JPH11169983A - コイリングマシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 芯金の交換を容易に行うことができるような
コイリングマシンを提供する。 【解決手段】 コイリングマシン１０は芯金駆動ヘッド
１１と芯金ユニット１５を備えている。芯金ユニット１
５は、水平方向の回転軸３０を中心に回転可能な芯金ホ
ルダ３１と、芯金ホルダ３１に装着した複数本の芯金１
４ａ，１４ｂを備えている。芯金ユニット１５は切換機
構３５によって回動し、各芯金１４ａ，１４ｂのいずれ
か１つを選択的に芯金駆動ヘッド１１と対向させること
ができる。芯金ユニット１５は、芯金移動機構１６によ
って移動させることができ、芯金駆動ヘッド１１と対向
する位置にある芯金１４ａを芯金駆動ヘッド１１に対し
て挿脱可能としている。芯金ユニット１５の芯金ホルダ
３１は、芯金１４ａ，１４ｂを交換する際に切換機構３
５によって位置が切換わる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば車両用懸
架ばね等のコイルばねを巻回成形するためのコイリング
マシンに関する。

【０００２】

【従来の技術】芯金を用いてコイルばねを成形するコイ
リングマシンにおいては、成形すべきコイルばねの径に
応じた外径の芯金（マンドレル）が使用されている。芯
金の一端側は芯金駆動ヘッドに嵌合され、芯金の他端側
は端末支持部材によって支持されている。そして芯金駆
動ヘッドをモータ等によって回転させ、芯金の表面（外
周面）にばね素線を連続的に巻回させることによりコイ
ルばねの成形を行っている。

【０００３】従ってこの種のコイリングマシンは、成形
すべきコイルばねの径に応じて適宜交換する必要が生じ
る。また、芯金の表面が摩耗したり損傷あるいは変形し
たときにも芯金の交換が必要である。特に熱間成形コイ
ルばねでは、高温に熱せられた素線が芯金の表面に接す
るため、熱膨張や芯金の変形を生じやすく、芯金を交換
する必要が生じる。

【０００４】従来は芯金の交換に備えて複数本の芯金を
工場内の芯金収容棚などに保管し、交換が必要となった
ときに作業員がチェーンブロックやフォークリフトなど
の移送設備を用いて所望の芯金を棚から取出すようにし
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、芯金を交換する
には、それまで使用していた芯金を芯金駆動ヘッドと端
末支持部材から取外す一方、芯金収容棚から取出された
新たな芯金を作業員がチェーンブロック等を使ってコイ
リングマシンまで移動させ、これら芯金の交換を行って
いるが、これは労力を要する作業である。特に車両用懸
架ばねのように線径が大きいコイルばね用の芯金は、芯
金そのものが大きく重いばかりでなく、熱間成形コイル
ばねの場合には芯金が高温となっているため芯金を扱い
にくく危険が伴う作業でもあった。従って本発明の目的
は、芯金の交換を容易にかつ安全に行うことができるよ
うなコイリングマシンを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を果たすための
本発明は、請求項１に記載したように、芯金駆動ヘッド
およびこの芯金駆動ヘッドを回転させる駆動源を有する
芯金回転機構と、コイルばね成形用の複数の芯金を各々
回転可能に支持するとともに各芯金をそれぞれ上記芯金
駆動ヘッドと対向する位置に移動させることの可能な芯
金ホルダを有する芯金ユニットと、上記複数の芯金のう
ち所望の芯金が上記芯金駆動ヘッドと対向するように上
記芯金ホルダを移動させる切換機構と、上記芯金が芯金
駆動ヘッドに嵌合する第１の位置と該芯金が芯金駆動ヘ
ッドから離間する第２の位置とにわたって芯金ユニット
を芯金の軸線方向等に移動させる芯金移動機構とを具備
している。

【０００７】上記芯金ホルダの一例は回転軸を中心に回
転可能な回転式ホルダであり、上記回転軸を中心とする
同一半径上に複数の芯金を配置し、この芯金ホルダを回
動させることにより芯金の切換えを行うものである。ま
た上記芯金ホルダに設ける複数の芯金のうち、少なくと
も２本の芯金の径を互いに異ならせてもよい。

【０００８】本発明のコイリングマシンにおいて、コイ
ルばね成形中は芯金ユニットが第１の位置にあり、芯金
の端部が芯金駆動ヘッドに嵌合している。芯金を交換す
る必要が生じたとき、芯金移動機構によって芯金ユニッ
トを第２の位置まで後退させることにより、それまで使
用されていた芯金を芯金駆動ヘッドから離間させる。さ
らに切換機構によって芯金ホルダを移動させることによ
り、それまで使用されていた芯金を退避位置に変位させ
るとともに、新たな芯金を芯金駆動ヘッドの前方に対向
させる。そののち、芯金移動機構によって芯金ユニット
を第１の位置まで前進させることにより、新たな芯金を
芯金駆動ヘッドに嵌合させる。こうして芯金の交換が容
易かつ短時間に完了する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態につい
て、図面を参照して説明する。図１に示すコイリングマ
シン１０は、芯金駆動ヘッド１１を有する芯金回転機構
１２と、ばね素線Ｗを案内するための素線ガイド１３
と、２本以上の芯金１４を有する芯金ユニット１５と、
芯金移動機構１６などを備えている。

【００１０】芯金回転機構１２は、芯金駆動ヘッド１１
を設けた装置本体２０と、芯金駆動ヘッド１１を回転さ
せるための駆動源として機能するモータ２１などを含
み、装置本体２０に内蔵された減速機構によってモータ
２１の回転を減速して芯金駆動ヘッド１１に伝えるよう
にしている。

【００１１】芯金駆動ヘッド１１にチャック２２が設け
られている。このチャック２２は、成形すべきコイルば
ねの素線Ｗの端部Ｗ1 をつかむものである。素線Ｗは，
素線ガイド１３を通り、図１において紙面の手前側から
芯金１４の接線方向に供給される。

【００１２】素線ガイド１３は芯金１４の近傍に設けら
れていて、芯金１４の回転周速度と関連した速度で芯金
１４の軸線方向（矢印Ｆで示す方向）に移動するように
なっている。従ってこの素線Ｗは、素線ガイド１３によ
って案内されながら芯金１４の外周面に巻付くことによ
り、所望ピッチのコイルばねＣが成形される。

【００１３】芯金ユニット１５は水平方向に延びる回転
軸３０を中心に回動自在な回転式ホルダ３１を備えてお
り、この芯金ホルダ３１に設けた複数の軸受部３２のそ
れぞれに、各芯金１４の一端部３３が回転自在に支持さ
れている。これら複数本の芯金１４は、回転軸３０を中
心とする同一半径上に互いにほぼ平行な状態で並列に設
けられている。図示例は芯金１４が２本の場合を示して
いるが、３本以上の芯金を回転軸３０を中心とする同一
半径上に互いに並列に配置してもよい。

【００１４】芯金ホルダ３１は、モータ等のアクチュエ
ータを備えた切換機構３５によって回転軸３０を中心に
回動し、各芯金１４のうちのいずれかを芯金駆動ヘッド
１１と対向させることができるように構成されている。
芯金１４の他端部３６は芯金駆動ヘッド１１に対して嵌
合させることができる形状であるとともに、芯金駆動ヘ
ッド１１から離脱させることもでき、端部３６が芯金駆
動ヘッド１１と嵌合した状態において芯金１４が芯金駆
動ヘッド１１と一体に回転するようになっている。

【００１５】図示例のように２本の芯金１４ａ，１４ｂ
が芯金ホルダ３１の回転軸３０を中心に１８０°回転対
称位置に設けられている場合、切換機構３５は芯金交換
時に芯金ホルダ３１を１８０°反転させる構成としてい
る。各芯金１４ａ，１４ｂは芯金ホルダ３１の回転時に
慣性等によって自転してしまうことを防ぐために、皿ば
ね等の制動部材を軸受部３２等に設けておくとよい。

【００１６】芯金ユニット１５は、芯金移動機構１６に
よって図１中の矢印Ｍ方向に往復移動させることができ
る。芯金移動機構１６は芯金１４の軸線方向に延びる案
内部材４０と、この案内部材４０に沿って水平方向に移
動可能な可動ベース４１と、可動ベース４１を案内部材
４０の軸線方向に移動させる空圧シリンダあるいはボー
ルねじ機構等の往復用アクチュエータ４２などを備えて
いる。

【００１７】可動ベース４１はこの往復用アクチュエー
タ４２によって、図１に示す第１の位置（前進位置）
と、図２に示す第２の位置（後退位置）とにわたって移
動することができる。そして可動ベース４１が第１の位
置まで前進したときに、芯金駆動ヘッド１１と対向する
芯金１４（１４ａ）の端部３６が芯金駆動ヘッド１１に
嵌合し、可動ベース４１が第２の位置まで後退したとき
に、芯金１４（１４ａ）の端部３６が芯金駆動ヘッド１
１から離れるようになっている。

【００１８】図１は、複数本の芯金１４のうち、第１の
芯金１４ａを用いてコイルばねＣを成形する場合を示し
ている。ばね素線Ｗは、その端部Ｗ1 がチャック２２に
よって保持され、モータ２１によって矢印Ｒ方向に回転
駆動されるとともに、素線ガイド１３が芯金１４ａの軸
線方向（矢印Ｆで示す方向）に所定速度で移動すること
により、素線Ｗが所定ピッチで芯金１４ａの外周に巻き
付いてゆく。

【００１９】コイルばねＣが所定の巻数に達したら、図
２に示すように往復用アクチュエータ４２によって、芯
金１４ａを芯金駆動ヘッド１１から離間させる方向に移
動させ、図示しない取出し装置によってコイルばねＣを
芯金１４ａから取出す。

【００２０】第１の芯金１４ａを第２の芯金１４ｂと交
換する必要が生じた場合、芯金移動機構１６の往復用ア
クチュエータ４２によって芯金ユニット１５を第２の位
置に後退させることにより。それまで使用していた第１
の芯金１４ａを芯金駆動ヘッド１１から離間させる。さ
らに切換機構３５によって芯金ホルダ３１を回動させる
ことにより、第１の芯金１４ａを芯金駆動ヘッド１１の
側方の退避位置まで移動させるとともに、第２の芯金１
４ｂを芯金駆動ヘッド１１の真正面に対向させる。

【００２１】そののち、往復用アクチュエータ４２によ
って芯金ユニット１５を第１の位置まで前進させること
により、第２の芯金１４ｂの端部３６を芯金駆動ヘッド
１１に嵌合させる。以上の操作により、芯金１４ａ，１
４ｂの交換を簡単かつ短時間に行うことができる。

【００２２】なお、芯金ユニット１５に設ける芯金１４
の数は図示例に示した２本に限ることはなく、３本以上
の芯金を互いに平行状態に保持するようにしてもよい。
あるいは図３に示すように芯金４は互いに平行でなくて
もよい。また、これらの芯金は互いに同一径のものでも
よいし、互いに異なる径の２本以上の芯金を設けてもよ
い。また、円錐コイルばねや、たる形コイルばね等を成
形するための芯金であってもよい。

【００２３】またこの発明を実施するに当たって、この
発明を構成する芯金回転機構や芯金ユニット、切換機
構、芯金移動機構などをはじめとして、各構成要素の形
態をそれぞれ適宜に変形して実施できることは言うまで
もない。芯金ホルダは前記実施例のような回転式に限ら
ず、例えば直線的に往復移動可能に構成するとともに、
この芯金ホルダの切換動作をシリンダ機構等の直線移動
形アクチュエータによって行うようにしてもよい。さら
にこの発明は懸架ばねに限らず、種々のコイルばねの成
形に利用できることは勿論であり、熱間成形コイルばね
をはじめとして、冷間成形コイルばねに適用することも
できる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１に記載した本発明によれば、芯
金の交換を短時間に容易に行うことができ、交換作業中
に作業者が芯金に触れることもないため、熱間成形コイ
ルばねの場合も安全に交換を行うことができる。請求項
２に記載したように回転式の芯金ホルダを備えたもので
あれば、芯金ホルダや切換機構の構成や作動が単純なも
のですみ、構成や操作等の簡略化を図ることができる。

【００２５】請求項３に記載した発明によれば、互いに
径の異なる複数の芯金を芯金ユニットに設けておくこと
で、コイル径の異なるばねを成形することができる。ま
た、芯金ユニットに同一径の複数の芯金を設けておけ
ば、熱間コイリング中の芯金が熱膨張等によって交換す
る必要が生じた場合に速やかに芯金交換を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示すコイリングマシン
の正面図。

【図２】 図１に示されたコイリングマシンの作動態様
の一例を示す正面図。

【図３】 本発明の他の実施形態のコイリングマシンを
示す正面図。

【符号の説明】

１０…コイリングマシン １１…芯金駆動ヘッド １４…芯金 １５…芯金ユニット １６…芯金移動機構 ３１…芯金ホルダ ３５…切換機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】芯金駆動ヘッドおよびこの芯金駆動ヘッド
   を回転させる駆動源を有する芯金回転機構と、 コイルばね成形用の複数の芯金を各々回転可能に支持す
   るとともに各芯金をそれぞれ上記芯金駆動ヘッドと対向
   する位置に移動させることの可能な芯金ホルダを有する
   芯金ユニットと、 上記複数の芯金のうち所望の芯金が上記芯金駆動ヘッド
   と対向するように上記芯金ホルダを移動させる切換機構
   と、 上記芯金が芯金駆動ヘッドに嵌合する第１の位置と該芯
   金が芯金駆動ヘッドから離間する第２の位置とにわたっ
   て上記芯金ユニットを移動させる芯金移動機構と、 を具備したことを特徴とするコイリングマシン。
2. 【請求項２】上記芯金ホルダは回転軸を中心に回転可能
   であり、上記回転軸を中心とする同一半径上に複数の芯
   金を配置し、上記芯金ホルダを回動させることにより芯
   金の切換えを行うことを特徴とする請求項１記載のコイ
   リングマシン。
3. 【請求項３】上記芯金ホルダに設ける複数の芯金のうち
   少なくとも２本の芯金の径を互いに異ならせたことを特
   徴とする請求項１または２記載のコイリングマシン。