JP2000176584A - スライド装置及びこれを用いたバネ製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】直線カットと楕円カットを容易に選択すること
ができ、しかも高速追従性に優れることから、安定した
切断が可能となるスライド装置とこれ用いたバネ製造装
置の提供。 【解決手段】 切断部との協動により線材を切断するた
めのカッター刃８を切断位置と待機位置の間で駆動する
スライド装置１０であって、ピン２４と作動部材１５の
間を連結するとともに偏芯分を吸収するスライダー４０
を介して連結する連結状態と、ピン２４と作動部材１５
の間を切り離すことで作動部材１５が揺動を行なわない
固定状態とする連結部材４２を具備し、連結状態におい
てカッター刃８は略楕円運動を行ない、固定状態におい
てカッター刃８は直線移動を行なうようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスライド装置及びこ
れを用いたバネ製造装置に係り、特にバネ形成後の線材
の切断を行なうときに、直線カットと楕円カットを簡単
に選択できるようにした技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本願出願人は、種々のバネ製造装置を製
造しており、例えば特公平６−３１５７３２号公報に規
定されるバネ切断機構のように、芯金に対するカッター
刃の移動軌跡を略楕円軌道にすることで、特に太い線材
を切断するときに直線カットではどうしても発生してし
まうバリの防止と、カッター刃の高寿命化を図るように
したバネ製造装置を提案している。

【０００３】図９は、バネ切断機構の動作説明図であっ
て、（ａ）は直線カットの様子を、（ｂ）は楕円カット
の様子を示したものである。図９（ａ）において、線材
の直径Φｄは例えば１ｍｍ以下の細いものであり、矢印
方向に強制搬送される線材１は下ポイントツール５によ
り所定半径で曲げ加工されて上に向い、その後、上ポン
イントツール４により曲げ加工されウェッジツールの当
接面に当接させることで所定巻きピッチ部を形成し、芯
金６の上に巻き終わりの部分が位置される。その後に、
カッター刃８が下方に直線的に移動されて、芯金６の切
断部６ａとの間のせん断力により切断するように構成さ
れている。

【０００４】また、図９（ｂ）において、線材の直径Φ
Ｄは例えば２ｍｍ以上の比較的に太いものであり、矢印
方向に強制搬送される線材１は下ポイントツール５によ
り所定半径で曲げ加工されて上に向い、その後、上ポン
イントツール４により曲げ加工されウェッジツールの当
接面に当接させることで所定巻きピッチ部を形成し、芯
金６の上に巻き終わりの部分が位置される。その後に、
カッター刃８が下方に向けて楕円軌跡となるように移動
されて、芯金６の切断部６ａとの間のせん断力により切
断した後に、切断部６ａから離間することでバリの発生
がないようにしている。

【０００５】このように、直線カットと楕円カットを行
なうために、それぞれ専用のスライド機構を設けるよう
にしていた。すなわち、小径の線材からバネを製造する
機種には直線カット用のスライド機構を、また、大径の
線材からバネを製造する機種には上記公報に代表される
ような楕円カットの動きをするスライド機構を設けるよ
うにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年に
なり、線材の直径如何に拘わらず、直線カットと楕円カ
ットを容易に選択できるようにした機種が望まれてい
た。すなわち、線材の直径が変更されて直線カットか
ら、楕円カットに切り替える場合には、直線カットの動
きをするカッター刃を設けたスライド機構全体を、楕円
カットの動きをするカッター刃を設けたスライド機構に
交換するようにしていた。これとは逆に、楕円カットか
ら直線カットに切り替える場合には、楕円カットの動き
をするカッター刃を設けたスライド機構全体を、直線カ
ットの動きをするカッター刃を設けたスライド機構に交
換するようにしており、かなりの工数を要する問題があ
った。

【０００７】また、上記公報の楕円カットの動きをする
スライド機構によれば、回転駆動されるカムのプロファ
イルに当接して追動するカムフォロアー用のローラが、
フロファイルから離れないようにするために、協力な引
張りコイルバネにより常時付勢状態にしていたことか
ら、高速追従性に劣るので、切断が不安定になる場合が
あった。

【０００８】一方、バネ製造装置によれば線材を左巻き
に形成する場合と、右巻きに形成する場合とがあるが、
この下準備の際にカッター刃を設けたスライド装置と、
ウェッジツールを固定した他方のスライド装置を芯金に
対する上下位置関係になるように交換していたが、これ
らのスライド装置は、動きが異るので互換性がないこと
から、専用のスライド装置を準備しなければならない問
題があった。

【０００９】したがって、本発明のスライド装置及びこ
れを用いたバネ製造装置は、上記の事情に鑑みてなされ
たものであり、直線カットと楕円カットを容易に選択す
ることができ、しかも高速追従性に優れることから、安
定した切断が可能となるスライド装置の提供を目的とし
ている。

【００１０】また、カッター刃を設けたスライド装置
と、ウェッジツールを固定した他方のスライド装置を共
通化することで互換性を確保するとともに、左巻きに形
成する場合と、右巻きに形成する場合に柔軟に対応でき
るスライド装置を用いたバネ製造装置の提供を目的とし
ている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明によれば、線材を切断する
切断部と略円弧状の外周面を有する芯金に向けて線材を
強制搬送し、前記外周面の近傍に配設されるポイントツ
ールに当接させることで巻き径部を形成するとともに、
ウェッジツールの当接面に当接させることで所定巻きピ
ッチ部を形成し、前記切断部との協動により線材を切断
するためのカッター刃を切断位置と待機位置の間で駆動
するスライド装置であって、バネ製造装置の基部に固定
される本体と、前記本体に配設される直線移動用のリニ
アガイドと、前記リニアガイドにより案内されるスライ
ド部材と、前記スライド部材に固定された揺動軸体によ
り揺動自在に軸支されるとともに前記カッター刃を固定
した作動部材と、前記作動部材を前記待機位置から前記
切断位置に移動し、前記切断後に前記待機位置に移動す
るために、回転駆動されるダブルカムと前記ダブルカム
に夫々追動するカムローラとからなる駆動手段と、前記
作動部材に前記揺動軸体周りの揺動運動を行なわせるた
めに前記カムの回転駆動中心から偏芯して固定されるピ
ンと、前記ピンと前記作動部材の間を連結するとともに
前記偏芯分を吸収するスライダーを介して連結する連結
状態と、前記ピンと前記作動部材の間を切り離すととも
に前記作動部材が前記揺動を行なわない固定状態とする
連結手段とを具備し、 前記連結状態において前記カッ
ター刃は、前記駆動手段と前記ピンの偏芯運動の合成軌
跡である略楕円運動を行ない、また前記固定状態におい
て前記カッター刃は直線移動を行なうように、前記連結
手段を任意に着脱可能にすることを特徴としている。

【００１２】また、前記固定状態にした前記作動部材に
前記ウェッジツールを固定した他方のスライド装置を、
前記カッター刃を設けた前記作動部材を備えたスライド
装置に対向するように配設することを特徴としている。

【００１３】また、スライド装置を用いたバネ製造装置
において、線材を左巻きに形成するときに、前記カッタ
ー刃を設けた前記作動部材を備えたスライド装置を前記
芯金の上方に配置し、前記固定状態にした前記作動部材
に前記ウェッジツールを固定した他方のスライド装置を
前記芯金の下方に配置することを特徴としている。

【００１４】そして、スライド装置を用いたバネ製造装
置において、線材を右巻きに形成するときに、前記カッ
ター刃を設けた前記作動部材を備えたスライド装置を前
記芯金の下方に配置し、前記固定状態にした前記作動部
材に前記ウェッジツールを固定した他方のスライド装置
を前記芯金の上方に配置することを特徴としている。

【発明の実施の形態】以下に本発明の好適な一実施形態
につき、図面を参照して説明する。

【００１５】先ず、図１は、バネ製造装置の要部を示し
た外観斜視図である。本図において、線材１は、不図示
のホッパー部分において巻回されて回転できるように保
持されており、その先端を図示のようにガイド２にセッ
トし、上下のローラ３により上下方向から挟持するよう
にして強制的に送り出すようにして、切断部と略円弧状
の外周面を有する芯金６に向けて強制搬送する。この芯
金６の外周面の近傍には、上下ポイントツール４、５が
移動可能に設けられており、これらのポントツールに対
して線材を当接させることで巻き径部を形成するととも
に、ウェッジツール７において斜めに形成された当接面
７ａに対して巻き径部を当接させることで所定の巻きピ
ッチ部を形成するように構成されており、所望の形状の
バネが形成されると、芯金６の切断部とカッター刃８の
協動によるせん断力により線材１を切断するようにして
いる。

【００１６】このカッター刃８は、図中のハッチングで
示した基部９上に固定されているスライド装置１０によ
り矢印図示のような直線カットと楕円カットの軌跡をす
る一方で、ウェッジツール７は、ハッチングで示した基
部９上に固定されているスライド装置１０により矢印図
示のような直線移動を行なうことで、所定ピッチを形成
するようにしている。

【００１７】図２は、図１のバネ製造装置の制御部のブ
ロック図である。本図において、例えば３２ビットのマ
イクロチップを制御手段にしたＣＰＵ部１００にはプロ
グラムメモリ１０３と、ＲＡＭ記憶部１０４とが内蔵さ
れており、このＣＰＵ部１００に接続される操作部１０
１からの指示により所定のプログラムを実行すること
で、所望の形状のバネを製造できるようにしている。こ
の操作部１０１には、液晶装置などからなる表示部１０
２が設けられており、所謂学習を行ないつつ所定形状の
バネ製造のためのプログラムをユーザーが任意に設定で
きるようにしている。

【００１８】ＣＰＵ部１００には不図示のインターフェ
ースを介してドライバー１０５〜１０８が接続されてお
り、各ドライバーに接続される各サーボモータ１０９〜
１１２をリアルタイムで駆動することで後述するバネを
形成できるようにしている。これらのモータの内、ピッ
チ軸モータ１１０とカット軸モータ１１２が後述するス
ライダ装置に設けられる。他の線材送りモータ１０９
と、ポイント軸モータ１１１については省略する。

【００１９】次に、図３は図１に示したカッター刃８あ
るいは後述するようにウェッジツール７を駆動するスラ
イド装置１０の外観斜視図である。また、図４は図３の
Ｘ−Ｘ線矢視図であって、連結部材４２を設けた後の状
態を示している。

【００２０】図３と図４において、ハッチングで示した
バネ製造装置の基部９に本体１１が六角孔付きボルト２
０等により着脱自在に固定される。この本体１１には長
手方向に沿うように直線移動用の一対のリニアガイド１
２が固定されており、このリニアガイド１２によりスラ
イド部材１３が案内されるように構成されている。ま
た、このスライド部材１３には図３中で破線で示した揺
動軸体１４と、軸体１７とが固定されている。

【００２１】また、この揺動軸体１４を揺動中心とし作
動部材１５が揺動自在に軸支されるとともに、この作動
部材１５の先端には取付け金具１６により着脱自在にさ
れたカッター刃であるカットバイト８が固定されてお
り、上記の芯金６の切断部６ａとの間のせん断力により
切断するように構成されている。

【００２２】また、図５の平面図をさらに参照して、軸
体１７は作動部材１５に穿設された長孔部１５ａ中に位
置するようにされており、この軸体１７を左右方向から
不動状態に固定するための一対のボルト１８により、作
動部材１５の揺動を規制する状態と、ボルト１８を緩め
ることで、軸体１７が長孔部１５ａ中において移動でき
るようにして、作動部材１５が揺動軸体１４を回動中心
として揺動できる状態に設定できるようにしている。こ
のためにボルト１８は作動部材１５に形成されたネジ孔
部に螺合されるとともにダブルナットで不動状態にされ
るようにしている。

【００２３】この作動部材１５には固定軸体１９が固定
されており、この固定軸体１９に対して連結部材４２の
孔部４２ｂを挿入してから、図示のような４本のボルト
２０を用いて作動部材１５と連結部材４２とが一体的に
なるようにしている。また、この連結部材４２にはスラ
イダー４０を長手方向に摺動自在に案内するためのリニ
アガイド４２ａが内蔵されて、このスライダー４０の中
心に固定されたベアリング４１のインナーレース側を後
述するピン２４に挿通するように構成されている。

【００２４】次に、カット軸モータ１１２の出力軸には
ダブルカムであって、図５に図示のようなカムプロファ
イルを形成した上カム板２２と下カム板２３とが固定さ
れている。一方、カッターバイト８の反対側のスライド
部材１３には下カム板２３に追動する第２のカムローラ
３３（図３と図５において破線で図示される）が回転自
在に設けられている。また、作動部材１５の固定軸体１
９の近傍部位からは、図３に図示される長円形状の開口
部２８ａを形成した延設部材２８が固定されており、こ
の延設部材２８の後端側において上カム板２２に追動す
る第２のカムローラ３２を図４に図示のブラケット３８
を介して回転自在に設けている。また、図５において、
このブラケット３８の両側側面は仕上げ加工された仕上
げ面３８ａ、３８ｂとして形成されており、これらの仕
上げ面３８ａ、３８ｂに対して当接して追動するローラ
３５であって、本体１１に対してブラケット３６を介し
て固定された一対のローラ３５が隙間無く回転自在に設
けられており、上記の第２のカムローラ３２を回転自在
に固定したブラケットの振れを防止することで、せん断
するときに確実に作動部材１５が切断位置に移動できる
ように構成されている。以上の構成において、ダブルカ
ムに追動するローラ３３、３２の回転中心距離が一定に
なるようなカムプロファイルとすることで、往復運動の
高速追従性を向上できるようにしている。

【００２５】次に、上カム板２２の上には、カムの回転
中心から距離Ｃ分離間した部位となるようにピン２４を
固定するとともに、上記の延設部材２８の開口部２８ａ
の内部に収まるようにした偏芯ピン部材２５が皿ネジな
どで固定されている。

【００２６】以上のように構成されるスライド装置１０
は、ピン２４と作動部材１５の間を連結部材４２で連結
するとともにピン２４の偏芯分をスライダー４０を介し
て連結する連結状態と、図５に図示のようにピン２４と
作動部材１５の間を切り離すとともに、軸体１７を左右
からネジ１８で締め付けることで、作動部材１５が揺動
運動を行なわない固定状態とに任意に設定できるように
している。

【００２７】以上の構成により、図６の連結状態を示し
た平面図において、カッター刃８は、モータ１１２の駆
動により、スライド部材１３の往復運動とピン２４の偏
芯運動の合成軌跡である略楕円運動を行なう。また、上
記の固定状態において図５に図示のようにカッター刃は
直線移動を行なうことになる。

【００２８】以上のようにスライダー４０を設けた連結
部材４２を着脱することで、略楕円運動と直線運動を簡
単かつ任意に切り替えることができるようになるので、
所謂直線カットと楕円カットを行なうために、それぞれ
専用のスライド機構を設けることが不要となる。この結
果、従来のように小径の線材からバネを製造する機種に
は直線カット用のスライド機構を、また、大径の線材か
らバネを製造する機種に楕円カットの動きをするスライ
ド機構を夫々個別に設ける必要がなくなることになる。

【００２９】このように、スライダー４０を設けた連結
部材４２を着脱することで、略楕円運動と直線運動を簡
単かつ任意に切り替えることができることは、ウェッジ
ツールを固定した他方のスライド装置と共通にできる利
点がある。

【００３０】そこで、カッター刃８を設けた作動部材１
５を備えたスライド装置１０に対向するようにして、ウ
ェッジツールを固定した他方のスライド装置１０を配設
することができるようになる。

【００３１】図７は、カッター刃８を設けた作動部材１
５を備えたスライド装置１０に対向させて、ウェッジツ
ール７を固定した他方のスライド装置１０を配設した様
子を示した外観斜視図である。本図において、既に説明
済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割
愛すると、図示のように芯金６に対する対称位置関係と
なるようにカッター刃８を設けた作動部材１５を備えた
スライド装置１０と、ウェッジツール７を固定した他方
のスライド装置とが基部９に固定されている。カッター
刃８が略楕円軌跡を行なうために連結部材４２が設けら
れている。また、ウェッジツール７を固定した他方のス
ライド装置１０にはピッチ軸モータ１１０を動力源とす
るように構成されている。このように芯金６を中心にし
て対称位置となるようにして一対のスライド装置１０、
１０を設けることで、所謂サブアッセンブリーとして完
成してから、バネ製造装置の本体側に固定する。

【００３２】ところで、バネ製造において、線材１を左
巻きに形成する場合と、右巻きに形成する場合とがあ
る。このような要請において、図７に図示のようなサブ
アッセンブリーは非常に都合がよい。

【００３３】すなわち、図８に図示の、線材１を左巻き
に形成する場合（ａ）と、右巻きに形成する場合（ｂ）
に図示のように、線材１を左巻きに形成する場合には、
カッター刃８を設けた作動部材を備えたスライド装置１
０を、芯金６の上方に配置するとともに、固定状態にす
ることで直線往復運動を行なうようにした作動部材にウ
ェッジツール７を固定した他方のスライド装置１０を、
芯金６の下方に配置することで、図示のような線材１を
左巻きに加工することができるようになる。

【００３４】また、右巻きに形成する場合は図８（ｂ）
に図示のように、カッター刃を設けた作動部材を備えた
スライド装置１０を芯金６の下方に配置し、固定状態に
することで直線往復運動を行なうようにした作動部材に
ウェッジツール７を固定した他方のスライド装置１０
を、芯金の上方に配置することで簡単に変更できるよう
になる。

【００３５】このように、スライド装置１０を共通化で
きるばかりでなく、線材１を左巻きに形成する場合と、
右巻きに形成する場合にも対応できるようになる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
直線カットと楕円カットを容易に選択することができ、
しかも高速追従性に優れ、安定した切断が可能となるス
ライド装置を提供することができる。

【００３７】また、カッター刃を設けたスライド装置
と、ウェッジツールを固定した他方のスライド装置を共
通化することで互換性を確保できるとともに、例えば左
巻きに形成する場合と、右巻きに形成する場合であった
も柔軟に対応することができるスライド装置を用いたバ
ネ製造装置を提供することができる。

【００３８】

【図面の簡単な説明】

【図１】バネ製造装置の要部を示した外観斜視図であ
る。

【図２】図１のバネ製造装置のブロック図である。

【図３】スライド装置の外観斜視図である。

【図４】図３のＸ−Ｘ線矢視図である。

【図５】スライド装置の平面図（直線カット）である。

【図６】スライド装置の平面図（略楕円カット）であ
る。

【図７】カッター刃８を設けた作動部材１５を備えたス
ライド装置１０に対向させて、ウェッジツール７を固定
した他方のスライド装置１０を配設した様子を示した外
観斜視図である。

【図８】線材１を左巻きに形成する場合（ａ）と、右巻
きに形成する場合（ｂ）を示した動作原理図である。

【図９】従来のバネ製造装置の動作説明図であって、小
径線材の直線カット（ａ）と、大径線材の略楕円カット
（ｂ）の様子を示した図である。

【符号の説明】

１ 線材 ２ 線材ガイド ３ フィードローラ ４ 上ポイントツール ５ 下ポイントツール ６ 芯金 ７ ウェッジツール ８ カッター刃 ９ 基部 １０ スライダ装置 １１ 本体 １２ リニアガイド １３ スライド部材 １４ 揺動軸体 １５ 作動部材 １７ 軸体 １９ 固定軸体 ２２ 上カム板 ２３ 下カム板 ２４ ピン ２８ 延設部材 ３２ 第１のカムローラ ３３ 第２のカムローラ ３５ ローラ ４０ スライダー ４１ ベアリング ４２ 連結部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線材を切断する切断部と略円弧状の外周
   面を有する芯金に向けて線材を強制搬送し、前記外周面
   の近傍に配設されるポイントツールに当接させることで
   巻き径部を形成するとともに、ウェッジツールの当接面
   に当接させることで所定巻きピッチ部を形成し、前記切
   断部との協動により線材を切断するためのカッター刃を
   切断位置と待機位置の間で駆動するスライド装置であっ
   て、 バネ製造装置の基部に固定される本体と、 前記本体に配設される直線移動用のリニアガイドと、 前記リニアガイドにより案内されるスライド部材と、 前記スライド部材に固定された揺動軸体により揺動自在
   に軸支されるとともに前記カッター刃を固定した作動部
   材と、 前記作動部材を前記待機位置から前記切断位置に移動
   し、前記切断後に前記待機位置に移動するために、回転
   駆動されるダブルカムと前記ダブルカムに夫々追動する
   カムローラとからなる駆動手段と、 前記作動部材に前記揺動軸体周りの揺動運動を行なわせ
   るために前記カムの回転駆動中心から偏芯して固定され
   るピンと、 前記ピンと前記作動部材の間を連結するとともに前記偏
   芯分を吸収するスライダーを介して連結する連結状態
   と、前記ピンと前記作動部材の間を切り離すとともに前
   記作動部材が前記揺動を行なわない固定状態とする連結
   手段とを具備し、 前記連結状態において前記カッター刃は、前記駆動手段
   と前記ピンの偏芯運動の合成軌跡である略楕円運動を行
   ない、 また、前記固定状態において前記カッター刃は直線移動
   を行なうように前記連結手段を任意に着脱可能にするこ
   とを特徴とするスライド装置。
2. 【請求項２】 前記固定状態にした前記作動部材に対し
   て前記ウェッジツールを固定した他方のスライド装置
   を、 前記カッター刃を設けた前記作動部材を備えたスライド
   装置に対向するように配設することを特徴とする請求項
   １に記載のスライド装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のスライド装置を用いた
   用いたバネ製造装置であって、線材を左巻きに形成する
   ときに、前記カッター刃を設けた前記作動部材を備えた
   スライド装置を、前記芯金の上方に配置し、前記固定状
   態にした前記作動部材に前記ウェッジツールを固定した
   前記他方のスライド装置を前記芯金の下方に配置するこ
   とを特徴とするスライド装置を用いたバネ製造装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のスライド装置を用いた
   用いたバネ製造装置であって、線材を右巻きに形成する
   ときに、前記カッター刃を設けた前記作動部材を備えた
   スライド装置を前記芯金の下方に配置し、前記固定状態
   にした前記作動部材に前記ウェッジツールを固定した前
   記他方のスライド装置を前記芯金の上方に配置すること
   を特徴とするスライド装置を用いたバネ製造装置。