JP2003251427A

JP2003251427A - 線ばね成形装置

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Publication number: JP2003251427A
Application number: JP2002055254A
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Inventors: Takeji Matsuoka; 武次松岡
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Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2002-03-01
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Abstract

(57)【要約】【課題】線材を圧送する圧送ローラと圧送ローラに駆
動力を伝達する動力伝達手段との重心点を公転の軸線の
近くに位置させて小さな慣性モーメントで線材を成形ツ
ールによる成形方向に合致するように捩ることができ、
圧送ローラの加圧に偏荷重が作用しない線ばね成形装置
を提供する。【解決手段】本体フレームＭ₁に回転自在に支持され
ている公転手段の主要部メインフレーム28に片側の圧送
ローラ１と該圧送ローラに駆動力を伝達する動力伝達手
段とを、また線材Ｗの圧送方向に垂直に該メインフレー
ムに回転可能に支持された支点軸に揺動可能な支持アー
ム17L，17Rに他側の圧送ローラ１を、各圧送ローラ１に
隣接して配備した圧送ローラ駆動用歯車2aを噛み合わせ
て取り付け、圧送ローラ１は該メインフレーム及び該支
持アームに両端を支持又は枢着されるスピンドル３の中
央又は略中央に位置し、前記支持アーム側の圧送ローラ
に対する加圧点を圧送ローラの直上に位置せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、線ばねに成形され
る線材を圧送ローラ間に挟持しその圧送ローラの回転に
よって圧送して線材を案内するクイルの先端から出た位
置でクイルの軸線を中心にして放射状に配置されている
成形ツールによって強制的にその線材を折曲，湾曲等の
加工を行って多様な形状の線ばねを製造する線ばね成形
装置に関し、より詳しくは小さな慣性モーメントで線材
の向きを成形ツールによる成形方向に合致するように捩
ることができる線ばね成形装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】線ばねとしては、その用途に応じて種々
の形状に折曲，湾曲等の加工を行われたものが要求され
る。その結果、従来は線ばねに成形される線材を案内す
るクイルの中心線を中心として放射状に配置されている
成形ツールをクイルの中心線廻りに所望角度だけ旋回さ
せることができるように成形ツールを旋回テーブル上に
取り付け、圧送されてきた線材をクイルの先端から出た
位置で旋回テーブルと共に旋回させた成形ツールによっ
て所望の方向から強制的に折曲，湾曲等の加工を行って
多様な形状の線ばねを成形する線ばね成形装置が特開平
１０−２９０２８号公報で開示されている。

【０００３】しかしながら、この線ばね成形装置におい
ては、重量が比較的大きい成形ツールを複数個取り付け
た旋回テーブルをクイルの中心線廻りに旋回させなけれ
ばならないため大きな動力源を必要とすると共に、前述
したように線材に種々の形状の折曲，湾曲等の加工を行
おうとすると必然的に旋回テーブルに取り付ける成形ツ
ールの数も増すことになるばかりでなく旋回テーブルの
回転角度も大きくなって短時間で旋回テーブルを旋回さ
せることができないので効率良く線ばねを製造すること
ができないという欠点があった。

【０００４】そこでこのような欠点を解消するために、
線材の圧送手段である回転駆動される圧送ローラを線材
を挟持した状態でその線材の中心線廻りに公転手段によ
り公転させることにより線材を捩って線材の折曲，湾曲
等の加工を行われる位置を所望の成形ツールの位置する
方向に変えてクイルの先端に圧送することができる装置
が、特許第２５５１５２５号公報及び特許第２９３９４
７２号公報で開示されている。

【０００５】しかしながらこの両装置は共に、線材の圧
送手段である回転駆動される圧送ローラが筐形のハウジ
ング内の前面及び後面に設けた軸受によって回転自在に
支持された駆動回転される軸の筐形のハウジング外に突
き出た前端部に固着されて線材を挟持するようになって
いる。従って、公転の軸線は駆動源からの駆動力を圧送
ローラに伝達する動力伝達手段を内装した筐形ハウジン
グの外側にあり、公転の軸線の一方に偏っている構造で
ある。

【０００６】そしてこのように両装置は共に、線材の圧
送手段である回転駆動される圧送ローラの駆動源（サー
ボモータ）を公転手段の外に置いて公転させない方式で
あるため、圧送ローラに駆動力を伝達する動力伝達手段
である伝導歯車列の中で公転手段内に組み込まれて公転
される歯車と公転の外にある歯車との差動現象によって
圧送ローラを公転させるとその公転角度に比例した角度
だけ圧送ローラが回転（自転）して線材が圧送方向又は
圧送方向と逆方向に移動せしめられることになるため、
線ばね成形の段取りの際に、圧送ローラを公転させる度
に製品の形状を確認しながら線材の圧送量の数値の修
正，設定を繰返し行う作業が必要になるという欠点もあ
った。特に線材を圧送ローラによって圧送しながら公転
によって線材を捩ったり捩りを戻したりしながら線材を
圧送する場合が多々あることから、一層段取りに多くの
時間を要するという欠点もあったのである。

【０００７】また、この両装置は公転の軸線に沿って公
転用と線材の圧送用の同軸回転伝導機構に加えて伝導方
向が９０°になる歯車の組合せが採用されているので、
装置全体に構造が複雑で歯車の枚数も多く且つ各部材の
点数も多く、装置がコスト高になるという欠点もあっ
た。

【０００８】更に、この両装置の致命的な欠点として、
前記したように公転の軸線が圧送ローラに駆動力を伝達
する動力伝達手段を内装している筐形ハウジングの外に
あることから、この筐形ハウジングと筐形ハウジングに
内装されていて圧送ローラに駆動力を伝達する動力伝達
手段との重心点が公転の軸線から遠く且つ一方に偏って
いるため公転に伴う慣性モーメントが相当に大きく、そ
の結果公転時の位置決めに伴う振動も大きくなるため公
転手段の駆動源も容量の大きなものが要求されると共に
公転時の位置決めの際の駆動回転の加速度を緩やかに保
つ必要があるので、線ばねの成形能率が非常に低くなる
という欠点があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来技術
の欠点を解消し、線ばねに成形される線材を圧送ローラ
により圧送して線材を案内するクイルの先端から出た位
置で成形ツールによって強制的にその線材を折曲，湾曲
等の加工を行って多様な形状の線ばねを製造する線ばね
成形装置において、圧送ローラと圧送ローラに駆動力を
伝達する動力伝達手段との重心点を公転の軸線の近くに
位置するようにして小さな慣性モーメントで線材の向き
を成形ツールによる成形方向に合致するように捩ること
ができ、且つ圧送ローラに対する加圧に偏向荷重が作用
しないように構成することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題を解
決すべく鋭意研究の結果、圧送ローラ間に挟持され該圧
送ローラの回転によって圧送されてくる線材を案内する
クイルの軸線を中心にして放射状に複数個の成形ツール
がクイルの軸線に対し直角又は略直角に前進後退可能に
配置されており、該圧送ローラが圧送すべき線材を挟持
した状態で該線材の軸線廻りに公転可能な線ばね成形装
置において、本体フレームに対して回転（公転）自在に
支持されている公転手段の主要部メインフレーム又はこ
の主要部メインフレームに揺動可能に支持された両側の
位置調整アームに片側の圧送ローラとこの圧送ローラに
駆動力を伝達する動力伝達手段とを、また線材の圧送方
向に垂直に主要部メインフレームに回転可能に支持され
た支点軸に揺動可能に装着された両側の支持アームに他
側の圧送ローラを、各圧送ローラに隣接して配備されて
いる圧送ローラ駆動用の歯車が互いに噛み合った状態で
それぞれ取り付け、これらの圧送ローラを主要部メイン
フレーム又はこの主要部メインフレームにそれぞれ揺動
可能に支持された両側の位置調整アームと支持アームと
に両端を支持又は枢着されるスピンドルの中央又は略中
央に位置させると共に、支持アーム側の圧送ローラに対
する加圧点を圧送ローラの直上に位置せしめて偏向荷重
を防止する構造にすれば、主要部メインフレーム又はこ
の主要部メインフレームにそれぞれ揺動可能に支持され
た両側の位置調整アームと支持アームとに取り付けた圧
送ローラとこの圧送ローラに駆動力を伝達する動力伝達
手段とを含め公転手段の略中心を公転の軸線に可及的に
合致せしめることができ、且つ公転手段を公転の軸線に
対して上下左右に釣合いが取れ且つ公転の軸線に接近さ
せた構造にすることができるので公転手段を公転の軸線
に対する慣性モーメントを小さくすることができること
を究明したのである。

【００１１】そしてこのような構造において、圧送ロー
ラ及びこの圧送ローラに隣接して配備されている圧送ロ
ーラ駆動用の歯車が、主要部メインフレーム又はこの主
要部メインフレームにそれぞれ揺動可能に支持された両
側の位置調整アームと支持アームとに両端を支持されて
いるスピンドルの外周面上に内輪と軸受とを介して回転
自在に装着されているスリーブに設けられている態様
や、主要部メインフレーム又はこの主要部メインフレー
ムにそれぞれ揺動可能に支持された両側の位置調整アー
ムと支持アームとに両端を支持されているスピンドルの
外周面上に軸受を介して回転自在に装着されているスリ
ーブに設けられている態様や、主要部メインフレーム又
はこの主要部メインフレームにそれぞれ揺動可能に支持
された両側の位置調整アームと支持アームとに両端を軸
受を介して枢着されているスピンドルに設けられている
態様があり、また公転手段の主要部メインフレーム及び
支持アームを線材の圧送手段である圧送ローラ及び圧送
ローラ駆動用の歯車が設けられているスピンドルの両端
を支持又は枢着するコ字状の一体構造部材とすれば、公
転手段の重心を公転の軸線に極力近付けて公転手段の慣
性モーメントを極力小さくすることにより線ばね成形の
段取りが容易で且つ生産速度の高い能率的な装置とする
ことができることも究明したのである。

【００１２】また、前記したような構造を採用すること
により、公転手段の慣性モーメントを大幅に小さくする
ことができるので、圧送ローラに駆動力を伝達する動力
伝達手段の駆動源を主要部メインフレームに固定して、
圧送ローラに駆動力を伝達する動力伝達手段である伝導
歯車列の中に公転手段内に組み込まれていない公転の外
にある歯車が存在しないようにして圧送ローラを公転さ
せても圧送ローラが回転（自転）することがない構造の
採用が可能になり、この場合、圧送ローラに駆動力を伝
達する動力伝達手段の駆動源がその出力軸の軸線上に線
材挿通用の貫通孔が穿設されており且つその出力軸の軸
線が公転手段の軸線の延長上に一致して公転手段の主要
部メインフレームと一体成形されたボス部を挟んで主要
部メインフレームの反対面に固定されていると、公転手
段の軸線に対する公転手段の慣性モーメントをより小さ
くすることができることも究明したのである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明に係る線
ばね成形装置について詳細に説明する。図１は本発明に
係る線ばね成形装置の１実施例の全体正面図、図２は図
１における上部基盤の線ばね成形ステージの拡大正面
図、図３は図１における上部基盤の線ばね成形ステージ
部中心での要部を一部断面で示す左側面説明図、図４は
図３におけるＡ−Ａ線矢視図、図５は図３における公転
手段の構造を一部断面で示す右側面説明図、図６は図３
における公転手段の構造を示す平断面説明図、図７は図
３のＢ−Ｂ線における一部を断面で示す拡大説明図、図
８は圧送ローラとその圧送ローラに隣接して圧送ローラ
駆動用の歯車が取り付けられているスピンドルの他の実
施例がその支持をそれぞれ位置調整アームとされた場合
における図６の下側部分に相当する部分を示す平断面説
明図、図９は図８の右側面説明図、図１０は圧送手段の
駆動源が公転手段の内部に設置されている本発明に係る
線ばね成形装置の他の実施例の要部断面説明図、図１１
は圧送ローラが４個である本発明に係る線ばね成形装置
の他の実施例における公転手段部分の右側面説明図、図
１２は本発明に係る線ばね成形装置で成形する線ばねの
１例を示す斜視図、図１３は図１２に示す線ばね成形開
始前の成形工具の配置図、図１４は図１２に示す線ばね
の成形工程図、図１５は図１４に続く図１２に示す線ば
ねの成形工程図、図１６は図１２に示す線ばね成形のタ
イムシェアリング図である。

【００１４】図面中、Ｍ₁は図１に示すようにその上部
に、上部基盤Ｍ₂と、駆動源であるサーボモータ（後記
する線ばねに成形される線材Ｗを圧送するための一対の
圧送ローラ１の駆動用サーボモータと、後記する線材Ｗ
の圧送手段を公転させるための駆動用サーボモータと、
後記するクイルの先端部の線ばね成形ステージにツール
を取り付けたスライドユニットの前進・後退を行うため
のサーボモータ）の位置決め駆動用の多軸数値制御装置
Ｍ₃（図示した実施例ではスライドユニットが８個ある
ので１０軸数値制御装置）とを支持している本体フレー
ムである。そして、上部基盤Ｍ₂には全てのサーボモー
タ（図示した実際例で１０台）と線ばね成形のための成
形ステージと本体フレームＭ₁に回転自在に支持されて
いる単純な板状の公転手段の主要部メインフレーム28に
特徴的な支持形態による圧送ローラ１とこの圧送ローラ
１に駆動力を伝達する動力伝達手段とが少なくとも取り
付けられている。

【００１５】即ち、本体フレームＭ₁上には図３及び図
４に示すように２本のレール35が設けられており、この
レール35にはスライドユニット36を介して公転手段，公
転手段用駆動源32であるサーボモータ及び線材圧送手段
の駆動源16であるサーボモータと一部の歯車列とが装着
されている支持フレーム33が支持されており、上部基盤
Ｍ₂の中心の先端に固着されているクイルＱの後端の定
位値に接近又は調整のための引き離しができるようにな
っている。

【００１６】そして、公転手段の主要部メインフレーム
28は、図３，４及び５に示すようにこの主要部メインフ
レーム28と一体成形された円板状のボス部28aの位置
で、本体フレームＭ₁に装着されている支持フレーム33
に耐久精度の高いクロスローラベアリング34を介して回
転自在に支持されており、この支持フレーム33の下部に
取り付けられている公転手段用駆動源32であるサーボモ
ータの出力軸に固定されているピニオン31と同じく支持
フレーム33の下部に取り付けられている中間歯車30と前
記ボス部28aと一体を成している公転駆動歯車29とから
成る歯車列を介して回転（公転）駆動される。そして、
この主要部メインフレーム28及び公転駆動歯車29の回転
中心軸線上には、後記する中空軸10a装着用の貫通孔が
穿設されている。

【００１７】また、前記した支持フレーム33に装着され
ている線材圧送手段の駆動源16であるサーボモータによ
る駆動力は、図４及び５に示すように、線材圧送手段の
駆動源16の出力軸に固定されているピニオン15と同じく
支持フレーム33に装着されている中間歯車14と前記主要
部メインフレーム28に公転の軸線に沿って回転可能に支
持されている中空軸10aに固定されている圧送ローラ駆
動歯車13の歯車列を介して中空軸10aのクイルＱ側先端
に一体的に成形され且つその軸線に後記する支持軸11を
挿通できる貫通孔が設けられている傘歯車10に伝達され
る。そして主要部メインフレーム28と一体成形されたボ
ス部28aの中心部後方に突出させて後記する線材Ｗの矯
正器25を支持する支持軸11が主要部メインフレーム28に
固定されており、この支持軸11の軸線には線材Ｗを挿通
できる貫通孔11aが設けられている。なお、12は支持軸1
1用の補助的なオイルレスメタルである。

【００１８】前記主要部メインフレーム28に固定されて
いる支持軸11によって、図３に示すように、線材Ｗの矯
正器25及びこの矯正器25に連結されている線材Ｗの方向
付けルーパ26が支持されており、主要部メインフレーム
28の公転に伴って矯正器25及び方向付けルーパ26は共に
公転する。従って、線材Ｗは方向付けルーパ26に設けて
あるガイドローラ27（図示した実施例では８組）に案内
され、支持軸11の軸線上に設けてある貫通孔11aを貫通
して、圧送ローラ１の正面側及び背面側に設けられてい
る線ガイド４，５に案内されてクイルＱ先端の成形ステ
ージに圧送ローラ１により送り出される。なお、クイル
Ｑの軸線に対する主要部メインフレーム28に支持されて
いる線ガイド５の軸線の公転に伴う芯ブレは、主要部メ
インフレーム28を回転可能に支持する手段として前記ク
ロスローラベアリング34を使用しているので極めて小さ
い。

【００１９】線材Ｗの圧送手段の主要部を成す線材の圧
送ローラ１を駆動回転させるための駆動ユニット２は、
図７に示す実施例では圧送ローラ１及びこの圧送ローラ
１に隣接して配備されている圧送ローラ駆動用の歯車2a
が主要部メインフレーム28及び線材Ｗの圧送方向に垂直
に主要部メインフレーム28に回転可能に支持された支点
軸18に揺動可能に装着された両側の支持アーム17L，17R
に両端を支持されるスピンドル３の外周面上に内輪2bと
軸受とを介して回転自在に装着されているスリーブに固
定されている態様である。即ち、図６に示すように外面
に歯車2aが設けられたスリーブが複数のベアリングを介
して内輪2bに回転可能に支持されているカートリッジタ
イプにしてあり、歯車2aの鍔型を成す側面に圧送ローラ
１を着脱可能にし、内輪2b内の貫通穴に精密にスピンド
ル３が挿入及び引抜きできるように構成されており、こ
のスピンドル３が主要部メインフレーム28及び支持アー
ム17L，17Rに穿設されている穴に嵌出入されることによ
って着脱される。このようにしてスピンドル３によって
主要部メインフレーム28及び支持アーム17L，17Rにそれ
ぞれ圧送ローラ１が取り付けられた際に、圧送ローラ１
はスピンドル３の中央又は略中央、即ち主要部メインフ
レーム28及び支持アーム17L，17Rのスピンドル３の両端
を支持する部分間の中央又は略中央に位置し且つこの一
対の駆動ユニット２における歯車2aは圧送ローラ１が線
材Ｗを挟持している状態では互いに噛み合っている。こ
こで、主要部メインフレーム28及び支持アーム17L，17R
がコ字状の一体構造部材から成っていれば、公転手段の
重心を公転の軸線に極力近付けて公転手段の慣性モーメ
ントを極力小さくすることができる。

【００２０】また図８及び図９に示すように圧送すべき
線材Ｗが細くそれに対応して圧送ローラ１の径を小さく
して本発明装置を小型化するような場合には、前記図６
の態様において内輪2bを使用しないで外面に歯車2aが設
けられたスリーブが複数のベアリングを介してスピンド
ル３に直接回転可能に装着されているカートリッジタイ
プとすることもでき、この場合には圧送ローラ１と歯車
2aとが回転自在に装着されているスピンドル３を主要部
メインフレーム28及び支持アーム17L，17Rにそれぞれ取
り付けるためには、コ字状の一体構造部材から成る主要
部メインフレーム28の両フレームに線材Ｗの圧送方向に
垂直に穿設されている穴内に配置されているオイルレス
メタル28c内の各々に位置調整アーム17L'，17R'のボス
部を嵌合させることによってオイルレスメタル28cの中
心線を中心として主要部メインフレーム28に揺動自在に
装着された両側の位置調整アーム17L'，17R'と、同じく
線材Ｗの圧送方向に垂直に主要部メインフレーム28に回
転可能に支持された支点軸18に装着された両側の支持ア
ーム17L，17Rとの両端のスピンドル支持部を二つ割して
スピンドル３を支持する場合にボルト等で一体化できる
ようになっている。なお、前記オイルレスメタル28c内
の各々に嵌合された位置調整アーム17L'，17R'のボス部
内には、後記する圧送ローラ１の駆動用の中間ピニオン
６を一体化した回転軸6aが回転可能に支持されている。

【００２１】また図示しないが、線材Ｗの圧送手段の主
要部を成す線材の圧送ローラ１を駆動回転させるための
駆動ユニット２は、圧送ローラ１及びこの圧送ローラ１
に隣接して配備されている圧送ローラ駆動用の歯車2aが
主要部メインフレーム28又は主要部メインフレーム28に
それぞれ揺動可能に支持された両側の位置調整アーム17
L'，17R'と支持アーム17L，17Rとに両端を軸受を介して
枢着されるスピンドル３に固定されている態様であって
もよい。この場合も、圧送ローラ１及び歯車2aと一体を
成すスピンドル３を主要部メインフレーム28又は主要部
メインフレーム28にそれぞれ揺動可能に支持された両側
の位置調整アーム17L'，17R'と支持アーム17L，17Rとに
それぞれ枢着できるように取り付けるためには、主要部
メインフレーム28又は図９に示す態様と同様に主要部メ
インフレーム28に線材Ｗの圧送方向に垂直に穿設されて
いる穴内に配置されているオイルレスメタル28c内の各
々にボス部が嵌合された位置調整アーム17L'，17R'と、
同じく線材Ｗの圧送方向に垂直に主要部メインフレーム
28に回転可能に支持された支点軸18に装着された両側の
支持アーム17L，17Rとの両端に装着されている軸受の外
輪を支持する支持部を二つ割して軸受の外輪を支持する
場合にボルト等で一体化できるようになっている。

【００２２】そして、前記支持アーム17L，17Rはその上
端部がブリッジ19により連結されていて、このブリッジ
19に圧送ローラ１によって線材Ｗを挟持する際の加圧レ
バー20の圧力が作用せしめられるようになっている。ま
た、前記両側の位置調整アーム17L'，17R'の場合も同様
に、その下端部がブリッジ19'を介して主要部メインフ
レーム28の先端部に固着されたブリッジ型ストッパ28b
によって前記加圧レバー20の圧力に耐え圧送ローラ１を
所定位置に維持できるようになっていると共に、位置調
整アーム17L'，17R'同士をステー17sで連結固定して前
記ブリッジ19'の連結によるコ字状の構造の剛性の向上
を図ってある。より詳細に説明すると、図５において主
要部メインフレーム28の上部に設けられた偏心軸21によ
り支持された加圧レバー20の前端部20aがブリッジ19の
中央又は略中央即ち前記駆動ユニット２に装着されてい
る圧送ローラ１の真上に位置し、主要部メインフレーム
28に設けられている加圧調整機構24の圧力によりレバー
23及びピン22を介して加圧レバー20の後端部20bが押し
上げられるようになっているので、支持アーム17L，17R
により支持されている圧送ローラ１をブリッジ19を介し
て押圧し、圧送ローラ１に対し偏向荷重のない形で線材
Ｗが圧送可能になっている。また、位置調整アーム17
L'，17R'に連結固定しているブリッジ19'を支えている
ブリッジ型ストッパ28bの場合も、圧送ローラ１の真下
に位置させてあり、圧送ローラ１に対する加圧力を変更
荷重のない形で対応させてある。

【００２３】そして、図５において傘歯車10は支持フレ
ーム33に装着されている線材圧送手段の駆動源16である
サーボモータの回転トルクを歯車列を介して受けて回転
し、その回転トルクは主要部メインフレーム28に固定さ
れている支持軸９に枢着されている傘歯車８からこの傘
歯車８と一体に構成されているピニオン8aに伝達され、
主要部メインフレーム28に枢着されている回転軸6aに固
定されている中間歯車７を介して回転軸6aに一体化され
ている中間ピニオン６に伝達され、この中間ピニオン６
に噛み合っている前記駆動ユニット２の圧送ローラ１に
隣接して配備されている圧送ローラ駆動用の歯車2aを回
転駆動させるように構成されている。

【００２４】なお、図１１に示すように圧送ローラ１が
２対の場合には、下側の２組の駆動ユニット２の間に連
動用の第２中間ピニオン39を介在させる他は、前記実施
例の装置と同様であり、40は後部の圧送ローラ１の加圧
レバーで、41は前部の圧送ローラ１の加圧レバーであ
る。

【００２５】次に、線材Ｗの圧送手段とこの圧送手段の
駆動源37であるサーボモータも共に公転させる場合につ
いて説明する。図１０において圧送手段の駆動源37をそ
の駆動源37の出力軸の軸線に沿って設けられた貫通孔37
aの軸線が前記主要部メインフレーム28の公転の軸線に
沿って設けられた貫通孔の延長線上に一致するように主
要部メインフレーム28のボス部28aの後面に装着してあ
り、線材Ｗを貫通可能にしてあるこの駆動源37の出力軸
に固定されている傘歯車42が前記傘歯車８と噛み合って
おり、この傘歯車８から前記駆動ユニット２に至る駆動
歯車列を介して圧送ローラ１が回転せしめられる。そし
て、43は矯正器25の支持軸11に換えて主要部メインフレ
ーム28に挿入ネジ止めした線材ガイドピースである。ま
た、圧送手段の駆動源37を囲う形で、主要部メインフレ
ーム28のボス部28aに固定されている支持筒38によって
矯正器25及び方向付けルーパー26が支持されており、こ
の支持筒38には図示しないが数箇所に孔が設けてあり、
駆動源の加熱が防止されるようになっている。

【００２６】次に、前述したような構成より成る本発明
に係る線ばね成形装置を使用して図１２に示すような線
ばねの成形を行う操作を、図１４及び図１５の線ばねの
成形工程図に基づいて説明する。なお、図１３に示す成
形工具の配置図において、Ｔ１，Ｔ５はコイル成形ツー
ルを、Ｔ２，Ｔ８は受金ツールを、Ｔ３，Ｔ７は折曲ツ
ールを、Ｔ４は切断ツールを、Ｔ６は初張力調整ツール
をそれぞれ示しているが、これらの各成形ツールは従来
の技術に従ったものである。

【００２７】先ず、線材圧送手段の駆動源16であるサー
ボモータのトルクが、ピニオン15，中間歯車14，圧送ロ
ーラ駆動歯車13，傘歯車10，傘歯車８，ピニオン8a，中
間歯車７，中間ピニオン６，圧送ローラ駆動用の歯車2a
の順序の歯車列を介して伝達されて回転（自転）する圧
送ローラ１に挟持されている線材Ｗが部分ａの長さだけ
圧送され、工程Ａの如く受金ツールＴ２及び折曲ツール
Ｔ７が共に前進して線材Ｗに当接し、折曲部ｂが成形さ
れると、両ツールＴ２，Ｔ７は共に後退する。

【００２８】次に工程Ｂの如く線材Ｗが部分ｃの長さだ
け圧送され、その間に公転手段の駆動源32であるサーボ
モータのトルクが、ピニオン31，中間歯車30，公転駆動
歯車29の順序の歯車列を介して伝達されて回転（公転）
する主要部メインフレーム28によってこの主要部メイン
フレーム28に取り付けられている圧送ローラ１に挟持さ
れている線材Ｗが前面から見て反時計方向に３０°（＋
３０°）だけ捩られる。

【００２９】次に工程Ｃの如く両ツールＴ２，Ｔ７が共
に前進して線材Ｗに当接し、折曲部ｄが成形されると、
両ツールＴ２，Ｔ７は共に後退する。

【００３０】次に工程Ｄの如く線材圧送手段の駆動源16
であるサーボモータの駆動により線材Ｗは部分ｅの長さ
だけ圧送され、その間に公転手段の駆動源32であるサー
ボモータの駆動により線材Ｗは反時計方向に９０°（＋
９０°）だけ捩られる。

【００３１】次に工程Ｅの如く両ツールＴ２，Ｔ７が共
に前進して線材Ｗに当接し、折曲部ｆが成形されると、
両ツールＴ２，Ｔ７は共に後退する。

【００３２】次に工程Ｆの如く線材圧送手段の駆動源16
であるサーボモータの駆動により線材Ｗは部分ｇの長さ
だけ圧送され、その間に公転手段の駆動源32であるサー
ボモータの駆動により線材Ｗは時計方向に９０°（−９
０°）だけ捩られる。

【００３３】次に工程Ｇの如くコイル成形ツールＴ１が
前進し線材Ｗに当接すると同時に、線材圧送手段の駆動
源16であるサーボモータの駆動により線材Ｗが圧送され
てコイル部ｈの成形が開始される。

【００３４】次に工程Ｈの如く、コイル部ｈの成形が１
巻に達する直前に初張力調整ツールＴ６が前進し、コイ
ル部ｈに当接してコイル部ｈのピッチの調整を開始す
る。

【００３５】次に工程Ｉの如く、線材圧送手段の駆動源
16であるサーボモータの駆動により線材Ｗの圧送が続行
されてコイル部ｈが成形されるが、コイル部ｈの成形終
了の約３／４巻手前で初張力調整ツールＴ６は後退し、
次いでコイル部ｈの成形が終了した時点で線材圧送手段
の駆動源16であるサーボモータの駆動が停止されて線材
Ｗの圧送が停止し、コイル成形ツールＴ１は後退する。

【００３６】次に工程Ｊの如く、線材圧送手段の駆動源
16であるサーボモータの駆動により線材Ｗは部分ｊの長
さだけ圧送され、その間に公転手段の駆動源32であるサ
ーボモータの駆動により線材Ｗは時計方向に９０°（−
９０°）だけ捩られる。

【００３７】次に工程Ｋの如く、受金ツールＴ２及び折
曲ツールＴ７が共に前進して線材Ｗに当接し、折曲部ｊ
が成形されると、両ツールＴ２，Ｔ７は後退する。

【００３８】次に工程Ｌの如く線材圧送手段の駆動源16
であるサーボモータの駆動により線材Ｗは部分ｋの長さ
だけ圧送され、その間に公転手段の駆動源32であるサー
ボモータの駆動により線材Ｗは反時計方向に９０°（＋
９０°）だけ捩られる。

【００３９】次に工程Ｍの如くコイル成形ツールＴ５が
前進して、線材圧送手段の駆動源16であるサーボモータ
の駆動により続けて圧送されている線材Ｗに当接し、コ
イル部ｌの成形が終了した時点で線材圧送手段の駆動源
16であるサーボモータの駆動が停止されて線材Ｗの圧送
が停止し、コイル成形ツールＴ５は後退する。

【００４０】次に工程Ｎの如く、線材圧送手段の駆動源
16であるサーボモータの駆動により線材Ｗは部分ｍの長
さだけ圧送されると同時に折曲ツールＴ３及び受金ツー
ルＴ８が共に前進して線材Ｗに当接し折曲部ｎが成形さ
れると、両ツールＴ３，Ｔ８は後退する。

【００４１】次に工程Ｏの如く、線材圧送手段の駆動源
16であるサーボモータの駆動により線材Ｗは部分ｏの長
さだけ圧送されると切断ツールＴ４が前進し、線材Ｗを
クイルＱの前端で切断される。しかる後に公転手段の駆
動源32であるサーボモータの駆動により線材Ｗは時計方
向に３０°（−３０°）だけ捩られて成形開始時の原点
に戻るのである。

【００４２】以上のような工程を経て線材Ｗにより線ば
ねが成形されるのであるが、各工程において線材Ｗは多
くの場合圧送と捩りとが同時に行なわれる。そして、成
形ツールのストロークは成形過程にある線材Ｗに接触し
ない位置に設定すればよいので最大ストロークを必要と
ない場合が多い。また、線材Ｗは所定長さ間欠的に圧送
されながら左右に捩じられているが、工程中の最大の捩
り角度は１８０°以内で、且つ１個の製品の成形完了の
度に原点に戻るようなレイアウトにより成形される。そ
して、成形過程での捩りは前記した方向付ルーパー26と
線台（図示せず）上に置かれている線材Ｗの束との間で
吸収される。

【００４３】

【発明の効果】以上に詳述したように本発明に係る線ば
ね成形装置は、以下に列挙するような種々の効果を奏す
るものであり、その工業的価値は非常に大きなものであ
る。公転手段の主要部メインフレーム並びに線材の圧送手
段の略中央を線材が貫通するようにしたことにより、公
転の軸線になる線材の廻りに各部材を均衡を保って配置
することができ、構造が簡素で小型軽量が可能になり、
且つ公転に伴う慣性モーメントが極めて小さいので、公
転の際の公転速度及び加速度を高く調整設定できる。即
ち、公転手段の慣性モーメントは従来技術に対し同等仕
様の比較で１／３以下にすることができ、公転に要する
消費エネルギーは約６０％で足りて大きな経済性を持つ
ので、より高速なばね成形に対応する余力を充分に備え
た生産性の高い線ばね成形装置を約束できる。

【００４４】圧送ローラーの真上から加圧するように
したことにより、偏向荷重が殆んど無視できる程小さく
なるため、高精度の線ばねの成形が可能となり、しかも
公転手段の慣性モーメントの増大を抑えることにも貢献
できる。

【００４５】高速で線材の圧送及び捩り方向を変える
ことが同時にできるばかりでなく、成形ツール（トラッ
クレール及びスライドユニット）が固定式でよいので、
様々に工夫された各種アタッチメントを活用しながら必
要とする成形ツールの位置する方向に線材を捩って無理
のない線ばね成形が可能であるから、従来技術の成形ツ
ールの旋回方式に比較して非常に高い生産性を得られ
る。

【００４６】圧送手段の駆動源もその駆動源の重心を
なす出力軸の軸線を公転手段の主要部メインフレームの
公転の軸線上に一致するように公転手段の主要部メイン
フレームに装着することができ、この場合に圧送手段の
駆動源自体の偏向荷重は全く無く、そして圧送手段の駆
動源も一緒に公転することによる慣性モーメントの増大
は軽徴で、従来技術のように圧送手段の駆動源を公転の
外に配置した装置に比較しても本発明装置の持つ慣性モ
ーメントを相当に低く保つことができる。

【００４７】圧送手段の駆動源を公転手段の外に配置
した場合と圧送手段の駆動源を公転手段の内に配置した
場合とのどちらにも、少ない関係部材の付け替えのみで
対応が可能である。即ち、公転手段の公転の際に線材の
移動を生じないため段取りが比較的容易な線ばね成形装
置を希望するユーザーにも、また公転手段の公転の際に
線材の移動が生じることから段取りに多少の手間を要し
てもより高速ば線ばね成形装置を希望するユーザーにも
速応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る線ばね成形装置の１実施例の全体
正面図である。

【図２】図１における上部基盤の線ばね成形ステージの
拡大正面図である。

【図３】図１における上部基盤の線ばね成形ステージ部
中心での要部を一部断面で示す左側面説明図である。

【図４】図３におけるＡ−Ａ線矢視図である。

【図５】図３における公転手段の構造を一部断面で示す
右側面説明図である。

【図６】図３における公転手段の構造を示す平断面説明
図である。

【図７】図３のＢ−Ｂ線における一部を断面で示す拡大
説明図である。

【図８】圧送ローラとその圧送ローラに隣接して圧送ロ
ーラ駆動用の歯車が取り付けられているスピンドルの他
の実施例がその支持をそれぞれ位置調整アームとされた
場合における図６の下側部分に相当する部分を示す平断
面説明図である。

【図９】図８の右側面説明図である。

【図１０】圧送手段の駆動源が公転手段の内部に設置さ
れている本発明に係る線ばね成形装置の他の実施例の要
部断面説明図である。

【図１１】圧送ローラが４個である本発明に係る線ばね
成形装置の他の実施例における公転手段部分の右側面説
明図である。

【図１２】本発明に係る線ばね成形装置で成形する線ば
ねの１例を示す斜視図である。

【図１３】図１２に示す線ばね成形開始前の成形工具の
配置図である。

【図１４】図１２に示す線ばねの成形工程図である。

【図１５】図１４に続く図１２に示す線ばねの成形工程
図である。

【図１６】図１２に示す線ばね成形のタイムシェアリン
グ図である。

【符号の説明】

Ｍ₁ 本体フレームＭ₂ 上部基盤Ｍ₃ 多軸数値制御装置ＱクイルＷ線材１圧送ローラ２駆動ユニット 2a 圧送ローラ駆動用の歯車 2b 内輪３スピンドル４線ガイド５線ガイド６中間ピニオン 6a 回転軸７中間歯車８傘歯車 8a ピニオン９支持軸 10 傘歯車 10a 中空軸 11 支持軸 11a 貫通孔 12 オイルレスメタル 13 圧送ローラ駆動歯車 14 中間歯車 15 ピニオン 16 線材圧送手段の駆動源 17L，17R 支持アーム 17L'，17R' 位置調整アーム 17s ステー 18 支点軸 19，19' ブリッジ 20 加圧レバー 20a 前端部 20b 後端部 21 偏心軸 22 ピン 23 レバー 24 加圧調整機構 25 矯正器 26 方向付けルーパ 27 ガイドローラ 28 公転手段の主要部メインフレーム 28a ボス部 28b ブリッジ型ストッパ 28c オイルレスメタル 29 公転駆動歯車 30 中間歯車 31 ピニオン 32 公転手段用駆動源 33 支持フレーム 34 クロスローラベアリング 35 レール 36 スライドユニット 37 圧送手段の駆動源 37a 貫通孔 38 支持筒 39 第２中間ピニオン 40 後部の圧送ローラ用の加圧レバー 41 前部の圧送ローラ用の加圧レバー 42 傘歯車 43 線材ガイドピースＴ１〜Ｔ８ツール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧送ローラ間に挟持され該圧送ローラの
回転によって圧送されてくる線材を案内するクイルの軸
線を中心にして放射状に複数個の成形ツールがクイルの
軸線に対し直角又は略直角に前進後退可能に配置されて
おり、該圧送ローラが圧送すべき線材を挟持した状態で
該線材の軸線廻りに公転可能な線ばね成形装置におい
て、本体フレームに対して回転自在に支持されている公転手
段の主要部メインフレーム又は該主要部メインフレーム
に揺動可能にそれぞれ支持された両側の位置調整アーム
に片側の圧送ローラと該圧送ローラに駆動力を伝達する
動力伝達手段とが、また線材の圧送方向に垂直に該主要
部メインフレームに回転可能に支持された支点軸に揺動
可能に装着された両側の支持アームに他側の圧送ローラ
が、各圧送ローラに隣接して配備されている圧送ローラ
駆動用の歯車が互いに噛み合った状態でそれぞれ取り付
けられており、該圧送ローラは該主要部メインフレーム又は該主要部メ
インフレームにそれぞれ揺動可能に支持された両側の位
置調整アームと支持アームとに両端を支持又は枢着され
ているスピンドルの中央又は略中央に位置し、該支持ア
ーム側の圧送ローラに対する加圧点が該圧送ローラの直
上に位置せしめられていることを特徴とする線ばね成形
装置。
【請求項２】圧送ローラ及び該圧送ローラに隣接して
配備されている圧送ローラ駆動用の歯車が、主要部メイ
ンフレーム又は該主要部メインフレームにそれぞれ揺動
可能に支持された両側の位置調整アームと支持アームと
に両端を支持されているスピンドルの外周面上に内輪と
軸受とを介して回転自在に装着されているスリーブに設
けられている請求項１に記載の線ばね成形装置。
【請求項３】圧送ローラ及び該圧送ローラに隣接して
配備されている圧送ローラ駆動用の歯車が、主要部メイ
ンフレーム又は該主要部メインフレームにそれぞれ揺動
可能に支持された両側の位置調整アームと支持アームと
に両端を支持されているスピンドルの外周面上に軸受を
介して回転自在に装着されているスリーブに設けられて
いる請求項１に記載の線ばね成形装置。
【請求項４】圧送ローラ及び該圧送ローラに隣接して
配備されている圧送ローラ駆動用の歯車が、主要部メイ
ンフレーム又は該主要部メインフレームにそれぞれ揺動
可能に支持された両側の位置調整アームと支持アームと
に両端を軸受を介して枢着されているスピンドルに設け
られている請求項１に記載の線ばね成形装置。
【請求項５】主要部メインフレーム及び支持アームが
それぞれ、圧送ローラ及び圧送ローラ駆動用の歯車が配
備されているスピンドルの両端を支持又は枢着するコ字
状の一体構造部材から成る請求項１から４までのいずれ
か１項に記載の線ばね成形装置。
【請求項６】圧送ローラに駆動力を伝達する動力伝達
手段の駆動源が、主要部メインフレームに固定されてい
る請求項１から５までのいずれか１項に記載の線ばね成
形装置。
【請求項７】圧送ローラに駆動力を伝達する動力伝達
手段の駆動源が、その出力軸の軸線上に線材挿通用の貫
通孔が穿設されており且つその出力軸の軸線が公転手段
の軸線の延長上に一致して公転手段の主要部メインフレ
ームと一体成形されたボス部を挟んで該主要部メインフ
レームの反対面に固定されている請求項６に記載の線ば
ね成形装置。