JP2004082198A - ばね成形機の線材送り装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】送り出される線材が芯ずれで線材案内筒に強く押圧され疵が発生する問題、下送りローラまたは上送りローラの案内溝の軸方向位置合わせに面倒なライナー調整を要する問題、上下送りローラの各案内溝を軸方向へ移動調整できないので安定した初張力を付与することができないという問題などの解決を目的とする。
【解決手段】下送りローラ１１を前端に止着して一体的に回動可能でかつ軸方向へ進退移動可能に支承された下ローラ軸１２と、上送りローラ２１を前端に止着して一体的に回動可能でかつ軸方向へ進退移動可能に支承された上ローラ軸２２と、下ローラ軸１２を軸方向へ進退移動させて下送りローラ１１の案内溝位置を軸方向に調整するねじ筒１３と、上ローラ軸２２を軸方向へ進退移動させて上送りローラ２１の案内溝位置を軸方向に調整する軸受筒２３とを設けた。
【選択図】 図２
【解決手段】下送りローラ１１を前端に止着して一体的に回動可能でかつ軸方向へ進退移動可能に支承された下ローラ軸１２と、上送りローラ２１を前端に止着して一体的に回動可能でかつ軸方向へ進退移動可能に支承された上ローラ軸２２と、下ローラ軸１２を軸方向へ進退移動させて下送りローラ１１の案内溝位置を軸方向に調整するねじ筒１３と、上ローラ軸２２を軸方向へ進退移動させて上送りローラ２１の案内溝位置を軸方向に調整する軸受筒２３とを設けた。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、線材をクイル前方のコイルばね成形空間へ送り出すばね成形機の線材送り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術としては、例えば、図４に示すばね成形機の線材送り装置（以下、従来技術Ａという）や、特開平７−３２０７８号公報に開示された線材の予備加工方法及び予備加工装置に係る発明（以下、従来技術Ｂという）が知られている。 まず、従来技術Ａにおいては図４に示すように、下ローラ軸１１３は下送りローラ１１１を止着して回動可能に機枠体１１５に支承され、上ローラ軸１１４は上送りローラ１１２を止着して回動可能に機枠体１１５に支承されている。 これらの下ローラ軸１１３と上ローラ軸１１４とは、軸方向に移動調整できない。
【０００３】
このため、線材を挟持して送り出す下送りローラ１１１の案内溝１１１ａの軸心と基準面との距離Ｌ１０１と、上送りローラ１１２の案内溝１１２ａの軸心と基準面との距離Ｌ１０２とが、送り出される線材を前方に案内する図示しない線材案内筒の案内穴の軸心と基準面との距離Ｌ１００に対して最大で加工公差分だけ偏心する。 この偏心量が線材径に対して大きくなるにしたがい、案内溝１１１ａ，１１２ａから送り出される線材が、線材案内筒の案内穴の入口側面に強く押圧され、線材の外周に疵が発生する問題があった。
【０００４】
これら案内溝１１１ａ，１１２ａと、線材案内筒の案内穴との偏心の要因となる各部の加工公差には最小限度があるから、特に線材径が０．４ｍｍ以下の細い線材においては、線材径に対して加工公差による偏心の比率が高く、傷がつきやすい。 そして、前記偏心量を僅少にするためには、線材径が変わる段取り替えのたびに、上下送りローラ１１２，１１１の案内溝１１２ａ，１１１ａの軸方向位置を下ローラ軸１１３，上ローラ軸１１４との間でライナー調整などにより芯出しする無駄時間を要す問題があった。
【０００５】
また、密着コイルばねに安定した初張力を付与して巻回する場合には、下送りローラ１１１の案内溝１１１ａの軸心と基準面との距離Ｌ１０１と、上送りローラ１１２の案内溝１１２ａの軸心と基準面との距離Ｌ１０２とを設定量だけ異ならせ両案内溝の軸心を偏心させて、送り出す線材に曲げ応力を付加し一定方向の湾曲した流れを与えるとよいが、この従来技術Ａの発明では、案内溝１１１ａ，１１２ａを軸方向へ移動調整できないので、安定した初張力を付与することができないという問題があった。 このような従来技術Ａの問題を解決するために改良されたものが、次の従来技術Ｂの発明である。
【０００６】
この従来技術Ｂの発明は、図５に示すように、上ローラ軸２１４が回動自在にかつ摺動不能に連結された軸受部材２１６と、回転運動を軸受部材２１６の進退方向に沿う直線運動に変換するよう回転運動部２１７と直線運動部２１８で構成された変換機構を備えたものである。 そして、密着コイルばねに初張力を付与して巻回する場合には、前記軸受部材を回動させることで上ローラ軸２１４を軸方向に移動させ、下送りローラ２１１の案内溝に対して上送りローラ２１２の案内溝を設定量偏心させて送り出す線材に曲げ応力を付加し一定方向の湾曲した流れ（予備曲げ）を与え、巻回するコイルばねに安定した初張力を付与するようにしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術Ｂの発明は、上ローラ軸２１４のみが軸方向に移動調整可能であるから、下送りローラ２１１の案内溝は、線材案内筒の案内穴に対して位置調整ができない。 すなわち、従来技術Ａの発明と同様に下送りローラ２１１の案内溝が、線材案内筒の案内穴に対して加工公差分だけ偏心した場合には、送り出される線材が線材案内筒の案内穴の入口側面に強く押圧されないように、下送りローラ２１１の案内溝の軸方向位置を下ローラ軸２１３との間でライナー調整などにより芯出しする無駄時間を要す問題があった。 なお、初張力を付与して巻回する場合に上送りローラ２１２の案内溝を偏心させる偏心量は、線材に疵をつけない範囲内において偏心させるものである。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、送り出される線材が線材案内筒の案内穴の入口側面に強く押圧され線材の外周に疵が発生する問題、下送りローラまたは上送りローラの案内溝の軸方向位置を線材径が変わる段取り替えのときにライナー調整などにより芯出しする無駄時間を要す問題、上下送りローラの各案内溝を軸方向へ移動調整できないので安定した初張力を付与することができないという問題などを解決しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に係る発明は、線材をクイル前方のコイルばね成形空間へ送り出すばね成形機の線材送り装置であって、線材の下半部を案内可能な案内溝が外周に形成された下送りローラと、線材の上半部を案内可能な案内溝が外周に形成された上送りローラと、前記下送りローラを前端に止着して一体的に回動可能でかつ軸方向へ進退移動可能に支承された下ローラ軸と、前記下送りローラと相互の外周が平行して近接する位置で前記上送りローラを前端に止着して一体的に回動可能でかつ軸方向へ進退移動可能に支承された上ローラ軸と、前記下ローラ軸を軸方向へ進退移動させて前記下送りローラの案内溝位置を軸方向に調整する下軸調整機構と、前記上ローラ軸を軸方向へ進退移動させて前記上送りローラの案内溝位置を軸方向に調整する上軸調整機構とを備えてなるものである。
【００１０】
この請求項１の発明によれば、下ローラ軸を軸方向へ進退移動させて下送りローラの案内溝位置を軸方向に調整する下軸調整機構と、上ローラ軸を軸方向へ進退移動させて上送りローラの案内溝位置を軸方向に調整する上軸調整機構とを備えて、上下送りローラの各案内溝を軸方向へ移動調整することで、線材案内筒の案内穴に対する上下送りローラの各案内溝の偏心量を僅少にし、送り出される線材が線材案内筒の案内穴の入口側面に強く押圧されないようにして、線材の外周に疵を発生させずにコイルばねの成形加工ができる。
【００１１】
また、下軸調整機構または上軸調整機構により、上下送りローラの各案内溝を軸方向へ移動調整できるのでライナー調整の必要がなく、巻回する線材径が変わる段取り替えの際などにおける、線材案内筒の案内穴に対する上下送りローラの各案内溝の芯出し時間を短縮できる。 さらに、下軸調整機構または上軸調整機構により、下送りローラと上送りローラとの各案内溝の相互の偏心量を調整することで、送り出す線材に曲げ応力を付加し一定方向の湾曲した流れ（予備曲げ）を与え、密着コイルばねに安定した初張力を付与して巻回することができる。
【００１２】
次の請求項２に係る発明の前記下軸調整機構は前記下ローラ軸に雄ねじが螺刻され、この下ローラ軸を下送りローラ止着側へ常時付勢するコイルばねと、前記下ローラ軸の雄ねじと螺合可能な雌ねじが螺刻され回動されることで前記下ローラ軸を前記コイルばねに抗して進退移動させるねじ筒とで構成するようにしたものである。
【００１３】
この請求項２の発明によれば、下ローラ軸の雄ねじと螺合可能な雌ねじが螺刻されたねじ筒を回動することで下ローラ軸を進退移動させるようにしたので、下送りローラの案内溝の軸方向への微調整が容易にでき、しかも芯出し作業時間の短縮を図ることができる。 また、上記ねじ筒を数値制御可能なサーボモータなどにより駆動させるようにすれば、下送りローラの案内溝の軸方向への調整が容易に自動制御化できる。
【００１４】
次の請求項３に係る発明の前記上軸調整機構は、前記上ローラ軸の後端側を支承する軸受の軸受筒が前記上ローラ軸と同一軸心で機枠体に設けられた雌ねじに螺合され、この軸受筒を回動することでその軸受を介して前記上ローラ軸を進退移動させる構成するようにしたものである。
【００１５】
この請求項３の発明によれば、上ローラ軸と同一軸心で機枠体の雌ねじに螺合された軸受筒を回動することで、その軸受を介して前記上ローラ軸を進退移動させるようにしたので、上送りローラの案内溝の軸方向への微調整が容易にでき、しかも芯出し作業時間の短縮を図ることができる。 また、上記軸受筒を数値制御可能なサーボモータなどにより駆動させるようにすれば、上送りローラの案内溝の軸方向への調整が容易に自動制御化できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明のばね成形機の線材送り装置に係る実施の形態について、コイルばね成形機図１〜図３を参照して以下のとおり説明する。 図１は本発明に係るばね成形機の線材送り装置を示す正面図、図２の（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視断面図、（ｂ）はＣ部の拡大図、図３は図２のＢ−Ｂ矢視拡大断面図である。
ばね成形機の線材送り装置は、線材Ｗをクイル４前方のコイルばね成形空間へ送り出す装置であって、線材の下半部に作用する線材下送り装置と、線材の上半部に作用する線材上送り装置と、線材Ｗを加圧する線材加圧装置とで構成する。
【００１７】
線材下送り装置の要部は、線材の下半部を案内可能な下送りローラ１１、この下送りローラ１１を止着して一体的に回動可能な下ローラ軸１２、この下ローラ軸１２を軸方向に移動調整する下軸調整機構のねじ筒１３などで構成する。 線材上送り装置の要部は、線材の上半部を案内可能な上送りローラ２１、この上送りローラ２１を止着して一体的に回動可能な上ローラ軸２２、この上ローラ軸２２を軸方向に移動調整する上軸調整機構の軸受筒２３などで構成する。 線材加圧装置の要部は、圧縮コイルばね４４を介して加圧ブロック２５を加圧する加圧ねじ棒４２、調整車４３、雌ねじ板４５などで構成する。
【００１８】
まず、線材送り装置の機枠体１は、その前枠板１Ａと後枠板１Ｂとが一体的に立設されている。 線材下送り装置の下ローラ軸１２は、前枠板１Ａの軸受穴に嵌入されたころがり玉軸受１４Ａ，針状ころ軸受１４Ｂ，ころがり玉軸受１４Ｃ，１４Ｄと、後枠板１Ｂの軸受穴に嵌入された針状ころ軸受１４Ｅとにより回動可能で、かつ、各軸受の内輪に案内されて軸方向へ進退移動可能に支承されている。 この下ローラ軸１２には下送りローラ１１が、止めピン１２Ａと抑え板１２Ｂとにより一体的に止着されている。 この下送りローラ１１の外周には図２（ｂ）に示す案内溝１１ａが、線材Ｗの下半部を案内可能に形成されている。
【００１９】
また、下ローラ軸１２には針状ころ軸受１４Ｂと、ころがり玉軸受１４Ｃとの間に圧縮コイルばね１５が挿入され、ころがり玉軸受１４Ｃ，１４Ｄは、前枠板１Ａに締着された側板１６と軸受穴の段部とにより軸方向への移動が拘束されている。 したがって、下ローラ軸１２は圧縮コイルばね１５の伸張力により、針状ころ軸受１４Ｂ，ころがり玉軸受１４Ａ，鍔部１２ａを介して下送りローラ１１の止着側へ付勢される。
【００２０】
そして、下ローラ軸１２の略中央部には雄ねじ１２ｂが螺刻され、この雄ねじ１２ｂにねじ筒１３の雌ねじ１３ａが螺合されているので、圧縮コイルばね１５により付勢される下ローラ軸１２は、ねじ筒１３が側板１６に当接することで下送りローラ１１の止着側への移動が規定される。 すなわち、下ローラ軸１２の差込穴１２ｃに図示しない回動防止棒を差し込んで下ローラ軸１２の回動を抑止し、ねじ筒１３に穿孔された複数個の差込穴１３ｂのいずれかに図示しない回動棒を差し込んでねじ筒１３を回動することで、下ローラ軸１２とともに下送りローラ１１を軸方向へ移動調整することができる。 調整後には、止めねじ１３Ａによりねじ筒１３の自転を防止する。
【００２１】
また、後枠板１Ｂには、数値制御手段により回動方向、回動量が制御可能なサーボモータ３１が取着され、その出力軸に駆動歯車３２がキーを介して止着されている。 この駆動歯車３２と噛合するように下ローラ軸１２に、中間歯車３３がキーを介して止着されている。 そして、下ローラ軸１２は、数値制御手段の指令により回動制御されるサーボモータ３１の駆動力により駆動歯車３２と中間歯車３３とを介して回動制御される。
【００２２】
次いで、線材上送り装置の上ローラ軸２２は、後述する加圧ブロック２５の軸受穴に嵌入されたころがり玉軸受２４Ａ，針状ころ軸受２４Ｂ，ころがり玉軸受２４Ｃと、後述する軸受筒２３の軸受穴に嵌入されたころがり玉軸受２４Ｄ，２４Ｅとにより回動可能で、かつ、ころがり玉軸受２４Ａ，針状ころ軸受２４Ｂ，ころがり玉軸受２４Ｃの内輪に案内されて軸方向へ進退移動可能に支承されている。 この上ローラ軸２２には上送りローラ２１が、止めピン２２Ａと抑え板２２Ｂとにより一体的に止着されている。 この上送りローラ２１の外周には図２（ｂ）に示す案内溝２１ａが、線材Ｗの上半部を案内可能に形成されている。
【００２３】
上ローラ軸２２の前端側を支承する加圧ブロック２５は、図１に示す前枠板１Ａの抜き窓１ａの両側面に案内されて上下移動可能に設けられ、前枠板１Ａの上部との間に張架された引張コイルばね４１により上方へ付勢されている。 後枠板１Ｂの背面側上部に図３に示す左右対称な一対の揺動軸受板２６，２６が取着され、両端の水平突出部２６ｂ，２６ｂにおいてそれぞれ２個のボルト２６Ａ，２６Ａで締着されていて、この揺動軸受板２６，２６には、上ローラ軸２２の軸心を挟む水平軸線上に軸穴２６ａ，２６ａが穿孔され、この軸穴２６ａ，２６ａに支承された揺動駒２７に上ローラ軸２２の後端側を支承する軸受筒２３が螺合されている。
【００２４】
すなわち、揺動駒２７の内周に雌ねじ２７ａが螺刻され、軸心と直交する両側には揺動支軸２７ｂ，２７ｂが突設されている。 この揺動支軸２７ｂ，２７ｂが揺動軸受板２６，２６の軸穴２６ａ，２６ａ内で回動可能に挿入された揺動駒２７は、揺動支軸２７ｂ，２７ｂを中心にして揺動自在である。 したがって、軸受筒２３は、その外周に螺刻された雄ねじ２３ａが、揺動駒２７の雌ねじ２７ａに螺合されているので一体的に揺動自在である。 この軸受筒２３の軸受穴に嵌入されたころがり玉軸受２４Ｄ，２４Ｅは、軸受筒２３に締着された抑え板２８により軸方向への移動が抑止されている。
【００２５】
これらのころがり玉軸受２４Ｄ，２４Ｅに対して上ローラ軸２２は、その軸端に締着された軸止め板２９により軸方向への移動が抑止されている。 そして、軸受筒２３には複数個の差込穴２３ｂが穿孔されており、差込穴２３ｂのいずれかに図示しない回動棒を差し込んで軸受筒２３を回動することで、軸受筒２３が揺動駒２７に対して移動し、上ローラ軸２２とともに上送りローラ２１を軸方向へ移動調整することができる。 調整後には、止めねじ２７Ａにより軸受筒２３の自転を防止する。 また、上ローラ軸２２には中間歯車３３と同歯数の従動歯車３４が、中間歯車３３と噛合するようにキーを介して止着されており、上ローラ軸２２は、下ローラ軸１２と逆回転方向で同期回動制御される。
【００２６】
次いで、線材加圧装置は、前枠板１Ａの上部に雌ねじ４５ｂが鉛直に螺刻された雌ねじ板４５が取着され、この雌ねじ４５ｂには、上端に調整車４３が止着された加圧ねじ棒４２が螺合され、その下端近傍の段部と加圧ブロック２５の上面との間には圧縮コイルばね４４が挟入されている。 そして、調整車４３を回動させて、引張コイルばね４１に抗して加圧ねじ棒４２を下降させることで、加圧ブロック２５を下方へ加圧できる。
【００２７】
この加圧力により、図２（ｂ）に示す下送りローラ１１の案内溝１１ａと、上送りローラ２１の案内溝２１ａとで線材Ｗを加圧して、下送りローラ１１，上送りローラ２１の回動により線材Ｗを送り出す摩擦力が設定される。 また、雌ねじ板４５には加圧ねじ棒４２に対して直角方向から止めねじ４５Ａが挿入される雌ねじが穿孔され、この止めねじ４５Ａを締め込むことで、加圧ねじ棒４２の自転を防止している。
【００２８】
引き続いて、ばね成形機の線材送り装置により線材Ｗを送り出す手順について説明する。 まず、コイルばねを成形加工する前には、以下の調整をしてから線材を送り出す。 下送りローラ１１，上送りローラ２１により送り出される線材Ｗを前方へ案内する案内筒３の案内穴軸心に対して、下送りローラ１１，上送りローラ２１に挟持された線材Ｗの軸心が同一軸心になるように、ねじ筒１３の回動調整により下送りローラ１１の案内溝１１ａを、軸受筒２３の回動調整により上送りローラ２１の案内溝２１ａを軸方向へ移動調整する。
【００２９】
下送りローラ１１の案内溝１１ａと、上送りローラ２１の案内溝２１ａとの相互軸心の偏心量は、送り出す線材Ｗに曲げ応力を付加し一定方向の湾曲した流れを与え、密着コイルばねに安定した初張力を付与して巻回するか、湾曲した流れがないよう線材Ｗに曲げ応力を付加しないかによって、ねじ筒１３または軸受筒２３の回動調整を適時行うことにより加減調整する。 また、下送りローラ１１の案内溝１１ａと、上送りローラ２１の案内溝２１ａとにより線材Ｗを挟持する加圧力は、加圧ねじ棒４２の回動により加減調整する。
【００３０】
このようにして下送りローラ１１，上送りローラ２１の偏心量と加圧力とを調整した後、サーボモータ３１の回動制御により図１に示す下送りローラ１１を時計方向に回転させると、上送りローラ２１は反時計方向に回転する。 その回転に従い加圧力で設定された摩擦力により線材Ｗは、導入筒２の紙面左側に図示しないリールスタンドなどで貯蔵された位置から引き出されて、案内筒３に送り込まれ、案内筒３の先端に設けられたクイル４を経て成形空間へ送り出され、その線材Ｗが成形工具Ｔ１，Ｔ２に衝合することで、コイルばねが成形加工される。
【００３１】
なお、本発明に係るばね成形機の線材送り装置は、上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてさまざまな形態に構成することができる。 例えば、成形加工する線材の断面形状は円形に限定されるものではなく、上下送りローラの案内溝や線材案内筒の案内穴を成形加工する線材の断面形状と相似形に形成すれば、四角形や六角形の線材にも対応できる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、上述したように構成したので、以下に記載するような効果を奏する。
【００３３】
請求項１の発明によれば、下ローラ軸を軸方向へ進退移動させて下送りローラの案内溝位置を軸方向に調整する下軸調整機構と、上ローラ軸を軸方向へ進退移動させて上送りローラの案内溝位置を軸方向に調整する上軸調整機構とを備えて、上下送りローラの各案内溝を軸方向へ移動調整することで、線材案内筒の案内穴に対する上下送りローラの各案内溝の偏心量を僅少にし、送り出される線材が線材案内筒の案内穴の入口側面に強く押圧されないようにして、線材の外周に疵を発生させずにコイルばねの成形加工ができるので、品質の向上を図ることができる。
【００３４】
また、下軸調整機構または上軸調整機構により、上下送りローラの各案内溝を軸方向へ移動調整できるのでライナー調整の必要がなく、巻回する線材径の変更による段取り替えの際などにおける、線材案内筒の案内穴に対する上下送りローラの各案内溝の芯出し時間を短縮して生産性の向上を図ることができる。 さらに、下軸調整機構または上軸調整機構により、下送りローラと上送りローラとの各案内溝の相互の偏心量を調整することで、送り出す線材に曲げ応力を付加し一定方向の湾曲した流れを与え、密着コイルばねに安定した初張力を付与して巻回することができるので、品質の向上を図ることができる。
【００３５】
次の請求項２の発明によれば、下ローラ軸の雄ねじと螺合可能な雌ねじが螺刻されたねじ筒を回動することで下ローラ軸を進退移動させるようにしたので、下送りローラの案内溝の軸方向への微調整が容易にでき、しかも芯出し作業時間を短縮して生産性の向上を図ることができる。 また、上記ねじ筒を数値制御可能なサーボモータなどにより駆動させるようにすれば、下送りローラの案内溝の軸方向への調整が容易に自動制御化できる。
【００３６】
次の請求項３の発明によれば、上ローラ軸と同一軸心で機枠体の雌ねじに螺合された軸受筒を回動することで、軸受を介して前記上ローラ軸を進退移動させるようにしたので、上送りローラの案内溝の軸方向への微調整が容易にでき、しかも芯出し作業時間を短縮して生産性の向上を図ることができる。 また、上記軸受筒を数値制御可能なサーボモータなどにより駆動させるようにすれば、上送りローラの案内溝の軸方向への調整が容易に自動制御化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るばね成形機の線材送り装置を示し、その正面図である。
【図２】同じく、（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視断面図、（ｂ）はＣ部の拡大図である。
【図３】同じく、図２のＢ−Ｂ矢視拡大断面図である。
【図４】従来技術Ａに係るばね成形機の線材送り装置を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）はＤ部の拡大図である。
【図５】従来技術Ｂに係る線材の予備加工装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ 機枠体
３ 案内筒
１１ 下送りローラ
１１ａ 案内溝
１２ 下ローラ軸
１３ ねじ筒
１５ 圧縮コイルばね
２１ 上送りローラ
２１ａ 案内溝
２２ 上ローラ軸
２３ 軸受筒
２５ 加圧ブロック
２６ 揺動軸受板
２７ 揺動駒
３１ サーボモータ
３２ 駆動歯車
３３ 中間歯車
３４ 従動歯車
４２ 加圧ねじ棒
４４ 圧縮コイルばね
【発明の属する技術分野】
本発明は、線材をクイル前方のコイルばね成形空間へ送り出すばね成形機の線材送り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術としては、例えば、図４に示すばね成形機の線材送り装置（以下、従来技術Ａという）や、特開平７−３２０７８号公報に開示された線材の予備加工方法及び予備加工装置に係る発明（以下、従来技術Ｂという）が知られている。 まず、従来技術Ａにおいては図４に示すように、下ローラ軸１１３は下送りローラ１１１を止着して回動可能に機枠体１１５に支承され、上ローラ軸１１４は上送りローラ１１２を止着して回動可能に機枠体１１５に支承されている。 これらの下ローラ軸１１３と上ローラ軸１１４とは、軸方向に移動調整できない。
【０００３】
このため、線材を挟持して送り出す下送りローラ１１１の案内溝１１１ａの軸心と基準面との距離Ｌ１０１と、上送りローラ１１２の案内溝１１２ａの軸心と基準面との距離Ｌ１０２とが、送り出される線材を前方に案内する図示しない線材案内筒の案内穴の軸心と基準面との距離Ｌ１００に対して最大で加工公差分だけ偏心する。 この偏心量が線材径に対して大きくなるにしたがい、案内溝１１１ａ，１１２ａから送り出される線材が、線材案内筒の案内穴の入口側面に強く押圧され、線材の外周に疵が発生する問題があった。
【０００４】
これら案内溝１１１ａ，１１２ａと、線材案内筒の案内穴との偏心の要因となる各部の加工公差には最小限度があるから、特に線材径が０．４ｍｍ以下の細い線材においては、線材径に対して加工公差による偏心の比率が高く、傷がつきやすい。 そして、前記偏心量を僅少にするためには、線材径が変わる段取り替えのたびに、上下送りローラ１１２，１１１の案内溝１１２ａ，１１１ａの軸方向位置を下ローラ軸１１３，上ローラ軸１１４との間でライナー調整などにより芯出しする無駄時間を要す問題があった。
【０００５】
また、密着コイルばねに安定した初張力を付与して巻回する場合には、下送りローラ１１１の案内溝１１１ａの軸心と基準面との距離Ｌ１０１と、上送りローラ１１２の案内溝１１２ａの軸心と基準面との距離Ｌ１０２とを設定量だけ異ならせ両案内溝の軸心を偏心させて、送り出す線材に曲げ応力を付加し一定方向の湾曲した流れを与えるとよいが、この従来技術Ａの発明では、案内溝１１１ａ，１１２ａを軸方向へ移動調整できないので、安定した初張力を付与することができないという問題があった。 このような従来技術Ａの問題を解決するために改良されたものが、次の従来技術Ｂの発明である。
【０００６】
この従来技術Ｂの発明は、図５に示すように、上ローラ軸２１４が回動自在にかつ摺動不能に連結された軸受部材２１６と、回転運動を軸受部材２１６の進退方向に沿う直線運動に変換するよう回転運動部２１７と直線運動部２１８で構成された変換機構を備えたものである。 そして、密着コイルばねに初張力を付与して巻回する場合には、前記軸受部材を回動させることで上ローラ軸２１４を軸方向に移動させ、下送りローラ２１１の案内溝に対して上送りローラ２１２の案内溝を設定量偏心させて送り出す線材に曲げ応力を付加し一定方向の湾曲した流れ（予備曲げ）を与え、巻回するコイルばねに安定した初張力を付与するようにしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術Ｂの発明は、上ローラ軸２１４のみが軸方向に移動調整可能であるから、下送りローラ２１１の案内溝は、線材案内筒の案内穴に対して位置調整ができない。 すなわち、従来技術Ａの発明と同様に下送りローラ２１１の案内溝が、線材案内筒の案内穴に対して加工公差分だけ偏心した場合には、送り出される線材が線材案内筒の案内穴の入口側面に強く押圧されないように、下送りローラ２１１の案内溝の軸方向位置を下ローラ軸２１３との間でライナー調整などにより芯出しする無駄時間を要す問題があった。 なお、初張力を付与して巻回する場合に上送りローラ２１２の案内溝を偏心させる偏心量は、線材に疵をつけない範囲内において偏心させるものである。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、送り出される線材が線材案内筒の案内穴の入口側面に強く押圧され線材の外周に疵が発生する問題、下送りローラまたは上送りローラの案内溝の軸方向位置を線材径が変わる段取り替えのときにライナー調整などにより芯出しする無駄時間を要す問題、上下送りローラの各案内溝を軸方向へ移動調整できないので安定した初張力を付与することができないという問題などを解決しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に係る発明は、線材をクイル前方のコイルばね成形空間へ送り出すばね成形機の線材送り装置であって、線材の下半部を案内可能な案内溝が外周に形成された下送りローラと、線材の上半部を案内可能な案内溝が外周に形成された上送りローラと、前記下送りローラを前端に止着して一体的に回動可能でかつ軸方向へ進退移動可能に支承された下ローラ軸と、前記下送りローラと相互の外周が平行して近接する位置で前記上送りローラを前端に止着して一体的に回動可能でかつ軸方向へ進退移動可能に支承された上ローラ軸と、前記下ローラ軸を軸方向へ進退移動させて前記下送りローラの案内溝位置を軸方向に調整する下軸調整機構と、前記上ローラ軸を軸方向へ進退移動させて前記上送りローラの案内溝位置を軸方向に調整する上軸調整機構とを備えてなるものである。
【００１０】
この請求項１の発明によれば、下ローラ軸を軸方向へ進退移動させて下送りローラの案内溝位置を軸方向に調整する下軸調整機構と、上ローラ軸を軸方向へ進退移動させて上送りローラの案内溝位置を軸方向に調整する上軸調整機構とを備えて、上下送りローラの各案内溝を軸方向へ移動調整することで、線材案内筒の案内穴に対する上下送りローラの各案内溝の偏心量を僅少にし、送り出される線材が線材案内筒の案内穴の入口側面に強く押圧されないようにして、線材の外周に疵を発生させずにコイルばねの成形加工ができる。
【００１１】
また、下軸調整機構または上軸調整機構により、上下送りローラの各案内溝を軸方向へ移動調整できるのでライナー調整の必要がなく、巻回する線材径が変わる段取り替えの際などにおける、線材案内筒の案内穴に対する上下送りローラの各案内溝の芯出し時間を短縮できる。 さらに、下軸調整機構または上軸調整機構により、下送りローラと上送りローラとの各案内溝の相互の偏心量を調整することで、送り出す線材に曲げ応力を付加し一定方向の湾曲した流れ（予備曲げ）を与え、密着コイルばねに安定した初張力を付与して巻回することができる。
【００１２】
次の請求項２に係る発明の前記下軸調整機構は前記下ローラ軸に雄ねじが螺刻され、この下ローラ軸を下送りローラ止着側へ常時付勢するコイルばねと、前記下ローラ軸の雄ねじと螺合可能な雌ねじが螺刻され回動されることで前記下ローラ軸を前記コイルばねに抗して進退移動させるねじ筒とで構成するようにしたものである。
【００１３】
この請求項２の発明によれば、下ローラ軸の雄ねじと螺合可能な雌ねじが螺刻されたねじ筒を回動することで下ローラ軸を進退移動させるようにしたので、下送りローラの案内溝の軸方向への微調整が容易にでき、しかも芯出し作業時間の短縮を図ることができる。 また、上記ねじ筒を数値制御可能なサーボモータなどにより駆動させるようにすれば、下送りローラの案内溝の軸方向への調整が容易に自動制御化できる。
【００１４】
次の請求項３に係る発明の前記上軸調整機構は、前記上ローラ軸の後端側を支承する軸受の軸受筒が前記上ローラ軸と同一軸心で機枠体に設けられた雌ねじに螺合され、この軸受筒を回動することでその軸受を介して前記上ローラ軸を進退移動させる構成するようにしたものである。
【００１５】
この請求項３の発明によれば、上ローラ軸と同一軸心で機枠体の雌ねじに螺合された軸受筒を回動することで、その軸受を介して前記上ローラ軸を進退移動させるようにしたので、上送りローラの案内溝の軸方向への微調整が容易にでき、しかも芯出し作業時間の短縮を図ることができる。 また、上記軸受筒を数値制御可能なサーボモータなどにより駆動させるようにすれば、上送りローラの案内溝の軸方向への調整が容易に自動制御化できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明のばね成形機の線材送り装置に係る実施の形態について、コイルばね成形機図１〜図３を参照して以下のとおり説明する。 図１は本発明に係るばね成形機の線材送り装置を示す正面図、図２の（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視断面図、（ｂ）はＣ部の拡大図、図３は図２のＢ−Ｂ矢視拡大断面図である。
ばね成形機の線材送り装置は、線材Ｗをクイル４前方のコイルばね成形空間へ送り出す装置であって、線材の下半部に作用する線材下送り装置と、線材の上半部に作用する線材上送り装置と、線材Ｗを加圧する線材加圧装置とで構成する。
【００１７】
線材下送り装置の要部は、線材の下半部を案内可能な下送りローラ１１、この下送りローラ１１を止着して一体的に回動可能な下ローラ軸１２、この下ローラ軸１２を軸方向に移動調整する下軸調整機構のねじ筒１３などで構成する。 線材上送り装置の要部は、線材の上半部を案内可能な上送りローラ２１、この上送りローラ２１を止着して一体的に回動可能な上ローラ軸２２、この上ローラ軸２２を軸方向に移動調整する上軸調整機構の軸受筒２３などで構成する。 線材加圧装置の要部は、圧縮コイルばね４４を介して加圧ブロック２５を加圧する加圧ねじ棒４２、調整車４３、雌ねじ板４５などで構成する。
【００１８】
まず、線材送り装置の機枠体１は、その前枠板１Ａと後枠板１Ｂとが一体的に立設されている。 線材下送り装置の下ローラ軸１２は、前枠板１Ａの軸受穴に嵌入されたころがり玉軸受１４Ａ，針状ころ軸受１４Ｂ，ころがり玉軸受１４Ｃ，１４Ｄと、後枠板１Ｂの軸受穴に嵌入された針状ころ軸受１４Ｅとにより回動可能で、かつ、各軸受の内輪に案内されて軸方向へ進退移動可能に支承されている。 この下ローラ軸１２には下送りローラ１１が、止めピン１２Ａと抑え板１２Ｂとにより一体的に止着されている。 この下送りローラ１１の外周には図２（ｂ）に示す案内溝１１ａが、線材Ｗの下半部を案内可能に形成されている。
【００１９】
また、下ローラ軸１２には針状ころ軸受１４Ｂと、ころがり玉軸受１４Ｃとの間に圧縮コイルばね１５が挿入され、ころがり玉軸受１４Ｃ，１４Ｄは、前枠板１Ａに締着された側板１６と軸受穴の段部とにより軸方向への移動が拘束されている。 したがって、下ローラ軸１２は圧縮コイルばね１５の伸張力により、針状ころ軸受１４Ｂ，ころがり玉軸受１４Ａ，鍔部１２ａを介して下送りローラ１１の止着側へ付勢される。
【００２０】
そして、下ローラ軸１２の略中央部には雄ねじ１２ｂが螺刻され、この雄ねじ１２ｂにねじ筒１３の雌ねじ１３ａが螺合されているので、圧縮コイルばね１５により付勢される下ローラ軸１２は、ねじ筒１３が側板１６に当接することで下送りローラ１１の止着側への移動が規定される。 すなわち、下ローラ軸１２の差込穴１２ｃに図示しない回動防止棒を差し込んで下ローラ軸１２の回動を抑止し、ねじ筒１３に穿孔された複数個の差込穴１３ｂのいずれかに図示しない回動棒を差し込んでねじ筒１３を回動することで、下ローラ軸１２とともに下送りローラ１１を軸方向へ移動調整することができる。 調整後には、止めねじ１３Ａによりねじ筒１３の自転を防止する。
【００２１】
また、後枠板１Ｂには、数値制御手段により回動方向、回動量が制御可能なサーボモータ３１が取着され、その出力軸に駆動歯車３２がキーを介して止着されている。 この駆動歯車３２と噛合するように下ローラ軸１２に、中間歯車３３がキーを介して止着されている。 そして、下ローラ軸１２は、数値制御手段の指令により回動制御されるサーボモータ３１の駆動力により駆動歯車３２と中間歯車３３とを介して回動制御される。
【００２２】
次いで、線材上送り装置の上ローラ軸２２は、後述する加圧ブロック２５の軸受穴に嵌入されたころがり玉軸受２４Ａ，針状ころ軸受２４Ｂ，ころがり玉軸受２４Ｃと、後述する軸受筒２３の軸受穴に嵌入されたころがり玉軸受２４Ｄ，２４Ｅとにより回動可能で、かつ、ころがり玉軸受２４Ａ，針状ころ軸受２４Ｂ，ころがり玉軸受２４Ｃの内輪に案内されて軸方向へ進退移動可能に支承されている。 この上ローラ軸２２には上送りローラ２１が、止めピン２２Ａと抑え板２２Ｂとにより一体的に止着されている。 この上送りローラ２１の外周には図２（ｂ）に示す案内溝２１ａが、線材Ｗの上半部を案内可能に形成されている。
【００２３】
上ローラ軸２２の前端側を支承する加圧ブロック２５は、図１に示す前枠板１Ａの抜き窓１ａの両側面に案内されて上下移動可能に設けられ、前枠板１Ａの上部との間に張架された引張コイルばね４１により上方へ付勢されている。 後枠板１Ｂの背面側上部に図３に示す左右対称な一対の揺動軸受板２６，２６が取着され、両端の水平突出部２６ｂ，２６ｂにおいてそれぞれ２個のボルト２６Ａ，２６Ａで締着されていて、この揺動軸受板２６，２６には、上ローラ軸２２の軸心を挟む水平軸線上に軸穴２６ａ，２６ａが穿孔され、この軸穴２６ａ，２６ａに支承された揺動駒２７に上ローラ軸２２の後端側を支承する軸受筒２３が螺合されている。
【００２４】
すなわち、揺動駒２７の内周に雌ねじ２７ａが螺刻され、軸心と直交する両側には揺動支軸２７ｂ，２７ｂが突設されている。 この揺動支軸２７ｂ，２７ｂが揺動軸受板２６，２６の軸穴２６ａ，２６ａ内で回動可能に挿入された揺動駒２７は、揺動支軸２７ｂ，２７ｂを中心にして揺動自在である。 したがって、軸受筒２３は、その外周に螺刻された雄ねじ２３ａが、揺動駒２７の雌ねじ２７ａに螺合されているので一体的に揺動自在である。 この軸受筒２３の軸受穴に嵌入されたころがり玉軸受２４Ｄ，２４Ｅは、軸受筒２３に締着された抑え板２８により軸方向への移動が抑止されている。
【００２５】
これらのころがり玉軸受２４Ｄ，２４Ｅに対して上ローラ軸２２は、その軸端に締着された軸止め板２９により軸方向への移動が抑止されている。 そして、軸受筒２３には複数個の差込穴２３ｂが穿孔されており、差込穴２３ｂのいずれかに図示しない回動棒を差し込んで軸受筒２３を回動することで、軸受筒２３が揺動駒２７に対して移動し、上ローラ軸２２とともに上送りローラ２１を軸方向へ移動調整することができる。 調整後には、止めねじ２７Ａにより軸受筒２３の自転を防止する。 また、上ローラ軸２２には中間歯車３３と同歯数の従動歯車３４が、中間歯車３３と噛合するようにキーを介して止着されており、上ローラ軸２２は、下ローラ軸１２と逆回転方向で同期回動制御される。
【００２６】
次いで、線材加圧装置は、前枠板１Ａの上部に雌ねじ４５ｂが鉛直に螺刻された雌ねじ板４５が取着され、この雌ねじ４５ｂには、上端に調整車４３が止着された加圧ねじ棒４２が螺合され、その下端近傍の段部と加圧ブロック２５の上面との間には圧縮コイルばね４４が挟入されている。 そして、調整車４３を回動させて、引張コイルばね４１に抗して加圧ねじ棒４２を下降させることで、加圧ブロック２５を下方へ加圧できる。
【００２７】
この加圧力により、図２（ｂ）に示す下送りローラ１１の案内溝１１ａと、上送りローラ２１の案内溝２１ａとで線材Ｗを加圧して、下送りローラ１１，上送りローラ２１の回動により線材Ｗを送り出す摩擦力が設定される。 また、雌ねじ板４５には加圧ねじ棒４２に対して直角方向から止めねじ４５Ａが挿入される雌ねじが穿孔され、この止めねじ４５Ａを締め込むことで、加圧ねじ棒４２の自転を防止している。
【００２８】
引き続いて、ばね成形機の線材送り装置により線材Ｗを送り出す手順について説明する。 まず、コイルばねを成形加工する前には、以下の調整をしてから線材を送り出す。 下送りローラ１１，上送りローラ２１により送り出される線材Ｗを前方へ案内する案内筒３の案内穴軸心に対して、下送りローラ１１，上送りローラ２１に挟持された線材Ｗの軸心が同一軸心になるように、ねじ筒１３の回動調整により下送りローラ１１の案内溝１１ａを、軸受筒２３の回動調整により上送りローラ２１の案内溝２１ａを軸方向へ移動調整する。
【００２９】
下送りローラ１１の案内溝１１ａと、上送りローラ２１の案内溝２１ａとの相互軸心の偏心量は、送り出す線材Ｗに曲げ応力を付加し一定方向の湾曲した流れを与え、密着コイルばねに安定した初張力を付与して巻回するか、湾曲した流れがないよう線材Ｗに曲げ応力を付加しないかによって、ねじ筒１３または軸受筒２３の回動調整を適時行うことにより加減調整する。 また、下送りローラ１１の案内溝１１ａと、上送りローラ２１の案内溝２１ａとにより線材Ｗを挟持する加圧力は、加圧ねじ棒４２の回動により加減調整する。
【００３０】
このようにして下送りローラ１１，上送りローラ２１の偏心量と加圧力とを調整した後、サーボモータ３１の回動制御により図１に示す下送りローラ１１を時計方向に回転させると、上送りローラ２１は反時計方向に回転する。 その回転に従い加圧力で設定された摩擦力により線材Ｗは、導入筒２の紙面左側に図示しないリールスタンドなどで貯蔵された位置から引き出されて、案内筒３に送り込まれ、案内筒３の先端に設けられたクイル４を経て成形空間へ送り出され、その線材Ｗが成形工具Ｔ１，Ｔ２に衝合することで、コイルばねが成形加工される。
【００３１】
なお、本発明に係るばね成形機の線材送り装置は、上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてさまざまな形態に構成することができる。 例えば、成形加工する線材の断面形状は円形に限定されるものではなく、上下送りローラの案内溝や線材案内筒の案内穴を成形加工する線材の断面形状と相似形に形成すれば、四角形や六角形の線材にも対応できる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、上述したように構成したので、以下に記載するような効果を奏する。
【００３３】
請求項１の発明によれば、下ローラ軸を軸方向へ進退移動させて下送りローラの案内溝位置を軸方向に調整する下軸調整機構と、上ローラ軸を軸方向へ進退移動させて上送りローラの案内溝位置を軸方向に調整する上軸調整機構とを備えて、上下送りローラの各案内溝を軸方向へ移動調整することで、線材案内筒の案内穴に対する上下送りローラの各案内溝の偏心量を僅少にし、送り出される線材が線材案内筒の案内穴の入口側面に強く押圧されないようにして、線材の外周に疵を発生させずにコイルばねの成形加工ができるので、品質の向上を図ることができる。
【００３４】
また、下軸調整機構または上軸調整機構により、上下送りローラの各案内溝を軸方向へ移動調整できるのでライナー調整の必要がなく、巻回する線材径の変更による段取り替えの際などにおける、線材案内筒の案内穴に対する上下送りローラの各案内溝の芯出し時間を短縮して生産性の向上を図ることができる。 さらに、下軸調整機構または上軸調整機構により、下送りローラと上送りローラとの各案内溝の相互の偏心量を調整することで、送り出す線材に曲げ応力を付加し一定方向の湾曲した流れを与え、密着コイルばねに安定した初張力を付与して巻回することができるので、品質の向上を図ることができる。
【００３５】
次の請求項２の発明によれば、下ローラ軸の雄ねじと螺合可能な雌ねじが螺刻されたねじ筒を回動することで下ローラ軸を進退移動させるようにしたので、下送りローラの案内溝の軸方向への微調整が容易にでき、しかも芯出し作業時間を短縮して生産性の向上を図ることができる。 また、上記ねじ筒を数値制御可能なサーボモータなどにより駆動させるようにすれば、下送りローラの案内溝の軸方向への調整が容易に自動制御化できる。
【００３６】
次の請求項３の発明によれば、上ローラ軸と同一軸心で機枠体の雌ねじに螺合された軸受筒を回動することで、軸受を介して前記上ローラ軸を進退移動させるようにしたので、上送りローラの案内溝の軸方向への微調整が容易にでき、しかも芯出し作業時間を短縮して生産性の向上を図ることができる。 また、上記軸受筒を数値制御可能なサーボモータなどにより駆動させるようにすれば、上送りローラの案内溝の軸方向への調整が容易に自動制御化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るばね成形機の線材送り装置を示し、その正面図である。
【図２】同じく、（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視断面図、（ｂ）はＣ部の拡大図である。
【図３】同じく、図２のＢ−Ｂ矢視拡大断面図である。
【図４】従来技術Ａに係るばね成形機の線材送り装置を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）はＤ部の拡大図である。
【図５】従来技術Ｂに係る線材の予備加工装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ 機枠体
３ 案内筒
１１ 下送りローラ
１１ａ 案内溝
１２ 下ローラ軸
１３ ねじ筒
１５ 圧縮コイルばね
２１ 上送りローラ
２１ａ 案内溝
２２ 上ローラ軸
２３ 軸受筒
２５ 加圧ブロック
２６ 揺動軸受板
２７ 揺動駒
３１ サーボモータ
３２ 駆動歯車
３３ 中間歯車
３４ 従動歯車
４２ 加圧ねじ棒
４４ 圧縮コイルばね
Claims (3)
- 線材をクイル前方のコイルばね成形空間へ送り出すばね成形機の線材送り装置であって、
線材の下半部を案内可能な案内溝が外周に形成された下送りローラと、線材の上半部を案内可能な案内溝が外周に形成された上送りローラと、
前記下送りローラを前端に止着して一体的に回動可能でかつ軸方向へ進退移動可能に支承された下ローラ軸と、前記下送りローラと相互の外周が平行して近接する位置で前記上送りローラを前端に止着して一体的に回動可能でかつ軸方向へ進退移動可能に支承された上ローラ軸と、
前記下ローラ軸を軸方向へ進退移動させて前記下送りローラの案内溝位置を軸方向に調整する下軸調整機構と、前記上ローラ軸を軸方向へ進退移動させて前記上送りローラの案内溝位置を軸方向に調整する上軸調整機構とを備えてなることを特徴とするばね成形機の線材送り装置。 - 前記下軸調整機構は前記下ローラ軸に雄ねじが螺刻され、この下ローラ軸を下送りローラ止着側へ常時付勢するコイルばねと、前記下ローラ軸の雄ねじと螺合可能な雌ねじが螺刻され回動されることで前記下ローラ軸を前記コイルばねに抗して進退移動させるねじ筒とで構成する請求項１に記載のばね成形機の線材送り装置。
- 前記上軸調整機構は、前記上ローラ軸の後端側を支承する軸受の軸受筒が前記上ローラ軸と同一軸心で機枠体に設けられた雌ねじに螺合され、この軸受筒を回動することでその軸受を介して前記上ローラ軸を進退移動させる構成にした請求項２に記載のばね成形機の線材送り装置。
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