JP2009226450A - コイルばねの製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各巻き部間が所定の拡開量で湾曲されたコイルばねを確実に得る。
【解決手段】直線状コイル２０を構成する複数の巻き部２１のうち、これから加工すべき先行の巻き部２１ａに拡開ツール３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃを押し当ててこの先行の巻き部２１ａを塑性変形させる一方、この先行の巻き部２１ａと隣接する後行の巻き部２１ｂに対しては拡開ツール３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃが非当接であるかあるいは弾性限度内での一時的な変形を許容しつつ当接するようにして、両巻き部２１ａ、２１ｂ間のピッチを拡開させる工程と、拡開ツール３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃの押圧状態を解除する工程とを、各巻き部２１毎に順次行うことにより、湾曲状に成形されたコイルばね１０を得る。
【選択図】図２

Description

本発明は、直線状のコイルばねを湾曲状に成形するコイルばねの製造方法及びその製造装置に関する。

直線状のコイルばねを湾曲状に成形する技術として、特許文献１に記載のものが知られている。これは、図１３に示すように、直線状のコイルばね２をクランプし、このコイルばね２を構成する巻き部２ａの相隣接する巻き部２ａ間にくさび状の拡開ツール３を挿入して、両巻き部２ａをコイルばね２の両端方向へ塑性変形させ、こうして両巻き部２ａ間のピッチを拡開させた後、拡開ツール３を引き上げて両巻き部２ａから解離させ、かかる操作をコイルばね２の全長に亘って連続して行うことにより、コイルばね２を湾曲状に成形するというものである。この場合、コイルばね２は、支持台４に載せられた状態で、両巻き部２ａ間のピッチずつ順次送られていく。
特開平１１−１９７４３号公報

ところで、上記の拡開ツール３は、両巻き部２ａに向けて線対称に傾斜する一対の押圧面３ａをもって対称Ｖ字状に形成されている。これにより、この拡開ツール３の両押圧面３ａに両巻き部２ａが押圧されて塑性変形され、一方の巻き部２ａｂ（図示左から３番目の巻き部）が隣接する他方の巻き部２ａｃ（図示左から４番目の巻き部）側に押し倒され、他方の巻き部２ａｃとの間に非対称Ｖ字状をなす。このため、次にこの一方の巻き部２ａｂと他方の巻き部２ａｃとの間に拡開ツール３が挿入されると、一方及び他方の両巻き部２ａｂ、２ａｃのそれぞれが拡開ツール３に不均等に押圧され、さらにこの両巻き部２ａｂ、２ａｃが非拘束状態であることから、他方の巻き部２ａｃが隣接する別の巻き部２ａｄ（図示左から５番目の巻き部）側に押しやられ、他方の巻き部２ａｃと別の巻き部２ａｄとのピッチ位置がコイルばね２の長さ方向に位置ずれする可能性がある。

そうすると、さらにコイルばね２を移動させて他方の巻き部２ａｃと別の巻き部２ａｄとの間に拡開ツール３を挿入したときに、コイルばね２の移動量にピッチ位置のずれ量が加味されていないため、他方及び別の両巻き部２ａｃ、２ａｄが正規とは異なる位置で拡開ツール３に押圧され、この両巻き部２ａｃ、２ａｄ間の拡開量が変化する可能性がある。とりわけ、拡開ツール３の押圧操作はコイルばね２の全長に亘って連続して行われるため、ピッチ位置のずれが長さ方向の一端側から他端側にかけて累算され、各巻き部２ａ間の拡開量が許容範囲を超えて変化した湾曲状のコイルばねを得るおそれがある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、各巻き部間が所定の拡開量で湾曲されたコイルばねを確実に得ることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、複数の巻き部からなる直線状のコイルばねを湾曲状に成形する製造方法であって、これから加工すべき先行の巻き部に拡開ツールを押し当ててこの先行の巻き部を塑性変形させる一方、この先行の巻き部と隣接する後行の巻き部に対しては前記拡開ツールが非当接であるかあるいは弾性限度内での一時的な変形を許容しつつ当接するようにして、両巻き部間のピッチを拡開させる工程と、前記拡開ツールの押圧状態を解除する工程とを、各巻き部毎に順次行うところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記拡開ツールは、前記先行の巻き部側のみに向けて傾斜する押圧面をもった片刃状に形成されているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のものにおいて、少なくとも前記先行の巻き部に前記拡開ツールを押し当てている間、前記後行の巻き部を保持しておくところに特徴を有する。

請求項４の発明は、複数の巻き部からなる直線状のコイルばねを湾曲状に成形する製造装置であって、これから加工すべき先行の巻き部に当接してこれを塑性変形させる一方、この先行の巻き部と隣接する後行の巻き部に対しては非当接であるかあるいは弾性限度内での一時的な変形を許容しつつ当接するようにして、両巻き部間のピッチを拡開させる拡開ツールと、前記拡開ツールを前記先行の巻き部に押し当てる押圧位置と前記先行の巻き部から解離した解除位置とに移動させる拡開ツール移動ユニットと、前記拡開ツールで前記先行の巻き部を塑性変形させた後、前記拡開ツール移動ユニットで前記拡開ツールを前記解除位置に至らしめた状態で、前記コイルばねと前記拡開ツールのいずれか一方を他方に対して前記両巻き部間のピッチだけ順次相対移動させて、前記後行の巻き部を前記拡開ツールと対応する位置に至らす送りユニットとを備えるところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項４に記載のものにおいて、前記拡開ツールは、前記先行の巻き部側のみに向けて傾斜する押圧面をもった片刃状に形成されているところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項４又は５に記載のものにおいて、少なくとも前記拡開ツールが前記押圧位置にあるときに、前記後行の巻き部を保持しておく保持ユニットを備える
請求項７の発明は、請求項６記載のものにおいて、前記保持ユニットには、前記拡開ツールが前記押圧位置にあるときに、前記後行の巻き部とその倒れ方向で当接して、この後行の巻き部が前記拡開ツールによって弾性限度以上に押し倒されるのを規制する変形規制部が形成されているところに特徴を有する。

＜請求項１及び４の発明＞
これから加工すべき先行の巻き部に拡開ツールを押し当ててこの先行の巻き部を塑性変形させる一方、この先行の巻き部に隣接する後行の巻き部に対しては拡開ツールが非当接であるかあるいは弾性限度内での一時的な変形を許容しつつ当接するようにしているため、拡開ツールによる押圧状態を解除したときには、後行の巻き部は自然状態に保持・復帰される。これにより、後行の巻き部を一端とする塑性変形前の巻き部間のピッチ位置が位置ずれするのを防止でき、ひいては巻き部間の拡開量が変化するのを防止できる。その結果、各巻き部間が所定の拡開量で湾曲されたコイルばねを確実に得ることができる。

なお、「巻き部」とは、コイルばねの軸中心回りに１周するひと巻き部分のことを言い、「先行の巻き部」とは、拡開ツールと対応する位置にあって、拡開ツールによって後行の巻き部より先に塑性変形される巻き部のことを言い、「後行の巻き部」とは、先行の巻き部と隣接する位置にあって、拡開ツールによって先行の巻き部の次に塑性変形される巻き部のことを言う。よって、「先行の巻き部」、「後行の巻き部」は、いずれも特定の巻き部を指すのではなく、上記拡開ツールとの関係によって決められる概念である。

＜請求項２及び５の発明＞
拡開ツールが先行の巻き部側のみに向けて傾斜する押圧面をもった片刃状に形成されているから、拡開ツールと後行の巻き部との干渉を回避し易い。このため、先行の巻き部に拡開ツールを押し当てている間、後行の巻き部が塑性変形されるのを確実に防止でき、各巻き部間が所定の拡開量で湾曲されたコイルばねを高い精度をもって得ることができる。

＜請求項３及び６の発明＞
少なくとも先行の巻き部に拡開ツールを押し当てている間（少なくとも拡開ツールが押圧位置にあるときに）、後行の巻き部を保持しておくため、後行の巻き部が塑性変形されるのを確実に防止でき、各巻き部間が所定の拡開量で湾曲されたコイルばねをいっそう高い精度をもって得ることができる。また、従来技術と違って、各巻き部を最後のひと巻きまで保持することできる。

＜請求項７の発明＞
拡開ツールが押圧位置にあるときに、後行の巻き部が保持ユニットの変形規制部とその倒れ方向で当接して弾性限度以上に押し倒されるのを規制されるから、後行の巻き部が塑性変形されるのを確実に防止でき、各巻き部間が所定の拡開量で湾曲されたコイルばねをよりいっそう高い精度をもって得ることができる。

＜実施形態１＞
以下、実施形態１を図１ないし図４によって説明する。本実施形態によって得られるコイルばね１０は、例えば、トルクコンバータのダンパスプリングとして使用されるものであり、図４に示すように、一定の曲率をもって湾曲状に形成されている。なお、以下の説明において、前後方向については各図の左側を前方、右側を後方とし、上下方向については各図を基準とする。

コイルばね１０は直線状のコイルばね（以下、単に「直線状コイル２０」という）から成形される。直線状コイル２０は複数の巻き部２１によって構成されている。各巻き部２１は、直線状コイル２０の軸中心回りに１周するひと巻き部分であり、軸中心に沿って相互に同一ピッチで繰り返し並ぶ形態とされている。

直線状コイル２０を湾曲状に成形する製造装置は、直線状コイル２０が載せられるワーク支持台４０と、これから加工すべき１つの巻き部（以下、「先行の巻き部２１ａ」という）を押圧し、この先行の巻き部２１ａとこれに隣接して次に加工すべき１つの巻き部（以下、「後行の巻き部２１ｂ」という）との間のピッチを広げる拡開ツール３０と、直線状コイル２０を遊動規制状態に保持する保持ユニット５０とを備えている。

拡開ツール３０は、直線状コイル２０の長さ方向（前後方向）と直交する上下方向に延び、その先端面が斜めに切り落とされた片刃状に形成されている。この拡開ツール３０の先端面は、先行の巻き部２１ａに向けて傾斜する押圧面３１とされ、後行の巻き部２１ｂに対しては非対応の位置関係にある。ワーク支持台４０は直線状コイル２０を下方から支持する支持面４１を有し、保持ユニット５０は直線状コイル２０に上方から当接する保持面５１を有している。支持面４１及び保持面５１はいずれも水平なフラット面とされ、互いに平行に配置されている。ワーク支持台４０の一端外方には拡開ツール３０によって塑性変形された巻き部２１を逃す逃し空間７０が確保されている。

また、製造装置は、図示はしないが上記に加えて、直線状コイル２０を各巻き部２１間のピッチずつ前方へ順次送り出す送りユニットと、拡開ツール３０が先行の巻き部２１ａを押圧する押圧位置と先行の巻き部２１ａから解離する解除位置とに至るように拡開ツール３０を上下方向に往復移動させる拡開ツール移動ユニットと、保持ユニット５０が直線状コイル２０を保持する保持位置と直線状コイル２０から解離する未保持位置とに至るように保持ユニット５０を上下方向に往復移動させる保持ユニット移動装置とを備えている。

次に、湾曲状のコイルばね１０の製造方法について説明する。
図１に示すように、ワーク支持台４０に直線状コイル２０を載せ、ワーク支持台４０の一端に先行の巻き部２１ａが位置するように直線状コイル２０を位置決めして配置する。そして、保持ユニット移動装置によって保持ユニット５０を保持位置に至らしめ、保持ユニット５０の保持面５１とワーク支持台４０の支持面４１との間に直線状コイル２０を挟み込み、直線状コイル２０を保持する。このとき、保持ユニット５０の保持面５１は、後行の巻き部２１ｂを含めてこれより後方に位置する各巻き部２１に当接する一方、先行の巻き部２１ａには非当接とされる。またこのとき、拡開ツール３０は、解除位置に留め置かれ、先行の巻き部２１ａの上方にその押圧面３１を臨ませる。

続いて、図２に示すように、拡開ツール移動ユニットによって拡開ツール３０を下降させて押圧位置に至らす。すると、拡開ツール３０の先端が先行の巻き部２１ａと後行の巻き部２１ｂとの間に進入するとともに、拡開ツール３０の押圧面３１が先行の巻き部２１ａに当接して先行の巻き部２１ａを前方へ押し倒す。こうして拡開ツール３０が押圧位置に至ることにより、先行の巻き部２１ａは塑性変形され、後行の巻き部２１ｂとで非対称Ｖ字状の拡開される。

ここで、後行の巻き部２１ｂは拡開ツール３０の移動経路より外側に位置している。本実施形態においては、拡開ツール３０の後端垂直面３２は後行の巻き部２１ｂと当接可能とされるが、後行の巻き部２１ｂが保持ユニット５０に保持されていることもあって、後行の巻き部２１ｂを変形させるには至らない。この場合、拡開ツール３０は、後行の巻き部２１ｂをその弾性限度内で一時的に変形させる程度にこの巻き部２１ｂと当接することが許されている。もっとも、拡開ツール３０が後行の巻き部２１ｂと全く当接しない構成であってもよい。

次いで、拡開ツール移動ユニットによって拡開ツール３０を解除位置に引き上げるとともに、保持ユニット移動装置によって保持ユニット５０を未保持位置に引き上げる。そして、送りユニットによって直線状コイル２０を各巻き部２１間のピッチ分だけ前方へ移動させ、後行の巻き部２１ｂを拡開ツール３０と対応する位置に至らせる。後行の巻き部２１ｂは拡開ツール３０と対応する位置に至ることにより、次なる先行の巻き部２１ａとして機能する。

その後、図３に示すように、保持ユニット５０を保持位置に至らし、さらに拡開ツール３０を押圧位置に至らしめ、上記の次なる先行の巻き部２１ａを前方へ押し倒して塑性変形させる。こうして、直線状コイル２０の位置決め保持、拡開ツール３０の押圧位置への移動、先行の巻き部２１ａの塑性変形、拡開ツール３０の解除位置への移動という一連の工程を、直線状コイル２０を１ピッチずつ送りながら、直線状コイル２０の一端側から各巻き部２１毎に順次行うことにより、図４に示す一定の曲率をもった湾曲状のコイルばね１０を得る。

このように本実施形態によれば、先行の巻き部２１ａに上方から拡開ツール３０を押し当ててこの先行の巻き部２１ａを塑性変形させる間、拡開ツール３０は後行の巻き部２１ｂに軽く当接しているに過ぎないため、拡開ツール３０を解除位置に引き上げたときに、後行の巻き部２１ｂは自然状態に保たれている。これにより、後行の巻き部２１ｂを一端とする塑性変形前の各巻き部２１間のピッチ位置が位置ずれするのを防止でき、ひいては各巻き部２１間の拡開量が変化するのを防止できる。その結果、各巻き部２１間が所定の拡開量で湾曲されたコイルばね１０を確実に得ることができる。

また、拡開ツール３０が先行の巻き部２１ａ側のみに向けて傾斜する押圧面３１をもった片刃状に形成されているから、拡開ツール３０と後行の巻き部２１ｂとの干渉を回避し易い形状となる。このため、先行の巻き部２１ａに拡開ツール３０を押し当てている間、後行の巻き部２１ｂが塑性変形されるのを確実に防止でき、各巻き部２１間が所定の拡開量で湾曲されたコイルばね１０を高い精度をもって得ることができる。

さらに、拡開ツール３０が押圧位置にあるときに、後行の巻き部２１ｂが保持ユニット５０によって保持されているため、後行の巻き部２１ｂが塑性変形されるのをより確実に防止でき、各巻き部２１間が所定の拡開量で湾曲されたコイルばね１０をいっそう高い精度をもって得ることができる。また、従来技術と違って各巻き部２１を最後のひと巻きまで保持することができる。

＜実施形態２＞
図５及び図６は、本発明の実施形態２を示す。実施形態２では、拡開ツール３０ａの形状及び保持ユニット５０の保持位置が実施形態１とは異なる。
拡開ツール３０ａは、非対称両刃状をなし、先行の巻き部２１ａ側に傾斜する第１の押圧面３１ａを有するとともに、後行の巻き部２１ｂ側に傾斜する第２の押圧面３３ａを有する。第１の押圧面３１ａは第２の押圧面３３ａより大きい面積でかつ長い斜辺をもっている。また、保持ユニット５０の保持面５１は、保持位置において、後行の巻き部２１ｂと先行の巻き部２１ａとは反対側で隣接する３番目の巻き部２１ｃを含めてこれより後行に位置する各巻き部２１に当接し、先行及び後行の両巻き部２１ａ、２１ｂとは非当接とされる。

実施形態２では、拡開ツール３０ａが解除位置にあるとき、図５に示すように、第１の押圧面３１ａが先行の巻き部２１ａに上方から臨むとともに、第２の押圧面３３ａが後行の巻き部２１ｂに上方から臨む。拡開ツール３０ａが押圧位置に至ると、図６の実線で示すように、第１の押圧面３１ａが先行の巻き部２１ａに当接してこれを前方へ塑性変形させるとともに、第２の押圧面３３ａが後行の巻き部２１ｂに当接してこれを後方へ弾性変形させる。次いで、拡開ツール３０ａが解除位置に至ると、図６の二点鎖線で示すように、先行の巻き部２１ａが塑性変形された状態を保つ一方、後行の巻き部２１ｂが元の自然状態に復帰する。したがって、後行の巻き部２１ｂの一時的な変形による影響がこれより後方の各巻き部２１に及ぶことはなく、各巻き部２１間のピッチ位置の位置ずれを防止することができる。その結果、実施形態１と同様、各巻き部２１間が所定の拡開量で湾曲されたコイルばね１０を確実に得ることができる。さらに実施形態２によれば、拡開ツール３０ａが非対称ではあるものの両刃状に形成されているため、拡開ツール３０ａが押圧位置への移動過程で第１、２の両押圧面３１ａ、３３ａに案内されつつ先行及び後行の両巻き部２１ａ、２１ｂ間に挿入され、拡開動作を円滑に行うことができる。

＜実施形態３＞
図７は本発明の実施形態３を示す。実施形態３では、保持ユニット５０ａの形状が実施形態１とは異なる。
保持ユニット５０ａには、保持位置において、後行の巻き部２１ｂの後端（倒れ方向）に当接可能な変形規制部５２が形成されている。この変形規制部５２は、保持面５１の１箇所から下方に突出して形成されている。変形規制部５２の先端角は丸みをもっており、後行の巻き部２１ｂが傷付くのを規制可能となっている。

実施形態３では、拡開ツール３０が押圧位置にあるときに、拡開ツール３０によって後行の巻き部２１ｂに後方への押圧力が付与されても、変形規制部５２によって後行の巻き部２１ｂが押し倒されるのを規制されるから、後行の巻き部２１ｂが弾性限度以上に変形することはない。したがって、実施形態３によれば、後行の巻き部２１ｂが塑性変形されるのをより確実に防止でき、各巻き部２１間が所定の拡開量で湾曲されたコイルばね１０をよりいっそう高い精度をもって得ることができる。

＜実施形態４＞
図８は本発明の実施形態４を示す。実施形態４では、保持ユニット５０ｂの形状が実施形態１とは異なる。
保持ユニット５０ｂには、保持位置において、後行の巻き部２１ｂを含めてこれより後方に位置する各巻き部２１の後端（倒れ方向）にそれぞれ当接可能な複数の変形規制部５２が形成されている。これら変形規制部５２は、各巻き部２１間のピッチに対応する一定間隔をあけて、保持面５１の複数個所から下方に突出して形成されている。実施形態４によれば、後行の巻き部２１ｂとこれより後方に位置する各巻き部２１が塑性変形されるのを確実に防止でき、各巻き部２１間が所定の拡開量で湾曲されたコイルばね１０をよりいっそう高い精度をもって得ることができる。

＜実施形態５＞
図９は本発明の実施形態５を示す。実施形態５では、拡開ツール３０と直線状コイル２０との間に第１及び第２の介在ユニット８０，８５が設けられている点で実施形態１とは異なる。
第１の介在ユニット８０は先行及び後行の両巻き部２１ａ、２１ｂ間を境界として前方に位置し、第２の介在ユニット８５は後方に位置している。第２の介在ユニット８５は保持ユニット５０、５０ａ、５０ｂの役割を兼用している。

第１の介在ユニット８０の後端には先行の巻き部２１ａの後端に当接可能な第１の爪部８１が下方に突出して形成され、第２の介在ユニット８５の前端には後行の巻き部２１ｂの前端に当接可能な第２の爪部８６が下方に突出して形成されている。第１及び第２の両爪部８１、８６の先端角はいずれも丸みをもっており、先行及び後行の両巻き部２１ａ、２１ｂが傷付くのを規制可能となっている。

また、第１の介在ユニット８０の後端には、拡開ツール３０の押圧面３１と同じ傾斜角をもって傾斜する第１の案内斜面８２が切り欠いて形成されている。第２の介在ユニット８５の前端には、第１の案内斜面８２より傾斜角のきつい第２の案内斜面８７が切り欠いて形成されている。また、第１及び第２の両介在ユニット８０，８５は、保持ユニット５０、５０ａ、５０ｂと同様、保持位置と未保持位置とに上下方向に移動可能とされ、さらに、前後方向で互いに接近する接近位置と互いに離間する離間位置とに移動可能とされている。

第１及び第２の両介在ユニット８０、８５を保持位置及び接近位置に留め置くと、第１の爪部８１が先行の巻き部２１ａに当接するとともに、第２の爪部８６が後行の巻き部２１ｂに当接する。この状態で、拡開ツール３０を解除位置から押圧位置に向けて移動させる。押圧位置への移動過程では、第２の案内斜面８７に誘い込まれつつ押圧面３１が第１の案内斜面８２を摺動し、その押圧作用によって第１の介在ユニット８０が前方（離間位置）へ強制的に移動される。この第１の介在ユニット８０の移動に伴い、第１の爪部８１が先行の巻き部２１ａを前方へ引き倒す。これにより、先行の巻き部２１ａのみが塑性変形され、実施形態１と同様の効果を奏することができる。さらに、実施形態５では、拡開ツール３０の先端尖鋭部分が先行及び後行の両巻き部２１ａ、２１ｂに直接接触することがないため、両巻き部２１ａ、２１ｂが傷付くのを防止できる。また、第１及び第２の両介在ユニット８０、８５によって直線状コイル２０を強固に保持することができる。

＜実施形態６＞
図１０及び図１１は本発明の実施形態６を示す。実施形態６では、拡開ツール３０ｂの形状、拡開ツール３０ｂの移動方向、保持ユニット５０ｃの形状及び位置ずれ規制部９０が別途設けられている点で実施形態１とは異なる。
拡開ツール３０ｂの先端面は尖鋭状ではなくフラットな押圧面３１ｂとされている。そして、この拡開ツール３０ｂは、解除位置から押圧位置にかけて斜め下前方へ向けて移動される。先行の巻き部２１ａは拡開ツール３０ｂの移動方向と対向して配置されている。

保持ユニット５０ｃには、拡開ツール３０ｂがその移動過程で摺動可能な移動案内面５５ｃが切り欠いて形成されている。また、保持ユニット５０ｃは、保持位置において、後行の巻き部２１ｂの前端側に当接可能な爪部５３を有している。爪部５３の先端角は丸みをもっており、後行の巻き部２１ｂが傷付くのを規制可能となっている。

位置ずれ規制部９０は、ワーク支持台４０の一端側壁に沿って形成されている。位置ずれ規制部９０は、その先端がワーク支持台４０の支持面４１より上方に突き出て先行の巻き部２１ａの前端（倒れ方向）に当接可能な規制位置と、その先端がワーク支持台４０の支持面４１より下方に引っ込んで先行の巻き部２１ａから離間する規制解除位置とに上下方向に移動可能とされている。

実施形態６では、保持ユニット５０ｃを保持位置に至らすとともに、拡開ツール３０ｂを解除位置に至らしめ、さらに位置ずれ規制部９０を規制位置に至らすことにより、ワーク支持台４０上に直線状コイル２０を保持する。その状態で、図１０に示すように、拡開ツール３０ｂを移動案内面５５ｃに沿って押圧位置に至らす。すると、先行の巻き部２１ａが前方へ押し倒されて塑性変形される一方、後行の巻き部２１ｂは爪部５３による保護もあって自然状態に保たれる。その後、図１１に示すように、拡開ツール３０ｂを解除位置に引き上げるとともに、保持ユニット５０ｃを未保持位置に引き上げ、さらに位置ずれ規制部９０を規制解除位置に至らすことにより、直線状コイル２０が送りユニットによって移動可能な状態となす。実施形態６によれば、実施形態１と同様の効果を奏するのに加え、位置ずれ規制部９０によって拡開ツール３０ｂの押圧時における先行の巻き部２１ａの位置ずれを確実に防止することができる。

＜実施形態７＞
図１２は本発明の実施形態７を示す。実施形態７では、拡開ツール３０ｃの形状、拡開ツール３０ｃの移動方向、保持ユニット５０ｄの形状及び位置ずれ規制部９０が別途設けられている点で実施形態１とは異なる。
拡開ツール３０ｃは、保持ユニット５０ｄと略対称な形状をなし、その後端に先行の巻き部２１ａの後端と当接可能な第１の爪部３４が下方に突出して形成されている。また、拡開ツール３０ｃは、上下方向に加えて前後方向に移動可能とされ、解除位置では保持ユニット５０ｄに接近する一方、押圧位置では保持ユニット５０ｄから離間する。

保持ユニット５０ｄの前端には後行の巻き部２１ｂの前端と当接可能な第２の爪部５９が下方に突出して形成されている。第１及び第２の両爪部３４、５９の先端角はいずれも丸みをもっており、先行及び後行の両巻き部２１ａ、２１ｂが傷付くのを規制可能となっている。位置ずれ規制部９０の形態は、実施形態６と同様である。

実施形態７では、保持ユニット５０ｄを保持位置に至らすとともに、拡開ツール３０ｃを解除位置に至らしめ、さらに位置ずれ規制部９０を規制位置に至らすことにより、ワーク支持台４０上に直線状コイル２０を保持する。その状態で、拡開ツール３０ｃを解除位置から押圧位置へと前方（図示２点鎖線方向）へ移動させる。すると、この拡開ツール３０ｃの移動に伴って第１の爪部３４が強制的に先行の巻き部２１ａを引き倒して塑性変形させる。このとき、後行の巻き部２１ｂは第２の爪部５９による保護もあって自然状態に保たれる。したがって、実施形態７によれば、実施形態１と同様の効果を奏するのに加え、拡開ツール３０ｃの上下方向（垂直方向）の大型化を回避することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施形態１〜７では、一定の曲率で湾曲するコイルばねを成形するものであったが、本発明によれば、先行及び後行の両巻き部間に挿入される拡開ツールの挿入深さを途中で変化させることにより、各巻き部間の拡開量が所定の変化率で変化した湾曲状のコイルばねを成形するものであってもよい。
（２）送りユニットは、解除位置における拡開ツールを後方へ移動させることで後行の巻き部を拡開ツールと対応する位置に至らす構成であってもよい。
（３）実施形態３、４では、変形規制部は、保持位置において、後行の巻き部との間に若干の隙間をあけていてもよい。
（４）実施形態１〜５に、実施形態６、７における位置ずれ規制部を設けてもよい。

本発明の実施形態１において、直線状コイルが保持され、拡開ツールが解除位置にある状態を示す模式図である。 拡開ツールが押圧位置に至り、先行の巻き部が塑性変形された状態を示す模式図である。 拡開ツールが押圧位置に至り、次なる先行の巻き部が塑性変形された状態を示す模式図である。 湾曲状のコイルばねの全体図である。 本発明の実施形態２において、直線状コイルが保持され、拡開ツールが解除位置にある状態を示す模式図である。 拡開ツールが押圧位置に至り、先行の巻き部が塑性変形された状態を示す模式図である。 本発明の実施形態３において、拡開ツールが押圧位置に至り、先行の巻き部が塑性変形された状態を示す模式図である。 本発明の実施形態４において、直線状コイルが保持され、拡開ツールが解除位置にある状態を示す模式図である。 本発明の実施形態５において、拡開ツールが押圧位置に至り、先行の巻き部が塑性変形された状態を示す模式図である。 本発明の実施形態６において、拡開ツールが押圧位置に至り、先行の巻き部が塑性変形された状態を示す模式図である。 直線状コイルを移動させ、次なる先行の巻き部を押圧ツールと対応する位置に至らしめた状態を示す模式図である。 本発明の実施形態７において、直線状コイルが保持され、拡開ツールが解除位置にある状態を示す模式図である。 従来例の製造装置の概略模式図である。

符号の説明

１０…コイルばね
２０…直線状コイル（直線状のコイルばね）
２１…巻き部
２１ａ…先行の巻き部
２１ｂ…後行の巻き部
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ…拡開ツール
４０…ワーク支持台
５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ…保持ユニット

Claims (7)

1. 複数の巻き部からなる直線状のコイルばねを湾曲状に成形する製造方法であって、
   これから加工すべき先行の巻き部に拡開ツールを押し当ててこの先行の巻き部を塑性変形させる一方、この先行の巻き部と隣接する後行の巻き部に対しては前記拡開ツールが非当接であるかあるいは弾性限度内での一時的な変形を許容しつつ当接するようにして、両巻き部間のピッチを拡開させる工程と、
   前記拡開ツールの押圧状態を解除する工程とを、各巻き部毎に順次行うことを特徴とするコイルばねの製造方法。
2. 前記拡開ツールは、前記先行の巻き部側のみに向けて傾斜する押圧面をもった片刃状に形成されている請求項１記載のコイルばねの製造方法。
3. 少なくとも前記先行の巻き部に前記拡開ツールを押し当てている間、前記後行の巻き部を保持しておく請求項１又は２記載のコイルばねの製造方法。
4. 複数の巻き部からなる直線状のコイルばねを湾曲状に成形する製造装置であって、
   これから加工すべき先行の巻き部に当接してこれを塑性変形させる一方、この先行の巻き部と隣接する後行の巻き部に対しては非当接であるかあるいは弾性限度内での一時的な変形を許容しつつ当接するようにして、両巻き部間のピッチを拡開させる拡開ツールと、
   前記拡開ツールを前記先行の巻き部に押し当てる押圧位置と前記先行の巻き部から解離した解除位置とに移動させる拡開ツール移動ユニットと、
   前記拡開ツールで前記先行の巻き部を塑性変形させた後、前記拡開ツール移動ユニットで前記拡開ツールを前記解除位置に至らしめた状態で、前記コイルばねと前記拡開ツールのいずれか一方を他方に対して前記両巻き部間のピッチだけ順次相対移動させて、前記後行の巻き部を前記拡開ツールと対応する位置に至らす送りユニットとを備えることを特徴とするコイルばねの製造装置。
5. 前記拡開ツールは、前記先行の巻き部側のみに向けて傾斜する押圧面をもった片刃状に形成されている請求項４記載のコイルばねの製造装置。
6. 少なくとも前記拡開ツールが前記押圧位置にあるときに、前記後行の巻き部を保持しておく保持ユニットを備える請求項４又は５記載のコイルばねの製造装置。
7. 前記保持ユニットには、前記拡開ツールが前記押圧位置にあるときに、前記後行の巻き部とその倒れ方向で当接して、この後行の巻き部が前記拡開ツールによって弾性限度以上に押し倒されるのを規制する変形規制部が形成されている請求項６記載のコイルばねの製造装置。

Images