JP2534843B2 - コイルばねの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はコイルばねの製造
方法、詳しくは、曲げダイスと、該曲げダイスにガイド
部材を介して線材を送り出す手段と、線材切断用の芯金
とを備えたコイリングマシンにより成形されるコイルば
ねの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のコイリングマシンで製作されたコ
イルばねは、図１１に示すように、まず先端側を密巻き
状に巻成し、その後所定のピッチを付けて粗巻き状に形
成し、最後に後端部を密巻き状にしてコイルばねを形成
していた。

【０００３】このコイルばねを、例えば荷重支持用とし
て使用して平坦面に着座させるコイルばねに形成する場
合は、このコイルばねの両端部を研磨し、斜線部分を取
り除いて平坦に加工する如くしていたのである。

【０００４】ところが、前記巻成されたコイルばねの前
記端部を研磨加工することは、コイルばねの保持が容易
でないこと、及び研磨時に発生する熱によって前記コイ
ルばねの材質が変性される不具合が生じ易いなどのため
に、作業能率が極めて悪い問題があった。

【０００５】この問題を解決するために、本出願人は先
に次のような特許出願（特願昭６０‐６８０７０号）を
行なった。

【０００６】この特許出願の発明の主な構成は、図９に
示すように曲げダイスと、該曲げダイスに線材Ａを送り
出す送り手段とを備えたコイリングマシンにおいて、前
記曲げダイスに対する線材送り出し方向前方側に、前記
線材Ａをピッチ方向一方向に押圧する第１押圧手段４ａ
と、他方向に押圧する第２押圧手段４ｂと、これら各押
圧手段４ａ，４ｂをピッチ方向に移動する移動手段５を
設けたものである。

【０００７】詳しくは、前記第１押圧手段４ａと第２押
圧手段４ｂは、ピッチツール４に形成され、ピッチツー
ル４に前記曲げダイスから巻成供給される線材Ａを挿通
可能とした長孔４ｃを形成し、この長孔４ｃにおける前
記ピッチ方向の対向面を利用して、前記各押圧手段４
ａ，４ｂをそれぞれ形成したものである。

【０００８】また前記各押圧手段４ａ，４ｂをもつピッ
チツール４を前記一方向イ及び前記他方向ロに往復動さ
せる移動手段５を設けており、この移動手段５は、前記
ピッチツール４に一端を結合した支持杆５１を案内部材
５２に摺動自由に支持すると共に、前記支持杆５１の他
端側にピストン５３をもつ油圧装置５４を接続して形成
している。

【０００９】斯くして前記油圧装置５４のピストン５３
の出退操作により、前記支持杆５１を介して前記ピッチ
ツール４を一方向イ及び他方向ロに往復動させられるよ
うにしている。

【００１０】この出願のコイリングマシンで製作される
コイルばね８の一例が図７に示すものであって、長さ方
向両端に平坦面一な巻成平坦部８ａ，８ｇを形成し、こ
の各巻成平坦部８ａ，８ｇのピッチ方向内方側に、該巻
成平坦部８ａに連続する第１屈曲部８ｂ、第２屈曲部８
ｃ及び第３屈曲部８ｅ、前記平坦部８ｇに連続する第４
屈曲部８ｆより成る段部をそれぞれ形成すると共に、第
２屈曲部８ｃ及び第３屈曲部８ｅ間に所定ピッチ間隔で
巻成された粗状巻成部８ｄを形成している。

【００１１】このコイルばね８の製作過程を説明する
と、先ず前記曲げダイスによる前記線材Ａの巻成初期段
階時、すなわち、線材Ａがガイド部材（図示せず）に挿
通された後、前記曲げダイス（図示せず）に押し当てら
れて巻成される時には、前記ピッチツール４を作用させ
ずに、前記線材Ａをピッチゼロで巻成し、そして、前記
線材Ａが一巻弱巻成されたところで、前記ピッチツール
４をピッチ方向一方向イに対する前記他方向ロに急速に
引き戻し、前記第１押圧手段４ａで前記線材Ａを前記他
方向ロに押圧する。かくすると、前記線材Ａが芯金（図
示せず）の規制部の出口部分を支点に前記他方向ロに急
激に曲げられて、第１屈曲部８ｂが形成される。

【００１２】この状態で前記線材Ａを所定長さ送り出し
た後、今度は、前記ピッチツール４を前記ピッチ方向一
方向イに移動させ、第２押圧手段４ｂにより前記線材Ａ
を前記一方向イに押し出して、第２屈曲部８ｃを形成
し、かくして段部を形成する。

【００１３】また、この時、前記ピッチツール４の前記
第２押圧手段４ａのピッチ方向位置を、コイルばねの粗
状巻成部８ｄのピッチが所定のピッチとなるように調節
する。かくして、前記粗状巻成部８ｄが所定長さにわた
って形成された後、再度前記ピッチツール４の移動によ
り前記場合と同様に、前記粗状巻成部８ｄに連続して前
記段部が形成され、また該段部に連続して平坦面一な前
記巻成平坦部８ｇが形成される。このようにして、図７
に示すようなコイルばね８が製作される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記発明の
ピッチツール４は、その第１押圧手段４ａと第２押圧手
段４ｂを形成する長孔４ｃを形成するにあたって、図１
０に示すように、長孔４ｃによって形成される第１押圧
手段４ａと第２押圧手段４ｂ部分を長孔４ｃの周端部を
曲線状に面取りする必要があり、その加工が困難とな
り、ピッチツール４の製作に手間がかかり、かつ、コス
ト高となる問題があった。

【００１５】本発明は以上の如き問題点に鑑みて発明し
たもので、その目的は、線材に対して、初張力を付与
し、ピッチツールで一方向のみに段階的に押圧すること
によって、図７に示す、両端部が平坦なコイルばねを、
簡単な工程で安価に製作することができ、従来の如く押
圧状態を設けるためにピッチツールに研磨加工を必要と
することなく、ピッチツールの形状も簡単な形状にで
き、製作作業の手間がかからないコイルばねの製造方法
を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、曲げダイス２０と、該曲げ
ダイス２０にガイド部材３０を介して線材Ａを送り出す
手段と、前記線材切断用の芯金６０とを備えたコイリン
グマシンにより成形されるコイルばねの製造方法におい
て、前記曲げダイス２０の線材当り面における線材当り
位置を、前記ガイド部材３０における線材出口３１位置
に対しコイルばね成形方向に偏位させ前記線材Ａをコイ
ルばね成形方向と逆方向に巻成すべく成す一方、前記線
材Ａにおける前記曲げダイス２０の線材当り面の線材当
り位置から線材送り出し方向前方を、コイルばね成形方
向に往復動可能とするピッチツール４０で押圧可能とし
て、 コイルばね成形方向と逆方向に巻成される前記線材Ａ
の巻始めにおいて、前記ピッチツール４０をコイルばね
成形方向に押し出して平坦部８ａを形成し、 該平坦部８ａの形成後に、前記ピッチツール４０を前
記平坦部８ａ形成時の押出し位置よりもさらにコイルば
ね成形方向に押出して第１屈曲部８ｂを形成し、 該第１屈曲部８ｂ形成後に、前記ピッチツール４０を
前記平坦部８ａ形成時の押出し位置よりも退去させて第
２屈曲部８ｃを形成し、 該第２屈曲部８ｃ形成後に、前記平坦部８ａ形成時の
押出し位置よりもコイルばね成形方向に突出し、かつ、
第１屈曲部８ｂ形成時の押出し位置よりも後退する位置
に前記ピッチツール４０を押出して粗状巻成部８ｄを形
成し、 該粗状巻成部８ｄ形成後に、前記ピッチツール４０を
前記第１屈曲部８ｂ形成時の押出し位置にまで押出して
第３屈曲部８ｅを形成し、 該第３屈曲部８ｅ形成後に、前記ピッチツール４０を
前記第２屈曲部８ｃ形成時の後退位置まで退去させて第
４屈曲部８ｆを形成し、 該第４屈曲部８ｆ形成後に、前記ピッチツール４０を
前記平坦部８ａ形成時の押出し位置にまで押出して、平
坦部８ｇを形成してコイルばねを製造するようにしたの
である。

【００１７】つまり、前記ガイド部材３０の線材出口３
１より出された線材Ａを、前記曲げダイス２０の線材当
り面における線材当り位置で、コイルばね成形方向と逆
方向に巻成し、この状態でピッチツール４０によって、
線材Ａをコイルばね成形方向にわずかに押圧して、前記
線材Ａを一巻き弱巻成して平坦部８ａを形成し、次に、
ピッチツール４０を前記成形方向に大きく突出させて線
材を急激に押圧して第１屈曲部８ｂを形成し、その後、
所定長さ前記線材Ａを送り出したのち、前記ピッチツー
ル４０を前記成形方向と逆方向に前記平坦部８ａ形成時
の押出し位置よりも急激に退去させて第２屈曲部８ｃを
形成して、更に、前記平坦部８ａ形成時の押出し位置よ
りもコイルばね成形方向に突出し、かつ、第１屈曲部８
ｂ形成時の押出し位置よりも後退する位置にピッチツー
ル４０を押出して適宜突出させて線材Ａを送り出し粗状
巻成部８ｄを形成する如くなすのである。

【００１８】また、前記線材Ａの巻成最終段階時にも、
同様にしてピッチツール４０を前記第１屈曲部８ｂ形成
時の押出し位置にまで急激に大きく突出させて第３屈曲
部８ｅを形成し、かつ、その後、所定長さ前記線材Ａを
送り出したのち、ピッチツール４０を前記第２屈曲部８
ｃ形成時の後退位置まで前記成形方向と逆方向に急激に
退去させて第４屈曲部８ｆを形成して、最後にピッチツ
ール４０を前記平坦部８ａ形成時の押出し位置にまでわ
ずかに突出させて平坦部８ｇを形成するのである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下本発明のコイルばねの製造方
法について、まず、コイルばねの製造の際に使用するコ
イリングマシンを図面の実施例に基づいて説明する。

【００２０】図１に示すコイリングマシンは、線材Ａの
送り手段１０として上下に対向配置された１対のロール
１１，１２を備え、該各ロール１１，１２の線材送り方
向前方側に曲げダイス２０を配設すると共に、該曲げダ
イス２０と前記送り手段１０との間に、前記線材Ａのガ
イド部材３０を設けている。

【００２１】前記曲げダイス２０は、図２に示すよう
に、その線材当り面における線材当り位置を、前記ガイ
ド部材３０における線材出口３１位置に対しコイルばね
成形方向に偏位させ前記線材Ａを前記コイルばね成形方
向と逆方向に巻成すべく設置されている。

【００２２】また前記ガイド部材３０と前記曲げダイス
２０との間で、該曲げダイス２０との対向位置には、線
材Ａ切断用の芯金６０を配設すると共に、前記曲げダイ
ス２０の線材当り面に対し前記ガイド部材３０側で、か
つ、前記線材当り位置からの線材送り出し方向前方に位
置する前記芯金６０の外側位置に、前記コイルばね成形
方向と逆方向に巻成される前記線材Ａを前記成形方向に
押出すピッチツール４０を、前記線材Ａに対し成形方向
と逆方向に退去可能に設けている。

【００２３】また前記芯金６０の一側端縁には、図３に
示す如く断面半円形状の案内面６０ａと切断刃面６０ｂ
とを形成すると共に、図１に示すように、この切断刃面
６０ｂとの対向位置に前記線材Ａの切断用ナイフ７０
を、前記芯金６０に対して進退自由に配置している。

【００２４】また、図示していないが、前記ローラ１１
には、該ローラ１１の回転数を検出することによって前
記線材Ａの送り量を検出する検出手段を設けている。

【００２５】更に、図４に示すように、前記ピッチツー
ル４０には、該ピッチツール４０を段階的に往復動させ
る油圧装置５０が嵌合部４１により連結されており、前
記検出手段の出力を基に、該油圧装置５０の動作が制御
器（図示せず）によって制御される。

【００２６】次に前記コイリングマシンによるコイルば
ね８の製作過程を説明する。前記線材Ａは前記ガイド部
材３０に挿通された後、前記曲げダイス２０に押し当て
られて巻成されるが、このとき、図２に示すように線材
Ａは、前記曲げダイス２０の線材当り面におけるガイド
部材３０の線材出口３１位置に対しコイルばね成形方向
に偏位した位置にある線材当り位置に接して巻成される
ので、線材Ａは前記コイルばね成形方向と逆方向に巻成
される。

【００２７】そこで、前記ピッチツール４０を図５に示
すように、コイルばね成形方向にある程度（図６のａ位
置）突出させて、線材Ａを前記成形方向に押しやると、
成形方向と逆方向に初張力を有した線材Ａはピッチゼロ
で巻成され、平坦部８ａが形成される。

【００２８】次に、線材Ａを送り出しながら、ピッチツ
ール４０を図６に示す前記ａ位置よりも突出するｂ位置
まで急激に突出させると、線材Ａには、図７に示す第１
屈曲部８ｂが形成され、しばらくピッチツール４０をそ
のまゝで線材Ａを所定長さ送り出し、更に今度はピッチ
ツール４０を前記ａ位置よりも後退したｃ位置まで急激
に退去させると線材Ａは前記成形方向と逆方向に退行し
線材Ａに第２屈曲部８ｃが形成される。第２屈曲部８ｃ
が形成された後は、ピッチツール４０を前記ａ位置とｂ
位置の中間位置であるｄ位置まで前記成形方向に突出さ
せ粗状巻成部８ｄを形成する。

【００２９】斯くして、この粗状巻成部８ｄが所定長さ
にわたって形成された後、再度ピッチツール４０を前記
ｂ位置と同じｅ位置まで急激に突出させて第３屈曲部８
ｅを形成し、かつ、そのまま所定長さ線材Ａを送り出し
た後、ピッチツール４０を前記ｃ位置と同じｆ位置まで
急激に退去させて第４屈曲部８ｆを形成し、最後にピッ
チツール４０を前記ａ位置と同じｇ位置まで突出させて
平坦部８ｇを形成して、全体として両端部に平坦部８
ａ，８ｇを有するコイルばね８が形成されるのである。

【００３０】また、コイルばね８の形成後には、切断用
ナイフ７０を芯金６０側に進出させて、コイルばね８を
切断するのであり、この切断時、前記ピッチツール４０
は芯金６０の下方で、切断用ナイフ７０よりも曲げダイ
ス２０側に配設されていることから、該ピッチツール４
０により前記切断後も成形方向と逆方向に付勢する線材
Ａ先端部の支持状態を維持することができ、これにより
引き続いて前記コイルばね８の製作が連続的に行なえる
のである。

【００３１】尚、以上の実施例では、１つのピッチツー
ル４０を用い、該ピッチツール４０によりコイルばね８
の平坦部８ａ，８ｂ、第１屈曲部８ｂ、第２屈曲部８
ｃ、粗状巻成部８ｄ、第３屈曲部８ｅ及び第４屈曲部８
ｆを形成する如くしたが、この他例えば図８に示す如
く、前記芯金６０に対向状に設けるピッチツール４０と
は別に前記切断用ナイフ７０よりもロール１１，１２側
に副ピッチツール４１を設けて、前記ピッチツール４０
により平坦部８ａ，８ｇ、第２屈曲部８ｃ及び第４屈曲
部８ｆの形成のみを行ない、副ピッチツール４１により
第１屈曲部８ｂ、粗状巻成部８ｄ及び第３屈曲部８ｅを
形成する如く成してもよい。

【００３２】斯く構成すれば、曲げダイス２０における
曲げ支点に対する前記副ピッチツール４１の距離を前記
ピッチツール４０よりも長く設定できるから、該副ピッ
チツール４１の移動誤差に対する線材Ａの屈曲率の誤差
を小さく抑えることができ、これによりコイルばね８の
精度アップを図ることができるのである。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した如く本発明のコイルばねの
製造方法では、前記曲げダイス２０による線材Ａのコイ
ルばね成形方向と逆方向への巻成付与と、この巻成され
た線材Ａのピッチツール４０による成形方向への押出し
及び成形方向と逆方向への退去動作との組合せにより、
線材Ａの巻成方向を、任意の位置で、かつ、成形方向の
みならず逆方向にも自由に設定でき、この結果、前記ピ
ッチツール４０の前記線材Ａへの段階的な一方向への押
圧のみで長さ方向両端部に平坦面一な巻成平坦部８ａ，
８ｇをもつコイルばね８を、従来よりも簡単な工程で安
価に製作することができ、つまり、前記曲げダイス２０
の前記線当たり位置を前記ガイド部材３０の線材出口３
１位置に対しコイルばね成形方向に偏位させた位置と
し、これに前記線材Ａの前記成形方向への押出しと成形
方向と逆方向への退去とを可能としたピッチツール４０
を設けるだけで、ピッチツール４０による線材Ａの曲げ
加工を該ピッチツール４０を一方向へ段階的に押圧する
だけで行えるので、ピッチツール４０の構造を極めて簡
単にすることが可能となり、該ピッチツール４０の製作
を簡単に、コスト安価に提供できることとなるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかゝるコイリングマシンの一部切欠き
側面図。

【図２】主要部分の平面図。

【図３】芯金とピッチツールの部分斜視図。

【図４】芯金とピッチツールの部分拡大側面図。

【図５】図２においてピッチツールを突出させた状態の
平面図。

【図６】ピッチツールの退出状態を示す説明図。

【図７】コイルばねの側面図。

【図８】他のコイリングマシンを使用した別の実施例の
側面図。

【図９】本出願人が先に出願したコイリングマシンにお
けるピッチツールの側面図。

【図１０】そのピッチツールのＸ‐Ｘ線断面図。

【図１１】従来のコイルばねの側面図。 Ａ………線材 ８……コイルばね ８ａ……平坦部 ８ｂ……第１屈曲部 ８ｃ……第２屈曲部 ８ｄ……粗状巻成部 ８ｅ……第３屈曲部 ８ｆ……第４屈曲部 ８ｇ……平坦部 ２０……曲げダイス ３０……ガイド部材 ３１……線材出口 ４０……ピッチツール ６０……芯金

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】曲げダイス（２０）と、該曲げダイス（２
   ０）にガイド部材（３０）を介して線材（Ａ）を送り出
   す手段と、前記線材切断用の芯金（６０）とを備えたコ
   イリングマシンにより成形されるコイルばねの製造方法
   であって、前記曲げダイス（２０）の線材当り面におけ
   る線材当り位置を、前記ガイド部材（３０）における線
   材出口（３１）位置に対しコイルばね成形方向に偏位さ
   せ前記線材（Ａ）をコイルばね成形方向と逆方向に巻成
   すべく成す一方、前記線材（Ａ）における前記曲げダイ
   ス（２０）の線材当り面の線材当り位置から線材送り出
   し方向前方を、コイルばね成形方向に往復動可能とする
   ピッチツール（４０）で押圧可能として、 コイルばね成形方向と逆方向に巻成される前記線材
   （Ａ）の巻始めにおいて、前記ピッチツール（４０）を
   コイルばね成形方向に押し出して平坦部（８ａ）を形成
   し、 該平坦部（８ａ）の形成後に、前記ピッチツール（４
   ０）を前記平坦部（８ａ）形成時の押出し位置よりもさ
   らにコイルばね成形方向に押出して第１屈曲部（８ｂ）
   を形成し、 該第１屈曲部（８ｂ）形成後に、前記ピッチツール
   （４０）を前記平坦部（８ａ）形成時の押出し位置より
   も退去させて第２屈曲部（８ｃ）を形成し、 該第２屈曲部（８ｃ）形成後に、前記平坦部（８ａ）
   形成時の押出し位置よりもコイルばね成形方向に突出
   し、かつ、第１屈曲部（８ｂ）形成時の押出し位置より
   も後退する位置に前記ピッチツール（４０）を押出して
   粗状巻成部（８ｄ）を形成し、 該粗状巻成部（８ｄ）形成後に、前記ピッチツール
   （４０）を前記第１屈曲部（８ｂ）形成時の押出し位置
   にまで押出して第３屈曲部（８ｅ）を形成し、 該第３屈曲部（８ｅ）形成後に、前記ピッチツール
   （４０）を前記第２屈曲部（８ｃ）形成時の後退位置ま
   で退去させて第４屈曲部（８ｆ）を形成し、 該第４屈曲部（８ｆ）形成後に、前記ピッチツール
   （４０）を前記平坦部（８ａ）形成時の押出し位置にま
   で押出して、平坦部（８ｇ）を形成することを特徴とす
   るコイルばねの製造方法。