JP2571084B2 - 複円錐スプリングの製造方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、一端部に円錐状の巻回部を成形したスプ
リングの他端部に同様の円錐状巻回部を成形して、両円
錐部を背中合せに有する複円錐スプリング（「たる形ス
プリング」とも云う）を製造する方法および該方法を好
適に実施し得る装置に関するものである。

従来技術とその欠点 第12図に示すように、胴部中央が最大直径ｄを有し、
軸方向の両端部に向かうにつれて次第に円錐形状に収束
するよう巻回された複円錐スプリング１が、例えば自動
車等の独立懸架用シャーシスプリングとして好適に使用
されている。このスプリングの両端巻回部は、厳密に
は、先端が軸線に対し垂直に裁断された円錐台形状ない
し曲線的に収束する砲弾形状であって、全体として「た
る」形状または「紡錘」形状を呈する。

この複円錐スプリングを製造する方法としては、従来
より各種の手段が提案されているが、何れもその成形工
程数が多くなって製造装置の構成自体が複雑化したり、
また所望のリード角およびピッチでの巻回成形ができ
ず、製品の仕上り形状にばらつきを生ずる等の難点があ
った。すなわち前記複円錐スプリングは、その両端部が
何れも円錐形状に収束的に巻回されるものであるため、
通常の円筒状スプリングを成形する場合の如く、挿脱自
在な芯金（マンドレル）を使用して、１回の工程で全て
の巻回を行なうことは困難である。

この点に関して、特開昭57−11743号公報に記載の発
明およびこれに対応する米国特許第4424695号公報に記
載の発明には、所要巻回数での円錐状螺旋段部を形成し
た成形部材18を装置中に設け、この成形部材18をスプリ
ングの円筒状巻回部における間隙中に挿入し、次いでコ
イル素線を前記円錐螺旋段部に強制的に巻付けることに
より、スプリングの円筒部に円錐状巻回部を成形するこ
とが提案されている。しかしこの提案に係る装置によれ
ば、前述した円錐状螺旋段部を形成した成形部材18は、
スプリングの円筒状巻回部における間隙中に挿入可能な
寸法のものに限られ、従ってせいぜい２巻き乃至２巻き
半程度の円錐状巻回部しか成形し得ない、という問題点
がある。

発明の目的 そこで本発明は、一端部に第１の円錐状巻回部を成形
し、それ以外の巻回部は最大直径をもって平行に延在し
ているスプリングを先ず別工程で製造しておき、この未
完成のスプリング（これを以後「半成品スプリング」と
いう）の他端部側に、第２の円錐状部を巻回成形するこ
とができ、しかも使用する成形治具は、円筒状巻回部の
間隙中に挿入可能な寸法に限定されることがなく、更
に、その第２円錐状部の巻回数も、所望に応じて３巻き
以上に容易に設定し得る複円錐スプリングの製造方法お
よび該方法を実施する装置を提供するべく提案されたも
のである。

課題を解決するための手段 前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため
本発明は、一端部に第１の円錐状巻回部が成形され、そ
れ以外の巻回部は最大直径をもって平行に延在する円筒
状巻回部となっている半成品スプリングを使用し、その
円筒状巻回部に第２の円錐状巻回部を成形して複円錐ス
プリングを製造するに際し、 前記半成品スプリングを、前記円筒状巻回部における
第２円錐状巻回部の成形開始予定部位において第１クラ
ンプ手段により解放自在にクランプし、 前記半成品スプリングから成形されるべき前記第２の
円錐状巻回部のカーブと略合致するピッチを有する第１
の円錐案内片を、該半成品スプリングにおける円筒状巻
回部の内部に位置させ、 前記半成品スプリングにおける円筒状巻回部の長手方
向軸線に沿って第２の円錐案内片を軸方向に移動させ、
この第２の円錐案内片を該半成品スプリングの開放側を
介して軸方向に挿入させることにより前記第１の円錐案
内片と端部間で繋がらせて、全体として第２の円錐状巻
回部のカーブと略合致する円錐部分を形成し、 前記円筒状巻回部の開放端を第２クランプ手段により
解放自在にクランプし、 前記円筒状巻回部のクランプした開放端を回転させ
て、該開放端の部分を第１の円錐案内片および第２の円
錐状巻回部により形成される円錐部分の周りに巻回させ
ると共に、 前記円筒状巻回部の開放端を前記半成品スプリングの
中心軸線に向けて半径方向内方に移動させることによ
り、複円錐スプリングにおける第２の円錐状巻回部を成
形するようにしたことを特徴とする。

また、複円錐スプリングの製造方法を好適に実施する
ため本発明に係る装置は、一端部に第１の円錐状巻回部
が成形され、それ以外の巻回部は最大直径をもって平行
に延在する円筒状巻回部となっている半成品スプリング
を使用し、その円筒状巻回部に第２の円錐状巻回部を成
形して複円錐スプリングを製造するために、半成品スプ
リングを水平載置可能な載置台と、該載置台に配設さ
れ、前記半成品スプリングにおける第２円錐状巻回部へ
の成形開始予定部位を解放自在にクランプする第１クラ
ンプ手段と、前記第１クランプ手段を挟んで前記載置台
に対向配置され、該載置台に対し近接および離間移動自
在な移動ヘッドと、この移動ヘッドの移動方向と交差す
る方向に移動し得るよう該移動ヘッドに設けられ、前記
半成品スプリングの円筒状巻回部における開放端を解放
自在にクランプする第２クランプ手段と、この第２クラ
ンプ手段を半成品スプリングの巻回方向に強制回転させ
る手段と、該第２クランプ手段を半成品スプリングの中
心軸に向けて強制移動させる手段とを備えた複円錐スプ
リングの製造装置において、 前記第１クランプ手段に形成され、半成品スプリング
に最終的に巻回成形される円錐コイルのカーブと略合致
するピッチを有する第１の円錐案内片と、 前記移動ヘッドに回転自在に枢支され、前記載置台に
載置した半成品スプリングの中心軸と中心線を略整列さ
せるようにした回転体と、 前記回転体に直径方向への往復移動自在に配設され、
前記半成品スプリングの巻回方向に回転し得る巻上げ手
段を備えたスライダと、 前記載置台に対し近接離間移動自在に配設され、該載
置台に載置した半成品スプリングを前記第１クランプ手
段との間で定位置決めする位置規制手段と、 この位置規制手段に直立するように配設され、該位置
規制手段を前記載置台に対し近接移動させることによ
り、該載置台に載置した半成品スプリングの開放側を介
して軸線方向に挿入されて、前記第１の円錐案内片と端
部間で繋がって前記第２の円錐状巻回部のカーブと略合
致する円錐部分を形成可能な第２の円錐案内片とからな
り、 前記第２クランプ手段を、前記巻上げ手段における前
記回転体の回転中心と平行に延在する端部に配設したこ
とを特徴とする。

実施例 次に、本発明に係る複円錐スプリングの製造方法につ
き、これを好適に実施し得る装置との関係において以下
説明する。第１図は、本発明に係る方法を実施可能な複
円錐スプリングの製造装置の概略構成を示す斜視図であ
る。この複円錐スプリング製造装置30は、第１円錐部2a
と、最大直径を以て平行に延在する円筒状巻回部2bとか
らなる半成品スプリング２において、その円筒状巻回部
2bに直径が次第に減少する巻きを付与して、最終的に第
１円錐部2aと第２円錐部2cとを背中合せに有する複円錐
スプリング１を巻回成形するものである。

第１図に示す如く、装置30における基台32の左側上部
には、該基台32に配設固定した底板34に、対をなす長尺
な板材36,36を横断面において逆「ハ」字状に配置した
載置台４が設けられ、該載置台４に半成品スプリング２
を水平載置可能としてある。なお載置台４に半成品スプ
リング２を水平載置した状態において、当該半成品スプ
リング２の軸心が、後述する回転体13の軸心と一致する
よう、予め板材36,36の傾斜角が設定されている。また
板材36,36の底面には、夫々複数の案内体38,38が突設さ
れ、この案内体38,38に後述する位置規制手段８が配設
されたガイドバー40,40が摺動自在に挿通されている。

載置台４の右端部には、当該載置台４に水平載置され
た半成品スプリング２における第２円錐部2cの成形開始
部位を、解放自在にクランプする第１クランプ手段３が
配設されている。すなわち前記底板34には、当該底板34
に配設した両板材36,36の中間位置に支持片42が着脱自
在に突設され、この支持片42にレバー７の一端に形成し
たクランプ片7aをピン44を介して枢支してある。このレ
バー７の他端部には、基台32に配設したシリンダ６のピ
ストンロッド6aが取付けられ、当該シリンダ６を付勢す
ることにより、レバー７にはピン44を中心とする揺動運
動が付与される。またクランプ片7aの上方に位置する支
持片42に、半成品スプリング２に最終的に巻回成形され
る円錐コイルのカーブと略合致するピッチを有する第１
の円錐案内片５が形成され、この第１の円錐案内片５の
基部5aとクランプ片7aとにより、半成品スプリング２に
おける第２円錐部2cの成形開始部位をクランプ可能とし
てある。

前記載置台４の右側（前記第１クランプ手段３が配設
される側）には、前記案内体38,38に摺動自在に挿通し
たガイドバー40,40の端部が延出しており、この両端部
の底面に位置規制手段８を突設した取付け部材46が、ボ
ルト（図示せず）により着脱自在に取付けられている。
またガイドバー40,40の他端に連結部材48が架設され、
この連結部材48の底面に突起50が突設されている。そし
てこの突起50に、第２図に示す如く、載置台４における
底板34の底面に配設したシリンダ10のピストンロッド10
aが取付けられ、当該シリンダ10により位置規制手段８
は載置台４に対し近接および離間移動されるよう構成さ
れる。すなわち位置規制手段８は、第７図（ａ）に示す
ように、当該位置規制手段８を載置台４に載置した半成
品スプリング２の円筒状巻回部2bに向け接近移動した際
に、当該円筒状巻回部2bの開放端付近を押圧して、該ス
プリング２を前記第１クランプ手段３との間で定位置決
めを行なうべく機能する。

位置規制手段８の上端部には、半成品スプリング２の
円筒状巻回部2bに軸線方向に挿入可能な第２の円錐案内
片９が直立的に設けられている。この第２の円錐案内片
９は、前記第１クランプ手段３に設けた第１の円錐案内
片５と合体して（第７図（ａ）参照）、半成品スプリン
グ２に成形される第２円錐部2cの巻き方向を案内するも
のである。なお、両円錐案内片5,9が設けられた支持片4
2および取付け部材46は、何れも載置台４およびガイド
バー40,40に着脱自在に構成されているので、オーダチ
ェンジにより成形するべき半成品スプリング２の直径等
が変わった場合であっても、その仕様に応じた円錐案内
片5,9との交換を迅速に行なうことが可能である。

また、第14図に示す如く、第１の円錐案内片５を、２
巻以上円錐状に巻回成形することにより、半成品スプリ
ング２に成形される第２円錐部2cの巻方向を、当該第１
の円錐案内片５のみにより案内し得、前記第２の円錐案
内片９を省略することができる。なおこの場合、第１の
円錐案内片５の軸方向の長さは、成形するスプリング２
における円筒状巻回部2bの間隙よりも短く寸法設定され
る。

次に、前記第１クランプ手段３を挟んで載置台４と反
対側の基台32上には、平行な案内溝52a,52aが形成され
た案内体52が載置固定され、この案内体52に載置台４と
略同一の水平レベルで、移動自在に移動ヘッド11が配設
されている。ここで、案内体52の右側、すなわち載置台
４を指向する方向とは反対側の基台32に、サーボモータ
12が配設され、該サーボモータ12の回転軸にカップリン
グ21を介して固着したボールねじ22が、移動ヘッド11に
配設したナット（図示せず）に螺挿されている。従っ
て、該サーボモータ12を回転駆動することにより、ボー
ルねじ22と前記ナットとの協働作用下に該移動ヘッド11
は、前記載置台４に対して近接および離間移動される。

なお、サーボモータ12の回転軸にギヤ94が配設され、
このギヤ94にエンコーダ23の入力軸に配設したギヤ95が
噛合している。ここで、エンコーダ23からの出力信号
は、第15図に示す如く、例えばマイクロコンピュータ等
の中央処理装置（CPU）24に入力され、この中央処理装
置（CPU）24に入力された前記信号に基づいてモータ12
の駆動制御を行なうことにより、前記移動ヘッド11の移
動位置を制御し得るようにしている。

移動ヘッド11には、載置台４上に水平載置した半成品
スプリング２の中心軸に、その中心軸線を略整列させた
円筒状の回転体13が回転自在に配設されている。この回
転体13の載置台４を指向する一端は、第２図に示す如
く、移動ヘッド11から軸方向に突出しており、この突出
部外周にギヤ54が形成してある。また移動ヘッド11の上
部にサーボモータ14が配設され、このモータ14の出力軸
に配設したギヤ56と、前記ギヤ54とが歯合している。こ
れにより、回転体13はサーボモータ14により、正逆方向
に回転されて、後述する巻上げ手段17の位置決めを行な
い得るように設定してある。更に、このギヤ56にエンコ
ーダ25の入力軸に配設したギヤ26が噛合されて、回転体
13の回転角度を検出し得るようにしている。なおこのエ
ンコーダ25の出力信号は、前記中央処理装置（CPU）24
に入力される。

回転体13の軸方向両端部には、第１図に示す如く、該
回転体13の軸心を挟んで直径方向に平行な一対のガイド
レール58,58が夫々配設され、このガイドレール58,58に
回転体13の通孔13aに内装したスライダ15が移動自在に
配設されている。すなわち、第１図および第３図に示す
如く、スライダ15の左右両側部に、夫々４個のローラ60
が回転自在に枢支され、これらのローラ60が夫々ガイド
レール58,58に走行自在に係合している。また、ガイド
レール58,58の長手方向一端には、Ｌ型のブラケット64
が配設され、このブラケット64にサーボモータ20が配設
され、このモータ20の回転軸にカップリング（何れも図
示せず）を介して固着したボールねじ27が、スライダ15
に配設したブラケット62に突設したナット28に螺挿され
ている。従って、スライダ15は、サーボモータ20を回転
駆動することにより、ガイドレール58,58に沿って、回
転体13の回転中心を通る直径方向に往復移動される。な
お符号29は、前記モータ20の回転量を検出して、この検
出信号を中央処理装置（CPU）24に入力し、これにより
スライダ15の位置制御を行なうべく機能するエンコーダ
を示す。

次に、スライダ15には、前記回転体13の回転中心と平
行に挿通支持されて軸線方向に延在する巻上げ手段17が
配設されている。この巻上げ手段17は、スライダ15に回
転自在に枢支された中空の回転軸66と、この回転軸66の
載置台４を指向する端部に配設した巻上げ体67と、回転
軸66に挿通されてサーボモータ16により回転軸66と一体
的に回転駆動される主軸68とから構成される。すなわ
ち、第３図に示す如く、スライダ15に軸受を介して中空
の回転軸66が回転自在に枢支され、この回転軸66の一端
には、巻上げ体67がボルト69を介して外装固定されてい
る。なおこの巻上げ体67の先端には、半成品スプリング
２に成形される第２円錐部2cの巻き方向を案内すると共
に、後述する第２クランプ手段18と協働して半成品スプ
リング２の端部をクランプする案内片67bが設けられて
いる。

前記回転軸66の中空部66bには、主軸68が回転自在に
挿通され、この主軸68の右端部は、前記ブラケット62に
配設したサーボモータ16の回転軸に、カップリング（何
れも図示せず）を介して連結されている。また主軸66に
は、殊に第４図に示す如く、その外周にキー70が突設さ
れ、このキー70が回転軸66に穿設したキー溝66aに嵌挿
されて、これにより主軸68と回転軸66とは一体的に回転
可能としてある。従って、サーボモータ16を回転駆動す
ることにより、主軸68と回転軸66とは所定方向（半成品
スプリング２の第２円錐部2cの巻き方向）に一体的に回
転される。

なお、前記ブラケット62にエンコーダ92が配設される
と共に、該エンコーダ92の入力軸に配設したギヤ93と、
サーボモータ16の回転軸に配設されたギヤ90とが噛合し
ている。そして、これにより主軸68および回転軸66の回
転角度を検出し、前記中央処理装置（CPU）24に入力す
るように構成されている。

第４図に示す如く、巻上げ体67に配設した案内片67b
の軸方向右側に、直径方向の通孔67aが穿設され、この
通孔67aに後述する機構により通孔67aに沿って移動可能
な第２クランプ手段18が挿通されている。この第２クラ
ンプ手段18は形状に形成したクランプ部材からなり、
該クランプ部材18の通孔67aに挿入される垂直部18aに、
回転軸66の軸方向に開放する凹部18cが形成され、この
凹部18cに前記主軸68の端部に突設した偏心突起68aが係
合している（第５図参照）。すなわち、主軸68が回転す
ると、該主軸68の偏心突起68aに係合するクランプ部材1
8は、第５図（ｂ）に示す如く、通孔67a中を直径方向に
移動し、その水平突部18bと前記案内片67bの外周面とに
より半成品スプリング２の端部をクランプする。なお、
当該クランプ部材18は、主軸68を半成品スプリング２の
第２円錐部2cの巻き方向に回転した場合にのみ、前記通
孔67a中を移動するよう構成している。

次に、第13図は、本発明装置に使用されるスライダを
回転体の直径方向に移動するための別の実施例を示すも
のであって、回転軸66に配設固定したカム72を使用し
て、スライダ15を移動させるよう構成してある。図に示
す如く、回転体13に配設したガイドレール58,58の一端
に、矩形状の規制板74が複数のボルト76を介して直脱自
在に取付けられている。またスタイダ15に配設した回転
軸66には、外周面が規制板74に当接可能な位置に図示形
状のカム72が固定されると共に、該スライダ15と回転体
13の内周面との間に圧縮ばね78が介装される。すなわち
圧縮ばね78は、スライダ15を常に回転体13の中心から離
間する方向に付勢すると共に、カム72の外周面を規制板
74に当接させるべく機能している。

従って、回転軸66を回転させれば、カム72の外周面が
規制板74の端部に接触しつつ回転し、これにより、スラ
イダ15を第13図に二点鎖線で示す如く、回転体13の中心
方向に移動させることができる。なおスライダ15には、
回転体13の内周面に当接可能なストッパ80が長さ調節自
在に配設され、このストッパ80の長さ調節を行なうと共
に、カム72の形状を変えることにより、半成品スプリン
グ２に成形される第２円錐部2cの中心と、円筒状巻回部
2bの中心とを偏心させることができる。

更に、前述した如く、前記エンコーダ23,25,92,29の
出力は、前記中央処理装置（CPU）24に入力され、この
中央処理装置（CPU）24に予め入力された数値情報との
比較演算がなされて、夫々ドライバを介して接続された
前記サーボモータ12,14,16,20の駆動制御が行なわれる
（第15図参照）。これにより、移動ヘッド11の移動距離
や、回転軸66および主軸68の回転角度等を制御し得る。

次に、このように構成した実施例に示す製造装置の作
用につき、複円錐スプリングの製造方法との関連におい
て説明する。先ず第１図に示すように、一端部に第１円
錐部2aが成形され、それ以外の巻回部は、最大直径を以
て平行に延在する円筒状巻回部2bからなる半成品スプリ
ング２を、当該装置30に設けた載置台４上に載置する。
このとき半成品スプリング２は前工程で焼入れがなされ
て、850〜900℃程度にまで加熱され、次の熱間加工およ
び後工程で付与される硬化焼入れを待機している。

この高温に熱せられた半成品スプリング２は、所要の
水平姿勢でもって、前記載置台４上の定位置に真上から
放出落下される。これにより半成品スプリング２は、そ
の円筒状巻回部2bを、前記移動ヘッド11側に指向させた
状態で、載置台４上に載置されるに至る。このとき、第
６図（ａ）に示すように、半成品スプリング２の円筒状
巻回部2bの間隙を介して、第１クランプ手段３の第１の
円錐案内片５が挿入される。また、半成品スプリング２
の落下姿勢は予め制御されているので、該スプリング２
の第２の円錐部2cの成形開始部位近接が、前記第１クラ
ンプ手段３の前面に位置すると共に、その円筒状巻回部
2bにおける開放端は、略真上を指向している。

この状態において、前記シリンダ10を付勢して、載置
台４に移動自在に配設した位置規制手段８を半成品スプ
リング２の円筒状巻回部2bに向け接近移動させる。これ
により位置規制手段８の基部は、第７図（ａ）に示すよ
うに、円筒状巻回部2bの自由端付近に当接して、該スプ
リング２を載置台４上において第１クランプ手段３側に
僅かに移動させ、最終的に第１クランプ手段３と位置規
制手段８との間で当該スプリング２の軸方向の位置決め
を行なう。このとき位置規制手段８に設けた第２の円錐
案内片９は、スプリング２の円筒状巻回部2b中に侵入し
て、前記第１クランプ手段３に設けた第１の円錐案内片
５と端部間で繋がって、これから成形される第２円錐部
2cのカーブと略合致する円錐部分を形成している。

次いで、シリンダ６の付勢がなされ、第８図に示す如
く、レバー７をピン44を中心として所要方向に回動さ
せ、これにより第１クランプ手段３におけるクランプ片
7aと第１の円錐案内片５の基部5aとによって、円筒状巻
回部2bの円錐成形開始部位を確実にクランプする。なお
この状態で移動ヘッド11は、載置台４に対し最大限離間
した位置で停止待機している。また前記スライダ15は、
第８図（ｂ）に示す如く、回転体13の中心に対して、直
径方向に最も離間した位置にまで移動して静止し、かつ
該スライダ15に設けた巻上げ手段17の端部に配設した前
記クランプ部材18は、開放状態にあってそのクランプを
待機している。

ここで所要のセンサ（図示せず）が、載置台４上に載
置した半成品スプリング２における円筒状巻回部2bの真
上を指向している開放端の位置を検出し、前記移動ヘッ
ド11に配設したサーボモータ14を、前記中央処理装置
（CPU）24からの指令に基づいて正逆何れかの方向に回
転駆動して、回転体13を回転させ、これによって、前記
スライダ15に設けた巻上げ手段17の巻上げ体67を前記開
放端に指向させる。また主軸68および回転体66を半成品
スプリング２の第２円錐部2cの巻き方向と逆方向に回転
駆動して、前記クランプ部材18を、第８図（ｂ）に示す
如く、半成品スプリング２の開放端をクランプ可能な位
置にまで移動する。

次いで、サーボモータ12を駆動して前記回転体13を支
持している移動ヘッド11を、前記載置台４に載置した半
成品スプリング２に向けて直進移動させる（第９図
（ａ）参照）。これにより、開放状態でのクランプ部材
18の水平突部18bと前記回転体13を支持している移動ヘ
ッド11を、前記載置台４に載置した半成品スプリング２
に向けて直進移動させる（第９図（ａ）参照）。これに
より、開放状態でのクランプ部材18の水平突部18bと前
記巻上げ体67における案内片67bの外周面との間に、該
スプリング２における円筒状巻回部2bの開放端が臨むに
至る。

ここで、前述した如く、移動ヘッド11の移動位置は前
記エンコーダ23により検出されているので、この時点
で、制御回路24からの指令によりサーボモータ12が停止
される。そして、このタイミングにおいて、サーボモー
タ16を回転駆動して、第５図（ｂ）に示す如く、クラン
プ部材18を案内片67bに近接移動させて、前記開放端を
確実にクランプする。

このサーボモータ16により駆動される主軸68の回転に
より、該主軸68に配設したキー70が回転軸66のキー溝66
aの端部に当接し、当該主軸68と回転軸66とが一体的に
回転駆動される。これにより、半成品スプリング２にお
ける円筒状巻回部2bの端部は強制的に回転させられる。
また、サーボモータ20を駆動して、前記スライダ15を回
転体13の直径方向に移動させることにより、クランプ部
材18によってクランプされた円筒状巻回部2bには、該ス
プリング２の中心軸線に向かう巻き運動が付与されると
共に、スライダ15は回転体13の中心に向け直径方向に移
動する。

その結果として円筒状巻回部2bは、第10図（ｂ）に示
す如く、前記第１の円錐案内片５および第２の円錐案内
片９により形成される円錐状コイル部分に沿って巻回成
形され、最終的に所要ピッチで第２円錐部2cが成形され
る。更に、前記サーボモータ12を駆動することにより、
移動ヘッド11は載置台４に向けて僅かに移動し（第11図
参照）、これにより、第２円錐部2cにおける巻終り端部
が中心軸線方向に押圧され、偏平端末処理がなされて、
最終的に第１円錐部2aと第２円錐部2cとを背中合せに有
する複円錐スプリング１が得られる。

なお、前記スライダ15を回転体13の軸心、すなわち半
成品スプリング２の軸心から偏心した位置にまで移動さ
せれば、第２円錐部2cの中心と円筒状巻回部2bの中心と
が偏心したスプリングを成形することが可能である。

この第２円錐部2cの巻回加工が終了すると、第２クラ
ンプ部材18によるクランプが解除され、巻上げ手段17と
共に移動ヘッド11が後退することにより、このクランプ
部材18は、第２円錐部2cの巻終り端部から離間する。ま
た、位置規制手段８が後退すると共に、第１クランプ手
段３による複円錐スプリング１に対するクランプも解除
され、例えばマニュピレータ等のハンド（図示せず）に
より把持された当該複円錐スプリング１は、そのまま真
直に持上げられて、次の焼入れ硬化工程に向け搬送され
る。

発明の効果 以上に説明した如く、本発明に係る方法および装置に
よれば、一端部に第１の円錐状巻回部が成形され、それ
以外の巻回部は最大直径をもって平行に延在している半
成品スプリングの円筒状巻回部に第２の円錐部を成形す
るに際し、その第２円錐部の成形開始部位を第１クラン
プ手段によりクランプすると共に、円筒状巻回部におけ
る端部を第２クランプ手段によりクランプし、この第２
クランプ手段に回転運動を付与する共に、半成品スプリ
ングの中心軸に向けて強制移動させて、該スプリング内
部に位置する成形治具に強制的に巻回することにより、
半成品スプリングの円筒状巻回部に所望のピッチを有す
る正確な第２円錐部を成形することができる。

本発明では、簡単な機構で精度の高い成形を、経済的
に実施し得る利点がある。また本発明に係る装置で使用
される成形治具は、半成品スプリングの円筒状巻回部の
開放側から挿入されるものであるので、従来のように円
筒状巻回部におけるスプリング間隙中に挿入可能な寸法
のものに限られるものではない。従って、第２円錐部の
巻回数を所望に応じて３巻以上に増大させることがで
き、ユーザーの幅広い要請に即応し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の好適な実施例を示す概略斜
視図、第２図は第１図に示す装置の一部縦断正面図、第
３図は移動ヘッドの縦断面図、第４図は巻上げ手段およ
び第２クランプ手段の概略構成を示す分解斜視図、第５
図は第２クランプ手段の正面図であって、第５図（ａ）
は第２クランプ手段により半成品スプリングの端部をク
ランプする前の状態を示し、第５図（ｂ）は第２クラン
プ手段により半成品スプリングの端部をクランプした状
態を示し、第６図（ａ）〜第11図（ａ）は実施例に係る
装置の経時的な動作を示す説明図、第６図（ｂ）〜第11
図（ｂ）は夫々第６図（ａ）〜第11図（ａ）に示す状態
での半成品スプリングを軸方向から観察した説明図、第
12図は複円錐スプリングの外観構成を示す正面図、第13
図は本実施例装置に使用されるスライダを回転体の直径
方向に移動させる機構の別実施例を示す右側面図、第14
図は本実施例装置に使用される円錐案内片の別実施例を
示す要部斜視図、第15図は本実施例装置の制御回路のブ
ロック図である。 ２……半成品スプリング、2a……第１円錐部 2b……円筒状巻回部、2c……第２円錐部 ３……第１クランプ手段、４……載置台 ５……円錐案内片、11……移動ヘッド 16……サーボモータ、18……第２クランプ手段 20……サーボモータ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端部に第１の円錐状巻回部（2a）が成形
   され、それ以外の巻回部は最大直径をもって平行に延在
   する円筒状巻回部（2b）となっている半成品スプリング
   （２）を使用し、その円筒状巻回部（2b）に第２の円錐
   状巻回部（2c）を成形して複円錐スプリングを製造する
   に際し、 前記半成品スプリング（２）を、前記円筒状巻回部（2
   b）における第２円錐状巻回部（2c）の成形開始予定部
   位において第１クランプ手段（３）により解放自在にク
   ランプし、 前記半成品スプリング（２）から成形されるべき前記第
   ２の円錐状巻回部（2c）のカーブと略合致するピッチを
   有する第１の円錐案内片（５）を、該半成品スプリング
   （２）における円筒状巻回部（2b）の内部に位置させ、 前記半成品スプリング（２）における円筒状巻回部（2
   b）の長手方向軸線に沿って第２の円錐案内片（９）を
   軸方向に移動させ、この第２の円錐案内片（９）を該半
   成品スプリング（２）の開放側を介して軸方向に挿入さ
   せることにより前記第１の円錐案内片（５）と端部間で
   繋がらせて、全体として第２の円錐状巻回部（2c）のカ
   ーブと略合致する円錐部分を形成し、 前記円筒状巻回部（2b）の開放端を第２クランプ手段
   （18）により解放自在にクランプし、 前記円筒状巻回部（2b）のクランプした開放端を回転さ
   せて、該開放端の部分を第１の円錐案内片（５）および
   第２の円錐状巻回部（2c）により形成される円錐部分の
   周りに巻回させると共に、 前記円筒状巻回部（2b）の開放端を前記半成品スプリン
   グ（２）の中心軸線に向けて半径方向内方に移動させる
   ことにより、複円錐スプリング（１）における第２の円
   錐状巻回部（2c）を成形するようにした ことを特徴とする複円錐スプリングの製造方法。
2. 【請求項２】一端部に第１の円錐状巻回部（2a）が成形
   され、それ以外の巻回部は最大直径をもって平行に延在
   する円筒状巻回部（2b）となっている半成品スプリング
   （２）を使用し、その円筒状巻回部（2b）に第２の円錐
   状巻回部（2c）を成形して複円錐スプリングを製造する
   ために、半成品スプリング（２）を水平載置可能な載置
   台（４）と、該載置台（４）に配設され、前記半成品ス
   プリング（２）における第２円錐状巻回部（2c）への成
   形開始予定部位を解放自在にクランプする第１クランプ
   手段（３）と、前記第１クランプ手段（３）を挟んで前
   記載置台（４）に対向配置され、該載置台（４）に対し
   近接および離間移動自在な移動ヘッド（11）と、この移
   動ヘッド（11）の移動方向と交差する方向に移動し得る
   よう該移動ヘッド（11）に設けられ、前記半成品スプリ
   ング（２）の円筒状巻回部（2b）における開放端を解放
   自在にクランプする第２クランプ手段（18）と、この第
   ２クランプ手段（18）を半成品スプリング（２）の巻回
   方向に強制回転させる手段（16）と、該第２クランプ手
   段（18）を半成品スプリング（２）の中心軸に向けて強
   制移動させる手段（20）とを備えた複円錐スプリングの
   製造装置において、 前記第１クランプ手段（３）に形成され、半成品スプリ
   ング（２）に最終的に巻回成形される円錐コイルのカー
   ブと略合致するピッチを有する第１の円錐案内片（５）
   と、 前記移動ヘッド（11）に回転自在に枢支され、前記載置
   台（４）に載置した半成品スプリング（２）の中心軸と
   中心線を略整列させるようにした回転体（13）と、 前記回転体（13）に直径方向への往復移動自在に配設さ
   れ、前記半成品スプリング（２）の巻回方向に回転し得
   る巻上げ手段（17）を備えたスライダ（15）と、 前記載置台（４）に対し近接離間移動自在に配設され、
   該載置台（４）に載置した半成品スプリング（２）を前
   記第１クランプ手段（３）との間で定位置決めする位置
   規制手段（８）と、 この位置規制手段（８）に直立するように配設され、該
   位置規制手段（８）を前記載置台（４）に対し近接移動
   させることにより、該載置台（４）に載置した半成品ス
   プリング（２）の開放側を介して軸線方向に挿入され
   て、前記第１の円錐案内片（５）と端部間で繋がって前
   記第２の円錐状巻回部（2c）のカーブと略合致する円錐
   部分を形成可能な第２の円錐案内片（９）とからなり、 前記第２クランプ手段（18）を、前記巻上げ手段（17）
   における前記回転体（13）の回転中心と平行に延在する
   端部に配設した ことを特徴とする複円錐スプリングの製造装置。