JP2653751B2 - 線材の巻取り方法並びにその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、剛性を有する線材、例
えばバネ製造用の素材としての線材を、変形などの「く
せ」が無くて形状の良い束状のコイルに形成することが
可能な線材の巻取り方法並びに該方法の実施に用いて好
適な巻取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ユーザーサイドでの線材加工、例えばバ
ネ製造用の素材としての線材を加工する場合、一次製造
側での巻取り工程で形成された線材コイルに「くせ」、
一例として束状のコイルから素線が飛び出て歪曲してい
るような状態があると、製品規格を満足するバネを製造
できないことになり、従って、非常に繊細さが要求され
る線材加工の場合、一次製造側で形状の良い束状のコイ
ルに形成し巻取ることが強く望まれている。従来、この
種のタイプの巻取り機には、ＩＶ（インバーテッド）巻
取り機と通称されるものがあり、図１０に基本的構造が
概略示される。この巻取り機の巻取り方法によると、線
材引取り用のキャプスタン３０を回転させて線材に張力
をかけて線材を巻取った後、これをキャプスタン３０の
下に立設された枠２９に落として線材を巻取って行くよ
うにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で
は、線材引取り用のキャプスタン３０に巻付けながら必
要な製品条数となるまで、昇降式受爪３４を連続的に降
下し、ガイド３１の外側に巻かれた線材が条長分シリン
ダ状に貯線され、条長に成った時点でガイド下部のステ
ム２９に落とされるため、線長が長大な線材コイルを製
作するためには、昇降行程の長い昇降式受爪３４及び上
下に長い寸法の線材引取り用のガイド３１が必要とな
り、その結果、装置が大型化する不利がある。なお、昇
降式受爪３４の無いＩＶ巻取り機もあるが、線材引取り
用のキャプスタン３０に巻かれた線材が巻取り枠２９に
自由落下する為、荷姿の調整がきかなく、形状の良い束
状のコイル製品を製造できないという欠点がある。本発
明は、このような問題点の解消を図るために成されたも
のであり、本発明の目的は、ユーザーサイドで取扱い易
い形状が安定した束状のコイル製品を設備の小型化を図
りながら容易に実現させる点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明は、剛性を有する線材を巻取り側に繰り出
し、該巻取り側において前記繰り出し速度に同調して回
転する巻取り用センターガイドの周りに張力をかけずに
緩く巻付かせて、この巻取り用センターガイドの近接位
置に初期設定される線受止要素上に、前記巻取り用セン
ターガイドが内枠となってその外側に所定量巻付かせる
ことによってシリンダ状の線材コイル単位を形成した
後、前記線受止要素を所定ピッチ降動させて、シリンダ
状の前記線材コイル単位を巻取り用センターガイドの直
下位置に解放させ束状のコイルと成し、以上の動作を繰
り返すことによって、巻き姿が整った複数の束状のコイ
ルを形成することを特徴とする線材の巻取り方法であ
る。

【０００５】本発明はまた、伸線機の線取り出し側に設
けられ、剛性を有する線材を所定速度で巻取り側に繰り
出す線材繰り出し手段と、前記巻取り側に設けられる巻
取り手段とを備える線材の巻取り装置であって、前記巻
取り手段が、ターンテーブル上に立設されて垂直中心軸
の周りに回転する巻取り枠と、該巻取り枠よりも大径で
垂直中心軸方向の巻付け長が短く形成され、巻取り枠の
頭部に着脱または開閉可能に取付けられる巻取り部に、
線材繰り出し手段から繰り出された線材が巻付けられる
巻取り用センターガイドと、基部が巻取り枠内で昇降動
可能に支持されて前記垂直中心軸の周りに配置され、仕
上がった束状のコイルを上面で支持する長さを有する同
一水平面の複数個の受爪を備える線受止要素と、ターン
テーブル、巻取り枠、巻取り用センターガイドおよび線
受止要素を垂直軸の周りに一体的に回転させ、巻取り用
センターガイドに線材が緩く巻付けられるように繰り出
し速度に同調した速度で回転させる回転駆動手段と、線
受止要素を昇降させて複数個の受爪を所定ピッチで間欠
的に降動する昇降駆動手段とを含むことを特徴とする線
材の巻取り装置である。

【０００６】

【作用】上記の構成を有する本発明に従えば、例えば製
品である線材コイルの仕上がり内径よりも若干小さい直
径の巻取り部を有する構造の巻取り用センターガイドを
取付けることによって、繰り出し速度とこの速度に同調
した巻取り速度との関係から、線材を巻取り用センター
ガイドの巻取り部に密着しないように該巻取り部が内枠
となってその外側にシリンダ状に巻取ることができる。
所定量の線材が巻取られてシリンダ状の線材コイル単位
を形成した時点で、一体回転中の複数個の受爪を、所定
ピッチで間欠的に降動させる。この降動操作によって、
巻取り部の線材コイル単位は、下方に移動して束状コイ
ルとなり受爪に受止され安定する。線材の巻取りは引き
続いて行われるが、巻取り用センターガイドの直下位置
で安定する線材コイル単位が次に形成される線材コイル
単位に対して受止部材として作用するため、巻取り部で
の巻取りは円滑に行われる。

【０００７】このようにしてシリンダ状に巻かれた線材
コイル単位は、間欠的に降下する受爪によって、コイル
軸長に見合った長さで降下することにより、線材コイル
単位は僅かに偏心しながら束状のコイルになり、また、
この動作を順次繰り返すことによって、束状のコイルが
積み重なって形状が良く整った束状のコイルを巻取りス
テムの周りに形成することができる。また、所定量の線
材からなる線材コイル単位毎にピッチ降動させるため、
ガイドの軸方向長さを短くすることが可能である。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照しながら説明する。図１は、本発明の実施例に係る巻
取り装置の正面図、図２および図３は、図１図示巻取り
手段２の要部示平面図および要部示正面断面図である。
図示の巻取り装置は、線材繰り出し手段１と巻取り手段
２とを備える。線材繰り出し手段１は、直線式連続型の
伸線機における線繰り出し部に設けられる。この線材繰
り出し手段１は、ベース３と、その上部に設置された線
材線引き用のダイスボックス４および線材繰り出しブロ
ック５とから成り、線材繰り出しブロック５には、エア
シリンダで作動させるタッチローラ６が圧接して設けら
れていて、ダイスボックス４を通過した線材７を線材繰
り出しブロック５に１０数巻きさせた後、タッチローラ
６で圧接することにより、巻取り側に向け所定速度で繰
り出すようになっている。なお、上記線材繰り出しブロ
ック５は、伸線機の上がりブロックでもよい。

【０００９】一方、巻取り手段２は、ターンテーブル１
３と、巻取り枠９と、巻取り用センターガイド１０と、
線受止要素１２と、回転駆動手段と、昇降駆動手段とか
ら成る。ターンテーブル１３は、ギヤ２２を介して駆動
用モータ２３により回転させられる。

【００１０】ターンテーブル１３の上面中心部には、巻
取り枠９がターンテーブル１３と同軸に立設され固定さ
れる。巻取り枠９は、例えば太い丸鋼棒を素材として、
曲げ加工と溶接加工とにより、仮想有頂円筒に添った４
本の支柱および十字状頭部を有する枠部９Ａと、４花弁
状を成す台部９Ｂとからなる筒状枠体に形成される。

【００１１】巻取り用センターガイド１０は、巻取り部
１１を要素に有していて、この巻取り部１１は、例えば
鋼板を素材として内側に折れ曲がる鍔を片側端部に持つ
鍔付短円筒に形成した筒体が用いられ、これを該筒の内
壁に固着された４組の固定用ガイド１７によって、巻取
り枠９における筒状枠体の頭部に着脱可能な同心的に取
付けられる。また、この巻取り用センターガイド１０
は、図６及び図７(イ) 〜(ハ) に示される例のように開閉
可能な形態で取付けたものでもよい。この巻取り部１１
は、図１に示されるように、巻取り枠９に取付けられた
状態では、線材繰り出しブロック５と等水平レベルに位
置するようになっている。

【００１２】線受止要素１２は、複数個の受爪１４を要
素部材に備えている。この受爪１４は、ターンテーブル
１３の中心部を貫通して回転自在に立設したボールネジ
１８の回転に対応して巻取り枠９内で上下動可能に設け
られている可動部材２４に対して、一端の基部が取付け
られて、前記枠部９Ａを水平に横切った状態で他端の爪
先部を外側に向けて同一水平面内に配設される。このよ
うに設けられる複数個の受爪１４は、各爪先部が巻取り
用センターガイド１０の巻取り部１１よりも外方に張り
出していて、巻取り部１１に巻付けられたシリンダ状の
線材コイル単位から仕上がった束状のコイルを各受爪１
４の上面で受止めて支持するように形成され、ボールネ
ジ１８の回転により昇降するとともに、ターンテーブル
１３と一体となり回転運動を行うようになっている。タ
ーンテーブル１３の回転とボールネジ１８の回転とは、
ベアリングを介して互いに独立関係にあり、受爪１４の
昇降運動及び回転運動は個別にかつ自在に行うことが可
能である。

【００１３】次に、上記実施例を使用して線材７を巻き
取る方法を説明する。巻取り用センターガイド１０の巻
取り部１１として、直径３８０mm、軸方向長２５０mmの
筒体を用いた。線径φ１．６ｍｍのバネ線用鋼線からな
る線材７を、２００ｍ／分の伸線速度で、タッチローラ
６が圧接される線材繰り出しブロック５から繰り出させ
る。一方、巻取り側では、４個の受爪１４を最上方位置
の巻取り部１１下端部に接近する位置まで上昇させた状
態に保持して、ターンテーブル１３と、巻取り枠９と、
巻取り用センターガイド１０と、４個の受爪１４とを一
体に回転させる。その場合、前述したように、巻取り部
１１の周速度が、前記伸線速度に同調した巻取り速度と
なるよう速度調節を行う。このようにすることによっ
て、センターガイド１０に端部が巻付けられた線材７
は、張力がかからない状態で緩く巻付けられ、従って、
センターガイド１０の周面には、シリンダ状をなす線材
コイル単位が巻取られる。

【００１４】巻取りが一定時間もしくは一定量行われる
と、受爪１４を所定ピッチ降下させる。この降下によっ
て、シリンダ状をなす線材コイル単位は、ほぼ一体とな
って下がった受爪１４上に落下し、その際、偏芯するた
めに束状のコイルになる。図５に示されるタイムチャー
トにより明らかな如く、受爪１４は、停止と下降とが交
互の間欠的に行われ、所定のピッチで降動するために、
図８，図９に示されるような束状になった線材コイル単
位の複数個がパターンレイ状に重なった形態の形状が良
い束状のコイルを巻取り枠９の回りに形成することがで
きる。

【００１５】この場合、具体的な数字を例示すると、線
材７の線径：φ１．６mm、伸線速度：２００ｍ／分、線
材コイル単位内径：φ４００mm、巻取り回転数：２００
／０．４π≒１５９r.p.m.、巻取り用センターガイド１
０の巻取り部１１形状：直径φ３８０mm、軸方向長２５
０mmの条件で束状のコイルがパターンレイ状に重なった
形状の良い束状のコイルを作ることができた。

【００１６】なお、図４には本発明の各実施例に係る巻
取り装置における巻取り用センターガイド１０の巻取り
部１１が示されるが、前記実施例における筒状体の形態
（図４(イ) 参照）の他に、筒状体に細長のスリットを複
数個穿設した図４(ロ) に示される巻取り部１１、また、
棒体を仮想円筒の周面に添って一定間隔で配設して端部
相互をバー，鋼線等で連結して円筒籠状に形成される図
４(ハ) に示される巻取り部１１など各種の変形になる巻
取り部１１を採用することが可能である。

【００１７】

【発明の効果】本発明は以上述べたように、巻取り用セ
ンターガイドの巻取り部において、シリンダ状を成した
所定巻数の線材コイル単位を張力をかけずに巻取った
後、線受止要素の受爪を所定ピッチ降下させることによ
って巻取り部の直下位置で束状の線材コイル単位を形成
し、この操作を順次繰り返すようにすることにより、形
状の良い束状の線材コイルを得ることが可能である。

【００１８】さらに、巻取り部の直下位置の束状線材コ
イル単位が、次に巻取られている線材を受止するように
作用するため、巻姿が安定した線材コイル単位が得られ
る。しかもこの装置では、従来のＩＶ型巻取機には不可
欠であった引き取り用キャプスタンを廃するとともに、
軸方向長の長いガイドが不必要となり、装置全体をより
一層小型化ならびに低コスト化し得る経済的効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係る巻取り装置の正面図で
ある。

【図２】図１に図示される巻取り手段２の要部示平面図
である。

【図３】図１に図示される巻取り手段２の要部示正面断
図である。

【図４】本発明の各実施例に係る巻取り装置における巻
取り用センターガイド１０の巻取り部１１の斜視図であ
る。

【図５】図１に図示される１実施例の受爪１４下降運転
パターンのタイムチャートである。

【図６】本発明の他実施例に係る巻取り装置の正面図で
ある。

【図７】図６図示巻取り装置における巻取り用センター
ガイド１０の開閉作動状態を順序的に示す斜視図であ
る。

【図８】本発明方法の実施により得られる束状コイルの
巻取り状態を示す立体的模式図である。

【図９】本発明方法の実施により得られる束状コイルの
巻取り状態を示す平面的模式図である。

【図１０】従来のＩＶ巻取り機の概略示構造図である。

【符号の説明】

１…線材繰り出し手段、 ２…巻取り手
段、 ７…線材、 ８…線材コイ
ル、 ９…巻取り枠、 １０…巻取り用セ
ンターガイド、 １１…巻取り部、 １２…線受止要
素、 １３…ターンテーブル、 １４…受爪、 １８…ボールネジ、 １９…支持筒、 ２０…モータ、 ２１…減速機、 １８〜２１…昇降駆動手段、 ２２…ギ
ヤ、 ２３…モータ、 ２２，２３…回転駆動
手段、 ２４…可動部材、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 元宣 尼崎市中浜町10番地１ 神鋼鋼線工業株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭47−3161（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−64414（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 剛性を有する線材を巻取り側に繰り出
   し、該巻取り側において前記繰り出し速度に同調して回
   転する巻取り用センターガイドの周りに張力をかけずに
   緩く巻付かせて、この巻取り用センターガイドの近接位
   置に初期設定される線受止要素上に、前記巻取り用セン
   ターガイドが内枠となってその外側に所定量巻付かせる
   ことによってシリンダ状の線材コイル単位を形成した
   後、前記線受止要素を所定ピッチ降動させて、シリンダ
   状の前記線材コイル単位を巻取り用センターガイドの直
   下位置に解放させ束状のコイルと成し、以上の動作を繰
   り返すことによって、巻き姿が整った複数の束状のコイ
   ルを形成することを特徴とする線材の巻取り方法。
2. 【請求項２】 伸線機の線取り出し側に設けられ、剛性
   を有する線材を所定速度で巻取り側に繰り出す線材繰り
   出し手段と、前記巻取り側に設けられる巻取り手段とを
   備える線材の巻取り装置であって、前記巻取り手段が、
   ターンテーブル上に立設されて垂直中心軸の周りに回転
   する巻取り枠と、該巻取り枠よりも大径で垂直中心軸方
   向の巻付け長が短く形成され、巻取り枠の頭部に着脱ま
   たは開閉可能に取付けられる巻取り部に、線材繰り出し
   手段から繰り出された線材が巻付けられる巻取り用セン
   ターガイドと、基部が巻取り枠内で昇降動可能に支持さ
   れて前記垂直中心軸の周りに配置され、仕上がった束状
   のコイルを上面で支持する長さを有する同一水平面の複
   数個の受爪を備える線受止要素と、ターンテーブル、巻
   取り枠、巻取り用センターガイドおよび線受止要素を垂
   直軸の周りに一体的に回転させ、巻取り用センターガイ
   ドに線材が緩く巻付けられるように繰り出し速度に同調
   した速度で回転させる回転駆動手段と、線受止要素を昇
   降させて複数個の受爪を所定ピッチで間欠的に降動する
   昇降駆動手段とを含むことを特徴とする線材の巻取り装
   置。