JP3916873B2 - 線材曲げ成形方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクイルから送り出される線材に成形工具を衝合させてコイルを成形するようにしたばね成形方法に関し、特に、捻れのないフック部または設定した初張力もしくは設定したピッチを持つコイル部を成形する圧縮コイルばね、引っ張りコイルばね等の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、初張力やピッチが付与されたばねを成形するばね製造方法として、クイル先端の線材繰出穴から繰出された線材に、先端に傾斜する溝が形設された成形工具を衝合してコイルを成形する一方で、このコイル状に成形されて移動する線材に固定されたピッチツールを圧接することにより、初張力およびピッチを所定の大きさに調整する方法が従来から知られている。
【０００３】
また、成形工具の傾斜する溝の中心軸線をわずかの量だけコイルの成形方向へ偏心させることによって、線材の繰出され移動する方向がコイル成形方向とは逆方向になるようにし、より大きな初張力を持つ密着ばねを成形する方法が従来から知られている。
【０００４】
さらに、前記固定されたピッチツールに換わって、進退移動可能なピッチツールを該コイル線材の繰出に連動して圧接することにより、コイル部の初張力またはピッチを調整する方法が特許公報「第２８９４５４２号」（以下従来技術Ａという。）に記載されている。従来技術Ａには、クイル前面にＮＣ制御で位置制御されて進退する成形ツールにＮＣ制御で送り出される線材が衝合してコイルに曲げられ、ＮＣ制御で位置制御されるピッチツールによって所定ピッチに成形され、ＮＣ制御で所定長さで切断されてコイルばねを成形するＮＣばね成形において、ピッチ工具（ツール）は上端面が垂直面内で傾斜するエッジを形成する楔であってクイルの切欠き側面において線材送り方向と直角な上下方向に移動可能に配置されていてＮＣ装置で制御駆動されるサーボモータで回転される送りネジにより上下に進退され位置制御され、コイルを所定ピッチに成形する方法が記載されている。
【０００５】
また、クイル先端の線材繰出穴から繰出された線材に、先端に傾斜する溝が形設された成形工具を衝合しコイルを成形中に、該成形工具を線材繰出孔の中心軸線を中心に回動することにより、コイルにピッチを付与するコイルばねの成形方法、例えば「特公平６−８１６４９」（以下従来技術Ｂという。）が知られている。
【０００６】
従来技術Ｂは、央部に穿孔された線材繰出孔と平行な切欠きを有し、かつ、前記線材繰出孔の下側に切欠き状に形成したコイルを送り込む滑り斜面を有するクイルの線材繰出孔から線材を繰出すとともに、クイルの線材繰出孔を中心として回動位置決め可能で、かつ、クイルの軸線を含む面内で旋回位置決め可能に設けた成形工具をクイルから送り出される線材の前面に進出させて線材と衝合することでフック部およびまたはコイル部を成形するばね成形方法であって、線材の繰出とともに、先端に傾斜する溝を形設した成形工具を、クイルの線材繰出孔の中心軸線を中心として、成形工具の傾斜する溝の中心軸線とクイルの線材繰出孔の中心軸線とを略一致させて回動移動させ、かつ、クイルの軸線を含む面内で旋回移動させることにより、１巻目の成形初めの部分の姿勢制御をして、コイルばねのフック部およびまたはコイル部１巻き目の湾曲のひねりを矯正するとともにフック部の湾曲ならびにもしくは密着コイルばねまたは密着しないコイルばねのコイル胴部および必要ならば前記コイル胴部と連なるピッチの異なるコイルばねのコイル胴部の成形を１個の成形工具で行うことを特徴とするコイルばねの成形方法である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
クイル先端の線材繰出穴から繰出された線材に、先端に傾斜する溝が形設された成形工具を衝合してコイルを成形する一方で、このコイル状に成形されて移動する線材に固定されたピッチツールを圧接することにより、初張力およびピッチを調整するコイル成形方法は、ピッチツールが固定されているので、全てのコイルが密着した密着ばね、または全てのコイルが同ピッチのピッチ巻きばねを成形することは可能であるが、座巻き付きピッチばねなどの密着部とピッチ巻き部とを併せ持ったばね、または、異なるピッチのコイル部を併せ持った不等ピッチばねを成形することは不可能であるという問題があった。
【０００８】
また、成形工具の傾斜する溝の中心軸線をわずかの量だけコイルの成形方向へ偏心させることによって、大きな初張力を持つフック付密着ばねを成形する場合、すでに初張力を付けるために生じているフック部の捻れを修正するために、フック部に対して進退可能な補正ツールをコイルの成形方向に付勢して補正する必要があるという問題があった。
【０００９】
従来技術Ａは、コイルばねの成形でコイル部のピッチ量を変えるピッチ巻き成形を行う場合に、コイル部成形用の成形工具とピッチ量を変えるピッチツールとの２個の成形工具を用いて成形加工を行う方法であるが、この方法は成形工具の他にピッチツールおよび該ピッチツールを往復動するスライド装置、更には該スライド装置を駆動する駆動装置を必要とするという問題があった。また、コイルばね成形形状が更に複雑になれば、それだけ線材加工のための成形工具を多く用いて、クイルから繰出される線材に対しあらゆる方向から線材に加工を加えなければならず、ピッチツールとそれぞれが干渉するという問題があった。
【００１０】
従来技術Ｂにおいては、クイルの線材繰出孔を中心として回動位置決め可能で、かつ、クイルの軸線を含む面内で旋回位置決め可能に設け、先端に傾斜する溝を形設した成形工具をクイルから送り出される線材の前面に進出させて線材と衝合してフック部およびまたはコイル部を成形するばね成形方法であるため、成形工具には回動位置決め、旋回位置決めおよび進退移動位置決めのそれぞれの機能を必要とした。そのため、装置が複雑となり高価になるという問題があった。また、線材が成形空間後方から繰出される装置の場合には、成形空間前面に、クイルの線材繰出孔の中心軸線を中心として成形工具を回動位置決めする機能を持った装置を設置する必要があるため、作業性が悪いという問題があった。
【００１１】
本発明は、このような従来の技術が有していた問題を解決しようとするものであり、固定ピッチツールや進退移動可能なピッチツールや修正ツールを設置することなく、成形工具とクイルのみで、捻れのないフック部または設定した初張力もしくは設定したピッチを持つコイル部を成形することを特徴とする線材曲げ成形方法を提供すること目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１の発明は上記目的を達成するために、内部に穿孔された線材繰出穴と平行な切欠き面を有し、該線材繰出穴の中心軸線を中心に回動可能なクイルの先端の該線材繰出穴から線材を繰出すとともに、該クイル先端近傍のばね成形空間に向けて進退移動可能に設けられ先端に傾斜する溝が形設された成形工具をクイルから送り出される線材の前面に進出させて該傾斜する溝と線材と衝合することで、該線材を湾曲してコイル部を成形する線材曲げ成形方法であって、前記クイルを前記線材繰出孔の中心軸線を中心に回動して前記クイルの切り欠き面を設定角度位置に位置決めしたあと、前記線材繰出孔の中心軸線を含む面内で前記線材繰出孔に対向するよう位置決めされた前記溝に前記クイル先端から繰出される前記線材を衝合し成形したコイルを前記切欠き面に圧接し、前記傾斜する溝の中心軸線と繰出される線材の中心軸線との交点を基準として前記コイル側の線材に前記切欠き面からコイル成形方向へ、前記設定角度位置に応じて、弾性変形領域の捻れ変位を与えて初張力ｆ０の密着巻きのコイルを成形し、又は、塑性変形領域の捻れ変位を与えて捻れの大きさに関係して初張力ｆ０より小さい初張力を持つ密着巻きのコイル若しくは捻れの大きさに関係した大きさのピッチを持つピッチ巻きのコイルを成形することにより、設定した初張力もしくは設定したピッチを持つコイル部を成形することを特徴とする線材曲げ成形方法を提案するものである。
【００１３】
上記請求項１の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、クイル先端から線材を繰出すとともに、該線材に進出位置にある前記成形工具の傾斜する溝を衝合し線材を湾曲させコイル部を成形する一方で、線材の繰出しに連動して該クイルを前記線材繰出穴の中心軸線を中心に、所定角度回動位置決めし前記クイル切欠き面を設定した角度に傾かせ、前記成形中のコイル部線材を該クイル切欠き面に圧接し、該クイル切欠き面と接触する該コイル部線材位置に切欠き面に対して直角方向の変位を与えて、線材の繰出に伴い線材に塑性変形を生じさせることにより、捻れのないフック部または設定した初張力もしくは設定したピッチを持つコイル部を成形するようにしたので、次のような作用がある。
【００１４】
第１に、固定ピッチツールまたは進退移動可能なピッチツールとを設置することなく、成形工具とクイルのみで、捻れのないフック部または設定した初張力もしくは設定したピッチを持つコイル部を成形するすることができるようになった。したがって、固定ピッチツールや進退移動可能なピッチツール、更には該進退移動可能なピッチツールを往復動するスライド装置、更には該スライド装置を駆動する駆動装置が不要となった。そのため、装置が簡素化でき安価に製作することができるようになり、また、そのためにクイル前面に空間が確保でき作業性がよくなる。
【００１５】
第２に、成形工具の傾斜する溝の中心軸線をわずかの量だけコイルの成形方向へ偏心させ、大きな初張力を持つフック付き密着ばねを成形する場合、すでに捻れが生じているフック部の捻れを取るための補正ツールをコイルの成形方向に付勢して補正する必要がなくなり、補正ツールが不要になった。
【００１６】
第３に、従来技術Ｂにおいては、先端に傾斜する溝が形設された成形工具を、クイルの線材繰出孔を中心として回動位置決め可能で、かつ、クイルの軸線を含む面内で旋回位置決め可能に設け、先端に傾斜する溝を形設した成形工具をクイルから送り出される線材の前面に進出させて線材と衝合してフック部およびまたはコイル部を成形するばね成形方法であるため、成形工具を回動位置決め、旋回位置決めおよび進退移動位置決めするそれぞれの機能を必要とした。
【００１７】
しかし、本発明においては、クイル先端近傍のばね成形空間に向けて進退移動可能に設けられ先端に傾斜する溝が形設された成形工具を進出位置に進出し、成形工具の傾斜する溝を衝合し線材を湾曲させコイル部を成形する一方で、線材の繰出しに連動してクイルを前記線材繰出穴の中心軸線を中心に、所定角度回動位置決めし前記クイル切欠き面を設定した角度に傾かせ、前記成形中のコイル部線材を該クイル切欠き面に圧接し、該クイル切欠き面と接触する該コイル部線材位置に切欠き面に対して直角方向の変位を与えて、線材の繰出に伴い線材に塑性変形を生じさせることにより、捻れのないフック部または設定した初張力もしくは設定したピッチを持つコイル部を成形するようにしたので、先端に傾斜する溝が形設された成形工具は、クイル先端近傍のばね成形空間に向けて進退移動可能な機能のみ備えておればよいことになった。したがって、成形工具の回動位置決め、および、旋回位置決めの機能は不要となった。そのため、装置が簡素化でき安価に製作することができるようになり、また、そのためにクイル前面に空間が確保でき作業性がよくなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施方法の構成を図１〜図３に基づいて以下の通り設明する。図１は、クイル回転部の線材繰出孔２０ａの中心軸線を通り水平に断面した平面図である。図２は図１のＢ矢視図である。図３は、図１のＣ矢視図である。
【００１９】
図１において、線材ｗを上下に圧接した一対のフィードロール１１の回転により、クイルライナ１２の線材挿通孔１２ｂを挿通し、クイル２０先端の線材繰出孔２０ａから強制的に送り出される線材ｗに、前方に待ち受ける成形工具３０が衝合し線材ｗを湾曲に成形する方法であって、断面形状が半円のクイルライナ片１２ａを２個重ね合わせ中心部に線材ｗが挿通する線材挿通孔１２ｂを形成した円柱状のクイルライナ１２は、前面プレート１０の裏側に取着されたブラケット１４の内部に取着されたクイルライナホルダ１３の中央部に穿孔された孔１３ａに嵌挿され、ねじにより固定されている。
【００２０】
クイルライナホルダ１３の中央部より前方端までの外周部には、前後一対の軸受１３ｂが取り付けられ、クイルライナ１２の線材挿通孔１２ｂの中心軸線を回転軸として、回転部材２２が回転自在に取着されている。回転部材２２前端面には、クイルホルダ２１が取着され、このクイルホルダ２１には前記クイルライナ１２の前端面とわずかの隙間ｅで縁切りされてクイル２０が取着されている。また、クイル２０にはその内部に線材ｗを繰出す線材繰出孔２０ａが穿孔されており、線材繰出孔２０ａは前記クイルライナ１２の線材挿通孔１２ａと同芯に取着されている。さらに、クイル２０は、線材繰出孔２０ａの中心軸線と平行な切欠き面２０ｂを有している。
【００２１】
前記回転部材２２の後端外周には外側へ出っ張った鍔部に平歯車２２ａが加工してあり、前面プレート１０裏側後方に取着されたブラケット１４に固着されたサーボモータ２６により、一対の歯車２４，２５を介して、回転駆動されるピニオン軸２３の前方軸端部に加工された平歯車２３ａと噛み合っている。すなわち、サーボモータ２６が回動すると、クイル２０はクイル２０の線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心として回動する。
【００２２】
クイル２０の先端近傍のばね成形空間において、クイル２０の先端線材繰出孔２０ａから繰出される線材ｗに衝合して線材ｗを湾曲させる前記成形工具３０は、図示しないスライド機構により下降し、成形工具３０の先端に形設された傾斜する溝３０ａの中心軸線が、クイル２０の線材繰出孔２０ａの中心軸線を含む面内で、クイル２０の線材繰出孔２０ａに対向するよう所定の位置に位置決め可能となっている。
【００２３】
以上の構成により、クイル先端から線材ｗを繰出すとともに、下降位置に位置決めされた前記成形工具３０を該線材ｗに衝合し線材ｗを湾曲させコイル部を成形する一方で、線材ｗの繰出しに連動して、該クイル２０を前記線材繰出穴２０ａの中心軸線を中心に、所定角度回動位置決めし前記クイル切欠き面２０ｂを設定した角度に傾かせ、前記成形中のコイル部線材ｗを該クイル切欠き面２０ｂに圧接し、該コイル部線材の該クイル切欠き面２０ｂと接触する位置にクイル切欠き面２０ｂに対して直角方向の変位を与えて、線材ｗの繰出に伴い線材ｗに塑性変形を生じさせることにより、捻れのないフック部または設定した初張力もしくは設定したピッチを持つコイル部を成形するものである。
【００２４】
つぎに、本発明の線材曲げ成形方法で、密着コイルとピッチ巻きコイルとを有するばねを成形する実施例１の場合について、図４から図１２までのばね成形の過程を示す一連の図に基づき説明する。図４において、（ａ）図はクイル２０先端近傍のばね成形空間において、クイルの線材繰出孔２０ａから繰出された線材ｗと、該クイル先端近傍のばね成形空間に向けて下降位置決めされる前の原位置にある成形工具３０とを示している。（ｂ）図は（ａ）図のＥ矢視図である。クイル２０のクイルホルダ２１への取付面２０ｃはこの実施例の場合垂直になっているが、所定角度傾いていてもよい。（ｃ）図は（ａ）図の平面図である。この実施例では、成形工具３０の先端に形設された傾斜する溝３０ａの中心軸線は、クイル２０の繰出孔２０ａを含む面内にあるが、必要に応じて、傾斜する溝３０ａをわずかに傾けるか、または繰出孔２０ａの中心軸線に対してコイル成形方向へわずかに変位して、線材に捻れを発生させるようにしてもよい。
【００２５】
図５は、図４において成形工具３０が下降し、傾斜する溝３０ａがクイルの線材繰出孔２０ａに対向する所定の位置に位置決めされ、成形工具３０と線材ｗの先端が接触後わずか線材繰出が行われ、成形工具３０の先端に傾斜する溝３０ａの沿って線材が移動しているところを示す。また、クイル２０がクイルの線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心に、θ１°時計方向に回動したところを示す。
【００２６】
図６の（ｃ）図は（ａ）図のＤ−Ｄ矢視図であり、成形工具３０を線材ｗとの接点を含む水平面で断面した断面図を含む平面図である。図６は、図５において、線材繰出孔２０ａから線材ｗが繰出され、成形工具３０の傾斜する溝３０ａが衝合して線材ｗを湾曲させ、コイル部線材先頭部がクイル切欠き面２０ｂの前面において成形中であるところを示す。線材ｗはクイル切欠き面２０ｂと接触していないので、まだ線材には捻れは生じていない。
【００２７】
図７は、図６においてクイル２０をクイルの線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心にθ１°反時計方向に回動し、成形中のコイル部線材ｗをクイル切欠き面２０ｂに圧接し、該コイル部線材ｗと該クイル切欠き面２０ｂと接触する位置にクイル切欠き面２０ｂに対し直角方向へ変位δ１を与え、成形工具３０の傾斜する溝３０ａの中心軸線と繰出される線材ｗの中心軸線との交点ｐを基準として線材ｗに捻れ角α１を与えて、線材ｗの繰出に伴い線材ｗに捻れの塑性変形を生じさせ、コイル部の初張力が設定値になるよう成形しているところを示し、巻数は１巻目を超えたところである。
【００２８】
ここで、前記変位と初張力またはピッチとの関係を概念図図１３に基づき説明する。図１３において、（ａ）図は、クイル２０が線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心にθ°反時計方向へ回動し、線材繰出孔２０ａより繰出された線材ｗがクイル２０の切欠き面２０ｂに圧接しコイル成形方向へδ変位され、成形工具３０の傾斜する溝３０ａの中心軸線と繰出される線材ｗの中心軸線との交点ｐを基準に捻れ角α°捻りが生じているところを示す。（ｂ）図において、横軸はクイルの傾きθに関係して変化する前記交点ｐを基準とした線材の捻れ角度αである。縦軸は、上側が密着ばねにおける初張力Ｆの大きさを示し、下側がピッチ巻きばねのピッチＰの大きさを示す。
【００２９】
図１３において、クイル２０をクイルの線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心にθ°反時計方向に回動して、成形工具３０の傾斜する溝３０ａの中心軸線と繰出される線材ｗの中心軸線との交点ｐを基準として、切欠き面２０ｂに対して直角方向へ変位δを与え線材ｗにαの捻れを与えた場合、捻れαの大きさが線材ｗに対して捻れの弾性変形のみを生じる捻れの最大値αａ以下であれば、線材ｗに塑性変形は生じず、コイルは初張力Ｆが一定（Ｆ＝ｆ０）の密着巻きになる。捻れ角αがαａを超えるとその捻れ角αの大きさに関係して線材に塑性変形が生じる。そのため、コイルの初張力Ｆは捻れ角αに関係して減少しついには初張力Ｆは０となる。このときの捻れ角αをαｂとすると、捻れ角αがαｂを超えるとピッチ巻きになり捻れ角αに関係してピッチＰの大きさは大きくなる。
【００３０】
したがって、クイル２０の線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心にした回動角度θの大きさを加減することにより、コイルのねじれ方向の塑性変形の大きさを調整することが可能であり、この塑性変形の大きさに関係して初張力Ｆの大きさ、およびピッチＰの大きさを調整することができる。すなわち、θの大きさを加減することにより、コイルの初張力Ｆを調整したり、ピッチの大きさＰを調整することができる。
【００３１】
図８は、図７において更に線材ｗを繰出し複数巻の密着したコイルを成形しているところを示す。図９は、図８においてクイル２０をクイルの線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心に更にθ２°反時計方向に回動し、成形中のコイル部線材ｗをクイル切欠き面２０ｂに更に強く圧接し、該コイル部線材ｗにおいて該クイル切欠き面２０ｂと接触する位置にクイル切欠き面２０ｂに対して直角方向の更に大きな変位δ２を与え、成形工具３０の傾斜する溝３０ａの中心軸線と繰出される線材ｗの中心軸線との交点ｐを基準として、切欠き面２０ｂに対して直角方向へ変位を与え線材ｗにα２°の捻れを与えて、線材ｗの繰出に伴い線材ｗに更に大きな捻れの塑性変形を生じさせ、コイル部ピッチを設定値に成形しているところを示す。塑性変形の大きさがある大きさを超えると、上述のとおり、密着バネからピッチ巻きのばねになり、塑性変形の大きさに関係してピッチの大きさを大きく調整することができる。
【００３２】
図１０は、図９において更に線材ｗを繰出し、コイル部ピッチを設定値に成形し、複数巻のピッチ巻きコイルを成形しているところを示す。図１１は、図１０において所定巻数ピッチ巻きの成形が完了し、クイル２０をクイルの線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心にθ２°時計方向に回動し、成形中のコイル部線材ｗをクイル切欠き面２０ｂに図７または図８と同じ大きさで圧接し、該コイル部線材ｗにおいて該クイル切欠き面２０ｂと接触する位置にクイル切欠き面２０ｂに対して直角方向の変位を与え線材ｗにα１°の捻れを与えて、線材ｗの繰出に伴い線材ｗに捻れの塑性変形を生じさせ、コイル部の初張力を最初の密着ばねと同じ設定値になるよう成形しているところを示す。
【００３３】
図１２は、図１１において更に線材ｗを繰出し、所定の初張力に調整した複数巻の密着巻きのコイルを成形しているところを示す。所定巻き数の密着巻きのコイルを成形すると線材繰出しは停止し、成形工具３０は上方原位置へ待避し、図示しない切断ツールが前進し、所定の位置で線材は切断される。以上で密着部、ピッチ巻部、密着部で構成されたばねの成形が完了し、最初から同じ動作を繰り返すことで、連続して同じばねを生産することが可能である。
【００３４】
この実施例では、密着部、ピッチ巻部、密着部で構成されたばねの成形を説明したが、全コイルとも所定の初張力に調整した密着ばねも可能であり、また、全コイルが所定の大きさのピッチに調整されたピッチ巻きばねも可能である。さらに、ピッチの大きさが複数のピッチからなる異ピッチばねの成形も可能である。
【００３５】
他の実施例２を図１４〜図１６に基づき説明する。図１４の（ｃ）図に示すように、成形工具３０先端の傾斜する溝３０ａの中心軸線は線材繰出孔２０ａの中心軸線とわずかな量ｘだけコイルの成形方向へ偏心している。線材繰出孔２０ａから繰出された線材ｗは、この成形工具３０の傾斜する溝３０ａの壁に衝合し、コイル成形方向とは逆方向に捻られながら繰出移動しコイルが成形される。このときクイルはθ３°時計方向へ傾いており、繰出されてたコイルとは干渉しない。コイルｗの先端がクイルの切欠き面２０ｂに差しかかったときに、線材ｗを繰出す一方、線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心としてθ４°反時計方向へ回動すると、図１５に示すようにクイルの切欠き面２０ｂに押圧され線材ｗはコイル成形方向へ矯正される。その結果、成形工具３０が原位置へ上昇した後線材ｗがさらに繰出されるとフック部は自由となり、図１６に示すように捻れのないフック部が完成する。
【００３６】
実施例１においては、成形工具３０先端の傾斜する溝３０ａの中心軸線は線材繰出孔２０ａの中心軸線と同一面内にあったが、実施例２と同様に、成形工具３０先端の傾斜する溝３０ａの中心軸線は線材繰出孔２０ａの中心軸線とわずかな量ｘだけコイルの成形方向へ偏心することにより、実施例１で説明した同様の方法でより大きな初張力持った密着ばねを成形することできるのは言うまでもない。
【００３７】
本実施例において、前記クイル２０の材質は工具鋼であり、線材繰出穴２０ａ部を超硬にしているが、線材繰出穴と平行な切欠き面も超硬にすれば、線材による切り欠き面の摩耗を防ぐことができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、線材の繰出しに連動して、該クイルを前記線材繰出穴の中心軸線を中心に、所定角度回動位置決めし前記クイル切欠き面を設定した角度に傾かせ、前記成形中のコイル部線材を該クイル切欠き面に圧接し、該クイル切欠き面と接触する該コイル部線材位置に切欠き面に対して直角方向の変位を与えて、線材の繰出に伴い線材に塑性変形を生じさせることにより、コイル部の初張力またはピッチを設定値に成形するようにしたので、成形工具とクイルのみで、コイル部の初張力またはピッチを設定値にすべく調整することができるようになった。そのため、ピッチツールおよび該ピッチツールを往復動するスライド装置、更には該スライド装置を駆動する駆動装置が不要となった。また、機械前面の装置が不要となったので作業性がよくなった。更に、線材加工のための成形工具を多く設置することが可能になったので、複雑な成形形状のコイルばねが成形可能になった。
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】 クイル回転部のクイル線材繰出孔の中心軸線を通り水平に断面した平面図
【図２】図１のＢ矢視図
【図３】図１のＣ矢視図
【図４】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図５】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図６】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図７】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図８】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図９】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図１０】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図１１】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図１２】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図１３】変位と初張力またはピッチとの関係の概念図
【図１４】実施例２におけるばね成形の過程を示す図
【図１５】実施例２におけるばね成形の過程を示す図
【図１６】実施例２におけるばね成形の過程を示す図
【００４０】
【符号の説明】
１０ 前面プレート
１２ クイルライナ
１３ クイルライナホルダ
２０ クイル
２０ａ 線材繰出孔
２１ クイルホルダ
２２ 回転部材
３０ 成形工具
３０ａ 成形工具の傾斜する溝
ｗ 線材
【発明の属する技術分野】
本発明はクイルから送り出される線材に成形工具を衝合させてコイルを成形するようにしたばね成形方法に関し、特に、捻れのないフック部または設定した初張力もしくは設定したピッチを持つコイル部を成形する圧縮コイルばね、引っ張りコイルばね等の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、初張力やピッチが付与されたばねを成形するばね製造方法として、クイル先端の線材繰出穴から繰出された線材に、先端に傾斜する溝が形設された成形工具を衝合してコイルを成形する一方で、このコイル状に成形されて移動する線材に固定されたピッチツールを圧接することにより、初張力およびピッチを所定の大きさに調整する方法が従来から知られている。
【０００３】
また、成形工具の傾斜する溝の中心軸線をわずかの量だけコイルの成形方向へ偏心させることによって、線材の繰出され移動する方向がコイル成形方向とは逆方向になるようにし、より大きな初張力を持つ密着ばねを成形する方法が従来から知られている。
【０００４】
さらに、前記固定されたピッチツールに換わって、進退移動可能なピッチツールを該コイル線材の繰出に連動して圧接することにより、コイル部の初張力またはピッチを調整する方法が特許公報「第２８９４５４２号」（以下従来技術Ａという。）に記載されている。従来技術Ａには、クイル前面にＮＣ制御で位置制御されて進退する成形ツールにＮＣ制御で送り出される線材が衝合してコイルに曲げられ、ＮＣ制御で位置制御されるピッチツールによって所定ピッチに成形され、ＮＣ制御で所定長さで切断されてコイルばねを成形するＮＣばね成形において、ピッチ工具（ツール）は上端面が垂直面内で傾斜するエッジを形成する楔であってクイルの切欠き側面において線材送り方向と直角な上下方向に移動可能に配置されていてＮＣ装置で制御駆動されるサーボモータで回転される送りネジにより上下に進退され位置制御され、コイルを所定ピッチに成形する方法が記載されている。
【０００５】
また、クイル先端の線材繰出穴から繰出された線材に、先端に傾斜する溝が形設された成形工具を衝合しコイルを成形中に、該成形工具を線材繰出孔の中心軸線を中心に回動することにより、コイルにピッチを付与するコイルばねの成形方法、例えば「特公平６−８１６４９」（以下従来技術Ｂという。）が知られている。
【０００６】
従来技術Ｂは、央部に穿孔された線材繰出孔と平行な切欠きを有し、かつ、前記線材繰出孔の下側に切欠き状に形成したコイルを送り込む滑り斜面を有するクイルの線材繰出孔から線材を繰出すとともに、クイルの線材繰出孔を中心として回動位置決め可能で、かつ、クイルの軸線を含む面内で旋回位置決め可能に設けた成形工具をクイルから送り出される線材の前面に進出させて線材と衝合することでフック部およびまたはコイル部を成形するばね成形方法であって、線材の繰出とともに、先端に傾斜する溝を形設した成形工具を、クイルの線材繰出孔の中心軸線を中心として、成形工具の傾斜する溝の中心軸線とクイルの線材繰出孔の中心軸線とを略一致させて回動移動させ、かつ、クイルの軸線を含む面内で旋回移動させることにより、１巻目の成形初めの部分の姿勢制御をして、コイルばねのフック部およびまたはコイル部１巻き目の湾曲のひねりを矯正するとともにフック部の湾曲ならびにもしくは密着コイルばねまたは密着しないコイルばねのコイル胴部および必要ならば前記コイル胴部と連なるピッチの異なるコイルばねのコイル胴部の成形を１個の成形工具で行うことを特徴とするコイルばねの成形方法である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
クイル先端の線材繰出穴から繰出された線材に、先端に傾斜する溝が形設された成形工具を衝合してコイルを成形する一方で、このコイル状に成形されて移動する線材に固定されたピッチツールを圧接することにより、初張力およびピッチを調整するコイル成形方法は、ピッチツールが固定されているので、全てのコイルが密着した密着ばね、または全てのコイルが同ピッチのピッチ巻きばねを成形することは可能であるが、座巻き付きピッチばねなどの密着部とピッチ巻き部とを併せ持ったばね、または、異なるピッチのコイル部を併せ持った不等ピッチばねを成形することは不可能であるという問題があった。
【０００８】
また、成形工具の傾斜する溝の中心軸線をわずかの量だけコイルの成形方向へ偏心させることによって、大きな初張力を持つフック付密着ばねを成形する場合、すでに初張力を付けるために生じているフック部の捻れを修正するために、フック部に対して進退可能な補正ツールをコイルの成形方向に付勢して補正する必要があるという問題があった。
【０００９】
従来技術Ａは、コイルばねの成形でコイル部のピッチ量を変えるピッチ巻き成形を行う場合に、コイル部成形用の成形工具とピッチ量を変えるピッチツールとの２個の成形工具を用いて成形加工を行う方法であるが、この方法は成形工具の他にピッチツールおよび該ピッチツールを往復動するスライド装置、更には該スライド装置を駆動する駆動装置を必要とするという問題があった。また、コイルばね成形形状が更に複雑になれば、それだけ線材加工のための成形工具を多く用いて、クイルから繰出される線材に対しあらゆる方向から線材に加工を加えなければならず、ピッチツールとそれぞれが干渉するという問題があった。
【００１０】
従来技術Ｂにおいては、クイルの線材繰出孔を中心として回動位置決め可能で、かつ、クイルの軸線を含む面内で旋回位置決め可能に設け、先端に傾斜する溝を形設した成形工具をクイルから送り出される線材の前面に進出させて線材と衝合してフック部およびまたはコイル部を成形するばね成形方法であるため、成形工具には回動位置決め、旋回位置決めおよび進退移動位置決めのそれぞれの機能を必要とした。そのため、装置が複雑となり高価になるという問題があった。また、線材が成形空間後方から繰出される装置の場合には、成形空間前面に、クイルの線材繰出孔の中心軸線を中心として成形工具を回動位置決めする機能を持った装置を設置する必要があるため、作業性が悪いという問題があった。
【００１１】
本発明は、このような従来の技術が有していた問題を解決しようとするものであり、固定ピッチツールや進退移動可能なピッチツールや修正ツールを設置することなく、成形工具とクイルのみで、捻れのないフック部または設定した初張力もしくは設定したピッチを持つコイル部を成形することを特徴とする線材曲げ成形方法を提供すること目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１の発明は上記目的を達成するために、内部に穿孔された線材繰出穴と平行な切欠き面を有し、該線材繰出穴の中心軸線を中心に回動可能なクイルの先端の該線材繰出穴から線材を繰出すとともに、該クイル先端近傍のばね成形空間に向けて進退移動可能に設けられ先端に傾斜する溝が形設された成形工具をクイルから送り出される線材の前面に進出させて該傾斜する溝と線材と衝合することで、該線材を湾曲してコイル部を成形する線材曲げ成形方法であって、前記クイルを前記線材繰出孔の中心軸線を中心に回動して前記クイルの切り欠き面を設定角度位置に位置決めしたあと、前記線材繰出孔の中心軸線を含む面内で前記線材繰出孔に対向するよう位置決めされた前記溝に前記クイル先端から繰出される前記線材を衝合し成形したコイルを前記切欠き面に圧接し、前記傾斜する溝の中心軸線と繰出される線材の中心軸線との交点を基準として前記コイル側の線材に前記切欠き面からコイル成形方向へ、前記設定角度位置に応じて、弾性変形領域の捻れ変位を与えて初張力ｆ０の密着巻きのコイルを成形し、又は、塑性変形領域の捻れ変位を与えて捻れの大きさに関係して初張力ｆ０より小さい初張力を持つ密着巻きのコイル若しくは捻れの大きさに関係した大きさのピッチを持つピッチ巻きのコイルを成形することにより、設定した初張力もしくは設定したピッチを持つコイル部を成形することを特徴とする線材曲げ成形方法を提案するものである。
【００１３】
上記請求項１の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、クイル先端から線材を繰出すとともに、該線材に進出位置にある前記成形工具の傾斜する溝を衝合し線材を湾曲させコイル部を成形する一方で、線材の繰出しに連動して該クイルを前記線材繰出穴の中心軸線を中心に、所定角度回動位置決めし前記クイル切欠き面を設定した角度に傾かせ、前記成形中のコイル部線材を該クイル切欠き面に圧接し、該クイル切欠き面と接触する該コイル部線材位置に切欠き面に対して直角方向の変位を与えて、線材の繰出に伴い線材に塑性変形を生じさせることにより、捻れのないフック部または設定した初張力もしくは設定したピッチを持つコイル部を成形するようにしたので、次のような作用がある。
【００１４】
第１に、固定ピッチツールまたは進退移動可能なピッチツールとを設置することなく、成形工具とクイルのみで、捻れのないフック部または設定した初張力もしくは設定したピッチを持つコイル部を成形するすることができるようになった。したがって、固定ピッチツールや進退移動可能なピッチツール、更には該進退移動可能なピッチツールを往復動するスライド装置、更には該スライド装置を駆動する駆動装置が不要となった。そのため、装置が簡素化でき安価に製作することができるようになり、また、そのためにクイル前面に空間が確保でき作業性がよくなる。
【００１５】
第２に、成形工具の傾斜する溝の中心軸線をわずかの量だけコイルの成形方向へ偏心させ、大きな初張力を持つフック付き密着ばねを成形する場合、すでに捻れが生じているフック部の捻れを取るための補正ツールをコイルの成形方向に付勢して補正する必要がなくなり、補正ツールが不要になった。
【００１６】
第３に、従来技術Ｂにおいては、先端に傾斜する溝が形設された成形工具を、クイルの線材繰出孔を中心として回動位置決め可能で、かつ、クイルの軸線を含む面内で旋回位置決め可能に設け、先端に傾斜する溝を形設した成形工具をクイルから送り出される線材の前面に進出させて線材と衝合してフック部およびまたはコイル部を成形するばね成形方法であるため、成形工具を回動位置決め、旋回位置決めおよび進退移動位置決めするそれぞれの機能を必要とした。
【００１７】
しかし、本発明においては、クイル先端近傍のばね成形空間に向けて進退移動可能に設けられ先端に傾斜する溝が形設された成形工具を進出位置に進出し、成形工具の傾斜する溝を衝合し線材を湾曲させコイル部を成形する一方で、線材の繰出しに連動してクイルを前記線材繰出穴の中心軸線を中心に、所定角度回動位置決めし前記クイル切欠き面を設定した角度に傾かせ、前記成形中のコイル部線材を該クイル切欠き面に圧接し、該クイル切欠き面と接触する該コイル部線材位置に切欠き面に対して直角方向の変位を与えて、線材の繰出に伴い線材に塑性変形を生じさせることにより、捻れのないフック部または設定した初張力もしくは設定したピッチを持つコイル部を成形するようにしたので、先端に傾斜する溝が形設された成形工具は、クイル先端近傍のばね成形空間に向けて進退移動可能な機能のみ備えておればよいことになった。したがって、成形工具の回動位置決め、および、旋回位置決めの機能は不要となった。そのため、装置が簡素化でき安価に製作することができるようになり、また、そのためにクイル前面に空間が確保でき作業性がよくなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施方法の構成を図１〜図３に基づいて以下の通り設明する。図１は、クイル回転部の線材繰出孔２０ａの中心軸線を通り水平に断面した平面図である。図２は図１のＢ矢視図である。図３は、図１のＣ矢視図である。
【００１９】
図１において、線材ｗを上下に圧接した一対のフィードロール１１の回転により、クイルライナ１２の線材挿通孔１２ｂを挿通し、クイル２０先端の線材繰出孔２０ａから強制的に送り出される線材ｗに、前方に待ち受ける成形工具３０が衝合し線材ｗを湾曲に成形する方法であって、断面形状が半円のクイルライナ片１２ａを２個重ね合わせ中心部に線材ｗが挿通する線材挿通孔１２ｂを形成した円柱状のクイルライナ１２は、前面プレート１０の裏側に取着されたブラケット１４の内部に取着されたクイルライナホルダ１３の中央部に穿孔された孔１３ａに嵌挿され、ねじにより固定されている。
【００２０】
クイルライナホルダ１３の中央部より前方端までの外周部には、前後一対の軸受１３ｂが取り付けられ、クイルライナ１２の線材挿通孔１２ｂの中心軸線を回転軸として、回転部材２２が回転自在に取着されている。回転部材２２前端面には、クイルホルダ２１が取着され、このクイルホルダ２１には前記クイルライナ１２の前端面とわずかの隙間ｅで縁切りされてクイル２０が取着されている。また、クイル２０にはその内部に線材ｗを繰出す線材繰出孔２０ａが穿孔されており、線材繰出孔２０ａは前記クイルライナ１２の線材挿通孔１２ａと同芯に取着されている。さらに、クイル２０は、線材繰出孔２０ａの中心軸線と平行な切欠き面２０ｂを有している。
【００２１】
前記回転部材２２の後端外周には外側へ出っ張った鍔部に平歯車２２ａが加工してあり、前面プレート１０裏側後方に取着されたブラケット１４に固着されたサーボモータ２６により、一対の歯車２４，２５を介して、回転駆動されるピニオン軸２３の前方軸端部に加工された平歯車２３ａと噛み合っている。すなわち、サーボモータ２６が回動すると、クイル２０はクイル２０の線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心として回動する。
【００２２】
クイル２０の先端近傍のばね成形空間において、クイル２０の先端線材繰出孔２０ａから繰出される線材ｗに衝合して線材ｗを湾曲させる前記成形工具３０は、図示しないスライド機構により下降し、成形工具３０の先端に形設された傾斜する溝３０ａの中心軸線が、クイル２０の線材繰出孔２０ａの中心軸線を含む面内で、クイル２０の線材繰出孔２０ａに対向するよう所定の位置に位置決め可能となっている。
【００２３】
以上の構成により、クイル先端から線材ｗを繰出すとともに、下降位置に位置決めされた前記成形工具３０を該線材ｗに衝合し線材ｗを湾曲させコイル部を成形する一方で、線材ｗの繰出しに連動して、該クイル２０を前記線材繰出穴２０ａの中心軸線を中心に、所定角度回動位置決めし前記クイル切欠き面２０ｂを設定した角度に傾かせ、前記成形中のコイル部線材ｗを該クイル切欠き面２０ｂに圧接し、該コイル部線材の該クイル切欠き面２０ｂと接触する位置にクイル切欠き面２０ｂに対して直角方向の変位を与えて、線材ｗの繰出に伴い線材ｗに塑性変形を生じさせることにより、捻れのないフック部または設定した初張力もしくは設定したピッチを持つコイル部を成形するものである。
【００２４】
つぎに、本発明の線材曲げ成形方法で、密着コイルとピッチ巻きコイルとを有するばねを成形する実施例１の場合について、図４から図１２までのばね成形の過程を示す一連の図に基づき説明する。図４において、（ａ）図はクイル２０先端近傍のばね成形空間において、クイルの線材繰出孔２０ａから繰出された線材ｗと、該クイル先端近傍のばね成形空間に向けて下降位置決めされる前の原位置にある成形工具３０とを示している。（ｂ）図は（ａ）図のＥ矢視図である。クイル２０のクイルホルダ２１への取付面２０ｃはこの実施例の場合垂直になっているが、所定角度傾いていてもよい。（ｃ）図は（ａ）図の平面図である。この実施例では、成形工具３０の先端に形設された傾斜する溝３０ａの中心軸線は、クイル２０の繰出孔２０ａを含む面内にあるが、必要に応じて、傾斜する溝３０ａをわずかに傾けるか、または繰出孔２０ａの中心軸線に対してコイル成形方向へわずかに変位して、線材に捻れを発生させるようにしてもよい。
【００２５】
図５は、図４において成形工具３０が下降し、傾斜する溝３０ａがクイルの線材繰出孔２０ａに対向する所定の位置に位置決めされ、成形工具３０と線材ｗの先端が接触後わずか線材繰出が行われ、成形工具３０の先端に傾斜する溝３０ａの沿って線材が移動しているところを示す。また、クイル２０がクイルの線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心に、θ１°時計方向に回動したところを示す。
【００２６】
図６の（ｃ）図は（ａ）図のＤ−Ｄ矢視図であり、成形工具３０を線材ｗとの接点を含む水平面で断面した断面図を含む平面図である。図６は、図５において、線材繰出孔２０ａから線材ｗが繰出され、成形工具３０の傾斜する溝３０ａが衝合して線材ｗを湾曲させ、コイル部線材先頭部がクイル切欠き面２０ｂの前面において成形中であるところを示す。線材ｗはクイル切欠き面２０ｂと接触していないので、まだ線材には捻れは生じていない。
【００２７】
図７は、図６においてクイル２０をクイルの線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心にθ１°反時計方向に回動し、成形中のコイル部線材ｗをクイル切欠き面２０ｂに圧接し、該コイル部線材ｗと該クイル切欠き面２０ｂと接触する位置にクイル切欠き面２０ｂに対し直角方向へ変位δ１を与え、成形工具３０の傾斜する溝３０ａの中心軸線と繰出される線材ｗの中心軸線との交点ｐを基準として線材ｗに捻れ角α１を与えて、線材ｗの繰出に伴い線材ｗに捻れの塑性変形を生じさせ、コイル部の初張力が設定値になるよう成形しているところを示し、巻数は１巻目を超えたところである。
【００２８】
ここで、前記変位と初張力またはピッチとの関係を概念図図１３に基づき説明する。図１３において、（ａ）図は、クイル２０が線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心にθ°反時計方向へ回動し、線材繰出孔２０ａより繰出された線材ｗがクイル２０の切欠き面２０ｂに圧接しコイル成形方向へδ変位され、成形工具３０の傾斜する溝３０ａの中心軸線と繰出される線材ｗの中心軸線との交点ｐを基準に捻れ角α°捻りが生じているところを示す。（ｂ）図において、横軸はクイルの傾きθに関係して変化する前記交点ｐを基準とした線材の捻れ角度αである。縦軸は、上側が密着ばねにおける初張力Ｆの大きさを示し、下側がピッチ巻きばねのピッチＰの大きさを示す。
【００２９】
図１３において、クイル２０をクイルの線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心にθ°反時計方向に回動して、成形工具３０の傾斜する溝３０ａの中心軸線と繰出される線材ｗの中心軸線との交点ｐを基準として、切欠き面２０ｂに対して直角方向へ変位δを与え線材ｗにαの捻れを与えた場合、捻れαの大きさが線材ｗに対して捻れの弾性変形のみを生じる捻れの最大値αａ以下であれば、線材ｗに塑性変形は生じず、コイルは初張力Ｆが一定（Ｆ＝ｆ０）の密着巻きになる。捻れ角αがαａを超えるとその捻れ角αの大きさに関係して線材に塑性変形が生じる。そのため、コイルの初張力Ｆは捻れ角αに関係して減少しついには初張力Ｆは０となる。このときの捻れ角αをαｂとすると、捻れ角αがαｂを超えるとピッチ巻きになり捻れ角αに関係してピッチＰの大きさは大きくなる。
【００３０】
したがって、クイル２０の線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心にした回動角度θの大きさを加減することにより、コイルのねじれ方向の塑性変形の大きさを調整することが可能であり、この塑性変形の大きさに関係して初張力Ｆの大きさ、およびピッチＰの大きさを調整することができる。すなわち、θの大きさを加減することにより、コイルの初張力Ｆを調整したり、ピッチの大きさＰを調整することができる。
【００３１】
図８は、図７において更に線材ｗを繰出し複数巻の密着したコイルを成形しているところを示す。図９は、図８においてクイル２０をクイルの線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心に更にθ２°反時計方向に回動し、成形中のコイル部線材ｗをクイル切欠き面２０ｂに更に強く圧接し、該コイル部線材ｗにおいて該クイル切欠き面２０ｂと接触する位置にクイル切欠き面２０ｂに対して直角方向の更に大きな変位δ２を与え、成形工具３０の傾斜する溝３０ａの中心軸線と繰出される線材ｗの中心軸線との交点ｐを基準として、切欠き面２０ｂに対して直角方向へ変位を与え線材ｗにα２°の捻れを与えて、線材ｗの繰出に伴い線材ｗに更に大きな捻れの塑性変形を生じさせ、コイル部ピッチを設定値に成形しているところを示す。塑性変形の大きさがある大きさを超えると、上述のとおり、密着バネからピッチ巻きのばねになり、塑性変形の大きさに関係してピッチの大きさを大きく調整することができる。
【００３２】
図１０は、図９において更に線材ｗを繰出し、コイル部ピッチを設定値に成形し、複数巻のピッチ巻きコイルを成形しているところを示す。図１１は、図１０において所定巻数ピッチ巻きの成形が完了し、クイル２０をクイルの線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心にθ２°時計方向に回動し、成形中のコイル部線材ｗをクイル切欠き面２０ｂに図７または図８と同じ大きさで圧接し、該コイル部線材ｗにおいて該クイル切欠き面２０ｂと接触する位置にクイル切欠き面２０ｂに対して直角方向の変位を与え線材ｗにα１°の捻れを与えて、線材ｗの繰出に伴い線材ｗに捻れの塑性変形を生じさせ、コイル部の初張力を最初の密着ばねと同じ設定値になるよう成形しているところを示す。
【００３３】
図１２は、図１１において更に線材ｗを繰出し、所定の初張力に調整した複数巻の密着巻きのコイルを成形しているところを示す。所定巻き数の密着巻きのコイルを成形すると線材繰出しは停止し、成形工具３０は上方原位置へ待避し、図示しない切断ツールが前進し、所定の位置で線材は切断される。以上で密着部、ピッチ巻部、密着部で構成されたばねの成形が完了し、最初から同じ動作を繰り返すことで、連続して同じばねを生産することが可能である。
【００３４】
この実施例では、密着部、ピッチ巻部、密着部で構成されたばねの成形を説明したが、全コイルとも所定の初張力に調整した密着ばねも可能であり、また、全コイルが所定の大きさのピッチに調整されたピッチ巻きばねも可能である。さらに、ピッチの大きさが複数のピッチからなる異ピッチばねの成形も可能である。
【００３５】
他の実施例２を図１４〜図１６に基づき説明する。図１４の（ｃ）図に示すように、成形工具３０先端の傾斜する溝３０ａの中心軸線は線材繰出孔２０ａの中心軸線とわずかな量ｘだけコイルの成形方向へ偏心している。線材繰出孔２０ａから繰出された線材ｗは、この成形工具３０の傾斜する溝３０ａの壁に衝合し、コイル成形方向とは逆方向に捻られながら繰出移動しコイルが成形される。このときクイルはθ３°時計方向へ傾いており、繰出されてたコイルとは干渉しない。コイルｗの先端がクイルの切欠き面２０ｂに差しかかったときに、線材ｗを繰出す一方、線材繰出孔２０ａの中心軸線を中心としてθ４°反時計方向へ回動すると、図１５に示すようにクイルの切欠き面２０ｂに押圧され線材ｗはコイル成形方向へ矯正される。その結果、成形工具３０が原位置へ上昇した後線材ｗがさらに繰出されるとフック部は自由となり、図１６に示すように捻れのないフック部が完成する。
【００３６】
実施例１においては、成形工具３０先端の傾斜する溝３０ａの中心軸線は線材繰出孔２０ａの中心軸線と同一面内にあったが、実施例２と同様に、成形工具３０先端の傾斜する溝３０ａの中心軸線は線材繰出孔２０ａの中心軸線とわずかな量ｘだけコイルの成形方向へ偏心することにより、実施例１で説明した同様の方法でより大きな初張力持った密着ばねを成形することできるのは言うまでもない。
【００３７】
本実施例において、前記クイル２０の材質は工具鋼であり、線材繰出穴２０ａ部を超硬にしているが、線材繰出穴と平行な切欠き面も超硬にすれば、線材による切り欠き面の摩耗を防ぐことができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、線材の繰出しに連動して、該クイルを前記線材繰出穴の中心軸線を中心に、所定角度回動位置決めし前記クイル切欠き面を設定した角度に傾かせ、前記成形中のコイル部線材を該クイル切欠き面に圧接し、該クイル切欠き面と接触する該コイル部線材位置に切欠き面に対して直角方向の変位を与えて、線材の繰出に伴い線材に塑性変形を生じさせることにより、コイル部の初張力またはピッチを設定値に成形するようにしたので、成形工具とクイルのみで、コイル部の初張力またはピッチを設定値にすべく調整することができるようになった。そのため、ピッチツールおよび該ピッチツールを往復動するスライド装置、更には該スライド装置を駆動する駆動装置が不要となった。また、機械前面の装置が不要となったので作業性がよくなった。更に、線材加工のための成形工具を多く設置することが可能になったので、複雑な成形形状のコイルばねが成形可能になった。
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】 クイル回転部のクイル線材繰出孔の中心軸線を通り水平に断面した平面図
【図２】図１のＢ矢視図
【図３】図１のＣ矢視図
【図４】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図５】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図６】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図７】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図８】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図９】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図１０】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図１１】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図１２】実施例１におけるばね成形の過程を示す図
【図１３】変位と初張力またはピッチとの関係の概念図
【図１４】実施例２におけるばね成形の過程を示す図
【図１５】実施例２におけるばね成形の過程を示す図
【図１６】実施例２におけるばね成形の過程を示す図
【００４０】
【符号の説明】
１０ 前面プレート
１２ クイルライナ
１３ クイルライナホルダ
２０ クイル
２０ａ 線材繰出孔
２１ クイルホルダ
２２ 回転部材
３０ 成形工具
３０ａ 成形工具の傾斜する溝
ｗ 線材
Claims (1)
- 内部に穿孔された線材繰出穴と平行な切欠き面を有し、該線材繰出穴の中心軸線を中心に回動可能なクイルの先端の該線材繰出穴から線材を繰出すとともに、該クイル先端近傍のばね成形空間に向けて進退移動可能に設けられ先端に傾斜する溝が形設された成形工具をクイルから送り出される線材の前面に進出させて該傾斜する溝と線材と衝合することで、該線材を湾曲してコイル部を成形する線材曲げ成形方法であって、
前記クイルを前記線材繰出孔の中心軸線を中心に回動して前記クイルの切り欠き面を設定角度位置に位置決めしたあと、前記線材繰出孔の中心軸線を含む面内で前記線材繰出孔に対向するよう位置決めされた前記溝に前記クイル先端から繰出される前記線材を衝合し成形したコイルを前記切欠き面に圧接し、前記傾斜する溝の中心軸線と繰出される線材の中心軸線との交点を基準として前記コイル側の線材に前記切欠き面からコイル成形方向へ、前記設定角度位置に応じて、弾性変形領域の捻れ変位を与えて初張力ｆ０の密着巻きのコイルを成形し、又は、塑性変形領域の捻れ変位を与えて捻れの大きさに関係して初張力ｆ０より小さい初張力を持つ密着巻きのコイル若しくは捻れの大きさに関係した大きさのピッチを持つピッチ巻きのコイルを成形することにより、設定した初張力もしくは設定したピッチを持つコイル部を成形することを特徴とする線材曲げ成形方法。
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-
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