JPH0759325B2 - 波形ばね成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、波形ばね成形装置に関
し、詳しくは、生産性の向上を達成し、且つ、様々な波
形形状の波形ばねを容易に生産できる波形ばね成形装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】波形ばねは、板状鋼材（以下、素材と称
する）の厚み方向を図４（ａ）〜（ｄ）に示すような波
形形状に成形し、これを幅方向に所定径でコイリングし
て構成したものである（図６参照）。

【０００３】このような波形ばねの成形装置を図５
（ａ）の平面図に示す。この成形装置は、周方向成形部
（Ａ）及び波形成形部（Ｂ）を主要な構成要素とするも
のであり、送りローラ（24）・・・・で送った素材（25）
を、周方向成形部（Ａ）で幅方向にコイリングした後、
波形成形部（Ｂ）で厚み方向を波形形状に成形して図６
に示す波形ばねを得るものである。

【０００４】上記周方向形成形部（Ａ）は、素材（25）
の幅方向を規制するよう交互に配設された３本のコイリ
ングロール（26）（27）（28）で構成する。このコイリ
ングロール（26）（27）（28）の間を素材（25）が通過
すると、素材（25）がその幅方向にコイリングされる。
尚、最後段のコイリングロール（28）の位置を適宜変更
することにより、素材（25）のコイリング径が任意に選
択できる。

【０００５】コイリングされた素材（25）は、ガイド
（29）を通過した後、波形成形部（Ｂ）に送られる。こ
の波形成形部（Ｂ）は、カム機構（図示省略）等と連結
して昇降自在に構成した曲げ治具（30）で構成する。上
記曲げ治具（30）は、図５（ｂ）に示すように、上下の
内壁面を凸曲面に形成した貫通挿通孔（31）を素材（2
5）の送り方向に有する。この構成により、素材（25）
を貫通挿通孔（31）に挿通して曲げ治具（30）を昇降さ
せると、素材（25）がその厚み方向に波形に成形され
る。

【０００６】このようにして、得た素材（１）を所定数
巻回した後、切断装置（図示省略）で切断すると図６に
示す波形ばねが得られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記成形装
置において、図７に示すように、曲げ治具（30）が最上
昇或いは最下降位置付近にある時に、送りローラ（図示
省略）で素材（25）に送りをかけると、素材（25）を貫
通挿通孔（31）内に連続的に押し込めなくなることか
ら、素材（25）が二点鎖線に示すように腰折れ等して異
常変形する。このような不具合を防止するため、上記成
形装置では、曲げ治具（30）が中間位置付近にある時に
送りローラを駆動して素材（25）の送り動作を行ない、
曲げ治具（30）が最上昇或いは最下降位置付近にある時
は、送りローラを停止して素材（25）の送り動作を中止
していた。このように、従来装置では、素材の送り動作
を間欠的に行なわなければならず、生産性が低下してい
た。

【０００８】また、素材の波形形状を変更する場合、例
えば、図４（ａ）の正弦波から同図（ｂ）の台形波に変
更する場合には、ガイド及び曲げ治具を、出入口のＲの
異なるものに交換しなければならず、成形作業が煩雑化
するという問題があった。一方、同図（ｃ）に示すよう
に波形の高さ（ｈ）が徐々に減少するものは、曲げ治具
をカム機構で駆動している関係で成形困難であり、さら
に、同図（ｄ）に示すように波形形状及び波形長さ
（ｌ）が不規則的に変化するものは成形不可能であっ
た。

【０００９】上記問題点を解決するため、本発明は、素
材の送り動作を停止することなく連続的に行なえること
によって生産性を向上すると共に、様々な波形形状を有
する波形ばねを容易に成形し得る波形ばねの成形装置を
提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、素材を波形形状に成形する波形成形部
と、素材を幅方向に挟み込む如く配設した複数本のコイ
リングロールにより、所定径でコイリングする周方向成
形部とを有する波形ばね成形装置において、

【００１１】上記波形成形部を、素材を厚み方向に挟み
込む如く対設した２つの波形ロールと、上記両波形ロー
ルを素材を供給源から引き出す方向に同期して互いに逆
回転させるロール駆動手段と、上記両波形ロールを回転
自在に担持し、且つ、上記波形ロールの回転軸と平行な
回転軸を有する揺動プレートと、上記揺動プレートを、
所定回転角度で正逆回転させるプレート駆動手段とで構
成した。

【００１２】また、上記ロール駆動手段及びプレート駆
動手段を制御装置と接続し、上記波形ロールの回転速度
と、上記揺動プレートの回転角度、回転速度及び回転方
向とを制御するようになした。

【００１３】

【作用】上記構成からなる成形装置において、プレート
駆動手段を駆動すると、揺動プレートが所定角度で正逆
回転し、これに伴って、両波形ロールも素材を挟み込ん
だまま所定角度で揺動する。この時、波形ロールが、揺
動運動を行いながらロール駆動手段に駆動されて連続的
に素材を引き出し、排出するので、素材が波形形状に成
形される。

【００１４】また、両波形ロールの回転速度と、揺動プ
レートの回転角度、回転速度及び回転角度とを制御装置
で適当に制御することにより、波形形状を任意の形状に
することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明にかかる波形ばねの成形装置の
実施例を図１乃至図３に基づいて説明する。本発明装置
は、素材（１）を波形形状に成形する波形成形部（Ｂ）
と、素材（１）を所定径でコイリングする周方向成形部
（Ａ）とを有するものである。

【００１６】上記波形成形部（Ｂ）は、図１（ａ）の平
面図及び同図（ｂ）の正面一部断面図に示すように、素
材（１）の厚み方向を挟み込む如く対設した波形ロール
（２）（３）と、上記波形ロール（２）（３）を回転自
在に担持する円板状の揺動プレート（４）とで構成す
る。

【００１７】上記波形ロール（２）（３）のうち、図面
下側の波形ロール（２）は、揺動プレート（４）上の定
位置に取り付ける。また、上側の波形ロール（３）は、
揺動プレート（４）の径方向に移動できるように構成し
て揺動プレート（４）上に取り付ける。上記構成によ
り、上側の波形ロール（３）は下側の波形ロール（２）
に対して接近離隔可能であるので、両ロール（２）
（３）間の隙間量（ｔ）が任意に調整でき、従って、素
材（１）を厚さが異なるものに交換した場合にも、両波
形ロール（２）（３）を素材（１）に確実に圧接させる
ことができる。

【００１８】また、上記両波形ロール（２）（３）は、
図２に示すように、サーボモータ等で構成した一つのロ
ール駆動手段（５）で同期駆動する。この時、素材
（１）を供給源（図示省略）から引き出せるように両波
形ロール（２）（３）は互いに逆回転させる。これに対
し、上記揺動プレート（４）は、サーボモータ等で構成
したプレート駆動手段（６）により、歯付きベルト等の
伝達手段（８）を介して所定角度（θ）で正逆回転させ
る。これらの駆動手段（５）（６）は、夫々制御装置
（７）と接続し、この制御装置（７）によって、ロール
駆動手段（５）の回転速度と、プレート駆動手段（６）
の回転角度θ、回転速度及び回転方向を適宜制御する。

【００１９】一方、周方向成形装置（Ａ）は、従来装置
と同様、３本のコイリングロール（10）（11）（12）で
構成する。さらに、上記コイリングロール（10）（11）
（12）の後段には、径精度ロール（14）を配設する。こ
の径精度ロール（14）は、予め規定値よりも若干小径に
コイリングされた素材（１）を径方向に押し広げてコイ
リング径の微調整を行なう。一方、上記コイリングロー
ル（10）（11）（12）の前段には、位置ずれロール（1
5）と、挿通孔（16）を形成したガイド（17）とを配設
し、素材（１）の幅方向のずれを防止する。

【００２０】尚、本実施例では、図示のように、コイリ
ングロール（10）（11）（12）を波形ロール（２）
（３）の近傍に配設し、周方向成形部（Ａ）と波形成形
部（Ｂ）とを一体的に構成しているが、両成形部（Ａ）
（Ｂ）の配置態様はこれに限定されるものでなく、両成
形部（Ａ）（Ｂ）を別個に独立して設けて波形成形部
（Ｂ）・周方向成形部（Ａ）の順序で配置したり、逆に
従来装置のように、周方向成形部（Ａ）・波形成形部
（Ｂ）の順序で配置することも可能である。また、本実
施例では、波形ロール（２）（３）間距離の中心位置
を、揺動プレート（４）の回転中心と一致させている
が、これらは偏心させておいてもよい。

【００２１】上記構成において、プレート駆動手段
（６）を駆動すると、揺動プレート（４）が角度θで正
逆回転し、同時に両波形ロール（２）（３）も素材
（１）を挟み込んだまま揺動する。この時、波形ロール
（２）（３）は、揺動運動を行いながらロール駆動手段
（５）に駆動されて連続的に素材（１）を引き出し、排
出するので、素材（１）が波形形状に成形される。本発
明装置は、このようにして素材（１）の成形を行なう
が、以下、この成形作業を図３（ａ）〜（ｆ）に基づい
て順番に説明する。尚、以下の説明では簡略化のため、
周方向成形部（Ａ）でのコイリング作業の説明を省略す
る。

【００２２】 ロール駆動手段（図示省略）が起動し
て、素材（１）を供給源（図示省略）から連続的に引き
出す（図３ａ参照）。一方、プレート駆動手段（図示省
略）が起動し、揺動プレート（４）を図面左方向にθ回
転させる。この結果、両波形ロール（２）（３）の周側
面で素材（１）に谷部（18）が成形される（同図ｂ参
照）。

【００２３】 プレート駆動手段が反転駆動して、揺
動プレート（４）が図面右方向に回転し、中立位置に復
帰する（同図ｃ参照）。さらに、揺動プレート（４）が
右方向にθ回転する。この結果、素材（１）に山部（1
9）が成形される（同図ｄ参照）。

【００２４】 プレート駆動手段が反転駆動し、揺動
プレート（４）が図面左方向に回転して中立位置に復帰
する（同図ｅ参照）。以下、上記工程が繰り返され、波
形形状が連続的に成形されていく（同図ｆ参照）。

【００２５】このように、本発明装置では、常時波形ロ
ール（２）（３）で素材（１）を引き出しながら素材
（１）の波形成形を行なっている。従って、従来装置の
ように素材を間欠的に送る必要もなく、連続的に波形成
形を行なうことが可能になる。また、ロール駆動手段
（５）及びプレート駆動手段（６）の双方を制御装置
（７）と接続し、この制御装置（７）の、波形ロール
（２）（３）の回転速度、揺動プレート（４）の回転角
度θ、回転速度及び回転方向の設定値を適宜変更すれ
ば、素材（１）を、図４（ａ）〜（ｄ）に示すような様
々な波形形状に容易に成形することができる。

【００２６】尚、本発明装置では、上述のような板状の
素材（１）だけでなく、円形、台形等の様々な断面形状
を有する線材を素材として使用できる。この場合、上記
説明で使用した「幅方向」の「幅」とは、波形ばねの径
方向における素材の寸法（図６中の（Ｃ））をいい、
「厚み方向」の「厚み」とは、波形ばねの伸縮方向にお
ける素材の寸法（同図中の（Ｄ））をいう。

【００２７】

【発明の効果】上述のように、本発明装置によれば、従
来装置のように素材を間欠的に送る必要はなく、素材を
連続的に送って波形に成形することができるので、成形
作業の生産性を向上することができる。また、制御装置
で、波形ロールの回転速度と、揺動プレートの回転角
度、回転速度及び回転方向とを制御することにより、従
来装置では曲げ治具の交換を要したり、成形困難だった
様々な形状の波形ばねを容易に成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明にかかる波形ばね成形装置の
平面図であり、（ｂ）は、同じく正面一部断面図であ
る。

【図２】本発明装置の駆動系を示す平面図である。

【図３】本発明装置による素材の波形成形工程を示す平
面図である。

【図４】波形ばねの展開状態を表す図である。

【図５】（ａ）は、従来の波形ばね成形装置を示す平面
図であり、（ｂ）は、曲げ治具付近の拡大断面図であ
る。

【図６】波形ばねを示す斜視図である。

【図７】従来装置での素材の腰折れ状況を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

Ａ 周方向成形部 Ｂ 波形成形部 １ 素材 2、3 波形ロール ４ 揺動プレート ５ ロール駆動手段 ６ プレート駆動手段 ７ 制御装置 10、11、12 コイリングロール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 素材を波形形状に成形する波形成形部
   と、素材を幅方向に挟み込む如く配設した複数本のコイ
   リングロールにより、所定径でコイリングする周方向成
   形部とを有する波形ばね成形装置において、 上記波形成形部が、 素材を厚み方向に挟み込む如く対設した２つの波形ロー
   ルと、 上記両波形ロールを、素材を供給源から引き出す方向に
   同期して互いに逆回転させるロール駆動手段と、 上記両波形ロールを回転自在に担持し、且つ、上記波形
   ロールの回転軸と平行な回転軸を有する揺動プレート
   と、 上記揺動プレートを、所定回転角度で正逆回転させるプ
   レート駆動手段とで構成されていることを特徴とする波
   形ばね成形装置。
2. 【請求項２】 上記ロール駆動手段及びプレート駆動手
   段を制御装置と接続し、上記波形ロールの回転速度と、
   上記揺動プレートの回転角度、回転速度及び回転方向と
   を制御するようになしたことを特徴とする請求項１記載
   の波形ばね成形装置。