JPH0777655B2

JPH0777655B2 - バネ製造装置

Info

Publication number: JPH0777655B2
Application number: JP4198193A
Authority: JP
Inventors: 一郎板屋
Original assignee: 株式会社板屋製作所
Priority date: 1992-07-24
Filing date: 1992-07-24
Publication date: 1995-08-23
Anticipated expiration: 2010-08-23
Also published as: US5259226A; JPH0639467A; DE4323009C2; DE4323009A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバネ製造装置、詳しくは
ポイントツールと呼ばれる部材に線材を強制的に供給し
湾曲させることでバネを製造するバネ製造装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にバネ製造機構には以下の２つがあ
る。

【０００３】１つは回転しながら軸方向に移動する捲き
軸に線材を巻き付ける機構であって、もう１つは線材を
所定のポイントツールに供給し、そのツールでもって強
制的に線材を曲げていく機構である。

【０００４】前者は主として捩りバネ（主に両端に直線
的な脚を備えたバネ）を製造にするのに適しており、後
者は圧縮或いは伸長するバネを製造するのに適してい
る。

【０００５】ここで後者のポイントツールに線材を供給
して、強制的に線材を曲げている機構において、製造さ
れつつあるバネにピッチを与える手段にも２つ存在す
る。

【０００６】ポイントツールで曲げられた線材は、ポイ
ントツールの位置や向きに応じて所定の径を有して螺旋
状に整形されるが、このままで一捲き毎の線材は密着し
たものになる。

【０００７】ピッチを与える１つの手段は、生成されつ
つある各捲きの間に強制的に鋭利な部材を挿入させるも
のである（以下、ウェッジ方式という）。挿入処理はバ
ネ１個製造するのに同期して１回なされる。

【０００８】他方の手段は、ポイントツールによって曲
げられた直後の線材を、その曲げられてできる平面に対
して垂直方向に押し出すものである（以下、プッシュ方
式という）。この押し出しはバネ１個製造するのに同期
して１回なされる。

【０００９】従って、ウェッジ方式でバネを製造するユ
ーザにはウェッジ方式のバネ製造装置を提供し、プッシ
ュ方式で製造するユーザにはプッシュ方式のバネ製造装
置を提供することになる。

【００１０】そこで、最近では、これら２つのピッチ成
形方式を合わせ持つ、１つのバネ製造装置がいくつか登
場するようになってきた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でのこの種の装置では、見かけ上、ウェッジ方式とプッ
シュ方式が合体された構造にはなっているものの、各々
の方式を駆動する駆動源は独立しており、装置構成の大
型化及び製造コストアップは避けられない。しかも、ウ
ェッジ方式及びプッシュ方式の動作を行わせる駆動源
は、装置の奥に位置しているので、そこからの駆動力を
バネ製造部位にまで伝達する機構は複雑にならざるを得
ない。機構部が複雑になると高精度のバネを製造するこ
ともできなくなる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】及び

【作用】本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであ
り、簡単な構造でもって、高精度に、単一の駆動現を利
用してウェッジ方式及びプッシュ方式のいずれの方式で
もバネにピッチを与えることを可能ならしめるバネ製造
装置を提供しようとするものである。

【００１３】この問題を解決するため、本発明のバネ製
造装置は以下の構成を備える。すなわち、バネ成形部位
近傍にあるポイントツールに向けて線材を供給し、当該
ポイントツールに前記線材を当てることで強制的に湾曲
させて径を生ぜしめることでバネを製造するバネ製造装
置において、モータにより回動するカムと、前記ポイン
トツールによって曲げられた線材に割り込ませる、取り
外し自在な鋭利な刃部を有し、前記カムの側面に当接
し、前記線材の供給方向にほぼ垂直方向に運動し、前記
バネ成形部位近傍に設けられた第１のスライダ部と、前
記バネ成形部位近傍にあって、前記ポイントツールによ
って曲げられた線材を当該線材の曲げ面にほぼ垂直に押
し出す押し出し部材を有し、前記曲げ面にほぼ垂直な方
向に運動自在であって、且つ、側面には所定の凸部を有
する第２のスライダ部と、前記第１のスライダ部に取り
外し自在であって、前記第２のスライダ部の前記凸部に
当接し、且つ、当該当接面が傾斜している傾斜部材とを
備える。

【００１４】

【実施例】実施例では、単にウェッジ方式及びプッシュ
方式の両方を切り換え可能なバネ製造装置を提供するだ
けでなく、それらを共通の駆動機構でもって実現させ、
もって装置の構造を簡略化させると共に、コスト低減を
図るものである。

【００１５】以下、本実施例にかかるバネ製造装置を順
を追って詳細に説明する。

【００１６】［ウェッジ方式によるバネピッチ成形の説
明］先ず、実施例におけるウェッジ方式によるバネピッ
チ成形について説明する。

【００１７】図１はウェッジ方式におけるバネ製造に係
る主要部分の構造を示しており、以下に各構成部分をそ
の動作に従って説明する。

【００１８】不図示の線材供給源からの線材１は、線材
ガイド２ａ、２ｂに設けられたガイド溝（図示せず）に
挿入されている。線材ガイド２ａと２ｂのほぼ中央位置
には線材を挟持するフィードローラ３ａ，３ｂが設けら
れている。これらフィードローラ３ａ，３ｂは後述する
線材送りモータによって図示矢印方向に回転し、線材１
をｙ方向に搬送するようになっている。線材ガイド２ｂ
の末端から排出された線材は、ポイントツール４ａ及び
４ｂに当てられ、強制的にｙ−ｚ平面にほぼ平行な面内
で曲げられる。このとき、線材１はポイントツール４
ａ，４ｂの位置に応じた径が与えられることになる。
尚、本願発明には直接は関係がないが、一個のバネ製造
中に、ポイントツール４ａ，４ｂは後述するポイント軸
モータによって図示の矢印方向に移動可能になってお
り、このモータを制御することで例えばテーパー状のバ
ネを製造することが可能になっている。また、ポイント
ツール４ａ，４ｂで曲げられた線材は所定方向に確実に
曲げられるように、線材１との当接面には溝が設けられ
てる。

【００１９】さて、上記状態において、フィードローラ
３ａ，３ｂの回転を継続すると、一捲き分の線材が互い
に密着された状態のバネが生成されるが、ここでウェッ
ジツール６がｚ方向に上昇すると、その刃部６ａが図示
の様に割り込むことになる。この結果、ピッチゼロのバ
ネ（実際は線材の太さ分のピッチを有するバネ）が有ピ
ッチ状態に成形されることになる。

【００２０】ここでウェッジツール６は、一個のバネ製
造の初期段階においては、その刃部６ａが曲げられた線
材に接触しない位置（ホームポジション）にあって、バ
ネ製造中に徐々に上昇（ｚ方向に移動）し、最終段階に
おいては下降運動（−ｚ方向に移動）してホームポジシ
ョンに帰る。つまり、一個のバネを製造する度に、ウェ
ッジツールはｚ軸に沿って往復運動する。但し、どこま
で上昇し（ピッチを決定する）、且つ、その上昇しきっ
た位置をいつまで維持するのか（バネの自由長を決定す
る）は、製造しようとするバネの形状（長さ、径を含
む）に依存する。

【００２１】こうして、一個のバネが製造されると、後
述するカット軸モータによってカットツール７が下降
（−ｚ方向に移動）して、芯がね５との間で線材１が切
断される。

【００２２】［プッシュ方式によるバネピッチ成形の説
明］次に実施例におけるプッシュ方式によるバネピッチ
成形について説明する。

【００２３】図２はプッシュ方式におけるバネ製造に係
る主要部分の構造を示している。図１と異なるのは、ウ
ェッジツール６の代わりにプッシュツール２２が設けら
れている点である。尚、ポイントツール２１に示す様
に、実際のバネ成形部にはポイントツールを位置を変更
できるように、予め、数個の位置にポイントツール固定
用のマウント部が設けられているものである。但し、こ
のポイントツールの位置は図１のそれにしても構わな
い。

【００２４】さて、図２の構成において、線材１が供給
され、ポイントツール２１によって強制的に曲げられる
までの動作は、上述したウェッジ方式と同じである。異
なるのは、プッシュツール２２が矢印方向に移動して、
その曲げられた直後の線材をｘ方向に押し出すことによ
ってピッチが成形される点である。

【００２５】説明が前後するが、ウェッジ方式でバネピ
ッチを成形する場合には、当然のことながらプッシュツ
ール２２は取り外され、ウェッジツール６が取り付けら
れることになる。

【００２６】［ピッチ成形部の説明］さて、上述した様
に、実施例におけるピッチ成形にはウェッジ６のｚ軸に
沿った運動、プッシュツール２２のｘ軸に沿った運動を
行うことにより、バネピッチを成形することができるわ
けであるが、実施例におけるこれらいずれの駆動機構源
は共通にすると共に、それを極めて簡単な構造でもって
実現した。

【００２７】図３はプッシュ方式によってバネピッチ成
形を行う場合の駆動機構を示している。

【００２８】図示の動作を説明すると以下の通りであ
る。

【００２９】スライダ部３２は、スライドベース３１に
ｚ軸方向に摺動自在に取り付けられれいている。また、
スライダ部３２の下端には、回転自在なカムフォロア３
３が取り付けられていて、このカムフォロア３３は、ス
ライドベース３１の下部に取り付けられたカム３０の側
面に当接している。また、スライダ部３２が常に下方向
（−ｚ軸方向）に引っ張られるようにするため、カムス
プリング３５ａ，３５ｂの一端がカムスプリング取付部
３４（スライダ部３２と一体成形されている）に、他端
がスライドベースの低部に取り付けられている。カム３
０は不図示のピッチ軸モータによる駆動を受けて回動す
るようになっている。

【００３０】従って、ピッチ軸モータを駆動するとカム
３０は図示矢印方向に回転することになり、その結果、
スライダ部３２は上下方向に、つまり、ｚ軸に沿って運
動することになる。

【００３１】一方、プッシュツール２２をｘ軸方向に運
動させる構成は次のようになっている。

【００３２】プッシュツールスライドベース５０及び固
定部材５２はその位置が固定になっており、プッシュツ
ールスライドベース５０にはｘ方向に摺動自在なプッシ
ュツールスライダ部５１が取り付けられている。このプ
ッシュツールスライダ部５１の後端と固定部材５２とは
スプリング５３ａ，５３ｂでもって接続されいて、プッ
シュツールスライダ部５１はそれらスプリング５３ａ，
５３ｂの作用によって常に−ｘ軸方向に引っ張られるよ
うになっている。また、このプッシュツールスライダ部
５１の先端部には、プッシュツール２２がボルトで固定
されるようになっている。

【００３３】このプッシュツールスライダ部５１に、カ
ム３０による駆動力を伝達させるためには、スライダ部
３２の上端位置に傾斜部分４０ａを有する傾斜部材４０
をボルト４１によって装着する。プッシュツールスライ
ダ部５１の側面には、予め、この傾斜部材４０の傾斜部
４０ａに当接するための回転自在のフォロア５４が取り
付けられている。

【００３４】かかる、構成において、不図示のピッチ軸
モータが駆動されることにより、スライダ３２に取り付
けられた傾斜部材４０がｚ軸に沿って運動する。この結
果、プッシュツールスライダ部５１に側面に取り付けら
れたフォロア５４は、傾斜部材４０の傾斜部４０ａに沿
うことになるので、プッシュツールスライダ５１はｘ軸
に沿って運動することになる。つまり、プッシュツール
２２がｘ軸に沿って運動する。

【００３５】以上のようにして、図２を用いて説明した
バネ製造が行われるようになる。

【００３６】さて、図１のウェッジ方式によるバネ製造
を行う場合には、先ず、図３における傾斜部材４０をス
ライダ部３２から取り外し、カム３０の回動による駆動
力がプッシュツールスライダ５１に伝達されないように
する。また、傾斜部材４０を取り外した結果、プッシュ
ツールスライダ５１はスプリング５３ａ，５３ｂの作用
によって、固定部材５２方向（−ｘ軸方向）に移動した
のち、所定位置で停止状態になる。これによってプッシ
ュツール２２は、ウェッジ方式によるバネ製造処理の邪
魔にならない位置にまで待避するようになる。尚、プッ
シュツール２２にも様々な形状のものがあって、それら
は適宜差し替えられる。

【００３７】さて、この状態で、今度はウェッジツール
６をスライダ３２に取り付ける。ウェッジツール６は図
１で示した様にｚ軸に沿って運動するのものであるか
ら、スライダ３２の運動軸を同じである。

【００３８】図４は、ウェッジツール６をウェッジツー
ルマウント６０を介して、スライダ部３２の側面に取り
付けられている状態を示している。ウェッジツール６は
ボルト６１によってウェッジツールマウント６０に固定
され、このウェッジツールマウント６０はボルト６２に
よってスライダ３２に固定される。ちなみに、ウェッジ
ツール６がスライダ３２に直接取り付けられないのは、
形状の異なる他のウェッジツールに切り換えることを可
能にするためであり、ウェッジツール自身が大きくなる
ことを防ぐ意味もある。また、実際に、ウェッジツール
６をマウント６０から取り外した状態は、プッシュ方式
によるバネ製造の邪魔にならないようになっている。

【００３９】尚、図４においては、プッシュツール２２
のスライド機構が示されていないが、これは便宜的なも
のであって、この部分がウェッジツール６によるバネ製
造時に取り外されることを意味しているものではない。

【００４０】［制御部の説明］以上、説明した処理を実
現するための制御部の構例を図５に示す。

【００４１】図示で、１００は本装置全体の制御を司る
ＣＰＵ、１０１はバネ製造における各種パラメータ等の
設定や動作或いは停止指示を与えるための操作部であ
り、その操作内容や装置の状態を示すための表示部１０
２が設けられている。尚、ＣＰＵ１００には、その動作
処理手順を記憶しているＲＯＭ、及びワークエリアとし
て使用するＲＡＭが設けられている。１０５〜１０８は
以下に説明する各モータ（いずれもサーボモータ）のド
ライバである。１０９は線材送りモータであって、フィ
ードローラ３ａ，３ｂの回転駆動源である。１１０はピ
ッチ軸モータであって、カム３０の回動駆動源である。
１１１はポイント軸モータであって、図１におけるポイ
ントツール４ａ，４ｂ或いは図２におけるポイントツー
ル２１の移動を行わせるためのものである。尚、このポ
イント軸モータ１１１は、主としてテーパー状のバネを
製造する場合に駆動されるものである。１１２はカット
ツール７をｚ軸に沿って移動させるためのモータであ
る。以上の如く、実施例のバネ製造装置は４つのモータ
を備えていることになる。

【００４２】尚、操作部１０１から設定するパラメータ
としては、バネの形状を特定する情報（バネの径、バネ
ピッチ、バネ自由長）と製造する個数等がある。バネの
形状を特定する情報に応じて、前述した各モータの回転
速度や回転数が決定されることになるが、それ自身は本
願発明とは直接関係がないので省略する。

【００４３】以上説明したように本実施例のバネ製造装
置によれば、ウェッジ方式及びプッシュ方式によるバネ
製造は、共通の駆動機構により実現でき、しかもその駆
動機構は極めて簡単にすることができる。また、これら
２つの方式の切り換えは、小数の部材の交換のみによっ
て実現でき、しかもその部材交換作業は外部に露出した
バネ製造部位の近傍で行われるので、簡単である。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、簡
単な構造でもって、高精度に、単一の駆動源を利用して
ウェッジ方式及びプッシュ方式のいずれの方式でもバネ
にピッチを与えることが可能になる。

【００４５】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例におけるウェッジ方式によるバネ製造部
位の構造とその動作を説明するための図である。

【図２】実施例におけるプッシュ方式によるバネ製造部
位の構造とその動作を説明するための図である。

【図３】実施例のバネピッチ成形機構の構造、特に、プ
ッシュ方式を行う場合のバネピッチ成形機構を示す図で
ある。

【図４】実施例におけるウェッジ方式によるバネピッチ
成形時の主要な機構を示す図である。

【図５】実施例における制御部のブロック構成図であ
る。

【符号の説明】

１線材２ａ，２ｂ線材ガイド３ａ，３ｂフィードローラ４ａ，４ｂ及び２１ポイントツール５芯がね６ウェッジツール７カットツール２２プッシュツール３０カム３１スライドベース３２スライダ３３フォロア３４カムスプリング取付部材３５ａ，３５ｂカムスプリング４０傾斜部材４０ａ傾斜部５０プッシュツールスライドベース５１プッシュツールスライドダ５２固定部材５３ａ，５３ｂスプリング５４フォロア６０ウェッジツールマウント

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バネ成形部位近傍にあるポイントツール
に向けて線材を供給し、当該ポイントツールに前記線材
を当てることで強制的に湾曲させて径を生ぜしめること
でバネを製造するバネ製造装置において、モータにより回動するカムと、前記ポイントツールによって曲げられた線材に割り込ま
せる、取り外し自在な鋭利な刃部を有し、前記カムの側
面に当接し、前記線材の供給方向にほぼ垂直方向に運動
し、前記バネ成形部位近傍に設けられた第１のスライダ
部と、前記バネ成形部位近傍にあって、前記ポイントツールに
よって曲げられた線材を当該線材の曲げ面にほぼ垂直に
押し出す押し出し部材を有し、前記曲げ面にほぼ垂直な
方向に運動自在であって、且つ、側面には所定の凸部を
有する第２のスライダ部と、前記第１のスライダ部に取り外し自在であって、前記第
２のスライダ部の前記凸部に当接し、且つ、当該当接面
が傾斜している傾斜部材と、を備えることを特徴とするバネ製造装置。