JPH084864B2 - 引張りばねの成形方法及び成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は送り出される線材を成形工具に衝合させてコ
イル部，フック部を成形するフック付ばね或いはジャー
マンフックの引張りばねの成形方法及び装置に関する。

従来の技術 この種のばね成形装置としては先に出願人が提案した
特開昭63−52724号、実開昭63−157444号がある。この
ような成形装置でつくられた引張りばねが過酷な条件下
で使用されるものにおいては、フックのコイルからの立
上げ部に応力が集中し折損につながる場合があって、こ
の立上げ部のＲをなくしたフック、すなわちコイルから
フックを斜めに起こしたフックを持つ引張りばねがつく
られている。

発明が解決しようとする課題 フック部を斜めに起こすには手作業で１個１個斜めに
起こしていた。このため人件費がかさみ能率が上がらず
さらに手起こし角度のばらつきがさけられないので品質
が安定しないという問題があった。また成形したばねを
トランスファして別機械で引起こす方法が採られてい
た。このためトラブルが発生することがしばしばあっ
た。また機械コストが上昇し、機械据付け場所の問題が
あり、さらに連続生産でないため能率の改善が思うよう
にできないという問題があった。

本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
なされたもので、その目的とするところは二次加工を入
れないで、１サイクルの一連の加工で行うようにして製
品品質の向上とコスト低減が行えるばねの成形方法及び
成形装置を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 上述の目的を達成するために本発明は、成形工具をク
イルより送り出される線材の前面に進出させてフック付
ばねを成形する方法において、ボデイ成形の途中でフッ
ク部とボデイコイル部の間に２個の楔形工具を合わせて
嘴状とした先を進入させ嘴を開くことによってフック部
を引き起こしてフックを形成するものであり、またフッ
ク部とボデイ部3/4巻分成形した後、この巻きの間に嘴
状の工具を進入させて嘴を開くことによってフック部を
引き起こしファーストフックを形成し、続いてボデイコ
イル部とコイル部を成形し、再度嘴状工具をボデイ部と
コイル部の巻きの間に進入させて嘴を開くことによって
ボデイコイル部を引起こして第２フックを形成するもの
であり、加えて嘴状工具をリード角に合わせるように旋
回するものである。さらに成形工具がクイルより送り出
される線材の前面に進出して線材を衝合させてコイル部
及びフック部を形成するばね成形装置において、前記ク
イル軸線の回りで旋回角度と位置調整可能で且クイル軸
線を含む面内で首振り可能でさらに前記クイルに向かっ
て進退可能に支持部材に設けられた工具ホルダと、該工
具ホルダに設けられた第１楔形工具と、前記支持部材に
設けられ第１楔形工具とで嘴状を形成する第２楔形工具
と、前記工具ホルダを首振りさせる第１駆動手段と、前
記支持部材を旋回させる第２駆動手段と、前記支持部材
をクイル前面に進出させる第３駆動手段と、フック引き
起こし時にコイル部の背面を受ける案内工具と、該案内
工具をコイル部に向かって進出させる第４駆動手段と、
前記第1,第2,第3,第４駆動手段を関連制御する制御手段
とを含んでなるものである。

作用 クイルから送り出された線材の前面に成形工具が進出
してフック部とボデイコイル3/4巻き分成形された後、
この巻きの間に第1,第２楔形工具を嘴状にして同時に第
３駆動手段で進入させ、また案内工具を第４駆動手段で
進出させてコイル背面を受け工具ホルダを第１駆動手段
で開け首振りさせて第１楔形工具を開けることによりフ
ック部を引き起こし、続いてボデイコイル部とフック部
を成形し必要により第1,第２楔形工具をコイルのリード
角に第２駆動手段で旋回して合わせ、再度案内工具を第
４駆動手段で進出させるとともにボデイコイル部とフッ
ク部との巻きの間に第1,第２楔形工具を第３駆動手段で
進入させ第１駆動手段で嘴を開いてボデイコイル部を引
き起こして第２フックを形成するものである。

実施例 以下本発明の実施例を第１図，第２図にもとづいて説
明する。

第１図，第２図において機台１上には工具取付枠２と
その背後の箱枠３が設けられ、工具取付枠２には操作筒
旋回カムの回転用の大歯車５及び成形工具，案内工具，
切断工具，切断ダイ工具の作動並びに第１楔形工具，第
２楔形工具をともなう操作筒を前進させるカム回転用の
大歯車４がそれぞれ回転可能に同心に軸承されている。
箱枠３には大歯車４を回転させる減速機６とそれを駆動
するサーボモータ7,大歯車５を回転させる減速機８とそ
れを駆動するサーボモータ９及び送り出しローラ14を回
転させる減速機10とそれを駆動するサーボモータ11が内
蔵されている。そしてこれらのサーボモータは図示しな
いNC制御装置で関連制御される。

工具取付枠２の前面には大歯車4,5の中心線上に先端
を位置し線材を案内するクイル12が取付台13によって水
平方向工具取付枠２の中心に向かって取付けられてお
り、その外側にクイル中心線の下位置に送り出しローラ
14、上位置に押さえローラ15が配置されている。送り出
しローラ14は円周にＶ溝を有し取付台16に回転可能に軸
承されサーボモータ11より減速機10で回転される。押さ
えローラ15は取付台16に上下移動可能に支持されたブロ
ック17に回転可能に軸承され、取付台16にばね受との間
に介装したばねによって送り出しローラ14に押接され、
さらにエアシリンダ18のピストンロッド18aによって加
圧されている。そしてフープに巻き取られている線材を
矯正器19で矯正したあと上下のローラで挟持してクイル
12より送り出す。

切断装置20はその支持台21がクイル12と同心に取付台
13に取付けられており、支持台21上の傾斜した案内溝に
摺動可能に切断工具CT1を取付けた工具ホルダ22が設け
られている。そして工具ホルダは大歯車４によって回転
される図示しない歯車群及びカムによってクイル12の前
面に進出される。

成形装置30は案内台31が工具取付枠２の前面中心より
下に垂直に取付けられており上端にクイル12側に傾斜し
た成形面をもつ成形工具T1を有する工具ホルダ32が摺動
可能に設けられている。工具ホルダ32の下端にはカムフ
オロア33が枢支されており、大歯車４で回転されるカム
34にばね35で常時当接するように設けられている。

案内装置40は案内台41が工具取付枠２の前面中心より
下斜左下方に取付けられており、上端にコイル背面を押
さえる受け面を持つ案内工具T2を有する工具ホルダ42が
摺動可能に設けられている。工具ホルダ42の下端にはカ
ムフオロア43が枢支されており、大歯車４で回転される
カム44にばね45で常時当接するように設けられている。

切断ダイ装置50は案内台51が工具取付枠２の前面中心
より上に垂直に取付けられており、下端に切断工具CT1
とで線材を切断する切断ダイCT2を持つ工具ホルダ52が
摺動可能に設けられている。工具ホルダ52の上端にはカ
ムフオロア53が枢支されており、大歯車４で回転される
カム54にばね55で常時当接するように設けられている。

次いで引起こし装置80を第３図，第４図，第５図にも
とづいて説明する。

工具取付枠２前面にクイル12に対向して取付けられて
いる。そのユニット台81には取付穴2aと同心で取付面に
直角方向の軸受部81aに歯車軸82が回転可能に軸承され
ている。この歯車軸82の突出端には大歯車５と噛合う小
歯車83がキー着され、他端には傘歯車84がキー着されて
いる。ユニット台81には歯車軸82と直交するごとく取付
面と平行に歯車軸85が軸受により回転可能に軸承されて
いて、歯車軸85端には傘歯車84と噛合する傘歯車86がキ
ー着されまた広巾の歯車87がキー着されている。またユ
ニット台81の上面は歯車軸85と平行な案内面81bが形成
されていて、案内面81bに摺動可能に工具操作台88が載
置されている。工具操作台88のクイル側には上段部88a
が形成されていて、この上段部88aに工具操作台88のス
ライド方向を回転軸とする段付操作筒89がユニット台81
を工具取付枠２に取付けられた時クイル軸心と一致する
軸心となるようラジアル玉軸受と滑り軸受で回転可能に
軸承されるとともにスラスト軸受によって工具にかかる
反力を受けるようになっている。この段付操作筒89の小
径部89aには歯車90がキー着されており、歯車90に対す
る工具操作台88の位置には窓が穿設されていて、この窓
に歯車90,87に噛合う中間歯車91が支軸92に回転可能に
軸承されている。段付操作筒89の小径部89aに中心穴89b
を穿設、大径部89cに中心穴89bの直径と等しい巾で直径
方向に一面を残して切り取られて深溝89dが削設されて
いる。小径部の穴89bには滑り軸受を介して操作杆93が
回転且軸方向移動可能に軸承されている。

段付操作筒89の深溝89dには操作杆93の軸心より深溝8
9dの底側に偏位して入口近くに支軸94で深溝89dに滑合
する工具ホルダ95が首振り可能に枢支されている。この
工具ホルダ95は操作杆93のほぼ軸心上に工具先端が位置
する第１楔形工具T3がクイル12の対向しうるよう支軸94
を通る操作杆93の軸心と平行な線上に交換可能に取付け
られているとともに操作杆93の軸心に対して支軸94と反
対側の工具ホルダ端と操作杆93のＬ端とが連結板97で連
結されている。また段付操作筒89の大径端部に下面をク
イル線上とする第２楔形工具T4が取付けられていて、第
1,第２楔形工具で嘴を形成する。工具操作台88の後端に
はカムフオロア98がスライド方向と直角な軸99で枢支さ
れている。工具操作台88上にはレバースタンド100が設
立され、Ｌ形レバー101が支軸102aで枢支されている。
Ｌ形レバー101の一方の腕の下側には摺動駒101aがボル
ト102bにより旋回可能に取つけられており、操作杆93の
後端とニードル軸受，スラスト軸受によって相対回転可
能な連結片103の上面のクイル軸線とほぼ直角な長溝103
aに滑合されている。さらにユニット台81の突出板81cに
上にはピストンロッド104をクイル軸心と直角方向とす
るエアシリンダ105が固設されていて、突出板81c上に支
点を有しピストンロッド104の伸縮によって旋回される
ように係合したレバー106とＬ形レバー101とがロッド10
7によって連結されている。そして操作杆93の前進によ
り工具ホルダ95が旋回され第１楔形工具T3が上方に開く
開度を決めるストッパ96が段付操作筒89の大径部89cに
設けられている。なお本実施例では操作杆93の進退をエ
アシリンダ105で行わせたが、大歯車で回転されるカム
機構で行わせることも勿論可能である。

更に工具取付枠２の取付穴2aへ取付けられる軸受ハウ
ジング108には軸受けによってカム軸109が歯車82と平行
に回転可能に軸承され、小歯車83と同じ側の先端に大歯
車４と噛合う小歯車110がキー着され、他端に２枚のカ
ム板111a,111bが位相調整可能に固着されている。この
カム板２枚で合成カム111を形成する。

更にまた工具取付枠２上でユニット台81と合成カム11
1との間に取付けられるレバー軸112は合成カム111の変
位量をカムフオロア98に伝えるレバー113が枢支されて
いる。そしてカムフオロア98とレバー113、レバー113の
カムフオロア114と合成カム111の接続面を常時接触状態
に保つばね115が工具操作台の上段部88aと工具取付枠２
上のピンとの間に張設されている。このように構成され
た引起こし装置80は工具取付枠２上で第１楔形工具T3が
上側となるようにクイル12に対向して配置される。

次いで動作を説明する。

各工程を示す第６図，制御カムタイミング線図を示す
第７図を参照して第８図のような引張りばねの製造を説
明する。

クイル12の先端にフックの半円部イを残した状態を上
死点とする（第６図工程１）。この状態で成形工具T1の
カム34がNC装置の指令で大歯車４から旋回され進出した
成形工具T1（第６図工程２）により40°の位置から送り
出しローラ14,15の送り出された線材に衝合してフック
部とボデイコイル3/4巻分ロを成形する。成形工具T1が
後退し、案内工具T2がNC装置の指令で大歯車４からカム
44の旋回で進出し（第６図工程３）130°の位置で案内
工具T2がフック部のコイル背面を押さえる（第６図工程
４）。一方少しおくれてNC装置の指令でサーボモータ７
で回転される大歯車４により小歯車110が回転され、カ
ム軸109の合成カム111が回転される。合成カム111のカ
ム面がレバー113を回転させてカムフオロア98を介して
工具操作台88をクイル12側に前進させる。この前進で操
作筒89が第1,第２楔形工具T3,T4とともに準備位置より
引起こし位置に前進されフック部とコイル部の巻きの間
に第1,第２楔形工具T3,T4の嘴の先端が進入される（第
６図工程５）。

137°の位置で圧力空気流路の図示しない流路切換弁
が開きエアシンダ105の後室に圧力空気が送られピスト
ンロッド104が前進されロッド107を介してＬ形レバー10
1が旋回され連結片103が前進されて操作杆93を前進させ
る。このため連結板97が工具ホルダ95を支軸94を中心と
して旋回させクイル軸心より上位置にある支軸94を中心
として第１楔形工具T3を上片に旋回させて嘴を開きフッ
クを半開きとする（第６図工程６）。なおエアシリンダ
105は152°の位置においてNC装置の指令で流路切換弁が
切換えられエアシリンダの圧力空気は逆方向に切り換え
られ第1,第２楔形工具T3,T4の嘴が閉じられるとともに
大歯車４は45°の位置迄逆転される。嘴を閉じた第1,第
２楔形工具T3,T4が後退され、この逆転の途中からカム3
4の旋回で成形工具T1が再び前進され送り出しローラ14,
15で送り出される線材と衝合してコイリングしボデイコ
イル部ハを所要巻き数及びフック部の1/4巻きニを成形
する（第６図工程７）。

ボデイコイル部が所要巻き数に達し第２フック部が1/
4巻きに達する迄大歯車は停止されている。

同様に成形工具T1が後退し案内工具T2が前進されて第
２フック部の背面を押さえる（第６図工程８）。この間
に大歯車５によって小歯車83,傘歯車84・86,歯車87・91
・90が僅かに旋回され第1,第２楔形工具T3,T4を引張り
ばねのリードに合わせるべく前回させる。（ばねによっ
てはこの旋回動作は必ずしも必要ない）同様にして第1,
第２楔形工具T3,T4が前進されてボデイコイル部の最終
コイルと第２フック部との巻きの間に嘴が進入する（第
６図工程９）。同様にして操作杆93の前進で工具ホルダ
95が旋回され第１楔形工具T3が上方に嘴を開く。これに
よりボデイコイル部が引起こされて第２フック部が半開
きされたことになる（第６図工程10）。次いで同様にし
て成形工具T1が前進され第２フック部の残巻分を巻増し
成形する（第６図工程11）。NC装置の指令により送りロ
ーラ14,15の回転で僅かに線送りして直線部をつくると
ともに大歯車４からカム54の旋回で切断ダイ工具CT2、
図示しないカムで切断工具CT1がそれぞれ前進される
（第６図工程12）。切断工具CT1は第２フック部のコイ
ルの半円を残して切断する（第６図工程13）。

このあと直線送りした分線材を逆戻りさせクイル12先
端に半円部を残すものである。

効果 上述のように構成したので本発明は以下の効果を奏す
る。

請求項1,2,3の成形方法並びに請求項４の成形装置は
同一機械の一連の工程内においてコイルまたはフックを
引起こしたばねの製作を行うことができトランスファで
起こる搬送ミスがなく、引起こし角度が一定して製品の
品質を向上するとともに別機械を必要とせず操作性が向
上し生産能率を向上してコストダウンが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の引張りばね成形装置の正面図、第２図
は一部を断面とした側面説明図、第３図は引起こし装置
の縦断面説明図、第４図は引起こし装置を工具本体枠に
取付け配置した平面説明図、第５図は第３図のＡ−Ａ視
図、第６図は引張りばねの成形工程を示す図、第７図は
成形，案内，引起こし，切断各工具のタイムシャリング
を示す図、第８図は引張りばねの一例を示す図でＡは正
面図,Bは側面図である。 ２……工具取付枠、4,5……大歯車 12……クイル、20……切断装置 30……成形装置、40……案内装置 50……切断ダイ装置、80……引起こし装置 Ｔ……成形工具、T2……案内工具 T3……第１楔形工具、T4……第２楔形工具 CT1……切断工具、CT2……切断ダイ工具

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形工具をクイルより送り出される線材の
   前面に進出させてフック付ばねを成形する方法におい
   て、ボデイ成形の途中でフック部とボデイコイル部の間
   に２個の楔形工具を合わせて嘴状とした先を進入させ嘴
   を開くことによってフック部を引き起こしてフックを形
   成することを特徴とするばねの成形方法。
2. 【請求項２】成形工具をクイルより送り出される線材の
   前面に進出させて両端フックの引張りばねを成形する方
   法において、フック部とボデイ部3/4巻分成形した後、
   この巻きの間に嘴状の工具を進入させて嘴を開くことに
   よってフック部を引き起こしファーストフックを形成
   し、続いてボデイコイル部とフック部を成形し、再度嘴
   状工具をボデイ部とコイル部との巻きの間に進入させて
   嘴を開くことによってボデイコイル部を引起こして第２
   フックを形成することを特徴とする引張りばねの成形方
   法。
3. 【請求項３】第２フック形成のための嘴状工具進入時に
   コイルのリードの傾きに合わせるように嘴状工具を旋回
   させる請求項２に記載の引張りばねの成形方法。
4. 【請求項４】成形工具がクイルより送り出される線材の
   前面に進出して線材を衝合させてコイル部及びフック部
   を形成するばね成形装置において、前記クイル軸線の回
   りで旋回角度位置調整可能で且クイル軸線を含む面内で
   首振り可能でさらに前記クイルに向かって進退可能に支
   持部材に設けられた工具ホルダと、該工具ホルダに設け
   られた第１楔形工具と、前記支持部材に設けられ該第１
   楔形工具とで嘴状を形成する第２楔形工具と、前記工具
   ホルダを首振りさせる第１駆動手段と、前記支持部材を
   旋回させる第２駆動手段と、前記支持部材をクイル前面
   に進出させる第３駆動手段と、フック引き起こし時にコ
   イル部の背面を受ける案内工具と、該案内工具をコイル
   部に向かって進出させる第４駆動手段と、前記第1,第2,
   第3,第４駆動手段を関連制御する制御手段とを含んでな
   り、第１楔形工具と第２楔形工具を同時にフック部とコ
   イル部の巻きの間に挿入して第１楔形工具を開けるよう
   にしてフックを引き起こすことを特徴とする引張りばね
   の成形装置。