KR101891936B1 - 코일 스프링 제조방법 및 코일 스프링 제조장치 - Google Patents

Abstract

선재(M)로서 여러가지의 것을 사용하는 경우라도, 코일 스프링을 적확하게 성형할 수 있는 코일 스프링 제조방법 및 코일 스프링 제조장치(1)를 제공한다. 송출되어 오는 선재(M)를 회전 롤러 외주면(5a)에 순차적으로 접속시킴으로써, 선재(M)를 코일형상으로 성형하는 것을 전제로 한다. 이 전제하에서, 선재(M)의 송출에 수반하여, 회전 롤러(5)를, 서보 모터(20)의 회전구동력에 의해, 회전롤러 외주면(5a) 중 선재(M)와의 압력부분이 선재(M)의 진행측을 향하여 이동하도록 회전 구동한다.

Description

코일 스프링 제조방법 및 코일 스프링 제조장치{METHOD FOR MANUFACTURING COIL SPRING AND DEVICE FOR MANUFACTURING COIL SPRING}

본 발명은, 코일 스프링 제조방법 및 코일 스프링 제조장치에 관한 것이다.

코일 스프링 제조장치에는, 특허문헌 1에 나타내는 바와 같이, 코일 성형공구로서, 지지구(支持具)에 지지 핀을 개재시켜 회전체를 회전이 자유롭게 지지하고, 그 회전체의 외주면에, 송출되어 오는 선재(線材)를, 순차적으로 압접시켜서, 그 선재의 이동에 의해 회전체를 회전시키면서, 그 선재를 코일형상으로 성형하는 것이 제안되어 있다.

이것에 의하면, 선재를 코일형상으로 성형할 때에, 선재가 압접되어 마찰력이 문제가 되는 회전체 외주면에 대한 선재의 마찰 저항을 저감시킬 수 있고, 코일 스프링 성형에 있어서, 선재에 도금을 수행하거나 윤활유를 도포하거나 하지 않아도, 품질의 저하를 억제할 수가 있다.

일본국 특허 제3124489호 공보

그러나 상기 코일 스프링 제조장치에 있어서는, 회전체 외주면에 접하는 선재가 이동하는 것에 수반하여 회전체가 회전하게 되어 있기 때문에, 회전체 외주면에 대한 선재의 마찰력이, 지지구(지지 핀)에 대한 회전체의 회전 저항력(최대 정지 마찰력)을 넘지 않는 한, 선재는 회전체의 외주면에 대하여 슬립하고, 회전체는 회전하지 않는다. 이 때문에, 선재는, 지지구에 대하여 회전체가 회전할 때까지(지지구에 대한 회전체의 마찰력이 최대 정지 마찰력을 거쳐 운동 마찰력이 될 때까지) 견디는 강도를 가지는 것이 아니면 안 되며, 선재로서 그와 같은 강도를 가지지 않는 것을 사용한 경우에는, 제품으로서의 코일 스프링이, 저품질의 것이 되거나, 코일 스프링의 성형 자체가 곤란하게 될 우려가 있다.

본 발명은, 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 그 제1의 목적은, 선재로서 여러 가지의 것을 사용하는 경우라도, 코일 스프링을 적확하게 성형할 수 있는 코일 스프링 제조방법을 제공하는 것에 있다.

제2의 목적은, 선재로서 여러 가지의 것을 사용하는 경우라도, 코일 스프링을 적확하게 성형할 수 있는 코일 스프링 제조장치를 제공하는 것에 있다.

상기 제1의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 있어서는,

송출되어 온 선재를 코일 성형 가공구로서의 회전체의 외주면에 순차적으로 압접시킴으로써, 그 선재를 코일 형상으로 성형하는 코일 스프링 제조방법에 있어서,

상기 선재의 송출에 수반하여, 상기 회전체를, 회전 구동원의 회전 구동력에 의해, 그 회전체에 있어서의 외주면 중, 그 선재와의 압접 부분이, 그 선재의 진행측과 같은 측을 향하여 이동하도록 회전 구동하는 구성으로 되어 있다.

이 구성에 의하면, 회전 구동원에 의한 회전체의 회전 구동에 근거하여, 회전체를 회전시키기 위해, 구동력으로서, 회전체 외주면과 선재와의 사이에서 마찰력을 발생시킬 필요가 없어지고, 그 마찰력의 발생에 기인하는 선재 강도의 제한을 배제할 수 있다.

본 발명(제1의 발명)의 바람직한 구성 양태로서, 본 발명(제1의 발명)의 상기 구성을 전제로 하여, 다음의 양태를 취할 수가 있다.

(1) 상기 회전체의 회전 구동시에, 그 회전체에 있어서의 외주면의 주변 속도를, 상기 선재의 송출 속도를 목표 값으로 하여, 그 선재의 송출 속도에 근접하게 한 것으로 하는 구성을 취할 수가 있다.

이것에 의하면, 선재와 회전체가 슬립하는 것을 극력 억제할 수 있고, 선재에 관하여, 지지구에 대하여 회전체가 회전하기 시작할 때까지(지지구에 대한 회전체의 마찰력이 최대 정지 마찰력을 거쳐 운동 마찰력이 될 때까지) 견딜 수 있는 강도를 가지는 것이 필요 없게 될 뿐만 아니라, 지지구에 대하여 회전하는 회전체의 회전 저항력(운동 마찰력)을 넘는 강도조차도 필요 없어지며, 한층, 낮은 강도의 선재를 사용하는 경우라 하더라도 코일 스프링을 제조할 수가 있다.

또한, 회전체의 외주면에 대한 선재의 슬립을 극력 억제할 수 있기 때문에, 그 선재의 외주면이 손상되는 것을 높은 확실성으로 억제할 수가 있다. 이에 수반하여, 선재가 피복선인 경우에는, 슬립에 근거하는 손상입음을 요인으로 한 피막의 벗겨짐을 억제할 수 있게 된다.

(2) 상기 (1)를 전제로 하여,

상기 선재를 코일형상으로 성형할 때에, 그 선재에 압접하여 그 선재를 성형하도록 코일 스프링의 축선 방향으로 변위시킴으로써, 피치가공을 행하는 축형상의 피치 가공구를 마련하고,

상기 피치 가공구를, 피치 가공구용 회전 구동원의 회전 구동력에 의해, 상기 선재의 송출에 수반하여, 그 피치 가공구에 있어서의 외주면 중, 그 선재와의 압접 부분이, 그 선재의 진행측과 같은 측을 향하여 이동하도록 회전 구동하는 구성을 취할 수가 있다.

이것에 의하면, 성형된 코일 스프링에 피치를 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 이 피치 가공구에 있어서도, 그 축선을 중심으로 하여 회전시키기 위해, 구동력으로서, 피치 가공구 외주면과 선재와의 사이에서 마찰력을 발생시킬 필요가 없어지고, 피치 가공구를 마련하는 경우에 있어서도, 그 마찰력의 발생에 기인하는 선재 강도의 제한을 배제할 수 있다.

(3) 상기 (2)를 전제로 하여,

상기 피치 가공구의 회전 구동시에, 그 피치 가공구에 있어서의 외주면의 주변 속도를, 상기 선재의 송출 속도를 목표 값으로 하여, 그 선재의 송출 속도에 근접하게 한 것으로 하는 구성을 취할 수가 있다.

이것에 의하면, 회전체의 경우에 더하여, 피치 가공구도 같은 구성으로 되고, 피치 가공구가 마련되는 경우에 있어서도, 코일 스프링을 적확하게 성형할 수가 있고, 나아가서는, 피치 가공구의 외주면에 대한 선재의 슬립을 극력 억제하여, 그 선재의 외주면이 손상입는 것을 높은 확실성으로 억제할 수가 있다.

(4) 상기 선재를 코일형상으로 성형할 때에, 그 선재에 압접하여 그 선재를 성형하도록 코일 스프링의 축선방향으로 변위시킴으로써, 피치 가공을 행하는 축형상의 피치 가공구를 마련하고,

상기 피치 가공구를, 피치 가공구용 회전 구동원의 회전 구동력에 의해, 상기 선재의 송출에 수반하여, 그 피치 가공구에 있어서의 외주면 중, 그 선재와의 압접 부분이, 그 선재의 진행측과 같은 측을 향하여 이동하도록 회전 구동하는 구성을 취할 수가 있다.

이것에 의하면, 성형된 코일 스프링에 피치를 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 이 피치 가공구에 있어서도, 그 축선을 중심으로 하여 회전시키기 위해, 구동력으로서 피치 가공구 외주면과 선재와의 사이에서 마찰력을 발생시킬 필요가 없어지고, 피치 가공구를 마련하는 경우에 있어서도, 그 마찰력의 발생에 기인하는 선재 강도의 제한을 배제할 수가 있다.

(5) 상기 (4)를 전제로 하여,

상기 피치 가공구의 회전 구동시에, 그 피치 가공구에 있어서의 외주면의 주변 속도를, 상기 선재의 송출 속도를 목표 값으로 하여, 그 선재의 송출 속도에 근접하게 한 것으로 하는 구성을 취할 수가 있다.

이것에 의하면, 회전체의 경우에 더하여, 피치 가공구도 같은 구성으로 되고, 피치 가공구가 마련되는 경우에 있어서도, 코일 스프링을 적확하게 성형할 수가 있고, 나아가서는, 피치 가공구의 외주면에 대한 선재의 슬립을 극력 억제하여, 그 선재의 외주면이 손상입는 것을 높은 확실성으로 억제할 수가 있다.

상기 제2의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 있어서는,

송출되어 오는 선재를, 순차적으로 외주면에 압접시켜서 코일형상으로 성형하는 회전체가 구비되어 있는 코일 스프링 제조장치에 있어서,

상기 회전체에 회전 구동원이, 그 회전체를 그 회전체의 축선을 중심으로 하여 회전시키도록 연계되고,

상기 회전 구동원은, 상기 선재의 송출에 수반하여, 상기 회전체를 회전 구동하는 동시에, 그 회전체의 회전 구동에 관하여, 그 회전체에 있어서의 외주면 중, 그 선재와의 압접 부분이, 그 선재의 진행측과 같은 측으로 이동하도록 설정되어 있는 구성으로 되어 있다.

이 구성에 의해, 회전체를, 회전 구동원의 회전 구동력에 의해, 선재의 송출에 수반하여, 회전체에 있어서의 외주면 중, 그 선재와의 압접 부분이, 그 선재의 진행측을 향하여 이동하도록 회전 구동하게 되어, 전술한 코일 스프링 제조방법(제1의 발명)을 실시하는 코일 스프링 제조장치를 제공할 수 있다.

본 발명(제2의 발명)의 바람직한 구성 양태로서, 본 발명(제2의 발명)의 상기 구성을 전제로 하여, 다음의 양태를 취할 수가 있다.

(1) 상기 회전 구동원은, 상기 회전체에 있어서의 외주면의 주변 속도를, 상기 선재의 송출 속도를 목표 값으로 하여, 그 선재의 송출 속도에 근접하게 한 것으로 하도록 조정되어 있는 구성을 취할 수가 있다.

이것에 의하면, 상기 제1의 발명에 있어서의 (1)의 방법을 실시하는 코일 스프링 제조장치를 제공할 수가 있다.

(2) 상기 (1)을 전제로 하여,

상기 선재를 곧바로 송출하는 선재 가이드와, 그 선재 가이드에 서로 이웃하도록 하여 배치되어 그 선재 가이드로부터 송출되는 선재가 권회되는 권회 툴이 구비되어 있는 동시에, 상기 회전체가 1 개의 회전체로 구성되고,

상기 권회 툴이, 상기 선재 가이드로부터 송출되는 선재를 권회하는 원호형상의 외주면을 가지고,

상기 1 개의 회전체가, 상기 권회 툴에 있어서의 원호형상의 외주면에 상기 선재를 개재시켜 맞닿게 되도록 배치되어 있는 구성을 취할 수가 있다.

이것에 의하면, 통상의 크기의 코일 스프링을 성형함에 있어서, 선재 가이드가 선단, 1 개의 회전체, 권회 툴로서, 선재를 적확하게 코일 형상으로 감을 수가 있음은 물론, 성형해야 하는 코일 스프링의 지름이 극히 작은 것이라도, 복수 개의 회전체를 사용하는 경우와는 달리, 회전체끼리의 간섭이 문제가 되는 것을 없앨 수가 있다. 이 때문에, 극히 작은 지름을 이루는 코일 스프링을 성형하는 경우라도, 적확하게 성형할 수가 있다.

(3) 상기 (1)을 전제로 하여,

상기 선재를 코일 형상으로 성형할 때에, 그 선재에 압접하여 그 선재를 성형하도록 코일 스프링의 축선 방향으로 변위시킴으로써, 피치 가공을 행하는 축형상의 피치 가공구가 구비되고,

상기 피치 가공구에 피치 가공구용 회전 구동원이, 그 피치 가공구를 그 피치 가공구의 축선을 중심으로 하여 회전시키도록 연계되고,

상기 피치 가공구용 회전 구동원은, 상기 선재의 송출에 수반하여, 상기 피치 가공구를 회전 구동하는 동시에, 그 피치 가공구의 회전 구동에 관하여, 그 피치 가공구용에 있어서의 외주면 중, 그 선재와의 압접 부분이, 그 선재의 진행측과 같은 측으로 이동하도록 설정되어 있는 구성을 취할 수가 있다.

이것에 의하면, 상기 제1의 발명에 있어서의 (2)의 방법을 실시하는 코일 스프링 제조장치를 제공할 수가 있다.

(4) 상기 (3)을 전제로 하여,

상기 피치 가공구용 회전 구동원은, 상기 피치 가공구에 있어서의 외주면의 주변 속도를, 상기 선재의 송출 속도를 목표 값으로 하여, 그 선재의 송출 속도에 근접하게 한 것으로 하도록 조정되어 있는 구성을 취할 수가 있다.

이것에 의하면, 상기 제1의 발명에 있어서의 (3)의 방법을 실시하는 코일 스프링 제조장치를 제공할 수가 있다.

(5) 상기 선재를 코일 형상으로 성형할 때에, 그 선재에 압접하여 그 선재를 성형하도록 코일 스프링의 축선 방향으로 변위시킴으로써, 피치 가공을 행하는 축형상의 피치 가공구가 구비되고,

상기 피치 가공구에 피치 가공구용 회전 구동원이, 그 피치 가공구를 그 피치 가공구의 축선을 중심으로 하여 회전시키도록 연계되고,

상기 피치 가공구용 회전 구동원은, 상기 선재의 송출에 수반하여, 상기 피치 가공구를 회전 구동하는 동시에, 그 피치 가공구의 회전 구동에 관하여, 그 피치 가공구용에 있어서의 외주면 중, 그 선재와의 압접 부분이, 그 선재의 진행측과 같은 측으로 이동하도록 설정되어 있는 구성을 취할 수가 있다.

이것에 의하면, 상기 제1의 발명에 있어서의 (4)의 방법을 실시하는 코일 스프링 제조장치를 제공할 수가 있다.

(6) 상기 (5)를 전제로 하여,

상기 피치 가공구용 회전 구동원은, 상기 피치 가공구에 있어서의 외주면의 주변 속도를, 상기 선재의 송출 속도를 목표 값으로 하여, 그 선재의 송출 속도에 근접하게 한 것으로 하도록 조정되어 있는 구성을 취할 수가 있다.

이것에 의하면, 상기 제1의 발명에 있어서의 (5)의 방법을 실시하는 코일 스프링 제조장치를 제공할 수가 있다.

이상의 내용으로부터 본 발명에 의하면, 선재로서 여러 가지의 것을 사용하는 경우라도, 코일 스프링을 적확하게 성형할 수가 있는 코일 스프링 제조방법 및 코일 스프링 제조장치를 제공할 수 있다.

도 1은 제1 실시형태에 따른 코일 스프링 제조장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 정면도이다.
도 3은 제1 실시형태에 따른 코일 스프링 제조장치를 나타내는 전체 구성도이다.
도 4는 제1 실시형태에 있어서 사용되는 선재 가이드를 설명하는 분해 사시도이다.
도 5는 제1 실시형태에 따른 회전 롤러와 선재와의 관계를 나타내는 부분확대 사시도이다.
도 6은 제1 실시형태에 있어서의 코일 스프링 성형을 설명하는 설명도이다.
도 7은 비교례에 있어서의 코일 스프링 성형을 설명하는 설명도이다.
도 8은 본 발명을 설명하는 개념도이다.
도 9는 제1 실시형태와는 다른 양태에서의 코일 스프링 성형을 설명하는 설명도이다.
도 10은 도 9에 있어서의 코일 스프링 제조장치의 선재 가이드, 심금(芯金) 및 회전체의 배치, 구성 등을 나타내는 설명도이다.
도 11은 제1 실시형태에 따른 코일 스프링 제조장치의 제어례를 나타내는 플로 차트이다.
도 12는 제2 실시형태에 따른 코일 스프링 제조장치를 나타내는 전체 구성도이다.
도 13은 제2 실시형태에 따른 코일 스프링 제조장치의 제어례를 나타내는 플로 차트이다.
도 14는 제2 실시형태에 따른 코일 스프링 제조장치를 설명하는 설명도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 근거로 하여 설명한다.

먼저, 성형소재로서의 선재를 코일 스프링에 성형하는 코일 스프링 제조방법에 대하여 설명함에 앞서, 그 방법을 사용하는 코일 스프링 제조장치에 대해 설명한다.

코일 스프링 제조장치(1)는, 도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 이송 롤러(2a, 2b), 선재 가이드(3), 권회 툴로서의 심금(4), 회전체(코일 성형 가공구)로서의 회전 롤러(5), 피치 가공구(6)(도 1, 도 2에서는 도시 생략), 절단구(切斷具)로서의 커터(7)(도 1, 도 2에서는 도시 생략)를 구비하고 있다. 한 쌍의 이송 롤러(2a, 2b), 선재 가이드(3), 심금(4), 회전 롤러(5)는, 코일 스프링 제조장치(1)의 일방측으로부타 타방측(도 1 내지 도 3에 있어서, 좌측에서 우측)을 향하여 순서대로 배치되고, 피치 가공구(6)는 선재 가이드(3)의 상방에 배치되고, 커터(7)는 심금(4)의 상방에 배치되어 있다.

상기 한 쌍의 이송 롤러(2a, 2b)는, 선재(M)를 선재 가이드(3)를 향하여 송출하도록 상하 관계로 배치되어 있다. 한 쌍의 이송 롤러(2a, 2b)는, 그 각 회전축선(O1)이, 선재(M)의 송출방향(도 1 내지 도 3중, 우방향)을 가로지르는 방향(도 1 내지 도 3에 있어서, 지면 직각방향)을 향하게 되어 있고, 그 양 이송롤러(2a, 2b)의 주면은, 그 주면의 폭 방향을 회전축선(O1)의 방향을 향하면서 근접되어 있다. 이 이송롤러(2a, 2b)의 적어도 하나에 회전 구동원으로서의 서보 모터(8)가 연결되어 있고, 이 서보 모터(8)의 구동력에 의해 한 쌍의 이송롤러(2a, 2b)가 서로 상반되는 방향으로 회전되고, 그 한 쌍의 이송 롤러(2a, 2b)의 회전에 의해 그 양자(2a, 2b) 사이로부터 코일 스프링 제조장치(1)의 타방측을 향하여 선재(M)가 송출된다.

상기 선재 가이드(3)는, 한 쌍의 이송 롤러(2a, 2b)로부터 송출된 선재(M)를 곧바로 신장되게 가이드하도록, 도 4에 나타내는 바와 같이 한 쌍의 가이드 부재(9a, 9b)를 합한 구조로 되어 있다. 한 쌍의 가이드 부재(9a, 9b)의 각 맞춤 면(10a, 10b)에는 가이드 홈(11a, 11b)이 각각 형성되어 있고, 선재 가이드(3) 내부에는, 가이드 홈(11a, 11b)에 근거하여, 선재(M)가 거의 빠져나가기 위한 가이드 구멍(12)(도 6도 참조)이 형성된다.

상기 심금(4)은, 도 1 내지 도 3, 도 5, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 선재 가이드(3), 후술하는 회전 롤러(5)와 협동하여, 선재 가이드(3)로부터 송출되는 선재(M)를 소정의 코일 형상으로 성형하는 것이고, 이 심금(4)의 외주면에는, 성형시에 있어서, 선재(M)가 코일 형상으로 권회된다.

심금(4)은, 본 실시형태에 있어서는, 도시를 생략하는 부착 부재에 일체적으로 부착되어 있다. 이 심금(4)은, 축형상으로써, 상기 이송 롤러(2a, 2b)의 축선(O1)과 같은 방향으로 신장되고, 그 심금(4)의 선단부는, 선재 가이드(3)에 서로 이웃하면서, 그 선재 가이드(3)의 가이드 구멍(12) 선단 개구보다도 상방에 위치하도록 배치되어 있다. 이 심금(4)은, 도 6에 있어서의 정면에서 보아, 대략 반원형상으로 형성되어 있고, 이 심금(4)의 외주면은, 평탄면을 이룬 상태에서 선재 가이드(3) 측을 향하게 된 커터 안내면(13)과, 나머지 원호형상의 성형 가공면(14)을 가지고 있다. 성형 가공면(14)은, 선재 가이드(3)로부터 송출되는 선재(M)의 권회방향(도 6중, 반시계방향)을 향하여 순서대로, 제1 외주면부(14a), 제2 외주면부(14b)를 가지고 있고, 제2 외주면부(14b)의 곡률반경(R2)은, 제1 외주면부(14a)의 곡률반경(R1)보다도 크게 되어 있다.

또한, 이 심금(4)의 지름은, 성형해야 하는 코일 스프링의 내경에 따른 것으로 되어 있고, 성형해야 하는 코일 스프링의 내경을 극히 작게 하는 경우에는, 그것에 수반하여, 1 mm 이하의 극히 작은 지름을 가지는 심금(4)이 사용되는 일이 있다.

그리고 도 6에 있어서는, 선재 가이드(3)가 간략화되어 나타나 있다.

상기 회전 롤러(5)는, 선재 가이드(3)로부터 송출된 선재(M)를 심금(4)과 협동하여 만곡 성형하도록, 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 회전축(15), 베어링(16)을 개재시켜 베이스(17)에 마련되어 있다.

베이스(17)로서는, 띠판 형상의 부재가 사용되고, 그 베이스(17)는, 그 길이 방향을 코일 스프링 제조장치(1)의 신장방향(도 1 내지 도 3중, 좌우 방향)을 향한 상태하에서, 그 일단측이 상기 선재 가이드(3) 및 심금(4)에 근접하도록 배치되고, 그 타단측이 도시를 생략하는 부착 부재에 부착되어 있다. 베어링(16)은 베이스(17)의 일단측 상면에 고정되고, 그 베어링(16)의 축선(O2)은, 상기 이송롤러(2a, 2b)의 축선(O1)과 같은 방향으로 향하고 있다. 회전축(15)은, 베어링(16)을 관통한 상태에서 그 베어링(16)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 회전축(15)의 일단부에 회전 롤러(5)가 부착되고, 그 회전축(15)의 타단부에 풀리(18)가 부착되어 있다.

회전 롤러(5)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 그 외주면(5a)의 하부를 상기 선재 가이드(3)에 있어서의 가이드 구멍(12)의 선단 개구(P1)에 면하도록 하면서, 그 부분보다도 상측의 주면 부분(P2)을 상기 심금(4)의 제1 외주면부(14a)에 근접하도록 하여 배치되어 있다. 이로써, 이 회전 롤러(5)는, 전술한 심금(4) 및 선재 가이드(3)와 협동하여, 선재(M)의 송출에 수반하여, 그 선재(M)를 코일 형상으로 성형하게 된다.

구체적으로는, 선재(M)가 가이드 구멍(12)의 선단 개구부(P1)로부터 회전 롤러(5)에 있어서의 외주면 상의 점(P2)까지 유도된 상태에 있어서는, 선재(M)는, 회전 롤러(5)의 외주면(5a)에 압접되는 것에 근거하여, 제1 외주면부(14a)를 따르도록 만곡 성형된다. 이 선재(M)가 더 송출되어, 그 점(P1)과 (P2)에서 만곡 성형된 만곡 성형부분이, 선재(M)의 권회방향(도 6중, 반시계 방향)에 있어서의 제2 외주면부(14b)의 종단(P3)에 이르면, 제2 외주면부(14b)의 곡률반경(R2)이 제1 외주면부(14a)의 곡률반경(R1)보다도 큰 것에 근거하여, 그 제2 외주면부(14b)의 종단(P3)과 만곡 성형부분이 맞닿고, 그 만곡성형부분의 곡률반경이 약간 커진다. 이와 같은 성형이, 선재(M)의 송출에 수반하여, 순차 행해지고, 선재(M)는 코일형상으로 성형된다.

이 회전 롤러(5)의 외주면(5a)에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 안내홈(19)이 전주에 걸쳐서 형성되어 있다. 이 안내홈(19)은, 회전 롤러 외주면(5a)으로 유도된 선재(M)를 안내하는 기능을 가지고 있고, 선재(M)가 회전 롤러 외주면(5a) 상의 점(P2)(회전 롤러 외주면(5a)에 대한 선재(M)의 압접점)에 있을 때에는, 그 선재(M)의 일부가 안내홈(19)에 들어가고, 그 점(P2)에 있어서, 회전 롤러(5)와 심금(4)의 제1 외주면부가 선재(M)를 개재시켜 확실하게 맞닿아지게 되고, 그 후, 그 부분의 송출 방향이 점(P3)을 향하도록 안내된다. 이로써, 상술한 성형(선재(M)를 코일형상으로 성형하는 것)이 적확하게 행해지게 된다.

상기 회전축(15)의 풀리(18)에는, 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 회전 구동원으로서의 서보 모터(20)가 관련되어 있다. 서보 모터(20)는, 그 출력축(20a)을 상기 회전축(15)의 축선 방향 타단측과 같은 방향을 향하면서, 베이스(17)의 타단측 상면에 고정되고, 그 출력축(20a)에 풀리(21)가 부착되어 있다. 이 풀리(21)와 회전축(15)의 풀리(18)에 벨트(22)가 권회되고, 서보 모터(20)의 구동력이 회전축(15)을 개재시켜 회전 롤러(5)에 전달되게 되어 있다.

상기 피치 가공구(9)는, 코일 스프링을 성형함에 있어서, 그 코일 스프링에 피치를 수행하도록, 도 3에 나타내는 바와 같이, 축형상으로써 성형되어, 그 일단측 부분이, 성형해야 하는 코일 스프링의 비스듬히 상방으로부터 그 영역 내로 들어간 상태에서 배치되어 있다. 그 피치 가공구(6)는, 코일 스프링의 성형에 있어서, 그 피치 가공구(6) 전체가, 그 코일 스프링의 축선 방향에 있어서, 회전 롤러(5)의 안내홈(19)보다도 전방(도 3중, 지면 앞쪽 방향)으로 변위되고, 피치 가공구(6)의 외주면이 코일형상으로 감긴 선재(M)의 후측에 맞닿게된다. 이로써, 선재(M)가 순차적으로, 심금(4)에 권회됨에 수반하여, 성형해야 하는 코일 스프링에 있어서, 그 축선 방향으로 피치가 순차적으로 형성된다.

상기 커터(7)는, 소정 축선 방향 길이로 성형된 코일 스프링과, 그것에 연속되는 선재(M)를 절리(切離)하도록, 도 3에 나타내는 바와 같이, 왕복동 변환기구(23)를 개재시켜 회전 구동원으로서의 서보 모터(24)에 연결되어 있다. 커터(7)는, 서보 모터(24)의 구동력에 의해 커터(7)가 상하 방향으로 왕복동할 수 있게 되어 있고, 커터(7)가 하방으로 이동하였을 때에는, 커터(7)와 전술한 커터 안내면(13)이, 협동하여 심금(4)(점(P3)) 상의 선재(M)를 절단하고, 성형된 코일 스프링을 선재(M)로부터 절단하게 되어 있다.

이 코일 스프링 제조장치(1)에 있어서, 선재(M)로서, 여러 가지의 것을 사용할 수가 있다. 구체적으로는, 재질의 관점으로부터는, 스테인리스선, 피아노선 등으로 대표되는 스프링용 강선이나, 동선, 플래티넘선 등으로 대표되는 연선을 사용할 수가 있고, 지름의 관점으로부터는, 용도에 따라서 일반적인 0.3~5.0 mm의 범위인 것뿐만 아니라 예를 들어 0.3 mm 미만의 극소 지름의 것을 사용할 수가 있고, 나아가서는, 선재(M)로서, 심재(芯材)를 수지(예를 들어 폴리테트라 플루오로 에틸렌 등의 불소수지 등)에 의해 피복된 피복선을 사용할 수가 있다.

코일 스프링 제조장치(1)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 서보 모터(8, 20, 24)를 제어하도록, 제어 유닛(U)을 구비하고 있다.

이 때문에, 제어 유닛(U)에는, 조작 입력부(25)로부터의 입력 정보, 서보 모터(8)에 있어서의 인코더(26)로부터의 입력 정보(선재(M)의 이송 정보)가 입력되고, 그 제어 유닛(U)으로부터는, 서보 모터(8), 서보 모터(20), 서보 모터(24)에 대해 제어 신호가 출력되게 된다.

제어 유닛(U)에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 컴퓨터로서의 기능을 확보하도록, 기억부(27)와, 제어 연산부(28)가 구비되어 있다.

기억부(27)에는, 코일 스프링의 성형에 필요한 각종 프로그램, 설정 정보 등이 격납되어 있고, 이들 각종 프로그램 등은, 필요에 따라서, 제어 연산부(28)에 의해 판독되게 된다. 또한, 필요한 정보가 적절히 기억된다.

제어 연산부(28)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 기억부(27)로부터 판독된 프로그램의 전개에 근거하여, 설정부(29)와, 제어부(30)로서 기능한다.

설정부(29)는, 소정의 코일 스프링을 성형함에 있어서의 선재(M)의 송출 길이, 이송 롤러(2a, 2b)에 의한 선재(M)의 송출 속도, 회전 롤러 외주면(5a)의 주변 속도를 설정하게 되고, 제어부(30)는, 각종 프로그램하에서, 설정부(29)에 있어서의 설정 정보에 근거하여, 각종 제어 신호를 서보 모터(8), 서보 모터(20), 서보 모터(24)에 출력하게 된다.

다음으로, 본 실시형태에 따른 코일 스프링 제조장치(1)의 구체적 작용을, 그 코일 스프링 제조장치(1)에 있어서 사용되는 코일 스프링 제조방법과 함께 설명한다.

선재(M)가 소정의 코일 스프링으로 성형되면, 그 소정의 코일 스프링과, 그것에 연속되는 선재(M)가, 점(P3)(도 6 참조)에 있어서 절단되고, 그 선재(M)의 절단 단은, 새로운 코일 스프링을 위한 제조 개시 단이 된다. 이 때문에, 아래의 설명에 있어서는, 선재 가이드(3)로부터 인출된 선재(M)가, 심금(4)과 회전 롤러(5)와의 사이를 통과하고, 그 선단이 점(P3)에 이르고 있는 상태를 개시점으로 한다.

코일 스프링 제조장치(1)가, 새로운 코일 스프링의 성형을 개시해야 한다고 판단하였을 때에는, 한 쌍의 이송 롤러(2a, 2b)가 회전 구동되어, 선재(M)가 선재 가이드 측으로 송출되게 되고, 그 송출된 선재(M)는, 선재 가이드(3)와 심금(4)과 회전 롤러(5)에 의해, 순차적으로 만곡 성형되어, 코일 형상이 된다(도 6 참조). 이때, 본 실시 형태에 있어서는, 피치 가공을 행하게 되어 있고, 피치 가공구(6)가, 성형해야 하는 코일 스프링의 축선 방향으로 변위된다.

이후, 코일 스프링 제조장치(1)가, 한 쌍의 이송 롤러(2a, 2b)의 회전에 의해 선재(M)가 소정 길이만큼 송출되어 소정의 코일 스프링이 성형 되었다고 판단되면, 한 쌍의 이송 롤러(2a, 2b)의 회전 구동이 정지되고, 이어서, 심금(4)(점(P3)) 상에 올려져 있는 선재(M)가 커터(7)에 의해 절단된다.

이 경우, 본 실시 형태에 있어서는, 회전 롤러(5)가, 이송 롤러(2a, 2b)의 회전 구동과 동기하여 회전 구동된다. 이 본 실시 형태의 양태를, 비교례로서, 회전 롤러(5)가 회전 구동원에 의해 구동되지 않고 간단히 지지구(31)에 지지 핀(32)을 개재시켜 회전이 자유롭게 지지되어 있는 양태의 것(도 7 참조)과의 비교 상에서 상세하게 설명한다. 그리고 비교례를 나타내는 도 7에 있어서는, 본 실시 형태와 동일 구성 요소에 대해서는 동일 부호가 붙여져 있다.

(1) 비교례의 양태의 경우(도 7 참조)

선재 가이드(3)로부터 인출되어 있는 선재(M)가 회전 롤러(5)의 외주면에 압접되어 있는 상태하에서, 한 쌍의 이송 롤러(2a, 2b)에 의해 선재(M)가 송출되면, 그 선재(M)의 이동에 수반하여, 도 8에 나타내는 바와 같이, 선재(M)와 회전 롤러(5)의 외주면과의 사이에 마찰력이 생기게 되는데, 그 마찰력이, 지지 핀(32)에 대한 회전 롤러(5)의 최대 정지 마찰력을 넘지 않는 한, 선재(M)는 회전 롤러(5)의 외주면에 대하여 슬립하여 이동하고, 회전 롤러(5)는 회전하지 않는다. 이 때문에, 이 비교례의 양태하에서, 회전 롤러(5)의 회전에 근거하는 저 마찰력(운동 마찰력)을 이용하기 위해서는, 선재(M)와 회전 롤러(5) 외주면과의 사이의 마찰력이, 지지 핀(32)에 대한 회전 롤러(5)의 최대 정지 마찰력을 넘어, 지지구에 대하여 회전 롤러(5)가 회전 상태가 되지 않으면 안 되며, 이 회전 상태로 되어 비로소, 그때의 운동 마찰력(저 마찰력)을 이용할 수 있게 된다. 이것으로부터, 선재(M)는, 지지 핀(32)에 대하여 회전 롤러(5)가 회전할 때까지(지지 핀(32)에 대한 회전체의 마찰력이 최대 정지 마찰력을 거쳐 운동 마찰력이 될 때까지) 견딜 수 있는 강도를 가지는 것이 아니면 안 되고, 선재(M)로서, 그와 같은 강도를 갖지 않은 것을 사용한 경우에는, 제품으로서의 코일 스프링이 저품질인 것으로 되거나, 좌굴 등에 의해 코일 스프링의 성형 자체가 곤란해 질 우려가 있다.

이 때문에, 선재(M)로서, 전술한 연선, 나아가서는, 선재(M)의 지름이 0.3 mm 미만인 것 등, 선재 강도가 특별히 낮은 것에 대해서는, 좌굴 등의 발생에 의해, 코일 스프링을 성형하는 것은 용이하지 않다.

또한, 지지 핀(32)에 대한 회전 롤러(5)의 마찰력이 최대 정지 마찰력이 될 때까지는, 회전 롤러(5) 외주면에 대한 선재(M)가 슬립하게 되고, 그 슬립에 근거하여 선재(M)의 외주면에 손상이 갈 우려가 있다. 이 때문에, 선재(M)가, 심재를 수지 코팅한 피복선인 경우에 대해서는, 그 피막에 있어서, 슬립에 근거하는 손상입음을 요인으로 한 박리를 일으킬 우려가 있다. 특히, 회전 롤러(5)의 외주면에 안내 홈(본 실시 형태에 있어서의 안내홈(19)에 상당)이 형성되어 있는 경우에는, 피복선의 외주면에 안내 홈(19) 개구연 등이 국부적으로 작용하고, 그 사이에서 발생하는 슬립에 의해, 상기 피막의 박리가 촉진될 우려가 있다.

(2) 본 실시 형태의 양태의 경우(도 6 참조)

(i) 이것에 대하여, 본 실시 형태에 있어서는, 회전 롤러(5)가, 이송 롤러(2a, 2b)의 회전 구동에 동기하여, 서보 모터(20)에 의해, 회전 롤러 외주면(5a) 중 선재(M)와의 압접 부분이 선재(M)의 진행측과 같은 측으로 이동하도록 회전 구동(도 6중, 시계 방향으로 회전 구동)된다. 이 때문에, 본 실시 형태에 있어서는, 구동력으로서, 선재(M)와 회전 롤러(5)의 외주면(5a)과의 사이의 마찰력을 최대 정지 마찰력으로까지 올릴 필요가 없어지고, 도 8에 나타내는 바와 같이, 회전 롤러(5) 외주면에 대한 선재(M)의 마찰력을 대폭 줄일 수가 있어, 선재(M)로서의 필요 강도는, 비교례의 양태의 경우에 비하여, 현저하게 낮게 할 수가 있다.

(ii) 특히, 회전 롤러(5)의 회전 구동시에, 그 회전 롤러 외주면(5a)의 주변 속도를, 선재(M)의 송출 속도를 목표 값으로 하여, 그 선재(M)의 송출 속도로 할 수 있을 정도로 근접하게 한 경우(가장 바람직하게는, 선재(M)의 송출 속도와 회전 롤러 외주면(5a)의 주변 속도를 동등하게 하는 경우)에는, 선재(M)와 회전 롤러 외주면(5a)이 슬립하는 것을 거의 없앨 수가 있고, 선재(M)에 관하여, 지지구에 대하여 회전 롤러(5)가 회전하기 시작할 때까지(지지구 회전체의 마찰력이 최대 정지 마찰력을 거쳐 운동 마찰력이 될 때까지) 견딜 수 있는 강도를 가지는 것이 필요하지 않게 될 뿐만 아니라, 전술한 지지 핀(32)에 대하여 회전하는 회전 롤러(5)의 회전 저항력(운동 마찰력)을 넘는 강도조차도 필요하지 않게 되어, 극히 낮은 강도의 선재(M)를 사용하는 경우라 하더라도 코일 스프링을 제조할 수 있게 된다.

(iii) 이 때문에, 선재(M)로서, 전술한 연선, 나아가서는, 선재(M)의 지름이 0.3 mm 미만인 것 등, 선재 강도가 특별히 낮은 것을 사용하는 경우라도, 그 선재(M)를 좌굴 등을 일으키는 일 없이, 적확하게 코일 스프링으로서 성형할 수가 있다.

(iv) 이 경우, 선재(M)로서, 지름이 0.3 mm 미만인 것을 사용하여, 1 mm 전후의 내경을 가지는 코일 스프링을 성형한 경우, 그 코일 스프링을 컨텍트 프로브, 카테테르(catheter) 등으로서 사용할 수 있는데, 이와 같은 극소 지름의 코일 스프링을 성형함에 있어서는, 회전 롤러(5)가 1 개만 마련된 전술한 코일 스프링 제조장치(1)(도 1 내지 도 3, 도 6 참조)를 사용하는 것이 바람직하다. 회전 롤러(5)가 1 개인 경우에는, 성형해야 하는 코일 스프링의 지름이 작아져도, 회전 롤러(5)를 복수 개(일반적으로는 2 개) 마련하도록 코일 스프링 제조장치(특허문헌 1의 도 1 참조)의 경우와는 달리, 회전 롤러(5)끼리의 간섭 문제가 일어나지 않기 때문이다.

도 9, 도 10으로 구체적으로 설명한다. 도 9, 도 10에는, 2 개의 회전 롤러(4)를 구비한 코일 스프링 제조장치(1)가 나타나 있다. 이 코일 스프링 제조장치(1)에 있어서도, 전술한 코일 스프링 제조장치(1)(도 1 내지 도 3, 도 6)와 같은 구성 요소가 구비되어 있고, 동일 구성 요소에 대해서는 동일 부호가 붙여져 있다.

이 코일 스프링 제조장치(1)에 있어서는, 성형해야 하는 코일 스프링의 축선을 통과하는 수평선에 대하여 2 개의 회전 롤러(5)가 상하 대략 45도의 각도로 각각 배치되고, 그 각 회전 롤러(5)에 대하여 선재(M)가 만곡된 상태에서 압접되게 되어 있다. 이로써, 이 코일 스프링 제조장치(1)에 있어서도, 선재(M)에 대한 2 개의 회전 롤러(5)에 의한 압접점(P2-1, P2-2)과, 선재(M)에 대한 선재 가이드(3)의 가이드 구멍(12) 선단 개구에서의 점(P1)에 의해(3 점), 선재(M)를 코일 스프링에 적확하게 성형할 수가 있다(도 10에 있어서는, 커터(7) 및 피치 가공구(6)에 대해서는 도시 생략). 물론 이 경우도, 2 개의 회전 롤러(5)가, 상기와 같은 서보 모터(20)에 의해 회전 구동되는 경우에는, 선재(M)로서, 강도가 약한 것을 사용하는 경우라도, 그와 같은 선재(M)를 코일 스프링으로 성형할 수가 있다.

그러나 선재(M)로서, 예를 들어, 지름이 0.3 mm 미만인 것을 사용하여, 각 회전 롤러(5)의 지름과 동등 이하의 지름의 코일 스프링을 성형하는 경우에는, 성형해야 하는 코일 스프링의 지름이 작아짐에 수반하여, 심금(4)의 지름을 작게 할 수가 있으나, 2 개의 각 회전 롤러(5)의 외경을 그다지 작게 할 수가 없는 한편, 그 2 개의 회전 롤러(5)의 배치 관계(수평선에 대하여 상하 대략 45도의 각도 위치로부터 각각 선재(M)에 압접)를, 성형해야 하는 코일 스프링의 지름이 작아지지만 변경할 수 없다. 이 때문에, 상기 2 개의 회전 롤러(5)를 구비하는 코일 스프링 제조장치에 있어서는, 성형해야 하는 코일 스프링의 지름을 작게 하는 것에 수반하여, 양 회전 롤러(5)가 간섭할 가능성이 높아지게 된다(도 10중, 양 롤러(5, 5) 사이의 화살표로 나타내는 간격을 참조). 이것으로부터, 상기와 같은 회전 롤러(5)의 지름과 동등 이하의 지름을 형성하는 코일 스프링을 성형하는 경우에는, 전술한 코일 스프링 성형장치(1)(도 1 내지 도 3, 도 6 참조)를 사용하는 것이 바람직하다.

(v) 또한, 회전 롤러 외주면(5a)의 주변 속도를 선재(M)의 송출 속도로 거의 동등하게 하는 경우에는, 회전 롤러 외주면(5a)에 대한 선재(M)의 슬립을 거의 없앨 수 있고, 슬립에 근거하는 선재(M) 외주면의 손상입음을 방지할 수 있게 된다. 이것에 수반하여, 선재가 피복선인 경우에는, 슬립에 근거하는 손상입음을 요인으로 한 피막의 박리를 방지할 수 있고, 회전 롤러 외주면(5a)에 안내홈(19)이 형성되어 있는 하에서는, 그 안내홈(19)에 근거하는 피복선에 있어서의 피막의 박리를 방지할 수 있다.

다음으로, 본 실시 형태에 따른 코일 스프링 제조방법 및 그 코일 스프링 제조방법을 사용하는 코일 스프링 제조장치(1)의 구체적 작용을, 제어 유닛(U)의 제어례를 나타내는 도 11의 플로 차트 하에서, 보다 구체적으로 설명한다. 그리고 S는 스텝을 나타낸다. 또한, 설명에 있어서는, 전술한 바와 같이, 선재(M)의 선단이 점(P3)에 있는 상태를 개시 시점으로 한다.

코일 스프링 제조장치(1)가 기동되면, S1에 있어서, 이송 롤러(2a, 2b)에 의한 1 회당의 선재(M)의 이송 길이, 이송 롤러(2a, 2b)에 의한 선재(M)의 이송 속도, 회전 롤러 외주면(5a)의 주변 속도(이송 롤러(2a, 2b)에 의한 선재(M)의 이송 속도에 거의 동등한 속도) 등의 각종 정보가 판독되고, 그 판독을 마치면, S2에 있어서, 이송 롤러(2a, 2b) 및 회전 롤러(5)의 각 회전이 동시에 개시된다. 이 경우, 이송 롤러(2a, 2b)에 의한 선재(M)의 이송 속도와 회전 롤러(5)에 있어서의 외주면(5a)의 주변 속도가 거의 동등하게 되어 있고, 회전 롤러 외주면(5a)에 대한 선재(M)의 마찰력을 거의 없앨 수가 있다. 이 때문에, 선재(M)로서, 통상의 지름(통상의 강도)인 것뿐만 아니라, 선재 강도가 낮은 것, 특히 성형해야 하는 코일 스프링의 지름이 극히 작게 될 때에 사용하는 것도 포함하고, 여러 가지의 것을 성형할 수 있게 된다.

다음의 S3에 있어서는, 서보 모터(8)에 있어서의 인코더(26)로부터의 출력 신호에 근거하여, 이송 롤러(2a, 2b)가 선재(M)를 소정 길이만큼 송출되었는지의 여부가 판별된다. 소정 축선 길이의 코일 스프링이 성형되었는지의 여부를 판단하기 때문이다. 이 S3가 NO 일 때에는, 이 S3의 판별이 반복되고, 코일 스프링의 성형이 속행되는 한편, S3가 YES일 때에는, S4에 있어서, 이송 롤러(2a, 2b) 및 회전 롤러(5)의 회전 구동이 정지된다. 소정 축선 길이의 코일 스프링이 성형되었다고 판단하였기 때문이다.

계속하여, S5에 있어서, 커터(7)가 하강동(下降動)되고, 커터(7)와 심금(4)(커터 안내면(13))은, 협동하여 성형된 코일 스프링과 그것에 연속되는 선재(M)를 절단한다. 이 S5가 종료되면, 다음의 코일 스프링을 성형하도록 상기 S2로 리턴된다.

도 12, 도 13은 제2 실시 형태, 도 14는 제3 실시 형태를 나타낸다. 이 각 실시 형태에 있어서, 상기 제1 실시 형태와 동일 구성요소에 대해서는, 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

도 12, 도 13에 나타내는 제2 실시 형태에 있어서는, 피치 가공구(6)는, 성형해야 하는 코일 스프링의 축선 방향으로 변위동(變位動)될 뿐만 아니라, 그 피치 가공구(6)의 축선(O3)을 중심으로 하여 회전 구동되게 되어 있다.

구체적으로는, 피치 가공구(6)에 피치 가공구용 서보 모터(S3)가, 그 피치 가공구(6)를 그 축선(O3)을 중심으로 하여 회전시키도록 연계되고, 그 서보 모터(S3)는, 선재(M)의 송출에 수반하여 피치 가공구(6)를 회전 구동하는 동시에, 그 피치 가공구(6)의 회전 구동에 관하여, 피치 가공구(6)에 있어서의 외주면 중, 선재(M)와의 압접 부분이, 그 선재(M)의 진행측과 같은 측으로 이동하도록 설정되어 있다. 게다가, 피치 가공구(6)에 있어서의 외주면의 주변 속도도, 이송 롤러(2a, 2b)에 의한 선재(M)의 송출 속도에 거의 동등하게 설정되어 있다.

이것에 의하여, 성형된 코일 스프링에 피치를 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 이 피치 가공구(6)에 있어서도, 그 축선(O3)을 중심으로 하여 회전시키기 위해 구동력으로서, 피치 가공구(6) 외주면과 선재(M)와의 사이에서 마찰력을 발생시킬 필요가 없어지고, 피치 가공구(6)를 마련하는 경우에 있어서도, 그 마찰력의 발생에 기인하는 선재(M) 강도의 문제를 배제할 수 있다.

도 13은, 제2 실시 형태에 따른 제어 유닛(U)의 제어례를 나타내는 플로 차트를 나타내고 있다. 그 내용은, 기본적으로는, 상기 제1 실시 형태에 있어서의 플로차트(도 11 참조)와 같게 되어 있는데, 피치 가공구(6)의 동작이 추가되어 있다. 이 때문에, 제2 실시 형태에 따른 플로 차트에 대해서는, 제1 실시 형태에 따른 플로 차트의 스텝과 상위하는 스텝에 관하여, 그 스텝 부호에 「′」를 붙여 설명한다.

먼저, 최초의 S1′에 있어서는, 각종 정보로서, 전술한 제1 실시 형태의 것 외에, 피치 가공구(6) 외주면에 있어서의 그 축선을 중심으로 한 주변 속도(이송 롤러(2a, 2b)에 의한 선재(M)의 이송 속도에 거의 동등하게 설정)도 판독되고, S2′에 있어서, 이송 롤러(2a, 2b), 회전 롤러(5) 및 피치 가공구(6)의 회전이 개시되고, 선재(M)에 대하여 코일 스프링 성형이 개시된다. 이 경우, 회전 롤러(5) 외주면의 주변 속도 및 피치 가공구(6) 외주면의 주변 속도가 이송 롤러(2a, 2b)에 의한 선재(M)의 이송 속도에 거의 동등한 것으로부터, 회전 롤러(5)뿐만 아니라, 피치 가공구(6)에 대해서도, 그 외주면과 선재(M)와의 사이의 마찰력을 상당히 낮게 억제할 수가 있다.

상기 S2′의 처리를 마치고, 다음의 S3의 판별에 있어서, 선재(M)가 소정 길이만큼 송출되어 소정 축선 길이의 코일 스프링이 성형되었다고 판단되면, S4′로 진행하고, 그 S4′에 있어서, 이송 롤러(2a, 2b), 회전 롤러(5) 및 피치 가공구(6)의 회전 구동이 정지된다. 그리고 다음의 S5에 있어서, 성형된 코일 스프링과 그것에 이어지는 선재(M)가 절단된 후, 새로운 코일 스프링을 제조하도록 상기 S2′로 리턴된다.

도 14에 나타내는 제3 실시 형태는, 제1 실시 형태에 따른 코일 스프링 제조 장치(1)의 변형례를 나타낸다.

이 제3 실시 형태에 따른 코일 스프링 제조장치(1)에 있어서는, 원주형상의 심금(4)이, 선재 가이드(3)로부터의 선재(M)의 송출 방향(도 14중, 우방향)을 가로지르도록 배설되고, 그 심금(4)은, 그 축선을 중심으로 하여 회전 가능하게 부착 부재(도시 생략)가 지지되어 있다. 이 심금(4)의 외주면에 회전 롤러(5)가, 선재 가이드(3)로부터 송출된 선재(M)를 개재시켜 맞닿게 되어 있다. 이 때문에, 회전 롤러(5)가 그 축선을 중심으로 하여 회전 구동되면, 심금(4)이 그 축선을 중심으로 하여, 회전 롤러(5)와는 반대 방향으로 회전되게 되고, 이로써, 선재 가이드(3)로부터 송출된 선재(M)는, 코일 형상으로 성형되고, 그 코일 형상으로 성형된 선재(M)가 심금(4)의 외주면에 권회되게 된다(코일 스프링의 성형). 그 후, 선재(M)가, 소정 축선 길이가 될 때까지 코일 형상으로 성형되면, 회전 롤러(5)의 회전 구동이 정지되고, 그 코일 형상으로 성형된 선재와, 그것에 연속되는 선재가 커터(7)에 의해 절리된다.

이 경우, 심금(4)을 회전 구동원에 의해 독립적으로 회전 구동하고, 그 심금(4) 외주면의 주변 속도를 회전 롤러 외주면(5a)의 주변 속도에 동등하게 하여도 좋다.

이상 실시 형태에 대하여 설명하였는데 본 발명에 있어서는, 다음과 같은 양태를 포함한다.

(1) 한 쌍의 가이드 부재(9a, 9b) 중 한쪽 가이드 부재(9a(9b))의 맞춤면(10a(10b))에만 가이드 홈(11a(11b))을 형성하고, 그 가이드 홈(11a(11b))에 의해 선재 가이드(3) 내부에 있어서 가이드 구멍(12)을 구성하는 것.

(2) 선재 가이드(3)로서, 일체 성형물이 가이드 구멍(12)으로서 관통구멍을 가지는 것을 사용하는 것.

(3) 회전체로서, 회전축(15) 등을 사용하는 것.

(4) 피치 가공구의 배치를, 성형해야 하는 코일 스프링의 권회 방향에 따라서 결정하는 것. 즉, 성형해야 하는 코일 스프링이 우권(右卷) 스프링의 경우에는, 비스듬히 상방으로부터, 그 성형해야 하는 코일 스프링 내에 진입시키고(도 1 내지 도 3 참조), 성형해야 하는 코일 스프링이 좌측 감은 스프링의 경우에는, 비스듬히 하방에서, 그 성형해야 하는 코일 스프링 내에 진입시키는 것.

이것에 수반하여, 성형해야 하는 코일 스프링이 좌권(左卷) 스프링의 경우에는, 커터(7)는, 그 성형해야 하는 코일 스프링의 하방측에 배치되게 된다.

1: 코일 스프링 제조장치
2a, 2b: 이송 롤러
3: 선재 가이드
4: 심금 (권회 툴)
5: 회전 롤러 (회전체)
5a: 회전 롤러의 외주면
6: 피치 가공구
8: 서보 모터 (회전 구동원)
20: 서보 모터 (회전 구동원)
33: 서보 모터 (피치 가공구용 회전 구동원)
O1: 회전 롤러의 축선
O3: 피치 가공구의 축선
U: 제어 유닛

Claims (21)

1. 송출되어 오는 선재를 코일 성형 가공구로서의 회전체의 외주면에 순차적으로 압접시킴으로써, 그 선재를 코일 형상으로 성형하는 코일 스프링 제조방법에 있어서,
   상기 선재의 송출에 수반하여, 상기 회전체를, 회전 구동원의 회전 구동력에 의해, 그 회전체에 있어서의 외주면 중, 그 선재와의 압접 부분이, 그 선재의 진행측과 같은 측을 향하여 이동하도록 회전 구동하고,
   상기 회전체의 회전 구동시에, 그 회전체에 있어서의 외주면의 주변 속도를, 상기 선재의 송출 속도에 동등하게 하는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 송출되어 오는 선재로서, 0.3 mm 미만의 소정 지름인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 선재를 코일 형상으로 성형할 때에, 그 선재에 압접하여 그 선재를 성형해야 하는 코일 스프링의 축선 방향으로 변위시킴으로써, 피치 가공을 행하는 축형상의 피치 가공구를 마련하고,
   상기 피치 가공구를, 피치 가공구용 회전 구동원의 회전 구동력에 의해, 상기 선재의 송출에 수반하여, 그 피치 가공구에 있어서의 외주면 중, 그 선재와의 압접 부분이, 그 선재의 진행측과 같은 측을 향하여 이동하도록 회전 구동하는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 피치 가공구의 회전 구동시에, 그 피치 가공구에 있어서의 외주면의 주변 속도를, 상기 선재의 송출 속도에 동등하게 하는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조방법.
5. 송출되어 오는 선재를 코일 성형 가공구로서의 회전체의 외주면에 순차적으로 압접시킴으로써, 그 선재를 코일 형상으로 성형하는 코일 스프링 제조방법에 있어서,
   상기 선재의 송출에 수반하여, 상기 회전체를, 회전 구동원의 회전 구동력에 의해, 그 회전체에 있어서의 외주면 중, 그 선재와의 압접 부분이, 그 선재의 진행측과 같은 측을 향하여 이동하도록 회전 구동하고,
   상기 선재를 코일 형상으로 성형할 때에, 그 선재에 압접하여 그 선재를 성형해야 하는 코일 스프링의 축선 방향으로 변위시킴으로써, 피치 가공을 행하는 축형상의 피치 가공구를 마련하고,
   상기 피치 가공구를, 피치 가공구용 회전 구동원의 회전 구동력에 의해, 상기 선재의 송출에 수반하여, 그 피치 가공구에 있어서의 외주면 중, 그 선재와의 압접 부분이, 그 선재의 진행측과 같은 측을 향하여 이동하도록 회전 구동하는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 피치 가공구의 회전 구동시에, 그 피치 가공구에 있어서의 외주면의 주변 속도를, 상기 선재의 송출 속도에 동등하게 하는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조방법.
7. 송출되어 오는 선재를, 순차적으로, 외주면에 압접시켜서 코일형상으로 성형하는 회전체가 구비되어 있는 코일 스프링 제조장치에 있어서,
   상기 회전체에 회전 구동원이, 그 회전체를 그 회전체의 축선을 중심으로 하여 회전시키도록 연계되고,
   상기 회전 구동원은, 상기 선재의 송출에 수반하여, 상기 회전체를 회전 구동하는 동시에, 그 회전체의 회전 구동에 관하여, 그 회전체에 있어서의 외주면중, 그 선재와의 압접 부분이, 그 선재의 진행측과 같은 측으로 이동하도록 설정되고,
   상기 회전 구동원은, 상기 회전체에 있어서의 외주면의 주변 속도를, 상기 선재의 송출 속도에 동등하게 하도록 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 송출되어 오는 선재가, 0.3 mm 미만의 소정 지름인 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 선재를 곧바로 송출하는 선재 가이드와, 그 선재 가이드에 서로 이웃하도록 하여 배치되어 그 선재 가이드로부터 송출되는 선재가 선회되는 권회 툴이 구비되어 있는 동시에, 상기 회전체가 1 개의 회전체로 구성되고,
   상기 권회 툴이, 상기 선재 가이드로부터 송출되는 선재를 권회하는 원호형상의 외주면을 가지고,
   상기 1 개의 회전체가, 상기 권회 툴에 있어서의 원호형상의 외주면에 상기 선재를 개재시켜 맞닿게 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조장치.
10. 제7항에 있어서,
    상기 선재를 코일 형상으로 성형할 때에, 그 선재에 압접하여 그 선재를 성형해야 하는 코일 스프링의 축선 방향으로 변위시킴으로써, 피치 가공을 행하는 축형상의 피치 가공구가 구비되고,
    상기 피치 가공구에 피치 가공구용 회전 구동원이, 그 피치 가공구를 그 피치 가공구의 축선을 중심으로 하여 회전시키도록 연계되고,
    상기 피치 가공구용 회전 구동원은, 상기 선재의 송출에 수반하여, 상기 피치 가공구를 회전 구동하는 동시에, 그 피치 가공구의 회전 구동에 관하여, 그 피치 가공구용에 있어서의 외주면중, 그 선재와의 압접 부분이, 그 선재의 진행측과 같은 측으로 이동하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 피치 가공구용 회전 구동원은, 상기 피치 가공구에 있어서의 외주면의 주변 속도를, 상기 선재의 송출 속도에 동등하게 하도록 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조장치.
12. 송출되어 오는 선재를, 순차적으로, 외주면에 압접시켜서 코일형상으로 성형하는 회전체가 구비되어 있는 코일 스프링 제조장치에 있어서,
    상기 회전체에 회전 구동원이, 그 회전체를 그 회전체의 축선을 중심으로 하여 회전시키도록 연계되고,
    상기 회전 구동원은, 상기 선재의 송출에 수반하여, 상기 회전체를 회전 구동하는 동시에, 그 회전체의 회전 구동에 관하여, 그 회전체에 있어서의 외주면중, 그 선재와의 압접 부분이, 그 선재의 진행측과 같은 측으로 이동하도록 설정되고,
    상기 선재를 코일 형상으로 성형할 때에, 그 선재에 압접하여 그 선재를 성형해야 하는 코일 스프링의 축선 방향으로 변위시킴으로써, 피치 가공을 행하는 축형상의 피치 가공구가 구비되고,
    상기 피치 가공구에 피치 가공구용 회전 구동원이, 그 피치 가공구를 그 피치 가공구의 축선을 중심으로 하여 회전시키도록 연계되고,
    상기 피치 가공구용 회전 구동원은, 상기 선재의 송출에 수반하여, 상기 피치 가공구를 회전 구동하는 동시에, 그 피치 가공구의 회전 구동에 관하여, 그 피치 가공구용에 있어서의 외주면중, 그 선재와의 압접 부분이, 그 선재의 진행측과 같은 측으로 이동하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 피치 가공구용 회전 구동원은, 상기 피치 가공구에 있어서의 외주면의 주변 속도를, 상기 선재의 송출 속도에 동등하게 하도록 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조장치.
14. 제2항에 있어서,
    상기 회전체로서, 1 개를 준비하고,
    상기 송출되어 오는 선재를 상기 1 개의 회전체의 외주면에 순차적으로 압접시킴으로써, 그 선재를 코일 형상으로 성형하는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조방법.
15. 제9항에 있어서,
    상기 송출되어 오는 선재가, 0.3 mm 미만의 소정 지름인 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조장치.
16. 제1항에 있어서,
    상기 회전체로서, 1 개의 회전체만을 사용하는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 선재를 곧바로 송출하는 선재 가이드를 마련하여, 그 선재 가이드로부터 송출되는 선재를 상기 회전체의 외주면에 압접하는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조방법.
18. 제17항에 있어서,
    비회전체상태로 구비되는 권회 툴을 마련하여, 그 권회 툴에, 상기 선재 가이드로부터 송출되는 선재를, 그 선재 가이드와 상기 회전체를 이용하여 권회하는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조방법.
19. 제7항에 있어서,
    상기 회전체가 1 개의 회전체만으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조장치.
20. 제19항에 있어서,
    상기 선재를 곧바로 송출하는 선재 가이드가 구비되고,
    상기 선재 가이드로부터 송출되는 선재가, 상기 회전체의 외주면에 압접하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조장치.
21. 제20항에 있어서,
    비회전체상태로 상기 선재 가이드에 서로 이웃하도록 하여 배치되어, 상기 선재 가이드로부터 송출되는 선재가, 그 선재 가이드와 상기 회전체를 이용하여 권회되는 권회 툴이 구비되고,
    상기 권회 툴이, 상기 선재 가이드로부터 송출되는 선재를 권회하는 원호형상의 외주면을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 제조장치.

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