(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状のばね線材に左曲部及び右曲部を有する複数のＺ型折曲部を順次連ねて形成することによってスプリング材とする折曲工程と、
複数本のスプリング材を連結して面状のクッションスプリングとする連結工程と
を経るクッションスプリングの製造方法であって、
折曲工程において、左曲部及び右曲部をそれぞれのＺ型折曲部ごとに同時に折り曲げることにより、ばね線材における左曲部の長手方向一端側に連続する棒状部と、ばね線材における右曲部の長手方向他端側に連続する棒状部とが、当該Ｚ型折曲部の折り曲げ時を通じて平行な位置関係を保つようにするとともに、
左曲部を、
ばね線材における左曲部を形成する部分に内接して左曲部の折曲半径を規制するための左曲用中心ピンと、
ばね線材における左曲部を形成する部分の長手方向一端側に連続する棒状部に外接して当該棒状部が外側に広がらないようにするための左曲用固定片と、
ばね線材における左曲部を形成する部分に外接しながら回転移動するための左曲用回動ピンと、
で形成し、
右曲部を、
ばね線材に対して右曲部を形成する部分に内接して右曲部の折曲半径を規制するための右曲用中心ピンと、
ばね線材における右曲部を形成する部分の長手方向他端側に連続する棒状部に外接して当該棒状部が外側に広がらないようにするための右曲用固定ピンと、
ばね線材における右曲部を形成する部分に外接しながら回転移動するための右曲用回動ピンと、
で形成する
ことを特徴とするクッションスプリングの製造方法。
【請求項２】
折曲工程において、左曲部及び右曲部の折曲半径がそれぞれのＺ型折曲部ごとに等しくなるようにそれぞれのＺ型折曲部を形成する請求項１記載のクッションスプリングの製造方法。
【請求項３】
折曲工程において、１本の直線状のばね線材の両端部から中心に向かってＮ箇所（Ｎは２以上の整数）にＺ型折曲部を順次連ねて形成するとともに、
Ｎ組の折曲のダイ部材を成形順に配列し、ばね線材の間欠的な送り装置を備えた１台の機械の１行程でＮ箇所のＺ型折り曲げ部を同時動作で加工する請求項１又は２記載のクッションスプリングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の座席における座板フレームや背凭れ板フレームなどに支持されるばね線材からなるクッションスプリングの製造方法と、この製造方法で好適に製造することのできるクッションスプリングとに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の座席の座面や背凭れには、そのクッション性を高めるため、ウレタンフォームなどの素材をパネル状に形成したクッション材が収容されており、その下側には、直線状のばね線材に複数のＺ型折曲部を繰り返し形成した複数本のスプリング材を連結した面状のクッションスプリング（例えば、特許文献１及び２を参照。）が設けられている。このクッションスプリングによって、クッション材を適度な弾性力で支持することが可能になり、クッション材の大きな沈み込みなどを防止して、良好な座り心地を提供することが可能となる。【０００３】
しかし、従来のクッションスプリングの製造方法においては、ばね線材を送り出しながら１箇所ずつ、スプリングバック量（角度）を見込んで大きめに設定した折曲角度（オーバーベンド角度）で折り曲げていき、スプリングバックによる影響を除去しながらスプリング材を成形していた。このため、その折り曲げの際には、現在折り曲げている箇所よりも先端側のばね線材がその折り曲げている箇所を中心として左右に大きく振り回されるようになっていた。したがって、折曲装置の小型化が困難であった。【０００４】
加えて、近年は、座席の座り心地を向上させるため、クッションスプリングのスプリング特性を場所によって変えることなども行われている。この場合は、ばね線材の折曲半径などを場所によって変化させる必要があった。このため、異なる折曲半径に応じたダイの切替えで段取り時間が増大し、加工速度が低下し、別の折曲装置を準備するなどの必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１７２０２５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５９６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、クッションスプリングのスプリング材を形成するばね線材を折り曲げる際に、該ばね線材の先端側が左右に振り回されないようにして、折曲加工の速度を速めたり、折曲装置を小型化したりすることができ、かつ高精度で折曲加工ができるクッションスプリングの製造方法を提供するものである。また、この製造方法で好適に製造することができ、そのスプリング特性を場所によって変えることが容易なクッションスプリングを提供することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、
直線状のばね線材に左曲部及び右曲部を有する複数のＺ型折曲部を順次連ねて形成することによってスプリング材とする折曲工程と、
複数本のスプリング材を連結して面状のクッションスプリングとする連結工程と
を経るクッションスプリングの製造方法であって、
折曲工程において、左曲部及び右曲部をそれぞれのＺ型折曲部ごとに同時に折り曲げることにより、左曲部の外側に位置するばね線材と右曲部の外側に位置するばね線材とがその折り曲げ時において平行な位置関係を保つようにしたことを特徴とするクッションスプリングの製造方法
を提供することによって解決される。【０００８】
ここで、「Ｚ型折曲部」とは、「逆向きに折り曲げられた２つの曲部（左曲部及び右曲部）と、その両側の略平行な一対の棒状部とで構成された部分」という意味であり、２つの曲部の折曲角度は鋭角に限定されない。また、その一対の棒状部の形態は、直線状に限らず、円弧状なども含まれる。【０００９】
本発明のクッションスプリングの製造方法では、その折曲工程において、左曲部及び右曲部の折曲半径がそれぞれのＺ型折曲部ごとに等しくなるようにそれぞれのＺ型折曲部を形成すると好ましい。また、その折曲工程において、１本の直線状のばね線材の両端部から中心に向かって複数のＺ型折曲部を形成することも好ましい。【００１０】
また、上記課題は、直線状のばね線材に左曲部及び右曲部を有する複数のＺ型折曲部を順次連ねて形成したスプリング材を複数本連結して面状としたクッションスプリングであって、左曲部及び右曲部の折曲半径がそれぞれのＺ型折曲部ごとに等しい一方、一のＺ型折曲部と他のＺ型折曲部との形態が異なることにより、場所によってスプリング特性が異なるようにしたことを特徴とするクッションスプリングを提供することによっても解決される。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によって、クッションスプリングのスプリング材を形成するばね線材を折り曲げる際に、該ばね線材の先端側が左右に振り回されないようにして、変形を防ぎ、折曲加工の速度を速めたり、折曲装置を小型化したりすることのできるクッションスプリングの製造方法を提供することが可能になる。また、この製造方法で好適に製造することができ、そのスプリング特性を場所によって変えることが容易なクッションスプリングを提供することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るクッションスプリングの一例を示した平面図である。
【図２】本発明に係るクッションスプリングの製造方法でばね線材にＺ型折曲部を形成している状態を、ばね線材の中心線を含む水平面で切断した状態を示した断面図である。
【図３】本発明に係るクッションスプリングの製造方法でばね線材の両端部から中心に向かって複数のＺ型折曲部を形成していく様子を示した平面図である。
【図４】本発明に係るクッションスプリングの他の例を示した平面図である。
【図５】本発明に係るクッションスプリングのまた別の例を示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のクッションスプリング及びその製造方法の好適な実施態様について、図面を用いてより具体的に説明する。図１は、本発明に係るクッションスプリング１の一例を示した平面図である。図１に示すクッションスプリング１は、４本（より正確には２本１組からなる２組）のスプリング材１１を連結して面状としたものとなっており、その前端部と後端部を座板フレーム１００に引っ掛けて固定することにより、座席の座面に組み込まれるものとなっている。このクッションスプリング１は、直線状のばね線材１０に左曲部Ａ１（図１の拡大枠内において下側の網掛ハッチングで示している部分）及び右曲部Ａ２（図１の拡大枠内において上側の網掛ハッチングで示している部分）を有する複数のＺ型折曲部Ａを順次連ねて形成することによってスプリング材１１とする折曲工程と、複数本のスプリング材１１を連結して面状のクッションスプリング１とする連結工程とを経ることによって製造される。
【００１４】
折曲工程は、図２に示すように、左曲部Ａ１及び右曲部Ａ２をそれぞれのＺ型折曲部Ａごとに同時に折り曲げることによって行われる。図２は、本発明に係るクッションスプリング１の製造方法でばね線材１０にＺ型折曲部Ａを形成している状態を、ばね線材１０の中心線を含む水平面で切断した状態を示した断面図である。このように、それぞれのＺ型折曲部Ａを形成する際に、その左曲部Ａ１と右曲部Ａ２とを同時に折り曲げることにより、左曲部Ａ１及び右曲部Ａ２の折り曲げ時において、ばね線材１０における左曲部Ａ１の外側に位置する棒状部Ａ３とばね線材１０における右曲部Ａ２の外側に位置する棒状部Ａ４とが平行な位置関係を保つようにすることが可能となっている。すなわち、折り曲げている箇所よりも先端側のばね線材１０を、図２の矢印Ｖ５で示されるように、僅かな幅を斜めに平行移動させるだけで、Ｚ型折曲部Ａを形成することが可能となっている。このため、ばね線材１０における既にＺ型折曲部が形成された部分の変形を抑えて製品精度を向上させるだけでなく、折曲加工の速度を速めたり、ＮＣベンダーなどの折曲装置を小型化したり、生産ラインの設備台数を削減したりすることも可能になる。
【００１５】
左曲部Ａ１と右曲部Ａ２とを同時に折り曲げる方法は、図２に示す例では、位置決めピン５１と位置決めピン５２とで、及び、右曲用中心ピン５３（固定ダイ）と右曲用固定ピン５４（クランプ）とで、所定箇所を挟持されて位置決めされたばね線材１０の先端側に対して、右曲用回動ピン５５（回動ダイ）と、左曲用中心ピン５６（固定ダイ）と、左曲用回動ピン５７（回動ダイ）と、左曲用固定片５８（クランプ）とを、それぞれ図２（ａ）に示す位置から図２（ｂ）に示す位置へと移動させることにより行っている。すなわち、右曲用回動ピン５５（回動ダイ）、左曲用中心ピン５６（固定ダイ）及び左曲用回動ピン５７（回動ダイ）が、右曲用中心ピン５３（固定ダイ）の中心線Ｌ１を回転中心としてそれぞれ矢印Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の向きに回転移動するとともに、左曲用固定片５８（クランプ）が、矢印Ｖ４の向きに平行移動することにより行っている。これらの動作は、平行リンクなどの平行移動機構を組み込むことによって、連動して行われるようになっている。これらのダイ部材５１〜５８は、それらが加工対象とするＺ型折曲部Ａを加工しないときには、図２の紙面手前側又は奥側に控えた状態となっている。（以下、ダイ部材の括弧書きの説明は省略する。）
【００１６】
ここで、右曲用中心ピン５３は、右曲部Ａ２に内側から当接して右曲部Ａ２の折曲半径ｒ２（図２）を規制するための折曲のダイ部材である。また、右曲用固定ピン５４は、右曲部Ａ２を折り曲げる際に、棒状部Ａ４に外側から当接して棒状部Ａ４が外側に広がらないようにするためのダイ部材である。さらに、右曲用回動ピン５５は、右曲部Ａ２を折り曲げる際に、右曲部Ａ２に外側から当接しながら回転移動して折り曲げるためのダイ部材である。一方、左曲用中心ピン５６は、左曲部Ａ１に内側から当接して左曲部Ａ１の折曲半径ｒ１（図２）を規制するためのダイ部材である。また、左曲用回動ピン５７は、左曲部Ａ１を折り曲げる際に、左曲部Ａ１に外側から当接しながら回転移動して折り曲げるダイ部材である。さらに、左曲用固定片５８は、左曲部Ａ１を折り曲げる際に、棒状部Ａ３に外側から当接して棒状部Ａ３が外側に広がらないようにするためのダイ部材である。
【００１７】
ところで、左曲部Ａ１及び右曲部Ａ２の折り曲げ時において、棒状部Ａ３と棒状部Ａ４とが平行な位置関係を保つようにするためには、それぞれのＺ型折曲部Ａにおいて、左曲部Ａ１の折曲角度（棒状部Ａ３と棒状部Ａ５とが為す角度）と右曲部Ａ２の折曲角度（棒状部Ａ４と棒状部Ａ５とが為す角度）とが一致するようにしておけばよく、左曲部Ａ１の折曲半径ｒ１（図２）と右曲部Ａ２の折曲半径ｒ２（図２）とを一致させる必要はないと思える。しかし、折曲半径ｒ１と折曲半径ｒ２とをそれぞれのＺ型折曲部Ａごとに等しく設定することで、折曲部Ａ１でのスプリングバック量と折曲部Ａ２でのスプリングバック量とが等しくなる。よって、左曲部Ａ１と右曲部Ａ２のスプリングバック量に応じた折曲角度の調整が同時にでき、段取り時間の短縮と折曲角度の精度向上が可能になる。なお、折曲半径ｒ１と折曲半径ｒ２は、Ｚ型折曲部Ａごとに一致させておけばよく、一のＺ型折曲部Ａと他のＺ型折曲部Ａとの間では一致させる必要がない。このことから、一のＺ型折曲部Ａも他のＺ型折曲部Ａも自由な形態の選定ができ、クッションスプリング１のスプリング特性を場所ごとに自在に設定することが可能になる。
【００１８】
以下、上記のＺ型折曲部Ａの折曲動作を順次行うことによって、直線状のばね線材１０に左曲部Ａ１及び右曲部Ａ２を有する複数のＺ型折曲部Ａが連なったスプリング材１１が形成される。ダイ部材５１〜５８は、異なるＺ型折曲部Ａを形成する際に共用してもよい。しかし、Ｚ型折曲部ＡごとにＺ型折曲部Ａの形態を変化させ、クッションスプリング１のスプリング特性を場所によって変化させる場合には、前記折曲のダイ部材５１〜５８の配置や形態などが加工対象とするＺ型折曲部Ａによって異なる。このため、折曲装置（機械）においては、ダイ部材５１〜５８は、Ｚ型折曲部Ａごとに異なる折曲ダイを具備することになる。
【００１９】
上記の折曲工程において、スプリング材１１は、ばね線材１０を一端側から他端側へ間欠的に送り出しながら、上記折曲工程を行うことで形成してもよい。しかし、図３（ａ）〜（ｉ）に示すように、一対のＺ型折曲部Ａを、１本のばね線材１０の両端部から中心に向かって順に形成していくと好ましい。これにより、次のＺ型折曲部Ａの位置を決める際に、未加工の中央直線部分の長さを計測することで、精度の高い位置決めを行い、スプリング材１１の寸法精度の向上が可能になる。図３は、ばね線材１０の両端部から中心に向かって複数のＺ型折曲部Ａを形成していく様子を示した平面図である。ここで、図３（ｉ）では、両側に複数個のＺ型折曲部Ａが形成された１本のばね線材１０をその中心部で１８０度折り返して、２本１組のスプリング材１１としている。この折り返しは、最終工程として折曲装置（機械）に組み込まれる。
【００２０】
これは、１本のばね線材１０にＺ型折曲部Ａを１つずつ形成していく場合に比べて、１本のスプリング材１１の加工に要する時間を約半減させることが可能になる。加えて、図３の太矢印で示す順番で折曲ダイを配列し、ばね線材１０の間欠的な送り装置（平行移動を行う送り装置（図示省略））を準備すれば、図３（ｂ）〜（ｉ）に示す順番の成形が１台の機械の１工程の同時動作で可能になる。すなわち、あるばね線材１０に図３（ｉ）の加工を行っている際に、他の７本のばね線材１０にそれぞれ図３（ｈ），（ｇ），（ｆ），（ｅ），（ｄ），（ｃ），（ｂ）の加工を同時に行うことが可能になり、スプリング材１１の生産性が飛躍的に高まる。具体的には、図３（ｂ）〜（ｉ）のそれぞれの加工に５秒を要するとすると、１つの加工に要する時間（５秒）ごとに、１本のスプリング材１１を完成させることが可能になる。この場合の間欠送りは三次元トランスファフィードでも良いが、各折曲ダイを折り曲げ時にのみテーブルから突出させる形態を採れば、ばね線材１０の中心を掴んだままで送るシンプルな一方向間欠送りの選択が可能で合理的である。
【００２１】
以上で説明した製造方法は、生産性に優れたものとなっているが、それだけでなく、クッション性能に優れたクッションスプリング１の提供を可能にする。すなわち、シートクッションでは、中心部から見て前後方向や左右方向で沈み込み量や硬さを微妙に設定することが好ましい。本発明では、この対応が極めて容易である。具体的には、一のＺ型折曲部Ａと他のＺ型折曲部Ａのそれぞれの形態（折曲半径ｒ１，ｒ２や、左曲部Ａ１又は右曲部Ａ２の折曲角度や、棒状部Ａ３，Ａ４，Ａ５の長さなど）を細かく設定することにより、場所によって異なる特性を設定して製造することができる。例えば、図１に示すクッションスプリング１では、左側から二番目のスプリング材１１と三番目のスプリング材１１は、全てのＺ型折曲部Ａが同じ形態となっているが、一番左側のスプリング材１１と一番右側のスプリング材１１は、場所によってＺ型折曲部Ａの形態を変化させている。これにより、座席の座り心地を向上させることができる。
【００２２】
図４は、本発明に係るクッションスプリング１の他の例を示した平面図である。図５は、本発明に係るクッションスプリング１のまた別の例を示した平面図である。図４と図５に示す例においては、全てのスプリング材１１において、場所によってＺ型折曲部の形態を変化させている。また、図５の例では、それぞれのスプリング材１１を合成樹脂製の複数本の連結部材２０で連結している。連結部材２０には、着座センサなどを取り付けるための取付孔２１を設けている。本発明に係るクッションスプリング１では、場所によってＺ型折曲部の形態を変化させることが容易であるため、取付孔２１を設ける場所の設定も容易である。
【００２３】
本発明に係るクッションスプリング１は、その用途を限定されるものではないが、自動車の座席の座面や背凭れに収容されるクッション材を支持するためのクッションスプリングとして特に好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１    クッションスプリング
１０    ばね線材
１１    スプリング材
２０    連結部材
２１    取付孔
５１    位置決めピン
５２    位置決めピン
５３    右曲用中心ピン（固定ダイ）
５４    右曲用固定ピン（クランプ）
５５    右曲用回動ピン（回動ダイ）
５６    左曲用中心ピン（固定ダイ）
５７    左曲用回動ピン（回動ダイ）
５８    左曲用固定片（クランプ）
１００    座板フレーム
Ａ    Ｚ型折曲部
Ａ１  左曲部
Ａ２  右曲部
Ａ３  ばね線材における左曲部の外側に位置する棒状部
Ａ４  ばね線材における右曲部の外側に位置する棒状部
Ａ５  左曲部と右曲部との間に位置する棒状部
Ｌ１  右曲用中心ピンの中心線
Ｖ１  右曲用回動ピンが回転移動する向き
Ｖ２  左曲用中心ピンが回転移動する向き
Ｖ３  左曲用回動ピンが回転移動する向き
Ｖ４  左曲用回動ピンが平行移動する向き
Ｖ５  ばね線材における折り曲げている箇所よりも先端側が平行移動する向き
【図１】
0005976205.tif 000002
【図２】
0005976205.tif 000003
【図３】
0005976205.tif 000004
【図４】
0005976205.tif 000005
【図５】
0005976205.tif 000006