(57)【要約】【課題】線材の曲げ形成部分の内周面にしわが発生しない線材の曲げ形成方法及び装置を実現する。【解決手段】丸パンチ１４５ｃの外周面に丸パンチ１４５ｃの中心軸と交差する状態で線材１２１を当接させ、線材１２１が丸パンチ１４５ｃの外周面に巻き付くように線材１２１を丸パンチ１４５ｃ側に押圧することにより、線材１２１を曲げ形成する線材の曲げ形成方法及び装置において、丸パンチ１４５ｃがその中心軸に関して回転可能となるように支持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
丸パンチの外周面に該丸パンチの中心軸と交差する状態で線材を当接させ、該線材が前記丸パンチの外周面に巻き付くように該線材を前記丸パンチ側に押圧することにより、該線材を曲げ形成する線材の曲げ形成方法において、
前記丸パンチはその中心軸に関して回転可能に支持されていることを特徴とする線材の曲げ形成方法。
【請求項２】
前記線材はスプリングを形成する線材であることを特徴とする請求項１記載の線材の曲げ形成方法。
【請求項３】
丸パンチを該丸パンチの中心軸が線材と交差する方向に向かせ且つ該丸パンチを回動可能に支持するフォーミング丸パンチ部と、
線材の挿入空間を介して前記フォーミング丸パンチ部と向き合うフォーミングダイ部と、
フォーミングダイ部側から前記丸パンチの外周面に当接されている線材を、前記フォーミングダイ部によって前記丸パンチ側に押圧させ、該線材を前記丸パンチの外周面に巻き付かせることで、該線材を曲げ形成する制御部と
を備えた線材の曲げ形成装置。
【請求項４】
前記線材はスプリングを形成する線材であることを特徴とする請求項３記載の線材の曲げ形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、丸パンチの外周面に丸パンチの中心軸と交差する状態で線材を当接させ、線材が丸パンチの外周面に巻き付くように線材を丸パンチ側に押圧することにより、該線材を曲げ形成する線材の曲げ形成方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１〜図１４を用いて、内端側には内フックが、外端側には外フックが形成される従来のスパイラルスプリングの製造方法及び装置を説明する。
【０００３】
図１１において、外周面に線材１が巻き付けられるマンドレル３には、外周面から内部に向かって内フック形成溝５が形成されている。マンドレル３に空間を介して線材１を保持する線材保持面７を有する下刃９が設けられている。１１は線材保持面７を介してマンドレル３に向かって線材１を送り出す線材送り出し手段である。線材保持面７とマンドレル３との間には、下刃９と上刃１３とからなり、線材保持面７とマンドレル３との間に位置する線材１を切断する切断手段１５が設けられている。切断手段１５とマンドレル３との間には、ダイ１７とパンチ１９とからなり、線材１に外フックを形成する外フック形成手段２１が設けられている。
【０００４】
そして、マンドレル３、線材送り出し手段１１、切断手段１５、外フック形成手段２１を駆動する制御部は、以下のような作動を行う。
（１）図１１に示すように、マンドレル３の外周面から内部に向かって形成された内フック形成溝５が、送り出される線材１を保持する線材保持面７と同一平面上に位置するようにマンドレル３を位置させ、線材送り出し手段を駆動してマンドレル３の内フック形成溝５に線材１を挿入する（第１の工程）。
（２）図１２に示すように、中心軸を中心にマンドレル３を一方の方向へ回転させて、内フック２５を形成し、更に、マンドレル３の外周に線材１を巻き付ける。そして、マンドレル３への巻き付けが終了すると、中心軸を中心にマンドレル３を他方の方向へ回転させ、スプリングバックを防止する（第２の工程）。
（３）図１３に示すように、切断手段１５を駆動して、線材保持面７とマンドレル３との間の空間に位置する線材１を切断する（第３の工程）。
（４）図１４に示すように、外フック形成手段２１を駆動して、線材保持面７とマンドレル３との間の空間に位置する線材に外フック２３を形成する（第４の工程）（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２６７３７号公報（図２〜図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したスパイラルスプリングの製造方法及び装置では、次のような問題点がある。
図１４に示すように、外フック２３は、外フック形成手段２１を用いて１工程で形成している。よって、外フックの形状が安定しない。
【０００７】
又、外フック形成手段２１のパンチ１９の摩耗が進行すると、形成される外フック２３の内面側にしわが発生する問題点もある。
【０００８】
本発明は、上記問題点の内の、特に後者の曲げ形成における問題点に鑑みてなされたもので、線材の曲げ形成部分の内周面にしわが発生しない線材の曲げ形成方法及び装置を実現しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する請求項１に係る発明は、丸パンチの外周面に該丸パンチの中心軸と交差する状態で線材を当接させ、該線材が前記丸パンチの外周面に巻き付くように該線材を前記丸パンチ側に押圧することにより、該線材を曲げ形成する線材の曲げ形成方法に関するもので、前記丸パンチがその中心軸に関して回転可能に支持されていることを特徴とするものであり、請求項２に係る発明は、前記線材はスプリングを形成する線材であることを特徴とするものである。
【００１０】
又、請求項３に係る発明は、線材の曲げ形成装置に関するもので、丸パンチを該丸パンチの中心軸が線材と交差する方向に向かせ且つ該丸パンチを回動可能に支持するフォーミング丸パンチ部と、線材の挿入空間を介して前記フォーミング丸パンチ部と向き合うフォーミングダイ部と、フォーミングダイ部側から前記丸パンチの外周面に当接されている線材を、前記フォーミングダイ部によって前記丸パンチ側に押圧させ、該線材を前記丸パンチの外周面に巻き付かせることで、該線材を曲げ形成する制御部とを備えたことを特徴とするものであり、請求項４に係る発明は、前記線材はスプリングを形成する線材であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１〜４に係る発明によれば、線材を曲げ形成する際に、線材に加わる荷重のうちの長手（曲げ）方向の分力により、線材が曲げ方向に移動しながら曲げ形成される。即ち、線材の曲げ部分の内面側を延ばしながら曲げ形成が行われることにより、線材の曲げ部分にしわが発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の曲げ形成方法を採用したスパイラルスプリングの製造装置の第１の工程の状態を説明する構成図である。
【図２】図１のスパイラルスプリングの製造装置の第２の工程の状態を説明する構成図である。
【図３】図１のスパイラルスプリングの製造装置の第３の工程の状態を説明する構成図である。
【図４】図１のスパイラルスプリングの製造装置の第４の工程の状態を説明する構成図である。
【図５】図１のスパイラルスプリングの製造装置の第５の工程の状態を説明する構成図である。
【図６】図１のスパイラルスプリングの製造装置の第６の工程の状態を説明する構成図である。
【図７】図１のスパイラルスプリングの製造装置で製造されるスパイラルスプリングを説明する図である。
【図８】図１のスパイラルスプリングの製造装置の電気的接続を説明するブロック図である。
【図９】図８の制御部の作動を説明するフロー図である。
【図１０】図１の上フォーミング部のＡ方向矢視図である。
【図１１】従来のスパイラルスプリングの製造装置の第１の工程の状態を説明する構成図である。
【図１２】図１１のスパイラルスプリングの製造装置の第２の工程の状態を説明する構成図である。
【図１３】図１１のスパイラルスプリングの製造装置の第３の工程の状態を説明する構成図である。
【図１４】図１１のスパイラルスプリングの製造装置の第４の工程の状態を説明する構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明の曲げ形成方法及び装置を組み込んだスパイラルスプリングの製造装置では、図７に示すようなスパイラルスプリングを製造できる。図７において、線材をスパイラル状に形成してなるスパイラルスプリング１０１は、その内端部に内フック１０３が形成され、外端部に外フック１０５が形成されている。
【００１４】
次に、本形態例のスパイラルスプリングの製造装置を図１を用いて説明する。マンドレル１１１は、中心軸（紙面に対して垂直な軸Ｏ）を中心に回転駆動され、更に、上下方向に駆動されるようになっている。マンドレル１１１の外周面に線材１２１が巻き付けられ、外周面から内部に向かって内フック形成溝１１３が形成されている。
【００１５】
マンドレル１１１に隣接して下治具１３１が配置されている。この下治具１３１は、線材１２１を保持する線材保持面１３３を有している。下治具１３１の上方には、上下方向に駆動される上移動体１４１が配置されている。
【００１６】
この上移動体１４１は、下治具１３１のマンドレル１１１と対向する面１３５近傍の線材保持面１３３に当接可能な切断上刃部１４３と、下治具１３５のマンドレル１１１と対向する面とマンドレル１１１との間の線材１２１に当接可能な上フォーミング丸パンチ部（フォーミング丸パンチ部）１４５を有している。
【００１７】
上フォーミング丸パンチ部１４５は、図１０に示すように、下部の両サイドに、線材１２１の巻き方向に沿ってブラケット１４５ａ、１４５ｂが設けられている。これらブラケッ１４５ａ，１４５ｂに、丸パンチ１４５ｃが回転可能に取り付けられている。即ち、丸パンチ１４５ｃは、線材保持面１３３と平行で、線材１２１の送り出し方向と直交する軸を中心に回転可能に設けられている。
【００１８】
下治具１３１のマンドレル１１１と対向する面１３５とマンドレル１１１との間であって、下治具１３１の下方には、上下方向に駆動される下移動体１５１が配置されている。この下移動体１５１は、下治具１３１のマンドレル１１１と対向する面１３５に摺接しながら移動し、切断上刃部１４３と協働して線材１２１を切断する切断下刃部１５３、並びに、上フォーミング丸パンチ部１４５の丸パンチ１４５ｃと協働して線材１２１に外フック１０５を形成する下フォーミングダイ部（フォーミングダイ部）１５５を有している。
【００１９】
そして、上移動体１４１の上フォーミング丸パンチ部１４５が、線材保持面１３３とマンドレル１１１との間の空間に位置する線材１２１を上方から押さえることにより、線材保持面１３３とマンドレル１１１との間の空間に位置する線材１２１が線材保持面１３３と同じ平面から上方に移動するのを禁止する押さえ手段となっている。
【００２０】
又、上移動体１４１の切断上刃部１４３と、下移動体１５１の切断下刃部１５３とで、線材保持面１３３とマンドレル１１１との間の空間に位置する線材１２１を切断する切断手段となっている。
【００２１】
更に、上移動体１４１の上フォーミング丸パンチ部１４５と、下移動体１５１の下フォーミングダイ部１５５とで線材保持面１３３とマンドレル１１１との間の空間に位置する線材１２１に外フック１０５を形成する外フック形成手段となっている。この外フック形成手段を構成する部分が、本発明の曲げ形成法を実施する部分であり、本発明の曲げ形成装置の形態例に相当する部分である。
【００２２】
尚、上記製造装置では、上移動体１４１を下降させ、下移動体１５１を上昇させることにより、線材１２１を切断すると共に、外フック１０５を形成することができるが、最初に線材１２１が切断され、次に外フック１０５が形成されるように、上移動体１４１の上フォーミング丸パンチ部１４５、切断上刃部１４３、下移動体１５１の下フォーミングダイ部１５５、切断下刃部１５３が形成されている。
【００２３】
線材送り出し手段としての一対の送りローラ１６１により、線材１２１は、線材保持面１３３を介してマンドレル１１１に向かって送り出されるようになっている。そして、図８に示すように、マンドレル１１１、線材送り出し手段である送りローラ１６１、押さえ手段、切断手段、外フック形成手段を構成する上移動体１４１，下移動体１５１は、制御部２０１により、制御駆動されるようになっている。
【００２４】
次に、制御部２０１の作動を、図９と図１〜図６を用いて説明する。
（１）図１に示すように、マンドレル１１１の外周面から内部に向かって形成された内フック形成溝１１３が、送り出される線材１２１を保持する線材保持面１３３と同一平面上に位置するようにマンドレル１１１を位置させ、線材送り出し手段である送りローラ１６１を駆動してマンドレル１１１の内フック形成溝１１３に線材１２１を挿入する（第１の工程）。
（２）図２に示すように、中心軸Ｏを中心にマンドレル１１１を一方の方向へ略９０°回転させると共に、線材保持面１３３とマンドレル１１１との間の空間に位置する線材１２１が線材保持面１３３と同じ平面上に位置するように、マンドレル１１１を下降させ、内フック１０３を形成する（第２の工程）。
（３）図３に示すように、線材送り出し手段である送りローラ１６１を駆動して線材１２１を送り出しながら、中心軸Ｏを中心にマンドレル１１１を一方の方向へ回転させてマンドレル１１１の外周に線材１２１を巻き付けると共に、線材保持面１３３とマンドレル１１１との間の空間に位置する線材１２１が線材保持面１３３と同じ平面上に位置するように、マンドレル１１１を下降させる。
【００２５】
そして、線材１２１のマンドレル１１１への巻き付けが終了すると、押さえ手段である上フォーミング丸パンチ部１４５を有する上移動体１４１を下降させ、上フォーミング丸パンチ部１４５で線材保持面１３３とマンドレル１１１との間の空間に位置する線材１２１を上方から押さえ、線材保持面１３３とマンドレル１１１との間の空間に位置する線材１２１が線材保持面１３３と同じ平面から上方に移動するのを禁止する（第３の工程）。
【００２６】
尚、上移動体１４１を下降させることにより、上移動体１４１の切断上刃部１４３も、下治具１３１の線材保持面１３３上の線材１２１に当接する。
（４）図４に示すように、マンドレル１１１を上昇させ、線材保持面１３３とマンドレル１１１との間の空間に位置する線材１２１にフォーミング丸パンチ部１４５を支点とする曲げ変形を行ない、外フックの予備曲げ形成を行う（第４の工程）。
（５）図５に示すように、中心軸Ｏを中心にマンドレル１１１を他方の方向へ回転させ、スプリングバックを防止する（第５の工程）。
（６）図６に示すように、下移動体１５１を上昇させる。最初に、切断上刃部１４３と切断下刃部１５３とで、予備曲げ形成した部分がマンドレル１１１に巻き付けられた線材１２１側にあるように線材１２１を切断する。次に、線材１２１が曲げ方向に移動可能な状態で、上フォーミング丸パンチ部１４５と下フォーミングダイ部１５５とで、線材１２１の予備曲げ形成した部分に外フック１０５を形成することにより、スパイラルスプリング１０１が製造される（第６の工程）。
【００２７】
このようなスパイラルスプリングの製造方法及び装置では以下のような効果を得ることができる。
（１）第４の工程で、マンドレル１１１を上昇させ、線材保持面１３３とマンドレル１１１との間の空間に位置する線材１２１に外フックの予備曲げ形成を行い、その後、第６の工程で、予備曲げ形成した部分に外フック１０５を形成することにより、外フック１０５の形状が安定する。
（２）上フォーミング丸パンチ部１４５の丸パンチ１４５ｃは、線材保持面１３３と平行で、線材１２１の送り出し方向と直交する軸を中心に回転可能に設けられている。このため、第６の工程で、線材１２１の予備曲げ形成した部分に外フック１０５を形成する際に、丸パンチ１４５ｃにより線材１２１に加わる荷重のうちの長手（曲げ）方向の分力により、線材１２１が曲げ方向に移動しながら曲げ形成される。即ち、外フック１０５の内面側を延ばしながら曲げ加工が行われることになる。これにより、外フック１０５の内面側にしわが発生しない。
（３）第３の工程で、線材１２１のマンドレル１１１への巻き付けが終了すると、押さえ手段である上フォーミング丸パンチ部１４５を有する上移動体１４１を下降させ、上フォーミング丸パンチ部１４５で線材保持面１３３とマンドレル１１１との間の空間に位置する線材１２１を上方から押さえ、線材保持面１３３とマンドレル１１１との間の空間に位置する線材１２１が線材保持面１３３と同じ平面から上方に移動するのを禁止することにより、第５の工程で、中心軸を中心にマンドレル１１１を他方の方向へ回転させても、第４の工程で形成された外フックの予備曲げ成形した部分が上フォーミング丸パンチ部１４５に当接し上方及び線材方向に移動しないので、第６の工程で外フック１０５を形成する場合に外フックの位置が定まる。
（４）切断上刃部１４３及び上フォーミング丸パンチ部１４５を有した上移動体１４１と、切断上刃部１４３と協働して線材１２１を切断する切断下刃部１５３、並びに、上フォーミング丸パンチ部１４５と協働して線材１２１に外フック１０５を形成する下フォーミングダイ部１５５を有した下移動体１５１とを駆動する構成とすることにより、上フォーミングパンチ、下フォーミングダイ、切断上刃部、切断下刃をそれぞれ駆動する構成に比べ、構成が簡単である。
（５）第２の工程、第３の工程で、マンドレル１１１を回転させる際に、線材保持面１３３とマンドレル１１１との間の空間に位置する線材１２１が線材保持面１３３と同じ平面上に位置するように、マンドレル１１１を下降させることにより、線材保持面１３３とマンドレル１１１との間の空間に位置する線材１２１には、曲げ力が作用せず、変形するのを防止できる。
【００２８】
尚、上記スパイラルスプリングの製造装置では、上移動体１４１にフォーミング丸パンチ部、下移動体１５１にフォーミングダイ部を設けたが、上移動体１４１にフォーミングダイ部、下移動体１５１にフォーミングパンチ部を設けてもよい。
【００２９】
又、本発明は線材の曲げ形成方法及び装置に関するものであり、上記スパイラルスプリングの製造方法及び装置以外にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１０５ 外フック
１１１ マンドレル
１２１ 線材
１３３ 線材保持面
１４５ 上フォーミング丸パンチ部（フォーミング丸パンチ部）
１４５ｃ 丸パンチ
１５５ 下フォーミングダイ部（フォーミングダイ部）
【図１】
2011083825.tif 000003
【図２】
2011083825.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011083825.tif 000009
【図８】
2011083825.tif 000010
【図９】
2011083825.tif 000011
【図１０】
2011083825.tif 000012
【図１１】
2011083825.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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