(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動モータを介して長手方向の軸線まわりに回転する芯金と、
この芯金に、その中心孔を装着する外観形状略円筒状の成形型枠材と、
この成形型枠材のスリット部に対して帯状または線状の金属材料を送り込む材料送出部とを備え、
前記成形型枠材のスリット部を介して金属材料を螺旋状に成形するスパイラル材の製造装置において、
前記回転駆動モータ側に固定配置した取付フランジに、
二つに分割成形した成形型枠材を、固定金具を介して一体化させつつ、 
前記芯金と非接触の状態で回転不能に装着することによって、
前記回転駆動モータを介して芯金が回転しても成形型枠材は回転しない構成とし、
前記芯金を、長手方向に前進または後退させる進退駆動装置を設ける一方、
前記成形型枠材は、芯金の進退動による移動をせず、
前記進退駆動装置を介して芯金が前進後退しても、成形型枠材は取付フランジに固定されたまま位置を変えない構成とし、
前記成形型枠材のスリット部に送り込まれた金属材料の先端または適宜箇所に、
当該金属線を前記芯金に接触させる手段を配することにより、
当該金属材料は、
該芯金の軸線まわりの回転により、前記成形型枠材のスリット部を通過して螺旋状に成形されるとともに、
該芯金の前進に従動して、巻数を増やしつつ前方に導かれる一方、
前記芯金に接触させる手段を取り外して、
前記進退駆動装置により、
前記芯金を後退動させ、
前記芯金に接触させる手段を装着してから、
前記芯金を再び前進させる、
ことを任意回数繰り返すことにより、
前記成形型枠材を取り外すことなく、
任意長のスパイラル材を連続的に成形可能とすることを特徴とするスパイラル材の製造装置。
【請求項２】
回転駆動モータを介して回転するメインシャフトを備え、
当該メインシャフトを介して芯金を回転駆動する一方、
進退駆動装置は、
前記メインシャフトを介して回転する進退動シャフトと、
該進退動シャフトに螺合させたナット状部材と、
該ナット状部材と芯金とを連絡する連絡材とを備え、
進退動シャフトの回転によって進退動するナット状部材に基端部を固定した連絡材を介して、前記芯金を進退駆動することを特徴とする請求項１記載のスパイラル材の製造装置。
【請求項３】
進退駆動装置は、
進退動シャフトを回転させる後退用駆動モータを備えるとともに、
芯金の前進限度位置を検出するリミットセンサと、
該リミットセンサが芯金の前進限度位置を検出したときに、回転駆動モータを停止させる停止制御手段と、
前記リミットセンサが芯金の前進限度位置を検出したときに、前記後退用駆動モータを介して進退動シャフトを回転させる後退制御手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載のスパイラル材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柔鋼等の金属材料を螺旋状に巻成形するスパイラル材の製造装置に係り、とくに、初期セット後における連続的な成形を可能とする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
肉薄の帯状板材や線材を螺旋状に成形加工するスパイラル材の製造装置は、従来、例えば、図１３に示すように構成された。
【０００３】
１は台座、２は巻旋盤、３は、巻旋盤２を介して回転駆動される芯金、４は、芯金３に取り付けた第一リード（初段成型器）、５は、第二リード（次段成型器）、６は、可動ガイドである。７は、第一リード４、第二リード５に金属材料（例えば帯状金属材）を送り込む材料供給装置である。台座１は床面に固定し、台座１の上に巻旋盤２を固定する。芯金３は、矢印Ａで示すように長手方向の軸まわりに回転する。
【０００４】
巻旋盤２に近い側に配する第一リード４は、スパイラルを成形するためのスリット部９を備えており、初期セット時に、材料供給装置７から送り込まれた材料を巻き込みつつ、所定の螺旋形状に成形する（図１４参照）。この第一リード４は、初期セット時には、芯金３に従動して回転し、材料を巻き込めるようにしておく。螺旋の内径は芯金３の外径で決定できる。スパイラルのピッチは、第一リード４、第二リード５の横幅寸法によって調整する。なお、製品によって螺旋の内径とピッチ等は異なるので、製品毎に芯金３を交換し、また、第一リード４、第二リード５も交換する。第一リード４、第二リード５は、すべてを芯金３に従動して回転させる必要はなく、締付ボルト等を介して必要箇所だけを回転できる構成とする。
【０００５】
初期セットの段階から、スパイラル材８の巻数がある程度に増えたときは、スパイラル材８の先端部を可動ガイド６に適宜の手段で固定する。この後、芯金３を回転させ、材料供給装置７から第二リード５に金属材料を送り込み、スパイラル材８の巻数を伸ばしてゆく（図１５参照）。第二リード５、可動ガイド６、材料供給装置７は、スパイラル材８の伸展とともに芯金３に沿って移動する。
【０００６】
そして、スパイラル材８が所定の長さになったときは、図１６に示すように、第二リード５と可動ガイド６とを芯金３から取り外し、次いで、製品であるスパイラル材８を芯金３から取り外す。
【０００７】
この後、図１７に示すように、第二リード５と可動ガイド６とを芯金３に戻し、図１３の状態（初期状態）まで第二リード５と可動ガイド６を移動させて初期セットを行ってから、スパイラル材８の成形を再開する。スパイラル材８の長さが所定長に達する度に、この工程を繰り返す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１１１６３６号
【特許文献２】特開２００５−２０９８４１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来装置の問題は、作業効率が悪く、製造コストが嵩む点である。
【００１０】
作業効率の悪さの理由は、主として二つある。
【００１１】
第一に、スパイラル材８の成形時に第二リード５と可動ガイド６が芯金３に沿って巻旋盤２から遠い方向に移動するが、スパイラル材８を取り出すために、第二リード５と可動ガイド６とを芯金３から外して、その後にスパイラル材８を芯金３から取り出す作業が必要である。
【００１２】
第二リード５と可動ガイド６は、いずれも重量がある（例えば３０Ｋｇ）。スパイラル材８を一つ製造する度に、重量のある第二リード５と可動ガイド６を取り外して、スパイラル材８を取り外す作業を繰り返すのは容易ではない。
【００１３】
第二に、次のスパイラル材８を製造するに際して、芯金３から取り外した第二リード５と可動ガイド６を芯金３に装着し直し、重量のあるこれらの部材を芯金３に沿って原点位置まで手動で戻し、再セットをしなければならない。また、初期段階のセットは、材料が芯金３の回転によって数巻するよう、第一リード４のスリット部９に初期の巻き込みセットを行ったり、可動ガイド６に先端部を支持させる等、比較的高度な熟練を要する作業である。
【００１４】
製造コストが嵩むのは、このように、第二リード５と可動ガイド６を芯金３から取り外す等の力仕事が必要で、作業効率を飛躍的に向上させるのが困難であるからであるが、これ以外にも、第一リード４、第二リード５、可動ガイド６の製造コストが高額である点にも理由がある。
【００１５】
従来の装置は、初期セットの段階で第一リード４、第二リード５を芯金３に従動させて回転させるため、精密な成形精度が求められた。この結果、第一リード４、第二リード５は、削り出し加工のような手間と時間のかかる製造ステップを経て作られ、それ自体の製造コストも高額となった。また、製造に時間がかかるので緊急時にもすぐに第一リード４、第二リード５を入手できない等の不便が生じた。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、作業効率を改善し、スパイラル材の製造コストをより低減できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成するため、本発明に係るスパイラル材の製造装置は、回転駆動モータを介して長手方向の軸線まわりに回転する芯金と、この芯金に装着する外観形状略円筒状の成形型枠材と、この成形型枠材に対して帯状または線状の金属材料を送り込む材料送出部とを備えるスパイラル材の製造装置を技術的前提として、前記回転駆動モータ側に固定配置した取付フランジに、分割成形した成形型枠材を固定金具を介して一体化させつつ回転不能に装着する一方、前記芯金を、長手方向に前進または後退させる進退駆動装置を設けた（請求項１）。
【００１８】
本発明に係る成形型枠材は、取付フランジに固定され、芯金の運動とは無関係に不動の状態を保つ。
【００１９】
回転駆動モータを介して芯金が回転しても成形型枠材は回転せず、進退駆動装置を介して芯金が前進後退しても、成形型枠材は取付フランジに固定されたまま位置を変えない。
【００２０】
かかる構成によれば、成形型枠材に対して材料送出部から送り込まれる金属材料は、芯金の回転に伴って巻き込まれ、成形型枠材によってスパイラル状に成形されつつ、芯金に沿って前方（回転駆動モータの逆方向）へ伸展する。
【００２１】
このとき、進退駆動装置を介して芯金も前方（回転駆動モータの逆方向）へ伸展するので、製品であるスパイラル材の先端部は、芯金の前進に伴って牽引誘導させることが出来るので、従来のような可動ガイド（６）を必要としない。また成形型枠材も、芯金の回転に従動して回転させる構成ではないので、削り出し加工のような精密加工を要せず、より簡易な方法、例えばプレス加工によって成形できる。
【００２２】
可動ガイドを必要とせず、成形型枠材も簡易成形が可能となるので、製品コストは確実に低減させることが可能となる。また、成形型枠材は簡易成形できるので、部品の緊急調達も可能となる。
【００２３】
また、作業担当者は、従来のように芯金の先端まで移動した第二リードや可動ガイドを取り外して製品（スパイラル材）を回収したり、第二リードを原点位置まで戻して再セットする必要がない。このため、作業負担を格段に軽減することが出来る。
【００２４】
成形型枠材（４）は、従来のように回転させない。従って、回転に伴う金属材料との摩擦／摩耗が生じにくくなり、メンテナンスも容易となり、耐久性（部品寿命）も向上する。
【００２５】
請求項２は、回転駆動モータを介して回転するメインシャフトを備え、当該メインシャフトを介して芯金を回転駆動する一方、進退駆動装置は、前記メインシャフトを介して回転する進退動シャフトと、該進退動シャフトに螺合させたナット状部材と、該ナット状部材と芯金とを連絡する連絡材とを備え、進退動シャフトの回転によって進退動するナット状部材に基端部を固定した連絡材を介して、前記芯金を進退駆動するものである。
【００２６】
芯金を回転／進退駆動させる構成は、油圧利用等も可能であるが、異なる各種スパイラル製品を精密に製造するためには、製品であるスパイラル材のピッチ等の成形を厳密に管理することが望ましい。
【００２７】
このため、芯金の進退駆動には、回転駆動モータを介して回転するメインシャフトを設け、このメインシャフトを介して芯金を回転駆動する。また、メインシャフトを介して回転駆動する進退動シャフトと、該進退動シャフトに螺合させたナット（ナット状部材）とを備え、該ナット状部材と芯金とを連絡材を介して接続することにより、芯金をナット状部材の進退動に従動させることによって、進退駆動装置を構成する。
【００２８】
かかる構成によれば、主となる回転駆動モータにより回転するメインシャフトを介して、芯金を回転させるとともに、芯金を前進／後退させることが出来る。メインシャフトを用いずに、芯金の回転／進退動の動作を独立して駆動制御しても良いが、回転駆動モータにより回転するメインシャフトを用いることで、装置構成を単純化できる。
【００２９】
進退駆動装置は、進退動シャフトを回転させる後退用駆動モータを備えるとともに、芯金の前進限度位置を検出するリミットセンサと、該リミットセンサが芯金の前進限度位置を検出したときに、回転駆動モータを停止させる停止制御手段と、前記リミットセンサが芯金の前進限度位置を検出したときに、前記後退用駆動モータを介して進退動シャフトを回転させる後退制御手段とを備える場合がある（請求項３）。
【００３０】
この構成は、芯金を回転／進退動させる回転駆動モータとは別に、後退用駆動モータを設けて、この後退用駆動モータを介して進退動シャフトに螺合させたナット状部材を後退させるものである。
【００３１】
回転駆動モータを逆動させれば、進退動シャフトを介してナット状部材を後退させることも出来る。しかしながら、連続製造の高速化を図るには、芯金が限界点まで前進したときにリミットセンサを介して回転駆動モータを停止させ、後退用駆動モータを起動してナット状部材を後退させ、連絡材を介して芯金を後退させる方が有利である。芯金を回転させずに単純後退させるだけで良いので、後退用駆動モータは小型のものでよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係るスパイラル材の製造装置によれば、作業効率を改善し、スパイラル材の製造コストをより低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態に係るスパイラル材の製造装置を例示する図である。
【図２】図１の製造装置における金属材料のセットを例示する図である。
【図３】図１の製造装置における製造初期段階を例示する図である。
【図４】図３の状態から芯金を前進させた状態（一回目）を例示する図である。
【図５】図４の状態から芯金を後退させた状態（一回目）を例示する図である。
【図６】図５の状態から芯金を前進させた状態（二回目）を例示する図である。
【図７】図６の状態から芯金を後退させた状態（二回目）を例示する図である。
【図８】図７の状態から芯金を前進させた状態（三回目）を例示する図である。
【図９】図８の状態から芯金を後退させた状態（三回目）を例示する図である。
【図１０】本発明に係る製造装置におけるスパイラル材の密着性を高める拡開手段を例示する図である。
【図１１】実施形態に係る芯金の進退／駆動の具体的構成例を示す図である。
【図１２】実施形態に係るピッチセレクタ部の具体的構成例を示す図である。
【図１３】従来のスパイラル材の製造装置の初期状態を例示する図である。
【図１４】図１３の状態からスパイラル材を数巻きした初期状態を例示する図である。
【図１５】図１４の状態からスパイラル材の巻数を増やした状態を例示する図である。
【図１６】図１５の状態からスパイラル材を取り外すときの状態を例示する図である。
【図１７】図１６の状態から再び初期セットを行う状態を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明に係るスパイラル材の製造装置は、図１に示すように、回転駆動モータ２０を介して長手方向の軸線まわりに回転する芯金１２と、この芯金１２に装着する外観形状略円筒状の成形型枠材３０と、この成形型枠材３０に対して帯状または線状の金属材料を送り込む材料送出部４０とを備える。
【００３５】
成形型枠材３０は、分割成形（例えば二分割）し、回転駆動モータ２０側に固定配置した取付フランジ１４に固定金具を介して一体化させつつ回転不能に装着する。
【００３６】
また、芯金１２を、長手方向に前進または後退させる進退駆動装置５０を設ける。この進退駆動装置５０は、芯金１２の端部（成形時に芯金１２が前進する方向を前方とした場合に後方となる後方端部）に固定した連結材１６を前進後退することによって芯金１２を前方または後方に駆動する。連結材１６の前方近傍にはベアリング１８を配し、芯金１２が長手方向周りに回転できるようにしておく。芯金１２の回転方向を矢印Ａで示し、芯金１２の進退動方向を矢印Ｂで示す。
【００３７】
５１は、連結材１６を直接駆動する進退駆動部、５２は、進退駆動部５１の動作スピードを制御する進退速度制御部である。また、２１は、回転駆動モータ２０の正逆回転を切り換える正逆回転切換部、２２は、回転駆動モータ２０の回転数を制御する回転数制御部である。
【００３８】
以下、各部を説明する。
【００３９】
芯金１２は、製品となるスパイラル材の長さに見合う寸法、例えば、３〜４ｍの長さをもつように設定する。スパイラル材よりも若干長めに設定しておくことが望ましい。また、芯金１２の外径（太さ）は、製品となるスパイラル材の螺旋内径に応じて設定する。スパイラル材の長さや螺旋内径に応じて、芯金１２も適宜のものに交換する。芯金１２は、例えば、鋼材等、耐久性のある金属材料を使用した、断面略円形の棒状のものを使用する。
【００４０】
取付フランジ１４は、芯金１２の進退動による移動／回転はしない。芯金１２の動きとは無関係に、同一位置に固定配置されたままの状態を保つ。取付フランジ１４も、鋼材等、耐久性のある金属材料を使用し、適宜形状、例えば円盤状（ディスク状）に成形したものを利用する。
【００４１】
成形型枠材３０は、この取付フランジ１４に固定金具を介して固定するので、取付フランジ１４と同様、芯金１２の進退動による移動／回転はしない。この点が、従来の型枠材と大きく異なる。
【００４２】
この成形型枠材３０は、従来の螺旋成形用の型枠材と同様、分割して成形し、取付フランジ１４に固定するときには材料送出部４０から送られる帯状または線状の金属材料を、分割面の間に挟み込んでセットする。但し、従来の型枠材と異なり芯金１２に従動して回転させる必要がない。このため、芯金１２の外表面と成形型枠材３０の中心孔との間には若干の隙間、例えば０．５ｍｍ程度の隙間があって良く、この結果として、成形型枠材３０の製造コストは格段に低下する。従来の型枠材のように、芯金１２の外表面と成形型枠材３０の中心孔とを精密に合致させる必要がないので、高額な切削加工を要せず、プレス等の簡易な製造で対応できるからである。製造が容易になるので、緊急時にも速やかに成形型枠材３０を取り寄せることが出来る。
【００４３】
成形型枠材３０は金属材料を螺旋加工するものであるから、成形型枠材３０の分割面は、製品に見合ったピッチ等の螺旋形の加工空隙を備えている。この加工空隙を材料送出部４０から供給される帯状または線状の金属材料が通過すると、当該金属材料は当該加工空隙通りの形のスパイラル材となって前方に送り出される。材料送出部４０から供給される金属材料は、芯金１２の回転に伴って成形型枠材３０に巻き込むことが出来る。
【００４４】
材料送出部４０は、ローラ等を介して滑らかに材料を成形型枠材３０へ供給できる構成であればよく、電動モータ等を介した強制的な送り出し機構は必要としない。成形型枠材３０は位置を変えないので、材料送出部４０も定位置に固定配置する。なお、材料送出部４０から成形型枠材３０に供給する金属材料の加工時における温度上昇を防ぐため、材料送出部４０の近傍にクーラント装置（図示せず）を設け、金属材料に冷却剤を与えることが望ましい。例えば、液体状の冷却剤を成形型枠材３０に入る前の金属材料に注ぐ等である。
【００４５】
芯金１２を矢印Ａのように正逆回転させる回転駆動モータ２０は、例えば電動モータを用いることが出来る。油圧駆動モータを用いても良い。
【００４６】
また、製造するスパイラル材の翼幅、ピッチ、肉厚、螺旋の回転の向き（右巻き、左巻き）等によって、芯金１２の回転速度、回転方向は適宜設定出来ることが望ましいので、回転駆動モータ２０は、正逆回転切換部２１を介して芯金１２の回転方向を切り換え可能とし、回転数制御部２２を介して芯金１２の回転数（単位時間あたりの回転速度）を調整可能とする。
【００４７】
芯金１２を矢印Ｂ方向（芯金１２の長手方向）に進退駆動させる進退駆動装置５０も、製造するスパイラル材の翼幅、ピッチ、肉厚、長さ等に応じて、芯金１２の進退動速度を適宜設定出来ることが望ましい。このため、進退駆動装置５０は、連結材１６を直接駆動する進退駆動部５１と、進退駆動部５１の動作スピードを制御する進退速度制御部５２とを備えるよう構成する。
【００４８】
進退駆動部５１は、芯金１２の端部に固定した連結材１６を前方または後方に切り換え移動させることが出来れば良いので、例えば、電動モータまたは油圧モータを利用することが出来る。進退駆動部５１の正逆運動の切り換えは、図示しない正逆切換部を介して行う。正逆切換部は、電動／油圧モータの回転軸を逆転させる機能があれば良い。
【００４９】
進退速度制御部５２は、芯金１２の端部に固定した連結材１６の進退動スピードを可変調節可能として、芯金１２の前進／後退スピードを設定する。電動モータまたは油圧モータを用いて、連結材１６の進退動スピードを調節可能とするには、切り換え可能な複数の変速ギアを用いることが望ましい。複数の変速ギアを用いれば、モータ速度が一定でも、連結材１６を介して芯金１２の速度調整が出来るからである。
【００５０】
かかる構成によれば、スパイラル材の製造を、例えば、次のように行うことが出来る。
【００５１】
まず、製造の最初ステップでは、図２に示すように、二分割成形した成形型枠材３０の一方（３０−１）を、取付フランジ１４にボルト等の固定金具を介して固定し、次いで、材料送出部４０から供給される帯板状等の金属材料を芯金１２に接するようにセットして、成形型枠材３０の他方（３０−２）を対となる成形型枠材３０（３０−１）に固定金具を介して固定し、金属材料を緩く挟み込む。
【００５２】
金属材料は芯金１２の回転に伴って巻き込まれて前方へ移動する必要があるので、成形型枠材３０と金属材料との間には若干のあそび（クリアランス）を設けて、金属材料の移動に支障がないようにしておく。このとき芯金１２に予め初期ホルダＨをボルトで固定し取り付けておく。
【００５３】
次に、予め芯金１２に取り付けた初期ホルダＨに、材料の先端をボルトで固定し、図３に示すように、回転駆動モータ２０を介して芯金１２を回転させ、芯金１２に接触させている金属材料を巻き込んで、成形型枠材３０を通過させることにより数巻分のスパイラル材Ｓを成形する。このとき、進退駆動部５１を介して芯金１２は必要量だけ前進する。
【００５４】
この初期段階では、芯金１２と金属材料の接触が十分ではなく、芯金１２の回転に伴う金属材料の巻き込み量が少ない場合もあるので、好ましくは、芯金１２の回転に従動して回転しつつ、スパイラル材Ｓの先端部を前方へ案内する初期ホルダ（ガイド部材）Ｈを利用する。初期ホルダＨは、例えば、スパイラル材Ｓが成形型枠材３０から出てきた後、数巻き（８〜１０巻）した段階で芯金１２の回転を停止して取り外す。この初期ホルダＨは、連続運転に移行した後は利用しない。
【００５５】
初期ホルダＨを取り外した後は、図４に示すように、回転駆動モータ２０を介した芯金１２の回転と、進退駆動部５１を介した芯金１２の前進によって、スパイラル材Ｓを徐々に巻数を増やしながら伸展させる。製品によってスパイラル材Ｓの巻き方向、材料肉厚、ピッチ等は異なるが、正逆回転切換部２１、回転数制御部２２、進退速度制御部５２を介して芯金１２の回転方向／回転速度／前進速度を変えることで対応することが出来る。
【００５６】
芯金１２が前進限界点に達したときは、適宜のセンサ装置（例えばリミットスイッチ等；図示せず）を介して回転駆動モータ２０を停止するとともに、進退駆動部５１を介して、図５に示すように、芯金１２を初期位置まで後退させる。なお、芯金１２が後退したときにスパイラル材Ｓを支持するため、適宜の手段、例えば、スパイラル材Ｓの長手方向に沿って延びる長尺の支持アングル材Ｇを設けておくことが望ましい。支持アングル材Ｇは、例えば断面略Ｖ字状の山型鋼を用いることが出来る。
【００５７】
図５の状態からは、再度、回転駆動モータ２０によって芯金１２を回転させつつ、進退駆動部５１によって芯金１２を前進させ、図６に示すように、スパイラル材Ｓの巻数を増加させて長さを稼ぐ。
【００５８】
スパイラル材Ｓの長さが不足する場合は、図６の状態から、適宜のセンサ装置を介して回転駆動モータ２０を停止し、進退駆動部５１を介して、図７に示すように芯金１２を初期位置まで後退させ、再度、芯金１２を前進させて、図８に示すように、スパイラル材Ｓの巻数を増やす。
【００５９】
そして、スパイラル材Ｓの巻数が所定の巻数に達したときは、図９に示すように、カッタ装置Ｃを介してスパイラル材Ｓを適宜巻数の位置において切断する。カッタ装置Ｃは芯金１２の前進に伴う移動の必要はなく、定位置でスパイラル材Ｓを切断できるよう固定配置して構わない。但し、スパイラル材Ｓを連続成形できるよう、スパイラル材Ｓが適当数以上の巻数の部分で切断することが望ましい。初期ホルダＨを必要とせずに連続成形を可能とするためである。
【００６０】
かかる構成によれば、初期段階で初期ホルダＨを用いてスパイラル材Ｓを数巻きして、初期ホルダＨを取り外した後は、連続的にスパイラル材Ｓを製造することが出来る。カッタ装置Ｃを介してスパイラル材Ｓを切断するまでは、芯金１２を所定回数前進後退させることによって、スパイラル材Ｓの長さを自由に伸ばすことが出来るからである。カッタ装置Ｃによってスパイラル材Ｓを切断した後、芯金１２を前進後退させスパイラル材Ｓの巻数を増大させることが出来るため、前記と同じ動作を繰り返すことによって連続的な製造が可能となる。
【００６１】
従来の製造装置と比較した場合、一個のスパイラル材Ｓを製造する度に芯金１２から成形型枠材（３０）を取り外したり、スパイラル材Ｓを芯金（１２）から取り外し、再度、成形型枠材（３０）を芯金（１２）に戻して初期セットを行う等の煩雑な作業工程を省略することが出来る。成形型枠材３０は固定であり、芯金１２は前進後退できるので、芯金１２を後退させた状態でカッタ装置Ｃによってスパイラル材Ｓを切断すれば、芯金１２からスパイラル材Ｓを取り外すまでもなくスパイラル材Ｓ（製品）を得ることが出来るからである。この結果、作業負担は大幅に軽減され、製造速度も格段に向上する。
【００６２】
また、従来装置と異なり、成形型枠材３０を芯金１２に従動させて回転させる必要がないので、成形型枠材３０を、プレス加工等、より簡易な製造方法によって製造することが可能となり、成形型枠材３０の製造コストを低減し、製造期間を短縮させ、製品コストを低下させ、競争力を高めることが出来る。
【００６３】
本発明に係る製造装置によれば、回転する芯金１２の前進に伴い、スパイラル材Ｓは、内周部が芯金１２に密着して自動的に後段材料を牽引する。しかしながら、より牽引効率を高めるためには、図１０に示すように、スパイラル材Ｓの先端部分を芯金１２に確実に密着させる拡開手段Ｑを利用することが望ましい。拡開手段Ｑは、例えば、スパイラル材Ｓの螺旋ピッチを押し広げて、螺旋翼の傾斜角度を増大させることによって芯金１２との接触を増すものである。例えば、断面円形の筒状／管状部材、或いは球体（ボール等）等である。翼同士の間隔が広がってスパイラル材Ｓの内周面が芯金１２に密着することで、スパイラル材Ｓの先端部は、回転する芯金１２の前進に伴って後続部分を牽引する。
【００６４】
芯金１２の回転／進退駆動は、より具体的には、例えば、図１１に示すような構成とすることが出来る。この構成は電動モータを用いるもので、動作スピードが速く、安価で単純なシステムとすることが出来る。
【００６５】
芯金１２を矢印Ａまわりに正逆回転させる回転駆動モータ２０は、伝動ベルト２０−１を介して、回転力をメインシャフト２０−２に伝える。メインシャフト２０−２は、芯金１２と平行に配置し、製品であるスパイラル材の翼幅、ピッチ、肉厚、長さ等の条件に応じて芯金１２の回転を制御する。芯金１２は、伝動ベルト２０−４を介してメインシャフト２０−２に従動して回転する。伝動ベルト２０−４に代えてギアを用いても良い。
【００６６】
また、メインシャフト２０−２の回転は、伝達ベルト６１−４、６２−４を介して、右巻ピッチセレクタ部６１と、左巻ピッチセレクタ部６２の入力軸６１−２、６２−２に伝達する。
【００６７】
右巻ピッチセレクタ部６１と、左巻ピッチセレクタ部６２は、例えば、図１２に示すように構成する。左巻ピッチセレクタ部６２を例にとって説明すると、入力軸６２−２の回転は、まず中央の入力ギア６２−６に伝達する。そして、この回転を上下に配したピッチ切換ギア６７−１Ｒ、６７−１Ｌのいずれか一方の出力軸６７−２Ｒ、６７−２Ｌに伝達するよう、ピッチ切換ギア６７−１Ｒ、６７−１Ｌにクラッチ６７−３Ｒ、６７−３Ｌを設け、このクラッチ６７−３Ｒ、６７−３Ｌが接続している一方の回転を、中央の出力ギア６２−７に伝達し、出力ギア６２−７の回転を、出力軸６２−８を介して後段に伝達する。クラッチ６７−３Ｒ、６７−３Ｌは、一方が機能（接続）しているときは他方は機能（接続）しないよう、適宜のシーケンス制御を行う。このようにすれば、ピッチ切換ギア６７−１Ｒ、６７−１Ｌのギア比に応じた回転出力を得る。
【００６８】
右巻ピッチセレクタ部６１も同様の構成とすることが出来る。但し、右巻ピッチセレクタ部６１と左巻ピッチセレクタ部６２は、回転方向が異なるので、メインシャフト２０−２の回転方向によって、いずれか一方のみが働くようにしておく。具体的には、例えば、伝達ベルト６１−４、６２−４の回転伝達をクラッチ（図示せず）によって接続／遮断可能とし、一方の伝達ベルト６１−４、６２−４の回転が後段へ伝達されるときは、他方の伝達ベルト６１−４、６２−４の回転は遮断する等である。なお、メインシャフト２０−２の回転方向は、回転駆動モータ２０に従う。
【００６９】
右巻ピッチセレクタ部６１と左巻ピッチセレクタ部６２の回転出力は、出力軸６１−８、６２−８に掛け渡した伝達ベルト（タイミングベルト）６１−１、６２−１を介して進退動シャフト５１−４に伝達する。進退動シャフト５１−４は、右巻ピッチセレクタ部６１と左巻ピッチセレクタ部６２の回転出力に応じた速度で回転し、ナット状部材５１−５、連結材１６を介して芯金１２を前進従動させる。連結材１６の基端部は、進退動シャフト５１−４の回転によって進退動するナット状部材５１−５に固定する。
【００７０】
一方、芯金１２の先端がリミットセンサ等のセンサ手段を介して限界位置に達したときは、回転駆動モータ２０が停止し、後退用駆動モータ５１−２を介して進退動シャフト５１−４を回転させナット状部材５１−５を後退させる。ナット状部材５１−５は、進退動シャフト５１−４に螺合させたナット部材であり、進退動シャフト５１−４が回転することにより螺合させたナット状部材５１−５を後退させる。そして、螺合されたナット状部材５１−５が原点位置まで後退したときは、後退用駆動モータ５１−２が停止して回転駆動モータ２０が起動し、進退動シャフト（スクリューシャフト）５１−４を回転させ、ナット状部材５１−５を介して芯金１２を前進させる。
【００７１】
かかる構成によれば、回転駆動モータ２０を介して芯金１２を回転させつつ前進させ、後退用駆動モータ５１−２を介して芯金１２を後退させることが出来る。なお、後退用駆動モータ５１−２を用いずに、回転駆動モータ２０を逆転させることで芯金１２を後退させても良い。
【符号の説明】
【００７２】
１２  芯金
１４  取付フランジ
１６  連結材
１８  ベアリング
２０  回転駆動モータ
２０−１、２０−４、５１−３、６１−１、６２−１、６１−４、６２−４  伝動ベルト
２０−２  メインシャフト
２１  正逆回転切換部
２２  回転数制御部
３０  成形型枠材
４０  材料送出部
５０  進退駆動装置
５１  進退駆動部
５１−２  後退用駆動モータ
５１−４  進退動シャフト
５１−５  ナット状部材
５２  進退速度制御部
６１  右巻ピッチセレクタ部
６１−２、６２−２  入力軸
６１−８、６２−８  出力軸
６２  左巻ピッチセレクタ部
６２−６  入力ギア
６２−７  出力ギア
６７−１Ｒ、６７−１Ｌ  ピッチ切換ギア
６７−３Ｒ、６７−３Ｌ  クラッチ
Ａ  （芯金の回転方向）
Ｂ  （芯金１２の進退動方向）
Ｃ  カッター装置
Ｇ  支持アングル材
Ｈ  初期ホルダ
Ｑ  拡開手段
Ｓ  スパイラル材
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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