(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルばねの材料が挿入される材料ガイドと、
前記材料ガイドの先端から送り出された前記材料が接する第１ピンと、
前記第１ピンに対し前記材料の移動方向前側に配置され、前記第１ピンとの間で前記材料を曲げることにより前記第１ピンとの間に円弧部を形成する第２ピンと、
前記第２ピンに対し材料の移動方向前側に配置され前記材料が接するピッチツールと、
前記材料を加熱する加熱装置と、
前記材料の温度を検出する温度センサと、
成形すべきコイルばねの形状に応じた制御用データに基いて前記第１ピンと前記第２ピンの位置を変化させ、かつ、前記温度センサによって検出された前記材料の温度が高いほど、前記円弧部の曲率半径が大きくなるよう第１ピンと第２ピンとを移動させ、かつ、前記材料の温度が高いほど、前記円弧部の曲率中心からカッティングツールまでの距離が大きくなるよう前記カッティングツールを移動させる制御部と、
を具備したことを特徴とするコイリングマシン。
【請求項２】
コイルばねの材料を第１ピンと第２ピンとの間で円弧状に曲げてコイルばねを製造するコイルばねの製造方法において、
前記コイルばねを温間で加工する場合に、
前記材料を加熱し、
前記材料の温度を検出し、
検出された前記材料の温度が高いほど、前記第１ピンと前記第２ピンとの間で成形される円弧部の曲率半径が前記コイルばねを冷間で加工する場合よりも大きくなるよう前記第１ピンと前記第２ピンとを移動させ、かつ、前記円弧部の曲率中心からカッティングツールまでの距離が大きくなるよう前記カッティングツールを移動させ、
加熱された前記材料を材料ガイドの先端から前記第１ピンに向かって連続的に送り出しながら前記第１ピンと前記第２ピンとの間で曲げることにより前記コイルばねを成形し、
成形された１個分の前記コイルばねを前記カッティングツールによって切断することを特徴とするコイルばねの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コイルばねを冷間あるいは温間で製造する芯金レスのコイリングマシンと、コイルばねの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コイルばねを冷間で製造するコイリングマシンとして、例えば特許文献１に開示されているように、芯金を有しないコイリングマシン（芯金レスのコイリングマシン）が知られている。芯金レスのコイリングマシンは、材料ガイドの先端から送り出されたコイルばねの材料を、第１ピンと第２ピンとによって所定の曲率で曲げ、かつ、ピッチツールによってピッチ付けを行なうようにしている。
【０００３】
前記第１ピンと第２ピンおよびピッチツール等の位置は、制御部に格納されたコンピュータプログラムと、コイルばねの形状に応じた制御用データなどに基いて制御される。すなわち、成形すべきコイルばねの形状に応じた制御用データに基いてカムやアクチュエータを駆動することにより、第１ピンおよび第２ピンをコイル径に応じた位置に移動させている。また特許文献２に開示されているコイリングマシンのように、第１ピンと第２ピンの位置を、マシンセンタを基準として制御する技術も提案されている。特許文献１，２をはじめとして、従来の芯金レスのコイリングマシンは、いずれも冷間（常温）でコイルばねを製造するものである。
【０００４】
ばね鋼の種類によっては、コイルばねを冷間加工よりも高い温度（温間域）で加工することによって、冷間加工よりも材料の硬度や強度が向上することが知られている。温間加工は、熱間加工よりも低い温度（材料の再結晶化温度以下）で行なわれる。例えば熱処理によって焼戻しマルテンサイトが形成されたコイルばねを３００℃前後で温間加工すると、ばね鋼の種類によっては、動的ひずみ時効によって、降伏強さが向上するという知見が得られている。
【０００５】
しかも温間加工によってコイルばねを製造する場合には、温間加工の余熱を利用して、例えば歪取り焼鈍等の熱処理やホットセッチング等の後処理を行なうことができるため、コイリング後の再加熱が不要となり、その分、コイルばねの製造工程を簡略化することができる。これに対し、冷間加工によってコイルばねを製造する場合には、コイリング後に例えば歪取り焼鈍等の熱処理やホットセッチングのために再加熱する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１９７７７５号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２６５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
コイルばねを温間加工するために、芯金レスの従来の冷間加工用のコイリングマシンを使用することが考えられた。しかしコイルばねを温間加工するために材料を温間域まで加熱した場合、材料の温度によっては、成形されたコイルばねの形状が目標形状から大きくずれたり、カッティングツールの位置が合わなくなり、コイルばねの端をきれいに切断することができないなど改善の余地があった。
【０００８】
従って本発明の目的は、冷間加工だけでなく温間加工によってコイルばねを成形する場合も、目標形状との差が小さくすることができるようなコイリングマシンと、コイルばねの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
１つの実施形態のコイリングマシンは、コイルばねの材料が挿入される材料ガイドと、前記材料ガイドの先端から送り出された前記材料が接する第１ピンと、前記第１ピンに対し前記材料の移動方向前側に配置され、前記第１ピンとの間で前記材料を曲げることにより前記第１ピンとの間に円弧部を形成する第２ピンと、前記第２ピンに対し材料の移動方向前側に配置され前記材料が接するピッチツールと、前記材料を加熱する加熱装置と、前記材料の温度を検出する温度センサと、制御部とを具備している。前記制御部は、成形すべきコイルばねの形状に応じた制御用データに基いて前記第１ピンと前記第２ピンの位置を変化させ、かつ、前記温度センサによって検出された前記材料の温度が高いほど、前記円弧部の曲率半径が大きくなるよう第１ピンと第２ピンとを移動させ、かつ、前記材料の温度が高いほど、前記円弧部の曲率中心からカッティングツールまでの距離が大きくなるよう前記カッティングツールを移動させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、冷間加工だけでなく温間加工によっても目標形状との差が小さいコイルばねを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】１つの実施例に係るコイリングマシンの一部で冷間加工時の正面図。
【図２】図１に示されたコイリングマシンの一部で温間加工時の正面図。
【図３】図１に示されたコイリングマシンの電気的構成を示すブロック図。
【図４】図１に示されたコイリングマシンの第１ピンおよび第２ピンの移動軌跡を模式的に示す図。
【図５】コイルばねの製造工程の一例を示すフローチャート。
【図６】コイルばねの一例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、１つの実施形態に係るコイリングマシンとコイルばねの製造方法について、図１から図６を参照して説明する。  
図６はコイルばね１の一例を示している。コイルばね１は、ばね鋼からなる材料２を所定のピッチＰ（一定とは限らない）で螺旋状に成形したものである。コイルばね１の形態は様々であり、例えばコイル径とピッチが巻数位置に応じて変化していてもよい。また、円筒コイルばねをはじめとして、たる形コイルばね、鼓形コイルばね、テーパコイルばね、不等ピッチコイルばね、マイナスピッチの部分を有するコイルばね等など、様々な形態のコイルばねであってもよい。
【００１３】
図１と図２とは、いずれも、１つの実施例に係るコイリングマシン１０の一部を模式的に表わしている。図１は、コイルばね１を冷間加工する際の状態を示している。図２は、コイルばね１を温間加工する際の状態を示している。
【００１４】
コイリングマシン１０は、コイルばねの材料２を矢印Ｆ１で示す方向に移動させる少なくとも一対の材料送りローラ（フィードローラ）１１と、材料２が挿入される材料ガイド１２と、材料ガイド１２の先端１２ａから送り出された材料２が最初に接する第１ピン１３と、第１ピン１３によって曲げられた材料２が接する第２ピン１４と、ピッチツール１５と、成形された１個分のコイルばねを切断するカッティングツール１６などを備えている。
【００１５】
第１ピン１３は、材料ガイド１２の先端１２ａに対して材料２の移動方向前側（移動方向下流側）に配置されている。第２ピン１４は、第１ピン１３に対して材料２の移動方向前側に配置されている。材料ガイド１２の先端１２ａから第１ピン１３に向かって送り出された材料２は、材料ガイド１２の先端１２ａが実質的な曲げ開始点となって、第１ピン１３との接点１３ａまでの間で円弧状に曲げられる。さらにこの材料２は、第１ピン１３を通ったのち、第２ピン１４との接点１４ａに至る間にさらに円弧状に曲げられることにより、第１ピン１３と第２ピン１４との間に、曲率半径Ｒ１（図１に示す）あるいは曲率半径Ｒ１´（図２に示す）の円弧部２ａが連続的に成形される。
【００１６】
冷間成形時（図１）に第１ピン１３と第２ピン１４との間で成形される円弧部２ａの曲率半径Ｒ１は、第１ピン１３と第２ピン１４との間で最小になったあと、スプリングバックの影響により、第１ピン１３から第２ピン１４に近付くにつれて曲率半径Ｒ１が少しずつ増加してゆく。温間成形時（図２）に第１ピン１３と第２ピン１４との間で成形される円弧部２ａの曲率半径Ｒ１´も、第１ピン１３と第２ピン１４との間で最小になったあと、ある程度のスプリングバックの影響により、第１ピン１３から第２ピン１４に近付くにつれて曲率半径Ｒ１´が少しずつ増加する。
【００１７】
ピッチツール１５は、第２ピン１４に対して材料２の移動方向前側に配置されている。このピッチツール１５は、第２ピン１４を通過した材料２に対して、接点１５ａにおいてコイルばね１の軸線方向から接することにより、コイルばね１のピッチ付けをなすようになっている。
【００１８】
カッティングツール１６は可動刃１６ａと受け刃１６ｂとを有し、成形された１個分のコイルばね１の後端（次に成形されるコイルばねの前端）を、可動刃１６ａと受け刃１６ｂとの間で切断（剪断）する。可動刃１６ａは、材料送りローラ１１が停止した状態において、受け刃１６ｂに向かって矢印Ｚ１方向（図１に示す）に移動することにより、材料２を切断する。またこのカッティングツール１６は、受け刃１６ｂをアクチュエータによって上下方向（図２に矢印Ｚ２で示す方向）に移動させることにより、カッティング位置（カッティング高さ）を変えることができるようになっている。なお、可動刃１６ａと受け刃１６ｂとの双方を上下方向に同じ量だけ同期して移動させることにより、カッティング位置を変えてもよい。カッティングツール１６の好ましい例では、可動刃１６ａと受け刃１６ｂとが、第２ピン１４を通過した材料２の移動方向Ｆ２に沿って、材料２と同等の速度で移動しながら材料２を切断するように構成されてもよい。
【００１９】
材料２の移動方向（図１と図２に矢印Ｆ１で示す方向）に関して材料送りローラ１１の上流側（材料の移動方向後側）に、加熱装置１７が配置されている。加熱装置１７の一例は高周波加熱装置である。コイルばね１を冷間加工する際には加熱装置１７はオフであり、材料２は加熱されない。これに対し、コイルばね１を温間加工する際には、加熱装置１７がオンとなり、高周波誘導加熱によって材料２が温間加工に適した温度に加熱される。
【００２０】
材料２の移動方向に関して、材料送りローラ１１の下流側（材料の移動方向前側）に、温度検出手段として機能する温度センサ１８が配置されている。この温度センサ１８は、材料２の温度（コイルばね１に加工される直前の材料２の温度）を検出し、検出された温度に関する信号を下記のＣＰＵ２０に出力する。
【００２１】
図３は、コイリングマシン１０の電気的構成を示すブロック図である。コイリングマシン１０は、コントローラとして機能するＣＰＵ（Central Processing Unit）２０を備えている。このＣＰＵ２０に、バスライン２１を介してＲＯＭ（Reed Only Memory）２２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３、通信インタフェース部２４、表示／操作用ドライバ２５、材料送り用ドライバ２６、第１ピン移動用ドライバ２７、第２ピン移動用ドライバ２８、ピッチツール用ドライバ２９、カッティングツール用ドライバ３０、カッティング位置変更用ドライバ３１、温度センサ１８などが接続されている。
【００２２】
ＲＯＭ２２には、ＣＰＵ２０を制御するためのプログラムや各種の固定的データが格納されている。ＲＡＭ２３は、コイルばねを成形するのに必要な各種データと、後述する予測形状を得るのに必要な各種データを格納するための種々のメモリエリアを備えている。通信インタフェース部２４は、通信回線（ネットワーク）を介して外部機器との間で行なうデータ通信を制御する。表示／操作用ドライバ２５は、表示部（ディスプレイパネル）を備えた表示操作部３５を制御する。表示操作部３５を操作することにより、コイルばねの成形に必要な情報をＲＡＭ２３等のメモリに格納することができる。
【００２３】
材料送り用ドライバ２６は材料送りローラ１１を回転させるためのモータ４０を制御する。第１ピン移動用ドライバ２７は、第１ピン１３を駆動するためのアクチュエータを備えた第１ピン駆動機構４１を制御する。第２ピン移動用ドライバ２８は、第２ピン１４を駆動するためのアクチュエータを備えた第２ピン駆動機構４２を制御する。ピッチツール用ドライバ２９は、ピッチツール１５を駆動するためのアクチュエータを備えたピッチツール駆動機構４３を制御する。カッティングツール用ドライバ３０は、カッティングツール１６を駆動するためのアクチュエータを備えたカッティングツール駆動機構４４を制御する。カッティング位置変更用ドライバ３１は、カッティングツール１６の受け刃１６ｂの位置（高さ）を変えるためのアクチュエータ４５を制御する。
【００２４】
コイリングマシン１０のＣＰＵ２０を含む電気的構成は、材料送り機構の一部である材料送りローラ１１の回転動作を制御する制御回路と、第１ピン１３および第２ピン１４の位置を第１ピン駆動機構４１および第２ピン駆動機構４２を介して制御する制御回路と、ピッチツール１５の位置をピッチツール駆動機構４３を介して制御する制御回路と、カッティングツール１６の動作をカッティングツール駆動機構４４を介して制御する制御回路などを含み、これらはコイリングマシン１０の動作等を制御する制御部５０として機能する。
【００２５】
本実施形態の制御部５０には、通信インタフェース部２４を介してパーソナルコンピュータ６０を接続することができる。パーソナルコンピュータ６０は、ディスプレイパネルを備えた表示部６１と、キーボードを備えた入力操作部６２と、マウス等のポインティングデバイス６３などを含んでいる。パーソナルコンピュータ６０は、必要に応じて着脱可能な記憶媒体６４を備えている。制御部５０の表示操作部３５と、パーソナルコンピュータ６０の入力操作部６２とは、成形すべきコイルばねの形状に応じた形状データ（制御用データ）を入力する手段として機能する。
【００２６】
図４は、コイル径Ｄ１に応じて位置が変化する第１ピン１３と第２ピン１４の移動軌跡を模式的に示している。第１ピン１３と第２ピン１４の位置に関し、材料ガイド１２の先端１２ａから材料２が送り出される方向Ｆ１をＸ軸、Ｘ軸と直交する方向をＹ軸とする。制御部５０は、入力されたコイルばねの形状データ（例えばコイル径）に応じて、第１ピン１３と第２ピン１４のそれぞれのＸ位置とＹ位置が変化するように、第１ピン駆動機構４１と第２ピン駆動機構４２を制御する。
【００２７】
具体的には、マシンセンタＭ１（図１に示す）に対して、第２ピン１４の接点１４ａと、第２ピン１４を通過した材料２の曲率中心Ｃ２とを結ぶ線分のなす角度θ１が、コイル径にかかわらず一定となるように、第１ピン１３と第２ピン１４の位置が制御される。マシンセンタＭ１は、便宜上、カッティングツール１６の刃面の延長線（カッターライン）上に設定されている。しかし第１ピン１３と第２ピン１４の原点位置を特定することができれば、他の位置をマシンセンタとしてもよい。
【００２８】
制御部５０は、図４に示されるように、コイル径Ｄ１が大きくなるほど、材料ガイド１２の先端１２ａ（曲げ開始点）から第１ピン１３の接点１３ａまでの距離と、第２ピン１４の接点１４ａまでの距離が大きくなるように、第１ピン１３と第２ピン１４を移動させる。また、マシンセンタＭ１に対する第２ピン１４の接点１４ａの巻数位置（図１に示す角度θ１に対応する）と、ピッチツール１５の接点１５ａの巻数位置（図１に示す角度θ２に対応する）の関係が概ね一定となるよう、第１ピン１３と第２ピン１４の位置を制御する。
【００２９】
第１ピン１３の移動軌跡の一例では、図４に線分Ｌ１で示すように、Ｘ位置が大きくなるとＹ位置も大きくなり、かつ、Ｘ位置の増加率に対してＹ位置の増加率が僅かに低減するように湾曲した円弧状の軌道を描く。第２ピン１４の移動軌跡は、線分Ｌ２で示すように、Ｘ位置が増加するとＹ位置が大きく増加し、かつ、Ｘ位置の増加率に対してＹ位置の増加率が低減する僅かに湾曲した軌道を描く。
【００３０】
制御部５０のＣＰＵ２０は、成形すべきコイルばねの形状データに基いて、第１ピン１３と第２ピン１４のＸ位置とＹ位置を算出する。例えばコイル径が大きくなるほど、材料ガイド１２の先端１２ａ（曲げ開始点）から第１ピン１３までの距離と第２ピン１４までの距離が大きくなるとともに、マシンセンタＭ１に対する第２ピン１４の接点１４ａの巻数位置がコイル径にかかわらず一定となるよう第１ピン１３と第２ピン１４の位置が制御される。その際にピッチツール１５の接点１５ａの巻数位置も概ね一定となるように第２ピン１４の位置が制御される。
【００３１】
図１に示されるように、第１ピン１３と第２ピン１４との間で曲げられた材料２は、第２ピン１４を通った直後に解放されてスプリングバックを生じるため、第２ピン１４を通った材料２の曲率半径Ｒ２は、第１ピン１３と第２ピン１４との間の円弧部２ａの曲率半径Ｒ１よりも大きくなる。そこでＣＰＵ２０は、第２ピン１４を通った後の曲率中心Ｃ２が、コイリングマシン１０のマシンセンタＭ１上に位置するように、スプリングバック量を加味して第１ピン１３と第２ピン１４の位置を制御する。これにより、マシンセンタＭ１に対して第２ピン１４がなす角度θ１と、マシンセンタＭ１に対してピッチツール１５の接点１５ａがなす角度θ２との関係がコイル径にかかわらず概ね一定（θ２は少し変化する）となる。第１ピン１３と第２ピン１４の最適位置は、予め実験によって求めておくことができる。
【００３２】
制御部５０には、加工温度に応じた複数の制御用データが格納されている。本実施形態では加工温度に応じた制御用データの数が５の場合について説明するが、制御用データの数は５以外であってもよい。例えば第１の制御用データは、材料２の温度が第１の温度域（冷間の温度域）にあるときのスプリングバック量を加味して、第１ピン１３および第２ピン１４の位置を制御するとともに、円弧部２ａの曲率中心Ｃ１からカッティングツール１６までの距離を最小とする。
【００３３】
第２の制御用データは、材料２の温度が第１の温度域よりも高い第２の温度域にあるときのスプリングバック量を加味して、第１ピン１３および第２ピン１４の位置を制御するとともに、円弧部２ａの曲率中心Ｃ１からカッティングツール１６までの距離を冷間加工時よりも少し大きくする。
【００３４】
第３の制御用データは、材料２の温度が第２の温度域よりも高い第３の温度域にあるときのスプリングバック量を加味して、第１ピン１３および第２ピン１４の位置を制御するとともに、円弧部２ａの曲率中心Ｃ１からカッティングツール１６までの距離を第２の温度域の時よりも大きくする。
【００３５】
第４の制御用データは、材料２の温度が第３の温度域よりも高い第４の温度域にあるときのスプリングバック量を加味して、第１ピン１３および第２ピン１４の位置を制御するとともに、円弧部２ａの曲率中心Ｃ１からカッティングツール１６までの距離を第３の温度域の時よりも大きくする。
【００３６】
第５の制御用データは、材料２の温度が第４の温度域よりも高い第５の温度域にあるときのスプリングバック量を加味して、第１ピン１３および第２ピン１４の位置を制御するとともに、円弧部２ａの曲率中心Ｃ１からカッティングツール１６までの距離を最大とする。
【００３７】
図５は、コイリングマシン１０を用いてコイルばね１を冷間あるいは温間で製造する製造方法の一例を示すフローチャートである。以下にこのフローチャートを参照しながらコイルばねの製造方法について説明する。
【００３８】
コイルばねを冷間で加工する場合には加熱装置１７はオフであり、材料２は加熱されない。これに対しコイルばねを温間で加工する場合には加熱装置１７がオンとなり、材料２が加熱される。
【００３９】
図５中のステップＳ１において、材料２の温度Ｔｘが温度センサ１８によって検出される。冷間加工の場合には、材料２の温度Ｔｘが第１の温度Ｔ１（例えば３０℃）以下であるため、ステップＳ２において“ＹＥＳ”となり、ステップＳ３に移る。ステップＳ３では、冷間加工のための第１の制御用データが呼び出され、第１ピン１３と第２ピン１４とが第１の制御用データに基いて冷間加工に適した位置に移動する。さらにステップＳ４において、カッティングツール１６が第１の位置（第１のカッティング位置）に移動することにより、円弧部２ａの曲率中心Ｃ１からカッティングツール１６までの距離が最小となる。
【００４０】
図１は、冷間加工時の第１ピン１３および第２ピン１４と、カッティングツール１６との位置を模式的に示している。材料ガイド１２の先端１２ａから第１ピン１３に向けて送り出された材料２が、第１ピン１３と第２ピン１４とによって円弧状に成形されることにより、第１ピン１３と第２ピン１４との間に曲率半径Ｒ１の円弧部２ａが形成される。第２ピン１４を通過してスプリングバックを生じた材料２の曲率半径Ｒ２は、円弧部２ａの曲率半径Ｒ１よりも大きくなる。カッティングツール１６の受け刃１６ｂの上面は、第２ピン１４を通過した材料２の移動軌跡上にほぼ位置している。この状態のもとで、材料ガイド１２の先端１２ａから材料２が連続的に送り出され、１個分のコイルばね１が成形されると、材料２の移動が一旦停止し、カッティングツール１６の可動刃１６ａが作動することにより、コイルばね１の後端（次に成形されるコイルばねの前端）が切断される。
【００４１】
コイルばね１を温間加工する場合には、材料２が加熱装置１７によって加熱される。温度センサ１８によって検出された材料の温度Ｔｘが第１の温度Ｔ１を越えると、図５中のステップＳ２において“Ｎｏ”の判定となり、ステップＳ５に移る。ステップＳ５では、材料の温度Ｔｘが第２の温度Ｔ２（例えば１００℃）と比較され、材料の温度Ｔｘが第２の温度Ｔ２以下であればステップＳ６に移る。ステップＳ６では第２の制御用データが呼び出され、第１ピン１３と第２ピン１４とが第２の温度域に適した位置に移動する。さらにステップＳ７においてカッティングツール１６が第２の位置に移動する。
【００４２】
ステップＳ５において材料の温度Ｔｘが第２の温度Ｔ２を越えていれば、ステップＳ８に移る。ステップＳ８では、材料の温度Ｔｘが第３の温度Ｔ３（例えば２００℃）と比較され、材料の温度Ｔｘが第３の温度Ｔ３以下であればステップＳ９に移る。ステップＳ９では第３の制御用データが呼び出され、第１ピン１３と第２ピン１４とが第３の温度域に適した位置に移動する。さらにステップＳ１０においてカッティングツール１６が第３の位置に移動する。
【００４３】
ステップＳ８において材料の温度Ｔｘが第３の温度Ｔ３を越えていれば、ステップＳ１１に移る。ステップＳ１１では材料の温度Ｔｘが第４の温度Ｔ４（例えば３００℃）と比較され、材料の温度Ｔｘが第４の温度Ｔ４以下であればステップＳ１２に移る。ステップＳ１２では第４の制御用データが呼び出され、第１ピン１３と第２ピン１４とが第４の温度域に適した位置に移動する。さらにステップＳ１３においてカッティングツール１６が第４の位置に移動する。
【００４４】
ステップＳ１１において材料の温度Ｔｘが第４の温度Ｔ４を越えていれば、ステップＳ１４に移る。ステップＳ１４では材料の温度Ｔｘが第５の温度Ｔ５（例えば４００℃）と比較され、材料の温度Ｔｘが第５の温度Ｔ５以下であればステップＳ１５に移る。ステップＳ１５では第５の制御用データが呼び出され、第１ピン１３と第２ピン１４とが第５の温度域に適した位置に移動する。さらにステップＳ１６においてカッティングツール１６が第５の位置に移動する。
【００４５】
ステップＳ１４において材料の温度Ｔｘが第５の温度Ｔ５を越えている場合には、温間加工に適さない温度に加熱されていると判断し、ステップＳ１７に移る。ステップＳ１７では異常を示す表示や警報等のアラームを、例えば表示部６１（図３に示す）などに出力することにより、オペレータに知らせる。
【００４６】
図２は、温間加工時の第１ピン１３および第２ピン１４と、カッティングツール１６との位置を模式的に示している。冷間加工時と同様に、材料ガイド１２の先端１２ａから連続的に送り出された材料２が、第１ピン１３と第２ピン１４とによって円弧状に成形されることにより、第１ピン１３と第２ピン１４との間に曲率半径Ｒ１´の円弧部２ａが形成される。
【００４７】
温間加工時に生じるスプリングバック量は、冷間加工時に生じるスプリングバック量よりも小さい。このため温間加工された円弧部２ａの曲率半径Ｒ１´を、冷間加工による円弧部２ａの曲率半径Ｒ１と同じにすると、温間加工時に第２ピン１４を通過した材料２の曲率半径Ｒ２´（図２に示す）は、冷間加工時に第２ピン１４を通過した材料２の曲率半径Ｒ２（図１に示す）よりも小さくなる。しかも温間加工時のカッティングツール１６の位置が材料２の移動軌跡からずれてしまう。
【００４８】
これに対し本実施形態のコイリングマシン１０は、コイルばねを温間加工する際に、同一径のコイルばねを冷間加工する場合と比較して、円弧部２ａの曲率半径Ｒ１´が冷間加工時の円弧部２ａの曲率半径Ｒ１よりも大きくなるように、材料２の温度に応じた制御用データが選択され、加工温度に適した位置に第１ピン１３と第２ピン１４とカッティングツール１６が移動する。このため、温間加工されたコイルばねのスプリングバック後の曲率半径Ｒ２´を、冷間加工されたコイルばねのスプリングバック後の曲率半径Ｒ２と実質的に同じにすることができる。しかも温間加工時のカッティングツール１６の受け刃１６ｂを材料２の移動軌跡上に位置させることができる。
【００４９】
このため本実施形態のコイリングマシン１０によれば、温間加工によって製造されるコイルばねを冷間加工の場合と同様に、第１ピン１３と第２ピン１４とによって正確な形状に成形することができ、かつ、適正なカッティング位置においてコイルばねを切断することができる。
【００５０】
本実施形態のコイリングマシン１０は、温間加工時に加熱装置１７によって加熱される材料の温度が何らかの原因によって変動しても、材料の温度にかかわらず一定の形状のコイルばねを製造することができる。またこのコイリングマシン１０は、冷間加工する場合に用いることもできるし、コイルばねを温間加工する場合に用いることもできる。
【００５１】
以上説明したように本実施形態のコイルばねの製造方法は、コイルばね１を温間で加工する場合に、下記の工程を含んでいる。  
（１）コイルばね１の材料２を加熱し、  
（２）加熱された材料２の温度を検出し、  
（３）検出された材料２の温度が高いほど、第１ピン１３と第２ピン１４との間で成形される円弧部２ａの曲率半径Ｒ１´が、冷間加工時のコイルばねの円弧部２ａの曲率半径Ｒ１よりも大きくなるよう第１ピン１３と第２ピン１４とを移動させ、かつ、  
（４）材料２の温度が高いほど、前記円弧部２ａの曲率中心Ｃ１からカッティングツール１６までの距離が、冷間加工時の円弧部２ａの曲率中心Ｃ１からカッティングツール１６までの距離よりも大きくなるようカッティングツール１６を移動させ、  
（５）加熱された前記材料２を材料ガイド１２の先端１２ａから第１ピン１３に向かって連続的に送り出しながら第１ピン１３と第２ピン１４との間で材料２を曲げることによりコイルばね１を成形し、  
（６）成形された１個分のコイルばね１をカッティングツール１６によって切断する。
【００５２】
なお、前記実施形態では、加工温度に応じた制御用データの数が５の場合について説明したが、制御用データの数は５以外であってもよい。あるいは、連続的に変化する加工温度に応じて連続的に変化する制御用データを用いてもよい。また本発明を実施するに当たって、材料ガイドや第１ピンおよび第２ピン、ピッチツール、カッティングツール、加熱装置、温度センサをはじめとして、コイリングマシンを構成する各要素の構成や配置等の態様を必要に応じて種々に変更して実施できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５３】
１…コイルばね、２…材料、２ａ…円弧部、１０…コイリングマシン、１２…材料ガイド、１２ａ…材料ガイドの先端、１３…第１ピン、１４…第２ピン、１５…ピッチツール、１６…カッティングツール、１６ａ…可動刃、１６ｂ…受け刃、１７…加熱装置、１８…温度センサ、５０…制御部。
【図１】
0006420690.tif 000002
【図２】
0006420690.tif 000003
【図３】
0006420690.tif 000004
【図４】
0006420690.tif 000005
【図５】
0006420690.tif 000006
【図６】
0006420690.tif 000007