(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バネ線材からコイルバネを製造する装置であって、前記バネ線材を給送する給装手段と、前記バネ線材を回巻してコイル形状に成形する成形手段と、コイルの端部を切断する切断手段と、前記回巻成形するコイルの径を可変にする変更手段とを備えており、前記成形手段は前記バネ線材を曲げる芯金部材と、前記給送するバネ線材を前記芯金部材の外周に沿って案内する案内部材とを有し、前記変更手段は前記成形手段により曲げられたバネ線材の曲率を保つ曲げダイスを有し、前記変更手段は前記切断手段と一体に形成されており、該曲げダイスの移動により前記切断手段と前記成形手段との距離が変更されることを特徴としたコイルバネの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
更に、本発明は線材からコイルバネを製造する方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
直線状のバネ線材からコイルバネを製造する方法及び装置は従来、例えば、特開平１０−５８０７５号公報、特開平７−２６５９８９号公報、及び特開平６−２６２２８７号公報などにより知られている。
【０００３】
特開平６−２６２２８７号公報には線材加工空間に位置する平坦面を有する断面半円形状の芯金を囲うように湾曲された線材を切断する際に、カッターを芯金側に向けて芯金の平坦面に対して平行に運動させるとともに芯金の平坦面側に向けて芯金の円弧面側から横に運動させてカッターの先端の移動軌跡が芯金の平坦面を含む仮想面に対して所定の鋭角で交わるように線材を切断する構成の開示がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術によるコイルバネの製造方法及び装置に係るコイルバネは線材からコイル形状に形成した後の切断工程において、コイルの切断部位の先端の返りがコイルバネの外周側に発生する。
【０００５】
即ち、特開平７−２６５９８９号公報の図５ａ，ｂ，ｃの切断工程の説明図において、図５ｃに示すように、切断されたコイルＳの切断面の内周側にバリが発生する。
【０００６】
コイルバネは収容容器内に収められて、被押圧部材に押圧力を作用する働きを司る機能を求められる場合が多くあるが、このように、切断によるバリが内側に出ると、該バリの鋭角先端により、収容容器にカジリ、引っ掛かりを生じ易く、バネとしての作用に支障を来す場合がある。
【０００７】
更に、収容容器内の構成部品に損傷を及ぼすこともある。
【０００８】
更に、前記のカジリ、引っ掛かりによる粉塵の発生を招き、粉塵による機構部の故障を招く事もある。
【０００９】
又、従来のコイルバネの製造装置において、コイルバネのコイル径を変更する場合には、装置を構成する、芯金、コイリングピン、ピッチツール、切断刃を取り外し、必要に応じて芯金の径を選別して交換取り付け直し、各部材の相対的位置関係の調整を行う必要があり、コイル径の変更作業は手間を要し、製造コストに影響し、又、作業者の熟練技能を要求されるものであった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、バネ線材からコイルバネを製造する装置であって、前記バネ線材を給送する給装手段と、前記バネ線材を回巻してコイル形状に成形する成形手段と、コイルの端部を切断する切断手段と、前記回巻成形するコイルの径を可変にする変更手段とを備えており、前記成形手段は前記バネ線材を曲げる芯金部材と、前記給送するバネ線材を前記芯金部材の外周に沿って案内する案内部材とを有し、前記変更手段は前記成形手段により曲げられたバネ線材の曲率を保つ曲げダイスを有し、前記変更手段は前記切断手段と一体に形成されており、該曲げダイスの移動により前記切断手段と前記成形手段との距離が変更されることを特徴としたコイルバネの製造装置を提案する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に図を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１４】
（装置構成の説明）
図１、２、３は本発明の装置の要部構成を示す図であり、符号１は以下に述べる装置構成手段／部材の基板部材、２は基板部材１に立脚した本装置の各手段を構成する部材を取り付ける取り付け板である。
【００１５】
４は線材Ｗを供給する線材供給手段で、図２に示した線材供給器に収納した線材Ｗを送り出す。
【００１６】
６は前記供給手段４から送られる線材Ｗを案内するガイド部材で、取り付け板２に取り付け、上下の押え板の合せ面に線材を搬送する溝が形成されている。
【００１７】
８，８は線材Ｗを送り出す供給ローラで図４に示す供給用モータ駆動手段８Ａにより回転駆動して線材を送り出す。
【００１８】
１０はガイドローラ。
【００１９】
１２は押えガイド部材で、シリンダ１４のピストン先端に取り付けられており、該押えガイド部材１２の先端面には図３に示すように、線材Ｗを案内する案内溝１２ａが形成されている。
【００２０】
１６は線材Ｗを曲げる曲げダイスで前記押えガイド部材１２と略直角位置に配置されている。
【００２１】
１８は芯金部材で、略半円形状と成し、押えガイド部材１２で押さえられつつ供給搬送される線材Ｗを前記曲げダイス１６に形成した案内溝１６ａに沿って曲げる。
【００２２】
２０は曲げダイス１６のホルダー部材であり、該ホルダー部材２０はホルダー取り付け板２２に取り付ける。
【００２３】
前記ホルダー取り付け板２２は前記取り付け板２上に傾斜を持ったＺ軸方向に移動可能に取り付ける。
【００２４】
Ｙ軸方向は基板１の直立方向、Ｘ軸方向は線材Ｗの送り方向（逆向き）を示し、Ｚ軸方向はＸ軸とθの角度を成している。
【００２５】
２４ａ，２４ｂは前記ホルダー取り付け板２２の案内部材である。
【００２６】
２６は前記ホルダー取り付け板２２の位置を変更するモータ、２８はモータ２６の回転軸に固定したボールネジであり、その先端は前記ホルダー取り付け板２２に固定してある。
【００２７】
３０（図１）はコイル切断刃であり、刃取り付け部材３２の先端に取り付ける。該コイル切断刃３０は線材Ｗから形成されたコイルＣの中側に位置するように配置する。
【００２８】
３４は前記刃取り付け部材３２の他端側に取り付けた偏芯カム、３６は該カム３４に圧接するカムフォロワである。
【００２９】
前記カムフォロワ３６はバネ部材３８ａ，３８ｂによりカム３４のカム面に圧接させる。
【００３０】
前記カム３４は図４のカム駆動手段３４Ａのモータにより回転駆動される。
【００３１】
図４において、８Ａは前記せん材Ｗを送り出すガイドローラの駆動を行うモータの駆動手段、１４Ａは前記シリンダ１４の制御手段、２６Ａは変位手段２６のモータ駆動手段、３４Ａは前記カム駆動制御手段、４０は装置全体の制御手段である。
【００３２】
４２は設定情報入力手段であり、製造すべきコイルの直径寸法の情報や、線材の径寸法、線材料の切断に要する切断力に応じたカム駆動手段のモータ回転速度、トルク等の情報を入力設定する。
【００３３】
４４は取り付け板２に取り付けたコイルピッチを規定するピッチ規定部材である。
【００３４】
次に図５以下を参照してコイルバネの製造方法及び本装置の各部の駆動制御について説明する。
【００３５】
まず、加工すべき線材Ｗを成形すべきコイルバネの直径寸法に応じて前記モータ駆動手段２６Ａのモータ２６を駆動してホルダー取り付け板２２の設定位置を決める。
【００３６】
前記ホルダー取り付け板２２の位置固定により、該ホルダー取り付け板２２上に取り付けられている曲げダイス１６と、前記取り付け板２上に取り付けられている芯金部材１８との距離が定まる。
【００３７】
これにより形成されるコイルの直径寸法が規定される。（図５）
【００３８】
前記曲げダイス１６の位置設定後、線材を供給するモータ駆動手段８Ａに作動信号が送られて供給ローラ８により線材供給手段４からガイドローラ１０を通って前記押えガイド部材１２の案内溝１２ａに案内されて線材Ｗの先端部がガイド部材１２と芯金部材１８の表面の曲面に沿って送られて、それに連れて線材の先端部は曲げダイス１６の案内溝１６ａに沿って湾曲させられて、更に、案内溝１６ａの溝方向に送られて図６（図７）に示すように線材Ｗがコイル形状に形成される。
【００３９】
コイルの巻数は線材供給手段４を構成するモータ駆動手段８Ａの駆動時間と線ｗの供給長さにより決められる。
【００４０】
送られる線材ｗは前記操作のように押えガイド部材１２と曲げダイス１６及び芯金部材１８更に、コイルピッチ部材４４による湾曲作用によりコイル形状にコイリングされつつ前記モータ駆動手段８Ａの駆動時間に応じて所定量の長さが送り出されると所定の巻数のコイルバネが形成される。（図６、図７）
【００４１】
モータ駆動手段８Ａの駆動が停止すると、カム駆動手段３６Ａに作動信号が送られて偏芯カム３４を回転駆動する。
【００４２】
該偏芯カム３４の回転によりコイル切断刃３０が往復運動し、該切断刃３０と曲げダイス１６との間での線材Ｗのせん断作用が行われて線材の切断が実行される。
【００４３】
図８に示すように、本例において、切断刃３０は形成されたコイルバネＣの中側に位置し、刃部３０ａの切断方向は前記曲げダイス１６の案内溝と対向する向きに配置し、刃部３０ａとコイル切断部１６ａとの間には切断隙間δを設けてある。
【００４４】
このようにして線材Ｗからコイルバネ形状に形成されたコイルバネはコイル形成、切断後、図１に示す、搬送路４５を経由して炉４６、取り出し方向に送られる。
【００４５】
（コイルバネのバネ直径寸法の変更の説明）
次に本発明の２番目の特徴である、形成するコイルバネのバネの直径寸法の自動的変更の仕方について説明する。
【００４６】
前述したある直径寸法のコイルバネの製造後に、次に製造するコイルバネの直径寸法を変更する場合、次に製造すべきコイルバネの直径寸法に対応する位置に前記曲げダイス１６の位置を変える為に、変位手段のモータ駆動手段２６Ａを作動させる。
【００４７】
これにより、ホルダー取り付け板２２は前記案内部材２４ａ，２４ｂに沿って前記Ｚ軸方向に移動して、図９に示すように、曲げダイス１６の位置が前記芯金部材１８との間の距離が前記Ｚ軸に沿って変位する。
【００４８】
これにより、曲げダイス１６と芯金部材１８の表面曲面との距離が変更される。変更すべきコイルバネのバネ径に対応した位置にホルダー取り付け板２２の移動が完了すると、モータ駆動手段２６Ａは通電停止し、ホルダー取り付け板２２を停止位置で固定する。
【００４９】
モータ駆動手段２６Ａの停止信号に応じて、駆動手段８Ａの作動により再び線材Ｗが送り出されると、線材Ｗは押さえガイド１２、曲げダイス１６の各溝に沿って送り出されて、図９に示すように線材Ｗは曲げダイス１６と芯金部材１８との間の距離に応じたコイル直径寸法に湾曲形状に曲げられてコイル形成される。
【００５０】
図９は前の状態のコイルバネのバネ直径寸法Ｃから変更後の大きなバネ直径寸法Ｃ’に変更された状態を示す。
【００５１】
そして設定コイル巻数の成形後にコイル切断手段の作動によってコイル切断が行われる。
【００５２】
（画像形成装置へのコイルバネの組み込みの説明図）
図１０は前記本発明にかかる製造方法及び製造装置で製造したコイルバネを画像形成装置に組み込んだ実施例を示す。
【００５３】
複写機、レーザービームプリンター、バブルジェットプリンター等の画像形成装置は文字情報、図面情報、記号情報、絵画情報等を紙等の記録媒体に印字印刷する機能を備え、記録媒体の紙をプリント印字するために、紙を紙供給部からプリント部に給紙してプリントし、その後、排出位置に紙送り操作を行う機能を有している。
【００５４】
又、レーザービームプリンターには感光ドラム上の潜像を転写してトナーを記録媒体の紙の上に転写、定着してプリントするためにプロセスカートリッジと言う現像、定着、トナー供給ユニットを一体に備えたカートリッジを有し、該カートリッジ内に紙を搬送する手段を備えている。
【００５５】
これらの装置において、記録媒体である紙の給紙及び排出手段としてゴム／プラスチック等の材料で作られたローラにより紙を圧接して紙搬送を行う構成を採用するが、このローラの圧接手段としてコイルバネを採用する。
【００５６】
従来方法／装置により製造したコイルバネは線材からコイル形状に形成後の切断操作において、切断刃によるバリ（返り部分）がコイルバネの内径側に突出する傾向がある。
【００５７】
図１０は紙送り機構部の要部構成の一部を示すものであり、不図示のカートリッジの本体部に取り付けたバネ取り付け部５０の小径部５０ａとローラ保治具５２のバネ係止部５２ａの夫々にコイルバネの巻き始め部と巻き終わり部を係止して張設してローラ５４にバネ圧力を作用させる構成である。
【００５８】
このような圧接手段を組み立てる場合、従来の製造に係る、バネ内径側にバリがあると、該コイルバネをバネ取り付け部５０ａとバネ係止部５２ａの外周面に該バリが引っ掛かりコイルバネが各バネ取り付け部・バネ係止部の所定の位置（コイルバネの巻き始め部と巻き終わり部が各部の根本の位置にきちんと収まること）に取り付けることが出来ないことになる。
【００５９】
これに対して、本願発明に係るコイルバネは前記のバリ、返り部分はコイルバネの外径側に出る構成であるのでコイルバネの各取り付け部への組み込みに際してバリ／返り部分による引っ掛かりを防ぐことができる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明は、バネ線材からコイルバネを製造する装置であって、前記バネ線材を給送する給装手段と、前記バネ線材を回巻してコイル形状に成形する成形手段と、コイルの端部を切断する切断手段と、前記回巻成形するコイルの径を可変にする変更手段とを備えており、前記成形手段は前記バネ線材を曲げる芯金部材と、前記給送するバネ線材を前記芯金部材の外周に沿って案内する案内部材とを有し、前記変更手段は前記成形手段により曲げられたバネ線材の曲率を保つ曲げダイスを有し、前記変更手段は前記切断手段と一体に形成されており、該曲げダイスの移動により前記切断手段と前記成形手段との距離が変更されることを特徴としたコイルバネの製造装置の提供により人手による作業性を改善剃ることが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るコイルバネ製造方法及び装置の要部の構成を説明する図。
【図２】  装置構成の説明図。
【図３】  コイルバネ形成の状態を説明する図。
【図４】  制御ブロック図。
【図５】  コイルバネ形成の状態を説明する図。
【図６】  コイルバネ形成の状態を説明する図。
【図７】  コイルバネ形成の状態を説明する図。
【図８】  コイルバネの切断の状態を説明する図。
【図９】  コイルバネの直径寸法を変更する状態を説明する図。
【図１０】  本発明に係るコイルバネを採用する説明図。
【符号の説明】
１  基板部材
２  取り付け板
４  線材供給手段
６  ガイド部材
８  供給ローラ
１０  ガイドローラ
１２  押えガイド部材
１４  シリンダ
１６  曲げダイス
１８  芯金部材
２０ 曲げダイスホルダー部材
２２  ホルダー取り付け板
２４  案内部材
２６  モータ
２８  ボールネジ
３０  コイル切断刃
３２  切断刃取付部材
３４  偏芯カム
３６  カムフォロワ
４０  制御手段
４４  コイルピッチ部材
５０  バネ取り付け部
５２  ローラ保治具
５４  ローラ
【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】
0003907334.tif 000010
【図１０】
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