(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルばね組立体を形成するためにコイルばねを一緒に縛るコイルばね組立て機械において、
コイルばね組立体の頂部平面と底部平面の一方においてコイルばねの隣接する列の端部分を一緒に留めるクランプジョーであって、前記コイルばねの前記列の端部分と協働して、螺旋状のレーシングワイヤが螺旋状の移動通路を通って動かされるにつれて螺旋状のレーシングワイヤ用の螺旋状の移動通路を画成するダイを含むクランプジョーと、
２種類の物理的特性を有するレーシングワイヤを前記螺旋状の移動通路に代替的かつ選択的に供給するレーシングワイヤ形成兼付与機構とを含むことを特徴とするコイルばね組立て機械。
【請求項２】
前記レーシングワイヤ形成兼付与機構が、各々が種々の物理的特性のワイヤを支持する一対のワイヤ払い出しリールと、前記リールの各々からのワイヤを螺旋状のワイヤ形状に形成する一対の螺旋状ワイヤ形成装置と、前記螺旋状ワイヤ形成装置の各々からワイヤを前記螺旋状移動通路内へ、かつそこを通して代替的かつ選択的に移送する螺旋状ワイヤ移送機構とを含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のコイルばね組立て機械。
【請求項３】
前記螺旋状のワイヤ形成兼付与機構が前記螺旋状のワイヤ形成装置の各々から選択的にワイヤを受け取る送りチューブと、前記形成装置の各々の排出端の間で前記送りチューブの少なくとも一端を動かし、一方前記チューブの反対側の端部を前記螺旋状の移動通路の入力端と整合させて位置させる手段とを含むことを特徴とする請求の範囲第２項に記載のコイルばね組立て機械。
【請求項４】
前記螺旋状ワイヤ形成兼付与機構が前記螺旋状ワイヤ形成装置の各々からワイヤを選択的に受け取る送りチューブと、前記送りチューブの一端を前記形成装置の各々の排出端と整合した位置の間で動かし、一方前記チューブの反対側の端部を概ね静止させ、かつ前記螺旋状の移動通路の入力端と整合させた状態にしておく手段とを含むことを特徴とする請求の範囲第２項に記載のコイルばね組立て機械。
【請求項５】
前記送りチューブの前記少なくとも一端が入力端であり、前記反対側の端部が排出端であり、前記螺旋状ワイヤ形成兼付与機構が更に前記螺旋状ワイヤを前記螺旋状移動通路内へ回転させて送り込む螺旋状ワイヤ送り機構を含むことを特徴とする請求の範囲第４項に記載のコイルばね組立て機械。
【請求項６】
レーシングコイルばねを一緒に縛ってコイルばね組立体を形成するコイルばね組立て機械において、
前記コイルばね組立体の頂部平面と底部平面とにおいてコイルばねの隣接する列の端巻き部を一緒に留めるクランプジョーであって、コイルばねの前記列の端巻き部分と協働してレーシングワイヤが頂部および底部の螺旋状移動通路を通過するにつれてレーシングワイヤ用の頂部および底部の螺旋状移動通路を画成するダイを含むクランプジョーと、
２種類の物理的特性を有するレーシングワイヤを代替的かつ選択的に前記螺旋状移動通路の各々に供給するレーシングワイヤ形成兼付与機構とを含むことを特徴とするコイルばね組立て機械。
【請求項７】
前記螺旋状ワイヤ形成兼付与機構が、２対のワイヤ払い出しリールであって、それぞれが異なる物理的特性を有するワイヤを支持するワイヤ払い出しリールと、前記対のリールの各々からのワイヤを螺旋状のワイヤ形状に形成する一対の螺旋状ワイヤ形成装置と、前記螺旋状ワイヤ形成装置の各対からワイヤを前記螺旋状移動通路内へ、かつそこを通して選択的に移動させる螺旋状ワイヤ移送機構とを含むことを特徴とする請求の範囲第６項に記載のコイルばね組立て機械。
【請求項８】
前記螺旋状のワイヤ形成兼付与機構が前記螺旋状ワイヤ形成装置からワイヤを受け取る一対の送りチューブと、前記送りチューブの各々の少なくとも一端を前記形成装置の各対の排出端の間で選択的に動かし、一方前記チューブの反対側の端部を前記螺旋状の移動通路の入力端と整合させて位置させる手段とを含むことを特徴とする請求の範囲第７項に記載のコイルばね組立て機械。
【請求項９】
前記螺旋状ワイヤ形成兼付与機構が前記螺旋状ワイヤ形成装置からワイヤを受け取る一対の送りチューブを含み、前記送りチューブの各々の一端を一つの前記形成装置の排出端と整合してその間を選択的に動かし、一方前記チューブの反対側の端部を概ね静止させ、かつ一つの前記螺旋状移動通路の入力端と整合した状態にしておく手段とを含むことを特徴とする請求の範囲第８項に記載のコイルばね組立て機械。
【請求項１０】
前記対の送りチューブの前記少なくとも一端が入力端であり、前記反対側の端部が排出端であり、前記螺旋状ワイヤ形成兼付与機構が更に前記螺旋状のワイヤを前記螺旋状の移動通路内へ回転させて送り込む螺旋状ワイヤ送り機構を含むことを特徴とする請求の範囲第８項に記載のコイルばね組立て機械。
【請求項１１】
コイルばねを一緒に縛ってコイルばね組立体を形成するコイルばね組立て機械において、
前記コイルばね組立体の頂部平面および底部平面の一方においてコイルばねの隣接する列の端部分を一緒に留めるクランプジョーであって、前記コイルばねの前記列の端部分と協働して、レーシングワイヤが螺旋状のレーシングワイヤを通過して動くにつれて螺旋状の移動通路を画成するダイを含むクランプジョーと、
２種類の異なるゲージのレーシングワイヤを前記螺旋状の移動通路に代替的かつ選択的に供給するレーシングワイヤ形成兼付与機構とを含むことを特徴とするコイルばね組立て機械。
【請求項１２】
前記レーシングワイヤ形成兼付与機構は、各々が異なるゲージのワイヤを支持している一対のワイヤ払い出しリールと、前記リールの各々からのワイヤを螺旋状のワイヤ形態に形成する一対の螺旋状ワイヤ形成装置と、前記螺旋状ワイヤ形成装置の各々からワイヤを前記螺旋状の移動通路内へ、かつそこを通して代替的かつ選択的に移送する螺旋状ワイヤ移送機構とを含むことを特徴とする請求の範囲第１１項に記載のコイルばね組立て機械。
【請求項１３】
コイルばねを一緒に縛って異なる固さの長手方向ゾーンを有するコイルばね組立体を形成するコイルばね組立て機械であって、前記コイルばね組立体の頂部平面と底部平面の一方においてコイルばねの隣接する列の端部分を一緒に留めるクランプジョーを含み、このクランプジョーが、コイルばねの前記列の端部分と協働して、レーシングワイヤがレーシングワイヤ形成兼付与機構から螺旋状の移動通路へ、そして螺旋状の移動通路を通って移動するにつれて螺旋状の移動通路を画成するダイを含むをコイルばね組立て機械を作動させる方法において、
異なる物理的特性の２本のワイヤを前記レーシングワイヤ形成兼付与機構に供給し、
前記２本の異なる特性のワイヤを前記レーシングワイヤ形成兼付与機構内で螺旋状のレーシングワイヤの形態に形成し、
２種類の異なる物理的特性を有する前記レーシングワイヤを前記螺旋状移動通路に代替的かつ選択的に供給し、前記頂部平面および底部平面の一方の内部で２種類の異なる物理的特性のレーシングワイヤを有するコイルばね組立体を組み立てることを含む、コイルばね組立て機械を作動させる方法。
【請求項１４】
前記レーシングワイヤ形成兼付与機構が、各々が異なる物理的特性のワイヤを支持する一対のワイヤ払い出しリールと、前記リールの各々からのワイヤを螺旋状のワイヤ形態に形成する一対の螺旋状ワイヤ形成装置とを含み、前記方法が前記払い出しリールの各々から前記螺旋状ワイヤ形成装置の一方にワイヤを搬送することを含むことを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の方法。
【請求項１５】
前記螺旋状ワイヤ形成兼付与機構が前記螺旋状ワイヤ形成装置の各々からワイヤを選択的に受け取る送りチューブを含み、前記方法が更に
前記送りチューブの一端を前記形成装置の各々の排出端の間で動かし、一方前記チューブの反対側の端部を前記螺旋状の移動通路の入力端と整合させて位置させること含むことを特徴とする請求の範囲第１４項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
本発明はコイルばね組立て機械に関し、特にコイルばね組立て機械においてばねコアのコイルの列を一緒に固定するレーシング(lacing)機構に関する。
発明の背景
従来技術において、螺旋状のレーシングワイヤを用いてコイルばね組立体の隣接するコイルばねの列を相互に接続することによりコイルばね組立体、すなわちばねコアを作ることがよく知られている。そのようなコイルばね組立体は内部のばねマットレス用のばねコアを形成するために使用されることが多い。この製品分野においては、隣接するばねの列のコイルばねはコイルばね組立体の頂部平面と底部平面とにおいて螺旋状のレーシングワイヤによって相互に接続される。
この形式の典型的な組立て機械においては、上側および下側の螺旋状のレーシングワイヤの各々は先ずレーシングワイヤ形成装置の一対の形成ヘッドの一方により形成され、その後コイルばね組立体の隣接するばねの列を相互に接続するために該組立体の一方の側縁部から他方の側縁部まで巻き上げられ、すなわち進行する、あるいは縛るようにされる。隣接するばねの列を相互に接続したコイルばね組立体を組み立てるように機能するコイルばね組立て機械が、例えば米国特許第3,774,652号並びに同第4,686,753号に示されている。ばねワイヤを取り上げ、螺旋状のレーシング形態に巻き、その後その螺旋状のレーシングワイヤをコイルばね組立体の一方の側縁部から他方の側縁部ま巻き上げ、進行すなわち縛るようにするレーシングワイヤ形成装置が１件以上の米国特許第3,122,177号、同第3,503,115号、同第3,541,828号、および同第3,736,784号に開示されている。
１９９６年４月１０日に出願され、本特願の譲受人に譲渡されている出願中の特願第08／631,841号においては、例えば異なるゲージのワイヤのような異なる物理的特性のレーシングワイヤによってばね組立体の長さに亘ってばね組立体が配列、あるいは区分化されている新規なマットレスのばね組立体が開示されている。この出願中の特願に開示されているように、例えば異なるゲージのワイヤのような異なる物理的特性のレーシングワイヤを使用することにより、マットレスの長さに亘って、あるいは、もしもレーシングワイヤが長手方向に延びている場合にはばね組立体の縁部の近傍で固さの異なる区画を形成することが出来る。今日まで、そして本願発明まで、共通のばね組立体に対して異なる物理的特性のレーシングワイヤを適用する機械あるいは機構は存在しなかった。これまでは、レーシングワイヤをばね組立体に供給する機構は常に形状および物理的特性が同一か、あるいは概ね同一のレーシングワイヤをばね組立体に供給し、そのような装置は、一方のレーシングワイヤから、例えば異なるゲージのワイヤのような物理的特性の異なるレーシングワイヤに自動的に切り替えることはできなかった。
従って、本発明の目的はばね組立体のその表面での固さを変えるために単一の、あるいは共通のばね組立体に異なる物理的特性のレーシングワイヤを自動的に切り替え、順次供給することが可能なコイルばね組立体のための改良されたレーシング機構を提供することである。
本発明の更に別の目的は、製造および作動が経済的で、コイルばね組立て機械のレーシングワイヤを供給する部分の床空間を最小にする可変型レーシングワイヤ供給機械を提供することである。
発明の要約
これらの目的を達成するために、本発明は、ばね組立体を形成するべくコイルばねを相互に結ぶためのコイルばね組立て機械において、コイルばね組立体の頂部平面および底部平面の少なくとも一方においてコイルばねの隣接する列の端部分を相互に緊締するクランプジョーであって、該クランプジョーがレーシングワイヤが螺旋状の移動通路を運動するにつれて螺旋状のレーシングワイヤのための螺旋状通路を画成するようコイルばねの端部分と協働するダイと、少なくとも２種類の異なる物理的特性を有するレーシングワイヤを前記移動通路に選択的に供給するレーシングワイヤ形成機構とを含むコイルばね組立体からなる。このように供給される螺旋状のレーシングワイヤは例えば異なるゲージのワイヤから形成されるように異なる物理的特性を有するので、その結果出来たコイルばね組立体は頂部平面あるいは底部平面において、ばね組立体の表面に亘って異なる固さの区画とされる面を有する。例えば、もしもコイルばね組立体の中央部分を結ぶのにより太いゲージのワイヤが使用され、端部分を結ぶのにより細いゲージのワイヤが使用されるとすれば、中央部分すなわち中央区画は端区画よりもより固さの大きなものとなる。
【図面の簡単な説明】
本発明のこれら、およびその他の目的は図面に関する以下の説明から直ちに明らかとなる。
図１は従来技術によるコイルばね組立て機械の上面図、
図２は図１に示す従来技術による機械のレーシングワイヤ形成部分の側立面図、
図３は本発明によるコイルばね組立て機械の上面図、
図４は図3に示す機械のレーシングワイヤ形成部分の正立面斜視図、
図５は本発明による機械のレーシングワイヤ形成部分の側立面図、
図6は図３の丸で囲った部分の拡大図、
図７は図3の丸で囲った部分の拡大図、および
図８は図３に示す機械の制御システムの一部の線図である。
図１と図２とを参照すると、多数の列１４のコイルばね１６を組み立てられた内部ばねユニット２０に組み立てる従来技術による移送兼組立て機械１０が示されている。図１および図２に示す特定の移送兼組立て機械１０は、内側ばねユニット２０の長手方向に延びるばねの連続した群２２から作られた内側ばねユニット２０を組み立てるように作動可能である。ばねの連続した群２２はそのような群の長くて連続したロールから組立て機械に供給される。
組立て機械１０内では、これらのばねの群２２はばね組立体の頂部平面および底部平面においてクランプダイ２６によって留められ、このように留められている間に螺旋状のレーシングワイヤ２８がクランプダイ２６まで、かつそこを通して送られ、クランプダイ２６は留められたばねと共に螺旋状のレーシングワイヤ２８がクランプダイを通して送られるにつれて該ワイヤ用の螺旋状の通路を形成する。内側のばねユニットの頂部平面および底部平面において一対の螺旋状のレーシングワイヤ２８がクランプダイ２６まで、かつそこを通して送られた後、レーシングワイヤの少なくとも一端はそれ自体の上に折り曲げられ、縛られたばねからレーシングワイヤが巻き戻されないようにする。次に、ダイ２６は開放され、ばね組立体はコイルばねの後続の次の列をクランプダイ２６に供給するように割り出され、この後コイルばねの次の列の端の巻き部分すなわち端部分上に一対の螺旋状のレーシングワイヤを通す工程が繰り返される。コイルばねの適当数の列が螺旋状のレーシングワイヤ２８によって一緒に縛られた後、カッタ機構が作動してコイルばねの隣接する列の間の接続部を切断して境界ロッド供給機械すなわちマットレス組立て機械に供給し得る状態の完成された内側ばね組立体２０を形成する。
連続した列のばねから作った内側ばねユニット２０を組み立てるものとして従来技術による機械を示し、かつ説明したきたが、この機械は個々に結節した、あるいは結節していないコイルばねから組み立てたばねユニットを形成することも可能であるが、その場合ばねは連続したばねのロールの代わりに従来の移送機構によって組立て機械まで供給される。
組立て機械に供給するように準備した螺旋状のレーシングワイヤを提供するために、適当なゲージのワイヤが払い出しリール３０、３２から螺旋状ワイヤ形成機構４０に供給される。この機構４０は払い出しリール３０、３２から概ね真直なワイヤ３４、３６を受け取り、形成ヘッド４２、４４内でワイヤを螺旋状に形成するように作動する。このように螺旋状に形成されたワイヤ２８は形成機構４０の形成ヘッド４２、４４から頂部および底部の螺旋状の送りチューブ４６、４８内へ送り込まれる。適当な長さの螺旋状に形成されたワイヤがチューブ内へ送り込まれた後、螺旋状のワイヤは螺旋状ワイヤ形成機構４０の前方に位置したカッタ機構(図示せず)によって所定長さに切断される。次に、所定長さに切断された螺旋状のワイヤ２８は、組立て機械が留められていないコイルばね１４の隣接する列を留めてしまうまでは送りチューブ４６、４８に貯えられる。クランプ２６が閉鎖されると、補助螺旋状送り機構５０が作動して送りチューブ４６、４８から螺旋状のレーシングワイヤをクランプダイ２６内へ、かつそこを通してコイルばね１６の留められた端の巻き部分、すなわち端部分上へ推進させる。
前述した機械の殆どは従来からのもので、当該分野では周知のものである。このような適用に対して適しているそのような機械の一つはウイスコンシン州、カイノッシャにあるフランク．エル．ウエルズ社(Frank L. Wells Company of Kinosya, Wisconsin)によって製造、販売されているウエルズ オートマチックユニット アセンブラ(Wells Automatic Unit Assembler)である。
さて図３、図４、図５、図６、図７および図８を参照すると、本願発明が示されている。図３、図４および図５に示す移送兼組立て機械は、図１および図２を参照して図示し、かつ説明した移送兼組立て機械と同じか、あるいは概ね同じである多くの要素を有する。２種類の機械が同一か、あるいは概ね同一である要素、あるいは組立体を含む範囲では、これらの要素あるいは組立体は図３から図５までにおいて、図１および図２に示す機械に付けたものと同じ数字を与えられているが、図３から図５においてはプライム記号(′)を付している。
本願発明の実施によると、ばねユニットすなわちばねコア２０′は当該ばねコアの領域内での螺旋状のレーシングワイヤ２８′、２８ａの物理的特性が異なるため固さが異なる領域すなわちゾーンである複数の領域すなわちゾーンに分離される。ばねコアを構成するばね１６、あるいはばねの列１４はばねコアの全ての領域において同一であり、固さの異なる領域を作る上で何ら貢献しない。各ばね１６は上部平面において上面を、下部平面において下面を有し、ばねの上面と下面との間に複数の螺旋状の巻きを備えている。ばね１６は従来の結節した、あるいは未結節のコイルばね、あるいはばねの連続した群でもよいが、いずれにしてもばね１６は並置した列と段とに配置されている。ばね１６の隣接した列１４は、それぞれ上側平面および下側平面の双方において螺旋状のレーシングワイヤ２８′、２８ａによって相互に接続され、そのため螺旋状のレーシングワイヤはばねの上面および下面の一部を囲んでいる(図５および図６参照)。ばねコア２０′の螺旋状のレーシングワイヤ２８′、２８ａはばねコアの種々の領域内で異なる特性を有する。このような異なる特性は、１９９６年４月１０に出願され、その開示を参考のために本明細書に含めている、本特願の譲受人が所有する出願中の米国特許願第08／631,841号に明確に示し、かつ説明しているように、マットレスのばねコイルの種々の領域すなわちゾーンに異なる固さを提供する。
本発明の好適実施例において、マットレスのばねコア２０′の選択した長手方向に延びている領域、すなわちゾーンにおける螺旋状のレーシングワイヤ２８ａは図６と図７とを比較すると最も明瞭に判るように、マットレスのばねコアのその他の長手方向に延びる領域、すなわちゾーンよりも太いゲージのワイヤで作られている(図７参照)。より太いゲージの螺旋状のレーシングワイヤ２８ａを有するマットレスのばねコアの長手方向に延びているゾーンは、より細いゲージの螺旋状のレーシングワイヤを有するマットレスのばねコアの長手方向に延びるゾーンよりも固さ、すなわち剛性がより大きい。ばねコア２０′は任意の数の長手方向に延びるゾーン、すなわち領域にも分割可能である。しかしながら、特定の長手方向に延びるゾーンにおける螺旋状のレーシングワイヤは同一であり、そのため長手方向に延びるゾーンはそのゾーン内では固さ、すなわち剛性が均一である。当該ゾーンにおいて固さを増大させたい長手方向に延びるゾーンを任意の数だけばねコア組立体２０′のその他の長手方向に延びるゾーンにおける螺旋状レーシングワイヤよりも太いゲージの螺旋状レーシングワイヤ２８ａを用いて構成することが可能である。
図１と図２とに示す機械と図３、図４および図５に示す機械との間の主な相違は本願発明によって作った機械の螺旋状ワイヤ形成機構４０が４個の形成ヘッド４２′、４４′、６２、６４を有し、そのうちの2個(４４′、６４)はばねコアの頂部平面におけるばね１６′の頂部の巻き、すなわち頂部分上に送られる螺旋状のワイヤを形成し、２個(４２′、６２)はばね１６′の底部の巻き１６ｂ、すなわち底部分上に送るべき螺旋状のワイヤを形成し、ばね組立体の底部平面においてコイルばね１６′の底部の巻き、すなわち底部分を接合するために使用される。頂部平面において螺旋状ワイヤを形成するこれらの形成ヘッド４４′の一方は好適実施例においては、例えば１７ １／２ゲージのような細いゲージのワイヤ３６′を形成するように作動し、他方の形成ヘッド６４は例えば１４ １／２のような太いゲージのワイヤを頂部平面において螺旋状に形成するように作動する。同様に、ばねユニット２０′の底面１６ｂの平面においてばねユニットに供給するように螺旋状に細いゲージのワイヤ３２′および太いゲージのワイヤ６０の双方を形成するための一対の形成ヘッド４２′、６２が設けられている。
図３を参照すると、４個の形成ヘッド４２′、４４′、６２および６４に対して、細いゲージのワイヤ３４′、３６′を供給するように図示された２個の払い出しリール３０′、３２′および太いゲージ６０、６１を供給する２個の払い出しリール５６、５８とが設けられている。２個の形成ヘッド４４′、６４は、ばねユニットの頂部平面に供給すべく細いゲージのワイヤ３６′と太いゲージのワイヤ６１とを螺旋状に形成し、形成ヘッド４２′、６２はばねユニットの底部平面に供給すべく細いゲージのワイヤ３４′と太いゲージのワイヤ６０とを螺旋状に形成する。図３から図５においては、ばねユニットの頂部平面に細いゲージのレーシングワイヤと太いゲージのレーシングワイヤとを交互に送るための単一の送りチューブ４６′が示されている。ばねユニットの底部平面に細いゲージレーシングワイヤと太いゲージのレーシングワイヤ２８′、２８ａを交互に送るための第２の送りチューブ４８′が送りチューブ４６′の下に位置している。
図３を参照すると、細いゲージの螺旋状のワイヤ３４′が螺旋状に形成するヘッド４２′まで払い出しロール３０′から供給され、前記形成ヘッド４２′において比較的真っ直ぐのワイヤが螺旋状２８′に形成される。このように螺旋状に形成されたワイヤ２８′は次に螺旋状送りチューブ４６′内へ送り込まれる。代替的かつ選択的に、太いゲージのワイヤ６１が払い出しリール６０から形成ヘッド６２まで払い出しされ、形成ヘッドによって螺旋状２８ａに変換され、螺旋状の送りチューブ４６′あるいは４８′に供給される。
ばねユニット２０′の頂部平面において補助螺旋状送り機構５０′に形成ヘッド４２′、６２から螺旋状に形成されたレーシングワイヤ２８′、２８ａを選択的に移送するために、螺旋状の送りチューブ４６′が、該送りチューブ４６′の入力端６８が形成ヘッド６４の排出端と整合している第１の位置と、入力端６８が形成ヘッド４４′の排出端と整合している第２の位置との間で軸線６６の周りを枢動するように装着されている。送りチューブ４６′の入力端をこのように水平運動させるために、該チューブの入力端６８はスライド６９に装着され、前記スライドには複動空圧シリンダ７０が装着されている。このシリンダはスライド６９を、従って送りチューブ４６′の入力端６８を前記２位置の間で運動させるように作動する。好適実施例において、この送りチューブ４６′は、送りチューブが細いゲージのワイヤを螺旋状に形成するヘッド４２′の排出端と整合している第１の位置までばね７３によって弾圧されている。
類似のスライド７４と空圧シリンダ７６とが第２の、すなわち下方の送りチューブ４８′を、２位置のうちの一方の位置において前記送りチューブが細いゲージのワイヤ３４′の下側形成ヘッド４２′と整合し、その位置において下側の細いゲージのワイヤ形成ヘッドから細いゲージの螺旋状のレーシングワイヤを受け入れるような２位置の間で第２の、すなわち下側の送りチューブ４８′の入力端７１を運動させるように作動する。第２の位置においては、下側の送りチューブ４８′は太いゲージのレーシングワイヤ形成ヘッド６２から螺旋状のレーシングワイヤを受け取る。
組立て機械１０′は図８において線図で示すようにプログラム可能制御装置９０を含む。制御装置９０は、そこを通して例えば操作者が前記機械１０′の作動を構成でき、かつ機械の状態やその他の情報が操作者に対して伝達されるプログラム可能なタッチスクリーンのような操作者とのインタフェース９１を含む。制御装置９０は前記機械１０′の種々の制御可能要素に接続された複数の信号ライン９２を有する。制御装置９０は、また細いゲージあるいは太いゲージのレーシングワイヤをそれぞれ選択的に送るために２位置の間で送りチューブ４６′、４８′を運動させるように複動シリンダ７０、７６を制御する単動あるいは複動のソレノイド制御弁９３のソレノイドの制御入力側に接続している、少なくとも１本の出力信号ライン９２ａ、あるいは好ましくは２本のライン９２ａ，９２ｂを含む。
制御装置９０は、また従来技術による機械の一部である、あるいは本発明の好適実施例の一部でない要素を含む、本機械１０′の種々の制御可能で監視可能な要素から接続されている複数の入力ライン９４を有する。これらの入力ラインは制御装置９０に、制御機能を調整可能な種々の機械要素の状態に関する情報を提供する。制御装置９０は、また送りチューブ４６′、４８′が細いゲージのレーシングワイヤを送るのに適当な位置にあるとき作動する近接スイッチ９５、９５ｂ、あるいは送りチューブ４６′、４８′が太いゲージのレーシングワイヤを送るのに適した位置にあると作動するスイッチ９６ａ，９６ｂのようなセンサから接続された信号ライン９８を含む。
更に、レーシングワイヤ送り機構５０′の作動および細いゲージのワイヤの形成ヘッド４２′、６２あるいは太いゲージのワイヤ形成ヘッド４４′、６４のいずれかの選択的作動をそれぞれ制御する２組の出力信号ライン、すなわちライン９７およびライン９７ａ，９７ｂが設けられている。制御装置９０は、細いゲージのワイヤを送る位置にチューブ４６、４８′が存在することを証明する信号をセンサ９５、９５ｂから受け取ると出力ライン９７ａで発生した信号を細いゲージのワイヤ形成ヘッド４２′、６２に対して調整し、太いゲージのワイヤの送り位置にチューブ４６′、４８′が存在していることを証明する信号をセンサ９６ａ、９６ｂから受け取ると出力ライン９７ｂで発生した信号を太いゲージのワイヤ形成ヘッド４４′、６４に対して調整する。送り機構５０′への信号は双方のセンサ９５ａ，９５ｂあるいは双方のセンサ９６ａ，９６ｂから信号を受け取ると調整される。
制御装置９０は、各内側ばね組立体当たりのコイルばねの列の数を規定し、内側ばね組立体ユニットの各レーシングワイヤ位置において所望されるレーシングワイヤのサイズを識別する、操作者によって設定された設定を記憶する。レーシングワイヤのサイズは多数の方法のいずれか一方法によって規定しうる。考えられる一方法は、操作者がレーシングワイヤの位置のリストをスクロールダウンし、各位置が所望のレーシングワイヤの種類のリストの間でスイッチを設定することである。設定は典型的には、例えば、ばねユニットの第１の部分において多数の連続したレーシングワイヤの位置の各々に対して細いゲージのワイヤを割り当て、次にばねユニットの第２の部分おける多数の連続したレーシングワイヤの位置の各々に対して太いゲージのワイヤを割り当て、最終的にばねユニットの第３の部分の多数の連続したレーシングワイヤの位置の各々に対して細いワイヤを割り当てるように行なう。そのような設定は、一旦入力されると特定のばね組立体の種類用の識別番号の下で記憶させ、次に組立て機械での将来のジョブが準備されると前記識別番号により呼び出すことができる。
チューブ４６′、４８′が２個以上の角度位置の間で枢動可能、並進可能あるいは運動可能であるような、２種類以上のレーシングワイヤ用に同じ制御論理を採用することが可能である。そのような場合、シリンダ７０、７６および制御弁９３、あるいはその他の何らかの制御技術を使用して複数の位置の間で確実に切り替えを行なう。
本明細書において図示、説明はしていないが、当該技術分野の専門家には、螺旋状のワイヤ形成機構４０′は螺旋状に形成されたレーシングワイヤが適当な長さの螺旋状に形成され、送りチューブ４６′に送られた後螺旋状に形成されたレーシングワイヤを切断する、空気シリンダ８０によって作動する切断装置(図示せず)を含むことが認められる。同様に、当該技術分野の専門家には、移送兼組立て機械１０′は、螺旋状のワイヤが結節されたコイルばね１６′から回って外れるのを阻止するために螺旋状のワイヤの端が該ワイヤ自体の上に折り返すように送り端とは反対側の端部あるいは両端に位置した捩じり装置を含むことが認められる。
作動
図３から図８までに示す移送兼組立て機械の作動において、コイルばねの列がコイルばねのロール２４′から間欠的に組立て機械内へ動かされる。連続したばねの場合、ばねはロール２４′から供給される。ばねが不連続のばね、あるいは従来の結節した、あるいは非結節のコイルばねである場合、ばねは従来の移送機構によって組立て機械内へ移送される。コイルがねの縛られた列を割り出し、後続の次の縛っていないコイルばねの列が組立て機械内へ動くと、クランプダイ２６′がダイの内部で縛っていないコイルばねの頂部の巻きと底部の巻きとを閉じ、留める。一旦、留められると、送りチューブ４６′あるいは４８′に貯えられた螺旋状のレーシングワイヤ２８′または２８aはチューブからクランプダイによって画成された螺旋状の軌道内へ送られる。この軌道へのレーシングワイヤのこのような送りは補助螺旋状送り機構５０′によって実行される。
ばねの選択された数の列が螺旋状ワイヤ形成装置４２′に形成された細いゲージの螺旋状のレーシングワイヤ２８′によって縛られた後、送りチューブ４６′、４８′は図３に示す実線の位置から図３に示す鎖線の位置まで移動する。そこで、螺旋状ワイヤ形成装置６２および６４からの太いゲージの螺旋状レーシングワイヤ２８ａは送りチューブ４６′、４８′内へ送り込まれる。螺旋状のレーシングワイヤをこれらのチューブ内に位置させた状態で、コイルばねの次の後続の列を留めると、太いゲージのレーシングワイヤ２８ａは補助螺旋状送り機構５０′によってクランプダイ２６′内へ、かつそこを通して送り込まれ、太いゲージのレーシングワイヤ２８ａによってその列のコイルばね１４′を一緒に固定する。プログラム化された数の列が太いゲージの螺旋状のレーシングワイヤ２８ａによって縛られるまで、この工程は所定のプログラムに従って繰り返される。その後、螺旋状の送りチューブ４６′、４８′は第１の位置まで戻され、そこでこれらのチューブは細いゲージの螺旋状形成装置４２′、４４′と整合し、この工程は細いゲージの螺旋状レーシングワイヤ２８′で繰り返される。細いゲージのばねおよび太いゲージのばねの所定のプログラムがばねユニット２０′に対して適用された後、該ユニットの隣接する列の間の接続部は組立て機械の従来のカッタによって切断され、組み立てられたばねユニットは組立て機械から送り出される。
前述の作動手順は制御装置９０の制御の下で実行される。好ましくはライン９２ｂの信号により弁９３を通常の位置に位置させて、シリンダ７０、７６は弁９３によって制御された空気により、送りチューブ４６′、４８′を、例えば細いゲージのレーシングワイヤ２８、２８ａを送る位置に保持する位置に保持され、センサ９５ａ，９５ｂはチューブの位置を制御装置９０に対して確証するように作動する。この確証によってライン９６ａの信号が装置を作動させ細いレーシングワイヤを送ることが出来るようにする。細いゲージのレーシングワイヤの選択した数の列が送られた後、組立て機械１０′の割り出し、および縛られ済のばねユニットの列の計数を制御し、かつ追跡し続けるようにプログラム化された制御装置９０によって信号ライン９２ｂが消勢され、ライン９２ａが付勢されてチューブ４６′、４８′を太いゲージのワイヤを送る位置まで動かす。その結果のチューブの動きは、チューブ４６′、４８′が細いゲージのワイヤ位置から動くにつれてスイッチ９５ａ，９５ｂを消勢させ、チューブ４６、４８が太いゲージワイヤ位置内へ動くにつれてスイッチ９６ａ，９６ｂを付勢させる。スイッチ９６，９６ｂの作動に応答して、制御装置９０はライン９６ｂでの信号によって太いゲージワイヤ形成および送り要素を使用可能とする。
太いゲージのレーシングワイヤの選択した数の列が送られた後、その列を計数している制御装置９０は信号ライン９２ａを非作動にし、ライン９２ａを作動させてチューブ４６′、４８′を細いゲージのワイヤを再び送る位置まで動かす。その結果のチューブの動きは、チューブ４６′、４８′が太いゲージのワイヤの位置から動くにつれてスイッチ９６ａ，９６ｂを非作動にし、細いゲージのワイヤ位置までチューブ４６′、４８′が動くにつれて、スイッチ９５ａ，９５ｂを作動させる。スイッチ９５ａ，９６ｂの作動に応答して、制御装置９０はライン９６ａの信号により細いゲージのワイヤを形成し、送る要素を再び使用可能にする。前述のサイクルは操作者によって入力されたレーシングワイヤプログラムデータに従って継続される。
本発明の単一の好適実施例のみを説明してきたが、当該技術分野の専門家は本発明の精神から逸脱することなく実行可能な多数の変更や修正を認める。例えば、螺旋状のワイヤ形成機構の形成ステーションに異なるゲージのワイヤを送る代わりに、払い出しロールは、同じゲージであるが、異なる硬度あるいはその他の物理的特性を有するワイヤを送ってこの同じ目的を達成する、すなわちばねコアにわたって異なる固さのゾーンを形成するために異なる特性の螺旋状のレーシングワイヤで縛ったばねコアの種々のゾーンを有するワイヤを送り出すことが可能である。更に、形成機構４０′の種々の形成ヘッドを螺旋状の送り機構５０′の入力端と接続するために螺旋状送りチューブ４６′、４８′の各々の上に一端を移送する代わりに、このように整合させるために形成機構４０′全体を移動させることが可能である。これら、およびその他の変更や修正は本発明が関わる技術分野の専門家には直ちに認められる。従って、本発明を以下の請求の範囲による以外は限定する意図はない。
【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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