(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端が下部連結杆部によって連続し上端が上部連結杆部によって連続するとともに、軸線をほぼ平行にした第１のコイル部と第２のコイル部とを１ピッチとし、この１ピッチの構成を１本の線材によって繰り返して成形する連続スプリングの製造装置において、
上記線材が導出される導出口を有する成形頭部と、
この成形頭部を回転させる回転手段と、
上記成形頭部の上記導出口に対向して配置された成形ローラと、
この成形ローラと上記導出口との位置関係を制御してこの導出口から導出される上記線材の曲率を制御する第１のカム体を有する第１の駆動機構と、
上記成形頭部に回動可能に設けられ上記成形ローラによって成形された線材が通されるポケット部材と、
このポケット部材の上記成形頭部に対する角度を変える第２のカム体を有する第２の駆動機構とを具備し、
上記第１のカム体には、上記下部連結杆部の両端部に下部腕部を形成するとともに下部連結杆部と下部腕部とのなす角度および下部腕部と第１、第２のコイル部の下端とがなす角度を設定する一対の第１の駒と、上記上部連結杆部の両端部に上部腕部を形成するとともに上部連結杆部と上部腕部とのなす角度および上部腕部と第１、第２のコイル部の上端とのなす角度を設定する一対の第２の駒とが取り付け位置の調整可能に設けられていることを特徴とする連続スプリングの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は下端が下部連結杆部によって連続し上端が上部連結杆部によって連続する第１のコイル部と第２のコイル部とを１本の線材によって繰り返して成形する連続スプリングの製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記連続スプリングを製造する製造装置にあっては、上記線材が挿通される成形頭部を有する。この成形頭部は、回転駆動可能に設けられているとともに、先端には上記線材が導出される導出口が形成されている。
【０００３】
上記導出口には成形ローラが対向して配設され、この成形ローラと上記導出口との位置関係を第１の駆動機構によって制御することで、上記導出口から導出される線材の曲率を制御するようにしている。
【０００４】
上記成形ローラによって成形された線材は、上記成形頭部に枢支されたポケット部材に通される。このポケット部材は第２の駆動機構によって成形頭部に対する角度を変えることができるようになっており、それによって上記成形ローラで成形された線材の導出方向を制御することができる。
【０００５】
したがって、上記成形頭部に対して上記成形ローラと上記ポケット部材との相対的な位置関係を制御することで、上述した連続スプリングの成形が可能となる。
【０００６】
上記連続スプリングは、第１のコイル部、この第１のコイル部の下端に一端を連続させた下部連結杆部、この下部連結杆部の他端に下端を連続させた第２のコイル部、この第２のコイル部の上端に一端を連続させた上部連結杆部とを１ピッチとし、この１ピッチの構成を１本の線材によって繰り返して成形されてなる。
【０００７】
上記各コイル部、下部連結杆部及び上部連結杆部を成形するにあたっては、上記成形ローラを第１のカム体によって駆動し、この成形ローラと上記導出口との位置関係を制御するとともに、成形頭部とポケット部材との間の角度を第２のカム体によって変えることで、所定の形状の上記連続スプリングを成形するようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来、上記第１のカム体には２個一対の駒を取り付け位置の調整可能に設け、この駒によって下部連結杆部の両端部に下部腕部を形成するとともに、下部連結杆部とこの両端部に形成された下部腕部とのなす角度およびこの下部腕部と第１、第２のコイル部の下端とのなす角度を設定する。さらに、上部連結杆部の両端部に上部腕部を形成し、この上部腕部と上部連結杆部とのなす角度および上部腕部と第１、第２のコイル部の上端とがなす角度を設定するようにしていた。
【０００９】
第１のカム体に２個一対の駒を設けた場合、連続スプリングの１ピッチを形成するためには、上記第２のカム体を１回転させるとともに上記第１のカム体を２回転させていた。つまり、１回転目に下部連結杆部の両端部に下部腕部を一対の駒によって成形したならば、２回転目では上記一対の駒によって上部連結杆部の両端部に上部腕部を成形することになる。
【００１０】
しかしながら、第１のカム体を２回転させることで、連続スプリングの１ピッチを形成すると、第１のカム体の１回転目で一対の駒が成形するコイル部の立ち上がり角度や連結杆部の長さ、あるいは連結杆部とその両端部に形成される腕部とのなす角度が１回転目のときと２回転目とでは異なってしまうということがある。つまり、上部連結杆部と下部連結杆部との長さが異なったり、一対のコイル部の軸線が平行にならないことなどがある。
【００１１】
したがって、第１のカム体に２個一対の駒を設けた場合、第１のカム体の１回転目と２回転目とにおける成形条件が同じになるよう、第１のカム体に対する一対の駒の取り付け位置を調整するということが非常に難しく、その調整作業が容易でないということがあった。
【００１２】
この発明は、第２のカム体を１回転させ、第１のカム体を１回転させることで、連続スプリングの１ピッチを成形できるようにした連続スプリングの製造装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、下端が下部連結杆部によって連続し上端が上部連結杆部によって連続するとともに、軸線をほぼ平行にした第１のコイル部と第２のコイル部とを１ピッチとし、この１ピッチの構成を１本の線材によって繰り返して成形する連続スプリングの製造装置において、
上記線材が導出される導出口を有する成形頭部と、
この成形頭部を回転させる回転手段と、
上記成形頭部の上記導出口に対向して配置された成形ローラと、
この成形ローラと上記導出口との位置関係を制御してこの導出口から導出される上記線材の曲率を制御する第１のカム体を有する第１の駆動機構と、
上記成形頭部に回動可能に設けられ上記成形ローラによって成形された線材が通されるポケット部材と、
このポケット部材と上記成形頭部に対する角度を変える第２のカム体を有する第２の駆動機構とを具備し、
上記第１のカム体には、上記下部連結杆部の両端部に下部腕部を形成するとともに下部連結杆部と下部腕部とのなす角度および下部腕部と第１、第２のコイル部の下端とがなす角度を設定する一対の第１の駒と、上記上部連結杆部の両端部に上部腕部を形成するとともに上部連結杆部と上部腕部とのなす角度および上部腕部と第１、第２のコイル部の上端とのなす角度を設定する一対の第２の駒とが取り付け位置の調整可能に設けられていることを特徴とする連続スプリングの製造装置にある。
【００１４】
この発明によれば、第１のカム体に２個一対の第１の駒と、同じく２個一対の第２の駒とを設けたので、この第１のカム体を１回転させることで、連続スプリングの１ピッチを成形することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１はこの発明の一実施の形態に係る連続スプリングの製造装置１０を示し、この製造装置１０は成形頭部１を有する。この成形頭部１は下部に軸部２を有する。この軸部２は一対の支持部材３によって回転自在に支持され、軸線４を中心にして回転可能となっている。
【００１７】
上記軸部２の上端部はフック形状のワイヤ案内部５となっている。このワイヤ案内部５は接合固定された内側の円弧状部６と外側の円弧状部７とによって形成されている。これら円弧状部６，７の接合面間には通路８が形成され、この通路８の一端はワイヤ案内部５の先端の導出口９に連通している。通路８の他端は軸部２の下端に開口し、ここから通路８内には鋼線などのワイヤ１１がスライド可能に挿通される。
【００１８】
上記軸部２にはスリーブ１２がスライド可能に設けられている。このスリーブ１２には上方に向かって伸びるロッド部１３が設けられ、このロッド部１３には第１のアーム１４の下端が枢着されている。このアーム１４の上端にはＬ字状の第２のアーム１５の一端が枢着されている。この第２のアーム１５の中途部は内側の円弧状部６にピン１６によって枢着され、他端には成形ローラ１７が回転可能に設けられている。
【００１９】
上記スリーブ１２の下端にはフランジ１８が設けられ、このフランジ１８の下面には第１の上下部材１９の一端部に設けられたローラ２１が当接している。この第１の上下部材１９の他端部には連結軸２２の上端部が連結され、この連結軸２２の下端部には下面側にカムフォロア２３が回転可能に設けられた可動板２４の一端部が連結固定されている。
【００２０】
なお、連結軸２２の上端部はねじ部が形成された細径軸部２２ａとなっていて、上記第１の上下部材１９の他端部は上記細径軸部２２ａにナット２２ｂによって連結固定される。それによって、上記細径軸部２２ａにワッシャを入れるなどしてから第１の上下部材１９を取付けるようにすれば、第１の上下部材１９の上下方向の高さを調整できるようになっている。
上記カムフォロア２３は第２の従動軸２５（詳細後述する）によって回転駆動される第１のカム体２６の外周面に転接している。第１のカム体２６には２個一対の第１の駒２７と、同じく２個一対の第２の駒２８とがそれぞれ取り付け位置の調整可能に設けられている。
【００２１】
したがって、上記第１のカム体２６が回転駆動されれば、この第１のカム体２６の外周面と第１、第２の駒２７，２８とに応じて上記可動板２４が上下方向に変位し、それにスリーブ１２が連動して上下動する。
【００２２】
図３（ａ）に上記第１のカム体２６の詳細を示す。すなわち、各駒２７，２８にはそれぞれ一対の長孔２７ａ，２８ａが形成され、これらの駒２７，２８は長孔２７ａ，２８ａを介してねじ２９により、第１カム体２６に対して取り付け位置の調整可能に設けられている。
【００２３】
スリーブ１２が上下動すれば、第１のアーム１４を介して第２のアーム１５がピン１６を支点として回動するから、この第２のアーム１５に設けられた成形ローラ１７が導出口９との間隔を変化させる。それによって、導出口９から導出されるワイヤ１１を所定の曲率に成形する。
【００２４】
上記軸部２には、上記スリーブ１２よりも上方に第１のＵ字金具３１の一端部が固着されている。この第１のＵ字金具３１の他端部には可動軸３２の中途部が上下方向にスライド可能に支持されている。
【００２５】
上記可動軸３２の上端には２枚の板材を所定の間隔で対向させたポケット部材３３の下端が取り付け固定されている。このポケット部材３３の上端にはピン３４が設けられ、このピン３４は上記成形頭部１に突設された支持部材３５に回動可能に支持されている。
【００２６】
上記可動軸３２の上記Ｕ字金具３１から下方に突出した下端には大きなリードを有するねじ部材３６が設けられている。このねじ部材３６のリードには一対のローラ３７が係合している。この一対のローラ３７は、上記軸部２にスライド可能に設けられた第２のＵ字金具３８の上部アーム３９に所定の間隔で設けられている。
【００２７】
上記第２のＵ字金具３８の下部アーム４１の下面にはローラ４２が転接している。このローラ４２は第２の上下部材４３の一端部に設けられている。この第２の上下部材４３の他端部には連結軸４４の上端部が連結固定されている。この連結軸４４の下端部は可動板４５に連結されている。
【００２８】
なお、第２の上下部材４３も第１の上下部材１９と同様、連結軸４４の上部に形成されたねじ部４４ａにナット４４ｂによって上下方向の取り付け位置の調整可能に取付けられている。
【００２９】
上記可動板４５の下面側にはカムフォロア４６が設けられている。このカムフォロア４６は第２のカム体４７の外周面に転接している。この第２のカム体４７は後述する第２の従動軸７７によって回転駆動されるようになっている。なお、第２のカム体４７の詳細な形状は図３（ｂ）に示す。
【００３０】
第２のカム体４７が回転駆動されると、第２のＵ字状金具３８が上下動するから、この第２のＵ字状金具３８に設けられた一対のローラ３７がリード部に係合したねじ部材３６が左右いずれかの方向に回転される。それによって、可動軸３２を介して上記ポケット部材３３がピン３４を中心にして上記成形頭部１に対して回動する。
【００３１】
ポケット部材３３の２枚の板材の間には、上記成形ローラ１７によって成形されたワイヤ１１が通される。そのため、成形ローラ１７で成形されたワイヤ１１はポケット部材３３の回動角度に応じてこのポケット部材３３からの導出方向が設定されることになる。
【００３２】
上記軸部２の下端部には固定アーム５１が設けられている。この固定アーム５１と上記スリーブ１２から延出された突出アーム５２との間には第１のばね５３が張設されている。また、上記固定アーム５１と上記第２のＵ字金具３８から延出された突出アーム５４との間には第２のばね５５が張設されている。
【００３３】
したがって、各ばね５３，５５の付勢力によってスリーブ１２及び第２のＵ字金具３８が下降方向に付勢されている。それによって、各可動板２４，４５に設けられたカムフォロア２３，４６が第１、第２のカム体２６，４７に圧接するようになっている。
【００３４】
上記軸部２の上記固定アーム５１よりも下側の部分にはスプロケット５６が設けられている。このスプロケット５６にはチェーン５７が掛けられている。このチェーン５７は図示しない駆動源によって走行駆動されるようになっている。それによって、軸部２の上部に設けられた成形頭部１が軸線４を中心にして回転駆動されるようになっている。
【００３５】
なお、上記軸部２の下端側には、通路８に導入されるワイヤ１１を成形するための一対の送りローラ５８が設けられている。
【００３６】
図４は上記第１のカム体２６と第２のカム体４７とを駆動する駆動機構の概略図を示す。同図中７１は駆動モータである。この駆動モータ７１は筐体７２と支持部材７３とに両端が回転可能に支持された駆動軸７４を回転駆動する。この駆動軸７４には第１の歯車７５が設けられている。この第１の歯車７５には、歯数が第１の歯車７５の２倍の数の第２の歯車７６が噛合している。
【００３７】
上記第２の歯車７６は、上記筐体７２に上記駆動軸７４と軸線を平行にして回転可能に設けられた第１の従動軸７７に嵌着されている。この第１の従動軸７７には第３の歯車７８が嵌着されている。第３の歯車７８には、この第３の歯車７８と歯数が同じ第４の歯車７９が噛合している。この第４の歯車７９は、上記第１の駆動軸７４と軸線が平行になるよう上記筐体７２と上記支持部材７３とに両端が回転可能に支持された上記第２の従動軸２５に嵌着されている。
【００３８】
そして、上記第１のカム体２６は上記筐体７２から突出した第２の従動軸２５の一端に嵌着され、上記第２のカム体４７は上記筐体７２から突出した第１の従動軸７７の一端に嵌着されている。それによって、第１のカム体２６と第２のカム体４７とは同じ回転数で回転するようになっている。
【００３９】
図５は上記製造装置１０にワイヤ１１を供給するワイヤ供給装置８１及び上記製造装置１０によって成形された連続スプリング６１（詳細は後述する）を巻き取る巻取り装置８２を示している。製造装置１０と巻取り装置８２との間には、製造装置１０によって成形された連続スプリング６１の隣り合う第１のコイル部６２と第２のコイル部６３（ともに後述する）の一部を絡み合わす絡ませ機構８３が設けられている。
【００４０】
つぎに、上記構成の製造装置１０によって図２に示す連続スプリング６１を成形する場合について説明する。まず、連続スプリング６１は以下のように形成されている。
【００４１】
つまり、連続スプリング６１は、軸線をほぼ平行にした第１のコイル部６２と第２のコイル部６３とを有する。第１のコイル部６２の下端は第１の下部腕部６４を介して下部連結杆部６５の一端に連続し、第２のコイル部６３の下端は第２の下部腕部６６を介して上記下部連結杆部６５の他端に連続している。各腕部６４，６６の両端にはそれぞれ一対の屈曲部６４ａ，６６ａが形成される。
【００４２】
第２のコイル部６３の上端には上部連結杆部６７の一端が第１の上部腕部６８を介して連続している。この上部連結杆部６７の他端は第２の上部腕部６９を介してつぎの第１のコイル部６２の上端に連続している。各上部腕部６８，６９の両端にはそれぞれ一対の屈曲部６８ａ，６９ａが形成される。
【００４３】
ここで、図２にＰで示す範囲である、上記第１のコイル部６２の上端から第２の上部腕部６９までを１ピッチとし、この１ピッチの構成が１本の連続するワイヤ１１によって繰り返して連続形成されることで、上記連続スプリング６１となっている。
【００４４】
このような構成の連続スプリング６１を成形する場合、まず、成形頭部１の導出口９が図１に示すように左に向いた状態で、第１のカム体２６のＡ部にカムフォロア２３が当接し、その当接によって成形ローラ１７が導出口９に対して所定の位置に位置決めされると、この導出口９から導出されるワイヤ１１が上記成形ローラ１７によって第１のコイル部６２に成形される。
【００４５】
第１のコイル部６２の成形が終わると、成形頭部１が軸線４を中心にして所定方向にわずかに回動し、その状態で第１のカム体２６の一対の第１の駒２７の一方の駒２７の一方の端部にカムフォロア２３が当接して成形ローラ１７を変位させ、第１のコイル部６２の下端に連続した半円弧状の屈曲部６４ａが形成される。さらに、カムフォロア２３が上記第１の駒２７の上端面に当接して成形ローラ１７を変位させることで、第１の下部腕部６４が形成される。
【００４６】
第１の下部腕部６４が形成された後、カムフォロア２３が上記駒２７の他方の端部に当接して成形ローラ１７を変位させると、第１の下部腕部６４の他端に半円形状の屈曲部６４ａが形成される。
【００４７】
ついで、成形頭部１が所定方向に回動しながら、第１のカム体２６のＢ部にカムフォロア２３が当接して成形ローラ１７が変位すると、一端が上記６４ａを介して第１の下部腕部６４に連続する下部連結杆部６５が成形される。
【００４８】
さらに、成形頭部１が所定方向に回動しながら、カムフォロア２３が一対の第１の駒２７のうちの他方の駒２７の端部に当接して成形ローラ１７を変位させると、下部連結杆部６５の他端に連続する半円形状の一方の屈曲部６６ａが成形される。
【００４９】
一方の屈曲部６６ａが成形された後、カムフォロア２３が一対の上記第１の駒２７の他方の駒２７の上端面に当接して成形ローラ１７が変位すると、第２の下部腕部６６が成形される。カムフォロア２３が上記駒２７の他方の端部に当接して成形ローラ１７が変位すると、半円形状の他方の屈曲部６６ａが成形される。このとき、成形頭部１は約１８０度回転した右向きの状態になる。
【００５０】
成形頭部１が初期状態から１８０度回転した右向きの状態で、カムフォロア２３は第１のカム体２６のＣ部に当接し、このＣ部の形状に応じて成形ローラ１７が導出口９に対して位置決めされる。それによって、上記他方の屈曲部６６ａに連続して第２のコイル部６３が形成される。
【００５１】
第２のコイル部６３が形成されると、成形頭部１が所定方向と逆方向にわずかに回転し、一対の第２の駒２８の一方の駒２８の一方の端部にカムフォロア２３が当接して成形ローラ１７を変位させ、第２のコイル部６３の上端に連続する一方の屈曲部６８ａが成形される。ついで、カムフォロア２３が一方の駒２８の上端面に当接して成形ローラ１７を変位させることで、第１の上部腕部６８が形成される。
【００５２】
さらに、カムフォロア２３が上記一方の駒２８の他方の端部に当接して成形ローラ１７を変位させることで、第１の上部腕部６８の他端に半円形状の他方の屈曲部６８ａが形成される。
【００５３】
ついで、成形頭部１が所定方向と逆方向に回動しながら、第１のカム体２６のＤ部にカムフォロア２３が当接して成形ローラ１７が変位すると、他方の屈曲部６８ａを介して第１の上部腕部６７に連続する上部連結杆部６７が成形される。
【００５４】
さらに、成形頭部１が所定方向と逆方向に回動しながら、カムフォロア２３が一対の第２の駒２８の他方の駒２８の一方の端部に当接して成形ローラ１７を変位させると、上部連結杆部６７の他端に連続する半円形状の一方の屈曲部６９ａが成形される。
【００５５】
一方の屈曲部６９ａが成形された後、カムフォロア２３が一対の第２の駒２８の他方の駒２８の上端面に当接して成形ローラ１７が変位すると、第２の上部腕部６９が成形される。カムフォロア２３が上記他方の駒２８の他方の端部に当接して成形ローラ１７が変位すると、半円形状の他方の屈曲部６９ａが成形される。このとき、成形頭部１は所定方向と逆方向に約１８０度回転した左向きの状態になる。
【００５６】
つまり、第１のカム体２６が１回転することで、連続スプリング６１の上述した１ピッチが成形されることになる。この間に、第２のカム体４７も１回転することになる。したがって、この動作を繰り返すことで、上述した１ピッチの構成が連続して繰り返される連続スプリング６１が成形されることになる。
【００５７】
このように、第１のカム体２６に、下部連結杆部６５の両端に連続する第１、第２の下部腕部６４，６６を成形するための２個一対の第１の駒２７と、同じく上部連結杆部６７の両端に連続する第１、第２の上部腕部６８，６９を成形するための２個一対の第２の駒２８とを取り付け位置の調整可能に設けるようにした。
【００５８】
そのため、上述したように、第１、第２のカム体２６，４７を１回転させることで、連続スプリング６１の１ピッチを成形することができる。つまり、駒が合計で４つあることで、第１のカム体２６に対するそれぞれ一対の第１、第２の駒２７，２８の取り付け位置を調整すれば、下部連結杆部６５の両端の一対の下部腕部６４，６６の形状と、上部連結杆部６７の両端に連続する一対の上部腕部６８，６９の形状を設定できる。
【００５９】
たとえば、一対の第１の駒２７の間隔を大きくすれば、下部連結杆部６５の長さを長くでき、間隔を小さくすれば、下部連結杆部６５の長さを短くすることができる。
【００６０】
また、第１、第２のカム体２６の外周面に対する各駒２７，２８の突出度合や各駒の端部の形状によって各屈曲部６４ａ，６６ａ，６８ａ，６９ａの形状を変えたり、上下連結杆部６５，６７と腕部６４，６６，６８，６９のなす角度（９０度が最適であるが、他の角度であっても良い）や各腕部６４，６６，６８，６９とコイル部６２，６３とがなす角度を設定できる。
【００６１】
それによって、第１のカム体２６に対する駒２７，２８の位置を調整することによって、上下連結杆部６７に対するコイル部６２，６３の位置や傾きなどを精度よく、個々に調整することが可能となる。しかも、調整作業は従来に比べて容易である。
【００６２】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、第１のカム体に一対の第１の駒と、一対の第２の駒とを設けるようにした。
【００６３】
そのため、連続スプリングの下部連結杆部と上部連結杆部に対するコイル部の位置や傾きなどを精度よく、個々に調整することができ、しかもその調整を従来に比べて容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る連続スプリングの製造装置を示す概略的構成図。
【図２】連続スプリングの斜視図。
【図３】（ａ）は第１のカム体の平面図、（ｂ）は第２のカム体の平面図。
【図４】第１のカム体と第２のカム体とを回転駆動する駆動機構の概略図。
【図５】連続スプリブを成形する製造装置にワイヤを供給する装置や成形された連続スプリングを巻き取る装置を示した構成図。
【符号の説明】
１…成形頭部
１１…線材
１７…成形ローラ
２６…第１のカム体（第１の駆動機構）
３３…ポケット部材
４７…第２のカム体（第２の駆動機構）
２７…第１の駒
２８…第２の駒
５６…スプロケット（回転手段）
５７…チェーン（回転手段）
【図１】
0003811013.tif 000002
【図２】
0003811013.tif 000003
【図３】
0003811013.tif 000004
【図４】
0003811013.tif 000005
【図５】
0003811013.tif 000006