JP3324078B2 - コイルばねの切断方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンルばねの切断
方法に係る方法であって、さらに詳しくは、コイルばね
製造機の線ガイドから送り出される線材を捲回工具に衝
合させて巻回されたコイルばねの終端を切断する方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コイルばね製造機におけるコイル
ばねの切断方法は、図１０の従来の技術の説明図に示す
ように、線ガイド１０２から送り出される線材Ｗを捲回
工具１０３Ａ，１０３Ｂに衝合させて巻回し、巻回され
たコイルばねＳの内周が当接する半円柱状の芯金１０６
の切刃面１０６ａ上端に形成された切刃と、進退可能な
切断工具１０５の切刃面１０５ａ前進端に形成された切
刃との剪断作用によってコイルばね巻回終端（以下コイ
ルばね終端と称す）Ｗｚの線材Ｗを切断する方法が一般
的である。

【０００３】また、最近開発された技術では実公平４−
４４２８５号公報に記載された公知の技術がある。この
ものは図１１に示すように、曲げダイス２０３によって
円柱状の芯金２０６の外周に巻回されたコイルばねの終
端部に傷つけ手段２０７により線材Ａの軸方向に対して
横断状で、芯金２０６に向かって凹入する切り目イを入
れ、この切り目イの前後位置に捩じり折り手段２０８で
線材Ａに捩じり力を加えることにより、切り目イに応力
集中が生じて、ここから線材Ａをねじり折るものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた図
１０の芯金１０６と切断工具１０５とを用いて線材Ｗを
剪断して切断する方法は、コイル径が小径のコイルばね
を切断する場合、芯金も小径になる。特に線材径が大き
いコイルばねの場合には、線材Ｗ切断時の切断工具１０
５によって付加される剪断力で芯金１０６が破損し易い
という問題を有している。その上剪断作用によって生じ
るバリがコイルばねの内周側に突出し易いので、コイル
ばねを軸に挿通して使用する場合に軸の挿入が困難にな
るという問題をも有している。

【０００５】また、実公平４−４４２８５号公報に記載
された先行技術は、線材Ａを捩じり折るために、芯金２
０６，傷つけ手段２０７，捩じり折り手段２０８が必要
でり、装置の構造が煩雑になるとともに、傷つけ手段に
よって切り目イを入れる必要があるため、コイルばねの
成形加工に要するサイクルタイムが長くなるという問題
を有している。更にコイル径が小径のコイルばねの場合
には、芯金２０６も小径となり強度不足となる。特に線
材径が大きいコイルばねを切断する場合には、線材Ａに
切り目を入れるための傷つけ手段によって付加される押
圧力で芯金２０６が破損し易いという問題を有してい
る。

【０００６】本発明は、従来の技術の有するこのうよな
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、従来技術の図１０に示す芯金１０６及び切断工
具１０５、若しくは図１１に示す芯金２０６，傷つけ手
段２０７等を用いることなくコイルばねの終端を切断す
るようにして、破損し易い芯金を使用することなく、コ
イルばねの切断部にバリが生じ難く、コイルばねの加工
サイクルタイムが短縮され生産能率を向上させる簡素な
構造で低コストにできるコイルばねの切断方法を提供し
ようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の本発明のコイルばねの切断方法は、少なく
とも一対の送りローラによって線ガイドから送り出され
る線材を捲回工具に衝合させて巻回されたコイルばねの
終端を切断する方法であって、巻回されたコイルばね巻
回終端部への捩じり荷重付与部に線材捩じり手段の当接
面を当接させコイルばね成形繰り出し方向にコイルばね
を押圧してコイルばね巻回終端部の線材に捩じり荷重を
付与し、前記線材捩じり手段のコイルばねに向かう前進
によって前記コイルばね成形繰り出し方向の押圧量を増
大させ前記捩じり荷重がコイルばね巻回終端部の線材自
体の破断限界応力を超えるまで前記線材捩じり手段をさ
らに前進させて、コイルばね巻回終端で線材を捩じり切
るようにしたものである。

【０００８】請求項１のコイルばねの切断方法によれ
ば、コイルばね巻回終端部（以下コイルばね終端部と称
す）への捩じり荷重付与部を線材捩じり手段によりコイ
ルばね成形繰り出し方向に押圧して、コイルばね終端部
の線材に捩じり荷重を付与し、捩じり荷重がコイルばね
終端部の線材自体の破断限界応力を超えたとき、コイル
ばね終端で線材を捩じり切って切断するようになしたの
で、破損し易い芯金を用いる必要がなく、コイルばねの
切断部にバリが生じ難くなるとともに、コイルばねの加
工サイクルタイムが短縮され生産能率を向上させること
ができ、ローコストで簡素な構造の装置によってコイル
ばねの終端が切断できる。

【０００９】また、請求項２のコイルばねの切断方法
は、コイルばね巻回終端部の線材に捩じり荷重が付与さ
れたとき、コイルばね巻回終端を含む捲回工具側の線材
の外周に近接して設けられた補助工具に前記線材の外周
を当接させて，該線材の外周方向への膨出を規制するよ
うにしたものである。

【００１０】請求項２の方法によれば、コイルばね終端
部の線材に捩じり荷重が付与されたとき、補助工具にコ
イルばね終端を含む捲回工具側の線材Ｗの外周を当接さ
せて、線材の外周方向への膨出を規制するようにしたの
で、コイルばねの切断位置であるコイルばね終端の位置
設定が容易で、切断位置の再現性が容易に得られ、コイ
ルばねの切断位置精度が向上する。

【００１１】また、請求項３のコイルばねの切断方法
は、線材捩じり手段が当接するコイルばね巻回終端部へ
の捩じり荷重付与部の作用位置は、コイルばね巻回終端
よりほぼ半周前のコイルばね終端と対向する位置であ
り、該線材の捩じり荷重付与部に線材捩じり手段の当接
面を当接させてコイルばねをコイル成形繰り出し方向に
押圧するようにしたものである。

【００１２】請求項３の方法によれば、線材捩じり手段
が当接するコイルばね巻回終端面の捩じり荷重付与部の
作用位置を、コイルばね終端よりほぼ半周前のコイルば
ね終端と対向する位置としたので、コイルばねの切断位
置であるコイルばね終端で線材に捩じり荷重を効果的に
集中させることができ、切断位置の位置決めが容易にで
きるとともに、てこの原理による小さい力で線材の捩じ
り荷重付与部に必要な押圧力を加えることが可能で、捩
じり荷重付与部の線材に線材捩じり手段による傷が付き
難く、また線材捩じり手段の剛性を特別に考慮する必要
がない。

【００１３】また、請求項４のコイルばねの切断方法
は、線材捩じり手段は、コイルばねに向かう前進量が増
すに従い巻回されたコイルばねをコイルばね成形繰り出
し方向へ押圧する押圧量が増すように先端部に傾斜面を
有し、該傾斜面のコイルばねに向かう前進位置を選択的
に位置決めすることによって、コイルばね胴部に所定の
ピッチの付与とコイルばね巻回終端部の線材に捩じり荷
重の付与とが可能なピッチ工具を用いるようにしたもの
である。

【００１４】請求項４の方法によれば、線材捩じり手段
の先端部に形成された傾斜面のコイルばねに向かう前進
位置を選択的に位置決めすることにより、コイルばね胴
部に所定のピッチが付与可能であるとともに、コイルば
ね終端部の線材に捩じり荷重が付与可能なピッチ工具を
用いるようにしたので、装置の構造が簡素になり、工具
費の節減もできる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図面にもとづいて説明する。図１は、本発明のコイルば
ね切断方法に用いる装置の構造説明用の正面図、図２は
同じく本発明に用いる装置の構成説明用の側面図であ
る。図１，図２において、コイルばね製造機の前板４上
に線材Ｗの送り手段として上下に対向配置された一対の
送りローラ１，１を備え、送りローラ１，１の線材Ｗの
送り方向前側に線材Ｗの通る貫通案内穴を有する線ガイ
ド２が設けられている。

【００１６】更に、前板４上には線ガイド２の線材送り
方向前側の斜め下と斜め上とに第１捲回工具３Ａと第２
捲回工具３Ｂとが、コイルばね巻回中心ａの回りに所定
角度を有して放射状に進退位置調節可能に配設されてお
り、巻回中心ａに向かう第１捲回工具３Ａと第２捲回工
具３Ｂとの先端面に線材Ｗと当接する円弧状の案内溝３
ａ，３ａがそれぞれ刻設されている。

【００１７】更に、前板４上には巻回中心ａの下方に線
材捩じり手段１０のスライド体１１が案内面を垂直にし
てボルト１４，１４により締着され、スライド体１１の
鉛直案内面に沿って進退可能に工具ホルダ１２が設けら
れ、工具ホルダ１２にピッチ工具１３がボルト１５，１
５により着脱可能に鉛直に取着されており、工具ホルダ
１２は図示しない駆動装置により進退と位置決めとが可
能とされている。ピッチ工具１３は上端部前側に角度θ
を有する傾斜面１３ａが形成されていて、傾斜面１３ａ
の背面となる鉛直面１３ｂは前進時に線ガイド２の切欠
き面２ａと摺動可能に隣接するようになっている。

【００１８】更に、前板４には巻回中心ａの上方に補助
工具２０が突出するように植設されていて、補助工具２
０は線ガイド２の先端から送り出され捲回工具３Ａ，３
Ｂに衝合されてほぼ半周巻回された状態の線材Ｗの始端
Ｗａ、すなわち巻回されたコイルばねＳの終端Ｗｚを含
む第２捲回工具３Ｂ側の線材Ｗの外周に下端面２０ａが
接近して配設され、巻回されたコイルばねの終端部に線
材捩じり手段１０により捩じり荷重が付与されたとき、
補助工具２０の下端面２０ａに線材Ｗが当接して前記線
材の外周方向への膨出を規制するようになっている。

【００１９】続いて、本実施例のコイルばねの切断方法
の作用例を図３乃至図８の作用説明図によって説明す
る。作用説明に先立って本実施の形態の作用例によって
巻回されるコイルばねについて図９の説明図により説明
する。図９において、コイルばねＳは、寸法がコイル平
均径Ｄ＝５．８ｍｍ，線材直径ｄ＝２．６ｍｍで、ばね
指数Ｄ／ｄ＝２．２であるコイル径に対して線材径が大
きいコイルばねで、従来の切断方法では切断用芯金が小
径となって破損し易くなる寸法のコイルばねであり、線
材Ｗの材質は高抗張力線材であるＪＩＳ記号のＳＷＯＳ
Ｃ−Ｖ（弁ばね用オイルテンパー線）を使用している。
尚、前記ばね指数Ｄ／ｄ＝２．２は、本発明の切断方法
によるばね指数の限界を示すものではない。

【００２０】図３は、コイルばね成形前の待機位置を示
す説明図、すなわち前のコイルばねの切断が終わって次
のコイルばねの成形をするための待機姿勢を示す図であ
る。図３において、図１に示す送りローラ１，１により
線ガイド２より線材Ｗが送り出され、第１捲回工具３
Ａ，第２捲回工具３Ｂに衝合されてほぼ半周巻回され補
助工具２０の当接面２０ａの角部近傍に位置する線材Ｗ
の先端が次に成形するコイルばねＳの始端Ｗａとなる。

【００２１】図４は、コイルばねＳの成形途中の状態を
示す説明図である。図４において、停止していた送りロ
ーラ１，１が回転されて線材Ｗの送り出しが再開される
と、下方の待機位置に位置決めされていたピッチ工具１
３がコイルばねに向かって前進して、上端部に形成され
た傾斜面１３ａがコイルばねＳのピッチ付与部Ｗｐに当
接して、線材Ｗにピッチが付与され、コイルばねＳの胴
部が成形される。

【００２２】図５は、コイルばねＳの形成が最終段階に
達した状態を示す説明図である。図５において、送りロ
ーラ１，１による線材Ｗの送り出し量が所定長さに近づ
くと、ピッチ工具１３が後退して、線材Ｗに付与されて
いるピッチが減少し、やがてピッチ工具１３が線材Ｗか
ら離れて最終巻回部の座巻き成形が行われ、線材送り出
し量が所定長さに達すると送りローラ１，１の回転は停
止され、線材の送り出しが止まり、コイルばねＳの巻回
が終わる。

【００２３】図６は、巻回が終わったコイルばねＳの終
端部に捩じり荷重が付与される状態を示す説明図であ
る。図６において、送りローラ１，１の回転が停止され
た後、ピッチ工具１３が再びコイルばねに向かって前進
して傾斜面１３ａがコイルばねＳの巻回終端部への捩じ
り荷重付与部Ｗｔに当接し、ピッチ工具１３の前進量が
増すに従い傾斜面１３ａの図２に示す傾斜角θによって
コイルばねＳがコイルばね成形繰り出し方向に押圧され
る。この押圧により補助工具２０の当接面２０ａに巻回
終端（以下終端と称す）Ｗｚを含む第２捲回工具３Ｂ側
の線材Ｗ外周が当接する。そしてコイルばね成形繰り出
し方向に押圧されたコイルばねＳは、巻回終端部（以下
終端部と称す）の線材Ｗが補助工具２０と当接し、更に
巻回当接部Ｗｂの線材Ｗが第２捲回工具３Ｂの案内溝３
ａと当接していて、線材Ｗの切断すべき終端Ｗｚよりほ
ぼ半周前の終端Ｗｚと対向する捩じり荷重付与部Ｗｔが
ピッチ工具１３の傾斜面１３ａによりコイルばね成形繰
り出し方向に押圧されているので、コイルばねＳの終端
Ｗｚには、線材Ｗの軸線を横断する方向に捩じり荷重が
集中する。

【００２４】図７は、コイルばねＳが切断される直前の
状態を示す説明図、図８は切断された直後の状態を示す
説明図である。図７において、ピッチ工具１３が更に前
進してコイルばねＳの捩じり付与部Ｗｔをさらに押圧
し、この押圧によるコイルばねＳの終端Ｗｚに集中する
捩じり荷重が、コイルばね終端部の線材Ｗ自体の破断限
界応力を超えると、図８においてコイルばねＳの終端Ｗ
ｚが捩じり切られて切断され、コイルばねＳは線材Ｗか
ら分断されて落下する。そしてピッチ工具１３が後退し
て待機位置に戻り図３に示す待機姿勢となる。

【００２５】尚、補助工具２０は、上述のように捩じり
荷重付与時にコイルばねの終端Ｗｚが、当接面２０ａの
角部に係合するように第２捲回工具３Ｂ側に近接して、
終端部の線材Ｗの外周方向への膨出を規制しているの
で、コイルばねＳの終端Ｗｚに荷重が集中し易くなり、
切断位置の再現が容易になるなどの効果を有するもので
あるが、必ずしも必要ではなく、コイルばねＳの切断位
置精度さえ許されれば無くてもよい。

【００２６】また、上述した線材Ｗを衝合させてコイル
状に巻回する捲回工具３Ａ，３Ｂは必ずしも２本必要で
はなく、コイル径と線材径との関係により１本でもよ
い。

【００２７】また、線材捩じり手段１０は、コイルばね
成形繰り出し方向に進退可能な例えば周知の押出しピッ
チ工具を用い、コイルばねＳの巻回終端を押圧するよう
にしても本発明は実施できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で次に記載する効果を奏する。請求項１は、巻回された
コイルばね巻回終端部への捩じり荷重付与部を押圧して
コイルばね終端部の線材に捩じり荷重を付与し、捩じり
荷重が線材の破断限界応力を超えたときコイルばね終端
を捩じり切って切断するようにしたので、簡素な構造の
装置によりコイルばね終端の切断が可能になり、破損し
易い芯金を用いる必要がなくなり、コイルばねの切断部
にバリが生じ難くなり、コイルばねの加工サイクルタイ
ムが短縮され生産能率を向上できる。

【００２９】請求項２は、コイルばね終端部の線材に捩
じり荷重が付与されたとき、補助工具にコイルばね終端
を含む捲回工具側の線材外周を当接させて、線材の外周
方向への膨出を規制するようにしたので、コイルばねの
切断位置の位置設定が容易で、切断位置の再現性に優
れ、コイルばねの切断位置精度が向上する。

【００３０】請求項３は、線材捩じり手段が当接するコ
イルばね巻回終端部への捩じり荷重付与部の作用位置
を、コイルばね終端よりほぼ半周前のコイルばね終端と
対向する位置としたので、コイルばねの切断位置である
コイルばね終端の線材に捩じり荷重を効果的に集中させ
ることが可能となり、切断位置の位置決めが容易にでき
るとともに、小さな力で線材の捩じり荷重付与部に必要
な押圧力を加えることができ、捩じり荷重付与部の線材
に線材捩じり手段による傷が付き難く、また線材捩じり
手段の剛性も特別に配慮する必要がない。

【００３１】請求項４は、線材捩じり手段の先端部に形
成された傾斜面の前進位置を選択的に位置決めすること
により、コイルばねの胴部のピッチ付与と、コイルばね
終端の捩じり荷重付与とが可能なピッチ工具を用いるよ
うにしたので装置の構成が一層簡素になり、工具費も節
減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコイルばねの切断方法に用いる装置の
構造説明用の正面図である。

【図２】本発明のコイルばねの切断方法に用いる装置の
構造説明用の側面図である。

【図３】本発明の作用説明図で、加工前の待機位置を示
す、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図４】同じく本発明の作用説明図で、コイルばね形成
途中の状態を示す、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図で
ある。

【図５】同じく本発明の作用説明図で、コイルばねの最
終巻回部が座巻き成形される状態を示す、（ａ）は正面
図、（ｂ）は側面図である。

【図６】同じく本発明の作用説明図で、コイルばね終端
部に捩じり荷重が付与される状態を示す、（ａ）は正面
図、（ｂ）は側面図である。

【図７】同じく本発明の作用説明図で、コイるばね終端
が切断される直前の状態を示す、（ａ） は正面図、
（ｂ）は側面図である。

【図８】同じく本発明の作用説明図で、コイルばねが線
材から切断された状態を示す、（ａ）は正面図、（ｂ）
は側面図である。

【図９】巻回されたコイルばねの説明図で、（ａ）は正
面図、（ｂ）は側面図である。

【図１０】従来の技術の切断工具と芯金とによるコイル
ばね切断の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図
である。

【図１１】従来の技術の傷つけ手段により線材に切り目
を入れたのち切断するコイルばね切断の説明図である。

【符号の説明】

１ 送りローラ ２ 線ガイド ３Ａ 第１捲回工具 ３Ｂ 第２捲回工具 １０ 線材捩じり手段 １３ ピッチ工具 １３ａ 傾斜面 ２０ 補助工具 ２０ａ 当接面 Ｓ コイルばね Ｗ 線材

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一対の送りローラによって線
   ガイドから送り出される線材を捲回工具に衝合させて巻
   回されたコイルばねの終端を切断する方法であって、巻
   回されたコイルばね巻回終端部への捩じり荷重付与部に
   線材捩じり手段の当接面を当接させコイルばね成形繰り
   出し方向にコイルばねを押圧してコイルばね巻回終端部
   の線材に捩じり荷重を付与し、前記線材捩じり手段のコ
   イルばねに向かう前進によって前記コイルばね成形繰り
   出し方向の押圧量を増大させ前記捩じり荷重がコイルば
   ね巻回終端部の線材自体の破断限界応力を超えるまで前
   記線材捩じり手段をさらに前進させて、コイルばね巻回
   終端で線材を捩じり切るようにしたことを特徴とするコ
   イルばねの切断方法。
2. 【請求項２】 コイルばね巻回終端部の線材に捩じり荷
   重が付与されたとき、コイルばね巻回終端を含む捲回工
   具側の線材の外周に近接して設けられた補助工具に前記
   線材の外周を当接させて，該線材の外周方向への膨出を
   規制するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の
   コイルばねの切断方法。
3. 【請求項３】 線材捩じり手段が当接するコイルばね巻
   回終端部への捩じり荷重付与部の作用位置は、コイルば
   ね巻回終端よりほぼ半周前のコイルばね巻回終端と対向
   する位置であり、該線材の捩じり荷重付与部に線材捩じ
   り手段の当接面を当接させてコイルばねをコイル成形繰
   り出し方向に押圧するようにしたことを特徴とする請求
   項１又は２に記載のコイルばねの切断方法。
4. 【請求項４】 線材捩じり手段は、コイルばねに向かう
   前進量が増すに従い巻回されたコイルばねをコイルばね
   成形繰り出し方向へ押圧する押圧量が増すように先端部
   に傾斜面を有し、該傾斜面のコイルばねに向かう前進位
   置を選択的に位置決めすることによって、コイルばね胴
   部に所定のピッチの付与とコイルばね巻回終端部の線材
   に捩じり荷重の付与とが可能なピッチ工具を用いるよう
   にしたことを特徴とする請求項１，２又は３の何れか１
   項に記載のコイルばねの切断方法。