JPH0644497Y2 - トーシヨンばねの成形装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はトーションばねの成形装置に関し、特に第1,第
２フックの曲げ長さが短いばねに有効な成形装置に係
る。

従来技術 従来この種のトーションばね成形には第１フック部の円
弧部、第１フック部よりコイル部への湾曲部，コイルの
ボディ部，更には第２フック部の立ち上がり部，第２フ
ック部の円弧部等の成形にはそれぞれ進退可能に放射状
に配置された複数個の成形工具または特公昭62−43768
号のようにクイル軸の廻りで旋回位置決め可能で且クイ
ル軸線を含む面内で旋回位置決め可能な成形工具で成形
している。

考案が解決しようとする課題 このようにつくられるトーションばねは成形後その場で
クイル端で切断するには第１フック側は線径の２〜３倍
以上の直線部が必要であった。そのため長さの短い場合
は一次加工中の切断は不可能で第２フック端の曲げ成形
を行わずに切断したあと別の場所に移動させて曲げを行
うという二次加工を行うという非能率でコスト高となる
問題点を有していた。

本考案は上記に鑑みなされたもので、その目的とすると
ころはトーションばねにおいて両端フック部の折り曲げ
長さが短い場合の切断を一次加工で連続して行うことの
できるトーションばねの成形装置を提供しようとするも
のである。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本考案は、関連制御される
駆動装置の駆動でクイルを通して送り出される線材に成
形工具を衝合させることによってフック部コイル部を形
成し切断工具で切離すばね成形装置において、成形工具
の成形面の方向が線材を成形する方向に対向するように
前記クイルの軸線を中心として旋回させる第１駆動手段
及び前記成形工具が成形待機位置，成形準備位置をとる
ように移動を行わせる第２駆動手段並びに前記成形工具
を前記クイルの軸線を含む面内で旋回させて線材と衝合
させる旋回駆動手段を備える成形装置と、前記クイル先
端面より離れたクイル前面で送り出された線材の側面に
当接する位置まで進出可能に前記線材のまわりで任意に
取付可能な切断受刃と、該切断受刃に対向して線材を剪
断すべく前記クイル先端面より離れたクイル前面に進出
可能に前記線材のまわりで任意に取付可能な切断切刃と
を含んでなり、予備成形に適合させて切断方向を選定す
るものである。

作用 第８図のトーションばねの成形ではクイルには次のばね
の第１フックの曲げが成形された状態にあり所定角度位
置から進出する成形工具で脚部の直線部につづくコイル
部が形成され、成形工具が所定角度にクイル軸回りで旋
回位置決めされ成形工具がクイル前面に進出して第２フ
ックの直線の脚部のあとの第２フックの第１曲げを成形
し次いで直線部を送り出し形成工具を所定角度に旋回し
クイル前面に進出させて第２フックの第２曲げを成形し
第２フック，次のばねの第１フックとつづく直線部を送
り出し、成形工具をクイル前面に進出して次のばねの第
１フックの曲げを成形したあと切断受刃を前進させて線
材に接触させ切断切刃を前進させて線材を剪断、ばねを
切り離すものである。

実施例 以下本発明の実施例を図面にもとづき説明する。機台１
上には工具取付け枠２とその背後の箱枠３が設けられ、
工具取付け枠２には成形工具回転用の大歯車５及び成形
工具を揺動し切断用工具を前進させるカム回転用の大歯
車４がそれぞれ回転可能に同心に軸承されている。箱枠
３には大歯車４を回転させる減速機６とそれを駆動する
サーボモータ7,大歯車５を回転させる減速機８とそれを
駆動するサーボモータ９及び送り出しローラ14を回転さ
せる減速機10とそれを駆動するサーボモータ11が内蔵さ
れている。そしてこれらのサーボモータは図示しないNC
制御装置で制御される。

工具取付け枠２の前面には大歯車4,5の中心線上に先端
が位置し線材を案内するクイル12が取付け台13によって
水平方向に取付けられており、その外側にクイル中心線
の下位置に送り出しローラ14、上位置に押さえローラ15
が配置されている。送り出しローラ14は円周にＶ溝を有
し取付け台16に回転可能に軸承されサーボモータ11より
減速機10で回転される。押さえローラ15は取付け台16に
上下移動可能に支持されたブロック17に回転可能に軸承
され、エアシリンダ18のピストンロッド18aの間に介装
したばねによって送り出しローラ14に押接されている。
線材の径が小径のときはばね力により押し付け、線材が
大径のときはばねを殺して直接押さえ付ける。そしてフ
ープに巻取られている線材を上下のローラで挟持してク
イル12より送り出す。またクイル12より送り出された線
材を所要の位置で切断するため切断切刃装置20が大歯車
4,5の中心に向かって半径方向に取り付けられている。
この取付位置は成形するトーションコイルばねの切断方
向に合わせられている。即ち半径方向中心寄りに取付け
られた案内台には摺動体22が嵌装され、この摺動体22の
半径方向の溝に工具保持体23が半径方向の位置調整可能
に設けられている。そして工具保持体23の内端にクイル
12前面より離れて切断切刃工具CT1が取替可能に設けら
れている。摺動体22の外端にはカムフオロア25が枢支さ
れるとともに２本のばね張設ピン26が植設されている。
工具取付枠２に軸承され大歯車４に噛合う小歯車の軸に
カム24が固着されていて、このカム24が切断切刃装置20
のカムフオロア25と接触されるようになっている。そし
てカムフオロア25を接触させるため摺動体22に植設した
ピン26と工具取付け枠２の前面に植設した２本のピン29
との間にばね30がそれぞれ張設されている。またクイル
12に対し切断切刃装置20と対応して反対側に切断受刃装
置40が大歯車4,5の中心に向かって半径方向に取付けら
れている。即ち半径方向中心寄りに取付けられた案内台
には摺動体41が嵌装され、この摺動体41の半径方向の溝
に工具保持体42が半径方向の位置調整可能に設けられて
いる。そして工具保持体42の内端に切断切刃CT1との間
で線材を剪断できるように刃面をずらせ、クイル12前面
より離れて切断受刃CT2が取替可能に設けられている。
摺動体41の外端にはカムフオロア44が枢支されるととも
に２本のばね張設ピン45が植設されている。工具取付枠
２に軸承され大歯車４に噛合う小歯車の軸にカム43が固
着されていて、このカム43が切断受刃装置40のカムフオ
ロア44と接触されるようになっている。そしてカムフオ
ロア44を接触させるため摺動体41に植設したピン45と工
具取付け枠２の前面に植設した２本のピン46との間にば
ね47がそれぞれ張設されている。そしてカム43で前進さ
れる切断受刃の前進端はクイルより送り出される線材の
側面に接触する位置とされている。

成形装置81はユニットに構成されていて、工具取付け枠
２上半径方向に取付けられている。そのユニット台82に
は取付面に直角方向の軸受部82aに歯車軸83が回転可能
に軸承されている。この歯車軸83の突出端には大歯車５
と噛合う小歯車56がキー着され、他端には傘歯車84がキ
ー着されている。ユニット台82には歯車軸83と直交する
ごとく取付面と平行に歯車軸85が軸受けにより回転可能
に軸承されていて、歯車軸85端には傘歯車84と噛合する
傘歯車86がキー着されまた広巾の歯車87がキー着されて
いる。さらにユニット台82の上面には歯車軸85と平行な
案内面82bが形成されていて、案内面82bに摺動可能に工
具操作台88が載置されている。工具操作台88のクイル側
には上段部88aが形成されていて、この上段部88aに工具
操作台88のスライド方向を回転軸とする段付操作筒89が
ユニット台82を工具取付け枠２に取付けられたとき、ク
イル軸心と一致する軸心となるようラジアル玉軸受と滑
り軸受で回転可能に軸承されるとともにスラスト軸受に
よって工具にかかる反力を受けるようになっている。こ
の段付操作筒89の小径部89aには歯車90がキー着されて
おり、歯車90に対する工具操作台88の位置には窓が穿設
されていて、この窓に歯車90,87に噛合う中間歯車91が
支軸92に回転可能に軸承されている。段付操作筒89の小
径部89aに中心穴89bを穿設、大径部89cに中心穴89bの直
径と等しい巾で直径方向に一面を残して切り取られて深
溝89dが削設されている。小径部の穴89bには滑り軸受を
介して操作杆93が回転且つ軸方向移動可能に軸承されて
いる。段付操作筒89の溝89dには操作杆93の軸心より溝8
9dの底側に偏して入口近くに支軸94で深溝89dに滑合す
る工具ホルダ95が揺動可能に枢支されている。この工具
ホルダ95は操作杆93の軸心上に成形面Taを有する成形工
具Ｔがクイル12に対向しうるよう支軸94を通る操作杆93
の軸心と平行な線上に交換可能に取付けられているとと
もに操作杆93の軸心に対して支軸94と反対側の工具ホル
ダ端と操作杆93のＬ端とが連結板97で連結されている。
工具操作台88の後端にはカムフオロア98がスライド方向
と直角な軸99で枢支され、カムフオロア98と中間歯車91
との間にブラケット88bが設立されており、操作杆93と
平行な軸心を有するエアシンリダ100が固着されてい
る。そしてエアシリンダ100のピストンロッド101に固定
した連結片102が操作杆93の後端とニードル軸受，スラ
スト軸受によって軸方向に一体で相対回転可能に連結さ
れている。そして操作杆93の前進によって工具ホルダ95
が旋回され成形工具Ｔがクイル12の前面所定位置に位置
決めするストッパ96が段付操作筒89の大径部89cに設け
られている。

更に工具取付け枠２の取り付け穴2aへ取り付けられる軸
受ハウジング103には軸受けによってカム軸104が歯車軸
83と平行に回転可能に軸承され、小歯車56と同じ側の先
端に大歯車４と噛合う小歯車68がキー着され、他端に２
枚のカム板105a,105bが位相調整可能に固着されてい
る。このカム板２枚で合成カム105を形成する。

更にまた工具取付け枠２上でユニット台82と合成カム10
5との間に取付けられるレバー軸106は合成カム105の変
位量をカムフオロア98に伝えるレバー107が枢支されて
いる。そしてカムフオロア98とレバー107、レバー107の
カムフオロア108と合成カム105の接続面を常時接触状態
に保つばね109が工具操作台88の上段部88aと工具取付け
枠２上のピンとの間に張設されている。このように構成
された成形装置のユニットは工具取付け枠２上に第２図
のように工具がクイルに向くように半径上にピン110で
位置決めされて配置される。

制御線図を示す第６図及び各工程を示す第７図を参照し
て第８図のようなトーションコイルばねの製造を説明す
る。先ずトーションばねの製作か中断された状態にあ
り、第１フックの先端曲げ部（ロ）が製作されていると
する。NC装置の指令でサーボモータ７で回転される大歯
車４により小歯車68が回転され、カム軸104の合成カム1
05が回転される。合成カム105のカム面がレバー107を回
動させてカムフオロア98を介して工具操作台88をクイル
12側に前進させる。この前進で操作筒89が成形工具Ｔと
ともに成形準備位置より成形待機位置に前進される。サ
ーボモータ９が回転され大歯車５が回転されて同様に小
歯車56,傘歯車84・86,歯車87・91により歯車90が90°旋
回される。これによって段付操作筒89,操作杆93,成形工
具Ｔがクイル軸を中心として90°旋回される（第７図
Ａ）。またサーボモータ11で送り出しローラ14を回転さ
せ線材を送り出し第１フックの脚の直線部（ハ）をつく
る。

サーボモータ７が正回転され大歯車４により小歯車68,
合成カム105が回転される。合成カム105はカム作用面上
をそのまま正転方向に逆戻りしカム軸104の所定回転位
置でエアシリンダ100の圧力空気が後室に切り替えられ
操作杆93を前進させ成形工具Ｔを90°回った位置より支
軸94を中心としてクイル12の前面に旋回させる。サーボ
モータ11を回転して送りローラ14を回転し、クイル12よ
り線材を送り出して成形工具Ｔの成形面Taに衝合させて
コイルボデイ部（ニ）を成形する（第７図Ｂ）。コイル
ボデイ部が長ければ必要によりサーボモータ７の回転を
停止させて合成カム105を作用面位置に保たせる。所要
のコイル巻数が形成されたときにエアシリンダ100の圧
力空気は前室に切り替えられて操作杆93を後退させて工
具ホルダ95,成形工具Ｔを旋回させ退避位置とする。合
成カム105は引き続きカム作用面に位置する。

サーボモータ９を回転させ大歯車５より歯車群を介して
段付操作筒89を更にクイル軸のまわりで90°旋回させ操
作杆93,工具ホルダ95,成形工具Ｔを更にクイル軸のまわ
りで90°旋回させる（第７図Ｃ）。この間サーボモータ
11の回転で送り出しローラ14を回転し第２フックの脚の
直線部（ホ）をつくる。

サーボモータ７を逆回転させ大歯車４より合成カム105
を逆旋回させる。合成カム105は作用面上をもどりカム
軸104の所定回転位置でエアシリンダ100の圧力空気を後
室に切り替え操作杆93を前進させ成形工具Ｔをクイル12
の前面に進出させクイル12より送り出される線材に衝合
させて1/4円弧（ヘ）をつくりエアシリンダ100の圧力空
気を前室に切り替え成形工具Ｔを旋回させ退避位置とす
る（第７図Ｄ）。サーボモータ９を回転させ、大歯車5,
小歯車56より歯車群を介して段付操作筒89を更にクイル
軸のまわりで90°旋回させ成形工具Ｔをクイル軸のまわ
りで90°旋回させた方向とする（第７図Ｅ）。サーボモ
ータ11を回転して送り出しローラ14を回転させクイル12
より線材を送り出して第２フックの引っ掛け部の直線
（ト）をつくる。

サーボモータ７を正回転させて大歯車４より合成カム10
5を回転させる。合成カム105は引き続きカム作用面を保
ちカム軸104の所定回転でエアシリンダ100の圧力空気を
後室に切り替え操作杆93を前進させて成形工具Ｔを支軸
94を中心として旋回しクイル12前面に進出させて送り出
される線材と衝合させて1/4円弧（チ）を成形してエア
シリンダ100の圧力空気を前室に切り替え操作杆を後退
させて成形工具Ｔを退避位置とする（第７図Ｆ）。サー
ボモータ９を回転させ大歯車5,小歯車56より歯車群を介
して段付操作筒89を更にクイル軸のまわりで90°旋回さ
せ成形工具Ｔをクイル軸の回りで90°旋回させた方向と
する（第７図Ｃ）。サーボモータ11を回転させ送り出し
ローラ14を回転させてクイル12より線材を送り出し直線
（イ）をつくる。

サーボモータ７を逆回転させて大歯車４より合成カム10
5を逆旋回させる。合成カム105は作用面上をもどりカム
軸104の所定回転位置でエアシリンダ100の圧力空気を後
室に切替え操作杆93を前進させ成形工具Ｔをクイル12の
前面に進出させ、クイル12より送り出される線材に衝合
させて1/4円弧（ロ）をつくり（第７図Ｈ）エアシリン
ダ100の圧力空気を前室に切り替え成形工具Ｔを旋回さ
せ退避位置とする。

サーボモータ７を正回転して合成カム105を回転させカ
ムを不作用位置とする。また大歯車４と噛合っている図
示しない小歯車に取付けた円板カム43によりカムフオロ
ア44が中心側に押され摺動体41の前進で切断受刃CT2が
クイル12前面の離れた位置に進出しその前進端で受刃の
刃線が第８図のイの中央で線材の側面に当接する。一方
大歯車４と噛合っている図示しない小歯車に取付けた円
板カム24によりカムフオロア44より少し遅れてカムフオ
ロア25が中心側に押され摺動体22の前面で切断切刃CT1
がクイル前面の離れた位置に進出（第７図Ｉ）して線材
を第８図（イ）の中央で切断受刃CT2とで剪断する。成
形されたトーションばねは受皿に納められ、クイル12に
は次のトーションばねの第１フックの曲げ部が形成され
た状態となる。

効果 本考案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。トーションばねにおける両端切断部の折
り曲げ長さが短い場合の切断は二次加工が必要であった
が一次加工中連続して行うことができ加工工程，時間並
びに特別付属部品が少なくなる効果を有する。また第１
フック側の折り曲げ工程を先に行ってしまうことができ
る。さらに希望する予備成形に適合させた切断方向が選
定でき且クイル前端面以外で切断が可能であるため第1,
第２フックの色々の形状に対応して切断が可能で各種ト
ーションばねの製作に大いに効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のばね成形装置の一部を切断をした側面
説明図、第２図は同正面説明図、第３図は成形装置断面
説明図、第４図は第３図のＢ−Ｂ視図、第５図は工具取
付け枠に取付け配置した成形装置の平面説明図、第６図
はカム，線送り，エアシリンダ等のタイムシャリングを
示す図、第７図はばね成形工程を示す図、第８図はトー
ションコイルばねの実施例の図で（ａ）は正面図（ｂ）
は側面図である。 ２……工具取付け枠、4,5……大歯車 7,9,11……サーボモータ 12……クイル、14……送り出しローラ 15……押えローラ 20……切断切刃装置、24,43……カム 40……切断受刃装置、81……成形装置 100……エアシリンダ、105……合成カム Ｔ……成形工具、CT1……切断切刃 CT2……切断受刃

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】関連制御される駆動装置の駆動でクイルを
   通して送り出される線材に成形工具を衝合させることに
   よってフック部コイル部を形成し切断工具で切離すばね
   成形装置において、成形工具の成形面の方向が線材を成
   形する方向に対向するように前記クイルの軸線を中心と
   して旋回させる第１駆動手段及び前記成形工具が成形待
   機位置，成形準備位置をとるように移動を行わせる第２
   駆動手段並びに前記成形工具を前記クイルの軸線を含む
   面内で旋回させて線材と衝合させる旋回駆動手段を備え
   る成形装置と、前記クイル先端面より離れたクイル前面
   で送り出された線材の側面に当接する位置まで進出可能
   に前記線材のまわりで任意に取付可能な切断受刃と、該
   切断受刃に対向して線材を剪断すべく前記クイル先端面
   より離れたクイル前面に進出可能に前記線材のまわりで
   任意に取付可能な切断切刃とを含んでなり、予備成形に
   適合させて切断方向を選定することを特徴とするトーシ
   ョンばねの成形装置。