Coil head forming die of the coil having a coil and a novel end convolutions

申请号 JP2003535969 申请日 2001-11-13 公开(公告)号 JP2004522595A 公开(公告)日 2004-07-29
申请人 シーリー テクノロジー エルエルシー; ゾ−,ジョー; デモス,ラリー; 发明人 ゾ−,ジョー; デモス,ラリー;
摘要 マットレス、座席、及び弾性支持構成に使用するインナースプリングアッセンブリなどの形成されたワイヤ構成の自動生産用の機械は、コイルの端部より先へ延在する末端回旋部を有する略螺旋状スプリングコイルを生成するように構成された一つ或いは一つ以上のコイル成形装置と、連続しているトラックの上に摺動可能に取り付けられた複数のフライトを有しチェーンに連結されて割り出し駆動機械に駆動されるコンベヤシステムと、コンベヤからコイルの一列を取り外してコイルをインナースプリングアッセンブラへ挿入するコイルトランスファーマシンと、インナースプリングアッセンブラとを有する。 コイラ装置のコイル成形ブロックはキャビティを有し、キャビティではコイルの末端回旋部が成形されて、その中でコイルはキャビティ内へ延長するカッターに切断される。 コイル成形機械のコイルヘッド成形部のコイルヘッド成形ダイも、コイルの末端回旋部を収容するキャビティ、及びキャビティを囲み、ダイの末端回旋部に近接するコイルヘッドを成形するポンチのためのポンチセットを設けるフランジを有する。
权利要求
  • 略螺旋状のコイルボディと、非螺旋状のコイルヘッドと、前記コイルボディより概して小さい末端回旋部とを有するコイルを成形するコイル成形装置であって、前記コイル成形装置は、
    前記コイルの末端回旋部が形成されるキャビティを有するコイル成形ブロックへワイヤ素材を送るワイヤ供給機構と、
    ワイヤ素材を支えて前記コイルボディを略螺旋状に成形するコイル半径成形ホイールと、
    前記ワイヤ素材と接触状態にあって、前記成形ブロックに対して移動して前記コイルボディを略螺旋状に成形する作用をなす螺旋状案内ピンと、
    前記コイル成形ブロックの前記キャビティ内で前記ワイヤ素材を切断するように構成されているワイヤ切断工具と、
    前記コイル成形ブロックから、コイルヘッド成形ダイを有するコイルヘッド成形部へコイルを移動するゼネバ装置とを備え、
    前記コイルヘッド成形ダイは、
    前記コイルの末端回旋部を収容するように構成されるキャビティと、
    前記キャビティに近接して、周りに前記コイルボディの端部巻きが前記ゼネバ装置により配置され囲まれるフランジと、
    前記コイルボディの前記端部巻きを前記コイルヘッド成形ダイの前記フランジに打ち当てて、前記コイルボディと前記末端回旋部との間にコイルヘッドを成形する少なくとも一つのポンチとを有する。
  • 請求項1に記載のコイル成形装置であって、
    前記ワイヤ供給機構はワイヤ素材を前記コイル成形ブロックの前記キャビティの上部へ送り、
    前記コイル成形ブロックキャビティの内側は螺旋状案内面を有する。
  • 請求項1に記載のコイル成形装置であって、
    前記螺旋状案内ピンは、延長して前記コイル成形ブロックの前記キャビティと整列するように作用する。
  • 請求項1に記載のコイル成形装置であって、
    前記ワイヤ切断工具は、前記コイル成形ブロックの外側に取り付けられた移動式切断刃と、前記コイル成形ブロック内に取り付けられた固定刃とを含み、
    前記移動式切断刃は前記固定刃に対して動くように作用して、前記ワイヤ素材を前記コイル成形ブロックの前記キャビティ内で切断する。
  • 請求項1に記載のコイル成形装置であって、
    前記ワイヤ切断工具は、前記末端回旋部の直径より大きい前記コイルボディの直径内の箇所で、前記コイルの末端回旋部の終わりで前記ワイヤ素材を切断するように構成されている。
  • 請求項1に記載のコイル成形装置であって、
    前記ゼネバ装置は、前記コイルボディと係合して、前記コイル成形ブロック内の前記キャビティから前記コイルの前記末端回旋部を取り外し、前記末端回旋部を前記コイルヘッド成形ダイの前記キャビティへ前記コイルヘッド成形部で挿入するように作用する。
  • 請求項1に記載のコイル成形装置であって、
    前記コイルヘッド成形ダイは、前記コイルの前記末端回旋部が前記コイルヘッド成形ダイの前記キャビティに入るために通る開口部を有する。
  • 請求項1に記載のコイル成形装置であって、
    前記コイルヘッド成形ダイは2つの部分を有する組立品である。
  • 請求項1に記載のコイル成形装置であって、
    前記コイルヘッド成形ダイは、前記コイルヘッド成形ダイの前記キャビティ内で前記コイルの末端回旋部直近に位置しているコイルボディの端部巻き内に嵌合するように構成されているフランジを含む。
  • 請求項1に記載のコイル成形装置であって、
    前記コイルヘッド成形ダイはポンチと作用するように構成されている側壁があるフランジを少なくとも一つ有し、
    ポンチが前記ワイヤと前記フランジの前記側壁に当たることにより、前記コイルヘッド成形ダイと係合しているコイルの部分のワイヤが形成される。
  • 請求項10に記載のコイル成形装置であって、
    前記コイルヘッド成形ダイの前記フランジは前記キャビティに近接しており、
    前記コイルヘッド成形ダイと係合しているコイルの前記末端回旋部は、前記フランジを横切るワイヤの部分で前記コイルボディの前記端部巻きに結合されている。
  • 請求項1に記載のコイル成形装置であって、
    前記コイルヘッド成形ダイは、前記ダイと係合しているコイルの前記コイルボディの端部巻きが前記フランジと前記ダイの表面とが交差する箇所の近くに配置されるように構成される。
  • コイル成形機と使用するコイル成形ダイであって、
    前記コイル成形機は、
    コイルを成形するワイヤ素材を供給するワイヤ供給機構と、
    ワイヤ素材が送られて、前記ワイヤをコイル状に巻いた構成に形成するコイル成形ホイールと、
    前記ワイヤを前記コイル成形ホイールへ送りコイル状に巻いた前記ワイヤを螺旋に成形するように作用する螺旋状案内ピンと、
    前記ワイヤ素材から成形されたコイルを切断する切断装置とを有し、
    前記コイル成形ダイはワイヤ素材供給箇所でコイル成形機に取り付けられて、前記コイル成形ホイールと、前記螺旋状案内ピンと、前記切断装置とに近接しており、
    前記コイル成形ダイは、ワイヤ素材が通るワイヤ素材供給孔を有するボディと、ワイヤ素材供給箇所に近接しているキャビティとを有し、
    前記ワイヤ素材の少なくとも一部が前記キャビティ内の前記コイル成形ホイールにより成形されることができる。
  • 請求項13に記載のコイル成形ダイであって、
    前記ワイヤ素材が支えられる前記キャビティの表面は螺旋形状にテーパされる。
  • 請求項14に記載のコイル成形ダイであって、
    前記キャビティ内のテーパは前記螺旋状案内ピンにより前記ワイヤ素材に形成されるねじれ角と合致している。
  • 請求項13に記載のコイル成形ダイであって、
    前記切断装置の固定刃は前記キャビティ内に取り付けられている。
  • 請求項13に記載のコイル成形ダイであって、
    前記切断装置の移動式刃は前記キャビティ内へ延長するように作用する。
  • 請求項13に記載のコイル成形ダイであって、
    前記螺旋状案内ピンは前記キャビティ内に成形されたワイヤ素材と係合するように作用する。
  • 請求項13に記載のコイル成形ダイであって、
    前記コイル成形ホイールは前記キャビティと概して並んでいる。
  • 請求項13に記載のコイル成形ダイであって、
    前記螺旋状案内ピンは前記コイルのボディ部分のみと接触して、前記キャビティ内の前記ワイヤ素材とは接触しない。
  • 請求項13に記載のコイル成形ダイであって、
    前記ワイヤ素材供給箇所は前記キャビティの上部の付近にある。
  • 請求項13に記載のコイル成形ダイであって、
    コイル成形機に取り付け可能なブロックと、前記ブロックの一端に形成される前記キャビティと含む一般的な構成である。
  • 前記コイル成形機と併用して、前記コイルボディより小さい末端回旋部を少なくとも一つ有する螺旋コイルを成形する請求項13に記載のコイル成形ダイであって、
    前記コイル成形ダイは、前記コイルの前記末端回旋部を成形する前記ダイの前記キャビティの大きさや構成に基づいて選択される。
  • コイル成形機と使用する、コイルのボディと隣接する末端回旋部を有するコイルのボディの端部巻きにコイルヘッドを成形するコイルヘッド成形ダイであって、
    前記コイルの前記端部巻き及び前記末端回旋部が前記コイルヘッド成形ダイと係合している間、前記コイルの前記端部巻きの一部を前記ダイに打ち当てるように作用する前記コイル成形機の一つ以上のポンチの作用により前記コイルヘッドは形成されて、
    前記コイルヘッド成形ダイは、前記コイルの末端回旋部を収容するように構成されたキャビティと、コイルヘッドを成形するために前記コイルの前記端部巻きを打つポンチと対向するように構成される部分とを有する。
  • 請求項24に記載のコイルヘッド成形ダイであって、
    前記コイルヘッド成形ダイは、前記キャビティを形成する背面及び前記背面から延長する各々の側壁を有するボディと、側壁から延長する少なくとも一つのフランジとを備え、
    前記フランジは、前記フランジに近接するコイルの端部巻きを打つように作用するポンチと対向するように構成される。
  • 請求項24に記載のコイルヘッド成形ダイであって、前記コイルヘッド成形ダイは、
    キャビティを規定する背面と各々の側壁と、
    前記キャビティに入るためにコイルの末端回旋部が通る前記側壁にある開口部とを有する。
  • コイル成形機と組み合わされる請求項24に記載のコイルヘッド成形ダイであって、
    前記コイルヘッド成形ダイは、キャビティを規定する背面と側壁と、前記背面と概して対向する前記キャビティへの開口部と、前記コイルヘッド成形ダイに近い前記コイル成形機に取り付けられている圧縮シールドとを有し、
    偏向シールドは、前記コイルの一部が前記コイルヘッド成形ダイの前記キャビティと係合する前に、コイルを少なくとも部分的に圧縮するように配置される。
  • 請求項24に記載のコイルヘッド成形ダイであって、前記コイルヘッド成形ダイは前記ダイの前記キャビティ内に配置される末端回旋部を有するコイルと組み合わされて、
    前記末端回旋部は前記キャビティ内で少なくとも部分的に圧縮されている。
  • 請求項25に記載のコイルヘッド成形ダイであって、
    前記キャビティに近接しているフランジを少なくとも一つ有する。
  • 請求項24に記載のコイルヘッド成形ダイであって、
    前記ダイのボディは2つの部分に分かれている。
  • コイル成形機と組み合わされる請求項24に記載のコイルヘッド成形ダイであって、前記コイルヘッド成形ダイは、
    コイル成形部と、
    少なくとも一つのコイルヘッド成形部と、
    前記各部との間でコイルを搬送するゼネバ装置とを有し、
    前記コイルヘッド成形部の前記コイルヘッド成形ダイの前記キャビティは、前記ゼネバ装置により搬送されるコイルの移動方向に向かい配向された開口部を有する。
  • 前記コイルの異なる部分で様々な直径の螺旋を有する略螺旋ワイヤコイルを成形するコイル成形ダイであって、前記コイル成形ダイは、
    ワイヤ素材が、コイル成形機のコイル成形ホイールと接触するように、そこを通過してワイヤ素材出口へ供給されるワイヤ素材ガイドを有するダイボディーと、
    前記ワイヤ素材出口に近接している、前記ダイボディー内のキャビティとを備え、
    前記キャビティは、前記ワイヤ素材の一部が前記コイル成形ホイールによってそれに対して形成される放射状の構成を有し、
    前記キャビティは前記コイル成形機のワイヤ切断装置を基準として配置されるため、前記キャビティ内において成形されているコイルが前記ワイヤ素材から切断され得る。
  • コイルの一巻に一つ以上のポンチの作用によりコイルヘッドを成形するように前記コイルが配置されるコイルヘッド成形部を有するコイル成形機と使用するコイルヘッド成形ダイであって、
    前記コイルヘッド成形ダイは、
    前記コイルヘッド成形部に取り付け可能で、コイルの一部を収容するキャビティを規定する背面及び前記背面から延長する各側部を有するダイボディーと、
    コイルヘッドを成形するためにポンチで打つべき前記コイルの部分を位置決めするポンチ打ち構造とを有する。
  • 前記コイルボディの直径とは異なる直径の末端回旋部を有する略螺旋コイルの一巻にコイルヘッドを成形するコイルヘッド成形ダイであって、
    前記コイルヘッド成形ダイは、コイルの末端回旋部を収容するためのキャビティを規定する背面及び各側壁があるダイボディーを有し、
    前記ダイボディーの一部は、前記ダイと係合しているコイルの一巻と隣接するように配置可能であり、その一部にポンチが当たるように作用して前記末端回旋部に近接する前記コイルの一巻に湾曲部を一つ以上形成する。
  • コイル成形機と使用されて様々な直径の略螺旋ワイヤスプリングコイルを成形するコイル成形ダイであって、
    前記コイル成形ダイは、
    ダイボディーと、
    ワイヤ素材が通りワイヤ素材出口へ供給され、ワイヤ素材出口を通過して前記コイル成形機のコイル成形ホイールに接触して異なる直径にコイル状に巻かれる、前記ダイボディー内にあるワイヤ素材ガイドと、
    前記ワイヤ素材出口に近接する前記ダイボティー内の、前記コイル成形ホイールにより前記ワイヤの少なくとも一部が押し当てられて成形される略放射状の表面を有する前記キャビティとを有する。
  • 说明书全文

    【0001】
    <発明の分野>
    本発明は概して形成されたワイヤ構成に関し、特には、コイルやスプリングなどのワイヤ形成構造及びワイヤスプリングやコイルが互いに連結された配列を有するインナースプリングアッセンブリの自動生産及び組立てに使用する機械類に関する。
    【0002】
    <発明の背景>
    マットレス、家具、座席、或いは他の弾性構成に使用するインナースプリングアッセンブリは、当初は手作業によりコイルやスプリングを格子状に配置して、それらをひもで締めるかワイヤを結び相互に連結することで組み立てられていた。 インナースプリングの設計にしたがって、これらのコイルは縦方向に色々な箇所で結合されている。 コイルを自動生産する機械は、コイルを組立て場所へ搬送する様々なコンベヤーと結合されている。 例えば、米国特許第3,386,561号及び第4,413,659号では、自動スプリング成形機からスプリングコアアッセンブリ機械にスプリングを送る装置が記載されている。 スプリング及び/又はコイル成形機の構成部品は、特定の設計のコイルを生産するように構成される。 コイルは鋼のワイヤ素材から生産され、ワイヤはダイを介して送られ、カムで制御される成形ガイドにより設計された半径に曲げられるかコイル状に巻かれる。 この様にコイルを螺旋状に形成した後、コイルのヘッド及びエンドの一巻をポンチにより形成することができる。 多くのコイルの設計では、コイルの各々の端部で一巻か一巻以上が同一平面で終端している。 こうすることで、コイルのアッセンブラへの搬送及びアッセンブラの通過など、コイルの自動式の荷扱いが簡略化されることとなる。 従来例のコイル成形機械類は、同一平面で終端しないコイルなど別の構成のコイルを生産するようには構成されていないか、或いはそのような生産に簡単に適応させることができない。
    【0003】
    コイルを成形機からアッセンブラへ決められたタイミングで搬送するときはいつも問題を含む。 コンベヤーにおいてたとえ一つでもコイルが不揃いである場合、自動生産は中断される。 コンベヤー駆動機構はコイル成形機とトランスファーマシンの作動と完璧にタイミングが合う必要があり、トランスファーマシンはコンベヤーからコイル一列を全部持ち上げてインナースプリングアッセンブラに載せる。
    【0004】
    従来の機械のスプリングコアアッセンブリ部分は典型的には特定の一種類のスプリングやコイルを収容するように設定されている。 コイルは、機械の中に保持され、コイルの底部或いは上部がダイの上にはまり、クランプジョーに保持されたり、ヘリカルワイヤや締付け環に結び付けられるかひもで締められる。 この方法は、ダイの上にフィットするとともにヘリカルレーシング及びナックルシュー(knuckling shoes)内にはまる特定の構成のコイルとの使用に限定される。 その様な機械は、異なる設計のコイル、特にはコイルのベース或いはエンドより先に延長する末端回旋部(terminal convolution)を有するコイルと使用するには適してない。 また、この様な種類の機械は誤作動を起こしやすい。 急速なペースで動く複数の細かい部品やリンケージを有する二組のクランプジョーが各コイルの上下に必要となるからである。
    【0005】
    本発明は、ワイヤの素材から形成されるワイヤインナースプリングアッセンブリの全体の自動生産に斬新な機械を設けることで従来の前述した及び他の不利な点を解消する。 本発明の特定の一形態に基づくと、略螺旋状のコイルボディと、非螺旋状のコイルヘッドと、コイルボディより概して小さい末端回旋部とを有するコイルを複数成形するコイル成形装置が設けられ、コイル成形装置は、
    コイルの末端回旋部が形成されるキャビティを有するコイル成形ブロックへワイヤ素材を送るワイヤ送り機構と、
    ワイヤ素材を支えてコイルボディを略螺旋状に成形するコイル半径成形ホイールと、
    ワイヤ素材と接触して、成形ブロックに対して移動してコイルボディを略螺旋状に成形する螺旋状案内ピンと、
    コイル成形ブロックのキャビティ内でワイヤ素材を切断するように構成されているワイヤ切断工具と、
    コイル成形ブロックから、コイルヘッド成形ダイを有するコイルヘッド成形部へコイルを移動するゼネバ装置とを備え、
    コイルヘッド成形ダイは、
    コイルの末端回旋部を収容するように構成されるキャビティと、
    キャビティに近接して、その周りにコイルボディの端部巻きがゼネバ装置により配置され囲まれるフランジと、
    コイルボディの端部巻きをコイルヘッド成形ダイのフランジに打ち当てて、コイルボディと末端回旋部との間にコイルヘッドを成形する少なくとも一つのポンチとを有する。
    【0006】
    本発明の更なる一態様に基づくと、コイルのボディと隣接する末端回旋部を有するコイルのボディの端部巻きにコイルヘッドを成形すべくコイル成形機と使用されるコイルヘッド成形ダイが設けられ、
    コイルの端部巻き及び末端回旋部がコイルヘッド成形ダイと係合している間、コイルの端部巻きの一部をダイに打ち当てるように作用するコイル成形機の一つ以上のポンチの作用によりコイルヘッドは形成されて、
    コイルヘッド成形ダイは、コイルの末端回旋部を収容するように構成されたキャビティと、コイルヘッドを成形するためにコイルの端部巻きを打つポンチと対向するように構成される部分とを有する。
    【0007】
    本発明の更なる態様によると、格子状に連結される複数のワイヤ成形コイルを有するインナースプリングアッセンブリを生産する自動インナースプリングアッセンブリシステムが設けられる。 自動インナースプリングアッセンブリシステムは、
    インナースプリングアッセンブリに組み立てられるように構成される個々のコイルをワイヤ素材から成形するように作用して、個々のコイルをコイルコンベヤに搬送するように作用する少なくとも一つのコイル成形装置と、
    コイル成形装置と関連しており、コイルをコイル成形装置から受け取りコイルトランスファーマシンへ搬送するように作用するコイルコンベヤと、
    コイルコンベヤからコイルを外してコイルをインナースプリングアッセンブラへ運ぶように作用するコイルトランスファーマシンと、
    列に並べられた複数のコイルを受け取りそれらのコイルを係合させて、受け取ったコイル列を以前に受け取ったコイル列に平行に隣接するように配置して、定位置に隣接する二つのコイル列を所定量圧縮して隣接するコイル列を締め付け具で連結して、連結されたコイル列をアッセンブラの外へと進めて次のコイル列を受け取りそのコイルと係合して、インナースプリングアッセンブリ全体が形成されるまで処理を繰り返すインナースプリングアッセンブラとを有する。
    【0008】
    本発明の上記の特徴及び他の特徴は、添付の図面を参照しながら本明細書に詳細に説明される。
    【0009】
    <好適な実施例及び他の実施例の詳細な説明>
    記載された機械及び方法は、図12及び図13に概略的に示されるように、マットレス、家具、或いは座部のインナースプリングアッセンブリなどを含むインナースプリングアッセンブリ1の生産に用いることができる。 インナースプリングアッセンブリ1は直交などの配列にある複数のスプリングやコイル2を含み、複数のコイルの軸は概して平行でありコイルの複数の端部3は概して同一平面にあり、インナースプリングアッセンブリ1の弾性支持面を規定する。 図13に示すように、複数のコイル2は、例えば、略ヘリカルレーシングワイヤ4で「締め付けられ」(laced)、すなわちワイヤで縛られて配列され、ヘリカルレーシングワイヤ4はコイル列の間を通り隣接しているコイルの接しているか重なる部分を巻くか締める。 本発明の範囲内であれば、他のコイル締め付け具を用いることもできる。
    【0010】
    この機械のコイル成形部品により成形される複数のコイルは、鋼ワイヤ素材から成形することができるあらゆる構成や形状である。 典型的には、インナースプリングコイルは略螺旋状の構成である長形のコイルボディを有し、コイルボディが終わる端部には一つ以上のワイヤの一巻が負荷保持ヘッドを形成する平面にある。 特に示されていない他のコイル形状やインナースプリングアッセンブリも、勿論前述の機械により生産することが可能であり、本発明の範囲内である。
    【0011】
    後述する機械と方法の記載は、図14Aと図14Bに個々に示される特定の種類のコイル2を有する特定のマットレスインナースプリングを参照している。 この種類のコイルの例は米国特許第5,013,088号に記載されている。 コイル2は略螺旋状の長形のコイルボディ21を有し、コイルボディ21の各端部はヘッド22で終わる。 各ヘッド22は、第一オフセット23と、第二オフセット24と、第三オフセット25とを含む。 略螺旋状の末端回旋部26は、第三オフセット25からヘッドの先へ縦方向に延長する。 に応答する傾斜アーム27(force responsive gradient arm)は、螺旋ボディ21がコイルヘッド22に通じるか又は移行する部分に形成され得る。
    【0012】
    図14Bに示すように、第一オフセット23はクラウン28を含み、クラウン28によりコイルの縦軸から横に少しばかり長い距離に渡りオフセットが配置される。 第二及び第三オフセット24、25もコイルの縦軸から外側に離れている。 図13に示すように、各コイルの第一及び第三オフセット23、25は隣接する複数のコイルのオフセットと重なりヘリカルレーシングワイヤ4により締め付けられて、末端回旋部26はコイルヘッドオフセットが連結された箇所の先へ(上下に)延長する。
    【0013】
    図1は本発明の自動インナースプリング製造システム100の主な部分を示す。 コイルワイヤ素材110はスプール200からコイル成形機201、202の一つ或いは両方へ送られ、コイル成形機は図14A、図14Bに示すようなコイル、或いは他のあらゆる種類の略螺旋コイルや他のワイヤ成形構造を生産する。 コイル2は、コイルをコイルトランスファーマシン400に運ぶコイルコンベヤー301、302の一つ或いは両方に積まれる。 コイルトランスファーマシン400は複数のコイルをインナースプリングアッセンブリ機械500に積み、インナースプリングアッセンブリ機械500は複数のコイルを前述のインナースプリング配列に自動的に並べ、例えば、コイル連結装置とも呼ばれるヘリカルワイヤ成形機及びフィーダー511を通りアッセンブラへスプールから供給されるレーシングワイヤ素材510で形成されたヘリカルワイヤでコイルを連結する。
    【0014】
    ここで、システム100の主な部品がそれぞれ説明された後、システムの動作とその結果のワイヤ成形構造インナースプリングアッセンブリが説明される。 特定のインナースプリングの自動成形及び組立を具体的に参照して説明してきたが、本発明の様々な部品を使用してあらゆる種類のワイヤ成形構成を生産することができると理解される。
    【0015】
    コイルの形成
    コイル成形機201、202としては、例えば、スイス、サン・ガレン(St. Gallen, Switzerland)のSpuhl AG社が製造した公知のワイヤ形成機械或いはコイラ装置がある。 図2に概略的に示すように、コイル成形機201、202はワイヤ素材110を一連のローラ及びワイヤ成形機を介して送り、ワイヤを設計したコイル構成となるように曲げる。 コイルの螺旋部分の曲率半径は、カム従動アーム204ところがり接触するカムの形状(図示されない)により決定される。 コイルワイヤ素材110は複数のフィードローラ206によりコイル装置の成形ブロック或いはダイ208内へ送られる。 ワイヤがダイ208の案内穴或いは出口2081を通り送られると、ワイヤはカム従動アーム204の端部に取り付けられているコイル半径成形ホイール210と接する。 成形ホイール210は成形ブロック208に対して相対的に移動されて、ワイヤ素材110が供給されるラインに向かってそして遠ざかるように、アーム204が従動するカムを回転することで規定される移動距離を移動する。 上述のように、コイルのへリックスの曲率半径は、ワイヤが成形ブロックから出てきて成形ホイールに当たると形成される。
    【0016】
    ワイヤ素材が成形ホイール210を通ると、螺旋案内ピン214によりへリックスが形成される。 螺旋案内ピン214は略直線的に動き成形ブロック208のワイヤ素材案内穴2081に対して略垂直に移動することで、ワイヤを成形ホイール210から離れるように螺旋状に進める。 成形ブロック208を介して十分にワイヤが送られて、成形ホイール210と螺旋案内ピン214とを越えてコイル全体が成形されると、成形ブロック208に当たるように切断工具212が近づけられて、ワイヤ素材からコイルは切り離される。 その後、切り離されたコイルは、下記に説明される次の形成部及び処理部へとゼネバ装置220により進められる。
    【0017】
    図14Bに示されるように、コイル2の螺旋コイルボディには幾つか異なる曲率半径がある。 特には、末端回旋部26の半径或いは直径は、メインコイルボディ21の半径或いは直径よりも著しく小さい。 更には、ワイヤは末端回旋部26の最も末端で終端し切断しなければならない。 この特定のコイル構成が、末端回旋部26を収容して、より大きい直径のコイルボディが成形ブロックをはみ出し可能であり、切断工具212がワイヤを末端回旋部の一番端で切断できるように明確に構成される必要がある成形ブロック208に対して問題となる。
    【0018】
    図2、図20、及び図21に示すように、本発明の成形ブロック208には、コイルの末端回旋部を収容するようなキャビティ218が含まれる。 切断工具212は成形ブロック208のキャビティ218の近くに配置されて、キャビティ218内でワイヤを末端回旋部で切断する。 キャビティ218の内壁の内面2181は略弓形であり、そこに支えられるワイヤ110は成形ホイール210により螺旋状に形成される。 好ましくは、表面2181には螺旋状の成形溝が形成され、末端回旋部やコイルボディの螺旋形成を更に案内する。 螺旋案内ピン214はカムに制御されて成形ブロックとキャビティ218から離れるように動き、その結果末端回旋部26とコイルボディ21との異なる螺旋部分を形成する。 コイルワイヤを最後の末端回旋部26で終らせてキャビティ218内で成形するためには、図20に示すように、切断工具212はキャビティ218へ突出して、キャビティ218内に取り付けられているか及び/又はキャビティ218から突き出るように取り付けられている対向する切断刃2121に当たりワイヤを切断する必要がある。
    【0019】
    図2を再び参照すると、例えば、六つのゼネバアーム222を有するゼネバ装置220は、コイル装置の前方に近接して回転可能に取り付けられている。 各ゼネバアーム222はグリッパー224を支持しており、グリッパー224は成形ブロック208で連続的に送られるワイヤから切断されるコイルを掴む。 ゼネバ装置は間欠的に回転して、各コイルをコイル装置ガイドブロックから第一コイルヘッド成形部230へと進める。 空気圧で作用するポンチ装置232が、第一コイルヘッド成形部230の周りにそれぞれ放射状の配置に取り付けられて、コイルオフセット23−25と、力に応答する弾性傾斜アーム27と、コイルボディの一端のコイルヘッドや螺旋状の一巻の他のあらゆる外形や一巻とを、ワイヤをダイに打ち当てることにより形成する。 その後、ゼネバ装置は、コイルをコイルの反対の端部に配置されている第二コイルヘッド成形部240へ進めて、第二コイルヘッド成形部240では同様にコイルヘッドをポンチ装置232と対応するダイにより形成する。
    【0020】
    図12〜図14を参照しながら説明されるコイル2の種類を成形するために、特殊なコイルヘッド成形ダイ2000が各コイルヘッド成形部230、240にて使用されている。 図22〜図25に個々に示されるように、コイルヘッド成形ダイ2000は連動ハーフ(interlocking halves)2001、2002を有し、連動ハーフ2001、2002は合わさると、背面2004とある一定の形状の側部2005、2006とを有する連結ダイボディー2003を形成する。 側部2005と2006が背面2004から突き出ることで、ダイボディー2003の内部にキャビティ2010が形成される。 キャビティ2010はコイルの末端回旋部26を収容するように構成されている。 側部2005、2006からは外側に延長するフランジ2007、2008がある。 フランジ2007、2008の側壁2009は形成されるコイルヘッド22の形状に基づいて構成されて、コイルボディ21の第一巻目がフランジ2007、2008の外周に配置されると(末端回旋部26はダイキャビティ2010内に位置される)、コイルヘッド成形部230、240のポンチ装置232がワイヤをフランジ2007、2008の側壁2009に打ち当てて、コイルヘッド22をフランジ2007、2008の外側の形状に、例えば、図14Bに示すオフセット部分23、24、25を有するように形成する。 ダイキャビティ2010とコイルヘッド成形フランジ2007、2008との組合せにより、様々なデザインのコイルの生産が可能となり、コイルの設計には端部で異なる直径を有するあらゆるコイル設計(すなわち、コイルボディより小さい末端回旋部)と、ポンチ処理で形成することができる末端回旋部と連続するあらゆるコイルヘッド設計とが含まれる。 ダイ2000は、背面2004の穴2011を通り延在するボルトなどの締め具で、コイル装置の取付板にコイルヘッド成形部で取り付けられる。 このような配置により、様々なコイルヘッド成形ダイ2000がコイル成形機械に選択的に装着されて異なるコイルの設計のカスタム製造が可能となる。 様々なコイル成形ダイとコイルヘッド成形ダイが使用されることにより、種々の設計には末端回旋部或いはコイルヘッドが含まれる。
    【0021】
    コイル2がゼネバアーム222によりコイル成形ブロック208から第一コイルヘッド成形部230へ進められると、末端回旋部26はキャビティ2010内に配置される。 図22に示すように、末端回旋部26に近接する螺旋状コイルボディ21の大きな半径の一巻21tは、フランジ2007、2008の上又は周りに配置される。 ポンチダイ232はワイヤの一巻21tをフランジ2007、2008の側壁2009に対して打ち当てるように配置され、規定されているコイルヘッド22のオフセットや形状や湾曲をフランジ2007、2008の側壁2009の相対的な位置に基づいて形成する。 図22に示すように、ワイヤの一巻21tは側壁2009の一番外側部分に接して、側壁2009と側部2005、2006の垂直面と交差する箇所に近接している。
    【0022】
    ゼネバ装置はコイル端部をダイ2000と係合させて、末端回旋部26をフランジ2007、2008に形成される開口2078を介してダイキャビティ2010へ挿入して、コイルの末端回旋部をヘッド成形部に隣接して位置する圧迫プレート2015(図2に示す)を越えて位置させることにより、コイルボディの端部の一巻をフランジ2007、2008の側壁2009の周りに配置する。 末端回旋部26を含むコイルの端部はフランジ2007、2008の一番外側の縁を越えるところまで縦方向に圧縮され、圧縮されたコイルがシールドを越えると、端部は広がり末端回旋部26がダイキャビティ2010内へ入り、コイルボディの第一巻21tがフランジ2007、2008の周りに側壁2009にぴったりと当たり係合する。 フランジ2007、2008の各側壁2009はテーパされており、コイルがダイ2000内に入りやすくするとともに、一旦コイルヘッドが形成されるとコイルが脱出しやすくする。
    【0023】
    その後ゼネバ装置はコイルをテンパリング部250へと進めて、そこでは電流がコイルに流されて鋼線を焼き戻しする。 次にゼネバ装置はコイルをコンベヤー301、302に挿入して、コンベヤーはコイルを後述するコイルトランスファーマシンへ運ぶ。 図1に示すように、コイルをインナースプリングアッセンブリシステムへ同時に供給するには一つ以上のコイル成形機械を使用することができる。
    【0024】
    コイルの搬送
    図1に示されるように、複数のコイル2は各コイル成形機械201、202から同じ構成であるコイルコンベヤー301、302によりコイルトランスファーマシン400へ一列で搬送される。 インナースプリング製造システムに関連づけたコイルコンベヤーとして説明されているが、本発明のコンベヤーシステムは、あらゆる物品を一つあるいは複数運搬する必要があるあらゆる種類のシステムや設備に簡単に適応及び適用することができると理解される。 図3A〜図3Eに更に示されるように、コンベヤー301は、ゼネバ装置220からコイルトランスファーマシン400へ延長する箱げた303を含む。 各箱げた303は上部及び下部トラック304を含み、トラック304は側壁307に取り付けられた対向する両方のレール306に形成されている。 複数のフライト308は両方のレール306の間に摺動可能に装着されている。 各フライト308はクリップ310を有しており、ゼネバ装置220によりコイルがコンベヤーに積まれるときに、コイルの螺旋ボディの二巻或いは二巻以上のコイル部分と係合するようにクリップ310は構成されている。 図3C及び図3Eに更に示されるように、各フライト308は対向する平行のフランジ311があるボディ309を有し、フランジ311はレール306に重なり両方のレール306の間を摺動する。 各フライトのボディ309からブラケット312が垂下している。 各ブラケットはメインチェーン315の複数のリンク314にある隣接している一組のピン313に取り付けられており、各フライトの間には追加のリンク314が加えられてある。 メインチェーン315は、桁302の長手方向に延在しており、各桁の両端部でスプロケット316に取り付けられている。 従って、フライト308はメインチェーン315に沿うように均一に間隔をおいて配置されている。
    【0025】
    複数のフライト308を均一な間隔をおいてトラック304を前進するように平行移動させるために、箱げた303内に間欠駆動装置320が取り付けられている。 間欠駆動装置320は二本の平行する間欠駆動チェーン321を含み、間欠駆動チェーン321はメインチェーン315をまたいで同軸の対のスプロケット322にかかる。 スプロケット322は軸324に取り付けられている。 チェーン321は、メインチェーン315がピンと張られたときの複数のフライト308が置かれる間隔と等距離を隔ててアタッチメント323を保持する。 メインチェーンが間欠駆動装置により駆動されなくなると、図3Aと図3Bの右側に示されるように、メインチェーンはたるんでフライトは積み重なり始める。 ここで、フライト間のピッチは、メインチェーンの複数のアタッチメントの間の距離によって決められるのでなく、当接しているフライトボディ309の長さにより決定される。 このことにより、コンベヤーはある一つのピッチで積み込んで、別のピッチで取り下ろすことができることになる。
    【0026】
    コンベヤーにはブレーキ機構が更に設けられている。 図3Dに示されるように、ブレーキ機構は、エアシリンダー330や他の同等の手段で駆動されるヘッド332を有するリニアアクチュエータ331を含み、アクチュエータの隣に配置されるフライトに平の力を加えるように作用する。 その動作によって、フライトをトラック304の内面に当てて挟む。 エアシリンダー330内の気圧を制御することで、コンベヤーにある複数のフライトのブレーキ作用の程度やタイミングを選択的に制御できる。
    【0027】
    あるいは、図3Eに示されるように、バネ力固定のスプリング334(fixed rate spring)をトラック304の水平フランジに組み込むことで、各フライトが通ると各フライトには一定の制動力が加えられる。 スプリングの大きさや程度は、コンベヤートラックのブレーキポイントで所望する抵抗の大きさによって選択することができる。
    【0028】
    各コイルコンベヤーには、図3A及び図3Bで概して340で指示されるコイル伸ばし機(coil straightener)が付随している。 コイル伸ばし機340は、フライトクリップ310内の各コイルを均一に配列して、後述するコイルトランスファーマシンと適切に整合するように作用する。 各伸ばし機340は、桁303に隣接して取り付けられた空気圧式シリンダー342を含む。 エンドエフェクター344は、シリンダー342から延長するロッド346の末端に取り付けられている。 空気圧式シリンダーは、ロッド346及びエンドエフェクター344に直線運動及び回転動作の両方を伝えるように作用する。 作動中に、フライトが通るときにコイルが伸ばし機340の前に位置づけられると、エンドエフェクター344は水平に平行移動して運ばれてきたコイルの端部と係合して、同時に或いはその後にフライトクリップ内のコイルを同様の所定位置に回転する。 フライトクリップに係合しているコイルボディが螺旋形状のため、伸ばし機によりコイルをクリップ310内で簡単に向きを変える、すなわち「回転させる」ことが可能である。 複数のコンベヤーの各コイルは伸ばし機により下方にある複数のフライトクリップの中に一様に配置される。
    【0029】
    前述のコイル搬送は、本発明の一部でもある特定の他の機構によっても実現できる。 図15A〜図15Dに示すように、コイルをコイル成形機からコイルトランスファー部へ搬送する代替の装置はベルトシステムであり、概して350で指示されるベルトシステムはポケット付きフラップベルト(pocketed flap belt)352と対向するベルト354とを含む。 図15Aに示されるように、複数のコイル2はベルト352と354との間に軸状に延長するようにゼネバ装置に配置される。 フラップベルト352は、主ベルト(primary belt)353と、主ベルト353の下縁に取り付けられたフラップ355とを有する。 図15Bに示されるように、固定開放ウェッジ(fixed opening wedge)356がフラップ355を主ベルト353から離すように広げて、フラップと主ベルトで形成されるポケットへコイルヘッドを挿入することを容易にする。 自動装着具を使用することで複数のコイルヘッドをポケットの中へ付勢することができる。 図15Cに示されるように、伸長アーム358はコイルヘッドの一部と係合するように構成されて、ポケット内のコイルの向きを均一に揃えるように駆動される。 コイルがポケットに挿入されて正しく配列されると、フラップ355を外側から支える圧縮棒360でベルトに対して定位置にコイルを保持する。 コイルがコイルトランスファーマシンによりベルトから外される箇所で圧縮棒360は移動可能となり、フラップへの圧力が除去されてコイルをポケットから取り外すことができる。 更に示されるように、主ベルト353及び対向するベルト354は、それぞれタイミングベルト362、弾性プラスチック裏板364、及び、鋼や他の剛性の材料でなる受板366に取り付けられている。 この構成はコイルを間にしっかりと保持するのに必要な剛性がベルトに与えられて、滑車に取り付けて駆動されたり、搬送路で曲がるために十分な可撓性が与えられる。
    【0030】
    図16は、本発明のシステムと関連する代替のコイルコンベヤー機構として使用できる一組の巻線機360を図示する。 後述するように、各巻線機360は複数のスプロケット364に駆動される一次チェーン361と二次チェーン362とを含み、各コイル成形機からコイルトランスファー部或いはアッセンブラへ共通した速さで進行する。 コイルの末端回旋部の中にしっかりと嵌る形状のコイル係合球366は、各チェーンの長手方向において等間隔に取り付けられる。 ゼネバ装置が運ぶコイルが球366と係合するように、球366を向かい合わせに配列するようにチェーンは調節されている。 図16の右側に示すように、コイルがコイルトランスファーの段階に近づくにつれてコイルの相対的な度を変更するように各チェーンは選択的に制御することができる。 磁石が球366に加えて或いはその代わりに使用されて、複数のコイルを対のチェーンの間に保持する。
    【0031】
    コイルの移動
    図1、図4A、及び図4Bに示されるように、それぞれのコンベヤー301、302はコイルの列をコイルトランスファーマシン400と一線に並べて配置する。 コイルトランスファーマシンはトラック406の複数のローラ404に取り付けられたフレーム402を含み、フレーム402はコンベヤー301、302及びインナースプリングアッセンブラ500に向かうか遠ざかるように直線的に平行移動する。 グリッパー412を有するアーム410の直線的な配列は、一方のコンベヤーのフライト304からコイル列を全部掴み、そのコイル列をインナースプリングアッセンブラの中へ移動する。 コイルトランスファーマシンの作動するアーム410の数は、アッセンブラが生産するインナースプリングの一列のコイル数と同じである。 416で示される駆動リンク機構と、トラック406上の機械の直線的な平行移動とを組み合わせることで、コイルトランスファーマシンは一方のコンベヤーからコイル列を全部持ち上げ(位置Aにて)、コイル列をインナースプリングアッセンブリマシン500に挿入する。 このような機械は米国特許第4,413,659号に記載されており、開示された内容は本明細書に援用される。 後述の通り、インナースプリングアッセンブラ500はトランスファラーが運んでくるコイル列を連結する。 その後コイルトランスファーマシン400は平行しているもう一方のコンベヤー(301か302)からもう一つのコイル列を持ち上げて、コイル列を以前に挿入してあるコイル列に連結して取り付けるようにインナースプリングアッセンブリマシンの中に挿入する。 コイルが両方のコンベヤーから取り外されると、コンベヤーは前進して、追加のコイルを提供して、コイルをコイルトランスファーマシンによりインナースプリングアッセンブラの中へ移動する。
    【0032】
    インナースプリングアッセンブラ
    インナースプリングアッセンブラ500の主要な機能は下記の通りである。
    1)少なくとも二つの隣接して平行しているコイル列を掴み、平行に配置する。
    2)平行しているコイル列と隣接しているコイルを、螺旋締め付けワイヤなどの締め具で結合する。
    3)結びつけたコイル列を前進させて、追加のコイル列が以前結んだコイル列に取り付けられるようになり、インナースプリングアッセンブリ全体を形成するために十分なコイル数が取り付けられるまでこの処理を繰り返す。
    【0033】
    図5、図6、図9、図10に示されるように、インナースプリングアッセンブラ500は、コイルトランスファーマシン400と作用し合うのに適当な高さでスタンド502に取り付けられる。 インナースプリングアッセンブラ500は平行する二つの上部と下部のコイル収容ダイ504A及び504Bの列を含み、コイル収容ダイ504A及び504Bはコイルの縦軸が縦方向に各コイルの各端部を収容して保持し、各々のコイルの間に螺旋ワイヤなどのファスナーが挿入される或いは結ばれることが可能となり、インナースプリングアッセンブラから結んだコイル列を前進させる。 複数のダイ504は、平行する上部と下部キャリアバー506A、506Bの上に横に並んで取り付けられている。 キャリアバー506A、506Bは、アッセンブラの中で縦方向及び水平方向(横方向)に平行移動できる。 インナースプリングアッセンブラは取り付けられているダイ504を有するキャリアバー506を動かして二つの隣接するコイル列を締め付けて、コイルを留めるか結びつけてインナースプリングアッセンブリを形成して、結ばれたコイル列をアッセンブラの外へと前進させて次のコイル列を収容して取り付ける。 図7A〜図7Iを参照しながら説明すると、より詳しくは、インナースプリングアッセンブラは次の基本的な流れで作動する。
    【0034】
    1)第一組の上部と下部キャリアバー506A(ダイ504Aが取り付けられている)は縦方向へと引き込められて、コイルトランスファーマシンからのコイル列が導入される(図7A)。
    2)第一組目の上部と下部キャリアバー506Aは、新しく挿入されたコイル列に縦方向に集まる(図7C)。
    3)上部と下部ダイ504に挟まれる隣接するコイル列は、隣接しているダイの間に並ぶ開口部を通り留められるか結ばれて連結される(図7D)。
    4)第二組の上部と下部のキャリアバー506Bは縦方向に引き込められて、ダイから前のコイル列を解放する(図7E)。
    5)上部と下部キャリアバー506Aは、上部と下部キャリアバー506Bが以前占有していた場所へ水平に平行移動されて、連結しているコイル列をアッセンブラから外へ前進させる(図7I)。
    6)キャリアバー506Bはキャリアバー506Aの平行移動の方向とは反対の方向へ水平に平行移動されて、キャリアバー506Aと位置を取り換えて、挿入される次のコイル列を収容するようにダイを配置する。
    【0035】
    図7Aでは、複数のコイルは示された方向へコイルトランスファーマシンによりインナースプリングアッセンブラへ運ばれる。 上部と下部キャリアバー506Aに取り付けられている上部と下部ダイ504Aの列は縦に引き込められて、圧縮されていないコイルの長さが両方のダイの間に挿入され得る。 キャリアバー506Aの横に隣接して配置される上部と下部キャリアバー506Bに取り付けられた上部と下部ダイ504Bの間で以前挿入されたコイル列は圧縮される(図7B)。 上部と下部ダイ504Aは新しく運ばれてきたコイルの端部へと近づけられて、ダイ504B内の前にあるコイルと同程度にコイルを圧縮する(図7C)。 横に隣接しているキャリアバー506Aと506Bとは複数のバックアップバー550によりしっかりと保持され(概略的に図7Dに示す)、後述するクランプ機構により駆動される。 両方のダイが締め付けられて、ダイの外側の側壁にある整列しているキャビティ505とダイにある各コイルの一部とを通るように螺旋締め付けワイヤ4を挿入して、隣接している上部と下部ダイ504Aと504Bとの間で圧縮された隣接しているコイル列を締結する(図7E)。 締め付けワイヤ4は、コイルの適した場所に固定するように数箇所で圧着される。 ダイの中にある隣接する二つのコイル列の連結が終了すると、複数のクランプ550は解放されて(図7F)上部と下部ダイ504Bは縦に引き込められる(図7G)。 そして、上部と下部ダイ504Aと504Bとは記されるように反対の方向へと横に平行移動か間欠駆動される、或いは入れ替えられて、横の位置を入れ替えて、それによって連結された一つのコイル列がインナースプリングアッセンブラの外へと前進して、空いた複数のダイ504Bは新しく導入されたコイル列と係合するように配置される。 前述のサイクルが繰り返されて、十分な数のコイル列が連結されてインナースプリングアッセンブリを形成し、インナースプリングアッセンブリがアッセンブラから図1及び図5に示す支持テーブル501の上へと出てくる。
    【0036】
    図8Aと図8Bに示されるように、コイル係合ダイ504は略長方形のブロックであり、コイル2のヘッド22をダイの外周で導いてダイの側壁511の上面509に載置されるような形状の上方へ延長するテーパフランジ507を有する。 図8Aに示されるように、コイルヘッド22のオフセットの二つはダイの側壁511よりも外側に延在して開口505に隣接して、開口505には螺旋状締め付けワイヤ4が通されてコイルを隣接しているコイルと連結する。 ダイの壁511内にキャビティ513が形成されて、キャビティ内にはテーパ案内ピン515が取り付けられている。 案内ピン515は、開口からキャビティ513へ上方へ延在して、キャビティ513内に嵌るコイルの末端回旋部28へ挿入される寸法を有する。 従って、本発明のダイ504はコイルヘッドを越える末端回旋部を有するコイルを収容することができ、コイルを端部以外の箇所で連結することができる。
    【0037】
    図7A〜図7I、及び図9A、図9B、図10、及び図11を参照しながら、インナースプリングアッセンブラがキャリアバー506と取り付けられているダイ504を縦と横の経路に平行移動する方法を説明する。 キャリアバー506(ダイ504が取り付けられている)は、アッセンブラの他のあらゆる部分とは固定して取り付けられていない。 従って、キャリアバー506はインナースプリングアッセンブラ内のエレベータ及び割り出し機構により自由に縦か横に平行移動される。 位置によって、キャリアバー506及びダイ504は、固定された支持体或いは収納式支持体のどちらかに支持される。 図9A及び図9Bに示されるように、一番下のキャリアバー506Aは、下部エレベータバー632Bに支持されるクランプアッセンブリ部品の上に置かれる。 一番上のキャリアバー506Aは、バーの側壁にある穿孔へ直接延長する空気圧式に駆動されるピン512に支持されるか、ピン512と並ぶようにキャリアバーの上に取り付けられるバータブ(bar tabs)を通して支持される。 例えば、空気圧式シリンダーなどのアクチュエータ514は、キャリアバーに対してピン512を延出させ及び引き込むように制御される。 インナースプリングアッセンブラのコイルの挿入する面にあるピン512は、遅れ支持体(lag support)とも呼ばれている。 アッセンブラの反対側或いは出口側(組み立てられたインナースプリングが出る箇所)にあるピン512は代わりに先行支持体(lead support)と呼ばれている。 アッセンブラの出口側では(図9Aと図9Bの右側、図10Aの左側)、上部キャリアバー506B(上部キャリアバー506Aより低い位置にある)は固定支持体510に支持され、下部キャリアバー506Bは先行支持ピン512に支持されている。
    【0038】
    図10Aに示されるように、概して600で示されるチェーン駆動エレベータアッセンブリは、図7A〜図7Iを参照しながら説明されたシーケンスを通じて上部と下部キャリアバー506A及び506Bを縦方向に引き込めたり近づけたりするのに用いられる。 エレベータアッセンブリ600は軸615に取り付けられた上部と下部スプロケット610と、スプロケット610と係合している上部と下部チェーン620とを含む。 複数のチェーンの対向する端部は複数のロッド625で接続される。 上部と下部チェーンブロック630Aと630Bは、複数のロッド625から垂直にその間にアッセンブラの中央に向かい延在している。 下軸615は駆動モータ(図示しない)に接続されており、駆動モータは関連するスプロケット610を限られた角度回転することで、スプロケットの回転により、チェーンブロック630Aと630Bとを反対方向に縦に平行移動して、互いに近づけるか放射状に広げる。 図10Aに示されるように、複数のスプロケット610が時計方向に駆動されると、チェーンブロック630Aは下方へ動き、チェーンブロック630Bは上方へ動き、逆方向の駆動の場合も同様な動作をする。
    【0039】
    チェーンブロック630Aと630Bとは対応する上部と下部エレベータバー632Aと632Bとに接続しており、上部と下部エレベータバー632Aと632Bは各キャリアバーと平行してそのほぼ全長に及び延在している。 上部と下部エレベータバー632Aと632Bは、前述のスプロケット610の部分的な回転により、縦方向に近づいたり引き込まれたりする。 上部先行及び遅れ支持ピン512と関連するアクチュエータ514は上部エレベータバー632Aに取り付けられて、エレベータアッセンブリと共に縦方向に上下に動く。
    【0040】
    平行している上部と下部キャリアバー506Aと506Bとのセットは、図10Aに概して700と示される割り出しアッセンブリにより縦方向に交換される(図7Iに示す)。 割り出しアッセンブリはアッセンブラの各端部に、それぞれのラックの間で回転するように取り付けられたピニオン703を有する上の一組と下の一組の歯車ラック702を含む。 ラック702の各組の一方は縦プッシュバー706に接続されて、もう一方の対応するラックは水平に平行移動するように回転自在に支えられている。 右と左の縦プッシュバー706はそれぞれ割り出し摺動棒710で回転するピボットアーム708に接続されて、割り出し摺動棒710は割り出し歯車ラックの各組の間でアッセンブラフレームの一端から他端へと延長している。 ドライブロッド712は、プッシュバーとピボットアームとが交差する箇所で、縦プッシュバー706に連結されている。 ドライブロッド712は、水圧シリンダーや空気圧式シリンダーなどのシリンダー714により直線的に作動される。 シリンダー714内からロッド712を外へ動かすと、縦プッシュバー706及びそれに連結されているラック702が動かされる。 縦プッシュバー706に取り付けられているラック702を平行移動すると複数のピニオン703が回転されて、その結果、一組のラックの対向するラック702が反対方向へ平行移動する。
    【0041】
    更に図10Bに示されるように、一組のラック702の一方のラック702は、直線的に駆動可能なつめ716を保持しているかそのつめに固定されており、つめ716はキャリアバー506(図示しない)の端にある軸穴に嵌る寸法を有する。 対応する反対のラック702はガイド718を保持しているかそのガイド718に取り付けられており、ガイド718はキャリアバー506の幅を収容する寸法の平面719がある開口部を有し、その開口部には対向する直立のテーパフランジ721が横付けされている。 図10Aに示されるように、アッセンブラの下半分において、対向するラックの一組の下ラック702は、下部キャリアバー506B(図示しない)が配置されるガイド718を保持する。 反対の対応するラック702は、下部キャリアバー506Aの軸穴に係合しているつめ716を保持している(図示しない)。 上部のラック702については逆の配向が設けられている。 このようにキャリアバー506が割り出しアッセンブリと接触して、複数のドライブロッド712の直線的な駆動により、キャリアバー506Aと506Bとが反対方向に横に平行移動させられて縦方向の平面位置を交換する(すなわち、入れ替える)。 この結果、図7Iを参照して前述した処理工程が達成される。
    【0042】
    本発明のインナースプリングアッセンブラはクランプ機構を更に含み、クランプ機構は隣接する一組のダイ504Aと504Bと(或いはキャリアバー506)が横に配置されたときにそれらを縦方向に圧縮するように動作して(図7Dを参照して説明される)、ダイにあるコイルは、例えば螺旋締め付けワイヤで留められてしっかりと保持される。 図5に示されるように(また図7A〜図7Iに概略的に描写されるように)、インナースプリングアッセンブラは上部と下部バックアップバー550を含み、それらは前述したコイルを連結するように締める作業のときに対応するキャリアバー506の横に並べられる。 各バックアップバー550は、図11に示されるクランプアッセンブリのアーム562、564と交差するか、或いは、アームと連結されて動く。 クランプアッセンブリ560は、固定されたクランプアーム562と、リンク566に結合されている可動クランプアーム564とを含む。 空気式か水圧式シリンダーなどのリニアアクチュエータ568から延長している軸570は、その下部でリンク566に結合している。 アクチュエータ568から軸570が延長すると、可動クランプアーム564の末端565は隣接するキャリアバー506から離れて横に平行移動してクランプされていない状態となる。 逆に、軸570がアクチュエータ568へ引き込められると、可動クランプアーム564の末端565は隣接するキャリアバー506に向かい移動して、固定クランプバー562を支える横に隣接するキャリアバー506に対して締める。 アッセンブラの上半分にあるクランプアッセンブリ560はアッセンブラフレームに取り付けられて、各々のキャリアバー及び各々のダイとは共に動かない。 アッセンブラの下半分にあるクランプアッセンブリ560はエレベータバー632Bに取り付けられて、各々のキャリアバーと共に動く。 従って、アクチュエータ568を動かすと、クランプアッセンブリは隣接している複数のダイ/キャリアバーをしっかりと保持するか、ダイ/キャリアバーを解放して前述の縦方向及び横方向の動作を可能にする。
    【0043】
    一つ或いは一つ以上のダイ504が隣接する二つのコイル列としっかりと結合されると、各螺旋締め付けワイヤを圧着及び/または切断するようにダイは交互に構成される。 例えば、図6Bに示されるように、ナックルダイ504K(knuckler die)は、螺旋締め付けワイヤが圧着或いは「ナックル」されコイルの周りにしっかりと配置されるような特定の箇所でキャリアバーに取り付けられる。 ナックルダイ504Kは摺動可能な受板525に取り付けられたナックル工具524を有し、受板525はスプリング526に付勢されナックル工具524の先端527がダイの縁より先へと延長する。 アッセンブラでは、空気圧式に駆動される押棒などのリニアアクチュエータ(図示しない)が受板525に打ち当たるように作用して、受板の経路にナックル工具524が進み、工具が締め付けワイヤと接触することになる。 上部と下部ナックルダイ504Kがアッセンブラの上部と下部キャリアバーに取り付けられている場合は、ナックルダイの上部と下部受板の両方に同時に接触するフィッティングがリニアアクチュエータに設けられる。
    【0044】
    本発明は、インナースプリングアッセンブリ機械内のコイル列を結ぶ特定の代替の手段を更に含む。 例えば、図17A〜図17Gに示されるように、締め工具801は案内ランプ802を含み、コイル2の端部はランプ802上へフィンガ804により進めて配置されて、フィンガ804はコイル端部を分かれる工具806の間に配置する。 図17Cに示されるように、フィンガ804は下方へ移動して隣接しているコイルヘッド部分を補足的な工具806の間に配置して、その後工具806は締まり螺旋締め付けワイヤが挿入される締め付け溝(lacing channel)を形成する。 コイルが締め付けられると、工具806は分かれて連結されたコイルは前進させられて次のコイル列を導入することができる。 図17Bは開始位置を示し、新しいコイル列のコイルヘッドは左にあり、前のコイル列はフィンガ804と係合している。 図17Cでは、フィンガは下方へ動き、コイルヘッド部分を分かれている工具806の間に引き込む。 図17Dでは、隣接するコイルヘッドの重なる部分のまわりにしっかりと保持される工具806の間でコイルヘッドが締め付けられると、フィンガ804は上方へ戻る。 図17Eでは、工具806が開いて新しく連結されたコイルを解放して、コイルは上方へ跳ね返りフィンガ804と接触して(図17Fのように)、連結されたコイルは図17Gで右の方へ割り出し或いは前進させられて次のコイル列を導入することができる。
    【0045】
    図18A〜図18Gは、隣接するコイル列を締め付ける或いは連結するための別の代替の手段及び構造を図示している。 複数のコイルは同様に案内ランプ802の上へ前進させられ、隣接しているコイルヘッドの重なる部分が伸縮式工具812の真上に配置される。 図18Bに示されるように、工具812は横方向に広がり、図18Cでは縦方向に延長して重なるコイル部分にまたがり、図18Dのようにコイル部分の周りに締め付けられ、コイルを締め付けるときにコイルをしっかりと保持する。 図18Eと図18Fのように、工具812は分かれて引き込められて、連結されたコイルは図18Gのように右方向へ割り出しされるか進められて、この処理は繰り返される。
    【0046】
    図19A〜図19Fは隣接しているコイルを締め付けるか連結する別の機構或いは手段を図示している。 インナースプリングアッセンブラには、概して900で示される上部及び下部移動式桁アッセンブリ(walking beam assembly)の配列が設けられている。 各アッセンブリ900は両コイル係合工具904を支持するアーム902を含み、両コイル係合工具904はアクチュエータアーム906を介して動くように取り付けられている。 工具904は複数の円錐或いはドーム形フィッティング905を含み、フィッティング905はコイルの各端部の開いている軸方向の端部へ挿入されるように構成されている。 工具904は、上部と下部アッセンブリの間に一組のコイルを適当に配置して、締め付け工具908とコイルヘッド部分とを係合する(図19Cに示す)。 締め付けまたは装着が完了すると、連結されたコイルを図19Dに示すように右方向へ横に進めるようにアッセンブリ900は作動する。 そして、アッセンブリ900は縦方向にコイル端部から引き込められて、例えば図19Fのように横方向へ引き込められて、次のコイル列を受け入れることができる。
    【0047】
    コイル成形機、コンベヤー、コイル移送機械、及びインナースプリングアッセンブラは、Allen−Bradley SLC−504などの統計的処理管理システムで制御されるように同時に及び同期して駆動され、Allen−Bradley SLC−504は、ゼネバ装置によるコンベヤーへのコイルの搬送、コンベヤーの速度と開始/停止動作、コイル移送機械のアームとコンベヤーのコイルとの整合、調節したタイミングでインナースプリングアッセンブラへのコイル列の運送、及びインナースプリングアッセンブラの作動を協調させるようにプログラムされる。
    【0048】
    本発明は特定の好ましい代替の実施例を参照して説明されてきたが、本発明の開示の範囲と精神から逸脱しないように当業者により様々な部品に多数の補正や変更が可能であると理解される。
    【図面の簡単な説明】
    【図1】
    図1は、本発明の形成されたワイヤインナースプリングアッセンブリの自動生産用の機械の平面図である。
    【図2】
    図2は、本発明のコイル成形機械の立面図である。
    【図3A】
    図3Aは、本発明の搬送装置の側面図である。
    【図3B】
    図3Bは、図3Aの搬送装置の側面図である。
    【図3C】
    図3Cは、図3Aの搬送装置の断面側面図である。
    【図3D】
    図3Dは、図3Cの搬送装置の断面図である。
    【図3E】
    図3Eは、図3Cの搬送装置の断面図である。
    【図4A】
    図4Aは、本発明の形成されたワイヤインナースプリングアッセンブリの自動製造用の機械と共に使用されるコイルトランスファーマシンの側面図である。
    【図4B】
    図4Bは、図4Aのコイルトランスファーマシンの側面図である。
    【図5】
    図5は、本発明のインナースプリングアッセンブリマシンの側面図である。
    【図6A】
    図6Aは、図5のインナースプリングアッセンブリマシンの立面図である。
    【図6B】
    図6Bは、インナースプリングアッセンブラに取付可能なナックルダイの側面図である。
    【図7A】
    図5のインナースプリングアッセンブリマシン内で配置され移動するコイル、コイル収容ダイ及びダイ支持部品の概略図である。
    【図7B】
    図5のインナースプリングアッセンブリマシン内で配置され移動するコイル、コイル収容ダイ及びダイ支持部品の概略図である。
    【図7C】
    図5のインナースプリングアッセンブリマシン内で配置され移動するコイル、コイル収容ダイ及びダイ支持部品の概略図である。
    【図7D】
    図5のインナースプリングアッセンブリマシン内で配置され移動するコイル、コイル収容ダイ及びダイ支持部品の概略図である。
    【図7E】
    図5のインナースプリングアッセンブリマシン内で配置され移動するコイル、コイル収容ダイ及びダイ支持部品の概略図である。
    【図7F】
    図5のインナースプリングアッセンブリマシン内で配置され移動するコイル、コイル収容ダイ及びダイ支持部品の概略図である。
    【図7G】
    図5のインナースプリングアッセンブリマシン内で配置され移動するコイル、コイル収容ダイ及びダイ支持部品の概略図である。
    【図7H】
    図5のインナースプリングアッセンブリマシン内で配置され移動するコイル、コイル収容ダイ及びダイ支持部品の概略図である。
    【図7I】
    図5のインナースプリングアッセンブリマシン内で配置され移動するコイル、コイル収容ダイ及びダイ支持部品の概略図である。
    【図8A】
    図8Aは、ワイヤコイルと係合している本発明のコイルヘッド成形ダイの断面図である。
    【図8B】
    図8Bは、ワイヤコイルと係合している本発明のコイルヘッド成形ダイの平面図である。
    【図9A】
    図9Aは、図5のインナースプリングアッセンブリマシンの端面図である。
    【図9B】
    図9Bは、図5のインナースプリングアッセンブリマシンの端面図である。
    【図10A】
    図10Aは、図5のインナースプリングアッセンブリマシンの端面図である。
    【図10B】
    図10Bは、図5のインナースプリングアッセンブリマシンの間欠駆動サブアッセンブリの部分斜視図である。
    【図11】
    図11は、図5のインナースプリングアッセンブリマシンのクランプサブアッセンブリの部分斜視図である。
    【図12】
    図12は、本発明の機械により生産可能なインナースプリングアッセンブリの部分平面図である。
    【図13】
    図13は、図12のインナースプリングアッセンブリの部分斜視図である。
    【図14A】
    図14Aは、図12のインナースプリングアッセンブリのコイルの断面図である。
    【図14B】
    図14Bは、図12のインナースプリングアッセンブリのコイルの端面図である。
    【図15A】
    本発明のベルト式コイル搬送システムの断面図である。
    【図15B】
    本発明のベルト式コイル搬送システムの断面図である。
    【図15C】
    本発明のベルト式コイル搬送システムの断面図である。
    【図15D】
    本発明のベルト式コイル搬送システムの断面図である。
    【図16】
    図16は、本発明のコイル搬送システムの鎖巻バージョンの平面図である。
    【図17A】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図17B】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図17C】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図17D】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図17E】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図17F】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図17G】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図18A】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図18B】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図18C】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図18D】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図18E】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図18F】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図18G】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図19A】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図19B】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図19C】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図19D】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図19E】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図19F】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図19G】
    本発明の代替のコイル連結機構の側面図である。
    【図20】
    図20は、本発明のコイル成形機のコイル成形部の部分正面図である。
    【図21】
    図21は、本発明のコイル成形機のコイル成形部の側面図である。
    【図22】
    本発明のコイルヘッド成形ダイの側面図である。
    【図23】
    本発明のコイルヘッド成形ダイの側面図である。
    【図24】
    図24は、本発明のコイルヘッド成形ダイの平面図である。
    【図25】
    図25は、本発明のコイルヘッド成形ダイの側面図である。

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