Apparatus for manufacturing spring

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバネ製造装置に関し、特に圧縮コイルバネ、引張りコイルバネ、ねじりコイルバネ等の製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のバネ製造装置は、バネとなる線材を所定の位置に導くためのクイルと呼ばれるツールを必要とし、このクイルは、線材の供給位置からバネ成形位置まで導くための線材を挿通する孔を有するライナ部と、線材を先端から送り出し、その送り出された線材を屈折、湾曲あるいは切断するためのツールを用いて所望のバネ形状に成形する線材ガイドから構成されていた。

【０００３】また、このクイルを用いた従来のバネ製造装置として、例えば、特公昭５６−１２３７９号公報に開示されるように、線材ガイドの外部に支持体を取付け、この支持体を線材ガイドの孔の中心を中心として回転可能とし、且つ、線材を屈折、湾曲あるいは切断するツールの線材ガイドの先端方向への出没と連動させて出没するツールが支持体に衝突しないように回転させるように構成することにより、出来上がったコイルスプリングの始端に残る直線部や出口部分に存在する急激に屈折された屈折部等を無くすようにしたものが知られている。

【０００４】また、特公昭５６−１２３７８号公報に開示されるように、ツール抑えを線材ガイドに対して回転し得るようにした支持体に取付け、この支持体をツールの出没と連動させて回転させ、支持体にツールが衝突しないように構成することにより、良品率を向上させ、製品のバラツキを抑えるようにしたものが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のように構成される各従来例においては、線材ガイドとしてのクイルはライナ部とガイド部とが一体化されており、ライナ部は線材を導くためある程度の長さを有しているので、クイル自体が大型化すると共に、支持体を含む装置全体が大型化してしまうという問題がある。 また、仮に、クイルを回転可能なように装置を構成した場合、そのライナ長が長いほど、回転によりライナ部に挿通された線材により大きなねじり応力が負荷されることになり、完成品にバラツキが発生するなどの悪影響を及ぼすことになるという問題があった。

【０００６】また、従来のクイルは、所望のバネ形状に応じて夫々先端ガイド部の形状が異なるため、例えば、
多種類のバネを製造する場合、オペレータによるクイルの交換作業が非常な手間となると共に、ユーザ側で様々な形状のクイルを用意し、在庫しておく必要があり、製造コストが高くなるという問題があった。 また、従来のクイルでは、線材がライナ部の内部で詰まった場合、詰まった線材を取り出すことができずに再使用できなくなることがあった。

【０００７】従って、本発明のバネ製造装置は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、線材を送り出すガイドを回動可能にし、従来のクイルのように所望のバネの形状に合わせて先端の形状を加工する手間を省き、更に、様々な形状のクイルを在庫するためのコストを低減し、あらゆる形状のバネに共通に用いることが可能なバネ製造装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明のバネ製造装置は以下に示す構成を備える。 即ち、線材ガイドの先端からバネとなる線材を送り出し、該線材ガイドの先端付近のバネ成形空間に向けて摺動自在に放射状に配置され、該線材を折曲、湾曲あるいは切断するためのツールを該線材に当接させることにより強制的に折曲あるいは湾曲させて径を生ぜしめることでバネを製造する装置であって、前記線材ガイドを支持すると共に、該ガイドの前記線材を送り出すための孔を中心として回動自在に設けられた回動手段と、前記回動手段に駆動力を伝達するための第１の駆動手段と、前記線材を折曲、湾曲あるいは切断するためのツールを摺動させるための第２の駆動手段と、前記第１、第２の駆動手段を互いに所定のタイミングで制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記バネの形状に基づいて、前記回動手段により前記ガイドの先端付近のバネ成形空間の位置を変化させることを特徴としている。

【０００９】また、好ましくは、前記線材ガイドは、互いに所定の傾斜面を有する左右対称な２つの部材からなることを特徴としている。 また、好ましくは、前記線材ガイドは、超硬合金から構成されることを特徴としている。 また、好ましくは、前記制御手段は、前記回動手段により前記ガイドを所定角度回転させることにより前記バネ成形空間を変化させることを特徴としている。

【００１０】また、好ましくは、前記バネ成形空間は、
前記線材ガイドの傾斜面側であることを特徴としている。 また、好ましくは、前記線材を切断するための切断手段を更に備え、該切断手段による線材の切断は、前記ガイドの前記線材を送り出す孔から斜め下方に向けて、
該ガイドの強度の高い部位に向かって行うように前記第１の駆動手段を制御することを特徴としている。

【００１１】

【作用】以上のように、この発明に係わるバネ製造装置は構成されているので、線材を送り出すガイドを回動可能にしてバネ成形空間の位置を変化させるだけで、従来のクイルのように所望のバネの形状に合わせて先端の形状を加工する手間を省き、更に、様々な形状のクイルを在庫するためのコストを低減し、あらゆる形状のバネに共通に用いることが可能となる。

【００１２】また、線材を切断する際には、ガイドの線材を送り出す孔から斜め下方に向けて、ガイドの強度の高い部位に向かって切断するので、ガイドの延命を図ることが可能となる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の実施例につき、添付図面を参照して詳細に説明する。 ＜バネ製造装置＞先ず、バネ製造装置について説明する。 図１は、本発明に基づく実施例のバネ製造装置の外観を示す正面図であり、図２は、図１のバネ製造装置の側面図である。 図１、図２において、バネ製造装置１
は、基台２０上にベース１０と操作部支持アーム１５とが固定されており、それらが一体的な構造を有している。 ベース１０は、ロータリ式線材ガイドユニット４０
と、線材２をバネとして成形するための各種のツール群３０を有する。 基台１０上のツール群３０は、ロータリ式線材ガイドユニット４０の線材送出孔を中心として放射状に多数設けられる。 このツール群３０は、例えば、
線材折曲用ツール、線材湾曲用ツール、線材切断用ツール等のように用途に応じて各種用意されており、線材の径やバネの形状に応じて、その取付け位置が設定されている。 各種のツール群３０のロータリ式線材ガイドユニット側とは反対側の先端部には、夫々に偏心したカム４
が当接するように設けられ、ベース１０に設けられたツール駆動用モータ（不図示）及びギヤ（不図示）から駆動力が伝達されて回動する。 各ツール群３０は、夫々のカムによって、ロータリ式線材ガイドユニット４０の中心に向かって摺動自在に取付けられている。 即ち、各ツール３０は、夫々のカム４の形状及び位相差に基づいて、設定された速度及び順序で、所定の時間あるいは位置まで移動、停止すると共に、各ツール同士が衝突しないように摺動するものである。

【００１４】ロータリ式線材ガイドユニット４０には、
その回転軸を同一としてガイドギヤ４７が軸支されており、ベース１０の下部に設けられたガイド駆動モータ６
に軸着されたモータギヤ９０、及び所定のギヤ比に設定されたアイドルギヤ７０、８０を介して駆動力が伝達され、上述の各ツール３０の動きに連動して所定のタイミングで回転する。

【００１５】線材２は、図２に示すように、ベース１０
の後方に設けられた送りロール３から供給される。 フィードローラ７、８によって上下方向から抑えられるように搬送され、ロータリ式線材ガイドユニット４０の内部に挿通される。 フィードローラ７、８は、ベース１０後方に設けられ、線材２を挟持している。 また、これらフィードローラ７、８は、モータやギヤからなるローラ駆動ユニット９により所定のタイミングで回転駆動され、
線材２を搬送する。

【００１６】操作部１０１は、基台２０に設けられる操作部支持アーム１５に支持されており、オペレータが操作部１０１に設けられた表示部１０２ａ及び入力キー１
０２ｂを操作する。 この操作部１０１では、製造するバネの種類、サイズ（径、長さ等）、個数等を設定する。
以上、図１、図２では、本実施例のバネ製造装置１の概略的な構成を説明した。

【００１７】＜ロータリ式線材ガイドユニットの回転＞
次に、図１及び図２で説明したロータリ式線材ガイドユニット４０の回転駆動方法について説明する。 図３は、
本実施例のロータリ式線材ガイドユニットの駆動力伝達システムを示す外観斜視図であり、図４は、図３のシステムの正面図である。 図３、図４において、ガイド駆動モータ６の回転に伴ってその回転軸を同一として軸着されたモータギヤ９０から駆動力が出力され、モータギヤ９０に歯合するアイドルギヤ８０に伝達される。 アイドルギヤ８０は、もう１つのアイドルギヤ７０に歯合しており、アイドルギヤ７０が、ロータリ式線材ガイドユニット４０の回動ギヤ４７ａにモータ６からの駆動力を伝達する。 尚、モータギヤ９０とアイドルギヤ８０とは、
共にギヤ軸支部材８５に軸支され、アイドルギヤ７０、
８０は夫々所定のギヤ比に設定されている。 また、ガイド駆動モータ６は、図１、図２で説明したように、各ツール３０の動きに連動してロータリ式線材ガイドユニット４０を回動するよう制御される。

【００１８】＜ロータリ式線材ガイドユニットの構成＞
次に、図１及び図２で説明したロータリ式線材ガイドユニット４０の構成について説明する。 図５は、本実施例のロータリ式線材ガイドユニットの全体構成を示す外観斜視図であり、図６は、図５の正面図である。 また、図７は、図５のＡ−Ａ矢視断面図である。 図５〜図７において、ロータリ式線材ガイドユニット４０は、基体部４
１、カバー部４３及び回動部４７とを備える。 図５に示すように、基体部４１は、取付けボルト４２でベース１
０に４箇所で固定される。 また、図７にその断面を示すように、基体部４１は、略四角形のフランジの両面に円筒状の突出部４１ａ、４１ｂを突出させた形状を有し、
その内部の略中心部付近を貫通するように、フィードローラ７、８から搬送される線材２をガイド２００に送り出すためのライナ３００を配設するためのライナ孔が形成されている。 また、円筒状の突出部４１ｂ側の先端部分４６は、フィードローラ７、８の径に適合するように、先端に向かうに従ってテーパードした形状を有している。 更に、円筒状の突出部４１ａの先端には、円盤部材４５が取付けられている。

【００１９】カバー部４３は、後述する回動部４７に設けられたガイドギヤ４７ａを外部から保護するように、
回動部４７の外郭形状に対応して中心が開口した形状を有し、基体部４１に取付けボルト４４で固定されている。 また、基体部４１の下部には、回動部４７に駆動力を伝達するアイドルギヤ７０を保護するカバー５１が、
ボルト５２によって２箇所で固定されている。

【００２０】回動部４７は、両端を開口させたカップを横にした形状を呈し、その一端の開口部の外周縁部には、ガイド２００を回動させるためのガイドギヤ４７ａ
が形成され、他端の開口部には、ガイド２００を固定するための半円状の板材４８がボルト４９で固定されている。 この回動部４７は、その他端から軸方向に沿って途中まで一部切り取られた形状をしている。 この回動部４
７が、一端の開口部から基体部４１の円筒状の突出部４
１ｂに軸受け５４、５５を介して嵌合することによって、回動自在になされる。 尚、軸受け５４、５５は共にラジアル軸受けであるが、このように２つ組み合わせることによって、スラスト方向に対してもある程度の軸受けの働きを負荷させている。

【００２１】板材４８は、線材２の送り出される方向に突出した凹状の突出部５０が設けられ、その凹部に位置決めピン５３で位置決めされて、ガイド２００が取付けられる。 ＜ガイドの形状＞次に、ガイドの構成について説明する。

【００２２】図８は、本実施例のガイドの分解した状態の斜視図であり、図９は、図８の夫々のガイドを組み立てた状態を示す斜視図である。 また、図１０は、図８のガイドの先端部の詳細図である。 図８〜図１０において、ガイド２００は、左右に対称な形状の左ガイド及び右ガイド２００ａ、２００ｂとから構成されている。 これらのガイド２００ａ、２００ｂは、夫々断面半円状の溝部２３０ａ、２３０ｂが長手方向の断面に形成されていると共に、位置決め穴２１０ａ、２１０ｂがその低部に設けられている。 また、ガイド２００ａ、２００ｂの夫々の上面は、所定角度の傾斜を有する傾斜面２４０
ａ、２４０ｂを形成している。 また、図９のように左右のガイドを合わせることによって、夫々に形成された溝部が断面円形の線材挿通穴となる。 また、図１０に示すように、夫々のガイド２００ａ、２００ｂの上面に形成された傾斜部２４０ａ、２４０ｂは、外側に向かって下方に所定角の傾斜を有しており、その傾斜角θは、略１
０度に設定されている。 即ち、図５の回動部４７を回させ、傾斜面２４０ａ、２４０ｂのバネ成形空間における位置を変化させることで、後述するバネ成形面として機能するのである。 尚、ガイドは、耐磨耗の超硬合金等の材料から構成される。

【００２３】このように、線材２を送り出すためのガイド２００を左右対称な２つの部材から構成することによって、線材がガイドの挿通穴内部で詰まった場合、詰まった線材を容易に取り出すことができ、仮に、ガイドの先端部が欠けたとしても、再加工を施し、ガイドを今までよりも前方に配置することで、再使用が可能となる。
また、ガイドを小型化することができ、従来のクイルと比較して、コストを格段に抑えることが可能となる。

【００２４】＜ライナの形状＞次に、ライナの構成について説明する。 図１１は、本実施例のライナの断面図であり、図１２（ａ）は、図１１のライナの平面図、図１
２（ｂ）は、図１１のライナの側面図である。 図１１、
図１２において、ライナ３００は、フィードローラ７、
８から送り出される線材２を挿通し、ガイド２００に送り出す線材２の搬送路的な役割を果すもので、棒状の部材であり、中心部に線材２を挿通するための挿通孔３０
１が形成されている。 また、図１２（ａ）に示すように、ライナの長手方向の一端部分３０２は、その先に行くに従ってテーパードした形状を有しており、図５で説明した基体部４１の内部に貫通するように組み込まれた状態で、そのテーパードした一端部分３０２は、基体部４１の先端部４６に略一致し、他端部分３０３は、基体部４１の円筒状の突出部４１ａから突出し、円盤部材４
５の中心部付近を通ってガイド２００と僅かな隙間を有するように配設される。 即ち、このライナ３００の線材の挿通孔３０１とガイド２００の線材挿通穴２３０とが、ロータリ式線材ガイドユニットに組み込まれた状態で、互いに一致するように設けられるのである。 尚、ライナも、線材との摩擦を考慮して耐磨耗の超硬合金等の材料から構成される。

【００２５】＜バネ製造装置の制御系のブロック構成＞
次に、本実施例のバネ製造装置の制御系のブロック構成について説明する。 図１３は、本実施例のバネ製造装置の制御系のブロック図である。 図１３において、１００
は本装置全体の制御を司るＣＰＵ、１０１はバネ製造におけるツールの移動等の各種パラメータの設定や動作或いは停止指示を与えるための操作部であり、その操作内容や装置の状態を示すための表示部１０２ａと入力部１
０２ｂとが設けられている。 尚、ＣＰＵ１００には、その動作処理手順を記憶しているＲＯＭ、及びワークエリアとして使用するＲＡＭが設けられている。 １０５〜１
１０は以下に説明する各モータ（いずれもサーボモータ）のドライバである。 １１１は、ロータリ式線材ガイド回動モータであって、ガイドを所定のタイミングで回動させる。 １１２は線材送りモータであって、フィードローラ７，８の回転駆動源である。 １１３は巻回ツール駆動モータであって、巻回ツール３１の上下運動を行うためのモータである。 １１４、１１５は夫々折曲用内側ツール及び折曲用外側ツール駆動モータであって、図１
４における折曲用ツール３２、３３の移動を行わせるためのものである。 そして、１１６は切断ツール駆動モータであって、切断ツール３４の移動を行わせるためのものである。 即ち、これら全てのツール３１〜３４はＣＰ
Ｕ１００の制御の下で駆動されるように、図示の如くドライバ１０５〜１１０を介してＣＰＵ１００と接続されている。 尚、本実施例では、便宜的に巻回ツール、折曲用ツール及び切断ツールの夫々に駆動モータを設けたものを説明したが、１つの共通モータでこれら各ツールを全て駆動できるように、夫々のカムでタイミングを合わせて各ツールを駆動するように構成してもよい。

【００２６】＜バネ製造の原理＞次に、図１４〜図２１
を参照して、バネ製造の原理について説明する。 尚、以下では、代表的な２つのバネとして、引張りバネ及び２
重ねじりバネの製造原理について説明する。 （引張りバネの製造工程）図１４は、本実施例におけるバネ製造空間近傍の構成を示す図である。 また、図１５
〜図１７は、引張りバネの製造工程を簡略化して示した図である。 尚、図１５（ａ）〜図１７（ａ）は、バネ製造空間を上方から見た様子を示し、図１５（ｂ）〜図１
７（ｂ）は、バネ製造空間を正面から見た様子を示している。 図１４〜図１７において、不図示の線材供給源からの線材２は、先に示したフィードローラ７、８からロータリ式線材ガイドユニット４０に組み込まれたライナを介して線材ガイド２００の先端部から送り出される。
送り出された線材２は、巻回用ツール３１に当接させることにより、先ず、バネの第１の先端部として、例えば、フックとなる部分を形成する（図１５参照）。 その後、所定のツールを駆動させることで、フック部分の根元の部位で、略９０度に折曲げる。 そして、巻回用ツール３５を当接させ、更に線材２を送り出すことにより、
ガイドの斜面部に垂直にコイル部分が成長していき、所定のコイル長になったところで線材の送り出しを停止する（図１６参照）。 尚、ガイドの先端部と巻回用ツールとの距離がバネのコイル径を決定する。 その後、もう１
つの第２の先端部としてのフック部分を形成するためにガイド２００（図５に示す回動部４７）を略１８０度回転させ、ガイド２００の傾斜面を先程とは反対方向に回動させる（図１５と図１７に示すガイド２００の位置関係参照）。 この状態で、折曲用ツール３６をスライドさせ、線材２を傾斜面側に所定量折曲げ、湾曲させることにより、フック部を形成させ、切断ツール３４を用いて切断することにより（図１４参照）、両端にフック部を有する引張りバネが成形される（図１７参照）。

【００２７】（２重ねじりバネの製造工程）次に、２重ねじりバネの製造工程について説明する。 図１８〜図２
１は、２重ねじりバネのバネの製造工程を簡略化して示した図である。 尚、図１８（ａ）〜図２１（ａ）は、バネ製造空間を上方から見た様子を示し、図１８（ｂ）〜
図２１（ｂ）は、バネ製造空間を正面から見た様子を示している。 また、図１８（ｃ）は、図２１（ｃ）は、バネ製造空間を側面から見た様子を示している。 図１４及び図１８〜図２１において、引張りバネと同様に、不図示の線材供給源からの線材２は、不図示のフィードローラ７、８からロータリ式線材ガイドユニット４０に組み込まれたライナを介して線材ガイド２００の先端部から送り出される。 送り出された線材２は、所定量送り出して第１の先端の直線部を形成した後、巻回用ツール３１
に当接させることにより、先ず、バネの第１のコイル部を成長させる（図１８参照）。 その後、巻回用ツール３
１を引き込めて、線材２を所定量送り出すことにより直線部を形成させ、その後、折曲用ツール３２、３３を当接させることにより、所定量折曲げられる。 次に折曲用ツールを引き込めて、更に折曲げるためにガイド２００
（図５に示す回動部４７）を略１８０度回転させ、ガイド２００の傾斜面を先程とは反対方向に回動させる（図１９と図２０に示すガイド２００の位置関係参照）。 ガイド２００を回動させた後、所定量線材を送り出して折曲用ツール３２、３３を当接させることにより、中間係止部を形成する（図２０参照）。 その後、再び巻回用ツール３１を当接させ、更に線材２を送り出すことにより、ガイドの斜面部に垂直に第２のコイル部分が成長していき、所定のコイル長になったところで線材の送り出しを停止する（図２１参照）。 尚、ガイドの先端部と巻回用ツールとの距離がバネのコイル径を決定する。 その後、もう１つの第２の先端の直線部を形成するために所定量線材２を送り出して切断ツール３４を用いて切断することにより（図１４参照）、２つのコイル部を有する２重ねじりバネが成形される（図２１参照）。

【００２８】＜バネの切断原理＞上記動作によってバネが一個製造されると、そのバネを切断する。 以下には、
その切断処理の原理を説明する。 図２２は、その線材切断処理の原理を説明する図である。 図２２において、仮に切断ツールがガイド２００に対して、図示の３４ａに位置している場合を考える。 この場合、ガイド２００の線材送り出し孔から突出している線材は、図示Ａ方向に応力を受ける。 すると、線材送り出し孔を支えるにしてもガイドの肉厚が極端に薄い部分で、線材の切断力を受けることになる。 最悪の場合、ガイド２００の線材送り出し孔付近に歯こぼれを起こしてしまう。 従って、切断ツールは、図示のθａの範囲から線材に向かって移動させたり、配置させてはいけないことになる。

【００２９】また、図示の３４ｂの方向に切断ツールがある場合には、先の３４ａの位置にある切断ツールに比較すると効果はあるが、最良の状態とは言えない。 なぜならば、２つのガイド２００ａ、２００ｂを当接させている図示Ｙ断面方向に割り入るように切断力が作用するからである。 従って、本実施例では、線材２を切断する場合、切断ツールの進入方向が図示θｂ、θｃのいずれかの範囲になるようにした。 このようにすることによって、小さなガイドでありながら、切断力に十分に耐えるようにできる。 尚、切断ツールの進入方向は、予め決定されており、切断のタイミングになったときにガイドを回動させ、図示の範囲θｂ、θｃのいずれかに切断ツールを配置させる。 また、範囲θｂ、θｃは、ガイドの大きさ、形状、線材の径などによって変化するものである。

【００３０】＜バネ製造手順＞次に、図示の構成における実施例のバネ製造手順を図２３〜図２７のフローチャートに従って説明する。 但し、以下では、説明を簡単にするため、図１５〜図２１で説明した引張りバネ及び２
重ねじりバネの製造手順について説明する。 （引張りバネの製造手順）図２３、図２４のフローチャートを参照して引張りバネの製造手順を説明する。

【００３１】先ず、ステップＳ２における初期設定において、これから成形するバネの形状に基づいて、線材の太さ（外径）やバネの自由長等の各種パラメータを設定する。 そして、ステップＳ４に処理が進むと、与えられたパラメータに基づいて、線材送りモータ１１２、巻回ツール駆動モータ１１３を駆動制御し、ステップＳ６において、バネの第１のフック部を成形するために線材の湾曲処理を行う。

【００３２】ステップＳ８では、第１のフック部が形成されたか否かを判断する。 この判断は、与えられたバネのフック形成分の線材を送り出したかどうかで判断できる。 いずれにしても、フックが形成されたと判断されるまで、線材送りモータ１１２及び巻回ツール駆動モータ１１３をプログラムされた通りに継続動作させる。 さて、ステップＳ８において、第１のフック部が形成されたと判断したら（ステップＳ８での判断ＹＥＳ）、処理はステップＳ１０に進み、巻回ツール駆動モータ１１３
を駆動し、ステップＳ１２において、コイル部を形成する。 その後、ステップＳ１４において、所定のコイル長になったか否かを判断する。 この判断は、レーザセンサ等を設けることにより判断できる。

【００３３】さて、ステップＳ１４において、所定のコイル長になったと判断したら（ステップＳ１４での判断ＹＥＳ）、処理はステップＳ１６に進み、線材送りモータ１１２を一時停止させる。 そして、次のステップＳ１
８において、ガイドモータ１１１を駆動し、ガイドを所定位置に回動させる。 その後、ステップＳ２０、Ｓ２２
において線材送りモータ１１２、巻回ツール駆動モータ１１３を駆動制御し、バネの第２のフック部を成形するために線材の湾曲処理を行う。 次に、ステップＳ２４では、第２のフック部が形成されたか否かを判断する。 この判断はステップＳ８の場合と同様に、与えられたバネのフック形成分の線材を送り出したかどうかで判断できる。

【００３４】さて、ステップＳ２４において、第２のフック部が形成されたと判断したら（ステップＳ２４での判断ＹＥＳ）、ステップＳ２５でガイド回動モータ１１
１を駆動し、ガイドを所定の切断位置に回動する。 その後、処理はステップＳ２６に進み、切断ツール駆動モータ１１６を駆動し線材２の切断を行う。 その後、ステップＳ２８において、線材２の切断が終了したか否かを判断する。 この判断も、レーザセンサ等を設けることにより判断できる。

【００３５】ステップＳ２８で、線材の切断が終了したと判断されると（ステップＳ２８での判断がＮＯ）、ステップＳ３０に進み、各ツールを初期設定された位置に戻し、しかる後にステップＳ４にリターンする。 以上説明した手順により、１つの引張りバネが成形される。 （２重ねじりバネの製造手順）次に、図２５〜図２７のフローチャートを参照して２重ねじりバネの製造手順を説明する。

【００３６】先ず、ステップＳ４０における初期設定において、これから成形するバネの形状に基づいて、線材の太さ（外径）やバネの自由長等の各種パラメータを設定する。 そして、ステップＳ４２に処理が進むと、与えられたパラメータに基づいて、線材送りモータ１１２、
巻回ツール駆動モータ１１３を駆動制御し、ステップＳ
４４において、バネの第１の先端部を成形するために線材の湾曲処理を行う。

【００３７】ステップＳ４６では、第１の先端部が形成されたか否かを判断する。 この判断は、与えられたバネの先端形成分の線材を送り出したかどうかで判断できる。 いずれにしても、先端部が形成されたと判断されるまで、線材送りモータ１１２及び巻回ツール駆動モータ１１３をプログラムされた通りに継続動作させる。 さて、ステップＳ４６において、第１の先端部が形成されたと判断したら（ステップＳ４６での判断ＹＥＳ）、処理はステップＳ４８に進み、巻回ツール駆動モータ１１
３を駆動し、続いてステップＳ５０において、第１のコイル部を形成する。 その後、ステップＳ５２において、
所定のコイル長になったか否かを判断する。 この判断は、レーザセンサ等を設けることにより判断できる。

【００３８】さて、ステップＳ５２において、所定のコイル長になったと判断したら（ステップＳ５２での判断ＹＥＳ）、処理はステップＳ５４に進み、線材送りモータ１１２を一時停止させ、折曲ツール駆動モータ１１
４、１１５を駆動して、線材を所定角度に折曲げる。
そして、次のステップＳ５６において、第１回目の折曲げが完了したか否かを判断する。 この判断は、レーザセンサ等を設けることにより判断できる。

【００３９】さて、ステップＳ５６において、第１回目の折曲げ処理が完了したと判断したら（ステップＳ５６
での判断ＹＥＳ）、処理はステップＳ５８に進み、線材送りモータ１１２を停止させた状態で、ガイドモータ１
１１を駆動し、ガイドを所定位置に回動させる。 その後、ステップＳ６０において線材送りモータ１１２、折曲ツール駆動モータ１１４、１１５を駆動制御し、第２
回目の折曲げ処理を行う。 次に、ステップＳ６２では、
第２回目の折曲げ処理が完了したか否かを判断する。 この判断はステップＳ５６の場合と同様である。

【００４０】さて、ステップＳ６２において、第２回目の折曲げ処理が完了したと判断したら（ステップＳ６２
での判断ＹＥＳ）、処理はステップＳ６４に進み、線材送りモータ１１２及び巻回ツール駆動モータ１１３を駆動し、ステップＳ６６において、第２のコイル部を形成する。 その後、ステップＳ６８において、所定のコイル長になったか否かを判断する。 この判断は、レーザセンサ等を設けることにより判断できる。

【００４１】さて、ステップＳ６８において、所定のコイル長になったと判断したら（ステップＳ６８での判断ＹＥＳ）、処理はステップＳ７０に進み、線材送りモータ１１２、巻回ツール駆動モータ１１３を駆動制御し、
バネの第２の先端部を成形するために線材の湾曲処理を行う。 その後、ステップＳ７２では、第２の先端部が形成されたか否かを判断する。 この判断は、与えられたバネの先端形成分の線材を送り出したかどうかで判断できる。 いずれにしても、先端部が形成されたと判断されるまで、線材送りモータ１１２及び巻回ツール駆動モータ１１３をプログラムされた通りに継続動作させる。

【００４２】さて、ステップＳ７２において、第２の先端部が形成されたと判断したら（ステップＳ７２での判断ＹＥＳ）、ステップＳ７３でガイド回動モータ１１１
を駆動し、ガイドを所定の切断位置に回動する。 その後、処理はステップＳ７４に進み、切断ツール駆動モータ１１６を駆動し線材２の切断を行う。 その後、ステップＳ７６において、線材２の切断が終了したか否かを判断する。 この判断も、レーザセンサ等を設けることにより判断できる。

【００４３】ステップＳ７６で、線材の切断が終了したと判断されると（ステップＳ７６での判断がＮＯ）、ステップＳ７８に進み、各ツールを初期設定された位置に戻し、しかる後にステップＳ４２にリターンする。 以上説明した手順により、１つの２重ねじりバネが成形される。 ＜従来技術との比較＞次に、図２８〜図３４を参照して、従来技術に基づくバネ製造の原理と本実施例に基づくバネ製造原理とを比較する。 尚、以下では、上述の代表的な２つのバネとして、引張りバネ及び２重ねじりバネの製造原理について説明する。

【００４４】（従来技術による引張りバネの製造工程）
図２８〜図３０は、引張りバネの製造工程を簡略化して示した図である。 尚、図２８（ａ）〜図３０（ａ）は、
従来のバネ製造空間を上方から見た様子を示し、図２８
（ｂ）〜図３０（ｂ）は、従来のバネ製造空間を正面から見た様子を示している。 図２８〜図３０において、不図示の線材供給源からの線材２'は、不図示のフィードローラからクイル２００'の先端部から送り出される。
尚、クイル２００'は、引張りバネ専用に形成されたもので、断面円形の棒状部材の先端部を一部削り取り、削り取られた面をコイル成形面２４０'として用いる。 送り出された線材２は、巻回用ツール３１に当接させることにより、先ず、バネの第１の先端部として、例えば、
フックとなる部分を形成する（図２８参照）。 そして、
再び巻回用ツール３１とは直交する方向から巻回用ツール３５を当接させ、更に線材２を送り出すことにより、
クイルのコイル成形面２４０'に垂直にコイル部分が成長していき、所定のコイル長になったところで線材の送り出しを停止する（図２９参照）。 その後、もう１つの第２の先端部としてのフック部分を形成するために、コイル部がクイル２００'のコイル成形面２４０'とは反対方向に向くように、巻回用ツール３６を押し当て、所定量折曲げ、湾曲させることにより、フック部を形成させ、切断ツール３４を用いて切断することにより、両端にフック部を有する引張りバネが成形される（図３０参照）。

【００４５】（従来技術による２重ねじりバネの製造工程）次に、従来技術による２重ねじりバネの製造工程について説明する。 図３１〜図３４は、２重ねじりバネのバネの製造工程を簡略化して示した図である。 尚、図３
１（ａ）〜図３４（ａ）は、従来のバネ製造空間を上方から見た様子を示し、図３１（ｂ）〜図３４（ｂ）は、
従来のバネ製造空間を正面から見た様子を示している。
また、図３１（ｃ）は、図３４（ｃ）は、従来のバネ製造空間を側面から見た様子を示している。 図３１〜図３
４において、引張りバネと同様に、不図示の線材供給源からの線材２'は、不図示のフィードローラからクイル２００”の先端部から送り出される。尚、クイル２０
０”は、２重ねじりバネ専用に形成されたもので、クイル２００'のコイル成形面２４０'を裏面にも設け、両面をコイル成形面２４０”、２４１”として使用できるものを用いる。送り出された線材２は、所定量送り出して第１の先端の直線部を形成した後、巻回用ツール３１
に当接させることにより、先ず、コイル成形面の一方２
４０”を用いて、バネの第１のコイル部を成長させる（図３１参照）。その後、巻回用ツール３１を引き込めて、線材２を所定量送り出すことにより直線部を形成させ、その後、折曲用ツール３２、３３を当接させることにより、所定量折曲げられる（図３２参照）。更に折曲げるために、所定量の線材を送り出して、折曲用ツール３２、３３を当接させることにより、中間係止部を形成する（図３３参照）。その後、再び巻回用ツール３１を当接させ、更に線材２を送り出すことにより、クイルのコイル成形面の他方２４１”に垂直に第２のコイル部分が成長していき、所定のコイル長になったところで線材の送り出しを停止する。 その後、もう１つの第２の先端の直線部を形成するために所定量線材２を送り出して切断ツール３４を用いて切断することにより、２つのコイル部を有する２重ねじりバネが成形される（図３４参照）。

【００４６】以上のように、本実施例と従来例との製造法を比較すると、従来では、所望のバネ形状に応じて先端の形状が異なるクイルを用いるのに対し、本実施例では、同じガイドを回動させるだけで、異なる形状のバネを製造することができる。 また、ガイドの角度を所定位置に設定するだけで、バネのコイル部のピッチを自由に設定することも可能になる。

【００４７】以上説明したように本実施例によれば、線材ガイドを小型化できると共に、ガイドを回転させることにより発生する線材のねじり応力を低減できる。 また、多種類のバネを製造する場合でも、ガイドの交換が不要になる。 尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で上記実施例を修正又は変形したものに適用可能である。 例えば、実施例では、ガイドは、耐磨耗の超硬合金等の材料から構成されるが、強度を保持できるものであれば、その一部を超硬合金として他の部分には異なる材料を用いて構成してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、本発明に係わるバネ製造装置によれば、線材を送り出すガイドを回動可能にしてバネ成形空間を変化させるだけで、従来のクイルのように所望のバネの形状に合わせて先端の形状を加工する手間を省き、更に、様々な形状のクイルを在庫するためのコストを低減し、あらゆる形状のバネに共通に用いることが可能となる。

【００４９】また、線材を切断する際には、ガイドの線材を送り出す孔から斜め下方に向けて、ガイドの強度の高い部位に向かって切断するので、ガイドの寿命を延長することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく実施例のバネ製造装置の外観を示す正面図である。

【図２】図１のバネ製造装置の側面図である。

【図３】本実施例のロータリ式線材ガイドユニットの駆動力伝達システムを示す外観斜視図である。

【図４】図３のシステムの正面図である。

【図５】本実施例のロータリ式線材ガイドユニットの全体構成を示す外観斜視図である。

【図６】図５の正面図である。

【図７】図５のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図８】本実施例のガイドの分解した状態の斜視図である。

【図９】図８の夫々のガイドを組み立てた状態を示す斜視図である。

【図１０】図８のガイドの先端部の詳細図である。

【図１１】本実施例のライナの断面図である。

【図１２】図１１のライナの平面図及び側面図である。

【図１３】本実施例のバネ製造装置の制御系のブロック図である。

【図１４】本実施例におけるバネ製造空間近傍の構成を示す図である。

【図１５】引張りバネの製造工程を簡略化して示した図である。

【図１６】引張りバネの製造工程を簡略化して示した図である。

【図１７】引張りバネの製造工程を簡略化して示した図である。

【図１８】２重ねじりバネのバネの製造工程を簡略化して示した図である。

【図１９】２重ねじりバネのバネの製造工程を簡略化して示した図である。

【図２０】２重ねじりバネのバネの製造工程を簡略化して示した図である。

【図２１】２重ねじりバネのバネの製造工程を簡略化して示した図である。

【図２２】本実施例の線材切断処理の原理を説明する図である。

【図２３】本実施例の引張りバネの製造手順を説明するフローチャートである。

【図２４】本実施例の引張りバネの製造手順を説明するフローチャートである。

【図２５】本実施例の２重ねじりバネの製造手順を説明するフローチャートである。

【図２６】本実施例の２重ねじりバネの製造手順を説明するフローチャートである。

【図２７】本実施例の２重ねじりバネの製造手順を説明するフローチャートである。

【図２８】従来技術による引張りバネの製造工程を簡略化して示した図である。

【図２９】従来技術による引張りバネの製造工程を簡略化して示した図である。

【図３０】従来技術による引張りバネの製造工程を簡略化して示した図である。

【図３１】従来技術による２重ねじりバネの製造工程を簡略化して示した図である。

【図３２】従来技術による２重ねじりバネの製造工程を簡略化して示した図である。

【図３３】従来技術による２重ねじりバネの製造工程を簡略化して示した図である。

【図３４】従来技術による２重ねじりバネの製造工程を簡略化して示した図である。

【符号の説明】

１…バネ製造装置、２…線材、３…送りロール、４…カム、６…ガイド駆動モータ、７、８…フィードローラ、
１０…ベース、２０…基台、３０…各種ツール、４０…
ロータリ式線材ガイドユニット、１００…制御部、２０
０…ガイド、３００…ライナ