線ばね成形装置

本発明は、線材を案内するクイルを中心にして放射状に配置された複数個の成形工具をクイルの中心線廻りに所望の角度に旋回させた状態で、所望の成形工具をクイルの中心線に対して直角又は略直角に前進させ、クイルの先端部から送り出される線材に衝合させて線ばねを成形する線ばね成形装置に関する。

下記特許文献１には、線材を案内するクイルと、前記クイルの周りを回動可能に配置された旋回テーブルと、前記旋回テーブルの周方向略等分複数箇所に放射状に配置され、旋回テーブルの半径方向に進退動作可能なスライドユニットと、前記旋回テーブルの外側であって前記スライドユニットと半径方向に対応する周方向略等分複数箇所に配置され、駆動源であるサーボモータの駆動により半径方向に進退動作するスライドプレートとを備え、所望のスライドプレートの前進が該スライドプレートと半径方向に対応する位置にあるスライドユニットを突き押ししてクイルの中心線に対して直角又は略直角に前進させ、該スライドユニットに装着した工具をクイルの先端部から送り出される線材に衝合させて線ばねを成形する線ばね成形装置� ��記載されている。

前記特許文献１に示す線ばね成形装置では、例えば、旋回テーブルの周方向等分８箇所にスライドユニットが設けられ、スライドユニットを前進させるスライドプレートおよびその駆動源であるサーボモータもそれぞれ周方向等分８箇所に設けられている。 しかし、周方向に隣接するスライドプレートが互いに離れているため、このスライドプレートが配置されていない所定の方向からはスライドユニットを前進させることができない。 即ち、工具を線材に衝合させることのできない方向（死角）が多く（実施例では８方向）存在しているため、最良の方向に線材を曲げ成形できない場合があって、それだけ高精度のばね成形ができないという問題があった。

そこで、発明者は、放射状に配置するスライドプレートの数を増やして、工具を線材に衝合させることのできない方向（死角）を減少させようと考えた。 しかし、確かに死角が減る分、高精度のばね成形が可能となるが、以下に示す二つの新たな問題が提起された。

第１には、サーボモータの数もスライドプレートの数相当だけ必要となって、線ばね成形装置の大幅なコストアップを招く。

第２には、周方向に隣接するスライドユニットが互いに離間して配置されている以上、死角が全くなくなるものではない。

そこで、発明者は、前記した第１の問題に対しては、旋回テーブルの外側に配置するスライドプレートの数を増やすとともに、周方向に隣接する一対のスライドプレート毎に一のサーボモータを対応させて設け、該サーボモータの駆動によって対応する一対のスライドプレートが択一的に前進するようにすれば、工具を線材に衝合させることのできない方向（死角）が減少するし、サーボモータの数もスライドプレートの数の半分で済む、と考えた。

また、前記した第２の問題に対しては、周方向に隣接するスライドプレートを互いに干渉しない範囲でできるだけ接近させて円環状に配列すれば、旋回テーブルを所定角度回動して所定の角度だけ傾斜させたスライドユニットは必ずいずれかのスライドプレートと半径方向に対応することになるので、３６０度のあらゆる方向から工具を線材に衝合させることができる（死角がなくなる）、と考えた。

そして、実際に装置を試作してその効果を検証したところ、非常に有効あることが確認されたので、このたびの出願に至ったものである。

本発明は、前述した従来技術の問題点および発明者の前記した知見に基づきなされたもので、その第１の目的は、工具を線材に衝合させることのできない方向（死角）を減らすために、旋回テーブルの外側に配置するスライドプレートの数を増やすが、駆動源であるサーボモータの数を増やす必要のない線ばね成形装置を提供することにある。

また、第２の目的は、３６０度のあらゆる方向から工具を線材に衝合させることができる（死角の全くない）線ばね成形装置を提供することにある。

前記した第１の目的を達成するために、請求項１に係る線ばね成形装置においては、線材を案内するクイルと、前記クイルの周りを回動可能に配置された旋回テーブルと、前記旋回テーブルの周方向略等分複数箇所に放射状に配置され、旋回テーブルの半径方向に進退動作可能なスライドユニットと、前記旋回テーブルの外側であって前記スライドユニットと半径方向に対応する周方向略等分複数箇所に配置され、駆動源であるサーボモータの駆動により半径方向に進退動作可能なスライドプレートとを備え、所望のスライドプレートの前進が該スライドプレートと半径方向に対応する位置にあるスライドユニットをクイルの中心線に対して直角又は略直角に突き押しして前進させ、該スライドユニットに装着した工具をクイルの先端部から� ��り出される線材に衝合させて線ばねを成形する線ばね成形装置において、
周方向に隣接する一対のスライドプレート毎に一のサーボモータを対応して設けるとともに、該サーボモータの駆動によって前記一対のスライドプレートが択一的に前進するように構成した。

サーボモータの駆動によって一対のスライドプレートを択一的に前進させる具体的なスライドプレート駆動機構としては、例えば、ラック・ピニオン式動力伝達機構と変形ゼネバ式動力伝達機構が考えられる。

そして、ラック・ピニオン式動力伝達機構は、請求項４に示すように、前記一対のスライドプレートに設けられて半径方向に延在する一対のラックと、前記一対のスライドプレートに対し略直交して前記一対のラック間に配設された前記一のサーボモータの出力軸に軸着されて前記一対のラックと択一的に噛み合う半円弧状ピニオンで構成されている。

また、変形ゼネバ式動力伝達機構は、請求項５に示すように、前記一対のスライドプレート間に配設された前記一のサーボモータの出力軸に軸着され、その回転中心から半径方向に等距離離間し周方向に所定角度離間する一対のピンを突設させた回転ディスクと、前記一対のスライドプレートの後端側に対向して設けられ、前記サーボモータの出力軸の正逆略半回転以内で前記一対のピンと択一的に係合する一対の切欠きで構成されている。

（作用）旋回テーブルを回動して、所望のスライドユニット（工具）をクイルの中心線廻りに所望の角度に旋回させた状態にして、所望のサーボモータを駆動して所望のスライドプレートを前進させると、該スライドプレートに突き押しされた所望のスライドユニット（工具）がクイルの中心線に対して直角又は略直角に前進して、クイルの先端部から送り出される線材に衝合する。

周方向に隣接する一対のスライドプレートが対応する一のサーボモータの駆動によって択一的に前進するので、スライドユニット（工具）を前進（進退動作）させるために必要なサーボモータの総数はスライドプレートの数の半分で済む。

また、サーボモータの数を増やすことなく、スライドプレートの数を例えば２倍に増やすことで、従来装置では困難であった方向から工具を線材に衝合させることができる（工具を線材に衝合させることのできない角度（死角）が減る）。

また、前記した第２の目的を達成するために、請求項２においては、請求項１に記載の線ばねの成形装置において、前記スライドプレートを、周方向に隣接するもの同士が干渉しない範囲で接近する円環状に配列するように構成した。

（作用）スライドプレートを周方向に互いに接近するように円環状に配列したので、３６０度の如何なる方向からでも工具を線材に衝合させることができる（工具を線材に衝合させることのできない方向（死角）がない）。

また、請求項３においては、請求項１または２に記載の線ばねの成形装置において、前記スライドプレートの前端部に、その内面の曲率中心がクイルの中心線上にほぼ一致する円弧に設定された円弧カムを設け、前記スライドユニットの後端部に、前記スライドプレートの円弧カムに当接するカムフォロワを設けるように構成した。

（作用）スライドユニットは、スライドプレートに突き押しされて前進するが、スライドユニットの進退方向とスライドプレートの進退方向がずれている場合は、スライドプレートとスライドユニット間の当接部に摩擦や曲げモーメントなどの負荷が発生して、スライドユニットのスムーズな前進が妨げられるおそれがあるが、スライドユニット後端部のカムフォロワがスライドプレート前端部の円弧カムと当接可能な範囲内であれば、スライドプレートがスライドユニットを突き押しする際に、カムフォロワが円弧カムの内面に沿って転動して、スライドプレートとスライドユニット間の当接部に摩擦や曲げモーメントなどの負荷が発生することを抑制する。

請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の線ばね成形装置において、前記一対のスライドプレートに、半径方向に延在する一対のラックを対向して設け、前記一対のスライドプレートに対し略直交するように前記一対のラック間に配設した前記一のサーボモータの出力軸に、該出力軸の正逆略半回転以内で前記一対のラックと択一的に噛み合う半円弧状ピニオンを軸着するように構成した。

（作用）周方向に隣接する一対のスライドプレートは、一対のスライドプレートに対応するサーボモータの出力軸（に軸着された半円弧状ピニオン）の正逆回転によって択一的に前進する。

例えば、図５（ａ）に示すように、サーボモータの出力軸（半円弧状ピニオン）が正方向（時計回り）に回転すると、半円弧状ピニオンと一方のラックが噛み合って、該ラック（スライドプレート）が所定位置まで前進する。 その後、図５（ｂ）に示すように、サーボモータの出力軸（半円弧状ピニオン）が逆方向（反時計回り）に元の位置まで回転すると、前進した位置にあるラック（スライドプレート）が元の位置まで後退する。 この間、半円弧状ピニオンと他方のラックは噛み合わないため、他方のラック（スライドプレート）が進退動作することはない。

一方、図６（ａ）に示すように、サーボモータの出力軸（半円弧状ピニオン）が逆方向（反時計回り）に回転し、その後、図６（ｂ）に示すように、正方向（時計回り）に回転した場合は、半円弧状ピニオンと他方のラックが噛み合って、該ラック（スライドプレート）が所定位置まで前進し、その後、元の位置まで後退する。 この間、半円弧状ピニオンと一方のラックは噛み合わないため、一方のラック（スライドプレート）が進退動作することはない。

請求項５においては、請求項１〜３のいずれかに記載の線ばね成形装置において、前記一対のスライドプレートに対し略直交するように両スライドプレート間に配設した前記サーボモータの出力軸に、その回転中心から半径方向に等距離離間し周方向に所定角度離間する一対のピンを突設させた回転ディスクを軸着し、前記一対のスライドプレートの後端側に、前記モータの出力軸の正逆略半回転以内で前記一対のピンが択一的に係合する一対の切欠きを対向して設けるように構成した。

（作用）一対のスライドプレートは、サーボモータの出力軸（回転ディスク）の正逆回転によって択一的に前進する。 例えば、一対のスライドプレートと旋回テーブル間には、それぞれ引張りコイルばねが介装されて、一対のスライドプレートは、常に半径方向外側にばね付勢保持されている。 そして、図７（ａ）に示すように、引張りコイルばねのばね力に抗してサーボモータの出力軸（回転ディスク）が正方向（時計回り）に回転すると、一方のスライドプレートの切欠きが一方のピンに係合し、一方のスライドプレートは、半径方向前方に突き押しされて所定位置まで前進する。 その後、サーボモータの出力軸（回転ディスク）が逆方向（反時計回り）に元の位置まで回転すると、引張りコイルばねのばね力によって、前進した位置にあるスライドプレート（の切欠き）が元の位置まで後退する。 この間、右のピンと右スライドプレートの切欠きとは係合しないため、右スライドプレートが進退動作することはない。

一方、図８に示すように、引張りコイルばねのばね力に抗してサーボモータの出力軸（回転ディスク）が逆方向（反時計回り）に回転し、その後、正方向（時計回り）に回転した場合は、他方のスライドプレートの切欠きが他方のピンに係合し、他方のスライドプレート（の切欠き）は、半径方向前方に突き押しされて所定位置まで前進し、その後、引張りコイルばねのばね力によって、元の位置まで後退する。 この間、一方のピンと一方のスライドプレートの切欠きとは係合しないため、一方のスライドプレートが進退動作することはない。

本発明に係る線ばね成形装置によれば、スライドプレート毎にサーボモータが必要であった従来の装置と比べてサーボモータの数が半分になる（サーボモータの数が少ないにもかかわらず従来の線ばね成形装置と同等の性能が得られる）ので、線ばね成形装置のコストを大幅に低減できる。

また、スライドプレートの数を例えば２倍に増やすことで従来の装置では困難であった方向から工具を線材に衝合させることができる（工具を線材に衝合させることのできない角度（死角）が減る）ので、線ばね成形装置の性能が大幅に向上する。

請求項２によれば、３６０度の如何なる方向からでも線材を加工できる（工具を線材に衝合させることのできない方向（死角）がない）ので、高精度の線ばね成形が可能となる。

請求項３によれば、スライドユニットの進退方向とスライドプレートの進退方向が多少ずれていても、スライドプレートとスライドユニット間の当接部に摩擦や曲げモーメントなどの負荷が発生しないので、スライドユニット（工具）のスムーズな前進が確保されて、装置の長期の耐久性が保証される。

請求項４によれば、ラック・ピニオン式動力伝達機構では、半円弧状ピニオンの回転にラック（スライドプレート）の進退動作が確実に連係（追随）するので、スライドプレートを初期位置に復帰させるためのばね部材等の部材が不要な分、装置構造が簡潔となる。

請求項５によれば、変形ゼネバ式動力伝達機構に加えて、スライドプレートを初期位置に復帰させるための引張りばね部材が必要な分、スライドプレート進退機構としては構成部品点数が増えるものの、ラック・ピニオン式動力伝達機構に比べて変形ゼネバ式動力伝達機構の構成が簡潔である分、スライドプレート進退機構の設計が容易で、それだけ装置を安価に提供できる。

本発明に係る線ばね成形装置の第１の実施例の全体正面図である。

同装置の左側面図である。

同装置の上部基盤の拡大正面図である。

上部基盤の縦断面図（図３に示す線Ｖ−Ｖに沿う断面図）である。

線ばね成形装置の要部であるスライドプレート駆動機構（ラック・ピニオン式動力伝達機構）を示し、（ａ）は一方のスライドプレート前進前のスライドプレート駆動機構の正面図、（ｂ）は一方のスライドプレート前進後のスライドプレート駆動機構の正面図である。

線ばね成形装置の要部であるスライドプレート駆動機構（ラック・ピニオン式動力伝達機構）を示し、（ａ）は他方のスライドプレート前進前のスライドプレート駆動機構の正面図、（ｂ）は他方のスライドプレート前進後のスライドプレート駆動機構の正面図である。

本発明に係る線ばね成形装置の第２の実施例の要部であるスライドプレート駆動機構（変形ゼネバ式動力伝達機構）を示し、（ａ）は一方のスライドプレート前進前のスライドプレート駆動機構の正面図、（ｂ）は一方のスライドプレート前進後のスライドプレート駆動機構の正面図である。

同スライドプレート駆動機構（ラック・ピニオン式動力伝達機構）を示し、（ａ）は他方のスライドプレート前進前のスライドプレート駆動機構の正面図、（ｂ）は他方のスライドプレート前進後のスライドプレート駆動機構の正面図である。

以下、本発明に係る線ばねの成形方法及び装置を図面に基づいて詳細に説明する。

図１，２において、符号１は、その上部に上部基盤２を支持しており、サーボモータ（線材４１を圧送するための一対の圧送ローラ駆動用サーボモータＭ１と、旋回テーブル１０を旋回駆動するサーボモータＭ２と、スライドユニット１５の前進・後退を行うためのサーボモータＭ３）位置決め駆動用の多軸数値制御装置（図示した実施例ではスライドユニット１５が８個あるので１０軸数値制御装置）が内蔵されている架台である。 上部基盤２には全てのサーボモータ１０台と線ばね成形のための機械要素とが装着されている。

符号３は、図３に示すように、線材４１を圧送するための一対の圧送ローラであり、サーボモータＭ１の駆動軸３ａに固定された歯車に噛み合っている歯車列を介して駆動されて、設定された所定長さだけ線材４１をクイル（線材４１の案内ガイド）６に圧送する。

符号５は、図４に示すように、上部基盤２にクロスローラベアリングを介して回転自在に支持されているマンドレルで、その中心部にクイル６が着脱可能に固定されている。 クイル６は線材の挿通穴の中心線、即ちクイル６の中心線を中心に回転可能であるが、上部基盤２に固定されたベアリング押えリング２ａに固定されて回転不能な状態で使用される。

符号９は、上部基盤２に固定されている中間クイルで、線材４１はこの中間クイル９を経て圧送ローラ３によりクイル６に案内され、装置の前面に送り出されて線ばねに成形される。

符号１０は、クイル６の中心線を中心にクロスローラベアリングを介して回転自在に上部基盤２に支持されている旋回テーブルであり、図４に示すように、サーボモータＭ２の出力軸に固定されたギヤ１３と噛み合っているリングギヤ１１を介してクイル６の中心線を中心にして旋回して所定旋回位置に位置決め駆動される。

この旋回テーブル１０の表面には、図３，４に示すように、トラックレール１４とスライドユニット１５で構成された８個のボール式リニアウェイ１６がクイル６の中心線に対して直角になるように放射状に配置されている。 トラックレール１４は、旋回テーブル１０の表面において半径方向に延在し、スライドユニット１５は、トラックレール１４に沿って摺動可能に組みつけられている。

このリニアウェイ１６のクイル６側を「前部」と、またその反対の外側を「後部」といい、スライドユニット１５をクイル６側に摺動させることを「前進」といい、またその逆方向に摺動させることを「後退」という。

そして、スライドユニット１５の前端側には、図３，４に示すように、成形工具（コイル成形工具，切断工具，受金工具，心金工具等）Ｔが装着されるとともに、スライドユニット１５の後端部には、後述するスライドプレート３３の前端部に設けた円弧カム４０に当接するカムフォロア２１が設けられている。 また、スライドユニット１５の前端部側とトラクレール１４の後端部間には、図３，５に示すように、ばね部材である引張コイルばね２４が介装されて、スライドユニット１５後端部側の接片２２がトラックレール１４後端部側のストッパ２３に付勢当接して、スライドユニット１５の初期位置が設定されている。

旋回テーブル１０の外方には、図１，図３及び図４に示すように、周方向略等分１６箇所に半径方向に進退動作可能なスライドプレート３３が放射状に配置されている。 １６個のスライドプレート３３は、周方向に隣接する一対毎に一のスライドガイド３２にガイドされて、それぞれが半径方向にスライド可能に組み付けられている。 また、周方向に隣接する一対のスライドプレート３３，３３は、図４，５，６に示すように、対応する単一のサーボモータＭ３の駆動によって、択一的に進退動作するように構成されている。

また、スライドプレート３３の前端部には、図３及び図４に示すように、円弧カム４０がその円弧を成す内面４０ａをクイル６に向けて取着されており、サーボモータＭ３の駆動によって、択一的に進退動作するスライドプレート３３（前縁部の円弧カム４０）がスライドユニット１５を最もクイル６方向に前進させた位置である基準位置まで前進させ、クイル６の先端から送り出される線材４１に成形工具Ｔを衝合させて線ばねを成形するのである。

この場合、円弧カム４０の内面４０ａは、その曲率中心がスライドユニット１５を基準位置にまで前進させた時点の円弧カム４０の位置においてクイル６の中心線上に一致するように設計されており、この円弧カム４０によりリニアウェイ１６を作動できる所定の角度内であれば、リニアウェイ１６の位置がこの間のいずれの角度にあっても、基準位置まで前進させた成形工具Ｔの前進度合が変化しないよう構成されている。

特に、スライドユニット１５の後端部には、円弧カム４０に当接するカムフォロア２１が設けられているので、スライドプレート３３の前進に伴って、円弧カム４０がカムフォロア２１を突き押しするが、スライドプレート３３の前進方向とスライドユニット１５の前進方向に角度差があっても、カムフォロア２１が円弧カム４０の内面３０ａに沿って転動することで、スライドプレート３３とスライドユニット１５間の当接部に摩擦や曲げモーメントなどの負荷が発生しないので、スライドユニット１５をスムーズに前進させることができる。

また、円弧カム４０は、周方向に隣接するカム３９同士が干渉しない範囲で接近する円弧状に配列されて、３６０度の如何なる方向からでも工具Ｔを線材４１に衝合させることができる（工具Ｔを線材４１に衝合させることのできない方向（死角）がない）ように構成されている。

また、成形後のスライドユニット１５の後退及びリニアウェイ１６の旋回等の関連動作は成形工具Ｔの前進の場合の全く逆の動作によって行われるが、これは多軸数値制御によって容易に調整可能である。

また、一対のスライドプレート３３，３３には、半径方向に延在する一対のラック１７，１７が対向して設けられ、一方、一対のラック１７，１７間に配設された一のサーボモータＭ３の出力軸３５には、該出力軸３５の正逆略半回転以内で一対のラック１７，１７と択一的に噛み合う半円弧状ピニオン３６が軸着されている。

即ち、一対のスライドプレート３３，３３とこれらに対応する一のサーボモータＭ３の出力軸３５間には、サーボモータＭ３の駆動によって一対のスライドプレート３３，３３を択一的に進退動作させるラック・ピニオン式動力伝達機構Ａが介装されている。

具体的には、ラック・ピニオン式動力伝達機構Ａは、一対のスライドプレート３３，３３に固着されて半径方向に延在する一対のラック１７，１７と、一対のラック１７，１７間に配設された一のサーボモータＭ３の出力軸３５に軸着されて、該出力軸３５の正逆略半回転以内で一対のラック１７，１７と択一的に噛み合う半円弧状ピニオン３６で構成されている。 ピニオン３６には、周方向略半分の領域にのみ、ラック１７の歯部と噛み合う歯部３６ａが形成されて、サーボモータＭ３の出力軸３５（ピニオン３６）の回転方向によって、歯部３６ａが一方のラック１７とのみ択一的に噛み合うようになっている。

次に、一のサーボモータＭ３の駆動によって、対応する一対のスライドプレート３３，３３が択一的に進退動作して、スライドプレート３３，３３と半径方向に対応するスライドユニット１５を進退動作させるラック・ピニオン式動力伝達機構Ａの作用を、図５，６を参照して説明する。

図５（ａ）に示すように、スライドユニット１５が一対のスライドプレート３３（３３Ａ），３３（３３Ｂ）の一方３３Ａと半径方向に対応する位置において、サーボモータＭ３の出力軸３５（半円弧状ピニオン３６）が、符号Ｒ１で示す正方向（時計回り）に回転すると、半円弧状ピニオン３６と一方のラック１７（１７Ａ）が噛み合って、図５（ｂ）に示すように、一方のラック１７１７Ａ（スライドプレート３３Ａ）が所定位置まで前進する。 このため、スライドプレート３３前端部の円弧カム４０に突き押しされたスライドユニット１５は、その後端部がストッパ２３に当接する初期位置から、引張りばね２４のばね力に抗して、先端の成形工具Ｔがクイル６に正対する基準位置まで前進する。

その後、サーボモータＭ３の出力軸３５（半円弧状ピニオン３６）が、符号Ｒ２で示す逆方向（反時計回り）に元の位置まで回転すると、前進した位置にあるラック１７Ａ（スライドプレート３３Ａ）が、図５（ａ）に示す元の位置まで後退する。 このため、スライドプレート３３Ａの後退に伴って、スライドユニット１５は、引張りばね２４のばね力によって、図５（ａ）に示す元の位置（初期位置）まで後退する。

この間、半円弧状ピニオン３６と他方のラック１７Ｂは噛み合わないため、他方のラック１７Ｂ（スライドプレート３３Ｂ）が進退動作することはない。

一方、図６（ａ）に示すように、スライドユニット１５が他方のスライドプレート３３Ｂと半径方向に対応する位置において、サーボモータＭ３の出力軸３５（半円弧状ピニオン３６）が、符号Ｒ２で示す逆方向（反時計回り）に回転し、その後、符号Ｒ１で示す正方向（時計回り）に回転した場合は、半円弧状ピニオン３６と他方のラック１７Ｂが噛み合って、図６（ｂ）に示すように、他方のラック１７Ｂ（スライドプレート３３Ｂ）が所定位置まで前進し、その後、図６（ａ）に示す元の位置まで後退する。 このとき、スライドプレート３３Ｂに突き押しされたスライドユニット１５は、引張りばね２４のばね力に抗して、先端の成形工具Ｔがクイル６に正対する基準位置まで前進し、その後、スライドプレート３３Ｂの後退に伴って、図６（ｂ）に示す初期位置まで後退する。

この間、半円弧状ピニオン３６と一方のラック１７Ａは噛み合わないため、一方のラック１７Ａ（スライドプレート３３Ａ）が進退動作することはない。

なお、スライドユニット１５（成形工具Ｔ）の前進後退の基本的な作用について説明したが、サーボモータＭ２による旋回テーブル（スライドユニット１５）の旋回位置決め駆動操作と、サーボモータＭ３による円弧カム４０（成形工具Ｔ）の前進後退位置決め駆動操作と、サーボモーＭ１による線材４１を送り出す圧送ローラ３の回転位置決め駆動操作は、多軸数値制御装置によって互いに同期させる制御で行う。

図７および８は、本発明に係る線ばね成形装置の第２の実施例の要部であるスライドプレート駆動機構（変形ゼネバ式動力伝達機構）を示す。

前記した第１の実施例（図１〜６）では、一対のスライドプレート３３，３３とこれらに対応する一のサーボモータＭ３間に介装された動力伝達機構（スライドプレート駆動機構）が、一対のスライドプレート３３，３３に設けられて半径方向に延在する一対のラック１７，１７と、一対のスライドプレート３３，３３に対し略直交するように一対のラック１７，１７間に配設された一のサーボモータＭの出力軸３５に軸着され、サーボモータＭ３の出力軸３５の正逆略半回転以内で一対のラック１７，１７と択一的に噛み合う半円弧状ピニオン３６で構成したラック・ピニオン式動力伝達機構Ａで構成されているが、この第２の実施例では、一対のスライドプレート３３，３３とこれらに対応する一のサーボモータＭ３間に介装された動力� ��達機構が、一対のスライドプレート３３，３３間に配設された一のサーボモータＭの出力軸３５に軸着され、その回転中心から半径方向に等距離離間し周方向に所定角度離間する一対のピン（カムフォロワ）３９，３９を突設させた回転ディスク３８と、一対のスライドプレート３３，３３の後端側に対向して設けられ、サーボモータＭ３の出力軸３５の正逆略半回転以内で一対のピン（カムフォロワ）３９，３９と択一的に係合する一対の切欠き３７，３７で構成した変形ゼネバ式動力伝達機構Ｂで構成されている。

即ち、一対のスライドプレート３３，３３間に配設されたサーボモータM３の出力軸３５には、その回転中心から半径方向に等距離離間し周方向に所定角度離間する一対のピン（カムフォロワ）３９，３９を突設させた回転ディスク３８が軸着されている。 一方、一対のスライドプレート３３，３３の後端側には、サーボモータＭ３の出力軸３５の正逆略半回転以内で回転ディスク３８側の一対のピン（カムフォロワ）３９，３９と択一的に係合する一対の切欠き３７，３７が対向して設けられている。

次に、一のサーボモータＭ３の駆動によって、対応する一対のスライドプレート１５，１５が択一的に進退動作して、スライドプレート３３，３３と半径方向に対応するスライドユニット１５を進退動作させる変形ゼネバ式動力伝達機構Ｂの作用を図７，８を参照して説明する。

図７，８に示すように、一対のスライドプレート３３，３３前端側と上部基盤２外周部間には、それぞれ引張りコイルばね３４が介装されて、一対のスライドプレート３３，３３は、それぞれの後端部が上部基盤２に設けたストッパ２３ａに当接する方向にばね付勢保持されている。

そして、図７（ａ）に示すように、スライドユニット１５が一対のスライドプレート３３（３３Ａ），３３（３３Ｂ）の一方３３Ａと半径方向に対応する位置において、サーボモータＭ３の出力軸３５（回転ディスク３８）が、符号Ｒ１で示す正方向（時計回り）に回転すると、図７（ｂ）に示すように，一方のスライドプレート３３Ａの切欠き３７（３７Ａ）に一方のピン（カムフォロワ）３９（３９Ａ）が係合して、スライドプレート３３Ａを半径方向前方に突き押しするので、スライドプレート３３Ａは、引張りばね３４のばね力に抗して所定位置まで前進する。 このため、スライドプレート３３Ａ前端部の円弧カム４０に突き押しされたスライドユニット１５は、引張りばね２４のばね力に抗して、先端の成形工具Ｔがクイル６に正対する基準位置まで前進する。

その後、サーボモータＭ３の出力軸３５（回転ディスク３８）が、符号Ｒ２で示す逆方向（反時計回り）に元の位置まで回転すると、前進した位置にあるスライドプレート３３Ａが、引張りコイルばね３４のばね力によって、図７（ａ）に示す元の位置まで後退する。 このため、スライドプレート３３Ａの後退に伴って、スライドユニット１５は、引張りコイルばね２４のばね力によって、図７（ａ）に示す元の位置（初期位置）まで後退する。

この間、他方のピン（カムフォロワ）３９Ｂと他方のスライドプレート３３Ｂの切欠き３７Ｂとは係合しないため、他方のスライドプレート３３Ｂが進退動作することはない。

一方、図８（ａ）に示すように、スライドユニット１５が他方のスライドプレート３３Ｂと半径方向に対応する位置において、サーボモータＭ３の出力軸３５（回転ディスク３８）が符号Ｒ２で示す逆方向（反時計回り）に回転し、その後、符号Ｒ１で示す正方向（時計回り）に回転した場合は、他方のスライドプレート３３Ｂ（の切欠き３７Ｂ）が他方のピン（カムフォロワ）３９Ｂによって半径方向前方に突き押しされて、引張りコイルばね３４のばね力に抗して所定位置まで前進し、その後、図８（ａ）に示す元の位置まで後退する。 このとき、スライドプレート３３Ｂに突き押しされたスライドユニット１５は、引張りコイルばね２４のばね力に抗して、先端の成形工具Ｔがクイル６に正対する基準位置まで前進し、その後、スライドプレート３３Ｂの後退に伴って、図８（ａ）に示す初期位置まで後退する。

この間、一方のピン（カムフォロワ）３９Ａと一方のスライドプレート３３Ａの切欠き３７Ａとは係合しないため、一方のスライドプレート３３Ａが進退動作することはない。

なお、前記した第１，第２の実施例では、一のサーボモータＭ３の駆動によって、対応する一対のスライドプレート１５，１５を択一的に進退動作させて、スライドプレート３３，３３と半径方向に対応する位置にあるスライドユニット１５（成形工具Ｔ）を進退動作させる、ラック・ピニオン式動力伝達機構Ａと変形ゼネバ式動力伝達機構Ｂについて説明したが、一のサーボモータＭ３の駆動によって、対応する一対のスライドプレート１５，１５を択一的に進退動作させるその他のスライドユニット駆動機構としては、偏芯カムを軸方向に並設一体化したダブル偏芯カムをサーボモータＭ３の出力軸に軸着し、スライドプレート１５，１５それぞれに設けたカムフォロワが対応する一方の偏芯カムに倣い動作することで、スライドプレー� ��１５，１５が択一的に進退動作するダブル偏芯カム式動力伝達機構も考えられる。

１ 架台 ２ 上部基盤 ３ 圧送ローラ Ｍ１ サーボモータ（圧送ローラ用）
５ マンドレル ６ クイル １０ 旋回テーブル １１ リングギヤ Ｍ２ サーボモータ（リングギヤ用）
１４ トラックレール １５ スライドユニット １５ａ カムフォロワ（ピン）
Ｔ 成形工具 １６ リニアウェイ １７ ラック ２１ カムフォロワ ２３，２３ａ ストッパ ２４ 引張コイルばね（スライドユニット用）
３４ 引張コイルばね（スライドプレート用）
３２ スライドガイド ３３ スライドプレート Ｍ３ スライドプレート駆動用サーボモータ ３５ 出力軸 ３６ 半円弧状ピニオン ３７ 切欠き ３８ 回転ディスク ３９ ピン（カムフォロワ）
４０ 円弧カム ４０ａ 円弧カムの内面 ４１ 線材 Ａ ラック・ピニオン式動力伝達機構 Ｂ 変形ゼネバ式動力伝達機構

【０００３】
ることが確認されたので、このたびの出願に至ったものである。
［００１１］
本発明は、前述した従来技術の問題点および発明者の前記した知見に基づきなされたもので、その第１の目的は、工具を線材に衝合させることのできない方向（死角）を減らすために、旋回テーブルの外側に配置するスライドプレートの数を増やすが、駆動源であるサーボモータの数を増やす必要のない線ばね成形装置を提供することにある。
［００１２］
また、第２の目的は、３６０度のあらゆる方向から工具を線材に衝合させることができる（死角の全くない）線ばね成形装置を提供することにある。
課題を解決するための手段［００１３］
前記した第１の目的を達成するために、請求項１，２に係る線ばね成形装置においては、線材を案内するクイルと、前記クイルの周りを回動可能に配置された旋回テーブルと、前記旋回テーブルの周方向略等分複数箇所に放射状に配置され、旋回テーブルの半径方向に進退動作可能なスライドユニットと、前記旋回テーブルの外側であって前記スライドユニットと半径方向に対応する周方向略等分複数箇所に配置され、駆動源であるサーボモータの駆動により半径方向に進退動作可能なスライドプレートとを備え、所望のスライドプレートの前進が該スライドプレートと半径方向に対応する位置にあるスライドユニットをクイルの中心線に対して直角又は略直角に突き押しして前進させ、該スライドユニットに装着した工具をクイルの先端部� ��ら送り出される線材に衝合させて線ばねを成形する線ばね成形装置において、
周方向に隣接する一対のスライドプレート毎に一のサーボモータを対応して設けるとともに、該サーボモータの駆動によって前記一対のスライドプレートが択一的に前進するように構成した。
［００１４］
サーボモータの駆動によって一対のスライドプレートを択一的に前進させる具体的なスライドプレート駆動機構としては、例えば、ラック・ピニオン式動力伝達機構と変形ゼネバ式動力伝達機構が考えられる。
［００１５］
そして、ラック・ピニオン式動力伝達機構は、請求項１に示すように、前記一対のスライドプレートに設けられて半径方向に延在する一対のラックと

【０００４】
、前記一対のスライドプレートに対し略直交して前記一対のラック間に配設された前記一のサーボモータの出力軸に軸着されて前記一対のラックと択一的に噛み合う半円弧状ピニオンで構成されている。
［００１６］
また、変形ゼネバ式動力伝達機構は、請求項２に示すように、前記一対のスライドプレート間に配設された前記一のサーボモータの出力軸に軸着され、その回転中心から半径方向に等距離離間し周方向に所定角度離間する一対のピンを突設させた回転ディスクと、前記一対のスライドプレートの後端側に対向して設けられ、前記サーボモータの出力軸の正逆略半回転以内で前記一対のピンと択一的に係合する一対の切欠きで構成されている。
［００１７］
（作用）旋回テーブルを回動して、所望のスライドユニット（工具）をクイルの中心線廻りに所望の角度に旋回させた状態にして、所望のサーボモータを駆動して所望のスライドプレートを前進させると、該スライドプレートに突き押しされた所望のスライドユニット（工具）がクイルの中心線に対して直角又は略直角に前進して、クイルの先端部から送り出される線材に衝合する。
［００１８］
周方向に隣接する一対のスライドプレートが対応する一のサーボモータの駆動によって択一的に前進するので、スライドユニット（工具）を前進（進退動作）させるために必要なサーボモータの総数はスライドプレートの数の半分で済む。
［００１９］
また、サーボモータの数を増やすことなく、スライドプレートの数を例えば２倍に増やすことで、従来装置では困難であった方向から工具を線材に衝合させることができる（工具を線材に衝合させることのできない角度（死角）が減る）。
また、請求項１においては、前記一対のスライドプレートに、半径方向に延在する一対のラックを対向して設け、前記一対のスライドプレートに対し略直交するように前記一対のラック間に配設した前記一のサーボモータの出力軸に、該出力軸の正逆略半回転以内で前記一対のラックと択一的に噛み合う半円弧状ピニオンを軸着するように構成した。
（作用）周方向に隣接する一対のスライドプレートは、一対のスライドプレートに対応するサーボモータの出力軸（に軸着された半円弧状ピニオン）の正逆回転によって択一的に前進する。
例えば、図５（ａ）に示すように、サーボモータの出力軸（半円弧状ピニオン）が正方向（時計回り）に回転すると、半円弧状ピニオンと一方のラックが噛み合って、該ラック（スライドプレート）が所定位置まで前進する。 その後、図５（ｂ）に示すように、サーボモータの出力軸（半円弧状ピニオン）が逆方向（反時計回り）に元の位置まで回転すると、前進した位置にあるラック（スライドプレート）が元の位置まで後退する。 この間、半円弧状ピニオンと他方のラックは噛み合わないため、他方のラック（スライドプレート）が進退動作することはない。
一方、図６（ａ）に示すように、サーボモータの出力軸（半円弧状ピニオン）が逆方向（反時計回り）に回転し、その後、図６（ｂ）に示すように、正方向（時計回り）に回転した場合は、半円弧状ピニオンと他方のラックが噛み合って、該ラック（スライドプレート）が所定位置まで前進し、その後、元の位置まで後退する。 この間、半円弧状ピニオンと一方のラックは噛み合わないため、一方のラック（スライドプレート）が進退動作することはない。
また、請求項２においては、前記一対のスライドプレートに対し略直交するように両スライドプレート間に配設した前記サーボモータの出力軸に、その回転中心から半径方向に等距離離間し周方向に所定角度離間する一対のピンを突設させた回転ディスクを軸着し、前記一対のスライドプレートの後端側に、前記モータの出力軸の正逆略半回転以内で前記一対のピンが択一的に係合する一対の切欠きを対向して設けるように構成した。
（作用）一対のスライドプレートは、サーボモータの出力軸（回転ディスク）の正逆回転によって択一的に前進する。 例えば、一対のスライドプレートと旋回テーブル間には、それぞれ引張りコイルばねが介装されて、一対のスライドプレートは、常に半径方向外側にばね付勢保持されている。 そして、図７（ａ）に示すように、引張りコイルばねのばね力に抗してサーボモータの出力軸（回転ディスク）が正方向（時計回り）に回転すると、一方のスライドプレートの切欠きが一方のピンに係合し、一方のスライドプレートは、半径方向前方に突き押しされて所定位置まで前進する。 その後、サーボモータの出力軸（回転ディスク）が逆方向（反時計回り）に元の位置まで回転すると、引張りコイルばねのばね力によって、前進した位置にあるスライドプレート（の切欠き）が元の位置まで後退する。 この間、右のピンと右スライドプレートの切欠きとは係合しないため、右スライドプレートが進退動作することはない。
一方、図８に示すように、引張りコイルばねのばね力に抗してサーボモータの出力軸（回転ディスク）が逆方向（反時計回り）に回転し、その後、正方向（時計回り）に回転した場合は、他方のスライドプレートの切欠きが他方のピンに係合し、他方のスライドプレート（の切欠き）は、半径方向前方に突き押しされて所定位置まで前進し、その後、引張りコイルばねのばね力によって、元の位置まで後退する。 この間、一方のピンと一方のスライドプレートの切欠きとは係合しないため、一方のスライドプレートが進退動作することはない。
［００２０］
また、前記した第２の目的を達成するために、請求項３においては、請求項１または２に記載の線ばねの成形装置において、前記スライドプレートを、周方向に隣接するもの同士が干渉しない範囲で接近する円環状に配列するように構成した。
［００２１］
（作用）スライドプレートを周方向に互いに接近するように円環状に配列

【０００５】
したので、３６０度の如何なる方向からでも工具を線材に衝合させることができる（工具を線材に衝合させることのできない方向（死角）がない）。
［００２２］
また、請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の線ばねの成形装置において、前記スライドプレートの前端部に、その内面の曲率中心がクイルの中心線上にほぼ一致する円弧に設定された円弧カムを設け、前記スライドユニットの後端部に、前記スライドプレートの円弧カムに当接するカムフォロワを設けるように構成した。
［００２３］
（作用）スライドユニットは、スライドプレートに突き押しされて前進するが、スライドユニットの進退方向とスライドプレートの進退方向がずれている場合は、スライドプレートとスライドユニット間の当接部に摩擦や曲げモーメントなどの負荷が発生して、スライドユニットのスムーズな前進が妨げられるおそれがあるが、スライドユニット後端部のカムフォロワがスライドプレート前端部の円弧カムと当接可能な範囲内であれば、スライドブレートがスライドユニットを突き押しする際に、カムフォロワが円弧カムの内面に沿って転動して、スライドプレートとスライドユニット間の当接部に摩擦や曲げモーメントなどの負荷が発生することを抑制する。
［００２４］
［００２５］
［００２６］

【０００６】
［００２７］
［００２８］
［００２９］

【０００７】
［００３０］
発明の効果［００３１］
本発明に係る線ばね成形装置によれば、スライドプレート毎にサーボモータが必要であった従来の装置と比べてサーボモータの数が半分になる（サーボモータの数が少ないにもかかわらず従来の線ばね成形装置と同等の性能が得られる）ので、線ばね成形装置のコストを大幅に低減できる。
［００３２］
また、スライドプレートの数を例えば２倍に増やすことで従来の装置では困難であった方向から工具を線材に衝合させることができる（工具を線材に衝合させることのできない角度（死角）が減る）ので、線ばね成形装置の性能が大幅に向上する。
また、請求項１によれば、ラック・ピニオン式動力伝達機構では、半円弧状ピニオンの回転にラック（スライドプレート）の進退動作が確実に連係（追随）するので、スライドプレートを初期位置に復帰させるためのばね部材等の部材が不要な分、装置構造が簡潔となる。
また、請求項２によれば、変形ゼネバ式動力伝達機構に加えて、スライドプレートを初期位置に復帰させるための引張りばね部材が必要な分、スライドプレート進退機構としては構成部品点数が増えるものの、ラック・ピニオン式動力伝達機構に比べて変形ゼネバ式動力伝達機構の構成が簡潔である分、スライドプレート進退機構の設計が容易で、それだけ装置を安価に提供できる。
［００３３］
請求項３によれば、３６０度の如何なる方向からでも線材を加工できる（工具を線材に衝合させることのできない方向（死角）がない）ので、高精度の線ばね成形が可能となる。
［００３４］
請求項４によれば、スライドユニットの進退方向とスライドプレートの進退方向が多少ずれていても、スライドプレートとスライドユニット間の当接部に摩擦や曲げモーメントなどの負荷が発生しないので、スライドユニット（工具）のスムーズな前進が確保されて、装置の長期の耐久性が保証される

【０００８】
。
［００３５］
［００３６］
図面の簡単な説明［００３７］
［図１］本発明に係る線ばね成形装置の第１の実施例の全体正面図である。
［図２］同装置の左側面図である。
［図３］同装置の上部基盤の拡大正面図である。
［図４］上部基盤の縦断面図（図３に示す線Ｖ−Ｖに沿う断面図）である。
［図５］線ばね成形装置の要部であるスライドプレート駆動機構（ラック・ピニオン式動力伝達機構）を示し、（ａ）は一方のスライドプレート前進前のスライドプレート駆動機構の正面図、（ｂ）は一方のスライドプレート前進後のスライドプレート駆動機構の正面図である。
［図６］線ばね成形装置の要部であるスライドプレート駆動機構（ラック・ピニオン式動力伝達機構）を示し、（ａ）は他方のスライドプレート前進前のスライドプレート駆動機構の正面図、（ｂ）は他方のスライドプレート前進後のスライドプレート駆動機構の正面図である。
［図７］本発明に係る線ばね成形装置の第２の実施例の要部であるスライドプレート駆動機構（変形ゼネバ式動力伝達機構）を示し、（ａ）は一方のスライドプレート前進前のスライドプレート駆動機構の正面図、（ｂ）は一方のスライドプレート前進後のスライドプレート駆動機構の正面図である。
［図８］同スライドプレート駆動機構（ラック・ピニオン式動力伝達機構）を示