特許 7278232 コイルばねの製造装置、巻き数制御装置、及びコイルばねの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-11

(45)【発行日】2023-05-19

(54)【発明の名称】コイルばねの製造装置、巻き数制御装置、及びコイルばねの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21F 35/00 20060101AFI20230512BHJP

【ＦＩ】

B21F35/00 A

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020042422

(22)【出願日】2020-03-11

(65)【公開番号】P2021142539

(43)【公開日】2021-09-24

【審査請求日】2022-08-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000004640

【氏名又は名称】日本発條株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110629

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 雄一

(74)【代理人】

【識別番号】100166615

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 大輔

(72)【発明者】

【氏名】前田 昌昭

(72)【発明者】

【氏名】貫井 晃太郎

【審査官】石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１１／２３９７１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－３５６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５１７６０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｆ ３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

線材を送り出してコイル状に成形し、設定された巻き数のコイルばねとするコイリングマシンと、
前記コイルばねの軸周りに回転自在に支持された回転体と、
前記回転体に設けられ前記設定された巻き数の前記コイルばねの始端を前記回転体の回転方向で係合させて前記始端と共に前記回転体を前記軸周りに回転可能とする係合片と、
前記回転体の回転位置を検出する回転位置検出部と、
を備え、
前記コイリングマシンは、前記回転位置検出部での検出に基づき前記回転体が前記回転方向での初期位置に対する所定の回転位置になったときに前記線材の送出しを停止する、
コイルばねの製造装置。

【請求項2】

請求項１記載のコイルばねの製造装置であって、
前記コイリングマシンは、前記コイルばねが前記設定された巻き数となった後から前記回転体が前記所定の回転位置になるまで相対的に低速で線材を送り出す、
コイルばねの製造装置。

【請求項3】

請求項１又は２記載のコイルばねの製造装置であって、
前記回転体に設けられ前記設定された巻き数の前記コイルばねの内周に挿入される挿入部を備えた、
コイルばねの製造装置。

【請求項4】

請求項３記載のコイルばねの製造装置であって、
前記回転体を前記挿入部の前記挿入が可能な進出位置と前記挿入が不能な後退位置とに移動させる回転体移動部を備え、
前記回転体移動部は、前記回転位置検出部での検出に基づき、前記回転体が前記所定の回転位置になるまで前記回転体を前記進出位置に配置して前記挿入部を前記コイルばねの内周に挿入しておき、その後、前記回転体を前記後退位置に移動させて前記挿入部を前記コイルばねの内周から抜き出し、
前記コイリングマシンは、前記回転体が前記後退位置にあるときに座巻部を形成するための前記線材の送出しを行う、
コイルばねの製造装置。

【請求項5】

線材を送り出してコイル状に成形し、設定された巻き数のコイルばねとするコイリングマシンに対し前記コイルばねの巻き数を制御する巻き数制御装置であって、
前記コイルばねの軸周りに回転自在に支持された回転体と、
前記回転体に設けられ前記設定された巻き数の前記コイルばねの始端を前記回転体の回転方向で係合させて前記始端と共に前記回転体を前記軸周りに回転可能とする係合片と、
前記回転体の回転位置を検出する回転位置検出部と、
を備え、
前記回転位置検出部は、該回転位置検出部での検出に基づき前記回転体が前記回転方向での初期位置に対する所定の回転位置になったときに前記コイリングマシンの前記線材の送出しを停止可能とする、
巻き数制御装置。

【請求項6】

請求項５記載の巻き数制御装置であって、
前記回転体に設けられ前記設定された巻き数の前記コイルばねの内周に挿入される挿入部を備えた、
巻き数制御装置。

【請求項7】

請求項６記載の巻き数制御装置であって、
前記回転体を前記挿入部の前記挿入が可能な進出位置と前記挿入が不能な後退位置とに移動させる回転体移動部を備え、
前記回転体移動部は、前記回転位置検出部での検出に基づき、前記回転体が前記所定の回転位置になるまで前記回転体を前記進出位置に配置して前記挿入部を前記コイルばねの内周に挿入しておき、その後、前記回転体を前記後退位置に移動させて前記挿入部を前記コイルばねの内周から抜き出し、前記コイリングマシンによる座巻部を形成するための前記線材の送出しを可能とする、
巻き数制御装置。

【請求項8】

線材を送り出しコイル状に成形して設定された巻き数のコイルばねとするコイルばねの製造方法であって、
前記線材の送出しにより、前記設定された巻き数となった前記コイルばねの始端を回転体に回転方向の初期位置で係合させ、
前記線材の送出しにより、前記コイルばねの始端と共に前記回転体を前記コイルばねの軸周りに回転させ、
前記回転体が前記初期位置に対する所定の回転位置になったときに前記線材の送出しを停止する、
コイルばねの製造方法。

【請求項9】

請求項８記載のコイルばねの製造方法であって、
前記線材の送出しは、前記コイルばねが前記設定された巻き数となった後から前記回転体が前記所定の回転位置になるまで相対的に低速で行われる、
コイルばねの製造方法。

【請求項10】

請求項８又は９記載のコイルばねの製造方法であって、
前記回転体に設けられた挿入部を前記設定された巻き数の前記コイルばねの内周に挿入する、
コイルばねの製造方法。

【請求項11】

請求項１０記載のコイルばねの製造方法であって、
前記回転体は、前記挿入部の前記挿入が可能な進出位置と前記挿入が不能な後退位置とに移動可能であり、
前記回転体が前記所定の回転位置になるまで前記回転体を前記進出位置に配置して前記挿入部を前記コイルばねの内周に挿入しておき、
その後、前記回転体を前記後退位置に移動させて前記挿入部を前記コイルばねの内周から抜き出し、
前記回転体が前記後退位置にあるときに座巻部を形成するための前記線材の送出しを行う、
コイルばねの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、巻き数を制御可能なコイルばねの製造装置、巻き数制御装置、及びコイルばねの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のコイルばねの製造装置としては、例えば、特許文献１のように、成形中のコイルばねの先端との距離を測定する間隔検出器を備えたコイルばね製造機がある。

【0003】

このコイルばね製造機は、間隔検出をコイルばねの軸方向に理論上のコイルばねの先端の軸方向の移動速度で移動させ、このときのコイルばねの先端と間隔検出器との間を一定距離に保つようにピッチを調整する。

【0004】

これにより、製造されたコイルばねの自由長を所定長さに設定することができる。

【0005】

しかし、かかるコイルばね製造機は、コイルばねの巻き数を制御しておらず、製造されたコイルばねの巻き数にばらつきが生じていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特公平３－２５２４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

解決しようとする問題点は、コイルばねの巻き数にばらつきが生じていた点である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、線材を送り出してコイル状に成形し、設定された巻き数のコイルばねとするコイリングマシンと、前記コイルばねの軸周りに回転自在に支持された回転体と、前記回転体に設けられ前記設定された巻き数の前記コイルばねの始端を前記回転体の回転方向で係合させて前記始端と共に前記回転体を前記軸周りに回転可能とする係合片と、前記回転体の回転位置を検出する回転位置検出部と、を備え、前記コイリングマシンは、前記回転位置検出部での検出に基づき前記回転体が前記回転方向での初期位置に対する所定の回転位置になったときに前記線材の送出しを停止する、コイルばねの製造装置を特徴とする。

【0009】

また、本発明は、線材を送り出してコイル状に成形し、設定された巻き数のコイルばねとするコイリングマシンに対し前記コイルばねの巻き数を制御する巻き数制御装置であって、前記コイルばねの軸周りに回転自在に支持された回転体と、前記回転体に設けられ前記設定された巻き数の前記コイルばねの始端を前記回転体の回転方向で係合させて前記始端と共に前記回転体を前記軸周りに回転可能とする係合片と、前記回転体の回転位置を検出する回転位置検出部と、を備え、前記回転位置検出部は、該回転位置検出部での検出に基づき前記回転体が前記回転方向での初期位置に対する所定の回転位置になったときに前記コイリングマシンの前記線材の送出しを停止可能とする、巻き数制御装置を特徴とする。

【0010】

また、本発明は、線材を送り出してコイル状に成形し、設定された巻き数のコイルばねとするコイルばねの製造方法であって、前記線材の送出しにより、前記設定された巻き数となった前記コイルばねの始端を回転体に回転方向での初期位置で係合させ、前記線材の送出しにより、前記コイルばねの始端と共に前記回転体を前記コイルばねの軸周りに回転させ、前記回転体が前記初期位置に対する所定の回転位置になったときに前記線材の送出しを停止する、コイルばねの製造方法を特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明は、製造されたコイルばねの巻き数のばらつきを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】コイルばねの製造装置を一部断面にして示す概略側面図である（実施例）。

【図2】（Ａ）及び（Ｂ）は設定された巻き数のコイルばねと回転体との関係を拡大して示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である（実施例）。

【図3】図１のコイルばね製造装置によって製造されるコイルばねの一例を示す側面図である（実施例）。

【図4】（Ａ）～（Ｃ）は、回転体の進出位置及び後退位置とコイルばねとの関係を示す概略側面図である（実施例）。

【図5】（Ａ）～（Ｃ）は、コイルばねの製造時におけるコイルばねと回転体との関係を示す正面図である（実施例）。

【発明を実施するための形態】

【0013】

コイルばねの巻き数のばらつきを抑制するという目的を、設定された巻き数となったコイルばねの始端で回転体を回転させ、回転体が所定の回転位置となったときに線材の送出しを停止することによって実現した。

【0014】

本発明のコイルばねＳの製造装置１は、図１～図４のように、コイリングマシン３と、回転体７と、係合片３１と、回転位置検出部９とを備える。コイリングマシン３は、線材Ｗを送り出してコイル状に成形し、設定された巻き数のコイルばねＳとする。回転体７は、コイルばねＳの軸周りに回転自在に支持されている。係合片３１は、回転体７に設けられ、設定された巻き数のコイルばねＳの始端Ｂを回転体７の回転方向で係合させて始端Ｂと共に回転体７を軸周りに回転可能とする。回転位置検出部９は、回転体７の回転方向での初期位置に対する回転位置を検出する。

【0015】

コイリングマシン３は、回転位置検出部９での検出に基づき、回転体７が初期位置に対する所定の回転位置になったときに線材Ｗの送出しを停止する。

【0016】

コイリングマシン３は、コイルばねＳが設定された巻き数となった後から回転体７が所定の回転位置になるまで相対的に低速で線材を送出してもよい。

【0017】

また、製造装置１は、回転体７に設けられ、設定された巻き数のコイルばねＳの内周に挿入される挿入部３３を備えてもよい。

【0018】

また、製造装置１は、回転体移動部１１を備えてもよい。回転体移動部１１は、回転体７を挿入部３３の挿入が可能な進出位置と挿入が不能な後退位置とに移動させる。そして、回転体移動部１１は、回転位置検出部９での検出に応じ、回転体７が所定の回転位置になるまで回転体７を進出位置に配置して挿入部３３をコイルばねＳの内周に挿入しておき、その後、回転体７を後退位置に移動させて挿入部３３をコイルばねＳの内周から抜き出す。コイリングマシン３は、回転体７が後退位置にあるときに、座巻部Ｅ２を形成するための線材Ｗの送出しを行う。

【0019】

また、本発明の巻き数制御装置５は、コイルばねＳの製造装置１に適用されてコイルばねＳの巻き数を制御する巻き数制御装置５であって、回転体７と、係合片３１と、回転位置検出部９とを備える。回転体７と、係合片３１と、回転位置検出部９は、上記のとおりである。

【0020】

巻き数制御装置５は、上記製造装置１と同様、挿入部３３を備えてもよい。

【0021】

また、巻き数制御装置５は、上記製造装置１と同様、回転体移動部１１を備えてもよい。

【0022】

本発明のコイルばねＳの製造方法は、線材Ｗを送り出しコイル状に成形して設定された巻き数のコイルばねＳとするコイルばねの製造方法であって、線材Ｗの送出しにより、設定された巻き数となったコイルばねＳの始端Ｂを回転体７に回転方向で係合させ、線材Ｗの送出しにより、コイルばねＳの始端Ｂと共に回転体７をコイルばねＳの軸周りに回転させ、回転体７が初期位置に対する所定の回転位置になったときに線材Ｗの送出しを停止する。

【0023】

線材の送出しは、上記製造装置１と同様、コイルばねＳが設定された巻き数となった後から回転体７が所定の回転位置になるまで相対的に低速で行ってもよい。

【0024】

また、コイルばねＳの製造方法では、上記製造装置１と同様、係合片３１にコイルばねＳの始端Ｂが係合するときに、回転体７に設けられた挿入部３３をコイルばねＳの内周に挿入してもよい。

【0025】

回転体７は、上記製造装置１と同様、挿入部３３の挿入が可能な進出位置と挿入が不能な後退位置とに移動可能としてもよい。そして、上記同様、挿入部３３をコイルばねＳの内周から抜き出した回転体７の後退位置のときに、座巻部Ｅ２を形成するための線材Ｗの送出しを行う。

【実施例】

【0026】

［コイルばねの製造装置］
図１は、本発明の一実施例に係るコイルばねの製造装置を一部断面にして示す概略側面図である。図２（Ａ）及び（Ｂ）は、設定された巻き数のコイルばねと回転体との関係を拡大して示し、図２（Ａ）は側面図、図２（Ｂ）は正面図である。図３は、図１のコイルばね製造装置によって製造されるコイルばねの一例を示す側面図である。

【0027】

本実施例のコイルばねＳの製造装置１は、コイリングマシン３と、巻き数制御装置５とを備えている。

【0028】

コイリングマシン３は、線材Ｗを送り出してコイル状に成形し、設定された巻き数のコイルばねＳとするものである。なお、図において、コイリングマシン３は、概念的にのみ示す。

【0029】

コイルばねＳは、圧縮ばねとして構成され、本体部ＢＯと、本体部ＢＯの両端に設けられた座巻部Ｅ１，Ｅ２とを有する。

【0030】

本体部ＢＯは、隣接する巻部Ｃ間に所定のピッチを有する。座巻部Ｅ１，Ｅ２は、コイルばねＳの始端Ｂ及び終端Ｔに向けて漸次ピッチが減少し、始端Ｂ及び終端Ｔにおいてピッチがほぼゼロになっている。

【0031】

本実施例において、コイルばねＳは、巻き数（コイル数）が３０巻～６０巻程度であり（図３では巻き数を少なく示している。）、線径が２．０ｍｍ～５．０ｍｍ、外径が１０ｍｍ～４０ｍｍ、自由長が１５０ｍｍ～２００ｍｍ程度である。ただし、コイルばねＳの詳細はこれに限られるものではなく、また、コイルばねＳはピッチを有さない引張ばねとすることも可能である。

【0032】

コイリングマシン３は、周知のもので構成することが可能であるが、コイルばねＳの巻き数を設定された巻き数とする機能を有するものとする。ただし、コイリングマシン３では、複数のコイルばねＳ間で巻き数の厳密な再現性まではなく、コイルばねＳ間で巻き数がばらつく結果となる。これは、線材Ｗの硬度、線径、断面形状、材質等の影響による。本実施例では、巻き数制御装置５により、かかる巻き数のばらつきを抑制するようになっている。なお、ばらつきを抑制する前の設定された巻き数のコイルばねＳを、以下「調整前ばねＳ」と称する。また、コイルばねＳは、調整前ばねＳを区別する必要がない場合、単にコイルばねＳと称する。

【0033】

このコイリングマシン３は、各調整前ばねＳの成形開始時に後述する回転体移動部１１に進出移動信号を出力する。調整前ばねＳを成形した際に、コイリングマシン３は、後述する回転位置検出部９に補助送り開始信号を出力し、相対的に低速で線材Ｗを送り出す。この低速での線材Ｗの送出しは、以下「補助送り」と称する。なお、調整前ばねＳを成形した後は、線材Ｗの送出しを相対的な低速としなくてもよい。

【0034】

また、コイリングマシン３は、回転位置検出部９からの補助送り終了信号を受信して線材Ｗの送出しを停止する。この停止時に、コイリングマシン３は、後述する回転体移動部１１に後退移動信号を出力すると共に座巻部Ｅ２を形成するための線材Ｗの送出しを行う。なお、コイリングマシン３の制御や信号の送受信は、図示しないコンピューターからなる制御部によって行えばよい。

【0035】

コイリングマシン３は、成形途中及び成形後の調整前ばねＳを下方から押さえる押さえ部６を備えている。押さえ部６は、ピッチのある調整前ばねＳの先端が成形中及び成形後に揺動することを抑制する。ただし、調整前ばねＳの先端の揺動は、完全に抑制することはできない。

【0036】

［巻き数制御装置］
巻き数制御装置５は、コイリングマシン３に対しコイルばねＳの巻き数を制御するものであり、回転体７と、回転位置検出部９と、回転体移動部１１とを備える。

【0037】

回転体７は、ダンパー１５と、接触子１７とで構成されている。ただし、回転体７は、ダンパー１５を備えない構成としてもよい。この場合、接触子１７を後述する回転位置検出部９のサーボモーター３５の回転軸部３５ａに取り付ければよい。

【0038】

ダンパー１５は、コイルばねＳに対して軸方向で対向して配置されている。このダンパー１５は、シリンダー１９のコイルばねＳに指向した一側でロッド２１が軸方向に伸縮するように構成されている。なお、軸方向とは、コイルばねＳの軸線に沿った方向をいう。

【0039】

シリンダー１９は、ベース２３に対してベアリング２５によって支持され、ダンパー１５は、全体として軸周りに回転自在となっている。ダンパー１５の回転軸は、コイルばねＳの軸線と一致している。これにより、回転体７は、コイルばねＳの軸線周りに回転自在に支持される。

【0040】

ロッド２１とシリンダー１９との間は、スプライン２７によって係合し、相対回転が規制されている。ロッド２１は、シリンダー１９内のダンパーばね２９によりコイルばねＳに向けて軸方向で付勢されている。ダンパーばね２９は、コイルばねＳよりもばね定数が小さく設定されている。

【0041】

接触子１７は、ロッド２１の先端に設けられ、ダンパー１５と共に軸周りに回転可能となっている。本実施例の接触子１７は、円盤状に形成されている。接触子１７の外径は、コイルばねＳの外径よりも大きく設定されている。

【0042】

接触子１７の軸方向での位置は、理論通り又は設計通りに設定された巻き数を有する調整前ばねＳの先端に表面１７ａが軸方向での押圧力を受けずに接触する位置となっている。ただし、接触子１７の位置は、これに限られるものではなく、軸方向に前後してもよい。

【0043】

この接触子１７には、係合片３１が設けられている。本実施例の係合片３１は、接触子１７の表面１７ａからコイルばねＳ側に突出した突起からなる。ただし、係合片３１は、回転体７の表面１７ａに設けられた凹部等としてもよい。

【0044】

この係合片３１は、調整前ばねＳの始端Ｂを回転体７の回転方向で係合させて、始端Ｂと共に回転体７を軸周りに回転可能とするものである。従って、係合片３１は、接触子１７の中心（ダンパー１５の回転軸）に対して調整前ばねＳの内外径に応じて偏心して配置されている。

【0045】

係合片３１の形状は、回転方向で調整前ばねＳの始端Ｂの一部又は全部を受ける受け面３１ａを有するものであればよい。この受け面３１ａは、調整前ばねＳの始端Ｂの線径よりも軸方向に大きく設定するのが好ましい。かかる構成により、調整前ばねＳが設計よりも軸方向で短い場合にも、係合片３１への調整前ばねＳの始端Ｂの係合を確実に行わせることができる。

【0046】

一方、調整前ばねＳが設計よりも軸方向で長い場合には、接触子１７がダンパーばね２９の付勢力に抗してシリンダー１９側に変位することにより、係合片３１への調整前ばねＳの始端Ｂの係合を確実に行わせることができる。

【0047】

挿入部３３は、回転体７に設けられ、設定された巻き数の調整前ばねＳの内周に挿入されるものである。本実施例の挿入部３３は、接触子１７の軸心部の表面１７ａからコイルばねＳ側に軸方向に沿って突出した柱状体からなる。この挿入部３３の先端には、テーパ面３３ａが形成されている。

【0048】

挿入部３３の軸方向の長さは、調整前ばねＳの内周に挿入された状態で、座巻部Ｅ１から本体部ＢＯの数巻きにまで至る程度に設定される。ただし、挿入部３３の軸方向の長さは、任意であり、座巻部Ｅ１の内周にのみ位置する程度であってもよい。

【0049】

また、挿入部３３の外周は、本実施例において断面円形である。挿入部３３の外径は、調整前ばねＳの内周への挿入及び抜出しが円滑に行える範囲であり、例えば、調整前ばねＳの内径よりも若干小さく設定される。なお、挿入部３３の外周は、断面矩形等とすることも可能である。

【0050】

回転位置検出部９は、回転体７の回転方向での初期位置に対する回転位置を検出するものである。本実施例の回転位置検出部９は、サーボモーター３５と、監視部としてのモーター制御部３７とを備えている。

【0051】

サーボモーター３５は、支持ブラケット３９を介してベース２３に支持されている。サーボモーター３５の回転軸部３５ａは、回転体７のシリンダー１９に向けて軸方向に伸び、カップリング４１を介してシリンダー１９の軸部１９ａに結合されている。シリンダー１９の軸部１９ａは、シリンダー１９の他側の軸心部から軸方向に沿って突設されている。

【0052】

従って、サーボモーター３５は、稼働により回転体７を回転させることが可能となっていると共に、非稼働時に回転体７の回転に対して負荷トルクを与えるようになっている。

【0053】

サーボモーター３５は、エンコーダー３５ｂを備え、回転軸部３５ａの回転位置を検出可能とする。すなわち、非稼働状態のサーボモーター３５は、回転体７の回転に応じて回転軸部３５ａが回転させられ、エンコーダー３５ｂが回転軸部３５ａの回転位置として回転体７の回転位置を検出する。これにより、本実施例では、回転体７が初期位置に対する所定の回転位置になったことを検出可能とする。

【0054】

回転体７の初期位置は、例えば係合片３１が回転体７の表面１７ａ上で回転軸に対して真上に配置される位置であり、これを０度とする。回転体７の所定の回転位置は、例えば係合片３１が回転軸周りに初期位置から２７０度回転した位置である。なお、かかる初期位置及び所定の回転位置は、一例であり、コイルばねＳの仕様に応じて適宜変更可能である。

【0055】

モーター制御部３７は、図において概略的にのみ示すが、コンピューターからなる。このモーター制御部３７は、サーボモーター３５を制御すると共にエンコーダー３５ｂの検出信号に基づいて回転体７の回転位置を監視する。この監視は、コイリングマシン３から補助送り開始信号の入力を受けて行われる。

【0056】

また、モーター制御部３７は、回転体７の回転位置の監視を通じ、回転体７が所定の回転位置になったときに、コイリングマシン３に補助送り終了信号を送ると共にサーボモーター３５を稼働させて回転体７を初期位置に戻す。

【0057】

回転体移動部１１は、回転体７を調整前ばねＳの内周に挿入部３３の挿入が可能な進出位置と挿入が不能な後退位置とに移動させるものである。進出位置への移動は、コイリングマシン３からの進出移動信号の入力を受けて行い、後退位置への移動は、コイリングマシン３からの後退移動信号の入力を受けて行う。

【0058】

回転体７を進出位置へ移動した後は、後退移動信号の入力を受け付けるまで維持される。従って、回転体移動部１１は、回転体７が所定の回転位置になるまで回転体７を進出位置に配置して挿入部３３を調整前ばねＳの内周に挿入し、その後、回転体７を後退位置に移動させて挿入部３３をコイルばねＳの内周から抜き出す構成となっている。

【0059】

本実施例の回転体移動部１１は、固定プレート４３と可動プレート４５との間にシリンダー装置４７を設けて構成されている。固定プレート４３は、巻き数制御装置５の接地面Ｆ上に固定されている。この固定プレート４３には、可動プレート４５が軸方向で移動自在にリニアガイド等により支持されている。可動プレート４５には、回転体７及び回転位置検出部９を支持するベース２３が取り付けられている。

【0060】

シリンダー装置４７は、図において概略的にのみ示すが、図示しないシリンダー、ピストンロッドを有している。これらシリンダー又はピストンロッドの一方を固定プレート４３に取り付け、同他方を可動プレート４５に取り付ける。従って、シリンダー装置４７は、伸縮によって固定プレート４３に対して可動プレート４５を移動させ、結果として回転体７を進出位置と後退位置とに移動させる。

【0061】

［コイルばねの製造方法］
図４（Ａ）～（Ｃ）は、回転体７の進出位置及び後退位置とコイルばねＳとの関係を示す概略側面図、図５（Ａ）～（Ｃ）は、コイルばねＳの製造時におけるコイルばねＳと回転体７との関係を示す正面図である。

【0062】

コイルばねＳの製造方法では、まず、コイリングマシン３により線材Ｗを送り出してコイル状に成形し、設定された巻き数の調整前ばねＳとする。この成形開始時には、コイリングマシン３が回転体移動部１１に進出移動信号を出力する。これを受けて、回転体移動部１１は、図４（Ａ）のように、回転体７を進出位置に移動させる。

【0063】

なお、進出移動信号は、調整前ばねＳの成形途中又は成形完了後に出力してもよい。成形完了後に出力する場合は、回転体７の進出位置に移動させるために、線材Ｗの送り出しを停止してもよい。いずれにしても、回転体７の進出位置への移動は補助送りの前に行う。

【0064】

成形された調整前ばねＳは、図２及び図４（Ｂ）のように、先端が回転体７の接触子１７、特に係合片３１に軸方向で接触するか僅かな隙間をもって対向し、内周に挿入部３３が挿入される。これにより、調整前ばねＳの先端は、接触子１７に対して位置決めされる。なお、本実施例の調整前ばねＳは、挿入部３３を内周に挿入しないと先端が軸方向に対して揺動し、その後の回転体７の係合片３１に始端Ｂを当接させることが困難になる。

【0065】

調整前ばねＳの先端が回転体７の係合片３１に軸方向で接触する際は、調整前ばねＳが設計よりも軸方向に長い場合、接触子１７をダンパーばね２９の付勢力に抗して軸方向に変位させる。このとき、ダンパーばね２９のばね定数が調整前ばねＳのばね定数よりも小さいため、調整前ばねＳの変位を抑制しつつ、確実に接触させることができる。

【0066】

また、回転体７の接触子１７は、調整前ばねＳの先端が接触しても、回転位置検出部９の非稼働状態のサーボモーター３５の負荷トルクによって不用意に回転することが抑制される。

【0067】

次いで、調整前ばねＳの始端Ｂを、図５（Ａ）のように、線材Ｗの送出しにより回転体７の係合片３１に回転方向で係合させる。すなわち、調整前ばねＳが設定された巻き数となった時点で、コイリングマシン３が回転位置検出部９に補助送り開始信号を出力すると共に線材Ｗの補助送りを開始する。

【0068】

回転位置検出部９のモーター制御部３７は、補助送り開始信号に応じて回転体７の回転位置を監視し、コイリングマシン３は、補助送りにより、調整前ばねＳの始端Ｂを回転させると共に軸方向へ前進させて初期位置の回転体７の係合片３１に回転方向で確実に係合させることができる。この係合片３１への調整前ばねＳの始端Ｂの係合は、成形中の調整前ばねＳが設定された巻き数となった時又は後に行われる。なお、補助送りの開始前には、回転体７の進出位置への移動開始時期に拘わらず、一旦線材Ｗの送出しを停止させてもよい。

【0069】

次いで、線材Ｗのさらなる補助送りにより、図５（Ｂ）及び（Ｃ）のように、調整前ばねＳの始端Ｂと共に回転体７を調整前ばねＳの軸周りに回転させる。この回転によって回転体７が初期位置に対する所定の回転位置に位置すると、モーター制御部３７は、補助送り終了信号をコイリングマシン３に送信する。これを受けて、コイリングマシン３は線材Ｗの送出しを停止する。

【0070】

また、コイリングマシン３は、補助送り終了信号の入力を受けると、回転体移動部１１に後退移動信号を出力する。これを受けて、回転体移動部１１は、図４（Ｃ）のように、回転体７を後退位置に移動させて、コイルばねＳの内周から挿入部３３を抜き出す。次いで、コイリングマシン３は、線材Ｗの送出しを行って座巻部Ｅ２を形成する。なお、座巻部Ｅ２は、一巻き～数巻き程度であるため、巻き数にズレは生じ難い。

【0071】

座巻部Ｅ２が形成された後は、コイリングマシン３が初期化信号をモーター制御部３７に出力する。これを受けて、モーター制御部３７は、サーボモーター３５を稼働して回転体７を初期位置に戻す。また、コイルばねＳは、図示しない切断機によって終端Ｔが切断され、単体として切り離される。

【0072】

［実施例１の効果］
以上説明したように、本実施例の製造装置１は、線材Ｗを送り出してコイル状に成形し、設定された巻き数のコイルばねＳとするコイリングマシン３と、コイルばねＳの軸周りに回転自在に支持された回転体７と、回転体７に設けられ、設定された巻き数となった調整前ばねＳの始端Ｂを回転体７の回転方向で係合させて始端Ｂと共に回転体７を軸周りに回転可能とする係合片３１と、回転体７の回転位置を検出する回転位置検出部９とを備える。

【0073】

コイリングマシン３は、回転位置検出部９での検出に基づき、回転体７が初期位置に対する所定の回転位置になったときに線材Ｗの送出しを停止する。

【0074】

従って、本実施例では、複数の製造されたコイルばねＳ間において始端Ｂの位置を含めた巻き数を揃えることができ、製造されたコイルばねＳの巻き数のばらつきを抑制することができる。

【0075】

コイリングマシン３は、調整前ばねＳが設定された巻き数となった後から回転体７が所定の回転位置になるまで相対的に低速で線材Ｗを送り出す。

【0076】

従って、本実施例では、調整前ばねＳの始端Ｂを確実に係合片３１に係合させて回転体７を回転させることができ、より高精度でコイルばねＳの巻き数のばらつきを抑制することができる。

【0077】

しかも、線材Ｗを低速とすることで、調整前ばねＳの始端Ｂが受け面３１ａに接触する際の衝撃を低減させ、始端Ｂと受け面３１ａを安定して確実に接触させた状態で始端Ｂ及び回転体７を回転させることができ、より高精度でコイルばねＳの巻き数のばらつきを抑制することができる。

【0078】

また、本実施例の製造装置１は、回転体７に設けられ、調整前ばねＳの内周に挿入される挿入部３３を備えた。

【0079】

このため、調整前ばねＳがピッチを設定された圧縮ばねとして成形される場合でも、調整前ばねＳの先端を挿入部３３によって確実に捕捉して回転体７に位置決め、調整前ばねＳの始端Ｂを確実に係合片３１に係合させることができる。

【0080】

また、本実施例の製造装置１は、回転体７を挿入部３３の挿入が可能な進出位置と挿入が不能な後退位置とに移動させる回転体移動部１１を備え、回転体移動部１１は、回転位置検出部９での検出に基づき、回転体７が所定の回転位置になるまで回転体７を進出位置に配置して挿入部３３を調整前ばねＳの内周に挿入しておき、その後、回転体７を後退位置に移動させて挿入部３３をコイルばねＳの内周から抜き出し、コイリングマシン３は、回転体７が後退位置にあるときに座巻部Ｅ２を形成するための線材Ｗの送出しを行う。

【0081】

従って、ピッチのあるコイルばねＳを製造する場合は、本体部ＢＯを成形するときと座巻部Ｅ２を成形するときとで姿勢が変化するが、本実施例では、挿入部３３をコイルばねＳの内周から抜き出した後で座巻部Ｅ２を形成することにより、かかる姿勢の変化に対応しつつ確実に座巻部Ｅ２を成形することができる。

【0082】

本実施例の巻き数制御装置５は、コイリングマシン３に対しコイルばねＳの巻き数を制御することにより、上記製造装置１と同様の作用効果を奏することができる。

【0083】

また、本実施例のコイルばねＳの製造方法でも、上記製造装置１と同様の作用効果を奏することができる。

【符号の説明】

【0084】

１ 製造装置
３ コイリングマシン
５ 巻き数制御装置
７ 回転体
９ 回転位置検出部
１１ 回転体移動部
１７ 接触子
１７ａ 表面
３１ 係合片
３３ 挿入部
Ｓ コイルばね
ＢＯ 本体部
Ｅ１，Ｅ２ 座巻部
Ｂ 始端

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】