JP3842239B2 - 内曲げフックを有するコイルばねの成形方法およびその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クイルから送り出された線材をコイリングピンに衝合させて巻回したコイルの両端をコイル内径側かつコイル両端面よりも内側に折り曲げる内曲げフックを有するコイルばねの成形方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術としては、ヒンジ付ばねの成形方法として例えば特許文献１において、その第３図（図示しない）のヒンジ付ばね（捩じりコイルばね）は、同第１図（図示しない），第２図（図示しない）に示す捩じりコイルばね製造機により以下の手順で成形される。同第４図（図示しない）において、成形工具（第１工具）Ｔ１に線材を衝合させてコイルの一部Ｗを形成し、その成形端を位置決め兼折り曲げ工具（第２工具）Ｔ２に当接させて位置決めし、線材送りを停止させる（同第４図イ〜ロ）。
【０００３】
その後、位置決め兼折り曲げ工具Ｔ２によって成形端部をコイル軸方向斜め内方に折り曲げて第１ヒンジＷｆを形成し（同第４図ハ）、位置決め兼折り曲げ工具Ｔ２を後退させる。引き続いて、成形工具Ｔ１により残りのコイル部Ｗを形成し、前記第１ヒンジＷｆの位置が所定角度位置になるように線材送りを停止させ、切断兼折り曲げ工具（第３工具）Ｔ５によって線材を切断するとともに、コイル軸方向斜め内方に折り曲げて第２ヒンジＷｓを形成し（同第４図ニ）、同第４図ホに示すヒンジ付ばねを成形するものである。
【０００４】
【特許文献１】
特公平３−５６８１５号公報（第３頁、第１−４図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この特許文献１のヒンジ付ばねの成形方法を実施する捩じりコイルばね製造機は、第１ヒンジＷｆを形成する際にコイルＷを芯金５に押し付けて挟持する押え工具Ｔ３が、位置決め兼折り曲げ工具Ｔ２など他の工具と放射状に配設されているとともに、コイルＷのコイル軸線が水平であるため、位置決め兼折り曲げ工具Ｔ２を同第２図のように、コイル軸線方向斜め内方に傾斜度θ１で進退移動させなければならない。
【０００６】
同様に、第２ヒンジＷｓを形成する際にコイルＷを芯金５に押し付けて挟持する押え工具Ｔ６が、切断兼折り曲げ工具Ｔ５など他の工具と放射状に配設されているとともに、コイルＷのコイル軸線が水平であるため、切断兼折り曲げ工具Ｔ５を同第２図のように、コイル軸線方向斜め内方に傾斜度θ２で進退移動させなければならない。したがって、このような理由から、上記従来技術は構造が複雑であるとともに、各々の位置調整が煩雑であるという問題があった。
【０００７】
このように、位置決め兼折り曲げ工具Ｔ２と押え工具Ｔ３とは独立した取付台や移動台が、また同様に、切断兼折り曲げ工具Ｔ５と押え工具Ｔ６も独立した取付台や移動台が各々必要であるが、これら４セットの取付台や移動台は、取り付けベース上構造的に捩じりコイルばね製造機にしか組み込むことができなかった。この捩じりコイルばね製造機は、線材が、同第１図に示す取付面１の後方側（図示右側）から前方側へ送り出されるので、図示されていない送りローラから前方に送り出される線材がクイル２の出口部に到達するまでの距離が長い。
【０００８】
このために、送りローラとクイル２の出口部との間の線材は、線材を成形工具Ｔ１に衝合させる加圧力により、図示しない線材案内の中心穴内や、クイル２の繰出し穴２ａ内で座屈しやすい欠点があるので、高速度加工ができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、コイルばねの両端フックをコイル内径側かつ両端面よりも内側に折り曲げて加工する際に、コイルばねを押し付けて挟持する上下の各押え工具が上下の各折り曲げ工具とともに放射状に配設されているので構造が複雑であるという問題、送りローラからクイルの出口部までの距離が長く線材が座屈しやすいので高速度加工ができないという問題を解決しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１に係る発明は、クイルから送り出される線材をコイリングピンに衝合させて巻回したコイルの両端をコイル内径側かつコイル両端面よりも内側に折り曲げて内曲げフックを有するコイルばねを成形する方法であって、少なくとも１個の前記コイリングピンを前記クイルの線材穴軸線と直交するコイル形成前方側へ前記クイルの線材穴軸線に対して設定量だけ予め偏心させておき、送り出された線材を前記コイリングピンに衝合させ形成する設定巻回数のコイルばねを前記クイルの線材穴軸線と前記コイリングピンの偏心衝合点とを含む面と鉛直面とでほぼなすコイル成形面の角度の前傾姿勢で形成しその始端部が前記コイルに包含される位置に固着された曲げダイの下端折り曲げ部により第１フックを形成可能な位置で線材の送り出しを停止させ、下押え工具を上方へ前進させて前記コイルばねを前記曲げダイの曲面に押え付けるとともに始端曲げ工具を同時に鉛直上方へ前進させて前記コイルばねの始端部を前記曲げダイの下端折り曲げ部に続く鉛直面に沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げた後に前記下押え工具と始端曲げ工具を退避させ、次いでクイルから線材を送り出して引き続きコイルばねの残り巻回部を形成し前記コイルばねの終端部が前記曲げダイの上端折り曲げ部により第２フックを形成可能な位置で線材の送り出しを停止させ、上押え工具を下方へ前進させて前記コイルばねを前記曲げダイの曲面に押え付けるとともに切断曲げ工具を同時に鉛直下方へ前進させて前記コイルに包含される位置に固着された芯金と協働で前記コイルばねの終端を切断かつその終端部を前記曲げダイの上端折り曲げ部に続く鉛直面に沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げた後に前記上押え工具と切断曲げ工具を退避させてコイルばねを成形するようにしたものである。
【００１１】
この請求項１の発明によれば、クイルから送り出される線材を偏心衝合位置のコイリングピンに衝合させて、設定巻回数のコイルばねを鉛直面に対して前傾姿勢で形成するようにしたので、始端曲げ工具を工具取着面に対して傾斜させることなく平行な鉛直上方へ前進させることで、コイルばねの始端部をコイル内径側かつコイル端面よりも内側に折り曲げ第１フックを形成することができる。また、切断曲げ工具も同様にして平行な鉛直下方へ前進させることで、コイルばねの終端部をコイル内径側かつコイル端面よりも内側に折り曲げ第２フックを形成することができる。
【００１２】
次いで、請求項２に係る発明は、前記コイルばねの終端部を前記切断曲げ工具により切断かつ折り曲げる際には、前記上押え工具とともに前記下押え工具を同時に前進させて前記コイルばねを前記曲げダイの曲面に押え付けるようにしたものである。
【００１３】
この請求項２の発明によれば、上押え工具と下押え工具とでコイルばねを曲げダイに押え付けるようにしたので、コイルばねの終端部が線材から切断され切り離された直後に第２フックを折り曲げ加工する際に、コイルばねを安定的に保持することができる。
【００１４】
次いで、請求項３に係る発明は、クイルから送り出される線材をコイリングピンに衝合させて巻回したコイルの両端をコイル内径側かつコイル両端面よりも内側に折り曲げて内曲げフックを有するコイルばねを成形する装置であって、機台前面の前板に取着され送出しローラに挟持されて送り出される線材を前方に案内するクイルと、前記前板に進退可能に設けられ前記クイルの線材穴軸線と直交するコイル形成前方側へ前記クイルの線材穴軸心に対して設定量だけ偏心させた位置で前記クイルから送り出される線材を衝合させることでコイルばねを前記クイルの線材穴軸線と前記コイリングピンの偏心衝合点とを含む面と鉛直面とでほぼなすコイル成形面の角度の前傾姿勢で巻回する少なくとも１個のコイリングピンと、前記前板に立設され前記コイルばねの内周上部と摺接可能な位置の上角に切刃が形成された芯金と、前記前板に設けられ前記コイルばねの前記コイリングピンと衝合する反対側の内周側部と摺接可能な曲面が形成され前記コイルばねの中心側には前記曲面と交差する鉛直面が形成され上下尖端部に折り曲げ部を備えかつ前記コイルばねの軸線と平行に設けられた曲げダイと、前記前板の下部で上下移動可能に設けられ前記コイルばねの始端部を前記曲げダイの下尖端部から鉛直面に沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げ可能な曲げ加工面が形成された始端曲げ工具と、この始端曲げ工具に摺動可能に設けられ始端曲げ工具の上昇により前記コイルばねの外周を始端曲げ工具による曲げ動作よりも先に押圧して前記曲げダイの曲面に押え付ける下押え工具と、前記前板の上部で上下移動可能に設けられ前記芯金の切刃と協働で線材を切断可能な切刃と切断された前記コイルばねの終端部を前記曲げダイの上尖端部から鉛直面に沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げ可能な曲げ加工面が形成された切断曲げ工具と、この切断曲げ工具に摺動可能に設けられ切断曲げ工具の下降により前記コイルばねの外周を切断曲げ工具による曲げ動作よりも先に押圧して前記曲げダイの曲面に押え付ける上押え工具とを備えたものである。
【００１５】
この請求項３の発明によれば、コイリング機構部は、機台前面の前板に取着されたクイルと、コイルばねを鉛直面に対して前傾姿勢で巻回するようにクイルの線材穴軸心に対してコイル形成前方側へ偏心させた少なくとも１個のコイリングピンとを圧縮コイルばね製造機の機台前面の前板に構成したので、送出しローラからクイルの出口部までの距離を短くでき線材が座屈し難く、高速度加工が容易にできる。
【００１６】
また、フック折り曲げ機構部は、従来の技術では各工具を放射状に設けた個別の移動軸線上で進退移動させる工具作動機構が４組必要であったが、コイルばねの始端部をコイル端面よりも内側に折り曲げ可能な始端曲げ工具にコイルばねを曲げダイの曲面に押え付ける下押え工具を摺動可能に設け、また、芯金の切刃と協働で線材を切断可能で、かつコイルばねの終端部をコイル端面よりも内側に折り曲げ可能な切断曲げ工具に、コイルばねを曲げダイの曲面に押え付ける上押え工具を摺動可能に設けて構成したので、下押え工具付の始端曲げ工具と、上押え工具付の切断曲げ工具との２組の工具作動機構で構成できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の内曲げフックを有するコイルばねの成形方法およびその装置に係る実施の形態について、図１〜図６を参照して以下のとおり説明する。
【００１８】
図１は内曲げフックを有するコイルばねを成形するコイリング機構部およびフック折り曲げ機構部の正面図、図２は図１の主要部の拡大図、図３は図１のＡ−Ａ矢視図、図４は図１のＢ−Ｂ矢視断面図、図５（ａ）から（ｄ）は巻回開始から第１フック成形までを示す工程図、図６（ｅ）から（ｇ）は第１フック成形後から巻回終了までを示す工程図、図６（ｈ）は巻回された内曲げフックを有するコイルばねの説明図である。
【００１９】
まず、内曲げフックを有するコイルばねの成形方法を実施する装置の形態について説明する。この装置は図１に示すように、線材Ｗを図示左から右方に案内するクイル２と、クイル２から送り出される線材Ｗをコイル状に巻回する２個のコイリングピンＴ１，Ｔ２と、巻回されたコイルばねを切断する芯金Ｄ１および切断曲げ工具Ｔ５とで構成するコイリング機構部を備えて、主に圧縮コイルばねの製造をする圧縮コイルばね製造機を基本にしたものである。
【００２０】
本願の装置は、この圧縮コイルばね製造機に、フックを折り曲げ成形する曲げダイＤ２と、この曲げダイＤ２と協働で第１フックを形成する始端曲げ工具Ｔ３と、その際コイルばねを押え付ける下押え工具Ｔ４と、曲げダイＤ２と協働で第２フックを形成する切断曲げ工具Ｔ５と、その際コイルばねを押え付ける上押え工具Ｔ６とで構成するフック折り曲げ機構部を備えたものである。
【００２１】
コイリング機構部のクイル２は、線材Ｗを挿通して図２の左側から右側へ案内可能な線材穴２ａが中心に穿孔されて、前板１の前面に水平姿勢で取着されている。このクイル２の図示左側には案内筒４が、線材Ｗをクイル２に案内可能な線材穴が中心に穿孔されて一直線上に取着されている。これらクイル２と案内筒４の間には一対の送出しローラ５，５が、線材Ｗを上下で挟持して図示しないモータにより回動されることで、線材Ｗをクイル２の前方（図示右側）に送り出し可能に軸承されている。
【００２２】
次いで、線材Ｗをコイル状に巻回する第１コイリングピンＴ１は、クイル２から送り出される直線状の線材Ｗを最初に衝合させて湾曲に形成する工具であって、図１に示す前板１に設けられた取付け台６上で進退移動可能に設けられている。その取付け台６には、巻回されるコイルばねＳのコイル中心の右下へ約４５度傾斜した案内面６ａ，６ａが形成されており、この案内面６ａ，６ａに沿って移動台７が、図示しない駆動手段により進退移動可能に設けられ、その前端部に第１コイリングピンＴ１は取着されている。
【００２３】
この第１コイリングピンＴ１の先端で線材と衝合する衝合点の位置は、図１に示すコイルの半径方向においては、巻回されるコイルばねＳのコイル中心の右下へ約４５度傾斜した移動軸線上で、かつ、図４に示すコイル形成方向（図示左右方向）においては、前板１に平行な鉛直面に対して所定角度前傾しクイル２の線材穴軸線を含む平面上で、クイル２の線材穴２ａの軸心に対して設定量だけコイル形成前方側（図示右側）へ偏心して位置決めされている。その設定量は、コイルばねＳの両端に形成する内曲げフックの図６（ｈ）に示すコイル端面に対する折り曲げ角度βに応じて決める。
【００２４】
また、第２コイリングピンＴ２は、第１コイリングピンＴ１により湾曲に予備成形された線材Ｗを最終的なコイル径に形成する工具であって、図１に示す前板１に設けられた取付け台８上で進退移動可能に設けられている。その取付け台８には、巻回されるコイルばねＳのコイル中心の右上へ約４５度傾斜した案内面８ａ，８ａが形成されており、この案内面８ａ，８ａに沿って移動台９が、図示しない駆動手段により進退移動可能に設けられ、その前端部に第２コイリングピンＴ２は取着されている。
【００２５】
この第２コイリングピンＴ２の先端で線材と衝合する衝合点の位置は、図１に示すコイルの半径方向においては、巻回されるコイルばねＳのコイル中心の右上へ約４５度傾斜した移動軸線上で、かつ、図４におけるクイル２の線材穴２ａの軸線と第１コイリングピンＴ１の衝合点とを含む面上で、第１コイリングピンＴ１の衝合点よりさらに設定量ｍだけコイル形成前方側（図示右側）へ偏心して位置決めされている。なお、第２コイリングピンＴ２の衝合点の位置は、線材穴２ａの軸線と第１コイリングピンＴ１の衝合点とを含む面上よりも僅かにずらして設定することもある。
【００２６】
そして、クイル２から送り出される線材Ｗを２個のコイリングピンＴ１，Ｔ２に衝合させることで、クイル２の線材穴軸線と、２個のコイリングピンＴ１，Ｔ２の各衝合点とを含む面内に湾曲させたコイル成形面を形成する。そのコイル成形面は、鉛直面に対してコイル形成前方側へ傾斜し、コイルばねＳは、その軸線がコイル成形面と直交する図４の右下方向への前傾姿勢で巻回される。なお、コイル径は、２個のコイリングピンＴ１，Ｔ２の衝合点がコイル中心に近付くに従い小径になり、遠ざかるに従い大径になる。
【００２７】
次いで、コイルばねＳを線材Ｗから切断する芯金Ｄ１は、巻回されるコイルばねＳに包含される位置で、図２に示すコイルばねＳの内周上部と摺接可能な位置の左上角に切刃Ｄ１ａが形成され、図４に示す前板１に立設されている。この芯金Ｄ１と協働でコイルばねＳを切断する切断曲げ工具Ｔ５は、図１に示す芯金Ｄ１上方の前板１上に設けられた取付け台１１上で上下方向へ進退移動可能に設けられている。
【００２８】
その取付け台１１には、鉛直な案内面１１ａ，１１ａが形成されおり、この案内面１１ａ，１１ａに沿って移動台１２が、図示しない駆動手段により進退移動可能に設けられ、その前端部に切断曲げ工具Ｔ５は取着されている。この切断曲げ工具Ｔ５には、図２に示す右下角に切刃Ｔ５ａが形成され、移動台１２とともに鉛直下方へ前進移動することで、芯金Ｄ１の切刃Ｄ１ａとの剪断作用でコイルばねＳを線材Ｗから切断する。
【００２９】
次に、フック折り曲げ機構部について説明する。フックを折り曲げ成形する曲げダイＤ２は、芯金Ｄ１の胴部外周に嵌入された工具台１３と一体的に設けられ、この工具台１３は、クイル２の上方で芯金Ｄ１の胴部に沿って前後位置調整可能に取着されている。そして、曲げダイＤ２は図３に示すように、その軸線が、巻回されるコイルばねＳの軸線と平行な前傾姿勢で、かつ、巻回されるコイルばねＳに包含される位置で工具台１３の側面に一体的に取着されている。
【００３０】
この曲げダイＤ２には図２に示す左側面に、コイルばねＳの内周左側部と摺接可能な曲面Ｄ２ａが形成され、また、コイルばねＳの中心側には曲面Ｄ２ａと交差し、かつ、コイルばねＳの軸線と平行する鉛直面Ｄ２ｂが形成され、曲面Ｄ２ａと鉛直面Ｄ２ｂとが交差する上下尖端部には折り曲げ部円弧面が形成されている。
【００３１】
次いで、この曲げダイＤ２と協働で第１フックを形成する始端曲げ工具Ｔ３は、図１に示す芯金Ｄ１下方の前板１上に設けられた取付け台１４上で上下方向へ進退移動可能に設けられている。その取付け台１４には、鉛直な案内面１４ａ，１４ａが形成されおり、この案内面１４ａ，１４ａに沿って移動台１５が、図示しない駆動手段により進退移動可能に設けられ、その前端部に始端曲げ工具Ｔ３は取着されている。
【００３２】
この始端曲げ工具Ｔ３には、コイルばねＳの始端部を曲げダイＤ２の下尖端部から鉛直面Ｄ２ｂに沿って、コイル端面よりも内側に折り曲げ可能な図２に示す鉛直方向の曲げ加工面Ｔ３ａが形成され、移動台１５とともに鉛直上方へ前進移動することで、コイルばねＳの始端部に図５（ｄ）に示す第１フックＳａを形成する。また、第１フックＳａを形成する際にコイルばねＳを押え付ける下押え工具Ｔ４は、図１に示す移動台１５上で始端曲げ工具Ｔ３と摺動可能に設けられている。
【００３３】
その移動台１５には支持台１６が一体的に取着され、この支持台１６に作動ピン１７が上下移動可能に挿通され、この作動ピン１７は下端の鍔１７ａにより上方への移動が規制されている。また、作動ピン１７には、始端曲げ工具Ｔ３上で摺動可能な摺動子１８が上端部に止着され、この摺動子１８と支持台１６との間には、摺動子１８を上方に付勢する圧縮コイルばね１９が介挿されている。摺動子１８の上面には、下押え工具Ｔ４が一体的に取着されており、その上面に、コイルばねＳを曲げダイＤ２の曲面Ｄ２ａとで押圧して挟持可能な図２に示す曲面Ｔ４ａが形成されている。
【００３４】
そして、移動台１５が上方へ前進移動すると、下押え工具Ｔ４が、支持台１６、作動ピン１７、摺動子１８とともに上昇して、圧縮コイルばね１９の付勢により摺動子１８を介してコイルばねＳを曲げダイＤ２の曲面Ｄ２ａに押圧する。さらに移動台１５が上方へ前進移動すると、下押え工具Ｔ４によりコイルばねＳを曲げダイＤ２に押圧した状態を維持しながら、始端曲げ工具Ｔ３のみが鉛直上方へ前進する。
【００３５】
その前進する始端曲げ工具Ｔ３の曲げ加工面Ｔ３ａにより、コイルばねＳの始端部を曲げダイＤ２の下尖端部から鉛直面Ｄ２ｂに沿って、コイル端面よりも内側に折り曲げ（図５（ｃ）参照）第１フックＳａを形成する。コイルばねＳは、図３のように前傾姿勢で巻回されているので、図５に示す始端曲げ工具Ｔ３の鉛直上方への前進により、始端部はコイル端面よりも内側に折り曲げられる。
【００３６】
次いで、曲げダイＤ２と協働で第２フックを形成する曲げ工具は、コイルばねＳを線材Ｗから切断する切断曲げ工具Ｔ５と共用であって、コイルばねＳの終端部を曲げダイＤ２の上尖端部から鉛直面Ｄ２ｂに沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げ可能な図２に示す曲げ加工面Ｔ５ｂが形成され、移動台１２とともに下方へ前進移動することで、コイルばねＳの終端部に図６（ｆ）に示す第２フックＳｂを形成する。また、第２フックＳｂを形成する際にコイルばねＳを押え付ける上押え工具Ｔ６は、図１に示す移動台１２上で切断曲げ工具Ｔ５と摺動可能に設けられている。
【００３７】
その移動台１２には支持台２１が一体的に取着され、この支持台２１に作動ピン２２が上下移動可能に挿通され、この作動ピン２２は上端の鍔２２ａにより下方への移動が規制されている。また、作動ピン２２には、切断曲げ工具Ｔ５上で摺動可能な摺動子２３が下端部に止着され、この摺動子２３と支持台２１との間には、摺動子２３を下方に付勢する圧縮コイルばね２４が介挿されている。摺動子２３の下面には、上押え工具Ｔ６が一体的に取着されており、その下面に、コイルばねＳを曲げダイＤ２の曲面Ｄ２ａとで押圧して挟持可能な図２に示す曲面Ｔ６ａが形成されている。
【００３８】
そして、移動台１２が下方へ前進移動すると、上押え工具Ｔ６が、支持台２１、作動ピン２２、摺動子２３とともに下降して、圧縮コイルばね２４の付勢により摺動子２３を介してコイルばねＳを曲げダイＤ２の曲面Ｄ２ａに押圧する。さらに移動台１２が下方へ前進移動すると、上押え工具Ｔ６によりコイルばねＳを曲げダイＤ２に押圧した状態を維持しながら、切断曲げ工具Ｔ５のみが鉛直下方へ前進する。
【００３９】
その前進する切断曲げ工具Ｔ５の切刃Ｔ５ａと芯金Ｄ１の切刃Ｄ１ａとでコイルばねＳを線材Ｗから切断し、かつ、切断曲げ工具Ｔ５の曲げ加工面Ｔ５ｂにより、コイルばねＳの終端部を曲げダイＤ２の上尖端部から鉛直面Ｄ２ｂに沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げ（図６（ｆ）参照）第２フックＳｂを形成する。コイルばねＳは、図３のように前傾姿勢で巻回されているので、図６に示す切断曲げ工具Ｔ５の鉛直下方への前進により、終端部はコイル端面よりも内側に折り曲げられる。
【００４０】
引き続いて、内曲げフックを有するコイルばねの成形方法に係る実施の形態について説明する。
【００４１】
図５（ａ）は前のばね加工が終わって、各曲げ工具が待機位置に後退している状態を示す。この状態から、クイル２より線材Ｗを送り出し２個のコイリングピンＴ１，Ｔ２に衝合させることで、図５（ｂ）に示すように、設定巻回数のコイルばねＳを巻回し、かつ、曲げダイＤ２の下側折り曲げ部によりコイルばねＳの始端部に第１フックＳａを形成可能な位置で線材Ｗの送り出しを停止させる。
【００４２】
次に、図１の移動台１５により始端曲げ工具Ｔ３とともに下押え工具Ｔ４を鉛直上方へ前進移動させて、図５（ｃ）に示すように、摺動子１８を介して圧縮コイルばね１９で付勢されている下押え工具Ｔ４を、コイルばねＳに当接させて曲げダイＤ２に押圧する。この状態を維持しながら、さらに移動台１５の前進により始端曲げ工具Ｔ３を上方へ前進移動させる。
【００４３】
その前進する始端曲げ工具Ｔ３の曲げ加工面Ｔ３ａにより、コイルばねＳの始端部を曲げダイＤ２の下尖端部から鉛直面Ｄ２ｂに沿って、コイル端面よりも内側に折り曲げ第１フックＳａを形成する。このようにして第１フックＳａを形成した後、図１の移動台１５を下方へ後退させて、図５（ｄ）に示すように、始端曲げ工具Ｔ３と下押え工具Ｔ４とを下端の待機位置に後退させる。
【００４４】
次に、クイル２からさらに線材Ｗを送り出し２個のコイリングピンＴ１，Ｔ２に衝合させることで、図６（ｅ）に示すように、コイルばねＳの残り巻回部を形成し、かつ、曲げダイＤ２の上側折り曲げ部によりコイルばねＳの終端部に第２フックＳｂを形成可能な位置で線材Ｗの送り出しを停止させる。
【００４５】
次に、図１の移動台１２の前進により切断曲げ工具Ｔ５とともに上押え工具Ｔ６を鉛直下方へ前進移動させて、図６（ｆ）に示すように、摺動子２３を介して圧縮コイルばね２４で付勢されている上押え工具Ｔ６を、コイルばねＳに当接させて曲げダイＤ２に押圧する。この状態を維持しながら、さらに移動台１２により切断曲げ工具Ｔ５を下方へ前進移動させる。
【００４６】
なお、第２フックＳｂを折り曲げ加工する際には、コイルばねＳは線材Ｗから切断され切り離されているので、コイルばねＳの形状によっては、上押え工具Ｔ６のみによりコイルばねＳを曲げダイＤ２に押圧するだけでは不安定な場合がある。このような場合には、始端曲げ工具Ｔ３がコイルばねＳに当接しない位置で、下押え工具Ｔ４によりコイルばねＳを曲げダイＤ２に押圧可能な位置まで移動台１５を移動台１２と略同一時期に前進させて、上押え工具Ｔ６と下押え工具Ｔ４とによりコイルばねＳを曲げダイＤ２に押圧することが好ましい。
【００４７】
その下方へ前進する切断曲げ工具Ｔ５の切刃Ｔ５ａと芯金Ｄ１の切刃Ｄ１ａとでコイルばねＳを線材Ｗから切断し、かつ、切断曲げ工具Ｔ５の曲げ加工面Ｔ５ｂにより、切断曲げ工具Ｔ５の終端部を曲げダイＤ２の上尖端部から鉛直面Ｄ２ｂに沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げ第２フックＳｂを形成する。
【００４８】
このようにして第２フックＳｂを形成した後、図１の移動台１２を上方へ後退させて、図６（ｇ）に示すように、切断曲げ工具Ｔ５と上押え工具Ｔ６とを上端の待機位置に後退させる。これで、コイルばねＳを加工する１サイクルは終了し、図６（ｈ）に示すような、両端をコイル内径側かつコイル両端面よりも内側に折り曲げた内曲げフックＳａ，Ｓｂを有するコイルばねＳが製造される。
【００４９】
なお、本発明に係る内曲げフックを有するコイルばねの成形方法およびその装置は、上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてさまざまな形態に構成することができる。例えば本例では、２個のコイリングピンに線材を衝合させてコイル成形する例で説明したが、コイルばねのＤ／ｄなどによっては、本例の第２コイリングピンに相当する１個でもコイリング加工することができる。
【００５０】
また、本例ではコイルの両端ともに内曲げフックを有するコイルばねの成形方法およびその装置を説明したが、一方端のみに内曲げフックを有し他端は異なるフック、例えば直線の足状のフックを有するコイルばね等を形成する成形方法およびその装置であってもよい。さらに、本例では右巻のコイルばねの成形方法およびその装置を説明したが、左巻のコイルばねであってもよい。このとき芯金Ｄ１、コイリングピンＴ１，Ｔ２、および送出しローラ５，５等は上記実施例とは左右対称な配置になる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は、上述したように構成したので、以下に記載するような効果を奏する。
【００５２】
請求項１に係る発明の内曲げフックを有するコイルばねの成形方法は、クイルから送り出される線材を偏心衝合位置のコイリングピンに衝合させて、設定巻回数のコイルばねを鉛直面に対して前傾姿勢で形成するようにしたので、始端曲げ工具および切断曲げ工具を単に鉛直方向上下へ前進後退させることで、コイル内径側かつコイル端面よりも内側に折り曲げられた第１フックおよび第２フックを形成することができる。
【００５３】
次いで、請求項２に係る発明の内曲げフックを有するコイルばねの成形方法は、コイルばねの終端部を切断曲げ工具により切断かつ折り曲げる際には、上押え工具と下押え工具とでコイルばねを曲げダイに押え付けるようにしたので、コイルばねの終端部が線材から切断され切り離された直後に第２フックを折り曲げ加工する際に、コイルばねを安定的に保持することで、品質の向上を図ることができる。
【００５４】
次いで、請求項３に係る発明の内曲げフックを有するコイルばねの成形装置は、コイリング機構部が、機台前面の前板に取着されたクイルと、コイルばねを鉛直面に対して前傾姿勢で巻回する少なくとも１個のコイリングピンとで構成する圧縮コイルばね製造機のコイリング機構部を基本に構成したので、送出しローラからクイルの出口部までの距離が短いので線材が座屈し難く品質の向上を図ることができるとともに、高速度加工により生産性の向上を図ることができる。
【００５５】
また、フック折り曲げ機構部は、コイルばねの始端部をコイル端面よりも内側に折り曲げ可能な始端曲げ工具と、この始端曲げ工具に摺動可能に設けられコイルばねを曲げダイの曲面に押え付ける下押え工具と、芯金の切刃と協働で線材を切断可能でコイルばねの終端部をコイル端面よりも内側に折り曲げ可能な切断曲げ工具と、この切断曲げ工具に摺動可能に設けられコイルばねを曲げダイの曲面に押え付ける上押え工具とで構成したので、始端曲げ工具および下押え工具と、切断曲げ工具および上押え工具との２組の工具作動機構に簡素化でき、製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る内曲げフックを有するコイルばねの成形をする装置の説明図であって、コイリング機構部およびフック折り曲げ機構部を示す正面図である。
【図２】同じく、図１の主要部の拡大図である。
【図３】同じく、図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】同じく、図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】本発明に係る内曲げフックを有するコイルばねの成形方法の説明図であって、（ａ）から（ｄ）は巻回開始から第１フック形成までを示す工程図である。
【図６】同じく、（ｅ）から（ｇ）は第１フック形成後から第２フック形成終了までを示す工程図、（ｈ）は巻回された内曲げフックを有するコイルばねの説明図である。
【符号の説明】
１ 前板
２ クイル
２ａ 線材穴
５ 送出しローラ
Ｄ１ 芯金
Ｄ１ａ 切刃
Ｄ２ 曲げダイ
Ｄ２ａ 曲面
Ｄ２ｂ 鉛直面
Ｓ コイルばね
Ｓａ 第１フック
Ｓｂ 第２フック
Ｔ１，Ｔ２ コイリングピン
Ｔ３ 始端曲げ工具
Ｔ３ａ 曲げ加工面
Ｔ４ 下押え工具
Ｔ５ 切断曲げ工具
Ｔ５ａ 切刃
Ｔ５ｂ 曲げ加工面
Ｔ６ 上押え工具
Ｗ 線材
【発明の属する技術分野】
本発明は、クイルから送り出された線材をコイリングピンに衝合させて巻回したコイルの両端をコイル内径側かつコイル両端面よりも内側に折り曲げる内曲げフックを有するコイルばねの成形方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術としては、ヒンジ付ばねの成形方法として例えば特許文献１において、その第３図（図示しない）のヒンジ付ばね（捩じりコイルばね）は、同第１図（図示しない），第２図（図示しない）に示す捩じりコイルばね製造機により以下の手順で成形される。同第４図（図示しない）において、成形工具（第１工具）Ｔ１に線材を衝合させてコイルの一部Ｗを形成し、その成形端を位置決め兼折り曲げ工具（第２工具）Ｔ２に当接させて位置決めし、線材送りを停止させる（同第４図イ〜ロ）。
【０００３】
その後、位置決め兼折り曲げ工具Ｔ２によって成形端部をコイル軸方向斜め内方に折り曲げて第１ヒンジＷｆを形成し（同第４図ハ）、位置決め兼折り曲げ工具Ｔ２を後退させる。引き続いて、成形工具Ｔ１により残りのコイル部Ｗを形成し、前記第１ヒンジＷｆの位置が所定角度位置になるように線材送りを停止させ、切断兼折り曲げ工具（第３工具）Ｔ５によって線材を切断するとともに、コイル軸方向斜め内方に折り曲げて第２ヒンジＷｓを形成し（同第４図ニ）、同第４図ホに示すヒンジ付ばねを成形するものである。
【０００４】
【特許文献１】
特公平３−５６８１５号公報（第３頁、第１−４図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この特許文献１のヒンジ付ばねの成形方法を実施する捩じりコイルばね製造機は、第１ヒンジＷｆを形成する際にコイルＷを芯金５に押し付けて挟持する押え工具Ｔ３が、位置決め兼折り曲げ工具Ｔ２など他の工具と放射状に配設されているとともに、コイルＷのコイル軸線が水平であるため、位置決め兼折り曲げ工具Ｔ２を同第２図のように、コイル軸線方向斜め内方に傾斜度θ１で進退移動させなければならない。
【０００６】
同様に、第２ヒンジＷｓを形成する際にコイルＷを芯金５に押し付けて挟持する押え工具Ｔ６が、切断兼折り曲げ工具Ｔ５など他の工具と放射状に配設されているとともに、コイルＷのコイル軸線が水平であるため、切断兼折り曲げ工具Ｔ５を同第２図のように、コイル軸線方向斜め内方に傾斜度θ２で進退移動させなければならない。したがって、このような理由から、上記従来技術は構造が複雑であるとともに、各々の位置調整が煩雑であるという問題があった。
【０００７】
このように、位置決め兼折り曲げ工具Ｔ２と押え工具Ｔ３とは独立した取付台や移動台が、また同様に、切断兼折り曲げ工具Ｔ５と押え工具Ｔ６も独立した取付台や移動台が各々必要であるが、これら４セットの取付台や移動台は、取り付けベース上構造的に捩じりコイルばね製造機にしか組み込むことができなかった。この捩じりコイルばね製造機は、線材が、同第１図に示す取付面１の後方側（図示右側）から前方側へ送り出されるので、図示されていない送りローラから前方に送り出される線材がクイル２の出口部に到達するまでの距離が長い。
【０００８】
このために、送りローラとクイル２の出口部との間の線材は、線材を成形工具Ｔ１に衝合させる加圧力により、図示しない線材案内の中心穴内や、クイル２の繰出し穴２ａ内で座屈しやすい欠点があるので、高速度加工ができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、コイルばねの両端フックをコイル内径側かつ両端面よりも内側に折り曲げて加工する際に、コイルばねを押し付けて挟持する上下の各押え工具が上下の各折り曲げ工具とともに放射状に配設されているので構造が複雑であるという問題、送りローラからクイルの出口部までの距離が長く線材が座屈しやすいので高速度加工ができないという問題を解決しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１に係る発明は、クイルから送り出される線材をコイリングピンに衝合させて巻回したコイルの両端をコイル内径側かつコイル両端面よりも内側に折り曲げて内曲げフックを有するコイルばねを成形する方法であって、少なくとも１個の前記コイリングピンを前記クイルの線材穴軸線と直交するコイル形成前方側へ前記クイルの線材穴軸線に対して設定量だけ予め偏心させておき、送り出された線材を前記コイリングピンに衝合させ形成する設定巻回数のコイルばねを前記クイルの線材穴軸線と前記コイリングピンの偏心衝合点とを含む面と鉛直面とでほぼなすコイル成形面の角度の前傾姿勢で形成しその始端部が前記コイルに包含される位置に固着された曲げダイの下端折り曲げ部により第１フックを形成可能な位置で線材の送り出しを停止させ、下押え工具を上方へ前進させて前記コイルばねを前記曲げダイの曲面に押え付けるとともに始端曲げ工具を同時に鉛直上方へ前進させて前記コイルばねの始端部を前記曲げダイの下端折り曲げ部に続く鉛直面に沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げた後に前記下押え工具と始端曲げ工具を退避させ、次いでクイルから線材を送り出して引き続きコイルばねの残り巻回部を形成し前記コイルばねの終端部が前記曲げダイの上端折り曲げ部により第２フックを形成可能な位置で線材の送り出しを停止させ、上押え工具を下方へ前進させて前記コイルばねを前記曲げダイの曲面に押え付けるとともに切断曲げ工具を同時に鉛直下方へ前進させて前記コイルに包含される位置に固着された芯金と協働で前記コイルばねの終端を切断かつその終端部を前記曲げダイの上端折り曲げ部に続く鉛直面に沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げた後に前記上押え工具と切断曲げ工具を退避させてコイルばねを成形するようにしたものである。
【００１１】
この請求項１の発明によれば、クイルから送り出される線材を偏心衝合位置のコイリングピンに衝合させて、設定巻回数のコイルばねを鉛直面に対して前傾姿勢で形成するようにしたので、始端曲げ工具を工具取着面に対して傾斜させることなく平行な鉛直上方へ前進させることで、コイルばねの始端部をコイル内径側かつコイル端面よりも内側に折り曲げ第１フックを形成することができる。また、切断曲げ工具も同様にして平行な鉛直下方へ前進させることで、コイルばねの終端部をコイル内径側かつコイル端面よりも内側に折り曲げ第２フックを形成することができる。
【００１２】
次いで、請求項２に係る発明は、前記コイルばねの終端部を前記切断曲げ工具により切断かつ折り曲げる際には、前記上押え工具とともに前記下押え工具を同時に前進させて前記コイルばねを前記曲げダイの曲面に押え付けるようにしたものである。
【００１３】
この請求項２の発明によれば、上押え工具と下押え工具とでコイルばねを曲げダイに押え付けるようにしたので、コイルばねの終端部が線材から切断され切り離された直後に第２フックを折り曲げ加工する際に、コイルばねを安定的に保持することができる。
【００１４】
次いで、請求項３に係る発明は、クイルから送り出される線材をコイリングピンに衝合させて巻回したコイルの両端をコイル内径側かつコイル両端面よりも内側に折り曲げて内曲げフックを有するコイルばねを成形する装置であって、機台前面の前板に取着され送出しローラに挟持されて送り出される線材を前方に案内するクイルと、前記前板に進退可能に設けられ前記クイルの線材穴軸線と直交するコイル形成前方側へ前記クイルの線材穴軸心に対して設定量だけ偏心させた位置で前記クイルから送り出される線材を衝合させることでコイルばねを前記クイルの線材穴軸線と前記コイリングピンの偏心衝合点とを含む面と鉛直面とでほぼなすコイル成形面の角度の前傾姿勢で巻回する少なくとも１個のコイリングピンと、前記前板に立設され前記コイルばねの内周上部と摺接可能な位置の上角に切刃が形成された芯金と、前記前板に設けられ前記コイルばねの前記コイリングピンと衝合する反対側の内周側部と摺接可能な曲面が形成され前記コイルばねの中心側には前記曲面と交差する鉛直面が形成され上下尖端部に折り曲げ部を備えかつ前記コイルばねの軸線と平行に設けられた曲げダイと、前記前板の下部で上下移動可能に設けられ前記コイルばねの始端部を前記曲げダイの下尖端部から鉛直面に沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げ可能な曲げ加工面が形成された始端曲げ工具と、この始端曲げ工具に摺動可能に設けられ始端曲げ工具の上昇により前記コイルばねの外周を始端曲げ工具による曲げ動作よりも先に押圧して前記曲げダイの曲面に押え付ける下押え工具と、前記前板の上部で上下移動可能に設けられ前記芯金の切刃と協働で線材を切断可能な切刃と切断された前記コイルばねの終端部を前記曲げダイの上尖端部から鉛直面に沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げ可能な曲げ加工面が形成された切断曲げ工具と、この切断曲げ工具に摺動可能に設けられ切断曲げ工具の下降により前記コイルばねの外周を切断曲げ工具による曲げ動作よりも先に押圧して前記曲げダイの曲面に押え付ける上押え工具とを備えたものである。
【００１５】
この請求項３の発明によれば、コイリング機構部は、機台前面の前板に取着されたクイルと、コイルばねを鉛直面に対して前傾姿勢で巻回するようにクイルの線材穴軸心に対してコイル形成前方側へ偏心させた少なくとも１個のコイリングピンとを圧縮コイルばね製造機の機台前面の前板に構成したので、送出しローラからクイルの出口部までの距離を短くでき線材が座屈し難く、高速度加工が容易にできる。
【００１６】
また、フック折り曲げ機構部は、従来の技術では各工具を放射状に設けた個別の移動軸線上で進退移動させる工具作動機構が４組必要であったが、コイルばねの始端部をコイル端面よりも内側に折り曲げ可能な始端曲げ工具にコイルばねを曲げダイの曲面に押え付ける下押え工具を摺動可能に設け、また、芯金の切刃と協働で線材を切断可能で、かつコイルばねの終端部をコイル端面よりも内側に折り曲げ可能な切断曲げ工具に、コイルばねを曲げダイの曲面に押え付ける上押え工具を摺動可能に設けて構成したので、下押え工具付の始端曲げ工具と、上押え工具付の切断曲げ工具との２組の工具作動機構で構成できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の内曲げフックを有するコイルばねの成形方法およびその装置に係る実施の形態について、図１〜図６を参照して以下のとおり説明する。
【００１８】
図１は内曲げフックを有するコイルばねを成形するコイリング機構部およびフック折り曲げ機構部の正面図、図２は図１の主要部の拡大図、図３は図１のＡ−Ａ矢視図、図４は図１のＢ−Ｂ矢視断面図、図５（ａ）から（ｄ）は巻回開始から第１フック成形までを示す工程図、図６（ｅ）から（ｇ）は第１フック成形後から巻回終了までを示す工程図、図６（ｈ）は巻回された内曲げフックを有するコイルばねの説明図である。
【００１９】
まず、内曲げフックを有するコイルばねの成形方法を実施する装置の形態について説明する。この装置は図１に示すように、線材Ｗを図示左から右方に案内するクイル２と、クイル２から送り出される線材Ｗをコイル状に巻回する２個のコイリングピンＴ１，Ｔ２と、巻回されたコイルばねを切断する芯金Ｄ１および切断曲げ工具Ｔ５とで構成するコイリング機構部を備えて、主に圧縮コイルばねの製造をする圧縮コイルばね製造機を基本にしたものである。
【００２０】
本願の装置は、この圧縮コイルばね製造機に、フックを折り曲げ成形する曲げダイＤ２と、この曲げダイＤ２と協働で第１フックを形成する始端曲げ工具Ｔ３と、その際コイルばねを押え付ける下押え工具Ｔ４と、曲げダイＤ２と協働で第２フックを形成する切断曲げ工具Ｔ５と、その際コイルばねを押え付ける上押え工具Ｔ６とで構成するフック折り曲げ機構部を備えたものである。
【００２１】
コイリング機構部のクイル２は、線材Ｗを挿通して図２の左側から右側へ案内可能な線材穴２ａが中心に穿孔されて、前板１の前面に水平姿勢で取着されている。このクイル２の図示左側には案内筒４が、線材Ｗをクイル２に案内可能な線材穴が中心に穿孔されて一直線上に取着されている。これらクイル２と案内筒４の間には一対の送出しローラ５，５が、線材Ｗを上下で挟持して図示しないモータにより回動されることで、線材Ｗをクイル２の前方（図示右側）に送り出し可能に軸承されている。
【００２２】
次いで、線材Ｗをコイル状に巻回する第１コイリングピンＴ１は、クイル２から送り出される直線状の線材Ｗを最初に衝合させて湾曲に形成する工具であって、図１に示す前板１に設けられた取付け台６上で進退移動可能に設けられている。その取付け台６には、巻回されるコイルばねＳのコイル中心の右下へ約４５度傾斜した案内面６ａ，６ａが形成されており、この案内面６ａ，６ａに沿って移動台７が、図示しない駆動手段により進退移動可能に設けられ、その前端部に第１コイリングピンＴ１は取着されている。
【００２３】
この第１コイリングピンＴ１の先端で線材と衝合する衝合点の位置は、図１に示すコイルの半径方向においては、巻回されるコイルばねＳのコイル中心の右下へ約４５度傾斜した移動軸線上で、かつ、図４に示すコイル形成方向（図示左右方向）においては、前板１に平行な鉛直面に対して所定角度前傾しクイル２の線材穴軸線を含む平面上で、クイル２の線材穴２ａの軸心に対して設定量だけコイル形成前方側（図示右側）へ偏心して位置決めされている。その設定量は、コイルばねＳの両端に形成する内曲げフックの図６（ｈ）に示すコイル端面に対する折り曲げ角度βに応じて決める。
【００２４】
また、第２コイリングピンＴ２は、第１コイリングピンＴ１により湾曲に予備成形された線材Ｗを最終的なコイル径に形成する工具であって、図１に示す前板１に設けられた取付け台８上で進退移動可能に設けられている。その取付け台８には、巻回されるコイルばねＳのコイル中心の右上へ約４５度傾斜した案内面８ａ，８ａが形成されており、この案内面８ａ，８ａに沿って移動台９が、図示しない駆動手段により進退移動可能に設けられ、その前端部に第２コイリングピンＴ２は取着されている。
【００２５】
この第２コイリングピンＴ２の先端で線材と衝合する衝合点の位置は、図１に示すコイルの半径方向においては、巻回されるコイルばねＳのコイル中心の右上へ約４５度傾斜した移動軸線上で、かつ、図４におけるクイル２の線材穴２ａの軸線と第１コイリングピンＴ１の衝合点とを含む面上で、第１コイリングピンＴ１の衝合点よりさらに設定量ｍだけコイル形成前方側（図示右側）へ偏心して位置決めされている。なお、第２コイリングピンＴ２の衝合点の位置は、線材穴２ａの軸線と第１コイリングピンＴ１の衝合点とを含む面上よりも僅かにずらして設定することもある。
【００２６】
そして、クイル２から送り出される線材Ｗを２個のコイリングピンＴ１，Ｔ２に衝合させることで、クイル２の線材穴軸線と、２個のコイリングピンＴ１，Ｔ２の各衝合点とを含む面内に湾曲させたコイル成形面を形成する。そのコイル成形面は、鉛直面に対してコイル形成前方側へ傾斜し、コイルばねＳは、その軸線がコイル成形面と直交する図４の右下方向への前傾姿勢で巻回される。なお、コイル径は、２個のコイリングピンＴ１，Ｔ２の衝合点がコイル中心に近付くに従い小径になり、遠ざかるに従い大径になる。
【００２７】
次いで、コイルばねＳを線材Ｗから切断する芯金Ｄ１は、巻回されるコイルばねＳに包含される位置で、図２に示すコイルばねＳの内周上部と摺接可能な位置の左上角に切刃Ｄ１ａが形成され、図４に示す前板１に立設されている。この芯金Ｄ１と協働でコイルばねＳを切断する切断曲げ工具Ｔ５は、図１に示す芯金Ｄ１上方の前板１上に設けられた取付け台１１上で上下方向へ進退移動可能に設けられている。
【００２８】
その取付け台１１には、鉛直な案内面１１ａ，１１ａが形成されおり、この案内面１１ａ，１１ａに沿って移動台１２が、図示しない駆動手段により進退移動可能に設けられ、その前端部に切断曲げ工具Ｔ５は取着されている。この切断曲げ工具Ｔ５には、図２に示す右下角に切刃Ｔ５ａが形成され、移動台１２とともに鉛直下方へ前進移動することで、芯金Ｄ１の切刃Ｄ１ａとの剪断作用でコイルばねＳを線材Ｗから切断する。
【００２９】
次に、フック折り曲げ機構部について説明する。フックを折り曲げ成形する曲げダイＤ２は、芯金Ｄ１の胴部外周に嵌入された工具台１３と一体的に設けられ、この工具台１３は、クイル２の上方で芯金Ｄ１の胴部に沿って前後位置調整可能に取着されている。そして、曲げダイＤ２は図３に示すように、その軸線が、巻回されるコイルばねＳの軸線と平行な前傾姿勢で、かつ、巻回されるコイルばねＳに包含される位置で工具台１３の側面に一体的に取着されている。
【００３０】
この曲げダイＤ２には図２に示す左側面に、コイルばねＳの内周左側部と摺接可能な曲面Ｄ２ａが形成され、また、コイルばねＳの中心側には曲面Ｄ２ａと交差し、かつ、コイルばねＳの軸線と平行する鉛直面Ｄ２ｂが形成され、曲面Ｄ２ａと鉛直面Ｄ２ｂとが交差する上下尖端部には折り曲げ部円弧面が形成されている。
【００３１】
次いで、この曲げダイＤ２と協働で第１フックを形成する始端曲げ工具Ｔ３は、図１に示す芯金Ｄ１下方の前板１上に設けられた取付け台１４上で上下方向へ進退移動可能に設けられている。その取付け台１４には、鉛直な案内面１４ａ，１４ａが形成されおり、この案内面１４ａ，１４ａに沿って移動台１５が、図示しない駆動手段により進退移動可能に設けられ、その前端部に始端曲げ工具Ｔ３は取着されている。
【００３２】
この始端曲げ工具Ｔ３には、コイルばねＳの始端部を曲げダイＤ２の下尖端部から鉛直面Ｄ２ｂに沿って、コイル端面よりも内側に折り曲げ可能な図２に示す鉛直方向の曲げ加工面Ｔ３ａが形成され、移動台１５とともに鉛直上方へ前進移動することで、コイルばねＳの始端部に図５（ｄ）に示す第１フックＳａを形成する。また、第１フックＳａを形成する際にコイルばねＳを押え付ける下押え工具Ｔ４は、図１に示す移動台１５上で始端曲げ工具Ｔ３と摺動可能に設けられている。
【００３３】
その移動台１５には支持台１６が一体的に取着され、この支持台１６に作動ピン１７が上下移動可能に挿通され、この作動ピン１７は下端の鍔１７ａにより上方への移動が規制されている。また、作動ピン１７には、始端曲げ工具Ｔ３上で摺動可能な摺動子１８が上端部に止着され、この摺動子１８と支持台１６との間には、摺動子１８を上方に付勢する圧縮コイルばね１９が介挿されている。摺動子１８の上面には、下押え工具Ｔ４が一体的に取着されており、その上面に、コイルばねＳを曲げダイＤ２の曲面Ｄ２ａとで押圧して挟持可能な図２に示す曲面Ｔ４ａが形成されている。
【００３４】
そして、移動台１５が上方へ前進移動すると、下押え工具Ｔ４が、支持台１６、作動ピン１７、摺動子１８とともに上昇して、圧縮コイルばね１９の付勢により摺動子１８を介してコイルばねＳを曲げダイＤ２の曲面Ｄ２ａに押圧する。さらに移動台１５が上方へ前進移動すると、下押え工具Ｔ４によりコイルばねＳを曲げダイＤ２に押圧した状態を維持しながら、始端曲げ工具Ｔ３のみが鉛直上方へ前進する。
【００３５】
その前進する始端曲げ工具Ｔ３の曲げ加工面Ｔ３ａにより、コイルばねＳの始端部を曲げダイＤ２の下尖端部から鉛直面Ｄ２ｂに沿って、コイル端面よりも内側に折り曲げ（図５（ｃ）参照）第１フックＳａを形成する。コイルばねＳは、図３のように前傾姿勢で巻回されているので、図５に示す始端曲げ工具Ｔ３の鉛直上方への前進により、始端部はコイル端面よりも内側に折り曲げられる。
【００３６】
次いで、曲げダイＤ２と協働で第２フックを形成する曲げ工具は、コイルばねＳを線材Ｗから切断する切断曲げ工具Ｔ５と共用であって、コイルばねＳの終端部を曲げダイＤ２の上尖端部から鉛直面Ｄ２ｂに沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げ可能な図２に示す曲げ加工面Ｔ５ｂが形成され、移動台１２とともに下方へ前進移動することで、コイルばねＳの終端部に図６（ｆ）に示す第２フックＳｂを形成する。また、第２フックＳｂを形成する際にコイルばねＳを押え付ける上押え工具Ｔ６は、図１に示す移動台１２上で切断曲げ工具Ｔ５と摺動可能に設けられている。
【００３７】
その移動台１２には支持台２１が一体的に取着され、この支持台２１に作動ピン２２が上下移動可能に挿通され、この作動ピン２２は上端の鍔２２ａにより下方への移動が規制されている。また、作動ピン２２には、切断曲げ工具Ｔ５上で摺動可能な摺動子２３が下端部に止着され、この摺動子２３と支持台２１との間には、摺動子２３を下方に付勢する圧縮コイルばね２４が介挿されている。摺動子２３の下面には、上押え工具Ｔ６が一体的に取着されており、その下面に、コイルばねＳを曲げダイＤ２の曲面Ｄ２ａとで押圧して挟持可能な図２に示す曲面Ｔ６ａが形成されている。
【００３８】
そして、移動台１２が下方へ前進移動すると、上押え工具Ｔ６が、支持台２１、作動ピン２２、摺動子２３とともに下降して、圧縮コイルばね２４の付勢により摺動子２３を介してコイルばねＳを曲げダイＤ２の曲面Ｄ２ａに押圧する。さらに移動台１２が下方へ前進移動すると、上押え工具Ｔ６によりコイルばねＳを曲げダイＤ２に押圧した状態を維持しながら、切断曲げ工具Ｔ５のみが鉛直下方へ前進する。
【００３９】
その前進する切断曲げ工具Ｔ５の切刃Ｔ５ａと芯金Ｄ１の切刃Ｄ１ａとでコイルばねＳを線材Ｗから切断し、かつ、切断曲げ工具Ｔ５の曲げ加工面Ｔ５ｂにより、コイルばねＳの終端部を曲げダイＤ２の上尖端部から鉛直面Ｄ２ｂに沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げ（図６（ｆ）参照）第２フックＳｂを形成する。コイルばねＳは、図３のように前傾姿勢で巻回されているので、図６に示す切断曲げ工具Ｔ５の鉛直下方への前進により、終端部はコイル端面よりも内側に折り曲げられる。
【００４０】
引き続いて、内曲げフックを有するコイルばねの成形方法に係る実施の形態について説明する。
【００４１】
図５（ａ）は前のばね加工が終わって、各曲げ工具が待機位置に後退している状態を示す。この状態から、クイル２より線材Ｗを送り出し２個のコイリングピンＴ１，Ｔ２に衝合させることで、図５（ｂ）に示すように、設定巻回数のコイルばねＳを巻回し、かつ、曲げダイＤ２の下側折り曲げ部によりコイルばねＳの始端部に第１フックＳａを形成可能な位置で線材Ｗの送り出しを停止させる。
【００４２】
次に、図１の移動台１５により始端曲げ工具Ｔ３とともに下押え工具Ｔ４を鉛直上方へ前進移動させて、図５（ｃ）に示すように、摺動子１８を介して圧縮コイルばね１９で付勢されている下押え工具Ｔ４を、コイルばねＳに当接させて曲げダイＤ２に押圧する。この状態を維持しながら、さらに移動台１５の前進により始端曲げ工具Ｔ３を上方へ前進移動させる。
【００４３】
その前進する始端曲げ工具Ｔ３の曲げ加工面Ｔ３ａにより、コイルばねＳの始端部を曲げダイＤ２の下尖端部から鉛直面Ｄ２ｂに沿って、コイル端面よりも内側に折り曲げ第１フックＳａを形成する。このようにして第１フックＳａを形成した後、図１の移動台１５を下方へ後退させて、図５（ｄ）に示すように、始端曲げ工具Ｔ３と下押え工具Ｔ４とを下端の待機位置に後退させる。
【００４４】
次に、クイル２からさらに線材Ｗを送り出し２個のコイリングピンＴ１，Ｔ２に衝合させることで、図６（ｅ）に示すように、コイルばねＳの残り巻回部を形成し、かつ、曲げダイＤ２の上側折り曲げ部によりコイルばねＳの終端部に第２フックＳｂを形成可能な位置で線材Ｗの送り出しを停止させる。
【００４５】
次に、図１の移動台１２の前進により切断曲げ工具Ｔ５とともに上押え工具Ｔ６を鉛直下方へ前進移動させて、図６（ｆ）に示すように、摺動子２３を介して圧縮コイルばね２４で付勢されている上押え工具Ｔ６を、コイルばねＳに当接させて曲げダイＤ２に押圧する。この状態を維持しながら、さらに移動台１２により切断曲げ工具Ｔ５を下方へ前進移動させる。
【００４６】
なお、第２フックＳｂを折り曲げ加工する際には、コイルばねＳは線材Ｗから切断され切り離されているので、コイルばねＳの形状によっては、上押え工具Ｔ６のみによりコイルばねＳを曲げダイＤ２に押圧するだけでは不安定な場合がある。このような場合には、始端曲げ工具Ｔ３がコイルばねＳに当接しない位置で、下押え工具Ｔ４によりコイルばねＳを曲げダイＤ２に押圧可能な位置まで移動台１５を移動台１２と略同一時期に前進させて、上押え工具Ｔ６と下押え工具Ｔ４とによりコイルばねＳを曲げダイＤ２に押圧することが好ましい。
【００４７】
その下方へ前進する切断曲げ工具Ｔ５の切刃Ｔ５ａと芯金Ｄ１の切刃Ｄ１ａとでコイルばねＳを線材Ｗから切断し、かつ、切断曲げ工具Ｔ５の曲げ加工面Ｔ５ｂにより、切断曲げ工具Ｔ５の終端部を曲げダイＤ２の上尖端部から鉛直面Ｄ２ｂに沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げ第２フックＳｂを形成する。
【００４８】
このようにして第２フックＳｂを形成した後、図１の移動台１２を上方へ後退させて、図６（ｇ）に示すように、切断曲げ工具Ｔ５と上押え工具Ｔ６とを上端の待機位置に後退させる。これで、コイルばねＳを加工する１サイクルは終了し、図６（ｈ）に示すような、両端をコイル内径側かつコイル両端面よりも内側に折り曲げた内曲げフックＳａ，Ｓｂを有するコイルばねＳが製造される。
【００４９】
なお、本発明に係る内曲げフックを有するコイルばねの成形方法およびその装置は、上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてさまざまな形態に構成することができる。例えば本例では、２個のコイリングピンに線材を衝合させてコイル成形する例で説明したが、コイルばねのＤ／ｄなどによっては、本例の第２コイリングピンに相当する１個でもコイリング加工することができる。
【００５０】
また、本例ではコイルの両端ともに内曲げフックを有するコイルばねの成形方法およびその装置を説明したが、一方端のみに内曲げフックを有し他端は異なるフック、例えば直線の足状のフックを有するコイルばね等を形成する成形方法およびその装置であってもよい。さらに、本例では右巻のコイルばねの成形方法およびその装置を説明したが、左巻のコイルばねであってもよい。このとき芯金Ｄ１、コイリングピンＴ１，Ｔ２、および送出しローラ５，５等は上記実施例とは左右対称な配置になる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は、上述したように構成したので、以下に記載するような効果を奏する。
【００５２】
請求項１に係る発明の内曲げフックを有するコイルばねの成形方法は、クイルから送り出される線材を偏心衝合位置のコイリングピンに衝合させて、設定巻回数のコイルばねを鉛直面に対して前傾姿勢で形成するようにしたので、始端曲げ工具および切断曲げ工具を単に鉛直方向上下へ前進後退させることで、コイル内径側かつコイル端面よりも内側に折り曲げられた第１フックおよび第２フックを形成することができる。
【００５３】
次いで、請求項２に係る発明の内曲げフックを有するコイルばねの成形方法は、コイルばねの終端部を切断曲げ工具により切断かつ折り曲げる際には、上押え工具と下押え工具とでコイルばねを曲げダイに押え付けるようにしたので、コイルばねの終端部が線材から切断され切り離された直後に第２フックを折り曲げ加工する際に、コイルばねを安定的に保持することで、品質の向上を図ることができる。
【００５４】
次いで、請求項３に係る発明の内曲げフックを有するコイルばねの成形装置は、コイリング機構部が、機台前面の前板に取着されたクイルと、コイルばねを鉛直面に対して前傾姿勢で巻回する少なくとも１個のコイリングピンとで構成する圧縮コイルばね製造機のコイリング機構部を基本に構成したので、送出しローラからクイルの出口部までの距離が短いので線材が座屈し難く品質の向上を図ることができるとともに、高速度加工により生産性の向上を図ることができる。
【００５５】
また、フック折り曲げ機構部は、コイルばねの始端部をコイル端面よりも内側に折り曲げ可能な始端曲げ工具と、この始端曲げ工具に摺動可能に設けられコイルばねを曲げダイの曲面に押え付ける下押え工具と、芯金の切刃と協働で線材を切断可能でコイルばねの終端部をコイル端面よりも内側に折り曲げ可能な切断曲げ工具と、この切断曲げ工具に摺動可能に設けられコイルばねを曲げダイの曲面に押え付ける上押え工具とで構成したので、始端曲げ工具および下押え工具と、切断曲げ工具および上押え工具との２組の工具作動機構に簡素化でき、製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る内曲げフックを有するコイルばねの成形をする装置の説明図であって、コイリング機構部およびフック折り曲げ機構部を示す正面図である。
【図２】同じく、図１の主要部の拡大図である。
【図３】同じく、図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】同じく、図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】本発明に係る内曲げフックを有するコイルばねの成形方法の説明図であって、（ａ）から（ｄ）は巻回開始から第１フック形成までを示す工程図である。
【図６】同じく、（ｅ）から（ｇ）は第１フック形成後から第２フック形成終了までを示す工程図、（ｈ）は巻回された内曲げフックを有するコイルばねの説明図である。
【符号の説明】
１ 前板
２ クイル
２ａ 線材穴
５ 送出しローラ
Ｄ１ 芯金
Ｄ１ａ 切刃
Ｄ２ 曲げダイ
Ｄ２ａ 曲面
Ｄ２ｂ 鉛直面
Ｓ コイルばね
Ｓａ 第１フック
Ｓｂ 第２フック
Ｔ１，Ｔ２ コイリングピン
Ｔ３ 始端曲げ工具
Ｔ３ａ 曲げ加工面
Ｔ４ 下押え工具
Ｔ５ 切断曲げ工具
Ｔ５ａ 切刃
Ｔ５ｂ 曲げ加工面
Ｔ６ 上押え工具
Ｗ 線材
Claims (3)
- クイルから送り出される線材をコイリングピンに衝合させて巻回したコイルの両端をコイル内径側かつコイル両端面よりも内側に折り曲げて内曲げフックを有するコイルばねを成形する方法であって、少なくとも１個の前記コイリングピンを前記クイルの線材穴軸線と直交するコイル形成前方側へ前記クイルの線材穴軸線に対して設定量だけ予め偏心させておき、送り出された線材を前記コイリングピンに衝合させ形成する設定巻回数のコイルばねを前記クイルの線材穴軸線と前記コイリングピンの偏心衝合点とを含む面と鉛直面とでほぼなすコイル成形面の角度の前傾姿勢で形成しその始端部が前記コイルに包含される位置に固着された曲げダイの下端折り曲げ部により第１フックを形成可能な位置で線材の送り出しを停止させ、下押え工具を上方へ前進させて前記コイルばねを前記曲げダイの曲面に押え付けるとともに始端曲げ工具を同時に鉛直上方へ前進させて前記コイルばねの始端部を前記曲げダイの下端折り曲げ部に続く鉛直面に沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げた後に前記下押え工具と始端曲げ工具を退避させ、次いでクイルから線材を送り出して引き続きコイルばねの残り巻回部を形成し前記コイルばねの終端部が前記曲げダイの上端折り曲げ部により第２フックを形成可能な位置で線材の送り出しを停止させ、上押え工具を下方へ前進させて前記コイルばねを前記曲げダイの曲面に押え付けるとともに切断曲げ工具を同時に鉛直下方へ前進させて前記コイルに包含される位置に固着された芯金と協働で前記コイルばねの終端を切断かつその終端部を前記曲げダイの上端折り曲げ部に続く鉛直面に沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げた後に前記上押え工具と切断曲げ工具を退避させてコイルばねを成形するようにしたことを特徴とする内曲げフックを有するコイルばねの成形方法。
- 前記コイルばねの終端部を前記切断曲げ工具により切断かつ折り曲げる際には、前記上押え工具とともに前記下押え工具を同時に前進させて前記コイルばねを前記曲げダイの曲面に押え付けるようにした請求項１記載の内曲げフックを有するコイルばねの成形方法。
- クイルから送り出される線材をコイリングピンに衝合させて巻回したコイルの両端をコイル内径側かつコイル両端面よりも内側に折り曲げて内曲げフックを有するコイルばねを成形する装置であって、機台前面の前板に取着され送出しローラに挟持されて送り出される線材を前方に案内するクイルと、前記前板に進退可能に設けられ前記クイルの線材穴軸線と直交するコイル形成前方側へ前記クイルの線材穴軸心に対して設定量だけ偏心させた位置で前記クイルから送り出される線材を衝合させることでコイルばねを前記クイルの線材穴軸線と前記コイリングピンの偏心衝合点とを含む面と鉛直面とでほぼなすコイル成形面の角度の前傾姿勢で巻回する少なくとも１個のコイリングピンと、前記前板に立設され前記コイルばねの内周上部と摺接可能な位置の上角に切刃が形成された芯金と、前記前板に設けられ前記コイルばねの前記コイリングピンと衝合する反対側の内周側部と摺接可能な曲面が形成され前記コイルばねの中心側には前記曲面と交差する鉛直面が形成され上下尖端部に折り曲げ部を備えかつ前記コイルばねの軸線と平行に設けられた曲げダイと、前記前板の下部で上下移動可能に設けられ前記コイルばねの始端部を前記曲げダイの下尖端部から鉛直面に沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げ可能な曲げ加工面が形成された始端曲げ工具と、この始端曲げ工具に摺動可能に設けられ始端曲げ工具の上昇により前記コイルばねの外周を始端曲げ工具による曲げ動作よりも先に押圧して前記曲げダイの曲面に押え付ける下押え工具と、前記前板の上部で上下移動可能に設けられ前記芯金の切刃と協働で線材を切断可能な切刃と切断された前記コイルばねの終端部を前記曲げダイの上尖端部から鉛直面に沿ってコイル端面よりも内側に折り曲げ可能な曲げ加工面が形成された切断曲げ工具と、この切断曲げ工具に摺動可能に設けられ切断曲げ工具の下降により前記コイルばねの外周を切断曲げ工具による曲げ動作よりも先に押圧して前記曲げダイの曲面に押え付ける上押え工具とを備えたことを特徴とする内曲げフックを有するコイルばねの成形装置。
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