JPH10216879A

JPH10216879A - 渦巻ばねの製造方法

Info

Publication number: JPH10216879A
Application number: JP3565097A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Kawamura; 龍二川村
Original assignee: TOYO FINE KK
Current assignee: TOYO FINE KK
Priority date: 1997-02-03
Filing date: 1997-02-03
Publication date: 1998-08-18
Anticipated expiration: 2017-02-03
Also published as: JP3328538B2

Abstract

(57)【要約】【課題】渦巻状の本体部と、略Ｊ字状のインナーフッ
ク部とを有する渦巻ばねを、製造工数を増やすことなく
製造する。【解決手段】線材供給口１７を有する円筒状のスピン
ドル５を回転可能に配置する。そのスピンドル５内に芯
金６を回転不能に離間配置する。断面略一様な細長い板
状の線材１２を、スピンドル５の回転中心Ｃへ向けて供
給する。線材１２の先端部分１２ａを、線材供給口１７
を通してスピンドル５内に入り込ませる。先端部分１２
ａを芯金６に当接させた状態で、スピンドル５を回転さ
せて線材供給口１７の位置を変位させる。すると、先端
部分１２ａがスピンドル５及び芯金６によって挟み込ま
れて略Ｊ字状に折返され、インナーフック部が形成され
る。また、線材１２の先端部分１２ａに続く箇所がスピ
ンドル５の外周面１５ｂに巻付けられて本体部が形成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は渦巻ばねの製造方法
に係り、より詳しくは、断面略一様な細長い板状の線材
を用い、渦巻状の本体部の内端にインナーフック部を有
する渦巻ばねを製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、自動車用シートにお
ける背もたれのリクライニング機構や、自動車用ドアに
おけるウインドガラスの開閉機構等には、比較的弾性の
強い渦巻ばねが採用されている。この種の渦巻ばねとし
ては、図５に示すように、渦巻状の本体部５１と、その
内端５１ａにおいて渦巻ばね５２の中心部分Ｏへ向けて
曲げ形成されたインナーフック部５３と、本体部５１の
外端５１ｂにおいて折返されたアウターフック部５４と
からなるものが一般的である。インナーフック部５３及
びアウターフック部５４は、渦巻ばね５２をリクライニ
ング機構等に係止するための箇所である。

【０００３】上記タイプの渦巻ばね５２は、図６（ａ）
に示すように、断面略一様な細長い板状の線材５５と、
小径で、かつスリット５６を有する略円柱状の芯金５７
とを用いて、以下のようにして製造される。線材５５が
芯金５７の回転中心Ｃへ向けて、すなわち、図６（ａ）
の右方から左方へ向けて供給される。線材５５の先端部
分５５ａがスリット５６に挿入される。芯金５７が図６
（ａ）の反時計回り方向へ回転し、その回転にともな
い、図６（ｂ）に示すように、線材５５の先端部分５５
ａに続く部分が芯金５７の周りに幾重にも巻付けられ、
渦巻状にされる。その後、線材５５が切断下口金５８及
び切断刃５９によって切断される。線材５５の後端部分
５５ｂが、曲上型６０及び曲下型６１によって折曲げら
れる。芯金５７上に所望の形状の渦巻ばね５２が形成さ
れる。

【０００４】ところで、近年では、上述した渦巻ばね５
２の中心部分を省略し、全長を短くしたタイプも採用さ
れるようになってきている。この渦巻ばねでは、本体部
５１が比較的大径であり、しかも、図５において二点鎖
線で示すように、インナーフック部６２が略Ｊ字状に折
返されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した方法
に従えば前者の渦巻ばね５２を製造できても、後者の渦
巻ばねを製造することができなかった。これは、インナ
ーフック部５３，６２の曲げ角度の相違による。すなわ
ち、上記製造装置では、線材５５が芯金５７の回転中心
Ｃへ向けて供給される構造であるため、その線材５５の
先端部分５５ａが挿入されるスリット５６も、自ずと芯
金５７の回転中心Ｃを通る位置に形成されることにな
る。このことは、上記方法で形成できるインナーフック
部５３が、芯金５７の回転中心Ｃ（本体部５１の中心）
へ向けて延びるものに限られることを意味する。従っ
て、上記装置及び方法を利用して後者の渦巻ばねを製造
しようとすれば、一旦、線材５５の端部を回転中心Ｃへ
向かうように曲げておき、その後、さらに別の装置を用
いて、同端部をさらに深く曲げることとなる。これで
は、従来の製造工程に加えて曲げ工程が必要となり、製
造工数が増えてしまう。

【０００６】そこで、本発明は、渦巻状の本体部と、略
Ｊ字状のインナーフック部とを有する渦巻ばねを、製造
工数を増やすことなく製造できる方法の提供を課題とす
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の第１の発明では、円筒状の周壁部
と、その周壁部の一部に開口した線材供給口とを有する
スピンドルを、線材の供給経路上に回転可能に配置し、
その線材供給口を前記供給経路に合致させた状態でスピ
ンドルの回転を止めておき、供給経路に沿って搬送され
た線材の先端部分を、線材供給口を通してスピンドル内
に入り込ませ、その後、スピンドル内に配置された芯金
に前記先端部分を当接させた状態でスピンドルを回転さ
せることにより、同先端部分をスピンドル及び芯金で挟
み込んで略Ｊ字状に折返し、前記インナーフック部を形
成するとともに、前記先端部分に続く箇所をスピンドル
の外周面に巻付けて前記本体部を形成している。

【０００８】上記第１の発明によると、渦巻ばねの製造
に際し、線材供給口が前記供給経路に合致させられた状
態でスピンドルの回転が一旦止められる。供給経路に沿
って搬送された線材の先端部分が、線材供給口を通して
スピンドル内に入り込む。スピンドルが回転し、それに
ともない線材供給口の位置が変化する。この変化によ
り、線材において線材供給口に位置する部分に応力が加
わり、同部分を支点として線材先端部分が曲げられる。
この際、線材先端部分はスピンドルと芯金とによって挟
み込まれ、略Ｊ字状に折返される。この折返し部分がイ
ンナーフック部となる。また、前記スピンドルの回転に
より、線材の先端部分に続く箇所が同スピンドルの外周
面に巻付けられる。この巻付け部分が本体部となる。こ
のように、スピンドルの回転にともない線材の先端部分
が１度に折返されて（深く曲げられて）インナーフック
部が形成される。

【０００９】請求項２に記載の第２の発明は、上記第１
の発明に加え、前記芯金を略半円柱状に形成し、かつ、
その外周面がスピンドルの内周面から前記線材の厚みよ
りも若干大きな距離を隔てた箇所に位置するよう配置
し、前記インナーフック部の形成に際しては、前記スピ
ンドルが回転を開始してから所定角度回転するまでの期
間にわたり、芯金の外周面とスピンドルの内周面との間
で線材の先端部分を挟み込んで、折返した状態に保持す
るようにしている。

【００１０】上記第２の発明によると、スピンドルが回
転を開始してから所定角度回転するまでの期間において
は、芯金の外周面とスピンドルの内周面との間で線材の
先端部分が挟み込まれる。この期間においては、先端部
分はＪ字状に折返された状態に保持される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を、図１乃至図４に従って説明する。

【００１２】まず、本実施形態の製造方法が適用される
対象である、渦巻ばねについて説明する。この渦巻ばね
は、断面略一様な細長い板状の硬圧線材を材料とするも
ので、自動車用シートにおける背もたれのリクライニン
グ機構や、自動車用ドアにおけるウインドガラスの開閉
機構等に採用される。図３に示すように、渦巻ばね１
は、同一平面上において渦巻状に巻かれた本体部２と、
その内端２ａに形成されたインナーフック部３と、同本
体部２の外端２ｂに形成されたアウターフック部４とか
ら構成されている。従来の渦巻ばね５２における本体部
５１の内端５１ａが、その渦巻ばね５２の中心部分Ｏに
位置しているのに対し、本実施形態での渦巻ばね１で
は、内端２ａが渦巻ばね１の中心部分Ｏから外れた箇所
に位置している。換言すると、渦巻ばね１の中央部分に
は本体部２が存在せず、同中央部分が空洞となってい
る。従って、本体部２には、曲率半径の小さな箇所がな
く、全体が大きな曲率半径を有している。

【００１３】インナーフック部３及びアウターフック部
４は、渦巻ばね１をリクライニング機構や開閉機構に係
止する箇所である。例えば、渦巻ばね１がリクライニン
グ機構に採用される場合には、インナーフック部３は座
部側に係止され、アウターフック部４は背もたれ側に係
止される。インナーフック部３は内端２ａから内方へ向
けて略Ｊ字状に折返されている。アウターフック部４は
本体部２の外端２ｂから外方へ向けて略Ｊ字状に折返さ
れている。

【００１４】前記構成の渦巻ばね１の製造に際しては、
図１及び図４に示すように、スピンドル５、芯金６、押
えローラ７、切断下口金８、切断刃９、曲下型１０、曲
上型１１及び線材供給機構（図示略）を有する製造装置
が用いられる。線材供給機構は、線材１２を図１（ａ）
の右方から左方へ向けて強制的に送り出すための機構で
あり、モータ、送りローラ等（これらについては図示し
ない）を備えている。

【００１５】スピンドル５は、線材１２の供給経路１３
上において、図１（ａ）の反時計回り方向への回転可能
に配設されている。スピンドル５は図４に示すように円
柱状の軸部１４と、その先端に一体に設けられ、かつ有
底略円筒状をなすスピンドル本体１５とからなる。スピ
ンドル本体１５の周壁部１６には、その半径方向に延び
るスリット状の線材供給口１７が形成されている。周壁
部１６の大部分は厚みが略一定となっているが、線材供
給口１７の近傍部分であって、スピンドル５の回転方向
前側の箇所は、線材供給口１７に近づくに従い厚みが大
きくなるように設定されている。周壁部１６の線材供給
口１７近傍部分であって、スピンドル５の回転方向後側
の箇所は面取りされて、曲面状に形成されている。この
箇所を、以下、曲面部１６ａという。

【００１６】芯金６は基部１８、円盤部１９及び芯金本
体２０とから構成されている。基部１８は四角板状をな
し、スピンドル５に接近及び離間する方向へ往復動させ
られる。芯金６はスピンドル５とは異なり回転はしな
い。円盤部１９は基部１８の先端に一体に設けられてい
る。芯金本体２０は略半円柱状をなし、曲面状の外周面
２０ａと、平面状の係合面２０ｂとを有する。芯金本体
２０は円盤部１９の先端面において、その中心から若干
外れた箇所に一体に設けられている。芯金本体２０は、
スピンドル５への接近にともないスピンドル本体１５内
に入り込む。この状態では、芯金本体２０の外周面２０
ａは、スピンドル本体１５の内周面１５ａから離間す
る。両者１５，２０ａの間隔は、どの箇所においても略
一定（線材１２の厚みよりも若干広い）である。また、
芯金本体２０の係合面２０ｂはスピンドル５の回転中心
Ｃから若干外れた箇所に位置している。

【００１７】図１（ａ）に示すように、押えローラ７及
び切断下口金８は、供給経路１３上のスピンドル５より
も後方位置において、互いに上下方向へ離間した状態で
配置されている。切断刃９は押えローラ７の前方におい
て上下方向へ往復動可能に配設されており、下動したと
き、切断下口金８との協働により線材１２を切断する。
曲下型１０はスピンドル５と切断下口金８との間に固定
され、曲上型１１はスピンドル５と切断刃９との間で上
下方向へ往復動可能に配置されている。曲上型１１は、
曲下型１０との協働により線材１２を折曲げる。

【００１８】次に、上記装置を用いて線材１２から渦巻
ばね１を製造する方法について説明する。まず、図１
（ａ）に示すように、線材供給口１７が線材１２の供給
経路１３上に合致するようにして、スピンドル５の回転
を停止させておく。芯金６をスピンドル５側へ移動さ
せ、芯金本体２０をスピンドル本体１５内に挿入させて
おく。芯金本体２０の係合面２０ｂが供給経路１３上に
位置する。スピンドル本体１５の開口部分が円盤部１９
によって塞がれた状態となる。また、切断刃９及び曲上
型１１をともに上動させて、供給経路１３から後退させ
ておく。

【００１９】線材１２を、図１（ａ）の右方から左方
（スピンドル５の回転中心Ｃ）へ向けて供給（搬送）す
る。その供給により、線材１２の先端部分１２ａが線材
供給口１７を通してスピンドル本体１５内まで入り込
む。先端部分１２ａが所定長さ（この長さはインナーフ
ック部３の形状によって決定される）入り込んだところ
で、線材１２の供給を一旦停止する。芯金６を停止させ
たままスピンドル５を回転させる。この回転にともない
線材供給口１７の位置が変化する。スピンドル５の回転
により線材１２が供給される。

【００２０】線材供給口１７の変位により、線材１２の
線材供給口１７に位置する箇所１２ｂに曲面部１６ａが
当接し、同箇所１２ｂに対し下方から応力が加えられ
る。このとき、線材１２においてスピンドル５の外に位
置する部分には、押えローラ７が当接している。このた
め、線材１２において押えローラ７よりも前側の部分が
押し上げられ、線材１２の先端が芯金本体２０の角部２
０ｃに当接する。さらに、スピンドル５が回転すると、
線材１２の上方への動きが押えローラ７及び芯金本体２
０によって規制されることから、曲面部１６ａとの接触
箇所を支点として線材１２の先端部分１２ａが曲げられ
る。

【００２１】スピンドル５の回転が進むに従い、線材１
２の先端部分１２ａが曲面部１６ａ側へ自動的に折返さ
れてゆく。これにともない、先端部分１２ａの芯金本体
２０との接触箇所が、角部２０ｃから外周面２０ａ側へ
移行してゆく。やがて、図１ｂ（ｂ）で示すように、先
端部分１２ａが、スピンドル５の曲面部１６ａと芯金本
体２０の外周面２０ａとによって挟み込まれる。先端部
分１２ａが曲面部１６ａに対応した形状、すなわち、略
Ｊ字状となる。

【００２２】図２（ａ）に示すように、スピンドル５が
回転を開始してから所定角度（芯金本体が半円柱状の場
合約１８０度）回転するまでの期間においては、前記外
周面２０ａと内周面１５ａとの間で先端部分１２ａが挟
み込まれ続ける。この期間においては、先端部分１２ａ
はＪ字状に折返された状態に保持される。さらにスピン
ドル５が回転すると、先端部分１２ａは芯金本体２０か
ら外れ、曲面部１６ａに密着したまま変位する。

【００２３】一方、スピンドル５の回転にともない、線
材１２の先端部分１２ａに続く箇所がスピンドル本体１
５の外周面１５ｂに巻付けられる。スピンドル５の回転
が進むに従い、線材１２が順に渦巻状に巻かれてゆく。
スピンドル５が複数回回転したところで、その回転を停
止させるとともに線材１２の供給を止め、図２（ｂ）で
示すように、切断刃９を下動及び上動させる。切断刃９
と切断下口金８とによって線材１２が切断される。その
後、曲上型１１を下動及び上動させる。すると、線材１
２の後端部分１２ｃが曲上型１１と曲下型１０とによっ
て略Ｊ字状に曲げられる。

【００２４】続いて、芯金６を後退させてスピンドル本
体１５から芯金本体２０を抜出す。そして、スピンドル
本体１５に巻付いている線材１２を取外す。すると、本
体部２、インナーフック部３及びアウターフック部４を
有する、所望の形状の渦巻ばね１が得られる。上述した
一連の動作により、１つの渦巻ばね１を製造するための
工程が完了する。この工程を繰返すことにより、渦巻ば
ね１が連続して製造される。

【００２５】このように前記製造方法によれば、スピン
ドル５と芯金６とを用いることにより、スピンドル５の
回転にともない線材１２の先端部分１２ａを１度に折返
してインナーフック部３を形成するとともに、同先端部
分１２ａに続く箇所をスピンドル５に巻付けて渦巻状の
本体部２を形成することができる。このため、２度にわ
たって線材５５の先端部分５５ａを曲げてインナーフッ
ク部６２を形成する従来技術に比べ、製造工数を増やす
ことなく、略Ｊ字状のインナーフック部３を有する渦巻
ばね１を製造することができる。

【００２６】本実施形態は前述した事項以外にも次の特
徴を有する。

【００２７】（ａ）スピンドル５が所定角度回転するま
での期間にわたり、線材１２端部を折返した状態に保持
でき、線材１２のスピンドル５への巻付け時に、折返し
た部分が変形する（スピンドル５の回転中心Ｃ側へ戻
る）のを防止できる。

【００２８】（ｂ）スピンドル５及び芯金６を予め複数
種類準備しておけば、これらを変更するだけで、径や巻
数の異なる様々な渦巻ばね１を製造することができる。
それ以外の箇所に改造を施したり、別部品を追加したり
することは不要である。従来の製造装置を、本実施形態
の渦巻ばね１の製造にそのまま流用することができる。
換言すると、既設の製造装置で複数種類の渦巻ばね１の
製造に対処することができる。このことは、製造コスト
の低減にもつながる。さらに、異なる種類の渦巻ばね１
に切り換える場合には、それに対応したスピンドル５及
び芯金６のみを交換するだけでよい。このため、切り換
えに要する時間が短くてすみ、製造（段取り）の効率を
高めるうえで有効である。

【００２９】（ｃ）線材１２の供給、スピンドル５の回
転、切断刃９の上下動、曲上型１１の上下動といった一
連の動作の過程で、長尺状の材料から、インナーフック
部３、本体部２、アウターフック部４を自動的に形成で
きる。このため、本実施形態の製造方法は、渦巻ばね１
の製造の自動化を促進するうえでも効果がある。

【００３０】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、次のように変更してもよい。芯金本
体２０には、スピンドル５内に入り込んだ線材１２の先
端部分１２ａが当接する箇所と、スピンドル本体１５の
内周面１５ａから離間し、かつスピンドル５の回転初期
に同先端部分１２ａが当接する箇所とが必要である。従
って、これらの箇所を備えるという条件下で、芯金本体
２０を前記実施形態とは異なる形状に変更してもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、線
材の端部を１度に折返して略Ｊ字状のインナーフック部
を形成できる。本体部及びインナーフック部を有する渦
巻ばねを、製造工数を増やすことなく確実に製造でき
る。

【００３２】第２の発明によれば、第１の発明の効果に
加え、スピンドルが所定角度回転するまでの期間にわた
り線材端部を折返した状態に保持でき、線材のスピンド
ルへの巻付け時に、折返した部分が変形するのを防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ），（ｂ）は本発明の一実施形態における
渦巻ばねの製造工程を示す説明図である。

【図２】（ａ），（ｂ）は同じく渦巻ばねの製造工程を
示す説明図である。

【図３】渦巻ばねの正面図である。

【図４】渦巻ばねの製造に用いられるスピンドル及び芯
金の部分斜視図である。

【図５】従来の渦巻ばねの正面図である。

【図６】（ａ），（ｂ）は図５の渦巻ばねを製造する工
程を示す説明図である。

【符号の説明】

１渦巻ばね２本体部２ａ本体部の内端３インナーフック部５スピンドル６芯金１２線材１２ａ線材の先端部分１２ｂ線材の線材供給口に対応する箇所１５ａスピンドル本体の内周面１５ｂスピンドル本体の外周面１７線材供給口２０ａ芯金本体の外周面Ｃスピンドルの回転中心

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】断面略一様な細長い板状の線材を用い、
渦巻状の本体部と、その本体部の内端に位置する略Ｊ字
状のインナーフック部とを有する渦巻ばねを製造する方
法であって、円筒状の周壁部と、その周壁部の一部に開口した線材供
給口とを有するスピンドルを、前記線材の供給経路上に
回転可能に配置し、その線材供給口を前記供給経路に合
致させた状態でスピンドルの回転を止めておき、供給経
路に沿って搬送された線材の先端部分を、線材供給口を
通してスピンドル内に入り込ませ、その後、スピンドル
内に配置された芯金に前記先端部分を当接させた状態で
スピンドルを回転させることにより、同先端部分をスピ
ンドル及び芯金で挟み込んで略Ｊ字状に折返し、前記イ
ンナーフック部を形成するとともに、前記先端部分に続
く箇所をスピンドルの外周面に巻付けて前記本体部を形
成することを特徴とする渦巻ばねの製造方法。
【請求項２】前記芯金を略半円柱状に形成し、かつ、
その外周面がスピンドルの内周面から前記線材の厚みよ
りも若干大きな距離を隔てた箇所に位置するよう配置
し、前記インナーフック部の形成に際しては、前記スピ
ンドルが回転を開始してから所定角度回転するまでの期
間にわたり、芯金の外周面とスピンドルの内周面との間
で線材の先端部分を挟み込んで、折返した状態に保持す
るようにしたことを特徴とする請求項１に記載の渦巻ば
ねの製造方法。