JPH03189036A - テーパコイルバネの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は乗用車等の車両用懸架バネとして用いられるテ
ーパコイルバネの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、乗用車や鉄道車両等の乗り心地、走行安定性、車
両姿勢などの改善・向上を図るたるめに、その懸架バネ
として、非線形特性をもつテーパコイルバネが広く用い
られている。

これらテーパコイルバネを製造するについて、従前は、
等径の線材または棒鋼材等をビーリング加工法やスェー
ジング加工法等にて切削して、両端部にテーパ部を有す
る素材とし、この素材を熱間または冷間でバネ成形し、
しかる後に焼入および焼戻処理を施す方法が採られてい
た。

しかし、これら従前の製造方法では、テーパ加工時の材
料歩留りが低く、また、樽状バネなどの複雑な形状のコ
イルバネでは、バネ成形後の熱処理時に変形が生じる場
合があるので、その修正のための工程を付加する必要が
ある等の欠点があり、その生産性が低くコスト高となっ
ていた。

このような点から、線材ないし棒鋼材等からなる等径の
鋼材に適宜加熱手段にて軸方向の温度勾配を与え、この
温度勾配に基づく塑性変形差を利用して、温度勾配部を
ダイレス伸線することにより、テーパ部を有する素材を
得る方法（特開昭５８１６７２８号）が開発され、更に
また、この方法の短所であるバッチ的加工を解消するた
めに、連続的に送給される等径の素線を、該素線に連続
的に部分加熱と引張を加えるに続いて象、冷することで
、テーパ部を繰り返し有する焼入済のテーパ線条に成形
し、引き続きインラインで焼戻処理して、テーパ部を繰
り返し有する熱処理済のチルバイ４線条を効率良く得る
装置（特開昭６０−５６４１６号）が開発され、既にこ
の熱処理済のテーパ付線条を素材とし、これを冷間にて
バネ成形してなるテーパコイルバネが実用に供されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、−に記従来技術の内のＲ後行の装置（特開昭６
０−５６４１６号）によれば、素材としてのテーパ付線
条を長尺でかつ安価に得られるものの、このテーパ付線
条を用いて連続的にバネ成形することで、その生産性を
より高めんとするとぎ以下の問題点が派生する。

すなわち、長尺なるテーパ付線条を素材として使用せん
とする場合、このテーパ付線条は、コイル状に巻回した
状態で供用されることになるので、これを連続的にバネ
成形するに際しては、−旦コイル状に巻取られたものを
直線状に矯正することが必要となる。

と、二ろが、これらテーパ付線条は、テーパ部を繰り返
ｊ７有して軸方向に不等径であることより、そのままコ
イル状に巻取ると、細径部に優った巻き癖が付き、コイ
ルの荷姿を円形状？こし雛いので、通常、敢えて大径部
に曲げ癖を付けて巻取られてあり、１７かも熱処理済の
ものでもあり、これらを直線状に矯正することは容易で
なく、かつ比較的に大きな力量を要すものとなるため、
その矯正には特別の矯正装置を備える必要が生じる。

一方、矯正を不要とするために、巻取機で巻き取らずに
直線状のままで切断して供用する場合、供給側と受入側
の設備・スペースおよび搬送手段の如何シこよって、そ
の単位長さが制約されるため、その結束・梱包、搬送、
解梱等が煩雑になるのみでなく、連続的なバネ成形を効
率良く行い雛くなるという問題が生しる。

本発明は、」二記の問題点に鑑み、連続して製造される
素材としてのテーパ付線条を、コイル状に巻回したり、
それを直線状に矯正したりすることなく、連続的にバネ
成形し得て、その生産性４−格段に高め得るテ・−バフ
イルバネの製造方法を従供することを目的とするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成とされ
である。ずなわぢ、本発明に係るテーパコイルバネの製
造方法は、連続的に送給される緊線を、該素線に加熱と
引張を加えるに続いて急冷することで、テーパ部を繰り
返し有する焼入済のテーパ付線条に成形し、続いて焼戻
処理したテーパ付線条を、バッファ装置を介してバネ成
形装置に送給し、前記焼戻処理の残熱による温間にて連
続的にバネ成形するものである。

〔作用〕

本発明に係るテーパコイルバネの製造方法においては、
連続的に送給される素線を、テーパ部を繰り返し有する
焼入済のテーパ付線条に成形し、続いて焼戻処理したテ
ーパ付線条を、バネ成形装置に送給して連続的にバネ成
形するので、素材としてのテーパ付線条を、コイル状に
巻回したり、それを直線状Ｃ２二矯屯したりすることな
く、効率良（バネ成形することができる。

また、そのバネ成形は１、前記焼戻処理の残熱による温
間にて行うので、比較的に低い力をもって成形し得る？
・こ加え、成形後の各バネの形状・寸法をバラツキの小
さい高精度のものとし得る。

また、素線を熱処理済のテーパ付線条に成形する工程と
、このテーパ付線条をバネ成形する工程とでは、その所
要時間に差があり、通常、バネ成形の所要時間の方が短
いが、本発明においては、焼戻処理したチーパイ１線条
を、バッファ装置を介してバネ成形装置に送給するので
、このバッファ装置にその所要時間差を吸収させて、連
続的で効率の良いバネ成形を行うことができる。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は、本発明の実施例のテーパコイルバネの製造設
備の概念説明図であるや 第１図おいて、（１）はザブライ装置であって、該サプ
ライ装置（１）は、コイル巻きされた素線Ｗを、順次巻
き解いて連続的に送給するものである。

（２）はテーパ成形装置であって、該テーパ成形装置Ｆ
　（２）は、その入側より順に、定速送りローラ（２ａ
）と、加熱装置（２ｂ）と、冷却装置（２Ｃ）と、テン
ションローラ（２ｄ）とを備えており、サプライ装置（
１）から送られてくる素線Ｗに、加熱装置（２ｂ）によ
り加熱を加えると共に、テンションローラ（２ｄ）によ
り図中の矢印方向への引張を加え、続いて冷却装置（２
ｃ）にて急冷することで、該素線Ｗを、第２図ａに示す
ように、テーパ部を繰り返し有する焼入済のテーパ付線
条ＴＷに成形するものである。

また、該テーパ成形装置（２）には、ここでは図示を省
略した非接触式の寸法測定器と表示手段が設けられ、こ
れらによって成形されたテーパ付線条仙の寸法の測定と
、第２図ａに示すように、テーパ付バネ素材としての各
境界部の切断対象位置を示すマークＭのマーキイングと
がなされる。

（３）は焼戻炉であって、該焼戻炉（３）は、通常の連
続熱処理炉で、テーパ成形装置（２）に続いて配設され
、テーパ成形装置（２）からの焼入済のテーパ付線条Ｔ
−を連続的に焼戻処理するものである。また、焼戻炉（
３）内のテーパ付線条Ｔ旧よ、該焼戻炉（３）の出側に
配設された対の定トルクピンチローラ（４）によって、
一定の張力を付与されなから焼戻処理され、高い真直度
をもって連続的に送り出される。

（５）はバッファ装置であって、該バッファ装置（５）
は、焼戻炉（３）の出側後方に配設され、回転速度の変
更・調整可能な複数対のフィードローラ（５ａ）を備え
たものである。

また、該バッファ装置（５）と焼戻炉（３）との間には
、焼戻炉（３）寄りから順次に、冷却手段を備えた温度
調節装置（７）と、走行切断機（８）と、ガイドパイプ
（９）とが配設されてあり、焼戻炉（３）から連続的に
送り出された熱処理済のテーパ付線条揮は、温度調節装
置（７）により所定範囲内の温度に調整された後、走行
切断機（８）によって、第２図すに示すようなテーパ付
バネ素材ＴＲとして個別に切断され、続いて、ガイドバ
イブ（９）を介してバッファ装置（５）に送り込まれ、
このバッファ装置（５）内でその移送速度を変換・調節
される。

（６）はバネ成形装置であって、該バネ成形装置（６）
は、バッファ装置（５）の出側後方に配設され、該バッ
ファ装置（５）から個別かつ断続的に送られてくるテー
パ付バネ素材ＴＲを、例えば、第２図Ｃに示すような樽
状のテーパコイルバネＴＳに、順次に成形するものであ
る。

翻って、焼戻炉（３）から送り出されるテーパ付線条Ｔ
１４の温度は、そのサイズ、材質および成形条件等によ
って異なるが、バネ成形装置（６）によるバネ成形時の
温度が、成形後の各バネの形状・寸法の精度を高めるに
好ましい（例えば４００〜４５０°Ｃ程度）温度範囲に
なるように、温度調節装置（７）にて調整される。

また、本実施例におけるテーパ成形装置（２）の成形速
度は、素線のサイズ、材質および成形すべきテーパ部形
状等によって異なるが、テーパ付バネ素材ＴＲ１本当た
り２０〜３０秒程度であるに比べ、バネ成形装置（６）
の成形速度は、テーパコイルバネＴＳ１個当たり５〜１
０秒程度で約三倍はど早いが、この両者の成形速度の差
は、走行切断機（８）による個別切断と、バッファ装置
ｉ　（５）による移送速度の変換・調節（主として加速
）によって補償される。

ここで、走行切断機（８）の入側には、マーク検出器０
１）が配され、このマーク検出器００からの電気信号を
受けて、走行切断機（８）はテーパ付線条Ｔ−の移行に
追従移行しながら第２図ａに示すマークＭの位置を確実
に切断する。また、バッファ装置（５）の入側と出側と
には、先端検出器０２１、θつがそれぞれ配され、バッ
ファ装置（５）へのテーパ付バネ素材ＴＲＯ入・出が検
出される一方、バネ成形装置（６）の入側にも先端検出
器０４が配され、これら先端検出器０２１．０ω、０４
からの電気信号が、ここでは図示を省略した制御装置に
送られると共に、これら電気信号に基づく制御装置から
の制御信号により、バッファ装置（５）のフィードロー
ラ（５ａ）の回転速度が制御されて、バネ成形装置（６
）へのテーパ付バネ素材ＴＲの送り込みピッチが、調整
・設定される。

以上に述べた設備構成および製造手順に基づく本実施例
のテーパコイルバネの製造方法において（１才、等径な
る素線から連続して素材としてのテーパ付線条を得るに
続いζ、連続的にテーパコイルバネを効率良く得ること
ができ、しかも、その製造にコイル巻きや矯正等の（４
加工稈が一切不要であり、その生産性を格段に高めるこ
とができる。

なお、十に述べた実施例のテーパコイルバネの製造設備
乙１−おいては、テーパ成形装置（２）の成形速度と、
ハネ成形装置（６）との成形速度との差を、走行切断機
（８）うτよるテーパ付バネ素材の個別切断と、バッフ
ァ５Ｒ（５）による個別移送速度の変換・調節によって
補償するものと６２だが、これは、その別の態様の概念
説明図である第（３図に示すように、焼戻炉（３）！こ
続く温度調節装置（７）と、バネ成形装置ｉ）ｆ　（６
）との間に、第１回に示した構成の走行切断機（８）と
ハノソア装置（５）とを配設するに代わり、水平ループ
式のルーパー００を配設して、焼ν炉（３）から送り出
されるテーパ付線条ＴＷを、個別切断することなく、ハ
ネ成形装置（６）に連続的に送給する構成とすることが
できる。更にまた、その更に別の態様の概念説明し１で
ある第４図に示すように、ピッ）Ｐおよびダンサ−ロー
ラ０■を備えてなる垂直ループ式のルーパー面を配設し
て、焼戻炉（３）から送り出されるテーパ伺線条ＴＷを
、個別切断することなく、バネ成形装置ＩＧ）に連続的
に送給イーる構成とすることもできる。

ここで、第３図に示す構成を採用する例では、テーパ付
線条ＴＷを、円弧状にループさせるので、比較的に小径
なものを対象とされ、かつ、円弧状をなすループの最小
半径は、その曲げによる応力が対象とする熱処理済のテ
ーパ付線条の弾性限を超えない範囲の大きさに設定され
る。

また、第３図および第４図に示す構成を採用する例では
、それぞれのルーパー０５）、　Ｑ７）内においてブー
バ付線条が最短であるときの長ざ（第３図および第４図
中に実線で示すテーパ付線条ＴＷ＋　の長さ）と、ルー
プして最長であるときの長さ（第３図および第４図中に
二点鎖線で示すテーパ付線条ＴＷ、の長さ）との関係は
、前述したテーパ成形装置（２）　２：バネ成形製Ｗ（
６）との成形速度の差を考慮して設定される、 また、これら例においては、第３図および第４図に示す
よう？、二、バネ成形製Ｗ（６）の入側にマーク検出器
０ωが配され、このマーク検出器０ωにより、テーパ付
線条ＴＷに付された切断位置を示４′マークＭを検出し
、その電気信号により、バネ成形製「（６）に内蔵した
カッタ（６ａ）にて個別切断する。

これら例の構成を採用するとき、第１図に示した走行切
断機（８）とバッファ装置（５）とを設ける構成に比較
し、その設備構成が簡易なものとなり、要する動力も低
くすることができる。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明に係るテ・−バコイルバネ
の製造方法によれば、連続して成形される素材としての
テーパ付線条を、コイル状に巻回したり、それを直線状
に矯正したりすることなく、連続的かつ効率良くバネ成
形し得て、その生産性を格段に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のテーパコイルバネの製造設備
の概念説明図、 第２図ａ乃至第２しｌ（、は本発明に問わるテーパコイ
ルバネの成形過程の説明図、 第３図は本発明の実施例の別の態様のテーパコイルバネ
の製造設ＤＵ１の概念説明図、第４図は本発明の実施例
の更に別の態様のテーパコイルバネの製造設備の概念説
明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　連続的に送給される素線を、該素線に加熱と引張を加
   えるに続いて急冷することで、テーパ部を繰り返し有す
   る焼入済のテーパ付線条に成形し、続いて焼戻処理した
   テーパ付線条を、バッファ装置を介してバネ成形装置に
   送給し、前記焼戻処理の残熱による温間にて連続的にバ
   ネ成形することを特徴とするテーパコイルバネの製造方
   法。