WO2011118451A1 - ばねの製造方法 - Google Patents

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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2226/00—Manufacturing; Treatments
    • F16F2226/02—Surface treatments

Definitions

  • This application relates to a spring manufacturing method. Specifically, the present invention relates to a technique for shortening a painting process for painting the surface of a spring.
  • the spring Since the spring is fatigued due to repeated loads, the spring is subjected to a treatment for improving durability (for example, shot peening treatment).
  • a treatment for improving durability for example, shot peening treatment
  • the surface of the spring is painted in order to prevent a decrease in life and deterioration of characteristics due to corrosion.
  • a treatment for improving the durability of the spring for example, shot peening
  • the paint is sprayed on the surface of the spring, and finally, the spray is sprayed.
  • the paint is baked onto the spring (edited by the Spring Society of Japan “Spring” 4th edition, pages 522 to 530, Maruzen Co., Ltd.).
  • the paint sprayed on the surface of the spring has a unique baking coating temperature range, and it is necessary to perform baking treatment within that temperature range. For this reason, when the baking treatment and the low-temperature annealing treatment are combined, the temperature during the treatment is limited within the baking coating temperature range of the paint.
  • the baking coating temperature range is usually lower than the temperature suitable for low temperature annealing treatment. As a result, when both the baking treatment and the low-temperature annealing treatment are used, there is a problem that the time required for the heat treatment becomes long.
  • This application aims at providing the technique which can shorten the processing time, combining the baking process and the low-temperature annealing process.
  • the spring manufacturing method disclosed in the present specification includes a heating step of heating a spring to a preset temperature, and spraying paint onto the surface of the spring while cooling the heated spring with a preset cooling pattern. It has a painting process of baking.
  • the set temperature and cooling pattern are set such that a predetermined low-temperature annealing process is performed on the spring in the heating process and the painting process.
  • the spring is heated to a set temperature, and the paint is sprayed and baked onto the surface of the spring while the heated spring is cooled.
  • the set temperature which heats a spring is not restrict
  • the heat treatment that combines the baking treatment and the low-temperature annealing treatment can be performed in a short time.
  • the set temperature is preferably set in the range of 190 to 300 ° C. This is because if the set temperature is less than 190 ° C., the low-temperature annealing treatment becomes insufficient unless the low-temperature annealing treatment is performed for a long time, and the sag resistance deteriorates. On the other hand, if the set temperature exceeds 300 ° C., the low-temperature annealing process becomes excessive and the durability deteriorates.
  • the set temperature exceeds the upper limit of the baking coating temperature range of the paint.
  • the cooling rate for cooling the spring is preferably set in the range of 0.01 to 13.00 ° C./sec. More preferably, the cooling rate is set in the range of 0.50 to 4.50 ° C./second.
  • the flowchart which shows a part of manufacturing process of the spring of an Example.
  • the figure which shows the other example of a temperature profile typically.
  • the figure which shows the other example of a temperature profile typically.
  • the figure which shows the other example of a temperature profile typically.
  • a method for manufacturing the spring according to this embodiment will be described.
  • a stabilizer which is a kind of spring is manufactured
  • the stabilizer has a substantially straight linear portion and arm portions provided at both ends of the linear portion.
  • the arm portions at both ends of the stabilizer are fixed to the left and right wheels, while the linear portion is fixed to the vehicle body.
  • rolling of the vehicle body during turning is suppressed, and driving stability of the automobile is improved.
  • a steel material is formed into a stabilizer shape by bending cold, warm or hot steel, a heat treatment step of heat-treating the steel material formed into the stabilizer shape, and the heat-treated steel material
  • a shot peening process for shot peening on the surface of the steel and a coating process for coating the surface of the steel material after shot peening Since the molding step and the heat treatment step can be performed in the same manner as in the prior art, detailed description thereof is omitted here.
  • the shot peening process and the coating process will be described in detail.
  • step S10 shot peening is performed on the surface of the stabilizer heat-treated in the heat treatment step (S10).
  • compressive residual stress is applied to the stabilizer, and the durability of the stabilizer is improved.
  • the surface oxide scale formed on the surface of the stabilizer in the heat treatment step performed after the molding step is removed.
  • the degree of painting can be improved.
  • the shot peening in step S10 can be performed by a method similar to the conventional method.
  • processing such as honing and blasting may be performed instead of shot peening.
  • the stabilizer subjected to shot peening in step S10 is heated (S12).
  • heating is performed until the surface temperature of the stabilizer reaches a preset temperature.
  • the set temperature is preferably set in the range of 190 to 300 ° C.
  • the set temperature is lower than 190 ° C.
  • the low-temperature annealing process becomes insufficient unless the baking process in step S16 described later is performed for a long time. If the low-temperature annealing treatment is insufficient, the processing strain that adversely affects the performance caused by the shot peening in step S10 is not sufficiently released, and the sag resistance is deteriorated.
  • step S16 when the set temperature exceeds 300 ° C., if the baking process in step S16 is completed, the low-temperature annealing process becomes excessive. If the low-temperature annealing process is excessive, the compressive residual stress applied by the shot peening in step S10 is excessively released, and the durability deteriorates.
  • the set temperature can be set to a temperature exceeding the upper limit of the baking coating temperature range of the paint.
  • the set temperature exceeds the upper limit of the baked coating temperature range of the paint, no problem arises in this embodiment because the paint is sprayed onto the surface of the stabilizer after the surface temperature of the stabilizer has dropped to the baked paint temperature range.
  • step S12 after the surface temperature of the stabilizer rises to the set temperature, it may be heated so as to be held at the set temperature for a predetermined time. Thereby, the surface temperature of the stabilizer can be made uniform.
  • the holding time at the set temperature can be about 0 to 60 seconds. By setting the holding time to 60 seconds or less, the heating process is prevented from being prolonged.
  • step S12 various heating methods can be employed in the heating step of step S12 described above.
  • a heating method capable of rapid heating for example, high-speed hot air heating (wind speed of 10 m / s or more), induction heating, infrared heating, electric heating, or the like can be used.
  • paint is then sprayed on the surface of the stabilizer (S14).
  • spray coating in which the paint is atomized and sprayed with high-pressure air can be used.
  • the spray coating conditions can be, for example, a wind speed of 0.5 to 1.0 m / min and a spraying distance of 50 to 200 mm.
  • the paint can be sprayed by electrostatic coating.
  • the conditions of electrostatic coating can be performed, for example, with an electric charge of 40 to 100 kV, a wind speed of 0.5 to 1.0 m / min, and an air volume of 50 to 100 m 3 / min. By coating under such conditions, a coating film having a uniform thickness can be formed.
  • step S14 the spraying of the paint in step S14 is performed after the surface temperature of the stabilizer falls within the paint baking temperature range. For this reason, when the surface temperature of the stabilizer exceeds the upper limit of the baking coating temperature range in step S12, cooling is performed until the surface temperature of the stabilizer falls within the baking coating temperature range, and then the paint is sprayed on the surface of the stabilizer. .
  • step S16 the paint sprayed on the surface of the stabilizer is then baked on the surface of the stabilizer (S16).
  • the heat applied to the stabilizer in the heating process of step S12 is used.
  • step S16 it controls so that the surface temperature of a stabilizer falls according to a predetermined cooling pattern. Thereby, the surface temperature of the stabilizer is maintained within the baking coating temperature range of the paint, and the low-temperature annealing process is performed on the stabilizer and the paint baking process is performed.
  • the set temperature in step S12 and the cooling pattern in steps S14 and 16 are set so that the low-temperature annealing process having an effect suitable for the stabilizer is performed. That is, the low-temperature annealing process for the stabilizer is performed both during the heating process in step S12 and during the coating process in steps S14 and S16. Therefore, when the set temperature in step S12 is high, a large amount of low-temperature annealing effect is imparted in step S12. For this reason, it is not necessary to provide many low temperature annealing effects in steps S14 and S16.
  • step S14 and 16 the cooling rate of steps S14 and 16 is increased and / or the processing time of step S16 is shortened so that the low-temperature annealing effect does not become excessive.
  • step S12 when the set temperature in step S12 is low, only a small amount of low-temperature annealing effect is imparted in step S12. For this reason, many low temperature annealing effects in steps S14 and S16 must be given. Therefore, the cooling rate of steps S14 and 16 is decreased and / or the processing time of step S16 is increased so that the low-temperature annealing effect is not insufficient.
  • the processing time of step S16 can be shortened by increasing the set temperature of step S12.
  • the upper curve shows the upper limit time of low temperature annealing when the processing temperature is constant
  • the lower curve shows the lower limit time of low temperature annealing when the processing temperature is constant.
  • the temperature T H indicates the upper limit of the baking finish temperature
  • the temperature T L represents the lower limit of the baking finish temperature. For example, if the processing temperature of low-temperature annealing is T, the upper limit time t 2 becomes the low-temperature annealing, the lower limit time of low-temperature annealing becomes t 1.
  • the treatment time when the low-temperature annealing treatment temperature is T, the treatment time must be in the range of t 1 to t 2 .
  • the process time exceeds t 2 .
  • the treatment time is less than t 1, a low temperature annealing effect becomes insufficient, although better durability, sex is deteriorated sag resistance.
  • the higher the processing temperature the shorter the time for the low-temperature annealing processing.
  • a desired low-temperature annealing effect can be imparted in a very short time. Therefore, by increasing the set temperature in step S12, the low temperature annealing effect imparted in step S12 can be increased, and the processing time in steps S14 and S16 can be shortened.
  • T H for example, 240 ° C.
  • step S16 since the paint must be baked on the surface of the stabilizer, the surface temperature of the stabilizer is set within the baking baking temperature range of the paint only for the time required for baking the paint. For this reason, the upper limit value of the cooling rate can be determined from the time required for completing the baking coating. For example, when the surface temperature of the stabilizer decreases linearly, when the baking coating temperature range is 240 to 160 ° C. and the baking time is 20 minutes, the maximum cooling rate is 80 ° C./20 minutes ( That is, 240 ° C./hour). Therefore, the cooling rate is determined in a range smaller than 240 ° C./hour.
  • the cooling rate of the stabilizer in step S16 can be controlled by, for example, arranging the stabilizer in the hot stove and adjusting the temperature of hot air supplied into the hot stove.
  • the range of the cooling rate of the stabilizer is 0.01 to 13.00 ° C./second. This is because if the cooling rate is less than 0.01 ° C./second, the processing time for low-temperature annealing becomes long. On the other hand, if the cooling rate is higher than 13.00 ° C./second, it is difficult to ensure a sufficient baking time.
  • the cooling rate is preferably in the range of 0.50 to 4.50 ° C./second. By performing coating within this cooling rate range, variations in the surface temperature during coating can be suppressed within a range that is substantially free of problems.
  • the temperature profiles (heating pattern and cooling pattern) in steps S12 to S16 can be, for example, the temperature profiles shown in FIGS.
  • the surface temperature of the stabilizer is heated to T 1 (t 1 to t 2 ).
  • the stabilizer is cooled at a relatively high cooling rate (temperature reduction rate) until the surface temperature of the stabilizer reaches T 2 (the upper limit value of the paint baking temperature range (T H in the example of FIG. 2)) (t 2 to t 3 )
  • paint is sprayed on the surface of the stabilizer (t 3 to t 4 ).
  • the baking process is performed for a predetermined processing time while controlling the cooling rate so that the surface temperature of the stabilizer maintains the baking coating temperature range (t 4 to t 5 ).
  • the cooling rate (temperature decrease rate) of the stabilizer between the time t 3 and t 5 after the paint is sprayed on the surface of the stabilizer until the baking of the paint is finished is the cooling rate of the stabilizer between the times t 2 and t 3 Is made smaller.
  • T 1 that exceeds the upper limit value of the baking coating temperature range
  • many low-temperature annealing effects performed between t 1 and t 3 can be imparted. . Therefore, the processing times t 1 to t 5 required for painting the stabilizer surface can be shortened.
  • the surface temperature of the stabilizer is heated until it reaches T 4 (t 7 to t 8 ).
  • the stabilizer is cooled so that the surface temperature of the stabilizer decreases at a constant cooling rate (temperature reduction rate) (t 8 to t 11 ).
  • a constant cooling rate temperature reduction rate
  • the paint is sprayed on the surface of the stabilizer (t 9 to t 10 ), and then the paint sprayed on the surface of the stabilizer is baked (t 10 to t 11 ).
  • the processing times t 8 to t 11 required for painting the surface of the stabilizer can be shortened.
  • the temperature profile shown in FIG. 3 described above can be changed to the temperature profile shown in FIG.
  • the cooling rate (temperature reduction rate) of the stabilizer during the period from the time t 3 to t 4 until spraying of the paint is finished after the paint is sprayed on the surface of the stabilizer is set to 0 (that is, 3 is different from the temperature profile shown in FIG. 3 in that the surface temperature of the stabilizer is maintained constant.
  • the processing times t 1 to t 4 required for painting the surface of the stabilizer are It can be shortened.
  • the above-described temperature profile shown in FIG. 4 can be changed to the temperature profile shown in FIG.
  • the surface temperature of the stabilizer is heated until it reaches T 4 (t 7 to t 8 ), and then the surface temperature of the stabilizer is maintained at T 4 for a predetermined time (t 8 to t 8 ′ ).
  • T 4 t 7 to t 8
  • t 8 to t 8 ′ a predetermined time
  • the surface temperature of a stabilizer is equalized and the coating quality of a stabilizer can be improved.
  • the time (t 8 to t 8 ) for soaking the surface temperature of the stabilizer as shown in FIG. 6 can be provided for each of the temperature profiles of FIGS.
  • the stabilizer is heated to a temperature exceeding the upper limit of the baking baking temperature range of the paint before coating, and the paint is applied to the surface of the stabilizer while cooling the stabilizer. Spray the paint on the surface of the stabilizer. Even when the stabilizer is heated to a temperature exceeding the upper limit of the baking coating temperature range of the paint, since the low-temperature annealing treatment is performed on the stabilizer, the low-temperature annealing effect that must be performed when baking the paint can be reduced. Thereby, the processing time required for painting the surface of the stabilizer can be shortened.
  • the stabilizer is manufactured.
  • the technology according to the present application can be applied to a case of manufacturing a spring other than the stabilizer.
  • it can be suitably applied to a spring that is subjected to shot peening and painting.
  • Examples of such a spring include a coil spring and a torsion bar.
  • the surface temperature of the spring may be measured with a thermograph, and the coating may be performed from a portion where the surface temperature of the spring becomes an appropriate temperature. By making the temperature at which paint spraying starts constant, it is possible to prevent uneven coating and improve coating quality.

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Abstract

　表面が塗装されたばねを製造する方法において、塗料の焼付け処理と低温焼鈍処理とを兼ねながら、その処理時間を短縮する。この製造方法は、予め設定された設定温度までばねを加熱する加熱工程（Ｓ１２）と、加熱されたばねを予め設定された冷却パターンで冷却しながら、ばねの表面に塗料を吹付けて焼付ける塗装工程（Ｓ１４，Ｓ１６）を有している。そして、加熱工程における設定温度と塗装工程における冷却パターンが、加熱工程及び塗装工程においてばねに所定の低温焼鈍処理が行われるように設定されている。

Description

ばねの製造方法
　本願は、ばねの製造方法に関する。詳しくは、ばねの表面を塗装する塗装工程を短時間化するための技術に関する。
　ばねには繰り返し負荷が作用して疲労するため、ばねには耐久性を向上するための処理（例えば、ショットピーニング処理）が施される。また、腐食による寿命の低下や特性の劣化を防止するために、ばねの表面に塗装が施される。これらのため、従来のばねの製造方法では、まず、ばねの耐久性を向上するための処理（例えば、ショットピーニング）を行い、次いで、ばねの表面に塗料を吹付け、最後に、吹付けた塗料をばねに焼付けている（日本ばね学会編「ばね」第４版，５２２～５３０ページ，丸善株式会社）。
　ばねにショットピーニング等の耐久性を向上するための処理を行うと、ばねのへたりが大きくなるため、ばねのへたりを防止するための熱処理を行うことが好ましい。このため、ばねの表面に吹付けた塗料を焼付けるための熱処理（すなわち、焼付け処理）と、ばねのへたりを防止するための熱処理（すなわち、ショットピーニング後の低温焼鈍処理（以下、低温焼鈍処理という。））を兼用し、工程の短縮を図ることが考えられる。
　しかしながら、ばねの表面に吹付けられる塗料は、固有の焼付け塗装温度範囲を有しており、その温度範囲内で焼付け処理を行う必要がある。このため、焼付け処理と低温焼鈍処理とを兼ねると、処理時の温度が塗料の焼付け塗装温度範囲内に制限される。焼付け塗装温度範囲は、通常、低温焼鈍処理に適した温度より低い。その結果、焼付け処理と低温焼鈍処理とを兼ねると、熱処理に要する時間が長時間になるという問題を有していた。
　本願は、焼付け処理と低温焼鈍処理とを兼ねながら、その処理時間を短縮することができる技術を提供することを目的とする。
　本明細書に開示されるばねの製造方法は、予め設定された設定温度までばねを加熱する加熱工程と、加熱されたばねを予め設定された冷却パターンで冷却しながら、ばねの表面に塗料を吹付けて焼付ける塗装工程を有している。そして、設定温度及び冷却パターンが、加熱工程及び塗装工程においてばねに所定の低温焼鈍処理が行われるように設定されている。
　この製造方法では、設定温度までばねを加熱し、その加熱したばねを冷却しながらばねの表面に塗料を吹付けて焼付ける。このため、ばねを加熱する設定温度は塗料の焼付け塗装温度範囲に制限されず、その温度範囲よりも高い温度まで加熱することができ、ばねに適正な低温焼鈍処理を行うことができる。一方、塗装温度範囲を超える温度までばねを加熱しても、ばねの温度が塗装温度範囲内に低下した後でばねの表面に塗料を吹付ければ、ばねの表面を適切に塗装することができる。したがって、焼付け処理と低温焼鈍処理とを兼ねた熱処理を短時間で行うことができる。
　上記の製造方法では、設定温度が１９０～３００℃の範囲に設定されていることが好ましい。設定温度が１９０℃未満であると、低温焼鈍処理を長時間行わなければ低温焼鈍処理が不十分となり、耐へたり性が悪化するためである。一方、設定温度が３００℃を超えると、低温焼鈍処理が過剰となって耐久性が悪化するためである。
　また、上記の製造方法では、設定温度が、塗料の焼付け塗装温度範囲の上限値を超えていることが好ましい。設定温度が焼付け塗装温度範囲の上限値を超えるように設定することで、塗料の焼付けが完了するまでの時間を短縮することができる。
　設定温度が塗料の焼付け塗装温度範囲の上限値を超えている場合、ばねを冷却する冷却速度が０．０１～１３．００℃／秒の範囲から設定されていることが好ましい。より好ましくは、冷却速度が０．５０～４．５０℃／秒の範囲から設定されていることが好ましい。
実施例のばねの製造工程の一部を示すフローチャート。 温度一定で低温焼鈍処理をしたときの処理時間の上限と下限を合わせて示す図。 ステップＳ１２～Ｓ１６の間の温度プロファイルの一例を模式的に示す図。 温度プロファイルの他の例を模式的に示す図。 温度プロファイルの他の例を模式的に示す図。 温度プロファイルの他の例を模式的に示す図。
　本実施例に係るばねの製造方法について説明する。本実施例では、ばねの一種であるスタビライザを製造する場合を例に説明する。スタビライザは、略直線状の直線部と、その直線部の両端に設けられたアーム部を有している。スタビライザが自動車に装着されると、スタビライザの両端のアーム部が左右の車輪に固定される一方で、直線部が車体に固定される。これによって、旋回時の車体のローリングが抑えられ、自動車の走行安定性が高められる。
　スタビライザを製造するには、まず、鋼材を冷間又は温間又は熱間で曲げ加工してスタビライザ形状に成形する成形工程と、スタビライザ形状に成形した鋼材を熱処理する熱処理工程と、熱処理後の鋼材の表面にショットピーニングするショットピーニング工程と、ショットピーニング後の鋼材の表面を塗装する塗装工程を有している。成形工程と熱処理工程は、従来と同様に実施できるため、ここではその詳細な説明を省略する。以下、ショットピーニング工程と塗装工程について詳細に説明する。
　図１に示すように、まず、熱処理工程によって熱処理されたスタビライザの表面にショットピーニングが行われる（Ｓ１０）。これによって、スタビライザに圧縮残留応力が付与され、スタビライザの耐久性の向上が図られる。また、成形工程後に行われる熱処理工程においてスタビライザの表面に形成される表面酸化スケールが除去される。これによって、塗装の付き具合を向上することができる。なお、ステップＳ１０のショットピーニングは、従来と同様の方法で行うことができる。ステップＳ１０においては、ショットピーニングに代えてホーニングやブラスト等の処理を行ってもよい。
　次に、ステップＳ１０でショットピーニングが行われたスタビライザが加熱される（Ｓ１２）。この加熱処理では、スタビライザの表面温度が予め設定された設定温度となるまで加熱する。設定温度は１９０～３００℃の範囲で設定されることが好ましい。設定温度が１９０℃未満である場合は、後述するステップＳ１６の焼付け処理を長時間行わないと、低温焼鈍処理が不十分となる。低温焼鈍処理が不十分であると、ステップＳ１０のショットピーニングによって生じた性能に悪影響を与える加工歪が十分に開放されず、耐へたり性が悪化してしまう。一方、設定温度が３００℃を超える場合は、ステップＳ１６の焼付け処理を完了させると、低温焼鈍処理が過剰となる。低温焼鈍処理が過剰となると、ステップＳ１０のショットピーニングによって付与された圧縮残留応力が開放され過ぎて、耐久性が悪化してしまう。
　ここで、ステップＳ１２の加熱処理は、スタビライザへの塗装前に行われるため、設定温度を塗料の焼付け塗装温度範囲の上限を超える温度に設定することができる。ステップＳ１２において塗料の焼付け塗装温度範囲の上限を超えてスタビライザを加熱することで、ステップＳ１２の加熱工程において、低温焼鈍処理の効果をより多く付与し、その結果、低温焼鈍処理を完了するまでの時間を短くすることができる。なお、設定温度が塗料の焼付け塗装温度範囲の上限を超えても、本実施例ではスタビライザの表面温度が焼付け塗装温度範囲まで低下してからスタビライザの表面に塗料を吹付けるため問題は生じない。
　また、ステップＳ１２の加熱工程においては、スタビライザの表面温度が設定温度まで上昇した後に、その設定温度で所定時間だけ保持するように加熱してもよい。これによって、スタビライザの表面温度の均一化を図ることができる。この場合に、設定温度で保持する時間は、０～６０秒程度とすることができる。保持時間を６０秒以下とすることで、加熱工程が長時間化することが防止される。
　なお、上記のステップＳ１２の加熱工程では、種々の加熱方法を採用することができる。ただし、ステップＳ１２の加熱工程を短時間とするためには、急速加熱が可能な加熱方法を採用することが好ましい。このような急速加熱方法としては、例えば、高速熱風加熱（風速１０ｍ／ｓ以上）、誘導加熱、赤外線加熱、通電加熱等を用いることができる。
　ステップＳ１２のスタビライザの加熱が終了すると、次いで、スタビライザの表面に塗料を吹付ける（Ｓ１４）。塗料の吹付けには、例えば、塗料を霧状にして高圧空気で吹付ける吹付け塗装を用いることができる。吹付け塗装の条件は、例えば、風速０．５～１．０ｍ／分、噴霧距離５０～２００ｍｍとすることができる。あるいは、静電塗装によって塗料の吹付けをすることもできる。静電塗装の条件は、例えば、電荷４０～１００ｋＶ、風速０．５～１．０ｍ／分、風量５０～１００ｍ３／分で行うことができる。このような条件で塗装を行うことで、均一な厚さの塗装被膜を形成することができる。
　なお、ステップＳ１４の塗料の吹付けは、スタビライザの表面温度が塗料の焼付け塗装温度範囲内となった後に行われる。このため、ステップＳ１２でスタビライザの表面温度が焼付け塗装温度範囲の上限を超えている場合は、スタビライザの表面温度が焼付け塗装温度範囲となるまで冷却し、その後にスタビライザの表面に塗料が吹付けられる。
　スタビライザ表面への塗料の吹付けが終了すると、次いで、スタビライザの表面に吹付けた塗料をスタビライザの表面に焼付ける（Ｓ１６）。塗料の焼付けには、ステップＳ１２の加熱工程でスタビライザに付与された熱が利用される。また、ステップＳ１６では、スタビライザの表面温度が所定の冷却パターンに従って低下するように制御される。これによって、スタビライザの表面温度が塗料の焼付け塗装温度範囲内に維持され、スタビライザへの低温焼鈍処理が行われると共に塗料の焼付け処理が行われる。
　すなわち、本実施例では、上述したステップＳ１２の設定温度とステップＳ１４，１６の冷却パターンとが、スタビライザに適切な効果の低温焼鈍処理が行われるように設定される。すなわち、スタビライザへの低温焼鈍処理は、ステップＳ１２の加熱処理の間、及び、ステップＳ１４，１６の塗装工程の間の両者において行われる。したがって、ステップＳ１２の設定温度が高い場合は、ステップＳ１２において多量の低温焼鈍効果が付与される。このため、ステップＳ１４，１６における低温焼鈍効果を多く付与する必要はない。そこで、ステップＳ１４，１６の冷却速度を大きく、及び／又は、ステップＳ１６の処理時間を短くして、低温焼鈍効果が過剰とならないようにする。逆に、ステップＳ１２の設定温度が低い場合は、ステップＳ１２において少量の低温焼鈍効果しか付与されない。このため、ステップＳ１４，１６における低温焼鈍効果を多く付与しなければならない。そこで、ステップＳ１４，１６の冷却速度を小さく、及び／又は、ステップＳ１６の処理時間を長くして、低温焼鈍効果が不足しないようにする。
　上述したように本実施例では、ステップＳ１２の設定温度を高くすることで、ステップＳ１６の処理時間を短くすることができる。このことを、図２を用いて具体的に説明する。図２において、上側の曲線は処理温度を一定としたときの低温焼鈍の上限時間を示しており、下側の曲線は処理温度を一定としたときの低温焼鈍の下限時間を示している。また、温度ＴＨは焼付け塗装温度の上限を示しており、温度ＴＬは焼付け塗装温度の下限を示している。例えば、低温焼鈍の処理温度をＴとすると、低温焼鈍の上限時間はｔ２となり、低温焼鈍の下限時間はｔ１となる。すなわち、低温焼鈍の処理温度がＴのときは、処理時間をｔ１～ｔ２の範囲としなければならない。処理時間がｔ２を超えると、低温焼鈍効果が過剰となり、耐へたり性は良くなるが、耐久性が悪化する。一方、処理時間がｔ１未満であると、低温焼鈍効果が不十分となり、耐久性は良くなるが、耐へたり性が悪化する。図２より明らかなように、処理温度が高いほど、低温焼鈍処理の時間は短くてすむ。特に、塗装温度範囲の上限ＴＨ（例えば、２４０℃）を超える温度では、極めて短時間で所望の低温焼鈍効果を付与することができる。したがって、ステップＳ１２の設定温度を高くすることで、ステップＳ１２において付与される低温焼鈍効果を多くでき、ステップＳ１４，１６の処理時間を短くすることができる。
　なお、ステップＳ１６では、スタビライザの表面に塗料を焼付けなければならないため、塗料を焼付けるために必要な時間だけは、スタビライザの表面温度が塗料の焼付け塗装温度範囲内とされる。このため、焼付け塗装が完了するために必要な時間から冷却速度の上限値を決めることができる。例えば、スタビライザの表面温度が一次関数的に低下する場合において、焼付け塗装温度範囲が２４０～１６０℃であり、焼付け時間が２０分必要なときは、冷却速度の最大値は８０℃／２０分（すなわち、２４０℃／時間）となる。したがって、冷却速度は２４０℃／時間より小さくなる範囲で決定される。
　また、上記のステップＳ１６におけるスタビライザの冷却速度は、例えば、スタビライザを熱風炉内に配置し、熱風炉内に供給する熱風の温度を調整することで制御することができる。この場合に、スタビライザの冷却速度の範囲を０．０１～１３．００℃／秒とすることが好ましい。冷却速度が０．０１℃／秒より小さいと、低温焼鈍の処理時間が長くなるためである。一方、冷却速度が１３．００℃／秒より大きいと、焼付け時間を十分に確保することが難しくなるためである。なお、塗装品質を高める観点からは、冷却速度が０．５０～４．５０℃／秒の範囲とすることが好ましい。この冷却速度範囲で塗装を行うことで、塗装時の表面温度のバラツキが略問題のない範囲内に抑えることができる。
　なお、ステップＳ１２～Ｓ１６の温度プロファイル（加熱パターン及び冷却パターン）は、例えば、図３～６に示す温度プロファイルを採ることができる。図３に示す例では、まず、スタビライザの表面温度がＴ１となるまで加熱する（ｔ１～ｔ２）。次いで、スタビライザの表面温度がＴ２（塗料の焼付け塗装温度範囲の上限値（図２の例ではＴＨ））となるまで比較的大きな冷却速度（温度減少率）で冷却し（ｔ２～ｔ３）、その後、スタビライザの表面に塗料を吹付ける（ｔ３～ｔ４）。スタビライザの表面に塗料を吹付けると、スタビライザの表面温度が焼付け塗装温度範囲を維持するように冷却速度を制御しながら所定の処理時間だけ焼付け処理を行う（ｔ４～ｔ５）。スタビライザの表面に塗料を吹付けてから塗料の焼付けが終わるまでの時間ｔ３～ｔ５の間のスタビライザの冷却速度（温度減少率）は、時刻ｔ２～ｔ３の間のスタビライザの冷却速度よりも小さくされる。図３に示す温度プロファイルでは、スタビライザの表面温度が焼付け塗装温度範囲の上限値を超える温度Ｔ１まで加熱するため、ｔ１～ｔ３の間に行われる低温焼鈍効果を多く付与することができる。従って、スタビライザの表面を塗装するために必要とされる処理時間ｔ１～ｔ５を短縮することができる。
　また、図４に示す例では、まず、スタビライザの表面温度がＴ４となるまで加熱する（ｔ７～ｔ８）。次いで、スタビライザの表面温度が一定の冷却速度（温度減少率）で減少するようにスタビライザを冷却する（ｔ８～ｔ１１）。この冷却する間、スタビライザの表面温度が塗料の焼付け塗装温度範囲となると、スタビライザの表面に塗料を吹付け（ｔ９～ｔ１０）、その後、スタビライザの表面に吹付けた塗料を焼付ける（ｔ１０～ｔ１１）。図４に示す温度プロファイルでも、図３に示す例と同様、スタビライザの表面を塗装するために必要とされる処理時間ｔ８～ｔ１１を短縮することができる。
　なお、上述した図３に示す温度プロファイルは、図５に示す温度プロファイルのように変更することもできる。図５に示す温度プロファイルでは、スタビライザの表面に塗料を吹付けてから塗料の焼付けが終わるまでの時間ｔ３～ｔ４の間のスタビライザの冷却速度（温度減少率）が０とされる（すなわち、スタビライザの表面温度が一定に維持される）点で、図３に示す温度プロファイルと異なる。このような温度プロファイルとしても、スタビライザの表面温度が焼付け塗装温度範囲の上限値を超える温度Ｔ１まで加熱するため、スタビライザの表面を塗装するために必要とされる処理時間ｔ１～ｔ４を短縮することができる。
　さらには、上述した図４に示す温度プロファイルは、図６に示す温度プロファイルのように変更することもできる。図６に示す温度プロファイルでは、スタビライザの表面温度をＴ４となるまで加熱し（ｔ７～ｔ８）、その後、スタビライザの表面温度をＴ４で所定時間（ｔ８～ｔ８’）だけ維持する点で、図４に示す温度プロファイルと異なる。このような温度プロファイルとすることで、スタビライザの表面温度が均一化され、スタビライザの塗装品質を向上することができる。なお、図６に示すようなスタビライザの表面温度を均熱化する時間（ｔ８～ｔ８）は、図３～５の各温度プロファイルのそれぞれに設けることができる。
　以上、詳述したように、本実施例のスタビライザの製造方法では、塗装前に塗料の焼付け塗装温度範囲の上限を超える温度までスタビライザを加熱し、そのスタビライザを冷却しながらスタビライザの表面に塗料を吹付け、その吹付けた塗料をスタビライザの表面に焼付ける。スタビライザを塗料の焼付け塗装温度範囲の上限を超える温度まで加熱する間にも、スタビライザに低温焼鈍処理が行われるため、塗料を焼付ける際に行わなければならない低温焼鈍効果を少なくすることができる。これによって、スタビライザの表面を塗装するために必要とされる処理時間を短くすることができる。
　以上、本実施例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
　例えば、上述した実施例では、スタビライザを製造する場合であったが、本願に係る技術はスタビライザ以外のばねを製造する場合にも適用することができる。特に、ショットピーニング処理と塗装処理が行われるばねに好適に適用することができる。このようなばねとしては、例えば、コイルばね、トーションバー等がある。
　また、塗装品質の均一化を図るためには、サーモグラフでばねの表面温度を測定し、ばねの表面温度が適切な温度となった部位から塗装するようにしてもよい。塗料吹付けを開始する温度を一定とすることで塗装ムラを防止し、塗装品質の向上を図ることができる。
　本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

Claims (6)

  1. 　ばねを製造する方法であって、
    　予め設定された設定温度までばねを加熱する加熱工程と、
    　加熱されたばねを予め設定された冷却パターンで冷却しながら、ばねの表面に塗料を吹付けて焼付ける塗装工程と、を有しており、
    　前記設定温度及び前記冷却パターンが、加熱工程及び塗装工程においてばねに所定の低温焼鈍処理が行われるように設定されている、ばねの製造方法。
  2. 　前記設定温度が１９０～３００℃の範囲に設定されている、請求項１に記載のばねの製造方法。
  3. 　前記設定温度が、塗料の焼付け塗装温度範囲の上限値を超えている、請求項２に記載のばねの製造方法。
  4. 　前記塗装工程では、ばねを冷却する冷却速度が０．０１～１３．００℃／秒の範囲に設定されている、請求項３に記載のばねの製造方法。
  5. 　前記冷却速度が０．５０～４．５０℃／秒の範囲から設定されている、請求項４に記載のばねの製造方法。
  6. 　前記加熱工程の前に、ばねの表面にショットピーニングするショットピーニング工程をさらに有しており、
    　前記所定の低温焼鈍処理は、ばねのへたりを防止するための熱処理である、請求項１～５のいずれか一項に記載のばねの製造方法。
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