JP6789996B2 - コイルばね製造方法及びコイルばね製造装置 - Google Patents

コイルばね製造方法及びコイルばね製造装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6789996B2
JP6789996B2 JP2017567004A JP2017567004A JP6789996B2 JP 6789996 B2 JP6789996 B2 JP 6789996B2 JP 2017567004 A JP2017567004 A JP 2017567004A JP 2017567004 A JP2017567004 A JP 2017567004A JP 6789996 B2 JP6789996 B2 JP 6789996B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil spring
fluidized bed
coating material
powder coating
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017567004A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2017138621A1 (ja
Inventor
慶光 小山
慶光 小山
充弘 杉山
充弘 杉山
達也 綿貫
達也 綿貫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NHK Spring Co Ltd
Original Assignee
NHK Spring Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NHK Spring Co Ltd filed Critical NHK Spring Co Ltd
Publication of JPWO2017138621A1 publication Critical patent/JPWO2017138621A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6789996B2 publication Critical patent/JP6789996B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/18Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • B05D1/22Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping using fluidised-bed technique
    • B05D1/24Applying particulate materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C19/00Apparatus specially adapted for applying particulate materials to surfaces
    • B05C19/02Apparatus specially adapted for applying particulate materials to surfaces using fluidised-bed techniques
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C3/00Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material
    • B05C3/02Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C3/00Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material
    • B05C3/02Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material
    • B05C3/09Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material for treating separate articles
    • B05C3/10Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material for treating separate articles the articles being moved through the liquid or other fluent material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/02Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/04Wound springs
    • F16F1/06Wound springs with turns lying in cylindrical surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G11/00Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
    • B60G11/14Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having helical, spiral or coil springs only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/70Materials used in suspensions
    • B60G2206/72Steel
    • B60G2206/724Wires, bars or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/80Manufacturing procedures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2224/00Materials; Material properties
    • F16F2224/02Materials; Material properties solids
    • F16F2224/0208Alloys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2226/00Manufacturing; Treatments
    • F16F2226/02Surface treatments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

本開示の実施形態は、コイルばね製造方法、及び該コイルばね製造方法に用いるコイルばね製造装置に関する。
自動車等の車両には、コイルばねを含む種々のサスペンション部材により構成され、車体と車輪との間に介在するサスペンション機構が備えられている。サスペンション部材のコイルばねは、ばね鋼材で形成され、表面に防錆塗膜が施されている。
コイルばねを保護する防錆塗膜には、走行中に飛来する石礫に対する耐チッピング性や、雨水等に対する耐腐食性が求められる。これら機能を保証するため、防錆塗膜は、膜厚の下限値を厳しく管理されている。
コイルばねは、組み付けられた状態で、車輪側の座巻き部がサスペンション機構のスプリングシートに支持される。車輪側の座巻き部とスプリングシートとの間に泥や雨水が入り込むことがあるため、車輪側の座巻き部の防錆塗膜は、特に厳しい膜厚管理が要求される。
ハンガーに吊るしてコイルばねを塗装すると、ハンガーとコイルばねとの接触箇所を塗装できない。そのため、厳しい膜厚管理が要求される車輪側の座巻き部を含む両端をハンガーに吊るすのではなく、車体側の座巻き部の一端のみをハンガーに吊るしてコイルばねを塗装する。コイルばねの表面に防錆塗膜を形成する方法として、静電ガンを用いて帯電させた粉体塗料をコイルばねに吹き付ける静電塗装法の粉体塗装が知られている(例えば、特許文献1)。
特開2012−143664号公報
コイルばねは螺旋状の形状であるため、車体側の座巻き部の一端のみを支持した姿勢でコイルばねに静電塗装法を適用すると、静電ガンと対向する螺旋の外側の部位とそれ以外の部位とで粉体塗料の付着量に大きな差異が生じてしまう。そのため、静電塗装法による粉体塗装では、コイルばねに均一な塗膜を形成することが困難だった。防錆塗膜に必要とされる膜厚の下限値が決まっているため、膜厚の偏りが大きいと、下限値よりも厚く塗った部位において塗料のコストが無駄になる。
粉体塗装の方法として、静電塗装法の外に、粉体塗料を流動させた流動層に基材を浸漬させる流動浸漬法がある。しかしながら、流動浸漬法では、流動層の内部を対流する粉体塗料の流れから影響を受けるため、コイルばねの上面と下面とで粉体塗料の付着量に大きな差異が生じてしまう。加えて、多孔板の孔から噴出した空気が凝集して気泡が発生した場合、コイルばねの下面が気泡に影響されてゆず膚になってしまうことがあった。
本発明の目的は、防錆塗膜の膜厚の偏りを小さくすることにより、塗膜の最も薄い下限値を保証しつつ、塗料全体の使用量を削減できるコイルばね製造方法、及びコイルばね製造装置を提供することである。
本発明は、粉体塗料を流動させた流動層に車両用サスペンション部材のコイルばねを浸漬させて塗装するコイルばね製造方法であって、前記流動層は、前記粉体塗料が下から上へ流動する上昇流領域と、前記粉体塗料が上から下へ流動する下降流領域とを含む上下流領域を有し、前記上昇流領域が前記流動層の中央部に形成され、前記下降流領域が前記流動層の外周部に形成され、前記上昇流領域を上昇した前記粉体塗料は、前記流動層の前記中央部から前記外周部に向かって前記流動層の表層を移動するとともに、前記下降流領域を下降した前記粉体塗料は、前記流動層の前記外周部から前記中央部に向かって前記流動層の深層を移動し、前記コイルばねは、該コイルばねの座巻き部が上方を向いた姿勢で前記流動層の前記上下流領域における前記中央部に形成された前記上昇流領域に浸漬されるとともに、該上昇流領域を横切るようにして前記コイルばねの中心軸に垂直な成分を含む方向に周期的に相対移動される。
また、本発明は、粉体塗料が充填された塗料槽と、前記粉体塗料を流動させて流動層を形成する送風機と、前記塗料槽を支持する相対移動機構と、前記塗料槽へコイルばねを搬送する搬送装置と、を具備した車両用サスペンション部材のコイルばね製造装置であって、前記流動層は、前記粉体塗料が下から上へ流動する上昇流領域と、前記粉体塗料が上から下へ流動する下降流領域とを含む上下流領域を有し、前記上昇流領域が前記流動層の中央部に形成され、前記下降流領域が前記流動層の外周部に形成され、前記上昇流領域を上昇した前記粉体塗料は、前記流動層の前記中央部から前記外周部に向かって前記流動層の表層を移動するとともに、前記下降流領域を下降した前記粉体塗料は、前記流動層の前記外周部から前記中央部に向かって前記流動層の深層を移動し、前記搬送装置は、前記コイルばねを該コイルばねの座巻き部が上方を向いた姿勢で前記流動層の前記上下流領域における前記中央部に形成された前記上昇流領域に浸漬させ、前記相対移動機構は、前記コイルばねに対して前記塗料槽を周期的に水平移動させることで、前記上昇流領域を横切るようにして前記コイルばねを、その中心軸に垂直な成分を含む方向に周期的に相対移動させる。
図1は、本発明の一実施形態のコイルばね製造装置を概略的に示す側面図である。 図2は、図1に示された流動層の断面図である。 図3は、粉体塗装されたコイルばねを示す斜視図である。 図4は、図3に示されたコイルばねの断面図である。 図5は、実施例1及び実施例2のコイルばねの動きを説明する平面図である。 図6は、実施例3のコイルばねの動きを説明する正面図である。 図7は、比較例4のコイルばねの動きを説明する平面図である。 図8は、実施例のコイルばねの動きの他の一例を説明する平面図である。 図9は、実施例1の結果を示す図である。 図10は、実施例2の結果を示す図である。 図11は、実施例3の結果を示す図である。 図12は、比較例1の結果を示す図である。 図13は、比較例2の結果を示す図である。 図14は、比較例4の結果を示す図である。
以下、本発明の一実施形態のコイルばね製造装置について、図1乃至図4を参照して説明する。
図1は、コイルばね製造装置1を概略的に示す側面図である。図2は、図1中のF2線に沿う流動層の断面図である。図1に示すように、コイルばね製造装置1は、流動層2と、相対移動機構3と、搬送装置4と、第1の加熱炉5と、第2の加熱炉6と、を備えている。
流動層2は、塗料槽10と、ガス分散板11と、送風機12とによって流動化させた粉体塗料Pである。塗料槽10は、有底の円筒状に形成され、相対移動機構3の上に設置されている。塗料槽10は、円盤状の底壁13と、底壁13の周縁から上方に延びる周壁14と、を備えている。塗料槽10の内部空間15には、ガス分散板11が配置されている。ガス分散板11は、例えば多孔板として形成され、底壁13と間隔をあけて対向している。
塗料槽10の内部空間15は、ガス分散板11によって上下に分割されている。内部空間15のうちガス分散板11よりも下側は、プレナムチャンバ15Aとして区画されている。ガス分散板11よりも上側は、塗装ブース15Bとして区画されている。塗装ブース15Bには、粉体塗料Pが充填されている。
送風機12は、空気等の流動化ガスをプレナムチャンバ15Aへ供給可能に構成されている。送風機12から供給された流動化ガスは、プレナムチャンバ15Aに充満したのち、ガス分散板11によって均一に分散されて塗装ブース15Bへ供給される。塗装ブース15Bへ供給された流動化ガスは、塗装ブース15Bに充填された粉体塗料Pを固定層から流動層2へ変化させる。
流動層2の内部において、粉体塗料Pは上下に対流している。粉体塗料Pが上方向又は下方向へ流動している領域を上下流領域8とする。上下流領域8には、粉体塗料Pが下から上へ流動している上昇流領域8Aと、粉体塗料Pが上から下へ流動している下降流領域8Bとが含まれる。
本実施形態では、図1及び図2に示すように、上昇流領域8Aが流動層2の中央部に形成され、下降流領域8Bが周壁14に近い流動層2の外周部に形成されている。流動層2の表層では、上昇流領域8Aを上昇してきた粉体塗料Pが下降流領域8Bへ向かって移動している。流動層2の深層では、下降流領域8Bを下降してきた粉体塗料Pが上昇流領域8Aへ向かって移動している。上昇流領域8Aの終点と下降流領域8Bの始点とを繋ぐ領域を表層領域9A、下降流領域8Bの終点と上昇流領域8Aの始点とを繋ぐ領域を深層領域9Bとする。
図1に示すように、相対移動機構3は、工場の床等の水平面の上に設置されている。相対移動機構3は、例えば円盤状に形成され、モータ及び動力伝達機構を備えた回転駆動装置3Aに接続されている。相対移動機構3は、回転駆動装置3Aに回転駆動され、相対移動機構3の上面に設置された塗料槽10を図2中に矢印R1で示すように水平回転させる。本実施形態に係る相対移動機構3は、回転台3と呼ぶこともできる。
搬送装置4は、複数の把持部と、レール17と、エアブロー18と、を備えている。把持部の例として、ハンガー16等が挙げられる。ハンガー16は、レール17に支持された基端と、鉤状に形成された垂下端とを有しており、垂下端にコイルばねSが吊り下げられている。
図3は、ハンガー16に吊り下げられた状態のコイルばねSの斜視図である。図3に示すように、コイルばねSは、車体側の座巻き部E1が上方を向いた姿勢でハンガー16に吊り下げられ、車体側の座巻き部E1のみでハンガー16と接触している。つまり、車輪側の座巻き部E2はハンガー16と接触していない。
コイルばねSは、ばね鋼材から形成されている。ばね鋼材の種類は特に限定されないが、例えば米国自動車技術者会の規定に準拠するSAE9254が挙げられる。鋼種の他の例として、JISに準拠するSUP7や、それ以外であってもよい。
コイルばねSを構成する鋼材の表面に化成処理層を形成してもよい。化成処理層は、例えばリン酸亜鉛等のリン酸塩により形成できる。また、表面の硬化、表面応力の均一化及び残留圧縮応力の付与による耐久性や耐疲労破壊性を向上させるため、鋼材の表面にショットピーニング処理を施してもよい。
図1に示すように、レール17は、流動層2の上方に敷設されている。レール17は、第1の加熱炉5から流動層2へと延びた上流部17Aと、流動層2から第2の加熱炉6へと延びた下流部17Bと、上流部17Aと下流部17Bとの間に設けられたハンガー16に吊るされたコイルばねSを流動層2に浸漬させる粉体浴部19と、を備えている。
本実施形態では、粉体浴部19は、上流部17Aから流動層2へ向かって延びた下降移動部19Aと、流動層2の上昇流領域8Aと対向する水平移動部19Bと、水平移動部19Bから下流部17Bへ向かって延びた上昇移動部19Cと、を備えている。上昇移動部19Cには流動層2へ向かってガスを噴射するエアブロー18が付設されている。
搬送装置4を稼働させると、ハンガー16がレール17に案内され、ハンガー16に吊るされたコイルばねSは、第1の加熱炉5、流動層2、第2の加熱炉6を順番に通過する。搬送装置4に搬送されたコイルばねSと流動層2との相対速度は、相対移動機構3により水平回転する流動層2とコイルばねSとの相対速度よりも小さい。ハンガー16に吊るされたコイルばねSは、粉体浴部19に案内されて、流動層2の上昇流領域8Aに浸漬される。
流動層2よりも上流に配置された第1の加熱炉5は、例えば、コイルばねSの鋼材に化成処理層を形成した場合にすすぎ水を乾燥させる水切乾燥炉である。第1の加熱炉5の設定温度は、水分の乾燥のみを目的とする温度よりも高温が好ましい。コイルばねSを化成処理しない場合や水切乾燥炉から流動層まで距離がある場合、水切乾燥炉とは別に第1の加熱炉5を用意してもよい。
第1の加熱炉5は、流動層2にこれから浸漬されるコイルばねSを予熱する。第1の加熱炉5で加熱されたコイルばねSの表面温度は、例えば120〜230℃であり、好ましくは150〜180℃である。
流動層2よりも下流に配置された第2の加熱炉6は、流動層2に浸漬され、粉体塗料Pが付着したコイルばねSを加熱する焼付炉であり、例えばハンガー16に吊り下げられたコイルばねSを挟むようにレール17の両脇に一対で配置されている。第2の加熱炉6での加熱温度は、例えば120〜230℃である。加熱時間は、例えば5〜60分間である。
図4は、粉体塗装されたコイルばねSの断面図である。粉体塗装されたコイルばねSは、鋼材表面に塗膜Cが形成されている。本実施形態の塗膜Cは、シングルコートで耐チッピング性と耐腐食性とを兼ね備えている。このような塗膜Cを形成する粉体塗料Pは、例えば、気泡を内包するように塗膜を形成する耐食性成分を含んだエポキシ系塗料である。塗膜Cは、塗膜Cの内部に形成された気泡により耐チッピング性が確保され、粉体塗料Pの耐食性成分により耐腐食性が確保される。
以下、コイルばね製造装置1を用いた実施例1及び実施例2のコイルばね製造方法について、異なるコイルばね製造方法で同様のコイルばねSを塗装した比較例1乃至比較例5と比較して説明する。
[実施例1]
素線の直径が9.0mm、フリーハイトが285mm、コイル径が91±6mm、巻き数が5.8のコイルばねSを用意した。このコイルばねSの車体側の座巻き部E1をハンガーに吊り下げた。コイルばねSをリン酸亜鉛で化成処理したのち、予熱炉で120℃に加熱した。流動層2を10回転/15秒で水平回転させ、回転中の流動層2の上昇流領域8AにコイルばねSを15秒間浸漬させた。浸漬中のコイルばねSは、流動層2に対して図5に矢印R2で示すように周期的に相対移動された。流動層2からコイルばねSを引き上げ、予熱で付着していない粉体塗料Pをエアブロー18で飛ばした。コイルばねSに付着した粉体塗料Pを焼付炉で焼き付けて塗膜Cを形成した。
コイルばねSの車輪側の座巻き部E2から0.25巻き毎に15箇所(図3に参照符号S乃至S15で示す)において、コイルばねSの上面、下面、内面、外面の膜厚をそれぞれ測定した。測定結果を図9に示す。
[実施例2]
ワークとして、素線の直径が15.4mm、フリーハイトが332mm、コイル径が98±5mm、巻き数が6.2のコイルばねSを用意した以外は実施例1と同様にして塗膜Cを形成した。測定結果を図10に示す。
[実施例3]
流動層2の上昇流領域8Aではなく上昇流領域8Aから外れた下降流領域8Bを含む上下流領域8にコイルばねSを浸漬させた以外は実施例1と同様にして塗膜Cを形成した。浸漬中のコイルばねSは、流動層2に対して図6に矢印R3で示すように周期的に相対移動された。測定結果を図11に示す。
[比較例1]
実施例1と同様のコイルばねS及び粉体塗料Pを用いて、流動浸漬法ではなく静電塗装法で塗膜を形成した。測定結果を図12に示す。
[比較例2]
実施例2と同様のコイルばねS及び粉体塗料Pを用いて、流動浸漬法ではなく静電塗装法で塗膜を形成した。測定結果を図13に示す。
[比較例3]
流動層2を相対移動機構3により水平回転させず、静止した流動層2にコイルばねSを浸漬した以外は実施例1と同様にして塗膜Cを形成した。測定箇所S乃至S15の下面で塗膜Cの表面にゆず膚が発生したため膜厚を測定できなかった。
[比較例4]
流動層2を相対移動機構3で水平回転させる代わりに、コイルばねSを流動層2の内部で上下動させた以外は実施例1と同様にして塗膜Cを形成した。測定箇所Sの下面のみ塗膜Cにゆず膚が発生したため膜厚を測定できなかった。他の測定結果を図14に示す。
以下、実施例及び比較例の結果について図9乃至図14を参照して説明する。
流動浸漬法による実施例1では、図9に示すように、最小値320μm(S下面)、最大値700μm(S11上面)であるのに対し、静電塗装法による比較例1では、図12に示すように、最小値300μm(S12上面)、最大値850μm(S外面)であった。
同様に、流動浸漬法による実施例2では、図10に示すように、最小値250μm(S下面)、最大値700μm(S内面)であるのに対し、静電塗装法による比較例2では、図13に示すように、最小値180μm(S13内面)、最大値1500μm(S15外面)であった。
静電塗装法では、外面と、外面ではない部位(内面、上面、下面)とで膜厚に大きな差異が発生している。一方、流動浸漬法では、実施例1と比較例1との比較、実施例2と比較例2との比較、いずれにおいても部位毎の膜厚の差異が小さくなっている。
特に、実施例2と比較例2との比較では、静電塗装法との違いが明確になっている。静電塗装法では、比較例2のように素線の直径が太くて素線同士の間隔が狭くなると、コイルばねの内面に粉体塗料を付着させることが困難であった。一方、流動浸漬法による実施例2では、そのような膜厚の偏りがない。
次に、流動浸漬法によるものの、流動層2に対してコイルばねSを中心軸Xに垂直な成分を含む方向に周期的に相対移動させなかった比較例3及び比較例4について説明する。流動層2の中でコイルばねSを静止させた比較例3では、コイルばねSの下面において塗膜Cの表面のゆず膚が酷いため膜厚を測定できなかった。流動層2の中でコイルばねSを上下に動かした比較例4では、図14に示すように、最小値300μm(S内面)、最大値1050μm(S11上面)であった。
コイルばねSを流動層2の中で周期的に動かしても、コイルばねSの動きに中心軸Xに垂直な相対移動が含まれていない場合、上下に対流する粉体塗料Pが上面又は下面に集中して衝突するため、上面及び下面と、内面及び外面とで膜厚に大きな差異が発生している。
また、コイルばねSを流動層2に対して中心軸Xに垂直な成分を含む方向に周期的に相対移動させたものの、図6に矢印R3に示すように上昇流領域8Aから外れた下降流領域8Bを含む上下流領域8で相対移動させた実施例3について説明する。
実施例3では、図11に示すように、最小値290μm(S下面)、最大値880μm(S15内面)であった。比較例1乃至比較例4よりも膜厚の差異が小さいものの、実施例1及び実施例2よりも膜厚の差異が大きい。上昇流領域8Aから外れた領域でコイルばねSを動かした場合、実施例1及び実施例2と比べると均一な塗膜を得ることができなかった。
以上のように構成されたコイルばね製造装置1、及びコイルばね製造装置1を用いるコイルばね製造方法によれば、相対移動機構3により水平回転されている状態の流動層2の上下流領域8にコイルばねSが浸漬される。換言すると、コイルばねSは、図5中の矢印R1や図6中の矢印R3で示すように、上下流領域8の上昇流領域8AにおいてコイルばねSの中心軸Xに対して垂直な成分を含む方向の周期的な相対移動を含むように浸漬される。
静電塗装法では、静電ガンと対向するコイルばねSの外面(螺旋の外径部)に粉体塗料Pが大量に付着するため、外面と、外面以外の部位(上面、下面、内面)とで膜厚に偏りが生じる。
一方、本実施形態によれば、流動浸漬法でコイルばねSを塗装するため、外面と、外面以外の部位とで粉体塗料Pの付着量の差異を小さくでき、塗膜Cの膜厚の偏りを小さくすることができる。
ところで、流動浸漬法では、コイルばねSを浸漬させる流動層2の内部で粉体塗料Pが上下に対流しているため、浸漬されたコイルばねSは、上下方向と、内外方向とで粉体塗料Pの付着量に偏りが生じる問題がある。例えば流動層2の上昇流領域8Aでは、粉体塗料Pが下から上へ向かって流動しており、コイルばねSの下面に粉体塗料Pが衝突し、下面の付着量は下面以外の部分(上面、内面、外面)の付着量よりも多くなる。
しかしながら、本実施形態によれば、粉体塗料Pの上昇流を横切るようにして中心軸Xに対して垂直な成分を含む方向にコイルばねSが流動層2に対して周期的に相対移動する動きR2を含んでいる。そのため、コイルばねSに対し粉体塗料Pが多方向から衝突する。コイルばねSに万遍なく粉体塗料Pが付着するため、塗膜Cの膜厚の偏りを小さくできる。
流動浸漬法では、ガス分散板11から噴出した流動化ガスが凝集して気泡が発生することがある。本実施形態によれば、コイルばねSの下面に付着した気泡をずらすようにコイルばねSを中心軸Xに対して垂直な成分を含む方向へ相対移動させる。その結果、気泡が発生してもコイルばねSへの影響を抑制でき、美観に優れた塗膜Cを形成できる。
しかも、本実施形態では、シングルコートで耐チッピング性と耐食性とを兼ね備えた塗膜Cを形成する粉体塗料Pを使用している。塗膜Cを形成するのに二種類以上の粉体塗料を使用していないため、流動浸漬法を採用しても上塗りの粉体塗料に下地の粉体塗料が混淆してしまうおそれがない。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。例えば、流動層2の上昇流領域8Aの中でコイルばねSを周期的に相対移動させる際に、図8に矢印R4で示すように楕円回転を組み合わせた十字状に相対移動機構3を駆動し、矢印R5で示すようにコイルばねを十字状に動かしてもよい。図示しないが、コイルばねを8の字状に動かしてもよい。楕円回転の組み合わせた十字状や8の字状の動きでも、多方向から粉体塗料Pが衝突するようにコイルばねSを周期的に相対移動させることができる。
また、塗料槽10を水平回転させる代わりに、相対移動機構が、ハンガー16を周期的に蛇行させてもよい。例えば、大型の流動層2を用意し、搬送装置4のレール17を粉体浴部19において流動層2の上方を蛇行するように構成する。この場合、周期的に蛇行する粉体浴部19を備えた搬送装置4が、相対移動機構の一例である。蛇行する粉体浴部19に案内されたハンガー16は、垂下端に吊るしたコイルばねSを多方向から粉体塗料Pと衝突するように周期的に相対移動させることができる。
或いは、塗料槽10を水平回転させる代わりに、相対移動機構が、ハンガー16を水平回転させてもよい。例えば、搬送装置4の粉体浴部19をレール17から独立した水平回転可能なステージとして構成する。レール17の上流部17Aから搬送されてきた複数のコイルばねSをハンガー16ごと粉体浴部19に付け替え、粉体浴部19を水平回転させながら下降させてコイルばねSを流動層2に浸漬させる。粉体浴後は粉体塗料Pが付着したコイルばねSをハンガー16ごとレール17の下流部17Bに付け替える。この場合、水平回転可能な粉体浴部19を備えた搬送装置4が、相対移動機構の一例である。このような構成でも、粉体浴部19により水平回転させたコイルばねSを多方向から粉体塗料Pと衝突するように周期的に相対移動させることができる。
1…コイルばね製造装置、2…流動層、3…相対移動機構、4…搬送装置、8…上下流領域、8A…上昇流領域、10…塗料槽、12…送風機、C…塗膜、E1,E2…座巻き部、P…粉体塗料、R2,R3,R5…コイルばねの相対移動、S…コイルばね、X…コイルばねの中心軸。

Claims (5)

  1. 粉体塗料を流動させた流動層に車両用サスペンション部材のコイルばねを浸漬させて塗装するコイルばね製造方法であって、
    前記流動層は、前記粉体塗料が下から上へ流動する上昇流領域と、前記粉体塗料が上から下へ流動する下降流領域とを含む上下流領域を有し、前記上昇流領域が前記流動層の中央部に形成され、前記下降流領域が前記流動層の外周部に形成され、
    前記上昇流領域を上昇した前記粉体塗料は、前記流動層の前記中央部から前記外周部に向かって前記流動層の表層を移動するとともに、前記下降流領域を下降した前記粉体塗料は、前記流動層の前記外周部から前記中央部に向かって前記流動層の深層を移動し、
    前記コイルばねは、該コイルばねの座巻き部が上方を向いた姿勢で前記流動層の前記上下流領域における前記中央部に形成された前記上昇流領域に浸漬されるとともに、該上昇流領域を横切るようにして前記コイルばねの中心軸に垂直な成分を含む方向に周期的に相対移動される
    ことを特徴とするコイルばね製造方法。
  2. 前記コイルばねは、前記流動層の前記上下流領域の内部において、前記相対移動されることを特徴とする請求項1に記載のコイルばね製造方法。
  3. 前記相対移動は、前記粉体塗料の流れを横切るような水平回転であることを特徴とする請求項1に記載のコイルばね製造方法。
  4. 前記粉体塗料が気泡を内包するように塗膜を形成する耐腐食成分を含んだエポキシ系塗料であることを特徴とする請求項1に記載のコイルばね製造方法。
  5. 粉体塗料が充填された塗料槽と、
    前記粉体塗料を流動させて流動層を形成する送風機と、
    前記塗料槽を支持する相対移動機構と、
    前記塗料槽へコイルばねを搬送する搬送装置と、
    を具備した車両用サスペンション部材のコイルばね製造装置であって、
    前記流動層は、前記粉体塗料が下から上へ流動する上昇流領域と、前記粉体塗料が上から下へ流動する下降流領域とを含む上下流領域を有し、前記上昇流領域が前記流動層の中央部に形成され、前記下降流領域が前記流動層の外周部に形成され、
    前記上昇流領域を上昇した前記粉体塗料は、前記流動層の前記中央部から前記外周部に向かって前記流動層の表層を移動するとともに、前記下降流領域を下降した前記粉体塗料は、前記流動層の前記外周部から前記中央部に向かって前記流動層の深層を移動し、
    前記搬送装置は、前記コイルばねを該コイルばねの座巻き部が上方を向いた姿勢で前記流動層の前記上下流領域における前記中央部に形成された前記上昇流領域に浸漬させ、
    前記相対移動機構は、前記コイルばねに対して前記塗料槽を周期的に水平移動させることで、前記上昇流領域を横切るようにして前記コイルばねを、その中心軸に垂直な成分を含む方向に周期的に相対移動させる
    ことを特徴とするコイルばね製造装置。
JP2017567004A 2016-02-10 2017-02-09 コイルばね製造方法及びコイルばね製造装置 Active JP6789996B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016023474 2016-02-10
JP2016023474 2016-02-10
PCT/JP2017/004818 WO2017138621A1 (ja) 2016-02-10 2017-02-09 コイルばね製造方法及びコイルばね製造装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017138621A1 JPWO2017138621A1 (ja) 2018-11-01
JP6789996B2 true JP6789996B2 (ja) 2020-11-25

Family

ID=59563346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017567004A Active JP6789996B2 (ja) 2016-02-10 2017-02-09 コイルばね製造方法及びコイルばね製造装置

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11065641B2 (ja)
EP (1) EP3415242B1 (ja)
JP (1) JP6789996B2 (ja)
CN (1) CN108698076B (ja)
ES (1) ES2925065T3 (ja)
HU (1) HUE059326T2 (ja)
MX (1) MX2018009486A (ja)
PL (1) PL3415242T3 (ja)
WO (1) WO2017138621A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019172329A1 (ja) * 2018-03-07 2019-09-12 中央発條株式会社 スプリング
CN109453964A (zh) * 2018-09-26 2019-03-12 东莞为勤电子有限公司 自动粉末涂装机
CN113286665B (zh) * 2019-01-11 2023-01-03 新烯科技有限公司 浆料涂覆装置
CN115090457B (zh) * 2022-07-29 2024-01-05 兰州空间技术物理研究所 一种平面涡卷弹簧的辅助喷涂装置及润滑处理方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE635220A (ja) * 1962-07-24
US3464384A (en) * 1967-08-28 1969-09-02 Harvey Miller Fluidized bed coater
US3985097A (en) * 1974-12-31 1976-10-12 Acf Industries, Incorporated Apparatus for coating workpieces with a plastic material
JPS6012111B2 (ja) * 1981-04-17 1985-03-29 新日本製鐵株式会社 被覆ばねの製造法
JPS6094170A (ja) * 1983-10-29 1985-05-27 Agency Of Ind Science & Technol 転動流動による連続コ−テイング法及びその装置
JPS61111174A (ja) * 1984-11-02 1986-05-29 Nippon Steel Corp 被塗装物回動式流動浸漬塗装法
US4753423A (en) 1985-06-03 1988-06-28 Nippon Petrochemicals Co., Ltd Synthetic resin-coated spring and method for making same
JPS61278635A (ja) * 1985-06-03 1986-12-09 Nippon Petrochem Co Ltd 合成樹脂被覆ばね
JPS62294463A (ja) * 1986-06-12 1987-12-21 Hokkai Koki Kk 金属材の連続粉体塗装装置
US6140430A (en) * 1999-05-07 2000-10-31 Morton International Inc. Powder coating of non-crystalline and crystalline epoxy resins
US6740406B2 (en) * 2000-12-15 2004-05-25 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Coated activated carbon
GB0113783D0 (en) 2001-06-06 2001-07-25 Int Coatings Ltd Powder coating process
US6537610B1 (en) * 2001-09-17 2003-03-25 Springco Metal Coating, Inc. Method for providing a dual-layer coating on an automotive suspension product
EP1839737A4 (en) * 2004-12-21 2009-11-04 Eisai R&D Man Co Ltd EDDY BED DEVICE
US20070000131A1 (en) * 2005-05-04 2007-01-04 Sonion Nederland Bv Solid coated coil and a method of coating a coil
JP4723390B2 (ja) * 2006-01-26 2011-07-13 中央発條株式会社 高耐久性ばねおよびその塗装方法
JP2007313475A (ja) * 2006-05-29 2007-12-06 Basf Coatings Japan Ltd 複層塗膜形成方法およびその塗装物品
JP2009125629A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Showa Corp コイルばねの被覆部形成方法
JP2011110464A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Kansai Electric Power Co Inc:The 粉体塗装装置および粉体塗装方法
JP5347978B2 (ja) * 2010-01-07 2013-11-20 株式会社デンソー 粉体樹脂浸漬処理方法
JP5591133B2 (ja) 2011-01-07 2014-09-17 旭サナック株式会社 粉体塗装装置
ES2386474B1 (es) 2011-01-21 2013-07-09 Norel, Sa Aditivos para alimentación animal.
JP5561257B2 (ja) * 2011-08-30 2014-07-30 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 粉体塗装方法及び粉体塗装装置

Also Published As

Publication number Publication date
HUE059326T2 (hu) 2022-11-28
MX2018009486A (es) 2018-09-05
CN108698076A (zh) 2018-10-23
PL3415242T3 (pl) 2022-11-14
US11065641B2 (en) 2021-07-20
US20180361424A1 (en) 2018-12-20
JPWO2017138621A1 (ja) 2018-11-01
WO2017138621A1 (ja) 2017-08-17
ES2925065T3 (es) 2022-10-13
EP3415242A1 (en) 2018-12-19
EP3415242A4 (en) 2019-12-04
EP3415242B1 (en) 2022-07-06
CN108698076B (zh) 2021-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6789996B2 (ja) コイルばね製造方法及びコイルばね製造装置
US6537610B1 (en) Method for providing a dual-layer coating on an automotive suspension product
CN104284737A (zh) 制造特别用于大型滚动轴承的滚动轴承保持架的方法及装置
US20090130319A1 (en) Coil spring coating portion forming method and apparatus
US20160258079A1 (en) Method and apparatus for removing residue from electrocoated articles
MXPA01011947A (es) Procesos para recubrir un sustrato metalico con una composicion de recubrimiento electrodepositada y secarla.
CN107847960A (zh) 车身的数字印刷方法
JP4848810B2 (ja) 塗装方法及び塗装装置
JP4935086B2 (ja) 回転霧化式塗装装置を用いた塗装方法
JP6292315B2 (ja) 塗装乾燥装置及び塗装乾燥方法
JP4517646B2 (ja) 自動車ボディの塗装方法
JP2005177631A (ja) 塗装方法
JP2013000708A (ja) 粉体塗装装置
JP4734919B2 (ja) 塗装方法及び塗装装置
JP5664953B2 (ja) 鋳鉄管の複層塗膜の形成方法
JP4063215B2 (ja) 塗装方法及び該塗装方法に用いられる装置
CN102553804A (zh) 一种气流固化炉
JP2006181498A (ja) 塗装方法及び塗装システム
JP4507590B2 (ja) 自動車ボディの塗装方法
PL235569B1 (pl) Sposób wytwarzania grzejników płytowych
JP2022189795A (ja) セメント成形体の粉体塗装方法
JP2004002965A (ja) 電着塗膜形成方法
JP4082354B2 (ja) 塗装方法
JP2611501B2 (ja) 自動車用最表面塗装塗料及びこれを用いた自動車車体の塗装方法
CN112403864A (zh) 一种门窗五金表面处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180706

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190903

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191029

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200331

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200414

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201006

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201104

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6789996

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250