JPH10305342A - コイルスプリングの製造方法およびその装置 - Google Patents
コイルスプリングの製造方法およびその装置Info
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- JPH10305342A JPH10305342A JP12120997A JP12120997A JPH10305342A JP H10305342 A JPH10305342 A JP H10305342A JP 12120997 A JP12120997 A JP 12120997A JP 12120997 A JP12120997 A JP 12120997A JP H10305342 A JPH10305342 A JP H10305342A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コイルスプリングの製造工程において工程を
減らし設備コストを抑え、コイルスプリングの精度向上
を図る。 【解決手段】 線材１ａをオーステナイト化温度まで加
熱する工程２ａと、加熱された線材１ａを所定線径に絞
りこみ引抜きを行う工程３ａと、引抜かれた線材１ａを
所定方向に変向させながらベイナイト変態が完了するま
で恒温状態となるよう温度を維持させてコイル化する工
程４ａと、ベイナイト変態完了後に線材１ａの切断を行
う工程５ａを有した。
減らし設備コストを抑え、コイルスプリングの精度向上
を図る。 【解決手段】 線材１ａをオーステナイト化温度まで加
熱する工程２ａと、加熱された線材１ａを所定線径に絞
りこみ引抜きを行う工程３ａと、引抜かれた線材１ａを
所定方向に変向させながらベイナイト変態が完了するま
で恒温状態となるよう温度を維持させてコイル化する工
程４ａと、ベイナイト変態完了後に線材１ａの切断を行
う工程５ａを有した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コイルスプリング
の製造方法およびその装置に関する。
の製造方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、コイルスプリングの製造工程は、
鋼線（線材）をコイリングして製造される。このコイル
スプリングになる前の段階の鋼線を製造する方法が、例
えば、機械工学便覧（日本機械学会 昭和３７年６月２
５日発行）の１７−３６頁に開示されている。つまり、
ここには、鋼線となる原料を９００〜１０００°Ｃの炉
と４００〜５００°Ｃの鉛浴中連続的に通し、熱処理を
加えてパーライト組織をソルバイト組織に変え塑性変形
させる。その後、塩酸または硫酸温中で酸化膜を除去す
るために酸洗を行い、せっけんを表面塗布して引抜きを
行うことで鋼線を得ることが開示されている。
鋼線（線材）をコイリングして製造される。このコイル
スプリングになる前の段階の鋼線を製造する方法が、例
えば、機械工学便覧（日本機械学会 昭和３７年６月２
５日発行）の１７−３６頁に開示されている。つまり、
ここには、鋼線となる原料を９００〜１０００°Ｃの炉
と４００〜５００°Ｃの鉛浴中連続的に通し、熱処理を
加えてパーライト組織をソルバイト組織に変え塑性変形
させる。その後、塩酸または硫酸温中で酸化膜を除去す
るために酸洗を行い、せっけんを表面塗布して引抜きを
行うことで鋼線を得ることが開示されている。
【０００３】更に、鋼線からコイルスプリングを製造す
る工程は、通常、所定の太さの線径とするために引抜き
型による鋼線の引抜きを行い、その後に熱処理が施され
る。初めの熱処理は焼入れで、これは高温加熱してコイ
リング機でらせん状に成形した材料を油の層に入れて急
冷を行う。しかし、この焼入れしただけではコイルスプ
リングの機能は出せないため、その機能をもたせること
を目的として２回目の熱処理（焼戻し）を行う。この場
合、４００〜５００°Ｃで加熱した後に水冷、油冷また
は空冷して、このコイルスプリングに対し圧縮の残留応
力を発生させ、その後、スプリングの寿命を延ばすため
に、鋼の小粒を高速でスプリングに打ちつけるショット
ピーキングを行ったり、実際に受ける力の荷重以上の力
をかけるセッチングを行い、塗装及び性能試験を経てコ
イルスプリングを製造するということが、モノづくり解
体新書（日刊工業新聞社 平成４年１０月２０日発行）
２巻の９６〜９９頁に開示されている。
る工程は、通常、所定の太さの線径とするために引抜き
型による鋼線の引抜きを行い、その後に熱処理が施され
る。初めの熱処理は焼入れで、これは高温加熱してコイ
リング機でらせん状に成形した材料を油の層に入れて急
冷を行う。しかし、この焼入れしただけではコイルスプ
リングの機能は出せないため、その機能をもたせること
を目的として２回目の熱処理（焼戻し）を行う。この場
合、４００〜５００°Ｃで加熱した後に水冷、油冷また
は空冷して、このコイルスプリングに対し圧縮の残留応
力を発生させ、その後、スプリングの寿命を延ばすため
に、鋼の小粒を高速でスプリングに打ちつけるショット
ピーキングを行ったり、実際に受ける力の荷重以上の力
をかけるセッチングを行い、塗装及び性能試験を経てコ
イルスプリングを製造するということが、モノづくり解
体新書（日刊工業新聞社 平成４年１０月２０日発行）
２巻の９６〜９９頁に開示されている。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４
に示されるような従来の製造工程では、焼入れや焼戻し
といった熱処理、あるいは線材に対して酸洗やせっけん
塗布といった多くの工程を必要とし、工程数が多くなっ
てしまう。また、コイルスプリングとしての要求性能を
満足させるために熱処理を何度も行うことが必要とな
る。このため、複数の多大なエネルギー源が必要とな
り、設備コストが高くなってしまう。
に示されるような従来の製造工程では、焼入れや焼戻し
といった熱処理、あるいは線材に対して酸洗やせっけん
塗布といった多くの工程を必要とし、工程数が多くなっ
てしまう。また、コイルスプリングとしての要求性能を
満足させるために熱処理を何度も行うことが必要とな
る。このため、複数の多大なエネルギー源が必要とな
り、設備コストが高くなってしまう。
【０００５】更には、熱処理を何度も行うことから精度
のばらつきが大きくなり、コイルスプリングの製品精度
がよくないといった問題点がある。
のばらつきが大きくなり、コイルスプリングの製品精度
がよくないといった問題点がある。
【０００６】よって、本発明は上記の問題点に鑑みてな
されたものであり、コイルスプリングの製造工程におい
て工程を減らし、設備コストを抑えることを第１の技術
的課題とし、製造工程においてコイルスプリングの製品
精度向上を図ることを第２の技術的課題とする。
されたものであり、コイルスプリングの製造工程におい
て工程を減らし、設備コストを抑えることを第１の技術
的課題とし、製造工程においてコイルスプリングの製品
精度向上を図ることを第２の技術的課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた第１の技術的手段は、線材をオーステナイト
化温度まで加熱する工程、加熱された前記線材を所定線
径に絞りこみ引抜きを行う工程、引抜かれた前記線材を
所定方向に変向させながらベイナイト変態が完了するま
で恒温状態となるよう温度を維持させてコイル化する工
程、ベイナイト変態完了後に前記線材の切断を行う工程
から成るようにした。
めに講じた第１の技術的手段は、線材をオーステナイト
化温度まで加熱する工程、加熱された前記線材を所定線
径に絞りこみ引抜きを行う工程、引抜かれた前記線材を
所定方向に変向させながらベイナイト変態が完了するま
で恒温状態となるよう温度を維持させてコイル化する工
程、ベイナイト変態完了後に前記線材の切断を行う工程
から成るようにした。
【０００８】上記の構成により、コイルスプリングの製
造工程において線材を加熱した後に引抜きを行い、線材
をベイナイト変態完了まで恒温状態になるように温度を
維持させて、変態完了後に切断することでコイルスプリ
ングが製造できる。この製造方法では線材をオーステナ
イト化温度まで加熱する１回の熱処理しか必要とせず、
加熱、引抜き、コイリング、切断の工程だけでコイルス
プリングが製造できるため、従来法のような酸洗、せっ
けん塗布、及び焼入れや焼戻しといった熱処理の工程を
必要とせず、工程を低減することができ、設備コストを
抑えることが可能となる。
造工程において線材を加熱した後に引抜きを行い、線材
をベイナイト変態完了まで恒温状態になるように温度を
維持させて、変態完了後に切断することでコイルスプリ
ングが製造できる。この製造方法では線材をオーステナ
イト化温度まで加熱する１回の熱処理しか必要とせず、
加熱、引抜き、コイリング、切断の工程だけでコイルス
プリングが製造できるため、従来法のような酸洗、せっ
けん塗布、及び焼入れや焼戻しといった熱処理の工程を
必要とせず、工程を低減することができ、設備コストを
抑えることが可能となる。
【０００９】この製造工程において線材を引抜くとき
に、線材をベイナイト組織にし、コイリングを行うとき
でも恒温となるように温度を維持して安定化させること
ができる。また、コイリングはベイナイトへの変態中に
行われるため、小さな荷重でコイリングを行うことが可
能となる。
に、線材をベイナイト組織にし、コイリングを行うとき
でも恒温となるように温度を維持して安定化させること
ができる。また、コイリングはベイナイトへの変態中に
行われるため、小さな荷重でコイリングを行うことが可
能となる。
【００１０】好ましくは、引抜きの工程においてベイナ
イト変態温度まで温度を下げれば、変態完了まで温度が
保たれるために、コイルスプリングのばらつきを抑える
ことができ、コイルスプリングの製品精度が向上する。
イト変態温度まで温度を下げれば、変態完了まで温度が
保たれるために、コイルスプリングのばらつきを抑える
ことができ、コイルスプリングの製品精度が向上する。
【００１１】上記の課題を解決するために講じた第２の
技術的手段は、線材を加熱する加熱炉と、該加熱炉を通
過した前記線材を所定線径に絞りこむ引抜き型と、該引
抜き型から前記線材の引抜きを行う引抜きローラと、該
引抜きローラにより引抜かれた前記線材を所定方向に変
向させながらコイル化するコイリング機と、該コイリン
グ機によりコイル化された前記線材をベイナイト変態す
る温度に保持する保温型と、該保温型を通過後にコイル
化された前記線材を所定長さで切断する切断機を有する
ものとした。
技術的手段は、線材を加熱する加熱炉と、該加熱炉を通
過した前記線材を所定線径に絞りこむ引抜き型と、該引
抜き型から前記線材の引抜きを行う引抜きローラと、該
引抜きローラにより引抜かれた前記線材を所定方向に変
向させながらコイル化するコイリング機と、該コイリン
グ機によりコイル化された前記線材をベイナイト変態す
る温度に保持する保温型と、該保温型を通過後にコイル
化された前記線材を所定長さで切断する切断機を有する
ものとした。
【００１２】上記の構成により、線材を加熱する加熱炉
と、線材を所定線径に絞りこむ引抜き型と、引抜きを行
う引抜きローラと、線材を所定方向に変向させながらコ
イル化するコイリング機と、コイル化された前記線材を
ベイナイト変態する温度に保持する保温型と、線材を所
定長さで切断する切断機とを有すればよく、従来法のよ
うな酸洗、せっけん塗布、及び焼入れや焼戻しを行う設
備がいらなくなり、設備コストを抑えることが可能とな
る。
と、線材を所定線径に絞りこむ引抜き型と、引抜きを行
う引抜きローラと、線材を所定方向に変向させながらコ
イル化するコイリング機と、コイル化された前記線材を
ベイナイト変態する温度に保持する保温型と、線材を所
定長さで切断する切断機とを有すればよく、従来法のよ
うな酸洗、せっけん塗布、及び焼入れや焼戻しを行う設
備がいらなくなり、設備コストを抑えることが可能とな
る。
【００１３】好ましくは、引抜き型で線材をベイナイト
変態温度まで低下させる冷却機構をもてば、線材の引抜
きと冷却が同時に行えるものとなり、簡単な設備で線材
の温度を低下させることができる。
変態温度まで低下させる冷却機構をもてば、線材の引抜
きと冷却が同時に行えるものとなり、簡単な設備で線材
の温度を低下させることができる。
【００１４】また、ベイナイト変態温度に保持する温度
保持装置により、引抜きローラとコイリング機の温度を
保つようにすれば、線材をコイリング時にも容易にベイ
ナイト変態温度に保持することが可能となる。
保持装置により、引抜きローラとコイリング機の温度を
保つようにすれば、線材をコイリング時にも容易にベイ
ナイト変態温度に保持することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１６】図１は、コイルスプリングの製造における
製造装置１０の概略図である。この製造装置１０は、加
熱炉２、引抜き型３、引抜きローラ４、コイリング機
５、保温型６、および切断機７で構成されている。
製造装置１０の概略図である。この製造装置１０は、加
熱炉２、引抜き型３、引抜きローラ４、コイリング機
５、保温型６、および切断機７で構成されている。
【００１７】加熱炉２は線材１を加熱する炉であり、中
心部に孔２４が形成されており、そこを線材１が通過す
るようになっている。外周には炉の加熱を行うための高
周波コイル２１，２２，２３がらせん形状に巻かれてお
り、このコイル２１，２２，２３に高周波を外部より加
えることで、加熱炉２を加熱し、炉の内部が８００〜９
００°Ｃに保てるようになっている。尚、ここでは、線
材１の加熱に高周波コイル２１，２２，２３を用いて加
熱を行っているが、高周波コイルを用いずに電気ヒータ
を用いて加熱を行うことも可能である。
心部に孔２４が形成されており、そこを線材１が通過す
るようになっている。外周には炉の加熱を行うための高
周波コイル２１，２２，２３がらせん形状に巻かれてお
り、このコイル２１，２２，２３に高周波を外部より加
えることで、加熱炉２を加熱し、炉の内部が８００〜９
００°Ｃに保てるようになっている。尚、ここでは、線
材１の加熱に高周波コイル２１，２２，２３を用いて加
熱を行っているが、高周波コイルを用いずに電気ヒータ
を用いて加熱を行うことも可能である。
【００１８】また、加熱炉２は孔２４に対してガス取入
口２０からガスが供給さるようになっている。つまり、
このガス取入口２０からは加熱時に線材が酸化しないよ
うにするため、窒素またはアルゴンに、水素または一酸
化炭素等を含む還元性ガスや、窒素、アルゴンといった
不活性ガスおよび炭化水素系ガスが供給される。炭化水
素系ガスは、線材１を引抜くときの凝着を防止するもの
であり、この炭化水素系ガスを線材１に対し添加し、炭
素濃度を制御することにより表面に炭素を生成させて潤
滑性を向上させ炉内部での凝着を防止する。
口２０からガスが供給さるようになっている。つまり、
このガス取入口２０からは加熱時に線材が酸化しないよ
うにするため、窒素またはアルゴンに、水素または一酸
化炭素等を含む還元性ガスや、窒素、アルゴンといった
不活性ガスおよび炭化水素系ガスが供給される。炭化水
素系ガスは、線材１を引抜くときの凝着を防止するもの
であり、この炭化水素系ガスを線材１に対し添加し、炭
素濃度を制御することにより表面に炭素を生成させて潤
滑性を向上させ炉内部での凝着を防止する。
【００１９】引抜き型３は加熱炉２からの線材出口に設
けられており、加熱炉２にシール材を介してボルト等に
より固定されている。この引抜き型３は内部の線材通過
部分において、テーパ状の第１しぼり部３３と第２しぼ
り部３４があり、第１しぼり部３３で線材１の径がテー
パ面で急激に絞られ、更に第２しぼり部３４のテーパ面
で徐々に絞られる構成になっている。また、この型を恒
温にするために加熱通路３１と冷却通路３２が平行且つ
らせん形状に設けられている。加熱通路３１には内部に
ヒータ線が通り、これに通電を行うことにより引抜き型
３を暖めることができる。冷却通路３２には内部に冷却
剤が流れるようになっており、この冷却剤は油、あるい
はソルト等が外部のポンプにより駆動されることで冷却
通路３２を内部循環し、引抜き型３の冷却を行うことも
でき、冷却機構として作用する。従って、加熱用のヒー
タ温度と冷却用の冷却剤の循環による温度調整をうまく
行うことで引抜き型３で恒温が保てるようになってい
る。
けられており、加熱炉２にシール材を介してボルト等に
より固定されている。この引抜き型３は内部の線材通過
部分において、テーパ状の第１しぼり部３３と第２しぼ
り部３４があり、第１しぼり部３３で線材１の径がテー
パ面で急激に絞られ、更に第２しぼり部３４のテーパ面
で徐々に絞られる構成になっている。また、この型を恒
温にするために加熱通路３１と冷却通路３２が平行且つ
らせん形状に設けられている。加熱通路３１には内部に
ヒータ線が通り、これに通電を行うことにより引抜き型
３を暖めることができる。冷却通路３２には内部に冷却
剤が流れるようになっており、この冷却剤は油、あるい
はソルト等が外部のポンプにより駆動されることで冷却
通路３２を内部循環し、引抜き型３の冷却を行うことも
でき、冷却機構として作用する。従って、加熱用のヒー
タ温度と冷却用の冷却剤の循環による温度調整をうまく
行うことで引抜き型３で恒温が保てるようになってい
る。
【００２０】引抜きローラ４は、引抜き型３の後に設け
られ、引抜き型３により線径が細くなった線材１を上下
または左右に設けられるローラ４１，４２の回転により
引抜くためのものであり、コイリング機５は引抜きロー
ラ４で引き抜かれた線材１に対し、３つのローラ（図面
ではその内の２つローラ５１，５２を示す）が３次元的
に設けられ、コイリングしたい方向に一定テンションを
かけて、線材１を３次元的に変化させるものである。こ
の引抜きローラ４およびコイリング機５は、外部の温度
保持装置９により線材１の温度がベイナイト変態温度に
保てるようになっている。
られ、引抜き型３により線径が細くなった線材１を上下
または左右に設けられるローラ４１，４２の回転により
引抜くためのものであり、コイリング機５は引抜きロー
ラ４で引き抜かれた線材１に対し、３つのローラ（図面
ではその内の２つローラ５１，５２を示す）が３次元的
に設けられ、コイリングしたい方向に一定テンションを
かけて、線材１を３次元的に変化させるものである。こ
の引抜きローラ４およびコイリング機５は、外部の温度
保持装置９により線材１の温度がベイナイト変態温度に
保てるようになっている。
【００２１】保温型６は３つの各々の部材を組み合せ、
内部にらせん形状の孔６１を形成したものであり、そこ
を線材１が通過することで精度よくらせん形状のコイル
となる。孔６１の外側には同じくらせん形状の加熱用通
路６２が設けられ、そこを加熱ヒータが通っており、こ
の加熱ヒータに通電を行うことで、ベイナイト変態温度
でもある３５０〜４５０°Ｃに保温できる構成になって
いる。
内部にらせん形状の孔６１を形成したものであり、そこ
を線材１が通過することで精度よくらせん形状のコイル
となる。孔６１の外側には同じくらせん形状の加熱用通
路６２が設けられ、そこを加熱ヒータが通っており、こ
の加熱ヒータに通電を行うことで、ベイナイト変態温度
でもある３５０〜４５０°Ｃに保温できる構成になって
いる。
【００２２】切断機７は保温型６を通過後のコイリング
化された線材１を所定の長さに切断するものであり、こ
の切断によりコイルスプリング８が完成する。
化された線材１を所定の長さに切断するものであり、こ
の切断によりコイルスプリング８が完成する。
【００２３】次に、コイルスプリング８の製造方法につ
いて説明する。
いて説明する。
【００２４】最初に、コイルスプリング８を作る線材１
に対して加熱炉２において高周波コイルに高周波を加え
る。例えば、線材１の線径によっても異なるが、ここで
は４００ＫＨｚの高周波を与え高周波誘導等により、加
工材料のオーステナイト化温度（８００〜９００°Ｃ）
まで上昇させる。
に対して加熱炉２において高周波コイルに高周波を加え
る。例えば、線材１の線径によっても異なるが、ここで
は４００ＫＨｚの高周波を与え高周波誘導等により、加
工材料のオーステナイト化温度（８００〜９００°Ｃ）
まで上昇させる。
【００２５】その後、引抜き型３において線材１を必要
な線径まで絞り引抜きローラ４により引き抜くが、この
引抜き段階において引抜き型３の内部で冷却剤を循環さ
せ冷却剤の作用により線材１の熱を奪い、３５０〜４５
０°Ｃまで温度を下げて線材１の組織を単一化（ベイナ
イト組織化）していく。但し、この引抜き段階において
線材１を完全なベイナイト組織にしてしまうとコイリン
グができなくなってしまうために、ベイナイト変態の開
始点から完了点以内の時間で引抜きを行う。その後、コ
イリング機５の３つのローラ（５１，５２のみ図示）で
３次元的に変化させ線材１を保温型６に通してコイリン
グを行い、ベイナイト変態が完了するまで保温型６で加
熱用通路６２内の加熱ヒータの温度を調節して温度を一
定に保ち、変態完了後に自然空冷を行い、所定の長さで
切断機７により切断を行うことでコイルスプリング８が
製造されるものである。
な線径まで絞り引抜きローラ４により引き抜くが、この
引抜き段階において引抜き型３の内部で冷却剤を循環さ
せ冷却剤の作用により線材１の熱を奪い、３５０〜４５
０°Ｃまで温度を下げて線材１の組織を単一化（ベイナ
イト組織化）していく。但し、この引抜き段階において
線材１を完全なベイナイト組織にしてしまうとコイリン
グができなくなってしまうために、ベイナイト変態の開
始点から完了点以内の時間で引抜きを行う。その後、コ
イリング機５の３つのローラ（５１，５２のみ図示）で
３次元的に変化させ線材１を保温型６に通してコイリン
グを行い、ベイナイト変態が完了するまで保温型６で加
熱用通路６２内の加熱ヒータの温度を調節して温度を一
定に保ち、変態完了後に自然空冷を行い、所定の長さで
切断機７により切断を行うことでコイルスプリング８が
製造されるものである。
【００２６】尚、上記のコイルスプリング８の製造方法
では加熱後ベイナイト変態温度までの温度を低下させる
のに冷却剤を用いて冷却剤の循環により冷却を行ってい
るが、冷却剤を使用することなく塩浴中で行うことも可
能である。
では加熱後ベイナイト変態温度までの温度を低下させる
のに冷却剤を用いて冷却剤の循環により冷却を行ってい
るが、冷却剤を使用することなく塩浴中で行うことも可
能である。
【００２７】（実験例）材質にピアノ線（ＳＷＲＳ７２
Ａ）を用い、コイル径φ２０ｍｍ、コイルピッチ３ｍｍ
コイルスプリングの製造において、線径φ２、加熱を高
周波で９００°Ｃに加熱後、引抜き速度６００ｍｍ／ｓ
ｅｃ、保温型温度３８０°Ｃの条件の基、本法でコイル
スプリング８の製造を行い、比較例として、同じスプリ
ングを製造するのに、図３に示される従来法を用い、焼
入れ８６０°Ｃで９０分加熱しその後９０°Ｃの油冷を
行い、焼入れ後に焼戻しで４００°Ｃまで再び１８０分
加熱し、その後に空冷を行ってコイルスプリング８の製
造を行った結果、コイル径およびコイルピッチのばらつ
き（寸法差）は、以下のようになり、この表からコイル
径とコイルピッチにおいて本法の方が、従来法よりもば
らつきが小さいために製品精度が向上することが実験に
よりわかった。
Ａ）を用い、コイル径φ２０ｍｍ、コイルピッチ３ｍｍ
コイルスプリングの製造において、線径φ２、加熱を高
周波で９００°Ｃに加熱後、引抜き速度６００ｍｍ／ｓ
ｅｃ、保温型温度３８０°Ｃの条件の基、本法でコイル
スプリング８の製造を行い、比較例として、同じスプリ
ングを製造するのに、図３に示される従来法を用い、焼
入れ８６０°Ｃで９０分加熱しその後９０°Ｃの油冷を
行い、焼入れ後に焼戻しで４００°Ｃまで再び１８０分
加熱し、その後に空冷を行ってコイルスプリング８の製
造を行った結果、コイル径およびコイルピッチのばらつ
き（寸法差）は、以下のようになり、この表からコイル
径とコイルピッチにおいて本法の方が、従来法よりもば
らつきが小さいために製品精度が向上することが実験に
よりわかった。
【００２８】
【表１】
【００２９】以上のことから、本法で製造されたコイル
スプリング８は完成までに加熱炉２を通過する段階のみ
の熱処理しか必要とせず、従来法のように何回も熱処理
をしなくてよいことから、大幅な製造工程の短縮ができ
る。更には、複数の熱処理を行う設備は必要なく設備コ
ストを低減することが可能となる。
スプリング８は完成までに加熱炉２を通過する段階のみ
の熱処理しか必要とせず、従来法のように何回も熱処理
をしなくてよいことから、大幅な製造工程の短縮ができ
る。更には、複数の熱処理を行う設備は必要なく設備コ
ストを低減することが可能となる。
【００３０】また、製造工程においての線材１の応力
は、変態時、保温型６で拘束するために精度はコイル径
ピッチにおいて、従来よりも向上するものとなる。
は、変態時、保温型６で拘束するために精度はコイル径
ピッチにおいて、従来よりも向上するものとなる。
【００３１】
【効果】第１の本発明によれば、線材をオーステナイト
化温度まで加熱する工程、加熱された前記線材を所定線
径に絞りこみ引抜きを行う工程、引抜かれた前記線材を
所定方向に変向させながらベイナイト変態が完了するま
で恒温状態となるよう温度を維持させてコイル化する工
程、ベイナイト変態完了後に前記線材の切断を行う工程
から成るようにしたことにより、コイルスプリングの製
造工程において線材を加熱した後に引抜きを行い、線材
をベイナイト変態完了まで恒温状態になるように温度を
維持させて、変態完了後に切断することでコイルスプリ
ングが製造でき、この製造方法では１回の熱処理しか必
要とせず、加熱、引抜き、コイリング、切断の工程だけ
でコイルスプリングが製造できる。このため、ベイナイ
ト変態中にコイリングまで行うために、従来法のような
酸洗、せっけん塗布、及び焼入れや焼戻しといった多く
の工程を必要とせず、コイルスプリングの製造工程を低
減することが可能となる。
化温度まで加熱する工程、加熱された前記線材を所定線
径に絞りこみ引抜きを行う工程、引抜かれた前記線材を
所定方向に変向させながらベイナイト変態が完了するま
で恒温状態となるよう温度を維持させてコイル化する工
程、ベイナイト変態完了後に前記線材の切断を行う工程
から成るようにしたことにより、コイルスプリングの製
造工程において線材を加熱した後に引抜きを行い、線材
をベイナイト変態完了まで恒温状態になるように温度を
維持させて、変態完了後に切断することでコイルスプリ
ングが製造でき、この製造方法では１回の熱処理しか必
要とせず、加熱、引抜き、コイリング、切断の工程だけ
でコイルスプリングが製造できる。このため、ベイナイ
ト変態中にコイリングまで行うために、従来法のような
酸洗、せっけん塗布、及び焼入れや焼戻しといった多く
の工程を必要とせず、コイルスプリングの製造工程を低
減することが可能となる。
【００３２】この製造工程において線材を引抜くとき
に、線材をベイナイト組織にし、コイリングを行うとき
でも恒温となるように温度を維持して安定化させること
ができる。また、コイリングはベイナイトへの変態中に
行われるために、小さな荷重でコイリングを行うことが
可能となる。
に、線材をベイナイト組織にし、コイリングを行うとき
でも恒温となるように温度を維持して安定化させること
ができる。また、コイリングはベイナイトへの変態中に
行われるために、小さな荷重でコイリングを行うことが
可能となる。
【００３３】引抜きの工程においてベイナイト変態温度
まで温度を下げれば、変態完了まで温度が保たれるため
に、コイルスプリングのばらつきを抑えることができ、
コイルスプリングの製品精度が向上する。
まで温度を下げれば、変態完了まで温度が保たれるため
に、コイルスプリングのばらつきを抑えることができ、
コイルスプリングの製品精度が向上する。
【００３４】第２の発明によれば、線材を加熱する加熱
炉と、該加熱炉を通過した前記線材を所定線径に絞りこ
む引抜き型と、該引抜き型から前記線材の引抜きを行う
引抜きローラと、該引抜きローラにより引抜かれた前記
線材を所定方向に変向させながらコイル化するコイリン
グ機と、該コイリング機によりコイル化された前記線材
をベイナイト変態する温度に保持する保温型と、該保温
型を通過後にコイル化された前記線材を所定長さで切断
する切断機を有するものとしたことにより、線材を加熱
する加熱炉と、線材を所定線径に絞りこむ引抜き型と、
引抜きを行う引抜きローラと、線材を所定方向に変向さ
せながらコイル化するコイリング機と、コイル化された
前記線材をベイナイト変態する温度に保持する保温型
と、線材を所定長さで切断する切断機とを有すればよ
く、従来法のような酸洗、せっけん塗布、及び焼入れや
焼戻しを行う設備がいらなくなり、設備コストを抑える
ことが可能となる。
炉と、該加熱炉を通過した前記線材を所定線径に絞りこ
む引抜き型と、該引抜き型から前記線材の引抜きを行う
引抜きローラと、該引抜きローラにより引抜かれた前記
線材を所定方向に変向させながらコイル化するコイリン
グ機と、該コイリング機によりコイル化された前記線材
をベイナイト変態する温度に保持する保温型と、該保温
型を通過後にコイル化された前記線材を所定長さで切断
する切断機を有するものとしたことにより、線材を加熱
する加熱炉と、線材を所定線径に絞りこむ引抜き型と、
引抜きを行う引抜きローラと、線材を所定方向に変向さ
せながらコイル化するコイリング機と、コイル化された
前記線材をベイナイト変態する温度に保持する保温型
と、線材を所定長さで切断する切断機とを有すればよ
く、従来法のような酸洗、せっけん塗布、及び焼入れや
焼戻しを行う設備がいらなくなり、設備コストを抑える
ことが可能となる。
【００３５】この場合、引抜き型は線材をベイナイト温
度まで低下させる冷却機構をもつことにより、引抜き型
で線材の引抜きと冷却が同時にでき。簡単な設備で線材
の温度も低下させることができる。
度まで低下させる冷却機構をもつことにより、引抜き型
で線材の引抜きと冷却が同時にでき。簡単な設備で線材
の温度も低下させることができる。
【００３６】また、ベイナイト変態温度に保持する温度
保持装置により、引抜きローラとコイリング機を容易に
ベイナイト変態温度に保持することができる。
保持装置により、引抜きローラとコイリング機を容易に
ベイナイト変態温度に保持することができる。
【図１】 本発明の一実施形態におけるコイルスプリン
グの製造装置の概略図である。
グの製造装置の概略図である。
【図２】 図１に示す装置の各工程における線材の温度
変化の状態を示した図である。
変化の状態を示した図である。
【図３】 本発明の一実施形態におけるコイルスプリン
グの製造工程を示した図である。
グの製造工程を示した図である。
【図４】 従来のコイルスプリングの製造工程を示した
図である。
図である。
【図５】 本発明と従来例との製品精度を比較した図で
ある。
ある。
１： 線材 ２： 加熱炉 ３： 引抜き型 ４： 引抜きローラ ５： コイリング機 ６： 保温型 ７： 切断機 ８： 切断機 ９： 温度保持装置 １０： 製造装置 ３１： 加熱通路 ３２： 冷却通路（冷却機構）
Claims (5)
- 【請求項１】 線材をオーステナイト化温度まで加熱す
る工程、加熱された前記線材を所定線径に絞りこみ引抜
きを行う工程、引抜かれた前記線材を所定方向に変向さ
せながらベイナイト変態が完了するまで恒温状態となる
よう温度を維持させてコイル化する工程、ベイナイト変
態完了後に前記線材の切断を行う工程から成ることを特
徴とするコイルスプリングの製造方法。 - 【請求項２】 前記引抜きの工程において、ベイナイト
変態温度まで温度を下げることを特徴とする請求項１に
記載のコイルスプリングの製造方法。 - 【請求項３】 線材を加熱する加熱炉と、該加熱炉を通
過した前記線材を所定線径に絞りこむ引抜き型と、該引
抜き型から前記線材の引抜きを行う引抜きローラと、該
引抜きローラにより引抜かれた前記線材を所定方向に変
向させながらコイル化するコイリング機と、該コイリン
グ機によりコイル化された前記線材をベイナイト変態す
る温度に保持する保温型と、該保温型を通過後にコイル
化された前記線材を所定長さで切断する切断機とを有す
ることを特徴とするコイルスプリングの製造装置。 - 【請求項４】 前記引抜き型は、前記線材をベイナイト
変態温度まで低下させる冷却機構を有することを特徴と
する請求項３に記載のコイルスプリングの製造装置。 - 【請求項５】 ベイナイト変態温度に保持する温度保持
装置を更に有し、前記引抜きローラと前記コイリング機
は前記温度保持装置により温度が保たれることを特徴と
する請求項４に記載のコイルスプリングの製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12120997A JPH10305342A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | コイルスプリングの製造方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12120997A JPH10305342A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | コイルスプリングの製造方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10305342A true JPH10305342A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14805585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12120997A Pending JPH10305342A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | コイルスプリングの製造方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10305342A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6251830B1 (ja) * | 2017-04-11 | 2017-12-20 | 日本発條株式会社 | 圧縮コイルばね |
| JP2022510381A (ja) * | 2019-05-21 | 2022-01-26 | サムウォンスティール カンパニー，リミテッド | 焼き戻し工程を省略するためのバネ用鋼材およびこの鋼材を利用したバネ製造方法 |
| KR102652249B1 (ko) * | 2023-10-18 | 2024-03-27 | 권도중 | 집합선 제조 공정 시스템 |
| CN117888034A (zh) * | 2024-03-15 | 2024-04-16 | 江苏永钢集团有限公司 | 2000MPa级含钒55SiCr弹簧钢热轧盘条及其生产工艺 |
-
1997
- 1997-05-12 JP JP12120997A patent/JPH10305342A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6251830B1 (ja) * | 2017-04-11 | 2017-12-20 | 日本発條株式会社 | 圧縮コイルばね |
| WO2018190331A1 (ja) * | 2017-04-11 | 2018-10-18 | 日本発條株式会社 | 圧縮コイルばねおよびその製造方法 |
| JP2018178184A (ja) * | 2017-04-11 | 2018-11-15 | 日本発條株式会社 | 圧縮コイルばね |
| EP3611286A4 (en) * | 2017-04-11 | 2020-08-12 | Nhk Spring Co., Ltd. | COMPRESSION SPRING AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF |
| JP2022510381A (ja) * | 2019-05-21 | 2022-01-26 | サムウォンスティール カンパニー，リミテッド | 焼き戻し工程を省略するためのバネ用鋼材およびこの鋼材を利用したバネ製造方法 |
| KR102652249B1 (ko) * | 2023-10-18 | 2024-03-27 | 권도중 | 집합선 제조 공정 시스템 |
| CN117888034A (zh) * | 2024-03-15 | 2024-04-16 | 江苏永钢集团有限公司 | 2000MPa级含钒55SiCr弹簧钢热轧盘条及其生产工艺 |
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