KR101719151B1 - Method for manufacturing hollow coil spring - Google Patents

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김진영
박익수
김종형
이실군
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대원강업주식회사
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a hollow coil spring. The purpose of the present invention is to provide the method for manufacturing a hollow coil spring, capable of improving durability of a hollow coil spring in comparison with an existing invention by improving a treatment method on an end of a hollow member to manufacture the coil spring using the hollow member. To achieve the purpose of the present invention, the method for manufacturing a hollow coil spring comprises: a step (S10) of fixing the hollow member to a first chuck and fixing a finishing member to a second chuck; a step (S20) of rotating at least one among the first chuck and the second chuck while the finishing member is attached to the hollow member; a step (S30) of connecting the hollow member and the finishing member by moving the first and second chucks to be close in order for the hollow member and the finishing member to be tightly attached; a step (S40) of sealing a rest end of the hollow member by the finishing member by repeating the step (S10) to the step (S30); a step (S50) of removing burr formed in the connection unit of the hollow member and the finishing member after the step (S30) and the step (S40); a step (S60) of heating a connection body formed as the finishing member is installed at both ends of the hollow member; and a step (S70) of forming the coil spring by winding the connection body heated by the step (S60) in a screw type. The step (S60) comprises: a first heating step (S61) of heating the finishing member connected to both ends of the hollow member; and a second heating step (S62) of heating the whole hollow member and the whole finishing member after heating the finishing member by the step (S61) is completed.

Description

중공 코일스프링 제조방법{Method for manufacturing hollow coil spring}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for manufacturing a hollow coil spring,

본 발명은 중공 코일스프링 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중공부재를 이용하여 코일스프링을 제조함에 있어서 중공부재의 끝단부에 대한 처리방식을 개선하여 코일스프링의 내구 수명을 증대시킬 수 있도록 한 중공 코일스프링 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a hollow coil spring, and more particularly, to a method of manufacturing a coil spring using a hollow member, in which a method of treating the end portion of the hollow member is improved, To a hollow coil spring manufacturing method.

일반적으로 코일스프링은 스프링 강선을 나선형의 구조로 감아 형성된 것으로 이루어지며, 압축 또는 인장되면서 진동이나 충격을 완화하거나, 에너지를 축적하면서 다양한 기능을 수행할 수 있으므로, 각종 생활용품, 산업용 장비, 자동자 등 다양한 물품에 널리 사용되고 있다.In general, the coil spring is formed by winding a spring steel wire in a spiral structure, and can perform various functions while relieving vibrations or shocks while being compressed or stretched, and performing various functions while accumulating energy. It is widely used in various articles.

한편, 종래에는 차량용 서스펜션에 사용되는 코일스프링을 제조함에 있어서, 중실형의 스프링 강선을 이용하여 제조해 왔으나, 차량의 경량화 추세에 맞추어 중공부재를 이용하여 제작되는 중공 코일스프링에 대한 관심이 증가하고 있다.Conventionally, in manufacturing a coil spring used in a vehicle suspension, a solid spring steel wire has been used. However, interest in a hollow coil spring manufactured using a hollow member has increased in accordance with the trend of a vehicle to be lightweight have.

상기 중공 코일스프링은 속이 빈 스프링 강선, 즉 중공부재를 이용하여 제조되는 특성 상, 코일스프링의 제조과정이나 사용과정에서 내부로 이물질이 유입될 가능성이 높고, 특히 내부로 물이 유입될 경우, 코일스프링의 내구수명이 현저하게 감소하게 되는 문제점이 있다.Since the hollow coil spring is manufactured using hollow spring steel wire, that is, a hollow member, there is a high possibility that foreign matter flows into the interior of the coil spring during the manufacturing process or use of the coil spring. In particular, There is a problem that the durability life of the spring is remarkably reduced.

한편, 특허문헌1에는 중공 코일스프링을 제조하는데 사용되는 중공부재의 끝단부를 밀폐하는 방법이 개시되어 있다.On the other hand, Patent Document 1 discloses a method of sealing an end portion of a hollow member used for manufacturing a hollow coil spring.

상기 특허문헌1에 개시된 방법은 중공부재의 끝단부를 롤링 지그에 밀착시킨 상태에서 롤링 지그를 회전시켜 중공부재와 롤링 지그의 사이에 마찰열이 발생되도록 하고, 상기 마찰열에 의해 중공부재의 끝단부가 가열되는 과정에서 중공부재를 롤링 지그 방향으로 가압하여 중공부재의 끝단부가 중공부 내측으로 말려들어가는 변형을 유도하는 방식으로 중공부재의 끝단부를 밀폐시키게 된다.In the method disclosed in Patent Document 1, frictional heat is generated between the hollow member and the rolling jig by rotating the rolling jig in a state in which the end of the hollow member is in close contact with the rolling jig, and the end of the hollow member is heated by the frictional heat The hollow member is pressed in the direction of the rolling jig to seal the end of the hollow member in such a manner as to induce deformation of the end of the hollow member into the hollow portion.

상기와 같은 밀폐방법은 중공부재의 끝단부에 변형을 유도하여 자체적으로 밀폐되도록 하는 방식이로, 별도의 부재가 요구되지 않으며 간단한 공정을 통해 중공부재의 단부를 밀폐할 수 있는 장점을 갖고 있지만, 중공부재의 끝단부가 마찰열에 의해 변형되는 과정에서 기계적 성질이 함께 변화됨으로 인하여 중공 코일스프링의 사용 중 끝단부가 쉽게 부식되면서 균열이나 파손이 발생될 위험성이 높아지게 되는 문제점이 있다.The sealing method as described above has a merit that the end of the hollow member can be sealed through a simple process since a separate member is not required, There is a problem that the end of the hollow coil spring is corroded easily during use of the hollow coil spring due to the change of mechanical properties in the process of deforming the end of the hollow member by the frictional heat,

또한, 중공부재의 끝단부가 안쪽으로 말려들어가는 변형과정에서 중공부재의 원주둘레를 따라 변형량이 균일하지 못할 경우, 밀폐된 단부에 틈새가 발생되므로, 불량이 발생될 확률이 높아지게 되는 문제점이 있다.In addition, if the amount of deformation along the circumference of the hollow member is not uniform in the deformation process in which the end portion of the hollow member is inwardly curled, a gap is formed in the closed end, thereby increasing the probability of failure.

공개특허공보 10-2012-0037591(2012.04.20.공개)Published Patent Application No. 10-2012-0037591 (published on April 20, 2012)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 중공부재를 이용하여 코일스프링을 제조함에 있어서 중공부재의 끝단부에 대한 처리방식을 개선하여 중공 코일스프링의 내구수명을 종래 대비 향상시킬 수 있도록 한 중공 코일스프링 제조방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a hollow coil spring having improved endurance of a hollow coil spring, The present invention provides a method of manufacturing a hollow coil spring.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 중공부재를 제1척에 고정하고, 상기 중공부재와 결합될 중실형의 마감부재를 제2척에 고정하는 단계(S10); 상기 마감부재가 중공부재의 단부에 밀착되도록 제1,2척을 상호 근접시킨 상태에서 제1척과 제2척 중 적어도 하나의 척을 회전시켜 마감부재와 중공부재의 사이에 마찰열을 발생시키는 단계(S20); 상기 마감부재와 중공부재의 사이에 발생되는 마찰열에 의해 마감부재와 중공부재의 접촉부가 용융되면, 중공부재와 마감부재가 보다 긴밀하게 밀착되도록 제1,2척을 보다 근접시켜 중공부재와 마감부재를 결합시킴으로써 중공부재의 한쪽 단부를 밀폐시키는 단계(S30); 상기 S10 단계 내지 S30 단계를 반복하여 중공부재의 나머지 한 단부에 마감부재를 결합하여 밀폐시키는 단계(S40); 상기 S30 단계 또는 S40 단계 이후, 중공부재와 마감부재의 결합부에 형성된 버어를 제거하는 단계(S50); 중공부재의 양 단부에 마감부재가 설치된 것으로 이루어진 결합체를 가열하는 단계(S60); 및 상기 S60 단계를 통해 가열된 결합체를 나선형으로 감아 코일스프링을 형성하는 단계(S70);로 이루어지며, 상기 S60 단계는, 중공부재의 양 단부에 결합된 마감부재를 가열하는 제1가열단계(S61); 및 상기 S61 단계를 통해 마감부재에 대한 가열이 완료된 후, 중공부재와 마감부재를 전체적으로 가열하는 제2가열단계(S62);로 이루어진 것을 특징으로 하는 중공 코일스프링 제조방법을 제공한다.According to the present invention, a hollow member is fixed to a first chuck, and a solid closure member to be coupled with the hollow member is fixed to a second chuck Step S10; Rotating at least one of the first and second chucks in a state in which the first and second chucks are brought close to each other so that the closure member is in close contact with the end of the hollow member, thereby generating frictional heat between the closure member and the hollow member S20); When the contact portion between the closure member and the hollow member is melted by the frictional heat generated between the closure member and the hollow member, the first and second chucks are brought closer to each other so that the hollow member and the closure member are more closely contacted, (S30) sealing the one end of the hollow member by engaging the hollow member; Repeating the above-described steps S10 to S30 to seal the other end of the hollow member by closing the closing member (S40); Removing the burr formed in the coupling portion of the hollow member and the closure member after the step S30 or S40 (S50); (S60) heating the assembly formed by providing a closing member at both ends of the hollow member; And a step (S70) of forming a coil spring by spirally winding the combined body heated in step S60. In step S60, a heating step of heating a closure member coupled to both ends of the hollow member S61); And a second heating step (S62) of heating the hollow member and the closure member as a whole after the heating of the closure member is completed through the step S61.

한편 상기 중공 코일스프링 제조방법에 있어서, 상기 중공부재와 마감부재는 동일한 재질로 이루어지거나, 서로 다른 재질로 이루어질 수 있다.In the method for manufacturing a hollow coil spring, the hollow member and the closing member may be made of the same material or may be made of different materials.

한편 상기 중공 코일스프링 제조방법에 있어서, 상기 S10 단계는 마감부재의 측면 중, 중공부재의 단부와 마주하는 측면을 중공부재의 단부 형상과 동일한 크기 및 형상으로 가공하는 공정을 포함하는 것으로 구성될 수 있다.Meanwhile, in the method of manufacturing a hollow coil spring, the step (S10) may include a step of machining a side surface of the side surface of the closing member facing the end of the hollow member to the same size and shape as the end shape of the hollow member have.

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한편 상기 중공 코일스프링 제조방법에 있어서, 상기 S60 단계는, 상기 결합체의 이동경로를 따라 상호 이격된 구조로 배치된 다수의 가열로에 의해 이루어지되, 상기 S61 단계는 가장 앞쪽에 배치된 두 가열로에 중공부재의 양 단부에 결합된 마감부재가 위치하도록 한 상태에서 미리 설정된 시간 동안 정지시키는 것으로 이루어지고, 상기 S62 단계는 S61 단계를 마친 후 결합체가 이동경로 상에 배치된 나머지 가열로를 순차적으로 경유하도록 하는 것으로 이루어질 수 있다.In the hollow coil spring manufacturing method, the step S60 may be performed by a plurality of heating furnaces arranged in a structure spaced apart from each other along the movement path of the combined body. In the step S61, In a state in which the finishing member coupled to both end portions of the hollow member is positioned. In the step S62, after the completion of the step S61, the assembling body sequentially arranges the remaining heating furnaces disposed on the moving path Or the like.

또한 상기 중공 코일스프링 제조방법에 있어서, 상기 S60 단계는, 상기 결합체에 전류를 직접 흘려보내 저항 가열하는 것으로 이루어지되, 상기 S61 단계는 결합체의 양 단부에 각각 한 쌍의 전극을 설치하여 중공부재의 양 단부에 위치한 마감부재로 전류를 흘려보내는 방식으로 이루어지고, 상기 S62 단계는 결합체의 일측 단부에 하나의 전극을 설치하고, 타측 단부에 다른 하나의 전극을 설치하여 결합체에 전체적으로 전류를 흘려보내는 방식으로 이루어질 수 있다.In the hollow coil spring manufacturing method, the step S60 may include a step of directly flowing a current to the coupling member to resistively heat the coil member. In the step S61, a pair of electrodes are provided at both ends of the coupling member, In the step S62, one electrode is provided at one end of the assembly, and another electrode is provided at the other end of the assembly to flow current to the assembly in its entirety. ≪ / RTI >

한편 상기 중공 코일스프링 제조방법에 있어서, 상기 S61 단계는 300℃ 이상 700℃ 미만의 온도로 마감부재를 가열하는 것으로 이루어지고, 상기 S62 단계는 700℃ 이상 1100℃ 미만의 온도로 결합체를 가열하는 것으로 이루어질 수 있다.Meanwhile, in the hollow coil spring manufacturing method, the step S61 may be performed by heating the finishing member at a temperature of 300 ° C or more and less than 700 ° C, and the step S62 may be performed by heating the assembly at a temperature of 700 ° C or more and less than 1,100 ° C Lt; / RTI >

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 중공부재의 개방된 양 단부에 중실형의 마감부재를 마찰용접을 통해 결합하는 방식으로 중공부재의 양 단부를 밀폐하게 되므로, 중공부재의 양 단부를 보다 안정적으로 밀폐시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention having such characteristics as described above, both end portions of the hollow member are sealed by a method of joining a solid-type closure member to both open ends of the hollow member through friction welding, An effect of stably sealing can be expected.

또한, 중공부재와 마감부재를 서로 다른 재질의 소재로 구성하되, 코일스프링의 양 단부에서 부식이 진행되는 것을 감안하여 마감부재를 내부식성 소재로 구성함으로써, 코일스프링의 내구수명을 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.In addition, the hollow member and the closing member are made of materials of different materials. In view of the fact that the corrosion progresses at both ends of the coil spring, the closing member is made of the corrosion-resistant material, Effect can be expected.

또한, 중공부재의 코일링에 앞서 이루어지는 가열단계에 있어서, 중공부재의 양 단부에 설치된 마감부재를 가열하는 1차 가열단계와, 중공부재와 마감부재를 전체적으로 가열하는 2차 가열단계로 구분하여 실시토록 함으로써, 마감부재의 가열 부족으로 인하여 코일링 과정에서 발생할 수 있는 불량을 예방할 수 있는 효과가 있다.Further, in the heating step preceding the coil ring of the hollow member, the first heating step of heating the closure member provided at both ends of the hollow member, and the second heating step of heating the hollow member and the closure member as a whole It is possible to prevent defects that may occur during the coiling process due to insufficient heating of the finishing member.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중공 코일스프링 제조방법의 공정도,
도 2 는 본 발명에 따른 마감부재의 구조를 단면도,
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 S60 단계의 공정도,
도 4 는 본 발명에 따른 다른 실시예에 따른 S60 단계의 공정도.FIG. 1 is a process diagram of a hollow coil spring manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention,
2 is a sectional view of the structure of a closure member according to the present invention,
FIG. 3 is a process chart of the step S60 according to an embodiment of the present invention,
4 is a process diagram of a step S60 according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중공 코일스프링 제조방법의 공정도를, 도 2는 본 발명에 따른 마감부재의 구조를 단면도를 도시하고 있다.FIG. 1 is a process diagram of a hollow coil spring manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a closure member according to the present invention.

본 발명에 따른 중공 코일스프링 제조방법은 중공부재(10)를 제1척(101)에 고정하고, 상기 중공부재(10)와 결합될 중실형의 마감부재(20)를 제2척(102)에 고정하는 단계(S10); 상기 마감부재(20)가 중공부재(10)의 단부에 밀착되도록 제1,2척(101,102)을 상호 근접시킨 상태에서 제1척(101)과 제2척(102) 중 적어도 하나의 척을 회전시켜 마감부재(20)와 중공부재(10)의 사이에 마찰열을 발생시키는 단계(S20); 상기 마감부재(20)와 중공부재(10)의 사이에 발생되는 마찰열에 의해 마감부재(20)와 중공부재(10)의 접촉부가 용융되면, 중공부재(10)와 마감부재(20)가 보다 긴밀하게 밀착되도록 제1,2척(101,102)을 보다 근접시켜 중공부재(10)와 마감부재(20)를 결합시킴으로써 중공부재(10)의 한쪽 단부를 밀폐시키는 단계(S30); 상기 중공부재(10)와 마감부재(20)의 결합부에 형성된 버어를 제거하는 단계(S40); 상기 S10 단계 내지 S40 단계를 반복하여 중공부재(10)의 나머지 한 단부에 마감부재(20)를 결합하여 밀폐시키는 단계(S50); 상기 양 단부가 밀폐된 중공부재(10)를 가열하는 단계(S60); 및 상기 S60 단계를 통해 가열된 중공부재(10)를 나선형으로 감아 코일스프링을 형성하는 단계(S70);로 구성된다.The method for manufacturing a hollow coil spring according to the present invention is characterized in that the hollow member 10 is fixed to the first chuck 101 and the solid closure member 20 to be engaged with the hollow member 10 is fixed to the second chuck 102, (S10); At least one of the first chuck 101 and the second chuck 102 is moved in a state in which the first and second chucks 101 and 102 are brought close to each other so that the closure member 20 is in close contact with the end of the hollow member 10 (S20) of generating frictional heat between the closing member (20) and the hollow member (10); The frictional heat generated between the closing member 20 and the hollow member 10 melts the contact portion between the closing member 20 and the hollow member 10 so that the hollow member 10 and the closing member 20 (S30) sealing one end of the hollow member 10 by bringing the first and second chucks 101 and 102 closer to each other so that the hollow member 10 and the closure member 20 are engaged with each other; (S40) of removing a burr formed at a joint portion between the hollow member (10) and the closure member (20); (S50) of closing the closing member 20 by sealing the other end of the hollow member 10 by repeating steps S10 to S40; (S60) heating the hollow member (10) having both ends closed; And forming a coil spring by spirally winding the hollow member 10 heated in step S60 (S70).

상기 S10 단계는 코일스프링을 제조하기 위한 길이로 절단된 중공부재(10)와, 상기 중공부재(10)의 양 단부를 밀폐하기 위한 중실형의 마감부재(20)를 마찰용접장비에 설치하는 단계로써, 상기 중공부재(10)를 마찰용접장비에 마련된 제1척(101)에 고정하고, 상기 마감부재(20)를 마찰용접장비에 마련된 제2척(102)에 고정하는 것으로 이루어지게 된다.The step S10 includes a step of installing a hollow member 10 cut to a length for manufacturing a coil spring and a solid closure member 20 for sealing both ends of the hollow member 10 to a friction welding equipment The hollow member 10 is fixed to the first chuck 101 provided in the friction welding equipment and the closure member 20 is fixed to the second chuck 102 provided in the friction welding equipment.

참고로, 상기 제1척(101)과 제2척(102)은 마찰용접장비 상에서 마주하는 구조를 갖도록 배치되고, 제1척(101)과 제2척(102) 중 적어도 하나의 척은 회전이 가능한 구조를 가지며, 제1척(101)과 제2척(102) 중 적어도 하나의 척은 나머지 척을 향하여 근접하거나 멀어지는 방향으로 이동이 가능한 구조를 갖도록 구성된다.The first chuck 101 and the second chuck 102 are arranged to face each other on the friction welding equipment and at least one of the first chuck 101 and the second chuck 102 is rotated And at least one chuck of the first chuck 101 and the second chuck 102 is configured to have a structure capable of moving toward or away from the remaining chuck.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중공 코일스프링 제조방법을 구현하기 위한 마찰용접장비의 경우, 마감부재(20)가 고정되는 제2척(102)은 회전 가능한 구조를 갖고, 중공부재(10)가 고정되는 제1척(101)은 제2척(102)을 향하여 근접하거나 멀어지는 방향으로 이동이 가능한 구조를 갖도록 구성되며, 이러한 구조의 마찰용접장비는 이미 널리 사용되고 있는 바, 마찰용접장비에 대한 보다 구체적인 설명은 생략하도록 한다.Meanwhile, in the case of the friction welding apparatus for implementing the hollow coil spring manufacturing method according to the preferred embodiment of the present invention, the second chuck 102 to which the closure member 20 is fixed has a rotatable structure, and the hollow member 10 The first chuck 101 to which the first chuck 101 is fixed is configured to have a structure capable of moving toward or away from the second chuck 102. Friction welding equipment of this structure is widely used, A more detailed description will be omitted.

한편, 상기 중공부재(10)와 마감부재(20)는 동일한 재질의 소재 또는 상이한 재질의 소재로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 중공부재(10)는 코일스프링의 제조에 사용되고 있는 스프링강을 이용하되, 코일스프링의 사용중 끝단부에서 부식이 진행됨을 감안하여 마감부재(20)는 내부식성이 강화된 재질의 소재를 이용하여 구성하게 된다.The hollow member 10 and the closure member 20 may be made of the same material or a different material. Preferably, the hollow member 10 is made of a spring steel used for manufacturing a coil spring Considering that the corrosion progresses at the end of the use of the coil spring, the finishing member 20 is constructed using a material having a high corrosion resistance.

예컨대 중공부재(10)가 SAE9254 스프링강으로 이루어질 경우, 마감부재(20)는 상기 SAE9254 스프링강 보다 내부식성이 우수한 이종재질로 이루어지게 된다.For example, when the hollow member 10 is made of SAE 9254 spring steel, the closing member 20 is made of a different material having better corrosion resistance than the SAE 9254 spring steel.

또한, 상기 중공부재(10)와 마감부재(20)가 마주하여 가열되는 마찰면의 면적 차이로 인하여 마찰면이 균일하게 가열되지 못하는 것을 방지하기 위하여, 상기 마감부재(20)의 마찰면, 즉 중공부재(10)의 단부와 마주하는 측면은 중공부재(10)의 단부 형상과 동일한 크기 및 형상으로 가공될 수 있으며, 상기 S10 단계에는 이러한 마감부재(20)의 가공공정이 포함될 수 있다.In order to prevent the frictional surface from being heated uniformly due to the difference in area of the frictional surface heated by the facing member 20 and the hollow member 10, the frictional surface of the frictional member 20, that is, The side face facing the end of the hollow member 10 may be machined to the same size and shape as the end shape of the hollow member 10 and the step of machining the finishing member 20 may include the step S10.

참고로, 도 2에는 중공부재(10)의 외경과 동일한 외경을 갖는 마감부재(20)의 측면 중앙부에 중공부재(10)의 내경과 동일한 내경을 갖는 홈(21)을 가공하여 마감부재(20)의 측면과 중공부재(10)의 측면을 일치시킨 구조가 개시되어 있다.2, a groove 21 having an inner diameter equal to the inner diameter of the hollow member 10 is formed in the center portion of the side surface of the closing member 20 having the same outer diameter as the outer diameter of the hollow member 10, And the sides of the hollow member 10 are aligned with each other.

상기 S20 단계는 중공부재(10)와 마감부재(20)의 사이에 마찰열을 발생시키는 단계로써, 중공부재(10)와 마감부재(20)의 단부가 밀착되도록 제1척(101)과 제2척(102)을 근접시키고, 제1척(101)과 제2척(102)을 중 적어도 하나의 척을 회전시켜 중공부재(10)와 마감부재(20)가 마찰되도록 하는 것으로 이루어지게 된다.The step S20 is a step of generating frictional heat between the hollow member 10 and the closure member 20 and is a step of causing frictional heat between the hollow member 10 and the closure member 20, The chuck 102 is brought close to the chuck 102 and at least one of the first chuck 101 and the second chuck 102 is rotated so that the hollow member 10 and the closure member 20 are rubbed.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예의 경우, 제1척(101)의 이동을 통해 중공부재(10)와 마감부재(20)를 밀착시키고, 제2척(102)의 회전을 통해 마감부재(20)를 회전시키는 방식으로 중공부재(10)와 마감부재(20)의 마찰을 유도하게 된다.In the preferred embodiment of the present invention, the hollow member 10 and the closure member 20 are brought into close contact with each other through the movement of the first chuck 101 and the closure member 20 is rotated through the rotation of the second chuck 102, The friction between the hollow member 10 and the closure member 20 is induced.

상기 S30 단계는 중공부재(10)와 마감부재(20)를 가압하여 중공부재(10)와 마감부재(20)의 실질적인 결합이 이루어지게 하는 단계로써, 상기 S20 단계를 통해 중공부재(10)와 마감부재(20)의 접촉부가 가열되어 용융되면, 중공부재(10)와 마감부재(20)가 보다 긴밀하게 밀착되도록 제2척(102)을 제1척(101)에 근접하는 방향으로 이동시키는 것으로 이루어지게 된다.Step S30 is a step of pressing the hollow member 10 and the closure member 20 so that the hollow member 10 and the closure member 20 are substantially engaged with each other. When the contact portion of the closing member 20 is heated and melted, the second chuck 102 is moved in the direction of approaching the first chuck 101 so that the hollow member 10 and the closing member 20 are more closely contacted with each other .

참고로, S30 단계는 마감부재(20)가 회전하는 동안 이루어지거나, 마감부재(20)의 회전을 종료시킨 뒤 이루어질 수 있으며, 이러한 S30 단계를 통해 중공부재(10)의 한쪽 단부는 밀폐된다.For reference, step S30 may be performed during the rotation of the closing member 20, or after the rotation of the closing member 20 is terminated. Through this step S30, one end of the hollow member 10 is closed.

상기 S40 단계는 중공부재(10)와 마감부재(20)의 접합부 외측에 돌출된 구조로 형성된 버어(burr)를 제거하는 단계로써, S30 단계를 통해 중공부재(10)와 마감부재(20)의 결합이 이루어진 후, 마찰용접장비에 마련된 절단장치에 의해 이루어질 수 있다.Step S40 is a step of removing a burr formed to protrude outward from the joint between the hollow member 10 and the closure member 20. The hollow member 10 and the closure member 20 After the bonding is done, it can be done by a cutting device provided in the friction welding equipment.

한편, 상기 S40 단계는 S50 단계를 통해 중공부재(10)의 양 단부에 모두 마감부재(20)가 결합된 이후, 중공부재(10)의 양 단부에 형성된 버어를 한 공정에 제거하는 방식으로 진행될 수도 있다.Meanwhile, in step S40, after the closure member 20 is coupled to both ends of the hollow member 10 through step S50, the burr formed at both ends of the hollow member 10 is removed in a process It is possible.

상기 S50 단계는 한쪽 단부에 마감부재(20)가 설치되어 밀폐된 중공부재(10)의 반대쪽 단부에 또 다른 마감부재(20)를 설치하는 단계로써, 상기 S10 단계 내지 S40 단계를 반복하는 것으로 이루어지게 된다.The step S50 is a step of installing another closure member 20 at the opposite end of the closed hollow member 10 provided with the closure member 20 at one end thereof and repeating the above-described steps S10 to S40 .

즉, 한쪽 단부가 밀폐된 중공부재(10)를 뒤집어 개방되어 있는 반대쪽 단부가 제1척(101)을 향하도록 한 상태에서 제1척(101)에 중공부재(10)를 고정하고, 제2척(102)에 새로운 마감부재(20)를 고정한 상태에서 제1,2척(101,102)의 작동을 통해 중공부재(10)와 마감부재(20)를 마찰용접함으로써, 중공부재(10)의 반대쪽 단부에 대한 밀폐작업이 이루어지게 된다.That is, the hollow member 10 is fixed to the first chuck 101 in a state in which the opposite end of the hollow member 10 with one end closed is turned to face the first chuck 101, The hollow member 10 and the closure member 20 are frictionally welded through the operation of the first and second chucks 101 and 102 while the new closure member 20 is fixed to the chuck 102, Thereby sealing the end portion.

상기 S60 단계는 중공부재(10)의 양 단부에 마감부재(20)가 설치된 것으로 이루어진 결합체(M)를 코일링 작업에 요구되는 온도로 가열하는 단계로써, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 S60 단계는 중공부재(10)의 양 단부에 결합된 마감부재(20)를 가열하는 제1가열단계(S61)와, 상기 S61 단계를 통해 마감부재(20)에 대한 가열이 완료된 후, 중공부재(10)와 마감부재(20)를 전체적으로 가열하는 제2가열단계(S62)로 이루어질 수 있다.The step S60 is a step of heating the joined body M having the closure member 20 at both ends of the hollow member 10 to a temperature required for the coiling operation. According to a preferred embodiment of the present invention, Step S60 includes a first heating step S61 of heating the closure member 20 coupled to both ends of the hollow member 10 and a second heating step S60 of heating the closure member 20, And a second heating step (S62) for heating the heating member (10) and the closing member (20) as a whole.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 S60 단계의 공정도를 도시하고 있다.FIG. 3 illustrates a process of step S60 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 S60 단계는 결합체(M)의 이동경로를 따라 상호 이격된 구조로 배치된 다수의 가열로(110)에 의해 이루어질 수 있다. 참고로 상기 가열로(110)는 유도 가열을 통해 소재를 가열하는 인덕션 히팅(Induction heating) 방식의 가열로 또는 연료의 연소시 발생되는 열을 이용하여 소재를 가열하는 방식의 가열로가 사용될 수 있다.The step S60 according to an embodiment of the present invention may be performed by a plurality of heating furnaces 110 arranged in a structure separated from each other along the movement path of the combined body M. [ For reference, the heating furnace 110 may be a induction heating type heating furnace for heating a material through induction heating, or a heating furnace for heating a material by using heat generated when burning fuel .

보다 구체적으로, 가열로(110)에 의해 이루어지는 상기 S61 단계는 결합체(M)가 이동하는 경로를 기준으로 가장 앞쪽에 배치된 두 가열로(110)에 의해 이루어질 수 있다.More specifically, the step S61 performed by the heating furnace 110 may be performed by the two heating furnaces 110 disposed at the front side based on the path along which the combined body M moves.

즉, 롤러와 같은 이송수단(120)에 의해 이동하는 결합체(M)가 예정된 경로를 따라 이동하는 과정에서 결합체(M)의 양 단부에 구비된 마감부재(20)가 경로의 가장 앞쪽에 배치된 두 가열로(110)의 내부에 각각 위치하게 되면, 결합체(M)의 이동을 멈춘 상태에서 미리 설정된 시간 동안 그대로 유지함으로써, 마감부재(20)를 가열하는 제1가열단계(S61)가 이루어지게 된다.That is, in the process of moving the joined body M moving by the conveying means 120 such as the roller along the predetermined path, the closing member 20 provided at both ends of the joined body M is disposed at the front The first heating step S61 for heating the closing member 20 is performed by maintaining the movement of the combined body M in a state where the movement of the combined body M is stopped for a predetermined time do.

아울러, 상기 S61 단계는 300℃ 이상 700℃ 미만의 온도로 마감부재(20)를 가열하는 것이 바람직하다. 이는 300℃ 미만의 온도로 마감부재(20)를 가열하는 경우, 제2가열단계(S62)에서 마감부재(20)의 온도를 코일링 작업에 적합한 온도를 가열하기 어렵게 되는 문제점이 있고, 700℃ 이상의 온도로 가열하는 경우, 불필요한 가열시간의 증가로 인해 생산성이 저하되고, 에너지가 낭비되는 단점이 있다.In addition, in step S61, it is preferable to heat the closure member 20 at a temperature of 300 ° C or more and less than 700 ° C or less. This is because when the closing member 20 is heated to a temperature lower than 300 deg. C, it is difficult to heat the temperature of the closing member 20 to a temperature suitable for the coiling operation in the second heating step S62, Or more, the productivity is lowered due to an increase in unnecessary heating time, and energy is wasted.

한편, 가열로(110)에 의해 이루어지는 S62 단계는 S61 단계를 통해 마감부재(20)가 가열된 결합체(M)를 나머지 가열로(110), 즉 결합체(M)의 이동경로 상에서 가장 앞쪽에 위치한 두 가열로(110)를 제외한 나머지 가열로(110)를 결합체(M)가 순차적으로 경유하도록 이동시키는 것으로 이루어지게 된다.In step S62 of the heating furnace 110, the joined body M heated by the finishing member 20 is moved to the remaining heating furnace 110, that is, The heating furnace 110 except for the two heating furnaces 110 is moved so that the combined bodies M sequentially pass through.

이러한 S62 단계는 700℃ 이상 1100℃ 미만의 온도로 결합체(M)를 가열하는 것이 바람직하다. 상기한 700~1100℃의 온도범위는 중공부재(10)의 코일링 작업에 적합한 온도범위로써, 상기 온도범위 보다 낮은 경우 코일링 작업 중 불량이 발생될 가능성이 높고, 상기 온도범위 보다 높은 경우 불필요한 가열시간의 증가로 인한 생산성 저하와 에너지 낭비를 초래하게 되는 단점이 있다.In this step S62, it is preferable to heat the joined body (M) at a temperature of 700 DEG C or more and less than 1100 DEG C or less. The temperature range of 700 to 1100 DEG C is a temperature range suitable for the coiling operation of the hollow member 10. When the temperature is lower than the above temperature range, there is a high possibility that a failure occurs during the coiling operation. There is a disadvantage that productivity is lowered and energy is wasted due to an increase in heating time.

도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예에 따른 S60 단계의 공정도가 도시되어 있다.FIG. 4 is a flow chart of step S60 according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시에에 따른 상기 S60 단계는 결합체(M)에 전류를 직접 흘려보내는 저항 가열방식으로 이루어질 수 있다.The step S60 according to another embodiment of the present invention may be performed by a resistance heating method in which a current is directly supplied to the combined body M. [

보다 구체적으로, 저항 가열방식에 의해 이루어지는 상기 S61 단계는 결합체(M)의 양 단부에 각각 한 쌍의 전극(131,132)을 설치하여 결합체(M)의 양 단부에 위치한 마감부재(20)로 직접 전류를 흘려보내는 방식으로 이루어질 수 있으며, 이를 통해 300℃ 이상 700℃ 미만의 온도로 마감부재(20)를 가열하게 된다.More specifically, in the step S61 of the resistance heating method, a pair of electrodes 131 and 132 are provided at both ends of the joined body M so that the direct current (current) flows to the closing member 20 located at both ends of the joined body M. [ So that the closure member 20 is heated at a temperature of 300 ° C or more and less than 700 ° C.

한편, 저항 가열방식에 의해 이루어지는 상기 S62 단계는 결합체(M)의 일측 단부에 하나의 전극(141)을 설치하고, 타측 단부에 또 다른 하나의 전극(142)을 설치하여 일측 전극으로부터 타측 전극으로 전류를 흘려보내는 방식으로 이루어질 수 있으며, 이를 통해 700℃ 이상 1100℃ 미만의 온도로 결합체(M)를 가열하게 된다.Meanwhile, in the step S62 of the resistance heating method, one electrode 141 is provided at one end of the joined body M and another electrode 142 is provided at the other end to form the other electrode So that the combined body (M) is heated at a temperature of 700 ° C or more and less than 1100 ° C.

상기 S70 단계는 S60 단계를 통해 가열된 결합체(M)를 코일링 장비를 이용하여 나선형의 형태로 가공하는 것으로 이루어지는 단계로써, 이미 다양한 방식의 코일링 장비가 개발되어 사용되고 있으며, 본 발명에 따른 중공부재를 코일링함에 있어서 특별한 구조의 코일링 장비가 요구되는 것도 아니므로, S70 단계에 대한 보다 구체적인 설명은 생략하도록 한다.The step S70 is a step of machining the combined body M heated through the step S60 into a spiral shape by using a coiling apparatus. Coiling apparatuses of various types have already been developed and used. Since coiling equipment having a special structure is not required in coiling the member, a more detailed description of step S70 will be omitted.

상기와 같은 단계를 통해 나선형의 형상으로 가공된 중공 코일스프링은 일반적인 코일스프링과 마찬가지로 열처리와 쇼트피닝 및 도장 등의 후처리 공정을 거쳐 실제 제품으로 만들어지게 된다.The hollow coil spring formed into a helical shape through the above steps is made into an actual product through a post-treatment process such as heat treatment, shot peening and coating, as in the case of a general coil spring.

한편, 본 발명에 따른 중공 코일스프링 제조방법의 경우, 중공부재(10)의 양 단부에 별도의 마감부재(20)를 덧대어 중공부재(10)의 양 단부를 밀폐하는 방식으로, 중공부재(10)의 단부를 안정적으로 밀폐시킬 수 있을 뿐만 아니라, 마감부재(20)의 재질 선정을 통해 중공 코일스프링이 갖는 문제점을 개선하거나 특성을 개선할 수 있는 이점이 있다.In the method of manufacturing a hollow coil spring according to the present invention, a separate closing member 20 is attached to both ends of the hollow member 10 to seal both ends of the hollow member 10, 10 can be stably closed, and also the problem of the hollow coil spring can be improved or the characteristics can be improved by selecting the material of the closure member 20.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
M: 결합체 10: 중공부재
20: 마감부재 101: 제1척
102: 제2척 110: 가열로
120: 이송수단Description of the Related Art
M: joined body 10: hollow member
20: closing member 101: first chuck
102: second chuck 110: heating furnace
120: conveying means

Claims (8)

중공부재를 제1척에 고정하고, 상기 중공부재와 결합될 중실형의 마감부재를 제2척에 고정하는 단계(S10);
상기 마감부재가 중공부재의 단부에 밀착되도록 제1,2척을 상호 근접시킨 상태에서 제1척과 제2척 중 적어도 하나의 척을 회전시켜 마감부재와 중공부재의 사이에 마찰열을 발생시키는 단계(S20);
상기 마감부재와 중공부재의 사이에 발생되는 마찰열에 의해 마감부재와 중공부재의 접촉부가 용융되면, 중공부재와 마감부재가 보다 긴밀하게 밀착되도록 제1,2척을 보다 근접시켜 중공부재와 마감부재를 결합시킴으로써 중공부재의 한쪽 단부를 밀폐시키는 단계(S30);
상기 S10 단계 내지 S30 단계를 반복하여 중공부재의 나머지 한 단부에 마감부재를 결합하여 밀폐시키는 단계(S40);
상기 S30 단계 또는 S40 단계 이후, 중공부재와 마감부재의 결합부에 형성된 버어를 제거하는 단계(S50);
중공부재의 양 단부에 마감부재가 설치된 것으로 이루어진 결합체를 가열하는 단계(S60); 및
상기 S60 단계를 통해 가열된 결합체를 나선형으로 감아 코일스프링을 형성하는 단계(S70);로 이루어지며,
상기 S60 단계는,
중공부재의 양 단부에 결합된 마감부재를 가열하는 제1가열단계(S61); 및
상기 S61 단계를 통해 마감부재에 대한 가열이 완료된 후, 중공부재와 마감부재를 전체적으로 가열하는 제2가열단계(S62);로 이루어진 것을 특징으로 하는 중공 코일스프링 제조방법.(S10) fixing the hollow member to the first chuck, and fixing the solid closure member to be coupled with the hollow member to the second chuck;
Rotating at least one of the first and second chucks in a state in which the first and second chucks are brought close to each other so that the closure member is in close contact with the end of the hollow member, thereby generating frictional heat between the closure member and the hollow member S20);
When the contact portion between the closure member and the hollow member is melted by the frictional heat generated between the closure member and the hollow member, the first and second chucks are brought closer to each other so that the hollow member and the closure member are more closely contacted, (S30) sealing the one end of the hollow member by engaging the hollow member;
Repeating the above-described steps S10 to S30 to seal the other end of the hollow member by closing the closing member (S40);
Removing the burr formed in the coupling portion of the hollow member and the closure member after the step S30 or S40 (S50);
(S60) heating the assembly formed by providing a closing member at both ends of the hollow member; And
(S70) of forming a coil spring by spirally winding the combined assembly heated in step S60,
In operation S60,
A first heating step (S61) of heating a closing member coupled to both ends of the hollow member; And
And a second heating step (S62) of heating the hollow member and the closure member as a whole after the heating of the closure member is completed through the step S61. 청구항 1에 있어서,
상기 중공부재와 마감부재는 동일한 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 중공 코일스프링 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the hollow member and the closure member are made of the same material. 청구항 1에 있어서,
상기 중공부재와 마감부재는 서로 다른 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 중공 코일스프링 제조방법The method according to claim 1,
Wherein the hollow member and the closure member are made of different materials. 청구항 1에 있어서,
상기 S10 단계는 마감부재의 측면 중, 중공부재의 단부와 마주하는 측면을 중공부재의 단부 형상과 동일한 크기 및 형상으로 가공하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 코일스프링 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the step (S10) includes the step of machining the side surface of the closing member facing the end of the hollow member to the same size and shape as the end shape of the hollow member. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 S60 단계는, 상기 결합체의 이동경로를 따라 상호 이격된 구조로 배치된 다수의 가열로에 의해 이루어지되,
상기 S61 단계는 가장 앞쪽에 배치된 두 가열로에 중공부재의 양 단부에 결합된 마감부재가 위치하도록 한 상태에서 미리 설정된 시간 동안 정지시키는 것으로 이루어지고, 상기 S62 단계는 S61 단계를 마친 후 결합체가 이동경로 상에 배치된 나머지 가열로를 순차적으로 경유하도록 하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중공 코일스프링 제조방법.The method according to claim 1,
The step S60 may be performed by a plurality of heating furnaces arranged in a structure spaced apart from each other along the movement path of the combined body,
In the step S61, the heating member is stopped for a preset time while the finishing member coupled to both end portions of the hollow member is positioned in the two heating furnaces disposed at the frontmost. In the step S62, after completing the step S61, And the other heating furnaces disposed on the traveling path are sequentially passed through the heating furnace. 청구항 1에 있어서,
상기 S60 단계는, 상기 결합체에 전류를 직접 흘려보내 저항 가열하는 것으로 이루어지되,
상기 S61 단계는 결합체의 양 단부에 각각 한 쌍의 전극을 설치하여 중공부재의 양 단부에 위치한 마감부재로 전류를 흘려보내는 방식으로 이루어지고,
상기 S62 단계는 결합체의 일측 단부에 하나의 전극을 설치하고, 타측 단부에 다른 하나의 전극을 설치하여 결합체에 전체적으로 전류를 흘려보내는 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중공 코일스프링 제조방법.The method according to claim 1,
In the step S60, resistance heating is performed by directly flowing a current to the coupling body,
In the step S61, a pair of electrodes are provided at both ends of the coupling body, and a current is supplied to the closing member located at both ends of the hollow body.
Wherein, in step S62, one electrode is provided at one end of the coupling body, and another electrode is provided at the other end of the coupling body, thereby current is totally supplied to the coupling body. 청구항 1에 있어서,
상기 S61 단계는 300℃ 이상 700℃ 미만의 온도로 마감부재를 가열하는 것으로 이루어지고,
상기 S62 단계는 700℃ 이상 1100℃ 미만의 온도로 결합체를 가열하는 것을 특징으로 하는 중공 코일스프링 제조방법.The method according to claim 1,
In the step S61, the finishing member is heated to a temperature of 300 ° C or more and less than 700 ° C.
Wherein the combined body is heated at a temperature of 700 DEG C or more and less than 1100 DEG C in step S62.
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