KR102092140B1 - 코일스프링의 도장걸이 접촉부 미도장면 터치업 방법 - Google Patents

코일스프링의 도장걸이 접촉부 미도장면 터치업 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 현가장치에 적용되는 코일스프링의 제조를 위해 코일스프링을 형성하는 공정과, 코일스프링을 가열하여 열처리하는 공정과, 코일스프링의 표면에 쇼트피닝을 수행하는 공정과, 코일스프링의 표면을 처리하는 공정과, 코일스프링을 도장걸이에 걸어 도장하는 공정과, 도장걸이와의 접촉부에 형성된 코일스프링의 미도장면을 메우는 미도장면 터치업 공정으로 이루어지는 자동차 현가장치용 코일스프링의 생산 공정에서, 상기 미도장면 터치업 공정은 에폭시 수지, 첨가제, 충진재 및 접착제를 혼합하여 형성한 필름형 도료로 이루어지는 터치업 부재를 미도장면의 표면적보다 여유있는 크기를 가지도록 고리형상 또는 박막형태로 미리 제작한 후 미도장면에 접착시켜 국소도장을 실시함으로써, 터치업 공정에서 소요되는 공정시간을 단축할 수 있도록 하는 코일스프링의 도장걸이 접촉부 미도장면 터치업 방법에 관한 것이다.

Description

코일스프링의 도장걸이 접촉부 미도장면 터치업 방법{Touch-up Method for Unpainted Surface of Contact Spot Between Coil Spring and Hook}
본 발명은 자동차 현가장치에 적용되는 코일스프링의 미도장면 터치업 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원자재를 가공하여 나선형상으로 권취된 코일스프링을 형성하는 공정과, 코일스프링을 가열하여 열처리하는 공정과, 코일스프링의 표면에 쇼트피닝을 수행하는 공정과, 쇼트피닝한 코일스프링의 표면을 처리하는 공정과, 코일스프링을 도장걸이에 걸어 도장하는 공정과, 도장걸이와의 접촉부에 형성된 코일스프링의 미도장면을 메우는 미도장면 터치업 공정으로 이루어지는 자동차 현가장치용 코일스프링의 생산 공정에서, 상기 미도장면 터치업 공정은 에폭시 수지, 첨가제, 충진재 및 접착제를 혼합하여 형성한 필름형 도료로 이루어지는 터치업 부재를 미도장면의 표면적보다 여유있는 크기를 가지도록 고리형상 또는 박막형태로 미리 제작한 후 미도장면에 접착시켜 국소도장을 실시하는 코일스프링의 도장걸이 접촉부 미도장면 터치업 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 승차감 향상 및 노면에서 발생하는 충격에 의한 차체 손상을 방지하기 위하여 코일스프링 등의 스프링이 적용된 현가장치가 장착되며, 현가장치용 코일스프링의 제조공정은 도 1에서 도시하는 바와 같이 코일스프링을 형성하는 공정(S10)과, 형성된 코일스프링을 열처리하는 공정(S20)과, 열처리된 코일스프링 표면에 쇼트피닝을 수행하는 공정(S30)과, 쇼트피닝이 완료된 코일스프링 표면을 처리하는 공정(S50)과, 표면처리가 완료된 코일스프링을 도장걸이에 걸어 도장하는 공정(S60)과 도장걸이와의 접촉부에 형성된 코일스프링의 미도장면 터치업 공정(S70)으로 이루어지며, 자동차 현가장치용 코일스프링은 부식에 의한 성능저하 또는 파손을 방지하기 위하여 코일스프링을 도장걸이에 걸어 도장하는 공정(S60) 및 미도장면 터치업 공정(S70)을 통해 코일스프링의 부식 방지 작업을 수행하게 되며, 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0051604호(2013.05.21. 공개)에서는 코일스프링의 열처리 및 뜨임 공정과, 코일스프링 표면에 제1 온간 쇼트피닝과 제2 스트레스 쇼트피닝을 수행하는 공정과, 코일스프링 표면의 도장 전처리 공정과, 도장 공정으로 구성되는 공정을 통해 코일스프링의 내부식성을 개선하는 방법을 제안하고 있다.
또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1715282호(2017.03.06. 등록)에서는 표면 도장이 완료된 코일스프링 표면에 코일스프링의 직경보다 큰 열수축 보호튜브를 끼운 뒤 가열을 통해 보호튜브를 수축시킴으로써 코일스프링의 표면을 보호하는 방안을 제안하고 있다.
위와 같은 공정을 통해 제작되는 코일스프링의 도장 공정에서는 도장걸이에 코일스프링을 거치한 후 코일스프링 표면에 도료를 분사하여 도장작업을 수행하게 되는데, 코일스프링과 도장걸이가 접촉하는 부위에는 도료가 도포되지 않게 되어 미도장면이 생성되고, 도장의 건조가 완료된 후에 미도장면을 스프레이 도료 등으로 메우는 터치업 공정을 추가적으로 수행하게 된다.
그러나 터치업 공정 수행시 터치업한 도료가 건조되는 시간만큼 코일스프링 생산 공정이 늦어지는 문제가 있었고, 터치업한 도료가 코일스프링의 표면에 견고하게 안착 되지 못하여 터치업된 도료의 들뜸이나 탈락에 의해 코일스프링의 표면이 외부로 노출되면서 코일스프링이 부식되어 현가장치의 성능저하 또는 손상이 발생하는 문제가 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0051604호 (2013.05.21. 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-1715282호 (2017.03.06. 등록)
본 발명의 실시 예에서는 코일스프링과 도장걸이의 접촉부에 형성된 미도장면의 터치업 공정을 단순화하여 터치업 공정에서 소요되는 공정시간의 단축을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에서는 코일스프링과 도장걸이의 접촉부에 형성된 미도장면의 터치업 수행시 터치업 부재가 미도장면으로부터 들뜨거나 탈락하여 코일스프링의 부식 발생 방지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 원자재를 냉간 또는 열간 가공하여 나선형상으로 권취된 코일스프링을 형성하는 공정과, 형성된 코일스프링을 일정 온도까지 가열하여 열처리하는 공정과, 열처리된 코일스프링의 표면에 쇼트피닝을 수행하는 공정과, 쇼트피닝한 코일스프링의 표면을 처리하는 공정과, 표면처리된 코일스프링을 도장걸이에 걸어 도장하는 공정과, 도장걸이와의 접촉부에 형성된 코일스프링의 미도장면을 메워 코일스프링이 외부로 직접 노출되는 것을 방지하는 미도장면 터치업 공정으로 이루어지는 자동차 현가장치용 코일스프링의 생산 공정에서, 상기 미도장면 터치업 공정은 에폭시 수지, 첨가제, 충진재 및 접착제를 혼합하여 형성한 필름형 도료로 이루어지는 터치업 부재를 미도장면의 표면적보다 여유있는 크기를 가지도록 고리형상 또는 박막형태로 미리 제작한 후 미도장면에 접착시켜 국소도장을 실시하는 터치업 부재를 이용한 미도장면 터치업 공정을 더 포함하도록 구성된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 코일스프링의 표면에 쇼트피닝을 수행하는 공정과 코일스프링의 표면을 처리하는 공정 사이에는 도장걸이와 접촉되는 부위의 코일스프링 표면에 레이저를 조사하여 그물망 형태의 미세홈을 형성함으로써, 터치업 부재와 코일스프링의 미도장면의 접착력이 향상될 수 있도록 도장걸이와의 접촉부에 레이저를 조사하는 공정이 부가된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 레이저를 조사하여 미세홈을 형성하는 공정에서 레이저 마킹된 미세홈의 깊이가 코일스프링의 표면조도의 55~75% 범위에서 형성된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 미도장면 터치업 공정의 터치업 공정이 완료되면 표면보호를 위해 코일스프링에 열수축 튜브를 끼우는 열수축 튜브 장착 공정을 추가로 수행하되, 상기 열수축 튜브 장착 공정에서는 코일스프링의 표면에 끼워진 열수축 튜브를 가열 및 수축시켜 코일스프링과 밀착시키는 과정에서 코일스프링이 가열로를 통과하는 동안 터치업 부재가 함께 가열됨으로써, 터치업 부재와 코일스프링의 미도장면 사이의 접착력이 향상되도록 터치업 부재 베이킹 공정을 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 코일스프링과 도장걸이의 접촉부에 형성된 미도장면에 터치업 부재를 접착하여 터치업 공정을 더욱 단순화하고, 터치업된 도료의 건조시간을 요구하지 않게 됨으로써 터치업 공정시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 코일스프링과 도장걸이의 접촉부에 형성된 미도장면과 터치업 부재의 접착성을 더욱 향상시킴으로써, 터치업 부재의 들뜸 또는 탈락으로 인한 코일스프링의 부식을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 기존에 따른 코일스프링의 제조공정 흐름도를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 코일스프링의 제조공정 흐름도를 나타내는 도면이다.
도 3은 코일스프링의 표면 도장을 위해 도장걸이에 코일스프링이 거치된 예시 및 도장걸이와의 접촉면에 형성된 코일스프링의 미도장면을 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 터치업 부재를 적용하여 터치업 공정을 수행하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 코일스프링의 미도장면에 레이저 마킹되어 형성된 미세홈의 예시를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 코일스프링(10)의 도장걸이(20)와의 접촉부에 형성된 미도장면(11)의 터치업 수행을 위한 코일스프링(10) 제조공정은 도 2에서 도시하는 바와 같이 코일스프링(10)을 형성하는 공정(S10)에서는 원자재를 냉간 또는 열간 가공하여 나선형상으로 권취된 코일스프링(10)을 형성하고, 열처리하는 공정(S20)에서는 형성된 코일스프링(10)을 일정 온도까지 가열 및 템퍼링하여 쇼트피닝 가공을 준비하며, 쇼트피닝을 수행하는 공정(S30)에서는 열처리된 코일스프링(10)의 표면에 쇼트볼을 분사하여 코일스프링(10)의 피로강도 및 기계적 성질을 향상시키게 된다.
쇼트피닝이 완료되면 코일스프링(10)의 표면을 처리하는 공정(S50)을 수행하게 되는데, 이 공정에서는 코일스프링의 표면에 인산아연 피막을 형성하는 공정 등이 포함될 수 있으며, 코일스프링(10)을 도장걸이(20)에 걸어 도장하는 공정(S60)에서는 도 3a에서 도시하는 바와 같이 도장걸이(20)에 올려진 코일스프링(10) 표면에 도료를 분사하여 코일스프링(10) 표면에 도장막(12)을 형성하게 되는데, 코일스프링(10) 표면 전면에 고른 도장막(12)을 형성하기 위해 분체 도장(powder coating)을 수행하는 것이 일반적이다.
코일스프링(10)을 도장걸이(20)에 걸어 도장하는 공정(S60)이 완료되면 도 3b에서 도시하는 바와 같이 코일스프링(10)의 도장걸이(20)와의 접촉부에 도장막(12)이 형성되지 못한 미도장면(11)이 형성되며, 미도장면(11) 터치업 공정(S70)에서는 미도장면(11)을 메워 코일스프링(10)이 외부로 직접 노출되지 않도록 하는데, 터치업 부재(30)를 이용한 미도장면(11) 터치업 공정(S71)에서는 미도장면(11)의 표면적보다 여유로운 크기를 가지도록 미리 제작된 터치업 부재(30)를 미도장면(11) 표면에 부착함으로써 코일스프링(10)에 부식이 발생하는 것을 방지하게 된다.
상기 터치업 부재(30)는 에폭시 수지, 첨가제, 충진재 및 접착제를 혼합하여 형성한 필름형 도료가 적용되며, 도 4에서 도시하는 바와 같이 고리형상으로 형성되거나, 도 5에서 도시하는 바와 같이 박막형태로 형성될 수 있다.
이때, 스프레이 도료 등을 통해 미도장면(11)을 메우는 기존의 미도장면(11) 터치업 공정(S70)에 따르면 도료의 공기중 확산에 의해 작업장의 공기가 오염됨에 따라 작업자의 호흡기 질환을 유발하게 되고, 터치업한 도료의 건조에 시간이 소요되어 코일스프링(10)의 생산 공정의 지체가 발생하는 데 비하여, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 터치업 부재(30)를 이용한 미도장면(11) 터치업 공정(S71)을 수행하게 되면 터치업 작업이 터치업 부재(30)를 미도장면(11) 표면에 부착하는 단순 작업으로 변경되는 동시에 터치업 작업 후 별도의 도료 건조시간을 필요로하지 않게 됨음으로써 코일스프링(10)의 생산 공정 속도를 향상시킬 수 있도록 한다.
본 발명의 제2 실시 예의 공정은 제1 실시 예의 공정을 모두 포함하도록 구성되며, 제1 실시 예에 따른 쇼트피닝을 수행하는 공정(S30)과 표면을 처리하는 공정(S50) 사이에 레이저를 조사하여 미세홈(13)을 형성하는 공정(S40)을 부가하도록 구성되는데, 레이저를 조사하여 미세홈(13)을 형성하는 공정(S40)에서는 도 6에서 도시하는 바와 같이 코일스프링(10)을 도장걸이(20)에 걸어 도장하는 공정(S60)에서 도장걸이(20)와 접촉되는 부위의 코일스프링(10) 표면에 레이저를 조사하여 그물망 형태의 미세홈(13)을 형성한다.
표면 도장이 완료되어 도장막(12)이 형성된 코일스프링(10)의 미도장면(11) 표면에서 미세홈(13)이 외부로 노출되도록 함으로써, 터치업 부재(30)를 이용한 미도장면(11) 터치업 공정(S71)에서 터치업 부재(30)와 코일스프링(10)의 미도장면(11)의 접촉면적을 증가시켜 터치업 부재(30)의 접착력을 향상시키고, 이를 통해 접착 불량에 의한 터치업 부재(30)의 들뜸 또는 탈락으로 인한 코일스프링(10)의 부식을 방지하게 된다.
본 발명의 제3 실시 예의 공정은 제2 실시 예의 공정을 모두 포함하도록 구성되며, 제2 실시 예에 따른 레이저를 조사하여 미세홈(13)을 형성하는 공정(S40)에서 레이저 마킹된 미세홈(13)의 깊이가 코일스프링(10)의 표면조도의 55~75% 범위에서 형성되도록 함으로써, 터치업 부재(30)의 접착력을 더욱 향상시킬 수 있도록 구성되는데, 코일스프링(10)의 도장막(12) 형성 공정에서 균일한 도장막(12)을 형성하기 위한 코일스프링(10)의 표면조도 차이는 25~35㎛ 범위 내에서 형성되는 것이 일반직이므로 미세홈(13)의 깊이는 14~26㎛ 범위 내에서 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제4 실시 예의 공정은 제1 실시 예의 공정을 모두 포함하도록 구성되며, 코일스프링(10)을 현가장치에 장착할 때 코일스프링(10)의 상부 표면과 하부 표면이 각각 베어링 및 시트면과 직접 접촉하는 경우 접촉면에서 발생하는 마찰에 의해 코일스프링(10)의 도장막(12) 손상이 발생하여 코일스프링(10)의 상부 및 하부에는 패드가 장착되고, 코일스프링(10)과 패드 사이에 이물질이 유입되면 코일스프링(10)의 도장막(12) 및 패드가 손상되므로, 제1 실시 예에 따른 터치업 부재(30)를 이용한 미도장면(11) 터치업 공정(S71)이 완료되면 코일스프링(10) 표면에 열수축 튜브를 끼워 코일스프링(10)의 도장막(12)을 보호하는 열수축 튜브 장착 공정(S80)을 수행하게 된다.
이때, 열수축 튜브 장착 공정(S80)에서는 열수축 튜브가 코일스프링(10) 표면에 완전히 밀착될 수 있도록 열수축 튜브를 가열하여 수축시키며, 가열로 내부에 코일스프링(100)을 통과시키는 과정을 통해 열수축 튜브를 가열하는 베이킹 과정을 거치게 되는데, 열수축 튜브 장착 공정(S80)의 열수축 튜브 베이킹 과정에서 코일스프링(100)이 가열로 내부를 통과하는 동안 미도장면(11) 터치업 공정(S71)에서 미도장면(11)에 접착된 터치업 부재(30)가 함께 가열되는 터치업 부재(30) 베이킹 공정(S81)을 포함하여 수행함으로써, 터치업 부재(30)와 코일스프링(10)의 미도장면(11) 사이의 접착력을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.
상기 내용을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 코일스프링 11: 미도장면
12: 도장막 13: 미세홈
20: 도장걸이 30: 터치업 부재

Claims (4)

  1. 원자재를 냉간 또는 열간 가공하여 나선형상으로 권취된 코일스프링(10)을 형성하는 공정(S10)과, 형성된 코일스프링(10)을 일정 온도까지 가열하여 열처리하는 공정(S20)과, 열처리된 코일스프링(10)의 표면에 쇼트피닝을 수행하는 공정(S30)과, 쇼트피닝한 코일스프링(10)의 표면을 처리하는 공정(S50)과, 표면처리된 코일스프링(10)을 도장걸이(20)에 걸어 도장하는 공정(S60)과, 도장걸이(20)와의 접촉부에 형성된 코일스프링(10)의 미도장면(11)을 메워 코일스프링(10)이 외부로 직접 노출되는 것을 방지하는 미도장면(11) 터치업 공정(S70)으로 이루어지는 자동차 현가장치용 코일스프링(10)의 생산 공정에 있어서,
    상기 미도장면(11) 터치업 공정(S70)은 에폭시 수지, 첨가제, 충진재 및 접착제를 혼합하여 형성한 필름형 도료로 이루어지는 터치업 부재(30)를 미도장면(11)의 표면적보다 여유있는 크기를 가지도록 고리형상 또는 박막형태로 미리 제작한 후 미도장면(11)에 접착시켜 국소도장을 실시하는 터치업 부재(30)를 이용한 미도장면(11) 터치업 공정(S71)을 더 포함하고,
    코일스프링(10)의 표면에 쇼트피닝을 수행하는 공정(S30)과 코일스프링(10)의 표면을 처리하는 공정(S50) 사이에는 도장걸이(20)와 접촉되는 부위의 코일스프링(10) 표면에 레이저를 조사하여 그물망 형태의 미세홈(13)을 형성함으로써, 터치업 부재(30)와 코일스프링(10)의 미도장면(11)의 접착력이 향상될 수 있도록 도장걸이(20)와의 접촉부에 레이저를 조사하여 미세홈(13)을 형성하는 공정(S40)이 부가되는 것을 특징으로 하는 코일스프링의 도장걸이 접촉부 미도장면 터치업 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저를 조사하여 미세홈(13)을 형성하는 공정에서 레이저 마킹된 미세홈(13)의 깊이가 14~26㎛ 범위내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 코일스프링의 도장걸이 접촉부 미도장면 터치업 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레이저를 조사하여 미세홈(13)을 형성하는 공정(S40)에서 레이저 마킹된 미세홈(13)의 깊이가 코일스프링(100)의 표면조도의 55~75% 범위에서 형성되는 것을 특징으로 하는 코일스프링의 도장걸이 접촉부 미도장면 터치업 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    미도장면(11) 터치업 공정(S70)의 터치업 공정이 완료되면 표면보호를 위해 코일스프링(10)에 열수축 튜브를 끼우는 열수축 튜브 장착 공정(S80)을 추가로 수행하되, 상기 열수축 튜브 장착 공정(S80)에서는 코일스프링(100)의 표면에 끼워진 열수축 튜브를 가열 및 수축시켜 코일스프링(100)과 밀착시키는 과정에서 코일스프링(100)이 가열로를 통과하는 동안 터치업 부재(30)가 함께 가열됨으로써, 터치업 부재(30)와 코일스프링(10)의 미도장면(11) 사이의 접착력이 향상되도록 터치업 부재(30) 베이킹 공정(S81)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 코일스프링의 도장걸이 접촉부 미도장면 터치업 방법.
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