KR102065353B1 - 뜨임 및 핫세팅 통합 공정에 의한 자동차 현가장치 코일스프링 생산 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 뜨임 및 핫세팅 통합 공정에 의한 자동차 현가장치 코일스프링 생산 방법에 관한 것으로, 가압장치와 연결된 2개의 지그가 코일스프링의 양 끝단에 배치되고, 각각의 지그의 측면에는 구동장치를 통해 코일스프링과 접촉 및 분리가 조절되는 전극이 연결되되, 가압장치의 작동에 의해 코일스프링이 지그에 안착되면 구동장치에 의해 전극이 코일스프링과 접촉되어 뜨임 과정이 진행되고, 뜨임 과정이 완료되면 구동장치에 의해 전극이 코일스프링과 분리된 후 가압장치가 작동하여 코일스프링을 설정된 변위로 압축하는 핫세팅 과정이 진행됨으로써, 뜨임 과정과 핫세팅 과정간 코일스프링의 이동과정을 거치지 않고 공정이 연속하여 진행된다.

Description

뜨임 및 핫세팅 통합 공정에 의한 자동차 현가장치 코일스프링 생산 방법{Manufacturing Method of Car Suspension Coil-Spring by Combined Process of Tempering and Hot-Setting}

본 발명은 자동차 현가장치의 코일스프링 생산공정에서 코일스프링 내 잔류응력을 제거하는 뜨임 공정과 코일스프링의 소성변형 범위를 설정하는 핫세팅 공정에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가압장치와 연결된 2개의 지그가 코일스프링의 양 끝단에 배치되고, 각각의 지그의 측면에는 구동장치를 통해 코일스프링과 접촉 및 분리가 조절되는 전극이 연결되되, 가압장치의 작동에 의해 코일스프링이 지그에 안착되면 구동장치에 의해 전극이 코일스프링과 접촉되어 뜨임 과정이 진행되고, 뜨임 과정이 완료되면 구동장치에 의해 전극이 코일스프링과 분리된 후 가압장치가 작동하여 코일스프링을 설정된 변위로 압축하는 핫세팅 과정이 진행됨으로써, 뜨임 과정과 핫세팅 과정간 코일스프링의 이동과정을 거치지 않고 공정이 연속하여 진행되는 뜨임 및 핫세팅 통합 공정에 의한 자동차 현가장치 코일스프링 생산 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 주행중 노면으로부터 발생하는 충격이 차체에 곧바로 전달되면서 차량의 부품이 파손되는 것을 방지하고, 승차감을 향상시키며, 타이어와 노면의 접지력을 향상시키기 위하여 현가장치가 장착된다.

현가장치를 구성하는 코일스프링은 도 1에서 도시하는 바와 같이 냉간 또는 열간에 의해 코일스프링을 성형하는 과정(S10)과, 성형된 코일스프링을 가열하여 코일스프링 내 잔류응력을 제거하는 코일스프링 뜨임 과정(S20)과, 가열된 상태의 코일스프링을 설정된 변위만큼 압축하여 생산된 코일스프링이 일정한 길이를 가지도록 영구변형성을 부여하는 코일스프링의 핫세팅 과정(S30)과, 고속의 쇼트볼을 표면에 충돌시켜 코일스프링 표면을 가공하는 쇼트피닝 공정(S40)과, 상온 상태의 코일스프링을 설정된 변위만큼 압축하여 생산된 코일스프링이 일정한 길이를 가지도록 영구변형성을 부여하는 코일스프링 냉간세팅 과정(S50) 및 코일스프링의 부식을 방지하기 위해 코일스프링 표면 도장 과정(S60)을 거쳐 제조된다.

이와 같은 코일스프링의 생산공정으로서, 대한민국 등록특허공보 제10-1840679호(2018.03.15. 등록)에서는 코일스프링 뜨임 과정(S20)에서 가열된 코일스프링이 핫세팅 작업대로 이송되어 투입된 후 코일스프링의 온도를 측정하고, 정렬기구를 통해 코일스프링의 자세를 정렬하여 지그에 안착시킨 다음, 가압기구를 통해 소성변형이 발생하지 않는 범위에서 코일스프링을 1차 압축하면서 발생하는 하중을 로드셀로 측정하며, 측정된 하중과 온도를 바탕으로 압축변위를 보정하여 소성변형이 발생하도록 2차 압축을 실시하는 코일스프링 핫세팅 과정(S30)을 제시하고 있으며, 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0050293호(2013.05.15. 공개)에서는 코일스프링에 전류를 흘려보내 발생하는 저항열을 통해 코일스프링을 통전가열하는 장치가 제안되어 있다.

그러나 위와 같은 과정으로 구성되는 기존의 코일스프링 제조 공정의 경우 도 2에서 도시하는 바와 같이 각각의 과정에 따른 공정을 마친 후 다음 과정으로 코일스프링을 이동시키는 작업을 수행하게 되는데, 코일스프링을 지그 등으로부터 분리한 후, 차기 공정 라인으로 이송한 다음, 코일 스프링을 지그 등에 재장착하면서 코일스프링의 생산 공정 지체가 발생하게 된다.

특히 핫세팅 과정(S30)에서는 뜨임 과정(S20)을 거치면서 가열된 코일스프링의 잔열을 이용하여 핫세팅을 수행하게 되는데, 뜨임 과정(S20)과 핫세팅 과정(S30)이 서로 분리되어 있어 뜨임이 완료된 코일스프링을 핫세팅 장치로 이송하는 동안 시간이 소요되고, 코일스프링의 이송과정에서 이송지체가 발생하는 경우 냉각에 의해 코일스프링의 온도가 변화되어 핫세팅 과정(S30)에 들어서는 각각의 코일스프링 온도가 서로 큰 편차를 가지게 되며, 핫세팅이 수행되는 각각의 코일스프링의 지그 및 가압기구마다 온도 및 하중을 측정하여 압축변위를 보정하기 위한 온도센서와 로드셀과 변위센서 및 콘트롤러를 개별적으로 장착하여야 하므로 핫세팅 장치의 제조비용이 증가하게 된다.

또한, 냉각속도가 서로 다른 각각의 코일스프링마다 측정된 온도 및 하중에 따른 압축변위 보정치를 다르게 적용하여야 하므로 핫세팅을 위한 코일스프링의 압축변위를 보정하는데 지체되는 시간이 늘어나고, 이에 따라 각각의 코일스프링마다 보정된 핫세팅 압축변위를 적용하면서 여러개의 코일스프링을 동시에 핫세팅 과정(S30)을 수행하는데 어려움이 있었으며, 코일스프링이 적정 핫세팅 온도 아래로 냉각되어 코일스프링의 재가열을 필요로 하게 되어 공정이 더욱 지제되는 문제를 가지고 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1840679호(2018.03.15. 등록) 대한민국 공개특허공보 제0-2013-0050293호(2013.05.15. 공개)

본 발명의 실시 예에서는 뜨임 과정과 핫세팅 과정 사이에서 코일스프링을 이송하는 단계를 생략하여 코일스프링의 생산지체 발생을 방지하고, 이를 통해 코일스프링의 생산라인 감축을 이루는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예에서는 뜨임 과정 및 핫세팅 과정간 코일스프링의 이송과정에서 가열된 코일스프링의 냉각이 발생하는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예에서는 핫세팅 장치의 구성을 단순화하여 핫세팅 장치의 가격을 낮추고, 핫세팅 공정속도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예에서는 동시에 여러개의 코일스프링의 핫세팅 과정을 수행할 때 각각의 코일스프링에 균일한 가열이 발생하도록 하여 복수의 코일스프링을 동시에 핫세팅 과정을 더욱 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따르면 원재료를 권취하여 코일스프링의 나선 형상을 형성하는 성형 과정과, 코일스프링을 가열하여 코일스프링 내부의 잔류응력을 제거하는 뜨임 과정과, 가열된 코일스프링을 설정된 변위로 압축하여 소성변형을 발생시키는 핫세팅 과정과, 코일스프링의 표면에 쇼트볼을 분사하여 코일스프링의 내부응력을 향상시키는 쇼트피닝 과정과, 상온상태에서 코일스프링을 설정된 변위로 압축하여 소성변형을 발생시키는 냉간세팅 과정 및 코일스프링의 표면에 도장막을 형성하여 부식을 방지하는 도장 과정으로 이루어지는 자동차 현가장치 코일스프링 생산 방법에서, 상기 뜨임 과정과 핫세팅 과정은 가압장치와 연결된 2개의 지그가 코일스프링의 양 끝단에 배치되고, 각각의 지그의 측면에는 구동장치를 통해 코일스프링과 접촉 및 분리가 조절되는 전극이 연결되되, 가압장치의 작동에 의해 코일스프링이 지그에 안착되면 구동장치에 의해 전극이 코일스프링과 접촉되어 뜨임 과정이 진행되고, 뜨임 과정이 완료되면 구동장치에 의해 전극이 코일스프링과 분리된 후 가압장치가 작동하여 코일스프링을 설정된 변위로 압축하는 핫세팅 과정이 진행됨으로써, 뜨임 과정과 핫세팅 과정간 코일스프링의 이동과정을 거치지 않고 공정이 연속하여 진행된다.

본 발명의 실시 예에 따르면 상기 뜨임 과정과 핫세팅 과정에서 지그 외부 케이스를 구성하는 하우징 일측 끝단 중앙부에는 코일스프링 고정부가 돌출되고, 각각의 코일스프링 고정부가 서로 마주보도록 배치됨으로써, 코일스프링 고정부가 코일스프링의 양 끝단에 형성된 나선 내주면에 각각 끼워져 코일스프링이 지그로부터 이탈되는 것을 방지하고, 코일스프링 고정부가 전극과 반대 극성을 가지는 전극 역할을 수행한다.

본 발명의 실시 예에 따르면 상기 코일스프링 고정부는 지그의 하우징과 별도의 부품으로 분리되도록 연결되어 핫세팅 과정에서 가압장치의 작동에 의해 코일스프링이 압축되면서 양측의 코일스프링 고정부간 접촉이 발생할 때 하우징 내부로 슬라이드 이동하고, 핫세팅 과정 완료 후 가압장치의 작동에 의해 양측의 코일스프링 고정부간 이격이 발생할 때 하우징 내부에 장착된 고정부 스프링의 탄성복원에 의해 코일스프링 고정부가 슬라이드 이동하면서 원위치로 복귀하도록 구성된다.

본 발명의 실시 예에 따르면 상기 하우징 표면에는 코일스프링 고정부(120)의 외측면을 따라 링형상의 스토퍼가 장착되고, 하우징 측면과 스토퍼가 각각 스토퍼 구동장치에 연결되어, 스토퍼 구동장치 작동시 코일스프링 고정부의 외주면을 따라 스토퍼의 슬라이드 이동이 발생되도록 구성된다.

본 발명의 실시 예에 따르면 상기 쇼트피닝 과정은 온간 쇼트피닝 과정과 냉각 과정과 냉간 쇼트피닝 과정의 순서대로 이루어지되, 뜨임 과정에서 가열된 코일스프링의 잔열을 이용하여 온간 쇼트피닝 과정이 수행된다.

본 발명의 실시 예에 따르면 상기 뜨임 과정에서는 저항가열을 통해 코일스프링을 250~500℃ 범위 내에서 설정된 온도로 가열된다.

본 발명의 실시 예에 따르면 코일스프링의 뜨임 과정과 핫세팅 과정간 코일스프링을 이송하는 과정을 생략함으로써, 코일스프링의 생산속도를 향상시키고, 생산라인을 감축시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 코일스프링이 동일한 지그에 장착된 상태로 코일스프링의 뜨임 과정과 핫세팅 과정이 순차적으로 진행되도록 함으로써 핫세팅 과정에서 코일스프링의 핫세팅 온도를 균일하게 유지하고, 이에 따라 핫세팅 장치의 구성을 단순화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 코일스프링의 이동 없이 뜨임 과정과 핫세팅 과정이 순차적으로 진행되면서 코일스프링의 핫세팅 온도조절을 더욱 정밀하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 핫세팅 과정이 수행되는 코일스프링의 온도를 균일하게 유지함으로써, 동시에 다수의 코일스프링의 핫세팅 과정이 더욱 용이하게 수행될 수 있도록 하여 코일스프링 생산공정효율을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 코일스프링의 저항가열시 코일스프링을 정렬하는 스토퍼가 후진하여 코일스프링과 서로 분리됨으로써, 스토퍼에 전류가 흐르면서 저항열이 발생하여 코일스프링으로 저항열이 전달되는 것을 방지하여 코일스프링이 불균일하게 가열되는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 기존의 제조 방법에 따른 코일스프링의 생산 공정 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 2는 기존의 코일스프링의 제조 과정에서 각 공정간 코일스프링을 이동시키는 과정 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 뜨임 과정과 핫세팅 과정이 통합된 코일스프링의 생산 공정 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 코일스프링의 뜨임 과정에서 저항가열을 통해 가열된 코일스프링에 남아있는 열을 이용하여 핫세팅 및 온간쇼트피닝을 순차적으로 수행하는 코일스프링의 생산 공정 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 뜨임 과정 및 핫세팅 과정을 통합한 생상 공정을 실시할 수 있도록 하기 위한 저항가열을 이용한 핫세팅 지그의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 뜨임 과정 및 핫세팅 과정을 통합한 생상 공정을 실시할 수 있도록 하기 위한 저항가열을 이용한 핫세팅 지그의 단면 구조를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 뜨임 과정에서 저항가열을 위한 지그 및 전극의 작동 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 핫세팅 과정에서 지그 및 전극의 작동 시퀀스를 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.

이하 본 발명에 따른 각각의 실시 예들에 따른 생산 방법을 살펴보면 다음과 같다.

일반적인 코일스프링의 생산 공정은 냉간 또는 열간에 의해 코일스프링(400)을 성형하는 과정(S10)과, 성형된 코일스프링(400)을 가열하여 코일스프링(400) 내 잔류응력을 제거하는 코일스프링(400) 뜨임 과정(S20)과, 가열된 상태의 코일스프링(400)을 설정된 변위만큼 압축하여 생산된 코일스프링(400)이 일정한 길이를 가지도록 영구변형성을 부여하는 코일스프링(400)의 핫세팅 과정(S30)과, 고속의 쇼트볼을 표면에 충돌시켜 코일스프링(400) 표면을 가공하는 쇼트피닝 공정(S40)과, 상온 상태의 코일스프링(400)을 설정된 변위만큼 압축하여 생산된 코일스프링(400)이 일정한 길이를 가지도록 영구변형성을 부여하는 코일스프링(400) 냉간세팅 과정(S50) 및 코일스프링(400)의 부식을 방지하기 위해 코일스프링(400) 표면 도장 과정(S60)으로 이루어지며, 도 2에서 도시하는 바와 같이 각 생산과정 사이마다 코일스프링(400)을 이송하는 과정(S15,S25,S35,S45,S55)을 거치게 된다.

특히, 코일스프링(400)의 생산공정 중 코일스프링(400)의 뜨임 과정(S20)과 코일스프링(400)의 핫세팅 과정(S30) 사이에는 뜨임이 완료되어 가열된 상태의 코일스프링(400)을 가열로로부터 핫세팅 지그(100)로 이송하여 핫세팅 지그(100)에 장착하는 가압장치로 이동하는 과정(S25)를 거치게 되는데, 코일스프링(400)을 가압장치로 이동하는 과정(S25) 중 가열된 코일스프링(400)이 적정 뜨임 온도 이하로 냉각되면서 재가열을 필요로 하거나, 다수의 코일스프링(400)을 동시에 핫세팅 하는 경우 핫세팅 장치로의 이동 과정에서 가열로상에 배치된 위치에 따른 코일스프링(400)간 냉각속도 차이에 의해 핫세팅 온도가 서로 다르게 적용되면서 핫세팅 과정(S30)이 완료된 코일스프링(400)의 소성변형 길이가 달라지게 된다.

따라서 본 발명의 제1 실시 예에서는 도 3에서 도시하는 바와 같이 핫세팅을 수행하는 지그(100)에 코일스프링(400)을 장착한 상태에서 뜨임 과정(S20)과 핫세팅 과정(S30)을 연속하여 수행함으로써, 코일스프링(400)을 가압장치(300)로 이송하는 과정을 생략하여 다음 공정으로 이동 과정에서 발생하는 공정 지연 및 냉각문제 등을 해소할 수 있도록 한다.

구체적으로 본 발명의 제1 실시 예에 따른 핫세팅용 지그(100)는 도 3에서 도시하는 바와 같이 뜨임 과정(S20)과 핫세팅 과정(S30)의 연속 통합 공정이 가능하도록 지그(100)의 측면에 전극(200)을 장착하고, 전극(200)에는 전극(200)과 코일스프링(400)의 접촉 및 분리를 발생시키는 전극 구동장치(210)를 연결하여 전극(200)을 통해 코일스프링(400)에 전류를 흘려보내 저항열을 발생시킴으로써 코일스프링(400)을 가열하는 전기저항 가열장치로 작동하게 된다.

상기 지그(100)의 구성은 도 5에서 도시하는 바와 같이 2개의 지그(100)가 서로 마주보도록 병렬로 배치되고, 각각의 지그(100) 외측 끝단에 도면에는 미도시된 가압장치(300)가 연결되며, 가압장치(300)는 각각의 지그(100)가 서로 접근하거나 이격될 수 있도록 유압실린더 또는 공압실린더 등으로 이루어진다.

또한, 각각의 지그(100) 측면에는 전극 구동장치(210)가 장착되고, 전극 구동장치(210)에는 전극(200)이 연결되어 있어, 전극 구동장치(210)의 작동에 의해 전극(200)과 코일스프링(400) 사이의 접촉 또는 분리가 발생할 수 있도록 하며, 전극 구동장치(210)는 전극(200)의 직선 왕복운동이 발생시킬 수 있도록 공압실린더 등으로 이루어진다.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 뜨임 과정(S20)과 핫세팅 과정(S30)의 통합 공정을 살펴보면, 성형 과정(S10)이 완료된 코일스프링(400)을 지그(100) 및 가압장치(300)가 장착된 가열로로 이동시킨 후(S15), 코일스프링(400)의 양측 끝단이 각각 지그(100)에 위치하도록 정렬한 다음, 가압장치(300)를 작동시켜 지그(100)에 코일스프링(400)의 양 끝단을 고정시킨다.

코일스프링(400)의 고정이 완료되면 전극 구동장치(210)가 작동하여 전극(200)이 코일스프링(400) 끝단에 접촉하게 되고, 전극(200)을 통해 코일스프링(400)에 전류를 흘려보내면 코일스프링(400)이 저항체로 작용하여 저항열이 발생하면서 코일스프링(400)의 뜨임 과정(S20)이 이루어진다.

저항가열에 의해 코일스프링(400) 내부의 잔류응력 제거가 완료되면 전극 구동장치(210)가 작동하여 전극(200)과 코일스프링(400)의 분리가 발생하게 되고, 전극(200)의 분리가 완료되면 가압장치(300)의 작동에 의해 코일스프링(400)을 설정한 변위로 압축하여 핫세팅 과정(S30)을 완료하게 된다.

이때, 상기 제1 실시 예에 따른 뜨임 및 핫세팅 통합 공정에서 뜨임 과정(S20)과 핫세팅 과정(S30)을 수행하는 동안 코일스프링(400)이 동일한 지그(100)에 안착되어 고정된 상태로 뜨임과 핫세팅이 순차적으로 발생하도록 함으로써, 뜨임 과정(S20)과 핫세팅 과정(S30) 사이에 코일스프링(400)을 핫세팅용 가압장치(300)로 이동하고 분리장착하는 과정(S25)를 생략할 수 있도록 하여 코일스프링(400) 제조 공정속도를 향상시킨다.

또한, 공정라인을 축소시켜 뜨임 과정(S20)과 핫세팅 과정(S30)간 코일스프링(400)의 냉각발생에 의해 핫세팅이 완료된 코일스프링(400)의 품질이 불균일해지는 문제를 미연에 방지하게 되고, 뜨임 과정(S20)과 핫세팅 과정(S30)이 지체 없이 연속하여 진행되는 동안 코일스프링(400)으로 흐르는 전류량의 조절을 통해 코일스프링(400)의 가열 온도를 제어함으로써, 코일스프링(400)의 핫세팅 온도조절을 더욱 정밀하게 수행할 수 있도록 한다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 뜨임 과정(S20)과 핫세팅 과정(S30)의 통합 공정은 제1 실시 예에 따른 공정과 동일하게 진행되며, 제1 실시 예에 따른 지그(100) 외부 케이스를 구성하는 하우징(110)의 일측 끝단 중앙부에는 코일스프링 고정부(120)가 돌출되며, 각각의 코일스프링 고정부(120)는 서로 마주보도록 배치되어 있어, 코일스프링(400)의 양 끝단에 형성된 나선 내주면에 각각의 코일스프링 고정부(120)가 끼워지면서 코일스프링(400)이 지그(100)로부터 이탈되는 것을 방지하게 된다.

또한, 코일스프링(400)의 뜨임 과정(S20)에서 전극(200)을 통해 코일스프링(400)에 전류를 흘려보내 저항가열을 수행하는 동안 코일스프링(400)의 나선 내주면과 접촉하는 코일스프링 고정부(120)가 전극(200)과 반대 극성을 가지는 전극 역할을 수행하게 된다.

본 발명의 제3 실시 예에 따른 뜨임 과정(S20)과 핫세팅 과정(S30)의 통합 공정은 제2 실시 예에 따른 공정과 동일하게 진행되며, 핫세팅 과정(S30)에서 가압장치(300)의 작동에 의해 코일스프링(400)이 압축될 때 양측의 코일스프링 고정부(120)간 끝단이 서로 접촉하게 되는데, 코일스프링(400)의 소성변형을 발생시키기에 충분한 압축변위를 충분히 확보하기 위하여 제2 실시 예에 따른 코일스프링 고정부(120)가 도 6에서 도시하는 바와 같이 지그(100)의 하우징(110)과 별도의 부품으로 분리되어 연결된다.

도 9에서 도시하는 바와 같이 핫세팅 과정(S30)에서 가압장치(300)가 작동하면 코일스프링(400)이 압축되기 시작하는데, 코일스프링(400)이 최대로 압축된 상태에서는 끝단이 서로 접촉된 상태의 코일스프링 고정부(120)가 각각의 하우징(110) 내부로 슬라이드 이동하면서 코일스프링(400)의 핫세팅을 위한 압축변위를 더욱 크게 발생시킬 수 있도록 하고, 핫세팅 과정(S30)이 완료되면 가압장치(300)가 작동하여 양측 코일스프링 고정부(120)가 후퇴하면서 서로 이격된다.

또한, 하우징(110)과 코일스프링 고정부(120) 사이에는 고정부 스프링(121)이 장착되어 있어, 양측 코일스프링 고정부(120)가 후퇴하는 과정에서 고정부 스프링(121)의 탄성복원에 의해 슬라이드 이동하여 하우징(110) 내부로 수납된 코일스프링 고정부(120)가 원위치로 복귀한다.

본 발명의 제4 실시 예에 따른 뜨임 과정(S20)과 핫세팅 과정(S30)의 통합 공정은 제3 실시 예에 따른 공정과 동일하게 진행되며, 도 7에서 도시하는 바와 같이 하우징(110) 표면에는 코일스프링 고정부(120)의 외측면을 따라 링형상의 스토퍼(130)가 장착되고, 하우징(110) 측면과 스토퍼(130)가 각각 스토퍼 구동장치(140)에 연결된다.

상기 스토퍼(130)는 스토퍼 구동장치(140) 작동에 의해 코일스프링 고정부(120)의 외주면을 따라슬라이드 이동이 발생하게 되며, 도 8에서 도시하는 바와 같이 뜨임 과정(S20) 수행을 위해 가압장치(300)가 작동하여 코일스프링(400)이 지그(100)의 코일스프링 고정부(120)에 안착하면 전극 구동장치(210)의 작동에 의해 전극(200)이 코일스프링(400)과 접촉하면서 전극(200)과 코일스프링 고정부(120) 사이에 끼워진 코일스프링(400)을 고정하게 되고, 스토퍼 구동장치(140)의 작동에 의해 스토퍼(130)가 양측 가압장치(300) 방향으로 후퇴하면서 코일스프링(400)과 분리된다.

스토퍼(130)와 코일스프링(400)이 분리된 상태에서 코일스프링(400)의 저항가열이 완료되면 스토퍼 구동장치(140)의 작동에 의해 스토퍼(130)가 코일스프링(400) 방향으로 전진하면서 코일스프링(400)의 양 끝단을 고정하게 되고, 스토퍼(130)에 의해 코일스프링(400)의 양 끝단이 고정된 상태에서 전극 구동장치(210)가 작동하여 전극(200)과 코일스프링(400)이 서로 분리되어 뜨임 과정(S20)이 완료되며, 가압장치(300)의 작동에 의해 코일스프링(400)을 설정변위만큼 압축하여 핫세팅 과정(S30)을 수행하게 된다.

이때, 지그(100)의 하우징(110)에 스토퍼(130)을 장착하고, 스토퍼 구동장치(140)에 의해 스토퍼(130)와 코일스프링(400)의 접촉 또는 분리상태를 제어함으로써, 뜨임 과정(S20)에서 전극(200)을 통해 코일스프링(400)으로 전류를 흘려보낼 때 스토퍼(130)에서 발생하는 저항열이 코일스프링(400)에 전달되면서 코일스프링(400)이 불균일하게 가열되는 것을 방지한다.

본 발명의 제5 실시 예에 따른 뜨임 과정(S20)과 핫세팅 과정(S30)의 통합 공정은 제1 실시 예에 따른 공정과 동일하게 진행되며, 도 4에서 도시하는 바와 같이 쇼트피닝 과정(S40)이 온간 쇼트피닝 과정(S41)과 냉각 과정(S42)과 냉간 쇼트피닝 과정(S43)의 순서대로 이루어지고, 뜨임 과정(S20)이 완료된 코일스프링(400)을 쇼트피닝장치로 이동한 다음(S35), 뜨임 과정(S20)에서 전기 저항열에 의해 가열된 코일스프링(400)의 잔열을 이용하여 온간 쇼트피닝 과정(S42)이 수행되어 코일스프링(400) 제조 공정을 더욱 단순화 시키도록 한다.

본 발명의 제6 실시 예에 따른 뜨임 과정(S20)과 핫세팅 과정(S30)의 통합 공정은 제1 실시 예에 따른 공정과 동일하게 진행되며, 제1 실시 예에 따른 뜨임 과정(S20)에서 코일스프링(400)을 250~500℃ 범위 내에서 설정된 온도로 저항가열을 실시하게 되는데, 350~430℃의 범위 내에서 저항가열을 실시하는 것이 더욱 바람직하다.

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.

100: 지그
110: 하우징
120: 코일스프링 고정부
121: 고정부 스프링
130: 스토퍼
140: 스토퍼 구동장치
200: 전극
210: 전극 구동장치
300: 가압장치
400: 코일스프링

Claims (6)

1. 원재료를 권취하여 코일스프링(400)의 나선 형상을 형성하는 성형 과정(S10)과, 코일스프링(400)을 가열하여 코일스프링(400) 내부의 잔류응력을 제거하는 뜨임 과정(S20)과, 가열된 코일스프링(400)을 설정된 변위로 압축하여 소성변형을 발생시키는 핫세팅 과정(S30)과, 코일스프링(400)의 표면에 쇼트볼을 분사하여 코일스프링(400)의 내부응력을 향상시키는 쇼트피닝 과정(S40)과, 상온상태에서 코일스프링(400)을 설정된 변위로 압축하여 소성변형을 발생시키는 냉간세팅 과정(S50) 및 코일스프링(400)의 표면에 도장막을 형성하여 부식을 방지하는 도장 과정(S60)으로 이루어지는 자동차 현가장치 코일스프링 생산 방법에 있어서,
   상기 뜨임 과정(S20)과 핫세팅 과정(S30)은 가압장치(300)와 연결된 2개의 지그(100)가 코일스프링(400)의 양 끝단에 배치되고, 각각의 지그(100)의 측면에는 전극 구동장치(210)를 통해 코일스프링(400)과 접촉 및 분리가 조절되는 전극(200)이 연결되되, 가압장치(300)의 작동에 의해 코일스프링(400)이 지그(100)에 안착되면 전극 구동장치(210)에 의해 전극(200)이 코일스프링(400)과 접촉되어 뜨임 과정(S20)이 진행되고, 뜨임 과정(S20)이 완료되면 전극 구동장치(210)에 의해 전극(200)이 코일스프링(400)과 분리된 후 가압장치(300)가 작동하여 코일스프링(400)을 설정된 변위로 압축하는 핫세팅 과정(S30)이 진행됨으로써, 뜨임 과정(S20)과 핫세팅 과정(S30)간 코일스프링(400)의 이동과정을 거치지 않고 공정이 연속하여 진행되는 것을 특징으로 하는 뜨임 및 핫세팅 통합 공정에 의한 자동차 현가장치 코일스프링 생산 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 뜨임 과정(S20)과 핫세팅 과정(S30)에서 지그(100) 외부 케이스를 구성하는 하우징(110) 일측 끝단 중앙부에는 코일스프링 고정부(120)가 돌출되고, 각각의 코일스프링 고정부(120)가 서로 마주보도록 배치됨으로써, 코일스프링 고정부(120)가 코일스프링(400)의 양 끝단에 형성된 나선 내주면에 각각 끼워져 코일스프링(400)이 지그(100)로부터 이탈되는 것을 방지하고, 코일스프링 고정부(120)가 전극(200)과 반대 극성을 가지는 전극 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 뜨임 및 핫세팅 통합 공정에 의한 자동차 현가장치 코일스프링 생산 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 코일스프링 고정부(120)는 지그(100)의 하우징(110)과 별도의 부품으로 분리되도록 연결되어 핫세팅 과정(S30)에서 가압장치(300)의 작동에 의해 코일스프링(400)이 압축되면서 양측의 코일스프링 고정부(120)간 접촉이 발생할 때 하우징(110) 내부로 슬라이드 이동하고, 핫세팅 과정(S30) 완료 후 가압장치(300)의 작동에 의해 양측의 코일스프링 고정부(120)간 이격이 발생할 때 하우징(110) 내부에 장착된 고정부 스프링(121)의 탄성복원에 의해 코일스프링 고정부(120)가 슬라이드 이동하면서 원위치로 복귀하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 뜨임 및 핫세팅 통합 공정에 의한 자동차 현가장치 코일스프링 생산 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 하우징(110) 표면에는 코일스프링 고정부(120)의 외측면을 따라 링형상의 스토퍼(130)가 장착되고, 하우징(110) 측면과 스토퍼(130)가 각각 스토퍼 구동장치(140)에 연결되어, 스토퍼 구동장치(140) 작동시 코일스프링 고정부(120)의 외주면을 따라 스토퍼(130)의 슬라이드 이동이 발생되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 뜨임 및 핫세팅 통합 공정에 의한 자동차 현가장치 코일스프링 생산 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 쇼트피닝 과정(S40)은 온간 쇼트피닝 과정(S41)과 냉각 과정(S42)과 냉간 쇼트피닝 과정(S43)의 순서대로 이루어지되, 뜨임 과정(S20)에서 가열된 코일스프링(400)의 잔열을 이용하여 온간 쇼트피닝 과정(S42)이 수행되는 것을 특징으로 하는 뜨임 및 핫세팅 통합 공정에 의한 자동차 현가장치 코일스프링 생산 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 뜨임 과정(S20)에서는 저항가열을 통해 코일스프링(400)을 250~500℃ 범위 내에서 설정된 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 뜨임 및 핫세팅 통합 공정에 의한 자동차 현가장치 코일스프링 생산 방법.

Images