TWI806021B - 投射材之投射條件決定方法及線圈彈簧之製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種可以成本便宜地決定投射材之投射條件的投射材之投射條件決定方法等。 投射材之投射條件決定方法，具有：第1步驟，在線圈彈簧（30）之表面形成塗膜（36）；第2步驟，實施對形成有塗膜之線圈彈簧（30a）投射投射材（42）之珠擊處理；以及第3步驟，確認在實施過珠擊處理之線圈彈簧（30b）是否殘存塗膜；於在第3步驟確認到殘存塗膜之情形，變更至少包含投射材之投射速度、投射時間、材質、以及平均粒徑之珠擊處理之條件，反復進行第2步驟及第3步驟直到無殘存塗膜為止；於在第3步驟確認到未殘存塗膜之情形，將獲得未殘存塗膜之線圈彈簧的第2步驟中的珠擊處理之條件，決定作為投射材之投射條件。

Description

投射材之投射條件決定方法及線圈彈簧之製造方法

本發明係關於一種投射材之投射條件決定方法及線圈彈簧之製造方法。

習知藉由對線圈彈簧之表面投射稱為珠之投射材，施加殘留應力，來提高疲勞強度之線圈彈簧。作為線圈彈簧及其他處理對象物之表面處理加工方法，存在有專利文獻1所揭示之技術。

於專利文獻1之段落編號［0007］，記載有「具有：衝擊處理步驟，以上述條件設定步驟中設定之衝擊處理條件對上述處理對象物投射投射材；及第二檢查步驟，其於上述衝擊處理步驟後，對上述處理對象物之表面側的狀態及外形尺寸的至少一者進行非破壞檢查。」之内容。

又，於段落編號［0018］，記載有「於第二檢查步驟中，至少測定各個成為檢查對象之處理對象物之表面側的殘留應力。該測定方法為使用具備X射線產生源、第一檢測元件、第二檢測元件及移動機構之應力測定裝置之方法。」之内容。

根據專利文獻1所揭示之發明，可對進行了衝擊加工之所有處理對象物之加工程度進行管理。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]國際公開第2017/199959號

[發明所欲解決之問題]

例如，在將專利文獻1所揭示之發明應用於線圈彈簧之製造方法的情形，考慮在決定投射材之投射條件時，使用應力測量裝置之形態。一般而言，由於應力測量裝置價格高，因此，於該形態，決定投射材之投射條件時的成本上升。

本發明，係以提供一種能成本便宜地決定投射材之投射條件的、投射材之投射條件決定方法等為課題。 [解決問題之手段]

本發明者們努力研究、檢討的結果，認知到在對形成有塗膜之線圈彈簧實施珠擊處理之後，可藉由以目視確認是否殘存塗膜，而成本便宜地掌握珠擊處理中之投射材之投射條件是否合適。

進而，本發明者們認知到，作為以例如二輪車或三輪車所代表的、乘員跨騎搭乘之跨坐型車輛之懸架裝置用線圈彈簧，在將至少改變了線圈彈簧之軸方向端部之捲繞角度的、所謂閉端形態及開端形態之線圈彈簧，經過應力珠擊處理而製造之情形時，改變了捲繞角度之部位，與其他部位相比，投射材難以碰撞。從提高線圈彈簧整體之疲勞強度之觀點出發，較佳為使投射材碰撞線圈彈簧之所有部位，較佳為使投射材亦碰撞改變了捲繞角度之部位。本發明者們認知到，對形成有塗膜之線圈彈簧實施應力珠擊處理，將以目視確認到未殘留塗膜之、包含壓縮負載之變化的應力珠擊處理的條件，決定作為線圈彈簧之應力珠擊處理中的投射材之投射條件，藉此，能成本便宜地掌握該投射條件。考慮可藉由將以如此方式掌握之投射條件作為線圈彈簧之製造條件而使用，而成本便宜地製造線圈彈簧。本發明係基於這樣的認知而完成的。

以下，對本發明進行說明。此外，在本發明中，「珠擊處理之條件」，係包含投射材之條件、以及線圈彈簧之條件的概念。又，在本發明中，「投射材之投射條件」，除了以投射材之投射速度、投射時間、材質、平均粒徑、以及投射角度等所代表的、投射材自身的條件之外，亦可包含如在軸方向上相鄰之線圈彈簧之卷的間隔（線圈彈簧之間距）那樣的、被投射材碰撞之線圈彈簧之條件、或對線圈彈簧施加之壓縮負載之大小。

根據本發明的一方面，提供一種投射材之投射條件決定方法，具有：第1步驟，在線圈彈簧之表面形成塗膜；第2步驟，實施對形成有前述塗膜之線圈彈簧投射投射材之珠擊處理；以及第3步驟，確認在實施過前述珠擊處理之線圈彈簧是否殘存前述塗膜；於在前述第3步驟確認到殘存前述塗膜之情形，變更包含前述投射材之投射速度、前述投射材之投射時間、前述投射材之材質、以及前述投射材之平均粒徑之前述珠擊處理之條件中的至少1個以上，反復進行前述第2步驟及前述第3步驟直到無殘存前述塗膜為止；於在前述第3步驟確認到未殘存前述塗膜之情形，將獲得未殘存前述塗膜之前述線圈彈簧的前述第2步驟中的前述珠擊處理之條件，決定作為前述投射材之投射條件。

根據本發明的其他方面，提供一種線圈彈簧之製造方法，具有：條件決定步驟，藉由上述投射材之投射條件決定方法，來決定珠擊處理之條件；以及珠擊步驟，使用在前述條件決定步驟所決定之前述條件，對線圈彈簧實施珠擊處理。 [發明效果]

根據本發明，可提供一種能成本便宜地決定投射材之投射條件的、投射材之投射條件決定方法等。

以下，基於圖式對本發明之實施形態進行說明。圖式所示之形態係本發明之一例，本發明不限定於該形態。

1. 投射材之投射條件決定方法 圖1係對本發明之投射材之投射條件決定方法（以下，有時稱為「本發明之決定方法」）進行說明之流程圖。如圖1所示，本發明之決定方法具有準備步驟、第1步驟、第2步驟、第3步驟。

1.1. 準備步驟 圖2係對準備步驟進行說明之圖。準備步驟，係準備經歷後述之第1步驟之後的步驟之線圈彈簧的步驟。在準備步驟中準備的線圈彈簧30的形態未特別限定。

在準備步驟中，例如，可準備於在乘員跨騎搭乘之跨坐型車輛之車體與前輪之間配置的前叉、或在跨坐型車輛之車體與後輪之間配置的後避震器中所使用的線圈彈簧。作為這樣的線圈彈簧，可例示圖2所示之線圈彈簧30。

線圈彈簧30，係自由長度為L1，線圈中心徑為D，藉由僅改變兩端部的卷31、31之捲繞角度，兩端部的卷31、31與分別相鄰之卷32、32接觸。亦即，線圈彈簧30係閉端形態之線圈彈簧。

此外，於在準備步驟中，準備閉端形態之線圈彈簧的情形，該線圈彈簧，除了圖2所示那樣的、捲繞角度僅在端部改變1階段之1階節距彈簧之外，亦可為捲繞角度改變2階段之2階節距彈簧，亦可為捲繞角度改變3階段以上之彈簧。

又，在準備步驟中準備的線圈彈簧，並不限定於圖2所示之閉端形態之線圈彈簧。在準備步驟中準備的線圈彈簧，亦可為藉由改變包含端部之部位的捲繞角度，兩端部的卷和與這些卷相鄰之卷靠近的、開端形態之線圈彈簧。此處，在本發明中，所謂「端部的卷與相鄰之卷靠近」，意指端部的卷和與其相鄰之卷的間隙為3mm以下。

1.2. 第1步驟 第1步驟，係於在準備步驟中準備的線圈彈簧的表面形成塗膜之步驟。在線圈彈簧的表面形成塗膜的方法未特別限定。例如，可藉由塗刷、空氣噴塗、浸漬塗裝、靜電塗裝、電沉積塗裝、粉體塗裝等，在線圈彈簧的表面形成塗膜。然而，從採取在線圈彈簧的全周均勻地容易形成塗膜之形態等之觀點來看，較佳為，第1步驟係如圖3A所示，藉由靜電塗裝在線圈彈簧之表面形成塗膜之步驟。

藉由進行第1步驟，例如，如圖3B所示，可獲得在線圈彈簧之全周形成了塗膜36之線圈彈簧30a。在第1步驟中形成的塗膜36之材質及厚度未特別限定。

塗膜36，係可使用例如三聚氰胺樹脂塗料等而形成。又，塗膜36之厚度，係可設為例如125μm以上150μm以下。

如同後述，與捲繞角度在全長上不變化之線圈彈簧相比，由於包含端部之部位的捲繞角度已改變之閉端形態或開端形態之線圈彈簧中，投射材難以碰撞捲繞角度已改變之部位，因此，在線圈彈簧的每個部位，投射材之碰撞形態容易產生差異。於在準備步驟中準備了閉端形態或開端形態之線圈彈簧的情形下，較佳為在後述之第3步驟中，針對線圈彈簧之全周確認塗膜的殘存情況。因此，從採取可針對線圈彈簧之全周確認塗膜的殘存情況之形態的觀點來看，較佳為第1步驟係採取在線圈彈簧之全周形成塗膜之步驟。

1.3. 第2步驟 第2步驟，係對在上述第1步驟中形成了塗膜之線圈彈簧，實施投射投射材之珠擊處理之步驟。第2步驟中之珠擊處理，亦可為不對線圈彈簧施加壓縮負載而進行之珠擊處理，亦可為在對線圈彈簧施加壓縮負載之狀態下進行之應力珠擊處理。

又，亦可為對加熱之線圈彈簧實施珠擊處理之形態，亦可為對未加熱之線圈彈簧實施珠擊處理之形態。從採取成本便宜地來容易製造疲勞強度高的線圈彈簧之形態的觀點來看，較佳為，具有在常溫下對未加熱之線圈彈簧實施應力珠擊處理之步驟。因此，為了決定成本便宜地容易製造疲勞強度高的線圈彈簧的製造條件，在實施本發明之決定方法之情形，較佳為，第2步驟係設為在常溫下對未加熱之線圈彈簧實施應力珠擊處理之形態。

在進行這樣的形態的第2步驟之情形，如圖4A所示，將線圈彈簧30a壓縮長度L2。其後，如圖4B所示，一邊保持對線圈彈簧30a施加壓縮負載之狀態，一邊對線圈彈簧30a實施珠擊處理。亦即，對線圈彈簧30a實施應力珠擊處理。藉此，可獲得實施了應力珠擊之線圈彈簧30b。

在上述形態之第2步驟中，從採取在短時間內容易施加充分的壓縮殘留應力之形態等的觀點來看，較佳為，線圈彈簧30a被壓縮之長度L2，係將以(L1-L2)/L1來定義之壓縮率設為0.45以上。又，從採取容易施加充分的壓縮殘留應力之形態等的觀點來看，較佳為，壓縮率設為0.7以下。亦即，較佳為第2步驟中之壓縮率，設為0.45以上0.7以下。由於藉由在壓縮率成為0.45以上0.7以下之範圍內進行壓縮，可施加充分的壓縮殘留應力，因此，容易製造使疲勞強度提高之線圈彈簧。

1.4. 第3步驟 第3步驟，係確認於在上述第2步驟中實施了珠擊處理之線圈彈簧，是否殘存塗膜之步驟。從採取能成本便宜地決定投射材之投射條件之形態的觀點來看，較佳為，第3步驟係以目視來確認是否殘存塗膜之形態。

在第2步驟為獲得線圈彈簧30b之步驟的情形，第3步驟係確認於線圈彈簧30b是否殘存塗膜36之步驟。此處，與捲繞角度在全長上不變化之線圈彈簧相比，包含端部之部位的捲繞角度已改變之閉端形態之線圈彈簧30b中，投射材42難以碰撞捲繞角度已改變之部位，因此，容易殘留塗膜36。因此，較佳為，第3步驟係針對線圈彈簧之全周確認是否殘存塗膜之步驟。

於在上述第3步驟確認到殘存塗膜之情形，至少變更包含投射材之投射速度、投射材之投射時間、投射材之材質、以及投射材之平均粒徑的珠擊處理之條件中的至少1個以上，反復進行上述第2步驟及上述第3步驟直到無殘存塗膜為止。

相對於此，在確認到在上述第3步驟未殘存塗膜之情形，將獲得未殘存塗膜之線圈彈簧之上述第2步驟中的珠擊處理之條件，決定作為投射材之投射條件。

例如，上述第2步驟為獲得實施了應力珠擊處理之線圈彈簧30b之步驟的情形，在確認到在上述第3步驟中殘存塗膜36之情形，至少變更包含投射材42之投射速度、投射材42之投射時間、投射材42之材質、投射材42之平均粒徑、以及投射材42之投射角度、以及對線圈彈簧30a施加之壓縮負載之大小的珠擊處理之條件中的至少1個以上，反復進行上述第2步驟及上述第3步驟直到無殘存塗膜36為止。

相對於此，在確認到在上述第3步驟未殘存塗膜36之情形，將獲得未殘存塗膜36之線圈彈簧30b之上述第2步驟中的珠擊處理（應力珠擊處理）的條件，決定作為投射材42之投射條件。

在本發明之決定方法中，例如，在線圈彈簧為圖5A所示那樣的狀態時，由於在以箭頭標記所示之部位殘留塗膜36，因此可判斷為殘存塗膜36，更具體而言，可根據線圈彈簧30b之部位來判斷為塗膜36之殘存情況存在差異。對此，例如，在線圈彈簧為圖5B所示那樣的狀態時，可判斷為殘存塗膜36。

此處，在確認到在上述第3步驟中殘存塗膜36之情形，而且，依據線圈彈簧30b之部位（線圈彈簧30b的每個部位），塗膜36之殘存情況存在差異之情形，在線圈彈簧30b中，存在投射材42容易碰撞之部位與投射材42難以碰撞之部位。若存在投射材42難以碰撞之部位，則由於難以提高該部位之壓縮殘留應力，因此，在線圈彈簧之使用時，恐有該部位破損之虞。因此，從採取容易製造使疲勞強度提高之線圈彈簧的形態等的觀點來看，較佳為減少容易破損之部位（亦即，投射材42難以碰撞之部位）。為了減少投射材42難以碰撞之部位，變更投射材42與線圈彈簧30b碰撞時的角度被認為是有效的，作為變更該角度之方法，可考慮變更對線圈彈簧30b施加之壓縮負載的大小，或者變更朝向線圈彈簧30b投射之投射材42之投射角度。因此，在確認到在上述第3步驟中殘存塗膜36之情形，而且，根據線圈彈簧30b之部位，塗膜36之殘存情況存在差異之情形，較佳為，變更對線圈彈簧施加之壓縮負載的大小及投射材42之投射角度中的至少一個。

相對於此，在確認到在上述第3步驟中殘存塗膜36之情形，而且，根據線圈彈簧30b之部位（線圈彈簧30b的每個部位），塗膜36之殘存情況存在差異之情形，考慮投射材42沒有遺漏地碰撞線圈彈簧30b全體。因此，於該情形，例如，從採取以與獲得線圈彈簧30b之第2步驟的時間相比更短時間，塗膜36不殘存之狀態的觀點來看，可藉由採取與第2步驟的條件相比，使投射材42之投射速度更快、使投射材42之材質更硬、以及使投射材42之平均粒徑更大之中選擇的1個以上的條件，來變更第2步驟的條件。另一方面，在從獲得線圈彈簧30b之第2步驟的條件，不變更投射材42之投射速度、材質、以及平均粒徑之情形，可以使投射材42之投射時間變長之方式，變更第2步驟的條件。

根據以上說明的本發明之決定方法，可藉由確認是否殘存塗膜，而不使用如應力測量裝置那樣的高價裝置，來決定不殘存塗膜之投射材之投射條件。在本發明之決定方法中，由於所謂「不殘存塗膜」，意指在進行珠擊處理之前形成之塗膜藉由投射材而被去除，因此，根據本發明，能成本便宜地決定可使投射材沒有遺漏地碰撞線圈彈簧之表面全體的、投射材之投射條件。

2. 線圈彈簧之製造方法 圖6係說明本發明之線圈彈簧之製造方法（以下，有時稱為「本發明之製造方法」）的流程圖。如圖6所示，本發明之製造方法具有條件決定步驟、和珠擊步驟。

2.1. 條件決定步驟 條件決定步驟，係藉由上述投射材之投射條件決定方法，來決定珠擊處理之條件的步驟。由於投射材之投射條件決定方法的詳情如上所述，因此，此處省略其說明。藉由條件決定步驟，能成本便宜地決定可使投射材沒有遺漏地碰撞線圈彈簧之表面全體的、投射材之投射條件。

2.2. 珠擊步驟 珠擊步驟，係使用在上述條件決定步驟中決定的條件，來對線圈彈簧實施珠擊處理之步驟。在上述條件決定步驟中，可使投射材沒有遺漏地碰撞線圈彈簧之表面全體的投射材之投射條件，係成本便宜地被決定。因此，藉由以該投射條件來實施珠擊處理，能成本便宜地製造疲勞強度提高之線圈彈簧。

珠擊步驟，亦可為對未施加壓縮負載之線圈彈簧實施珠擊處理之形態，亦可為對施加有壓縮負載之線圈彈簧實施珠擊處理之應力珠擊之形態。由於施加有壓縮負載之線圈彈簧之節距變小，因此，與未施加壓縮負載之線圈彈簧相比，難以使投射材沒有遺漏地碰撞線圈彈簧之表面全體。關於此方面，在本發明之製造方法中，由於藉由本發明之決定方法，可決定能使投射材沒有遺漏地碰撞線圈彈簧之表面全體的、應力珠擊中的投射材之投射條件，因此，即便為應力珠擊，亦可使投射材沒有遺漏地碰撞線圈彈簧之表面全體。

在珠擊步驟中被實施珠擊處理之線圈彈簧，亦可係捲繞角度在全長上不變之形態的線圈彈簧。除此之外，亦可為藉由改變包含端部之部位的捲繞角度，端部的卷與相鄰之卷接觸的、所謂閉端形態之線圈彈簧，或藉由改變包含端部之部位的捲繞角度，端部的卷和與其相鄰之卷靠近的、所謂開端形態之線圈彈簧。閉端形態或開端形態之線圈彈簧，由於例如端部的卷和與其相鄰之卷的間隔狹窄，因此，難以使投射材碰撞端部的卷。關於此方面，在本發明之製造方法中，由於藉由本發明之決定方法，可決定能使投射材沒有遺漏地碰撞閉端形態或開端形態之線圈彈簧之表面全體的、投射材之投射條件，因此，即便為閉端形態或開端形態之線圈彈簧，亦可使投射材沒有遺漏地碰撞該線圈彈簧之表面全體。

珠擊步驟，亦可係對加熱之線圈彈簧實施珠擊處理的形態，亦可係對未加熱之線圈彈簧實施珠擊處理的形態。為了加熱線圈彈簧，由於需要用於加熱的裝置，因此，從採取能成本便宜地製造線圈彈簧之形態的觀點來看，較佳為在常溫下對未加熱之線圈彈簧實施珠擊處理的形態。

以上說明之本發明之製造方法，具有藉由本發明之決定方法來決定珠擊處理之條件的條件決定步驟。根據該條件決定步驟，能成本便宜地決定可使投射材沒有遺漏地碰撞線圈彈簧之表面全體的、投射材之投射條件。因此，根據經過以藉由該條件決定步驟而決定之條件來實施珠擊處理之過程，來製造線圈彈簧之本發明之製造方法，能成本便宜地製造疲勞強度提高之線圈彈簧。 [產業利用性]

藉由本發明之製造方法而製造之線圈彈簧，適用於跨坐型車輛之懸架裝置用彈簧。

30、30a、30b:線圈彈簧 31:兩端部之卷 32:相鄰之卷 36:塗膜 42:投射材 D:線圈中心徑 L1:自由長度 L2:長度

[圖1]係對本發明之投射材之投射條件決定方法進行說明之流程圖。 [圖2]係對準備步驟進行說明之圖。 [圖3A]係對第1步驟進行說明之圖。 [圖3B]係圖3A之3B-3B線剖面圖。 [圖4A]係對線圈彈簧之壓縮進行說明之圖。 [圖4B]係對應力珠擊進行說明之圖。 [圖4C]係圖4B之4C-4C線剖面圖。 [圖5A]係表示殘存塗膜之例之圖。 [圖5B]係表示未殘存塗膜之例之圖。 [圖6]係對本發明之線圈彈簧之製造方法進行說明之流程圖。

30:線圈彈簧

31:兩端部之卷

32:相鄰之卷

D:線圈中心徑

L1:自由長度

Claims (6)

1. 一種投射材之投射條件決定方法，具有：第1步驟，在線圈彈簧之表面形成塗膜；第2步驟，實施對形成有前述塗膜之前述線圈彈簧投射投射材之珠擊處理；以及第3步驟，不測定前述線圈彈簧的殘留應力，確認在實施過前述珠擊處理之前述線圈彈簧是否殘存前述塗膜；於在前述第3步驟確認到殘存前述塗膜之情形，變更包含前述投射材之投射速度、前述投射材之投射時間、前述投射材之材質、以及前述投射材之平均粒徑的前述珠擊處理之條件中的至少1個以上，反復進行前述第2步驟及前述第3步驟直到無殘存前述塗膜為止；於在前述第3步驟確認到未殘存前述塗膜之情形，將獲得未殘存前述塗膜之前述線圈彈簧的前述第2步驟中的前述珠擊處理之條件，決定作為前述投射材之投射條件。
2. 如請求項1所述之投射材之投射條件決定方法，其中，前述珠擊處理，係在對前述線圈彈簧施加壓縮負載之狀態下進行之應力珠擊處理。
3. 如請求項2所述之投射材之投射條件決定方法，其中，前述珠擊處理之前述條件進而包含對前述線圈彈簧施加之前述壓縮負載之大小、以及前述投射材之投射角度；於在前述第3步驟確認到殘存前述塗膜，而且，根據前述線圈彈簧之部位，前述塗膜之殘存狀況存在差異之情形，變更對前述線圈彈簧施加之前述壓縮負載之大小及前述投射材之投射角度中的至少一者；於在前述第3步驟確認到殘存前述塗膜，而且，根據前述線圈彈簧之部位， 前述塗膜之殘存狀況未存在差異之情形，變更從由前述投射材之投射速度、前述投射材之投射時間、前述投射材之材質、以及前述投射材之大小所構成之群中選擇之至少1個以上。
4. 如請求項1至3中任一項所述之投射材之投射條件決定方法，其中，前述線圈彈簧，係藉由改變包含端部之部位的捲繞角度，而端部之卷接觸或接近相鄰之卷。
5. 一種線圈彈簧之製造方法，具有：條件決定步驟，藉由如請求項1至4中任一項所述之投射材之投射條件決定方法，來決定珠擊處理之條件；以及珠擊步驟，使用在前述條件決定步驟所決定之前述條件，對線圈彈簧實施珠擊處理。
6. 如請求項5所述之線圈彈簧之製造方法，其中，前述珠擊處理，係對未加溫之前述線圈彈簧實施之珠擊處理。

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