(57)【要約】      （修正有）【課題】セッチング工程時に、螺旋状の線材が座屈するように歪んでしまう、又は螺旋状の線材のピッチ寸法が不均一となってしまう等の不具合の発生を抑制する。【解決手段】少なくとも２回のセッチング工程（Ｓ９、Ｓ１１）を経てコイルスプリングを製造する。このため、仮に、コイリング工程の終了後、コイルスプリングが完成するまでの総加工度が従来と同一であった場合でも、セッチング工程１回当たりの加工度を、従来に比べて小さくすることができる。したがって、総加工度が大きい場合であっても、コイルが座屈するように歪んでしまう、又はコイルのピッチ寸法が不均一となってしまう等の不具合が発生することを抑制できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルスプリングの製造方法であって、
線材を螺旋状に加工するコイリング工程と、
螺旋状の線材を軸方向に圧縮する第１セッチング工程と、
前記第１セッチング工程が終了した螺旋状の線材を軸方向に圧縮する第２セッチング工程と
を備え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】
前記第１セッチング工程と前記第２セッチング工程とが連続的に実行され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】
前記第１セッチング工程及び前記第２セッチング工程は、螺旋状に成形された線材内に棒状の案内部材を挿入した状態で行われ、
さらに、前記第２セッチング工程時に用いられる前記案内部材の直径寸法は、前記第１セッチング工程時に用いられる前記案内部材の直径寸法より大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載のコイルスプリングの製造方法。
【請求項４】
線材を螺旋状に成形された線材を軸方向に圧縮する第１セッチング工程が終了した後、当該螺旋状の線材を軸方向に圧縮する第２セッチング工程を経て製造されたことを特徴とするコイルスプリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルスプリングの製造方法、及び当該製造方法により製造されたコイルスプリングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載されているように、コイルスプリングの製造方法においては、螺旋状の線材を軸方向に圧縮するセッチング工程が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２２４０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、セッチング工程においては、螺旋状の線材を軸方向に圧縮するため、その加工度が大きい場合には、セッチング工程時に、（ａ）螺旋状の線材が座屈するように歪んでしまう、又は（ｂ）螺旋状の線材のピッチ寸法が不均一となってしまう等の不具合が発生するおそれが高い。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、製造時の加工度が大きい場合であっても、上記（ａ）及び（ｂ）のうち少なくとも一方の不具合の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、コイルスプリングの製造方法であって、線材を螺旋状に加工するコイリング工程（Ｓ１）と、螺旋状の線材を軸方向に圧縮する第１セッチング工程（Ｓ９）と、第１セッチング工程（Ｓ９）が終了した螺旋状の線材を軸方向に圧縮する第２セッチング工程（Ｓ１１）とを備えることを特徴とする。
【０００７】
これにより、本発明では、少なくとも２回のセッチング工程（Ｓ９、Ｓ１１）を経てコイルスプリングが製造されることとなる。このため、仮に、コイリング工程の終了後、コイルスプリングが完成するまでの総加工度が従来と同一であった場合でも、セッチング工程１回当たりの加工度を、従来に比べて小さくすることができる。
【０００８】
したがって、総加工度が大きい場合であっても、螺旋状の線材が座屈するように歪んでしまう、又は螺旋状の線材のピッチ寸法が不均一となってしまう等の不具合が発生することを抑制できる。
【０００９】
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るコイルスプリングの製造方法を示す工程図表である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るコイルスプリングの製造装置の概念図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るコイルスプリングの製造方法の特徴を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るコイルスプリングの製造方法の特徴を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。
【００１２】
そして、本実施形態は、コイルスプリング製造装置に本発明に係るコイルスプリングの製造方法を適用したものである。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（第１実施形態）
１．コイルスプリングの製造工程
コイルスプリングは、概ね、図１に示す工程を経て製造される。因みに、以下の括弧内に示された符号は工程番号を示すものである。
【００１３】
すなわち、先ず、線材を螺旋状に加工するコイリング工程（Ｓ１）が実行される。このコイリング工程（Ｓ１）は、線材を加熱又は冷却することなく、室温又は常温で冷間加工される。なお、室温又は常温とは、例えば、１０℃〜４０℃程度の温度範囲をいう。
【００１４】
次に、コイリング工程（Ｓ１）にて線材に発生した加工硬化に伴う内部歪みや残留応力等を除去する熱処理工程（Ｓ３）、つまり「焼鈍」又は「焼きなまし」が行われる。なお、この熱処理工程（Ｓ３）は、線材の再結晶温度以下の低温焼鈍処理である。
【００１５】
そして、熱処理工程（Ｓ３）が終了した螺旋状の線材にショットピーニング工程（Ｓ５）が施される。このショットピーニング工程（Ｓ５）は、鋼球等の投射材を線材に衝突させることにより、線材に圧縮残留応力を付与する工程である。
【００１６】
次に、熱処理工程（Ｓ３）より低い温度にて、再度、熱処理工程（Ｓ７）が実行された後、螺旋状の線材を軸方向に圧縮する第１セッチング工程（Ｓ９）が実行される。この第１セッチング工程（Ｓ９）では、螺旋状の線材が密着するまで圧縮された後、その圧縮状態が開放される。
【００１７】
なお、第１セッチング工程（Ｓ９）は、冷間又は熱間のいずれの状態で実行してもよいが、本実施形態では、冷間加工にて第１セッチング工程（Ｓ９）を実行している。
因みに、熱間とは、冷間（室温又は常温）より高い温度範囲をいう。そして、本実施形態では、熱間として、例えば５０℃〜４００℃程度の範囲を想定している。因みに、冷間及び熱間の具体的な温度範囲は、線材の材質によって異なり、上記の温度範囲に限定されるものではない。
【００１８】
そして、第１セッチング工程（Ｓ９）の終了後、再度、螺旋状の線材を軸方向に圧縮する第２セッチング工程（Ｓ１１）が実行される。この第２セッチング工程（Ｓ１１）は、第１セッチング工程（Ｓ９）の終了後、連続的に実行される。
【００１９】
なお、「連続的に実行される」とは、第１セッチング工程（Ｓ９）と第２セッチング工程（Ｓ１１）との間に、コイルスプリングの製造に大きな影響を与える工程がないことを意味している。したがって、例えば、第１セッチング工程（Ｓ９）と第２セッチング工程（Ｓ１１）との間に輸送工程がある場合、当該輸送工程は、コイルスプリングの製造に大きな影響を与える工程ではないので、「連続的に実行される」場合に該当する。
【００２０】
そして、第２セッチング工程（Ｓ１１）では、熱間状態で螺旋状の線材が密着するまで圧縮された後、その圧縮状態が開放され、コイルスプリングの自由長が調整される。
２．コイルスプリング製造装置
図２は、第１セッチング工程（Ｓ９）及び第２セッチング工程（Ｓ１１）を実行するためのコイルスプリング製造装置の概要を示す概念図である。
【００２１】
コイルスプリング製造装置１は、図２に示すように、第１セッチング工程（Ｓ９）を実行するための第１セッチング装置３、及び第２セッチング工程（Ｓ１１）を実行するための第２セッチング装置５を有している。
【００２２】
そして、第１、第２セッチング装置３、５は、螺旋状に成形された線材（以下、コイルＳという。）内に挿入される円柱棒状の案内部材７、コイルＳの軸方向一端に接触してコイルＳの移動を規制する荷重受部９、及びコイルＳの軸方向他端に接触してコイルＳを軸方向一端に向けて圧縮する圧縮力Ｆを作用させる押圧部１１等を有して構成されている。
【００２３】
なお、本実施形態では、案内部材７は押圧部１１と一体化され、荷重受部９には案内部材７が貫通する貫通穴が設けられている。そして、押圧部１１が荷重受部９側に移動してコイルＳを圧縮すると、案内部材７は押圧部１１と共に移動する。
【００２４】
また、第２セッチング工程（Ｓ１１）のときに用いられる案内部材７の直径寸法は、第１セッチング工程（Ｓ９）のときに用いられる案内部材７の直径寸法より大きい寸法に設定されている。
【００２５】
なお、各案内部材７の直径寸法は、セッチング（コイルＳの圧縮加工）を行う直前のコイルＳの内径より小さい寸法である。因みに、本実施形態では、各案内部材７とセッチングを行う直前のコイルＳとの隙間が約０．１ｍｍｍとなるように各案内部材７の直径寸法が設定されている。
【００２６】
３．本実施形態に係るコイルスプリングの製造装置及び製造方法の特徴
本実施形態では、少なくとも２回のセッチング工程（Ｓ９、Ｓ１１）を経てコイルスプリングが製造される。このため、仮に、コイリング工程の終了後、コイルスプリングが完成するまでの総加工度が従来と同一であった場合でも、セッチング工程１回当たりの加工度を、従来に比べて小さくすることができる。
【００２７】
したがって、総加工度が大きい場合であっても、コイルＳが座屈するように歪んでしまう、又はコイルＳのピッチ寸法が不均一となってしまう等の不具合が発生することを抑制できる。
【００２８】
また、本実施形態では、第１セッチング工程（Ｓ９）及び第２セッチング工程（Ｓ１１）は、コイルＳ内に棒状の案内部材７を挿入した状態で行われ、さらに、第２セッチング工程（Ｓ１１）時に用いられる案内部材７の直径寸法は、第１セッチング工程（Ｓ９）時に用いられる案内部材７の直径寸法より大きいことを特徴としている。
【００２９】
ところで、セッチング工程においてはコイルＳを軸方向に圧縮するため、本実施形態のごとく、コイルＳに棒状の案内部材７を挿入した状態でセッチング工程を実行すれば、コイルＳが座屈するように歪んでしまうことを抑制できる。
【００３０】
また、セッチング工程が終了すると、コイルＳの内径寸法がセッチング工程を行う前に比べて大きくなるので、加工度が大きい場合には、セッチング工程実行前のコイルＳの内径寸法とセッチング工程終了後のコイルＳの内径寸法との寸法差が大きくなってしまう。
【００３１】
このとき、案内部材７の直径寸法は、セッチング工程実行前のコイルＳの内径寸法以下とせざるを得ないことから、セッチング工程前後でコイルＳの内径寸法が大きく相違すると、案内部材７を挿入しても、コイルＳの歪みを十分に抑制できない可能性がある。
【００３２】
これに対して、本実施形態では、セッチング工程１回当たりの加工度を小さくすることができるとともに、第２セッチング工程（Ｓ１１）時に用いられる案内部材７の直径寸法が、第１セッチング工程（Ｓ９）時に用いられる案内部材７の直径寸法より大きいので、案内部材７とコイルＳとの隙間が過度に大きくなることを防止できる。
【００３３】
したがって、本実施形態によれば、総加工度が大きい場合であっても、コイルＳが座屈するように歪んでしまう、又はコイルＳのピッチ寸法が不均一となってしまう等の不具合が発生することを抑制できる。
【００３４】
また、本実施形態に係るコイルスプリングは、コイルＳを軸方向に圧縮する第１セッチング工程（Ｓ９）が終了した後、当該コイルＳを軸方向に圧縮する第２セッチング工程（Ｓ１１）を経て製造されたことを特徴としている。
【００３５】
これにより、本実施形態に係るコイルスプリングは、総加工度が大きい場合であっても、コイルＳが座屈するように歪んでしまう、又はコイルＳのピッチ寸法が不均一となってしまう等の不具合が発生することを抑制できる。
【００３６】
したがって、本実施形態に係るコイルスプリング、つまり本実施形態に係るコイルスプリングの製造方法により製造されたコイルスプリングは、従来の製造方法により製造されたコイルスプリングに比べて、軸のうねりが小さくなる。
【００３７】
（第２実施形態）
第１実施形態に係る第１セッチング工程（Ｓ９）では、コイルＳを密着するまで圧縮させたが、本実施形態は、図３に示すように、第１セッチング工程（Ｓ９）においては、コイルＳを密着するまで圧縮せず、第１セッチング工程（Ｓ９）の加工度を第１実施形態に係る第１セッチング工程（Ｓ９）より小さくしたものである。なお、第２セッチング工程（Ｓ１１）は、第１実施形態と同じである。
【００３８】
また、本実施形態に係る第１セッチング工程（Ｓ９）では、コイルＳを密着するまで圧縮せず、第１セッチング工程（Ｓ９）の加工度を小さくしたので、温間状態にてセッチングを実行している。これにより、第１セッチング工程（Ｓ９）においてコイルＳの塑性変形量が過度に小さくなり、所望の加工度が得られなくなることを防止できる。
【００３９】
（第３実施形態）
上述の実施形態では、コイルＳを軸方向他端側のみから圧縮したが、本実施形態は、図４に示すように、コイルＳを軸方向両端側から圧縮するものである。
【００４０】
なお、本実施形態は、第１、第２実施形態のいずれにも適用できるが、特に、セッチング工程時にコイルＳを密着するまで圧縮しないセッチング工程に適用すると好適である。
すなわち、コイルＳを密着するまで圧縮しない場合には、コイルＳのうち変位する押圧部１１側が、変位しない荷重受部９より大きく変形し易い。このため、コイルＳを密着するまで圧縮しない場合において、セッチング工程時に軸方向一端側のみ押圧変位すると、コイルＳのピッチが均一となるようにセッチングすることが難しい。
【００４１】
これに対して、コイルＳの軸方向両端側を押圧変位させると、上記した不具合が発生し難く、コイルＳのピッチが均一となるようにセッチングすることができる。
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、ショットピーニング工程（Ｓ５）を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ショットピーニング工程（Ｓ５）を廃止してもよい。
【００４２】
また、上述の実施形態では、第２セッチング工程（Ｓ１１）を熱間にて実行したが、本発明はこれに限定されるものではなく、冷間にて第２セッチング工程（Ｓ１１）を実行してもよい。
【００４３】
また、上述の実施形態では、熱処理工程（Ｓ７）を設けたが、例えば、第１セッチング工程（Ｓ９）を熱間で実行することにより、熱処理工程（Ｓ７）を省略することもできる。
【００４４】
また、本発明は、少なくとも２回のセッチング工程（Ｓ９、Ｓ１１）に分けてセッチングを実行することを特徴とするので、セッチング工程を３回以上としてもよい。
また、上述の実施形態では、第１セッチング工程（Ｓ９）を実行するための第１セッチング装置３、及び第２セッチング工程（Ｓ１１）を実行するための第２セッチング装置５を設けていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第１セッチング工程（Ｓ９）及び第２セッチング工程（Ｓ１１）を同一の温度で実行する場合には、同一のセッチング装置を用いて複数回に分けてセッチングを実行してもよい。
【００４５】
また、上述の実施形態では、第２セッチング工程（Ｓ１１）時に用いられる案内部材７の直径寸法は、第１セッチング工程（Ｓ９）時に用いられる案内部材７の直径寸法より大きい寸法に設定されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、同一直径寸法の案内部材７にて第１、第２セッチング工程（Ｓ９、Ｓ１１）を実行する、又は案内部材７を使用せずに第１、第２セッチング工程（Ｓ９、Ｓ１１）を実行してもよい。
【００４６】
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４７】
１… コイルスプリング製造装置
３… 第１セッチング装置
５… 第２セッチング装置
７… 案内部材
９… 荷重受部
１１… 押圧部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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