專利名稱：彈簧特性修正方法和彈簧特性修正裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用來修正彈簧特性的技術，以使彈簧能獲得所需的彈簧特性。
背景技術：
人們正在開發一種用來修正彈簧特性的技術，以使成型加工后的彈簧具有所需的彈簧特性。例如人們正在開發如下一種修正彈簧特性的技術在彈簧的使用方向上施加壓縮載荷而使彈簧產生塑性變形，利用該處理(即立定處理)，能使彈簧被壓縮至“安裝高度”時產生規定的“安裝載 荷”。在日本發明專利公開特開平7-39015號中公開的方法中，將立定處理前的彈簧壓縮至規定高度，測定作用于彈簧的載荷。接著根據測得的載荷測定值來修正立定處理高度或立定處理時間以對彈簧進行立定處理。另外，在日本發明專利公開特開2004-355678號中公開的方法中，進行立定處理前求出彈簧常數，根據求得的彈簧常數來修正彈簧的立定處理量以對彈簧進行立定處理。在上述文獻所公開的方法中，根據立定處理前測得的載荷測定值(即將彈簧壓縮至規定高度時的載荷值)或立定處理前求得的彈簧常數來修正立定處理量。但是在修正(立定處理)彈簧特性時，不僅在彈性區域內使彈簧產生變形，還在塑性區域內使彈簧產生變形。成型加工后彈簧的彈簧特性(“載荷-變形量”特性)在個體之間的偏差，不僅在彈性區域內、還在塑性區域內產生。上述文獻中的技術，由于只測定彈性區域內的彈簧特性(載荷測定值、彈簧常數)，所以未考慮塑性區域內的彈簧特性在個體之間的偏差。因此，上述文獻中的技術存在無法精確修正彈簧特性的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種能精確修正彈簧特性的技術。為了實現上述目的，本發明所述的方法能使彈簧獲得所需的彈簧特性，包括第I工序和在該第I工序之后進行的第2工序。在第I工序中，由彈簧的“載荷-變形量”特性和所需的彈簧特性確定“載荷-變形量”目標線，通過測定彈簧所受到的載荷和產生的變形量，獲得“載荷-變形量”實測線，改變施加給彈簧的載荷和變形量，使上述“載荷-變形量”實測線與上述“載荷-變形量”目標線交叉。在第2工序中，改變彈簧的變形量，使載荷沿著上述“載荷-變形量”目標線減少。在上述方法中，首先改變施加給彈簧的載荷和變形量，邊測定彈簧的載荷和變形量而獲得“載荷-變形量”實測線，邊使所述“載荷-變形量”實測線和“載荷-變形量”目標線交叉。之后改變彈簧的變形量，使載荷沿著上述“載荷-變形量”目標線減少。這樣能使彈簧獲得所需的彈簧特性(即對應于“載荷-變形量”目標線的彈簧特性)。在此方法中，通過實測彈簧的載荷和變形量來獲取彈簧的“載荷-變形量”實測線。因此不僅在彈性區域內、還在塑性區域內測定彈簧的載荷和變形量，根據該測定結果來修正彈簧特性。所以能精確修正彈簧特性。在上述方法中，能使用于確定“載荷-變形量”目標線的彈簧的“載荷-變形量”特性為彈簧常數。此時，優選由第I工序中測得的彈簧的載荷和變形量來確定。
采用上述技術時，能夠根據彈簧的載荷和變形量的實測結果來獲得用于確定“載荷-變形量”目標線的彈簧的“載荷-變形量”特性。因此能精確修正彈簧特性。另外，如果“載荷-變形量”在彈性區域內的個體之間的偏差小到不會影響彈簧特性的程度時，用于確定“載荷-變形量”目標線的彈簧的“載荷-變形量”特性無需I個個地進行測定，可根據預先測得的數個實測值來確定。或者也可以根據設計圖(設計值)來確定。通過根據預先測得的數個實測值或設計圖來確定“載荷-變形量”特性，能夠在改變施加給彈簧的載荷和變形量之前獲得“載荷-變形量”目標線。在上述方法中，若所需的彈簧特性為彈簧的“安裝高度”和將彈簧壓縮至該“安裝高度”時彈簧產生的“安裝載荷”，優選在第I工序中進行以下第I、第2、第3步驟。在第I步驟中，對彈簧進行壓縮而使其整個高度達到預先設定的第I設定高度。在第2步驟中，在進行第I步驟后，邊使彈簧伸長而使其達到預先設定的第2設定高度邊測定彈簧的載荷和變形量，以測定彈簧的“載荷-變形量”特性。在第3步驟中，在進行第2步驟后，邊測定彈簧的載荷和變形量，邊改變施加給彈簧的載荷和變形量，直至“載荷-變形量”實測線和“載 荷-變形量”目標線交叉。采用上述技術時，對彈簧進行壓縮而使其達到預先設定的第I設定高度，之后邊使彈簧伸長而使其達到預先設定的第2設定高度邊測定彈簧的“載荷-變形量”特性。因此在彈簧因直至第I步驟結束前所進行的壓縮而產生塑性變形后能測定彈簧的“載荷-變形量”特性。所以能精確測定彈簧的“載荷-變形量”特性，以精確修正彈簧特性。在上述方法中，若所需的彈簧特性為彈簧的“安裝高度”和將彈簧壓縮至該“安裝高度”時彈簧產生的“安裝載荷”，在第I工序中也可以這樣做對彈簧進行壓縮而使其達到預先設定的高度，之后對彈簧進行蠕變處理，直至“載荷-變形量”實測線和“載荷-變形量”目標線交叉。采用上述技術時，并非使彈簧產生變形而是改變施加給彈簧的載荷，就能使“載荷-變形量”實測線和“載荷-變形量”目標線交叉。在上述方法中，所需的彈簧特性為彈簧的“安裝高度”和將彈簧壓縮至該“安裝高度”時彈簧產生的“安裝載荷”，另外，在第I工序和第2工序中，用加熱處理改變施加給彈簧的載荷和變形量。此時，優選根據第I工序前或第I工序中測得的彈簧的溫度修正“安裝載荷”。如果彈簧的溫度產生變化，產生在彈簧上的載荷也會隨之產生變化。因此，如果第I工序和第2工序中采用加熱處理時，根據彈簧的溫度來修正作為目標的“安裝載荷(即將彈簧壓縮至“安裝高度”時彈簧產生的載荷)”，能使彈簧具有所需的彈簧特性。另外，即使邊用實測載荷或彈簧常數換算為常溫時的數值而進行修正，也能使彈簧具有所需的彈簧特性。另外，本發明提供一種修正裝置，通過其能夠使彈簧獲得所需的彈簧特性。該裝置具有輸入機構，通過其輸入所需的彈簧特性信息；變形量和載荷施加機構，通過其使彈簧產生所需的變形量和載荷；變形量和載荷測定機構，通過其測定由變形量和載荷施加機構施加給彈簧的變形量和載荷；控制機構，其根據通過輸入機構輸入的所需的彈簧特性信息和通過變形量和載荷測定機構測得的彈簧的變形量和載荷來控制變形量和載荷施加機構。由控制機構進行第I工序和第2工序。在第I工序中，由彈簧的“載荷-變形量”特性和所輸入的、上述所需的彈簧特性確定“載荷-變形量”目標線，通過變形量和載荷測定機構測得的彈簧所受到的載荷和產生的變形量，獲得“載荷-變形量”實測線，通過變形量和載荷施加機構改變施加給彈簧的載荷和變形量，使上述“載荷-變形量”實測線與上述“載荷-變形量”目標線交叉。在第2工序中，其在第I工序之后進行，通過變形量和載荷施加機構來改變彈簧的變形量，使載荷沿著上述“載荷-變形量”目標線減少。采用該裝置時，能很好地實施本發明所述的彈簧特性修正方法。
圖I表示本實施方式所述的修正裝置的大致結構的圖。圖2是表示說明實施例I的彈簧的修正步驟的流程圖。圖3是表示實施例I的彈簧的“載荷-變形量”的圖。 圖4a是表示說明實施例2的彈簧的修正步驟的流程圖(其I)。圖4b是表示說明實施例2的彈簧的修正步驟的流程圖(其2)。圖5是表示實施例2的彈簧的“載荷-變形量”的圖。圖6a是表示說明實施例3的彈簧的修正步驟的流程圖(其I)。圖6b是表示說明實施例3的彈簧的修正步驟的流程圖(其2)。圖7是表示實施例3的彈簧的“載荷-變形量”的圖。圖8是表示實施例5的彈簧的“載荷-變形量”的圖。
具體實施例方式下面參照
本實施方式中的彈簧特性修正裝置(以下只稱作修正裝置)。本實施方式中的修正裝置2是用于對成型加工為螺旋彈簧形的彈簧進行修正，以使該彈簧具有所需的彈簧特性的裝置。如圖I所示，修正裝置2具有第I基體10和第2基體30。第I基體10相對于第2基體30隔開一定間隔設置。在第I基體10上設置有用于保持作為處理對象的彈簧4的一端的第I工夾具28，在第2基體30上設置有用于保持作為處理對象的彈簧4的另一端的第2工夾具32。第I基體10具有氣缸機構20和用于調整氣缸機構20的位置的位置調整機構18。氣缸機構20具有氣缸24和被該氣缸24驅動的支承軸26。在支承軸26的頂端安裝有第I工夾具28。由第I工夾具28保持作為處理對象的彈簧4的一端(圖I中的左端)。通過向氣缸24內提供工作流體，可使支承軸26沿軸線方向作進退動作，從而使支承軸26在伸出狀態和收縮狀態之間進行切換。如后所述，對彈簧4實施立定處理時，氣缸機構20中的支承軸26呈伸出狀態，彈簧4產生的作用力由氣缸24內的工作流體承受。由位置調整機構18控制氣缸機構20的位置。另外，氣缸機構20例如可以是液壓缸。氣缸機構20具有未圖示的制動機構，通過該制動機構防止支承軸26無意中伸出和收縮。位置調整機構18具有引導件22、滑塊23、螺桿16、電磁制動器14、步進電機12。步進電機12固定在第I基體10的端部邊緣(即與第2基體30所在一側相反的一側的端部邊緣)。步進電機12的輸出軸上固定有螺桿16。因此步進電機12轉動時螺桿16也轉動。螺桿16旋合在滑塊23的螺孔(未圖示)內。氣缸機構20固定在滑塊23上。滑塊23支承在設置于第I基體10的表面上的引導件22上且能滑動。引導件22設置在第I基體10的表面上且沿彈簧的壓縮方向延伸。因此，步進電機12轉動而使螺桿16轉動時，旋合在螺桿16上的滑塊23在螺桿16的軸線方向(即彈簧的壓縮方向)上滑動。這樣，滑塊23上的氣缸機構20也在彈簧的壓縮方向上滑動。氣缸機構20沿軸線方向滑動時，支承軸26和第I工夾具28也在軸線方向上滑動。還有，能通過控制步進電機12的轉動角度來調整滑塊23的位置。另外，螺桿16上安裝有電磁制動器14。電磁制動器14設置在步進電機12的附近，對螺桿16進行制動而使其停止轉動。例如由電磁制動器14向螺桿16施加摩擦力而使螺桿16停止轉動。通過電磁制動器14使螺桿16停止轉動，能防止滑塊23無意中移動。第2基體30上安裝有不能移動的第2工夾具32。第2工夾具32面對著第I工夾具28，用于保持作為處理對象的彈簧4的另一端(圖I中的右端)。即，由第I工夾具28和第2工夾具32來保持彈簧4。另外，第2工夾具32上具有載荷傳感器34。由載荷傳感器34測出由彈簧4施加給第2工夾具32的載荷。由載荷傳感器34測出的載荷輸入給后述的 控制裝置40。修正裝置2具有控制裝置40和輸入裝置50。控制裝置40與步進電機12、電磁制動器14、載荷傳感器34、氣缸機構20相連，對它們的驅動狀態進行控制。即，控制裝置40通過驅動步進電機12而使滑塊23沿引導件22移動。控制裝置40從來自步進電機12上的編碼器的信號來求出滑塊23的位置。控制裝置40根據求出的滑塊23的位置來驅動步進電機12，這樣將滑塊23定位在所需的位置。另外，由控制裝置40使電磁制動器14進行通斷動作，以使螺桿16在可以轉動狀態和不能轉動狀態之間切換。由控制裝置40來驅動氣缸機構20，能使其切換為支承軸26伸出的狀態或收縮的狀態。由未圖示的傳感器測出支承軸26相對于氣缸24的位置(支承軸26的伸出長度)并輸入給控制裝置40。從上述說明可知，控制裝置40能根據滑塊23的位置和支承軸26的位置求出第I工夾具28的位置，并且能根據該位置求出彈簧4的壓縮量(變形量)。還有，輸入裝置50連接在控制裝置40上。輸入裝置50例如能輸入根據彈簧的目標高度(安裝高度)和目標載荷(安裝載荷)和/或設計圖計算出的特性數值(例如彈簧常數)。根據從輸入裝置50輸入的信息，能由控制裝置40獲得用于使彈簧4具有所需的彈簧特性的“載荷-變形量”目標線。還有，圖I所示的修正裝置2能同時對3個彈簧進行立定處理，但是不限定由修正裝置2同時進行立定處理的彈簧的個數，可以是I個、2個或4個以上。另外，圖I中所示的彈簧4為等螺距螺旋彈簧，但修正裝置2能進行修正的彈簧并不局限于等螺距螺旋彈簧，也可用于其他彈簧、例如雙螺距螺旋彈簧等螺距不相等的螺旋彈簧。另外，將壓縮變形換做扭曲變形、測得的載荷換做扭矩時，還可用于盤簧。還有，為了獲得第I工夾具28和第2工夾具32之間的距離，也可以另設用于測出第I工夾具28和第2工夾具32之間的距離的檢測
>J-U裝直。接下來參照圖2 圖8說明使用修正裝置2進行立定處理時的作用和效果。實施例I圖2是由修正裝置2的控制裝置40進行的、表示實施例I的立定處理步驟的流程圖。另外，圖3是表示實施例I的立定處理中的彈簧的載荷和變形量的變化的圖。首先，如圖2所示，由控制裝置40驅動步進電機12和氣缸機構20來設置彈簧4，以使所述彈簧4處于第I工夾具28和第2工夾具32之間。具體來講，由控制裝置40驅動步進電機12和氣缸機構20，使第I工夾具28朝向壓縮方向滑動，以使彈簧4被第I工夾具28和第2工夾具32保持。設置好彈簧4后，由控制裝置40求出滑塊23的位置和支承軸26的位置。這樣能確定第I工夾具28的位置(圖I中的彈簧的左端)，從而能求出彈簧4的自由長度(空載狀態下的彈簧高度)。接下來，操作員通過輸入裝置50輸入彈簧的目標高度(安裝高度)和目標載荷(安裝載荷)等信息(步驟S4)，還有，輸入由設計圖計算出的彈簧常數信息(步驟S6)。進入步驟S8，由控制裝置40根據步驟S4輸入的彈簧的目標高度和目標載荷等信息和步驟S6輸入的彈簧常數信息來確定“載荷-變形量”目標線。即，如圖3所示，“載荷-變形量”目標線是經過步驟S4輸入的目標高度和目標載荷的點的直線，該直線的斜率為步驟S6輸入的彈簧常數。因此，由控制裝置40確定表示“載荷-變形量”目標線的一次函數(F=k *x+h (F :載荷、k :彈簧常數、X :壓縮方向上的變形量、h :常數))。 接下來，如步驟SlO所示，由控制裝置40驅動步進電機12和氣缸機構20，使第I工夾具28朝向壓縮方向滑動，縮短第I工夾具28和第2工夾具32之間的距離而對彈簧4進行壓縮。接下來，如步驟S12所示，由控制裝置40根據步進電機12的驅動量和支承軸26的位置求出彈簧4的高度的變形量(壓縮量)，獲取由載荷傳感器34測出的施加給彈簧4的載荷。即，由控制裝置40根據步進電機12的驅動量和支承軸26的位置計算第I工夾具28的位置，求出彈簧4的彈簧高度(整個高度)。由于在步驟S2中已求出彈簧4的自由長度，所以由控制裝置40根據該自由長度和彈簧4的現在高度求出彈簧4的壓縮量。此時，若已知彈簧4的壓縮量和施加給彈簧4的載荷，則能獲取彈簧4的“載荷-變形量”實測線。還有，如圖3所示，所獲得的“載荷-變形量”實測線是連接了步驟S12中測得的各實測數據的曲線。進入步驟S14，由控制裝置40判斷由步驟S12中測定的測定值獲得的“載荷-變形量”實測線和步驟S8中確定的“載荷-變形量”目標線是否交叉。若“載荷-變形量”實測線不與“載荷-變形量”目標線交叉(步驟S14為否)時，控制裝置40返回步驟S10，重復從步驟SlO開始的處理。這樣，直至“載荷-變形量”實測線與“載荷-變形量”目標線交叉，由控制裝置40來控制以對彈簧4進行壓縮。即，進行圖3中的A處理。若“載荷-變形量”實測線與“載荷-變形量”目標線交叉(步驟S14為是)時，由控制裝置40驅動電磁制動器14并且使氣缸機構20停止工作以停止對彈簧4的壓縮(步驟S16)。還有，如步驟S18所示，由控制裝置40解除對電磁制動器14的驅動，既對步進電機12進行驅動又對氣缸機構20進行驅動，使第I工夾具28朝向伸長方向(與壓縮方向相反的方向)滑動以使彈簧4伸長，直至施加給彈簧的載荷根據“載荷-變形量”目標線變為空載狀態。即，進行圖3中的B處理。這樣，能獲得具有所需的彈簧特性(相當于“載荷-變形量”目標線的特性)的彈簧4。如上所述，在實施例I中，根據目標高度(安裝高度)和目標載荷(安裝載荷)以及從設計圖中求出的彈簧常數來求出“載荷-變形量”目標線，通過進行上述處理，能對彈簧進行修正而使其具有所需的彈簧特性。尤其在實施例I中，邊實測載荷和變形量邊對彈簧進行壓縮而獲得“載荷-變形量”實測線，根據該“載荷-變形量”實測線是否與“載荷-變形量”目標線交叉的判斷結果來確定停止對彈簧4進行壓縮處理的時刻。因此，作為處理對象的彈簧4，即使既在彈性區域內又在塑性區域內其特性都產生偏差時，也能夠考慮到該偏差而確定停止進行壓縮處理的時刻。因此能精確修正彈簧4的彈簧特性。還有，在實施例I中，根據由設計圖中求出的彈簧常數來求出“載荷-變形量”目標線，但是也可根據測得的載荷和變形量來求出彈簧常數。例如可以根據開始進行壓縮的初期內測定的測定值(壓縮量、彈簧載荷)來求出彈簧常數，根據該彈簧常數來求出“載荷-變形量”目標線。另外，根據測定值求出彈簧常數時，優選根據多個測定值來求出彈簧常數。這樣能精確地求出彈簧常數。實施例2圖4a、圖4b和圖5是表示實施例2的立定處理步驟和其立定處理時用線表示“載荷-變形量”的圖。另外，實施例2的立定處理的步驟基本上按照同于上述實施例I的立定處理的步驟進行，但是獲取“載荷-變形量”目標線的步驟不同。因此對于同于實施例I的步驟省略其詳細說明而對不同的步驟進行詳細說明。 與圖2中的步驟S2、4相同，實施例2中也進行同樣的步驟。接下來，進入圖4a的步驟S20。進入步驟S20時，操作員通過輸入裝置50輸入第I設定高度和第2設定高度信息。接下來，進入步驟S22，由控制裝置40驅動步進電機12和氣缸機構20，對設置在第I工夾具28和第2工夾具32之間的彈簧4進行壓縮。接下來，由控制裝置40根據步進電機12和氣缸機構20的驅動量求出彈簧4的高度的變形量(壓縮量)，根據載荷傳感器34的輸出值測定施加給彈簧4的載荷(步驟S24)。接下來，由控制裝置40根據步驟S24測得的壓縮量判斷彈簧4是否達到第I設定高度(步驟S26)。可以根據彈簧4的塑性變形量適當地確定第I設定高度。彈簧4的塑性變形量較小時，可將第I設定高度確定得高于彈簧的目標高度(安裝高度)。相反，如果彈簧4的塑性變形量較大時，可將第I設定高度確定得低于彈簧的目標高度(安裝高度)。可以在考慮彈簧4的塑性變形量的偏差的情況下確定第I設定高度。作為具體的步驟，例如可以通過實測彈簧4的載荷和變形量而獲取“載荷-變形量”實測線，根據該“載荷-變形量”實測線來確定第I設定高度。根據步驟S24測得的壓縮量判斷為彈簧4未達到第I設定高度時(步驟S26為否)，控制裝置40返回步驟S22，重復從步驟S22開始的處理。這樣，對彈簧4進行壓縮處理，直至彈簧4達到第I設定高度。S卩，進行圖5中的A處理。根據步驟S24測得的壓縮量判斷為彈簧4達到第I設定高度時(步驟S26為是)，由控制裝置40停止進行壓縮而進行彈簧的伸長處理(步驟S30)。S卩，由控制裝置40既對電磁制動器14進行驅動又停止對氣缸機構20的驅動以停止對彈簧4的壓縮。接下來，解除對電磁制動器14的驅動，對步進電機12和氣缸機構20進行驅動而使第I工夾具向伸長方向滑動以使彈簧4伸長。此時，由控制裝置40根據步進電機12和氣缸機構20的驅動量求出彈簧4的高度(壓縮量)，根據載荷傳感器34的輸出值測定施加給彈簧4的載荷并根據這些數值求出彈簧常數(步驟S32)。另外，在求出彈簧常數時，優選根據多個測定值(壓縮量、載荷數值)來求出。這是為了減小測定值的偏差帶來的影響。求出彈簧常數后，和上述實施例I同樣，求出“載荷-變形量”目標線。另外，在圖5中，為了求出上述彈簧常數而進行的伸長處理相當于B處理。在步驟S33中，當求出“載荷-變形量”目標線后，由控制裝置40根據步驟S32測得的壓縮量判定彈簧4是否伸長到第2設定高度(步驟S34)。可根據步驟S26的第I設定高度適當地確定第2設定高度。例如第2設定高度可這樣確定能獲得在步驟S32精確地求出彈簧常數的測定值。根據步驟S32測得的壓縮量判定為彈簧4未達到第2設定高度時(步驟S34為否)，控制裝置40返回步驟S30，重復從步驟S30開始的處理。這樣對彈簧4進行伸長處理，直至達到第2設定高度。根據步驟S32測得的壓縮量判定為彈簧4已達到第2設定高度時(步驟S34為是)，由控制裝置40既驅動電磁制動器14又停止對氣缸機構20的驅動而停止彈簧4的伸長(步驟S35)。接下來，由控制裝置40進行圖4b中的步驟S36 S40的處理。該步驟S36 S40，相當于實施例I中的步驟S10 S14。這樣對彈簧4進行壓縮處理，直至“載荷-變形量”實測線與“載荷-變形量”目標線交叉。即，進行圖5中的C處理。“載荷-變形量”實測線與“載荷-變形量”目標線交叉后，實施實施例I中的步驟S16U8而使彈簧4伸長，直至施加給彈簧的載荷根據“載荷-變形量”目標線變為空載狀態(圖5中的D處理)。如上所述，在實施例2的立定處理中，使彈簧壓縮又伸長而測定彈簧常數，根據該 測得的彈簧常數來求出“載荷-變形量”目標線。由于根據測得的彈簧常數來求出“載荷-變形量”目標線，所以即使彈簧4的彈簧常數產生偏差，也能考慮該偏差而求出“載荷-變形量”目標線。因此能精確修正彈簧4的彈簧特性。尤其在實施例2中，使彈簧3壓縮后再伸長，利用伸長時的測定值來求出彈簧常數。因此，能排除彈簧4的塑性區域內的塑性變形帶來的影響，精確地求出彈簧常數。這樣也能精確修正彈簧4的彈簧特性。實施例3圖6a、圖6b和圖7是表示實施例3的立定處理步驟和立定處理時用線表示“載荷-變形量”的圖。另外，實施例3步驟基本上按照同于上述實施例2的步驟進行，但是“載荷-變形量”實測線與“載荷-變形量”目標線交叉時對彈簧4的處理不同。因此對于同于實施例2的步驟省略其詳細說明而對不同的步驟進行詳細說明。在實施例3中，首先實施圖2中的步驟S2、S4，接下來，進行圖6a的步驟S2(T35(圖7中的A —B處理)。這樣，由控制裝置40獲取“載荷-變形量”目標線。接下來，由控制裝置40進行圖6b中的步驟S5(T54，這樣彈簧4被壓縮至所需的高度(圖7中的C處理)。當彈簧4被壓縮至所需的高度后(步驟S54為是)，由控制裝置40控制而停止壓縮(步驟S56)。此時，由控制裝置40既使電磁制動器14呈接通狀態又使氣缸機構20停止驅動，以使滑塊23和第I工夾具28呈不能移動的狀態。這樣彈簧4的壓縮量不變而呈固定狀態。將其置于該狀態下時，彈簧4會產生蠕變現象，彈簧4產生的反作用力逐漸降低。在步驟S58中，由控制裝置40根據來自載荷傳感器34的檢測信號測定彈簧4的反作用力。接下來，判定由步驟S58測得的反作用力獲得的“載荷-變形量”實測線是否與“載荷-變形量”目標線交叉(步驟S60)。若“載荷-變形量”實測線不與“載荷-變形量”目標線交叉(步驟S60為否)，重復從步驟S58開始的處理。因此，彈簧4的蠕變作用在繼續(圖7中的D處理)，直至“載荷-變形量”實測線與“載荷-變形量”目標線交叉。“載荷-變形量”實測線與“載荷-變形量”目標線交叉時(步驟S60為是)，實施步驟S62而使彈簧4伸長(圖7中的E處理)，直至施加給彈簧的載荷根據“載荷-變形量”目標線變為空載狀態。如上所述，在實施例3的立定處理中，對彈簧4進行壓縮后固定彈簧高度，通過蠕變作用而使彈簧產生變形，直至“載荷-變形量”實測線與“載荷-變形量”目標線交叉。因此，能防止修正裝置2的機械振動，能更準確地測定載荷數值。這樣能精確修正彈簧的彈簧特性。上面詳細說明了本發明的幾個具體實施例，但是這些實施例只是幾個示例而已，并不用來限定本專利申請的保護范圍。本專利申請的權利要求書中所記載的技術方案包含對上述示例的具體實施例進行各種變型、改變后的技術方案。例如在上述各實施例中，例舉了使彈簧在常溫下進行立定處理的例子，但是也可以采用加熱處理進行立定處理。立定處理的步驟，可以使用上述實施例中的任何一個的步驟。采用加熱處理對彈簧進行立定處理時，由于彈簧易于產生蠕變變形，所以能在較短時間內進行立定處理。但是，彈簧的彈簧常數(彈簧鋼的橫彈性系數)根據彈簧的溫度而變化。通常用使用時的溫度(常溫)設定目標載荷(安裝載荷)。因此，對于用于確定“載荷-變形量”目標線的目標載荷來講，優選利用立定處理時的彈簧的溫度進行修正。例如通過實驗等預先 推定溫度相對于橫彈性系數的變化率a (%)，立定處理時的溫度高于常溫TC，使用時的目標載荷為Fl時，用于確定“載荷-變形量”目標線的目標載荷F2為(I - TX a/100)XFl。用立定處理時的彈簧溫度對目標載荷進行修正時，能精確修正彈簧特性。另外，作為彈簧常數而使用設計值時，優選用立定處理時的彈簧溫度修正用于確定“載荷-變形量”目標線的彈簧常數。這樣能精確確定“載荷-變形量”目標線。另外，在對彈簧進行立定處理之前或立定處理中測定彈簧的溫度即可。還有，例如可以利用自記式溫度計等測定彈簧的溫度。另外，使立定處理時的溫度為高溫時，即使不超過目標高度(安裝高度)而對彈簧進行壓縮時，有時“載荷-變形量”實測線也會與“載荷-變形量”目標線交叉。即，彈簧的蠕變變形在繼續，在彈簧未達到目標高度之前，“載荷-變形量”實測線與“載荷-變形量”目標線交叉。因此，通過使立定處理時的溫度為高溫，能降低對修正裝置2提出的機械強度方面的要求，或將對彈簧進行壓縮的壓縮量控制得較低。另外，在上述各實施例中，例舉了對等螺距螺旋彈簧的彈簧特性進行修正的例子，本發明的技術方案并不局限于等螺距螺旋彈簧，可用于對各種彈簧的彈簧特性進行修正時的場合。例如對雙螺距螺旋彈簧的彈簧特性進行修正時也可以應用本發明的立定處理方法。圖8是表示采用本發明的立定處理方法對雙螺距螺旋彈簧的彈簧特性進行修正時用線表示“載荷-變形量”的圖。另外，在圖8所示的例子中，所進行的立定處理與實施例2中進行的立定處理相同。雙螺距螺旋彈簧的彈簧鋼絲之間的螺距為2級。因此在壓縮初期，所有彈簧鋼絲起到彈簧的作用，其彈簧常數較小。但隨著壓縮的進行，螺距較小的部分的彈簧鋼絲相互抵接，起到彈簧的作用的部分變短。因此彈簧常數變大。所以為獲得“載荷-變形量”目標線，需要側定2級的彈簧常數。為此，如圖8所示，邊獲得“載荷-變形量”實測線邊對彈簧進行壓縮(圖8中的A處理)，直至壓縮至彈簧常數為2級變化的第I設定高度。第I設定高度可根據彈簧的各設計要素來確定，以使彈簧常數產生2級變化。接下來，邊使彈簧伸長邊測定彈簧常數和拐點(圖8中的B、C處理)。這里所說的“拐點”意為彈簧常數發生變化的點。在圖8所示的例子中，其為通過B處理而獲得的“載荷-變形量”實測線和通過C處理而獲得的“載荷-變形量”實測線的交點。此時，由于彈簧常數有2個，使彈簧伸長到測得2個彈簧常數為止。當測得2個彈簧常數和拐點后，根據這些彈簧常數和拐點求出“載荷-變形量”目標線。如圖8中的虛線所示，“載荷-變形量”目標線彎折為2段。求出“載荷-變形量”目標線后，與上述各實施例相同，再次對彈簧進行壓縮，直至“載荷-變形量”實測線與“載荷-變形量”目標線交叉(圖8中的D處理)。當“載荷-變形量”實測線與“載荷-變形量”目標線交叉時，停止對彈簧的壓縮而根據“載荷-變形量”目標線使彈簧伸長(圖8中E處理)。經過這樣處理，能對雙螺距螺旋彈簧的彈簧特性進行修正。由上述說明可知，如果作為處理對象的彈簧為非線形彈簧，使“載荷-變形量”目標線呈非線形而進行立定處理即可。即使在此時，由于“載荷-變形量”實測線也是根據測得的載荷和變形量獲得的，所以能精確修正彈簧特性。本說明書或者附圖中所說明的技術特征，并不局限于申請時權利要求書中所述的 組合，其單獨或者通過各種組合而具有技術實用性。另外，雖然本說明書或者附圖所示的技術方案能同時實現多個目的，但是只要實現其中的一個目的其也具有技術實用性。
權利要求
1.一種彈簧特性修正方法，用于使彈簧獲得所需的彈簧特性，其特征在于，包括第I工序，由彈簧的“載荷-變形量”特性和所需的彈簧特性確定“載荷-變形量”目標線，通過測定彈簧所受到的載荷和產生的變形量，獲得“載荷-變形量”實測線，改變施加給彈簧的載荷和變形量，使上述“載荷-變形量”實測線與上述“載荷-變形量”目標線交叉；第2工序，其在第I工序之后進行，改變彈簧的變形量，使載荷沿著上述“載荷-變形量”目標線減少。
2.根據權利要求I所述的彈簧特性修正方法，其特征在于， 上述彈簧的“載荷-變形量”特性為彈簧常數，由上述第I工序中測得的彈簧的載荷和變形量來確定。
3.根據權利要求I或2所述的彈簧特性修正方法，其特征在于， 上述所需的彈簧特性為彈簧的“安裝高度”和將彈簧壓縮至該“安裝高度”時彈簧產生的“安裝載荷”， 上述第I工序具有 第I步驟，對彈簧進行壓縮而使該彈簧的整個長度達到預先設定的第I設定高度； 第2步驟，在進行第I步驟后，邊使彈簧伸長而使該彈簧達到預先設定的第2設定高度邊測定彈簧的載荷和變形量，以測定彈簧的“載荷-變形量”特性； 第3步驟，在進行第2步驟后，邊測定彈簧的載荷和變形量，邊改變施加給彈簧的載荷和變形量，直至“載荷-變形量”實測線和“載荷-變形量”目標線交叉。
4.根據權利要求廣3的任意一項所述的彈簧特性修正方法，其特征在于， 上述所需的彈簧特性為彈簧的“安裝高度”和將彈簧壓縮至該“安裝高度”時彈簧產生的“安裝載荷”， 在上述第I工序中，對彈簧進行壓縮而使其達到預先設定的高度，之后對彈簧進行蠕變處理，直至“載荷-變形量”實測線和“載荷-變形量”目標線交叉。
5.根據權利要求廣4的任意一項所述的彈簧特性修正方法，其特征在于， 上述所需的彈簧特性為彈簧的“安裝高度”和將彈簧壓縮至該“安裝高度”時彈簧產生的“安裝載荷”， 在上述第I工序和第2工序中，通過加熱處理改變施加給彈簧的載荷和變形量， 根據第I工序前或第I工序中測得的彈簧的溫度修正上述“安裝載荷”。
6.一種彈簧制造方法，其特征在于， 具有權利要求廣5的任意一項所述的彈簧特性修正方法。
7.一種彈簧特性修正裝置，通過其能夠使彈簧獲得所需的彈簧特性，其特征在于，該裝置具有 輸入機構，通過其輸入所需的彈簧特性信息； 變形量和載荷施加機構，通過其使彈簧產生所需的變形量和載荷； 變形量和載荷測定機構，通過其測定由變形量和載荷施加機構施加給彈簧的變形量和載荷； 控制機構，根據通過輸入機構輸入的所需的彈簧特性信息和通過變形量和載荷測定機構測得的彈簧的變形量和載荷，由其對控制變形量和載荷施加機構進行控制， 由上述控制機構進行以下工序第I工序，由彈簧的“載荷-變形量”特性和所輸入的、上述所需的彈簧特性確定“載荷-變形量”目標線，通過變形量和載荷測定機構測得的彈簧所受到的載荷和產生的變形量，獲得“載荷-變形量”實測線，通過變形量和載荷施加機構改變施加給彈簧的載荷和變形量，使上述“載荷-變形量”實測線與上述“載荷-變形量”目標線交叉； 第2工序，其在第I工序之后進行，通過變形量和載荷施加機構來改變彈簧的變形量，使載荷沿著上述“載荷-變形量”目標線減少。
全文摘要
本發明提供一種修正方法，其能使彈簧獲得所需的彈簧特性，本發明所述的修正方法，首先對彈簧進行壓縮(步驟S10~S14)，由彈簧的“載荷-變形量”特性和所需的彈簧特性確定“載荷-變形量”目標線，通過測定彈簧所受到的載荷和產生的變形量，獲得“載荷-變形量”實測線，改變施加給彈簧的載荷和變形量，使上述“載荷-變形量”實測線與上述“載荷-變形量”目標線交叉。接下來使彈簧伸長(步驟S18)，使載荷沿著上述“載荷-變形量”目標線減少。
文檔編號F16F1/06GK102762884SQ20118000638
公開日2012年10月31日 申請日期2011年1月14日 優先權日2010年1月18日
發明者后藤交司, 壁谷幸昌, 大倉伸介, 生川淳也, 神谷修二 申請人:中央發條株式會社