(57)【要約】  表面に傷を有する線材から表面を加工して疲労強度が向上された線材を製造する線材製造方法において、前記線材を研磨材とともに弾性体に押し付け、前記線材又は前記弾性体の少なくともいずれか一方を前記線材の長手方向に移動させることにより、前記線材に長手方向に平行な溝を付与し、有害な凹凸が低減され疲労強度が向上された線材を得る。
2013027303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨材とともに弾性体に押し付けられるとともに当該線材自体又は弾性体の少なくともいずれか一方が移動されることにより長手方向に平行な溝が複数付与された線材。
【請求項２】
線材径が０．６〜２．８ｍｍであり、前記溝の平均深さが前記線材径の１／１０００未満で且つ１０μｍ未満である請求項１記載の線材。
【請求項３】
前記研磨材の径の最頻値が１００〜３００μｍである請求項２記載の線材。
【請求項４】
前記研磨材が、シリコンカーバイド、アルミナ、ガーネット及びダイヤモンドのうちの少なくとも一を含む請求項３記載の線材。
【請求項５】
当該線材の硬度が１０〜６８ＨＲｃであり、前記研磨材の硬度が当該線材の硬度より大きい請求項４記載の線材。
【請求項６】
当該線材の材質が、高炭素鋼、ステンレス、銅合金、チタン合金及びタングステン合金のうちのいずれか一である請求項５記載の線材。
【請求項７】
当該線材の表面における研磨材により形成された溝部分の面積が当該線材の表面の面積の７５％以上である請求項６記載の線材。
【請求項８】
線材径が０．６〜２．８ｍｍであるとともに、長手方向に平行な溝が複数形成され、該溝の平均深さが前記線材径の１／１０００未満で且つ１０μｍ未満である線材。
【請求項９】
表面に傷を有する線材から表面を加工して疲労強度が向上された線材を製造する線材製造方法において、
前記線材を研磨材とともに弾性体に押し付け、前記線材又は前記弾性体の少なくともいずれか一方を前記線材の長手方向に移動させることにより、前記線材に長手方向に平行な溝を付与する線材製造方法。
【請求項１０】
前記加工後の線材の線材径が０．６〜２．８ｍｍであり、前記付与された溝の平均深さが前記線材径の１／１０００未満で且つ１０μｍ未満である請求項９記載の線材製造方法。
【請求項１１】
前記研磨材の径の最頻値が１００〜３００μｍである請求項１０記載の線材製造方法。
【請求項１２】
前記研磨材が、シリコンカーバイド、アルミナ、ガーネット及びダイヤモンドのうちの少なくとも一を含む請求項１１記載の線材製造方法。
【請求項１３】
当該線材の硬度が１０〜６８ＨＲｃであり、前記研磨材の硬度が前記線材の硬度より大きい請求項１２記載の線材製造方法。
【請求項１４】
前記線材の材質が、高炭素鋼、ステンレス、銅合金、チタン合金及びタングステン合金のうちのいずれか一である請求項１３記載の線材製造方法。
【請求項１５】
前記加工後の線材の表面における研磨材により形成された溝部分の面積が当該線材の表面の面積の７５％以上である請求項１４記載の線材製造方法。
【請求項１６】
前記弾性体は、前記線材を挟持するように少なくとも一対設けられ、前記線材及び前記弾性体間の長手方向の相対速度が４０ｍ／分以上とされている請求項９乃至請求項１５の内いずれか１項に記載の線材製造方法。
【請求項１７】
当該線材製造方法は、走行される線材の表面を加工する線材加工装置を用いて、表面に傷を有する線材から表面を加工して疲労強度が向上された線材を製造する線材製造方法であって、
前記線材加工装置は、少なくとも二対以上設けられ、それぞれの対の間に前記線材を挟持して摺接させる回転摺接体と、
前記対をなす回転摺接体を相互に近接及び離間する方向に駆動する近接離間駆動手段とを有する請求項９乃至請求項１５の内いずれか１項に記載の線材製造方法。
【請求項１８】
当該線材製造方法は、走行される線材の表面を加工する線材加工装置を用いて、表面に傷を有する線材から表面を加工して疲労強度が向上された線材を製造する線材製造方法であって、
前記線材加工装置は、円錐状の摺接面を有し、且つ、走行される前記線材に対して回転されながら該摺接面を摺接させる複数の回転摺接体を備え、
前記複数の回転摺接体は、前記線材の上方から摺接面を摺接させる一又は複数の回転摺接体と、前記線材の下方から摺接面を摺接させる一又は複数の回転摺接体とを有する請求項９乃至請求項１５の内いずれか１項に記載の線材製造方法。
【請求項１９】
請求項１乃至請求項８の内いずれか１項に記載の線材、若しくは請求項９乃至請求項１８の内いずれか１項に記載の線材製造方法により製造された線材を用い、該線材が巻回されることによりリング状又は螺旋状に形成された部分を少なくとも含むコイリング部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断面形状が、円形、概略円形、楕円形、多角形、異形等であり疲労強度が向上された線材、該線材を製造する線材製造方法、及び、該線材を用いたコイリング部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、線材径の調整を主目的としてダイスに線材を通過させる伸線加工により得られた線材は、次のいずれかの手法で、その表面が調整されている。すなわち、線材表面を光沢肌とすることや、線材表面に固着したスケールを除去することを目的として薬品の中に線材を浸漬させ化学的に洗浄する酸洗いの手法により、線材の表面が形成されることがある。また、物理的な手法として、線材に主に鉄系の粒子を衝突させてスケールを除去するショットブラスト方法により加工され、表面が形成されることがある。【０００３】
しかしながら、上述の線材は、その表面がまだら状となり、断続的な凹凸が形成される。例えば、酸洗いでは、反応の早い部分と遅い部分とで削食量の違いにより、線材表面に断続的な凹凸が発生する。ショットブラスト加工では、投射材の衝突による打痕がそのまま残ってしまい、線材表面に断続的な凹凸が形成される。また、伸線加工においては、ダイスを通過する際に、線材表面に形成された凹凸がある程度消えて平滑化されるが、窪み部分がそのまま残ってしまう。すなわち、線材は、平滑面の中に窪みを有する状態とされる。【０００４】
このような線材を用いて、疲労強度を必要とするワイヤフレーム形成部品やバネ部品を形成した場合には、線材表面の凹凸が破壊起点となる可能性がある。線材表面の凹凸は、これらの部品の寿命を低下させる要因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１８１７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本技術分野では、線材表面に存在する有害な凹凸が低減され、疲労強度が向上された線材、このような線材を得る線材製造方法、並びに、該線材を用いたコイリング部材が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る線材は、研磨材とともに弾性体に押し付けられるとともに当該線材自体又は弾性体の少なくともいずれか一方が移動されることにより長手方向に平行な溝が複数付与されている。【０００８】
本発明の別の側面に係る線材製造方法は、表面に傷を有する線材から表面を加工して疲労強度が向上された線材を製造する線材製造方法において、前記線材を研磨材とともに弾性体に押し付け、前記線材又は前記弾性体の少なくともいずれか一方を前記線材の長手方向に移動させることにより、前記線材に長手方向に平行な溝を付与する。【０００９】
本発明のさらに別の側面に係るコイリング部材は、前記線材、若しくは前記線材製造方法により製造された線材を用い、該線材が巻回されることによりリング状又は螺旋状に形成された部分を少なくとも含む。
【発明の効果】
【００１０】
線材表面に存在する有害な凹凸が低減され、線材の疲労強度を向上することを実現することができ、この線材を用いたコイリング部材等の各種部品の寿命を長くすることを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る線材製造方法に適した線材加工装置の正面図である。
【図２】図１の線材加工装置の平面図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１の線材加工装置の変形例（スクレーパ手段を有する例）を説明するための図である。変形例の線材加工装置の正面図である。
【図５】図４に示すＢ−Ｂ断面図である。
【図６】線材加工装置のスクレーパ手段を構成するリンクを示す図であり、図５に示すＣ−Ｃ矢視図である。
【図７】実施形態に係る線材製造方法に適した線材加工装置の他の例の斜視図である。
【図８】図７の線材加工装置とともに用いられる線材走行駆動手段を説明するための正面図である。
【図９】図７の線材加工装置の正面図である。
【図１０】図７の線材加工装置を構成する回転摺接体の斜視図である。
【図１１】図７の線材加工装置の線材と直行する断面を線材の断面とともに示す断面図である。（ａ）は、回転摺接体がＤ２方向に移動された状態の断面図である。（ｂ）は、回転摺接体がＤ１方向に移動された状態の断面図である。
【図１２】図７の線材加工装置の各回転摺接体と線材との接触する向きを説明するための断面図である。（ａ）は、第１群及び第３群がＤ１側へ移動し、第２群及び第４群がＤ２側へ移動した状態の断面図である。（ｂ）は、第１群〜第４群が移動範囲において中央にある状態の断面図である。（ｃ）は、第１群及び第３群がＤ２側へ移動し、第２群及び第４群がＤ１側へ移動した状態の断面図である。
【図１３】線材加工装置の変形例について説明する図である。（ａ）及び（ｂ）は、変形例に先立つ図７〜図１２に示す例における回転摺接体と線材との関係を示す正面図及び側面図である。（ｃ）及び（ｄ）は、図７〜図１２に示す例に対して回転摺接体の配置関係を変更し、線材走行方向から見たときに回転摺接体がラップする部分が存在するように配置した変形例における回転摺接体と線材との関係を示す正面図及び側面図である。
【図１４】線材加工装置を構成する回転摺接体の変形例について説明する図である。（ａ）は、変形例に先立つ図７〜図１３で用いられた回転摺接体の側面図であり、（ｂ）は、図７〜図１３で用いられた回転摺接体の例に対して摺接面を外側に向けて膨らませるように変形した変形例の回転摺接体の側面図である。
【図１５】実施例の線材と比較するための比較例１の線材の表面状態を拡大した図である。
【図１６】実施例の線材と比較するための比較例２の線材の表面状態を拡大した図である。
【図１７】実施例１の線材の表面状態を拡大した図である。
【図１８】実施例２の線材の表面状態を拡大した図である。
【図１９】線材の表面における研磨材により形成された溝部分の面積の割合について説明するための模式的な図であり、（ａ）は、加工前の表面状態を示す図であり、（ｂ）は、加工後の表面状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態に係る線材について図面を参照して説明する。以下の説明において、線材とは、断面形状が円形、略円形、楕円形、多角形、異形等である長尺物を意味する。また、この線材として、ばね材料や電線等の金属製を想定するが、光ファイバ等のガラス繊維や、釣り糸等のナイロン製線や、その他樹脂製であってもよい。
【００１３】
実施形態に係る線材は、研磨材とともに弾性体に押し付けられるとともに当該線材自体又は弾性体の少なくともいずれか一方が移動されることにより長手方向に平行な溝が複数付与された線材である。該線材は、有害な凹凸が低減され、一定方向の微細な溝が連続的に付与されているので、疲労強度が向上されている。
【００１４】
また、該線材は、線材径が０．６〜２．８ｍｍであり、溝の平均深さが線材径の１／１０００未満で且つ１０μｍ未満であってもよい。ここで、線材径とは、線材の長手方向に直交する断面において、最も幅が広い部分の長さを意味するものとする。線材径がφ０．６ｍｍを下回ると積極的に付与される長手方向の平行な溝が疲労破壊の破壊起点となってしまい効果が得られにくいため、それより太くしてもよい。また、線材径が太くなると、後述する線材加工装置による加工が「弾性体の押し付けによる」であることを考慮すると、加工抵抗が増大し、装置の巨大化が必要となってしまう。この点を考慮して、適用される線材の最大径を例えばφ２．８ｍｍとすることで適正な装置で適正な加工を可能としてもよい。尚、上述の線材径の範囲に換えて、断面積の範囲を規定してもよい。すなわち、該線材は、断面積が０．２５〜８．０ｍｍ２であり、溝の平均深さが線材径の１／１０００未満で且つ１０μｍ未満であるように構成しても同様の効果が得られる。また、溝の平均深さは、ＪＩＳＢ０６０１−１９９４で示される十点平均粗さを意味するものとする。
【００１５】
また、研磨材の径の最頻値が１００〜３００μｍであり、この研磨材により該線材が形成されてもよい。尚、研磨材の径は、ＪＩＳＲ６０１０に準じたふるい網を用いた方法で得られた径である。また、「最頻値」とは、粒度分布のなかでピークとなる値であり、標準ふるいＪＩＳＺ８８０１の開き目による。１００μｍ未満の小さい研磨材を使用すると線材表面の表面粗さは低減できるものの研磨能力が劣るため１００μｍ以上の研磨材を用いてもよい。また、３００μｍを越える研摩材を使用すると表面粗さが大きくなり新たな破壊起点を生成する場合があるため３００μｍ以下の研磨材を用いてもよい。また、研磨材の平均径は、１２５〜２５０μｍ程度である。
【００１６】
また、研磨材が、シリコンカーバイド、アルミナ、ガーネット、ダイヤモンドのうちの少なくとも一を含んでもよい。
【００１７】
また、当該線材の硬度が、１０〜６８ＨＲｃ（ロックウェル硬さのＣスケール）であり、研磨材の硬度が当該線材の硬度より大きくてもよい。ＨＲｃ１０未満の軟らかい線材は、後述の線材加工装置を用いた弾性体の押し付けによる方法では、加工抵抗により断線の恐れがある。また、ＨＲｃ６８を超える線材は硬すぎて、後述の線材加工装置を用いた加工方法では効果をもたらす面を生成することができない場合がある。尚、この範囲は、ビッカース硬さのＨｖ１９０〜９４０に相当する。
【００１８】
また、当該線材の材質が、高炭素鋼、ステンレス、銅合金、チタン合金、タングステン合金のうちのいずれか一であってもよい。
【００１９】
また、当該線材の表面における研磨材により形成された溝部分の面積が当該線材の表面の面積の全体に対して７５％以上であってもよい。「当該線材の表面における研磨材により形成された溝部分の面積が当該線材の表面の面積の全体に対して７５％以上である」とは、研磨剤により溝形成が行われずに、傷が残された領域が全領域に対して２５％未満となった状態を意味するものとする。例えば、図１９（ａ）のような元（ダイス後加工前）の表面形状に対して加工後の表面形状が図１９（ｂ）となったとする。図１９（ｂ）中、Ｇｒで示された部分が、研磨材により加工処理された部分、すなわち溝部分を示す。一方、Ｕｎで示された部分が、未加工部分、すなわち残存した傷部分を示す。換言すると、上述の記載は、Ｇｒの総和を、Ｇｒ及びＵｎの総和で除算した値（Ｇｒ／（Ｇｒ＋Ｕｎ））が７５％以上であることを意味している。以下、値（Ｇｒ／（Ｇｒ＋Ｕｎ））で表される「線材の表面における研磨材により形成された溝部分の面積の全表面積に対する割合」のことを「カバー率」ともいう。尚、図１９（ｂ）は、カバー率が５０％程度の状態であるので、実際には、さらに加工が進められ、Ｇｒの領域が増えた適正な状態とされる。
【００２０】
以上、実施形態に係る線材は、線材の表面に様々な形状をなし破壊起点となりうる有害な窪みが低減されていることにより、疲労強度が向上されるという利点がある。さらに、線材の長手方向に線材円周の７５％以上の領域に連続状の溝が付与された場合には、線材のねじりに対して有害な円周方向の窪みがさらに低減され、疲労強度がさらに向上されるという利点がある。
【００２１】
さらに、線材の長手方向に連続的に付与される一様な溝は、その形状から、線材の摩擦係数を小さくすることができる。そのため、線材をコイリング等により加工する際、加工抵抗が小さく抑えられ、ツールチップの焼き付きを抑制することができる等の効果をもたらす。
【００２２】
また、線材が一様な方向で加工されていることにより、表面の極近傍層には、一定方向の塑性流動層が形成されている。そのため、線材の材質によっては、耐食性を向上するという効果をもたらす。
【００２３】
ところで、線材の長手方向に連続的に付与される一様な溝は、線材円周の全体の領域に付与されているほど、その効果を発揮できる。しかし、該溝を線材円周の全体の領域（面積）に付与した場合には加工工数が増大してしまう点と、線材円周の７５％程度の領域に該溝が付与された状態とそれ以上の割合の領域に該溝が付与された状態とを比較した場合の効果が漸近しつつある点とを考慮して適正な状態とされている。すなわち、線材の長手方向に連続状の溝を線材円周の７５％以上の領域に付与した場合には、適正な加工工数で十分な疲労強度を得る等の効果がある。
【００２４】
また、線材の長手方向に連続状の溝は、深すぎると返って破壊起点となる場合があるため、溝深さが線材径の１／１０００未満としてもよいし、また、直径４ｍｍ以上の太い線材においては、溝深さが１０μｍ未満としてもよい。これにより、適正な疲労強度を得ることができる。
【００２５】
また、溝付与に用いられる弾性体は、例えば、ベルト状やローラ状をなし、回転により線材との接触部を変位させる構成としてもよい。かかる構成により、弾性体自体の消耗が分散され有利である。尚、弾性体は、ブロック状のものを往復移動させるようにしてもよい。
【００２６】
また、溝付与に用いられる研磨材は、例えば、アルミナ、セラミックス、ガラス粉、シリカ粉、金属粉等の単体又は混合物であればよい。また、研磨材は、線材の硬度より硬いものを採用してもよい。尚、研磨材は、表面を切削加工することができるものであれば良い。
【００２７】
以上のように、研磨材とともに弾性体に押し付けられるとともに当該線材自体又は弾性体の少なくともいずれか一方が移動されることにより形成された線材によれば、線材表面に存在する有害な凹凸が低減され、線材の疲労強度を向上することを実現することができる。例えば線材径が０．６〜２．８ｍｍで、長手方向に複数形成された平行な溝を有し、該溝の平均深さが線材径の１／１０００未満で且つ１０μｍ未満である線材は、線材表面に存在する有害な凹凸が低減され、線材の疲労強度を向上することを実現することができる。そして、この線材を用いたコイリング部材等の各種部品の寿命を長くすることを実現することができる。
【００２８】
次に、上述した線材を製造する方法について説明する。実施形態に係る線材製造方法は、表面に傷を有する線材の表面を加工して疲労強度が向上された線材を製造する線材製造方法である。当該方法において、線材を研磨材とともに弾性体に押し付け、線材又は弾性体の少なくともいずれか一方を線材の長手方向に移動させることにより、線材に長手方向に平行な溝を付与する。尚、上述の加工前に、線材径の調整のためダイスを通過されており、換言すると、上述の「表面に傷を有する線材」は、ダイス通過後の線材である。
【００２９】
また、該線材製造方法において、弾性体は、線材を挟持するように少なくとも一対設けられ、線材及び弾性体間の長手方向の相対速度が４０ｍ／分以上とされていてもよい。
【００３０】
以上、実施形態に係る線材製造方法によれば、得られる線材の表面に存在する有害な凹凸が低減され、線材の疲労強度を向上することを実現することができる。そして、この線材を用いたコイリング部材等の各種部品の寿命を長くすることを実現することができる。該方法によれば、パウダ（研磨材）を用いた機械的な加工で表面全体を均一に加工された線材を得ることができる。該方法は、酸洗等に用いる化学薬品を使用しないため環境負荷を大幅に低減することができる。該方法においても、上述した線材で説明したのと同様の特徴的な構成は有効であり、同様の効果が得られる。
【００３１】
さらに、該線材製造方法は、走行される線材の表面を加工する線材加工装置１，１０１を用いて、表面に傷を有する線材から表面を加工して疲労強度が向上された線材を製造する点に特徴を有する。この線材加工装置１については、図１〜図６を用いて説明する。また、線材加工装置１０１については、図７〜図１４を用いて後述する。
【００３２】
最初に、実施形態に係る線材製造方法に用いるのに適した図１〜図６に示す線材加工装置１について説明する。線材加工装置１は、少なくとも二対以上設けられ、それぞれが円筒状の摺接面を有し、且つ、走行される前記線材に対して回転されながら該摺接面を摺接させるとともに、それぞれの対の間に線材を挟持可能である回転摺接体（例えば弾性ローラ３，４）と、対をなす回転摺接体を相互に近接及び離間する方向に駆動する近接離間駆動手段（例えば駆動手段５）とを有する。
【００３３】
弾性ローラ３，４は、図１に示すように、前後方向へ延びる回転軸３ａ，４ａを相互に平行させ相対向して軸支されて対を成し、二対設けられている。尚、三対以上設けられるようにしてもよい。弾性ローラ３，４は、それぞれの対が上下方向へ適宜の間隔をおいて配置され、長尺物である線材３３を挟持可能であり、且つ線材３３の移動方向または反対方向へ回転可能とされている。駆動手段５は、弾性ローラ３、４を相互に接近・離隔させるものであり、ここでは４箇所に設けられている。
【００３４】
また、線材加工装置１は、回転摺接体（弾性ローラ３，４）を回転駆動させる回転駆動手段（以下、「回転手段６」という。）と、研磨材投入手段（図示せず）と、加湿手段７とを有する。回転手段６は、弾性ローラ３、４を回転させる。研磨材投入手段は、対をなす弾性ローラ３間、又は対をなす弾性ローラ４間に粉粒体状の研磨材を投入する。加湿手段７は、図２に示すように配置され、弾性ローラ３、４を加湿する。尚、図１〜図３に示す線材加工装置１は、変形例として、スクレーパ手段を設けるように構成してもよい。具体的には、図４〜図６に示すような複数のスクレーパ手段２１を設けるようにしてもよい。この複数のスクレーパ手段２１は、弾性ローラ３、４のそれぞれの外側に配設され、弾性ローラ３，４に付着した異物を剥離可能とされている。
【００３５】
駆動手段５は、図２に示すように、回転軸３ａ，４ａに環装された軸受部材８，９と、軸受部材８，９にリンク機構１０，１１を介して連結された横向きのシリンダ１２，１３とを有している。シリンダ１２、１３の各後端側は、箱体状の支持フレーム１４の左右外側面に装着されたブラケット１５の上下両端に上下動自在にピン支持されている。支持フレーム１４は、固定されている。軸受部材８、９は、上下のもの同士がリンク機構１６を介して連結されている。
【００３６】
図３に示すように、回転軸３ａ，４ａの後部には、回転手段６の一部を構成するギヤユニットが装着されている。ギヤユニットは、回転軸３ａ，４ａにそれぞれ嵌着されたギヤ１７、１８と、ギヤ１７、１８間にそれぞれ配置されたピニオン１９と、出力軸に一方のピニオン１９が嵌着された電動機（図示せず）とを有している。ピニオン１９は噛み合っていて、電動機の駆動により弾性ローラ３、４が所定方向へ回転するようになっている。
【００３７】
また、図２に示すように、回転軸３ａ，４ａの後端には、支持フレーム１４に装着された加湿手段７が連結されている。加湿手段７は、弾性ローラ３、４に貫通するよう設けられた多数の細孔と、回転軸３ａ，４ａに形成され、一端が細孔に連通し、他端が導管２０を介して液体供給源３５に接続する貫通孔（図示せず）とを有している。
【００３８】
ここで、変形例として図４〜図６に示すようなスクレーパ手段を設けた場合について説明する。スクレーパ手段２１には、図４及び図５に示すように、弾性ローラ３、４に平行するとともにこれらと同一方向へ指向する段付状の支持軸２２が設けられている。支持軸２２は、大径の後部が固定配設されたガイド部材２４に係合される。スクレーパ手段２１は、弾性ローラ３、４のそれぞれに接近・離隔するようにされる。また、支持軸２２の前部には、環状のスクレーパ取付部材２５が設けられている。スクレーパ取付部材２５は、内蔵されたカムクラッチ（図示せず）を介して矢印方向にのみ回転可能にして嵌着されている。スクレーパ取付部材２５の外面には、複数のスクレーパ本体２６が等間隔で取り付けられている。
【００３９】
また、支持軸２２の後端には、図５に示すように、連結軸２７が支持軸２２と同一方向へ指向されるとともに、これと同心して固定されている。連結軸２７の他端には、図６に示すようにＬ字状を成すリンク２８の一端が回動自在にピン連結されている。リンク２８の屈曲位置は、固定配設された支持部材２９に枢設されている。リンク２８の他端には、固定されたブラケット３０（図４参照）に枢設されたシリンダ３１のピストンロッドの先端がピン連結されている。シリンダ３１の伸縮作動により、スクレーパ取付部材２５及びスクレーパ２６は、それぞれ弾性ローラ３、４に近接又は離間される。
【００４０】
さらに、スクレーパ取付部材２５の前面には、スクレーパ本体２６にそれぞれ対向して複数の受金（図示せず）が固定されている。受金のそれぞれは、別途固定されたシリンダ（図示せず）の伸長作動により、これのピストンロッドに押されて、スクレーパ取付部材２５を矢印方向へ回転させる。これにより、スクレーパ本体２６は、適宜交換可能とされている。
【００４１】
次に、以上のような線材加工装置１によって長尺物としての線材３３を表面加工する動作について説明する。線材３３を二対の弾性ローラ３、４間に順次に通過させるとともに、シリンダ１２，１３を伸長作動して４個の弾性ローラ３、４を相互に接近させて、弾性ローラ３、４により線材３３を所要の大きさの力で挟持する。
【００４２】
次いで、回転手段６の減速機付き電動機を駆動して弾性ローラ３、４の周縁速度を線材３３の移動速度より速く又は遅くなるようにして、弾性ローラ３、４をピニオン１９及びギヤ１７、１８を介して回転させ、且つ、弾性ローラ３間及び弾性ローラ４間に研磨材投入手段から粉粒体状の研磨材を投入する。
【００４３】
この際、弾性ローラ３、４は、周縁のうち相互に接触する部分が変形して線材３３の形状に順応し、これに伴い、弾性ローラ３が、線材３３に対して比較的長く覆い被さる状態になる。それと同時に、加湿手段７による弾性ローラ３、４の加湿によって、研磨材の弾性ローラ３、４への付着が確実に行われる。この結果、弾性ローラ３、４によって研磨材は、線材３３に対して相対的に移動され線材３３を摩擦し、表面加工する。
【００４４】
線材３３を摩擦し表面加工している間に、複数のスクレーパ手段２１の各シリンダ３１が間歇的に伸長作動されると、スクレーパ本体２６は、スクレーパ取付部材２５を介して弾性ローラ３、４のそれぞれの外面に所要長さ当接する。これにより、弾性ローラ３、４のそれぞれの外面に付着した異物が剥離されることとなる。また、スクレーパ取付部材２５に付設したシリンダを適宜伸縮作動することによりスクレーパ本体２６が交換される。
【００４５】
尚、上述では、弾性ローラ３、４に付着した異物をスクレーパ手段２１によって剥離するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、弾性ローラ３、４に予め外筒を着脱可能に環装して、この外筒が損傷あるいは摩耗した時点で外筒を交換するようにしてもよい。
【００４６】
以上のような図１〜図６に示す線材加工装置１は、実施形態に係る線材製造方法に用いられるのに適しており、すなわち、線材加工装置１を用いた線材製造方法は、得られる線材の表面に存在する有害な凹凸が低減され、線材の疲労強度を向上することを実現することができ、この線材を用いたコイリング部材等の各種部品の寿命を長くすることを実現することができる。
【００４７】
次に、実施形態に係る線材製造方法に用いるのに適した図７〜図１４に示す線材加工装置１０１について説明する。尚、以下の説明等において、円錐状とは、円錐面や、円錐面を底面と平行な平面等の平面で切り取った形状を含むものとする。ここで、溶液とは、液体状態の均一な混合物を意味し、すなわち、一つの液体に一又は複数の他の物質（固体、液体又は気体）が溶解してできたものを意味するものとする。さらにこの溶液には、ゾル（コロイド溶液）も含まれるものとする。
【００４８】
線材加工装置１０１は、円錐状の摺接面１０５を有し、且つ、走行される線材１０３に対して回転されながら該摺接面を摺接させる複数の回転摺接体１０４を備え、複数の回転摺接体１０４は、線材の上方から摺接面を摺接させる一又は複数の回転摺接体と、前記線材の下方から摺接面を摺接させる一又は複数の回転摺接体とを有する。
【００４９】
図７に示す線材加工装置１０１は、図８に示す線材走行駆動手段１０２により走行される被処理製品である線材１０３の表面を加工する線材表面の加工装置である。この線材加工装置１０１は、複数の回転摺接体１０４を備える。この回転摺接体１０４は研磨材が供給される円錐状の摺接面１０５を有し、かつ、走行される線材１０３に対して、回転されながら該摺接面１０５を摺接させる。すなわち、被処理製品としての線材１０３は、後述のように研磨材が存在する回転摺接体１０４の摺接面１０５に接触走行されることで研磨加工が行われる。尚、回転摺接体１０４は、円錐形状でもよいが、ここでは、図１０に示すような円錐台形状とされており、線材１０３を研磨する所謂ポリシャである。
【００５０】
また、線材加工装置１０１は、回転摺接体１０４を回転軸１０４ａと平行な方向Ｄへ駆動して移動させる摺接体駆動手段として第１及び第２摺接体駆動手段１０６，１０７を備えている。
【００５１】
複数の回転摺接体１０４は、図９に示すように、線材１０３の上方から摺接面１０５を摺接させる一又は複数の回転摺接体（以下、「上側回転摺接体１０４Ｇ１，１０４Ｇ２」ともいう。）と、線材１０３の下方から摺接面１０５を摺接させる一又は複数の回転摺接体（以下、「下側回転摺接体１０４Ｇ３，１０４Ｇ４」ともいう。）とを有している。尚、本装置の変形例として、これらの回転摺接体１０４Ｇ１〜１０４Ｇ４に加えて斜め方向から摺接するような回転摺接体を追加するように構成しても良い。
【００５２】
この複数の回転摺接体１０４は、回転軸１０４ａが互いに平行となるように配置されている（図１１参照）。そして、複数の回転摺接体１０４は、摺接面１０５の円錐状の先細る向きが反対方向のものが混在するように配置されている。このような構成により、後述のように、線材１０３に対して複数の方向から摺接でき、加工性能が向上する。ここで、先細る向きとは、回転軸に直交する断面が円形とされているが、径が小さくなる方向に向いていることを示す。すなわち、ここでは回転摺接体１０４は図１０等に示すように円錐台であるので、底面が大きい側である大底面１０４ｃ側から底面が小さい側である小底面１０４ｂ側に向いていることを示す。先細る向きが反対方向とは、径が小さくなる方向が異なるように配置されていることを示し、換言すると図９に示すように、軸方向の片側から見たときに大底面と小底面が混在することを示す。具体的に線材加工装置１０１においては、この先細る方向が、図中Ｄ２で示す摺接体駆動手段側か、若しくは、図中Ｄ１で示す通線作業側（作業者側）とされている。尚図中Ｄｕは、装置が配置された状態の上側を示し、Ｄｄは、下側を示す。
【００５３】
さらにここでは、線材の上方から摺接面を摺接させる回転摺接体１０４Ｇ１，１０４Ｇ２は、複数であり、摺接面１０５の円錐状の先細る向きが反対方向のものが混在するように配置され、線材の下方から摺接面を摺接させる回転摺接体１０４Ｇ３，１０４Ｇ４は、複数であり、摺接面１０５の円錐状の先細る向きが反対方向のものが混在するように配置されている。このような構成により、後述の図１２等に示すように、線材１０３に対して４つの方向から摺接させることができ、線材１０３の断面全周を満遍なく加工することができ、加工性能を著しく向上させることができる。
【００５４】
尚、前記線材の上方から摺接面を摺接させる回転摺接体のうち、先細る向きが第１の方向Ｄ１であるものを第１群の回転摺接体１０４Ｇ１とし、先細る向きが前記第１の方向Ｄ１の反対方向である第２の方向Ｄ２であるものを第２群の回転摺接体１０４Ｇ２とする。また、前記線材の下方から摺接面を摺接させる回転摺接体のうち、先細る向きが前記第２の方向Ｄ２であるものを第３群の回転摺接体１０４Ｇ３とし、先細る向きが前記第１の方向Ｄ１であるものを第４群の回転摺接体１０４Ｇ４とする。ここでは、各群の回転摺接体は、２個ずつであるが、１個でも３個以上（複数個）でもよい。
【００５５】
第１，第２摺接体駆動手段１０６，１０７は、第１群及び第３群の回転摺接体１０４Ｇ１，１０４Ｇ３を一方向に駆動しているときに、第２群及び第４群の回転摺接体１０４Ｇ２，１０４Ｇ４を反対方向に駆動するように往復移動させる。具体的に、第１，第２摺接体駆動手段１０６，１０７は、それぞれ、固定部１１１と、固定部１１１に対してＤ１，Ｄ２方向に可動する可動部１１２と、可動部１１２をＤ１，Ｄ２方向に可動自在となるようにガイドするガイドロッド１１３と、可動部１１２をＤ１，Ｄ２方向に駆動するシリンダ１１４とを備える。尚、図１１は、第２摺接体駆動手段１０７を示す図であるが、第１摺接体駆動手段１０６も同様の構成を有している。このように、各回転摺接体１０４Ｇ１〜１０４Ｇ４は、中心軸の一方側が第１、第２摺接体駆動手段１０６，１０７の可動部１１２に接続され、中心軸の他方側が線材１０３を当該線材加工装置１０１にセットするために開放されている。図中Ｄ２が、摺接体駆動手段側であり、Ｄ１が線材セット側（作業者側）である。
【００５６】
第１摺接体駆動手段１０６は、第１群及び第３群の回転摺接体１０４Ｇ１，１０４Ｇ３を１セットとなるように固定部１１１に取り付けており、これらの回転摺接体１０４Ｇ１，１０４Ｇ３を同時に、Ｄ１方向又はＤ２方向に駆動することができる。この１セットとなる第１群及び第３群の回転摺接体１０４Ｇ１，１０４Ｇ３は、走行する線材１０３を互いに挟み込む配置とされている。第２摺接体駆動手段１０７は、第２群及び第４群の回転摺接体１０４Ｇ２，１０４Ｇ４を１セットとなるように固定部１１１に取り付けており、これらの回転摺接体１０４Ｇ２，１０４Ｇ４を同時に、Ｄ１方向又はＤ２方向に駆動することができる。この１セットとなる第２群及び第４群の回転摺接体１０４Ｇ２，１０４Ｇ４は、走行する線材１０３を互いに挟み込む配置とされている。換言すると、第１群及び第３群は、互いに対向する部分の母線が平行でＤ２方向（摺接体駆動手段側）に向けて（斜め）上方向きとなる回転摺接体の組み合わせである。第２群及び第４群は、互いに対向する部分の母線が平行でＤ２方向に向けて（斜め）下方向きとなる回転摺接体の組み合わせである。
【００５７】
第１及び第２の摺接体駆動手段１０６，１０７は、それぞれ駆動する回転摺接体をＤ１，Ｄ２方向のうち反対方向に同期するように駆動することで図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に示すように、線材１０３に対して４方向から摺接面を摺接させ線材１０３の断面全周を満遍なく加工可能な状態で、且つ摺接面の線材１０３に摺接させる位置を変更することができる。これにより、各回転摺接体４Ｇ１〜４Ｇ４の部分的な磨耗を回避でき、加工性能を長く保持することができ、装置の長寿命化を実現できる。尚、ここでは、摺接体駆動手段を２つ設け、一方の可動部に第１群及び第３群を設け、他方の可動部に第２群及び第４群を設けるようにしたが、これに限られるものでなく、例えば各群毎の摺接体駆動手段を設けても、上述のように同期するように駆動すれば同様の効果が得られる。
【００５８】
ところで、回転摺接体１０４は、回転駆動手段としてのモータ１２１及び駆動歯車１２２により、回転駆動されている。回転駆動方向は、線材１０３の駆動方向と同一でも反対でも問題ないが、ここでは例えば同一方向とされている。具体的に、モータ１２１は、第１及び第２摺接体駆動手段１０６，１０７のそれぞれに１つ設けられており、駆動伝達手段である複数の駆動歯車１２２を回転させる。駆動歯車１２２は、回転摺接体１０４の個数と同じ数だけ設けられており、モータ１２１により発生された回転力を回転摺接体１０４に伝達して、各回転摺接体１０４を回転軸１０４ａを中心に回転させる。
【００５９】
回転摺接体１０４は、ショア硬さが４０〜９０の弾性体で前記摺接面を形成する部分が形成されている（ショア硬さ試験方法ＪＩＳ  Ｚ２２４６）。回転摺接体１０４は、線材１０３の走行軌跡を挟み込むように配置される。これより低い（軟らかい）と耐摩耗性が悪く、交換頻度が高くなるほか線材（長尺物）１０３への押し付け力を得られにくく、加工性も低下し、逆に大きい（硬い）と回転摺接体１０４が充分に歪まないことから線材１０３の断面になじまず、線材１０３の断面のうち部分的に加工されない部位が生じてしまう恐れがあるからである。例えば、回転摺接体１０４としては、ショア硬さ６０程度のブタジエンゴムが用いられ、最大外径が１００ｍｍであり、毎分１０回転の回転数で回転されてもよい。このとき、第１及び第２摺接体駆動手段１０６，１０７により回転摺接体の軸方向の移動は、６０秒で１往復とした。
【００６０】
また、線材加工装置１０１は、複数の研磨材供給部１０８と、複数のバインダ供給部１０９とを備える。複数の研磨材供給部１０８は、複数の回転摺接体１０４のそれぞれの上方に配置され、摺接面１０５に上方から研磨材を供給する。研磨材供給部１０８は、例えばパイプ状の供給部を有しており、この供給部から円錐状の摺接面１０５に研磨材を供給する。研磨材の供給は、連続又は断続で行われる。研磨材としては、例えば粒度＃２２０のシリコンカーバイド製のものを用い、供給量としては、４０秒おきに各回転摺接体１０４に１ｃｃずつ供給してもよい。この場合、研磨材切出しヘッドの往復により研磨材一定時間おきに定量に切り出す装置（図示せず）を用いることができる。尚、研磨材としては、アルミナ、セラミックス、ガラス粉、シリカ粉（シリコンカーバイド）、金属粉、ガーネット、ダイヤモンド等から選ばれる単体又は混合物であっても良い。
【００６１】
複数のバインダ供給部１０９は、摺接面１０５に研磨材を付着させるための液体又は溶液を供給させるものである。ここでは、バインダ供給部１０９は、回転摺接体１０４の上方及び下方に設けられ、バインダを霧状に若しくは直接、且つ連続若しくは断続的に供給する。ここでは、バインダ供給部１０９は、例えば図示しない圧縮エア源及びバインダタンクに接続された気液混合ノズルである。バインダとしては、水を用い、供給量としては、摺接面１０５に５秒噴射と１分停止とを繰り返す動作により供給してもよい。尚、バインダは、寒天、糖類などの高分子有機物などの水溶液であって、研磨材を摺接面１０５に付着することができれば良い。さらにバインダにより摺接面１０５に付着した研磨材は、線材１０３との接触により脱落する程度の付着力であれば、加工に使われた研磨材の脱落と新たな研磨材の供給とを繰返すことが可能であり、加工程度を均一にすることができる。
【００６２】
また、ここでは、研磨材供給部１０８及びバインダ供給部１０９を設けるように構成したが、研磨材供給部から、研磨材にバインダを既に混合したスラリー状の研磨材を供給するようにしても同様の効果が得られる。
【００６３】
さらに、線材加工装置１０１を構成する回転摺接体の表面に研磨材が練り込まれて付着されているようにしてもよい。換言すると、回転摺接体は、摺接面を形成する部分が研磨材、又は研磨材が分散された材料により形成されていてもよい。すなわち、本発明においては、回転摺接体の摺接面には研磨材が存在するように構成すればよい。すなわち、その態様としては、まず、上述の図７〜図１２等を用いて説明したような、弾性体からなる回転摺接体の摺接面に外部から研磨材を供給させる機構を併せ持つようなものがある。また、その態様として、研磨材を焼成して形成され、例えばディスクグラインダの砥石のように回転摺接体全体が研磨材によりなるものがある。さらに、その態様として、弾性体に研磨材を練り込んで分散配合されるもので、砂消しゴムのように、弾性力があって線材表面に密着でき、表面の研磨材により研削力を併せ持つものがある。
【００６４】
以上のように構成された線材加工装置１０１においては、線材（長尺物）１０３を走行させることにより、線材は、研磨材の存在する回転摺接体１０４の摺接面１０５に接触することによって、線材１０３の表面は、従来のように走行方向を変えることなく水平状態で走行しながら研磨加工がなされる。
【００６５】
以上のような線材加工装置１０１は、円錐状の摺接面１０５を有し、且つ、走行される線材１０３に対して回転されながら該摺接面を摺接させる複数の回転摺接体１０４を備え、複数の回転摺接体１０４は、線材の上方から摺接面を摺接させる一又は複数の回転摺接体と、線材の下方から摺接面を摺接させる一又は複数の回転摺接体とを有する。線材加工装置１０１は、回転摺接体の配置及び摺接面の形状を上述のようにすることで、線材１０３の走行に負担を与えることなく、高速で且つムラのない表面加工を実現することができる。また、該線材加工装置１０１は機械的な構成で表面加工を実現するので、環境負荷を抑制することができる。
【００６６】
また、線材加工装置１０１によれば、ポリシャである回転摺接体１０４の形状と配置を工夫して線材１０３の走行方向を略水平に保った状態で、線材表面を均一な加工が可能であり、さらに、高速加工が可能であるという利点がある。さらに、従来に比較して線材を上方へ持ち上げるための部品が不要となり、部品点数が少なくなるほか、高所での通線作業もなくなり、操作性も向上する。
【００６７】
また、線材加工装置１０１は、研磨材供給部１０８と、バインダ供給部１０９とにより回転摺接体１０４の摺接面１０５に研磨材を供給し続けることができ、線材（長尺物）を先端から末端まで加工品質が変化しない状態で連続加工することができる。
【００６８】
さらに、線材加工装置１０１は、回転摺接体１０４がショア硬さ４０〜９０の弾性体で摺接面１０５を形成したので、適度に変形して線材１０３の大部分を覆うことができ、ムラがなくなるように加工することができる。
【００６９】
また、線材加工装置１０１は、線材１０３の上方から摺接面を摺接させる回転摺接体１０４Ｇ１，１０４Ｇ２が、摺接面１０５の円錐状の先細る向きが反対方向のものが混在するように配置され、線材１０３の下方から摺接面を摺接させる回転摺接体１０４Ｇ３，１０４Ｇ４が、摺接面１０５の円錐状の先細る向きが反対方向のものが混在するように配置されていることにより、線材１０３に直交する断面において、線材１０３を抱え込む状態となり、加工時に線材１０３の振動によって発生する可能性のある脱落を抑制することができる。
【００７０】
また、線材加工装置１０１は、摺接体駆動手段が第１群及び第３群の回転摺接体１０４Ｇ１，１０４Ｇ３を一方向に駆動しているときに、これと同期して第２群及び第４群の回転摺接体１０４Ｇ２，１０４Ｇ４を反対方向に駆動するように往復移動させていることにより、線材１０３が各回転摺接体１０４の母線上を往復することとなり、局部磨耗を抑制して、長寿命化を実現することができる。
【００７１】
また、線材加工装置１０１において、回転摺接体１０４は作業者側Ｄ１においてスペースを確保でき、その交換作業が簡便になるほか、回転摺接体１０４の形状の特徴を生かして単純な往復運動（摺接体駆動手段による回転摺接体の軸方向への移動動作）をさせるだけで、回転摺接体１０４の局部磨耗もなくすことができ、交換頻度も減少させることができ、ランニングコストを低減させることを実現することができる。
【００７２】
次に、図７〜図１２に示す線材加工装置１０１の変形例である線材加工装置１３１について、図１３を用いて説明する。線材加工装置１３１は、回転摺接体１０４の配置を変更したことを除いて、上述の線材加工装置１０１と同様の構成とされている。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように線材加工装置１０１は、線材走行方向から見たときに、回転摺接体は、その対向する母線が一致するか若しくは線材の幅分以下の隙間を有するように配置されている。ここで、線材走行方向から見たとは、線材の断面を含む平面における関係を意味し、例えば図１３（ｂ）や図１３（ｂ）に示す関係である。また、線材の幅とは、該母線の対向方向における幅を意味する。すなわち、図１３（ｂ）は、第１群及び第３群の右側面図を示しているが、第１群及び第３群の回転摺接体１０４Ｇ１、１０４Ｇ３は、その対向する母線が略一致するように配置されることで、上述したように、当該部分で線材１０３を挟んだ状態で摺接して加工することを可能とする。第２群及び第４群についてもその対向する母線の方向が異なることを除いて同様の配置とされている。これに対して、図１３（ｃ）及び図１３（ｄ）に示す線材加工装置１３１は、対向配置された第１群及び第３群が互いにラップするように上下方向に近接するように移動され、同様に、対向配置された第２群及び第４群が互いにラップするように上下方向に近接するように移動された状態で配置されて構成されている。尚、図１３（ｄ）は、図１３（ｂ）と同様に、第１群及び第３群の右側面図を示しており、領域Ｘ部分がラップした状態（重なる領域を有する状態）となっているが、第２群及び第４群も同様の関係となっている。
【００７３】
このように、線材加工装置１３１は、対向配置される回転摺接体が、線材１０３の走行方向から投影したときに、その摺接部分において重なる領域を有するように配置されている。具体的に対向配置される第１群及び第３群の回転摺接体１０４Ｇ１，１０４Ｇ３は、図１３（ｄ）に示すようにその摺接面１０５付近の部分（摺接部分）において重なる領域Ｘを有した状態で配置されている。同様に、対向配置される第２群及び第４群の回転摺接体４Ｇ２，４Ｇ４は、図示しないが、摺接部分において重なる領域を有した状態で配置されている。尚、対向配置される回転摺接体とは、線材の上方から摺接面を摺接させる回転摺接体と、この回転摺接体と先細る向きが反対方向であって且つ線材の下方から摺接面を摺接させる回転摺接体とを一組としたものである。
【００７４】
図１３（ｃ）及び図１３（ｄ）に示す線材加工装置１３１は、上述の線材加工装置１の効果に加えて、図１３（ｃ）に示すように線材１０３の長さ方向において各回転摺接体１０４に接触する部分が増加し、換言すると線材１０３が各回転摺接体１０４に接触する時間が増加し、これにより、研削力が向上し、加工性能が向上する。
【００７５】
尚、本発明は、これに限られるものではなく、例えば、線材の上方側から摺接する回転摺接体群（上述では第１群及び第２群）と、線材の下方側から摺接する回転摺接体群（上述では第３群及び第４群）との、いずれか一方及び両方を、近接離間する方向、すなわち上下方向に駆動させる上下駆動機構を設けるように構成してもよい。かかる上下駆動機構を有する線材加工装置は、上述した線材加工装置１０１による加工と、線材加工装置１３１による加工とを切り換えて行うことができるとともに、線材の種類（大きさや太さ）に応じてその加工程度を調整することができるという効果を奏する。
【００７６】
また、上述した線材加工装置１０１，１３１等を構成する回転摺接体は、上述した図７〜図１３を用いて説明した回転摺接体１０４に限られるものではなく、例えば、図１４（ｂ）に示すような先端先細り形状を有する回転摺接体１３４であってもよい。すなわち、上述した回転摺接体１０４は、図１４（ａ）に示すように、単純な円錐台であり、その断面や側面から投影した形状において、摺接面１０５は、直線Ｙ１とされている。これに対して図１４（ｂ）に示す回転摺接体１３４は、円錐台の摺接面が膨らんだ形状とされ、その断面や側面から投影した形状において、摺接面１３５は、直線Ｙ１に対して外側に膨らんだ曲線Ｙ２とされている。円錐形状を外側に向けて膨らませた形状とされた摺接面１３５を有する回転摺接体１３４は、上述した線材加工装置１０１等に用いられることで、図１３で説明した線材加工装置１３１と同様の効果を奏する。すなわち、回転摺接体１３４は、上下に取り付けられ先細り方向が異なるように対向配置されたときに、線材の走行方向から投影したときに重なる領域を有する。
【００７７】
よって、図１４（ｂ）に示す回転摺接体１３４を用いた線材加工装置は、上述の線材加工装置１０１と同様の効果が得られるのに加えて、図１３（ｃ）で説明したのと同様に、線材１０３の長さ方向において各回転摺接体に接触する部分が増加し、換言すると線材１０３が各回転摺接体に接触する時間が増加し、これにより、研削力が向上し、加工性能が向上する。
【００７８】
以上のような図７〜図１４に示す線材加工装置１０１等は、実施形態に係る線材製造方法に用いられるのに適しており、すなわち、線材加工装置１０１を用いた線材製造方法は、得られる線材の表面に存在する有害な凹凸が低減され、線材の疲労強度を向上することを実現でき、この線材を用いたコイリング部材等の各種部品の寿命を長くすることを実現する。尚、線材加工装置１０１は、弾性体として円錐台形状のものを互い違いに配置し、回転させ、その間を線材が走行し円錐台面に接触するようにしたため、図１〜６で説明した線材加工装置１に対して、線材と弾性体が接触する抵抗が増大する太物線材への適用が容易となる。
【００７９】
次に、上述の図１〜図６で説明した線材加工装置１を用いた線材の加工方法（線材製造方法）の一例を説明する。対象となる線材として、直径１．２ｍｍの断面が円形のステンレス線とし、研磨材として約１００μｍのシリコンカーバイド粒子を用いた。
【００８０】
弾性ローラは、０．２ＭＰａの圧力で挟持させ、毎分６回転の速度で回転させた。また、線材の走行速度を調整し、弾性ローラと線材の相対速度、及び線材が線材加工装置１を通過するパス回数の組み合わせを表１に示す組み合わせとして実施した。また、図１５〜図１８に、各例の表面状態を示す。図１５は、伸線加工されただけの状態を示すものであり、比較例１の表面状態を拡大した図である。図１６は、比較例２の表面状態を拡大した図である。図１７は、実施例１の表面状態を拡大した図である。図１８は、実施例２の表面状態を拡大した図である。
【表１】
2013027303.tif 000003
【００８１】
また、各例の線材の長手方向の連続状の溝のカバー率（図９を用いて上述）及び溝の平均深さμｍ（および線材径比）を表２に示す。
【表２】
2013027303.tif 000004
【００８２】
上述の比較例及び実験例からも明らかなように、線材に連続的な溝を付与することによって、線材の疲労強度を向上させることができる。尚、疲労強度は、１．２７〜１．５倍程度に増加した。
【００８３】
本発明の線材及び線材製造方法は、疲労強度を向上させることができることにより、これまで疲労強度向上のためになされた高価なレアメタルの添加や特殊な熱処理工程をなくすことができる。
【００８４】
また、本発明の線材及び線材製造方法は、積極的に付与される溝が一様な方向とされているため、表面粗さ（十点平均粗さ（平均深さ））Ｒｚを低減（伸線後のものが２．３９μｍであったのに対し、加工後の線材が０．８３μｍである。）できる。さらに、光沢を増す結果となり、後工程でばね等へ成形したさらに後の表面処理や洗浄といった見た目を調整する工程を不要にでき、製品価値も向上できる。
【００８５】
また、上述した実施形態に係る線材、若しくは実施形態に係る線材製造方法により製造された線材を用い、該線材が巻回されることによりリング状又は螺旋状に形成された部分を少なくとも含むコイリング部材は、疲労強度が高く、寿命が長いため、製品価値が高い。
【００８６】
ここで、「線材が巻回されることによりリング状又は螺旋状に形成された部分を少なくとも含むコイリング部材」の一例としては、例えば、ピストンリング、引張バネや圧縮バネなどのバネ部材、ねじりバネやトーションバネなどの線細工バネ等が挙げられる。すなわち、線材が巻回されることによりリング状に形成された部材には、巻回された線材の両端部が接するように１周分巻き回されたものだけでなく、その両端部が所定の隙間（合い口隙間）を有してリング状となるように巻き回されたものも含まれるものとする。また、実施形態に係る線材等は、動的負荷をうけ疲労が発生する部品に用いて好適であり、上述の引張バネや圧縮バネなどのコイルバネ、ねじりバネやトーションバネなどの線細工バネ、ピストンリングの他にも、めがねフレームにも適用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１…線材加工装置、３，４…弾性ローラ、１０１…線材加工装置、１０４…回転摺接体、１０５…摺接面、１０６，１０７…第１、第２摺接体駆動手段。
【図１】
2013027303.tif 000005
【図２】
2013027303.tif 000006
【図３】
2013027303.tif 000007
【図４】
2013027303.tif 000008
【図５】
2013027303.tif 000009
【図６】
2013027303.tif 000010
【図７】
2013027303.tif 000011
【図８】
2013027303.tif 000012
【図９】
2013027303.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１９】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年11月13日(2013.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行される線材の表面を加工する線材加工装置を用いて、表面に傷を有する線材から表面を加工して疲労強度が向上された線材を製造する線材製造方法であって、
前記線材加工装置は、弾性体からなる円錐状の摺接面を有し、且つ、走行される前記線材に対して回転されながら該摺接面を摺接させる複数の回転摺接体を備え、
前記複数の回転摺接体は、前記線材の上方から前記摺接面を摺接させる一又は複数の回転摺接体と、前記線材の下方から前記摺接面を摺接させる一又は複数の回転摺接体とを有し、
前記線材を研磨材とともに前記摺接面に押し付け、前記線材又は前記摺接面の少なくともいずれか一方を前記線材の長手方向に移動させることにより、前記線材に長手方向に平行な溝を付与する線材製造方法。
【請求項２】
前記加工後の線材の線材径が０．６〜２．８ｍｍであり、前記付与された溝の平均深さが前記線材径の１／１０００未満で且つ１０μｍ未満である請求項１記載の線材製造方法。
【請求項３】
前記研磨材の径の最頻値が１００〜３００μｍである請求項２記載の線材製造方法。
【請求項４】
前記研磨材が、シリコンカーバイド、アルミナ、ガーネット及びダイヤモンドのうちの少なくとも一を含む請求項３記載の線材製造方法。
【請求項５】
当該線材の硬度が１０〜６８ＨＲｃであり、前記研磨材の硬度が前記線材の硬度より大きい請求項４記載の線材製造方法。
【請求項６】
前記線材の材質が、高炭素鋼、ステンレス、銅合金、チタン合金及びタングステン合金のうちのいずれか一である請求項５記載の線材製造方法。
【請求項７】
前記加工後の線材の表面における研磨材により形成された溝部分の面積が当該線材の表面の面積の７５％以上である請求項６記載の線材製造方法。
【請求項８】
前記線材及び前記摺接面間の長手方向の相対速度が４０ｍ／分以上とされている請求項１乃至請求項７の内いずれか１項に記載の線材製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の内いずれか１項に記載の線材製造方法により製造された線材。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８の内いずれか１項に記載の線材製造方法により製造された線材が巻回されることによりリング状又は螺旋状に形成された部分を少なくとも含むコイリング部材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一側面に係る線材製造方法は、走行される線材の表面を加工する線材加工装置を用いて、表面に傷を有する線材から表面を加工して疲労強度が向上された線材を製造する線材製造方法であって、前記線材加工装置は、弾性体からなる円錐状の摺接面を有し、且つ、走行される前記線材に対して回転されながら該摺接面を摺接させる複数の回転摺接体を備え、前記複数の回転摺接体は、前記線材の上方から前記摺接面を摺接させる一又は複数の回転摺接体と、前記線材の下方から前記摺接面を摺接させる一又は複数の回転摺接体とを有し、前記線材を研磨材とともに前記摺接面に押し付け、前記線材又は前記摺接面の少なくともいずれか一方を前記線材の長手方向に移動させることにより、前記線材に長手方向に平行な溝を付与する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の他の側面に係る線材は、前記線材製造方法により製造された線材である。本発明のさらに別の側面に係るコイリング部材は、前記線材製造方法により製造された線材が巻回されることによりリング状又は螺旋状に形成された部分を少なくとも含む。
【国際調査報告】
2013027303.tif 000024
2013027303.tif 000025
2013027303.tif 000026
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