(57)【要約】【課題】  線材圧延装置１の製造コストを比較的低く抑えるとともに、線材圧延装置１の組立て調整の歩留りも良好にする。【解決手段】  複数個のロールユニット４３、４４と、これらのロールユニット４３、４４が往復動可能に配置される枠体機構６０とを有するダイス機構１７〜１９を支持するための支持機構５は、複数の第１の傾斜面６９を有している。また、複数個のロールユニット４３、４４は、これら複数の第１の傾斜面６９をそれぞれ摺動する第２の傾斜面１０６をそれぞれ有している。【選択図】  図８
2006095562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのダイス機構と、上記ダイス機構を支持するための支持機構とを備え、
上記ダイス機構は、複数個のロールユニットを有するロールダイスと、これら複数個のロールユニットをそれぞれ往復動可能に配置し得る枠体機構とを備え、
上記支持機構は、上記枠体機構が圧延用線材の移動方向にほぼ沿った第１の方向と、この第１の方向とはほぼ逆の方向である第２の方向とにそれぞれ往復動し得るように、上記枠体機構を支持し、
上記枠体機構は、上記第１の方向にほぼ向かうにしたがって上記ロールダイスの中心線に近づくように傾斜した複数の第１の傾斜面を有し、
上記複数個のロールユニットは、上記複数の第１の傾斜面にそれぞれほぼ対向しかつ上記第１の方向にほぼ向かうにしたがって上記ロールダイスの中心線に近づくように傾斜した第２の傾斜面をそれぞれ有し、
上記複数個のロールユニットが上記枠体機構に対して上記第１の方向にほぼ沿ってそれぞれ移動するときには、上記第２の傾斜面のそれぞれがこれとほぼ対向する上記複数の第１の傾斜面のそれぞれを上記第１の方向にほぼ沿って摺動して、上記複数個のロールユニットのそれぞれの圧延用ロールが上記ロールダイスの中心線に向かって次第に接近するように構成したことを特徴とする線材圧延装置。
【請求項２】
上記複数個のロールユニットのそれぞれは、上記圧延用ロールと、この圧延用ロールを回転可能に支持するロール支持枠機構とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の線材圧延装置。
【請求項３】
上記支持機構は、上記複数個のロールユニットのそれぞれの上記ロール支持枠機構をほぼ上記第１の方向に弾性的に付勢する弾性付勢機構を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の線材圧延装置。
【請求項４】
上記弾性付勢機構は、上記ダイス機構を取付けるために上記支持機構に設けられた取付け用ロッドに上記ダイス機構の上流側において取付けられた平衡用プレートと、この平衡用プレートの下流側に隣接する上記ダイス機構をそれぞれ押圧するのに用いられる複数個の突起状押圧手段および／または突起状被押圧手段と、上記平衡用プレートを下流側に向かって弾性的に付勢するばね手段とを備え、
上記複数個の突起状押圧手段および／または突起状被押圧手段は、上記平衡用プレートおよび／または上記複数個のロール支持枠機構に設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の線材圧延装置。
【請求項５】
上記ダイス機構は、複数個であり、
上記複数個のダイス機構のうちの上流側のダイス機構の上記枠体機構が下流側のダイス機構の上記複数個のロール支持枠機構をそれぞれ押圧するのに用いられる複数個の突起状押圧手段および／または突起状被押圧手段は、上記上流側のダイス機構および／または下流側のダイス機構に設けられていることを特徴とする請求項２、３または４に記載の線材圧延装置。
【請求項６】
上記枠体機構は、この枠体機構に設けられた収容用穴にそれぞれ収容される上記複数個のロールユニットを上流側に向かってそれぞれ弾性的に付勢し得るばね手段を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の線材圧延装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属、プラスチック、セラミックなどから成る線材を複数の圧延用ロールを用いて所望の細さおよび／または所望の断面形状に加工する線材圧延装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述のような線材圧延装置は、特開平１１−９０５１０号公報に記載されている。この公開特許公報に記載されている線材圧延装置（以下、「上記公知の圧延装置」という。）は、圧延されるべき線材（以下、「圧延用線材」という。）に接触する比較的小径の複数個の圧延用ロールと、これら複数個の圧延用ロールをそれぞれ回転駆動するとともに、線材を圧延する力（以下、「圧延力」という。）を上記複数の圧延用ロールにそれぞれ伝達する比較的大径の複数個のバックアップ用ロールとを含むダイス機構を備えている。
【特許文献１】特開平１１−９０５１０号公報
【０００３】
上記公知の圧延装置においては、上記複数個のバックアップ用ロールは、圧延用線材からそれぞれ等しい距離を隔ててかつこの線材を中心にして１２０度間隔で放射状に配置されるように、ロールハウジングにそれぞれ取付けられている。そして、上記複数個の圧延用ロールは、これらの圧延用ロールの外周を互いに突き合わせられかつ線材を中心にして１２０度間隔で放射状に配置されるように、ロールホルダにそれぞれ保持されている。そして、このロールホルダは、線材の移動方向における上記複数個の圧延用ロールの位置を調節できるように、上記ロールハウジングに取り付けられている。また、この位置調節によって、上記複数個のバックアップ用ロールに対する上記複数個の圧延用ロールの線材移動方向における位置が調節される。このために、上記複数個の圧延用ロールの外周の線材側の面が互いに突き合わされるとともに、上記外周のバックアップ用ロール側の面が複数個のバックアップ用ロールの外周にそれぞれ当接するので、線材に所望の圧延力が加えられる。
【特許文献１】特開平１１−９０５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に言って、複数個の圧延用ロールの外周を互いに突き合わせて線材を圧延するようにした線材圧延装置においては、それぞれの圧延用ロールの線材圧延用面の位置決め精度がきわめて高いことが必要である。また、複数個の圧延用ロールとともに複数のバックアップ用ロールを用いた上記公知の圧延装置においては、それぞれの圧延用ロールがこれらとそれぞれ対応するバックアップ用ロールによって押圧される力が、互いに十分均等であることもまた必要である。
【特許文献１】特開平１１−９０５１０号公報
【０００５】
したがって、複数個の圧延用ロールとともに複数個のバックアップ用ロールを用いる上記公知の圧延装置の場合には、ダイス機構の個々の部品について非常に高い寸法精度が要求されるだけでなく、このダイス機構を組み立てる際にも複雑な調整をともなう非常に高い組立て精度が要求される。このために、上記公知の圧延装置の場合には、線材圧延装置の製造コストが高く、また、線材圧延装置の組立て調整の歩留りも悪かった。
【特許文献１】特開平１１−９０５１０号公報
【０００６】
さらに、チタン合金のような堅い材料の線材を圧延する場合には、圧延に適している軟鉄や銅のような材料の線材と同様の割合で線材の断面積を小さくしようとすると、圧延に要する力が上記公知の圧延装置の許容量を上回るほど大きくなることがある。また、圧延が可能であったとしても、圧延後の線材の歪みが大きくなる。このために、チタン合金のような堅い材料の線材を圧延する場合には、１回の圧延作業における断面積の縮小割合を小さくして、複数回の圧延作業（すなわち、複数段階の圧延工程）を行うことにより、所望の細さの線材を得るようにしていた。
【特許文献１】特開平１１−９０５１０号公報
【０００７】
しかし、上記公知の圧延装置を複数台用いて複数段階の圧延工程を行う場合には、圧延用ロールが小径であっても、比較的大径のバックアップ用ロールも用いる必要があるので、前段の圧延工程のための線材圧延装置とこれに後続する圧延工程のための線材圧延装置との相互の配列ピッチを狭くできず、このために、上記公知の圧延装置を複数台用いた全圧延工程のラインが長くなる。また、個々の線材圧延装置における線材の歪みが少なくても、前段の圧延工程のための線材圧延装置で圧延された線材が後続の圧延工程のための線材圧延装置に到達するまでの距離が長いために、線材のねじれが増大するから、最終的に得られる圧延後の線材には、比較的大きなねじれ歪みが生じる。
【特許文献１】特開平１１−９０５１０号公報
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、少なくとも１つのダイス機構と、上記ダイス機構を支持するための支持機構とを備え、上記ダイス機構は、複数個のロールユニットを有するロールダイスと、これら複数個のロールユニットをそれぞれ往復動可能に配置し得る枠体機構とを備え、上記支持機構は、上記枠体機構が圧延用線材の移動方向にほぼ沿った第１の方向と、この第１の方向とはほぼ逆の方向である第２の方向とにそれぞれ往復動し得るように、上記枠体機構を支持し、上記枠体機構は、上記第１の方向にほぼ向かうにしたがって上記ロールダイスの中心線に近づくように傾斜した複数の第１の傾斜面を有し、上記複数個のロールユニットは、上記複数の第１の傾斜面にそれぞれほぼ対向しかつ上記第１の方向にほぼ向かうにしたがって上記ロールダイスの中心線に近づくように傾斜した第２の傾斜面をそれぞれ有し、上記複数個のロールユニットが上記枠体機構に対して上記第１の方向にほぼ沿ってそれぞれ移動するときには、上記第２の傾斜面のそれぞれがこれとほぼ対向する上記複数の第１の傾斜面のそれぞれを上記第１の方向にほぼ沿って摺動して、上記複数個のロールユニットのそれぞれの圧延用ロールが上記ロールダイスの中心線に向かって次第に接近するように構成したことを特徴とする線材圧延装置に係るものである。したがって、本発明においては、一般的には、上記複数個のロールユニットが上記枠体機構に対して上記第２の方向にほぼ沿ってそれぞれ移動するときには、上記第２の傾斜面のそれぞれがこれとほぼ対向する上記複数の第１の傾斜面のそれぞれを上記第２の方向にほぼ沿って摺動して、上記複数個のロールユニットのそれぞれの圧延用ロールが上記ロールダイスの中心線から離れて次第に遠ざかるように構成されている。
【０００９】
本発明においては、上記複数個のロールユニットのそれぞれは、上記圧延用ロールと、この圧延用ロールを回転可能に支持するロール支持枠機構とを備えているのが好ましい。また、本発明においては、上記支持機構は、上記複数個のロールユニットのそれぞれの上記ロール支持枠機構をほぼ上記第１の方向に弾性的に付勢する弾性付勢機構を備えているのが好ましい。また、本発明においては、上記弾性付勢機構は、上記ダイス機構を取付けるために上記支持機構に設けられた取付け用ロッドに上記ダイス機構の上流側において取付けられた平衡用プレートと、この平衡用プレートの下流側に隣接する上記ダイス機構をそれぞれ押圧するのに用いられる複数個の突起状押圧手段および／または突起状被押圧手段と、上記平衡用プレートを下流側に向かって弾性的に付勢するばね手段とを備え、上記複数個の突起状押圧手段および／または突起状被押圧手段は、上記平衡用プレートおよび／または上記複数個のロール支持枠機構に設けられている。また、本発明においては、上記ダイス機構は、複数個（好ましくは、３個）であり、上記複数個のダイス機構のうちの上流側のダイス機構の上記枠体機構が下流側のダイス機構の上記複数個のロール支持枠機構をそれぞれ押圧するのに用いられる複数個の突起状押圧手段および／または突起状被押圧手段は、上記上流側のダイス機構および／または下流側のダイス機構に設けられている。さらに、本発明においては、上記枠体機構は、この枠体機構に設けられた収容用穴にそれぞれ収容される上記複数個のロールユニットを上流側に向かって弾性的に付勢し得るばね手段を備えている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ダイス機構の組み立て時に比較的簡単な調整を行うだけで高い組立て精度を得ることができるので、ダイス機構の個々の部品についての寸法精度がそれほど高くなくても、複数個の圧延用ロールのそれぞれの線材圧延用面の位置決め精度と、複数個の圧延用ロールのそれぞれの圧延力を互いに十分均等にすることとをそれぞれ達成することができる。このために、線材圧延装置の製造コストを比較的低く抑えることができるとともに、線材圧延装置の組立て調整の歩留りも良好にすることができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によれば、ダイス機構を構成する複数個のロールユニットのそれぞれを比較的簡単な構造の別個の部品とすることができるので、線材圧延装置の組立て操作をさらに簡単かつ確実に行うことができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明によれば、複数個のロールユニットのそれぞれを枠体機構に対して比較的確実に往復動させることができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明によれば、比較的簡単な構成でもって、複数個のロールユニットのそれぞれを枠体機構に対して比較的確実に往復動させることができる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明によれば、複数段階の圧延工程を備えた線材圧延装置を比較的簡単な構成でもってかつ全圧延工程のラインが比較的短くなるように構成することができ、しかも、最終的に得られる圧延後の線材に比較的大きなねじれ歪みが生じないようにすることができる。
【００１５】
さらに、請求項６に記載の発明によれば、枠体機構のロールユニット収容用穴に複数個のロールユニットを収容する際に、枠体機構の上流側をほぼ上方に向けて枠体機構をほぼ水平状態に配置した後に、複数個のロールユニットを１個ずつ順次収容した場合、先に収容したロールユニットがばね手段によって浮き上がった状態に保持されているので、つぎに収容するロールユニットの収容操作が比較的容易であり、このために、ダイス機構の組立て操作が比較的容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
つぎに、本発明を適用した一実施例における線材圧延装置を、「（１）線材圧延装置全体の概略的構成」、「（２）ダイス機構群およびその支持機構の構成」、「（３）前段ダイス機構の構成」、「（４）中間段および後段ダイス機構の構成」および「（５）線材圧延装置の動作」に項分けして、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
（１）線材圧延装置全体の概略的構成
線材圧延装置１は、図１に示すように、電源および制御部（いずれも図示せず）がそれぞれ内蔵された基台２を備えている。そして、この基台２上には、上流側から下流側にかけて、前段の線材ガイド機構３、ダイス機構群４およびその支持機構５、線材駆動機構６、ならびに後段の線材ガイド機構７が順次配置されている。また、基台２上には、線材駆動機構６および後段の線材ガイド機構７の側方において、潤滑油供給機構８が配置されている。さらに、それぞれ図示を省略したが、それぞれ周知のように、圧延用線材９の供給ドラム機構が基台２のさらに上流側に配置され、また、圧延後の線材９の巻き取りドラム機構が基台２のさらに下流側に配置されている。
【００１８】
図１にそれぞれ示す前段の線材ガイド機構３および後段の線材ガイド機構７は、互いに実質的に同一の構造であってよく、図示の実施例においては、互いに前後対称的に配置されている。具体的には、前段および後段の線材ガイド機構３、７は、それぞれ、ほぼ直方体で前後が開口している枠体１１と、この枠体１１にそれぞれ取付けられている上下一対の水平ローラ１２、１３および左右一対の垂直ローラ１４、１５とを備えている。そして、これらのローラ１２〜１５は、アイドルローラ（いわゆる、アイドラ）として構成されている。
【００１９】
図１に示すダイス機構群４およびその支持機構５は、オイルパン１６内に配置され、このオイルパン１６は、基台２上に配置されている。また、ダイス機構群４は、図示の実施例においては、上流側から下流側にかけて順次配置された前段ダイス機構１７、中間段ダイス機構１８および後段ダイス機構１９から成っている。そして、これらのダイス機構１７〜１９は、ダイス機構用の支持機構５に支持されている。したがって、図示の実施例における線材圧延装置１は、３段階の圧延工程を経て線材９を加工するように構成されている。さらに、潤滑油供給機構８からダイス機構１７〜１９まで延びている潤滑油供給パイプ２０が設けられている。
【００２０】
図１に示す線材駆動機構６は、圧延用線材９を上流側から下流側に向かって牽引するように構成された周知のものであってよい。そして、ダイス機構群４および各ダイス機構１７〜１９は、いずれも、線材牽引機能を有してはおらず、線材駆動機構６によって上流側から下流側へと牽引駆動される線材９を圧延する機能のみを有している。
【００２１】
（２）ダイス機構群およびその支持機構の構成
ダイス機構用の支持機構５は、図１〜図４に示すように、側方から見てほぼＬ字状の枠体２１と、それぞれほぼ水平方向にかつ互いに平行に延びている左右一対の取付け用ロッド２２、２３と、これら一対の取付け用ロッド２２、２３に摺動可能に取付けられかつ円形開口３０を有する平衡用プレート２４とを備えている。また、ほぼＬ字状の枠体２１は、円形開口２５（図８参照）を有する垂直板部２６と、この垂直板部２６の左右両端部から上流側に向かって延びる左右一対の板状脚部２７、２８とから成っている。
【００２２】
図４に示す垂直板部２６には、左右一対の取付け用ロッド２２、２３が下流側から上流側に向かって延びるように、これら一対の取付け用ロッド２２、２３の基端部がそれぞれ取付けられている。そして、これら一対の取付け用ロッド２２、２３が後段ダイス機構１９、中間段ダイス機構１８および前段ダイス機構１７のそれぞれの枠体２９に設けられた左右一対の貫通孔３１に順次相対的に挿入されることによって、これらのダイス機構１９、１８、１７が一対の取付け用ロッド２２、２３に取付け支持されている。さらに、一対の取付け用ロッド２２、２３が平衡用プレート２４に設けられた左右一対の貫通孔３２に相対的に挿入されることによって、平衡用プレート２４が前段ダイス機構１７の上流側において一対の取付け用ロッド２２、２３に取付け支持される。
【００２３】
図２〜図４に示す一対の取付け用ロッド２２、２３の先端部（すなわち、上流側の端部）には、雄ねじ部３３が形成されている。そして、ばね手段としての左右一対の反撥用コイルばね３４、３５および左右一対のワッシャ３６、３７が左右一対の取付け用ロッド２２、２３に上流側から下流側に向かって順次挿通された後に、これら一対の取付け用ロッド２２、２３の雄ねじ部３３に左右一対のナット３８、３９がねじ込み固定される。したがって、図示の実施例においては、ダイス機構用の支持機構５は、ほぼＬ字状の枠体２１、左右一対の取付け用ロッド２２、２３、平衡用プレート２４、後述の複数個の押圧部材１１１、１１２、１１３、左右一対の反撥用コイルばね３４、３５、左右一対のワッシャ３６、３７および左右一対のナット３８、３９から成っている。また、図示の実施例においては、平衡用プレート２４、後述の複数個の押圧部材１１１、１１２、１１３、左右一対の反撥用コイルばね３４、３５、左右一対のワッシャ３６、３７および左右一対のナット３８、３９によって、複数個のロールユニット４３〜４５のそれぞれの後述のロール支持枠８１を弾性的に付勢する図２および図８に示す弾性付勢機構５０が構成されている。なお、平衡用プレート２４および反撥用コイルばね３４、３５の機能については、次項（すなわち、「（３）前段ダイス機構の構成」）において、詳細に説明する。
【００２４】
（３）前段ダイス機構の構成
前段ダイス機構１７は、図５〜図７に示すように、前後方向に貫通しているロールユニット収容用穴としての例えば倒立Ｙ字状の貫通孔４１を有する前記枠体２９と、この貫通孔４１に収容されているロールダイス４２とを備えている。そして、このロールダイス４２は、例えば３個のロールユニット４３、４４、４５から成っている。なお、これら３個のロールユニット４３〜４５に共通の部分には互いに同一の符号を付し、その説明が重複しないように必要に応じてその説明を省略する。
【００２５】
図５および図７に示す枠体２９は、前項（すなわち、「（２）ダイス機構群およびその支持機構の構成」）において説明したように、その軸心方向がほぼ前後方向に延びるように、一対の取付けロッド２２、２３に取付け支持されている（図８参照）。また、枠体２９には、潤滑油供給パイプ２０が取付けられる貫通孔としての潤滑油供給孔４６と、この潤滑油供給孔４６の前後にそれぞれ配置された貫通孔としての前後一対のねじ挿通孔４７、４８との組が、外周方向においてほぼ等間隔で例えば３組配置されている。
【００２６】
図５および図７に示す枠体２９の後面に形成されて貫通孔４に連なっている円形凹部４９には、ばね保持板５１がねじ５２によりねじ止めすることなどによって取付け配置されている（図４および図８参照）。そして、このばね保持板５１には、枠体２９の貫通孔４１にほぼ対応した形状の中央開口５３と、ほぼ等間隔で配置された例えば３個の外周側の開口５４、５５、５６と、ねじ５２のためのねじ挿通孔５７とがそれぞれ貫通孔として形成されている。また、ばね保持板５１には、ばね手段としての反撥用コイルばね５８を位置決めするための多数の位置決め用凹部５９がさらに形成されている。そして、これらの凹部５９には、反撥用コイルばね５８の下流側の端部がそれぞれ挿入されて止着されている。したがって、枠体２９、くさび板６１〜６３、ばね保持板５１および多数個の反撥用コイルばね５８によって、図５に示す枠体機構（すなわち、ダイスハウジング）６０が構成されている。
【００２７】
図５および図７に示す枠体２９の例えば倒立Ｙ字状の貫通孔４１は、中央部分から外周方向に向かって延びている例えば３本の枝分かれ部４１ａ、４１ｂ、４１ｃを有している。そして、前記潤滑油供給孔４６および前記一対のねじ挿通孔４７、４８は、これらの枝分かれ部４１ａ〜４１ｃにそれぞれ連通している（図８参照）。また、貫通孔４１には、これらの枝分かれ部４１ａ〜４１ｃの外周側の端部において、例えば３個のくさび板６１、６２、６３が配置されている。
【００２８】
これらのくさび板６１〜６３の内側面（すなわち、圧延中の線材９側の面）は、図８に示すように、上流側から下流側に向かうにしたがって圧延中の線材９（換言すれば、ロールダイス４２の中心線Ｌ）に近づくように傾斜している傾斜面６９となっている。また、これらのくさび板６１〜６３には、潤滑油供給孔４６および前後一対のねじ挿通孔４７、４８にそれぞれほぼ対応した潤滑油供給孔６４および前後一対のねじ孔６５、６６が形成されている。そして、枠体２９の外周側から一対のねじ挿通孔４７、４８に挿通されてこれらのくさび板６１〜６３のねじ孔６５、６６にねじ込まれたねじ６７、６８（図８参照）によって、これらのくさび板６１〜６３は、枠体２９に取付け固定されている。
【００２９】
図４、図５および図７に示す枠体２９の後面側（すなわち、下流側）には、円形凹部４９からさらに上流側に向かって延びる例えば３個の凹部７１が設けられている（図８参照）。なお、これらの凹部７１は、貫通孔４１の例えば３個の枝分かれ部４１ａ〜４１ｃの間に配置されるように、枠体２９にほぼ等間隔で形成されている。そして、これら例えば３個の凹部７１には、先端部側に一対の押圧用腕部７２ａ、７２ｂをそれぞれ有する例えば３個の押圧部材７３、７４、７５の基端部がそれぞれ挿入されている。また、これらの押圧部材７３〜７５は、ねじ止めなどによって、枠体２９に取付けられている。
【００３０】
図５および図６に示すロールユニット４３は、ロール支持枠８１、圧延用ロール８２、左右一対のニードルベアリングなどのベアリング８３、８４および左右一対のベアリング押さえ板８５、８６を備えている。また、圧延用ロール８２の回転軸部８７の左右両端部の端面には、凹部８８がそれぞれ形成されている。そして、これら一対の凹部８８には、ボール８９が当てがわれている凹部９０をそれぞれ有する左右一対の内側位置決め板９１、９２が、軸心方向における位置を調整するための薄板（図示せず）を必要に応じて介在させて、それぞれ嵌め込まれている。また、圧延用ロール８２は、ロール支持枠８１に挿入されている。そして、圧延用ロール８２の回転軸部８７の左右両側部には、左右一対のベアリング８３、８４が嵌合されている。
【００３１】
図６に示す一対のベアリング押さえ板８５、８６には、前後一対のねじ挿通孔９３、９４および取付け孔９５がそれぞれ形成されている。そして、これらの取付け孔９５には、ボール８９が当てがわれている凹部９６をそれぞれ有する左右一対の外側位置決め板９７、９８の基端部９９がそれぞれ嵌め込まれている。また、ベアリング押さえ板８５、８６のねじ挿通孔９３、９４にそれぞれ挿通された前後一対の２組のねじ１０１は、ロール支持枠８１に形成されたねじ孔１０２にねじ込み固定されている。なお、図６において、符号１０３は、左右一対のベアリング８３、８４の外周面に形成された位置決め用の溝である。また、符号１０４は、ロール支持枠８１に設けられた貫通孔としての潤滑油供給孔である。
【００３２】
したがって、図６に示す左右一対のボール８９は、前後一対の位置決め板９１、９７および前後一対の位置決め板９２、９８の間にそれぞれ位置決めされている。また、圧延用ロール８２は、左右一対のベアリング８３、８４および左右一対のボール８９の機能によって径方向および軸心方向において位置決めされた状態で回転自在になるように、支持されている。よって、図示の実施例においては、ロール支持枠８１、左右一対のベアリング８３、８４、左右一対のベアリング押さえ板８５、８６、左右一対のボール８９、それぞれ左右一対の内側および外側位置決め板９１、９２および９７、９８によって、図５に示すロール支持枠機構８０が構成されている。
【００３３】
図５に示すロールダイス４２は、上述のように構成された図６に示すロールユニットの複数個（例えば３個）４３、４４、４５を寄せ集めることによって、構成されている。そして、このロールダイス４２は、枠体２９の貫通孔４１に収容されている。この場合、ロールユニット４３、４４、４５は、図５に示すように、ほぼ等間隔に配置される。具体的には、ロールユニット４３、４４、４５は、貫通孔４１の枝分かれ部４１ａ、４１ｂ、４１ｃにそれぞれ収容される。そして、圧延用ロール８２のそれぞれの回転軸部８７は、圧延中の線材９の移動方向（換言すれば、ロールダイス４２の中心線Ｌ）とほぼ直交するように延びている。また、複数個のロールユニット４３、４４、４５のそれぞれのロール支持枠８１には、ばね保持板５１の反撥用コイルばね５８が接触しているので、これらのロールユニット４３〜４５は反撥用コイルばね５８によって上流側に向かってそれぞれ弾性的に付勢されている。。さらに、複数個のロールユニット４３、４４、４５のそれぞれの圧延用ロール８２の外周面から成る圧延用面（すなわち、圧延中の線材９との接触面）１０５は、圧延中の線材９にほぼ沿うように配置される（図９Ａ参照）。
【００３４】
図５、図７および図８に示すばね保持板５１の反撥用コイルばね５８は、複数個のロールユニット４３〜４５を枠体２９の貫通孔４１に順次収容する操作を簡単化するのに役立っている。すなわち、上記収容操作においては、上流側を上向きにしたほぼ水平状態の枠体２９の貫通孔４１に順次収容される複数個のロールユニット４３〜４５は、反撥用コイルばね５８によって、ばね保持板５１から浮き上がった状態で保持される。このために、複数個のロールユニット４３〜４５を貫通孔４１に順次収容するときに、複数個のロール支持枠８１の傾斜面１０６がくさび板６１〜６３のそれぞれの傾斜面６９に沿って下流側に向かって摺動することによって、複数個の圧延用ロール８２のそれぞれの後述の圧接用面１２３ａ、１２３ｂが互いに過度に圧着するのが、効果的に防止される。したがって、上記収容操作を容易に行うことができる。なお、図示の実施例においては、ロールユニット収容用穴を貫通孔４１から構成したが、ロールユニット収容用穴は、必ずしも貫通孔４１である必要はなく、線材９が移動する中央部分を除けば、上流側において開口しているめくら穴であってもよい。また、この場合、上記めくら穴の底面にばね保持板５１の場合と同様にして多数の反撥用コイルばね５８を取付けることによって、ばね保持板５１を省略することができる。
【００３５】
図５に示すロールユニット４３、４４、４５のそれぞれのロール支持枠８１の外側面（すなわち、くさび板６１〜６３の傾斜面６９とそれぞれ対向する面）は、この傾斜面６９と同程度の角度の傾斜面１０６になっている。また、これらの傾斜面１０６の傾斜方向は、図８に示すように、傾斜面６９の傾斜方向とほぼ同一であって、傾斜面１０６は、上流側から下流側に向かうにしたがって圧延中の線材９（換言すれば、ロールダイス４２の中心線Ｌ）に近づくように傾斜している。したがって、ロール支持枠８１の傾斜面１０６は、くさび板６１〜６３の傾斜面６９上を摺動可能であって、上流側から下流側に向かって摺動するにつれて複数個のロールユニット４３、４４、４５のそれぞれの圧延用ロール８２の圧延用面１０５がロールダイス４２の中心線Ｌに向かって互いに近づくように構成されている。よって、複数個の圧延用ロール８２のセンタ出しなどを簡単な調整操作で行うことができる。
【００３６】
図２〜図４に示す平衡用プレート２４の後面（すなわち、下流側の面）には、前段ダイス機構１７の押圧部材７３〜７５と実質的に同一の構造であってよい例えば３個の押圧部材１１１、１１２、１１３がそれぞれ取付け固定されている。そして、これらの押圧部材１１１、１１２、１１３の一対の押圧用腕部１１４ａ、１１４ｂの間には、ロールユニット４３〜４５の圧延用ロール８２の上流側の端部がそれぞれ挿入されるとともに、これら一対の押圧用腕部１１４ａ、１１４ｂの自由端部（すなわち、下流側の端部）は、反撥用コイルばね３４、３５の弾性付勢力によって、ロールユニット４３〜４５のそれぞれのロール支持枠８１の上流側の面を押圧している。したがって、ロールダイス４２は、これらのコイルばね３４、３５の弾性付勢力によって、上流側から下流側に向かって弾性的に付勢されている。
【００３７】
（４）中間段および後段ダイス機構の説明
図４にそれぞれ示す中間段ダイス機構１８および後段ダイス機構１９は、以下に説明するごく一部分を除いて、図３および図４に示す前段ダイス機構１７と実質的に同一の構成であってよい。したがって、中間段ダイス機構１８および後段ダイス機構１９において前段ダイス機構１７と共通の部分には、同一の符号を付して、必要に応じその説明を省略する。
【００３８】
図４に示す中間段ダイス機構１８が図３および図４に示す前段ダイス機構１７と構成上相違している点は、複数個のロールユニット４３、４４、４５のそれぞれの圧延用ロール８２の外周面（すなわち、圧延中の線材９に接触して圧延用面を形成すべき面）の形状が図９Ａおよび図９Ｂに示すように前段ダイス機構１７の対応する形状と相違していることと、中間段ダイス機構１８が前段ダイス機構１７をほぼ上下逆の状態（すなわち、ほぼ１８０°回動させた状態）にしていることとの２点のみである。したがって、中間段ダイス機構１８の場合にも、前段ダイス機構１７の場合とほぼ同様に、前段ダイス機構１７のロールユニット４３〜４５の枠体２９に取付けられている押圧部材７３、７４、７５の一対の押圧用腕部７２ａ、７２ｂの間には、中間段ダイス機構１８のロールユニット４３〜４５の圧延用ロール８２の上流側の端部がそれぞれ挿入されるとともに、これら一対の押圧用腕部７２ａ、７２ｂの自由端部（すなわち、下流側の端部）は、反撥用コイルばね３４、３５の弾性付勢力によって、中間段ダイス機構１８のロールユニット４３〜４５のそれぞれのロール支持枠８１の上流側の面を押圧している。
【００３９】
また、図４に示す後段ダイス機構１９が図３および図４に示す前段ダイス機構１７と構成上相違している点は、複数個のロールユニット４３、４４、４５のそれぞれの圧延用ロール８２の外周面（すなわち、圧延中の線材９に接触して圧延用面を形成すべき面）の形状が図９Ａおよび図９Ｃに示すように前段ダイス機構１７の対応する形状と相違していることと、複数個のロールユニット４３〜４５のそれぞれの枠体２９に取付けられている押圧部材７３、７４、７５が省略されていることとの２点のみである。したがって、後段ダイス機構１９のばね保持板５１および枠体２９のそれぞれの後面（すなわち、下流側の面）は、図８に示すように、ダイス機構用支持機構５の枠体２１の垂直板部２６の前面（すなわち、上流側の面）に密着し得るようになっている。また、後段ダイス機構１９の場合にも、前段ダイス機構１７の場合とほぼ同様に、中間段ダイス機構１８のロールユニット４３〜４５の枠体２９に取付けられている押圧部材７３、７４、７５の一対の押圧用腕部７２ａ、７２ｂの間には、後段ダイス機構１９のロールユニット４３〜４５の圧延用ロール８２の上流側の端部がそれぞれ挿入されるとともに、これら一対の押圧用腕部７２ａ、７２ｂの自由端部（すなわち、下流側の端部）は、反撥用コイルばね３４、３５の弾性付勢力によって、後段ダイス機構１９のロールユニット４３〜４５のそれぞれのロール支持枠８１の上流側の面を押圧している。
【００４０】
（５）線材圧延装置の動作
線材圧延装置１においては、図２および図８に示すように、一対のコイルばね３４、３５が平衡用プレート２４を下流側に向かって弾性的に押圧しているので、つぎの（ｉ）項に記載する動力伝達経路でもって一対のコイルばね３４、３５の弾性付勢力がダイス機構用の支持機構５の枠体２１の垂直板部２６に伝達されてこの垂直板部２６によって受け止められる。
【００４１】
（ｉ）コイルばね３４、３５→平衡用プレート２４→平衡用プレート２４の押圧部材１１１、１１２、１１３→前段ダイス機構１７のロールユニット４３、４４、４５のそれぞれのロール支持枠８１→前段ダイス機構１７のくさび板６１、６２、６３→前段ダイス機構１７の枠体２９→前段ダイス機構１７の押圧部材７３、７４、７５→中間段ダイス機構１８のロールユニット４３、４４、４５のそれぞれのロール支持枠８１→中間段ダイス機構１８のくさび板６１、６２、６３→中間段ダイス機構１８の枠体２９→中間段ダイス機構１８の押圧部材７３、７４、７５→後段ダイス機構１９のロールユニット４３、４４、４５のそれぞれのロール支持枠８１→後段ダイス機構１９のくさび板６１、６２、６３→後段ダイス機構１９の枠体２９→（後段ダイス機構１９のばね保持板５１）→ダイス機構用の支持機構５の枠体２１の垂直板部２６
【００４２】
さらに、前段、中間段および後段のダイス機構１７、１８、１９のそれぞれにおいて、ロールユニット４３、４４、４５のそれぞれのロール支持枠８１は、それぞれのばね保持板５１の反撥用コイルばね５８の弾性付勢力によって、ばね保持板５１（換言すれば、枠体２９）に対して上流側に向かって弾性的に付勢されている。
【００４３】
上述のように構成されている線材圧延装置１を用いて線材９を３段階で圧延してより細い線材にする場合の操作は、つぎの（ａ）項および（ｂ）項に記載のとおりである。
【００４４】
（ａ）前記供給ドラム機構（図示せず）の供給ドラムに巻回されていて適当な長さの先端部分が予め小径になっている線材９の上記予め小径になっている先端部分を、図１に示すように、つぎの（ii）項に記載する線材移動経路でもって上流側から下流側に向かって移動させることによって、上記供給ドラムから線材駆動機構６の駆動部（図示せず）まで装填する。
【００４５】
（ii）平衡用プレート２４の円形開口３０→前段、中間段および後段のダイス機構１７、１８、１９の例えば３個の圧延用ロール８２のそれぞれの圧延面１０５によってそれぞれ形成される３つの圧延用空隙１１５、１１６、１１７（図９Ａ〜図９Ｃ参照）→ダイス機構用支持機構５の枠体２１の垂直板部２６の円形開口２５（図８参照）→線材駆動機構６の駆動部（図示せず）
【００４６】
（ｂ）ついで、図１に示す線材駆動機構６の駆動部（図示せず）を始動させることによって、線材６の上記予め小径になっている先端部分をさらに上流側から下流側に移動させつつ、この先端部分を前記巻取リール機構（図示せず）の巻取リールに巻き掛けて、上記予め小径になっている先端部分をこの巻取リールに巻き取り、さらに、線材９のこの先端部分に連なる後続の部分を連続的に巻取る。
【００４７】
このように線材９が上流側から下流側に向かって移動する過程において、図１および図９Ａ〜図９Ｃに示す線材９は、前段、中間段および後段のダイス機構１７、１８、１９によって、後述のようにしてそれぞれ圧延される。この場合、前段、中間段および後段のダイス機構１７、１８、１９のそれぞれの圧延用ロール８２の圧延用面１０５の形状は、図９Ａ〜図９Ｃに示すように、ほぼ円弧状の中央面１２１と、これらの中央面の両側方にそれぞれ位置するほぼ直線上の両側端面１２２ａ、１２２ｂを有している。そして、圧延用ロール８２の外周面は、上記圧延用面１０５だけでなく、これらの圧延用面１０５の両側方にそれぞれ位置する圧接用面１２３ａ、１２３ｂをさらに有している。また、これらの圧接用面１２３ａ、１２３ｂは、互いに隣接する別の２つの圧延用ロール８２の対向する圧接用面１２３ｂ、１２３ａにそれぞれ圧接している。そして、圧延用面１０５の両側端面１２２ａ、１２２ｂは、互いに隣接する別の２つの圧延用ロール８２の隣接する両側端面１２２ｂ、１２２ａとほぼ連続的に連なっている。
【００４８】
圧延用空隙１１５の中心Ｏ（この中心Ｏは、ロールダイス４２の中心線Ｌ（図８参照）上にほぼ存在している。）に対して圧延用面１０５の両側端面１２２ａ、１２２ｂが成す角度θ１は、図９Ａ〜図９Ｃに示すように、前段ダイス機構１７の圧延用ロール８２の場合が最も大きく、中間段ダイス機構１８の圧延用ロール８２の場合が２番目に大きく、後段ダイス機構１９の圧延用ロール８２の場合が最も小さくなっている。さらに、圧延用空隙１１５の中心Ｏに対して圧延用面１０５の中央面１２１が成す角度θ２は、図９Ａ〜図９Ｃに示すように、前段ダイス機構１７の圧延用ロール８２の場合が最も小さく、中間段ダイス機構１８の圧延用ロール８２の場合が２番目に小さく、後段ダイス機構１９の圧延用ロール８２の場合が最も大きくなっている。
【００４９】
図９Ａ〜図９Ｃに示すように、前側の段のダイス機構１７または１８の複数個（例えば３個）の圧延用ロール８２に対する後側の段のダイス機構１８または１９の複数個（例えば３個）の圧延用ロール８２の、線材９の移動方向に沿って見た角度位置は、基本的には、複数個の圧延用ロール８２の角度間隔（図示の実施例では、ほぼ１２０°）のほぼ半分（図示の実施例では、ほぼ６０°）の奇数倍だけ角度ずれしていればよい。しかし、図示の実施例においては、図５に示すように、貫通孔３１をほぼ１８０°間隔で一対設けた枠体２９を前段、中間段および後段のダイス機構１７〜１９において共通に用いるために、前述のように中間段ダイス機構１８を前段および後段のダイス機構１７、１９に対してほぼ１８０°回動させた状態にしている。
【００５０】
つぎに、前段、中間段および後段のダイス機構１７、１８、１９をそれぞれ用いて線材９を３段階で圧延する工程を、「（イ）第１段階の圧延工程」、「（ロ）第２段階の圧延工程」および「（ハ）第３段階の圧延工程」に項分けして、図面を参照しつつ説明する。
【００５１】
（イ）第１段階の圧延工程
線材９の上記予め小径になっている先端部分に連なる後続の部分が前段ダイス機構１７の複数個の圧延用ロール８２のそれぞれの圧延用面１０５によって形成される圧延用空隙１１５に送り込まれることによって、線材９は、図９Ａに示すように、この圧延用空隙１１５の形状にほぼ圧延される。この場合、前段ダイス機構１７における複数個の圧延用ロール８２のそれぞれの圧接用面１２３ａ、１２３ｂの内側端付近には、多少ともばりが生じることがある。
【００５２】
（ロ）第２段階の圧延工程
線材９が中間段ダイス機構１８の複数個の圧延用ロール８２のそれぞれの圧延用面１０５によって形成される圧延用空隙１１５に送り込まれることによって、この線材９は、図９Ｂに示すように、この圧延用空隙１１５の形状にほぼ圧延される。この場合、中間段ダイス機構１８の複数個の圧延用ロール８２のそれぞれの圧接用面１２３ａ、１２３ｂは、前段ダイス機構１７のそれぞれ対応する圧接用面１２３ａ、１２３ｂとは、複数個の圧延用ロール８２の角度間隔のほぼ半分の奇数倍だけ角度ずれしている。したがって、第１段階の圧延工程で生じた上記ばりは、中間段ダイス機構１８の複数個の圧延用ロール８２のそれぞれの圧延用面１０５の中央面１２１によって、第２段階の圧延工程でほぼ押しつぶされて消滅する。しかし、この場合にも、中間段ダイス機構１８における複数個の圧延用ロール８２のそれぞれの圧接用面１２３ａ、１２３ｂの内側端付近には、僅かにばりが生じることがある。
【００５３】
（ハ）第３段階の圧延工程
線材９が後段ダイス機構１９の複数個の圧延用ロール８２のそれぞれの圧延用面１０５によって形成される圧延用空隙１１５に送り込まれることによって、この線材９は、図９Ｃに示すように、この圧延用空隙１１５の形状にほぼ圧延される。この場合、後段ダイス機構１９の複数個の圧延用ロール８２のそれぞれの圧接用面１２３ａ、１２３ｂは、中間段ダイス機構１８のそれぞれ対応する圧接用面１２３ａ、１２３ｂとは、複数個の圧延用ロール８２の角度間隔のほぼ半分の奇数倍だけ角度ずれしている。したがって、第２段階の圧延工程で生じた上記ばりは、後段ダイス機構１９の複数個の圧延用ロール８２のそれぞれの圧延用面１０５の中央面１２１によって、第３段階の圧延工程でほぼ押しつぶされて消滅する。
【００５４】
上述の第１〜第３段階の圧延工程のいずれにおいても、複数個の圧延用ロール８２には、線材９から圧延用面１０５を通して下流側に向かう力が加わる。このために、それぞれの圧延用ロール８２のための支持枠８１の傾斜面１０６が枠体２９のくさび板６１〜６３のそれぞれ対向する傾斜面６９上を下流側に向かって多少とも摺動するので、これらのロール支持枠８１がそれぞれの圧延用ロール８２とともに下流側に向かって多少とも移動する。したがって、線材９には、複数個の圧延用ロール８２のそれぞれの圧延用面１０５によって大きな圧延力が加えられる。
【００５５】
以上において、本発明の一実施例について詳細に説明したが、本発明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に基づいて各種の変更および修正が可能である。
【００５６】
例えば、上述の実施例においては、それぞれのダイス機構１７〜１９において３個の圧延用ロール８２を用いるようにしたが、２個または４個以上の圧延用ロール８２を用いることができる。そして、必要な他の部品の個数も、上記圧延用ロール８２の個数に合わせて同様に変更することができる。
【００５７】
また、上述の実施例においては、図４および図８に示すように、前段ダイス機構１７の複数個のロール支持枠８１の上流側をそぞれ押圧するための複数個の押圧部材１１、１１２、１１３を平衡用プレート２４にそれぞれ設けるとともに、中間段および後段ダイス機構１８、１９の複数個のロール支持枠８１の上流側をそれぞれ押圧するための複数個の押圧部材７３、７４、７５を前段および中間段ダイス機構１７、１８にそれぞれ設けた。しかし、上記押圧部材１１１〜１１３および７３〜７５と実質的に同一の構造を有する複数個の被押圧部材を、上述のように上流側の機構に設けるのではなくて、下流側の機構にこれらの押圧部材に代えて設けることもできる。具体的には、平衡用プレート２４によってそれぞれ押圧される複数個の被押圧部材１１１〜１１３を前段ダイス機構１７のロール支持枠８１の上流側にそれぞれ設けるとともに、前段および中間段ダイス機構１７、１８の枠体２９によってそれぞれ押圧される複数個の被押圧部材７３〜７５を中間段ダイス機構および後段ダイス機構１８、１９の複数個のロール支持枠８１の上流側にそれぞれ設けることができる。さらに、上記押圧部材１１１〜１１３および７３〜７５と上記被押圧部材１１１〜１１３および７３〜７５との両方全部またはこれらを適当に部分的に選択して設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明を適用した一実施例における線材圧延装置全体の斜め上方で斜め前方から見た斜視図である。
【図２】図１に示すダイス機構群およびその支持機構を斜め上方で斜め前方から見た斜視図である。
【図３】図２に示すダイス機構用支持機構を分解した状態での、図２と同様の斜視図である。
【図４】図２に示す前段ダイス機構をその支持機構から取外した状態での、図３と同様の斜視図である。
【図５】図３に示す前段ダイス機構の分解斜視図である。
【図６】図５に示すロールダイスのロールユニットの分解斜視図である。
【図７】図５に示す枠体機構の分解斜視図である。
【図８】図２のVIII−VIII線に沿った断面図である。
【図９Ａ】図８に示す前段ダイス機構の圧延用ロール群による圧延状態における部分的な縦断面図である。
【図９Ｂ】図８に示す中間段ダイス機構の圧延用ロール群による圧延状態における部分的な縦断面図である。
【図９Ｃ】図８に示す後段ダイス機構の圧延用ロール群による圧延状態における部分的な縦断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
５      ダイス機構用の支持機構
９      圧延用線材
１７    前段ダイス機構
１８    中間段ダイス機構
１９    後段ダイス機構
２２    取付け用ロッド
２３    取付け用ロッド
２４    平衡用プレート
２９    枠体
３４    反撥用コイルばね（ばね手段）
３５    反撥用コイルばね（ばね手段）
４１    貫通孔（ロールユニット収容用穴）
４２    ロールダイス
４３    ロールユニット
４４    ロールユニット
４５    ロールユニット
５０    弾性付勢機構
５８    反撥用コイルばね（ばね手段）
６０    枠体機構
６９    第１の傾斜面
７３    押圧部材（突起状押圧手段）
７４    押圧部材（突起状押圧手段）
７５    押圧部材（突起状押圧手段）
８０    ロール支持枠機構
８１    ロール支持枠
８２    圧延用ロール
１０６  第２の傾斜面
１１１  押圧部材（突起状押圧手段）
１１２  押圧部材（突起状押圧手段）
１１３  押圧部材（突起状押圧手段）
Ｌ      中心線
【図１】
2006095562.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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