(57)【要約】【課題】絞りダイスよりも作業性に優れ、パッド方式のようにワイピング面の材質劣化に起因して、溶融金属めっき線材の表面性状を損なうことなく、パッド方式と同等の通線速度で溶融めっき線のワイピングが可能な装置及び方法を提供する。【解決手段】ワイピング装置は複数のワイピング部材８を組み合わせてなるワイピング手段７と、押付力負荷手段１２と、ワイピング手段７が摺動可能に当接されるストッパー６とからなる。ワイピング部材８は先端に弧状部１３を形成するＵ字溝１１を有し、各Ｕ字溝の弧状部１３が組み合わされて溶融めっき線の通線部位１６を形成し、ワイピング部材８は溶融めっき線の通線方向に直交する方向に延伸する凸部１０を基部上に有し、凸部１０にＵ字溝１１を設け、押付力負荷手段１２は、Ｕ字溝の弧状部１３によって溶融めっき線に押付力を負荷する。ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の底面がセラミックスであることが好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のワイピング部材を組み合わせてなるワイピング手段と、押付力負荷手段と、前記ワイピング手段が摺動可能に当接されるストッパーとからなり、
前記ワイピング部材はＵ字溝を有し、Ｕ字溝の先端は弧状部を形成し、複数のワイピング部材を組み合わせたときに各Ｕ字溝の弧状部が溶融めっき線の通線部位を形成し、前記ワイピング部材は溶融めっき線の通線方向に直交する方向に延伸する凸部を基部上に有し、該凸部に前記Ｕ字溝を設け、前記押付力負荷手段は、前記Ｕ字溝の弧状部によって溶融めっき線に押付力を負荷することを特徴とする溶融めっき線のワイピング装置。
【請求項２】
ワイピング手段の各ワイピング部材は、通線方向と垂直な断面においてＵ字溝の弧状部の頂部と溶融めっき線の中心とのなす角が均等になるように組み合わされることを特徴とする請求項１に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
【請求項３】
ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の底面がセラミックスであることを特徴とする請求項１または２に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
【請求項４】
ワイピング部材の凸部に設けたＵ字溝の弧状部の曲率半径の２倍と、通線される溶融めっき線の芯線の直径との差が０．０２〜０．２ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
【請求項５】
ワイピング部材の凸部に設けたＵ字溝の弧状部から、通線される溶融めっき線に負荷される押付力が１０〜２５Ｎであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
【請求項６】
ワイピング部材の凸部の厚みが２〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
【請求項７】
ワイピング手段をなす複数のワイピング部材の凸部の厚みの合計が５〜１５０ｍｍであることを特徴とする請求項６に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
【請求項８】
隣接するワイピング部材の凸部の隙間が０．０１〜０．２ｍｍであることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
【請求項９】
複数のワイピング部材を組み合わせて各Ｕ字溝の弧状部が溶融めっき線の通線部位を形成したとき、ワイピング部材の凸部と対向する基部との隙間が１〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
【請求項１０】
ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の底面は、耐熱衝撃性が５００℃以上であり、ビッカース硬さが９．８×１０3ＭＰａ〜３４．３×１０3ＭＰａのセラミックスであることを特徴とする請求項３に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
【請求項１１】
複数のワイピング部材を組み合わせてなるワイピング手段と、該ワイピング手段が摺動可能に当接されるストッパーとからなるワイピング装置を準備し、
前記ワイピング部材はＵ字溝を有し、Ｕ字溝の先端は弧状部を形成し、複数のワイピング部材を組み合わせたときに各Ｕ字溝の弧状部が溶融めっき線の通線部位を形成し、前記ワイピング部材は溶融めっき線の通線方向に直交する方向に延伸する凸部を基部上に有し、該凸部に前記Ｕ字溝を設けてなり、
前記溶融めっき線の通線部位に溶融めっき線を通線し、前記Ｕ字溝の弧状部から溶融めっき線に押付力を負荷して、該溶融めっき線の全周のめっき厚を調整することを特徴とする溶融めっき線のワイピング方法。
【請求項１２】
ワイピング手段の各ワイピング部材は、Ｕ字溝の弧状部の頂部と溶融めっき線の中心とのなす角が均等になるように組み合わされることを特徴とする請求項１１記載の溶融めっき線のワイピング方法。
【請求項１３】
ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の底面がセラミックスであることを特徴とする請求項１１または１２に記載の溶融めっき線のワイピング方法。
【請求項１４】
ワイピング部材の凸部に設けたＵ字溝の弧状部の曲率半径の２倍と、通線される溶融めっき線の芯線の直径との差が０．０２〜０．２ｍｍであることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の溶融めっき線のワイピング方法。
【請求項１５】
ワイピング部材の凸部に設けたＵ字溝の弧状部から、通線される溶融めっき線に負荷される押付力が１０〜２５Ｎであることを特徴とする請求項１１〜１４の何れか１項に記載の溶融金属めっき線材のワイピング方法。
【請求項１６】
ワイピング部材の凸部の厚みが２〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１１〜１５の何れか１項に記載の溶融めっき線のワイピング方法。
【請求項１７】
ワイピング手段をなす複数のワイピング部材の凸部の厚みの合計が５〜１５０ｍｍであることを特徴とする請求項１６に記載の溶融めっき線のワイピング方法。
【請求項１８】
隣接するワイピング部材の凸部の隙間が０．０１〜０．２ｍｍであることを特徴とする請求項１１〜１７の何れか１項に記載の溶融めっき線のワイピング方法。
【請求項１９】
ワイピング部材の凸部と対向する基部との隙間が１〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１１〜１８の何れか１項に記載の溶融めっき線のワイピング方法。
【請求項２０】
ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の底面は、耐熱衝撃性が５００℃以上であり、ビッカース硬さが９．８×１０3〜３４．３×１０3ＭＰａのセラミックスであることを特徴とする請求項１３に記載の溶融めっき線のワイピング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属や合金を溶融させためっき浴に、鉄線、鋼線などの線材や、チタン線などの非鉄金属製線、ステンレスなどの合金製線を浸漬して製造される溶融めっき線の、めっきの厚みを調整するワイピング装置及びこれを用いた溶融めっき線のワイピング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
腐食環境下で使用される鋼線には、耐食性を付与するため、表面に溶融めっき、例えば、溶融亜鉛めっきなどが施される。一般に、溶融めっき線は、図１に示すように、芯線１をシンカー３によって溶融めっき浴４に浸漬した後、溶融めっき線５を引き上げる際に、ワイピング装置２によってめっきの厚みを調整して製造される。めっきの厚みを調整する工程は一般にワイピングと呼ばれる。従来、溶融めっき線のワイピングの方式として、不活性ガスを吹き付けるガスワイピング方式、電磁力を利用する電磁ワイピング方式、還元性ガス雰囲気を形成した溶融めっき浴面上に浮遊させた小石によって溶融めっき線を擦過するガスグラベル方式、溶融めっき線にセラミックス製紐と針金を巻き付ける針金絞り、不燃性のパッドで溶融めっきをしごき取るパッド方式などが採用されている。
【０００３】
このうち、芯線の表面に形成された溶融めっきの未凝固の部分をしごき取る、いわゆる薄めっきの溶融めっき線を製造する場合は、針金絞りやパッド方式が採用される。特に、パッド方式は、通線速度を上げることが可能であることから、薄めっきの溶融めっき線の製造に適している。しかし、不燃性のパッドに使用されるアラミド繊維は、長時間ワイピングを継続していると、熱によって炭化し、強度が低下して、パッドから脱落することがある。そのため、パッドの一部が溶融めっき線に付着し、表面品質を劣化させるという問題がある。
【０００４】
したがって、生産性を高めつつ、溶融めっき線の表面性状の悪化を防止するためには、溶融めっき線と接触して物理的に溶融めっきの未凝固の部分をしごき取る際に、熱や溶融金属との反応を抑制できるワイピングの方式を採用することが必要である。このような問題に対して、絞りダイスを溶融めっき浴の直上に配置し、溶融めっき線をワイピングする方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３、参照）。
【０００５】
しかし、絞りダイスによるワイピングでは、操業を開始する前に、予め線材を絞りダイスの孔に通しておく必要があり、パッド方式に比べて作業性が劣る。これは、図１に示すように、芯線が溶融めっき浴中に浸漬されるためであり、特に、溶融めっき浴中にシンカーを設けた場合には、絞りダイスの孔に線材を通す作業が困難である。また、めっきを施す前の芯線には、コイルを接続する際の溶接部、突起、バリ等が存在し、必ずしも断面形状が一定していない。そのため、特に、薄めっきの溶融めっき線を製造する際には、断線などの発生が懸念される。
【０００６】
また、絞りダイスの偏心や芯線の振動によるめっき厚の変動を防止する方法として、２枚の部材を組み合わせて四角の孔形を形成する絞り金具が提案されている（例えば、特許文献４、参照）。これは、厚いめっきを設ける方法であり、薄めっきには適していない。また、本発明者らの一部は、Ｕ字スリットを有するバイトを多方向から組み合わせ、形成された穴によって、通線される溶融めっき線の表面に発生した欠陥を除去する方法を提案している（例えば、特許文献５、参照）。しかし、この方法は、溶融めっき線の表面に生じた突起などの欠陥を削り取るための装置であり、Ｕ字型スリットを均等な応力で溶融めっき線に押し付けることができず、ワイピングには適さない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭５０−１０７７１０号公報
【特許文献２】特開昭５３−１２５２３４号公報
【特許文献３】特開２０００−２８２２０５号公報
【特許文献４】実開昭４７−３８０１８号公報
【特許文献５】特開２００８−２１４６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、絞りダイスよりも作業性に優れ、パッド方式のようにワイピング面の材質劣化に起因して、溶融金属めっき線材の表面性状を損なうことなく、パッド方式と同等の通線速度で溶融めっき線のワイピングが可能な装置及び方法の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、絞りダイス及びパッド方式の欠点を解消するためになされたものであり、その要旨は以下のとおりである。
（１）  複数のワイピング部材を組み合わせてなるワイピング手段と、押付力負荷手段と、前記ワイピング手段が摺動可能に当接されるストッパーとからなり、
前記ワイピング部材はＵ字溝を有し、Ｕ字溝の先端は弧状部を形成し、複数のワイピング部材を組み合わせたときに各Ｕ字溝の弧状部が溶融めっき線の通線部位を形成し、前記ワイピング部材は溶融めっき線の通線方向に直交する方向に延伸する凸部を基部上に有し、該凸部に前記Ｕ字溝を設け、前記押付力負荷手段は、前記Ｕ字溝の弧状部によって溶融めっき線に押付力を負荷することを特徴とする溶融めっき線のワイピング装置。
（２）  ワイピング手段の各ワイピング部材は、通線方向と垂直な断面においてＵ字溝の弧状部の頂部と溶融めっき線の中心とのなす角が均等になるように組み合わされることを特徴とする上記（１）に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
（３）  ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の底面がセラミックスであることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
（４）  ワイピング部材の凸部に設けたＵ字溝の弧状部の曲率半径の２倍と、通線される溶融めっき線の芯線の直径との差が０．０２〜０．２ｍｍであることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
（５）  ワイピング部材の凸部に設けたＵ字溝の弧状部から、通線される溶融めっき線に負荷される押付力が１０〜２５Ｎであることを特徴とする上記（１）〜（４）の何れか１項に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
（６）  ワイピング部材の凸部の厚みが２〜５０ｍｍであることを特徴とする上記（１）〜（５）の何れか１項に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
（７）  ワイピング手段をなす複数のワイピング部材の凸部の厚みの合計が５〜１５０ｍｍであることを特徴とする上記（６）に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
（８）  隣接するワイピング部材の凸部の隙間が０．０１〜０．２ｍｍであることを特徴とする上記（１）〜（７）の何れか１項に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
（９）  複数のワイピング部材を組み合わせて各Ｕ字溝の弧状部が溶融めっき線の通線部位を形成したとき、ワイピング部材の凸部と対向する基部との隙間が１〜１０ｍｍであることを特徴とする上記（１）〜（８）の何れか１項に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
（１０）  ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の底面は、耐熱衝撃性が５００℃以上であり、ビッカース硬さが９．８×１０3ＭＰａ〜３４．３×１０3ＭＰａのセラミックスであることを特徴とする上記（３）に記載の溶融めっき線のワイピング装置。
【００１０】
（１１）  複数のワイピング部材を組み合わせてなるワイピング手段と、該ワイピング手段が摺動可能に当接されるストッパーとからなるワイピング装置を準備し、
前記ワイピング部材はＵ字溝を有し、Ｕ字溝の先端は弧状部を形成し、複数のワイピング部材を組み合わせたときに各Ｕ字溝の弧状部が溶融めっき線の通線部位を形成し、前記ワイピング部材は溶融めっき線の通線方向に直交する方向に延伸する凸部を基部上に有し、該凸部に前記Ｕ字溝を設けてなり、
前記溶融めっき線の通線部位に溶融めっき線を通線し、前記Ｕ字溝の弧状部から溶融めっき線に押付力を負荷して、該溶融めっき線の全周のめっき厚を調整することを特徴とする溶融めっき線のワイピング方法。
（１２）  ワイピング手段の各ワイピング部材は、Ｕ字溝の弧状部の頂部と溶融めっき線の中心とのなす角が均等になるように組み合わされることを特徴とする上記（１１）記載の溶融めっき線のワイピング方法。
（１３）  ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の底面がセラミックスであることを特徴とする上記（１１）または（１２）に記載の溶融めっき線のワイピング方法。
（１４）  ワイピング部材の凸部に設けたＵ字溝の弧状部の曲率半径の２倍と、通線される溶融めっき線の芯線の直径との差が０．０２〜０．２ｍｍであることを特徴とする上記（１１）〜（１３）のいずれか１項に記載の溶融めっき線のワイピング方法。
（１５）  ワイピング部材の凸部に設けたＵ字溝の弧状部から、通線される溶融めっき線に負荷される押付力が１０〜２５Ｎであることを特徴とする上記（１１）〜（１４）の何れか１項に記載の溶融金属めっき線材のワイピング方法。
（１６）  ワイピング部材の凸部の厚みが２〜５０ｍｍであることを特徴とする上記（１１）〜（１５）の何れか１項に記載の溶融めっき線のワイピング方法。
（１７）  ワイピング手段をなす複数のワイピング部材の凸部の厚みの合計が５〜１５０ｍｍであることを特徴とする上記（１６）に記載の溶融めっき線のワイピング方法。
（１８）  隣接するワイピング部材の凸部の隙間が０．０１〜０．２ｍｍであることを特徴とする上記（１１）〜（１７）の何れか１項に記載の溶融めっき線のワイピング方法。
（１９）  ワイピング部材の凸部と対向する基部との隙間が１〜１０ｍｍであることを特徴とする上記（１１）〜（１８）の何れか１項に記載の溶融めっき線のワイピング方法。
（２０）  ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の底面は、耐熱衝撃性が５００℃以上であり、ビッカース硬さが９．８×１０3〜３４．３×１０3ＭＰａのセラミックスであることを特徴とする上記（１３）に記載の溶融めっき線のワイピング方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、例えば、溶融亜鉛めっき鋼線、溶融亜鉛めっき鉄線、溶融亜鉛合金めっき鋼線、溶融亜鉛合金めっき鉄線など、溶融めっき線の製造ライン上で、パッド方式と同等の通線速度でめっき厚を調整するワイピングが可能であり、ワイピング部材の材質の劣化、脱落に起因する、溶融めっき線の表面性状の劣化を抑制することができるなど、産業上の貢献が極めて顕著である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ワイピング装置の配置を示す断面図である。
【図２】本発明のワイピング装置の一例を示す斜視図であり、（ａ）はワイピング装置、（ｂ）はワイピング手段の分解図である。
【図３】本発明のワイピング装置の一例を示す斜視図であり、（ａ）はワイピング手段、（ｂ）はストッパーである。
【図４】本発明のワイピング部材の一例を示す斜視図である。
【図５】本発明のワイピング方法を説明する図である。
【図６】本発明のワイピング部材の押付力負荷手段の一例を示す図である。
【図７】溶融金属めっき線材への押付力の一例を示す図である。
【図８】本発明のワイピング部材の作用を示す分解斜視図である。
【図９】本発明のワイピング部材のＵ字溝の一例を示す部分図である。
【図１０】凸部同士の隙間及びと凸部と対向する基部との隙間を説明する部分図である。
【図１１】通線方向と垂直な断面においてワイピング部材の配置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のワイピング装置について説明する。本発明のワイピング装置は、図２に例示するように、複数のワイピング部材８を組み合わせてなるワイピング手段７と押付力負荷手段１２と、ストッパー６とからなる。ワイピング部材８はＵ字溝１１を有し、Ｕ字溝１１の先端は弧状部１３を形成し、図３（ａ）に示すように複数のワイピング部材８を組み合わせたときに各Ｕ字溝の弧状部が溶融めっき線の通線部位１６を形成する。通線部位１６に配置された溶融めっき線５は、ワイピング手段７のＵ字溝の弧状部１３と接触しながら通線される。ワイピング手段７は、図３（ａ）に示す端面２１において、図３（ｂ）に示すストッパー６の接触面２３に沿って摺動可能に当接している。ワイピング手段７は上述のとおり、図３に例示するように、ワイピング部材８を組み合わせて、溶融めっき線５を通線する通線部位１６（ワイピング部）を形成したものである。また、ワイピング部材８は、図４に例示するように、基部９上に、通線方向１７と垂直な方向に延伸する凸部１０を有している。この凸部１０にＵ字溝１１を設ける。
【００１４】
複数のワイピング部材を組み合わせたとき、図３に示したように、一方のワイピング部材８ａの凸部１０ａは他方のワイピング部材８ｂの基部９ｂに対向し、一方のワイピング部材８ａの凸部１０ａは他方のワイピング部材８ｂの凸部１０ｂと隣接している。ワイピング部材８の凸部１０に設けたＵ字溝１１の弧状部１３は、溶融めっき線５が通線する通線部位１６（ワイピング部）を形成する。なお、図２（ａ）に示す押付力負荷手段１２によって各ワイピング部材に押付力を負荷した結果として、Ｕ字溝１１の弧状部１３は図７に示すように溶融めっき線５に押し付けられ、溶融めっき線がＵ字溝の弧状部を摺動しつつ通過することにより、めっき厚が調整される。ワイピング部材８の凸部１０は１つでもよく、複数でもよい。また、Ｕ字溝の設置位置は通線可能になるように設ければよく、図２〜４に示したように凸部の中央に限定されるものではない。
【００１５】
また、図５に示すように、ワイピング手段７には、ストッパー６からの抗力Ｎ、溶融めっき線の通線に伴って生じる摩擦力Ｆ、重力Ｗが作用し、それらによって溶融めっき線が振動することがある。しかし、本発明のワイピング手段７は、溶融めっき線５の通線方向に作用する摩擦力Ｆによって、ストッパー６に当接されている。ワイピング手段７とストッパー６との間は摺動可能であるため、溶融めっき線５の振動に追従してワイピング手段７は摺動して自在に運動可能である。したがって、本発明によれば、ワイピング手段から、摩擦力以外の抵抗、例えば、通線方向と垂直に作用する応力などを受けることなく溶融めっき線を通線することが可能であり、断線を防止することができる。
【００１６】
組み合わされたワイピング部材には、図６に示すように、押付力負荷手段１２、例えば、バネによる挟持、ねじによる締付によって押付力が負荷される。その結果、ワイピング部材のＵ字溝の弧状部１３は溶融めっき線に押し付けられる。即ち、溶融めっき線５には図７に示すように、ワイピング部材８のＵ字溝の弧状部１３から押付力が負荷される。溶融めっき線のめっき厚は、溶融めっき線５に負荷される押付力によって調整される。また、図７（ａ）に示すように、溶融めっき線５を挟んで対向する一方のワイピング部材８ａの凸部１０ａと、他方のワイピング部材８ｂの基部１０ｂとの間には隙間Ｇ１を有している。そのため、Ｕ字溝の弧状部１３（溝底部）が摩耗しても、一定の押付力が維持される。
【００１７】
なお、図２〜図７には、２つのワイピング部材が上下から対向し、溶融めっき線に押し付けられる例を示したが、３以上のワイピング部材を溶融めっき線に押し付けてもよい。溶融めっき線の周方向のめっき厚みが均一になるようにワイピングするためには、ワイピング部材のＵ字溝弧状部の頂部１４と溶融めっき線の中心Ｃとのなす角が均等になるように配置されることが好ましい。ワイピング部材の数が２つである場合は、図１１（ａ）に示すように、Ｕ字溝の頂部１４と溶融めっき線の中心Ｃとのなす角は１８０°であることが好ましい。また、ワイピング部材の数が３つである場合は、図１１（ｂ）に示すように、Ｕ字溝の頂部１４と溶融めっき線の中心Ｃとのなす角は１２０°、４つの場合は図１１（ｃ）（ｄ）に示すように９０°が好ましい。なお、通線方向と垂直な断面においてワイピング部材のＵ字溝弧状部の頂部１４と溶融めっき線の中心Ｃとのなす角を均等にする場合、最大値と最小値の差は１０°以下であれば許容される。
【００１８】
次に、本発明によるワイピングについて説明する。なお、以下には２つのワイピング部材が、Ｕ字溝の頂部と溶融めっき線の中心とのなす角を１８０°として対向させた例について説明する。
【００１９】
図８に示すように、溶融めっき線５が通線方向１７でワイピング部材８ｂの面１−１に到達し、更に通線されると、溶融めっき線５の下側の半周部分にＵ字溝の弧状部１３ｂ（溝底部）が押し付けられ、約半周分がワイピングされる。次に、溶融めっき線がワイピング部材８ａの面２−１に到達し、更に通線されると、残りの上側の約半周分がワイピングされる。この際、しごき取られた溶融めっきの未凝固部分は、ワイピング手段の側部の隙間から流出し、溶融めっき浴に還流される。同様に、続く面によって交互に上下方向を変えて組み合わせたＵ字溝によって、半周分ずつをワイピングし、通線方向に配置された凸部（Ｕ字溝）の数に応じて、これが繰り返される。３つのワイピング部材を１２０°の角度で組み合わせるか、４つのワイピング部材を９０°の角度で組み合わせても、同様にワイピングを行うことができる。
【００２０】
次に、本発明のワイピング部材のＵ字溝の弧状部（溝底部）の形状について説明する。Ｕ字溝は、ワイピング部材の、通線方向と直交する方向に延伸する凸部に設ける。図９（ａ）に示すＵ字溝１１の弧状部１３（溝底部）の曲率半径Ｒの２倍（以下「弧状部の直径」ともいう。）は、溶融めっき線を通線するために、溶融めっき線の芯線の直径よりも大きくする必要がある。Ｕ字溝の弧状部の直径と芯線の直径との差が０．０２ｍｍ未満であると、通線時の振動により、溶融めっき線が左右に変位した際、ワイピング部材との擦過によって溶融めっき線に疵が付き、部分的に色調が変化するなど、外観を損なうことがある。一方、Ｕ字溝の弧状部の直径と溶融めっき線の芯線の直径との差が０．２ｍｍを超えると、Ｕ字溝と溶融めっき線との隙間から未凝固の溶融めっきが漏出することがある。そのため、Ｕ字溝の開口部方向へ未凝固の溶融めっきを押出すことができず、めっきの厚さが厚い部分と薄い部分が形成され、表面の凹凸によって外観を損なうことがある。したがって、Ｕ字溝の弧状部の直径と溶融めっき線の芯線の直径との差を０．０２〜０．２ｍｍとすることが好ましい。
【００２１】
ワイピング部材の凸部の厚みは、Ｕ字溝の弧状部の通線方向の長さである。即ち、Ｕ字溝の弧状部の通線方向の長さは、ワイピング部材の凸部の厚みに等しく、これが２ｍｍ未満の場合、溶融めっき線から受ける摩擦力によって、凸部が操業中に折れることがある。一方、ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の通線方向の長さが５０ｍｍを超える場合、溶融めっき線とワイピング部材のＵ字溝との間の摩擦が大きくなり、操業中に通線方向の振動が生じ、表面性状を損なうことがある。したがって、Ｕ字溝の弧状部の通線方向の長さは、２〜５０ｍｍが好ましい。
【００２２】
全ワイピング部材の凸部の厚みの合計長さは、ワイピング手段のＵ字溝の弧状部の通線方向の合計長さである。Ｕ字溝の弧状部の通線方向の合計長さが５ｍｍ未満の場合、溶融めっき線の通線方向に対して、ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の軸が傾きやすくなる。その結果、溶融めっき線の表面に長手方向の凹凸が発生し、表面性状を損なうことがある。一方、Ｕ字溝の弧状部の通線方向の合計長さが１５０ｍｍを超える場合、溶融めっき線とワイピング部材との間の摩擦が大きくなる。そのため、操業中、溶融めっき線に通線方向の振動が生じ、表面性状を損なうことがある。したがって、Ｕ字溝の弧状部の通線方向の合計長さは、５〜１５０ｍｍが好ましい。
【００２３】
また、図１０に示したように、ワイピング手段では、溶融めっき線の通線方向に隣接するワイピング部材の凸部同士の隙間Ｇ２を適正な範囲とすることが好ましい。また、複数のワイピング部材を組み合わせて各Ｕ字溝の弧状部が溶融めっき線の通線部位を形成したとき、対向する一方のワイピング部材の凸部１０と他方のワイピング部材の基部９との隙間Ｇ１を適正な範囲とすることが好ましい。
【００２４】
ワイピング部材の凸部同士の通線方向の隙間Ｇ２が０．０１ｍｍ未満の場合、ワイピング装置を設置する際に、部分的な熱膨張または変形によって、互いに嵌合することが困難になることがある。一方、ワイピング部材の凸部同士の通線方向の隙間Ｇ２が０．２ｍｍを超えると、隣接するワイピング部材の凸部同士の隙間から未凝固の溶融めっきが漏出し、Ｕ字溝の弧状部によるワイピングの効率が低下する。したがって、ワイピング手段では、溶融めっき線の通線方向に隣接するワイピング部材の凸部同士の隙間を０．０１〜０．２ｍｍとすることが好ましい。
【００２５】
対向する一方のワイピング部材の凸部１０ａと他方のワイピング部材の基部９ｂとの隙間Ｇ１が１ｍｍ未満の場合、Ｕ字溝の弧状部によってしごき取られた未凝固の溶融めっきの流出経路が十分に確保できず、ワイピングの効率が低下することがある。一方、対向するワイピング部材の凸部と基部との隙間Ｇ１が１０ｍｍを超える場合、溶融めっき線を軸としてワイピング部材が回転し、溶融めっき線の周方向におけるＵ字溝の弧状部の位置が不安定になり、溶融めっき線の表面性状を損なうことがある。したがって、ワイピング手段では、対向する一方のワイピング部材の凸部と他方のワイピング部材の基部との隙間Ｇ１を１〜１０ｍｍとすることが好ましい。
【００２６】
本発明では、ワイピング部材のＵ字溝の弧状部を溶融めっき線に押し付けてワイピングを行う際の押付力を、１０〜２５０Ｎにすることが好ましい。Ｕ字溝の弧状部から溶融めっき線に負荷される押付力を１０Ｎ未満とした場合、くさび効果によって溶融めっきが芯線とワイピング部材の間に過剰に入り込み、通線方向でのワイピングが不均一になることがある。一方、Ｕ字溝の弧状部から溶融めっき線に負荷される押付力が２５０Ｎを超えると、芯線のコイルの継ぎ目の溶接部など、芯線の径が局所的に大きくなった部分がワイピングされる際に、断線したり、ワイピング部材が破損する等の不具合を生じることがある。押付力負荷手段によって各ワイピング部材に押付力を負荷することにより、Ｕ字溝の弧状部によって溶融めっき線に押付力を負荷することができる。
【００２７】
次に、ワイピング部材のＵ字溝の弧状部１３のうち、溶融めっき線と摺動する部分（Ｕ字溝の弧状部の底面１５）の材質について説明する。ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の底面１５は、高温の溶融めっき線と接触するため、耐熱性を有し、めっきされる溶融金属との反応性が低いことが好ましい。また、ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の底面１５は、溶融めっき線と連続して摺動するため、耐摩耗性が要求される。このような材質として、セラミックスが挙げられる。なお、ワイピング部材全体の材質をセラミックスとしてもよく、ワイピング部材のＵ字溝の溝底部の面にセラミックスを溶射してもよい。ここで、Ｕ字溝の弧状部の底面１５とは、図９（ｂ）に示すように、弧状部の頂部１４から左右９０°の範囲が該当する。
【００２８】
ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の底面１５の材質は、ＪＩＳ  Ｒ  １６４８に規定される耐熱衝撃性が５００℃以上であることが好ましい。ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の底面１５の耐熱衝撃性が５００℃未満であった場合、操業開始時には溶融めっき線との温度差が大きく、熱衝撃を受けて、ワイピング部材のエッジ部が破損することがある。なお、耐熱衝撃性とは、ＪＩＳ  Ｒ１６４８に規定される水中落下法に準拠して測定される値である。
【００２９】
ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の底面１５と、めっきされる溶融金属（溶融めっき浴）との反応性、親和性が強いと、操業中に金属間化合物がＵ字溝の弧状部に固着し、また、Ｕ字溝の弧状部が溶解して形状が変化することがある。その結果、溶融めっき線の通線方向に疵が付きまた、部分的にめっき厚が変化するなど、溶融めっき線の表面性状を損なうことがある。ここでは、所定の温度の溶融めっき浴中に、１０×１０×１ｍｍの平板状試験片を１００時間浸漬して引き上げた際、溶融めっきの鋳付きがなく、かつ浸漬前後の質量変化が０．０１％以下であるものを、その溶融めっき浴に対して反応性が低いと評価する。
【００３０】
ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の底面１５のビッカース硬さは、９．８×１０3〜３４．３×１０3ＭＰａであることが好ましい。ここで、ビッカース硬さは、ＪＩＳ  Ｒ  １６１０に記載の「ファインセラミックスのビッカース硬さ試験方法」によって測定される。ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の底面１５のビッカース硬さが９．８×１０3ＭＰａ未満の場合、溶融めっき線との摩擦によって不均一な摩耗が進行し、溶融めっき線の表面性状を損なうことがある。一方、ワイピング部材のＵ字溝の弧状部の底面１５のビッカース硬さが、３４．３×１０3ＭＰａを超えると靱性が低下し、操業時に破損することがある。
【００３１】
図３（ａ）に示すワイピング手段の端面２１は、ストッパー６の、図３（ｂ）に示す溶融めっき線の通線方向に直交する面２３に当接する。溶融めっき線の通線方向に直交するストッパーの面２３は、ワイピング手段の通線方向の端面２１と同等以上の大きさであり、溶融めっき線が通線するスリット２２を有する。ストッパーに設けるスリット２２の、通線方向と直交する水平方向の幅は、溶融めっき線の直径よりも１０ｍｍ以上大きいことが好ましい。これは、操業中に溶融めっき線が水平方向に変位または振動した際、ストッパーと溶融めっき線との接触を防止するためである。スリット２２は、溶融めっき線の通線時の作業性を考慮して、上部または下部を切り欠き、Ｕ字型にすることが好ましい。ストッパー６の材質は特に規定しないが、ＳＵＳ３０４などのステンレス鋼が好適である。
【００３２】
本発明の溶融めっき線の製造方法は、鉄線、鋼線、金属線や合金線を芯線とし、めっきされる金属や合金が溶融した溶融めっき浴に浸漬する際に、めっきの厚みを調整する方法であって、溶融めっき線を、複数のワイピング部材を組み合わせたワイピング手段とストッパーとからなるワイピング装置を通線するものである。芯線及び溶融めっき浴の種類は、特に規定しないが、本発明の製造方法は、鉄線または鋼線を芯線とし、溶融亜鉛めっきを設けた溶融亜鉛めっき鉄線、溶融亜鉛めっき鋼線、またはＺｎ−Ａｌめっきなどの溶融亜鉛合金めっきを設けた、溶融亜鉛合金めっき鉄線、溶融亜鉛合金めっき鋼線の製造に好適である。
【実施例】
【００３３】
以下に実施例を示す。なお、この実施例は鋼線に純ＺｎまたはＺｎ−Ａｌ系合金をめっきする例であるが、本発明の内容を限定するものではない。
【００３４】
溶融めっき線の芯線は、直径が３．１３ｍｍφのＪＩＳ  ＳＷＲＭ６Ｋ、およびＳＷＲＳ７７Ａの鋼線である。これらの芯線は、５．５ｍｍφの熱間圧延鋼材を、メカニカルデスケーリング後、乾式潤滑剤を用い、冷間伸線加工して製造したものである。冷間伸線加工後、芯線を洗浄し、表面に残存する乾式潤滑剤を除去し、酸洗後、水洗し、更に、塩化アンモニウム亜鉛水溶液中でフラックス処理を施し、乾燥した。その後、図１に示したように、シンカーによって芯線を４５０℃の溶融めっき浴に浸漬した。溶融めっき浴は、溶融亜鉛又は溶融亜鉛合金とし、溶融めっき浴中への浸漬時間は１０ｓとした。
【００３５】
芯線を溶融めっき浴に浸漬した後、図２に示したように、複数のワイピング部材を組み合わせたワイピング手段７、押付力負荷手段１２とストッパー６からなるワイピング装置に溶融めっき線を通線した。ワイピング部材８は、図３に示したように、通線方向１７と直交する方向に延伸する凸部１０を有し、凸部１０にＵ字溝１１を設けている。Ｕ字溝の先端は弧状部１３を形成する。２つのワイピング部材８を互いに嵌合して組み合わせたとき、図３（ａ）に示すように各Ｕ字溝の弧状部１３が溶融めっき線の通線部位１６を形成する。押付力負荷手段１２として図６に示した形態のものを用い、押付力負荷手段のバネによって各ワイピング部材に押付力を負荷し、Ｕ字溝の弧状部を溶融めっき線に押し付けた。押付力は、バネの強さによって調整した。ストッパー６として、孔の上部を切り欠き、Ｕ字型のスリット２２を形成した、板厚５ｍｍのＳＵＳ３０４ステンレス板を用いた。
【００３６】
基準となるワイピング部材の材質および形状は次のとおりである。本発明のワイピング部材は、耐熱衝撃性ΔＴ＝６００℃、ビッカース硬さ１３．６×１０3ＭＰａの汎用サイアロン（ＳｉＡｌＯＮ）で作製した。ワイピング部材の幅（通線方向と直交する方向の長さ）は４０ｍｍ、全長（通線方向の長さ）は６０ｍｍであり、一方のワイピング部材は基部の両端と中央に計３つの凸部を有し、他方のワイピング部材は基部の両端と中央部との間に２つの凸部を有している。各凸部は、通線方向と直交する方向に延伸し、中央部にＵ字溝を有する。本発明の他の例として、耐熱衝撃性ΔＴ＝２００℃、ビッカース硬さ１５．７×１０3ＭＰａのアルミナも用いた。
【００３７】
ワイピング手段７では、ワイピング部材８のＵ字溝１１が組み合わされて、通線方向に連通する通線部位１６（ワイピング部）が形成される。ワイピング部材の凸部１０の厚みは１０ｍｍ、高さは１２．５ｍｍとし、凸部１０の間隔は、隣接する凸部と隙間Ｇ２が０．１ｍｍになるように、１０．１ｍｍとした。また、Ｕ字溝の弧状部１３の曲率半径の２倍（弧状部の直径）は３．２ｍｍとし、複数のワイピング部材を組み合わせて各Ｕ字溝の弧状部が溶融めっき線の通線部位を形成したとき、一方のワイピング部材の凸部と対向するワイピング部材の基部との隙間Ｇ１が３ｍｍになるように、Ｕ字溝の深さを６．２ｍｍとした。
【００３８】
比較例として、従来のパッド方式によるワイピング、従来の絞りダイスによるワイピングをそれぞれ実施した。
【００３９】
表１に、芯線、溶融めっき浴の種類、ワイピング手段の形状、材質、押付力を示す。また、ワイピング装置を用いて、溶融めっき線を製造した際の、振動、溶融めっき線の表面性状、ワイピング手段の損耗状況、作業性を評価し、表１に併せて示した。
【００４０】
【表１】
2011214117.tif 000003
【００４１】
ワイピング装置の評価方法、判断基準について説明する。表１の「振動」欄は、溶融めっき線の製造時に、ワイピング手段と溶融めっき線との相互作用によって発生する振動、不規則な変位、異音を、目視、聴音、部材への触手、によって判断した結果である。ワイピングは可能であるが、ワイピング中に上記のいずれかの現象が発生した場合を△、いずれの現象も発生しない場合を○とした。
【００４２】
表１の「表面性状」欄の評価は、ワイピング後の溶融めっき線を約１００ｍ採取し、目視によって色調、光沢を観察し、さらに溶融めっき線の表面の疵、突起、凹凸の有無を軍手触手し、判定した。軍手に毛羽立ちが２０箇所以上発生する場合を×、毛羽立ちはないが、目視により溶融めっき線の表面の色調、光沢が周方向若しくは長手方向で明確に変化する場合、または軍手触手で周方向若しくは長手方向に緩やかな凹凸を感じる場合は△、上記のいずれにも当てはまらない場合を○と評価した。
【００４３】
表１の「付着・破損・摩耗」欄の評価は、使用後のワイピング部材の損傷、劣化の状態を目視で観察して判定した。溶融めっき線を１０ｔ製造した後、目視でワイピング部材を観察し、Ｕ字溝の底部の面への溶融めっきの付着、凸部の折損、またはＵ字溝の底部の不均一な摩耗のいずれかが認められた場合を×、Ｕ字孔の溝部の摩耗は認められるものの均一で平滑な場合を△、上記の現象のいずれも認められない場合を○と評価した。
【００４４】
表１の「作業性」欄の評価は、操業開始時にワイピング装置を芯線に設置する際、または溶融めっき線からワイピング手段を取り外す際の作業の容易さで判定した。ワイピング部材の膨張、収縮または亜鉛の付着等で着脱が困難である場合、または亜鉛や亜鉛合金がワイピング部材同士の隙間内で固まるなど、継続的な操業ができなくなる場合を×、容易に着脱可能で、安定的に連続操業可能であった場合を○とした。
【００４５】
本発明例のＮｏ．１〜６は、操業中の振動などが極めて少ない状態で安定的に長時間にわたって操業を継続することができた例である。これらは、溶融めっき線に疵を付ける、凹凸を生ずる、色調の変化を生ずるなどの不具合を発生すること無く、製造を継続することができた。
【００４６】
本発明例Ｎｏ．７は、凸部に設けたＵ字溝の弧状部の径と芯線の径との差が小さく、Ｕ字溝と芯線との隙間が狭い例である。また、本発明例Ｎｏ．８はワイピング部材の凸部の合計厚みが厚く、通線方向のＵ字溝と溶融めっき鋼との接触距離が長い例である。本発明例Ｎｏ．７及び８は、未凝固の溶融めっきの表面張力によって厚みが平滑化しており、ワイピングは可能であるものの、摩擦力の変動が大きく、振動が生じている。
【００４７】
本発明例Ｎｏ．９は、ワイピング部材のＵ字溝の溶融めっき線への押付力が弱い例であり、本発明例Ｎｏ．１１は、隣接するワイピング部材の凸部間の間隔が広い例である。これらは、未凝固の溶融めっきの表面張力によって厚みが平滑化しており、ワイピングは可能であるものの、溶融めっき線の長手方向にめっき厚さの変動が見られる。本発明例Ｎｏ．１０は、ワイピング部材の耐熱衝撃性が低く、ワイピングは可能であるものの、操業時の急激な温度の変化によって、ワイピング部材にひび割れを生じた例である。
【００４８】
一方、比較例Ｎｏ．１２は、従来のパッド方式によるワイピングである。比較例Ｎｏ．１２では、パッドの内面が熱で炭化して脱落し、溶融めっき線の表面に付着して、表面性状が著しく悪化している。比較例Ｎｏ．１３は、従来の絞りダイスによるワイピングであり、芯線をダイス孔に通す際に大きな困難を伴い、作業性が著しく損なわれている。
【符号の説明】
【００４９】
１  芯線
２  ワイピング装置
３  シンカー
４  溶融めっき浴
５  溶融めっき線
６  ストッパー
７  ワイピング手段
８  ワイピング部材
８ａ  第１のワイピング部材
８ｂ  第２のワイピング部材
９  基部
１０  凸部
１１  Ｕ字溝
１２  押付力負荷手段
１３  弧状部
１４  弧状部の頂点
１５  溝底面
１６  通線部位
１７  通線方向
２１  端面
２２  スリット
２３  面
Ｃ  溶融めっき線の中心
Ｇ１  隙間
Ｇ２  隙間
【図１】
2011214117.tif 000004
【図２】
2011214117.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011214117.tif 000009
【図７】
2011214117.tif 000010
【図８】
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【図９】
2011214117.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
2011214117.tif 000014