(57)【要約】【課題】全長に亘って寸法精度が極めて高い異形鋼線コイル、全長に亘って寸法精度が極めて高い異形鋼線の製造方法、及びその異形鋼線の製造装置を提供する。【解決手段】横断面形状が非円形状の異形鋼線が多層に整列巻されてなる異形鋼線コイルであって、以下の特性を備える異形鋼線コイル。異形鋼線の厚さが１ｍｍ以上、異形鋼線の長さが１ｋｍ以上、異形鋼線の全長に亘る厚さ公差が±０．０１ｍｍである。異形鋼線の横断面形状は、例えば、トラック形状、平角形状、台形状、五角形状、楕円形状、菱形状、樽形状、丸コバ台形状、及びドーム形状から選択される一種の形状が挙げられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横断面形状が非円形状の異形鋼線が多層に整列巻されてなる異形鋼線コイルであって、
以下の特性を備える異形鋼線コイル。
厚さが１ｍｍ以上
長さが１ｋｍ以上
全長に亘る厚さ公差が±０．０１ｍｍ
【請求項２】
前記異形鋼線の横断面形状が、トラック形状、平角形状、台形状、五角形状、楕円形状、菱形状、樽形状、丸コバ台形状、及びドーム形状から選択される一種の形状である請求項１に記載の異形鋼線コイル。
【請求項３】
前記異形鋼線の鋼種は、ピアノ線材、シリコンクロム鋼、シリコンマンガン鋼、炭素鋼、硬鋼線材、及びステンレス鋼から選択される一種の鋼種である請求項１又は請求項２に記載の異形鋼線コイル。
【請求項４】
鋼線素材の走行中に前記鋼線素材に圧延を複数回施して横断面形状が非円形状の異形鋼線を作製する異形圧延工程を備える異形鋼線の製造方法であって、
前記鋼線素材の横断面形状を最終形状に成形するまでの間で、前記複数回の圧延の少なくとも一回の圧延に対し、圧延直後の素材の厚さを測定して、当該圧延直後の素材の厚さが特定の範囲内となるように圧延条件を制御する厚さ制御工程を備える異形鋼線の製造方法。
【請求項５】
前記異形圧延工程は、
前記鋼線素材を予備圧延ロールで圧延して、横断面形状が扁平状の扁平線を作製する予備成形工程と、
前記扁平線を異形圧延ロールで異形圧延して、横断面形状が非円形状の異形鋼線を作製する異形成形工程とを備え、
前記厚さ制御工程を前記予備成形工程に対して施す請求項４に記載の異形鋼線の製造方法。
【請求項６】
前記予備成形工程では、前記鋼線素材に圧延を複数回施し、
前記厚さ制御工程を前記予備成形工程における最終の圧延に対して施し、
前記制御する圧延条件が、前記最終の圧延を施す前記予備圧延ロールの間隔である請求項５に記載の異形鋼線の製造方法。
【請求項７】
前記鋼線素材の線速が、４０ｍ／ｍｉｎ以上１００ｍ／ｍｉｎ以下である請求項４〜請求項６のいずれか１項に記載の異形鋼線の製造方法。
【請求項８】
走行中の鋼線素材に圧延を複数回施す異形圧延機を備える異形鋼線の製造装置であって、
前記異形圧延機は、
前記鋼線素材を扁平状に成形して扁平線を作製する予備圧延ロールと、
前記扁平線の横断面形状を非円形状に成形して異形鋼線を作製する異形圧延ロールと、
前記扁平線を所定の厚さに制御する厚さ制御機構とを備え、
前記厚さ制御機構は、
前記扁平線の厚さを測定する測定センサと、
前記測定センサで測定された値が所定の範囲内か否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定に基づき、前記厚さを測定する直前の前記予備圧延ロールの間隔を調整する調整機構とを備える異形鋼線の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横断面形状が非円形状の異形鋼線コイル、異形鋼線の製造方法、及び異形鋼線の製造装置に関する。特に、全長に亘って寸法精度が極めて高い異形鋼線コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
軸又は孔につけた溝にはめて、軸部材やベアリングなどの軸方向への移動を防ぐ環状の部材として、スナップリング（止め輪）がある。この止め輪は、一般に、横断面形状が非円形状（例えば、台形）の異形鋼線を曲げ加工して作製される。異形鋼線は、例えば、特許文献１に示すように、鋼線素材に圧延を複数回施して製造される。具体的には、複数回の圧延のうち、前半の圧延で主として鋼線素材の厚さを調整する予備成形を行い、後半の圧延で主として鋼線素材の横断面の形状を整える異形成形を行っている（明細書段落００４５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１１６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
全長に亘って寸法精度の高い、特に、厚さ公差が全長に亘って±０．０１の異形鋼線の開発が望まれている。しかし、そのような寸法精度が極めて高い異形鋼線は実用化されていない。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、全長に亘って寸法精度が極めて高い異形鋼線コイルを提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、寸法精度が極めて高い異形鋼線を製造できる異形鋼線の製造方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、寸法精度が極めて高い異形鋼線を製造できる異形鋼線の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る異形鋼線コイルは、横断面形状が非円形状の異形鋼線が多層に整列巻されてなる。そして、この異形鋼線は、その厚さが１ｍｍ以上で、その長さが１ｋｍ以上であり、厚さ公差がその全長に亘って±０．０１ｍｍである。
【０００９】
本発明の一態様に係る異形鋼線の製造方法は、鋼線素材の走行中に鋼線素材に圧延を複数回施して横断面形状が非円形状の異形鋼線を作製する異形圧延工程を備える。異形圧延工程は、圧延直後の素材の厚さを測定して、当該圧延直後の素材の厚さが特定の範囲内となるように圧延条件を制御する厚さ制御工程を備える。そして、この厚さ制御工程は、鋼線素材の横断面形状を最終形状に成形するまでの間で、複数回の圧延の少なくとも一回の圧延に対して行う。
【００１０】
本発明の一形態に係る異形鋼線の製造装置は、走行中の鋼線素材に圧延を複数回施す異形圧延機を備える。異形圧延機は、予備圧延ロールと異形圧延ロールと厚さ制御機構とを備える。予備圧延ロールは、鋼線素材を扁平状に成形して扁平線を作製する。異形圧延ロールは、扁平線の横断面形状を所定の非円形状に成形して異形鋼線を作製する。厚さ制御機構は、扁平線を所定の厚さに制御する。そして、厚さ制御機構は、測定センサと判定部と調整機構とを備える。測定センサは、扁平線の厚さを測定する。判定部は、測定センサで測定された値が所定の範囲内か否かを判定する。調整機構は、判定部の判定に基づき、厚さを測定する直前の予備圧延ロールの間隔を調整する。
【発明の効果】
【００１１】
上記異形鋼線コイルは、全長に亘って寸法精度が極めて高い。
【００１２】
上記異形鋼線の製造方法は、全長に亘って寸法精度が極めて高い異形鋼線を製造できる。
【００１３】
上記異形鋼線の製造装置は、全長に亘って寸法精度が極めて高い異形鋼線を製造するのに好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る異形鋼線の製造装置を示す概略構成図である。
【図２】実施形態に係る異形鋼線の製造方法における厚さ制御手順を示すフローチャートである。
【図３】試料１−１において、扁平線の長さと厚さとの関係と、異形鋼線の長さと厚さとの関係を示すグラフである。
【図４】試料１−１００において、扁平線の長さと厚さとの関係と、異形鋼線の長さと厚さとの関係を示すグラフである。
【図５】試料２−１において、扁平線の長さと厚さとの関係と、異形鋼線の長さと厚さとの関係を示すグラフである。
【図６】試料２−１００において、扁平線の長さと厚さとの関係と、異形鋼線の長さと厚さとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
《本発明の実施形態の説明》
本発明者は、寸法精度が極めて高い異形鋼線を製造するべく、従来の製造方法により得られる異形鋼線の長さに対する厚さの変動を検証した。異形鋼線は、所定の厚さの鋼線素材を用意して走行させ、走行中の鋼線素材に主として鋼線素材の厚さを調整する予備成形と、主として鋼線素材の横断面の形状を整える異形成形とを連続して施して製造した。その結果、以下の知見を得た。
【００１６】
（Ａ）異形鋼線の長手方向には、厚さ公差の大きい箇所が存在する。
（Ｂ）異形鋼線は、始端側の厚みが大きく、終端側の厚みが小さい傾向にある。
（Ｃ）厚みの変化は、圧延の初期で不安定だが急激に小さくなり、それ以降はほぼ安定した厚みになる。
（Ｄ）異形鋼線の全長において厚さ公差が規定値より外れる長さの割合は、（α）圧延の合計圧下率が高いほど、（β）線速が速いほど、（γ）鋼線素材が厚いほど高くなる傾向にある。
【００１７】
以上の知見を踏まえて、厚さ公差が大きくなる箇所の存在する原因を検討した。その結果、圧延の進行に伴って圧延ロールの間隔が狭くなることが原因であると考えられた。この間隔の狭小化は、圧延の進行により圧延ロールの温度が上昇し、圧延ロールが膨張するためであると推察される。
【００１８】
これらの考察から、更に異形鋼線の圧延工程における種々の圧延ロールの間隔を調整することを検討した。その結果、次の知見を得た。
【００１９】
（１）圧延ロールの膨張に対応して圧延ロールの間隔を調整することで、圧延工程における鋼線素材の厚さを均一化し、異形鋼線の全長に亘って厚さ公差を小さくできる。
（２）予備成形と異形成形のうち、予備成形で圧延ロールの間隔を調整することで、異形成形に供される鋼線素材の厚さを均一化し、異形鋼線の全長に亘る厚さ公差をより効果的に小さくできる。
（３）特に予備成形の最終圧延ロールの間隔を調整することが異形鋼線の全長に亘る厚さ公差の減少に効果的である。
【００２０】
本発明は、これらの知見に基づくものである。最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する
【００２１】
（１）実施形態の一態様に係る異形鋼線コイルは、横断面形状が非円形状の異形鋼線が多層に整列巻されてなる。そして、異形鋼線の厚さが１ｍｍ以上で、その長さが１ｋｍ以上であり、異形鋼線の厚さ公差がその全長に亘って±０．０１ｍｍである。
【００２２】
上記の構成によれば、厚さがある程度厚いにも関わらず、従来に比べて長さが長く、かつ全長に亘って厚さ公差が極めて小さい。そのため、従来に比べて、この異形鋼線コイルは、寸法精度の高いスナップリング、ピストンリング、又はプレス金型に使用されるダイセットのスプリングなどの製造に好適に利用できる。整列巻きは、異形鋼線の始端側が巻胴の内周側から順に外周側へ多層に巻く巻き方である。このようなコイルは、異形鋼線の全長の一部に厚さ公差を満たさない箇所が存在しても、その不良箇所が内周側の層に存在すれば、異形鋼線の巻回後に除去することが困難である。異形鋼線の全長に亘る長さ公差が小さければ、整列巻きされた荷姿のコイルを得ることができる。
【００２３】
（２）上記異形鋼線コイルの一形態として、異形鋼線の横断面形状が、トラック形状、平角形状、台形状、五角形状、楕円形状、菱形状、樽形状、丸コバ台形状、及びドーム形状から選択される一種の形状であることが挙げられる。
【００２４】
上記の構成によれば、スナップリング、ピストンリング、又はプレス金型に使用されるダイセットのスプリングなどに好適に利用できる。
【００２５】
（３）上記異形鋼線コイルの一形態として、異形鋼線の鋼種は、ピアノ線材、シリコンクロム鋼、シリコンマンガン鋼、炭素鋼、硬鋼線材、及びステンレス鋼から選択される一種の鋼種であることが挙げられる。
【００２６】
上記の構成によれば、スナップリング、ピストンリング、プレス金型に使用されるダイセットのスプリングなどに好適に利用できる。
【００２７】
（４）実施形態に係る異形鋼線の製造方法は、鋼線素材の走行中に鋼線素材に圧延を複数回施して横断面形状が非円形状の異形鋼線を作製する異形圧延工程を備える。異形圧延工程は、圧延直後の素材の厚さを測定して、当該圧延直後の素材の厚さが特定の範囲内となるように圧延条件を制御する厚さ制御工程を備える。そして、この厚さ制御工程は、鋼線素材の横断面形状を最終形状に成形するまでの間で、複数回の圧延の少なくとも一回の圧延に対して行う。
【００２８】
上記の構成によれば、全長に亘って厚さ公差が極めて小さい異形鋼線を製造できる。厚さ制御工程を備えることで、最終形状よりも前段階における素材の厚さのばらつきを抑制でき、最終形状に成形する圧延に対して厚さの均一的な素材を送ることができるからである。
【００２９】
（５）上記異形鋼線の製造方法の一形態として、異形圧延工程は、予備成形工程と、異形成形工程とを備えることが挙げられる。予備成形工程は、鋼線素材を予備圧延ロールで圧延して、横断面形状が扁平状の扁平線を作製する。異形成形工程は、扁平線を異形圧延ロールで異形圧延して、横断面形状が非円形状の異形鋼線を作製する。そして、厚さ制御工程を予備成形工程に対して施す。
【００３０】
上記の構成によれば、予備成形工程で扁平線の厚みを均一化できる。それにより、異形鋼線の厚さに対する影響をより一層抑制でき、全長に亘って厚さ公差が極めて小さい異形鋼線を製造できる。
【００３１】
（６）上記異形鋼線の製造方法の一形態として、異形圧延工程が予備成形工程と異形成形工程とを備える場合、予備成形工程では、鋼線素材に圧延を複数回施し、厚さ制御工程を予備成形工程における最終の圧延に対して施すことが挙げられる。そして、制御する圧延条件が、最終の圧延を施す予備圧延ロールの間隔である。
【００３２】
上記の構成によれば、異形圧延工程の直前の鋼線素材の厚さを均一化できる。それにより、異形鋼線の厚さに対する影響を特に抑制でき、全長に亘って厚さ公差が極めて小さい異形鋼線を製造できる。
【００３３】
（７）上記異形鋼線の製造方法の一形態として、鋼線素材の線速が、４０ｍ／ｍｉｎ以上１００ｍ／ｍｉｎ以下であることが挙げられる。
【００３４】
上記の構成によれば、厚さ公差が極めて小さい異形鋼線を生産性良く製造できる。上述した厚さ制御を行うことで、上記線速を４０ｍ／ｍｉｎ以上としても厚さ公差を極めて小さくできる。上記線速は速いほど生産性を向上できるが、その上限は１００ｍ／ｍｉｎ程度とすることが挙げられる。
【００３５】
（８）実施形態の異形鋼線の製造装置は、走行中の鋼線素材に圧延を複数回施す異形圧延機を備える。異形圧延機は、予備圧延ロールと異形圧延ロールと厚さ制御機構とを備える。予備圧延ロールは、鋼線素材を扁平状に成形して扁平線を作製する。異形圧延ロールは、扁平線の横断面形状を所定の非円形状に成形して異形鋼線を作製する。厚さ制御機構は、扁平線を所定の厚さに制御する。そして、厚さ制御機構は、測定センサと判定部と調整機構とを備える。測定センサは、扁平線の厚さを測定する。判定部は、測定センサで測定された値が所定の範囲内か否かを判定する。調整機構は、判定部の判定に基づき、厚さを測定する直前の予備圧延ロールの間隔を調整する。
【００３６】
上記の構成によれば、全長に亘って厚さ公差が極めて小さい異形鋼線を製造するのに好適に利用できる。厚さ制御機構により、厚さを測定する直前の予備圧延ロールの間隔を調整することで、異形圧延ロールへ送られる素材の厚さのばらつきを抑制できるからである。
【００３７】
《本発明の実施形態の詳細》
本発明の実施形態の詳細を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３８】
〔異形鋼線の製造方法〕
実施形態に係る異形鋼線の製造方法は、鋼線素材の走行中に鋼線素材に圧延を複数回施して、横断面形状が非円形状の異形鋼線を作製する異形圧延工程を備える。異形鋼線の製造方法の主たる特徴とするところは、横断面形状を最終形状に成形するまでの間の少なくとも一回の圧延の圧延条件を制御する厚さ制御工程を備える点にある。まず、異形圧延を施す素材を説明し、その後、異形圧延工程の詳細を説明する。
【００３９】
［鋼線素材の準備］
異形圧延を施す素材として、鋼線素材１をコイル状に巻き取った鋼線コイル１ｃを準備する（図１）。鋼線素材１の横断面形状は、代表的には円形状が挙げられる。鋼線素材１の鋼種は、ピアノ線材、シリコンクロム鋼、シリコンマンガン鋼、炭素鋼、硬鋼線材、及びステンレス鋼から選択される一種の鋼種が挙げられる。
【００４０】
（組成）
上記鋼種の具体的な組成は、ピアノ線材の場合、「ピアノ線材  ＪＩＳ  Ｇ  ３５０２（２００４）」に記載の組成が挙げられる。シリコンクロム鋼の場合、「弁ばね用オイルテンパー線  ＪＩＳ  Ｇ  ３５６１」に記載されるＳＷＯＳＣ−Ｖが挙げられる。その他、質量％で、（１）Ｃ：０．５％以上０．８％以下、Ｓｉ：１．０％以上２．５％以下、Ｍｎ：０．２０％以上１．０％以下、Ｃｒ：０．５％以上２．５％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物、（２）上記（１）に加えて、Ｖ：０．０５％以上０．５０％以下、Ｃｏ：０．０２％以上１．００％以下、Ｎｉ：０．１％以上１．０％以下、及びＭｏ：０．０５％以上０．５０％以下から選択される１種以上を含有するものが挙げられる。シリコンマンガン鋼の場合、「ばね用オイルテンパー線  ＪＩＳ  Ｇ  ３５６０」に記載されるＳＷＯＳＭ−Ａ、ＳＷＯＳＭ−Ｂ、ＳＷＯＳＭ−Ｃが挙げられる。炭素鋼の場合、上述のＪＩＳ  Ｇ  ３５６０に記載されるＳＷＯ−Ａ，ＳＷＯ−Ｂや、ＪＩＳ  Ｇ  ３５６１に記載されるＳＷＯ−Ｖなどが挙げられる。硬鋼線材の場合、「硬鋼線材  ＪＩＳ  Ｇ  ３５０６（２００４）」に記載の組成が挙げられる。ステンレス鋼の場合、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ６３１Ｊ１などが挙げられる。
【００４１】
（種類）
準備する鋼線素材１の種類は、所望の異形鋼線１００の種類に応じて適宜選択すればよい。異形鋼線１００の種類としては、代表的には、硬引き線、なまし線、オイルテンパー線、ステンレス線が挙げられる。硬引き線、及びオイルテンパー線を製造する場合、準備する鋼線素材１としては、原料鋼の溶製→熱間鍛造→熱間圧延→パテンティング（微細パーライト組織化）→皮剥ぎ（脱炭層の除去）→焼鈍（皮剥ぎにより生じたマルテンサイト相をなます）→伸線加工を施したものを準備する。この工程により、微細パーライト組織から構成される鋼線素材１が得られる。この後、鋼線素材１に後述の異形圧延工程を施すと、硬引き線からなる異形鋼線１００が得られる。また、鋼線素材１に後述の異形圧延工程→焼入れ焼戻しを施すと、オイルテンパー線からなる異形鋼線１００が得られる。この工程により、異形鋼線１００は、焼戻しマルテンサイト組織から構成される。なまし線を製造する場合、上記硬引き線の製造工程における伸線加工後、更に、圧延加工→焼鈍を施した鋼線素材１を準備する。そして、鋼線素材１に後述の異形圧延工程を施すと、なまし線からなる異形鋼線１００が得られる。ステンレス線を製造する場合、原料鋼の溶製→伸線加工を施した鋼線素材１を準備する。そして、鋼線素材１に後述の異形圧延工程を施すと、ステンレス線からなる異形鋼線１００が得られる。硬引き線、なまし線、オイルテンパー線、又はステンレス線における上述の各工程の条件は、公知の条件を利用できる。
【００４２】
［異形圧延工程］
異形圧延工程は、繰出工程と、伸直工程と、予備成形工程と、厚さ制御工程と、異形成形工程と、巻取工程とを備える。この異形圧延工程は、図１に示す異形圧延機２０で行う。異形圧延機２０は、離間して配置される繰出機２１及び巻取機２６と、これらの間で上流側（図１左側）から下流側（図１右側）に順に配置される矯正ロール２２、予備圧延ロール２３、厚さ制御機構２７、異形圧延ロール２４、及びキャプスタン２５を備える。以下、各工程の説明に併せて異形圧延機２０も説明する。
【００４３】
（繰出工程）
繰出工程では、コイル状に巻き取られた鋼線素材１を繰り出す。鋼線素材１の繰り出しは、後述の巻取機２６の鋼線素材１の巻き取りにより行われる。その下準備として、準備した鋼線コイル１ｃを繰り出させるために繰出機２１に設置する。繰り出された鋼線素材１の走行速度（線速）の調整は、後述のキャプスタン２５で行う。
【００４４】
（伸直工程）
繰り出された鋼線素材１に対して伸直加工を施すことが好ましい。準備工程でコイル状に巻き取ることで鋼線素材１についた巻き癖を矯正して鋼線素材１の伸直性を高められる。そうすれば、鋼線素材１にこの工程以降の工程を施し易い。伸直加工には、例えば、千鳥状に配置された複数の矯正ロール２２を備える矯正装置を用いることが挙げられる。
【００４５】
（予備成形工程）
鋼線素材１を予備圧延ロール２３で圧延して横断面形状が扁平状の扁平線１０を作製する。予備圧延ロール２３には、鋼線素材１の厚さ方向両側（鋼線素材１の上下）に設けた水平ロール（駆動型）を用いる。それにより、厚さが扁平状に成形された扁平線１０が得られる。圧延の回数は、適宜選択すればよい。ここでは、上流側の予備圧延ロール２３ｕと下流側の予備圧延ロール２３ｄとで鋼線素材１を二回圧延して扁平線１０を作製している。圧延条件は、公知の条件を適宜利用できる。
【００４６】
（厚さ制御工程）
鋼線素材１の横断面形状を最終形状に成形するまでの間で、複数回の圧延のうち、少なくとも一回の圧延の圧延条件を制御する。制御する圧延条件とは、当該圧延直後の素材の厚さに対して影響を及ぼす条件とする。具体的には、予備圧延ロール２３の間隔とすることが挙げられる。この厚さ制御工程により、後述の異形成形により得られる異形鋼線１００の厚さ公差を全長に亘って極めて小さく、特に、全長に亘って±０．０１とすることができる。この厚さ制御工程を施す対象は、例えば予備成形工程における圧延とすることが挙げられ、中でも予備成形工程における最終の圧延（下流側の予備圧延ロール２３ｄ）とすることが好ましい。この厚さ制御工程は、具体的には、測定センサ２７１と、判定部２７２と、調整機構２７３とを備える厚さ制御機構２７により行うことが挙げられる。
【００４７】
〈測定センサ〉
測定センサ２７１は、扁平線１０の厚さを測定する。測定センサ２７１の形式は、扁平線１０の厚さを測定できれば、例えばレーザなどで扁平線１０に接触せずに厚さを測定する非接触式でもよいが、鉛直上下から直接扁平線１０を挟み込んで厚さを測定する接触式とすることが好ましい。通常、異形圧延工程では圧延油を利用するため、レーザで厚さを測定する場合にその圧延油による影響で正確に測定することが困難な場合もある。一方、接触式の場合は、圧延油による影響が非接触式に比べて小さいため、より正確に厚さを測定し易いからである。いずれの形式でも市販のものが利用できる。ここでは接触式を用いている。測定センサ２７１による厚さの測定は、設定されたサンプリング間隔により行われる。
【００４８】
〈判定部〉
判定部２７２は、測定センサ２７１で測定された測定厚さが所定の厚さ範囲内か否かを判定し、調整機構２７３の出力を制御する。特に、この判定部２７２による調整機構２７３の出力制御は、測定厚さが上記厚さ範囲外となり、かつ測定厚さがその範囲外となる時間（長さ）が所定の時間（長さ）連続して生じた場合に行うことが好ましい。
【００４９】
〈調整機構〉
調整機構２７３は、判定部２７２の判定に基づき、厚さを測定する直前の予備圧延ロール２３（下流側の予備圧延ロール２３ｄ）の間隔を調整する。そうして、下流側の予備圧延ロール２３ｄ直後の扁平線１０の厚さを上記厚さ範囲内となるようにする。ロール間隔の調整量は、例えば、上記厚さ範囲の中心値と上記厚さ範囲の上限値（下限値）との差とすることが挙げられる。具体的には、測定厚さが上記厚さ範囲の上限値を超えた場合、ロール間隔を上記差だけ狭め、上記厚さ範囲の下限値を下回った場合、ロール間隔を上記差だけ広げる。そうすれば、扁平線１０の厚さを上記厚さ範囲内とすることができる。この調整機構２７３としては、例えば、モータと、判定部２７２の結果に基く指令をモータに出力する回路と、モータの回転を下流側の予備圧延ロール２３ｄの開閉駆動に変換する動力伝達機構とを備えることが挙げられる（いずれも図示略）。
【００５０】
〈手順〉
厚さ制御機構２７による予備圧延ロールの間隔制御の手順を、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。まず、測定センサ２７１により扁平線１０の厚さを測定して測定厚さｔ（ｍｍ）を取得する（ステップＳ０１）。次に、厚さ制御機構２７は、判定部２７２により、取得した扁平線１０の測定厚さｔ（ｍｍ）が所定の厚さ範囲ｘ１（ｍｍ）以上ｘ２（ｍｍ）以下を満たすか否かを判定する（ステップＳ０２）。満たす場合、下流側の予備圧延ロール２３ｄの間隔を維持するために調整機構２７３を現状維持とする（ステップ０３）。満たさない場合、測定厚さｔ（ｍｍ）が上記厚さ範囲外となる時間Ｔ（ｓｅｃ）を、測定厚さｔの取得のサンプリング間隔から求め、判定部２７２がその測定時間Ｔ（ｓｅｃ）が設定時間ｙ（ｓｅｃ）以下か否かを判定する（ステップＳ０４）。測定時間Ｔ（ｓｅｃ）が設定時間ｙ（ｓｅｃ）以下の場合、予備圧延ロール２３ｄの間隔を現状維持とする（ステップＳ０３）。一方、測定時間Ｔ（ｓｅｃ）が設定時間ｙ（ｓｅｃ）を超えた場合、下流側の予備圧延ロール２３ｄにより圧延された扁平線１０の厚さが上記範囲内となるように調整機構２７３により下流側の予備圧延ロール２３ｄの間隔を調整する（ステップＳ０５）。このステップＳ０５では、測定厚さｔ（ｍｍ）がｘ１（ｍｍ）未満で、それがｙ（ｓｅｃ）超連続した場合、ロール間隔を（ｘ２−ｘ１）／２（ｍｍ）広げ、測定厚さｔ（ｍｍ）がｘ２（ｍｍ）超で、それがｙ（ｓｅｃ）超連続した場合、ロール間隔を（ｘ２−ｘ１）／２（ｍｍ）狭める。そして、上記したステップＳ０１〜Ｓ０５までの制御を繰り返す。
【００５１】
（異形成形工程）
異形成形工程では、扁平線１０を異形圧延ロール２４で異形圧延して横断面形状が所定の非円形状の異形鋼線１００を作製する。異形圧延ロール２４の形状は、所望の横断面形状となるように適宜選択すればよい。非円形状の横断面形状としては、トラック形状、平角形状、台形状、五角形状、楕円形状、菱形状、樽形状、丸コバ台形状、及びドーム形状から選択される一種の形状が挙げられる。
【００５２】
トラック形状の厚さは、互いに対向かつ平行な辺同士の間の長さを言う。平角形状の厚さは、短辺の長さとする。台形状の厚さは、互いに対向かつ平行な短辺（上底）と長辺（下底）のうち長辺（下底）の長さとする。五角形状は、互いに対向かつ平行な長辺と短辺と、両辺の一端側同士は一つの辺で繋がれ、他端側同士は二つの辺で繋がれて構成される。五角形状の厚さは、上記長辺の長さとする。楕円形状の厚さは、短軸の長さとする。菱形状の厚さは、対角線の短い方の長さとする。樽形状は、互いに対向かつ平行な直線と、両直線の一端側同士と他端側同士を結び、凹側が互いに対向する一対の曲線とで構成される。樽形状の厚さは、上記曲線同士を上記直線と平行に結ぶ線のうち最も長い線の長さとする。丸コバ台形状は互いに対向する短辺と長辺の少なくとも一方が円弧状の曲線からなり、残る二辺が非平行の直線からなる形状である。丸コバ台形状の厚さは長辺の長さとする。長辺が曲線からなる場合、曲線の弦の長さとする。ドーム形状は、直線状の底辺と、互いに対向かつ平行で、底辺の両端から突出する一対の辺と、一対の辺同士を連結し、底辺側から反対側へ突出する曲辺とで構成されている。ドーム形状の厚さは、底辺と曲辺とを底辺に対して直交する線で結んだとき、最も長い線の長さとする。
【００５３】
例えば、横断面形状が台形状の異形鋼線を製造する場合、互いに対向する短辺と長辺とを有する異形状となるように圧延する。例えば、一対の直線ロールと一対の傾斜ロールとを組み合わせて用いる。直線ロールはロールの軸方向の一端側と他端側とで周長が同一の従動型ロールである。傾斜ロールは、ロールの軸方向の一端側と他端側とで周長が異なり、互いに対向する面が非平行な従動型ロールである。例えば、一対の直線ロールは圧延対象の左右に、一対の傾斜ロールは圧延対象の上下に配置され、各対のロール間で圧延対象を押圧する。この圧延により、傾斜ロールが台形の斜辺を形成しつつ、対向する短辺と長辺とを有する台形状の異形鋼線が得られる。これら圧延の回数やロールの傾斜角度などは適宜選択すればよい。ここでは、上流側の異形圧延ロール２４ｕと下流側の異形圧延ロール２４ｄで扁平線１０を二回異形圧延して異形鋼線１０を作製している。異形圧延ロール２４にはタークスヘッドロールが利用できる。圧延条件は、公知の条件を適宜利用できる。
【００５４】
異形鋼線１００（鋼線素材１）は、一定の線速で搬送させるキャプスタン２５により下流側へ搬送される。上述したようにキャプスタン２５により、鋼線素材１（異形鋼線１００）の線速を調整できる。具体的には、４０ｍ／ｍｉｎ以上とすることができる。上述した厚さ制御工程を備えることで、鋼線素材１を４０ｍ／ｍｉｎ以上に高速走行させても、異形鋼線１００の厚さ公差を全長に亘って極めて小さく、特に、所望の厚さの±０．０１とすることができるからである。高速走行により異形鋼線１００の生産性を向上できる。線速は６０ｍ／ｍｉｎ以上、更に８０ｍ／ｍｉｎ以上とすることができ、特に１００ｍ／ｍｉｎ程度とすることができる。
【００５５】
（巻取工程）
キャプスタン２５により下流側へ搬送された異形鋼線１００を巻取機２６でコイル状に巻き取る。巻取機２６による巻取は、一般に整列巻きすることが挙げられる。整列巻きは、巻き始めが巻胴の内側に位置し、巻胴の一端と他端の間に異形鋼線を往復供給しながら巻胴の内側から外側にかけて多層に巻き取る手法である。そうして、多層に整列巻きされてなる異形鋼線コイルが得られる。
【００５６】
（その他）
製造ライン上の適当な箇所に線材に対して所定の張力を付加するダンサーロール２８を設けることが好ましい。ここでは、上流側の予備圧延ロール２３ｕ及び下流側の予備圧延ロール２３ｄの間と、下流側の予備圧延ロール２３ｄ及び上流側の異形圧延ロール２４ｕの間とのそれぞれにダンサーロール２８を設けている。それにより、上流側の予備圧延ロール２３ｕで圧延された鋼線素材１や扁平線１０に所定の張力を付加している。
【００５７】
〔作用効果〕
以上の製造方法によれば、厚さ制御工程を備えることで、予備成形後における扁平線１０の厚さのばらつきを抑制できる。そのため、異形成形工程へ送る扁平線１０の厚さが均一であるので、異形成形工程により得られる異形鋼線１００の厚さを均一にできる。従って、全長に亘って厚さ公差が極めて小さい、特に厚さ公差が±０．０１ｍｍの異形鋼線１００を製造でき、この異形鋼線１００を整列巻きしてなる異形鋼線コイルを製造できる。また、厚さ制御工程を備えることで、線速を４０ｍ／ｍｉｎ以上に速くしても厚さ公差が所定の範囲から外れ難くできるため、全長に亘って厚さ公差が±０．０１ｍｍの異形鋼線１００を生産性良く製造できる。
【００５８】
《試験例１》
上述した製造方法により異形鋼線の試料１−１、１−１００、２−１、２−１００を作製し、各試料における扁平線厚さと、異形鋼線厚さとを測定し、扁平線の長さと厚さの関係、異形鋼線の長さと厚さの関係を求めた。
【００５９】
（試料１−１）
試料１−１は、図１の異形圧延機２０を用い、線速を４０ｍ／ｍｉｎとして作製した。
【００６０】
〈鋼線素材の準備〉
まず、組成がＳＷＲＨ  ７２Ｂ（ＪＩＳ  Ｇ  ３５０６（２００４））である硬鋼線材（断面円形）からなる鋼線素材を用意した。
【００６１】
〈異形圧延工程〉
上記鋼線素材をコイル状に巻き取った鋼線コイルを繰出機に設置した。そして、上述したように、鋼線素材を繰り出して走行させ、鋼線素材に予備圧延工程、厚さ制御工程、及び異形圧延工程を順に施して横断面形状が台形状の異形鋼線を作製した。ここでは、予備成形工程での総変形率（「（鋼線素材の厚さ−扁平線の厚さ）／鋼線素材の厚さ」）を５８．５％程度とし、異形成形工程での総変形下率（「（扁平線の厚さ−異形鋼線の厚さ）／扁平線の厚さ」）を３．５％程度とした。鋼線素材の厚さは、直径の長さとした。扁平線の厚さは、幅方向に均一であるため、任意の箇所を選択して測定した。異形鋼線の厚さは、台形の下底（長辺）の長さとした。異形圧延工程の総変形率（「（鋼線素材の厚さ−異形鋼線の厚さ）／鋼線素材の厚さ」）を６０％程度とした。
【００６２】
厚さ制御工程では、図２で説明したフローチャートに基づいて、ロール間隔を制御した。ここでは、設定厚さｔ０を基準として、設定厚さｔ０の許容範囲を中心値の±０．００５（ｘ１＝ｔ０−０．００５、ｘ２＝ｔ０＋０．００５：図２）とし、設定時間ｙ＝５ｓｅｃとした。測定センサ（接触式）で測定した扁平線の測定厚さｔ（ｍｍ）が、設定厚さｔ０＋０．００５ｍｍ以上で、かつ５ｓｅｃ以上連続したとき、下流側の予備圧延ロール２３ｄの間隔を０．００５ｍｍ狭め、設定厚さｔ０−０．００５ｍｍ以下で、かつ５ｓｅｃ以上連続したとき、下流側の予備圧延ロール２３ｄの間隔を０．００５ｍｍ広げた。扁平線の長さ（ｍｍ）と測定厚さｔ（ｍｍ）の関係を図３に示す。そして、異形圧延工程を経て得られる異形鋼線の厚さ（ｍｍ）を測定した。異形鋼線の所望の厚さを基準として、異形鋼線の長さ（ｍｍ）と厚さ（ｍｍ）との関係を図３に併せて示す。図３の左側縦軸は扁平線の設定厚さを基準として扁平線の測定した厚さ公差（ｍｍ）を示し、右側縦軸は異形鋼線の所望の厚さを基準として異形鋼線の厚さ公差（ｍｍ）を示している。以下、図４〜図７も同様である。
【００６３】
（試料１−１００）
試料１−１００は、異形圧延機２０における厚さ制御機構２７を用いない点を除き、それ以外は試料１−１と同様にして作製した。また、試料１−１と同様にして、試料１−１００における扁平線の厚さと異形鋼線の厚さとを求めた。そして、試料１−１００における扁平線の長さ（ｍｍ）と測定厚さｔ（ｍｍ）との関係と、異形鋼線の長さ（ｍｍ）と厚さ（ｍｍ）との関係を図４に示す。
【００６４】
（試料２−１）
試料２−１は、線速を６０ｍ／ｍｉｎにした点を除き、それ以外は試料１−１と同様にして作製した。また、試料１−１と同様にして、試料２−１における扁平線の厚さと異形鋼線の厚さとを求めた。そして、試料２−１における扁平線の長さ（ｍｍ）と測定厚さｔ（ｍｍ）との関係と、異形鋼線の長さ（ｍｍ）と厚さ（ｍｍ）との関係を図５に示す。
【００６５】
（試料２−１００）
試料２−１００は、異形圧延機２０における厚さ制御機構２７を用いない点を除き、それ以外は試料２−１と同様にして作製した。また、試料１−１と同様にして、試料２−１００における扁平線の厚さと異形鋼線の厚さとを求めた。そして、試料２−１００における扁平線の長さ（ｍｍ）と測定厚さｔ（ｍｍ）との関係と、異形鋼線の長さ（ｍｍ）と厚さ（ｍｍ）との関係を図６に示す。
【００６６】
《結果》
厚さ制御工程により下流側の予備圧延ロールの間隔を制御した試料１−１、２−１は、図３，５に示すように、異形鋼線の厚さ公差が全長（１ｋｍ以上）に亘って極めて小さい。具体的には、厚さ公差が±０．０１であった。図３や図５に示すように、扁平線の厚さ公差の大小と異形鋼線の厚さ公差の大小とが概ね相関していることが分かる。
【００６７】
一方、厚さ制御しなかった試料１−１００、２−１００は、図４、６に示すように、異形鋼線の厚さにばらつきが生じており、厚さ公差が大きかった。厚さ制御していない試料１−１００、２−１００はそれぞれ、図４、図６に示すように、扁平線の長さと厚さのとの関係を示す曲線と、異形鋼線のそれとは略同じ曲線を描いていることが分かる。具体的には、扁平線の長さが長くなるほど厚さが薄くなっており、異形鋼線の長さが長くなるほど厚さが薄くなっている。即ち、予備成形後の扁平線の厚さが異形鋼線の厚さに影響を及ぼしていることがわかる。また、線速の速い試料２−１００の方が、試料１−１００に比べて異形鋼線の厚さ公差が所望の厚さ公差±０．０１から外れている長さが長いことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の異形鋼線コイルは、Ｃ字状やＥ字状など各形状のスナップリング（止め輪）、ピストンリング、ワッシャーの他、プレス金型に使用されるダイセットのスプリング、曲げ加工して成形されるコイルやリング状の機械部品などに好適に利用することができる。本発明の異形鋼線の製造方法は、上記異形鋼線の製造に好適に利用できる。
【符号の説明】
【００６９】
１  鋼線素材  １ｃ  鋼線コイル  １０  扁平線  １００  異形鋼線
２０異形圧延機
２１  繰出機
２２  矯正ロール
２３、２３ｕ、２３ｄ  予備圧延ロール
２４、２４ｕ、２４ｄ  異形圧延ロール
２５  キャプスタン
２６  巻取機
２７  厚さ制御機構
２７１  測定センサ  ２７２  判定部  ２７３  調整機構
２８  ダンサーロール
【図１】
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【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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