(57)【要約】【課題】加工時に発生する長尺材の振れや撓みを小さく抑えるとともに、長尺材の損傷を防止することができる長尺材の支持機構を提供する。【解決手段】長尺材を支持する支持機構であって、長尺材Ｗの中心軸回りに配設される第１の球状体群Ｃ１と第２の球状体群Ｃ２とからなる球状体群Ｃと、該球状体群Ｃの外周回りに当接して配設される複数の可動保持部材１と、各可動保持部材１を前記長尺材Ｗの中心軸に向けて付勢する付勢手段としてのコイルばね２とを備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺材を支持する支持機構であって、
長尺材の中心軸回りに配設される球状体群と、
該球状体群の外周回りに当接して配設される複数の可動保持部材と、
各可動保持部材を前記長尺材の中心軸に向けて付勢する付勢手段とを備えてなる長尺材の支持機構。
【請求項２】
前記球状体群が、第１の球状体群と該第１の球状体群の円周方向に重ねて配設される第２の球状体群とからなる請求項１記載の長尺材の支持機構。
【請求項３】
前記第１の球状体群の球状体の直径と前記第２の球状体群の球状体の直径が異なる請求項２記載の長尺材の支持機構。
【請求項４】
前記複数の可動保持部材において、隣接する可動保持部材の向き合う端面部以外の端面部に開口部が設けられている請求項１、２または３記載の長尺材の支持機構。
【請求項５】
前記付勢手段がコイルばねである請求項１、２または３記載の長尺材の支持機構。
【請求項６】
前記可動保持部材に前記コイルばねの一方の端部を着座する凹部が形成されている請求項５記載の長尺材の支持機構。
【請求項７】
前記コイルばねの数が前記各可動保持部材に対して４個である請求項５または６記載の長尺材の支持機構。
【請求項８】
長尺材を挿通させるための挿入口と挿出口を有するケーシングに請求項１、２、３、４、５、６または７記載の支持機構が内装されてなる長尺材の支持ユニット。
【請求項９】
前記ケーシングが、挿入口を有する挿入側部材と、該挿入側部材に対向して配置されるとともに、挿出口を有する挿出側部材と、該挿入側部材と挿出側部材とのあいだの空間を囲むように配置される周側部材と、前記挿入側部材、挿出側部材および周側部材を組み付ける固定手段とを具備してなる請求項８記載の長尺材の支持ユニット。
【請求項１０】
前記周側部材から可動保持部材に向けて、該可動保持部材の移動量を制限する規制部材が挿通されている請求項９記載の長尺材の支持ユニット。
【請求項１１】
前記挿入側部材の挿入口および挿出側部材の挿出口に孔ダイスが組み付けられてなる請求項９記載の長尺材の支持ユニット。
【請求項１２】
前記周側部材の所定の部位に開口部が設けられている請求項９記載の長尺材の支持ユニット。
【請求項１３】
前記周側部材の枚数が４枚であり、隣接する少なくとも１対の周側部材のあいだに開口部が設けられてなる請求項９記載の長尺材の支持ユニット。
【請求項１４】
前記支持ユニットの内部に気体を取り入れるための配管部が設けられてなる請求項９記載の長尺材の支持ユニット。
【請求項１５】
前記周側部材の内壁面にライナーが設けられてなる請求項９記載の長尺材の支持ユニット。
【請求項１６】
請求項８乃至１５のいずれか１項に記載の支持ユニットを加工装置の処理室の所定の配置に設置し、長尺材の振れ止めを行う振れ止め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は長尺材の支持機構および該支持機構を用いる長尺材の支持ユニットに関する。
さらに詳しくは、線材供給装置から引き出された長尺材または送り出された長尺材を加工するときなどに発生する長尺材の振れや撓みを防止する長尺材の支持機構および該支持機構を用いる長尺材の支持ユニットに関する。
また、前記支持ユニットを用いた長尺材の振れ止めを行う振れ止め方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、たとえば張架状態の長尺材である線材に投射材を投射してこの線材を研掃するショットブラスト装置がある。このショットブラスト装置は、研掃室の線材の入口側に設置される、コイル状に巻き付けられた線材を概ね直線状態にして供給する線材供給装置と、研掃室内に設置される、該線材供給装置から引き出されて走行する線材に対し投射材を投射する投射装置と、研掃室の線材の出口側に設置される、該投射装置で投射材が投射された線材を巻き取る巻取り装置とを備えている。このショットブラスト装置においては、投射材の投射による線材の振れを防止するためにガイド部材が設定されている。
このガイド部材として、種々の機構を使用したガイド部材がある。たとえば、ガイド部材として、貫通孔を有し一端側に円錐凸面が形成されている円筒体と、該円錐凸面から中心軸に向かって設けられた複数のＶ溝と、各Ｖ溝に挿入され一部が貫通孔に臨むように案内された複数のボールと、前記円筒体の一端側に螺合し回動により軸方向に進退し円錐凹面で各ボールを外側から支承するキャップとを有する振れ止め補助治具を用いることがある(特許文献１参照)。
【０００３】
【特許文献１】実公昭６３−２２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記コイル状に巻き付けられた線材には、前記線材供給装置に取り付ける前に、たとえば線材製造元から搬送されるときに結束部材により局部的に形成された小曲り部位が複数箇所形成されている。前記線材供給装置で前記線材を直線状態にしても完全に小曲り部位を矯正し、直線状にすることは極めて難しく、この小曲り部位を有する線材を５〜１５０ｍ／ｍｉｎというような速度で前記ガイド部材内を通過させようとした場合、前記各ボールに線材の径方向に遊びがないため、かかるボール部に線材が引っかかってしまい、最悪線材を傷つけるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、加工時に発生する長尺材の振れや撓みを小さく抑えるとともに、長尺材の損傷を防止することができる長尺材の支持機構および該支持機構を用いる長尺材の支持ユニット並びに長尺材の振れ止めを行う振れ止め方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の長尺材の支持機構は、長尺材を支持する支持機構であって、長尺材の中心軸回りに配設される球状体群と、該球状体群の外周回りに当接して配設される複数の可動保持部材と、各可動保持部材を前記長尺材の中心軸に向けて付勢する付勢手段とを備えてなることを特徴としている。
また、本発明の長尺材の支持ユニットは、長尺材を挿通させるための挿入口と挿出口を有するケーシングに前記支持機構が内装されてなることを特徴としている。
さらに、本発明の長尺材の振れ止めを行う振れ止め方法は、前記支持ユニットを加工装置の処理室の所定の配置に設置することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の支持機構によれば、球状体群を構成する転動可能な球状体が可動保持部材および付勢手段により長尺材の中心軸に向かって転動しながら移動可能に保持されていることにより、たとえば長尺材の表面に凹凸形状があっても、また小曲り部位やうねりがあっても、長尺材の搬送が可能であり、加工時に発生する長尺材の振れや撓みを小さく抑えるとともに、長尺材の損傷を防止することができる。
また、本発明の支持ユニットによれば、支持機構の可動保持部材と支持ユニットとに開口部を設けることにより、たとえば長尺材の表面を研掃する場合、ショットの粉塵または熱処理により生成したスケール（付着物）が支持機構に脱落しても前記開口部から排出されるため、前記粉塵やスケールの噛み込みがなくなり、長尺材の損傷を防止することができる。
さらに、支持ユニット内の支持機構に向けて圧縮空気などの気体を供給することにより、支持機構内をさらに清掃にすることができる。
また、前記支持ユニットを加工装置の処理室の所定の配置に設置することにより、長尺材の振れを抑えることができ、長尺材の損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、引き出された長尺材の表面を加工するとき、送り出された長尺材を切断または切削加工するときまたは長尺材を搬送するときに発生する長尺材の振れや撓みなどを小さく抑えるとともに、長尺材の損傷を防止することができる長尺材の支持機構および該支持機構を用いる長尺材の支持ユニットであって、振れ止めを必要とする加工装置の処理室に用いることができる。前記加工装置としては、たとえば長尺材の表面を研掃するショットブラスト装置、長尺材を所定の長さに切断する切断装置、たとえば長尺材の端部に所定の溝加工をする切削装置、長尺材の端面を切削加工する端末加工装置、長尺材をストレーナーに通して直進に矯正する矯正装置、ビレットやブルーム、帯板(フープ)材などの鋼片搬送装置、たとえばロールブラシと調整車などを用いて長尺材を研削するセンターレス研磨装置などとすることができる。
また、本発明における長尺材は、とくに限定されるものではないが、直径が２〜２０ｍｍであり、断面形状が円形、矩形または多角形などの線材、または円筒形または矩形などの金属管とすることができる。また、この長尺材の材質としては、鋼、銅、アルミニウムまたは合金鋼などとすることができる。
【０００９】
以下、添付図面に基づいて本発明の長尺材の支持機構および該支持機構を用いる長尺材の支持ユニットを説明する。図１〜４に示されるように、本発明の一実施の形態にかかわる長尺材の支持機構を適用する支持ユニットＵは、支持機構Ｕ１と該支持機構Ｕ１を内装するケーシングＵ２とから構成されている。該支持機構Ｕ１は、長尺材Ｗの中心軸回りに配設される第１の球状体群Ｃ１と該第１の球状体群Ｃ１の円周方向に重ねて配設される第２の球状体群Ｃ２とからなる球状体群Ｃと、該第２の球状体群Ｃ２の外周回りに当接して配設される４枚の可動保持部材１と、各可動保持部材１を前記長尺材Ｗの中心軸に向けて付勢する付勢手段としてのコイルばね２とを備えている。また、前記ケーシングＵ２は、長尺材Ｗを挿通させるための挿入口１１ａに孔ダイス１２ａを組み付けた矩形状の挿入側部材１１と、該挿入側部材１１に対向して配置されるとともに、挿出口１３ａに孔ダイス１２ｂを組み付けた矩形状の挿出側部材１３と、該挿入側部材１１と挿出側部材１３とのあいだの空間を囲むように配置される４枚の矩形状の周側部材１４と、前記挿入側部材１１、挿出側部材１３および周側部材１４を組み付ける固定手段としての複数のボルト１５とを具備している。なお、図１における符号１６は支持ユニットＵを加工装置に取り付けるためのネジ孔である。
【００１０】
前記第１の球状体群Ｃ１は、図３〜４に示されるように、長尺材Ｗの長手方向（図３の左右方向）に４個の球状体３を２列配列して合計８個とされている。また、前記第２の球状体群Ｃ２は、長尺材Ｗの長手方向に第１の球状体群Ｃ１に使用した球状体３と同じ直径である４個の球状体３を３列配列して合計１２個とされている。
なお、前記第１の球状体群Ｃ１と第２の球状体群Ｃ２の数や配列および直径は、本実施の形態に限定されるものではなく、たとえば長尺材Ｗの直径や、長尺材Ｗにかかる振れや、加振力などを考慮して、長尺材Ｗの中心軸回りの組込みできること、第１の球状体群Ｃ１の球状体３で長尺材Ｗを支える支点間（ピッチ）を調整するなどのために、適宜選定することができる。
たとえば第１の球状体群Ｃ１の球状体３の数については、球状体３の直径により異なるが、長尺材Ｗの中心軸回りに組み込んだ球状体３がばらけない、すなわち組み付けることができる数、たとえば１列の球状体３の数を３個とすることができる。また、第２の球状体群Ｃ２の球状体３の数についても第１の球状体群Ｃ１の球状体３の数に合せて適宜選定することができる。
また、前記第１の球状体群Ｃ１と第２の球状体群Ｃ２の配列は、１列または３列などと適宜選定することができる。また、本実施の形態では、前記球状体群Ｃは２段にされているが、これに限定されるものではなく、長尺材Ｗにかかる振れや、加振力などにより、第１の球状体群Ｃ１、または第２の球状体群Ｃ２にさらにもう一段重ねた構造の球状体群などとすることもできる。さらに、第１の球状体群Ｃ１と第２の球状体群Ｃ２との配列を逆にすることもできる。
また、本実施の形態では、前記第１の球状体群Ｃ１の球状体３と前記第２の球状体群Ｃ２の球状体３の直径が同じにされているが、球状体３の直径を異ならせることができる。たとえば第１の球状体群Ｃ１の球状体３の直径を第２の球状体群Ｃ２の球状体３の直径より小さくすることにより、第１の球状体群Ｃ１の球状体３で長尺材Ｗを支える支点間を小さく調整することができる。
【００１１】
前記球状体３は、とくに真球度が高い球体に限定されるものではなく、任意の方向に回転可能な球体である。この材質としては、超硬合金、セラミックス、特殊合金鋼または軸受鋼などを用いることができる。また、球状体３の直径は４〜２５ｍｍおよび硬度はＨＶ４００〜１４００とすることができる。
【００１２】
前記可動保持部材１は、矩形を呈する平板であり、前記第２の球状体群Ｃ２に当接する壁面とは反対側の壁面には前記コイルばね２の一方の端部を着座する凹部１ａが形成されている。また、前記周側部材１４の内壁面に、支持機構Ｕ１の孔ダイス１２ａ，１２ｂや、後述する開口部４から入った異物による摩耗を防止するために設けられるライナー１７に開口１７ａを形成し、該開口１７ａを通して前記周側部材１４に前記コイルばね２の他方の端部を着座させている。なお、このライナー１７を設けることは、長尺材Ｗの表面研掃を行うショットブラスト処理の場合は、異物が浸入しやすいので、とくに効果的である。前記凹部１ａおよび開口１７ａを通して周側部材１４にコイルばね２の端部が着座されていることにより、コイルばね２の位置決めと使用中の位置ズレを防止している。本実施の形態では、前記可動保持部材１を４個のコイルばね２により均等に付勢するようにしているため、コイルばね２の着座部位は該可動保持部材１とライナー１７のコーナー部に４箇所にされている。なお、コイルばね２の数は４個により、前記可動保持部材１を均等に付勢するようにしているが、該可動保持部材１と前記第２の球状体群Ｃ２の球状体３との接触点近傍を同時に付勢することができるのであれば、内径が大きいコイルばねを１個とすることもできる。
また、前記周側部材１４から凹部１ａに向けて、該可動保持部材３の移動量を制限する規制部材としてのボルト１８が挿通されている。かかる規制部材としてのボルト１８が用いられているため、球状体３の移動可能な範囲を決めることができる。また、支持ユニットＵ内のボルト１８の長さを微調整して、該支持ユニットＵ内に挿通される長尺材の直径に適合させることができる。
【００１３】
また、隣接する可動保持部材１の向き合う端面部以外の端面部には、図３に示されるように、前記支持機構Ｕ１内に挿通される長尺材Ｗの表面をショットにより研掃するとき該支持機構Ｕ１内に浸入したショットの粉塵を該支持機構Ｕ１内から排出し、または前記支持機構Ｕ１内に挿通される長尺材Ｗから脱落した付着物、たとえば熱処理によるスケールを該支持機構Ｕ１内から排出して、粉塵や付着物が支持機構Ｕ１内で噛み込みがないようにするために開口部４が設けられている。また、前記隣接する周側部材１４のあいだ、すなわち端面間にも開口部１９が設けられているため、支持機構Ｕ１内から排出された粉塵または付着物などの異物は該開口部１９を通して支持ユニットＵの外へ排出される。したがって、前記開口部１９を設けることにより、支持ユニットＵ内に異物が堆積しないようにされている。
さらに、前記支持ユニットＵの内部に圧縮空気などの気体を取り入れるための配管部２０を設けるのが好ましい。配管部２０の数は、適宜選定することができるが、本実施の形態では、４枚の周側部材に設けられている。この配管部２０に気体供給機のノズルを嵌着することにより、該配管部２０から支持ユニットＵ内の支持機構Ｕ１に向けて気体が供給され、支持機構Ｕ１および支持ユニットＵ内をさらに清掃にすることができる。
【００１４】
なお、本実施の形態の支持機構Ｕ１では、付勢手段としてコイルばね２が用いられているが、ゴム製の円筒形弾性体や、板ばね、皿ばねなどを用いることができる。
また、本実施の形態のケーシングＵ１では、前記挿入側部材１１と挿出側部材１３が矩形板であるため、前記周側部材１４として４枚の矩形板が用いられているが、前記挿入側部材１１と挿出側部材１３が円板である場合、周側部材１４として１つの円筒材を用いることができる。したがって、本発明において、挿入側部材と挿出側部材は矩形、円形、楕円または多角形の形状とすることができ、周側部材は、該挿入側部材と挿出側部材の形状に合せて適宜選定することができる。
【００１５】
また、前記固定手段としてボルト１５が用いられているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、圧入ピン、溶接手段、接着材またはとくに周側部材の場合には、螺合手段を用いることができるが、ボルト１５を用いることにより、メンテナンスするときに容易に分解と組立ができる。
【００１６】
また、本実施の形態では、支持ユニットＵを加工装置の載置部に取り付けるときに、どのような姿勢でも支持ユニットＵを取り付けられるように、すなわち支持ユニットＵの誤った取付けを防止し、支持ユニットＵから異物が排出できるようにするために、前記隣接する周側部材１４のあいだの４箇所すべてに開口部１９が設けられている。しかしながら、前記開口部１９が下になるように支持ユニットＵを加工装置の載置部に取り付ける姿勢が規定されている場合には、該支持ユニットＵには少なくとも一箇所の開口部１９を設けるようにすることができる。したがって、本発明においては、支持ユニットＵ内の異物を排出することができれば、周側部材の所定の部位に開口部を設けることができ、本実施の形態では、周側部材の枚数が４枚であるため、隣接する少なくとも１対の周側部材のあいだに開口部を設ければよい。
【００１７】
また、前記挿入側部材１１の挿入口1１ａと挿出側部材１３の挿出口１３ａに円錐台形の貫通口を有する孔ダイス１２ａと孔ダイス１２ｂがボルト２１により固定されて設けられているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、孔ダイス１２ａ，１２ｂをそれぞれ挿入側部材１１の外壁面側と挿出側部材１３の外壁面側に設けることもできる。
【００１８】
次に、図５に前記支持ユニットＵを加工装置としてショットブラスト装置に適用した一例を示す。このショットブラスト装置は、処理室としての研掃室３１の長尺材Ｗの入口側に設置される、コイル状に巻き付けられた長尺材Ｗを概ね直線状態にして供給する長尺材供給装置（図示せず）と、研掃室３１の長尺材Ｗの入口側および出口側、および研掃室３１内に左右方向へ所要の間隔をおいて固定配設され、かつ先細り状の貫通孔３２を有する複数の案内部材３３と、研掃室３１内に設置される該長尺材供給装置から引き出されて走行する長尺材Ｗに対し投射材を投射する４基の投射装置３４と、研掃室の長尺材Ｗの出口側に設置される該投射装置で投射材が投射された長尺材Ｗを巻き取る巻取り装置（図示せず）とを備えている。
【００１９】
前記支持ユニットＵはこのショットブラスト装置においては、研掃室３１の長尺材Ｗの入口側および出口側に配設された前記案内部材３３、および研掃室３１中央部に配設された案内部材３３に固着されている。該支持ユニットＵの取り付けピッチＰ，Ｐ１は、実験により１０００〜１５００ｍｍであり、好ましくは、１０００〜１１００ｍｍに設定することにより、長尺材の振れを抑えることができることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態にかかわる長尺材の支持機構を適用する支持ユニット    の正面図である。
【図２】図１の支持ユニットの左側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明を適用したショットブラスト装置の一部断面正面図である。
【符号の説明】
【００２１】
Ｃ  球状体群
Ｃ１  第１の球状体群
Ｃ２  第２の球状体群
Ｕ  支持ユニット
Ｕ１  支持機構
Ｕ２  ケーシング
Ｗ  長尺材
１  可動保持部材
１ａ  凹部
２  コイルばね
３  球状体
４、１９  開口部
１１  挿入側部材
１１ａ  挿入口
１２ａ、１２ｂ  孔ダイス
１３  挿出側部材
１３ａ  挿出口
１４  周側部材
１５、１８、２１  ボルト
１６  ネジ孔
１７  ライナー
１７ａ  開口
２０  配管部
３３  案内部材
３４  投射装置
【図１】
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【図２】
2008093731.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008093731.tif 000006
【図５】
2008093731.tif 000007