(57)【要約】【課題】高品質の異形金属細線を製造可能な圧延装置並びに該圧延装置に使用する高精度の圧延ローラを製造する方法及び製造装置を提供すること。【解決手段】圧延ローラ２は、薄板状のローラ素材を複数積層して軸支して回転させ、各ローラ素材の外周面を同時に研磨して製造する。圧延装置１は、当接ローラ３を軸支してなる回転軸４に圧延ローラを取付けてなる４個の２段ローラ５を卍状に配置し、各圧延ローラ２の外周縁部を隣接する一方側の圧延ローラ２の非圧延部と他方側の当接ローラの外周面とで挟み込んで支持している。【選択図】　図１
2004122145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面の一側端部が金属素線を圧延する圧延部となる複数の圧延ローラを有し、各圧延ローラの外周面を互いに突き合わせると共に、該外周面の非圧延部を隣接する一方側の圧延ローラの片側面に夫々当接させ、前記圧延部によって囲まれた圧延空間に金属素線を挿し通して所定の断面形状に圧延する圧延装置であって、
前記圧延ローラを、薄板状のローラ素材を複数積層して軸部材で軸支し、前記軸部材を軸回りに回転させつつ各ローラ素材の外周面を同時に研磨することにより構成し、かつ、前記圧延ローラより小径の当接ローラを軸支した回転軸に取付け、当接ローラの外周面を隣接する他方側の圧延ローラの片側面に夫々当接させて、各圧延ローラの外周縁部を隣接する一方側の圧延ローラの非圧延部と他方側の当接ローラの外周面とで挟み込んで支持したことを特徴とする圧延装置。
【請求項２】
外周面の一側端部が金属素線を圧延する圧延部となる複数の圧延ローラを有し、各圧延ローラの外周面を互いに突き合わせると共に、該外周面の非圧延部を隣接する一方側の圧延ローラの片側面に夫々当接させ、前記圧延部によって囲まれた圧延空間に金属素線を挿し通して所定の断面形状に圧延する圧延装置の製造方法であって、
前記圧延ローラを、薄板状のローラ素材を複数積層して軸部材で軸支し、前記軸部材を軸回りに回転させつつ各ローラ素材の外周面を同時に研磨することにより構成し、かつ、前記圧延ローラより小径の当接ローラを軸支した回転軸に取付け、当接ローラの外周面を隣接する他方側の圧延ローラの片側面に夫々当接させて、各圧延ローラの外周縁部を隣接する一方側の圧延ローラの非圧延部と他方側の当接ローラの外周面とで挟み込んで支持したことを特徴とする圧延装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定断面の金属素線を所期の断面形状に圧延加工して異形金属細線を製造する圧延装置及び該圧延装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、技術の進歩に伴って電気・電子機器が軽量小型化される傾向にあり、電気・電子機器に内蔵するモータやトランスなどの電磁コイル、或いはコイルバネの小型化が強く要望されている。小型の電磁コイルやコイルバネには、異形金属細線、特に正方形又は長方形断面の金属細線が好適であり、この異形金属細線を用いることで電磁コイルのスペースファクタの向上と共に電磁コイル等の軽量化が可能になり、上記のような電気・電子機器の軽量小型化に貢献することができる。
【０００３】
従来、正方形又は長方形断面の金属細線は、例えば図５のような圧延装置４１を用いて製造されていた（例えば特許文献１参照）。この圧延装置４１は、上下、左右の圧延ローラ４２の外周面を互いに突き合わせ、各々を一方側にずらして卍状に配置し、各圧延ローラ４２の非圧延部が隣接する圧延ローラ４２の一側面に当接するようにしたもので、各圧延ローラ４２の外周面の一方側端部を金属素線に当接させる圧延部４３とし、圧延部４３によって囲まれた圧延空間４４に円形断面の金属素線を通過させて矩形断面の金属細線に加工するようになっている。ここで、非圧延部は、圧延ローラ４２の外周面の圧延部４３以外の面である。
【０００４】
上記の圧延装置４１は、各圧延ローラ４２の一側面に隣接する圧延ローラ４２の非圧延部を当接させて軸方向の剛性を高め、圧延空間４４の変形を抑制することにより高品質の金属細線を製造するというものである。しかし、この圧延ローラ４２は、一側面しか支持されていないので、弾性変形しない程度に肉厚に形成する必要があった。そのため、圧延ローラ４２と共にその駆動機構（図示略）などの周辺機構も大型になり、圧延装置４１の製造コストやランニングコストが嵩むという問題があった。
【０００５】
そこで、本願出願人は、図６のような圧延装置５１を創案した。この圧延装置５１は、図６及び図７のように、圧延ローラ５２の一側面に圧延ローラ５２より小径の当接ローラ５３を同心状に設けてなる２段ローラ５４を備えている。すなわち、圧延ローラ５２は、図６のように、外周縁部が隣接する一方側の圧延ローラ５２の外周面と他方側に隣接する当接ローラ５３で挟み込まれ、軸方向への弾性変形を確実に防止してある。このように、各圧延ローラ５２の軸方向への弾性変形を防止することで、圧延ローラ５２の圧延部５５で囲まれた圧延空間５６の変形を抑制し、金属素線を所期の断面形状に加工できるようになっている。
【０００６】
また、各２段ローラ５４は、成形型により圧延ローラ５２及び当接ローラ５３を一体成形したのち、圧延ローラ５２の外周面を研磨（例えばラップ磨き）して、各々の外径が略同一となるように仕上げていた。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２７３３６９８号公報（第１図及び第３図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、圧延ローラは、外周面コーナの半径Ｒ（図８参照）を製造しようとする異形金属細線の各辺の数分の一以下に抑える必要がある。外周面コーナの半径Ｒは、図８のように、圧延ローラ４２又は５２の外周面とその側面のなす角部の曲り度合いであって、Ｒ＝０が理想的である。すなわち、この外周面コーナの半径Ｒを小さくするほど、より細い金属細線の製造が可能になる。
【０００９】
ところが、上記の如く、成形型で圧延ローラ４２又は圧延ローラ５２及び当接ローラ５３を一体成形し、個々の圧延ローラ４２又は５２の外周面を別々に研磨すると、各圧延ローラ４２又は５２の外径を揃えることは可能であるが、外周面コーナの半径Ｒの微調整、具体的には数μｍ以下の精度で形成することが困難であった。そのため、極細の金属素線を所期の断面形状（例えば正方形や長方形）に加工することができないおそれがあった。
【００１０】
本発明はかかる課題に鑑み創案するに至ったものであって、その目的は、高品質の異形金属細線を製造可能な圧延装置を提供すること、及び、該圧延装置の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の圧延装置は、外周面の一側端部が金属素線を圧延する圧延部となる複数の圧延ローラを有し、各圧延ローラの外周面を互いに突き合わせると共に、該外周面の非圧延部を隣接する一方側の圧延ローラの片側面に夫々当接させ、前記圧延部によって囲まれた圧延空間に金属素線を挿し通して所定の断面形状に圧延する圧延装置であって、前記圧延ローラを、薄板状のローラ素材を複数積層して軸部材で軸支し、前記軸部材を軸回りに回転させつつ各ローラ素材の外周面を同時に研磨することにより構成し、かつ、前記圧延ローラより小径の当接ローラを軸支した回転軸に取付け、当接ローラの外周面を隣接する他方側の圧延ローラの片側面に夫々当接させて、各圧延ローラの外周縁部を隣接する一方側の圧延ローラの非圧延部と他方側の当接ローラの外周面とで挟み込んで支持したことを特徴とする。このように、圧延ローラを回転軸及び当接ローラと別体に形成し、複数の圧延ローラをまとめて研磨することで、外径及び外周面コーナの半径のばらつきが小さい高精度の圧延ローラを構成することが可能になるから、高品質の金属細線を製造することができる。また、圧延ローラ及び当接ローラを一体成形する場合と比較して圧延ローラの入手が容易になるから、圧延装置の製造コスト及びランニングコストを抑制でき、高品質の金属細線を低価格で提供することが可能になる。
【００１２】
なお、複数積層するローラ素材の個数は、圧延装置に使用する２段ローラの個数と同数又はそれ以上とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。なお、図では、重複する符号を省略している。
【００１４】
本発明の圧延装置１は、図１の如く、金属素線を圧延する圧延ローラ２を、圧延ローラ２より小径の当接ローラ３を放射状に延設した回転軸４に取付けてなる４個の２段ローラ５を備え、各圧延ローラ２の外周面を互いに突き合わせ、該外周面を隣接する一方側の圧延ローラ２の片側面に夫々当接させると共に、各圧延ローラ３の外周面を他方側に隣接する圧延ローラ２の外周面に当接させ、各圧延ローラ２の外周縁部を、隣接する一方側の圧延ローラ２の外周面（非圧延部）と他方側に隣接する当接ローラ３の外周面とで挟み込んで支持したものである。なお、図中、６は回転軸４の軸受、７は回転伝達機構で、上側の２段ローラ５の回転軸４を駆動する図示外の回転駆動手段の駆動力を、他の２段ローラ５に伝達するようになっている。
【００１５】
圧延ローラ２は、図２のように、当接ローラ３及び回転軸４とは別体に形成した部材で、例えば回転軸４を挿し通す軸孔８と、軸孔８と同心の円軌道上に複数形成され各々にボルト９を挿し通す貫通孔１０とを有する薄板リング状の部材である。
【００１６】
当接ローラ３は、回転軸４の軸直交方向に延設した円形鍔状の部位で、圧延ローラ２の貫通孔１０に対応して螺子孔１１が形成され、圧延ローラ２をボルト９でもって螺着するようになっている。
【００１７】
このように、回転軸４に圧延ローラ２を取付けて２段ローラ５を構成する。２段ローラ５を図１のように卍状に配置すると、図３のように、圧延ローラ２の圧延部１２（外周面の当接ローラ３側の端部）で囲まれ所定形状の金属素線を挿し通して所期の断面形状に加工する圧延空間１３を形成することができる。
【００１８】
一方、圧延ローラ２は、図４のような製造装置２１で製造する。この製造装置２１は、軸孔８を有する薄板状のローラ素材２’を複数積層した状態で軸支する治具２２と、治具２２を軸回りに回転させる駆動手段２３と、治具２２に固定された複数のローラ素材２’の外周面を研磨する研磨手段２４とを備え、複数積層したローラ素材２’を治具２２に固定し、治具２２を軸回りに回転させつつ各ローラ素材２’の外周面を同時に研磨するようになっている。
【００１９】
治具２２は、ローラ素材２’の軸孔８に挿し通す軸部材２５と、軸部材２５の外周面から放射状に延出した１対のフランジ部２６，２７と、軸部材２５から少なくとも一方のフランジ部２７を取り外し可能とし、フランジ部２６，２７の相互間に複数のローラ素材２’を積層した状態で、ローラ素材２’及びフランジ部２７の貫通孔１０，２９に挿し通す固定手段としてのボルト２８とを備え、フランジ部２６に設けた螺子孔３０にボルト２８を螺挿し、ローラ素材２’を軸部材２５と直交して取り付けることができるようになっている。
【００２０】
なお、１対のフランジ部２６，２７は、少なくとも一方のフランジ部２７が軸部材２５から取り外し可能であって、他方のフランジ部２６については、取り外し可能・不可能のいずれでもよく、例えば、軸部材２５の軸回りに摺動しないように取付けることなどが考えられる。また、固定手段は、ボルト２８に限らず、圧延ローラ２の回転軸４への取付け構造によって適宜変更可能である。具体的には、軸部材２５にフランジ部２６，２７を螺着してローラ素材２’の両面側から締め付けることや、フランジ部２６に貫通孔１０と対応する貫通孔を設け、ボルト２８とナットでフランジ部２６，２７の外側から締め付けることなどが考えられる。
【００２１】
モータ２３は、軸部材２５を軸回りに回転させるもので、一方向にのみ回転させるものに限らず、双方向に回転させるものであってもよい。
【００２２】
研磨手段２４は、軸部材２５と平行な研磨面を有し、前記研磨面を軸部材２５と接近離間自在に構成してある。これにより圧延ローラ２の外径を所期の寸法に仕上げることができる。なお、研磨手段２４としては、種々の研磨装置を適用することができるが、圧延ローラ２の外周面を高精度に仕上げることを考慮すれば、ラップ磨き用の研磨装置が好適である。
【００２３】
製造装置２１の上記構成によれば、ローラ素材２’を複数積層して軸部材２５で軸支し、モータ２３でもって軸部材２５を軸回りに回転させつつ研磨手段２４を各ローラ素材２’に当接させて各々の外周面を同時に研磨すると、外径及び外周面コーナ半径Ｒのばらつきが少ない複数の圧延ローラ２をまとめて製造することができる。
【００２４】
このような高精度の圧延ローラ２を、上記の圧延装置１に使用すると、図３のように、圧延ローラ２の外周面コーナ半径Ｒを従来の圧延ローラ４２又は５２と比較して小さくできるから、高品質の金属細線を製造できる。また、従来の圧延装置の加工精度と同等にするならば、より一層細い金属細線を製造することができる。
【００２５】
以上、本発明の一実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、当接ローラ３も圧延ローラ２と同様の方法で製造し、回転軸４に取付けるようにしてもよい。かかる場合、圧延ローラ２の側面から当接ローラ３の外周面が立ち上がるコーナの半径を小さくすることができるから、圧延ローラ２の側面と当接ローラ３の外周面のコーナを隣接する圧延ローラ２の非圧延部側のコーナに対応してほぼ同一の輪郭に形成することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、複数積層したローラ素材を治具に固定し、前記治具を軸回りに回転させつつ各ローラ素材の外周面を同時に研磨した圧延ローラを、圧延装置に適用したので、圧延空間のコーナの隙間を小さくすることができ、金属素線を所期の断面形状に圧延加工することができ、高品質の金属細線を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧延装置を例示する平面図である。
【図２】圧延ローラの含軸心断面図である。
【図３】圧延空間を例示する図１の要部拡大横断面図である。
【図４】圧延ローラの製造装置を例示する概略断面図である。
【図５】従来の圧延装置を示す横断面図である。
【図６】従来の圧延装置を示す横断面図である。
【図７】圧延ローラの概略斜視図である。
【図８】従来の圧延装置における圧延空間を例示する横断面図である。
【符号の説明】
１．圧延装置
２．圧延ローラ
３．当接ローラ
４．回転軸
５．２段ローラ
１２．圧延部
１３．圧延空間
２１．圧延ローラの製造装置
２２．治具
２３．駆動手段
２４．研磨手段
２５．軸部材
２６．フランジ部
２７．フランジ部
２８．固定手段
【図１】
2004122145.tif 000003
【図２】
2004122145.tif 000004
【図３】
2004122145.tif 000005
【図４】
2004122145.tif 000006
【図５】
2004122145.tif 000007
【図６】
2004122145.tif 000008
【図７】
2004122145.tif 000009
【図８】
2004122145.tif 000010