(57)【要約】【課題】溶融金属の飛散を抑制できる金属細線製造装置を提供する。【解決手段】円板６は、溶融金属７ａに接触させられる周縁６ａを有して、回転駆動機構２５により一定の方向に回転駆動される。この円板６の周縁６ａに溶融金属７ａに接触させ、溶融金属７ａの一部を急冷するとともに周縁６ａの接線方向に飛ばすことで金属細線を形成する。溶融金属７ａが円板６に付着してなる付着物Ｘを円板６から除去する円板状のスクレーパ１０を円板６の周縁６ａに接触するように設ける。スクレーパ１０の側面１０ａ，１０ｂが円板６の周縁６ａに臨むようにスクレーパ１０の中心軸Ｌ１を円板６の回転軸２７に対してねじれの位置関係となるように配置する。【選択図】    図１
2004306086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動機構により一定の方向に回転駆動され、かつ、溶融金属に接触させられる周縁を有し、この周縁を前記溶融金属に接触させてこの溶融金属の一部を急冷するとともに前記周縁の接線方向に飛ばして金属細線を形成せしめる円板と、
この円板の周縁に接触するように設けられて、前記溶融金属が前記円板に付着してなる付着物を前記円板から除去する１ないし複数のスクレーパと、を具備し、
前記スクレーパは、円弧状の外周面を有し、該スクレーパの側面が前記円板の周縁に臨むように該スクレーパの中心軸を円板の回転軸に対してねじれの位置関係で配置したことを特徴とする金属細線製造装置。
【請求項２】
前記スクレーパは、前記円板の回転の進行方向後方の側面と外周面とのコーナー部が前記円板の周縁の先端部に接するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の金属細線製造装置。
【請求項３】
前記スクレーパを１つ具備しているとともに前記円板の周縁が周方向に沿う一対の傾斜面を有して周方向外側に向かって先細となるように形成されており、かつ、前記スクレーパが前記周縁の先端部に接するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属細線製造装置。
【請求項４】
前記スクレーパを複数具備しているとともに前記円板の周縁が周方向に沿う一対の傾斜面を有して周方向外側に向かって先細となるように形成されており、かつ、少なくとも前記複数のスクレーパのうちの２つのスクレーパは、一方が前記一対の傾斜面のうちの一方の傾斜面側から前記周縁の先端部及びその近傍と接するように配置され、他方が前記一対の傾斜面のうちの他方の傾斜面側から前記周縁の先端部及びその近傍と接するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属細線製造装置。
【請求項５】
前記スクレーパは、その中心軸が前記スクレーパと前記円板との接触部から前記円板の回転の進行方向後方に伸びる前記円板の接線の一部をなす線分に対して１０度以上４５度以下の角度で傾くように配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載の金属細線製造装置。
【請求項６】
前記スクレーパと前記円板とが接するように前記スクレーパを前記円板の中心側に寄せる方向に移動させるスクレーパ送り機構が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の金属配線製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属細線を製造する金属細線製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属細線を製造する方法としては溶湯抽出法が知られている。この溶湯抽出法では、以下のようにして、金属細線を製造する。まず、周縁が鋭いエッジとなっている円板の上方または下方に棒状の金属材料を配置する。この金属材料の先端部を溶融させることで溶融金属を形成するとともに、この金属材料を円板に向かって移動させる。そして、円板を高速で回転させながら、溶融金属に円板の周縁を連続的に接触させ、溶融金属の一部を急冷するとともに円板の接線方向に飛ばす。このようにすることによって、金属細線が製造される。
【０００３】
ところで、上記溶湯抽出法を適用する金属細線製造装置では、円板の周縁にミクロン単位程度の欠け、窪み、或いは傷が存在する。この円板の周縁に存在する欠け、窪み、或いは傷が極く小さい場合には、これらは金属細線の製造にさほど影響を及ぼさない。
【０００４】
しかしながら、円板の周縁に存在するある程度の大きさの欠け、窪み、或いは傷には溶融金属の一部が引っ掛って付着し易い。そして、このように円板の周縁に付着した付着物（溶融金属の一部）は、円板の周縁が溶融金属と接触する際にこの溶融金属に大きな衝撃を与え、金属細線の製造に支障をきたしてしまう。したがって、付着した溶融金属をそのままにしておくのは、金属細線の製造上、好ましくない。
【０００５】
そのため、このような金属細線製造装置では、円板の周縁に付着した付着物を除去する円板状のスクレーパを備えたものが知られている。スクレーパは、綿布を積層させるとともに、この積層体の全面にステッチをかけることで形成されている。このスクレーパは、その中心軸が円板の回転軸と平行となるように回転自在に配置されている。スクレーパの回転方向は円板の回転方向と同じ方向とされている。
【０００６】
また、他の装置（合金鋳片製造装置）に用いられるスクレーパとしては、従来、金属（バイメタル）製でナイフエッジ状に形成されたものが知られている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−２９４７５３号公報（段落００１４〜段落００３２、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
近年、生産性を向上させるために、金属細線製造装置では、円板の回転数を大きくするようになってきている。これに伴い、金属細線製造装置に備えられるスクレーパとしては、円板に傷がつくのを抑制しつつ、円板に付着した付着物を良好に除去できるものが求められている。
【０００９】
すなわち、円板の周縁に残留した付着物や円板の周縁についた傷は、上述のように、円板とともに回転して溶融金属と接触する際にこの溶融金属に衝撃を与える。そして、円板の周縁に残留した付着物や円板の周縁についた傷が溶融金属に与える衝撃は円板の回転数が大きいほど大きくなる。円板の直径が約２００ｍｍφの場合、円板の回転数が大凡３０００ｒｐｍ程度であれば、円板の周縁に残留した付着物や円板の周縁についた傷が溶融金属に与える衝撃がさほどでもなく、溶融金属を飛散させるまでには至り難い。これに対し、円板の回転数が大凡３０００ｒｐｍを越えるようになると、円板の周縁に残留した付着物や円板の周縁についた傷が溶融金属に与える衝撃が大きくなり、結果として、溶融金属が飛散するようになる。つまり、円板の回転数が大凡３０００ｒｐｍを越えるような金属細線製造装置では、円板の周縁に付着物が残留したり傷がついたりすると、溶融金属の飛散により金属細線の製造が妨げられてしまうことがある。
【００１０】
従来知られている金属製のナイフエッジ状のスクレーパは、円板の周縁に傷をつけてしまうおそれがあるので、金属細線製造装置に適用するのは好ましくない。
【００１１】
一方、円板状の綿布積層体からなるスクレーパは金属からなるスクレーパと比べて軟らかいので、円板の周縁を傷つけ難い反面、極僅かではあるが円板の周縁に付着した付着物が除去しきれない場合がある。
【００１２】
さらに、円板状の綿布積層体からなるスクレーパを備えた金属細線製造装置では、中心軸が円板の回転軸と平行となるように配置されているため、除去した付着物がスクレーパの外周面に突き刺さり易い。このため、スクレーパの外周面に刺さった除去済み付着物が円板の周縁を傷つけてしまうという問題がある。
【００１３】
つまり、円板の周縁に付着した付着物は、スクレーパと円板の周縁とが接触する接触部においてスクレーパの外周面に突き刺さるように除去される。そして、この除去された付着物は、スクレーパの回転により再びスクレーパと円板の周縁とが接触する接触部に運ばれ、前記接触部に挟まって円板を傷つけてしまう。
【００１４】
この発明は、このような事情にもとづいてなされたものであり、溶融金属の飛散を抑制できる金属細線製造装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の金属細線製造装置は、回転駆動機構により一定の方向に回転駆動され、かつ、溶融金属に接触させられる周縁を有し、この周縁を前記溶融金属に接触させてこの溶融金属の一部を急冷するとともに前記周縁の接線方向に飛ばして金属細線を形成せしめる円板と、この円板の周縁に接触するように設けられて、前記溶融金属が前記円板に付着してなる付着物を前記円板から除去する１ないし複数のスクレーパと、を具備しており、前記スクレーパは、円弧状の外周面を有し、該スクレーパの側面が前記円板の周縁に臨むように該スクレーパの中心軸を円板の回転軸に対してねじれの位置関係で配置したことを特徴としている。
【００１６】
本発明において、「スクレーパの中心軸」とは、スクレーパの両側面と略直交し、かつ、外周面をなす円弧の曲率中心となる位置を通る直線を指している。また、「該スクレーパの側面が前記円板の周縁に臨むように該スクレーパの中心軸を円板の回転軸に対してねじれの位置関係で配置した」とは、スクレーパの中心軸と円板の回転軸とが平行であったり交わったりせず、かつ、スクレーパの上方から俯瞰した状態における中心軸と回転軸とのなす角度α（０°≦α≦９０°）が、０°＜α≦９０°となることを意味している。
【００１７】
この金属細線製造装置によれば、スクレーパの中心軸が円板の回転軸に対してねじれの位置関係となるようにスクレーパを配置させている。そのため、スクレーパと円板の周縁とが接触する接触部においてスクレーパにより円板の周縁から除去された付着物は、主としてスクレーパの両側面のうちの円板の回転の進行方向後方の側面側に突き刺さるようにして除去される。これにより、スクレーパの外周面に突き刺さる削除済み付着物の量を少なくすることができるので、スクレーパの外周面に刺さった除去済み付着物による円板の周縁の傷つきが抑制される。
【００１８】
また、この発明では、上述のように、円板に付着物した付着物をできるだけスクレーパの側面（円板の回転の進行方向後方の側面）に突き刺ささせるようにして除去することで、円板の周縁の傷つきを抑制している。そのため、スクレーパの側面はできるだけ円板の周縁側を向いている方がよい。つまり、前記角度αの値は、好ましくは４５°≦α≦９０°、最も好ましくは９０°である。
【００１９】
この発明を実施するにあたり、前記スクレーパは、前記円板の回転の進行方向後方の側面と外周面とのコーナー部が前記円板の周縁の先端部に接するように配置するのが好ましい。
【００２０】
スクレーパを１つ具備しているとともに、前記円板の周縁を周方向に沿う一対の傾斜面を有して先端部が周方向外側に向かって先細となるように形成している場合、スクレーパは前記先端部に接するように配置するとよい。
【００２１】
また、スクレーパを複数具備しているとともに、前記円板の周縁を周方向に沿う一対の傾斜面を有して先端部が周方向外側に向かって先細となるように形成している場合、少なくとも前記複数のスクレーパのうちの２つのスクレーパは、一方を前記一対の傾斜面のうちの一方の傾斜面側から前記周縁の先端部及びその近傍と接するように配置し、他方を前記一対の傾斜面のうちの他方の傾斜面側から前記周縁の先端部及びその近傍と接するように配置するとよい。
【００２２】
その場合、前記２つのスクレーパを夫々回転自在に設け、前記一方の傾斜面側から前記先端部及びその近傍と接するように配置されているスクレーパの前記円板との接触部における回転方向を、前記一方の傾斜面側から前記先端部側に近づく方向とするとともに、前記他方の傾斜面側から前記先端部及びその近傍と接するように配置されているスクレーパの前記円板との接触部における回転方向を、前記他方の傾斜面側から前記先端部側に近づく方向とするのが望ましい。
【００２３】
さらに、前記スクレーパを、その中心軸が前記スクレーパと前記円板との接触部から前記円板の回転の進行方向後方に伸びる前記円板の接線の一部をなす線分に対して１０度以上４５度以下の角度で傾くように配置するのが好ましい。
【００２４】
また、前記スクレーパと前記円板とが接するように前記スクレーパを前記円板の中心側に寄せる方向に移動させるスクレーパ送り機構を設けるのが好ましい。このスクレーパ送り機構を設けることで、円板との接触によりスクレーパが磨耗しても、スクレーパと円板とが接するようにスクレーパを円板の中心側に寄せる方向に移動させることで、常にスクレーパと円板との良好な接触、すなわち、付着物の良好な除去機能が得られるようになる。
【００２５】
その場合、前記スクレーパ送り機構は、例えば、前記円板の回転時間、前記円板を回転駆動させる回転駆動機構にかかるトルク電流、または、前記スクレーパにかかる荷重のうちのいずれか１つ以上により制御されるようにすることができる。
【００２６】
また、スクレーパを回転駆動機構により回転駆動させるようにしてもよい。その場合、前記スクレーパ送り機構は、例えば、円板の回転時間、円板を回転駆動させる回転駆動機構にかかるトルク電流、スクレーパを回転駆動させる回転駆動機構にかかるトルク電流、または、前記スクレーパにかかる荷重のうちのいずれか１つ以上により制御されるようにすることができる。
【００２７】
ここで、スクレーパ送り機構が円板の回転時間により制御されるとは、スクレーパ送り機構が円板の所定回転時間毎に、スクレーパを所定量だけ円板の中心側に寄せる方向に移動させるように制御されるということを意味している。
【００２８】
また、円板との接触によりスクレーパが磨耗して、スクレーパと円板との接触面積が小さくなる程、円板及びスクレーパにかかる荷重がそれぞれ小さくなっていく。つまり、円板の回転駆動機構に係るトルク電流が小さくなる、或いは、スクレーパの回駆動機構に係るトルク電流が小さくなるということは、円板とスクレーパとの接触抵抗が小さくなることを意味している。
【００２９】
したがって、スクレーパ送り機構が円板の回転駆動機構にかかるトルク電流により制御されるとは、スクレーパ送り機構が円板の駆動機構にかかるトルク電流が所定値を下回ったときに、スクレーパを所定量だけ円板の中心側に寄せる方向に移動させるように制御されるということを意味している。
【００３０】
同様に、スクレーパ送り機構がスクレーパの回転駆動機構にかかるトルク電流により制御されるとは、スクレーパ送り機構がスクレーパの駆動機構にかかるトルク電流が所定値を下回ったときに、スクレーパを所定量だけ円板の中心側に寄せる方向に移動させるように制御されるということを意味している。
【００３１】
さらに、スクレーパ本体にかかる荷重が小さくなるということは、円板とスクレーパとの接触抵抗が小さくなることを意味している。したがって、スクレーパ送り機構がスクレーパにかかる荷重により制御されるとは、スクレーパ送り機構がスクレーパにかかる荷重が下回ったときに、スクレーパを所定量だけ円板の中心側に寄せる方向に移動させるように制御されるということを意味している。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。
【００３３】
図１に示すように、金属細線製造装置は密閉可能なチャンバ２を備えている。チャンバ２の内部には、製造すべき金属細線の材料である棒状（例えば、丸棒状）の金属材料７の保持手段として機能する筒状のホルダ３、金属材料７の先端部を溶融させることによって溶融金属７ａを形成する加熱手段として機能する高周波誘導コイル４、冷却ジャケット等の冷却器５、回転駆動機構２５により一定方向（図に矢印Ａで示す方向）に回転駆動される円板６、及びスクレーパ１０等が設けられている。また、チャンバ２の内部を真空雰囲気もしくは不活性ガス雰囲気に保つことができるように、排気装置（図示せず）や、必要に応じて不活性ガス供給装置等がチャンバ２に付属している。
【００３４】
円板６は、例えば、銅（Ｃｕ）のように熱伝導率の高い金属、あるいは、モリブデン（Ｍｏ）やタングステン（Ｗ）等の高融点材料等からなる。また、円板６の直径は、例えば約２００ｍｍφとされている。
【００３５】
円板６は、溶融金属７ａ（図２参照）に対して上方から接触させられる周縁６ａを有している。この周縁６ａは、図１に示すように、円板６を正面方向から見て、周縁６ａは略真円形状をなしている。また、周縁６ａは、円板６を厚み方向から見ると、周方向に沿う一対の傾斜面６ｅ，６ｆを有して、周方向外側に向かって先細となるように形成されている。本実施形態では、周縁６ａは、図２に示すように、円板６を厚み方向から見て、円板６の全周にわたってＶ字状に鋭角に尖ったエッジとなっている。
【００３６】
ホルダ３は、例えばセラミックス等の耐熱材料からなる。このホルダ３は、棒状の金属材料７が横方向（径方向）に移動にならないように動き止めをなす機能と、金属材料７が上方（矢印Ｂで示す方向）に円滑に移動できるように案内するガイド部材としての機能とを担っている。
【００３７】
金属材料７は、材料供給機構２０によって所望の速度で円板６の周縁６ａに向けて上方（矢印Ｂで示す方向）に移動させることができるようになっている。材料供給機構２０は、例えば図１に示すようなローラ２１、あるいは上下方向に移動可能なアクチュエータ（例えば、モータ、ボールねじ、直線移動ガイド部材等を組み合わせた直動機構）等を備えて構成されている。また、金属材料７がチャンバ２の底壁２ａを貫通する箇所にはシール部２２が設けられている。なお、円板６の上方に金属材料７を配置する場合には、ホルダ３と冷却器５を省略できることがある。
【００３８】
高周波誘導コイル４は、ホルダ３によって保持された金属材料７の上端部を囲むような位置に設けられている。この高周波誘導コイル４には、高周波電流を供給するための電源としての高周波発生装置２３が接続されている。また、チャンバ２の内部には、溶融金属７ａの温度を非接触で検出するための放射温度計２４が設けられている。
【００３９】
図２に示すように、チャンバ２には、円板６を回転駆動させるための回転駆動機構２５が設けられている。回転駆動機構２５の一例は、チャンバ２の外部に設けられたモータ２６、モータ２６の出力軸２６ａと円板６とをつなぐ回転軸２７、及びチャンバ２の側壁２ｂに対する回転軸２７の貫通箇所を密封するシール部２８等を備えて構成されている。このモータ２６が、円板６を例えば毎分数千回転程度、例えば、３０００ｐｒｍ以上の高速で一定方向（矢印Ａで示す方向）に回転駆動させる。
【００４０】
この金属細線製造装置では、金属材料７の先端部６ｂを溶融させることで溶融金属７ａを形成し、円板６を高速で回転させながら、溶融金属７ａに周縁６ａの先端部６ｂを連続的に接触させ、この溶融金属７ａの一部を円板６の接線方向に飛ばすとともに急冷して、金属細線を形成する。したがって、金属細線の飛ぶ方向には、細線回収部２９が設けられている。
【００４１】
ところで、金属細線製造装置は、円板６の周縁６ａにはミクロン単位程度の欠け、窪み、或いは傷が存在するので、金属細線製造装置を稼動させて金属細線を製造すると、溶融金属７ａの一部が円板６の周縁６ａの欠け、窪み、或いは傷に引っ掛ってこの円板６の周縁６ａに付着する。
【００４２】
そのため、この金属細線製造装置は、円板６の周縁６ａに付着した付着物Ｘを除去する１枚の円板状のスクレーパ１０を、周縁６ａの先端部６ｂに接触するように円板６の上方に設けている。
【００４３】
また、チャンバ２には、このスクレーパ１０を回転駆動させるための回転駆動機構３０が設けられている。回転駆動機構３０の一例は、チャンバ２の外部に設けられたモータ３１、及びモータ３１の出力軸３１ａとスクレーパ１０とをつなぐ回転軸３２、及びチャンバ２の側壁２ｄに対する回転軸３２の貫通箇所を密封するシール部３３等を備えて構成されている。この回転駆動機構３０が、スクレーパ１０を一定の方向に回転駆動させる。
【００４４】
スクレーパ１０の回転方向は、図２に矢印Ｃ１で示す方向でも、矢印Ｃ２で示す方向でもよい。本実施形態では、スクレーパ１０は、例えば、矢印Ｃ２の方向に回転駆動されるようになっている。なお、スクレーパ１０は、回転駆動させなくともよい。
【００４５】
スクレーパ１０の材料としては、例えば、天然繊維や合成繊維等の有機繊維をバインダー等を用いて固めて成形した繊維成形体を好適に用いることができる。
【００４６】
このスクレーパ１０は、スクレーパ１０の側面１０ａ，１０ｂが円板６の周縁６ａに臨み、かつ、スクレーパ１０の中心軸Ｌ１（回転軸３２）を円板６の回転軸２７に対してねじれの位置関係となるように配置されている。本実施形態では、図１及び図２に示すように、スクレーパ１０の上方から俯瞰した状態における中心軸Ｌ１と回転軸２７とのなす角度αが９０°となるようにスクレーパ１０が配置されている。
【００４７】
この条件に加え、このスクレーパ１０は、円板６の回転の進行方向後方の側面１０ｂと外周面１０ｃとのコーナー部１０ｄが円板６の周縁６ａの先端部６ｂに接するように配置されている。このとき、スクレーパ１０は、円板６の真上、つまり、スクレーパ１０の中心軸Ｌ１が周縁６ａの先端部６ｂを通る面上にのるように配置されている。
【００４８】
なお、スクレーパ１０と円板６とが接触する接触部の位置や面積は、スクレーパ１０の撓みや磨耗等により、ある範囲内において変動する。そのため、コーナー部１０ｄを角度が９０°となるような角部とすると円板６に付着した付着物Ｘを剥ぎ取るように除去できるので好ましいが、コーナー部ｄは、角部を丸めた湾曲面としてもよい。
【００４９】
さらに、チャンバ２には、スクレーパ１０が磨耗しても、スクレーパ１０の外周面１０ｃと円板６の周縁６ａの先端部６ｂとが常に良好に接するように、このスクレーパ１０を円板６の中心側に寄せる方向に移動させるスクレーパ送り機構４０を設けている。
【００５０】
スクレーパ送り機構４０は、例えば、送り装置４１、この送り装置４１とスクレーパ１０の回転軸３２とを連結する接続部材４２、及びチャンバ２の上壁２ｃに対する接続部材４２の貫通箇所を密封するシール部４３等を備えて構成されている。接続部材４２の先端部には、スクレーパ１０の回転軸３２を回転自在に支持する支持部４２ａが設けられている。スクレーパ送り機構４０は、接続部材４２を介してスクレーパ１０を回転自在に支持するとともに、送り装置４１によってスクレーパ１０を円板６に近づける方向と遠ざける方向とに、例えば直線的に移動させるように構成されている。
【００５１】
スクレーパ１０と円板６との接触を保つために、スクレーパ送り機構４０の動作は、例えば、円板６の回転時間（例えば、総回転時間）、円板６を回転駆動させる回転駆動機構２５にかかるトルク電流、スクレーパ１０を回転駆動させる回転駆動機構３０にかかるトルク電流、または、スクレーパ１０にかかる荷重のうちのいずれか１つ以上により制御部４４で制御されるようになっている。
【００５２】
本実施形態では、例えば、スクレーパ送り機構４０を円板６の回転時間により制御するようにしている。すなわち、円板６の回転時間を計測・記憶できるタイマーを、図１に示すように例えば制御部４４に設けている。
【００５３】
タイマー４４ａは、円板６を回転駆動させる回転駆動機構２５にかかるトルク電流を測定するトルク電流測定装置やスクレーパ１０にかかる荷重を測定する装置等と比べて安価である。よって、スクレーパ送り機構４０を円板６の回転時間により制御することは、スクレーパ送り機構４０の制御を安価に実現できる点で好ましい。
【００５４】
次に、金属細線製造装置の作用について説明する。
棒状の金属材料７がボルダの下側から挿入され、金属材料７の上端部が高周波コイルのところに位置するように材料供給機構２０が駆動される。円板６は回転駆動機構２５によって一定の方向かつ一定の回転速度（時間当たりの回転数）で回転させられている。金属材料７の上端部を高周波誘導コイル４によって加熱することにより、金属材料７の上端に溶融金属７ａを形成する。この状態で、金属材料７を材料供給機構２０によって所定の速度で円板６の周縁６ａの先端部６ｂに向かって移動させる。このときの材料供給速度は、製造すべき金属細線が所望の線径となるよう、円板６の回転速度等に応じて設定されている。
【００５５】
円板６の周縁６ａに接触した溶融金属７ａは、円板６の回転に伴って急冷されて凝固しつつ、金属細線となって連続的に円板６の接線方向に飛び、細線回収部２９に収容される。溶融金属７ａの温度は、放射温度計２４によって常時検出されていて、溶融金属７ａの温度検出信号が高周波発生装置２３にフィードバックされることにより、高周波発生装置２３の出力が調整されて、溶融金属７ａの温度が一定に保たれる。
【００５６】
また、上述のような金属細線の製造と同時に、円板６の周縁６ａの先端部６ｂに引っ掛って円板６の周縁６ａに付着した付着物Ｘは、スクレーパ１０により除去される。
【００５７】
このとき、付着物Ｘが円板６の周縁６ａに残ると、円板６の周縁６ａが溶融金属７ａと接触する際にこの溶融金属７ａに衝撃を与える。そして、溶融金属７ａを飛散させて金属細線の製造を妨げるようになる。
【００５８】
本実施形態の金属細線製造装置では、スクレーパ１０の中心軸Ｌ１の方向が円板６の回転軸２７の方向と平行となるように配置されたスクレーパ１０を備える従来の金属細線製造装置と比べて、金属細線を成形可能な時間及び歩留まりがそれぞれ上昇することが確認された。
【００５９】
これは、スクレーパ１０の側面１０ａ，１０ｂが円板６の周縁６ａに臨むようにスクレーパ１０の中心軸Ｌ１（回転軸３２）を円板６の回転軸２７に対してねじれの位置関係となるように配置することで、除去された付着物Ｘがスクレーパ１０の側面１０ａ，１０ｂのうちの円板６の回転方向後側の側面１０ｂに突き刺さるように除去されるためであると考えられる。つまり、中心軸Ｌ１と円板６の回転軸２７とがねじれの位置関係となるようにスクレーパ１０を配置することで、スクレーパ１０の外周面１０ｃに突き刺さる削除済み付着物Ｘの量を少なくすることができる。
【００６０】
しかも、スクレーパ１０は、円板６の回転の進行方向後方の側面１０ｂと外周面１０ｃとのコーナー部１０ｄが円板６の周縁６ａの先端部６ｂに接するように配置されている。そのため、円板６の周縁６ａに付着した付着物Ｘは、スクレーパ１０の前記コーナー部１０ｄでスクレーパ１０の側面１０ｂ側に押し出されるようにして剥ぎ取られる。このように除去された付着物は、スクレーパ１０の側面１０ｂ上に留まり、接触部に入り込んで挟まれるようなことが殆どない。したがって、スクレーパ１０の外周面１０ｃ上には突き刺り難い。
【００６１】
スクレーパ１０に付着物Ｘが刺さると、この刺さった付着物Ｘが円板６の周縁６ａを傷つけて溶融金属７ａの飛散を誘発するが、本実施形態では、上述のように、スクレーパ１０の外周面１０ｃに付着物Ｘが刺さり難いので、溶融金属７ａの飛散を抑制できる。また、これに伴って、成形可能時間及び歩留まりを向上させることができる。
【００６２】
また、天然繊維や合成繊維等の有機繊維を固めて形成した繊維成形体は、綿布積層体よりも硬質である。したがって、このスクレーパ１０は、綿布積層体からなる従来のスクレーパ１０よりも円板６の周縁６ａに付着した付着物Ｘを良好に除去できる。しかも、このスクレーパ１０は有機繊維からなるので、金属製の従来のスクレーパ１０のように円板６を傷つけることもない。
【００６３】
以上のように、本実施形態の金属細線製造装置によれば、スクレーパ１０の側面１０ａ，１０ｂが円板６の周縁６ａに臨むようにスクレーパ１０の中心軸Ｌ１を円板６の回転軸２７に対してねじれの位置関係で配置しているので、スクレーパ１０による円板６の周縁６ａの傷つけを抑制できるとともに溶融金属７ａの飛散を抑制できる。
【００６４】
さらに、本実施形態の金属細線製造装置によれば、スクレーパ１０は、円板６の回転の進行方向後方の側面１０ｂと外周面１０ｃとのコーナー部１０ｄが円板６の周縁６ａの先端部６ｂに接するように配置されているので、除去された付着物Ｘが接触部に入り込むことにより生じるスクレーパ１０の円板６の周縁６ａへの傷つけをさらに抑制できる。
【００６５】
また、スクレーパ１０を１つ具備している本実施形態のような場合は、スクレーパ１０が周縁６ａの先端部６ｂに接するように配置するのが好ましく、このようにすることにより、スクレーパ１０が周縁６ａの先端部６ｂに付着した付着物Ｘを良好に除去できる。
【００６６】
また、本実施形態の金属細線製造装置には、スクレーパ１０と円板６とが接するようにスクレーパ１０を円板６の中心側に寄せる方向に移動させるスクレーパ送り機構４０が設けられている。すなわち、円板６とスクレーパ１０との接触によりスクレーパ１０が磨耗しても、スクレーパ送り機構４０によりスクレーパ１０と円板６とが接するようにスクレーパ１０を円板６の中心側に寄せる方向に移動させるので、スクレーパ１０と円板６との良好な接触を長期間保つことができる。したがって、円板６の周縁６ａに付着した付着物Ｘを長期間にわたって良好に除去することができる。
【００６７】
しかも、このスクレーパ送り機構４０は、円板６の回転時間、回転駆動機構２５にかかるトルク電流、または、スクレーパ１０本体にかかる荷重のうちのいずれか１つ以上により制御されるため、手間をかけることなくスクレーパ１０と円板６との良好な接触を自動的に保つことができる。
【００６８】
以下、図３及び図４を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。
【００６９】
本実施形態の金属細線製造装置は、スクレーパを複数、例えば２つ設けている。図３に示すように、これらのスクレーパ１１，１２は互いに干渉しないように、円板６の周方向に所定の間隔だけ離間させて配置されている。
【００７０】
図４に示すように、第１のスクレーパ１１は、円板６の周縁６ａが有する一対の傾斜面６ｅ，６ｆのうちのいずれか一方の傾斜面、例えば、傾斜面６ｆ側から前記先端部６ｂ及びその近傍と接するように配置されている。すなわち、第１のスクレーパ１１は、その中心部が円板６の周縁６ａの先端部６ｂを含む面上から前記傾斜面６ｆ側に外れた位置となるように配置されて、この傾斜面６ｆの先端部６ｂ及び近傍に接触している。
【００７１】
また、第１のスクレーパ１１と円板６とが接触する接触部における第１のスクレーパ１１の回転方向は、傾斜面６ｆ側から円板６の周縁６ａの先端部６ｂ側に近づく方向（図４に矢印Ｅ１で示す方向）となっている。
【００７２】
一方、第２のスクレーパ１２は、円板６の周縁６ａが有する一対の傾斜面６ｅ，６ｆのうちのいずれか一方の傾斜面、例えば、傾斜面６ｅ側から前記先端部６ｂ及びその近傍と接するように配置されている。すなわち、第２のスクレーパ１２は、その中心部が円板６の周縁６ａの先端部６ｂを含む面上から前記傾斜面６ｅ側に外れた位置となるように配置されて、この傾斜面６ｅの先端部６ｂ及びその近傍に接触している。
【００７３】
また、第２のスクレーパ１２と円板６とが接触する接触部における第２のスクレーパ１２の回転方向は、傾斜面６ｅ側から円板６の周縁６ａの先端部６ｂ側に近づく方向（図４に矢印Ｅ２で示す方向）となっている。
【００７４】
また、図３では省略しているが、回転駆動機構３０は、２つのスクレーパ１１，１２に対してそれぞれ設けられている。また、スクレーパ送り機構４０は、２つの接続部材４２，４２を介してスクレーパ１１，１２を回転自在に支持するとともに、１つの送り装置４１によってスクレーパ１１，１２を円板６に近づける方向と遠ざける方向とに移動させるように構成されている。なお、他の構成は、図示しない部分を含めて上述した第１の実施形態と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【００７５】
ところで、円板６の周縁６ａと溶融金属との接触幅は数百ミクロンであるため、スクレーパと円板６との接触面積は広い方が好ましい。
【００７６】
第１の実施形態のように、スクレーパ１０を円板６の真上から円板６の周縁６ａの先端部６ｂに接するように配置した金属細線製造装置では、スクレーパ１０により周縁６ａの先端部６ｂの極く先端の付着物Ｘのみが除去される。
【００７７】
これに対し、本実施形態では、周縁６ａの傾斜面６ｆの先端部６ｂ付近及び先端部６ｂに付着した付着物Ｘが、第１のスクレーパ１１の円板６の回転の進行方向後方の側面１１ｂに突き刺さるようにして除去される。また、周縁６ａの傾斜面６ｅの先端部６ｂ付近及び先端部６ｂに付着した付着物Ｘが、第２のスクレーパ１２の円板６の回転の進行方向後方の側面１２ｂに突き刺さるようにして除去される。つまり、本実施形態では、円板６の傾斜面６ｆの先端部６ｂ付近、先端部６ｂ、及び傾斜面６ｅの先端部６ｂ付近に付着した付着物Ｘを除去できる。
【００７８】
また、本実施形態では、スクレーパ１１の円板６との接触部における回転方向を、傾斜面６ｆ側から先端部６ｂ側に近づく方向としているとともに、スクレーパ１２の円板６との接触部における回転方向を、傾斜面６ｅ側から先端部６ｂ側に近づく方向としている。そのため、円板６の傾斜面６ｆの先端部６ｂ付近、先端部６ｂ、及び傾斜面６ｅの先端部６ｂ付近に付着した付着物Ｘは、スクレーパ１１，１２により円板６先端部６ｂ側に掻き出されるように剥ぎ取られる。そして、スクレーパ１１，１２の円板６の回転の進行方向後方の側面１１ｂ，１２ｂ側に突き刺さるようにして除去される。
【００７９】
以上のように、本実施形態によれば、一方のスクレーパ１１を傾斜面６ｆ側から周縁６ａの先端部６ｂ及びその近傍と接するように配置し、他方のスクレーパ１２を傾斜面６ｅ側から周縁６ａの先端部６ｂ及びその近傍と接するように配置しているので、周縁６ａの傾斜面６ｆの先端部６ｂ付近、先端部６ｂ、及びの傾斜面６ｆの先端部６ｂ付近に付着した付着物Ｘを除去することができる。
【００８０】
しかも、本実施形態によれば、一方のスクレーパ１１の円板６との接触部における回転方向を、傾斜面６ｆ側から先端部６ｂ側に近づく方向としているとともに、他方のスクレーパ１２の円板６との接触部における回転方向を、傾斜面６ｅ側から先端部６ｂ側に近づく方向としているため、円板６の周縁６ａに付着した付着物Ｘをスクレーパ１１，１２により円板６先端部６ｂ側に掻き出されるように剥ぎ取ることができる。したがって、円板６の周縁６ａに付着した付着物Ｘをさらに良好に除去できる。
【００８１】
なお、本実施形態では、スクレーパを２つ配置したが、スクレーパは３つ以上配置してもよい。その場合、少なくとも２つのスクレーパを上述のように配置すれば、残りのスクレーパは何処に配置してもよい。
【００８２】
以下、図５を参照して本発明の第３の実施形態を説明する。
【００８３】
本実施形態の金属細線製造装置では、スクレーパ１１は、スクレーパ１１と円板６との接触部から円板６の回転の進行方向後方に伸びる円板６の接線の一部をなす線分Ｌ１２とした時に、この線分Ｌ１２とスクレーパ１１の中心軸Ｌ１１とのなす角度（以下、接触角という）θ１が１０°以上４５°以下の角度、例えば、３０°となるように配置されている。
【００８４】
また、スクレーパ１２は、スクレーパ１２と円板６との接触部から円板６の回転の進行方向後方に伸びる円板６の接線の一部をなす線分Ｌ２２とした時に、この線分Ｌ２２とスクレーパ１２の中心軸Ｌ２１とのなす角度（以下、接触角という）θ２が１０°以上４５°以下の角度、例えば、３０°となるように配置されている。
【００８５】
なお、スクレーパ１１，１２と円板６とが接触する部分である接触部の位置や面積は、スクレーパ１１，１２の撓みや磨耗等により、ある範囲内において変動する。そのため、本実施形態では、スクレーパ１１，１２と円板６とのそれぞれの接触部から円板６の回転の進行方向後方に伸びる円板６の接線の一部をなす線分Ｌ２１，Ｌ２２を、例えば、初期状態における円板６とスクレーパ１０との接触部の中心から円板６の回転の進行方向後方に伸びる円板６の接線の一部をなす線分と定義する。
【００８６】
また、この実施形態では、上述のように、スクレーパ１１，１２に傾斜角を持たせている。そのため、スクレーパ送り機構４０には、スクレーパ１１，１２を円板６に向かって直線的に移動させる直線移動機構だけでなく、夫々の接触角θ１，θ２を大きくするような方向の回転或いは回動をスクレーパ１１，１２に付与できる回転或いは回動機構を具備させるのが好ましい。
【００８７】
これは、スクレーパ送り機構４０にスクレーパ１１，１２を円板６に向かって直線的に移動させる直線移動機構のみを具備させた場合、スクレーパ１１，１２の磨耗が進行すると、スクレーパ１１，１２の中心を通り且つ側面１１ａ（１１ｂ），１２ａ（１２ｂ）直交するように断面した断面形状が台形状となるときがくるためである。このように断面台形状となると、スクレーパ１１，１２と円板６との接触角が０°場合と同様の作用・効果しか得られず、スクレーパ１１，１２に接触角を持たせることによる作用・効果（この作用・効果は後述する）が得られなくなる。
【００８８】
また、第１及び第２のスクレーパ１１，１２の配置に関するその他の条件は、第３の実施形態と同様である。なお、他の構成は、図示しない部分を含めて上述した第１の実施形態と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【００８９】
表１は、円板の回転数及びスクレーパと円板との接触角を様々に変化させたときの成形時間及び歩留まりの測定結果を示す表である。なお、この測定では、成形時間を約９時間としており、円板の直径は約２００ｍｍφである。また、停止理由（１）は、スクレーパの外周面と円板との間に堆積した除去済み付着物により円板に傷がついて溶融金属の飛散が発生したことによるものである。
【００９０】
【表１】
2004306086.tif 000003
【００９１】
表１に示すように、接触角が１０°以上である場合には、円板の直径が約２００ｍｍφで回転数が３０００ｒｐｍ〜７０００ｒｐｍといった高速回転であっても、９時間以上の成形が可能であり、しかも、歩留まりが８０％〜９４と良好である。これに対し、接触角が０°や５°といった接触角では、成形可能時間も短く（３．１〜７．６時間）、また、歩留まりも６０％〜７４％と低い。
【００９２】
次に、円板の回転数が５０００ｒｐｍの時の接触角と成形時間との関係をより詳細に測定した（図６参照）。なお、図６において、四角の点は、スクレーパの外周面と円板との間に堆積した除去済み付着物による円板の傷つきが原因で、溶融金属の飛散が発生し、装置を停止したものを示しており、三角の点は、測定の便宜上の装置を停止させたが、実際には、まだ成形が可能であったものを示している。
【００９３】
これより、１０°以上４５°以下の接触角とした場合、１０°を下回る接触角或いは４５°を越える接触角とした場合と比べて、顕著に成形可能時間が向上していることがわかる。
【００９４】
表２は、接触角が３０°、円板の回転数が３０００ｒｐｍ〜７０００ｒｐｍとした時の成形時間及び歩留まりの測定結果を示す表である。なお、測定の便宜上、成形時間を約９時間で装置を停止させているが、実際には、記載の成形時間を超えても成形が可能な状態であった。
【００９５】
【表２】
2004306086.tif 000004
【００９６】
図６に示した測定結果では、円板の回転数を５０００ｒｐｍとしたが、表２に示すように、円板の回転数を３０００ｒｐｍ〜７０００ｒｐｍの間で変化させても、円板とスクレーパとの接触角によって、成形可能時間及び歩留まりの測定結果に同様の傾向があることがわかった。
【００９７】
これは、接触角θ１，θ２が１０°以上４５°以下であれば、スクレーパ１１，１２の円板６の回転の進行方向後方の側面１１ｂ，１２ｂと外周面１１ｃ，１２ｃとのコーナー部１１ｄ，１２ｄにより、円板６の周縁６ａに付着した付着物Ｘを削ぎ取るように除去できるためであると考えられる。また、本実施形態では、スクレーパ１１，１２と円板６との接触角θ１，θ２が１０°以上４５°以下と鋭いため、スクレーパ１１，１２と円板６との間に除去された付着物Ｘが挟まり難い。したがって、スクレーパ１１，１２の外周面１１ｃ，１２ｃに除去された付着物Ｘが突き刺さり難いため、除去済み付着物Ｘによる円板６への傷つけを抑制できるものと考えられる。
【００９８】
以上により、本実施形態の金属細線製造装置によれば、接触角が０°の場合と比べて、成形可能時間及び歩留まりを向上させることができる。
【００９９】
また、スクレーパ１１，１２は真円ではないため、スクレーパ１１，１２と円板６との接触が弱い部分があり、この接触が弱い部分で極くまれに円板６に付着した付着物Ｘを除去できない場合がある。こうした場合でも、本実施形態の製造装置によれば、スクレーパ１１，１２が接触角を持って配置されているため、円板６の付着物Ｘを良好に除去することができる。
【０１００】
すなわち、例えば、スクレーパ１２と円板６との間に隙間があるためスクレーパ１２で除去できなかった円板６の付着物Ｘは、スクレーパ１２が接触角を持って配置されているため、スクレーパ１２と円板６との間に挟まることなく通過する。そして、この付着物Ｘは円板６とともに回転し、スクレーパ１１と円板６とが接触する際、或いは、スクレーパ１２と円板６とが再び接触する際に除去することができる。
【０１０１】
なお、本発明の細線製造装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の細線製造装置では、スクレーパの数は任意である。また、スクレーパの配置位置はスクレーパ同士或いは他の部品と互いに干渉しない位置であればどこでもよい。さらに、スクレーパを上方から俯瞰した状態におけるスクレーパの中心軸と円板の回転軸とのなす角度や傾斜角も任意である。
【０１０２】
さらに、第１〜第４の実施形態では、スクレーパを円板状としたが、スクレーパは必ずしも円板状でなくてもよく円弧状の外周面を有していればよい。すなわち、スクレーパは、扇形（中心角が０°以上３６０°以下となる円の一部）であってもよい。
【０１０３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれは、溶融金属の飛散を抑制できる金属細線製造装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る金属細線製造装置を示す断面図。
【図２】図１中ＩＩ−ＩＩ線に沿う金属細線製造装置の一部の断面図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る金属細線製造装置の円板及びスクレーパ近傍を示す側面図。
【図４】図３の金属細線製造装置の円板及びスクレーパ近傍を図４の矢印Ｄの方向から見た側面図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る金属細線製造装置の円板及びスクレーパ近傍を示す側面図。
【図６】スクレーパの接触角と成形時間との関係を示す図。
【符号の説明】
６…円板、６ａ…周縁、６ｂ…先端部、６ｅ，６ｆ…傾斜面、７…金属材料、７ａ…溶融金属、１０，１１，１２…スクレーパ、２７…回転軸、４０…スクレーパ送り機構、Ｌ１，Ｌ１１，Ｌ１２…中心軸、Ｌ２１，Ｌ２２…接触部から円板の回転の進行方向後方に伸びる円板の接線の一部をなす線分
【図１】
2004306086.tif 000005
【図２】
2004306086.tif 000006
【図３】
2004306086.tif 000007
【図４】
2004306086.tif 000008
【図５】
2004306086.tif 000009
【図６】
2004306086.tif 000010