(57)【要約】【課題】導体をシーブにより搬送しつつ連続して熱処理する際の軸受への熱的影響を抑制することが可能な導体処理装置を提供する。【解決手段】加熱冷却部１は、導体１０を加熱処理する焼鈍炉２内に設けられ、導体１０を外周部３３２に接触させて搬送するシーブ本体３３と、シーブ本体３３を軸受３２を介して回転可能に支持する軸部３０と、軸部３０の内部を経由して軸受３０に潤滑油を供給して循環させる第１の循環流路と、軸部３０の内部を経由して冷却水を循環させる第２の循環流路と、第１の循環流路を流れる潤滑油と第２の循環流路を流れる冷却水とを熱交換する熱交換器４０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体を加熱処理する炉内に設けられ、前記導体を外周部に接触させて搬送するシーブ本体と、
前記シーブ本体を軸受を介して回転可能に支持する軸部と、
前記軸部の内部を経由して前記軸受に潤滑油を供給して循環させる第１の循環流路と、
前記軸部の内部を経由して冷却水を循環させる第２の循環流路と、
前記第１の循環流路を流れる前記潤滑油と前記第２の循環流路を流れる前記冷却水とを熱交換する熱交換器と、
を備えた導体処理装置。
【請求項２】
前記導体は、撚線である、請求項１に記載の導体処理装置。
【請求項３】
前記導体は、前記炉内で通電加熱される、請求項１又は２に記載の導体処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導体処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撚線のばらけを防止するため、撚線を巻き取らずに撚線をシーブにより搬送することにより直線状態で連続して加熱後冷却処理する撚線の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された撚線の製造方法は、銅又は銅合金を通常の溶解鋳造、伸線、焼鈍の繰り返しにより所定の線径まで伸線を行った後、５００℃で３０分間の焼鈍処理をした後、伸線を行い、直径０．１９ｍｍの線材を準備し、７本の線材を撚線とした後、巻き取らずに直線状態で、加熱部の長さが５ｍの走間加熱冷却装置により３５０〜６００℃、１〜５秒で加熱後、室温まで冷却し、いわゆる時効効果を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−８９６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の撚線の製造方法によれば、熱処理として、通電加熱を用いた場合、線材が３５０℃以上の高温になるため、線材の熱が線材を搬送するシーブの軸受に伝わり、軸受に充填されたグリースが劣化して軸受のボールが焼き付きを起こし、円滑な回転ができなくなるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、導体をシーブにより搬送しつつ連続して熱処理する際の軸受への熱的影響を抑制することが可能な導体処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］導体を加熱処理する炉内に設けられ、前記導体を外周部に接触させて搬送するシーブ本体と、
前記シーブ本体を軸受を介して回転可能に支持する軸部と、
前記軸部の内部を経由して前記軸受に潤滑油を供給して循環させる第１の循環流路と、
前記軸部の内部を経由して冷却水を循環させる第２の循環流路と、
前記第１の循環流路を流れる前記潤滑油と前記第２の循環流路を流れる前記冷却水とを熱交換する熱交換器と、
を備えた導体処理装置。
［２］前記導体は、撚線である、前記［１］に記載の導体処理装置。
［３］前記導体は、前記炉内で通電加熱される、前記［１］又は［２］に記載の導体処理装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、導体をシーブにより搬送しつつ連続して熱処理する際の軸受への熱的影響を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る導体処理装置が適用された電線製造装置を模式的に示す図である。
【図２】図２は、シーブの断面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、軸受冷却部の概略の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
【００１１】
（全体の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る導体処理装置が適用された電線製造装置を模式的に示す図である。この電線製造装置１００は、複数の素線ボビン１１１から引き出した銅合金等からなる素線を撚り合わせる撚り合わせ部１１０と、撚り合わせ部１１０の送りボビン１１２により下流に送り出され、搬送ボビン１０１により搬送された導体１０を加熱焼鈍する加熱焼鈍部１と、加熱焼鈍された導体１０を冷却する導体冷却部１２０と、冷却された導体１０に絶縁体１１で被覆するための樹脂を押し出す押出機１３０と、押出機１３０によって絶縁体１１で被覆された電線を巻取りベルト１４１及び巻取りドラム１４２で巻き取る巻取り部１４０とを備える。
【００１２】
加熱焼鈍部１は、導体１０を加熱処理する焼鈍炉２を有し、焼鈍炉２内に配置された一対のシーブ３と、焼鈍炉２の外に配置され、一対のシーブ３の後述する軸受を冷却する軸受冷却部４とを備える。なお、軸受冷却部４は、焼鈍炉２内に配置されていてもよい。
【００１３】
（シーブの構成）
図２は、シーブ３の断面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。シーブ３は、軸部３０と、軸部３０に固定された軸受ホルダ３１と、軸受ホルダ３１の外周面に内輪が取り付けられた軸受３２と、軸受３２の外輪に取り付けられたシーブ本体３３とを備える。
【００１４】
シーブ本体３３は、ボス部３３０と、ボス部３３０から放射状に延びる複数のスポーク部３３１と、スポーク部３３１の先端側に設けられ、導体１０を搬送する外周部３３２とを有する。外周部３３２の外周面には、導体１０を搬送する複数（例えば２つ）の溝３３２ａ、３３２ｂが形成されている。シーブ本体３３は、導体１０を外周部３３２の溝３３２ａ、３３２ｂに接触させて搬送する。
【００１５】
シーブ３は、２つの軸受３２の間に内側スペーサ３７Ａと、内側スペーサ３７Ａとの間に潤滑油の環状油路３７ｃを確保すべく所定の距離を設けて配置された外側スペーサ３７Ｂとを備える。内側スペーサ３７Ａには、軸受ホルダ３１の垂直油路３１ａ、３１ｂに連通する貫通孔３７ａ、３７ｂが形成されている。
【００１６】
シーブ３の外周面には、一対の軸受３２と、一対の軸受３２の間に位置するように内側スペーサ３７Ａ及び外側スペーサ３７Ｂが配置される。一対の軸受３２の内輪及び内側ステーサ３７Ａは、固定部材３８Ａによって軸受ホルダ３１の鍔部３１ｇに押し付けられる。固定部材３８Ａは、ボルト７によって軸受ホルダ３１に取り付けられる。
【００１７】
シーブ本体３３のボス部３３０には、一対の軸受３２及び外側スペーサ３７Ｂが収容される収容部３３０ａが形成されており、側面３３０ｂに形成されたネジ穴３３０ｃに固定部材３８Ｂをボルト７により固定することによりオイルシール３９が外れないようにしている。
【００１８】
軸部３０は、シーブ本体３３を回転可能に支持するものである。軸部３０は、第１軸部３００と、第２軸部３０１と、第１軸部３００と第２軸部３０１との間に設けられた鍔部３０２とを有する。
【００１９】
軸部３０は、潤滑油用の供給油路３０ａ及び戻り油路３０ｂが軸方向に沿って形成され、供給油路３０ａ及び戻り油路３０ｂの先端付近に軸受ホルダ３１に形成された垂直油路３１ａ、３１ｂにそれぞれ連通する連通油路３０ｃ、３０ｄが形成されている。また、軸部３０は、冷却水用の供給水路３０ｅ及び戻り水路３０ｆが軸方向に沿って形成され、第２軸部３０１の先端部に供給水路３０ｅと戻り水路３０ｆとを連通させる連通部３０ｇが形成されている。供給油路３０ａ、戻り油路３０ｂ、供給水路３０ｅ及び戻り水路３０ｆは、図２では模式的に図示されており、実際は図３に示すように軸部３０の中心に対して同心円上に形成されている。
【００２０】
第１軸部３００の先端部には、連通部３０ｇからの冷却水の漏れを防ぐ蓋３０３が溶接等によって設けられている。鍔部３０２には、ボルト５を挿通させるための複数の孔３０２ａが形成されている。鍔部３０２の孔３０２ａにボルト５を挿通させ、座板６の貫通孔６ａを介して焼鈍炉２の壁２ａに固定された座部２ｂのネジ穴２ｃにボルト５を締め付けることにより、シーブ３が焼鈍炉２の壁２ａに取り付けられる。第１軸部３００の外周面には、テーパ面３００ａ及びストレート面３００ｂが形成されている。
【００２１】
焼鈍炉２の壁２ａには、壁２ａの厚さよりも厚い座板２ｂが溶接等によって壁２ａに固定されており、座板２ｂには複数のネジ穴２ｃが形成されている。シーブ３の軸部３０に設けられた鍔部３０２には、座板２ｂのネジ穴２ｃに対応する位置に複数の孔３０２ａが形成されている。
【００２２】
軸受ホルダ３１には、軸部３０に形成された連通油路３０ｃ、３０ｄに連通する垂直油路３１ａ、３１ｂと、第１軸部３００に形成されたテーパ面３００ａに面接触するテーパ面３１ｃと、第１軸部３００に形成されたストレート面３００ｂに面接触するストレート面３１ｄとが形成されている。軸受ホルダ３１のテーパ面３１ｃ及びストレート面３１ｄには、それぞれ凹状の溝３１ｅ、３１ｆが形成されている。溝３１ｅ、３１ｆには、それぞれＯリング３６が収容される。軸受ホルダ３１は、第１軸部３００のテーパ面３００ａ及びストレート面３００ｂにテーパ面３１ｃ及びストレート面３１ｄが面接触するように嵌合された後、座金３４を介してナット３５が第１軸部３００の先端部にネジ止め又は溶接によって固定される。
【００２３】
（軸受冷却部の構成）
図４は、軸受冷却部４の概略の構成を示す図である。軸受冷却部４は、第１の熱媒体としての潤滑油と第２の熱媒体としての水との間で熱交換を行う熱交換器４０と、潤滑油を貯留する油槽４１と、油槽４１に貯留されている潤滑油をシーブ３側に供給するポンプ４２と、潤滑油の流量を調整する流量調整バルブ４３と、熱交換器４０から油槽４１に至る油路４４ａと、油槽４１からシーブ３の油路に至る油路４４ｂと、油路４４ａと油路４４ｂとを接続する油路４４ｃと、シーブ３の油路から熱交換器４０に至る油路４４ｄと備える。油路４４ｂには、ポンプ４２が設けられ、油路４４ｃには、流量調整バルブ４３が設けられている。
【００２４】
また、軸受冷却部４は、シーブ３の供給油路３０ａ、戻り油路３０ｂの端部に接続された接続金具４５ａ、４５ｂと、シーブ３の供給水路３０ｅ、戻り水路３０ｆの端部に接続された接続金具４５ｃ、４５ｄとを備える。
【００２５】
熱交換器４０は、油路４０ａと水路４０ｂとを有し、油路４０ａと水路４０ｂとの間で熱交換が行えるように構成されている。
【００２６】
また、軸受冷却部４は、水供給口４６ａから接続金具４５ｃに至る水路４７ａと、接続金具４５ｄから熱交換器４０に至る水路４７ｂと、熱交換器４０から水排出口４６ｂに至る水路４７ｃとを備える。
【００２７】
熱交換器４０から軸部３０の内部の供給油路３０ａを経由して軸受３２に潤滑油を供給し、その潤滑油を戻り油路３０ｂを経由して熱交換器４０に戻す油路は、第１の循環流路の一例である。水供給口４６ａから冷却水を軸部３０の内部の供給水路３０ｅを経由して連通部３０ｇに到達させた後、その冷却水を戻り水路３０ｆを経由し、熱交換器４０を通って水排出口４６ｂに循環させる水路は、第２の循環流路の一例である。
【００２８】
（軸受冷却部の動作）
次に、軸受冷却部４の動作を説明する。軸受冷却部４のポンプ４２は、油槽４１に貯留されている潤滑油を油路４４ｂ及び接続金具４５ａを介してシーブ３の供給油路３０ａに供給する。供給油路３０ａに供給された潤滑油は、油路３０ｃ、３１ａ、３７ａを介して内側スペーサ３７Ａと外側スペーサ３７Ｂとの間の環状油路３７ｃを循環する。このとき、環状油路３７ｃを循環する潤滑油は、軸受３２から熱を奪う。軸受け３２から熱を奪った潤滑油は、油路３７ｂ、３１ｂ、３０ｄ、３０ｂ、接続金具４５ｂ、油路４４ｄを介して熱交換器４０に戻される。熱交換器４０に戻された潤滑油は、油路４０ａを流れる間に水路４０ｂを流れる冷却水と熱交換し、冷やされる。冷やされた潤滑油は、油路４４ａを介して油槽４１に戻される。
【００２９】
一方、水供給口４６ａから供給された冷却水は、水路４７ａ、接続金具４５ｃ、供給水路３０ｅ、連通部３０ｇ、戻り水路３０ｆを経由して接続金具４５ｄ、水路４７ｂを介して熱交換器４０に供給される。熱交換器４０の水路４０ｂを通過する間に油路４０ａを通過する潤滑油と熱交換が行われ、その後、冷却水は水路４７ｃ及び水排出口４６ｂを介して排出される。以上のようにして軸受３２で発生する熱が潤滑油で奪われ、さらに冷却水と熱交換が行われた後、外部に搬送されるため、軸受３２が高温になるのを抑制することができる。
【００３０】
（本実施の形態の作用、効果）
本実施の形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
（１）軸部３０の内部を経由して軸受３０に供給して循環させた潤滑油と、軸部３０の内部を経由して循環させた冷却水とを熱交換器４０により熱交換しているので、軸受３２の温度上昇を抑制することができる。
（２）冷却水は単に熱交換器４０で潤滑油を熱交換するだけでなく、軸受部３０の内部も循環させているので、軸受３２の温度上昇をより一層抑制することができる。
【００３１】
［他の変形例］
なお、本発明の実施の形態は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々な実施の形態が可能である。例えば、上記実施の形態では、撚線を熱処理の対象としたが、撚線になる前の素線を所定の線径まで伸線を行った後の熱処理に本実施の形態の加熱焼鈍部１を適用してもよい。これにより、伸びを向上させることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１…加熱焼鈍部、２…焼鈍炉、２ａ…壁、２ｂ…座板、２ｃ…ネジ穴、３…シーブ、
４…軸受冷却部、５…ボルト、６…座板、６ａ…貫通孔、７…ボルト、１０…導体、
１１…絶縁体、３０…軸部、３０ａ…供給油路、３０ｂ…戻り油路、
３０ｃ、３０ｄ…連通油路、３０ｅ…供給水路、３０ｆ…戻り水路、３０ｇ…連通部、
３１…軸受ホルダ、３１ａ、３１ｂ…垂直油路、３１ｃ…テーパ面、
３１ｄ…ストレート面、３１ｅ、３１ｆ…溝、３１ｇ…鍔部、３２…軸受、
３３…シーブ本体、３４…座金、３５…ナット、３６…Ｏリング、３７ｃ…環状油路、
３７Ａ…内側スペーサ、３７Ｂ…外側スペーサ、３７ａ、３７ｂ…貫通孔、
３８Ａ、３８Ｂ…固定部材、３９…オイルシール、
４０…熱交換器、４０ａ…油路、４０ｂ…水路、４１…油槽、４２…ポンプ、
４３…流量調整バルブ、４４ａ〜４４ｄ…油路、４５ａ〜４５ｄ…接続金具、
４６ａ…水供給口、４６ｂ…水排出口、４７ａ〜４７ｃ…水路、４４ａ〜４４ｄ…油路、
４５ａ〜４５ｄ…接続金具、４６ａ…水供給口、４６ｂ…水排出口、
４７ａ〜４７ｃ…水路、
１００…電線製造装置、１０１…ボビン、１１０…撚り合わせ部、１２０…導体冷却部、
１３０…押出機、１４０…巻取り部、
３００…第１軸部、３００ａ…テーパ面、３００ｂ…ストレート面、
３０１…第２軸部、３０２…鍔部、３０３…蓋、３３０…ボス部、３３０ａ…収容部、
３３０ｂ…側面、３３０ｃ…ネジ穴、３３１…スポーク部、３３２…外周部、
３３２ａ…溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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