JPH07115066B2 - 線材の加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、線材を連続加工するローラダイスを使用した
線材の加工方法に関するものである。

〔従来の技術〕

線材を一対のローラ間を通すことにより、円周方向およ
び軸線方向に形状が不揃いの線材を伸線加工し、且つ所
望の線径に絞り加工するローラダイスについて、例えば
特公昭58−17686号、実公昭58−23449号などが知られて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕 前記従来のローラダイスは、次の点において問題があっ
た。

加工用のローラは、ラインに組込んで運転中にスラスト
方向の微調整ができれば、線材の精度の高い加工が可能
であるが、従来のローラダイスでは、このような運転中
の微調整は構造上不可能であった。

また、従来のローラダイスにおいては、各ローラの各対
向位置する凹溝が互いに合致するようにしてローラが配
設されているため、このローラダイスによって非真円の
線材をスムーズに真円となるように加工することができ
なかった。

本発明は、前記従来の欠点を改良すべく種々研究の結
果、ラインに組込んで運転中にローラのスラスト方向の
微調整ができるように改良したものである。さらに研究
を進めた結果、前記非真円の線材をスムーズに真円とな
るように加工できないのは、対向位置する凹溝の両端が
合致するように予め一対のローラをセットしておいて
も、線材を所定の加圧状態の下で凹溝の間に通過させる
とき、線材に生ずるスラスト荷重を受けて各ローラは、
スラスト方向にずれて変位することが原因であることを
見出した。そこで本発明では、ローラを変位方向と逆方
向に予めずらして変位しておくことにより、前記の問題
点を解決したものであり、また、これを実験の結果確認
したものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の線材の加工方法は、
４個の支持ブロックを組合わせて四角形のハウジングを
構成し、このハウジングの内側空間に、外周に凹溝を有
する一対のローラをその軸線を平行にして配置し、この
凹溝間に線材を通すことにより、線材を加工する方法に
おいて、一方のローラ軸の一端を前記対向位置する一方
の支持ブロックで支持し、このローラ軸の他端を他方の
支持ブロックを介して、流体圧力により可動的に設けら
れたローラ軸線方向押圧部材で支持し、さらに他方のロ
ーラ軸の一端を対向位置する一方の支持ブロックに貫通
して設けられたローラ軸線方向調整ねじで支持し、この
ローラ軸の他端を他方の支持ブロックを介して流体圧力
によって可動的に設けられたローラ軸線方向押圧部材で
支持し、さらに対向するローラには、ローラ軸線方向押
圧部材を介して加えられる流体圧力により、線材のスラ
スト荷重によって生ずるローラの軸方向位置の変位置に
相当する分だけ、ローラが変位する方向と逆方向にロー
ラの軸方向位置を予め変位させるようにしたことを特徴
とするものである。

〔作用〕

ハウジングの内側空間において、一対のローラの一方側
をローラ軸線方向押圧ねじにより所定位置に固定する。
次に、流体圧力により上記一対のローラの一端側に圧力
を加え、線材のスラスト荷重によって生ずるローラの軸
方向位置の変位量に相当する分だけ、ローラが変位する
方向と逆方向にローラの軸方向位置を予め変位させて設
定する。

そして、一対のローラの凹溝の間に非真円の線材を通過
させる際に、線材に生ずるスラスト荷重を受けてローラ
は、変位する軸方向に移動し、対向する凹溝が合致する
ことにより、線材を真円に加工できる。

〔実 施 例〕

以下、第１図〜第６図を参照して本発明の実施例を説明
する。

本発明に使用するローラダイスの概略構成は、第１図〜
第５図に示すように、６はハウジングで、このハウジン
グ６はベースブロック１と、スラストブロック２と、圧
下ブロック３と、プリロードブロック４とを複数本の組
立ねじ５により四角形に組んで構成されている。ハウジ
ング６の各ブロックの内側に形成される空間７に、外周
に凹溝８を有する一対のローラ10,11が平行に配設され
ている。この一対のローラ10,11のうち、一方のローラ
（第２図において下側のローラ）10は位置基準ローラで
あって、所定の位置に固定され、他方のローラ（第２図
において上側のローラ）11は移動ローラであって、軸線
方向に微調整しながら移動させたうえ、所定の位置に固
定させることができる。

詳しく説明すると、各ローラ10,11は次のように構成さ
れている。まず、下方のローラ10の左右に突出したロー
ラ軸10a,10aのうち、一方のローラ軸10a（第５図におい
て左側）の端部は、スラストベアリング12を介してスラ
ストブロック２の内側に支持され、他方のローラ軸10a
の先端は、プリロードブロック４の内側凹部15に配設し
たスラスト調整ブロック16にスラストベアリング17を介
して支持されている。スラスト調整ブロック16の背面
は、プリロードブロック４を内外に貫通して設けられた
螺孔18に螺合されたローラ軸線方向押圧ねじとしてのス
ラストプリロードねじ20の先端で支持されている。

したがって、スラストプリロードねじ20を締め付けるこ
とにより、下側のローラ10は、スラスト方向に対して所
定の位置にしっかりと回転自在に固定される。

また、下側ローラ10のローラ軸10a,10aには、アウター
レース（外輪）を有するラジアルベアリング21,21が嵌
められており、このラジアルベアリング21,21がベース
ブロック１の内側に配設したローラ受け19に支持されて
いる。このため、ローラ10の上方からの荷重は、ラジア
ルベアリング21を介してローラ受け19、スペーサ23、ベ
ースブロック１により支持されている。

次に、上側のローラ11の左右に突出する各ローラ軸11a,
11aの各先端は、スラストベアリング24を介してスラス
トブロック２とプリロードブロック４の内側に支持され
ている。すなわち、スラストベアリング24,24は、それ
ぞれスラストブロック２とプリロードブロック４の内側
に形成した凹部25,25内に可動的に設けたスラスト調整
ブロック26,26の内側に支持されている。

また、一方のスラスト調整ブロック26（第５図で左側）
の背面は、スラストブロック２を内外に貫通して設けら
れた螺孔27に螺合したローラ軸線方向位置調整ねじとし
てのスラストプリロードねじ28の先端によって押圧され
ている。他方のスラスト調整ブロック26（第５図で右
側）の背面は、プリロードブロック４を内外に貫通して
設けられた螺孔27に螺合してあるローラ軸線方向押圧ね
じとしてのスラストプリロードねじ28の先端によって押
圧されている。

上側ローラ11のローラ軸11a,11aには、アウターレース
を有するラジアルベアリング30が嵌められており、この
ラジアルベアリング30が圧下ブロック３の内側に配設し
た圧下ねじ受け31によって上方から押圧されるように設
けられている。この圧下ねじ受け31の背面は、圧下ブロ
ック３を内外に貫通して設けられた螺孔32に螺合したロ
ーラ軸線直角方向押圧ねじとしての圧下ねじ29の先端に
より押圧されている。この圧下ねじ29の頭部外周には、
回転角度表示用目盛り36が付されている。

前記構成からなるローラダイスの組立順序及び作用を説
明する。

まず、ベースブロック１に組立ねじ5,5によりスラスト
ブロック２とプリロードブロック４を組立てる。次に、
前記各ブロック内に上下にローラ10,11を組込み、その
後、圧下ブロック３を組立ねじ5,5によりスラストブロ
ック２とプリロードブロック４の上端に取付けて固定す
る。

その後、スラストプリロードねじ20を締めて、下側のロ
ーラ10を所定位置に回転自在に固定する。

次に、上側のローラ11を左右のスラストプリロードねじ
28,28を相対的に回転操作しながら左右に移動させて、
上下の各ローラ10,11の対向する凹溝8,8の位置がスラス
ト方向に合致するようにして、その位置に固定する。そ
の後、対向する凹溝8,8の間に加工すべき線材を通し、
続いて圧下ねじ29を操作して、上下のローラ10,11によ
り線材に加える圧力を調整する。このとき、圧下ねじ29
の頭部外周に設けた回転角度表示用目盛り36により回転
位置を調節すれば、ローラ11の圧下量を容易に微調整す
ることができる。

また、ハウジング６を構成する各ブロックとローラ受け
19及び圧下ねじ受け31とは独立に設けているので、剛性
が高く、ハウジング６とローラ受け19及び圧下ねじ受け
31との捩じれが小さい。さらに、ラジアルベアリング2
1,30をアウターレース付きにしているので、ローラ受け
19や圧下ねじ受け31にスポーリング等を発生させないで
すむし、運転中の一回転でのローラぶれが小さい。

第２図において、38はプリロードブロック４の側面、圧
下ブロック３の側面及び圧下ねじ受け31の側面に形成し
た潤滑油のガイド溝である。

ところで、ローラダイスにより加工すべき線材の断面は
一般に円形であるが、加工される前の線材の断面は非円
形、例えば、２つの半円形の両端が互いにずれて結合さ
れたような断面非真円形状の場合がある。

本発明者は、この非真円の線材をいかにして真円になる
ようにして引抜くかについて研究した結果、次のことに
気づいた。すなわち、一対のローラ10,11の凹溝8,8の間
を線材を通過させるとき、この線材に生ずるスラスト荷
重を受けて一対のローラ10,11には、これをスラスト方
向で、且つ逆方向に移動させる力が働き、各ローラ10,1
1を支持するベアリングその他の支持部材間の隙間に、
各ローラ10,11をスラスト方向で、且つ逆方向にごく微
量移動する。このため、初期に真円形状になるよう設定
した一対の合致状態の凹溝8,8はスラスト方向で、且つ
逆方向に移動して変形し、線材を真円に加工できないこ
とが判明した。

本発明者は、前記の知見に基づいて、さらに研究を進め
た結果、前記線材に生ずるスラスト荷重を受けてローラ
10,11がスラスト方向で、且つ逆方向に変位する量を予
め見込んで、その変位量だけ予め変位方向と逆方向に移
動させた位置にローラ10,11を初期設定することを考え
た。

このように位置を設定したローラ10,11に真円の線材を
通して伸線加工を行ったところ、前記線材に生ずるスラ
スト荷重により、各ローラ10,11はスラスト方向で、且
つ最初にずらした方向と逆方向に変位移動し、その結
果、非真円の線材を加工して真円の状態で引抜けること
を確認した。

また、この場合において、本装置では充分な剛性を有す
るスラストベアリングを配置してあるため、線材を断面
形状の変化に対しても、ローラの相対変位が小さい事も
確認された。

第６図は本発明の具体的な実施例に係るローラダイスの
断面図であり、第５図に示した第１実施例と共通な部分
には、共通の符号を付して重複説明を省略し、相異する
部分についてのみ説明する。

第６図において、40,41は、それぞれ圧力発生源（図示
省略する）に接続されており、油又は空気を供給するた
めの配管である。また42,43はプリロードブロック４に
形成した油又は空気の流通用の孔である。この孔42,43
の外端に前記配管40,41が接続されている。

一方、プリロードブロック４の内側に、前記流通孔42,4
3に連通するようにして内側凹部15,25が設けられてお
り、この凹部内側15,25には、外周にＯリング45を嵌着
したローラ軸線方向押圧部材としてのスラスト調整ブロ
ック46,47が可動的に設けられている。そして、前記配
管40,41を介してスラスト調整ブロック46,47の背面に油
圧又は空気圧を加えることにより、このスラストブロッ
ク46,47の前面で、各ローラ10,11の一方の軸先端を支持
するスラストベアリング17,24を押圧することができ、
第５図のスラストプリロードねじ20,28に代えて、流体
圧により、各ローラ10,11を軸方向にぶれなく固定でき
る。

このように、ローラ軸のプリロードを油圧又は空気圧と
するときは、ねじ式に比べ次の利点がある。

ねじ式ではローラの調整のためにレンチなどの工具
とねじ込み作業が必要であるが、油圧、空気圧によると
バルブ操作やスイッチングですみ、操作性がよい。

ローラのスラスト方向位置調整を行う場合、第５図
では両側のねじを調整しなければならないが、油圧、空
気圧によると、片方のねじの調整ですみ、操作性がよ
い。

ねじ式では一定のロードをローラ軸にかけるために
トルクレンチを必要とし、且つ適度の加圧がむずかしい
が、油圧又は空気圧であると、圧力計を見ながら一定圧
力を加えるだけなので操作性がよい。

構造的にも、第５図のスラスト調整ブロック16,26
にＯリング溝を切り、プリロードねじ20,28の代わりに
配管を取付けるだけでよく、大きな構造変更もなく、簡
単に油圧、空気圧式にできる。

なお、ローラダイス33は、第７図に示すようにそれぞれ
の配置角度を90゜ずつずらして複数台並列設置してロー
ラダイス装置34を構成し、各ローラダイス33,33,…間に
線材を通すことにより、この線材を多段階に亘って徐々
に絞り加工することができる。また、第７図において、
35は連結ボルトで、これはローラダイス33のベースブロ
ック１と圧下ブロック３に形成した孔37,37に挿通し、
先端にナット38を螺合することにより、各ローラダイス
33,33を一体に結合するものである。

〔発明の効果〕

本発明によると、ローラダイスをラインに組込んだ状
態、及び運転中に上下ローラのスラスト方向の位置を微
調整でき、より円滑に線材を伸線加工することができ
る。しかも、各ローラには、凹溝が位置ずれ可能に流体
圧力によりローラ軸線方向に荷重をかけた状態で運転で
きる。さらに、各ローラの軸端に加える流体の供給力の
バランスで凹溝の位置を微調整でき、真円の形状に線材
をスムーズに伸縮できる。

また、ローラダイス装置をラインに組込んだ状態で線材
を切断することなく、各ローラダイスのハウジングを解
体でき、長尺の線材を通したままでローラの交換やベア
リングの交換が容易にでき、伸線作業を円滑に行うこと
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るローラダイスの概要構成を示す平
面図、第２図は同正面図、第３図は同側面図、第４図は
第２図Ａ−Ａ線断面図、第５図は第１図Ｂ−Ｂ線断面
図、第６図は本発明の具体的な実施例に係るローラダイ
スの断面図、第７図は本発明のローラダイスを用いたロ
ーラダイス装置の一例を示す側面図である。 １……ベースブロック、２……スラストブロック、３…
…圧下ブロック、４……プリロードブロック、６……ハ
ウジング、７……空間、10,11……ローラ、10a,11a……
ローラ軸、12……スラストベアリング、16……スラスト
調整ブロック、29……圧下ねじ、33……ローラダイス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 嘉郎 東京都新宿区西新宿２丁目１番１号 日本 金属工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−122006（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−150707（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】４個の支持ブロックを組合わせて四角形の
   ハウジングを構成し、このハウジングの内側空間に、外
   周に凹溝を有する一対のローラをその軸線を平行にして
   配置し、この凹溝間に線材を通すことにより、線材を加
   工する方法において、一方のローラ軸の一端を前記対向
   位置する一方の支持ブロックで支持し、このローラ軸の
   他端を他方の支持ブロックを介して、流体圧力により可
   動的に設けられたローラ軸線方向押圧部材で支持し、さ
   らに他方のローラ軸の一端を対向位置する一方の支持ブ
   ロックに貫通して設けられたローラ軸線方向調整ねじで
   支持し、このローラ軸の他端を他方の支持ブロックを介
   して流体圧力によって可動的に設けられたローラ軸線方
   向押圧部材で支持し、さらに対向するローラには、ロー
   ラ軸線方向押圧部材を介して加えられる流体圧力によ
   り、線材のスラスト荷重によって生ずるローラの軸方向
   位置の変位置に相当する分だけ、ローラが変位する方向
   と逆方向にローラの軸方向位置を予め変位させるように
   したことを特徴とする線材の加工方法。