CN111936406A - 线材引导喷嘴以及线材卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线材引导喷嘴以及具备其的线材卷绕装置，该线材引导喷嘴能够以使与长度方向正交的横截面形状的表观姿势会发生变化的线材的姿势朝向一定方向的方式送出线材。一种线材引导喷嘴，其具有喷嘴孔41，该喷嘴孔将在绕与长度方向平行的轴线旋转时与长度方向正交的横截面形状的表观姿势会发生变化的线材203插通来进行引导并送出，其中，喷嘴孔的内表面形状构成为，使得从该喷嘴孔送出的线材的横截面形状的表观姿势始终朝向一定方向。

Description

线材引导喷嘴以及线材卷绕装置

技术领域

本发明涉及一种具有对插通的线材进行引导并送出的喷嘴孔的线材引导喷嘴，尤其涉及一种线材引导喷嘴以及具备其的线材卷绕装置，该线材引导喷嘴适于对在绕与长度方向平行的轴线旋转时与长度方向正交的横截面形状的表观姿势会发生变化的线材进行引导。

背景技术

通过将金属线材以预定倾斜角度呈螺旋状且多层状卷绕而形成的中空筒状过滤器在各领域中用作从各种流体中去除异物的过滤器。

在制造上述中空筒状过滤器时，需要将金属线材定位并卷绕于芯棒的预定位置，因此使用将金属线材插通来进行引导并送出的线材引导喷嘴。专利文献1记载了一种将线材卷绕于卷芯夹具而形成线圈的自动绕线装置中使用的线材引导喷嘴。在该发明中，通过使线材引导喷嘴的喷嘴孔为长圆形状，提高了线材的定位精度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-81534号公报

专利文献2：国际公开第2016/068250号

发明内容

发明所要解决的问题

专利文献1所记载的作为线材引导喷嘴的引导对象的线材，其与长度方向正交的横截面形状为正圆形状，没有将专利文献2所记载的异形线材作为引导对象。因此，当利用专利文献1所记载的线材引导喷嘴对专利文献2所记载的异形线材进行引导时，异形线材会在喷嘴孔内旋转，有可能无法将从线材引导喷嘴送出的异形线材的姿势、即异形线材相对于芯棒的卷绕姿势保持一定。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种线材引导喷嘴以及具备其的线材卷绕装置，该线材引导喷嘴能够在绕沿长度方向的轴线旋转时与长度方向正交的横截面形状的表观姿势会发生变化的线材的姿势始终朝向一定方向的状态下送出线材。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题，本发明提供一种线材引导喷嘴，其具有喷嘴孔，该喷嘴孔将在绕与长度方向平行的轴线旋转时与所述长度方向正交的横截面形状的表观姿势会发生变化的线材插通来进行引导并送出，其特征在于，所述喷嘴孔的内表面形状构成为，使得从该喷嘴孔送出的所述线材的横截面形状的表观姿势始终朝向一定方向。

发明的效果

根据本发明，能够以使横截面形状的表观姿势会发生变化的线材的姿势朝向一定方向的方式送出线材。

附图说明

图1是示出第一实施方式的线材引导喷嘴的图，(a)是立体图，(b)是纵截面图。

图2(a)至(e)是示出作为线材引导喷嘴的引导对象的线材的一个示例的图。

图3(a)和(b)是示出作为线材引导喷嘴的引导对象的异形线材的一个示例的图。

图4是示出图3(a)和(b)所示的线材的形成方法的一个示例的示意图。

图5(a)至(e)是示出作为线材引导喷嘴的引导对象的异形线材的另一示例的图。

图6是示出图5(a)至(e)所示的线材的形成方法的一个示例的示意图。

图7是图5(a)所示的线材的横截面图。

图8是示出线材的横截面形状与喷嘴孔的截面形状的关系的一个示例的横截面图。

图9是示出线材的横截面形状与喷嘴孔的截面形状的关系的一个示例的横截面图。

图10(a)至(d)是示出线材的横截面形状与喷嘴孔的截面形状的关系的一个示例的横截面图。

图11是示出线材的横截面形状与喷嘴孔的截面形状的关系的一个示例的横截面图。

图12是中空筒状过滤器的示意性立体图。

图13是用照片示出中空筒状过滤器的截面的图。

图14是示出过滤器制造装置的一个示例的示意图。

图15是放大示出卷绕装置部分的示意性立体图。

图16是示出过滤器制造装置的另一结构例的示意图。

图17是对线材引导喷嘴的旋转驱动机构的一个示例进行说明的示意性立体图。

具体实施方式

以下，使用附图所示的实施方式对本发明进行详细说明。其中，对于该实施方式中记载的构成要素、种类、组合、形状、其相对配置等，只要没有特定的记载，就不是将本发明的范围仅限定于此，而仅仅是说明例。

[线材引导喷嘴的概要]

图1是示出第一实施方式的线材引导喷嘴的图，(a)是立体图，(b)是纵截面图。

线材引导喷嘴40A是具有沿轴线方向(A方向)贯通的喷嘴孔41的中空筒状。喷嘴孔41将线材20插通来进行引导并送出(参见图2、图3和图5)。

线材引导喷嘴40A由与插通的线材相比硬度更高且熔点更高的材料形成。即，线材引导喷嘴40A使用相对于插通的线材具有足够的硬度差和熔点差的材料。例如，在线材为由软钢、不锈钢、镍合金、铜合金等构成的金属线材时，构成线材引导喷嘴40A的材料选自金刚石、红宝石、超硬合金和精细陶瓷等。另外，线材引导喷嘴40A也可以将金属线材以外的线材、例如树脂制的线材作为引导对象。

本例所示的线材引导喷嘴40A具有一体型形状。喷嘴孔41通过对实心的柱状(棒状)材料进行细孔放电加工、雕刻、切削加工等而制成。

喷嘴孔41在轴线方向的一端(线材的进给方向的上游端)具备接收线材的接收部42，在与接收部42相比更靠轴线方向的另一端侧具备限制线材的姿势的姿势限制部43，在与姿势限制部43相比更靠轴线方向的另一端侧、即喷嘴孔41的轴线方向的另一端(线材的进给方向的下游端)具备将线材向线材引导喷嘴40A的外部送出的送出部44。接收部42的孔径从一端侧向另一端侧呈锥状递减，因此容易向姿势限制部43内插入线材。关于姿势限制部43的孔形状(喷嘴孔41的横截面形状)将在后文详细叙述。

在接收部42和送出部44的端缘部进行了R加工。通过R加工，在将线材接收到喷嘴孔41内时以及将线材从喷嘴孔41送出时，会防止线材损伤。

在线材引导喷嘴40A的轴线方向一端部的外周部形成有用于将线材引导喷嘴40A以不能相对旋转的方式安装于引导部件132(参见图13)的D切割部47。

[作为引导对象的线材]

线材引导喷嘴将在绕与长度方向平行的轴线旋转时与长度方向正交的横截面形状的表观姿势(方向和角度)会发生变化的线材作为引导对象。换言之，线材引导喷嘴至少没有将横截面形状为正圆形(或极其接近正圆的形状)的线材作为引导对象。另外，表观姿势是指看起来物理形状本身没有变化、仅姿势会由于旋转而发生变化的状态。

作为线材引导喷嘴的引导对象的线材是在长度方向的全长上具有一定的横截面形状的线材，也可以是具有规则横截面形状的线材或不规则横截面形状的线材(异形线材)。

这里，一般情况下，异形被定义为“具有与众不同的形状和姿势，”但在这里，相对于截面形状在全长上具有圆形、椭圆形、多边形等规则形状的线材，异形广泛地包括线材的截面形状在长度方向的全长上具有不规则形状、例如后述的W字形、U字形、J字形、V字形、X字形、～形等形状。

＜表面不具有凹部的线材＞

图2(a)至(e)是示出作为线材引导喷嘴的引导对象的线材的一个示例的图。

线材引导喷嘴能够将表面不具有凹部(槽)的线材201(201A～201E)作为引导对象。例如，线材引导喷嘴能够将横截面为椭圆形状的线材201A(图2(a))、长圆形状的线材201B(图2(b))、扁平状、平角状的线材201C(图2(c))、以及在长度方向的全长上具有矩形等规则横截面形状的线材作为引导对象。

另外，线材引导喷嘴能够将作为表面不具有凹部的异形线材的、横截面为梯形状的线材201D(图2(d))、角部被倒角的矩形状的线材201E(图2(e))等在长度方向的全长上具有不规则横截面形状的线材作为引导对象。

上述线材能够通过使用了轧辊对的塑性变形、拉丝加工等来形成。

＜表面具有凹部的线材1＞

图3(a)和(b)是示出作为线材引导喷嘴的引导对象的异形线材的一个示例的图。

线材引导喷嘴能够将作为异形线材的、表面具有凹部(槽)211的线材202(202A和202B)作为引导对象。线材202在长度方向的全长上具有一定的横截面形状。即，形成在线材202的表面上的凹部211在长度方向的全长上延伸。线材202的一个面(表面)上具有凹部211，而另一个面(背面)则为大致平坦的平坦面213。线材202是不具有与凹部211对应的凸部的线材。

图3(a)所示的线材202A是在表面上形成有方U字形的凹部211的示例，图3(b)所示的线材202B是在表面上形成有V字形的凹部211的示例。另外，形成于线材202的凹部211的数量可以是单个，也可以是多个。另外，凹部211的内表面可以包括平坦面、弯曲面、弯折部、弯曲部中的任意要素。

图4是示出图3(a)和(b)所示的线材的形成方法的一个示例的示意图。

线材202能够通过使用了轧辊对的塑性变形来形成。

例如，通过第一轧制处理使截面为正圆形状的金属裸线21变形为截面大致正方形状后，通过第二轧制处理挤压表面的适当部位而形成方U字形的凹部211或V字形的凹部211，由此能够得到线材202A、202B。另外，轧制处理也可以根据线材202的形状实施一次或三次以上。

另外，线材202还能够通过使用拉丝加工作为另一种方法来制造。

＜表面具有凹部的线材2＞

图5(a)至(e)是示出作为线材引导喷嘴的引导对象的异形线材的另一示例的图。

线材203(203A～203E)在一个表面上具有凹部211，在另一个表面(背面)上具有与凹部211对应的凸部215。

例如，线材引导喷嘴能够将横截面在长度方向的全长上具有V字形(L字形)的线材203A(图5(a))、N字形(Z字形、S字形)的线材203B(图5(b))、W字形(ω字形、锯齿状)的线材203C(图5(c))、U字形(C字形)的线材203D(图5(d))、ω字形(波状)的线材203E(图5(e))之类的横截面形状的线材作为引导对象。

其中，凹部211和凸部215可以是如图5(a)至(c)所示那样弯折成钝角状或锐角状的形状，也可以是如图5(d)和(e)所示那样弯曲的形状。凹部211(凸部215)的数量和内表面形状能够自由设置。

这样，金属线材能够为各种截面形状。除上述之外，金属线材也可以是J字形、X字形等。

图6是示出图5(a)至(e)所示的线材的形成方法的一个示例的示意图。

线材203能够通过使用了轧辊对的塑性变形来形成。例如，通过第一轧制处理使截面为正圆形状的金属裸线21变形为截面大致扁平状(或矩形)后，通过第二轧制处理使与长度方向正交的宽度方向的适当部位弯折(或弯曲)而形成凹部211和与其成对的凸部215(弯折部或弯曲部)，由此能够得到线材203A～203E。另外，轧制处理也可以根据线材203的形状实施一次或三次以上。

另外，线材203还能够通过使用拉丝加工作为另一种方法来制造。

[线材与喷嘴孔的关系]

下面，通过将图5(a)所示的横截面大致V字形的线材203A作为表面具有凹部的异形线材从喷嘴孔送出时的示例，对线材与喷嘴孔的关系进行说明。图7是图5(a)所示的线材的横截面图。

线材203A具有位于形成在一个面上的凹部211内的表面即凹部内表面212和凹部211以外的表面即非凹部表面216。

在图示的线材203A中，非凹部表面216具有由凸部215形成并且相当于凹部内表面212的相反面的凸面217和沿线材203A的厚度B方向的侧面即侧端面218a、218b。另外，非凹部表面216包括弯折的顶部219和具有小于180度的角度的四个凸角部220a～220d。另外，凸部215由具有弯折的顶部219的弯折面形成。

另外，即使在线材203A的凹部211内形成有向外径方向突出的部位的情况下，若该突出的部位不与相对于线材203A的横截面形状为凸外封形状的轮廓线221接触时，包括该突出的部位在内，都视为凹部内表面212。

线材引导喷嘴以使从喷嘴孔送出的线材的横截面形状的表观姿势始终朝向一定方向的方式引导线材。因此，喷嘴孔的内表面形状被设置为与引导的线材的截面形状相应且能够限制送出的线材的横截面形状的表观姿势的形状。

＜大致相同的形状＞

图8是示出线材的横截面形状与喷嘴孔的截面形状的关系的一个示例的横截面图。

喷嘴孔41A(姿势限制部43)可以是相对于线材203A的横截面形状具有相同形状(大致相同形状或相似形状)的横截面形状的孔。即，喷嘴孔41A具有沿凹部内表面212的面71和沿非凹部表面216的面72，喷嘴孔41A的整个内表面具有沿线材203A的外表面(四面)的形状。另外，面71由以进入线材203A的凹部211内的方式向内径侧突出的凸部80形成。引导横截面大致V字形状的线材203A的喷嘴孔41A成为大致V字形状的横截面形状。

这样，通过使喷嘴孔41A为与线材203A的横截面形状大致相同形状的孔，喷嘴孔41A能够以使线材203A的横截面形状的表观姿势始终朝向一定方向的方式可靠地引导线材203A，并能够仅使适当形状的线材203A通过。

另外，喷嘴孔41A相对于线材203A的外部形状需要具有用于使线材203A能够行进的间隙GA，因此，严格来说，与线材203A的横截面形状大致相同形状是指在线材203A的横截面形状上增加上述间隙GA而得到的形状。以下说明的各种形状的喷嘴孔的内表面与线材的表面的关系也同样如此。

＜凸外封形状＞

图9是示出线材的横截面形状与喷嘴孔的截面形状的关系的一个示例的横截面图。

喷嘴孔41B可以是相对于线材203A的横截面形状为凸外封形状的孔。凸外封形状表现为，在用橡皮圈包围线材203A的周围时由橡皮圈形成的图形。例如，相对于图示的截面V字形的线材203A，具有凸外封形状的喷嘴孔41B成为五边形(凸多边形)的横截面形状。

喷嘴孔41B的内表面具备不进入凹部211而与凹部211对置的面73和沿线材203A的非凹部表面216的面72。线材203A在喷嘴孔41B内行进时，线材203A的非凹部表面216和与该部位对置的喷嘴孔41B的内表面72接触、滑动接触。

这样，在使喷嘴孔41B的横截面形状为凸外封形状时，即使线材203A是具有凹部211的线材，喷嘴孔41B也会成为不具有进入线材203A的凹部211内的凸部的内表面形状。由于喷嘴孔41B的横截面形状相对于线材203A的外部形状被简化，因此容易形成喷嘴孔41B。另外，线材不易钩挂在喷嘴孔内，能够使线材顺畅地行进。

＜凸图形状＞

图10(a)至(d)是示出线材的横截面形状与喷嘴孔的截面形状的关系的一个示例的横截面图。

喷嘴孔41(41C～41F)可以是相对于线材203A的横截面形状为凸图形状的孔。凸图形是不具有凹部的图形，图9所示的凸外封形也是凸图形之一。具有凸图形状的喷嘴孔41具有不进入凹部211而与凹部211对置的面73和沿非凹部表面216的至少一部分的面或对置的面。

图10(a)所示的喷嘴孔41C是具有与凸部215的适当部位(在本例中为弯折的顶部219)对置的面74和与凸角部220a～220d对置的面73、75、76的大致矩形状。线材203A在喷嘴孔41C内行进时，线材203A的顶部219和凸角部220a～220d能够与喷嘴孔41C的内表面接触、滑动接触。

图10(b)所示的喷嘴孔41D是具有沿凸部215(凸面217)的面77和与凸角部220a、220d对置的面73的大致三角形状。线材203A在喷嘴孔41D内行进时，线材203A的凸部215和凸角部220a～220d能够与喷嘴孔41D的内表面接触、滑动接触。

图10(c)所示的喷嘴孔41E是具有沿凸部215(凸面217)的面77、与凸角部220a、220d对置的面73和与凸角部220b、220c对置的面75、76的大致五边形状，是与凸外封形状的喷嘴孔41B一致的形状。线材203A在喷嘴孔41E内行进时，线材203A的凸部215和凸角部220a～220d能够与喷嘴孔41E的内表面接触、滑动接触。

图10(d)所示的喷嘴孔41F是具有与凸角部220a、220d对置的面73、与顶部219对置的面74和沿侧端面218a、218b的面78、79的大致梯形状。线材203A在喷嘴孔41F内行进时，线材203A的顶部219和凸角部220a～220d能够与喷嘴孔41F的内表面接触、滑动接触。

这样，在使喷嘴孔41的横截面形状为凸图形状时，即使线材是具有凹部211的线材203A，喷嘴孔41也会成为不具有进入线材203A的凹部211内的凸部的内表面形状。由于喷嘴孔41的横截面形状相对于线材203A的外部形状被简化，因此容易形成喷嘴孔41。

另外，在喷嘴孔41不具有在线材的厚度方向上比线材的厚度B更薄的部分时，线材203A不易钩挂在喷嘴孔41内，可以使线材203A顺畅地行进。

另外，在喷嘴孔41具有沿凸部215(凸面217)的面77时，能够仅使具有适当形状的凸部215的线材203A通过。

＜凹图形状＞

图11是示出线材的横截面形状与喷嘴孔的截面形状的关系的一个示例的横截面图。

喷嘴孔41G可以是具有进入线材203A的凹部211内的部位的凹图形状的孔。凹图形是具有凹部的图形。

图示的喷嘴孔41G具有以进入线材203A的凹部211内的方式向内径侧突出的凸部80。喷嘴孔41G只要能够将线材203A的姿势在喷嘴孔41G内保持一定即可，因此凸部80的突出量未必需要与凹部211的深度相等。

图示的喷嘴孔41G具有沿凹部内表面212的面71和与顶部219以及凸角部220b、220c对置的面74～76。沿凹部内表面212的面71由凸部80形成。线材203A在喷嘴孔41G内行进时，线材203A的凹部内表面212、顶部219以及凸角部220b、220c和与该部位对置的喷嘴孔41G的内表面接触、滑动接触。

另外，喷嘴孔41G的凸部80以外的形状，只要是能够与凸部80协作将喷嘴孔41G内的线材203A的姿势限定为预定姿势的形状即可。

这样，在使喷嘴孔41G的横截面形状为凹图形状时，形成于喷嘴孔41G的凸部80会进入线材203A的凹部211来限制其姿势，因此会可靠地维持喷嘴孔41G内的线材203A的姿势。另外，凸部80会进入线材203A的凹部211，因此能够仅使具有适当形状的凹部211的线材203A通过。

[过滤器的形状]

对中空筒状过滤器进行说明，该中空筒状过滤器是由通过线材引导喷嘴进行引导并送出的线材制造出的产品的一个示例。

图12是中空筒状过滤器的示意性立体图。

中空筒状过滤器(以下称为过滤器)10是通过将至少一根金属线材20(20A、20B)相对于轴向(图中上下方向)以一定的倾斜角度呈螺旋状且多层状卷绕而形成。其中，将沿相同方向卷绕的各个层称为线材层L1、L2、L3…。从正面看，构成各线材层L1、L2、L3…的金属线材沿相对于中空筒状过滤器的轴向倾斜的同一方向延伸，另外，构成相邻的各线材层的金属线材沿相互交叉的方向延伸(不平行)。

构成图12中的最外层的线材层Ln的线材20A(厚度未示出)延伸的方向为实线箭头所示的方向，构成其紧邻内侧的线材层Ln-1的线材20B延伸的方向为虚线箭头所示的方向。

即，过滤器10具有：一个线材层(例如线材层L1)，其通过将金属线材20相对于轴向以一定的倾斜角度呈螺旋状卷绕而形成；以及另一个线材层(例如线材层L2)，其与一个线材层L1的外周侧重叠，且通过将金属线材以与构成该一个线材层L1的金属线材不同的倾斜角度呈螺旋状卷绕而形成。分别构成一个线材层L1和与其相邻的另一个线材层L2的金属线材彼此构成为与轴向不平行且相互交叉。

另外，也可以构成为构成线材层的金属线材相对于轴向的倾斜角度在一个线材层中会发生变化。

该过滤器10用于从液体、气体等各种流体中去除不必要的物质等，且根据用途同时将通过该过滤器的流体冷却。另外，该过滤器首先构成为在线材层叠合的方向(厚度方向)、即过滤器的径向上形成供流体通过的流路。流体可以从过滤器的内径侧向外径侧通过，也可以从外径侧向内径侧通过。其中，径向并不是严格意义上的直径方向(半径方向)，而是指相对于轴向、周向为大致径向。

过滤器的大小(轴向尺寸、直径、厚度等)由配备过滤器的过滤装置的构造、大小来适当地确定。

作为该过滤器的材料的金属种类，可举出铁、软钢、不锈钢、镍合金、铜合金等，其中，优选奥氏体系不锈钢(SUS304)。

另外，过滤器中使用的金属线材的粗细及截面形状根据过滤器的大小、过滤器要去除的物质、压力损失等来适当地确定。

过滤器使用图2、图3、图5等所示的线材20(201～203)。

图13是用照片示出中空筒状过滤器的截面的图。

图示的过滤器是使用了图5(a)所示的横截面大致V字形的线材203A的示例。在该过滤器中，以线材203A的凹部211朝向过滤器的内径侧的方式对齐。线材引导喷嘴以使线材203A的横截面形状的表观姿势始终朝向一定方向的方式进行引导并送出线材203A，因此能够将过滤器内的线材203A的横截面形状的表观姿势控制为预定朝向。

[过滤器制造装置]

对具备线材引导喷嘴的线材的卷绕装置以及具备其的过滤器制造装置的一个示例进行说明。

图14是示出过滤器制造装置的一个示例的示意图。该装置利用金属线材制造中空筒状体(过滤器)。

制造装置100A大致具备：轧制装置110，其对由未图示的线轴供给的金属裸线21进行轧制；拉伸单元120，其对通过轧制使截面形状变形后的金属裸线(以下称为“金属线材20”)沿长度方向施加预定张力；以及卷绕装置130，其将金属线材20卷绕于芯棒131而形成中空筒状体。另外，在金属线材20的输送路径上配置有引导并输送金属线材的多个输送辊140。

轧制装置110具备对置配置并旋转的两个圆柱状轧辊111a、111b。轧辊111a与轧辊111b的表面(对置面)彼此接触的部分构成将金属裸线21夹在中间而变形为所期望形状的加压部112。轧制装置110通过在预定温度和压力下由加压部112使金属裸线21塑性变形，得到具有预定截面形状的金属线材20。轧制可以是冷轧，也可以是热轧。

在轧辊111a、111b中的任一方或双方的表面上，形成有用于将金属裸线轧制加工成所期望截面形状的凸部或/和凹部，在金属裸线通过加压部112时，通过这些凸部、凹部进行轧制而塑性变形，加工成具备预定截面形状的金属线材20。

拉伸单元120具有：固定辊121，其以旋转自如的状态固定配置于预定位置；以及可动辊122，其相对于固定辊121进行接近或远离移动，且旋转自如。通过使可动辊122相对于固定辊121进行接近或远离移动，对卷绕在固定辊121和可动辊122上进行输送的金属线材20施加预定张力。

卷绕装置(线材卷绕装置)130具备：芯棒131，其以预定速度朝向一定方向旋转；以及引导部件132，其沿芯棒131的轴向(图中与纸面正交的方向)以预定速度往复移动来引导金属线材20。芯棒131为大致圆柱状或圆筒状，一般由不锈钢、铜合金、铝合金等金属形成。

图15是放大示出卷绕装置部分的示意性立体图。

引导部件132具备线材引导喷嘴40，其形成有与引导的金属线材20的外部形状相应的喷嘴孔。线材引导喷嘴40仅使与喷嘴孔的形状相匹配的金属线材20通过，并且在将金属线材20维持为预定姿势的状态下朝向芯棒131送出。线材引导喷嘴40仅将被轧制成适当形状的金属线材20以与喷嘴孔的朝向相应的姿势送出，因此通过具备线材引导喷嘴40，能够提高中空筒状体的质量。

为了制造中空筒状体，将金属线材20的一端卡定在芯棒131的适当部位上，并在由拉伸单元120对金属线材20施加预定张力的状态下，使芯棒131绕轴心C朝向一定方向(图15中箭头D方向)旋转，并使送出金属线材20的引导部件132沿芯棒131的轴向(图15中箭头E1方向、E2方向)往复移动。通过该动作，金属线材20呈螺旋状且多层状卷绕于芯棒131的外周。另外，构成相邻的线材层的金属线材彼此相互交叉而形成网眼。

将金属线材20卷绕预定次数(预定层数)后，切断金属线材20，将切断后的端部通过点焊等接合于完成卷绕的线材的适当部位并从芯棒131拆下，由此得到中空筒状体。

金属线材20相对于芯棒131的轴向的角度(卷绕角度)和在轴向上相邻的金属线材20彼此的间隔(间距)能够通过适当调节芯棒131的旋转速度与引导部件132的移动速度的比率来变更。通过适当变更金属线材的粗细、卷绕角度、间距和卷绕次数，能够将通过过滤器的流体的压力损失控制为适当的值。

由制造装置100A制造的中空筒状体还能够原样用作过滤器，但优选在高温下烧结。烧结时的温度因金属线的种类、粗细、卷绕次数、间距和卷绕角度等而不同，在500～1500度(℃)的范围内进行。其中优选1100～1201度的范围。

烧结出于以下目的而进行：缓和轧制时产生的金属线材的内部应变，且将金属线材的叠合部分接合。烧结优选在设置为预定温度的电炉中实施，烧结时间根据金属线材的种类、粗细、卷绕次数、卷绕密度、间距和烧结温度而变化，优选在30～80分钟的范围内进行选择。烧结还能够在空气中进行，但优选在真空中、不会使金属线材脆化或产生化学反应的惰性气体中进行。作为惰性气体，可列举氮气、氩气等，其中优选氮气。

图16是示出过滤器制造装置的另一结构例的示意图。制造装置100B在金属裸线21的输送路径上具备多个轧制装置110(110A、110B)，能够对金属裸线21实施多次轧制。

在制造装置100B内配置多个轧制装置时，也可以在轧制装置110A、110B之间可选地插入缓冲单元150。缓冲单元150具有：固定辊151，其以旋转自如的状态固定配置于预定位置；以及可动辊152，其相对于固定辊151进行接近或远离移动，且旋转自如。在固定辊151和可动辊152上卷绕有由前段的轧制装置110A轧制后的金属裸线。通过使可动辊152相对于固定辊151进行接近或远离移动，缓冲单元150使轧制装置110A与卷绕装置130同步，或者吸收轧制装置110A、110B之间的加工速度差。

在实施多次轧制时，各轧制装置110A、110B对金属裸线21的轧制方向可以是同一方向，也可以是不同方向。

制造装置100B也可以在轧制装置110B的紧前面具备引导部件132A，其具备线材引导喷嘴40。构成引导部件132A的线材引导喷嘴40具有与由轧制装置110A轧制后的线材的外部形状相应的形状的喷嘴孔41。线材引导喷嘴40仅使与喷嘴孔41的形状相匹配的线材通过，并且在将线材维持为预定姿势的状态下朝向轧制装置110B送出。因此，在制造装置100B中，能够将横截面形状的表观姿势会发生变化的线材以预定姿势导入轧制装置110B，因此能够提高构成中空筒状体的金属线材20的质量。

图17是对线材引导喷嘴的旋转驱动机构的一个示例进行说明的示意性立体图。

引导部件132能够具备使线材引导喷嘴40绕其轴线A沿箭头F方向正反旋转的旋转驱动机构133。

旋转驱动机构133具备：小齿轮134，其具有与线材引导喷嘴40的轴线A相同的轴线，且不可相对旋转地支承线材引导喷嘴40；以及齿条135，其与小齿轮134啮合。齿条135通过未图示的驱动源沿图中箭头G方向往复移动预定量。小齿轮134沿图中箭头F方向正反旋转与齿条135沿箭头G方向的移动量相应的角度。

通过具备旋转驱动机构133，能够绕轴线A自由变更喷嘴孔41的倾斜角度，因此能够自由控制由线材引导喷嘴40朝向芯棒131放出的线材的横截面形状的表观姿势。例如，能够容易地制造对于图12所示的过滤器10的每个线材层或每多个线材层使金属线材20的朝向可变的过滤器。

[效果]

如上所述，各实施方式所示的线材引导喷嘴具有与插通的线材的外部形状相应的内部形状的喷嘴孔，并在喷嘴孔内限制线材的姿势。因此，通过将线材插通并使其通过线材引导喷嘴，能够从线材引导喷嘴将线材以使其横截面形状的表观姿势朝向一定方向的方式送出。另外，能够利用上述喷嘴孔限制线材的姿势，由此能够仅使具有预定外部形状的线材通过，能够提高产品中使用的线材的形状精度。

考虑到通过使用线材引导喷嘴来可靠地限制线材的姿势的观点和仅使具有预定外部形状的线材通过的观点，喷嘴孔的形状优选为与线材的横截面形状相同的形状。但是，有可能难以按照线材的外部形状来形成喷嘴孔，或者即使能够形成喷嘴孔但线材引导喷嘴的成本会增加。

在这种情况下，通过按照线材的外部形状适当地简化喷嘴孔的形状，能够实现线材引导喷嘴的低成本化。即使简化了喷嘴孔的形状，也能够限制送出的线材的横截面形状的表观姿势、且仅使具有一定的形状精度的线材通过。

另外，通过按照线材的外部形状简化喷嘴孔的形状，线材不易钩挂在喷嘴孔内，预期能够顺畅地送出。

在图12所示的中空筒状过滤器10中，从轴向的一端朝向另一端呈螺旋状卷绕的线材20在过滤器10的轴向端部处从轴向的另一端朝向一端折回，因此线材20在该部位向与卷绕方向(周向)不同的方向弯曲或弯折。当使用具有与横截面为正圆形状的线材对应的喷嘴孔的线材引导喷嘴对横截面形状的表观姿势会发生变化的线材(参见图2、图3和图5)进行引导时，线材会由于其抵抗弯曲或弯折的反作用力而在喷嘴孔内旋转，存在线材在过滤器10的轴向端部处扭曲、或者线材无法保持预定姿势而在旋转或反转的状态下被卷绕等线材的姿势容易不稳定的问题。即，在图15中，在向箭头E1方向或箭头E2方向移动的引导部件132将行进方向变更为相反方向的时刻，存在卷绕到芯棒131的线材20的姿势(朝向或角度)容易脱离正规的姿势的问题。

如果使用本发明的实施方式的线材引导喷嘴40，则即使在引导部件132将行进方向变更为相反方向的时刻，也能够将卷绕到芯棒131的线材20的姿势(朝向或角度)相对于芯棒131保持一定，因此能够提高制造的过滤器10的质量。

另外，如图17所示，如果卷绕装置130具备使线材引导喷嘴40正反旋转的旋转驱动机构133，则能够自由控制从线材引导喷嘴40朝向芯棒131放出的线材的横截面形状的表观姿势。因此，能够容易地制造对于过滤器10的每个线材层或每多个线材层使金属线材20的朝向可变的过滤器。另外，如图15所示，在引导部件132将行进方向变更为相反方向的时刻，通过执行使线材引导喷嘴40向与线材20要旋转的方向相反的方向稍微旋转的控制，容易将线材20的姿势维持为正规的姿势。

[本发明的实施方式的示例、作用和效果的总结]

＜第一实施方式＞

本实施方式的线材引导喷嘴40，其具有喷嘴孔41，该喷嘴孔将在绕与长度方向平行的轴线旋转时与长度方向正交的横截面形状的表观姿势会发生变化的线材201、202、203插通来进行引导并送出，其特征在于，喷嘴孔的内表面形状构成为，使得从该喷嘴孔送出的线材的横截面形状的表观姿势始终朝向一定方向。

线材只要是横截面形状的表观姿势会发生变化的线材即可，可以是表面不具有或具有凹部(槽)的线材。线材引导喷嘴能够将上述任意线材作为引导对象。

另外，喷嘴孔只要能够以使线材的横截面形状的表观姿势始终朝向一定方向的方式送出线材即可，喷嘴孔可以具有与线材的横截面形状相同的横截面形状，也可以具有相对于线材的横截面形状适当简化的横截面形状。

根据本实施方式，喷嘴孔限制线材的姿势，因此能够将从线材引导喷嘴送出的线材的姿势维持一定。因此，能够提高由具备线材引导喷嘴的卷绕装置130以及具备其的过滤器制造装置100等制造的过滤器等使用了线材的产品的质量。

另外，线材引导喷嘴容许具有与喷嘴孔的形状匹配的横截面形状的线材通过，并阻止具有与喷嘴孔的形状不匹配的横截面形状的线材通过。因此，能够仅将具有一定的形状精度的线材用于中空筒状体等产品，因此使用了通过线材引导喷嘴的线材的产品的质量得到提高。

＜第二实施方式＞

本实施方式的线材引导喷嘴40，其特征在于，由其进行引导并送出的线材202、203的表面上具有沿长度方向延伸的凹部211。

线材引导喷嘴能够将作为横截面形状的表观姿势会发生变化的线材的、表面具有沿长度方向延伸的凹部(槽)的线材作为引导对象。

＜第三、第四实施方式＞

第三实施方式的线材引导喷嘴40，其特征在于，喷嘴孔41B～41F的横截面形状是能够与线材202、203的凹部211以外的表面(非凹部表面216)滑动接触的凸图形状(参见图9、图10)。

第四实施方式的线材引导喷嘴40，其特征在于，喷嘴孔41B的横截面形状是能够与线材202、203的凹部211以外的表面(非凹部表面216)滑动接触的凸外封形状(参见图9)。

根据本实施方式，即使在作为引导对象的线材具有凹部的情况下，喷嘴孔也会成为不具有进入线材的凹部内的凸部的内表面形状。由于喷嘴孔的横截面形状相对于线材的外部形状被简化，因此容易形成喷嘴孔。因此，能够降低线材引导喷嘴的制造成本。另外，线材不易钩挂在喷嘴孔内，能够使线材顺畅地通过。

＜第五实施方式＞

本实施方式的线材引导喷嘴40，其特征在于，喷嘴孔41A、41G具有进入线材202、203的凹部211内的凸部80。

根据本实施方式，凸部会进入线材的凹部来限制其姿势，因此会可靠地维持喷嘴孔内的线材的姿势。另外，由于凸部会进入线材的凹部，因此能够仅使具有适当形状的凹部的线材通过。

＜第六实施方式＞

本实施方式的线材卷绕装置130，其特征在于，具备上述线材引导喷嘴40。

线材卷绕装置用于制造通过卷绕线材而形成的产品。例如，线材卷绕装置用于制造将金属线材20呈螺旋状且多层状卷绕而成的中空筒状过滤器。

根据本实施方式，通过在线材卷绕装置上设置引导喷嘴，能够制造线材的姿势朝向一定方向的中空筒状过滤器等产品，因此产品的质量得到提高。进而，通过在线材卷绕装置上设置引导喷嘴，能够制造仅使用具有一定的形状精度的线材的中空筒状过滤器等产品，因此产品的质量得到提高。

＜第七实施方式＞

本实施方式的线材卷绕装置，其特征在于，具备使线材引导喷嘴绕轴线旋转的旋转驱动机构。

根据本实施方式，能够使从线材引导喷嘴送出的线材的横截面形状的表观姿势在期望的时刻可变。因此，能够制造线材的姿势被控制为期望的方向的中空筒状过滤器等产品。

符号说明

L1～L3…线材层，10…过滤器，20、20A、20B…线材(金属线材)，21…金属裸线，40、40A…线材引导喷嘴，41、41A～41G…喷嘴孔，42…接收部，43…姿势限制部，44…送出部，47…D切割部，71～79…面，80…凸部，100A、100B…制造装置，110、110A、110B…轧制装置，111a…轧辊，111b…轧辊，112…加压部，120…拉伸单元，121…固定辊，122…可动辊，130…卷绕装置(线材卷绕装置)，131…芯棒，132、132A…引导部件，133…旋转驱动机构，134…小齿轮，135…齿条，140…输送辊，150…缓冲单元，151…固定辊，152…可动辊，201、201A～201E…线材，202、202A、202B…线材，203、203A～203E…线材，211…凹部，212…凹部内表面，213…平坦面，215…凸部，216…非凹部表面，217…凸面，218a、218b…侧端面，219…弯折顶部，220a～220d…凸角部，221…轮廓线

Claims (7)

1.一种线材引导喷嘴，其具有喷嘴孔，该喷嘴孔将在绕与长度方向平行的轴线旋转时与所述长度方向正交的横截面形状的表观姿势会发生变化的线材插通来进行引导并送出，其特征在于，所述喷嘴孔的内表面形状构成为，使得从所述喷嘴孔送出的所述线材的横截面形状的表观姿势始终朝向一定方向。

2.根据权利要求1所述的线材引导喷嘴，其特征在于，所述线材的表面上具有沿长度方向延伸的凹部。

3.根据权利要求2所述的线材引导喷嘴，其特征在于，所述喷嘴孔的横截面形状是能够与所述线材的所述凹部以外的表面滑动接触的凸图形状。

4.根据权利要求2所述的线材引导喷嘴，其特征在于，所述喷嘴孔的横截面形状是能够与所述线材的所述凹部以外的表面滑动接触的凸外封形状。

5.根据权利要求2所述的线材引导喷嘴，其特征在于，所述喷嘴孔具有进入所述线材的所述凹部内的凸部。

6.一种线材卷绕装置，其特征在于，具备权利要求1至5中任一项所述的线材引导喷嘴。

7.根据权利要求6所述的线材卷绕装置，其特征在于，具备使所述线材引导喷嘴绕所述轴线旋转的旋转驱动机构。

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