JPH1094812A

JPH1094812A - 線材圧延方法及び装置

Info

Publication number: JPH1094812A
Application number: JP8274134A
Authority: JP
Inventors: Kouhachirou Oohashi; 貢八郎大橋
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1996-09-24
Filing date: 1996-09-24
Publication date: 1998-04-14

Abstract

(57)【要約】【課題】細線を高効率かつ高品質で製造できる線材圧
延装置を提供する。【解決手段】圧延装置１は、被圧延材Ａ1の搬送方向
に互いに連なって配置され、それぞれ該被圧延材を互い
に異なる方向から圧縮する第一の対ロール１０１及び第
二の対ロール１０２を備えるとともに、それら対ロール
により被圧延材Ａ1を順次圧延するように構成される。
また、第一の対ロール１０１と第二の対ロール１０２と
の中心間距離をＬ、第二の対ロールから導出された線材
の線径をＤとした場合に、Ｄの値が５．５mm未満に、ま
た、Ｌ／Ｄの値が２５以下にそれぞれ設定される。そし
て、第一及び第二の対ロール１０１及び１０２は、それ
ぞれそのロール間隔が変更可能とされ、そのロール間隔
の変更により被圧延材に対する圧下率を予め定められた
範囲内で変更することにより、得られる線材の線径Ｄが
対応する範囲内で変更される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は線材圧延方法及び装
置に関し、特にその線径が５．５mm未満の細線を製造す
るための線材圧延方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属線材を製造する方法として
は、伸線法と圧延法、及び両者を組み合わせた方法が知
られている。このうち伸線法は、孔径が次第に縮小する
複数の線引きダイスに被圧延素材を順次通すことにより
線材を得る方法で、通常、細線を製造するのに使用され
ている。一方、圧延法は、回転軸線が例えばほぼ９０°
の角度をなすように互いに隣接して配置された対ロール
のスタンドを多段階に設け、それらの対ロールにより被
圧延材に順次圧延を施して縮径する方法である。この圧
延法は、伸線法に比べて生産性が高い利点を有する。

【０００３】ここで上記圧延法においては、ロールの圧
延面に被圧延材の断面形状を規定する溝部を形成して圧
延を施すことも行われており、例えば上流側の対ロール
に対しては、その圧延面が互いに組み合わされたときの
上記溝部の断面形状（以下、ロール孔型あるいは単に孔
型ともいう）が楕円状のものとなるようにしておき、下
流側の対ロールの孔型を円形のものとなるように形成し
ておけば、１パス当りの線材の減面率を大きくでき、生
産性をさらに向上させることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが上述の圧延法
においては、上流側の対ロールから下流側の対ロールへ
被圧延材が受け渡される際に、線材に捻転が生ずる場合
がある。このような線材の捻転は、対ロールの孔型の形
状が上流側と下流側とで異なるものとされている場合、
例えば上述のように楕円状−円状に設定されている場合
に生じやすく、捻転が生じたまま圧延を続行すると線材
の断面形状が乱れたり、線材がねじ切れたりするなどの
トラブルにもつながる。

【０００５】この場合、線材の線径が比較的大きい場合
には、例えば下流側の対ロールの入口部に補助ロール等
で構成されたローラガイドを設け、そのローラガイドに
よりガイドしながら線材を対ロールへ供給するようにし
て捻転の発生を防止することも行われている。しかしな
がら、線径が小さくなるとローラガイドもそれに合わせ
て小さくしなければならず、線径が５．５mm未満になる
とローラガイドの取付けが実質的にできなくなり、その
ような細線を圧延法で製造することは困難とされてい
た。

【０００６】そのような事情から上述のような細線は、
一般的には５．５mmの線径までは圧延法で細線化し、次
いでそれを前述の伸線法で所望の線径までさらに細線化
するという方法で製造されている。しなしながら、この
方法では伸線法を併用するために、圧延法の高生産性が
減殺される難点がある。また、伸線法は冷間加工しかで
きないため、特に高速度工具鋼や高合金鋼のような難加
工性の材料を線材化する場合には、ダイスを一定パス通
す毎に歪み除去のための焼鈍工程を追加しなければなら
ず製造効率は一層悪化する。

【０００７】本発明の課題は、細線を高効率かつ高品質
で製造できる線材圧延方法及び装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上述の課
題を解決するために、本発明の線材圧延方法は下記の特
徴を有する。すなわち、被圧延材の圧延方向に互いに連
なって配置され、該被圧延材を互いに異なる方向から圧
縮する第一の対ロール及び第二の対ロールが使用され、
それら各対ロールの圧延面には、被圧延材の断面形状を
規定する溝部を形成しておく。そのような第一の対ロー
ルを導入側、第二の対ロールを導出側として、被圧延材
を線径が５．５mm未満となるように順次圧延するととも
に、それら第一の対ロールと第二の対ロールの中心間距
離をＬ、第二の対ロールから導出された線材の線径をＤ
とした場合に、Ｌ／Ｄの値が２５以下に設定される。ま
た、第一及び第二の対ロールによる被圧延材に対する圧
下率を予め定められた範囲内で変更することにより、上
記線径Ｄが、該圧下率に対応する値に変更される。

【０００９】また、上記方法を実施するための線材圧延
装置は、下記のように構成されることを特徴とする。す
なわち、該装置は被圧延材の圧延方向に互いに連なって
配置され、各々その圧延面に被圧延材の断面形状を規定
する溝部が形成されて、該被圧延材を互いに異なる方向
から順次圧縮する第一の対ロールと第二の対ロールとを
備える。また、それら第一の対ロールと第二の対ロール
との中心間距離をＬ、第二の対ロールから導出される線
材の線径をＤとした場合に、Ｄの値が５．５mm未満に、
また、Ｌ／Ｄの値が２５以下にそれぞれ設定される。そ
して、第一及び第二の対ロールは、それぞれそのロール
間隔が変更可能とされ、そのロール間隔の変更により被
圧延材に対する圧下率を予め定められた範囲内で変更す
ることにより、線径Ｄを対応する範囲内で変更するよう
にする。

【００１０】本発明者は、Ｌ／Ｄの値が２５以下となる
ように第一及び第二の対ロールを互いに近接して配置す
ることで、ローラガイドを使用しなくとも被圧延材に前
述の捻転が生じることを効果的に防止ないし抑制するこ
とができ、ひいては線径が５．５mm以下の細線を圧延法
により製造することが可能となることを見い出したので
ある。これにより、上述のような線径を有する細線の製
造能率を、従来の伸線法等と比べて飛躍的に高めること
ができる。また、第一及び第二の対ロールによる被圧延
材に対する圧下率を予め定められた範囲内で変更するこ
とにより、得られる線材の線径Ｄを変更することができ
るので、線径変更に伴う対ロールの交換の手間を省くこ
とができ、ひいては異種の線径を有する細線を効率よく
製造することができる。

【００１１】上記方法及び装置においては、第一の対ロ
ールの回転速度Ｒ1と第二の対ロールの回転速度Ｒ2との
比Ｒ1／Ｒ2（回転速度比）を固定とした場合、それら第
一の対ロールと第二の対ロールとによる被圧延材の合計
の圧下率を、該被圧延材の減面率の差が１０％以内とな
る範囲で変更することができる。すなわち本発明者ら
は、回転速度比Ｒ1／Ｒ2を固定した状態で圧下率を変更
しても、その変更前と変更後との間での減面率の差が１
０％を超えなければ、同一溝幅の対ロールにより健全な
線材圧延が可能であることを見い出したのである。これ
により、被圧延材材の圧下率、すなわち対ロールのロー
ル間隔を変更するのみで線径変更を行うことができ、ひ
いては異種の線径を有する細線をさらに効率よく製造す
ることができる。なお、圧下率の変更量は、望ましくは
上記減面率の差が７％以内となる範囲で変更するのがよ
い。

【００１２】また、第一の対ロールの回転速度Ｒ1と第
二の対ロールの回転速度Ｒ2との比Ｒ1／Ｒ2（以下、回
転速度比という）を、その圧下率に対応して変更するよ
うにすれば、変更可能な圧下率の範囲、すなわち製造可
能な線径範囲をさらに広げることができる。この場合、
具体的には第一及び第二の対ロールによる被圧延材の合
計の圧下率を、該被圧延材の減面率の差が４０％以内と
なる範囲で変更することができる。すなわち、圧下率
を、回転速度比Ｒ1／Ｒ2が固定の場合の所定の上限値を
超えて設定した場合、第一の対ロールにおける被圧延材
の減面率が大きくなり、第一の対ロールからの被圧延材
の導出速度、すなわち第二の対ロールに対する被圧延材
の導入速度が無視できない程度に大きくなる。そこで、
該導入速度の変化に応じて第二の対ロールの回転速度を
変化させること、すなわち第一及び第二の対ロールの回
転速度比を変更することで、上述のような範囲で圧下率
を変化させた場合でもスムーズに圧延を行うことができ
るようになる。この場合、被圧延材の断面形状を健全に
維持するために、対ロールの孔型形状を被圧延材に対す
る圧下率に応じて変更するようにすればさらに望まし
い。

【００１３】上記圧延装置においては、具体的には、第
一の対ロールを第一の減速機構を介して、第二の対ロー
ルを第二の減速機構を介して、それぞれ同一の回転駆動
源ににより回転駆動するとともに、第一の減速機構によ
る減速比Ｑ1と第二の減速機構による減速比Ｑ2との比Ｑ
1／Ｑ2（スタンド間減速比）を変更することにより、前
述の回転速度比Ｒ1／Ｒ2が変更されるように構成するこ
とができる。これによれば、各対ロールの間で駆動源を
共用化することができ、ひいては装置構成を単純化する
ことが可能となる。

【００１４】この場合、第一の対ロールと第二の対ロー
ルとの組を線材の搬送方向に沿って複数設け、それら対
ロールの組により線材を順次圧延する装置構成において
は、それら対ロールの組は各々そのスタンド間減速比を
互いに連動して変更可能とすることができる。この場
合、上記対ロールの組のうち、最も上流側に位置するも
ののスタンド間減速比を所定の値に設定することによ
り、他の対ロールの組のスタンド間減速比もこれと連動
して対応する値に設定されるように構成することができ
る。これによれば、１つの対ロールの組についてスタン
ド間減速比を設定すれば、他の対ロールの組のスタンド
間減速比もこれと連動して設定されるので、多数の対ロ
ールの組が設けられる場合においても、その圧下率及び
スタンド間減速比の変更を極めて容易に行うことができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例としての
圧延装置１の全体構成を概念的に示している。すなわち
圧延装置１には、以下に説明する圧延ロールの対スタン
ドが、被圧延材Ａ1の搬送方向において２組（Ｓ1及びＳ
2）配置されており、該被圧延材Ａ1を順次圧延するよう
になっている。すなわち、図２に示すように、前段側の
対スタンドＳ1においては、被圧延材Ａ1の導入側に、回
転軸線が設置面（図示せず）に対しほぼ垂直方向を向く
ように配置された第一の対ロール１０１ａ及び１０１ｂ
（以下、両者を合わせて示す場合は第一の対ロール１０
１あるいは対ロール(I)という）を備えた第一スタンド
１２（水平スタンド）が、そしてその後段に、回転軸線
がほぼ水平方向を向くように配置された第二の対ロール
１０２ａ及び１０２ｂ（以下、両者を合わせて示す場合
は第二の対ロール１０２あるいは対ロール(II)という）
を備えた第二スタンド１４（垂直スタンド）がそれぞれ
配設されており、両対ロール１０１及び１０２の各回転
軸線のなす角度は、ほぼ９０°に設定されている。

【００１６】図３に示すように、第一の対ロール１０１
ａ，１０１ｂ及び対第二のロール１０２ａ，１０２ｂ
は、それぞれその外周面が圧延面１５１ａ，１５１ｂ及
び１５２ａ，１５２ｂとされ、それら圧延面には被圧延
材Ａ1の断面形状及び寸法を規定する溝部１６１ａ，１
６１ｂ及び１６２ａ，１６２ｂが形成されている。これ
ら、溝部１６１ａ，１６１ｂの幅Ｗ1及びＷ2は、前者が
７mm以下、後者が６mm以下とされている。ここで、図３
（ａ）に示すように、第一の対ロール１０１は、互いの
圧延面１５１ａ，１５１ｂを組み合わせたときに、断面
形状が楕円状のロール孔型１６１ｃが形成されるように
なっている。また、第二の対ロール１０２は、互いの圧
延面１５２ａ，１５２ｂを組み合わせたときに、軸比が
ロール孔型１６１ｃに比べてより１に近い楕円状の断面
形状、すなわち、より円状に近い断面形状を有するロー
ル孔型１６２ｃが形成されるようになっている。

【００１７】一方、図４に示すように、対スタンドＳ2
は対スタンドＳ1の後段に同様な構成で配置され、対ス
タンドＳ1よりも孔型のサイズが小さい第一及び第二の
対ロール２０１及び２０２（以下、それぞれ対ロール(I
II)及び対ロール(IV)ともいう）をそれぞれ備えた第一
スタンド２１３及び第二スタンド２１４を有する。な
お、対スタンドは３段以上設置することもできる。

【００１８】図１に戻り、各対ロール１０１、１０２、
２０１、２０２は、分配機２５０及び各対ロール毎に設
けられた減速機２５３〜２５６を介して、共通の駆動源
としてのロール駆動用モータ（以下、単にモータともい
う）２５２に接続されている。すなわち、モータ２５２
の回転は、ギア機構で構成された減速機構２５３〜２５
６により所定のギア比で減速されつつ、分配機２５０に
より各対ロール１０１、１０２、２０１、２０２に伝え
られる。

【００１９】図１０は、前段側の対スタンドＳ1におけ
る減速機構２５３及び２５４を模式的に表したものであ
る。まず、減速機構２５３は、モータ２５２で回転駆動
される駆動軸３００上に設けられた複数のギアＪ1〜Ｊ3
（歯数Ｎ1〜Ｎ3 ）と、対ロール１０１への回転伝達軸
３０１上に設けられ、それぞれ上記ギアＪ1〜Ｊ3と直接
ないし他のギアを介して噛み合う複数のギアＫ1〜Ｋ3
（歯数Ｍ1〜Ｍ3 ）とを含み、駆動軸３００と回転伝達
軸３０１との相対的なスライドにより、上記ギアＪ1〜
Ｊ3のいずれかに対し、対応するギアＫ1〜Ｋ3のいずれ
かが噛み合うようになっている。これにより、モータ２
５２の回転は、両ギアの歯数比で定まる減速比Ｑ1（図
１０ではＮ1／Ｍ1）に基づき減速され、対ロール１０１
の回転数Ｒ1もそれに応じて所定の値に定まることとな
る。

【００２０】一方、減速機構２５４も同様に、モータ２
５２で回転駆動される駆動軸３０２上に設けられた複数
のギアＪ4〜Ｊ6（歯数Ｎ4〜Ｎ6 ）と、対ロール１０２
への回転伝達軸３０３上に設けられ、それぞれ上記ギア
Ｊ4〜Ｊ6と直接ないし他のギアを介して噛み合う複数の
ギアＫ4〜Ｋ6（歯数Ｍ4〜Ｍ6）とを含み、駆動軸３０２
と回転伝達軸３０３との相対的なスライドにより、上記
ギアＪ4〜Ｊ6のいずれかに対し、対応するギアＫ4〜Ｋ6
のいずれかが噛み合うようになっている。これにより、
モータ２５２の回転は、両ギアの歯数比で定まる減速比
Ｑ2（図１０ではＮ4／Ｍ4）に基づき減速され、対ロー
ル１０２の回転数Ｒ2もそれに応じて所定の値に定ま
る。なお、図１２に示すように、対スタンドＳ2側につ
いても、その減速機構２５５，２５６の構造は、その減
速比を除いて上記減速機構２５３，２５４と同様であ
り、前者については駆動軸３０４側のギアＪ7〜Ｊ9及び
回転伝達軸３０５側のギアＫ7〜Ｋ9を、後者については
駆動軸３０６側のギアＪ10〜Ｊ12及び回転伝達軸３０７
側のギアＫ10〜Ｋ12をそれぞれ含んで構成されている。

【００２１】そして、各対スタンドＳ1及びＳ2において
は、その第一の対ロールの減速比Ｑ1と第二の対ロール
の減速比Ｑ2との比Ｑ1／Ｑ2（スタンド間減速比）、す
なわち各対ロール間の回転速度比Ｒ1／Ｒ2が、複数の値
のいずれかに選択的に設定されるようになっている。こ
こで、第一の対ロールの方が第二の対ロールよりも低速
で回転することからＱ1＞Ｑ2であり、スタンド間減速比
Ｑ1／Ｑ2は第二の対ロールの回転速度が小さくなるほど
小さくなる。具体的には、図１１に示すように、第一の
対ロールの減速比Ｑ1を所定の値（例えばＮ1／Ｍ1）に
固定しておき、第二の対ロールの減速比Ｑ2を変更する
ことで（例えばＮ4／Ｍ4→Ｎ5／Ｍ5）、スタンド間減速
比Ｑ1／Ｑ2を変更することができる。また、図１２に示
すように、対スタンドＳ1のスタンド間減速比Ｑ1／Ｑ2
が変更されると、対スタンドＳ2のスタンド間減速比Ｑ3
／Ｑ4もこれと連動して変更されるようになっている。

【００２２】以下、各対スタンドＳ1及びＳ2の構成の詳
細について説明する（なお、両対スタンドは、前述の通
り対ロールのロール孔型の寸法ないし形状を除いて全く
同じ構成であるので、以下対スタンドＳ1についてのみ
説明を行う）。まず、図４に示すように第一スタンド１
２と第二スタンド１４との中心間の距離Ｌは５０mm以下
に設定されている。また、対ロール１０１ａ及び１０１
ｂのロール外径ｄと上記中心間距離Ｌとの間にはＬ＜
１．２ｄの関係が成り立つように、上記外径ｄが設定さ
れている。さらに、第二スタンド１４から導出される被
圧延材の線径をＤとしたときに、Ｌ／Ｄの値が２５以下
に設定されている。

【００２３】図５は、第一スタンド１２と第二スタンド
１４との側面断面図である。なお、第一スタンド１２及
び第二スタンド１４の構成は、互いに隣接して配置され
た対ロールの回転軸線が交互に９０°異なるだけで、そ
の他の構成はほぼ同一であるので、第一スタンド１２の
構成についてのみ説明し、第二スタンド１４の同一部材
には同一の符号を付して詳細説明は省略する。

【００２４】すなわち、第一スタンド１２においては、
被圧延材Ａ1の搬送路（パスライン）ＰＬを挟んでその
上下に一対の軸受収容部材２４が配設されている。それ
ら軸受収容部材２４には、それぞれ軸受収容孔２４ａが
パスラインＰＬと交差する方向に穿設されている。各軸
受収容孔２４ａには、軸受本体部２６が回転自在に内蔵
され、その軸受本体部２６には軸受孔２６ａが軸受収容
孔２４ａに対し偏心して形成されている。そしてそれら
軸受孔２６ａに、ロール回転軸２８の両端部がベアリン
グ３０を介して回転自在に挿通・支持されている。また
回転軸２８には、その中間部にロール１０１ａ（又は１
０１ｂ、以下１０１ａで代表させる）が一体的に装着さ
れている。ロール回転軸２８は、図６（ａ）に示すよう
に、その軸線Ｃ1が軸受本体部２６の軸線Ｃ2に対して所
定量だけ偏心して位置し、両軸受本体部２６を後述する
機構により正逆方向に回転させることにより、ロール回
転軸２８の軸線Ｃ1が変位することとなる。

【００２５】次に、ロール回転軸２８の上流側には、該
ロール回転軸２８と交差する方向に延びる一対のウォー
ム回転軸３２が設けられている。ウォーム回転軸３２
は、図８に示すように、第一の対ロール１０１ａ及び１
０１ｂを挟んでその両側に各１ずつ配置され、その上下
の軸受本体部２６に対応する位置にウォーム３４が形成
されており、図７に示すように、対応する軸受本体部２
６の外周に形成された歯部２６ｂとかみ合うようになっ
ている。なお各ウォーム回転軸３２に配設された２個の
ウォーム３４には、それぞれ逆方向に切られた螺旋状の
歯部が形成されている。また、同じのロール回転軸２８
においては、２つの軸受本体部２６に対応するウォーム
３４の歯部の形成方向は互いに同じとされている。

【００２６】また、図８及び図９に示すように、両ウォ
ーム回転軸３２の互いに対応する一方の端部側には、歯
車３６がそれぞれ一体回転可能に配設されている。これ
ら歯車３６は、軸受収容部材２４に対し回転自在に取り
付けられた調整歯車３８とかみ合っており、その調整歯
車３８をロール接近・離間用モータ４０により回転させ
ることにより、一対のウォーム回転軸３２が同一方向に
回転する。これにより、図６（ｂ）に示すように、各ウ
ォーム３４を介して軸受本体部２６が軸線Ｃ2の周りで
回転し、上下のロール回転軸２８同士が接近ないし離間
して、第一の対ロール１０１ａ及び１０１ｂ（図２等）
の間隔が調整される。

【００２７】ここで、図５に示すように第一スタンド１
２は、軸受収容部材２４の下流側（ロール回転軸２８が
偏って配設される側）において、軸受回転機構としての
ウォーム軸３２が設けられていないことから、その厚み
寸法が小さくなっている。同様に第二スタンド１４で
は、軸受収容部材２４の上流側の厚み寸法が小さくなっ
ている。そして、第一スタンド１２と第二スタンド１４
とを、厚み寸法が薄く設定された側において互いに対向
するように隣接配置することにより、第一及び第二の対
ロール１０１ａ，１０１ｂ及び１０２ａ，１０２ｂの軸
線間距離Ｌを小さくすることができる。

【００２８】以下、圧延装置１の作動について説明す
る。まず、各対ロール１０１，１０２，２０１，２０２
の各ロール間隔、及び対スタンドＳ1及びＳ2におけるス
タンド間減速比Ｑ1／Ｑ2及びＱ3／Ｑ4がそれぞれ指定の
値に設定され、その後圧延開始となる。すなわち、図１
に示す対スタンドＳ1に対し、断面が円状で初期設定Ｄ0
である被圧延材Ａ1を第一スタンド１２側より導入する
と、図３（ａ）に示すように被圧延材Ａ1は、その孔型
１６１ｃにおいて断面が楕円状となるように圧延され
る。次いで同図（ｂ）に示すように、第二スタンド１４
の孔型１６２ｃにおいて断面が円状となるように圧延さ
れて、図４に示すように、線径Ｄ（＜Ｄ0）の線材Ａ2と
なって導出される。すなわち、被圧延材の断面形状は図
３（ｃ）に示すように円状−楕円状−円状と変化しつ
つ、その断面積を縮小してゆくこととなる。ここで、第
一スタンド１２において被圧延材Ａ1は、その圧縮方向
における断面寸法Ｄ1（すなわち楕円の短軸に相当）
が、これと直交する方向の断面寸法Ｄ2（すなわち楕円
の長軸に相当）よりも小さくなるように圧延されること
となる。次いで第二スタンド１４では、被圧延材Ａ1に
対する圧縮方向がほぼ９０°変化することから、上記断
面寸法の比Ｄ2／Ｄ1が縮小するように圧延される。すな
わち図３（ｂ）において、圧延後の上記各寸法をＤ1'及
びＤ2'とすれば、（Ｄ2／Ｄ1）＞（Ｄ2'／Ｄ1'）となる
（ただし、Ｄ2'＝Ｄ1'）。

【００２９】そして、各対スタンドＳ1，Ｓ2において
は、そのロール間隔を変更することにより、被圧延材Ａ
1に対する圧下率が変化することとなる。図１３は、対
スタンドＳ1を例にとって説明する図であり、（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）の順で、第一スタンド１２の対ロール１
０１ａ，１０１ｂのロール間隔が大きくなっている。こ
の場合、被圧延材Ａ1に対する圧下率Ｐ1はこの順序で小
さくなり、圧延後の被圧延材Ａ1の楕円状の断面の軸比
もこれに対応して小さくなる。その結果、これをさらに
第二スタンド１４において９０°交差する方向から圧延
して断面を円状のものとする際の圧下率Ｐ2も、上記順
序で小さく設定する必要がある。すなわち、対ロール１
０２ａ，１０２ｂのロール間隔も同様に、（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）の順で大きくなるように設定される。こ
れにより、対スタンドＳ1で得られる線径Ｄは、
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順で大きな値が得られること
となる。換言すれば、各対ロールによる圧下率を変更す
ることにより、同一のロール孔型を有する対ロールを使
用しつつ、線径Ｄの異なる線材を得ることができるわけ
である。なお、図１３においては、対ロール１０１及び
１０２の、楕円状の各ロール孔型１６１ｃ及び１６２ｃ
の軸比を誇張して描いている。

【００３０】ここで、各対スタンドＳ1，Ｓ2において、
第一の対ロールによる圧下率Ｐ1が大きくなると、被圧
延材Ａ1の減面率が大きくなり、その結果第一の対ロー
ルからの被圧延材Ａ1の導出速度、すなわち第二の対ロ
ールへの被圧延材Ａ1の導入速度は増大する。しかしな
がら、圧下率Ｐ1（この場合は、圧下方向における被圧
延材の寸法変化率）が２０％以下、望ましくは１０％以
下の範囲であれば、該第二の対ロールの回転速度は一定
のままでも、そのロール間隔を変更するのみで問題なく
圧延を行うことができる。そして、第一及び第二の対ロ
ールを通過することによる被圧延材の合計の減面率につ
いて、その変化（すなわち差）が１０％以内、望ましく
は７％以内であれば、結果として第一及び第二の対ロー
ルの回転速度を固定としても、それら対ロールのロール
間隔（すなわち圧下率）を変更するのみで、圧延後の被
圧延材の断面径を変更することができる。一方、圧下率
Ｐ1が２０％を超えた場合については、健全な圧延条件
を維持するためには、第二の対ロールへの被圧延材Ａ1
の導入速度の増大に合わせて第二の対ロールの回転速度
も増大させる必要がある。このような回転速度の変更
は、前述のスタンド間減速比Ｑ1／Ｑ2及びＱ3／Ｑ4の変
更により行う。また、被圧延材の断面形状を健全に維持
するために、対ロールの孔型形状を被圧延材に対する圧
下率に応じて変更するようにすればさらによく、この場
合は第一及び第二の対ロールを通過することによる被圧
延材の合計の減面率の、変更前と変更後との間での差が
最大４０％となるまで、被圧延材に対する圧下率の変更
範囲を拡大することができる。

【００３１】また、第一スタンド１２と第二スタンド１
４とは、第一及び第二の対ロール１０１ａ，１０１ｂ及
び１０２ａ，１０２ｂの軸線間距離Ｌと第二スタンド１
４から導出される被圧延材Ａ1の線径Ｄとの比Ｌ／Ｄが
２５以下に設定されているので、従来のようにローラガ
イド等の案内手段を設けなくとも被圧延材Ａ1に捻転が
生ずることなく、第二スタンド１４の孔型１６２ｃ（図
３）にこれを正確に供給することができる。

【００３２】前段の対スタンドＳ1での圧延が終了すれ
ば、被圧延材Ａ1は引き続き対スタンドＳ2に導入されて
同様に圧延される。なお、最終的に得られる線材の線
径、すなわち設定線径ＤSを１．３〜５．４mmとすれ
ば、得られる線材の寸法精度が良好で欠陥等の不良の発
生も少なく、伸線法と比較した場合の製造効率上の優位
性も大きくなるので特に望ましいといえる。

【００３３】なお、被圧延材として高速度工具鋼、ステ
ンレス鋼あるいはその他の高合金鋼など難加工性の鉄系
材料、あるいはＮｉ−Ｔｉ系形状記憶合金等を使用する
場合には、圧延前に被圧延材を加熱して変形抵抗を低下
させることが、圧延効率ひいては線材の製造効率向上の
点で有利である。そこで被圧延材が第一スタンド１２に
導入される直前に、これを加熱処理することができる。
被圧延材の加熱方法としては、例えば被圧延材への直接
通電による通電加熱方式を好適に採用することができ
る。

【００３４】次に、第一及び第二の対ロール１０１及び
１０２に形成されるロール孔型１６１ｃ及び１６２ｃの
形状は、楕円状−円状の組合せに限らず各種のものが使
用できる。以下にその例を示す。図１４においては、ロ
ール孔型１６１ｃ及び１６２ｃがそれぞれ縦長菱形状及
び正方形状に形成されており、この場合、線材Ａ2は正
方形状の断面となって導出される。また、各ロール孔型
１６１ｃ及び１６２ｃの形状を選択することにより、被
圧延材Ａ1から線材Ａ2に至る断面形状の変化が、図１５
に示すように正方形状−楕円状−円状となるようにする
など、各種採用することができる。

【００３５】また、各対スタンドＳ1及びＳ2におけるロ
ール孔型の形状は、同一の組合せのみを使用して圧延を
施してもよいが、互いに異なる組合せを複合させて圧延
を施すようにしてもよい。図１６はその例を示してお
り、同図（ａ）、（ｂ）は楕円状−円状あるいは縦長菱
形状−菱形状等、同一のロール孔型の組合せのみを使用
して圧延する場合を、（ｃ）は互いに異なる組合せを複
合させた例を示している。すなわち、（ｃ）において
は、前段側の対スタンドＳ1では横長方形状−正方形状
の組合せが、後段側の対スタンドＳ2では楕円状−円状
のロール孔型の組合せが採用されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧延装置の一例を概念的に示す図。

【図２】対スタンドの要部を示す斜視図。

【図３】第一及び第二の対ロールのロール孔型の断面形
状の一例を示す模式図。

【図４】対スタンドの配列を示す模式図。

【図５】対スタンドの細部を示す側面断面図。

【図６】軸受回転機構の要部をその作用とともに示す平
面模式図。

【図７】第一スタンドの側面断面図。

【図８】軸受本体部に対するウォーム回転軸の配置関係
を示す正面図。

【図９】同じくその側面模式図。

【図１０】変速機の模式図。

【図１１】スタンド間減速比を変更する方法を示す説明
図。

【図１２】対スタンド間において、そのスタンド間減速
比を互いに連動して変更する様子を示す概念図。

【図１３】ロール間隔の変更により設定線径の変更を行
う様子を示す説明図。

【図１４】ロール孔型の断面形状の変形例を示す模式
図。

【図１５】圧延に伴う線材の断面形状変化の別の例を示
す模式図。

【図１６】２組の対スタンドにより段階的に圧延を施し
た場合の、線材の断面形状変化の別の例を示す模式図。

【符号の説明】

１圧延装置１０１、２０１第一の対ロール１０２、２０２第二の対ロールＡ1 被圧延材２５２ロール駆動用モータ（回転駆動源）２５３減速機構(I)（第一の減速機構）２５４減速機構(II) （第二の減速機構）２５５減速機構(III)（第一の減速機構）２５６減速機構(IV) （第二の減速機構）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被圧延材の圧延方向に互いに連なって配
置され、該被圧延材を互いに異なる方向から圧縮する第
一の対ロール及び第二の対ロールの各圧延面に、前記被
圧延材の断面形状を規定する溝部を形成し前記第一の対
ロールを導入側、第二の対ロールを導出側として、前記
被圧延材を線径が５．５mm未満となるように順次圧延す
るとともに、それら第一の対ロールと第二の対ロールとの中心間距離
をＬ、前記第二の対ロールから導出された線材の線径を
Ｄとした場合に、Ｌ／Ｄの値が２５以下に設定され、かつ、前記第一及び第二の対ロールによる前記被圧延材
に対する圧下率を予め定められた範囲内で変更すること
により、前記線径Ｄを対応する範囲内で変更することを
特徴とする線材圧延方法。
【請求項２】前記第一の対ロールの回転速度Ｒ1と前
記第二の対ロールの回転速度Ｒ2との比Ｒ1／Ｒ2（以
下、回転速度比という）を固定とし、前記第一の対ロールと第二の対ロールとによる前記被圧
延材の合計の圧下率を、該被圧延材の減面率の差が１０
％以内となる範囲で変更するようにした請求項１記載の
線材圧延方法。
【請求項３】前記第一の対ロールと第二の対ロールと
による前記被圧延材の合計の圧下率を、該被圧延材の減
面率の差が４０％以内となる範囲で変更するとともに、前記第一の対ロールの回転速度Ｒ1と前記第二の対ロー
ルの回転速度Ｒ2との比Ｒ1／Ｒ2（以下、回転速度比と
いう）を、その圧下率に対応して変更するようにした請
求項１記載の線材圧延方法。
【請求項４】前記対ロールの孔型形状を、前記被圧延
材に対する圧下率に応じて変更するようにした請求項３
記載の線材圧延方法。
【請求項５】被圧延材の圧延方向に互いに連なって配
置され、各々その圧延面に前記被圧延材の断面形状を規
定する溝部が形成されて、該被圧延材を互いに異なる方
向から順次圧縮する第一の対ロールと第二の対ロールと
を備え、それら第一の対ロールと第二の対ロールとの中心間距離
をＬ、前記第二の対ロールから導出された線材の線径を
Ｄとした場合に、Ｄの値が５．５mm未満に、また、Ｌ／
Ｄの値が２５以下にそれぞれ設定されるとともに、前記第一及び第二の対ロールは、それぞれそのロール間
隔が変更可能とされ、そのロール間隔の変更により前記被圧延材に対する圧下
率を予め定められた範囲内で変更することにより、前記
線径Ｄを対応する範囲内で変更するようにしたことを特
徴とする線材圧延装置。
【請求項６】前記第一の対ロールの回転速度Ｒ1と前
記第二の対ロールの回転速度Ｒ2との比Ｒ1／Ｒ2（以
下、回転速度比という）を固定とし、前記第一の対ロールと第二の対ロールとによる前記被圧
延材の合計の圧下率が、該被圧延材の減面率の差が１０
％以内となる範囲で変化するように、前記各対ロールの
ロール間隔が変更可能とされている請求項５記載の線材
圧延装置。
【請求項７】前記第一の対ロールと第二の対ロールと
による前記被圧延材の合計の圧下率が、該被圧延材の減
面率の差が４０％以内となる範囲で変化するように、前
記各対ロールのロール間隔が変更可能とされ、さらに、前記第一の対ロールの回転速度Ｒ1と前記第二の対ロー
ルの回転速度Ｒ2との比Ｒ1／Ｒ2（以下、回転速度比と
いう）が、前記圧下率に対応して変更可能とされている
請求項５記載の線材圧延装置。
【請求項８】前記第一の対ロールは第一の減速機構を
介して、前記第二の対ロールは第二の減速機構を介し
て、それぞれ同一の回転駆動源により回転駆動されると
ともに、前記第一の減速機構による減速比Ｑ1と第二の
減速機構による減速比Ｑ2との比Ｑ1／Ｑ2（以下、スタ
ンド間減速比という）を変更することにより、前記回転
速度比Ｒ1／Ｒ2が変更されるようになっている請求項７
記載の線材圧延装置。
【請求項９】前記第一の対ロールと第二の対ロールと
の組は前記線材の搬送方向に沿って複数設けられ、それ
ら対ロールの組により前記線材が順次圧延されるととも
に、それら対ロールの組は各々そのスタンド間減速比が
互いに連動して変更可能とされ、前記対ロールの組のうち、最も上流側に位置するものの
スタンド間減速比を所定の値に設定することにより、他
の対ロールの組のスタンド間減速比もこれと連動して対
応する値に設定されるようにした請求項８記載の線材圧
延装置。