JPH0824939A - 連続伸線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 張力制御方式であっても運転中におけるダイ
ススケジュールの変化に追随できる連続伸線機を提供す
る。 【構成】 モーター４とキャプスタンＣ２との間の差動
減速機構６を、同軸上に配列した内歯歯車１２、１３と
外歯歯車１１、１６とから構成し、線材Ｗの張力により
キャプスタンＣ２に生じるトルクを受ける内歯歯車１２
に摩擦車を設けて、この摩擦車の設定摩擦力により、キ
ャプスタンＣ２を一定回転モーメントを与えるようにし
て、ダイスの摩耗による引抜き抵抗に変動があってもそ
のブロックで張力制御を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数のダイスとこれ
らの間に配設されたキャプスタンとによって線材に逆張
力を与えつつ連続的に線材を引き抜くストレート式の連
続伸線機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】普通の伸線加工法は、線材に一方向の力
を加えてダイスを通る抵抗に打ち勝って線材を引抜く
が、逆張力を利用した伸線加工法は、ダイスの後ろ側で
線材の運動方向と逆の方向の力、すなわち後方張力を加
えながら引抜くものである。すなわち、この逆張力利用
の伸線機は、線材の両端を掴んで弾性限近くまで引張応
力を加えておいて、そのままでこれをダイスに対して移
動して引抜くと、ダイスに加わる引抜き抵抗が普通の場
合に比べてはるかに小さくなるといった原理を利用した
ものであり、材料内部の歪みの無理が改善されて変形が
素直になること、及びダイスと材料との間で作用する接
触圧力が低くなること等、普通の伸線機に比べて多くの
利点を有することが知られている。

【０００３】さらに、この逆張力を利用して連続的に伸
線を行う場合、引抜力の一部をそのまま次のダイスへ入
る線材の逆張力として利用することができる利点があ
る。この逆張力利用の連続伸線機は、少なくとも、複数
のダイスと、各ダイス間の引抜力伝達用のキャプスタン
と、最後のダイスより前方に設けた巻取ドラムとの配列
によって達成される。ただ、逆張力伸線機においては、
ダイスを通した線材に引抜抵抗に打ち勝つだけの力を伝
える機構の他に、ダイスの摩耗等により伸線スケジュー
ルが変わっても引抜力と逆張力との強さが自動的に一定
の関係に保たれる機構を備えていることと、引抜く線径
等に応じて逆張力の基準値を任意に調節できることが必
要な条件となる。

【０００４】引抜力と逆張力との強さを一定の関係に保
つための手段として、従来から張力制御方式と速度制御
方式とがある。張力制御方式は、線材の張力の強さを調
節して線速はキャプスタンを駆動するモーターの特性に
従い落ち着く速さに任せて特に調節しない方式である。
一方、速度制御方式は、連続伸線機各部の線速を基準値
に合わせるように制御し、張力は特別には考慮しないか
あるいは他の方法で与える方式である。

【０００５】張力制御方式の一例として、各キャプスタ
ンを独立して駆動するモーターを各ブロック毎に設け、
各ブロックモーターからキャプスタンに一定の回転モー
メントを伝え、前のダイスを通して引抜くために必要な
力の一部分をこのキャプスタンに伝え、残りの力は次の
ダイスに入る線に作用している逆張力で補うようにして
いる。この一定の回転モーメントをキャプスタンに伝達
する手段として、起動時に、伸線スケジュールに応じて
ブロックモーターのフィールドを個別に調節して各キャ
プスタン間での線速の相違の大体の補償と線の張力の調
節を行うようにし、伸線中はモーターの速度制御を行わ
ない形式を採用している。

【０００６】従って、破断張力が低い細線には使用しづ
らいが、線速を検出する機構を必要としない点で速度制
御方式に比べて簡単な機構となる点、速度制御方式のよ
うにダンサーロールをキャプスタン間に介在しないた
め、全体の機構のコンパクト化が可能となる点、及びダ
ンサーロールに線材を掛けないので、線材のねじれ等を
考慮せずに直列状態で配列したストレート式の伸線機に
できる等の多くの利点を有している。

【０００７】一方、速度制御方式の一例としては、ダイ
ス間にダンサーロールを設け、このダンサーロールをバ
ネ部材によって支え、線の弛みを除くとともにバネ部材
やダンサロールの重みによって線に加えられる張力が次
のダイスに入る線の逆張力になるもので、このダンサー
ロールの位置変化を電気的に検出して前のキャプスタン
のブロックモーターの速度を制御する形式を採用してい
る。この速度制御方式は複数ブロックを一様に制御しな
ければならない点で制御が複雑になるが、一定の逆張力
を与えかつ伸線スケジュールが変化しても線速を一定に
できる点で作業条件の変動がなくなり、細線の伸線にも
使用できる利点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、張力制御方
式は、上述のごとく、ストレート式伸線機に適用しやす
い等多くの利点がある反面、伸線段取り線通し時にブロ
ックモーターの張力制御を行った後、伸線中においては
モーターの速度制御を行なわず、線材の張力変化に対し
てはモーターの特性により対応していたので、太線引抜
きに合わせて大きな出力が得られるブロックモーターを
使用した場合、中細線や細線の引抜き時の引抜き抵抗の
変化に追随しずらく、中細線や細線が切断するおそれが
あった。従って、張力制御方式は、破断張力の大きい太
線の伸線にしか使用できない難点があり、簡単な機構の
張力制御方式を中細線ないし細線の伸線用としても使用
できる機構の出現が望まれているところである。

【０００９】一方、速度制御方式は、上述のごとく、伸
線中にもダンサーロールの変位を検知してモーターの速
度制御を行うので、破断張力の低い細線用にも使用でき
る利点がある反面、ダンサーロールをキャプスタン間に
介在しているので、ストレート式伸線機に適用しづら
く、また線通し作業が煩雑となり、さらにはダンサーロ
ールなどに線材を接触させながら引抜くので線材に被覆
されている潤滑剤が磨り減り潤滑性能が低下する難点が
あった。

【００１０】この問題点を解決すべくダンサーロールを
用いないで、ブロックモーターとキャプスタンとの間に
介在した減速機構のうち、一部歯車に連結されたトルク
アームの変位を検出することによって、線速の変化を検
出しブロックモーターの速度を調節する方法も知られて
ている。しかし、この方式では、ブロックモーターを減
速機構のギヤボックスに一体的に設置しているため、モ
ーター設置スペースが不要となる利点があるものの減速
機構の原動軸側の荷重が大きくなりすぎ、減速機構に偏
荷重がかかり、モーター設置が難しいとともにキャプス
タン側の小さな線速の変化に追随できないことが予想さ
れる。

【００１１】そこで、この発明の主な目的とするところ
は、張力制御方式においても運転中におけるダイススケ
ジュールの変化に追随でき、中細線あるいは細線にも使
用できる連続伸線機を提供すること、及び速度制御方式
においてもダンサーロールを用いない簡単かつコンパク
トな機構によりストレート伸線機に適用できる連続伸線
機を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
願発明者は、張力制御方式及び速度制御方式の共通機構
として、ダンサーロールを廃止し、これに代わり、差動
減速機構の一部歯車の回転モーメントを利用することに
着眼した。すなわち、ブロックモーターとキャプスタン
軸との間に通常の減速機構を用いても、線材の張力変化
やモーターの出力トルクを、この減速機構で外部に逃が
すことはできないが、差動減速機構を利用すれば、モー
ターの出力トルクは、キャプスタン軸にかかる線材から
の抵抗値と一部歯車が外部から受ける抵抗値との差異に
より、異なる回転モーメントで回転させることができ
る。

【００１３】従って、線材の張力変化やモーターの出力
トルクを受ける一部歯車によって外部に逃がすことがで
き、この一部歯車に伝達される回転モーメントあるいは
回転角に基づいて、張力制御あるいは速度制御を行え
ば、ダンサーロールを使用しないコンパクトかつ簡単な
機構により速度制御あるいは張力制御が可能となるとの
知見が得られた。

【００１４】すなわち、この発明に係る張力制御方式の
連続伸線機においては、各ブロックモーターとキャプス
タンとの間に差動減速機構を設け、この差動減速機構の
一部歯車に摩擦車を設け、この摩擦車を所定の摩擦力に
より押圧することによりブロックモーターの駆動力の一
部をキャプスタン軸に伝達するようにしたものである。
つまり、差動減速機構の一部歯車に所定の摩擦抵抗を与
えておけば、キャプスタンにかかる線材からの抵抗との
バランスにより、キャプスタンには一定の回転モーメン
トがかかることになる。従って、ブロックモーターの出
力トルクを所望の値に設定しておけば、以後の伸線中に
おいて、ダイスの摩耗などにより引抜抵抗が変動した場
合でも、これに対抗する設定摩擦力とのバランスにより
差動減速機構の一部歯車が回転し、キャプスタン軸の回
転モーメントが一定になるようになる。

【００１５】従って、高トルクのブロックモーターを使
用した場合でも、摩擦車の設定圧を線材の線径あるいは
破断張力に応じた値に調整するだけで、キャプスタン軸
に所望の回転モーメントを伝達することができる。すな
わち、ブロックモーターの出力トルクに関係なく、キャ
プスタン軸に一定の回転モーメントを伝達でき、しかも
線材の張力変化に対応できるので、中細線あるいは細線
の引抜き加工にも適用できることになる。

【００１６】差動減速機構の一部歯車に所定の摩擦力を
与える手段としては、歯車を押圧する摩擦パッドをバ
ネ、マグネットあるいは流体圧により押し付けることが
考えられるが、設定圧を自由に変更できる点を考慮すれ
ば、流体圧、特にエア圧を利用して摩擦力を付与するこ
とが最も望ましい。

【００１７】また、所定の摩擦力は、静摩擦トルクより
も動摩擦トルクの方がキャプスタン軸の回転モーメント
の急激な変動が少なくなるため、動摩擦状態で内接歯車
を回転させておいた方が好ましい。そこで、この張力制
御方式の一実施態様として、摩擦車が伸線中においても
所定の摩擦力に抗して回転するようにしている。

【００１８】一方、この発明に係る速度制御方式の連続
伸線機においては、ダンサーロールと同様な機能を差動
減速機構の一部歯車に取り付けたトルクアームに負わせ
るようにしたもので、線材の逆張力変化が一部歯車を通
じてトルクアームの回転として現れるので、この回転角
を角度検出センサで検出し、この角度検出センサからの
信号に基づいてブロックモーターの速度を制御するよう
にし、線速を一定にするように制御したものである。こ
の場合、差動減速機構の一部歯車に外部から抵抗を与え
る手段として、バネ部材、特にバネ圧を任意に設定でき
るエアバネが最適な実施態様といえる。

【００１９】なお、差動減速機構としては、遊星歯車を
使用したものも考えられるが、太陽歯車の周囲に遊星歯
車を内歯歯車との間に介在させなければならないため、
減速機構自体が大型化する難点があり、入力軸及びキャ
プスタン軸とほぼ同軸上に配列された偏心した外歯歯車
及び内歯歯車をの組み合わせにより構成するのが望まし
いと考えられる。そこで、この発明では、入力軸及びキ
ャプスタン軸とほぼ同軸上に配列された内歯歯車及び偏
心した外歯歯車を用いて、この内歯歯車に張力制御方式
あるいは速度制御方式に合わせて摩擦車又はトルクアー
ムを取付けることにより、キャプスタン軸の軸方向に配
列した一連の構成により、伸線方向に対してキャプスタ
ンの配列間隔を狭くし得、差動減速機構及び張力あるい
は速度制御機構自体もコンパクトなものとし、かつ、各
ブロックモーターを伸線機本体に設置することにより、
可動部分へのモーター設置を回避した連続伸線機を提供
するものである。

【００２０】

【作用】上記張力制御方式においては、伸線スケジュー
ルに応じて予め決定された回転速度で各ブロックモータ
ーを運転するが、所定の逆張力を得ることができるよう
に、起動時に摩擦車を押圧する摩擦パッドの摩擦力を決
定するエア圧力等を設定している。伸線中においては、
キャプスタンにはダイスから線材の引抜抵抗がかかるの
で、キャプスタン軸にはこの引抜き抵抗に打ち勝つ回転
モーメントが必要となる。

【００２１】キャプスタン軸への動力伝達はモーターの
出力軸から差動減速機構を介して伝えられるが、モータ
ーからの伝達トルクは、通常キャプスタン軸に伝達する
トルクよりも大きめにしておき、一部のトルクは摩擦車
へ伝達されるように構成することにより、キャプスタン
軸へは一定のトルクが伝達されるようにする。

【００２２】伸線中において、ダイスの摩耗等により線
材の引抜き抵抗が変化した場合、キャプスタン軸にかか
る線材からの抵抗値が変化することになり、差動減速機
構の一部歯車、特に内歯歯車に加わる摩擦車への摩擦抵
抗との抵抗値との関係が相違することになる。例えば、
線材の引抜き抵抗が小さくなると、モーターの出力トル
クは、キャプスタン軸と内歯歯車の抵抗値によって分配
されるから、両者の抵抗値バランスにより内歯歯車の回
転が遅くなり、またキャプスタン軸の回転が速くなり、
キャプスタンの回転速度を調整し、線材に所定の張力を
与えた状態でバランスすることになる。すなわち、キャ
プスタンには一定の回転モーメントが伝達された状態で
バランスすることになる。

【００２３】この伸線機を太線から中細線又は細線の伸
線加工用として使用する場合、摩擦車に与える摩擦力を
設定エア圧等により調整し、キャプスタンへ伝達される
伝達トルクを調整する。細線の破断張力は太線のそれよ
りも小さいのが通常であるが、摩擦車の設定エア圧を下
げることで、キャプスタン軸に伝わる伝達トルクを下げ
ることができる。

【００２４】従って、いかに高出力のブロックモーター
を使用したとしても、その伝達トルクは摩擦車への設定
摩擦圧の調整により、キャプスタンに伝わる伝達トルク
は小さく設定でき、また、伸線中の線材の張力変化に対
しても上述と同様に瞬時に対応できるので、太線のみな
らず破断抵抗の小さい細線の引抜加工にも適用できる利
点がある。

【００２５】一方、張力制御方式と同様な差動減速機構
を使用した速度制御方式においては、原理的には、引抜
かれる線材の速度を一定に制御するものであり、断面減
少率（以下減面率という）に応じて線速、すなわち、こ
れと周速がほぼ同速のキャプスタンの速度を制御するよ
う、各ブロックモーターの回転速度を制御する。

【００２６】この制御信号は、トルクアームの回転角信
号から得られる。すなわち、トルクアームは、従来のダ
ンサーロールの代わりに差動減速機構の一部の歯車に取
り付けてあり、トルクアームはバネ部材等の抵抗力で停
止させておき、バネ力によりキャプスタンから次のダイ
スに入る線材の張力、すなわち逆張力の値が決定され
る。従って、逆張力を値を設定値にするべく、トルクア
ームのバネ圧力、エアバネを使用した場合にはその設定
圧を伸線前に調整する。

【００２７】伸線中、あるダイスの減面率が変動し引抜
抵抗が変化した場合、線材の張力平衡がくずれ、差動減
速機構の一部歯車に連結されたトルクアームのバネ圧と
のバランスがくずれるので、バネ圧と線材の逆張力との
間のバランスで停止していたトルクアームが回転し、そ
の回転方向は停止状態から引抜力と逆張力の関係により
右又は左のいずれの方向にでも変化する。このトルクア
ームの回転を角度検出器で検出し、この検出値に基づい
て各ブロックモーターの速度を制御する。そうすると、
各ブロックモーターからの出力は差動減速機構における
所定の減速比で減速された後、キャプスタン軸を回転す
ることになり、逆張力の変化を瞬時に補正して線速を一
定にしながら全キャプスタンの速度の調和を保ちつつ一
定の逆張力を与えるように制御できる。

【００２８】このとき、モーターは従来のように減速機
構に直接取り付けられているものではなく、据え置き型
であるためトルクアーム部に偏荷重がかかることなく、
差動減速機構における駆動力の伝達も円滑かつ精度よく
行える。

【００２９】

【実施例】以下、添附図面に示した実施例について説明
する。図１はこの発明に係るストレート式の連続伸線機
の原理を示す図、図２はあるブロックにおける伸線原理
を示す斜視図であり、伸線原理を示すために差動減速機
構のギヤボックスを取り外した分解斜視図を示してい
る。この図１及び図２は張力制御方式及び速度制御方式
の両実施例に共通するものである。従って、まず、この
図１、２により、張力制御方式及び速度制御方式に共通
する構成部材について説明し、個々の制御方式に使用さ
れる独特の構成部材は後述する。

【００３０】図１、２のごとく、この発明に係る連続伸
線機１は、複数のダイス２、３と、その間に夫々配設さ
れ各ブロックモーター４によって駆動されるキャプスタ
ンＣ１，Ｃ２，Ｃ３と、各キャプスタンの駆動装置５と
を備えており、図２において、ダイス３、キャプスタン
Ｃ２、駆動装置５によって１ブロックを構成する。

【００３１】駆動装置５は、伸線機本体に設置されたブ
ロックモーター４と、このモーターとキャプスタンＣ２
との間に配設された差動減速機構６とから構成されてい
る。ブロックモーター４は、各ダイスによる減面率を考
慮して演算された回転モーメントで駆動するものであ
り、交流、直流式を問わず適用することができる。

【００３２】差動減速機構６は、モーター４の駆動力を
モータープーリ７ａ、ベルト７ｂ及び伝達プーリ７ｃを
介して入力軸８に伝達されており、この入力軸８に固定
された偏心軸９と、この偏心軸９に回転自在に支承され
た伝動筒１０と、この伝動筒１０の一端外壁に形成され
た第一の外歯歯車１１と、この外歯歯車１１に噛み合う
第一の内歯歯車１２と、伝動筒１０の他端内壁に形成さ
れた第二の内歯歯車１３と、この内歯歯車１３に噛み合
うように、キャプスタン軸１５に固定された第二の外歯
歯車１６とを備えている。入力軸８及びキャプスタン軸
１５は同軸上に配列され、第一の内歯歯車１２がギヤボ
ックス２０（図３、４参照）に回転自在に支承されてい
る。第一の外歯歯車１１は、偏心軸９により入力軸８に
偏心した状態で取り付けられ、内歯歯車１２に噛み合う
よう構成されている。

【００３３】従って、内歯歯車１２を固定して単なる減
速機として使用することもできるが、内歯歯車１２を回
転可能とすれば、回転要素が入力軸８、キャプスタン軸
１５及び内歯歯車１２の３要素からなる差動装置として
も使用でき、差動装置として使用した場合には、入力軸
８からの回転が、キャプスタン軸１５及び内歯歯車１２
の回転に伝達変換されることになる。そのため、キャプ
スタン軸１５に加わる抵抗及び内歯歯車１２に加わる抵
抗の値により、種々の差動作用が可能となる。

【００３４】以上がこの発明の基本的構成であり、この
差動減速機構６を利用した張力制御方式あるいは速度制
御方式の伸線機を提供できる。すなわち、張力制御方式
では、図２の実線のごとく、内歯歯車１２を摩擦車１７
として利用し、この内歯歯車１２を摩擦パッド１７によ
って所定の押圧力で押圧すれば、キャプスタンＣ２には
一定の回転モーメントが発生し、線材の引抜き抵抗が変
わっても所定の張力で伸線することができる。

【００３５】一方、速度制御方式では、図２の２点鎖線
のごとく、従来のダンサーロールに代わり、線材の張力
変動によりバネ部材のバネ抵抗の相違により回転する内
歯歯車１２の回転角を検出する角度検出センサ１８を設
け、このセンサからの信号に基づいてモーター４の回転
速度を制御する制御回路１９を設けることにより、キャ
プスタンの回転速度、すなわち線速を一定にするように
している。張力制御方式及び速度制御方式の具体的構成
は図３ないし図５に示される。

【００３６】図３は張力制御方式に適用できる差動減速
機構６の断面図であり、この図３及び図１、２に基づい
て張力制御方式の実施例を説明する。内歯歯車１２はボ
ルトによりギヤボックス２０に回転自在に支承されたカ
バー２１に固定されており、このカバー２１の外周部に
ボルトにより固定された外歯型のリング状の歯車２２
と、この歯車２２に噛み合う小歯車２３と、この小歯車
の軸に固定された摩擦車２４と、摩擦車を押圧する摩擦
パッド１７と、このパッド１７を設定圧力で摩擦車２４
側に移動させるエアシリンダ２６とを備えている。この
エアシリンダ２６の設定圧力は所望の値に設定できる
が、この値はキャプスタンが所望の回転モーメントを得
られるように調整されており、エアシリンダ２６の本体
はギヤボックス２０に固定されている。

【００３７】なお、ギヤボックス２０はボルトによって
キャプスタン支持筒２７に固定され、この支持筒２７が
伸線機本体２８に固定されている。また、偏心軸９は筒
状に形成され入力軸８にキー溝等により一体回転可能に
固定されたものであり、これに伝動筒１０が軸受を介し
て回転自在に支承されている。また、キャプスタン軸１
５に固定された筒状の第２の外歯歯車１６はギヤボック
ス２０に回転自在に内嵌されると共に、入力軸８の内端
部に回転自在に支持されている。このキャプスタン軸１
５の外端部にはボルトによりキャプスタンＣ２が固定さ
れている。

【００３８】この実施例における歯車の歯数は、第一の
外歯歯車１１が６６歯、第一の内歯歯車１２が７２歯、
第二の内歯歯車１３が６６歯、第二の外歯歯車１６が６
０歯に設定されている。従って、第一の内歯歯車１２の
停止状態における減速比は、１／５に設定されているこ
とになるが、第一内歯歯車１２の回転数に応じて、すな
わち摩擦車の摩擦力に応じて減速比が変動することにな
る。また、歯車列はその他の減速比になるように歯数を
設定してもよく、また減速歯車列の数もこれに限定され
るものではない。なお、図３における符号２９で示す部
材は、入力軸８の軸受部材である。

【００３９】上記張力制御方式の連続伸線機の使用方法
について説明する。線材Ｗを第一のダイスに通してその
先端を第一のキャプスタン（例えばＣ１）に絡ませてお
いて、第一のブロックモーターを駆動する。このとき、
内歯歯車１２の回転を規制するエアシリンダ２６の設定
圧を徐々に上げて行くと、モーター４の回転力がキャプ
スタン軸１５に次第に伝わり、引抜抵抗に打ち勝つ程度
に達すると、キャプスタンが緩やかに回転し始める。

【００４０】キャプスタンＣ１に線材が満巻きになる
と、エアシリンダ２６の設定圧をややもとへ戻してキャ
プスタンの回転がかろうじて停止する程度にとどめて、
線材Ｗの先端を第二のダイス（例えばダイス３）に通し
て、キャプスタンＣ２に巻付け、第二のブロックモータ
ー４を駆動するとともにエアシリンダ２６の設定圧力を
調節して、キャプスタン軸１５に伝達されるトルクを増
して行くと、ある段階に達して線材の巻取が始まる。こ
の状態では第二のダイス３に入る線材Ｗには弱い逆張力
が作用している。第２のブロックに線材Ｗが溜まると、
第２のブロックのエアシリンダ２６の設定圧をやや減じ
て第三のブロック（例えばダイス２及びキャプスタンＣ
３）に同様な操作をする。

【００４１】このようにして全ブロックに線材Ｗを巻き
付けた状態で、逆張力を予め予定した運転条件に合わせ
て、最終のブロックモーター（巻取モーター）の速度を
上げて、全ブロックの伸線速度を一斉に上げ伸線状態に
入る。従って、伸線速度は最終の巻取モーターの回転速
度によって決定されることになる。

【００４２】この状態での引抜き加工においては、キャ
プスタンＣ２にダイス３からの引抜抵抗及び逆張力との
差に見合う所定の回転モーメントで回転すべく、モータ
ー４の回転がキャプスタン軸１５に伝達される。この伸
線中において、例えばダイス３の摩耗により線材の引抜
き抵抗が変化した場合、そのブロックのキャプスタンＣ
２の回転モーメントは、差動減速機構６の内歯歯車１２
にかかる摩擦力で決められているから、線材Ｗの引抜抵
抗が減じた場合には、キャプスタンＣ２の回転速度が増
し、所定の回転モーメントで釣り合ったならば、その回
転速度で回転しつづける。

【００４３】一方、次のブロックではダイス２に入る前
の線材の逆張力が小さくなった場合、ダイス２の引抜き
抵抗が大きくなる。そのためキャプスタンＣ３の回転モ
ーメントはその差動減速機構６の内歯歯車１２の摩擦力
で決定されているので、引抜き抵抗が大きくなるとキャ
プスタンの回転速度が遅くなり、所定の線材張力で落ち
着くようになる。このように、所定の線材の張力制御が
モーター等の速度制御を必要とせず、ダイスの摩耗等に
よる線材の引抜き抵抗の変化も瞬時に補正することがで
きる。

【００４４】また、モーターの駆動力の一部を摩擦車側
に逃がす構成であるから、摩擦車の押圧力を変更するだ
けで、モーターの駆動トルクの大なるものを使用して
も、キャプスタンには所定の回転モーメントを伝達でき
ることになり、線径の大小に拘らず種々の引抜き加工に
適用することができる。

【００４５】次に、速度制御方式の連続伸線機の実施例
について説明する。図４は速度制御方式に適用できる差
動減速機構６の断面図、図５は減速機構６のトルクアー
ム部の構成図である。内歯歯車１２に固定されたギヤカ
バー２１の外周部には図５のごとくトルクアーム３０が
固定され、その一端アーム部３０ａにシリンダ型のエア
バネ３１が連結部３８を介して連結されている。また、
トルクアーム３０の外周部の一部に角度検出センサ１８
の歯車３２に噛み合う外歯部３３が形成されており、ト
ルクアーム３０の回転角が角度検出センサ１８で検出で
きるようになっている。この角度検出センサ１８は、そ
の本体がギヤボックス２０に固定されており、トルクア
ーム３０の回転角を歯車３２の回転角に変換して電気信
号として検出し、この検出信号の出力を受けて各モータ
ー４の速度制御が行われるように構成されている。

【００４６】エアバネ３１はそのシリンダロッド側にエ
ア供給口３５が形成され、このエア供給口３５に減圧弁
３６を介して所定のエアが供給されている。エア圧の調
整は減圧弁３６により行うことができ、通常シリンダロ
ッド３７が中間位置にまで伸びた状態で一定の線速が得
られるようにされている。

【００４７】上記速度制御方式の連続伸線機において
は、キャプスタンＣ２にダイス３からの引抜抵抗及び逆
張力との差に見合う所定の回転モーメントで回転すべ
く、モーター４の回転が所定の減速比の下、キャプスタ
ン軸１５に伝達される。このときのエアバネ３１の設定
圧は、キャプスタンＣ２の回転を遅くする方向に作用し
ている。

【００４８】今、ダイス３の摩耗により引抜き抵抗等の
変化により線材の張力が変わると、線材の逆張力とエア
バネ３１の設定圧とのバランスで停止している差動減速
機構６のトルクアーム３０が回転することになる。この
トルクアーム３０の回転角が外歯部３３を通して角度検
出センサ１８の歯車３２に伝達され、トルクアーム３０
の回転角に見合った信号をモーター４側に出力する。こ
の出力を受けてモーター４はその速度が制御される。そ
うすると、モーター４の回転数の変化が所定の減速比を
得てキャプスタン軸１５に伝達され、キャプスタンＣ２
の前後の線速を一定に保ちつつ速度制御が行われる。こ
れらの線速制御は各ブロック毎に行われる。

【００４９】このように、線速制御は従来のダンサーロ
ールと同様に行われるとともに、ダンサーロールの代わ
りに、差動減速機構６の一部分にダンサロールと同様な
機能を有するトルクアーム３０及びエアバネ３１を減速
機構６とほぼ同軸上に設けたので、ダンサロールを廃止
した分、連続伸線機のコンパクト化が可能となり、また
線通し作業が容易になり、さらにはダンサーロールなど
に線材を接触させながら引抜くこともないので、潤滑性
能の低下も防止できる。さらに、ブロックモーター４
は、伸線機本体に設置されており、従来のごとく減速機
構に配置されていない分、モーター荷重が伸線制御に影
響を与えることがない。

【００５０】なお、上記実施例における角度検出センサ
は、例えば光センサー等により角度検出を行う方式を採
用してもよい。この場合、内歯歯車の側面に等間隔に形
成された多数の検出孔あるいは反射部に発光部から光を
投射し、その透過光あるいは反射光によって内歯歯車の
回転角を検出する構成を採用することができる。

【００５１】また、上記実施例は、張力制御方式及び速
度制御方式を別々に組み込んだ連続伸線機について説明
したが、両者を同じ伸線機に組み込む方式を採用するこ
とも可能である。この場合、速度制御方式は、線速の一
定化を瞬時に図ることができる方式であるため、最終ブ
ロック側に配置し、張力を一定に保つ張力制御方式を初
期ブロック側に配置するのが好ましい。そうすれば、中
細線のみならず、細線の引抜き加工においても、張力制
御方式を採用した伸線機を提供することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上詳述したところから明らかな通り、
この発明に係る連続伸線機によると、張力制御方式にお
いて、モーターからの駆動力をキャプスタンに伝達する
減速装置として差動減速機構を利用し、その一部の回転
可能な歯車の設定摩擦力と線材の張力とをバランスによ
り差動作用を行わせているので、キャプスタンには一定
の回転モーメントを与えることができ、伸線中に個々の
各ブロックモーターを制御しなくても引抜き抵抗の変化
に対応して瞬時に張力補正を行うことができる。従っ
て、高出力のモーターを使用しても中細線ないし細線の
引抜きにも適用できることが期待できる。また、設定摩
擦力はエアシリンダの設定圧の変更により各ブロック毎
に制御できるので制御が簡単になるといった効果があ
る。

【００５３】さらに、設定摩擦力は動摩擦力により行っ
ているので、線材の張力の変動に対する補正においても
急激な変動を防止し、引抜き線材として一定高品質のも
のを提供することができる。

【００５４】一方、この発明に係る速度制御方式におい
ては、従来のダンサーロールに相当するトルクアームを
差動減速機構と同軸上に配置し、トルクアームのバネ圧
と線材の張力とのバランスによりトルクアームを停止さ
せているので、伸線中の逆張力の変化にもトルクアーム
の回転角によりモーターを制御することにより、線速を
一定に保つことができるので、従来と同様な速度制御が
可能であるとともにダンサーロールを用いない線通しの
容易で潤滑性能に優れかつコンパクトな伸線機を提供で
きるといった優れた効果が期待できる。

【００５５】さらに、いずれの制御方式の伸線機におい
ても、内歯歯車と偏心した外歯歯車とを入力軸及びキャ
プスタン軸とほぼ同軸上に配置したコンパクトな差動減
速機構により各制御を達成でき、しかもブロックモータ
ーは本体設置型であるから、その偏荷重による伸線制御
への影響もなくなるといった利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るストレート式の連続伸線機の原
理を示す図

【図２】あるブロックにおける伸線原理を示す斜視図

【図３】同じく張力制御方式の伸線機の実施例における
差動減速機構を示す断面図

【図４】同じく速度制御方式の伸線機の実施例における
差動減速機構を示す断面図

【図５】同じくトルクアーム部の構成図

【符号の説明】

Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ キャプスタン Ｗ 線材 １ 連続伸線機 ２、３ ダイス ４ モーター ５ 駆動装置 ６ 差動減速機構 ８ 入力軸 ９ 偏心軸 １０ 伝動筒 １１ 外歯歯車 １２ 内歯歯車 １３ 内歯歯車 １５ キャプスタン軸 ２４ 摩擦車

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のダイスと、これらの間に配設され
   ブロックモーターによって駆動されるキャプスタンとに
   よって線材に逆張力を与えつつダイスから線材を引抜い
   て連続的に伸線を行う連続伸線機において、各ブロック
   モーターとキャプスタンとの間に差動減速機構を設け、
   差動減速機構の一部歯車に摩擦車を設け、この摩擦車を
   所定の摩擦力により押圧することによりブロックモータ
   ーの駆動力をキャプスタン軸に伝達するようにした張力
   制御方式の連続伸線機。
2. 【請求項２】 摩擦車が伸線中においても所定の摩擦力
   に抗して回転するようにした請求項１記載の連続伸線
   機。
3. 【請求項３】 複数のダイスと、これらの間に配設され
   ブロックモーターによって駆動されるキャプスタンとに
   よって線材に逆張力を与えつつダイスから線材を引抜い
   て連続的に伸線を行う連続伸線機において、各ブロック
   モーターとキャプスタンとの間に差動減速機構を設け、
   この差動減速機構の一部歯車に線材に逆張力を発生させ
   るためのトルクアームを設け、このトルクアームの回転
   角を検出する角度検出センサを設け、この角度検出セン
   サからの信号に基づいてブロックモーターの速度を制御
   するようにした速度制御方式の連続伸線機。
4. 【請求項４】 差動減速機構が入力軸及びキャプスタン
   軸と同軸上に配列された内歯歯車及び偏心した外歯歯車
   を備え、内歯歯車に前記摩擦車あるいはトルクアームを
   取付け、ブロックモーターを伸線機本体に設置した請求
   項１、２又は３記載の連続伸線機。