CN103534063A - 线材、线材制造方法以及卷线部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供线材、线材制造方法以及卷线部件。在从表面具有伤痕的线材制造对表面进行加工而提高疲劳强度的线材的线材制造方法中，将上述线材与研磨材料一起按压至弹性体中，使上述线材或者上述弹性体的至少任一方沿上述线材的长度方向移动，由此对上述线材赋予与长度方向平行的槽，获得减少有害的凹凸且提高疲劳强度的线材。

Description

线材、线材制造方法以及卷线部件

技术领域

本发明涉及剖面形状为圆形、大致圆形、椭圆形、多边形、异形等且提高了疲劳强度的线材、制造该线材的线材制造方法、以及使用该线材的卷线部件。

背景技术

以往，通过以线材直径的调整作为主要目的使线材通过铸模的延伸加工而获得的线材，按照如下的任一方法对其表面进行调整。即，以使线材表面成为光泽表面或除去粘着于线材表面的铁皮为目的使线材浸泡在化学药品中而进行化学性清洗的酸洗的方法，形成线材的表面。此外，作为物理性的方法，利用主要使铁系粒子与线材碰撞而除去铁皮的喷丸方法进行加工，形成表面。

但是，上述的线材的表面成为斑点状，形成断续的凹凸。例如，在酸洗中，因反应早的部分和反应晚的部分的削蚀量的不同而在线材表面产生断续的凹凸。在喷丸加工中，因抛射材料的碰撞而产生的打痕原封不动地残留，从而在线材表面形成断续的凹凸。此外，在延伸加工中，当通过铸模时，形成于线材表面的凹凸一定程度消除而平滑化，但凹陷部分仍原封不动地残留。即，线材成为在平滑面中具有凹陷的状态。

在使用这样的线材形成需要疲劳强度的线框形成部件、弹簧部件的情况下，存在线材表面的凹凸成为断裂起点的可能性。线材表面的凹凸成为使上述部件的寿命降低的主要原因。

专利文献1：日本特开2003-181761号公报

发明内容

在本技术领域中，期待一种降低存在于线材表面的有害的凹凸且提高了疲劳强度的线材、获得这样的线材的线材制造方法、以及使用该线材的卷线部件。

本发明的一方面所涉及的线材，通过与研磨材料一起按压至弹性体中并且使该线材本身或者弹性体的至少任一方移动而赋予多个与长度方向平行的槽。

本发明的另一方面所涉及的线材制造方法，是从表面具有伤痕的线材制造对表面进行加工而提高疲劳强度的线材的线材制造方法，将所述线材与研磨材料一起按压至弹性体中，使所述线材或者所述弹性体的至少任一方沿所述线材的长度方向移动，由此对所述线材赋予与长度方向平行的槽。

本发明的再一方面所涉及的卷线部件，至少包含通过使用上述线材或者利用上述线材制造方法制造的线材，将该线材卷绕而形成为环状或者螺旋状的部分。

能够减少存在于线材表面的有害的凹凸，能够提高线材的疲劳强度，能够延长使用了该线材的卷线部件等的各种部件的寿命。

附图说明

图1是适用于实施方式所涉及的线材制造方法的线材加工装置的主视图。

图2是图1的线材加工装置的俯视图。

图3是图2所示的A-A剖视图。

图4是用于对图1的线材加工装置的变形例(具有刮刀构件的例子)进行说明的图。是变形例的线材加工装置的主视图。

图5是图4所示的B-B剖视图。

图6是示出构成线材加工装置的刮刀构件的联杆的图，且是图5所示的C-C向视图。

图7是适用于实施方式所涉及的线材制造方法的线材加工装置的另一例的立体图。

图8是用于对与图7的线材加工装置一起使用的线材行进驱动构件进行说明的主视图。

图9是图7的线材加工装置的主视图。

图10是构成图7的线材加工装置的旋转滑动接触体的立体图。

图11是将与图7的线材加工装置的线材正交的剖面与线材的剖面一起示出的剖视图。图11(a)是旋转滑动接触体朝D2方向移动的状态的剖视图。图11(b)是旋转滑动接触体朝D1方向移动的状态的剖视图。

图12是用于对图7的线材加工装置的各旋转滑动接触体和线材接触的方向进行说明的剖视图。图12(a)是第1组以及第3组朝D1侧移动且第2组以及第4组朝D2侧移动的状态的剖视图。图12(b)是第1组～第4组在移动范围中处于中央的状态的剖视图。图12(c)是第1组以及第3组朝D2侧移动且第2组以及第4组朝D1侧移动的状态的剖视图。

图13是对线材加工装置的变形例进行说明的图。图13(a)以及图13(b)是示出变形例之前的图7～图12所示的例子中旋转滑动接触体和线材的关系的主视图以及侧视图。图13(c)以及图13(d)是示出相对于图7～图12所示的例子变更旋转滑动接触体的配置关系，以当从线材行进方向观察时存在旋转滑动接触体重叠的部分方式配置的变形例中的旋转滑动接触体和线材的关系的主视图以及侧视图。

图14是对构成线材加工装置的旋转滑动接触体的变形例进行说明的图。图14(a)是在变形例之前的图7～图13中使用的旋转滑动接触体的侧视图，图14(b)是相对于在图7～图13中使用的旋转滑动接触体的例子以使滑动接触面朝向外侧凸起的方式变形的变形例的旋转滑动接触体的侧视图。

图15是将用于与实施例的线材进行比较的比较例1的线材的表面状态放大的图。

图16是将用于与实施例的线材进行比较的比较例2的线材的表面状态放大的图。

图17是将实施例1的线材的表面状态放大的图。

图18是将实施例2的线材的表面状态放大的图。

图19是用于对线材的表面的由研磨材料形成的槽部分的面积的比例进行说明的示意图，图19(a)是示出加工前的表面状态的图，图19(b)是示出加工后的表面状态的图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式所涉及的线材进行说明。在以下的说明中，线材意味着剖面形状为圆形、大致圆形、椭圆形、多边形、异形等的长条物。此外，作为该线材，假定为弹簧材料、电线等的金属制，但也可以是光纤等的玻璃纤维、鱼线等的尼龙制线、其他树脂制。

实施方式所涉及的线材是通过与研磨材料一起按压于弹性体并且该线材本身或者弹性体的至少任一方移动而赋予多个与长度方向平行的槽的线材。该线材减少了有害的凹凸，且被连续赋予一定方向的微细的槽，由此提高了疲劳强度。

此外，该线材也可以形成为，线材直径为0.6～2.8mm，槽的平均深度不足线材直径的1/1000且不足10μm。此处，线材直径意味着在与线材的长度方向正交的剖面中宽度最宽的部分的长度。如果线材直径小于Φ0.6mm则被积极地赋予的长度方向的平行的槽成为疲劳断裂的断裂起点而难以获得效果，因此线材直径可以大于Φ0.6mm。此外，如果线材直径变大，则当考虑到后述的线材加工装置所进行的加工为“取决于弹性体的按压”时，加工阻力增大，需要装置的巨大化。考虑到这一点，通过将所应用的线材的最大径设为例如Φ2.8mm而能够利用适当的装置进行适当的加工。另外，也可以规定剖面积的范围来替代上述的线材直径的范围。即，该线材构成为剖面积为0.25～8.0mm2，槽的平均深度不足线材直径的1/1000且不足10μm也能够获得同样的效果。此外，槽的平均深度是指用JISB0601-1994表示的十点平均粗糙度。

此外，研磨材料的直径的最频值为100～300μm，也可以利用该研磨材料形成该线材。另外，研磨材料的直径是利用使用了以JISR6010为标准的筛网的方法获得的直径。此外，“最频值”是指在粒度分布中成为波峰的值，取决于标准筛网JISZ8801的网眼。如果使用不足100μm的较小研磨材料，则虽然能够降低线材表面的表面粗糙度但研磨能力较差，因此可以使用100μm以上的研磨材料。此外，如果使用超过300μm的研磨材料则存在表面粗糙度变大而生成新的断裂起点的情况，因此可以使用300μm以下的研磨材料。此外，研磨材料的平均直径为125～250μm左右。

此外，研磨材料也可以包含碳化硅、氧化铝、石榴石、金刚石中的至少一个。

此外，该线材的硬度为10～68HRc(洛氏硬度的C标尺)，研磨材料的硬度也可以大于该线材的硬度。不足HRc10的柔软的线材在使用后述的线材加工装置的弹性体的按压的方法中，存在因加工阻力而产生断线的忧虑。此外，超过HRc68的线材过硬，存在在使用后述的线材加工装置的加工方法中无法生成发挥效果的面的情况。另外，该范围相当于维氏硬度的Hv190～940。

此外，该线材的材质也可以是高碳钢、不锈钢、铜合金、钛合金、钨合金中的任一个。

此外，该线材的表面中的由研磨材料形成的槽部分的面积也可以相对于该线材的表面的面积的整体在75％以上。“该线材的表面中的由研磨材料形成的槽部分的面积相对于该线材的表面的面积的整体在75％以上”意味着不利用研磨剂形成槽，残留有伤痕的区域相对于整个区域不足25％的状态。例如，相对于图19(a)所示的原来(铸模后加工前)的表面形状，加工后的表面形状成为图19(b)。在图19(b)中，用Gr表示的部分表示利用研磨材料进行了加工处理的部分、即槽部分。另一方面，用Un表示的部分表示未加工部分、即残存的伤痕部分。换言之，上述的记载意味着用Gr的总和除以Gr以及Un的总和而得到的值(Gr/(Gr+Un))在75％以上。以下，将用值(Gr/(Gr+Un))表示的“线材的表面中的由研磨材料形成的槽部分的面积相对于整个表面积的比例”称作“覆盖率”。另外，图19(b)表示覆盖率为50％左右的状态，因此，实际上进一步进行加工，成为Gr的区域增大的适当的状态。

以上，实施方式所涉及的线材具有如下优点：在线材的表面形成各种形状而减少可成为断裂起点的有害的凹陷，由此提高疲劳强度。进而，当在线材的长度方向对线材圆周的75％以上的区域赋予连续状的槽的情况下，存在相对于线材的扭转而进一步减少有害的圆周方向的凹陷，疲劳强度进一步提高的优点。

进而，在线材的长度方向上连续地赋予的相同的槽，根据其形状能够减小线材的摩擦系数。因此，当利用卷线等对线材进行加工时，获得将加工阻力抑制为较小，能够抑制刀片的烧伤等的效果。

此外，通过在相同方向对线材进行加工，在表面的极附近层形成固定方向的塑性流动层。因此，根据线材的材质而获得提高耐蚀性这样的效果。

然而，对于在线材的长度方向上连续地赋予的相同的槽，越是赋予至线材圆周的整体的区域，则越能够发挥其效果。但是，考虑到在将该槽赋予至线材圆周的整体的区域(面积)的情况下加工工时增大这一点、以及对线材圆周的75％左右的区域赋予该槽的状态与对75％以上的比例的区域赋予该槽的状态进行比较的情况的效果不断渐近这一点而设为适当的状态。即，在对线材圆周的75％以上的区域赋予在线材的长度方向上呈连续状的槽的情况下，具有以适当的加工工时获得足够的疲劳强度等的效果。

此外，存在如果在线材的长度方向上呈连续状的槽过深则反而成为断裂起点的情况，因此，槽深度也可以不足线材直径的1/1000，此外，在直径4mm以上的较粗的线材中，槽深度也可以不足10μm。由此，能够获得适当的疲劳强度。

此外，用于赋予槽的弹性体例如形成为带状或辊状，也可以构成为通过旋转而使与线材的接触部变位。根据这种结构，弹性体本身的消耗分散而有利。另外，弹性体也可以使块状的构件往返移动。

此外，用于赋予槽的研磨材料，只要是例如氧化铝、陶瓷、玻璃粉、硅粉、金属粉等的单体或者混合物即可。此外，研磨材料也可以采用硬度比线材的硬度硬的材料。另外，研磨材料只要是能够对表面进行切削加工的材料即可。

如上所述，根据将与研磨材料一起按压至弹性体中并且该线材本身或者弹性体的至少任一方移动而形成的线材，能够实现存在于线材表面的有害的凹凸的减少，提高线材的疲劳强度。例如线材直径为0.6～2.8mm，具有在长度方向形成有多个平行的槽，该槽的平均深度不足线材直径的1/1000且不足10μm的线材，能够实现存在于线材表面的有害的凹凸的减少，提高线材的疲劳强度。并且，能够实现使用了该线材的卷线部件等的各种部件的寿命的延长。

接着，对制造上述的线材的方法进行说明。实施方式所涉及的线材制造方法是对表面具有伤痕的线材的表面进行加工而制造提高了疲劳强度的线材的线材制造方法。在该方法中，将线材与研磨材料一起按压至弹性体中，使线材或者弹性体的至少任一方沿线材的长度方向移动，由此对线材赋予与长度方向平行的槽。另外，在上述的加工前，为了对线材直径进行调整而使其通过铸模，换言之，上述的“表面具有伤痕的线材”是通过铸模后的线材。

此外，在该线材制造方法中，弹性体至少设置一对以便夹持线材，可以将线材以及弹性体间的在长度方向上的相对速度设为40m/分钟以上。

以上，根据实施方式所涉及的线材制造方法，能够实现存在于所获得的线材的表面的有害的凹凸的减少，提高线材的疲劳强度。并且，能够实现使用了该线材的卷线部件等的各种部件的寿命的延长。根据该方法，能够获得利用使用了粉末(研磨材料)的机械加工对表面整体进行了均匀加工的线材。该方法不使用酸洗等所使用的化学药品，因此能够大幅度降低环境负荷。在该方法中，与在上述的线材中说明的内容相同的特征结构也是有效的，能够获得相同的效果。

进而，该线材制造方法的特征在于：使用对行进的线材的表面进行加工的线材加工装置1、101，从在表面具有伤痕的线材对表面进行加工而制造提高了疲劳强度的线材。使用图1～图6对该线材加工装置1进行说明。此外，对于线材加工装置101将使用图7～图14在后面加以叙述。

首先，对适用于实施方式所涉及的线材制造方法的图1～图6所示的线材加工装置1进行说明。线材加工装置1具有：旋转滑动接触体(例如弹性辊3、4)，其设置有至少两对以上，分别具有圆筒状的滑动接触面，且相对于行进的上述线材旋转并且使该滑动接触面滑动接触，在各个对之间能够夹持线材；以及接近分离驱动构件(例如驱动构件5)，其将成对的旋转滑动接触体沿相互接近或者分离的方向驱动。

如图1所示，弹性辊3、4设置有两对，使沿前后方向延伸的旋转轴3a、4a相互平行且相对置地轴支承成对。另外，也可以设置三对以上。弹性辊3、4以各个对沿上下方向隔开适当的间隔的方式配置，能够夹持作为长条物的线材33，且能够朝线材33的移动方向或者相反方向旋转。驱动构件5使弹性辊3、4相互接近或者分离，此处设置于四个部位。

此外，线材加工装置1具有：使旋转滑动接触体(弹性辊3、4)旋转驱动的旋转驱动构件(以下称作“旋转构件6”。)；研磨材料投入构件(未图示)；以及加湿构件7。旋转构件6使弹性辊3、4旋转。研磨材料投入构件朝成对的弹性辊3间或者成对的弹性辊4间投入粉粒体状的研磨材料。加湿构件7如图2所示那样配置，对弹性辊3、4进行加湿。另外，作为变形例，图1～图3所示的线材加工装置1也可以构成为设置刮刀构件。具体而言，也可以设置图4～图6所示的多个刮刀构件21。该多个刮刀构件21配设于弹性辊3、4的各自的外侧，能够剥离附着于弹性辊3、4的异物。

如图2所示，驱动构件5具有：环装于旋转轴3a、4a的轴承部件8、9；以及经由联杆机构10、11与轴承部件8、9连结的横向的气缸12、13。气缸12、13的各后端侧以上下移动自如的方式销支承于装配于箱体状的支承框架14的左右外侧面的托架15的上下两端。支承框架14被固定。轴承部件8、9的上下的彼此联经由杆机构16连结。

如图3所示，在旋转轴3a、4a的后部装配有构成旋转构件6的一部分的齿轮单元。齿轮单元具有：分别与旋转轴3a、4a嵌合的齿轮17、18；分别配置于齿轮17、18间的小齿轮19；以及在输出轴嵌合一方的小齿轮19的电动机(未图示)。小齿轮19嵌合，通过电动机的驱动使弹性辊3、4朝规定方向旋转。

此外，如图2所示，在旋转轴3a、4a的后端连结有装配于支承框架14的加湿构件7。加湿构件7具有：设置成供弹性辊3、4贯通的多个细孔；以及形成于旋转轴3a、4a，一端与细孔连通且另一端经由导管20与液体供给源35连接的贯通孔(未图示)。

此处，对作为变形例而设置有如图4～图6所示那样的刮刀构件的情况进行说明。如图4以及图5所示，在刮刀构件21设置有与弹性辊3、4平行并且与它们指向同一方向的阶梯状的支承轴22。支承轴22卡合于固定配设有大径的后部的引导部件24。刮刀构件21构成为分别相对于弹性辊3、4接近、分离。此外，在支承轴22的前部设置有环状的刮刀安装部件25。刮刀安装部件25经由内置的凸轮离合器(未图示)仅朝箭头方向能够旋转地嵌合。在刮刀安装部件25的外表面等间隔地安装有多个刮刀主体26。

此外，如图5所示，在支承轴22的后端，连结轴27与支承轴22指向同一方向，并且连结轴27与支承轴22被同心地固定。如图6所示，形成为L字状的联杆28的一端以转动自如的方式销连结于连结轴27的另一端。联杆28的弯曲位置枢轴设置于被固定配设的支承部件29。枢轴设置于被固定的托架30(参照图4)的气缸31的活塞杆的前端销连结于联杆28的另一端。通过气缸31的伸缩工作，刮刀安装部件25以及刮刀26分别相对于弹性辊3、4接近或者分离。

进而，在刮刀安装部件25的前面，与刮刀主体26分别对置地固定有多个承载件(未图示)。承载件分别通过另外固定的气缸(未图示)的伸长工作而被该气缸活塞杆按压，使刮刀安装部件25朝箭头方向旋转。由此，刮刀主体26可适当更换。

接着，对利用以上那样的线材加工装置1对作为长条物的线材33进行表面加工的动作进行说明。使线材33依次通过两对弹性辊3、4间，并且，使气缸12、13伸长工作而使四个弹性辊3、4相互接近，利用弹性辊3、4以所需大小的力夹持线材33。

接着，以驱动旋转构件6的带减速器的电动机而使弹性辊3、4的周缘速度变得比线材33的移动速度快或慢的方式，使弹性辊3、4经由小齿轮19以及齿轮17、18旋转，并且，从研磨材料投入构件朝弹性辊3间以及弹性辊4间投入粉粒体状的研磨材料。

此时，弹性辊3、4的周缘中的相互接触的部分变形而适应线材33的形状，与此相伴，弹性辊3成为相对于线材33被比较长地覆盖的状态。与此同时，利用加湿构件7对弹性辊3、4进行的加湿，能够可靠地进行研磨材料朝弹性辊3、4的附着。结果，利用弹性辊3、4使研磨材料相对于线材33相对移动而与线材33摩擦，从而进行表面加工。

在摩擦线材33而进行表面加工的期间，如果多个刮刀构件21的各气缸31间歇地伸长工作，则刮刀主体26的所需长度经由刮刀安装部件25与弹性辊3、4的各自的外表面抵接。由此，能够将附着于弹性辊3、4的各自的外表面的异物剥离。此外，通过使附设于刮刀安装部件25的气缸适当伸缩工作而更换刮刀主体26。

另外，在上述内容中，对利用刮刀构件21剥离附着于弹性辊3、4的异物进行了说明，但并不限定于此。例如，也可以预先在弹性辊3、4可装卸地环装外筒，在该外筒损伤或者磨损的时刻更换外筒。

如以上那样的图1～图6所示的线材加工装置1适用于实施方式所涉及的线材制造方法，即，使用了线材加工装置1的线材制造方法能够减少存在于所获得的线材的表面的有害的凹凸，能够提高线材的疲劳强度，并且能够延长使用了该线材的卷线部件等的各种部件的寿命。

接着，对适用于实施方式所涉及的线材制造方法的图7～图14所示的线材加工装置101进行说明。另外，在以下的说明等中，圆锥状包含圆锥面或利用与底面平行的平面等的平面切下圆锥面的形状。此处，溶液意味着液体状态的均匀的混合物，即，意味着在一种液体能够溶解一个或者多个其他物质(固体、液体或者气体)而成的溶液。进而，在该溶液也可以包含溶胶(胶体溶液)。

线材加工装置101具备多个旋转滑动接触体104，所述多个旋转滑动接触体104具有圆锥状的滑动接触面105，并且相对于行进的线材103旋转且使该滑动接触面滑动接触，多个旋转滑动接触体104具有：使滑动接触面从线材的上方滑动接触的一个或者多个旋转滑动接触体；以及使滑动接触面从上述线材的下方滑动接触的一个或者多个旋转滑动接触体。

图7所示的线材加工装置101是对利用图8所示的线材行进驱动构件102而行进的作为被处理产品的线材103的表面进行加工的线材表面的加工装置。该线材加工装置101具备多个旋转滑动接触体104。该旋转滑动接触体104具有被供给研磨材料的圆锥状的滑动接触面105，且相对于行进的线材103旋转且使该滑动接触面105滑动接触。即，作为被处理产品的线材103如后述那样通过相对于存在研磨材料的旋转滑动接触体104的滑动接触面105接触行进来进行研磨加工。另外，旋转滑动接触体104可以是圆锥形状，但此处形成为图10所示的圆锥台形状，是对线材103进行研磨的所谓抛光机。

此外，线材加工装置101作为使旋转滑动接触体104朝与旋转轴104a平行的方向D驱动而移动的滑动接触体驱动构件具备第1以及第2滑动接触体驱动构件106、107。

如图9所示，多个旋转滑动接触体104具有：使滑动接触面105从线材103的上方滑动接触的一个或者多个旋转滑动接触体(以下也称作“上侧旋转滑动接触体104G1、104G2”。)；以及使滑动接触面105从线材103的下方滑动接触的一个或者多个旋转滑动接触体(以下也称作“下侧旋转滑动接触体104G3、104G4”。)。另外，作为本装置的变形例，也可以构成为在上述旋转滑动接触体104G1～104G4的基础上追加从倾斜方向滑动接触的旋转滑动接触体。

该多个旋转滑动接触体104配置成旋转轴104a相互平行(参照图11)。并且，多个旋转滑动接触体104以滑动接触面105的圆锥状的尖细方向为相反方向混合存在的方式配置。根据这样的结构，如后所述，能够相对于线材103从多个方向滑动接触，从而提高加工性能。此处，尖细方向是指与旋转轴正交的剖面形成为圆形，朝向直径变小的方向。即，此处旋转滑动接触体104如图10等所示那样为圆锥台，因此，是指从底面大的一侧亦即大底面104c侧朝向底面小的一侧亦即小底面104B侧。尖细方向为相反方向是指配置成直径变小的方向不同，换言之，如图9所示，是指当从轴向的一侧观察时大底面和小底面混合存在。具体而言，在线材加工装置101中，该尖细方向设为在图中用D2表示的滑动接触体驱动构件侧，或者在图中用D1表示的通线作业侧(作业者侧)。另外，在图中Du表示配置有装置的状态的上侧，Dd表示下侧。

进而，此处，使滑动接触面从线材的上方滑动接触的旋转滑动接触体104G1、104G2为多个，配置成滑动接触面105的圆锥状的尖细方向为相反方向混合存在，使滑动接触面从线材的下方滑动接触的旋转滑动接触体104G3、104G4为多个，配置成滑动接触面105的圆锥状的尖细方向为相反方向混合存在。通过这样的结构，如后述的图12等所示，能够相对于线材103从四个方向滑动接触，能够毫无遗漏地对线材103的剖面整周进行加工，能够显著提高加工性能。

另外，将使滑动接触面从上述线材的上方滑动接触的旋转滑动接触体中的、尖细方向为第1方向D1的旋转滑动接触体设为第1组的旋转滑动接触体104G1，将尖细方向为上述第1方向D1的相反方向的第2方向D2的旋转滑动接触体设为第2组的旋转滑动接触体104G2。此外，将使滑动接触面从上述线材的下方滑动接触的旋转滑动接触体的中的、尖细方向为上述第2方向D2的旋转滑动接触体设为第3组的旋转滑动接触体104G3，将尖细方向为上述第1方向D1的旋转滑动接触体设为第4组的旋转滑动接触体104G4。此处，各组的旋转滑动接触体各为两个，但可以为一个也可以为三个以上(多个)。

第1、第2滑动接触体驱动构件106、107按照如下方式往返移动：当将第1组以及第3组的旋转滑动接触体104G1、104G3朝一方向驱动时，将第2组以及第4组的旋转滑动接触体104G2、104G4朝相反方向驱动。具体而言，第1、第2滑动接触体驱动构件106、107分别具备：固定部111；相对于固定部111在D1、D2方向上活动的活动部112；以使活动部112在D1、D2方向上活动自如的方式进行引导的引导杆113；以及将活动部112朝D1、D2方向驱动的气缸114。另外，图11是示出第2滑动接触体驱动构件107的图，第1滑动接触体驱动构件106也具有相同的结构。这样，各旋转滑动接触体104G1～104G4的中心轴的一侧与第1、第2滑动接触体驱动构件106、107的活动部112连接，中心轴的另一侧为了将线材103放置于该线材加工装置101而敞开。图中D2是滑动接触体驱动构件侧，D1是线材放置侧(作业者侧)。

第1滑动接触体驱动构件106将第1组以及第3组的旋转滑动接触体104G1、104G3以成为一组的方式安装于固定部111，能够同时朝D1方向或者D2方向驱动上述旋转滑动接触体104G1、104G3。该成为一组的第1组以及第3组的旋转滑动接触体104G1、104G3配置成相互***行进的线材103。第2滑动接触体驱动构件107将第2组以及第4组的旋转滑动接触体104G2、104G4以成为一组的方式安装于固定部111，能够同时朝D1方向或者D2方向驱动上述旋转滑动接触体104G2、104G4。该成为一组的第2组以及第4组的旋转滑动接触体104G2、104G4配置成相互***行进的线材103。换言之，第1组以及第3组是相互对置的部分的母线平行且朝向D2方向(滑动接触体驱动构件侧)成为(斜)上方方向的旋转滑动接触体的组合。第2组以及第4组是相互对置的部分的母线平行且朝向D2方向成为(斜)下方方向的旋转滑动接触体的组合。

第1以及第2滑动接触体驱动构件106、107对分别驱动的旋转滑动接触体以D1、D2方向中的相反方向同步的方式进行驱动，如图12(a)～图12(c)所示，能够相对于线材103从四个方向使滑动接触面滑动接触而能够毫无遗漏地对线材103的剖面整周进行加工，在该状态下，能够变更与滑动接触面的线材103滑动接触的位置。由此，能够避免各旋转滑动接触体4G1～4G4的局部磨耗，能够较长地保持加工性能，能够实现装置的长寿命化。另外，此处，设置两个滑动接触体驱动构件，在一方的活动部设置第1组以及第3组，在另一方的活动部设置第2组以及第4组，但并不限定于此，例如也可以针对各组设置滑动接触体驱动构件，如上述那样只要以同步的方式进行驱动，就能够获得相同的效果。

然而，旋转滑动接触体104由作为旋转驱动构件的马达121以及驱动齿轮122旋转驱动。旋转驱动方向与线材103的驱动方向相同或相反均无问题，但此处例如设为相同方向。具体而言，在第1以及第2滑动接触体驱动构件106、107分别设置一个马达121，使作为驱动传递构件的多个驱动齿轮122旋转。驱动齿轮122的个数设置成与旋转滑动接触体104的个数相同，将由马达121产生的旋转力传递至旋转滑动接触体104，使各旋转滑动接触体104以旋转轴104a为中心进行旋转。

旋转滑动接触体104形成有在肖氏硬度为40～90的弹性体上形成上述滑动接触面的部分(肖氏硬度试验方法JIS Z2246)。旋转滑动接触体104配置成***线材103的行进轨迹。其原因在于，如果肖氏硬度低于40(柔软的)，则耐磨损性变差，更换频率变高，除此之外也难以获得朝线材(长条物)103的按压力，加工性也降低，相反地，如果肖氏硬度较大(硬)，则旋转滑动接触体104无法充分应变而适用于线材103的剖面，在线材103的剖面中产生局部未加工的部位。例如，作为旋转滑动接触体104使用肖氏硬度60左右的丁二烯橡胶，最大外直径为100mm，能够以每分钟旋转10次的转速进行旋转。此时，旋转滑动接触体的轴向的移动借助第1以及第2滑动接触体驱动构件106、107以60秒往返1次。

此外，线材加工装置101具备多个研磨材料供给部108以及多个粘结剂供给部109。多个研磨材料供给部108配置于多个旋转滑动接触体104的各自的上方，从上方朝滑动接触面105供给研磨材料。研磨材料供给部108具有例如管状的供给部，从该供给部朝圆锥状的滑动接触面105供给研磨材料。研磨材料的供给连续或者断续地进行。作为研磨材料，例如使用粒度#220的碳化硅制的研磨材料，作为供给量，可以每隔40秒朝各旋转滑动接触体104逐次供给1cc。在该情况下，能够使用通过研磨材料切头的往返而每隔一定时间切下研磨材料的装置(未图示)。另外，作为研磨材料，也可以是选自氧化铝、陶瓷、玻璃粉、硅粉(碳化硅)、金属粉、石榴石、金刚石等的单体或者混合物。

多个粘结剂供给部109供给用于使研磨材料附着于滑动接触面105的液体或者溶液。此处，粘结剂供给部109设置于旋转滑动接触体104的上方以及下方，使粘结剂为雾状或者直接且连续或者断续地供给。此处，粘结剂供给部109是与例如未图示的压缩气体源以及粘结剂槽连接的气液混合喷嘴。作为粘结剂使用水，作为供给量，可以通过反复进行5秒喷射和1分钟停止的动作朝滑动接触面105供给。另外，粘结剂是琼脂、糖类等的高分子有机物等的水溶液，只要能够使研磨材料附着于滑动接触面105即可。进而，只要是借助粘结剂而附着于滑动接触面105的研磨材料因与线材103的接触而脱落的程度的附着力，就能够反复进行用于加工的研磨材料的脱落和新的研磨材料的供给，从而能够使加工程度均匀。

此外，此处，构成为设置研磨材料供给部108以及粘结剂供给部109，但以从研磨材料供给部朝研磨材料供给已经混合了粘结剂的浆料状的研磨材料也能够获得相同的效果。

进而，也可以将研磨材料捏合附着于构成线材加工装置101的旋转滑动接触体的表面。换言之，旋转滑动接触体的形成滑动接触面的部分也可以由研磨材料或者分散有研磨材料的材料形成。即，在本发明中，只要构成为在旋转滑动接触体的滑动接触面存在研磨材料即可。即，作为该方式，首先，如使用上述的图7～图12等说明的那样，兼具从外部朝由弹性体形成的旋转滑动接触体的滑动接触面供给研磨材料的机构。此外，作为该方式，烧结形成研磨材料，例如如圆盘研磨剂的磨石那样旋转滑动接触体整体由研磨材料形成。进而，作为该方式，通过将研磨材料捏合于弹性体中并分散调配，如砂橡皮那样，具有弹性力且能够紧贴于线材表面，借助表面的研磨材料而兼具研磨力。

在以上那样构成的线材加工装置101中，通过使线材(长条物)103行进，线材与存在研磨材料的旋转滑动接触体104的滑动接触面105接触，线材103的表面无需如以往那样改变行进方向便可一边以水平状态行进一边进行研磨加工。

以上那样的线材加工装置101具备多个旋转滑动接触体104，该多个旋转滑动接触体104具有圆锥状的滑动接触面105，且相对于行进的线材103旋转且使该滑动接触面滑动接触，多个旋转滑动接触体104具有：使滑动接触面从线材的上方滑动接触的一个或者多个旋转滑动接触体；使滑动接触面从线材的下方滑动接触的一个或者多个旋转滑动接触体。线材加工装置101通过将旋转滑动接触体的配置以及滑动接触面的形状形成为如上所述那样，不会对线材103的行进造成负担便可实现高速且均匀的表面加工。此外，该线材加工装置101以机械的结构实现表面加工，由此能够抑制环境负荷。

此外，根据线材加工装置101，在研究作为抛光机的旋转滑动接触体104的形状和配置将线材103的行进方向保持为大致水平的状态下，能够对线材表面进行均匀的加工，进而具有能够进行高速加工这样的优点。进而，与以往相比不需要用于将线材朝上方抬起的部件，部件个数变少，除此之外亦无高处的通线作业，操作性也提高。

此外，线材加工装置101能够利用研磨材料供给部108以及粘结剂供给部109朝旋转滑动接触体104的滑动接触面105持续供给研磨材料，能够以加工品质从前端至末端没有变化的状态对加工线材(长条物)进行连续加工。

进而，对于线材加工装置101，旋转滑动接触体104通过在肖氏硬度40～90的弹性体上形成滑动接触面105，能够适当变形而覆盖线材103的大部分，能够均匀地进行加工。

此外，对于线材加工装置101，使滑动接触面从线材103的上方滑动接触的旋转滑动接触体104G1、104G2配置成滑动接触面105的圆锥状的尖细方向为相反方向混合存在，使滑动接触面从线材103的下方滑动接触的旋转滑动接触体104G3、104G4配置成滑动接触面105的圆锥状的尖细方向为相反方向混合存在，由此，在与线材103正交的剖面中，成为环抱线材103的状态，从而能够抑制在加工时因线材103的振动而可能产生的脱落。

此外，对于线材加工装置101，滑动接触体驱动构件以当将第1组以及第3组的旋转滑动接触体104G1、104G3朝一方向驱动时，与此同步将第2组以及第4组的旋转滑动接触体104G2、104G4朝相反方向驱动的方式往返移动，由此线材103在各旋转滑动接触体104的母线上往返，能够抑制局部磨耗而实现长寿命化。

此外，在线材加工装置101中，旋转滑动接触体104在作业者侧D1能够确保空间，其更换作业变得简便，除此之外，仅凭借发挥旋转滑动接触体104的形状特征而进行单纯的往返运动(利用滑动接触体驱动构件使旋转滑动接触体朝轴向的移动动作)，就能够消除旋转滑动接触体104的局部磨耗，也能够减少更换频率，从而能够实现运转成本的降低。

接着，使用图13对图7～图12所示的线材加工装置101的变形例亦即线材加工装置131进行说明。对于线材加工装置131，除了变更旋转滑动接触体104的配置之外，都形成为与上述的线材加工装置101相同的结构。如图13(a)以及图13(b)所示，对于线材加工装置101，当从线材行进方向观察时，旋转滑动接触体配置成其对置的母线一致或者具有线材的宽度量以下的间隙。此处，从线材行进方向观察意味着包含线材的剖面在内的平面的关系，例如图13(b)、图13(b)所示的关系。此外，线材的宽度意味着其母线的对置方向的宽度。即，图13(b)示出第1组以及第3组的右侧视图，但第1组以及第3组的旋转滑动接触体104G1、104G3配置成其对置的母线大致一致，由此，如上所述，能够在利用该部分夹持线材103的状态下滑动接触而进行加工。对于第2组以及第4组而言，除了其对置的母线的方向不同之外都为相同的配置。与此相对，图13(c)以及图13(d)所示的线材加工装置131通过按照以下的状态配置而构成：对置配置的第1组以及第3组以相互重叠且在上下方向上接近的方式移动，同样地，对置配置的第2组以及第4组以相互重叠且在上下方向上接近的方式移动。另外，图13(d)与图13(b)相同，示出第1组以及第3组的右侧视图，成为区域X部分重叠的状态(具有重叠的区域的状态)，第2组以及第4组也成为相同的关系。

这样，在线材加工装置131中，对置配置的旋转滑动接触体配置成当从线材103的行进方向投影时在其滑动接触部分具有重叠的区域。具体而言，如图13(d)所示，对置配置的第1组以及第3组的旋转滑动接触体104G1、104G3以其滑动接触面105附近的部分(滑动接触部分)具有重叠的区域X的状态配置。同样地，对置配置的第2组以及第4组的旋转滑动接触体4G2、4G4虽未图示，但以在滑动接触部分具有重叠的区域的状态配置。另外，对置配置的旋转滑动接触体是使滑动接触面从线材的上方滑动接触的旋转滑动接触体以及与该旋转滑动接触体的尖细方向为相反方向且使滑动接触面从线材的下方滑动接触的旋转滑动接触体作为一组而成的。

图13(c)以及图13(d)所示的线材加工装置131，除了上述的线材加工装置1的效果之外，如图13(c)所示，在线材103的长度方向上与各旋转滑动接触体104接触的部分增加，换言之，线材103与各旋转滑动接触体104接触的时间增加，由此，提高研磨力，并且提高加工性能。

另外，本发明并不限定于此，例如，也可以构成为设置使从线材的上方侧滑动接触的旋转滑动接触体组(上述中为第1组以及第2组)、以及从线材的下方侧滑动接触的旋转滑动接触体组(上述中为第3组以及第4组)中的任一方以及双方朝接近分离的方向，即上下方向驱动的上下驱动机构。具有这种上下驱动机构的线材加工装置发挥如下效果：能够切换上述的线材加工装置101进行的加工和线材加工装置131进行的加工，并且能够根据线材的种类(大小、粗细)对其加工程度进行调整。

此外，构成上述的线材加工装置101、131等的旋转滑动接触体，并不限定于使用上述的图7～图13说明的旋转滑动接触体104，例如，也可以是具有如图14(b)所示的前端尖细形状的旋转滑动接触体134。即，如图14(a)所示，上述的旋转滑动接触体104是单纯的圆锥台，在从其剖面、侧面投影而得到的形状中，滑动接触面105成为直线Y1。与此相对，图14(b)所示的旋转滑动接触体134形成为圆锥台的滑动接触面凸起的形状，在从其剖面、侧面投影而得到的形状中，滑动接触面135成为相对于直线Y1朝外侧凸起的曲线Y2。具有形成为使圆锥形状朝外侧凸起的形状的滑动接触面135的旋转滑动接触体134通过用于上述的线材加工装置101等而能够发挥与在图13中说明的线材加工装置131相同的效果。即，旋转滑动接触体134当上下安装且以尖细方向不同的方式对置配置时，当从线材的行进方向投影时具有重叠的区域。

由此，使用了图14(b)所示的旋转滑动接触体134的线材加工装置，除了获得与上述的线材加工装置101相同的效果之外，与在图13(c)中说明的相同，在线材103的长度方向上与各旋转滑动接触体接触的部分增加，换言之，线材103与各旋转滑动接触体接触的时间增加，由此，提高研磨力，并且提高加工性能。

以上那样的图7～图14所示的线材加工装置101等适用于实施方式所涉及的线材制造方法，即，使用了线材加工装置101的线材制造方法能够减少存在于所获得的线材的表面的有害的凹凸，能够提高线材的疲劳强度，能够延长使用了该线材的卷线部件等的各种部件的寿命。另外，线材加工装置101，将圆锥台形状的构件相互不同地配置来作为弹性体，使其旋转，其间线材行进而与圆锥台面接触，因此，相对于在图1～6中说明的线材加工装置1，向线材和弹性体接触的阻力增大的粗线材的应用变得容易。

接着，对使用在上述的图1～图6中说明的线材加工装置1的线材的加工方法(线材制造方法)的一例进行说明。作为成为对象的线材，设为直径1.2mm的剖面为圆形的不锈钢线，作为研磨材料使用约100μm的碳化硅粒子。

弹性辊以0.2MPa的压力被夹持，以每分钟旋转6次的速度进行旋转。此外，对线材的行进速度进行调整，将弹性辊和线材的相对速度、以及线材通过线材加工装置1的通过次数的组合作为表1所示的组合加以实施。此外，在图15～图18中示出各例的表面状态。图15示出仅进行延伸加工的状态，是将比较例1的表面状态放大的图。图16是将比较例2的表面状态放大的图。图17是将实施例1的表面状态放大的图。图18是将实施例2的表面状态放大的图。

[表1]

	比较例1	比较例2	实施例1	实施例2	比较例3	实施例3	实施例4
								相对速度	-	80	80	80	20	40	120
通过次数	-	4	8	12	8	8	8

此外，在表2中示出各例的线材的长度方向的连续状的槽的覆盖率(使用图9在上文进行叙述)以及槽的平均深度μm(及线材直径比)。

[表2]

从上述的比较例以及实验例可知，通过对线材赋予连续的槽，能够提高线材的疲劳强度。另外，疲劳强度增加至1.27～1.5倍左右。

本发明的线材以及线材制造方法能够提高疲劳强度，由此可省略迄今为止为提高疲劳强度而进行的高价稀有金属的添加及特殊的热处理工序。

此外，本发明的线材以及线材制造方法由于积极地赋予的槽为相同方向，所以可降低(延伸后为2.39μm，与此相对，加工后的线材为0.83μm。)表面粗糙度(十点平均粗糙度(平均深度))Rz。进而，结果增加光泽，无需在后续工序中成形为弹簧等之后的表面处理或清洗之类的调整外观的工序，产品价值亦可提高。

此外，至少包含使用上述的实施方式所涉及的线材或者利用实施方式所涉及的线材制造方法制造的线材，通过将该线材卷绕而形成为环状或者螺旋状的部分的卷线部件的疲劳强度较高，寿命较长，因此产品价值较高。

此处，作为“至少包含通过将线材卷绕而形成为环状或者螺旋状的部分的卷线部件”的一例，例如可举出活塞环、拉伸弹簧或压缩弹簧等的弹簧部件，扭转弹簧或扭力弹簧等的成型钢丝弹簧等。即，在通过将线材卷绕而形成为环状的部件中，不仅以所卷绕的线材的两端部接触的方式卷绕一周，也包含其两端部具有规定的间隙(接合间隙)且成为环状的方式卷绕。此外，实施方式所涉及的线材等最好用于承受动态负载而产生疲劳的部件，除了上述的拉伸弹簧或压缩弹簧等的螺旋弹簧，扭转弹簧或扭力弹簧等的成型钢丝弹簧、活塞环之外，也能够应用于镜框。

附图标记说明：

1…线材加工装置；3、4…弹性辊；101…线材加工装置；104…旋转滑动接触体；105…滑动接触面；106、107…第1、第2滑动接触体驱动构件。

Claims (19)

1.一种线材，其特征在于，

通过与研磨材料一起按压至弹性体中并且使该线材本身或者弹性体的至少任一方移动而赋予多个与长度方向平行的槽。

2.根据权利要求1所述的线材，其特征在于，

线材直径为0.6～2.8mm，所述槽的平均深度不足所述线材直径的1/1000且不足10μm。

3.根据权利要求2所述的线材，其特征在于，

所述研磨材料的直径的最频值为100～300μm。

4.根据权利要求3所述的线材，其特征在于，

所述研磨材料包含碳化硅、氧化铝、石榴石以及金刚石中的至少一个。

5.根据权利要求4所述的线材，其特征在于，

该线材的硬度为10～68HRc，所述研磨材料的硬度大于该线材的硬度。

6.根据权利要求5所述的线材，其特征在于，

该线材的材质是高碳钢、不锈钢、铜合金、钛合金以及钨合金中的任意一种。

7.根据权利要求6所述的线材，其特征在于，

该线材的表面中的由研磨材料形成的槽部分的面积在该线材的表面的面积的75％以上。

8.一种线材，其特征在于，

线材直径为0.6～2.8mm，并且形成有多个与长度方向平行的槽，该槽的平均深度不足所述线材直径的1/1000且不足10μm。

9.一种线材制造方法，该线材制造方法是从表面具有伤痕的线材制造对表面进行加工而提高疲劳强度的线材的线材制造方法，

该线材制造方法的特征在于，

将所述线材与研磨材料一起按压至弹性体中，使所述线材或者所述弹性体的至少任一方沿所述线材的长度方向移动，由此对所述线材赋予与长度方向平行的槽。

10.根据权利要求9所述的线材制造方法，其特征在于，

所述加工后的线材的线材直径为0.6～2.8mm，所述赋予的槽的平均深度不足所述线材直径的1/1000且不足10μm。

11.根据权利要求10所述的线材制造方法，其特征在于，

所述研磨材料的直径的最频值为100～300μm。

12.根据权利要求11所述的线材制造方法，其特征在于，

所述研磨材料包含碳化硅、氧化铝、石榴石以及金刚石中的至少一个。

13.根据权利要求12所述的线材制造方法，其特征在于，

该线材的硬度为10～68HRc，所述研磨材料的硬度大于所述线材的硬度。

14.根据权利要求13所述的线材制造方法，其特征在于，

所述线材的材质是高碳钢、不锈钢、铜合金、钛合金以及钨合金中的任意一种。

15.根据权利要求14所述的线材制造方法，其特征在于，

所述加工后的线材的表面中的由研磨材料形成的槽部分的面积在该线材的表面的面积的75％以上。

16.根据权利要求9至15中任一项所述的线材制造方法，其特征在于，

所述弹性体至少设置一对以便夹持所述线材，所述线材以及所述弹性体间的长度方向上的相对速度在40m/分钟以上。

17.根据权利要求9至15中任一项所述的线材制造方法，其特征在于，

该线材制造方法是使用对行进的线材的表面进行加工的线材加工装置从表面具有伤痕的线材制造对表面进行加工而提高疲劳强度的线材的线材制造方法，

所述线材加工装置具有：

旋转滑动接触体，旋转滑动接触体至少设置两对以上，在各个对之间夹持所述线材并使其滑动接触；以及

接近分离驱动构件，该接近分离驱动构件将所述成对的旋转滑动接触体朝相互接近或者分离的方向驱动。

18.根据权利要求9至15中任一项所述的线材制造方法，其特征在于，

该线材制造方法是使用对行进的线材的表面进行加工的线材加工装置从表面具有伤痕的线材制造对表面进行加工而提高疲劳强度的线材的线材制造方法，

所述线材加工装置具备多个旋转滑动接触体，所述多个旋转滑动接触体具有圆锥状的滑动接触面，且相对于行进的所述线材旋转并且使该滑动接触面滑动接触，

所述多个旋转滑动接触体具有：使滑动接触面从所述线材的上方滑动接触的一个或者多个旋转滑动接触体；以及使滑动接触面从所述线材的下方滑动接触的一个或者多个旋转滑动接触体。

19.一种卷线部件，其特征在于，

该卷线部件至少包含通过使用权利要求1至8中任一项所述的线材或者利用权利要求9至18中任一项所述的线材制造方法制造的线材，将该线材卷绕而形成为环状或者螺旋状的部分。

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