CN110832629B - 接合线的缠绕线轴、卷绕构造及线轴盒 - Google Patents

接合线的缠绕线轴、卷绕构造及线轴盒 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在提供一种在卷绕在线轴的接合线中，对于长距离输送或接合装置安装时所产生的振动或冲撃，退绕性亦良好的接合线用缠绕线轴及对缠绕线轴的卷绕构造、以及收纳该线轴的线轴盒。本发明的缠绕线轴是由开孔导引部、主体部及凸轮部所构成的合成树脂制的接合线用的缠绕线轴，该凸轮部内面具有仰角为76度以上且86度以下的倾斜部，而且该倾斜部的垂直高度(h)为该凸轮部内面的全体的垂直高度(H)的50％以上，借此可解决课题。

Description

接合线的缠绕线轴、卷绕构造及线轴盒
技术领域
本发明是关于接合线的缠绕线轴及其制造方法、接合线的卷绕构造及关于该等的缠绕方法及接合方法以及缠绕线轴用线轴盒及其制造方法。
背景技术
至此为止用以将接合线缠绕的线轴已有各种开发，但因长距离输送中的振动或摇晃传至线轴，卷绕在线轴的接合线会发生松弛或偏差。若线松弛，则所卷绕的线会下垂，线会进入至下垂的空间，而形成系绳的状态，在线接合的线连续抽出时，屡屡发生线缠绕而无法顺利连续抽出的不良情形。
此外，因将接合线所卷绕的线轴设置在线接合装置时的冲撃传至线轴，在所卷绕的线与线及线与凸轮之间产生间隙，线落入至该间隙，连续抽出线时，亦会发生线勒入间隙而无法顺利地连续抽出的不良情形。
发明内容
[本发明所欲解决的课题]
本发明的课题是鉴于上述情形，提供关于合成树脂制线轴，因输送搬运时的振动或横摇晃而起的卷绕松弛或卷绕潜入，此外，关于因安装至接合装置时所产生的振动或冲撃所致的线落入、勒入至线间及线与凸轮之间的间隙，用以使由接合装置连续抽出线时的退绕性更为良好的接合线的缠绕线轴及其制造方法、接合线的卷绕构造及关于该等的缠绕方法及接合方法以及缠绕线轴用线轴盒及其制造方法。
[解决课题的手段]
为解决本课题，本发明人是从分析为何退绕性变差的原因开始。接合线的卷绕线轴大致区分为进行氧化铝膜处理(alumite)等的金属制的线轴与聚碳酸酯等的合成树脂制的线轴。半导体装置用的接合线是使用材质为金且直径为30μm以下的极细线，在金属制的线轴卷绕3000～5000m。另一方面，功率元件用的接合线是使用直径为75μm至800μm的铝线等粗线。为了卷绕粗线，必须要有大于极细线的线轴，基于线轴的制造成本等的关系，使用树脂制的缠绕线轴。
功率元件用的铝制的接合线与金制的极细接合线相比，使用粗线，因此可知卷绕在线轴时，与极细线相比，卷绕线的填充率较低。亦即，线间的间隙大而以稀疏的状态卷绕。此外，发现铝的比重比金小7倍，因此不耐左右摇晃或振动，容易发生卷绕松弛。卷绕松弛亦造成线缠绕、或若线潜入时亦造成断线的原因，因此在接合装置无法顺利连续抽出线，发生装置停止等而使线接合工序的生产性明显降低。
此外，粗线径的线可卷绕在线轴的量比极细线少。若卷量少，在接合装置的线轴安装的交换作业的频度提高，因此明显阻碍生产性。因此，为了卷绕更多线，尽量由树脂制线轴的凸轮卷绕至凸轮。线可卷绕至凸轮部附近，但是由于线形成圆形状，因此可知即使尽量卷绕，在缠绕之处与凸轮之间无论如何亦会产生间隙。若更详加说明，即使开始卷绕在线轴主体部的线的第一层由凸轮至凸轮无间隙且恰好地卷绕，其接下来卷绕的第一层的上层亦卷绕在第一层的线与线之间、或些微错开之处，而非为第一层的线的正上方，因此释明第一层的上层的线无论如何均会在凸轮与线之间形成间隙。
另一方面，树脂制的线轴是有强度比金属制的线轴弱的缺点。在接合装置安置线轴时，为了不会有空转或空间，必须集中力气牢固地固定，因此将凸轮用力地推入来作设置。认真观察、检讨在此时的凸轮部与所卷绕的线发生什么样的过程、现象。将线轴安装在接合装置时卷绕在凸轮及凸轮附近的线暂时被推入至主体部内侧。之后，凸轮返回至原来位置，但是线保留在内侧，可知线与凸轮之间的间隙加宽。接着，说明由于线落入在该间隙，因此线勒入至该处，在线连续抽出时，发生线无法连续抽出的不良情形。
此外，关于线退绕性，检讨输送的问题点。在输送中，当然有振动的问题。线因振动而卷坏、或在线间产生间隙。此外，追究出线与凸轮之间会产生间隙线就会落入的原因，不仅是输送时的振动或冲撃，还有树脂因温度差而收缩。特别为空中运输的情形，由于地上与上空的温度差大，因此在低温的上空，凸轮会收缩并产生间隙时，线就会落入该处，在地上的温度由于比上空高，因此当凸轮膨胀而返回至原本位置时，会发生线勒入而无法连续抽出的不良情形。
如以上所示，因安装至接合装置、输送时的振动、空中运输中因温度变化所致的线轴树脂的收缩等会反复好几次，树脂制线轴的尺寸亦稍微改变。树脂制线轴是在退绕线之后进行洗净而再利用，因此相较于新品的线轴，再利用的线轴会发生较多的退绕不良情形。亦即，可知再利用的次数愈多的线轴，尺寸误差愈大，因此缠绕线时，若凸轮变宽，在线与凸轮之间产生间隙，线就落入该间隙，退绕的不良情形发生更多。以例子而言，针对以下具体的解决手段，标注图号详加说明。
本发明的缠绕线轴为由开孔导引部14、主体部12及凸轮部13所构成的合成树脂制的接合线用的缠绕线轴，其中：该凸轮部内面具有仰角19为76度以上且86度以下的倾斜部，而且该倾斜部的垂直高度(h)为该凸轮部内面的全体的垂直高度(H)的50％以上。
此外，本发明的接合线的卷绕构造为卷绕在由开孔导引部14、主体部12及凸轮部13所构成的合成树脂制缠绕线轴的接合线的卷绕构造，其中该凸轮部内面具有仰角19为76度以上且86度以下的倾斜部，而且该倾斜部的垂直高度(h)为该凸轮部内面的全体的垂直高度(H)的50％以上，相较于卷绕该接合线42的主体部的中央部的高度，端部的高度较高。
此外，本发明的缠绕线轴用线轴盒为由盖体21及合成树脂制的本体31所构成的缠绕线轴用的线轴盒，其中该本体为该盖体侧形成开口的略四角锥台的形状，在该本体的成对的各个侧面具有单个或多个膨胀部34。
在此，上述缠绕线轴及卷绕构造中的“合成树脂”一般意指以合成树脂被射出成型的塑料树脂。在合成树脂的成型加工可以射出成型加工、压模加工、压花加工或真空成形法等进行。前述的合成树脂为例如ABS树脂、聚碳酸酯树脂或耐冲撃性聚苯乙烯等。
此外，在此，上述缠绕线轴的凸轮部13中的“倾斜部”是指其垂直高度(h)为该凸轮部内面的全体的垂直高度(H)的50％以上，而且其仰角19为76度以上且86度以下的倾斜部分。
此外，在此，“仰角”为指该主体部12与凸轮部13的内面的角度。在图4中显示典型的凸轮部13的仰角19。此外，在此，在“仰角”亦包含上述倾斜部的延长线上与主体部相交点的角度。
此外，之所以形成为上述缠绕线轴的凸轮部13中的“该倾斜部的垂直高度h为该凸轮部内面的全体的垂直高度(H)的50％以上”，是基于凸轮部13的内面的垂直高度(h)若未达该凸轮部13的内面的全体的垂直高度(H)的50％，所卷绕的接合线朝垂直方向的力变大，容易落入间隙、或接合线的卷量会变少的原因。缠绕线轴的倾斜部的高度可使用卡尺或尺、激光显微镜等来测定。
此外，在上述缠绕线轴中的所以形成为“该凸轮部内面仰角19为76度以上且86度以下”，是基于若凸轮部13的仰角19为超过86度的情形，如前所述，由于朝垂直方向作用较大的力，因此容易落入所卷绕的线间的间隙、或线与凸轮部13之间的间隙的原因。此外，若凸轮部13的仰角19为未达76度的情形，由于角度平缓，因此，因水平方向的冲撃，所卷绕的表层的线会左右摇晃且卷乱。此外，由于在接合装置所安装的线轴的尺寸有规格，因此在主体部或凸缘径的长度亦有限制，因此若凸轮部的仰角小，接合线的卷量就会变少。若卷量变少，在接合工序的线轴更换作业变得频繁，明显降低生产性。此外，凸轮部13的倾斜部的仰角19以79度以上且83度以下为较佳。
其中，缠绕线轴10的凸轮部13的倾斜例如在如图1(a)、(b)、(c)、(d)、(e)所示有2个倾斜的情形、或在如图1(f)、(g)所示有3个倾斜的情形，均可解决本发明的课题。此外，如图1(h)所示，凸轮上部的突起物等并未包含垂直高度(H)，即使在如图1(i)所示的左右凸轮的仰角不同的情形下，亦可克服本发明的课题。在图1(a)与(f)中图示凸轮部内面的全体的垂直高度(H)、凸轮部内面的倾斜部的垂直高度(h)及仰角“θ”、“θ’”。
在此，缠绕线轴10的接合线的卷绕构造中的“端部的高度”是定义为在该卷绕构造中，在由成为凸轮部内面与主体部交叉的点，亦即凸轮部立起的起点的点，对主体部以垂直方向划出的假想线与凸轮部之间的空间所卷绕的接合线的高度。此外，“卷绕接合线42的主体部的中央部的高度”是定义为卷绕在端部以外的主体部的接合线的最表层部的高度。
此外，之所以形成为上述接合线的卷绕构造中的“相较于卷绕接合线42的主体部的中央部的高度，端部的高度较高”是基于可填埋所卷绕的接合线42间及接合线42与凸轮部13的间隙，且可防止因接合线42落入至间隙所致的线连续抽出时卡住的不良情形。
此外，“相较于卷绕接合线42的主体部的中央部的高度，端部的高度较高”是指几乎为可以目视确认的情形，亦可以屏幕投射、激光显微镜、测长显微镜、粗糙度计来确认。本发明的卷绕构造较佳为相较于卷绕接合线42的主体部的中央部的高度，端部的高度以所卷绕的接合线的半径以上为高即可，以高出所卷绕的接合线1条的高度，亦即直径以上为更佳。
在此，上述缠绕线轴用线轴盒中的“略四角锥台”是指开口部为四角形的角锥台，但是亦可为缠绕线轴开口部的形状成为多角形、或角成圆的情形。
此外，在此“膨胀部”是设在成为略四角锥台的本体31的内侧的构造体，在内侧方向隆起，与所储放的缠绕线轴的凸轮部作点接触或线接触。如图2所示，多条成为波沟状为典型例，若为作点接触或线接触，亦可形成为除此之外的形状。由作点接触或线接触的观点来看，该膨胀部是以凸条体或突起体为佳。
在上述所示的本发明的缠绕线轴用线轴盒中，本体31如图2所示，缠绕线轴的插入侧形成开口的略四角锥台的形状。本体31的盖体侧的开口部亦可为多角形或曲线形状。合成树脂制的线轴盒本体31的厚度是以0.1mm以上且0.9mm以下为佳，以0.2mm以上且0.5mm以下为尤佳。
接着，将线轴盒本体31的样式显示于图2(a)至(e)。图2(a)、(b)显示线轴盒本体31的开口部，图2(a)显示角为圆形的情形，图2(b)显示多角形的情形。图2(c)至(e)显示线轴盒本体31的上下方向的剖面图，图2(c)显示前端部分的角度为圆形的情形，图2(d)及(e)显示前端部分的倾斜角度为2个以上的情形。以该等形状亦可解决本发明的课题。
此外，之所以形成为上述缠绕线轴用线轴盒中的“具有单个或多个膨胀部34”是基于因线轴与线轴盒成为点接触或线接触，在线轴与线轴盒设置空间，分散来自外部的冲撃，借此可缓和直接对线轴的冲撃。
本发明的接合线用缠绕线轴的实施样式如以下所示。2个以上且6个以下的补强凸条16以与单面或双面中的开孔导引部的外周面与上述主体部的内周面相连结为佳。若与不具补强凸条16的情形相比，缠绕线轴的强度增加，且可防止因安装在接合装置时的按压或冲撃所致的凸轮部13的变形及因该变形所致的卷坏、及因接合线42落入至由此所产生的凸轮部13与接合线42之间的间隙所致的勒入、卡住，此外，通过补强凸条的补强，对水平方向的冲撃或振动等的抵抗变得更强，亦可承受长期间输送。此外，即使反复安置在接合装置，在有补强凸条下冲撃会被分散，因此可抑制凸轮的变形劣化。由于线轴反复再利用，线轴不会变形劣化，乃非常有益。
以下例示本发明的补强凸条的样式。图5(a)显示填埋凸轮的一部分的补强凸条。图5(b)显示单面的凸轮被完全填埋而无空洞，另一面为4个补强凸条。图5(c)显示6个补强凸条。图5(d)是补强凸条为曲线形状的情形，图5(e)是补强凸条为四角形状的棒体的情形，图5(f)是补强凸条为二个且形成1个形状的情形，图5(g)为补强凸条为三个且形成1个形状的情形。其中，图5(a)至(g)为主体部内面的模式图。此外，图(b)仅显示双面的，除此之外为单面的凸轮的补强凸条。
此外，以上述接合线用缠绕线轴10及线轴盒20为透明体为佳。由于由线轴盒20的外部可以目视观察卷绕接合线的底部等的内部构造，因此容易发现卷乱或异物附着等线表面的不良情形的原因。透明的程度为可以目视确认线崩坏等的程度即可。此外，添加在有色树脂的着色料因热所致的收缩率大，因此若反复膨胀与收缩，线轴本身的尺寸会微妙改变，因此在线与凸轮之间产生间隙，线落入、勒入亦造成原因。基于该理由，线轴树脂亦以透明为佳。
此外，上述接合线42以铝金属或铝合金为佳。此外，亦可为将铝金属或铝合金设为线的芯材，以芯材以外的金属被覆该等芯材的接合线。以本发明的接合线42的材质而言，其他有纯银或银合金或纯铜或钯被覆铜合金等，但是以比重轻的铝合金的粗线接合线42用缠绕线轴10，可更有效解决卷坏等课题。其中，在比重轻的铝金属或铝合金的粗线接合线卷绕至该缠绕线轴中，在线径为75μm以上且800μm以下，可得更高卷坏抑制效果。
在本发明的缠绕线轴用线轴盒20中，较佳为上述盖体使氧及水分不会透过且为可剥离的薄膜。以具体的该薄膜所用的素材而言，列举聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等。可期待防止卷绕在缠绕线轴10的接合线42输送时或保管时因氧或水分侵入所致的氧化或腐蚀的效果的原因。所谓不透过氧及水分可使用市售的透氧度测定装置(例如，MOCON公司制OX-TRAN 2/22)来测定。透氧度(依据JIS规格：JISK7126)以3000cm3/(m2·24h·atm)以下为佳，较佳为1000cm3/(m2·24h·atm)以下，更佳为300cm3/(m2·24h·atm)以下，最适为100cm3/(m2·24h·atm)以下。若透氧度适当，大于氧分子的水分子亦不会透过，因此氧及水分子不会透过。
此外，上述盖体21为合成树脂制，在外周缘22的内侧具有略四角锥台形状的嵌合凸部23，该嵌合凸部23为在其中央部具有圆弧槽24及在其侧壁具有卡合片25，该圆弧槽24的形状是以沿着接合线用缠绕线轴10的左右凸轮部13的外周端的形状为佳。与该薄膜同样地吸收较大冲撃而并转变为较小冲撃的原因。其中，盖体21及本体31亦可与图2上下相反来使用，亦即，亦可将盖体21作为线轴盒20的基部、将本体31作为其上覆体来使用。
但是，初期的合成树脂制的接合线用缠绕线轴为在日本实开昭58-151154号公报(后述的专利文献1)记载关于被使用在用以卷绕钨、钼等金属线的缠绕线轴。昭和57年(1982年)当时一般如图1所示的在圆筒形的主体部2的两端部设有凸轮部3、3’的缠绕线轴。但是，在说明书中记载在如上所示的缠绕线轴中，如图2(a)、(b)所示，大多在凸轮部3、3’的内侧面附近(主体部2的端部)，卷绕厚度混乱，因此在凸轮部内侧面附近容易发生卷坏或线勒入至下层部所致的线的缠结。
因此，在上述的实开昭58-151154号公报(后述的专利文献1)中，如同公报的图3所示，显示“凸轮部内侧面相对于轴方向的倾斜角度为20度至45度(参照新型登录申请专利范围(2))”的金属细线用卷绕板线轴。亦即，可知显示出横剖面的仰角为20度至45度的金属细线用卷板线轴。该专利文献1是卷绕钨或钼等细线的发明，因此与本发明不同，顺带一提，在凸轮部的仰角为20度至45度且如粗而轻的铝线般的接合线中，卷绕表层部混乱、线卷量变少。
设置同样的倾斜角度亦已见于由金线所构成的半导体接合线的缠绕用线轴。例如，在日本特开2001-85462号公报(后述的专利文献2)的请求项1中揭示“一种半导体接合线缠绕用线轴，其是由主体及设在其两端的凸轮所构成的半导体接合线缠绕用线轴，其特征为：在前述主体的外周面，设有由两端朝向中央部呈倾斜的倾斜侧面”。在同公报的图1中例示具有横剖面的仰角为约60度的平面上倾斜侧面(5)的凸轮(2)。该专利文献2亦为由金线所构成的半导体接合线的缠绕用线轴，因此与本发明不同，与前述同样地，若凸轮的角度为60度左右，比重轻的铝线等发生卷坏，且有卷量变少的问题。
在日本特开2004-87536号公报(后述的专利文献3)的请求项1中揭示“一种接合线用线轴，其是使用在线的缠绕、退绕的用的接合线用线轴，其特征为：由用以将线缠绕的卷绕主体部与设在其两端的凸轮部所构成，卷绕主体部为凸轮邻接的卷绕主体部与中央部的卷绕主体部为直径不同的同心圆筒状，凸轮邻接的卷绕主体部与中央部的卷绕主体部以平滑斜面予以一体化，凸轮邻接的卷绕主体部的直径大于中央部的卷绕主体部的直径，小于凸轮的直径，而且中央部的卷绕主体部与上述平滑斜面所构成角度形成为10～60度”。在同公报的图2为图示具有俯角为约30度的角度(6)的光滑斜面(4)。可知在同公报0019段落是有关于“直径25μm、长度2,000m的Au线”的记载，该线轴为Au极细线用的接合线用线轴。该专利文献3亦为Au极细线用的接合线用线轴的发明，与本发明完全不同，此亦与前述同样地，若凸轮角为10～60度左右，若为比重轻的铝线，对于横向冲撃会左右摇晃而发生卷乱，此外，亦无法克服卷量的问题。
在日本专利2679697号公报(后述的专利文献4)的请求项1揭示“一种接合线用的线轴盒，其为由一体具备有使筒状线轴嵌合的朝上膨出状的嵌合凸部的合成树脂制的容器本体、及嵌合在该容器本体的外缘周壁凸部的盖体所构成的线轴盒，将上述容器本体中的嵌合凸部与线轴相接触而支撑的部分的平面形状形成为多角形，且将其角隅部去角变圆”，例示于图1。在同公报的0021段落记载“本发明的线轴盒是以多角形柱的各边支撑角隅部，因此角隅部的排斥力增加，角隅部强固地压接在线轴而确实且坚固地保持线轴”。关于该线轴盒的专利文献4亦为将被使用在半导体或超电导元件的细线进行缠绕的线轴用的线轴盒的发明，与本发明不同，在该线轴盒中，由于线轴凸轮与容器本体内部直接以面接触，因此在输送搬运中的冲撃或在制造工序的振动会直接传至线轴，接合线就会卷坏。此外，以与卷绕线的方向相同的方向将线轴收纳在线轴盒，因此更容易发生线卷坏。
达成同样的线轴密着效果的发明亦揭示于日本专利3533658号公报(后述的专利文献5)。亦即，在同公报的请求项1揭示“一种缠绕线轴用线轴盒，其为由一体具备有与筒状线轴的内周面相嵌合的朝上膨出状的嵌合凸部、及与盖体相嵌合的外缘周壁凸部的容器本体；及嵌合在该容器本体的外缘周壁凸部的盖体所构成的缠绕线轴用线轴盒，其特征为：在该容器本体的嵌合凸部的周围，使筒状线轴的凸轮由外周嵌合的沟槽形成为圆周状”，例示于图2等。该线轴盒形成为“由于在线轴内周面与凸轮外周面的2部位支撑，可坚固地固定线轴…(省略)…。因此具有防止线轴取出时不得不以强力抽出而误接触线、或线轴与容器本体的固定不充分而将线轴盒的盖开封时误使线轴落下等事故的效果，可充分承受反复使用(同公报0024段落)”。关于该线轴盒的发明的专利文献5亦为卷绕使用在半导体或超电导元件的细线的接合线的线轴用的线轴盒，因此与本发明的线轴盒不同，但是为嵌入至与卷绕线轴的方向为相同方向的方式，与上述问题同样地，容易直接受到冲撃或振动，依然无法克服垂直方向上的接合线的卷坏或卷乱。
参考专利文献
专利文献1：日本实开昭58-151154号公报
专利文献2：日本特开2001-85462号公报
专利文献3：日本特开2004-87536号公报
专利文献4：日本专利2679697号公报
专利文献5：日本专利3533658号公报
[发明的效果]
通过本发明的缠绕线轴，由于在卷绕在该线轴的接合线的垂直方向上的力被分散，因此可减低因线落入至线卷部与凸轮之间的间隙所致的退绕不良，且线亦可卷绕充分的量，通过以本发明的卷绕构造卷绕在本发明的缠绕线轴，产生相乘效果，对于更大的冲撃，亦可得良好的退绕性。此外，通过收纳在本发明的线轴盒，对于输送时的振动或冲撃亦可良好地保持卷绕退绕性。以其结果而言，可维持对电极的良好接合方法。
附图说明
图1显示本发明的接合线用缠绕线轴的实施形态的斜视图，同图1(a)～(i)显示各个的实施样式。
图2显示本发明的线轴盒的本体与盖体的实施形态的斜视图，同图2(a)～(e)显示各个的实施样式。
图3显示被安装在线接合装置的马达旋转轴的卷绕线轴的装设状态的概略图。
图4显示本发明的接合线的卷绕构造及仰角19的模式图。
图5(a)至(g)显示本发明的卷绕线轴的左右补强凸条的各个的实施样式。
图6显示接合线的卷绕退绕试验的模式图。
图7显示接合线的卷绕构造的卷坏的状态的平面图。
具体实施方式
以下以本发明的实施形态的一例而言，根据图示，说明本发明的实施形态。图1及图2是显示本发明的实施形态。图1所示的缠绕线轴10是经射出成型的透明耐冲撃性聚苯乙烯树脂制的一体品。缠绕线轴10的基本构成是由主体部12、左右凸轮部13及开孔导引部14所构成，在开孔导引部14在中心在线开有导孔17。导孔17可固定在线接合装置的马达旋转轴(未图示)。在由主体部12朝左右凸轮13的中空圆板状支持部15的表背面，以十字状内设有4个左右补强凸条16，图1上是图示左补强凸条16。左补强凸条16的两端与开孔导引部14及主体部12一体相连。此外，左补强凸条16的高度与左凸轮部13的外周面的高度相同。其中，图面上难以判读，在左右凸轮部13具有81度的仰角19，左右凸轮部13的外周面的宽度比内周面的宽度更宽。其中，在缠绕线轴10的左右凸轮部13设有用以中止接合线的始端与终端的切沟18。
图2所示的线轴盒20是显示权利要求10的实施形态。图2所示的线轴盒20是由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)制的盖体21及本体31所构成。盖体21及本体31分别通过真空成形法等予以成形加工。盖体21是在外周缘22的内侧使略四角锥台形状的嵌合凸部23膨出，且在嵌合凸部23的中央部形成收容缠绕线轴10的圆弧槽24。此外，在嵌合凸部23的侧壁具有各2个合计4个的卡合片25。圆弧槽24的底部具有突脚沟26。圆弧槽24的形状是沿着缠绕线轴10的左右凸轮部13的外周端的形状，切取出长度对高度的比为大概7比2(长度：高度≒7：2)的圆弧的形状。该圆弧槽24的深度与突脚沟26的高度略相同。其中，虽图未显示，若为权利要求11的盖体，具有在与线轴盒20相抵接的部位，盖体作线接触而吸收较大冲撃的效果。
本体31是在上周缘32的内侧使略四角锥台形状的周壁凸部33膨出，在周壁凸部33的相对向的侧壁2面设有3个膨胀部34。此外，对应盖体21的卡合片25而在本体31的侧壁具有分别各2个合计4个的卡止片35。位于周壁凸部33的两侧的3个膨胀部34是以前端与线轴盒20相抵接且固定。
其中，若膨胀部34至少侧面各1点地相抵接，可支撑缠绕线轴10的左右凸轮部13。在本发明的线轴盒20中，由于对应外部的较大冲撃，因此使缠绕线轴10与线轴盒20之间让缠绕线轴10具有空间。具体而言，以在缠绕线轴10与线轴盒20之间，在前后及左右方向分别具有1mm以下、较佳为0.5mm以下的空隙为佳。
盖体21的嵌合凸部23与本体31的周壁凸部33相嵌合，盖体21的卡合片25与本体31的卡止片35相嵌接而构成线轴盒20。被收容在该线轴盒20内的缠绕线轴10是通过本体31的周壁凸部33的底面与缠绕线轴10以点接触，且盖体21的圆弧槽24与缠绕线轴10以线接触来保持。线轴盒20的盖体21及本体31的宽度及长度大于缠绕线轴10的宽度及长度，本体31的膨胀部34防止缠绕线轴10的较大横摇晃。此外，圆弧槽24与突脚沟26的高度略相同。因此缠绕线轴10可在本体31的周壁凸部33的狭窄间隙之间摆动。
移送至顾客之后，接合线用缠绕线轴10是如图3所示，被安装在接合线42的接合装置40的马达旋转轴41。该接合装置40一般而言以可适用于缠绕线轴的左右凸轮部13的最外面之间的宽度为31～40mm之物的方式予以设计。此外，缠绕线轴的直径一般为88mm，但最大直径可安装至150mm。安装后，使缠绕线轴10旋转而以预定长度进行接合线42的连续抽出。
该被连续抽出的接合线42是被施加空气张力，被保持在线夹43而由焊管44连续抽出，在以由选自铝(Al)、镍(Ni)、铜(Cu)、硅(Si)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)、锡(Sn)、铁(Fe)及镁(Mg)等1种或2种以上所构成的元素为主成分的电极用构件、电极连接单元或电路基板等进行超音波接合或点状接合或球状接合等。
实施例
(实施例1)
说明卷绕500m的Al-0.5质量％Ni合金接合线(直径400μm)的缠绕线轴10。以透明的聚碳酸酯制的树脂制作缠绕线轴10。开有11mm的导孔17的开孔导引部14的壁厚约1.5～2.5mm，主体部12的直径是50mm，宽度是40mm，左右凸轮部13的直径是88mm。补强凸条16的个数是在主体部12的两侧各4个(凸轮部13的仰角19是78度)。此外，1个切沟18的长度是5mm及深度是2mm。此外，相对凸轮部13内面的全体的垂直高度(H)的该凸轮部内面的倾斜部的垂直高度(h)的比率为100％。其中，在此是以不制作本发明的端部的公知的卷绕方式进行卷绕。其中，为方便起见，以下该公知的缠绕方式称为“扁平卷绕”。
(实施例2～7)
关于实施例2～7，除了使用将线径、卷绕长度、仰角19的角度及相对凸轮部13内面的全体的垂直高度(H)的该凸轮部内面的倾斜部的垂直高度(h)的比率形成为如表1所示的缠绕线轴10之外，通过与实施例1相同的条件进行卷绕。
(实施例8～10)
关于实施例8～10，除了使用将左右凸轮部13的直径设为150mm、线径、绕绕长度、仰角19的角度及相对凸轮部13内面的全体的垂直高度(H)的该凸轮部内面的倾斜部的垂直高度(h)的比率形成为如表1所示的缠绕线轴10之外，通过与实施例1相同的条件进行卷绕。
(比较例1～4)
关于比较例1～4，除了使用将线径、卷绕长度、仰角19的角度及相对凸轮部13内面的全体的垂直高度(H)的该凸轮部内面的倾斜部的垂直高度(h)的比率形成为如表1所示的缠绕线轴10之外，通过与实施例1相同的条件进行卷绕。
(比较例5及6)
关于比较例5及6，除了使用左右凸轮部13的直径设为150mm、线径、卷绕长度、仰角19的角度及相对凸轮部13内面的全体的垂直高度(H)的该凸轮部内面的倾斜部的垂直高度(h)的比率形成为如表1所示的缠绕线轴10之外，通过与实施例1相同的条件进行卷绕。
(实施例11～17)
关于实施例11～17，除了使用将线径、卷绕长度、仰角19的角度及相对凸轮部13内面的全体的垂直高度(H)的该凸轮部内面的倾斜部的垂直高度(h)的比率形成为如表2所示之外，将Al-0.5质量％Ni合金接合线，以成为本发明的卷绕构造的方式卷绕在与实施例1相同的条件的缠绕线轴10。
(实施例18～20)
关于实施例18～20，除了使用左右凸轮部13的直径设为150mm、线径、卷绕长度、仰角19的角度及相对凸轮部13内面的全体的垂直高度(H)的该凸轮部内面的倾斜部的垂直高度(h)的比率形成为如表2所示的缠绕线轴10之外，通过与实施例11～17相同的条件进行卷绕。
(比较例7～10)
关于比较例7～10，除了使用将线径、卷绕长度、仰角19的角度及相对凸轮部13内面的全体的垂直高度(H)的该凸轮部内面的倾斜部的垂直高度(h)的比率形成为如表2所示的缠绕线轴10之外，通过与实施例1相同的条件进行卷绕。
(比较例11及12)
关于比较例11及12，除了使用左右凸轮部13的直径设为150mm、线径、卷绕长度、仰角19的角度及相对凸轮部13内面的全体的垂直高度(H)的该凸轮部内面的倾斜部的垂直高度(h)的比率形成为如表2所示的缠绕线轴10之外，通过与实施例1相同的条件进行卷绕。
(实施例21～27)
关于实施例21～27，除了使用将线径、卷绕长度、仰角19的角度、相对凸轮部13内面的全体的垂直高度(H)的该凸轮部内面的倾斜部的垂直高度(h)的比率形成为如表3所示的缠绕线轴10之外，将通过与实施例11～17相同的条件进行卷绕的缠绕线轴10，各2个地插入至本发明的线轴盒，且将各个以与盖体21相同的盖体、或由薄膜所构成的盖体加盖。
本发明的箱的本体31呈深度为84mm、底面为90mm×46mm及上面的空间为92mm×48mm的略四角锥台形状，在上面全周附有3mm的上周缘32。此外，在面向缠绕线轴10的左右凸轮部13的两侧面，3个膨胀部34具有长度70mm的半圆柱状形状。中央的膨胀部34的前端与本体31的底面相接，且与缠绕线轴10的左右凸轮部13的宽度相等而以左右凸轮部13与缠绕线轴10相接触。
(实施例28～30)
关于实施例28～30，除了使用将左右凸轮部13的直径设为150mm、线径、卷绕长度、仰角19的角度及相对凸轮部13内面的全体的垂直高度(H)的该凸轮部内面的倾斜部的垂直高度(h)的比率形成为如表3所示的缠绕线轴10之外，将通过与实施例11～17相同的条件进行卷绕的缠绕线轴10，各2个地插入至与图2的本体31相同的本发明的线轴盒，将各个以与盖体21相同的盖体、或由薄膜所构成的盖体加盖。
(比较例13～16)
关于比较例13～16，除了使用将线径、卷绕长度、仰角19的角度及相对凸轮部13内面的全体的垂直高度(H)的该凸轮部内面的倾斜部的垂直高度(h)的比率形成为如表3所示的缠绕线轴10之外，将通过与实施例21～27相同的条件进行卷绕的缠绕线轴10，各2个地插入至公知产品的线轴盒，将各个以与盖体21相同的盖体加盖。
(比较例17及18)
关于比较例17及18，除了使用左右凸轮部13的直径设为150mm、线径、卷绕长度、仰角19的角度及相对凸轮部13内面的全体的上下方向中的垂直高度(H)的该凸轮部内面的倾斜部的垂直高度(h)的比率形成为如表3所示的缠绕线轴10之外，将通过与实施例21～27相同的条件进行卷绕的缠绕线轴10，各2个地插入至公知产品的线轴盒，将各个以与盖体21相同的盖体加盖。
关于公知产品的箱，是形成为将缠绕线轴10形成为横置，且在凸轮部13的侧面上加盖的形态。在该线轴盒的底面及盖体之间并无如本发明的膨胀部所示的构造体，箱内面与凸轮部13以面接触。此外，在公知产品的箱中，在由密封件所构成的盖体中并未加盖。
(冲撃试验)
关于以扁平卷绕缠绕在上述实施例1～10及比较例1～6的缠绕线轴10的接合线的卷绕构造体的各20个，未放入箱中而使其从100mm的高度落下4次。
关于上述各冲撃试验后的20个卷绕构造体，将其导孔17插入至位于1,600mm的高度的导销(未图示)。接着，将在缠绕线轴10的切沟18所固定的接合线切断而由卷绕构造体将接合线42退绕。将概略图显示于图6。此时，通过远离凸轮部13的位置来观察由缠绕线轴10被连续抽出的接合线42有无不良情形。
(对接合装置的安装卸下及落下试验)
关于上述实施例11～20及比较例7～12的缠绕线轴10的卷绕构造体的各20个，按各线轴反复各10次进行对Al接合线的线接合所使用的接合装置40亦即Orthodyne公司制Orthodyne 3600Plus的马达旋转轴41的安装卸下，关于安装卸下后的缠绕线轴10的卷绕构造体，未放入箱中而使其从200mm的高度落下4次。此外，关于落下后的缠绕线轴10的卷绕构造体，以与上述冲撃试验相同的方法进行退绕，通过远离凸轮部13的位置，观察由缠绕线轴10被连续抽出的接合线42有无不良情形。
(振动及落下试验)
分别各20个将缠绕在上述实施例21～30的缠绕线轴10的接合线的卷绕构造体放入本发明的箱中，且将缠绕在比较例13～18的缠绕线轴10的接合线的卷绕构造体放入至公知产品的箱中。
关于放入上述本发明的箱或公知产品的箱中的缠绕线轴10的卷绕构造体，假想长距离的陆地输送，以振动试验装置，以加速度±1G、频率10Hz的条件，24小时上述箱的左右凸轮宽幅方向上振动。之后，关于已放入箱中的振动后的缠绕线轴10的卷绕构造体，使其从500mm的高度落下4次。此外，关于落下后的缠绕线轴10的卷绕构造体，以与上述冲撃试验相同方法进行退绕，且通过远离凸轮部13的位置，观察由缠绕线轴10被连续抽出的接合线42有无不良情形。
(试验结果)
将上述试验后的旋转式退绕试验结果显示于表1、表2及表3。关于表2及表3的“本发明的缠绕方法”，通过成为本发明的卷绕构造的卷绕方法所得设为“凹”，关于通过成为扁平卷绕的卷绕方法所得，设为“平坦”。关于表3的“箱的种类”，使用本发明的箱的本体31设为“新”，使用公知产品的箱设为“公知”。
关于表1、表2及表3的“旋转式退绕试验结果”，将由图6的凸轮部13的右侧被连续抽出的接合线42超过图的“b”被连续抽出时(比图的“b”～“c”或“c”较为左侧的范围)设为“连续抽出不良”，将图的“a”～“b”的范围设为“良”。在旋转式退绕试验结果中20个冲撃试验后的线轴之中，仅将连1个均未发现上述“连续抽出不良”的异常的线轴设为“○”，连1个亦发现异常时设为“×”。
表1
表2
表3
※()是以由薄膜所构成的盖体加盖来进行试验时的试验结果。
在本发明中，是有在接合线的线径的显著差异而进行追加评估。将线径由200μm至800μm的5种类的接合线分别卷绕在与实施例8～10相同的凸轮直径150mm的线轴。各线轴使用凸轮的仰角为82度、倾斜部的高度比全部为100％。关于冲撃试验条件是针对全部为扁平卷绕且各20个，未放入箱中而使其从100mm的高度落下4次。将其结果显示于表4。在全部5种类中，退绕试验良好，但是实施例31的线径为200μm与实施例35的线径为800μm发生乱卷。由此可知本发明中的最适接合线的线径为300μm至600μm。
表4
由上述表1的退绕试验的结果可知，对于大部分的振动或冲撃，以线轴的凸轮部的角度及其倾斜部所占比例，退绕性良好。由表2中的退绕试验结果可知，对于对接合装置的安装卸下及因落下所造成的冲撃，除了线轴凸轮部的角度及其倾斜部所占比例之外，通过附加本发明的线卷绕构造，发挥相乘效果，且可承受比表1中所进行的试验为更大的冲撃。表3是模拟所被卷绕的线轴的输送的振动，另外进行由相较于表2中所进行为更高的位置落下的试验的退绕试验的结果。通过放入本发明的线轴盒，可知在相当大的冲撃下亦可良好地保持退绕性。
其中，在上述表1虽未显示，在实施例1～10之中有虽未被判定出为连续抽出不良，但是发现有些微卷坏。但是，关于仰角为79度以上且83度以下的线轴，完全没有如上所示的卷坏。在图7中显示接合线的卷绕构造的卷坏状态的一例。图中的“X”表示接合线松弛的部位、“Y”表示发生间隙的部位。
此外，将上述实施例的缠绕线轴10以段落0051的方法设置在接合线42的接合装置40而进行连续抽出及超音波接合等，结果并未特别发现问题。
产业上可利用性
本发明的接合线用缠绕线轴及线轴盒尤其是关于铝金属及铝合金的接合线，但是除此之外，亦可广泛地利用在纯银或银合金、纯铜或铜合金、钯被覆铜合金等各种接合线或接合带等。
附图标号说明：
10 缠绕线轴
12 主体部
13 凸轮部
14 开孔导引部
15 中空圆板状支持部
16 补强凸条
17 导孔
18 切沟
19 仰角
20 线轴盒
21 盖体
22 外周缘
23 嵌合凸部
24 圆弧槽
25 卡合片
26 突脚沟
31 本体
32 上周缘
33 周壁凸部
34 膨胀部
35 卡止片
40 接合装置
41 马达旋转轴
42 接合线
43 线夹
44 焊管

Claims (8)

1.一种将比重比金小，且线径为75μm至800μm的金属制接合线作为卷绕物的缠绕线轴，其特征在于，该缠绕线轴中包括圆筒形的主体部及设置于该主体部两端的左右凸轮部，以及该主体部与该左右凸轮部有相同中心线的开孔导引部；该缠绕线轴以合成树脂制成，在上述缠绕线轴的单面或双面中，开孔导引部的外周面与上述主体部的内周面通过补强凸条而相连结，其中，在单面至少具有2个以上且6个以下的上述补强凸条，该左右凸轮部内面具有仰角为超过76度且86度以下的倾斜部，而且该倾斜部的垂直高度(h)为该左右凸轮部内面的全体的垂直高度(H)的50％以上；相较于卷绕该接合线的主体部的中央部的高度，端部的高度较高。
2.一种将比重比金小，且线径为75μm至800μm的金属制接合线作为卷绕物的缠绕线轴的卷绕构造，其特征在于，该缠绕线轴中包括圆筒形的主体部及设置于该主体部两端的左右凸轮部，以及该主体部与该左右凸轮部有相同中心线的开孔导引部；所构成的该缠绕线轴以合成树脂制成，在上述缠绕线轴的单面或双面中，开孔导引部的外周面与上述主体部的内周面通过补强凸条而相连结，其中，在单面至少具有2个以上且6个以下的上述补强凸条，该左右凸轮部内面具有仰角为超过76度且86度以下的倾斜部，而且该倾斜部的垂直高度(h)为该左右凸轮部内面的全体的垂直高度(H)的50％以上，相较于卷绕该接合线的主体部的中央部的高度，端部的高度较高。
3.如权利要求2所述的将比重比金小，且线径为75μm至800μm的金属制接合线作为卷绕物的缠绕线轴的卷绕构造，其中，上述接合线为铝金属或铝合金。
4.一种将比重比金小，且线径为75μm至800μm的金属制接合线作为卷绕物的缠绕线轴上的接合线的卷绕构造的缠绕方法，其特征在于，该缠绕线轴中包括圆筒形的主体部及设置于该主体部两端的左右凸轮部，以及该主体部与该左右凸轮部有相同中心线的开孔导引部；所构成的该缠绕线轴以合成树脂制成，在上述缠绕线轴的单面或双面中，开孔导引部的外周面与上述主体部的内周面通过补强凸条而相连结，其中，在单面至少具有2个以上且6个以下的上述补强凸条，该左右凸轮部内面具有仰角为超过76度且86度以下的倾斜部，而且该倾斜部的垂直高度(h)为该左右凸轮部内面的全体的垂直高度(H)的50％以上，相较于卷绕该接合线的主体部的中央部的高度，端部的高度较高。
5.一种将比重比金小，且线径为75μm至800μm的金属制接合线作为卷绕物的缠绕线轴上的展开接合线的接合方法，其特征在于，该缠绕线轴中包括圆筒形的主体部及设置于该主体部两端的左右凸轮部，以及该主体部与该左右凸轮部有相同中心线的开孔导引部；所构成的该缠绕线轴以合成树脂制成，在上述缠绕线轴的单面或双面中，开孔导引部的外周面与上述主体部的内周面通过补强凸条而相连结，其中，在单面至少具有2个以上且6个以下的上述补强凸条，该缠绕线轴的该左右凸轮部内面具有仰角为超过80度且86度以下的倾斜部，而且该倾斜部的垂直高度(h)为该左右凸轮部内面的全体的垂直高度(H)的50％以上，该接合线的卷绕构造相较于卷绕该接合线的主体部的中央部的高度，端部的高度较高的接合线的卷绕构造，将从该缠绕线轴展开的该接合线接合在电极用构件、电极连接单元或电路基板。
6.一种如权利要求1所述的缠绕线轴用线轴盒，其为由盖体及合成树脂制的本体所构成的缠绕线轴用的线轴盒，其特征为：该盖体由合成树脂制成，其外周缘的内侧形成有四角锥台形状的嵌合凸部，该嵌合凸部的中央部具有圆弧槽及于侧壁具有卡合片，该圆弧槽的形状为沿着接合线用缠绕线轴的左右凸轮部的外周端的形状，该本体为该盖体侧形成开口的四角锥台的形状，在该本体的成对的各个侧面具有单个或多个膨胀部。
7.如权利要求6所述的缠绕线轴用线轴盒，其中，上述盖体为使氧及水分不会透过且可剥离的薄膜。
8.一种如权利要求1所述的缠绕线轴用线轴盒的制造方法，其为在由盖体及合成树脂制的本体所构成的缠绕线轴用线轴盒的制造方法，其特征为：该盖体由合成树脂制成，其外周缘的内侧形成有四角锥台形状的嵌合凸部，该嵌合凸部的中央部具有圆弧槽及于侧壁具有卡合片，该圆弧槽的形状为沿着接合线用缠绕线轴的左右凸轮部的外周端的形状，该本体为该盖体侧形成开口的四角锥台的形状，在该本体的成对的各个侧面具有单个或多个膨胀部。
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