JP2003320413A - 異形伸線ダイス - Google Patents
異形伸線ダイスInfo
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- JP2003320413A JP2003320413A JP2002131445A JP2002131445A JP2003320413A JP 2003320413 A JP2003320413 A JP 2003320413A JP 2002131445 A JP2002131445 A JP 2002131445A JP 2002131445 A JP2002131445 A JP 2002131445A JP 2003320413 A JP2003320413 A JP 2003320413A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 トロリ線の製造における異形伸線加工時の引
抜抵抗が小さくなるような異形伸線ダイスを提供するこ
と。 【解決手段】 トロリ線を製造するための荒引線１に、
縮径加工を施すとともに長手方向に沿った溝部１１を形
成する異形伸線ダイス２において、該溝部１１を形成す
る加工が始まる前に、縮径加工が始まる構造の異形伸線
ダイス２であり、好ましくは、前記縮径加工が始まる縮
径加工開始部よりも下流に、前記溝部１１を形成する加
工が始まる溝形成開始部が設けられてなる異形伸線ダイ
ス２。
抜抵抗が小さくなるような異形伸線ダイスを提供するこ
と。 【解決手段】 トロリ線を製造するための荒引線１に、
縮径加工を施すとともに長手方向に沿った溝部１１を形
成する異形伸線ダイス２において、該溝部１１を形成す
る加工が始まる前に、縮径加工が始まる構造の異形伸線
ダイス２であり、好ましくは、前記縮径加工が始まる縮
径加工開始部よりも下流に、前記溝部１１を形成する加
工が始まる溝形成開始部が設けられてなる異形伸線ダイ
ス２。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は異形伸線ダイスに関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】トロリ線は、電車の架線の最下部に設置
され、パンタグラフと接触して電車に電力を送る電線で
ある。図４は、代表的なトロリ線の長手方向に垂直な断
面図である。当該断面が溝部１１を有する円形である、
すなわち長手方向に沿った溝部１１を有することが、ト
ロリ線１００の形状における特徴である。
され、パンタグラフと接触して電車に電力を送る電線で
ある。図４は、代表的なトロリ線の長手方向に垂直な断
面図である。当該断面が溝部１１を有する円形である、
すなわち長手方向に沿った溝部１１を有することが、ト
ロリ線１００の形状における特徴である。
【０００３】トロリ線などのような長尺製品の加工に
は、取扱いの容易さ、寸法安定性に優れる点等から、好
ましくは、ダイスを用いた伸線が行われる。このとき、
上述のようなトロリ線特有の形状に加工（当該加工を
「異形伸線加工」という）するためのダイスを異形伸線
ダイスという。図５は、従来技術における異形伸線ダイ
スによる荒引線の加工を示す図（トロリ線の長手方向に
平行な断面図）である。異形伸線ダイス２は、円形加工
部２１と溝加工部２２とを少なくとも有している。図５
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すような順序で、トロリ線
を製造するための荒引線１が異形伸線ダイス２を通過す
ることで、長手方向に沿った溝部１１を有する形状、換
言すれば、長手方向に垂直な断面が溝部１１を有する円
形となる形状に加工される（図５（Ｃ）のｄ−ｄ断面た
る図５（Ｄ）参照）。
は、取扱いの容易さ、寸法安定性に優れる点等から、好
ましくは、ダイスを用いた伸線が行われる。このとき、
上述のようなトロリ線特有の形状に加工（当該加工を
「異形伸線加工」という）するためのダイスを異形伸線
ダイスという。図５は、従来技術における異形伸線ダイ
スによる荒引線の加工を示す図（トロリ線の長手方向に
平行な断面図）である。異形伸線ダイス２は、円形加工
部２１と溝加工部２２とを少なくとも有している。図５
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すような順序で、トロリ線
を製造するための荒引線１が異形伸線ダイス２を通過す
ることで、長手方向に沿った溝部１１を有する形状、換
言すれば、長手方向に垂直な断面が溝部１１を有する円
形となる形状に加工される（図５（Ｃ）のｄ−ｄ断面た
る図５（Ｄ）参照）。
【０００４】このような加工では、荒引線１のうち、溝
部１１が形成される部分は、他の部分に比べより大きな
加工を受ける（加工度が大きい）ことになる。このよう
に、荒引線１の加工度にばらつきがある場合には加工が
困難となることが知られている。具体的には、異形伸線
加工における引抜抵抗が増大して、トロリ線に傷がつい
たり、所謂「引き細り」により寸法精度が悪化したり、
加工時の発熱によりトロリ線の機械的特性が変化すると
いった不具合が起こり易くなる。
部１１が形成される部分は、他の部分に比べより大きな
加工を受ける（加工度が大きい）ことになる。このよう
に、荒引線１の加工度にばらつきがある場合には加工が
困難となることが知られている。具体的には、異形伸線
加工における引抜抵抗が増大して、トロリ線に傷がつい
たり、所謂「引き細り」により寸法精度が悪化したり、
加工時の発熱によりトロリ線の機械的特性が変化すると
いった不具合が起こり易くなる。
【０００５】このような不具合は、近年の新幹線の高速
化やトロリ線の耐摩耗性向上による長寿命化の要求に対
応するために用いられる、時効性銅合金（析出強化型銅
合金）からなるトロリ線の製造の場合において、より顕
著になる。すなわち、析出強化型銅合金トロリ線の製造
のための荒引線１に異形伸線加工を行うと、従来の純銅
や固溶強化型銅合金（例えば、Ｃｕ−Ｓｎ合金）で当該
加工を行う場合に比べ、上記不具合の程度が大きくな
り、最悪の場合には、荒引線１が断線に至る場合もあ
る。
化やトロリ線の耐摩耗性向上による長寿命化の要求に対
応するために用いられる、時効性銅合金（析出強化型銅
合金）からなるトロリ線の製造の場合において、より顕
著になる。すなわち、析出強化型銅合金トロリ線の製造
のための荒引線１に異形伸線加工を行うと、従来の純銅
や固溶強化型銅合金（例えば、Ｃｕ−Ｓｎ合金）で当該
加工を行う場合に比べ、上記不具合の程度が大きくな
り、最悪の場合には、荒引線１が断線に至る場合もあ
る。
【０００６】こういった引抜抵抗が過大であることによ
る不具合は、異形伸線加工の際に用いる潤滑剤を工夫す
る（例えば、極圧添加剤を用いる）ことで、ある程度は
軽減することはできるが、未だ十分ではない。
る不具合は、異形伸線加工の際に用いる潤滑剤を工夫す
る（例えば、極圧添加剤を用いる）ことで、ある程度は
軽減することはできるが、未だ十分ではない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、異形伸線加
工における引抜抵抗が小さくなるような異形伸線ダイス
を提供することを目的とする。
工における引抜抵抗が小さくなるような異形伸線ダイス
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記溝部
１１を形成する際の加工度と、他の部分の加工度との違
いが過大にならないように、溝部１１の形成が開始され
る前に、荒引線１全体を細くするような加工（縮径加
工）が開始されるような構造の異形伸線ダイス２を提供
することで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発
明を完成した。
１１を形成する際の加工度と、他の部分の加工度との違
いが過大にならないように、溝部１１の形成が開始され
る前に、荒引線１全体を細くするような加工（縮径加
工）が開始されるような構造の異形伸線ダイス２を提供
することで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発
明を完成した。
【０００９】すなわち、本発明は以下の特徴を有するも
のである。 （１）トロリ線を製造するための荒引線に、縮径加工を
施すとともに長手方向に沿った溝部を形成する異形伸線
ダイスにおいて、該溝部を形成する加工が始まる前に、
縮径加工が始まる構造の異形伸線ダイス。 （２）上記縮径加工が始まる縮径加工開始部よりも下流
に、上記溝部を形成する加工が始まる溝形成開始部が設
けられてなる上記（１）に記載の異形伸線ダイス。 （３）上記異形伸線ダイスに供される前の上記荒引線の
長手方向に垂直な断面積Ａ0から異形伸線ダイスによる
加工後の該断面積Ａ1への断面積減少率Ｒと、溝部を形
成する加工が始まるときの該断面積ＡGから前記断面積
Ａ1への断面積減少率ＲGとが、 ０．５Ｒ≦ＲG≦０．９５Ｒ の関係を有するような構造の上記（１）または（２）の
いずれかに記載の異形伸線ダイス。 （４）析出強化型銅合金トロリ線を製造するための荒引
線を加工するものである、上記（１）〜（３）のいずれ
かに記載の異形伸線ダイス。 （５）上記析出強化型銅合金トロリ線が、Ｃｒを０．１
〜０．５ｗｔ％、Ｚｒを０．０１〜０．２ｗｔ％、Ｓｉ
を０．０１〜０．０５ｗｔ％含有し、残部が銅および不
可避不純物からなるものである、（４）に記載の異形伸
線ダイス。
のである。 （１）トロリ線を製造するための荒引線に、縮径加工を
施すとともに長手方向に沿った溝部を形成する異形伸線
ダイスにおいて、該溝部を形成する加工が始まる前に、
縮径加工が始まる構造の異形伸線ダイス。 （２）上記縮径加工が始まる縮径加工開始部よりも下流
に、上記溝部を形成する加工が始まる溝形成開始部が設
けられてなる上記（１）に記載の異形伸線ダイス。 （３）上記異形伸線ダイスに供される前の上記荒引線の
長手方向に垂直な断面積Ａ0から異形伸線ダイスによる
加工後の該断面積Ａ1への断面積減少率Ｒと、溝部を形
成する加工が始まるときの該断面積ＡGから前記断面積
Ａ1への断面積減少率ＲGとが、 ０．５Ｒ≦ＲG≦０．９５Ｒ の関係を有するような構造の上記（１）または（２）の
いずれかに記載の異形伸線ダイス。 （４）析出強化型銅合金トロリ線を製造するための荒引
線を加工するものである、上記（１）〜（３）のいずれ
かに記載の異形伸線ダイス。 （５）上記析出強化型銅合金トロリ線が、Ｃｒを０．１
〜０．５ｗｔ％、Ｚｒを０．０１〜０．２ｗｔ％、Ｓｉ
を０．０１〜０．０５ｗｔ％含有し、残部が銅および不
可避不純物からなるものである、（４）に記載の異形伸
線ダイス。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明に係る異形伸線ダイス２
は、荒引線１の溝部１１を形成する加工が始まる前に、
縮径加工が始まる構造としたことを特徴とする。図２は
本発明の異形伸線ダイス２による荒引線１の加工を示す
図であり、図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の順に荒引線１
が加工される。ここで、「荒引線」とは、加工されて最
終的にトロリ線となる、加工前の金属線を意味する。以
下、図２に記載の本発明の異形伸線ダイス２を、従来技
術における異形伸線ダイス２（図５参照）と比較しなが
ら説明する。
は、荒引線１の溝部１１を形成する加工が始まる前に、
縮径加工が始まる構造としたことを特徴とする。図２は
本発明の異形伸線ダイス２による荒引線１の加工を示す
図であり、図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の順に荒引線１
が加工される。ここで、「荒引線」とは、加工されて最
終的にトロリ線となる、加工前の金属線を意味する。以
下、図２に記載の本発明の異形伸線ダイス２を、従来技
術における異形伸線ダイス２（図５参照）と比較しなが
ら説明する。
【００１１】本発明の異形伸線ダイス２に入線した荒引
線１は、まず、円形加工部２１の縮径加工開始部２１１
に接触する（図２（Ａ））。その後、荒引線１は、縮径
加工（円形の断面形状を維持したまま半径を小さくする
加工）が施され、後述する所定の断面積にまで加工がさ
れた後に、溝加工部２２の溝加工開始部２２１に接触す
る（図２（Ｂ））。そして、さらに加工が進み、荒引線
１のうち、溝加工部２２に接触した部分のみに溝部１１
が形成される結果（図２（Ｃ））、長手方向に沿った溝
部１１を有する形状の荒引線１を得ることができる。
線１は、まず、円形加工部２１の縮径加工開始部２１１
に接触する（図２（Ａ））。その後、荒引線１は、縮径
加工（円形の断面形状を維持したまま半径を小さくする
加工）が施され、後述する所定の断面積にまで加工がさ
れた後に、溝加工部２２の溝加工開始部２２１に接触す
る（図２（Ｂ））。そして、さらに加工が進み、荒引線
１のうち、溝加工部２２に接触した部分のみに溝部１１
が形成される結果（図２（Ｃ））、長手方向に沿った溝
部１１を有する形状の荒引線１を得ることができる。
【００１２】一方、従来の異形伸線ダイス２による加工
においては、図５（Ａ）のように入線した荒引線１は、
元の太さのまま、円形加工部２１と溝加工部２２とに同
時に接触する（図５（Ｂ））。その後、円形加工部２１
および溝加工部２２により荒引線１の加工が施される
（図５（Ｃ））。
においては、図５（Ａ）のように入線した荒引線１は、
元の太さのまま、円形加工部２１と溝加工部２２とに同
時に接触する（図５（Ｂ））。その後、円形加工部２１
および溝加工部２２により荒引線１の加工が施される
（図５（Ｃ））。
【００１３】最終的には同じ断面形状の荒引線１を得る
場合、従来の異形伸線ダイス２と比べると、本発明の異
形伸線ダイス２では、図２（Ａ）から（Ｂ）への円形加
工部２１による加工の分だけ、溝加工部２２による加工
が少なくなる。このように溝加工部２２の加工が減る、
すなわち荒引線１の同一断面内での加工の度合いの差が
小さくなることにより、結果として引抜抵抗が低減され
ることとなる。
場合、従来の異形伸線ダイス２と比べると、本発明の異
形伸線ダイス２では、図２（Ａ）から（Ｂ）への円形加
工部２１による加工の分だけ、溝加工部２２による加工
が少なくなる。このように溝加工部２２の加工が減る、
すなわち荒引線１の同一断面内での加工の度合いの差が
小さくなることにより、結果として引抜抵抗が低減され
ることとなる。
【００１４】本発明の異形伸線ダイス２における、溝加
工部２２の配置について図１を参照しながら説明する。
図１は、本発明の異形伸線ダイス２による荒引線１の加
工を示す図であり、図１（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、そ
れぞれ図１（Ａ）におけるｂ−ｂ、ｃ−ｃ、ｄ−ｄ断面
図である。図１（Ｂ）は異形伸線ダイス２に入線する前
の（加工前の）荒引線１の断面図（その断面積をＡ0と
する）であり、図１（Ｃ）は溝加工部２２による加工が
始まるときの荒引線１の断面図（その断面積をＡGとす
る）であり、図１（Ｄ）は異形伸線ダイス２による加工
が終了した荒引線１の断面図（その断面積をＡ1とす
る）である。なお、Ａ1は、荒引線１そのものの断面積
ではなく、溝部１１をも包含する円（図中、点線部をも
包含する符号１０で示される円）の面積である。
工部２２の配置について図１を参照しながら説明する。
図１は、本発明の異形伸線ダイス２による荒引線１の加
工を示す図であり、図１（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、そ
れぞれ図１（Ａ）におけるｂ−ｂ、ｃ−ｃ、ｄ−ｄ断面
図である。図１（Ｂ）は異形伸線ダイス２に入線する前
の（加工前の）荒引線１の断面図（その断面積をＡ0と
する）であり、図１（Ｃ）は溝加工部２２による加工が
始まるときの荒引線１の断面図（その断面積をＡGとす
る）であり、図１（Ｄ）は異形伸線ダイス２による加工
が終了した荒引線１の断面図（その断面積をＡ1とす
る）である。なお、Ａ1は、荒引線１そのものの断面積
ではなく、溝部１１をも包含する円（図中、点線部をも
包含する符号１０で示される円）の面積である。
【００１５】上述のように、本発明の異形伸線ダイス２
では、円形加工部２１による加工が始まった後に溝加工
部２２による加工が始まることが必要であるが、上記Ａ
0、Ａ1、ＡGが以下の条件を満たすように溝加工部２２
が配置されることが好ましい。
では、円形加工部２１による加工が始まった後に溝加工
部２２による加工が始まることが必要であるが、上記Ａ
0、Ａ1、ＡGが以下の条件を満たすように溝加工部２２
が配置されることが好ましい。
【００１６】すなわち、ＲおよびＲGを、Ｒ＝（Ａ0−Ａ
1）／Ａ0、ＲG＝（ＡG−Ａ1）／ＡGと定義したとき、
０．５Ｒ≦ＲG≦０．９５Ｒなる関係が成り立つことが
好ましい。これは、ＲGが０．９５Ｒより大きいと、円
形加工部２１による加工が十分になされる前に溝加工部
２２による加工が始まるため本発明の効果が低減する傾
向があるためである。ＲGが０．５Ｒより小さくなると
溝加工部２２のダイス半角が大きくなり、逆に引抜抵抗
が大きくなる傾向があり、０．７Ｒ≦ＲG≦０．９５Ｒ
という関係が成り立つことがより好ましい。
1）／Ａ0、ＲG＝（ＡG−Ａ1）／ＡGと定義したとき、
０．５Ｒ≦ＲG≦０．９５Ｒなる関係が成り立つことが
好ましい。これは、ＲGが０．９５Ｒより大きいと、円
形加工部２１による加工が十分になされる前に溝加工部
２２による加工が始まるため本発明の効果が低減する傾
向があるためである。ＲGが０．５Ｒより小さくなると
溝加工部２２のダイス半角が大きくなり、逆に引抜抵抗
が大きくなる傾向があり、０．７Ｒ≦ＲG≦０．９５Ｒ
という関係が成り立つことがより好ましい。
【００１７】前述のＲは、異形伸線ダイス２の全ての加
工による荒引線１の断面積の減少率（Ａ0からＡ1への減
少率）に相当する。ＲGは、溝加工部２２による加工が
始まってからの荒引線１の断面積の減少率（ＡGからＡ1
への減少率）に相当する。したがってＲGの値が小さい
ほど、溝加工部２２はダイス２２の出口の近く（下流
側）に配置されることを意味する。逆にＲGの値が大き
いことは、円形加工部２１による加工が始まった後、直
ちに溝加工部２２による加工が始まることを意味し、Ｒ
G＝Ｒであることは従来の異形伸線ダイス２と同様に、
円形加工部２１による加工と溝加工部２２による加工と
が同時に始まることを示す。
工による荒引線１の断面積の減少率（Ａ0からＡ1への減
少率）に相当する。ＲGは、溝加工部２２による加工が
始まってからの荒引線１の断面積の減少率（ＡGからＡ1
への減少率）に相当する。したがってＲGの値が小さい
ほど、溝加工部２２はダイス２２の出口の近く（下流
側）に配置されることを意味する。逆にＲGの値が大き
いことは、円形加工部２１による加工が始まった後、直
ちに溝加工部２２による加工が始まることを意味し、Ｒ
G＝Ｒであることは従来の異形伸線ダイス２と同様に、
円形加工部２１による加工と溝加工部２２による加工と
が同時に始まることを示す。
【００１８】図３は、本発明の異形伸線ダイス２と荒引
線１とを示す図である。異形伸線ダイス２としては、図
２や図３（Ａ）に示すように円形加工部２１から溝加工
部２２に入る地点で角度が変化するものでもよいし、図
３（Ｂ）に示すように円形加工部２１から溝加工部２２
に入る地点で角度が変化しないものでもよい。
線１とを示す図である。異形伸線ダイス２としては、図
２や図３（Ａ）に示すように円形加工部２１から溝加工
部２２に入る地点で角度が変化するものでもよいし、図
３（Ｂ）に示すように円形加工部２１から溝加工部２２
に入る地点で角度が変化しないものでもよい。
【００１９】次に、このようなダイスを用いてトロリ線
を製造する方法を説明する。本発明で製造するトロリ線
の種類は特に限定はないが、耐摩耗性向上による長寿命
化の要求に対応し得る、析出強化型の銅合金からなるト
ロリ線（以下、「析出強化型銅合金トロリ線」という）
であることが好ましい。以下、析出強化型銅合金トロリ
線の製造方法を例にとって説明するが、上述した異形伸
線ダイス２を用いて溝部１１を形成する工程を有するこ
と以外は、全て例示であって本発明を限定するものでは
ない。
を製造する方法を説明する。本発明で製造するトロリ線
の種類は特に限定はないが、耐摩耗性向上による長寿命
化の要求に対応し得る、析出強化型の銅合金からなるト
ロリ線（以下、「析出強化型銅合金トロリ線」という）
であることが好ましい。以下、析出強化型銅合金トロリ
線の製造方法を例にとって説明するが、上述した異形伸
線ダイス２を用いて溝部１１を形成する工程を有するこ
と以外は、全て例示であって本発明を限定するものでは
ない。
【００２０】図６は析出強化型銅合金トロリ線の製造フ
ローを示す図である。析出強化型銅合金トロリ線は、原
料（銅母材と添加元素等）から溶融、鍛造、圧延、押出
し等によって得た荒引線１を、少なくとも（Ａ）溶体化
処理工程、（Ｂ）冷間加工工程、（Ｃ）時効熱処理工程
の３工程に供して得られるトロリ線である。（Ａ）工程
は、銅母材中に添加した元素（Ｚｒ、Ｃｒ、Ｓｉ等）を
均一に固溶させるために、高温（８００〜１０５０℃程
度）で熱処理した後、水などへ投入して急冷する工程で
ある。（Ｂ）工程は、室温程度にまで冷却した荒引線１
にダイス伸線やロール圧延等の加工を施す工程である。
上述した本発明の異形伸線ダイス２による加工は当該
（Ｂ）工程でなされる。（Ｃ）工程は、（Ｂ）工程の
後、再び熱処理（３５０〜５５０℃）により（Ａ）工程
で銅母材中に固溶させた添加元素を析出させて、引張り
強さや導電率を向上させる工程である。
ローを示す図である。析出強化型銅合金トロリ線は、原
料（銅母材と添加元素等）から溶融、鍛造、圧延、押出
し等によって得た荒引線１を、少なくとも（Ａ）溶体化
処理工程、（Ｂ）冷間加工工程、（Ｃ）時効熱処理工程
の３工程に供して得られるトロリ線である。（Ａ）工程
は、銅母材中に添加した元素（Ｚｒ、Ｃｒ、Ｓｉ等）を
均一に固溶させるために、高温（８００〜１０５０℃程
度）で熱処理した後、水などへ投入して急冷する工程で
ある。（Ｂ）工程は、室温程度にまで冷却した荒引線１
にダイス伸線やロール圧延等の加工を施す工程である。
上述した本発明の異形伸線ダイス２による加工は当該
（Ｂ）工程でなされる。（Ｃ）工程は、（Ｂ）工程の
後、再び熱処理（３５０〜５５０℃）により（Ａ）工程
で銅母材中に固溶させた添加元素を析出させて、引張り
強さや導電率を向上させる工程である。
【００２１】析出強化型銅合金トロリ線は、好ましく
は、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｓｉを含む銅合金からなるトロリ線で
ある。強度と導電性とのバランスの観点から、Ｃｒの含
有量は好ましくは０．１〜０．５ｗｔ％、より好ましく
は０．２５〜０．４５ｗｔ％であり、Ｚｒの含有量は好
ましくは０．０１〜０．２ｗｔ％、より好ましくは０．
０５〜０．１５ｗｔ％であり、Ｓｉの含有量は好ましく
は０．０１〜０．０５ｗｔ％である。これら添加物以外
の残部は全て銅であることが好ましいが、酸素、Ａｓ、
Ｐｂ、Ｓｂ等の不可避不純物を含有していてもよい。当
該不可避不純物の合計の含有量は、導電率の低下を防ぐ
観点から、好ましくは０．０１ｗｔ％以下、より好まし
くは０．００５ｗｔ％以下である。但し、酸素原子の存
在は引張り強さを著しく低下させるので、酸素原子は
０．００１ｗｔ％以下であることが好ましい。
は、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｓｉを含む銅合金からなるトロリ線で
ある。強度と導電性とのバランスの観点から、Ｃｒの含
有量は好ましくは０．１〜０．５ｗｔ％、より好ましく
は０．２５〜０．４５ｗｔ％であり、Ｚｒの含有量は好
ましくは０．０１〜０．２ｗｔ％、より好ましくは０．
０５〜０．１５ｗｔ％であり、Ｓｉの含有量は好ましく
は０．０１〜０．０５ｗｔ％である。これら添加物以外
の残部は全て銅であることが好ましいが、酸素、Ａｓ、
Ｐｂ、Ｓｂ等の不可避不純物を含有していてもよい。当
該不可避不純物の合計の含有量は、導電率の低下を防ぐ
観点から、好ましくは０．０１ｗｔ％以下、より好まし
くは０．００５ｗｔ％以下である。但し、酸素原子の存
在は引張り強さを著しく低下させるので、酸素原子は
０．００１ｗｔ％以下であることが好ましい。
【００２２】本発明の製造方法に用いる原料としては、
従来公知の銅合金の原料を任意に用いることができ、例
えば、電気銅を原料として、上述の添加元素を加えるこ
とができる。
従来公知の銅合金の原料を任意に用いることができ、例
えば、電気銅を原料として、上述の添加元素を加えるこ
とができる。
【００２３】これらの原料を好ましくは非酸化性雰囲気
で加熱して溶解・攪拌し、次いで、得られた銅合金溶湯
を金型に鋳込んでビレットやケークを得る。次いで、公
知の熱間圧延、例えば、３００〜７００℃で圧延ロール
等を用いた圧延で荒引線１を得る方法が挙げられる。熱
間圧延の代わりに押出し機を用いた熱間押出しによって
荒引線１を得る方法もある。また、溶融・鋳造・熱間圧
延を連続して行う連続鋳造圧延方式によって荒引線１を
製造してもよい。
で加熱して溶解・攪拌し、次いで、得られた銅合金溶湯
を金型に鋳込んでビレットやケークを得る。次いで、公
知の熱間圧延、例えば、３００〜７００℃で圧延ロール
等を用いた圧延で荒引線１を得る方法が挙げられる。熱
間圧延の代わりに押出し機を用いた熱間押出しによって
荒引線１を得る方法もある。また、溶融・鋳造・熱間圧
延を連続して行う連続鋳造圧延方式によって荒引線１を
製造してもよい。
【００２４】その後、この荒引線１を（Ａ）工程、すな
わち溶体化処理工程に供するが、当該工程においても従
来公知の方法によればよい。例えば、得られた荒引線１
を８００〜１０５０℃、好ましくは９００〜１０００℃
に加熱することにより上記添加元素を固溶させた後、水
槽などに投入するなどの方法で室温（ＪＩＳ Ｋ ００
５０によれば５〜３５℃）まで急冷する。
わち溶体化処理工程に供するが、当該工程においても従
来公知の方法によればよい。例えば、得られた荒引線１
を８００〜１０５０℃、好ましくは９００〜１０００℃
に加熱することにより上記添加元素を固溶させた後、水
槽などに投入するなどの方法で室温（ＪＩＳ Ｋ ００
５０によれば５〜３５℃）まで急冷する。
【００２５】室温にまで温度が下がった荒引線１を、
（Ｂ）冷間加工工程に供する。この（Ｂ）工程中に、上
述の異形伸線ダイス２を用いて、溝部１１を有するトロ
リ線特有の異形加工を行う。当該工程では、さらに任意
の公知の加工を施すことができる（例えば、ロール圧延
法、スウェージング加工法等）。また、（Ｂ）工程中、
ダイス等を用いて、表面から０．１〜０．５ｍｍ、好ま
しくは０．１〜０．２ｍｍの表面層を切除する、所謂
「皮剥ぎ」の処理をすることが、表面平滑性の向上の点
から好ましい。
（Ｂ）冷間加工工程に供する。この（Ｂ）工程中に、上
述の異形伸線ダイス２を用いて、溝部１１を有するトロ
リ線特有の異形加工を行う。当該工程では、さらに任意
の公知の加工を施すことができる（例えば、ロール圧延
法、スウェージング加工法等）。また、（Ｂ）工程中、
ダイス等を用いて、表面から０．１〜０．５ｍｍ、好ま
しくは０．１〜０．２ｍｍの表面層を切除する、所謂
「皮剥ぎ」の処理をすることが、表面平滑性の向上の点
から好ましい。
【００２６】（Ｂ）工程に次いで、（Ｃ）時効熱処理工
程が行われる。時効熱処理工程とは、後述するような熱
処理により、合金成分を析出させ、強度および導電性の
向上を図る処理である。（Ｃ）工程においては、例えば
３５０〜５５０℃、好ましくは４００〜５００℃に加熱
する。加熱温度が３５０℃以上であれば合金成分が十分
に析出し、強度、導電率の向上が期待され、逆に、５５
０℃以下であれば、引張り強さの向上が見込まれる。
程が行われる。時効熱処理工程とは、後述するような熱
処理により、合金成分を析出させ、強度および導電性の
向上を図る処理である。（Ｃ）工程においては、例えば
３５０〜５５０℃、好ましくは４００〜５００℃に加熱
する。加熱温度が３５０℃以上であれば合金成分が十分
に析出し、強度、導電率の向上が期待され、逆に、５５
０℃以下であれば、引張り強さの向上が見込まれる。
【００２７】次いで、当該温度において、通常０．５〜
４時間、好ましくは１〜３時間保持する。保持時間が
０．５時間以上であれば合金成分が十分に析出し、強
度、導電率の向上が期待され、逆に、４時間以下であれ
ば、製造時のエネルギー消費量が過大になることに起因
する製造コストの増加を抑制することができる。
４時間、好ましくは１〜３時間保持する。保持時間が
０．５時間以上であれば合金成分が十分に析出し、強
度、導電率の向上が期待され、逆に、４時間以下であれ
ば、製造時のエネルギー消費量が過大になることに起因
する製造コストの増加を抑制することができる。
【００２８】以上のようにして析出強化型銅合金トロリ
線を得ることができる。トロリ線が析出強化型銅合金ト
ロリ線以外の種類であれば、その種類に応じた製造方法
における適切な段階で溝部１１を形成する加工が施され
る。本発明の異形伸線ダイス２を用いて溝部１１を形成
する際には潤滑剤を用いることが好ましいが、潤滑剤の
種類は特に限定はなく液体であっても、固体であっても
よい。
線を得ることができる。トロリ線が析出強化型銅合金ト
ロリ線以外の種類であれば、その種類に応じた製造方法
における適切な段階で溝部１１を形成する加工が施され
る。本発明の異形伸線ダイス２を用いて溝部１１を形成
する際には潤滑剤を用いることが好ましいが、潤滑剤の
種類は特に限定はなく液体であっても、固体であっても
よい。
【００２９】
【実施例】以下、各実施例に基づいて、本発明について
さらに詳細に説明するが、本発明は実施例のみに限定さ
れるものではない。
さらに詳細に説明するが、本発明は実施例のみに限定さ
れるものではない。
【００３０】特許第２６７７８７４号に記載の析出強化
型銅合金からなる荒引線１を調製した。すなわち、不純
物濃度を制限した銅地金を溶解して脱酸した後、最終的
な組成として、Ｃｒが０．１６ｗｔ％、Ｚｒが０．３１
ｗｔ％、Ｓｉが０．０３ｗｔ％、残りがＣｕおよび不可
避不純物となるように各金属を添加して溶解して合金を
溶製し、十分に溶解撹拌後、直径２００ｍｍの鋳塊に鋳
造し、これを９８０℃に加熱し、０．５時間保持した
後、熱間水冷押出しを行なって直径２０ｍｍの荒引線１
を得た。
型銅合金からなる荒引線１を調製した。すなわち、不純
物濃度を制限した銅地金を溶解して脱酸した後、最終的
な組成として、Ｃｒが０．１６ｗｔ％、Ｚｒが０．３１
ｗｔ％、Ｓｉが０．０３ｗｔ％、残りがＣｕおよび不可
避不純物となるように各金属を添加して溶解して合金を
溶製し、十分に溶解撹拌後、直径２００ｍｍの鋳塊に鋳
造し、これを９８０℃に加熱し、０．５時間保持した
後、熱間水冷押出しを行なって直径２０ｍｍの荒引線１
を得た。
【００３１】その後、鉱物油系潤滑油を用いて、各異形
伸線ダイス２によって異形伸線加工を施した。異形伸線
加工はドローベンチを用い、引抜速度２ｍ／ｍｉｎで行
い、加工中にロードセルにて引抜抵抗を測定した。使用
した５種類の異形伸線ダイス２のＲG（上述）および引
抜抵抗の値を表１に示す。表１における引抜抵抗の記号
の意味は以下の通りである。 引抜抵抗： ◎、加工時の引抜抵抗が、使用した荒引線の破断荷重の
２０％以下である。 ○、加工時の引抜抵抗が、上記荷重の２０％より大きく
５０％未満である、 ×、加工時の引抜抵抗が、上記荷重の５０％以上であ
る、
伸線ダイス２によって異形伸線加工を施した。異形伸線
加工はドローベンチを用い、引抜速度２ｍ／ｍｉｎで行
い、加工中にロードセルにて引抜抵抗を測定した。使用
した５種類の異形伸線ダイス２のＲG（上述）および引
抜抵抗の値を表１に示す。表１における引抜抵抗の記号
の意味は以下の通りである。 引抜抵抗： ◎、加工時の引抜抵抗が、使用した荒引線の破断荷重の
２０％以下である。 ○、加工時の引抜抵抗が、上記荷重の２０％より大きく
５０％未満である、 ×、加工時の引抜抵抗が、上記荷重の５０％以上であ
る、
【００３２】
【表１】
【００３３】
【発明の効果】本発明の異形伸線ダイス２は、従来の異
形伸線ダイス２と比べ、円形加工部２１による加工の分
だけ、溝加工部２２による加工が少なくなる。このよう
に溝加工部２２の加工が減る結果、引抜抵抗が低減され
ることとなる。それにより、加工に用いる異形伸線ダイ
ス２の摩耗を抑制することによって該異形伸線ダイス２
の長寿命化が図られ、かつ、該異形伸線ダイス２の交換
頻度も下がるので、製造コストを引き下げることが期待
される。また、異形伸線加工時に荒引線１が断線してし
まうことを抑制することも期待される。
形伸線ダイス２と比べ、円形加工部２１による加工の分
だけ、溝加工部２２による加工が少なくなる。このよう
に溝加工部２２の加工が減る結果、引抜抵抗が低減され
ることとなる。それにより、加工に用いる異形伸線ダイ
ス２の摩耗を抑制することによって該異形伸線ダイス２
の長寿命化が図られ、かつ、該異形伸線ダイス２の交換
頻度も下がるので、製造コストを引き下げることが期待
される。また、異形伸線加工時に荒引線１が断線してし
まうことを抑制することも期待される。
【図１】本発明の異形伸線ダイスによる荒引線の加工を
示す図である。
示す図である。
【図２】本発明の異形伸線ダイスによる荒引線の加工を
示す図である。
示す図である。
【図３】本発明の異形伸線ダイスと荒引線とを示す図で
ある。
ある。
【図４】代表的なトロリ線の長手方向に垂直な断面図で
ある。
ある。
【図５】従来技術における異形伸線ダイスによる荒引線
の加工を示す図である。
の加工を示す図である。
【図６】析出強化型銅合金トロリ線の製造フローを示す
図である。
図である。
１ 荒引線
１１ 溝部
１００ トロリ線
２ 異形伸線ダイス
２１ 円形加工部
２１１ 縮径加工開始部
２２ 溝加工部
２２１ 溝加工開始部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
// Ｃ２２Ｆ 1/00 ６０２ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６０２
６１２ ６１２
６２５ ６２５
６３０ ６３０Ａ
６６１ ６６１Ａ
６８３ ６８３
６８５ ６８５Ｚ
６９１ ６９１Ｂ
６９２ ６９２
(72)発明者 鈴木 清司
兵庫県尼崎市東向島西之町８番地 三菱電
線工業株式会社内
(72)発明者 滝井 善之
兵庫県尼崎市東向島西之町８番地 三菱電
線工業株式会社内
Ｆターム(参考） 4E096 EA04 EA22 FA02 KA01
Claims (5)
- 【請求項１】 トロリ線を製造するための荒引線に、縮
径加工を施すとともに長手方向に沿った溝部を形成する
異形伸線ダイスにおいて、該溝部を形成する加工が始ま
る前に、縮径加工が始まる構造の異形伸線ダイス。 - 【請求項２】 上記縮径加工が始まる縮径加工開始部よ
りも下流に、上記溝部を形成する加工が始まる溝形成開
始部が設けられてなる請求項１に記載の異形伸線ダイ
ス。 - 【請求項３】 上記異形伸線ダイスに供される前の上記
荒引線の長手方向に垂直な断面積Ａ0から異形伸線ダイ
スによる加工後の該断面積Ａ1への断面積減少率Ｒと、
溝部を形成する加工が始まるときの該断面積ＡGから前
記断面積Ａ1への断面積減少率ＲGとが、 ０．５Ｒ≦ＲG≦０．９５Ｒ の関係を有するような構造の請求項１または２のいずれ
かに記載の異形伸線ダイス。 - 【請求項４】 析出強化型銅合金トロリ線を製造するた
めの荒引線を加工するものである、請求項１〜３のいず
れかに記載の異形伸線ダイス。 - 【請求項５】 上記析出強化型銅合金トロリ線が、Ｃｒ
を０．１〜０．５ｗｔ％、Ｚｒを０．０１〜０．２ｗｔ
％、Ｓｉを０．０１〜０．０５ｗｔ％含有し、残部が銅
および不可避不純物からなるものである、請求項４に記
載の異形伸線ダイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002131445A JP2003320413A (ja) | 2002-05-07 | 2002-05-07 | 異形伸線ダイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002131445A JP2003320413A (ja) | 2002-05-07 | 2002-05-07 | 異形伸線ダイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003320413A true JP2003320413A (ja) | 2003-11-11 |
Family
ID=29544074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002131445A Pending JP2003320413A (ja) | 2002-05-07 | 2002-05-07 | 異形伸線ダイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003320413A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009009887A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | 端子用銅合金条材及びその製造方法 |
| JP2010201478A (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 溝付トロリ線の製造方法及び製造装置 |
| KR101153142B1 (ko) | 2011-09-06 | 2012-06-04 | 태성전기(주) | 냉각 시스템용 냉매관 |
| KR101253810B1 (ko) * | 2009-08-05 | 2013-04-12 | 주식회사 포스코 | 구상화 열처리 단축을 위한 신선 가공용 다이스 |
| JP2016132009A (ja) * | 2015-01-20 | 2016-07-25 | 株式会社三五 | 偏肉管の製造方法 |
-
2002
- 2002-05-07 JP JP2002131445A patent/JP2003320413A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009009887A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | 端子用銅合金条材及びその製造方法 |
| JP2010201478A (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 溝付トロリ線の製造方法及び製造装置 |
| KR101253810B1 (ko) * | 2009-08-05 | 2013-04-12 | 주식회사 포스코 | 구상화 열처리 단축을 위한 신선 가공용 다이스 |
| KR101153142B1 (ko) | 2011-09-06 | 2012-06-04 | 태성전기(주) | 냉각 시스템용 냉매관 |
| JP2016132009A (ja) * | 2015-01-20 | 2016-07-25 | 株式会社三五 | 偏肉管の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040715 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051101 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060307 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |