JP2008100770A - レベルワウンドコイルとその製造方法、およびレベルワウンドコイルの包装体 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＴＴＳ方式において、レベルワウンドコイル（ＬＷＣ）から銅管を引き出す際の乗り移り部分における引っ掛かり等のトラブルを解消することのできるＬＷＣとその製造方法、およびＬＷＣの包装体を提供する。
【解決手段】管が整列巻きかつトラバース巻きされた複数のコイル層から構成され、ｍ層目（ｍは、コイル中心軸が載置面に対して垂直となるようにＬＷＣ１Ａを載置した際、巻き始めが上の場合は奇数、下の場合は偶数）のコイル上にｍ＋１層目のコイルをその巻始端がｍ層目のコイルの最終巻とその直前巻の管間の外側凹部に嵌め込まれるように配置したＬＷＣ１Ａの製造に際し、載置した際の下面に存在する乗り移り部分３Ａのｋ＋１番目（外層側）（ｋは自然数）の始末端１ａを、ｋ番目（内層側）の始末端１ａに対して、管の巻き方向の逆方向に推移させず、所定の式を満たすように制御を行なう。
【選択図】図１

Description

本発明は、レベルワウンドコイル（ＬＷＣ：Level Wound Coil、以下「ＬＷＣ」と言うことがある。）とその製造方法、およびレベルワウンドコイルの包装体に関し、特に、エアコン等の空調用熱交換器の伝熱管、及び建築用の給水配管等に使用される銅又は銅合金管等のレベルワウンドコイルとその製造方法、およびレベルワウンドコイルの包装体に関する。

空調装置等の熱交換器及び建築用の給水配管等には、内面溝付管や平滑管等の伝熱管が使用されている。この伝熱管には、一般に、銅又は銅合金による金属管（以下、単に「銅管」という）が用いられ、その製造工程において、コイル状に巻き取られてから焼鈍が行われて所定の調質材とされ、レベルワウンドコイルの状態で保管され、或いは搬送される。そして、使用時に巻戻しされ、所要の長さで切断して使用される。

上記レベルワウンドコイルの使用時には、銅管引き出し装置（巻き戻し機、アンコイラー）を用いて銅管の引き出しが行われる。例えば、特許文献１に示される銅管引き出し装置があり、この銅管引き出し装置について以下に図を示して説明する。

図１３は、従来の銅管引き出し装置を示す図である。（ａ）は縦型アンコイラー、（ｂ）は横型アンコイラーを使用したものである。図１３（ａ）の銅管引き出し装置（縦型アンコイラー）１０Ａでは、ＬＷＣ２０が巻回されたボビン２１が縦に取り付けられた後、ボビン２１から銅管２２を引き出し、ガイド１１により引き出し方向へガイドし、図示しない切断機によって所定の長さに切断して使用される。

一方、図１３（ｂ）の銅管引き出し装置（横型アンコイラー）１０Ｂでは、ＬＷＣ２０が巻回されたボビン２１がターンテーブル１２上に横に設置された後、ボビン２１から銅管２２を引き出し、ガイド１３により引き出し方向へガイドし、図示しない切断機によって所定の長さに切断して使用される。

図１４は、図１３に示したボビンに巻き付けられたＬＷＣの詳細構成を示す図である。銅管２２により構成されているＬＷＣ２０は、ボビン２１に巻き付けられた状態となっている。ボビン２１は、銅管２２が複数の層に巻回された円筒状の内胴２３と、内胴２３の両側に取り付けられた一対の円板状の側板２４とにより構成されている。

図１３に示した銅管引き出し装置１０Ａ，１０Ｂは、構造上の複雑さ等から装置コストが高いという問題がある。そこで、上記問題を解決する方法として、Eye to the sky（以下、「ＥＴＴＳ」という。）と称される銅管の引き出し方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。なお、「Eye to the sky」は「Inner end payoff (ID payoff)」と称される場合もある。

図１５は、ＥＴＴＳによる銅管の引き出し方法を示す説明図である。複数のＬＷＣ３２を積載したＬＷＣ集合体３０は、パレット３１上に、複数のＬＷＣ３２がそのコイル中心軸方向がパレット３１上面に対して垂直方向となるように緩衝材３３を介して積載されて構成されている。パレット３１は、例えば、複数本の木製等による角材３１ａと、この角材３１ａ上に取り付けられた１枚または複数枚の木製板材３１ｂにより四角形に作られている。パレット３１は、木製の他にプラスチック製や金属製の場合もある。また、緩衝材３３は、例えば、木材、紙材、樹脂等により、ＬＷＣ３２の直径より大きな円板状に作られている。なお、緩衝材３３は、パレット３１とＬＷＣ３２の間にもしばしば挿入される。

１つのＬＷＣ３２は、例えば、直径が約１０００ｍｍで、内径が５００〜６００ｍｍであり、パレット３１を含めたＬＷＣ集合体３０の全体の高さはおよそ１〜２ｍである。

次に、図１５を参照してＥＴＴＳ方式による銅管引き出し方法を説明する。銅管３５は、ＬＷＣ集合体３０の最上段のＬＷＣ３２の内側から上方に向かって引き出された後、通常、床から１メートルほどのパスライン上で水平な状態で切断されるために、上方に設置されたガイド３４によって引き出し方向が変更されて、切断機へと挿入され所望の長さに切断される。ガイド３４は、金属管や樹脂管を円形に加工して作られており、その内径は銅管３５の外径より大きくされている。パレット３１の設置面からガイド３４までの高さは、およそ２．５〜３．５ｍである。切断機は、通常、床から１メートル程度の高さのパスライン上で、水平な状態で銅管の切断を行う。ＥＴＴＳ方式とは、このように、コイル中心軸が載置面に対して垂直となるように載置したＬＷＣの内側から上方に向かって管を引き出していく方式をいう。

このＥＴＴＳ方式は、図１４に示したボビン２１を使わずに済むため、ボビン購入費を削減することができる。また、図１５に示したようにＬＷＣを回転させる必要がないため、図１３に示したアンコイラー、ターンテーブル等が不要になり、設備導入費も大幅に削減できるという特徴を有する。

次に、ＬＷＣ３２を巻く方法について説明する。例えば、図１４に示すように、ボビン２１の内胴２３に、巻き始め箇所を銅管２２ａとして図の右方向に整列巻きを行う方法がある。この整列巻きとは、銅管２２を内胴２３に沿って一周するように巻いた後、銅管２２が相互に接触するように、即ち、隙間が生じないように密に銅管２２を巻いていく方法である。

図１４において、銅管を右端まで円筒状に一層目を巻いた後、二層目として一層目の外側に銅管２２を整列巻きしながら円筒軸方向の右端から左端（一層目の反対方向）へ巻回する。このとき、二層目の銅管は、一層目のコイルにおける隣接する銅管部分の間に形成される凹部に、はめ込むようにして巻回されていく。更に、この二層目のコイルの外側に上記と同様にして三層目以降のコイルを積層する。このような円筒状のコイルを形成する巻き方をトラバース巻きという。また、このように銅管２２を巻回することにより、体積が小さいＬＷＣを製作することができ、保管及び輸送に必要なスペースの低減が可能となる。

図１６は、ＬＷＣの巻き解き方法の一例を示す断面概略図である。図１４に示したＬＷＣの巻き方法を用いてボビン２１に巻回した後、ボビン２１を外し、図１５に示した緩衝材３３上に載置し、ＥＴＴＳ方式により引き出しを行う様子を示したものであり、まず、始端の銅管２２ａが、内層側から上方に引き出される。銅管２２は、一層目の引き出しが終了すると、二層目が下の段（下端の銅管２２ｂ）から引き出され、最外層の銅管まで順次引き出しが行われる。

しかし、図１６のＬＷＣ２０の巻き形状では、このＬＷＣ２０を図１５のようにＬＷＣ３２としてセットしたとき、例えば２層目の下端の銅管２２ｂは、その下部に緩衝材３３（或いはパレット３１）が存在し、その上部には銅管２２が存在するため、緩衝材３３（或いはパレット３１）と上部の銅管２２に挟まれて、摩擦抵抗によって引き出されにくくなる場合がある。引き出し時の摩擦抵抗が大きくなると、銅管２２が折れ曲がり（キンクが発生し）、製品不良となる。更に、下端の銅管２２ｂから引き出された後、二層目、四層目、・・・の偶数層の最下端でも同様の問題が生じる。

下端の銅管２２ｂの引き出しを容易にした巻き解き方法が、上記特許文献１の図３および図７に示されており、図１７および図１８にそれを示す。

図１７および図１８は、下端の銅管の引き出しを容易にした巻き解き方法を示す断面概略図である。図１７は、巻き始めの部位を上方とし、奇数層の巻数をｎ、偶数層の巻数をｎ−１としたときのＬＷＣの片側の断面を示している。ｎは２以上の自然数であり、通常は１０以上で整列巻きされる。

図１７のように、ＬＷＣ４０を内層側から上方に引き出した場合、例えば、上端から引き出された始端の銅管４１ａは、１周毎に下側の段が引き出され、最下段まで引き出された後、二層目の銅管４１が上側に向けて引き出される。このとき、二層目の下端の銅管４１ｂとパレット３１や緩衝材３３との間には隙間が存在するため、銅管４１が挟まれて引き出されにくくなることが少なくなり、安定して銅管４１を引き出すことができるとされている。

図１８は、図１７とは逆に、引き出しの始端(巻き始めの部位)の銅管４１ａをパレット３１側に配置し、下側から上側に向かって一層目の銅管４１を引き出したときのＬＷＣの片側の断面を示している。図１８においては、奇数層の巻数をｎ、偶数層の巻数もｎとした場合を示した。一層目の銅管４１を引き出した後、二層目の銅管４１が下側に向けて引き出される。この巻き形状でも、銅管４１が下方向から上方向へ折り返すときに最下段の銅管４１が挟まれることがないので、図１７と同様に安定して銅管４１を引き出すことができるとされている。
特開２００２−３７０８６９号公報（［０００９］〜［００１２］、［００１４］〜［００１７］、［００３９］、［００４２］、［００６２］、［００６３］、図３、図７、図１４）

しかしながら、従来のＬＷＣからの管供給方法によると、例えば、図１７に示した巻き方を行った場合、実際には、一層目の最下段から二層目の下端の銅管４１ｂまでは一本の銅管で繋がっているため、銅管は円周上のある部分でコイル径方向の外層側ならびにコイル中心軸方向の鉛直上方に連続的に遷移する部分（乗り移り部分）が存在するはずである。そして、この乗り移り部分のうちコイル径方向の外層側へ移動する遷移部分が長い（鉛直上方への移動開始が遅い）と銅管４１の下部の隙間が出来にくくなり、上部の銅管４１と下部のパレット３１や緩衝材３３に挟まれ、銅管４１が引き出しにくくなり、銅管４１の折れ曲がり（キンク、塑性屈服）が生じる場合がある。

なお、次層（外層側）へ移動する遷移部分（乗り移り部分）についての詳細な説明は、後述する。

従って、本発明の目的は、ＥＴＴＳ方式において、ＬＷＣから銅管を引き出す際の乗り移り部分における引っ掛かり等のトラブルを解消することのできるレベルワウンドコイルとその製造方法、およびレベルワウンドコイルの包装体を提供することにある。

本発明者らは、ＥＴＴＳ方式の詳細な検討により、上述の乗り移り部分の配置（コイル下面における配置と縦断面における銅管コイル列の配置）と長さが、ＥＴＴＳ方式における銅管引き出しの際の引っかかり等のトラブル発生の原因であることを解明したことに基づき、本発明を完成した。

本発明は、上記目的を達成するため、管が整列巻き、かつトラバース巻きされた複数のコイル層から構成され、ｍ層目（ｍは、コイル中心軸が載置面に対して垂直となるようにレベルワウンドコイルを載置した際、巻き始め部位が上側である場合は奇数の自然数（１，３，５，・・・）であり、巻き始め部位が下側である場合は偶数の自然数（２，４，６，・・・）である）のコイルの外側にｍ＋１層目のコイルをその巻始端が前記ｍ層目のコイルの最終巻およびその直前巻の管間の外側凹部に嵌め込まれるように配置したレベルワウンドコイルの製造方法であって、そのコイル中心軸が載置面に対して垂直となるように当該レベルワウンドコイルを載置した際の下面に存在する、ｍ層目からｍ＋１層目へ前記管が巻き移る部分（以下、乗り移り部分という）において、一部又は全部のｋ＋１番目（外層側）（ｋは自然数）の乗り移り部分の始末端を、ｋ番目（内層側）の乗り移り部分の始末端に対して、前記管の巻き方向の逆方向に推移させない工程と、所定の式（後述する式（１６））の関係を満たすように制御する工程（以下、制御工程という）とを含むことを特徴とするレベルワウンドコイルの製造方法を提供する。

本発明で言う「乗り移り部分の始末端」とは、管を巻いていく際のｍ層目からｍ＋１層目へ巻き移る開始点、すなわち、ｍ層目の最下段の管がコイル径方向に移動を開始した点を言い、後述の「乗り移り部分の終末端」とは、管を巻いていく際のｍ層目からｍ＋１層目へ巻き移る終了点、すなわち、ｍ＋１層目の１巻き目がｍ層目の外面の管間の凹部に納まったところを言う。

また、本発明で言う「管の巻き方向」とは、管をボビン等に巻く付けていく際の巻き方向を言い、ボビン等を回転させて管を巻き付けていく場合においては、その回転方向とは逆方向を管の巻き方向と定義する。

また、本発明で言う「逆方向に推移させない」とは、順方向に推移している、又はどちらへも推移していない状態を言う。

また、本発明は、上記目的を達成するため、上記本発明の製造方法により製造されたことを特徴とするレベルワウンドコイルを提供する。

また、本発明は、上記目的を達成するため、パレットと、当該パレット上にコイル中心軸が載置面に対して垂直となるように１段又は緩衝材を介して多段に積載された上記本発明のレベルワウンドコイルと、当該レベルワウンドコイルの全体を包む袋と、当該袋の側部に緊張巻きされた帯状の樹脂フィルムとを含んで構成されることを特徴とするレベルワウンドコイルの包装体を提供する。

なお、本発明における「乗り移り部分」は、概略的に、コイル中心軸方向に遷移していない「軸方向非遷移部」（コイル径方向にのみ遷移する部位と、コイル径方向にのみ遷移後、径方向および軸方向のどちらへも遷移していない部位を含む）と、コイル中心軸方向に遷移する「軸方向遷移部」の和の形で表される。「乗り移り部分」のうち、「軸方向非遷移部分」が、上方の銅管とコイルスペーサ（緩衝材）の間に挟まれ、銅管引出し時にキンクの発生しやすい箇所である。なお、前述したように、「乗り移り部分」の開始点では、銅管は少なくともコイル径方向に遷移する。

ここで、ＬＷＣにおける用語を定義する。ＬＷＣのコイル中心軸方向から見て、同心円状の銅管の並びを「層」とし、中心（コイル中心軸）から遠心方向へ１層目、２層目…と数えるものとする。ＬＷＣのコイル中心軸方向１層における銅管の周回数を「巻数」とするが、コイル中心軸が鉛直方向に設置された場合（例えば、銅管引出し時）には、「巻数」を「段」と称することもある。コイル中心軸が鉛直方向に設置された場合（例えば、銅管引出し時）に、コイルスペーサまたはパレット等と接する当該コイルの鉛直下方の面を「コイル下面（下端）」または「コイル底面」、当該コイルの鉛直上方の面を「コイル上面（上端）」と定義する。また、ｍ層目からｍ＋１層目へ遷移する部分を「乗り移り部分」と定義し、コイル中心軸が鉛直方向に設置された場合（例えば、銅管引出し時）のコイル下面において、ｋ番目（内層側）、ｋ＋１番目（外層側）…と数えるものとする（コイル上面は考慮しない）。

本発明によれば、ＥＴＴＳ方式で管供給する場合における乗り移り部分のあるコイル最下段から引き出されるときの銅管の引っかかり等のトラブルを解消することができるレベルワウンドコイル及びレベルワウンドコイルの包装体を得ることができる。

〔本発明の第１〜３の実施の形態〕
（ＬＷＣの構成）
図１〜３は、本発明の実施の形態に係るＬＷＣを下から見たコイル底面の模式図である。便宜上、銅管の形状は省略し、ＬＷＣ１Ａ〜１Ｃの乗り移り部分３Ａ〜３Ｃの配置のみを示す。本実施の形態に係るＬＷＣは、特許文献１記載のＬＷＣと同様の構成を有するが、その下面に存在する乗り移り部分の配置を規定し、その長さに係わる制御が行われている点において相違している。

なお、巻き始め部位が上側である場合は、全体として奇数層（最外層が奇数層目）であり、最外層の下端で乗り移り部分の軸方向非遷移部領域まで巻いてあることが望ましい。また、巻き始め部位が上側で全体として偶数層（最外層が偶数層目）であり、最外層の巻数が５以下であることがより望ましい。一方、巻き始め部位が下側である場合は、全体として偶数層（最外層が偶数層目）であり、最外層の下端で乗り移り部分の軸方向非遷移部領域まで巻いてあることが望ましい。また、巻き始め部位が下側で全体として奇数層（最外層が奇数層目）であり、最外層の巻数が５以下であることがより望ましい。

特許文献１記載のＬＷＣとは、
（ａ）コイル軸方向が垂直で且つ巻き始め部位が上側になるように載置され内側から巻き解かれるレベルワウンドコイルにおいて、管を整列巻きして１層目コイルを形成し、その後、この１層目コイルの上に２層目コイルを前記１層目コイルの外面の管間の凹部に嵌め込んで整列巻きし、以後同様にして、２層目コイルの上に３層目コイル、３層目コイルの上に４層目コイルを整列巻きした複数層のコイルからなるレベルワウンドコイルにおいて、奇数層目のコイルの巻数をｎとすると、偶数層目のコイルの巻数は（ｎ−１）であり、奇数層目のコイルの巻き方向と偶数層目のコイルの巻き方向とが相互に逆であることを特徴とするレベルワウンドコイル

（ｂ）コイル軸方向が垂直で且つ巻き始め部位が下側になるように載置され内側から巻き解かれるレベルワウンドコイルにおいて、管を整列巻きして１層目コイルを形成し、その後、この１層目コイルの上に２層目コイルを前記１層目コイルの外面の管間の凹部とその両隣に配置して整列巻きし、以後同様にして、２層目コイルの上に３層目コイル、３層目コイルの上に４層目コイルを整列巻きした複数層のコイルからなるレベルワウンドコイルにおいて、奇数層目のコイルの巻数をｎとすると、偶数層目のコイルの巻数は（ｎ＋１）であり、奇数層目のコイルの巻き方向と偶数層目のコイルの巻き方向とが相互に逆であることを特徴とするレベルワウンドコイル

（ｃ）コイル軸方向が垂直になるように載置され内側から巻き解かれるレベルワウンドコイルにおいて、管を整列巻きして１層目コイルを形成し、その後、この１層目コイルの上に２層目コイルをその巻始端が前記１層目コイルの最終巻及びその直前巻の管間の凹部に嵌め込まれるようにして前記１層目コイルの外面の管間の凹部とその外側に配置して整列巻きし、以後同様にして、２層目コイルの上に３層目コイル、３層目コイルの上に４層目コイルを整列巻きした複数層のコイルからなるレベルワウンドコイルにおいて、奇数層目のコイルの巻数をｎとすると、偶数層目のコイルの巻数はｎであり、奇数層目のコイルの巻き方向と偶数層目のコイルの巻き方向とが相互に逆であることを特徴とするレベルワウンドコイル
である。

図１および図２は、本発明の第１，２の実施の形態に係るＬＷＣを下から見たコイル底面の模式図であり、ｋ＋１番目（外層側）の乗り移り部分の始末端１ａが、ｋ番目（内層側）の乗り移り部分の始末端１ａに対して銅管の巻き方向(図においては時計回り)に対して、順方向(図においては時計回り)に推移している具体例を示している。ここでは、乗り移り部分が銅管の巻き方向(時計回り)と順方向(時計回り)に推移する構成を示したが、もちろん、乗り移り部分が銅管の巻き方向(反時計回り)と順方向(反時計回り)に推移する構成であってもよい。

一方、図３は、本発明の第３の実施の形態に係るＬＷＣを下から見たコイル底面の模式図であり、本実施の形態は、ｋ＋１番目（外層側）の乗り移り部分の始末端１ａが、ｋ番目（内層側）の乗り移り部分の始末端１ａに対して管の巻き方向に対して、順方向へも逆方向へも推移していない具体例を示している。図３に示すＬＷＣ１Ｃは、ｋ番目（内層側）の乗り移り部分３Ｃとｋ＋１番目（外層側）の乗り移り部分３Ｃが、ＬＷＣ１Ｃの下面における同一の半径上に存在している。また、最外層の乗り移り部分３Ｃの始末端１ａおよび終末端１ｂと、ＬＷＣ１Ｃの下面の中心点１ｃとを結んで形成される扇形状の領域内に、当該下面の乗り移り部分３Ｃのすべてが存在している。

本発明に係るＬＷＣは、図１（又は図２）と図３（第１（又は第２）と第３の実施の形態）に示した配置の混合形態、すなわち、管の巻き方向に対して、順方向へ推移している乗り移り部分と、順方向へも逆方向へも推移していない乗り移り部分の双方が存在していてもよい。また、すべての乗り移り部分が上記形態である場合のほか、乗り移り部分の一部が逆方向へ推移しているものも含む。

管の巻き方向に対して、順方向へ推移している乗り移り部分と、順方向へも逆方向へも推移していない乗り移り部分については、以下に説明する乗り移り部分の長さに係わる制御工程を行なう必要がある。

ここで、乗り移り部分の形成過程を説明する。
図４は、ＬＷＣにおける乗り移り部分の形成過程の概略を模式的に示した斜視図である。（ａ）〜（ｅ）の各図の下側がＬＷＣのある層における最下段を示している。最下段に相当するところまで巻いていくと（図ａ、図ｂ）、次の層（一層外）に移るために乗り移り部分３が現れ（図ｃ）、乗り移り部分３を形成して次の層へと移っていく（図ｄ，図ｅ）。なお、図４では説明を簡素化するために、管（コイル）をヘリカル巻き（らせん巻き）したものとして記述した。

次に、図５〜１０を参照して、銅管の巻き方と、乗り移り部分の配置の関係を詳細に説明する。なお、図５〜１０において乗り移り部の始末端を表示しているが、実際上の始末端は、図に表示した位置の直後の部分である。

図５〜６は、ｋ＋１番目（外層側）の乗り移り部分の始末端が、ｋ番目（内層側）の乗り移り部分の始末端に対して、銅管の巻き方向の順方向に推移していく巻き方を示している。図５は、１層目から２層目への乗り移る領域の側面模式図と縦断面模式図（乗り移り部分とその前後の遷移を表した）である。図６は、３層目から４層目への乗り移る領域の側面模式図と縦断面模式図（乗り移り部分とその前後の遷移を表した）である。図５における乗り移り部分の位置（６の位置の始末端〜３の位置の終末端）に比較して、図６における乗り移り部分の位置が１周を越えて（８の位置の始末端〜図の背面位置の終末端）遅れていることが判る。これによれば、図１や図２に示すようなＬＷＣが形成される。ＥＴＴＳ方式用のＬＷＣを製造するにあたり巻きやすい巻き方であるが、図から明らかなように、乗り移り部分において、軸方向非遷移部（銅管と載置面に挟まれている部分）が長く、引っかかりやすいことがわかる。従って、後述する長さに係わる制御工程が必須となる。

図７〜８は、ｋ＋１番目（外層側）の乗り移り部分の始末端が、ｋ番目（内層側）の乗り移り部分の始末端に対して、銅管の巻き方向の順方向へも逆方向へも推移しない巻き方を示している。図７は、１層目から２層目への乗り移る領域の側面模式図と縦断面模式図（乗り移り部分とその前後の遷移を表した）である。図８は、３層目から４層目への乗り移る領域の側面模式図と縦断面模式図（乗り移り部分とその前後の遷移を表した）である。図７における乗り移り部分の位置（６の位置の始末端〜１の位置の終末端）と、図８における乗り移り部分の位置（６の位置の始末端〜１の位置の終末端）がほぼ同位置に来ていることが判る。これによれば、図３に示すようなＬＷＣが形成される。図より明らかなように、図５〜６の場合に比べて、乗り移り部分において、軸方向非遷移部（銅管と載置面に挟まれている部分）が短くなっており、引っかかりにくくなっていることがわかる。しかしながら、後述する長さに係わる制御工程を施すことが望ましい。

図９〜１０は、ｋ＋１番目（外層側）の乗り移り部分の始末端が、ｋ番目（内層側）の乗り移り部分の始末端に対して、銅管の巻き方向の逆方向に推移していく巻き方を示している。図９は、１層目から２層目への乗り移る領域の側面模式図と縦断面模式図（乗り移り部分とその前後の遷移を表した）である。図１０は、３層目から４層目への乗り移る領域の側面模式図と縦断面模式図（乗り移り部分とその前後の遷移を表した）である。図９における乗り移り部分の位置（６の位置の始末端〜１の位置の終末端）に比較して、図１０における乗り移り部分の位置（５の位置の始末端〜９の位置の終末端）が１周より手前にきていることが判る。また、図から明らかなように、図７〜８の場合よりも、乗り移り部分において、軸方向非遷移部（銅管と載置面に挟まれている部分）がさらに短くなっており（挟まれている部分がほとんどなく）、より引っかかりにくくなっていることがわかる。従って、後述する長さに係わる制御工程を行う必要がない。

図１１は、乗り移り部分が存在するＬＷＣの最下段を写した写真である。図中、最内層から８〜９層目あたりの巻き方が他の部分に比べて異なっていることが分かる。この部分が、乗り移り部分の一部分である。

（ＬＷＣの製造方法）
本発明の実施の形態に係るＬＷＣは、常法により製造でき、例えば、上記特許文献１（例えば、段落［００３９］）記載の方法により製造できるが、ｍ層目（内層側）からｍ＋１層目（外層側）へ巻き移る際の巻き方を変えて、その下面に存在する乗り移り部分の配置を調整（制御）する点において異なる。

配置の制御方法については、特に限定されるものではないが、例えば、銅管をボビンに巻き付けていく際に、乗り移り部分が銅管の巻き方向に対して順方向に推移するように形成すべく、ＬＷＣの下面を構成するトラバース巻きの折り返し部分において、ｍ層目（内層側）からｍ＋１層目（外層側）へ巻き移るタイミングを遅らせて（「軸方向遷移部」の開始点を遅らせて）巻いていくことで制御できる。ｋ＋１番目（外層側）の乗り移り部分の始末端を、ｋ番目（内層側）の乗り移り部分の始末端が位置するコイル中心軸を含む縦断面（コイル中心軸から見て同じ側）よりも管の巻き方向の順方向に遅らせるように巻き付けていくと図１，２に示すような乗り移り部分の配置となる。

また、ｋ番目（内層側）とｋ＋１番目（外層側）の乗り移り部分の始末端がコイル中心軸を含む同一の縦断面（コイル中心軸から見て同じ側）にあり、かつｋ番目（内層側）とｋ＋１番目（外層側）の乗り移り部分の終末端がコイル中心軸を含む同一の縦断面（コイル中心軸から見て同じ側で、始末端と異なる縦断面）となるように巻き付けていくと図３に示すような乗り移り部分の配置となる。

また、本実施の形態に係るＬＷＣの製造方法は、逆方向に推移させない乗り移り部分において後述する式を満たすように制御する工程（制御工程）を含むことを特徴とする。

以下、制御工程をより詳細に説明する。
Eye to the sky方式のＬＷＣにおいて、銅管２を引き出すのに要する力は、銅管２と銅管２、及び銅管２とパレット４（または緩衝材）との間に作用する摩擦力に比例する。

一方、銅管２を引き出すと、引き出し部には曲げモーメントが生じるので、銅管２が曲がる。銅管２を引き出すのに要する力が大きいほど、引き出し部の曲げモーメントが大きくなり、銅管２の曲率半径は小さくなる。この曲率半径が小さくなり過ぎると（限界曲率半径より小さくなると）、塑性屈服を生じて銅管２が折れる（キンクが発生する）。言い換えると、「管を引出す時の抵抗力（管を引出すのに要する力）≦ 銅管が折れない（塑性屈服しない）最大力」とすることが、銅管引き出し時にキンクを生じさせない必要条件と考えられる。

ここで、ＥＴＴＳ方式による銅管引き出し時に、乗り移り部分で上方の銅管と載置面に挟まれている部分（軸方向非遷移部）において、例えば、１層目から２層目への軸方向非遷移部（図５の６→２、図７の６→８を参照）を考えた場合、最も荷重分担の大きい状態は、鉛直上方に略１層分のコイルが存在し、かつ銅管間の凹部に嵌め込むように整列巻きされた次層（外層側）の質量の半分が掛かった状態（図５における１と２、図７における８を参照。この場合、３層目のコイル質量は２層目と４層目で折半すると考える）と考えられる。

ｍ層目のコイルの段数（コイル高さ方向の巻数）がｎであり、ｍ＋１層目のコイルの段数（コイル高さ方向の巻数）がｎ−１の場合について考えると（ｍ層目がｎで、ｍ＋１層目がｎ＋１の場合も同様）、銅管引き出し時において、当該乗り移り部分の軸方向非遷移部における最大荷重部分では、パレットまたは緩衝材に対して次式（１）分の銅管が積み上がっていると見なせる。

また、当該軸方向非遷移部で挟まれている銅管に対しては、次式（２）分の銅管が積み上がっていると見なせる。

上記式（１）および式（２）から導かれる荷重が、乗り移り部分の軸方向非遷移部全長に亘って掛かっていると仮定した場合、銅管引き出し時の最大抵抗力Ｆ_ｆは、銅管２と銅管２、及び銅管２とパレット４（または緩衝材）の摩擦力の和として次式（３）で表されると考えられる。

ここで、
Ｆ_ｆ：銅管引き出し時の最大抵抗力 [単位：Ｎ]
Ｌ_ＮＡ：乗り移り部分における軸方向非遷移部長さ [単位：ｍ]
ρ_Ｌ：単位長さあたりの管の質量 [単位：ｋｇ/ｍ]
ｇ：重力加速度 [単位：ｍ/ｓ^２]
μ^* _ｔｓ：管とコイルスペーサ（緩衝材）間の実効的な摩擦係数
μ_ｔｔ：管同士間の摩擦係数
ｎ^＊：レベルワウンドコイルの１層の巻数(層により巻数が異なる場合は最も大きい数とする。例えば、巻数がｎとｎ−１の場合はｎを、巻数がｎとｎ＋１の場合はｎ＋１をｎ^＊とする。)
である。

なお、μ^* _ｔｓにおける実効的な摩擦係数とは、管とコイルスペーサ（緩衝材）の間に介在物等を挿入した場合を含むものとする。言い換えると、介在物等を挿入したことによる摩擦抵抗力への影響・効果をμ^* _ｔｓ（実効的な摩擦係数）として捉えることを意味する。

引き出し部分においては、（コイル中心軸方向から見て）当初円弧状である銅管が、楕円弧状に引き伸ばされながら引出される。この過程において、楕円の長径と短径がともに小さくなるように長径方向の楕円弧が小さくなる（曲率半径が小さくなる、管が曲がる）と考えると、引出し部の曲げモーメントは次式（４）で表されると考えられる。

ここで、
Ｍ：曲げモーメント [単位：Ｎ・ｍ]
Ｒ_ｍ：ＬＷＣ中のｍ層目の銅管の曲率半径 [単位：ｍ]
Ｒ：引出し部分の銅管曲げの曲率半径 [単位：ｍ]
である。

真直な円管（円形断面の直管）の場合、引曲げにおける曲げモーメントは次式（５）〜（７）で表される。

ここで
Ｚ：断面係数 [単位：ｍ^３]
σ_Ｂ：引張強さ [単位：Ｐａ]
ｄ：管の外径 [単位：ｍ]
ｔ：管の平均肉厚 [単位：ｍ]
である。

式(６)の条件において、望ましくは０．０１５ｄ≦ｔ≦０．０５７ｄであり、更に望ましくは０．０２ｄ≦ｔ≦０．０５５ｄである。また、式(７)の条件において、望ましくは０．０６２ｄ≦ｔ≦０．３ｄであり、更に望ましくは０．０６３ｄ≦ｔ≦０．２ｄである。

ＬＷＣのように曲がった（巻いた）円管の場合は、式（５）における曲率を、曲率の差に置き換えて考えると次式（８）が得られる。

式（４）と式（８）から（式(４)＝式(８)から）、管を引出すのに要する力と管の曲率半径には次式（９）のような関係が成立する。

一方、真直な円管（円形断面の直管）において、塑性屈服しない最小曲率半径（限界曲率半径）は次式（１０）で表されることが知られている。

ここで
Ｒ_ｍｉｎ：円管が塑性屈服しない最小曲率半径 [単位：ｍ]
Ｎ_Ｈ：加工硬化指数
である。

ＬＷＣのように曲がった（巻いた）円管で、かつ焼鈍されている（加工硬化がリセットされている）状態の場合は、式(１０)における曲率を曲率の差に置き換えて考えると、ＬＷＣ中のｍ層目引出し時の曲率差ΔＣ_ｍが式(１０)から導かれる最大曲率差ΔＣ_ｍａｘ以下であれば、塑性屈服しない（キンクが発生しない）と考えられる。

また、ＬＷＣにおいては、外層ほどＲ_ｍが大きくなることから、外層側ほど引出し時の曲率差が大きくなりやすく、キンクが発生しやすいと考えられる。言い換えると、最外層での曲率差を最大曲率差ΔＣ_ｍａｘ以下となるように制御することにより、少なくとも内層側での許容度は確保されると考えられる（なお、厳密には、最外層の１層内側での曲率差を最大曲率差ΔＣ_ｍａｘ以下となるように制御すれば良い）。すなわち、次式（１１）の関係が成立する。

ここで
ΔＣ_ｍ：ＬＷＣ中のｍ層目引出し時の曲率差 [単位：ｍ⁻¹]
ΔＣ_ｏｕｔ：ＬＷＣ最外層引出し時の曲率差 [単位：ｍ⁻¹]
ΔＣ_ｍａｘ：円管が塑性屈服しない最大曲率差 [単位：ｍ⁻¹]
Ｒ_ｏｕｔ：ＬＷＣ最外層の管の曲率半径 [単位：ｍ]
である。

上述したように、管の曲げ部の曲率半径が限界曲率半径より小さくなると塑性屈服が起きて管が折れる（キンクが発生する）。よって、式(９)と式(１１)から、管が折れない（キンクが発生しない）ように管を引出せる最大力は次式(１２)で表される。

ここで
Ｆ_ｍａｘ：円管を塑性屈服させないように引き出せる最大力 [単位：Ｎ]
である。

ＥＴＴＳ方式でキンクを生じさせずに銅管を引出すためには、少なくとも必要条件として、銅管２を引き出すのに要する力Ｆ[単位：Ｎ]が「Ｆ≦Ｆ_ｍａｘ」を満たさなくてはならない。一方、図９〜１２及び式（３）から判るように、銅管を引き出すのに要する力Ｆは、銅管引き出し時の最大抵抗力Ｆ_ｆよりも小さいと考えられる（Ｆ＜Ｆ_ｆ）。よって、「Ｆ_ｆ≦Ｆ_ｍａｘ」となるように乗り移り部分における軸方向非遷移部長さＬ_ＮＡを制御することにより、少なくとも「Ｆ＜Ｆ_ｍａｘ」となり十分条件を満たすと考えられる。すなわち、式(３)と式(１２)から、ＥＴＴＳ巻きのＬＷＣにおいて、管を塑性屈服させずに（キンクを発生させずに）引出すための条件式は次式（１５）で表される。

Ｌ_ｍａｘ： 円管が塑性屈服しないように引出せる許容挟まれ長さ ［単位：ｍ］
である。

ここにおいて、管を引出す力の方向（ＬＷＣのコイル軸方向（円の中心方向）への曲げモーメントの分力）は、管の長手方向に関してＬＷＣの１／４周で一旦ゼロになると考えられる。言い換えると、管の引出しに対する摩擦力の掛かる長さは、ＬＷＣの１／４周にのみ関わると考えられることから、最大乗り移り長さ(限界乗り移り長さ)Ｌ_ｍａｘが、引き出しているｍ層目の１／４周以上の長さになれば（πＲ_ｍ／２≦Ｌ_ｍａｘ）、乗り移り部分における軸方向非遷移部長さＬ_ＮＡに関する制約を受けることなく、引出し可能と考えられる。特に、最外層の１／４周以上の長さになれば（πＲ_ｏｕｔ／２≦Ｌ_ｍａｘ）、全ての層において乗り移り部分における軸方向非遷移部長さＬ_ＮＡに関する制約を受けることなく、引出し可能と考えられる（ＬＷＣのある層が引き出し可能条件を満たしているなら，それより内層は必ず条件を満たすため）。なお、Ｌ_ｍａｘがＬＷＣの１／２周以上の長さになることは、より好ましい。よって、ＥＴＴＳ巻きで銅管引出し時にキンク（塑性屈服）を生じさせない(キンクレスとなる)ＬＷＣの条件式は次式で表される。

ここで、

次に、ＬＷＣの質量Ｗ とＬＷＣ最外層の管の曲率半径Ｒ_ｏｕｔの関係を考える。まず、ＬＷＣ最外層の管の曲率半径Ｒ_ｏｕｔ、ＬＷＣの外径Ｄ_ｏｕｔおよびＬＷＣの質量Ｗは、それぞれ次式で表される。

ここで、
ｍ：ＬＷＣにおける銅管の層数
Ｄ_ｉｎ：ＬＷＣの内径 ［単位：ｍ］
Ｄ_ｏｕｔ:ＬＷＣの外径 ［単位：ｍ］
Ｗ：ＬＷＣの質量 ［単位：ｋｇ］
である。

ＬＷＣの質量Ｗ（式(１９)）をｍについて解くと、次式が得られる。

式（２０)を式(１７)に代入すると、Ｒ_ｏｕｔとＷには正の相関があることが判る。すなわち、ＬＷＣの質量Ｗを制御することにより、ＬＷＣ最外層の管の曲率半径Ｒ_ｏｕｔの制御することが可能である（Ｄ_ｉｎとｎを固定した条件下では、Ｗを小さくするとＲ_ｏｕｔも小さくなる）。

以上の考察から、ＥＴＴＳ方式において銅管引き出し時にＬＷＣ下面でキンクを生じさせないためには、式(１６)の関係を満足させれば良いことが判る。

よって、本発明における乗り移り部分の長さに係わる制御工程の制御因子は「管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ^* _ｔｓ」、「管と管の間の摩擦係数μ_ｔｔ」、「ＬＷＣの１層の巻数(層により巻数が異なる場合は最も大きい数とする)ｎ^＊」、「銅管の仕様（管の外径ｄ、単位長さあたりの管の質量ρ_Ｌまたは管の平均肉厚ｔ）」、「ＬＷＣの質量を制御することによるＬＷＣ最外層の管の曲率半径Ｒ_ｏｕｔ」、または「管の引張強さσ_Ｂ」となる。

これらの制御因子を制御することによって、乗り移り部分における軸方向非遷移部長さＬ_ＮＡの許容度（設定の自由度）が拡大することが判る（例えば、式(１５)右辺の値を大きくすることによって、Ｌ_ＮＡの許容度（設定の自由度）が拡大する）。

ただし、銅管の仕様（管の外径ｄ、単位長さあたりの管の質量ρ_Ｌまたは管の平均肉厚ｔ）とＬＷＣの内径Ｄ_ｉｎは、顧客から指定されることが多いため、制御の自由度が小さいことが通常である。

発明の効果を達成するために、式(１５)の関係を満足させるように、乗り移り部分における軸方向非遷移部長さＬ_ＮＡを制御するのが望ましいのは言うまでもない。

管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ^* _ｔｓを制御する方法としては、例えば、テフロン（登録商標）製のコイルスペーサを用いる、コイルスペーサ表面にテフロン（登録商標）コーティングを施す、コイルスペーサ表面に滑り材（例えば、タルク粉末、窒化ホウ素粉末、ＬＷＣから管を引き出した後の工程で利用される潤滑油など）を塗布する（介在させる）、または管とコイルスペーサの間に滑り層を挿入する（介在させる）などが挙げられる。

管と管の間の摩擦係数μ_ｔｔを制御する方法としては、例えば、ＬＷＣの焼鈍工程の直前に、乗り移り部分にケロシン等の油分を塗布または散布してから焼鈍工程を行う方法や、焼鈍条件（例えば、温度や時間）を調整する方法などが挙げられる。

また、銅管の引張強さσ_Ｂを制御する場合、具体的には、銅合金管（例えば、ASTM B111 C23000（Red brass, 丹銅）、ASTM B111 C44300（Admiralty brass, アドミラルティ黄銅）、ASTM B111 C60800（Aluminum bronze, アルミニウム青銅）、ASTM B111 C68700（Arsenical aluminum brass, アルミニウム黄銅）、ASTM B111 C70600, C71000, C71500（Copper nickel, 白銅）など）および調質した銅管（例えば、ASTM B111 C10200（Oxygen-free copper, 無酸素銅）やASTM B111 C12200（Phosphorus deoxidized copper, リン脱酸銅）において、1/2H材（半軟化材、半焼鈍材）、1/4H材（半々軟化材、1/4硬化材: 焼鈍材（O材）と半軟化材の中間程度の調質））を用いることにより、ＥＴＴＳ巻きされたＬＷＣからＥＴＴＳ方式によるキンクレスの引出しが可能となる。

〔本発明のその他の実施の形態〕
図１２は、比較対象および本発明の実施の形態に係るＬＷＣの一部断面図である。図１２（ａ）は、最内層の銅管がコイル端面まで巻いてある状態で複数のＬＷＣを積み上げて梱包したときに、コイル端面からはみ出した最内層の銅管２の末端が他の層を潰した状況を示している（比較対象）。図１２（ｂ）は、この不具合を改善すべく、銅管を巻き付ける時（ＬＷＣの製造時）に、ボビン５の片側端部に段差部５ａを設けることで、最内層から二層目をｎ巻きとした場合、最内層をｎ−ｉ巻き（ｉ＝０）とし、ボビン５を外した後でもコイル端面から最内層の末端が飛び出さない構造とした。ここで、最内層のｎ−ｉ巻きは、ｉ＝０に固定する必然性はなく、銅管のスプリングバック現象(銅管端部がコイル端面から突出しようとする現象)の程度に応じて適宜選択できる。好ましくは、ｉ＝０〜２の正数である。すなわち、ＬＷＣにおいて、最内層を１層目として、２層目以降偶数層目のコイルの巻数をｎとすると、１層目のコイルの巻数はｎ以下、特にｎ，ｎ−１，ｎ−２であることが望ましい。

（包装体の構成）
本発明の実施の形態に係る包装体は、例えば、特許文献１記載の梱包体（包装体）と同様の構成を有するが、積載されるＬＷＣのその下面に存在する乗り移り部分の配置において相違している。これにより、乗り移り部分における引っ掛かり等のトラブルを著しく低減できる。

（包装体の製造方法）
本発明の実施の形態に係る包装体は、常法により製造でき、例えば、上記特許文献１記載の方法にしたがって製造できる。但し、上記特許文献１記載のＬＷＣに換えて、本発明のＬＷＣを使用する点において相違する。

（摩擦係数μ^* _ｔｓ・μ_ｔｔを制御したＬＷＣ）
「銅管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ^* _ｔｓ」および「銅管と銅管の間の摩擦係数μ_ｔｔ」を制御因子とし、その他は顧客から指定される仕様により定まる定数と考えた実施例を以下に示す。

異なる寸法仕様（管外径、平均肉厚）の銅管を用いて、ＬＷＣの内径Ｄ_ｉｎ、高さ、質量Ｗを略一定とし、銅管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ^* _ｔｓおよび／または銅管と銅管の間の摩擦係数μ_ｔｔを制御したＬＷＣを作製し、コイルスペーサ上に設置してＥＴＴＳ引出し実験を行った。銅管素材は無酸素銅（Oxygen-free copper: JIS H3300 C1020, ASTM B111 C10200）およびリン脱酸銅（Phosphorus deoxidized copper: JIS H3300 C1220, ASTM B111 C12200）を用いた。共通条件を表１に示す。各試料の条件および結果を表２に示す。

なお、「銅管と銅管の間の摩擦係数μ_ｔｔ」の制御方法は、ＬＷＣの焼鈍工程の直前に、コイル下面全体にケロシンを散布してから、焼鈍材（O材）となる条件で焼鈍工程を行う方法（μ_ｔｔ制御１）、および前記焼鈍方法に加えて、焼鈍工程後（コイルスペーサ上に設置する前）にＬＷＣの利用工程で使用される潤滑油をコイル下面全体に散布する方法（μ_ｔｔ制御２）により行った。

ベースとなるコイルスペーサには、（素材として約３ｍｍ厚みのＢフルート両面段ボール（表（クラフトライナ）：Ｋ１８０、中芯（セミクラフトパルプ）：ＳＣＰ１２０、裏（クラフトライナ）：Ｋ１８０）を用い、３枚を積層して（貼り合わせて）作製したものを使用した。

「銅管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ^* _ｔｓ」の制御方法は、上記コイルスペーサ表面にテフロン（登録商標）コーティングを施す方法（μ^* _ｔｓ制御１、市販のコーティングスプレーを十分に噴霧した）、コイルスペーサ表面に滑り材としてタルク粉末を塗布する方法（μ^* _ｔｓ制御２、市販のベビーパウダーを一様に塗布した）、および管とコイルスペーサの間に滑り層を挿入する方法（μ^* _ｔｓ制御３、市販のティッシュペーパを一面に挿入した）により行った。

また、「銅管と銅管の間の摩擦係数μ_ｔｔ」および「銅管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ^* _ｔｓ」は、用意したＬＷＣから一部を切り出した試料を用い、摩擦係数試験機（株式会社オリエンテック製、型式：ＥＦＭ−４）を用いて評価した。

摩擦係数試験機による評価の結果、「銅管と銅管の間の摩擦係数μ_ｔｔ」において、特段の制御を行わない場合はμ_ｔｔ≒０．３、μ_ｔｔ制御１の場合はμ_ｔｔ≒０．２、μ_ｔｔ制御２の場合はμ_ｔｔ≒０．１と見積もられた。

摩擦係数試験機による評価の結果、「銅管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ^* _ｔｓ」において、特段の制御を行わない場合はμ^* _ｔｓ≒０．３、μ^* _ｔｓ制御１の場合はμ^* _ｔｓ≒０．１、μ^* _ｔｓ制御２とμ^* _ｔｓ制御３の場合はμ_ｔｔ≒０．２と見積もられた。

ＥＴＴＳ方式による銅管の引出し実験において、１回もキンク（塑性屈服）が発生しなかった試料Ｎｏ．1-1〜1-3、1-5〜1-7、1-9〜1-11、1-13〜1-15、1-17〜1-19、1-21〜1-23、1-25〜1-27は、何れも式（１６）を満たしており、銅管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ^* _ｔｓおよび／または銅管と銅管の間の摩擦係数μ_ｔｔを制御することが有効であることが判る。また、銅管の耐圧性能（断面係数と引張強さに依存）が表２の試料と同程度ならば、μ^* _ｔｓとμ_ｔｔの和が０．４程度以下となるように制御することが好ましい。

一方、式(１６)の関係を満たさない試料Ｎｏ．1-4, 1-8, 1-12, 1-16, 1-20, 1-24, 1-28においては、引出し中にそれぞれ複数回のキンク（塑性屈服）が発生し、「Ｌ_ｍａｘ＜Ｌ_Ｒ」である部分が存在したと考えられる。また、「Ｌ_ｍａｘ＜Ｌ_Ｒ＜πＲ_ｍ／２」の関係にある部分の存在するＬＷＣは、ＥＴＴＳ方式による銅管の供給に適さないことが確認された。

（管の引張強さσ_Ｂを制御したＬＷＣ）
管の引張強さσ_Ｂを制御因子とし、その他を定数と考えた場合の実施例を以下に示す。

異なる寸法仕様（管外径、平均肉厚）、異なる材質（組成、調質の程度）の銅管を用いて、ＬＷＣの内径Ｄ_ｉｎ、質量Ｗ、銅管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ^* _ｔｓおよび銅管と銅管の間の摩擦係数μ_ｔｔを略一定としたＬＷＣを作製し、コイルスペーサ上に設置してＥＴＴＳ引出し実験を行った。共通条件を表３に示す。各試料の条件および結果を表４に示す。

ＥＴＴＳ方式による銅管の引出し実験において、１回もキンク（塑性屈服）が発生しなかった試料No.2-1〜2-9、2-11〜2-19、2-21〜2-29、2-31〜2-39、2-41〜2-49、2-51〜2-59、2-61〜2-69は、何れも式(１６)を満たしており、銅合金管および調質した銅管を用いることによって管の引張強さσ_Ｂを制御することが有効であることが判る。

一方、式(１６)の関係を満たさない試料No.2-10, 2-20, 2-30, 2-40, 2-50, 2-60, 2-70においては、引出し中にそれぞれ複数回のキンク（塑性屈服）が発生し、「Ｌ_ｍａｘ＜Ｌ_Ｒ」である部分が存在したと考えられる。また、「Ｌ_ｍａｘ＜Ｌ_Ｒ＜πＲ_ｍ／２」の関係にある部分の存在するＬＷＣは、ＥＴＴＳ方式による銅管の供給に適さないことが確認された。

（ｎ^*・ｄ・ρ_Ｌ・ｔ・Ｒ_ｏｕｔを制御したＬＷＣ）
「ＬＷＣの1層の巻数(層により巻数が異なる場合は最も大きい数とする)ｎ^*」、「ＥＴＴＳ方式に対する銅管仕様（管の外径ｄと、単位長さあたりの管の質量ρ_Ｌまたは管の平均肉厚ｔ）の選定」、および「ＬＷＣの質量を制御することによるＬＷＣ最外層の管の曲率半径Ｒ_ｏｕｔの制御」を制御因子とし、その他を定数と考えた場合の実施例を以下に示す。

異なる寸法仕様（管外径、平均肉厚）の銅管を用いて、ＬＷＣの内径Ｄ_ｉｎ、質量Ｗ、銅管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ^* _ｔｓおよび銅管と銅管の間の摩擦係数μ_ｔｔを略一定としたＬＷＣを作製し、コイルスペーサ上に設置してＥＴＴＳ引出し実験を行った。銅管素材は無酸素銅（JIS H3300 C1020, ASTM B111 C10200）およびリン脱酸銅（JIS H3300 C1220, ASTM B111 C12200）を用いた。共通条件を表５に示す。各試料の条件および結果を表６に示す。

ＥＴＴＳ方式による銅管の引出し実験において、１回もキンク（塑性屈服）が発生しなかった試料No.3-1, 3-3, 3-5, 3-7, 3-9, 3-11, 3-13, 3-15, 3-17, 3-19, 3-21, 3-23, 3-25, 3-27, 3-29〜3-33は、何れも式(１６)を満たしており、「ＬＷＣの１層の巻数ｎ^*を制御する」または「ＬＷＣ質量を制御することによるＬＷＣ最外層の管の曲率半径Ｒ_ｏｕｔを制御する」ことが有効であることが判る。

また、試料No.3-29〜3-33のような銅管仕様（管の外径ｄと、単位長さあたりの管の質量ρ_Ｌまたは管の平均肉厚ｔ）を選定することにより、キンク（塑性屈服）を発生させないで引出し可能なｎ^*（ＬＷＣの１層の巻数）の上限が飛躍的に増大し、今回作製したコイル質量（３．６×１０^２ｋｇ以下）の範囲でキンクが発生することは無かった（キンクレスが可能であることが判った）。

一方、式(１６)の関係を満たさない試料No.3-2, 3-4, 3-6, 3-8, 3-10, 3-12, 3-14, 3-16, 3-18, 3-20, 3-22, 3-24, 3-26, 3-28においては、引出し中にそれぞれ複数回のキンク（塑性屈服）が発生し、「Ｌ_ｍａｘ＜Ｌ_Ｒ」である部分が存在したと考えられる。また、「Ｌ_ｍａｘ＜Ｌ_Ｒ＜πＲ_ｍ／２」の関係にある部分の存在するＬＷＣは、ＥＴＴＳ方式による銅管の供給に適さないことが確認された。

本発明の第１の実施の形態に係るＬＷＣを下から見たコイル底面の模式図である。 本発明の第２の実施の形態に係るＬＷＣを下から見たコイル底面の模式図である。 本発明の第３の実施の形態に係るＬＷＣを下から見たコイル底面の模式図である。 ＬＷＣにおける乗り移り部分の形成過程の概略を模式的に示した斜視図である。 ｋ＋１番目（外層側）の乗り移り部分の始末端が、ｋ番目（内層側）の乗り移り部分の始末端に対して、銅管の巻き方向の順方向に推移していく巻き方を示しており、１層目から２層目への乗り移る領域の側面模式図と縦断面模式図である。 図５の巻き方における、３層目から４層目への乗り移る領域の側面模式図と縦断面模式図である。 ｋ＋１番目（外層側）の乗り移り部分の始末端が、ｋ番目（内層側）の乗り移り部分の始末端に対して、銅管の巻き方向の順方向へも逆方向へも推移させない巻き方を示しており、１層目から２層目への乗り移る領域の側面模式図と縦断面模式図である。 図７の巻き方における、３層目から４層目への乗り移る領域の側面模式図と縦断面模式図である。 ｋ＋１番目（外層側）の乗り移り部分の始末端が、ｋ番目（内層側）の乗り移り部分の始末端に対して、銅管の巻き方向の逆方向に推移していく巻き方を示しており、１層目から２層目への乗り移る領域の側面模式図と縦断面模式図である。 図９の巻き方における、３層目から４層目への乗り移る領域の側面模式図と縦断面模式図である。 乗り移り部分が存在するＬＷＣの最下段を写した写真である。 （ａ）は比較対象、（ｂ）は本発明の実施の形態、に係るＬＷＣの一部断面図（模式図）である。 従来の銅管引き出し装置を示し、（ａ）は縦型アンコイラー、（ｂ）は横型アンコイラーの斜視図（模式図）である。 図１３に示したボビンに巻き付けられたＬＷＣの詳細構成を示す模式図である。 ＥＴＴＳ法による銅管の引き出し方法を示す説明図である。 ＬＷＣの巻き解き方法の一例を示す断面概略図である。 下端の銅管の引き出しを容易にした巻き解き方法を示す断面概略図である。 下端の銅管の引き出しを容易にした巻き解き方法を示す断面概略図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ ＬＷＣ
１ａ 始末端
１ｂ 終末端
１ｃ 中心点
２ 銅管
３，３Ａ，３Ｂ．３Ｃ．３Ｄ，３Ｅ 乗り移り部分
４ パレット（緩衝材）
５ ボビン
５ａ 段差部
１０Ａ 銅管引き出し装置（縦型アンコイラー）
１０Ｂ 銅管引き出し装置（横型アンコイラー）
１１ ガイド
１２ ターンテーブル
１３ ガイド
２０ ＬＷＣ
２１ ボビン
２２ 銅管
２２ａ 始端の銅管
２２ｂ 下端の銅管
２３ 内胴
２４ 側板
３０ ＬＷＣ集合体
３１ パレット
３１ａ 角材
３１ｂ 木製板材
３３ 緩衝材
３４ ガイド
３５ 銅管
４０ ＬＷＣ
４１ 銅管
４１ａ 始端の銅管
４１ｂ 下端の銅管

Claims (3)

1. 管が整列巻き、かつトラバース巻きされた複数のコイル層から構成され、ｍ層目（ｍは、コイル中心軸が載置面に対して垂直となるようにレベルワウンドコイルを載置した際、巻き始め部位が上側である場合は奇数の自然数であり、巻き始め部位が下側である場合は偶数の自然数である）のコイルの外側にｍ＋１層目のコイルをその巻始端が前記ｍ層目のコイルの最終巻およびその直前巻の管間の外側凹部に嵌め込まれるように配置したレベルワウンドコイルの製造方法であって、
   そのコイル中心軸が載置面に対して垂直となるように当該レベルワウンドコイルを載置した際の下面に存在する、ｍ層目からｍ＋１層目へ前記管が巻き移る部分（以下、乗り移り部分という）において、一部又は全部のｋ＋１番目（外層側）（ｋは自然数）の乗り移り部分の始末端を、ｋ番目（内層側）の乗り移り部分の始末端に対して、前記管の巻き方向の逆方向に推移させない工程と、下記式（１）の関係を満たすように制御する工程（以下、制御工程という）とを含むことを特徴とするレベルワウンドコイルの製造方法。
   

   

   ρ_Ｌ：単位長さあたりの管の質量 [単位：ｋｇ/ｍ]
   g：重力加速度 [単位：ｍ/ｓ^２]
   μ^* _ｔｓ：管とコイルスペーサ間の実効的な摩擦係数
   μ_ｔｔ：管同士間の摩擦係数
   ｎ^＊：レベルワウンドコイルの1層の巻数(層により巻数が異なる場合は最も大きい数とする)
   Ｒ_ｏｕｔ：レベルワウンドコイル最外層の管の曲率半径 ［単位：ｍ］
   Ｒ：引出し部分の銅管曲げの曲率半径 [単位：ｍ]
   Ｚ：断面係数 ［単位：ｍ^３］
   σ_Ｂ：引張強さ [単位：Ｐａ]
   ΔＣ_ｍａｘ：円管が塑性屈服しない最大曲率差 ［単位：ｍ^−１］
   ｄ：管の外径 ［単位：ｍ]
2. 請求項１に記載の製造方法により製造されたことを特徴とするレベルワウンドコイル。
3. パレットと、当該パレット上にコイル中心軸が載置面に対して垂直となるように１段又は緩衝材を介して多段に積載された請求項２に記載のレベルワウンドコイルと、当該レベルワウンドコイルの全体を包む袋と、当該袋の側部に緊張巻きされた帯状の樹脂フィルムとを含んで構成されることを特徴とするレベルワウンドコイルの包装体。

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