JP2010005672A - 極細銅線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】専用の治具や付帯機器を用いることなく、極細銅線の穴通し作業を容易に行うことができると共に、穴通し作業に費やされる時間を短縮することができ有利な極細銅線の製造方法を提供する。
【解決手段】複数の分割片からなり、伸線ダイス本体部の側壁に設けられた専用の貫通穴に夫々挿入することにより伸線ダイスのダイス穴を形成するベアリング部を有するベアリング治具を用意し、前記ベアリング治具を伸線ダイスのダイス穴径に応じてサイズの異なるベアリング部を有する別のベアリング治具に入れ替えることにより、伸線ダイスのダイス穴径を所定の穴径より大きい状態から所定の穴径に減じることを調整可能にされた伸線ダイスを用意し、前記伸線ダイスを用いて極細銅線の先端の穴通し作業を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は例えば電子機器用電線や医療用電線の導線もしくはシールド線として用いられる極細銅線の製造方法に関するものである。

従来、電子機器用電線や医療用電線の導線もしくはシールド線として用いられる極細銅線は、通常の電線において用いられる銅線と同じように、その多くが鋳造・圧延加工により製造された銅の荒引き線を所望の線径になるまで繰り返し伸線加工することにより製造される。この伸線加工は、冷間において行われると共に荒引き線から出発した銅線の線径が徐々に減径されるように多数の伸線ダイスを通して銅線を引き抜くことにより行われる。また、この伸線加工においては、作業効率向上のために伸線速度の高速化や伸線作業の連続化が図られ、通常伸線ライン上に伸線キャプスタンと共に複数個の伸線ダイスを配置した連続伸線機が用いられる。

この連続伸線機を用いて行われる銅線の伸線加工の一例を図８に示す。この図８において、１は送り出しボビン２から引き出された銅線であり、銅線１は連続伸線機３を通して所望の線径に減径される。４は前記により減径された銅線１の巻き取りボビンである。連続伸線機３は、その伸線ライン上にモータにより駆動される一対のコーン型の伸線キャプスタン５を配置し、この伸線キャプスタン５、５間を銅線１を３回半ターンさせると共に、銅線１の進行に沿ってその穴径を徐々に減径された９個の伸線ダイス６を配置している。この連続伸線機３を用いた伸線加工では、前記した９個の伸線ダイス６を通して銅線１の線径を効率的に減径することができる。また、この伸線加工は、冷間において行われるために、伸線キャプスタン５を介して水７または液状潤滑油が銅線１上に供給される。なお、８は伸線ダイス群を示し、９は銅線１のターン位置を規制するために伸線キャプスタン５の周上に設けられた突起部である。

電子機器や医療機器の小型軽量化に伴い、それに使用される電線の細径化が求められている。それに応じて極細の銅線の製造が必要不可欠になり、極細の銅線の需要が増加している。図８に示す連続伸線機３を用いた伸線加工では、伸線作業に先立って各伸線ダイス６のダイス穴１１に夫々銅線１の先端を通す穴通し作業を行う必要がある。この穴通し作業は従来人手により行われており、作業者が図９に示すように銅線１の先端を溶剤１０で溶かしたり、あるいは強制的に伸ばすことにより銅線１の先端を穴通しし易いように細くし、これにより細くされた銅線１の先端を図１０に示すように伸線ダイス６のダイス穴１１に通すことが行われている。極細の銅線１の場合、線自体に張り（コシ）がない上、伸線ダイス６のダイス穴径が非常に小さいことから、この穴通し作業は非常に難しく、伸線ダイス６のダイス穴１１に銅線の先端を迅速かつ正確に通すことは困難である。このため、穴通し作業は通常熟練作業者により行われる。しかし、熟練作業者であっても、穴通し作業が困難なことに変わりはなく、穴通し作業に多くの時間が費やされる。

これに関連し、特許文献１に記載の方法は、専用の治具を用いて極細線の穴通し作業を行うものである。すなわち、Ｘ、Ｙ軸方向に微調整可能な専用の治具を用意し、前記治具に伸線ダイスを着脱可能に取り付けると共に、前記治具に付設されたカメラ、モニターを通して伸線ダイスのダイス穴を表裏面から拡大して観察しながら、前記治具を介して伸線ダイスの位置を微調整し、別途ガイド手段により案内された極細線の先端を伸線ダイスのダイス穴に通す方法を提案するものである。

特開２００７−２９９９８号公報

しかし、特許文献1に記載の方法では、極細線の穴通し作業にあたり、専用の治具を用意する必要があると共に、前記治具に伸線ダイスを着脱可能に取り付けて穴通し作業を行う必要がある。このため、伸線ダイスの数が多いと、穴通し作業に多くの時間が費やされる。また、穴通し作業を終えた後、前記治具から伸線ダイスを取り外して所定のダイス位置に戻す必要があり、この動作の際に極細線の一部が前記治具等に接触し、擦れたり伸びたり捩れたりして断線する恐れがある。また、カメラやモニターなどの付帯機器を置く場所を確保する必要もあり、種々の課題がある。

したがって、本発明の目的は、専用の治具や付帯機器を用いることなく、極細銅線の穴通し作業を容易に行うことができ、穴通し作業に費やされる時間を短縮することができると共に、穴通し作業にあたり極細銅線の断線の恐れが少ない有利な極細銅線の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、複数の分割片からなり、伸線ダイス本体部の側壁に設けられた専用の貫通穴に夫々挿入することにより伸線ダイスのダイス穴を形成するベアリング部を有するベアリング治具を用意し、前記ベアリング治具を伸線ダイスのダイス穴径に応じてサイズの異なるベアリング部を有する別のベアリング治具に入れ替えることにより、伸線ダイスのダイス穴径を所定の穴径より大きい状態から所定の穴径に減じることを調整可能にされた伸線ダイスを用意し、前記伸線ダイスを用いて被加工線材である極細銅線の先端の穴通し作業を行うにあたり、前記伸線ダイスのダイス穴径が所定の穴径より大きい状態で穴通し作業を行い、前記穴通し作業を終えた後、前記伸線ダイスのダイス穴径を所定の穴径に減じ、前記により先端が所定の線径に減径された前記極細銅線を前記伸線ダイスを用いて伸線加工することを特徴とする極細銅線の製造方法を提供する。

この極細銅線の製造方法によれば、前記伸線ダイスは、前記ベアリング治具を用いることによりそのダイス穴径を所定の穴径より大きい状態から所定の穴径に減径することを調整可能にされているので、穴通し作業にあたり、前記伸線ダイスのダイス穴径が所定の穴径より大きい状態で穴通し作業を行うことにより、銅線の穴通し作業を容易に行うことができる。また、この穴通し作業を前記伸線ダイスのダイス穴径が大きい分だけ銅線の先端の径を太くして行うことも可能であり、この場合銅線の先端の径を太くした分だけ銅線の張りを向上させることができるので、これによっても銅線の穴通し作業を容易に行うことができる。この結果、穴通し作業に費やされる時間を短縮することができる。また、穴通し作業においては、専用の治具や付帯機器を必要とせず、付随した動作も少ないので、銅線の断線の恐れが少ない。

請求項２の発明は、前記ベアリング治具は、前記伸線ダイス本体部の前記貫通穴に挿入されたときに当該ベアリング治具を所定位置に位置決めするための位置決め部を有することを特徴とする請求項１に記載の極細銅線の製造方法を提供する。

この極細銅線の製造方法によれば、同上の効果に加えて、前記位置決め部の存在により、前記ベアリング治具を前記伸線ダイス本体部の所定位置に容易に位置決めすることができる。これにより前記伸線ダイス本体部と前記ベアリング治具とにより構成される伸線ダイスのダイス穴の寸法精度を確保することができる。

請求項３の発明は、前記ベアリング治具は、２つの分割片からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の極細銅線の製造方法を提供する。

この極細銅線の製造方法によれば、同上の効果に加えて、前記ベアリング治具が２つの分割片からなることにより、ダイス穴径の異なる伸線ダイスの製造が容易になると共にダイス穴径の調整が容易になる。

請求項４の発明は、前記ベアリング治具は、少なくとも伸線ダイスのダイス穴径に応じてサイズの異なるベアリング部を有する２種類が用意されており、そのうちの一つは極細銅線を所定の線径に減径する伸線ダイスのダイス穴径を規定するサイズのベアリング部を有することを特徴とする請求項１から請求項３に記載の極細銅線の製造方法を提供する。

この極細銅線の製造方法によれば、同上の効果に加えて、前記ベアリング治具の一つが極細銅線を所定の線径に減径する伸線ダイスのダイス穴径を規定するサイズのベアリング部を有することにより、穴通し作業を終えた後、前記伸線ダイスを用いて極細銅線を効率的に伸線加工することができる。

本発明の極細銅線の製造方法によれば、従来方法と比較して銅線の穴通し作業を容易に行うことができると共に銅線の穴通し作業に費やされる時間を短縮することができる。また、穴通し作業にあたり、銅線の断線の恐れが少ない方法を提供することができる。

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１は、連続伸線機３を用いた銅線１の伸線加工を示している。この連続伸線機３の伸線ダイス６０を除いた基本的な構成や動作は、図８の従来例で説明した通りであるので、その説明を省略する。図２および図３は、いずれも連続伸線機３に用いられる伸線ダイス６０の基本的な構成を示しており、図２は、専用のベアリング治具Ａを用いて組み立てられる伸線ダイス６０の、（ａ）組み立て前の斜視図、（ｂ）同断面図、（ｃ）組み立て後の断面図を夫々示している。また、図３は、専用のベアリング治具Ｂを用いて組み立てられる伸線ダイス６０の、（ａ）組み立て前の斜視図、（ｂ）同断面図、（ｃ）組み立て後の断面図を夫々示している。

図２において、ベアリング治具Ａは、２つの分割片からなると共に、伸線ダイス本体部１２の側壁に設けられた専用の貫通穴１３に夫々挿入することにより、伸線ダイス６０のダイス穴１４を形成するわん曲形状のベアリング部１５を有する。また、図３において、ベアリング治具Ｂは、同じように２つの分割片からなると共に、伸線ダイス本体部１２の側壁に設けられた専用の貫通穴１３に夫々挿入することにより、伸線ダイス６０のダイス穴１６を形成するわん曲形状のベアリング部１７を有する。

ベアリング治具Ａおよびベアリング治具Ｂは、伸線ダイス６０のダイス穴径に応じて夫々サイズの異なるベアリング部１５、１７を有しており、前記伸線ダイス６０は、前記ベアリング治具Ａおよびベアリング治具Ｂを入れ替えることにより、そのダイス穴径を所定の穴径より大きい状態から所定の穴径に減じることを調整可能にされている。

ここで、ベアリング治具Ａを用いて組み立てられた伸線ダイス６０のダイス穴径は、図２（ｃ）に示されるように、銅線を所定の線径に減径する伸線ダイスのダイス穴径より大きい穴径にされており、また、ベアリング治具Ｂを用いて組み立てられた伸線ダイス６０のダイス穴径は、図３（ｃ）に示されるように、銅線を所定の線径に減径する伸線ダイスのダイス穴径とされている。

また、図２および図３において、１８は、ベアリング治具ＡおよびＢの夫々頭部に設けられた同一寸法および形状を有する位置決め部である。この位置決め部１８は、伸線ダイス本体部１２の側壁の前記貫通穴１３の入り口部に設けられた段差部１９と夫々係合することにより、前記貫通穴１３に挿入されたベアリング治具Ａおよびベアリング治具Ｂを夫々所定位置に位置決めし、前記ベアリング部１５、１７により形成される伸線ダイス６０のダイス穴１４、１６の寸法精度を確保する。

なお、図３において、ダイス穴１６を形成するベアリング部１７の内面の端部に適度なアールもしくは内テーパを設けることにより、前記ダイス穴１６を通過する銅線１の表面に傷がつくのを未然に防止することができる。

ここで、連続伸線機３を用いた銅線１の伸線加工方法、すなわち銅線の製造方法を説明する。伸線作業に先立って、まず、図２（ａ）および図３（ａ）にみられるように、伸線ダイス本体部１２とベアリング治具Ａとベアリング治具Ｂを夫々用意する。そして、図４（ａ）にみられるように、最初に、伸線ダイス本体部１２とベアリング治具Ａとを用いて組み立てられた伸線ダイス６０を準備し、前記伸線ダイス６０のダイス穴１４に予め溶剤で溶かすか強制的に伸ばして細くした銅線１の先端を通す穴通し作業を行う。

この穴通し作業は、図４（ａ）にみられるように、伸線ダイス６０のダイス穴径が所定の穴径より大きい状態で行い、穴通しされる銅線１としては前記したように伸線ダイス６０のダイス穴径が大きい分だけその先端の径の太い銅線１を用いることができる。これにより、前記銅線１の張りを向上させることができるので、穴通し作業を容易に行うことができる。この結果、例えば、熟練作業者でなくても容易に極細銅線の穴通し作業を行うことができる。また、穴通し作業に費やされる時間を短縮することができる。

穴通し作業を終えた後、図４（ｂ）にみられるように、伸線ダイス本体部１２の貫通穴１３から、ベアリング治具Ａを取り外し、次いで、図４（ｃ）および図４（ｄ）にみられるように、前記伸線ダイス本体部１２の前記貫通穴１３に別のベアリング治具Ｂを挿入する。前記したように、ベアリング治具Ａおよびベアリング治具Ｂは、伸線ダイス６０のダイス穴径に応じて夫々サイズの異なるベアリング部１５、１７を有しており、ベアリング治具Ｂを用いて組み立てられる伸線ダイス６０のダイス穴径は、前記ベアリング部１７により銅線１を所定の線径に減径する伸線ダイスのダイス穴径とされるので、前記により穴通しされた銅線１をベアリング治具Ｂの挿入により所定の線径に減径することができる。

そして、このように所定の線径に減径された銅線１を前記伸線ダイス６０と共に連続伸線機３の伸線ダイスユニットに装着し、図１に示す状態で連続伸線機３を用いて銅線１の伸線加工を行う。この方法によれば、熟練作業者でなくても容易に極細の銅線の穴通し作業を行うことができる。また、穴通し作業にあたり専用の治具や付帯機器を必要とせず、付随した動作も少ないので、銅線の断線の恐れが少ない。また、基本的に伸線ダイス６０の構造を改良するだけでよく、大掛かりな設備改造が不要であり、コスト的にもメリットが大きい。特に、３０μｍ以下の超極細銅線の製造に適用した場合には、大きな効果を発揮する。すなわち、超極細銅線の穴通し作業を容易に行うことができると共に、穴通し作業に費やされる時間を短縮することができ、極細銅線を安定して製造することができる。

なお、伸線加工においては、図４（ｄ）にみられる、穴通しされた銅線１のダイス穴１６の前方にある余分な銅線部分（若干太い部分）を除去することが通常行われる。

図５および図６は、本発明の他の実施の形態を示すものであり、図５（ａ）、（ｂ）は、図２（ａ）、（ｃ）に夫々対応し、図６（ａ）、（ｂ）は、図３（ａ）、（ｃ）に夫々対応する。図２および図３と異なる点は、ベアリング治具Ａとベアリング治具Ｂおよび伸線ダイス本体部１２の貫通穴１３に夫々係合ネジ２０、２０を設け、両者を係合ネジ２０、２０による締め付けにより位置合わせすると共に固定するようにしたことである。他は、最初の実施の形態と同じように行うことができ、この実施の形態においても、最初の実施の形態と同様の効果を奏することは勿論である。

図７は、本発明のさらに他の実施の形態を示すものであり、図５および図６の実施の形態と異なる点は、ベアリング治具Ａおよびベアリング治具Ｂの夫々頭部平坦面にドライバ等によるネジ締めを容易にするための十字溝２１を形成したことである。他は、最初の実施の形態と同じように行うことができ、この実施の形態においても、最初の実施の形態と同様の効果を奏することは勿論である。

本発明の一実施の形態に係るもので、連続伸線機を用いた銅線の伸線加工状況を示す説明図である。 本発明の一実施の形態に係るもので、ベアリング治具Ａを用いて組み立てられる伸線ダイスの、（ａ）組み立て前の斜視図、（ｂ）同断面図、（ｃ）組み立て後の断面図である。 本発明の一実施の形態に係るもので、ベアリング治具Ｂを用いて組み立てられる伸線ダイスの、（ａ）組み立て前の斜視図、（ｂ）同断面図、（ｃ）組み立て後の断面図である。 本発明の一実施の形態に係るもので、夫々銅線の穴通し作業から伸線加工に至る過程を示す説明図である。 本発明の他の実施の形態に係るもので、ベアリング治具Ａを用いて組み立てられる伸線ダイスの、（ａ）組み立て前の斜視図、（ｂ）組み立て後の断面図である。 本発明の他の実施の形態に係るもので、ベアリング治具Ｂを用いて組み立てられる伸線ダイスの、（ａ）組み立て前の斜視図、（ｂ）組み立て後の断面図である。 本発明のさらに他の実施の形態に係る説明図である。 従来例に係るもので、連続伸線機を用いた銅線の伸線加工状況を示す説明図である。 従来例に係るもので、溶剤を用いて銅線の先端を細くする作業内容を示す説明図である。 従来例に係るもので、銅線の穴通し作業状況を示す説明図である。

符号の説明

１ 銅線
２ 送り出しボビン
３ 連続伸線機
４ 巻き取りボビン
５ 伸線キャプスタン
６、６０ 伸線ダイス
７ 水
８ 伸線ダイス群
９ 突起部
１０ 溶剤
１１、１４、１６ ダイス穴
１２ 伸線ダイス本体部
１３ 貫通穴
１５、１７ ベアリング部
１８ 位置決め部
１９ 段差部
２０ 係合ネジ
２１ 十字溝

Claims (4)

1. 複数の分割片からなり、伸線ダイス本体部の側壁に設けられた専用の貫通穴に夫々挿入することにより伸線ダイスのダイス穴を形成するベアリング部を有するベアリング治具を用意し、前記ベアリング治具を伸線ダイスのダイス穴径に応じてサイズの異なるベアリング部を有する別のベアリング治具に入れ替えることにより、伸線ダイスのダイス穴径を所定の穴径より大きい状態から所定の穴径に減じることを調整可能にされた伸線ダイスを用意し、前記伸線ダイスを用いて被加工線材である極細銅線の先端の穴通し作業を行うにあたり、前記伸線ダイスのダイス穴径が所定の穴径より大きい状態で穴通し作業を行い、前記穴通し作業を終えた後、前記伸線ダイスのダイス穴径を所定の穴径に減じ、前記により先端が所定の線径に減径された前記極細銅線を前記伸線ダイスを用いて伸線加工することを特徴とする極細銅線の製造方法。
2. 前記ベアリング治具は、前記伸線ダイス本体部の前記貫通穴に挿入されたときに当該ベアリング治具を所定位置に位置決めするための位置決め部を有することを特徴とする請求項１に記載の極細銅線の製造方法。
3. 前記ベアリング治具は、２つの分割片からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の極細銅線の製造方法。
4. 前記ベアリング治具は、少なくとも伸線ダイスのダイス穴径に応じてサイズの異なるベアリング部を有する２種類が用意されており、そのうちの一つは極細銅線を所定の線径に減径する伸線ダイスのダイス穴径を規定するサイズのベアリング部を有することを特徴とする請求項１から請求項３に記載の極細銅線の製造方法。

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