JP2919975B2 - 予備ひずみ矯正された銅合金ワイヤのドラムへのパッケージング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、使用前にワイヤのひずみ矯正を行う必要が
ある用途を対象とする、コイル状の成形した予備ひずみ
矯正された銅合金ワイヤのドラムへのパッケージングに
関する。

以下、「ワイヤ（wire）」という一般用語は、断面が
円形でないものも含めて、コイルの形で引渡されるあら
ゆる長尺半完成製品を指す場合に使用する。

従来の技術 自動溶接機に供給する予備ひずみ矯正された鋼製ワイ
ヤのパッケージングについては、すでに知られている。

現在の溶接機では、シース（sheath）を介してワイヤ
を連続的に供給している。溶接機の自律性を高めるため
に、ワイヤは250kg詰めドラムにパツケージされる。ド
ラムに収める前にワイヤの予備ひずみ矯正を行うと、ワ
イヤを繰り出したときに残留ねじれや残留ひずみのない
製品が得られる。残留ねじれや残留ひずみがないため、
シース内のワイヤの摩擦を制限することができ、また、
溶接点におけるワイヤの自由部分の直線性を保証するこ
とができる（「突出し部分」−長さ約30mm）。

予備ひずみ矯正は、以下のようにして行う（第１図を
参照）。

− リールから繰り出されたワイヤは、連続したひずみ
矯正ローラの間を通り、ワイヤの直線性を維持する直径
の大きなキャプスタン（capstan）により駆動される。

− 次に、ワイヤの軸を通る二つの垂直面内に配設さ
れ、ワイヤ周りに回転駆動される２対の非モータ駆動ロ
ーラがワイヤにねじりを与える。続いてワイヤは円筒に
案内され、螺旋状にドラムの底に配置される。

− ワイヤがドラムを満たすにつれてドラムが下降する
ため、ワイヤの自由面と円筒の基部の間の間隙が常に一
定になる。

− ドラムが一杯になると、最上部のワイヤ巻線上にプ
ラスチック製ワッシャが置かれる。このワッシャは、弾
性バンドでドラムの底に固定され、製品を所定位置に保
持する。

以下の方法は、機械的強度が通常600〜1200N/mm²、直
径が0.8〜1,6mmの高ひずみ硬化鋼製溶接用ワイヤに適用
される。

予備ひずみ矯正法を採用すれば、ワイヤが長さ数十ミ
リのシース内を支障なく滑走し、それ自体は移動できな
い重いワイヤ保管ユニットから、移動式の溶接機にワイ
ヤを供給することが可能になる。

発明の目的 本発明の目的は、銅合金、特に真鍮製の半完成品をマ
イクロ旋盤加工する現在の技術を改良することである。

マイクロ旋盤加工では、２種類の機器または方法を利
用する。

タイプ1:材料を固定し、回転している工具により個々
の機械加工を行う方法。

タイプ2:例えば国際特許出願WO第81/01378号公報に記
載されているように、回転している材料に固定工具を当
てる方法。

高速機械加工で精度を最適化するには、工具を固定し
たまま材料を回転させることが望ましい。このようにす
るには、材料を、比較的長さが短く（一般に３〜4m）、
回転させられるだけの直線性がある部材として供給する
必要がある。

「バー（bar）」とも呼ぶこのような部材を製造する
には、通常、以下の二つの方法のいずれかを利用する。

方法A:ストレッチャレベラ（stretcher−leveler）を
使用して、ワイヤ製造機がバーを製造する。

この方法の場合、マイクロ旋盤加工機は、マイクロ旋
盤加工工具にバーを供給する［バーフィーダ（bar feed
er）」と呼ばれる「バー容器」を備えている。

前記の方法には、以下の問題点がある。

＊ バーフィーダおよび旋盤の現在の技術によれば、バ
ーは完全に直線状になっていなければならない。完全に
直線状になっていないと、バーがバーフィーダにはさま
るか、回転中に振動を引き起こし、この振動が加工物の
許容できない形状欠陥の原因となる。

バーを完全に直線状にするために、真鍮バーの製造機
は、価格が比較的高い独特なワイヤひずみ矯正機（スト
レッチャレベラ）を使用する必要がある。また、ひずみ
矯正速度が伸線速度に比べて明らかに低くなり、そのた
め、製造能力が大幅に低下する。以上二つの理由によ
り、この方法では、コストが高くなる。

＊ バーフィーダの容量は、バー数十本に制限されてい
るので、旋盤の自律性も制限される。したがって、バー
フィーダにバーを数時間ごとに定期的に装填する必要が
あり、旋盤のオペレータの生産性に悪影響がでる。

＊ バーの運搬、取り扱い中のスペースに制約があるた
め、バーの長さも制限される（約4m）。このため、バー
１本につき約200mm、すなわち長さの５％が無駄にな
り、バーの使用に支障がでる。

方法B: ワイヤ製造機は、一般にワイヤを単位重量250kgのコ
イルにする。コイルは、木製の底板で底部を閉じ、取り
外し可能の木製または金属製カバーで上部を閉じた円筒
状のボール紙製ドラムに収容される。

このようなコイルを形成するために、真鍮ワイヤ製造
機は、ドラムにワイヤをパッケージする直前にワイヤを
わずかに塑性変形させ、ワイヤにドラムの直径とほぼ同
じ直径の自然な曲がりを与える。コイルの巻線を均等に
配置して、取り扱いおよび運搬中にワイヤがもつれる恐
れがないようにし、ひいつは繰り出し中にワイヤが固着
する恐れがなうようにするには、前記のようにしてワイ
ヤを曲げる必要がある。

旋盤加工設備では、特殊な繰り出し装置を使用してド
ラムからワイヤを引き出し、ワイヤのひずみ矯正をする
ローラを備えた回転フレームにワイヤを通し、切断工具
で切断する。回転させて旋盤加工できるバーが、以上の
ようにして得られる。

方法Ａと比較した場合、方法Ｂには以下のような利点
がある。

＊ 各バーの準備が、先行するバーの旋盤加工と並列し
て行われる。したがって、旋盤加工よりもはるかに速度
が速いひずみ矯正作業によって生産性が低下することが
ない。

＊ ドラムには、バー数千本に相当する約10,000mのワ
イヤが収容されている。したがって、旋盤の自律性は、
方法Ａの場合に比較して100倍程度になる。

＊ バーの長さ限度は、運搬や梱包上の制約ではなく、
旋盤工場のスペースに関係してくる。よって、少なくと
も理論上はより長いバーを加工して、無駄を省くことが
できる（廃棄率５％未満）。

したがって、マイクロ旋盤のオペレータ、特に高生産
性が不可欠な大量バッチ作業を行うオペレータには方法
Ｂの人気が高まりつつある。

しかし、方法Ｂには、以下のような問題点がある。

（ａ）真鍮ワイヤ製造機に設けるバー製造用ストレッチ
ャレベラの数が制限されている方法Ａの場合と異なり、
旋盤のオペレータは、多数のストレッチャレベラを取り
付ける必要がある（旋盤ごとにストレッチャレベラ１
基）。したがって、ストレッチャレベラは、比較的簡単
なモデルでなければならない。そうでないと、投資額が
かさむ。

（ｂ）ところが、「単純な」ストレッチャレベラを使用
すると、ひずみ矯正の精度が、方法Ａの場合よりもはる
かに低くなるため、現在のところ、バーの偏向は数セン
チメートルになっている。旋盤のオペレータは、加工中
のバーが、オイル充填シース内に収まるように旋盤の送
り装置を改良して、前記の問題点を部分的に解決した。
オイルバスにより、バーは回転中、自動的に心だしを行
う。にもかかわらず、バーは完全には直線状になってい
ないため、旋盤加工の精度が最適でない（10μｍの範
囲：条件により、公称値＋10μｍ、公称値−10μｍ、ま
たは±５μｍ）。

（ｃ）方法Ｂは、比較的ひずみ矯正が簡単なワイヤに限
定される。そのため、直径が大きいワイヤや機械的強度
が高いワイヤについては、正確なひずみ矯正ができな
い。したがって、方法Ｂは、直径が3mmより大きいワイ
ヤ、あるいは直径が3mm未満でも機械的強度が高いワイ
ヤ（通常、700N/mm²程度）には適用できない。

（ｄ）長さが長い加工片を加工する場合にワイヤを利用
すると、特に工具を回転させて加工を行った場合、ひず
み矯正装置では除去できない極端な残留偏向（当業者間
では「真鍮の記憶（the memory of the brass）と呼ば
れる）、すなわち、長さ40mmの加工片について、公差が
0.07mmであるのに、0.15mm程度の偏向をもつ部片が得ら
れる。材料の固定されている旋盤（タイプ１）および材
料が回転する旋盤（タイプ２）のいずれにもこの問題が
起こる。このような場合には、加工前に、ワイヤコイル
に対して合金の部分再結晶による補足的熱処理を行う必
要があり、この処理には、無視できない追加コストが伴
う。前記熱処理により、偏向0.05mmの長い（40mm）加工
片が得られる。

本発明の目的は、銅合金、通常は真鍮製のワイヤのパ
ッケージング方法を提供し、方法ＡおよびＢについて上
に述べた欠点、特に方法Ｂについてａ）からｄ）にあげ
た欠陥を解消することである。すなわち、本発明の目的
は以下の４点である。

１）旋盤ごとにストレッチャレベラを設けずに済むよう
にする。

２）より精度の高い旋盤加工やより加工速度の速い旋盤
加工を実現する。

３）使用可能なワイヤの範囲を、直径がより大きなワイ
ヤまたは機械的強度レベルがより高いワイヤまたはその
両方にまで広げる。

４）加工前の熱処理を行うことなく、長い加工片の残留
偏向を大幅に低下させる、あるいは解消する。

さらに、本発明によるパッケージング方法は、旋盤の
オペレータが遭遇する問題を解決するが、ワイヤ製造機
に対する制約が著しく増えることはない。

発明の説明 本発明の第１の課題は、予備ひずみ矯正された金属製
ワイヤを円筒状ドラムに収容するためのパッケージング
方法であって、この方法においては、 ａ）これから予備ひずみ矯正するワイヤを、ワイヤの直
線性を維持する直径の大きなキャプスタンで駆動しなが
ら、連続したひずみ矯正ローラに通し、 ｂ）二つの垂直面内に配置され、ワイヤの周りに回転駆
動される２対の非モータ駆動ローラをワイヤが通過する
にしたがって、ワイヤにねじりを与え、 ｃ）同じ回転運動をする円筒で案内されたワイヤをドラ
ムの底部に螺旋状に配置し、 ｄ）ワイヤの自由面と円筒の基部との間の間隙が一定に
なるように、ドラムにワイヤが満ちるにしたがって前記
ドラムが下降するものであり、このワイヤは、銅合金製
であって、直径が6mm未満、機械的強度が400〜700MPaで
あって、繰り出し時、ワイヤが1m当たりの偏向5mm未満
の直線状になり、旋盤に直接供給される。

本発明の第１の課題による方法を使用することによっ
て得られたワイヤを利用するための第２の態様によれ
ば、この繰り出されたワイヤは、偏向が5mm未満の直線
状になっており、ストレッチャローラを備えた旋盤加工
機に供給される。

この場合、ストレッチャローラからでる際のワイヤの
偏向は1m当り0.5mm未満であり、高精度加工に十分なレ
ベルにある。

第１の課題の予備ひずみ矯正されたワイヤを利用する
（旋盤加工する）上から、銅合金としては真鍮を選択す
ることが好ましいが、以下に述べるように、真鍮よりも
「硬く」「脆い」その他の合金を使用してもよい。

予備ひずみ矯正されるワイヤの直径および機械的強度
に上限があるのは、ドラム収容する間に予備ひずみ矯正
されたワイヤに蓄積されるエネルギーを制限する必要が
あるためである。蓄積されたエネルギーが大きくなりす
ぎて、あるしきい値を超えると、ドラムの枠で支え切れ
なくなったり、ドラムが破裂してひずみがすべて解放さ
れた場合は、危険を生じることも有り得る。

本出願人にも意外であったが、本発明によるワイヤパ
ッケージングにより以下のいずれかを選択できることが
わかった。

＊ 回転フレーム付きのストレッチャレベラを使用しな
いで、方法Ｂにより旋盤に供給し、旋盤の調整および保
守の大幅な単純化および投資額の大幅な削減をはかる。
または、 ＊ 回転フレーム付きストレッチャレベラを使用する方
法Ｂにより旋盤加工機に供給する。これにより直径が3m
mではなく、最大10mmであり、機械的強度が650MPaでは
なく最高750MPaと高い大直径ワイヤの利用を可能にし、
方法Ｂで使用可能なワイヤの直径の範囲を拡大できる。
さらにまた加工精度を大幅に向上させて５μｍの範囲、
すなわち条件により公称値＋５μｍ、公称値−５μｍ、
または公称値±2.5μｍとする。これにより工具の摩耗
およびビットの破損率を低下させることができ、したが
って、ビット当たりの真鍮の旋盤加工平均量が、2,000
〜5,000kgに増加する。

いずれにしても、本発明によれば、経済的に重要な生
産性レベルの問題または品質レベルの問題あるいはその
両方を解決することができる。また、このような問題に
対する解決策は、溶接用鋼製ワイヤのパッケージングに
ついて従来の技術の項に述べた手段によっては予測も示
唆もされていない。

事実、真鍮旋盤加工技術の専門家は、ワイヤのひずみ
矯正は不可欠な作業、すなわち方法Ｂによる加工と不可
分の関係にあると見ている。前記専門家にとって、ワイ
ヤのひずみ矯正を省くことは不可能である。

また、真鍮旋盤加工の専門家は、溶接技術の専門家と
は異なるため、鋼製ワイヤ溶接分野で既知の手段は、真
鍮ワイヤ旋盤加工の専門家にとって一般的な参考または
関連分野の参考にはならない。

また、解決すべき問題が異なるため、旋盤加工の専門
家に溶接分野における予備ひずみ矯正された鋼製ワイヤ
の利用に関する知識があっても、ワイヤのひずみ矯正を
省いてバーの成形を行う場合、シースを介して鋼製ワイ
ヤを滑走させるのに使用する手段で十分であることが考
えられない。

本発明のもう一つの課題は、予備ひずみ矯正された金
属製ワイヤを、繰り出し時、1m当たりの偏向が30mm未満
の直線状になるように、円筒状ドラムに収容するための
パッケージング方法であって、 ａ）これから予備ひずみ矯正するワイヤを、ワイヤの直
線性の維持する直径の大きなキャプスタンで駆動しなが
ら、連続したひずみ矯正ローラに通し、 ｂ）二つの垂直面内に配置され、ワイヤの周りに回転駆
動される２対の非モータ駆動ローラをワイヤが通過する
にしたがって、ワイヤにねじりを与え、 ｃ）同じ回転運動をする円筒で案内されたワイヤをドラ
ムの底部に螺旋状に配置し、 ｄ）ワイヤの自由面と円筒の基部との間の間隙が一定に
なるように、ドラムにワイヤが満ちるにしたがって前記
ドラムが下降し、 前記ワイヤは、銅−亜鉛合金の外層を備えた放電加工
用ワイヤであって、直径が0.15〜0.35mm、機械的強度が
500〜1,100MPaであることを特徴とする。

放電加工用ワイヤの構造は、例えば本出願人の名前で
取得したヨーロッパ特許第526361−A1号公報など、多数
の特許に開示されている。

本出願人は、旋盤加工用ワイヤを用いて発見した解決
法が、放電加工用ワイヤにも適用できるとものと考え
た。放電加工用ワイヤに適用する場合に解決すべき技術
的課題は、ワイヤが破断した場合、ワイヤが自動的につ
ながり、放電加工が手作業の介在なしに継続しなければ
ならない点である。

このため、放電加工用ワイヤには、初めスプール（sp
ool）やコイルの状態になっていたワイヤの端部が巻き
戻ってループを形成する原因となるような記憶が残って
いてはならない。

したがって、ワイヤ破断後、ワイヤの端部は、破断が
なかったかのような曲線を維持していなければならな
い。

これまで、前記問題の解決策として、ワイヤの熱処理
または巻取り前のワイヤのひずみ矯正あるいはその両方
を行っていた。本発明によれば、このような処理を省く
ことができ、スプールの使用およびスプールの使用と関
連した制約を回避することができる。要するに、スプー
ルを使用すると、コイル一巻当たりのワイヤ量は増加す
る傾向にあるものの、コイル一巻当たりのワイヤ量（標
準重量5kg）が制限される。一方、15kgを超えるスプー
ルは、モータ駆動の繰り出し装置に取り付ける必要があ
る。これにより、コストが増加する上、放電加工の精度
と相入れない振動が発生する。

また、このプラスチック製スプールの再使用の問題
が、ますます深刻になっている。巻取り中、スプールに
は高い応力がかかり、この応力により分解し、ついには
破壊に至るため、スプールはせいぜい３、４回しか使用
できない。

本発明によるドラムパッケージングは、上記のような
問題に対する特に適切な解決策となり、以下のような利
点がある。

＊ モータ駆動の繰り出し装置を使用しなくても、１個
当たりの重量が大きいドラムを使用できる。

＊ パッケージング作業により高い機械的応力が発生し
ないため、ドラムを多数回使用できる。

＊ 段ボールや鋼のような、再使用可能な材料でドラム
を作ることができる。

本発明によるパッケージング方法では、ワイヤが応力
腐食を起こす恐れを防止するために、前記ドラムが、不
浸透性ドラムになっており、応力腐食を起こす恐れを防
止するその他の手段（乾燥剤バッグ、アンモニア固定が
可能な製品、またはワイヤ表面に吸収される保護製品）
を含む場合もある。金属ワイヤが真鍮製である場合、本
発明によれば予備ひずみ矯正されたワイヤ（15）を確実
に密閉保存し、湿気の多い雰囲気やアンモニアが存在す
る場合にワイヤが応力腐食（「置割れ」）を起こす恐れ
を防止することができる。その他の手段、すなわち乾燥
剤バッグ、アンモニア固定が可能な製品、またはワイヤ
表面に吸収される保護製品を、また周囲温度変化の影響
を制限できるドラムの断熱を追加し、これを利用して応
力腐食発生の恐れを制限することができる。

図面の説明 第１図は、予備ひずみ矯正の対象となるワイヤ（１）
の予備ひずみ矯正を行う装置の略断面を示す図である。
この装置は順に以下のような要素を備えている。

＊ 予備ひずみ矯正されるワイヤ（１）を繰り出すシス
テム（４）およびワイヤの繰り出し状態を調整する「ダ
ンサ（dancer）」（５） ＊ 平面状に連続配置した７個のひずみ矯正ローラ４
組。第２の組は第１の組から90゜の方向に配置され、第
３の組は右45゜方向に配置され、第４の組は、左45゜方
向に配置されている。第３の組（６）だけを第１図に示
す。

＊ キャプスタンの出口から直線状のワイヤが供給され
るようになっている大直径（1,000mm）のキャプスタン
（７） ＊ 同一の回転プレート（８）に取り付けた２対の溝付
円筒ローラ。このローラはワイヤを挟み、回転プレート
の回転によりワイヤに逆方向ねじれを与える。

＊ プレート（８）と同じ回転運動で駆動される円筒
（16）。予備ひずみ矯正されたワイヤ（２）をドラム
（３）内に導き、予備ひずみ矯正されたワイヤのコイル
（15）を形成する。

＊ ドラム（３）、および円筒（16）の底部がドラム内
に形成されたひずみ矯正されたワイヤのコイル（15）の
直上に常にあるようにドラム（９）を下降させる手段。
ドラムの直径は、このコイル（15）の内径によってほぼ
決まる。

第２図は輸送中にワイヤの巻線がもつれることがない
ようにした、予備ひずみ矯正されたワイヤのコイル（1
5）の最終パッケージングの断面を示す図である。

プラスチック製ワッシャ（10）は、ブラケット（brac
ket）（11）と、弾性バンド（12）と、ドラム（３）の
底部にリング（14）により固定した剛性ロッド（13）と
により、コイル（15）の上部に押圧されている。

ブラケット（11）、弾性バンド（12）、および剛性ロ
ッド（13）は、使用前の輸送および保管中、ワイヤを所
定位置に保持するように配置されており、ワイヤ使用時
には、巻線が繰り出せるように取り外される。

本発明のその他の課題 本発明のその他の課題は、本発明による予備ひずみ矯
正されたワイヤのパッケージングを利用して、加工機
器、特に旋盤および旋盤加工機や冷間鍛造機にワイヤを
直接供給したり、あるいは放電加工機にワイヤを供給す
ることである。

また、本発明は、鋼製であるか、銅以外の非鉄合金製
であるかを問わず、予備ひずみ矯正された金属ワイヤの
パッケージングを利用して、ワイヤを加工機、特に旋盤
や旋盤加工機や冷間鍛造機に直接供給することを含む。
事実、上に述べたように、本出願人は、真鍮など、銅合
金を利用して開発したコンセプトを鋼製ワイヤに適用で
きることを確認できた。

実施の形態 例１ 予備ひずみ矯正されたワイヤ（２）のコイル（15）を
作製した。このワイヤは、以下の特性を備えていた。

− 組成：亜鉛36％、鉛３％を含む真鍮 − 直径:1.825mm − 機械的強度:620MPa 第１図に示す装置を使用した。

７個のひずみ矯正ローラ（６）からなる平面状に連続
配置した４組をひずみ矯正器として使用し、相互に＋90
゜、−45゜、＋45゜を方向で配置した。

ワイヤの送り速度は、250m/分、対のローラ（８）お
よび円筒（16）の回転速度は、130rpmであった。

このワイヤは、第２図に示すように適切な250kg詰め
ドラム（３）にパッケージングされた。

このドラムの直径は、弾性限度以上にワイヤが曲がる
ことがない大きさになっている必要がある。通常、ドラ
ムの直径は、直径の小さなワイヤ（直径＜1mm）の場
合、510mm、中程度の太さのワイヤ（直径1.8mm程度）の
場合、580mm、直径3mm程度のワイヤの場合620mmであ
る。

得られた予備ひずみ矯正されたワイヤ（２）を“TORN
OS"（Ｒ）ストレッチャレベラにかけて試験を行った。
この試験では、回転フレーム付ひずみ矯正器を使用した
場合と、使用しなかった場合とで行った。

− 回転フレームを使用しない場合、長さ4mで1m当たり
の偏向が4mmのバーが得られた。この偏向値は、組成と
形状特性が同じワイヤにローラ付回転フレームでひずみ
矯正操作を行った後の、方法Ｂにしたがって製造したバ
ーの偏向値とほぼ同じである。

− 回転フレームを利用した結果、長さ4mで1mの当たり
の最大偏向値が0.5mmのバーが得られた。この偏向値
は、方法Ａにしたがって製造したバーの直線性レベルに
ほぼ対応する。

1m当たりの偏向値が小さくなるほど、バーの高速回転
中の振動が減少するとともに、加工精度が高くなるか、
または加工速度が速くなる。

偏向が約4mm/mのバーで現在達成できる精度は、10μ
ｍであるのに対し、偏向が0.5mm/m未満のバーで達成で
きる精度は５μｍ程度である。

同様に、精度が一定レベルにある場合の加工速度を考
慮に入れると、偏向4mm/mのバーを、偏向1mm/m未満のバ
ーに交換すると、生産性が約15％増加する。

本出願人は、銅合金の組成、形状特性、機械的特性、
加工方法、および加工片の形状を変えて、その他様々な
試験を行った。

本出願人の所見によれば、長い加工片（通常40mm）を
加工する場合、本発明による予備ひずみ矯正されたワイ
ヤを使用すると、これまで「真鍮の記憶」を消去するの
に必要であったコイルの熱処理を省くことができ、熱処
理を行うことなく、公差0.07mmに対して偏向が0.05mmの
加工片を得ることが可能である。

さらに本出願人は、本発明による予備ひずみ矯正され
たワイヤを使用して、機械加工ばかりでなく、冷間鍛造
によって加工片を作製した。冷間加工の場合も出願人の
所見によれば、繰り返しひずみ矯正装置を調整している
にもかかわらず、通常30〜50mmの長さの加工片で、ドラ
ムへの収容前のコイル成形中に生じる残留変形によって
偏向に関する問題が生じ、製品が不良になることがあ
る。

この場合も、本発明における実施の形態の予備ひずみ
矯正されたワイヤを使用すると、偏向値をかなり制限す
ることができた。

形状公差が厳密であることを考えると、冷間鍛造によ
って得られる代表的な加工片例は、アルカリ電池のアノ
ード（anode）である。

直径（直径3mmおよび6mmの真鍮製ワイヤ）および機械
的強度のレベルが異なるワイヤにも試験を行った。鉛入
り青銅（Cu−Sn−Pb）や鉛入り洋銀（Cu−Zn−Ni−Mn−
Pb）など、「硬質」合金、「脆性」合金の試験を行い、
請求の範囲第１項に示す限度内で良好な結果が得られ
た。

この限度は、機械加工をするために回転させるバーに
関して、偏向を5mm/m未満にする必要があるために設定
するものである（方法Ｂ）。

太すぎるワイヤまたは強度が高すぎるワイヤあるいは
その両方の特徴を備えたワイヤを使用すると、バーの残
留偏向が、前記の限度5mm/mより大きくなる。

例２ 放電加工機用として、予備ひずみ矯正されたワイヤ
（２）のコイル（15）を準備した。このワイヤは、ヨー
ロッパ特許第56361−A1号公報の実施の記載されている
ワイヤに相当し、以下のような特性を備えていた。

− 組成:Cu−Zn37 − 直径:0.25mm − 機械的強度:910MPa 本発明による前記ワイヤに、放電加工機で試験を行
い、標準ワイヤと比較した。標準ワイヤには、巻取り前
に熱処理または機械的ひずみ矯正を行った。

ドラムに収めた、本発明によるワイヤの挙動は、熱処
理または機械的ひずみ矯正を行ってスプールにした、従
来技術によるワイヤと同等であった。

本発明の効果 本発明は、様々なユーザが旋盤加工機、放電加工機、
および冷間鍛造機など各種機器を使用する場合に遭遇す
る問題を解決する。

前記各場合において、本発明による改良は、あらゆる
用途の、例えば電気接続用加工片の生産速度に、したが
って、生産性に、あるいはこれら加工片の優れた最終品
質、これらを生産するために必要な投資レベルの削減、
またはこれらの利点の組み合わせに関係する。

旋盤加工の場合、本発明は、上記の説明でＡおよびＢ
とした既知の方法を総合したものであり、この方法のそ
れぞれにまつわる問題点を解消する。

＊ 方法Ａの場合と同じく、旋盤加工を行う顧客は、バ
ーのひずみ矯正に気を使う必要がなく、放電加工を行う
顧客もワイヤが破断した場合の残留巻線に気を使う必要
がない。

＊ 一方、方法Ｂの場合と同様に、ワイヤ納入業者は、
重量の重い手段を使用する必要がない。実際、使用する
予備ひずみ矯正手段は、伸線の生産性レベルを低下させ
たり、製造コストを増加させることなく、伸線ラインの
端部に簡単に組み入れることができ、また、産業用スト
レッチャレベラに比べ、必要な投資が格段に少ない。

世界的に見て、予備ひずみ矯正手段はワイヤ製造機に
とってまだ必要であるが、旋盤オペレータにすれば、旋
盤にストレッチャレベラが必ずしも必要ではなくなって
おり、そのためかなりの節約となる。

よって、ひずみ矯正作業を以下の２段階に分けること
ができる。

− ワイヤ製造機が行う予備ひずみ矯正段階。この作業
は、高い生産性を確保するのに必要な高伸線速度に匹敵
する高速（通常４〜9g/秒）で行われる。

− ユーザが任意に行う仕上げひずみ矯正段階。この仕
上げひずみ矯正作業には、十分な注意を必要とし、安価
な装置で高品質のひずみ矯正が行える低速（通常0.1〜
0.5m/秒）で実施する。この場合、ひずみ矯正を同時に
実行し、機械加工レベルでのみ制限段階を実施するた
め、低速は、不利な条件にはならない。以上まとめる
と、旋盤のオペレータは、旋盤に必ずひずみ矯正装置を
装着する必要があるため、上で強調したように、ひずみ
矯正装置は価格が安くなければならない。

本発明によるひずみ矯正作業を以上のような段階に分
けると、ワイヤ製造機およびユーザの双方が、それぞれ
に特徴的な速度で作業ができるため、品質と生産性の両
方が最前の状態になる。

本発明のその他の特徴としては、以下が重要である。

＊ 切子が細かく（通常、0.5mmではなく0.05mm）清掃
しやすいので、「軟度が高い」ワイヤよりも旋盤加工に
適した、機械的強度が非常に高いワイヤを使用すること
ができる。

＊ 従来の技術では、250kg詰めドラム１個当たりワイ
ヤが平均一回破断するのに対して、本発明ではワイヤが
塑性変形しないので、ひずみ矯正作業中にワイヤが破断
する恐れがほぼ解消する。

＊ 偏向レベルの低下と関連して振動が大幅に削減さ
れ、ひいては工具の破損率が減少する。本発明の場合、
ビッドの消費率は、ワイヤ2,000kg当たりビット１個な
いしワイヤ5,000kg当たりビット１個である。

＊ 従来の技術とは異なり、機器の底部ではなく機器か
ら離れた位置、例えば、シースがこのワイヤを加工機器
に向かって案内する出発点となる保管スペースに配置し
たドラムから機械加工機器、すなわち形削り機器にワイ
ヤを供給することができる。予備ひずみ矯正されたワイ
ヤがシースを通って流れることもわかっているからであ
る。

このような構成によれば、各機器に必要なスペースが
削減され、ドラムの移動および取り扱いが減り、したが
って事故、衝撃が発生する恐れも少なくなる。

＊ 「硬質」合金や「脆性」合金をドラムにパッケージ
ングすることができる。このような合金は、ドラムへの
パッケージングになじみにくい、あるいはなじまない。
これは、前記合金の降伏強度が高く、ドラムに収容する
前のコイル形成作業中に、または繰り出し後のひずみ矯
正中に弾性範囲に達するのに相当な力を必要とするた
め、あるいは前記合金の塑性変形範囲が極端に狭く、コ
イル形成やひずみ矯正など、わずかな塑性変形でも、破
断時の伸び限度を局所的に超えるには十分であり、ワイ
ヤが繰り返し破断するためである。

したがって、組成がCu−Sn−Pb（「鉛入青銅」）やCu
−Zn−Ni−Mn−Pb（「鉛入洋銀」）の合金でできた予備
ひずみ矯正済みワイヤをドラムにパッケージングするこ
とができた。

放電加工の場合、以下の点についても本発明が利点を
発揮する。

＊ 熱処理や機械的ひずみ矯正処理を省くことができ
る。

＊ １個当たりの重量を増やし、したがって自律性を高
くすることができる。スプール当たりのワイヤ重量は、
通常5kgだが、ドラム当たりの重量には制限がない。

＊ モータ駆動繰り出し装置が必要であり、一定回数回
転すると必ず破壊に至るスプールが不必要になる。スプ
ールと違い、ドラムは、多数回繰り出し使用できる。

最後に本出願人の所見によれば、本発明による予備ひ
ずみ矯正されたワイヤの用途に関わりなく、本発明のパ
ッケージングによれば、同じサイズのドラムで、従来の
ドラム内のワイヤパッケージングと比べてワイヤの量を
２倍にすることができた（従来の技術によれば250kgで
あるのに対して、本発明では500kg）。これは、従来の
パッケージングでは、繰り出し中のワイヤのもつれとい
う問題を防止するために、どちらかというと巻線を「通
気状態にする」必要があるのに対して、本発明では、巻
線をすべて密着させて、コンパクトな層状にするためで
ある。

図面の参照番号 これから予備ひずみ矯正を行うワイヤ……１ 予備ひずみ矯正されたワイヤ……２ ドラム……３ 繰り出しシステム……４ 小型モータ駆動キャプスタン……５ 二平面ひずみ矯正器……６ 大型モータ駆動キャプスタン……７ 回転駆動される垂直ローラ対……８ ドラム下降システム……９ プラスチック製ワッシャ……10 支持ブラケット……11 弾性バンド……12 硬質ロッド……13 リング……14 予備ひずみ矯正されたワイヤコイル……15 円筒……16

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予備ひずみ矯正された金属製ワイヤを円筒
   状ドラムに収容するためのパッケージング方法であっ
   て、 ａ）これから予備ひずみ矯正するワイヤを、前記ワイヤ
   の直線性を維持する直径の大きなキャプスタンで駆動し
   ながら、連続したひずみ矯正ローラに通し、 ｂ）二つの垂直面内に配置され、前記ワイヤの周りに回
   転駆動される２対の非モータ駆動ローラを前記ワイヤが
   通過するにしたがって、前記ワイヤにねじりを与え、 ｃ）前記ワイヤを、同じ回転運動をする円筒で案内し、
   前記ドラムの底部に螺旋状に配置し、 ｄ）前記ワイヤの自由面と前記円筒の基部との間の間隙
   が一定になるように、前記ドラムに前記ワイヤが満ちる
   にしたがって前記ドラムが下降し、 前記ワイヤが、繰り出し時、1m当たりの偏向5mm未満の
   直線状になり、旋盤加工機に直接供給できるように、直
   径6mm未満、機械的強度400〜750MPaの銅合金ワイヤであ
   ることを特徴とするパッケージング方法。
2. 【請求項２】前記銅合金が真鍮であることを特徴とする
   請求の範囲第１項に記載のパッケージング方法。
3. 【請求項３】前記ワイヤが応力腐食を起こす恐れを防止
   するために、前記ドラムが、不浸透性ドラムになってお
   り、応力腐食を起こす恐れを防止するその他の手段（乾
   燥剤バッグ、アンモニア固定が可能な製品、またはワイ
   ヤ表面に吸収される保護製品）を含む場合もあることを
   特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載のパッ
   ケージング方法。
4. 【請求項４】予備ひずみ矯正された金属製ワイヤを円筒
   状ドラムに収容するためのパッケージング方法であっ
   て、 ａ）これから予備ひずみ矯正するワイヤを、前記ワイヤ
   の直線性を維持する直径の大きなキャプスタンで駆動し
   ながら、連続したひずみ矯正ローラに通し、 ｂ）二つの垂直面内に配置され、前記ワイヤの周りに回
   転駆動される２対の非モータ駆動ローラを前記ワイヤが
   通過するにしたがって、前記ワイヤにねじりを与え、 ｃ）前記ワイヤを、同じ回転運動をする円筒で案内し、
   前記ドラムの底部に螺旋状に配置し、 ｄ）前記ワイヤの自由面と前記円筒の基部との間の間隙
   が一定になるように、前記ドラムに前記ワイヤが満ちる
   にしたがって前記ドラムが下降し、 前記ワイヤが、繰り出し時、1m当たりの偏向30mm未満の
   直線状になるように、外面部にCu−Zn合金の層を備え、
   直径0.15〜0.35mm、機械的強度500〜1,100MPaの放電加
   工用ワイヤであることを特徴とするパッケージング方
   法。
5. 【請求項５】前記ワイヤが応力腐食を起こす恐れを防止
   するために、前記ドラムが、不浸透性ドラムになってお
   り、応力腐食を起こす恐れを防止するその他の手段（乾
   燥剤バッグ、アンモニア固定が可能な製品、またはワイ
   ヤ表面に吸収される保護製品）を含む場合もあることを
   特徴とする請求の範囲第４項に記載のパッケージング方
   法。
6. 【請求項６】機械加工機、特に旋盤および旋盤加工機、
   または冷間鍛造工具にワイヤを直接供給するために、請
   求の範囲第１項から第３項のいずれか一項に記載された
   パッケージング方法を利用する方法。
7. 【請求項７】前記金属製ワイヤが鋼製または非鉄金属製
   ワイヤであることを特徴とする請求の範囲第６項に記載
   の方法。
8. 【請求項８】放電加工機にワイヤを供給するために、請
   求の範囲第４項または第５項に記載されたパッケージン
   グ方法を利用する方法。