JP4798611B2

JP4798611B2 - 角線成形用２分割ダイスおよび角線製造装置

Info

Publication number: JP4798611B2
Application number: JP2006006847A
Authority: JP
Inventors: 貴志宮澤; 良男篠原; 秀則原田
Original assignee: Furukawa Magnet Wire Co Ltd
Current assignee: Furukawa Magnet Wire Co Ltd
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2006-01-16
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2026-01-16
Also published as: JP2007185698A

Description

本発明は、角線成形用２分割ダイスおよび角線製造装置に関し、さらに詳しくは、小さな引抜き力・大きな圧下率で角線を製造することが出来る角線成形用２分割ダイスおよび角線製造装置に関する。

従来、断面積が徐々に小さくなる四角形の穴を設けたダイスが知られている。このダイスの穴を通して線材を引き抜くことにより、細い角線を製造することが出来る（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
特開２００３−２２０４０７号公報（［００１９］）特開２００５−２５４３１１号公報（［００１５］）

上記特許文献１に開示のダイスでは、穴の断面積が直線的に小さくなっており且つ穴の断面積が直線的に小さくなる勾配を表すリダクション角度が３段階に変化している。
また、上記特許文献２に開示のダイスでは、穴の断面積が曲線的に滑らかに小さくなっている。
しかし、これらは線材の断面積を一気に絞るものであるため、圧下率を大きくすると、大きな引抜き力が必要となり、しばしば断線が発生する問題点があった。
そこで、本発明の目的は、小さな引抜き力・大きな圧下率で角線を製造することが出来る角線成形用２分割ダイスおよび角線製造装置を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、深さが徐々に小さくなる第１のリダクション三角溝（１１）と、前記第１のリダクション三角溝（１１）に連続し且つ深さが一定の第１のストレート三角溝（１２）と、前記第１のストレート三角溝（１２）に連続し且つ深さが徐々に小さくなる第２のリダクション三角溝（２１）と、前記第２のリダクション三角溝（２１）に連続し且つ深さが一定の第２のストレート三角溝（２２）とを少なくとも具備したことを特徴とする角線成形用２分割ダイス（１０）を提供する。
一対の上記第１の観点による角線成形用２分割ダイス（１０）を対向させて当接すると、断面積が徐々に小さくなる第１のリダクション部と、その第１のリダクション部に連続する第１のストレート部と、その第１のストレート部に連続し且つ断面積が徐々に小さくなる第２のリダクション部と、その第２のリダクション部に連続する第２のストレート部とを少なくとも有する四角の穴が形成される。その四角の穴を通して線材を引き抜くことにより、角線を製造することが出来る。そして、前段のリダクション部と後段のリダクション部の間にストレート部が介在するため、線材の断面積が一気に絞られるのではなく多段階に分けて絞られることになる。これにより、従来に比べて小さな引抜き力・大きな圧下率で角線を製造することが出来る。

第２の観点では、本発明は、前記第１の観点による角線成形用２分割ダイス（１０）において、前記リダクション三角溝（１１、２１）で深さが小さくなる割合を表すリダクション角度が３°〜１６゜であり、前記ストレート三角溝（１２、２２）の長さが該ストレート三角溝（１２、２２）の深さの０.５倍〜６倍であることを特徴とする角線成形用２分割ダイス（１０）を提供する。
上記第２の観点による角線成形用２分割ダイス（１０）では、リダクション角度を３°〜１６゜にしているが、３°未満であるとリダクション部の長さに対する断面積の減少率（圧下率）が小さくなり過ぎて効率が悪く好ましくない。他方、１６°を超えるとリダクション部の長さに対する断面積の減少率（圧下率）が大きくなり過ぎて断線しやすくなり好ましくない。また、ストレート部の長さを該ストレート部の深さの０.５倍〜６倍にしているが、０.５倍未満であるとストレート部を介設した効果が小さくなり過ぎて引抜き力を小さく出来ず好ましくない。他方、６倍を超えてもストレート部を介設した効果が飽和するため意味がない。

第３の観点では、本発明は、前記第１または前記第２の観点による角線成形用２分割ダイス（１０）において、該角線成形用２分割ダイス（１０）の材料が超硬合金あるいは鉄系合金であることを特徴とする角線成形用２分割ダイス（１０）を提供する。
上記第３の観点による角線成形用２分割ダイス（１０）では、超硬合金あるいは鉄系合金を用いるため、複合材料（例えば鉄とダイヤモンド）にしなくても実用的な強度が得られる。

第４の観点では、本発明は、対向する一対の前記第１から前記第３のいずれかの観点による角線成形用２分割ダイス（１０ａ、１０ｂ）と、前記一対の角線成形用２分割ダイス（１０ａ、１０ｂ）を逆位相で対向方向に振動させて当接させたり離したりする振動手段（２ａ、２ｂ、３）と、前記一対の角線成形用２分割ダイス（１０ａ、１０ｂ）の前記三角溝（１１ａと１２ａと２１ａと２２ａ、１１ｂと１２ｂと２１ｂと２２ｂ）で形成される断面四角の空間に丸線を通すための線引き手段（４）とを具備したことを特徴とする角線製造装置（１００）を提供する。
上記第４の観点による角線製造装置（１００）では、一対の前記第１〜第３の観点による角線成形用２分割ダイス（１０ａ，１０ｂ）を逆位相で対向方向に振動させるため、線材を両側から叩いて絞る効果があり、小さな引抜き力でも大きな圧下率を得ることが出来る。

本発明の角線成形用２分割ダイス（１０）および角線製造装置（１００）によれば、線材の断面積を一気に絞るのではなく多段階に分けて絞ることになるため、従来に比べて小さな引抜き力・大きな圧下率で角線を製造することが出来る。

以下、図に示す実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

図１は実施例１に係る角線成形用２分割ダイス１０の４面図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は左側面図である。
この角線成形用２分割ダイス１０は、超硬合金あるいは鉄系合金製のヘッド１４およびアーム１５からなる。

ヘッド１４には、深さが直線的（または緩い曲線的）に小さくなる第１のリダクション三角溝１１と、第１のリダクション三角溝１１に滑らかに連続し且つ深さが一定の第１のストレート三角溝１２と、第１のストレート三角溝１２に滑らかに連続し且つ深さが直線的（または緩い曲線的）に小さくなる第２のリダクション三角溝２１と、第２のリダクション三角溝２１に滑らかに連続し且つ深さが一定の第２のストレート三角溝２２と、第２のストレート三角溝２２に滑らかに連続し且つ深さが直線的に大きくなるリーフ三角溝１３とが刻設されている。
なお、１６は第１のリダクション三角溝１１の谷線であり、２６は第２のリダクション三角溝２１の谷線である。

図２は、図１の（ｃ）におけるＡ−Ａ’断面図（一部省略）である。
α１は、第１のリダクション三角溝１１のリダクション角度であり、ヘッド１４の面に対して谷線１６の接線が成す角度であり、３°〜１６°が好ましい。
α２は、第２のリダクション三角溝２１のリダクション角度であり、ヘッド１４の面に対して谷線２６の接線が成す角度であり、３°〜１６°が好ましい。
Ｌ１は、第１のストレート三角溝１２の長さであり、第１のストレート三角溝１２の深さの０.５倍〜６倍が好ましい。
Ｌ２は、第２のストレート三角溝２２の長さであり、第２のストレート三角溝２２の深さの０.５倍〜６倍が好ましいる。

数値例を挙げると、α１＝８°（またはα１≒８°）、α２＝６°（またはα２≒６°）、Ｌ１＝０.３ｍｍ（第１のストレート三角溝１２の深さは０.２４３ｍｍ）、Ｌ２＝０.５ｍｍ（第２のストレート三角溝２２の深さは０.２１２ｍｍ）である。

図３は、実施例２に係る角線製造装置１００を示す構成説明図である。
この角線製造装置１００は、実施例１に係る角線成形用２分割ダイス１０ａと、その角線成形用２分割ダイス１０ａに対向する実施例１に係る角線成形用２分割ダイス１０ｂと、角線成形用２分割ダイス１０ａのアーム１５ａを把持し対向方向に振動させるためのアクチュエータ２ａと、角線成形用２分割ダイス１０ｂのアーム１５ｂを把持し対向方向に振動させるためのアクチュエータ２ｂと、アクチュエータ２ａおよび２ｂを制御して角線成形用２分割ダイス１０ａおよび１０ｂを逆位相に振動させて両者を当接させたり離したりする駆動装置３と、角線成形用２分割ダイス１０ａおよび１０ｂの三角溝で形成される断面四角の空間に丸線Ｍ０を通して角線Ｋ２に成形するための線引き装置４とを具備している。

図４は、角形製造装置１００をリーフ三角溝１３側から見た模式図（一部省略）である。
角線成形用２分割ダイス１０ａと１０ｂとは、わずかに離れている。この状態で図４の矢印のように角線成形用２分割ダイス１０ａと１０ｂを動して図３のように角線成形用２分割ダイス１０ａと１０ｂとを当接させ、次に図３の矢印のように角線成形用２分割ダイス１０ａと１０ｂを動して図４のように角線成形用２分割ダイス１０ａと１０ｂとを離すことを超音波周波数で繰り返す。

−製造例−
丸線Ｍ０として１種ポリアミド被覆銅線（心線径０.３７ｍｍ、被覆外径０.４１ｍｍ）を使用し、これを成形して、１辺の長さ０.３００ｍｍ（被覆込みのサイズ）の正方形断面の角線Ｋ２を製造した。引抜き力は、３Ｎ（破断荷重の１／１０）で済んだ。
圧下率は２７％である。角Ｒは３０μｍ（一辺の長さの１／１０）であった。
図５に、丸線Ｍ０の断面輪郭と、第１のストレート部（第１のストレート三角溝１２ａおよび１２ｂにより形成される）を通る成形途中の角線Ｋ１の断面輪郭と、角線Ｋ２の断面を示す。

実施例１の角線成形用２分割ダイス１０および角形製造装置１００によれば、小さな引抜き力・大きな圧下率で角線を製造することが出来た。

本発明に係る角線成形用２分割ダイスおよび角形製造装置は、角線の製造に利用できる。

実施例１に係る角線成形用２分割ダイスの４面図である。図１のＡ−Ａ’断面図（一部省略）である。実施例２に係る角線製造装置の構成説明図である。実施例２に係る角形製造装置をリーフ三角溝側から見た模式図（一部省略）である。製造例に係る丸線の輪郭および角線の断面を示す模式図である。

符号の説明

２ａ，２ｂアクチュエータ
３駆動装置
４線引き装置
１０，１０ａ，１０ｂ角線成型用２分割ダイス
１１第１のリダクション三角溝
１２第１のストレート三角溝
１４ヘッド
１５アーム
１６，２６谷線
２１第２のリダクション三角溝
２２第２のストレート三角溝
α１，α２リダクション角度
Ｌ１，Ｌ２ストレート三角溝の長さ
Ｍ０丸線
Ｋ１，Ｋ２角線

Claims

深さが徐々に小さくなる第１のリダクション三角溝（１１）と、前記第１のリダクション三角溝（１１）に連続し且つ深さが一定の第１のストレート三角溝（１２）と、前記第１のストレート三角溝（１２）に連続し且つ深さが徐々に小さくなる第２のリダクション三角溝（２１）と、前記第２のリダクション三角溝（２１）に連続し且つ深さが一定の第２のストレート三角溝（２２）とを少なくとも具備したことを特徴とする角線成形用２分割ダイス（１０）。
請求項１に記載の角線成形用２分割ダイス（１０）において、前記リダクション三角溝（１１、２１）で深さが小さくなる割合を表すリダクション角度が３°〜１６゜であり、前記ストレート三角溝（１２、２２）の長さが該ストレート三角溝（１２、２２）の深さの０.５倍〜６倍であることを特徴とする角線成形用２分割ダイス（１０）。
請求項１または請求項２に記載の角線成形用２分割ダイス（１０）において、該角線成形用２分割ダイス（１０）の材料が超硬合金あるいは鉄系合金であることを特徴とする角線成形用２分割ダイス（１０）。
対向する一対の請求項１から請求項３のいずれかに記載の角線成形用２分割ダイス（１０ａ、１０ｂ）と、前記一対の角線成形用２分割ダイス（１０ａ、１０ｂ）を逆位相で対向方向に振動させて当接させたり離したりする振動手段（２ａ、２ｂ、３）と、前記一対の角線成形用２分割ダイス（１０ａ、１０ｂ）の前記三角溝（１１ａと１２ａと２１ａと２２ａ、１１ｂと１２ｂと２１ｂと２２ｂ）で形成される断面四角の空間に丸線を通すための線引き手段（４）とを具備したことを特徴とする角線製造装置（１００）。