銅線の製造方法
【課題】銅母線のような線材を伸線ダイスの孔部に通す作業を短時間で安定的に行うことができ、延いては特に線径の極めて細い銅線を高い製造効率を以て安定的に製造することが可能な銅線の製造方法を提供する。
【解決手段】伸線ダイス１を、外形が円柱状で、当該円柱の中心部に銅母線４を挿通可能な孔２が設けられており、かつ当該孔２の中心軸を通る面で２片１ａ、１ｂに分割可能な構造を有するのものとし、前記伸線ダイス１を前記２片１ａ、１ｂに分割した状態とした後、当該２片１ａ、１ｂのそれぞれにおける半分に縦割りされた状態の孔２ａ、２ｂ同士の間に前記銅母線４を挟み込むようにしながら、前記２片１ａ、１ｂ同士を閉じ合わせて分割前の一体となった状態に戻すことで、前記銅母線４を前記伸線ダイス１ａ、１ｂの孔に挿通した状態にする工程を含むことを特徴としている。
【解決手段】伸線ダイス１を、外形が円柱状で、当該円柱の中心部に銅母線４を挿通可能な孔２が設けられており、かつ当該孔２の中心軸を通る面で２片１ａ、１ｂに分割可能な構造を有するのものとし、前記伸線ダイス１を前記２片１ａ、１ｂに分割した状態とした後、当該２片１ａ、１ｂのそれぞれにおける半分に縦割りされた状態の孔２ａ、２ｂ同士の間に前記銅母線４を挟み込むようにしながら、前記２片１ａ、１ｂ同士を閉じ合わせて分割前の一体となった状態に戻すことで、前記銅母線４を前記伸線ダイス１ａ、１ｂの孔に挿通した状態にする工程を含むことを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子機器や医療用機器等に用いられる、同軸ケーブルの心線やシールド線のような銅線の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器用や医療機器用のケーブル導体には、銅や銅合金線等が使用されている。そのような用途に用いられるケーブル導体は一般に、太サイズの銅荒引き線を伸線ダイスに通して冷間で引き抜くことにより、所望の線径に加工される。その際、伸線速度の高速化や伸線作業の連続化を目的として、伸線ラインに複数個の伸線ダイスを配置して引き抜き加工を多段階に行うようにした連続伸線機を用いることが主流となっている。
【０００３】
近年では、電子機器の小型化・軽量化や、医療機器における技術的必要性に対応するために、ケーブルのさらなる細径化が求められており、その導体線として用いられる銅線のさらなる細径化、すなわち極細線の製造が、必要不可欠なものとなってきている。
従来の極細線の製造方法では、伸線ダイスに銅線を通すに際して、銅線先端部を溶剤で溶かす、または矯正的に銅線先端部を伸ばすことで、その銅線先端部を特に細くして、伸線ダイスに通しやすい状態にすることが一般に行われているが、その銅線先端部を伸線ダイスに通す作業は、熟練した作業者によって各伸線ダイスごとに行われる。
【０００４】
極細線用の伸線ダイスは、その孔径が極めて小さいため、銅線先端部を正確に伸線ダイスの孔部に通す作業が困難を極めたものとなる傾向にあり、熟練した作業者でなければ斯様な極細線の伸線作業を効率的に行うことは実質上不可能なレベルになってきている。しかし、たとえ熟練した作業者であっても、伸線ダイスに銅線を通す作業（いわゆる孔通し作業とも呼ぶ；以下同様）に手間と時間を費やしてしまう場合もある。
【０００５】
このような孔通し作業の困難さを克服するために、従来の技術では、専用の治具を伸線ダイスに設けると共に、その孔部をＣＣＤカメラ等により撮影しモニタ画面等に拡大表示させ、専用の治具を用いてＸ軸方向およびＹ軸方向に位置を微調節しながら銅線を伸線ダイスの孔部に通す、という方法が提案されている（特許文献１、特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２９９９８号公報
【特許文献２】特開平０６−５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような従来の技術では、各伸線ダイスに対して専用の治具を用いて一つずつ孔通し作業を行わなければならないので、近年のような多段階に伸線加工を行う場合には、伸線ダイスの総個数がさらに多くなることと相まって、その孔通し作業に要する時間および手間が、さらに多大なものとなることが懸念される。
また、伸線ダイスの孔部に線材（銅線）を通した後、専用の治具から伸線ダイスを取り外す際などに、線材が治具等に擦れるなどして、その線材が伸び切れや捩れ切れを引き起こしてしまう虞がある。
また、微細な位置調整を要する孔通し作業を行う際には、上記のようにＣＣＤカメラやモニタ用の機器などのような拡大表示用の機器類が必要となるので、それらの設置場所の確保や管理が煩雑なものとなることなども懸念される。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みて成されたもので、その目的は、銅母線のような線材
を伸線ダイスの孔部に通す作業を短時間で安定的に行うことができ、延いては特に線径の極めて細い銅線を高い製造効率を以て安定的に製造することが可能な銅線の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の銅線の製造方法は、銅母線を伸線ダイスの孔に挿通させることにより前記銅母線に冷間伸線加工を施す工程を含む銅線の製造方法であって、前記伸線ダイスを、外形が円柱状で、当該円柱の中心部に前記銅母線を挿通可能な孔が設けられており、かつ当該孔の中心軸を通る面で２片に分割可能な構造を有するものとし、前記伸線ダイスを前記２片に分割した状態とした後、当該２片のそれぞれにおける半分に縦割りされた状態の孔同士の間に前記銅母線を挟み込むようにしながら、前記２片同士を閉じ合わせて分割前の一体となった状態に戻すことで、前記銅母線を前記伸線ダイスの孔に挿通した状態にする工程を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、伸線ダイスを２片に分割した状態で、その伸線ダイスの孔に対して銅母線の着脱を行うことができるようにしたので、極細な銅母線のような線材を伸線ダイスの孔部に挿通した状態にする作業を、短時間で安定的に行うことが可能となり、延いては特に線径の極めて細い銅線を、高い製造効率を以て安定的に製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本実施の形態に係る銅線の製造方法、およびそれに用いられる伸線ダイスについて、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法に用いられる伸線ダイスを示す図、図２は、図１に示した伸線ダイスにおける孔に銅母線を挿通した状態にする作業における、伸線ダイスの開閉動作を示す図、図３は、図１に示した伸線ダイスを使用して銅線を伸線加工する伸線装置の一例を示す図、図４は、本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法に用いられる伸線ダイスのバリエーションを示す図、図５は、本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法に用いられる伸線ダイスの、他のバリエーションを示す図、図６は、本発明の実施の形態に係る伸線ダイスをダイスホルダに装着して保持させた状態を示す図である。
【００１２】
本実施の形態に係る伸線ダイス１は、図１(ａ）の斜視図および図１（ｂ）の正面図に
示したように、外形が円柱状で、その前後を貫通する孔２が設けられており、かつ孔２の中心軸を通る面で一片１ａと他片１ｂとの２片に分割可能な構造に形成されている。
そして、伸線ダイス１の本体を構成している一片１ａと他片１ｂの、２片同士が、ピン３（または蝶番もしくは同様の軸支機構としてもよい）によって機械的に連結されていると共に、そのピン３を軸として支えられながら、図２（ａ）に示したように、一片１ａと他片１ｂとがあたかも口を開いたような状態に分割され、また逆に、図２（ｂ）に示したように、一片１ａと他片１ｂとが閉じ合わされて一体となり本来の伸線ダイス１の円柱状の状態に戻ることができるように設定されている。
【００１３】
伸線ダイス１の中央を前後に貫通する孔２は、図１（ｃ）の断面図に示したように、連続したテーパー孔部２１と直孔部２２とからなる。
テーパー孔部２１には、所定のテーパー角（アプローチ角）が設けられていて、伸線加工工程では、銅母線４は、図１（ｃ）の右側から孔２へと送り込まれると共に左側へと引張られていくが、このときテーパー孔部２１のテーパーによって直径を引き絞られるようにして冷間伸線加工が施される。そして、直孔部２２を通過して、この伸線ダイス１の外部（図１（ｃ）では伸線ダイス１の左外側）へと送り出されていく。
【００１４】
本実施の形態に係る銅線の製造方法では、このような伸線ダイス１を用いて、その孔２に、例えば銅母線４のような金属母線を簡易な作業により短時間で確実に挿通させた状態にする。そしてその後、所定の適切な繰り出し速度および引っ張り力を掛けることで銅母線４を冷間伸線加工する。
【００１５】
伸線ダイス１は、図３に一例を示したような伸線装置３０に用いられる。伸線装置３０は、多段のストッパを有するコーン型の、第１のキャプスタン３１および第２のキャプスタン３２を備えており、それらは各々、回転軸４１、４２に支持され、その回転軸４１、４２を介してモータ（図示省略）によって回転駆動される。伸線加工の対象である銅母線４は、表面に液状潤滑油または水が塗付され、第１のキャプスタン３１と第２のキャプスタン３２との間に複数回往還するように架け渡されて、その経路途中に配置された複数の伸線ダイス１によって多段階の冷間伸線加工が施される。
【００１６】
さらに具体的な一例としては、送り出しリール（図示省略）から送り出された銅母線４は、第１列目の複数個の伸線ダイス１を通過することで第１段階の冷間伸線加工が施され、その後、第１のキャプスタン４１を半周して折り返し、さらに第２の第１のキャプスタン４２を半周して折り返してから、第２列目の複数の伸線ダイス１を通過することで第２段階の冷間伸線加工が施される。このようなプロセスを図３の一例では４段階に亘って繰り返すことにより、徐々に銅母線４の線径を細くしていく。
【００１７】
上記のような銅母線４の冷間伸線加工を行うに先立って、その銅母線４を伸線ダイス１に挿通させた状態にしなければならないが、その作業を、本実施の形態に係る伸線ダイス１およびそれを用いた銅線の製造方法によれば、極めて簡易に、短時間で確実に行うことが可能となる。
すなわち、銅母線４の冷間伸線加工を行うに先立って、まず銅母線４の先端部分を溶剤で溶かす、または矯正的に伸ばすなどして、その部分のみを特に細くしておく。
【００１８】
そして、図２（ａ）に示したように、伸線ダイス１を一片１ａと他片１ｂとに開いた（分割した）状態とすることで、孔２を縦割りに分割してなる半身の孔２ａ、２ｂを露出させ、その孔２ａ、２ｂに外部から銅母線４を直接にアプローチ可能な状態にする。そして、その状態で、伸線ダイス１の一片１ａと他片１ｂとの間に、銅母線４をセットし、それを傷付けることなく徐々に挟み込むようにしながら、伸線ダイス１の一片１ａと他片１ｂとを開いた（分割した）状態から図２（ｂ）に示したような閉じ合わせた（組み合わせて一体化した円筒状の）状態にしていく。そうすると、伸線ダイス１の一片１ａと他片１ｂとが徐々に閉じ合わされていくにつれて、銅母線４は、各半身の（換言すれば縦割りに２分割された）孔２ａ、２ｂを閉じ合わせてなる一本の孔２に挿通された状態へと落着していく。
【００１９】
このように、本実施の形態に係る伸線ダイスを用いた銅線の製造方法によれば、従来のいわゆる孔通し作業方法では極めて困難であった、例えば線径が３０μｍ以下のような極細の銅母線４を孔２に挿通した状態にするプロセスを、簡易な作業のみによって、熟練した作業者以外であっても、また煩雑で大掛かりなＣＣＤ撮像装置やモニタ画面表示（どちらも図示省略）等を用いることなしに、短時間で確実に安定して実行することが可能となる。その結果、伸線加工工程全体の作業時間の短縮化、各伸線ダイス１に銅母線４を通す際の伸線作業中の伸びや捩れ断線等を防止することができ、延いては高品質な極細線を、高い製造効率を以て安定的に製造することが可能となる。このことから、本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法は、特に線径３０μｍ以下のいわゆる極細線の伸線加工に好適なものである。
また、上記のような伸線ダイス１は、一般的な伸線装置３０にそのまま適用可能であることから、伸線装置や設備等の大掛かりな改造が不要であり、それに要する製造工程の簡
素化・高スループット化や、延いては製造コストの低廉化等も達成できるといった製造技術上のメリットも期待できる。
また、上記とは逆に、銅母線４を伸線ダイス１から取り外す場合にも、伸線ダイス１の一片１ａと他片１ｂとを開いた（分割した）状態にするだけで済むので、銅母線４を傷付けることなく短時間に確実にその取り外し作業を行うことができる。
【００２０】
ここで、従来例として、図７に示したような、従来提案の伸線ダイス７０について考えると、この伸線ダイス７０は、外形がテーパー状のダイス内側７１をダイス外側７２のテーパー孔７３内にエアシリンダ（図示省略）等によって押し込むように装着されて用いられる（特許文献２参照）。このような従来の技術に係る伸線ダイス７０では、エアシリンダ等（図示省略）による押し込み固定のため、特にその際のダイス内側７１とダイス外側７２との接触部分７４にはそれら両者の間での摩擦等に起因して損傷や磨耗が生じる虞が高いという不都合や、ダイス内側７１とダイス外側７２との間に位置ずれが生じる虞が高いといった不都合がある。あるいはさらに、押し込み固定の際に印加される力に因ってダイス内側７１がダイス外側７２のテーパー孔７３内に食い込むように締め込まれて行き、遂にはダイス内側７１をダイス外側７２から取り出そうとしても、両者が固着してしまい引き離すことが困難になる虞もある。また、１つの伸線加工プロセスで多数個の伸線ダイス７０が必要であることと相まって、伸線ダイス７０を機械的に保持するための専用シリンダ等をその伸線ダイス７０の個数分用意して伸線装置の該当箇所ごとに配置しなければならないので、それらの設備や装置の追加および伸線装置全体の大掛かりな改造が必要となるといった不都合もあった。
【００２１】
これとは対照的に、本発明の実施の形態に係る伸線ダイス１、１１、１２は、外形が円柱状であり、図６に示したように、ダイスホルダ６０に対して単に落とし込むようにして装着するだけで、そのダイスホルダ６０内に確実に保持されるので、ダイスホルダ６０との摩擦等に起因した損傷および著しい磨耗ならびに位置ずれを生じる虞がなく、かつダイスホルダ６０に固着する虞もない。また、本発明の実施の形態に係る伸線ダイス１、１１、１２を機械的に保持するための専用シリンダ装置等の追加が全く必要ないので、それらの設備や装置の追加や伸線装置全体の大掛かりな改造等を行わなくて済む。このように、従来提案の技術との比較からも明らかなように、本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法およびそれに用いられる伸線ダイスは、多くのメリットを有している。
【００２２】
ここで、本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法に用いられる伸線ダイス１は、上記のようなピン３にて軸支されて開閉動作的に分割可能な構造のもの以外にも、図４、図５に示したような、２分割するとその一片１ａと他片１ｂとが完全に切り離されて別体となるような構造とすることも可能である。
【００２３】
すなわち、図４に示した伸線ダイス１１は、一片１１ａに、２箇所のネジ通し孔１３、１４が設けられ、他片１１ｂには、いわゆるタップを切って形成されたネジ穴１５、１６が設けられている。
この伸線ダイス１１では、図４（ａ）に示したように、一片１１ａと他片１１ｂとが組み合わされていない状態のときには、両者は完全に分離させて別体とすることが可能となっている。
【００２４】
この分離した状態で、伸線ダイス１１の一片１１ａと他片１１ｂとの間に、銅母線４をセットし、それを傷付けることなく徐々に挟み込むようにしながら、伸線ダイス１１の一片１１ａと他片１１ｂとを分割した状態から、図４（ｂ）に示したような、隙間なく組み合わせた状態にしていく。そうすると、その伸線ダイス１１の一片１１ａと他片１１ｂとが徐々に組み合わされていくにつれて、銅母線４は、各半身の孔２ａ、２ｂを組み合わせてなる一本の孔２に挿通された状態へと落着する。その後、小型ビスのようなネジ（図示
省略）を用いて、伸線ダイス１１の一片１１ａと他片１１ｂとを、隙間なく組み合わされた状態で固定する。
【００２５】
このような伸線ダイス１１を用いた銅線の製造方法によれば、伸線ダイス１の場合と同様に、従来のいわゆる孔通し作業方法では困難であった、銅母線４を孔２に挿通した状態にするプロセスを、簡易な作業のみによって、熟練した作業者以外であっても、また煩雑で大掛かりなＣＣＤ撮像装置やモニタ画面表示装置等を用いることなしに、短時間で確実に安定して実行することが可能となる。その結果、伸線加工工程全体の作業時間の短縮化、各伸線ダイス１１に銅母線４を通す際の伸線作業中の伸びや捩れ断線等を防止することができ、延いては高品質な極細線を、高い製造効率を以て安定的に製造することが可能となる。
【００２６】
図５に示した伸線ダイス１２は、一片１２ａに、２箇所のピン穴１７、１８が設けられ、他片１２ｂには、いわゆるノックピン１９、２０が設けられている。
この伸線ダイス１２では、図５（ａ）に示したように、一片１２ａと他片１２ｂとが組み合わされていない状態のときには、両者は完全に分離させて別体とすることが可能となっている。
【００２７】
この分離した状態で、伸線ダイス１２の一片１２ａと他片１２ｂとの間に、銅母線４をセットし、それを傷付けることなく徐々に挟み込むようにしながら、伸線ダイス１２の一片１２ａと他片１２ｂとを分割した状態から、図５（ｂ）に示したような、隙間なく組み合わせた状態にしていく。そうすると、その伸線ダイス１２の一片１２ａと他片１２ｂとが徐々に組み合わされていくにつれて、銅母線４は、各半身の孔２ａ、２ｂを組み合わせてなる一本の孔２に挿通された状態へと落着する。このとき、ピン穴１７、１８にノックピン１９、２０が嵌入されていくことで、伸線ダイス１２の一片１２ａと他片１２ｂとの位置合わせが自動的にスムースに行われる。その後、そのままの隙間なく組み合わされた状態で、この伸線ダイス１２を例えば図６に示したようなダイスホルダに装着し、機械的に保持させる。
【００２８】
このような伸線ダイス１２を用いた銅線の製造方法によっても、伸線ダイス１の場合と同様に、従来のいわゆる孔通し作業方法では困難であった、銅母線４を伸線ダイス１２の孔２に挿通した状態にするプロセスを、簡易な作業のみによって、短時間で確実に安定して実行することが可能となる。その結果、伸線加工工程全体の作業時間の短縮化、各伸線ダイス１２に銅母線４を通す際の伸線作業中の伸びや捩れ断線等を防止することができ、延いては高品質な極細線を、高い製造効率を以て安定的に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法に用いられる伸線ダイスを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法における、伸線ダイスに銅線を相通した状態にする作業時の、伸線ダイスの動作を示す図である。
【図３】図１に示した伸線ダイスを使用して銅線を伸線加工する伸線装置の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法に用いられる伸線ダイスのバリエーションを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法に用いられる伸線ダイスの、図４に示した与ものとはさらに別のバリエーションを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法に用いられる伸線ダイスをダイスホルダに装着して保持させた状態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法およびそれに用いられる伸線ダイスとの比較のために、従来の技術に係る伸線ダイスの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 伸線ダイス
２ 孔
３ ピン
４ 銅母線
１３、１４ ネジ通し孔
１５、１６ ネジ穴
１７、１８ ピン穴
１９、２０ ノックピン
３０ 伸線装置
３１ 第１のキャプスタン
３２ 第２のキャプスタン
６０ ダイスホルダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子機器や医療用機器等に用いられる、同軸ケーブルの心線やシールド線のような銅線の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器用や医療機器用のケーブル導体には、銅や銅合金線等が使用されている。そのような用途に用いられるケーブル導体は一般に、太サイズの銅荒引き線を伸線ダイスに通して冷間で引き抜くことにより、所望の線径に加工される。その際、伸線速度の高速化や伸線作業の連続化を目的として、伸線ラインに複数個の伸線ダイスを配置して引き抜き加工を多段階に行うようにした連続伸線機を用いることが主流となっている。
【０００３】
近年では、電子機器の小型化・軽量化や、医療機器における技術的必要性に対応するために、ケーブルのさらなる細径化が求められており、その導体線として用いられる銅線のさらなる細径化、すなわち極細線の製造が、必要不可欠なものとなってきている。
従来の極細線の製造方法では、伸線ダイスに銅線を通すに際して、銅線先端部を溶剤で溶かす、または矯正的に銅線先端部を伸ばすことで、その銅線先端部を特に細くして、伸線ダイスに通しやすい状態にすることが一般に行われているが、その銅線先端部を伸線ダイスに通す作業は、熟練した作業者によって各伸線ダイスごとに行われる。
【０００４】
極細線用の伸線ダイスは、その孔径が極めて小さいため、銅線先端部を正確に伸線ダイスの孔部に通す作業が困難を極めたものとなる傾向にあり、熟練した作業者でなければ斯様な極細線の伸線作業を効率的に行うことは実質上不可能なレベルになってきている。しかし、たとえ熟練した作業者であっても、伸線ダイスに銅線を通す作業（いわゆる孔通し作業とも呼ぶ；以下同様）に手間と時間を費やしてしまう場合もある。
【０００５】
このような孔通し作業の困難さを克服するために、従来の技術では、専用の治具を伸線ダイスに設けると共に、その孔部をＣＣＤカメラ等により撮影しモニタ画面等に拡大表示させ、専用の治具を用いてＸ軸方向およびＹ軸方向に位置を微調節しながら銅線を伸線ダイスの孔部に通す、という方法が提案されている（特許文献１、特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２９９９８号公報
【特許文献２】特開平０６−５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような従来の技術では、各伸線ダイスに対して専用の治具を用いて一つずつ孔通し作業を行わなければならないので、近年のような多段階に伸線加工を行う場合には、伸線ダイスの総個数がさらに多くなることと相まって、その孔通し作業に要する時間および手間が、さらに多大なものとなることが懸念される。
また、伸線ダイスの孔部に線材（銅線）を通した後、専用の治具から伸線ダイスを取り外す際などに、線材が治具等に擦れるなどして、その線材が伸び切れや捩れ切れを引き起こしてしまう虞がある。
また、微細な位置調整を要する孔通し作業を行う際には、上記のようにＣＣＤカメラやモニタ用の機器などのような拡大表示用の機器類が必要となるので、それらの設置場所の確保や管理が煩雑なものとなることなども懸念される。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みて成されたもので、その目的は、銅母線のような線材
を伸線ダイスの孔部に通す作業を短時間で安定的に行うことができ、延いては特に線径の極めて細い銅線を高い製造効率を以て安定的に製造することが可能な銅線の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の銅線の製造方法は、銅母線を伸線ダイスの孔に挿通させることにより前記銅母線に冷間伸線加工を施す工程を含む銅線の製造方法であって、前記伸線ダイスを、外形が円柱状で、当該円柱の中心部に前記銅母線を挿通可能な孔が設けられており、かつ当該孔の中心軸を通る面で２片に分割可能な構造を有するものとし、前記伸線ダイスを前記２片に分割した状態とした後、当該２片のそれぞれにおける半分に縦割りされた状態の孔同士の間に前記銅母線を挟み込むようにしながら、前記２片同士を閉じ合わせて分割前の一体となった状態に戻すことで、前記銅母線を前記伸線ダイスの孔に挿通した状態にする工程を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、伸線ダイスを２片に分割した状態で、その伸線ダイスの孔に対して銅母線の着脱を行うことができるようにしたので、極細な銅母線のような線材を伸線ダイスの孔部に挿通した状態にする作業を、短時間で安定的に行うことが可能となり、延いては特に線径の極めて細い銅線を、高い製造効率を以て安定的に製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本実施の形態に係る銅線の製造方法、およびそれに用いられる伸線ダイスについて、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法に用いられる伸線ダイスを示す図、図２は、図１に示した伸線ダイスにおける孔に銅母線を挿通した状態にする作業における、伸線ダイスの開閉動作を示す図、図３は、図１に示した伸線ダイスを使用して銅線を伸線加工する伸線装置の一例を示す図、図４は、本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法に用いられる伸線ダイスのバリエーションを示す図、図５は、本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法に用いられる伸線ダイスの、他のバリエーションを示す図、図６は、本発明の実施の形態に係る伸線ダイスをダイスホルダに装着して保持させた状態を示す図である。
【００１２】
本実施の形態に係る伸線ダイス１は、図１(ａ）の斜視図および図１（ｂ）の正面図に
示したように、外形が円柱状で、その前後を貫通する孔２が設けられており、かつ孔２の中心軸を通る面で一片１ａと他片１ｂとの２片に分割可能な構造に形成されている。
そして、伸線ダイス１の本体を構成している一片１ａと他片１ｂの、２片同士が、ピン３（または蝶番もしくは同様の軸支機構としてもよい）によって機械的に連結されていると共に、そのピン３を軸として支えられながら、図２（ａ）に示したように、一片１ａと他片１ｂとがあたかも口を開いたような状態に分割され、また逆に、図２（ｂ）に示したように、一片１ａと他片１ｂとが閉じ合わされて一体となり本来の伸線ダイス１の円柱状の状態に戻ることができるように設定されている。
【００１３】
伸線ダイス１の中央を前後に貫通する孔２は、図１（ｃ）の断面図に示したように、連続したテーパー孔部２１と直孔部２２とからなる。
テーパー孔部２１には、所定のテーパー角（アプローチ角）が設けられていて、伸線加工工程では、銅母線４は、図１（ｃ）の右側から孔２へと送り込まれると共に左側へと引張られていくが、このときテーパー孔部２１のテーパーによって直径を引き絞られるようにして冷間伸線加工が施される。そして、直孔部２２を通過して、この伸線ダイス１の外部（図１（ｃ）では伸線ダイス１の左外側）へと送り出されていく。
【００１４】
本実施の形態に係る銅線の製造方法では、このような伸線ダイス１を用いて、その孔２に、例えば銅母線４のような金属母線を簡易な作業により短時間で確実に挿通させた状態にする。そしてその後、所定の適切な繰り出し速度および引っ張り力を掛けることで銅母線４を冷間伸線加工する。
【００１５】
伸線ダイス１は、図３に一例を示したような伸線装置３０に用いられる。伸線装置３０は、多段のストッパを有するコーン型の、第１のキャプスタン３１および第２のキャプスタン３２を備えており、それらは各々、回転軸４１、４２に支持され、その回転軸４１、４２を介してモータ（図示省略）によって回転駆動される。伸線加工の対象である銅母線４は、表面に液状潤滑油または水が塗付され、第１のキャプスタン３１と第２のキャプスタン３２との間に複数回往還するように架け渡されて、その経路途中に配置された複数の伸線ダイス１によって多段階の冷間伸線加工が施される。
【００１６】
さらに具体的な一例としては、送り出しリール（図示省略）から送り出された銅母線４は、第１列目の複数個の伸線ダイス１を通過することで第１段階の冷間伸線加工が施され、その後、第１のキャプスタン４１を半周して折り返し、さらに第２の第１のキャプスタン４２を半周して折り返してから、第２列目の複数の伸線ダイス１を通過することで第２段階の冷間伸線加工が施される。このようなプロセスを図３の一例では４段階に亘って繰り返すことにより、徐々に銅母線４の線径を細くしていく。
【００１７】
上記のような銅母線４の冷間伸線加工を行うに先立って、その銅母線４を伸線ダイス１に挿通させた状態にしなければならないが、その作業を、本実施の形態に係る伸線ダイス１およびそれを用いた銅線の製造方法によれば、極めて簡易に、短時間で確実に行うことが可能となる。
すなわち、銅母線４の冷間伸線加工を行うに先立って、まず銅母線４の先端部分を溶剤で溶かす、または矯正的に伸ばすなどして、その部分のみを特に細くしておく。
【００１８】
そして、図２（ａ）に示したように、伸線ダイス１を一片１ａと他片１ｂとに開いた（分割した）状態とすることで、孔２を縦割りに分割してなる半身の孔２ａ、２ｂを露出させ、その孔２ａ、２ｂに外部から銅母線４を直接にアプローチ可能な状態にする。そして、その状態で、伸線ダイス１の一片１ａと他片１ｂとの間に、銅母線４をセットし、それを傷付けることなく徐々に挟み込むようにしながら、伸線ダイス１の一片１ａと他片１ｂとを開いた（分割した）状態から図２（ｂ）に示したような閉じ合わせた（組み合わせて一体化した円筒状の）状態にしていく。そうすると、伸線ダイス１の一片１ａと他片１ｂとが徐々に閉じ合わされていくにつれて、銅母線４は、各半身の（換言すれば縦割りに２分割された）孔２ａ、２ｂを閉じ合わせてなる一本の孔２に挿通された状態へと落着していく。
【００１９】
このように、本実施の形態に係る伸線ダイスを用いた銅線の製造方法によれば、従来のいわゆる孔通し作業方法では極めて困難であった、例えば線径が３０μｍ以下のような極細の銅母線４を孔２に挿通した状態にするプロセスを、簡易な作業のみによって、熟練した作業者以外であっても、また煩雑で大掛かりなＣＣＤ撮像装置やモニタ画面表示（どちらも図示省略）等を用いることなしに、短時間で確実に安定して実行することが可能となる。その結果、伸線加工工程全体の作業時間の短縮化、各伸線ダイス１に銅母線４を通す際の伸線作業中の伸びや捩れ断線等を防止することができ、延いては高品質な極細線を、高い製造効率を以て安定的に製造することが可能となる。このことから、本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法は、特に線径３０μｍ以下のいわゆる極細線の伸線加工に好適なものである。
また、上記のような伸線ダイス１は、一般的な伸線装置３０にそのまま適用可能であることから、伸線装置や設備等の大掛かりな改造が不要であり、それに要する製造工程の簡
素化・高スループット化や、延いては製造コストの低廉化等も達成できるといった製造技術上のメリットも期待できる。
また、上記とは逆に、銅母線４を伸線ダイス１から取り外す場合にも、伸線ダイス１の一片１ａと他片１ｂとを開いた（分割した）状態にするだけで済むので、銅母線４を傷付けることなく短時間に確実にその取り外し作業を行うことができる。
【００２０】
ここで、従来例として、図７に示したような、従来提案の伸線ダイス７０について考えると、この伸線ダイス７０は、外形がテーパー状のダイス内側７１をダイス外側７２のテーパー孔７３内にエアシリンダ（図示省略）等によって押し込むように装着されて用いられる（特許文献２参照）。このような従来の技術に係る伸線ダイス７０では、エアシリンダ等（図示省略）による押し込み固定のため、特にその際のダイス内側７１とダイス外側７２との接触部分７４にはそれら両者の間での摩擦等に起因して損傷や磨耗が生じる虞が高いという不都合や、ダイス内側７１とダイス外側７２との間に位置ずれが生じる虞が高いといった不都合がある。あるいはさらに、押し込み固定の際に印加される力に因ってダイス内側７１がダイス外側７２のテーパー孔７３内に食い込むように締め込まれて行き、遂にはダイス内側７１をダイス外側７２から取り出そうとしても、両者が固着してしまい引き離すことが困難になる虞もある。また、１つの伸線加工プロセスで多数個の伸線ダイス７０が必要であることと相まって、伸線ダイス７０を機械的に保持するための専用シリンダ等をその伸線ダイス７０の個数分用意して伸線装置の該当箇所ごとに配置しなければならないので、それらの設備や装置の追加および伸線装置全体の大掛かりな改造が必要となるといった不都合もあった。
【００２１】
これとは対照的に、本発明の実施の形態に係る伸線ダイス１、１１、１２は、外形が円柱状であり、図６に示したように、ダイスホルダ６０に対して単に落とし込むようにして装着するだけで、そのダイスホルダ６０内に確実に保持されるので、ダイスホルダ６０との摩擦等に起因した損傷および著しい磨耗ならびに位置ずれを生じる虞がなく、かつダイスホルダ６０に固着する虞もない。また、本発明の実施の形態に係る伸線ダイス１、１１、１２を機械的に保持するための専用シリンダ装置等の追加が全く必要ないので、それらの設備や装置の追加や伸線装置全体の大掛かりな改造等を行わなくて済む。このように、従来提案の技術との比較からも明らかなように、本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法およびそれに用いられる伸線ダイスは、多くのメリットを有している。
【００２２】
ここで、本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法に用いられる伸線ダイス１は、上記のようなピン３にて軸支されて開閉動作的に分割可能な構造のもの以外にも、図４、図５に示したような、２分割するとその一片１ａと他片１ｂとが完全に切り離されて別体となるような構造とすることも可能である。
【００２３】
すなわち、図４に示した伸線ダイス１１は、一片１１ａに、２箇所のネジ通し孔１３、１４が設けられ、他片１１ｂには、いわゆるタップを切って形成されたネジ穴１５、１６が設けられている。
この伸線ダイス１１では、図４（ａ）に示したように、一片１１ａと他片１１ｂとが組み合わされていない状態のときには、両者は完全に分離させて別体とすることが可能となっている。
【００２４】
この分離した状態で、伸線ダイス１１の一片１１ａと他片１１ｂとの間に、銅母線４をセットし、それを傷付けることなく徐々に挟み込むようにしながら、伸線ダイス１１の一片１１ａと他片１１ｂとを分割した状態から、図４（ｂ）に示したような、隙間なく組み合わせた状態にしていく。そうすると、その伸線ダイス１１の一片１１ａと他片１１ｂとが徐々に組み合わされていくにつれて、銅母線４は、各半身の孔２ａ、２ｂを組み合わせてなる一本の孔２に挿通された状態へと落着する。その後、小型ビスのようなネジ（図示
省略）を用いて、伸線ダイス１１の一片１１ａと他片１１ｂとを、隙間なく組み合わされた状態で固定する。
【００２５】
このような伸線ダイス１１を用いた銅線の製造方法によれば、伸線ダイス１の場合と同様に、従来のいわゆる孔通し作業方法では困難であった、銅母線４を孔２に挿通した状態にするプロセスを、簡易な作業のみによって、熟練した作業者以外であっても、また煩雑で大掛かりなＣＣＤ撮像装置やモニタ画面表示装置等を用いることなしに、短時間で確実に安定して実行することが可能となる。その結果、伸線加工工程全体の作業時間の短縮化、各伸線ダイス１１に銅母線４を通す際の伸線作業中の伸びや捩れ断線等を防止することができ、延いては高品質な極細線を、高い製造効率を以て安定的に製造することが可能となる。
【００２６】
図５に示した伸線ダイス１２は、一片１２ａに、２箇所のピン穴１７、１８が設けられ、他片１２ｂには、いわゆるノックピン１９、２０が設けられている。
この伸線ダイス１２では、図５（ａ）に示したように、一片１２ａと他片１２ｂとが組み合わされていない状態のときには、両者は完全に分離させて別体とすることが可能となっている。
【００２７】
この分離した状態で、伸線ダイス１２の一片１２ａと他片１２ｂとの間に、銅母線４をセットし、それを傷付けることなく徐々に挟み込むようにしながら、伸線ダイス１２の一片１２ａと他片１２ｂとを分割した状態から、図５（ｂ）に示したような、隙間なく組み合わせた状態にしていく。そうすると、その伸線ダイス１２の一片１２ａと他片１２ｂとが徐々に組み合わされていくにつれて、銅母線４は、各半身の孔２ａ、２ｂを組み合わせてなる一本の孔２に挿通された状態へと落着する。このとき、ピン穴１７、１８にノックピン１９、２０が嵌入されていくことで、伸線ダイス１２の一片１２ａと他片１２ｂとの位置合わせが自動的にスムースに行われる。その後、そのままの隙間なく組み合わされた状態で、この伸線ダイス１２を例えば図６に示したようなダイスホルダに装着し、機械的に保持させる。
【００２８】
このような伸線ダイス１２を用いた銅線の製造方法によっても、伸線ダイス１の場合と同様に、従来のいわゆる孔通し作業方法では困難であった、銅母線４を伸線ダイス１２の孔２に挿通した状態にするプロセスを、簡易な作業のみによって、短時間で確実に安定して実行することが可能となる。その結果、伸線加工工程全体の作業時間の短縮化、各伸線ダイス１２に銅母線４を通す際の伸線作業中の伸びや捩れ断線等を防止することができ、延いては高品質な極細線を、高い製造効率を以て安定的に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法に用いられる伸線ダイスを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法における、伸線ダイスに銅線を相通した状態にする作業時の、伸線ダイスの動作を示す図である。
【図３】図１に示した伸線ダイスを使用して銅線を伸線加工する伸線装置の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法に用いられる伸線ダイスのバリエーションを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法に用いられる伸線ダイスの、図４に示した与ものとはさらに別のバリエーションを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法に用いられる伸線ダイスをダイスホルダに装着して保持させた状態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る銅線の製造方法およびそれに用いられる伸線ダイスとの比較のために、従来の技術に係る伸線ダイスの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 伸線ダイス
２ 孔
３ ピン
４ 銅母線
１３、１４ ネジ通し孔
１５、１６ ネジ穴
１７、１８ ピン穴
１９、２０ ノックピン
３０ 伸線装置
３１ 第１のキャプスタン
３２ 第２のキャプスタン
６０ ダイスホルダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅母線を伸線ダイスの孔に挿通させることにより前記銅母線に冷間伸線加工を施す工程を含む銅線の製造方法であって、
前記伸線ダイスを、外形が円柱状で、当該円柱の中心部に前記銅母線を挿通可能な孔が設けられており、かつ当該孔の中心軸を通る面で２片に分割可能な構造を有するものとし、
前記伸線ダイスを前記２片に分割した状態とした後、当該２片のそれぞれにおける半分に縦割りされた状態の孔同士の間に前記銅母線を挟み込むようにしながら、前記２片同士を閉じ合わせて分割前の一体となった状態に戻すことで、前記銅母線を前記伸線ダイスの孔に挿通した状態にする工程を含む
ことを特徴とする銅線の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の銅線の製造方法において、
前記伸線ダイスの２片同士を、ピンまたは蝶番などの軸支機構によって互いに軸支されるようにした
ことを特徴とする銅線の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の銅線の製造方法において、
前記伸線ダイスの２片同士を、ネジ止め可能とした
ことを特徴とする銅線の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちいずれか１つの項に記載の銅線の製造方法において、
前記伸線ダイスの２片にそれぞれ、ノックピンとそれが嵌合される穴などの位置決め部材を設けた
ことを特徴とする銅線の製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちいずれか１つの項に記載の銅線の製造方法において、
前記銅母線を伸線加工して、線径３０μｍ以下の銅線を製造する
ことを特徴とする銅線の製造方法。
【請求項１】
銅母線を伸線ダイスの孔に挿通させることにより前記銅母線に冷間伸線加工を施す工程を含む銅線の製造方法であって、
前記伸線ダイスを、外形が円柱状で、当該円柱の中心部に前記銅母線を挿通可能な孔が設けられており、かつ当該孔の中心軸を通る面で２片に分割可能な構造を有するものとし、
前記伸線ダイスを前記２片に分割した状態とした後、当該２片のそれぞれにおける半分に縦割りされた状態の孔同士の間に前記銅母線を挟み込むようにしながら、前記２片同士を閉じ合わせて分割前の一体となった状態に戻すことで、前記銅母線を前記伸線ダイスの孔に挿通した状態にする工程を含む
ことを特徴とする銅線の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の銅線の製造方法において、
前記伸線ダイスの２片同士を、ピンまたは蝶番などの軸支機構によって互いに軸支されるようにした
ことを特徴とする銅線の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の銅線の製造方法において、
前記伸線ダイスの２片同士を、ネジ止め可能とした
ことを特徴とする銅線の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちいずれか１つの項に記載の銅線の製造方法において、
前記伸線ダイスの２片にそれぞれ、ノックピンとそれが嵌合される穴などの位置決め部材を設けた
ことを特徴とする銅線の製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちいずれか１つの項に記載の銅線の製造方法において、
前記銅母線を伸線加工して、線径３０μｍ以下の銅線を製造する
ことを特徴とする銅線の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１９５９２１（Ｐ２００９−１９５９２１Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３７７１８（Ｐ２００８−３７７１８）
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【出願人】（３０００５５７１９）日立電線ファインテック株式会社 (96)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【出願人】（３０００５５７１９）日立電線ファインテック株式会社 (96)
【Ｆターム（参考）】
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