JPH076636A - 錫めっき銅合金ばね線の製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 はんだ付けが容易且つ均一で、はんだ接続の
信頼性に優れ、捻じれ等の潜在歪みがなく、長尺で直線
性を有する錫めっき銅合金ばね線が得られる製造方法及
びその装置を提供する。 【構成】 巻枠２の軸２ｊを中心に回転させて銅合金ば
ね線１ａを繰り出し，また定テンション装置３が取り付
けられた線繰り出し装置４と、銅合金ばね線１ａを熱的
に直線矯正して真直な銅合金ばね線１ｂとする，還元性
ガス雰囲気が形成された水平管路６を有する加熱炉７
と、前記真直銅合金ばね線１ｂを錫めっきして真直錫め
っき銅合金ばね線１とする，還元性ガス雰囲気部９を有
し，攪拌機８及び羽根８ａにより盛り上がった溶融錫噴
流１０ａが形成され，出口側には絞り具１１を備えた噴
流式溶融めっき装置１２と、真直錫めっき銅合金ばね線
１を胴径が 250ｍｍ以上の巻枠１３に巻き取る巻取装置
１４と、からなる錫めっき銅合金ばね線の製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は錫或ははんだ（以下錫と
いう）めっき銅合金ばね線の製造方法及びその装置に関
し、更に詳しくは各種電子機器部品の真直リード或は真
直ばね懸架ユニット等に使用される 0.3ｍｍφ以下の真
直な錫めっき銅合金ばね線の製造方法及びその装置に関
する

【０００２】

【従来の技術】従来より行なわれている錫めっき銅合金
ばね線の製造方法及びその装置としては、銅合金ばね母
線に錫或ははんだを溶融めっきしてから巻枠に一旦巻き
取り、次いで巻枠から錫めっき銅合金ばね母線を繰り出
し、伸線機を用いて所定の外径まで伸線した後、矯正ロ
ールで構成された直線矯正機を通過させて機械的に線の
曲がりや歪みを矯正し、真直化を図っためっきばね線を
比較的巻径の大きな巻枠に巻取るという方法及びその装
置が用いられてきた。

【０００３】上記製造方法及びその装置についてより具
体的に図を用いて説明する。図３は従来の錫めっき銅合
金ばね線の製造装置を示す略図であり、同図（ａ）はそ
の第１段の図，また同図（ｂ）はその第２段の図であ
る。

【０００４】まず第１段としては図３（ａ）に示すよう
に、銅合金ばね母線１ｍが巻枠２ａから引き出され、表
面清浄化装置２０を走行し、続いて溶融めっき装置２１
の溶融錫２２中に導かれてから絞り具１１を通過して所
定の厚さに錫めっきが施され、錫めっき銅合金ばね母線
１ｎとなり巻枠２ｂに巻取られる。

【０００５】次いで第２段としては図３（ｂ）に示すよ
うに、巻枠２ｂに巻取り貯留されていた錫めっき銅合金
ばね母線１ｎが巻枠２ｂから繰り出されて伸線機２５に
導かれ、段ロール２４及び順次小径化する組みダイス２
３を通過して、仕上がり径の錫めっき銅合金ばね線１ｏ
とされ、続いて矯正ロール２６からなる直線矯正機２７
を通過させることにより、前工程で機械的潜在歪みを受
けてウェーブ，湾曲，捻じれ等の潜在歪みを多く含んで
いた前記錫めっき銅合金ばね線１ｏに直線性を付与して
錫めっき銅合金ばね線１とし比較的巻径の大きな巻枠２
ｃに巻取っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の製造方法及びそ
の装置を用いて直線性を有する錫めっき銅合金ばね線を
製造しようとする場合は、前記したように第１段，次い
で第２段と２段階に分けて製造しなければならず、生産
効率が悪かった。また従来の装置では、外径が0.3 ｍｍ
以下のばね線材の場合は、直線矯正機の矯正ロールの径
を限界の５ｍｍ位迄細くしても矯正効果が乏しくなり、
諸特性を満足し，かつ直線性を有するものが安定して得
られず、またロスの発生が多くなるという問題があっ
た。また従来の製造方法及びその装置を用いた場合は、
第１段として銅合金ばね母線１ｍに錫めっきが施された
後、次工程の第２段で伸線加工されるので、めっき厚さ
が薄くなったり、めっき表面が変質化した層となったり
してしまった。そのため錫めっき銅合金ばね線のはんだ
付け性が悪くなり、その信頼性が劣るという結果とな
り、最近のハイレベルの性能要求には満足出来ないとい
う問題があった。

【０００７】ＣＤ用光ピックアップ部品に用いられてい
る線ばね方式の懸架ユニット用ばね線に、外径が0.3 ｍ
ｍ以下の錫めっき銅合金ばね線が使用される場合は、よ
り性能の向上が求められている。この要求特性として
は、弾性率が大きく、直線性に優れ、また捻じれ等の潜
在歪みがない事が求められている。更に最近は、自動化
されたラインでの生産方式が取り入れられるようにな
り、はんだ付けが容易で且つ均質な特性を有する長尺線
であることが必要になってきており、これらの品質特性
要求に対しては、上記従来の製造方法及びその装置で製
造したものは応えられないという状況になってきてい
る。

【０００８】本発明は上記従来技術が有する問題点を解
決するためになされたものであり、従来の製造方法及び
その装置では得られなかった、はんだ付けが容易且つ均
一で、はんだ接続の信頼性に優れ、捻じれ等の潜在歪み
がなく、長尺で真直な錫めっき銅合金ばね線が得られる
製造方法及びその装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、銅合金ばね線が貯留されている巻枠の軸を
中心に回転させ該ばね線を繰り出すとともに，該ばね線
に一定の張力を付与する線繰り出し工程と、繰り出され
た前記ばね線を還元性ガス雰囲気の加熱炉内を水平状態
に走行させて該ばね線を熱的に直線矯正させ，真直な銅
合金ばね線とする熱処理工程と、得られた真直な銅合金
ばね線を還元性ガス雰囲気中で，盛り上がった溶融錫或
ははんだ噴流中を水平状態に走行させた後，絞り具によ
り余分な錫或ははんだを除去し，均一な錫或ははんだめ
っきを施す溶融めっき工程と、得られた真直な錫或はは
んだめっき銅合金ばね線を胴径が 250ｍｍ以上の巻枠に
巻取る巻取り工程と、からなる錫めっき銅合金ばね線の
製造方法にある。

【００１０】また本発明は、前記熱処理工程の還元性ガ
ス雰囲気と溶融めっき工程の還元性ガス雰囲気が連通し
ている錫めっき銅合金ばね線の製造方法にある。

【００１１】また本発明は、前記錫めっき銅合金ばね線
の製造工程の適所に用いる走行線材用の案内滑車が断面
平状の平滑車からなる錫めっき銅合金ばね線の製造方法
にある。

【００１２】また本発明は、前記銅合金ばね線の外径が
0.3ｍｍ以下である錫めっき銅合金ばね線の製造方法に
ある。

【００１３】また本発明は、銅合金ばね線１ａが貯留さ
れている巻枠２の軸２ｊを中心に回転させて該ばね線１
ａを繰り出し，また該ばね線１ａに一定の張力を付与す
る定テンション装置３が取り付けられた供線装置４と、
前記銅合金ばね線１ａを熱的に直線矯正させ，真直な銅
合金ばね線１ｂとする還元性ガス雰囲気の水平管路６を
略水平に設けた加熱炉７と、前記真直銅合金ばね線１ｂ
を還元性ガス雰囲気下で水平状態で錫或ははんだめっき
し，真直な錫或ははんだめっき銅合金ばね線１とする、
還元性ガス雰囲気部９を有し，攪拌機８及び羽根８ａに
より前記還元性ガス雰囲気部９内で盛り上がった溶融錫
或ははんだ噴流１０ａが形成され，前記水平管路６の出
口６ｏの延長上で出口側に設けられた絞り具１１を備え
た噴流式溶融めっき装置１２と、前記真直な錫或ははん
だめっき銅合金ばね線１を胴径が250ｍｍ以上の巻枠１
３に巻き取るための巻取装置１４と、からなる錫めっき
銅合金ばね線の製造装置にある。

【００１４】また本発明は、前記水平管路６の出口６ｏ
が前記噴流式溶融めっき装置１２の還元性ガス雰囲気部
９内に配設され、還元性ガスが連通している錫めっき銅
合金ばね線の製造装置にある。

【００１５】また本発明は、前記錫めっき銅合金ばね線
の製造装置の適所に用いる走行線材用の案内滑車が断面
平状の平滑車５からなる錫めっき銅合金ばね線の製造装
置にある。

【００１６】更に本発明は、前記銅合金ばね線１ａの外
径が 0.3ｍｍ以下である錫めっき銅合金ばね線の製造装
置にある。

【００１７】

【作用】本発明の製造方法及びその装置の作用について
説明する。本発明によれば、銅合金ばね線１ａは加熱炉
７の還元性ガス雰囲気の水平管路６内を水平状態に走行
することにより熱的に直線矯正され真直な銅合金ばね線
１ｂとなる。次に該ばね線１ｂは還元性ガス雰囲気部９
内で攪拌機８の羽根８ａにより盛り上がった溶融錫噴流
１０ａ中を水平状態に走行させられて錫めっきされ、余
分な錫は絞り具１１により除去されるので均一なめっき
層を有する真直な錫めっき銅合金ばね線１が得られる。
また走行線材用の案内滑車を用いる場合には断面平状の
平滑車５とすることにより走行線には潜在捻じれを発生
させない。また前記銅合金ばね線１は胴径250 ｍｍ以上
の巻枠１３に巻き取られるのでばね線１には残留歪をほ
とんど発生させない。更に本発明の製造方法は従来のよ
うに２段階で行なわれるのではないので生産効率が向上
する。

【００１８】従って本発明によって得られた真直な錫め
っき銅合金ばね線は極めて直線性が良く、潜在捻じれが
なく、はんだ付け信頼性の高いものとなり、例えばＣＤ
の光ピックアップ用の懸架ばね線材として、近年進歩し
てきている懸架ユニットの自動組み立てに提供して満足
に用いることが出来る性能を有したものとなる。

【００１９】

【実施例】本発明の製造方法及びその装置について図を
用いて説明する。なお本発明は、本実施例に限定される
ものではない。図１は本発明の錫めっき銅合金ばね線の
製造方法の概要を示すチャート図，また図２は本発明の
錫めっき銅合金ばね線の製造装置の一実施例を示す略図
である。

【００２０】本発明の製造方法は図１，２に示すよう
に、銅合金ばね線が貯留されている供線巻枠の軸を中心
に回転させ線を繰り出すとともに、該ばね線に一定の張
力を付与する線繰り出し工程と、繰り出された前記ばね
線を還元性ガス雰囲気の加熱炉内を水平状態に走行さ
せ、該ばね線を熱的に直線矯正させ、真直な銅合金ばね
線とする熱処理工程と、熱処理された真直な銅合金ばね
線を還元性ガス雰囲気の盛り上がった溶融錫噴流中を水
平状態に走行させてから絞り具により余分な錫を除去
し、均一な錫めっきを施す溶融めっき工程と、得られた
真直な錫めっき銅合金ばね線を胴径が 250ｍｍ以上の巻
枠に巻取る巻取工程と、からなるものである。

【００２１】本発明の製造装置は図２に示すように、銅
合金ばね線１ａが貯留されている巻枠２から該ばね線１
ａを該ばね線１ａが加熱炉７中で塑性伸びを起こさない
範囲内の一定のテンションで繰り出すために、定テンシ
ョン装置３が取り付けられ、該巻枠２の軸２ｊを中心に
回転させる供線装置４と、繰り出された前記線材１ａに
直線性を付与するために還元性ガス入口６ｇを設けた水
平管路６を水平に取り付けた加熱炉７と、得られた真直
な銅合金ばね線１ｂに錫めっきするために、前記水平管
路６の出口６ｏが連通し、還元性ガス雰囲気部９及び還
元性ガス出口９ｇが設けられ、攪拌機８の羽根８ａによ
り盛り上がった溶融錫噴流１０ａが形成され、前記水平
管路６の出口６ｏの延長上にある出口側には絞り具１１
を備えた噴流式溶融めっき装置１２と、得られた真直な
錫めっき銅合金ばね線１を胴径が250ｍｍ以上の巻枠１
３に巻き取る巻取り装置１４と、からなる製造装置であ
る。

【００２２】図２の装置を用い、真直な錫めっきリン青
銅ばね線を製造した例を示す。供線装置４に、線径が0.
14ｍｍのリン青銅線１ａが貯留されている巻枠２をセッ
トし、該巻枠２の軸２ｊを中心に矢印方向に回転させ、
スプリングからなる定テンション装置３を通し、９０ｇ
ｆの張力を加えながら水平に引き出し、ヒーター（図示
せず）により 338℃に保持された加熱炉７の水素ガス雰
囲気の水平管路６内に該管路入口６ｉより導いて走行さ
せ管路出口６ｏより導出し、真直なリン青銅線１ｂとし
た。この時、還元性ガス入口６ｇより水素ガスを送り込
み、水平管路６内は流量が２００ＮＬ／Ｈｒの水素ガス
雰囲気とした。

【００２３】前記管路出口６ｏより導出された真直なリ
ン青銅線１ｂを、引き続いて前記管路出口６ｏが連通
し、水素ガス雰囲気部９及び水素ガス出口９ｇが設けら
れ、攪拌機８の羽根８ａにより盛り上がった溶融錫噴流
１０ａを有し、また絞りダイス１１が設けられた噴流式
溶融めっき装置１２の該溶融錫噴流１０ａ中を７ｍ／ｍ
ｉｎの線速で通過させ、続いてクリアランスが１μｍの
ダイヤモンドダイス１１を通過させて余分な溶融錫を除
去し、更にめっき表面を整え真直な錫めっきリン青銅ば
ね線１とし、胴径が 260ｍｍの巻枠１３に巻き取った。
なお、この時の溶融錫１０の組成は５％錫−残鉛とし
た。また、この製造装置の適所に用いる走行線材用の案
内滑車は平滑車５を用いた。

【００２４】特性試験 本発明により得られた真直な錫めっきリン青銅ばね線と
従来技術により得られた錫めっきリン青銅ばね線の特性
を比較して試験した結果を表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】上記表１より明らかなように、本発明によ
り得られた真直な錫めっきリン青銅ばね線は真直度が極
めて良く、潜在捻じれが極めて小さく、又はんだ濡れが
極めて良いことが分かる。従って本発明によれば、従来
技術では得られなかった特性を有する錫めっき銅合金ば
ね線が容易に得られることが分かる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によって得られた錫めっき銅合金
ばね線は電子部品等に供する真直な錫めっきばね線とし
ての品質レベルを一段と向上させ、特に，外径が 0.3ｍ
ｍ以下の真直ばね線を使用するＣＤ光ピックアップ部品
等の性能向上，安定化及び信頼性の向上に大きく貢献す
るものである。また本発明により長尺で安定した特性の
ばね線が得られるようになったことから、光ピックアッ
プ用懸架ユニットの自動生産化を可能とし、生産性の改
善にも大きく貢献するものである。更に小形電子部品の
真直リードの品質性能の向上に本発明が貢献することは
当然であり、産業に寄与するところ極めて大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の錫めっき銅合金ばね線の製造方法の
概要を示すチャート図である。

【図２】 本発明の錫めっき銅合金ばね線の製造装置の
一実施例を示す略図である。

【図３】 従来の錫めっき銅合金ばね線の製造装置を示
す略図である。（ａ）はその第１段の図である。（ｂ）
はその第２段の図である。

【符号の説明】

１ 真直錫めっき銅合金ばね線 １ａ 銅合金ばね線 １ｂ 真直銅合金ばね線 ２ 巻枠 ２ｊ 軸 ３ 定テンション装置 ４ 供線装置 ５ 平滑車 ６ 水平管路 ６ｉ 水平管路入口 ６ｏ 水平管路出口 ６ｇ 還元性ガス入口 ７ 加熱炉 ８ 攪拌機 ８ａ 羽根 ９ 還元性ガス雰囲気部 ９ｇ 還元性ガス出口 10 溶融錫 10ａ 盛り上がった溶融錫噴流 11 絞り具 12 噴流式溶融めっき装置 13 胴径が 250ｍｍ以上の巻枠 14 巻取り装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 2/38 // Ｂ２１Ｆ 19/00 Ａ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 銅合金ばね線が貯留されている巻枠の軸
   を中心に回転させ該ばね線を繰り出すとともに，該ばね
   線に一定の張力を付与する線繰り出し工程と、繰り出さ
   れた前記ばね線を還元性ガス雰囲気の加熱炉内を水平状
   態に走行させて該ばね線を熱的に直線矯正させ，真直な
   銅合金ばね線とする熱処理工程と、得られた真直な銅合
   金ばね線を還元性ガス雰囲気中で，盛り上がった溶融錫
   或ははんだ噴流中を水平状態に走行させた後，絞り具に
   より余分な錫或ははんだを除去し，均一な錫或ははんだ
   めっきを施す溶融めっき工程と、得られた真直な錫或は
   はんだめっき銅合金ばね線を胴径が 250ｍｍ以上の巻枠
   に巻取る巻取り工程と、からなることを特徴とする錫め
   っき銅合金ばね線の製造方法。
2. 【請求項２】 前記熱処理工程の還元性ガス雰囲気と溶
   融めっき工程の還元性ガス雰囲気が連通していることを
   特徴とする請求項１記載の錫めっき銅合金ばね線の製造
   方法。
3. 【請求項３】 前記錫めっき銅合金ばね線の製造工程の
   適所に用いる走行線材用の案内滑車が断面平状の平滑車
   からなることを特徴とする請求項１又は２記載の錫めっ
   き銅合金ばね線の製造方法。
4. 【請求項４】 前記銅合金ばね線の外径が 0.3ｍｍ以下
   であることを特徴とする請求項１，２又は３記載の錫め
   っき銅合金ばね線の製造方法。
5. 【請求項５】 銅合金ばね線１ａが貯留されている巻枠
   ２の軸２ｊを中心に回転させて該ばね線１ａを繰り出
   し，また該ばね線１ａに一定の張力を付与する定テンシ
   ョン装置３が取り付けられた供線装置４と、前記銅合金
   ばね線１ａを熱的に直線矯正させ，真直な銅合金ばね線
   １ｂとする還元性ガス雰囲気の水平管路６を略水平に設
   けた加熱炉７と、前記真直銅合金ばね線１ｂを還元性ガ
   ス雰囲気下で水平状態で錫或ははんだめっきし，真直な
   錫或ははんだめっき銅合金ばね線１とする、還元性ガス
   雰囲気部９を有し，攪拌機８及び羽根８ａにより前記還
   元性ガス雰囲気部９内で盛り上がった溶融錫或ははんだ
   噴流１０ａが形成され，前記水平管路６の出口６ｏの延
   長上で出口側に設けられた絞り具１１を備えた噴流式溶
   融めっき装置１２と、前記真直な錫或ははんだめっき銅
   合金ばね線１を胴径が 250ｍｍ以上の巻枠１３に巻き取
   るための巻取装置１４と、からなることを特徴とする錫
   めっき銅合金ばね線の製造装置。
6. 【請求項６】 前記水平管路６の出口６ｏが前記噴流式
   溶融めっき装置１２の還元性ガス雰囲気部９内に配設さ
   れ、還元性ガスが連通していることを特徴とする請求項
   ５記載の錫めっき銅合金ばね線の製造装置。
7. 【請求項７】 前記錫めっき銅合金ばね線の製造装置の
   適所に用いる走行線材用の案内滑車が断面平状の平滑車
   ５からなることを特徴とする請求項５又は６記載の錫め
   っき銅合金ばね線の製造装置。
8. 【請求項８】 前記銅合金ばね線１ａの外径が 0.3ｍｍ
   以下であることを特徴とする請求項５，６又は７記載の
   錫めっき銅合金ばね線の製造装置。