(57)【要約】【課題】冷間加工の加工度を増大でき、銅線を高強度化できる銅線の製造方法を提供する。【解決手段】伸線ダイスを用いて銅線１０を縮径する冷間加工工程（Ｆ１）を備えた銅線の製造方法において、上記冷間加工工程（Ｆ１）で形成された銅線１１を複数本束ねて固相接合して銅線１１を拡径する接合工程（Ｆ２）と、該接合工程（Ｆ２）で形成された銅線１２を所望径まで伸線する複合線冷間加工工程（Ｆ３）とを備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸線ダイスを用いて銅線を縮径する冷間加工工程を備えた銅線の製造方法において、上記冷間加工工程で形成された銅線を複数本束ねて固相接合して銅線を拡径する接合工程と、該接合工程で形成された銅線を所望径まで伸線する複合線冷間加工工程とを備えたことを特徴とする銅線の製造方法。
【請求項２】
上記複合線冷間加工工程の後、複合線冷間加工工程で形成された銅線を複数本束ねて固相接合して銅線を拡径する接合工程と、該接合工程で形成された銅線を所望径まで伸線する複合線冷間加工工程とを所定回数繰り返す請求項１記載の銅線の製造方法。
【請求項３】
上記接合工程は、複数本束ねた銅線に５０％以上の加工度で熱間伸線を行って固相接合することを特徴とする請求項１又は２記載の銅線の製造方法。
【請求項４】
上記銅線は、タフピッチ銅であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の銅線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パンタグラフ等を介して電車に給電を行う電車線（トロリー線）及び、機器ケーブル（各種電気機器用）並びに、一般の産業ケーブル（耐熱電線、ロボット用ケーブル、キャブタイヤケーブル）の芯線、シールド線に適用する銅線の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トロリー線又は、機器ケーブル若しくは一般の産業ケーブルの芯線、シールド線には、銅線又は銅合金線が使用されている。図２のフローチャートに示すように、一般にこれらの線材は太サイズの銅荒引線などの伸線母材１０を順次、伸線ダイスに通して連続的に冷間引抜加工を行い（冷間加工工程（Ｆ１））、所望線径の銅伸線材１１を形成している。
【０００３】
このように製造された銅又は銅合金線は、高強度、高導電性が要求される。例えば、電車線（トロリー線）には、導電率が高い硬銅線又は耐摩耗性、耐熱性を有する銅合金線が使用されている。銅合金線としては、銅母材にＳｎを０．２５〜０．３５ｍａｓｓ％含有させたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
近年では、電車の高速化に対応すべく、トロリー線の架線張力を高めることが求められており、電車線の張力は１．５ｔから２．０ｔに高められる傾向にある。また、電車通過密度（単位長さ当たりの路線を走行する電車の数）が高い路線では、トロリー線の大電流容量化が求められ、さらに強い強度、かつ高い導電率の銅線が求められてきている。
【０００５】
このような要求に対応するため、酸素０．００１〜０．１ｍａｓｓ％（１０〜１０００重量ｐｐｍ）とＳｎ０．１５〜０．７０ｍａｓｓ％（０．１５ｍａｓｓ％は除く）を含有させた銅合金溶湯を、連続鋳造圧延を行って荒引線を形成し、その荒引線を５０％以上の加工度で、冷間加工を行う銅合金線の製造方法が考案されている。この発明によると、銅合金線の強度を向上させるために、連続鋳造圧延の熱間圧延加工における加工度を高めて荒引線の強度を十分に向上させておくこと、冷間加工における加工度を５０％以上とすることが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭５９−４３３３２号公報
【特許文献２】特開２００６−１９３８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、冷間加工において、加工度を増大させるには、より太い線径の荒引線を適用して加工幅を増大させる必要がある。ところが、荒引線の線径を太くすることは、熱間圧延工程の加工度の低下につながり、また、連続鋳造圧線設備の負荷増大といった問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、冷間加工の加工度を増大でき、銅線を高強度化できる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】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、伸線ダイスを用いて銅線を縮径する冷間加工工程を備えた銅線の製造方法において、上記冷間加工工程で形成された銅線を複数本束ねて固相接合して銅線を拡径する接合工程と、該接合工程で形成された銅線を所望径まで伸線する複合線冷間加工工程とを備えたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、上記複合線冷間加工工程の後、複合線冷間加工工程で形成された銅線を複数本束ねて固相接合して銅線を拡径する接合工程と、該接合工程で形成された銅線を所望径まで伸線する複合線冷間加工工程とを所定回数繰り返すものである。
【００１１】
請求項３の発明は、上記接合工程は、複数本束ねた銅線に５０％以上の加工度で熱間伸線を行って固相接合するものである。
【００１２】
請求項４の発明は、上記銅線は、タフピッチ銅であるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、太い線径の荒引線を用いずに、冷間加工の加工度を増大でき、銅線を高強度化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の好適実施の形態を示す銅線の製造方法のフローチャートである。
【図２】従来の銅線の製造方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の好適実施の形態を添付図面を用いて説明する。
【００１６】
図１のフローチャートに示すように、本実施の形態に係る銅線の製造方法は、銅荒引線などの伸線母材１０を冷間伸線して銅伸線材１１を形成する冷間加工工程（Ｆ１）と、その銅伸線材１１を複数本束ねて固相接合して銅複合線１２を形成する接合工程（Ｆ２）と、その銅複合線１２を所望径まで伸線する複合線冷間加工工程（Ｆ３）とを含むものである。
【００１７】
本実施の形態に係る銅線の製造方法をより詳細に説明する。
【００１８】
まず、冷間加工工程（Ｆ１）を行う。冷間加工工程（Ｆ１）では、荒引線などの伸線母材１０を、順次、伸線ダイスに通して連続的に冷間伸線して銅伸線材１１を複数本形成する。
【００１９】
次に、接合工程（Ｆ２）を行う。接合工程（Ｆ２）では、冷間加工工程（Ｆ１）で形成された銅伸線材１１を複数本束ねて加工度５０％以上、１００〜２００℃程度の温度で熱間伸線などを行うことで固相接合して銅伸線材１１より大径の銅複合線１２を形成する。
【００２０】
さらに、複合線冷間加工工程（Ｆ３）を行う。複合線冷間加工工程（Ｆ３）では、銅複合線１２を冷間伸線して所望線径の銅伸線材１３を形成する。この複合線冷間加工工程（Ｆ３）にて形成する銅伸線材１３が製品である場合、上記の所望線径は製品の線径とする。また、銅伸線材１３が中間生成物であって銅伸線材１３にさらに多くの加工度を加える（強度を向上させる）場合、上記の所望線径は自由に決定してよい。この場合、銅伸線材１３を用いて接合工程（Ｆ２）と、この接合工程（Ｆ２）で形成された銅複合線（銅線）１２を用いた複合線冷間加工工程（Ｆ３）とを所定回数繰り返す。具体的には、複合線冷間加工工程（Ｆ３）の後、複合線冷間加工工程（Ｆ３）で形成された銅伸線材１３を複数本束ねて固相接合して銅線を拡径、すなわち、銅複合線１２を形成する接合工程（Ｆ２）と、この接合工程（Ｆ２）で形成された銅複合線１２を所望径まで伸線する複合線冷間加工工程（Ｆ３）とを所定回数繰り返す。
【００２１】
ここで、固相接合するに際し、熱間伸線の加工度を５０％以上とする理由は、加工度５０％未満では銅伸線材が固相接合せず、銅複合線１２を形成できないためである。
【実施例】
【００２２】
連続鋳造圧延設備を用いて製造したタフピッチ銅（以下、ＴＰＣと称す）の荒引線（φ８ｍｍ）を銅伸線母材とし、以下の方法で銅伸線材を形成した。
【００２３】
（実施例１）
図１に示す銅線の製造方法において、接合工程（Ｆ２）の回数を１回とし、φ６ｍｍの銅伸線材１３を形成した。具体的には、φ８ｍｍのＴＰＣ荒引線をφ６．０ｍｍまで冷間伸線して銅伸線材を形成し、この銅伸線材を７本束ねて、１５０℃で熱間伸線し、φ１１．２ｍｍの銅複合線を形成した。形成した銅複合線を冷間伸線し、φ６．０ｍｍの銅伸線材を形成した。なお、熱間伸線による銅線の加工度は５０％である。
【００２４】
（実施例２）
図１に示す銅線の製造方法において、接合工程（Ｆ２）の回数を１回とし、φ６．０ｍｍの銅伸線材１３を形成した。具体的には、φ８ｍｍのＴＰＣ荒引線をφ６．０ｍｍまで冷間伸線して銅伸線材を形成し、この銅伸線材を７本束ねて、１５０℃で熱間伸線し、φ８．７ｍｍの銅複合線を形成した。形成した銅複合線を冷間伸線し、φ６．０ｍｍの銅伸線材を形成した。なお、熱間伸線による銅線の加工度は８０％である。
【００２５】
（実施例３）
図１に示す銅線の製造方法において、接合工程（Ｆ２）の回数を２回とし、φ６．０ｍｍの銅伸線材１３を形成した。具体的には、φ８ｍｍのＴＰＣ荒引線をφ６．０ｍｍまで冷間伸線して銅伸線材を形成し、この銅伸線材を７本束ねて、１５０℃で熱間伸線し、φ７．１ｍｍの銅複合線を形成した。形成した銅複合線を冷間伸線し、φ６．０ｍｍの銅伸線材を形成した。さらにこの銅伸線材を７本束ねて、熱間伸線、冷間伸線を行い、φ６．０ｍｍの銅伸線材を形成した。なお、熱間伸線による銅線の加工度は１度目も２度目も５０％である。
【００２６】
（比較例）
図１に示す銅線の製造方法において、接合工程（Ｆ２）の回数を１回とし、φ６．０ｍｍの銅伸線材１１を形成した。具体的には、φ８ｍｍのＴＰＣ荒引線をφ６．０ｍｍまで冷間伸線して銅伸線材を形成し、この銅伸線材を７本束ねて、熱間伸線し、φ１２．２ｍｍの銅複合線を形成した。形成した銅複合線を冷間伸線し、φ６．０ｍｍの銅伸線材を形成した。なお、熱間伸線による銅線の加工度は４０％である。
【００２７】
（従来例）
図２に示す従来の製造方法にて、φ６．０ｍｍの銅伸線材を形成した。
【００２８】
（結果及び結果の評価）
実施例１〜３、比較例および従来例における熱間伸線の加工度および、銅複合線の接合状況、試作できた銅伸線材（φ６．０ｍｍ）の引張強さを表１に示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
熱間伸線の加工度が５０％以上である実施例１〜３ではいずれも銅複合線を形成することができたが、加工度が４０％である比較例では、銅複合線を形成できず、圧延後に束ねた銅線がはがれてしまった。また、実施例１〜３で製造できた銅伸線材の強度は、従来の製造方法と比較して、向上していた。このことから、本発明に係る製造方法の特徴である接合工程と冷間加工工程とを備える製造方法は銅線の強度向上に有効であると評価できる。
【００３１】
このように、伸線ダイスを用いて銅線を縮径する冷間加工工程（Ｆ１）で形成された銅伸線材１１を複数本束ねて固相接合して銅伸線材１１を拡径する接合工程（Ｆ２）と、接合工程（Ｆ２）で形成された銅複合線１２を所望径まで伸線する複合線冷間加工工程（Ｆ３）とを備える銅線の製造方法によれば、太い線径の荒引線を用いずとも冷間加工の加工度を増大でき、銅線を高強度化できる。
【００３２】
複合線冷間加工工程（Ｆ３）の後、複合線冷間加工工程（Ｆ３）で形成された銅伸線材１３を複数本束ねて固相接合して銅伸線材１３を拡径する接合工程（Ｆ２）と、接合工程（Ｆ２）で形成された銅複合材１２を所望径まで伸線する複合線冷間加工工程（Ｆ３）とを所定回数繰り返せば、銅伸線材１３の加工度をさらに高めることができ、銅伸線材１３の強度をさらに高めることができる。
【００３３】
接合工程（Ｆ２）は、複数本束ねた銅線に５０％以上の加工度で、かつ、１００〜２００℃程度の温度下で熱間伸線を行って固相接合するものとしたため、確実に銅複合線１２を形成できる。
【００３４】
銅伸線母材１０は、タフピッチ銅であるものとしたため、本実施の形態に係る製造方法にて確実に銅線の強度を高めることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０  伸線母材（銅線）
１１  銅伸線材（銅線）
１２  銅複合線（銅線）
１３  銅伸線材
Ｆ１  冷間加工工程
Ｆ２  接合工程
Ｆ３  複合線冷間加工工程
【図１】
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【図２】
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