专利名称：高度平直的悬挂丝线及其制造方法
技术领域：
本发明涉及悬挂丝线及其制造方法，更具体地说涉及主要是在丝线悬架方式的光传感器上使用的光传感器悬架用悬挂丝线，即涉及通过对圆形截面形状的金属弹簧线进行平直矫正而得到的高度平直的悬挂丝线及其制造方法。
背景技术：
以前，是通过使用转动式矫直叶片或转动式矫直模具，对圆形截面形状的金属弹簧线进行平直矫正，来制造曲率半径在4000mm以上的高度平直的悬挂丝线，作为光传感器用的高度平直的悬挂丝线(以下简称为高度平直的悬挂丝线)。
然而，以前的高度平直的悬挂丝线具有如下所述的问题，在矫直加工时因转动式矫直叶片或转动式矫直模具(以下称为矫直叶片或矫直模具)而形成间距2mm以下的狭窄的、呈螺旋状的深矫直印痕，在受反复弯曲应力时，因为这些印痕而引起裂纹和断裂事故。另外，因矫直叶片或矫直模具而在丝线表面上切出间距狭窄的深的螺旋状矫直印痕，使丝线外观也不好看，另外，也有不使用矫直叶片或矫直模具，而利用拉伸退火保持平直性的制造方法，但由于曲率半径达到1000mm时平直度不够。如果用于在近来追求高密度、高速化的光盘上使用的高精度光传感器上，就会出现光传感器的透镜倾斜，因此不能使用。由于这个原因，要求不带有由矫直叶片或矫直模具等在丝线表面上切出的间距狭窄的深螺旋状矫直印痕，而且具有曲率半径在4000mm以上的高平直度的高度平直悬挂丝线。
发明内容
本发明是为了解决上述先前技术存在的各种问题而提出的，其目的是要提供一种不带有由矫直叶片或矫直模具等形成的间距狭窄的深螺旋状矫直印痕，而且曲率半径在4000mm以上的高平直度的高度平直的悬挂丝线及其制造方法。
根据第1个观点，本发明提供了一种高度平直的悬挂丝线，它通过对圆形截面形状的金属弹簧线进行平直矫直而得到，其特征在于，上述悬挂丝线具有曲率半径可达4000mm以上的高平直度，而且其结构和表面特性是不带有因转动式矫直叶片或转动式矫直模具而产生的间距在2mm以下的螺旋状矫直印痕。
采用根据上述第1个观点的悬挂丝线，由于不带有反复施加弯曲应力时、可能引起裂纹或断裂事故的因矫直叶片或矫直模具等而形成的间距狭窄的深螺旋状矫直印痕，而且具有曲率半径可达4000mm以上的高平直度，因此可以在高精度、高可靠性的光传感器上使用。
根据第2个观点，本发明提供了一种高度平直的悬挂丝线，它由截面形状为圆形的金属弹簧线进行平直矫直而得到，其特征在于上述悬挂丝线具有曲率半径可达4000mm以上的高平直度，而且其结构和表面特性是不带有因转动式矫直叶片或转动式矫直模具而产生的间距在2mm以下的螺旋状矫直印痕，另外还具有上述金属弹簧线拉丝加工时形成的与该线长度方向平行的不可避免的浅印痕(拉丝模具痕迹)成为变形后间距为2mm～40mm的螺旋状印痕(螺旋模具痕迹)的结构和表面特性。
采用上述第2个观点的悬挂丝线，拉丝模具痕迹从与丝线长度方向平行的状态成为螺旋状态，其间距比由矫直叶片或矫直模具形成的间距狭窄的深螺旋状矫直印痕的间距还宽，又由于印痕相当浅，因此即使反复施加弯曲应力，也不会成为产生裂纹或断裂事故的原因。
根据第3个观点，本发明提供了一种高度平直的悬挂丝线的制造方法，它是如权利要求1所述的高度平直的悬挂丝线的制造方法，其特征为，不使用转动式矫直叶片或矫直模具，而是在300℃～1000℃的高温气氛下，给截面形状为圆形的金属弹簧线加10g～1000g的张力，同时通过在金属弹簧线的长度方向，每隔2mm～40mm转动搓捻一转，进行平直矫直。
利用上述第3个观点的制造方法，可以高效地制造上述第一个观点的高度平直的悬挂丝线。特别是，具有通过控制作为本制造方法的制造条件的温度、张力和搓捻间距而能稳定地制造高度平直的悬挂丝线的所谓有利之处。
根据第4个观点，本发明提供了一种高度平直的悬挂丝线的制造方法，它是如权利要求2所述的高度平直的悬挂丝线的制造方法，其特征在于，通过不使用转动式矫直叶片或转动式矫直模具，而是在300℃～1000℃的高温气氛下，给截面形状为圆形的金属弹簧线加10g～1000g的张力，同时通过在金属弹簧线的长度方向，每隔2mm～40mm转动搓捻一转，从而进行平直矫直，并在矫直后将上述金属弹簧线拉丝加工时形成的与该线长度方向平行的不可避免的浅印痕(拉丝模具痕迹)变成间距为2mm～40mm的螺旋状印痕(螺旋模具痕迹)。
利用上述第4个观点的制造方法，可以高效地制造出上述第2个观点的高度平直的悬挂丝线。由于平直矫直后，可将在上述金属弹簧线表面上拉丝加工时形成的拉丝模具痕迹，在丝线表面上形成间距为2mm～40mm的螺旋状的矫直模具痕迹，因此除了上述第三个观点的制造方法的作用和效果之外，在利用本观点的制造方法得到的高度平直的悬挂丝线中，由于通过确认丝线表面上的螺旋模具痕迹就知道是使用基于本观点的制造方法而制造的，所以优选。
根据第5个观点，本发明提供了一种高度平直的悬挂丝线的制造方法，其特征为，上述300℃～1000℃高温气氛为非氧化性气体的气氛。
作为上述非氧化性气体，可以使用例如氢气、氮气等。
利用上述第5个观点的制造方法，由于在制造高度平直的悬挂丝线时，可以防止因非氧化气体气氛而引起的丝线表面的氧化，所以优选。
图1为本发明的高度平直的悬挂丝线的外观电子显微镜照片(强调模具痕迹部分)；图2为表示本发明的高度平直的悬挂丝线的曲率半径的图；图3为用于说明在制造本发明的高度平直的悬挂丝线时而在丝线表面形成的模具痕迹的简图；
(a)为在拉丝加工后，在金属弹簧线表面上形成有拉丝模具痕迹的状态；(b)为在矫直加工后，高度平直的悬挂丝线表面上形成有螺旋状模具痕迹的状态；图4为利用使用了矫直叶片的直线矫直方法制造出的高度平直的悬挂丝线的外观电子显微镜照片，是表示由矫直叶片产生的间距狭窄的深螺旋状矫直印痕的图(强调印痕部分)；图5为利用使用了矫直模具的直线矫直方法制造出的高度平直的悬挂丝线的外观电子显微镜照片，是表示由矫直模具产生的间距狭窄的深螺旋状矫直印痕的图(强调矫直印痕部分)；图6为表示本发明的高度平直的悬挂丝线的制造工序的一个示例的简图。
符号的说明1高度平直的悬挂丝线，1a拉丝后的金属弹簧线，6因矫直正加工而变形为螺旋状的螺旋模具痕迹，6a拉丝加工时产生的拉丝模具痕迹，21利用使用了矫直叶片的直线矫直方法制造出的高度平直的悬挂丝线，27由矫直叶片产生的间距狭窄的深螺旋状矫直印痕，31利用使用了矫直模具的直线矫直方法制造出的高度平直的悬挂丝线，37由矫直模具产生的间距狭窄的深螺旋状矫直印痕，110供线线轴，111电机，112圆环，113炉(电热炉)，114卷取线轴，115氮气或氢气导入通道，p螺旋状模具痕迹的转动间距，r曲率半径。
具体实施例方式
以下，根据图示的实施方式，更详细地说明本发明的内容。但本发明并不限定于此。
图1为本发明的高度平直的悬挂丝线的外观的电子显微镜照片(强调模具痕迹部分)。图2为表示本发明的高度平直的悬挂丝线的曲率半径的图。图3为用于说明在制造本发明的高度平直的悬挂丝线时，在丝线表面形成的模具痕迹的简图；图中的(a)为在拉丝加工后，在金属弹簧线的表面上形成有拉丝模具痕迹的状态；图中的(b)为在矫直加工后，在高度平直的悬挂丝线表面上形成有螺旋状模具痕迹的状态。图4为利用使用了矫直叶片的直线矫直方法制造出的高度平直的悬挂丝线的外观的电子显微镜照片，是表示由矫直叶片产生的间距狭窄的深螺旋状矫直印痕的图(强调矫直印痕部分)。图5为利用使用了矫直模具的直线矫直方法制造出的高度平直的悬挂丝线的外观的电子显微镜照片，是表示由矫直模具产生的狭窄间距的深的螺旋状矫直印痕的图(强调矫直印痕部分)。图6为表示本发明的高度平直的悬挂丝线的制造工序的一个例子的简图。
在这些图中，1是高度平直的悬挂丝线，1a是拉丝后的弹簧线，6是因矫直加工而变形为螺旋状的模具痕迹(螺旋模具痕迹)，6a是拉丝加工时所产生的模具痕迹(拉丝模具痕迹)，21是利用使用了矫直叶片的直线矫直方法制造出的高度平直的悬挂丝线，27是由矫直叶片产生的间距狭窄的深螺旋状的矫直印痕，31是利用使用矫直模具的直线矫直方法制造出的高度平直的悬挂丝线，37是由矫直模具产生的间距狭窄的深螺旋状矫直印痕，110是供线线轴，111是电机，112是圆环，113是炉(电热炉)，114是卷取线轴，115是氮气或氢气导入通道，p是螺旋模具痕迹的转动转动间距，r是曲率半径。
第一个实施方式(高度平直的悬挂丝线)利用图1～5来说明本发明的高度平直的悬挂丝线的一个实施方式。
图1所示的高度平直的悬挂丝线1，如图2所示，其曲率半径r在4000mm以上，它没有如图4所示的由矫直叶片产生的间距狭窄的印痕27，或图5所示的由矫直模具产生的间距狭窄的深的螺旋状矫直印痕37。图3(a)所示的拉丝后的金属弹簧线1a表面上的拉丝模具痕迹6a，利用本发明的制造方法(矫直加工)，可在高度平直的悬挂丝线1的表面上，形成转动间距为2mm～40mm的变形为螺旋状后的螺旋模具痕迹6。
上述金属弹簧线1a(高度平直的悬挂丝线1)的材料为磷青铜、铍青铜、银铜合金、铜镍锌合金、不锈钢、钨、钼。上述高度平直的悬挂丝线1的直径φ比如为50～300μm。高度平直的悬挂丝线1的曲率半径r比如为4000mm～100000mm。螺旋模具痕迹6的转动间距p为2mm～40mm。
第二个实施例(高度平直的悬挂丝线的制造方法)利用图6来说明高度平直的悬挂丝线的制造方法。
首先，由电机111使供线线轴110横向转动，同时加10g～1000g的供线张力将卷在供线线轴110上的拉丝后的金属线1a抽出，使其通过圆环112，并在为了防止金属弹簧线1a氧化而从氢气或氮气导入通道115中注入的氢或氮的气氛下，通过300℃～1000℃的电热炉113，这样，可在高温气氛中，对金属弹簧线1a进行连续搓捻的所谓平直矫直矫直加工。再通过连续地卷绕在卷取线轴114上，制造出在丝线表面具有间距为2mm～40mm，变形为螺旋状的螺旋模具痕迹6的高度平直的悬挂丝线1。
上述金属弹簧线1a(高度平直的悬挂丝线1)的直径例如为100μm。由电机111驱动供线线轴110的转动速度例如为2000转/分。供线张力例如为100g，炉113的长度例如为3m。炉113的温度例如为470℃，卷取的速度例如为15m/分。
发明的效果利用本发明的高度平直的悬挂丝线及其制造方法，可将平直度提高到曲率半径在4000mm以上。另外，没有由矫直叶片产生的间距在2mm以下的螺旋状矫直印痕或矫直模具产生的间距在2mm以下的螺旋状矫直印痕，可以防止加反复弯曲应力时出现裂纹和断裂的事故。另外，利用本发明的制造方法，通过控制作为制造条件的温度，张力和绞捻间距，可以稳定地制造高度平直的悬挂丝线。因此，本发明在产业上的效果很大。
权利要求
1.一种高度平直的悬挂丝线，它通过对圆形截面形状的金属弹簧线进行平直矫直而得到，其特征在于所述悬挂丝线具有曲率半径在4000mm以上的高平直度，而且其结构和表面特性是不带有因转动式矫直叶片或转动式矫直模具而产生的间距在2mm以下的螺旋状矫直印痕。
2.一种高度平直的悬挂丝线，它通过对圆形截面形状的金属弹簧线进行平直矫直而得到，其特征在于所述悬挂丝线具有曲率半径在4000mm以上的高平直度，而且其结构和表面特性是不带有因转动式矫直叶片或转动式矫直模具而产生的间距在2mm以下的螺旋状矫直印痕，此外还具有将所述金属弹簧线拉丝加工时产生的与该线长度方向平行的不可避免的浅印痕(拉丝模具痕迹)改变为间距为2mm～40mm的螺旋状印痕(螺旋模具痕迹)的结构和表面特性。
3.一种高度平直的悬挂丝线的制造方法，它是如权利要求1所述的高度平直的悬挂丝线的制造方法，其特征在于不使用转动式矫直叶片或转动式矫直模具，而是在300℃～1000℃的高温气氛下，对圆形截面形状的金属弹簧线施加10g～1000g的张力，同时通过在金属弹簧线的长度方向，每隔2mm～40mm转动搓捻一转，从而进行平直矫直。
4.一种高度平直的悬挂丝线的制造方法，它是如权利要求2所述的高度平直的悬挂丝线的制造方法，其特征在于不使用转动式矫直叶片或转动式矫直模具，而是在300℃～1000℃的高温气氛下，对圆形截面形状的金属弹簧线施加10g～1000g的张力，同时通过在金属线的长度方向，每隔2mm～40mm转动搓捻一转，从而进行平直矫直，并将所述金属弹簧线拉丝加工时产生的与该线长度方向平行的不可避免的的浅印痕(拉丝模具痕迹)在平直矫直后变成间距为2mm～40mm的螺旋状印痕(螺旋模具痕迹)。
5.如权利要求3或4所述的高度平直的悬挂丝线的制造方法，其特征在于所述300℃～1000℃的高温气氛为非氧化性气体的气氛。
全文摘要
本发明提供一种不带有因矫直叶片或矫直模具而产生的间距狭窄的深螺旋状矫直印痕，而且具有曲率半径在4000mm以上的高平直度的高度平直的悬挂丝线及其制造方法。对圆形的金属弹簧线(1a)在300℃～1000℃的高温气氛下施加10g～1000g的张力，同时通过在金属弹簧线长度方向每隔2mm～40mm搓捻1转从而进行平直矫直，并在平直矫直后，将所述金属弹簧线(1a)表面的拉丝模具痕迹(6a)在丝线表面改变成间距p为2mm～40mm的螺旋状模具痕迹(6)，从而制造曲率半径在4000mm以上的高度平直的悬挂丝线(1)。
文档编号B21F1/00GK1506179SQ0215552
公开日2004年6月23日 申请日期2002年12月5日 优先权日2002年12月5日
发明者冈田洋一, 原田秀则, 则 申请人:东京特殊电线株式会社