パチンコ釘用伸線材の製造方法
【課題】 従来のパチンコ釘以上に折れにくく耐久性に優れたパチンコ釘及びそれに適した銅基合金からなる伸線材の提供を目的とする。
【解決手段】質量％で、Ｃｕ：６３．０〜６７．０％、Ｐｂ：０．０５％以下、Ｆｅ：０．０５％以下及び残部がＺｎと不純物からなる銅基合金を用いた伸線材であって、平均結晶粒径が１０μｍ以下であることを特徴とする。
この伸線材を加工してパチンコ釘を製造する。
【解決手段】質量％で、Ｃｕ：６３．０〜６７．０％、Ｐｂ：０．０５％以下、Ｆｅ：０．０５％以下及び残部がＺｎと不純物からなる銅基合金を用いた伸線材であって、平均結晶粒径が１０μｍ以下であることを特徴とする。
この伸線材を加工してパチンコ釘を製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パチンコ遊技機に用いられる釘及びこのパチンコ釘の製造に適した伸線材に関する。
【背景技術】
【０００２】
パチンコ遊技機に用いられるパチンコ台の盤面には多数の釘が打たれている。
このパチンコ釘に小さな鋼球であるパチンコ玉が繰り返し当たり、これに耐えられるだけの耐久性が要求される。
近年、パチンコ台の高機能化に伴い、従来以上の耐久性がパチンコ釘にも要求されている。
現在、パチンコ台の盤としては、主にベニア合板製のパネルと樹脂製のパネルの二種類があり、これに合せて釘も長さが約３３ｍｍのものと約２６ｍｍのもの二種類が一般的に用いられている。
【０００３】
特許文献１に、パチンコ台用の釘（部品）に使用できる銅合金を開示するが、必ずしもパチンコ釘に適したものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３０３３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来のパチンコ釘以上に折れにくく、耐久性に優れたパチンコ釘及びそれに適した銅基合金からなる伸線材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るパチンコ釘用伸線材は、質量％で、Ｃｕ：６３．０〜６７．０％、Ｐｂ：０．０５％以下、Ｆｅ：０．０５％以下及び残部がＺｎと不純物からなる銅基合金を用いた伸線材であって、平均結晶粒径が１０μｍ以下であることを特徴とする。
従来、一般的に使用されている黄銅製パチンコ釘の金属組織の平均結晶粒径は２０〜３０μｍであったのに対して、本発明に係る伸線材の平均結晶粒径は１０μｍ以下であり、好ましくは５μｍ以下にすることで、この伸線材を用いて製造されたパチンコ釘は、弾かれながら落ちるパチンコ玉に対して長期間折れにくくなり、耐久性が向上する。
【０００７】
このようなパチンコ釘用伸線材の製造方法としては、質量％で、Ｃｕ：６３．０〜６７．０％、Ｐｂ：０．０５％以下、Ｆｅ：０．０５％以下及び残部がＺｎと不純物からなる銅基合金を用いて、直径６〜８ｍｍの押出線を押出加工し、当該押出線を直径２．０〜２．５ｍｍの伸線に伸線加工し、次に３５０〜４５０℃の温度で焼鈍し、次に直径１．８〜１．９ｍｍの伸線に伸線加工する方法が適している。
伸線材の製造条件から説明すると、押出線を減面率８４〜９４％（好ましくは８８〜９２％）の範囲になるように引き抜き伸線加工し、その後に３５０〜４５０℃の温度で焼鈍し、さらに減面率３７〜４３％の範囲に入るように引き抜き伸線加工すると平均結晶粒径の大きさが１０μｍ以下になる。
上記の方法で製造された伸線材は所定の長さに切断され、直径約４ｍｍの頭部及び先端部を鍛造及び転造加工することでパチンコ釘となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るパチンコ釘は、従来のパチンコ釘と比較し、耐力値が向上し、繰り返し曲げ試験及びパチンコ玉当て試験においても優れた耐久性を有する。
従って、パチンコ台の使用期間の長寿命化に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】伸線材の機械的特性の評価結果を示す。
【図２】伸線材の断面硬度測定結果を示す。
【図３】伸線材の金属組織写真を示し、（ａ）は本発明伸線材、（ｂ）は従来材の比較材の顕微鏡写真を示す。
【図４】本発明に係るパチンコ釘の外観写真を示し、（ａ）は釘長さ３３ｍｍの例で（ｂ）は釘長さ２６ｍｍの例である。
【図５】１５°両振り繰返し曲げ試験結果を示す。
【図６】３０°片振り繰返し曲げ試験結果を示す。
【図７】玉当て試験結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る伸線材の製造例とその材料特性及び試作したパチンコ釘の評価結果について説明する。
Ｃｕ：６３．０〜６７．０％（以下全て質量％）、Ｐｂ：０．０５％以下、Ｆｅ：０．０５％以下で残部がＺｎと不純物になるように黄銅合金の溶湯を調整し、黄銅材を鋳造した。
次に、φ７ｍｍの丸線に押出加工し、この押出線をφ２．２０ｍｍ伸線に伸線加工した。
このときの減面率は約９０％である。
次に４００℃の雰囲炉で連続焼鈍（２．３ｍ／ｍｉｎ）した。
さらに、φ１．８３５ｍｍ伸線に伸線加工（減面率約４０％）し、本発明に係るパチンコ釘用伸線材を得た。
【００１１】
一方、比較伸線材として上記鋳造材をφ８ｍｍの押出線に押出加工し、この押出線をφ２．４３ｍｍの伸線に伸線加工し、雰囲炉６２０℃にてスピード２．３ｍ／ｍｉｎで連続焼鈍し、次にφ１．８３５ｍｍの伸線に伸線加工し比較伸線材を得た。
【００１２】
伸線材の機械特性の評価結果を図１の表に示す。
これより、発明伸線材は比較伸線材と比べて引張り強さ、伸び表面硬度は同等だが、０．２％耐力が１０Ｎ／ｍｍ２程度高めになっており、図３に金属組織の写真例を示すように、（ａ）に示した発明伸線の平均結晶粒径は４〜５μｍと（ｂ）に示した従来の比較伸線材の平均結晶粒径２０〜２５μｍより小さくなっていることが分かる。
なお、平均結晶粒径は、ランダムに１０カ所測定し、その平均値とした。
また、伸線材の断面を中心から外周に向けて０．２ｍｍ刻みでビッカース硬度を測定した結果を図２のグラフに示す。この結果、発明伸線材は従来の比較伸線材と同等の結果であった。
尚、発明伸線材の表面状態は良好であり比較伸線材と差異は認められなかった。
【００１３】
次に、上記の伸線材を用いて釘長さ約２６ｍｍ頭径約φ４ｍｍ［図４（ｂ）］のパチンコ釘を製造し、繰返し曲げ試験と玉当て試験を実施し、その結果を図５〜図７に示す。
＜試験条件＞
（１）１５°両振り繰返し曲げ試験
釘の先をバイスに挟み、垂直状態に固定し、一方に１５°折り曲げ、それから反対側に１５°折り曲げる工程を１回として繰り返し折り曲げ試験を実施し、破断するまでの折り曲げ回数をカウントする。
（２）３０°片振り繰返し曲げ試験
釘の先をバイスに挟み、垂直状態に固定し、一方に３０°折り曲げ、それから垂直に戻す工程を１回として繰り返し折り曲げ試験を実施し、破断するまでの折り曲げ回数をカウントする。
（３）玉当て試験
予備的に、釘の先を固定し、垂直状態から１０°（保持時間１秒）の曲げを２０００回繰り返した（高越鋼業株式会社製 釘屈曲試験機）後に、パチンコ玉を発射圧０．２８ＭＰａ、発射速度１００発／ｍｉｎの条件で玉当て試験（高越鋼業株式会社製 釘耐久試験機）を実施し、釘が折れるまでの発射回数をカウントする。
（なお、玉当てには厚み１０ｍｍの樹脂製パネルに内径１．８５ｍｍの下穴を明け、これに長さ２６ｍｍの釘を打ち付け試験に供した。）
これより、１５°両振り繰返し曲げ試験では発明釘は平均値９４２回での破断に対し、比較釘は平均値７７３回での破断と、発明釘の方が比較釘に比べて平均約２２％耐久性が優れていることが確認できた（試験Ｎ数５回）。
また、３０°片振り繰返し曲げ試験では発明釘は平均値３９４回での破断に対し、比較釘は平均値３０５回での破断と、発明釘の方が比較釘に比べて平均約２９％耐久性が優れていることが確認できた（試験Ｎ数５回）。
玉当て試験は、試験Ｎ数１０個の平均で発明釘が約５９００回の発射回数で折れたのに対し、比較釘は約２３６０回で折れたことから２倍以上も寿命が延びたことになる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パチンコ遊技機に用いられる釘及びこのパチンコ釘の製造に適した伸線材に関する。
【背景技術】
【０００２】
パチンコ遊技機に用いられるパチンコ台の盤面には多数の釘が打たれている。
このパチンコ釘に小さな鋼球であるパチンコ玉が繰り返し当たり、これに耐えられるだけの耐久性が要求される。
近年、パチンコ台の高機能化に伴い、従来以上の耐久性がパチンコ釘にも要求されている。
現在、パチンコ台の盤としては、主にベニア合板製のパネルと樹脂製のパネルの二種類があり、これに合せて釘も長さが約３３ｍｍのものと約２６ｍｍのもの二種類が一般的に用いられている。
【０００３】
特許文献１に、パチンコ台用の釘（部品）に使用できる銅合金を開示するが、必ずしもパチンコ釘に適したものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３０３３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来のパチンコ釘以上に折れにくく、耐久性に優れたパチンコ釘及びそれに適した銅基合金からなる伸線材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るパチンコ釘用伸線材は、質量％で、Ｃｕ：６３．０〜６７．０％、Ｐｂ：０．０５％以下、Ｆｅ：０．０５％以下及び残部がＺｎと不純物からなる銅基合金を用いた伸線材であって、平均結晶粒径が１０μｍ以下であることを特徴とする。
従来、一般的に使用されている黄銅製パチンコ釘の金属組織の平均結晶粒径は２０〜３０μｍであったのに対して、本発明に係る伸線材の平均結晶粒径は１０μｍ以下であり、好ましくは５μｍ以下にすることで、この伸線材を用いて製造されたパチンコ釘は、弾かれながら落ちるパチンコ玉に対して長期間折れにくくなり、耐久性が向上する。
【０００７】
このようなパチンコ釘用伸線材の製造方法としては、質量％で、Ｃｕ：６３．０〜６７．０％、Ｐｂ：０．０５％以下、Ｆｅ：０．０５％以下及び残部がＺｎと不純物からなる銅基合金を用いて、直径６〜８ｍｍの押出線を押出加工し、当該押出線を直径２．０〜２．５ｍｍの伸線に伸線加工し、次に３５０〜４５０℃の温度で焼鈍し、次に直径１．８〜１．９ｍｍの伸線に伸線加工する方法が適している。
伸線材の製造条件から説明すると、押出線を減面率８４〜９４％（好ましくは８８〜９２％）の範囲になるように引き抜き伸線加工し、その後に３５０〜４５０℃の温度で焼鈍し、さらに減面率３７〜４３％の範囲に入るように引き抜き伸線加工すると平均結晶粒径の大きさが１０μｍ以下になる。
上記の方法で製造された伸線材は所定の長さに切断され、直径約４ｍｍの頭部及び先端部を鍛造及び転造加工することでパチンコ釘となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るパチンコ釘は、従来のパチンコ釘と比較し、耐力値が向上し、繰り返し曲げ試験及びパチンコ玉当て試験においても優れた耐久性を有する。
従って、パチンコ台の使用期間の長寿命化に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】伸線材の機械的特性の評価結果を示す。
【図２】伸線材の断面硬度測定結果を示す。
【図３】伸線材の金属組織写真を示し、（ａ）は本発明伸線材、（ｂ）は従来材の比較材の顕微鏡写真を示す。
【図４】本発明に係るパチンコ釘の外観写真を示し、（ａ）は釘長さ３３ｍｍの例で（ｂ）は釘長さ２６ｍｍの例である。
【図５】１５°両振り繰返し曲げ試験結果を示す。
【図６】３０°片振り繰返し曲げ試験結果を示す。
【図７】玉当て試験結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る伸線材の製造例とその材料特性及び試作したパチンコ釘の評価結果について説明する。
Ｃｕ：６３．０〜６７．０％（以下全て質量％）、Ｐｂ：０．０５％以下、Ｆｅ：０．０５％以下で残部がＺｎと不純物になるように黄銅合金の溶湯を調整し、黄銅材を鋳造した。
次に、φ７ｍｍの丸線に押出加工し、この押出線をφ２．２０ｍｍ伸線に伸線加工した。
このときの減面率は約９０％である。
次に４００℃の雰囲炉で連続焼鈍（２．３ｍ／ｍｉｎ）した。
さらに、φ１．８３５ｍｍ伸線に伸線加工（減面率約４０％）し、本発明に係るパチンコ釘用伸線材を得た。
【００１１】
一方、比較伸線材として上記鋳造材をφ８ｍｍの押出線に押出加工し、この押出線をφ２．４３ｍｍの伸線に伸線加工し、雰囲炉６２０℃にてスピード２．３ｍ／ｍｉｎで連続焼鈍し、次にφ１．８３５ｍｍの伸線に伸線加工し比較伸線材を得た。
【００１２】
伸線材の機械特性の評価結果を図１の表に示す。
これより、発明伸線材は比較伸線材と比べて引張り強さ、伸び表面硬度は同等だが、０．２％耐力が１０Ｎ／ｍｍ２程度高めになっており、図３に金属組織の写真例を示すように、（ａ）に示した発明伸線の平均結晶粒径は４〜５μｍと（ｂ）に示した従来の比較伸線材の平均結晶粒径２０〜２５μｍより小さくなっていることが分かる。
なお、平均結晶粒径は、ランダムに１０カ所測定し、その平均値とした。
また、伸線材の断面を中心から外周に向けて０．２ｍｍ刻みでビッカース硬度を測定した結果を図２のグラフに示す。この結果、発明伸線材は従来の比較伸線材と同等の結果であった。
尚、発明伸線材の表面状態は良好であり比較伸線材と差異は認められなかった。
【００１３】
次に、上記の伸線材を用いて釘長さ約２６ｍｍ頭径約φ４ｍｍ［図４（ｂ）］のパチンコ釘を製造し、繰返し曲げ試験と玉当て試験を実施し、その結果を図５〜図７に示す。
＜試験条件＞
（１）１５°両振り繰返し曲げ試験
釘の先をバイスに挟み、垂直状態に固定し、一方に１５°折り曲げ、それから反対側に１５°折り曲げる工程を１回として繰り返し折り曲げ試験を実施し、破断するまでの折り曲げ回数をカウントする。
（２）３０°片振り繰返し曲げ試験
釘の先をバイスに挟み、垂直状態に固定し、一方に３０°折り曲げ、それから垂直に戻す工程を１回として繰り返し折り曲げ試験を実施し、破断するまでの折り曲げ回数をカウントする。
（３）玉当て試験
予備的に、釘の先を固定し、垂直状態から１０°（保持時間１秒）の曲げを２０００回繰り返した（高越鋼業株式会社製 釘屈曲試験機）後に、パチンコ玉を発射圧０．２８ＭＰａ、発射速度１００発／ｍｉｎの条件で玉当て試験（高越鋼業株式会社製 釘耐久試験機）を実施し、釘が折れるまでの発射回数をカウントする。
（なお、玉当てには厚み１０ｍｍの樹脂製パネルに内径１．８５ｍｍの下穴を明け、これに長さ２６ｍｍの釘を打ち付け試験に供した。）
これより、１５°両振り繰返し曲げ試験では発明釘は平均値９４２回での破断に対し、比較釘は平均値７７３回での破断と、発明釘の方が比較釘に比べて平均約２２％耐久性が優れていることが確認できた（試験Ｎ数５回）。
また、３０°片振り繰返し曲げ試験では発明釘は平均値３９４回での破断に対し、比較釘は平均値３０５回での破断と、発明釘の方が比較釘に比べて平均約２９％耐久性が優れていることが確認できた（試験Ｎ数５回）。
玉当て試験は、試験Ｎ数１０個の平均で発明釘が約５９００回の発射回数で折れたのに対し、比較釘は約２３６０回で折れたことから２倍以上も寿命が延びたことになる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃｕ：６３．０〜６７．０％、Ｐｂ：０．０５％以下、Ｆｅ：０．０５％以下及び残部がＺｎと不純物からなる銅基合金を用いた伸線材であって、平均結晶粒径が１０μｍ以下であることを特徴とするパチンコ釘用伸線材。
【請求項２】
質量％で、Ｃｕ：６３．０〜６７．０％、Ｐｂ：０．０５％以下、Ｆｅ：０．０５％以下及び残部がＺｎと不純物からなる銅基合金を用いた伸線材であって、平均結晶粒径が１０μｍ以下である伸線材を加工して得られたことを特徴とするパチンコ釘。
【請求項３】
請求項２記載のパチンコ釘を用いたことを特徴とするパチンコ機。
【請求項４】
質量％で、Ｃｕ：６３．０〜６７．０％、Ｐｂ：０．０５％以下、Ｆｅ：０．０５％以下及び残部がＺｎと不純物からなる銅基合金を用いて、直径６〜８ｍｍの押出線を押出加工し、当該押出線を直径２．０〜２．５ｍｍの伸線に伸線加工し、次に３５０〜４５０℃の温度で焼鈍し、次に直径１．８〜１．９ｍｍの伸線に伸線加工することを特徴とするパチンコ釘用伸線材の製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の製造方法にて得られた伸線材を用いて頭部直径約４ｍｍの釘を製造することを特徴とするパチンコ釘の製造方法。
【請求項１】
質量％で、Ｃｕ：６３．０〜６７．０％、Ｐｂ：０．０５％以下、Ｆｅ：０．０５％以下及び残部がＺｎと不純物からなる銅基合金を用いた伸線材であって、平均結晶粒径が１０μｍ以下であることを特徴とするパチンコ釘用伸線材。
【請求項２】
質量％で、Ｃｕ：６３．０〜６７．０％、Ｐｂ：０．０５％以下、Ｆｅ：０．０５％以下及び残部がＺｎと不純物からなる銅基合金を用いた伸線材であって、平均結晶粒径が１０μｍ以下である伸線材を加工して得られたことを特徴とするパチンコ釘。
【請求項３】
請求項２記載のパチンコ釘を用いたことを特徴とするパチンコ機。
【請求項４】
質量％で、Ｃｕ：６３．０〜６７．０％、Ｐｂ：０．０５％以下、Ｆｅ：０．０５％以下及び残部がＺｎと不純物からなる銅基合金を用いて、直径６〜８ｍｍの押出線を押出加工し、当該押出線を直径２．０〜２．５ｍｍの伸線に伸線加工し、次に３５０〜４５０℃の温度で焼鈍し、次に直径１．８〜１．９ｍｍの伸線に伸線加工することを特徴とするパチンコ釘用伸線材の製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の製造方法にて得られた伸線材を用いて頭部直径約４ｍｍの釘を製造することを特徴とするパチンコ釘の製造方法。
【図１】
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図３】
【図４】
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１５８７８０（Ｐ２０１２−１５８７８０Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７３２０（Ｐ２０１１−１７３２０）
【出願日】平成２３年１月２９日（２０１１．１．２９）
【特許番号】特許第４９１３９１０号（Ｐ４９１３９１０）
【特許公報発行日】平成２４年４月１１日（２０１２．４．１１）
【出願人】（３０１０７３３９２）サンエツ金属株式会社 (9)
【出願人】（５９４０６３９７９）東永製鋲株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２９日（２０１１．１．２９）
【特許番号】特許第４９１３９１０号（Ｐ４９１３９１０）
【特許公報発行日】平成２４年４月１１日（２０１２．４．１１）
【出願人】（３０１０７３３９２）サンエツ金属株式会社 (9)
【出願人】（５９４０６３９７９）東永製鋲株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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