CN104067490A - 电动机的绕线剥离方法 - Google Patents

Abstract

本发明的电动机的绕线剥离方法是一种对卷绕在定子的磁极上的绕线的绕线端部的绝缘覆膜进行剥离的方法。本绕线剥离方法的特征在于，拉拽绕线端部而使绕线端部处于被施加了张力的状态，通过使切削刀具旋转的绝缘覆膜剥离装置移动而剥离绝缘覆膜。由此，能够在电线不发生断线的情况下剥离绝缘覆膜。而且，即使绕线的导体采用与铜线、铁线相比强度较小的铝，也能够防止剥离绝缘覆膜时的断线。

Description

电动机的绕线剥离方法

技术领域

本发明涉及一种将被至少1层绝缘覆膜所覆盖的绝缘覆膜覆盖电线的顶端部的绝缘覆膜剥离，以使芯线露出，从而利用焊接将芯线与其他部件接合起来的技术。尤其是涉及电动机的定子等所卷绕的绕线的剥离方法。

背景技术

以往，主要选择铜线作为马达(电动机)所使用的电线的导体。但是，近年的铜线的价格上涨、推进马达自身的向轻量化的改良，采用铜以外的其他导体的电线的使用逐渐增加。

这样的铜线以外的电线、例如铝线，其表面存在坚固的氧化铝层，因此，如果未去除绝缘覆膜和氧化铝层，则与端子、导线之间的焊接接线是非常困难的。另外，铝线与铜线相比，强度较小，因此，存在以下问题，即，在一边使切削刀具旋转一边剥离绝缘覆膜和氧化铝层时，会经常发生断线。

因此，针对这样的问题，为了铝电线的接合而提出以下技术：采用超声波来去除氧化膜的技术(例如参照专利文献1)，使用还原气体防止氧化或者去除氧化膜的技术(例如参照专利文献2)、超声波和锌系焊料并用进行接合的技术(例如参照专利文献3)、在焊剂内进行绝缘覆膜剥离的技术(例如参照专利文献4)等。

然而，虽然像专利文献所记载的那样的去除氧化铝层是重要的课题，但未对之前的工序，即电线的绝缘覆膜剥离时的断线、绝缘覆膜残留采取对策，因此，电动机生产时的不良率恶化、焊接品质恶化成为了问题。尤其是，在较细的电线的情况下成为较大的问题。

专利文献1：日本特开平2-54947号公报

专利文献2：日本特开2004-323977号公报

专利文献3：日本特开平9-239531号公报

专利文献4：日本特开2009-148053号公报

发明内容

本发明是为了解决以上这样的以往课题而做成的，提供一种绝缘覆膜电线的绝缘覆膜剥离方法，其无需大规模的设备，能够以低成本提高与其他部件之间的接合可靠性，能够在电线不发生断线的情况下进行绝缘覆膜的剥离。

本发明的电动机的绕线剥离方法是一种对卷绕在定子的磁极上的绕线的绕线端部的绝缘覆膜进行剥离的方法，其特征在于，拉拽绕线端部而使绕线端部处于被施加了张力的状态，通过使切削刀具旋转的绝缘覆膜剥离装置移动而剥离绝缘覆膜。

由此，能够在电线不发生断线的情况下剥离绝缘覆膜。即，通过使多个切削刀具旋转来切削绝缘覆膜，能够均匀地且在短时间内将绝缘覆膜剥离，从而能够防止由于在绕线的端部施加张力来进行剥离而发生断线的情况。而且，通过施加张力，使电线的松散、弯曲倾向得以矫正，并且，通过防止在利用切削刀具进行剥离时电线发生松弛，能够防止切削刀具向电线不均匀地吃入，从而能够防止发生断线。

附图说明

图1是本发明的实施方式的电动机的局部剖视图。

图2是该电动机的定子的结构图。

图3是本发明的实施方式的电线的剖面图。

图4是本发明的实施方式的绕线剥离方法的说明图。

具体实施方式

(实施方式)

以下，使用附图说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的实施方式的电动机的局部剖面的结构图。图2是表示该电动机的绕线完成品(定子的完成品)17的具体的结构例的图。在本实施方式中，例举电动机的一个例子，即搭载于作为电气设备的空调、用于驱动鼓风扇的无刷电动机来进行说明。另外，在本实施方式中，例举电线导体与端子之间的焊接接线的例子来进行说明。而且，图2所示的绕线完成品17使用利用本发明的电动机的绕线剥离方法将绝缘覆膜覆盖电线的顶端部的绝缘覆膜剥离掉的绕线来构成，另外，图1所示的电动机具有这样的绕线完成品17。

在图1和图2中，利用绝缘树脂7将卷装有绕线3的定子铁芯1模制成形而构成定子13，该绝缘树脂7是用于模制一体成形的模制材料。另外，在定子铁芯1和绕线3之间隔有将定子铁芯1绝缘的绝缘体2。另外，将卷绕起始线或者卷绕终止线(以下称为绕线端部4。)的绝缘覆膜剥离，并涂布焊接用的焊剂，将卷绕起始线或者卷绕终止线与端子6焊接接线。

在定子13的内侧，隔着空隙插入有转子12。转子12具有：圆板状的旋转体11，其包含转子铁芯8；轴10，其贯穿旋转体11的中央而紧固旋转体11。转子铁芯8面对定子13的内周侧地在周向上保持多个永磁体9。在转子12的轴10上安装有用于支承轴10的2个轴承14。2个轴承14中的一个轴承固定于模制一体成形的绝缘树脂7，另一个轴承固定于金属制的端盖15。而且，该无刷电动机内置有安装了驱动电路的印刷基板16。在将该印刷基板16与端子6之间在电性上接合后，将端盖15压入定子13，从而形成无刷电动机。

图3是被用作绕线3的电线20的剖面图。在这里，电线20是由绝缘覆膜19覆盖导体18而成的结构，可以是由作为1层或者2层的绝缘覆膜的绝缘覆膜19覆盖导体18而成的结构。此外，也可以是由3层以上的多层绝缘覆膜覆盖而成的结构。当绝缘覆膜19为多层时，能够使耐压性提高，因此，在进一步小型化方面是有利的。另外，作为电线20，是由至少1层的绝缘覆膜19覆盖导体18而成，但在电线的制造工序中产生的氧化膜、例如氧化铝层存在于导体表面。

此外，在本实施方式中，作为电线20，例举出使用在作为金属的铝制的导体18上覆盖有聚酯制和尼龙制的2层的绝缘覆膜19而成的电线(所谓的PEWN电线)的一个例子来进行说明。但是，并不限于该电线20，也可以使用由其他材料构成的电线。此外，作为绝缘覆膜19的材料，可以是聚氨酯系、聚酯系以及聚酰亚胺系中的任一种。

图4是本发明的实施方式的绕线剥离方法的说明图。在图4中将绕线端部4与绕线完成品17进行比较并放大表示绕线端部4。绝缘覆膜剥离装置108具有切削刀具101、切削刀具旋转装置102、切削刀具移动装置103以及张力施加装置104。切削刀具101具有多个刀，通过切削将装在刀内侧的绕线端部4的绝缘覆膜19剥离。切削刀具旋转装置102使切削刀具101沿着绕线端部4的周向旋转。切削刀具移动装置103使切削刀具101沿着绕线端部4的延伸方向移动。而且，张力施加装置104向绕线端部4的延伸出来的顶端方向对装在绝缘覆膜剥离装置108内的绕线端部4施加张力。

首先，绕线端部4穿过3把切削刀具101、切削刀具旋转装置102以及切削刀具移动装置103的中心，并且将绕线端部4的顶端部4a连接于张力施加装置104。然后，利用张力施加装置104在箭头109所示的张力施加方向上，以5MPa以上且50MPa以下的力拉拽电线20的方式对电线20(更详细而言，是电线20的导体18)施加张力。需要说明的是，在这里，为了使绕线端部4在绕线完成品17的径向延伸，而将绝缘覆膜剥离装置108配置在绕线完成品17的外侧。

接着，利用切削刀具旋转装置102使切削刀具101旋转，并使切削刀具移动装置103向与张力施加方向相同方向，即箭头105的方向移动，而将绝缘覆膜19剥离。然后，对剥离绝缘覆膜后的导体部4b进行加工。

此时，优选的是，电线20的导体18的直径是0.15mm以上且0.5mm以下。另外，绝缘覆膜19的厚度大概是0.01mm～0.03mm。另外，优选的是，在剥离绝缘覆膜19时，同时将导体18自其表面深度为0.001mm以上且0.005mm以下的部分剥离，从而做成剥离绝缘覆膜后的导体部4b。即，对于电线20的绕线端部4而言，优选的是，首先，利用切削刀具101进行切削而将绝缘覆膜19剥离，接着使该切削稍微加深地继续进行，以使导体18的表面也剥离的方式将导体18表面的0.001mm～0.005mm的厚度部分也削掉。由此，能够将作为导体18的铝的表面的氧化铝层也去除掉。另外，切削刀具101构成为在旋转时向电线20吃入的结构，能够通过调整吃入限位件来调整剥离量。

然后，切断在绕线端部4的顶端部4a附近有绝缘覆膜19残留的部分(未剥离的部分)。接着，在剥离绝缘覆膜后的导体部4b上涂布焊剂，并且进行与端子6之间的焊接接合，利用绝缘树脂7进行模制成形而构成定子13。需要说明的是，在该实施方式中，作为焊剂，使用固形物含有量15％、粘度4mPa、卤素含有量0.08±0.02％的焊剂，并且焊料使用了Sn-3Ag-0.5Cu。接下来，通过组装转子12、印刷基板16、端盖15而做成电动机。

(实施例1)

实施方式所说明的内容中使用了如下的电线20：导体材质为铝、导体直径为0.3mm、绝缘覆膜19的材质为PEWN、绝缘覆膜厚度为0.012mm。另外，在作用于绕线端部4的张力施加方向上，对电线的导体施加30MPa的张力，并且以1500r/min的转速使切削刀具101旋转，从而剥离了绝缘覆膜19。此时，切削刀具移动方向105与张力施加方向相同。另外，调整了切削刀具101的吃入防止限位件，以同时剥离导体18的深度0.002mm的部分。在这样的条件下，执行1000台电动机的生产，并且确认了绝缘覆膜剥离时的断线不良率、剥离后的绝缘覆膜残留不良率以及与端子6之间的焊接接线不良率。

(比较例1)

为了与实施例1进行比较，作为以往的绝缘覆膜剥离方法，绕线端部4穿过3把切削刀具101的中心，并且利用切削刀具旋转装置102使切削刀具101旋转、利用切削刀具移动装置103使切削刀具101移动，剥离绝缘覆膜19，并对剥离绝缘覆膜后的导体部4b进行加工。在本比较例中，也使用了导体材质为铝、导体直径为0.3mm、绝缘覆膜19的材质为PEWN、绝缘覆膜厚度为0.012mm的电线20。

另外，切削刀具101的转速为1500r/min、调整了切削刀具101的吃入防止限位件，以同时剥离导体18的深度0.002mm部分。在这样的条件下，执行1000台电动机的生产，并且确认了绝缘覆膜剥离时的断线不良率、剥离后的绝缘覆膜残留不良率以及与端子6之间的焊接接线不良率。

将实施例1与比较例1的确认结果表示在表1中。

【表1】

	实施例1	比较例1
			绝缘覆膜剥离时的断线不良率	0％	1％
剥离后的绝缘覆膜残留不良率	0％	0.5％
			焊接接线不良率	0％	0.7％

从表1可以明确的是，如果利用本发明的方法来实施，即使是导体直径为0.3mm这样的较细的铝电线，也能够在不使其发生断线的情况下剥离绝缘覆膜19。而且，能够同时去除在导体表面产生的氧化铝层，因此能够容易实施与端子6之间的焊接接线。其原因在于：通过施加张力，使电线的松散(日语：ゆるみ)、弯曲倾向得以矫正，并且，防止在利用切削刀具进行剥离时电线发生松弛(日语：たるみ)，从而防止切削刀具向电线不均匀地吃入。

另外，通常，氧化铝层被认为是0.0005mm以下，该氧化铝层是与绝缘覆膜19的剥离同时被剥离的，因此，既能优化生产率，又能减少与端子6之间的焊接接线不良。

另一方面，在比较例1的方法中，切削刀具101旋转时，绕线端部4的顶端侧部分同时发生移动，产生松散、松弛，导致切削刀具难以进行均匀地吃入，从而发生断线，或者在剥离后有绝缘覆膜残留，另外，因为无法去除氧化铝而产生与端子6之间的焊接接线不良。

因此，采用本发明的电动机的绕线剥离方法，能够提供一种电线的绝缘覆膜剥离方法，其能够使生产率优化并且以低成本提高与其他部件之间的连接可靠性。

如以上说明的那样，本发明是一种绕线剥离方法，其是一种对卷绕在定子的磁极上的绕线的绕线端部的绝缘覆膜进行剥离的方法，其特征在于，拉拽绕线端部而使绕线端部处于被施加了张力的状态，通过使切削刀具旋转的绝缘覆膜剥离装置移动而剥离绝缘覆膜。由此，能够在电线不发生断线的情况下剥离绝缘覆膜。对于绕线的导体而言，即使采用与铜线、铁线相比强度较小的铝，也能够防止在剥离绝缘覆膜时的断线。

另外，如果绝缘覆膜剥离装置的移动方向与施加张力的方向相同，则能够容易防止在利用切削刀具进行剥离时电线发生松弛。

另外，优选的是，对导体施加的张力是5MPa以上且50MPa以下。在张力不足5MPa时，无法矫正电线的松散、弯曲倾向，无法防止在利用切削刀具进行剥离时电线发生松弛，另外，在比50MPa大的张力作用时，有时电线会发生断线。

另外，优选的是，绕线的导体的直径是0.15mm以上且0.5mm以下。在不足0.15mm时，因为是细线，在通过切削刀具的旋转而进行的绝缘覆膜的剥离过程中会发生断线，另外，在比0.5mm粗的电线的情况下，无法利用张力进行电线的松散、弯曲倾向的矫正。

另外，优选的是，在剥离绕线的绝缘覆膜时，同时以0.001mm以上且0.005mm以下来剥离绕线的导体。在以不足0.001mm同时剥离了绕线的导体部的情况下，氧化铝层未被完全去除，因此无法容易实施导体部与端子或者导线之间的焊接接线。另外，在同时以大于0.005mm剥离绕线的导体部的情况下，存在切削刀具的吃入量变大从而有时会引发断线。

此外，在绕线的导体部同时剥离的厚度大于0.005mm的情况下，优选的是，剥离次数分为多次进行的做法。

产业上的可利用性

如上所述，本发明的电动机的绕线剥离方法能够适用于空调等的电动机，也能够适用于其他的电气设备用电动机。

附图标记说明

1 定子铁芯

2 绝缘体

3 绕线

4 绕线端部

4a (绕线端部的)顶端部

4b (剥离后的)导体部

6 端子

7 绝缘树脂

10 轴

12 转子

13 定子

16 印刷基板

17 绕线完成品

18 导体

19 绝缘覆膜

20 电线

101 切削刀具

102 切削刀具旋转装置

103 切削刀具移动装置

104 张力施加装置

108 绝缘覆膜剥离装置

Claims (6)

1.一种电动机的绕线剥离方法，其是对卷绕在定子的磁极上的绕线的绕线端部的绝缘覆膜进行剥离的方法，其特征在于，

拉拽上述绕线端部而使绕线端部处于被施加了张力的状态，通过使切削刀具旋转的绝缘覆膜剥离装置移动而剥离上述绝缘覆膜。

2.根据权利要求1所述的电动机的绕线剥离方法，其特征在于，

上述绕线的导体是铝。

3.根据权利要求1或2所述的电动机的绕线剥离方法，其特征在于，

上述绝缘覆膜剥离装置的移动方向与施加上述张力的方向相同。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电动机的绕线剥离方法，其特征在于，

对上述绕线施加的上述张力是5MPa以上且50MPa以下。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电动机的绕线剥离方法，其特征在于，

上述绕线的导体的直径是0.15mm以上且0.5以下。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的电动机的绕线剥离方法，其特征在于，

在剥离上述绕线的绝缘覆膜时，同时以0.001mm以上且0.005mm以下来剥离上述绕线的导体。