JP2000023428A - コイル端末の絶縁被覆除去方法 - Google Patents
コイル端末の絶縁被覆除去方法Info
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Abstract
ける端末被覆剥離作業を正確かつ高能率に実施可能とす
ること。 【解決手段】 平角絶縁電線を渦巻状に巻回積層してな
るコイルにおけるコイル端末の絶縁被覆除去方法であっ
て、前記コイルの内周面に位置する巻き始め端並びに外
周面に位置する巻き終わり端の表面に、それらの巻き始
め端並びに巻き終わり端がコイル本体に密着して張り付
いている状態のままで、レーザ光線を局部的に照射する
ことにより、当該照射領域の絶縁被覆物質をレーザ光線
のエネルギで昇華させて除去する。
Description
縁被覆除去方法に係り、特に、平角絶縁電線(例えば、
平角エナメル線等)を渦巻状に巻回積層してなる超高占
積率コイルに好適なコイル端末の絶縁被覆除去方法に関
する。
型化の要請から、平角絶縁電線(例えば、平角エナメル
線等)を渦巻状に巻回積層してなる超高占積率コイルが
開発されている。このようなコイルを用いてフラットモ
ータの界磁を製作する場合におけるコイルレイアウトの
一例が図4に示されている。この例では、略扇形状を有
する6個のコイル1a〜1fを全体として円形に配置す
ることでフラットモータの界磁が構成される。それらの
コイルのひとつが、図5に拡大して示されている。同図
に示されるように、このコイルは、幅5mm及び厚さ2
0μmのテープ状平角エナメル線を側面形状が略扇形状
となるように渦巻状に巻回積層して構成されている。な
お、2はコイルの内周面に位置する巻き始め端、3はコ
イルの外周面に位置する巻き終わり端であり、これらの
コイル端末2,3は、通常、結線状態にあってもコイル
本体から浮かせることはなく、図6並びに図7に拡大し
て示されるように、コイル本体に密着して張り付いた状
態に維持されている。これは、コイルの内外周に結線の
ための余分なスペースを形成しないためである。平角エ
ナメル線のエナメル被覆の厚さは略3μm程度とされて
おり、また断面形状は細長の長方形状とされている。そ
のため、コイルを構成する巻線の各層間は極めて密に接
触することとなり、電流容量並びに巻き数の同等な丸エ
ナメル線を使用したコイルに比べて、格段に占積率が高
いと言う利点がある。
る給電のためには、コイル端末のエナメル被覆を剥離し
なければならない。図6において点線2aにて囲まれる
領域が巻き始め端2におけるエナメル剥離予定領域であ
り、図7において点線3aにて囲まれる部分が巻き終わ
り端3におけるエナメル剥離予定領域である。前述のよ
うに、このエナメル被覆剥離作業は、巻き始め端2並び
に巻き終わり端3がコイル本体に密に張り付いた状態の
ままで、行わなければならない。
コイル端末のエナメル被覆を薬品で腐食させて除去する
方法、コイル端末のエナメル被覆をヤスリ等を使用し
て手作業で削り取る方法、等が採用されている。
端末のエナメル被覆を薬品で腐食させて除去する方法
にあっては、先に説明したように、巻き始め端2並びに
巻き終わり端3がコイル本体に密に張り付いた状態とさ
れていることから、コイル内外周表層の平角エナメル線
の表面のみに限定して腐食性薬品を付着させることがな
かなか難しく、しばしば下層の平角エナメル線にまで腐
食性薬品が浸透して層間短絡を引き起こすと言う問題が
ある。他方、コイル端末のエナメル被覆をヤスリ等を使
用して手作業で削り取る方法にあっても、表層に位置
する平角絶縁電線の表面被覆のみを局部的に削り取る作
業には極めて高度な熟練を要することに加えて、作業に
時間がかかると言う問題点がある。
なされたものであり、その目的とするところは、この種
の平角絶縁電線を使用したコイルにおける端末被覆剥離
作業の作業能率の向上を通じて作業工数の低減を図るこ
とにある。
電線を渦巻状に巻回積層してなるコイルにおけるコイル
端末の絶縁被覆除去方法であって、前記コイルの内周面
に位置する巻き始め端並びに外周面に位置する巻き終わ
り端の表面に、それらの巻き始め端並びに巻き終わり端
がコイル本体に密着して張り付いている状態のままで、
レーザ光線を局部的に照射することにより、当該照射領
域の絶縁被覆物質をレーザ光線のエネルギで昇華させて
除去することを特徴とするものである。
質の除去にレーザ光線を使用するため、レーザ光線の照
射領域さえ適切に管理すれば、コイル端末の絶縁被覆の
除去を正確かつ迅速に行うことができる。加えて、本発
明方法によれば、腐食性薬品を使用した場合のように、
薬品の侵入による層間短絡の虞もなく、またヤスリを用
いた手作業による場合のように、熟練作業員を必要とす
ることもない。
ーカ装置の試料ステージの上に、前記コイルを一定の傾
斜姿勢で支持する支持台を設け、前記レーザマーカ装置
と前記コイルとの相対位置関係を、前記コイルを前記支
持台ごと移動させて変更することにより、前記コイルの
内周面並びに外周面に斜めからレーザ光線を走査しつつ
照射することで行うことができる。
々のパラメータを適切に設定したのちにあっては、対象
となるコイルを支持台にセットするだけで、レーザマー
カ装置とコイルとの相対位置関係を規定の関係に容易に
設定することができ、しかもコイルの内周面と外周面と
に対してほぼ同一の条件でレーザ照射を行うことができ
る。
レーザマーカ装置から前記コイルへ向かうレーザ光線の
光路にその側方より目隠し板を所定量だけ突出させ、該
目隠し板によりレーザ光線の走査範囲を制限することが
好ましい。
をレーザマーカ装置のパラメータ設定のみならず、目隠
し板の突出量によっても制限することができ、これによ
りレーザ光線の照射範囲をより高精度に制御することに
よって、コイル側面の被覆が余分に除去されて層間短絡
を起こす事態を一層確実に防止できる。
した超高占積率コイルに適用した場合に特に顕著な効果
を有する。すなわち、この種の超高占積率コイルにおけ
る端末被覆剥離作業が手軽に行えることから、フラット
モータやトランス等の電気機器への普及が一層促進され
る。
形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。
絶縁電線を渦巻状に巻回積層してなるコイルにおけるコ
イル端末の絶縁被覆除去方法であって、前記コイルの内
周面に位置する巻き始め端並びに外周面に位置する巻き
終わり端の表面に、それらの巻き始め端並びに巻き終わ
り端がコイル本体に密着して張り付いている状態のまま
で、レーザ光線を局部的に照射することにより、当該照
射領域の絶縁被覆物質をレーザ光線のエネルギで昇華さ
せて除去することを特徴とするものである。
ーザ光線照射装置が利用できるが、必要なレーザ光線の
強度やその取り扱いに際する操作性等を考慮すれば、現
行製品の中では、いわゆるレーザマーカ装置が最適と考
えられる。レーザマーカ装置の基本構造の一例が図1に
示されている。同図に示されるレーザマーカ装置4にあ
っては、YAGレーザ発振器から直接にきた、又は光フ
ァイバを通ってきたレーザ光5は、先ずX軸回転ミラー
6に入射して、そこで全反射してからY軸回転ミラー7
に入射し、このミラー7で全反射してのち集光レンズ8
によって、試料ステージ9の上に置かれたマーキング対
象物(図示せず)の表面に集光される。試料ステージ9
上のレーザビームスポットの位置は、X方向においては
X軸回転ミラー6の角度、Y方向においてはY軸回転ミ
ラー7の角度により一義的に決定される。X軸回転ミラ
ー6は、X軸ガルバノメータ・スキャナ10によって矢
印A,A´方向に回転振動するようになっている。一
方、Y軸回転ミラー7は、Y軸ガルバノメータ・スキャ
ナ11によって矢印B,B´方向に回転振動するように
なっている。両スキャナ10,11には、電気ケーブル
12,13を介して、制御部(図示せず)からのスキャ
ニング制御信号が与えられる。
(図示せず)から発射されるパルス状レーザ光5が所定
のタイミングで到来するたびに、それと同期して両スキ
ャナ10,11が両回転ミラー6,7を所定角度で振る
ことにより、試料ステージ9に置かれたマーキング対象
物(この例では、コイル)の表面に任意の軌跡を描くよ
うにしてレーザビームスポットが照射される。このレー
ザビームスポットの照射軌跡は、通常、各種のバラメー
タを介して教示することにより、コンピュータにより自
動制御される。
して本発明方法を実施する場合、絶縁被覆除去の対象と
なるコイルは試料ステージ9の上に載置される。このと
き注意すべきは、図5を参照して明らかなように、コイ
ル外周面上に位置する巻き終わり端3に対してはレーザ
光を真上から垂直に照射できるのに対して、コイル内周
面上に位置する巻き始め端2に対してはレーザ光を斜め
上方からでなければ照射できないことである(第1の注
意点)。さらに、注意すべきは、レーザ光照射予定領域
(図6,図7に点線2a,3aにて囲まれた領域)を外
れて、レーザ光がコイルの側面を誤って照射すると、層
間絶縁が破壊されて層間短絡が引き起こされることであ
る(第2の注意点)。
形態では、幾つかの工夫が採用されている。すなわち、
第1の注意点に対しては、レーザマーカ装置の試料ステ
ージ9の上に、前記コイル1を一定の傾斜姿勢で支持す
る支持台14を設け、レーザマーカ装置4とコイル1と
の相対位置関係を、コイル1を支持台14ごと移動させ
て変更することにより、コイル1の内周面並びに外周面
に斜めからレーザ光線を局部的に照射するようにしてい
る。さらに詳しく説明すると、図2はコイル1の巻き終
わり端3の絶縁被覆を除去する場合であり、レーザ光5
はコイル1の外周面に対して斜め上方から照射されてい
る。これに対して、図3はコイル1の巻き始め端2の絶
縁被覆を除去する場合であり、レーザ光5はコイル1の
内周面に対して斜め上方から照射されている。このよう
な構成を採用しているため、レーザマーカ装置4の諸々
のパラメータを適切に設定したのちにあっては、対象と
なるコイル1を支持台14にセットするだけで、レーザ
マーカ装置4とコイル1との相対位置関係を規定の関係
に容易に設定することができ、しかもコイル1の内周面
と外周面とに対してほぼ同一の条件でレーザ照射を行う
ことができる。なお、レーザ光の走査方式としては、図
6並びに図7に示される照射予定領域(点線2a,3a
にて囲まれる)を埋め尽くすものであれば任意の方式を
採用することができる。例えば、照射予定領域を多数の
平行線で埋め尽くすいわゆる一筆書き方式やその中心を
移動させつつ多数の円弧を重ねてゆくいわゆるウォブリ
ング方式等を採用することができる。
ーカ装置4からコイル1へ向かうレーザ光線5の光路に
その側方より目隠し板15を所定量だけ突出させ、該目
隠し板15によりレーザ光線5の走査範囲を制限するよ
うにしている。すなわち、図2並びに図3において、目
隠し板15は矢印C,C´に示されるように水平方向へ
とスライド微調整自在に支持されており、この目隠し板
15の突出量を調整することにより、コイル1の側面を
照射しようとするレーザ光5を確実に遮ることができ
る。このような構成を採用しているため、レーザ光線の
走査範囲をレーザマーカ装置4のパラメータ設定のみな
らず、目隠し板15の突出量によっても制限することが
でき、これによりレーザ光線の照射範囲をより高精度に
制御することによって、コイル側面の被覆が余分に除去
されて層間短絡を起こす事態を一層確実に防止できる。
明する。
(垂直入射を角度0度とする):45度前後 (3)絶縁被覆除去対象とされたコイル 平角絶縁電線の素材:平角絶縁エナメル線 電線の寸法:幅5mm、厚さ20μm、絶縁被覆の厚さ
3μm (4)結果 上記のコイルに対して、本発明方法を適用してコイル端
末の絶縁被覆除去を試みたところ、巻き始め端並びに巻
き終わり端のいずれに関しても、十分満足のゆく導通性
が得られた。コイル一個当たりの処理時間は大凡2秒程
度であり、従来のヤスリを使用した手作業の場合の処理
時間が20秒程度であったことを考慮すると、約10倍
の効率アップが確認された。また、層間絶縁破壊は全く
確認されておらず、この点でも従来の腐食性薬品を使用
する方法に比べて格段の精度向上を達成できた。
によれば、絶縁被覆物質の除去にレーザ光線を使用する
ため、レーザ光線の照射領域さえ適切に管理すれば、コ
イル端末の絶縁被覆の除去を正確かつ迅速に行うことが
できる。加えて、本発明方法によれば、腐食性薬品を使
用した場合のように、薬品の侵入による層間短絡の虞も
なく、またヤスリを用いた手作業による場合のように、
熟練作業員を必要とすることもない。
置の基本構造の一例を示す斜視図である。
縁被覆除去を行う様子を示す模式的説明図である。
被覆除去を行う様子を示す模式的説明図である。
トモータの界磁を製作する場合におけるコイルレイアウ
トの一例を示す図である。
イルの拡大斜視図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 平角絶縁電線を渦巻状に巻回積層してな
るコイルにおけるコイル端末の絶縁被覆除去方法であっ
て、 前記コイルの内周面に位置する巻き始め端並びに外周面
に位置する巻き終わり端の表面に、それらの巻き始め端
並びに巻き終わり端がコイル本体に密着して張り付いて
いる状態のままで、レーザ光線を局部的に照射すること
により、当該照射領域の絶縁被覆物質をレーザ光線のエ
ネルギで昇華させて除去することを特徴とするコイル端
末の絶縁被覆除去方法。 - 【請求項2】 前記レーザ光線の照射は、レーザマーカ
装置の試料ステージの上に、前記コイルを一定の傾斜姿
勢で支持する支持台を設け、前記レーザマーカ装置と前
記コイルとの相対位置関係を、前記コイルを前記支持台
ごと移動させて変更することにより、前記コイルの内周
面並びに外周面に斜めからレーザ光線を局部的に照射す
るものであることを特徴とする請求項1に記載のコイル
端末の絶縁被覆除去方法。 - 【請求項3】 前記レーザマーカ装置から前記コイルへ
向かうレーザ光線の光路にその側方より目隠し板を所定
量だけ突出させ、該目隠し板によりレーザ光線の走査範
囲を制限することを特徴とする請求項2に記載のコイル
端末の絶縁被覆除去方法。 - 【請求項4】 前記平角絶縁電線とは平角エナメル線で
あることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
コイル端末の絶縁被覆除去方法。
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JP2011119566A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Panasonic Corp | コイル部品の製造方法 |
CN112435851A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-02 | 临沂昱通新能源科技有限公司 | 一种高阻抗型多芯线束电感的加工工艺 |
US11387718B2 (en) | 2018-09-27 | 2022-07-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of removing coating layer of coil wiring |
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1998
- 1998-06-29 JP JP18307798A patent/JP4000187B2/ja not_active Expired - Fee Related
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