JP2007067206A - コイル部品の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 巻回される導線の諸性状を低下させずに確実な被覆剥離が可能なコイル部品の製造方法及び製造装置。
【解決手段】 巻芯部と巻芯部の両端に設けられた一対の鍔部とから構成されるコアと一対の鍔部に設けられた金属端子と芯線３Ａと芯線３Ａを覆う被覆３Ｂとを有する導線３とを備えたコイル部品を、巻芯部に導線を巻回する巻回工程と、導線を金属端子に継線可能な長さに切断する切断工程と、導線にパルスレーザを照射して、芯線３Ａと被覆３Ｂとの界面に気泡３ｂを発生させ、気泡３ｂを膨張させて被覆３Ｂを破裂し飛散させる被覆剥離工程と、被覆３Ｂが剥離された導線を金属端子に継線する継線工程と、を実施して製造する。
【選択図】図１５

Description

本発明はコイル部品の製造方法及び製造装置に関し、特に巻回された被覆導線の被覆を剥離する方法及び装置に関する。

従来、コイル部品を形成するために、導線として絶縁導線が用いられている。この絶縁導線は、一例として、芯線として銅線等を使用し、その芯線を覆う絶縁被覆として、ポリウレタン被覆を使用している。ポリウレタン被覆は、熱に対してあまり強くないため、ポリウレタン被覆を使用した導線をコイル部品の電極に継線する場合には、予め被覆を剥離させることなく、継線時の熱により継線と同時に被覆を剥離していた。

また、コイル部品が使用された電子機器の種類によっては、コイル部品に高耐久性、具体的には耐熱性が要求されることがあり、この場合に絶縁被覆としてポリアミドイミドが使用される場合がある。ポリアミドイミドは、融点がポリウレタンに比較して高いため、継線時の熱によりポリアミドイミド被覆を剥離させることは容易ではない。よって、継線前に被覆を剥離する必要があり、回転刃等により機械的に剥離する方法や、特許文献１に示すように、レーザにより被覆を溶融させて剥離する方法が提案されていた。
特開２０００−２９９２４０号公報

しかし、従来の被覆剥離方法では、機械的に剥離させる場合には芯線に傷が入り、傷が入った箇所が強度的な弱点となる場合があった。またレーザによる被覆剥離では、芯線に傷は付かないが、被覆を溶融させる際に、溶融した被覆の一部や、炭化した被覆の一部が芯線に付着したままとなる場合があり、継線時にこれら付着物があると、確実な継線ができず、接触不良や、継線箇所の強度不足が発生するおそれがあった。

そこで、本発明は、導線の諸性状を低下させずに確実に被覆を剥離してコイル部品を製造する方法及び装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、巻芯部と巻芯部の両端に設けられた一対の鍔部とから構成されるコアと、一対の鍔部に設けられた電極と、芯線と芯線を覆う絶縁被覆とを有する絶縁導線と、を備えたコイル部品の製造方法であって、巻芯部に絶縁導線を巻回する巻回工程と、巻回工程に前後して、絶縁導線を電極に継線可能な長さに切断する切断工程と、絶縁導線にパルスレーザを照射して、芯線と絶縁被覆との界面に気泡を発生させ、気泡を膨張させて被覆を破裂し飛散させる被覆剥離工程と、被覆が剥離された絶縁導線を電極に継線する継線工程と、を備えたコイル部品の製造方法を提供する。

このような方法によると、被覆を溶融せずに芯線より剥離することができる。よって被覆の溶融カスや炭化物が芯線に残留することが防止され、導線を剥離した箇所で電極に継線する際に、継線ミスが低減され、継線の作業性を向上させることができる。

上記のコイル部品の製造方法において、パルスレーザの軌跡近傍かつコイル部品近傍に吸引機構が設けられ、吸引機構によって被覆剥離工程で飛散する被覆が吸引されることが好ましい。

このような方法によると、剥離された被覆を除去することができる。よってコイル部品に被覆の剥離カスが残らないため、断線等の不良が発生せず、また継線時にも継線不良が生じることが抑制される。さらに被覆剥離工程と同時に吸引を行うことにより、加工時間を短縮することができる。

また、上記方法において、被覆剥離工程は、パルスレーザの焦点を芯線表面のパルスレーザが照射されている位置に合わせる焦点位置調整工程を含むことが好ましい。焦点位置を芯線表面に合わせることにより好適に芯線と絶縁被覆との界面を加熱することが可能となり、好適に気泡を発生させることができる。

また、被覆剥離工程は、絶縁導線の被剥離位置をパルスレーザが照射される照射装置に対して一定の距離を保つように固定する固定工程を含むことが好ましい。パルスレーザを照射する際に被剥離位置を固定することにより、照射による衝撃で被剥離位置が焦点位置や照射位置からずれることを防止することができる。

また、被覆剥離工程は、コイル部品を収納可能な凹部が形成された収納パレットにコイル部品を収納する収納工程と、収納パレット上に配置された位置決め部材によりコイル部品を一方側に付勢して凹部内の一方側壁面に当接させコイル部品の凹部内における位置を規定するコイル部品位置決め工程と、コイル部品及び位置決め部材を覆うマスク部材により非レーザ照射部を覆うと共にマスク部材に形成された照射口によりコイル部品の被レーザ照射部を規定するマスク工程と、パルスレーザの軌跡上に配置されると共にパルスレーザ照射方向と略直交する方向に移動可能なテーブル上に収納パレットを配置する配置工程と、を含むことが好ましい。

このような方法によると、収納パレット上において、コイル部品の位置を正確に特定することができる。よって被覆剥離位置を一定にすることができ、精度よく被覆剥離を行うことが可能となる。また収容パレットを用いてコイル部品の位置特定を行うため、収容パレット上に複数の凹部を設けることにより複数のコイル部品の位置を正確に特定することが可能となり、大量のコイル部品について被覆剥離を行う際にも正確に行うことが可能となる。

また、パルスレーザの波長は、パルスレーザが絶縁被覆を透過可能な波長であることが好ましい。パルスレーザの波長が絶縁被覆を透過可能な波長であることにより、絶縁被覆を直接加熱することなく、絶縁被覆と芯線との界面を好適に加熱することができる。

また、パルスレーザの照射時間は、１００ｎｓｅｃ以下であることが好ましい。パルスレーザの照射時間が１００ｎｓｅｃを越えると絶縁被覆がパルスレーザにより加熱されて溶融する場合があるからである。

また、被覆剥離工程は、パルスレーザの照射が、照射方向を絶縁導線の剥離位置の周方向に変化して複数回実施されることが好ましい。パルスレーザの照射が絶縁導線の剥離位置の周方向に変化して複数回実施されることにより、導線に少なくとも二方向よりパルスレーザが照射されるため、パルスレーザが照射されない箇所を無くすことができ、より好適に絶縁被覆を剥離することができる。

また、パルスレーザの照射は、絶縁導線の任意の被剥離位置に対して一回のみ実施されることが好ましい。

また、本発明は、コイル部品に巻回された被覆導線の被覆を剥離する被覆剥離装置であって、コイル部品を担持するワークベースと、レーザを照射するレーザ照射装置と、レーザの照射方向をワークベースに向かう方向に変更すると共にワークベース上に焦点位置が来るようにレーザを収束させる光学装置と、レーザの軌跡近傍かつワークベース近傍に設けられた吸引機構とを備えた被覆剥離装置を提供する。この被覆剥離装置のワークベースは、レーザ照射方向と直交する方向に移動可能なテーブルと、テーブル上に配置されてコイル部品を収納可能な凹部が形成された収納パレットと、収納パレット上に配置されると共にコイル部品をレーザ照射方向と直交する一方側に付勢して該凹部内の一方側壁面に当接させコイル部品の凹部内における位置を規定する位置決め部材と、コイル部品及び位置決め部材を覆うと共に被覆導線の剥離位置に対応した部分に開口部が形成されたマスク部材と、を備えたコイル部品の被覆剥離装置を提供する。

このような構成によると、コイル部品の位置を正確に規定した状態で、レーザにより剥離を行うことができる。よって、被覆を溶融せずに芯線より剥離することができると共に被覆剥離位置を正確に特定して被覆剥離を行うことができ、剥離ミスが低減される。

本発明のコイル部品の製造方法及び製造装置によれば、導線の諸性状を低下させることなく、確実な被覆剥離が可能となる。

本発明の実施の形態によるコイル部品の製造方法及び製造装置について図１から図１８を参照しながら説明する。まず図１から図３に基づきコイル部品及びコイル部品に導線を巻回する工程について説明する。コイル部品１は、差動信号インターフェースに用いられるコモンモードフィルタであり、その寸法は、長手方向で４ｍｍ程度であり、図１に示すように、ドラムタイプのコア２と、二本の絶縁導線３と、電極である金属端子９、金属端子１０とより構成されている。コア２は、フェライト等の磁性粉体が圧縮、焼結等の過程を経て成形されている。

図２に示すように、コア２は長手方向に直交する断面が略長方形の巻芯部５と、巻芯部５の長手方向両端に設けられ、略同一形状の一対の鍔部４、４より構成される。鍔部４、４については略同一形状であるため、特に明記しない限り片側のみで説明する。また、図２に示すように、巻芯部５の長手方向をｘ軸方向、巻芯部５の幅方向をｙ軸方向、ｘ軸方向とｙ軸方向とに直交する方向をｚ軸方向と定義して説明する。

鍔部４は、図２に示すように、巻芯部５と連結する部分である主胴部６と、主胴部６よりｙ軸方向に延出されている副胴部７と、副胴部７の反対方向に延出されている副胴部８より構成されている。これら副胴部７と副胴部８とは、巻芯部５の幅中心を通るｚｘ平面に対して面対称な構成になっている。

主胴部６は、ｚ軸方向が長手方向でありｙ軸方向が幅方向であって巻芯部５と略同一の幅である略直方体に形成されている。副胴部７及び副胴部８は、主胴部６のｙ軸方向と直交する両側面よりｙ軸方向に延出されて、ｚ軸方向を長手方向とする略直方体に形成されている。また、鍔部４は、主胴部６のｚ方向一面と副胴部７及び副胴部８のｚ方向一面とが同一平面となるように構成されている。

副胴部７及び副胴部８には、図１に示すように金属端子９及び金属端子１０が装着される。金属端子９は、基部９Ｂの両端より延出される一対の脚部９Ａ及び脚部９Ｃより略コの字形状に形成されている。この金属端子９は、脚部９Ａ、脚部９Ｃの延出方向がｘ方向となり、基部９Ｂの長辺方向がｚ方向となり、副胴部７のｚ方向と直交する面を脚部９Ａ及び脚部９Ｃで狭持して、副胴部７に装着される。

脚部９Ａの延出方向側辺からは、切片９Ｄが延出されている。切片９Ｄの脚部９Ａ自由端側には固定部９Ｆが設けられ、脚部９Ａ固定基端側には溶融部９Ｅが設けられている。また脚部９Ｃはコイル部品１を図示せぬ基板に実装する際に、基板上の電極と電気的に接合される実装箇所となる。また金属端子９と金属端子１０とは、それぞれ副胴部７と副胴部８とに取り付けられた状態で、ｚｘ平面を挟んで鏡面形状となっている。故に金属端子１０も基部１０Ｂの両端より延出される一対の脚部１０Ａ及び脚部１０Ｃより略コの字形状に形成され、脚部１０Ａには切片１０Ｄ、固定部１０Ｆ、及び溶融部１０Ｅが設けられている。金属端子９が副胴部７に装着されるのと同様に金属端子１０も副胴部８に装着される。

巻芯部５に巻回される二本の絶縁導線３は、図３に示されるように、それぞれ銅線である芯線３Ａとポリアミドイミドからなる絶縁被覆３Ｂとより構成される。絶縁導線３は、外径が約９０μｍ、芯線径が約７０μｍである。この絶縁導線３の両端部には継線箇所３Ｃが規定されており、この継線箇所３Ｃが後述の剥離箇所となる。

継線箇所３Ｃの絶縁被覆３Ｂを剥離するため、図４に示されるように、コイル部品１はレーザ剥離機１０１により剥離処理される。このレーザ剥離機１０１は、フレーム１０２に内蔵されたレーザ照射装置１０３と、コントローラ１０４と、ワークベース１０５と、吸引ノズル１０６とから主に構成される。

レーザ照射装置１０３は、パルスレーザを照射するＹＡＧレーザ照射装置であり、照射されるパルスレーザの波長が１０６４ｎｍ、パルス幅が１００ｎｓｅｃ以下であって好ましくは４０ｎｓｅｃ以下、周波数が２０Ｈｚ、照射エネルギー量が２３０ｍＪ／ｃｍ^２±１０％程度となる装置である。またレーザ照射装置１０３は照射されるパルスレーザをワークベース１０５側に反射するミラー１０３Ａと、ミラー１０３Ａにより反射されたパルスレーザをコイル部品１に好適に照射するレンズ部材である光学系１０３Ｂとを備えている。

コントローラ１０４は、レーザ照射装置１０３に電力を供給すると共に、レーザ照射装置１０３の出力を制御している。ワークベース１０５は、パルスレーザの照射方向に対して直交する平面状で移動可能なＸ−Ｙテーブル１０５Ａと、コイル部品１を担持する収納パレット１０７とを備えている。図５に示されるように、収納パレット１０７は略正方形の板材より構成されている。その表面には、複数の同形状の溝１０８がそれぞれ平行に穿設されている。

溝１０８は、その幅がコア２（図１）のｙ軸方向長さより大きく形成されている。図６及び図７に示されるように、溝１０８の底面略中央に、溝１０８の延長方向と略平行のレール部１０８Ａが設けられている。

図８に示されるように、レール部１０８Ａの上面は、溝１０８の底面より一段高くなっており、レール部１０８Ａの上面から収納パレット１０７の上面までの距離Ｌは、コア２（図１）のｚ軸方向長さより短くなるように構成されている。また図６及び図７に示されるようにレール部１０８Ａには、その延長方向において、等間隔に凸部１０８Ｂが設けられている。一の凸部１０８Ｂから他の凸部１０８Ｂまでの間隔は全て等しくなっており、その間隔はコア２（図１）のｘ軸方向長さより大きく構成されている。また凸部１０８Ｂは、その幅が、レール部１０８Ａの幅と等しくなるように構成されている。よって溝１０８内壁及び凸部１０８Ｂにより、コイル部品１を収容可能な凹部１０８ａが画成される。

図８に示されるように、凹部１０８ａ内においてコイル部品１は、一対の主胴部６、６の底面でレール部１０８Ａ上に搭載される。レール部１０８Ａの幅は、主胴部６のｙ方向の長さより短く構成されているため、副胴部７及び副胴部８に設けられた金属端子９及び金属端子１０がレール部１０８Ａに当接することはない。また図６に示されるように、凸部１０８Ｂもその幅がレール部１０８Ａと同じであるため、主胴部６にのみ当接し、金属端子９及び金属端子１０が凸部１０８Ｂに当接することはない。またコイル部品１において、副胴部７及び副胴部８のｚｘ平面と平行な面である側面に金属端子９及び金属端子１０は設けられていないため、コイル部品１の側面においては、副胴部７及び副胴部８が凹部１０８ａ内壁となる溝１０８内壁に当接する。従って、コイル部品１が凹部１０８ａ内に収納された場合、凹部１０８ａ内でのコイル部品１の位置は、コア２とレール部１０８Ａ、凸部１０８Ｂ、及び溝１０８内壁との接離関係により規定することができる。

尚、溝１０８の両端部に配置されるコイル部品１については、一方の主胴部６のみが凸部１０８Ｂに当接し、他方の主胴部６は、溝１０８の端部壁面に当接することになる。しかし、溝１０８の端部壁面においては、凸部１０８Ｂと同様にコイル部品１に当接可能な形状に構成されている。よって、溝１０８の両端部に配置されたコイル部品１の位置は、凸部１０８Ｂの間に挟まれたコイル部品１と同様に、溝１０８の両端に画成される凹部１０８ａ内で規定される。

図５に示されるように、収納パレット１０７の四隅には、収納パレット１０７をＸ−Ｙテーブル１０５Ａ上に図示せぬピンで固定する固定孔１０７ａがそれぞれ形成されている。収納パレット１０７の溝１０８延長方向と平行な二辺には、それぞれ後述の位置決めマスク１０９を図示せぬピンで固定する固定孔１０７ｂが一対ずつ形成されている。また収納パレット１０７の溝１０８延長方向と平行な二辺のうち、一方の辺には後述の照射マスク１１１（図１１）をＸ−Ｙテーブル１０５Ａより突出するピン１０５Ｂ（図１４）で固定する固定孔１０７ｃが一対形成されている。

収納パレット１０７の溝１０８が形成される面上には、図９に示されている略正方形の位置決めマスク１０９が配置される。位置決めマスク１０９には、位置決めマスク１０９を収納パレット１０７上に重ねた状態でそれぞれの凹部１０８ａに対応する複数の開口１１０が等間隔に形成されている。開口１１０は、図１０に示されるように、短手方向の一対の辺である短辺１１０Ａと長手方向の一対の辺である長辺１１０Ｂより略長方形に画成されており、短辺１１０Ａと長辺１１０Ｂとの連結部分となる略長方形の四隅には、それぞれ切り欠き１１０ａが形成されている。

位置決めマスク１０９の長辺１１０Ｂと平行な二辺には、位置決めマスク１０９の収納パレット１０７に対する位置を固定する図示せぬピンを挿入する固定孔１０９ａがそれぞれ一対ずつ形成されている（図９）。また位置決めマスク１０９の長辺１１０Ｂと平行な二辺のうち、一方の辺には後述の照射マスク１１１を固定するピン１０５Ｂ（図１４）を挿通させる孔１０９ｂが一対形成されている。

位置決めマスク１０９の上方には、図１１に示されている略正方形の照射マスク１１１が配置される。照射マスク１１１には、照射マスク１１１を収納パレット１０７及び位置決めマスク１０９に重ねた状態で、一対の金属端子９、９及び一対の金属端子１０、１０の脚部９Ａ、９Ａ及び脚部１０Ａ、１０Ａに対応した照射口１１２が等間隔に形成されている。照射口１１２は、略長方形の開口であり、照射口１１２の長手方向がコイル部品１のｘ軸方向となり照射口１１２の短手方向がコイル部品１のｙ軸方向となるように形成されている。この照射口１１２によりコイル部品１に照射されるパルスレーザの領域を規定している。また照射マスク１１１には、パルスレーザが直接照射されるため、その素材をレーザ反射率の高い金属、例えば燐青銅等から構成されている。照射マスク１１１の、照射口１１２を脚部９Ａ及び脚部１０Ａに対向する位置に配置した状態で、収納パレット１１０７の一対の固定孔１０７ｃ、１０７ｃに対応する位置に一対の嵌合孔１１１ａ、１１１ａが形成されて、ピン１０５Ｂ（図１４）と嵌合可能となっている。

図４に示されるように、吸引ノズル１０６は、パルスレーザの軌跡近傍であってかつ収納パレット１０７の上面近傍に設けられている。吸引ノズル１０６は、剥離された絶縁被覆３Ｂ（図３）を吸引して除去することができる。

次に、巻回された導線を剥離する工程からコイル部品が完成するまでの工程を説明する。金属端子９及び金属端子１０がコア２に装着された後に、コア２は、図示せぬ巻線機へと移動され、図１に示すように、巻芯部５に二本の絶縁導線３が巻回される（巻回工程）。巻芯部５に巻回された二本の絶縁導線３は、一端が一方の鍔部４に設けられた金属端子９の脚部９Ａ上に配置されると共に、他端が他方の鍔部４に設けられた金属端子１０の脚部１０Ａ上に配置され、継線可能な所定の長さに切断されて（切断工程）、継線箇所３Ｃが規定される（図３）。

切断工程を経たコイル部品１は、その継線箇所３Ｃの被覆が剥離される（被覆剥離工程）。以下、被覆剥離工程については、金属端子９にかかる継線箇所３Ｃと金属端子１０にかかる継線箇所３Ｃとで実施されるが、特に言及しない限り、代表例として金属端子９にかかる継線箇所３Ｃついて説明する。先ず、図３に示されるように、脚部９Ａ上であって切片９Ｄの側にｘ軸と略平行になるように継線箇所３Ｃを配線する（配置工程）。次に、図１３に示すように、固定部９Ｆを脚部９Ａ表面側へ折り曲げて、固定部９Ｆと脚部９Ａとの間で継線箇所３Ｃを狭持する（固定工程）。

脚部９Ａ上で継線箇所３Ｃの位置が規定された状態で、コイル部品１は、Ｘ−Ｙテーブル１０５Ａ上に配置された収納パレット１０７の凹部１０８ａへと収納される（図５）（収納工程）。

コイル部品１が凹部１０８ａに収納された状態で位置決めマスク１０９が収納パレット１０７上へ配置される。この時にそれぞれの開口１１０内をそれぞれのコイル部品１が挿通して位置決めマスク１０９の表面にコイル部品１が突出する（図１４）。この状態で図１０に示されるように、収納パレット１０７に対して位置決めマスク１０９をコイル部品１のｘ軸方向一方側かつｙ軸方向一方側に移動させ、図示せぬピンと固定孔１０９ａとにより収納パレット１０７に対する位置決めマスク１０９の位置を固定する。これにより開口１１０の短辺１１０Ａが一方の主胴部６に当接してコイル部品１をｘ軸方向に付勢すると共に、長辺１１０Ｂが一方の副胴部７及び副胴部８に当接してコイル部品１をｙ軸方向に付勢する。この時に短辺１１０Ａと長辺１１０Ｂとの連結部分には、切り欠き１１０ａが形成されているため、主胴部６には短辺１１０Ａのみが当接し、副胴部７及び副胴部８には長辺１１０Ｂのみが当接することになる。

よってコイル部品１の他方の主胴部６と他方の副胴部７及び副胴部８とがそれぞれ凹部１０８ａ内壁である凸部１０８Ｂ壁面及び溝１０８内壁に当接し、凹部１０８ａ内でのコイル部品１の位置、即ち収納パレット１０７におけるコイル部品１の位置が正確に規定される（コイル部品位置決め工程）。

尚、コイル部品１の位置が決められた状態で、予め脚部９Ａ表面より約８０μｍのところに焦点が合うように収納パレット１０７がＸ−Ｙテーブル１０５Ａにセットされているため、継線箇所３Ｃの芯線３Ａと絶縁被覆３Ｂとの界面に焦点が合う（焦点位置調整工程）。
コイル部品１は予めレーザ剥離機に固定されているため、継線箇所３Ｃをコイル部品１に固定し、かつコイル部品１を収納パレット１０７に固定することにより、継線箇所３Ｃと光学系１０３Ｂとの位置を変化させることなく一定の距離に保つことができる。よって継線箇所３Ｃには、好適な焦点状態でパルスレーザが照射される。

次に、図１２及び図１４に示されるように、照射マスク１１１を位置決めマスク１０９上方に配置する。照射マスク１１１は、嵌合孔１１１ａがピン１０５Ｂ（図１４）と嵌合することにより、コイル部品１が収納パレット１０７の所定の位置に規定された状態で、照射口１１２の長辺方向が継線箇所３Ｃの配線方向になり、かつ照射口１１２の幅方向の略中央に継線箇所３Ｃが来るように配置される。これによりパルスレーザのコイル部品１における照射範囲が規定され、パルスレーザが照射されることが好ましくない部分、例えば巻芯部５等にパルスレーザが照射されることを防止する。

照射マスク１１１が嵌合孔１１１ａによりピン１０５Ｂに嵌合することにより、図１４に示されるように、照射マスク１１１のコイル部品１から一定の距離を備えた位置に配置される。パルスレーザは光学系１０３Ｂにより脚部９Ａ表面近傍に焦点が位置する収束光であるため、照射マスク１１１とコイル部品１との距離が近すぎたり遠すぎたりすると、その照射範囲が広くなったり狭くなったりする。しかし、ピン１０５Ｂと照射マスク１１１との嵌合により、収納パレット１０７と照射マスク１１１との間の距離が正確に保たれ、その結果収納パレット１０７上に位置が正確に規定されたコイル部品１と照射マスク１１１との間の距離も正確に保たれるため、照射範囲は常に一定になる。

照射マスク１１１を所定位置に配置した後に、図１５（ａ）に示すように、パルスレーザ照射装置により継線箇所３Ｃにパルスレーザが照射される。パルスレーザの照射時間一箇所の継線箇所３Ｃに対しては４０ｎｓｅｃ以下であり、１回のみ行われる。

この場合にパルスレーザは絶縁被覆３Ｂを透過して芯線３Ａの表面に照射されるため、芯線３Ａの表面がパルスレーザのエネルギーを吸収し、絶縁被覆３Ｂと芯線３Ａとの間の界面３ａが急激に温度上昇する。この温度上昇（常温から１０００℃以上への温度変化）が極短時間で起こるため、界面３ａの絶縁被覆３Ｂを構成するポリアミドイミドが化学変化し、溶融することなくガス化する。よって図１５（ｂ）に示すように、界面３ａに無数の気泡３ｂが発生する。

パルスレーザが照射された箇所の温度上昇により、図１５（ｃ）に示すように気泡３ｂが界面３ａに沿って急激に体積膨張し、連続的に芯線３Ａ表面から絶縁被覆３Ｂを剥離していく。

気泡３ｂの体積膨張が進むと、絶縁被覆３Ｂが体積膨張に係る応力に耐えられなくなり、図１５（ｄ）に示すように、絶縁被覆３Ｂの気泡３ｂを覆う箇所が破裂する。この気泡３ｂ発生〜膨張〜破裂までの過程は極短時間で行われるため、絶縁被覆３Ｂの気泡３ｂを覆う箇所の破裂は衝撃を伴う。よって、絶縁被覆３Ｂは断片化された状態で芯線３Ａ表面より飛散する。この時に飛散した絶縁被覆３Ｂは、吸引ノズル１０６で吸い取られる。よってコイル部品１上に飛散した絶縁被覆３Ｂが残留することが抑制され、後に行われる継線工程において継線不良が生じ難くなっている。そして、図１５（ｅ）に示すように、継線箇所３Ｃの絶縁被覆３Ｂが全て飛散し芯線３Ａ表面が露出してパルスレーザによる剥離が完了する。

以上の被覆剥離工程が終了した後に、コイル部品１は、図示せぬレーザ溶接機へと移送されて継線箇所３Ｃが継線される（継線工程）。継線工程において、図１７に示されるように、先ず溶融部９Ｅを折り曲げて、溶融部９Ｅと脚部９Ａとの間に継線箇所３Ｃの芯線３Ａを狭持する。その後溶融部９Ｅに溶接用レーザ光が照射され、図１８に示されるように、溶融部９Ｅ、継線箇所３Ｃの芯線３Ａ及び脚部９Ａが一体に溶接され、継線工程が完了する。

以上の被覆剥離工程及び継線工程は、脚部１０Ａにおいても同様に行われる。そしてこれら脚部９Ａ、１０Ａに係る被覆剥離工程及び継線工程は、両方の鍔部４、４で行われてコイル部品１が完成される。

本発明による絶縁導線の被覆剥離方法及びコイル部品の製造方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態では、１回のパルスレーザ照射を一方向のみから行ったが、これに限らず、異なる方向から複数回行っても良い。被覆導線の場合、一方と反対方向との双方からパルスレーザをそれぞれ照射することにより、より好適に剥離を行うことが可能となる。パルスレーザの照射時間は４０ｎｓｅｃとしたがこれに限らず、１００ｎｓｅｃ以内であるならば、被覆を上述の被覆剥離工程により剥離することが可能である。また、被覆の材料はポリアミドイミドに限らず、他の素材、例えばポリウレタンであっても、パルスレーザにより剥離することができる。

本発明の実施の形態に係るコイル部品の平面図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品のコアと金属端子の関係を示す斜視図。 本発明の実施の形態に係る被覆剥離工程で焦点位置調整工程及び配置工程を示す部分斜視図。 本発明の実施の形態に係るレーザ剥離機を示す側面図。 本発明の実施の形態に係る収納パレットを示す平面図。 本発明の実施の形態に係る収納パレットの主要部を示す部分平面図。 図６のVII−VII線における断面図。 図６のVIII−VIII線における断面図。 本発明の実施の形態に係る位置決めマスクを示す平面図。 本発明の実施の形態に係る位置決めマスクの主要部を示す部分平面図。 本発明の実施の形態に係る照射マスクを示す平面図。 本発明の実施の形態に係る照射マスクの主要部を示す部分平面図。 本発明の実施の形態に係る継線工程で継線箇所を固定した状態を示す部分斜視図。 本発明の実施の形態に係るワークベース上での構成を示す断面図。 本発明の実施の形態に係る被覆剥離工程で（ａ）パルスレーザ照射、（ｂ）気泡発生、（ｃ）気泡膨張、（ｄ）気泡破裂、（ｅ）剥離完了の状態を表す部分断面図。 本発明の実施の形態に係る被覆剥離工程が終了した状態を示す部分斜視図。 本発明の実施の形態に係る継線工程で継線箇所を狭持した状態を示す部分斜視図。 本発明の実施の形態に係る継線工程が終了した状態を示す部分斜視図。

符号の説明

１・・コイル部品 ２・・コア ３・・絶縁導線 ３Ａ・・芯線 ３Ｂ・・絶縁被覆
３Ｃ・・継線箇所 ３ａ・・界面 ３ｂ・・気泡 ４・・鍔部 ５・・巻芯部
６・・主胴部 ７・・副胴部 ８・・副胴部 ９・・金属端子 ９Ａ・・脚部
９Ｂ・・基部 ９Ｃ・・脚部 ９Ｄ・・切片 ９Ｆ・・固定部 ９Ｅ・・溶融部
１０・・金属端子 １０Ａ・・脚部 １０Ｂ・・基部 １０Ｃ・・脚部 １０Ｄ・・切片
１０Ｆ・・固定部 １０Ｅ・・溶融部 １０１・・レーザ剥離機 １０２・・フレーム
１０３・・レーザ照射装置 １０３Ａ・・ミラー １０３Ｂ・・光学系
１０４・・コントローラ １０５・・ワークベース １０５Ａ・・Ｘ−Ｙテーブル
１０５Ｂ・・ピン １０６・・吸引ノズル １０７・・収納パレット
１０７ａ・・固定孔 １０７ｂ・・固定孔 １０７ｃ・・固定孔 １０８・・溝
１０８Ａ・・レール部 １０８Ｂ・・凸部 １０８ａ・・凹部
１０９・・位置決めマスク １０９ａ・・固定孔 １０９ｂ・・孔 １１０・・開口
１１０Ａ・・短辺 １１０Ｂ・・長辺 １１１・・照射マスク １１１ａ・・嵌合孔
１１２・・照射口

Claims (10)

1. 巻芯部と該巻芯部の両端に設けられた一対の鍔部とから構成されるコアと、一対の該鍔部に設けられた電極と、芯線と該芯線を覆う絶縁被覆とを有する絶縁導線と、を備えたコイル部品の製造方法であって、
   該巻芯部に該絶縁導線を巻回する巻回工程と、
   該巻回工程に前後して、該絶縁導線を該電極に継線可能な長さに切断する切断工程と、
   該絶縁導線にパルスレーザを照射して、該芯線と該絶縁被覆との界面に気泡を発生させ、該気泡を膨張させて該被覆を破裂し飛散させる被覆剥離工程と、
   該被覆が剥離された絶縁導線を該電極に継線する継線工程と、を備えることを特徴とするコイル部品の製造方法。
2. 該パルスレーザの軌跡近傍かつ該コイル部品近傍に吸引機構が設けられ、該吸引機構によって該被覆剥離工程で飛散する該被覆が吸引されることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品の製造方法。
3. 該被覆剥離工程は、該パルスレーザの焦点を該芯線表面の該パルスレーザが照射されている位置に合わせる焦点位置調整工程を含むことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のコイル部品の製造方法。
4. 該被覆剥離工程は、該絶縁導線の被剥離位置を該パルスレーザが照射される照射装置に対して一定の距離を保つように固定する固定工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一に記載のコイル部品の製造方法。
5. 該被覆剥離工程は、該コイル部品を収納可能な凹部が形成された収納パレットに該コイル部品を収納する収納工程と、該収納パレット上に配置された位置決め部材により該コイル部品を一方側に付勢して該凹部内の一方側壁面に当接させ該コイル部品の該凹部内における位置を規定するコイル部品位置決め工程と、該コイル部品及び該位置決め部材を覆うマスク部材により非レーザ照射部を覆うと共に該マスク部材に形成された照射口により該コイル部品の被レーザ照射部を規定するマスク工程と、該パルスレーザの軌跡上に配置されると共に該パルスレーザ照射方向と略直交する方向に移動可能なテーブル上に該収納パレットを配置する配置工程と、を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一に記載のコイル部品の製造方法。
6. 該パルスレーザの波長は、該パルスレーザが該絶縁被覆を透過可能な波長であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一に記載のコイル部品の製造方法。
7. 該パルスレーザの照射時間は、１００ｎｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一に記載のコイル部品の製造方法。
8. 該被覆剥離工程は、該パルスレーザの照射が、照射方向を被剥離位置の周方向に変化して複数回実施されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一に記載のコイル部品の製造方法。
9. 該パルスレーザの照射は、該絶縁導線の任意の被剥離位置に対して一回のみ実施されることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一に記載のコイル部品の製造方法。
10. コイル部品に巻回された被覆導線の被覆を剥離するコイル部品製造装置であって、
    該コイル部品を担持するワークベースと、
    レーザを照射するレーザ照射装置と、
    該レーザの照射方向を該ワークベースに向かう方向に変更すると共に該ワークベース上に焦点位置が来るように該レーザを収束させる光学装置と、
    該レーザの軌跡近傍かつ該ワークベース近傍に設けられた吸引機構とを備え、
    該ワークベースは、該レーザ照射方向と直交する方向に移動可能なテーブルと、該テーブル上に配置されて該コイル部品を収納可能な凹部が形成された収納パレットと、該収納パレット上に配置されると共に該コイル部品を該レーザ照射方向と直交する一方側に付勢して該凹部内の一方側壁面に当接させ該コイル部品の該凹部内における位置を規定する位置決め部材と、該コイル部品及び該位置決め部材を覆うと共に該被覆導線の剥離位置に対応した部分に開口部が形成されたマスク部材と、を有して構成されていることを特徴とするコイル部品の製造装置。

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