JP2009016502A - ワイヤ被膜剥離方法、コイル部品の製造方法、ワイヤ被膜剥離装置およびコイル部品の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐熱性が高い絶縁被膜であったとしても、被膜残りを発生させることなく、しかもワイヤ芯線にダメージを与えることなく、所定位置の絶縁被膜を確実に剥離させることが可能なワイヤ被膜剥離方法およびワイヤ被膜剥離装置を提供すること。
【解決手段】絶縁被膜１３で覆われたワイヤ芯線１１を準備する工程と、ワイヤ芯線１１の絶縁被膜１３に切込４０ａを形成する工程と、切込４０ａの位置に合わせてパルスレーザＬ１を絶縁被膜１３に照射し、絶縁被膜１３により覆われていないワイヤ芯線部分１１ａを形成する工程と、を有するワイヤ被膜剥離方法。
【選択図】図８

Description

本発明は、ワイヤ被膜剥離方法、コイル部品の製造方法、ワイヤ被膜剥離装置およびコイル部品の製造装置に関する。

従来、コイル部品を形成するために、絶縁被膜で覆われたワイヤが用いられている。この絶縁被膜で覆われたワイヤとしては、その一例として、ワイヤ芯線として銅線等を使用し、その芯線を覆う絶縁被膜として、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、ポリウレタン被覆のワイヤ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、この場合には、絶縁被膜としてポリアミドイミドなど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膜を剥離させることは容易ではない。

そこで、継線前に被膜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。

しかし、従来の被膜剥離方法では、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に弱くなる場合がある。また、レーザによる被膜剥離では、芯線に傷は付かないが、被膜を溶融させる際に、溶融した被膜の一部や、炭化した被膜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、特許文献２に示すように、特定の短波長パルスレーザを用い、芯線と絶縁被膜との界面に気泡を発生させ、気泡を膨張させることにより、被膜を破裂させて除去する被膜剥離方法が本出願人により提案されている。この方法によれば、芯線の諸性状を低下させずに確実に被膜を剥離してコイル部品を製造することが期待されている。

しかしながら、本発明者等の実験によると、特にワイヤの線形が太くなり被膜が厚くなると、レーザ照射による被膜の破裂が不十分な場合があり、被膜残りが発生することがあることが判明した。被膜残りが発生すると、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。
特開２０００−２９９２４０号公報 特開２００７−６７２０６号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、耐熱性が高い絶縁被膜であったとしても、被膜残りを発生させることなく、しかもワイヤ芯線にダメージを与えることなく、所定位置の絶縁被膜を確実に剥離させることが可能なワイヤ被膜剥離方法およびワイヤ被膜剥離装置を提供することである。また、本発明のその他の目的は、絶縁被膜が剥離されたワイヤ芯線部分を、コイル部品の端子電極などに確実に接続することができるコイル部品の製造方法およびコイル部品の製造装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係るワイヤ被膜剥離方法は、
絶縁被膜で覆われたワイヤを準備する工程と、
前記ワイヤの絶縁被膜に切込を形成する工程と、
前記切込の位置に合わせてパルスレーザを前記絶縁被膜に照射し、前記絶縁被膜により覆われていないワイヤ芯線部分を形成する工程と、を有する。

本発明に係る方法では、絶縁被膜で覆われたワイヤにパルスレーザを照射して、ワイヤ芯線と絶縁被膜との界面に気泡を発生させ、気泡を膨張させて被膜を破裂させて飛散させる。そのため、絶縁被膜を溶融せずに芯線より剥離することができる。したがって、被膜の溶融カスや炭化物が芯線に残留することが防止される。

しかも本発明では、切込の位置に合わせてパルスレーザを照射することで、耐熱性が高い絶縁被膜であったとしても、被膜残りを発生させることなく、しかもワイヤ芯線にダメージを与えることなく、切込位置に対応して、所定位置の絶縁被膜を確実に剥離させることが可能になる。その結果、絶縁被膜を剥離した箇所で端子電極などに継線する際に、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。

また、本発明では、レーザ用マスクを用いてワイヤの所定位置にレーザを照射する際に、そのレーザ用マスクのパターン開口縁に被膜片が付着したとしても、切込の存在が剥離境界位置を画定するので、高精度な位置で絶縁被膜の剥離が可能である。

さらに本発明では、従来とは異なり、絶縁被膜の剥離を確実なものとするためにレーザ出力を上げる必要が無く、過剰な熱によりワイヤ芯線が変形することもない。そのため、ワイヤ芯線が露出している継線部分の位置精度が向上し、形成部分に良好な溶融玉を形成することができる。その結果として、継線部の電気的接合が良好になり、しかも継線部の接合強度も向上する。

好ましくは、前記切込の位置が、前記パルスレーザの照射領域の境界に略一致する。その場合には、被膜界面の膨張領域の境界が切込位置に略一致することになり、切込位置を境界として、高精度で、絶縁被膜を良好に剥離することができる。

前記切込は、前記ワイヤの全周にわたり連続的に形成することが好ましいが、断続的に形成してあってもよい。このような場合においても、被膜残りを発生させることなく、切込位置を境界として、高精度で、絶縁被膜を良好に剥離することができる。

好ましくは、前記切込は、前記ワイヤを供給するためのノズルに形成してある切込刃により形成される。この場合には、ワイヤを供給している途中、あるいはワイヤを供給する前、あるいはワイヤの供給後において、ワイヤの所定位置に切込を形成することができる。

たとえばワイヤをコアに巻回した後においても、直ぐに、ワイヤに切込を形成することができる。すなわち、コアの近くまでノズルを位置させることができ、ワイヤをコアに巻回した後においても、コアの近くで切込を形成することができる。その結果、切込の位置精度が向上する。また、ワイヤ芯線を損傷させることなく、絶縁被膜のみに切込を形成することが容易である。

好ましくは、前記切込が形成される位置は、前記ワイヤの供給長さに基づき制御される。この場合には、ワイヤを切断する前の段階で、ワイヤの端部から所定位置に切込を形成することができる。また、実際のワイヤ供給長さに応じて切込位置が決定されるために、個々の部品の寸法バラツキに追随し、被膜剥離領域の位置精度が向上する。

本発明の第１の観点に係るコイル部品の製造方法は、
上記に記載のワイヤ被膜剥離方法を用いて、絶縁被膜により覆われていないワイヤ芯線部分を形成し、当該ワイヤ芯線部分を鍔部の端子電極に接合する。

本発明の第２の観点に係るコイル部品の製造方法は、
絶縁被膜で覆われたワイヤを準備する工程と、
巻芯部を持ち当該巻芯部の両軸端にはそれぞれ第１鍔部および第２鍔部が設けられたコアを準備する工程と、
前記ワイヤの第１所定位置における前記絶縁被膜に第１切込を形成する工程と、
前記第１顎部に、前記第１切込が形成された前記ワイヤの第１端を仮止めする工程と、
前記ワイヤを前記巻芯部に巻回する工程と、
前記ワイヤの第２所定位置における前記絶縁被膜に第２切込を形成する工程と、
前記第２鍔部に、前記第２切込が形成された前記ワイヤの第２端を仮止めする工程と、
前記第１切込および第２切込の位置に合わせてパルスレーザを前記絶縁被膜に照射し、前記第１切込および第２切込よりも前記第１端および第２端のそれぞれに向けて、前記絶縁被膜により覆われていないワイヤ芯線部分を形成する工程と、
を有する。

本発明に係るコイル部品の製造方法では、本発明に係るワイヤ被膜剥離方法と同様な作用効果を奏すると共に、絶縁被膜が剥離されたワイヤ芯線部分を、コイル部品の端子電極に高精度で確実に継線することができる。

好ましくは、前記第１切込と第２切込との間に位置する前記ワイヤは、前記絶縁被膜により覆われており、前記コアの巻芯部に巻回されている。巻芯部に巻回されているワイヤが絶縁被膜により覆われていることで、良好なインダクタンスを保持することが可能となる。

また、好ましくは、前記第２切込は、前記ワイヤを前記巻芯部に巻回した後に形成される。巻芯部に巻回した後に、第２切込が形成されることで、第２切込の形成位置を高精度に決定することができる。その結果、継線部の位置決めも高精度に行われる。

本発明に係るワイヤ被膜剥離装置は、
パルスレーザを発生する光源と、
前記光源からのパルスレーザを照射位置に導く光学系と、
絶縁被膜で覆われたワイヤを供給するワイヤ供給手段と、
前記絶縁被膜に切込を形成する切込形成手段と、
を有する。

本発明に係るワイヤ被膜剥離装置によれば、本発明に係るワイヤ被膜剥離方法を容易に実現することができる。

好ましくは、前記ワイヤ供給手段から供給されるワイヤの一端を保持するワイヤ保持手段をさらに有する。ワイヤ保持手段でワイヤの一端を保持してワイヤ供給手段からワイヤを引き出すことで、ワイヤの供給長さを容易に把握することが可能になる。

好ましくは、前記ワイヤ供給手段が供給ノズルを有し、
前記供給ノズルが、前記切込形成手段としての切込刃を有する。
なお、切込刃は、ノズルの先端側内周に形成することが好ましいが、必ずしも先端側内周には限定されない。切込刃を供給ノズルに具備させることで、供給ノズルとは別に切込形成手段を具備させる必要が無くなり、部品点数の削減にも寄与する。

好ましくは、前記切込刃は、前記供給ノズルの内周面で全周の一部にのみ形成してあり、
前記供給ノズルの内周面には、内周面に沿って切込刃が形成してある部分と形成されていない部分とが存在し、
前記供給ノズル内に位置するワイヤは、前記切込刃に接触しない位置と、前記切込刃に接触する位置とに相対移動可能であり、
前記切込刃に接触しない位置で、前記供給ノズル内から外部に送り出され、
前記切込刃に接触する位置では、前記供給ノズルが前記ワイヤの軸線を中心として相対回転することで、前記ワイヤの軸方向の所定位置で、前記絶縁被膜に切込を形成するようになっている。

この場合には、供給ノズルの軸芯に対して、供給ノズル内に位置するワイヤの軸線の相対位置をずらし、供給ノズルをワイヤの軸線に対して相対回転させるのみで、絶縁被膜の全周に切込を形成することができる。

好ましくは、本発明に係るワイヤ被膜剥離装置は、
前記供給ノズルから送り出されるワイヤの長さを把握する供給長さ把握手段と、
前記把握手段に基づき把握されたワイヤの長さに基づき、前記絶縁被膜に切込を形成する前記ワイヤの軸方向位置を決定する制御手段と、をさらに有する。

この装置によれば、ワイヤを切断する前の段階で、ワイヤの端部から所定位置に切込を形成することができる。また、実際のワイヤ供給長さに応じて切込位置が決定されるために、個々の部品の寸法バラツキに追随し、被膜剥離領域の位置精度が向上する。

本発明に係るコイル部品の製造装置は、上記に記載のワイヤ被膜剥離装置を有する。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１（Ａ）は二重巻型コイル部品の平面図、図１（Ｂ）はその正面図、
図２（Ａ）および図２（Ｂ）は本発明の一実施形態に係るコイル部品の製造装置を示す要部正面図、
図３（Ａ）は図２に示すワイヤ供給ノズルの要部断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示すIII−III線に沿う要部断面図、
図４および図５は本発明の一実施形態に係るコイル部品の製造過程を示す要部斜視図、
図６は図５の続きの工程を示すレーザ照射部分を示す要部平面図、
図７はレーザ照射装置の全体構成を示す概略図、
図８（Ａ）〜図８（Ｅ）はレーザ照射による絶縁被膜の剥離過程を示す原理図、
図９〜図１１は図６の続きの工程を示す要部斜視図である。
コイル部品

まず、本発明の一実施形態に係るコイル部品の製造装置および製造方法により製造される一例としてのコイル部品について説明する。本実施形態のコイル部品は、たとえば電子機器の内部に装着され、ノイズを除去するためのコモンモードフィルタなどとして用いられる。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、コイル部品２は、コア部材（芯材）としてのドラムコア４を有する。ドラムコア４は、フェライト材料で構成してある。ドラムコア４は、第１コイル部（第１巻回部）１０および第２コイル部（第２巻回部）１２をそれぞれ構成する第１ワイヤ１０ａおよび第２ワイヤ１２ａが、コア４の軸方向に沿って二重に巻回してある巻芯部４ａを有する。

巻芯部４ａの軸方向の両端である第１端部および第２端部には、それぞれ第１顎部４ｂおよび第２顎部４ｃが一体に形成してある。巻芯部４ａの横断面は、たとえば長方形断面であるが、その他の形状であっても良い。第１顎部４ｂおよび第２顎部４ｃは、巻芯部４ａの長方形断面よりも大きな長方形断面形状を有する。巻芯部４ａの長方形断面寸法は、特に限定されないが、縦が０．８〜１．２mm、横が１．４〜２．０mm程度である。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、第１顎部４ｂの中心軸に対して両側には、第１ワイヤ１０ａの第１端１０ｂが接続される第１端子電極５と、第２ワイヤ１２ａの第１端１２ｂが接続される第２端子電極６とが装着してある。また、第２顎部４ｃの中心軸に対して両側には、第１ワイヤ１０ａの第２端１０ｃが接続される第３端子電極７と、第２ワイヤ１２ａの第２端１２ｃが接続される第４端子電極８とが装着してある。ワイヤ１０ａ，１２ａの端部と端子電極５〜８との接続（継線）は、後述するように、カシメ止め、熱融着、レーザ溶接および／またはハンダ付けなどにより行われる。

各コイル部１０および１２では、それぞれのワイヤ１０ａおよび１２ａが、単層または複数の層で巻回してある。この実施形態では、各コイル部１０および１２におけるワイヤ１０ａおよび１２ａの巻回数が同じであるが、巻回数を異ならせてもよい。

なお、ワイヤ１０ａおよび１２ａは、図３（Ａ）に示すように、導電性を有するワイヤ芯線１１と、そのワイヤ芯線１１の外周を覆っている絶縁性の絶縁被膜１３とから成る。ワイヤ芯線１１は、たとえば銅線で構成してあり、絶縁被膜１３は、たとえばポリアミド樹脂あるいはポリイミド樹脂などで構成される。絶縁被膜１３を含むワイヤ１０ａおよび１２ａの線径は、特に限定されないが、好ましくは５０〜１００μｍである。絶縁被膜１３の厚みは、特に限定されないが、一般には、１０〜１５μｍである。
コイル部品製造装置（ワイヤ被膜剥離装置含む）

次に、本発明の一実施形態に係るコイル部品製造装置について説明する。図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、本発明の一実施形態に係るコイル部品製造装置３０は、チャック２０と、ワイヤ供給ノズル２２と、ワイヤ端部保持具２４と、ワイヤ端切断具２６とを有する。

チャック２０は、ドラムコア４の第１顎部４ｂを着脱自在に把持し、ドラムコア４を、その軸芯回りに矢印Ｒ１の方向、またはその逆方向に回転させるようになっている。チャック２０には、図示省略してある駆動ギアなどの変速機構（回転方向の制御も可能）を介してモータなどの回転駆動源に接続してある。

モータの種類は特に限定されないが、回転方向および回転速度を制御することができるようになっていることが好ましい。回転方向および回転速度の制御は、変速機構で行っても良い。

ワイヤ端部保持具２４は、ワイヤ供給ノズル２２の先端開口２２ａから送り出された第１ワイヤ１０ａの端部を保持し、第１ワイヤ１０ａがコア４の巻芯部４ａに巻回される前に、第１ワイヤ１０ａの第１端１０ｂを、第１鍔部４ｂの所定位置に導くようになっている。その後、第１ワイヤ１０ａの第１端１０ｂは、後述するように、第１端子電極５に仮止めされ、ワイヤ端切断具２６により、第１ワイヤ１０ａの第１端１０ｂが切断される。

ワイヤ供給ノズル２２は、その先端開口２２ａから第１ワイヤ１０ａを送り出すことが可能になっており、少なくとも第１顎部４ｂの近くから、第２顎部４ｃの近くまでコア４の軸芯と平行な矢印Ｘ１の方向（およびその逆）に移動可能となっている。すなわち、ノズル２２は、ドラムコア４がチャック２０により回転している状態で、ドラムコア４の回転の邪魔にならない位置で、矢印Ｘ１の方向（およびその逆）に移動可能となっている。ノズル２２は、ドラムコア４の軸芯に対して略直角な方向に延び、ドラムコア４の回りには回転しない。

図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、ワイヤ供給ノズル２２の先端開口２２ａの内周面には、切込刃２８が取り付けてある。切込刃２８は、供給ノズル２２の内周面で全周の一部にのみ形成してあり、ノズル２２の軸線から垂直方向から見て三日月形状になっている。そのため、供給ノズル２２の先端開口２２ａの内周面には、内周面に沿って切込刃２８が形成してある部分と形成されていない部分とが存在する。

供給ノズル２２内に位置するワイヤ１０ａは、切込刃２８に接触しない位置と、切込刃２８に接触する位置とに相対移動可能である。切込刃２８に接触しない位置では、ワイヤ１０ａは、供給ノズル２２内から外部に送り出され、切込刃２８に接触する位置では、供給ノズル２２がワイヤ１０ａの軸線Ｃ１を中心として相対回転するようになっている。

供給ノズル２２がワイヤ１０ａの軸線Ｃ１を中心として相対回転することで、ワイヤ１０ａの軸方向の所定位置で、ワイヤ１０ａの全周に沿って連続的に絶縁被膜１３に切込４０を形成するようになっている。なお、相対回転とは、ワイヤ１０ａに対して供給ノズル２２を回転させても良く、あるいは、供給ノズル２２に対してワイヤ１０ａを移転させても良いという趣旨である。

供給ノズル２２の内周面に対する切込刃２８の突出高さは、切込刃２８がワイヤ１０ａの絶縁被膜１３にのみ切込４０を形成し、ワイヤ芯線１１には、傷を付けないような高さに設定される。

なお、図２（Ａ）および図２（Ｂ）では、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示す第１ワイヤ１０ａを供給するためのワイヤ供給ノズル２２のみを図示してあり、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示す第２ワイヤ１２ａを供給するためのワイヤ供給ノズルは、図示省略してある。

この第２ワイヤ１２ａを供給するためのワイヤ供給ノズルは、第１ワイヤ１０ａを供給するためのワイヤ供給ノズル２２と同様な構成にしても良いし、異なる構成にしても良い。ただし、この第２ワイヤ１２ａを供給するためのワイヤ供給ノズルを、第１ワイヤ１０ａを供給するためのワイヤ供給ノズル２２と異なる構成にする場合でも、そのノズルには、第２ワイヤ１２ａの絶縁被膜に対して切込を形成するための切込刃を具備させることが好ましい。以下の説明では、第２ワイヤ１２ａを供給するためのワイヤ供給ノズルは、第１ワイヤ１０ａを供給するためのワイヤ供給ノズル２２と同様な構成であるとして説明する。
コイル部品の製造方法（ワイヤ被膜剥離方法含む）

次に、図１に示すコイル部品２の製造方法（ワイヤの被膜剥離方法含む）について説明する。

本実施形態では、まず、フェライト材料で構成してある所定形状のドラムコア４を準備する。その後、図２（Ａ）に示すように、ドラムコア４の第１顎部４ｂをチャック２０によりチャックさせる。その前後に、第１ワイヤ供給ノズル２２の先端開口２２ａから飛び出している第１ワイヤ１０ａの端部をワイヤ端部保持具２４により保持し、第１ワイヤ１０ａにおける所定の軸方向位置に、第１切込４０ａを形成する。

第１切込４０ａは、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示す切込刃２８により、前述したように、切込４０と同様にして形成される。図４に示すように、第１切込４０ａが形成された第１ワイヤ１０ａの第１端１０ｂは、第１切込４０ａが第１端子電極５に対して位置決めされる位置まで運ばれる。

その位置で、図５に示すように、第１端子電極５に一体に成形してある仮止め片４２を折り曲げ、その仮止め片４２により第１ワイヤ１０ａの第１端１０ｂを第１端子電極５に対して仮止めする。その後、第１ワイヤ１０ａの第１端１０ｂは、図１（Ａ）に示す切断刃２６などで切断される。なお、仮止め片４２による仮止め時には、第１切込４０ａは、仮止め片４２により覆われない境界近傍位置に位置するように位置決めされる。

その後に、図２（Ａ）に示すように、チャック２０をドラムコア４と共に矢印Ｒ１方向に回転させ、第１ワイヤ１０ａを巻芯部４ａに巻き付ける。巻芯部４ａへの第１ワイヤ１０ａの所定回数の巻き付けが終了した後、第１ワイヤ供給ノズル２２の先端開口２２ａに位置する第１ワイヤ１０ａにおける所定の軸方向位置に、第２切込４０ｂを形成する。第２切込４０ｂは、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示す切込刃２８により、前述したように、第１切込４０ａと同様にして形成される。

その後に、図２（Ｂ）に示すように、第２切込４０ｂが形成された第１ワイヤ１０ａの第２端１０ｃは、第２切込４０ｂが第３端子電極７に対して位置決めされる位置まで運ばれる。その位置で、図５に示すように、第３端子電極７に一体に成形してある仮止め片４２を折り曲げ、その仮止め片４２により第１ワイヤ１０ａの第２端１０ｃを第３端子電極７に対して仮止めする。その後、第１ワイヤ１０ａの第２端１０ｃは、図１（Ａ）に示す切断刃２６などで切断される。なお、仮止め片４２による仮止め時には、第２切込４０ｂは、仮止め片４２により覆われない境界近傍位置に位置するように位置決めされる。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示す実施形態に係るコイル部品２では、巻芯部４ａに、第１ワイヤ１０ａの他に、第２ワイヤ１２ａも巻回してある。第２ワイヤ１２ａに関しても、上述した第１ワイヤ１０ａと同様にして巻芯部４ａに巻回することができ、同様にして切込が形成されたワイヤ端部が各端子電極６，８に対して仮止めされる。

なお、以下の説明では、第１ワイヤ１０ａのワイヤ被膜剥離方法について詳細に説明し、第２ワイヤ１２ａに関しては、第１ワイヤ１０ａのワイヤ被膜剥離方法と同様なので、その説明は省略する。
ワイヤ被膜剥離方法

図５に示すように、第３端子電極７に一体に成形してある仮止め片４２を折り曲げ、その仮止め片４２により第１ワイヤ１０ａの第２端１０ｃを第３端子電極７に対して仮止めした後、図６に示すマスクＭ１を通して、第１ワイヤ１０ａの第１端１０ｂおよび第２端１０ｃにレーザ光Ｌ１の照射を行う。

マスクＭ１は、円形に収束されたレーザ光Ｌ１が、不要部分に照射されないようにするためのレーザ光遮蔽マスクである。マスクＭ１を用いることで、レーザ光Ｌ１は、仮止め片４２から露出している第１切込４０ａを有する第１ワイヤ１０ａの第１端１０ｂに対して集中的に照射される。第２切込４０ｂを有する第１ワイヤ１０ａの第１端１０ｃに対しても同様である。

図６に示すレーザ光Ｌ１の照射は、たとえば図７に示すレーザ照射装置５０により行われる。図７に示すように、レーザ照射装置５０は、極短パルスレーザ光源５２を有する。そのレーザ光源５２は、たとえばパルスレーザを照射するＹＡＧレーザであり、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％程度である。

レーザ光源５２から出射されたレーザ光は、エキスパンダ５４を通り、光路側マスクＭ２を通り、ダイクロイックミラー５８へ至り、そこで反射されて、集光レンズ６０に至る。集光レンズ６０では、レーザ光Ｌ１を収束させてパレット６２上に設置されたドラムコア４の所定位置にレーザ光Ｌ１を照射させる。

レーザ光Ｌ１が照射されるドラムコア４の所定位置とは、図６に示すように、第１ワイヤ１０ａの第１端１０ｂおよび第２端１０ｃのそれぞれである。これらの第１端１０ｂおよび第２端１０ｃのそれぞれには、レーザ光の一部を遮蔽するマスクＭ１が設置してあり、第１端１０ｂおよび第２端１０ｃのそれぞれ以外には、レーザ光が照射されないようになっている。

なお、図７に示すように、第１ワイヤ１０ａ（および第２ワイヤ１２ａ）が巻線された後のドラムコア４が設置されるパレット６２は、ＸＹステージ６４により平面方向に移動制御される。

また、ダイクロイックミラー５８を挟んで集光レンズ６０とは反対側には、観察光学系ミラー６６が配置してあり、照明光源６８からの照明光により観察されるレーザ照射位置の画像が、補正レンズ７０、ＣＣＤカメラレンズ７２およびＴＶリアコンパレータレンズを通して、ＣＣＤカメラにて撮像される。ＣＣＤカメラにて撮像されたレーザ照射位置の画像は、画像処理装置７８にて処理され、モニタ８０に表示される。

図６に示すように、第１切込４０ａまたは第２切込４０ｂの位置が、レーザ光Ｌ１の照射領域の境界に略一致するように、レーザ光Ｌ１を第１端１０ｂまたは第２端１０ｃの絶縁被膜１３に照射する。レーザの照射時間は、一箇所に対しては４０ｎｓｅｃ以下であり、好ましくは１回のみ行われるが、場合によっては数回でも良い。

この場合に、レーザ光Ｌ１は、図８（Ａ）に示すように、絶縁被膜１３を透過してワイヤ芯線１１の表面に照射されるため、ワイヤ芯線１１の表面がレーザ光Ｌ１のエネルギーを吸収し、絶縁被膜１３とワイヤ芯線１１との間の界面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、界面の絶縁被膜１３を構成する樹脂が化学変化し、溶融することなくガス化する。そのため、図８（Ｂ）に示すように、界面に無数の気泡１５が発生する。

レーザ光Ｌ１が照射された箇所の温度上昇により、図８（Ｃ）に示すように気泡１５が界面に沿って急激に体積膨張し、連続的にワイヤ芯線１１の表面から絶縁被膜１３を剥離していく。気泡１５の体積膨張が進むと、絶縁被膜１３が体積膨張に係る応力に耐えられなくなり、図８（Ｄ）に示すように、絶縁被膜１３の気泡１５を覆う箇所１３ａが破裂する。この気泡の発生から膨張および破裂までの過程は極短時間で行われるため、絶縁被膜１３の気泡１５を覆う箇所１３ａの破裂は衝撃を伴う。

したがって、絶縁被膜１３は断片化された状態の破片１３ｂとなりワイヤ芯線１１の表面より飛散する。この時に飛散した絶縁被膜１３の破片１３ｂは、たとえば吸引ノズルで吸い取られる。

本実施形態に係る方法では、絶縁被膜１３で覆われた第１ワイヤ１０ａの第１端１０ｂおよび１０ｃにレーザ光Ｌ１を照射して、ワイヤ芯線１１と絶縁被膜１３との界面に気泡を発生させ、気泡を膨張させて被膜１３を破裂させて飛散させる。そのため、絶縁被膜１３を溶融せずにワイヤ芯線１１より剥離することができる。したがって、絶縁被膜１３の溶融カスや炭化物がワイヤ芯線１１に残留することが防止される。

しかも本実施形態の方法では、第１切込４０ａまたは第２切込４０ｂの位置に合わせてレーザ光Ｌ１を照射することで、耐熱性が高い絶縁被膜１３であったとしても、被膜残りを発生させることなく、しかもワイヤ芯線１１にダメージを与えることなく、第１切込４０ａまたは第２切込４０ｂに対応して、所定位置の絶縁被膜１３を確実に剥離させることが可能になる。

その結果、図９に示すように、仮止め片４２を境界として、第１ワイヤ１０ａの第１端１０ｂまたは第２端１０ｃにおいて、金属面が全周に渡り完全に露出している芯線部分１１ａを得ることが可能になる。その後、図１０に示すように、金属面が全周に渡り完全に露出している芯線部分１１ａに対して、第１端子電極５または第３端子電極７に一体化して形成してある接続片４４を折り曲げられる。

その後に、図１１に示すように、接続片４４に対して溶接用レーザ光を照射し、接続片４４の溶融玉４６を形成する。その結果、第１ワイヤ１０ａの芯線部分１１ａが第１端子電極５または第３端子電極７に対して良好に一体化され、継線工程が完了する。

本実施形態では、絶縁被膜１３の溶融カスや炭化物がワイヤ芯線１１に残留しないので、端子電極５または７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。

また、本実施形態の方法では、図６および図７に示すマスクＭ１を用いて第１ワイヤ１０ａの所定位置にレーザ光Ｌ１を照射する際に、そのマスクＭ１のパターン開口縁に被膜片が付着したとしても、第１切込４０ａまたは第２切込４０ｂの存在が剥離境界位置を画定するので、高精度な位置で絶縁被膜１３の剥離が可能である。

しかも、第１切込４０ａまたは第２切込４０ｂの存在が剥離境界位置を画定するので、図７に示すレーザ光源５２の出力を低減することも可能であると共に、ドラムコア４の直前に位置するマスクＭ１を廃止し、光路側マスクＭ２のみで対応することも可能である。

さらに本実施形態の方法では、従来とは異なり、絶縁被膜１３の剥離を確実なものとするためにレーザ出力を上げる必要が無いので、過剰な熱によりワイヤ芯線１１が変形することもない。そのため、ワイヤ芯線１１が露出している継線部分の位置精度が向上し、形成部分に良好な溶融玉４６を形成することができる。その結果として、継線部の電気的接合が良好になり、しかも継線部の接合強度も向上する。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

たとえば、上述した実施形態では、第１ワイヤ１０ａについてのみ説明したが、第２ワイヤ１２ａの第１端１２ｂおよび第２端１２ｃを、ドラムコア４の第２端子電極６および第４端子電極８に継線する際にも、第１ワイヤ１０ａの場合と同様にして行うことができ、同様な作用効果を奏する。

また、本発明において、図３（Ａ）に示す切込４０は、ワイヤ１０ａまたは１２ａの全周にわたり連続的に形成することが好ましいが、断続的に形成してあってもよい。このような場合においても、被膜残りを発生させることなく、切込位置を境界として、高精度で、絶縁被膜を良好に剥離することができる。

さらに本発明では、切込４０は、必ずしも供給ノズル２２に形成してある切込刃２８により形成される必要はなく、その他の切込形成手段により形成しても良い。ただし、供給ノズル２２に形成してある切込刃２８により切込４０を形成することで、切込４０を形成する位置を、ワイヤ１０ａまたは１２ａの供給長さに基づき制御し易くなる。

また、この場合には、ワイヤ１０ａまたは１２ａを切断する前の段階で、ワイヤ１０ａまたは１２ａの切断予定端から所定位置に切込４０を形成することができる。また、実際のワイヤ供給長さに応じて切込位置が決定されるために、個々の部品の寸法バラツキに追随し、被膜剥離領域の位置精度が向上する。

図１（Ａ）は二重巻型コイル部品の平面図、図１（Ｂ）はその正面図である。 図２（Ａ）および図２（Ｂ）は本発明の一実施形態に係るコイル部品の製造装置を示す要部正面図である。 図３（Ａ）は図２に示すワイヤ供給ノズルの要部断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示すIII−III線に沿う要部断面図である。 図４は本発明の一実施形態に係るコイル部品の製造過程を示す要部斜視図である。 図５は図４の続きの製造過程を示す要部斜視図である。 図６は図５の続きの工程を示すレーザ照射部分を示す要部平面図である。 図７はレーザ照射装置の全体構成を示す概略図である。 図８（Ａ）〜図８（Ｅ）はレーザ照射による絶縁被膜の剥離過程を示す原理図である。 図９は図６の続きの工程を示す要部斜視図である。 図１０は図９の続きの工程を示す要部斜視図である。 図１１は図１０の続きの工程を示す要部斜視図である。

符号の説明

２… コイル部品
４… ドラムコア
４ａ… 巻芯部
４ｂ… 第１顎部
４ｃ… 第２顎部
５〜８… 第１〜第４端子電極
１０… 第１コイル部
１０ａ… 第１ワイヤ
１０ｂ… 第１端
１０ｃ… 第２端
１１… ワイヤ芯線
１２… 第２コイル部
１２ａ… 第２ワイヤ
１２ｂ… 第１端
１２ｃ… 第２端
１３… 絶縁被膜
２０… チャック
２２… ワイヤ供給ノズル
２４… ワイヤ端部保持具
２６… ワイヤ端切断具
２８… 切込刃
３０… コイル部品製造装置
４０… 切込
４０ａ… 第１切込
４０ｂ… 第２切込
４２… 仮止め片
４４… 接続片
５０… レーザ照射装置

Claims (15)

1. 絶縁被膜で覆われたワイヤを準備する工程と、
   前記ワイヤの絶縁被膜に切込を形成する工程と、
   前記切込の位置に合わせてパルスレーザを前記絶縁被膜に照射し、前記絶縁被膜により覆われていないワイヤ芯線部分を形成する工程と、
   を有するワイヤ被膜剥離方法。
2. 前記切込の位置が、前記パルスレーザの照射領域の境界に略一致する請求項１に記載のワイヤ被膜剥離方法。
3. 前記切込が前記ワイヤの全周にわたり連続的または断続的に形成してある請求項１または２に記載のワイヤ被膜剥離方法。
4. 前記切込は、前記ワイヤを供給するためのノズルに形成してある切込刃により形成される請求項１〜３のいずれかに記載のワイヤ被膜剥離方法。
5. 前記切込が形成される位置は、前記ワイヤの供給長さに基づき制御される請求項１〜４のいずれかに記載のワイヤ被膜剥離方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のワイヤ被膜剥離方法を用いて、絶縁被膜により覆われていないワイヤ芯線部分を形成し、当該ワイヤ芯線部分を鍔部の端子電極に接合するコイル部品の製造方法。
7. 絶縁被膜で覆われたワイヤを準備する工程と、
   巻芯部を持ち当該巻芯部の両軸端にはそれぞれ第１鍔部および第２鍔部が設けられたコアを準備する工程と、
   前記ワイヤの第１所定位置における前記絶縁被膜に第１切込を形成する工程と、
   前記第１顎部に、前記第１切込が形成された前記ワイヤの第１端を仮止めする工程と、
   前記ワイヤを前記巻芯部に巻回する工程と、
   前記ワイヤの第２所定位置における前記絶縁被膜に第２切込を形成する工程と、
   前記第２鍔部に、前記第２切込が形成された前記ワイヤの第２端を仮止めする工程と、
   前記第１切込および第２切込の位置に合わせてパルスレーザを前記絶縁被膜に照射し、前記第１切込および第２切込よりも前記第１端および第２端のそれぞれに向けて、前記絶縁被膜により覆われていないワイヤ芯線部分を形成する工程と、
   を有するコイル部品の製造方法。
8. 前記第１切込と第２切込との間に位置する前記ワイヤは、前記絶縁被膜により覆われており、前記コアの巻芯部に巻回されている請求項７に記載のコイル部品の製造方法。
9. 前記第２切込は、前記ワイヤを前記巻芯部に巻回した後に形成される請求項８に記載のコイル部品の製造方法。
10. パルスレーザを発生する光源と、
    前記光源からのパルスレーザを照射位置に導く光学系と、
    絶縁被膜で覆われたワイヤを供給するワイヤ供給手段と、
    前記絶縁被膜に切込を形成する切込形成手段と、
    を有するワイヤ被膜剥離装置。
11. 前記ワイヤ供給手段から供給されるワイヤの一端を保持するワイヤ保持手段をさらに有する請求項１に記載のワイヤ被膜剥離装置。
12. 前記ワイヤ供給手段が供給ノズルを有し、
    前記供給ノズルが、前記切込形成手段としての切込刃を有する請求項１０または１１に記載のワイヤ被膜剥離装置。
13. 前記切込刃は、前記供給ノズルの内周面で全周の一部にのみ形成してあり、
    前記供給ノズルの内周面には、内周面に沿って切込刃が形成してある部分と形成されていない部分とが存在し、
    前記供給ノズル内に位置するワイヤは、前記切込刃に接触しない位置と、前記切込刃に接触する位置とに相対移動可能であり、
    前記切込刃に接触しない位置で、前記供給ノズル内から外部に送り出され、
    前記切込刃に接触する位置では、前記供給ノズルが前記ワイヤの軸線を中心として相対回転することで、前記ワイヤの軸方向の所定位置で、前記絶縁被膜に切込を形成するようになっている請求項１０〜１２のいずれかに記載のワイヤ被膜剥離装置。
14. 前記供給ノズルから送り出されるワイヤの長さを把握する供給長さ把握手段と、
    前記把握手段に基づき把握されたワイヤの長さに基づき、前記絶縁被膜に切込を形成する前記ワイヤの軸方向位置を決定する制御手段と、をさらに有する請求項１０〜１３のいずれかに記載のワイヤ被膜剥離装置。
15. 請求項１０〜１４のいずれかに記載のワイヤ被膜剥離装置を有するコイル部品の製造装置。

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