JP2837936B2 - 絶縁層剥離方法およびその装置 - Google Patents

絶縁層剥離方法およびその装置

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JP2837936B2 JP2212247A JP21224790A JP2837936B2 JP 2837936 B2 JP2837936 B2 JP 2837936B2 JP 2212247 A JP2212247 A JP 2212247A JP 21224790 A JP21224790 A JP 21224790A JP 2837936 B2 JP2837936 B2 JP 2837936B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、コイル素線などの絶縁被覆素線から表面
の絶縁層を剥離する方法およびその装置に関する。
〔従来の技術〕
第6図は、良く知られているコイルを示している。コ
イル素線1がコイルボビン4の胴に巻きつけられ、その
両端がコイルボビン4の鍔41に設けられた端子42に巻き
つけられ、半田付けにより端子42に接合固定されてい
る。この半田付けを行う時には、コイル素線1の導体が
裸になっている必要があるが、コイル素線1は、一般
に、導体の表面をウレタン樹脂系絶縁層で被覆してなる
ものであり、このウレタン樹脂系絶縁層は、融点が低
く、半田付け時の熱で簡単に溶融するため、上記半田付
け時にはわざわざ絶縁層を剥離する必要がなく、便利で
ある。
しかし、ウレタン樹脂系絶縁層は、絶縁耐圧や機械的
強度が弱いという欠点があるため、ポリアミドやポリア
ミドなどの絶縁耐圧や機械的強度の高い絶縁被覆を施す
ことが望まれるようになってきている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、ポリアミドやポリイミドなどは、融点が高
く、半田付け時の熱では簡単には溶融しないので、別
に、その絶縁層を導体から剥離することが工程が必要に
なる。
この剥離は、コイル素線1の導体が太い場合は機械的
剥離で簡単に行うことが出来るが、極細線の場合は断線
の恐れがあって機械的剥離を行うことが出来ない。機械
的剥離に代えて化学的に絶縁層を溶解除去することがな
されるが、この化学的処理では、溶解液の後処理や洗浄
除去が必要となり、工程が煩雑となる。この方法では、
絶縁層が十分に除去されず導体上に残る可能性があり、
また、化学的処理液によって導体が腐食される恐れもあ
った。
このような事情に鑑みて、この発明は、機械的剥離や
化学的処理によらないで、コイル素線のような絶縁被覆
素線から絶縁層を剥離するための絶縁層剥離方法および
その装置を提供することを課題とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するため、この発明にかかる絶縁層剥
離方法は、導体表面に絶縁層を有する絶縁被覆素線の周
囲を反射部材で囲んだ状態で前記絶縁被覆素線に紫外線
光を照射し、前記反射部材による反射光も利用するよう
にして、前記導体から前記絶縁層を剥離するようにす
る。この場合、普通は、絶縁被覆素線をその軸線方向に
送りつつ紫外線光の照射を行うようにする。
つぎに、この発明にかかる絶縁層剥離装置は、導体表
面に絶縁層を有する絶縁被覆素線の周囲を囲む反射部材
と、この反射部材内の前記絶縁被覆素線に紫外線光を照
射する手段と、前記反射部材内空間に生じた分解ガスの
排出を行う手段とを備え、前記紫外線光の直接照射と前
記反射部材からの反射による間接照射により前記導体か
ら絶縁層を剥離するとともに、その際に発生する分解ガ
スを前記排出手段により排出するようにする。この場
合、反射部材が、内周面を反射面とする円筒形のもので
あって、絶縁被覆素線がその中心軸上を送られるように
構成することが出来る。そして、このような円筒形反射
部材を用いる場合における紫外線光の照射は、紫外線光
を、反射部材の中心軸上を進む絶縁被覆素線に対して直
角方向に照射するようにする方法と、紫外線光を、反射
部材出口側において、反射部材の中心軸上を進む絶縁被
覆素線に向けて、その全周囲斜め方向から集中照射し、
絶縁被覆素線の裸になった導体からの反射光が反射部材
で再反射されて再び絶縁被覆素線に向けて集中照射され
ることを反射部材の他端の入口側に向けて繰り返すよう
にする方法とを採用することが出来る。
反射部材としては、反射面が鏡面仕上げになっている
反射鏡を用いることが好ましいが、これに限らない。
この発明においては、紫外線光としてレーザを用いる
ことが好ましく、エキシマレーザを用いることがより好
ましい。レーザは、照射エネルギーが高いので有機物か
らなる絶縁層の除去を効率的に行うとともに、照射範囲
を絞り易いので細部に付着した絶縁層の除去も容易とす
るからである。特に、エキシマレーザは、たとえば、有
機物に対する加工に必要なエネルギー密度が0.5〜1J/cm
2であるのに対して金属加工に必要なエネルギー密度が
5〜50J/cm2であるというように、ほとんどの有機物は1
J/cm2以下のエネルギー密度で分解除去(アプレーショ
ン)できるが、絶縁被覆素線の導体金属はこの程度のエ
ネルギー密度では全く傷を受けない。そこで、このエネ
ルギー密度の差を利用して、両者の中間エネルギー密度
(たとえば3J/cm2)のエキシマレーザを絶縁被覆素線表
面に照射するようにすることで、導体金属を傷めること
なく、その表面に付着した絶縁層のみを効果的に剥離す
ることができるのである。
〔作用〕
絶縁被覆素線表面に紫外線光を照射すると導体表面か
ら絶縁層を効果的に除去することにより絶縁層を剥離す
ることが出来る。この場合に、反射部材を絶縁被覆素線
の周囲を囲むようにして用いると、この反射部材で反射
した紫外線光も利用することが出来るため、紫外線エネ
ルギーの効率的利用が図れ、絶縁被覆素線の裏面側の絶
縁層も剥離出来て、剥離処理が良好になされる。絶縁被
覆素線をその軸線方向に送りつつ紫外線光照射を行うよ
うにすると、効率的な連続処理を行うことが出来る。反
射部材として円筒形のものを用いると、絶縁被覆素線に
対してその全周に渡る均一な処理を施すことが出来るよ
うになる。紫外線光としてエキシマレーザを用いると、
導体金属を傷めることなく絶縁層を除去するという剥離
処理を行うことが容易となる。
〔実 施 例〕
以下に、この発明にかかる絶縁層剥離方法およびその
装置の実施例を詳しく説明する。
第1図は、この発明にかかる絶縁層剥離方法をコイル
素線の絶縁層剥離に用いた一実施例を、これに用いる装
置とともに示している。巻出しボビン2から送り出され
たコイル素線1は被覆剥離部3を経てコイルボビン3の
胴に巻き取られるが、このとき始端部がまずコイルボビ
ン4の鍔41に設けられている一方の端子42に巻きつけら
れたのち胴への巻き付けが行われ、最後に終端部がもう
一方の端子42に巻きつけられることで巻き取りが終わ
る。コイル素線1の始端部と終端部は、被覆剥離部3を
通過する間に、後述のようにして絶縁層の剥離が行われ
ているため、端子42に巻き付けられたときには既に裸に
なっており、端子42への半田接合やロウ接合などによる
固定が直ちになされ得るようになっている。この場合、
極細線に対しては、ロウ接合が断線防止のために好まし
い。
被覆剥離部3には、第2図(a)(b)にみる円筒形
の反射鏡31が設けられていて、コイル素線1がその中心
軸上を連続的に送られるようになっている。円筒形反射
部材31は、その内周面311が例えばアルミニウムの蒸着
により鏡面となっており、出口側端部が絞られていて、
この端部に設けられた穴312からクリーニングガスが反
射部材内に送り込まれている。クリーニングガスは空気
であっても良いが、不活性ガスである方がコイル素線1
の裸になった導体の表面の酸化を防ぐ上で好ましい。反
射部材31の中央部周壁には大きな開口部313が設けられ
ていて、ここからレーザビーム51がコイル素線1に対し
て直角方向に照射されるようになっている。連続的に送
られているコイル素線1の始端部または終端部となる部
分がこの反射部材31に達するとレーザビーム51がコイル
素線1を照射する。このとき、レーザビーム51は、コイ
ル素線1を直接照射するほか、図に破線で示すように、
コイル素線1を通過したのち内周面(鏡面)311で反射
されて間接的にコイル素線1を照射する。このために、
反射部材31の内周面311は、反射部材内部に照射された
レーザビーム51が反射部材31の中心軸上を送られるコイ
ル素線1に集中するような曲面状鏡面または多面鏡面に
仕上げされている。このレーザビーム照射により、コイ
ル素線1の表面の絶縁層11がアブレーション(分解除
去)されて導体12から剥離される。このとき発生する分
解ガスはクリーニングガスによって円筒形反射部材31内
から排出される。
被覆剥離部3においては、反射部材31が第3図(a)
(b)にみるような両端開口の円筒形になっていて、レ
ーザビーム51を、反射部材31の出口側において、反射部
材31の中心軸上を進むコイル素線1に向けて、その全周
囲斜め方向から集中照射し、コイル素線1の裸になった
導体12からの反射光が反射部材31の反射面で再反射され
て再びコイル素線1に向けて集中照射することを反射部
材31の入口側に向けて繰り返すようにすることも出来
る。このようにしてレーザビームをリングモードにして
コイル素線1の全周に集中させるようにすると、レーザ
ビームの利用効率が高まる。この場合に、レーザビーム
51は、第4図にみるように、まず平行ビーム52をリング
状スリット61を有するマスク6でリング状平行ビーム53
に絞り、つぎに集光レンズ7でコイル素線1に集まるよ
うに絞ることで得るのが良い。
第5図(a)(b)は、この発明にかかる絶縁層剥離
方法をコイル素線の絶縁層剥離に用いた別の実施例を、
これに用いる装置とともに示している。コイルボビン4
の胴にはコイル素線1が巻きつけられ、その端部13がコ
イルボビン4の鍔41に設けられた端子42に巻きつけられ
ている。端子42に対する巻付けは、図にみるように、コ
イル素線端部13を、まず端子42下部のくびれ部に巻きつ
けたのち直線状に立ち上げて、端子42上部のくびれ部に
巻付ける。ところで、第1実施例では、このコイル素線
端部は、ここに送られて来る間にレーザビームにより絶
縁層剥離処理を受けていたが、この実施例では、このよ
うな前処理は行われておらず、図にみるように、端子42
に沿って立ち上がるコイル素線端部13に対して、その三
方周囲を囲むようにU字形反射部材32が端子42と同一材
料で出来て配置されていて、その開口部側からレーザビ
ーム51を照射することにより、この端子部分でコイル素
線端部13から絶縁層を剥離するようにしている。この場
合も、U字形反射部材32は、その内周面321が鏡面仕上
げにより反射面となっていて、その中心部にコイル素線
1が位置しているため、レーザビーム51は、直接にコイ
ル素線1を照射するだけでなく、反射部材32の反射面で
反射されて間接的にもコイル素線1を照射する。このよ
うにして、コイル素線端部13は、全周からレーザビーム
51の照射を受けて、その絶縁層がアプレーション(分解
除去)により導体から剥離される。このようにして裸に
なったコイル素線端部13は、半田付けなどにより端子42
に接合固定される。
この第2実施例の方法では、端子に巻付けられたコイ
ル素線端部に直接レーザビームを照射しているが、この
照射によって端子が熱せられることがないため、プラス
チック成形品からなるコイルボビン4は熱的損傷を受け
る恐れはない。コイルボビンの端子42表面には油等の有
機質膜による分子オーダの汚れが付着していて、この汚
れが半田接合やロウ接合の際の濡れ性を悪くする恐れが
あるが、上記レーザビーム照射の際には、この汚れも同
時に除去されるため、この実施例の方法によれば半田接
合やロウ接合の濡れ性を同時に改善する効果も得られ
る。
以上の説明は、コイル素線における絶縁層の剥離に関
するものであったが、この発明は、コイル素線の絶縁層
剥離のみを対象とするものではない。
〔発明の効果〕
この発明によれば、絶縁被覆素線表面に紫外線光を照
射するだけで、その導体表面から絶縁被覆を効果的に剥
離することが出来、この剥離処理は、非接触加工であり
非機械的加工であるため、極細線に対しても断線を起こ
すことなく剥離処理を施すことが出来る。この発明にか
かる剥離処理は、化学薬品を用いないため、その後処理
や洗浄除去を必要とせず、処理は十分に行われて、絶縁
被覆が一部残るというようなことがなく、導体の腐食を
起こす恐れがない。
この発明によれば、反射部材を絶縁被覆素線の周囲を
囲むようにして用いることにより、その反射面で反射し
た紫外線光も有効に利用することが出来、紫外線エネル
ギーの効率的利用を図ることが出来るとともに、絶縁被
覆素線の裏面側の絶縁層の剥離も十分に出来る。
この発明によれば、絶縁被覆素線をその軸線方向に送
りつつ紫外線光照射を行うようにすることにより、効率
的な連続処理を行うことが出来る。この場合に、反射部
材として円筒形のものを用いると、絶縁被覆素線に対し
てその全周に渡る均一な処理を施すことが出来るように
なる。
この発明によれば、紫外線光としてエキシマレーザを
用いることにより、エキシマレーザのアブレーション分
解におけるエネルギー密度のしきい値の差を利用して、
導体金属を傷めることなく剥離処理を行うことを容易と
することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す簡略説明図、第2図
(a)はその被覆剥離部の一例を示す側断面図、第2図
(b)は同被覆剥離部の正面断面図、第3図(a)は被
覆剥離部の別の例を示す側断面図、第3図(b)は同被
覆剥離部の正面断面図、第4図はリングモードのレーザ
ビームを発生するための構成を示す斜視図、第5図
(a)はこの発明の別実施例を示す斜視図、第5図
(b)はその要部平面断面図、第6図はコイルを示す斜
視図である。 1……コイル素線、3……被覆剥離部、4……コイルボ
ビン、11……絶縁層、12……導体、31・32……反射部
材、51……レーザビーム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21F 21/00 H02G 1/12

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導体表面に絶縁層を有する絶縁被覆素線の
    周囲を反射部材で囲んだ状態で前記絶縁被覆素線に紫外
    線光を照射し、前記反射部材による反射光も利用するよ
    うにして、前記導体から前記絶縁層を剥離する絶縁層剥
    離方法。
  2. 【請求項2】絶縁被覆素線をその軸線方向に送りつつ紫
    外線光の照射を行う請求項1記載の絶縁層剥離方法。
  3. 【請求項3】導体表面に絶縁層を有する絶縁被覆素線の
    周囲を囲む反射部材と、この反射部材内の前記絶縁被覆
    素線に紫外線光を照射する手段と、前記反射部材内空間
    に生じた分解ガスの排出を行う手段とを備え、前記紫外
    線光の直接照射と前記反射部材からの反射による間接照
    射により前記導体から絶縁層を剥離するとともに、その
    際に発生する分解ガスを前記排出手段により排出するよ
    うにする絶縁層剥離装置。
  4. 【請求項4】反射部材が、内周面を反射面とする実質的
    に円筒形の周壁を有し、絶縁被覆素線がその中心軸上を
    送られるようになっている請求項3記載の絶縁層剥離装
    置。
  5. 【請求項5】紫外線光が、反射部材の円筒形をなす周壁
    の一部に設けられた開口部から、反射鏡の中心軸上を進
    む絶縁被覆素線に対して直角方向に照射されるようにな
    っている請求項4記載の絶縁層剥離装置。
  6. 【請求項6】紫外線光が、円筒形をなす反射部材の一端
    の出口側において、反射部材の中心軸上を進む絶縁被覆
    素線に向けて、その全周囲斜め方向から集中照射され、
    絶縁被覆素線の裸になった導体からの反射光が反射部材
    で再反射されて再び絶縁被覆素線に向けて集中照射され
    ることを反射部材の他端の入口側に向けて繰り返すよう
    になっている請求項4記載の絶縁層剥離装置。
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JPS63249413A (ja) * 1987-04-02 1988-10-17 三菱電機株式会社 被覆電線端末処理装置
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