JPH0494833A - 絶縁層剥離方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、半田付は時の熱で簡単に溶融するため、上記半田付
は時にはわざわざ絶縁層を剥離する必要がな（、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、ポリアミドやポリイミ
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
、半田付は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ｌ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、熔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１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比紫外線光を照射
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
、反射部材は、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か０．５〜ｉＪ／ｃｍｌであ
るのに対して金属加工に必要なエネルギー密度が５〜５
０Ｊ／、ｆｆｌであるというように、はとんどの有機物
はＩ　Ｊ　／　ｃＪ以下のエネルギー密度で分解除去（
アブレーション）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／ｃｎｌ）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を経てコイルポビン３の胴
に巻き取られるが、このとき始端部がまずコイルポビン
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）　Ｑ））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く上で好ま
しい。反射部材３１の中央部周壁には大きな開口部３１
３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（ａｌ
　（ｂｌ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に絞す、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ｔａ＋　（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１
３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、その絶縁層がアブレーション（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（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
ｔａ＋はその被覆剥離部の一例を示す側断面図、第２図
（ｂｌは同被覆剥離部の正面断面図、第３図（ａｌは被
覆剥離部の別の例を示す側断面図、第３ｒＩ！Ｊ（ｂｌ
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（
ｂｌ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
イルホヒン、１１・・・絶縁層、１２・・・導体、３１
・３２・・・反射部材、５１・・・レーザビーム。 代理人　弁理士　　松　本　武　彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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　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　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　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な
   っている請求項３記載の絶縁層剥離装置。 ５　紫外線光が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　紫外線光が、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