(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の巻き線コイルに用いられる皮膜層付き角線（１）を所定の削り代で剥離する剥離装置（１００）であって、
該剥離装置（１００）は、
前記角線（１）の上面の皮膜層に、前記角線（１）の長手方向に垂直な筋付け線（２１’）を切り込む、上突起刃（２１）を有する上側分離パンチ（２０）と、
前記角線（１）の下面の皮膜層に、前記角線（１）の長手方向に垂直な筋付け線（２１’）を切り込む、下突起刃（３１）を有する下側分離パンチ（３０）と、
前記角線（１）の２側面を、所定の削り代で同時に剥離する縦剥離カッタ（１０）と、
前記角線（１）の上面および下面を、所定の削り代で同時に剥離する横剥離カッタ（６０）と、を備え、
前記上側分離パンチ（２０）および前記下側分離パンチ（３０）により前記筋付け線（２１’）を切り込んだ後、前記縦剥離カッタ（１０）により前記角線（１）の２側面を剥離し、
さらにその後、前記横剥離カッタ（６０）により前記角線（１）の上面および下面を、前記筋付け線（２１’）に沿って剥離するように作動することを特徴とする剥離装置。
【請求項２】
前記角線（１）が、最外層皮膜（３）と内層皮膜（４）の二層以上の皮膜層で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の剥離装置。
【請求項３】
回転電機の巻き線コイルに用いられる皮膜層付き角線（１）を所定の削り代で剥離する剥離方法であって、
前記角線（１）の上面の皮膜層に、前記角線（１）の長手方向に垂直な筋付け線（２１’）を切り込む、上突起刃（２１）を有する上側分離パンチ（２０）と、
前記角線（１）の下面の皮膜層に、前記角線（１）の長手方向に垂直な筋付け線（２１’）を切り込む、下突起刃（３１）を有する下側分離パンチ（３０）と、
前記角線（１）の２側面を、所定の削り代で同時に剥離する縦剥離カッタ（１０）と、
前記角線（１）の上面および下面を、所定の削り代で同時に剥離する横剥離カッタ（６０）と、を用いて、
前記上側分離パンチ（２０）および前記下側分離パンチ（３０）により前記筋付け線（２１’）を切り込む筋目付け加工工程と、
前記筋付け線（２１’）が切り込まれた前記角線（１）に対して、前記長手方向に平行な２側面を、縦剥離カッタ（１０）により、所定の削り代で同時に剥離する縦剥離加工工程と、
さらにその後、前記横剥離カッタ（６０）により前記角線（１）の上面および下面を、前記筋付け線（２１’）に沿って剥離する横剥離加工工程と、を行う剥離方法。
【請求項４】
前記角線（１）が、最外層皮膜（３）と内層皮膜（４）の二層以上の皮膜層で覆われていることを特徴とする請求項３に記載の剥離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、皮膜層付き角線、特に回転電機の巻き線コイルに用いられる皮膜層付き角線の皮膜剥離装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータや発電機などの回転電機において、導体線に樹脂皮膜をコーティングしたいわゆるエナメル線を用いるのが通常であるため、このエナメル線の端末は電気接続のために樹脂皮膜を剥離する必要がある。
従来、このような導体線の樹脂皮膜の剥離方法として、特許文献１が知られている。これは、隣接するカッタ刃同士を組み合わせて、矩形状断面の刃先空間を作り、矩形状の線材に被覆された絶縁材を剥離するものである。この装置では、導体線自体に傷や曲げなどの変形を発生させたり、樹脂皮膜の剥離部にバリなどを発生させる問題が生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８９８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑み、皮膜層付き角線、特に回転電機の巻き線コイルに用いられる皮膜層付き角線の皮膜剥離装置及び方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、回転電機の巻き線コイルに用いられる皮膜層付き角線（１）を所定の削り代で剥離する剥離装置（１００）であって、該剥離装置（１００）は、前記角線（１）の上面の皮膜層に、前記角線（１）の長手方向に垂直な筋付け線（２１’）を切り込む、上突起刃（２１）を有する上側分離パンチ（２０）と、前記角線（１）の下面の皮膜層に、前記角線（１）の長手方向に垂直な筋付け線（２１’）を切り込む、下突起刃（３１）を有する下側分離パンチ（３０）と、前記角線（１）の２側面を、所定の削り代で同時に剥離する縦剥離カッタ（１０）と、前記角線（１）の上面および下面を、所定の削り代で同時に剥離する横剥離カッタ（６０）と、を備え、
前記上側分離パンチ（２０）および前記下側分離パンチ（３０）により前記筋付け線（２１’）を切り込んだ後、前記縦剥離カッタ（１０）により前記角線（１）の２側面を剥離し、
さらにその後、前記横剥離カッタ（６０）により前記角線（１）の上面および下面を、前記筋付け線（２１’）に沿って剥離するように作動することを特徴とする。
【０００６】
これにより、角部で皮膜バリが発生することが無く、皮膜線の変形を押えて、超高速で剥離処理を行うことができる。
さらに、前記皮膜付角線（１）上下面を、所定の削り代で同時に剥離する横剥離カッタ（６０）による横剥離装置（１０１）が付属していることを特徴とする。これにより、角部で皮膜バリが発生することが無く、皮膜線の変形を押えて、超高速で剥離処理を行うことができる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記皮膜層付き角線（１）が、最外層皮膜（３）と内層皮膜（４）の二層以上の皮膜層で覆われていることを特徴とする。これにより、最外層皮膜材が軟質で延性があり、密着性が悪い場合には、特に剥離時に角部で皮膜バリの発生を抑えることができる。
【０００９】
請求項３の発明は、回転電機の巻き線コイルに用いられる皮膜層付き角線（１）を所定の削り代で剥離する剥離方法であって、  前記角線（１）の上面の皮膜層に、前記角線（１）の長手方向に垂直な筋付け線（２１’）を切り込む、上突起刃（２１）を有する上側分離パンチ（２０）と、前記角線（１）の下面の皮膜層に、前記角線（１）の長手方向に垂直な筋付け線（２１’）を切り込む、下突起刃（３１）を有する下側分離パンチ（３０）と、前記角線（１）の２側面を、所定の削り代で同時に剥離する縦剥離カッタ（１０）と、前記角線（１）の上面および下面を、所定の削り代で同時に剥離する横剥離カッタ（６０）と、を用いて、前記上側分離パンチ（２０）および前記下側分離パンチ（３０）により前記筋付け線（２１’）を切り込む筋目付け加工工程と、前記筋付け線（２１’）が切り込まれた前記角線（１）に対して、前記長手方向に平行な２側面を、縦剥離カッタ（１０）により、所定の削り代で同時に剥離する縦剥離加工工程と、さらにその後、前記横剥離カッタ（６０）により前記角線（１）の上面および下面を、前記筋付け線（２１’）に沿って剥離する横剥離加工工程と、を行う剥離方法である。これにより請求項１の発明と同様な効果が生じる。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記皮膜層付き角線（１）が、最外層皮膜（３）と内層皮膜（４）の二層以上の皮膜層で覆われていることを特徴とする。
【００１２】
なお、上記に付した符号は、後述する実施形態に記載の具体的実施態様との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】皮膜を剥離した角線の斜視図である。
【図２】比較技術の場合の皮膜剥離の説明図である。（ａ）は、皮膜剥離前の皮膜線、（ｂ）は、剥離中、（ｃ）は剥離後の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態の場合の皮膜剥離の説明図である。（ａ）は、皮膜剥離前の皮膜線、（ｂ）は、筋目付け後の皮膜線、（ｃ）は、縦剥離カッタ１０により剥離中の皮膜線、（ｄ）は、縦剥離カッタ１０による剥離後、横剥離カッタ６０により剥離中の皮膜線の説明図である。（ａ）〜（ｄ）において、それぞれ、（１）は平面図、（２）は正面図、（３）は側面断面図である。
【図４】本発明の一実施形態を示す全体図である。
【図５】（ｂ）は、縦剥離カッタ１０の構造を示す正面図であり、（ａ）は、（ｂ）のＡ−Ａ線に関する断面図である。
【図６】（ｂ）は、上側分離パンチ２０の平面図であり、（ａ）は、（ｂ）のＢ−Ｂ線に関する断面図である。（ｃ）は、（ｂ）のＣ−Ｃ線に関する断面図である。
【図７】突起刃２１の拡大図である。
【図８】（ａ）は、下側分離パンチ３０の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ線に関する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。各実施態様について、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。本発明の各実施形態が、本発明の基礎となった比較技術に対しても同一構成の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１５】
モータや発電機などの回転電機のステータコイルやロータコイルには、スロット占有率の高い角線が用いられるようになってきている。回転電機において、導体線に樹脂皮膜等をコーティングしたいわゆる絶縁皮膜付き導体線（以下、皮膜線という）を用いるのが通常であり、この端末は電気接続のために皮膜を剥離する必要がある。
図１は、皮膜を剥離した角線の斜視図である。皮膜線１の端子部で、溶接、ろう付けなどをするために、皮膜線１の断面の横両側２面、縦両側２面、合わせて縦横４面を所定の削り代で剥離する。縦横４面の皮膜を剥離した後は、図１に示したハッチング部をカットして、それぞれを端子部にする。
【００１６】
本発明の基礎となった比較技術の場合には、次のようにして皮膜を剥離していた。図２は、比較技術の場合の皮膜剥離の説明図である。（ａ）は、皮膜剥離前の皮膜線、（ｂ）は、剥離中、（ｃ）は剥離後の説明図である。ダイに角線１を載せて、剥離カッタ１０を下降させ、打ち抜き剥離を行っていた。皮膜線として、２種の皮膜材で覆われているコイル銅線を、上述の比較技術で剥離すると、最外層皮膜材３が軟質で延性であり密着性が悪いことから、剥離時に角部で皮膜バリ９が発生する。つまり、剥離時に皮膜が剥がれてしまうことが多く問題となっていた。このような皮膜バリ９は、回転電機などに組み込まれた後脱落して、内部損傷の原因となるため、皮膜バリ９が発生しないような皮膜剥離手段・方法が課題となっていた。図２（ａ）の皮膜線１の高さＨ、幅Ｔは、一例として、２〜３ｍｍ程度のものである。
【００１７】
２種の皮膜材で覆われているコイル銅線の場合、内側にエナメル系、外側にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）系の材質で構成されるものであるが、ＰＰＳ系はエナメルとの密着性が非常に悪く、皮膜バリ９が発生しやすいものである。
【００１８】
これに対して、本発明の一実施形態は次のようなものである。図３は、本発明の一実施形態の場合の皮膜剥離の説明図である。（ａ）は、皮膜剥離前の皮膜線、（ｂ）は、筋目付け後の皮膜線、（ｃ）は、縦剥離カッタ１０により剥離中の皮膜線、（ｄ）は、縦剥離カッタ１０による剥離後、横剥離カッタ６０により剥離中の皮膜線の説明図である。（ａ）〜（ｄ）において、それぞれ、（１）は平面図、（２）は正面図、（３）は側面断面図である。６１は、縦剥離カッタ１０による剥離される被剥離部、６２は、横剥離カッタ６０による剥離される被剥離部である。被剥離部６１、６２（内外層４、３等）が剥がされると、図１に示すような状態となる。
ここで、図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の加工を、以下、それぞれ、筋目付け加工、縦剥離加工、横剥離加工と呼ぶ。
【００１９】
以下の説明では、内層にエナメル系皮膜４（内層皮膜）、外層にＰＰＳ系の材質の皮膜３（外層皮膜）で構成された２種の皮膜材で覆われている矩形断面のコイル銅線１（皮膜線）を、一例として挙げて説明するが、本発明が適用されるのは、これに限定されるものではない。導体線２としては、銅のみならずアルミであっても良い。その他、外層がナイロン等の絶縁材、内層がポリアミドイミド等の絶縁材の場合であっても適用可能である。外層が軟質で延性があったり、内層との密着性が悪い場合であれば全て適用可能である。３層の皮膜材で覆われた場合であっても本発明は適用可能である。
【００２０】
図４は、本発明の一実施形態を示す全体図である。図４の剥離装置１００では、図３の（ｂ）、（ｃ）の筋目付け加工、縦剥離加工がなされる。図３（ｄ）の横剥離カッタ６０による横剥離加工は、図４の装置では行われない（横剥離加工については後述する）。
皮膜線１は、図４の中心部に断面として想像線で描かれている。図４の紙面に垂直方向（長手方向という）に、皮膜線１は、一例として連続した長尺線の状態で、ガイドされて送られてくる（皮膜線１の側面は、ガイドやガイドローラで正確に位置決めされている）。皮膜線１の剥離位置が、剥離装置１００の所定位置に達すると、皮膜線１の送りが停止する。
【００２１】
図５（ｂ）は、縦剥離カッタ１０の構造を示す正面図であり、（ａ）は、（ｂ）のＡ−Ａ線に関する断面図である。
図６（ｂ）は、上側分離パンチ２０の平面図であり、（ａ）は、（ｂ）のＢ−Ｂ線に関する断面図である。（ｃ）は、（ｂ）のＣ−Ｃ線に関する断面図である。図６（ｃ）には、上突起刃２１が実際より拡大されて表示されている。実際の上突起刃２１は、１ｍｍ以下の高さである。縦剥離カッタ１０、上側分離パンチ２０の詳細については、後で説明する。
図７は、突起刃２１の拡大図である。
図８（ａ）は、下側分離パンチ３０の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ線に関する断面図である。
【００２２】
図４を参照して、装置概略をまず説明する。剥離装置１００は、上部ホルダ４１と下部ホルダ４０からなり、上部ホルダ４１は、図示しない駆動部により、上下動する。下部ホルダ４０は、本実施形態ではベースに固定されている（上下動させても良い）。上部ホルダ４１には、コラム２５と連結した上側分離パンチ２０が、上下動できる構造で懸架されている。コラム２５の上端には、つば部２３が設けられており、上部ホルダ４１に対してバネ２４で下方に押圧している。つば部２３は、上部ホルダ４１に設けられた座部２６で停止し、常にバネ２４で下側に荷重が掛かった状態となっている。上部分離パンチ２０が、皮膜線１に当接すると、コラム２５の上端のつば部２３が、バネ２４を押圧して、上部ホルダ４１がさらに下降しても、上側分離パンチ２０は皮膜線１の上面で停止する。
【００２３】
上部ホルダ４１の中央部にはカッタ保持穴２８が施されており、その穴の中に縦剥離カッタ１０が適当な手段で、上部ホルダ４１に固定されている。
上側分離パンチ２０の上パンチ中央部２２の両側には上パンチ矩形穴２７が施されていて、縦剥離カッタ１０が通過できるようになっている。図４において、下側分離パンチ３０は、下部ホルダ４０にねじで固定されている。下側分離パンチ３０には、上側分離パンチ２０と同様に、下パンチ中央部３２の両側に、下パンチ矩形穴３３が施されていて、縦剥離カッタ１０が通過できるようになっている。
【００２４】
図５に示されるように、縦剥離カッタ１０には、中溝１２が設けられている。中溝１２の下端部両側には、超硬台座１１’’に接着されたダイヤモンド刃１１’が接着により取り付けられている。超硬台座１１’’とダイヤモンド刃１１’を合わせて、剥離刃１１を構成している。刃先は、図５（ａ）に示めすように、傾斜刃となっている。両側の刃先先端は、中溝１２を囲んで垂直方向同位置になるように設定されている。これは、皮膜線１の上面に刃先が食い込むときに、皮膜線１にモーメントを発生させないようにする必要があるためである。
【００２５】
図６に示されるように、上側分離パンチ２０には、上パンチ中央部２２の両側（図６の紙面上左右）には、２個の上パンチ矩形穴２７が施されている。上パンチ中央部２２の紙面上上下端部には、上突起刃２１、２１が設けられている。上突起刃２１の幅は、ほぼ皮膜線１の幅Ｔ程度であり、高さｈは、外層皮膜３の厚さと同じぐらいに設定されている。上側分離パンチ２０と下側分離パンチ３０で皮膜線１を挟み込んだときでも、上突起刃２１の刃先が、導体線２に達しないように設定されなければならない（刃先で導体線２の表面を傷つけないようにする）。上突起刃２１は、筋付け線２１’（図３の（ｂ）参照）を切り込み形成する。図７には、上突起刃２１の拡大図が示されており、上側分離パンチ２０を水平に置いたとき、刃先を通る垂直線と、刃傾斜面とのなす角度は、上パンチ中央部２２に面する方の角度α１が、反対側のα２より大きくなっている。これは、上パンチ中央部２２に面する方（被剥離部６１側）に皮膜を肉盛させ、端子部側（被剥離部６１と反対側）の皮膜をできるだけ変形させないとともに、皮膜バリ９を除去できるようにするためである。
【００２６】
これと同様に、図８に示すように、下パンチ中央部３２の紙面上上下端部には、下突起刃３１、３１が設けられている。上側分離パンチ２０と下側分離パンチ３０で皮膜線１を挟み込んだとき、上下突起刃２１、２１、３１、３１により、上下に筋付け線２１’を切り込むことができる。
図８に示されるように、下側分離パンチ３０には、下パンチ中央部３２の両側（図８の紙面上左右）には、２個の下パンチ矩形穴３３が施されている。下突起刃３１の幅も、ほぼ皮膜線１の幅Ｔ程度であり、高さｈは、外層皮膜３の厚さと同じぐらいに設定されている。上側分離パンチ２０と下側分離パンチ３０で皮膜線１を挟み込んだときに、下突起刃３１の刃先が、導体線２に達しないように設定されなければならない（刃先で導体線２の表面を傷つけないようにする）。下突起刃３１の刃先形状は、図７と同様である。下側分離パンチ３０を下ホルダ４０に固定するためのボルト固定用の座面３１が、下側分離パンチ３０には２箇所設けられている。
【００２７】
本発明の一実施形態の作動を、図３、４を参照して説明する。
上部ホルダ４１を下降させると、まず上側分離パンチ２０が皮膜線１の上面に接触して皮膜線１を下げる。更に、上側分離パンチ２０を下げると、皮膜線１は、下側分離パンチ３０に接触するまで下がる。上側分離パンチ２０と下側分離パンチ３０に、皮膜線１は、挟まれた状態、つまり、上下突起刃２１、２１、３１、３１が、皮膜線１に突き刺さった状態となり、筋目付け加工が行われる（図３（ｂ））。
【００２８】
更に、上部ホルダ４１を下降させると、縦剥離カッタ１０の剥離刃１１が下降してくる。剥離刃１１が下降すると、皮膜線１の導体線（銅材）を薄くスライスして、内外層４、３を含む被剥離部６１（皮膜線１の２側面）は剥がされる（図３（ｃ））。皮膜線１の導体線（銅材）を薄くスライスすることが重要であり、これにより良導性が確保される。このとき上側分離パンチ２０は、その位置でそれ以上には下がらず、上ホルダ４１中のバネ２４だけが押圧されていくことになる。下側分離パンチ３０（ダイ）は、下ホルダ４０（固定台）に固定である。
上部ホルダ４１が下降すると、打ち抜き加工のように、剥離刃１１が、下パンチ中央部３２で支持された皮膜線１の導体線の両側を、スライスして剥離する（打ち抜き剥離）。
【００２９】
下側分離パンチ３０の皮膜線１の搬送ライン上で、搬入搬出側の双方において、下ホルダ４０からバネを介して皮膜線１を上側へ押圧して、少し浮かした状態で皮膜線１がセットされている。下突起刃３１、３１が、皮膜線１が送り込まれるときに、皮膜線１に傷をつけないようにしておく必要があるためである。
以上の構成にすることで、上ホルダ４１の上下動作の１動作において、皮膜バリ９の発生を抑えて、被剥離部６１を除去することができ、かつ超高速で剥離処理を行うことができる。皮膜線１の両側２面を剥離して、上ホルダ４１が下降エンドまで到達したら、縦剥離カッタ１０を上昇させ原位置へ戻す。以上述べたように、角部で皮膜バリが発生することが無く、皮膜線の変形を押えて、超高速で剥離処理を行うことができる。
【００３０】
本発明の別の実施形態として、次のような変形形態が考えられる。
図３（ｃ）に示すように、縦剥離カッタ１０により被剥離部６１が除去されると、次工程へ送られる。図３（ｄ）に示すように、横剥離装置において、駆動部が横剥離カッタ６０を前進させ、残り２面（上下面の皮膜層、被剥離部６２）を剥離する。この場合も皮膜線１の導体線（銅材）を薄くスライスする。その後、横剥離カッタ６０を原点に後退させ、横剥離加工工程が終了する。
【００３１】
横剥離装置１０１は、図示されていないが、図４の剥離装置１００と同様なものである。ただし、上下突起刃２１、３１を有していない上側、下側分離パンチが用いられる。横剥離カッタ６０は、縦剥離カッタ１０と同様なものとなっている。
【００３２】
以上は、装置として説明したが、もちろん、本発明の実施形態として、以下のような剥離方法も含まれる。
回転電機の巻き線コイルに用いられる皮膜層付き角線１の、長手方向に平行な２側面を、所定の削り代で剥離する剥離方法であって、上突起刃２１を有する上側分離パンチ２０と、下突起刃３１を有する下側分離パンチ３０との間に、前記皮膜層付きの角線１を挟み付けて、前記皮膜付角線１の上下面の皮膜層に、前記長手方向に垂直な筋付け線２１’を切り込む筋目付け加工工程と、前記筋付け線２１’が切り込まれた前記皮膜層付きの角線１に対して、前記長手方向に平行な２側面を、縦剥離カッタ１０により、所定の削り代で同時に剥離する縦剥離加工工程とを具備する剥離方法。上記剥離方法に、さらに前記皮膜付角線１の上下面の皮膜層を、所定の削り代で同時に剥離する横剥離加工工程を具備する剥離方法。
以上述べたように、角部で皮膜バリが発生することが無く、皮膜線の変形を押えて、超高速で剥離処理を行うことができる。
【符号の説明】
【００３３】
１    角線
２    導体線
３    外層皮膜
４    内層皮膜
１０    縦剥離カッタ
２０    上側分離パンチ
２１    上突起刃
３０    下側分離パンチ
３１    下突起刃
【図１】
0005428945.tif 000002
【図２】
0005428945.tif 000003
【図３】
0005428945.tif 000004
【図４】
0005428945.tif 000005
【図５】
0005428945.tif 000006
【図６】
0005428945.tif 000007
【図７】
0005428945.tif 000008
【図８】
0005428945.tif 000009