(57)【要約】【課題】導電性の芯線を絶縁性の被膜で被った被膜電線から、先端部被膜を除去する先端部被膜除去方法を提供する。【解決手段】先端部被膜の非先端側境界に沿って被膜に溝を形成する工程と、その溝より先端側に位置している先端部被膜を脆化させる工程と、溝に空気を吹き付けて脆化後の先端部被膜を芯線から剥がす工程を備えている。脆化後の先端部被膜に空気を吹き付けて芯線から剥がすので、芯線から被膜を短時間で剥がすことができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の芯線を絶縁性の被膜で被った被膜電線の先端側を覆う先端部被膜を除去する方法であり、
前記先端部被膜の非先端側境界に沿って前記被膜に溝を形成する工程と、
その溝より先端側に位置している前記先端部被膜を脆化させる工程と、
前記溝に空気を吹き付けて脆化後の前記先端部被膜を芯線から剥がす工程と、
を備えている、先端部被膜除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
導電性の芯線を絶縁性の被膜で被った被膜電線を他の部品等に接続するためには、先端部被膜を除去して先端部芯線を露出させる必要がある。本明細書では、先端部被膜を除去して先端部芯線を露出させる方法を開示する。ここでいう被膜電線には、例えば、銅の芯線をエナメルの被膜で被ったマグネットワイヤが例示できる。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の技術では、先端部被膜にレーザ光を照射し、先端部被膜と先端部芯線の間に気泡を発生させ、その気泡を膨張させ、先端部被膜を破裂させる。これにより、先端部被膜が先端部芯線から剥がされ、先端部芯線が露出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−５６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記技術では、被膜が厚くなると、被膜が破裂するまで加熱するのに長時間を要する。本明細書では、先端部芯線から先端部被膜を短時間に剥がすための技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する先端部被膜の除去方法は、先端部被膜の非先端側境界（すなわち、被膜を除去する先端部と被膜を除去しない非先端部の境界）に沿って被膜に溝を形成する工程と、その溝より先端側に位置している先端部被膜を脆化させる工程と、上記の溝に空気を吹き付けて脆化後の先端部被膜を芯線から剥がす工程を備えている。上記の溝は、溝の底面に被膜の一部が残っているものでもよく、溝の底面に芯線が露出するものでもよい。また、上記の脆化させる工程は、その後に吹き付ける空気の力によって脆化した先端部被膜が先端部芯線から剥がれやすくなる程度に脆化させればよく、先端部被膜を加熱する工程が例示できる。
【０００６】
上記の構成によれば、脆化後の先端部被膜に空気を吹き付けて芯線から剥がすので、被膜が破裂するまで加熱する必要がない。このため、芯線から被膜を短時間で剥がすことができる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態と実施例」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例の除去方法を実現するための装置の斜視図を示す。
【図２】装置の拡大図を示す。
【図３】実施例の除去方法の各工程を説明する図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に説明する実施例の特徴を整理しておく。
（特徴１）溝を形成する工程では、被膜を除去する範囲と被膜を残存させる範囲の境界に沿ってレーザを照射する。
（特徴２）脆化させる工程では、溝を形成する工程で利用したレーザより低い強度を有するレーザを先端部被膜に照射する。
（特徴３）同一の装置で、溝を形成する工程と、脆化させる工程を実施する。
【実施例】
【０００９】
図面を参照して、実施例の除去方法を説明する。実施例の除去方法では、平角の（断面が長方形の）マグネットワイヤ２の先端部被膜を剥がす。マグネットワイヤ２は、金属製（例えば銅製）の芯線３（図３参照）と、芯線３を被っている被膜４（図３参照）を備えている。被膜４は、例えば、ポリアミド、ポリアミドイミド等を主原料としたエナメル膜であって、絶縁性である。図１は、実施例の除去方法を実現するための装置１００と、処理対象であるマグネットワイヤ２を巻いたリアクトル２００の斜視図である。図２は、図１の範囲ＩＩにおける拡大図である。なお、以下では、マグネットワイヤ２の先端部２ａが延びる方向を「上下方向」とし、その先端側を「上側」として説明を続ける。
【００１０】
図１に示す装置１００は、マグネットワイヤ２の先端部２ａを取囲むように配置される４個のレーザ照射器１０と、エアブロー装置２０と、集塵機３０と、マグネットワイヤ２を支持する支持台４０を備える。レーザ照射器１０は、レーザ発振器（図示省略）から発生したレーザを集光して、マグネットワイヤ２に照射する装置である。レーザ照射器１０は、レーザ発振器から発生したレーザを集光するマスク１２と、マスク１２によって集光されたレーザを反射させるミラー１３と、ミラー１３によって反射されたレーザを集束させる集束レンズ１４と、を備える。レーザ照射器１０は、上下方向に移動可能である。これにより、レーザが照射される位置を調整することができる。被膜を除去する範囲の長さを変えることができる。また、レーザ照射器１０は、マグネットワイヤ２に接近・離間する方向（即ち、上下方向と直交する水平方向）に移動可能である。これにより、レーザ照射器１０とマグネットワイヤ２の間の距離（即ち、集束レンズ１４の焦点とマグネットワイヤ２の間の距離）を調整することができる。また、レーザ照射器１０は、上下方向における軸を回転軸として水平方向における角度を調整可能である。これにより、マグネットワイヤ２上のレーザの照射位置を調整することができる。なお、レーザの照射位置は、レーザ発振器からレーザ照射器１０に照射されるレーザの角度を調整することによって調整されてもよい。また、装置１００は、４個のレーザ照射器１０に限らず、３個以下若しくは５個以上のレーザ照射器１０を備えていてもよい。
【００１１】
エアブロー装置２０は、マグネットワイヤ２の先端部２ａに空気を吹き付けるための装置である。エアブロー装置２０は、空気が供給される供給管２２（図２では見えないが、左右に存在する）と、マグネットワイヤ２の先端部２ａが挿入される挿入孔２４と、挿入孔２４の周縁に設けられている複数個の排出口２６を備えている。図１では、排出口２６の図示及び、符号２４、２６の表記が省略されていることに留意されたい。図２に示すように、排出口２６から排出された空気は、挿入孔２４に挿入されているマグネットワイヤ２の先端部２ａに向かって吹き付けられる。排出口２６の開口は、上側を向いており、排出口２６の内壁は、内側に向かって斜めに延びている。また、エアブロー装置２０は、上下方向に移動可能である。
【００１２】
図１に示す集塵機３０は、エアブロー装置２０によって吹き付けられた空気によって芯線３から剥がされた被膜４を集塵するための装置である。図１に示すように、集塵機３０は、空気の流れ方向に沿って、エアブロー装置２０の下流側に配置される。
【００１３】
図３を参照して、実施例の除去方法の各工程（ａ）から（ｆ）を説明する。各工程（ａ）から（ｆ）の図には、マグネットワイヤ２の先端部２ａの断面が示されている。なお、被膜４は、マグネットワイヤ２の芯線３の外周の全体を被っているが、各工程（ａ）から（ｆ）の図では、断面における一方の側の被膜４のみを示し、その反対側の被膜４の図示が省略されていることに留意されたい。
【００１４】
工程（ａ）では、後述する溝４ｃを形成すべき位置にレーザ照射器１０を移動させる。なお、図３に示すレーザ照射器１０は、先端部２ａに対する実際の大きさよりも小さく簡略化して描かれていることに留意されたい。
【００１５】
工程（ｂ）では、レーザ照射器１０から被膜４にレーザを照射して、芯線３の先端部（先端部芯線３ａ）を被っている先端部被膜４ａの非先端側境界（すなわち、被膜を除去する先端部と被膜を除去しない非先端部の境界）に沿って溝４ｃを形成する。具体的には、装置１００は、レーザ照射器１０と被膜４との間の距離が焦点距離（即ち集束レンズ１４の主点から焦点までの距離）と略等しい距離Ｌになるように、レーザ照射器１０の水平方向の位置を調整する。そして、装置１００は、レーザ発振器にレーザを発生させ、被膜４を焼切る。この際、装置１００は、４個のレーザ照射器１０の水平方向における角度を変えて、マグネットワイヤ２の外周の全体に沿ってレーザを照射する。これにより、マグネットワイヤ２の外周の全体に沿って、先端部被膜４ａと非先端部被膜４ｂとの間に溝４ｃが形成される。本実施例では、溝４ｃの底面に芯線３が露出する。他の例では、溝４ｃの底面に被膜４の一部が残っていてもよい。
【００１６】
上記したように、レーザ照射器１０と被膜４との間の距離は、焦点距離と略等しい距離Ｌである。これにより、狭い範囲にレーザが集束し、レーザの強度（即ち、単位面積を単位時間に通過するエネルギ）が高まり、被膜４を焼切ることができる。被膜４を焼切ることにより、所定の幅を有する溝４ｃを形成することができる。さらに、装置１００は、被膜４が焼切れるように、レーザ発振器の出力を調整してもよい。
【００１７】
工程（ｃ）では、先端部被膜４ａを脆化させる。具体的には、装置１００は、レーザ発振器の出力を低下させ、レーザの強度を被膜４が焼切れない程度まで低下させる。そして装置１００は、レーザ照射器１０を溝４ｃの位置から先端部被膜４ａの上端まで移動させ先端部被膜４ａの全体を加熱する。この際、装置１００は、４個のレーザ照射器１０の水平方向における角度を変えて、先端部被膜４ａの外周の全体にレーザを照射する。これにより、先端部被膜４ａの温度が上昇し、先端部被膜４ａが脆化し（脆くなり）、先端部被膜４ａが芯線３から剥がれやすくなる。なお、変形例では、装置１００は、レーザ照射器１０のミラー１３の上下方向の角度を変えて、レーザを溝４ｃの位置から先端部被膜４ａの上端まで照射してもよい。
【００１８】
なお、工程（ｃ）におけるレーザの強度は、被膜４が焼切れることなく、被膜４を加熱する程度の強度に調整されればよい。別言すれば、工程（ｃ）におけるレーザの強度は、工程（ｂ）におけるレーザの強度よりも低い。例えば、装置１００は、工程（ｃ）において、レーザ照射器１０と被膜４との間の距離が工程（ｂ）における距離Ｌよりも短い距離となるように、レーザ照射器１０の水平方向の位置を調整してもよい。これにより、焦点距離における範囲より広い範囲にレーザが集束し、レーザの強度を低くすることができる。また、装置１００は、レーザ照射器１０と被膜４との間の距離とレーザ発振器の出力の双方を調整して、レーザの強度を低くしてもよい。また、装置１００は、工程（ｃ）においてレーザ照射器１０の水平方向における角度を変える速度を、工程（ｂ）においてレーザ照射器１０の水平方向における角度を変える速度よりも速くしてもよい。これにより、単位面積当たりに照射されるレーザの単位時間当たりのエネルギが減少して、レーザの強度を低下させることができる。
【００１９】
工程（ｄ）では、エアブロー装置２０を動作させ、溝４ｃの内側に空気を吹き付ける。これにより、工程（ｃ）によって脆化した先端部被膜４ａが、吹き付ける空気の力によって芯線３から剥がれ、先端より上方へと飛ばされる。飛ばされた先端部被膜４ａは、集塵機３０によって集塵される。
【００２０】
工程（ｅ）では、工程（ｄ）で芯線３から剥がれずに残った被膜４の一部である残存被膜４ｄを取り除く。具体的には、装置１００は、エアブロー装置２０を上下に移動させながら動作し、芯線３の先端部芯線３ａの外周の全体（全長）に空気を吹き付ける。残存被膜４ｄが先端部芯線３ａに付着していても、空気の力によって、残存被膜４ｄが先端部芯線３ａから取り除かれる。なお、残存被膜４ｄを取り除く方法は、空気を吹き付ける方法に限らず、例えば、芯線３の表面を研磨する方法でもよい。
【００２１】
工程（ｅ）が完了することにより、工程（ｆ）で示すように、芯線３の先端部芯線３ａが露出したマグネットワイヤ２が完成する。
【００２２】
本実施例の効果を説明する。リアクトル２００は、例えば、電気自動車に搭載される電力変換装置に利用される。電力変換装置は、直流電源の電力を走行用モータの駆動に適した電力に変換する装置である。走行用モータの高出力化に伴い電力変換装置内のリアクトル２００に大電流が流れる。大電流化に伴い、マグネットワイヤ２の被膜４も厚くなる。また、大電流化に対応するための低抵抗化に伴い、マグネットワイヤ２の先端部２ａから露出されるべき芯線３の範囲も広くなる。従来の除去方法では、被膜４をレーザによって加熱して、被膜４を破裂させて芯線３を露出させる。この除去方法では、被膜４が破裂するまで被膜４を加熱し続ける必要があり、被膜４の厚みが厚くなるほど、さらには、露出すべき芯線３の範囲が広くなるほど長時間を要する。
【００２３】
これに対して、本実施例の除去方法によれば、先端部被膜４ａと非先端部被膜４ｂとの間の溝４ｃの内側に空気を吹き付けて、脆化後の先端部被膜４ａを芯線３から剥がすので、被膜を破裂させるまで被膜を加熱し続ける必要がない。特に、溝４ｃを形成する工程（ｂ）は、所定の幅の溝４ｃを形成する工程なので、先端部被膜４ａの外周の全体を加熱して破裂させる工程と比較して、加工時間が短い。また、先端部被膜４ａを脆化させる工程（ｃ）も、先端部被膜４ａの外周の全体を加熱して破裂させる工程と比較して、加工時間が短い。さらに、溝４ｃの内部に空気を吹き付ける工程（ｄ）は、僅かな時間で完了する。従って、工程（ｂ）から工程（ｄ）の加工時間は、先端部被膜４ａの外周の全体を加熱して破裂させる工程の加工時間よりも短くなる。被膜４の厚みが厚くなるほど、さらには、露出すべき芯線３の範囲が広くなるほど、従来の除去方法より加工時間を短くすることができる。上記の実施例によれば、芯線３から被膜４を短時間に剥がすことができる。
【００２４】
また、工程（ｂ）の後に、レーザとは異なる加熱手段（例えば炉）を利用して、先端部被膜４ａを加熱して脆化させる比較例が想定される。これに対して、上記の実施例の構成によれば、一種類の手段、即ち、レーザを照射する手段（即ちレーザ発振器とレーザ照射器１０）を利用して２個の工程（ｂ）、（ｃ）を実施することができる。なお、変形例では、上記の比較例の構成を採用してもよい。
【００２５】
以下、実施例で示した技術に関する留意点を述べる。溝４ｃは、レーザに限らず、金属製の刃を利用して形成されてもよい。また、マグネットワイヤ２は、平角のマグネットワイヤに限らず、例えば、円形断面を有するマグネットワイヤであってもよい。
【００２６】
また、上記の実施例では、レーザ照射器１０は、集束レンズ１４を備え、レーザ発振器から発生したレーザを集束させる。これに代えて、レーザ照射器１０は、集束レンズを備えず、レーザ発振器内のレンズによって集束されたレーザを反射させるミラーと、当該ミラーを保護する保護ガラスと、を備えていてもよい。
【００２７】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００２８】
２      ：マグネットワイヤ
２ａ    ：先端部
３      ：芯線
３ａ    ：先端部芯線
４      ：被膜
４ａ    ：先端部被膜
４ｂ    ：非先端部被膜
４ｃ    ：溝
４ｄ    ：残存被膜
１０    ：レーザ照射器
１２    ：マスク
１３    ：ミラー
１４    ：集束レンズ
２０    ：エアブロー装置
２２    ：供給管
２４    ：挿入孔
２６    ：排出口
３０    ：集塵機
４０    ：支持台
１００  ：装置
２００  ：リアクトル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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