(57)【要約】【課題】短時間で絶縁被膜を効率良く剥離することができる絶縁被膜の剥離方法及び装置を提供すること。【解決手段】平角導体Ｗに備わるエナメル被膜Ｗｅを、バーナー１１の火炎１１ａにより加熱して平角導体Ｗから剥離するエナメル被膜の剥離方法において、平角導体Ｗの加熱面（Ｗ１）とは逆側の面（Ｗ２）を冷却槽１４に収容された冷却水１３に接触させることにより平角導体Ｗを冷却しながら、平角導体Ｗの温度を一定範囲内に保ちながらエナメル被膜Ｗｅをバーナー１１で加熱することにより、エナメル被膜Ｗｅを平角導体Ｗから剥離する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体に備わる絶縁被膜を加熱して導体から剥離する絶縁被膜の剥離方法において、
導体を冷却しながら導体の温度を一定範囲内に保ちつつ絶縁被膜を加熱することにより、絶縁被膜を導体から剥離する
ことを特徴とする絶縁被膜の剥離方法。
【請求項２】
請求項１に記載する絶縁被膜の剥離方法において、
加熱時における導体の温度を、冷却により２７０〜２９０℃に保つ
ことを特徴とする絶縁被膜の剥離方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する絶縁被膜の剥離方法において、
導体の加熱面とは逆側の面を冷却水に接触させることにより導体を冷却する
ことを特徴とする絶縁被膜の剥離方法。
【請求項４】
請求項３に記載する絶縁被膜の剥離方法において、
絶縁被膜を剥離した後、導体全体を冷却水に水没させて急冷する
ことを特徴とする絶縁被膜の剥離方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４に記載するいずれか１つの絶縁被膜の剥離方法において、
バーナーにより絶縁被膜を加熱する
ことを特徴とする絶縁被膜の剥離方法。
【請求項６】
導体に備わる絶縁被膜を加熱して導体から剥離する絶縁被膜の剥離装置において、
導体を加熱する加熱手段と、
導体を保持する保持手段と、
導体を冷却する冷却水を収容する冷却水槽とを有し、
前記保持手段は、導体が前記冷却水槽内の冷却水に接するように保持し、
前記加熱手段は、冷却水に接している面とは逆側の面における絶縁被膜を加熱する
ことを特徴とする絶縁被膜の剥離装置。
【請求項７】
請求項６に記載する絶縁被膜の剥離装置において、
前記保持手段は、前記加熱手段による加熱により絶縁被膜が剥離された直後、保持している導体の全体を前記冷却水槽内の冷却水に水没させる
ことを特徴とする絶縁被膜の剥離装置。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載するいずれか１つの絶縁被膜の剥離装置において、
前記加熱手段は、バーナーである
ことを特徴とする絶縁被膜の剥離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導体の表面に備わる絶縁被膜を剥離する方法及び装置に関する。より詳細には、絶縁被膜を加熱して導体から剥離する絶縁被覆の剥離方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ステータなどに備わるコイルを構成する導体は、その外周面にエナメル等の絶縁被膜が形成されているが、各導体を電気的に接続する必要がある部分では絶縁被膜を剥離する必要がある。このため、導体の絶縁被膜は、導体がステータコアに装着される前にあらかじめ所定の箇所で剥離されている。
【０００３】
例えば、絶縁被覆の剥離方法として、レーザ光を絶縁被膜に照射して絶縁被膜を加熱して導体から剥離することが実施されている（特許文献１参照）。あるいは、装置コストを抑えるために、レーザ光ではなくバーナーなどにより絶縁被膜を火炎によって加熱して、絶縁被膜を導体から剥離することも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−１７４２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した絶縁被覆の剥離方法では、絶縁被覆が加熱された際に高温となり、絶縁被膜が焦げて導体表面に炭化物が発生してしまう。そして、炭化物が導体表面に残存した状態では、その残存部分で電気的に導通を得ることができなくなる。そのため、絶縁被膜を剥離した剥離部分で電気的に導通を確実に得るために、ブラシなどによって導体表面に残存する炭化物を除去する必要があった。これにより、工程数が増えてしまうという問題があった。
【０００６】
そして、例えば、断面が矩形の平角導体の場合であれば、それぞれの面において絶縁被膜の剥離と炭化物の除去とを行わなければならない。そのため、工程数が非常に多くなり、絶縁被膜の剥離に時間を要するという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、短時間で絶縁被膜を効率良く剥離することができる絶縁被膜の剥離方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、導体に備わる絶縁被膜を加熱して導体から剥離する絶縁被膜の剥離方法において、導体を冷却しながら導体の温度を一定範囲内に保ちつつ絶縁被膜を加熱することにより、絶縁被膜を導体から剥離することを特徴とする。
【０００９】
この絶縁被膜の剥離方法では、導体を冷却しながら絶縁被膜を加熱するため、絶縁被膜が一定の温度範囲内に保たれて高温にならないので、絶縁被膜が焦げて炭化することを防止することができる。これにより、導体表面に炭化物を発生させることなく絶縁被膜を剥離することができる。従って、炭化物を除去する必要がなくなるため、工程を削減することができる。よって、短時間で絶縁被膜を効率良く剥離することができる。
【００１０】
上記した絶縁被膜の剥離方法において、加熱時における導体の温度を、冷却により２７０〜２９０℃に保つことが望ましい。
【００１１】
加熱時における導体の温度を上記した温度範囲に保つことにより、絶縁被膜を加熱して導体表面に炭化物を発生させることなく確実に導体から剥離することができるからである。そして、このような温度範囲とするのは、加熱時における導体の温度が２９０℃を超えてしまうと、絶縁被膜が高温になり焦げてしまって炭化物が発生するおそれがある一方、加熱時における導体の温度が２７０℃よりも低いと（冷却し過ぎると）、絶縁被膜を完全に剥離することができないおそれがあるからである。
【００１２】
上記した絶縁被膜の剥離方法において、導体の加熱面とは逆側の面を冷却水に接触させることにより導体を冷却することが望ましい。
【００１３】
導体の加熱面（絶縁被膜を剥離する面）とは逆側の面のみを冷却水（常温）に接触させることにより、加熱時における導体の温度を２７０〜２９０℃に保つことができるからである。このように非常に簡単な方法により、加熱時における導体の温度を一定の温度範囲に保つことができ、導体表面に炭化物を発生させることなく確実に導体から剥離することができる。
【００１４】
上記した絶縁被膜の剥離方法において、絶縁被膜を剥離した直後、導体全体を冷却水に水没させて急冷することが望ましい。
【００１５】
絶縁被膜を導体から剥離すると、導体表面に芯材の活性面が露出するため、剥離後数秒程度でその露出部分に酸化膜が生成してしまう。導体表面に酸化膜が生成すると、接触抵抗が大きくなり電気的に導通が得られないおそれがある。そのため、導体表面に酸化膜が生成されることを防ぐ必要がある。
そこで、絶縁被膜を剥離した直後、導体全体を冷却水に水没させて急冷する。これにより、導体表面に酸化膜が生成されることを確実に防止することができる。従って、絶縁被膜が剥離された部分において、確実に導通を得ることができる。
【００１６】
そして、上記した絶縁被膜の剥離方法においては、バーナーにより絶縁被膜を加熱すれば良い。
このように、バーナーを用いて絶縁被膜を加熱して導体から剥離することにより、装置コストを抑えつつ、短時間で絶縁被膜を効率良く剥離することができる。
【００１７】
また、上記課題を解決するためになされた本発明の別態様は、導体に備わる絶縁被膜を加熱して導体から剥離する絶縁被膜の剥離装置において、導体を加熱する加熱手段と、導体を保持する保持手段と、導体を冷却する冷却水を収容する冷却水槽とを有し、前記保持手段は、導体が前記冷却水槽内の冷却水に接するように保持し、前記加熱手段は、冷却水に接している面とは逆側の面における絶縁被膜を加熱することを特徴とする。
【００１８】
この絶縁被膜の剥離装置では、保持手段により、導体が冷却水槽内の冷却水に接するように保持され、加熱手段により、冷却水に接している面とは逆側の面における絶縁被膜が加熱される。このように、導体を冷却しながら絶縁被膜を加熱するため、絶縁被膜が一定の温度範囲内に保たれて高温にならないので、絶縁被膜が焦げて炭化することを防止することができる。これにより、導体表面に炭化物を発生させることなく絶縁被膜を剥離することができる。従って、炭化物を除去する必要がなくなるため、工程を削減することができる。よって、短時間で絶縁被膜を効率良く剥離することができる。
【００１９】
上記した絶縁被膜の剥離装置において、前記保持手段は、前記加熱手段による加熱により絶縁被膜が剥離された直後、保持している導体の全体を前記冷却水槽内の冷却水に水没させることが望ましい。
【００２０】
このようにすることにより、導体表面に酸化膜が生成されることを確実に防止することができる。従って、導体の絶縁被膜が剥離された部分において、確実に導通を得ることができる。
【００２１】
そして、上記した絶縁被膜の剥離装置においては、前記加熱手段としてバーナーを用いれば良い。
このように、バーナーを用いて絶縁被膜を加熱して導体から剥離することにより、装置コストを抑えつつ、短時間で絶縁被膜を効率良く剥離することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る絶縁被膜の剥離方法及び装置によれば、上記した通り、短時間で絶縁被膜を効率良く剥離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施の形態に係る剥離装置の概略構成を示す図である。
【図２】剥離装置にセットされた平角導体の状態を示す図である。
【図３】バーナーで平角導体を加熱し始めた状態を示す図である。
【図４】バーナーを移動させながら平角導体からエナメル被覆を剥離している状態を示す図である。
【図５】平角導体の第１面におけるエナメル被覆を剥離した状態を示す図である。
【図６】水浸深さと平角導体の加熱温度との関係を示す図である。
【図７】水浸深さを説明するための図である。
【図８】エナメル被覆を剥離した直後に平角導体を冷却水に水没させた状態を示す図である。
【図９】平角導体の第２面におけるエナメル被覆を剥離し始める状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の絶縁被膜の剥離方法及び装置を具体化した実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。ここでは、平角導体に備わるエナメル被覆を剥離する場合について例示する。
まず、剥離装置について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る剥離装置の概略構成を示す図である。図２は、剥離装置にセットされた平角導体の状態を示す図である。
【００２５】
図１に示すように、剥離装置１０には、平角導体Ｗを火炎により加熱するバーナー１１と、平角導体Ｗを保持する保持部１２と、冷却水１３を収容する冷却槽１４と、バーナー１１を移動させる送り装置１５と、保持部１２及び送り装置１５が固定されているフレーム１６とが備わっている。そして、剥離装置１０では、図２に示すようにセットされた平角導体Ｗの表面に備わるエナメル被覆Ｗｅを、冷却槽１４で平角導体Ｗを冷却しながらバーナー１１で加熱して剥離するようになっている。
【００２６】
バーナー１１は、火炎１１ａにより平角導体Ｗを加熱してエナメル被覆Ｗｅを剥離するものであり、本実施の形態では、水素酸素混合ガス燃焼バーナーを使用している。このバーナー１１は、送り装置１５によって移動（図１では前後左右方向に移動）可能にフレーム１６へ取り付けられている。バーナー１１には、燃料ライン１７が接続されており、水素・酸素発生装置１８から水素と酸素が供給されるようになっている。これにより、バーナー１１は、火炎１１ａを平角導体Ｗの所定領域（エナメル被覆剥離範囲）に照射することができるようになっている。
【００２７】
保持部１２は、平角導体Ｗを水平に保持しつつ上下動させるものである。保持部１２には、平角導体Ｗを水平に把持するクランプ１２ａと、クランプ１２ａを回転させる回転部１２ｂと、クランプ１２ａを移動させるアクチュエータ１２ｃとが備わっている。そして、保持部１２では、クランプ１２ａに保持された平角導体Ｗを、アクチュエータ１２ｃの動作により、その底面（図２では第２面Ｗ２）が冷却槽１４内の冷却水１３に接するように配置することができるとともに、冷却水１３内に水没させることができるようになっている（図８参照）。
【００２８】
また、保持部１２では、回転部１２ｂの動作により、クランプ１２ａで保持した平角導体Ｗを回転（回動）させることができるようになっている。これにより、平角導体Ｗの第１面から第４面Ｗ１〜Ｗ４をそれぞれ、バーナー１１に対向させる、あるいは冷却水１３に接触させることができるようになっている。具体的には、第１面Ｗ１をバーナー１１に対向させつつ第２面Ｗ２を冷却水１３に接触させる、あるいはその逆に、第２面Ｗ２をバーナー１１に対向させつつ第１面Ｗ１を冷却水１３に接触させることができるようになっている。または、第３面Ｗ３をバーナー１１に対向させつつ第４面Ｗ４を冷却水１３に接触させる、あるいはその逆に、第４面Ｗ４をバーナー１１に対向させつつ第３面Ｗ３を冷却水１３に接触させることができるようになっている。
【００２９】
冷却槽１４は、上面が開口した容器であり、その内部に冷却水１３が収容されている。なお、冷却槽１４には、図２に示すように、平角導体Ｗを完全に水没させることができるように冷却水１３が満たされている。
【００３０】
続いて、上記した剥離装置１０による平角導体Ｗのエナメル被覆Ｗｅを剥離する手順について、図３〜図９も参照しながら説明する。図３は、バーナーで平角導体を加熱し始めた状態を示す図である。図４は、バーナーを移動させながら平角導体からエナメル被覆を剥離している状態を示す図である。図５は、平角導体の第１面におけるエナメル被覆を剥離した状態を示す図である。図６は、水浸深さと平角導体の加熱温度との関係を示す図である。図７は、水浸深さを説明するための図である。図８は、エナメル被覆を剥離した直後に平角導体を冷却水に水没させた状態を示す図である。図９は、平角導体の第２面におけるエナメル被覆を剥離し始める状態を示す図である。
【００３１】
まず、図１及び図２に示すように、保持部１２により、平角導線Ｗを水平に保持して第２面Ｗ２が冷却水１３に接するように配置する（水浸深さＤ（図７参照）が、Ｄ＝０［ｍｍ］となる）。次に、図３に示すように、バーナー１１に点火して火炎１１ａを発生させ、その火炎１１ａにより平角導線Ｗの第１面Ｗ１におけるエナメル剥離範囲を加熱する。すなわち、図４に示すように、送り装置１５によってバーナー１１を平行移動させて第１面Ｗ１におけるエナメル剥離範囲に対して火炎１１ａを照射する。
【００３２】
このとき、第１面Ｗ１とは逆側の第２面Ｗ２が冷却水１３に接しており、平角導体Ｗにおいては、第２面Ｗ２から冷却されつつ第１面Ｗ１が加熱される。その結果、平角導体Ｗの温度が一定範囲（２８０℃程度）に保たれる。これにより、バーナー１１の火炎１１ａが照射された部分において、炭化物が発生する事なくエナメル被覆Ｗｅが平角導体Ｗから剥離されていく。
そして、図５に示すように、バーナー１１の火炎１１ａを第１面Ｗ１におけるエナメル剥離範囲全域に照射し終わると、その部分において炭化物が発生することなくエナメル被覆Ｗｅが平角導体Ｗから剥離されている。なお、第１面Ｗ１の加熱時間は１５〜２０秒程度である。
【００３３】
ここで、加熱条件によるエナメル被覆の剥離状態の違いについて説明する。図６に示すように、従来のように平角導体Ｗを冷却せずにバーナー１１の火炎１１ａで加熱すると、加熱後数秒で３００℃以上になりその後も温度が上昇していく。そのため、平角導体Ｗが高温となり、エナメル被覆Ｗｅを剥離した平角導体Ｗの表面に炭化物が発生して残存してしまう。
【００３４】
そのため、本実施の形態では、平角導体Ｗを冷却水１３によって冷却しつつバーナー１１で加熱することにより、平角導体Ｗが高温にならないようにして、エナメル被覆Ｗｅを剥離した平角導体Ｗの表面に炭化物が発生しないようにしている。
そこで、平角導体Ｗの冷却条件によるエナメル被覆Ｗｅの剥離状態の違いを調べたので、その結果について説明する。冷却条件としては、図７に示す水浸深さＤを変化させた。なお、水浸深さＤとは、図７に示すように、平角導体Ｗを冷却水１３中に沈めた深さを意味する。
【００３５】
図６に示すように、水浸深さＤ＝０［ｍｍ］の場合、加熱時において平角導体Ｗの温度は２８０℃程度となった。この条件下では、平角導体Ｗの表面に炭化物を発生させることなくエナメル被覆Ｗｅを剥離することができた。但し、エナメル被覆Ｗｅを剥離した後、数秒程度で酸化膜が生成した。
また、水浸深さＤ＝１［ｍｍ］の場合、加熱時において平角導体Ｗの温度は２５０〜２６０℃程度となった。さらに、水浸深さＤ＝２［ｍｍ］の場合、加熱時において平角導体Ｗの温度は２３０〜２４０℃程度となった。これらの条件下では、平角導体Ｗの表面に炭化物は発生しなかったが、エナメル被覆Ｗｅを完全に剥離することができなかった。このような冷却条件では、過冷却となりエナメル被覆Ｗｅを剥離するために必要なガラス転位点近傍（２８０〜２９０℃）まで平角導体Ｗを加熱することができないからである。
【００３６】
このような結果から、本実施の形態では、水浸深さＤ＝０［ｍｍ］として平角導体Ｗを冷却しながらバーナー１１で加熱している。これにより、平角導体Ｗの表面に炭化物を発生させることなくエナメル被覆Ｗｅを剥離することができるのである。ところが、これだけではエナメル被覆Ｗｅが剥離された導体表面に酸化膜が生成してしまい、酸化膜により電気的に導通が得られないおそれがある。
【００３７】
そこで、本実施の形態では、エナメル被膜Ｗｅを剥離した直後、図８に示すように、平角導体Ｗの全体を冷却水１３中に水没させて急冷している。これにより、エナメル被覆Ｗｅが剥離された導体表面に酸化膜が生成されることが確実に防止される。従って、エナメル被膜Ｗｅが剥離された部分において、確実に導通を得ることができる。
【００３８】
その後、保持部１２により、平角導体Ｗが冷却水１３から引き上げられ、１８０°回転させられる。これにより、第１面Ｗ１が冷却水１３に対向し、第２面Ｗ２がバーナー１１に対向する。そして、図９に示すように、この状態で第１面Ｗ１が冷却水１３に接するように平角導体Ｗが配置され、第２面Ｗ２がバーナー１１によって加熱されてエナメル被覆Ｗｅが剥離されていく。以後、第３面Ｗ３及び第４面Ｗ４においても、上記と同様にしてエナメル被覆Ｗｅが剥離される。
【００３９】
このように、剥離装置１０による剥離方法では、平角導体Ｗを冷却しながらエナメル被膜Ｗｅを加熱するため、エナメル被膜Ｗｅが一定の温度範囲内に保たれて高温にならないので、エナメル被膜Ｗｅが焦げて炭化することを防止することができる。これにより、平角導体Ｗの表面に炭化物を発生させることなくエナメル被膜Ｗｅを剥離することができる。
【００４０】
以上、詳細に説明したように本実施の形態に係る剥離装置１０によれば、保持部１２により、平角導体Ｗが冷却槽１４内の冷却水１３に接するように保持され、バーナー１１により、冷却水１３に接している面（例えば第２面Ｗ２）とは逆側の面（例えば第１面Ｗ１）におけるエナメル被膜Ｗｅが加熱される。このようにして平角導体Ｗを冷却しながらエナメル被膜Ｗｅを加熱することにより、平角導体Ｗの温度を２８０℃程度に保つことができるので、エナメル被膜Ｗｅが焦げて炭化することを防止することができる。従って、平角導体Ｗの表面に炭化物を発生させることなくエナメル被膜Ｗｅを剥離することができる。これにより、エナメル被覆Ｗｅを剥離した後に炭化物を除去する必要がなくなるため、工程を削減することができる。よって、短時間でエナメル被膜Ｗｅを効率良く剥離することができる。
また、剥離装置１０では、バーナー１１により絶縁被膜を加熱するので、レーザ光を用いる場合に比べ装置コストを抑えることもできる。
【００４１】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４２】
１０    剥離装置
１１    バーナー
１１ａ  火炎
１２    保持部
１３    冷却水
１４    冷却槽
Ｗ      平角導体
Ｗｅ    エナメル被覆
Ｗ１    第１面
Ｗ２    第２面
Ｗ３    第３面
Ｗ４    第４面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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