(57)【要約】      （修正有）【課題】導線にレーザ光を照射する際における酸化皮膜の発生を抑制できる構成のレーザ剥離装置を提供する。【解決手段】レーザ剥離装置１に、内部に被覆を剥離する対象物を収容可能な収容空間を有するポット２と、ポット２内に収容された対象物にレーザ光を照射するレーザ照射機構３とを備える。ポット２に、その側面又は底面に設けられ収容空間２ｓの内部に窒素等の不活性ガスを供給するための不活性ガス供給口２ｂ１と、底面に設けられ、収容空間２ｓの内部から酸素を排出するための酸素排出口２ａ１とを設ける。【選択図】図１
2017131082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に被覆を剥離する対象物を収容可能な収容空間を有するポットと、前記ポット内に収容された対象物にレーザ光を照射するレーザ照射機構とを備え、前記ポットが、その側面又は底面に設けられ前記収容空間の内部に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給口と、底面に設けられ前記収容空間の内部から酸素を排出するための酸素排出口とを有するレーザ剥離装置。
【請求項２】
前記収容空間が上方に開放されている請求項１記載のレーザ剥離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソレノイドコイルやモータ等に用いられるマグネットワイヤ等、絶縁被覆が施された導線の絶縁被覆を剥離すべくレーザ光を照射するレーザ剥離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ソレノイドコイルやモータ等に用いられ、ボビン等に巻き付けられるマグネットワイヤ等の導線には、ポリイミドアミド樹脂等により構成された絶縁被覆が施されている。このような導線を電極端子等に接合する際、ポリイミドアミド樹脂等、絶縁被覆を構成する物質の融解温度はハンダの融解温度よりも高く、ハンダ付けでは絶縁被覆を除去できないため、ハンダ付けに先立ち予め絶縁被覆を剥離しておく必要がある。
【０００３】
絶縁被覆を剥離するための装置の一例として、絶縁被覆が施された導線にレーザ光を照射し、絶縁被覆を加熱して除去する構成のものが考えられている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
しかし、このような構成の剥離装置には、以下に述べる問題が存在する。すなわち、レーザ光を絶縁被覆が施された導線の一表面に照射すると、絶縁被覆のうち照射を受けた側が剥離するが、導線をハンダ付けにより電極端子等に接合できるようにするためには、絶縁被覆を全周にわたって剥離する必要がある。そこで、照射を受けた側が剥離した後も導線にレーザ光を照射して加熱することにより、照射を受けた側と反対側に位置する絶縁被覆を昇華させて剥離するようにしている。その際に、加熱された導線の表面が空気中の酸素と反応し、酸化皮膜が形成される。この酸化皮膜の存在により、ハンダ付けの品質が低下するという問題が存在する。
【０００５】
また、従来のこの種の剥離装置ａ１は、図２に示すように、内部に被覆を剥離する対象物ａＳを収容可能であり底面ａ２ａを形成する底壁ａ２１及び側面ａ２ｂを形成する側壁ａ２２により区成される収容空間ａ２ｓを有するポットａ２と、前記収容空間ａ２ｓ内に収容された対象物ａＳにレーザ光ａＬを照射するレーザ照射機構ａ３とを備え、前記収容空間ａ２ｓの上部を蓋体ａ２３により被覆している。そのため、照射の際に発生したヒューム等が収容空間ａ２ｓ内に残留し、レーザ照射の効率が低下するという問題も存在する。
【０００６】
これらの問題は、ソレノイドコイルやモータ等に用いられるマグネットワイヤに用いられる導線の絶縁被覆を剥離するため剥離装置に限らず、ハンダ付けに先立ち絶縁被覆を剥離する必要がある導線の絶縁被覆を剥離するための剥離装置全般について存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０１５−５１８３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は以上の点に着目したものであり、少なくとも導線にレーザ光を照射する際における酸化皮膜の発生を抑制できる構成のレーザ剥離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】
【０００９】
以上の課題を解決すべく、本発明に係るレーザ剥離装置は、以下に述べるような構成を有する。
【００１０】
すなわち本発明に係るレーザ剥離装置は、内部に被覆を剥離する対象物を収容可能な収容空間を有するポットと、前記ポット内に収容された対象物にレーザ光を照射するレーザ照射機構とを備え、前記ポットが、その側面又は底面に設けられ前記収容空間の内部に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給口と、底面に設けられ前記収容空間の内部から酸素を排出するための酸素排出口とを有する。
【００１１】
このようなものであれば、不活性ガス供給口からポットの収容空間に不活性ガスを供給し、酸素排出口からポット内の酸素を含む空気を排出させることで、収容空間内に不活性ガスが充満した状態にしておくことができる。その上で、収容空間内に不活性ガスが充満した状態でレーザ照射を行うことにより、レーザ照射の際に導線が空気中の酸素と反応して酸化皮膜を形成することを抑制することができる。
【００１２】
なお、本発明において、「不活性ガス」とは、導線にレーザ光を照射した際に導線を形成する物質と化学反応して被膜を形成しないガス全般を含む概念である。「不活性ガス」の例として、窒素、アルゴン、ヘリウム等が挙げられる。
【００１３】
また、レーザ照射の効率の向上を図るためには、前記収容空間が上方に開放されているものが望ましい。このようなものであれば、照射の際に発生したヒューム等が収容空間内に残留することを抑制することができるからである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、導線にレーザ光を照射する際における酸化皮膜の発生を抑制できる構成のレーザ剥離装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のレーザ剥離装置の概略的構成を示す図。
【図２】従来のレーザ剥離装置の概略的構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態を、図１を参照しつつ以下に示す。
【００１７】
本実施形態に係るレーザ剥離装置１は、図１に示すように、内部にソレノイドコイルＳを収納可能なポット２と、このポット２の上方に配され前記ソレノイドコイルＳのボビンＳ１に巻き回されるマグネットワイヤＳ２の端部Ｓ２ａにレーザ光Ｌを照射するためのレーザ照射機構３とを備えている。
【００１８】
前記ポット２は、底面２ａを形成する底壁２１、及び底壁２１の周縁から起立し側面２ｂを形成する側壁２２を備えており、これら底壁２１及び側壁２２により区成される収容空間２ｓを内部に有する。この収容空間２ｓは、上方に開放されている。また、このポット２の側面２ｂには、前記収容空間２ｓ内に図示しない外部の窒素ガスボンベから配管Ｎを経て不活性ガスである窒素を導入するための不活性ガス導入口たる窒素導入口２ｂ１（以下、単に窒素導入口２ｂ１と称する）が開口しているとともに、前記ポット２の底面２ａには、前記収容空間２ｓ内に残存する空気中の酸素を排出するための酸素排出口２ａ１が開口している。なお、前記窒素ガスボンベから導入される窒素ガスの温度は、このレーザ剥離装置１が設置される箇所の室温よりも低温となるように設定されている。
【００１９】
前記レーザ照射機構３は、この種のレーザ剥離装置１に用いられるレーザ照射機構として周知のものと同様の構成を有するので、詳細な説明は省略する。
【００２０】
一方、このレーザ剥離装置１によりマグネットワイヤＳ２の絶縁被覆が剥離されるソレノイドコイルＳは、以下のような構成を有するものである。
【００２１】
このソレノイドコイルＳは、内部に円筒状の空洞を有し絶縁体により構成されるボビンＳ１と、このボビンＳ１に巻き回されるマグネットワイヤＳ２と、前記ボビンＳ１の空洞内に配されるコアＳ３と、前記ボビンＳ１にそれぞれ固着される２つの電極Ｓ４とを備えている。前記マグネットワイヤＳ２は、この種のソレノイドコイルＳを構成する一般的なマグネットワイヤと同様の構成を有し、表面に絶縁被覆が施されている。前記２つの電極Ｓ４には、マグネットワイヤＳ２の両端部Ｓ２ａがそれぞれ巻き回されている。そして、前記電極Ｓ４にそれぞれ巻き回されたマグネットワイヤＳ２の両端部Ｓ２ａは、絶縁被覆が剥離された状態で電極Ｓ４にそれぞれハンダ付けされる。
【００２２】
以下、本実施形態のレーザ剥離装置１を利用してマグネットワイヤＳ２の絶縁被覆を剥離する操作の概略的な手順を示す。
【００２３】
まず、マグネットワイヤＳ２を所定回数、ボビンＳ１に巻き回す。次いで、マグネットワイヤＳ２の両端部Ｓ２ａをボビンＳ１に固着した両電極Ｓ４近傍にそれぞれ導き、該電極Ｓ４にそれぞれ巻き回す。それから、ソレノイドをポット２の収容空間２ｓ内に配置する。このとき、ポット２の収容空間２ｓ内に窒素導入口２ｂ１から窒素を導入し、酸素排出口２ａ１から前記収容空間２ｓ内に残存する空気中の酸素を排出することにより、収容空間２ｓ内を窒素により満たす。そして、電極Ｓ４に巻き回したマグネットワイヤＳ２の両端部Ｓ２ａにおける上半部にレーザ光Ｌを照射する。このとき、絶縁被覆のうち上半部がまず剥離する。その後も上半部の導線が露出したマグネットワイヤＳ２の両端部Ｓ２ａにレーザ光Ｌを続けて照射し加熱すると、下半部の絶縁被覆が昇華し、導線から剥離する。
【００２４】
しかして、本実施形態の構成では、収容空間２ｓ内が不活性ガスの一種である窒素により満たされた状態で絶縁被覆が施されたマグネットワイヤＳ２の両端部Ｓ２ａにレーザ光Ｌを照射するので、絶縁被覆のうち上半部がまず剥離し、導線が露出した状態でレーザ光Ｌを続けて照射しても、導線と空気中の酸素との反応により導線の表面に酸化皮膜が形成されるという不具合が起こりにくい。すなわち、本実施形態の構成を採用すれば、導線にレーザ光Ｌを照射することにより加熱する際の、露出した導線と空気中の酸素との反応による酸化皮膜の形成や、それに伴うハンダ付け品質の低下を抑制できる。また、アルゴン等、他の不活性ガスを充満させた空間内でレーザ光Ｌを照射する態様と比較して、露出した導線の空気中の酸素との反応による酸化皮膜の形成をより低コストで抑制できる。
【００２５】
また、収容空間２ｓが上方に開放されているので、照射の際に発生したヒューム等が収容空間２ｓ内に残留することを抑制し、レーザ照射の効率の向上を図ることができるとともに、メンテナンス性の向上を図ることもできる。
【００２６】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。
【００２７】
例えば、不活性ガス供給口（窒素供給口）は、上述した実施形態のようにポットの側面に開口させて設ける必要はなく、その代わりにポットの底面に不活性ガス供給口（窒素供給口）を開口させて設けるようにしてもよい。また、不活性ガス供給口（窒素供給口）及び酸素排出口の個数は任意に設定してよい。
【００２８】
さらに、上述した実施形態では、収容空間を上方に開放することにより、該収容空間内に照射の際に発生したヒューム等が残留することを抑制しているが、他の方法により収容空間内に照射の際に発生したヒューム等が残留することを抑制することも考えられる。その一例として、不活性ガス供給口から供給される窒素ガス等の不活性ガスが収容空間内を流通するようにし、空気中に残存する酸素とともに照射の際に発生したヒューム等が収容空間外に排出されるように構成する態様が考えられる。収容空間内を不活性ガスが流通可能にするための構成として、不活性ガス供給口からある程度以上の流速で不活性ガスが収容空間内に噴出し、酸素排出口に向けて排出されるようにする構成や、酸素排出口に酸素を含む空気を流通させるための管路を設け、この管路中に収容空間を負圧とするためのポンプを設ける構成等が考えられる。
【００２９】
そして、ソレノイドコイルを形成するマグネットワイヤに限らず、モータ内において巻き回されコイルを形成する導線に代表される、絶縁被覆が施された導線一般の絶縁被覆を剥離するために本発明のレーザ剥離装置を利用してももちろんよい。
【００３０】
加えて、上述した実施形態では、より低コストで露出した導線の空気中の酸素との反応による酸化皮膜の形成を抑制できるようにすべく、不活性ガスとして窒素を採用し、不活性ガス供給口たる窒素供給口から収容空間内に窒素を導入するようにしているが、他の不活性ガス、例えばアルゴンやヘリウムを不活性ガスとして採用し、不活性ガス供給口から該不活性ガスを収容空間内に導入するようにしてもよい。もちろん、窒素とアルゴン、あるいは窒素とヘリウムといった複数種類の不活性ガスを混合したものを不活性ガス供給口から収容空間内に導入するようにしてもよい。
【００３１】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。
【符号の説明】
【００３２】
１…レーザ剥離装置
２…ポット
２ａ…底面
２ａ１…酸素排出口
２ｂ…側面
２ｂ１…不活性ガス供給口（窒素供給口）
２ｓ…収容空間
３…レーザ照射機構
【図１】
2017131082.tif 000003
【図２】
2017131082.tif 000004