平角導線の絶縁膜の剥離方法

【課題】作業負担を軽減しつつ絶縁膜を剥離することができる平角導線の絶縁膜の剥離方法を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様は、平角導線１０の絶縁膜１４にレーザ光１６を照射して絶縁膜１４を剥離する平角導線１０の絶縁膜１４の剥離方法において、平角導線１０の断面における角部は曲線形状または直線形状に形成され、レーザ光１６を照射する前に、平角導線１０の角部にレーザ光１６を吸収する塗料２８を付与すること、を特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を照射して行う平角導線の絶縁膜の剥離方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ステータコアなどに巻かれる導線は、芯線の外周面にエナメル等の絶縁膜が形成されているが、各導線を電気的に接続する必要がある部分では絶縁膜を剥離して芯線を露出させる必要がある。このため、導線の絶縁膜は、導線をステータコアに装着する前にあらかじめ所定の箇所で剥離されている。
【０００３】
そして、レーザ光を導線に照射して絶縁膜を剥離することが従来から行われている。例えば、図１３に示すように、断面が四角形に形成された平角導線１０において、芯線１２の外周面を被覆している絶縁膜１４を剥離する。このとき、図１３（ａ）〜（ｅ）に示すように、レーザ光１６を平角導線１０の第１面１８、第２面２０、第３面２２、第４面２４の各々の面に照射する。このとき、レーザ光１６を各面に平行に移動させながら照射するが、平角導線１０の断面における角部のＲ部分２６ではレーザ光１６の焦点が合わない。そのため、平角導線１０のＲ部分２６では絶縁膜１４を剥離するために必要な熱量を絶縁膜１４に加えることができず、図１３（ｅ）に示すように、４つのＲ部分２６に絶縁膜１４が残ってしまう。
【０００４】
そのため、平角導線１０のＲ部分２６では、個別にレーザ光１６の焦点の位置を調整しながら絶縁膜１４を剥離することが別途必要になる。図１３に示す例では、例えば、平角導線１０の第４面２４にレーザ光１６を照射した後、第４面２４の両端のＲ部分２６の絶縁膜１４を個別に剥離する工程（図１３（ｆ））と、さらに第２面２０の両端のＲ部分２６の絶縁膜１４を個別に剥離する工程（図１３（ｇ））とを行うことが必要になる。したがって、平角導線１０の絶縁膜１４を剥離する工程としては、レーザ光１６を平角導線１０の第１面１８、第２面２０、第３面２２、第４面２４の各面に照射する前記の４つの工程と合わせて、最低でも合計６つの工程を行う必要がある。ゆえに、作業工程が多くなり、作業負担が増大してしまう。
【０００５】
ここで、特許文献１には、エナメル電線の絶縁膜を剥離するために、レーザ光をエナメル電線に照射する前に、前処理を行う技術が開示されている。そして、前処理としては、エナメル電線の剥離部分を加熱する処理や、エナメル電線の剥離部分を水に浸漬する処理や、エナメル電線の剥離部分に絶縁膜に傷をつける処理などが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０３−２１２１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術では、前処理によりエナメル電線の剥離部分においてレーザ光の吸熱性が高まるが、前記のようにエナメル電線の断面が四角形の場合にはＲ部分ではレーザ光の焦点が合わないため、レーザ光を十分に吸熱できないおそれがある。そのため、エナメル電線のＲ部分においてレーザ光を十分に吸熱させるために個別にレーザ光の焦点の位置を調整しながらレーザ光を照射したり、レーザ光の出力が高くなるように調整しながらレーザ光を照射する工程を行うことが必要になる。したがって、作業工程が多くなり、作業負担が増大してしまう。
【０００８】
そこで、作業負担を軽減しつつ絶縁膜を剥離することができる平角導線の絶縁膜の剥離方法を提供すること、を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、平角導線の絶縁膜にレーザ光を照射して前記絶縁膜を剥離する平角導線の絶縁膜の剥離方法において、前記平角導線の断面における角部は曲線形状または直線形状に形成され、前記レーザ光を照射する前に、前記平角導線の前記角部に前記レーザ光を吸収する塗料を付与すること、を特徴とする。
【００１０】
この態様によれば、レーザ光を照射する前に、平角導線の角部にレーザ光を吸収する塗料を付与するので、平角導線の角部にてレーザ光の吸収率が向上して入熱量を上げることができる。そのため、平角導線の各面に平行にレーザ光を移動させながらレーザ光を各面に照射するだけで角部の絶縁膜を剥離することができる。したがって、作業負担を軽減しつつ平角導線の角部にて絶縁膜を剥離することができる。
【００１１】
上記態様においては、前記角部に付与された後の前記塗料の色は、三刺激値で表すと、Ｘ＝７．１６〜１０．７１、Ｙ＝７．３３〜１０．１８、Ｚ＝８．４９〜１０．６３であること、が好ましい。
【００１２】
この態様によれば、平角導線の角部におけるレーザ光の反射率を低くすることができる。そのため、より確実に平角導線の角部にてレーザ光の吸収率が向上して入熱量を上げることができる。したがって、より確実に平角導線の角部にて絶縁膜を剥離することができる。
【００１３】
上記態様においては、複数の前記平角導線を互いに隙間を空けて整列させて前記隙間に前記塗料を流し込むことにより、前記平角導線の前記角部に前記塗料を付与すること、が好ましい。
【００１４】
この態様によれば、短時間で効率よく複数の平角導線の角部に塗料を付与することができる。そのため、平角導線の絶縁膜を剥離する作業工程の時間を短縮でき、作業負担を軽減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る平角導線の絶縁膜の剥離方法によれば、作業負担を軽減しつつ絶縁膜を剥離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】Ｒ部分に塗料を付与した平角導線の断面図である。
【図２】Ｒ部分に塗料を付与した平角導線の外観図である。
【図３】ペンで塗料を塗布する方法を示す図である。
【図４】レーザマーカなどの印刷装置で塗料を印刷する方法を示す図である。
【図５】平角導線を固定した型に塗料を流し込んで塗料を付与する方法を示す図である。
【図６】複数の平角導線に塗料を付与する方法を示す図である。
【図７】本実施例における平角導線の絶縁膜の剥離方法を示す工程図である。
【図８】塗料の色を選定するための評価結果を示す図である。
【図９】平角導線の絶縁膜の剥離状態に関する評価結果を示す図である。
【図１０】Ｒ部分に塗料を付与しなかった場合のレーザ光の照射後の平角導線の外観を示す写真図である。
【図１１】Ｒ部分に塗料を付与した場合のレーザ光の照射後の平角導線の外観を示す写真図である。
【図１２】参考例におけるレーザ光の照射後の平角導線の外観を示す写真図である。
【図１３】従来技術における平角導線の絶縁膜の剥離方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
〔前処理の説明〕
本実施例では、平角導線１０にレーザ光１６を照射する前に、前処理を行う。本実施例では、前処理として、平角導線１０の断面（平角導線１０の長手方向に対し垂直に交わる方向の断面）における角部に設けられた曲線形状（Ｒ形状）のＲ部分２６の絶縁膜１４に塗料２８を付与する。図１はＲ部分２６に塗料２８を付与した平角導線１０の断面図であり、図２はＲ部分２６に塗料２８を付与した平角導線１０の第１面１８側から見た平角導線１０の外観図である。なお、平角導線１０は、芯線１２の外周面に絶縁膜１４を被覆したものである。また、以下の本実施例の説明においては平角導線１０の断面の角部に曲線形状のＲ部分２６が形成されている例を挙げて説明を行うが、これに限定されず断面の角部がテーパ形状（直線形状）に形成されている例にも本実施例は適用できるものとする。
【００１８】
図１と図２に示すように、平角導線１０の長手方向について絶縁膜１４を剥離する必要がある範囲内において、平角導線１０のＲ部分２６に塗料２８を付与する。塗料２８は、レーザ光１６を吸収して透過させない性質を有する。図２では、図面の左側に平角導線１０の先端部を示している。このような塗料２８としては、平角導線１０のＲ部分２６に付与した後の色が反射率の低い濃淡色（例えば、黒色、青色、焦げ茶色など）となるものを使用する。なお、絶縁膜１４の色は、例えば光沢がある茶色などとしている。また、平角導線１０の断面において、塗料２８を付与する範囲はＲ部分２６が形成される範囲よりもやや大きくし、一例として、塗料２８を付与する範囲をＲ部分２６よりも両側に０．１ｍｍ広げた範囲とする。また、使用するレーザ光１６は、特に限定されないが、グリーンレーザやＣＯ_２レーザやＹＡＧレーザなどが考えられる。
【００１９】
そして、平角導線１０のＲ部分２６への塗料２８の付与方法としては、図３のように、ペン３０（油性ペンなど）で塗料２８を塗布する方法が考えられる。また、図４のように、レーザマーカ３２などの印刷装置で塗料２８を印刷する方法も考えられる。
【００２０】
また、図５のように、平角導線１０を固定した型３４に塗料２８を流し込む方法も考えられる。図５に示す型３４は、平角導線１０の第１面１８，第２面２０，第３面２２，第４面２４を固定するための固定部３６，３８，４０，４２が設けられている。そして、固定部３６，３８，４０，４２の間には各々、隙間４４，４６，４８，５０が設けられ、平角導線１０を型３４に固定したときに、この隙間４４，４６，４８，５０の部分に平角導線１０のＲ部分２６が位置するようになっている。そして、このような型３４に平角導線１０を固定し、隙間４４，４６，４８，５０に塗料２８を流し込んで、その後、塗料２８を乾燥させることにより、平角導線１０の４つのＲ部分２６に塗料２８を付与することができる。
【００２１】
また、図６のように、複数の平角導線１０を互いに隙間５２を空けて整列させ、塗料２８を各々の隙間５２に流し込んで、その後、塗料２８を乾燥させる方法も考えられる。この方法によれば、短時間で効率よく複数の平角導線１０のＲ部分２６に塗料２８を付与することができる。そのため、平角導線１０の絶縁膜１４を剥離する作業工程の時間を短縮でき、作業負担を軽減することができる。
【００２２】
このように平角導線１０のＲ部分２６に塗料２８を付与することにより、平角導線１０のＲ部分２６においてレーザ光１６が塗料２８に吸収され、絶縁膜１４におけるレーザ光１６の吸収率が向上して入熱量が上がる。そのため、平角導線１０のＲ部分２６において絶縁膜１４が剥離し易くなる。
【００２３】
したがって、図７（ａ）に示す平角導線１０に対し、図７（ｂ）に示すようにレーザ光１６を第１面１８に平行に移動させながら第１面１８に照射することにより、第１面１８の両端のＲ部分２６における絶縁膜１４も剥離できる。なお、レーザ光１６を往復移動させて、レーザ光１６を第１面１８に繰り返し照射してもよい。これにより、図７（ｃ）のような状態にすることができる。同様に、図７（ｄ）に示すようにレーザ光１６を第２面２０に平行に移動させながら第２面２０に照射することにより、第２面２０の両端のＲ部分２６における絶縁膜１４も剥離でき、図７（ｅ）のような状態にすることができる。なお、レーザ光１６を往復移動させて、レーザ光１６を第２面２０に繰り返し照射してもよい。その後、図７（ｆ）に示すようにレーザ光１６を第３面２２に平行に移動させながら第３面２２に照射することにより、図７（ｇ）のような状態にすることができる。なお、レーザ光１６を往復移動させて、レーザ光１６を第３面２２に繰り返し照射してもよい。また、図７（ｈ）に示すようにレーザ光１６を第４面２４に平行に移動させながら第４面２４に照射することにより、図７（ｉ）に示すように絶縁膜１４を剥離して芯線１２を露出させた状態にすることができる。なお、レーザ光１６を往復移動させて、レーザ光１６を第４面２４に繰り返し照射してもよい。
【００２４】
ゆえに、図７に示すように、平角導線１０の第１面１８にレーザ光１６を照射する工程（図７（ｂ），図７（ｃ））、第２面２０にレーザ光１６を照射する工程（図７（ｄ），図７（ｅ））、第３面２２にレーザ光１６を照射する工程（図７（ｆ），図７（ｇ））、第４面２４にレーザ光１６を照射する工程（図７（ｈ），図７（ｉ））を行うだけで、平角導線１０の絶縁膜１４の剥離が完了する。このように、平角導線１０のＲ部分２６に塗料２８を付与することにより、合計４つの工程で平角導線１０の絶縁膜１４の剥離が完了することができる。そのため、本実施例では、従来技術のような平角導線１０のＲ部分２６について個別に絶縁膜１４を剥離するための工程は不要となり、作業負担を軽減することができる。
【００２５】
〔塗料の色に関する説明〕
ここで、付与する塗料２８の色を選定するための評価を行った。図８は、その評価結果を示す図である。図８では、平角導線１０のＲ部分２６に付与する前の塗料２８の色と、平角導線１０のＲ部分２６に付与した後の塗料２８の色と、平角導線１０のＲ部分２６の剥離の効果とを示している。なお、塗料２８の色は、平角導線１０のＲ部分２６に付与した後においては絶縁膜１４の色の影響を受けるため、平角導線１０のＲ部分２６に付与する前後において異なる。
【００２６】
本評価では、平角導線１０のＲ部分２６に付与する前の塗料２８の色を、黒色、青色、濃い青色、灰色、茶色とした。すると、平角導線１０のＲ部分２６に付与した後の塗料２８の色は、各々、図８に示すようなＸＹＺ表色系の三刺激値（ＪＩＳＺ８７０１に規定された色光の色測表示）で表わされるものとなった。なお、平角導線１０のＲ部分２６に塗料２８を付与せずＲ部分２６を絶縁膜１４の色のままとした場合（図８において「付与なし」と表示）のＸＹＺ表色系の三刺激値も示しておく。また、絶縁膜１４の色は、光沢のある茶色とした。ここで、ＸＹＺ表色系の三刺激値の測定方法は、測色計（スガ試験機株式会社製）を用いて、Ｃ光源にて測定した。
【００２７】
すると、平角導線１０のＲ部分２６に付与する前の塗料２８の色を灰色、茶色とした場合は、平角導線１０のＲ部分２６に塗料２８を付与しなかった場合と比較して、三刺激値の差異が小さくなった。これに対し、平角導線１０のＲ部分２６に付与する前の塗料２８の色を黒色、青色、濃い青色とした場合は、平角導線１０のＲ部分２６に塗料２８を付与しなかった場合と比較して、三刺激値の差異が大きくなった。
【００２８】
そして、このように平角導線１０のＲ部分２６に塗料２８を付与した後、前記の図７（ｂ）〜（ｉ）に示した工程に従って、平角導線１０にレーザ光１６を照射した。
すると、図８に示すように、平角導線１０のＲ部分２６に付与する前の塗料２８の色が灰色や茶色の場合には、平角導線１０のＲ部分２６の絶縁膜１４を剥離することができなかった。これに対し、平角導線１０のＲ部分２６に付与する前の塗料２８の色が黒色や青色や濃い青色の場合には、平角導線１０のＲ部分２６の絶縁膜１４を剥離することができた。
【００２９】
以上のような結果から、平角導線１０のＲ部分２６に付与する塗料２８の色としては、平角導線１０のＲ部分２６に付与した後の塗料２８の色の三刺激値が、以下の数式で表わされる範囲内となるものが望ましいことが分かった。
【数１】

【００３０】
〔評価結果の説明〕
図９は、本実施例のように前処理として平角導線１０のＲ部分２６に塗料２８を付与したことによる効果を確認するため、平角導線１０の絶縁膜１４の剥離状態に関する評価結果を示す図である。図９には、平角導線１０のＲ部分２６に塗料２８を付与しなかった場合（「前処理有り」と表記）と、平角導線１０のＲ部分２６に塗料２８を付与した場合（「前処理無し」と表記）との評価結果を示す。
【００３１】
図９に示すように、評価条件は、レーザ光１６の種類はグリーンレーザとし、レーザ光１６の波長は０．５３２μｍとし、レーザ光１６の出力は１２Ｗとし、レーザ光１６を繰り返し照射した回数は６回とした。なお、平角導線１０のＲ部分２６に塗料２８を付与した場合において、平角導線１０のＲ部分２６に付与する前の塗料２８の色は黒色とした。
【００３２】
また、参考例として、平角導線１０のＲ部分２６に塗料２８を付与しなかった場合において、２種類のレーザ光１６を用いた例の評価も行った。参考例の評価条件は、レーザ光１６の種類をＣＯ_２レーザとグリーンレーザの２種類とし、ＣＯ_２レーザの波長を１０．６μｍとし、グリーンレーザの波長を０．５３２μｍとした。また、ＣＯ_２レーザの出力を３０Ｗとし、グリーンレーザの出力を１２Ｗとし、ＣＯ_２レーザを繰り返し照射した回数を６回とし、グリーンレーザを繰り返し照射した回数を１回とした。
【００３３】
すると、図１０に示すように、平角導線１０のＲ部分２６に塗料２８を付与しなかった場合には、平角導線１０のＲ部分２６を除く部分では絶縁膜１４を剥離することができたが、Ｒ部分２６に絶縁膜１４が残ってしまった。そして、電気的な導通を得ることができなかった。
【００３４】
これに対し、図１１に示すように、平角導線１０のＲ部分２６に塗料２８を付与した場合には、平角導線１０の全体にわたって絶縁膜１４を剥離することができ、Ｒ部分２６の絶縁膜１４も剥離することができた。そして、電気的な導通を得ることができた。このように、平角導線１０のＲ部分２６に個別にレーザ光１６を照射する工程を行わなくても、Ｒ部分２６の絶縁膜１４も剥離することができるので、作業負担を軽減することができる。
【００３５】
また、図１２に示すように、参考例においても、平角導線１０の全体にわたって絶縁膜１４を剥離することができ、Ｒ部分２６の絶縁膜１４も剥離することができた。そして、電気的な導通を得ることができた。
しかしながら、参考例は、２種類のレーザ光１６を照射することが必要であり、また、平角導線１０のＲ部分２６に個別にレーザ光１６を照射する工程が必要であるため、作業負担が増大してしまう。
【００３６】
〔本実施例の効果〕
以上のような本実施例によれば、レーザ光１６を照射する前に、平角導線１０の断面における角部に設けられたＲ部分２６にレーザ光１６が透過しない塗料２８を付与するので、Ｒ部分２６におけるレーザ光１６の吸熱性が向上する。そのため、レーザ光１６を平角導線１０の各面に平行にレーザ光１６を移動させながら照射することにより、Ｒ部分２６の絶縁膜１４も剥離することができる。したがって、平角導線１０のＲ部分２６にて個別にレーザ光１６の焦点の位置を調整しながら絶縁膜１４を剥離する必要がない。ゆえに、作業工程を少なくでき、作業負担を軽減しつつ絶縁膜１４を剥離することができる。
【００３７】
また、角部に設けられたＲ部分２６に付与した後の塗料２８の色を、三刺激値で表したときに、Ｘ＝７．１６〜１０．７１、Ｙ＝７．３３〜１０．１８、Ｚ＝８．４９〜１０．６３とすることにより、平角導線１０のＲ部分２６におけるレーザ光１６の反射率を低くすることができる。そのため、より確実に平角導線１０のＲ部分２６にてレーザ光１６の吸収率が向上して入熱量を上げることができる。したがって、より確実に平角導線１０のＲ部分２６にて絶縁膜１４を剥離することができる。
【００３８】
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】
【００３９】
１０平角導線
１４絶縁膜
１６レーザ光
１８第１面
２０第２面
２２第３面
２４第４面
２６Ｒ部分
２８塗料

【特許請求の範囲】
【請求項１】
平角導線の絶縁膜にレーザ光を照射して前記絶縁膜を剥離する平角導線の絶縁膜の剥離方法において、
前記平角導線の断面における角部は曲線形状または直線形状に形成され、
前記レーザ光を照射する前に、前記平角導線の前記角部に前記レーザ光を吸収する塗料を付与すること、
を特徴とする平角導線の絶縁膜の剥離方法。
【請求項２】
請求項１の平角導線の絶縁膜の剥離方法において、
前記角部に付与した後の前記塗料の色は、三刺激値で表すと、Ｘ＝７．１６〜１０．７１、Ｙ＝７．３３〜１０．１８、Ｚ＝８．４９〜１０．６３であること、
を特徴とする平角導線の絶縁膜の剥離方法。
【請求項３】
請求項１または２の平角導線の絶縁膜の剥離方法において、
複数の前記平角導線を互いに隙間を空けて整列させて前記隙間に前記塗料を流し込むことにより、前記平角導線の前記角部に前記塗料を付与すること、
を特徴とする平角導線の絶縁膜の剥離方法。

【図１】