JP2005065372A - 導電線の絶縁膜を剥離する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向に短く簡単な構成で安価な剥離装置を提供することにある。
【解決手段】絶縁膜で被われた導電線Ｗの絶縁膜を剥離する装置１において、前記導電線を軸方向に案内するノズル７を有するノズルブロック４と、導電線Ｗを中心に旋回し、旋回に伴う遠心力によって径方向に移動する錘９，１０と、導電線Ｗを間にして錘と対向する位置にあり、錘に連れられて径方向に移動することにより、刃先がノズル７の直近で導電線Ｗに圧接しうるカッタ１２とを備えることを特徴とし、前記ノズルブロック４は回転可能であり、前記錘とカッタ１２とは連結されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、導電線の絶縁膜を剥離する装置に属する。

絶縁膜で被われた導電線は、これを端子やパッドと電気的に接続するために、接続部分のみ絶縁膜を剥離する必要がある。剥離方法としては従来より３つのカテゴリーに大別され、その第一は導電線の端部を半田槽に浸すことにより、半田付けすると同時にその熱で絶縁膜を溶かすというものである。第二は、導電線を酸やアルカリなどの薬液に浸して絶縁膜を溶かすというものである。第三は、絶縁膜を刃物で機械的に研削したり切り取ったりするというものである。

これらの方法のうち、第一の方法は絶縁膜の材質がポリウレタンのように半田の融点で溶けるものに限定されてしまう。従って、近年の使用温度の上昇に伴って導電線に用いられるようになったポリイミドなどの耐熱絶縁膜には、その剥離方法を適用することができない。第二の方法は、使用済み薬品を無害化して廃液する装置が別途必要である。第三の方法は、それらの問題が無く、種々汎用されている。特に刃物が導電線を中心にして旋回し、旋回時の遠心力を利用して刃先が導電線に圧接する装置によるもの（特許文献１及び特許文献２）は、刃物の接触圧が導電線の周囲に均等にかかるので剥離のばらつきが少なくてよい。これらの装置は、いずれも導電線を軸方向に案内するノズルと、ノズルの外側に導電線に向かって揺動可能に取り付けられた軸方向に長い刃物を備えている。そして、その刃物の先端に刃先が形成されているとともに後端に錘が付けられているか後端が重くされ、錘に対して導電線から径方向に遠ざかるように作用する遠心力をてこの原理で刃先に伝達するものである。
特開平１１−１９６５１３ 特開２００２−１０１５１６

しかし、特許文献１及び２に記載の装置は、上記の通り刃物が軸方向に長いため、装置全体も軸方向に長くなる。また、てこ機構を具備するために複雑である。更に、刃物の揺動の支点がノズルよりも後方に位置するために、ノズルから離れた位置で刃先を導電線に圧接しなければならず、導電線が刃先の接触圧で逃げやすい。従って、導電線が刃先から逃げないようにするために同形の刃物を周方向の三ヶ所に配置し、三方向から均等に圧接する必要があり、その点でも複雑且つ高価である。
それ故、この発明の課題は、軸方向に短く簡単な構成で安価な剥離装置を提供することにある。

その課題を解決するために、本件第一発明の装置は、
絶縁膜で被われた導電線の絶縁膜を剥離する装置において、
前記導電線を軸方向に案内するノズルを有するノズルブロックと、
導電線を中心に旋回し、旋回に伴う遠心力によって径方向に移動する錘と、
導電線を間にして錘と対向する位置にあり、錘に連れられて径方向に移動することにより、刃先がノズルの直近で導電線に圧接しうるカッタと
を備えることを特徴とする。

この発明の装置によれば、錘が旋回に伴ってそれ自身に作用する遠心力で導電線から径方向に遠ざかるように移動する。それと同時にカッタが錘に連れられて同じ径線上を移動し、ノズルから出た直後の導電線に圧接する。カッタの移動方向が径方向なので、このようにノズルの直近で導電線に圧接することが可能となる。カッタは圧接中も錘とともに旋回する。これにより、絶縁膜が剥離される。

前記ノズルブロックは回転可能であり、前記錘とカッタとは連結されていると、前記錘とカッタとがノズルブロックの回転と共に旋回するとともに、カッタが錘に確実に連動するので好ましい。
更に、ノズルブロックに固定され、刃先の前を通過した導電線を同方向に案内するガイドをこの発明の装置が備えると、刃先の接触圧が大きかったり導電線が細かったりしても、導電線が確実に軸方向に案内されるので、好ましい。
導電線を間にして刃先と対向するようにノズルブロックに固定され、導電線に対する刃先の圧力を受けるとともに、導電線を軸方向に案内する裏当てを備える場合も同様である。

前記課題を解決するために、本件第二発明の剥離装置は、
絶縁膜で被われた導電線の絶縁膜を剥離する装置において、
前記導電線を軸方向に案内するノズルを有する回転可能なノズルブロックと、
ノズルブロックとともに回転すると同時に、回転に伴う遠心力によってノズルブロック上における偏芯位置を支点として導電線と直交する面内で旋回する錘と、
錘に連れられて前記偏芯位置を中心に旋回することにより、刃先がノズルの直近で導電線に圧接しうるカッタと
を備えることを特徴とする。
第二発明の装置によれば、ノズルブロックの回転とともに錘に遠心力が作用し、それによって錘が導電線と直交する面内で旋回する。カッタが錘に連れられて旋回し、ノズルから出た直後の導電線に圧接する。カッタが導電線と直交する面内で移動するので、このようにノズルの直近で導電線に圧接することが可能となる。カッタは圧接中も錘とともに旋回する。これにより、絶縁膜が剥離される。

第一発明の装置は、旋回に伴って錘が径方向に移動し、カッタが錘に連れられて径方向に移動すれば足りるので、装置による軸方向の占有空間は僅かで足りる。第二発明の装置も錘及びカッタが導電線と直交する面内で旋回すれば足りるので、装置による軸方向の占有空間は僅かで足りる。また、刃先がノズルの直近で導電線に圧接するので、導電線が逃げにくい。従って、カッタは一つで足り、安価である。

以下、この発明を実施形態に基づいて具体的に説明する。

図１は第１実施形態に係る剥離装置を示す斜視図、図２はその装置の一部破断正面図である。
剥離装置１は、板状のブラケット２、モータ３及びノズルブロック４を備える。モータ３は、ブラケット２の一方の主面に搭載され、その出力軸（図示省略）がブラケット２を貫通して他方の主面より突出している。ノズルブロック４は、図２に示す円柱状の下ブロック４ａ及びそれに連なる直方体状の上ブロック４ｂからなる。上ブロック４ｂは平面視で下ブロック４ａを内包し、ブラケット２におけるモータ３搭載面と同じ主面に搭載されている。下ブロック４ａはブラケット２を貫通してブラケット２の他方の主面より突出するとともに、図略の軸受けを介して回転可能にブラケット２に固定されている。ブラケット２から突出した下ブロック４ａにはプーリ５が取り付けられ、モータ３の出力は無端ベルト６を介してプーリ５に伝達される。

ノズルブロック４は、下ブロック４ａの中心線上に上ブロック４ｂから下ブロック４ａにかけて断面円形のノズル７が設けられていて、そこに絶縁膜で被覆された導電線Ｗが通される。ノズル７の内径は、下ブロック４ａ内における全長と上ブロック４ｂ内における下半分の長さに亘っては、導電線Ｗが抵抗を受けることなく通される程度に大きく、上ブロック４ｂ内における上半分の長さに亘っては導電線Ｗの外径と同程度である。上ブロック４ｂ内には図２に示すように偏芯位置をノズル７に対して捻れの方向に１本の連結棒８が摺動可能に貫通している。連結棒８の一端には質量Ｗ１の錘９が取り付けられ、他端には質量Ｗ２の錘１０が取り付けられている。これらの錘はＷ１＞Ｗ２の関係を有する。錘９、連結棒８及び錘１０は一体と考えられるので、差（Ｗ１−Ｗ２）が実質的な錘の質量となる。

錘９と錘１０との間隔は、上ブロック４ｂの一方の端面から他方の端面までの距離よりも十分に大きく、その差は遊びＤとなる。上ブロック４ｂの上面、及び錘９の錘１０と対向する側の面には、それぞれフック４ｃ及びフック９ａが形成され、それらのフックにコイルバネ１１が取り付けられている。２つのフックは、コイルバネ１１が導電線Ｗと干渉することなく連結棒８と平行方向に伸縮するように設けられている。コイルバネ１１は、錘９を上ブロック４ｂに引きつける方向に弾性復元力を発揮している。上ブロック４ｂの上面の他の側即ちフック４ｃとほぼ対角の位置にはストッパー４ｄが設けられている。

錘１０には、上ブロック４ｂの上面から僅かな間隙を保って浮くようにカッタ１２が固定されている。カッタ１２は、ノズルと直交する方向に長い直方体状であって、ノズル７を通る直径線上に且つ連結棒８と平行に配置されていて、先端面には図３（ａ）〜図（ｄ）に示すいずれかの刃先が形成されている。図３（ａ）〜図（ｄ）の各図とも白抜きで示す上段がカッタの平面、ハッチングで示す下段が正面を示し、（ａ）は刃先が導電線Ｗに対して一方向に傾斜する平目をなし、（ｂ）は先端面が交差する二面からなり、（ｃ）は刃先が綾目をなし、（ｄ）は傾斜方向が互いに直交する平目の組み合わせをなす。カッタ１２の刃先は、モータ３の停止時は導電線Ｗから離れている。この距離は錘１０の上面より埋め込まれた調節ねじ１３にて固定されているが、調節ねじ１３を緩めるとカッタ１２が長寸方向に移動可能となり、変更することができる。
錘１０には更に、フック９ａと対角の位置にボルト１０ａがカッタ１２と平行に取り付けられている。ボルト１０ａは、ねじ運動により錘１０に対して変位可能である。ボルト１０ａの先端面は、間隔をあけてストッパー４ｄと対向している。

本例の装置を使用して導電線Ｗの絶縁膜を剥離する手順は、以下の通りである。
絶縁膜で被覆された導電線Ｗをノズル７に通す。ノズル７から出た導電線Ｗとカッタ１２の刃先との距離ｄ１、ボルト１０ａの先端面とストッパー４ｄとの間隔ｄ２をそれぞれ導電線Ｗの材質及び直径並びに絶縁膜の厚さに応じて設定する。ｄ１及びｄ２はいずれもＤより小さく、ｄ２−ｄ１が削り代となる。モータ３を駆動すると、その出力が伝達されてノズルブロック４が回転し、それに伴って錘９，１０が導電線Ｗの周囲を旋回する。錘９及び錘１０の実質的質量（Ｗ１−Ｗ２）に遠心力が働いて、錘９が錘１０及び連結棒８を連れてコイルバネ１１の復元力に抗して導電線Ｗから遠ざかる。同時にカッタ１２が旋回しながら導電線Ｗに接近し、刃先が導電線Ｗに圧接する。カッタ１２は上ブロック４ｂの上面から僅かに浮いているだけであるから、刃先はノズル７の直近で導電線Ｗと接する。従って、カッタ１２が１本でも導電線Ｗがカッタ１２に押されて逃げることはなく、刃先が適度な接触圧で絶縁膜を削り取る。

本例の装置は、カッタ１２が錘９，１０と同方向に変位するので、方向変換部材等の複雑な部品を要することなく構造が単純で保守も簡単である。また、カッタ１２が一つで足りるから削り代の調整が容易である。以上により製作コストが安価である。そして、装置全体の軸方向長さは短いので、軸方向の占有空間があまり大きく確保できない作業場に設置しやすい。

図４は、この発明の第二実施形態に係る剥離装置を示す斜視図である。この例では、実施例１の装置にガイド１６が付加されている。その他の点では実施例１と同じであるので、同じ符号をもって図示することにより説明に代える。ガイド１６は、カッタ１２の軌道と干渉することのないように下部が幅小で、上部が幅大の逆Ｌ字状をなして上ブロック４ｂの上面に固定されている。そして、上部における幅方向突出部を上下方向に貫通孔が形成され、そこに導電線Ｗが通されることにより、刃先の前を通過した導電線Ｗを同方向に案内する。このようにガイド１６を備えることにより、カッタ１２の刃先の接触圧が大きかったり導電線Ｗが細かったりしても、導電線Ｗが確実に軸方向に案内される。

図５は、この発明の第三実施形態に係る剥離装置を示す斜視図である。この例では、実施例１の装置に裏当て１７が付加されている。その他の点では実施例１と同じであるので、同じ符号をもって図示することにより説明に代える。裏当て１７は、導電線Ｗの直径よりは勿論、カッタ１２の先端面よりも幅及び高さともに大きい直方体状をなし、導電線Ｗを間にして刃先と対向するように上ブロック４ｂに固定されている。そして、刃先と対向する面における刃先よりも上部に２本のガイドピン１８、１８が取り付けられ、それらの間に導電線Ｗが通されることにより、刃先の前を通過した導電線Ｗを同方向に案内する。このように裏当て１７を備えることにより、裏当て１７が導電線Ｗに対する刃先の圧力を受けるとともに、導電線Ｗを軸方向に案内する。

図６はこの発明の第四実施形態に係る剥離装置を示す斜視図、図７はその装置の一部破断正面図である。この例でも、剥離装置１００は、実施例１におけるものと同形同質の板状のブラケット２及びモータ３を備える。ノズルブロック１４も実施例１と同じく円柱状の下ブロック（図示省略）及びそれに連なる直方体状の上ブロックからなる。但し、ノズルブロック１４を貫通する連結棒８は無い。以下、実施例１との相違点を述べる。
ノズルブロック１４には、上面に錘１９が載せられている。錘１９は、あたかも実施例１における錘９と錘１０とが一方の端で連結棒８により連結されて一体となったかの如く、ノズル７を出た導電線Ｗを囲むコの字形状をなしている。そして、その連結部に１本の回転軸１８が貫通し、回転軸１８の下端がノズルブロック１４に図略の軸受けを介して回転可能に埋め込まれている。錘１９は回転軸１８を境にして一方の側と他方の側とで体積が大きく相違し、小さい方にカッタ２２が取り付けられている。

上ブロックの上面、及び錘１９の大容積側の面には、それぞれフック１４ｃ及びフック１９ａが形成され、それらのフックにコイルバネ２１が取り付けられている。２つのフックは、コイルバネ２１が導電線Ｗと干渉することなく、導電線Ｗを間にして錘１９の連結部と対向する位置で伸縮するように設けられている。コイルバネ２１には、系の静止状態では負荷がかかっていない。また、上ブロックの上面におけるフック１４ｃの近くの位置にはストッパー１４ｄが設けられている。
カッタ２２の刃先は、モータ３の停止時は導電線Ｗから離れている。この距離は錘１９の上面より埋め込まれた調節ねじ２３にて固定されているが、調節ねじ２３を緩めると変更することができる。錘１９には更に、フック１９ａと対向する位置にボルト１９ｂがカッタ２２と平行に取り付けられている。ボルト１９ｂは、ねじ運動により錘１９に対して変位可能である。ボルト１９ｂの先端面は、間隔をあけてストッパー１４ｄと対向している。

この装置１００によれば、ノズルブロック１４が回転すると錘１９も回転する。両者間の摩擦により低速回転時には両者は一体となって回転するが、回転速度が上がると錘１９に作用する遠心力が摩擦力に勝る。その結果、導電線Ｗの偏芯位置にある回転軸１８を中心に錘１９がコイルバネ２１の復元力に抗して回転する。錘１９に連れられてカッタ２２が、ノズルを出た直後の導電線Ｗに圧接する。これにより絶縁膜が剥離される。カッタ２２は上ブロックの上面から僅かに浮いているだけであるから、刃先はノズルの直近で導電線Ｗと接する。従って、導電線Ｗがカッタ２２に押されて逃げることはなく、刃先が適度な接触圧で絶縁膜を削り取る。
本例の装置も、カッタ２２が一つで足りるから削り代の調整が容易である。以上により製作コストが安価である。そして、装置全体の軸方向長さは短いので、軸方向の占有空間があまり大きく確保できない作業場に設置しやすい。

図８はこの発明の第五実施形態に係る剥離装置を示す斜視図、図９はその装置の一部破断正面図である。この例でも、剥離装置２００は、実施例１におけるものと同形同質の板
状のブラケット２及びモータ３を備える。ノズルブロック２４も実施例１と同じく円柱状の下ブロック２４ａ及びそれに連なる上ブロック２４ｂからなる。但し、上ブロック２４ａの上面には、カッタ１２に直交する平面による切断面が台形をなすアリ溝が形成され、そこに連結ブロック２８が摺動可能にはめられている。この連結ブロック２８が連結棒８に代わって錘９と錘１０を連結している。連結ブロック２８の中央には連結ブロック２８のストロークを考慮してノズル７の直径よりも十分に大きい貫通孔２８ａが形成され、そこに上ブロック２４ｂのノズル７先端が臨んでいる。尚、上ブロック２４ｂに対する連結ブロック２８の摺動を滑らかにするために、両者間にボールやローラなどの転動体を介在させても良い。

図１０はこの発明の第六実施形態に係る剥離装置を示す一部破断正面図である。以上の実施例では、いずれもノズルがノズルブロックと一体のモノコック構造であった。それに対して、本実施例では、ノズルブロック３４が円柱状の下ブロック３５ａとそれに連なる上ブロック２５ｂとからなるブロック本体３５と、ブロック本体３５を軸方向に貫通するノズル管３６との二体で構成されている。これによりブロック本体３５を加工しやすい安価な材料で作製し、ノズル管３６を導電線Ｗとの摩擦の少ない材料で作製し、導電線Ｗの絶縁膜のうち剥離されるべきでない部分がノズル管３６内で傷つくのを防止することができる。

実施例１の剥離装置を示す斜視図である。 上記剥離装置を示す一部破断正面図である。 （ａ）〜（ｄ）のいずれも上記剥離装置に適用可能なカッタを示し、（ａ）〜（ｄ）の各部において上段が平面図、下段が正面図である。 実施例２の剥離装置を示す斜視図である。 実施例３の剥離装置を示す斜視図である。 実施例４の剥離装置を示す斜視図である。 上記剥離装置を示す一部破断正面図である。 実施例５の剥離装置を示す斜視図である。 上記剥離装置を示す一部破断正面図である。 実施例６の剥離装置を示す一部破断正面図である。

符号の説明

１、１００ 剥離装置
２ ブラケット
３ モータ
４、１４ ノズルブロック
７ ノズル
８ 連結棒
９、１０、１９ 錘
１２ カッタ

Claims (6)

1. 絶縁膜で被われた導電線の絶縁膜を剥離する装置において、
   前記導電線を軸方向に案内するノズルを有するノズルブロックと、
   導電線を中心に旋回し、旋回に伴う遠心力によって径方向に移動する錘と、
   導電線を間にして錘と対向する位置にあり、錘に連れられて径方向に移動することにより、刃先がノズルの直近で導電線に圧接しうるカッタと
   を備えることを特徴とする装置。
2. 前記ノズルブロックは回転可能であり、前記錘とカッタとは連結されている請求項１に記載の装置。
3. 更に、ノズルブロックに固定され、刃先の前を通過した導電線を同方向に案内するガイドを備える請求項１又は２に記載の装置。
4. 更に、導電線を間にして刃先と対向するようにノズルブロックに固定され、導電線に対する刃先の圧力を受けるとともに、導電線を軸方向に案内する裏当てを備える請求項１又は２に記載の装置。
5. 絶縁膜で被われた導電線の絶縁膜を剥離する装置において、
   前記導電線を軸方向に案内するノズルを有する回転可能なノズルブロックと、
   ノズルブロックとともに回転すると同時に、回転に伴う遠心力によってノズルブロック上における偏芯位置を支点として導電線と直交する面内で旋回する錘と、
   錘に連れられて前記偏芯位置を中心に旋回することにより、刃先がノズルの直近で導電線に圧接しうるカッタと
   を備えることを特徴とする装置。
6. 前記錘が、導電線を囲むコの字形をなし、カッタが錘の一方の側に固定されている請求項５に記載の装置。

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