(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方に成形された整流子片支持軸と他方にモータの回転軸を取り付けると共に、溶接電極挿通用開口部が設けられた成形樹脂部材と、整流子片支持軸に沿うと共に、ほぼＬ字型をした整流子片と、前記成形樹脂部材の周囲に取り付けられたコイルとからなる整流子組立体において、
前記整流子片のＬ字型下部は、前記成形樹脂部材の開口部上に配置されると共に、前記開口部上で、前記コイルのリード線端部が接続されるように一方が開放された平坦部と、当該平坦部に連設された前記コイルの線径より薄い厚さの段差部とを備えていることを特徴とする超小型モータの整流子組立体。
【請求項２】
一方に成形された整流子片支持軸と他方にモータの回転軸を取り付けると共に、溶接電極挿通用開口部が設けられた成形樹脂部材と、整流子片支持軸に沿うと共に、ほぼＬ字型をした整流子片と、前記成形樹脂部材の周囲に取り付けられたコイルとからなる整流子組立体において、
前記整流子片のＬ字型下部は、前記成形樹脂部材の開口部上に配置されると共に、前記開口部の上で、前記コイルのリード線端部が接続されるように前記コイルの線径より薄く、且つコイルのリード線の配線方向に向けて幅が狭くなる傾斜部を備えた溝を有することを特徴とする超小型モータの整流子組立体。
【請求項３】
一方に成形された整流子片支持軸と他方にモータの回転軸を取り付けると共に、溶接電極挿通用開口部が設けられた成形樹脂部材と、整流子片支持軸に沿うと共に、ほぼＬ字型をした整流子片と、前記成形樹脂部材の周囲に取り付けられたコイルとからなる整流子組立体の製造方法において、
前記成形樹脂部材の溶接電極挿通用開口部上に、前記コイルのリード線の端部が接続されるように一方が開放された平坦部と、当該平坦部に連設された前記コイルの線径より薄い厚さの段差部、または前記コイルのリード線の配線方向に向けて幅が狭くなる傾斜部を備えた溝を設けたほぼＬ字型をした整流子片を配置する工程と、
前記成形樹脂部材の周囲にコイルを取り付ける工程と、
前記成形樹脂部材の溶接電極挿通用開口部の下方に置かれた下部電極に対して、前記リード線の端部の上方から上部電極を押圧すると共に電流を流すことによって電気的に前記
整流子片の前記段差部または溝とリード線の端部とを接続する工程と、
からなることを特徴とする超小型モータにおける整流子組立体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、携帯機器、たとえばカード型ページャー、腕時計、携帯電話、あるいは盲人用信号受信機等の情報伝達装置において、偏心した分銅を回転させることによって振動を発生させる超小型モータの整流子およびその製造方法に関するものである。
また、本発明は、乾電池を使用した携帯用電子機器たとえば、ビデオカメラあるいは小型音響機器等に用いる低消費電流の超小型モータの整流子およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
上記目的に使用する超小型モータは、年々超小型化が要望され、現在、直径５ｍｍ程度のものが開発されている。さらに、近年、ハウジングも含めた直径を３ｍｍないし４ｍｍとしたものが要望されるようになってきた。しかし、ハウジングを含めた直径が数ミリの超小型モータは、機械化によって組み立てを連続的に行なうことが困難である。特に、ハウジングも含めて３ｍｍないし４ｍｍの直径からなる超小型モータに使用するコイルの線径は、０．０６ｍｍ程度であり、このような線材と僅かに大きい整流子片との接続を連続的な組み立て工程に取り入れることができない。本発明は、現在の技術において、手作業に頼らざるを得ないような超小型モータの整流子およびその製造方法に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
図４は従来例における超小型モータの整流子を説明するための断面図である。
図５は従来例における超小型モータの整流子を説明するための平面図である。
図４および図５において、整流子組立体４１は、コイル４２と、超小型モータの回転軸となるシャフト４３と、前記コイル４２を固定する成形樹脂部材４４と、整流子片４５とから構成される。
シャフト４３の一端は、前記成形樹脂部材４４内で、回り止めのローレットが切られた抜け止めリング４３１が圧入されている。
【０００４】
成形樹脂部材４４は、たとえば、エポキシ系の熱可塑性樹脂からなり、整流子組立体４１の基体部となるフランジ部４４１と、当該フランジ部４４１に成形された複数の開口部４４２およびその開口部４４２に連なる凹部４４３と、フランジ部４４１の下部に成形されたシャフト４３を取り付けるシャフト固定部４４４と、フランジ部４４１の上部に成形された整流子片支持軸４４５とから構成される。上記のようなシャフト４３と整流子片４５とは、図示されていない金型に樹脂がインサートされる。この時、整流子片４５と隣の整流子片４５とは、絶縁されるように間隙４５１を形成するように、整流子片支持軸４４５の周囲に配置される。
【０００５】
上記のようにして組み立てられた整流子組立体４１には、コイル４２が、たとえば接着剤によって取り付けられる。そして、コイル４２の一端のリード部４２１から導出されたリード線の端部４２２は、前記整流子片４５の上に載置される。  その後、整流子組立体４１は、開口部４４２によってスポット溶接機の下部電極４７が整流子片４５の下部に配置される。そして、スポット溶接機の上部電極４６は、リード線の端部４２２の上から押圧すると共に、電流を流す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
整流子片とリード線の端部とのスポット溶接における良否は、両者の接触抵抗と、電流容量と、スポット溶接用電極の加圧力とが共に適性であるか否かによって決まる。しかし、本発明の対象としている超小型モータは、たとえばハウジングを含めた直径が３ｍｍないし４ｍｍで、コイル線材の直径が０．０６ｍｍのものを用いている。このため、コイル線材の断面形状、線材の端部と整流子片との接触抵抗、電流容量、スポット溶接用電極の加圧力等を全ての溶接時に同じとすることが困難である。また、このような超小型モータにおけるコイル線材と整流子片との接続強度は、微細部分であるため均一にならない傾向にある。
【０００９】
本発明は、以上のような課題を解決するためのもので、スポット溶接による整流子片とコイルのリード線の端部との接続において、スポット溶接された部分の近傍で断線事故が発生しない超小型モータの整流子およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（第１発明）
前記目的を達成するために、本発明における超小型モータの整流子組立体は、一方に成形された整流子片支持軸と他方にモータの回転軸を取り付けると共に、溶接電極挿通用開口部が設けられた成形樹脂部材と、整流子片支持軸に沿うと共に、ほぼＬ字型をした整流子片と、前記成形樹脂部材の周囲に取り付けられたコイルとからなり、前記整流子片のＬ字型下部は、前記成形樹脂部材の開口部上に配置されると共に、前記開口部上で、前記コ
イルのリード線端部が接続されるように一方が開放された平坦部と、当該平坦部に連設された前記コイルの線径より薄い厚さの段差部とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
（第２発明）
本発明における超小型モータの整流子組立体は、一方に成形された整流子片支持軸と他方にモータの回転軸を取り付けると共に、溶接電極挿通用開口部が設けられた成形樹脂部材と、整流子片支持軸に沿うと共に、ほぼＬ字型をした整流子片と、前記成形樹脂部材の周囲に取り付けられたコイルとからなり、前記整流子片のＬ字型下部は、前記成形樹脂部材の開口部上に配置されると共に、前記開口部の上で、前記コイルのリード線端部が接続されるように前記コイルの線径より薄く、且つコイルのリード線の配線方向に向けて幅が狭くなる傾斜部を備えた溝を有することを特徴とする。
【００１２】
（第３発明）
本発明における超小型モータにおける整流子組立体の製造方法は、一方に成形された整流子片支持軸と他方にモータの回転軸を取り付けると共に、溶接電極挿通用開口部が設けられた成形樹脂部材と、整流子片支持軸に沿うと共に、ほぼＬ字型をした整流子片と、前記成形樹脂部材の周囲に取り付けられたコイルとからなり、前記成形樹脂部材の溶接電極挿通用開口部上に、前記コイルのリード線の端部が接続されるように一方が開放された平坦部と、当該平坦部に連設された前記コイルの線径より薄い厚さの段差部、または前記コイルのリード線の配線方向に向けて幅が狭くなる傾斜部を備えた溝を設けたほぼＬ字型をした整流子片を配置する工程と、前記成形樹脂部材の周囲にコイルを取り付ける工程と、前記成形樹脂部材の溶接電極挿通用開口部の下方に置かれた下部電極に対して、前記リード線の端部の上方から上部電極を押圧すると共に電流を流すことによって電気的に前記整流子片の前記段差部または溝とリード線の端部とを接続する工程とからなることを特徴とする。
【００１３】
【作用】
超小型モータの成形樹脂部材の開口部上に配置された整流子片のＬ字型下部は、成形樹脂部材に設けられた開口部の上で、コイルのリード線の端部が接続されるように一方が開放された平坦部と、当該平坦部に連設された前記コイルの線径より薄い厚さの段差部とを備えている。
そして、前記整流子片のＬ字型下部とコイルのリード線の端部とは、前記開口部を介して配置されたスポット溶接用下部電極と上部電極とによって電流が流される。整流子片のＬ字型下部と前記コイルのリード線の端部との接触部は、抵抗が高いため、この部分に発生したジュール熱によって両者は接続される。
前記整流子片のＬ字型下部には、前記一方が開放されるように成形された平坦部と、当該平坦部に連設された前記コイルのリード線径より薄い厚さの段差部が成形されている。そのため、前記コイルのリード線の端部を整流子片の平坦部の上部に配置する際に、多少位置がずれて配置されてもスポット溶接の強度に影響を与えないだけでなく、上部電極の加圧力によって、リード線の端部は、前記段差部により、必要以上に偏平に押圧されない。
【００１４】
また、上記整流子片のＬ字型下部には、前記コイルの線径より薄く、且つリード線の配線方向に向けて幅を狭くするような傾斜部を備えた溝が成形されている。このため、リード線の端部を整流子片のＬ字型下部に設けられた平坦部の上部に配置する際に、配置が容易であり、前記平坦部に連設された前記コイルの線径より薄い厚さの段差部によって、スポット溶接の強度に影響を与えないだけでなく、上部電極の加圧力によって、前記コイルのリード線の端部を必要以上に偏平に押圧しない。
したがって、前記コイルのリード線の端部において、スポット溶接された部分の近傍から切断するといった事故が発生しない。
【００１５】
【実  施  例】
図１は本発明の一実施例である超小型モータの整流子組立体を説明するための断面図である。図２は本発明の一実施例である超小型モータの整流子組立体を説明するための平面図である。
図１および図２において、整流子組立体１は、コイル２と、超小型モータの回転軸となるシャフト１１と、前記コイル２を固定する成形樹脂部材１３と、整流子片１４と、前記成形樹脂部材１３に整流子片１４を取り付けるためのワッシャ１５とから構成される。
なお、シャフト１１の一端には、前記成形樹脂部材１３内で、回り止めのローレットが切られた抜け止めボス１２が圧入されている。
【００１６】
成形樹脂部材１３は、たとえば、エポキシ系の熱可塑性樹脂からなり、整流子組立体１の基体部となるフランジ部１３１と、当該フランジ部１３１に成形された複数の開口部１３２と、フランジ部１３１の下部に成形されたシャフト１１を取り付けるシャフト固定部１３４と、フランジ部１３１の上部に成形された整流子片支持軸１３３とから構成される。
上記のような抜け止めボス１２が圧入されたシャフト１１には、図示されていない金型を用いて成形樹脂部材１３がインサートされる。次に、整流子片１４と隣の整流子片１４とは、互いに絶縁される間隙１４５を形成するように、整流子片支持軸１３３の周囲に配置された後、ワッシャ１５によってこれらが固定される。
【００１７】
上記のようにして組み立てられた整流子組立体１には、コイル２が、たとえば接着剤によって取り付けられる。そして、コイル２の一端のリード部２１から導出されたリード線の端部２２は、前記整流子片１４の上に載置される。
図３（イ）、（ロ）は本発明の一実施例である整流子片の断面形状およびスポット溶接の状態を説明するための図である。
図１ないし図３において、整流子片１４は、コイル線径の１／３ないし１／５程度の段差部１４１を有する平坦部１４２が成形されている。そして、この平坦部１４２上に載置されたリード線の端部２２には、開口部１３２を介して図示されていないスポット溶接用の下部電極３２が配置される。その後、スポット溶接用の上部電極３１は、リード線の端部２２の上から押圧すると共に、電流を流す。
【００１８】
図３（イ）に示すように、整流子片１４とリード線の端部２２との間では、接触抵抗が大きいため、この部分の接触抵抗とこの部分を流れる電流とによってジュール熱が発生する。このジュール熱と電極３１、３２との押圧とによって、整流子片１４とリード線の端部２２とは、互いに溶け込み、いわゆるナゲット状態２３が形成されて両者が堅固に固定される。この時、電極３１と３２とがリード線の端部２２を押圧するが、スポット溶接用上部電極３１は、整流子片１４の段差部１４１によって規制されるため、必要以上にリード線の端部２２を押圧しない。このため、リード線の端部２２における断線事故が減少すると共に、十分なスポット溶接強度を得ることができた。
【００１９】
また、図３（ロ）に示すように、整流子片１４には、前記と同様な高さの溝１４３が成形されている。そして、この溝１４３を形成する側壁は、リード線の端部２２が配線される際に配線を容易にするために、図２に示す配線の進行方向に対して徐々に幅を狭くするような傾斜部１４４が設けられる。この溝１４３の場合においても、リード線の端部２２は、溝１４３の高さによって規制されて、必要以上に押圧されないため、リード線の端部２２と整流子片１４との間のナゲット２４を良好とし、スポット溶接部の近傍における断線事故がなく、十分なスポット溶接強度を得ることができた。
【００２０】
図６は整流子片にスポット溶接によって接続されたリード線を牽引することによってスポット溶接部の近傍の切断強度を測定した場合を説明するための図である。図６において、整流子片１４とスポット溶接により接続されたリード線は、テンションゲージ７２に係合部７４を介して接続される。また、整流子片１４のスポット溶接部７１は、詳細が図示されていないスライド機構を有するスライド治具７５によって牽引される。この時のリード線の線径は、０．０６ｍｍのエナメルメッキ銅線を使用し、リード線が切断した際のテンションゲージのメータ７３に現れた重さを計測した。その結果、次にような値が得られた。すなわち、
【００２１】
0003638296.tif 000002
本実施例における整流子片の形状でリード線の端部をスポット溶接した場合、スポット溶接部近傍における切断時の力は、上記のように約２倍になった。
【００２２】
以上、本実施例を詳述したが、前記本実施例に限定されるものではない。そして、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行なうことが可能である。
本実施例における整流子片およびリード線の材質については、記述されていないが、通常使用されるものであれば、特に限定されないことはいうまでもない。
また、整流子組立体の組み立て方、形状、あるいは材質についても、実施例だけに限定されない。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、整流子片のＬ字型下部とコイルのリード線の端部とを接続する場所において、前記リード線が必要以上に偏平にならないように平坦部と当該平坦部に連設されたコイルの線径より薄い厚さの段差部を設けたため、スポット溶接された部分の近傍から切断することがない。また、整流子片のＬ字型下部は、一方が開放されるように成形された平坦部と、当該平坦部に連設されたコイルの線径より薄い厚さの段差部とを設けているため、前記コイルのリード線を段差部に配置する際の位置合わせに使用でき、製造工程が容易になる。
本発明によれば、上記段差部と同じ高さの溝で、且つリード線の配線方向に従って幅が狭くなるような傾斜部を有するため、前記同様に線材が必要以上に偏平に押圧されないと
共に、リード線の配線がし易いように幅広の傾斜溝となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である超小型モータの整流子組立体を説明するための断面図である。
【図２】本発明の一実施例である超小型モータの整流子組立体を説明するための平面図である。
【図３】（イ）、（ロ）は本発明の一実施例である整流子片の断面形状およびスポット溶接の状態を説明するための図である。
【図４】従来例における超小型モータの整流子を説明するための断面図である。
【図５】従来例における超小型モータの整流子を説明するための平面図である。
【図６】  整流子片にスポット溶接によって接続されたリード線を牽引することによってスポット溶接部の近傍の切断強度を測定した場合を説明するための図である。
【符号の説明】
１・・・整流子組立体
２・・・コイル
１１・・・シャフト
１２・・・抜け止めボス
１３・・・成形樹脂部材
１３１・・・フランジ部
１３２・・・開口部
１３３・・・整流子片支持軸
１３４・・・シャフト固定部
１４・・・整流子片
１４１・・・段差部
１４２・・・平坦部
１４３・・・溝
１４４・・・傾斜部
１４５・・・間隙
１５・・・ワッシャ
２１・・・リード部
２２・・・リード線の端部
２３、２４・・・ナゲット
３１、３２・・・スポット溶接用電極
【図１】
0003638296.tif 000003
【図２】
0003638296.tif 000004
【図３】
0003638296.tif 000005
【図４】
0003638296.tif 000006
【図５】
0003638296.tif 000007
【図６】
0003638296.tif 000008