(57)【要約】【課題】  製造が容易で小型化を図ることができ且つ安価なモータ用整流子部品の製造方法及びその整流子部品を用いたモータを提供する。【解決手段】  本発明のモータ用整流子部品２５の製造方法は、樹脂製の基台本体２９ａに基台本体２９ａの樹脂と異なる樹脂製の整流子用表面部３１を設けて基台２９を成形した後、基台表面を無電解めっき処理して整流子用表面部３１にのみ下地金属層３７を形成し、次に、無電解めっき処理又は下地金属層３７を電極とした電解めっき処理を施すことにより下地金属層の表面に貴金属層３９を形成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製の基台本体に基台本体の樹脂と異なる樹脂製の整流子用表面部を設けて基台を成形する基台成形工程と、基台成形工程で成形した基台表面を無電解めっき処理して整流子用表面部にのみ下地金属層を形成する下地金属層形成工程と、下地金属層形成工程後に、無電解めっき処理又は下地金属層を電極とした電解めっき処理を施すことにより下地金属層の表面に貴金属層を形成する表面金属層形成工程とを備えることを特徴とするモータ用整流子部品の製造方法。
【請求項２】
基台成形工程の後で下地金属層形成工程の前に整流子用表面部を薬剤で粗らすエッチング処理を施す前処理工程を行うことを特徴とする請求項１に記載のモータ用整流子部品の製造方法。
【請求項３】
前処理工程では、エッチング処理の後に、金属触媒を整流子用表面部に付与することを特徴とする請求項２に記載のモータ用整流子部品の製造方法。
【請求項４】
下地金属成形工程は、異なる金属の層を複層にして形成することを特徴とする請求項１に記載のモータ用整流子部品の製造方法。
【請求項５】
基台本体はエッチング処理の薬剤により表面が粗れ難い樹脂材であり、整流子用表面部はエッチング処理の薬剤により表面が粗れ易い樹脂材で構成してあることを特徴とする請求項２に記載のモータ用整流子部品の製造方法。
【請求項６】
基台本体はポリカーボネートであり、整流子用表面部はＡＢＳ樹脂であることを特徴とする請求項５に記載のモータ用整流子部品の製造方法。
【請求項７】
整流子用表面部は基台本体と別に成形した樹脂製部材を熱溶着或いは超音波溶着により基台本体に接合したことを特徴とする請求項５又は６に記載のモータ用整流子部品の製造方法。
【請求項８】
整流子用表面部と基台本体とは凹凸嵌合していることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載のモータ用整流子部品の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の製造方法により製造したモータ用整流子部品を装着したことを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流モータに用いられる整流子部品の製造方法及びその整流子部品を組み込んだモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基台に複数の整流子を取付けた整流子部品が設けられ、整流子に給電ブラシを接触させて駆動する直流モータが開示されている。この公報には整流子部品の詳しい製造方法について直接記載されていないが、一般的には、図８（ａ）（ｂ）に示すように、樹脂製の基台５１の周面に略Ｌ字形状にプレス成形した貴金属製の整流子片５３を複数個接着すると共に各整流子片５３の一端側に樹脂製の固定用リング５５を嵌めて整流子片５３を基台５１に固定している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、複数の整流子片をそれぞれＬ字形状にプレス成形して基台に接着したり、固定リングを取付けてモータ用整流子部品を製造したのでは製造工程が複雑になると共に整流子片は高価な貴金属製であるため製造コストも高くなるという問題がある。
【０００５】
特に、整流子片を基台に組み付けて製造した場合、組み付け誤差が生じ易いため、複数の整流子片により形成される外周面の真円度に劣ると共にモータの小型化にも限界があり、更なる小型化の要求に対応できないという問題がある。
【０００６】
本発明は、前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、製造が容易で小型化を図ることができ且つ安価なモータ用整流子部品の製造方法及びその整流子部品を用いたモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、樹脂製の基台本体表面に異なる樹脂製の整流子用表面部を設けて基台を成形する基台成形工程と、基台成形工程で成形した基台表面を無電解めっき処理して整流子用表面部の表面にのみ下地金属層を形成する下地金属層形成工程と、下地金属層形成工程後に、無電解めっき処理又は下地金属層を電極とした電解めっき処理を施すことにより下地金属層の表面に貴金属層を形成する表面金属層形成工程とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、基台成形工程の後で下地金属層形成工程の前に整流子用表面部の表面を薬剤で粗らすエッチング処理を施す前処理工程を行うことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前処理工程では、エッチング処理の後に、金属触媒を整流子用表面部の表面に付与することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、下地金属成形工程は、異なる金属の層を複層にして形成することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、基台本体はエッチング処理の薬剤により表面が粗れ難い樹脂材であり、整流子用表面部はエッチング処理の薬剤により表面が粗れ易い樹脂材で構成してあることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、基台本体はポリカーボネートであり、整流子用表面部はＡＢＳ樹脂であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の発明において、整流子用表面部は基台本体と別に成形した樹脂製部材を熱溶着或いは超音波溶着により基台本体に接合したことを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項５〜７のいずれか一項に記載の発明において、整流子用表面部と基台本体とは凹凸嵌合により接合していることを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の製造方法により製造したモータ用整流子部品を装着したモータである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、基台本体に整流子用表面部を形成した後、めっき処理により整流子用表面部の表面に金属層を形成するので、従来のような基台に整流子片の組み付けが必要なく、製造が容易である。また、従来技術のような整流子片の組み付けがないから、組み付け誤差が生じ難いので整流子の外周面における真円度を高めることができる。
【００１７】
めっき処理により成形した金属層を整流子としているから、微細な整流子の形成が容易であり、整流子部品の小型化を図ることができる。
【００１８】
樹脂製の整流子用表面部にめっきにより金属層を形成して整流子としているので、整流子の肉厚部分（外周側への突設部分）を安価な樹脂材や下地金属層で構成するので高価な貴金属部分を少なくでき、整流子部品を安価に提供できる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を得ることができるとともに、下地金属層形成工程において無電解めっきしたときに整流子用表面部のみに下地金属層を形成しやすい。
【００２０】
エッチングは、樹脂表面を化学的に粗らすものであり、例えばクロム酸等の薬品で処理する。このようにエッチング処理を施すことにより、例えば、整流子用表面部がＡＢＳ樹脂の場合には、ＡＢＳ樹脂中からブタジエンを溶出させることによりその溶出部分に金属層が形成し易くなる。
【００２１】
また、エッチング処理することにより、下地金属層形成工程で無電解めっきにより析出した金属との接着強度を高めることができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の作用効果を得ることができるとともに、下地金属層形成工程において無電解めっきしたときの下地金属層が更に形成しやすい。
【００２３】
金属触媒を用いて、金属触媒をエッチング処理した部分に捕捉させることにより、下地金属層形成工程において無電解めっきしたときに金属触媒が核となって、下地金属層を形成しやすくなる。
【００２４】
金属触媒としては、貴金属塩が好ましく、例えばＰｂ（鉛）塩やＳｎ（スズ）塩、Ｎｉ（ニッケル）塩等がある。
【００２５】
金属触媒の付与は、例えば、金属塩浴槽に基台を浸漬して行う。
【００２６】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を得ることができるとともに、エッチング処理により表面が粗くなっているが、下地金属層形成工程において複層の下地金属層を形成することにより、表面金属層形成工程により形成した貴金属層表面が滑らかになり、ブラシとの摺動性が良い。
【００２７】
請求項５に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の作用効果を得ることができるとともに、基台の表面全体をエッチング処理することにより整流子用表面部の表面を選択的に粗らすことができ、更に製造が容易である。
【００２８】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明と同様の作用効果を得ることができるとともに、樹脂材の中でも基台本体にポリカーボネートを用いて整流子用表面部にＡＢＳ樹脂を用いた場合が、エッチング処理の薬剤により表面が粗れるものと粗れないものとの差を顕著に奏することができる。
【００２９】
請求項７に記載の発明によれば、請求項５又は６に記載の発明と同様の作用効果を得ることができるとともに、基台成形工程では、基台本体と整流子用表面部を別に成形して接着剤で固定するよりも、整流子用表面部を別に成形して基台本体に熱溶着や超音波溶着した方が組み付け精度が高く且つ容易に接合ができる。
【００３０】
請求項８に記載の発明によれば、請求項５〜７のいずれか一項に記載の発明と同様の作用効果を得ることができるとともに、整流子用表面部と基台本体との接合を強固にできる。
【００３１】
凹凸嵌合は、基台本体の表面に凹凸を形成することに限らず、側面にも凹凸を形成して接合を強固にすることが好ましい。
【００３２】
請求項９に記載の発明によれば、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の発明と同様の作用効果を得ることができるモータを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、添付図面の図１〜図４を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は本実施の形態にかかるモータ用整流子部品の製造方法を工程毎に説明する断面図であり、図２は基台の斜視図であり、図３は本実施の形態にかかるモータ用整流子部品を組み込んだモータの断面図であり、図４は図３に示すモータの分解斜視図である。
【００３４】
本実施の形態にかかるモータ１は、携帯電話等の携帯無線通信機に搭載される振動モータであり、モータ本体３と、回転軸５の先端に固定された分銅７とを備えている。モータ本体３は、ケース９と、ケース９内に組み込まれたマグネット１１と、電機子１３と、ブラシ１５、１６とから構成されており、一方のブラシ１５には正極用リード線１７が接続されており、他方のブラシ１６には負極用リード線１９が接続されている。ブラシ１５、１６はケース９のキャップ２０に設けてある。
【００３５】
マグネット１１はケース９に固定されたマグネットホルダ２１に保持されており、マグネットホルダ２１には軸線方向に回転軸５の挿通孔２３が形成されており、マグネットホルダ２１に対して回転軸５が回転自在になっている。
【００３６】
電機子１３はモータ用整流子部品（整流子ハブ）２５と、モータ用整流子部品２５に固定された電磁コイル２７とを有しており、モータ用整流子部品２５には回転軸５が嵌装固定されている。
【００３７】
モータ用整流子部品２５は、基台２９と、基台２９の表面に形成された金属層３３とから構成されている。基台２９は基台本体２９ａと基台本体２９ａに設けた整流子用凸部（整流子用表面部）３１とから構成されており、整流子用凸部３１の表面には金属層３３が形成されており、金属層３３が整流子として作用し、ブラシ１５、１６に接触して電磁コイル２７に通電するようになっている。
【００３８】
基台本体２９ａは樹脂製であり、中央に回転軸５の嵌挿孔部が軸方向に突設して形成されており、全体として断面略Ｔ字を成している。基台本体２９ａはエッチング処理の薬剤により表面が粗れ難い樹脂材でできており、このような樹脂材として、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）等がある。
【００３９】
整流子用凸部３１は、基台本体２９の周面に等間隔を開けて複数配置してあり、本実施の形態では、断面略Ｌ字状の樹脂製板部材であり、基台本体２９ａと別個に成形したものを溶着固定している。整流子用凸部３１は樹脂製であるから成形が容易であると共に金属片を接着固定する場合よりも精度よく基台本体２９ａの表面に密着できる。
【００４０】
整流子用凸部３１の樹脂材は、整流子用凸部はエッチング処理の薬剤により表面が粗れ易い樹脂材でできており、このような樹脂材として、ＡＢＳ樹脂等がある。
【００４１】
基台本体２９ａと整流子用凸部３１との各樹脂材の組み合わせは、前者がポリカーボネートで後者がＡＢＳ樹脂の組み合わせが、エッチング処理の薬剤による表面の粗れに差が顕著に出やすいことから最も良い。
【００４２】
整流子用凸部３１の表面に形成される金属層３３は下地金属層３７と、貴金属層３９とから構成されており、下地金属層３７の上に貴金属層３９がめっきされている。
【００４３】
ここで、モータ用整流子部品２５の製造方法について説明する。本製造方法は、基台成形工程と、前処理工程と、下地金属層形成工程と、表面金属層形成工程とをこの順序で行うものである。
【００４４】
（１）基台成形工程
二色射出成形機により基台本体２９ａと整流子用凸部３１を一体成形し、図２に示す基台２９を得る。本実施の形態では、基台本体２９ａはポリカーボネートであり、整流子用凸部３１はＡＢＳ樹脂で製造した。
【００４５】
（２）前処理工程
（Ａ）エッチング処理
基台本体２９ａを脱脂洗浄した後、エッチング液に浸してエッチング処理を施す。エッチング液は、酸化クロム（ＣｒＯ3、Ｃｒ2Ｏ3、Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7等）溶液であり、整流子用凸部がＡＢＳ樹脂の場合にはエッチング処理によりブタジエンが溶出する。これにより、次工程で付与する触媒が捕捉し易くなる。一方、基台本体２９ａはポリカーボネートであるから、ポリカーボネートは強酸にも耐える特性を有するので、基台本体２９ａにはエッチング処理が施されないことになる。
【００４６】
（Ｂ）触媒処理
エッチング処理後に、金属塩による触媒処理を施す。触媒処理は触媒溶液層に基台２９を浸漬して行う。触媒はＰｂ塩やＮｉ塩を主体としてあるが、他の金属塩（例えば、ＳｎＣｌ2）との混合溶液を用いることが好ましい。本実施の形態では、Ｐｂ塩を主体としてある。
【００４７】
（３）下地金属層形成工程
基台２９を無電解めっき浴に浸漬する。無電解めっき浴は、ニッケル塩の溶解液であり、銅塩や鉛塩であってもよい。具体的には、無電解めっきとして、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｄの金属の他に、Ａｕ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ａｇをめっきすることができるが、めっきする金属はブラシとの接点寿命やコストを考慮して選択される。
【００４８】
また、本実施の形態では、ニッケル塩の下地金属層を形成した後、Ｐｂ塩の層を重ねた二層の下地金属層としてある。尚、銅塩の上にニッケル塩の下地金属層を形成しその上にＰｂ層を形成した３層としても良い。
【００４９】
無電解めっき処理により整流子用凸部３１の表面には、導電性の金属であるニッケルめっきが施される。基台本体２９ａは無電解めっき浴に浸漬処理したときに金属触媒を核として金属（ニッケル）が析出することにより、整流子用凸部３１の表面に選択的に下地金属であるニッケルめっきが施される。
【００５０】
（４）表面金属層形成工程
整流子用凸部３１の表面に下地金属層３７を形成した後、更に、貴金属塩溶液の無電解めっき浴に浸漬して無電解めっき処理をする。無電解めっき処理では、貴金属層３９を任意の厚みに調整して下地金属層３７の表面に貴金属層３９を形成する。無電解めっき浴によりめっきする貴金属は、ＰｄＮｉ、ＡｇＮｉ、ＡｇＰｄ、ＡｕＡｇ、ＡｕＡｇＣｕ、ＡｇＣｕＮｉ、ＡｇＣｕＣｄ等があるが、これらのうち一つでも良いし、複数を組み合わせてめっきするものであってもよいし、貴金属層３９を複数の層から構成し、各層毎に異なる種類の貴金属とするものであってもよい。
【００５１】
表面金属層形成工程においては、無電解めっき処理を施すことに限らず、整流子用凸部３１の表面に形成した導電性の下地金属３７を極として、電解めっき浴により電解めっき処理するものであってもよい。
【００５２】
本実施の形態によれば、モータ用整流子部品２５の製造は、従来のような基台に金属製整流子片の組み付けが必要なく、めっきにより整流子を形成するから製造が容易である。また、従来技術のような金属製整流子片の組み付けがないから、組み付け誤差が生じ難いので整流子の外周面における真円度を高めることができる。これにより、モータの小型化や耐久性を向上することができる。
【００５３】
めっき処理により整流子となる下地金属層３７や貴金属層３９を形成するから、微細な整流子の形成が容易であり、モータ用整流子部品２５の小型化を図ることができる。
【００５４】
表面金属層形成工程においては、無電解めっきにより貴金属層３９を形成して整流子を構成しているから、浸漬時間を調整することにより貴金属層３９の厚みを調整自在であり、必要最小限の厚みに調整できると共に、樹脂製の整流子用凸部３１が外周側への突設部分を構成するので高価な貴金属層の厚みを少なくでき、整流子部品を安価に提供できる。
【００５５】
基台本体２９ａはエッチング処理の薬剤により表面が粗れ難い樹脂材であり、整流子用凸部３１はエッチング処理の薬剤により表面が粗れ易い樹脂材で構成しているので、触媒処理において、整流子用凸部３１のみに選択的に金属触媒を付着しやすい。
【００５６】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、基台成形工程では、図５（ａ）（ｂ）に示すように樹脂製の整流子用凸部３１を基台本体２９ａとは別に形成し、基台本体２９ａの表面に整流子用凸部３１を周面に沿って複数配置して、熱溶着又は超音波溶着により固定してもよい。また、整流子用凸部３１の数は限定されず、幾つ設けてもよい。
【００５７】
整流子用凸部３１と基台本体２９ａとの接合は、図６（ａ）に示す接合に限らず、図６（ｂ）〜（ｄ）に示すように接合面に互いに嵌合する凹凸を形成したり、図６（ｅ）〜（０）に示すように凹凸の側方に更に凹凸を形成して強固に接合するものであってもよい。
【００５８】
本モータ用整流子部品２５は、振動モータに限らず、駆動用のモータ等であってもよい。
【００５９】
基台本体２９ａと整流子用凸部３１とを共に、無電解めっき浴に浸漬処理したときに金属が析出し易い樹脂材で一体に形成した後、整流子用凸部３１表面以外の部位にマスキングを施して整流子用凸部３１表面のみに下地金属層を形成するものであってもよい。
【００６０】
前処理工程（２）の後に触媒処理した部分のなかで必要箇所（無電解めっきしたくない箇所）にポリカーボネート樹脂を被覆してもよい。
【００６１】
基台本体２９ａと整流子用凸部３１とを同じ樹脂材で成形し、且つ樹脂材には銅イオンを含有させておいて、無電解めっきする整流子用凸部３１の表面にレーザ加工を施して、レーザ加工部分に銅イオンを露出させた後、銅イオンを触媒として無電解めっきしてもよい。
【００６２】
基台２９において、図７の（ｐ）〜（ｒ）に示すように、整流子用表面部３１は基台本体２９ａから外方に突設して設けずに基台本体２９ａ表面と略面一に形成して、金属層３３のみを基台本体２９ａの表面よりも突設させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本実施の形態にかかるモータ用整流子部品の製造方法を工程毎に説明する断面図である。
【図２】基台の斜視図である。
【図３】本実施の形態にかかるモータ用整流子部品を組み込んだモータの断面図である。
【図４】図３に示すモータの分解斜視図である。
【図５】変形例にかかる基台の形成工程を示す斜視図である。
【図６】基台本体と整流子用表面部との接合例を概略的に示す断面図である。
【図７】基台の変形例を概略的に示す断面図である。
【図８】従来技術にかかるモータ用整流子部品の図であり、（ａ）は分解斜視図であり、（ｂ）は組み付け後の斜視図である。
【符号の説明】
【００６４】
２５    モータ用整流子部品
２９    基台
２９ａ  基台本体
３１    整流子用凸部（整流子用表面部）
３３    金属膜
３７    下地金属層
３９    貴金属層
【図１】
2006197764.tif 000003
【図２】
2006197764.tif 000004
【図３】
2006197764.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006197764.tif 000009
【図８】
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