(57)【要約】【課題】小径モータに使用される絶縁処理を施した鉄心を備えるモータを提供することを目的とする。【解決手段】シャフト４と鉄心９との組立体について表面の絶縁処理を行う。【選択図】図４ 
2005057859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側に磁性材料のフレームと、そのフレームの内周部に取り付けられたマグネットと、軸受を具備し、回転側にはシャフトと積層された鉄心とコイルを具備し、ブラシと整流子により電流の切替を行うブラシ付きモータにおいて、前記シャフトが前記鉄心に取り付けられた状態で前記鉄心の表面とシャフトと鉄心の取り付け部近傍のシャフトの一部表面に絶縁処理膜を形成してなるブラシ付きモータ。
【請求項２】
絶縁処理膜を電着塗装により形成した請求項１記載のモ−タ。
【請求項３】
絶縁処理膜をリン酸マンガン化成処理により形成した請求項１記載のモ−タ。
【請求項４】
絶縁処理膜を黒染処理により形成した請求項１記載のモ−タ。
【請求項５】
絶縁処理膜をスチ−ム処理により形成した請求項１記載のモ−タ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モ−タの特に鉄心の絶縁処理に関するものである。例えば携帯用電子機器の携帯カメラのレンズアクチェータ等の駆動用として用いられる小径直流モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＯＡ機器あるいは音響、映像機器は小型化、高性能化の要求があり、それに呼応して、モ−タの鉄心（電機子、あるいはコアともいう）とマグネットとの隙間を狭くして性能を向上させたりしている。携帯情報端末などに搭載されるモータは振動発生用モータから、ヒンジアクチュエータ用モータなど小型モータが使用されてきて、サイズの直径６ｍｍ以下が主であり、部材等も小さくなり、部品精度もより高まってきていが、組立精度などに起因する課題も多く、対策を立てる必要が生じてきている。携帯電話などでは機種の更新が早く、より小型でのモータの要求がある。
【０００３】
携帯電話などは現在の状況はつぎのようである。
【０００４】
携帯電話、携帯情報端末などの電子機器に、小型カメラを搭載した製品が市場に現れ始めてきている。それらの小型カメラの画素数も１１万画素や３５万画素のものが主流である。携帯電話に搭載の小型カメラの画素数は年々増加の傾向にあり、デジタルカメラ市場の低級画素数クラスのものの牙城をとり込んできている。
【０００５】
そうした社会市場環境において、携帯電話に搭載の小型カメラで撮影した画像は携帯電話の液晶モニタで確認することが可能であり、最近は２画面の液晶モニタを備えた携帯電話もある。デジタルカメラと同様に携帯電話にカード型メモリーを装着して、そのメモリーに撮影した画像を保存する。必要な時にメモリカードからＰＣで取り込んでプリントしたりする。また、ネットワーク接続機能を備えた携帯電話であれば、撮影した画像をそのままネットワークを介して相手に送信することが可能である。またさらには、ＦＯＭＡのような携帯電話ではＴＶ電話として利用することも可能である。
【０００６】
携帯電話に取付けられる小型カメラは、携帯電話本体に取り付けられているために、最近に薄型携帯電話の指向から、搭載する小型カメラも携帯電話の本体の厚さ以内である必要があるうえに、液晶モニタも大型になってきて、搭載する設置面積も限られた大きさである。たとえば、１０ｍｍ角の大きさで厚さ的にも１０ｍｍ程度であるコンパクトな携帯電話搭載小型カメラでなくてはならない。
【０００７】
デジタルカメラの機能から推測して、携帯電話の小型カメラもズーム機能やフォーカス機能を備えたものが必要と考えられて開発がなされつつある。
【０００８】
デジタルカメラではスペース的にも余裕があって、ズームやフォーカス用駆動モータとしては、小型直流モータやステッピングモータなどが使用されている。
【０００９】
そうしたモータの直径は６ｍｍ〜１２ｍｍ程度のものが多く、あらゆる分野で広く使用されている小型モータで対応できている。その小型モータは長円筒型、長小判円筒型である。モータの構成的にも、シャフトが比較的に大きく、モータの整流子も何ら問題なく製作できていた（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照。）。
【００１０】
携帯電話のカメラ駆動用モータはズーム用やフォーカス用であって、モータ直径はφ４
ｍｍからφ２．５ｍｍで高さは５ｍｍ程度の大きさが要望されている。その大きさは従来品の寸法で約半分の大きさの要求である。
【００１１】
以下図面を参照しながら従来のモータの鉄心について説明する。
【００１２】
図１２は従来のブラシ付のモ−タの構造図であり、図１３はモ−タのアマチュア巻線組立体を示す。図１２、図１３において、４４は鉄心、４５はシャフト、４６はインシュレ−タ、４７はマグネット、４８はコイル、４９はフレ−ム、５０、５１は焼結軸受、５２は整流子、５３はブラシである。
【００１３】
以上のように構成された構造について、以下に説明する。
【００１４】
モータの鉄心４４は珪素鋼板をプレス加工機で打ち抜き、板状の鉄心の表面に凹凸を形成し、金型内でその凹凸部を重ね合わせて積層するパック工法で製作される。パック位置は鉄心のほぼ中央半径になるティース部に形成されているが、モータが小さくなればそれに対応して鉄心のティース幅も小さくなり、パック径の小さなものにある。従来のモータではそのパック径は２ｍｍ〜１．２ｍｍ程度である。
【００１５】
前記珪素鋼板を積層したモ−タ鉄心４４の中央部に設けた穴に、シャフト４５を圧入固定している。積層厚みが大きいものでは、シャフト圧入力が大きくなるので、シャフトが曲がらないように、鉄心４４の中央部に設けた穴の径を設計寸法的にコントロールしている。
【００１６】
シャフトが圧入固定された鉄心４４に、鉄心形状に樹脂成形したインシュレ−タ４６を鉄心４４の両端面側から挿入する。鉄心４４と樹脂インシュレータ４６は微小隙間をもって挿入が可能である。樹脂製インシュレータ４６を鉄心４４に保持するためには、保持部分が形成されなくてはならない。通常は２例ある。１例は鉄心４４のティース部に相当するインシュレータ側に微小突起を設けて、その微小突起にて保持力を持たせる場合である。２例目は鉄心４４にはシャフト４５が固定されているので、シャフト４５に嵌合する部分をインシュレータ側に持たせることで、インシュレータを鉄心に装着したときにインシュレータのシャフト嵌合部によって保持される。鉄心にはプレスバリなどがあって、樹脂インシュレータは完全な密着状態ではないが、巻線作業には支障がない程度には装着されている。またティース部の鉄心表面側のインシュレータ成形厚を局所的に薄くし、インシュレータの成形性を確保するためには鉄心のティース部外周の積層方向の肉厚を厚くしても、鉄心とインシュレータとの挿入のための隙間は存在する。
【００１７】
インシュレータ４６を装着した鉄心４４付きのシャフト４５に整流子５２を圧入する。整流子５２は図１１のように整流子ホルダー１３と複数個の整流子片１４と絶縁リング１５とから構成されている。一般に整流子といえば、上記構成であるが、整流子片をさす場合もある。
【００１８】
小型モータの整流子としては、組立式整流子とモールド式整流子の２種が一般に用いられている。
【００１９】
組立式整流子は、通常は、耐熱性のある異方性熱可塑性樹脂やガラス含有率の高い樹脂などで射出成形されるホルダーと複数個の整流子片と絶縁リングから形成され、そのホルダーは円筒部があって、その円筒部の一端側にはその円筒径よりも大きなフランジ部が形成されている。また個々の整流子片はカーリング円弧部と突起状の端子部からなり、その端子部をフランジ部に当接させ、またカーリング円筒部をホルダーの円筒部の外周部に複数個円筒状に配列させ、その際には整流子片を電気的に独立させるように微小の隙間（ス
リットという）を設けて組み立てられる。
【００２０】
その後、これら整流子片が配列されたホルダー円筒部の先端から電気的絶縁性のある絶縁リングを圧入し、ホルダーのフランジ部に整流子片の端子部が当接するまで差し込んで複数個の整流子片を固定する。その場合、ホルダーのフランジ部と円筒部の境部には整流子片が規則正しく配置できるように、係合部を設けている。この組立式整流子はホルダーの成形性や部品の精度を押さえ込まなくては信頼性のある作業ができない。小さな部材を組立する組立体であるので精度の点では今一歩ではあったが、製品単価を抑えないといけない場合には相当のコストダウンが期待できる。
【００２１】
また、モールド式整流子は、パイプ状の銅あるいは銀合金素材板等を、プレス打ち抜き加工により素材板の端部の一方から切り起こして端子部を形成し、さらにその隣の端部を切り越こして端子部を形成し、順次素材板の端部に複数個の端子部を形成させ、パイプ状円筒部の内部と端子部の内側部を耐熱性に富む熱硬化性樹脂または耐熱性の高い熱可塑性樹脂にてインサートモールド成形し、その成形樹脂部をホルダーする。このときはまだ、パイプ状の円筒部は繋がっているので、本来の整流子にするために、ホルダーをハンドリングすることができる場合にはその円筒状素材の外周面の芯振れがなくなるように旋盤加工をする。小型の整流子の時には芯振れが成形時は生じないように工夫をし、ラッピング工程でその芯振れを幾分修正する。さらに、円周状の素材部を等分にフライス加工で、スリット溝を作成して、複数の整流子片を作成する。モールド整流子の場合は、インサート成形、機械加工方式が必然的に必要であるので、ここの工程で手間がかかるために加工工数が多くなり、コストダウンの要求に応えることができなかった場合がある。
【００２２】
この組立整流子とモールド整流子を比較した場合、スリット溝の形成が異なる。モールド整流子のスリットは機械加工であるために、軸に向かって溝幅は均一であるうえに、スリット溝幅のばらつきは少ない。組立整流子の場合は、薄い板状のクラッド材をプレス打ち抜き加工をして、その一部をカーリング加工して円弧部を形成するため、カーリングする板の外周円弧長さと内周円弧長さはカーリングする前素材では同じ長さであった。カーリングすることで素材は伸びて、外周円弧長さと内周円弧長さはほぼ同一の開き角をもつカーリング円弧部になる。カーリング工程のばらつきにとって、開き角にもばらつきが生じ、実際には組み立てる際に整流子片同士を同一の隙間では配置できない。したがって、組立整流子のスリット溝は溝幅にばらつきがあるうえに、溝の深さ方向においても溝幅のばらつきがある。
【００２３】
小型モータが携帯用電子機器に用いられる小型直流モータのサイズ程度、直径で４ｍｍ程度の場合には、組立整流子が一般的に多用されている。
【００２４】
さらに、インシュレータ４６で絶縁された鉄心４４にコイル４８を巻回して、そのコイル４８の通電箇所を整流子片の端子部に取り付け、半田で導通させて、さらに、リング状のバリスタを整流子片の端子部に導通接続してモ−タのアマチュア巻線組立体を作る。
【００２５】
次に、アマチュア巻線組立体の整流子片のカーリング円弧部表面をラッピング処理し、アマチュア巻線組立体全体を洗浄する。
【００２６】
有底のある円筒状のフレ−ムの底の中央部に焼結軸受５０を固定し、そのフレ−ム４９の外周垂下部の内周側にマグネット４７を取り付けられている。そのマグネット４７には着磁を施されている。洗浄したアマチュア巻線組立体のシャフト４５を焼結軸受５０に挿入し、ブラシ５３のついたブラケットをフレ−ム４９に取り付けてモ−タを組み立てる。
【００２７】
ブラシ５３といえば、通常はブラシとブラシ端子の組立体を示すことが多いが、ブラシ
は貴金属部材を使用するために、可能な限り材料を少なくするために、摺動するブラシ部とモータ外部に導き出しブラシ端子部に部材を分けている。
【００２８】
ブラシの厚さは０．０５ｍｍから０．１ｍｍであって、ブラシに比べて板厚が厚くブラシ端子に圧接固定されて、ブラシ端子をブラケットに固定している。ブラシ端子の板厚が厚いためにブラケットとの固定がしっかりしている。ブラシは貴金属が使用されたクラッド材から構成されている。
【００２９】
モータが小径になっていけば、モータのトルク特性を高めようとすれば、個々の部材の特性を上げることも必要であるが、（１）マグネットと鉄心との隙間（エアーギャップともいう）を狭める（２）コアの積層厚をできるだけ厚くする（３）ブラシと整流子のスペースを小さくするなどの方法を施す必要がある。
【００３０】
モータの鉄心の積層厚を可能な限り大きくするには、鉄心とコイルとの絶縁をしているインシュレータを薄くする方法が考えられる。インシュレータは樹脂成形で形成されていて、成形厚みも０．１ｍｍ程度にしか薄くできない。０．０５ｍｍなどの厚みで成形すれば、充填が不完全なショートなどの成形不良が発生して、製品として成形できない。また、成形性を改善しようして、ティース部の鉄心の内部に挿入する成形部の厚みを厚くしたりすることもできるが、その厚み分でコイルが巻回可能な領域を減少させることになり、コイルを十分に巻回することができないなどで逆に特性の低下を招いている。また、樹脂インシュレータは鉄心に挿入するということは、鉄心とインシュレータの間に微小隙間があることになり、この場合もコイルが巻回可能な領域を減少させることにもなり、さらに鉄心の近くを巻回することにはならない（例えば、特許文献４参照。）。
【００３１】
そうした中で、鉄心の表面に絶縁処理をする方法が採用されている。そうした鉄心の場合は鉄心の単品で絶縁処理がなされている。絶縁処理も電着塗装などが多い（例えば、特許文献５、特許文献６参照。）。
【００３２】
小型モータの場合は電着塗装の場合は塗装膜厚も２０μｍ〜５０μｍが多く、成形インシュレータよりも薄くできるメリットがある。
【特許文献１】特開平１０−１４１５０号公報（第５頁、図１、図２）
【特許文献２】特開２００１−２４２５１６号公報（第９頁、図５、図７）
【特許文献３】特開２０００−１３４８５５号公報（第３頁、図１）
【特許文献４】特開２００１−２８６０８５号公報（第５頁、図３）
【特許文献５】特開平６−２３３４８１号公報（第１頁、図１）
【特許文献６】特開平８−７９９９６号公報（第４頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３３】
しかしながら、背景技術で説明した従来のモータでは以下のような課題がある。
（１）小径のモータでモータのトルク特性を高めようとするなかで、鉄心の積層厚をできるだけ厚くしようとして、成形インシュレータを薄くすることができない。なぜなら、インシュレータは樹脂成形で、成形厚みも０．１ｍｍ程度にしか薄くできない。０．１ｍｍ以下にすれば、成形不良が発生する。
（２）小径のモータでモータのトルク特性を高めようとするなかで、鉄心の積層厚をできるだけ厚くしようとして、成形インシュレータを薄くすることでは十分な特性向上にはならない。なぜなら、インシュレータ成形厚を局所的に薄くして、積層厚を大きくすることができても、インシュレータの成形性を確保するためには鉄心のティース部外周の積層方向の肉厚を厚くしたりすることになり、その厚み分でコイルが巻回可能な領域を減少させることになり、コイルを十分に巻回することができないなどで逆に特性の低下を招いてい
る。
（３）鉄心とインシュレータの間に微小隙間があることより、実際にはコイルの巻回する位置は微小隙間を考慮した位置になり、コイルが巻回する位置が鉄心から少し遠くになる。すなわち、コイルの可能な領域を減少させることになる。
（４）鉄心とインシュレータの間に微小隙間があることより、実際にはコイルの巻回する位置は鉄心から少し遠くになる。鉄心の近くを巻回できないことで、特性が向上にならない。本来コイルは鉄心の近くを巻回することの方が特性が良い。コイルから発生する磁束はほとんどが鉄心に作用するが、鉄心とコイルとの間に空隙があるとその空隙にも磁束が通るので、鉄心に作用する磁束数が減少するので、空隙が大きければ大きいほどモータトルク特性が悪くなる。
（５）ブラシ付きモ−タではブラシや整流子の接点材料を構成するために、アマチュア組立体の状態で洗浄する。そのために鉄心をプレス加工する時のパンチオイルも付着しなくなるので、マグネットに対向した鉄心のプレス破断面は多湿環境下では錆易い。
（６）鉄心の外周部の錆をなくすために、鉄心の全体をインサート成形して樹脂インシュレータを形成すればよいが、モータのトルク特性を向上するためのマグネットと鉄心との隙間を狭めることにはならない。マグネットと鉄心との隙間に成形樹脂が存在し、その樹脂厚分だけでもマグネットと鉄心との距離が大きくなり、特性向上にはならない。
（７）樹脂インシュレータの代わりに鉄心単品の表面に電着塗装をすることで、鉄心表面に絶縁塗装膜が形成されるが、鉄心単品であるので、シャフトを挿入する鉄心中央部の穴の内部にも電着塗装が処理され、電着塗装の膜厚がばらつくために内径寸法がばらつき、シャフト挿入する圧入代が変化するので圧入力をコントロールできない。圧入代は小さい場合はシャフトの保持ができない。圧入代が大きい場合はシャフトを圧入する際にシャフトが曲がってしまうことがあったり、圧入によって電着塗装膜が削れてしまい、粉が発生して、その粉が落下したりして可動部と固定部との隙間に入り込んで、モータをロックさせる。
（８）モータのトルク特性を高めようとマグネットと鉄心との隙間を狭めると、樹脂インシュレータの場合は鉄心に防錆処理がなされていないので、コイルとの絶縁は問題ないが、多湿環境下でマグネットに対向する鉄心のプレス破断面が錆びるので、その錆よってモータの回転異常の発生が起きやすくなる。そのためにエアーギャップを狭めるにあたって、鉄心の破断面の防錆を行うことが必要である。
【００３４】
本発明は上記問題点を鑑み、シャフトの圧入された鉄心組立体の状態で、鉄心に絶縁処理を施して、防錆処理も兼ねた絶縁処理を施した鉄心を備える小径モータ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】
【００３５】
上記課題を解決するために本発明は、モータの鉄心に以下に示す絶縁処理を施すことである。
【００３６】
モータの鉄心は珪素鋼板をプレス加工機で打ち抜き、板状の鉄心個片を重ね合わせて積層して製作される。たとえば、小径モータの場合には従来例に示したパック工法は採用できないので、鉄心を重ね合わせた状態で加熱させて、板材の表面にコーティングしていた接着層を固着させて積層させた鉄心を製作する。
【００３７】
珪素鋼板を積層したモ−タ鉄心の中央部に設けた穴に、シャフトを圧入固定して、シャフトの圧入された鉄心の組立体を製作する。
【００３８】
その組立体の状態で、モータの鉄心とシャフトに絶縁処理を施す。その際に、シャフトの全体に絶縁処理をすると、軸受部の摺動隙間や整流子の挿入に支障があるので、シャフトに対しては部分的に絶縁処理膜を付ける。すなわちシャフトの両端側はマスキングして
、絶縁処理膜を付けず、鉄心との境界側にシャフトに絶縁処理膜を付ける。
【００３９】
絶縁処理膜は、電着塗装膜または化成処理膜である。これにより、小径のモータのトルク特性を高めることができる。
【発明の効果】
【００４０】
上記実施例の記載から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、絶縁処理膜は樹脂インシュレータよりも薄くできるので、鉄心の積層厚の厚さ差分だけは積層厚を厚くすることができるため、小径モータでありながらモータの特性を上げることができる。という有利な効果が得られる。
【００４１】
また鉄心とシャフトの表面に絶縁処理膜を施すので、処理膜とが密着していて、別部材を挿入する樹脂インシュレータの場合に存在する鉄心との隙間が、本願ではないので絶縁処理膜の上に巻回するコイルの位置が鉄心に近くなりモータ特性が向上する。また絶縁処理膜はシャフトの一部表面と鉄心の表面に施されるので、鉄心の外周部の破断面などにも処理膜が形成されるので、防錆などの向上に多湿環境下での使用が可能となる。また絶縁処理膜はシャフトを鉄心に圧入した状態で形成するので、鉄心の内径嵌合穴をマスキングしたりすることもなく絶縁処理膜をシャフトとの締結部近傍にと施すことができる。また絶縁処理膜はシャフトを鉄心に圧入した状態で形成するので、従来のシャフト圧入工程が使用できる。また、絶縁処理膜はシャフトを鉄心に圧入した状態で形成するので、単体の鉄心で絶縁処理膜をした鉄心にシャフトを挿入することによるシャフトの保持強度のばらつきや膜はげなどの不具合がないという有利な効果が得られる。
【００４２】
また、請求項２記載の発明によれば、絶縁処理膜を電着塗装膜で形成することで、請求項１と同様に、電着塗装膜は樹脂インシュレータよりも薄くできるので、鉄心の積層厚の厚さ差分だけは積層厚を厚くすることができるため、小径モータでありながらモータの特性を上げることができる。という有利な効果が得られる。
【００４３】
また鉄心とシャフトの表面に電着塗装膜を施すので、処理膜とが密着していて、別部材を挿入する樹脂インシュレータの場合に存在する鉄心との隙間がなく、巻回するコイルの位置が鉄心により近くなりモータ特性が向上する。また電着塗装膜は鉄心の外周部の破断面などにも処理膜が形成されるので、防錆などの向上に多湿環境下での使用が可能となる。また電着塗装膜はシャフトを鉄心に圧入した状態で形成するので、鉄心の内径嵌合穴をマスキングしたりすることもなく絶縁処理膜をシャフトとの締結部近傍にと施すことができ、コイルとの絶縁が確実に行える。また、電着塗装膜はシャフトを鉄心に圧入した状態で形成するので、単体の鉄心で電着塗装膜を施した鉄心にシャフトを挿入することによるシャフトの保持強度のばらつきや膜脱落などの不具合がないという有利な効果が得られる。モ−タの鉄心に電着塗装することによって、その電着塗装膜で鉄心とコイルとの絶縁を行いつつ防錆効果も兼ねさせることによって、量産性で安価な絶縁処理、防錆処理ができる。
【００４４】
また、請求項３記載の発明によれば、リン酸マンガン化成処理膜が電着塗装膜よりも薄く形成することもでき、請求項１、２と同様に、リン酸マンガン化成処理膜は樹脂インシュレータよりも薄くできるので、鉄心の積層厚の厚さ差分だけは積層厚を厚くすることができるため、小径モータでありながらモータの特性を上げることができる。という有利な効果が得られる。
【００４５】
また、請求項４記載の発明によれば、黒染処理膜が電着塗装膜よりも薄く形成することもでき、請求項１、２と同様に、黒染処理膜は樹脂インシュレータよりも薄くできるので、鉄心の積層厚の厚さ差分だけは積層厚を厚くすることができるため、小径モータであり
ながらモータの特性をあげることができる。という有利な効果が得られる。
【００４６】
また、請求項５記載の発明によれば、スチ−ム処理膜が電着塗装膜よりも薄く形成することもでき、請求項１、２と同様に、スチ−ム処理は樹脂インシュレータよりも薄くできるので、鉄心の積層厚の厚さ差分だけは積層厚を厚くすることができるため、小径モータでありながらモータの特性をあげることができる。という有利な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
本発明の請求項１に記載の発明は、固定側に磁性材料のフレームと、そのフレームの内周部に取り付けられたマグネットと、軸受を具備し、回転側にはシャフトと積層された鉄心とコイルを具備し、ブラシと整流子により電流の切替を行うブラシ付きモータにおいて、前記シャフトが前記鉄心に取り付けられた状態で前記鉄心の表面とシャフトと鉄心の取り付け部近傍のシャフトの一部表面に絶縁処理膜を形成してなるブラシ付きモータであり、絶縁処理膜が樹脂インシュレータよりも薄くでき、鉄心とシャフトの表面に密着して膜形成ができるので、鉄心の積層厚を厚くすることができ、コイルを鉄心に近くに巻回することができてモータ特性が向上させることができる。
【００４８】
絶縁処理膜はシャフトを鉄心に圧入した状態で形成するので、鉄心の内径嵌合穴をマスキングしたりすることもなく絶縁処理膜をシャフトとの締結部近傍にと施すことができるので、コイルとの絶縁が確実に行える。従来のシャフト圧入工程で形成可能なシャフトを取り付けた鉄心の組立体の形態で絶縁処理膜が形成できるので、単体の鉄心で絶縁処理膜を施した鉄心にシャフトを挿入することによるシャフトの保持強度のばらつきや膜はげなどの不具合なく、シャフトの一部と鉄心の表面に絶縁処理膜を形成するという作用を有する。
【００４９】
本発明の請求項２に記載の発明は、絶縁処理膜を電着塗装により形成した請求項１記載のモ−タであり、電着塗装膜は樹脂インシュレータよりも薄くできるので、モータの特性を上げることができ、小径モータなど鉄心の積層厚を厚くする必要がある場合にはその厚さ差分だけは積層厚を厚くすることができる。また鉄心とシャフトの表面に電着塗装膜を施すので、処理膜とが密着していて、別部材を挿入する樹脂インシュレータの場合に存在する鉄心との隙間がなく、巻回するコイルの位置が鉄心により近くなりモータ特性が向上する。また電着塗装膜は鉄心の外周部の破断面などにも処理膜が形成されるので、防錆などの向上に多湿環境下での使用が可能となる。また電着塗装膜はシャフトを鉄心に圧入した状態で形成するので、鉄心の内径嵌合穴をマスキングしたりすることもなく絶縁処理膜をシャフトとの締結部近傍にと施すことができ、コイルとの絶縁が確実に行える。また、電着塗装膜はシャフトを鉄心に圧入した状態で形成するので、単体の鉄心で電着塗装膜を施した鉄心にシャフトを挿入することによるシャフトの保持強度のばらつきや膜脱落などの不具合が発生しにくいという作用を有する。
【００５０】
本発明の請求項３に記載の発明は、絶縁処理膜をリン酸マンガン化成処理により形成した請求項１記載のモ−タであり、電着塗装膜よりも薄くできるので、より小径モータを作ることもできるうえに、マグネットと鉄心との隙間も狭めることができるのでモータのトルク特性を向上させることができる。化成処理のために、膜強度が塗装よりも高いので、ブッシュなどを膜の上に圧入することが容易にできるという作用を有する。
【００５１】
本発明の請求項４に記載の発明は、絶縁処理膜を黒染処理により形成した請求項１記載のモ−タであり、請求項３と同様に、電着塗装膜よりも薄くできるので、より小径モータを作ることもできるうえに、マグネットと鉄心との隙間も狭めることができるのでモータのトルク特性を向上させることができる。化成処理のために、膜強度が塗装よりも高いので、ブッシュなどを膜の上に圧入することが容易にできる、また黒染処理も低温黒染めや
高温黒染めがあって用途によって適した膜を選定できるという作用を有する。
【００５２】
本発明の請求項５に記載の発明は、絶縁処理膜をスチ−ム処理により形成した請求項１記載のモ−タとしたものであり、請求項３と同様に、電着塗装膜よりも薄くできるので、より小径モータを作ることもできるうえに、マグネットと鉄心との隙間も狭めることができるのでモータのトルク特性を向上させることができる。化成処理のために、膜強度が塗装よりも高いので、ブッシュなどを膜の上に圧入することが容易にできるという作用を有する。
【実施例１】
【００５３】
以下本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【００５４】
図１は小型モータの断面図であって、図２は整流子の説明斜視図である。図３はブラケットの説明図である。図４は電着塗装を施したモータ鉄心の図である。実施例１における小径モータの全体の構成を説明する。図１に示すように、小径モータは、駆動マグネット１を内周面に取付けられたフレーム２と、そのフレーム２の内部に配設された回転子３とを備えている。前記回転子３にはシャフト４と、電機子５を備えている。その回転子３はフレーム２に設けられた焼結軸受６と、ブラケット７に設けられた焼結軸受８によって両端を回転自在に支持される。フレーム２は、有底中空筒状に形成される。その円筒部の内周部に駆動マグネット１が配設されたフレーム２の開口部には、その開口部に嵌合したブラケット７を備えている。フレーム２は、磁性鋼板を深絞り加工して製作される。ブラケット７も磁性鋼板をプレス絞り加工して製作されるが、ブラシ部の取り付けのために樹脂成形と一体的に形成される。モータによってはブラケットをすべて樹脂成型品で形成することもある。
【００５５】
電機子５はシャフト４に圧入固定された積層鉄心９のティース部にコイル１０は巻回されている。だたし、積層鉄心９とコイル１０との絶縁のために、鉄心９の表面には電着塗装２７などで絶縁処理されている。整流子１１は、シャフト４に取付けられ、コイル１０に電気的に接続されている。整流子１１は、コイル１０を接続するための３個の端子部１２を有している。整流子は組立整流子である。
【００５６】
図１ではわかりづらいので、図２をもとに整流子を説明する。組立式整流子は、前述説明の通り、通常は、耐熱性のある樹脂で射出成形されるホルダー１３と複数個の整流子片１４と絶縁リング１５から形成され、そのホルダー１３は円筒部１６があって、その円筒部１６の一端側にはその円筒径よりも大きなフランジ部１７が形成されている。また個々の整流子片１４はカーリング円弧部１８と突起状の端子部１２からなり、その端子部１２をフランジ部１７に当接させ、またカーリング円弧部１８をホルダー１３の円筒部１６の外周部に複数個円筒状に配列させ、その際には整流子片１４を電気的に独立させるようにスリット１９を設けて組み立てられる。その後、これら整流子片１４が配列されたホルダー円筒部の先端から電気的絶縁性のある絶縁リング１５を圧入し、ホルダー１３のフランジ部１７に整流子片１４の端子部１２が当接するまで差し込んで複数個の整流子片１４を固定する。
【００５７】
整流子１１には、図３のように２つのブラシ２０が摺動係合している。ブラシ２０は、ブラケット７に一体に取付けられたブラシホルダ２１により保持されている。ブラシホルダ２１は、たとえば、絶縁性の合成樹脂またはガラス繊維入り合成樹脂などの絶縁材料により金属性ブラケット７に一体的に形成されている。ブラシホルダ２１には、一対の接続端子２２が取付けられている。ブラシ２０は、接続端子２２に電気的に接続されている。接続端子２２の端部２３は、ブラシホルダ２１に設けられた取り出し口２６（切り込み穴という）に差し込んで、モータの外表面から外方に出ている。
【００５８】
焼結軸受を説明するにあたって、焼結金属には図５に示すようにポーラス２４（気孔などともいう）がある。本願のような小径モータではそのポーラスが問題になる。以下にその説明をする。フレーム２の有底部の中央部には焼結軸受６が圧入されている。焼結軸受６は円筒状の軸受であって、シャフト４が貫通している。シャフト４との摺動面は含油する油がにじみ出るようにポーラスが多数形成されている。シャフト径が０．６ｍｍ以下になってくると、従来では問題視されなかったポーラスの大きさが問題になってくるので、本実施例では、焼結粉末の粒子径を小さくするなどの対策をした焼結軸受を使用した。
【００５９】
焼結材について説明し、それを軸受に使うことによる効果についても説明する。
【００６０】
まず、焼結部品を作製する場合、製造工程は次のような工程をとる。ふるい分けした設定粒度で、化学組成の各成分の原料粉末と、潤滑剤を秤量混合して、その混合粉末を金型に充填して圧縮する。圧縮すると型の中で粉末粒子は移動し、さらに弾性変形を起こして粒子間の接触面積が広くなり、ついには粒子間の冷間接着が起こり高い密度の圧粉体が得られる。圧粉体では大部分が機械的にかみ合っている程度で、冷間接着された部分は全体に比べてごく少ないので、圧粉体の強度は低い。これを加熱によって、粒子間に充分な原子間結合を生じさせて、焼結部品をつくる。
【００６１】
圧粉体は炉に入ると予備加熱ゾ−ンで、粉末に混合された潤滑剤は揮発または分解して脱出する。そして、圧粉体は、粒子相互の接近や隙間がまとまってポーラスを形成するので、寸法の変化が起こる。
【００６２】
すなわち、原料粉末の粒径を通常のものに比べて、小さくすると表面に発生するポーラスの大きさも小さくなるので、シャフト径が０．６ｍｍ以下の場合には好適である。さらに、寸法変化を一般の焼結材よりも抑える効果がある。それは密度が高くなる反面、焼結軸受の内部に形成されるポーラスの大きさなども小さくなるので、油を含浸させて使用する軸受であるために、あまり粒径を小さくしすぎて、油が含浸する量が極端に少なくなることが実験評価でわかっているので、組成金属などを考慮して決定している。小型モータは高速であるために、焼結軸受は高速対応するために、含油する油は比較的粘度が低いものを使用した。
【００６３】
フレーム２の有底側から飛び出したシャフト４はモータの出力側である。使用される形態によって、シャフト４の出力側はシャフトにギア部をローレット加工する場合や、樹脂ギアを圧入する場合など何らかの部材を付けることがある。
【００６４】
もう一方の軸受８は、シャフト４の反出力側を回転自在に支承している。焼結軸受８の近傍には、スラスト方向荷重を受けるためにシャフト４の端面は球状に加工され、スラスト板２５にその端面が当接している。スラスト板２５は厚さが薄く、樹脂材料でできているために、スラスト荷重を受けるためにはスラスト板２５の下にもう少し強度のある材料でもって受ける必要がある。実施例では金属のブラケット７で受けている。焼結軸受８はブラケット７に設けた凹部に圧入固定されている。
【００６５】
焼結軸受８側の軸受構成は一般いわれるピボット軸受である。スラスト方向の荷重はシャフト先端の球部とスラスト板とのピボット軸受で構成されている。スラスト板には、低摺動樹脂材料を使用する。（図７参照）
また、シャフトの先端球形状の半径をｒとすると、最大面圧Ｐｍａｘと摩擦トルクＴｐは次式で求められる。
【００６６】
Ｐｍａｘ＝ａ×ｒ＾（−２／３）・・・（式１）
Ｔｐ＝ｂ×ｒ＾（１／３）・・・（式２）
ただし、ａは係数、ｂは係数
ある半径ｒ０の場合の最大面圧Ｐｍａｘと摩擦トルクＴｐを１とした最大面圧、摩擦トルクのそれぞれの比率の関係を図６に示す。シャフト先端の半径ｒを小さくすると摩擦トルクは下がるが面圧が大きくなるので、スラスト材が樹脂の場合は面圧をあまり多くすることはかえって信頼性を損ねることがある。また、半径ｒを大きくすると、面圧は低下するが、摩擦トルクが増えてその損失トルクが熱となり温度が上昇して信頼性を損ねることがあるので、１００００ｒｐｍ回転以上の高速では、スラスト軸受のシャフト先端ｒとシャフト直径ｄとの関係を次式にする。
【００６７】
１０ｄ＞ｒ＞１．５×ｄ／２・・・（式３）
ピボット軸受の設計にしてある。
【００６８】
スラスト板２５は一般的な高分子材料である。しかし、電池駆動、携帯タイプの装置にモータを使用する場合は、長期摩擦トルクを低減するために、潤滑性を優れたポリアセタール樹脂をスラスト板２５に使用する樹脂選定をする。高温時での使用が多いときには耐熱性の優れるポリイミド樹脂、テフロン（Ｒ）樹脂を使用選定する。
【００６９】
小径モータにおいて、接続端子２２から、ブラシ２０を通ってさらに整流子１１を介してコイル１０に電流を流せば、鉄心９に磁界が発生し、駆動マグネット１によって発生している磁界中にその回転子３がおかれることになるので、回転子３にトルクは作用することになり、回転子３は回転する。その回転を安定にするために、ブラシと整流子を用いて電流を必要なコイルに通電させ続けることができ、シャフト４が回転し、出力が得られる。
【００７０】
次に、ブラシホルダ２１とブラケット７とブラシ２０と接続端子２２の構成例について説明する。図１では説明するのに、わかりづらいので、図３を主に説明にする。図３はブラシ２０が付いた状態のブラケット７を表す図である。
【００７１】
ブラケット７はモータのシールド効果をより持たせるために、金属で形成されている。すなわち、金属板材をプレス加工にて、穴加工や曲げ加工を施している。モータが１Ｗ程度の直流モータでは樹脂性のブラケットであることが多い。本願のように携帯電話のカメラレンズ駆動モータのような小型モータでは、できるだけ薄いブラケットにするためには強度の関係から金属板で形成することが好ましい。さらに電機雑音などのことを用途が通信機器であることから判断しても明確なようにブラケットは金属板で形成される。金属板は当然導電性であることから、電気を流れる箇所とは絶縁がなされなくてはいけない。すなわち、ブラケット７には絶縁を兼ねたブラシホルダー２１が一体で樹脂成形形成される。そのブラシホルダ２１には電気配線をモータ外部に導き出すために取り出し口２６が形成され、その取り出し口２６に端部２３を挿入することで、モータ内部から外部への電気を導きだすことができる。端部２３は接続端子２２の一方の端に形成され、もう一方にはブラシ２０が取り付けられている。接続端子２２はブラシ２０の取り付け部と端部２３はシャフト軸からみて９０度離れた位置になる。それはモータ外部に出た端部２３を半田接続して、リード線やフレキシブルプリント基板に接続することによって、半田熱でブラシホルダ２１の樹脂が溶けて、挿入力が低下して、ブラシ位置が動いてしまい、ブラシと整流子の摺動位置がずれて信頼性を損なうことないようにしている。またその半田熱が接続端子２２を伝導する距離をかせいで、ブラシ２０へ半田熱が伝わりにくくしている。そのため、接続端子２２は放熱ができるように大きく、さらには、ブラシ２０から離れた位置に端子部を形成する。また、焼結軸受８はブラケット７を凹部に加工した円筒部に圧入固定される。
【００７２】
直流モータであるために、電気的入力としては例えばＤＣ２．８Ｖでは−端子と＋端子の２端子に電圧を印加する、すなわち、−端子は０Ｖを印加し、＋端子には２．８Ｖを印加する。接続端子は基本的に２つ（一対）である。接続端子にはそれぞれブラシが取り付けられている。基本的にモータの整流子片が多数であっても、ブラシ２０は２つである。
【００７３】
図３に示すブラケット組立の組立手順を説明する。非常に一般的なものである。あらかじめ、ブラシ２０はプレス加工で打ち抜き、それぞれがバラバラにならないように一部が連結した板状材に形成される。さらに接続端子２２も同様にプレス加工され、それがバラバラにならないように連結される。それぞれの連結された状態でブラシ２０と接続端子２２を固定し、一方の連結部を残して、ブラシ組立部が形成される。さらにそのブラシ組立部に曲げ加工を施し、必要な曲げ加工をして形成する。最終に残った連結部を切断して個々のブラシ組立を作る。このブラシ組立はブラシ２０と接続端子２２から構成されている。
【００７４】
ブラシホルダ２１を一体成形でブラケット７に形成し、ブラケット７の中央部の凹部にスラスト板を挿入してから焼結軸受８を圧入する。次に、そのブラシホルダ２１の付いたブラケット７に、あらかじめ、ブラシ２０を固定した接続端子２２をそのブラシホルダ２１の取り出し口に挿入する。
【００７５】
ブラシ２０にはよく防振ゴムが取り付けられているが本願の実施例１には防振ゴムは付いていない。防振ゴムを付けることが本来好ましいがスペース的に不可能である場合には、不具合現象の原因をよく把握して別の可能な工夫をするようにする。
【００７６】
ブラシは、整流子を回転摺動するに際して、整流子片のスリット間の段差のためにブラシが振動してチャタリングを生じ、大きく見ればブラシ飛びが生じ、ブラシ整流子の本来の作用である整流作用が悪くなる。その現象を防止するために、ブラシ飛びを無くせば良い。
【００７７】
さて、モータの鉄心と絶縁処理について説明する。図４を主に用いて説明する。
【００７８】
モータの鉄心９は珪素鋼板をプレス加工機で打ち抜き、板状の鉄心個片を指定枚数重ね合わせて鉄心のブロックを作り、そのようにして重ね合わせた鉄心のブロックを金型内で加圧しつつ加熱させて、板材の表面にコーティングしていた接着層を固着させて積層させた鉄心を製作する。板材の表面にコーティングされている接着層は熱硬化性のものと熱可塑性のものがあるが、鉄心の部材への固定方法で、熱硬化性か熱可塑性かを使い分けている。本願のようなシャフトと鉄心が固定される場合では熱硬化性接着層のあるものを使用している。熱可塑性でも問題ないが、積層された鉄心に熱が加わる工程がある場合は熱硬化性が好ましい。
【００７９】
珪素鋼板を積層したモ−タ鉄心９の中央部に設けた穴に、シャフト４を圧入固定して、シャフト４の圧入された鉄心９の組立体を製作する。
【００８０】
その組立体の状態で、モータの鉄心９とシャフト４に絶縁処理膜２８を施す。その際に、シャフト４の全体に絶縁処理をすると、軸受部の摺動隙間や整流子の挿入に支障があるので、シャフト４に対しては部分的に絶縁処理膜２８をする。すなわちシャフトの両端側はマスキング（マスキング部２９、３０）して絶縁処理膜を付けない状態とし、鉄心９との付け根部３１、３２のシャフト側には絶縁処理膜２８を付ける。鉄心９の表面には全面に絶縁処理膜２８が被服している。
【００８１】
絶縁処理膜２８は、電着塗装膜およびリン酸マンガン処理や黒染処理やスチーム処理の
化成処理膜である。以降の実施例１での絶縁処理膜２８は電着塗装膜であるものとして説明をする。電着塗装膜の符号としては２７であるが、図１等の絶縁処理膜２８を電着塗装膜２７としてみなす。
【００８２】
シャフト４の圧入固定された積層鉄心９に電着塗装２７を施す工程の例を以下に説明する。
【００８３】
浴槽に水溶性または水分散型塗料を入れ、マスキング材でシャフト４のマスキング部２９、３０をマスキングしてシャフト付き鉄心を浴槽に侵積し、導電性のシャフト４と鉄心９の塗装する箇所に電極を取り付け、浴槽に付属する対極との間に通電すると、電荷を持った樹脂粒子は電気泳動によってシャフト４と鉄心９に移動して析出する。これを水洗して焼き付ける。
【００８４】
マスキングすることによって、シャフト４の両先端部には電着塗装膜２７はなく、このマスキング部のシャフト基準にしてモ−タ組立部品に取り付けることができる。
【００８５】
付け根部３１、３２に、電着塗装膜２７を施すようにすることで、鉄心の積層厚みのばらつきを吸収することができる。図４のように、シャフトの先端から電着塗装膜までの距離をｋ１、ｋ２とすれば、このｋ１の距離は図１においては、出力シャフト側を表すものとする、ｋ２の距離は図１においてはブラケット側をあらわすものとする。
【００８６】
出力側においては、シャフト先端から鉄心の位置は鉄心を圧入する基準位置であるので、距離ｋ１はばらつきを持たないので、鉄心９と焼結軸受６との隙間を決められた値に設定するために、ブッシュ３３が装着されている。ブッシュ３３は電着塗装膜がある鉄心の表面にコンタクトする。付け根部の電着塗装膜が邪魔にならないように、ブッシュには電着塗装膜を逃げた部分を設けている。その関係でブッシュ３３と焼結軸受６との隙間ｇ１が形成される。この隙間ｇ１はもう一方のシャフト先端位置が変われば変わるので、すなわちブラケットの設定位置によって変わるので、ブラケット装着位置が変動しないようにフレームに係合する切り欠きが設けられている。（図示せず）隙間ｇ１は軸方向ガタとなり回転子の軸方向のあそびになる。そのあそび量が多いと鉄心とマグネットの相対位置がずれるので、モータ特性などにも影響する為できるだけ隙間ｇ１を小さくする。場合によってはワッシャを隙間ｇ１に挿入することもある。
【００８７】
モータの鉄心の積層厚は全体厚の約±５％程度のばらつきが板材の規格から想定され、すなわち距離ｋ２は一定であるが、付け根部の電着塗装の長さがばらつく。すなわち距離ｇ２がばらつく。
【００８８】
以上のことを関係式をもとに説明すれば、ｋ６はシャフトの全長、ｋ５は鉄心の積層厚さであって、鉄心の積層厚さｋ５はばらつきがある。このばらつきによって組立に工夫が必要になる。鉄心９はシャフト４の端面からある基準値でもって圧入組み立てられるので、寸法ｋ３のばらつきは抑えられる。また、シャフト両端面からのマスキング２９、３０の長さｋ１、ｋ２はマスキングジグにて寸法が決定するのでばらつかない。鉄心とシャフトの付け根部３１の電着塗装長さｇ３はｇ３＝ｋ３−ｋ１であって、寸法ｋ１、ｋ３はばらつかないのでｇ３はばらつかない。もう一方の鉄心とシャフトの付け根部３２の電着塗装長さｇ２はｇ２＝ｋ４−ｋ２でｋ４＝ｋ６−ｋ３−ｋ５で表させるので、ｋ５がばらつくために、ｋ４はばらつくことになる。したがって、ｇ２はばらつく。
【００８９】
鉄心とシャフトの付け根部３１側のブッシュ３３は電着塗装長さｇ３を逃げるためにブッシュ３３の内周円筒部に逃げ３４を設けている。図８には鉄心とシャフトの付け根部３１側に設置したブッシュ３３を示す。図８（ａ）にはブッシュ３３に逃げ３４を設けてい
る。図８（ｂ）のように、電着塗装など絶縁処理膜が薄き場合はその絶縁処理膜の上にブッシュ３３を圧入している。この方が圧入幅を大きくとれるので、安定した保持力を確保できる。ブッシュ３３はポリアセタール樹脂などで形成され、モータのコイルとシャフトなどの絶縁とコイルの崩れ防止を兼ねている。
【００９０】
図９について説明する。鉄心とシャフトの付け根部３２側は整流子が設置される側である。小径モータの場合トルク特性を向上させるためには鉄心の積層厚みを大きくすることである。そうするとモータの全高が決まっているので、整流子と鉄心との隙間も小さくしなくてはならない。鉄心と整流子との隙間は巻線が可能な限り小さくする。そうすると、付け根３２側の電着塗装膜の長さｇ２は短くある方が組み立構成がやりやすい。寸法ｇ２がばらついても、コイルの巻回スペースを確保し、絶縁を十分確保するために、整流子のホルダー１３に逃げ４３を設けている。そうすることで絶縁の確保ができ、コイルスペースは整流子の下に形成できる。
【００９１】
鉄心９に電着塗装する場合はカチオン形電着塗装が多い。
【００９２】
浴の組成や温度、通電条件を適正な水準に管理すると、塗膜厚の調整が容易でばらつきの少ない電着塗装膜ができ、最近は特に薄い要望が多く、２０μｍで公差±７μｍでも管理できる。鉄心９は外周部にも電着塗装膜２７がつくので、マグネット１と鉄心９との隙間は電着塗装膜を管理すれば、モ−タ組立特性上問題にはならない。
【００９３】
さらに、電着塗装膜で鉄心とコイルとの絶縁をしているので、その絶縁処理膜が薄くできることで、コイルを巻回することによって、モ−タの薄型化が可能になり、量産性で安価な絶縁処理膜ができる。
【００９４】
従来技術のところでも記載があるが、組立整流子について、もう少し具体的に一例を説明する。
（１）整流子片は、導電性の優れた銅系の金属板にブラシと摺動する箇所に対応した位置に貴金属からなるクラッド帯を形成したクラッド材を整流子の素材として、プレス加工にて形成される。クラッド材は銅等からなる金属素材に別個の貴金属板あるいは貴金属の薄い箔を加圧による圧着によって２種の金属を接合することによって形成されている。その貴金属クラッド帯は金系、銀系、パラジウム系に大きく大別されるが、小型整流子の場合は銀系、パラジウム系の場合が多く、（ａ）銀９２ｗｔ％、銅６ｗｔ％、カドミウム２ｗｔ％の３元銀合金、（ｂ）銀９０ｗｔ％、銅１０ｗｔ％、（ｃ）銀９２ｗｔ％、金２ｗｔ％、パラジウム２ｗｔ％、銅４ｗｔ％、（ｄ）銀５０ｗｔ％、パラジウム５０ｗｔ％、（ｅ）銀９０ｗｔｔ％、インジウム４ｗｔ％、パラジウム２ｗｔ％、金２ｗｔ％、スズ２ｗｔ％などが多く用いられている。パラジウム系は整流子片側ではなく、ブラシ側に用いられることが多い。最近は環境問題のためにカドミウムフリーのクラッド帯が使用されている。銀が高価であることで、銀の含有量を少なくし、その代わりにビスマス系材料やニッケルを含有した複合クラッド帯なども使用されつつある。ビスマス系材料は超伝導材料であるので、今後使用が多くなっていく。クラッド材であるので、クラッド帯以外に母材金属がある。その母材金属の特性によっては、プレス工程での製品精度などに影響を与えるので、母材金属の材質にも注意を払わないといけない。母材金属として使用される材質として、銅、黄銅、白銅、青銅、洋白、ベリリウム銅など銅系材料である、銅と単純にいっても無酸素銅、タフピッチ銅、りん脱酸銅がある。ブラシとの摺動に直接関係がないので、あまり問題視はされないが、小型モータの整流子にあっては、無酸素銅が使用されることが多い。
（２）図１０に示されるように、フープ状のクラッド材にクラッド帯３７の位置を考慮して、整流子片のブランクをプレス機で打ち抜く。その際、個々の整流子片３８は連結部３９にて連結されているために、バラバラにはなっていない。帯状に金属板３６に整流子片
３８の素形が連結部３９をもって、連続的に形成される。連結部３９は整流子片３８のカーリング円弧部に設けられている。この状態ではまだ、整流子片３８の素形はフラットな状態である。
（３）プレス加工によって、整流子片３８の端面にはバリが発生している。次に、プレス工程において、整流子片３８の素形で、カーリング円弧部の端面に相当する部分のバリを取り除くため、スリット溝の空間を確保するために、面取り等の工程を追加して、端面の角部の面取り部を形成する。また、バリとりはプレス工程以外でもできるので、ブラシングやブラストや電解研磨、化学処理などで行える。そうした工程であってもよい。角部にバリ等がなくなっていること。カーリング円弧部を形成してから行ってもよい。
また、素形形成時のプレス工程の際において面取り等の角部除去を行ってもよい。例えば、円筒部になる面から打ち抜き行為を板厚以下でおこない、さらにその後に素形プレス工程を行うことで、角部にエッジではない形状が形成される。
（４）ブランク抜き工程によって得られた整流子片３８の素形は、カーリング工程によって円筒状にカーリングする。そのカーリング工程で整流子片のカーリング円弧部を形成する。
（５）さらに、素形部から略直角に折り曲げることで端子部を形成する。形成後に連結部を切断して、個々の整流子片を作る。
このようにして、整流子片が作られる。作られた整流子片には、カーリング円弧部の端面部には、内周側に角部除去による空間ができている。
【００９５】
次に、プレス工程で作成した整流子片を使い、整流子組立を組み立てる。その組立工程を図１１を主に用いて以下に説明する。図１１は本発明の実施例による整流子の分解斜視図である。
（ａ）ホルダー１３は耐熱性を有し、電気絶縁性を有したエンジニアリング樹脂を射出成形にて形成し、軸方向に円筒状に円筒部１６を設け、その中心にはシャフト挿入用に穴４０が形成され、さらにその円筒部１６の一端側にその円筒部径よりも大きなフランジ部１７が形成されている。また、ホルダー１３のフランジ部１７には整流子片１４を所定位置に設置するための凹部４１がある。またホルダー１３の円筒部１６の外周部の一部に凸部４２がある。ホルダー円筒部の長さは、整流子片のカーリング円弧部の長さと略同じに設定されている。ただしスリット溝幅も考慮してである。
（ｂ）ホルダー１３のフランジ部１７の形成された凹部４１に整流子片１４の端子部１２を挿入し、その際に整流子片１４のカーリング円弧部１８はホルダー１３の円筒部１６に沿わせるように、整流子片１４をホルダー１３に装着する。図１１の場合は整流子片１４が３つの構造になっている。３つの整流子片１４を均等にホルダー１３の円筒部１６に挿入して装着する。
（ｃ）３つの整流子片１４のカーリング円弧部１８で形成された円筒部の外周に電気絶縁性を有する円環状の絶縁リング１５を、その円筒部の先端から圧入挿入する。整流子片１４が絶縁リング１５とホルダー１３のフランジ１７とに挟み込まれた状態になり、整流子片１４は固定される。絶縁リング１５の圧入力でもって整流子片１４は保持している。整流子片１４同士が密接しないように、ホルダー１３の円筒部１６の外周部に設けた凸部４２で行っている。この凸部４２の寸法は整流子の板厚よりの小さな凸寸法である。整流子片１４のカーリング円弧部の端面角部に形成した空間（エッジ除去空間）３５によって、整流子片間距離が場所によって若干異なるので、そのことも考慮して、凸部４２の大きさを決定している。凸部４２の形状は整流子片１４形状によって決定されるので、整流子片１４の加工工程が確立した段階でホルダー１３の凸部４２の金型を微調して、ガタがないようにしている。
（ｄ）その後、必要に応じて整流子片１４の外周面をラッピングペーパでラッピング研磨することで、ラッピング仕上げを行い、本発明による組立整流子を組立ている。
【００９６】
本実施例では３個の整流子片で形成された３極の整流子組立であるが、５極、８極等の
整流子であっても、同様な方法で組立が可能である。
【実施例２】
【００９７】
モータの鉄心に化成処理を行った実施例を以下に説明する。本実施例では実施例１と同様にシャフトを圧入した鉄心状態の組立体で行う実施例である。実施例２も実施例１もシャフト付き鉄心に絶縁処理膜を形成させることであるので、図４をもとに説明する。
【００９８】
珪素鋼板を積層したモ−タ鉄心９の中央部に設けた穴に、シャフト４を圧入固定して、シャフト４の圧入された鉄心９の組立体を製作する。
【００９９】
その組立体の状態で、モータの鉄心９とシャフト４に絶縁処理膜２８を施す。その際に、シャフト４の全体に絶縁処理をすると、軸受部の摺動隙間や整流子の挿入に支障があるので、シャフト４に対しては部分的に絶縁処理膜２８をする。すなわちシャフトの両端側はマスキング（マスキング部２９、３０）して絶縁処理膜を付けない状態とし、鉄心９との付け根部３１、３２のシャフト側には絶縁処理膜２８を付ける。鉄心９の表面には全面に絶縁処理膜２８が被服している。
【０１００】
マスキングするマスキングジグ部材はゴム性や樹脂性のもので作られている。絶縁処理膜２８がリン酸マンガン処理や黒染処理やスチーム処理の化成処理膜である場合、生産を多くしているとマスキングジグがシャフトとの密着部の密着性が悪くなり、液が流れ込んで、マスキングの際部がシャープにならないものも発生する。そのために、その際部がぼけても支障がないように、ブッシュ（図８）や整流子（図９）に逃げを設けている理由の１つである。
【０１０１】
化成処理膜は電着塗装膜よりも薄くできるので、より小径モータを作ることもできるうえに、マグネットと鉄心との隙間も狭めることができるのでモータのトルク特性を向上させることができる。化成処理のために、膜強度が塗装よりも高いので、ブッシュなどを膜の上に圧入することが容易にできる
以下に、化成処理で絶縁処理膜を形成する場合の化成処理の工程例を説明する。化成処理としてリン酸マンガン処理や黒染処理やスチーム処理を説明する。
（ａ）絶縁処理膜がリン酸マンガン処理の化成処理膜である場合。
【０１０２】
積層鉄心にリン酸マンガン化成処理を施す工程の例を以下に説明する。
【０１０３】
まず、積層鉄心を浴温５０℃のエ−スクリンＡ−２２０溶液漕に５分間侵積して脱脂し、水洗し、浴温９５〜９９℃のリン酸マンガン液漕に１５分侵積して皮膜処理をさせた後、水洗して、浴温常温の水溶性エマルジョン系のトップ防錆剤Ｙ液漕に１分間侵積させ、その後乾燥させる。
【０１０４】
リン酸マンガン化成処理も無電解ニッケルメッキと同様に積層鉄心表面の全面に３μｍから１０μｍの膜厚で処理できるため、マグネットと鉄心とのエアギャップ（隙間）はモ−タ組立特性上問題にはならない。またリン酸マンガン化成処理膜を薄く鉄心等の表面に設けることができる。
（ｂ）絶縁処理膜が低温黒染処理膜の場合。
【０１０５】
積層鉄心に低温黒染処理をする工程の例を以下に説明する。
【０１０６】
まず、積層鉄心を浴温５５℃のエ−スクリンＣ溶液に１０分間侵積して脱脂し、浴温２５℃の黒染溶液（例：ＭＥＴＲＡＮＯＬ１８１）に１０分間侵積して、浴温常温の水溶性エマルジョン系トップ防錆剤Ｙ液漕に２分間侵積して乾燥させる。
（ｃ）絶縁処理膜が高温黒染処理膜の場合。
積層鉄心に高温黒染処理をする工程の例を以下に説明する。
【０１０７】
まず、積層鉄心を浴温５５℃のエ−スクリンＣ溶液に１０分間侵積して脱脂し、浴温１４０〜１５０℃の苛性ソ−ダ液とリン酸ソ−ダと亜硝酸ソ−ダと水の混合溶液に３０分間侵積して、浴温常温の水溶性エマルジョン系トップ防錆剤Ｙ液漕に２分間侵積して乾燥させる。
【０１０８】
黒染処理は一般には高温黒染をしめす。黒染めの組成は多種あるが、高濃度苛性ソ−ダ溶液と小量の酸化剤にて高温処理するのが最もツヤがあるＦｅ３Ｏ４の皮膜が生成される。
【０１０９】
黒染め処理は積層鉄心等の表面の全面に３μｍから１０μｍの膜厚で処理できるため、マグネットと鉄心とのエアギャップ（隙間）はモ−タ組立特性上問題にはならない。また黒染めが薄く鉄心組立体に処理できる。
（ｄ）絶縁処理膜がスチ−ム処理膜の場合。
【０１１０】
積層鉄心にスチ−ム処理を施す工程の例を以下に説明する。
【０１１１】
まず、積層鉄心を５００〜６００℃の水蒸気で約３０〜６０分加熱すると、表面に四三酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）の酸化皮膜ができる。この皮膜はち密で、耐摩耗性と防食効果がある。
【０１１２】
この酸化皮膜は積層鉄心組立体の表面の全面に３μｍから１０μｍの膜厚ができるため、マグネットと鉄心とのエアギャップ（隙間）はモ−タ組立特性上問題にはならない。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明のモータは、絶縁処理膜は樹脂インシュレータよりも薄くできるので、鉄心の積層厚の厚さ差分だけは積層厚を厚くすることができるため、小径モータでありながらモータの特性を上げることができるという効果を有し、例えば携帯用電子機器の携帯カメラのレンズアクチェータ等の駆動用として用いられる小型直流モータとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の実施例１による小型モータの断面図
【図２】本発明の実施例１におけるモータの整流子の斜視図
【図３】本発明の実施例１によるブラケットの説明図
【図４】電着塗装を施したモータ鉄心を示す図
【図５】焼結軸受のポーラス図
【図６】ピボット軸受の荷重を示す図
【図７】ピボットスラスト軸受を示す図
【図８】（ａ）本発明の実施例１によるブッシュに絶縁処理膜の逃げ部を設けた図（ｂ）本発明の実施例１による絶縁処理膜の上にブッシュを圧入した図
【図９】本発明の実施例１によるシャフトに挿入した整流子を示す図
【図１０】フープ状の金属板を示す平面図
【図１１】本発明の実施例１による整流子の分解斜視図
【図１２】従来例のモータの構造断面図
【図１３】従来例のモータアマチュア巻線組立体を示す図
【符号の説明】
【０１１５】
１、４７    駆動マグネット
２、４９    フレーム
３    回転子
４、４５    シャフト
５    電機子
６、８、５０、５１    焼結軸受
７    ブラケット
９、４４    鉄心
１０、４８    コイル
１１、５２    整流子
１２    端子部
１３    ホルダー
１４、３８    整流子片
１５    絶縁リング
１６    円筒部
１７    フランジ部
１８    カーリング円弧部
１９    スリット
２０、５３      ブラシ
２１    ブラシホルダ
２２    接続端子
２３    端部
２４    ポーラス
２５    スラスト板
２６    取り出し口
２７    電着塗装膜
２８    絶縁処理膜
２９、３０    マスキング部
３１、３２    付け根部
３３    ブッシュ
３４    逃げ
３５    エッジ除去空間
３６    金属板
３７    クラッド帯
３９    連結部
４０    穴
４１    凹部
４２    凸部
４３    逃げ
４６    インシュレータ
Ｐｍａｘ    最大面圧
Ｔｐ    摩擦トルク
ａ、ｂ    係数
ｒ    シャフトの先端球形状の半径
ｄ    シャフト径
ｇ１    隙間
ｇ２、ｇ３    付け根部電着塗装の距離
ｋ１、ｋ２    シャフト先端から電着塗装膜までの距離
ｋ３    出力側シャフト寸法
ｋ４    ブラケット側シャフト寸法
ｋ５    積層厚さ
ｋ６    シャフト全長
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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