JPH07194064A - Small motor - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To easily manufacture a commutator piece, by using a plate material which consists of a conductive metallic material and at least on one side of which is plated all over. CONSTITUTION:An armature 3 is supplied with current via a commutator 4 which constitutes a rotor 4 through a brush arm 7 and a brush from an input terminal 8. And, the torque is given to the armature 3 within the magnetic field made by the permanent magnet 2 inside a case 1, and the rotor 5 can be rotated, and external equipment can be driven through an shaft 11 on output side. Now, an armature piece 16 is made by stamping out a material plate with reflow solder 1.0-3.0mum thick on the surface consisting of a copper plate or copper material containing a small quantity of copper, and an armature 4 is assembled. By doing it this way, there is no crush or protrusion of the plating material at the inside section of a tang 18, an the occurrence of the dent on the armature piece 11 can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は，音響機器，映像機器，
精密機器，自動車電装用機器等に使用される小型モータ
に関するものであり，特に整流子の製作が容易にできる
と共に，品質が安定しかつ低コストで製作できる小型モ
ータに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to audio equipment, video equipment,
The present invention relates to a small motor used for precision equipment, automobile electrical equipment, etc., and particularly relates to a small motor which can easily manufacture a commutator, has stable quality, and can be manufactured at low cost.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図１は本発明の対象である小型モータの
例を示す要部縦断面正面図である。図１において，１は
ケースであり，例えば軟鉄のような金属材料により有底
中空筒状に形成され，内周面に例えばアークセグメント
状に形成された永久磁石２を固着する。このケース１内
には前記永久磁石２に対向する電機子３と整流子４とか
らなる回転子５を介装し得るように構成する。2. Description of the Related Art FIG. 1 is a vertical sectional front view of an essential portion showing an example of a small motor which is the subject of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a case, which is formed of a metal material such as soft iron into a hollow cylindrical shape with a bottom, and has an inner peripheral surface to which a permanent magnet 2 formed in, for example, an arc segment shape is fixed. A rotor 5 including an armature 3 facing the permanent magnet 2 and a commutator 4 can be provided in the case 1.

【０００３】次に６はエンドキャップであり，例えば合
成樹脂その他の絶縁材料によって，ケース１の開口部に
嵌着し得るように形成する。７はブラシアームであり，
整流子４と摺動係合するブラシ（図示せず）を先端部に
設けて形成し，このブラシアーム７と電気的に接続され
てなる入力端子８と共にエンドキャップ６に設けられ
る。９，１０は軸受であり，各々ケース１の底部とエン
ドキャップ６の中央部に固着され，回転子５を構成する
軸１１を回転自在に支持する。１３は油止めワッシャで
ある。Next, 6 is an end cap, which is formed of, for example, synthetic resin or other insulating material so that it can be fitted into the opening of the case 1. 7 is a brush arm,
A brush (not shown) slidably engaged with the commutator 4 is formed at the tip end portion, and is provided on the end cap 6 together with the input terminal 8 electrically connected to the brush arm 7. Reference numerals 9 and 10 denote bearings, which are fixed to the bottom of the case 1 and the center of the end cap 6, respectively, and rotatably support a shaft 11 constituting the rotor 5. 13 is an oil stop washer.

【０００４】上記の構成により，入力端子８からブラシ
アーム７およびブラシを介して回転子５を構成する整流
子４を経由して電機子３に電流を供給することにより，
ケース１の内周面に固着された永久磁石２によって形成
されている磁界中に存在する電機子３に回転力が付与さ
れ，回転子５を回転させることができ，出力側の軸１１
を介して外部機器（図示せず）を駆動することができ
る。With the above configuration, by supplying a current from the input terminal 8 to the armature 3 via the brush arm 7 and the brush 4 and the commutator 4 constituting the rotor 5,
A rotating force is applied to the armature 3 existing in the magnetic field formed by the permanent magnet 2 fixed to the inner peripheral surface of the case 1, and the rotor 5 can be rotated.
An external device (not shown) can be driven via the.

【０００５】図２は図１における整流子４の近傍を示す
要部拡大正面図であり，同一部分は図１と同一の参照符
号で示す。図２において，１４はコアであり，例えば薄
鉄板を積層して形成され，巻線（図示せず）を巻装して
電機子３を構成するものである。FIG. 2 is an enlarged front view of an essential part showing the vicinity of the commutator 4 in FIG. 1, and the same parts are denoted by the same reference numerals as in FIG. In FIG. 2, reference numeral 14 is a core, which is formed by laminating thin iron plates, for example, and is wound with a winding (not shown) to form the armature 3.

【０００６】次に１５は芯材であり，絶縁材料によって
中空円筒状に形成され，軸１１に嵌着されると共に，そ
の外周に横断面を円弧状に形成された整流子片１６を，
スリット１７を介して円周方向に等間隔に固着して整流
子４を構成する。１８はタングであり，整流子片１６の
コア１４側の端縁にＵ字状に形成されて一体に設けら
れ，電機子３を構成する巻線（図示せず）の巻始め端ま
たは巻終り端を接続する。Next, 15 is a core material, which is formed of an insulating material in the shape of a hollow cylinder, is fitted to the shaft 11, and has a commutator piece 16 formed on its outer periphery with an arc-shaped cross section.
The commutator 4 is configured by being fixed at equal intervals in the circumferential direction via the slits 17. Reference numeral 18 denotes a tongue, which is formed integrally with the end edge of the commutator piece 16 on the side of the core 14 in a U-shape, and which is a winding start end or winding end of a winding wire (not shown) forming the armature 3. Connect the ends.

【０００７】図３ないし図５は図２に示す整流子４を示
す要部拡大縦断面図であり，同一部分は前記図１および
図２と同一の参照符号で示す。まず図３に示すものは組
立型整流子であり，予め横断面を円弧状に形成された複
数個の整流子片１６を芯材１５の外周に固着して構成し
たものである。3 to 5 are enlarged longitudinal sectional views of a main part of the commutator 4 shown in FIG. 2, and the same parts are designated by the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2. First, the one shown in FIG. 3 is an assembled commutator, which is constructed by fixing a plurality of commutator pieces 16 each having an arc-shaped cross section in advance to the outer periphery of the core material 15.

【０００８】図４および図５に示すものはモールド型整
流子であり，中空円筒状に成形され，内周面に係止片２
０を一体に設けてなる素材１９を，成形用金型内にイン
サートし，絶縁性樹脂材料を成形用キャビティ内に充填
することにより，芯材１５を成形すると共に，素材１９
を一体化するのである。図２に示すスリット１７は成形
後において，素材１９の外周面を例えばスリッターによ
って切削して形成する。FIGS. 4 and 5 show a molded commutator, which is formed into a hollow cylindrical shape and has a locking piece 2 on the inner peripheral surface.
The core material 15 is molded by inserting the material 19 in which 0 is integrally provided in the molding die and filling the insulating resin material into the molding cavity,
Is integrated. The slit 17 shown in FIG. 2 is formed by cutting the outer peripheral surface of the material 19 with, for example, a slitter after molding.

【０００９】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記構成の整流子４に
おいて，巻線を接続すべきタング１８の内側には，巻線
との接続（例えば抵抗溶接による）を容易かつ確実にす
るために，溶融半田メッキを施すのが通常である。In the commutator 4 having the above-described structure, inside the tongue 18 to which the winding is to be connected, in order to easily and surely connect to the winding (for example, by resistance welding), It is usual to apply molten solder plating.

【００１０】図６は図３に示す組立型整流子片１６を成
形する場合の材料板を示す説明図である。図６におい
て，ハッチングを付した部位はメッキ部２１であり，鎖
線で示す整流子片１６のタング１８が形成される部位で
ある。すなわち図６において鎖線にて示すように整流子
片１６を打抜いた後，タング１８を前記図３に示すよう
にＵ字状に曲げ成形するのである。FIG. 6 is an explanatory view showing a material plate when the assembled commutator piece 16 shown in FIG. 3 is molded. In FIG. 6, the hatched portion is the plated portion 21, and is the portion where the tongue 18 of the commutator piece 16 shown by the chain line is formed. That is, after the commutator piece 16 is punched out as shown by the chain line in FIG. 6, the tongue 18 is bent into a U-shape as shown in FIG.

【００１１】上記メッキ部２１は通常溶融半田メッキ手
段で形成されるのであるが，メッキ部２１の厚さが電解
メッキ手段によるものと比較して厚いと共に，厚さのバ
ラツキが大である。従って打抜いた整流子片１６のタン
グ１８をＵ字状にプレス成形する場合において，内側の
メッキ部２１が圧潰されたり，打痕が発生し，以後の巻
線との接続に支障を来すという問題点がある。The plated portion 21 is usually formed by the molten solder plating means, but the thickness of the plated portion 21 is thicker than that by the electrolytic plating means, and the variation in the thickness is large. Therefore, when the tongue 18 of the punched commutator piece 16 is press-formed into a U shape, the inner plated portion 21 is crushed or a dent is generated, which hinders subsequent connection with the winding. There is a problem.

【００１２】また上記メッキ部２１の圧潰により，メッ
キ部２１を形成する半田の一部がタング１８の側縁部に
はみ出すのみならず，その一部が剥離してプレス成形金
型内の成形部に落下し，以後成形される整流子片１６に
打痕を発生し，品質を低下させるという問題点がある。Further, due to the crushing of the plated portion 21, not only a part of the solder forming the plated portion 21 protrudes to the side edge portion of the tongue 18, but also a part thereof peels off to form a molding portion in the press molding die. However, there is a problem that the commutator piece 16 to be molded thereafter is dented and the quality is deteriorated.

【００１３】更に図６に示すように材料板２２の側縁部
に帯状のメッキ部２１を形成するには，他の部位をテー
プその他によってマスキングする必要があり，メッキ作
業前後における処理作業が煩雑であり，製作コストを高
騰させるという問題点がある。またマスキングした部位
に変色，汚れが発生することもある。一方上記マスキン
グ手段として治具を使用する手段があり，テープ，レジ
ストを使用する手段と比較してコスト的に有利ではある
が，メッキ材料である半田が飛散し，メッキ部２１が正
確に形成されないという問題点がある。Further, as shown in FIG. 6, in order to form the strip-shaped plated portion 21 on the side edge portion of the material plate 22, it is necessary to mask other portions with tape or the like, and the processing work before and after the plating work is complicated. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost is increased. In addition, discoloration and stains may occur on the masked area. On the other hand, there is a means that uses a jig as the masking means, which is more cost effective than a means that uses a tape or a resist, but the plating material solder is scattered and the plated portion 21 is not formed accurately. There is a problem.

【００１４】なお溶融半田メッキ手段においては，材料
板を溶融半田液中に浸漬して引き上げ，溶融半田を材料
板の表面で凝固させてメッキ部２１を形成するのである
が，この浸漬作業を迅速に行わないと，材料板の変色が
発生したり，材質によっては軟化等により機械的性質が
変動するという問題点もある。In the molten solder plating means, the material plate is dipped in the molten solder liquid and pulled up, and the molten solder is solidified on the surface of the material plate to form the plated portion 21. If not done, there is a problem that discoloration of the material plate occurs and mechanical properties change due to softening depending on the material.

【００１５】一方図４および図５に示すモールド型整流
子の場合には，素材１９を成形加工した後において，図
５に示すように芯材１５をモールド成形した後，Ｓｎメ
ッキ等の処理を行い，整流子４の外周面の切削加工およ
びスリット１７の溝切加工を行う。しかしながら整流子
４の加工工程において素材１９を加工した後においてメ
ッキ処理を要するため加工組立工程が中断されるため，
工程管理が複雑になるという問題点がある。On the other hand, in the case of the mold type commutator shown in FIGS. 4 and 5, after the material 19 is molded, the core material 15 is molded as shown in FIG. Then, the outer peripheral surface of the commutator 4 and the slit 17 are cut. However, since the plating process is required after processing the material 19 in the process of processing the commutator 4, the process assembly process is interrupted.
There is a problem that process control becomes complicated.

【００１６】本発明は上記従来技術に存在する問題点を
解決し，整流子の製作が容易にできると共に，品質が安
定しかつ低コストで製作できる小型モータを提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problems existing in the above-mentioned prior art, and to provide a small motor which can easily manufacture a commutator, has stable quality and can be manufactured at low cost.

【００１７】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明においては，金属材料により有底中空筒状に
形成されかつ内周面に永久磁石を固着してなるケース
と，前記永久磁石に対向する電機子と整流子とからなる
回転子と，前記ケースの開口部に嵌着されかつ前記整流
子と摺動係合されるブラシを有するブラシアームとこの
ブラシアームに電気的に接続されてなる入力端子とを設
けてなるエンドキャップとからなり，前記ケースの底部
とエンドキャップとに設けられた軸受を介して前記回転
子を回転自在に支持してなる小型モータにおいて，整流
子を構成する整流子片を導電性金属材料からなり少なく
とも一方の表面に全面メッキを施した板材を使用し板材
加工手段によって形成する，という技術的手段を採用し
た。In order to achieve the above object, in the present invention, a case formed of a metallic material in a hollow cylindrical shape with a bottom and a permanent magnet fixed to the inner peripheral surface thereof, A rotor composed of an armature facing the magnet and a commutator, a brush arm having a brush fitted in the opening of the case and slidably engaged with the commutator, and electrically connected to the brush arm. In a small motor comprising an end cap provided with an input terminal and a rotor provided rotatably through a bearing provided on the bottom of the case and the end cap, a commutator is provided. A technical means was adopted in which the commutator pieces to be formed are formed by a plate material processing means using a plate material made of a conductive metal material and having at least one surface entirely plated.

【００１８】本発明において，板材へのメッキ形成手段
としては，リフローメッキ，電解メッキ，無電解メッキ
等の手段を使用することができ，メッキ材料としては，
半田，錫その他の低融点合金を使用することができる。In the present invention, means for forming plating on the plate material may be reflow plating, electrolytic plating, electroless plating, or the like.
Solder, tin and other low melting point alloys can be used.

【００１９】[0019]

【作用】上記の構成により，整流子の製作工程を連続さ
せることができ，品質の安定が図れると共に，製作コス
トを低減させることができる。With the above construction, the commutator manufacturing process can be continued, the quality can be stabilized, and the manufacturing cost can be reduced.

【００２０】[0020]

【実施例】銅板または銀を少量含有する銅材からなる薄
板の表面に 1.0〜 3.0μｍのリフロー半田をメッキした
材料板により，整流子片を打抜き成形し，図２および図
３に示す整流子４を組立てた。この場合，タング１８の
内側部分にはメッキ材料の圧潰，はみ出しがなく，整流
子片１６に打痕の発生は認められなかった。なお巻線を
タング１８に接続した後，スポット溶接したが，接続状
態は良好であり，溶接部の剥離は認められなかった。な
お上記材料板により，図４および図５に示すモールド型
整流子４を製作した結果も良好であることを確認した。
また上記組立型整流子およびモールド型整流子は，その
外周面の摺動部を機械加工によりメッキ層を除去すると
共に，真円度を確保するのであるが，小型モータとして
の所定の性能を発揮することを確認した。EXAMPLE A commutator piece was punched out from a material plate in which 1.0 to 3.0 μm of reflow solder was plated on the surface of a copper plate or a thin plate made of a copper material containing a small amount of silver, and the commutator shown in FIGS. 4 was assembled. In this case, there was no crushing or protrusion of the plating material inside the tongue 18, and no dent was found on the commutator piece 16. After the winding was connected to the tongue 18, spot welding was performed, but the connection was good, and no peeling of the welded part was observed. It was confirmed that the results of manufacturing the mold type commutator 4 shown in FIGS. 4 and 5 using the above material plate were also good.
Further, in the above-mentioned assembled commutator and molded commutator, the sliding portion on the outer peripheral surface is machined to remove the plating layer and ensure the roundness, but it exhibits a predetermined performance as a small motor. Confirmed to do.

【００２１】本実施例においては，材料板の一方の表面
のみに全面メッキした例について記述したが，表裏両面
に全面メッキした材料板を使用しても作用は同一であ
る。In this embodiment, an example was described in which only one surface of the material plate was entirely plated, but the same effect can be obtained by using a material plate that is entirely plated on both front and back surfaces.

【００２２】[0022]

【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから，下記の効果を奏し得る。 （１）従来の部分メッキされた材料板を使用するものと
比較して，マスキングが不要であるため，メッキ作業前
後の煩雑な処理作業が省略され，整流子の製作が容易で
あり，加工コストを低減させ得る。 （２）整流子製作作業工程が連続しているため，工程管
理が容易である。 （３）整流子のタングに形成されるメッキ厚が均一であ
り，安定した品質のものを製作できる。 （４）整流子の外周面の加工前後のものを目視で容易に
判別できるため，未加工品が誤って加工済のものに混入
されることがない。EFFECTS OF THE INVENTION Since the present invention has the structure and operation as described above, the following effects can be obtained. (1) Compared with the conventional method using a partially plated material plate, masking is not required, so complicated processing work before and after plating work is omitted, and the commutator can be manufactured easily, and the processing cost is reduced. Can be reduced. (2) Since the commutator manufacturing work process is continuous, process control is easy. (3) The plating thickness formed on the tongue of the commutator is uniform and stable quality can be manufactured. (4) Since the commutator outer peripheral surface before and after processing can be easily visually identified, an unprocessed product will not be mistakenly mixed with a processed product.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の対象である小型モータの例を示す要部
縦断面正面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional front view of essential parts showing an example of a small-sized motor which is an object of the present invention.

【図２】図１における整流子４の近傍を示す要部拡大正
面図である。FIG. 2 is an enlarged front view of an essential part showing the vicinity of a commutator 4 in FIG.

【図３】図２に示す整流子４を示す要部拡大縦断面図で
ある。FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view of an essential part showing a commutator 4 shown in FIG.

【図４】図２に示す整流子４を示す要部拡大縦断面図で
ある。FIG. 4 is an enlarged vertical sectional view of an essential part showing a commutator 4 shown in FIG.

【図５】図２に示す整流子４を示す要部拡大縦断面図で
ある。5 is an enlarged vertical cross-sectional view of a main part showing the commutator 4 shown in FIG.

【図６】図３に示す組立型整流子片１６を成形する場合
の材料板を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory view showing a material plate when the assembled commutator piece 16 shown in FIG. 3 is molded.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

４ 整流子 １６ 整流子片 １８ タング 4 commutator 16 commutator piece 18 tongue

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 金属材料により有底中空筒状に形成され
かつ内周面に永久磁石（２）を固着してなるケース
（１）と，前記永久磁石（２）に対向する電機子（３）
と整流子（４）とからなる回転子（５）と，前記ケース
（１）の開口部に嵌着されかつ前記整流子（４）と摺動
係合されるブラシを有するブラシアーム（７）とこのブ
ラシアーム（７）に電気的に接続されてなる入力端子
（８）とを設けてなるエンドキャップ（６）とからな
り，前記ケース（１）の底部とエンドキャップ（６）と
に設けられた軸受（９），（１０）を介して前記回転子
（５）を回転自在に支持してなる小型モータにおいて，
整流子（４）を構成する整流子片（１６）を導電性金属
材料からなり少なくとも一方の表面に全面メッキを施し
た板材を使用し板材加工手段によって形成したことを特
徴とする小型モータ。1. A case (1) formed of a metallic material in the shape of a hollow cylinder with a bottom and having a permanent magnet (2) fixed to its inner peripheral surface, and an armature (3) facing the permanent magnet (2). )
And a commutator (4) and a brush arm (7) having a brush fitted in the opening of the case (1) and slidably engaged with the commutator (4). And an end cap (6) provided with an input terminal (8) electrically connected to the brush arm (7). The end cap (6) is provided on the bottom of the case (1) and the end cap (6). In a small motor in which the rotor (5) is rotatably supported via the bearings (9) and (10) provided,
A small motor characterized in that the commutator piece (16) constituting the commutator (4) is formed by a plate material processing means using a plate material made of a conductive metal material and having at least one surface entirely plated.