JP6779818B2 - Commutator for DC motor and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、回転軸を嵌通固定したモールド板と、モールド板上に配置した環状バリスタと、環状バリスタを接続するライザ部とを備えた直流モータ用整流子及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a commutator for a DC motor provided with a mold plate into which a rotating shaft is fitted and fixed, an annular varistor arranged on the mold plate, and a riser portion for connecting the annular varistor, and a method for manufacturing the same.
小型の直流モータの動作は、整流子で電流を遮断することによって急激な電流変化が生じ、サージ電圧を発生して火花放電を発生する。この火花放電は整流子の寿命を短くするという問題がある。
このサージ電圧を吸収させるために、整流子間にバリスタやコンデンサ等の火花消去素子を接続した直流モータ用整流子が提案されている(例えば特許文献1、特許文献2)。
In the operation of a small DC motor, a sudden current change occurs by cutting off the current with a commutator, and a surge voltage is generated to generate a spark discharge. This spark discharge has a problem of shortening the life of the rectifier.
In order to absorb this surge voltage, a commutator for a DC motor in which a spark erasing element such as a varistor or a capacitor is connected between the commutators has been proposed (for example,
以下、特許文献1の電動機用整流子の構成を説明する。なお、特許文献1の部品名の後に対応する本発明の部品名を括弧で記載する。
特許文献1の電動機用整流子は、円筒状ホルダー(モールド板)の底部に鍔部が一体に形成され、ホルダーの円筒部の外周に複数のセグメント(整流子片)が密接されて合成樹脂等の材質からなる絶縁座金(ワッシャー)で固定され、セグメントの周方向にライザー(ライザ部)が一体に形成されて導出され、その先端側にコイル口出線巻付部が設けられている。
Hereinafter, the configuration of the commutator for an electric motor of
In the commutator for electric motors of
円筒部の中心孔には回転軸が嵌合固定されて鍔部の下側に回転子コアが固定され、回転子コアにコイルが巻回されている。
上記鍔部上にはリング状バリスタ(環状バリスタ)が載置されてリング状バリスタの上面に銀ペースト等で電極部が形成された電極部は、ライザーの裏面に当接され、コイル口出線巻付部にコイル(カップ)の口出線(銅線)が巻き付けられて半田で接続され、同時にバリスタの電極部とライザーが半田付けされる。
A rotating shaft is fitted and fixed to the central hole of the cylindrical portion, a rotor core is fixed to the lower side of the collar portion, and a coil is wound around the rotor core.
A ring-shaped varistor (annular varistor) is placed on the flange portion, and the electrode portion having an electrode portion formed on the upper surface of the ring-shaped varistor with silver paste or the like is brought into contact with the back surface of the riser, and the coil outlet wire The coil (cup) lead wire (copper wire) is wound around the winding part and connected by soldering, and at the same time, the electrode part of the varistor and the riser are soldered.
上記構成によれば、ライザーを挟んで上下に絶縁座金とバリスタを設ける簡単な構成で、ライザーに対してバリスタ及びコイル口出線の半田付けが1回で済み、バリスタの内径を小さく出来て整流子組の最大外径を小さくして小型化ができると記載されている。 According to the above configuration, with a simple configuration in which insulating washers and varistor are provided above and below the riser, the varistor and coil outlet wire need only be soldered once to the riser, and the inner diameter of the varistor can be reduced for commutation. It is stated that the maximum outer diameter of the child set can be reduced to reduce the size.
また特許文献2には、樹脂製の整流子基台(モールド板)に設けた凹部にリングバリスタ(環状バリスタ)を載置し、このリングバリスタを上に載置されたライザ部に半田付けする小型モータの整流子が記載されている。
Further, in
特許文献1に示される従来例の電動機用整流子は、本願と同様にホルダー(モールド板)に設けた鍔部(開口部)にリングバリスタ(環状バリスタ)を載置し、セグメント(整流子片)から直角に設けたライザー(ライザ部)とリングバリスタの電極を半田付けする構成である。しかし、特許文献1においては、ライザーとリングバリスタの電極とを半田
付けする場合及び、コイル口出線とライザーとの半田付けする場合に関する問題点と、条件については全く検討されていない。
In the conventional rectifier for electric motor shown in
すなわちライザーとリングバリスタの電極とを半田付けする場合や、コイル口出線とライザーとの半田付けをする場合にヤニ入りの半田で行うと、フラックスガスが発生して直流モータの構成部品や治具を汚す危険性があり、またフラックス残渣による部品の腐食が発生する危険性がある。
そこで、直流モータの組み立て前に、ヤニ入り半田でライザーとリングバリスタとの半田付けと、ライザーへの予備半田形成を行い、直流モータの組み立て後に加熱棒を用い、ライザーの予備半田を利用してコイル口出線を半田付けするが、この場合にも予備半田層にフラックス残渣が残っているため、このフラックス残渣が加熱棒の加熱によって溶け出し、部品及び治具への悪影響が発生する可能性がある。
That is, when soldering the riser and the electrode of the ring varistor, or when soldering the coil outlet wire and the riser with solder containing a resin, flux gas is generated and the components and cure of the DC motor There is a risk of soiling the jig and there is a risk of corrosion of parts due to flux residue.
Therefore, before assembling the DC motor, solder the riser and the ring varistor with solder containing resin and form a preliminary solder to the riser, and after assembling the DC motor, use a heating rod and use the preliminary solder of the riser. The coil outlet wire is soldered, but even in this case, the flux residue remains in the preliminary solder layer, so this flux residue may melt out due to the heating of the heating rod, which may adversely affect parts and jigs. There is.
また、加熱棒を用いてコイル口出線を半田付けする場合には、ライザーの上部から加熱棒を押し当て加熱、加圧を行うが、特許文献1及び特許文献2に記載の整流子では、いずれもリングバリスタをライザーとホルダー(モールド板)とで挟んで当接させている構造となっているので、加熱棒の加圧がライザーを介してリングバリスタに加わり、セラミック製のリングバリスタを破損させる危険性がある。
Further, when soldering the coil outlet wire using a heating rod, the heating rod is pressed from the upper part of the riser to heat and pressurize, but the commutator described in
本発明の目的は上記問題を解決し、フラックスの悪影響を無くし、また加熱棒によって環状バリスタが損傷することのない直流モータ用整流子及びその製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to solve the above problems, to eliminate the adverse effect of flux, and to provide a commutator for a DC motor and a method for manufacturing the same, in which the annular varistor is not damaged by the heating rod.
上記目的を達成するため、本発明における直流モータ用整流子の構成は、回転軸を嵌通固定したモールド板と、モールド板上に配置した環状バリスタと、環状バリスタとモールド板との両方に接して配置したライザ部とを備えた直流モータ用整流子において、ライザ部と電流が流れる銅線とを接合する領域は、ライザ部及びモールド板が接する領域と、ライザ部及び環状バリスタが接する領域とを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the commutator for a DC motor in the present invention is in contact with both a mold plate in which a rotating shaft is fitted and fixed, an annular varistor arranged on the mold plate, and both the annular varistor and the mold plate. In the commutator for a DC motor provided with the riser portion arranged in the above direction, the region for joining the riser portion and the copper wire through which the current flows is the region where the riser portion and the mold plate are in contact with each other and the region where the riser portion and the annular varistor are in contact with each other. It is characterized by including.
上記構成によれば、予備半田層のフラックス残渣の悪影響を無くし、加熱棒によって環状バリスタが損傷することのない直流モータ用整流子を提供することができる。 According to the above configuration, it is possible to provide a commutator for a DC motor that eliminates the adverse effect of the flux residue of the preliminary solder layer and does not damage the annular varistor by the heating rod.
モールド板は、環状バリスタを配置するための開口部を有し、環状バリスタにおける環状バリスタとライザ部との接合面と反対側の面に、空隙が設けられていると良い。 It is preferable that the mold plate has an opening for arranging the annular varistor, and a gap is provided on the surface of the annular varistor opposite to the joint surface between the annular varistor and the riser portion.
上記構成によれば、環状バリスタの下面に設けた空隙によって、環状バリスタに伝わる加熱棒による加圧力が緩和され、環状バリスタの損傷を防止することができる。 According to the above configuration, the voids provided on the lower surface of the annular varistor relax the pressing force by the heating rod transmitted to the annular varistor, and damage to the annular varistor can be prevented.
空隙に樹脂を配置していると良い。 It is preferable to place the resin in the voids.
ライザ部は、開口部を跨いで設けられていると良い。 The riser portion may be provided so as to straddle the opening.
本発明の直流モータ用整流子の製造方法は、回転軸を嵌通固定したモールド板と、モールド板に配置した環状バリスタと、環状バリスタとモールド板との両方に接して配置したライザ部とを備えた直流モータ用整流子の製造方法において、モールド板上に環状バリスタを配置する環状バリスタ配置工程と、モールド板及び環状バリスタの上にライザ部を配置するライザ部配置工程と、ライザ部と環状バリスタを接合するライザ部接合工程と、電流を流すための銅線とライザ部とを接合する銅線接合工程と、を有し、銅線接合工程におけるライザ部と銅線とを接合する領域は、ライザ部及びモールド板が接する領域と、ライ
ザ部及び環状バリスタが接する領域とを含むことを特徴としている。
In the method for manufacturing a commutator for a DC motor of the present invention, a mold plate in which a rotating shaft is fitted and fixed, an annular varistor arranged on the mold plate, and a riser portion arranged in contact with both the annular varistor and the mold plate are provided. In the method for manufacturing a commutator for a DC motor provided, an annular varistor arrangement step of arranging an annular varistor on a mold plate, a riser portion arrangement step of arranging a riser portion on a mold plate and an annular varistor, and a riser portion and an annular shape. It has a riser part joining step for joining a varistor and a copper wire joining step for joining a copper wire for passing a current and a riser part, and the region for joining the riser part and the copper wire in the copper wire joining step is It is characterized by including a region where the riser portion and the mold plate are in contact with each other and a region where the riser portion and the annular varistor are in contact with each other.
上記製造方法によれば、予備半田層のフラックス残渣の悪影響を無くし、加熱棒によって環状バリスタが損傷することのない直流モータ用整流子の製造方法を提供することができる。 According to the above manufacturing method, it is possible to provide a method for manufacturing a commutator for a DC motor, which eliminates the adverse effect of the flux residue of the preliminary solder layer and does not damage the annular varistor by the heating rod.
環状バリスタ配置工程は、モールド板に設けた開口部内に、環状バリスタとライザ部との接合面と反対の側の面に、空隙を設けるように環状バリスタを配置すると良い。 In the annular varistor arrangement step, it is preferable to arrange the annular varistor so as to provide a gap in the opening provided in the mold plate on the surface opposite to the joint surface between the annular varistor and the riser portion.
空隙に樹脂を配置する樹脂配置工程を有すると良い。 It is preferable to have a resin placement step of arranging the resin in the voids.
ライザ部接合工程は、ライザ部と環状バリスタとの間及びライザ部の表面に接合部材を配置すると良い。 In the riser portion joining step, it is preferable to arrange the joining member between the riser portion and the annular varistor and on the surface of the riser portion.
ライザ部接合工程の後に、残留物を洗浄除去する残留物洗浄工程を有すると良い。 It is preferable to have a residue cleaning step for cleaning and removing the residue after the riser joining step.
銅線接合工程は、加熱棒と受台との間に、銅線、ライザ部及びモールド板を挟み、加圧及び加熱を行うと良い。 In the copper wire joining step, it is preferable to sandwich the copper wire, the riser portion and the mold plate between the heating rod and the pedestal, and pressurize and heat the copper wire.
上記の通り、本発明においては予備半田層のフラックス残渣の悪影響を無くし、また加熱棒によって環状バリスタが損傷することのない直流モータ用整流子及びその製造方法を提供することができる。 As described above, in the present invention, it is possible to provide a commutator for a DC motor and a method for manufacturing the same, which eliminates the adverse effect of the flux residue of the preliminary solder layer and does not damage the annular varistor by the heating rod.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の思想を具体化するための直流モータ用整流子を例示するものであって、本発明を以下の構成に限定しない。特に実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。以下の説明において、同一部品、同一構成要素には同一の名称、符号を付し詳細説明を適宜省略することがある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the embodiments shown below exemplify a commutator for a DC motor for embodying the idea of the present invention, and the present invention is not limited to the following configurations. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention to the specific description unless otherwise specified, and are merely explanatory examples. Absent. In the following description, the same parts and components may be given the same name and reference numerals, and detailed description may be omitted as appropriate.
[第1実施形態]
図1から図6Fを用いて本発明の第1実施形態の直流モータ用整流子について説明する。図1は第1実施形態の電機子1の全体構成を示す断面図である。図2は図1に示す電機子1の分解断面図、図3は図1に示す電機子1の整流子機構(A1部分)の拡大断面図、図4は図3における整流子機構(A2部分)の拡大断面図、図5から図6Fは本発明の直流モータ用整流子の製造方法を示す工程図及び断面図である。
[First Embodiment]
The commutator for a DC motor according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6F. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the
[直流モータ用整流子の構成説明] [Commutator configuration for DC motor]
図1に示す電機子1は、3つの構成要素であるステータ2、ロータ3、ブラシユニット4によって構成されており、ステータ2を図2Aに示し、ロータ3を図2Bに示し、ブラシユニット4を図2Cに示している。図2Aに示すようにステータ2は回転軸の貫通孔を有するメタルハウス2aと、メタルハウス2aの貫通孔の両端に取り付けられた軸受け2bと、メタルハウス2aの外周に固定されたマグネット2cと、外周を保護するハウジング2dによって構成される。
The
図2Bに図示するように、ロータ3は回転軸3aと回転軸3aに固定された整流子機構5と、整流子機構5の外周壁に固定されたコイル巻き線より成るカップ6により構成される。なお整流子機構5の詳細については後述する。
As shown in FIG. 2B, the
図2Cに図示するように、ブラシユニット4はブラシ台4aと、ブラシ台4aに取り付けられたブラシ4b及び電源端子4cによって構成される。
なお、ブラシ4bは金属線を束ねたものや、櫛歯状に形成した金属板を用いることができ、材質は貴金属類などを使用することができる。
ブラシ4bは、同一形状の複数のブラシ片を並列に配置した構成であり、後述するロータ3に設けた整流子片の形状に追従して、複数のブラシ片を同時に接触させるように配置している。ロータの整流子片に対して、複数のブラシ片を同時接触させることによって、回転接触によって不安定になる整流子片に対するブラシ4bの接触不良を防止している。
As shown in FIG. 2C, the
As the
The
図1に示す電機子1は、ステータ2のマグネット2cとロータ3のカップ6が対向するように配置されており、ブラシ4bを介してブラシユニット4の電源端子4cから供給される駆動電圧をロータ3の整流子機構5に供給し、カップ6に電流が流れることによって生じる電磁力と、ステータ2のマグネット2cの磁力とによる引力、斥力の作用により回転軸3aを中心に、結合されたロータ3が回転する。
The
次に図3を用いて電機子1の駆動機構であるロータ3の整流子機構5と、ブラシユニット4の構成について説明する。図3は図1のA1部分の拡大断面図であり、電機子1の駆動機構の詳細な構成と電気的接続状態を示している。
整流子機構5の構成は、樹脂で一体成形され、回転軸を嵌通固定した円筒部7aの底部に基台部7bが形成されたモールド板7と、モールド板7の円筒部7aの外周に取り付け
られた複数の整流子片8と、整流子片8とほぼ直交する基台部7bの上面位置で整流子片8を周方向に屈曲させたライザ部8aが設けられている。また整流子片8とライザ部8aは絶縁性のワッシャー9を押し込んで固定している。またモールド板7の上面側には環状バリスタ10を収納する開口部7cが形成され、裏面側にはブッシュ11が設けられている。つまり、モールド板7上に配置した環状バリスタ10と、環状バリスタ10とモールド板7との両方に接してライザ部8aは配置されている。さらにモールド板7の側壁7dにはカップ6が位置決め固着され、カップ6の端部から引き出された引出銅線6aがライザ部8aに半田付けされている。この引出銅線6aによって、カップ6とライザ部8aとに電流が流れる。
Next, the configuration of the
The structure of the
次に駆動機構を構成する整流子機構5とブラシユニット4との電気的接続を説明する。
ブラシユニット4の電源端子4cから供給された駆動電圧は、ブラシ4bを介して整流子機構5の整流子片8に断続的に供給される。整流子片8に供給された駆動電圧はライザ部8a、引出銅線6aを介してカップ6に供給され、カップ6とマグネット2cとの動電作用により、ロータ3が回転する。
火花消去素子である環状バリスタ10は、各整流子片8間に接続されていることによって、整流子片8とブラシ4b間に発生する火花の発生を防止し、ブラシ4bの寿命を長くすることができる。
Next, the electrical connection between the
The drive voltage supplied from the
The
次に図4により整流子機構5の詳細構成を説明する。図4は図3におけるA2部分の拡大断面図であり、整流子機構5の詳細構成を示す。
なお、図4に示す整流子機構5は、図3に示すA2部分を90°回転して図示している。
モールド板7には回転軸3aに接する円筒部7aと基台部7bとを有し、基台部7bの上面側には開口部7cが設けられている。また円筒部7aの外周に取り付けられた整流子片8の下側にはモールド板7に差し込まれた位置決部8bと、モールド板7の基台部7bの上面位置で整流子片8の一部を周方向に屈曲させたライザ部8aが設けられており、この整流子片8がモールド板7から外れないようにワッシャー9を押し込んで固定している。さらにモールド板7の側壁部7dにはカップ6が位置決め固定されている。
Next, the detailed configuration of the
The
The
モールド板7の開口部7c内には環状バリスタ10が配置され、ライザ部8aの下面側に配置した環状バリスタ10とライザ部8aとが半田付けで固定されている。またライザ部8aの上面側には半田層12が形成されており、モールド板7の側壁部7dに固定されたカップ6から引き出された引出銅線6aがこの半田層12に半田付けされている。なおこの構成において環状バリスタ10の下面とモールド板7の開口部7cの底面の間、つまり、環状バリスタ10の環状バリスタ10とライザ部8aとの接合面とは反対側の面には空隙tが形成されており、環状バリスタ10はライザ部8aに固定され、開口部7cの内部に空間を有して配置されている。
An
[直流モータ用整流子の製造方法の説明]
次に図5を用いて本発明の直流モータ用整流子の製造方法を説明する。図5は直流モータ用整流子の製造方法を示す工程図であり、環状バリスタ10をモールド板7に設けた開口部7cに配置する環状バリスタ配置工程S1と、環状バリスタ10上にライザ部8aを配置するライザ部配置工程S2と、ライザ部8aと環状バリスタ10とを接合するライザ部接合工程S3と、ライザ部接合工程S3で発生した残留物を洗浄する残留物洗浄工程S4と、モールド板7の側壁部7dにカップ6を位置決め固着するカップ接着工程S5と、カップ6の引出銅線6aをライザ部8aに設けられた半田層12に接合する銅線接合工程S6とで構成されている。
[Explanation of manufacturing method of commutator for DC motor]
Next, a method of manufacturing the commutator for a DC motor of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a process diagram showing a method for manufacturing a commutator for a DC motor. The
次に図6Aから図6Fを用いて直流モータ用整流子の製造方法の詳細を説明する。
図6Aから図6Fはいずれも図4に示す整流子機構5(直流モータ用整流子)の製造方法の各工程を示す断面図であり、図6Aから図6Cを用いて前半の3工程を説明する。図6Aは、環状バリスタ配置工程S1とライザ部配置工程S2とを示す断面図であり、モールド板7の開口部7cの内部に配置した環状バリスタ10と、モールド板7の基台部と環状バリスタ10との上に、ライザ部8aをワッシャー9の圧入により配置している。この状態のときカップ6は点線で示す如く、まだモールド板7の側壁部7dに固着されていない。
Next, details of a method for manufacturing a commutator for a DC motor will be described with reference to FIGS. 6A to 6F.
6A to 6F are cross-sectional views showing each step of the manufacturing method of the commutator mechanism 5 (commutator for DC motor) shown in FIG. 4, and the first three steps are described with reference to FIGS. 6A to 6C. To do. FIG. 6A is a cross-sectional view showing the annular varistor arranging step S1 and the riser portion arranging step S2. The
図6Bは、ライザ部接合工程S3を示す断面図であり、環状バリスタ10の上面に設けられた電極(図示せず)とライザ部8aの下面側とを、ヤニ入りの半田で接続すると同時にライザ部8aの上面側に接合部材である半田層12を形成する。このとき、環状バリスタ10とライザ部8aとが接する状態で半田を用いて接合させる必要があり、図6Aに示す整流子機構5の上下が逆になるようにして、環状バリスタ10とライザ部8aとが接した状態にしてライザ部接合工程S3を行うことで、環状バリスタ10の下面とモールド板7の開口部7cの底面の間に空隙を設けた構造とすることができる。
FIG. 6B is a cross-sectional view showing the riser portion joining step S3, in which an electrode (not shown) provided on the upper surface of the
上述した環状バリスタ10の下面とモールド板7の開口部7cの底面の間に空隙を設けた構造とする方法は、一例であり、環状バリスタ10と整流子片8(ライザ部8a)とを半田を用いて接合した後、モールド板7に配置することでも環状バリスタ10の下面とモールド板7の開口部7cの底面との間に空隙を設けた構造とすることができる。
The method of providing a gap between the lower surface of the
半田層12は、溶融した半田を環状バリスタ10上又はライザ部8a上に接触させ、ライザ部8aと環状バリスタ10とが接する領域及び、ライザ部8aとモールド板7とが接する領域のライザ部8aの上面全体にわたって半田が濡れ広がることで形成される。
このヤニ入りの半田による半田層12の形成時には、半田層12の周辺にヤニが溶け出してフラックス残渣の残留物20が付着しており、後工程で問題となる場合がある。
In the
When the
図6Cは、残留物洗浄工程S4を示す断面図であり、前工程のヤニ入り半田による半田層12の形成時に、半田層12の周辺に発生したフラックス残渣の残留物20を洗浄する工程である。
フラックス残渣の残留物20の洗浄は、フラックス残渣を溶かす溶剤として炭化水素系の洗浄液を用いて行う。しかし後述するカップ6は巻回した銅線を接着剤で固めて構成されており、洗浄液がカップ6を固めている接着剤を溶かす溶液の場合、この残留物洗浄工程S4はモールド板7にカップ6を固着する前に行う必要がある。洗浄液がカップ6を固めている接着剤を溶かさない溶液の場合は、カップ6を固着した後に残留物洗浄工程S4を行うことができる。
また、フラックス残渣が腐食の恐れがない成分であったり、部品の汚れも支障がない範囲であれば、残留物洗浄工程S4を省略することができる。
FIG. 6C is a cross-sectional view showing the residue cleaning step S4, which is a step of cleaning the
The
Further, the residue cleaning step S4 can be omitted as long as the flux residue is a component that is not likely to be corroded and the stains on the parts are not hindered.
次に図6Dから図6Fを用いて後半の3工程を説明する。図6Dは、カップ接着工程S5を示す断面図であり、モールド板7の側壁部7dにカップ6を位置決め固着する工程である。カップ6は細い銅線を円筒状に整形して接着材で固め、端部に半田メッキを施した引出銅線6aを設けている。
実際のカップ接着工程S5は、カップ6の位置決めと整流子機構5の位置決めを行うカップ接着治具を用いて加熱しながら接着材で固着する。
Next, the latter three steps will be described with reference to FIGS. 6D to 6F. FIG. 6D is a cross-sectional view showing the cup bonding step S5, which is a step of positioning and fixing the
In the actual cup bonding step S5, the
図6Eは、銅線接合工程S6を示す断面図であり、カップ6の引出銅線6aをライザ部8aに設けられた半田層12に接合する工程である。この銅線接合工程S6は、前の工程であるヤニ入りの半田による半田層12の形成及び残留物20の洗浄を行った半田層12と、半田メッキした引出銅線6aを利用して行われる。
FIG. 6E is a cross-sectional view showing the copper wire joining step S6, which is a step of joining the drawn
接合方法としては、図6Eに示すように受け台15をモールド板7の基台部7bの下面にあてがい、この受け台15の位置に対応する、ライザ部8aの上部に形成された半田層12の上方に加熱棒16をセットする。この状態でカップ6から引き出された引出銅線6aの半田メッキされた先端部をライザ部8aの上部に形成された半田層12にセットする。この状態で加熱棒16を下降させて半田層12に引出銅線6aの半田メッキされた先端部を加熱接合する。
As a joining method, as shown in FIG. 6E, the
上記銅線接合工程S6では、ライザ部8aと引出銅線6aとを接合する領域は、ライザ部8aとモールド板7とが接する領域8mと、ライザ部8aと環状バリスタ10とが接する領域8nとの両方を含む領域であり、この領域8m及び8nを含む位置に加熱棒16を当接させる。図6Fは、ロータ3の組み立て完成状態を示す断面図であり、引出銅線6aの先端はライザ部8a及びモールド板7が接する領域8mとライザ部8a及び環状バリスタ10が接する領域8nとを含む領域に溶接されている。
In the copper wire joining step S6, the regions for joining the
上記接合方法によると以下の効果を奏する。まず加熱棒16による加圧を領域8m及び領域8nを含む位置で行うことによって、主たる圧力をモールド板7の基台部7bで受けることができ、さらに環状バリスタ10の下部に設けた空隙によって、環状バリスタ10の部分に圧力が加わらず、環状バリスタ10とモールド板7との当接による破損を防止できる。
また、半田付けの条件として、ライザ部8aの上部に形成された残留物洗浄を行った後、半田層12と、先端が半田メッキされた引出銅線6aを加熱棒16により加熱溶接しているので、半田層12と引出銅線6aの端部にメッキされた半田とが溶融して混ざり合うことで接合されるため、半田付けに伴うフラックスガスの発生がなく、フラックス残渣による部品の汚れ、腐食等の悪影響の発生を防止できる。
According to the above joining method, the following effects are obtained. First, by applying pressure with the
Further, as a soldering condition, after cleaning the residue formed on the upper portion of the
カップ接着工程S5は、残留物洗浄工程S4の後に行うことによって、カップ6の接着材を溶解させることなく、洗浄液を自由に選択することもできる。
By performing the cup bonding step S5 after the residue cleaning step S4, the cleaning liquid can be freely selected without dissolving the adhesive material of the
[第2実施形態]
次に図7を用いて本発明の第2実施形態の直流モータ用整流子について説明する。
図7は電機子1におけるロータ3の、ブラシユニット4側から見た整流子機構50の平面図及び断面図であり、第1実施形態と基本構成が同じであるため、同一要素には同一番号を付し重複する説明は省略する。
第2実施形態における整流子機構50が第1実施形態の整流子機構5と異なる所は、整流子片のライザ部8aが長く延びて、モールド板7の開口部7cを跨いだ範囲に設けられていることである。
[Second Embodiment]
Next, the rectifier for a DC motor according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7.
FIG. 7 is a plan view and a cross-sectional view of the
The
次に図7を用いて、整流子機構50の構成をさらに詳細に説明する。
図7Aは、整流子機構50の平面図であり、図7Bは、図7Aに示すB−B線の断面図である。図7Aに示す整流子機構50の平面図において、整流子片が3つに分かれた構成を例示しており、各整流子片81、82、83からライザ部81a、82a、83aが各々屈曲して伸び出している。そして具体的構成の説明としては整流子片81を事例として、図7A及び図7Bを用いてライザ部81aとモールド板7の開口部7cと、環状バリスタ10との関係を説明する。
Next, the configuration of the
7A is a plan view of the
整流子機構5と整流子機構50と異なるところは、整流子片81のライザ部81aが長く延びてモールド板7の開口部7cを跨いだ範囲を覆い、モールド板7の側壁部7dの上部まで延びていることである。
すなわち整流子片81から屈曲して伸び出したライザ部81aは、ワッシャー9で隠れ
た部分を点線で示すように、長く延びてモールド板7の開口部7cを跨いだ範囲を覆い、モールド板7の側壁部7dの上部まで延びている。
そして、ライザ部接合工程S3で説明したように、ヤニ入りの半田で半田層12を形成することによって、環状バリスタ10の上面に設けられた電極10aとライザ部81aとを接続固着する接続部12bが形成され、同時にライザ部81aの上面側に半田層12aが形成される。さらにカップ6の引出銅線6aと半田層12aとの接続は第1実施形態の整流子機構5と同様に同じ位置に行われている。
The difference between the
That is, the
Then, as described in the riser portion joining step S3, the connecting
上記第2実施形態における整流子機構50の構成は、ライザ部81aをモールド板7の基台部7b及び側壁部7dの上部に開口部7cを跨ぐように配置することによって、ライザ部81aの支持が安定し、固着された環状バリスタ10の位置決め保持が安定する効果を有している。
In the configuration of the
[第3実施形態]
次に図8A及び図8Bを用いて本発明の第3実施形態の直流モータ用整流子について説明する。図8A及び図8Bは第1実施形態における電機子1の整流子機構5(A2部分)と同じ部分を示す断面図であり、第1実施形態と基本的構成が同じであるため、同一要素には同一番号を付し重複する説明は省略する。
第3実施形態における整流子機構60の特徴は環状バリスタ10を配置したモールド板7の開口部7cの内部に、充填樹脂61が充填されていることである。
[Third Embodiment]
Next, the commutator for a DC motor according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8A and 8B. 8A and 8B are cross-sectional views showing the same part as the commutator mechanism 5 (A2 part) of the
The feature of the
図8Aの構成は環状バリスタ10を配置した開口部7c内部において、環状バリスタ10の側面と開口部7cの側壁との間に充填樹脂61が充填されている。
また図8Bの構成は環状バリスタ10を配置した開口部7c内の環状バリスタ10の上面以外の全面に充填樹脂61が充填されている。
また、ライザ部8aに環状バリスタ10を固着し、予備半田層を形成する半田層12は第1実施形態と同じ位置に設けられており、カップ6の引出銅線6aと半田層12との接続も第1実施形態と同様に同じ位置に行われている。
In the configuration of FIG. 8A, the filling
Further, in the configuration of FIG. 8B, the filling
Further, the
すなわち整流子機構60の製造方法は、第1実施形態の整流子機構5の製造工程に対して、環状バリスタ10を配置したモールド板7の開口部7cに、充填樹脂61を充填する樹脂充填工程を追加したものとなる。なお、この充填樹脂61としては、エポキシ樹脂やウレタン樹脂などを用いることができる。
上記構成によれば、モールド板7の開口部7c内に配置され、ライザ部8aに接合された環状バリスタ10の保持状態が安定するとともに、モールド板7自体の強度も向上し、衝撃等による環状バリスタ10及びモールド板7の破損を防止することができる。
That is, the method of manufacturing the
According to the above configuration, the holding state of the
上記の如く、本発明における環状バリスタとライザ部とを備えた直流モータ用整流子において、環状バリスタの周囲に設けられた空隙によって、環状バリスタに外力が加わらない構造とすることができるため、環状バリスタの損傷を防止することが可能な直流モータ用整流子を提供できる。さらに直流モータ用整流子の組み立て工程の工夫により安定した製造方法を提供することができる。
また、上記製造方法は直流モータ用電機子のみに限定されず、あらゆる電動機用電機子に適用出来る。
As described above, in the commutator for a DC motor provided with the annular varistor and the riser portion in the present invention, the structure can be configured such that no external force is applied to the annular varistor due to the voids provided around the annular varistor. A commutator for a DC motor capable of preventing damage to the varistor can be provided. Further, a stable manufacturing method can be provided by devising the assembly process of the rectifier for the DC motor.
Further, the above manufacturing method is not limited to the armature for a DC motor, and can be applied to any armature for an electric motor.
1 電機子
2 ステータ
2a メタルハウス
2b 軸受
2c マグネット
2d ハウジング
3 ロータ
3a 回転軸
4 ブラシユニット
4a ブラシ台
4b ブラシ
4c 電源端子
5、50,60 整流子機構
6 カップ
6a 接続銅線
7 モールド板
7a 円筒部
7b 基台部
7c 開口部
7d 側壁部
8、80、81,82、83 整流子片
8a、81a、82a、83a ライザ部
8m、8n 領域
9 ワッシャー
10 環状バリスタ
11 ブッシュ
12、12a 半田層
12b 接続部
15 受台
16 加熱棒
20 残留物
1
Claims (10)
前記ライザ部と電流が流れる銅線とを接合する領域は、前記ライザ部及び前記モールド板が接する領域と、前記ライザ部及び前記環状バリスタが接する領域とを含む
ことを特徴とする直流モータ用整流子。 A commutator for a DC motor including a mold plate with a rotating shaft fitted and fixed, an annular varistor arranged on the mold plate, and a riser portion arranged in contact with both the annular varistor and the mold plate.
The region for joining the riser portion and the copper wire through which the current flows includes a region where the riser portion and the mold plate are in contact with each other and a region where the riser portion and the annular varistor are in contact with each other. Child.
前記環状バリスタにおける前記環状バリスタと前記ライザ部との接合面と反対側の面に、空隙が設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の直流モータ用整流子。 The mold plate has an opening for arranging the annular varistor.
The commutator for a DC motor according to claim 1, wherein a gap is provided in a surface of the annular varistor on the side opposite to the joint surface between the annular varistor and the riser portion.
ことを特徴とする請求項2に記載の直流モータ用整流子。 The commutator for a DC motor according to claim 2, wherein the resin is arranged in the gap.
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の直流モータ用整流子。 The commutator for a DC motor according to claim 2 or 3, wherein the riser portion is provided so as to straddle the opening.
前記モールド板上に前記環状バリスタを配置する環状バリスタ配置工程と、
前記モールド板及び前記環状バリスタの上に前記ライザ部を配置するライザ部配置工程と、
前記ライザ部と前記環状バリスタを接合するライザ部接合工程と、
電流を流すための銅線と前記ライザ部とを接合する銅線接合工程と、を有し、
前記銅線接合工程における前記ライザ部と前記銅線とを接合する領域は、前記ライザ部及び前記モールド板が接する領域と、前記ライザ部及び前記環状バリスタが接する領域とを含む
ことを特徴とする直流モータ用整流子の製造方法。 A method for manufacturing a commutator for a DC motor, which includes a mold plate with a rotating shaft fitted and fixed, an annular varistor arranged on the mold plate, and a riser portion arranged in contact with both the annular varistor and the mold plate. In
An annular varistor arrangement step of arranging the annular varistor on the mold plate, and
A riser portion arranging step of arranging the riser portion on the mold plate and the annular varistor, and
The riser part joining step of joining the riser part and the annular varistor,
It has a copper wire joining step of joining a copper wire for passing an electric current and the riser portion.
The region for joining the riser portion and the copper wire in the copper wire joining step includes a region where the riser portion and the mold plate are in contact with each other and a region where the riser portion and the annular varistor are in contact with each other. Manufacturing method of rectifier for DC motor.
ことを特徴とする請求項5に記載の直流モータ用整流子の製造方法。 The annular varistor arranging step is characterized in that the annular varistor is arranged so as to provide a gap in the opening provided in the mold plate on the surface opposite to the joint surface between the annular varistor and the riser portion. The method for manufacturing a commutator for a DC motor according to claim 5.
ことを特徴とする請求項6に記載の直流モータ用整流子の製造方法。 The method for manufacturing a commutator for a DC motor according to claim 6, further comprising a resin arranging step of arranging the resin in the voids.
ことを特徴とする請求項5から請求項7のいずれか一項に記載の直流モータ用整流子の製造方法。 The direct current according to any one of claims 5 to 7, wherein the riser portion joining step comprises arranging a joining member between the riser portion and the annular varistor and on the surface of the riser portion. Manufacturing method of commutator for motor.
ことを特徴とする請求項5から請求項8のいずれか一項に記載の直流モータ用整流子の製造方法。 The method for manufacturing a commutator for a DC motor according to any one of claims 5 to 8, further comprising a residue cleaning step of cleaning and removing the residue after the riser joining step.
ことを特徴とする請求項5から請求項9のいずれか一項に記載の直流モータ用整流子の製造方法。 Any of claims 5 to 9, wherein the copper wire joining step is performed by sandwiching the copper wire, the riser portion and the mold plate between the heating rod and the pedestal, and performing pressurization and heating. The method for manufacturing a commutator for a DC motor according to item 1.
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