專利名稱：小型電動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于便攜式CD播放機主軸旋轉的小型電動機，特別是涉及在轉子上具有去火花元件的小型電動機。
在現有技術中，用于裝入便攜式CD播放機等的小型電動機必須實現薄型化。在這樣的小型電動機中，需要在轉子上安裝非線性電阻。在具有換向器的小型電動機中，由于電刷在換向器上滑動接觸，因此當電刷通過換向片之間時，會產生電弧，該電弧會對通信設備產生電波干擾，并且，使電刷的壽命變短，因此，在換向器電動機的轉子上安裝非線性電阻來作為去火花元件，這在現有技術中是公知的。
圖4是現有的小型電動機轉子的換向器以及附近的縱截面圖，表示非線性電阻向轉子的安裝(日本實用新型公開公報實開昭63-7955號)。在圖4中，14是僅圖示了一部分的轉子磁極的鐵心，13是僅圖示了一部分的轉子繞組。換向器安裝在轉軸11上，并且，該換向器由換向片22、從其延長的換向器足部26、換向器芯24、固定換向片22的換向器墊圈23所構成。而且，通常在樹脂制的換向器芯24上整體設置凸緣部33，在該凸緣部33和換向器足部26之間夾著非線性電阻21，其電極被焊接在繞組13和換向器足部26上。通過這樣的構成，非線性電阻21被定位在換向器部端面上。但是，在這樣構成中，為了保持非線性電阻21而需要凸緣部33，因此，存在這樣的缺陷在非線性電阻21的厚度的基礎上，通過凸緣部33的厚度而使軸向長度變長。
圖5是另一個現有技術。在圖5中，22是換向片、23是固定該換向片22的換向器墊圈，24是換向器芯，26是換向器足部。而且，非線性電阻21設在換向器墊圈23的外周側，在非線性電阻21的外周上通過焊錫25與換向器足部26相連接。這樣，通過在換向器墊圈23的外周側設置非線性電阻21，就不會使換向器墊圈23和非線性電阻21兩者的厚度加長，而能夠把軸向長度縮短為任一方的(厚的一方)的厚度。但是，為了進一步謀求薄型化，需要使非線性電阻21和換向器墊圈23更薄，但是，燒結構成的非線性電阻21為了防止破裂需要有一定的厚度(例如最低為0．5mm)。在這樣的構成中，就成為電動機進一步薄型化的極限。
而且，為了謀求薄型化，考慮把非線性電阻安裝在繞組內側的空間中。但是，該空間是受到限制的，在把線圈繞制導磁極鐵心上時，線圈會接觸到非線性電阻的外周部上，而在繞制的線圈中發生松弛，使繞組電阻值出現偏差，或者產生斷線。圖6所示的構成(日本實用新型公開公報實開昭58-103576號)，為了解決該問題，而與3極磁極的繞組結構相結合，使非線性電阻21構成為三角形。在圖6中，11是轉軸，22是換向片，26是換向器足部。但是，由于這種特殊形狀的非線性電阻21是非均勻的，則強度的不平衡發生，而易于使破裂發生，而成為成本上升的原因。
因此，本發明的目的是，在轉子上具有非線性電阻的小型換向器電動機中，不需要使用特殊形狀的非線性電阻，而能夠有效地利用死區空間，由此，縮短轉子軸向長度，來謀求電動機的薄型化。
為了解決上述問題，本發明提供一種小型電動機，包括具有由鐵心14和繞組13構成的突極磁極、換向器和去火花元件的轉子；以及由磁體2構成的定子磁極，其特征在于，上述換向器由樹脂制的換向器芯24、配置在該換向器芯24的外周上并且從外部通過電刷8導入電流的導電體的多個換向片22、以及從該換向片22分別整體地向徑向外側彎折延長的多個換向器足部26所構成，與上述樹脂制的換向器芯24一體地形成鐵心插入部30和壁部32，沿著鐵心14的方向配置在轉軸11的外周上，用于與上述多個換向器足部26相對應的換向器足部支撐部31、鐵心14的定位，盤狀的上述去火花元件接近于換向器足部26而配置在鐵心插入部30的外周上，并且，使上述壁部32位于該去火花元件的外周側，由此，與上述轉子繞組13相分離。(權利要求1)并且，本發明的小型電動機，在上述換向器足部支撐部31的內周側形成中空狀的多個換向器足部插入部34，上述換向器足部26露出，并且，切去上述壁部32的面對該換向器足部插入部34的一側，在該換向器足部插入部34中焊接露出的換向器足部26和上述所配置的去火花元件的電極。(權利要求2)本發明的這些和其他的目的、優點及特征將通過結合附圖對本發明的實施例的描述而得到進一步說明。在這些附圖中
圖1是用縱截面圖來表示本發明的小型電動機的全體構成的圖；圖2是表示圖1的換向器部以及安裝在其上的非線性電阻21的細節的左半部分的截面圖；圖3是與中空狀的換向器足部插入部一起表示本發明的換向器芯和與其一體成型的鐵心插入部、換向器足部支撐部、壁部的圖；圖4是現有的小型電動機轉子的換向器及其附近的縱截面圖，是表示非線性電阻的安裝構成的圖；圖5是表示另一個現有技術的非線性電阻的安裝構成的圖；圖6是表示另一個現有技術的非線性電阻的安裝構成的圖；圖7是非線性電阻的透視圖。
圖2是表示換向器部以及安裝在其上的非線性電阻21的細節的圖。換向器部20由樹脂制的換向器芯24、配置在該換向器芯的外周上并且從外部通過電刷導入電流的導電體的多個換向片22、以及換向器墊圈23所構成，形成從該換向片22分別整體地向徑向外側彎折延長的多個換向器足部26，繞組13連接在該換向器足部26上。換向器芯24與鐵心插入部30、換向器足部支撐部31和壁部32一起由合成樹脂整體成型。鐵心插入部其頂端部分被插入到形成在轉子磁極鐵心上的對應的凹部中，用于進行換向器部和轉子磁極部兩者的圓周方向以及軸向的定位。切去中央而成為環狀的盤形非線性電阻被嵌插到在壁部32的內側和鐵心插入部30的外周之間所形成的空間中。
中空狀的換向器足部插入部34形成在與多個換向器足部相對應的換向器足部支撐部31的內周側，其中，換向器足部26的里側露出。在該部分上，換向器足部插入部34成為中空狀態，在該中空部分中，換向器足部26與所嵌插的非線性電阻21直接接觸，在此，位于非線性電阻21的外周側的電極和換向器足部26的里側被焊接在一起。
接著，通過與換向器芯24一體形成的壁部32，而防止了繞組13和非線性電阻21的接觸。壁部32的高度至少等于非線性電阻的厚度，或者在其以上。在本發明中，能夠把位于壁部32內周側的非線性電阻配置在繞組內側的死區空間內而不與繞組相接觸，由此，來謀求電動機的薄型化。
圖1是用縱截面圖表示本發明的小型電動機的全體構成的圖。雖然本發明的磁極數并不僅限于該例子，但是，在以下的說明中，是以三極突極轉子磁極和兩極定子磁極為例來進行說明。在圖1中，1是外殼，6是其殼蓋。2是構成定子磁極的磁體。3和7是轉軸11的軸承，12是套筒。14是轉子磁極的疊裝鐵心，13是繞制在該鐵心上的繞組。通過該鐵心14和繞組13構成三極突極磁極。20整體地表示換向器部，8是用于從外部供電的電刷。電流從該電刷通過換向器流入繞組13。27是回油墊圈，21是作為去火花元件的非線性電阻。非線性電阻21如圖7所示的那樣為把中央切去而成為環狀的圓盤形狀，在圓盤外周側設置3個電極40，與換向器足部26相焊接，而其本體為通常的。下面參照圖2和圖3來對非線性電阻21的安裝結構進行說明，在圖1中表示了非線性電阻21位于進入到繞組13的徑向內側的空間中的情況。
圖2表示換向器部以及安裝在其上的非線性電阻21的細節的左半部分的截面圖。在圖2中，11是轉軸，8是電刷。22是與該電刷8相接觸的換向片，在該三極突極結構中，分別從三個換向片22整體延長形成換向器足部26。23是換向器墊圈，固定換向片22。21是非線性電阻。換向器足部支撐部31和壁部32的構成如圖3所示的那樣。圖3是與中空狀的換向器足部插入部34一起表示換向器芯24和與其一體成型的鐵心插入部30、換向器足部支撐部31、壁部32的圖。
換向器部20由樹脂制的換向器芯24、配置在該換向器芯的外周上并且從外部通過電刷導入電流的導電體的多個換向片22、以及換向器墊圈23所構成，形成從該換向片22分別整體地向徑向外側彎折延長的多個換向器足部26，繞組13連接在該換向器足部26上。換向器芯24與鐵心插入部30、換向器足部支撐部31和壁部32一起由合成樹脂整體成型。鐵心插入部30在配置在墊圈外周上時，向著鐵心方向，其頂端部分被插入到形成在轉子磁極鐵心上的對應的凹部中，用于進行換向器部和轉子磁極部兩者的圓周方向以及軸向的定位。即，在圓周方向上，使三極磁極結構與由三個換向片構成的換向器部的相位相配合，同時，在軸向上，相對應磁極鐵心進行換向器部和非線性電阻的定位。切去中央而成為環狀的圓盤形非線性電阻被嵌插到在壁部32的內側和鐵心插入部30的外周之間所形成的空間中，接近換向器足部26配置。在非線性電阻被插入之后，當通過上述鐵心插入部在軸上進行軸向定位時，如從圖1所看到的那樣，非線性電阻21成為進入到繞組13的內側的死區空間中這樣的位置關系。這樣，非線性電阻21不必象現有技術那樣設置在換向片或換向片墊圈的外周上，在非線性電阻21的內周僅有用于定位的鐵心插入部30，因此，就能縮小非線性電阻21的直徑。由此，就能確保用于焊接非線性電阻21的電極的空間。可以確認即使縮小了非線性電阻21的直徑，也不會對作為非線性電阻21的功能的去火花功能產生影響。
中空狀的換向器足部插入部34形成在與多個換向器足部相對應的換向器足部支撐部31的內周側，其中，換向器足部26的里側露出。在該部分上，換向器足部插入部34成為中空狀態，在該中空部分中，換向器足部26與所嵌插的非線性電阻21直接接觸，并且，在該部分上，切去壁部32，在此，位于非線性電阻21的外周側的電極和換向器足部26的里側被焊接在一起。
接著，通過與換向器芯24一體形成的壁部32，而防止了繞組13和非線性電阻21的接觸。壁部32的高度，為了防止繞組13與非線性電阻21相接觸而具有足夠的厚度，至少等于非線性電阻的厚度，或者在其以上。在把薄型化作為目的的小型電動機中，在把繞組繞制到鐵心上之后，為了減小繞組厚度，來進行向軸向壓緊繞組的「繞組壓緊」，而通過該壓緊向內周方向拉出的繞組會與非線性電阻相接觸。但是，在本發明中，通過壁部32來防止該情況，能夠把位于壁部32內周側的非線性電阻配置在繞組內側的死區空間內而不與繞組相接觸，由此，來謀求電動機的薄型化。
這樣的小型電動機的轉子的裝配，首先，在與換向器足部支撐部31、壁部32和鐵心插入部30一起由合成樹脂一體形成的換向器芯24上，使用換向器墊圈23來固定換向片22，來裝配換向器部20。接著，圓盤非線性電阻21被嵌插入到一體形成的鐵心插入部30的外周與壁部32的內周之間，在中空狀的換向器足部插入部34中，位于非線性電阻外周的電極與露出在空間內的換向器足部26相焊接。接著，與在轉軸11上進行了磁極鐵心定位的轉子整體地進行裝配。在該裝配的過程中，通過鐵心插入部30，來進行兩者的軸向和圓周方向的定位。然后，繞制繞組，把繞組的端部與換向器足部26相連接，同時，進行「繞組壓緊」，而完成轉子的裝配。
本發明，與樹脂制的換向器芯一體地形成換向器足部支撐部、鐵心插入部和壁部，把圓盤狀的非線性電阻接近換向器足部而配置在上述鐵心插入部外周上，并且，使上述壁部位于該非線性電阻的外周側，由此，就能防止繞組13與非線性電阻21的接觸，特別是，即使繞組13通過繞組壓緊而拉出到圓周方向內側，也能通過壁部32來防止上述接觸，繞組不會與位于壁部32內周的非線性電阻相接觸，而能夠配置在繞組內側的死區空間中。
通過把非線性電阻直徑形成為預定尺寸，就能實現這樣的非線性電阻的配置構成。接著，為了在換向器足部支撐部31的內周中形成中空狀的換向器足部插入部34，在該空間部分中，露出的換向器足部26與所嵌插的非線性電阻21直接接觸，其中，能夠容易地把位于非線性電阻21的外周側的電極與換向器足部26的里側進行焊接而不需要特別的空間和連接部件。
這樣，本發明為這樣的結構在轉子上設有非線性電阻的小型換向器電動機中，不需要使用特殊形狀的非線性電阻，能夠有效地利用死區空間，由此，不會減少疊裝鐵心的疊片數量，并且不會減少繞組的匝數，而能夠縮短轉子軸向的長度，來謀求電動機的薄型化。由于能夠確保換向器的電刷滑動部的長度并且實現薄型化，就不會降低滑動穩定性。
而且，由樹脂一體形成的鐵心插入部其頂端部分插入到形成在轉子磁極鐵心上的相對應的凹部中，由此，能夠實現換向器部和轉子磁極部兩者的圓周方向和軸向的定位。
附圖中的標號說明在圖1中1外殼2磁體3軸承13繞組11轉軸12套筒14鐵心8電刷27回油墊圈7軸承20換向器部21非線性電阻6殼蓋在圖2中11轉軸22換向片24換向器芯31換向器足部支撐部26換向器足部21非線性電阻24換向器芯32壁部26換向器足部23換向器墊圈8電刷在圖3中24換向器芯32壁部
30鐵心插入部34換向器足部插入部31換向器足部支撐部在圖4中11轉軸23換向器墊圈21非線性電阻33凸緣部13繞組14鐵心26換向器足部22換向片24換向器芯在圖5中27回油墊圈22換向片23換向器墊圈21非線性電阻25焊錫26換向器足部24換向器芯在圖6中21非線性電阻11轉軸22換向片26換向器足部在圖7中21非線性電阻40電極
權利要求
1．一種小型電動機，包括具有由鐵心和繞組構成的突極磁極、換向器和去火花元件的轉子；以及由磁體構成的定子磁極，其特征在于，上述換向器由樹脂制的換向器芯、配置在該換向器芯的外周上并且從外部通過電刷導入電流的導電體的多個換向片、以及從該換向片分別整體地向徑向外側彎折延長的多個換向器足部所構成，與上述樹脂制的換向器芯一體地形成鐵心插入部和壁部，沿著鐵心的方向配置在轉軸的外周上，用于進行與上述多個換向器足部相對應的換向器足部支撐部、鐵心的定位，盤狀的上述去火花元件接近于換向器足部而配置在鐵心插入部的外周上，并且，使上述壁部位于該去火花元件的外周側，由此，與上述轉子繞組相分離。
2．根據權利要求1所述的小型電動機，其特征在于，在上述換向器足部支撐部的內周側形成中空狀的多個換向器足部插入部，上述換向器足部露出，并且，切去上述壁部的面對該換向器足部插入部的一側，在該換向器足部插入部中焊接露出的換向器足部和上述所配置的去火花元件的電極。
3．根據權利要求1或2所述的小型電動機，其特征在于，上述去火花元件是非線性電阻，上述壁部的高度等于或大于該非線性電阻的厚度。
全文摘要
本發明的小型電動機,換向器由樹脂制的換向器芯24、配置在該換向器芯24的外周上并且從外部通過電刷8導入電流的導電體的多個換向片22、以及從該換向片22分別整體地向徑向外側彎折延長的多個換向器足部26所構成,與樹脂制的換向器芯24一體地形成鐵心插入部30和壁部32,沿著鐵心14的方向配置在轉軸11的外周上,盤狀的非線性電阻21接近于換向器足部26而配置在鐵芯插入部30的外周上,使上述壁部32位于該非線性電阻21的外周側,與上述繞組13相分離。
文檔編號H02K23/66GK1205569SQ98115028
公開日1999年1月20日 申請日期1998年6月4日 優先權日1997年6月4日
發明者松田新一 申請人:馬淵馬達株式會社