专利名称：小型电机及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种小型电机，特别涉及这样一种小型电机，其中电气元件，例如电容，被连接在壳体盖上，以便被用于电气设备等的驱动。
背景技术：
小型电机被广泛应用于车辆的电气设备中，例如车辆门锁的开关装置，电动镜镜面的驱动和容纳装置，或空调。就小型电机和这样的外围设备来说，减少操作时产生的电噪声是必需的，并且在全世界范围内制定有各种规定。CISPR25作为国际标准被提及，GMW3100/3097作为汽车制造商标准被提及，等等。
为了减小电噪声，就小型电机而言，直接在电机上连接电气元件，例如电容或扼流圈，是必要的。因此，按照惯例，电气元件被设置和布线在印刷电路板上，而且，所述印刷电路板被安装在电机上。但是，就这样的安装方法而言，这样的工作是必要的，即用于使电路接地的专用接地线被预先连接到印刷电路板，另外，该印刷电路板被安装到电机的金属壳体上，然后，例如通过焊接的方式，连接上述接地线。
为了减少这样一个麻烦工作的所用的工时，图6所示的一种安装印刷电路板的方法被公知(参看公开号63-127254的日本实用新型)。图6中，连有电气元件(图中省略)的印刷电路板25被构造成安装到容纳电机本体(图中省略)的金属壳体1上，然后，进一步，它被壳体盖所(图中省略)覆盖。
如图中所示，金属壳体1设置一个从其开口端的边沿突出的突针状部分26，同时，相应于该突针状部分26，印刷电路板25设置一个使突针部分26通过接地电极部分27的接合部分28，如图中长短交替的划线和箭头所示，为了使突针部分26插入接合部分28中，印刷电路板25被安装到金属壳体1上，然后，通过焊接突针部分26和接地电极部分27，印刷电路板25的接地电极部分27和金属壳体1通过焊料被电连接。
这样，对于仅仅在电机的组装步骤当中进行焊接来说是足够的，因而，在进行接地的步骤中大幅度地缩减工作工时变得可能。但是，就上述的现有技术而论，焊接还被需要作为另一个不同于电机组装的步骤，因此缩减工作工时被进一步需求。另外，需要以一种良好操作性的方式将电气元件连接到合成树脂的壳体盖上以将其连接到一狭窄的空间。
发明内容
因此，本发明的目的是解决上述的问题，和以这样一种具有良好操作性的方式进行组装，即将连接在印刷电路板上的电气元件(例如片状电容器)组成的电路连接在壳体盖上，同时，电路的地线被简单并可靠地体接地到金属壳体，并且，电机的组装步骤被减少。
本发明的小型电机包括具有的底部的中空的圆柱形金属壳体，所述底部周边的内侧连有磁体；合成树脂壳体盖，其适于封闭上述壳体的开口部分；和转子，其中叠片铁芯，缠绕着上述叠片铁芯的线圈，和换向器连接在轴上。连有包括电气元件的电路的印刷电路板被安装到该壳体盖上。该印刷电路板具有一个用于连接外供电源的焊接部分，它被连接到附在壳体盖内侧的一个部件，和一个用于电路地线的体接地的焊接部分，它被连接到位于上述金属壳体开口部分侧面上的一个凹槽内一个突起上。在用于体接地的焊接部分中，组装电机时，将所述壳体盖装配到所述金属壳体的开口部分上之后，使一对电极从靠近所述焊接部分的金属壳体的外部开始接触，以便利用电阻焊接的原理焊接所述焊接部分。
就本发明的小型电机的制造方法而言，将转子插入到具有的底部的中空的圆柱形金属壳体中以后，装配合成树脂壳体盖以封闭上述壳体的开口部分，所述转子中叠片铁芯，缠绕着上述叠片铁芯的线圈和换向器连在轴上，所述底部周边的内侧附有磁极。其上连接着包括电气元件的电路的印刷电路板被安装到该壳体盖上。该印刷电路板具有一个用于连接外供电源的焊接部分，它被连接到附在壳体盖内侧的一个部件上；和一个用于使电路地线体接地的焊接部分，它被连接到位于上述金属壳体开口部分侧面上的一个凹槽内一个突起上。组装电机时，将所述壳体盖装配到所述金属壳体的开口部分上之后，使一对电极从靠近所述焊接部分的金属壳体的外部开始接触，以便利用电阻焊接的原理焊接上述焊接部分。
图1是表示可以应用本发明的小型电机全部的纵向剖面图，上半部分为剖面图；图2是示范一个用于减少噪声的典型电路；图3是仅表示图1所示小型电机的壳体盖的视图，图3A是从壳体盖的内部的视图，和图3B是图3A中所示的壳体盖被在中心剖开的剖面图；图4是表示金属壳体的视图，图4D是从金属壳体的开口部分向内看的视图，图4A是从上边看的视图，图4C是从侧边看的上半部分剖面图，图4B是位于金属壳体开口部分侧面上的突起10的放大图；图5是示范一个印刷电路板的视图；和图6是用于说明基于现有技术的印刷电路板的安装方法。
具体实施例方式
图1是表示可以应用本发明的小型电机全部的纵向剖面图，上半部分为剖面图。磁极2(参见图4D)附在壳体1的周边内侧，该壳体为金属材料的、形状类似于具有底部的中空的圆柱形。合成树脂壳体盖11被装配到该壳体1的开口部分，并且该开口部分被壳体盖11封闭。在壳体盖11的中心容纳一个用于轴21的轴承3。
轴承21的另一端由位于具有底部的中空的圆柱形壳体1的底部中心的轴承3支撑。转轴21上通常设置有叠片铁芯22，缠绕在上述叠片铁芯22上的线圈23，和换向器24，以组成小型电机的转子。然后，与换向器24形成接触的碳刷对中的每一个被连接到固定在壳体盖11上的电刷装置上。
图3是仅表示图1所示小型电机的壳体盖的视图，图3A是从壳体盖的内侧方向看的视图，图3B是图3A中所示的壳体盖被在中心剖开的剖面图。如图所示，电刷装置由一对与换向器滑动接触的碳刷4组成，电刷臂5分别被挤压和保持，电刷基部6，7以铆接或类似方式连接电刷臂5。
在合成树脂壳体盖11中，如此构造的电刷装置被挤压和保持在由与壳体盖整体成型的圆柱部分所限定的凹入位置内。电刷装置的供电是通过使一对起插孔终端作用的电刷弹簧8与一对通过外部终端插入孔插入的外部终端建立电连接而实现的。在那时，一个电刷弹簧直接电连接到电刷基部6，另一个电刷弹簧通过扼流圈16串联连接到电刷基部7。
电刷装置的上述连接结构及其电源结构能采用公知的技术制造。本发明的特征在于这样一种结构，即象这样的电刷被连接在小型电机的壳体盖上，连接有用于减少噪声的电路元件的印刷电路板12被进一步安装到壳体盖上，同时，该电路的地线被体接地到金属壳体。
图2中示出了一个用于减少噪声的典型电路。(A)到(C)所示的三个电路本身是公知的，但是，应用哪一个电路(或是否采用另一电路)取决于将被减少的电噪声的多少的目标值。图中所示的电路元件的扼流圈L能如上所述直接连接在壳体盖上(参见图3(A)中所示的扼流圈16)。除了扼流圈L及其绕组，片状电容器C1到C3通过采用印刷电路的形式实现。
图5是示出一个印刷电路板的视图。就该图示的印刷电路板而言，为了使图2A所示电路作为一个电气元件，仅连接有一个片状电容器15。通过使用印刷电路板，例如，当从图2A所示电路变化到图2B或图2C所示电路，或变到另一电路，该变化仅需通过改变装有电路元件的印刷电路板自身而实现，而根本不需要改变壳体盖的组装结构。
图5中，斜阴影线部分表示印刷电路板上的绕组部分，在黑色的部分进行焊接。在焊接部分17，18，对从一对电刷弹簧8端部向上延伸的扩展部分13进行焊接。因此，通过该焊接，不仅仅被电连接而且被挤压和保持在由与合成树脂壳体盖整体形成的圆柱部分所限定的凹入位置内的印刷电路板在机械上被稳固地固定在壳体盖内。因而壳体盖自身的组装被完成，此后，进展到整个小型电机的组装步骤。
组装小型电机时，一个其上附有磁体的金属壳体，一个组装完毕的转子，和一个组装完毕的壳体盖被准备好。然后，在使转子轴的一端穿过位于金属壳体底部的轴承之后，壳体盖被装配到金属壳体的开口部分，而后，印刷电路板上的焊接部分14不仅通过焊接被机械连接到后面将描述的、提供给壳体盖的凹槽内的突起，而且它被体接地，以致完成小型电机的组装。
该焊接将通过参照图4进一步被描述。图4是表示金属壳体的视图，图4D是从金属壳体的开口部分向内看的视图，图4A是从上边看该图(图4D)的视图，图4C是从侧边看的上半部分剖面图，图4B为位于金属壳体开口部分侧面上的突起10的放大图。
提供给金属壳体的凹槽9内的突起10设置在这样的位置，当壳体盖被装配到金属壳体的开口部分时，印刷电路板上的焊接部分14与突起10形成接触，在装配壳体盖之前，在焊接部分14，特定数量的焊料已被事先堆积。突起10的尖端定位在一个从金属壳体的开口部分的末端表面缩回一个大致等于利用堆积的焊料使焊接部分14高出部分的数量。如所示的，凹槽9内设置两个突起10，彼此相应，焊接部分14被设置在四个位置(参照图5)，这样布置的目的在于使体接地和机械连接更可靠，并且每一个位置能够充分起作用。再者，正如特别在图4B中清除地示出，就突起10而言，其尖端的侧面弯向金属壳体内部。从视觉美观的角度来说，进行后面将被描述的焊接时，焊料向着壳体外部溢出是不符合要求的，但是通过使尖端的侧面象这样弯向内部，能够防止焊料向着壳体外部溢出。
当壳体盖被装配到壳体的开口部分时，突起10与印刷电路板上的焊接部分14形成接触，即使其部分咬接入，在该状态下，连接还没被完成。为了将其完成，利用电阻焊接的原理熔化焊料以便使接触和连接更可靠。该电阻焊接是通过使一对用于电阻焊接的电极接触需要加热的部分(也就是说，突起10附近的位置)(参照图4A)来实现的。但是，正如上面提到的，在壳体盖被装配到金属壳体上以后，进行电阻焊接。通过使电流流过这些电极，由于被包含在钢铁金属外壳内的电阻，热量在电极间产生，并且热量传递到突起10，因此，利用电阻焊接的原理熔化焊料，实现焊接。
本发明可以使由电气元件(例如片状电容器)组成的，连接在一个装在壳体盖上的印刷电路板上的电路的地线被简单并可靠地体接地到金属壳体。
另外，本发明使得减少电机的组装步骤以便以一种具有良好操作性的方式进行组装成为可能。
而且，凹槽中的突起10能够通过使其尖端的侧面弯向金属壳体的内部来防止焊料向着壳体外部溢出。
权利要求
1.一种小型电机，包括具有底部的中空圆柱形的金属壳体，所述底部的内侧周边连接着磁体；合成树脂壳体盖，其适于封闭所述壳体的开口部分；转子，其中叠片铁芯、缠绕着所述叠片铁芯的线圈和换向器连在轴上；其中，连接着包括电气元件的电路的印刷电路板被安装在所述壳体盖上，所述印刷电路板具有用于连接到外供电源的焊接部分，它被连接到固定在壳体盖内部的部件上；和用于将所述电路的地线体接地的焊接部分，它被连接到位于所述金属壳体开口部分侧面上的凹槽内的突起上，在所述用于体接地的焊接部分，组装电机时，将所述壳体盖装配到所述金属壳体的开口部分上之后，使一对电极从靠近所述焊接部分的金属壳体的外部开始接触，以便利用电阻焊接的原理焊接所述焊接部分。
2.如权利要求1中所述的小型电机，其特征在于，所述凹槽中的突起的尖端的侧面向着壳体的内部方向偏转。
3.一种小型电机的制造方法，包括下列步骤将转子插入到具有底部的中空圆柱形金属壳体中，所述转子中叠片铁芯、缠绕着所述叠片铁芯的线圈和换向器连接在轴上，所述壳体底部的内侧周边连接有磁体；装配合成树脂壳体盖以封闭所述壳体的开口部分，其中，将连接有包括电气元件的电路的印刷电路板安装到所述壳体盖上，所述印刷电路板具有用于连接到外供电源的焊接部分，它被连接到固定在壳体盖内部的部件上；和用于将所述电路的地线体接地的焊接部分，它被连接到位于所述金属壳体开口部分侧面上的凹槽内的突起上，组装电机时，将所述壳体盖装配到所述金属壳体的开口部分上之后，使一对电极从靠近所述用于主体接地的焊接部分的金属壳体的外部开始接触，从而利用电阻焊接的原理焊接所述焊接部分。
4.如权利要求3中所述的小型电机的制造方法，其特征在于，所述凹槽中的突起的尖端的侧面向着壳体的内部方向偏转。
全文摘要
就本发明的小型电机而言，连接着包括电气元件的电路的印刷电路板被安装在壳体盖上。所述印刷电路板具有用于连接外供电源的焊接部分，它被连接到固定在壳体盖内部的一个部件上；和用于将电路体接地的焊接部分，它被连接到位于所述金属壳体开口部分侧面上的凹槽内的突起上。在用于体接地的焊接部分，组装电机时，将所述壳体盖装配到所述金属壳体的开口部分上之后，使一对电极从靠近所述焊接部分的金属壳体的外部开始接触，以便利用电阻焊接的原理焊接所述焊接部分。因此，能够将电路的地线简单并可靠地体接地到金属壳体上，并且减少电机的组装步骤从而以一种具有良好操作性的方式进行组装。
文档编号H02K5/22GK1411128SQ02143559
公开日2003年4月16日 申请日期2002年9月29日 优先权日2001年10月4日
发明者松下郁男, 田村英男, 津山宪治 申请人:马渊马达株式会社