JPH07120561B2 - 一体型バネ台座アセンブリ−用基板及びブラシアセンブリ−の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポテンシオメーター、トリマー及びエンコー
ダーなどとして、抵抗体やスリップリング等と組み合わ
せて電気信号の伝達に幅広く利用されているブラシアセ
ンブリー用基板及びブラシアセンブリーの製造方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

多数の細線からなる線材を水平な状態で並行整列させ基
板に溶接させて、ブラシアセンブリーを製造する方法
は、例えば特公昭60−16718号公報に記載されているよ
うに既に公知である。この方法では、２つの懸帯を結ぶ
棧部に線材を直接溶接するので、溶接時に蒙る熱により
棧部は歪をうけ、僅かではあるが枠を変形させることに
なり、仮令パイロット孔で溶接位置を拘束したとして
も、棧部が歪んだり、枠全体が変形したり、又プロジェ
クションへの線材の当たりが狂い、精度不良や溶接不良
を招くという問題がある。又、線材を溶接した後、両端
に近いところを切断するため、どうしても溶接箇所、特
に切断部近傍に２次的な力が加わり溶接強度が低下した
り、歪みが残ったり等、溶接部位に悪影響を及ぼすとい
う問題がある。

又、従来法では、このような連続ないしは半連続的なブ
ラシアセンブリーを製造する場合には、多数の線材を金
属片に溶接した単体ブラシを先ず作り、次いでそれをバ
ネ台座へ２次溶接するので、バネ台座は２ピースタイプ
となっており、工数もかかり、かつ２次溶接の自動化が
困難であり、精度上も問題が多かった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従って、本発明は、線材の溶接の際に溶接時の歪みが次
の溶接部に影響を与えにくく、切断に際しても溶接箇所
に２次的な力が加わることが無く、溶接強度が低下した
り、歪みが残ったり等、溶接部位に悪影響を及ぼすこと
のないブラシアセンブリー用基板を歩留りを上げ、材料
ロスの低減をはかりながら提供することを目的とする。
又、本発明は上記基板を用いて工数を半減し、きわめて
高精度のブラシアセンブリーを製造する方法を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、基本的には半自動ないし全自動にて一体型バ
ネ台座に多数本から成るブラシ群を溶接するために、被
溶接体である基板の舌片部の形状を予めバネ部の形状に
しておき、線材を溶接した後、溶接近傍になるべく余分
な力をかけないようにすることを骨子とし、次工程で加
えられるプレス打ち抜きによる力が、溶接部から最も遠
いバネ基台のマウント部にのみかかるように考えたもの
である。

従って、舌片部がバネ部の大部分を構成する形状であ
り、かつ懸帯に吊したような構造であって、長尺状の懸
帯部から側方に延びる舌片部が一定の周期で懸帯部に連
なり、該舌片部上に少なくとも１つのプロジェクション
を設けた一体型バネ台座ブラシアセンブリー用基板を用
いると上記問題点を効率よく解決できるとの知見に基づ
いてなされたものである。又、該ブラシアセンブリー用
基板を用いるとともに、線材と基板とを同調して移送
し、舌片部上に設けたプロジェクションに線材をほぼ一
平面に並行整列させた後、線材をプロジェクションに溶
接すると、多数の細線からなる線材を舌片部に溶接して
なるブラシアセンブリーを効率よく製造できるとの知見
に基づいてなされたのである。

次に本発明のブラシアセンブリー用基板及びブラシアセ
ンブリーの製造方法を一実施例を用いて説明する。第１
図は、本発明で用いるブラシアセンブリー用基板１の拡
大概略図を示すものであり、やや幅広の直尺状の懸帯部
２より側方に向って等間隔に曲率を有する舌片部３が延
びており、懸帯部には溶接時並びにプレス時の位置決め
用のパイロット孔５が設けられている。舌片部は、ブラ
シアセンブリーのバネ台座となるバネ部の大部分を構成
するように予め設計されており、その先端部４には線材
12を溶接するためのプロジェクション６が線材に直交す
るように設けられている。懸帯部の点線８、９で囲まれ
た部分10は、上記バネ台座のマウント部を構成するもの
で、点線８、９は次工程でプレスされる線を表してい
る。

次に、第２図に示す基板は更に生産性の向上をはかるこ
とを意図したものであり、２つの懸帯部２、２′の側部
13を複数の継片部14で繋いで四角の枠が多数形成されて
いる。尚、溶接位置等を正確にするために、懸帯に所定
の間隔で位置ぎめ用のパイロット孔５を設けることがで
きる。

そして、該枠内には、懸帯部２から懸帯部２′に向かっ
て該枠内の中間まで延びる舌片部３及び懸帯部２′から
懸帯部２に向かって該枠内の中間まで延びる舌片部３′
が形成されている。ここで、舌片部の先端部には、特に
突出部を設ける必要性は、機能上は全くない。尚、ここ
でいう突出部とは、平面的な突出（第１図では記載して
ないが、紙面に沿って先端４より突出する部分をいう）
であり、従来タイプのブラシ単体を作る工程で、切断応
力が溶接線材に加わるのを避ける目的で設ける突片（例
えば、実開昭61−786号）のようなものを意味し、立体
的な突出であるプロジェクションの意ではない。各先端
部には２列のプロジェクション６、７がそれぞれ設けら
れている。ここで、２列のプロジェクションは、後述
（第３図）するように、細線11からなる線材12を溶接す
るためのものであるが、従来のように１列の場合にはブ
ラシのマルチ化が進み線材の本数が増せば増すほど溶接
不良の確率が増えるので、高信頼性を要求されるこの種
の部品としては問題である。従って２列にすると当然１
本の線材当り２ケ所づつ溶接されるので、２ケ所共溶接
不良となる確率は１ケ所の場合の２乗分の１になり、著
しい信頼性の向上を資するのである。プロジェクション
６又は７の形状について、それらの稜頂は平坦で均一な
高さのものでもよいが、第１図のＡ−Ａ断面として第３
図に直径120μｍの６本の細線14からなる線材12を乗せ
た断面図を示すように、ここでプロジェクション６又は
７は30〜50μｍの高さで形成させておくのがよく、凹部
15の角度が120度、各ピッチ間隔が細線の直径とほぼ同
じであり、凹部の高さを30μｍ程度とするのがよい。本
発明では第３図に示すように、溶接時の圧力が加わらな
い状態で凹部15が個々の細線11と少なくとも２点で接触
するような形状でプロジェクションの表面に設けるのが
望ましい。すなわち、このようにすると、溶接時に細線
がずれることなく、極めて均一に密着溶接できるうえ、
個々の線材について安定した溶接強度が得られるからで
ある。尚、プロジェクション上に設ける凹部は、第３図
のものに限定されることはなく、細線の形状に合った半
円形等種々の形状とすることができる。上記したプロジ
ェクション上に凹部を形成させるのは、公知の方法によ
り、例えばプレス等により容易に行うことができる。

本発明のブラシアセンブリー用基板としては、第２図に
示すように、舌片部の形状は互に合同である必要があ
る。第６図に示す従来例のように線材群を舌片部の先端
に溶接後、舌片部の先端で切り離して単体ブラシとな
し、それを改めてバネ台座へ２次溶接する場合には、舌
片の形状は先端部にのみ影響を与えるので、舌片全体と
しては合同である必要は全くなかった。しかしながら、
本発明では、舌片形状が仮令同じであっても、対称形の
ように非合同の場合は、溶接部が表裏に逆転してしまう
ので、不都合であるからである。

このように本発明では、舌片部３が最終的に使用するブ
ラシアセンブリーの形状にすることができるので、８、
９で示す切断線に沿って基板を順次プレスにより打ち抜
くと、そのまま使用できるという優れた利点がある。さ
らに、本発明では枠内に舌片部を３以上、例えば３〜５
個設けることにより一層の生産性向上をはかることがで
きる。従来法では、第６図の24に示されるように、線材
を溶接後に切り離してブラシ単体となし、このブラシ単
体をブラシアセンブリーとするためにバネ台座へ２次溶
接によって取り付けねばならなかった。しかしながら、
この態様では、２次溶接の手間も省けるうえ、２次溶接
時の精度上の狂いの介入の余地もないので、作業性、品
質ともに著しく改善されるのである。

上記したブラシアセンブリー用基板を用い、種々の方法
でブラシアセンブリーを製造することができる。その具
体例として、第４図に本発明のブラシアセンブリーの製
造方法の概略図を示す。この方法によると、直径120μ
ｍの７本の細線からなる線材12はガイド16に支えられ、
密着整列装置17に定速送り及び一時停止のサイクルで移
送される。密着整列装置17は、複数の細線を密着整列さ
せ、次の工程で基板と重ねられる際にフロジェクション
の凹部にしっかりと整列するようにされる。一方、線材
12とは別に連続基板１が基板ガイド18を通り、密着平行
整列した線材12の整列面に対して平行に、かつ線材12が
送りだされるサイクル運動に連動して順次送り出され
る。連動して送りだされる線材12と基板１とは、移送の
途中で重ね合わされて一体となり、例えば第３図に示す
ように、線材12を構成する細線11が、舌片部６上に設け
たプロジェクション６の凹部15の間に入られる。従って
この方法によれば、細線が簡単に密着し細線11同志間に
間隙がない状態にすることができる。次いで基板送りロ
ーラー19を通って溶接装置20に至る。尚、上記連動して
送り出された線材12と基板１とは、一旦停止した後、溶
接装置20に入るのがよい。溶接装置20は、第５図に示す
ように、上部電極21と下部電極22とが線材面に対して平
行になるように設置されている。そして、基板１への線
材12の溶接は、基板１のプロジェクション部６、７が溶
接装置20の上部電極21の下方で止まると、上部電極21が
下降し、基板１が押圧されて、下部電極22上の密着整列
線材12がプロジェクション部６、７に溶接される。この
際、本発明によれば、細線同志が密着しており、かつ上
部電極21の下降により押圧されても細線は凹部でしっか
りと固定されているので細線がずれたり重なることがな
く、極めて効率的に溶接できるという利点がある。その
後、線材12が溶接された基板１を順次移送させて巻き取
り機23に巻き取らせる。

上記実施例では、連続基板１を密着並行整列線材群12の
上側に送り出しているが、場合によっては整列線材群12
の下側に送り出し、上部電極21が下降し、整列線材群12
を基板１のプロジェクション６又は７に設けた凹部15に
押圧させて溶接させてもよい。

尚、本発明では、線材12を構成する細線として、種々の
直径、例えば60〜150μｍのものを用いることができ、
整列本数も７本に限定されることなく、例えば10本、80
本等で用いることができる。

本発明では、多数の細線からなる線材をほぼ水平に整列
させて基板に溶接させることもできるが、多数の細線か
らなる線材をほぼ一平面に並行整列させ、該平面を線材
の送り方向の直交軸を水平面に対して15〜90゜、好まし
くは30〜45゜の傾斜角をもたせて該細線を密着させ、該
線材と同調して移送する基板に第５図に示すように溶接
することもでき、それにより一層密着性をよくすること
ができる。

尚、本発明の基板として、第７図に示すように、舌片部
３の中間部辺より支持片25を出し、それが懸帯部２′に
繋がるような構造にすることもできる。この場合には、
溶接後にプレスにより点線８、９と共に26をも打ち抜く
ことにより、舌片部３と懸帯部10から成る一体型のバネ
台座とすることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、溶接された線材近傍でプレス抜き等に
より切断されることがないので、次工程で溶接箇所に２
次的な力が加わらず、溶接強度の低下など溶接部位に悪
影響を蒙ることがなくブラシアセンブリーを製造するこ
とができる。

又、プロジェクションの形態として凹部を有するものを
採用すると、特別な装置を用いることなく、線材を構成
する細線が簡単に密着し細線同志間に間隙のない状態で
簡易に基板に溶接することができるとともに溶接に際し
て細線がプロジェクション上の所定の位置からずれるこ
とがないので、精度よく細線をプロジェクション上に溶
接するとができる。

従って、ブラシのバラケ、不要な溶接物の付着等を効率
よく防止することができる。

さらに、特筆すべきは基板の形態として、懸帯そのもの
を所望の台座形状にプレス抜きすることにより、従来法
のようにいったんバラバラに切り離されたブラシ単体
を、別工程でしかも半手作業により台座へ２次溶接する
手間も、そこに介入するエラーファクターも除外でき、
ブラシアセンブリーを連続的に生産することができるの
で、生産性並びに品質上著しいメリットを有するのであ
る。さらに、密着整列装置の線材接触面にテフロンコー
ティングを施すと、線材や基板への傷つきが防止でき、
かつスムースな移送が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第７図は、線材を構成する細線を溶接した本
発明で用いるブラシアセンブリー用基板の拡大概略図、
第２図は線材を溶接する前の本発明のブラシアセンブリ
ー用基板の拡大概略図、第３図は第１図のＡ−Ａ断面
図、第４図は本発明のブラシアセンブリーの製造工程を
示す概略図、第５図は溶接装置特に電極部の概略断面
図、第６図は従来のブラシ単体の製造を示す図である。 図中、１は基板、２、２′はは懸帯部、３、３′はバネ
部の大部分を構成する舌片部、８、８′、９、９′は被
打ち抜き線、10はバネ部のマウント部の大部分を構成す
る懸帯部、６、７はプロジェクション、12は線材、15は
プロジェクションの凹部、20は溶接装置、21は上部電
極、22は下部電極、24は切り離された従来法のブラシ単
体、25は支持片、26は被打ち抜き線である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｒ 43/12 6901−5Ｅ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ほぼ真直な懸帯部から側方に延びる舌片部
   が周期的に連なる長尺基板において、該舌片部がブラシ
   アセンブリーのバネ台座のバネ部の大部分を構成しうる
   形状を有し、該懸帯部が該バネ台座のマウント部の大部
   分を構成しうる形状を有し、該舌片部の先端部にプロジ
   ェクションを少なくとも一列設けることを特徴とするブ
   ラシアセンブリー用基板。
2. 【請求項２】上記の懸帯部が２つ平行に連なり、２つの
   懸帯部の側部を複数の継片部でほぼ等間隔を繋いで四角
   の枠を多数形成させ、各枠内にそれぞれの懸帯部から他
   の懸帯部を向いて該枠内の中間まで延びる少なくとも２
   つの舌片部を設ける特許請求の範囲第（１）項記載の基
   板。
3. 【請求項３】同一枠内で隣り合う舌片部が互に合同であ
   る特許請求の範囲第（２）項記載の基板。
4. 【請求項４】プロジェクションに凹部が設けられている
   特許請求の範囲第（１）項記載の基板。
5. 【請求項５】多数の細線からなる線材を基板に溶接して
   なるブラシアセンブリーの製造方法であって、ほぼ真直
   な懸帯部から側方に延びる舌片部が周囲的に連なる長尺
   基板において、該舌片部がブラシアセンブリーのバネ台
   座のバネ部の大部分を構成しうる形状を有し、該懸帯部
   が該バネ台座のマウント部の大部分を構成しうる形状を
   有し、該舌片部の先端部にプロジェクションを少なくと
   も１列設けたブラシアセンブリー用基板を用いるととも
   に、線材と基板とを同調して移送し、舌片部上に設けた
   プロジェクションに線材をほぼ一平面に並行整列させた
   後、線材をプロジェクションに溶接することを特徴とす
   るブラシアセンブリーの製造方法。
6. 【請求項６】上記の懸帯部が２つ平行に連なり、２つの
   懸帯部の側部を複数の継片部でほぼ等間隔に繋いで四角
   の枠を多数形成させ、各枠内にそれぞれの懸帯部から他
   の懸帯部を向いて該枠内の中間まで延びる少なくとも２
   つの舌片部を設けたブラシアセンブリー用基板を用いる
   特許請求の範囲第（５）項記載の製造方法。
7. 【請求項７】プロジェクションに凹部が設けられてお
   り、かつ該凹部が個々の線材と少なくとも２点で接触す
   るような形状となっている特許請求の範囲第（５）項記
   載の方法。