JP2010098890A - 偏心錘および偏心錘の製作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型ながら振動量の大きな偏心錘を実現する。
【解決手段】偏心錘の製作方法は、振動機能付きの携帯電話や腕時計などの携帯機器に有用であり、比重の異なる２種類以上の材料（１０，２０）を用い、比重の小さい材料２０が溶融混合容器１００で溶融された中に、より比重の大きい材料１０の微細粒を混入して成型用の金型１１０に入れて回転し、その遠心力により外周部に比重の大きい材料を分布させた混合物によって錘３０を一体的に形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、振動機能付きの携帯電話や腕時計などにおける振動モータに用いられる偏心錘および偏心錘の製作方法に関するものである。

従来、携帯電話や腕時計などに用いる振動モータには振動を発生させるための偏心錘が使われている。これは主に円柱の軸に垂直な切断面が扇形になるように軸に沿って切り出した形状（扇形柱）をしており、中心部がモータの回転軸に固定され、これを回転することでその錘の形状から回転軸に対してアンバランスな力が加わり、それが振動としてモータ全体に加わり、搭載した携帯機器に振動を与える。

このような振動モータなどに用いる偏心錘として以下のようなものが知られている。図４は一般的な錘の構成例を示すものである。ここでは図４に示すように、比重の大きな材料を錘全体に用いて上記扇形柱を構成している。また、図５に示すように、回転中心に近い部分を樹脂で構成し離れた部分に金属を配するよう製作した２体の部品を組み合わせて扇形柱としたものが開示されている（たとえば、特許文献１参照）。また、図６に示すように、錘となる金属をバネ性のフレームにより挟み込んで回転中心から離して保持するものが開示されている（たとえば、特許文献２参照）。

また、製造にかかる従来技術では、複数の材料を混合して型に流し込み、遠心力により径方向に比重の分布をつけ、焼成することで円形ディスク状の砥石を製造する方法が開示されている（たとえば、特許文献３参照）。

実公平８−１１０３２号公報 特許第３９５８９８１号公報 特開２０００−３５４９６８号公報

しかしながら、上記に示されるような従来の偏心錘にあっては、以下のような問題点があった。図４に示す従来の偏心錘の場合は一体成型であるため製造は容易であるが、全体に同一材料で構成されているので回転重心が後で述べる構成に比べ中心部（軸）に近く、振動の発生量が効率的でなかった。また、特許文献１、２に開示されている偏心錘は、軸から外周部の錘の間の比重は外周部に比べると軽いため、回転重心はより外周よりになるため同じ全体重量であれば図４に比べると振動に寄与する力は大きくなる。しかし、２体以上での構成となるため製造時の工数が増えるという問題点があった。また、製造にかかる特許文献３の従来技術にあっては、複数の材料を混合して型に流し込み、遠心力により径方向に比重の分布をつけ、焼成することで円形ディスク状の砥石を製造する提案がなされているが、製造過程において焼成工程が必要であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型ながら振動量の大きな偏心錘を実現することを目的とする。

また、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、比較的簡単な方法で小型かつ振動量の大きな偏心錘の製作を可能とすることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、比重の異なる２種類以上の材料を用い、比重の小さい材料が溶融された中に、より比重の大きい材料の微細粒を混入して成型型に入れて回転し遠心力により外周部に比重の大きい材料を分布させた混合物により一体的に形成されることを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明は、請求項１において、利用する材料を比重の異なる金属材料の混合とすることを特徴とする。

また、請求項３にかかる発明は、請求項１において、利用する材料を樹脂と金属などの異なる種類の材料の混合とすることを特徴とする。

また、請求項４にかかる発明は、構成する錘の外周部が重力に対し下方向になるように配置した金型を用い、比重の異なる２種類以上の金属材料でより比重の小さい金属を溶融しその中に、より比重の大きい金属の微細粒を混入した材料を注入して形成されることを特徴とする。

また、請求項５にかかる発明は、請求項４において、構成する錘の外周部が重力に対し下方向になるように配置した金型を用い、溶けた樹脂に細かな金属粒を混合した材料を注入して形成されること特徴とする。

また、請求項６にかかる発明は、構成する錘の外周部が重力に対し下方向になるように配置した金型を用い、前記外周部に対応する部位に近い位置に金属棒またはワイヤーを配し、溶けた樹脂を注入して形成されることを特徴とする。

また、請求項７にかかる発明は、比重の異なる２種類以上の材料でより比重の小さい材料を溶融しその中に、より比重の大きい材料の微細粒を混入して成型型に入れて回転し遠心力により外周部に比重の大きい材料を分布させた混合物により一体的に偏心錘を作製することを特徴とする。

また、請求項８にかかる発明は、請求項７において、利用する材料を比重の異なる金属材料の混合とすることを特徴とする。

また、請求項９にかかる発明は、請求項７において、利用する材料を樹脂と金属などの異なる種類の材料の混合とすることを特徴とする。

また、請求項１０にかかる発明は、構成する錘の外周部が重力に対し下方向になるように配置した金型を用い、比重の異なる２種類以上の金属材料でより比重の小さい金属を溶融しその中に、より比重の大きい金属の微細粒を混入した材料を注入して偏心錘を形成することを特徴とする。

また、請求項１１にかかる発明は、請求項１０において、構成する錘の外周部が重力に対し下方向になるように配置した金型を用い、溶けた樹脂に細かな金属粒を混合した材料を注入して偏心錘を形成すること特徴とする。

また、請求項１２にかかる発明は、構成する錘の外周部が重力に対し下方向になるように配置した金型を用い、前記外周部に対応する部位に近い位置に金属棒またはワイヤーを配し、溶けた樹脂を注入して偏心錘を形成することを特徴とする。

本発明にかかる偏心錘は、比重の異なる２種類以上の材料を用い、より比重の大きい材料は比重の小さな材料よりも融点が高いため、粒子状で溶融した比重の小さな材料中に混合され、遠心力により外周側に配分されることにより扇形の振動錘の中心部（軸固定部）よりも中心部から遠い部位に比重の大きな材料が分布されることになり、大きなアンバランスモーメントを得ることが可能で振動量の増大に寄与する。よって、小型ながら振動量の大きな偏心錘が得られるという効果を奏する。

また、本発明にかかる偏心錘の製作方法は、比重の異なる２種類以上の材料でより比重の小さい材料を溶融しその中に、より比重の大きい材料の微細粒を混入して成型型に入れて回転し、その遠心力で外周部に比重の大きい材料を分布させた混合物により一体的に偏心錘を作製するようにしたことで、より比重の大きい材料は比重の小さな材料よりも融点が高いため、粒子状で溶融した比重の小さな材料中に混合され、遠心力により外周側に配分されることにより扇形の振動錘の中心部（軸固定部）よりも中心部から遠い部位に比重の大きな材料が分布されることになり、大きなアンバランスモーメントを得ることが可能で振動量の増大に寄与する偏心錘が製作でき、また、それぞれの材料の溶融温度を選定することで、材料の選択の範囲が広がり、より低い温度での加工も可能になる。したがって、比較的簡単な方法で小型かつ振動量の大きな偏心錘の製作が実現するという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる偏心錘および偏心錘の製作方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
この発明は、扇形の錘形状の複数の区画に分割された成型金型に比重の異なる２種類以上の材料で比重の小さな材料を溶融し、より比重の大きな材料を粒状の状態で入れて回転することで遠心力により回転中心から離れるにしたがって比重の大きな材料が外周部に分布した合金とし、これを偏心錘として用いることで一体成型の錘を得るものである。さらに形状を工夫し外周部の比重の重い錘を一部の梁によって支えるような構造に一体成型すれば、錘の中心付近と外周付近の重量差がより大きくなり、回転時の重心がより外周に近くなり、より大きな振動の形成を可能とするものである。以下、偏心錘および偏心錘の製作方法などについて図１〜図３を参照し実施例ごとに具体的に説明する。

［実施例１］
ここでは、比重の異なる２種類以上の材料でより比重の小さい材料を溶融しその中に、より比重の大きい材料の微細粒を混入して成型型に入れて回転し、そこで生じる遠心力により外周部に比重の大きい材料を分布させた混合物により一体的に作製する。この例を図１に示す。

図１は、この実施の形態にかかる偏心錘および偏心錘の製作方法の実施例１を示す説明図である。図１において、符号１０は比重の大きな材料、符号２０は材料１０に対して比重の小さな材料、符号３０は金型から取り出した錘、符号１００は錘を形成する複数の材料を溶融するための溶融混合容器、符号１１０は複数の錘となるように扇形に区分された金型である。

この図１に示すように、材料の融点の違う材料を用い、より比重が小さく融点の低い材料２０が溶けた中へより比重が大きく融点の高い細かな粒子状に加工した材料１０を混合し、溶融混合容器１００で溶融する。つぎに、別途用意した幾つかに分割された扇形の錘形状の金型１１０へ流し込み、注入された材料が冷めないように金型１１０全体を加熱しつつ、型中心で回転させながら徐々に冷却し、錘３０を金型１１０から取り出す。これにより、金型１１０から扇状の錘３０が得られる。

したがって、上述した実施例１によれば、より比重の大きい材料は比重の小さな材料よりも融点が高いため、粒子状で溶融した比重の小さな材料中に混合され、遠心力により外周側に配分されることにより扇形の振動錘の中心部（軸固定部）よりも中心部から遠い部位に比重の大きな材料が分布されることになり、大きなアンバランスモーメントを得ることが可能で振動量の増大に寄与する。また、それぞれの材料の溶融温度を選定することで、材料の選択の範囲が広がり、より低い温度での加工も可能になる。

また、上記実施例１に用いる材料に異なる比重の２種類以上の金属を用いることで偏心錘を製作することもできる。これにより、材料に異なる比重の２種類以上の金属を用いるので耐久性が高く、アンバランスモーメントの大きな偏心錘を構成でき、強振動を得ることができる。

また、上記実施例１に用いる材料に樹脂と金属など異なる種類の材料を組み合わせることで偏心錘を構成してもよい。これにより、用いる材料に樹脂と金属など異なる種類の材料を組み合わせることで偏心錘を構成する。この組み合わせによって材料の比重により大きな違いをつけることができるので、アンバランスモーメントの大きな偏心錘を構成でき、強振動を得ることができる。

［実施例２］
つぎに、構成する錘の外周部が重力に対し下方向になるように配置した金型を用い、比重の異なる２種類以上の金属材料でより比重の小さい金属を溶融しその中に、より比重の大きい金属の微細粒を混入した材料を注入して製作する偏心錘およびその製法の実施例について図２を参照し説明する。

図２は、この実施の形態にかかる偏心錘および偏心錘の製作方法の実施例２を示す説明図である。図２において、符号１２０は錘金型、符号４０は切り分けて得られる錘である。なお、他の符号については図１と同一であるので、同一符号を付す。

この図２において、錘の扇形を柱状にした金型で錘外周部を重力に対し下方向になるように配置し、比重の異なる２種類以上の金属材料で、より比重の小さい金属を溶融しその中に、より比重の大きい金属の微細粒を混入した材料を注入すると、重力により大きな比重の金属粒は下側になった錘の外周部に分布する。このとき金属粒の沈下速度を速めるために、全体に細かな振動を与えてもよい。金型１２０から取り出した後、所定の厚さ（長さ）に切断加工して振動モータ用の錘４０を得る。

したがって、この実施例２によれば、材料の比重の違いにより、より大きな比重の金属粒は下側になった錘４０の外周部に分布する。形成され金型から取り出した柱状の錘塊を所定の厚さ（長さ）に切り分け、偏心錘とするので、切断の際の厚さを変更することで、性能の異なる偏心錘を構成することができる。

また、上記実施例２において、溶けた樹脂に細かな金属粒を混合し、上記と同様の方法で形成する。この場合、金属粒の沈下速度はさらに速いためより加工時間が短縮される。また、金型１２０にはあらかじめ比重の大きな金属粒を入れておいてもよい。金型から取り出した後に所定の厚さ（長さ）に切断加工することで振動モータ用の錘４０が得られる。

したがって、より大きな比重の金属粒は下側になった錘４０の外周部に分布する。金属粒の沈下速度を速めるために、全体に細かな振動を与えてもよい。金型１２０から取り出した後に所定の厚さにカットして振動モータ用の錘と成す。混合材料が樹脂と金属であるため、金属粒の沈下速度は速く加工時間が短縮される。また、出来上がった錘４０の中心付近と外周付近での重さの違いはより顕著であるため、大きなアンバランスモーメントを得ることが可能である。

また、あらかじめ金属粒を金型内部に配しておく場合は、金属粒の配し方を変更することも可能で、より目的とする特性に応じたアンバランス性を構成することも可能である。さらに、樹脂と金属を混合して用いるため、価格の高いタングステン等の比重の大きな材料を節約することが可能で環境にも優しい構成となる。

［実施例３］
つぎに、構成する錘の外周部が重力に対し下方向になるように配置した金型を用い、外周部に対応する部位に近い位置に金属棒もしくはワイヤーを配し溶けた樹脂を注入して製作する偏心錘およびその製法の実施例について図３を参照し説明する。

図３は、この実施の形態にかかる偏心錘および偏心錘の製作方法の実施例３を示す説明図である。図３において、符号３５は金型の外周部分に配置される金属棒もしくは金属ワイヤー、符号１３０は錘金型、符号５０は切り分けて得られる錘である。なお、他の符号については図１と同一である。

この図３において、上記実施例と同様の形状の金型で錘の外周部に対応する部位に比重の大きな金属棒もしくは金属ワイヤー３５を配し、溶けた樹脂を注入して一緒に固める。金型１３０から取り出した後、所定の厚さ（長さ）に切断加工することで振動モータ用の錘５０が得られる。

したがってこの実施例３によれば、金型内の外周部付近に比重の大きな金属棒もしくは金属ワイヤー３５を配した状態で構成するので、回転重心をより錘の外周部近くに位置させることが可能で大きなアンバランスモーメントを得ることができる。さらに、樹脂と金属を混合して用いるため、価格の高いタングステン等の比重の大きな材料を節約することが可能で環境にも優しい構成となる。

なお、上述した実施の形態では、錘５０の形状を説明の便宜上一般的に用いられている略扇形で示しているが、必ずしも扇形である必要はなく、回転重心がより外周部に近くなるよう一体構成されたものであってもよい。また、製造の際、細かな振動を金型に印加するようにしてもよい。このように細かな振動を与えることにより、比重の大きい材料の沈下速度を速めることが可能になると共に、金型内の脱泡を行なうことが可能となるという効果が期待できる。

以上のように、本発明にかかる偏心錘および偏心錘の製作方法は、振動機能付きの携帯電話や腕時計などの携帯機器に有用であり、特に、比較的簡単な製作方法で効率的な振動を得る振動モータなどに適している。

この実施の形態にかかる偏心錘および偏心錘の製作方法の実施例１を示す説明図である。 この実施の形態にかかる偏心錘および偏心錘の製作方法の実施例２を示す説明図である。 この実施の形態にかかる偏心錘および偏心錘の製作方法の実施例３を示す説明図である。 従来における偏心錘の構成例（１）を示す説明図である。 従来における偏心錘の構成例（２）を示す説明図である。 従来における偏心錘の構成例（３）を示す説明図である。

符号の説明

１０ 比重の大きい材料
２０ 比重の小さい材料
３０，４０，５０ 錘
３５ 金属棒または金属ワイヤー
１００ 溶融混合容器
１１０，１２０，１３０ 金型

Claims (12)

1. 比重の異なる２種類以上の材料を用い、比重の小さい材料が溶融された中に、より比重の大きい材料の微細粒を混入して成型型に入れて回転し遠心力により外周部に比重の大きい材料を分布させた混合物により一体的に形成されることを特徴とする偏心錘。
2. 利用する材料を比重の異なる金属材料の混合とすることを特徴とする請求項１に記載の偏心錘。
3. 利用する材料を樹脂と金属などの異なる種類の材料の混合とすることを特徴とする請求項１に記載の偏心錘。
4. 構成する錘の外周部が重力に対し下方向になるように配置した金型を用い、比重の異なる２種類以上の金属材料でより比重の小さい金属を溶融しその中に、より比重の大きい金属の微細粒を混入した材料を注入して形成されることを特徴とする偏心錘。
5. 構成する錘の外周部が重力に対し下方向になるように配置した金型を用い、溶けた樹脂に細かな金属粒を混合した材料を注入して形成されること特徴とする請求項４に記載の偏心錘。
6. 構成する錘の外周部が重力に対し下方向になるように配置した金型を用い、前記外周部に対応する部位に近い位置に金属棒またはワイヤーを配し、溶けた樹脂を注入して形成されることを特徴とする偏心錘。
7. 比重の異なる２種類以上の材料でより比重の小さい材料を溶融しその中に、より比重の大きい材料の微細粒を混入して成型型に入れて回転し遠心力により外周部に比重の大きい材料を分布させた混合物により一体的に偏心錘を作製することを特徴とする偏心錘の製作方法。
8. 利用する材料を比重の異なる金属材料の混合とすることを特徴とする請求項７に記載の偏心錘の製作方法。
9. 利用する材料を樹脂と金属などの異なる種類の材料の混合とすることを特徴とする請求項７に記載の偏心錘の製作方法。
10. 構成する錘の外周部が重力に対し下方向になるように配置した金型を用い、比重の異なる２種類以上の金属材料でより比重の小さい金属を溶融しその中に、より比重の大きい金属の微細粒を混入した材料を注入して偏心錘を形成することを特徴とする偏心錘の製作方法。
11. 構成する錘の外周部が重力に対し下方向になるように配置した金型を用い、溶けた樹脂に細かな金属粒を混合した材料を注入して偏心錘を形成すること特徴とする請求項１０に記載の偏心錘の製作方法。
12. 構成する錘の外周部が重力に対し下方向になるように配置した金型を用い、前記外周部に対応する部位に近い位置に金属棒またはワイヤーを配し、溶けた樹脂を注入して偏心錘を形成することを特徴とする偏心錘の製作方法。

Images