JP3614093B2 - 小型無線機の振動発生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、携帯電話のような小型無線機の呼び出しなどに用いられる振動発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ページング方式の小型無線呼び出し機やＰＨＳあるいは携帯式電話機等の小型無線機の一種として、モータの回転軸に高比重金属製の振動子を偏心させて結合してなる振動発生装置を内蔵した形式のものが普及しつつある。このような振動発生装置を内蔵した小型無線呼び出し機等によれば、呼び出し音を発する代わりに、振動子の回転によって振動を発生させるため、例えば、人込みの中や会議中などにおいても他人に知られることなく受信を確認することができる。
【０００３】
従来、この種の小型無線機の振動発生装置は、小型無線機の信号発生回路に接続された小型モータの回転軸に、非円筒状に形成された振動子を一体的に結合させた構成となっている。ここで、この振動子は、粉末冶金法によって成形された高比重金属製のものであり、横断面略扇状の偏心荷重部に円筒状のボス部が一体形成され、そのボス部に形成された取付孔に回転軸を差し込み、当該ボス部を加締めて塑性変形させることにより、ボス部と回転軸とを密させて回転軸に一体的に結合されている。
【０００４】
このような上記従来の振動発生装置によれば、振動子自体を加締めて回転軸に直接的に結合させているため、それまでの接着剤や他の結合部品を介して振動子を回転軸に固定したものと比較して、部品点数の削減が可能になるという利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の振動発生装置にあっては、振動子の円筒状をなすボス部の内部に、取付孔を形成しなければならないため、粉末原料をプレスして振動子を成形する際に、特に外周が薄肉となるボス部の成形型部分に粉末原料を充填することが難しく、振動子の歩留まりの低下をもたらすという問題があった。
また、近年における小型化の要請から、振動子自体を小径に形成しようとすると、取付孔の周囲のボス部が極薄肉になるために、大きな力で加締めるとクラックを発生しやすく、逆に加締め力が小さいと所望の引抜き強度が得られないために、当該加締め力の調整が困難になるという問題点もあった。
【０００６】
そこで、従来の他の振動発生装置として、図１０および図１１に示すように、振動子１の偏心荷重部２の中央部に、回転軸３が嵌まり込む溝部４を形成し、さらに溝部４に沿って偏心荷重部２から膨出することにより溝部４の両側縁部となる側壁５を一体に形成するとともに、これら側壁５の先端部における軸線方向の中央部分を、先端がＲ形状や直方体状に形成された加締めパンチ７によって、溝部４の開口側から底側に向けて加締めることにより回転軸３に一体的に結合するものが提案されている。
【０００７】
上記従来の振動発生装置によれば、取付孔が形成されたボス部を有する振動子よりも成形が容易であり、よって製造歩留まりを向上させることができるとともに、振動子１自体が小径になった場合においても、上記ボス部の外周部のような薄肉部分を加締める場合と比較して、クラックを生じるおそれが少ないという利点がある。
【０００８】
しかしながら、図１０および図１１に示した従来の振動発生装置においては、側壁５の先端部端面を加締める際に、その溝部４側から外周６側に至る全幅寸法を押し潰しているので、大きな加締め力が必要になるにも拘わらず、側壁５の溝４側の部分は回転軸３によって剛性が高くなっているために、塑性変形する際に、もっぱら自由端となる外周６側に膨出してしまい、この結果高い引抜き強度が得られないという問題点があった。また、大きな加締め力を要する結果、振動子１を小径にした場合においても所望の振動を得るべく、よりタングステンの含有を増加させようとすると、材質的に一層脆くなるために、加締める側壁５にクラックを生じやすくなるという問題点もあった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、振動子の製造が容易で、かつ小さな加締め力によっても高い引抜き強度で振動子をモータの回転軸に結合させることができ、よって装置全体の一層の小型化を図ることが可能となる小型無線機の振動発生装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の小型無線機の振動発生装置は、モータの回転軸に振動子を一体的に結合してなり、かつ上記振動子は、偏心荷重部に上記回転軸が嵌まり込む溝部が形成され、かつ上記偏心荷重部から膨出してこの溝部の両側縁部を形成する側壁が形成されるとともに、この側壁の先端部端面のうち当該側壁の外周側部分を残した上記溝部側の部分が、上記溝部の開口側から底側に向けて加締められることにより、上記回転軸に一体的に結合されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項２に記載の小型無線機の振動発生装置は、モータの回転軸に振動子を一体的に結合してなる小型無線機の振動発生装置において、上記振動子は、偏心荷重部が中心角１８０°未満である切頭扇形状に形成されることにより、回転中心側に平坦面を有し、当該平坦面に上記回転軸が嵌まり込む溝部が形成されるとともに、この溝部の両側縁部を形成する側壁が形成され、上記平坦面のうち側壁の外周側部分を残した溝部側の部分が、溝部の開口側から底側に向けて加締められることにより、上記回転軸に一体的に結合されていることを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記溝部の開口側から底側に向けて加締められることによって、請求項１における先端部端面または請求項２に記載の発明における平坦面に凹状に形成された加締め部分は、溝部側における軸線方向の長さ寸法が外周側における長さ寸法よりも大きくなるように形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
ここで、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の先端部端面または平坦面の溝部側から外周側までの幅寸法Ｗのうち、上記溝部側の縁部から０．２５Ｗ〜０．９Ｗの範囲が加締められていることを特徴とするものであり、さらに請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の振動子の溝部が、上記回転軸の中心角１８０°以上の範囲を内在させる大きさに形成されているとともに、上記溝部の開口幅Ｗ１ が、上記モータの上記回転軸の直径Ｄとの比（Ｗ１ ／Ｄ）が０．７０〜０．９５の範囲になるように設定されていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１〜５のいずれかに記載の小型無線機の振動発生装置においては、溝部内にモータの回転軸を嵌め込み、この溝部の両側縁部を形成する側壁の先端部端面または平坦面のうち、外周側部分を残した溝部側の部分を溝部の底側に向けて加締めているので、図１０および図１１に示した従来の振動発生装置に比べて、より小さな加締め力によって振動子を回転軸に結合させることが可能となる。この際に、加締められない側壁の外周部分が、加締め部分における塑性変形に対して壁部として作用し、この結果上記加締め部分の大部分が溝部側へと膨出する。そして、上記回転軸を溝部の底部と、膨出した両側壁との３点によって強固に振動子を回転軸に固定することになる。このため、本発明に係る振動発生装置によれば、振動子の製造が容易であることに加えて、さらに小さな加締め力によっても高い引抜き強度で振動子をモータの回転軸に結合させることができる。
【００１５】
以上により、請求項１〜５のいずれかに記載の本発明に係る振動発生装置によれば、従来よりも小さな加締め力によって、強固に振動子をモータの回転軸に固定することができるため、振動子の小型軽量化、ひいては振動発生装置および小型無線機全体の小型軽量化を実現することができる。また、加締め荷重を小さくし、かつ振動子のクラックの発生を防ぐことができる結果、振動発生装置の生産性を向上させるとともに、振動子の高比重化による振動効率の向上が可能となる。
【００１６】
ここで、特に請求項３に記載の発明によれば、加締め部の軸線方向の長さ寸法を、当該加締め部分が塑性変形する際に壁部として作用する外周側よりも、その大部分が回転軸側へと膨出する溝部側において大きくなるように形成しているので、より一層小さな加締め力によって、高い引抜き強度で振動子をモータの回転軸に結合させることができる。加えて、製造が容易な、断面円形の加締めパンチを使用することも可能になるとともに、加締めパンチの使用寿命を大幅に伸ばすことができる。
【００１７】
また、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、側壁の先端部端面または平坦面のうち、外周側部分を残した溝部側の部分を溝部の底側に向けて加締めるに際しては、請求項４に記載の発明のように、上記先端部端面または平坦面の溝部側から外周側までの幅寸法Ｗのうち、溝部側の縁部から０．２５Ｗ〜０．９Ｗの範囲を加締めるのが好ましい。この際に、加締める幅寸法が小さい場合には、軸線方向の加締め長さ寸法を大きくとればよく、逆に加締める幅寸法が大きい場合には、上記軸線方向の加締め長さ寸法が小さくも十分な引抜き強度が得られる。加締める範囲を０．２５Ｗ〜０．９Ｗの範囲に限定したのは、当該範囲が０．２５Ｗより小さいと、モータの回転軸に振動子を強固に固定するための十分な塑性変形量が得難くなり、逆に上記範囲が０．９Ｗを超えると、加締め部の塑性変形に対して上述した壁部としての作用が減少し、この結果外周部分も外方に変形を強いられて引抜き強度の低下を招くからである。
【００１８】
また、側壁の形状としては、当該側壁を溝部の両側縁から直立させることにより、溝部が全体としてＵ字状をなすように形成してもよい。この場合には、回転軸を溝部に嵌め込んだ状態において、回転軸は、中心角１８０°の範囲において溝部に内在されることになる。これに対して、請求項５に記載の発明のように、振動子の溝部を、上記回転軸の中心角１８０°以上の範囲を内在させる大きさに形成し、かつ上記溝部の開口幅Ｗ１ を、上記回転軸の直径Ｄとの比（Ｗ１ ／Ｄ）が０．７０〜０．９５の範囲になるように設定すれば、加締めた後において、側壁の塑性変形により、一層効果的に溝部の開口部を塞いで振動子を強固に固定することができるため好適である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１〜図３は、本発明の第１の実施形態を示すもので、図中符号１０が振動子である。この振動子１０は、粉末冶金法によって成形された高比重金属製のものであり、軸線Ｏを中心とする横断面略扇型状とされ、その軸線Ｏから偏心する扇状部分全体が偏心荷重部１１となっている。この振動子１０は、偏心荷重部１１の扇状を描く外周円弧の中心部に、モータの回転軸１２が嵌まり込む底部が当該回転軸１２の直径とほぼ等しい半円形状をなす溝部１３が形成されており、さらにこの溝部１３の両側縁部には、偏心荷重部１１から平行に膨出して溝部１３の両側縁部となる側壁１４が一体に形成されている。また、この種の振動子１０は、一般に偏心荷重部１１の円弧半径が数ｍｍと極めて小さく、この結果異なる大きさの振動子との識別が困難であるため、偏心荷重部１１の両端面には、当該振動子１０の大きさを示すための種々の形状（図では円形）の凹状の識別マーク１６が形成されている。
【００２０】
そして、上記振動子１０は、側壁１４の先端部端面１４ａのうち、軸線Ｏ方向の両端部を残した中央部分において、側壁１４の外周側部分１４ｂを残した溝部１３側の部分１４ｃが、直方体状の加締めパンチ１５によって溝部１３の開口側から底側に向けて加締められることにより、回転軸１２に一体的に結合されている。ここで、加締められる溝部１３側の部分１４ｃは、先端部端面１４ａの溝部１３側から外周側までの幅寸法Ｗのうち、溝部１３側の縁部から０．２５Ｗ〜０．９Ｗの範囲となるように設定されている。
【００２１】
ちなみに、回転軸１２としては、例えば、ＳＵＳ４２０などのステンレス製のものを用いることができる。また、振動子１０は、例えば、Ｗ−Ｎｉ系、Ｗ−Ｎｉ−Ｆｅ系、Ｗ−Ｎｉ−Ｃｕ系、あるいはＷ−Ｍｏ−Ｎｉ−Ｆｅ系等の、比重が１７〜１９ｇ／ｃｍ３程度の超重合金材料を用いて、粉末冶金法により成形されたものである。具体例としては、Ｗ粉末；８９〜９８重量％およびＮｉ粉末；１．０〜１１重量％からなる組成の混合粉末、あるいは上記重量％の範囲のＷ粉末およびＮｉ粉末に、Ｃｕ；０．１〜６重量％、Ｆｅ粉末；０．１〜６重量％、Ｍｏ粉末；０．１〜６重量％、およびＣｏ粉末；０．１〜５重量％の１種または２種以上を含有する組成の混合粉末を、１ｔｏｎ／ｃｍ２〜４ｔｏｎ／ｃｍ２で扇板状に圧粉成形し、この圧粉体を０℃〜−６℃の露点の水素気流中またはアンモニア分解ガス中で液相焼結した後、さらに、真空、中性もしくは還元性のいずれかの雰囲気中において７００℃〜１４３０℃±３０℃の温度範囲で加熱した後に、少なくとも３００℃まで４０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で急冷する熱処理を施したものである。
【００２２】
このような振動子１０の組成において、Ｗ（タングステン）の含有量が９８重量％を越えると展性が低下するものの高比重となり、また８９重量％に満たない場合には所定の比重が得られなくなり、この種の振動子としては不都合となる。また、Ｎｉ（ニッケル）の含有量が１１重量％を越えた場合にも所定の比重が得られなくなり、それが１．０重量％に満たない場合には焼結性が進まなくなってしまう。さらに、Ｃｏ（コバルト）は、Ｎｉと同様の効果があるものの、それが０．１重量％未満では充分な添加の効果が得られず、一方、それが５重量％を越えても相応の効果が得られずに製造上不経済となる。また、Ｃｕ粉末およびＦｅ粉末は、これらを含有させることにより焼結温度を下げることができるものの、上記の上限値以上では所定の比重が得られなくなる。
【００２３】
以上の構成からなる小型無線機の振動発生装置によれば、溝部１３内にモータの回転軸１２を嵌め込み、この溝部１３の両側縁部を形成する側壁１４の先端部端面１４ａのうち、外周側部分１４ｂを残して、溝部１３側から外周側までの幅寸法Ｗのうち、溝部１３側の縁部から０．２５Ｗ〜０．９Ｗの範囲の部分１４ｃを、加締めパンチ１５によって溝部１３の底側に向けて加締めているので、図１０および図１１に示した従来の振動発生装置に比べて、より小さな加締め力によって振動子を回転軸に結合させることができる。
【００２４】
この際に、加締められない側壁の外周部分１４ｂが、加締め部分１４ｃにおける塑性変形に対して壁部として作用するために、加締め部分１４ｃの大部分が溝部１３側へと膨出する結果、回転軸１２を溝部１３の底部と、膨出した両側壁との３点によって強固に振動子１０を回転軸１２に固定することができる。このため、振動子１０の製造が容易であることに加えて、さらに小さな加締め力によっても高い引抜き強度で振動子をモータの回転軸に結合させることができる。
【００２５】
このように、上記振動発生装置によれば、従来よりも小さな加締め力によって、強固に振動子１０を回転軸１２に固定することができるため、振動子１０の小型軽量化、ひいては振動発生装置および小型無線機全体の小型軽量化を実現することができる。また、加締め荷重を小さくし、かつ振動子１０の特に側壁１４におけるクラックの発生を防ぐことができるため、振動発生装置の生産性を向上させるとともに、振動子１０の高比重化による振動効率の向上が可能となる。
【００２６】
【実施例】
図１〜図３に示した本発明に係る加締めによって回転軸１２に固定された振動子１０と、図１０および図１１に示した従来の加締めによって回転軸３に固定された振動子１とにおける引抜き強度を比較する試験を行なった。なお、対比にあたっては、それぞれ同形の振動子１、１０および回転軸３、１２を用いて各５組の振動発生装置を製造した。
上記実験に使用した上記振動子１、１０は、偏心荷重部２、１１の外径が３ｍｍ、軸線Ｏ方向の長さが５ｍｍ、溝部４、１３の内径が０．４ｍｍ、溝部４、１３の底部からの側壁５、１４の高さ寸法が１．１ｍｍ、各側壁５、１４の幅寸法Ｗが０．７ｍｍであり、回転軸３、１２の外径寸法は０．８ｍｍであった。
【００２７】
また、従来の振動発生装置においては、加締めパンチ７によって、側壁５をその全幅寸法にわたって軸線方向に２．６ｍｍの長さ押し潰したのに対して、本発明に係る振動発生装置においては、幅寸法１．４ｍｍの加締めパンチ１５を用いて、各側壁１４における溝部１３側から０．３ｍｍの範囲（０．４３Ｗ）を軸線方向に２．０ｍｍの長さ押し潰した。
このようにして得られた、各５組の振動発生装置について、振動子１、１０の引抜き試験を行なったところ、従来の振動発生装置においては、それぞれ抜去力（ｋｇｆ）が、５．３、４．９、５．５、５．５、５．４（平均５．３）であったのに対し、本発明に係る振動発生装置においては、それぞれの抜去力（ｋｇｆ）が、１０．３、１１．０、１０．５、１０．３、１０．２（平均１０．５）と、軸線方向の加締め長さが０．６ｍｍ短いにも拘わらず、従来と比較して略２倍近い引抜き強度が得られることが判った。
【００２８】
（第２の実施の形態）
図４および図５は、本発明の第２の実施形態を示すもので、この振動発生装置においては、振動子２０の偏心荷重部２１に底部２２ａがほぼ半円形状をなす溝部２２が形成されるとともに、この溝部２２の両側壁を形成する側壁２３が、溝部２２内に嵌め込まれたモータの回転軸２４の露出部分を軸線Ｏ方向の両側から間隔をおいて覆うように一体に形成されている。この結果、振動子２０の溝部２２は、回転軸２４の中心角１８０°以上の範囲を内在させる大きさに形成されている。そして、対向する側壁２３間における溝部２２の開口幅Ｗ１ は、回転軸２４の直径Ｄとの比（Ｗ１ ／Ｄ）が０．７０〜０．９５の範囲になるように設定されている。
【００２９】
このような範囲となる具体例を示せば、回転軸２４の直径Ｄ（ｍｍ）が、それぞれ０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０である場合には、側壁２３間における溝部２２の開口幅Ｗ１ （ｍｍ）を、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９に設定すればよい。
そして、上記振動子２０は、図５に示すように、側壁２３の先端部端面２３ａのうち、軸線Ｏ方向の両端部を残した中央部分において、側壁２３の外周側部分２３ｂを残した溝部２２側の部分２３ｃが、直方体状の加締めパンチ２５によって溝部２２の開口側から底側に向けて加締められることにより、回転軸２４に一体的に結合されている。この際に、加締められる溝部２２側の部分２３ｃは、第１の実施形態と同様に、先端部端面２３ａの溝部２２側から外周側までの幅寸法Ｗのうち、溝部２２側の縁部から０．２５Ｗ〜０．９Ｗの範囲となるように設定されている。
【００３０】
以上の構成からなる振動発生装置においても、第１の実施形態に示したものと同様の作用効果が得られる他、特に本実施形態に示す振動子２０においては、振動子２０の溝部２２を、回転軸２４の中心角１８０°以上の範囲を内在させる大きさに形成し、かつ溝部２２の開口幅Ｗ１ を、回転軸２４の直径Ｄとの比（Ｗ１ ／Ｄ）が０．７０〜０．９５の範囲になるように設定しているので、振動子２０は、溝部２２の底部２２ａと、両側壁２３の底部２３ｄとの３点において、回転軸２４に強固に固定される。この結果、より一層小さな加締め力によって強固に振動子２０を回転軸２４に固定することができる。
【００３１】
（第３の実施形態）
図６および図７は、本発明の第３の実施形態における振動子３０を示すもので、この振動子３０は、その偏心荷重部３１の全体が、中心角１８０°未満の扇形の図中点線で示す中心部分が除かれてなる、横断面切頭扇形状に形成されている。これにより振動子３０の回転中心側には、平坦面３２が形成され、この平坦部３２の中央に、上記回転軸が嵌まり込むＵ字状の溝部３３が形成されている。この結果、この溝部３３の両側に当該溝部３３の両側縁部を形成する側壁３４が形成されるとともに、側壁３４の外周面３４ａは、この偏心荷重部３１の外側面３１ａに連続して円弧状の外周面３１ｂに至る傾斜平面状に形成されている。
【００３２】
そして、上記振動子３０は、第１の実施形態に示したものと同様に、側壁３４の先端部端面となる上記平坦面３２のうち、軸線方向の両端部を残した中央部分において、側壁３４の外周面３４ａ側部分を残した溝部３３側の部分が、直方体状の加締めパンチによって溝部３３の開口側から底側に向けて加締められることにより、回転軸に一体的に結合されている。なお、この振動子３０においても、加締められる溝部３３側の部分は、平坦面３２の溝部３３側から外周側までの幅寸法Ｗのうち、溝部３３側の縁部から０．２５Ｗ〜０．９Ｗの範囲となるように設定されている。
【００３３】
上記構成からなる振動発生装置においても、第１の実施形態に示したものと同様の作用効果が得られる他、振動子３０の全体を、中心角１８０°未満であって中心部に平坦部３２が形成された横断面切頭扇形状に形成しているので、当該振動子３０を粉末成形によって形成する際の金型形状が単純化されて、製造が容易になるとともに、重心を回転軸から外方に偏心した位置に設定することができるために、所望の振動を得ることもできるといった効果が得られる。
【００３４】
（第４の実施の形態）
図８および図９は、それぞれ本発明の第４の実施形態およびその変形例を示すもので、図中符号４０が振動子である。この振動子４０は、第１の実施形態に示したものと略同形状のもので、その軸線から偏心する扇状部分全体が偏心荷重部４１となっている。そして、この振動子４０は、偏心荷重部４１の扇状を描く外周円弧の中心部に、モータの回転軸４２が嵌まり込む底部が当該回転軸４２の直径とほぼ等しい半円形状をなす溝部４３が形成され、この溝部４３の両側縁部に、偏心荷重部４１から平行に膨出して溝部４３の両側縁部となる側壁４４が一体に形成されている。
【００３５】
そして、上記振動子４０は、側壁４４の先端部端面４４ａのうち、軸線方向の両端部を残した中央部分において、側壁１４の外周側部分４４ｂを残した溝部４３側の部分４４ｃが、円柱状の加締めパンチ４５によって溝部４３の開口側から底側に向けて加締められることにより、回転軸４２に一体的に結合されている。ここで、円柱状の加締めパンチ４５によって加締めた結果、先端部端面４４ａに形成された凹状の加締め部４４ｃは、各々略半円形状になり、溝部４３側における軸線方向の長さ寸法Ｌが外周側における長さ寸法よりも大きくなるように形成されている。
【００３６】
また、図９に示す振動子４０は、先端部端面４４ａの中央部分において、側壁４４の外周側部分４４ｂを残した溝部４３側の部分４４ｃ´が、断面正方形状の加締めパンチ４６の角部を外周側に位置させた状態で当該加締めパンチ４６によって加締められることにより、回転軸４２に一体的に結合されている。これにより、加締めパンチ４６によって加締められて形成された凹状の加締め部４４ｃ´は、溝部４３側を底辺とした三角形状に形成されている。
【００３７】
この結果、図８および図９に示す上記振動発生装置によれば、第１および第２の実施形態に示したものと同様の作用効果が得られることに加えて、加締め部４４ｃ、４４ｃ´の軸線方向の長さ寸法を、当該加締め部分４４ｃ、４４ｃ´が塑性変形する際に壁部として作用する外周側よりも、その大部分が回転軸４２側へと膨出する溝部４３側において大きくなるように形成しているので、全体として塑性変形させる体積が小さくなり、より一層小さな加締め力によって、高い引抜き強度を得ることができる。加えて、製造が容易な、断面円形の加締めパンチ４５を使用することができるとともに、加締めパンチ４５、４６の使用寿命も大幅に伸ばすことができる。
【００３８】
なお、上記第１〜第４の実施形態においては、振動子１０、２０、３０、４０として、いずれも断面略扇形状あるいは断面切頭扇形状の偏心荷重部１１、２１、３１、４１が形成されたものを用いた場合についてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、例えば断面略半円状等の各種形状の偏心荷重部を有するものを用いることが可能である。
また、溝部１３、２２、３３、４３についても、底部が断面半円状のものに限るものではなく、断面略方形状や断面略台形状等の各種の断面形状に形成することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜５のいずれかに記載の小型無線機の振動発生装置によれば、従来よりも小さな加締め力によって、強固に振動子をモータの回転軸に固定することができるため、振動子の小型軽量化、ひいては振動発生装置および小型無線機全体の小型軽量化を実現することができるとともに、加締め荷重を小さくし、かつ振動子のクラックの発生を防ぐことができる結果、振動発生装置の生産性を向上させることができ、かつ振動子の高比重化による振動効率の向上が可能となる。
【００４０】
ここで、特に請求項３に記載の発明によれば、より一層小さな加締め力によって、高い引抜き強度で振動子をモータの回転軸に結合させることができ、しかも製造が容易な、断面円形の加締めパンチを使用することも可能になるとともに、加締めパンチの使用寿命を大幅に伸ばすことができる。
【００４１】
また、請求項５に記載の発明によれば、振動子の溝部を、上記回転軸の中心角１８０°以上の範囲を内在させる大きさに形成し、かつ上記溝部の開口幅Ｗ１ を、上記回転軸の直径Ｄとの比（Ｗ１ ／Ｄ）が０．７０〜０．９５の範囲になるように設定することにより、加締めた後において、側壁の塑性変形により、一層効果的に溝部の開口部を塞いで振動子を強固に固定することができるといった効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における加締め状態を示す正面図である。
【図２】図１の振動子の縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における振動子の形状を示す正面図である。
【図５】図４の振動子を加締めた状態を示す正面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態における振動子の形状を示す正面図である。
【図７】図６の縦断面図である
【図８】本発明の第４の実施の形態を示す斜視図である。
【図９】第４の実施の形態の変形例を示す斜視図である。
【図１０】従来の振動発生装置における加締め状態を示す正面図である。
【図１１】図１０のように加締められた従来の振動発生装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０、２０、３０、４０ 振動子
１１、２１、３１、４１ 偏心荷重部
１２、２４、４２ モータの回転軸
１３、２２、３３、４３ 溝部
１４、２３、３４、４４ 側壁
１４ａ、２３ａ、４４ａ 先端部端面
１４ｂ、２３ｂ、４４ｂ 外周側部分
１４ｃ、２３ｃ、４４ｃ 溝部側部分（加締め部分）
１５、２５、４５、４６ 加締めパンチ
３２ 平坦面
Ｗ 側壁先端部端面の幅寸法
Ｗ１ 溝部の開口幅
Ｌ 加締め部の軸線方向の長さ寸法
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、携帯電話のような小型無線機の呼び出しなどに用いられる振動発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ページング方式の小型無線呼び出し機やＰＨＳあるいは携帯式電話機等の小型無線機の一種として、モータの回転軸に高比重金属製の振動子を偏心させて結合してなる振動発生装置を内蔵した形式のものが普及しつつある。このような振動発生装置を内蔵した小型無線呼び出し機等によれば、呼び出し音を発する代わりに、振動子の回転によって振動を発生させるため、例えば、人込みの中や会議中などにおいても他人に知られることなく受信を確認することができる。
【０００３】
従来、この種の小型無線機の振動発生装置は、小型無線機の信号発生回路に接続された小型モータの回転軸に、非円筒状に形成された振動子を一体的に結合させた構成となっている。ここで、この振動子は、粉末冶金法によって成形された高比重金属製のものであり、横断面略扇状の偏心荷重部に円筒状のボス部が一体形成され、そのボス部に形成された取付孔に回転軸を差し込み、当該ボス部を加締めて塑性変形させることにより、ボス部と回転軸とを密させて回転軸に一体的に結合されている。
【０００４】
このような上記従来の振動発生装置によれば、振動子自体を加締めて回転軸に直接的に結合させているため、それまでの接着剤や他の結合部品を介して振動子を回転軸に固定したものと比較して、部品点数の削減が可能になるという利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の振動発生装置にあっては、振動子の円筒状をなすボス部の内部に、取付孔を形成しなければならないため、粉末原料をプレスして振動子を成形する際に、特に外周が薄肉となるボス部の成形型部分に粉末原料を充填することが難しく、振動子の歩留まりの低下をもたらすという問題があった。
また、近年における小型化の要請から、振動子自体を小径に形成しようとすると、取付孔の周囲のボス部が極薄肉になるために、大きな力で加締めるとクラックを発生しやすく、逆に加締め力が小さいと所望の引抜き強度が得られないために、当該加締め力の調整が困難になるという問題点もあった。
【０００６】
そこで、従来の他の振動発生装置として、図１０および図１１に示すように、振動子１の偏心荷重部２の中央部に、回転軸３が嵌まり込む溝部４を形成し、さらに溝部４に沿って偏心荷重部２から膨出することにより溝部４の両側縁部となる側壁５を一体に形成するとともに、これら側壁５の先端部における軸線方向の中央部分を、先端がＲ形状や直方体状に形成された加締めパンチ７によって、溝部４の開口側から底側に向けて加締めることにより回転軸３に一体的に結合するものが提案されている。
【０００７】
上記従来の振動発生装置によれば、取付孔が形成されたボス部を有する振動子よりも成形が容易であり、よって製造歩留まりを向上させることができるとともに、振動子１自体が小径になった場合においても、上記ボス部の外周部のような薄肉部分を加締める場合と比較して、クラックを生じるおそれが少ないという利点がある。
【０００８】
しかしながら、図１０および図１１に示した従来の振動発生装置においては、側壁５の先端部端面を加締める際に、その溝部４側から外周６側に至る全幅寸法を押し潰しているので、大きな加締め力が必要になるにも拘わらず、側壁５の溝４側の部分は回転軸３によって剛性が高くなっているために、塑性変形する際に、もっぱら自由端となる外周６側に膨出してしまい、この結果高い引抜き強度が得られないという問題点があった。また、大きな加締め力を要する結果、振動子１を小径にした場合においても所望の振動を得るべく、よりタングステンの含有を増加させようとすると、材質的に一層脆くなるために、加締める側壁５にクラックを生じやすくなるという問題点もあった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、振動子の製造が容易で、かつ小さな加締め力によっても高い引抜き強度で振動子をモータの回転軸に結合させることができ、よって装置全体の一層の小型化を図ることが可能となる小型無線機の振動発生装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の小型無線機の振動発生装置は、モータの回転軸に振動子を一体的に結合してなり、かつ上記振動子は、偏心荷重部に上記回転軸が嵌まり込む溝部が形成され、かつ上記偏心荷重部から膨出してこの溝部の両側縁部を形成する側壁が形成されるとともに、この側壁の先端部端面のうち当該側壁の外周側部分を残した上記溝部側の部分が、上記溝部の開口側から底側に向けて加締められることにより、上記回転軸に一体的に結合されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項２に記載の小型無線機の振動発生装置は、モータの回転軸に振動子を一体的に結合してなる小型無線機の振動発生装置において、上記振動子は、偏心荷重部が中心角１８０°未満である切頭扇形状に形成されることにより、回転中心側に平坦面を有し、当該平坦面に上記回転軸が嵌まり込む溝部が形成されるとともに、この溝部の両側縁部を形成する側壁が形成され、上記平坦面のうち側壁の外周側部分を残した溝部側の部分が、溝部の開口側から底側に向けて加締められることにより、上記回転軸に一体的に結合されていることを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記溝部の開口側から底側に向けて加締められることによって、請求項１における先端部端面または請求項２に記載の発明における平坦面に凹状に形成された加締め部分は、溝部側における軸線方向の長さ寸法が外周側における長さ寸法よりも大きくなるように形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
ここで、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の先端部端面または平坦面の溝部側から外周側までの幅寸法Ｗのうち、上記溝部側の縁部から０．２５Ｗ〜０．９Ｗの範囲が加締められていることを特徴とするものであり、さらに請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の振動子の溝部が、上記回転軸の中心角１８０°以上の範囲を内在させる大きさに形成されているとともに、上記溝部の開口幅Ｗ１ が、上記モータの上記回転軸の直径Ｄとの比（Ｗ１ ／Ｄ）が０．７０〜０．９５の範囲になるように設定されていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１〜５のいずれかに記載の小型無線機の振動発生装置においては、溝部内にモータの回転軸を嵌め込み、この溝部の両側縁部を形成する側壁の先端部端面または平坦面のうち、外周側部分を残した溝部側の部分を溝部の底側に向けて加締めているので、図１０および図１１に示した従来の振動発生装置に比べて、より小さな加締め力によって振動子を回転軸に結合させることが可能となる。この際に、加締められない側壁の外周部分が、加締め部分における塑性変形に対して壁部として作用し、この結果上記加締め部分の大部分が溝部側へと膨出する。そして、上記回転軸を溝部の底部と、膨出した両側壁との３点によって強固に振動子を回転軸に固定することになる。このため、本発明に係る振動発生装置によれば、振動子の製造が容易であることに加えて、さらに小さな加締め力によっても高い引抜き強度で振動子をモータの回転軸に結合させることができる。
【００１５】
以上により、請求項１〜５のいずれかに記載の本発明に係る振動発生装置によれば、従来よりも小さな加締め力によって、強固に振動子をモータの回転軸に固定することができるため、振動子の小型軽量化、ひいては振動発生装置および小型無線機全体の小型軽量化を実現することができる。また、加締め荷重を小さくし、かつ振動子のクラックの発生を防ぐことができる結果、振動発生装置の生産性を向上させるとともに、振動子の高比重化による振動効率の向上が可能となる。
【００１６】
ここで、特に請求項３に記載の発明によれば、加締め部の軸線方向の長さ寸法を、当該加締め部分が塑性変形する際に壁部として作用する外周側よりも、その大部分が回転軸側へと膨出する溝部側において大きくなるように形成しているので、より一層小さな加締め力によって、高い引抜き強度で振動子をモータの回転軸に結合させることができる。加えて、製造が容易な、断面円形の加締めパンチを使用することも可能になるとともに、加締めパンチの使用寿命を大幅に伸ばすことができる。
【００１７】
また、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、側壁の先端部端面または平坦面のうち、外周側部分を残した溝部側の部分を溝部の底側に向けて加締めるに際しては、請求項４に記載の発明のように、上記先端部端面または平坦面の溝部側から外周側までの幅寸法Ｗのうち、溝部側の縁部から０．２５Ｗ〜０．９Ｗの範囲を加締めるのが好ましい。この際に、加締める幅寸法が小さい場合には、軸線方向の加締め長さ寸法を大きくとればよく、逆に加締める幅寸法が大きい場合には、上記軸線方向の加締め長さ寸法が小さくも十分な引抜き強度が得られる。加締める範囲を０．２５Ｗ〜０．９Ｗの範囲に限定したのは、当該範囲が０．２５Ｗより小さいと、モータの回転軸に振動子を強固に固定するための十分な塑性変形量が得難くなり、逆に上記範囲が０．９Ｗを超えると、加締め部の塑性変形に対して上述した壁部としての作用が減少し、この結果外周部分も外方に変形を強いられて引抜き強度の低下を招くからである。
【００１８】
また、側壁の形状としては、当該側壁を溝部の両側縁から直立させることにより、溝部が全体としてＵ字状をなすように形成してもよい。この場合には、回転軸を溝部に嵌め込んだ状態において、回転軸は、中心角１８０°の範囲において溝部に内在されることになる。これに対して、請求項５に記載の発明のように、振動子の溝部を、上記回転軸の中心角１８０°以上の範囲を内在させる大きさに形成し、かつ上記溝部の開口幅Ｗ１ を、上記回転軸の直径Ｄとの比（Ｗ１ ／Ｄ）が０．７０〜０．９５の範囲になるように設定すれば、加締めた後において、側壁の塑性変形により、一層効果的に溝部の開口部を塞いで振動子を強固に固定することができるため好適である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１〜図３は、本発明の第１の実施形態を示すもので、図中符号１０が振動子である。この振動子１０は、粉末冶金法によって成形された高比重金属製のものであり、軸線Ｏを中心とする横断面略扇型状とされ、その軸線Ｏから偏心する扇状部分全体が偏心荷重部１１となっている。この振動子１０は、偏心荷重部１１の扇状を描く外周円弧の中心部に、モータの回転軸１２が嵌まり込む底部が当該回転軸１２の直径とほぼ等しい半円形状をなす溝部１３が形成されており、さらにこの溝部１３の両側縁部には、偏心荷重部１１から平行に膨出して溝部１３の両側縁部となる側壁１４が一体に形成されている。また、この種の振動子１０は、一般に偏心荷重部１１の円弧半径が数ｍｍと極めて小さく、この結果異なる大きさの振動子との識別が困難であるため、偏心荷重部１１の両端面には、当該振動子１０の大きさを示すための種々の形状（図では円形）の凹状の識別マーク１６が形成されている。
【００２０】
そして、上記振動子１０は、側壁１４の先端部端面１４ａのうち、軸線Ｏ方向の両端部を残した中央部分において、側壁１４の外周側部分１４ｂを残した溝部１３側の部分１４ｃが、直方体状の加締めパンチ１５によって溝部１３の開口側から底側に向けて加締められることにより、回転軸１２に一体的に結合されている。ここで、加締められる溝部１３側の部分１４ｃは、先端部端面１４ａの溝部１３側から外周側までの幅寸法Ｗのうち、溝部１３側の縁部から０．２５Ｗ〜０．９Ｗの範囲となるように設定されている。
【００２１】
ちなみに、回転軸１２としては、例えば、ＳＵＳ４２０などのステンレス製のものを用いることができる。また、振動子１０は、例えば、Ｗ−Ｎｉ系、Ｗ−Ｎｉ−Ｆｅ系、Ｗ−Ｎｉ−Ｃｕ系、あるいはＷ−Ｍｏ−Ｎｉ−Ｆｅ系等の、比重が１７〜１９ｇ／ｃｍ３程度の超重合金材料を用いて、粉末冶金法により成形されたものである。具体例としては、Ｗ粉末；８９〜９８重量％およびＮｉ粉末；１．０〜１１重量％からなる組成の混合粉末、あるいは上記重量％の範囲のＷ粉末およびＮｉ粉末に、Ｃｕ；０．１〜６重量％、Ｆｅ粉末；０．１〜６重量％、Ｍｏ粉末；０．１〜６重量％、およびＣｏ粉末；０．１〜５重量％の１種または２種以上を含有する組成の混合粉末を、１ｔｏｎ／ｃｍ２〜４ｔｏｎ／ｃｍ２で扇板状に圧粉成形し、この圧粉体を０℃〜−６℃の露点の水素気流中またはアンモニア分解ガス中で液相焼結した後、さらに、真空、中性もしくは還元性のいずれかの雰囲気中において７００℃〜１４３０℃±３０℃の温度範囲で加熱した後に、少なくとも３００℃まで４０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で急冷する熱処理を施したものである。
【００２２】
このような振動子１０の組成において、Ｗ（タングステン）の含有量が９８重量％を越えると展性が低下するものの高比重となり、また８９重量％に満たない場合には所定の比重が得られなくなり、この種の振動子としては不都合となる。また、Ｎｉ（ニッケル）の含有量が１１重量％を越えた場合にも所定の比重が得られなくなり、それが１．０重量％に満たない場合には焼結性が進まなくなってしまう。さらに、Ｃｏ（コバルト）は、Ｎｉと同様の効果があるものの、それが０．１重量％未満では充分な添加の効果が得られず、一方、それが５重量％を越えても相応の効果が得られずに製造上不経済となる。また、Ｃｕ粉末およびＦｅ粉末は、これらを含有させることにより焼結温度を下げることができるものの、上記の上限値以上では所定の比重が得られなくなる。
【００２３】
以上の構成からなる小型無線機の振動発生装置によれば、溝部１３内にモータの回転軸１２を嵌め込み、この溝部１３の両側縁部を形成する側壁１４の先端部端面１４ａのうち、外周側部分１４ｂを残して、溝部１３側から外周側までの幅寸法Ｗのうち、溝部１３側の縁部から０．２５Ｗ〜０．９Ｗの範囲の部分１４ｃを、加締めパンチ１５によって溝部１３の底側に向けて加締めているので、図１０および図１１に示した従来の振動発生装置に比べて、より小さな加締め力によって振動子を回転軸に結合させることができる。
【００２４】
この際に、加締められない側壁の外周部分１４ｂが、加締め部分１４ｃにおける塑性変形に対して壁部として作用するために、加締め部分１４ｃの大部分が溝部１３側へと膨出する結果、回転軸１２を溝部１３の底部と、膨出した両側壁との３点によって強固に振動子１０を回転軸１２に固定することができる。このため、振動子１０の製造が容易であることに加えて、さらに小さな加締め力によっても高い引抜き強度で振動子をモータの回転軸に結合させることができる。
【００２５】
このように、上記振動発生装置によれば、従来よりも小さな加締め力によって、強固に振動子１０を回転軸１２に固定することができるため、振動子１０の小型軽量化、ひいては振動発生装置および小型無線機全体の小型軽量化を実現することができる。また、加締め荷重を小さくし、かつ振動子１０の特に側壁１４におけるクラックの発生を防ぐことができるため、振動発生装置の生産性を向上させるとともに、振動子１０の高比重化による振動効率の向上が可能となる。
【００２６】
【実施例】
図１〜図３に示した本発明に係る加締めによって回転軸１２に固定された振動子１０と、図１０および図１１に示した従来の加締めによって回転軸３に固定された振動子１とにおける引抜き強度を比較する試験を行なった。なお、対比にあたっては、それぞれ同形の振動子１、１０および回転軸３、１２を用いて各５組の振動発生装置を製造した。
上記実験に使用した上記振動子１、１０は、偏心荷重部２、１１の外径が３ｍｍ、軸線Ｏ方向の長さが５ｍｍ、溝部４、１３の内径が０．４ｍｍ、溝部４、１３の底部からの側壁５、１４の高さ寸法が１．１ｍｍ、各側壁５、１４の幅寸法Ｗが０．７ｍｍであり、回転軸３、１２の外径寸法は０．８ｍｍであった。
【００２７】
また、従来の振動発生装置においては、加締めパンチ７によって、側壁５をその全幅寸法にわたって軸線方向に２．６ｍｍの長さ押し潰したのに対して、本発明に係る振動発生装置においては、幅寸法１．４ｍｍの加締めパンチ１５を用いて、各側壁１４における溝部１３側から０．３ｍｍの範囲（０．４３Ｗ）を軸線方向に２．０ｍｍの長さ押し潰した。
このようにして得られた、各５組の振動発生装置について、振動子１、１０の引抜き試験を行なったところ、従来の振動発生装置においては、それぞれ抜去力（ｋｇｆ）が、５．３、４．９、５．５、５．５、５．４（平均５．３）であったのに対し、本発明に係る振動発生装置においては、それぞれの抜去力（ｋｇｆ）が、１０．３、１１．０、１０．５、１０．３、１０．２（平均１０．５）と、軸線方向の加締め長さが０．６ｍｍ短いにも拘わらず、従来と比較して略２倍近い引抜き強度が得られることが判った。
【００２８】
（第２の実施の形態）
図４および図５は、本発明の第２の実施形態を示すもので、この振動発生装置においては、振動子２０の偏心荷重部２１に底部２２ａがほぼ半円形状をなす溝部２２が形成されるとともに、この溝部２２の両側壁を形成する側壁２３が、溝部２２内に嵌め込まれたモータの回転軸２４の露出部分を軸線Ｏ方向の両側から間隔をおいて覆うように一体に形成されている。この結果、振動子２０の溝部２２は、回転軸２４の中心角１８０°以上の範囲を内在させる大きさに形成されている。そして、対向する側壁２３間における溝部２２の開口幅Ｗ１ は、回転軸２４の直径Ｄとの比（Ｗ１ ／Ｄ）が０．７０〜０．９５の範囲になるように設定されている。
【００２９】
このような範囲となる具体例を示せば、回転軸２４の直径Ｄ（ｍｍ）が、それぞれ０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０である場合には、側壁２３間における溝部２２の開口幅Ｗ１ （ｍｍ）を、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９に設定すればよい。
そして、上記振動子２０は、図５に示すように、側壁２３の先端部端面２３ａのうち、軸線Ｏ方向の両端部を残した中央部分において、側壁２３の外周側部分２３ｂを残した溝部２２側の部分２３ｃが、直方体状の加締めパンチ２５によって溝部２２の開口側から底側に向けて加締められることにより、回転軸２４に一体的に結合されている。この際に、加締められる溝部２２側の部分２３ｃは、第１の実施形態と同様に、先端部端面２３ａの溝部２２側から外周側までの幅寸法Ｗのうち、溝部２２側の縁部から０．２５Ｗ〜０．９Ｗの範囲となるように設定されている。
【００３０】
以上の構成からなる振動発生装置においても、第１の実施形態に示したものと同様の作用効果が得られる他、特に本実施形態に示す振動子２０においては、振動子２０の溝部２２を、回転軸２４の中心角１８０°以上の範囲を内在させる大きさに形成し、かつ溝部２２の開口幅Ｗ１ を、回転軸２４の直径Ｄとの比（Ｗ１ ／Ｄ）が０．７０〜０．９５の範囲になるように設定しているので、振動子２０は、溝部２２の底部２２ａと、両側壁２３の底部２３ｄとの３点において、回転軸２４に強固に固定される。この結果、より一層小さな加締め力によって強固に振動子２０を回転軸２４に固定することができる。
【００３１】
（第３の実施形態）
図６および図７は、本発明の第３の実施形態における振動子３０を示すもので、この振動子３０は、その偏心荷重部３１の全体が、中心角１８０°未満の扇形の図中点線で示す中心部分が除かれてなる、横断面切頭扇形状に形成されている。これにより振動子３０の回転中心側には、平坦面３２が形成され、この平坦部３２の中央に、上記回転軸が嵌まり込むＵ字状の溝部３３が形成されている。この結果、この溝部３３の両側に当該溝部３３の両側縁部を形成する側壁３４が形成されるとともに、側壁３４の外周面３４ａは、この偏心荷重部３１の外側面３１ａに連続して円弧状の外周面３１ｂに至る傾斜平面状に形成されている。
【００３２】
そして、上記振動子３０は、第１の実施形態に示したものと同様に、側壁３４の先端部端面となる上記平坦面３２のうち、軸線方向の両端部を残した中央部分において、側壁３４の外周面３４ａ側部分を残した溝部３３側の部分が、直方体状の加締めパンチによって溝部３３の開口側から底側に向けて加締められることにより、回転軸に一体的に結合されている。なお、この振動子３０においても、加締められる溝部３３側の部分は、平坦面３２の溝部３３側から外周側までの幅寸法Ｗのうち、溝部３３側の縁部から０．２５Ｗ〜０．９Ｗの範囲となるように設定されている。
【００３３】
上記構成からなる振動発生装置においても、第１の実施形態に示したものと同様の作用効果が得られる他、振動子３０の全体を、中心角１８０°未満であって中心部に平坦部３２が形成された横断面切頭扇形状に形成しているので、当該振動子３０を粉末成形によって形成する際の金型形状が単純化されて、製造が容易になるとともに、重心を回転軸から外方に偏心した位置に設定することができるために、所望の振動を得ることもできるといった効果が得られる。
【００３４】
（第４の実施の形態）
図８および図９は、それぞれ本発明の第４の実施形態およびその変形例を示すもので、図中符号４０が振動子である。この振動子４０は、第１の実施形態に示したものと略同形状のもので、その軸線から偏心する扇状部分全体が偏心荷重部４１となっている。そして、この振動子４０は、偏心荷重部４１の扇状を描く外周円弧の中心部に、モータの回転軸４２が嵌まり込む底部が当該回転軸４２の直径とほぼ等しい半円形状をなす溝部４３が形成され、この溝部４３の両側縁部に、偏心荷重部４１から平行に膨出して溝部４３の両側縁部となる側壁４４が一体に形成されている。
【００３５】
そして、上記振動子４０は、側壁４４の先端部端面４４ａのうち、軸線方向の両端部を残した中央部分において、側壁１４の外周側部分４４ｂを残した溝部４３側の部分４４ｃが、円柱状の加締めパンチ４５によって溝部４３の開口側から底側に向けて加締められることにより、回転軸４２に一体的に結合されている。ここで、円柱状の加締めパンチ４５によって加締めた結果、先端部端面４４ａに形成された凹状の加締め部４４ｃは、各々略半円形状になり、溝部４３側における軸線方向の長さ寸法Ｌが外周側における長さ寸法よりも大きくなるように形成されている。
【００３６】
また、図９に示す振動子４０は、先端部端面４４ａの中央部分において、側壁４４の外周側部分４４ｂを残した溝部４３側の部分４４ｃ´が、断面正方形状の加締めパンチ４６の角部を外周側に位置させた状態で当該加締めパンチ４６によって加締められることにより、回転軸４２に一体的に結合されている。これにより、加締めパンチ４６によって加締められて形成された凹状の加締め部４４ｃ´は、溝部４３側を底辺とした三角形状に形成されている。
【００３７】
この結果、図８および図９に示す上記振動発生装置によれば、第１および第２の実施形態に示したものと同様の作用効果が得られることに加えて、加締め部４４ｃ、４４ｃ´の軸線方向の長さ寸法を、当該加締め部分４４ｃ、４４ｃ´が塑性変形する際に壁部として作用する外周側よりも、その大部分が回転軸４２側へと膨出する溝部４３側において大きくなるように形成しているので、全体として塑性変形させる体積が小さくなり、より一層小さな加締め力によって、高い引抜き強度を得ることができる。加えて、製造が容易な、断面円形の加締めパンチ４５を使用することができるとともに、加締めパンチ４５、４６の使用寿命も大幅に伸ばすことができる。
【００３８】
なお、上記第１〜第４の実施形態においては、振動子１０、２０、３０、４０として、いずれも断面略扇形状あるいは断面切頭扇形状の偏心荷重部１１、２１、３１、４１が形成されたものを用いた場合についてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、例えば断面略半円状等の各種形状の偏心荷重部を有するものを用いることが可能である。
また、溝部１３、２２、３３、４３についても、底部が断面半円状のものに限るものではなく、断面略方形状や断面略台形状等の各種の断面形状に形成することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜５のいずれかに記載の小型無線機の振動発生装置によれば、従来よりも小さな加締め力によって、強固に振動子をモータの回転軸に固定することができるため、振動子の小型軽量化、ひいては振動発生装置および小型無線機全体の小型軽量化を実現することができるとともに、加締め荷重を小さくし、かつ振動子のクラックの発生を防ぐことができる結果、振動発生装置の生産性を向上させることができ、かつ振動子の高比重化による振動効率の向上が可能となる。
【００４０】
ここで、特に請求項３に記載の発明によれば、より一層小さな加締め力によって、高い引抜き強度で振動子をモータの回転軸に結合させることができ、しかも製造が容易な、断面円形の加締めパンチを使用することも可能になるとともに、加締めパンチの使用寿命を大幅に伸ばすことができる。
【００４１】
また、請求項５に記載の発明によれば、振動子の溝部を、上記回転軸の中心角１８０°以上の範囲を内在させる大きさに形成し、かつ上記溝部の開口幅Ｗ１ を、上記回転軸の直径Ｄとの比（Ｗ１ ／Ｄ）が０．７０〜０．９５の範囲になるように設定することにより、加締めた後において、側壁の塑性変形により、一層効果的に溝部の開口部を塞いで振動子を強固に固定することができるといった効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における加締め状態を示す正面図である。
【図２】図１の振動子の縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における振動子の形状を示す正面図である。
【図５】図４の振動子を加締めた状態を示す正面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態における振動子の形状を示す正面図である。
【図７】図６の縦断面図である
【図８】本発明の第４の実施の形態を示す斜視図である。
【図９】第４の実施の形態の変形例を示す斜視図である。
【図１０】従来の振動発生装置における加締め状態を示す正面図である。
【図１１】図１０のように加締められた従来の振動発生装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０、２０、３０、４０ 振動子
１１、２１、３１、４１ 偏心荷重部
１２、２４、４２ モータの回転軸
１３、２２、３３、４３ 溝部
１４、２３、３４、４４ 側壁
１４ａ、２３ａ、４４ａ 先端部端面
１４ｂ、２３ｂ、４４ｂ 外周側部分
１４ｃ、２３ｃ、４４ｃ 溝部側部分（加締め部分）
１５、２５、４５、４６ 加締めパンチ
３２ 平坦面
Ｗ 側壁先端部端面の幅寸法
Ｗ１ 溝部の開口幅
Ｌ 加締め部の軸線方向の長さ寸法
Claims (5)
- モータの回転軸に振動子を一体的に結合してなる小型無線機の振動発生装置において、
上記振動子は、偏心荷重部に上記回転軸が嵌まり込む溝部が形成され、かつ上記偏心荷重部から膨出してこの溝部の両側縁部を形成する側壁が形成されるとともに、この側壁の先端部端面のうち当該側壁の外周側部分を残した上記溝部側の部分が、上記溝部の開口側から底側に向けて加締められることにより、上記回転軸に一体的に結合されていることを特徴とする小型無線機の振動発生装置。 - モータの回転軸に振動子を一体的に結合してなる小型無線機の振動発生装置において、
上記振動子は、偏心荷重部が中心角１８０°未満である切頭扇形状に形成されることにより、回転中心側に平坦面を有し、当該平坦面に上記回転軸が嵌まり込む溝部が形成されるとともに、この溝部の両側縁部を形成する側壁が形成され、上記平坦面のうち上記側壁の外周側部分を残した上記溝部側の部分が、上記溝部の開口側から底側に向けて加締められることにより、上記回転軸に一体的に結合されていることを特徴とする小型無線機の振動発生装置。 - 上記溝部の開口側から底側に向けて加締められることによって上記先端部端面または上記平坦面に凹状に形成された加締め部分は、上記溝部側における軸線方向の長さ寸法が上記外周側における長さ寸法よりも大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１まはた２に記載の小型無線機の振動発生装置。
- 上記先端部端面または上記平坦面の上記溝部側から外周側までの幅寸法Ｗのうち、上記溝部側の縁部から０．２５Ｗ〜０．９Ｗの範囲が加締められていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の小型無線機の振動発生装置。
- 上記振動子の溝部は、上記回転軸の中心角１８０°以上の範囲を内在させる大きさに形成されているとともに、上記溝部の開口幅Ｗ１ は、上記モータの上記回転軸の直径Ｄとの比（Ｗ１ ／Ｄ）が０．７０〜０．９５の範囲になるように設定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の小型無線機の振動発生装置。
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