JP3701666B1 - Vibration generator and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】 振動子とモータ回転軸との高い接合強度が得られ、かつ製造作業性・生産性が良好で低コストに製造できる振動発生装置を提供する。
【解決手段】 振動子本体3に突設された1対の軸受用突部間に形成された溝部内にモータの回転軸1を挿入した状態で、前記両軸受用突部を溝部内側方向に加締めることにより、回転軸1が加締め部6a,6bに拘束・固定された構造を有し、この加締め部6a,6bは、少なくともその頂部及びそれよりも外側部の上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成され、好ましくは、下部外面が振動子幅方向で凹曲面状に構成されるとともに、上部外面と下部外面とが振動子幅方向で連続的な曲面を構成する。
【選択図】 図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration generator capable of obtaining a high joint strength between a vibrator and a motor rotating shaft, having good workability and productivity, and capable of being manufactured at low cost.
SOLUTION: In a state where a rotating shaft 1 of a motor is inserted into a groove formed between a pair of bearing protrusions protruding from a vibrator body 3, the both bearing protrusions are directed inwardly of the groove. By caulking, the rotary shaft 1 has a structure constrained and fixed to the caulking portions 6a and 6b, and the caulking portions 6a and 6b have at least the top portion and the upper outer surface of the outer portion at the top of the vibrator. A convex curved surface is formed in the width direction. Preferably, the lower outer surface is formed in a concave curved surface in the transducer width direction, and the upper outer surface and the lower outer surface form a continuous curved surface in the transducer width direction.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、例えば、携帯電話のマナーモード時の呼び出し装置や腕時計の振動アラーム装置等として使用される振動発生装置とその製造方法に関するものである。 The present invention is, for example, relates to a vibration generator and a manufacturing method thereof which is used as a vibration alarm device or the like of the calling device or watch phone Manner Mode.
携帯電話や腕時計などに内蔵される振動発生装置は、一般的に、モータとこのモータの回転軸に偏心状に固定される振動子(偏心ウェイト)とからなり、振動子を偏心回転させてモータ本体を振動させることにより、マナーモード時の無音呼び出しや体感アラームのための振動を発生させる。
この種の振動発生装置では、振動子がモータ回転軸に強固に接合され、且つ落下による衝撃や振動発生装置が繰り返し作動してもその接合状態が長期間維持される必要がある。しかし、振動子とモータ回転軸の接合部分は機械的な金属間どうしの非常に微小な取り付け構造となるため、十分な接合強度を確保することは容易ではない。
A vibration generator built in a mobile phone, a wristwatch, or the like is generally composed of a motor and a vibrator (eccentric weight) that is eccentrically fixed to a rotation shaft of the motor. By vibrating the main body, it generates vibrations for silent calls and bodily sensation alarms in manner mode.
In this type of vibration generator, the vibrator is firmly bonded to the motor rotation shaft, and the bonded state needs to be maintained for a long period of time even when the impact or vibration generator is repeatedly operated. However, since the joining portion of the vibrator and the motor rotating shaft has a very minute mounting structure between mechanical metals, it is not easy to ensure sufficient joining strength.
従来用いられている振動子とモータ回転軸との接合方式の多くは、モータ回転軸を振動子に形成された孔や溝内に配置した状態で加締め加工する方式であり、これに関して、例えば以下のような方法が提案されている。
(1) 振動子本体に突設された凸部に軸孔を貫設し、この軸孔にモータ回転軸を嵌挿した状態で凸部をポンチで上部から加締め、軸孔を変形させることにより、振動子とモータ回転軸を接合する方法(例えば、特許文献1)
(2) 振動子本体に形成された溝部内にモータ回転軸を配置した状態で、溝部両側部分をプレス片で圧縮し、この圧縮によって溝部の両側壁を内側方向に張り出すように変形させることで、振動子とモータ回転軸を接合する方法(例えば、特許文献2)
Many of the conventionally used joining methods of the vibrator and the motor rotating shaft are caulking processes in a state where the motor rotating shaft is disposed in a hole or groove formed in the vibrator. The following methods have been proposed.
(1) Insert a shaft hole into the projecting part projecting from the vibrator body, and with the motor rotating shaft fitted in this shaft hole, crimp the projecting part from above with a punch to deform the shaft hole. (For example, patent document 1) which joins a vibrator | oscillator and a motor rotating shaft
(2) With the motor rotating shaft placed in the groove formed in the vibrator body, compress both sides of the groove with a press piece and deform the two side walls of the groove inwardly by this compression. Then, a method of joining the vibrator and the motor rotation shaft (for example, Patent Document 2)
(3) 振動子本体に1対の軸受用突部(爪部)を設け、この軸受用突部間の溝部内にモータ回転軸を配置した状態で、両軸受用突部を平ポンチで上部から押し潰すように加締め、軸受用突部の先端の一部を溝部内側方向に張り出すように変形させることにより、振動子とモータ回転軸を接合する方法(例えば、特許文献3〜6)
(4) 振動子本体に外側面がテーパー状に傾斜した1対の軸受用突部(爪部)を設け、この軸受用突部間の溝部内にモータ回転軸を挿入した状態で、軸受用突部をテーパー状の加工面を有する加締め具で押圧して加締め、両軸受用突部を溝部側に押し倒すように塑性変形させることにより、振動子とモータ回転軸とを接合する方法(例えば、特許文献7)
(3) A pair of bearing projections (claws) is provided on the vibrator body, and the motor rotation shaft is placed in the groove between the bearing projections, and both bearing projections are placed on top with a flat punch. The method of joining the vibrator and the motor rotating shaft by deforming so that the tip of the bearing projection protrudes toward the inside of the groove (see, for example,
(4) A pair of bearing projections (claws) whose outer surfaces are tapered in the vibrator body are provided on the vibrator body, and the motor rotating shaft is inserted into the groove between the bearing projections. A method of joining the vibrator and the motor rotation shaft by pressing the projection with a caulking tool having a tapered working surface and plastically deforming the both bearing projections so as to push down toward the groove ( For example, Patent Document 7)
しかし、上記従来技術の接合方法には、以下のような問題がある。
まず、上記(1)の方法では、軸孔に横方向からモータ回転軸を嵌挿する必要があるため、製造時の作業性が悪く、しかも軸孔を有する振動子は生産性が低く且つ、金型構成が複雑になること等により製造コストが高くなるため、装置の生産性や製造コストの面で問題がある。また、軸孔を変形させるような加締めを行うとモータ回転軸自体も変形するため、モータの軸受に対する負荷が増大したり、モータ回転軸の芯ブレなどの問題が発生しやすく、装置の寿命を縮める原因となる。
上記(2)〜(4)の方法は、製造時の作業性や製造コストの面では特に大きな問題はないが、振動子上面や軸受用突部を加締める際の応力集中によるものと考えられる割れ(クラック)が加締め部やその基端部などに生じやすく、製造ままの状態やある程度使用した段階で振動子とモータ回転軸との接合強度に問題を生じやすい。
However, the above conventional joining method has the following problems.
First, in the method of (1), since it is necessary to insert the motor rotation shaft into the shaft hole from the lateral direction, the workability at the time of manufacture is poor, and the vibrator having the shaft hole has low productivity and Since the manufacturing cost increases due to the complexity of the mold configuration, there is a problem in terms of the productivity and manufacturing cost of the apparatus. In addition, if the caulking that deforms the shaft hole is performed, the motor rotating shaft itself is also deformed, which increases the load on the motor bearing and causes problems such as runout of the motor rotating shaft. Cause shrinkage.
The methods (2) to (4) above are not particularly problematic in terms of workability and production cost during production, but are considered to be due to stress concentration when caulking the upper surface of the vibrator or the bearing projection. Cracks (cracks) are likely to occur in the crimped portion and the base end portion thereof, and problems are likely to occur in the bonding strength between the vibrator and the motor rotating shaft in the as-manufactured state or at a stage where it is used to some extent.
さらに、上記(2),(3)の方法では、上方からの加圧により振動子上面や軸受用突部の上端を押し潰し、溝部側に張り出すように塑性変形させるために、大きなプレス荷重(加締め力)で加締めを行う必要があり、このような大きなプレス荷重で加締めを行うと特に割れが生じやすい。また、特許文献5,6では、上記(3)の方法でのプレス荷重を軽減するために、溝部の開口幅をモータ回転軸の外径よりも狭くした振動子を用いることが示されているが、このような構造の振動子を用いたとしてもプレス荷重を大幅に軽減することはできず、また、上記(1)の方法で用いる振動子と同様に、装置や振動子の生産性、製造コストに問題を生じる。
Furthermore, in the methods (2) and (3) described above, a large press load is used to crush the upper surface of the vibrator and the upper end of the bearing projection by pressing from above and to plastically deform so as to overhang the groove. It is necessary to perform caulking with (caulking force), and cracking is particularly likely to occur when caulking with such a large press load.
また、上記(4)の方法では、外面がテーパー状の軸受用突部に、同じくテーパー状の加工面を有する加締め具を面接触させて押圧し、軸受用突部を押し倒すようにして加締めを行うものであるため、軸受用突部をモータ回転軸の周方向に緊密に密着・圧接させるように塑性変形させることが難しく、このため接合強度が不十分になり易い。さらに、この方法では、軸受用突部と加締め具のテーパーの精度が十分でないと必要な加締め力が得られない、軸受用突部が押し倒されるようにして加締められるため、軸受用突部の基端部に割れが発生し易い、などの問題もある。 In the method (4), the outer surface of the taper-shaped bearing protrusion is pressed by bringing a caulking tool having a tapered surface into contact with the surface, and the bearing protrusion is pushed down. Since tightening is performed, it is difficult to plastically deform the bearing protrusion so that the bearing protrusion is closely adhered and pressed in the circumferential direction of the motor rotation shaft, and thus the joining strength tends to be insufficient. Further, in this method, the bearing protrusion and the caulking tool must have sufficient taper accuracy to obtain the required caulking force. There is also a problem that cracks are likely to occur at the base end of the part.
一方、振動子のサイズや回転半径は、振動発生装置が適用される機器の厚さなどの制約からあまり大きくすることができず、このような制約の下で装置の振動性能を高めるには、モータ回転軸を固定するために振動子本体に突設される凸部や軸受用突部(すなわち、モータ回転軸の軸心よりも反振動子本体側に突出した部分)のボリュームを極力小さくすることが必要である。しかし、上記(1)〜(4)のような従来技術では上述したような問題があるため、このような要求にも適切に対応することができない。 On the other hand, the size and turning radius of the vibrator cannot be made too large due to restrictions such as the thickness of the equipment to which the vibration generator is applied, and in order to improve the vibration performance of the apparatus under such restrictions, Minimize the volume of the protrusions and bearing protrusions that protrude from the vibrator body to fix the motor rotation shaft (that is, the portion that protrudes toward the anti-vibration body from the axis of the motor rotation shaft). It is necessary. However, the conventional techniques such as the above (1) to (4) have the problems as described above, and thus it is impossible to appropriately respond to such a request.
したがって本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決し、振動子の加締め部においてモータ回転軸が強固に拘束され、且つ加締め部やその近傍での割れの発生が抑えられることにより、振動子とモータ回転軸との高い接合強度が得られ、しかも、製造時の作業性、生産性が良好で且つ低コストに製造することができる振動発生装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、振動子の加締め部においてモータ回転軸が強固に拘束されるとともに、加締め部やその近傍での割れの発生が抑えられることにより、振動子とモータ回転軸との高い接合強度が得られる振動発生装置を、高い生産性で低コストに製造することができる、振動発生装置の製造方法を提供することにある。
Therefore, the object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, the motor rotating shaft is firmly restrained in the caulking portion of the vibrator, and the occurrence of cracks in the caulking portion and the vicinity thereof is suppressed. Accordingly, an object of the present invention is to provide a vibration generator that can obtain a high bonding strength between a vibrator and a motor rotating shaft, and that can be manufactured at a low cost with good workability and productivity during manufacturing.
Another object of the present invention is that the motor rotation shaft is firmly restrained in the caulking portion of the vibrator and the occurrence of cracks in the caulking portion and the vicinity thereof is suppressed, so that the vibrator and the motor rotate. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a vibration generator that can manufacture a vibration generator capable of obtaining a high joint strength with a shaft at a low cost with high productivity.
以下、上述した従来技術の(2)〜(4)の方法において、加締め部やその基端部で割れが発生する原因とその防止対策について検討した結果を述べる。
上記(2)〜(4)の従来技術のうち、上記(2),(3)の方法では大きなプレス荷重で加締めを行うことに伴う割れの発生、上記(4)の方法ではテーパー状の軸受用突部の基端部での割れの発生という、それぞれに固有の問題はあるものの、これらの従来技術に共通した割れの発生原因としては、振動子の加締め部に平坦面が形成されるような形態で加締めが行われる点が考えられる。すなわち、加締め具が振動子上面や軸受用突部を面で接触した状態で塑性変形させる(つまり、加締め部に平坦面が形成されるような加工を行う)と、その部分に応力集中が生じ、割れの発生につながるものと考えられる。そこで、本発明者等は、平坦面が生じないような加締めの形態について検討を行い、その結果、軸受用突部により構成される加締め部の少なくとも頂部及び上部外面を振動子幅方向で凸曲面状に構成すること、好ましくは加締め部の外面全体を連続した曲面状に構成することにより、加締め部やその近傍での割れの発生を効果的に防止できることを見出した。
Hereinafter, in the above-described conventional methods (2) to (4), the cause of cracking at the crimped portion and the base end portion thereof and the results of investigation on the prevention measures will be described.
Among the prior arts (2) to (4) above, the above methods (2) and (3) have cracks caused by caulking with a large press load, and the above method (4) has a tapered shape. Although there is a problem inherent to the occurrence of cracks at the base end of the projection for bearings, the common cause of cracks in these conventional technologies is that a flat surface is formed in the caulking part of the vibrator. It can be considered that caulking is performed in such a form. That is, if the caulking tool is plastically deformed in a state where the upper surface of the vibrator or the bearing projection is in contact with the surface (that is, processing is performed so that a flat surface is formed in the caulking portion), stress concentration is applied to that portion. This is thought to lead to cracking. Therefore, the present inventors have studied a caulking configuration that does not cause a flat surface, and as a result, at least the top and the upper outer surface of the caulking portion constituted by the bearing projections in the vibrator width direction. It has been found that by forming a convex curved surface, preferably by forming the entire outer surface of the crimped portion into a continuous curved surface, the occurrence of cracks in the crimped portion and the vicinity thereof can be effectively prevented.
また、このような形態の加締め部は、少なくとも頂部及び上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成された軸受用突部を、加工面(ワーク面)が振動子幅方向で凹曲面状に構成された加締め具で加締めることにより得ることができるが、この際、加締め具の加工面は点接触に近い状態で軸受用突部を圧縮して溝部内側方向に塑性変形させ、且つ加工面の接触点(作用点)が軸受用突部の上部外面を基端部方向に移動しつつ加締めが行われるため、軸受用突部を効率的に溝部内側方向に変形させることができ、これにより、軸受用突部をモータ回転軸の周方向に緊密な状態で密着・圧接させ、モータ回転軸と振動子との高い接合強度が得られることが判った。
また、振動子として、軸受用突部の高さと幅の関係、さらにはその外面形状が特定の条件を満足するものを用いることにより、加締めによる割れの発生をより確実に防止できることが判った。
In addition, the caulking portion having such a configuration includes a bearing projection in which at least a top portion and an upper outer surface are formed in a convex curved shape in the transducer width direction, and a processing surface (work surface) is a concave curved surface in the transducer width direction. Can be obtained by caulking with a caulking tool configured in a shape, but at this time, the processing surface of the caulking tool is plastically deformed in the groove inner direction by compressing the bearing projection in a state close to point contact. In addition, since the caulking is performed while the contact point (working point) of the machining surface moves on the upper outer surface of the bearing projection in the proximal direction, the bearing projection can be efficiently deformed inward of the groove. As a result, it has been found that the bearing protrusion is brought into close contact and pressure contact with each other in the circumferential direction of the motor rotation shaft, and a high bonding strength between the motor rotation shaft and the vibrator can be obtained.
In addition, it was found that cracks due to caulking can be more reliably prevented by using a vibrator that has a relationship between the height and width of the bearing protrusion and that the outer surface shape satisfies specific conditions. .
本発明は以上のような知見に基づきなされたもので、その特徴は以下のとおりである。
[1]モータと該モータの回転軸に固定される振動子とを備え、振動子本体に突設された1対の軸受用突部間に形成された溝部内に前記回転軸を挿入した状態で、前記両軸受用突部と接触する加工面が振動子幅方向で凹曲面状に構成された加締め具により前記両軸受用突部を振動子本体方向に押圧し、該両軸受用突部を溝部内側方向に加締めて回転軸を拘束することにより、回転軸に振動子が固定された構造を有する振動発生装置であって、
前記1対の軸受用突部により構成される各加締め部は、少なくともその頂部及びそれよりも外側部の上部外面が、振動子幅方向で凸曲面状に構成されたことを特徴とする振動発生装置。
[2]上記[1]の振動発生装置において、各加締め部の頂部及びそれよりも外側部の外面のうち、前記頂部外面を含む上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、加締め部の基端部外面を含む下部外面が振動子幅方向で凹曲面状に構成され、且つ前記凸曲面状の上部外面と凹曲面状の下部外面とが、振動子幅方向で連続的な曲面を構成していることを特徴とする振動発生装置。
The present invention has been made on the basis of the above findings, and the features thereof are as follows.
[1] A state in which a motor and a vibrator fixed to the rotation shaft of the motor are provided, and the rotation shaft is inserted into a groove formed between a pair of bearing projections projecting from the vibrator body in the working surface in contact with both bearing protrusion presses the projection for the dual-bearing to the vibrator body direction by crimping tool configured concavely curved in vibrator width direction, butt for the dual-bearing A vibration generating device having a structure in which a vibrator is fixed to the rotation axis by restraining the rotation axis by caulking the portion inward of the groove ,
Each of the caulking portions constituted by the pair of bearing projections has a vibration in which at least the top portion and the upper outer surface of the outer portion thereof are formed in a convex curved shape in the vibrator width direction. Generator.
[2] In the vibration generating device according to [1] above, the upper outer surface including the outer surface of the top portion of each caulking portion and the outer portion of the caulking portion is formed in a convex curved shape in the vibrator width direction. In addition, the lower outer surface including the outer surface of the base end portion of the caulking portion is configured in a concave curved shape in the transducer width direction, and the convex curved upper portion and the concave curved lower outer surface are arranged in the transducer width direction. A vibration generator characterized by comprising a continuous curved surface.
[3] 上記[1]の振動発生装置において、各加締め部の頂部及びそれよりも外側部の外面のうち、前記頂部外面を含む上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、加締め部の下部外面が、振動子幅方向で振動子本体側面と連続した平坦面又は凸曲面状に構成されていることを特徴とする振動発生装置。
[4] 上記[1]〜[3]のいずれかの振動発生装置において、各加締め部の頂部及びその両側部分の上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されたことを特徴とする振動発生装置。
[5] 上記[1]〜[4]のいずれかの振動発生装置において、両加締め部の先端部が、互いに当接しないか若しくは互いを塑性変形させることなく当接し、且つ回転軸がその周方向200〜360°の範囲で振動子と接していることを特徴とする振動発生装置。
[3] In the vibration generating device according to [1] above, the upper outer surface including the outer surface of the top portion of each caulking portion and the outer portion of the caulking portion is formed in a convex curved shape in the vibrator width direction. In addition, the vibration generating device is characterized in that the lower outer surface of the caulking portion is configured as a flat surface or a convex curved surface continuous with the vibrator main body side surface in the vibrator width direction.
[4] In the vibration generating device according to any one of [1] to [3], the top of each caulking portion and the upper outer surface of both side portions thereof are formed in a convex curved shape in the vibrator width direction. Vibration generator.
[5] In the vibration generating device according to any one of [1] to [4], the tips of the two crimping portions do not contact each other or contact each other without plastic deformation, and the rotation shaft is A vibration generator characterized by being in contact with a vibrator in a circumferential direction of 200 to 360 °.
[6]モータと該モータの回転軸に固定される振動子とを備えた振動発生装置の製造方法であって、振動子本体に突設された1対の軸受用突部間に形成された溝部内に前記回転軸を挿入した状態で、前記両軸受用突部を溝部内側方向に加締めて回転軸を拘束することにより、回転軸に振動子を固定する製造方法において、
前記各軸受用突部の少なくとも頂部及びそれよりも外側部の上部外面が、振動子幅方向で凸曲面状に構成された振動子を用い、該振動子の前記溝部内にモータの回転軸を挿入した状態で、前記両軸受用突部と接触する加工面が振動子幅方向で凹曲面状に構成された加締め具により前記両軸受用突部を振動子本体方向に押圧し、両軸受用突部を溝部内側方向に塑性変形させることにより、両軸受用突部を前記回転軸に対して加締めることを特徴とする振動発生装置の製造方法。
[6] A method for manufacturing a vibration generating device including a motor and a vibrator fixed to the rotation shaft of the motor, the method being formed between a pair of bearing projections projecting from the vibrator body. In the manufacturing method of fixing the vibrator to the rotating shaft by restraining the rotating shaft by caulking the both bearing protrusions in the groove portion inward direction with the rotating shaft inserted in the groove portion,
Using a vibrator in which at least the top of each bearing projection and the upper outer surface of the outer part of the bearing are configured to have a convex curved surface in the vibrator width direction, the rotation shaft of the motor is placed in the groove of the vibrator. In the inserted state, the both bearing protrusions are pressed toward the vibrator main body by a caulking tool in which the machining surface that comes into contact with the both bearing protrusions is formed in a concave curved shape in the vibrator width direction, A method for manufacturing a vibration generating device, wherein the protrusions for both bearings are caulked against the rotating shaft by plastically deforming the protrusions for the inner side of the grooves.
[7]モータと該モータの回転軸に固定される振動子とを備えた振動発生装置の製造方法であって、振動子本体に突設された1対の軸受用突部間に形成された溝部内に前記回転軸を挿入した状態で、前記両軸受用突部を溝部内側方向に加締めて回転軸を拘束することにより、回転軸に振動子を固定する製造方法において、
前記各軸受用突部の少なくとも頂部及びそれよりも外側部の上部外面が、振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、振動子幅方向断面において、下記(a)及び(b)により定義される軸受用突部の高さHと幅Wとが、H≦Wを満足する振動子を用い、該振動子の前記溝部内にモータの回転軸を挿入した状態で、前記両軸受用突部と接触する加工面が振動子幅方向で凹曲面状に構成された加締め具により前記両軸受用突部を振動子本体方向に押圧し、両軸受用突部を溝部内側方向に塑性変形させることにより、両軸受用突部を前記回転軸に対して加締めることを特徴とする振動発生装置の製造方法。
(a) 軸受用突部の高さH:仮想中心線Y方向における仮想水平線Xと軸受用突部の頂部s間の距離
(b) 軸受用突部の幅W :仮想水平線X上において仮想される軸受用突部の外面側基端部b 1 と内面側基端部b 2 間の距離
但し 仮想中心線Y:振動子幅方向断面を左右対称に2分する仮想中心線
仮想水平線X:溝部内に配置されるモータ回転軸の軸心位置pを通過し、且つ前記仮想中心線Yと直交する仮想水平線
[8]上記[7]の製造方法において、振動子は、各軸受用突部の頂部及びそれよりも外側部の外面のうち、前記頂部外面を含む上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、軸受用突部の基端部外面を含む下部外面が振動子幅方向で凹曲面状に構成され、且つ前記凸曲面状の上部外面と凹曲面状の下部外面とが、振動子幅方向で連続的な曲面を構成していることを特徴とする振動発生装置の製造方法。
[9]上記[7]の製造方法において、振動子は、各軸受用突部の頂部及びそれよりも外側部の外面のうち、前記頂部外面を含む上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、軸受用突部の下部外面が、振動子幅方向で振動子本体側面と連続した平坦面又は凸曲面状に構成されていることを特徴とする振動発生装置の製造方法。
[10]上記[7]〜[9]のいずれかの製造方法において、振動子は、各軸受用突部の頂部及びその両側部分の上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されていることを特徴とする振動発生装置の製造方法。
[11]上記[7]〜[10]のいずれかの製造方法において、振動子は、振動子幅方向断面において、各軸受用突部の高さHと幅Wとが、H/W=0.5〜1を満足し、且つ各軸受用突部の頂部及びそれよりも外側部の外面が、下記(c)で定義される仮想楕円E上又はその内側に位置することを特徴とする振動発生装置の製造方法。
(c) 仮想楕円E:仮想水平線X上において仮想される軸受用突部の外面側基端部b 1 と内面側基端部b 2 間を楕円長径側の半径とし、且つ軸受用突部の頂部s又はその近傍部が接する仮想楕円 [7] A method of manufacturing a vibration generating apparatus including a motor and a vibrator fixed to the rotation shaft of the motor, the method being formed between a pair of bearing projections projecting from the vibrator body. In the manufacturing method of fixing the vibrator to the rotating shaft by restraining the rotating shaft by caulking the both bearing protrusions in the groove portion inward direction with the rotating shaft inserted in the groove portion,
At least the top portion of each of the bearing projections and the upper outer surface of the outer side portion thereof are configured in a convex curved shape in the vibrator width direction, and in the cross section of the vibrator width direction, the following (a) and (b) Using a vibrator in which the height H and width W of the bearing protrusion defined satisfy H ≦ W , and the motor rotating shaft is inserted into the groove of the vibrator, the bearing The two bearing projections are pressed toward the transducer body by a caulking tool having a concave curved surface formed in the transducer width direction on the machining surface that comes into contact with the projections, and the both bearing projections are plastic in the groove inner direction. A method for manufacturing a vibration generating device, wherein the projecting portion for both bearings is caulked with respect to the rotating shaft by being deformed.
(a) Height H of the bearing projection: distance between the virtual horizontal line X and the top s of the bearing projection in the imaginary center line Y direction
(b) Width W of the bearing projection: Distance between the outer base side base end b 1 and the inner side base end b 2 of the bearing projection hypothesized on the virtual horizontal line X
However, virtual center line Y: virtual center line that bisects the cross section in the transducer width direction in two directions
Virtual horizontal line X: a virtual horizontal line passing through the axial center position p of the motor rotation shaft arranged in the groove and orthogonal to the virtual center line Y
[8] In the manufacturing method according to [7] above, the vibrator has a convex curved surface in the vibrator width direction, the top outer surface including the top outer surface of the top of each bearing projection and the outer surface of the outer portion of the bearing. The lower outer surface including the outer surface of the base end of the bearing projection is configured to be a concave curved surface in the vibrator width direction, and the upper surface of the convex curved surface and the lower outer surface of the concave curved surface are A method for manufacturing a vibration generating device, characterized in that a continuous curved surface is formed in the vibrator width direction.
[9] In the manufacturing method according to [7] above, the vibrator has a convex curved surface in the vibrator width direction, the top outer surface including the top outer surface of the top of each bearing projection and the outer surface of the outer portion. And a lower outer surface of the bearing projection is configured as a flat surface or a convex curved surface that is continuous with the vibrator main body side surface in the vibrator width direction.
[10] In the manufacturing method according to any one of [7] to [9] above, the vibrator is configured such that the top of each bearing protrusion and the upper outer surface of both side portions thereof are formed in a convex curved shape in the vibrator width direction. A method for manufacturing a vibration generating device, comprising:
[11] In the manufacturing method according to any one of [7] to [10] above, the vibrator has a height H and a width W of each bearing projection H / W = 0 in a cross section in the vibrator width direction. .5-1 and vibrations characterized in that the top of each of the bearing projections and the outer surface of the outer part thereof are located on or inside the virtual ellipse E defined by (c) below. A method of manufacturing a generator.
(c) Virtual ellipse E: the outer surface side base end b 1 and the inner surface side base end b 2 between the elliptical major axis side radius of the bearing projections which are virtual in the virtual horizontal line X, and the bearing projection Virtual ellipse with which apex s or its vicinity touches
本発明の振動発生装置は、振動子の加締め部においてモータ回転軸が強固に拘束され、且つ加締め部やその近傍での割れの発生が抑えられるとともに、加締め部をモータ回転軸の周方向に緊密な状態で密着・圧接させることができ、これらによって、モータ回転軸と振動子との高い接合強度が得られる。また、振動発生装置や振動子は、製造時の作業性、生産性が良好で且つ低コストに製造することができる。
また、本発明の製造方法によれば、上述したような優れた性能を有する振動発生装置を高い生産性で低コストに製造することができる。
Vibration generating device of the present invention, the motor rotary shaft in the caulked portion of the vibrator is rigidly constrained, and the generation of cracks in the caulked portion and the vicinity thereof is suppressed, circumference of the crimp portion motor shaft It can be brought into close contact and pressure contact in a tight state in the direction, and thereby, a high joint strength between the motor rotation shaft and the vibrator can be obtained. In addition, the vibration generator and the vibrator can be manufactured with good workability and productivity during manufacturing and at low cost.
Further, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture the vibration generator having the above-described excellent performance with high productivity and low cost.
まず、本発明の振動発生装置の好ましい実施形態について説明する。
図1〜図3は、本発明の振動発生装置の一実施形態を示すもので、図1はモータ回転軸とこれに固定された振動子を示す斜視図、図2は同じく正面図、図3は図2の加締め部の部分拡大図である。また、図11及び図12は本実施形態で用いた振動子(接合前の振動子)を示す正面図である。
First, a preferred embodiment of the vibration generator of the present invention will be described.
1 to 3 show an embodiment of the vibration generator of the present invention. FIG. 1 is a perspective view showing a motor rotating shaft and a vibrator fixed to the motor rotating shaft. FIG. 2 is a front view of the same. FIG. 3 is a partial enlarged view of a caulking portion in FIG. 2. 11 and 12 are front views showing the vibrator (vibrator before joining) used in the present embodiment.
振動発生装置は、モータ(モータ本体は図示せず)とこのモータの回転軸1に固定される振動子2とからなる。この振動子2の本体3は、断面略半円形状のブロック体である。モータ回転軸1への接合前の振動子2は、図11及び図12に示すように、前記本体3の平坦面部30の幅方向中央位置に本体長手方向に沿って1対の軸受用突部4a,4bが突設され、この軸受用突部4a,4b間にモータ回転軸挿入用の溝部5が形成されている。後述するように、溝部5の形態や幅は回転軸1が適正に挿入できるのであれば基本的には任意であるが、回転軸の取り付け作業の容易性等の面からは、回転軸1を溝上方から挿入できるような幅を有することが好ましい。各軸受用突部4a,4bは、少なくともその頂部s及びそれよりも外側部の上部外面が、振動子幅方向で凸曲面状に構成されている。このような振動子2は、前記溝部5内にモータ回転軸1を挿入した状態で、前記両軸受用突部4a,4bを溝部内側方向に加締め、この加締め部でモータ回転軸1を拘束することにより、モータ回転軸1に固定される。
The vibration generating device includes a motor (a motor main body is not shown) and a
本発明の振動発生装置において、前記軸受用突部4a,4bを加締めることにより構成される各加締め部6a,6bは、少なくともその頂部及びそれよりも外側部の上部外面が、振動子幅方向で凸曲面状に構成される。この頂部及びそれよりも外側部の上部外面は、軸受用突部4a,4bが加締められる際に最も大きく塑性変形する部位であり、この部分を振動子幅方向で非平坦面、すなわち凸曲面状になるように加締め加工することにより、加工時における当該部位やその近傍への応力集中が抑制され、割れの発生を適切に防止することができる。なお、各加締め部6a,6bの外側部の“上部外面”の好ましい範囲等については、図10を用いて後に説明する。
In the vibration generator of the present invention, each of the
また、このような形態の加締め部6a,6bは、後述するように、少なくとも頂部及び上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成された軸受用突部4a,4bを、加工面(ワーク面)が振動子幅方向で凹曲面状に構成された加締め具で加締めることにより得ることができるが、この際、加締め具の加工面は点接触(振動子長手方向では線接触)に近い状態で軸受用突部4a,4bの凸曲面状外面に接触し、軸受用突部4a,4bを圧縮するようにして溝部内側方向に塑性変形させ、且つ接触点(作用点)が軸受用突部4a,4bの上部外面を基端部方向に移動しつつ加締めが行われるため、軸受用突部4a,4bを効率的に溝部内側方向に変形させることができる。このため加締め部6a,6b(軸受用突部4a,4b)をモータ回転軸1の周方向に緊密な状態で密着・圧接させることができ、モータ回転軸1と振動子2との高い接合強度が得られる。
In addition, as described later, the
ここで、各加締め部6a,6bは、下記(イ)の形態を採ることが好ましい。
(イ)各加締め部6a,6bの頂部及びそれよりも外側部の外面のうち、前記頂部外面を含む上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、加締め部の基端部外面を含む下部外面が振動子幅方向で凹曲面状に構成され、且つ前記凸曲面状の上部外面と凹曲面状の下部外面とが、振動子幅方向で連続的な曲面を構成する。
この好ましい形態(イ)の具体例としては、前記凹曲面状の下部外面の範囲の大小により、例えば、各加締め部6a,6bの頂部及びそれよりも外側部の外面が下記(i)又は(ii)の構成を有し、且つ下記(i)又は(ii)の構成における凸曲面と凹曲面が、振動子幅方向で連続的な曲面を構成するような形態がある。
Here, it is preferable that each crimping
(A) Of the top portions of the crimping
As a specific example of this preferable form (A), for example, depending on the size of the range of the lower outer surface of the concave curved surface, for example, the top of each of the
(i) 各加締め部6a,6bの頂部及びそれよりも外側部の外面のうち、加締め部の基端部近傍(「基端部」を含む。以下同様)を除く上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、前記基端部近傍の下部外面が振動子幅方向で凹曲面状に構成される(=凹曲面状の下部外面の範囲が比較的小さい形態)。
(ii) 各加締め部6a,6bの頂部及びそれよりも外側部の外面のうち、前記頂部外面を含む上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、加締め部の基端部近傍(「基端部」を含む。以下同様)及びそれよりも上部側の外面を含む下部外面が振動子幅方向で凹曲面状に構成される(=凹曲面状の下部外面の範囲が比較的大きい形態)。
なお、上記(イ)の形態及びその具体例である上記(i)、(ii)の構成において、各加締め部6a,6bの“上部外面”と“下部外面”の好ましい範囲等については、図10を用いて後に説明する。
(i) Of the outer surfaces of the top portions and the outer portions of the crimping
(ii) Of the outer surfaces of the top portions of the
In addition, in the configuration of (i) and (ii), which is the form of (i) above and specific examples thereof, the preferred ranges of the “upper outer surface” and “lower outer surface” of each of the
ここで、上記(イ)の形態及びその具体例である上記(i)、(ii)の構成において、各加締め部6a,6bの外側部の基端部とは、振動子本体3に対する各加締め部6a,6bの付け根部を指す。一方、後述する加締め部の高さHk、幅Wk等を決めるための各加締め部6a,6bの外面側基端部bk1及び内面側基端部bk2とは、下記のように定義される仮想水平線Xk上において仮想される加締め部6a,6bの基端部を指す。
仮想中心線Yk:振動子幅方向断面を左右対称に2分する仮想中心線
仮想水平線Xk:モータ回転軸の軸心位置pを通過し、且つ前記仮想中心線Ykと直交する仮想水平線
Here, in the configuration of (i) and (ii), which is the configuration of (i) above and specific examples thereof, the base end portion of the outer portion of each of the
Virtual center line Y k : Virtual center line that bisects the cross section in the transducer width direction bilaterally symmetric Virtual horizontal line X k : A virtual horizontal line that passes through the axial center position p of the motor rotation axis and is orthogonal to the virtual center line Y k
したがって、本実施形態(図1〜図3)や図4〜図7に示す実施形態のような振動子を用いた装置では、上記(イ)の形態及び(i)、(ii)の構成における各加締め部の外側部の基端部(加締め部の付け根部)と仮想水平線Xk上において仮想される各加締め部の外面側基端部bk1とは一致するが、例えば、図8に示すような振動子を用いた装置の場合には、各加締め部の外側部の基端部bk(加締め部の付け根部)と仮想水平線Xk上において仮想される各加締め部の外面側基端部bk1は異なるものとなる。 Therefore, in the apparatus using the vibrator as in the embodiment (FIGS. 1 to 3) and the embodiment shown in FIGS. 4 to 7, the configuration (i) and the configurations (i) and (ii) are used. Although the outer surface side base end b k1 of the caulking portion which is virtual in the virtual horizontal line X k and the base end portion of the outer portion of the crimped portion (root portion of the crimp portion) coincides, for example, FIG. In the case of the apparatus using the vibrator as shown in FIG. 8, each caulking virtually imagined on the base end portion b k (the base portion of the caulking portion) and the virtual horizontal line X k of each caulking portion. The outer surface side base end part b k1 of the part is different.
本実施形態の各加締め部6a,6bは、上記(i)の構成を有している。本実施形態を示す図3において、skが頂部、7が該頂部skよりも外側部の外面であり、また、bk1が上記仮想水平線Xk上で仮想される各加締め部の外面側基端部、bk2が同じく内面側基端部である。また、外面側基端部bk1は、上記(i)の構成における各加締め部6a,6bの外側部の基端部(振動子本体3に対する各加締め部6a,6bの付け根部)でもある。
Each
前記各加締め部6a,6bは、頂部sk及びそれよりも外側部の外面7のうち、加締め部6a,6bの基端部bk1近傍を除く上部外面70が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、基端部bk1近傍の下部外面71が振動子幅方向で凹曲面状に構成され、これら凸曲面と凹曲面が振動子幅方向で連続的な曲面を構成している。このように頂部skを含む外面7の全体を振動子幅方向で曲面状に構成することにより、加工時における加締め部外面への応力集中がより効果的に抑制される。また、加締め部6a,6bの基端部bk1近傍は特に割れが発生しやすいが、この部分の外面を凹曲面状とすることにより、そのような割れの発生も適切に防止することができる。
また、本発明の装置では、本実施形態のように各加締め部6a,6bの頂部sk及その両側部分の上部外面(図3において、74は頂部skよりも内側部の上部外面を示す)が振動子幅方向で凸曲面状に構成されることが好ましい。これは頂部skが尖った形態とした場合には、振動子の製造時や加締め加工時にその部分に欠損が生じ恐れがあるためである。
Each clamping
Further, in the apparatus of the present invention, the
さらに、本発明の装置では、両加締め部6a,6bの先端部が、互いに当接しないか若しくは互いを塑性変形させることなく当接し、且つモータ回転軸1がその周方向200〜360°の範囲(図2に示す接触角度θ)で振動子2と接するように、加締め部6a,6bが構成されることが好ましい。加締め部6a,6bの先端部が、互いを塑性変形させたような状態で当接すると、加締め部6a,6bによるモータ回転軸1の拘束力が弱まる恐れがある。一方、モータ回転軸1は、加締められた状態でその外面周方向の一部又は全部が振動子側の溝部5及び加締め部6a,6bの内面に密着・圧接し、拘束されることにより振動子2に接合されるものであり、モータ回転軸周方向での振動子側との接触角度θが200°未満では、モータ回転軸の十分な拘束力が得られなくなる恐れがある。また、加締め加工時に加締め具がモータ回転軸1に当たり、モータ回転軸に変形を生じさせるおそれもある。
本実施形態では、両加締め部6a,6bの先端部は互いに当接せず、モータ回転軸1はその周方向約220°の範囲で振動子1(溝部5及び加締め部6a,6bの内面)と接している。
Furthermore, in the apparatus of the present invention, the tip ends of the crimping
In the present embodiment, the tip ends of both the crimping
さらに、本発明の装置では、各加締め部6a,6bは、振動子幅方向断面において、下記(a)及び(b)により定義される加締め部の高さHkと幅Wkとが、Hk≦Wkを満足することが好ましい。
(a) 加締め部の高さHk:仮想中心線Yk方向における仮想水平線Xkと加締め部の頂部sk間の距離
(b) 加締め部の幅Wk :仮想水平線Xk上において仮想される加締め部の外面側基端部b1kと内面側基端部b2k間の距離
このような構成とすることにより、加締めを行う際の特定部位への応力集中が緩和され、割れの発生をより効果的に抑制することができる。
Furthermore, the apparatus of the present invention, each clamping
(a) the height of the crimp portion H k: the distance between the apexes s k of the imaginary horizontal line X k and the caulking portion of the imaginary center line Y k direction
(b) Width of caulking part W k : Distance between outer surface side base end part b 1k and inner surface side base end part b 2k of the caulking part imagined on virtual horizontal line X k By adopting such a configuration And the stress concentration to the specific site | part at the time of caulking is eased, and generation | occurrence | production of a crack can be suppressed more effectively.
また、加締め部6a,6bの凸曲面の曲率が過剰に大きかったり、或いは加締め部6a,6bの幅Wが高さHに対して過剰に大きいと、加締め部6a,6bの外面を凸曲面とすることによる本発明の効果が得られにくくなり、また、加締め部6a,6bのボリュームを徒に増大させて、振動発生装置の振動性能を低下させることになる。
このため本発明の装置では、振動子幅方向断面において、加締め部6a,6bの高さHkと幅Wkとが、Hk/Wk=0.5〜1、望ましくは0.7〜0.8を満足し、且つ各加締め部6a,6bの頂部sk及びそれよりも外側部の外面7が、下記(c)で定義される仮想楕円Ek上又はその内側に位置するように、加締め部6a,6bを構成することが好ましい。
(c) 仮想楕円Ek:仮想水平線Xk上において仮想される加締め部の外面側基端部bk1と内面側基端部bk2間を楕円長径側の半径とし、且つ加締め部の頂部sk又はその近傍部が接する仮想楕円
Further, when the curvature of the convex curved surfaces of the
For this reason, in the device according to the present invention, the height H k and the width W k of the caulking portions 6a and 6b are H k / W k = 0.5 to 1, preferably 0.7. -0.8 and the top part s k of each
(c) Virtual ellipse E k : A radius between the outer surface side base end b k1 and the inner surface side base end b k2 of the caulking portion imaginary on the virtual horizontal line X k is set to the ellipse major axis side radius, and Virtual ellipse with which apex sk or its vicinity is in contact
このような構成とすることにより、加締め部6a,6bのボリュームを徒に増大させることなく、加締め部6a,6bの外面を適正な凸曲面状に構成することができる。
また、加締め部6a,6bのボリュームをより最適化するためには、モータ回転軸1の外径Dに対する加締め部6a,6bの幅Wkを制限することが好ましく、具体的には、Wk/D≦2、特に望ましくはWk/D≦1.5とすることが好ましい。
By setting it as such a structure, the outer surface of the crimping
Moreover, in order to optimize clamping
図4〜図6は、本発明の振動発生装置の他の実施形態を示すもので、図4はモータ回転軸とこれに固定された振動子を示す斜視図、図5は同じく正面図、図6は図5の加締め部の部分拡大図である。また、図13は本実施形態で用いた振動子(接合前の振動子)を示す正面図である。
この実施形態は、図1〜3の実施形態と同様に、各加締め部6a,6bが上述した(i)の構成を有するものであるが、両加締め部6a,6bの先端部が、互いを塑性変形させることなく当接し、モータ回転軸1がその周方向略360°の範囲で振動子2と接するように、加締め部6a,6bが構成されている。
なお、その他の構成は図1〜図3の実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。したがって、装置の好ましい条件等も図1〜図3の実施形態と同様である。
4 to 6 show another embodiment of the vibration generator of the present invention. FIG. 4 is a perspective view showing a motor rotating shaft and a vibrator fixed to the motor rotating shaft. FIG. 6 is a partially enlarged view of the caulking portion of FIG. FIG. 13 is a front view showing the vibrator (vibrator before joining) used in this embodiment.
In this embodiment, each of the
Since other configurations are the same as those of the embodiment of FIGS. 1 to 3, the same reference numerals are given, and detailed description thereof is omitted. Therefore, preferable conditions of the apparatus are the same as those in the embodiment of FIGS.
図7は、本発明の振動発生装置の他の実施形態を示すもので、モータ回転軸とこれに固定された振動子を示す正面図である。また、図14は本実施形態で用いた振動子(接合前の振動子)を示す正面図である。
この実施形態は、各加締め部6a,6bが上述した(ii)の構成を有するものである。なお、本実施形態における外面側基端部bk1は、上記(ii)の構成における各加締め部6a,6bの外側部の基端部(振動子本体3に対する各加締め部6a,6bの付け根部)でもある。
FIG. 7 shows another embodiment of the vibration generator of the present invention, and is a front view showing a motor rotation shaft and a vibrator fixed to the motor rotation shaft. FIG. 14 is a front view showing the vibrator (vibrator before joining) used in the present embodiment.
In this embodiment, each
各加締め部6a,6bは、その頂部sk及びそれよりも外側部の外面7のうち、頂部skの外面を含む上部外面72が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、基端部bk1近傍及びそれよりも上部側の外面を含む下部外面73が振動子幅方向で凹曲面状に構成され、これら凸曲面と凹曲面が振動子幅方向で連続的な曲面を構成している。図1〜図3の実施形態と同様、このように頂部skを含む外面7の全体を振動子幅方向で曲面状に構成することにより、加工時における加締め部外面への応力集中がより効果的に抑制される。また、基端部bk1近傍の外面を含む下部外面73を振動子幅方向で凹曲面状に構成することにより、基端部bk1近傍での割れの発生も適切に防止することができる。
なお、その他の構成は図1〜図3の実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。したがって、装置の好ましい条件等も図1〜図3の実施形態と同様である。
Each
Since other configurations are the same as those of the embodiment of FIGS. 1 to 3, the same reference numerals are given, and detailed description thereof is omitted. Therefore, preferable conditions of the apparatus are the same as those in the embodiment of FIGS.
本発明の振動発生装置は、以上述べた実施形態以外にも種々の形態を採ることができ、例えば、振動子として以下に説明する図15〜図18に示すような形態のものを用いることもでき、これらの場合も、装置の好ましい条件等は図1〜図3の実施形態と同様である。
図8は、図17に示す断面扇状の振動子を用いた振動発生装置の実施形態を示すものである。この実施形態では、図1〜図3の実施形態と同様に、各加締め部6a,6bが上述した(i)の構成を有するものであるが、さきに述べたように、上記(i)の構成における各加締め部6a,6bの外側部の基端部bk(振動子本体3に対する各加締め部6a,6bの付け根部)と仮想水平線Xk上において仮想される外面側基端部bk1は異なるものとなる。
The vibration generator of the present invention can take various forms other than the embodiment described above. For example, the vibrator shown in FIGS. 15 to 18 described below may be used. In these cases, the preferable conditions of the apparatus are the same as those in the embodiment shown in FIGS.
FIG. 8 shows an embodiment of a vibration generator using the cross-sectional fan-shaped vibrator shown in FIG. In this embodiment, each of the
なお、本実施形態においても、仮想中心線Yk(振動子幅方向断面を左右対称に2分する仮想中心線)、仮想水平線Xk(溝部内に配置されるモータ回転軸の軸心位置pを通過し、且つ前記仮想中心線Yと直交する仮想水平線)は一義的に決まるので、先に述べた定義による、加締め部6a,6bの外面側基端部bk1及び内面側基端部bk2の位置、加締め部6a,6bの高さHk及びの幅Wkの範囲、仮想楕円Ekの位置なども一義的に決まることになる。
なお、その他の構成は図1〜図3の実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。したがって、装置の好ましい条件等も図1〜図3の実施形態と同様である。
Also in this embodiment, the virtual center line Y k (virtual center line that bisects the cross section in the transducer width direction bilaterally) and the virtual horizontal line X k (axial center position p of the motor rotation shaft arranged in the groove) , And a virtual horizontal line orthogonal to the virtual center line Y) is uniquely determined. Therefore, the outer surface side proximal end portion b k1 and the inner surface side proximal end portion of the
Since other configurations are the same as those of the embodiment of FIGS. 1 to 3, the same reference numerals are given, and detailed description thereof is omitted. Therefore, preferable conditions of the apparatus are the same as those in the embodiment of FIGS.
図9は、図18に示す断面扇状の振動子を用いた振動発生装置の実施形態を示すものである。この実施形態の各加締め部6a,6bは、上述した(イ)の形態及びその具体例である上記(i)、(ii)の構成のような基端部(振動子本体3に対する各加締め部6a,6bの付け根部)を持たない。すなわち、各加締め部6a,6bの頂部sk及びそれよりも外側部の外面7のうち、頂部外面を含む上部外面75が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、下部外面76が、振動子本体3の側面31と連続(面一状に連続)した平坦面又は凸曲面状に構成されている。
以上のような構造によっても、加工時における加締め部外面への応力集中がより効果的に抑制される。また、先に述べたように加締め部6a,6bの基端部bk1近傍は特に割れが発生しやすいが、本実施形態のように加締め部6a,6bの基端部自体を無くすことにより、そのような割れの発生を適切に防止することができる。
FIG. 9 shows an embodiment of a vibration generating apparatus using the cross-sectional fan-shaped vibrator shown in FIG. Each of the
Even with the above-described structure, stress concentration on the outer surface of the crimped portion during processing is more effectively suppressed. Furthermore, the
なお、本実施形態においても、仮想中心線Yk(振動子幅方向断面を左右対称に2分する仮想中心線)、仮想水平線Xk(溝部内に配置されるモータ回転軸の軸心位置pを通過し、且つ前記仮想中心線Yと直交する仮想水平線)は一義的に決まるので、先に述べた定義による、加締め部6a,6bの外面側基端部bk1及び内面側基端部bk2の位置、加締め部6a,6bの高さHk及びの幅Wkの範囲、仮想楕円Ekの位置なども一義的に決まることになる。
なお、その他の構成は図1〜図3の実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。したがって、装置の好ましい条件等も図1〜図3の実施形態と同様である。
Also in this embodiment, the virtual center line Y k (virtual center line that bisects the cross section in the transducer width direction bilaterally) and the virtual horizontal line X k (axial center position p of the motor rotation shaft arranged in the groove) , And a virtual horizontal line orthogonal to the virtual center line Y) is uniquely determined. Therefore, the outer surface side proximal end portion b k1 and the inner surface side proximal end portion of the
Since other configurations are the same as those of the embodiment of FIGS. 1 to 3, the same reference numerals are given, and detailed description thereof is omitted. Therefore, preferable conditions of the apparatus are the same as those in the embodiment of FIGS.
本発明の振動発生装置では、接合強度の点からは加締め部6a,6b(軸受用突部4a,4b)は振動子2の全長に亘って設けることが特に好ましいが、これに限らず、振動子長手方向の一部の範囲にのみ設けることもできる。例えば、加締め部6a,6b(軸受用突部4a,4b)を振動子長手方向の中央部の所定範囲にのみ設ける形態、振動子長手方向の両端部の所定範囲にのみ設ける形態、振動子長手方向の片側半分程度の範囲にのみ設ける形態等を例示できるが、これらに限定されるものではない。
本発明の振動発生装置を構成する振動子2は、従来装置と同様に、タングステン合金等のような高比重合金の焼結体で構成することが好ましい。振動子2は、軸受用突部4a,4bを加締める際に適切に塑性変形できるように、高い延性を有するものであることが好ましく、特に、このような高延性が特別な熱処理を施すことなく確保されることが、生産性や製造コスト等の面から好ましい。このような観点からは、例えば特許第3212225号に示されるような、W:85〜98mass%、Ni:1〜12mass%、Mo:0.1mass%以上2.0mass%未満、Fe:1.0mass%以下及び不可避不純物からなり、且つ焼結後に熱処理が施されない振動子などが好適である。
In the vibration generator of the present invention, it is particularly preferable that the
The
本発明の振動発生装置の各加締め部6a,6bは、少なくともその頂部及びそれよりも外側部の上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるが、この凸曲面状に構成される上部外面は、図10(1)に示すように加締め部の高さHkを基準とした場合に、その1/3超の高さ範囲hk1(hk1>Hk/3)とすることが好ましい。各加締め部6a,6bの上記範囲の上部外面は、軸受用突部4a,4bが加締められる際に特に大きく塑性変形する部位であり、この部分を振動子幅方向で凸曲面状になるように加締め加工することにより、加工時における当該部位やその近傍への応力集中が抑制され、割れの発生を適切に防止することができる。
Each of the
上記凸曲面状の上部外面は、すでに述べたような諸条件に従って構成されればよく、したがって上部外面の凸曲面の曲率半径Rに特別な制限はないが、一般には、0.2〜1.7mm、好ましくは0.3〜1.5mm程度の曲率半径とすることが適当である。なお、上記凸曲面の曲率半径Rは振動子幅方向で連続して変化してもよい。
また、上記上部外面の凸曲面の曲率半径Rは、モータ回転軸1の径方向断面の半径rとの関係では、R/r=0.4〜6.8程度を満足することが好ましい。
The upper surface of the convex curved surface only needs to be configured in accordance with the various conditions as described above. Therefore, there is no particular limitation on the radius of curvature R of the convex curved surface of the upper outer surface, but generally 0.2-1. It is appropriate that the radius of curvature is 7 mm, preferably about 0.3 to 1.5 mm. The radius of curvature R of the convex curved surface may change continuously in the vibrator width direction.
The radius of curvature R of the convex surface of the upper outer surface preferably satisfies R / r = 0.4 to 6.8 in relation to the radius r of the radial cross section of the
また、各加締め部6a,6bの好ましい形態である上述した(イ)の形態及びその具体例である(i)、(ii)の構成については、以下の通りである。
上述した(イ)の形態では、各加締め部6a,6bの頂部及びそれよりも外側部の外面のうち、前記頂部外面を含む上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、加締め部の基端部外面を含む下部外面が振動子幅方向で凹曲面状に構成されるが、凸曲面状に構成される上部外面は、上記図10(1)と同様、加締め部の高さHkを基準とした場合に、その1/3超の高さ範囲hk1(hk1>Hk/3)とすることが好ましい。したがって、凹曲面状の下部外面は、加締め部の高さHkの2/3未満の高さ範囲とすることが好ましい。
In addition, the configuration of (a) and (ii), which are specific examples of the above-described (A), which is a preferable mode of each crimping
In the form of (a) described above, the top outer surface including the top outer surface of the top portions of the crimping
上記(イ)の構成における凸曲面状の上部外面及び凹曲面状の下部外面は、すでに述べたような諸条件に従って構成されればよく、したがってそれらの凸曲面、凹曲面の曲率半径Rに特別な制限はないが、一般には、上部外面の凸曲面については0.2〜1.7mm、好ましくは0.3〜1.5mm、下部外面の凹曲面については0.2〜1.4mm、好ましくは0.3〜1.2mm程度の曲率半径とすることが適当である。このような曲率半径Rの凸曲面・凹曲面は、振動子幅方向で連続した曲面を形成する。なお、上記凸曲面及び凹曲面の曲率半径Rは振動子幅方向で連続して変化してもよい。
また、モータ回転軸1の径方向断面の半径rとの関係では、上記上部外面の凸曲面の曲率半径RはR/r=0.4〜6.8程度を、上記下部外面の凹曲面の曲率半径RはR/r=0.4〜5.6程度を、それぞれ満足することが好ましい。
The upper surface of the convex curved surface and the lower outer surface of the concave curved surface in the configuration (b) may be configured in accordance with the various conditions already described. Therefore, the curvature radius R of the convex curved surface and the concave curved surface is special. In general, however, the convex surface of the upper outer surface is 0.2 to 1.7 mm, preferably 0.3 to 1.5 mm, and the concave surface of the lower outer surface is 0.2 to 1.4 mm, preferably Is appropriately set to a curvature radius of about 0.3 to 1.2 mm. Such convex and concave curved surfaces having a radius of curvature R form a curved surface that is continuous in the transducer width direction. The curvature radius R of the convex curved surface and the concave curved surface may continuously change in the transducer width direction.
Further, in relation to the radius r of the radial cross section of the
上記(イ)の形態の具体例である上記(i)の構成では、加締め部6a,6bの頂部及びそれよりも外側部の外面のうち、加締め部の基端部近傍を除く上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、前記基端部近傍の下部外面が振動子幅方向で凹曲面状に構成されるものであるが、凸曲面状に構成される上部外面は、図10(2)に示すように加締め部の高さHkを基準とした場合に、その2/3以上の高さ範囲hk2(hk2≧2Hk/3)とすることが好ましい。したがって、凹曲面状に構成される下部外面は、加締め部の高さHkの1/3以下の高さ範囲hk3(hk3≦Hk/3)とすることが好ましい。
In the configuration of (i), which is a specific example of the form of (a) above, the upper outer surface excluding the vicinity of the base end portion of the crimping portion among the top surfaces of the crimping
上記(i)の構成における凸曲面状の上部外面及び凹曲面状の下部外面は、すでに述べたような諸条件に従って構成されればよく、したがってそれらの凸曲面、凹曲面の曲率半径Rに特別な制限はないが、一般には、上部外面の凸曲面については0.9〜1.7mm、好ましくは1.1〜1.5mm程度、下部外面の凹曲面については0.2〜0.5mm、好ましくは0.3〜0.4mm程度の曲率半径とすることが適当である。このような曲率半径Rの凸曲面・凹曲面は、振動子幅方向で連続した曲面を形成する。なお、上記凸曲面及び凹曲面の曲率半径Rは振動子幅方向で連続して変化してもよい。
また、モータ回転軸1の径方向断面の半径rとの関係では、上記上部外面の凸曲面の曲率半径RはR/r=1.8〜6.8程度を、上記下部外面の凹曲面の曲率半径RはR/r=0.4〜2程度を、それぞれ満足することが好ましい。
The upper surface of the convex curved surface and the lower outer surface of the concave curved surface in the configuration of (i) may be configured according to the various conditions as described above. Therefore, the curvature radius R of the convex curved surface and the concave curved surface is special. In general, the convex surface of the upper outer surface is 0.9 to 1.7 mm, preferably about 1.1 to 1.5 mm, and the concave surface of the lower outer surface is 0.2 to 0.5 mm. The curvature radius is preferably about 0.3 to 0.4 mm. Such convex and concave curved surfaces having a radius of curvature R form a curved surface that is continuous in the transducer width direction. The curvature radius R of the convex curved surface and the concave curved surface may continuously change in the transducer width direction.
Further, in relation to the radius r of the radial cross section of the
また、上述した上記(ii)の構成では、各加締め部6a,6bの頂部及びそれよりも外側部の外面のうち、前記頂部外面を含む上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、加締め部の基端部近傍及びそれよりも上部側の外面を含む下部外面が振動子幅方向で凹曲面状に構成されるものであるが、凸曲面状に構成される上部外面は、図10(3)に示すように加締め部の高さHkを基準とした場合に、その1/3超の高さ範囲hk4(hk4>Hk/3)とすることが好ましい。したがって、凹曲面状に構成される下部外面は、加締め部の高さHkの2/3未満の高さ範囲hk5(hk5<2Hk/3)とすることが好ましい。
Further, in the configuration of (ii) described above, the top outer surface including the top outer surface of the top portions of the
上記 (ii)の構成における凸曲面状の上部外面及び凹曲面状の下部外面についても、すでに述べたような諸条件に従って構成されればよく、したがってそれらの凸曲面、凹曲面の曲率半径Rに特別な制限はないが、一般には、上部外面の凸曲面については0.2〜0.5mm、好ましくは0.3〜0.4mm程度、下部外面の凹曲面については0.6〜1.4mm、好ましくは0.8〜1.2mm程度の曲率半径とすることが適当である。このような曲率半径Rの凸曲面・凹曲面は、振動子幅方向で連続した曲面を形成する。なお、上記凸曲面及び凹曲面の曲率半径Rは振動子幅方向で連続して変化してもよい。
また、モータ回転軸1の径方向断面の半径rとの関係では、上記上部外面の凸曲面の曲率半径RはR/r=0.4〜2程度を、上記下部外面の凹曲面の曲率半径RはR/r=1.2〜5.6程度を、それぞれ満足することが好ましい。
また、図9に示す実施形態において、各加締め部6a,6bの凸曲面状に構成される上部外面75についても、上記図10(1)と同様の理由により、加締め部の高さHkを基準とした場合に、その1/3超の高さ範囲hk1(hk1>Hk/3)とすることが好ましい。また、上部外面75の曲率半径Rについても同様に、0.2〜1.7mm、好ましくは0.3〜1.5mm程度とすることが適当である。
The convex outer surface of the convex curved surface and the lower outer surface of the concave curved surface in the configuration of (ii) may be configured according to the various conditions as described above, and therefore the curvature radius R of the convex curved surface and the concave curved surface is set. Although there is no special limitation, generally, the convex surface of the upper outer surface is 0.2 to 0.5 mm, preferably about 0.3 to 0.4 mm, and the concave surface of the lower outer surface is 0.6 to 1.4 mm. The radius of curvature is preferably about 0.8 to 1.2 mm. Such convex and concave curved surfaces having a radius of curvature R form a curved surface that is continuous in the transducer width direction. The curvature radius R of the convex curved surface and the concave curved surface may continuously change in the transducer width direction.
Further, in relation to the radius r of the radial cross section of the
Further, in the embodiment shown in FIG. 9, the height H of the caulking portion is also applied to the upper
次に、本発明の装置に適用される振動子の好ましい実施形態を説明する。この振動子は、先に説明したような、モータとこのモータの回転軸に固定される振動子とを備えた振動発生装置用の振動子である。
図11及び図12は、本発明の装置に適用される振動子の一実施形態(図1〜図3の装置に用いた振動子)を示すもので、図11は正面図、図12は図11の軸受用突部の部分拡大図である。
本実施形態の振動子2の本体3は、断面略半円形状のブロック体であり、この本体3の平坦面部30の幅方向中央位置に、本体3長手方向に沿って1対の軸受用突部4a,4bが突設され、この軸受用突部4a,4b間にモータ回転軸挿入用の溝部5が形成されている。この溝5は回転軸1を配置できる幅を有する必要があることは言うまでもないが、さらに、回転軸1を溝上方から挿入できるような幅を有することが好ましい。
Next, a preferred embodiment of a vibrator applied to the apparatus of the present invention will be described. This vibrator is a vibrator for a vibration generating device including the motor and the vibrator fixed to the rotation shaft of the motor as described above.
11 and 12 show one embodiment of a vibrator applied to the apparatus of the present invention (the vibrator used in the apparatus of FIGS. 1 to 3), FIG. 11 is a front view, and FIG. 11 is a partially enlarged view of a bearing protrusion 11. FIG.
The
振動子2の各軸受用突部4a,4bは、少なくともその頂部及びそれよりも外側部の上部外面が、振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、図12に示すように、振動子幅方向断面において、下記(a)及び(b)により定義される軸受用突部の高さHと幅Wとが、H≦Wを満足する。
(a) 軸受用突部の高さH:仮想中心線Y方向における仮想水平線Xと軸受用突部の頂部s間の距離
(b) 軸受用突部の幅W :仮想水平線X上において仮想される軸受用突部の外面側基端部b1と内面側基端部b2間の距離
ここで、上記(a)及び(b)において、仮想水平線Yと仮想水平線Xは以下のように定義される。
仮想中心線Y:振動子幅方向断面を左右対称に2分する仮想中心線
仮想水平線X:溝部内に配置されるモータ回転軸の軸心位置pを通過し、且つ前記仮想中心線Yと直交する仮想水平線
Each of the bearing
(a) Height H of the bearing projection: distance between the virtual horizontal line X and the top s of the bearing projection in the imaginary center line Y direction
(b) the width W of the projection bearings: where the distance between the outer surface side base end b 1 of the bearing projections which are virtual in the virtual horizontal line X inner surface side base end b 2, above (a) and In (b), the virtual horizontal line Y and the virtual horizontal line X are defined as follows.
Virtual center line Y: Virtual center line that bisects the cross section in the transducer width direction bilaterally Virtual horizontal line X: Passes the axial center position p of the motor rotation shaft arranged in the groove and is orthogonal to the virtual center line Y Virtual horizon
前記各軸受用突部4a,4bの頂部及びそれよりも外側部の上部外面は、軸受用突部4a,4bが加締められる際に最も大きく塑性変形する部位であり、この部分を振動子幅方向で凸曲面状に構成し、且つ後述するように凹曲面状の加工面(ワーク面)を有する加締め具を用いて、凸曲面状のままで加締められるようにすることにより、加工時における当該部位やその近傍への応力集中が抑制され、割れの発生を適切に防止することができる。なお、各軸受用突部4a,4bの外側部の“上部外面”の好ましい範囲等については、図19を用いて後に説明する。
The top of each of the bearing
また、上記のような加締めの際に、加締め具の加工面は点接触(振動子長手方向では線接触)に近い状態で軸受用突部4a,4bの凸曲面状外面に接触し、軸受用突部4a,4bを圧縮するようにして溝部内側方向に塑性変形させ、且つ加工面の接触点(作用点)が軸受用突部4a,4bの上部外面を基端部方向に移動しつつ加締めが行われるため、軸受用突部4a,4bを効率的に溝部内側方向に変形させることができる。このため軸受用突部4a,4bをモータ回転軸1の周方向に緊密な状態で密着・圧接させ、モータ回転軸1と振動子2との高い接合強度が得られる。
Further, during the caulking as described above, the processing surface of the caulking tool comes into contact with the convex curved outer surfaces of the bearing
また、上記(a)及び(b)により定義される軸受用突部の高さHと幅WとがH>Wの場合には、軸受用突部4a,4bは加締め加工の際に押し倒される(曲げられる)ような形態で塑性変形するため、特に基端部が大きく伸びて割れが発生しやすくなる。これに対してH≦Wとした場合には、加締め加工の際の軸受用突部4a,4bの塑性変形の形態は、加締め具の荷重によって押し倒される(曲げられる)というよりも、凸曲面状の傾斜外面が圧縮されて押し潰されるようにして変形する。すなわち、曲げモードよりも圧縮モードが支配的な塑性変形の形態となる。このため軸受用突部4a,4bの基端部などの特定部位への応力集中が緩和され、割れの生じにくい加締め加工を行うことができる。また、H≦Wとした場合には、粉末冶金による振動子の製造工程において金属粉末を型に充填する際、軸受用突部4a,4bの部分での金属粉末の充填性が良好となり、成形性が向上する利点もある。
When the height H and the width W of the bearing projection defined by (a) and (b) are H> W, the bearing
ここで、各軸受用突部4a,4bは、下記(ロ)の形態を採ることが好ましい。
(ロ)各軸受用突部4a,4bの頂部及びそれよりも外側部の外面のうち、前記頂部外面を含む上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、軸受用突部の基端部外面を含む下部外面が振動子幅方向で凹曲面状に構成され、且つ前記凸曲面状の上部外面と凹曲面状の下部外面とが、振動子幅方向で連続的な曲面を構成する。
この好ましい形態(ロ)の具体例としては、前記凹曲面状の下部外面の範囲の大小により、例えば、各軸受用突部4a,4bの頂部及びそれよりも外側部の外面が下記(i)又は(ii)の構成を有し、且つ下記(i)又は(ii)の構成における凸曲面と凹曲面が、振動子幅方向で連続的な曲面を構成するような形態がある。
Here, each of the bearing
(B) Of the tops of the
As a specific example of this preferable form (b), depending on the size of the range of the concave curved lower outer surface, for example, the tops of the
(i) 各軸受用突部4a,4bの頂部及びそれよりも外側部の外面のうち、軸受用突部の基端部近傍(「基端部」を含む。以下同様)を除く上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、前記基端部近傍の下部外面が振動子幅方向で凹曲面状に構成される(=凹曲面状の下部外面の範囲が比較的小さい形態)。
(ii) 各軸受用突部4a,4bの頂部及びそれよりも外側部の外面のうち、前記頂部外面を含む上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、軸受用突部の基端部近傍(「基端部」を含む。以下同様)及びそれよりも上部側の外面を含む下部外面が振動子幅方向で凹曲面状に構成される(=凹曲面状の下部外面の範囲が比較的大きい形態)。
なお、上記(ロ)の形態及びその具体例である上記(i)、(ii)の構成において、各軸受用突部4a,4bの“上部外面”と“下部外面”の好ましい範囲等については、図19を用いて後に説明する。
(i) Of the outer surfaces of the top and outer sides of the bearing
(ii) Of the tops of the bearing
In the configuration of (b) above and the configurations of (i) and (ii), which are specific examples thereof, the preferred ranges of the “upper outer surface” and “lower outer surface” of each of the bearing
ここで、上記(ロ)の形態及びその具体例である上記(i),(ii)の構成において、各軸受用突部4a,4bの外側部の基端部とは、振動子本体3に対する各軸受用突部4a,4bの付け根部を指す。一方、軸受用突部の高さH、幅W等を決めるための各軸受用突部4a,4bの外面側基端部b1及び内面側基端部b2とは、上述したように定義される仮想水平線Xk上において仮想される軸受用突部4a,4bの基端部を指す。
したがって、本実施形態(図11,図12)や図13〜図16に示す実施形態のような振動子では、上記(ロ)の形態及び(i),(ii)の構成における各軸受用突部の外側部の基端部(軸受用突部の付け根部)と仮想水平線X上において仮想される各軸受用突部の外面側基端部b1とは一致するが、例えば、図17に示すような振動子では、各軸受用突部の外側部の基端部b(軸受用突部の付け根部)と仮想水平線X上において仮想される各軸受用突部の外面側基端部b1は異なるものとなる。
Here, in the configuration of (i) and (ii), which is the embodiment (b) and the specific example thereof, the base end portion of the outer portion of each of the bearing
Therefore, in the vibrators according to the present embodiment (FIGS. 11 and 12) and the embodiments shown in FIGS. 13 to 16, the bearing protrusions in the above-described configurations (b) and (i) and (ii) are used. The base end portion (the base portion of the bearing projection) on the outer side of the portion coincides with the outer surface side base end b 1 of each bearing projection virtually assumed on the virtual horizontal line X. For example, FIG. In the vibrator as shown, the base end portion b (the base portion of the bearing projection) on the outer side of each bearing projection and the outer surface side base end b of each bearing projection imaginary on the virtual horizontal line X. 1 will be different.
本実施形態の各軸受用突部4a,4bは、上記(i)の構成を有している。本実施形態を示す図12において、sが頂部、8が該頂部sよりも外側部の外面であり、また、b1が上記仮想水平線X上で仮想される各軸受用突部の外面側基端部、b2が同じく内面側基端部である。また、外面側基端部b1は、上記(i)の構成における各軸受用突部4a,4bの外側部の基端部(振動子本体3に対する各軸受用突部4a,4bの付け根部)でもある。
各軸受用突部4a,4bは、頂部s及びそれよりも外側部の外面8のうち、軸受用突部4a,4bの基端部b1近傍を除く上部外面80が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、基端部b1近傍の下部外面81が振動子幅方向で凹曲面状に構成され、これら凸曲面と凹曲面が振動子幅方向で連続的な曲面を構成している。このように頂部sを含む外面8の全体を振動子幅方向で曲面状に構成することにより、加工時における加締め部外面への応力集中がより効果的に抑制される。また、軸受用突部4a,4bの基端部b1近傍は特に割れが発生しやすいが、この部分の外面を凹曲面状とすることにより、そのような割れの発生も適切に防止することができる。
Each of the bearing
Each bearing
また、本発明の装置に適用される振動子では、本実施形態のように各軸受用突部4a,4bの頂部s及その両側部分の上部外面(図12において、84は頂部sよりも内側部の上部外面を示す)が振動子幅方向で凸曲面状に構成されることが好ましい。これは頂部sが尖った形態とした場合には、振動子の製造時や加締め加工時にその部分に欠損が生じ恐れがあるためである。
振動子は、その軸受用突部4a,4bの外面側の形態が上述したような条件を満足することにより、所望の効果が得られる。但し、軸受用突部4a,4bの凸曲面の曲率が過剰に大きかったり、或いは軸受用突部4a,4bの幅Wが高さHに対して過剰に大きいと、軸受用突部4a,4bの外面を凸曲面とすることによる本発明の効果が得られにくくなり、また、軸受用突部4a,4bのボリュームを徒に増大させて、振動発生装置の振動性能を低下させることになる。
Further, in the vibrator applied to the apparatus of the present invention, as in the present embodiment, the top s of each of the bearing
The vibrator can obtain a desired effect when the outer surface of the bearing
このため振動子は、振動子幅方向断面において、軸受用突部4a,4bの高さHと幅Wとが、H/W=0.5〜1、望ましくは0.7〜0.8を満足し、且つ各軸受用突部4a,4bの頂部s及びそれよりも外側部の外面8が、下記(c)で定義される仮想楕円E上又はその内側に位置するように、軸受用突部4a,4bを構成することが好ましい。
(c) 仮想楕円E:仮想水平線X上において仮想される軸受用突部の外面側基端部b1と内面側基端部b2間を楕円長径側の半径とし、且つ軸受用突部の頂部s又はその近傍部が接する仮想楕円
For this reason, the vibrator has a height H and a width W of the bearing
(c) Virtual ellipse E: the outer surface side base end b 1 and the inner surface side base end b 2 between the elliptical major axis side radius of the bearing projections which are virtual in the virtual horizontal line X, and the bearing projection Virtual ellipse with which apex s or its vicinity touches
このような構成とすることにより、軸受用突部4a,4bのボリュームを徒に増大させることなく、軸受用突部4a,4bの外面を適正な凸曲面状に構成することができる。
また、軸受用突部4a,4bのボリュームをより最適化するためには、モータ回転軸1の外径Dに対する軸受用突部4a,4bの幅Wを制限することが好ましく、具体的には、W/D≦2、特に望ましくはW/D≦1.5とすることが好ましい。なお、モータ回転軸1の外径Dに対する軸受用突部4a,4bの高さHは、モータ回転軸周方向での振動子側の接触角度θに応じて決められる。
By setting it as such a structure, the outer surface of the bearing
In order to further optimize the volume of the bearing
図13は、本発明の装置に適用される振動子の他の実施形態(図4〜図6の装置に用いた振動子)を示す正面図である。
本実施形態の振動子2は、図11及び図12の実施形態と同様に、軸受用突部4a,4bが上述した(i)の構成を有するものであるが、図4〜図6に示すように加締め後の両加締め部6a,6bの先端部が、互いを塑性変形させることなく当接し、モータ回転軸1がその周方向略360°の範囲で振動子2と接するような接合構造を得るための振動子であり、このため軸受用突部4a,4bの高さHと幅Wの比H/Wを、図11及び図12の振動子に比べて大きくしてある(但し、H≦W)。
なお、その他の構成は図11及び図12の実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。したがって、振動子の好ましい条件等も図11及び図12の実施形態と同様である。
FIG. 13 is a front view showing another embodiment of the vibrator applied to the apparatus of the present invention (the vibrator used in the apparatus of FIGS. 4 to 6).
The
Since other configurations are the same as those of the embodiment of FIGS. 11 and 12, the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted. Therefore, preferable conditions for the vibrator are the same as those in the embodiment of FIGS.
図14は、本発明の装置に適用される振動子の他の実施形態(図7の装置に用いた振動子)を示す正面図である。
この実施形態は、各軸受用突部4a,4bが上述した(ii)の構成を有するものである。なお、本実施形態の軸受用突部4a,4bの外面側基端部b1は、上記(ii)の構成における各軸受用突部4a,4bの外側部の基端部(振動子本体3に対する各軸受用突部4a,4bの付け根部)でもある。
各軸受用突部4a,4bは、その頂部s及びそれよりも外側部の外面8のうち、頂部s外面を含む上部外面82が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、基端部b1近傍及びそれよりも上部側の外面を含む下部外面83が振動子幅方向で凹曲面状に構成され、これら凸曲面と凹曲面が振動子幅方向で連続的な曲面を構成している。図11及び図12の実施形態と同様、このように頂部sを含めた外面8の全体を振動子幅方向で曲面状に構成することにより、加工時における加締め部外面への応力集中がより効果的に抑制される。また、基端部b1近傍の外面を含む下部外面83を振動子幅方向で凹曲面状に構成することにより、基端部b1近傍での割れの発生も適切に防止することができる。
なお、その他の構成は図11及び図12の実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。したがって、振動子の好ましい条件等も図11及び図12の実施形態と同様である。
FIG. 14 is a front view showing another embodiment of the vibrator applied to the apparatus of the present invention (vibrator used in the apparatus of FIG. 7).
In this embodiment, each of the bearing
Each of the bearing
Since other configurations are the same as those of the embodiment of FIGS. 11 and 12, the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted. Therefore, preferable conditions for the vibrator are the same as those in the embodiment of FIGS.
図15〜図18は、それぞれ本発明の装置に適用される振動子の他の実施形態を示す正面図である。
図15は、軸受用突部4a,4bの高さHと幅Wの比H/Wを、図11及び図12の振動子よりも小さくした例である。一方、図16は、軸受用突部4a,4bの高さHと幅Wの比H/Wを、図13の振動子よりもさらに大きくした例である(但し、H≦W)。
本発明の装置に適用される振動子は、振動子本体3の形状も任意であり、例えば、図17、図18にそれぞれ示すような断面扇状のものなど、適宜な形状を採ることができる。
15 to 18 are front views showing other embodiments of the vibrator applied to the apparatus of the present invention.
FIG. 15 shows an example in which the ratio H / W of the height H to the width W of the bearing
The vibrator applied to the apparatus of the present invention can have any shape of the
図17に示す振動子の実施形態は、図11及び図12の実施形態と同様に、各軸受用突部4a,4bが上述した(i)の構成を有するものであるが、さきに述べたように、上記(i)の構成における各軸受用突部4a,4bの外側部の基端部b(振動子本体3に対する各軸受用突部4a,4bの付け根部)と仮想水平線X上において仮想される外面側基端部b1は異なるものとなる。
なお、本実施形態においても、図示するように、仮想中心線Y(振動子幅方向断面を左右対称に2分する仮想中心線)、仮想水平線X(溝部内に配置されるモータ回転軸の軸心位置pを通過し、且つ前記仮想中心線Yと直交する仮想水平線)は一義的に決まるので、先に述べた定義による、軸受用突部4a,4bの外面側基端部b1及び内面側基端部b2の位置、軸受用突部4a,4bの高さH及びの幅Wの範囲、仮想楕円Eの位置なども一義的に決まることになる。
In the embodiment of the vibrator shown in FIG. 17, each of the bearing
Also in this embodiment, as shown in the figure, a virtual center line Y (virtual center line that bisects the cross section in the transducer width direction bilaterally) and a virtual horizontal line X (axis of the motor rotation shaft arranged in the groove) (Virtual horizontal line passing through the center position p and orthogonal to the virtual center line Y) is uniquely determined, so that the outer surface side base end b 1 and the inner surface of the bearing
また、図18に示す振動子の実施形態では、各軸受用突部4a,4bは、上述した(ロ)の形態及びその具体例である(i)、(ii)の構成のような基端部(振動子本体3に対する各軸受用突部4a,4bの付け根部)を持たない。すなわち、各軸受用突部4a,4bの頂部s及びそれよりも外側部の外面8のうち、頂部外面を含む上部外面85が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、下部外面86が、振動子本体3の側面31と連続(面一状に連続)した平坦面又は凸曲面状に構成されている。
以上のような構造によっても、加工時における加締め部外面への応力集中がより効果的に抑制される。また、先に述べたように軸受用突部4a,4bの基端部b1近傍は特に割れが発生しやすいが、本実施形態のように軸受用突部4a,4bの基端部自体を無くすことにより、そのような割れの発生を適切に防止することができる。
Further, in the embodiment of the vibrator shown in FIG. 18, each of the bearing
Even with the above-described structure, stress concentration on the outer surface of the crimped portion during processing is more effectively suppressed. The bearing projection 4a as mentioned above, the base end portion b 1 near the 4b is easy to occur especially cracks, but bearing projection 4a as in the present embodiment, the base end portion itself of 4b By eliminating, it is possible to appropriately prevent the occurrence of such cracks.
なお、本実施形態においても、図示するように、仮想中心線Y(振動子幅方向断面を左右対称に2分する仮想中心線)、仮想水平線X(溝部内に配置されるモータ回転軸の軸心位置pを通過し、且つ前記仮想中心線Yと直交する仮想水平線)は一義的に決まるので、先に述べた定義による、軸受用突部4a,4bの外面側基端部b1及び内面側基端部b2の位置、軸受用突部4a,4bの高さH及びの幅Wの範囲、仮想楕円Eの位置なども一義的に決まることになる。
なお、図15〜図18の実施形態において、その他の構成は図11及び図12の実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。したがって、振動子の好ましい条件等も図11及び図12の実施形態と同様である。
Also in this embodiment, as shown in the figure, a virtual center line Y (virtual center line that bisects the cross section in the transducer width direction bilaterally) and a virtual horizontal line X (axis of the motor rotation shaft arranged in the groove) (Virtual horizontal line passing through the center position p and orthogonal to the virtual center line Y) is uniquely determined, so that the outer surface side base end b 1 and the inner surface of the bearing
In addition, in the embodiment of FIGS. 15 to 18, other configurations are the same as those of the embodiment of FIGS. 11 and 12, and therefore, the same reference numerals are given and detailed description is omitted. Therefore, preferable conditions for the vibrator are the same as those in the embodiment of FIGS.
本発明の装置に適用される振動子は、以上述べた実施形態以外にも種々の形態を採ることができる。例えば、溝部5の底部の断面形状は、モータ回転軸1の断面に対応した円弧状であることが特に好ましいが、これに限定されるものではなく、任意の形状とすることができる。また、溝部5や軸受用突部4a,4bの内側壁も、必ずしも垂直でなくてもよく、溝下方に向けて溝幅が拡がる又は狭まるような傾斜を付けもよい。したがって、溝5は回転軸1をその軸方向からのみ挿入できるような先窄まり状のものでもよいが、回転軸の取り付け作業の容易性等の面からは、回転軸を溝上方から溝部5内に挿入できるような幅を有することが好ましい。
また、接合強度の点からは軸受用突部4a,4bは振動子の全長に亘って設けることが特に好ましいが、これに限らず、振動子長手方向の一部の範囲にのみ設けることもできる。例えば、軸受用突部4a,4bを振動子長手方向の中央部の所定範囲にのみ設ける形態、振動子長手方向の両端部の所定範囲にのみ設ける形態、振動子長手方向の片側半分程度の範囲にのみ設ける形態等を例示できるが、これらに限定されるものではない。
また、振動子2の材料及び好ましい化学成分条件は、先に振動発生装置に関して述べたとおりである。
The vibrator applied to the apparatus of the present invention can take various forms other than the above-described embodiments. For example, the cross-sectional shape of the bottom portion of the
In addition, from the viewpoint of bonding strength, the bearing
The material of the
本発明の装置に適用される振動子の各軸受用突部4a,4bは、少なくともその頂部及びそれよりも外側部の上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるが、この凸曲面状に構成される上部外面は、図19(1)に示すように軸受用突部の高さHを基準とした場合に、その1/3超の高さ範囲h1(h1>H/3)とすることが好ましい。各軸受用突部4a,4bの上記範囲の上部外面は、軸受用突部が加締められる際に特に大きく塑性変形する部位であり、この部分を振動子幅方向で凸曲面状に構成し、且つ後述するように凹曲面状の加工面(ワーク面)を有する加締め具を用いて、凸曲面状のままで加締められるようにすることにより、加工時における当該部位やその近傍への応力集中が抑制され、割れの発生を適切に防止することができる。
上記凸曲面状の上部外面は、すでに述べたような諸条件に従って構成されればよく、したがって、上部外面の凸曲面の曲率半径Rに特別な制限はないが、一般には、0.2〜1.7mm、好ましくは0.3〜1.5mm程度の曲率半径とすることが適当である。なお、上記凸曲面の曲率半径Rは振動子幅方向で連続して変化してもよい。
また、上記上部外面の凸曲面の曲率半径Rは、モータ回転軸1の径方向断面の半径rとの関係では、R/r=0.4〜6.8程度を満足することが好ましい。
Each of the bearing
The upper surface of the convex curved surface only needs to be configured according to the various conditions as described above. Therefore, there is no particular limitation on the radius of curvature R of the convex curved surface of the upper outer surface, but generally 0.2-1 It is appropriate that the radius of curvature is about 0.7 mm, preferably about 0.3 to 1.5 mm. The radius of curvature R of the convex curved surface may change continuously in the vibrator width direction.
The radius of curvature R of the convex surface of the upper outer surface preferably satisfies R / r = 0.4 to 6.8 in relation to the radius r of the radial cross section of the
また、各軸受用突部4a,4bの好ましい形態である上述した(ロ)の形態及びその具体例である(i)、(ii)の構成ついては、以下の通りである。
上述した(ロ)の形態では、各軸受用突部4a,4bの頂部及びそれよりも外側部の外面のうち、前記頂部外面を含む上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、軸受用突部の基端部外面を含む下部外面が振動子幅方向で凹曲面状に構成されるが、凸曲面状に構成される上部外面は、上記図19(1)と同様に、軸受用突部の高さHを基準とした場合に、その1/3超の高さ範囲h1(h1>H/3)とすることが好ましい。したがって、凹曲面状の下部外面は、軸受用突部の高さHの2/3未満の高さ範囲とすることが好ましい。
Further, the configuration of (b), which is a preferable mode of each of the bearing
In the form of (b) described above, the top outer surface including the top outer surface of the tops of the bearing
上記(ロ)の構成における凸曲面状の上部外面及び凹曲面状の下部外面は、すでに述べたような諸条件に従って構成されればよく、したがってそれらの凸曲面、凹曲面の曲率半径Rに特別な制限はないが、一般には、上部外面の凸曲面については0.2〜1.7mm、好ましくは0.3〜1.5mm、下部外面の凹曲面については0.2〜1.4mm、好ましくは0.3〜1.2mm程度の曲率半径とすることが適当である。このような曲率半径Rの凸曲面・凹曲面は、振動子幅方向で連続した曲面を形成する。なお、上記凸曲面及び凹曲面の曲率半径Rは振動子幅方向で連続して変化してもよい。
また、モータ回転軸1の径方向断面の半径rとの関係では、上記上部外面の凸曲面の曲率半径RはR/r=0.4〜6.8程度を、上記下部外面の凹曲面の曲率半径RはR/r=0.4〜5.6程度を、それぞれ満足することが好ましい。
The upper surface of the convex curved surface and the lower outer surface of the concave curved surface in the configuration (b) may be configured according to the various conditions as described above, and therefore the curvature radius R of the convex curved surface and the concave curved surface is special. In general, however, the convex surface of the upper outer surface is 0.2 to 1.7 mm, preferably 0.3 to 1.5 mm, and the concave surface of the lower outer surface is 0.2 to 1.4 mm, preferably Is appropriately set to a curvature radius of about 0.3 to 1.2 mm. Such convex and concave curved surfaces having a radius of curvature R form a curved surface that is continuous in the transducer width direction. The curvature radius R of the convex curved surface and the concave curved surface may continuously change in the transducer width direction.
Further, in relation to the radius r of the radial cross section of the
上記(ロ)の形態の具体例である上記(i)の構成では、軸受用突部4a,4bの頂部及びそれよりも外側部の外面のうち、軸受用突部の基端部近傍を除く上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、前記基端部近傍の下部外面が振動子幅方向で凹曲面状に構成されるが、凸曲面状に構成される上部外面は、図19(2)に示すように軸受用突部の高さHを基準とした場合に、その2/3以上の高さ範囲h2(h2≧2H/3)とすることが好ましい。したがって、凹曲面状に構成される下部外面は、軸受用突部の高さHの1/3以下の高さ範囲h3(h3≦H/3)とすることが好ましい。
In the configuration of (i), which is a specific example of the form (b), the vicinity of the base end portion of the bearing projection is excluded from the top of the bearing
上記(i)の構成における凸曲面状の上部外面及び凹曲面状の下部外面は、すでに述べたような諸条件に従って構成されればよく、したがってそれらの凸曲面、凹曲面の曲率半径Rに特別な制限はないが、一般には、上部外面の凸曲面については0.9〜1.7mm、好ましくは1.1〜1.5mm程度、下部外面の凹曲面については0.2〜0.5mm、好ましくは0.3〜0.4mm程度の曲率半径とすることが適当である。このような曲率半径Rの凸曲面・凹曲面は、振動子幅方向で連続した曲面を形成する。なお、上記凸曲面及び凹曲面の曲率半径Rは振動子幅方向で連続して変化してもよい。
また、モータ回転軸1の径方向断面の半径rとの関係では、上記上部外面の凸曲面の曲率半径RはR/r=1.8〜6.8程度を、上記下部外面の凹曲面の曲率半径RはR/r=0.4〜2程度を、それぞれ満足することが好ましい。
The upper surface of the convex curved surface and the lower outer surface of the concave curved surface in the configuration of (i) may be configured according to the various conditions as described above. Therefore, the curvature radius R of the convex curved surface and the concave curved surface is special. In general, the convex surface of the upper outer surface is 0.9 to 1.7 mm, preferably about 1.1 to 1.5 mm, and the concave surface of the lower outer surface is 0.2 to 0.5 mm. The curvature radius is preferably about 0.3 to 0.4 mm. Such convex and concave curved surfaces having a radius of curvature R form a curved surface that is continuous in the transducer width direction. The curvature radius R of the convex curved surface and the concave curved surface may continuously change in the transducer width direction.
Further, in relation to the radius r of the radial cross section of the
また、上述した上記(ii)の構成では、各軸受用突部4a,4bの頂部及びそれよりも外側部の外面のうち、前記頂部外面を含む上部外面が振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、軸受用突部の基端部近傍及びそれよりも上部側の外面を含む下部外面が振動子幅方向で凹曲面状に構成されるものであるが、凸曲面状に構成される上部外面は、図19(3)に示すように軸受用突部の高さHを基準とした場合に、その1/3超の高さ範囲h4(h4>H/3)とすることが好ましい。したがって、凹曲面状に構成される下部外面は、軸受用突部の高さHの2/3未満の高さ範囲h5(h5<2H/3)とすることが好ましい。
Further, in the configuration of (ii) described above, the top outer surface including the top outer surface of the top portions of the bearing
また、上記 (ii)の構成における凸曲面状の上部外面及び凹曲面状の下部外面についても、すでに述べたような諸条件に従って構成されればよく、したがってそれらの凸曲面、凹曲面の曲率半径Rに特別な制限はないが、一般には、上部外面の凸曲面については0.2〜0.5mm、好ましくは0.3〜0.4mm程度、下部外面の凹曲面については0.6〜1.4mm、好ましくは0.8〜1.2mm程度の曲率半径とすることが適当である。このような曲率半径Rの凸曲面・凹曲面は、振動子幅方向で連続した曲面を形成する。なお、上記凸曲面及び凹曲面の曲率半径Rは振動子幅方向で連続して変化してもよい。
また、モータ回転軸1の径方向断面の半径rとの関係では、上記上部外面の凸曲面の曲率半径RはR/r=0.4〜2程度を、上記下部外面の凹曲面の曲率半径RはR/r=1.2〜5.6程度を、それぞれ満足することが好ましい。
さらに、図18に示す実施形態において、各軸受用突部4a,4bの凸曲面状に構成される上部外面85についても、上記図19(1)と同様の理由により、軸受用突部の高さHを基準とした場合に、その1/3超の高さ範囲h1(h1>H/3)とすることが好ましい。また、上部外面85の曲率半径Rについても同様に、0.2〜1.7mm、好ましくは0.3〜1.5mm程度とすることが適当である。
In addition, the upper surface of the convex curved surface and the lower outer surface of the concave curved surface in the configuration of (ii) may be configured in accordance with the various conditions as described above, and accordingly, the radius of curvature of the convex curved surface and the concave curved surface. Although there is no special limitation on R, in general, the convex surface of the upper outer surface is 0.2 to 0.5 mm, preferably about 0.3 to 0.4 mm, and the concave surface of the lower outer surface is 0.6 to 1. It is appropriate that the radius of curvature is about 0.4 mm, preferably about 0.8 to 1.2 mm. Such convex and concave curved surfaces having a radius of curvature R form a curved surface that is continuous in the transducer width direction. The curvature radius R of the convex curved surface and the concave curved surface may continuously change in the transducer width direction.
Further, in relation to the radius r of the radial cross section of the
Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 18, the upper
次に、本発明の振動発生装置の製造方法の好ましい実施形態を説明する。
本発明の製造方法は、モータとこのモータの回転軸に固定される振動子とを備えた振動発生装置の製造方法であって、振動子本体に突設された1対の軸受用突部間に形成された溝部内に前記モータ回転軸を挿入した状態で、前記両軸受用突部を溝部内側方向に加締めてモータ回転軸を拘束することにより、モータ回転軸に振動子を固定する製造方法である。
図20(A)〜(C)は、図1〜図3に示す振動発生装置の製造方法の一実施形態を示す説明図である。図において、9は加締め具であり、この加締め具9は、振動子幅方向においてで凹曲面状に構成された加工面90(ワーク面)を有している。なお、加締め具9は、実際に振動子の軸受用突部と接触して加締めを行う加工面90が凹曲面状であればよく、他の面部の形状は任意である。
Next, a preferred embodiment of the method for manufacturing a vibration generator of the present invention will be described.
The manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing a vibration generating device including a motor and a vibrator fixed to the rotating shaft of the motor, and is provided between a pair of bearing protrusions protruding from the vibrator body. In a state where the motor rotation shaft is inserted into the groove formed in the shaft, the vibrator is fixed to the motor rotation shaft by restraining the motor rotation shaft by caulking the both bearing projections inward of the groove portion. Is the method.
20A to 20C are explanatory views illustrating an embodiment of a method for manufacturing the vibration generating device illustrated in FIGS. 1 to 3. In the figure, 9 is a caulking tool, and the caulking tool 9 has a machining surface 90 (work surface) configured in a concave curved surface shape in the vibrator width direction. In the caulking tool 9, it is sufficient that the
この製造方法で用いる振動子2は、前記各軸受用突部4a,4bの少なくとも頂部s及びそれよりも外側部の上部外面が、振動子幅方向で凸曲面状に構成された振動子であり、さらに好ましくは、先に述べたような諸条件を備えた振動子である。
図20(A)に示すように、振動子2の溝部5内に溝上方からモータ回転軸1を挿入した状態で、前記加締め具9により両軸受用突部4a,4bを振動子本体方向に押圧し、図20(B),(C)に示すように両軸受用突部4a,4bを溝部内側方向に塑性変形させることにより、両軸受用突部4a,4bを前記モータ回転軸1に対して加締める。
The
As shown in FIG. 20A, in the state where the
すでに述べたように、この加締め加工では、加締め具9の凹曲面状の加工面90が点接触(振動子長手方向では線接触)に近い状態で軸受用突部4a,4bの凸曲面状の外面(上部外面)に当接し、軸受用突部4a,4bを圧縮するようにして溝部内側方向に塑性変形させる。この際、軸受用突部4a,4bはその外面が凸曲面状のままで加締められるので、加工時における当該部位やその近傍への応力集中が抑制され、割れの発生を適切に防止することができる。また、この加締め加工では、加工面90の接触点(作用点)が軸受用突部4a,4bの上部外面を基端部方向に移動しつつ加締めが行われるため、軸受用突部4a,4bを効率的に溝部内側方向に変形させることができる。このため軸受用突部4a,4bをモータ回転軸1の周方向に緊密な状態で密着・圧接させることができ、モータ回転軸1と振動子2との高い接合強度が得られる。
As already described, in this caulking process, the convex curved surfaces of the bearing
さらに、本実施形態の振動子2は、上述した(a)及び(b)により定義される軸受用突部4a,4bの高さHと幅WとがH≦Wを満足しているため、加締め加工の際の軸受用突部4a,4bの塑性変形の形態は、加締め具の荷重によって押し倒される(曲げられる)というよりも、凸曲面状の傾斜外面が圧縮されて押し潰されるようにして変形する。すなわち、曲げモードよりも圧縮モードが支配的な塑性変形の形態となる。このため基端部等の特定部位への応力集中が緩和され、割れ等の生じにくい加締め加工を行うことができる。
さらに、本実施形態の振動子2は、各軸受用突部4a,4bの頂部sを含めた外面8の全体を振動子幅方向で曲面状に構成しているため、加工時における加締め部外面への応力集中がより効果的に抑制されるとともに、軸受用突部4a,4bの基端部b1近傍の外面を凹曲面状に構成しているため、その部分での割れの発生も適切に防止される。
Furthermore, in the
Furthermore, the
本発明の製法方法では、加締め具9の加工面90の曲率半径Rtが、軸受用突部4a,4bの凸曲面状の上部外面(加工面90が直に当接して加工を受ける凸曲面状外面)の曲率半径Rxよりも大きいこと(Rt>Rx)が必要であり、一般には、Rt/Rx=1.1〜1.5程度が好ましい。また、別の観点から言うと、振動子の形態と加締め具9は以下のような関係を満足することが好ましい。すなわち、軸受用突部4a,4bの高さHと幅Wとが、さきに述べたようなH/W=0.5〜1、望ましくは0.7〜0.8を満足するとともに、図22に示すように、モータ回転軸1の軸心pを中心とし、この軸心pと軸受用突部4a,4bの頂部s間の距離を半径とする円Qを仮想した場合、この仮想円Qの曲率半径Rmと加締め具の加工面90の曲率半径RtがRt>Rmを満足し、特に望ましくはRt/Rm=1.1〜3を満足することが好ましい。以上のような構成を満足することにより、実質的に、加締め具9の加工面90の曲率半径Rtが軸受用突部4a,4bの凸曲面状の上部外面(加工面90が直に当接して加工を受ける凸曲面状外面)の曲率半径Rxよりも大きくなるため、加締め具9の加工面90と軸受用突部4a,4bの凸曲面状外面との接触状態を、確実に点接触(振動子長手方向では線接触)に近い状態とすることができる。
In the manufacturing method of the present invention, the radius of curvature Rt of the
図21(A)〜(C)は、図4〜図6に示す振動発生装置の製造方法の一実施形態を示す説明図である。図において、9は加締め具であり、この加締め具9の構成は上記実施形態と同様である。
この実施形態でも、上述した図20(A)〜(C)の実施形態と同様の形態で加締め加工が行われ、この結果、加締め部やその近傍での割れの発生が抑制され、且つ軸受用突部4a,4bをモータ回転軸1の周方向に緊密な状態で密着・圧接させることができ、モータ回転軸1と振動子2との高い接合強度が得られる。
なお、本実施形態においても、図22を用いて説明した振動子の形態と加締め具9の好ましい関係は図20の実施形態と同様である。
本発明の製造方法は、以上述べた各種形態の振動子を用いた振動発生装置の製造に適用することができ、これにより、先に述べたような本発明の振動発生装置を安定して製造することができる。
FIGS. 21A to 21C are explanatory views showing an embodiment of a method for manufacturing the vibration generating device shown in FIGS. In the figure, 9 is a caulking tool, and the configuration of the caulking tool 9 is the same as that of the above embodiment.
Also in this embodiment, caulking is performed in the same form as the embodiment of FIGS. 20A to 20C described above, and as a result, the occurrence of cracks in the caulking portion and its vicinity is suppressed, and The bearing
Also in this embodiment, the preferable relationship between the form of the vibrator described with reference to FIG. 22 and the caulking tool 9 is the same as that in the embodiment of FIG.
The manufacturing method of the present invention can be applied to the manufacture of a vibration generator using the above-described various types of vibrators, thereby stably manufacturing the vibration generator of the present invention as described above. can do.
1 モータ回転軸
2 振動子
3 振動子本体
4a,4b 軸受用突部
5 溝部
6a,6b 加締め部
7 外面
8 外面
9 加締め具
30 平坦面部
31 側面
70,72,74,75 上部外面
71,73,76 下部外面
80,82,84,85 上部外面
81,83,86 下部外面
90 加工面
s,sk 頂部
b,bk,b1,b2,bk1,bk2 基端部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記1対の軸受用突部により構成される各加締め部は、少なくともその頂部及びそれよりも外側部の上部外面が、振動子幅方向で凸曲面状に構成されたことを特徴とする振動発生装置。 And a vibrator which is fixed to the rotary shaft of the motor and the motor, in a state of inserting the rotary shaft into the groove formed between a pair of bearing projections projecting from the vibrator body, the working surface in contact with both bearing protrusion presses the projection for the dual-bearing to the vibrator body direction by crimping tool configured concavely curved in vibrator width direction groove portion projections for the dual-bearing A vibration generator having a structure in which a vibrator is fixed to a rotation shaft by restraining the rotation shaft by caulking inwardly ,
Each of the caulking portions constituted by the pair of bearing projections has a vibration in which at least the top portion and the upper outer surface of the outer portion thereof are formed in a convex curved shape in the vibrator width direction. Generator.
前記各軸受用突部の少なくとも頂部及びそれよりも外側部の上部外面が、振動子幅方向で凸曲面状に構成された振動子を用い、該振動子の前記溝部内にモータの回転軸を挿入した状態で、前記両軸受用突部と接触する加工面が振動子幅方向で凹曲面状に構成された加締め具により前記両軸受用突部を振動子本体方向に押圧し、両軸受用突部を溝部内側方向に塑性変形させることにより、両軸受用突部を前記回転軸に対して加締めることを特徴とする振動発生装置の製造方法。 A method of manufacturing a vibration generating device including a motor and a vibrator fixed to the rotation shaft of the motor, wherein the groove is formed in a groove formed between a pair of bearing projections projecting from the vibrator body. In the manufacturing method of fixing the vibrator to the rotating shaft by restraining the rotating shaft by caulking the both bearing protrusions in the groove portion inner direction with the rotating shaft inserted,
Using a vibrator in which at least the top of each bearing projection and the upper outer surface of the outer part of the bearing are configured to have a convex curved surface in the vibrator width direction, the rotation shaft of the motor is placed in the groove of the vibrator. In the inserted state, the both bearing protrusions are pressed toward the vibrator main body by a caulking tool in which the machining surface that comes into contact with the both bearing protrusions is formed in a concave curved shape in the vibrator width direction, A method for manufacturing a vibration generating device, wherein the protrusions for both bearings are caulked against the rotating shaft by plastically deforming the protrusions for the inner side of the grooves.
前記各軸受用突部の少なくとも頂部及びそれよりも外側部の上部外面が、振動子幅方向で凸曲面状に構成されるとともに、振動子幅方向断面において、下記(a)及び(b)により定義される軸受用突部の高さHと幅Wとが、H≦Wを満足する振動子を用い、該振動子の前記溝部内にモータの回転軸を挿入した状態で、前記両軸受用突部と接触する加工面が振動子幅方向で凹曲面状に構成された加締め具により前記両軸受用突部を振動子本体方向に押圧し、両軸受用突部を溝部内側方向に塑性変形させることにより、両軸受用突部を前記回転軸に対して加締めることを特徴とする振動発生装置の製造方法。
(a) 軸受用突部の高さH:仮想中心線Y方向における仮想水平線Xと軸受用突部の頂部s間の距離
(b) 軸受用突部の幅W :仮想水平線X上において仮想される軸受用突部の外面側基端部b 1 と内面側基端部b 2 間の距離
但し 仮想中心線Y:振動子幅方向断面を左右対称に2分する仮想中心線
仮想水平線X:溝部内に配置されるモータ回転軸の軸心位置pを通過し、且つ前記仮想中心線Yと直交する仮想水平線 A method of manufacturing a vibration generating device including a motor and a vibrator fixed to the rotation shaft of the motor, wherein the groove is formed in a groove formed between a pair of bearing projections projecting from the vibrator body. In the manufacturing method of fixing the vibrator to the rotating shaft by restraining the rotating shaft by caulking the both bearing protrusions in the groove portion inner direction with the rotating shaft inserted,
At least the top portion of each of the bearing projections and the upper outer surface of the outer side portion thereof are configured in a convex curved shape in the vibrator width direction, and in the cross section of the vibrator width direction, the following (a) and (b) Using a vibrator in which the height H and width W of the bearing protrusion defined satisfy H ≦ W , and the motor rotating shaft is inserted into the groove of the vibrator, the bearing The two bearing projections are pressed toward the transducer body by a caulking tool having a concave curved surface formed in the transducer width direction on the machining surface that comes into contact with the projections, and the both bearing projections are plastic in the groove inner direction. A method for manufacturing a vibration generating device, wherein the projecting portion for both bearings is caulked with respect to the rotating shaft by being deformed.
(a) Height H of the bearing projection: distance between the virtual horizontal line X and the top s of the bearing projection in the imaginary center line Y direction
(b) Width W of the bearing projection: Distance between the outer base side base end b 1 and the inner side base end b 2 of the bearing projection hypothesized on the virtual horizontal line X
However, virtual center line Y: virtual center line that bisects the cross section in the transducer width direction in two directions
Virtual horizontal line X: a virtual horizontal line passing through the axial center position p of the motor rotation shaft arranged in the groove and orthogonal to the virtual center line Y
(c) 仮想楕円E:仮想水平線X上において仮想される軸受用突部の外面側基端部b(c) Virtual ellipse E: base end portion b on the outer surface side of the bearing projection virtually assumed on the virtual horizontal line X 11 と内面側基端部bAnd inner side base end b 22 間を楕円長径側の半径とし、且つ軸受用突部の頂部s又はその近傍部が接する仮想楕円A virtual ellipse that has a radius on the ellipse major axis side and that is in contact with the apex s of the bearing projection or the vicinity thereof
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