JPH06188812A - バイブレータの振動発生部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全面曲付けされた回転対称体に、重心位置が
中心部からずれるような手段を内蔵させて分銅部を形成
し、該分銅部をモータの回転軸に取り付けることによ
り、風損が生ぜず騒音や消費電力が小さく、全体の特性
が極めて良好なバイブレータの振動発生部を提供する。 【構成】 外筒面が滑らかな円形を有する回転対称体を
基体とし、該基体の重心位置が中心部からずれるような
手段を基体に内蔵させて分銅を形成し、該分銅の中心部
にモータ回転軸挿通孔を開孔し、該モータ回転軸挿通孔
にモータの回転軸挿通して成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポケットベルの振動に
よる報知部や、肩叩き機の振動発生部等の、バイブレー
タの振動発生部に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポケットベルの振動による報知
部、即ちペジャー用モータの振動発生部や、肩叩き機の
振動発生部等々、所謂バイブレータの振動発生部は、図
５、図６に示す如く、モータ５の回転軸６に分銅７を偏
重心させて取り付けて成るもので、モータ５の回転軸６
に分銅７が偏重心状態で取り付けられていると、モータ
５が回転した時に振動（バイブレーション）を発生する
ことがよく知られている。このためポケットベルや肩叩
き機等の所謂バイブレータ機構を有する機器の振動発生
部として広く利用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、回転軸に分
銅が取り付けられていない無負荷状態でモータの回転数
［単位ｒｐｍ］を増加させて行った場合に、これに対す
る負荷［単位ｇ・ｃｍ］の増加を見て行くと、負荷の値
はモータの回転数の値には比例せず、一定トルクに近く
成ることが観察される。これに対して、モータの回転軸
に分銅を取り付けた場合には、負荷が増大する様子が観
察された。

【０００４】本発明で、当初この負荷の増大が、分銅に
よる偏重心がモータの軸受に及ぼす摩擦負荷（機械的負
荷）によるものであると考えていたが、表１で表される
ように、正のべき関数曲線を描くように負荷が増大して
いる点に着目して見ると、これは明らかに流体負荷の増
加であると云う結論に至った。表１は回転数を横軸に、
負荷の値を縦軸に取りプロットしたものであるが、単な
る摩擦負荷であればその値は回転数に関係なくほぼ一
定、電磁負荷であれば回転数に正比例する筈である。

【０００５】

【表１】

【０００６】ここで流体力学的考察を行うと、モータの
回転軸のみを回転させた場合にその周囲に発生する流体
（空気）の渦は、モータの軸受に対して流体負荷（所謂
空気抵抗である）と成るが、これはモータの回転自体に
はそれ程大きな影響を与えるものではない。然るに従来
の分銅をモータの軸受に偏重心させて取り付けた場合で
は事情は大きく異なり、分銅が風を切り、空気抵抗は前
掲表１で表されるように、正のべき関数曲線を描くよう
に増大して行くのである。この結果はモータの消費電力
の増大と、それに対処するための巻線径の増大、即ちモ
ータ重量の増大とモータの大型化、それに伴うコストの
増加、また騒音（風切り音）の増大へと繋がるのであ
る。

【０００７】このため、ポケットベルや小型の肩叩き機
の形状の小型化や低コスト化はなかなか出来ないことに
成る。ポケットベルは常時携帯するものであり可及的小
型化軽量化を計ることや電池の持続時間を長くするこ
と、また騒音やコストを低減させることなどが望まれて
おり、肩叩き機等もモータや電源装置に重量があっては
腕に負担が掛かる問題もあり、騒音やコスト低減と併せ
て問題の解決が切望されている。本発明は、こうした問
題点の解決を課題とするものである。

【０００８】この課題の解決に先立ち、本発明で詳細な
実験に基づいて次のような知見を得た。即ち、円筒又は
球体等回転対称体を偏重心させずにモータの回転軸に取
り付けてモータを回転させた場合には、これ等の形状の
周囲に起こる流体（空気）の渦は、モータの回転軸のみ
を回転させた場合にその周囲に発生する空気の渦とそれ
程の差異はないと云う事実である。これは、従来の分銅
がモータの回転軸の回りに曲面の連続した回転対称の形
状を有しておらず、極めて歪な形状であるのと対照的で
あり、この結果風損を伴わないのである。

【０００９】しかし、バイブレータに用いられる分銅は
形状を歪なものとし、偏重心させてモータの回転軸に取
り付けられねば成らず、逆に風損を伴わないためには上
述の通り正重心で回転対称体を取り付けなくては成らな
いが、これだとバイブレータを構成出来ないと云う矛盾
がある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、外筒面
が円形を有する回転対称体を基体とし、該基体の重心位
置が中心部からずれるような手段を基体に内蔵させて分
銅を形成し、該分銅の中心部にモータ回転軸挿通孔を開
孔し、該モータ回転軸挿通孔にモータの回転軸を挿通し
て、風損を伴わないバイブレータの振動発生部を構成し
た。

【００１１】

【作用】基体の重心位置が中心部から外れるような手段
を基体に内蔵させて分銅が形成されているため、分銅の
中心部のモータ回転軸挿通孔にモータの回転軸を挿通し
たものは、従来の分銅のように形状を歪なものとし偏重
心させてモータの回転軸に取り付けたものと等価であ
り、モータを始動させると同様のバイブレーションが発
生する。

【００１２】一方、当該分銅は外筒面が円形を有する回
転対称体であり、然もその中心部にモータ回転軸が取り
付けられているため、モータを回転させた時に分銅の周
囲に起こる空気の渦は、モータの回転軸のみを回転させ
た場合にその周囲に発生する空気の渦とそれ程の差異は
なく、よって従来のバイブレータの振動発生部のように
風損が生ぜず、回転数が増大して出力増加と成り、消費
電力や騒音が従来比で減少することに成る。このように
全体の特性効率が極めて良好と成っている。

【００１３】

【実施例】以下、本発明をポケットベルの振動報知部即
ちペジャー用モータの振動発生部に利用した実施例に付
き説明するが、本発明はこの実施例にのみ限定されるも
のではない。

【００１４】ポケットベルは主として身体に着けて常時
携帯するものであるため、出来得る限り小型軽量であ
り、小型電池で駆動可能であり、電池の消耗が少なく、
モータの回転に伴う騒音が低く（逆に報知振動は大き
く）、低コストであることなどが要求される。以下第１
実施例を説明すると、図１は分銅部１の正面図である
が、均質な円筒形状のアルミニウム製基体２の中心部に
モータ回転軸挿通孔３を開孔すると共に、基体２の片側
の半円に集中するように多数の鉛製のピン４を基体２に
打ち込んで成るものである。この分銅部１のモータ回転
軸挿通孔３にモータ５の回転軸６を圧入して、図２の側
面図で図示するような風損を伴わないペジャー用モータ
の振動発生部を構成している。尚アルミニウム製基体２
は旋盤加工により成形し、多数の鉛製のピン４の打ち込
み孔はフライス加工の後、更に抜き孔加工を施している
が、分銅部１の構成方法はこの他にも任意に採用可能で
ある。

【００１５】第１実施例では、基体２の重心位置が、基
体２の中心部であるモータ回転軸挿通孔３から外れるよ
うにする手段として、基体２の片側の半円に集中させて
打ち込む多数の鉛のピン４を採用している。それ故、分
銅部１は円筒形の回転対称体であり、その中心部にモー
タ５の回転軸６が取り付けられているため、モータを始
動させても風損を生ずることがないにも拘らず、実質的
な重心位置の偏りによってバイブレーションが発生する
ことに成るのである。

【００１６】図３は、本発明の第２実施例の分銅部１０
を表す正面図であるが、円筒形状の合成樹脂製基体２０
の中心部にモータ回転軸挿通孔３を位置させると共に、
基体２０の片側の半円部分に扇形鉄４０をインサート成
型して成るものであり、当該半円部分に重量を集中させ
ている。更に当該分銅部１０のモータ回転軸挿通孔３に
モータ５の回転軸６を挿入固着させることにより、風損
を伴わないペジャー用モータの振動発生部を構成してい
る。

【００１７】この結果、モータを始動させても回転する
分銅部１０に対しては云わば風当りが極めて少なく、回
転する分銅部１０の回りで風損を生ずることが殆どない
が、同時に扇形鉄４０をインサート成型したことによる
実質的な重心位置の偏りによってバイブレーションが発
生することに成るのである。

【００１８】図４は、本発明の第３実施例の分銅部１１
の分解斜視図であるが、基体２１の片側の半円部分に重
量を集中させるべく次のような分銅４１を利用する。即
ち、高比重合金材を用い、予め成型冷却後のモータ回転
軸圧入孔３と成るコアーピンの抜孔寸法の収縮率を勘案
して、コアーピン抜孔の直径、即ちコアーピンの直径を
所要寸法だけ大きく取り、成型冷却後にモータ回転軸挿
入孔３の寸法とモータの回転軸６の直径とが一致するよ
うに、メタルインジェクションモールド法によって成型
された分銅４１である。そして円筒形状の合成樹脂製基
体２１の中心部にモータ回転軸挿通孔３を位置させると
共に、前記分銅４１をサンドイッチ状に挟着するための
切欠溝２２を基体２１の側壁部に形成し、当該切欠溝２
２に前記分銅４１を挿着して成るものである。この場
合、基体２１の側壁外周面部と分銅４１の外周面部は、
両者で奇麗な同一曲面を構成している。更に当該分銅部
１１のモータ回転軸挿通孔３にモータ５の回転軸６を圧
入させることにより、風損を伴わないペジャー用モータ
の振動発生部を構成している。

【００１９】本実施例の特徴は、基体２１の片側の半円
部分に重量を集中させるための分銅４１にもモータ回転
軸圧入孔３を形成した点にある。従来、分銅をモータ回
転軸に圧入するためには分銅成型上大変厳しい孔精度が
要求されていたが、本実施例のメタルインジェクション
モールド法による成型分銅４１とモータ５の回転軸６へ
の圧入とによれば、２次加工なしでも孔径精度の確保が
可能と成るのである。これは上記メタルインジェクショ
ンモールド法によると、分銅４１が冷却して行く過程で
全体が収縮しコアーピン抜孔の直径も縮小するが、この
縮小率はメタルインジェクションモールド法によれば高
比重合金材の種類別に正確に算出し得るため、予め設計
段階で収縮率を盛り込むことが可能であり、冷却後の分
銅４１のコアーピンの抜孔の直径は所望の寸法の（回転
軸６直径に等しい）ものが得られることに成り、分銅４
１自体にはこの後の２次加工を必要とせずモータ５の回
転軸６への分銅４１の圧入が確実に為され、ペジャー用
モータの振動発生部を形成することが出来るのである。
更に分銅４１の比重が従来の技術によるものと同じ比重
であれば、分銅４１の厚みもより薄いものが利用し得る
という特長を有するのであり、このことはモータ５の回
転軸６やロータへの負担が小さく成り、風損の低減と相
俟ってモータ５に過大な負荷を掛けずに済み、モータ５
の動作が安定して、モータ５の耐久寿命を延ばす作用と
成って現れるのである。尚、本実施例の分銅４１には２
次加工の必要性がないため、分銅４１の出来上りの硬度
は特に硬軟を問われず、更に材料の配合比率を自由に変
えてモータ５の回転軸６の圧入に最適な硬度を求めるこ
とも可能であり、圧入作業時に回転軸６やロータへ伝わ
る衝撃を緩和することも可能と成るなどの特徴を備え
る。

【００２０】この他本発明は上述実施例に限定されず、
基体が外筒面が円形を有する回転対称体であると云うの
は、空気抵抗が小さい形状のものであると云う意味であ
って、円筒形、円錐形、球形、それ等の任意組み合せ、
変形等自由であり、基体の重心位置が中心部からずれる
ような手段を基体に内蔵させて分銅を形成する際の、重
心位置を中心部から外す手段の構成も任意であり、基体
の外周面方向より重錘を打ち込むなども可能であり、第
３実施例では基体２１の内部を中空に成型することが出
来、このように構成すると不均合量を分銅４１側に集中
させられるので効果的であり、またモータの回転軸自体
の重量バランスを崩し、回転軸の周囲に空気抵抗を小さ
くする回転対称形のカバーを取り付けることなども実現
可能である。尚上述の実施例は、本発明をポケットベル
の振動報知部即ちペジャー用モータの振動発生部に利用
したものに付いての説明であるが、所謂バイブレーショ
ンを発生する機構全般に付き応用可能である。

【００２１】

【発明の効果】以上本発明は、従来の分銅をモータの軸
受に偏重心させて取り付けた場合に、分銅が風を切るこ
とにより正のべき関数曲線を描くように増大して行く流
体負荷の増加の問題を解決すべく、外筒面が円形を有す
る回転対称体を基体とし、該基体の重心位置が中心部か
らずれるような手段を基体に内蔵させて分銅を形成し、
該分銅の中心部にモータ回転軸挿通孔を開孔し、該モー
タ回転軸挿通孔にモータの回転軸を挿通して、風損を伴
わないバイブレータの振動発生部を構成した。これによ
って、基体の重心位置が中心部から外れるような手段を
基体に内蔵させて分銅が形成されているため、分銅の中
心部のモータ回転軸挿通孔にモータの回転軸を挿通した
ものは、従来の分銅のように形状を歪なものとし偏重心
させてモータの回転軸に取り付けたものと等価であり、
モータを始動させると同様のバイブレーションが発生す
るが、一方当該分銅は外筒面が円形を有する回転対称体
であり、然もその中心部にモータ回転軸が取り付けられ
ているため、モータを回転させた時に分銅の周囲に起こ
る空気の渦は、モータの回転軸のみを回転させた場合に
その周囲に発生する空気の渦と比較して、それ程の差異
はなく成っている。この結果、より少ない重量のバイブ
レータの振動発生部を構成することが可能で、バイブレ
ータ自体を更に小さなものにすることが出来ると共に、
風損が生ぜず、回転数が増大して出力が増加し、消費電
力や騒音が減少し、またコストを低減させることに成功
し、所期の目的を達成している。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の分銅部１の正面図である。

【図２】同実施例の側面図である。

【図３】第２実施例の分銅部１０の正面図である。

【図４】第３実施例の分銅部１１の分解斜視図である。

【図５】従来例の正面図である。

【図６】従来例の側面図である。

【符号の説明】

１ 分銅部 １０ 分銅部 １１ 分銅部 ２ 基体 ２０ 基体 ２１ 基体 ２２ 切欠溝 ３ 回転軸挿通孔 ４ ピン ４０ 扇形鉄 ４１ 分銅 ５ モータ ６ 回転軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外筒面が円形を有する回転対称体を基体
   とし、該基体の重心位置が中心部からずれるような手段
   を基体に内蔵させて分銅を形成し、該分銅の中心部にモ
   ータ回転軸挿通孔を開孔し、該モータ回転軸挿通孔にモ
   ータの回転軸を挿通して成る、バイブレータの振動発生
   部。