JP2004330067A

JP2004330067A - Vibrator and vibration generating device of compact wireless machine

Info

Publication number: JP2004330067A
Application number: JP2003128874A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Shibuta; 正幸渋田
Original assignee: Mitsubishi Materials CMI Corp
Current assignee: Nidec Material Corp
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-05-07
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-05-07
Also published as: JP4026536B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibrator easy in positioning a calking punch and connectable to a rotary shaft of a motor with a high pull-out resistance by small calking force, and to provide a vibration generating device of a compact wireless machine. <P>SOLUTION: In the viblator 20, a groove part 23 is formed at an eccentric loading part 21 for fitting the rotary shaft 22, and side walls 24 are formed by extending from an eccentric loading part and constituting edge parts of both sides of the groove. The groove part is formed of a shaft inserting part 23a containing a range of ≥180° of a center angle of the shaft, and vertical wall parts 23b formed between the shaft inserting part and an opening of the groove part and facing each other via a space narrower than an outer diameter of the shaft. The side walls 24 are formed in two stages by lower parts 26 of the side walls extending from the eccentric load part along the groove part and upper parts 27 narrower than the lower parts. The vibrator is fixed to the rotary shaft by calking the upper parts of the side walls from the opening side of the groove part toward a bottom side in the whole width direction. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話等の小型無線機の振動発生装置に組みこまれる振動子およびこれを用いた小型無線機の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】
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、上記従来の振動子は、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たものである。そして、上記振動子は、上記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着させて回転軸に一体的に結合されている。
【０００４】
このような従来の振動子を用いた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、部品点数および製造に要する工数の削減が可能になるという利点がある。
【０００５】
ところが、上記従来の振動子にあっては、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、ボス部の成形型部については、特に外周が薄肉となると、粉末原料を充填することが難しく、歩留まりの低下をもたらすと共に、ボス部の取付孔が小径になると、金型の剛性が不十分となり、破損し易いという問題があった。
【０００６】
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。
【０００７】
そこで、図１０に示すように、従来の他の振動発生装置用振動子１として、その扇型状をなす偏心荷重部２の円弧中央部に、回転軸３が嵌まり込む断面Ｕ字状の溝部４を形成し、この溝部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を一体に形成したものが知られている。
上記振動子１によれば、側壁５の先端部における軸線方向の中央部分６を、先端がＲ形状や直方体状に形成された加締めパンチによって、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ことができる。
【０００８】
上記振動子１においては、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。
【０００９】
しかしながら、図１０に示した従来の振動発生装置用振動子１にあっては、側壁５の先端部端面を加締める際に、側壁５の溝側６ａ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６ｂ側に膨出してしまい、この結果溝側６ａへの変形量が小さくなって、大きな加締め力が必要になるにも拘わらず、高い引抜き強度が得られないという問題点があった。
【００１０】
また、振動子１を小径にした場合には、所望の振動を得るために、タングステンの含有量を増加させる必要がある。ところが、タングステンの含有量が増加すると、振動子１自体が材質的に一層脆くなるために、上述した大きな加締め力によって、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。
【００１１】
そこで、本発明者等は、先に、上記問題点を解消するために、回転軸１２が挿通される溝部１３を、図１１および図１２に示すように、回転軸１２の中心角１８０°以上の範囲を内在させる軸挿通部１３ａと、この軸挿通部１３ａと当該溝部１３の開口１５との間に形成され、回転軸１２の外径寸法よりも狭い間隔を介して対向する立壁部１３ｂとによって形成した振動発生装置用振動子１０を開発するとともに、これを特許文献１において開示している。
【００１２】
この振動子１０によれば、溝部１３近傍が、いわば従来の振動子１が加締められて塑性変形した後の形状に近付いた形状に形成されていることになるので、当該溝部１３の両側縁部となる側壁１４を溝部１３の開口１５側から底側に向けて加締めると、側壁１４が塑性変形して、回転軸１２の外径寸法よりも狭い間隔の立壁部１３ｂ間が一層幅狭になるとともに、上記回転軸１２を溝部１３の底部および立壁部１３ｂ近傍の軸挿通部１３ａの天井部とによって強固に挟むことにより、振動子１０を回転軸１２に高い引抜き強度で固定することができる。また、その際に、図１２に示すように、側壁１４の外周側部分１４ｂを残した溝部１３側の部分１４ａ（以下、加締め部と称する。）を、加締めパンチによって溝部１３の開口１５側から底側に向けて凹状に加締めるようにすれば、両側壁１４を溝部１３側に膨出するように塑性変形させることができ、これによって、振動子１０を回転軸１２にさらに強固にかつ安定的に固定することができる。
【００１３】
このため、図１０に示した従来の振動発生装置用振動子１に比べて、より小さな加締め力によって振動子１０を回転軸１２に結合させることができ、よって振動子１０の製造が容易であることに加えて、さらに振動子１０を小型化した場合においても、クラックを生じることなく、確実に高い引抜き強度で当該振動子１０をモータの回転軸１２に固定することができるという利点が得られる。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００２−３２０９２０号公報（段落番号００２０〜００２８）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１２に示した従来の振動発生装置用振動子１０において、側壁１４の上記加締め部１４ａを加締める際には、両側壁１４を均等に加締めるために、溝部１３の幅方向に加締めパンチを正確に位置決めする必要がある。そのため、近年における小型無線機の小型化に伴って振動子自体もより小径になると、それに対応して上記加締め部１４ａも狭小となることから、加締めパンチの位置決めに非常に高い精度が要求され、その結果、振動発生装置の生産性が低下するという懸念があった。また、振動子が小径になると、その分重量も減少することから、小径であっても所望の振動を得られる振動効率に優れた振動子に対する強い要望も依然として存在する。
【００１６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、振動効率に優れ、しかも加締めパンチの位置決めが容易で、小さな加締め力によっても高い引抜き強度で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振動子およびこれを用いた小型無線機の振動発生装置を提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、小型無線機の振動発生装置のモータ回転軸に加締めによって一体的に結合される振動子であって、偏心荷重部に上記回転軸が嵌まり込む溝部が形成されるとともに、上記偏心荷重部から膨出して上記溝部の両側縁部を構成する側壁が形成され、上記溝部は、上記回転軸の中心角１８０°以上の範囲を内在させる軸挿通部と、この軸挿通部と当該溝部の開口との間に形成され、上記回転軸の外径寸法よりも狭い間隔を介して対向する立壁部とによって形成される一方、上記側壁は、上記溝部に沿って上記偏心荷重部から膨出する側壁下段部と、この側壁下段部の上記溝部側よりさらに膨出し上記側壁下段部より幅狭な側壁上段部とにより２段に形成されてなることを特徴とするものである。
【００１８】
そして、請求項２に記載の本発明に係る小型無線機の振動発生装置は、モータの回転軸に結合させる振動子として、請求項１に記載の振動子を用いるとともに、当該振動子は、上記側壁上段部がその幅方向全体に亘って、上記溝部の上記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固定されるようになっていることを特徴とするものである。
【００１９】
また、請求項３に記載の本発明に係る小型無線機の振動発生装置は、モータの回転軸に結合させる振動子として、請求項１に記載の振動子を用いるとともに、当該振動子は、上記側壁上段部の外壁側部分を残した上記溝部側部分において、上記溝部に向かうに従って漸次深くなる凹部が形成されるように、上記溝部の上記開口側から底側に向けて加締められることにより、上記回転軸に固定されるようになっていることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、回転軸が挿通される溝部を、回転軸の中心角１８０°以上の範囲を内在させる軸挿通部と、この軸挿通部と当該溝部の開口との間に形成され、回転軸の外径寸法よりも狭い間隔を介して対向する立壁部とによって形成しているので、上記溝部近傍が、いわば従来の振動子が加締められて塑性変形した後の形状に近付いた形状に形成されていることになる。このため、上記溝部の両側方に位置する側壁を加締めると、当該側壁が塑性変形して、回転軸の外径寸法よりも狭い間隔の立壁部間が一層幅狭になるとともに、上記回転軸を溝部の底部および立壁部近傍の軸挿通部の天井部とによって強固に挟むことにより、振動子を回転軸に高い引抜き強度で固定することができる。
【００２１】
しかも、本発明においては、上記側壁を、溝部に沿って偏心荷重部から膨出する側壁下段部と、この側壁下段部の溝部側よりさらに膨出し側壁下段部より幅狭な側壁上段部とにより２段に形成したので、請求項２に記載の発明のように、側壁下段部より膨出する側壁上段部のみをその幅方向全体に亘って、溝部の開口側から底側に向けて加締めるようにすれば、側壁の溝部側のみを効率良く塑性変形させることができる。また、加締めパンチとして、側壁上段部間の寸法よりも広い幅寸法のものを用いることができるため、上記幅方向における加締め位置の微妙な調整を省略することができる。
【００２２】
他方、請求項３に記載の発明のように、側壁上段部の外壁側部分を残した溝部側部分において、溝部に向かうに従って漸次深くなる凹部が形成されるように、溝部の開口側から底側に向けて加締めるようにすれば、上記と同様に、側壁の溝部側のみを無理なく塑性変形させることができる。また、この場合には、加締めパンチとして、中央部が最頂部となり両側部に向かって傾斜する形状（例えば、円弧状、Ｖ字状）の先端面を有する加締めパンチを用いることができるので、加締めパンチの先端面の中央部と、溝部の幅方向の中心とを自動的に一致させることが可能となり、上記幅方向における加締め位置の微妙な調整を省略することができる。
【００２３】
したがって、上記構成からなる振動子によれば、従来の振動発生装置用振動子に比べて、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上に、加締め時においては加締めパンチを容易に位置決めすることができる。よって振動子の製造が容易であることに加えて、さらに振動子が小型化した場合においても、クラックを生じることなく、確実に高い引抜き強度で当該振動子をモータの回転軸に固定することができる。この結果、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可能になる。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ために、振動発生装置の生産性を向上させることができるとともに、振動子の高比重化による振動効率の向上も可能となる。さらに、側壁下段部と側壁上段部とにより側壁を２段に構成して、側壁上段部を側壁下段部より幅狭に形成したことにより、従来よりも回転軸と偏心荷重部の重心との距離が大きくなって偏心量が増大することとなるため、より一層振動効率に優れた振動子を提供することが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
図１および図２は、本発明に係る振動子およびこれを用いた小型無線機の振動発生装置の第１の実施形態を示すもので、図中符号２０が振動子である。この振動子２０は、円弧半径が数ｍｍの横断面視略半円形状に成形された超重合金製のものであり、その半円状部分全体が偏心荷重部２１となっている。この偏心荷重部２１は、その平坦面２１ａの中央部に、モータの回転軸２２が嵌まり込む溝部２３が軸線Ｏ方向に沿って形成されている。また、この溝部２３の両側には、偏心荷重部２１の平坦面２１ａから膨出して溝部２３の両側縁部を構成する側壁２４が一体に形成されている。
【００２５】
この溝部２３は、回転軸２２の中心角１８０°以上の範囲を内在させる軸挿通部２３ａと、この軸挿通部２３ａと溝部２３の開口２５との間に形成された立壁部２３ｂとによって構成されている。ここで、立壁部２３ｂは、回転軸２２の外径寸法よりも狭い間隔を介して平行に対向するように形成されており、さらに軸挿通部２３ａ内の回転軸２２の軸線Ｏから開口２５に至る長さ寸法Ｔと、回転軸２２の直径Ｄとの比（Ｔ／Ｄ）が、０．６〜１．２の範囲になるように形成されている。また、溝部２３は、開口２５の幅寸法Ｗと回転軸２２の直径Ｄとの比（Ｗ／Ｄ）が、０．５０〜０．９５の範囲になるように形成されている。
【００２６】
一方、側壁２４は、溝部２３に沿って偏心荷重部２１の平坦面２１ａから帯状に膨出する側壁下段部２６と、この側壁下段部２６の溝部側端面から帯状にさらに膨出し側壁下段部２６より幅狭な側壁上段部２７とにより２段に形成されている。この側壁２４は、平坦面２１ａから側壁下段部２６の端面２６ａまでの高さ寸法Ｓ２と、平坦面２１ａから側壁上段部２７の端面２７ａまでの高さ寸法Ｓ１との比（Ｓ２／Ｓ１）が、０．２５〜０．８４の範囲になるように形成されるとともに、側壁上段部２７の幅寸法Ｓ３と開口２５の幅寸法Ｗとの比（Ｓ３／Ｗ）が、０．２５〜４．５０の範囲になるように形成されている。また、側壁下段部２６と側壁上段部２７の外周側起立面２６ｂ、２７ｂは、各々の端面２６ａ、２７ａとのなす角度が９０°以上となるように傾斜した平面または曲面となっている。
【００２７】
そして、上記構成からなる振動子２０は、図２に示すように、側壁上段部２７の先端部端面２７ａのうち、軸線Ｏ方向の両端部を残した中央部分において、その幅方向全体に亘って、直方体状の加締めパンチ２８によって溝部２３の開口２５側から底側に向けて加締められることにより、回転軸２２に一体的に結合されるようになっている。この際に、側壁上段部２７は、その加締められた端面２７ｃにおける高さ寸法（平坦面２１ａから端面２７ｃまでの高さ寸法）が、上記高さ寸法Ｓ２よりも大きくなる状態で圧縮されるようになっている。また、上記加締めパンチ２８には、溝部２３の両側方に位置する側壁上段部２７の先端部端面２７ａを同時に加締めるのに十分な幅寸法を有する加締めパンチが用いられる。
【００２８】
ちなみに、回転軸２２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２０は、例えば、Ｗ−Ｎｉ系、Ｗ−Ｎｉ−Ｆｅ系、Ｗ−Ｎｉ−Ｃｕ系、Ｗ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｆｅ系、あるいはＷ−Ｍｏ−Ｎｉ−Ｆｅ系等の、比重が１７〜１９程度の超重合金材料を用いて、粉末冶金法または射出成形法により成形されたものである。粉末冶金法による具体例としては、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；０．１〜２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／ｃｍ^２〜６ｔｏｎ／ｃｍ^２で扇板状に圧粉成形し、この圧粉体を６００℃〜１０００℃の温度範囲の水素気流中またはアンモニア分解ガス雰囲気中で予備焼結した後、さらに同じく水素気流中またはアンモニア分解ガス雰囲気中にて１３００℃〜１５００℃で液相焼結を行い、その後、必要に応じて、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１０００℃〜１２００℃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。
【００２９】
上記振動子２０の組成において、Ｗ（タングステン）の含有量が９８重量％を超えると展性が低下し、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２重量％を越えると、合金は著しく脆性を示すことになる。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。
【００３０】
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、回転軸２２が挿通される溝部２３を、回転軸２２の中心角１８０°以上の範囲を内在させる軸挿通部２３ａと、この軸挿通部２３ａと当該溝部２３の開口２５との間に形成され、回転軸２２の外径寸法よりも狭い間隔を介して対向する立壁部２３ｂとによって形成しているので、上記溝部２３近傍が、いわば従来の振動子１が加締められて塑性変形した後の形状に近付いた形状に形成されていることになる。このため、上記溝部２３の両側方に位置する側壁２４を加締めると、当該側壁２４が塑性変形して、回転軸２２の外径寸法よりも狭い間隔の立壁部２３ｂ間が一層幅狭になるとともに、上記回転軸２２を溝部２３の底部および立壁部２３ｂ近傍の軸挿通部２３ａの天井部とによって強固に挟むことにより、振動子２０を回転軸２２に高い引抜き強度で固定することができる。
【００３１】
しかも、本実施形態においては、上記側壁２４を、溝部２３に沿って偏心荷重部２１から膨出する側壁下段部２６と、この側壁下段部２６の溝部２３側よりさらに膨出し側壁下段部２６より幅狭な側壁上段部２７とにより２段に形成し、側壁下段部２６より膨出する側壁上段部２７のみをその幅方向全体に亘って、溝部２３の開口２５側から底側に向けて加締めるようにしたので、側壁２４の溝部２３側のみを効率良く塑性変形させることができる。また、加締めパンチ２８として、側壁上段部２７間の寸法よりも広い幅寸法のものを用いることができるため、上記幅方向における加締め位置の微妙な調整を省略することができる。
【００３２】
したがって、上記構成からなる振動子２０によれば、従来の振動発生装置用振動子１に比べて、より小さな加締め力によって振動子２０を回転軸２２に結合させることができる上に、加締め時においては加締めパンチ２８を容易に位置決めすることができる。よって振動子２０の製造が容易であることに加えて、さらに振動子２０が小型化した場合においても、クラックを生じることなく、確実に高い引抜き強度で当該振動子２０をモータの回転軸２２に固定することができる。この結果、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可能になる。また、加締め荷重を小さくし、かつ振動子２０のクラックの発生を防ぐことができるために、振動発生装置の生産性を向上させることができるとともに、振動子２０の高比重化による振動効率の向上も可能となる。さらに、側壁下段部２６と側壁上段部２７とにより側壁２４を２段に構成して、側壁上段部２７を側壁下段部２６より幅狭に形成したことにより、従来よりも回転軸２２と偏心荷重部２１の重心との距離が大きくなって偏心量が増大することとなるため、より一層振動効率に優れた振動子２０を提供することが可能となる。
【００３３】
なお、本実施形態においては、偏心荷重部２１を横断面視略半円形状に形成するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図３に示すように、横断面略扇型状に形成することも可能である。この場合には、偏心荷重部３１の扇状を描く外周円弧の中心部に、回転軸２２が嵌まり込む溝部３３が形成され、この溝部３３の両側に、偏心荷重部３１の傾斜平面３１ａ（上記外周円弧の両端を通る半径に沿って形成された平面）から膨出して溝部３３の両側縁部を構成する側壁３４が一体に形成される。そして、溝部３３は、回転軸２２の中心角１８０°以上の範囲を内在させる軸挿通部３３ａと、この軸挿通部３３ａと溝部３３の開口３５との間に形成され、回転軸２２の外径寸法よりも狭い間隔を介して対向する立壁部３３ｂとによって構成される。一方、側壁３４は、溝部３３に沿って偏心荷重部３１の傾斜平面３１ａから膨出する側壁下段部３６と、この側壁下段部３６の溝部３３側端面よりさらに膨出し側壁下段部３６より幅狭な側壁上段部３７とにより２段に形成される。このような、振動子３０にあっても、上記実施形態に示した振動子２０と同様の作用効果を得ることができる。
【００３４】
また、本実施形態においては、側壁上段部２７の先端部端面２７ａのうち、軸線Ｏ方向の両端部を残した中央部分において、その幅方向全体に亘って加締めるようにしたが、側壁上段部２７の軸線Ｏ方向の長さ寸法が小さい場合には、例えば、図４（ａ）に示すように、上記端面２７ａの全長にわたって、その全幅寸法を加締めるようにしたり、図４（ｂ）に示すように、上記端面２７ａの軸線Ｏ方向の片側約半分において、その幅方向全体に亘って加締めるようにしてもよい。
【００３５】
また、溝部２３の形状についても、図１に示した形状の他、回転軸２２の中心角１８０°以上の範囲を内在させる軸挿通部と、この軸挿通部と開口２５との間に形成され、回転軸２２の外径寸法よりも狭い間隔を介して対向する立壁部とによって形成されたものであれば、例えば図５（ａ）〜（ｄ）に示すような各種の形状のものを適用することが可能である。
【００３６】
すなわち、図５（ａ）に示す溝部４０は、回転軸２２が挿通される軸挿通部４０ａが、中心角１８０°以上の範囲を内在させる対向する一対のＶ字状壁面によって全体として内角が９０°の略菱形状に形成され、この軸挿通部４０ａと開口４５との間に回転軸２２の外径寸法よりも狭い間隔を介して対向する立壁部４０ｂが形成されたものである。
【００３７】
また、図５（ｂ）に示す溝部５０は、回転軸２２が挿通される軸挿通部５０ａが、底面と垂直な側壁とによって全体として略正方形状に形成され、この軸挿通部５０ａと開口５５との間に、回転軸２２の外径寸法よりも狭い間隔を介して対向する立壁部５０ｂが形成されたものである。さらに、図５（ｃ）に示す溝部６０は、上記溝部５０の変形例であり、軸挿通部６０ａの立壁部６０ｂに隣接する部分を、回転軸２２の直径と曲率がほぼ等しい円弧状壁面によって形成したものである。また、図５（ｄ）に示す溝部７０は、図５（ｃ）に示した溝部６０の変形例であり、軸挿通部７０ａの底部をＶ字状の底面によって形成したものである。このように、溝部としては、図１に示した形状のものに限られるものではなく、各種の形状のものを適用することが可能である。
【００３８】
［第２の実施形態］
図６および図７は、本発明の第２の実施形態を示すもので、この実施形態の振動子８０は、側壁上段部８７の外壁側部分８７ｂを残した溝部側部分において、溝部８３に向かうに従って漸次深くなる凹部（凹状の加締め部８７ｃ）が形成されるように、加締めパンチ８８によって、溝部８３の開口８５側から底側に向けて加締められることにより、回転軸８２に一体的に結合されるようになっている。
【００３９】
上記加締めパンチ８８は、加締め圧力を作用させる先端面８８ａが、円弧状に突出する曲面、即ち中央部が最頂部となり両側部に向かって傾斜する形状に形成された曲面となっている。そして、加締め部８７ｃは、上記加締めパンチ８８で加締められることにより、溝部８３に向かうに従って円弧状に徐々に深くなるように形成されている。すなわち、加締め部８７ｃの底面は、溝部８３に向かうにしたがって、側壁上段部８７の先端部端面８７ａに対して漸次深くなるように形成されているとともに、その深くなる率が徐々に小さくなる円弧状の曲面によって形成されている。そして、加締め部８７ｃは、先端部端面８７ａにおける上記幅寸法Ｓ３のうち、溝部８３側の縁部から０．２５×Ｓ３〜０．９×Ｓ３の範囲となるように設定されている。
【００４０】
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、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、溝部８３の両側縁部を形成する側壁８４を、溝部８３に沿って偏心荷重部８１から膨出する側壁下段部８６と、この側壁下段部８６の溝部８３側よりさらに膨出し側壁下段部８６より幅狭な側壁上段部８７とにより２段に形成し、側壁上段部８７の先端部端面８７ａのうち、外壁側部分８７ｂを残した溝部側部分において、溝部８３に向かうに従って漸次深くなる凹状の加締め部８７ｃが形成されるように、溝部８３の開口８５側から底側に向けて加締めるようにしたので、側壁８４の溝部８３側のみを無理なく塑性変形させることができる。
【００４１】
すなわち、外壁側部分８７ｂ及び加締め部８７ｃにおける深さの浅い側の部分は、振動子８０の一部を溝部８３側に押し出すための強固な支持壁部として作用するので、加締め部８７ｃのほぼすべてが溝部８３内に突出して回転軸８２を保持するために使われることになる。しかも、加締め部８７ｃを成形する加締めパンチ８８の先端面８８ａが円弧状に突出する曲面によって形成されているので、加締めの際に、溝部８３の幅方向の中心と、先端面８８ａの中心とが自動的に一致することになる。このため、加締めパンチ８８を容易に位置決めすることができるとともに、溝部８３の両側に同一の幅の加締め部８７ｃを形成することができる。したがって、左右均等に形成された加締め部８７ｃ及びこの加締め部８７ｃによって溝部８３内に突出した部分と、当該溝部８３の底部との３の部分によって、振動子８０を回転軸８２に、強固にかつ安定的に固定することができる。よって、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８０を回転軸に強固に結合させることができる。
【００４２】
［第３の実施形態］
図８および図９は、本発明の第３の実施形態における振動子９０を示すもので、この振動子９０は、加締め部９７ｃが溝部９３に向かうに従って直線状に徐々に深くなるように塑性変形させられるようになっている点で、上記第２の実施形態と異なる。
【００４３】
すなわち、加締め部９７ｃの底面は、溝部９３に向かうにしたがって、側壁上段部９７の先端部端面９７ａに対して漸次深くなるように傾斜した平面によって形成されている。そして、加締め部９７ｃは、先端部端面９７ａにおける上記幅寸法Ｓ３のうち、溝部９３側の縁部から０．２５×Ｓ３〜０．９×Ｓ３の範囲となるように設定されている。
【００４４】
上記加締め部９７を成形する加締めパンチ９８は、溝部９３の両側の先端部端面９７ａに加締め圧力を作用させるため、先端面がＶ字状に交差する２つの四角形状の平面部（傾斜面）９８ａによって形成されている。各平面部９８ａは、加締めパンチ９８の軸方向の中心線Ｃに対して左右対称に形成されている。この加締めパンチ９８は、その中心線Ｃを、偏心荷重部９１の扇型の中心線であって、溝部９３の底部の中心線である軸線Ｏに向け、かつ先端部端面９７ａに直交させる方向に向けた状態で振動子９０に加圧され、上記各加締め部９７ｃを成形するようになっている。
【００４５】
上記構成からなる振動発生装置においても、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。
なお、第２および第３の実施形態においては、側壁上段部８７、９７の先端部端面８７ａ、９７ａのうち、軸線Ｏ方向の両端部を残した中央部分を加締めて、上記加締め部８７ｃ、９７ｃを構成するようにしたが、こららの加締め部８７ｃ、９７ｃは、軸線Ｏ方向のほぼ全体を加締めて構成するようにしたり、或いは軸線Ｏ方向の片側約半分を加締めて構成したりすることも可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来の振動子に比べて、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上に、加締め時においては加締めパンチを容易に位置決めすることができる。よって振動子の製造が容易であることに加えて、さらに振動子が小型化した場合においても、クラックを生じることなく、確実に高い引抜き強度で当該振動子をモータの回転軸に固定することができる。この結果、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可能になる。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ために、振動発生装置の生産性を向上させることができるとともに、振動子の高比重化による振動効率の向上も可能となる。さらに、側壁下段部と側壁上段部とにより側壁を２段に構成して、側壁上段部を側壁下段部より幅狭に形成したことにより、従来よりも回転軸と偏心荷重部の重心との距離が大きくなるため、より一層振動効率に優れた振動子を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る振動子の第１の実施形態を示す正面図である。
【図２】図１の振動子を用いた小型無線機の振動発生装置の要部構成を示すもので、図１の振動子を回転軸に固定した状態を示す斜視図である。
【図３】図１の振動子の変形例を示す正面図である。
【図４】図２の加締め方法の変形例を示す斜視図である。
【図５】図１の振動子に備わる溝部の変形例を示す正面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す正面図である。
【図７】図６の振動発生装置の要部構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す正面図である。
【図９】図８の振動発生装置の要部構成を示す斜視図である。
【図１０】従来の振動子を回転軸に加締めて固定した状態を示す斜視図である。
【図１１】従来の振動子のその他の例を示す正面図である。
【図１２】図１１の振動子を回転軸に加締めて固定した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
２０、３０、８０、９０振動子
２１、３１、８１、９１偏心荷重部
２２、８２、９２回転軸
２３、３３、４０、５０、６０、７０、８３、９３溝部
２３ａ、３３ａ、４０ａ、５０ａ、６０ａ、７０ａ軸挿通部
２３ｂ、３３ｂ、４０ｂ、５０ｂ、６０ｂ、７０ｂ立壁部
２４、３４、８４、９４側壁
２６、３６、８６、９６側壁下段部
２７、３７、８７、９７側壁上段部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vibrator incorporated in a vibration generator of a small wireless device such as a mobile phone, and a vibration generator of a small wireless device using the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as a kind of small wireless device such as a paging-type small wireless calling device, a PHS or a portable telephone, a built-in vibration generator is formed by eccentrically coupling a vibrator made of high-density metal to a rotating shaft of a motor. Forms are becoming more widespread. According to a small wireless calling device or the like incorporating such a vibration generating device, instead of generating a ringing sound, vibration is generated by the rotation of the vibrator. The reception can be confirmed without being known.
[0003]
This type of vibration generator for a small wireless device has a configuration in which a non-cylindrical vibrator is integrally connected to a rotating shaft of a small motor connected to a signal generation circuit of the small wireless device. I have. Here, the above-mentioned conventional vibrator is made of a high specific gravity metal formed by powder metallurgy, and has a cylindrical boss portion integrally formed with an eccentric load portion having a substantially fan-shaped cross section. Then, the vibrator inserts a rotating shaft into a mounting hole formed in the boss portion, and crimps and plastically deforms the boss portion, thereby bringing the boss portion and the rotating shaft into close contact with each other and integrally forming the rotating shaft. Is bound to
[0004]
According to such a vibration generator using a conventional vibrator, since the vibrator itself is caulked and directly connected to the rotating shaft, the vibration is generated via the adhesive or other connecting parts up to that time. There is an advantage that the number of parts and man-hours required for manufacturing can be reduced as compared with the case where the armature is fixed to the rotating shaft.
[0005]
However, in the above-described conventional vibrator, since a mounting hole must be formed inside the cylindrical boss, when the powder material is pressed to form the vibrator, the boss is formed. With regard to the mold part, it is difficult to fill the powder material, especially when the outer periphery is thin, which leads to a decrease in the yield, and when the mounting hole of the boss part is small, the rigidity of the mold becomes insufficient and the mold is easily broken. There was a problem.
[0006]
Also, due to recent demands for miniaturization, when trying to form the vibrator itself to have a small diameter, the boss around the mounting hole becomes extremely thin, so that it is easy for cracks to occur when swaged with a large force. If the crimping force is small, a desired pull-out strength cannot be obtained, and there is also a problem that adjustment of the crimping force becomes difficult.
[0007]
Therefore, as shown in FIG. 10, another conventional vibrator 1 for a vibration generating device has a U-shaped cross section in which the rotating shaft 3 is fitted into the center of the arc of the eccentric load portion 2 having a fan shape. It is known that a groove 4 is formed, and side walls 5 serving as both side edges of the groove 4 are integrally formed by swelling from the eccentric load 2 along the groove 4.
According to the vibrator 1, the central portion 6 in the axial direction at the front end of the side wall 5 is pressed from the opening side of the groove 4 toward the bottom by the crimping punch whose front end is formed in an R shape or a rectangular parallelepiped shape. By tightening, it can be integrally connected to the rotating shaft 3.
[0008]
The vibrator 1 is easier to mold than a vibrator having a boss with a mounting hole, thereby improving the manufacturing yield, and even when the vibrator 1 itself has a small diameter. There is an advantage that cracks are less likely to occur as compared with the case where a thin portion such as the outer peripheral portion of the boss portion is crimped.
[0009]
However, in the conventional vibrator 1 for a vibration generating device shown in FIG. 10, when the end face of the end portion of the side wall 5 is swaged, the rigidity of the groove side 6 a of the side wall 5 is increased by the rotating shaft 3. Therefore, when plastically deforming, it swells exclusively on the outer periphery 6b side, which is a free end, and as a result, the amount of deformation on the groove side 6a becomes small, and a large crimping force is required. Therefore, there was a problem that a high pull-out strength could not be obtained.
[0010]
When the vibrator 1 has a small diameter, it is necessary to increase the content of tungsten in order to obtain a desired vibration. However, when the content of tungsten increases, the vibrator 1 itself becomes more brittle in terms of material, so that there is a problem that the large caulking force described above easily causes cracks in the side wall 5.
[0011]
In order to solve the above-mentioned problem, the present inventors first set the groove 13 into which the rotating shaft 12 is inserted, as shown in FIG. 11 and FIG. And an upright wall portion 13b formed between the shaft insertion portion 13a and the opening 15 of the groove portion 13 and opposed to each other with a smaller interval than the outer diameter of the rotary shaft 12. A vibrator 10 for a vibration generator formed by the method described above is developed, and this is disclosed in Patent Document 1.
[0012]
According to the vibrator 10, the vicinity of the groove 13 is formed in a shape close to the shape after the conventional vibrator 1 has been caulked and plastically deformed. When the side wall 14 serving as a part is crimped from the opening 15 side of the groove portion 13 toward the bottom side, the side wall 14 is plastically deformed, and the space between the standing wall portions 13b at a smaller interval than the outer diameter of the rotating shaft 12 is further narrowed. By firmly sandwiching the rotating shaft 12 between the bottom of the groove 13 and the ceiling of the shaft insertion portion 13a near the vertical wall 13b, the vibrator 10 can be fixed to the rotating shaft 12 with high pull-out strength. it can. At this time, as shown in FIG. 12, a portion 14a (hereinafter, referred to as a caulked portion) on the groove portion 13 side excluding an outer peripheral side portion 14b of the side wall 14 is opened by a caulking punch. By caulking concavely from the side to the bottom side, both side walls 14 can be plastically deformed so as to bulge toward the groove portion 13, whereby the vibrator 10 can be more firmly attached to the rotating shaft 12. And it can be fixed stably.
[0013]
Therefore, the vibrator 10 can be coupled to the rotating shaft 12 with a smaller caulking force as compared with the conventional vibrator 1 for a vibration generator shown in FIG. In addition to this, even when the vibrator 10 is further downsized, there is an advantage that the vibrator 10 can be reliably fixed to the rotating shaft 12 of the motor with high pull-out strength without cracking. Can be
[0014]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-320920 (paragraph numbers 0020 to 0028)
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional vibrator 10 for a vibration generator shown in FIG. 12, when the above-mentioned crimping portion 14a of the side wall 14 is crimped, in order to uniformly crimp both side walls 14, the width direction of the groove 13 is It is necessary to accurately position the caulking punch. Therefore, when the vibrator itself becomes smaller in diameter in accordance with the recent miniaturization of the small radio device, the caulking portion 14a becomes correspondingly narrower, so that very high precision is required for the positioning of the caulking punch. As a result, there is a concern that the productivity of the vibration generator is reduced. Further, as the diameter of the vibrator is reduced, the weight is reduced accordingly. Therefore, there is still a strong demand for a vibrator having excellent vibration efficiency capable of obtaining desired vibration even with a small diameter.
[0016]
The present invention has been made in view of the above circumstances, is excellent in vibration efficiency, is easy to position a caulking punch, and can be coupled to a motor rotating shaft with high pull-out strength even with a small caulking force, Accordingly, it is an object of the present invention to provide a vibrator capable of further reducing the size of the entire device and a vibration generator for a small wireless device using the vibrator.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a vibrator integrally coupled to a motor rotation shaft of a vibration generator of a small wireless device by caulking, wherein a groove portion in which the rotation shaft is fitted in an eccentric load portion is formed. While being formed, a side wall bulging from the eccentric load portion and forming both side edges of the groove portion is formed, and the groove portion has a shaft insertion portion having a central angle of 180 ° or more of the rotating shaft, and a shaft insertion portion. The side wall is formed along the groove while the vertical wall is formed between the shaft insertion portion and the opening of the groove, and is formed by an upright wall facing at an interval smaller than the outer diameter of the rotating shaft. The side wall lower step bulging from the eccentric load portion and the side wall upper step narrower than the side wall lower step further bulging from the groove side of the side wall lower step. It is.
[0018]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a vibration generator for a small wireless device according to the present invention, wherein the vibrator according to the first aspect is used as a vibrator coupled to a rotating shaft of a motor. The upper side portion of the side wall is fixed to the rotating shaft by caulking from the opening side to the bottom side of the groove portion over the entire width direction.
[0019]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a vibration generator for a small wireless device according to the present invention, wherein the vibrator according to the first aspect is used as a vibrator coupled to a rotating shaft of a motor. By being crimped from the opening side to the bottom side of the groove, in the groove side portion leaving the outer wall side portion of the side wall upper step portion, so that a concave portion gradually becoming deeper toward the groove is formed, It is characterized by being fixed to the rotating shaft.
[0020]
According to the first aspect of the present invention, the groove into which the rotating shaft is inserted is provided between the shaft inserting portion having a range of 180 ° or more of the central angle of the rotating shaft, and the shaft inserting portion and the opening of the groove. Is formed by the standing wall portion which is opposed to the rotating shaft at an interval smaller than the outer diameter of the rotating shaft, so that the vicinity of the groove portion is, so to speak, a shape after the conventional vibrator is crimped and plastically deformed. Is formed in a shape that is close to. For this reason, when the side walls located on both sides of the groove are caulked, the side walls are plastically deformed, so that the space between the standing wall portions having an interval smaller than the outer diameter of the rotating shaft is further reduced, and the rotating shaft is further reduced. Is firmly sandwiched between the bottom of the groove and the ceiling of the shaft insertion portion near the vertical wall, whereby the vibrator can be fixed to the rotating shaft with high pull-out strength.
[0021]
Moreover, in the present invention, the side wall is formed by a lower side wall portion that protrudes from the eccentric load portion along the groove, and an upper side wall portion that protrudes further from the groove side of the lower side wall portion of the side wall and is narrower than the lower side wall portion. Since it is formed in two steps, only the upper part of the side wall that protrudes from the lower part of the side wall is swaged from the opening side to the bottom side of the groove part over the entire width direction. By doing so, only the groove side of the side wall can be efficiently plastically deformed. Further, since a punch having a width dimension wider than the dimension between the upper steps of the side walls can be used as the swaging punch, fine adjustment of the swaging position in the width direction can be omitted.
[0022]
On the other hand, as in the invention according to claim 3, in the groove side portion leaving the outer wall side portion of the upper step portion of the side wall, a concave portion gradually deepens toward the groove portion is formed from the opening side of the groove portion to the bottom side. In the same manner as above, only the groove side of the side wall can be plastically deformed without difficulty. In this case, a crimping punch having a tip (eg, an arc shape or a V-shape) having a shape in which the center is the topmost portion and is inclined toward both sides can be used as the crimping punch. In addition, it is possible to automatically match the center of the front end surface of the caulking punch with the center of the groove in the width direction, and it is possible to omit fine adjustment of the caulking position in the width direction.
[0023]
Therefore, according to the vibrator having the above-described configuration, the vibrator can be coupled to the rotating shaft with a smaller caulking force as compared with the conventional vibrator for a vibration generating device, and the caulking is performed during caulking. The fastening punch can be easily positioned. Therefore, in addition to the ease of manufacturing the vibrator, even when the vibrator is further downsized, the vibrator can be reliably fixed to the rotating shaft of the motor with high pull-out strength without cracking. it can. As a result, it is possible to reduce the size and weight of the vibration generator and the small wireless device as a whole. In addition, since the caulking load can be reduced and the occurrence of cracks in the vibrator can be prevented, the productivity of the vibration generator can be improved, and the vibration efficiency can be improved by increasing the specific gravity of the vibrator. It becomes possible. Further, by forming the side wall into two steps by the side wall lower step part and the side wall upper step part, and forming the side wall upper step part narrower than the side wall lower step part, the distance between the rotating shaft and the center of gravity of the eccentric load part is larger than before. Is increased and the amount of eccentricity is increased, so that it is possible to provide a vibrator with even more excellent vibration efficiency.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of a vibrator according to the present invention and a vibration generator of a small wireless device using the vibrator, wherein reference numeral 20 denotes a vibrator. The vibrator 20 is made of super-polymerized gold molded into a substantially semicircular cross-sectional view having an arc radius of several millimeters, and the entire semicircular portion is an eccentric load portion 21. The eccentric load portion 21 has a groove 23 in which the rotating shaft 22 of the motor fits in the center of the flat surface 21a along the direction of the axis O. Further, on both sides of the groove 23, side walls 24 bulging from the flat surface 21 a of the eccentric load part 21 and forming both side edges of the groove 23 are integrally formed.
[0025]
The groove portion 23 is constituted by a shaft insertion portion 23 a having a central angle of 180 ° or more of the rotation shaft 22, and an upright wall portion 23 b formed between the shaft insertion portion 23 a and the opening 25 of the groove portion 23. ing. Here, the upright wall portion 23b is formed so as to face in parallel with an interval smaller than the outer diameter dimension of the rotating shaft 22, and further from the axis O of the rotating shaft 22 in the shaft insertion portion 23a to the opening 25. The ratio (T / D) of the ultimate length T to the diameter D of the rotating shaft 22 is formed to be in the range of 0.6 to 1.2. The groove 23 is formed so that the ratio (W / D) of the width W of the opening 25 to the diameter D of the rotating shaft 22 is in the range of 0.50 to 0.95.
[0026]
On the other hand, the side wall 24 has a lower side wall portion 26 which protrudes in a band shape from the flat surface 21 a of the eccentric load portion 21 along the groove portion 23, and further protrudes in a band shape from the groove side end surface of the lower side wall portion 26. It is formed in two steps by the narrower side wall upper step part 27. The side wall 24 has a ratio (S2 / S1) between a height S2 from the flat surface 21a to the end surface 26a of the lower sidewall portion 26 and a height S1 from the flat surface 21a to the end surface 27a of the upper sidewall portion 27. , 0.25 to 0.84, and the ratio (S3 / W) of the width dimension S3 of the upper sidewall portion 27 to the width dimension W of the opening 25 is 0.25 to 4. It is formed so as to be in the range of 50. Further, the outer peripheral side upright surfaces 26b, 27b of the side wall lower step portion 26 and the side wall upper step portion 27 are flat or curved surfaces which are inclined so that the angle between each of the end surfaces 26a, 27a is 90 ° or more.
[0027]
As shown in FIG. 2, the vibrator 20 having the above-described configuration extends over the entire width direction at a central portion of the distal end surface 27 a of the side wall upper step portion 27 except for both ends in the axis O direction. By being caulked from the opening 25 side of the groove portion 23 to the bottom side by the rectangular parallelepiped caulking punch 28, it is integrally connected to the rotating shaft 22. At this time, the side wall upper step portion 27 is compressed in a state in which the height dimension (the height dimension from the flat face 21a to the end face 27c) of the crimped end face 27c is larger than the height dimension S2. It has become. Further, as the crimping punch 28, a crimping punch having a width dimension sufficient to simultaneously crimp the front end surface 27a of the upper side wall portion 27 located on both sides of the groove 23 is used.
[0028]
Incidentally, as the rotation shaft 22, for example, a stainless steel shaft such as SUS420 can be used. The vibrator 20 is made of, for example, a specific gravity of W-Ni, W-Ni-Fe, W-Ni-Cu, W-Ni-Cu-Fe, or W-Mo-Ni-Fe. Is formed by powder metallurgy or injection molding using a superpolymerized gold material of about 17 to 19. Specific examples of the powder metallurgy method include a mixed powder having a composition of W powder; 89 to 98% by weight and a Ni powder; 1.0 to 11% by weight, 0.1 to 6% by weight, Fe powder; 0.1 to 6% by weight, Mo powder; 0.1 to 6% by weight, and Co powder; 0.1 to 2% by weight. 1 ton / cm ² ~ 6 ton / cm ² And then pre-sintering the compact in a hydrogen stream or an ammonia decomposition gas atmosphere at a temperature range of 600 ° C. to 1000 ° C., and then further in a hydrogen stream or an ammonia decomposition gas atmosphere. Liquid phase sintering at 1300 ° C. to 1500 ° C. and then, if necessary, after heating in a temperature range of 1000 ° C. to 1200 ° C. in any of vacuum, neutral or reducing atmosphere, The heat treatment is performed to rapidly cool at least a cooling rate of 40 ° C./min or more to 300 ° C.
[0029]
In the composition of the vibrator 20, if the content of W (tungsten) exceeds 98% by weight, the malleability is reduced. If the content is less than 89% by weight, a specific gravity cannot be obtained. It is inconvenient as a child. Also, when the content of Ni (nickel) exceeds 11% by weight, a predetermined specific gravity cannot be obtained, and when it is less than 1.0% by weight, sintering does not proceed. Further, Co (cobalt) has the same effect as Ni, but if it is less than 0.1% by weight, the effect of sufficient addition cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 2% by weight, the alloy becomes remarkably remarkable. It will show brittleness. Although the sintering temperature of the Cu powder and the Fe powder can be lowered by containing them, the specific gravity cannot be obtained at the above upper limit.
[0030]
According to the vibration generating device for a small wireless device having the above-described configuration, the groove 23 into which the rotating shaft 22 is inserted is provided with the shaft inserting portion 23a having the central angle of the rotating shaft 22 in the range of 180 ° or more. Since it is formed between the portion 23a and the opening 25 of the groove portion 23 and is formed by the upright wall portion 23b opposed to the rotary shaft 22 with a smaller interval than the outer diameter of the rotating shaft 22, the vicinity of the groove portion 23 is, so to speak, This means that the conventional vibrator 1 is formed in a shape close to the shape after crimping and plastic deformation. For this reason, when the side walls 24 located on both sides of the groove 23 are crimped, the side walls 24 are plastically deformed, and the space between the standing wall portions 23 b having a smaller interval than the outer diameter of the rotating shaft 22 is further narrowed. At the same time, the vibrator 20 can be fixed to the rotary shaft 22 with high pull-out strength by firmly sandwiching the rotary shaft 22 between the bottom of the groove 23 and the ceiling of the shaft insertion portion 23a near the vertical wall 23b.
[0031]
Moreover, in the present embodiment, the side wall 24 is formed such that the side wall lower step 26 protrudes from the eccentric load portion 21 along the groove 23, and the side wall lower step 26 further protrudes from the groove 23 side of the side wall lower step 26. It is formed in two steps by the narrow side wall upper step part 27, and only the side wall upper step part 27 bulging from the side wall lower step part 26 is applied from the opening 25 side of the groove part 23 to the bottom side over the entire width direction. Because of the tightening, only the side of the groove 23 of the side wall 24 can be efficiently plastically deformed. In addition, since the crimping punch 28 having a width larger than that between the side wall upper steps 27 can be used, fine adjustment of the crimping position in the width direction can be omitted.
[0032]
Therefore, according to the vibrator 20 having the above-described configuration, the vibrator 20 can be coupled to the rotating shaft 22 with a smaller caulking force than the conventional vibrator 1 for a vibration generating device, and the caulking is also performed. At times, the crimping punch 28 can be easily positioned. Therefore, in addition to easy manufacture of the vibrator 20, even when the vibrator 20 is further downsized, the vibrator 20 is reliably attached to the rotating shaft 22 of the motor with high pull-out strength without cracking. Can be fixed. As a result, it is possible to reduce the size and weight of the vibration generator and the small wireless device as a whole. Further, since the caulking load can be reduced and the occurrence of cracks in the vibrator 20 can be prevented, the productivity of the vibration generator can be improved, and the vibration efficiency can be improved by increasing the specific gravity of the vibrator 20. Improvements are also possible. Further, the side wall 24 is formed in two steps by the side wall lower step portion 26 and the side wall upper step portion 27, and the side wall upper step portion 27 is formed narrower than the side wall lower step portion 26. Since the distance between the portion 21 and the center of gravity increases and the amount of eccentricity increases, it is possible to provide the vibrator 20 with even higher vibration efficiency.
[0033]
In the present embodiment, the eccentric load portion 21 is formed in a substantially semicircular shape in cross section, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. It is also possible to form a substantially fan-shaped surface. In this case, a groove 33 into which the rotating shaft 22 is fitted is formed at the center of the fan-shaped outer circumferential arc of the eccentric load portion 31, and the inclined plane 31 a of the eccentric load portion 31 (described above) is formed on both sides of the groove 33. Side walls 34 bulging from a plane formed along a radius passing through both ends of the outer peripheral arc) and forming both side edges of the groove 33 are integrally formed. The groove portion 33 is formed between the shaft insertion portion 33a that has a range of 180 ° or more of the central angle of the rotation shaft 22 and the opening 35 of the shaft insertion portion 33a and the groove portion 33. The vertical wall portion 33b opposes with a smaller interval than the dimension. On the other hand, the side wall 34 bulges from the inclined plane 31 a of the eccentric load portion 31 along the groove 33, and the side wall 34 further bulges from the groove 33 side end surface of the side wall lower step 36 and is narrower than the side wall lower step 36. The upper wall 37 is formed in two steps. Even with such a vibrator 30, the same operational effects as those of the vibrator 20 shown in the above embodiment can be obtained.
[0034]
Further, in the present embodiment, the end portion 27a of the tip end portion 27a of the upper sidewall portion 27 is swaged over the entire width direction at the center portion excluding both end portions in the axis O direction. When the length dimension of the axis 27 in the direction of the axis O is small, for example, as shown in FIG. 4A, the entire width dimension of the end face 27a is crimped, or as shown in FIG. As shown in the drawing, approximately one half of the end surface 27a on one side in the direction of the axis O may be swaged over the entire width direction.
[0035]
Also, the shape of the groove portion 23 is formed between the shaft insertion portion and the opening 25, in addition to the shape shown in FIG. 5 (a) to 5 (d), as long as they are formed by a standing wall portion opposed to the rotating shaft 22 with an interval smaller than the outer diameter of the rotating shaft 22. It is possible to do.
[0036]
That is, the groove portion 40 shown in FIG. 5A has a shaft insertion portion 40a into which the rotating shaft 22 is inserted, and has an inner angle of 90 as a whole by a pair of opposed V-shaped wall surfaces having a central angle of 180 ° or more. An upright wall portion 40b is formed between the shaft insertion portion 40a and the opening 45 at an interval smaller than the outer diameter of the rotating shaft 22.
[0037]
In the groove 50 shown in FIG. 5B, the shaft insertion portion 50a into which the rotating shaft 22 is inserted is formed in a substantially square shape as a whole by a side wall perpendicular to the bottom surface, and the shaft insertion portion 50a and the opening 55 are formed. , An upright wall portion 50b opposed to the rotating shaft 22 with an interval smaller than the outer diameter of the rotating shaft 22 is formed. Further, a groove 60 shown in FIG. 5C is a modified example of the groove 50, and a portion of the shaft insertion portion 60a adjacent to the upright wall 60b is formed by an arc-shaped wall whose curvature is almost equal to the diameter of the rotating shaft 22. It was formed. The groove 70 shown in FIG. 5D is a modified example of the groove 60 shown in FIG. 5C, in which the bottom of the shaft insertion portion 70a is formed by a V-shaped bottom surface. As described above, the groove is not limited to the shape shown in FIG. 1, and various shapes can be applied.
[0038]
[Second embodiment]
FIGS. 6 and 7 show a second embodiment of the present invention. In the vibrator 80 of this embodiment, a groove portion 83 is directed to a groove portion 83 at a groove portion of the upper sidewall portion 87 except for an outer wall portion 87b. Is crimped from the opening 85 side of the groove portion 83 to the bottom side by the caulking punch 88 so that a concave portion (concave caulking portion 87c) that gradually becomes deeper according to Is to be combined.
[0039]
In the crimping punch 88, a tip surface 88a for applying a crimping pressure has a curved surface protruding in an arc shape, that is, a curved surface formed in such a manner that a central portion is a topmost portion and is inclined toward both sides. The caulking portion 87c is formed so as to be gradually deepened in an arc shape toward the groove portion 83 by being caulked by the caulking punch 88. That is, the bottom surface of the caulked portion 87c is formed so as to gradually become deeper with respect to the tip end surface 87a of the upper side wall portion 87 toward the groove portion 83, and the rate at which the depth becomes gradually smaller becomes smaller. It is formed by an arcuate curved surface. The caulking portion 87c is set so as to be in the range of 0.25 × S3 to 0.9 × S3 from the edge on the groove portion 83 side in the width dimension S3 on the front end surface 87a.
[0040]
According to the vibration generating apparatus for a small wireless device having the above-described configuration, the same operation and effect as those described in the first embodiment can be obtained, and the side wall 84 forming both side edges of the groove 83 is replaced with the groove 83 Are formed in two stages by a side wall lower step 86 bulging out of the eccentric load portion 81 along the side wall, and a side wall upper step 87 bulging further from the groove 83 side of the side wall lower step 86 and narrower than the side wall lower step 86. The opening 85 of the groove portion 83 is formed so that a concave caulking portion 87c that gradually becomes deeper toward the groove portion 83 is formed in the groove side portion of the tip end surface 87a of the side wall upper step portion 87 excluding the outer wall side portion 87b. Since the crimping is performed from the side to the bottom side, only the groove 83 side of the side wall 84 can be plastically deformed without difficulty.
[0041]
That is, the shallower portions of the outer wall side portion 87b and the caulking portion 87c act as a strong support wall portion for pushing out a part of the vibrator 80 to the groove portion 83 side. Almost all of them project into the groove 83 and are used to hold the rotating shaft 82. Moreover, since the distal end surface 88a of the crimping punch 88 that forms the crimping portion 87c is formed by a curved surface that protrudes in an arc shape, the center of the groove portion 83 in the width direction of the groove portion 83 and the distal end surface 88a at the time of crimping. The center will automatically match. Therefore, the crimping punch 88 can be easily positioned, and the crimping portions 87c having the same width can be formed on both sides of the groove portion 83. Therefore, the vibrator 80 is firmly attached to the rotating shaft 82 by the crimped portion 87c formed uniformly on the left and right, the portion protruding into the groove 83 by the crimped portion 87c, and the bottom of the groove 83. And can be fixed stably. Therefore, the vibrator 80 can be firmly coupled to the rotating shaft with a smaller caulking force than the conventional vibration generating device.
[0042]
[Third Embodiment]
FIGS. 8 and 9 show a vibrator 90 according to a third embodiment of the present invention. The vibrator 90 is plastically deformed so that the caulking portion 97 c gradually increases in a straight line toward the groove 93. It is different from the second embodiment in that it can be deformed.
[0043]
That is, the bottom surface of the caulked portion 97c is formed by a plane inclined so as to gradually become deeper with respect to the tip end surface 97a of the upper side wall portion 97 toward the groove portion 93. The caulked portion 97c is set to be in a range of 0.25 × S3 to 0.9 × S3 from the edge on the groove 93 side in the width dimension S3 on the front end surface 97a.
[0044]
The caulking punch 98 for forming the caulking portion 97 applies caulking pressure to the tip end surfaces 97a on both sides of the groove 93. Therefore, two rectangular flat portions (inclined) whose tip surfaces intersect in a V shape are formed. Surface 98a. Each flat portion 98a is formed symmetrically with respect to the axial center line C of the caulking punch 98. The crimping punch 98 has its center line C oriented toward the axis O, which is the fan-shaped center line of the eccentric load portion 91, which is the center line of the bottom of the groove portion 93, and orthogonal to the tip end surface 97 a. The pressure is applied to the vibrator 90 in such a state as to form the caulked portions 97c.
[0045]
In the vibration generator having the above configuration, the same operation and effect as those described in the second embodiment can be obtained.
In the second and third embodiments, of the end surfaces 87a, 97a of the end portions 87a, 97a of the upper step portions 87, 97 of the side walls, a central portion excluding both ends in the direction of the axis O is swaged to form the swaged portion 87c. , 97c. However, these caulking portions 87c, 97c are formed by caulking almost the entirety in the direction of the axis O, or by caulking about half of one side in the direction of the axis O. It is also possible to do.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the vibrator can be coupled to the rotating shaft with a smaller caulking force as compared with the conventional vibrator, and the caulking punch can be easily formed at the time of caulking. Can be positioned. Therefore, in addition to easy manufacture of the vibrator, even when the vibrator is further downsized, the vibrator can be reliably fixed to the rotating shaft of the motor with high pull-out strength without cracking. it can. As a result, it is possible to reduce the size and weight of the vibration generator and the small wireless device as a whole. In addition, since the caulking load can be reduced and the occurrence of cracks in the vibrator can be prevented, the productivity of the vibration generator can be improved, and the vibration efficiency can be improved by increasing the specific gravity of the vibrator. It becomes possible. Further, by forming the side wall into two steps by the side wall lower step part and the side wall upper step part, and forming the side wall upper step part narrower than the side wall lower step part, the distance between the rotating shaft and the center of gravity of the eccentric load part is larger than before. Therefore, it is possible to provide a vibrator with even higher vibration efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a first embodiment of a vibrator according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a main part configuration of a vibration generator of a small wireless device using the vibrator of FIG. 1 and showing a state in which the vibrator of FIG. 1 is fixed to a rotating shaft.
FIG. 3 is a front view showing a modified example of the vibrator of FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing a modification of the caulking method of FIG. 2;
FIG. 5 is a front view showing a modified example of a groove provided in the vibrator of FIG. 1;
FIG. 6 is a front view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of a main part of the vibration generator of FIG. 6;
FIG. 8 is a front view showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of a main part of the vibration generator of FIG. 8;
FIG. 10 is a perspective view showing a state in which a conventional vibrator is fixed by caulking to a rotating shaft.
FIG. 11 is a front view showing another example of a conventional vibrator.
12 is a perspective view showing a state where the vibrator of FIG. 11 is fixed by caulking to a rotating shaft.
[Explanation of symbols]
20, 30, 80, 90 vibrator
21, 31, 81, 91 Eccentric load part
22, 82, 92 Rotation axis
23, 33, 40, 50, 60, 70, 83, 93 Groove
23a, 33a, 40a, 50a, 60a, 70a Shaft insertion portion
23b, 33b, 40b, 50b, 60b, 70b Standing wall
24, 34, 84, 94 Side walls
26, 36, 86, 96 Lower part of side wall
27, 37, 87, 97 Upper part of the side wall

Claims

A vibrator that is integrally coupled to a motor rotation shaft of a vibration generator of a small wireless device by caulking,
The eccentric load portion is formed with a groove in which the rotating shaft is fitted, and the eccentric load portion bulges from the eccentric load portion to form side walls forming both side edges of the groove,
The groove portion is formed between the shaft insertion portion and the opening of the groove portion, the shaft insertion portion having a range of 180 ° or more of the central angle of the rotation shaft, and a gap smaller than the outer diameter of the rotation shaft. While being formed by the standing wall portion facing through,
The side wall is formed in two steps by a side wall lower step bulging from the eccentric load portion along the groove, and a side wall upper step bulging further from the groove side of the side wall lower step and narrower than the side wall lower step. A vibrator characterized by being formed.

The vibrator according to claim 1 is used as a vibrator coupled to a rotating shaft of a motor, and the vibrator has an upper side portion of the side wall extending from the opening side to the bottom side of the groove portion over the entire width direction. A vibration generator for a small wireless device, wherein the vibration generator is fixed to the rotary shaft by being swaged toward the device.

The vibrator according to claim 1 is used as a vibrator coupled to a rotating shaft of a motor, and the vibrator gradually moves toward the groove at a groove side portion excluding an outer wall side portion of the upper step of the side wall. The small radio device is fixed to the rotary shaft by being caulked from the opening side to the bottom side of the groove portion so as to form a deep concave portion. Generator.