专利名称：振动发生装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及例如作为移动电话静音模式时的呼叫装置或手表的振动闹钟装置等使用的振动发生装置及其制造方法。
背景技术：
通常，内置于移动电话或手表等中的振动发生装置包括马达和以偏心状态固定在该马达的转轴上的振子(偏心锤)，通过偏心旋转振子使马达主体振动，由此产生用于静音模式时的静音呼叫或体感提醒的振动。
在这种振动发生装置中，振子牢固地接合在马达的转轴上，并且无论因坠落而造成撞击还是振动发生装置反复工作，都需要长时间地维持该接合状态。但是，由于振子和马达的转轴的接合部分为金属间非常精密的机械性安装结构，因此很难确保足够的接合强度。
目前所使用的振子和马达的转轴之间的接合方式，大多是在将马达的转轴配置在形成于振子中的孔或沟槽内的状态下进行铆接加工的方式，有关于此，例如提出有以下的方法。
(1)通过在突出设置于振子主体的凸出部分穿设轴孔，在该轴孔内嵌插马达的转轴的状态下，用冲头从上部对凸出部分进行铆接以使得轴孔变形，从而将振子和马达的转轴接合在一起的方法(例如，专利文献1)(2)在形成于振子主体的沟槽内配置马达的转轴的状态下，以压力片压缩沟槽两侧的部分，通过该压缩，使沟槽的两个侧壁向内侧方向伸出而变形，从而将振子和马达的转轴接合在一起的方法(例如，专利文献2)(3)在振子主体上设置1对轴承用突出部(轴受用突部)(爪部)，并在该轴承用突出部间的沟槽内配置马达的转轴，在此状态下，通过用平冲头从上部以压溃的方式铆接两个轴承用突出部，使得轴承用突出部前端的一部分向沟槽内侧方向伸出变形，从而将振子和马达的转轴接合在一起的方法(例如，专利文献3～6)。
(4)在振子主体设置1对外表面倾斜成锥状的轴承用突出部(爪部)，并将马达的转轴插入到该轴承用突出部间的沟槽内，在此状态下，通过使用具有锥状加工面的铆接工具挤压轴承用突出部进行铆接，使两个轴承用突出部压倒在沟槽部一侧而塑性变形，从而将振子和马达的转轴接合在一起的方法(例如，专利文献7)专利文献1日本实公平4-13860号公报专利文献2日本特开2001-219124号公报专利文献3日本特开平11-89170号公报专利文献4日本特开2002-263577号公报专利文献5日本特开2002-320920号公报专利文献6日本特开2002-273344号公报专利文献7日本特开平6-30544号公报发明内容但上述现有技术的接合方法中存在以下问题。
首先，在上述(1)的方法中，由于需要将马达的转轴横向嵌插到轴孔中，所以制造时的可操作性较差，而且具有轴孔的振子的生产效率低下，并且由于模具结构复杂、制造成本高，所以存在装置的生产效率和制造成本方面的问题。另外，为使轴孔变形而进行铆接时，马达的转轴本身也会变形，所以容易产生马达轴承受到的负荷增大、马达的转轴的偏芯等问题，缩短装置的寿命。
上述(2)～(4)的方法虽然在制造的可操作性和制造成本方面没有什么大的问题，但是在铆接振子上表面或轴承用突出部时，容易在铆接部或其基底部产生被认为由应力集中而造成的裂痕(裂缝)，并且，在处于制造状态或使用一定程度后，振子和马达的转轴的接合强度方面容易出现问题。
进一步，在上述(2)、(3)的方法中，为通过自上方施压压溃振子上表面和轴承用突出部的上端，使其塑性变形为向沟槽侧伸出，需要很大的压力负荷(铆接力)进行铆接。用如此大的压力负荷进行铆接时尤其容易产生裂痕。另外，在专利文献5、6中，示出了为减轻上述(3)方法中的压力负荷，使用将沟槽部开口宽度做得比马达的转轴外径更窄的振子的方案，但是使用这种结构的振子也无法大幅度地减轻压力负荷，并且，与上述(1)的方法中使用的振子相同，在装置和振子的生产效率和制造成本方面会出现问题。
另外，在上述(4)的方法中，使外表面为锥状的轴承用突出部与同样具有锥状加工面的铆接工具面对面接触并挤压，进行铆接以压倒轴承用突出部，因此，使轴承用突出部沿着马达的转轴的圆周方向紧紧地贴合、压接进行塑性变形是很困难的，容易造成接合强度不够。并且，在该方法中，轴承用突出部与铆接工具的锥形部若不够精确，就无法获得所需的铆接力，另外，因为需要通过压倒轴承用突出部进行铆接，故存在容易在轴承用突出部的基底部产生裂痕等问题。
另一方面，由于受到应用振动发生装置的机器厚度等的制约，振子的尺寸和旋转半径不能太大，在这种制约下要提高装置的振动性能，需要极力减小为了固定马达的转轴而突设于振子主体上的凸部或轴承用突出部(即，比马达的转轴的轴心更向与振子主体相反一侧突出的部分)的体积。但是，由于上述(1)～(4)的现有技术中存在上述问题，所以也无法适当地解决上述问题。
因此，为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种振动发生装置，其在振子的铆接部处马达的转轴被牢固地约束起来，并且能够抑制在铆接部及其附近产生裂痕，由此，获得振子和马达的转轴之间的高接合强度，且制造时的可操作性和生产效率良好，可低成本地制造。
另外，本发明的其他目的在于提供一种振动发生装置的制造方法，根据此方法，可以高效率低成本制造具有以下特点的振动发生装置在振子的铆接部处牢固地约束住马达的转轴，并且可抑制铆接部及其附近的裂痕的产生，由此获得振子与马达的转轴的高接合强度。
下面，对在上述现有技术(2)～(4)的方法中，在铆接部及其基底部产生裂痕的原因及其防止对策的研究结果进行说明。
在这些现有技术中，由于使用加工面为平面的铆接工具，以“从正上方压溃”或“朝沟槽部方向压倒”的塑性变形模式对沟槽部(配置马达的转轴的沟槽部)两侧部位或轴承用突出部进行铆接，在铆接部或其基底部等会产生局部的应力集中，结果就会产生裂痕。另外，其铆接部由于是由加工面为平面的铆接工具加工的，故而呈具有平坦面的状态。以现有技术(3)中之一专利文献6所记载的为例，专利文献6的图1(b)、图2(b)所示的铆接后的振子中，铆接部(转轴保持部)的上表面为平坦的，这是用“平坦加工面的铆接工具”从正上方压溃轴承用突出部进行铆接的。另外，该文献的图3所示出的铆接的方式为，用“具有台状加工面的铆接工具”将轴承用突出部向沟槽部压倒并且从正上方压溃以进行铆接。由此可见，专利文献6中记载的铆接方式是所谓的“从正上方压溃”或“朝沟槽部方向压倒”的塑性变形模式，现有技术(2)、(4)中的塑性变形模式也基本上与此相同。从而，在这种塑性变形模式中，在铆接部及其基底部等就会产生局部应力集中，不可避免地会产生裂痕。
因此，本发明人对不会产生上述那种局部应力集中的铆接方式进行了研究，结果发现，用加工面在振子宽度方向上形成凹曲面状的铆接工具对突出设置于振子主体上的1对轴承用突出部进行铆接，使各铆接部的至少顶部及其上部外表面在振子宽度方向上形成凸曲面状的结构，由此可消除铆接部及其基底部等的局部应力集中，有效地防止裂痕的发生。即，由具有上述凹曲面状加工面的铆接工具加工得到的铆接部不是通过轴承用突出部“被从正上方压溃”或“被压倒向沟槽部方向”的塑性变形模式获得的，而是通过轴承用突出部由加工面以接近点接触的状态压缩而变形、卷附在沟槽部内的马达的转轴上的塑性变形模式(此时，边随着加工面的接触点(作用点)朝基底部的方向在轴承用突出部的上部外表面移动、边进行铆接)而获得的，因此铆接时不会产生造成裂痕的局部应力集中，并且铆接部会以紧密的状态沿着马达的转轴的圆周方向贴合、压接，从而获得牢固的接合状态。
本发明正是基于上述思路完成的，其特征如下(1)一种振动发生装置，具有马达及固定在该马达的转轴上的振子，其特征在于具有以下结构在突出设置于振子主体上的1对轴承用突出部之间形成有沟槽部，在将所述转轴插入到该沟槽部内的状态下，使用与所述两个轴承用突出部接触的加工面在振子宽度方向上构成凹曲面状的铆接工具，朝振子主体方向挤压所述两个轴承用突出部，通过朝沟槽部内侧方向铆接所述两个轴承用突出部而约束转轴，从而将振子固定在转轴上，并且，由所述1对轴承用突出部构成的各个铆接部中，至少其顶部及位于顶部外侧部的上部外表面在振子宽度方向上构成为凸曲面状。
(2)在上述(1)的振动发生装置中，其特征在于在各铆接部的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，包括所述顶部外表面的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，包括铆接部的基底部外表面的下部外表面在振子宽度方向上构成凹曲面状，并且所述凸曲面状的上部外表面和凹曲面状的下部外表面在振子宽度方向上形成连续的曲面。
(3)在上述(1)的振动发生装置中，其特征在于在各铆接部的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，包括所述顶部外表面的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且，铆接部的下部外表面在振子宽度方向上构成与振子主体侧面连续的平坦面或凸曲面状。
(4)在上述(1)～(3)中任一项所述的振动发生装置中，其特征在于各铆接部的顶部及其两侧部分的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状。
(5)在上述(1)～(4)中任一项所述的振动发生装置中，其特征在于两个铆接部的前端部相互不对接，或者对接而不相互塑性变形，并且转轴在其圆周方向200～360度的范围内与振子接触。
(6)一种振动发生装置的制造方法，为了制造具有马达和固定在该马达的转轴上的振子的振动发生装置，在突出设置于振子主体上的1对轴承用突出部之间形成有沟槽部，在将所述转轴插入到该沟槽部内的状态下，通过将所述两个轴承用突出部朝沟槽部内侧方向进行铆接而约束转轴，将振子固定在转轴上，其特征在于使用所述各轴承用突出部的至少顶部及位于该顶部外侧部的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状的振子，在将马达的转轴插入到该振子的所述沟槽部内的状态下，通过铆接工具，将所述两个轴承用突出部向振子主体方向挤压，使两个轴承用突出部向沟槽部内侧方向塑性变形，从而将两个轴承用突出部铆接到所述转轴上，其中，所述铆接工具的加工面与所述两个轴承用突出部接触，并在振子宽度方向上构成凹曲面状。
(7)一种振动发生装置的制造方法，为了制造具有马达和固定在该马达的转轴上的振子的振动发生装置，在突出设置于振子主体上的1对轴承用突出部之间形成有沟槽部，在将所述转轴插入到该沟槽部内的状态下，通过将所述两个轴承用突出部朝沟槽部内侧方向进行铆接而约束转轴，将振子固定在转轴上，其特征在于使用振子，在将马达的转轴插入到该振子的所述沟槽部内的状态下，通过铆接工具，将所述两个轴承用突出部向振子主体方向挤压，使两个轴承用突出部向沟槽部内侧方向塑性变形，从而将两个轴承用突出部铆接到所述转轴上，其中，所述振子为，所述各轴承用突出部的至少顶部及位于该顶部外侧部的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且，在振子的宽度方向截面上，由下述(a)及(b)所定义的轴承用突出部的高H与宽W满足H≤W的条件(a)轴承用突出部的高H假设中心线Y方向上的假设水平线X与轴承用突出部的顶部s之间的距离，(b)轴承用突出部的宽W假设水平线X上所假设的轴承用突出部的外表面侧基底部b1与内表面侧基底部b2之间的距离，其中，假设中心线Y为用于将振子宽度方向截面左右对称分成2部分的假设中心线，假设水平线X为通过配置于沟槽部内的马达的转轴的轴心位置p，并与所述假设中心线Y正交的假设水平线，所述铆接工具的加工面与所述两个轴承用突出部接触，并在振子的宽度方向上构成凹曲面状。
(8)在上述(7)的振动发生装置的制造方法中，其特征在于振子的各轴承用突出部的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，包含所述顶部外表面的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，包含轴承用突出部基底部外表面的下部外表面在振子的宽度方向上构成凹曲面状，并且所述凸曲面状的上部外表面和凹曲面状的下部外表面在振子的宽度方向上构成连续的曲面。
(9)在上述(7)的振动发生装置的制造方法中，其特征在于振子的各轴承用突出部的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，包含所述顶部外表面的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且，轴承用突出部的下部外表面在振子的宽度方向上构成与振子主体侧面连续的平坦面或凸曲面状。
(10)在上述(7)～(9)中任一项的振动发生装置的制造方法中，其特征在于振子的各轴承用突出部的顶部及其两侧部分的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状。
(11)在上述(7)～(10)中任一项的振动发生装置的制造方法中，其特征在于在振子的宽度方向截面上，振子的各轴承用突出部的高H和宽W满足H/W＝0.5～1，并且各轴承用突出部的顶部及位于该顶部外侧部的外表面位于由下述(c)所定义的假设椭圆E上或其内侧，(c)假设椭圆E以在假设水平线X上假设的轴承用突出部的外表面侧基底部b1和内表面侧基底部b2之间的距离作为椭圆长径侧半径，并与轴承用突出部的顶部s或其附近相接的假设椭圆。
以上所述的各个特征所带来的特有作用效果，将在后述的用于实施的优选实施方式中示出。
本发明的振动发生装置具有以下结构通过以具有凹曲面状加工面的铆接工具对突出设置于振子主体上的1对轴承用突出部进行铆接，从而各铆接部的至少顶部和上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状。该铆接部不是通过轴承用突出部“被从正上方压溃”或“被压倒向沟槽部方向”的塑性变形模式获得的，而是通过轴承用突出部被铆接工具的加工面以接近点接触的状态压缩而变形、卷附在沟槽部内的马达的转轴上的塑性变形模式而获得的。因此，本发明的振动发生装置能够有效抑制铆接部及其基底部的局部应力集中，以及由此而产生的裂痕，并且铆接部沿着马达的转轴的圆周方向以紧密的状态压接在马达的转轴上，由此获得马达的转轴和振子之间的高接合强度。进一步，本发明的振动发生装置制造时的可操作性和生产效率良好，可低成本地制造。
另外，根据本发明的制造方法，能够高产率且低成本地制造具有上述优越性能的振动发生装置。
图1是表示在本发明振动发生装置的一个实施例中的马达的转轴及固定在其上的振子的立体图。
图2是表示在图1实施例中的马达的转轴及固定在其上的振子的正视图。
图3是图2中所示铆接部的局部放大图。
图4是表示在本发明振动发生装置的其他实施例中马达的转轴及固定在其上的振子的立体图。
图5是表示在图4的实施例中马达的转轴及固定在其上的振子的正视图。
图6是图5中所示铆接部的局部放大图。
图7是表示在本发明振动发生装置的其他实施例中的马达的转轴及固定在其上的振子的正视图。
图8是表示在本发明振动发生装置的其他实施例中的马达的转轴及固定在其上的振子的正视图。
图9是表示在本发明振动发生装置的其他实施例中的马达的转轴及固定在其上的振子的正视图。
图10是表示构成本发明振动发生装置的振子的铆接部中，外表面部构成凸曲面状和凹曲面状的优选范围的说明图。
图11是表示适用于本发明振动发生装置的振子的一个实施例的正视图。
图12是图11中所示轴承用突出部的局部放大图。
图13是表示适用于本发明振动发生装置的振子的其他实施例的正视图。
图14是表示适用于本发明振动发生装置的振子的其他实施例的正视图。
图15是表示适用于本发明振动发生装置的振子的其他实施例的正视图。
图16是表示适用于本发明振动发生装置的振子的其他实施例的正视图。
图17是表示适用于本发明振动发生装置的振子的其他实施例的正视图。
图18是表示适用于本发明振动发生装置的振子的其他实施例的正视图。
图19是表示适用于本发明振动发生装置的振子的轴承用突出部中，外表面部构成凸曲面状和凹曲面状的优选范围的说明图。
图20是表示本发明的振动发生装置的制造方法之一个实施例的说明图。
图21是表示本发明的振动发生装置的制造方法之其他实施例的说明图。
图22是表示在本发明振动发生装置的制造方法中，相对于铆接工具的加工面的曲率，振子的优选尺寸要求的说明图。
附图标记说明1马达的转轴2振子3振子主体4a、4b轴承用突出部5沟槽部6a、6b铆接部7外表面8外表面9铆接工具30平坦面部31侧面70，72，74，75上部外表面71，73，76下部外表面80，82，84，85上部外表面81，83，86下部外表面90加工面s，sk顶部b，bk，b1，b2，bk1，bk2基底部具体实施方式
首先，对本发明振动发生装置的优选实施例进行说明。
图1～图3示出了本发明振动发生装置的一个实施例。图1是表示马达的转轴及固定在其上的振子的立体图，图2是其正视图，图3是图2的铆接部的局部放大图。另外，图11和图12是表示在本实施例中使用的振子(接合之前的振子)的正视图。
振动发生装置包括马达(图中没有示出马达主体)和固定在该马达的转轴1上的振子2。该振子2的主体3是截面大致半圆形的块体。接合到马达的转轴1之前的振子2如图11和图12所示，在所述主体3的平坦面部30的宽度方向中央位置，沿着主体的长度方向突出设置有1对轴承用突出部4a、4b，在该轴承用突出部4a、4b之间形成用于插入马达的转轴的沟槽部5。如后面所述，只要转轴1能够适当插入，沟槽部5的形状或宽度基本可随意，但是从安装转轴时的方便性考虑，最好具有能够从沟槽的上方插入转轴1的宽度。各个轴承用突出部4a、4b的至少其顶部s及位于该顶部外侧部的上部外表面在振子宽度方向上构成凸曲面状。在将马达的转轴1插入到所述沟槽部5内的状态下，用与两轴承用突出部4a、4b接触的加工面在振子的宽度方向构成凹曲面状的铆接工具(为方便，以下称为“具有凹曲面状加工面的铆接工具”)，往沟槽部内侧方向铆接所述两个轴承用突出部4a、4b，并以该铆接部约束马达的转轴1，由此所述振子2被固定在马达的转轴1上。
在本发明的振动发生装置中，通过以所述具有凹曲面状加工面的铆接工具铆接轴承用突出部4a、4b而形成的各铆接部6a、6b，至少其顶部和位于该顶部外侧部的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状。该顶部及位于该顶部外侧部的上部外表面在轴承用突出部4a、4b被铆接时是塑性变形最大的部位，通过在振子的宽度方向上铆接加工该部分，使其成为非平坦面，即凸曲面状，可以抑制加工时对该部位及其附近的应力集中，从而能够适当地防止产生裂痕。至于各铆接部6a、6b的外侧部的“上部外表面”的理想范围，将在后面运用图10进行描述。
另外，该形状的铆接部6a、6b如后面所述，是通过以具有所述凹曲面状加工面的铆接工具铆接至少顶部及上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状的轴承用突出部4a、4b而获得的，但此时，铆接工具的加工面是以接近于点接触(在振子长度方向上是线接触)的状态与轴承用突出部4a、4b的凸曲面状外表面接触，以压缩的方式使轴承用突出部4a、4b向沟槽部内侧方向塑性变形，并且，边随着接触点(作用点)朝基底部的方向在轴承用突出部的上部外表面移动边进行铆接，因此，轴承用突出部4a、4b可高效地向沟槽部内侧方向变形，卷附在沟槽部内的马达的转轴上，从而能够将铆接部6a、6b(轴承用突出部4a、4b)紧密地压接在马达的转轴1的圆周方向上，并可抑制对铆接部及其附近的应力集中，从而可以适当地防止出现裂痕。通过以上步骤，可以得到马达的转轴1和振子2之间较高的接合强度。
在此，各铆接部6a、6b最好采用下述(一)的方式。
(一)在各铆接部6a、6b的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，包含所述顶部外表面的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且包含铆接部的基底部外表面的下部外表面在振子的宽度方向上构成凹曲面状，并且所述凸曲面状的上部外表面和凹曲面状的下部外表面在振子的宽度方向上构成连续的曲面。
作为该优选方式(一)的具体例子，可以是以下方式根据所述凹曲面状的下部外表面的范围大小的不同，例如，各铆接部6a、6b的顶部及位于该顶部外侧部的外表面具有下述(i)或(ii)的结构，并且下述(i)或(ii)结构中的凸曲面和凹曲面在振子宽度方向上形成连续的曲面。
(i)在各铆接部6a、6b的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，除铆接部的基底部附近(包括基底部，下同)外的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且所述基底部附近的下部外表面在振子的宽度方向上构成凹曲面状(＝凹曲面状的下部外表面的范围为比较小的方式)。
(ii)在各铆接部6a、6b的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，包含所述顶部外表面的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且包含铆接部的基底部附近(包括基底部，下同)及位于其上部侧的外表面的下部外表面在振子的宽度方向上构成凹曲面状(＝凹曲面状的下部外表面的范围为比较大的方式)。
另外，对于在上述(一)的方式及作为其具体例子的上述(i)、(ii)的结构中，各铆接部6a、6b的“上部外表面”和“下部外表面”的理想范围将在后面运用图10进行描述。
在此，在上述(一)的方式及作为其具体例子的上述(i)、(ii)的结构中，所谓的各铆接部6a、6b的外侧部的基底部指的是相对于振子主体3来说的各铆接部6a、6b的根部。而所谓的用于确定后述铆接部的高Hk、宽Wk的各铆接部6a、6b的外表面侧基底部bk1和内表面侧基底部bk2，指的是如下定义的假设水平线Xk中假设的铆接部6a、6b的基底部。
假设中心线Yk用于将振子的宽度方向截面左右对称分为两部分的假设中心线假设水平线Xk通过马达的转轴的轴心位置p，并与所述假设中心线Yk正交的假设水平线因此，在使用本实施例(图1～图3)或图4～图7所示实施例中的振子的装置中，虽然在上述(一)的方式及(i)、(ii)的结构中的各铆接部的外侧部的基底部(铆接部的根部)与在假设水平线Xk上所假设的各铆接部的外表面侧基底部bk1是一致的，但是，例如在使用图8所示振子的装置中，各铆接部的外表面侧基底部bk(铆接部的根部)和在假设水平线Xk上假设的各铆接部的外表面侧基底部bk1是不同的。
本实施例的各铆接部6a、6b具有上述(i)的结构。在表示本实施例的图3中，sk是顶部，7是位于该顶部sk外侧的外表面，bk1是在所述假设水平线Xk上假设的各铆接部的外表面侧基底部，bk2是其内表面侧基底部。另外，外表面侧基底部bk1也是上述(i)的结构中各铆接部6a、6b外侧部的基底部(相对于振子主体3来说的各铆接部6a、6b的根部)。
上述各铆接部6a、6b的顶部sk及位于该顶部外侧部的外表面7中，除铆接部6a、6b基底部bk1附近之外的上部外表面70在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且基底部bk1附近的下部外表面71在振子的宽度方向上构成凹曲面状，该凸曲面和凹曲面在振子宽度方向上构成连续的曲面。如此一来，通过使包含顶部sk的整个外表面7在振子宽度方向上构成曲面状，可以更有效地抑制加工时给铆接部外表面带来的应力集中。另外，铆接部6a、6b的基底部bk1附近特别容易产生裂痕，但是通过将该部分的外表面形成为凹曲面状，能够适当地防止产生这种裂痕。
另外，在本发明的装置中，如本实施例所示，各铆接部6a、6b的顶部sk及其两侧部的上部外表面(图3中，74表示位于顶部sk内侧部的上部外表面)最好在振子宽度方向上形成凸曲面状。这是因为如果将顶部sk形成为尖形，在制造振子或进行铆接加工时该部分有可能造成缺损。
进一步，在本发明的装置中，两铆接部6a、6b最好为以下结构两个铆接部6a、6b的前端部相互不对接，或者对接而不相互塑性变形，并且马达的转轴1在其圆周方向200～360度的范围(图2所示的接触角度θ)内与振子2接触。如果铆接部6a、6b的前端部以相互塑性变形的状态对接，则铆接部6a、6b对马达的转轴1的约束力有可能变弱。另一方面，马达的转轴1通过在被铆接的状态下其外表面圆周方向的一部分或全部紧密压接在振子侧的沟槽部5及铆接部6a、6b的内侧而被约束，从而接合到振子2上，如果在马达的转轴圆周方向上与振子侧的接触角度θ小于200度，有可能无法获得对马达的转轴的足够的约束力。另外，有可能在进行铆接加工时铆接工具接触到马达的转轴1，使马达的转轴产生变形。
在本实施例中，两个铆接部6a、6b的前端部相互不对接，马达的转轴1在其圆周方向约220度的范围内与振子1(沟槽部5及铆接部6a、6b的内表面)接触。
进一步，在本发明的装置中，各铆接部6a、6b在振子的宽度方向截面上，由下述(a)和(b)定义的铆接部的高Hk和宽Wk最好满足Hk≤Wk(a)铆接部的高Hk在假设中心线Yk方向上假设水平线Xk和铆接部的顶部sk之间的距离(b)铆接部的宽度Wk在假设水平线Xk上所假设的铆接部的外表面侧基底部b1k和内表面侧基底部b2k之间的距离通过这种结构，可以缓解进行铆接时对特定部位的应力集中，并更有效地抑制裂痕的产生。
另外，如果铆接部6a、6b的凸曲面的曲率过大，或铆接部6a、6b的宽W相对于高H过大，那么将难以获得本发明将铆接部6a、6b的外表面形成为凸曲面所带来的效果，另外，这样只会白白增大铆接部6a、6b的体积，使振动发生装置的振动性能降低。
因此，在本发明的装置中，铆接部6a、6b最好为以下结构在振子的宽度方向的截面中，铆接部6a、6b的高Hk和宽Wk满足Hk/Wk＝0.5～1，最好是0.7～0.8，并且最好将各铆接部6a、6b的顶部sk及位于该顶部外侧的外表面7配置于由下述(c)定义的假设椭圆Ek上或其内侧
(c)假设椭圆Ek将在假设水平线Xk上假设的铆接部的外表面侧基底部bk1和内表面侧基底部bk2之间的距离作为椭圆长径侧的半径，并与铆接部的顶部sk或其附近部分相接的假设椭圆。
通过采取这种结构，不会增大铆接部6a、6b的体积，能够将铆接部6a、6b的外表面构成适当的凸曲面状。
另外，为使铆接部6a、6b的体积更加合理，相对于马达的转轴1的外径D，最好限制铆接部6a、6b的宽Wk，具体为，Wk/D≤2，尤为理想的是Wk/D≤1.5。
图4～图6表示本发明振动发生装置的其他实施例，图4是表示马达的转轴和固定在其上的振子的立体图，图5为其正视图，图6是图5中铆接部的局部放大图。另外，图13是表示在本实施例中使用的振子(接合前的振子)的正视图。
与图1～3的实施例相同，该实施例中，各铆接部6a、6b具有上述(i)的结构，但是两铆接部6a、6b的前端相对接而不相互塑性变形，并且马达的转轴1在其圆周方向大约360度的范围上接触振子2，如此形成铆接部6a、6b。
另外，由于其他结构与图1～图3的实施例相同，故采用相同的符号，省略详细说明。因此，装置的理想条件等也与图1～图3的实施例相同。
图7示出了本发明振动发生装置的其他实施例，是表示马达的转轴和固定在其上的振子的正视图。另外，图14是表示在本实施例中使用的振子(接合前的振子)的正视图。
该实施例中各铆接部6a、6b具有上述(ii)的结构。另外，本实施例中的外表面侧基底部bk1也是上述(ii)的结构中各铆接部6a、6b的外侧部的基底部(相对于振子主体3来说的各铆接部6a、6b的根部)。
各铆接部6a、6b在其顶部sk及位于该顶部外侧部的外表面7中，包含顶部sk的外表面的上部外表面72在振子宽度方向上构成凸曲面状，并且，包含基底部bk1附近及其上部侧的外表面的下部外表面73在振子的宽度方向上构成凹曲面状，并且，该凸曲面和凹曲面在振子宽度方向上构成连续的曲面。与图1～图3的实施例相同，这样通过将包含顶部sk的整个外表面7在振子的宽度方向上构成曲面状，可以更有效地抑制加工时对铆接部外表面的应力集中。另外，通过将包含基底部bk1附近的外表面的下部外表面73在振子的宽度方向构成凹曲面状，还可以适当防止在基底部bk1附近产生裂痕。
另外，由于其他结构与图1～图3的实施例相同，故采用相同的符号，省略详细说明。因此，装置的理想条件等也与图1～图3的实施例相同。
除上述实施例以外，本发明的振动发生装置还可以采用很多方式，例如，作为振子，可以使用下面要描述的图15～图18所示的形状，在这些情况下，装置的理想条件也与图1～图3的实施例相同。
图8表示使用图17所示扇状截面振子的振动发生装置的实施例。在该实施例中，与图1～图3的实施例相同，各铆接部6a、6b具有上述(i)的结构，但如刚才所述，上述(i)的结构中的各铆接部6a、6b的外侧部的基底部bk(相对于振子主体3来说的各铆接部6a、6b的根部)与假设水平线Xk上所假设的外表面侧基底部bk1不同。
在本实施例中，由于假设中心线Yk(将振子的宽度方向截面左右对称地分为2部分的假设中心线)、假设水平线Xk(通过配置于沟槽部内的马达的转轴的轴心位置p，并且与所述假设中心线Y正交的假设水平线)都是一起确定的，所以由先前所述的定义确定下来的铆接部6a、6b的外表面侧基底部bk1及内表面侧基底部bk2的位置、铆接部6a、6b的高Hk及宽Wk的范围、假设椭圆Ek的位置等也是一起确定的。
另外，由于其他结构与图1～图3的实施例相同，故采用相同的符号，省略详细说明。因此，装置的理想条件等也与图1～图3的实施例相同。
图9表示使用图18所示扇状截面振子的振动发生装置的实施例。该实施例的各铆接部6a、6b不具有上述(一)的方式及作为其具体例子的上述(i)、(ii)的结构那样的基底部(相对于振子主体3来说的各铆接部6a、6b的根部)。即，在各铆接部6a、6b的顶部sk及位于该顶部外侧部的外表面7中，包含顶部外表面的上部外表面75在振子宽度方向上构成凸曲面状，并且，下部外表面76构成与振子主体3的侧面31连续(连接成同一表面状)的平坦面或凸曲面状。
通过上述结构，也可以更有效地抑制加工时对铆接部外表面的应力集中。另外，如前所述，铆接部6a、6b的基底部bk1附近特别容易产生裂痕，而如本实施例那样通过消除铆接部6a、6b的基底部本身，即可适当防止类似裂痕的产生。
另外，在本实施例中，由于假设中心线Yk(将振子的宽度方向截面左右对称地分为2部分的假设中心线)、假设水平线Xk(通过配置于沟槽部内的马达的转轴的轴心位置p，并且与所述假设中心线Y正交的假设水平线)是一起确定的，所以由先前所述的定义确定下来的铆接部6a、6b的外表面侧基底部bk1及内表面侧基底部bk2的位置、铆接部6a、6b的高Hk及宽Wk的范围、假设椭圆Ek的位置等也是一起确定的。
另外，由于其他结构与图1～图3的实施例相同，故采用相同的符号，省略详细说明。因此，装置的理想条件等也与图1～图3的实施例相同。
在本发明的振动发生装置中，从接合强度方面考虑，铆接部6a、6b(轴承用突出部4a、4b)最好在振子2的整个长度方向上设置，但是并不局限于此，也可以仅在振子长度方向上的一部分范围内设置。例如，可以列举出仅在振子的长度方向上的中央部的既定范围内设置铆接部6a、6b(轴承用突出部4a、4b)的方式、仅在振子的长度方向上的两端部既定范围内设置的方式、仅在振子的长度方向上的单侧一半左右的范围上设置的方式等，但是并不局限于此。
与现有的装置相同，构成本发明的振动发生装置的振子2最好是由钨合金等高比重合金的烧结体构成。为在铆接轴承用突出部4a、4b的时候能够适当地进行塑性变形，因此振子2最好具有较高的延伸性，特别是，考虑到生产性和制造成本等方面，这种高延伸性最好不需实施特殊热处理即能得到保证。从该观点出发，例如，如日本专利第3212225号公开的那样，由W85～98mass％、Ni1～12mass％、Mo0.1mass％以上而小于2.0mass％、Fe1.0mass％以下以及不可避免的杂质构成，并且在烧结之后没有实施热处理的振子是比较适合的。
本发明的振动发生装置的各铆接部6a、6b中，至少其顶部及位于该顶部外侧部的上部外表面在振子宽度方向上构成凸曲面状，如图10(1)所示，若以铆接部的高Hk为基准，以该凸曲面状构成的上部外表面的高度范围hk1最好大于其1/3(hk1＞Hk/3)。各铆接部6a、6b的上述范围内的上部外表面是在铆接轴承用突出部4a、4b时塑性变形特别大的部位，通过在振子宽度方向上将该部分铆接加工成凸曲面状，可抑制加工时对该部位及其附近的应力集中，从而能够适当地防止产生裂痕。
所述凸曲面状的上部外表面按照上述各要求构成即可，因此，对于上部外表面的凸曲面的曲率半径R没有特别的限制，一般来说为0.2～1.7mm、最好0.3～1.5mm左右的曲率半径比较适当。另外，所述凸曲面的曲率半径R也可以在振子宽度方向上连续变化。
另外，所述上部外表面的凸曲面的曲率半径R与马达的转轴1的径向截面的半径r之间的关系最好满足R/r＝0.4～6.8左右。
另外，至于作为各铆接部6a、6b的优选形状的上述(一)的方式及作为其具体例子的(i)、(ii)的结构，说明如下在上述(一)的方式中，各铆接部6a、6b的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，包含所述顶部外表面的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且包含所述铆接部的基底部外表面的下部外表面在振子的宽度方向上构成凹曲面状，与上述图10(1)相同，若以铆接部的高Hk为基准，构成凸曲面状的上部外表面的高度范围hk1最好大于其1/3(hk1＞Hk/3)。因此，凹曲面状的下部外表面最好采用小于铆接部高Hk的2/3的高度范围。
上述(一)结构中的凸曲面状的上部外表面及凹曲面状的下部外表面按照上述各要求来构成即可，因此对于这些凸曲面、凹曲面的曲率半径R并无特殊限制，一般来说，上部外表面的凸曲面以0.2～1.7mm，优选0.3～1.5mm左右的曲率半径比较适当，下部外表面的凹曲面以0.2～1.4mm，优选0.3～1.2mm左右的曲率半径比较适当。这种曲率半径为R的凸曲面和凹曲面在振子的宽度方向上形成连续的曲面。另外，所述凸曲面及凹曲面的曲率半径R也可以在振子的宽度方向上连续变化。
另外，在与马达的转轴1的径向截面的半径r的关系上，最好分别满足所述上部外表面的凸曲面的曲率半径R为R/r＝0.4～6.8左右，所述下部外表面的凹曲面的曲率半径R为R/r＝0.4～5.6左右。
在作为上述(一)的方式的具体例子的上述(i)的结构中，在铆接部6a、6b的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，除铆接部的基底部附近之外的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且所述基底部附近的下部外表面在振子的宽度方向上构成凹曲面状，如图10(2)所示，若以铆接部的高Hk为基准，构成凸曲面状的上部外表面的高度范围hk2最好为其2/3以上(hk2≥2Hk/3)。因此，构成凹曲面状的下部外表面的高度范围hk3最好为铆接部的高度Hk的1/3以下(hk3≤Hk/3)。
上述(i)的结构中的凸曲面状的上部外表面及凹曲面状的下部外表面按照上述各要求来构成即可，因此对于这些凸曲面、凹曲面的曲率半径R并没有特殊限制，一般来说，上部外表面的凸曲面以0.9～1.7mm，优选1.1～1.5mm左右作为曲率半径比较适当，下部外表面的凹曲面以0.2～0.5mm，优选0.3～0.4mm左右作为曲率半径比较适当。这种曲率半径为R的凸曲面和凹曲面在振子的宽度方向上构成连续的曲面。另外，所述凸曲面及凹曲面的曲率半径R也可以在振子的宽度方向上连续变化。
另外，在与马达的转轴1的径向截面的半径r的关系上，最好分别满足所述上部外表面的凸曲面的曲率半径R为R/r＝1.8～6.8左右，所述下部外表面的凹曲面的曲率半径R为R/r＝0.4～2左右。
另外，在上述(ii)的结构中，在铆接部6a、6b的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，包含所述顶部外表面的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且包含铆接部的基底部附近及其上部侧的外表面的下部外表面在振子的宽度方向上构成凹曲面状，如图10(3)所示，若以铆接部的高Hk为基准，构成凸曲面状的上部外表面的高度范围hk4最好大于其1/3(hk4＞Hk/3)。因此，构成凹曲面状的下部外表面的高度范围hk5最好小于铆接部高Hk的2/3(hk5＜2Hk/3)。
上述(ii)的结构中的凸曲面状的上部外表面及凹曲面状的下部外表面按照上述各要求来构成即可，因此对于这些凸曲面、凹曲面的曲率半径R并没有特殊限制，一般来说，上部外表面的凸曲面以0.2～0.5mm，优选0.3～0.4mm左右作为曲率半径比较适当，下部外表面的凹曲面以0.6～1.4mm，优选0.8～1.2mm作为曲率半径比较适当。这种曲率半径R的凸曲面和凹曲面在振子的宽度方向上形成连续的曲面。另外，所述凸曲面及凹曲面的曲率半径R也可以在振子的宽度方向上连续变化。
另外，在与马达的转轴1的径向截面的半径r的关系上，最好分别满足所述上部外表面的凸曲面的曲率半径R为R/r＝0.4～2左右，所述下部外表面的凹曲面的曲率半径R为R/r＝1.2～5.6左右。
另外，在图9所示实施例中，基于与上述图10(1)相同的理由，若以铆接部的高Hk为基准，各铆接部6a、6b的构成凸曲面状的上部外表面75的高度范围hk1最好大于其1/3(hk1＞Hk/3)。另外，对于上部外表面75的曲率半径R，同样以0.2～1.7mm，优选0.3～1.5mm左右比较适合。
下面对适用于本发明装置的振子的优选实施例进行说明。如刚才所述，该振子是具有马达和固定在该马达的转轴上的振子的振动发生装置用的振子。
图11和图12表示适用于本发明的装置的振子的一个实施例(用于图1～图3的装置的振子)，图11是正视图，图12是图11中轴承用突出部的局部放大图。
本实施例的振子2的主体3是截面呈大致半圆形的块体，在其主体3的平坦面部30的宽度方向的中央位置，沿着主体3的长度方向突出设置有1对轴承用突出部4a、4b，并在该轴承用突出部4a、4b之间形成用于插入马达的转轴的沟槽部5。该沟槽部5需要具有能够配置转轴1的宽度是不言而喻的，进一步，最好具有能够从沟槽上方插入转轴1的宽度。
振子2的各轴承用突出部4a、4b中，至少其顶部及位于该顶部外侧部的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且，如图12所示，在振子的宽度方向截面中，由下述(a)和(b)定义的轴承用突出部的高H和宽W满足H≤W。
(a)轴承用突出部的高H在假设中心线Y方向上假设水平线X与轴承用突出部的顶部s之间的距离(b)轴承用突出部的宽W在假设水平线X上，假设的轴承用突出部的外表面侧基底部b1与内表面侧基底部b2之间的距离这里，在上述(a)和(b)中，假设中心线Y和假设水平线X定义如下假设中心线Y用于将振子的宽度方向截面左右对称分为两部分的假设中心线假设水平线X通过配置于沟槽部内的马达的转轴的轴心位置p，并与所述假设中心线Y正交的假设水平线所述各轴承用突出部4a、4b的顶部及位于该顶部外侧部的上部外表面是铆接轴承用突出部4a、4b时塑性变形最大的部位，通过在振子的宽度方向上以凸曲面状形成该部分，并且利用具有所述凹曲面状的加工面(工作面)的铆接工具，以保持其凸曲面状的方式进行铆接，可以抑制加工时对该部位及其附近的应力集中，并能够适当地防止产生裂痕。另外，对于各轴承用突出部4a、4b的外侧部的“上部外表面”的理想范围，将随后利用图19予以说明。
另外，如上所述进行铆接时，铆接工具的加工面以接近于点接触(在振子的长度方向上为线接触)的状态接触轴承用突出部4a、4b的凸曲面状的外表面，通过压缩的方式将轴承用突出部4a、4b向沟槽部内侧方向塑性变形，并且边由加工面的接触点(作用点)在轴承用突出部4a、4b的上部外表面向基底部方向移动边进行铆接，所以轴承用突出部4a、4b可高效地向沟槽部内侧方向变形，卷附在沟槽部内的马达的转轴上。因此，可将轴承用突出部4a、4b紧密地压接在马达的转轴1的圆周方向上，并能抑制对铆接部及其附近的应力集中，适当地防止发生裂痕，如此，可以获得马达的转轴1与振子2之间的高接合强度。
另外，在由上述(a)和(b)定义的轴承用突出部的高H和宽W为H＞W的情况下，由于轴承用突出部4a、4b在铆接加工时是以被压倒(被弯曲)的方式进行塑性变形，所以特别是基底部会大大伸长容易产生裂痕。而若使H≤W，铆接加工时轴承用突出部4a、4b的塑性变形的方式不是被加工工具的负荷压倒(被弯曲)，而是凸曲面状的倾斜外表面受压缩卷附到沟槽部内的马达的转轴以进行变形的倾向变得更大。即，为压缩模式更占支配地位的塑性变形方式。由此，缓解了对轴承用突出部4a、4b的基底部等特定部位的应力集中，从而在进行铆接加工时更不易产生裂痕。另外，在H≤W的情况下，在通过粉末冶金制造振子的工序中，将金属粉末填充到模具中时，存在轴承用突出部4a、4b部分的金属粉末的填充性良好，成形性得以提高的优点。
在此，各轴承用突出部4a、4b最好采取以下(二)的方式。
(二)，在各轴承用突出部4a、4b的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，包含前述顶部外表面的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且，包含轴承用突出部的基底部外表面的下部外表面在振子的宽度方向上构成凹曲面状，并且所述凸曲面状的上部外表面和凹曲面状的下部外表面在振子的宽度方向上形成连续的曲面。
作为该优选方式(二)的具体例子，依据所述凹曲面状的下部外表面的范围大小的不同，例如，有以下方式各轴承用突出部4a、4b的顶部及位于该顶部外侧部的外表面具有下述(i)或(ii)的结构，并且下述(i)或(ii)的结构中的凸曲面和凹曲面在振子的宽度方向上构成连续的曲面。
(i)在各轴承用突出部4a、4b的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，除轴承用突出部的基底部附近(包括基底部，下同)以外的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且所述基底部附近的下部外表面在振子的宽度方向上构成凹曲面状(＝凹曲面状的下部外表面的范围为比较小的方式)。
(ii)在各轴承用突出部4a、4b的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，包含所述顶部外表面的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且包含轴承用突出部的基底部附近(包括基底部，下同)及位于其上部侧的外表面的下部外表面在振子宽度方向上构成凹曲面状(＝凹曲面状的下部外表面的范围为比较大的方式)。
在上述(二)的方式及作为其具体例子的上述(i)、(ii)的结构中，对于各轴承用突出部4a、4b的“上部外表面”和“下部外表面”的理想范围等，将随后利用图19进行说明。
在此，上述(二)的方式及作为其具体例子的上述(i)、(ii)的结构中，所谓各轴承用突出部4a、4b的外侧部的基底部指的是相对于振子主体3来说的各轴承用突出部4a、4b的根部。另一方面，所谓用于确定轴承用突出部的高H、宽W的各轴承用突出部4a、4b的外表面侧基底部b1和内表面侧基底部b2，指的是在如前述定义的假设水平线Xk中假设的轴承用突出部4a、4b的基底部。
因此，在本实施例(图11、图12)和图13～图16所示实施例中的振子中，上述(二)的方式及(i)、(ii)的结构中的各轴承用突出部的外侧部的基底部(轴承用突出部的根部)与在假设水平线X上所假设的各轴承用突出部的外表面侧基底部b1是一致的，但是，在例如图17所示的振子中，各轴承用突出部的外侧部的基底部b(轴承用突出部的根部)与在假设水平线X上假设的各轴承用突出部的外表面侧基底部b1不同。
本实施例的各轴承用突出部4a、4b具有上述(i)的结构。在表示本实施例的图12中，s是顶部，8是位于该顶部s外侧部的外表面，另外，b1是在所述假设水平线X上假设的各轴承用突出部的外表面侧基底部，b2是其内表面侧基底部。另外，外表面侧基底部b1也是上述(i)结构中的各轴承用突出部4a、4b外侧部的基底部(相对于振子主体3来说的各轴承用突出部4a、4b的根部)。
各轴承用突出部4a、4b在顶部s及位于该顶部外侧的外表面8中，除轴承用突出部4a、4b的基底部b1附近之外的上部外表面80在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且基底部b1附近的下部外表面81在振子的宽度方向上构成凹曲面状，这些凸曲面和凹曲面在振子的宽度方向上形成连续的曲面。如此，通过将包含顶部s的整个外表面8在振子的宽度方向上构成曲面状，可以更有效地抑制加工时对铆接部外表面的应力集中。另外，虽然轴承用突出部4a、4b的基底部b1附近特别容易产生裂痕，但通过将该部分的外表面形成为凹曲面状，即可适当地防止这种裂痕的产生。
另外，适用于本发明的装置的振子，最好如本实施例那样，各轴承用突出部4a、4b的顶部s及其两侧部分的上部外表面(图12中，84表示位于顶部s内侧的上部外表面)在振子的宽度方向上形成凸曲面状。这是因为若顶部s为尖形，在制造振子时或进行铆接加工时该部分有可能产生缺损。
通过使轴承用突出部4a、4b的外表面的形状满足上述条件，振子可以得到所希望的效果。但是，如果轴承用突出部4a、4b的凸曲面的曲率过大，或者轴承用突出部4a、4b的宽W相对于高H来说过大，则将很难获得本发明通过将轴承用突出部4a、4b的外表面构成凸曲面所带来的效果，并且，只会白白增加轴承用突出部4a、4b的体积，降低振动发生装置的振动性能。
因此，在振子的宽度方向截面上，振子的轴承用突出部4a、4b最好形成为以下结构轴承用突出部4a、4b的高H和宽W满足H/W＝0.5～1，优选0.7～0.8，并且各轴承用突出部4a、4b的顶部s及位于该顶部外侧部的外表面8最好位于由下述(c)定义的假设椭圆E上或其内侧
(c)假设椭圆E将在假设水平线X上假设的轴承用突出部的外表面侧基底部b1和内表面侧基底部b2之间的距离作为椭圆长径侧的半径，并与轴承用突出部的顶部s或其附近部分相接的假设椭圆。
通过采取这种结构，不会白白增加轴承用突出部4a、4b的体积，能够以适当的凸曲面状构成轴承用突出部4a、4b的外表面。
为使轴承用突出部4a、4b的体积更加合理，相对于马达的转轴1的外径D，最好限制轴承用突出部4a、4b的宽W，具体为，W/D≤2，尤为理想的是W/D≤1.5。另外，相对于马达的转轴1的外径D来说的轴承用突出部4a、4b的高H，根据马达的转轴圆周方向上振子一侧的接触角度θ而确定。
图13是表示适用于本发明的装置的振子的其它实施例(图4～图6装置中所使用的振子)的正视图。
与图11和图12的实施例相同，本实施例的振子2中，轴承用突出部4a、4b具有上述(i)的结构，如图4～图6所示，振子2所需的接合结构为，铆接后的两个铆接部6a、6b的前端部对接而不相互塑性变形，马达的转轴1在其圆周方向360度的范围内与振子2相接。因此，轴承用突出部4a、4b的高H与宽W之比H/W比图11和图12的振子设定得大(但H≤W)。
另外，由于其它结构与图11和图12的实施例相同，故采用相同的符号，省略详细说明。所以，振子的理想条件等也与图11和图12的实施例相同。
图14是表示适用于本发明的装置的振子的其它实施例(用于图7的装置的振子)的正视图。
该实施例中，各轴承用突出部4a、4b具有上述(ii)的结构。另外，本实施例的轴承用突出部4a、4b的外表面侧基底部b1也是上述(ii)的结构中各轴承用突出部4a、4b的外侧部的基底部(相对于振子主体3来说的各轴承用突出部4a、4b的根部)。
各轴承用突出部4a、4b在其顶部s及位于该顶部外侧的外表面8中，包含顶部s外表面的上部外表面82在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且包含基底部b1附近及其上部侧的外表面的下部外表面83在振子的宽度方向上构成凹曲面状，这些凸曲面和凹曲面在振子的宽度方向上形成连续的曲面。与图11和图12的实施例相同，这样通过在振子的宽度方向上以曲面状形成包含顶部s的整个外表面8，可以更有效地抑制加工时对铆接部外表面的应力集中。另外，通过在振子宽度方向上以凹曲面状形成包含基底部b1附近的外表面的下部外表面83，可以适当地防止在基底部b1附近产生裂痕。
另外，由于其它结构与图11和图12的实施例相同，故采用相同的符号，省略详细说明。所以，振子的理想条件等也与图11和图12的实施例相同。
图15～图18分别是表示适用于本发明装置的振子的其它实施例的正视图。
图15是将轴承用突出部4a、4b的高H和宽W之比H/W设置得比图11和图12的振子更小的例子。另一方面，图16是将轴承用突出部4a、4b的高H和宽W之比H/W设置得比图13的振子更大的例子(但是，H≤W)。
适用于本发明的装置的振子中，其振子主体3的形状可随意采取适当的形状，如分别于图17、图18中所显示的扇状截面的形状等。
与图11和图12的实施例相同，图17所示的振子的实施例中，各轴承用突出部4a、4b也具有上述(i)的结构，如上面所述，上述(i)的结构中的各轴承用突出部4a、4b的外侧部的基底部b(相对于振子主体3来说的各轴承用突出部4a、4b的根部)与假设水平线X上假设的外表面侧基底部b1不同。
同样，在本实施例中，如图所示，由于假设中心线Y(将振子的宽度方向截面左右对称地分为2部分的假设中心线)、假设水平线X(通过配置于沟槽部内的马达的转轴的轴心位置p，并且与所述假设中心线Y正交的假设水平线)是一起确定的，所以由先前所述的定义确定下来的轴承用突出部4a、4b的外表面侧基底部b1及内表面侧基底部b2的位置、轴承用突出部4a、4b的高H及宽W的范围、假设椭圆E的位置等也是一起确定的。
另外，在图18所示振子的实施例中，各轴承用突出部4a、4b不具有上述(二)的方式及其具体例子(i)、(ii)的结构那样的基底部(相对于振子主体3来说的各轴承用突出部4a、4b的根部)。即，在各轴承用突出部4a、4b的顶部s及位于该顶部外侧部的外表面8中，包含顶部外表面的上部外表面85在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且下部外表面86构成为与振子主体3的侧面31连续(以同一表面状连续)的平坦面或凸曲面状。
根据上述结构，也可以更有效地抑制加工时对铆接部外表面的应力集中。另外，如前所述，轴承用突出部4a、4b的基底部b1附近尤其容易产生裂痕，但本实施例中通过消除了轴承用突出部4a、4b的基底部本身，可适当地防止产生这种裂痕。
同样，在本实施例中，如图所示，由于假设中心线Y(将振子的宽度方向截面左右对称地分为2部分的假设中心线)、假设水平线X(通过配置于沟槽部内的马达的转轴的轴心位置p，并且与所述假设中心线Y正交的假设水平线)是一起确定的，所以由先前所述的定义确定下来的轴承用突出部4a、4b的外表面侧基底部b1及内表面侧基底部b2的位置、轴承用突出部4a、4b的高H及宽W的范围、假设椭圆E的位置等也是一起确定的。
另外，在图15～图18的实施例中，由于其它结构与图11和图12的实施例相同，故采用相同的符号，省略详细说明。所以，振子的理想条件等也与图11和图12的实施例相同。
除了上述实施例之外，适用于本发明装置的振子还可以采用其他的各种方式。例如，虽然沟槽部5的底部截面形状最好与马达的转轴1的截面相应而采用圆弧状，但是并不局限于此，可以采用任意的形状。另外，沟槽部5及轴承用突出部4a、4b的内侧壁也不一定是垂直的，也可以使其倾斜，使槽宽朝向槽下方扩大或缩小。因此，虽然沟槽部5可以是仅能够使转轴1沿其轴方向插入的上端窄的形状，但是从安装转轴的便利性方面考虑，最好具有能够使转轴从沟槽上方插入沟槽部5内的宽度。
另外，从接合强度方面来考虑，轴承用突出部4a、4b最好在振子的整个长度方向上都设置，但是并不局限于此，也可以仅仅在振子长度方向的一部分范围内设置。例如，可以列举出仅在振子的长度方向上的中央部的既定范围内设置轴承用突出部4a、4b的方式、仅在振子的长度方向上的两端部既定范围内设置轴承用突出部4a、4b的方式、仅在振子的长度方向上的单侧一半左右的范围上设置轴承用突出部4a、4b的方式等，但是并不局限于此。
另外，振子2的材料及优选化学成分条件与前面所述的振动发生装置相同。
适用于本发明装置的振子的各轴承用突出部4a、4b中，至少其顶部及位于该顶部外侧部的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，如图19(1)所示，若以轴承用突出部的高H为基准，构成该凸曲面状的上部外表面的高度范围h1最好大于其1/3(h1＞H/3)。各轴承用突出部4a、4b的所述范围的上部外表面是铆接轴承用突出部时塑性变形最大的部位，通过在振子的宽度方向上以凸曲面状形成该部分，并且如后所述，利用具有凹曲面状的加工面(工作面)的铆接工具，以保持其凸曲面状的方式进行铆接，即可有效抑制加工时对该部位及其附近的应力集中，并能够适当地防止产生裂痕。
所述凸曲面状的上部外表面只要按照上述各要求来构成即可，因此，对于上部外表面的凸曲面的曲率半径R没有特别限制，一般为0.2～1.7mm、优选0.3～1.5mm左右的曲率半径比较适当。另外，所述凸曲面的曲率半径R也可以在振子的宽度方向上连续变化。
另外，所述上部外表面的凸曲面的曲率半径R与马达的转轴1的径向截面的半径r之间的关系最好满足R/r＝0.4～6.8左右。
再者，作为各轴承用突出部4a、4b的优选方式的上述(二)的方式及其具体例子的(i)、(ii)的结构如下在上述(二)的方式里，各轴承用突出部4a、4b的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，包含所述顶部外表面的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且包含轴承用突出部的基底部外表面的下部外表面在振子的宽度方向上构成凹曲面状。与上述图19(1)相同，若以轴承用突出部的高H为基准，构成凸曲面状的上部外表面的高度范围h1最好大于其1/3(h1＞H/3)。因此，凹曲面状的下部外表面的高度范围最好小于轴承用突出部的高H的2/3。
上述(二)的结构中的凸曲面状的上部外表面及凹曲面状的下部外表面只要按照上述各条件来构成即可，因此对这些凸曲面、凹曲面的曲率半径R并不作特殊限制，一般地，上部外表面的凸曲面以0.2～1.7mm，优选0.3～1.5mm左右作为曲率半径是适当的，下部外表面的凹曲面以0.2～1.4mm，优选0.3～1.2mm左右作为曲率半径是适当的。具有此曲率半径R的凸曲面和凹曲面在振子的宽度方向上形成连续的曲面。另外，所述凸曲面及凹曲面的曲率半径R也可以在振子的宽度方向上连续变化。
另外，在与马达的转轴1的径向截面半径r的关系上，最好分别满足所述上部外表面的凸曲面的曲率半径R为R/r＝0.4～6.8左右，所述下部外表面的凹曲面的曲率半径R为R/r＝0.4～5.6左右。
在作为上述(二)的方式的具体例子的上述(i)的结构里，在轴承用突出部4a、4b的顶部及位于该顶部外侧的外表面中，除轴承用突出部的基底部附近之外的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且所述基底部附近的下部外表面在振子的宽度方向上构成凹曲面状，如图19(2)所示，若以轴承用突出部的高H为基准，构成凸曲面状的上部外表面的高度范围h2最好为其2/3以上(h2≥2H/3)。因此，构成凹曲面状的下部外表面的高度范围h3最好为轴承用突出部的高H的1/3以下(h3≤H/3)。
上述(i)的结构中的凸曲面状的上部外表面及凹曲面状的下部外表面只要按照上述各要求来构成即可，因此对这些凸曲面、凹曲面的曲率半径R并不作特殊限制，一般地，上部外表面的凸曲面以0.9～1.7mm，优选1.1～1.5mm左右作为曲率半径是适当的，下部外表面的凹曲面以0.2～0.5mm，优选0.3～0.4mm左右作为曲率半径是适当的。具有该曲率半径R的凸曲面和凹曲面在振子的宽度方向上形成连续的曲面。另外，所述凸曲面及凹曲面的曲率半径R也可以在振子的宽度方向上连续变化。
另外，在与马达的转轴1的径向截面半径r的关系上，最好分别满足所述上部外表面的凸曲面的曲率半径R为R/r＝1.8～6.8左右，所述下部外表面的凹曲面的曲率半径R为R/r＝0.4～2左右。
另外，上述(ii)的结构中，在各轴承用突出部4a、4b的顶部及位于该顶部外侧的外表面中，包含所述顶部外表面的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且包含轴承用突出部的基底部附近及位于其上部侧的外表面的下部外表面在振子的宽度方向上构成凹曲面状，如图19(3)所示，若以轴承用突出部的高H为基准，构成凸曲面状的上部外表面的高度范围h4最好大于其1/3(h4＞H/3)。因此，构成凹曲面状的下部外表面的高度范围h5最好小于轴承用突出部高H的2/3(h5＜2H/3)。
另外，上述(ii)的结构中的凸曲面状的上部外表面及凹曲面状的下部外表面只要按照上述各要求来构成即可，因此对该凸曲面、凹曲面的曲率半径R不作特殊限制，一般地，上部外表面的凸曲面以0.2～0.5mm，优选0.3～0.4mm左右作为曲率半径是适当的，下部外表面的凹曲面以0.6～1.4mm，优选0.8～1.2mm左右作为曲率半径是适当的。具有该曲率半径R的凸曲面和凹曲面在振子的宽度方向上形成连续的曲面。另外，所述凸曲面及凹曲面的曲率半径R也可以在振子的宽度方向上连续变化。
另外，在与马达的转轴1的径向截面半径r的关系上，最好分别满足所述上部外表面的凸曲面的曲率半径R为R/r＝0.4～2左右，所述下部外表面的凹曲面的曲率半径R为R/r ＝1.2～5.6左右。
另外，在图18所示实施例中，由于与所述图19(1)相同的理由，若以轴承用突出部的高H为基准，各轴承用突出部4a、4b的构成凸曲面状的上部外表面85的高度范围h1最好大于其1/3(h1＞H/3)。另外同样地，上部外表面85的曲率半径R以0.2～1.7mm，优选0.3～1.5mm左右比较合适。
下面对本发明振动发生装置的制造方法的优选实施例进行说明。
本发明的制造方法是具有马达及固定在该马达的转轴上的振子的振动发生装置的制造方法，在该方法中，突出设置在振子主体上的1对轴承用突出部间形成沟槽部，在将所述马达的转轴插入到该沟槽部的状态下，通过将所述两轴承用突出部向沟槽部内侧方向铆接以约束马达的转轴，进而将振子固定在马达的转轴上。
图20(A)～(C)是表示图1～图3所示振动发生装置的制造方法的一个实施例的说明图。图中，9是铆接工具，该铆接工具9具有在振子宽度方向上以凹曲面状形成的加工面(工作面)90。另外，铆接工具9只要实际上与振子的轴承用突出部接触并进行铆接的加工面90是凹曲面状即可，其它各面的形状可随意。
该制造方法中使用的振子2中，所述轴承用突出部4a、4b的至少顶部s及位于该顶部外侧的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，进一步，最好具备先前所述的各种要求。
如图20(A)所示，在从沟槽上方将马达的转轴1插入到振子2的沟槽部5内的状态下，由所述铆接工具9将两个轴承用突出部4a、4b向振子主体方向挤压，并如图20(B)、(C)所示那样将两轴承用突出部4a、4b朝沟槽部内侧方向塑性变形，从而将两轴承用突出部4a、4b铆接到所述马达的转轴1上。
如上所述，在该铆接加工中，铆接工具9的凹曲面状加工面90以接近于点接触(在振子的长度方向上为线接触)的状态接触轴承用突出部4a、4b的凸曲面状的外表面(上部外表面)，通过压缩的方式将轴承用突出部4a、4b向沟槽部内侧方向塑性变形。此时，由于轴承用突出部4a、4b边保持着其外表面为凸曲面状的状态边被铆接，故可抑制加工时对该部位及其附近的应力集中，并能够适当防止产生裂痕。另外，在该铆接加工中，边由加工面90的接触点(作用点)在轴承用突出部4a、4b的上部外表面向基底部方向移动边进行铆接，所以轴承用突出部4a、4b可高效地向沟槽部内侧方向变形，卷附在沟槽部内的马达的转轴上。故可将铆接部突出部6a、6b(轴承用突出部4a、4b)紧密地压接在马达的转轴1的圆周方向上，并能抑制对铆接部及其附近的应力集中，适当地防止发生裂痕，如此，可以获得马达的转轴1与振子2之间的高接合强度。
进一步，在本实施例的振子2中，因为由上述(a)和(b)定义的轴承用突出部4a、4b的高H和宽W满足H≤W，所以，铆接加工时轴承用突出部4a、4b的塑性变形的方式不是被加工工具的负荷压倒(被弯曲)，而是凸曲面状的倾斜外表面受压缩而变形、卷附到沟槽部内的马达的转轴上的倾向变得更大。即，为压缩模式更占支配地位的塑性变形方式。由此，缓解了对铆接部的基底部等特定部位的应力集中，从而在进行铆接加工时更不易产生裂痕。
进一步，本实施例的振子2中，由于包括各轴承用突出部4a、4b的顶部s的整个外表面8在振子的宽度方向上构成曲面状，所以能够更有效地抑制加工时对铆接部外表面的应力集中，并且，由于轴承用突出部4a、4b的基底部b1附近的外表面形成为凹曲面状，所以也能适当地防止在该部分产生裂痕。
在本发明的制造方法中，铆接工具9的加工面90的曲率半径Rt需要比轴承用突出部4a、4b的凸曲面状的上部外表面(直接接触加工面90并被加工的凸曲面状外表面)的曲率半径Rx更大(Rt＞Rx)，一般地，Rt/Rx＝1.1～1.5左右优选。另外，从其它角度来讲，振子的形状和铆接工具9最好满足如下关系即，轴承用突出部4a、4b的高H与宽W满足先前所述的H/W＝0.5～1，优选0.7～0.8，并且如图22所示，若假设有以马达的转轴1的轴心p为圆心、以该轴心p和轴承用突出部4a、4b的顶部s之间的距离为半径的圆Q，该假设圆Q的曲率半径Rm与铆接工具的加工面90的曲率半径Rt满足Rt＞Rm，优选满足Rt/Rm＝1.1～3。通过满足以上的结构，由于实质上铆接工具9的加工面90的曲率半径Rt比轴承用突出部4a、4b的凸曲面状的上部外表面(直接接触加工面90并被加工的凸曲面状的外表面)的曲率半径Rx更大，所以能够确保铆接工具9的加工面90与轴承用突出部4a、4b的凸曲面状外表面的接触状态为接近于点接触(在振子的长度方向上为线接触)的状态。
图21(A)～(C)是表示图4～图6所示振动发生装置的制造方法的一个实施例的说明图。图中，9是铆接工具，该铆接工具9的结构与上述实施例相同。
同样，在该实施例中，以与上述图20(A)～(C)的实施例相同的方式进行铆接加工，其结果，抑制了铆接部及其附近的裂痕的产生，并且能够将轴承用突出部4a、4b以紧密的状态压接到马达的转轴1的圆周方向，从而可获得与马达的转轴1和振子2之间的高接合强度。
另外，同样，在本实施例中，运用图22进行说明的振子的形状与铆接工具9的优选关系与图20的实施例相同。
本发明的制造方法适用于使用上述各种形状的振子的振动发生装置的制造，从而，能够稳定地制造如前所述的本发明的振动发生装置。
权利要求
1.一种振动发生装置，具有马达及固定在该马达的转轴上的振子，其特征在于具有以下结构在突出设置于振子主体上的1对轴承用突出部之间形成有沟槽部，在将所述转轴插入到该沟槽部内的状态下，使用与所述两个轴承用突出部接触的加工面在振子宽度方向上构成凹曲面状的铆接工具，朝振子主体方向挤压所述两个轴承用突出部，通过朝沟槽部内侧方向铆接所述两个轴承用突出部而约束转轴，从而将振子固定在转轴上，并且，由所述1对轴承用突出部构成的各铆接部中，至少其顶部及位于该顶部外侧部的上部外表面在振子宽度方向上构成凸曲面状。
2.根据权利要求1记载的振动发生装置，其特征在于在各铆接部的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，包括所述顶部外表面的上部外表面在振子宽度方向上构成凸曲面状，包括铆接部的基底部外表面的下部外表面在振子宽度方向上构成凹曲面状，并且所述凸曲面状的上部外表面和凹曲面状的下部外表面在振子的宽度方向上构成连续的曲面。
3.根据权利要求1记载的振动发生装置，其特征在于在各铆接部的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，包括所述顶部外表面的上部外表面在振子宽度方向上构成凸曲面状，并且，铆接部的下部外表面在振子的宽度方向上构成与振子主体侧面连续的平坦面或凸曲面状。
4.根据权利要求1～3任一项记载的振动发生装置，其特征在于各铆接部的顶部及其两侧部分的上部外表面在振子宽度方向上构成凸曲面状。
5.根据权利要求1～4任一项记载的振动发生装置，其特征在于两个铆接部的前端部相互不对接，或者对接而不相互塑性变形，并且转轴在其圆周方向200～360度的范围内与振子接触。
6.一种振动发生装置的制造方法，为了制造具有马达和固定在该马达的转轴上的振子的振动发生装置，在突出设置于振子主体上的1对轴承用突出部之间形成有沟槽部，在将所述转轴插入到该沟槽部内的状态下，通过将所述两个轴承用突出部朝沟槽部内侧方向进行铆接而约束转轴，将振子固定在转轴上，其特征在于使用所述各轴承用突出部的至少顶部及位于该顶部外侧部的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状的振子，在将马达的转轴插入到该振子的所述沟槽部内的状态下，通过铆接工具，将所述两个轴承用突出部向振子主体方向挤压，使两个轴承用突出部向沟槽部内侧方向塑性变形，从而将两个轴承用突出部铆接到所述转轴上，其中，所述铆接工具的加工面与所述两个轴承用突出部接触，并在振子的宽度方向上构成凹曲面状。
7.一种振动发生装置的制造方法，为了制造具有马达和固定在该马达的转轴上的振子的振动发生装置，在突出设置于振子主体上的1对轴承用突出部之间形成有沟槽部，在将所述转轴插入到该沟槽部内的状态下，通过将所述两个轴承用突出部朝沟槽部内侧方向进行铆接而约束转轴，将振子固定在转轴上，其特征在于使用振子，在将马达的转轴插入到该振子的所述沟槽部内的状态下，通过铆接工具，将所述两个轴承用突出部向振子主体方向挤压，使两个轴承用突出部向沟槽部内侧方向塑性变形，从而将两个轴承用突出部铆接到所述转轴上，其中，所述振子为，所述各轴承用突出部的至少顶部及位于该顶部外侧部的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且，在振子的宽度方向截面上，由下述(a)及(b)所定义的轴承用突出部的高H与宽W满足H≤W的条件(a)轴承用突出部的高H假设中心线Y方向上的假设水平线X与轴承用突出部的顶部s之间的距离，(b)轴承用突出部的宽W假设水平线X上所假设的轴承用突出部的外表面侧基底部b1与内表面侧基底部b2之间的距离，其中，假设中心线Y为用于将振子的宽度方向截面左右对称分成2部分的假设中心线，假设水平线X为通过配置于沟槽部内的马达的转轴的轴心位置p，并与所述假设中心线Y正交的假设水平线，所述铆接工具的加工面与所述两个轴承用突出部接触，并在振子的宽度方向上构成凹曲面状。
8.根据权利要求7记载的振动发生装置的制造方法，其特征在于振子的各轴承用突出部的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，包含所述顶部外表面的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，包含轴承用突出部基底部外表面的下部外表面在振子的宽度方向上构成凹曲面状，并且所述凸曲面状的上部外表面和凹曲面状的下部外表面在振子的宽度方向上构成连续的曲面。
9.根据权利要求7记载的振动发生装置的制造方法，其特征在于振子的各轴承用突出部的顶部及位于该顶部外侧部的外表面中，包含所述顶部外表面的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状，并且，轴承用突出部的下部外表面在振子的宽度方向上构成与振子主体侧面连续的平坦面或凸曲面状。
10.根据权利要求7～9任一项记载的振动发生装置的制造方法，其特征在于振子的各轴承用突出部的顶部及其两侧部分的上部外表面在振子的宽度方向上构成凸曲面状。
11.根据权利要求7～10任一项记载的振动发生装置的制造方法，其特征在于在振子的宽度方向截面上，振子的各轴承用突出部的高H和宽W满足H/W＝0.5～1，并且各轴承用突出部的顶部及位于该顶部外侧部的外表面位于由下述(c)所定义的假设椭圆E上或其内侧，(c)假设椭圆E以在假设水平线X上假设的轴承用突出部的外表面侧基底部b1和内表面侧基底部b2之间的距离作为椭圆长径侧的半径，并与轴承用突出部的顶部s或其附近相接的假设椭圆。
全文摘要
本发明提供一种振动发生装置。根据该装置，能够获得振子和马达的转轴之间的高接合强度，且制造时的可操作性和生产效率良好，成本低。为了解决该课题，本装置具有以下结构突出设置于振子主体(3)上的1对轴承用突出部之间形成有沟槽部，在将转轴(1)插入到该沟槽部内的状态下，使用加工面在振子宽度方向上构成凹曲面状的铆接工具，朝振子主体方向挤压所述两个轴承用突出部，通过朝沟槽部内侧方向铆接两个轴承用突出部而约束转轴，从而将振子固定在转轴(1)上，并且，由所述轴承用突出部构成的各个铆接部(6a、6b)中，至少其顶部及位于该顶部外侧的上部外表面在振子宽度方向上形成凸曲面状。
文档编号H02K7/06GK1968762SQ200580017978
公开日2007年5月23日 申请日期2005年6月1日 优先权日2004年6月2日
发明者寺尾星明, 青柳智英 申请人:Jfe精密株式会社, 并木精密宝石株式会社