(19)대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)

(51) 。Int. Cl.
H02K 7/075 (2006.01)
(45) 공고일자
(11) 등록번호
(24) 등록일자
2007년07월27일
10-0743001
2007년07월20일
(21) 출원번호 10-2001-0001522 (65) 공개번호 10-2001-0077970
(22) 출원일자 2001년01월11일 (43) 공개일자 2001년08월20일
심사청구일자 2005년12월07일
(30) 우선권주장 2000-019873
2000-137958
2000-253598
2000년01월28일
2000년05월11일
2000년08월24일
일본(JP)
일본(JP)
일본(JP)
(73) 특허권자 미츠비시 머티리얼 씨.엠.아이. 가부시키가이샤
일본 시즈오카켄 스소노시 셈푸쿠 46-1
(72) 발명자 시부타마사유키
일본시즈오카켄스소노시셈푸쿠46-1미츠비시머티리얼씨.엠.아이.가부
시키가이샤내
(74) 대리인 김진회
김태홍
(56) 선행기술조사문헌
JP06030544 A
JP10336949 A
JP07336750 A
JP11089170 A
심사관 : 한상일
전체 청구항 수 : 총 7 항
(54) 소형 무선기의 진동 발생 장치
(57) 요약
진동자의 제조가 용이하고, 또한 작은 코킹력에 의해서도 높은 인발 강도로 진동자를 모터의 회전축에 결합시킬 수 있으므
로, 장치 전체를 한층 더 소형화하는 것이 가능한 소형 무선기의 진동 발생 장치를 얻을 수 있다.
모터의 회전축(12)에 진동자(10)를 일체적으로 결합하여 이루어지고, 또한 진동자(10)는 편심 하중부(11)에 회전축(12)이
삽입되는 홈부(13)가 형성되고, 또한 편심 하중부(11)로부터 팽출하여 홈부(13)의 양측 가장자리부를 형성하는 측벽(14)
이 형성되는 동시에, 측벽(14)의 선단부 단부면(14a) 중 측벽(14)의 외주측 부분(14b)을 남긴 홈부측 코킹 부분(14c)이 홈
부(13)의 개구측에서 바닥측을 향하여 코킹됨으로써, 회전축(12)에 일체적으로 결합되어 있다.
대표도
도 3
등록특허 10-0743001
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특허청구의 범위
청구항 1.
모터의 회전축에 진동자를 일체적으로 결합하여 이루어지는 소형 무선기의 진동 발생 장치에 있어서,
상기 진동자는, 편심 하중부에 상기 회전축이 삽입되는 홈부가 형성되고, 또한 상기 편심 하중부로부터 팽출하여 이 홈부
의 양측 가장자리부를 형성하는 측벽이 형성되는 동시에, 이 측벽의 선단부 단부면 중 해당 측벽의 외주측 부분을 남긴 상
기 홈부측 부분이 상기 홈부의 개구측에서 바닥측을 향하여 코킹됨으로써, 상기 회전축에 일체적으로 결합되는 것을 특징
으로 하는 소형 무선기의 진동 발생 장치.
청구항 2.
모터의 회전축에 진동자를 일체적으로 결합하여 이루어지는 소형 무선기의 진동 발생 장치에 있어서,
상기 진동자는, 편심 하중부가 중심각 180°미만인 절두 부채 형상으로 형성됨으로써 회전 중심측에 평탄면을 가지며, 해
당 평탄면에 상기 회전축이 삽입되는 홈부가 형성되는 동시에, 이 홈부의 양측 가장자리부를 형성하는 측벽이 형성되고,
상기 평탄면 중 상기 측벽의 외주측 부분을 남긴 상기 홈부측 부분이 상기 홈부의 개구측에서 바닥측을 향하여 코킹됨으로
써, 상기 회전축에 일체적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 소형 무선기의 진동 발생 장치.
청구항 3.
제1항에 있어서, 상기 홈부의 개구측에서 바닥측을 향하여 코킹됨으로써, 상기 선단부 단부면에 오목형으로 형성된 코킹
부분은 상기 홈부측에서의 축선 방향의 길이 치수가 상기 외주측에서의 길이 치수보다도 커지도록 형성되는 것을 특징으
로 하는 소형 무선기의 진동 발생 장치.
청구항 4.
제1항에 있어서, 상기 선단부 단부면의 상기 홈부측에서 외주측까지의 폭 치수(W) 중 상기 홈부측의 가장자리부에서
0.25W 내지 0.9W의 범위가 코킹되는 것을 특징으로 하는 소형 무선기의 진동 발생 장치.
청구항 5.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 진동자의 홈부는 상기 회전축의 중심각 180°이상의 범위를 내재시키는 크기로 형성되는
동시에, 상기 홈부의 개구폭(W1)은 상기 모터의 회전축의 직경(D)과의 비(W1/D)가 0.70 내지 0.95의 범위가 되도록 설정
되는 것을 특징으로 하는 소형 무선기의 진동 발생 장치.
청구항 6.
제2항에 있어서, 상기 홈부의 개구측에서 바닥측을 향하여 코킹됨으로써, 상기 평탄면에 오목형으로 형성된 코킹 부분은
상기 홈부측에서의 축선 방향의 길이 치수가 상기 외주측에서의 길이 치수보다도 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하는
소형 무선기의 진동 발생 장치.
청구항 7.
등록특허 10-0743001
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제2항에 있어서, 상기 평탄면의 상기 홈부측에서 외주측까지의 폭 치수(W) 중 상기 홈부측의 가장자리부에서 0.25W 내지
0.9W의 범위가 코킹되는 것을 특징으로 하는 소형 무선기의 진동 발생 장치.
명세서
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은, 예컨대 휴대 전화와 같은 소형 무선기의 호출 등에 이용되는 진동 발생 장치에 관한 것이다.
최근, 페이징(paging) 방식의 소형 무선 호출기나 PHS 또는 휴대형 전화기 등의 소형 무선기의 일종으로서 모터의 회전축
에 고비중 금속제의 진동자를 편심 상태로 결합하여 이루어지는 진동 발생 장치를 내장한 형식의 것이 보급되고 있다. 이
러한 진동 발생 장치를 내장한 소형 무선 호출기 등에 따르면, 호출음을 내는 대신에 진동자의 회전에 의해서 진동을 발생
시키기 때문에, 예컨대 사람들이 많은 장소에서나 회의 중 등에도 타인에게 알려지는 일없이 수신을 확인할 수 있다.
종래에, 이러한 종류의 소형 무선기의 진동 발생 장치는 소형 무선기의 신호 발생 회로에 접속된 소형 모터의 회전축에 비
원통형으로 형성된 진동자를 일체적으로 결합시킨 구성으로 되어 있다. 여기서, 이 진동자는 분말 야금법에 의해서 성형된
고비중 금속제의 것으로, 횡단면이 대략 부채 형상인 편심 하중부에 원통형의 보스부가 일체로 형성되고, 그 보스부에 형
성된 장착 구멍에 회전축을 삽입하고, 해당 보스부를 코킹하여 소성 변형시킴으로써 보스부와 회전축을 밀착시켜 회전축
에 일체적으로 결합되어 있다.
이러한 상기 종래의 진동 발생 장치에 따르면, 진동자 자체를 코킹하여 회전축에 직접 결합시키고 있기 때문에, 접착제나
다른 결합 부품을 통해 진동자를 회전축에 고정하던 것과 비교하여, 부품 갯수의 삭감이 가능하게 된다고 하는 이점이 있
다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
그런데, 상기 종래의 진동 발생 장치에서는, 진동자의 원통형을 이루는 보스부의 내부에 장착 구멍을 형성해야 하기 때문
에 분말 원료를 프레스하여 진동자를 성형할 때, 특히 외주의 두께가 얇아지는 보스부의 성형 다이 부분에 분말 원료를 충
전하는 것이 어렵고, 진동자의 수율의 저하를 초래한다고 하는 문제가 있었다.
또한, 최근 소형화의 요청으로 인해 진동자 자체를 직경이 작게 형성하고자 하면, 장착 구멍 주위의 보스부의 두께가 아주
얇아지기 때문에, 큰 힘으로 코킹하면 크랙을 발생시키기 쉽고, 반대로 코킹력이 작으면 원하는 인발 강도를 얻을 수 없기
때문에, 해당 코킹력의 조정이 곤란하다고 하는 문제점도 있었다.
그래서, 다른 종래의 진동 발생 장치로서, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 진동자(1)의 편심 하중부(2)의 중앙부에, 회
전축(3)이 삽입되는 홈부(4)를 형성하고, 또한 홈부(4)를 따라 편심 하중부(2)로부터 팽출시킴으로써 홈부(4)의 양측 가장
자리부가 되는 측벽(5)을 일체로 형성하는 동시에, 이들 측벽(5)의 선단부에서의 축선 방향의 중앙 부분을 선단이 R 형상
이나 직육면체형으로 형성된 코킹 펀치(7)로 홈부(4)의 개구측에서 바닥측을 향하여 코킹함으로써 회전축(3)에 일체적으
로 결합하는 것이 제안되어 있다.
상기 종래의 진동 발생 장치에 따르면, 장착 구멍이 형성된 보스부를 갖는 진동자보다도 성형이 용이하고, 따라서 제조 수
율을 향상시킬 수 있는 동시에, 진동자(1) 자체의 직경이 작게 된 경우에도 상기 보스부의 외주부와 같이 두께가 얇은 부분
을 코킹하는 경우와 비교하여 크랙을 발생시킬 우려가 적다고 하는 이점이 있다.
그러나, 도 10 및 도 11에 도시한 종래의 진동 발생 장치에서는, 측벽(5)의 선단부 단부면을 코킹할 때, 그 홈부(4)측에서
외주(6)측에 이르는 전체 폭의 치수를 눌러 뭉개고 있기 때문에, 큰 코킹력이 필요하게 됨에도 불구하고, 측벽(5)의 홈(4)
측 부분은 회전축(3)에 의해서 강성이 높아져 있기 때문에, 소성 변형할 때에 항상 자유단이 되는 외주(6)측으로 팽출해 버
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리고, 그 결과 높은 인발 강도를 얻을 수 없다고 하는 문제점이 있었다. 또한, 큰 코킹력을 필요로 하는 결과, 진동자(1)의
직경을 작게 한 경우에도 원하는 진동을 얻기 위해 텅스텐의 함유를 보다 증가시키고자 하면, 재질적으로 한층 더 약해지
기 때문에 코킹하는 측벽(5)에서 크랙이 발생하기 쉽다고 하는 문제점도 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 진동자의 제조가 용이하고, 또한 작은 코킹력에 의해서
도 높은 인발 강도로 진동자를 모터의 회전축에 결합시킬 수 있어, 장치 전체를 한층 더 소형화하는 것이 가능한 소형 무선
기의 진동 발생 장치를 제공하는 것에 있다.
발명의 구성
청구항 1에 기재되어 있는 소형 무선기의 진동 발생 장치는 모터의 회전축에 진동자를 일체적으로 결합하여 이루어지고,
또한 상기 진동자는 편심 하중부에 상기 회전축이 삽입되는 홈부가 형성되고, 또한 상기 편심 하중부로부터 팽출하여 상기
홈부의 양측 가장자리부를 형성하는 측벽이 형성되는 동시에, 이 측벽의 선단부 단부면 중 해당 측벽의 외주측 부분을 남
긴 상기 홈부측 부분이 상기 홈부의 개구측에서 바닥측을 향하여 코킹됨으로써, 상기 회전축에 일체적으로 결합되는 것을
특징으로 하는 것이다.
또한, 청구항 2에 기재되어 있는 소형 무선기의 진동 발생 장치는 모터의 회전축에 진동자를 일체적으로 결합하여 이루어
지는 소형 무선기의 진동 발생 장치에 있어서, 상기 진동자는 편심 하중부가 중심각 180°미만인 절두 부채 형상으로 형성
됨으로써 회전 중심측에 평탄면을 가지며, 해당 평탄면에 상기 회전축이 삽입되는 홈부가 형성되는 동시에, 이 홈부의 양
측 가장자리부를 형성하는 측벽이 형성되고, 상기 평탄면 중 측벽의 외주측 부분을 남긴 홈부측 부분이 홈부의 개구측에서
바닥측을 향하여 코킹됨으로써, 상기 회전축에 일체적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 청구항 3에 기재되어 있는 발명은 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 홈부의 개구측에서 바닥측을 향하여 코킹
됨으로써, 선단부 단부면에 오목형으로 형성된 코킹 부분은 홈부측에서의 축선 방향의 길이 치수가 외주측에서의 길이 치
수보다도 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
여기서, 청구항 4에 기재되어 있는 발명은 청구항 1에 기재된 선단부 단부면의 홈부측에서 외주측까지의 폭 치수(W) 중,
상기 홈부측의 가장자리부로부터 0.25W 내지 0.9W의 범위가 코킹되어 있는 것을 특징으로 하는 것이고, 또한 청구항 5에
기재되어 있는 발명은 청구항 1 또는 2에 기재된 진동자의 홈부가 상기 회전축의 중심각 180°이상의 범위를 내재시키는
크기로 형성되는 동시에, 상기 홈부의 개구폭(W1)은 상기 모터의 상기 회전축 직경(D)과의 비(W1/D)가 0.70 내지 0.95의
범위가 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 청구항 6에 기재되어 있는 발명은, 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 홈부의 개구측에서 바닥측을 향하여 코킹
됨으로써, 상기 평탄면에 오목형으로 형성된 코킹 부분은 상기 홈부측에서의 축선 방향의 길이 치수가 상기 외주측에서의
길이 치수보다도 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
더욱이, 청구항 7에 기재되어 있는 발명은, 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 평탄면의 상기 홈부측에서 외주측까지
의 폭 치수(W) 중 상기 홈부측의 가장자리부에서 0.25W 내지 0.9W의 범위가 코킹되는 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 소형 무선기의 진동 발생 장치에서는, 홈부 내에 모터의 회전축을 끼워 넣고, 이
홈부의 양측 가장자리부를 형성하는 측벽의 선단부 단부면 또는 평탄면 중 외주측 부분을 남긴 홈부측 부분을 홈부의 바닥
측을 향하여 코킹하고 있기 때문에, 도 10 및 도 11에 도시한 종래의 진동 발생 장치와 비교해서 보다 작은 코킹력으로 진
동자를 회전축에 결합시키는 것이 가능해진다. 이 때, 코킹되지 않는 측벽의 외주 부분이 코킹 부분에서의 소성 변형에 대
하여 벽부로서 작용하고, 그 결과 상기 코킹 부분의 대부분이 홈부측으로 팽출한다. 그리고, 상기 회전축을 홈부의 바닥부
와 팽출된 양측벽과의 3점에 의해서 견고하게 진동자를 회전축에 고정하게 된다. 이 때문에, 본 발명에 따른 진동 발생 장
치에 의하면, 진동자의 제조가 용이한 것에 더하여 더욱 작은 코킹력에 의해서도 높은 인발 강도로 진동자를 모터의 회전
축에 결합시킬 수 있다.
이상에 의해, 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 본 발명에 따른 진동 발생 장치에 의하면, 종래보다도 작은 코킹력에
의해서 견고하게 진동자를 모터의 회전축에 고정할 수 있기 때문에 진동자의 소형 경량화, 나아가서는 진동 발생 장치 및
소형 무선기 전체의 소형 경량화를 실현할 수 있다. 또한, 코킹 하중을 작게 하고, 또한 진동자의 크랙의 발생을 방지할 수
있는 결과, 진동 발생 장치의 생산성을 향상시키는 동시에, 진동자의 고비중화로 인한 진동 효율의 향상이 가능해진다.
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여기서, 특히 청구항 3 및 6에 기재된 발명에 의하면, 코킹부의 축선 방향의 길이 치수를 해당 코킹 부분이 소성 변형할 때
에 벽부로서 작용하는 외주측보다도 그 대부분이 회전축측으로 팽출하는 홈부측에서 커지도록 형성하고 있기 때문에, 더
한층 작은 코킹력에 의해서 높은 인발 강도로 진동자를 모터의 회전축에 결합시킬 수 있다. 또한, 제조가 용이한 단면 원형
의 코킹 펀치를 사용하는 것도 가능해지는 동시에, 코킹 펀치의 사용 수명을 대폭 늘릴 수 있다.
또한, 청구항 1 내지 3, 또는 6 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 측벽의 선단부 단부면 또는 평탄면 중 외주측 부분
을 남긴 홈부측 부분을 홈부의 바닥측을 향하여 코킹함에 있어서는, 청구항 4 및 7에 기재된 발명과 같이 상기 선단부 단부
면 또는 평탄면의 홈부측에서 외주측까지의 폭 치수(W) 중, 홈부측의 가장자리부로부터 0.25W 내지 0.9W의 범위를 코킹
하는 것이 바람직하다. 이 때, 코킹하는 폭의 치수가 작은 경우에는 축선 방향의 코킹 길이 치수를 크게 잡으면 되고, 반대
로 코킹하는 폭의 치수가 큰 경우에는 상기 축선 방향의 코킹 길이 치수가 작더라도 충분한 인발 강도를 얻을 수 있다. 코
킹하는 범위를 0.25W 내지 0.9W의 범위로 한정한 것은 해당 범위가 0.25W보다 작으면 모터의 회전축에 진동자를 견고하
게 고정하기 위한 충분한 소성 변형량을 얻기 어려워지고, 반대로 상기 범위가 0.9W를 초과하면 코킹부의 소성 변형에 대
하여 상술한 벽부로서의 작용이 감소하고, 그 결과 외주 부분도 바깥쪽으로 변형을 강요당하여 인발 강도의 저하를 초래하
기 때문이다.
또한, 측벽의 형상으로서는 해당 측벽을 홈부의 양측 가장자리로부터 직립시킴으로써, 홈부가 전체적으로 U 자형을 이루
도록 형성해도 좋다. 이 경우에는 회전축을 홈부에 삽입한 상태에서 회전축은 중심각 180°의 범위에서 홈부에 내재되게
된다. 이에 대하여, 청구항 5에 기재된 발명과 같이 진동자의 홈부를 상기 회전축의 중심각 180°이상의 범위를 내재시키는
크기로 형성하고, 또한 상기 홈부의 개구폭(W1)을 상기 회전축의 직경(D)과의 비(W1/D)가 0.70 내지 0.95의 범위가 되도
록 설정하면 코킹한 후에 측벽의 소성 변형에 의해 한층 더 효과적으로 홈부의 개구부를 막아 진동자를 견고하게 고정할
수 있기 때문에 적합하다.
(제1 실시예)
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시예를 도시한 것으로, 도면 중 부호 10이 진동자이다. 이 진동자(10)는 분말 야금법에
의해서 성형된 고비중 금속제의 것으로, 축선(O)을 중심으로 하는 횡단면이 대략 부채 형상으로 되고, 그 축선(O)으로부터
편심하는 부채 형상 부분 전체가 편심 하중부(11)로 되어 있다. 이 진동자(10)는 편심 하중부(11)의 부채 형상을 그리는 외
주 원호의 중심부에, 모터의 회전축(12)이 삽입되는 바닥부가 해당 회전축(12)의 직경과 거의 같은 반원 형상을 이루는 홈
부(13)가 형성되어 있고, 또한 이 홈부(13)의 양측 가장자리부에는 편심 하중부(11)로부터 평행하게 팽출하여 홈부(13)의
양측 가장자리부가 되는 측벽(14)이 일체로 형성되어 있다. 또한, 이 종류의 진동자(10)는 일반적으로 편심 하중부(11)의
원호 반경이 수 mm로 매우 작고, 그 결과 다른 크기의 진동자와의 식별이 곤란하기 때문에, 편심 하중부(11)의 양단면에
는 해당 진동자(10)의 크기를 나타내기 위한 여러 가지 형상(도면에서는 원형)의 오목형 식별 마크(16)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 진동자(10)는 측벽(14)의 선단부 단부면(14a) 중 축선(O) 방향의 양단부를 남긴 중앙 부분에 있어서 측벽
(14)의 외주측 부분(14b)을 남긴 홈부(13)측 코킹 부분(14c)이 직육면체형의 코킹 펀치(15)에 의해서 홈부(13)의 개구측
에서 바닥측을 향하여 코킹됨으로써 회전축(12)에 일체적으로 결합되어 있다. 여기서, 코킹되는 홈부(13)측 코킹 부분
(14c)은 선단부 단부면(14a)의 홈부(13)측에서 외주측까지의 폭 치수(W) 중, 홈부(13)측의 가장자리부로부터 0.25W 내
지 0.9W의 범위가 되도록 설정되어 있다.
덧붙여서, 회전축(12)으로서는, 예컨대 SUS 420 등의 스테인레스제의 것을 이용할 수 있다. 또한, 진동자(10)는, 예컨대
W-Ni계, W-Ni-Fe계, W-Ni-Cu계, 또는 W-Mo-Ni-Fe계 등의 비중이 17 내지 19g/㎤ 정도의 초중합금 재료를 이용하
여 분말 야금법에 의해 성형된 것이다. 구체적인 예로서는 W 분말; 89 내지 98 중량% 및 Ni 분말; 1.0 내지 11 중량％로
이루어지는 조성의 혼합 분말, 또는 상기 중량%의 범위의 W 분말 및 Ni 분말에, Cu; 0.1 내지 6 중량%, Fe 분말; 0.1 내지
6 중량%, Mo 분말; 0.1 내지 6 중량%, 및 Co 분말; 0.1 내지 5 중량%의 1종 또는 2종 이상을 함유하는 조성의 혼합 분말
을 1 ton/㎠ 내지 4 ton/㎠로 부채판 형상으로 압분 성형하고, 이 압분체를 0℃ 내지 -6℃ 노점의 수소 기류에서 또는 암모
니아 분해 가스에서 액상 소결한 뒤, 다시 진공, 중성 혹은 환원성 중 어느 한 분위기 중에서 700℃ 내지 1430℃±30℃의
온도 범위로 가열한 후에, 적어도 300℃까지 40℃/min 이상의 냉각 속도로 급냉하는 열처리를 한 것이다.
이러한 진동자(10)의 조성에 있어서, W(텅스텐)의 함유량이 98 중량%를 넘으면 전성(展性)이 저하하지만 고비중이 되고,
또한 89 중량% 미만인 경우에는 소정의 비중을 얻을 수 없게 되어 이 종류의 진동자로서는 부적합하게 된다. 또한, Ni(니
켈)의 함유량이 11 중량%를 초과하는 경우에도 소정의 비중을 얻을 수 없게 되고, 그것이 1.0 중량% 미만인 경우에는 소
결성이 진행하지 않게 된다. 또한, Co(코발트)는 Ni와 동일한 효과가 있지만, 그것이 0.1 중량% 미만으로는 충분한 첨가의
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효과를 얻을 수 없고, 한편, 그것이 5 중량%를 넘더라도 상응하는 효과를 얻을 수 없어 제조상 비경제적이다. 또한, Cu 분
말 및 Fe 분말은 이들을 함유시킴으로써 소결 온도를 내릴 수 있지만, 상기한 상한치 이상으로는 소정의 비중를 얻을 수 없
게 된다.
이상의 구성으로 이루어지는 소형 무선기의 진동 발생 장치에 의하면, 홈부(13) 내에 모터의 회전축(12)을 삽입하고, 이 홈
부(13)의 양측 가장자리부를 형성하는 측벽(14)의 선단부 단부면(14a) 중 외주측 부분(14b)을 남겨서, 홈부(13) 측에서 외
주측까지의 폭 치수(W) 중 홈부(13)측의 가장자리부로부터 0.25W 내지 0.9W의 범위의 코킹 부분(14c)을 코킹 펀치(15)
에 의해서 홈부(13)의 바닥측을 향하여 코킹하고 있기 때문에 도 10 및 도 11에 도시한 종래의 진동 발생 장치와 비교해서
보다 작은 코킹력에 의해 진동자를 회전축에 결합시킬 수 있다.
이 때, 코킹되지 않은 측벽의 외주측 부분(14b)이 코킹 부분(14c)에서의 소성 변형에 대하여 벽부로서 작용하기 때문에 코
킹 부분(14c)의 대부분이 홈부(13)측으로 팽출하는 결과, 회전축(12)을 홈부(13)의 바닥부와 팽출한 양측벽과의 3점에 의
해서 견고하게 진동자(10)를 회전축(12)에 고정할 수 있다. 이로 인해, 진동자(10)의 제조가 용이한 것에 더하여, 더욱 작
은 코킹력에 의해서도 높은 인발 강도로 진동자를 모터의 회전축에 결합시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 진동 발생 장치에 의하면, 종래보다도 작은 코킹력에 의해서 견고하게 진동자(10)를 회전축(12)에 고정할
수 있기 때문에, 진동자(10)의 소형 경량화, 나아가서는 진동 발생 장치 및 소형 무선기 전체의 소형 경량화를 실현할 수 있
다. 또한, 코킹 하중을 작게 하고, 또한 진동자(10)의 특히 측벽(14)에 있어서의 크랙의 발생을 막을 수 있기 때문에, 진동
발생 장치의 생산성을 향상시키는 동시에, 진동자(10)의 고비중화로 인한 진동 효율의 향상이 가능해진다.
도 1 내지 도 3에 도시한 본 발명에 따른 코킹에 의해서 회전축(12)에 고정된 진동자(10)와 도 10 및 도 11에 도시한 종래
의 코킹에 의해서 회전축(3)에 고정된 진동자(1)와의 인발 강도를 비교하는 시험을 행했다. 대비에 있어서는 각각 같은 형
태의 진동자(1, 10) 및 회전축(3, 12)을 이용하여 각 5조의 진동 발생 장치를 제조했다.
상기 실험에 사용한 상기 진동자(1, 10)는 편심 하중부(2, 11)의 외부 지름이 3㎜, 축선(O) 방향의 길이가 5㎜, 홈부(4,
13)의 내부 지름이 0.4㎜, 홈부(4, 13)의 바닥부에서 측벽(5, 14)의 높이 치수가 1.1㎜, 각 측벽(5, 14)의 폭 치수(W)가
0.7㎜이며, 회전축(3, 12)의 외부 지름 치수는 0. 8㎜였다.
또한, 종래의 진동 발생 장치에서는, 코킹 펀치(7)에 의해서 측벽(5)을 그 전체 폭의 치수에 걸쳐서 축선 방향으로 2.6㎜
길이를 눌러 뭉개는 것에 대하여, 본 발명에 따른 진동 발생 장치에서는, 폭 치수 1.4㎜의 코킹 펀치(15)를 이용하여 각 측
벽(14)의 홈부(13)측에서 0.3㎜ 범위(0.43W)를 축선 방향으로 2.0㎜ 길이를 눌러 뭉갰다.
이와 같이 하여 얻어진 각 5조의 진동 발생 장치에 관해서 진동자(1, 10)의 인발 시험을 행한 바, 종래의 진동 발생 장치에
서는, 각각 인발력(kgf)이 5.3, 4.9, 5.5, 5.5, 5.4 (평균 5.3)인 것에 대하여, 본 발명에 따른 진동 발생 장치에서는 각각의
인발력(kgf)이 10.3, 11.0, 10.5, 10.3, 10.2 (평균 10.5)로, 축선 방향의 코킹 길이가 0.6㎜ 짧은 데도 불구하고, 종래와
비교하여 대략 2배 가까운 인발 강도를 얻을 수 있는 것을 알았다.
(제2 실시예)
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2 실시예를 도시하는 것으로, 이 진동 발생 장치에서는 진동자(20)의 편심 하중부(21)에 바닥
부(22a)가 거의 반원 형상을 이루는 홈부(22)가 형성되는 동시에, 이 홈부(22)의 양측벽을 형성하는 측벽(23)이 홈부(22)
내에 삽입된 모터의 회전축(24)의 노출 부분을 축선(O) 방향의 양측에서 간격을 두고 덮도록 일체로 형성되어 있다. 그 결
과, 진동자(20)의 홈부(22)는 회전축(24)의 중심각 180°이상의 범위를 내재시키는 크기로 형성되어 있다. 그리고, 대향하
는 측벽(23) 사이에서의 홈부(22)의 개구폭(W1)은 회전축(24)의 직경(D)과의 비(W1/D)가 0.70 내지 0.95의 범위가 되도
록 설정되어 있다.
이러한 범위가 되는 구체적인 예를 도시하면, 회전축(24)의 직경 D(㎜)가 각각 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0인 경우에
는 측벽(23) 사이에서의 홈부(22)의 개구폭 (W1;㎜)을 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 로 설정하면 된다.
그리고, 상기 진동자(20)는 도 5에 도시한 바와 같이, 측벽(23)의 선단부 단부면(23a) 중 축선(O) 방향의 양단부를 남긴 중
앙 부분에 있어서 측벽(23)의 외주측 부분(23b)을 남긴 홈부(22)측 부분(23c)이 직육면체형의 코킹 펀치(25)에 의해서 홈
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부(22)의 개구측에서 바닥측을 향하여 코킹됨으로써 회전축(24)에 일체적으로 결합되어 있다. 이 때, 코킹되는 홈부(22)측
부분(23c)은 제1 실시예와 마찬가지로 선단부 단부면(23a)의 홈부(22)측에서 외주측까지의 폭 치수(W) 중 홈부(22)측 가
장자리부로부터 0.25W 내지 0.9W의 범위가 되도록 설정되어 있다.
이상의 구성으로 이루어지는 진동 발생 장치에서도, 제1 실시예에 도시한 것과 같은 작용 효과를 얻을 수 있는 것 외에, 특
히 본 실시예에 도시한 진동자(20)에서는 진동자(20)의 홈부(22)를 회전축(24)의 중심각 180°이상의 범위를 내재시키는
크기로 형성하고, 또한 홈부(22)의 개구폭(W1)을 회전축(24)의 직경(D)과의 비(W1/D)가 0.70 내지 0.95의 범위가 되도록
설정하고 있기 때문에, 진동자(20)는 홈부(22)의 바닥부(22a)와 양측벽(23)의 바닥부(23d)와의 3점에서 회전축(24)에 견
고하게 고정된다. 그 결과, 더 한층 작은 코킹력에 의해서 견고하게 진동자(20)를 회전축(24)에 고정할 수 있다.
(제3 실시예)
도 6 및 도 7은 본 발명의 제3 실시예에서의 진동자(30)를 도시한 것으로, 이 진동자(30)는 그 편심 하중부(31)의 전체가
중심각 180°미만인 부채 형상의 도면 중 점선으로 도시한 중심 부분이 제외되고 이루어진 횡단면 절두 부채 형상으로 형
성되어 있다. 이에 따라 진동자(30)의 회전 중심측에는 평탄면(32)이 형성되고, 이 평탄부(32)의 중앙에 상기 회전축이 삽
입되는 U 자형의 홈부(33)가 형성되어 있다. 그 결과, 이 홈부(33)의 양측에 해당 홈부(33)의 양측 가장자리부를 형성하는
측벽(34)이 형성되는 동시에, 측벽(34)의 외주면(34a)은 이 편심 하중부(31)의 외측면(31a)에 연속하여 원호 형상의 외주
면(31b)에 이르는 경사 평면 형상으로 형성되어 있다.
그리고, 상기 진동자(30)는 제1 실시예에 도시한 것과 마찬가지로 측벽(34)의 선단부 단부면이 되는 상기 평탄면(32) 중
축선 방향의 양단부를 남긴 중앙 부분에 있어서, 측벽(34)의 외주면(34a)측 부분을 남긴 홈부(33)측 부분이 직육면체형의
코킹 펀치에 의해서 홈부(33)의 개구측에서 바닥측을 향하여 코킹됨으로써, 회전축에 일체적으로 결합되어 있다. 그리고,
이 진동자(30)에서도 코킹되는 홈부(33)측 부분은 평탄면(32)의 홈부(33)측에서 외주측까지의 폭 치수(W) 중 홈부(33)측
의 가장자리부로부터 0.25W 내지 0.9W의 범위가 되도록 설정되어 있다.
상기 구성으로 이루어지는 진동 발생 장치에서도, 제1 실시예에 도시한 것과 같은 작용 효과를 얻을 수 있는 것 외에, 진동
자(30)의 전체를 중심각 180°미만으로 중심부에 평탄부(32)가 형성된 횡단면 절두 부채 형상으로 형성하고 있기 때문에,
해당 진동자(30)를 분말 성형에 의해서 형성할 때의 금형 형상이 단순화되어 제조가 용이해지는 동시에, 무게 중심을 회전
축으로부터 바깥쪽으로 편심한 위치에 설정할 수 있기 때문에, 원하는 진동을 얻을 수도 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.
(제4 실시예)
도 8 및 도 9는 각각 본 발명의 제4 실시예 및 그 변형예를 도시한 것으로, 도면 중 부호 40이 진동자이다. 이 진동자(40)는
제1 실시예에 도시한 것과 대략 동일한 형상의 것으로, 그 축선으로부터 편심하는 부채 형상 부분 전체가 편심 하중부(41)
로 되어 있다. 그리고, 이 진동자(40)는 편심 하중부(41)의 부채 형상을 그리는 외주 원호의 중심부에, 모터의 회전축(42)
이 삽입되는 바닥부가 해당 회전축(42)의 직경과 거의 같은 반원형상을 이루는 홈부(43)가 형성되고, 이 홈부(43)의 양측
가장자리부에 편심 하중부(41)로부터 평행하게 팽출하여 홈부(43)의 양측 가장자리부가 되는 측벽(44)이 일체로 형성되
어 있다.
그리고, 상기 진동자(40)는 측벽(44)의 선단부 단부면(44a) 중 축선 방향의 양단부를 남긴 중앙 부분에 있어서, 측벽(44)
의 외주측 부분(44b)을 남긴 홈부(43)측 코킹부(44c)가 원주 형상의 코킹 펀치(45)에 의해서 홈부(43)의 개구측에서 바닥
측을 향하여 코킹됨으로써 회전축(42)에 일체적으로 결합되어 있다. 여기서, 원주 형상의 코킹 펀치(45)에 의해서 코킹한
결과, 선단부 단부면(44a)에 형성된 오목형의 코킹부(44c)는 각각 대략 반원형이 되고, 홈부(43)측에서의 축선 방향의 길
이 치수(L)가 외주측에서의 길이 치수보다도 커지도록 형성되어 있다.
또한, 도 9에 도시한 진동자(40)는 선단부 단부면(44a)의 중앙 부분에 있어서, 측벽(44)의 외주측 부분(44b)을 남긴 홈부
(43)측 코킹부(44c')가 단면 정방형의 코킹 펀치(46)의 모서리부를 외주측에 위치시킨 상태로 해당 코킹 펀치(46)에 의해
서 코킹됨으로써 회전축(42)에 일체적으로 결합되어 있다. 이에 따라, 코킹 펀치(46)에 의해서 코킹되어 형성된 오목형의
코킹부(44c')는 홈부(43)측을 저변으로 한 삼각형으로 형성되어 있다.
그 결과, 도 8 및 도 9에 도시한 상기 진동 발생 장치에 의하면, 제1 및 제2 실시예에 도시한 것과 같은 작용 효과를 얻을
수 있는 것에 더하여, 코킹부(44c, 44 c')의 축선 방향의 길이 치수를 해당 코킹부(44c, 44c')가 소성 변형할 때에 벽부로서
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작용하는 외주측보다도 그 대부분이 회전축(42)측으로 팽출하는 홈부(43)측에서 커지도록 형성하고 있기 때문에, 전체적
으로 소성 변형시키는 체적이 작아지고, 더 한층 작은 코킹력에 의해서 높은 인발 강도를 얻을 수 있다. 또한, 제조가 용이
한 단면 원형의 코킹 펀치(45)를 사용할 수 있는 동시에, 코킹 펀치(45, 46)의 사용 수명도 대폭 늘릴 수 있다.
그리고, 상기 제1 내지 제4 실시예에서는 진동자(10, 20, 30, 40)로서 단면이 모두 대략 부채 형상 또는 절두 부채 형상의
편심 하중부(11, 21, 31, 41)가 형성된 것을 이용한 경우에 대해서만 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 예컨대 단
면이 대략 반원형 등의 각종 형상의 편심 하중부를 갖는 것을 이용하는 것이 가능하다.
또한, 홈부(13, 22, 33, 43)에 대해서도, 바닥부가 단면 반원형의 것에 한정되는 것이 아니라, 단면이 대략 사각형이나 대
략 사다리꼴 형상 등의 각종 단면 형상으로 형성할 수 있다.
발명의 효과
이상 설명한 바와 같이, 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 소형 무선기의 진동 발생 장치에 의하면, 종래보다도 작은
코킹력에 의해서 견고하게 진동자를 모터의 회전축에 고정할 수 있기 때문에, 진동자의 소형 경량화, 나아가서는 진동 발
생장치 및 소형 무선기 전체의 소형 경량화를 실현할 수 있는 동시에, 코킹 하중을 작게 하고, 또한 진동자의 크랙의 발생
을 막을 수 있는 결과, 진동 발생 장치의 생산성을 향상시킬 수가 있고, 또한 진동자의 고비중화로 인한 진동 효율의 향상
이 가능해진다.
여기서, 특히 청구항 3 및 6에 기재된 발명에 의하면, 더 한층 작은 코킹력에 의해서 높은 인발 강도로 진동자를 모터의 회
전축에 결합시킬 수 있으며, 또한 제조가 용이한 단면 원형의 코킹 펀치를 사용하는 것도 가능하게 되는 동시에, 코킹 펀치
의 사용 수명을 대폭 늘릴 수 있다.
또한, 청구항 5에 기재된 발명에 따르면, 진동자의 홈부를 상기 회전축의 중심각 180°이상의 범위를 내재시키는 크기로 형
성하고, 또한 상기 홈부의 개구폭 (W1)을 상기 회전축의 직경(D)과의 비(W1/D)가 0.70 내지 0.95의 범위가 되도록 설정함
으로써, 코킹한 후에 측벽의 소성 변형으로 인해, 한층 더 효과적으로 홈부의 개구부를 막아 진동자를 견고하게 고정할 수
있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 l은 본 발명의 제1 실시예에서의 코킹 상태(caulking state)를 도시한 정면도.
도 2는 도 1의 진동자의 종단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에서의 진동자의 형상을 도시한 정면도.
도 5는 도 4의 진동자를 코킹한 상태를 도시한 정면도.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에서의 진동자의 형상을 도시한 정면도.
도 7은 도 6의 종단면도.
도 8은 본 발명의 제4 실시예를 도시한 사시도.
도 9는 제4 실시예의 변형예를 도시한 사시도.
도 10은 종래의 진동 발생 장치에서의 코킹 상태를 도시한 정면도.
도 11은 도 10과 같이 코킹된 종래의 진동 발생 장치를 도시한 사시도.
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〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10, 20, 30, 40 : 진동자
11, 21, 31, 41 : 편심 하중부
12, 24, 42 : 모터의 회전축
13, 22, 33, 43 : 홈부
14, 23, 34, 44 : 측벽
14a, 23a, 44a : 선단부 단부면
14b, 23b, 44b : 외주측 부분
삭제
15, 25, 45, 46 : 코킹 펀치
32 : 평탄면
W : 측벽 선단부 단부면의 폭치수
W1 : 홈부의 개구폭
L : 코킹부의 축선 방향의 길이 치수
도면
도면1
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도면2
도면3
도면4
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도면5
도면6
도면7
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도면8
도면9
도면10
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도면11
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