(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーターのシャフトに振動発生用の分銅が取付けられた振動発生装置であって、
前記分銅に、断面が略半円形であり且つその半径方向の一部が開放されると共に、予め前記シャフトの外周面の半分以上を覆う内壁面を備えたシャフト挿通孔と、前記挿通孔の開放部分の近傍に位置するかしめ止め用の凹部とが形成され、前記シャフトが前記挿通孔に挿通された状態で前記凹部よりも開放端側が加圧されることにより、前記シャフトが挿通孔内に固定されていることを特徴とする振動発生装置。
【請求項２】
前記シャフトを覆う前記挿通孔の内壁面の角度が、１８０度より大きく形成された請求項１記載の振動発生装置。
【請求項３】
前記挿通孔の内壁面とシャフトとのクリアランスが、１／１００以上８／１００ｍｍ以下である請求項１または２記載の振動発生装置。
【請求項４】
前記凹部と挿通孔の内壁面との間の肉厚が、シャフトの径に対して０．５倍以上１倍未満に形成された請求項１ないし３のいずれかに記載の振動発生装置。
【請求項５】
モーターの分銅をシャフトに挿通する工程と、分銅を保持させる工程と、分銅を加圧してシャフトに固定する工程とによる振動発生装置への分銅の取付方法において、
断面が略半円形の柱状であり且つその半径方向の中央部に一部が開放したシャフト挿通用の挿通孔と前記挿通孔の前記開放部分の近傍に凹部とが設けられた分銅を、シャフトに挿通した後、
前記分銅の平坦部を形成するラインが垂直方向に対し傾斜するように保持され、加圧部材を用いて前記凹部よりも開放端側の位置を前記垂直方向に加圧することにより、前記加圧部材の加圧力をシャフトの軸中心方向へ作用させて、前記シャフトと分銅とをかしめ固定することを特徴とする振動発生装置への分銅の取付方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゲーム用のコントローラ等に内蔵してコントローラ自体を振動させて使用し、または携帯電話やポケットベルの受信報知用として使用する振動発生装置および前記振動発生装置への分銅の取付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来の振動発生装置において、モーターのシャフトへの分銅の取付方法を説明するための正面図であり、その取付前の状態を示す。図９は、その取付後の状態を示す正面図である。
【０００３】
上記のような従来の分銅１０は、断面が半円形の柱状をした本体１１の半径方向の中央部に、モーターのシャフト３を挿通させるためのＵ字溝４が形成され、前記Ｕ字溝４の両脇部には上方に向けて突起１３ａ，１３ｂが形成されている。
【０００４】
上記のような分銅１０をシャフト３に取付ける場合には、まずシャフト３を分銅１０のＵ字溝４に挿通して保持させる。次いで分銅１０を保持させるために受け台１が使用されるが、この受け台１は、分銅１０の円周部（曲線部）と同様の形状を有し、この受け台１の曲線部１ａと分銅１０の円周部とが嵌合することによって分銅１０が保持される。なお、この場合分銅１０の平坦部が水平になるようにして保持される。
【０００５】
次いで、保持された分銅１０の上方から、断面が三角形状の凹部１２ａを有する加圧部材１２を降下させ加圧することによって分銅１０がシャフト３に取付けられる。すなわち、加圧部材１２の先端部に形成された凹部１２ａの面積は、前記突起１３ａ，１３ｂおよび両突起１３ａと１３ｂとの空間で形成される面積よりも小さく形成されている。そのため加圧部材１２の凹部１２ａを突起１３ａ，１３ｂの先端に押し当て、さらに下方へ加圧することにより両突起１３ａ，１３ｂが内側方向（矢印Ｒ，Ｌ）へと折れ曲がり、分銅１０がシャフト３にかしめ付けられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８および図９に示すような従来の分銅１０およびその取付方法では、分銅１０が銅などの比較的やわらかい材料で形成されている場合に適しているが、鉄等の比較的硬い材料で形成される場合には分銅１０をシャフト３へ取付ける際に大きな荷重を必要としなければならないという問題があった。
【０００７】
そして、分銅１０をシャフト３へ取付ける際の荷重が小さいと、従来の方法で取付けられた分銅１０では、比較的小さな力で分銅１０をシャフト３から引き抜くことができてしまうため、上記のような分銅１０が取付けられたモーターを実際に使用した場合に、回転時（使用時）に分銅１０がシャフト３からずれるなどして異音を発生したり、またはシャフト３から外れて装置自体を損傷してしまうおそれがあった。
【０００８】
すなわち、図８および図９に示すＵ字溝４を有する分銅１０では、これを加圧部材１２で加圧した場合にＵ字溝４の内側壁面が直線状に形成されているため、この直線状の内側壁面をシャフト３に沿った曲面へと大きく変形させる必要があり、突起１３ａ，１３ｂの加圧時に大きな荷重が必要となる。従って、突起１３ａ，１３ｂの加圧時の荷重が小さいと、その変形が不十分となり、Ｕ字溝４の内側壁面とシャフト３の曲面との接触面積が小さくなる。その結果、取付け力も小さいものになり、大型の分銅を取付けて分銅にかかる荷重が大きくなった場合などはシャフト３から分銅１０が抜けるおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、鉄等の硬い材料を使用した場合でも加圧部材で加圧する荷重が少なくて済み且つ使用途中で分銅がずれるなどの危険性のない振動発生装置および前記振動発生装置への分銅の取付方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、モーターのシャフトに振動発生用の分銅が取付けられた振動発生装置であって、
前記分銅に、断面が略半円形であり且つその半径方向の一部が開放されると共に、予め前記シャフトの外周面の半分以上を覆う内壁面を備えたシャフト挿通孔と、前記挿通孔の開放部分の近傍に位置するかしめ止め用の凹部とが形成され、前記シャフトが前記挿通孔に挿通された状態で前記凹部よりも開放端側が加圧されることにより、前記シャフトが挿通孔内に固定されていることを特徴とするものである。
【００１１】
上記手段により、鉄等の硬い材質を分銅に使用した場合でも従来よりも少ない加圧力で分銅をシャフトに強固に取付けることができる。また、鉄というコスト的にも安い材料で製造することができるためコストの低減を図ることができる。さらに鉄は、加工精度がでやすく、しかも変形が少ないため抜けにくいものである。
【００１２】
上記の場合には、シャフトを覆う前記挿通孔の内壁面の角度が、１８０度より大きく形成されていることが好ましい。
上記のように形成すると、分銅を加圧して変形させた場合にシャフトに対して面で接して保持することができる。すなわち、挿通孔の内壁面がシャフトとほぼ同一の曲面で形成されているため挿通孔の内壁面が加圧によって変形した場合に前記内壁面がシャフトの曲面に面で接するようになる。そのため、従来のＵ字溝のタイプよりも分銅をシャフトに強固に取付けることができる。
【００１３】
また前記挿通孔の内壁面とシャフトとのクリアランスが、１／１００以上８／１００ｍｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、３／１００以上５／１００ｍｍ以下である。
上記のように形成することにより、分銅を加圧した場合にシャフトに確実且つ強固に固定することができる。前記クリアランスが１／１００ｍｍ未満では加工精度を出すことが難しく且つシャフトを挿入する場合に挿入しにくく、８／１００ｍｍを超えると加圧時に挿通孔の内壁面とシャフトとの接触面積が小さくなり、分銅をシャフトに強固に取付けることができなくなる。
【００１４】
また前記凹部と挿通孔の内壁面との間の肉厚が、シャフトの径に対して０．５倍以上１倍未満に形成されていることが好ましい。
上記した範囲に設定することにより、分銅をシャフトに強固に固定することができる。なお、前記した肉厚がシャフトの径に対して１倍以上の場合には分銅を加圧する際にシャフト挿通孔の内壁面が変形しにくくなり分銅をシャフトに固定することができず、一方０．５倍未満の場合でもやはりシャフトへの分銅の保持力が弱くなり好ましくない。
【００１５】
また本発明は、モーターの分銅をシャフトに挿通する工程と、分銅を保持させる工程と、分銅を加圧してシャフトに固定する工程とによる振動発生装置への分銅の取付方法において、
断面が略半円形の柱状であり且つその半径方向の中央部に一部が開放したシャフト挿通用の挿通孔と前記挿通孔の前記開放部分の近傍に凹部とが設けられた分銅を、シャフトに挿通した後、
前記分銅の平坦部を形成するラインが垂直方向に対し傾斜するように保持され、加圧部材を用いて前記凹部よりも開放端側の位置を前記垂直方向に加圧することにより、前記加圧部材の加圧力をシャフトの軸中心方向へ作用させて、前記シャフトと分銅とをかしめ固定することを特徴とするものである。
【００１６】
上記手段では、前述した分銅をモーターのシャフトに挿通した後この分銅を専用の受け台に載せる。この場合の分銅の受け台への載せ方は、分銅の平坦部のラインが傾斜するようにして保持される。分銅を保持した後は、加圧部材を用いて分銅の上方から加圧するが、この場合分銅に形成された凹部または凹部よりも開放端側に対して加圧部材が接し、さらに分銅に対して圧力を下方へかけることにより、シャフトの挿通孔の内壁面が変形して分銅がシャフトに固定される。
【００１７】
上記の場合、加圧部材を用いて分銅を加圧する位置は、特に凹部よりも開放端側で行うことが好ましい。これにより、分銅をシャフトに強固に取り付けることができるようになる。
【００１８】
またこの場合、加圧の中心方向が、シャフトの軸心方向とは外れた方向に加圧されることが好ましい。上記のように加圧方向をシャフトからずらしたことによって、加圧部材に衝撃が加えられた際にシャフトに直接圧力が加わってシャフトが損傷するおそれがない。
またこのとき加圧する部分は、シャフトの挿通孔の両脇部に形成された凹部または凹部よりも開放端側のいずれか一方を加圧すればよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の振動発生装置および振動発生装置への分銅の取付方法について図１ないし図７を参照して説明する。
図１および図２は、それぞれ大小の分銅の形状を示す拡大正面図である。
【００２０】
図１に示す分銅５は、断面が半円形状で且つ柱状の本体５ａから形成され、本体５ａの平坦部５ｂの中央部に外方へ向けて設けられた突出部５ｅには、シャフト３を挿通するための挿通孔６が内方に向けて形成され、且つ前記挿通孔６の一部が開放した開口部７が設けられている。また、前記挿通孔６は、分銅５の円周部の中心に位置し、平坦部５ｂのラインよりも外方に突出して形成されているため、分銅５の重心との距離が長くなり、分銅５がシャフト３と一体に回転したときに、分銅には最も大きな遠心力が作用し、振動発生装置としては大きな振動を発生できるようになっている。
【００２１】
また前記挿通孔６の脇には、開口部７から平坦部５ｂにかかる途中に内方へ向けて凹部８が形成されている。なお、挿通孔６のもう一方の脇にも同様に左右対称にして凹部が形成されている。
【００２２】
本発明では、モータ９のシャフト３と挿通孔６との間のクリアランスは、１／１００以上８／１００ｍｍ以下とすることが好ましく、前記クリアランスが１／１００ｍｍ未満では加工精度を出すことが難しく且つシャフト３を挿入する場合に挿入しにくく、８／１００ｍｍを超えると凹部８の加圧時に挿通孔６の内壁面がシャフト３に接する接触面積が小さくなり分銅５をシャフト３に強固に取付けることができなくなる。特に好ましくは３／１００以上５／１００ｍｍ以下である。
【００２３】
また凹部８と挿通孔６の内壁面との間の肉厚が、シャフトの径に対して０．５倍以上１倍未満に形成されていることが好ましく、上記範囲を超えると分銅５をシャフト３に強固に取付けることができなくなる。
【００２４】
図１に示す分銅５では、挿通孔の径をφ１、凹部８と挿通孔６との間の肉厚をＬ１、シャフト３を覆う挿通孔６の角度をα１とした場合、それぞれの値は２．０１ｍｍ，１．１ｍｍ，２６３度で形成されている。上記のように分銅５の場合には、φ１に対してＬ１は約０．５倍の比率で形成されていることになる。
【００２５】
また図２に示す分銅１５は、図１に示す分銅５よりも小型のタイプなだけで分銅５と同一構成であり、この場合挿通孔６の径をφ２、凹部８と挿通孔６との間の肉厚をＬ２、シャフト３を覆う角度をα２とした場合、それぞれの値は１．５２ｍｍ，０．８ｍｍ，２７６度となっている。したがって、分銅１５ではφ２に対してＬ２は約０．５倍の比率で形成されていることになる。
【００２６】
上記した分銅５，１５は、鉄等の比較的硬い材質で形成され、具体的にはＳＥＣＣなどが好適に使用され、このような材料は加工精度がでやすく、変形しにくいため加圧後のシャフト３のずれや抜けが防止される。
【００２７】
また前記分銅５は、シャフト３の長さ方向に柱状に形成されていると共に図６に示されているように複数枚の薄板５ｄを積層して形成されている。
すなわち、分銅５の本体５ａを構成する各薄板５ｄには図１で示す円形の凸部５ｃ，５ｃが形成されている。
【００２８】
凸部５ｃ，５ｃは、分銅５の薄板５ｄを打ち抜く際に同時に、凸部５ｃ，５ｃの面とは反対側からプレスすることにより形成され、薄板５ｄの凸部５ｃ，５ｃが形成された面と反対面には凹部（被挿入部）が形成される。そして、この凹部に凸部５ｃ，５ｃを圧入しながら、各薄板５ｄについて積層することにより分銅５が形成される。
なお、分銅１５の場合も上記と同様にシャフト３の長さ方向に柱状に形成されていると共に薄板を積層して形成される。
【００２９】
次に、本発明の振動発生装置への分銅の取付方法について図３ないし図５を参照して説明する。
第１の工程として、モーター９のシャフト３に上述した分銅５を、分銅５の挿通孔６に挿通して保持させる。この場合、前記挿通孔６は、シャフト３を１８０度より大きな角度で覆っていることにより、シャフト３が開口部７を通って抜け落ちることがない。
【００３０】
第２の工程として、モーター９に取り付けた分銅５を専用の受け台１に保持させる。この受け台１には、四角形状の台の上部が、分銅５の円周部（曲線部）と同様の曲面で形成され且つ一部が直線状に切り欠かれた形状１ａを有する凹部が形成されている。そのため、図３に示すように、分銅５をこの受け台１の凹部に載置すると分銅５の端部が受け台１のＳ点で引っかかり傾斜した状態で保持される。
【００３１】
第３の工程として、このように分銅５が受け台１の凹部に保持された状態で分銅５の上方から加圧部材２を降下させて加圧することにより分銅５がシャフト３に固定される。なお、このとき使用される加圧部材２は先端に向けて漸次細くなっている部材が使用され、加圧部材２の先端部にＲが形成され且つ分銅５の凹部８に嵌め込むことができる程度の太さとなっている。加圧部材２の先端が太すぎると加圧したときに力が１点に集中せずに分散してしまい分銅５をシャフト３にしっかりと固定することができなくなる。加圧部材２は分銅５に形成された凹部８のシャフト３寄りの開放端側に向かって垂直に降下（図中矢印）させられて加圧される。
【００３２】
図４は、分銅５が受け台１に保持された状態でのシャフト３および凹部８の形状を示す部分拡大正面図である。
図４に示すように、分銅５の上方から凹部８のシャフト３寄りの開放端側を加圧する場合加圧部材２の加圧方向は、図中矢印Ｐで表わされる方向に向かうように加圧される。すなわち、矢印Ｐの方向がシャフト３の軸から外れるようにして圧力がかけられる。
【００３３】
図５は、加圧後の凹部８の形状を表わした部分拡大正面図である。
図４に示す方法で分銅５を加圧することにより、凹部８が加圧部材２の押圧力でさらにへこみ、凹部８と挿通孔６の内壁面との間の突出部５ｅの肉厚がシャフト３側へ押付けられ、その結果開口部７付近における挿通孔６の内壁面がシャフト３側へ寄せられてシャフト３を押圧する。この場合、挿通孔６の内壁面は、予めシャフト３と同様の曲面で形成されているので、挿通孔６の内壁面がシャフト３の曲面に沿ってシャフト３と２個所程度の広い面同士で当接し、シャフト３に分銅５が強固且つ確実にかしめ付けられる。そして開口部７は、挿通孔６の内壁面がスムーズにシャフト３側へ寄せられるためのクリアランスとして機能する。
【００３４】
さらに図７を参照して詳述する。図７は、分銅５がシャフト３へかしめられる過程を説明するための説明図であり、Ａは加圧開始の状態を示し、Ｂは加圧中の状態を示し、Ｃは加圧完了後の状態を示す。
【００３５】
図７に示すように、状態Ａでは、加圧部材２は凹部８の開放端側で且つシャフト３の軸中心からはずれた位置を垂直下方に加圧する。この場合、加圧部材２は凹部８の開放端側の上方から下降し、そして凹部８の開放端側の面に接し、さらに加圧される。このとき、加圧部材２の凹部８に対する加圧力Ｆは、シャフト３方向の軸中心方向（矢印方向）へ作用する。
【００３６】
状態Ｂでは、加圧部材２の加圧力により、分銅５内にシャフト３に対する応力ｆ１およびｆ２が作用し、さらに分銅５は分銅自身が有する弾性力により加圧部材２を押し戻す応力ｆ３を生じる。さらに加圧部材２により加圧されると、分銅５はシャフト３を覆っている突出部５ｅ方向（矢印の方向）へ歪みσ１を生じる。
【００３７】
状態Ｃでは、加圧部材２が分銅５から離れるが、このとき、分銅５自身の弾性力により前記応力ｆ３が開放され、その開放とともに前記歪みσ１が弾性によって歪みσ２（スプリングバック）として矢印方向へ戻される。これによりシャフト３と挿通孔６との締め付けが確実に行われ、かしめ強度が保持される。
【００３８】
また、適正量のかしめ代が確保された後は、それ以上の加圧に対して加圧部材２と分銅５との接触面積が漸次増加する。これにより、かしめ強度を加圧部材２の加圧力で制御することができ、しかも細かな加圧力の設定を行う制御が必要でないためエアーシリンダ等のエアー圧での制御が可能になる。
【００３９】
上記のようにして形成された振動発生装置は、テレビやパーソナルコンピュータのゲーム用のコントローラに組込んで使用し、ゲームの場面に応じてモーター９のシャフト３を回転させ分銅５を振り回すことにより振動を発生させて、よりゲームをリアルに体感することができるようになる。
【００４０】
以上説明したように、本発明の振動発生装置に関し、その形状等は上記した実施の形態に限られることはなく、シャフトを覆う挿通孔の角度は分銅の大きさやシャフトの太さ等に応じて適宜変更することができる。
また、本発明の分銅の取付方法においては、凹部の形状等によって保持する分銅の角度を調整することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の振動発生装置は、鉄等の比較的硬い材料よりなる分銅を用いた場合でも大きな加圧力をかけることなく分銅をシャフトに取付けることができる。また、鉄を使用した場合には、安価な材料費で製造することができると共に加工精度がよくしかも変形しにくいためずれや抜けを生じないという効果を有する。
【００４２】
また、本発明の振動発生装置への分銅の取付方法は、大きな加圧力をかけることができる加圧装置を使用する必要がなく加圧部材と分銅を保持するための受け台を変更するだけで行なうことができコスト的に優れている。しかも分銅の１点を加圧するのみで分銅をシャフトに強固に取付けることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分銅の形状を示す正面図、
【図２】本発明の分銅の他の実施の形態を示す正面図、
【図３】本発明の分銅のシャフトへの取付方法を説明する説明図、
【図４】取付前の状態を示す部分拡大正面図、
【図５】取付後の状態を示す部分拡大正面図、
【図６】分銅とモーターとの取付状態を示す正面図、
【図７】分銅がシャフトにかしめられる過程を説明するための説明図、
【図８】従来の分銅の形状およびシャフトへの取付け前の状態を示す説明図、
【図９】取付け後の状態を示す説明図、
【符号の説明】
１  受け台
２  加圧部材
３  シャフト
５，１５  分銅
６  挿通孔
７  開口部
８  凹部
９  モーター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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