| 【発明の名称】 |
スラスト軸受 |
| 【発明者】 |
【氏名】立木 武志
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| 【目的】 |
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| 【構成】 |
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【特許請求の範囲】
【請求項１】 回転軸の一端と当接して回転軸をスラスト方向に支持するスラスト軸受であって、上記スラスト軸受はポリエーテルエーテルケトン材で形成されていることを特徴とするスラスト軸受。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばデジタルビデオレコーダあるいは８ｍｍビデオレコーダ等のキャプスタンモータに適用可能なスラスト軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタルビデオレコーダあるいは８ｍｍビデオレコーダ等のキャプスタンモータの例として、図１に示すようなものが知られている。図１において、基板４には孔４ａが形成されている。基板４の下面側でしかも孔４ａの同心円上には、絶縁層５を介して空芯コイル４が複数取り付けられている。
【０００３】孔４ａには、基板４の上端面側から軸受ホルダー３が取り付けられている。軸受ホルダー３は、上側の軸受保持部３ａ、下側の軸受保持部３ｂ、軸受保持部３ａと軸受保持部３ｂをつなぐ側立部３ｃとから構成されている。このうち、軸受保持部３ｂは平板上で中央に孔を有しており、この孔の下側の外縁部は突出し円筒部３ｄとなっている。この円筒部３ｄが基板４の孔４ａ内に嵌合固着されることにより、軸受ホルダー３が基板４上に取り付けられている。また、円筒部３ｄの内周面にはラジアル軸受２’の外周面が圧入固定されている。
【０００４】一方、上側の軸受保持部３ａは外周側の一部が開口した円筒部３ｅを有している。円筒部３ｅの内周面は、上方開口側の大径部３ｆ、下部開口側の小径部３ｇからなり、小径部３ｇの軸方向寸法が大径部３ｆの軸方向寸法よりも大きくなっている。このような軸受保持部３ａの小径部３ｇには軸受２の外周面が圧入固定されている。
【０００５】当然、大径部３ｆ、小径部３ｇの間には段部３ｆが生じており、この段部３ｈには蓋部材１３が取り付けられている。また、蓋部材１３の下端面（小径部３ｇ側の面）にはスラスト軸受１２が取り付けられている。
【０００６】ラジアル軸受２、２’の内周面には回転軸１が挿通されており、回転軸１はラジアル軸受２、２’によってラジアル方向に支持されている。また、回転軸１の上端はスラスト軸受１２と当接し、回転軸１はスラスト軸受１２によってスラスト方向に支持され、回転軸１は基板５や軸受ホルダ３等のステータ部材に対して回転自在となっている。
【０００７】回転軸１の下端部は軸受保持部３ｂを貫通して基板４の下端面側、即ち、空芯コイル６が配置された側に対して突出している。このような、回転軸１の下端部にはボス部材７が取り付けられている。ボス部材７の外周にはかしめ等によりロータケース８が取り付けられている、ロータケース８は、外周に周壁を有しており、周壁より内側の部分には駆動用マグネット９が取り付けられている、駆動マグネット９の上端面は、基板４に取り付けられた空芯コイル６と一定の間隙をおいて向かい合っている。従って、空芯コイル６を通電制御することにより、駆動用マグネット９は付勢され、ロータケース８及び回転軸９が回転駆動される。また、ロータケース８の周壁の外周面には周波数発電用マグネット１０が取り付けられている。周波数発電用マグネット１０は、基板４に取り付けられた図示しないセンサーと一定の間隙をおいて向かい合っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】回転軸１をスラスト方向に支持するスラスト軸受１２は、金属や樹脂から形成されており、金属としてはステンレス鋼や鉄、樹脂としてはＰＰＳやナイロン等から形成されている。スラスト軸受１２に用いられる樹脂及び金属の種類、及び、各強度のデータは以下の通りである。
樹脂の種類 引張強さ アイソ゛ット衝撃強度 硬度 変形温度 [kg/cm2] [kgcm/cm] ロックウエル 4.6kg/cm2 18.6kg/cm2ナイロン66 830 4.5 R126 M80 230℃ 70℃ナイロン6 750 6.0 R120 175℃ 75℃ホ゜リアセタール 620 6.5 M80 158℃ 110℃PBT 600 3.5 M75 154℃ 58℃PPS 850 1.5 173℃ 108℃金属の種類 引張強さ 硬度(ウ゛ィッカース硬度) N/mm2 (kgf/mm2) [Hv]真鍮 335以上 80以上 C36404BDSアルミ 373(38)以上 10以上 A2011BDS鉄 275(28)以上 80〜110 SECC-C20ステンレス 588(60)以上 200以上 SUS420J2 （回転軸材質）
【０００９】例えば、ステンレス鋼や鉄、ナイロン等からスラスト軸受１２を形成する場合は材料となる部材を打ち抜くことにより、またＰＰＳからスラスト軸受１２を形成する場合は材料となる部材を樹脂成形することによって、スラスト軸受１２が形成される。
【００１０】スラスト軸受１２をステンレス鋼や鉄等の金属から形成すると、重量が増大するし、加工に手間がかかるため、製造コストが高騰するという問題点があった。また、スラスト軸受１２と、スラスト軸受１２と摺動する回転軸１は前述したデータからも解るように、共に硬度の高い金属からなるため、摺動時にスラスト軸受１２及び回転軸１の何れかに摩耗が生じてしまうため、耐久性に問題点があった。
【００１１】また、スラスト軸受１２をＰＰＳやナイロン等から形成すると、重量の増加や製造コストが高騰するという問題点はない。しかし、前述したデータからも解るように、硬度の低い樹脂製のスラスト軸受１２に対して、硬度の高い金属製の回転軸１が摺動する形態となるため、摩耗はないが、図２に示すように、回転軸１の摺動により硬度の低いスラスト軸受１２側に窪みＡが生じてしまい、この場合も耐久性に問題点があった。
【００１２】本発明は以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、重量の増加や製造コストの高騰を抑え、しかも、摺動性や耐久性に優れたスラスト軸受を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】回転軸の一端と当接して回転軸をスラスト方向に支持するスラスト軸受であって、スラスト軸受はポリエーテルエーテルケトン材で形成されていることを特徴とする。
【００１４】回転軸は一端部がスラスト軸受と当接してスラスト方向に支持されるとともに、回転軸が回転駆動されると、回転軸はスラスト軸受上を摺動する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるスラスト軸受の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、スラスト軸受が用いられるキャプスタンモータの基本構成は従来の技術のものと同じであるため、同じ図面を使用し、説明は省略する。
【００１６】図１において、回転軸１をスラスト方向に支承するスラスト軸受１２をＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）材から形成した。ＰＥＥＫ材の各強度データを以下に示す。
引張強さ アイソ゛ット衝撃強度 硬度 熱変形温度 [kg/cm2] [kgcm/cm] ロックウエル 4.6kg/cm2 18.6kg/cm2PEEK 990 9.0 M98 152℃以上 152℃ 【００１７】上記データからも解るように、ＰＥＥＫ材は、前述したナイロン等の樹脂に比べて硬度が高く、軽く、しかも、表面が非常に滑らかである。このため、スラスト軸受１２をＰＥＥＫ材から形成することにより重量の増加を抑えられるし、回転軸１の摺動性を向上させることができる。
【００１８】また、ＰＥＥＫ材の硬度は、金属であるステンレス鋼や鉄等に比べると硬度は低く軟らかい。従って、ＰＥＥＫ材をスラスト軸受１２に用いることにより、金属製の回転軸１が摺動しても摩耗が生じない。さらに、ＰＥＥＫ材は、ステンレス鋼や鉄等の金属よりも硬度が低いが、例えば、ＰＳＳやナイロンに比べて硬度が高く硬い。従って、ＰＥＥＫ材をスラスト軸受１２に用いることにより、金属製の回転軸１が摺動しても窪みが生ずることない。このため、上記実施の形態のように、ＰＥＥＫ材からスラスト軸受１２を形成することにより、スラスト軸受１２は耐久性に優れ、寿命の延命化を図ることができる。
【００１９】さらに、ＰＥＥＫ材は硬度が高いため、ＰＥＥＫ材が使用されるスラスト軸受１２は薄く形成しても充分な硬度が得られ、装置の薄型化に貢献することができる。
【００２０】なお、スラスト軸受１２はＰＥＥＫ材から形成されていればよく、形状など特に限られるものではない。図３に示すように、円盤状でもよい。あるいは、回転軸１が摺動する場合、回転軸１の摩擦力によりスラスト軸受１２が回転するのが気になる場合は、図４に示すように、円盤の一部を切り取ったＤ字状とし、回転しないように構成してもよい。
【００２１】なお、ＰＥＥＫ材は樹脂であるため、打ち抜きや成形の何れでもスラスト軸受１２を形成することができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、スラスト軸受をポリエーテルエーテルケトン材で形成したため、回転軸のスラスト軸受に対する摺動性を向上させることが可能となる。また、スラスト軸受に用いられるポリエーテルエーテルケトン材は、軽く、ステンレス鋼や鉄等の金属よりも硬度が低いが、ＰＳＳやナイロンに比べて硬度が高く硬い。このため、スラスト軸受を取り付けることによる重量の増加を抑えられるし、回転軸が摺動する際、スラスト軸受に摩耗や窪みが生じるのを解消し、耐久性を向上させることが可能となる。さらに、ポリエーテルエーテルケトン材は樹脂の一種であるため、取り扱いが容易であり、加工等による製造コストの高騰も抑えることが可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２２３３
【氏名又は名称】株式会社三協精機製作所
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| 【出願日】 |
平成７年（１９９５）９月２９日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】石橋 佳之夫
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| 【公開番号】 |
特開平９−８８９４３ |
| 【公開日】 |
平成９年（１９９７）３月３１日 |
| 【出願番号】 |
特願平７−２５２１６０ |
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