JP2006329275A - 流体軸受装置およびこれを備えたモータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 モータのステータコイル4の取付け部6bを有するブラケット6の線膨張係数で、ブラケット6の内周に固定されるハウジング7の線膨張係数を除した値が0.5以上2.0以下となるように、ブラケット6およびハウジング7の材料を選定する。ハウジング7の外周に形成された接着固定面7eを、ブラケット6の内周面6aに、嫌気性接着剤あるいはエポキシ系接着剤を用いて接着固定する。
【選択図】図9
Description
図8に示す組成の材料の線膨張係数を、TMA(熱機械特性分析装置)を用いて測定した。具体的な手順を以下に示す。(ア)図8に示す組成の材料で、有底円筒状(φ10mm×φ8mm×15mm 底厚;2mm)のカップ状試験片を製作した。材料が金属の場合、丸棒から旋削加工で上記形状の試験片を形成した。材料が樹脂組成物の場合、底板部の外表面側にピンゲートを配して、上記形状の試験片を射出成形した。(イ)カップ状試験片をTMAにセットする。試験片をセットし難い場合には、その軸方向両端をカットしてリング状に加工したものを用いてもよい。試験片の径方向における熱膨張量を正確に計測するため、測定プローブの測定方向を試験片の径方向に一致させる。(ウ)測定荷重:0.05N、測定温度域:23℃〜100℃、昇温速度:5℃/min、雰囲気ガス:窒素、の条件下で径方向への熱膨張量を測定した。なお、測定温度域の上限値は、後述する接着剤の加熱硬化条件(90℃×1h)を考慮に入れて設定した。(エ)上記手順で得られた各材料(組成No.1〜8)の線膨張係数は図8に示す通りである。また、この結果を基に、以下の式から、図9および図10に示す各実施例および比較例の線膨張係数比を算出した。
線膨張係数比[無次元]=(ハウジング模擬試験片の線膨張係数)
/(ブラケット模擬試験片の線膨張係数)
(1)イオンの不溶性
図8に示す組成の材料で形成したカップ状試験片からの各種イオン(Naイオンを含む)溶出の有無をイオンクロマトグラフィを用いて確認した。具体的な手順を以下に示す。(ア)空のビーカに超純水を所定量入れ、その中に予め超純水で表面を充分に洗浄した上記試験片を投入する。(イ)上記ビーカを80℃に加温した恒温槽に1hセットし、試験片の表面および内部に含有するイオンを超純水中に溶出させる。他方、試験片を投入しない純水のみ入ったビーカも同様に80℃に加温した恒温槽に1hセットし、これをブランクとする。(ウ)上記で準備した、試験片を投入した超純水に含有するイオン量を、イオンクロマトグラフィにより測定する(測定値A)。別途ブランクに含有するイオン量も同様に測定する(測定値B)。(エ)測定値Aから測定値Bを減算し、イオン溶出の有無を確認する。
なお、合否判定基準としては、イオンクロマトグラフィに一般的に使用されるカラムにて分析可能なイオン(下記の表1を参照)を検出対象イオンとした。表に記載のイオンが検出されなければ合格(○)、検出されれば不合格(×)とした。
図8に示す組成の材料で形成した試験片を用いて、JIS 7194による四探針法により測定を行った。合否判定基準としては、1.0×106Ω・cm以下を合格(○)、1.0×106Ω・cmを超えるものを不合格(×)とした。
(3)リング摩耗深さ[μm]および
(4)摺動相手材の摩耗深さ[μm]
図8に示す組成の材料で形成したリング状の試験片を、潤滑油中でディスク状の摺動相手材に所定荷重で押し当てた状態でディスク側を回転させるリングオンディスク試験にて測定した。具体的には、φ21mm(外径)×φ17mm(内径)×3mm(厚み)のリング状試験片を使用した。また、表面粗さRa0.04μm、φ30mm(直径)×5mm(厚み)のSUS420製のディスク材を摺動相手材として使用した。潤滑油には、ジエステル油としてジ(2−エチルヘキシル)アゼレートを使用した。この潤滑油の40℃における動粘度は、10.7mm2/sである。リングオンディスク試験中、供試体に対する摺動相手材の面圧は0.25MPa、回転速度(周速)は1.4m/min、試験時間は14h、油温は80℃とした。合否判定基準について、リング摩耗深さに関しては、3μm以下を合格(○)、3μmを超えるものを不合格(×)とし、摺動相手材の摩耗深さに関しては、2μm以下を合格(○)、2μmを超えるものを不合格(×)とした。
(5)接着力[N]
図8に示す組成の材料で、ハウジングを模擬したカップ状試験片<1>を製作した。形状および寸法は、(0)線膨張係数比の試験時に製作したカップ状試験片と同じである。なお、ハウジング模擬試験片<1>の内周に砲金製のブッシュを圧入し、以下の抜去時に試験片<1>の変形が生じないようにした。一方、図8に示す材料でφ20mm×φ10mm×10mmのブラケット模擬試験片<2>を製作し、この試験片<2>の中央部に、試験片<1>との接着隙間が直径すき間で25μmとなるよう内径寸法を規定した孔を加工した。試験片<1>および<2>を充分に脱脂し、図8の組成No.6〜No.8に係る試験片<1>については、その接着面(試験片<1>の外周面)にプライマを塗布した。また、全ての試験片<2>の接着面(試験片<1>を試験片<2>に挿入した際、試験片<1>と相対する試験片<2>の表面)に嫌気性接着剤を塗布した。その後試験片<1>を試験片<2>に挿入し、90℃×1hで加熱硬化させた。なお、嫌気性接着剤として、スリーボンド社製「TB1359D」を、プライマとして、スリーボンド社製「TB1390F」をそれぞれ使用した。また、嫌気性接着剤の塗布量を約10mg、プライマの塗布量を約1mg(溶剤分揮発後の成形体の重量増加分として測定)とした。その後、試験片<2>から試験片<1>を引抜き、抜去時における最大荷重を接着力とした。合格判定基準としては、接着力が1000Nを超えるものを合格(○)、1000N以下のものを不合格(×)とした。
2、12 軸
2a 外周面
2b、12b フランジ部
3 回転部材
4 ステータコイル
5 ロータマグネット
6 ブラケット
7、17、27 ハウジング
7a スラスト軸受面
7e、17c、27c 接着固定面
8 軸受スリーブ
9 ハブ部
10 蓋部材
37 軸受部材
R1、R2 ラジアル軸受部
T1、T2、T11、T12 スラスト軸受部
Claims (17)
- 軸部材と、ブラケットと、ラジアル軸受隙間に形成した流体膜で軸部材をラジアル方向に回転自在に支持するラジアル軸受部と、ブラケットの内周面に接着固定される接着固定面とを備えた流体軸受装置において、
接着固定面を有する部材の線膨張係数をブラケットの線膨張係数で除した値が0.5以上2.0以下であることを特徴とする流体軸受装置。 - さらに、内周面が軸部材の外周面との間でラジアル軸受隙間を形成する軸受スリーブと、内周に軸受スリーブが固定され、外周に接着固定面が形成されたハウジングとを備える請求項1記載の流体軸受装置。
- さらに、内周面が軸部材の外周面との間でラジアル軸受隙間を形成し、かつ、外周面に接着固定面を形成した軸受部材を備える請求項1記載の流体軸受装置。
- 接着固定面を有する部材とブラケットとの接着固定に使用する接着剤が、嫌気性接着剤若しくはエポキシ系接着剤である請求項1記載の流体軸受装置。
- 接着固定面を有する部材およびブラケットの何れか一方又は双方が金属材料で形成される請求項1記載の流体軸受装置。
- 接着固定面を有する部材およびブラケットの何れか一方又は双方が樹脂組成物で形成される請求項1記載の流体軸受装置。
- ポリフェニレンサルファイド(PPS)がベース樹脂として樹脂組成物に含まれる請求項6記載の流体軸受装置。
- 炭素繊維が充填材として樹脂組成物に含まれる請求項6又は7記載の流体軸受装置。
- 無機化合物が充填材として樹脂組成物に含まれる請求項6又は7記載の流体軸受装置。
- Na含有量が2000ppm以下の樹脂組成物である請求項6又は7記載の流体軸受装置用ハウジング。
- ポリフェニレンサルファイド(PPS)はリニア型である請求項7記載の流体軸受装置用ハウジング。
- 炭素繊維の引張り強さが3000MPa以上である請求項8記載の流体軸受装置用ハウジング。
- 炭素繊維は、PAN系繊維である請求項8記載の流体軸受装置用ハウジング。
- 炭素繊維のアスペクト比が6.5以上である請求項8記載の流体軸受装置用ハウジング。
- 樹脂組成物中に、炭素繊維が10vol%以上35vol%以下含まれる請求項8記載の流体軸受装置用ハウジング。
- 無機化合物が、ホウ酸アルミニウムウィスカである請求項9記載の流体軸受装置用ハウジング。
- 請求項1〜16の何れか記載の流体軸受装置と、ステータコイルと、ステータコイルとの間に励磁力を生じるロータマグネットとを備えるモータ。
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