JPS62171516A - Bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、例えば テープレコーダー・ビデオテープレ
コーダーなどのテープ駆動源となる小型モータに用いら
れる軸受装置、特にスラスト軸受装置に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a bearing device, particularly a thrust bearing device, used in a small motor serving as a tape drive source for, for example, a tape recorder or a videotape recorder.
従来の技術
近年、小型モータは、家庭用および産業用の市場の拡大
に伴い軽薄短小のニーズが高まり超小型モータの開発が
望まれて来た。このモータをコアレス直流モ二りの例で
第３図、第４図に従って説明する。BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, with the expansion of the domestic and industrial markets, there has been an increasing need for compact motors to be lighter, thinner, and smaller, and there has been a desire for the development of ultra-compact motors. This motor will be explained using an example of a coreless DC motor according to FIGS. 3 and 4.
第３図、第４図において、５は先端を円弧状に形成した
シャフトで、フレーム１１に設けたスリーブ軸受９にて
回転自在に支持されている。In FIGS. 3 and 4, reference numeral 5 denotes a shaft having an arcuate tip, which is rotatably supported by a sleeve bearing 9 provided on a frame 11. As shown in FIG.
このシャフト５には、プラスチック成形材８により一体
成形された複数個の成形巻線６と整流子７が取りつけら
れて回転子を構成している。１２は成形巻線６に対向し
てフレーム１１に固着されたマグネット、１３は成形巻
線６を介してマグネット１２に対向するヨーク、１４は
整流子７にしゅう動接触するブラシ、１５はフレーム１
１の端部開口を覆うブラケットで、内底部の中央にはシ
ャフト５の先端を受けるスラスト受板１０が装備されて
いる。A plurality of molded windings 6 and a commutator 7 integrally molded from a plastic molded material 8 are attached to the shaft 5 to constitute a rotor. 12 is a magnet fixed to the frame 11 facing the shaped winding 6; 13 is a yoke facing the magnet 12 via the shaped winding 6; 14 is a brush that comes into sliding contact with the commutator 7; 15 is the frame 1;
A thrust receiving plate 10 for receiving the tip of the shaft 5 is installed at the center of the inner bottom of the bracket.
上記構成においてシャフト５はラジアル軸受９で支持さ
れて回転するときスラスト方向の荷重をスラスト受板１
０で受ける構造になっている。このときスラスト受板ｌ
Ｏの受ける荷重は、例えば回転子の上下動を防止するた
めに磁気力を用いてスラスト荷重をかける方式のものに
あっては、ｌＯ〜６００ｇｒとなり、直径１〜２ｍｍの
シャフトの場合であれば先端のスラスト受板接触部で直
径０．２ｍｍ程度となり単位面積当たりの荷重は、０．
３〜２０Ｋｇｆ／ｃｍ” となる。In the above configuration, the shaft 5 is supported by a radial bearing 9, and when it rotates, the load in the thrust direction is transferred to the thrust receiving plate 1.
It is structured so that it can be received at 0. At this time, the thrust receiving plate l
For example, in a system that uses magnetic force to apply a thrust load to prevent vertical movement of the rotor, the load received by O is 10 to 600 gr, and in the case of a shaft with a diameter of 1 to 2 mm. The diameter of the contact portion of the thrust plate at the tip is approximately 0.2 mm, and the load per unit area is 0.2 mm.
3 to 20Kgf/cm".
発明が解決しようとする問題点
前記荷重を受けしかも高速回転するスラスト受板１０は
非常に摩耗しやすい。このためスラスト受板１０の耐摩
耗性を補うべく硬質の材料、例えば部分安定化ジルコニ
アや炭化珪素またはアルミナなどのセラミックで構成し
た場合は、鋼製のシャフトが摩耗するかセラミック軸受
が衝撃により割れるなどの不都合が起こる。セラミック
の衝撃による割れは、セラミック自体の厚みを増せば解
決できるが軽薄短小のニーズを満足出来ない。Problems to be Solved by the Invention The thrust receiving plate 10, which receives the load and rotates at high speed, is extremely susceptible to wear. For this reason, if the thrust receiving plate 10 is made of a hard material such as partially stabilized zirconia, silicon carbide, or ceramic such as alumina to supplement its wear resistance, the steel shaft may wear out or the ceramic bearing may crack due to impact. Such inconveniences may occur. The cracking of ceramics caused by impact can be solved by increasing the thickness of the ceramic itself, but this does not satisfy the needs for lighter, thinner, shorter, and smaller products.
次表に従来のスラスト受板における材料の使用例とその
ときの各種の特性例を示す。The following table shows examples of materials used in conventional thrust receiving plates and examples of their various characteristics.
以下余白
前表の試験条件は、
１、試験温度 ：常温
２、回転数 ：２００〜２２００ｒｐｍ３、定格出力
：０．ＩＷ
４、電圧 ：４．２Ｖ
５、電流値 ：１００ｍＡとする。The test conditions in the table below are as follows: 1. Test temperature: room temperature 2. Rotation speed: 200-2200 rpm3. Rated output: 0. IW 4, voltage: 4.2V 5, current value: 100mA.
以上の結果となり優れた軸受材料が望まれている。As a result of the above, an excellent bearing material is desired.
本発明は、小型モータのシャフトとスラスト受板のしゅ
う動による摩耗の軽減をはかることを目的とすると同時
にワウ・フラッタ−の軽減・消費電力の削減・振動騒音
の軽減などの性能向上をはかるものである。The present invention aims to reduce wear caused by sliding between the shaft and thrust receiving plate of a small motor, and at the same time improve performance by reducing wow and flutter, reducing power consumption, and reducing vibration and noise. It is.
問題点を解決するための手段
前記問題点を解決するために本発明は、スラスト受板と
して鋼板製の軸受板にセラミ・ツクコーティングを施し
、このセラミックコーティングの表面外周部にメニスカ
スを形成したものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention provides a thrust receiving plate in which a ceramic coating is applied to a steel bearing plate, and a meniscus is formed on the outer periphery of the surface of this ceramic coating. It is.
作用
上記手段により、シャフトも軸受も互いに摩耗すること
なくモータの長寿命化がはかれる。Effect: By the above means, the life of the motor can be extended without causing mutual wear between the shaft and the bearing.
また、軸受の滑り性が向上し性能の向上も図ることがで
き、軽薄短小設計が可能となる。さらにメニスカスによ
り軸受に塗布したグリースは効果的に保持され、シャフ
トおよび軸の摩耗が少なくなる。In addition, the sliding properties of the bearing are improved, and performance can be improved, and a design that is light, thin, short, and small becomes possible. Furthermore, the meniscus effectively retains the grease applied to the bearing, reducing wear on the shaft and axle.
実施例 第１図は本発明の実施例を示すものである。Example FIG. 1 shows an embodiment of the invention.
なお、スラスト受板以外は、従来の構成と同一であり、
その説明は省略する０図において、１は鋼板製の軸受板
で、シャフト５が当接する片面のスラスト受板部の部分
のみにセラミックコーティング２を施している。このし
ゅう動面には、グリース４を塗布しである。In addition, except for the thrust receiving plate, the configuration is the same as the conventional one.
In FIG. 0, the description of which will be omitted, reference numeral 1 denotes a bearing plate made of a steel plate, and a ceramic coating 2 is applied only to the thrust bearing plate portion of one side of the bearing plate that the shaft 5 comes into contact with. Grease 4 is applied to this sliding surface.
第２図は軸受板の詳細図で、第２図ａは片面のみにセラ
ミックコーティング２を施したもの、第２図すは鋼板の
両面にセラミックコーティング２．３を施したもので鋼
板製の軸受板１が腐食の懸念がある場合に有用である。Figure 2 is a detailed view of the bearing plate. Figure 2a is a steel plate with ceramic coating 2 applied to only one side, and figure 2 is a steel plate bearing with ceramic coating 2.3 applied to both sides. This is useful when there is a concern that the plate 1 may be corroded.
セラミックコーティングの外周には膜厚および焼付条件
の選定により盛り上がったメニスカス２゛を成形する。A raised meniscus 2' is formed on the outer periphery of the ceramic coating by selecting the film thickness and baking conditions.
このメニスカス２゛の平坦部からの高さは１０〜３００
μｍとなる。なお、本発明の軸受は、従来のセラミック
軸受のように表面硬度がシャフトと大きく異なるもので
な（、シャフト（−例として、５ＵＳ４２０Ｊ２で５５
０〜６５０マイクロヴイソ力−ス硬度の場合）の硬度に
ちかい６５０〜７５０のものから８５０〜９５０のもの
を選定する０表面荒さは、０．１〜６．０μｍに設定し
、しゆう動面にグリースを塗布する。 また、軸受板１
の材質とコーティング方法を下記のものを使用する。The height of this meniscus 2゛ from the flat part is 10 to 300
It becomes μm. Note that the bearing of the present invention does not have a surface hardness significantly different from that of the shaft, unlike conventional ceramic bearings.
Select a hardness of 850 to 950 from 650 to 750, which is close to the hardness of 0 to 650 microviso force hardness). Set the surface roughness to 0.1 to 6.0 μm, and Apply grease. In addition, bearing plate 1
Use the following materials and coating methods.
１、基材としての鋼板は、
ａ）はうろう用鋼板
ｂ）アルミナイズド鋼板
ｃ）ＳＵＳ鋼板（ＳＵＳ３０４．５ＵＳ４３０等）ｄ）
その他の鋼板を使用する。1. Steel plates as base materials are: a) Steel plates for crawlers b) Aluminized steel plates c) SUS steel plates (SUS304.5US430, etc.) d)
Use other steel plates.
２、コーティング方法は、 ａ）湿式デツピング方式 ｂ）湿式スプレ一方式 Ｃ）乾式粉体コーティング方式 ｄ）乾式静電塗装方式 ｅ）電着コーティング方法 などである。2. The coating method is a) Wet depping method b) One-way wet spray C) Dry powder coating method d) Dry electrostatic coating method e) Electrodeposition coating method etc.
次表にその特性を説明すると、
以下余白
前表の試験条件は、
１．試験温度 ：常温
２、回転数 ：２００〜２２００ｒｐｍ３、定格
出力 ：Ｑ、ｌＷ
４、電圧 ：４．２Ｖ
５、電流値 ：１００ｍＡとする。The characteristics are explained in the table below. The test conditions in the table below are as follows: 1. Test temperature: normal temperature 2, rotation speed: 200-2200 rpm3, rated output: Q, lW 4, voltage: 4.2V 5, current value: 100 mA.
６、本発明の軸受１：マイクロヴイッカース硬度６５０
〜７５０Ｈｖのもの。6. Bearing 1 of the present invention: Micro Vickers hardness 650
~750Hv.
７、本発明の軸受２ニア５０〜８５０Ｈｖのもの。7. Bearing 2 of the present invention with a capacity of 50 to 850 Hv.
８、本発明の軸受３ ： ８５０〜９５０ Ｈｖのもの
。8. Bearing 3 of the present invention: 850 to 950 Hv.
セラミックコーティング用フリフトの組成の例を上げる
と、次表のものが使用できる。As an example of the composition of the float for ceramic coating, those shown in the table below can be used.
以下余白
第３表
発明の効果
以上の説明から明らかなように本発明によれば、下記の
効果を奏する。Table 3: Effects of the Invention As is clear from the above description, the present invention provides the following effects.
１）軸受板の耐摩耗性の向上でシャフトのなめらかな回
転が可能となり、長寿命化が達成出来る２）軸受板の摩
耗による凹部の形成がなく、シャフトの微少なみそすり
運動によるシャフトの上下への踊り現象がな（なり、振
動・騒音の低レベルのすぐれた軸受装置を得ることが出
来る。1) Improved abrasion resistance of the bearing plate enables smooth rotation of the shaft, resulting in longer life. 2) No recesses are formed due to wear of the bearing plate, and the shaft can be moved up and down due to minute wobbling movements of the shaft. There is no vibration phenomenon, and an excellent bearing device with low levels of vibration and noise can be obtained.
３）軸受板の・表面が長期にわたり滑らかなため、この
種の軸受が用いられるモータ等の消費電力の軽減を図る
ことができる。3) Since the surface of the bearing plate remains smooth for a long time, it is possible to reduce the power consumption of motors, etc. in which this type of bearing is used.
４）鋼板をベースにセラミックコーティングを施してい
るため衝撃性にすぐれた軸受板を得ることが出来る。4) Since the ceramic coating is applied to a steel plate as a base, a bearing plate with excellent impact resistance can be obtained.
５）薄いセラミックコーティング層でよいため、より軽
薄短小に貢献出来る軸受装置を得ることが出来る。5) Since a thin ceramic coating layer is sufficient, it is possible to obtain a bearing device that can be made lighter, thinner, shorter and smaller.
６）セラミックコーティング用鋼板が腐食の懸念がある
ベースの場合は、両面コーティングを行い、より耐食性
のある軸受板を得ることが出来る７）セラミックコーテ
ィング表面は、ミクロ的に見るとポーラスな面となって
おり塗布したグリースを長期間保持することが出来軸受
板の長寿命化に貢献できる。6) If the steel plate for ceramic coating is a base that is susceptible to corrosion, coating can be applied on both sides to obtain a more corrosion-resistant bearing plate. 7) The ceramic coating surface is porous when viewed microscopically. This allows the applied grease to be retained for a long period of time, contributing to a longer life of the bearing plate.
８）セラミックコーティング表面の硬さとシャフトの接
触面の硬さがほぼ同程度となっており、表面粗さが比較
的大きくてもシャフトの摩耗が少なく、軸受板の長寿命
化に貢献できる。8) The hardness of the ceramic coating surface and the hardness of the shaft contact surface are approximately the same, so even if the surface roughness is relatively large, there is little wear on the shaft, contributing to a longer life of the bearing plate.
９）セラミックコーティング表面の外周部に形成したメ
ニスカスにより軸受に塗布したグリースは効果的に保持
されシャフトの摩耗が少なく、軸受板の長寿命化に貢献
できる。9) The meniscus formed on the outer periphery of the ceramic coating surface effectively retains the grease applied to the bearing, resulting in less wear on the shaft and contributing to longer life of the bearing plate.
前記１）〜９）の結果、この種の軸受装置が用いられる
小型モータの品質が向上し寿命を大幅に延ばすことがで
き、軽薄短小設計のモータが実現できる。As a result of the above 1) to 9), the quality of a small motor in which this type of bearing device is used can be improved, the life span can be significantly extended, and a motor with a light, thin, short and small design can be realized.
第１図は本発明の第１の実施例を示すモータの断面図、
第２図は本発明の他の実施例にかかる軸受板の断面図、
第３図は従来例のモータの断面図、第４図は一般的な回
転子の構成を示す斜視図である。
１・・・・・・軸受板、２・３・・・・・・セラミ・ツ
クコーティング、２′・・・・・・・・・メニスカス、
５・・・・・・シャフト。
代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ばか１名２．３−ｔ
ラミリフコーチインク０
第。図 ２’−−−−メ＝スグス（ａ）
（ｋ） ）FIG. 1 is a sectional view of a motor showing a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a sectional view of a bearing plate according to another embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a sectional view of a conventional motor, and FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of a general rotor. 1... Bearing plate, 2, 3... Ceramic coating, 2'... Meniscus,
5...Shaft. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao 1 idiot 2.3-t
Rami Lift Coach Inc. 0th. Figure 2'---Me=Sugusu (a)
(k) )
Claims (5)
ミックコーティングを施し、このセラミックコーティン
グの表面外周部にメニスカスを形成したことを特徴とす
る軸受装置。(1) A bearing device characterized in that a steel bearing plate that supports the tip of a shaft is coated with a ceramic coating, and a meniscus is formed on the outer periphery of the surface of the ceramic coating.
フト先端と当接する部分にセラミックコーティングを施
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の軸受
装置。(2) The bearing device according to claim 1, wherein the bearing plate is made of a plate-shaped steel plate and is coated with a ceramic coating at least on the portion that contacts the tip of the shaft.
施したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の軸
受装置。(3) The bearing device according to claim 1, wherein the bearing plate is coated with a ceramic coating on both surfaces thereof.
硬度よりも、０〜４００Ｈｖ硬いことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の軸受装置。(4) The bearing device according to claim 1, wherein the surface hardness of the ceramic coating is 0 to 400 Hv harder than the hardness of the shaft.
６．０μｍ としたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の軸受装置。(5) The surface roughness of the ceramic coating should be 0.1~
The bearing device according to claim 1, characterized in that the diameter is 6.0 μm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61011310A JPH0665889B2 (en) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | Bearing device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP61011310A JPH0665889B2 (en) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | Bearing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62171516A true JPS62171516A (en) | 1987-07-28 |
| JPH0665889B2 JPH0665889B2 (en) | 1994-08-24 |
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ID=11774433
Family Applications (1)
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| JP61011310A Expired - Fee Related JPH0665889B2 (en) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | Bearing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0665889B2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS549126U (en) * | 1977-06-22 | 1979-01-22 | ||
| JPS5691921U (en) * | 1979-12-19 | 1981-07-22 |
-
1986
- 1986-01-22 JP JP61011310A patent/JPH0665889B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS549126U (en) * | 1977-06-22 | 1979-01-22 | ||
| JPS5691921U (en) * | 1979-12-19 | 1981-07-22 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0665889B2 (en) | 1994-08-24 |
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Legal Events
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