JPS62180110A

JPS62180110A - 軸受装置

Info

Publication number: JPS62180110A
Application number: JP2081886A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Uda; 宇田　成徳; Tatsuo Hioka; 日岡　立雄; Atsushi Nishino; 敦西野; Yoshihiro Watanabe; 善博渡辺
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-01-31
Filing date: 1986-01-31
Publication date: 1987-08-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、換気扇、電気洗濯機、衣
類乾燥機、電気掃除機等の駆動源となる小型モータに用
いられる軸受装置、特にラジアル軸受装置に関するもの
である。

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ータの例で
第３図、第４図に従って説明する。

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−ブ状のラジア
ル軸受９にて回転自在に支持されている。

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′！ＪＡ６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■２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１１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。

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。このときラジアル軸受９
の受ける荷重は、例えばベルト駆動方式の機器であれば
１０ｇｒ／ｃｍ”〜１０Ｋｇｒ／ｃｍ２　とその機器に
とその機器に応じた側圧を受ける。

直径１〜２ｍｍのシャフトの場合であれば、ラジアル軸
受部で側圧を受ける面積は、約１〜６ｍｍ２程度となり
、単位面積当たりの荷重は、０．１〜０．４Ｋｇ　１７
ｃｍ”　となる。

発明が解決しようとする問題点以上の如くラジアル軸受９は、上述の荷重を受けしかも
シャフト５の高速回転により非常に摩耗しやすい。この
ためラジアル軸受９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。

次表に従来のラジアル軸受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。

以下余白前表の試験条件は、１、試験温度　：常温２、回転数　　：２００〜２２０Ｏｒｐｍ３、定格出力
　：Ｑ、ＩＷ４、電圧　　　７４．２Ｖ５、電流値　　：１００ｍＡとする。

以上の結果となり優れた軸受材料が望まれている。本発
明は、小型モータのシャフトとラジアル軸受のしゅう動
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。または換気扇、
電気洗濯機、衣類乾燥機、電気掃除機に用いられる場合
もラジアル軸受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振動騒音の軽減などの性能向上
をはかるものである。

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、シャフトのラジ
アル軸受接触面にセラミックコーティングを施したもの
である。

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
なく軸受の長寿命化がはかれる。

また、シャフト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。

実施例第１図は本発明の実施例を示すものである。

なお、上記従来の構成と同一部分には同一符号を付し、
その説明は省略する。図において、９は気孔率１０〜３
０％の焼結メタル、たとえば鉄、銅、鉄と銅の混合品、
鉄、銅、ニッケル、鉛などの混合品のいずれかで構成さ
れたものかまたはメタル、たとえば鉄、銅、鉄と銅の合
金、鉄、銅、ニッケル、クロム、鉛などの合金のいずれ
かで構成されたラジアル軸受である。１はシャフトで、
ラジアル軸受９に当接するシャフト外周面のみにセラミ
ックコーティング２を施している。このしゅう動面には
、オイル４（図示せず）が吸着する構造となっている。

第２図は軸受部の詳細図で、シャフト１のセラミンクコ
ーティング部分１ａの両端には小径部１ｂを有し、この
小径部１ｂとセラミックコーティング部分１ａとは曲面
で結んでいる。そして、前記小径部１ｂには、セラミッ
クコーティング２のメニスカス３が位置する構成となっ
ている。

上記構成において、シャフト１の各部の径は、少なくと
も回転子を構成するプラスチック成形材８を挿入する部
分のシャフト径を１０とした場合、シャフトｌｃ＞ｌａ
＞ｌｂとなっている。

なお、本発明のセラミックコーティング２は、従来のセ
ラミック軸受のように表面硬度が１３００〜１９００マ
イクロヴイツ力−ス硬度と非常に硬いものでなく、硬度
の低い６５０〜７５０のものから８５０〜９５０のもの
を選定する。表面荒さは、０．１〜６．０μｍに設定し
、しゅう動面にオイルの吸着を促進する構造となってい
る。また、シャフトｌの材質とコーティング方法を下記
のものを使用する。

１、基材としてのシャフトは、ａ）はうろう用鋼棒ｂ）アルミナイズド鋼棒Ｃ）ＳＵＳ１１ｉｉ１棒（ＳＵＳ３０４．５ＵＳ４３０
等）ｄ）その他の鋼棒を使用する。

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。

セラミックコーティングの硬さをマイクロビッカース硬
度で５５０〜６５０としたもの・・・本発明の軸１．６
５０〜８００としたもの・・・本発明の軸２．８００〜
９５０としたもの・・・本発明の軸３として、その特性
を下記の第２表に示す。

以下余白画表の試験条件は、１．試験温度　　　：常温２、回転数　　　　：２００〜２２０Ｏｒｐｍ３、定格
出力　　　：０．ＩＷ４、電圧　　　　　二４．２■ ５、電流値　　　　：１００ｍＡとする。

６、本発明の軸ｌ　：マイクロヴイソカース硬度６５０
〜７５０　ＨＶのもの。

７、本発明の軸２　ニア５０〜８５０Ｈｖのもの。

８、本発明の軸３　　：　８５０〜９５０　Ｈｖのもの
。

である。

セラミックコーティング用フリットの組成の例を上げる
と、次表のものが使用できる。

以下余白。

第３表上記構成によれば、耐摩耗性の向上が図れ、なめらかな
回転が可能となると共に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オイルを
吸着し長期間保持することが出来、ラジアル軸受が気孔
率１０〜３０％の焼結メタル、たとえば鉄、銅、鉄と銅
の混合品、鉄、銅、ニッケル、鉛などの混合品のいずれ
かである場合、または鉄、銅、鉄と銅の合金、鉄、銅、
ニッケル、クロム、鉛などの合金のいずれかである場合
も長寿命化に貢献できる。

また、シャフト１のセラミックコーティング部分１ａの
両端部は曲面を有し、セラミックコーティング部分の両
端部でセラミックコアーティング部よりもシャフト径が
細くなっているため、セラミックコーティング焼成時に
端面部のセラミックが表面張力で中央部へ引き寄せられ
ることによる端面部の盛り上がり即ちメニスカス３の高
さが１０μｍ〜３００μｍとなってもラジアル軸受の挿
入に支障を来すことなく組み込むことができる。

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。

１）シャフト外周面およびラジアル軸受の耐摩耗性の向
上でなめらかな回転が可能となり、長寿命化が達成出来
る。

２）シャフト外周面およびラジアル軸受の摩耗によるシ
ャフトのガタッキがなく、シャフトの微少な振動による
シャフトの左右への踊り現象がなくなり、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。

３）シャフトの表面が長期にわたり滑らかなため、この
種の軸受装置を用いると消費電力の軽減を図ることがで
きる。

４）シャフト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装置を得ることが出来
る。

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。

前記１）〜５）の結果、本発明の軸受装置を使用する機
器の品質が向上し寿命を大幅に延ばすことができ、軽薄
短小設計の機器が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すモータの断面図、第２図
は同シャフトの要部断面図、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・・・・・・シャフト、２・・・・・・セラミックコ
ーティング、９・・・・・・ラジアル軸受。代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名１−−−ン
ヤフト第１図１θ　　　１５第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ラジアル軸受に当接するシャフトの外周面にセラ
ミックコーティングを施したことを特徴とする軸受装置
。
（２）ラジアル軸受は、気孔率１０〜３０％の焼結メタ
ルで構成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）ラジアル軸受は、鉄、銅、鉄と銅の合金、鉄、銅
、ニッケル、クロム、鉛の合金のいずれかで構成したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の軸受装置。
（４）シャフトのセラミックコーティング部分の両端部
は曲面を有し、セラミックコーティング部分の両端部の
シャフト径をセラミックコーティング部よりも小径とし
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）セラミックコーティングの表面硬度を５５０〜９
５０Ｈｖ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。
（６）セラミックコーティングの表面荒さを、０．１〜
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。