(57)【要約】【課題】高回転機器のスラスト軸受けにおいて、摺動時の低摩耗性と耐久性を実現することを目的とする。【解決手段】スラスト軸受けにおいて、回転軸等に接触する表面部分の平面平滑性が、中心線平均粗さ（Ｒａ）において２μｍ以上の樹脂を用いて形成されることを特徴とするスラスト軸受け。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラスト軸受けにおいて、回転軸等に接触する表面部分の平面平滑性が、中心線平均粗さ（Ｒａ）において２μｍ以上の樹脂を用いて形成されることを特徴とするスラスト軸受け。
【請求項２】
樹脂表面に潤滑剤を添付した請求項１に記載のスラスト軸受け。
【請求項３】
耐潤滑剤性を有した樹脂で形成された請求項１又は２に記載のスラスト軸受け。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術範囲】
本発明は、パーソナルコンピューター等の情報機器類、コピー機やプリンター等の事務機器やＤＶＤ等のマルチメディア用機器等に使用されるモーターやローラーやブッシュ等に用いられるスラスト軸受けに関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報機器、事務機器、マルチメディア機器の性能向上に伴い、それらに用いられるモーター等の回転機器の回転数が非常に高くなってきている。１００００回転を越えるモーター等に用いるスラスト軸受けとしては、特開平２００１−１２４７３や特開２００１―３２３９１等に開示されている高耐熱性、高硬度で且つ良好な平面平滑性を有するポリエーテルエーテルケトンのシート材を用いて種々検討されている。
【０００３】
しかし、ポリエーテルエーテルケトンのシートの耐熱性は実質１５０℃程度しかなく、更に平面の平滑性が良好なポリエーテルエーテルケトンのシートでは、潤滑剤が摺動中に飛散し十分な潤滑が長期にわたって保持できない欠点を持っている。
【０００４】
このため、回転に伴う発熱に対応できず、用いた樹脂が溶融摩耗してしまい、スラスト軸受けとしての耐久性が低下してしまう。現在開発が進んでいる３００００ｒｐｍ以上などの超高回転機器のスラスト軸受けには、従来の技術では対応できないのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高回転機器のスラスト軸受けにおいて、摺動時の低摩耗性と耐久性を実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、情報機器、事務機器、マルチメディア機器向け等スラスト軸受けにおいて、回転軸に接する表面部分の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ以上で、耐潤滑剤性に優れた樹脂を用いて形成されたスラスト軸受けに関するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明で用いられる樹脂は、耐潤滑剤性を有したものであれば種々用いることができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂やナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン６Ｔ等のポリアミド系樹脂やポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂やポリアセタールやポリフェニレンスルフィドや液晶ポリマーやポリアミドイミドやポリイミドやポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。
【０００８】
更に、上記樹脂の組み合わせによる複合材を用いることもできる。例えば、ポリフェニレンスルフィドとポリアミド系樹脂による複合材やポリフェニレンスルフィドとポリアミドイミドによる複合材やポリフェニレンスルフィドとポリイミドによる複合材やポリエステル系樹脂とポリアミドイミドによる複合材やポリエーテルエーテルケトンとポリアミドイミドによる複合材やポリフェニレンスルフィドと液晶ポリマー等が挙げられる。好ましくは、ポリアセタール、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィドとポリアミド系樹脂による複合材、ポリフェニレンスルフィドとポリアミドイミドによる複合材、ポリフェニレンスルフィドとポリイミドによる複合材、ポリエーテルエーテルケトンとポリアミドイミドによる複合材等である。
【０００９】
なお、この発明の目的を損なわない範囲で次のような公知の添加剤を配合することができる。補強剤としてカーボンブラック、シリカ、クレー、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、タルク、マイカ、カオリン、ベントナイト、シラス、ウォラストナイト、炭酸珪素、ガラス粉末、カーボン粉末、ガラス繊維、カーボン繊維、ボロン繊維、アラミド繊維などが挙げられる。さらに、固体潤滑剤としてポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂や２硫化モリブデン、グラファイト等を配合することができる。これらの補強剤の大きさは、塊状の場合は平均粒径が０．０１〜１００μｍであり、好ましくは０．１〜６０μｍである。そして、繊維状の場合は、平均直径が０．０１〜１００μｍであり、好ましくは０．１〜６０μｍである。
【００１０】
また、ポリスルフィドゴム、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリエステルアミドエラストマー、ポリオレフィンエラストマー、シリコンゴム、フッ素ゴム等のエラストマー類を配合できる。可塑剤として、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、アミノアルコキシランやグリシジルアルコキシラン等のシラン化合物等が挙げられる。その他、一般に用いられる酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤等を用いることができる。
【００１１】
本発明のスラスト軸受けは、上記樹脂を用いて作成したシートから打ち抜き等を行って作成しても、射出成形によって作成しても構わないが、軸受け表面の平面平滑性を中心線平均粗さ（Ｒａ）で２μｍ以上に保つ必要があり、好ましくは５μｍ以上である。軸受け表面の粗さを得る方法は特に限定しないが、例えば、シート表面の梨地処理や、射出成形品では用いる金型の表面を梨地処理や規則的な微細凹凸処理（しぼ付け）等を行った金型を用いることにより容易に得ることができる。Ｒａが２μｍ以下の場合、潤滑剤が飛散し十分な潤滑効果が得られない。特に、１００００ｒｐｍ以上の高回転の場合、顕著に効果が現れる。
しかしながら、あまり表面が粗くても磨耗が大きくなるので、中心線表面粗さ（Ｒａ）は、１００μｍ以下、好ましくは６０μｍ以下である。
【００１２】
本発明の中心線平均粗さ（Ｒａ）とは、粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さ（Ｌ）の部分を抜き取り、この抜き取り部品の中心線をＸ軸、縦倍率の方向をＹ軸とし、粗さ曲線をＹ＝ｆ（Ｘ）で表したとき、式１によって求められる値をマイクロメートル（μｍ）で表したものである。また、粗さ曲線とは、電気的フィルタを用いて断面曲線から凹凸の波長の長い成分（うねり成分）を除去したものである。さらに断面曲線とは、被測定面に直角な平面で被測定面を切断したとき、その切り口に表れる輪郭と定義した。
【数１】
2004084675.tif 000002
【００１３】
本発明のスラスト軸受けに用いられる潤滑剤は、主に潤滑オイルを用いる。例えば、好物油、エステル油、シリコン油、エチレン油等が挙げられる。酸性や塩基性が強い等、著しく樹脂を劣化させる潤滑剤は好ましくなく、さらに樹脂表面から撥油する潤滑剤は好ましくない。
【００１４】
【実施例】
本発明の実施例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
【００１５】
実施例１
ポリアセタール（三菱エンジニアリングプラスチック社製商品名：ユピタールＦ２０）を射出成形し、表面平滑性が中心線平均粗さ（Ｒａ）１５μｍの直径１．０ｃｍ、厚み０．３ｃｍの円板を作成した。この円板の表面に潤滑オイル（信越化学工業社製シリコーンオイルＫＦ−９６）を０．２ｃｃ添加したものをスラスト軸受けとした。図１に準じた装置にスラスト軸受けを装着し、回転軸は、ＳＵＳ４２０Ｊ製で直径４．２ｍｍのものを用いた。回転軸上には５００ｇｆの荷重を加え、３００００ｒｐｍ、１０００時間摺動させた。その際のスラスト軸受けの摩耗量を測定した。結果は、表１に示した。
【００１６】
実施例２
ポリフェニレンスルフィド（大日本インキ化学工業社製商品名：ＤＩＣ　ＰＰＳ　ＺＬ−１３０）を射出成形し、表面平滑性が中心線平均粗さ（Ｒａ）５２μｍの直径１．０ｃｍ、厚み０．３ｃｍの円板を作成し、実施例１を繰り返した。結果は、表１に示した。
【００１７】
実施例３
ポリフェニレンスルフィド（大日本インキ化学工業社製商品名：ＤＩＣ　ＰＰＳ　ＺＬ−１３０）を射出成形し、表面平滑性が中心線平均粗さ（Ｒａ）５μｍの直径１．０ｃｍ、厚み０．３ｃｍの円板を作成し、実施例１を繰り返した。結果は、表１に示した。
【００１８】
実施例４
ナイロン６Ｔ（三井化学社製商品名：アーレンＡＥ４２００）を射出成形し、表面平滑性が中心線平均粗さ（Ｒａ）４３μｍの直径１．０ｃｍ、厚み０．３ｃｍの円板を作成し、実施例１を繰り返した。結果は、表１に示した。
【００１９】
実施例５
ポリアミドイミド（帝人アモコエンジニアリングプラスチック社製商品名：トーロン４２７５）を射出成形し、表面平滑性が中心線平均粗さ（Ｒａ）４７μｍの直径１．０ｃｍ、厚み０．３ｃｍの円板を作成し、実施例１を繰り返した。結果は、表１に示した。
【００２０】
実施例６
ポリアミドイミド複合材（三菱ガス化学社製商品名：エーアイポリマーＭＳ−６Ｂ）を射出成形し、表面平滑性が中心線平均粗さ（Ｒａ）２２μｍの直径１．０ｃｍ、厚み０．３ｃｍの円板を作成し、実施例１を繰り返した。結果は、表１に示した。
【００２１】
実施例７
ポリエーテルエーテルケトン（住友化学社製商品名：ビクトレックスＰＥＥＫ４５０Ｇ）を射出成形し、表面平滑性が中心線平均粗さ（Ｒａ）４３μｍの直径１．０ｃｍ、厚み０．３ｃｍの円板を作成し、実施例１を繰り返した。結果は、表１に示した。
【００２２】
比較例１
ポリアセタール（三菱エンジニアリング社製商品名：ユピタールＦ２０）を射出成形し、表面平滑性が中心線平均粗さ（Ｒａ）１．２μｍの直径１．０ｃｍ、厚み０．３ｃｍの円板を成形し、実施例１を繰り返した。
【００２３】
比較例２
ポリフェニレンスルフィド（大日本インキ化学工業社製商品名：ＤＩＣ　ＰＰＳ　ＺＬ―１３０）を射出成形し、表面平滑性が中心線平均粗さ（Ｒａ）１．２μｍの直径１．０ｃｍ、厚み０．３ｃｍの円板を成形し、実施例１を繰り返した。結果は、表１に示した。
【００２４】
比較例３
ナイロン６Ｔ（三井化学社製商品名：アーレンＡＥ４２００）を射出成形し、表面平滑性が中心線平均粗さ（Ｒａ）０．８μｍの直径１．０ｃｍ、厚み０．３ｃｍの円板を成形し、実施例１を繰り返した。結果は、表１に示した。
【００２５】
比較例４
ポリアミドイミド（帝人アモコエンジニアリングプラスチック社製商品名：トーロン４２７５）を射出成形し、表面平滑性が中心線平均粗さ（Ｒａ）０．７μｍの直径１．０ｃｍ、厚み０．３ｃｍの円板を作成し、実施例１を繰り返した。結果は、表１に示した。
【００２６】
比較例５
ポリアミドイミド複合材（三菱ガス化学社製商品名：エーアイポリマーＭＳ−６Ｂ）を射出成形し、表面平滑性が中心線平均粗さ（Ｒａ）１．０μｍの直径１．０ｃｍ、厚み０．３ｃｍの円板を作成し、実施例１を繰り返した。結果は、表１に示した。
【００２７】
比較例６
ポリエーテルエーテルケトン（住友化学社製商品名：ビクトレックスＰＥＥＫ４５０Ｇ）を射出成形し、表面平滑性が中心線平均粗さ（Ｒａ）０．９μｍの直径１．０ｃｍ、厚み０．３ｃｍの円板を作成し、実施例１を繰り返した。結果は、表１に示した。
【００２８】
【表１】
2004084675.tif 000003
注）摩耗量（ｗｔ％）＝［（Ｗ０　−Ｗ１　）／Ｗ０　］×１００
Ｗ０：試験前のスラスト板重量
Ｗ１：試験後のスラスト板重量
【００２９】
【発明の効果】
本発明により得られた回転軸に接する表面部分の平面平滑性の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ以上で耐潤滑剤性に優れた樹脂を用いて形成されたスラスト軸受けは、耐摩耗性、耐久性が向上した。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転部品の断面図
【符号の説明】
１　ラジアル軸受け
２　スラスト軸受け
３　回転軸
４　潤滑剤
【図１】
2004084675.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成14年7月24日(2002.7.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピューター等の情報機器類、コピー機やプリンター等の事務機器やＤＶＤ等のマルチメディア用機器等に使用されるモーターやローラーやブッシュ等に用いられるスラスト軸受けに関する。




【手続補正書】
【提出日】平成14年7月29日(2002.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
【表１】
2004084675.tif 000005
注）摩耗量（ｗｔ％）＝［（Ｗ０　−Ｗ１　）／Ｗ０　］×１００
Ｗ０：試験前のスラスト板重量
Ｗ１：試験後のスラスト板重量