JPH09285062A - 軸受ホルダを備えたモータおよび軸受ホルダの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レース加工を無くして低コスト化を実現した
軸受ホルダーを備えたモータおよび軸受ホルダの製造方
法を得る。 【解決手段】 シャフト１を回転自在に支承する軸受
２、軸受２を保持する軸受ホルダ３とを備えたモータ。
軸受ホルダ３は、１５重量％以上のガラス繊維を含有し
た熱可塑性樹脂を射出成形したもので、アキシャル方向
の線膨張係数が３．０×１０^-5／℃以下である。軸受ホ
ルダ３に対応する成形型キャビティ内に軸受保持部３
ｃ、３ｃ’を形成するための円筒部形成部を設け、この
円筒部形成部の中間にフィルムゲート１１を連接して、
フィルムゲート１１から成形型キャビティ内に向けて１
５重量％以上のガラス繊維を含有した熱可塑性樹脂を軸
方向に射出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばテープドラ
イブモータ等に適用可能な軸受ホルダを備えたモータお
よび軸受ホルダの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばストリーマー装置等に用いられる
テープドライブモータとして軸受ホルダを備えたモータ
が用いられる。かかるモータの例を図７に示す。図７に
おいて、基板４の中央部には孔が形成されており、孔に
は軸受ホルダ２３が取り付けられている。軸受ホルダ２
３は、円筒部２３ｆと、円筒部２３ｆの外周に形成され
たフランジ２３ａを有している。円筒部２３ｆの内周面
の中央部には、内周側に全周に渡って突出した突出部２
３ｂが形成されており、この突出部２３ｂより上側の部
分と、下側の部分が、軸受保持部２３ｃ、２３ｃ’とな
っている。軸受ホルダ２３は円筒部２３ｆのフランジ２
３ａよりも上側の部分が、基板４の孔に対して下側から
挿入されると共に、フランジ２３ａの上面が基板４の下
面に当接されている。

【０００３】また、軸受ホルダ２３の円筒部２３ｆのフ
ランジ２３ａよりも下側の外周にはステータコア９が嵌
められている。ステータコア９は、同一形状の磁性板を
複数枚積層することによって形成されており、円環状の
基部と、この基部から外周側に突出した複数の突極とか
ら構成されている。さらに、ステータコア９の各突極に
はコイル６が巻回されている。

【０００４】ステータコア９と軸受ホルダ２３は、ステ
ータコア９の基部を積層方向に貫通すると共に、軸受ホ
ルダ２３のフランジ２３ａの部分を貫通した締結部材５
の先端部が基板４にねじ込まれることによって一体化さ
れ、かつ、基板４上に固定されている。このように締結
部材５によって固定された、ステータコア９、軸受ホル
ダ２３、基板４から、モータのステータが構成されてい
る。

【０００５】軸受ホルダー２３の円筒部２３ｆの上下両
端側の内周面に形成された軸受保持部２３ｃ、２３ｃ’
には、ボールベアリングなどからなる軸受２、２’の外
輪が嵌合固定されている。また、軸受２、２’の内輪に
はシャフト１の外周面が嵌合固定されている。シャフト
１は、軸受２、２’によって、基板４、軸受ホルダ２
３、ステータコア９からなるステータに対して回転自在
となっている。

【０００６】シャフト１の下端部には、ボス７が嵌合固
定されている。ボス７は、上側の内縁部に突堤７ａが設
けられており、突堤７ａの上面は下側の軸受２’の内輪
の下端面と当接している。また、ボス７の外周部にはロ
ータケース８がかしめ等により取り付けられている。ロ
ータケース８はステータコア９の全体を下側から覆うよ
うな形態で取り付けられており、外周に周壁を有し、周
壁の内面には駆動用マグネット７が取り付けられてい
る。駆動用マグネット７の内周面はステータコア９の突
極と一定の間隙をおいて向かい合っている。したがっ
て、ステータコア９の突極に巻回されたコイル６を通電
制御することにより、突極と駆動用マグネットとの間の
磁力によって駆動用マグネット７は周方向に付勢され、
ロータケース８とシャフト１が回転駆動される。このよ
うに回転駆動されるロータケース８、シャフト１等から
モータのロータが構成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のようなモータに
用いられる軸受ホルダ２３には、アルミニウムや真鍮等
の金属製の部材をレース加工したものが用いられてい
る。レース加工によって軸受ホルダ２３は高精度に形成
することができるが、その反面、製造コストが高騰する
という欠点がある。また、軸受保持部２３ｃ、２３ｃ’
の内径寸法に遊びが許されず、交差を厳しく設定しない
と、軸受保持部２３ｃ、２３ｃ’に対して軸受２、２’
の圧入力が大きくなり過ぎたり、あるいは、圧入力が小
さくなりすぎてしまう。圧入力が大きくなり過ぎると、
軸受２、２’を破壊してしまう可能性があるし、逆に圧
入力が小さいと軸受２、２’を充分な強度で取り付ける
ことができない。

【０００８】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、レース加工を無くして
低コスト化を実現した軸受ホルダーを備えたモータおよ
び軸受ホルダの製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
シャフトを回転自在に支承する軸受、軸受を保持する軸
受ホルダとを備えたモータであって、軸受ホルダは、１
５重量％以上のガラス繊維を含有した熱可塑性樹脂を射
出成形したもので、アキシャル方向の線膨張係数が３．
０×１０^-5／℃以下であることを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、軸受ホルダの全表
面が非切削加工面であることを特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、軸受ホルダは軸受
を保持する円筒部を有し、この円筒部の内周面には半径
方向に突出した複数の突条が形成されていることを特徴
とする。

【００１２】請求項４記載の発明は、軸受ホルダに対応
する成形型キャビティ内に上記軸受保持部を形成するた
めの円筒部形成部を設け、この円筒部形成部の中間にフ
ィルムゲートを連接して、フィルムゲートから上記成形
型キャビティ内に向けて１５重量％以上のガラス繊維を
含有した熱可塑性樹脂を軸方向に射出することによって
軸受ホルダを製造することを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる軸受ホルダ
を備えたモータおよび軸受ホルダの製造方法の実施の形
態について、図面を参照しながら説明する。なお、図１
に示す軸受ホルダを備えたモータの基本構成は、図７に
示す従来例とほぼ同じであるため、共通する部分には同
一の符号を付し、説明は省略する。

【００１４】図１において、基板４の中央部の孔には軸
受ホルダ３が取り付けられている。軸受ホルダ３は、円
筒部３ｆと、円筒部３ｆの外周に形成されたフランジ３
ａとを有している。円筒部３ｆの内周面の中央部には、
内周側に全周に渡って突出部３ｂが形成されており、こ
の突出部３ｂより上側の部分と、下側の部分が、軸受保
持部３ｃ、３ｃ’となっている。このような、軸受ホル
ダ３は円筒部３ｆのフランジ３ａよりも上側の部分が、
基板４の孔に対して下側から挿入されると共に、フラン
ジ３ａの上面が基板４の下面に当接されている。

【００１５】軸受ホルダ３の円筒部３ｆのフランジ３ａ
よりも下側の外周には、ステータコア９が嵌められてい
る。また、ステータコア９の基部と軸受ホルダ３のフラ
ンジ３ａを貫通して締結部材が挿入され、この締結部材
５の先端部が基板４にねじ込まれることによって、ステ
ータコア９と軸受ホルダ３は一体化され、しかも、ステ
ータコア９と軸受ホルダ３は基板４に対して固定されて
いる。このようなステータコア９、軸受ホルダ３、基板
４などの部材からモータのステータが構成されている。
また、軸受ホルダ３の内周面の軸受保持部３ｃ、３ｃ’
にはボールベアリング等からなる軸受２、２’の外輪が
取り付けられている。

【００１６】以上のような軸受ホルダ３は、１５重量％
以上のガラス繊維を含有した熱可塑性樹脂を射出成形す
ることによって形成されており、アキシャル方向の線膨
張係数が３．０×１０^-5／℃以下となるように設定され
ている。ちなみに、アルミニュウムの線膨張係数は２．
３１３×１０^-5／℃であるため、軸受ホルダ３は樹脂製
でありながら、アルミニウムと同程度の線膨張係数にな
っている。

【００１７】次に上記モータに使用される軸受ホルダ３
の製造方法について説明する。軸受ホルダ３は、図２に
示すような「型」の内部に熱可塑性樹脂を射出すること
によって形成される。型は、上型１３と下型１４とから
なり、上型１３の上部にはダイ１２が設けられている。
また、下型１４の下側にはダイ１５が設けられている。
上型１３には、軸受ホルダ３のフランジ３ａ及びフラン
ジ３ａより上側の形状と対応するキャビティ１６が設け
られており、キャビティ１６は、軸受ホルダ３の上側の
円筒部３ｆと対応するキャビティ１６ｂ、フランジ３ａ
と対応するキャビティ１６ａ、突出部３ｂと対応するキ
ャビティ１６ｃの各部分から構成されている。

【００１８】また、下型１４にも、軸受ホルダ３のフラ
ンジ３ａより下側の形状と対応するキャビティ１７が設
けられており、キャビティ１７は、軸受ホルダー３の下
側の円筒部３ｆと対応するキャビティ１７ａ、突出部３
ｂと対応するキャビティ１７ｂの各部分から構成されて
いる。

【００１９】上型１３のキャビティ１６と下型１４のキ
ャビティ１７は、上下で連通しており、しかも、連通し
たキャビティ１６とキャビティ１７は、軸受ホルダ３と
同一形状となっている。

【００２０】さらに、キャビティ１６のキャビティ１６
ｃより内側、即ち、円筒部３ａを形成するための部分で
あるキャビティ１６ｂの内周側の部分にはフィルムゲー
ト１１が設けられている。フィルムゲート１１は、ダイ
１２を貫通して上型１３内に突出した円筒部１１ａと、
円筒部１１ａの上型１３側の先端に設けられたドーム型
の射出部１１ｂとから構成されている。円筒部１１ａと
射出部１１ｂの内部空間は連通している。また、射出部
１１ｂの外周には全周に渡って隙間が形成されているた
め、この隙間によって、キャビティ１６と、フィルムゲ
ート１１の射出部１１ｂと、円筒部１１ａの内部空間は
互いに連通している。このため、垂直下側方向であるＡ
方向に熱可塑性樹脂を充填して、図３に示すように、射
出部１１ｂに設けられた隙間から射出部１１ｂ外周の全
方向に熱可塑性樹脂を射出することにより、図２に示す
キャビティ１６、１７内には熱可塑性樹脂が充填され、
軸受ホルダ３が形成される。

【００２１】なお、フィルムゲート１１により充填され
る熱可塑性樹脂は流れ方向と直角方向では線膨張係数に
は差が生じる。特に、ガラス繊維の含有量が１５重量％
を越えると、直角方向の熱膨張係数は流れ方向の２倍以
上となる。従って、このような特性を利用して軸受ホル
ダ３は形成される。

【００２２】フィルムゲート１１によって熱可塑性樹脂
を充填する場合、熱可塑性樹脂の流れは図４のようにな
る。図４において、フィルムゲート１１によって射出さ
れた熱可塑性樹脂は、突出部３ｂとなるキャビティ１６
ｃ、１７ｂの部分では水平方向に進むが、円筒部３ｆと
なるキャビティ１６ｂ、１７ａ部分で熱可塑性樹脂の一
部が垂直上下方向に向きを変える。また、残りの熱可塑
性樹脂はさらに水平方向に進んでキャビティ１６ａ内に
達する。熱可塑性樹脂はこのように流れながらキャビテ
ィ１６、１７内に充填されていく。熱可塑性樹脂は、キ
ャビティ１６、１７内に充填された後、硬化され、フィ
ルムゲート１１などの不要な部分をカットすることによ
って軸受ホルダ３が形成される。

【００２３】以上のようにして形成される軸受ホルダ３
の軸方向に延びた部分の線膨張係数、即ち、アキシャル
方向の線膨張係数は３．０×１０^-5／℃以下で、前述し
たアルミニウムと同じ程度の線膨張係数となる。したが
って、軸受ホルダ３のアキシャル方向の部分はアルミニ
ウム等と同じような扱いができる。

【００２４】さらに、軸受ホルダ３のアキシャル方向と
直交する方向の線膨張係数、即ち、軸受保持部３ｃの内
周部分の線膨張係数は、アルミニウム等のおよそ２倍程
度の値となる。したがって、この部分は高精度に寸法を
設定しなくても、軸受ホルダ３自体の弾性を利用して精
度よく軸受２、２’を取り付けることができる。なお、
軸受２、２’に対して余分な力が加わらないため、取付
けの際に軸受２、２’を破壊することもない。

【００２５】以上のような構成の軸受ホルダ３を備えた
モータによれば、軸受ホルダ３を１５重量％以上のガラ
ス繊維を含有した熱可塑性樹脂を射出成形することによ
って形成するため、レース加工などが不要で製造コスト
を低く抑えることができるし、比較的自由な形状に形成
することもできる。また、軸受ホルダ３は、アキシャル
方向の線膨張係数がアルミニウムと略同じの３．０×１
０^-5／℃以下となるように設定されているため、アルミ
ニウム等の金属製の部材と同じような取扱ができる。逆
に、軸受２、２’が取り付けられる軸受保持部３ｃ、３
ｃ’の部分は、アルミニウムの２倍の線膨張係数を有す
ることから、厳密に寸法設定をしなくても熱可撓性樹脂
の弾性力によって充分な強度で取り付けることができ
る。

【００２６】さらに、図５に示すように、軸受ホルダ３
の円筒部３ｆの内周面に半径方向に突出した複数の突条
３ｅを軸線と平行に形成してもよい。複数の突条３ｅを
形成しておけば、軸受２、２’を圧入したとき軸受２、
２’に与えるダメージを軽減することができ、軸受２、
２’へのダメージによるノイズ不良を防止することがで
きる。

【００２７】なお、軸受ホルダ３の材料である熱可塑性
樹脂には１５重量％以上のガラス繊維以外に、カーボン
などを含有させてもよい。カーボンによって軸受ホルダ
３は導電性を有するようになり、軸受２、２’の部分に
溜まる静電気を軸受ホルダ３を介して外部に逃がすこと
ができる。

【００２８】さらに、軸受ホルダ３は熱可塑性樹脂を射
出成形することによって形成されるため、形成する場合
の形状の自由度が高く、図６に示すように結線用のター
ミナル２０を埋め込むこともできる。この結線用ターミ
ナル２０にはコイル６の端末を接続することができ、ま
た、結線用ターミナル２０を直接基板４の回路パターン
に接続することができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、軸受ホルダを１５重量
％以上のガラス繊維を含有した熱可塑性樹脂を射出成形
することによって形成するため、レース加工などが無く
製造コストを低く抑えることができるし、比較的自由な
形状に形成することもできる。また、軸受ホルダは、ア
キシャル方向の線膨張係数がアルミニウムと略同じの
３．０×１０^-5／℃以下となるように設定されているた
め、アルミニウム等の金属製の部材と同じような取扱が
可能となる。逆に、軸受が取り付けられる軸受保持部の
部分は、アルミニウムの２倍の線膨張係数を有すること
から、厳密に寸法設定をしなくても熱可撓性樹脂の弾性
力によって充分な強度で取り付けることができる。

【００３０】さらに、軸受ホルダの円筒部の内周面に半
径方向に突出した複数の突条を形成することにより、軸
受へダメージが加わることによるノイズ不良を防止する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる軸受ホルダを備えたモータの実
施の形態を示す断面図。

【図２】同上モータに適用される軸受ホルダの製造工程
に用いられる型の実施の形態を示す断面図。

【図３】同上モータに適用される軸受ホルダの製造工程
に用いられるフィルムゲートの例を示す斜視図。

【図４】同上軸受ホルダの製造工程中で材料である熱可
塑性樹脂の流れる方向を示す断面図。

【図５】本発明にかかる軸受ホルダを備えたモータの別
の実施の形態を示す断面図。

【図６】本発明にかかる軸受ホルダを備えたモータのさ
らに別の実施の形態を示す断面図。

【図７】従来の軸受ホルダを備えたモータの例を示す断
面図。

【符号の説明】

１ シャフト ２ 軸受 ３ 軸受ホルダ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフトを回転自在に支承する軸受、該
   軸受を保持する軸受ホルダとを備えたモータであって、 上記軸受ホルダは、１５重量％以上のガラス繊維を含有
   した熱可塑性樹脂を射出成形したもので、 アキシャル方向の線膨張係数が３．０×１０^-5／℃以下
   であることを特徴とする軸受ホルダを備えたモータ。
2. 【請求項２】 上記軸受ホルダの全表面が非切削加工面
   であることを特徴とする請求項１記載の軸受ホルダを備
   えたモータ。
3. 【請求項３】 当該軸受ホルダは軸受を保持する円筒部
   を有し、この円筒部の内周面には半径方向に突出した複
   数の突条が形成されていることを特徴とする請求項１記
   載の軸受ホルダを備えたモータ。
4. 【請求項４】 軸受ホルダに対応する成形型キャビティ
   内に上記軸受保持部を形成するための円筒部形成部を設
   け、この円筒部形成部の中間にフィルムゲートを連接し
   て、該フィルムゲートから上記成形型キャビティ内に向
   けて１５重量％以上のガラス繊維を含有した熱可塑性樹
   脂を軸方向に射出することを特徴とする請求項１記載の
   軸受ホルダの製造方法。