JPS6383415A - 直線移動用キヤリツジ - Google Patents

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〕 この発明は、直線移動用キャリッジに関するものである
。

〔従来の技術〕

従来、この種の平行送り機構、例えば光学式ディスク装
置のキャリッジの摺動部材には大別してつぎの種類のも
のがある。すなわち、 ＋１１　　第１図に例示するように、主軸１、補助軸２
及びキャリッジ３の摺動部４に潤滑油もしくはグリース
を塗布した型式のもの。

（２）第２図に例示するように、キャリッジの摺動部材
４にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフ
ッ素樹脂を含むポリアセタール樹脂のような自己潤滑性
を有する樹脂を用いた型式のもの。

（３）　　前記（２）の型式に於けるポリアセクール樹
脂等の自己潤滑性樹脂の代わりに含油樹脂を用いた型式
のもの。

（４）　　前記（３）の型式に於ける含油樹脂の代わり
に含油焼結合金を用いた型式のものがある。

しかし、型式（」）に於いては、定期的に給脂が必要で
あり、また油脂類による他箇所の汚染、あるいは樹脂製
キャリッジの場合においては油脂類により樹脂に亀裂が
入る等の不具合が生じる。

型式（２）に於いては、通常ポリアセタール樹脂をヘー
スとした複合材料が用いられているが、要求される寸法
精度が得られず、また、環境（温度）変化に対して摩擦
係数が変動するため、Ｉど動抵抗が変動し、要求される
水準にまで到達することができず、使用場所が限定され
る。

型式（３）においては、含油樹脂中の潤滑油は通常樹脂
内部にカプセル状に保持されており、潤滑に寄与するも
のは極表層部の油であって、樹脂内部の潤滑油は直接潤
滑に寄与しないので、表層部の損少量の潤滑油不足によ
る潤滑不良が起こり、摺動抵抗が大きくなり、ひいては
ロックに至ることとなる。

型式（４）においては、環境（温度）変化（たとえば−
２０〜＋８０℃程度）によって焼結合金内部に含浸して
いる潤滑油の粘度が変化し、その結果、摺動抵抗が変化
し、また、高温下の長時間運転に際しては、潤滑油の粘
土が小さくなり、焼結合金から漏洩した油が周囲を汚染
する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上、述べたように、従来の技術においては、加工が容
易で部品点数が少なく、且つメンテナンスフリーであり
、また、摺動抵抗が小さく、しかも環境の変化に対して
摺動抵抗が変動しない直線移動用キャリッジが容易に得
られないという問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題を解決するために、この発明はキャリッジの
摺動面に含フッ素重合体からなる薄膜を形成した直線移
動用キャリッジとする手段を採用したものであり、以下
その詳細を述べる。

この発明における含フッ素重合体は、ポリフルオロアル
キル重合体またはフルオロポリエーテル重合体などであ
る。そしてポリフルオロアルキル重合体とは、たとえば ＣＦ＋　（ＣＦ、）　ｔ−２Ｈ（ＣＦｚ）ａ−１ＣＦｚ
ＣＩ　（ＣＦｚ）　Ｉ＋−２などのポリフルオロアルキ
ル基を有する重合体であり、フルオロポリエーテル重合
体は、　ＣｘＦｚｘ−〇−という一般式（８は１〜４の
整数）で示される単位を主要構造単位とし、平均分子量
が１０００〜５００００の重合体である。このような含
フッ素重合体は軸受材料に対して親和性の高い官能基、
たとえばエポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、水酸
基、メルカプト基、イソシアネート基、スルフォン基、
エステル基等を含有しているものが好ましく、具体的に
はつぎに示すようなものを例として挙げることができる
。すなわち、 ＣＦ２ＣＯＯＨ、ＣａＦ＋ｔＣ＊Ｈ＃ＯＲ、ＣｓＦ＋ｔ
ＣＪａＳＨ１０ＣＮ　（ＣＨ２）　６ＮＨＣ（ＣＦｚ）
　６ＣＮＨ（ｃｕｔ）　６ＮＣＯ１ＣａＦ＋５ＳＣＨｔ
ＣＨｚＯＣ（Ｃ１ｂ）ｓＮＨｚ、Ｃ１゜Ｆｇ＋Ｃ０ＮＨ
ＣｔＨ４０Ｈ−Ｃ＋。Ｆｚ＋５ＯｓＨ。

１１００ｃｍＣＦＪ＋ＣｔＦ４０品ＣＦｚＯ）、ＣＦ２
ＣＯＯＨ。

１１００ｃｍＣＦ！０（−ＣＦ２−ＣＦ−０品ｃｐｚｏ
ｈｃｐ、、ＣＦ。

ＣＨｆｆｏｏＣ−ＣＦＺＯ−ｆ、ｃｔＦ、ｏ’ＭｃＦ、
０’ｔ−、ＣＦ２ＣＯＯＨ３、ＨＯＣＨｚ−ＣｈＯ（Ｃ
Ｊ４ｏｈ汗ＣｈＯ）−Ｃｈ−Ｃ１ｌｚ０１＋　、ＣｈＯ
＋Ｃｈ−ＣＦ−０＋−、ＣＦｚ−Ｃ−ＣＦｉ　、ＣＦｓ
　　　　　　。

Ｆ＋ＣＦ−ＣＬ−０）、１ＣＦ−ＣＯＯＣＨｓＣＦｚ　
　　　　　ＣＦ＋ などである。

このような含フッ素重合体は単独で用いてもよいが、そ
のときはエポキシ基またはイソシアネート基を含有した
ものが好ましく、エポキシ基を用いるときはアミン類、
酸無水物等を加えてエポキシ基同士を反応させるとよい
。またイソシアネート基を単独で用いる場合はスズ化合
物などイソシアネート三量化触媒を加えるとよい。

また含フッ素重合体を２種類以上併用してもよいが、そ
の際にはエポキシ基含有のものとアミノ基、カルボキシ
ル基、水酸基、メルカプト基などの少なくとも１種類の
基を有するものとを組み合わせるか、またはカルボキシ
ル基を含有するものとアミノ基、水酸基の少なくとも１
種類の基を含むものとを組み合わせるか、さらにはイソ
シアネート基含有のものと水酸基、アミノ基、メルカプ
ト基、カルボキシル基などの少なくとも１種類の基を含
むものとを組み合わせるかして、組み合わせた基を互に
反応させて重合体をより高分子量化し、耐摩耗性の優れ
た膜が得られるような配慮をすることが望ましい。

またこれら官能基を有する含フッ素重合体に対して、そ
れぞれの官能基と化学反応を起こす官能基を存する存機
化合物を加えて高分子量化させてもよい、このような組
み合わせは、イソシアネート基含有含フッ素重合体にエ
チレングリコールやジアミノジフヱニルメタンなどを加
える組み合わせや、水酸基含有含フン素重合体にイソシ
アネート化合物などを加える組み合わせなどが例示でき
る。

以上述べた含フッ素重合体はそれ自体で軸受の材料表面
に対してかなりの親和性を示すものであるが、相手材の
種類によっては必らずしも充分な被着強度を示すとは限
らないので、このようなときには、被膜と相手材との間
に両者に対して親和性のある薄膜（プライマーと呼ぶ）
を介在させることが好ましく、そのブライマーの一つの
例としてポリメチルメタクリレートを枝成分とし、メチ
ルメタクリレート単位またはヒドロキシルエチルメタク
リレート単位を幹成分とするグラフト重合体を挙げるこ
とができる。

上記含フッ素重合体を塗布する方法は、通常の塗布方法
でよく特に限定されるものではないが、例えば含フッ素
重合体を適当な溶媒に溶解させて塗布（吹付け、浸漬な
ども含む）し、その後、溶媒を蒸発させればよく、薄膜
形成後に加熱して造膜成分の高分子量化を図ることも可
能である。

この発明のキャリッジ及び相手軸表面に被覆する薄膜は
キャリッジ及び相手軸の寸法精度をくずさないように、
８μｍ以下、好ましくは４μｍ以下にすることが望まし
い。

また、キャリッジ及び相手軸の材質が、金属、樹脂、セ
ラミックス等でも可能で、材質は限定されない。

〔実施例〕

実施例および比較例に用いた原材料はつぎのとおりであ
る。なお、原材科名もしくは構造式を簡略化するために
各原材料に付した番号（■〜■）を使用することとし、
配合割合は重量％とする。

■ポリフルオロアルキル重合体（エポキシ基台を）■同
（アミノ基含有） ■パーフルオロポリエーテル重合体（イソシアネート基
含有） （平均分子量約２０００）、 ■同（水酸基金を） ＋１０　ＣＩ□−ｃｐｚｏ子Ｃ２Ｆ４叶鱈ＣＦｚ０２Ｃ
ｈ−ＣＨｚｏｌｌ（平均分子量約２０００）、 ■エチレングリコール ■ジブチルスズジラウレート 第　　１　　表 〔実施例１〜４〕 第１表に示した原材料を３％の濃度になるよう表中の溶
媒で希釈して塗装用液を調整し、キャリッジ（ガラス繊
維３０％入りポリカーボネート樹脂装）の摺動部に塗布
した。塗布後７０“Ｃ１１時間乾燥し、１２０℃で３時
間加熱した。その後キャリッジを直線移動試験材に組み
込み、摺動抵抗（ｇ擦係数）測定試験及び耐久試験を行
なった。

ここで、摺動抵抗測定試験方法及び耐久試験方法はつぎ
のとおりである。

摺動抵抗測定試験方法： 供試キャリッジ３の摺動部４（φ５　Ｘ２３．５）をス
タンド６に固定した相手軸ｉ　　（ＳＵＳ　　３０３、
表面粗度０．２Ｓ、φ５　ｘ５４．５）に組み込んだ試
験部と、ロードセル７を介してキャリッジを往復運動さ
せるクランク機構部８とで構成される往復型摩擦摩耗試
験機（第３図）を用い、周速１００　ｍｍ／ｓｅｃ、面
圧１．７ｋｇｆ／ｃＪｉ、振幅１０ｍｍの条件にてキャ
リッジを駆動させた時の経過時間とロードセルより摺動
抵抗（摩擦係数）の変化を調べる。

耐久試験： 前記の往復型摩擦摩耗試験機を用い、摺動抵抗測定試験
と同条件による連続耐久試験を行ない、耐久時間を調べ
る。

各試料の測定結果を第４図に示した。

比較例Ｉ： キャリッジの摺動部及び相手軸にタービン油（出光社製
ダフニースーパータービンオイル５６）を塗布したもの
を作製し、摺動抵抗及び耐久試験を行ない、得られた結
果を第４図に併記した。

比較例２．３： ポリアセクール樹脂を基材樹脂とし、これに自己潤滑性
樹脂としてポリテトラフルオロエチレンを１０重量％に
なるよう配合した樹脂組成物（比較例２）及び鉱物油を
１０重景％になるよう配合した樹脂（ポリアセタール）
組成物（比較例３）を、キャリッジの摺動部に接着した
後、相手軸との摺動面を仕上げたものを作製し、摺動抵
抗及び耐久試験を行ない、得られた結果を第４図に併記
した。

比較例４： 銅系の含油焼結合金（外径７ｆｌ、内径５ｆｌ、長さ２
３．５）をキャリッジに圧入したものを作製し、摺動抵
抗及び耐久試験を行ない、得られた結果を第４図に併記
した。

以上、第４図から明らかなように、比較例１では初期の
摺動抵抗が他に比べ優れていたが、４０時間はどで油膜
切れが発生し、摺動抵抗が大きくなった。比較例３．４
についても２００時間以内に摺動抵抗が大きくなった。

また、比較例２は安定した摺動抵抗を示したが、実施例
のいずれのものよりも劣っていた。

〔効果〕

以上述べたように、この発明の摺動部材を用いた直線移
動用キャリッジは、摺動抵抗が小さく、且つ、長時間安
定した摺動特性が得られる。また、この発明の被膜は、
薄膜であるがゆえに、特別に塗布用に寸法調整したキャ
リッジを必要としない。

従って、この発明の意義はきわめて大きいということが
いえる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は光学式ディスク装置のキャリッジ部の
型式を例示するための概略図、第３図は往復型摩擦摩耗
試験機の概略図、第４図は摺動抵抗の経時変化を示す図
である。 １・・・・・・主軸、２・・・・・・補助軸、３・・・
・・・キャリッジ、４・・・・・・摺動部材、５・・・
・・・レンズ、６・・・・・・スタンド、７・・・・・
・ロードセル、８・・・・・・クランク機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １又は２以上の軸に沿ってキャリッジを往復動するよう
   にした直線移動用キャリッジにおいて、キャリッジの摺
   動面及び相手軸の表面の少なくとも片方に含フッ素重合
   体からなる薄膜を形成したことを特徴とする直線移動用
   キャリッジ。