JPS6031004B2 - ア−ムパイプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はしコードプレーヤのアームパイプに関する。

カートリッジのトレース能力を高めるためには振動系の
質量を小さくし、かつ分割振動を防ぐための内部損失を
大きくとることが望まれている。

振動系の質量を小さくするにはアームパイプやヘッドシ
ェルを軽くすればよいが、軽くするために肉厚を薄くす
ると剛性が低下してしまい不要な分割振動が生じやすく
なり、温質を劣化させてしまうことになる。このために
剛性が高く軽量な材料、すなわち比弾性率が高く、その
上内部損失の大きな材料で形成されたアームパイプやヘ
ッドシェルが望まれるのである。しかるに従来から用い
られているアルミニウム、チタン、ベリリウム等の金属
材料のアームパイプやヘッドシェルでは、比弾性率が大
きいのであるが、内部損失が小さくて技適なものとはい
えなかった。

またカーボンフアイバを材料としたアームパィプやヘッ
ドシェルも知られており、比弾性率が大きく、また内部
損失も比較的大きい点で物性的には優れている。しかし
カーボンフアィバの場合、アームパイプやヘッドシェル
に成形するためには合成樹脂との複合化が必要となり、
この樹脂との複合により全体的な比弾性率が低下してし
まう問題があった。さらに最近ではポリ塩化ビニルとフ
レーク状黒鉛粉末とを混糠した材料で形成したアームパ
イプやヘッドシェルが本発明者らによって提案されてい
る。この材料では比弾性率においては金属材料に匹敵し
、しかも内部損失は金属材料のものより１オーダ高いも
のである。しかし、内部損失の点においては尚不十分な
ものであった。本発明はかかる従来の問題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは軽量、高剛性
で比弾性率が高く、しかも内部損失が高いアームパイプ
を提供するにある。

すなわち本発明は、本発明者らが提案している熱可塑性
樹脂とフレーク状黒鉛粉末との濃練材料を成形して得ら
れるアームパイプに対して、その熱可塑性樹脂に、例え
ばポリ塩化ビニルとポリ塩化ビニリデンのように、ガラ
ス転移点が常温よりも高いものとそれよりも低いものと
の複数種を用いたことを特徴とするアームパイプを提供
するものなのである。

一般に高分子材料は、ガラス転移点を境にしてそれより
も高温になると弾性率が低下する一方、内部損失は急激
に上昇する性質を有する。

従ってガラス転移点が常温よりも高い高分子材料とそれ
よりも低い高分子材料とを混練した材料で形成したアー
ムパイプでは、材料の配合比を調整することにより自在
に内部損失を制御することができる。またアームパイプ
の弾性率を向上させるには材料中にフレーク状黒鉛粉末
のようなフレーク状無機粉末を混入し、アームパイプの
成形に際してその粉末を成形物表面に沿って配向させる
ようにすればよい。本発明はかかる点に着目してなされ
たものであり、以下に詳細に説明する。

熱可塑性樹脂としてガラス転移点が常温より高いものに
ポＩＪ塩化ピニル（ＰＶＣ）、このＰＶＣとポリ酢酸ピ
ニルとの共重合体、ＰＶＣとポリアクリロニトリルとの
共重合体等が用いられる。ガラス転移点が常温より低い
ものにポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、このＰＶＤＣ
とＰＶＣとの共重合体、ＰＶＤＣとポリアクリロニトリ
ルとの英重合体等が用いられる。またフレーク状黒鉛粉
末は、平均粒径が約２０仏ｍ以下のものが良く、特に５
山ｍ以下のものが適している。またこの黒鉛粉末と熱可
塑性樹脂との配合比は、黒鉛粉末１０〜９冊ｔ％、樹脂
９０〜１びわ％の範囲であれば黒鉛粉末による弾性率の
向上が期待でき、また混練材料の成形性を損わず、成形
物の脆弱化もほとんど起こさないが、特に黒鉛粉末５０
〜７５Ｍ％、樹脂５０〜２５Ｍ％であるときに成形物の
特性の向上が著しい。アームパイプの製造に当っては、
まず樹脂１と黒鉛粉末２とを第１図ａに示すようにニー
ダやロールにより樹脂が軟化する温度に加熱しながら鷹
練する。

必要ならば可塑剤や安定剤を添加する。ここでロールに
より濠練する場合には、混練材料３は圧延されたシート
材として得られ、第１図ｂのように黒鉛粉末２がシート
面に平行に配向した材料となり、成形する前の材料自体
の弾性率が高いものとなる。次にこの混練材料３を第２
図のように所望のアームパイプＡの形状に成形する。こ
の成形には第３図ａに示すように２枚のシート状材料３
を中子４の両側に配し、次に同図ｂに示すように加熱さ
れた型５によりこの材料３を熟成形し、しかるのち耳６
を切りとり中子４を抜きとる方法や、第４図に示すよう
に上記シート状材料３を筒状にまるめて成形し、継ぎ目
７を熱圧着又は接着剤で接着する方法がとられる。これ
らの方法によると、第５図に示すように黒鉛粉末２はア
ームパイプＡの表面に沿って配向し弾性率が高いものと
なる。アームパイプの特性をさらに向上させるには、炭
化又は黒鉛化処理が施される。

これには、上記方法で得られたアームパイプを所定の型
にはめて保形した状態で、まず不融化のための予備嫌成
を施し、しかるのち型を抜いて非酸化性雰囲気中又は真
空中で約１２０ぴ○の炭化又は約２５００℃の黒鉛化温
度まで１０〜２ぴ０／ｈｒで昇溢させて焼成する方法が
とられる。不融化処理は、材料を酸化性雰囲気中で１〜
１０℃／ｈｒの割合で３５びＣ位まで徐々に昇温しつつ
加熱し焼成することにより行なわれるものである。本発
明を次に実施例に基いて具体的に説賜する。

第６図は樹脂と黒鉛粉末との配合比を１：２（重量比）
に固定しておき、樹脂の組合せを、ガラス転移点の高い
ものとしてのＰＶＣとポリ酢酸ビニルとの共重合体とガ
ラス転移点の低いものとしてのＰＶＤＣとポＩＪアクリ
ロニトリルとの共重合体との間で組成比を変化させたと
きに、ローール圧延の後成形されたアームパイプの弾性
率及び内部損失がどのように変化したかを示している。
尚、可塑剤（ＢＰ８Ｇ）は樹脂の約１／ＩＱ安定剤（ス
テアリン酸鉛）は樹脂の約１／５０の割合で添加した。
図からわかるように、点線で示した弾性率ＥはＰＶＤＣ
の配合比が増加してもさほど変化せず、他方実線で示し
た内部損失ｔａｎ６はＰＶＤＣの増加に従って飛躍的に
上昇する。

またこのアームパイプの密度ｐは約１．８４夕／地であ
る。いま、ＰＶＤＣの配合比が３肌ｔ％、ＰＶＣが７小
Ｋ％のときの物性値を他の材料のものと比較してみると
、次の表のようになる。またこのアームパイプを型に保
持させて酸化性雰囲気中で約３００ｑＣまで１〜１０℃
／ｈｒの割合で昇温しながら加熱して不融化処理を施し
、しかるのち非酸化性雰囲気中で約１２００００まで１
０〜２０℃／ｈての昇温率で加熱し炭化して得たアーム
パイプの特性を同表に示す。されに上記炭化アームパイ
プを約２５０び０まで昇温して黒鉛化して得たアームパ
イプの特性も同表に示す。上記表で明らかなように、本
発明の実施例によれば黒鉛粉末の添加、配向により高弾
性を達成すると共に、樹脂中のガラス転移点の低いもの
の存在により高内部損失を達成することができ、しかも
各構成材料が軽いことから軽量性も達成できる。

すなわち比弾性率においてはチタンやアルミニウムの金
属と同程度以上が達成でき、しかも内部損失においては
それらの１の音以上の値が蓬成できるのである。さらに
炭化処理を施せば弾性係数が約８０％、黒鉛化処理では
約２．針音向上して比弾性率においてベリリウムに近づ
き、しかも内部損失は金属の１Ｍ音以上にすることがで
きるのである。本発明によれば、以上のように軽量で剛
性が高くて比弾性率が大きく、しかも内部損失の大きな
アームパイプを提供できる。

また本発明によれば、材料が熱可塑性樹脂と黒鉛粉末と
であるから、安価に製造できると同時に成形が極めて容
易であり、しかも材料配合の調整により特性を自在に制
御でき、低廉にして特性の良いアームパイプを提供でき
る。図面の簡単な説明、 第１図ａ，ｂは本発明に用いられるシート状混綾材料の
製造過程を示す説明図、第２図は本発明の一実施例の一
部破断正面図、第３図ａ，ｂは本発明アームパイプを製
造する方法の一例を示す説明図、第４図は同上の製造方
法の他の例を示す説明図、第５図は本発明アームパイプ
の一実施例の正面断面図、第６図は本発明実施例の特性
変化図である。

１…熱可塑性樹脂、２・・・黒鉛粉末、３・・・混綾材
料、Ａ…アームパイプ。

第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性樹脂とフレーク状黒鉛粉末とを主成分とす
   る混練材料で黒鉛粉末が表面に沿つて配向するように形
   成されたアームパイプであつて、上記熱可塑性樹脂にガ
   ラス転移点が常温よりも高いものとそれよりも低いもの
   との複数種が用いられていることを特徴とするアームパ
   イプ。 ２ 上記熱可塑性樹脂がポリ塩化ビニルとポリ塩化ビニ
   リデンとを主成分とすることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載のアームパイプ。 ３ 上記熱可塑性樹脂の混練材料が炭化又は黒鉛化され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
   項に記載のアームパイプ。