JPH0811834B2 - Grooving device for hydrodynamic bearing - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、動圧軸受の溝加工装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a groove processing device for a dynamic pressure bearing.

従来の技術とその問題点 動圧軸受の軸部または受部の表面に溝を加工する方法
として、フィルムマスクを使用したフォトエッチング法
が知られている。たとえば球面動圧軸受の軸部の球体の
表面にスパイラル状の溝を加工する場合、球体の表面に
フォトレジストを塗布したのち、これに半球状のフィル
ムマスクを被せて露光し、マスクを取外したのち、エッ
チングにより溝を成形する。ところが、フィルムマスク
を使用するフォトエッチング法には、次のような問題が
ある。まず、フィルムマスクの寿命が短く、多数のマス
クが必要である。また、球体の寸法や溝のパターンが変
われば、マスクを新たに製作する必要がある。フィルム
マスクを製作するには、半球状に成形したフィルムに溝
のパターンを形成する方法と、平面状のフィルムに溝の
パターンを形成したのちこれを半球状に成形する方法と
がある。ところが、前者の場合、半球状に成形したフィ
ルムに溝のパターンを正確に形成することは困難であ
る。また、後者の場合は、半球状に成形したときに所望
のパターンになるように変形分を見込んで平面状のフィ
ルムに溝のパターンを形成しておく必要があるが、これ
は非常に困難であり、半球状に成形するときに不均一な
変形により形状不良が発生することがある。したがっ
て、いずれの場合も、溝のパターンを正確に形成するの
は困難である。さらに、フィルムマスクを被せたり取外
したりするときに、フォトレジスト膜が剥がれるおそれ
がある。2. Description of the Related Art Conventional technology and its problems As a method of forming a groove on the surface of a shaft portion or a receiving portion of a dynamic pressure bearing, a photoetching method using a film mask is known. For example, in the case of processing a spiral groove on the surface of the sphere of the shaft part of a spherical dynamic pressure bearing, after coating the surface of the sphere with photoresist, a hemispherical film mask was exposed and the mask was removed. After that, the groove is formed by etching. However, the photoetching method using a film mask has the following problems. First, the life of the film mask is short and many masks are required. Further, if the size of the sphere or the groove pattern changes, it is necessary to manufacture a new mask. To manufacture a film mask, there are a method of forming a groove pattern on a hemispherically formed film and a method of forming a groove pattern on a flat film and then forming it into a hemispherical shape. However, in the case of the former, it is difficult to accurately form a groove pattern in a hemispherically shaped film. In the case of the latter, it is necessary to form a groove pattern in a flat film in consideration of deformation so that a desired pattern can be obtained when forming into a hemisphere, but this is extremely difficult. There is a possibility that a defective shape may occur due to uneven deformation when forming into a hemispherical shape. Therefore, in either case, it is difficult to form the groove pattern accurately. Further, the photoresist film may peel off when the film mask is covered or removed.

また、とくに軸部が円筒状の受部に支持されるジャー
ナル動圧軸受の場合、受部の内面に溝加工ができればメ
リットが多い。たとえば、軸部の外周に溝加工を施すの
に比べ、軸部と受部の位置決めが容易になる。しかも、
受部をハウジングに取付けるだけで軸受が形成されるの
で、従来のころがり軸受と同様な取扱いが可能となる。
ところが、円筒の内面にフォトエッチング法により溝を
加工するのは非常に困難であり、このため、従来は、軸
部の表面に溝が加工されているのがほとんどである。円
筒の内面に溝を加工する方法として、内径施削や塑性加
工などの機械加工によるものが知られている。ところ
が、このような機械加工は、精度上問題があり、溝の精
度が直接軸受性能を左右する動圧軸受の溝加工には適さ
ない。Further, particularly in the case of a journal dynamic pressure bearing in which the shaft portion is supported by the cylindrical receiving portion, there are many advantages if the inner surface of the receiving portion can be grooved. For example, positioning of the shaft portion and the receiving portion becomes easier as compared with the case where grooves are formed on the outer periphery of the shaft portion. Moreover,
Since the bearing is formed only by attaching the receiving portion to the housing, the same handling as the conventional rolling bearing can be performed.
However, it is very difficult to process the groove on the inner surface of the cylinder by the photo-etching method, and therefore, conventionally, the groove is usually processed on the surface of the shaft portion. As a method of processing a groove on the inner surface of a cylinder, there is known a method of machining such as inner diameter machining and plastic working. However, such machining has a problem in accuracy, and is not suitable for groove processing of a dynamic pressure bearing in which groove accuracy directly affects bearing performance.

この発明の目的は、上記の問題を全て解決し、円筒の
内面などの凹面にも精度の良い溝を簡単に加工できる動
圧軸受の溝加工装置を提供することにある。An object of the present invention is to solve all of the above problems, and to provide a groove processing device for a dynamic pressure bearing, which can easily form a groove with high precision even on a concave surface such as an inner surface of a cylinder.

問題点を解決するための手段 この発明による装置は、工作物の表面に塗布されたフ
ォトレジストにレーザー光を照射するための照射装置を
備えており、この照射装置が片持状の支持棒に固定され
た光ファイバを備え、この光ファイバの先端からレーザ
ー光が照射されるようになされているものである。Means for Solving the Problems The apparatus according to the present invention comprises an irradiation device for irradiating a photoresist applied on the surface of a workpiece with a laser beam, and the irradiation device is used for a cantilevered support rod. A fixed optical fiber is provided, and laser light is emitted from the tip of this optical fiber.

実 施 例 第１図は溝加工装置の１例を示し、第２図はジャーナ
ル動圧軸受の１例を示す。Practical Example FIG. 1 shows an example of a groove processing device, and FIG. 2 shows an example of a journal dynamic pressure bearing.

第２図の軸受は、軸部（10）とこれを受ける円筒状の
受部（11）とからなり、受部（11）の内面（凹面）（1
2）に複数の浅いダブルスパイラル状（ヘリングボーン
状）の溝（13）が等間隔に形成されている。そして、軸
部（10）の回転による溝（13）のポンプ作用で流体（潤
滑剤）に動圧を発生させ、軸部（10）を凹面（12）に非
接触で支持するようになっている。なお、第２図におい
て、Ａは受部（11）の軸線を表わす。また、Ｘは軸線
（Ａ）方向の位置を表わし、溝（13）の一端の位置をx
1、他端の位置をx3、屈曲点の位置をx2で表わす。そし
て、R1は受部（11）の凹面（12）上においてｘ＝x1の点
を結ぶ円、R2はｘ＝x2の点を結ぶ円、R3はｘ＝x3の点を
結ぶ円である。The bearing shown in FIG. 2 comprises a shaft portion (10) and a cylindrical receiving portion (11) for receiving the shaft portion (10), and the inner surface (concave surface) (1) of the receiving portion (11) (1
2) A plurality of shallow double spiral (herringbone) grooves (13) are formed at equal intervals. Then, the rotation of the shaft (10) pumps the groove (13) to generate a dynamic pressure in the fluid (lubricant) so that the shaft (10) is supported on the concave surface (12) in a non-contact manner. There is. In FIG. 2, A represents the axis of the receiving portion (11). Also, X represents the position in the direction of the axis (A), and the position of one end of the groove (13) is x.
The position of the other end is represented by x3, and the position of the bending point is represented by x2. Then, R1 is a circle connecting the points of x = x1 on the concave surface (12) of the receiving portion (11), R2 is a circle connecting the points of x = x2, and R3 is a circle connecting the points of x = x3.

上記の受部（11）の凹面（12）上の点は、受部（11）
の軸線（Ａ）方向の位置ｘと軸線（Ａ）を中心とする回
転角φで表わされる。そして、凹面（12）上の溝（13）
のパターンを位置ｘと回転角φで表わすと、第３図のよ
うになる。同図において、（G1）〜（G10）は溝（13）
の部分（溝部）、（H1）〜（H10）は溝（13）の間の丘
（14）の部分（丘部）を表わしている。また、αは溝
（13）のスパイラル角である。この種の軸受において、
一般に、丘（14）の幅と溝（13）の幅の比（丘／溝比）
は１である。したがって、溝（13）の数、スパイラル角
α、位置x1、x2およびx3が与えられれば、第３図のよう
な溝のパターンが決まる。また、丘／溝比が１以外の場
合でも、上記の他に丘／溝比が与えられれば、溝のパタ
ーンが決まる。なお、第２図の円R1、R2およびR3は、第
３図において直線L1、L2およびL3で表わされる。第３図
より明らかなように、位置ｘがx1とx3の間の円上には、
溝部（G1）〜（G10）と丘部（H1）〜（H10）が交互に表
わされる。そして、位置ｘが変わると、溝部（G1）〜
（G10）の表われる回転角φの範囲が変わる。しかしな
がら、位置ｘとそのときに溝部（G1）〜（G10）が表わ
れる回転角φの範囲との間には一定の関係があり、溝
（13）のパターンが決まると、位置ｘごとに溝部（G1）
〜（G10）に対応する回転角φの範囲を求めることがで
きる。The point on the concave surface (12) of the receiving part (11) is the receiving part (11).
Is represented by a position x in the direction of the axis (A) and a rotation angle φ about the axis (A). And the groove (13) on the concave surface (12)
When the pattern is represented by the position x and the rotation angle φ, it becomes as shown in FIG. In the figure, (G1) to (G10) are grooves (13)
The portions (grooves), (H1) to (H10) represent the portions (hills) of the hill (14) between the grooves (13). Further, α is the spiral angle of the groove (13). In this type of bearing,
Generally, the ratio of the width of the hill (14) to the width of the groove (13) (hill / groove ratio)
Is 1. Therefore, given the number of grooves (13), the spiral angle α, and the positions x1, x2 and x3, the groove pattern as shown in FIG. 3 is determined. Further, even if the hill / groove ratio is other than 1, if the hill / groove ratio is given in addition to the above, the groove pattern is determined. The circles R1, R2 and R3 in FIG. 2 are represented by straight lines L1, L2 and L3 in FIG. As is clear from FIG. 3, on the circle where the position x is between x1 and x3,
Grooves (G1) to (G10) and hills (H1) to (H10) are displayed alternately. When the position x changes, the groove (G1) ~
The range of rotation angle φ in which (G10) appears changes. However, there is a constant relationship between the position x and the range of the rotation angle φ at which the grooves (G1) to (G10) appear at that time, and once the pattern of the groove (13) is determined, the groove part is determined for each position x. (G1)
The range of the rotation angle φ corresponding to (G10) can be obtained.

溝加工装置は、工作物駆動装置（15）、照射装置（1
6）およびこれらの制御装置（17）より構成されてい
る。Grooving equipment consists of the workpiece drive (15), irradiation equipment (1
6) and these control devices (17).

工作物駆動装置（15）は、水平な移動台（18）と、水
平軸（Ｂ）を中心に回転しうるように移動台（18）上に
取付けられた工作物ホルダ（19）とを備えている。移動
台（18）にはこれを軸（Ｂ）と平行な水平軸（Ｘ）方向
に移動させるための移動装置（20）が設けられており、
この移動装置（20）はインタフェース（21）を介して制
御装置（17）に接続されている。ホルダ（19）にはこれ
を軸（Ｂ）のまわりに回転させるための回転装置（22）
が設けられており、この回転装置（22）もインタフェー
ス（21）を介して制御装置（17）に接続されている。移
動台（18）は、好ましくは、上下方向および軸（Ｘ）と
直交する水平軸（Ｙ）方向に移動することができ、この
ための移動装置も制御装置（17）に接続されている。The workpiece driving device (15) includes a horizontal moving table (18) and a workpiece holder (19) mounted on the moving table (18) so as to be rotatable about a horizontal axis (B). ing. The moving table (18) is provided with a moving device (20) for moving the moving table (18) in the horizontal axis (X) direction parallel to the axis (B),
The moving device (20) is connected to the control device (17) via the interface (21). The holder (19) has a rotating device (22) for rotating the holder (19) around the shaft (B).
Is provided, and the rotating device (22) is also connected to the control device (17) via the interface (21). The movable table (18) is preferably movable in the vertical direction and in the horizontal axis (Y) direction orthogonal to the axis (X), and a moving device for this purpose is also connected to the control device (17).

照射装置（16）はレーザー装置（23）を備えており、
このレーザー装置（23）はインタフェース（21）を介し
て制御装置（17）に接続されている。レーザー装置（2
3）の光軸（Ｃ）は軸（Ｘ）と平行であり、レーザー装
置（23）の先端には工作物駆動装置（15）に向って軸
（Ｘ）方向に伸びる中空支持棒（24）が片持状に固定さ
れている。支持棒（24）内には、レーザー光を導くため
の光ファイバ（25）が通されている。支持棒（24）の先
端部は水平面内においてほぼ直角に曲げられており、そ
の先端には光ファイバ（25）を通ってきたレーザー光を
集光するための球状レンズ（26）が取付けられている。The irradiation device (16) includes a laser device (23),
The laser device (23) is connected to the control device (17) via the interface (21). Laser device (2
The optical axis (C) of 3) is parallel to the axis (X), and a hollow support rod (24) extending in the axis (X) direction toward the workpiece driving device (15) at the tip of the laser device (23). Is cantilevered. An optical fiber (25) for guiding laser light is passed through the support rod (24). The tip of the support rod (24) is bent at a substantially right angle in a horizontal plane, and a spherical lens (26) for condensing the laser light that has passed through the optical fiber (25) is attached to the tip thereof. There is.

制御装置（17）は、後述するように、溝のパターンに
関する数値情報に基いて工作物駆動装置（15）および照
射装置（16）を制御するものであり、マイクロコンピュ
ータを備えている。また、制御装置（17）には、CRTデ
ィスプレイ（27）などが接続されている。As will be described later, the control device (17) controls the workpiece driving device (15) and the irradiation device (16) based on numerical information regarding the groove pattern, and includes a microcomputer. Further, a CRT display (27) and the like are connected to the control device (17).

第２図の軸受の受部（11）の溝（13）を加工する場
合、まず、制御装置（17）に、溝（15）の数、両端およ
び屈曲点の位置x1、x3およびx2、スパイラル角αならび
に丘／溝比を入力する。そして、制御装置（17）は、こ
れらの情報から第３図のような溝（13）のパターンを定
め、これに基いて後述するように工作物駆動装置（15）
および照射装置（16）を制御する。When machining the groove (13) of the bearing part (11) of the bearing shown in FIG. 2, first, in the control device (17), the number of grooves (15), the positions x1, x3 and x2 of both ends and the bending point, the spiral Enter the angle α as well as the hill / groove ratio. Then, the control device (17) determines the pattern of the groove (13) as shown in FIG. 3 from these information, and based on this, the workpiece drive device (15) as described later.
And controlling the irradiation device (16).

一方、軸受の受部（11）の素材の凹面（12）にたとえ
ばホジ形のフォトレジストを塗布し、これを軸線（Ａ）
が軸（Ｂ）と一致するようにホルダ（19）に取付ける。
また、受部（11）の軸線（Ａ）と光軸（Ｃ）の高さが一
致するように移動台（18）の位置を調節する。On the other hand, the concave surface (12) of the material of the bearing (11) of the bearing is coated with, for example, a hosi-shaped photoresist, and this is applied to the axis (A).
Attach it to the holder (19) so that is aligned with the axis (B).
Further, the position of the movable table (18) is adjusted so that the heights of the optical axis (C) and the axis (A) of the receiving portion (11) are aligned.

このような状態で、支持棒（24）の先端部を受部（1
1）の内側に挿入すると、光軸（Ｃ）は凹面（12）のフ
ォトレジスト表面と１点Ｐにおいて直角に交わる。以
下、この点Ｐを照射点という。そして、レーザー装置
（23）のシャッタが開いている間だけ、照射点Ｐにレー
ザー光が照射される。In this state, attach the tip of the support rod (24) to the receiving portion (1
When inserted inside 1), the optical axis (C) intersects the concave surface (12) of the photoresist surface at a right angle at a point P. Hereinafter, this point P is referred to as an irradiation point. Then, the irradiation point P is irradiated with laser light only while the shutter of the laser device (23) is open.

移動台（18）を停止させた状態でホルダ（19）を１回
転させることにより、照射点Ｐは１つの円上を移動す
る。この間にシャッタを適宜開閉することにより、この
円上の任意の範囲にレーザー光を照射して露光すること
ができる。そして、位置ｘを少しずつ変えながらこのよ
うな動作を繰返すことにより、フォトレジスト表面の任
意の範囲にレーザー光を照射して露光することができ
る。The irradiation point P moves on one circle by rotating the holder (19) once while the movable table (18) is stopped. By appropriately opening and closing the shutter during this time, it is possible to irradiate and expose the laser beam to an arbitrary range on this circle. Then, by repeating such an operation while changing the position x little by little, it is possible to irradiate and expose a desired range of the photoresist surface with laser light.

このような手順でフォトレジストを露光するのが第１
の方法である。以下、第１の方法をさらに詳しく説明す
る。The first step is to expose the photoresist in this way.
Is the method. Hereinafter, the first method will be described in more detail.

まず、照射点Ｐがx1の位置にくるように移動台（18）
を停止させるとともに、回転角φが０となるようにホル
ダ（19）の回転を原点で停止させる。制御装置（19）
は、先に求めた溝（13）のパターンより、ｘ＝x1のとき
の溝部（G1）〜（G10）に対応するφの範囲を求めてお
く。そして、ホルダ（19）を１回転させ、この間にφが
溝部（G1）〜（G10）に対応する範囲にある間だけレー
ザー装置（23）のシャッタを開く。これにより、円R1上
の溝部（G1）〜（G10）の部分にだけレーザー光が照射
されて露光される。ホルダ（19）が１回転したならば、
位置ｘが少し大きくなるように移動台（18）を移動させ
て停止させ、このｘのときの溝部（G1）〜（G10）に対
応するφの範囲を求めたのち、上記同様に、シャッタを
制御しながらホルダ（19）を１回転させる。以下、位置
ｘを同じ量ずつ変化させながら、ｘがx3になるまで同様
の動作を繰返す。これにより、第３図の溝部（G1）〜
（G10）が全て露光される。First, move the moving table (18) so that the irradiation point P is at the x1 position.
And the rotation of the holder (19) is stopped at the origin so that the rotation angle φ becomes zero. Control equipment (19)
Is the range of φ corresponding to the groove portions (G1) to (G10) when x = x1 is obtained from the previously obtained pattern of the groove (13). Then, the holder (19) is rotated once, and the shutter of the laser device (23) is opened only while φ is in the range corresponding to the groove portions (G1) to (G10). As a result, only the groove portions (G1) to (G10) on the circle R1 are irradiated with the laser light and exposed. If the holder (19) has rotated once,
The movable table (18) is moved and stopped so that the position x becomes a little larger, and the range of φ corresponding to the groove portions (G1) to (G10) at this x is obtained. Rotate the holder (19) once while controlling. Hereinafter, while changing the position x by the same amount, the same operation is repeated until x becomes x3. As a result, the groove portion (G1) in FIG.
(G10) is all exposed.

移動台（18）を軸（Ｘ）方向に適当な速度で移動させ
ると同時にホルダ（19）を適当な速度で回転させること
により、照射点Ｐを第３図上の任意の直線または曲線に
沿って移動させることができる。このとき、レーザー装
置（23）のシャッタを開いた状態で照射点Ｐを上記の直
線または曲線に沿って移動させることにより、その上の
全ての点にレーザー光を照射して露光することができ
る。そして、このような直線または曲線を少しずつずら
していくことにより、フォトレジスト表面の任意の範囲
にレーザー光を照射して露光することができる。By moving the movable table (18) in the direction of the axis (X) at an appropriate speed and simultaneously rotating the holder (19) at an appropriate speed, the irradiation point P can be moved along an arbitrary straight line or curve in FIG. Can be moved. At this time, by moving the irradiation point P along the straight line or the curved line with the shutter of the laser device (23) open, all points on the irradiation point P can be irradiated with laser light for exposure. . Then, by gradually shifting such a straight line or a curved line, it is possible to irradiate a laser beam on an arbitrary area of the photoresist surface for exposure.

このような手順でフォトレジストを露光するのが第２
の方法である。以下、第２の方法をさらに詳しく説明す
る。The second step is to expose the photoresist in this procedure.
Is the method. Hereinafter, the second method will be described in more detail.

まず、照射点Ｐが第３図の第１の溝部（G1）のP1にく
るように、移動台（18）およびホルダ（19）を停止させ
る。そして、レーザー装置（23）のシャッタを開いた状
態で、照射点ＰがP1からP2を通ってP3に至るまでP2にお
いて屈曲した直線T1に沿って移動するように、移動台
（18）を移動させると同時にホルダ（19）を回転させ
る。これにより、直線T1上の全ての点にレーザー光が照
射されて露光される。次に、T1より少しＸが大きくてこ
れと平行な直線上を反対方向に照射点Ｐが移動するよう
に、移動台（18）を移動させると同時にホルダ（19）を
回転させ、この直線上の全ての点を露光させる。このよ
うな動作を繰返し、最後に照射点Ｐが直線T2に沿って移
動するように移動台（18）の移動とホルダ（19）の回転
を同時に行なうことにより、第１の溝部（G1）上の点が
全て露光される。そして、残りの溝部（G2）〜（G10）
についても同様の動作を繰返すことにより、第３図の全
ての溝部（G1）〜（G10）を露光することができる。上
記の直線T1〜T2は、制御装置（17）が溝（13）のパター
ンより自動的に求めることができる。第３図のような溝
（15）のパターンの場合、移動台（19）の移動速度とホ
ルダ（19）の回転速度の比を一定にすることにより、直
線T1〜T2に沿って照射点Ｐを移動させることができる。First, the moving table (18) and the holder (19) are stopped so that the irradiation point P comes to P1 of the first groove (G1) in FIG. Then, while the shutter of the laser device (23) is open, the moving table (18) is moved so that the irradiation point P moves along the straight line T1 bent at P2 from P1 to P2 to P3. At the same time, rotate the holder (19). As a result, all points on the straight line T1 are irradiated with laser light and exposed. Next, the holder (19) is rotated at the same time as the moving table (18) is moved so that the irradiation point P moves in the opposite direction on a straight line in which X is slightly larger than T1 and is parallel to this line. Expose all points of. By repeating such operations, and finally by simultaneously moving the moving table (18) and rotating the holder (19) so that the irradiation point P moves along the straight line T2, the first groove portion (G1) is moved. All points are exposed. And the remaining grooves (G2) to (G10)
By repeating the same operation for, all the groove portions (G1) to (G10) in FIG. 3 can be exposed. The straight lines T1 and T2 can be automatically obtained by the control device (17) from the pattern of the groove (13). In the case of the pattern of the groove (15) as shown in FIG. 3, by keeping the ratio of the moving speed of the moving table (19) and the rotating speed of the holder (19) constant, the irradiation point P along the straight lines T1 to T2. Can be moved.

上記の装置は、ジャーナル動圧軸受の受部以外の凹面
の溝の加工にももちろん使用できる。The above-mentioned device can of course be used for machining concave grooves other than the receiving portion of the journal dynamic pressure bearing.

第４図は、第２図と異なる動圧軸受を示す。この軸受
は、下端に円錐状の部分が形成された直立軸部（28）
と、この部分を受ける円錐状の凹面（29）を有する受部
（30）とからなり、凹面（29）の表面に複数の浅いスパ
イラル状の溝（31）が等間隔に形成されている。FIG. 4 shows a dynamic pressure bearing different from that of FIG. This bearing has an upright shaft part (28) with a conical part formed at the lower end.
And a receiving portion (30) having a conical concave surface (29) for receiving this portion, and a plurality of shallow spiral grooves (31) are formed at equal intervals on the surface of the concave surface (29).

第４図の軸受の受部（30）の溝（31）の加工は、第５
図に示すように、前記の第１および第２の方法と同様の
方法で行なうことができる。なお、この場合、光軸
（Ｃ）が受部（30）の凹面（29）と直角に交わるよう
に、支持棒（24）および光ファイバ（25）の先端部が水
平面内において曲げられている。第５図から明らかなよ
うに、受部（30）を軸（Ｘ）方向に移動させただけでは
光ファイバ（25）の先端のレンズ（26）と照射点Ｐの間
隔が変ってしまう。このため、上記間隔が常に一定にな
るように、移動台（18）を軸（Ｘ）方向に移動させると
きにはこれを軸（Ｙ）方向にも移動させるようにする。
また、受部（30）の凹面（29）の直径は、位置ｘによっ
て変わる。したがって、前記の第１の方法と同様の方法
による場合、位置ｘが変化してもホルダ（19）の回転速
度が一定であるとすれば、照射点Ｐの周速はｘによって
変化し、周速の大きい部分ほど露光時間は短くなる。こ
のため位置ｘが変わっても、各点の露光時間が等しくな
るように、すなわち周速が等しくなるように、ｘの変化
につれて回転速度を変化させるのが望ましい。The groove (31) of the bearing part (30) of the bearing shown in FIG.
As shown in the figure, the same method as the first and second methods described above can be used. In this case, the tip ends of the support rod (24) and the optical fiber (25) are bent in a horizontal plane so that the optical axis (C) intersects the concave surface (29) of the receiving portion (30) at a right angle. . As is clear from FIG. 5, the distance between the lens (26) at the tip of the optical fiber (25) and the irradiation point P is changed only by moving the receiving portion (30) in the axis (X) direction. For this reason, when the movable table (18) is moved in the axis (X) direction, it is also moved in the axis (Y) direction so that the interval is always constant.
The diameter of the concave surface (29) of the receiving portion (30) changes depending on the position x. Therefore, in the case of the same method as the first method described above, if the rotation speed of the holder (19) is constant even if the position x changes, the peripheral speed of the irradiation point P changes according to x, and the peripheral speed of the irradiation point P changes. The exposure time becomes shorter as the speed increases. Therefore, even if the position x changes, it is desirable to change the rotation speed in accordance with the change in x so that the exposure time at each point becomes equal, that is, the peripheral speed becomes equal.

第６図は、球面動圧軸受を示す。この軸受は、直立軸
（32）の下端に球体（33）が一体に形成された軸部（3
4）と、球体（33）の下半部を受ける半球状の凹面（3
5）を有する受部（36）とからなる。受部（36）の軸線
（Ａ）は凹面（35）の中心（Ｏ）を通っており、受部
（36）の凹面（35）に複数の浅いスパイラル状の溝（3
7）が等間隔に設けられている。FIG. 6 shows a spherical dynamic pressure bearing. This bearing has a shaft (3) in which a spherical body (33) is integrally formed at the lower end of the upright shaft (32).
4) and a hemispherical concave surface (3) that receives the lower half of the sphere (33).
And a receiving part (36) having 5). The axis (A) of the receiving portion (36) passes through the center (O) of the concave surface (35), and a plurality of shallow spiral grooves (3) are formed in the concave surface (35) of the receiving portion (36).
7) are provided at equal intervals.

第６図の軸受の受部（36）の溝（37）の加工は、第７
図に示すように、第４図のものと同様の方法により行な
うことができる。The groove (37) of the bearing part (36) of the bearing shown in FIG.
As shown in the figure, it can be carried out in the same manner as in FIG.

第８図は、第６図の軸受の受部（36）の溝（37）を別
の方法で加工するための溝加工装置の主要部を示し、第
１図の移動台（18）の上に円板状の回転テーブル（38）
が垂直軸（Ｚ）を中心に回転しうるように取付けられ、
このテーブル（38）上にホルダ（19）が取付けられてい
る。ホルダ（19）は、好ましくは、その回転中心軸
（Ｂ）と平行な方向にテーブル（38）に対して移動する
ことができる。また、支持棒（24）および光ファイバ
（25）の先端部は水平面内において約45゜に曲げられて
いる。他は第１図のものと同様であり、同じものには同
一の符号を付している。FIG. 8 shows a main part of a groove processing device for processing the groove (37) of the bearing portion (36) of the bearing shown in FIG. 6 by another method, and is shown on the moving table (18) of FIG. Disk-shaped rotary table (38)
Is mounted so that it can rotate about the vertical axis (Z),
The holder (19) is mounted on the table (38). The holder (19) is preferably movable with respect to the table (38) in a direction parallel to the central axis of rotation (B) thereof. The tip ends of the support rod (24) and the optical fiber (25) are bent at about 45 ° in the horizontal plane. Others are the same as those in FIG. 1, and the same components are denoted by the same reference numerals.

第８図の装置で第６図の軸受の受部（36）の溝（37）
を加工する場合、受部（36）の素材の凹面（35）にたと
えばポジ形のフォトレジストを塗布し、これを軸線
（Ａ）が軸（Ｂ）と一致するようにホルダ（19）に取付
ける。また、凹面（35）の中心（Ｏ）が軸（Ｚ）上にく
るように受部（36）の位置を調節する。さらに、軸
（Ｂ）と光軸（Ｃ）の高さが一致し、しかも光ファイバ
（25）先端部の光軸（Ｃ）が凹面（35）の中心（Ｏ）を
通るようにテーブル（38）の位置を調節する。In the device of FIG. 8, the groove (37) of the bearing part (36) of the bearing of FIG.
In the case of processing, a positive type photoresist, for example, is applied to the concave surface (35) of the material of the receiving portion (36), and this is attached to the holder (19) so that the axis (A) and the axis (B) coincide with each other. . Further, the position of the receiving portion (36) is adjusted so that the center (O) of the concave surface (35) is on the axis (Z). Further, the heights of the axis (B) and the optical axis (C) are the same, and the optical axis (C) at the tip of the optical fiber (25) passes through the center (O) of the concave surface (35). ) Position.

第６図の軸受の受部（36）の溝（37）のパターンは、
第９図に示すように、軸（Ｚ）のまわりの回転角θと軸
（Ｂ）のまわりの回転角φで表わすことができる。した
がって、第１図の装置の場合と同様に、テーブル（38）
の回転、ホルダ（19）の回転およびレーザー装置（23）
のシャッタの開閉を組合わせることにより、溝部（Ｇ）
を露光することができる。The pattern of the groove (37) of the bearing part (36) of the bearing shown in FIG.
As shown in FIG. 9, it can be represented by a rotation angle θ around the axis (Z) and a rotation angle φ around the axis (B). Therefore, as in the case of the device of FIG. 1, the table (38)
Rotation, holder (19) rotation and laser equipment (23)
By combining the opening and closing of the shutter, the groove (G)
Can be exposed.

上記のようにフォトレジストの溝に対応する部分を露
光したあとの処理は、通常のフォトエッチング法と同じ
である。The process after exposing the portion corresponding to the groove of the photoresist as described above is the same as the ordinary photoetching method.

この発明による溝加工装置は、上記のような凹面以外
に、軸部の表面や球体の表面などの凸面の溝加工にも適
用できる。The groove processing apparatus according to the present invention can be applied to groove processing of a convex surface such as the surface of a shaft portion or the surface of a spherical body, in addition to the above concave surface.

発明の効果 この発明による装置は、上述の構成を有するので、溝
のパターンに関する数値情報を入力するだけで、簡単に
しかも正確に溝を加工することができる。このため、従
来のように、フォトマスクを使用する必要がなく、した
がって、工数が削減され、しかもフォトマスクによるフ
ォトレジスト膜の剥がれのおそれもない。また、照射装
置が片持状の支持棒に固定された光ファイバを備え、こ
の光ファイバの先端からレーザー光が照射されるように
なされているので、たとえばジャーナル動圧軸受の円筒
状の受部の内面などの凹面にも精度の良い溝を簡単に加
工することができる。EFFECTS OF THE INVENTION Since the device according to the present invention has the above-mentioned configuration, the groove can be easily and accurately processed by only inputting the numerical information regarding the groove pattern. Therefore, unlike the conventional case, it is not necessary to use a photomask, so that the number of steps is reduced, and there is no fear that the photoresist film is peeled off by the photomask. Further, since the irradiation device is provided with an optical fiber fixed to a cantilevered support rod, and laser light is emitted from the tip of this optical fiber, for example, a cylindrical receiving portion of a journal dynamic pressure bearing. It is possible to easily form a groove with high precision on a concave surface such as the inner surface of the.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図はこの発明の実施例を示す溝加工装置の概略構成
図、第２図はジャーナル動圧軸受の溝付受部を示す垂直
断面図、第３図は第２図の軸部の溝のパターンを円柱極
座標で示す図、第４図は第２図と異なる動圧軸受の溝付
受部を示す垂直断面図、第５図は第４図の受部の溝を加
工するときの状態を示す溝加工装置主要部の平面図、第
６図は球面動圧軸受の溝付受部を示す垂直断面図、第７
図は第６図の受部の溝を加工するときの状態を示す第５
図相当の図面、第８図は第６図の受部を別の方法で加工
するための溝加工装置の主要部を示す平面図、第９図は
第６図の受部の溝のパターンを球極座標で示す図であ
る。 （11）……受部、（12）……凹面、（13）……溝、（1
5）……工作物駆動装置、（16）……照射装置、（17）
……制御装置、（29）……凹面、（30）……受部、（3
1）……溝、（35）……凹面、（36）……受部、（37）
……溝。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a groove processing apparatus showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a vertical sectional view showing a grooved receiving portion of a journal dynamic pressure bearing, and FIG. 3 is a groove of a shaft portion of FIG. Shows the pattern in columnar polar coordinates, FIG. 4 is a vertical sectional view showing a grooved receiving portion of a dynamic pressure bearing different from FIG. 2, and FIG. 5 is a state when processing the groove of the receiving portion of FIG. FIG. 7 is a plan view of the main part of the groove machining apparatus, FIG. 6 is a vertical sectional view showing the grooved receiving part of the spherical dynamic pressure bearing, FIG.
FIG. 5 is a view showing a state when the groove of the receiving portion of FIG. 6 is processed.
FIG. 8 is a plan view showing a main part of a groove processing apparatus for processing the receiving portion of FIG. 6 by another method, and FIG. 9 is a groove pattern of the receiving portion of FIG. It is a figure shown by a spherical polar coordinate. (11) …… Receiving part, (12) …… Concave, (13) …… Groove, (1
5) Workpiece drive, (16) …… Irradiator, (17)
...... Control device, (29) …… Concave surface, (30) …… Receiving part, (3
1) Groove, (35) …… Concave, (36) …… Receiving part, (37)
……groove.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】工作物の表面に塗布されたフォトレジスト
にレーザー光を照射するための照射装置を備えており、
この照射装置が片持状の支持棒に固定された光ファイバ
を備え、この光ファイバの先端からレーザー光が照射さ
れるようになされている動圧軸受の溝加工装置。1. An irradiation device for irradiating a laser beam onto a photoresist applied to the surface of a workpiece,
A groove processing device for a dynamic pressure bearing, wherein the irradiation device comprises an optical fiber fixed to a cantilevered support rod, and laser light is emitted from the tip of the optical fiber.