JPH10249464A - 溝付きスリーブの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体軸受に用いるスラスト板およびラジアル
動圧発生用の溝付きスリーブを安価かつ高精度に加工す
る。 【解決手段】 金属材料に金型１０Ａ，１０Ｂを用いて
スラスト溝１Ｄを形成し、その後、切削加工により、ラ
ジアル軸受穴１Ａの加工とスラスト軸受面の仕上げ加工
を行うことにより安価かつ高精度に加工できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】近年、民生機器に組み込まれ
るディスク回転装置は高速化、高精度化および長寿命化
が要求されており、動圧溝付き流体軸受が使われてい
る。本発明は、これら流体軸受の溝付きスリーブの製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、図１０〜図１３を参照しながら、
従来の溝付きスリーブの製造方法について説明する。図
１０は従来の溝付きスリーブの製造装置の断面図であ
る。ベース２６に軸２２Ａが取り付けられ、軸２２Ａに
はフランジ２３が上部ネジ２２Ｂにより取り付けられて
いる。スリーブ２１は軸２２Ａに対して回転自在であ
り、その略端部には図１１に示すスラスト動圧溝２４Ａ
を有するリング２４を有し、図１２にしめすスラスト動
圧溝２５Ａを有するスラスト板２５が固定されている。
スリーブ２１の内周面にはラジアル動圧溝２１Ｂを有
し、軸受部には、潤滑剤３０が注入され、またスリーブ
２１はロータ２８とロータ磁石２７が取り付けられ、ベ
ース２６にはモータステータ２９が取り付けられてい
る。

【０００３】以下、図１０、図１３に基づき、従来の溝
付きスリーブの製造方法の動作について説明する。図１
３は従来の溝付きスリーブの製造工程図である。図１０
のスリーブ２１は切削加工により加工され、内径には特
公平３−６８７６８号公報に記載の硬質ボールを用いる
方法により、ラジアル溝の転造加工が行われる。上記し
た製造方法によって溝付きスリーブが低コストで高精度
に製造できる。また、図１０においてモータステータ２
９に電流が流れると、ロータ磁石２７に回転力が与えら
れ、ロータ２８、スリーブ２１、スラスト板２５と共
に、回転する。この時、ラジアル動圧溝２１Ｂと、スラ
スト動圧溝２４Ａと、２５Ａは潤滑剤３０をかき集め、
圧力を発生するために軸２２Ａと非接触で回転する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、次の様な問題点がある。図１０において
スラスト動圧溝２４Ａを有するリング２４はスリーブ２
１に取り付けられているが、リング２４が独立部品とし
て存在するために、部品点数が多くてコスト高であり、
また、リング２４とフランジ２３との間の軸受隙間は１
〜３ミクロンメータと微小な隙間であるが、リング２４
の取り付けガタ等により、数ミクロンメータ傾いて取り
付けられるために、リング２４とフランジ２３がコスレ
て軸受が回転できないという事があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の溝付きスリーブの製造方法は、金属材料に
鍛造または、ダイキャストまたは、金属射出加工法によ
り、スラスト溝を形成し、その後に切削加工によりラジ
アル軸受穴の加工と、スラスト軸受面の仕上げ加工を施
している。また必要に応じて、ラジアル軸受穴にラジア
ル溝を加工し、また必要に応じて、硬質メッキ加工およ
び、さらに必要に応じてメッキ後にボールバニッシュ加
工をしたものである。

【０００６】本発明は、上記した構成によって溝付きス
リーブが低コストで高精度に製造できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施形態の溝付き
スリーブの製造方法について、図１〜図７を参照しなが
ら説明する。図１は本発明の溝付きスリーブの製造方法
に基づくスリーブ１を用いた流体軸受装置である。ベー
ス５に軸２が固定され、軸２にはフランジ３が圧入さ
れ、また上部ネジ２Ａが取り付けられている。軸２には
スリーブ１が回転自在に填め合わされ、上部にはスラス
ト動圧溝４Ａを有するスラスト板４が取り付けられてい
る。スリーブ１にはロータハブ８と、ロータ磁石７が取
り付けられ、またベース５にはモータステータ６が取り
付けられている。スリーブ１の内周面にはラジアル動圧
溝１Ｂが形成され、スラスト動圧溝１Ｄ、４Ａと共に、
潤滑剤９が注入されている。図２においては１０Ａは上
金型、１０Ｂは下金型であり、図３はスラスト溝形成部
１０Ｃを有する上金型１０Ａであり、図４において１１
は、旋盤等の切削加工機のチャック、１２と１３はバイ
トである。

【０００８】以上の様に構成された溝付きスリーブの製
造方法について、図１〜図７を用いてその製造方法およ
び動作について説明する。図１は、本発明に基づくスリ
ーブ１を用いた流体軸受装置である。モータステータ６
に通電がされると、ロータ磁石７に回転力が与えられ、
ロータ磁石７、ロータハブ８、スリーブ１、スラスト板
４は回転する。この時、ラジアル動圧溝１Ｂ、スラスト
動圧溝１Ｄ、４Ａは潤滑剤９を掻き集め、圧力を発生す
るので、浮上して、非接触で回転する。次ぎに、図２に
おいてスリーブ１は、上金型１０Ａと下金型１０Ｂとの
間で、プレス鍛造または、ダイキャスト、または金属射
出成形により形成される。この時、上金型１０Ａまた
は、下金型１０Ｂの少なくともいずれか一方には、図３
に示す、例えばヘリングボーン形状のスラスト溝形成部
を有し、プレス鍛造またはダイキャスト、または、金属
射出成形と同時加工でスリーブ１のスラスト動圧溝１Ｄ
が形成される。次ぎに、図４に示すようにスリーブ１は
旋盤または、切削加工機のチャック１１に取り付けら
れ、回転され、バイト１２により、ラジアル軸受穴１Ｆ
が加工され、バイト１３によりスラスト動圧溝１Ｄを有
する平面が加工される。この時、スラスト動圧溝１Ｄ
は、加工後に、設定された溝深さ（例えば５〜１０ミク
ロンメータ）が残るように加工される。

【０００９】さらに、このスリーブ１の内径には、必要
に応じて、図示しない、バイトまたは、図５に示す溝加
工ツール１４により、ラジアル動圧溝１Ｂが加工され
る。溝加工ツール１４はシャンク１４Ａに硬質な、転造
ボール１４Ｂを複数個取り付けたものであり、ボール１
４Ｂがスリーブ１の内周面に、強く押しつけられて動圧
発生溝１Ｂを塑性加工するものである。

【００１０】さらに、スリーブ１は、この種の流体軸受
が長寿命を要求される場合には、硬質メッキが施され
る。この場合、メッキ厚さの均一性が良く、充分な硬度
を有しているという点からニッケル系の無電解メッキが
適切である。

【００１１】さらにこのスリーブ１は必要に応じて、メ
ッキ加工後に軸受穴１Ｆに図６に示すようにボール１５
が押し圧ピン１６で押し通され、いわゆるバニッシュ加
工が行われる。これによりメッキ加工段階で生じる汚れ
や、付着したゴミやバリを除去し、清浄にする事によ
り、ゴミのカミ混みのない、信頼性の高い図１の流体軸
受装置と、これに使われる溝付きスリーブ１を製造する
事ができる。図７はスリーブ１の製造工程を示してい
る。

【００１２】以下に図８に従い、本発明の第２の実施形
態における溝付きスリーブの製造方法について説明す
る。図８において軸１８Ａは、その両端にフランジ１９
Ａ，１９Ｂを有し、上部ネジ１８Ｂと下部ネジ１８Ｃに
より固定されている。スリーブ１７は軸１８Ａに対し
て、回転自在に設けられており、両端部にはスラスト動
圧溝１７Ａ，１７Ｂを有し、また必要に応じ、ラジアル
動圧溝１７Ｃを有している。スラスト動圧溝１７Ａ，１
７Ｂとラジアル動圧溝１７Ｃには潤滑剤９が注入されて
いる。２０Ａ，２０Ｂはカバーである。

【００１３】以下図８〜図９に従い、本発明の第２の実
施形態における溝付きスリーブの動作と加工法について
説明する。軸１８Ａまたは、スリーブ１７の少なくとも
いずれか一方が図示しない円筒状のモータ磁石等により
回転させられるとスラスト動圧溝１７Ａ，１７Ｂとラジ
アル動圧溝１７Ｃは潤滑剤９を掻き集めて圧力を発生
し、軸１８Ａとスリーブ１７とは非接触で相対的に回転
する。また図９においてスリーブ１７は、上金型１０Ｄ
と下金型１０Ｅの間で鍛造等の方法によりスラスト動圧
溝１７Ａ，１７Ｂが形成される。この方法により部品点
数が少なく、精度が良好な溝付きスリーブの加工がおこ
なえる。

【００１４】尚、図１においてラジアル動圧溝１Ｂはス
リーブ１の内周面でなく、軸２の外周面に設けられても
同じである。

【００１５】尚、図１においてスラスト動圧溝４Ａはス
ラスト板４の下面ではなく、フランジ３の上面に形成さ
れても同じである。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明の溝付きスリーブの
製造方法によれば流体軸受の溝付きスリーブを、スラス
ト溝と一体に加工できるので部品点数が削減でき低コス
トで製作できる。また別部材のスラスト動圧溝２４Ａを
有するリング２４を取り付けるよりも、高精度に軸受が
構成でき、性能と信頼性が良好な流体軸受が構成でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における溝付きスリー
ブの製造方法に基づく溝付きスリーブを用いた流体軸受
装置の断面図

【図２】本発明の第１の実施形態における溝付きスリー
ブの製造に用いる金型の断面図

【図３】図２に示す金型のスラスト溝形成部の図

【図４】本発明の第１の実施形態における溝付きスリー
ブの製造における切削加工の説明図

【図５】図４に示すスリーブの切削加工後に行うラジア
ル動圧溝加工の説明図

【図６】本発明の第１の実施形態におけるボールバニッ
シュ加工の説明図

【図７】本発明の第１の実施形態における溝付きスリー
ブの製造工程図

【図８】本発明の第２の実施形態における溝付きスリー
ブの製造方法に基づく溝付きスリーブを用いた流体軸受
装置の断面図

【図９】本発明第２の実施形態における溝付きスリーブ
の製造に用いる金型の断面図

【図１０】従来の製造方法に基づくスリーブを用いた流
体軸受装置断面図

【図１１】図１０に示す流体軸受装置に用いるリングの
図

【図１２】図１０に示す流体軸受装置に用いるスラスト
板の図

【図１３】従来のスリーブの製造工程図

【符号の説明】

１，１７ スリーブ １Ａ ラジアル軸受穴 １Ｂ，１７Ａ，１７Ｂ ラジアル動圧溝 １Ｄ スラスト動圧溝 ４Ａ スラスト動圧溝 １０Ａ 上金型 １０Ｂ 下金型 １５ ボール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 英明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 斎藤 浩昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上金型と下金型の少なくともいずれか一方
   に設けたスラスト溝形成部により、前記上金型と下金型
   との間で金属材料より形成されるスリーブブランクに対
   してスラスト溝を加工し、次ぎに、前記スリーブブラン
   クに対し切削加工によりラジアル軸受穴の加工と前記ス
   ラスト溝加工面の仕上げ加工を行う溝付きスリーブの製
   造方法。
2. 【請求項２】上金型と下金型の少なくともいずれか一方
   に設けたスラスト溝形成部により、前記上金型と下金型
   との間で金属材料を鍛造するか、もしくは溶融金属を注
   入して形成されるスリーブブランクに対してスラスト溝
   を加工し、次ぎに、前記スリーブブランクに対し切削加
   工によりラジアル軸受穴の加工と前記スラスト溝加工面
   の仕上げ加工を行う溝付きスリーブの製造方法。
3. 【請求項３】スリーブブランクのラジアル軸受穴内面
   に、切削加工または、転造加工によりラジアル溝を形成
   する請求項１、又は２記載の溝付きスリーブの製造方
   法。
4. 【請求項４】切削加工によりスリーブブランクにラジア
   ル軸受穴の加工とスラスト溝加工面の仕上げ加工を行
   い、前記スリーブブランクの材質より硬質なメッキを施
   す請求項１、又は２、又は３記載の溝付きスリーブの製
   造方法。
5. 【請求項５】メッキ加工の後に、ラジアル軸受穴にボー
   ルを圧入してバニッシュ加工を行う請求項４記載の溝付
   きスリーブの製造方法。