JPS60211118A - 気体軸受装置及びその加工方法 - Google Patents
気体軸受装置及びその加工方法Info
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- JPS60211118A JPS60211118A JP59065865A JP6586584A JPS60211118A JP S60211118 A JPS60211118 A JP S60211118A JP 59065865 A JP59065865 A JP 59065865A JP 6586584 A JP6586584 A JP 6586584A JP S60211118 A JPS60211118 A JP S60211118A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
- F16C17/102—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
- F16C17/105—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure with at least one bearing surface providing angular contact, e.g. conical or spherical bearing surfaces
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
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- F16C33/1005—Construction relative to lubrication with gas, e.g. air, as lubricant
- F16C33/101—Details of the bearing surface, e.g. means to generate pressure such as lobes or wedges
- F16C33/1015—Pressure generating grooves
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- B23H2200/10—Specific machining processes or workpieces for making bearings
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- F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は回転体１％に高速で回転する回転体を動圧効果
によシ高精度で軸支できる気体軸受装置およびその加工
方法に関する。
によシ高精度で軸支できる気体軸受装置およびその加工
方法に関する。
近時、半導体レーザを応用したレーザプリンタが開発さ
れている。このレーザプリンタにおいては、原稿などの
情報を電気信号に変換するために多面体鏡を用いた光偏
向器が用いられている。この多面体鏡は一般的に薄板正
多角形状をしておシ。
れている。このレーザプリンタにおいては、原稿などの
情報を電気信号に変換するために多面体鏡を用いた光偏
向器が用いられている。この多面体鏡は一般的に薄板正
多角形状をしておシ。
その側面にそれぞれ鏡面加工を施された反射面を有して
いる。多面体鏡は回転可能なスピンドルに同軸に設けら
れておシ、このスピンドルにより回転し入射する光を異
方向に反射する。この時、上記の電気信号の変換におい
て、高い分解能を得るためには、スピンドルの回転数を
高速（ｌＱ’ｒｐｍ以上）にし、光の偏向速度を高める
必要がある。さらに。
いる。多面体鏡は回転可能なスピンドルに同軸に設けら
れておシ、このスピンドルにより回転し入射する光を異
方向に反射する。この時、上記の電気信号の変換におい
て、高い分解能を得るためには、スピンドルの回転数を
高速（ｌＱ’ｒｐｍ以上）にし、光の偏向速度を高める
必要がある。さらに。
変換手段として光学系を用いるので、多面体鏡の位置精
度を非常に高精度に保つ必要があり、このためにはスピ
ンドルの回転精度を高精度にし々ければならない。
度を非常に高精度に保つ必要があり、このためにはスピ
ンドルの回転精度を高精度にし々ければならない。
すなわち、この多面体鏡が設けられたスピンドルのよう
な回転体は高速回転するとともに高精度な回転精度が要
求ぜれる。このため、従来ではスピンドルの軸受１では
へリングボーン型又はティルティングパッド型の動圧効
果により軸支する気体軸受装置が半径方向に対する支持
のために、また、永久磁石を用いた磁気軸受装置が軸方
向に対する支持のために用いられている。（例えば特願
昭５７−１０７５２９号）この２つの軸受を併用するこ
とによって上記の条件が満足される他、摩擦トルク損失
が小さい、潤滑油が不要などの利点が得られる。
な回転体は高速回転するとともに高精度な回転精度が要
求ぜれる。このため、従来ではスピンドルの軸受１では
へリングボーン型又はティルティングパッド型の動圧効
果により軸支する気体軸受装置が半径方向に対する支持
のために、また、永久磁石を用いた磁気軸受装置が軸方
向に対する支持のために用いられている。（例えば特願
昭５７−１０７５２９号）この２つの軸受を併用するこ
とによって上記の条件が満足される他、摩擦トルク損失
が小さい、潤滑油が不要などの利点が得られる。
また、第１図に示すような構造となり回転体の半径方向
および軸方向の支持を同じ動圧効果によって行なう気体
軸受装置がある。すなわち１回転体（１）の端部に球面
形状のジャーナル部（２）が同一軸上に一体に設けられ
ている。また、このジャーナル部（２）の下方には軸受
部（３）が備えられているが。
および軸方向の支持を同じ動圧効果によって行なう気体
軸受装置がある。すなわち１回転体（１）の端部に球面
形状のジャーナル部（２）が同一軸上に一体に設けられ
ている。また、このジャーナル部（２）の下方には軸受
部（３）が備えられているが。
この軸受部（３）はジャーナル部（２）を周面（４）の
下方半球面（５）と対向して受ける半球形状の四部（６
）を有している。一方、ジャーナル部（２）の局面（３
）の凹部（６）と対向する半球面（５）にはスパイラル
状の動圧溝（７）が円周方向に等間隔に刻設されている
。一般的には、動圧溝（力の溝深さは５μｍ前後二また
。半球面（５）と四部（６）との半径差も５μｍ前後で
ある。このような構造よシなる気体軸受装置は以下のよ
うに作動する。図示しない駆動装置で回転体（１）を回
転すると、動圧溝（７）が巻き込む周囲の気体が半球面
（５）と凹部（６）とのすき間で圧力上昇を起こす。こ
のため、ジャーナル部（２）は凹部（６）に非接触で回
転体（１）と一体となって回転する。このとき、動圧溝
（力によって起こされた圧力は半球面（５）に垂直に作
用する。すなわち、この圧力は回転体（１）の半径方向
と軸方向の２方向成分を有するため１回転体（１）はこ
の圧力によって半径方向と軸方向の支持を受ける。
下方半球面（５）と対向して受ける半球形状の四部（６
）を有している。一方、ジャーナル部（２）の局面（３
）の凹部（６）と対向する半球面（５）にはスパイラル
状の動圧溝（７）が円周方向に等間隔に刻設されている
。一般的には、動圧溝（力の溝深さは５μｍ前後二また
。半球面（５）と四部（６）との半径差も５μｍ前後で
ある。このような構造よシなる気体軸受装置は以下のよ
うに作動する。図示しない駆動装置で回転体（１）を回
転すると、動圧溝（７）が巻き込む周囲の気体が半球面
（５）と凹部（６）とのすき間で圧力上昇を起こす。こ
のため、ジャーナル部（２）は凹部（６）に非接触で回
転体（１）と一体となって回転する。このとき、動圧溝
（力によって起こされた圧力は半球面（５）に垂直に作
用する。すなわち、この圧力は回転体（１）の半径方向
と軸方向の２方向成分を有するため１回転体（１）はこ
の圧力によって半径方向と軸方向の支持を受ける。
よって、このような気体軸受装置は回転体（１）を半径
方向と軸方向の両支持を兼ね備えて軸支するため、この
装置を用いることによって上述の磁気軸受装置を省略す
ることができる。
方向と軸方向の両支持を兼ね備えて軸支するため、この
装置を用いることによって上述の磁気軸受装置を省略す
ることができる。
第１図に示した上述の気体軸受装置は、以下に述べるよ
うな欠点があった。すなわち、半球面（５）に刻設され
た動圧溝（７）の加工が非常に困難であった。この動圧
溝（力の加工はこの溝自体の形状、溝深さなどが直接に
軸支持性能を決定する要因となるため、非常に高精度が
要求される。よって、上述のように動圧溝（力が球面に
しかもスパイラル状に刻設する場合、高精度な加工は非
常に内体となる。従来、この球面にスパイラル状の溝を
加工する方法として特公昭５９−３３１号にその詳細が
記載されている。
うな欠点があった。すなわち、半球面（５）に刻設され
た動圧溝（７）の加工が非常に困難であった。この動圧
溝（力の加工はこの溝自体の形状、溝深さなどが直接に
軸支持性能を決定する要因となるため、非常に高精度が
要求される。よって、上述のように動圧溝（力が球面に
しかもスパイラル状に刻設する場合、高精度な加工は非
常に内体となる。従来、この球面にスパイラル状の溝を
加工する方法として特公昭５９−３３１号にその詳細が
記載されている。
すなわち、第２図に示すようにこの加工方法はスパイラ
ル状の動圧溝（７）の形状に相当する加工面（１０）を
有する突出部αυが形成された電極ｕ渇を、ジャーナル
部（２）の周面（４）の所定位置に加工面（１＠が位置
するように位置決めを行ない、放電加工によシ動圧溝（
力を加工するものである。これによって、局面（４）に
は１個の動圧溝（力が刻設され、次にジャーナル部（２
）を軸まわりに所定の角度だけ回転させて。
ル状の動圧溝（７）の形状に相当する加工面（１０）を
有する突出部αυが形成された電極ｕ渇を、ジャーナル
部（２）の周面（４）の所定位置に加工面（１＠が位置
するように位置決めを行ない、放電加工によシ動圧溝（
力を加工するものである。これによって、局面（４）に
は１個の動圧溝（力が刻設され、次にジャーナル部（２
）を軸まわりに所定の角度だけ回転させて。
再び電極（１７Ｊで放電加工を行なうことにより動圧溝
（７）を加工する。この動作を繰り返すことによって。
（７）を加工する。この動作を繰り返すことによって。
、胸回（４）には所定数のスパイラル状の動圧溝（７）
を刻設することができる。
を刻設することができる。
また、ジャーナル部（２）の半球面（５）に相当する半
球形状のマスクに１記の電極（１カを用いて同様に放電
加工を行ない、所定数の動圧溝（力の形状に相当する穴
をあけた後、このマスクをジャーナル部（２）の半球面
（５）に密着させ、フォトエツチング加工を行なう方法
も記載されている。この結果、マスクの穴のあいた部分
だけが加工され、ジャーナル部（２）に所定数のスパイ
ラル状の動圧溝（７）が刻設される。
球形状のマスクに１記の電極（１カを用いて同様に放電
加工を行ない、所定数の動圧溝（力の形状に相当する穴
をあけた後、このマスクをジャーナル部（２）の半球面
（５）に密着させ、フォトエツチング加工を行なう方法
も記載されている。この結果、マスクの穴のあいた部分
だけが加工され、ジャーナル部（２）に所定数のスパイ
ラル状の動圧溝（７）が刻設される。
このように、ｋＪＪＦｆ：、溝（力の加工を行なうこと
ができるが、この加工方法には以下に述べるような欠点
がある。まず第１に電極（１２＋に形成された突出部ａ
υ自体の加工が非常に複雑であシ困難であるということ
である。上述のように、この突出部＋ｔｎはスパイラル
状になり、さらに加工面（１０）では球面形状となって
いる。この加工方法もまだ上記従来例に詳細に記載され
ているが、結果的に突出部０１）は複雑な三次元的曲面
形状であるため、加工工程が多く高精度に加工するには
非常に困難かつ熟練を袈すことになる。特に、ジャーナ
ル部（２）が小型になる場合には、動圧溝（７）を形成
するだめの突出部（ｌυの形状を高精度に加工するのは
さらに困難になる。
ができるが、この加工方法には以下に述べるような欠点
がある。まず第１に電極（１２＋に形成された突出部ａ
υ自体の加工が非常に複雑であシ困難であるということ
である。上述のように、この突出部＋ｔｎはスパイラル
状になり、さらに加工面（１０）では球面形状となって
いる。この加工方法もまだ上記従来例に詳細に記載され
ているが、結果的に突出部０１）は複雑な三次元的曲面
形状であるため、加工工程が多く高精度に加工するには
非常に困難かつ熟練を袈すことになる。特に、ジャーナ
ル部（２）が小型になる場合には、動圧溝（７）を形成
するだめの突出部（ｌυの形状を高精度に加工するのは
さらに困難になる。
第２の欠点としては、ジャーナル部（２）の局面（４）
に所定数の動圧溝（力を加工するために、いちいちジャ
ーナル部（２）を軸まわりに回転させ、所定数回放電加
工を繰り返す必要があるということである。
に所定数の動圧溝（力を加工するために、いちいちジャ
ーナル部（２）を軸まわりに回転させ、所定数回放電加
工を繰り返す必要があるということである。
すなわち、第２図に示す方法では１個のジャーナル部（
２）を完成させるために、動圧溝（７）の数だけ放電加
工を行なわなければならない。このため、加工に時間が
かかり住所性の劣るものとなり、さらには、ジャーナル
部（２）を回転させるときに、電極Ｑ冬とジャーナル部
の相対位置がずれ、動圧溝（力が所定の位置に刻設され
なくなることもある。
２）を完成させるために、動圧溝（７）の数だけ放電加
工を行なわなければならない。このため、加工に時間が
かかり住所性の劣るものとなり、さらには、ジャーナル
部（２）を回転させるときに、電極Ｑ冬とジャーナル部
の相対位置がずれ、動圧溝（力が所定の位置に刻設され
なくなることもある。
また、第３の欠点として、フォトエツチングによる加工
方法ではマスクを形成する際にト述の第１、第２の欠点
が現われるとともに、電極鰺からジャーナル部（２）に
動圧溝（力を形成するまでに、溝形状を２度転写するこ
とになシ、高精度な動圧溝（力が得られないという点が
ある。
方法ではマスクを形成する際にト述の第１、第２の欠点
が現われるとともに、電極鰺からジャーナル部（２）に
動圧溝（力を形成するまでに、溝形状を２度転写するこ
とになシ、高精度な動圧溝（力が得られないという点が
ある。
本発明は上記の点に着目してなされたもので。
製造が容易で量産が可能であり、しかも回転体を軸支持
する性能を損なうことのない気体軸受装置及びその加工
方法を提供することにある。
する性能を損なうことのない気体軸受装置及びその加工
方法を提供することにある。
本発明は１回転体の端部に同一軸上に設けられる軸対称
曲面形状のジャーナル部と、ジャーナル部を受ける軸対
称曲面形状の凹部を有する軸受部と、ジャーナル部と四
部の両方あるいはいずれか一方に回転軸を中心として放
射状に刻設された動圧溝とを具備した気体軸受装置であ
って１回転体が回転するとき、上記の動圧溝の動圧効果
によって回転体を軸支するものである。
曲面形状のジャーナル部と、ジャーナル部を受ける軸対
称曲面形状の凹部を有する軸受部と、ジャーナル部と四
部の両方あるいはいずれか一方に回転軸を中心として放
射状に刻設された動圧溝とを具備した気体軸受装置であ
って１回転体が回転するとき、上記の動圧溝の動圧効果
によって回転体を軸支するものである。
また、加工方法としての発明は、動圧溝の形状に相当す
る加工面を有する突出部を所定数、所定位置に電極に形
成し、この電極とジャーナル部あるいは軸受部の凹部と
を同一軸上に位置決めした後、電極によって放電加工を
行なうことによシ動圧溝を刻設することを特徴とするも
のである。
る加工面を有する突出部を所定数、所定位置に電極に形
成し、この電極とジャーナル部あるいは軸受部の凹部と
を同一軸上に位置決めした後、電極によって放電加工を
行なうことによシ動圧溝を刻設することを特徴とするも
のである。
本発明の一実施例を以下１図面を用いて説明する。第３
図は本実施例装置を示す正面図である。
図は本実施例装置を示す正面図である。
回転体（種の端部には球面形状のジャーナル部Ｑηが同
一軸上に一体に設けられている。よって、このジャーナ
ル部０υは回転体（２）と同軸で回転する。また、この
ジャーナル部（２〃の下方部には、このジャーナル部ｅ
１）を支持する軸受部（２２１が備えられているが、こ
の軸受部ｃ２りはジャーナル部（２υを局面（至）の下
方半球面（２）と対向して受けるほぼ同一形状の凹部（
ハ）を有している。なお、ジャーナル部Ｃυの四部（２
！′９に対向する半球面Ｃ４Ｉには動圧溝（２６）が刻
設されている。この動圧溝（ハ）は、第４図に示すジャ
ーナル部Ｑ→を下方から投影した平面図を見るとわかる
ように１回転軸を中心として放射状に等間隔で複数設け
られている。本実施例では動圧溝（ハ）の数は１２本で
ある。との動圧溝（２１１９の溝深さは５μｍとなって
いる。また、ジャーナル部（２１）と凹部（ハ）の球面
半径は５μｍ程度凹部（ハ）の方が大きい。すなわち、
ジャーナル部（２１）と凹部（ハ）とのすきまは５μｍ
程度となる。
一軸上に一体に設けられている。よって、このジャーナ
ル部０υは回転体（２）と同軸で回転する。また、この
ジャーナル部（２〃の下方部には、このジャーナル部ｅ
１）を支持する軸受部（２２１が備えられているが、こ
の軸受部ｃ２りはジャーナル部（２υを局面（至）の下
方半球面（２）と対向して受けるほぼ同一形状の凹部（
ハ）を有している。なお、ジャーナル部Ｃυの四部（２
！′９に対向する半球面Ｃ４Ｉには動圧溝（２６）が刻
設されている。この動圧溝（ハ）は、第４図に示すジャ
ーナル部Ｑ→を下方から投影した平面図を見るとわかる
ように１回転軸を中心として放射状に等間隔で複数設け
られている。本実施例では動圧溝（ハ）の数は１２本で
ある。との動圧溝（２１１９の溝深さは５μｍとなって
いる。また、ジャーナル部（２１）と凹部（ハ）の球面
半径は５μｍ程度凹部（ハ）の方が大きい。すなわち、
ジャーナル部（２１）と凹部（ハ）とのすきまは５μｍ
程度となる。
このように、構成された気体軸受装置の動作を説明する
。回転体（澗が図示しない駆動装置により回転すると、
ジャーナル部（２１）も一体となって回転する。このと
き、ジャーナル部０υと四部（■とのすきまにはこのす
きまに引き込まれた気体すなわち空気が相対的に動圧溝
弼と直角方向に流れることになる。この流れの流路は動
圧溝Ｑ６）の列を横切るので１周期的に断面積が変化す
ることになる。この結果、動圧溝ｔ２Ｇ）と動圧溝（ハ
）との間の流路面積が小さいところでは流れの圧力が上
昇する。また。
。回転体（澗が図示しない駆動装置により回転すると、
ジャーナル部（２１）も一体となって回転する。このと
き、ジャーナル部０υと四部（■とのすきまにはこのす
きまに引き込まれた気体すなわち空気が相対的に動圧溝
弼と直角方向に流れることになる。この流れの流路は動
圧溝Ｑ６）の列を横切るので１周期的に断面積が変化す
ることになる。この結果、動圧溝ｔ２Ｇ）と動圧溝（ハ
）との間の流路面積が小さいところでは流れの圧力が上
昇する。また。
ジャーナル部（２Ｉ）の半球面（財）における動圧溝（
ホ）が存在しない底部では、引き込まれた気体によシ圧
力上昇が生じる。このため１回転しているジャーナル部
０１）は凹部（２５）から浮き、軸受部ｅ２によって非
接触で支持される。このとき、気体がおよぼす圧力はジ
ャーナル部（２Ｉ）の局面（めに垂直に働くから１回転
体（１）は半径方向と軸方向の２方向について支持を受
ける。このように１本実施例装置は回転体（１）を半径
方向を軸方向の２方向支持を兼ね備えて軸支する。
ホ）が存在しない底部では、引き込まれた気体によシ圧
力上昇が生じる。このため１回転しているジャーナル部
０１）は凹部（２５）から浮き、軸受部ｅ２によって非
接触で支持される。このとき、気体がおよぼす圧力はジ
ャーナル部（２Ｉ）の局面（めに垂直に働くから１回転
体（１）は半径方向と軸方向の２方向について支持を受
ける。このように１本実施例装置は回転体（１）を半径
方向を軸方向の２方向支持を兼ね備えて軸支する。
次に、上述のような動圧溝（軸を刻設する加工方法の一
例を以下に説明する。第５図は加工に用いる放電加工用
の電極を示す斜視図である。この電極０Ｄは動圧溝（イ
）の形状に相当する加工面０湯を有する突出部（ト）が
所定数、所定の装置に形成されている。例えば、第３図
、第４図に示すような動圧溝（イ）を加工する場合、動
圧溝（２６）はジャーナル部（２１）の半球面（至）に
刻設するので、加工面０ａは半球面（２優に対応したほ
ぼ同曲率の閉曲面になシ、さらに動圧溝（イ）と同形状
になる。また、突出部０階は電極０１）の軸中心部に対
して放射状に所定の数、すなわち１２本、所定の位置、
すなわち等間隔に形成される。
例を以下に説明する。第５図は加工に用いる放電加工用
の電極を示す斜視図である。この電極０Ｄは動圧溝（イ
）の形状に相当する加工面０湯を有する突出部（ト）が
所定数、所定の装置に形成されている。例えば、第３図
、第４図に示すような動圧溝（イ）を加工する場合、動
圧溝（２６）はジャーナル部（２１）の半球面（至）に
刻設するので、加工面０ａは半球面（２優に対応したほ
ぼ同曲率の閉曲面になシ、さらに動圧溝（イ）と同形状
になる。また、突出部０階は電極０１）の軸中心部に対
して放射状に所定の数、すなわち１２本、所定の位置、
すなわち等間隔に形成される。
このような電極０υを用いて、動圧溝Ｃ！！６）をジャ
ーナル部（２１）に加工する手順は例えば以下のように
なる。まずジャーナル部（２］）と電極ｔ３１）との軸
が一致するように位置決めをする。このとき、ジャーナ
ル部（２υをあらかじめ回転体（２１に溶接などで一体
としておき１回転体（２１）を図示しない位置決め治具
に固定して位置決めを行なうと便利である。ここで。
ーナル部（２１）に加工する手順は例えば以下のように
なる。まずジャーナル部（２］）と電極ｔ３１）との軸
が一致するように位置決めをする。このとき、ジャーナ
ル部（２υをあらかじめ回転体（２１に溶接などで一体
としておき１回転体（２１）を図示しない位置決め治具
に固定して位置決めを行なうと便利である。ここで。
位置決めが終了したのち、電極（３Ｉ）に放電し、加工
部分である半球面（２）に加工液を供給し、軸方向にジ
ャーナル部Ｑ１）と電極部９とが相対的に接触する方向
へ移動させる。このとき、加工面ｃ３４によって半球面
（財）上には加工面（３２の形状どおりの溝が放電加工
によシ加工される。そこで、ジャーナル部（２〃あるい
は電極Ｏυの送シを所定桁行ない、所定の溝深さまで加
工したとき、動圧溝（イ））の加工は終了する。
部分である半球面（２）に加工液を供給し、軸方向にジ
ャーナル部Ｑ１）と電極部９とが相対的に接触する方向
へ移動させる。このとき、加工面ｃ３４によって半球面
（財）上には加工面（３２の形状どおりの溝が放電加工
によシ加工される。そこで、ジャーナル部（２〃あるい
は電極Ｏυの送シを所定桁行ない、所定の溝深さまで加
工したとき、動圧溝（イ））の加工は終了する。
このように、上述のような電極０υを用いたことによ）
、一度の放電加工で非常に短時間で動圧溝（支））の加
工ができる。なお、軸受部ｔｚ２）の凹部（ハ）に動圧
溝（２６）を加工する場合は、加工面０りを凹部（２５
１に対応した閉曲面とし、動圧溝（２（ｉ）の形状に相
当するように突出部鰻を形成した電極Ｃ３１）を用いれ
ばよい。
、一度の放電加工で非常に短時間で動圧溝（支））の加
工ができる。なお、軸受部ｔｚ２）の凹部（ハ）に動圧
溝（２６）を加工する場合は、加工面０りを凹部（２５
１に対応した閉曲面とし、動圧溝（２（ｉ）の形状に相
当するように突出部鰻を形成した電極Ｃ３１）を用いれ
ばよい。
一方、上述の電極０υは以下に述べるように製作するこ
とができる。まず第６図に示すように円柱形の電極部材
（４］）の上端部を半球形凹面に加工し加工面部（４つ
を形成する。次に、加工面部（４７Ｊの底部は。
とができる。まず第６図に示すように円柱形の電極部材
（４］）の上端部を半球形凹面に加工し加工面部（４つ
を形成する。次に、加工面部（４７Ｊの底部は。
ジャーナル部（２１）の底部に相当し動圧溝００を刻設
しないため、加工面部（４′ｊＩと同軸に円柱形状の穴
（４３１を形成する。次に、加工面０２１を形成するが
、これは第７図に示すように、まず基準位置（人）から
所定角度ずれた位置（Ｂ）から中心を通るように、エン
ドミル等の切削工具を送シ、加工面部（４２を切断する
。とのとき切断する深さは穴１３の側面まで達していれ
ばよい。次に、基準位置（Ａ）から（Ｂ）とは逆方向に
同角度ずれた位ｔ （Ｃ）から中心を通るよウニ、再び
エンドミル等で加工回部（４りを切断する。
しないため、加工面部（４′ｊＩと同軸に円柱形状の穴
（４３１を形成する。次に、加工面０２１を形成するが
、これは第７図に示すように、まず基準位置（人）から
所定角度ずれた位置（Ｂ）から中心を通るように、エン
ドミル等の切削工具を送シ、加工面部（４２を切断する
。とのとき切断する深さは穴１３の側面まで達していれ
ばよい。次に、基準位置（Ａ）から（Ｂ）とは逆方向に
同角度ずれた位ｔ （Ｃ）から中心を通るよウニ、再び
エンドミル等で加工回部（４りを切断する。
さらに（Ｂ）と（Ｃ）の間の残された部分（４４）を切
削し除去すれば、加工面（３壜が形成される。この後、
電極部材（４１）を所定量回転させ、上述の切削加工を
繰シ返していけば１回転軸を中心として放射状に形成さ
れた突出部（至）が、所定数、ＰＪ＋１定の位置に形成
され、電極ｔ３刀が製作される。この時、加工面（３２
）は動圧溝（イ）の形状に相当したものとなる。
削し除去すれば、加工面（３壜が形成される。この後、
電極部材（４１）を所定量回転させ、上述の切削加工を
繰シ返していけば１回転軸を中心として放射状に形成さ
れた突出部（至）が、所定数、ＰＪ＋１定の位置に形成
され、電極ｔ３刀が製作される。この時、加工面（３２
）は動圧溝（イ）の形状に相当したものとなる。
また、この他に電極ｅｌ）の製作方法としては、電１極
部材（４］）に加工面Ｇ２の投影面形状をしたくさび状
の部材を放射状に並べ一体とし、後にこれら部材をまと
めて球形凹面に加工し加工面Ｏ湯を形成してもよい。
部材（４］）に加工面Ｇ２の投影面形状をしたくさび状
の部材を放射状に並べ一体とし、後にこれら部材をまと
めて球形凹面に加工し加工面Ｏ湯を形成してもよい。
このように、加工面０４は球面などの軸対称曲面形状の
加工以外はエンドミル等の切削工具を直線送りのみで加
工できるため、電極Ｏυの製作も非常に容易となる。ま
た、上述のように電極ｃ３紗による放電加工は１回行な
うのみですべての動圧溝（２Ｇ）を刻設することができ
るので、加工時間が非常に短時間となる。また、電極６
］）の製作において、加工面０４の形状、突出部Ｇυの
間隔などの形成を高精度に行なっておけば、ジャーナル
部（２υあるいは軸受部（２４の凹部（ハ）に刻設され
る動圧溝（イ）は常に高精度で安定した品質となる。よ
って、上述の装置の生産において量産が容易となり、常
に安定した性能を有するものを提供することができる。
加工以外はエンドミル等の切削工具を直線送りのみで加
工できるため、電極Ｏυの製作も非常に容易となる。ま
た、上述のように電極ｃ３紗による放電加工は１回行な
うのみですべての動圧溝（２Ｇ）を刻設することができ
るので、加工時間が非常に短時間となる。また、電極６
］）の製作において、加工面０４の形状、突出部Ｇυの
間隔などの形成を高精度に行なっておけば、ジャーナル
部（２υあるいは軸受部（２４の凹部（ハ）に刻設され
る動圧溝（イ）は常に高精度で安定した品質となる。よ
って、上述の装置の生産において量産が容易となり、常
に安定した性能を有するものを提供することができる。
なお、本実施例における気体軸受装置では、ジャーナル
部および軸受部の凹部を球面形状としたが、これに限ら
ず軸対称曲面形状であればよい。
部および軸受部の凹部を球面形状としたが、これに限ら
ず軸対称曲面形状であればよい。
例えば、第８図に示すようにジャーナル部０υおよび凹
部（ハ）を同値形状とし、動圧溝（２ｅがジャーナル部
（２１）に回転軸を中心に放射状に刻設したものでもよ
い。この場合もまた。軸方向および半径方向の２方向を
支持することができる。さらに、との動圧溝（イ）は上
述の加工方法によって刻設することができる。さらに、
第９図に示すように、端部が円球形であシ側面が円柱状
となったジャーナル部Ｃυと、これと同様な形状の凹部
（ハ）を有する軸受部（２つと、ジャーナル部ＣＩ）に
回転軸を中心として放射状に刻設した動圧溝（２ｅとを
具備したものでもよい。
部（ハ）を同値形状とし、動圧溝（２ｅがジャーナル部
（２１）に回転軸を中心に放射状に刻設したものでもよ
い。この場合もまた。軸方向および半径方向の２方向を
支持することができる。さらに、との動圧溝（イ）は上
述の加工方法によって刻設することができる。さらに、
第９図に示すように、端部が円球形であシ側面が円柱状
となったジャーナル部Ｃυと、これと同様な形状の凹部
（ハ）を有する軸受部（２つと、ジャーナル部ＣＩ）に
回転軸を中心として放射状に刻設した動圧溝（２ｅとを
具備したものでもよい。
この気体軸受装置を水平に置かれた回転体（２０の両端
に設けることによって半径方向の支持だけでなく、軸方
向のふれに対しても常に安定した支持ができる。なお、
この場合も上述の加工方法が適用できるのは言うまでも
ない。
に設けることによって半径方向の支持だけでなく、軸方
向のふれに対しても常に安定した支持ができる。なお、
この場合も上述の加工方法が適用できるのは言うまでも
ない。
以上説明したように１本発明の気体軸受装置によれば、
回転体を半径方向と軸方向の２方向について支持できる
装置においても生産が容易な装置４となった。また、加
工方法により、動圧溝の加工を非常に短時間に、しかも
常に高精度に行なうことができる。このため、常に安定
した性能を有する装置を量産することが可能となった。
回転体を半径方向と軸方向の２方向について支持できる
装置においても生産が容易な装置４となった。また、加
工方法により、動圧溝の加工を非常に短時間に、しかも
常に高精度に行なうことができる。このため、常に安定
した性能を有する装置を量産することが可能となった。
第１図は従来の装置を示す正面図、第２図は従来の加工
方法を示す正面図、第３図及び第４図は本発明の一実施
例を示す正面図及び平面図、第５図は電極の一例を示す
斜視図、第６図は電極部材を示す正面図、第７図は突出
部を電極に形成する一例を示す平面図、第８図および第
９図は他の実施例を示す正面図である。 Ｉ２１）・・・ジャーナル部、（２擾・・・軸受部。 （至）・・・周 面、 （２５１・・・凹 部。 （ハ）・・・動圧溝、 ０υ・・・電 極。 Ｃ３３・・・加工面、Ｉ３３・・・突出部。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名） 第１図 第３図 隼４図 第５図 第６図 第７図
方法を示す正面図、第３図及び第４図は本発明の一実施
例を示す正面図及び平面図、第５図は電極の一例を示す
斜視図、第６図は電極部材を示す正面図、第７図は突出
部を電極に形成する一例を示す平面図、第８図および第
９図は他の実施例を示す正面図である。 Ｉ２１）・・・ジャーナル部、（２擾・・・軸受部。 （至）・・・周 面、 （２５１・・・凹 部。 （ハ）・・・動圧溝、 ０υ・・・電 極。 Ｃ３３・・・加工面、Ｉ３３・・・突出部。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名） 第１図 第３図 隼４図 第５図 第６図 第７図
Claims (4)
- （１）回転体が回転する際に、この回転体を動圧効果に
よシ軸支する気体軸受装置において、上記回転体に設け
られた少なくとも一つの気体軸受装置は上記回転体の端
部に同一軸上に設けられ一体となって回転する軸対称曲
面形状のジャーナル部と。 このジャーナル部の局面の全体あるいは一部に対面して
受ける軸対称曲面形状の凹部を有する軸受部と、上記凹
部と上記ジャーナル部の両方あるいはいずれか一方に回
転軸を中心として放射状に刻設された動圧溝とを具備す
ることを特徴とする気体軸受装置。 - （２）ジャーナル部と軸受部の凹部とは、それぞれ軸対
称曲面形状のうち球面形状であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の気体軸受装置。 - （３）ジャ・−ナル部と軸受部の凹部の両方あるいはい
ずれか一方に動圧溝を刻設する加工方法であって、上記
動圧溝の形状に相当する加工面を有する突出部が所定数
、所定の位置に形成された電極に。 上記ジャーナル部あるいは上記軸受部の凹部を同一軸上
に位置決めし、上記電極によって放電加工を行なうこと
によシ上記動圧溝を刻設することを特徴とする気体軸受
装置の加工方法。 - （４）電極の突出部は放射状に形成され、上記ジャーナ
ル部と上記軸受部の四部の両方あるいはいず ′れか一
方に、回転軸を中心として放射状の動圧溝を刻設するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の気体軸受装
置の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59065865A JPS60211118A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 気体軸受装置及びその加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59065865A JPS60211118A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 気体軸受装置及びその加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60211118A true JPS60211118A (ja) | 1985-10-23 |
Family
ID=13299317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59065865A Pending JPS60211118A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 気体軸受装置及びその加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60211118A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62265142A (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-18 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 異形ガラスフアイバ−紡糸用ブツシングの製造方法 |
| US5328271A (en) * | 1992-05-06 | 1994-07-12 | Maxtor Corporation | Hydrodynamic spindle bearing for ultra-slim disk storage unit |
| WO1998023405A1 (en) * | 1996-11-28 | 1998-06-04 | Loadpoint Limited | Method and apparatus for forming recesses in a bearing surface |
| CN1061419C (zh) * | 1996-11-13 | 2001-01-31 | 三星电子株式会社 | 半球面轴承 |
| WO2003041901A1 (en) * | 2001-11-08 | 2003-05-22 | Seagate Technology, Llc | Automated machine control gap for conical fluid dynamic bearing ecm grooving |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5018839A (ja) * | 1973-06-19 | 1975-02-27 |
-
1984
- 1984-04-04 JP JP59065865A patent/JPS60211118A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5018839A (ja) * | 1973-06-19 | 1975-02-27 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62265142A (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-18 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 異形ガラスフアイバ−紡糸用ブツシングの製造方法 |
| JPH0572338B2 (ja) * | 1986-05-13 | 1993-10-12 | Tanaka Precious Metal Ind | |
| US5328271A (en) * | 1992-05-06 | 1994-07-12 | Maxtor Corporation | Hydrodynamic spindle bearing for ultra-slim disk storage unit |
| CN1061419C (zh) * | 1996-11-13 | 2001-01-31 | 三星电子株式会社 | 半球面轴承 |
| WO1998023405A1 (en) * | 1996-11-28 | 1998-06-04 | Loadpoint Limited | Method and apparatus for forming recesses in a bearing surface |
| WO2003041901A1 (en) * | 2001-11-08 | 2003-05-22 | Seagate Technology, Llc | Automated machine control gap for conical fluid dynamic bearing ecm grooving |
| GB2397041A (en) * | 2001-11-08 | 2004-07-14 | Seagate Technology Llc | Automated machine control gap for conical fluid dynamic bearing ECM grooving |
| US6764590B1 (en) | 2001-11-08 | 2004-07-20 | Seagate Technology Llc | Automated machine control gap for conical fluid dynamic bearing ECM grooving |
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