(57)【要約】【課題】簡易な構成で、被加工物Ｗを高精度かつ効率的に加工することを可能とする。【解決手段】被加工物Ｗとしてリン青銅材料からなる素材を採用し、動圧発生用溝ＳＧ等の凹部の形状に対応した連通孔パターン４３ａを貫通形成したマスキング部材４３を、上記リン青銅素材からなる被加工物Ｗの被加工表面上に密着させ、上記マスキング部材４３と電極工具４５との間の隙間に供給した電解液を、上記マスキング部材４３の連通孔パターン４３ａ内にのみ流動させることによって、被加工物Ｗとして高イオン化性を有するリン青銅を用いた場合であっても、マスキング部材４３の連通孔パターン４３ａに対応した形状の動圧発生用溝ＳＧ等の凹部を被加工物Ｗに対して高精度に形成可能としたもの。【選択図】    図７
2004188542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物と電極工具とを適宜の隙間をおいて対向するように配置し、これら被加工物と電極工具との隙間内に電解液を流動させながら通電を行うことによって、上記被加工物の被加工表面に所望の形状の凹部を電解加工するようにした電解加工方法において、
上記被加工物としてリン青銅材料からなる素材を採用し、
前記凹部の形状に対応した連通孔パターンを貫通形成したマスキング部材を、上記リン青銅素材からなる被加工物の被加工表面上に密着させ、
上記マスキング部材と前記電極工具との間の隙間に前記電解液を供給して、上記マスキング部材の連通孔パターンの内部に電解液を入り込ませるように流動させることによって前記凹部の電解加工を行うようにしたことを特徴とする電解加工方法。
【請求項２】
前記マスキング部材は、金属部材の少なくとも表面部分に、フッ素変性された可撓性を有する絶縁性部材が設けられた構成を有するものであることを特徴とする請求項１記載の電解加工方法。
【請求項３】
前記マスキング部材が、可撓性を有する絶縁性のプラスチック材料から形成されていることを特徴とする請求項１記載の電解加工方法。
【請求項４】
前記電解液として、界面活性剤との混合液が用いられていることを特徴とする請求項１記載の電解加工方法。
【請求項５】
前記電解液に超音波振動を与える超音波振動発生手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の電解加工方法。
【請求項６】
前記電解加工用の通電と、前記超音波振動用の通電とを、独立して行うようにしたことを特徴とする請求項５記載の電解加工方法。
【請求項７】
前記電解加工用の通電と、前記超音波振動用の通電とを、交互、またはそれらの両通電の少なくとも一部を重複して行うようにしたことを特徴とする請求項６記載の電解加工方法。
【請求項８】
潤滑流体の動圧を利用した動圧軸受装置に用いられる軸部材または軸受部材の素材を被加工物として、その被加工物の被加工表面に動圧発生用溝を形成する方法であって、
上記被加工物と電極工具とを適宜の隙間をおいて対向するように配置し、これら被加工物と電極工具との隙間内に電解液を流動させながら通電を行うことによって上記被加工物の被加工表面に所望の形状の凹部からなる動圧発生用溝を電解加工するようにした動圧軸受装置の製造方法において、
上記被加工物としてリン青銅からなる素材を採用し、
前記動圧発生用溝の形状に対応した連通孔パターンを貫通形成したマスキング部材を、上記リン青銅からなる被加工物の被加工表面に密着させ、
上記マスキング部材と前記電極工具との間の隙間に前記電解液を供給して、上記マスキング部材の連通孔パターンの内部に電解液を入り込ませるように流動させることによって前記動圧発生用溝の電解加工を行うようにしたことを特徴とする動圧軸受装置の製造方法。
【請求項９】
前記マスキング部材は、金属部材の少なくとも表面部分に、フッ素変性された可撓性を有する絶縁性部材が設けられた構成を有するものであることを特徴とする請求項８記載の動圧軸受装置の製造方法。
【請求項１０】
前記マスキング部材が、可撓性を有する絶縁性のプラスチック材料から形成されていることを特徴とする請求項８記載の動圧軸受装置の製造方法。
【請求項１１】
前記電解液として、界面活性剤との混合液が用いられていることを特徴とする請求項８記載の動圧軸受装置の製造方法。
【請求項１２】
前記電解液に超音波振動を与える超音波振動発生手段が設けられていることを特徴とする請求項８記載の動圧軸受装置の製造方法。
【請求項１３】
前記電解加工用の通電と、前記超音波振動用の通電とを、独立して行うようにしたことを特徴とする請求項１２記載の動圧軸受装置の製造方法。
【請求項１４】
前記電解加工用の通電と、前記超音波振動用の通電とを、交互、またはそれらの両通電の少なくとも一部を重複して行うようにしたことを特徴とする請求項１３記載の動圧軸受装置の製造方法。
【請求項１５】
前記動圧発生用溝を形成している凹部の両側壁面を、底壁面から開口部に向かって連続的に拡大する方向に傾斜するテーパ面に形成するようにしたことを特徴とする請求項８記載の動圧軸受装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項８ないし請求項１５のいずれかにより形成された動圧発生用溝を有することを特徴とする動圧軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極工具と被加工物とを電解液を介して対向配置した状態で通電することによって被加工物の電解加工を行うようにした電解加工方法並びに動圧軸受装置の製造方法及びそれにより製造された動圧軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電解加工は、電解溶出を被加工物の所要の部位に集中することによって行われるものであるが、例えば図１１に示されているような電解加工装置が従来から知られている。同図に示されている電解加工装置では、ベース１上に絶縁物２を介して設置された治具３に被加工物４が載置されているとともに、当該被加工物４に近接するようにして電極工具５が対向配置されている。そして、上記被加工物４が、図示を省略した電解加工用電源の正極（＋極）側に接続され、電極工具５が負極（−）側に接続されている。
【０００３】
一方、外部側に蓄えられた電解液６は、電解液供給手段としてのポンプ７によりフィルター８を介して上記電極工具５と被加工物４との間の隙間に供給され、電極工具５と被加工物４との間に電解液６を流動させながら両者間に通電が行われる。それによって被加工物４が電気化学的に溶出していき、被加工物４の電解加工が行われるようになっている。
【０００４】
このとき、上記電極工具５には送り装置１０が付設されており、被加工物４における加工の進行に伴い電極工具５が被加工物４側に送り込まれていくことによって両者間に所定の加工間隙（平衡間隙）が維持され、結果的に、電極工具５の形状を反転した形状が被加工物４に形成されるようになっている。電解加工によって発生した気体は、ファン１１によって外部に排気される。また、ジュール熱により昇温された電解液中には種々の電解生成物が含まれることとなるが、使用済みの電解液１２は、フィルター濾過機１３を通して清浄化された後、再び上述した電極工具５と被加工物４との間に供給されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような一般の電解加工方法を用いて量産加工を行う工程には、以下のような問題がある。
▲１▼ 電極工具の幅に対して、被加工物の加工幅が大きくなる傾向があり、しかもその加工幅にバラツキを生じやすい。
▲２▼ 加工幅のバラツキを小さくするために、電極工具と被加工物との間の隙間を小さくしていくと、電解液中に存在する被加工物からの電解生成物などの各種パーティクルによって液詰まりを発生しやすくなり、加工不良を招来することが多くなる。
▲３▼ 同様に、電極工具と被加工物との間の隙間を小さくすると、電解液の流動が良好でなくなることから、加工途中で電解液に劣化を生じやくすなり、電解液の入り口側の加工量が深く、出口側に行くに従って加工深さが徐々に浅くなってしまう。
▲４▼ 電解液や電解生成物の一部が被加工物に付着しやすい。
【０００６】
例えば、潤滑流体の動圧を利用した動圧軸受装置における動圧発生用溝の溝加工に電解加工を用いた場合には、動圧特性に大きな影響を与える動圧発生用溝の溝形状が必要な精度で得られなくなり、良好な動圧特性が得られなくなってしまうとともに生産性低下の原因にもなる。特に、動圧発生用溝を形成する軸受部材等の被加工物として、リン青銅からなる素材を採用した場合には、リン青銅が非常にイオン化し易い両性金属であることから、動圧発生用溝を構成している凹凸部の特に角部に対する溶解が過度に促進されてしまい、凸部外表面から凹部両側壁面にかけての部位などが過加工状態となって、溝形状が予定の形状に正確に加工されなくなってしまうことが多い。
【０００７】
また、加工後の製品に電解生成物や電解液が付着したままになった場合には、動圧軸受装置により支持される回転体の種類、例えばハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）などにおいては、化学的なコンタミとなって使用不可能状態に至るおそれもある。
【０００８】
そこで、本発明は、簡易な構成で、被加工物を高精度かつ効率的に加工することができるようにした電解加工方法および動圧軸受用溝の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項１にかかる電解加工方法では、被加工物としてリン青銅材料からなる素材を採用し、凹部の形状に対応した連通孔パターンを貫通形成したマスキング部材を、上記リン青銅素材からなる被加工物の被加工表面上に密着させ、上記マスキング部材と前記電極工具との間の隙間に前記電解液を供給して、上記マスキング部材の連通孔パターンの内部に電解液を入り込ませるように流動させることによって前記凹部の電解加工を行うようにしている。
このような構成を有する請求項１にかかる電解加工方法によれば、被加工物に対して供給された電解液が、当該被加工物に密着させられたマスキング部材の連通孔パターン内にのみ流動させられることとなって、被加工物として高イオン化性を有するリン青銅を用いた場合であっても、凹部の開口縁部から連続する凸部の外表面に対するマスキング作用によって当該凸部の外表面への電解加工が確実に阻止される。また、被加工物と電極工具との間の隙間を広げることによって、電解液の流動性を向上させることが可能となり、マスキング部材の連通孔パターンに対応した形状の凹部が被加工物に対して高精度に形成されるようになっている。
【００１０】
また、本発明の請求項２にかかる電解加工方法では、上記請求項１におけるマスキング部材が、フッ素変性された可撓性を有する絶縁性部材を金属部材の少なくとも表面部分に設けられたものからなり、さらに本発明の請求項３にかかる電解加工方法では、上記請求項１におけるマスキング部材が、可撓性を有する絶縁性のプラスチック材料から形成されている。
このような構成を有する請求項２または請求項３にかかる電解加工方法によれば、可撓性を有するマスキング部材が、凹部に連続している凸部の外表面に沿って撓むようにして確実に密着することとなり、特に凹部の開口縁部分に対するマスキング部材の良好な密着性から、上記凸部の外表面に対する電解加工が確実に防止され、当該凸部の外表面の形状が確実に確保されるとともに、凹部の開口縁部から底壁面側に向かって延出する両側壁面に対する電解加工が良好に行われるようになっている。
そして、このような本発明にかかる作用は、請求項２記載の絶縁性のフッ素変性材料、または請求項３記載のプラスチック材料からなるマスキング部材によって確実に得られることとなる。
【００１１】
さらにまた、本発明の請求項４にかかる電解加工方法では、上記請求項１における電解液として界面活性剤との混合液が用いられていることから、被加工物から溶出した電解生成物などの各種パーティクルが、電解液中の界面活性剤に吸収されて電解液の円滑な流動が確保されるようになっている。
【００１２】
また、本発明の請求項５にかかる電解加工方法では、上記請求項１における電解液に超音波振動を与える超音波振動発生手段が設けられていることから、被加工物から溶出した電解生成物などの各種パーティクルが、電解液に付与された超音波振動によって円滑に流動されるようになっている。
【００１３】
さらに、請求項６記載の電解加工方法では、上記請求項５における超音波振動用の通電を電解加工用の通電から独立して行い、また請求項７にかかる電解加工方法では、上記請求項６における超音波振動用の通電と電解加工用の通電とを、交互、またはそれらの各通電の少なくとも一部を重複して行うようにしていることから、電解加工の状況に応じて、電解加工用の通電と超音波振動用の通電とを適宜に切り替えることによって、常時、最良の加工状態が得られるようになっている。
【００１４】
一方、本発明の請求項８にかかる動圧軸受装置の製造方法では、被加工物としてリン青銅からなる素材を採用し、動圧発生用溝の形状に対応した連通孔パターンを貫通形成したマスキング部材を、上記リン青銅からなる被加工物の被加工表面に密着させ、上記マスキング部材と前記電極工具との間の隙間に前記電解液を供給して、上記マスキング部材の連通孔パターンの内部に電解液を入り込ませるように流動させることによって前記動圧発生用溝の電解加工を行うようにしている。
このような構成を有する請求項８にかかる動圧軸受装置の製造方法によれば、被加工物に対して供給された電解液が、当該被加工物に密着させられたマスキング部材の連通孔パターン内にのみ流動させられることとなって、被加工物として高イオン化性を有するリン青銅を用いた場合であっても、動圧発生用溝の開口縁部から連続する凸部に対するマスキング作用によって当該凸部への電解加工が確実に阻止される。また、被加工物と電極工具との間の隙間を広げることによって電解液の流動性を向上させることが可能となり、マスキング部材の連通孔パターンに対応した形状の動圧発生用溝が被加工物に対して高精度に形成されるようになっている。
【００１５】
また、本発明の請求項９にかかる動圧軸受装置の製造方法では、上記請求項８におけるマスキング部材が、フッ素変性された可撓性を有する絶縁性部材を金属部材の少なくとも表面部分に設けられたものからなり、さらに本発明の請求項１０にかかる動圧軸受装置の製造方法では、上記請求項９におけるマスキング部材が、可撓性を有する絶縁性のプラスチック材料から形成されている。
このような構成を有する請求項９または請求項１０にかかる動圧軸受装置の製造方法によれば、可撓性を有するマスキング部材が、動圧発生用溝に連続している凸部の外表面に沿って撓むようにして確実に密着することとなり、特に動圧発生用溝の開口縁部分に対するマスキング部材の良好な密着性から、上記凸部の外表面に対する電解加工が確実に防止され、当該凸部の外表面の形状が確実に確保されるとともに、動圧発生用溝の開口縁部から底壁面側に向かって延出する両側壁面に対する電解加工が良好に行われるようになっている。
そして、このような本発明にかかる作用は、請求項９記載の絶縁性のフッ素変性材料、または請求項１０記載のプラスチック材料からなるマスキング部材によって確実に得られることとなる。
【００１６】
さらにまた、本発明の請求項１１にかかる電解加工方法では、上記請求項８における電解液として界面活性剤との混合液が用いられていることから、被加工物から溶出した電解生成物などの各種パーティクルが、電解液中の界面活性剤により分離しやすくなり電解液の円滑な流動が確保されるようになっている。
【００１７】
また、本発明の請求項１２にかかる電解加工方法では、上記請求項８における電解液に超音波振動を与える超音波振動発生手段が設けられていることから、被加工物から溶出した電解生成物などの各種パーティクルが、電解液に付与された超音波振動によって円滑に流動されるようになっている。
【００１８】
さらに、請求項１３にかかる電解加工方法では、上記請求項１２における超音波振動用の通電を電解加工用の通電から独立して行い、また請求項１４にかかる電解加工方法では、上記請求項１３における超音波振動用の通電と電解加工用の通電とを、交互、またはそれらの各通電の少なくとも一部を重複して行うようにしていることから、電解加工の状況に応じて、電解加工用の通電と超音波振動用の通電とを適宜に切り替えることによって、常時、最良の加工状態が得られるようになっている。
【００１９】
さらにまた、本発明の請求項１５にかかる動圧軸受装置の製造方法では、上記請求項８における動圧発生用溝を形成している凹部の両側壁面を、底壁面から開口部に向かって連続的に拡大する方向に傾斜するテーパ面に形成するようにしている。
このような構成を有する請求項１５にかかる動圧軸受装置の製造方法によれば、動圧発生用溝の開口縁部の角部が面取り状態に形成されることとなり、回転の起動・停止時等に相手方の部材が角部に接触した場合でも、その面取りされた角部における接触摩耗が低減されて、動圧軸受装置の寿命の短縮化が防止されるようになっている。
【００２０】
一方、本発明の請求項１６にかかる動圧軸受装置は、上記請求項８ないし請求項１５のいずれかにより形成された動圧発生用溝を有することから、上述した良好な作用に基づいて高精度に製造された動圧発生用溝を有する動圧軸受装置が効率的に得られるようになっている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明するが、それに先立って、まず本発明にかかる動圧軸受装置を採用した一例としてのハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の概要を説明しておくこととする。
【００２２】
図８に示されている軸回転型のＨＤＤ駆動装置の全体は、固定部材としてのステータ組２０と、そのステータ組２０に対して図示上側から組み付けられた回転部材としてのロータ組３０とから構成されている。そのうちステータ組２０は、図示を省略した固定基台側にネジ止めされる固定フレーム２１を有している。この固定フレーム２１は、軽量化を図るためにアルミ系金属材料から形成されているが、当該固定フレーム２１の略中央部分に立設するようにして形成された環状の軸受ホルダー２２の内周面側には、中空円筒状に形成された動圧軸受部材としての軸受スリーブ２３が、圧入または焼嵌めによって上記軸受ホルダー２２に接合されている。この軸受スリーブ２３は、小径の孔加工等を容易化するために銅系材料、特に本実施形態ではリン青銅から形成されている。
【００２３】
また、前記軸受ホルダー２２の外周側取付面には、電磁鋼板の積層体からなるステータコア２４が嵌着されているとともに、そのステータコア２４に設けられた各突極部には、駆動コイル２５がそれぞれ巻回されている。
【００２４】
さらに、上記動圧軸受部材としての軸受スリーブ２３に設けられた中心孔内には、上述したロータ組３０を構成する回転軸３１が回転自在に挿入されている。すなわち、上述した軸受スリーブ２３の内周壁部に形成された動圧面は、上記回転軸３１の外周面に形成された動圧面に対して半径方向に近接して対向するように配置されており、それら両動圧面どうしの微少な対向隙間を含む軸受空間に、軸方向に適宜の間隔をあけて２箇所のラジアル動圧軸受部ＲＢ，ＲＢが構成されている。より詳細には、上記ラジアル動圧軸受部ＲＢにおける軸受スリーブ２３側の動圧面と、回転軸３１側の動圧面とは、数μｍの微少対向隙間を介して周状に対向配置されており、その微少対向隙間を含む軸受空間内に、潤滑オイルや磁性流体等の潤滑流体が軸線方向に連続するように注入されている。
【００２５】
さらにまた、上記軸受スリーブ２３および回転軸３１の両動圧面の少なくとも一方側には、例えばへリングボーン形状からなるラジアル動圧発生用溝が、軸線方向に２ブロックに分けられて環状に凹設されており、回転時に、当該ラジアル動圧発生用溝のポンピング作用により図示を省略した潤滑流体が加圧されて動圧を生じ、その潤滑流体の動圧によって、上記回転軸３１とともに後述する回転ハブ２２が、上記軸受スリーブ２３に対してラジアル方向に非接触状態で軸支持される構成になされている。
【００２６】
一方、上記回転軸３１とともにロータ組３０を構成している回転ハブ３２は、アルミ材やステンレス材等からなる略カップ状の部材から構成されており、当該回転ハブ３２の中心部分に貫通形成された接合穴３２ａが、上記回転軸３１の図示上端部分に対して圧入または焼嵌めによって一体的に接合されている。この回転ハブ３２は、図示を省略した磁気ディスク等の記録媒体ディスクを外周部に搭載する略円筒状の胴部３２ｂを有しているとともに、その胴部３２ｂから半径方向外方に張り出して記録媒体ディスクを軸線方向に支持するディスク載置部３２ｃを備えており、図示上方側から被せるように螺子止めされたクランパ（図示省略）による図示上方側からの押圧力によって、上記記録媒体ディスクの固定が行われるようになっている。
【００２７】
また、上記回転ハブ３２の胴部３２ｂの内周壁面側には、環状の磁性部材からなるヨーク３２ｄを介して環状駆動マグネット３２ｅが取り付けられている。この環状駆動マグネット３２ｅの内周面は、前述したステータコア２４における各突極部の外周側の端面に対して環状に近接対向するように配置されているとともに、当該環状駆動マグネット３２ｅの軸方向下端面は、上述した固定フレーム２１側に取り付けられた磁気吸引板２６と軸方向に対面する位置関係になされており、これら両部材３２ｅ，２６どうしの間の磁気的吸引力によって、上述した回転ハブ３２の全体が軸方向に磁気的に引き付けられ、安定的な回転状態が得られる構成になされている。
【００２８】
さらに、前記軸受スリーブ２３の図示下端側に設けられた開口部は、カバー２３ａにより閉塞されており、上述した各ラジアル動圧軸受部ＲＢ内の潤滑流体が外部に漏出しないように構成されている。
【００２９】
さらにまた、上記軸受スリーブ２３の図示上端面と、上述した回転ハブ３２の中心側部分における図示下端面とは、軸方向に近接した状態で対向するように配置されており、それら軸受スリーブ２３の図示上端面と、回転ハブ３２の図示下端面との間の対向隙間を含む軸受空間に、上述したラジアル軸受部ＲＢから連続するスラスト動圧軸受部ＳＢが設けられている。すなわち、上記対向領域を構成している両対向動圧面２３，３２の少なくとも一方側には、例えば図９に示されているようなへリングボーン形状、または図示を省略したスパイラル形状等をなすスラスト動圧発生用溝ＳＧが形成されており、そのスラスト動圧発生用溝ＳＧを含む軸方向対向部分がスラスト動圧軸受部ＳＢになされている。
【００３０】
このようなスラスト動圧軸受部ＳＢを構成している軸受スリーブ２３の図示上端面側の動圧面と、それに近接対向する回転ハブ３２の図示下端面側の動圧面とは、数μｍの微少隙間を介して軸方向に対向配置されているとともに、その微少隙間からなる軸受空間内に、オイルや磁性流体等の潤滑流体が、上述したラジアル動圧軸受部ＲＢから連続的に充填されていて、回転時に、上述したスラスト動圧発生用溝のポンピング作用によって上記潤滑流体が加圧されて動圧を生じ、その潤滑流体の動圧によって、前記回転軸３１および回転ハブ３２が、スラスト方向に浮上した非接触状態で軸支持される構成になされている。
【００３１】
さらに、上記動圧軸受部材としての軸受スリーブ２３の外周壁面によって、毛細管シール部ＳＳからなる流体シール部が画成されている。すなわち、この流体シール部としての毛細管シール部ＳＳは、前述したスラスト動圧軸受部ＳＢを含む軸受空間に対して半径方向外方側から連設されるように設けられており、上記軸受スリーブ２３の外周壁面と、その軸受スリーブ２３の外周壁面と半径方向に対向するように形成された抜け止め部材としてのカウンタープレート３４の内周壁面とにより、上記毛細管シール部ＳＳが画成されている。上記カウンタープレート３４は、上述した回転ハブ３２から軸方向に突出するように設けられたフランジ部３２ｆに固定されたリング状部材からなり、当該カウンタープレート３４の内周壁面と、上述した軸受スリーブ２３の外周壁面との間の隙間を、図示下方側の開口部に向かって連続的に拡大することによって、テーパ状のシール空間を画成している。そして、上述したスラスト動圧軸受部ＳＢ内の潤滑流体が、上記毛細管シール部ＳＳに至るまで連続的に充填されている。
【００３２】
またこのとき、上記軸受スリーブ２３の図示上端部分には、半径方向外方側に張り出すようにして抜止め鍔部２３ｂが設けられており、その抜止め鍔部２３ｂの一部が、上述したカウンタープレート３４の一部に対して軸方向に対向するように配置されている。そして、これら両部材２３ｂ，３４によって、前記回転ハブ３２が軸方向に抜け出すことを防止する構成になされている。
【００３３】
ここで、上述した軸受スリーブ２３または回転ハブ３２のいずれかに対して、図９に示されているようなスラスト動圧発生用溝ＳＧを形成するにあたっては、これら軸受スリーブ２３または回転ハブ３２のいずれかからなる被加工物に、まず転造工程を施してスラスト動圧発生用溝を粗造しておき、その後に脱脂を行ってから次に述べるような電解加工工程を施して、例えば１４μｍ〜２０μｍの溝深さを有するスラスト動圧発生用溝ＳＧを形成する。以下、電解加工工程の実施形態を、電解加工装置の構造とともに説明する。
【００３４】
すなわち、図１、図２、図３および図４に示されているように、本体ベース部４１上に取り付けられたワーク支持治具４２の略中央部分には、ワーク装着用の凹部が設けられており、そのワーク装着用凹部内に、前述した被加工物としての軸受スリーブ２３または回転ハブ３２のいずれかの素材（以下、単に被加工物という。）Ｗが落とし込まれるようにして水平状態にて保持されている。本実施形態における上記被加工物Ｗとしては、リン青銅材料からなる素材が採用されている。
【００３５】
そして、上記被加工物Ｗの図示上側の表面上には、特に図３に示されているような薄板円盤状の絶縁部材からなるマスキング部材４３が密着するように装着されている。このマスキング部材４３は、上記被加工物Ｗの外径よりやや大径をなす円板状部材から形成されており、当該マスキング部材４３の外周縁部分が、キャップ状部材４４によって上記ワーク支持治具４２側に対して図示下方向に押し付けられるようにして固定されている。
【００３６】
上記マスキング部材４３は、可撓性を有する絶縁性の部材から形成されているが、少なくとも表面部分に絶縁性材料が形成されていれば良く、例えばステンレス（ＳＵＳ）材等からな金属メタル部材の少なくとも表面部分に、フッ素変性された可撓性を有する絶縁性部材が１０μｍ〜３０μｍにわたってコーティングして設けられたものや、可撓性を有する絶縁性のプラスチック材料から形成されている。また、ステンレス鋼板（ＳＵＳ）に対して電着を施したものなども採用することができる。このようなマスキング部材４３の板厚は、例えば０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ程度の薄厚に設定されている。
【００３７】
また、上記マスキング部材４３には、前述したスラスト動圧発生用溝ＳＧに対応した形状をなす連通孔パターン４３ａが貫通するようにして形成されており、その連通孔パターン４３ａ以外の部分、つまり図７に示されているように、前記動圧発生用溝ＳＧの両開口縁部ＳＧａ，ＳＧａから図示水平方向に延出している凸部の外表面ＳＧｂ，ＳＧａに相当する部分が、上述したマスキング部材４３によって覆われマスキングされている。このマスキングが行われた凸部の外表面ＳＧｂ，ＳＧａでは、電解加工が阻止されることとなる。
【００３８】
再び図１に戻って、上述した被加工物Ｗおよびマスキング部材４３の直上位置には、中空の棒状部材からなる電極工具４５が、略鉛直方向に立設するように配置されている。この電極工具４５は、前述した本体ベース部４１の上方位置に延在している本体アーム部４６に固定または保持されており、特に図４に示されているように、上記電極工具４５の図示下端部分は、上記マスキング部材４３との間に、電解加工時において例えば１ｍｍ程度の隙間δを形成するように配置されている。また、上記電極工具４５に対しては、例えば５Ｖ〜４５Ｖ程度の出力電圧を有する直流電源の負極（−）が接続されているとともに、上記直流電源の正極（＋極）が、被加工物Ｗ側に接続されている。
【００３９】
さらに、上記電極工具４５の中心部分には、軸方向に沿って液通路４５ａが貫通形成されており、その液通路４５ａの図示上端側から、図示を省略した電解液供給手段（ポンプ）によって電解液が送給されるように構成されている。このときの電解液としては、例えば、ＮａＮｏ3 の１０〜３０重量％溶液が用いられており、上記電極工具４５の図示上側から送給された電解液が、上記液通路４５ａを通って図示下端側に設けられた出口部を通して、上述したマスキング部材４３および被加工物Ｗ上に落下するように供給される。中心部分に供給された電解液は、半径方向外方に向かって放射状に流動していき、図示を省略した受け皿に蓄えられるようになっている。なお、上述した電解液としては、３〜１０重量％のＫＯＨ、３〜１０重量％のＮaＯＨ、５〜１５重量％のＮa2Ｃo3などを用いてもよい。
【００４０】
このようにして、電極工具４５と、マスキング部材４３および被加工物Ｗとの間の隙間δ内に電解液を流動させつつ、上記電極工具４５と被加工物Ｗとの間に通電を行う。この場合、前記マスキング部材４３に設けられた連通孔パターン４３ａの内部側に電解液が流入していくこととなり、被加工物Ｗにおけるマスキング部材４３からの露出面上に電解液が接触しながら流動する。そして、その被加工物Ｗの電解液が接触した部位が、電気化学的に溶出していくことによって、当該被加工物Ｗの電解加工が行われる。
【００４１】
さらに、上述した電極工具４５の図示最上端部分には、超音波振動発生手段を構成している加振器４７が取り付けられている。本実施形態における加振器４７としては、加振幅を２０〜２２μｍに程度に増幅するホーン型のものが用いられており、上記電極工具４５を加振させることによって、上述した電解液に対して超音波振動を与えるように構成されている。
【００４２】
本実施形態では、電解加工用の通電と、超音波振動用の通電とが独立して行われるように構成されており、実際の通電態様としては、図５に示されているように矩形状のパルス電流を用いて、電解加工用の通電Ｐａと、超音波振動用の通電Ｐｂとを交互に行ったり、図６に示されているように、比較的長幅の電解加工用の通電Ｃａと、超音波振動用の通電Ｃｂとを、一部重複するようにして行うようにしたりすることができる。どちらの方法においても、電解加工を行いながら超音波振動によって電解生成物等のパーティクルの除去を行うことができる。
【００４３】
さらに、前記電解液としては、界面活性剤の混合液が用いられている。本実施形態における界面活性剤は、非イオン性活性剤のアルキルエーテル系のものが使用されており、０．０３％体積比以上の添加量になされている。このような添加量にしたのは、例えば次の表１のような実験結果に基づく。
【００４４】
すなわち、次の表１には、内径５．０ｍｍ、厚さ１２ｍｍのステンレス材（ＳＵＳ４２０）からなる被加工素材に対して、界面活性剤の濃度を０％から５％まで変化させながら各々６０秒間の電解加工を行い、その電解加工後に電解液中に含まれている残留メタルチップの数を表したものである。
【表１】
2004188542.tif 000003
【００４５】
この表１から、界面活性剤が０％体積比の場合に比して、上述した０．０３％体積比以上の場合には、残留メタルチップ数が格段に減少しており、界面活性剤が効率的に作用していることが解る。また、２％体積比以上に設定した場合には、残留メタルチップ数はほとんど０になっている。一方、界面活性剤の体積比を５％体積比以上に多くしても、加工自体の特性は変わらないから、２％体積比程度に設定することが好ましい。
【００４６】
このような構成を有する動圧軸受装置の製造方法によれば、被加工物Ｗに供給される電解液が、その被加工物Ｗに密着させられたマスキング部材４３の連通孔パターン４３ａ内にのみ流動させられることとなり、マスキング部材４３および被加工物Ｗと電極工具４５との間の隙間を広げて電解液の流動性を高めるようにしても、マスキング部材４３の連通孔パターン４３ａに対応した形状の動圧発生用溝が、被加工物Ｗに対して高精度に形成されるようになっている。特に上述した実施形態では、マスキング部材４３が、絶縁性部材により形成されていることから、上記マスキング部材４３における連通孔パターン４３ａ以外の部分に対する通電がほぼ完全に遮断されることとなり、動圧発生用溝の形状が一層高精度に形成される。
【００４７】
さらに、上述した実施形態では、動圧発生用溝ＳＧの両開口縁部ＳＧａ，ＳＧａから図示水平方向に延出している凸部の外表面ＳＧｂ，ＳＧａが、マスキング部材４３によって覆われてマスキングされているため、本実施形態のように被加工物Ｗとして高イオン化性を有するリン青銅を用いた場合であっても、電解加工が確実に阻止されることとなり、凸部の外表面ＳＧｂ，ＳＧａの形状が良好に形成されるようになっている。
【００４８】
特に、本実施形態では、上述したマスキング部材４３が、可撓性を有する絶縁性のフッ素変性材料またはプラスチック材料から形成されていることから、上記動圧発生用溝ＳＧの開口縁部ＳＧａ，ＳＧａに連続している凸部の外表面ＳＧｂに対して、可撓性を有するマスキング部材４３が確実に密着することとなり、とりわけ上記動圧発生用溝ＳＧの開口縁部ＳＧａ，ＳＧａに対するマスキング部材４３の良好な密着性から、上記凸部の外表面ＳＧｂに対する電解加工が確実に防止されるようになっている。
【００４９】
実際に使用したマスキング部材４３としては、例えば表２のような平井精密社製のドライフィルム（ＤＦＲ，ＥＰＰＲ，ＰＩ）、東洋ドライルーブ社製のフッ素ウレタン，フッ素ゴム，Ｓ６０００（ＰＡＩ），Ｓ６００１（ＰＡＩ）等のフッ素変性材料、およびシミズ社製のＰＩ電着塗料、ならびに表３のような東京シリコーン社製のＰＡＩ（フィラー有りおよび無し），ＰＩ，シリコーン系塗料、Ｘ−０１０６，フッ素変性塗料（ＰＦＡ，ＦＥＰ）などである。
【００５０】
【表２】
2004188542.tif 000004
【表３】
2004188542.tif 000005
【００５１】
そして、それらの各材料に対して、▲１▼溝パターン精度、▲２▼パターン傾斜精度、▲３▼ピンホールの有無などの塗装性、▲４▼マスク寿命（ライフ）についての評価を行った。これらの各評価は、図１０に示されているように、デスマット処理液中に１５秒〜６０秒間浸漬した後に（工程１０参照）、イオン交換水および超音波洗浄にてデスマット液を十分に洗浄してから（工程１１参照）、防錆処理を行った後に対する（工程１２参照）、外観および寸法精度によるものとした（工程１３参照）。
【００５２】
その結果、上述した表２および表３中において、○、△、×の符号で表しているように、量産に最も適したものが東京シリコーン社製のＰＦＡであった。また、量産時における加工性が良好な材料としては、東洋ドライルーブ社製のフッ素ウレタン、シミズ社製のＰＩ（ポリイミド）電着塗装、および東京シリコーン社製のＦＥＰが採用可能であった。これらの各材料には、少なくとも可撓性を備えており、被加工物としてのリン青銅素材の表面に対して密着することができるものであることから、上述したような良好な結果が得られたものと考えられる。
【００５３】
さらに、マスキング部材にプラスチック材料等の他の材料を使用した場合には次の表４のようになった。
【表４】
2004188542.tif 000006
【００５４】
すなわち、同表から明らかなように、ブラスチック材料等の場合においても、可撓性のないものでは溝パターンの精度を確保することはできないが、可撓性を有するブラスチック材料（ＰＯＭ，ＰＣ，ＰＥＴ，ＰＶＣ等）を採用することによって適宜の溝パターン精度を確保することができ、特に、ＰＥＴの場合には良好な結果が得られた。
【００５５】
このように、上述した実施形態にかかるマスキング部材４３を用いた電解加工を行うことによって、動圧発生用溝ＳＧの開口縁部ＳＧａ，ＳＧａから延出している凸部の外表面ＳＧｂの形状がマスキング部材４３によって良好に確保されるとともに、動圧発生用溝ＳＧの開口縁部ＳＧａ，ＳＧａから底壁面側ＳＧｃに向かって延出する両側壁面ＳＧｄ，ＳＧｄに対する電解加工が確実に行われる。
【００５６】
すなわち本実施形態では、動圧発生用溝ＳＧを形成している凹部の両側壁面ＳＧｄ，ＳＧｄを、該動圧発生用溝ＳＧの底壁面ＳＧｃ側から開口縁部ＳＧａ，ＳＧａ側に向かって開口部を拡大する方向に傾斜するテーパ面が良好に形成されるようになっており、上述したようなマスキング部材４３によって電解加工が確実に阻止される凸部の外表面ＳＧｂから連続する動圧発生用溝ＳＧの両側壁面ＳＧｄ，ＳＧｄが、電解加工によってテーパ面状をなすように形成されることによって、動圧発生用溝ＳＧの開口縁部ＳＧａ，ＳＧａの角部が、Ｒ状またはＣ状の面取り状態に形成されることとなる。そして、組み付け後におけるモータの回転の起動・停止時等において、相手方の部材が上述した動圧発生用溝ＳＧの開口縁部ＳＧａ，ＳＧａに接触した場合でも、その部位が面取りされていることから接触摩耗が低減されることとなり、その分、動圧軸受装置の寿命の短縮化が防止されるようになっている。
【００５７】
さらに、本実施形態では、電解液として、界面活性剤との混合液が用いられていることから、被加工物としての被加工物Ｗからの電解生成物などの各種パーティクルが、電解液中の界面活性剤に吸収されて円滑な流動が確保されるようになっている。
【００５８】
さらにまた、本実施形態では、電解液に超音波振動を与える超音波振動発生手段４７が設けられていることから、被加工物Ｗから溶出した電解生成物などの各種パーティクルが、電解液に付与された超音波振動によって円滑に流動されるようになっている。
【００５９】
一方、本実施形態における動圧軸受装置の製造方法では、電解加工用の通電と、超音波振動用の通電とを独立して行い、また電解加工用の通電Ｐａ，Ｃａと、超音波振動用の通電Ｐｂ，Ｃｂとを、交互、またはそれらの各通電の少なくとも一部を重複して行うようにしたことから、電解加工の状況に応じて、電解加工用の通電と超音波振動用の通電とを適宜に切り替えることによって、常時、最良の加工状態が得られるようになっている。
【００６０】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることはいうまでもない。
【００６１】
例えば、上述した実施形態は、ハードディスク駆動用モータ（ＨＤＤ）の動圧軸受装置に対して本発明を適用したものであるが、その他の動圧軸受装置、更には、多種多様な被加工物Ｗへの電解加工方法に対しても同様に適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項１にかかる電解加工方法、および請求項８にかかる動圧軸受装置の製造方法は、被加工物としてリン青銅材料からなる素材を採用し、動圧発生用溝等の凹部の形状に対応した連通孔パターンを貫通形成したマスキング部材を、上記リン青銅素材からなる被加工物の被加工表面上に密着させ、上記マスキング部材と電極工具との間の隙間に供給した電解液を、上記マスキング部材の連通孔パターン内にのみ流動させることによって、被加工物として高イオン化性を有するリン青銅を用いた場合であっても、動圧発生用溝等の凹部の開口縁部から連続する凸部の外表面への電解加工を確実に阻止させるとともに、被加工物と電極工具との間の隙間を広げることによって電解液の流動性を向上させることを可能とし、マスキング部材の連通孔パターンに対応した形状の動圧発生用溝等の凹部を被加工物に対して高精度に形成可能としたものであるから、簡易な構成で、被加工物を高精度かつ効率的に加工することができる。
【００６３】
また、本発明の請求項２にかかる電解加工方法および請求項９にかかる動圧軸受装置の製造方法は、マスキング部材を、フッ素変性された可撓性を有する絶縁性部材を金属部材の少なくとも表面部分に設けられたものから構成し、さらに本発明の請求項３にかかる電解加工方法および請求項１０にかかる動圧軸受装置の製造方法は、マスキング部材を、可撓性を有する絶縁性のプラスチック材料から形成したことによって、可撓性を有するマスキング部材を、動圧発生用溝等の凹部に連続している凸部の外表面に沿って撓むようにして確実に密着させ、特に凹部の開口縁部分に対するマスキング部材の良好な密着性から、上記凸部の外表面に対する電解加工を確実に防止し、当該凸部の外表面の形状を確実に確保するとともに、凹部の開口縁部から底壁面側に向かって延出する両側壁面に対する電解加工を良好に行わせるようにしたものであるから、上述した効果をさらに向上させることができる。
【００６４】
さらにまた、本発明の請求項４にかかる電解加工方法および請求項１１にかかる動圧軸受装置の製造方法は、電解液として界面活性剤との混合液を用いて、被加工物から溶出した電解生成物などの各種パーティクルを電解液中の界面活性剤に吸収させて電解液の円滑な流動を確保させるようにしたものであるから、上述した効果を確実に得ることができる。
【００６５】
また、本発明の請求項５にかかる電解加工方法および請求項１２にかかる動圧軸受装置の製造方法は、電解液に超音波振動を与える超音波振動発生手段を設けて、被加工物から溶出した電解生成物などの各種パーティクルを電解液に付与した超音波振動によって円滑に流動させるようにしたものであるから、上述した効果を確実に得ることができる。
【００６６】
さらに、請求項６記載の電解加工方法および請求項１３にかかる動圧軸受装置の製造方法は、超音波振動用の通電を電解加工用の通電から独立して行い、また請求項７および請求項１４にかかる動圧軸受装置の製造方法は、超音波振動用の通電と電解加工用の通電とを、交互またはそれらの各通電の少なくとも一部を重複して行うようにして、電解加工の状況に応じて電解加工用の通電と超音波振動用の通電とを適宜に切り替え、常時、最良の加工状態が得られるようにしたものであるから、上述した効果を確実に得ることができる。
【００６７】
一方、本発明の請求項１５にかかる動圧軸受装置の製造方法は、動圧発生用溝を形成している凹部の両側壁面を、底壁面から開口部に向かって連続的に拡大する方向に傾斜するテーパ面に形成することによって動圧発生用溝の開口縁部の角部を面取り状態に形成し、回転の起動・停止時等に相手方の部材の角部に接触した場合でも、その面取した角部における接触摩耗を低減させて、動圧軸受装置の寿命の短縮化を防止したものであるから、上述した効果に加えて動圧軸受装置の信頼性を向上させることができる。
【００６８】
また、本発明の請求項１６にかかる動圧軸受装置は、上記請求項８ないし請求項１５のいずれかにより形成された動圧発生用溝を有することによって、上述したようにして高精度に製造された動圧発生用溝を有する動圧軸受装置を効率的に得るようにしたものであるから、安価な動圧軸受装置において良好な軸受特性を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するための電解加工装置の一例の概略構造を表した正面断面説明図である。
【図２】図１に表した本発明を実施するための電解加工装置の概略構造を表した側面断面説明図である。
【図３】図１および図２に表した電解加工装置に用いられるマスキング部材の構造を表した平面説明図である。
【図４】図１乃至図３に表した電解加工装置の使用状態を表した装置要部の外観説明図である。
【図５】図１ないし４に表した電解加工装置における通電状態の一例を表した線図である。
【図６】図１ないし４に表した電解加工装置における通電状態の他の例を表した線図である。
【図７】被加工物としての軸受スリーブの被加工面上にマスキング部材を装着した状態を表した部分拡大縦断面図である。
【図８】本発明の電解加工により製造された動圧軸受装置を有する装置例としてのハードディスク駆動用モータ（ＨＤＤ）の構造例を表した縦断面説明図である。
【図９】本発明の電解加工により製造されたスラスト動圧発生用溝の形状の一例を表した平面説明図である。
【図１０】本発明の電解加工によりスラスト動圧発生用溝を製造する全工程の一例を表した工程説明図である。
【図１１】一般の電解加工装置の一例の概略構造を表した模式的な側面説明図である。
【符号の説明】
２０  ステータ組
２３  軸受スリーブ
３０  ロータ組
３１  回転軸
３２  回転ハブ
３４  カウンタープレート
ＳＧ  スラスト動圧発生用溝
ＳＢ  スラスト動圧軸受部
Ｗ  被加工物
４１  本体ベース部
４２  ワーク支持治具
４３  マスキング部材
４３ａ  連通孔パターン
４４  キャップ状部材
４５  電極工具
４５ａ  液通路
４７  加振器
【図１】
2004188542.tif 000007
【図２】
2004188542.tif 000008
【図３】
2004188542.tif 000009
【図４】
2004188542.tif 000010
【図５】
2004188542.tif 000011
【図６】
2004188542.tif 000012
【図７】
2004188542.tif 000013
【図８】
2004188542.tif 000014
【図９】
2004188542.tif 000015
【図１０】
2004188542.tif 000016
【図１１】
2004188542.tif 000017