(57)【要約】【課題】軸受素材の肉厚に制限がなく、溝の深さも十分に得られて軸受素材内周面へ凹凸の転写ができる軸受加工方法及びその加工装置を得ること。【解決手段】本発明の軸受加工装置１０は、円筒形の軸受素材２０を保持し、外周面に所定の凹凸溝１１３が形成されている円筒形のコアロッド１１と、軸受素材２０が径方向に広がることを防止するスリーブ１２と、コアロッド１１の内径よりも径が大きく、コアロッド１１の円筒内１１Ａに挿入するピン１３とから構成されており、ピン１３をコアロッド１１の円筒内１１Ａに押し入れて、弾性変形によりコアロッド１１の径を外方に広げ、その凹凸溝１１３を軸受素材２０の内周面に転写して軸受２０Ａを加工することを特徴とする。【選択図】図１
2005106105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形の軸受素材内に、外周面に所定の凹凸溝が形成されている円筒形のコアロッドを挿入し、かつ前記軸受素材が径の方向に広がることを防止するように保持しながら、前記コアロッドの内部にピンを押し込んで前記コアロッドを径方向に弾性変形させることで、前記凹凸溝を前記軸受素材の内周面に転写して軸受を得ることを特徴とする軸受加工方法。
【請求項２】
円筒形の軸受素材を保持し、外周面に所定の凹凸溝が形成されている円筒形のコアロッドと、
前記軸受素材が径方向に広がることを防止するスリーブと、
前記コアロッドの内径よりも径が大きく、前記コアロッドの円筒内に挿入するピンと
から構成されており、
前記ピンを前記コアロッドの円筒内に押し入れて、弾性変形により前記コアロッドの径を外方に広げ、前記凹凸溝を前記軸受素材の内周面に転写して軸受を加工することを特徴とする軸受加工装置。
【請求項３】
前記コアロッドは一体的に形成された円筒形の基部と主要部とからなり、前記基部の外径は前記主要部に装着される円筒形の軸受素材の外径より僅かに大きく、前記主要部の外径は前記軸受素材の内周径より僅かに小さく、
前記スリーブの内径は前記コアロッドの前記基部の外径より僅かに大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の軸受加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータなどの回転軸を支持する軸受加工方法及びその加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先ず、従来技術の軸受加工方法及びその加工装置を図を用いて説明する。
【０００３】
図４は従来技術の軸受加工方法及びその加工装置を説明するための断面図、そして図５は軸受の内周面に溝を形成するための従来技術の軸受加工方法に用いられている成形型の側面図である。
【０００４】
従来、モータの回転軸を支持する動圧軸受加工方法としては、例えば、特許公開公報特開平１１ー１９０３４４に開示されているような加工方法が採られている。以下、その軸受加工方法を特開平１１ー１９０３４４に開示されている図３及び図６を本明細書にそれぞれ図４及び図５として再掲し、これらの図面を用いて説明する。
【０００５】
この公開特許に開示されている従来技術は、円筒形状の焼結合金素材（軸受）１’を上パンチ４と下パンチ５とで挟持し（図４ａ）、成形型３を焼結合金素材（軸受）１’の内周に挿入し（図４ｂ）、ラム６で上パンチ４を押すと同時に、焼結金属素材（軸受）１’をその焼結合金素材（軸受）１’の内周よりも径小なるダイ２に押し込み（図４ｃ）、図５に示した成形型３の凸条３ａを転写し（図４ｄ）、更に、焼結合金素材（軸受）１’とダイ２とを相対的に移動させ、焼結金属素材（軸受）１’を抜き取る（図４ｅ）。
【０００６】
このような工程を経て焼結金属素材１’の内周面に成形型３の凸条３ａに相当する凹溝を形成している。即ち、この従来技術の製法方法は、焼結金属素材１’の弾性変形を利用して、焼結金属素材１’の内周部に凹溝を転写する方法である。
【０００７】
前記のように、従来技術の軸受内周の凹溝加工は、焼結金属素材１’の弾性変形を利用しているため、焼結金属素材１’自体の肉厚が弾性変形する薄肉の構造でなければならないという欠点がある。
【０００８】
逆に、径方向に厚い肉厚にすれば、焼結金属素材１’自体が変形できなくなり、成形型３の凸条３ａが転写できないということになる。
【０００９】
更に、焼結金属素材１’の弾性変形には限界があり、大きくは変形させることができない。従って、凹溝（溝の深さ）は、２〜４μｍ程度と浅くしか付けることができず、溝深さに自由度がない欠点もある。
【００１０】
例えば、この製造方法を用いて、動圧軸受を加工すると、溝深さと回転軸と軸受内周との空隙量の比が非常に重要となり、溝深さが浅くなる程に、空隙量を狭く管理する必要が生じるので、機械精度を追求せざるを得ず、それがコストなどに影響するという欠点もある。
【００１１】
以上の説明から明らかなように、前記従来技術の内周溝の加工方法は、軸受自体の弾性変形に頼り、溝を転写しているので、軸受の肉厚は薄肉でなければならないという形状上の制限があったり、溝が浅くしか転写されないという欠点があった。
【００１２】
【特許文献１】特開平１１ー１９０３４４（第３頁、図３及び図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明において解決しようとする課題は、軸受素材の肉厚に制限がなく、溝の深さも十分に得られて軸受素材内周面へ凹凸の転写ができる軸受加工方法及びその加工装置を得る点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の軸受加工方法は、円筒形の軸受素材内に、外周面に所定の凹凸溝が形成されている円筒形のコアロッドを挿入し、かつ前記軸受素材が径の方向に広がることを防止するように保持しながら、前記コアロッドの内部にピンを押し込んで前記コアロッドを径方向に弾性変形させることで、前記凹凸溝を前記軸受素材の内周面に転写して軸受を得ることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の軸受加工装置は、円筒形の軸受素材を保持し、外周面に所定の凹凸溝が形成されている円筒形のコアロッドと、前記軸受素材が径方向に広がることを防止するスリーブと、前記コアロッドの内径よりも径が大きく、前記コアロッドの円筒内に挿入するピンと
から構成されており、前記ピンを前記コアロッドの円筒内に押し入れて、弾性変形により前記コアロッドの径を外方に広げ、前記凹凸溝を前記軸受素材の内周面に転写して軸受を得ることを特徴とする。
【００１６】
そして前記コアロッドは一体的に形成された円筒形の基部と主要部とからなり、前記基部の外径は前記主要部に装着される円筒形の軸受素材の外径より僅かに大きく、前記主要部の外径は前記軸受素材の内周径より僅かに小さく、前記スリーブの内径は前記コアロッドの前記基部の外径より僅かに大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の溝の加工方法及びその加工装置は、軸受自体の弾性変形を利用するのではなく、軸受素材の内周に挿入するコアロッドにピンを挿入することで、コアロッドを軸受素材の内周に押し付け、コアロッドの外周の凹凸を軸受素材の内周に転写する方法であるので、軸受素材の外径など、軸受素材の形状に制限が無くなり、モータなどの軸受取付部の径に寸法を合わせることができるので、ベアリングなどの置き換えが簡素になり、取り付け側の設計変更を伴わない、使い勝手のよいものとなった。
【００１８】
また、軸受素材自体の弾性変形よりも簡単に大きな弾性変形を得られるコアロッドの弾性変形を用いて軸受素材の内周の溝を転写し、形成するので、軸受素材の内周に溝を深く形成することができる。
【００１９】
その溝が深く形成できれば、軸と軸受の内周との空隙量を容易に管理することができるようになるので、コストを削減することもできる。
【００２０】
本発明の内周溝の加工装置を用いれば、従来技術に比べ、軸受素材の形状に制限のない安価な軸受を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
軸受素材の内周径より僅かに小さい外径の円筒の外周面に溝が形成されているコアロッドを軸受素材の内部に挿入し、前記コアロッドの前記円筒内にピンを押し込んで前記円筒の外径を広げ、前記円筒の外周面に形成されている前記溝を前記軸受素材の内周面に転写する方法を採って、前記目的を実現した。
【００２２】
以下、図を用いて、本発明の実施例の軸受加工方法及びその加工装置を説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は本発明の軸受加工装置を一部を断面で示した側面図、図２は図１に示した軸受加工装置を用いて本発明の軸受素材を加工する一部工程図、そして図３は図２の工程に続く工程図である。
【００２４】
先ず、図１を用いて、本発明の軸受加工装置を説明する。
【００２５】
この軸受加工装置１０は、コアロッド１１、スリーブ１２、ピン１３とから構成されている。
【００２６】
コアロッド１１は中空部１１Ａが形成された円筒形の部材であって、基部１１１の外径は後記する軸受素材２０の外径より僅かに大きい。そして主要部１１２の外径は軸受素材２０の内周径より僅かに小さい寸法で形成されており、その外周面には軸受素材２０の内周面にヘリンボーン形などの溝２０Ｂ（図１）を形成するための凹凸溝１１３（図１）が形成されている。
【００２７】
スリーブ１２は軸受素材２０が径方向に必要以上に広がることを防ぐ役割の部材であって、その内径がコアロッド１１の基部１１１の外径より僅かに大きく、基部１１１が円滑に挿入できる内径のものである。そしてその深さはコアロッド１１の長さと同等か僅かに深いものである。
【００２８】
ピン１３は先端が尖った円柱状の部材で、その外径はコアロッド１１の主要部１１２の内径より僅かに太い。
【００２９】
次に、図２及び図３を用いて、軸受素材２０の加工方法を説明する。
【００３０】
先ず、図２Ａに示したように、円筒形の軸受素材２０とコアロッド１１とを用意し、軸受素材２０の内部にコアロッド１１の主要部１１２を挿入する（図２Ｂ）。その主要部１１はコアロッド１１の基部１１１で支えられ、主要部１１の外周面と軸受素材２０の内周面との間は僅かな隙間が開いている。また、コアロッド１１の主要部１１に装着された軸受素材２０の外周面はコアロッド１１の基部１１１の外周面より僅かに後退している。
【００３１】
次に、図２Ｂに示したように、スリーブ１２を用意し、このスリーブ１２の内部に軸受素材２０を装着したコアロッド１１を挿入する（図２Ｃ）。この場合、軸受素材２０の外周面とスリーブ１２の内周面との間には僅かな隙間が形成されている。
【００３２】
次に、図３Ａに示したように、ピン１３を用意し、そのピン１３をコアロッド１１の中空部１１Ａに押し入れる（図３Ｂ）。このピン１３の外径は前記のようにコアロッド１１の中空部１１Ａの内径より太いため、ピン１３を押し入れることにより、コアロッド１１の主要部１１２の外周面は外方に広がり、軸受素材２０の内周面を押圧し、主要部１１２の外周面に形成されている凹凸溝１１３が転写される。
【００３３】
次に、ピン１３を抜き出し、コアロッド１１の主要部１１２を元の径寸法に戻し、軸受２０Ａを取り出す。このようにして内周面にヘリンボーン形などの、例えば、深さ５μｍ程度の溝２０Ｂが形成された、完成された軸受２０Ａが得られる（図１）。
【００３４】
以上の説明から明らかなように、本発明の軸受加工方法は、従来技術の軸受自体の弾性変形を利用するのではなく、コアロッド１１の弾性変形を利用していることになり、軸受素材２０の肉厚に制限が殆どない。
【００３５】
また、コアロッド１１自体を薄肉に形成したり、ばね鋼や形状記憶合金のような高弾性な材質で形成したりすれば、大きな変形を得ることができるので、溝２０Ｂの深さを大きく得ることができる。溝２０Ｂの深さを大きく得ることができれば、例えば、加工された軸受２０Ａを動圧軸受に用いる場合には、前記のように、回転軸と軸受内周面との空隙量を大きくとることができるので、機械精度を簡素化することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上、モータを採り上げて説明したが、本発明はモータの軸受に限定されるものではなく、例えば、ポンプの回転軸、ドラム、発電機、マイクロタービン、マイクロ車軸など、ベアリングが必要である通常の回転機器の軸受やマイクロマシン用ベアリングのような軸受を加工する場合にも適用できることを付言しておく。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の軸受加工装置を一部を断面で示した側面図である。
【図２】図１に示した軸受加工装置を用いて本発明の軸受を加工する一部工程図である。
【図３】図２の工程に続く工程図である。
【図４】従来技術の軸受加工方法及びその加工装置を説明するための断面図である。
【図５】軸受の内周面に溝を形成するための従来技術の軸受加工方法に用いられている成形型の側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  本発明の一実施例の軸受加工装置
１１  コアロッド
１１Ａ  コアロッド１１の中空部
１１１  コアロッド１１の基部
１１２  コアロッド１１の主要部
１１３  コアロッド１１の凹凸溝
１２  スリーブ
１３  ピン
２０  軸受素材
２０Ａ  軸受
２０Ｂ  軸受２０Ａの溝
【図１】
2005106105.tif 000003
【図２】
2005106105.tif 000004
【図３】
2005106105.tif 000005
【図４】
2005106105.tif 000006
【図５】
2005106105.tif 000007