(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状金属材料より、プレス加工により略円筒形状の円筒部を有する軸受を形成し、前記円筒部の内周面を切削加工で仕上げ加工し、さらに仕上げ加工した前記内周面にボールを有するツールにより動圧発生溝を塑性加工する動圧溝付き軸受の加工方法。
【請求項２】
短棒状またはビレット状の金属材料より、冷間または熱間鍛造により略円筒形状の円筒部を有する軸受を形成し、前記円筒部の内周面を切削加工で仕上げ加工し、さらに仕上げ加工した前記内周面にボールを有するツールにより動圧発生溝を塑性加工する動圧溝付き軸受の加工方法。
【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やファンモータに使われる軸受は高速高精度化または、長寿命化が要求されており、動圧溝付き流体軸受の必要性が高まっている。本発明は、これら動圧溝付き軸受のスリーブを低コストかつ高精度に加工する加工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下図９〜図１２に従い、従来の溝付き軸受のスリーブの加工方法について説明する。図９は従来の動圧溝付き軸受のスリーブの断面図である。１１は円筒部１１Ｂを有する軸受であり、その内周面１１Ｃには動圧溝１１Ａを有し、さらに隣接して逃げ部１１Ｄを有している。図１０は従来の動圧溝付き軸受を組み込んだ軸受装置の構成図である。１２は軸、１３はモータフレームであり、その球面受部１３Ａに軸受１１を受け、バネ１４で押圧している。軸受１１と軸１２の間の軸受隙間にはオイル１５が注油されている。
【０００３】
以下に図１１、図１２に従い、従来の動圧溝付き軸受の加工方法の動作について説明する。従来、軸受１１を加工するにあたっては、図１１、図１２に示すように外径と内径を旋盤等を用いて図示しないバイトにより加工し、図１１（ａ）に示すように内周面１１Ｃを寸法Ｄ１に切削加工する。次に内周面１１Ｃに図１１（ｂ）に示すように動圧溝１１Ａを図示しないツールを用いて塑性加工し、この時に発生したバリ１１Ｅを図示しないボールを内周面１１Ｃに押し通す等の加工により図１１（ｃ）に示すように内周面１１Ｃの径をＤ２とし加工を完了していた。図１２はこの加工工程を示している。
【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９に示す軸受１１の外径Ｄと内径Ｄ１を切削する工程において従来の切削加工ではＤ１と同じまたは、それ以上の太径の材料から削り出すため、材料費が高かった。また切削加工に時間がかかりコストが高かった。
【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動圧溝付き軸受の加工方法は、金属材料を鍛造又はプレスで略円筒形状の円筒部を有する軸受を形成し、前記円筒部の内周面を切削加工で仕上げ加工し、その後仕上げ加工した内周面に動圧溝を塑性加工で形成するものである。
【０００６】
上記した加工法によって、動圧溝付き軸受が低コストで短時間に、かつ高精度に製造でき、耐摩耗性も良好である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態の動圧溝付き軸受の加工方法について、図１〜図６を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施形態の動圧溝付き軸受の断面図である。円筒部１Ｄの内周面１Ｂには動圧溝１Ａを有し、さらに逃げ部１Ｃを有している。図２においてモータフレーム３の球面受部３Ａに軸受１が受けられ、バネ４により押圧されて固定される。軸２と軸受１の内周面の間には潤滑剤５が注油され、軸２が回転すると、動圧溝１Ａのポンピング効果により軸受は非接触回転する。
【０００８】
以下に図３〜図６に従い、本発明の第１の実施形態における動圧溝付き軸受の加工方法について説明する。図３において図示しない鉄か銅、アルミ等の板材が凹金型６Ｃにより加工され、軸受１の球面部１Ｆが形成され、パンチ６Ａにより内周面１Ｂのおよその形状が絞り加工される。パンチ６Ａは一般的な打ち抜き金型でも、鉄部６Ｂを有し、鉄部６Ｂが内周面１Ｂを切削加工する方式のパンチでも良い。図４において被加工物である軸受１又は、切削刃物７の少なくともいずれか一方が回転し、円筒部１Ｄの内周面１Ｂが誤差１ミクロンメータ以下程度の高い精度で加工される。この時必要に応じて段部７Ｂにより軸受１に逃げ部１Ｃが加工される。図５において軸受１の内周面１Ｂに動圧溝１Ａを加工するにあたり、被加工物である軸受１または溝加工ツール８の少なくともいずれか一方が図中送り方向（Ｖ）と回転方向（Ｗ）に動作する。この時溝加工ツール８には複数個のボール８Ａが取り付けられ、複数個のボール８Ａの外接円直径は軸受１の内周面１Ｂの直径よりわずかに１０〜５０ミクロンメータ大き目に設定されており、動圧溝１Ａは塑性加工されて溝付き軸受１は加工完了する。図６は本発明の加工工程図を示している。図６中、バリ除去とは従来例と同様であり、図５の溝加工時に、もし大きなバリが発生する場合に限り必要に応じて図示しないボール等を内周面１Ｂに押し通してバリを除去するものである。
【０００９】
以上のように本発明の第１の実施形態における動圧溝付き軸受の加工方法によれば金属の板材から加工されるので板材費と、加工費が共に低コストであり、また内径寸法が高精度に加工できる。さらに本加工法の特徴は従来に比べて材料表面にしごきが加えられておりビッカース高度で約５０ほど高くなっている。そのため軸受としての耐摩耗性が良好である。
【００１０】
図７、図８は本発明の第２の実施形態を示す図である。１０は軸受で内周面１０Ｂに動圧溝１０Ａを有し、球面部１０Ｆを有している。
【００１１】
本発明の第２の実施形態における動圧溝付き軸受の加工方法について説明する。鉄、銅、アルミ等の金属からなる素材９は図示しない鍛造プレス金型により図８に示す軸受１０のおよその形状に加工される。その後は第１の実施形態と同じであり、図４と同様の方法で内周面１０Ｂが１ミクロンメータ以下程度の公差で高精度に加工され、次に図５と同様の方法で内周面１０Ｂに動圧溝１０Ａが加工される。
【００１２】
以上のように本発明の第２の実施形態においても、安価な素材９が加工できるので安価に製作でき、内径寸法が高精度に加工できる。またプレス加工の鍛造効果により表面高度が高く、軸受の耐摩耗性が良好である。
【００１３】
尚、図８において軸受１０は球面部１０Ｆの無い単純なパイプ形状でも同じである。
【００１４】
以上のように本実施形態によれば、動圧溝付き軸受が低コストに加工できる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように本発明の動圧溝付き軸受の加工方法によれば、材料費および加工費を安価にかつ、加工精度を高く加工でき、しかも軸受の表面高度が上がり、耐摩耗性を向上させることができるものである。
【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動圧溝付き軸受の断面図
【図２】図１に示す軸受を用いた軸受装置の構成図
【図３】プレス加工後の動圧溝付き軸受の断面図
【図４】内径リーマ加工後の動圧溝付き軸受の断面図
【図５】動圧溝加工中の軸受の断面図
【図６】本発明の第１の実施形態における動圧溝付き軸受の加工工程図
【図７】本発明の第２の実施形態において用いられる素材の図
【図８】本発明の第２の実施形態における動圧溝付き軸受の断面図
【図９】従来の動圧溝付き軸受の断面図
【図１０】従来の動圧溝付き軸受を組み込んだ軸受装置の構成図
【図１１】従来の動圧溝付き軸受の加工工程説明図
【図１２】従来の動圧溝付き軸受の加工工程の図
【符号の説明】
１  軸受
１Ａ  動圧溝
１Ｂ  内周面
１Ｄ  円筒部
８  溝加工ツール
８Ａ  ボール
１０Ａ  動圧溝
１１  軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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