JP2002039166A - 動圧型スラスト軸受装置およびその製造方法 - Google Patents
動圧型スラスト軸受装置およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩耗性に優れるとともに精度の良い動圧発
生用グルーブを有する動圧型スラスト軸受装置を容易な
製造工程で提供する。 【解決手段】 （ａ）のスラストプレート１の面１ａ
に、（ｂ）に示す動圧発生用グルーブ２を形成する。動
圧発生用グルーブ２は、隣接する動圧発生用グルーブ２
の配列方向［矢印Ａ方向］のグルーブ部１２の幅と非グ
ルーブ部１３の幅がほぼ１：１となるパターンでプレス
して形成する。
生用グルーブを有する動圧型スラスト軸受装置を容易な
製造工程で提供する。 【解決手段】 （ａ）のスラストプレート１の面１ａ
に、（ｂ）に示す動圧発生用グルーブ２を形成する。動
圧発生用グルーブ２は、隣接する動圧発生用グルーブ２
の配列方向［矢印Ａ方向］のグルーブ部１２の幅と非グ
ルーブ部１３の幅がほぼ１：１となるパターンでプレス
して形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動圧型スラスト軸
受装置とその製造方法に関する。
受装置とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、磁気ディスク駆動装置等の情
報機器には、動圧型流体軸受装置を用いたスピンドルモ
ータが使用されている。
報機器には、動圧型流体軸受装置を用いたスピンドルモ
ータが使用されている。
【０００３】動圧型流体軸受装置を構成する動圧型スラ
スト軸受装置は、図１０に示すように、先端部にスラス
トフランジ７が設けられた軸体１１と、この軸体１１に
回転自在に支持されたスリーブ１０の側に設けられたス
ラストフランジ７と対向するスラストプレート１とから
なり、軸体１１とスリーブ１０との間およびスラストフ
ランジ７とスラストプレート１の間には流体が充填され
ている。
スト軸受装置は、図１０に示すように、先端部にスラス
トフランジ７が設けられた軸体１１と、この軸体１１に
回転自在に支持されたスリーブ１０の側に設けられたス
ラストフランジ７と対向するスラストプレート１とから
なり、軸体１１とスリーブ１０との間およびスラストフ
ランジ７とスラストプレート１の間には流体が充填され
ている。
【０００４】スラストフランジ７とスラストプレート１
の対向面の少なくとも一方の面には、動圧発生用グルー
ブ（以下、「動圧グルーブ」と称す）が形成されてお
り、この動圧グルーブは、一般にヘリングボーンと呼ば
れるＶ字型もしくはＵ字型形状の溝を複数連ねた形状と
なっている。
の対向面の少なくとも一方の面には、動圧発生用グルー
ブ（以下、「動圧グルーブ」と称す）が形成されてお
り、この動圧グルーブは、一般にヘリングボーンと呼ば
れるＶ字型もしくはＵ字型形状の溝を複数連ねた形状と
なっている。
【０００５】上記のように構成されたスラスト軸受装置
では、スラストプレート１とスリーブ１０からなる回転
体がスラストフランジ７と軸体１１からなる固定軸に対
して相対的に回転すると、動圧が発生して回転体が浮上
する。発生する動圧すなわち浮上量は、動圧グルーブの
Ｖ字型もしくはＵ字型形状の溝の角度、溝幅、溝本数、
長さ、深さ、平面度等によって変化し、また、回転体と
固定軸との相対回転数や隙間、さらには回転体と固定軸
との間に充填された流体の粘度によって変動する。
では、スラストプレート１とスリーブ１０からなる回転
体がスラストフランジ７と軸体１１からなる固定軸に対
して相対的に回転すると、動圧が発生して回転体が浮上
する。発生する動圧すなわち浮上量は、動圧グルーブの
Ｖ字型もしくはＵ字型形状の溝の角度、溝幅、溝本数、
長さ、深さ、平面度等によって変化し、また、回転体と
固定軸との相対回転数や隙間、さらには回転体と固定軸
との間に充填された流体の粘度によって変動する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の動圧グルーブ
は、例えば、スラストプレート１やスラストフランジ７
が真鍮などの比較的柔らかい金属や樹脂材料などで形成
されている場合には、プレス加工にて形成されるが、こ
のようなスラストプレート１やスラストフランジ７は耐
摩耗性が弱く、使用中に磨耗粉が発生して寿命が短くな
るという問題がある。
は、例えば、スラストプレート１やスラストフランジ７
が真鍮などの比較的柔らかい金属や樹脂材料などで形成
されている場合には、プレス加工にて形成されるが、こ
のようなスラストプレート１やスラストフランジ７は耐
摩耗性が弱く、使用中に磨耗粉が発生して寿命が短くな
るという問題がある。
【０００７】そこで、耐摩耗性を高めるために真鍮や樹
脂材料よりも硬いステンレス鋼などの金属やＮｉメッキ
処理部材などによりスラストプレート１やスラストフラ
ンジ７を形成することが要求されている。
脂材料よりも硬いステンレス鋼などの金属やＮｉメッキ
処理部材などによりスラストプレート１やスラストフラ
ンジ７を形成することが要求されている。
【０００８】しかしながらプレス加工は加工面の材料を
流動させて所定の形状のパターンを形成するものである
ため、上記のような硬い材料からなる加工面では材料の
流動がスムーズに行なわれない。そのため、図１１に示
すように、動圧グルーブ２の配列方向［矢印Ａ方向］に
沿うグルーブ部１２と非グルーブ部１３を均一な幅とす
ることが難しく、また、グルーブ深さの不足や深さのム
ラ、さらには平面度不良などが生じて精度の良い動圧グ
ルーブ２が得られない。
流動させて所定の形状のパターンを形成するものである
ため、上記のような硬い材料からなる加工面では材料の
流動がスムーズに行なわれない。そのため、図１１に示
すように、動圧グルーブ２の配列方向［矢印Ａ方向］に
沿うグルーブ部１２と非グルーブ部１３を均一な幅とす
ることが難しく、また、グルーブ深さの不足や深さのム
ラ、さらには平面度不良などが生じて精度の良い動圧グ
ルーブ２が得られない。
【０００９】そのため、硬い金属面に動圧グルーブ２を
形成する際には、エッチング工法やショットブラスト工
法やメッキ工法などが行なわれている。しかしこれらの
各工法では、洗浄工程，マスキング工程，エッチング
（あるいはショットブラストやメッキ）工程，中和（脱
膜）工程，さらには洗浄工程など多くの工程が必要とな
り、作業が煩雑でコスト高になるという問題がある。
形成する際には、エッチング工法やショットブラスト工
法やメッキ工法などが行なわれている。しかしこれらの
各工法では、洗浄工程，マスキング工程，エッチング
（あるいはショットブラストやメッキ）工程，中和（脱
膜）工程，さらには洗浄工程など多くの工程が必要とな
り、作業が煩雑でコスト高になるという問題がある。
【００１０】本発明は前記問題点を解決し、耐摩耗性に
優れるとともに精度の良い動圧グルーブを有し、しかも
製造工程が容易な動圧型スラスト軸受装置およびその製
造方法を提供することを目的とする。
優れるとともに精度の良い動圧グルーブを有し、しかも
製造工程が容易な動圧型スラスト軸受装置およびその製
造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の動圧型スラスト
軸受装置は、隣接する動圧グルーブの配列方向のグルー
ブ部と非グルーブ部の幅を１：１としたことを特徴とす
る。
軸受装置は、隣接する動圧グルーブの配列方向のグルー
ブ部と非グルーブ部の幅を１：１としたことを特徴とす
る。
【００１２】この本発明によると、耐摩耗性に優れると
ともに精度の良い動圧グルーブを有する動圧型スラスト
軸受装置が得られる。本発明の動圧型スラスト軸受装置
の製造方法は、隣接する動圧グルーブの配列方向のグル
ーブ部と非グルーブ部の幅が１：１となるようにプレス
加工を行うことを特徴とする。
ともに精度の良い動圧グルーブを有する動圧型スラスト
軸受装置が得られる。本発明の動圧型スラスト軸受装置
の製造方法は、隣接する動圧グルーブの配列方向のグル
ーブ部と非グルーブ部の幅が１：１となるようにプレス
加工を行うことを特徴とする。
【００１３】この本発明によると、耐摩耗性に優れた本
発明の動圧型スラスト軸受装置を容易に実現できる。
発明の動圧型スラスト軸受装置を容易に実現できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の動圧型ス
ラスト軸受装置は、軸体の先端部に設けられたスラスト
フランジと、このスラストフランジと対向する前記軸体
に回転自在に支持された回転体の側に設けられたスラス
トプレートの対向面の少なくとも一方の面に動圧発生用
グルーブを形成した動圧型スラスト軸受装置を製造する
に際し、前記動圧発生用グルーブの形成面に、隣接する
動圧発生用グルーブの配列方向のグルーブ部の幅と非グ
ルーブ部の幅がほぼ１：１となるパターンでプレスして
前記動圧発生用グルーブを形成することを特徴とする。
ラスト軸受装置は、軸体の先端部に設けられたスラスト
フランジと、このスラストフランジと対向する前記軸体
に回転自在に支持された回転体の側に設けられたスラス
トプレートの対向面の少なくとも一方の面に動圧発生用
グルーブを形成した動圧型スラスト軸受装置を製造する
に際し、前記動圧発生用グルーブの形成面に、隣接する
動圧発生用グルーブの配列方向のグルーブ部の幅と非グ
ルーブ部の幅がほぼ１：１となるパターンでプレスして
前記動圧発生用グルーブを形成することを特徴とする。
【００１５】この構成によると、グルーブ部と非グルー
ブ部の体積が一致して動圧発生用グルーブ形成面の塑性
変形が無理なく行われるため、精度の良い動圧発生用グ
ルーブを容易に形成できる。
ブ部の体積が一致して動圧発生用グルーブ形成面の塑性
変形が無理なく行われるため、精度の良い動圧発生用グ
ルーブを容易に形成できる。
【００１６】本発明の請求項２記載の動圧型スラスト軸
受装置の製造方法は、請求項１において、前記動圧発生
用グルーブの形成面を構成する金属を中央部から外周部
へ向かって流動させ、前記パターンの外径が前記動圧発
生用グルーブの形成面の外径とほぼ同じ大きさとなるよ
うにプレスすることを特徴とする。
受装置の製造方法は、請求項１において、前記動圧発生
用グルーブの形成面を構成する金属を中央部から外周部
へ向かって流動させ、前記パターンの外径が前記動圧発
生用グルーブの形成面の外径とほぼ同じ大きさとなるよ
うにプレスすることを特徴とする。
【００１７】この構成によると、より精度の良い動圧発
生用グルーブを形成できる。本発明の請求項３記載の動
圧型スラスト軸受装置の製造方法は、請求項１におい
て、前記動圧発生用グルーブの形成面の中央部に形成さ
れたストレート孔又は段付き孔の外周部にプレスするこ
とを特徴とする。
生用グルーブを形成できる。本発明の請求項３記載の動
圧型スラスト軸受装置の製造方法は、請求項１におい
て、前記動圧発生用グルーブの形成面の中央部に形成さ
れたストレート孔又は段付き孔の外周部にプレスするこ
とを特徴とする。
【００１８】この構成によると、動圧発生用グルーブの
形成面を構成する金属が中央部から外周部に向かうだけ
でなく内周部へ向かっても流動するため、さらに精度の
良い動圧発生用グルーブが得られる。
形成面を構成する金属が中央部から外周部に向かうだけ
でなく内周部へ向かっても流動するため、さらに精度の
良い動圧発生用グルーブが得られる。
【００１９】本発明の請求項４記載の動圧型スラスト軸
受装置の製造方法は、請求項１において、前記スラスト
フランジの両面に同時にプレスすることを特徴とする。
この構成によると、両面からのプレスにより外周部およ
び内周部に流動した金属の塑性変形の戻りをより少なく
できる。
受装置の製造方法は、請求項１において、前記スラスト
フランジの両面に同時にプレスすることを特徴とする。
この構成によると、両面からのプレスにより外周部およ
び内周部に流動した金属の塑性変形の戻りをより少なく
できる。
【００２０】本発明の請求項５記載の動圧型スラスト軸
受装置の製造方法は、請求項４において、一方の面に形
成される動圧発生用グルーブと他方の面に形成される動
圧発生用グルーブの位相を合わせてプレスすることを特
徴とする。
受装置の製造方法は、請求項４において、一方の面に形
成される動圧発生用グルーブと他方の面に形成される動
圧発生用グルーブの位相を合わせてプレスすることを特
徴とする。
【００２１】この構成によると、動圧発生用グルーブの
形成面を構成する金属の流動性をさらに改善できる。本
発明の請求項６記載の動圧型スラスト軸受装置の製造方
法は、請求項１において、前記スラストフランジの前記
軸体の受け面に、凹部と凸部が放射状もしくは同心円状
に配置され前記凹部と凸部の幅がほぼ１：１となるパタ
ーンでプレスして前記軸体の受け面の平面度を改善する
ことを特徴とする。
形成面を構成する金属の流動性をさらに改善できる。本
発明の請求項６記載の動圧型スラスト軸受装置の製造方
法は、請求項１において、前記スラストフランジの前記
軸体の受け面に、凹部と凸部が放射状もしくは同心円状
に配置され前記凹部と凸部の幅がほぼ１：１となるパタ
ーンでプレスして前記軸体の受け面の平面度を改善する
ことを特徴とする。
【００２２】この構成によると、軸体の受け面の平面度
が向上して軸体のスラストフランジへの取り付け精度の
向上が図れる。本発明の請求項７記載の動圧型スラスト
軸受装置の製造方法は、請求項１において、動圧発生用
グルーブを形成した後に、前記スラストフランジもしく
はスラストプレートに平押しプレス加工を施すことを特
徴とする。
が向上して軸体のスラストフランジへの取り付け精度の
向上が図れる。本発明の請求項７記載の動圧型スラスト
軸受装置の製造方法は、請求項１において、動圧発生用
グルーブを形成した後に、前記スラストフランジもしく
はスラストプレートに平押しプレス加工を施すことを特
徴とする。
【００２３】この構成によると、材料の組成バラツキや
工具精度の差などにより発生する平面度の悪化を改善で
きる。本発明の請求項８記載の動圧型スラスト軸受装置
は、軸体の先端部に設けられたスラストフランジとこの
スラストフランジと対向する前記軸体に回転自在に支持
された回転体の側に設けられたスラストプレートの対向
面の少なくとも一方の面に、隣接する動圧発生用グルー
ブの配列方向のグルーブ部の幅と非グルーブ部の幅がほ
ぼ１：１となる動圧発生用グルーブを形成したことを特
徴とする。
工具精度の差などにより発生する平面度の悪化を改善で
きる。本発明の請求項８記載の動圧型スラスト軸受装置
は、軸体の先端部に設けられたスラストフランジとこの
スラストフランジと対向する前記軸体に回転自在に支持
された回転体の側に設けられたスラストプレートの対向
面の少なくとも一方の面に、隣接する動圧発生用グルー
ブの配列方向のグルーブ部の幅と非グルーブ部の幅がほ
ぼ１：１となる動圧発生用グルーブを形成したことを特
徴とする。
【００２４】この構成によると、耐摩耗性に優れしかも
精度の良い動圧発生用グルーブを有する動圧型スラスト
軸受装置が実現できる。本発明の請求項９記載の動圧型
スラスト軸受装置の製造方法は、請求項１〜請求項７の
何れかにおいて、プレスする動圧発生用グルーブ形成面
の硬度がヴィッカース硬さで１８０〜２８０であること
を特徴とする。
精度の良い動圧発生用グルーブを有する動圧型スラスト
軸受装置が実現できる。本発明の請求項９記載の動圧型
スラスト軸受装置の製造方法は、請求項１〜請求項７の
何れかにおいて、プレスする動圧発生用グルーブ形成面
の硬度がヴィッカース硬さで１８０〜２８０であること
を特徴とする。
【００２５】この構成によると、耐摩耗性に優れた動圧
型スラスト軸受装置が容易に実現できる。以下、本発明
の各実施の形態について、図１〜図９を用いて説明す
る。
型スラスト軸受装置が容易に実現できる。以下、本発明
の各実施の形態について、図１〜図９を用いて説明す
る。
【００２６】なお、上記従来例を示す図１０，図１１と
同様の構成をなすものには同一の符号を付けて説明す
る。 （実施の形態１）図１〜図５は、本発明の（実施の形態
１）を示す。
同様の構成をなすものには同一の符号を付けて説明す
る。 （実施の形態１）図１〜図５は、本発明の（実施の形態
１）を示す。
【００２７】この（実施の形態１）では、ステンレス鋼
などの硬い金属面を有する動圧グルーブ形成面に、隣接
する動圧グルーブ２の配列方向に沿うグルーブ部１２と
非グルーブ部１３の幅がほぼ１：１となるように動圧グ
ルーブ２を形成した点で上記従来例とは異なる。
などの硬い金属面を有する動圧グルーブ形成面に、隣接
する動圧グルーブ２の配列方向に沿うグルーブ部１２と
非グルーブ部１３の幅がほぼ１：１となるように動圧グ
ルーブ２を形成した点で上記従来例とは異なる。
【００２８】以下、図１（ａ），（ｂ）に示すように、
図９と同様に構成された動圧型スラスト軸受装置のスラ
ストプレート１の面１ａに形成された動圧グルーブ２を
例に挙げて説明する。
図９と同様に構成された動圧型スラスト軸受装置のスラ
ストプレート１の面１ａに形成された動圧グルーブ２を
例に挙げて説明する。
【００２９】ステンレス鋼からなるスラストプレート１
の面１ａには、周方向に沿って配列されたＶ字型のヘリ
ングボーン形状の動圧グルーブ２が形成されている。動
圧グルーブ２のグルーブ部１２の溝角度は１０〜２０
°、溝幅は０．１〜０．５ｍｍ、溝深さは３〜１８μ
ｍ、溝本数は８〜２４本である。
の面１ａには、周方向に沿って配列されたＶ字型のヘリ
ングボーン形状の動圧グルーブ２が形成されている。動
圧グルーブ２のグルーブ部１２の溝角度は１０〜２０
°、溝幅は０．１〜０．５ｍｍ、溝深さは３〜１８μ
ｍ、溝本数は８〜２４本である。
【００３０】グルーブ部１２と非グルーブ１３は、図２
（ａ），（ｂ）に示すように、隣接する動圧グルーブ２
の配列方向［矢印Ａ方向］に沿ってグルーブ部１２と非
グルーブ部１３の幅が、ほぼ１：１となるパターンでプ
レス加工されている。
（ａ），（ｂ）に示すように、隣接する動圧グルーブ２
の配列方向［矢印Ａ方向］に沿ってグルーブ部１２と非
グルーブ部１３の幅が、ほぼ１：１となるパターンでプ
レス加工されている。
【００３１】例えば、図２（ｂ）は、図２（ａ）の−
線、−線、−線に沿う断面図を示したもので
あるが、それぞれグルーブ部１２の幅ｔ１〜ｔ３と、非
グルーブ部１３の幅Ｓ１〜Ｓ３は、ほぼ１：１となるよ
うに形成されている。
線、−線、−線に沿う断面図を示したもので
あるが、それぞれグルーブ部１２の幅ｔ１〜ｔ３と、非
グルーブ部１３の幅Ｓ１〜Ｓ３は、ほぼ１：１となるよ
うに形成されている。
【００３２】このように隣接する動圧グルーブ２の配列
方向に沿うグルーブ部１２の幅ｔ１〜ｔ３と非グルーブ
部１３の幅Ｓ１〜Ｓ３がほぼ１：１となるパターンとな
るようにスラストプレート１の面１ａにプレス加工が施
されると、材料が流動して塑性変形が生じ、グルーブ部
１２の溝の深さｈ１〜ｈ３がほぼ同じ深さとなる。
方向に沿うグルーブ部１２の幅ｔ１〜ｔ３と非グルーブ
部１３の幅Ｓ１〜Ｓ３がほぼ１：１となるパターンとな
るようにスラストプレート１の面１ａにプレス加工が施
されると、材料が流動して塑性変形が生じ、グルーブ部
１２の溝の深さｈ１〜ｈ３がほぼ同じ深さとなる。
【００３３】従って、ステンレス鋼などの硬い金属面か
らなるスラストプレート１であっても、プレス加工にて
簡単に精度の良く動圧グルーブ２が形成できるため、耐
蝕性や耐化学変化性、耐摩耗性に優れたスラストプレー
ト１が得られ、安価で高精度な動圧型スラスト軸受装置
が実現できる。
らなるスラストプレート１であっても、プレス加工にて
簡単に精度の良く動圧グルーブ２が形成できるため、耐
蝕性や耐化学変化性、耐摩耗性に優れたスラストプレー
ト１が得られ、安価で高精度な動圧型スラスト軸受装置
が実現できる。
【００３４】しかし、上記のような円板状のスラストプ
レート１では、プレス加工によって材料が外周方向へ向
かって流動するため、スラストプレート１を形成する材
料の組成によっては、図３に示す矢印Ａのように中央部
が盛り上がった形状となり、スラストプレート１の平面
度がやや劣ることがある。
レート１では、プレス加工によって材料が外周方向へ向
かって流動するため、スラストプレート１を形成する材
料の組成によっては、図３に示す矢印Ａのように中央部
が盛り上がった形状となり、スラストプレート１の平面
度がやや劣ることがある。
【００３５】このような場合には、図４に示すように、
プレス加工を施すコイニング工具３に、動圧グルーブ２
の外径がスラストプレート１の外径とほぼ等しくなるよ
うに外周よりにパターンを形成するとともに、コイニン
グ工具３の先端形状を中央部が盛り上がった凸状３ａに
して、プレス時にスラストプレート１を形成する材料を
積極的に外周部に押し出して塑性変形させることでスラ
ストプレート１の平面度を改善できる。
プレス加工を施すコイニング工具３に、動圧グルーブ２
の外径がスラストプレート１の外径とほぼ等しくなるよ
うに外周よりにパターンを形成するとともに、コイニン
グ工具３の先端形状を中央部が盛り上がった凸状３ａに
して、プレス時にスラストプレート１を形成する材料を
積極的に外周部に押し出して塑性変形させることでスラ
ストプレート１の平面度を改善できる。
【００３６】また、スラストプレート１を構成する材料
の組成バラツキや工具精度の差などによりスラストプレ
ート１に平面度の悪化が生じた場合には、上記のプレス
加工の後に平押しプレスすることで、更により精度の高
い動圧型スラスト軸受装置が実現できる。
の組成バラツキや工具精度の差などによりスラストプレ
ート１に平面度の悪化が生じた場合には、上記のプレス
加工の後に平押しプレスすることで、更により精度の高
い動圧型スラスト軸受装置が実現できる。
【００３７】平押しプレスとしては、図５（ａ）に示す
平面パンチ４と平面ダイ４ａの間にスラストプレート１
を挟む平面押しプレスや、図５（ｂ）に示すパンチ面一
面に星状突起を設けた星打ちパンチ５と星打ちダイ５ａ
の間にスラストプレート１を挟む星打ちプレスや、図５
（ｃ）に示すワークと逆の平面形状に仕上げた逆平面パ
ンチ６と逆平面ダイ６ａとの間にスラストプレート１を
挟む逆平面打ちプレスなどが挙げられる。これらは単独
で使用してもよく、あるいは複数組み合わせて使用して
も良い。
平面パンチ４と平面ダイ４ａの間にスラストプレート１
を挟む平面押しプレスや、図５（ｂ）に示すパンチ面一
面に星状突起を設けた星打ちパンチ５と星打ちダイ５ａ
の間にスラストプレート１を挟む星打ちプレスや、図５
（ｃ）に示すワークと逆の平面形状に仕上げた逆平面パ
ンチ６と逆平面ダイ６ａとの間にスラストプレート１を
挟む逆平面打ちプレスなどが挙げられる。これらは単独
で使用してもよく、あるいは複数組み合わせて使用して
も良い。
【００３８】なお、上記説明ではスラストプレート１の
片面１ａに動圧グルーブ２を形成した例を挙げて説明し
たが、スラストフランジ７の片面および両面に動圧グル
ーブ２を形成する場合についても適用できる。
片面１ａに動圧グルーブ２を形成した例を挙げて説明し
たが、スラストフランジ７の片面および両面に動圧グル
ーブ２を形成する場合についても適用できる。
【００３９】また、スラストプレート１を形成する材料
としてステンレス鋼を例に挙げて説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、ヴィッカース硬さで１
８０〜２８０の硬度を有するものが使用でき、このよう
な材料としては例えば鉄鋼、リン青銅などが挙げられ
る。
としてステンレス鋼を例に挙げて説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、ヴィッカース硬さで１
８０〜２８０の硬度を有するものが使用でき、このよう
な材料としては例えば鉄鋼、リン青銅などが挙げられ
る。
【００４０】また、上記説明では、動圧グルーブ２のグ
ルーブ部１２が凹部で非グルーブ部が凸部である例を挙
げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、グルーブ部１２が凸部で非グルーブ部１３が凹部で
あってもよい。
ルーブ部１２が凹部で非グルーブ部が凸部である例を挙
げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、グルーブ部１２が凸部で非グルーブ部１３が凹部で
あってもよい。
【００４１】（実施の形態２）図６は、本発明の（実施
の形態２）を示す。この（実施の形態２）では、中央部
に孔１４ａ，１４ｂが形成されたスラストフランジ７に
動圧グルーブ２を形成した点で異なるが、それ以外の構
成は上記（実施の形態１）と同様である。
の形態２）を示す。この（実施の形態２）では、中央部
に孔１４ａ，１４ｂが形成されたスラストフランジ７に
動圧グルーブ２を形成した点で異なるが、それ以外の構
成は上記（実施の形態１）と同様である。
【００４２】図６（ａ）に示すように、円板状のスラス
トフランジ７の中央部には、軸部１１の先端を固定する
ためのストレート孔１４ａが形成されており、孔１４ａ
の外周部には上記（実施の形態１）と同様の動圧グルー
ブ２が形成されている。
トフランジ７の中央部には、軸部１１の先端を固定する
ためのストレート孔１４ａが形成されており、孔１４ａ
の外周部には上記（実施の形態１）と同様の動圧グルー
ブ２が形成されている。
【００４３】また、図６（ｂ）では、スラストフランジ
７の中央部に軸部１１の先端をねじにて固定するための
段付き孔１４ｂが形成されており、上記と同様に面７ａ
の孔１４ｂの外周部に動圧グルーブ２が形成されてい
る。
７の中央部に軸部１１の先端をねじにて固定するための
段付き孔１４ｂが形成されており、上記と同様に面７ａ
の孔１４ｂの外周部に動圧グルーブ２が形成されてい
る。
【００４４】このように、ストレート孔１４ａもしくは
段付き孔１４ｂが形成されたスラストフランジ７に動圧
グルーブ２を形成する場合には、プレス加工によってス
ラストフランジ７を形成する材料は外周側だけでなく内
周側に向かっても流動するため、より流動性が高まり、
精度の良い動圧グルーブが容易に実現できる。
段付き孔１４ｂが形成されたスラストフランジ７に動圧
グルーブ２を形成する場合には、プレス加工によってス
ラストフランジ７を形成する材料は外周側だけでなく内
周側に向かっても流動するため、より流動性が高まり、
精度の良い動圧グルーブが容易に実現できる。
【００４５】なお、材料の内周側の流動性は外周側の流
動性よりも若干劣り、流動性の差が大きくなるとスラス
トフランジ７の平面度が低下する場合があるが、このよ
うな場合にはコイニング工具３の先端部を上記と同様に
凸状３ａに加工して積極的に材料を外周側に押し出すこ
とで、平面度の改善が図れる。
動性よりも若干劣り、流動性の差が大きくなるとスラス
トフランジ７の平面度が低下する場合があるが、このよ
うな場合にはコイニング工具３の先端部を上記と同様に
凸状３ａに加工して積極的に材料を外周側に押し出すこ
とで、平面度の改善が図れる。
【００４６】（実施の形態３）図７〜図９は、本発明の
（実施の形態３）を示す。この（実施の形態３）では、
スラストフランジ７の両面７ａ，７ｂに動圧グルーブ２
を形成した点で異なるが、それ以外の構成は上記各実施
の形態と同様である。
（実施の形態３）を示す。この（実施の形態３）では、
スラストフランジ７の両面７ａ，７ｂに動圧グルーブ２
を形成した点で異なるが、それ以外の構成は上記各実施
の形態と同様である。
【００４７】一般に、スラストプレート１とスラストフ
ランジ７の対向面に形成される動圧グルーブ２をメイン
グルーブと称し、このメイングルーブは主として浮上量
を発生させる目的で形成される。また、スラストフラン
ジ７の軸体１１の側に形成される動圧グルーブをサブグ
ルーブと称し，このサブグルーブは特に低温時などの過
浮上状態になる場合に発生する回転体と固定体とのスラ
スト方向の接触を防止する目的で形成される。
ランジ７の対向面に形成される動圧グルーブ２をメイン
グルーブと称し、このメイングルーブは主として浮上量
を発生させる目的で形成される。また、スラストフラン
ジ７の軸体１１の側に形成される動圧グルーブをサブグ
ルーブと称し，このサブグルーブは特に低温時などの過
浮上状態になる場合に発生する回転体と固定体とのスラ
スト方向の接触を防止する目的で形成される。
【００４８】例えば、図７（ａ）に示すように、スラス
トフランジ７の軸体１１側の面７ａにサブグルーブ２ｂ
を形成し、スラストプレート１側の面７ｂにメイングル
ーブ２ａを形成すれば、スラストプレート１やスリーブ
１０の側に動圧グルーブを形成しなくてもよいため、よ
りコストダウンが図れる。
トフランジ７の軸体１１側の面７ａにサブグルーブ２ｂ
を形成し、スラストプレート１側の面７ｂにメイングル
ーブ２ａを形成すれば、スラストプレート１やスリーブ
１０の側に動圧グルーブを形成しなくてもよいため、よ
りコストダウンが図れる。
【００４９】また、メイングルーブ２ａおよびサブグル
ーブ２ｂのそれぞれのパターン形状を上記各実施の形態
と同様にすることで、精度の良い動圧グルーブ２が形成
できる。
ーブ２ｂのそれぞれのパターン形状を上記各実施の形態
と同様にすることで、精度の良い動圧グルーブ２が形成
できる。
【００５０】さらに、スラストフランジ７の両面へ同時
にプレス加工を施すと、外周および内周に流動した材料
が上下の工具のグルーブ溝形状部により捕捉され、塑性
変形の戻りがより少なくなった状態でメイングルーブ２
ａおよびサブグルーブ２ｂが形成されるため、メイング
ルーブ２ａおよびサブグルーブ２ｂの溝の深さや非グル
ーブ部１３の高さが内周側および外周側でほぼ同じ深さ
および高さとなり、より精度のよい動圧グルーブ２が形
成されたスラストフランジ７が実現できる。
にプレス加工を施すと、外周および内周に流動した材料
が上下の工具のグルーブ溝形状部により捕捉され、塑性
変形の戻りがより少なくなった状態でメイングルーブ２
ａおよびサブグルーブ２ｂが形成されるため、メイング
ルーブ２ａおよびサブグルーブ２ｂの溝の深さや非グル
ーブ部１３の高さが内周側および外周側でほぼ同じ深さ
および高さとなり、より精度のよい動圧グルーブ２が形
成されたスラストフランジ７が実現できる。
【００５１】また、スラストフランジ７の両面へ同時に
プレス加工を施す場合には、メイングルーブ２ａを形成
する工具とサブグルーブ２ｂを形成する工具の位置が干
渉してグルーブの深さに影響を与えやすくなるため、メ
イングルーブ２ａとサブグルーブ２ｂの位相があうよう
にプレスすることが好ましい。
プレス加工を施す場合には、メイングルーブ２ａを形成
する工具とサブグルーブ２ｂを形成する工具の位置が干
渉してグルーブの深さに影響を与えやすくなるため、メ
イングルーブ２ａとサブグルーブ２ｂの位相があうよう
にプレスすることが好ましい。
【００５２】例えば、図８（ａ）に示すように、工具８
ａがメイングルーブ２ａを形成し、工具８ｂがサブグル
ーブ２ｂを形成する場合に、工具８ａの凸部１５ａと工
具８ｂの凸部１５ｂ、工具８ａの凹部１６ａと工具８ｂ
の凹部１６ｂとがそれぞれ合うようにしてプレス加工す
ると、工具の干渉が低減され、材料の流動性の均一化が
図れ、さらに精度の良い動圧グルーブが得られる。
ａがメイングルーブ２ａを形成し、工具８ｂがサブグル
ーブ２ｂを形成する場合に、工具８ａの凸部１５ａと工
具８ｂの凸部１５ｂ、工具８ａの凹部１６ａと工具８ｂ
の凹部１６ｂとがそれぞれ合うようにしてプレス加工す
ると、工具の干渉が低減され、材料の流動性の均一化が
図れ、さらに精度の良い動圧グルーブが得られる。
【００５３】また、図８（ｂ）に示すように、工具８ａ
の凸部１５ａと工具８ｂの凹部１６ｂ、工具８ａの凹部
１６ａと工具８ｂの凸部１５ｂがそれぞれ合うようにし
ても同様の効果が得られる。
の凸部１５ａと工具８ｂの凹部１６ｂ、工具８ａの凹部
１６ａと工具８ｂの凸部１５ｂがそれぞれ合うようにし
ても同様の効果が得られる。
【００５４】なお、上記説明ではストレート孔１４ａが
形成されたスラストフランジ７について説明したが、図
７（ｂ）に示すように、段付き孔１４ｂが形成されたス
ラストフランジ７についても同様である。
形成されたスラストフランジ７について説明したが、図
７（ｂ）に示すように、段付き孔１４ｂが形成されたス
ラストフランジ７についても同様である。
【００５５】また、図７（ｂ）のように、段付き孔１４
ｂが形成されたスラストフランジ７の両面に動圧グルー
ブ２が形成されている場合には、軸体１１をネジ止めし
て固定するため、軸体１１の受け面には高い平面度が要
求される。また、この受け面は、ネジを挿入する際のオ
イル漏れを解消するためにオイルの逃げ路を形成する必
要がある。
ｂが形成されたスラストフランジ７の両面に動圧グルー
ブ２が形成されている場合には、軸体１１をネジ止めし
て固定するため、軸体１１の受け面には高い平面度が要
求される。また、この受け面は、ネジを挿入する際のオ
イル漏れを解消するためにオイルの逃げ路を形成する必
要がある。
【００５６】そこで、図７（ｂ）のように構成されたス
ラストフランジ７では、図９に示すように、段付き孔１
４ｂの周りの受け面に、円環状のプレス部の間に隙間を
設けてオイルの逃げ路を形成するとともにその平面度を
改善できるよう凸部９と凹部１７とがプレス加工にて形
成される。特に、軸体１１側の面２ｂに形成される凸部
９は、オイルの逃げ道となる働きをし、スラストプレー
ト１の側の面２ａに形成される凸部９は、軸体１１の挿
入（圧入）時の当て面としても利用される。
ラストフランジ７では、図９に示すように、段付き孔１
４ｂの周りの受け面に、円環状のプレス部の間に隙間を
設けてオイルの逃げ路を形成するとともにその平面度を
改善できるよう凸部９と凹部１７とがプレス加工にて形
成される。特に、軸体１１側の面２ｂに形成される凸部
９は、オイルの逃げ道となる働きをし、スラストプレー
ト１の側の面２ａに形成される凸部９は、軸体１１の挿
入（圧入）時の当て面としても利用される。
【００５７】しかし、凸部９と凹部１７とを単にプレス
加工するだけでは、上述のように精度のよいプレス加工
は行えず、軸体１１の当て面として必要な精度の良い平
面度が得られない。
加工するだけでは、上述のように精度のよいプレス加工
は行えず、軸体１１の当て面として必要な精度の良い平
面度が得られない。
【００５８】そこで、この実施の形態では、図９（ａ）
〜（ｄ）のように、凸部９と凹部１７とを、上記（実施
の形態１）における動圧グルーブ２と同様のプレス加工
を施して平面度の改善を図る必要がある。
〜（ｄ）のように、凸部９と凹部１７とを、上記（実施
の形態１）における動圧グルーブ２と同様のプレス加工
を施して平面度の改善を図る必要がある。
【００５９】具体的には、図９（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、孔１４ｂの外周部に形成された凸部９と凹部１７
が放射状に等間隔で配置されるとともに、この凸部９と
凹部１７の周方向に沿う幅がほぼ１：１となるパターン
でプレスすると、軸体１１の受け面の平面度が改善され
る。
うに、孔１４ｂの外周部に形成された凸部９と凹部１７
が放射状に等間隔で配置されるとともに、この凸部９と
凹部１７の周方向に沿う幅がほぼ１：１となるパターン
でプレスすると、軸体１１の受け面の平面度が改善され
る。
【００６０】また、図９（ｃ），（ｄ）に示すように、
凸部９と凹部１７とが孔１４ｂの外周部に同心円状に配
置されるとともに、径方向［α−β］に沿う凸部９の幅
ａと凹部１７の幅ｂとがほぼ１：１となるパターンでプ
レスしても、上記と同様の効果が得られる。
凸部９と凹部１７とが孔１４ｂの外周部に同心円状に配
置されるとともに、径方向［α−β］に沿う凸部９の幅
ａと凹部１７の幅ｂとがほぼ１：１となるパターンでプ
レスしても、上記と同様の効果が得られる。
【００６１】このような構成とすることで、ネジや圧
入、接着、溶着などの方法で軸体１１を取り付ける場合
に、傾き精度が改善されるとともにオイル漏れも低減で
きるため、更に高精度な動圧型スラスト軸受装置が得ら
れる。
入、接着、溶着などの方法で軸体１１を取り付ける場合
に、傾き精度が改善されるとともにオイル漏れも低減で
きるため、更に高精度な動圧型スラスト軸受装置が得ら
れる。
【００６２】
【発明の効果】以上のように本発明の動圧型スラスト軸
受装置の製造方法によると、隣接する動圧発生用グルー
ブの配列方向のグルーブ部の幅と非グルーブ部の幅がほ
ぼ１：１となるパターンでプレスすることで、ヴィッカ
ース硬さで１８０〜２８０の硬度を有するような硬い金
属からなるスラストプレートあるいはスラストフランジ
であっても、プレス加工によって容易に精度の良い動圧
発生用グルーブを形成でき、耐摩耗性に優れるとともに
精度の良い動圧型スラスト軸受装置を容易に実現でき
る。
受装置の製造方法によると、隣接する動圧発生用グルー
ブの配列方向のグルーブ部の幅と非グルーブ部の幅がほ
ぼ１：１となるパターンでプレスすることで、ヴィッカ
ース硬さで１８０〜２８０の硬度を有するような硬い金
属からなるスラストプレートあるいはスラストフランジ
であっても、プレス加工によって容易に精度の良い動圧
発生用グルーブを形成でき、耐摩耗性に優れるとともに
精度の良い動圧型スラスト軸受装置を容易に実現でき
る。
【図１】本発明の（実施の形態１）におけるスラストプ
レートの側面図および平面図
レートの側面図および平面図
【図２】図１の動圧グルーブの要部拡大図と矢印Ａ方向
に沿う断面拡大図
に沿う断面拡大図
【図３】図１のスラストプレートの動圧グルーブ形成面
の拡大断面図
の拡大断面図
【図４】同実施の形態におけるコイニング工具の断面拡
大図
大図
【図５】同実施の形態における各種の平面パンチを説明
する模式図
する模式図
【図６】本発明の（実施の形態２）におけるスラストフ
ランジの側面図および平面図
ランジの側面図および平面図
【図７】本発明の（実施の形態３）におけるスラストフ
ランジの側面図および平面図
ランジの側面図および平面図
【図８】同実施の形態におけるスラストフランジのプレ
ス加工を説明する模式図
ス加工を説明する模式図
【図９】同実施の形態におけるスラストフランジの受け
面のプレス加工を説明する模式図
面のプレス加工を説明する模式図
【図１０】従来の動圧型スラスト軸受装置の縦断面図
【図１１】従来の動圧グルーブの模式図
１ スラストプレート ２ 動圧グルーブ ７ スラストフランジ １２ グルーブ部 １３ 非グルーブ部
Claims (9)
- 【請求項１】軸体の先端部に設けられたスラストフラン
ジと、このスラストフランジと対向する前記軸体に回転
自在に支持された回転体の側に設けられたスラストプレ
ートの対向面の少なくとも一方の面に動圧発生用グルー
ブを形成した動圧型スラスト軸受装置を製造するに際
し、 前記動圧発生用グルーブの形成面に、隣接する動圧発生
用グルーブの配列方向のグルーブ部の幅と非グルーブ部
の幅がほぼ１：１となるパターンでプレスして前記動圧
発生用グルーブを形成する動圧型スラスト軸受装置の製
造方法。 - 【請求項２】前記動圧発生用グルーブの形成面を構成す
る金属を中央部から外周部へ向かって流動させ、前記パ
ターンの外径が前記動圧発生用グルーブの形成面の外径
とほぼ同じ大きさとなるようにプレスする請求項１記載
の動圧型スラスト軸受装置の製造方法。 - 【請求項３】前記動圧発生用グルーブの形成面の中央部
に形成されたストレート孔又は段付き孔の外周部にプレ
スする請求項１記載の動圧型スラスト軸受装置の製造方
法。 - 【請求項４】前記スラストフランジの両面に同時にプレ
スする請求項１記載の動圧型スラスト軸受装置の製造方
法。 - 【請求項５】一方の面に形成される動圧発生用グルーブ
と他方の面に形成される動圧発生用グルーブの位相を合
わせてプレスする請求項４記載の動圧型スラスト軸受装
置の製造方法。 - 【請求項６】前記スラストフランジの前記軸体の受け面
に、凹部と凸部が放射状もしくは同心円状に配置され前
記凹部と凸部の幅がほぼ１：１となるパターンでプレス
して前記軸体の受け面の平面度を改善する請求項１記載
の動圧型スラスト軸受装置の製造方法。 - 【請求項７】動圧発生用グルーブを形成した後に、前記
スラストフランジもしくはスラストプレートに平押しプ
レス加工を施す請求項１記載の動圧型スラスト軸受装置
の製造方法。 - 【請求項８】軸体の先端部に設けられたスラストフラン
ジとこのスラストフランジと対向する前記軸体に回転自
在に支持された回転体の側に設けられたスラストプレー
トの対向面の少なくとも一方の面に、隣接する動圧発生
用グルーブの配列方向のグルーブ部の幅と非グルーブ部
の幅がほぼ１：１となる動圧発生用グルーブを形成した
動圧型スラスト軸受装置。 - 【請求項９】プレスする動圧発生用グルーブ形成面の硬
度がヴィッカース硬さで１８０〜２８０である請求項１
〜請求項７の何れかに記載の動圧型スラスト軸受装置の
製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000219909A JP3727226B2 (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 動圧型スラスト軸受装置およびその製造方法 |
| US10/070,552 US20020122610A1 (en) | 2000-07-21 | 2001-07-18 | Dynamic pressure-type thrust bearing unit and manufacturing method thereof |
| PCT/JP2001/006231 WO2002008619A1 (fr) | 2000-07-21 | 2001-07-18 | Dispositif palier de butee du type a pression dynamique et son procede de fabrication |
| CNB018020844A CN1150383C (zh) | 2000-07-21 | 2001-07-18 | 动压型推力轴承装置及其制造方法 |
| KR1020027003631A KR20020042838A (ko) | 2000-07-21 | 2001-07-18 | 동압형 스러스트 베어링장치 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000219909A JP3727226B2 (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 動圧型スラスト軸受装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002039166A true JP2002039166A (ja) | 2002-02-06 |
| JP3727226B2 JP3727226B2 (ja) | 2005-12-14 |
Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000219909A Expired - Lifetime JP3727226B2 (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 動圧型スラスト軸受装置およびその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3727226B2 (ja) |
| KR (1) | KR20020042838A (ja) |
| CN (1) | CN1150383C (ja) |
| WO (1) | WO2002008619A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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