JP2003305616A

JP2003305616A - 動圧軸受における動圧溝の電解加工方法及び電解加工装置

Info

Publication number: JP2003305616A
Application number: JP2002112580A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Hirakawa; 孝宏平川; Shiyuuichi Muramatsu; 週市村松
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2002-04-15
Publication date: 2003-10-28

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】単一の動圧軸受構成部材（被加工物）に複数
個所の動圧発生溝を形成する際に、各動圧発生溝に対応
した電極部を一体化して設備や加工時間の無駄を省くよ
うにした上で、各動圧発生溝に対する加工条件を個々に
調整可能とし得る動圧軸受における動圧溝の電解加工方
法及び電解加工装置を提供する。【解決手段】動圧軸受の軸受構成部材における一つ又
は複数の軸受面に複数の動圧溝を電解加工によって所定
溝形状に形成する。各動圧溝に対応した溝形状の電極面
７２ａ、７２ｂ、７３ａを有する動圧溝の数と同じかそ
れより少ない複数の電極部７２，７３をこの電極部相互
間を電気的に絶縁した状態で一体化し、軸受構成部材と
各電極部それぞれとの間に個別に制御可能な電解加工用
電源を供給して各動圧溝をそれぞれ形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動圧軸受の動圧面
に形成される動圧溝を、電解加工によって所定の溝形状
に加工するようにした電解加工方法及び電解加工装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスク等の記録ディスク駆動装
置は、記録ディスクと同心に配置された回転駆動用のス
ピンドルモータを装置内に有している。このスピンドル
モータは、主に、電機子コイルを有するステータが固定
された静止部材と、ステータに対向するロータマグネッ
トが固定された回転部材と、回転部材を静止部材に回転
自在に支持する軸受機構とから構成されている。

【０００３】軸受機構としては、高速化及び低振動（騒
音）を目的に流体動圧軸受が採用されている。流体動圧
軸受は、シャフトとスリーブの間の微小間隙に配置され
たオイル等の潤滑流体と、対向面に形成された動圧発生
用溝とからなるラジアル・スラスト軸受部とから構成さ
れている。

【０００４】具体的な構成として、特開２０００−１３
４８８１号公報や特開２００２−０１７０６３号公報等
に開示された動圧軸受を使用したハードディスクドライ
ブ用のスピンドルモータがある。

【０００５】図２はこの種スピンドルモータ１の概略構
成を模式的に示す縦断面図である。このスピンドルモー
タ１は記録ディスク駆動用スピンドルモータであり、ハ
ードディスク等の記録ディスク駆動装置の一部を構成し
ている。なお、以下の説明では便宜上図２の上下方向を
「軸線上下方向」とするが、スピンドルモータ１の実際
の取り付け状態における方向を限定するものではない。

【０００６】図２において、このスピンドルモータ１
は、主に、静止部材２と、回転部材３と、回転部材３を
静止部材２に回転自在に支持するための軸受機構４とを
備えている。スピンドルモータ１は、さらに、静止部材
２に固定されたステータコアとそれに巻かれたコイルか
らなるステータ６と、回転部材３に固定されたロータマ
グネット７を備えており、両部材によって、回転部材３
に対して回転力を与えるための磁気回路部が構成されて
いる。

【０００７】静止部材２は、ブラケット１０と、このブ
ラケット１０の中央開口内に固定されたスリーブ１１と
から構成されている。より詳細には、ブラケット１０の
中央開口縁に軸線方向上側に延びる筒部１０ａが形成さ
れ、その内周面にスリーブ１１の外周面が嵌合されてい
る。また筒部１０ａの外周面には、ステータ６が固定さ
れている。

【０００８】スリーブ１１は、円筒状の部材であり、そ
の略中央部には、ラジアル内周面５１とその下部に連続
する下部内周面５２とからなる貫通孔５３が軸線方向に
貫通して形成されている。スリーブ１１の下部内周面５
２は、貫通孔５３の下端において段部５４を形成してい
る。段部５４は、ラジアル内周面５１より大径であり、
貫通孔５３回りで軸線方向下側を向くスラスト面５５と
下部内周面５４とを有している。

【０００９】スリーブ１１の貫通孔５３の下端にはスラ
ストカバー１２が固定されており、スラストカバー１２
は貫通孔５３の下端を閉鎖している。スラストカバー１
２の軸線方向上側面の外周側は、スリーブ１１のスラス
ト面５５に対して軸線方向に対向するスラスト面１２ａ
となっている。

【００１０】回転部材３は、スリーブ１１に対して軸受
機構４を介して回転自在に支持された部材であって、外
周部に記録ディスクが載置されるロータハブ１４と、ロ
ータハブ１４の内周側に位置し、軸受機構４を介してス
リーブ１１に軸支されるシャフト１５とを備えている。
ロータハブ１４の筒状部の内周面には、接着等の手段に
よってロータマグネット７が固定されている。ロータマ
グネット７はステータ６に半径方向に微小間隙をもって
対向している。そして、ステータ６に通電することによ
り、ステータ６とロータマグネット７との電磁相互作用
により、回転部材３にトルクが作用する。

【００１１】シャフト１５は、円柱形状のシャフト本体
４５と、その下端に嵌合されたスラストプレート４６と
から構成されている。シャフト１５のシャフト本体４５
の軸線方向上側端部は、ロータハブ１４の中心孔内に嵌
合され固定されている。

【００１２】スラストプレート４６は、シャフト本体４
５の下端の外周面から半径方向外側に突設する環状かつ
円板状の部材であり、シャフト本体４５のフランジを構
成している。スラストプレート４６の上側スラスト面は
スリーブ１１のスラスト面５５に微少間隙を介して対向
し、スラストプレート４６の下側スラスト面はスラスト
カバー１２のスラスト面１２ａに微少間隙を介して対向
している。

【００１３】軸受機構４は、回転部材３を静止部材２に
対して、より具体的には、ロータハブ１４及びシャフト
１５をスリーブ１１に対して潤滑油８を介して回転自在
に支持するための流体動圧軸受である。軸受機構４は、
第１及び第２ラジアル軸受部２１，２２と、第１及び第
２スラスト軸受部２３，２４とを有している。

【００１４】スリーブ１１のラジアル内周面５１は、シ
ャフト１５のシャフト本体４５の外周面との間に潤滑油
８が保持されるラジアル微小間隙を確保するように対向
している。ラジアル内周面５１には、潤滑油８中に動圧
を発生するための周方向に配列された複数本のヘリング
ボーン状動圧発生用溝２５，２６が軸線方向に並んで形
成されている。このように、スリーブ１１のラジアル内
周面５１と、シャフト１５のシャフト本体４５の外周面
と、その間の潤滑油８とによって、第１及び第２ラジア
ル軸受部２１，２２が軸線方向に並んで構成されてい
る。

【００１５】スリーブ１１のスラスト面５５には、シャ
フト１５の回転にともない潤滑油８中に動圧を発生する
ための複数本のヘリングボーン状動圧発生用溝２７が周
方向に配列される状態で形成されており、スリーブ１１
のスラスト面５５とスラストプレート４６の上側スラス
ト面とその間の潤滑油８によって、第１スラスト軸受部
２３が形成されている。

【００１６】スラストカバー１２のスラスト面１２ａに
は、シャフト１５の回転にともない潤滑流体中に動圧を
発生するための複数本のヘリングボーン状動圧発生用溝
２８が周方向に配列される状態で形成されており、スラ
ストプレート４６の下側スラスト面とスラストカバー１
２のスラスト面１２ａとその間の潤滑油８によって、第
２スラスト軸受部２４が形成されている。なお、図２で
は、各動圧発生溝２５、２６，２７、２８を便宜上くの
字の形で象徴的に示しているが、実際には、上述したよ
うに各面５１、５１、５５、１２ａに形成されている。

【００１７】このような構成の動圧軸受スピンドルモー
タにおいては、ステ一タ６のコイルに通電することによ
り、ステータ６の回転磁界とロータマグネット７の多極
磁界との電磁相互作用により回転トルクが発生し、ロー
タハブ１４、シャフト１５及び回転負荷（記録ディス
ク）を含む回転部材が回転する。この回転時、シャフト
１５とスリーブ１１との間に形成された第１及び第２ラ
ジアル軸受部２１，２２により回転部材のラジアル負荷
が支持され、スラストプレート４６とスリーブ１１及び
スラストカバー１２とのそれぞれの間に形成された第１
及び第２スラスト軸受部２３，２４により回転部材のス
ラスト荷重が支持される。

【００１８】ところで、上述した各動圧発生溝の溝加工
に際しては、特公平３−６８７６８号に示されるような
転造加工や、特開平９−１９２９３２号に示されるよう
な電解加工等が知られているが、より複雑・微細な溝形
状を高精度かつ容易に加工することができる点で電解加
工は非常に有利な加工方法である。

【００１９】電解加工は、所定の微小溝形状が加工され
る被加工物と、この微小溝形状に対応した形状の電極露
出部を有する電極工具とを互いに近接して対向配置し、
被加工物と電極工具との間に電解液を流動させながら両
者間に電解加工用電源を供給することにより、被加工物
を微小溝形状に対応して溶出させ、微小溝の加工を行う
ものである。

【００２０】図２に示したスピンドルモータ１におい
て、スリーブ１１を被加工物としてこれに微小溝である
動圧発生溝２５，２６，２７を電解加工にて形成する場
合、各動圧発生溝２５，２６，２７を個々に独立して加
工することも可能であるが、この場合、各動圧発生溝の
加工毎に溝加工治具を交換したり（或いは電極工具を交
換したり）、加工条件を設定する等、多くの手間を要
し、加工工数や時間がかかる不具合が生じる。

【００２１】一つの被加工物に対しこれに形成する複数
個所の動圧発生溝を同時加工できれば非常に有利であ
る。図３〜図６は、このような同時加工を可能とした電
解加工用電極工具６０を示したものであり、図２に示し
たスピンドルモータ１におけるスリーブ１１に対して３
カ所の動圧発生溝２５，２６，２７の同時加工を可能と
したものである。

【００２２】この電解加工用電極工具６０は、図外の電
解加工用治具に取り付けられる電極ホルダ６１に、一対
のラジアル動圧発生溝２５，２６に対応した溝形状の電
極面６２ａ，６２ｂを有する第１の電極部６２と、スラ
スト動圧発生溝２７に対応した溝形状の電極面６３ａを
有する第２の電極部６３とを一体に保持して構成されて
いる。電極ホルダ６１は、円筒部６１ａ及びフランジ部
６１ｂよりなる絶縁樹脂製のホルダ部本体６１Ａと、こ
の円筒部６１ａに外嵌固定されたステンレス等の金属製
取付管部６１Ｂとよりなり、取付管部６１Ｂの外周面を
切削加工等で高精度に仕上げることにより、この種電極
工具６０の電解加工用治具に対する取り付け精度が確保
される。

【００２３】電極ホルダ６１の円筒部６１ａの内側には
これに貫通するかたちで第２の電極部６３が支持されて
いる。第２の電極部６３は例えば真鍮よりなり、パイプ
状に形成されており、第２の電極部６３のフランジ部６
１ｂに対応する先端部の外周面が絶縁性モールド樹脂６
３ｂにより覆われると共に、先端部の端面がスラスト動
圧発生溝２７に対応した溝形状のみをモールド樹脂６３
ｂより露出させてスラスト電極面６３ａとされている
（図４（ａ）参照）。真鍮等により棒状に形成された第
１の電極部６２は、その基部側半分が多少小径とされ、
第２の電極部６３の先端部の中空部分に圧入されて一体
に連結され、電気的に接続されている。第２の電極部６
３より突出した第１の電極部６２の先端側の半分には、
ラジアル動圧発生溝２５，２６に対応した溝形状のみを
露出させるように絶縁性モールド樹脂６２ｃが設けられ
ており、これにより一対のラジアル電極面６２ａ，６２
ｂが形成されている（図４（ｂ）参照）。

【００２４】第２の電極部６３の基部はその一部が電極
ホルダ６１のホルダ部本体６１Ａより突出し、その内側
にねじ孔を形成した端子接続口６３ｃが形成されてお
り、この端子接続口６３ｃにねじ式電極端子６４が螺着
されている。電極端子６４は電解加工用電源装置の負極
に接続される。

【００２５】ホルダ部本体６１Ａのフランジ部６１ｂの
内周部分には環状凹部６１ｄが形成され、第２の電極部
６３の先端部外周面のモールド樹脂６３ｂ表面との間に
環状通路６５が形成されており、これがフランジ部６１
ｂの外周面に開口するよう形成された電解液供給口６６
に連通されている。ホルダ部本体６１Ａのフランジ部６
１ｂより先端側にはノズル状筒部６７が延設され、この
筒部６７の内周面と第１の電極部６３の先端部外周面の
モールド樹脂６３ｂ表面との間に電解液供給用環状間隙
６８が形成されており、電解液供給口６６より供給され
た電解液が環状通路に６５に案内され、これが環状間隙
６８を通って各電極面６３ａ，６２ｂ，６２ａに順に供
給される。

【００２６】図６は、上述した電極工具６０を用いて前
記スリーブ１１に動圧発生溝２５，２６，２７を電解加
工にて形成する状態を示している。すなわち、スリーブ
１１単体を図２の状態とは上下反転させた状態で電解加
工装置の所定位置に保持し、この上方において昇降自在
に支持した治具に前記電極工具６０を固定し、治具を下
降させて第１の電極部６２をスリーブ１１の貫通孔５３
のラジアル内周面５１に挿通させ、一対のラジアル電極
面６２ａ，６２ｂをラジアル内周面５１の所定位置に対
向させると共に、第２の電極部６３の先端部をスリーブ
１１の下部内周面５２に嵌挿し、第２の電極部６３の端
面であるスラスト電極面６３ａをスラスト面５５に対向
させる。この時、電極工具６０の各電極面６２ａ，６２
ｂ及び６３ａはスリーブ１１のラジアル内周面５１及び
スラスト面５５に対して僅かな間隙（例えば５０〜８０
μｍ）を介して対向している。

【００２７】電解加工動作に先だって、電解液供給口６
６より電解液（例えば硝酸ナトリウム（約２０重量％）
溶液）が供給され、この電解液がノズル状筒部６７と第
２の電極部６３との隙間から流出し、スリーブ１１の下
部内周面５２と第２の電極部６３との隙間を通り、スラ
スト面５５とスラスト電極面６３ａとの隙間、ラジアル
内周面５１とラジアル電極面６２ｂとの隙間、及びラジ
アル内周面５１とラジアル電極面６２ａとの隙間に順に
流動し、スリーブ１１外に排出される。このように電解
液を流動させた状態において、正極及び負極がそれぞれ
スリーブ１１及び電極端子６４に接続された電解加工用
電源装置をオンして電力を供給すると（例えば１０Ｖの
パルス電圧を数秒）、スリーブ１１の各面５１，５１，
５５と電極面６２ａ，６２ｂ，６３ａとの間の電位差に
基づいてスリーブ１１の各面が電極面に対応した溝形状
に溶出し、動圧発生溝２５，２６，２７が溝加工され
る。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】上述したスリーブ１１
に対する溝加工では、スリーブ１１に形成すべき動圧発
生溝２５，２６，２７を同時に加工することができ、設
備や加工時間の面で優位性を有するが、以下に記載する
問題がある。

【００２９】すなわち、複数個所の溝加工を単一電源を
用いて同時に行うことから、溝加工のための加工条件
（電流、電圧）を各電極面６２ａ，６２ｂ，６３ａ毎に
調整することが実質上困難であり、従って任意の動圧発
生溝における溝深さや溝幅を調整することができず、オ
ーバーバーンと呼ばれる浸食状態が部分的に生じるな
ど、結果的に動圧軸受装置としての品質を低下させるこ
とがある。

【００３０】一方、この種電解加工では陽極に接続され
た被加工物からの溶出物が電解液中に混入することか
ら、電解液の濃度が変化し、その導電率が低下する。上
述の場合、複数個所の溝加工に際して電解液を各溝加工
部に順に流動させることから、電解液の流動の下流側で
は電解液の導電率が低下した状態で電解加工される傾向
にあり、上流側と下流側とで加工量が異なる不具合があ
り、特に下流側でオーバーバーンが顕著に発生するとい
った問題がある。

【００３１】ここで、オーバーバーンとは、図７（ａ）
に示すように、被加工物を電解加工することによって得
られる溝の溝幅が電極の丘幅より広くなった際の増加分
のことを言う。このオーバーバーンは、上述した電解液
の導電率の低下により顕著に顕れ、図７（ｂ）に示すよ
うに、電極ピッチとオーバーバーンの度合いとによって
は、本来、ワークの溝と溝との間にできる筈の丘部分ま
でが浸食されてしまい、動圧軸受として使用する場合、
十分な圧力が発生せず、剛性が低下する等の問題が発生
する。

【００３２】本発明は、このような点に留意してなされ
たものであり、その目的とするところは、単一の動圧軸
受構成部材（被加工物）に複数個所の動圧発生溝を形成
する際に、各動圧発生溝に対応した電極部を一体化して
設備や加工時間の無駄を省くようにした上で、各動圧発
生溝に対する加工条件を個々に調整可能とし得る動圧軸
受における動圧溝の電解加工方法及び電解加工装置を提
供することにある。

【００３３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の動圧軸受における動圧溝の電解加工方法
は、動圧軸受の軸受構成部材における一つ又は複数の軸
受面に複数の動圧溝を電解加工によって所定溝形状に形
成する場合に、各動圧溝に対応した溝形状の電極面を有
する動圧溝の数と同じかそれより少ない複数の電極部を
この電極部相互間を電気的に絶縁した状態で一体化し、
軸受構成部材と各電極部とのそれぞれの間の加工間隙に
電解液を流動させながら、軸受構成部材と各電極部それ
ぞれとの間に個別に制御可能な電解加工用電源を供給し
て各動圧溝をそれぞれ形成することを特徴とするもので
ある。

【００３４】この場合、軸受構成部材は、軸の外周面に
対向する円筒状内周面を有し、円筒状内周面に複数のラ
ジアル動圧溝がそれぞれ形成され、複数のラジアル動圧
溝のそれぞれに対応する複数の電極部が互いに電気的に
絶縁されているものとすることができる。

【００３５】また、前記電解加工方法において、複数の
電極部にそれぞれ供給される電解加工用電源をそれぞれ
個別に制御することができ、軸受構成部材と各電極部と
のそれぞれの間の各加工間隙には電解液が順に流動さ
れ、電解液の流動の下流側に対応する電極部は、電解液
の流動の上流側に対応する電極部が通電されている時間
帯に対し、電解液が上流側の電極部から下流側の電極部
に流動する時間だけずれた時間帯を除いた時間に通電さ
れるようにするのが望ましい。あるいは、まず電解液の
流動の下流側に対応する電極部への通電を行い、この通
電の終了直前もしくは終了後に、電解液の流動の上流側
に対応する電極部への通電を行うようにしてもよい。

【００３６】さらに、前記目的を達成するために、本発
明の動圧軸受における動圧溝の電解加工方法は、軸の外
周面に対向する円筒体の内周面にラジアル動圧溝を、軸
に対し直交したスラスト面に対向する円筒体の端面にス
ラスト動圧溝を、それぞれ電解加工によって所定溝形状
に形成する場合に、円筒体の内周面に挿入されラジアル
動圧溝に対応した溝形状の電極面を有する第１の電極部
と、円筒体の端面に対向しスラスト動圧溝に対応した溝
形状の電極面を有する第２の電極部とを、両者間を電気
的に絶縁した状態で一体化し、円筒体の内周面と第１の
電極部との間のラジアル加工間隙及び円筒体の端面と第
２の電極部との間のスラスト加工間隙に電解液を流動さ
せながら、円筒体と第１の電極部及び第２の電極部との
それぞれの間に個別に制御可能な電解加工用電源を供給
して、ラジアル動圧溝及びスラスト動圧溝を形成するこ
とを特徴とするものである。

【００３７】加えて、前記目的を達成するために、本発
明の動圧軸受における動圧溝の電解加工装置は、軸の外
周面に対向する円筒体の内周面にラジアル動圧溝を、軸
に直交して設けられたスラスト面に対向する円筒体の端
面にスラスト動圧溝を、それぞれ電解加工によって所定
溝形状に形成するものであって、絶縁性電極ホルダに、
円筒体の内周面に挿入されラジアル動圧溝に対応した溝
形状の電極面を有する第１の電極部と、円筒体の端面に
対向しスラスト動圧溝に対応した溝形状の電極面を有す
る第２の電極部とを、両者間を電気的に絶縁した状態で
一体的に支持し、両電極部にそれぞれ円筒体との間に電
解加工用電源を供給するための通電端子を設けたことを
特徴とするものである。

【００３８】そして、このような電解加工方法及び電解
加工装置において、第１の電極部に円筒体の内周面に挿
入される棒状部分を有するものとし、この棒状部分にお
ける溝形状の電極面を除く外表面を絶縁材で被覆し、棒
状部分の一部に絶縁材を介して環状の第２の電極部を嵌
合固定するものとすることができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面を参照して説明する。図１は、前記図２で説明
したスピンドルモータにおけるスリーブ１１に対して、
３カ所の動圧発生溝２５，２６，２７の加工を可能とし
た電解加工用電極工具７０を示したものである。

【００４０】この電解加工用電極工具７０は、図外の電
解加工用治具に取り付けられる電極ホルダ７１に、一対
のラジアル動圧発生溝２５，２６に対応した溝形状の電
極面７２ａ，７２ｂを有する第１の電極部７２と、スラ
スト動圧発生溝２７に対応した溝形状の電極面７３ａを
有する第２の電極部７３とを一体に保持して構成されて
いる。電極ホルダ７１は、円筒部７１ａ及びフランジ部
７１ｂよりなる絶縁樹脂製のホルダ部本体７１Ａと、こ
の円筒部７１ａに外嵌固定されたステンレス等の金属製
取付管部７１Ｂとよりなり、取付管部７１Ｂの外周面を
切削加工等で高精度に仕上げることにより、この種電極
工具７０の電解加工用治具に対する取り付け精度が確保
される。

【００４１】電極ホルダ７１の円筒部７１ａの内側には
これに貫通するかたちで第１の電極部７２が支持されて
いる。第１の電極部７２は例えば真鍮製の棒状体よりな
り、円筒部７１ａに嵌合固定された基部固定部７２Ａ
と、これより小径に形成されホルダ７１より突出する位
置に電極面７２ａ，７２ｂを間隔を開けて形成した電極
形成部７２Ｂとを備えている。電極形成部７２Ｂの表面
には、絶縁性モールド樹脂７２ｃが電極面７２ａ，７２
ｂを溝形状に露出させるかたちでモールド成形されてお
り、フランジ部７１ｂに対応する電極形成部７２Ｂの基
部側においても、その周面は勿論、基部固定部７２Ａの
端面までモールド樹脂７２ｃが連続的に形成されてい
る。第１の電極部７２の基部はその一部が電極ホルダ７
１のホルダ部本体７１Ａより突出し、その内側にねじ孔
を形成した端子接続口７３ｄが形成されており、この端
子接続口７２ｄにねじ式の第１の電極端子７４Ｘが螺着
されている。

【００４２】第２の電極部７３は例えば真鍮により円筒
状に構成され、第１の電極部７２の電極形成部７２Ｂの
基部側に前記モールド樹脂７２ｃを介して嵌合固定され
ている。これにより第１電極部７２及び第２の電極部７
３はモールド樹脂７２ｃにより互いに電気的に絶縁され
た状態で電極ホルダ７１に一体に支持されることにな
る。第２の電極部７３はその基部側を除く外周面が絶縁
性モールド樹脂７３ｂにより覆われると共に、先端面が
スラスト動圧発生溝２７に対応した溝形状のみをモール
ド樹脂７３ｂより露出させてスラスト電極面７３ａとさ
れている。第２の電極部７３の基部に対応するフランジ
部７１ｂには、これに径方向に貫通するようねじ式の第
２の電極端子７４Ｙが螺着されており、この第２の電極
端子７４Ｙの先端が第２の電極部７３の基部露出面に当
接し、電気的に接続されている。

【００４３】ホルダ部本体７１Ａのフランジ部７１ｂの
内周部分には環状凹部７１ｄが形成され、第２の電極部
７３の先端部外周面との間に環状通路７５が形成されて
おり、これがフランジ部７１ｂの外周面に開口するよう
形成された電解液供給口７６に連通されている。ホルダ
部本体７１Ａのフランジ部７１ｂより先端側にはノズル
状筒部７７が延設され、この筒部７７の内周面と第１の
電極部７３の先端部外周面のモールド樹脂７３ｂ表面と
の間に電解液供給用環状間隙７８が形成されており、電
解液供給口７６より供給された電解液が環状通路に７５
に案内され、これが環状間隙７８を通って各電極面７３
ａ，７２ｂ，７２ａに順に供給される。

【００４４】このような電解加工用電極工具７０を用
い、上述したスリーブ１１に対して動圧発生溝２５，２
５，２７を電解加工する場合、図６で説明したのと同様
に、スリーブ１１単体を図２の状態とは上下反転させた
状態で電解加工装置の所定位置に保持し、この上方にお
いて昇降自在に支持した治具に前記電極工具６０を固定
し、治具を下降させて第１の電極部７２をスリーブ１１
の貫通孔５３のラジアル内周面５１に挿通させ、一対の
ラジアル電極面７２ａ，７２ｂをラジアル内周面５１の
所定位置に対向させると共に、第２の電極部７３の先端
部をスリーブ１１の下部内周面５２に嵌挿し、第２の電
極部７３の端面であるスラスト電極面７３ａをスラスト
面５５に対向させる。

【００４５】このとき、電解加工用電源装置の正極をス
リーブ１１に接続し、この電解加工用電源装置に設けた
２つの負極（第１負極，第２負極）をそれぞれ電極端子
７４Ｘ，７４Ｙに接続しておく。電解加工用電源装置
は、正極，第１負極間に供給される電源と、正極，第２
負極間に供給される電源とのそれぞれの供給仕様（パル
ス電圧、パルス電流、パルス幅、供給時間等）が独自に
制御可能であるものとする。或いは、個別に制御可能な
第１，第２の電解加工用電源装置を備え、第１の電源装
置の正極及び負極をそれぞれスリーブ１１及び第１の電
極端子７４Ｘに接続し、第２の電源装置の正極及び負極
をそれぞれスリーブ１１及び第２の電極端子７４Ｙに接
続する形態でもよい。

【００４６】そして、電解液供給口７６より電解液（例
えば硝酸ナトリウム（約２０重量％）溶液）を供給し、
この電解液をノズル状筒部７７と第２の電極部７３との
隙間から流出させて、スリーブ１１の下部内周面５２と
第２の電極部７３との隙間から、スラスト面５５とスラ
スト電極面７３ａとの隙間、ラジアル内周面５１とラジ
アル電極面７２ｂとの隙間、及びラジアル内周面５１と
ラジアル電極面７２ａとの隙間に順に流動させる。この
ように電解液を流動させた状態において、電解加工用電
源装置を投入して電力を供給し、スリーブ１１の各面５
１，５１，５５と電極面７２ａ，７２ｂ，７３ａとの間
の電位差に基づいてそれぞれスリーブ１１の各面を電極
面に対応した溝形状に溶出させ、動圧発生溝２５，２
６，２７を溝加工する。

【００４７】この場合、第１の電極部７２と第２の電極
部７３とは互いに絶縁され、それぞれの供給電力を個別
に制御することができるため、第１の電極部７２の電極
面７２ａ，７２ｂにて形成されるラジアル動圧発生溝２
５，２６と、第２の電極部７３の電極面７３ａにて形成
されるスラスト動圧発生溝２７とを、その溝深さや溝幅
といった溝形状を独自に制御することが可能となる。

【００４８】加えて、第１の電極部７２と第２の電極部
７３との通電タイミングも独自に調整可能であり、電解
液の流動に合わせた各電極部７２，７３への通電制御が
実現できる。すなわち、電解液の流動の上流側である第
２の電極部７３の電極面７３ａにおいてスラスト動圧発
生溝２７の形成を行った後、この溝形成のための通電時
に電極面７３ａを流動した電解液が第１の電極部７２の
電極面７２ｂ及び７２ａを完全に通過した後に、第１の
電極部７２への通電を行って電極面７２ａ、７２ｂにお
いてラジアル動圧発生溝２５，２６を形成するようにす
る。或いは最初に第１の電極部７２への通電を行って電
極面７２ａ、７２ｂにおいてラジアル動圧発生溝２５，
２６を形成し、その直後に第２の電極部７３への通電を
行って電極面７３ａにおいてスラスト動圧発生溝２７を
形成するようにする。こうすれば電解加工により生じた
溶出物が電解液中に混入することにより電解液の導電率
の低下を招いたとしても、この電解液を用いて溝加工す
ることは無く、オーバーバーンの発生を低減することが
可能となる。

【００４９】以上、本発明に係る実施形態について説明
したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものでは
なく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は
修正が可能である。

【００５０】例えば、上記実施形態においては、スリー
ブ１１のラジアル内周面５１に２つのラジアル動圧発生
溝２５，２６、スラスト面２７に一つのスラスト動圧発
生溝２７を形成する場合について説明したが、各面にお
ける動圧発生溝の個所、個数はこれに限られるものでは
ない。また、一つのラジアル内周面５１に対して二つの
ラジアル動圧発生溝２５，２６を形成する場合に、単一
の電極部７２を使用したが、各動圧発生溝毎にこれら溝
にそれぞれ対応する電極面を有する電極部を互いに絶縁
して設け、個々に電源を接続するようにしてもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の動圧軸受
における動圧溝の電解加工方法及び電解加工装置にあっ
ては、動圧軸受の軸受構成部材における一つ又は複数の
軸受面に複数の動圧発生溝を電解加工する場合に、各動
圧溝に対応した電極面を有する複数の電極部を互いに絶
縁した状態で一体化し、これら電極部に個々に電解加工
用電源を供給するようにしたので、各電極部に対する電
源供給を個々に制御することが可能となり、それぞれの
電極面において形成される動圧発生溝を個々に最適状態
に制御することができ、加えて電解液の流動を加味して
電源供給を制御することによって、電解液の導電率の低
下の影響を回避した最適な状態で動圧発生溝を電解加工
することが実現し、オーバーバーンの発生を低減でき
る。この結果、動圧軸受として使用する場合に、得られ
た動圧発生溝により十分な圧力が発生し得、軸受剛性を
高める等、高品質の動圧軸受を得ることができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す電解加工用電極工具の
断面図である。

【図２】動圧軸受を採用したスピンドルモータの断面図
である。

【図３】従来の電解加工用電極工具を示し、（ａ）は正
面図、（ｂ）は側面図である。

【図４】図３の電極工具の電極面を拡大して示したもの
であり、（ａ）はスラスト側の電極面を示す正面図、
（ｂ）はラジアル側の電極面を示す側面図である。

【図５】図３の電極工具の断面図である。

【図６】図３の電極工具を用いてスリーブを電解溝加工
する場合を示す断面図である。

【図７】（ａ），（ｂ）はともにオーバーバーンを説明
するための断面図である。

【符号の説明】

１１スリーブ１５シャフト２５，２６ラジアル動圧発生溝２７スラスト動圧発生溝７０電極工具７１電極ホルダ７２第１の電極部７２ａ，７２ｂ電極面７２ｃモールド樹脂７３第２の電極部７３ａ電極面７３ｂモールド樹脂７４Ｘ，７４Ｙ電極端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】動圧軸受の軸受構成部材における一つ又は
複数の軸受面に複数の動圧発生溝を電解加工によって所
定溝形状に形成する動圧軸受における動圧溝の電解加工
方法であって、前記各動圧溝に対応した溝形状の電極面を有する前記動
圧溝の数と同じかそれより少ない複数の電極部を該電極
部相互間を電気的に絶縁した状態で一体化し、前記軸受
構成部材と前記各電極部とのそれぞれの間の加工間隙に
電解液を流動させながら、前記軸受構成部材と前記各電
極部それぞれとの間に個別に制御可能な電解加工用電源
を供給して前記各動圧溝をそれぞれ形成することを特徴
とする動圧軸受における動圧溝の電解加工方法。
【請求項２】前記軸受構成部材は、軸の外周面に対向す
る円筒状内周面を有し、前記円筒状内周面に複数のラジ
アル動圧溝がそれぞれ形成され、前記複数のラジアル動
圧溝のそれぞれに対応する複数の電極部が互いに電気的
に絶縁されている請求項１記載の動圧軸受における動圧
溝の電解加工方法。
【請求項３】前記複数の電極部にそれぞれ供給される電
解加工用電源は、それぞれ個別に制御されることを特徴
とする請求項１又は２記載の動圧軸受における動圧溝の
電解加工方法。
【請求項４】前記軸受構成部材と前記各電極部とのそれ
ぞれの間の各加工間隙には電解液が順に流動され、電解
液の流動の下流側に対応する電極部は、電解液の流動の
上流側に対応する電極部が通電されている時間帯に対
し、前記電解液が前記上流側の電極部から前記下流側の
電極部に流動する時間だけずれた時間帯を除いた時間に
通電されることを特徴とする請求項３記載の動圧軸受に
おける動圧溝の電解加工方法。
【請求項５】前記軸受構成部材と前記各電極部とのそれ
ぞれの間の各加工間隙には電解液が順に流動され、まず
電解液の流動の下流側に対応する電極部への通電が行わ
れ、この通電の終了直前もしくは終了後に、電解液の流
動の上流側に対応する電極部への通電が行われることを
特徴とする請求項３記載の動圧軸受における動圧溝の電
解加工方法。
【請求項６】軸の外周面に対向する円筒体の内周面にラ
ジアル動圧溝を、前記軸に対し直交したスラスト面に対
向する前記円筒体の端面にスラスト動圧溝を、それぞれ
電解加工によって所定溝形状に形成する動圧軸受におけ
る動圧溝の電解加工方法であって、前記円筒体の内周面に挿入されラジアル動圧溝に対応し
た溝形状の電極面を有する第１の電極部と、前記円筒体
の端面に対向しスラスト動圧溝に対応した溝形状の電極
面を有する第２の電極部とを、両者間を電気的に絶縁し
た状態で一体化し、前記円筒体の内周面と前記第１の電
極部との間のラジアル加工間隙及び前記円筒体の端面と
前記第２の電極部との間のスラスト加工間隙に電解液を
流動させながら、前記円筒体と前記第１の電極部及び第
２の電極部とのそれぞれの間に個別に制御可能な電解加
工用電源を供給して、前記ラジアル動圧溝及び前記スラ
スト動圧溝を形成することを特徴とする動圧軸受におけ
る動圧溝の電解加工方法。
【請求項７】軸の外周面に対向する円筒体の内周面にラ
ジアル動圧溝を、前記軸に直交して設けられたスラスト
面に対向する前記円筒体の端面にスラスト動圧溝を、そ
れぞれ電解加工によって所定溝形状に形成する動圧軸受
における動圧溝の電解加工装置であって、絶縁性電極ホルダに、前記円筒体の内周面に挿入されラ
ジアル動圧溝に対応した溝形状の電極面を有する第１の
電極部と、前記円筒体の端面に対向しスラスト動圧溝に
対応した溝形状の電極面を有する第２の電極部とを、両
者間を電気的に絶縁した状態で一体的に支持し、前記両
電極部にそれぞれ前記円筒体との間に電解加工用電源を
供給するための通電端子を設けたことを特徴とする動圧
軸受における動圧溝の電解加工装置。
【請求項８】前記第１の電極部は前記円筒体の内周面に
挿入される棒状部分を有し、この棒状部分における前記
溝形状の電極面を除く外表面が絶縁材で被覆され、前記
棒状部分の一部に前記絶縁材を介して環状の第２の電極
部が嵌合固定されている請求項６又は７記載の動圧軸受
における動圧溝の電解加工方法及び電解加工装置。