JP2004188542A

JP2004188542A - Electrochemical machining method, dynamic pressure bearing device producing method, and dynamic pressure bearing device produced by the method

Info

Publication number: JP2004188542A
Application number: JP2002359851A
Authority: JP
Inventors: Toshimasa Kobayashi; 寿政小林; Haruyoshi Kitabayashi; 春佳北林
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2004-07-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve machining of a workpiece W with high accuracy and high efficiency, by employing a simple structure. <P>SOLUTION: The workpiece W is formed of a raw material comprising a phosphor bronze material. Then, a masking member 43 having through hole patterns 43a conforming to the shape of recesses such as dynamic pressure generating grooves SG is closely stuck to a machined surface of the workpiece W made of the phosphor bronze material, and an electrolytic solution supplied to a gap between the masking member 43 and an electrode tool 45 is led only into the through hole patterns 43a formed in the masking member 43. Therefore, even if the workpiece W made of phosphor bronze having high ionizing property is used, the recesses such as the dynamic pressure generating grooves SG having the shape conforming to the through hole patterns 43a in the masking member 43, is formed in the workpiece W with high accuracy. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【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】

【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】

【表３】

【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】

【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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrolytic machining method and a method of manufacturing a hydrodynamic bearing device in which an electrolytic machining is performed by energizing an electrode tool and a workpiece while being opposed to each other via an electrolytic solution, and a dynamic pressure bearing device. The present invention relates to a hydrodynamic bearing device manufactured by the company.
[0002]
[Prior art]
Electrolytic processing is performed by concentrating electrolytic elution on a required portion of a workpiece. For example, an electrolytic processing apparatus as shown in FIG. 11 is conventionally known. In the electrolytic processing apparatus shown in FIG. 1, a workpiece 4 is placed on a jig 3 provided on a base 1 via an insulator 2 so as to be close to the workpiece 4. And the electrode tool 5 is disposed to face. The workpiece 4 is connected to the positive electrode (+ electrode) of a power supply for electrolytic processing (not shown), and the electrode tool 5 is connected to the negative electrode (-).
[0003]
On the other hand, the electrolytic solution 6 stored on the outside is supplied to the gap between the electrode tool 5 and the workpiece 4 through the filter 8 by the pump 7 as the electrolytic solution supply means, and the electrode tool 5 Electricity is applied between the workpiece 4 and the workpiece 4 while flowing the electrolyte 6 therebetween. Thereby, the workpiece 4 is electrochemically eluted, and the workpiece 4 is subjected to electrolytic processing.
[0004]
At this time, a feed device 10 is attached to the electrode tool 5, and the electrode tool 5 is fed into the work 4 as the work in the work 4 progresses. The gap (equilibrium gap) is maintained, and as a result, a shape obtained by inverting the shape of the electrode tool 5 is formed on the workpiece 4. Gas generated by the electrolytic processing is exhausted to the outside by the fan 11. In addition, various electrolytic products will be contained in the electrolytic solution heated by Joule heat, and the used electrolytic solution 12 is cleaned through a filter 13 and then re-used. It is supplied between the tool 5 and the workpiece 4.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the process of performing mass production processing using such a general electrolytic processing method has the following problems.
{Circle around (1)} The processing width of the workpiece tends to be larger than the width of the electrode tool, and the processing width tends to vary.
(2) When the gap between the electrode tool and the workpiece is reduced in order to reduce the variation in the processing width, various particles such as electrolytic products from the workpiece existing in the electrolytic solution are used. Liquid clogging is likely to occur, which often leads to processing defects.
{Circle around (3)} Similarly, if the gap between the electrode tool and the workpiece is reduced, the flow of the electrolytic solution becomes poor, so that the electrolytic solution is likely to be deteriorated during the processing, and the entrance side of the electrolytic solution is reduced. And the processing depth gradually becomes shallower toward the exit side.
{Circle around (4)} Some of the electrolytic solution and the electrolytic product easily adhere to the workpiece.
[0006]
For example, when electrolytic machining is used to machine the dynamic pressure generating groove in a dynamic bearing device using the dynamic pressure of a lubricating fluid, the groove shape of the dynamic pressure generating groove that greatly affects the dynamic pressure characteristics is changed. As a result, it is not possible to obtain the required precision, and it becomes impossible to obtain good dynamic pressure characteristics, and it also causes a decrease in productivity. In particular, when a material made of phosphor bronze is used as a workpiece such as a bearing member forming a groove for generating dynamic pressure, phosphor bronze is an amphoteric metal that is very easily ionized. Dissolution of the concave and convex portions forming the groove, especially in the corner portions, is excessively promoted, and the portion from the outer surface of the convex portion to the wall surface on both sides of the concave portion is over-processed, so that the groove shape is exactly the expected shape. In many cases, it is no longer processed.
[0007]
Further, when the electrolytic product or the electrolytic solution remains attached to the processed product, the type of the rotating body supported by the hydrodynamic bearing device, for example, in the case of a hard disk drive (HDD), a chemical There is a possibility that the battery may become unusable due to excessive contamination.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to provide an electrolytic processing method and a method of manufacturing a groove for a dynamic pressure bearing, which are capable of processing a workpiece with high accuracy and efficiency with a simple configuration.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the electrolytic processing method according to claim 1 of the present invention, a masking member having a through hole formed with a communication hole pattern corresponding to the shape of a recess is employed by using a material made of a phosphor bronze material as a workpiece. The above-mentioned phosphor bronze material is brought into close contact with the surface to be processed of the workpiece, and the electrolytic solution is supplied to a gap between the masking member and the electrode tool, and the inside of the communication hole pattern of the masking member is supplied. The recess is subjected to electrolytic processing by flowing the electrolyte so as to allow the electrolyte to enter.
According to the electrolytic processing method according to claim 1 having such a configuration, the electrolytic solution supplied to the workpiece flows only in the communication hole pattern of the masking member adhered to the workpiece. Therefore, even when phosphor bronze having high ionization property is used as the workpiece, the outer surface of the convex portion is masked by the masking action on the outer surface of the continuous convex portion from the opening edge of the concave portion. Electrolytic machining is reliably prevented. In addition, by increasing the gap between the workpiece and the electrode tool, it is possible to improve the fluidity of the electrolyte, and the concave portion having a shape corresponding to the communication hole pattern of the masking member is formed on the workpiece. It is formed with high precision.
[0010]
Further, in the electrolytic processing method according to claim 2 of the present invention, the masking member according to claim 1 includes a fluorine-modified flexible insulating member provided on at least a surface portion of a metal member. Further, in the electrolytic processing method according to claim 3 of the present invention, the masking member in claim 1 is formed of a flexible insulating plastic material.
According to the electrolytic processing method according to claim 2 or 3 having such a configuration, the flexible masking member is securely adhered so as to bend along the outer surface of the convex portion continuous with the concave portion. In particular, from the good adhesion of the masking member to the opening edge portion of the concave portion, electrolytic processing on the outer surface of the convex portion is reliably prevented, and the shape of the outer surface of the convex portion is reliably ensured. Electrolytic machining is preferably performed on both side wall surfaces extending from the opening edge of the concave portion toward the bottom wall surface.
Such an effect according to the present invention can be surely obtained by the masking member made of the insulating fluorine-modified material according to the second aspect or the plastic material according to the third aspect.
[0011]
Furthermore, in the electrolytic processing method according to claim 4 of the present invention, since a mixed solution with a surfactant is used as the electrolytic solution in claim 1, the electrolytic processing method such as an electrolytic product eluted from the workpiece is used. The various particles are absorbed by the surfactant in the electrolytic solution to ensure a smooth flow of the electrolytic solution.
[0012]
Further, in the electrolytic processing method according to claim 5 of the present invention, since the ultrasonic vibration generating means for applying ultrasonic vibration to the electrolytic solution according to claim 1 is provided, the electrolytic product eluted from the workpiece is provided. And the like are smoothly flown by the ultrasonic vibration applied to the electrolytic solution.
[0013]
Furthermore, in the electrolytic machining method according to the sixth aspect, the energization for ultrasonic vibration in the fifth aspect is performed independently of the energization for the electrolytic processing. Since the energization for ultrasonic vibration and the energization for electrolytic processing in are performed alternately, or at least a part of each of the energizations is performed in an overlapping manner, depending on the state of the electrolytic processing, By appropriately switching between the energization for ultrasonic vibration and the energization for ultrasonic vibration, the best machining state can always be obtained.
[0014]
On the other hand, in the method of manufacturing a dynamic pressure bearing device according to claim 8 of the present invention, a mask made by adopting a material made of phosphor bronze as a workpiece and penetrating a communication hole pattern corresponding to the shape of the groove for generating dynamic pressure. The member is brought into close contact with the surface to be processed of the workpiece made of the phosphor bronze, and the electrolytic solution is supplied to a gap between the masking member and the electrode tool, so that the inside of the communication hole pattern of the masking member is formed. The hydrodynamic pressure generating groove is subjected to electrolytic processing by flowing the electrolytic solution so as to enter the electrolytic solution.
According to the method of manufacturing a dynamic pressure bearing device according to claim 8 having the above-described configuration, the electrolyte supplied to the workpiece is formed in the communication hole pattern of the masking member closely attached to the workpiece. Will be caused to flow only within, even if phosphor bronze having high ionization properties is used as the workpiece, the masking action on the convex portion that is continuous from the opening edge of the groove for generating dynamic pressure will be used. Electrolytic machining of the projections is reliably prevented. In addition, it is possible to improve the fluidity of the electrolyte by widening the gap between the workpiece and the electrode tool, and a dynamic pressure generating groove having a shape corresponding to the communication hole pattern of the masking member is provided. Is formed with high precision.
[0015]
Further, in the method of manufacturing a dynamic pressure bearing device according to claim 9 of the present invention, the masking member according to claim 8 includes a fluorine-modified flexible insulating member provided on at least a surface portion of the metal member. In the method of manufacturing a dynamic pressure bearing device according to claim 10 of the present invention, the masking member according to claim 9 is formed of a flexible insulating plastic material.
According to the method for manufacturing a dynamic pressure bearing device according to claim 9 or 10 having such a configuration, the flexible masking member is formed on the outer surface of the convex portion continuous with the groove for generating dynamic pressure. To be surely adhered so as to bend along, and particularly from the good adhesion of the masking member to the opening edge portion of the groove for generating dynamic pressure, electrolytic processing on the outer surface of the convex portion is reliably prevented, and the convex portion The shape of the outer surface is reliably ensured, and the electrolytic processing is preferably performed on both side walls extending from the opening edge of the groove for generating dynamic pressure toward the bottom wall side.
Such an effect according to the present invention can be surely obtained by the masking member made of the insulating fluorine-modified material according to the ninth aspect or the plastic material according to the tenth aspect.
[0016]
Furthermore, in the electrolytic processing method according to claim 11 of the present invention, since a mixed solution with a surfactant is used as the electrolytic solution in claim 8, the electrolytic product or the like eluted from the workpiece is used. Various particles are easily separated by the surfactant in the electrolytic solution, and a smooth flow of the electrolytic solution is ensured.
[0017]
In the electrolytic processing method according to claim 12 of the present invention, since the ultrasonic vibration generating means for applying ultrasonic vibration to the electrolytic solution according to claim 8 is provided, the electrolytic product eluted from the workpiece is provided. And the like are smoothly flown by the ultrasonic vibration applied to the electrolytic solution.
[0018]
Further, in the electrolytic machining method according to the thirteenth aspect, the energization for ultrasonic vibration according to the twelfth aspect is performed independently of the energization for the electrolytic machining. Since the energization for ultrasonic vibration and the energization for electrolytic processing in are performed alternately, or at least a part of each of the energizations is performed in an overlapping manner, depending on the state of the electrolytic processing, By appropriately switching between the energization for ultrasonic vibration and the energization for ultrasonic vibration, the best machining state can always be obtained.
[0019]
Furthermore, in the method of manufacturing a dynamic pressure bearing device according to claim 15 of the present invention, the both side wall surfaces of the recess forming the groove for generating dynamic pressure according to claim 8 are continuous from the bottom wall surface to the opening. It is formed on a tapered surface that is inclined in the direction in which it expands.
According to the method of manufacturing a dynamic pressure bearing device according to claim 15 having such a configuration, the corner of the opening edge of the groove for generating dynamic pressure is formed in a chamfered state, and when starting and stopping rotation, Even when the mating member comes into contact with the corner, the contact wear at the chamfered corner is reduced, and the life of the hydrodynamic bearing device is prevented from being shortened.
[0020]
On the other hand, the dynamic pressure bearing device according to claim 16 of the present invention has the dynamic pressure generating groove formed according to any one of claims 8 to 15, and therefore has a high performance based on the above-described favorable action. A dynamic pressure bearing device having a precisely manufactured groove for generating dynamic pressure can be efficiently obtained.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to that, first, an outline of a hard disk drive (HDD) as an example employing a hydrodynamic bearing device according to the present invention will be described. I will keep it.
[0022]
8 is composed of a stator set 20 as a fixed member, and a rotor set 30 as a rotating member assembled to the stator set 20 from above in the figure. Have been. The stator set 20 has a fixed frame 21 screwed to a fixed base (not shown). The fixed frame 21 is formed of an aluminum-based metal material to reduce the weight, but the inner peripheral surface of an annular bearing holder 22 formed to stand substantially at the center of the fixed frame 21. On the side, a bearing sleeve 23 formed as a hollow cylindrical dynamic pressure bearing member is joined to the bearing holder 22 by press fitting or shrink fitting. The bearing sleeve 23 is formed of a copper-based material, in particular, phosphor bronze in the present embodiment, in order to facilitate machining of a small-diameter hole or the like.
[0023]
A stator core 24 made of a laminated body of electromagnetic steel sheets is fitted on the outer peripheral side mounting surface of the bearing holder 22, and a driving coil 25 is provided on each salient pole provided on the stator core 24. It is wound.
[0024]
Further, a rotation shaft 31 constituting the above-described rotor set 30 is rotatably inserted into a center hole provided in a bearing sleeve 23 as the above-mentioned dynamic pressure bearing member. That is, the dynamic pressure surface formed on the inner peripheral wall portion of the bearing sleeve 23 described above is disposed so as to face radially close to the dynamic pressure surface formed on the outer peripheral surface of the rotary shaft 31, Two radial dynamic pressure bearing portions RB, RB are formed at appropriate intervals in the axial direction in a bearing space including a small opposing gap between the two dynamic pressure bearing surfaces. More specifically, the dynamic pressure surface on the bearing sleeve 23 side and the dynamic pressure surface on the rotary shaft 31 side of the radial dynamic pressure bearing portion RB are circumferentially opposed to each other via a small facing gap of several μm. A lubricating fluid such as a lubricating oil or a magnetic fluid is injected into the bearing space including the minute opposing gap so as to be continuous in the axial direction.
[0025]
Further, on at least one of both dynamic pressure surfaces of the bearing sleeve 23 and the rotating shaft 31, a radial dynamic pressure generating groove having, for example, a herringbone shape is divided into two blocks in the axial direction and is annularly recessed. During rotation, the lubricating fluid (not shown) is pressurized by the pumping action of the radial dynamic pressure generating groove to generate a dynamic pressure, and the dynamic pressure of the lubricating fluid causes the rotating shaft 31 to rotate together with the rotating shaft 31. The hub 22 is configured to be axially supported in a non-contact state in the radial direction with respect to the bearing sleeve 23.
[0026]
On the other hand, the rotary hub 32 that constitutes the rotor set 30 together with the rotary shaft 31 is formed of a substantially cup-shaped member made of aluminum, stainless steel, or the like, and is formed so as to penetrate the center of the rotary hub 32. The joining hole 32a is integrally joined to the upper end of the rotating shaft 31 in the figure by press fitting or shrink fitting. The rotary hub 32 has a substantially cylindrical body 32b on which a recording medium disk such as a magnetic disk (not shown) is mounted on the outer periphery, and protrudes radially outward from the body 32b for recording. A disk mounting portion 32c for supporting the medium disk in the axial direction is provided, and the recording medium disk is fixed by a pressing force from the upper side in the figure by a clamper (not shown) screwed to cover the upper side in the figure. Is to be performed.
[0027]
An annular drive magnet 32e is attached to the inner peripheral wall surface of the body 32b of the rotary hub 32 via a yoke 32d made of an annular magnetic member. The inner peripheral surface of the annular drive magnet 32e is arranged so as to annularly face and oppose the outer peripheral end surface of each salient pole portion of the stator core 24 described above, and is axially below the annular drive magnet 32e. The end face is in a positional relationship facing the magnetic suction plate 26 attached to the fixed frame 21 side in the axial direction, and the rotary hub is driven by the magnetic suction force between the two

members

32e and 26. The entire structure 32 is magnetically attracted in the axial direction so that a stable rotation state can be obtained.
[0028]
Further, an opening provided at the lower end of the bearing sleeve 23 in the figure is closed by a cover 23a, so that the above-described lubricating fluid in each of the radial dynamic pressure bearing portions RB does not leak to the outside. .
[0029]
Furthermore, the illustrated upper end surface of the bearing sleeve 23 and the illustrated lower end surface at the center side portion of the rotary hub 32 are disposed so as to face each other in a state of being close to each other in the axial direction. In a bearing space including an opposing gap between the illustrated upper end surface and the illustrated lower end surface of the rotary hub 32, a thrust dynamic pressure bearing portion SB continuous from the above-described radial bearing portion RB is provided. That is, at least one of the opposed dynamic pressure surfaces 23 and 32 constituting the opposed region has a thrust having a herringbone shape as shown in FIG. 9 or a spiral shape (not shown), for example. A groove SG for generating dynamic pressure is formed, and an axially opposed portion including the groove SG for generating thrust dynamic pressure is formed as a thrust dynamic pressure bearing portion SB.
[0030]
A small gap of several μm is provided between the dynamic pressure surface on the upper end surface side of the bearing sleeve 23 constituting the thrust dynamic pressure bearing portion SB and the dynamic pressure surface on the lower end surface side of the rotary hub 32 which is in close proximity to the bearing sleeve 23. Along with being opposed in the axial direction, a lubricating fluid such as oil or a magnetic fluid is continuously filled from the above-described radial dynamic pressure bearing portion RB into a bearing space formed by the minute gap, During rotation, the lubricating fluid is pressurized by the pumping action of the above-described thrust dynamic pressure generating groove to generate dynamic pressure, and the rotating shaft 31 and the rotating hub 32 float in the thrust direction by the dynamic pressure of the lubricating fluid. The shaft is supported in a non-contact state.
[0031]
Further, a fluid seal portion including a capillary seal portion SS is defined by the outer peripheral wall surface of the bearing sleeve 23 as the dynamic pressure bearing member. That is, the capillary seal portion SS as the fluid seal portion is provided so as to be continuously provided from the radially outer side with respect to the bearing space including the above-described thrust dynamic pressure bearing portion SB. , And the inner peripheral wall surface of the counter plate 34 as a retaining member formed so as to face the outer peripheral wall surface of the bearing sleeve 23 in the radial direction, the above-mentioned capillary seal portion SS is defined. The counter plate 34 is formed of a ring-shaped member fixed to a flange 32 f provided so as to protrude from the rotary hub 32 in the axial direction, and includes an inner peripheral wall surface of the counter plate 34 and the bearing sleeve 23. The taper-shaped seal space is defined by continuously expanding the gap between the outer peripheral wall surface and the outer peripheral wall surface toward the opening on the lower side in the figure. The lubricating fluid in the thrust dynamic pressure bearing portion SB is continuously filled up to the capillary seal portion SS.
[0032]
At this time, a retaining flange 23b is provided at the upper end in the drawing of the bearing sleeve 23 so as to protrude outward in the radial direction, and a part of the retaining flange 23b is formed as described above. It is arranged so as to face a part of the counter plate 34 in the axial direction. The two

members

23b and 34 prevent the rotary hub 32 from coming off in the axial direction.
[0033]
Here, when forming the thrust dynamic pressure generating groove SG as shown in FIG. 9 in either the bearing sleeve 23 or the rotary hub 32 described above, First, a rolling process is performed on the workpiece made of any of the above to roughly form a thrust dynamic pressure generating groove, and then, after degreasing, an electrolytic processing process as described below is performed. A thrust dynamic pressure generating groove SG having a groove depth of about 20 μm is formed. Hereinafter, an embodiment of the electrolytic processing step will be described together with the structure of the electrolytic processing apparatus.
[0034]
That is, as shown in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, and FIG. The material (hereinafter, simply referred to as a workpiece) W of the bearing sleeve 23 or the rotary hub 32 as the above-described workpiece is dropped into the workpiece mounting concave portion so that the workpiece is in a horizontal state. Is held at As the workpiece W in the present embodiment, a material made of a phosphor bronze material is employed.
[0035]
A masking member 43 made of a thin disk-shaped insulating member as shown in FIG. 3 is mounted on the upper surface of the workpiece W in the drawing so as to be in close contact therewith. The masking member 43 is formed of a disk-shaped member having a diameter slightly larger than the outer diameter of the workpiece W, and the outer peripheral portion of the masking member 43 is covered by the cap-like member 44 with the work supporting jig. It is fixed so as to be pressed downward in the figure against the 42 side.
[0036]
The masking member 43 is formed of a flexible insulating member, but it is sufficient that an insulating material is formed at least on a surface portion. For example, a metal metal member made of stainless steel (SUS) or the like may be used. At least the surface portion is provided with a fluorine-modified flexible insulating member coated over 10 μm to 30 μm or formed of a flexible insulating plastic material. Further, a stainless steel plate (SUS) electrodeposited may be employed. The plate thickness of such a masking member 43 is set to a small thickness of, for example, about 0.05 mm to 0.1 mm.
[0037]
In the masking member 43, a communication hole pattern 43a having a shape corresponding to the above-described thrust dynamic pressure generating groove SG is formed so as to penetrate therethrough, and portions other than the communication hole pattern 43a, that is, As shown in FIG. 7, the portions corresponding to the outer surfaces SGb and SGa of the convex portions extending in the horizontal direction in the drawing from both the opening edges SGa and SGa of the dynamic pressure generating groove SG correspond to the masking described above. It is covered and masked by the member 43. Electrolytic processing is prevented on the outer surfaces SGb and SGa of the masked convex portions.
[0038]
Returning to FIG. 1 again, an electrode tool 45 composed of a hollow rod-shaped member is disposed at a position directly above the workpiece W and the masking member 43 so as to stand substantially vertically. The electrode tool 45 is fixed or held by a main body arm 46 extending above the main body base 41 described above. In particular, as shown in FIG. The lower end portion is arranged so as to form a gap δ of, for example, about 1 mm between the masking member 43 and the above during the electrolytic processing. In addition, a negative electrode (−) of a DC power supply having an output voltage of, for example, about 5 V to 45 V is connected to the electrode tool 45, and a positive electrode (+ pole) of the DC power supply is connected to the workpiece W. Connected to the side.
[0039]
Further, a liquid passage 45a is formed through the center of the electrode tool 45 along the axial direction. Electrolyte supply means (pump) (not shown) performs electrolysis from the upper end of the liquid passage 45a in the drawing. The liquid is supplied. As the electrolyte at this time, for example, NaNo _Three Is used, and the electrolytic solution supplied from the upper side in the figure of the electrode tool 45 passes through the liquid passage 45a and passes through the outlet provided at the lower side in the figure, and the above-described masking is performed. It is supplied so as to drop onto the member 43 and the workpiece W. The electrolytic solution supplied to the central portion flows radially outward in the radial direction, and is stored in a tray (not shown). In addition, as the above-mentioned electrolytic solution, 3 to 10% by weight of KOH, 3 to 10% by weight of NaOH, 5 to 15% by weight of NaOH _Two Co _Three Or the like may be used.
[0040]
In this way, electricity is supplied between the electrode tool 45 and the workpiece W while flowing the electrolytic solution into the gap δ between the electrode tool 45, the masking member 43, and the workpiece W. In this case, the electrolyte flows into the inside of the communication hole pattern 43a provided in the masking member 43, and the electrolyte flows while contacting the exposed surface of the workpiece W from the masking member 43. I do. Then, the portion of the workpiece W to which the electrolytic solution comes into contact is electrochemically eluted, whereby the electrolytic processing of the workpiece W is performed.
[0041]
Further, a vibrator 47 constituting an ultrasonic vibration generating means is attached to the uppermost portion in the drawing of the electrode tool 45 described above. As the vibrator 47 in the present embodiment, a horn type amplifying the excitation amplitude to about 20 to 22 μm is used, and by vibrating the electrode tool 45, the above-described electrolytic solution is removed. It is configured to apply ultrasonic vibration.
[0042]
In the present embodiment, the energization for electrolytic processing and the energization for ultrasonic vibration are configured to be performed independently, and as an actual energization mode, as shown in FIG. By using the pulse current, the energization Pa for electrolytic machining and the energization Pb for ultrasonic vibration are alternately performed, or as shown in FIG. And the current Cb for ultrasonic vibration may be partially overlapped. In either method, particles such as electrolytic products can be removed by ultrasonic vibration while performing electrolytic processing.
[0043]
Further, a mixed solution of a surfactant is used as the electrolytic solution. As the surfactant in the present embodiment, a nonionic surfactant of an alkyl ether type is used, and the surfactant is added in an amount of 0.03% or more by volume. Such an addition amount is based on, for example, experimental results as shown in Table 1 below.
[0044]
That is, Table 1 below shows that for a workpiece material made of stainless steel (SUS420) having an inner diameter of 5.0 mm and a thickness of 12 mm, the concentration of the surfactant was changed from 0% to 5% for 60 seconds each. And the number of residual metal chips contained in the electrolytic solution after the electrolytic processing.
[Table 1]

[0045]
From Table 1, when the volume ratio of the surfactant is 0.03% or more as compared with the case where the volume ratio of the surfactant is 0%, the number of residual metal chips is remarkably reduced. It turns out that it works efficiently. When the volume ratio is set to 2% or more, the number of remaining metal chips is almost zero. On the other hand, even if the volume ratio of the surfactant is increased to 5% or more by volume, the characteristics of the processing itself are not changed.
[0046]
According to the manufacturing method of the hydrodynamic bearing device having such a configuration, the electrolytic solution supplied to the workpiece W is limited to the inside of the communication hole pattern 43a of the masking member 43 adhered to the workpiece W. Even if the gap between the electrode member 45 and the masking member 43 and the workpiece W is widened to increase the fluidity of the electrolyte, the shape corresponding to the communication hole pattern 43a of the masking member 43 can be obtained. Are formed on the workpiece W with high precision. In particular, in the above-described embodiment, since the masking member 43 is formed of an insulating member, energization to portions other than the communication hole pattern 43a in the masking member 43 is almost completely cut off, and dynamic pressure generation occurs. The shape of the groove is more precisely formed.
[0047]
Further, in the above-described embodiment, the outer surfaces SGb and SGa of the convex portions extending in the illustrated horizontal direction from both opening edges SGa and SGa of the dynamic pressure generating groove SG are covered with the masking member 43 and masked. Therefore, even when phosphor bronze having a high ionization property is used as the workpiece W as in the present embodiment, the electrolytic machining is reliably prevented, and the outer surfaces SGb and SGa of the convex portions are formed. Is formed satisfactorily.
[0048]
In particular, in the present embodiment, since the masking member 43 is formed of a flexible insulating fluorine-modified material or a plastic material, the opening edges SGa, SGa of the dynamic pressure generating groove SG are formed. The flexible masking member 43 surely adheres to the outer surface SGb of the convex portion which is continuous with the masking member 43. In particular, the masking member 43 for the opening edges SGa, SGa of the dynamic pressure generating groove SG. This ensures that electrolytic processing of the outer surface SGb of the projection is prevented.
[0049]
As the masking member 43 actually used, for example, a dry film (DFR, EPPR, PI) manufactured by Hirai Seimitsu Co., as shown in Table 2, fluorine urethane, fluororubber, S6000 (PAI), S6001 (PAI) manufactured by Toyo Dry-Lube Co. ), And PI electrodeposition coatings manufactured by Shimizu, and PAI (with and without filler), PI, silicone-based coatings, X-0106, fluorine-modified coatings manufactured by Tokyo Silicone Co. as shown in Table 3. PFA, FEP) and the like.
[0050]
[Table 2]

[Table 3]

[0051]
For each of these materials, (1) groove pattern accuracy, (2) pattern inclination accuracy, (3) paintability such as presence or absence of pinholes, and (4) mask life (life) were evaluated. . In each of these evaluations, as shown in FIG. 10, after immersion in the desmut treatment solution for 15 seconds to 60 seconds (see step 10), the desmut solution was sufficiently washed with ion-exchanged water and ultrasonic washing. After that (see step 11), the appearance and dimensional accuracy after the rust prevention treatment (see step 12) were determined (see step 13).
[0052]
As a result, in Tables 2 and 3 described above, PFA manufactured by Tokyo Silicone Co., Ltd. was most suitable for mass production, as indicated by the symbols ○, Δ, and ×. In addition, as materials having good workability during mass production, fluorine urethane manufactured by Toyo Dry-Lube, PI (polyimide) electrodeposition coating manufactured by Shimizu, and FEP manufactured by Tokyo Silicone could be used. Since each of these materials has at least flexibility and can be in close contact with the surface of the phosphor bronze material as a workpiece, the above-described good results are obtained. It is thought that it was.
[0053]
Further, when another material such as a plastic material was used for the masking member, the results are as shown in Table 4 below.
[Table 4]

[0054]
That is, as is clear from the table, even in the case of a plastic material or the like, it is not possible to secure the accuracy of the groove pattern if the material is inflexible, but a flexible plastic material (POM, PC , PET, PVC, etc.), it was possible to secure appropriate groove pattern accuracy, and particularly in the case of PET, good results were obtained.
[0055]
As described above, by performing the electrolytic processing using the masking member 43 according to the above-described embodiment, the shape of the outer surface SGb of the convex portion extending from the opening edges SGa of the dynamic pressure generating groove SG and SGa is reduced. The masking member 43 ensures the goodness, and the electrolytic processing is reliably performed on both side wall surfaces SGd, SGd extending from the opening edges SGa, SGa of the dynamic pressure generating groove SG toward the bottom wall surface SGc.
[0056]
That is, in the present embodiment, both side walls SGd, SGd of the concave portion forming the dynamic pressure generating groove SG are opened from the bottom wall SGc side of the dynamic pressure generating groove SG toward the opening edges SGa, SGa. The tapered surface inclined in the direction in which the portion is enlarged is formed favorably, and a dynamic pressure is continuously generated from the outer surface SGb of the convex portion where the electrolytic processing is reliably prevented by the masking member 43 as described above. The side walls SGd, SGd of both sides of the groove for forming SG are formed to have a tapered surface by electrolytic processing, so that the corners of the opening edges SGa, SGa of the groove for generating dynamic pressure SG are R-shaped or C-shaped. In a chamfered state. When the rotation of the motor is started or stopped after assembly, even if the mating member comes into contact with the opening edges SGa and SGa of the above-described dynamic pressure generating groove SG, the portion is chamfered. The contact wear is reduced, and accordingly, the life of the dynamic pressure bearing device is prevented from being shortened.
[0057]
Further, in the present embodiment, since a mixed solution with a surfactant is used as the electrolytic solution, various particles such as an electrolytic product from the workpiece W as the workpiece are mixed in the electrolytic solution. A smooth flow is ensured by being absorbed by the surfactant.
[0058]
Furthermore, in this embodiment, since the ultrasonic vibration generating means 47 for applying ultrasonic vibration to the electrolytic solution is provided, various particles such as electrolytic products eluted from the workpiece W are applied to the electrolytic solution. The fluid is smoothly flown by the applied ultrasonic vibration.
[0059]
On the other hand, in the manufacturing method of the hydrodynamic bearing device in the present embodiment, the energization for electrolytic processing and the energization for ultrasonic vibration are performed independently, and the energization Pa and Ca for electrolytic processing and the ultrasonic vibration The currents Pb and Cb are alternately performed, or at least a part of each of the currents Pb and Cb is overlapped. Therefore, depending on the state of the electrolytic processing, the current for the electrolytic processing and the current for the ultrasonic vibration are supplied. By appropriately switching between the conditions (1) and (2), the best processing state can be always obtained.
[0060]
As described above, the embodiments of the invention made by the inventor have been specifically described. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and it can be said that various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Not even.
[0061]
For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a dynamic pressure bearing device of a hard disk drive motor (HDD), but other dynamic pressure bearing devices, and furthermore, various types of workpieces W The present invention can be similarly applied to an electrolytic machining method for a steel sheet.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, the electrolytic machining method according to claim 1 of the present invention and the method for manufacturing a hydrodynamic bearing device according to claim 8 employ a material made of a phosphor bronze material as a workpiece to generate a dynamic pressure. A masking member formed through a communication hole pattern corresponding to the shape of a concave portion such as a groove for use is closely attached to a surface of a workpiece made of the phosphor bronze material, and a gap between the masking member and an electrode tool is formed. The electrolytic solution supplied to the masking member is allowed to flow only in the communication hole pattern, so that even when phosphor bronze having high ionization is used as a workpiece, a concave portion such as a dynamic pressure generating groove is formed. In addition to reliably preventing electrolytic machining of the outer surface of the continuous convex portion from the opening edge of the opening, it is possible to improve the fluidity of the electrolytic solution by widening the gap between the workpiece and the electrode tool. Since the recess, such as a groove for generating dynamic pressure, having a shape corresponding to the communication hole pattern of the masking member can be formed on the workpiece with high precision, the workpiece can be formed with a simple configuration and high precision. It can be processed efficiently.
[0063]
Further, in the electrolytic processing method according to claim 2 of the present invention and the method for manufacturing a hydrodynamic bearing device according to claim 9, the masking member is formed by forming a fluorine-modified flexible insulating member on at least the surface of a metal member. In the electrolytic machining method according to the third aspect of the present invention and the method of manufacturing a dynamic pressure bearing device according to the tenth aspect, the masking member may be made of a flexible insulating plastic. By being formed from the material, the flexible masking member is securely adhered to the concave portion such as the groove for dynamic pressure generation so as to bend along the outer surface of the convex portion, particularly the opening edge portion of the concave portion. From the good adhesion of the masking member to the surface, it is possible to reliably prevent electrolytic processing on the outer surface of the convex portion, to ensure the shape of the outer surface of the convex portion, and to ensure the opening edge of the concave portion. The electrolytic processing for both sidewall surfaces extending toward the bottom wall side from is obtained by so as to satisfactorily performed from, it is possible to further improve the effect described above.
[0064]
Furthermore, the electrolytic processing method according to claim 4 of the present invention and the method for manufacturing a hydrodynamic bearing device according to claim 11 are characterized in that the electrolytic solution eluted from the workpiece using the mixed solution with the surfactant as the electrolytic solution. Since various particles such as products are absorbed by the surfactant in the electrolytic solution to ensure a smooth flow of the electrolytic solution, the above-described effects can be reliably obtained.
[0065]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an electrolytic processing method and a method of manufacturing a dynamic pressure bearing device according to the twelfth aspect, wherein an ultrasonic vibration generating means for applying an ultrasonic vibration to the electrolytic solution is provided to elute from the workpiece. Since the various kinds of particles such as the electrolytic products thus produced are caused to flow smoothly by the ultrasonic vibration applied to the electrolytic solution, the above-described effects can be reliably obtained.
[0066]
Further, in the electrolytic processing method according to claim 6 and the method for manufacturing a dynamic pressure bearing device according to claim 13, the energization for ultrasonic vibration is performed independently of the energization for electrolytic processing. The method of manufacturing a hydrodynamic bearing device according to the first aspect of the invention, wherein the energization for ultrasonic vibration and the energization for electrolytic processing are alternately performed or at least a part of each of these energizations is performed in an overlapping manner. Therefore, the power supply for the electrolytic processing and the power supply for the ultrasonic vibration are appropriately switched in accordance with the above, so that the best processing state is always obtained, so that the above-mentioned effects can be surely obtained.
[0067]
On the other hand, in the method of manufacturing a dynamic pressure bearing device according to claim 15 of the present invention, the both side walls of the concave portion forming the groove for generating dynamic pressure are continuously expanded from the bottom wall surface toward the opening. By forming it on the inclined tapered surface, the corner of the opening edge of the groove for generating dynamic pressure is formed in a chamfered state, and even if it comes into contact with the corner of the counterpart member at the time of starting and stopping rotation, the surface is formed. Since the contact wear at the corners taken is reduced to prevent the life of the dynamic pressure bearing device from being shortened, the reliability of the dynamic pressure bearing device can be improved in addition to the effects described above.
[0068]
Further, the dynamic pressure bearing device according to claim 16 of the present invention has the dynamic pressure generating groove formed according to any one of claims 8 to 15, and thus can be manufactured with high precision as described above. Since the dynamic pressure bearing device having the provided dynamic pressure generating grooves is efficiently obtained, good bearing characteristics can be exhibited in an inexpensive dynamic pressure bearing device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional explanatory view showing a schematic structure of an example of an electrolytic processing apparatus for carrying out the present invention.
FIG. 2 is an explanatory side sectional view showing a schematic structure of the electrolytic processing apparatus for carrying out the present invention shown in FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory plan view showing a structure of a masking member used in the electrolytic processing apparatus shown in FIGS. 1 and 2;
4 is an external explanatory view of a main part of the apparatus, illustrating a use state of the electrolytic processing apparatus illustrated in FIGS. 1 to 3. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing an example of an energized state in the electrolytic processing apparatus shown in FIGS. 1 to 4;
FIG. 6 is a diagram showing another example of an energized state in the electrolytic processing apparatus shown in FIGS. 1 to 4;
FIG. 7 is a partially enlarged longitudinal sectional view showing a state in which a masking member is mounted on a processing surface of a bearing sleeve as a workpiece.
FIG. 8 is an explanatory longitudinal sectional view showing a structural example of a hard disk drive motor (HDD) as an example of a device having a hydrodynamic bearing device manufactured by electrolytic processing of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory plan view showing an example of a shape of a thrust dynamic pressure generating groove manufactured by the electrolytic processing of the present invention.
FIG. 10 is a process explanatory view showing an example of all processes for manufacturing a groove for generating thrust dynamic pressure by electrolytic processing of the present invention.
FIG. 11 is a schematic side view illustrating a schematic structure of an example of a general electrolytic processing apparatus.
[Explanation of symbols]
20 Stator set
23 Bearing sleeve
30 rotor set
31 Rotary axis
32 rotating hub
34 counter plate
SG Thrust dynamic pressure generating groove
SB thrust dynamic pressure bearing
W Workpiece
41 Main body base
42 Work support jig
43 Masking material
43a Communication hole pattern
44 Cap-shaped member
45 electrode tool
45a Liquid passage
47 Exciter

Claims

The workpiece and the electrode tool are arranged so as to face each other with an appropriate gap therebetween, and the current is applied while flowing the electrolytic solution into the gap between the workpiece and the electrode tool, whereby the workpiece is cut. In an electrolytic processing method in which a concave portion of a desired shape is electrolytically processed on a surface to be processed,
A material made of phosphor bronze material is adopted as the workpiece,
A masking member formed through a communication hole pattern corresponding to the shape of the concave portion is brought into close contact with a surface to be processed of the workpiece made of the phosphor bronze material,
The electrolytic solution is supplied to the gap between the masking member and the electrode tool, and the concave portion is electrolytically processed by flowing the electrolytic solution into the communication hole pattern of the masking member so as to enter the electrolytic solution. An electrolytic processing method, characterized in that:

2. The electrolytic processing method according to claim 1, wherein the masking member has a configuration in which at least a surface portion of a metal member is provided with a fluorine-modified flexible insulating member.

2. The electrolytic processing method according to claim 1, wherein the masking member is formed of a flexible insulating plastic material.

The electrolytic processing method according to claim 1, wherein a mixed solution with a surfactant is used as the electrolytic solution.

2. The electrolytic processing method according to claim 1, further comprising an ultrasonic vibration generating means for applying ultrasonic vibration to the electrolytic solution.

6. The electrolytic processing method according to claim 5, wherein the energization for the electrolytic processing and the energization for the ultrasonic vibration are performed independently.

7. The electrolytic processing method according to claim 6, wherein the energization for the electrolytic processing and the energization for the ultrasonic vibration are alternately performed, or at least a part of both the energizations is performed in an overlapping manner. .

A method for forming a dynamic pressure generating groove on a surface to be processed of a material of a shaft member or a bearing member used in a dynamic pressure bearing device using a dynamic pressure of a lubricating fluid as a workpiece,
The workpiece and the electrode tool are disposed so as to face each other with an appropriate gap therebetween, and the current is applied while flowing the electrolytic solution into the gap between the workpiece and the electrode tool, thereby energizing the workpiece. In a method for manufacturing a dynamic pressure bearing device in which a dynamic pressure generating groove formed of a concave portion having a desired shape is electrolytically machined on a surface to be processed,
Using a material made of phosphor bronze as the workpiece,
A masking member formed by penetrating a communication hole pattern corresponding to the shape of the dynamic pressure generating groove is brought into close contact with the surface of the workpiece made of the phosphor bronze,
The electrolytic solution is supplied to a gap between the masking member and the electrode tool, and the electrolytic solution is caused to flow into the communication hole pattern of the masking member so as to enter the electrolytic solution. A method of manufacturing a hydrodynamic bearing device, wherein the method is performed.

9. The hydrodynamic bearing device according to claim 8, wherein the masking member has a structure in which a fluorine-modified flexible insulating member is provided on at least a surface portion of a metal member. Production method.

9. The method according to claim 8, wherein the masking member is formed of a flexible insulating plastic material.

9. The method according to claim 8, wherein a liquid mixture with a surfactant is used as the electrolytic solution.

9. The method according to claim 8, further comprising an ultrasonic vibration generating means for applying ultrasonic vibration to the electrolyte.

The method of manufacturing a dynamic pressure bearing device according to claim 12, wherein the energization for the electrolytic processing and the energization for the ultrasonic vibration are performed independently.

14. The dynamic pressure bearing according to claim 13, wherein the energization for the electrolytic processing and the energization for the ultrasonic vibration are alternately performed or at least a part of both of the energizations is overlapped. Device manufacturing method.

9. The device according to claim 8, wherein both side walls of the recess forming the groove for generating dynamic pressure are formed as tapered surfaces inclined in a direction of continuously expanding from the bottom wall toward the opening. A manufacturing method of the dynamic pressure bearing device according to the above.

A hydrodynamic bearing device having a hydrodynamic groove formed according to any one of claims 8 to 15.