JP2997499B2 - Bearing device and its manufacturing method - Google Patents

Bearing device and its manufacturing method

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JP2997499B2 JP2076918A JP7691890A JP2997499B2 JP 2997499 B2 JP2997499 B2 JP 2997499B2 JP 2076918 A JP2076918 A JP 2076918A JP 7691890 A JP7691890 A JP 7691890A JP 2997499 B2 JP2997499 B2 JP 2997499B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、動圧型流体軸受装置に係り、特に、磁気記
録再生装置(以下VTRと称す)等のシリンダ軸受に好適
な動圧発生溝付きの軸受装置とその製法に関する。
The present invention relates to a hydrodynamic bearing device, and particularly to a hydrodynamic bearing device having a hydrodynamic groove suitable for a cylinder bearing of a magnetic recording / reproducing device (hereinafter referred to as a VTR). Bearing device and its manufacturing method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の動圧スラスト軸受として使用される軸受装置
は、日本機械学会誌第89巻,第812号(昭和61年)第58
頁から第63頁に記載のように、すべり面にスパイラル状
の動圧発生溝を設けていた。
Bearing devices used as conventional dynamic pressure thrust bearings are disclosed in Journal of the Japan Society of Mechanical Engineers, Vol. 89, No. 812 (1986), No. 58
As described from page to page 63, a spiral dynamic pressure generating groove was provided on the slip surface.

一方、動圧発生溝は、特公昭62−49352号公報に記載
のように、フオトエツチング法によって成形していた。
On the other hand, the dynamic pressure generating groove was formed by a photo-etching method as described in JP-B-62-49352.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

従来の軸受装置では、スラスト軸受の動圧発生溝はフ
オトエツチング法で成形しており、これは量産が困難で
あり、加工に長時間を要するなどの理由から、製造コス
トが高価になる問題があつた。
In the conventional bearing device, the dynamic pressure generating groove of the thrust bearing is formed by the photo-etching method, which is difficult to mass-produce and takes a long time for processing. Atsuta.

本発明の目的は、動圧の発生溝の量産が容易で、かつ
加工時間を短く製造コストが下る軸受装置を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a bearing device that can easily mass-produce a groove for generating a dynamic pressure, shortens processing time, and reduces manufacturing cost.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

前記の目的を達成するため、本発明の軸受装置は、回
転部材と静止部材とを流体膜を介して対向し、その対向
したすべり面に、すべり面の中心から放射状に外周にめ
ぐる曲線状の形状で、かつ、中心に向けて次第に狭くな
る幅とほぼ均一の深さとをもつ複数の溝を形成した軸受
装置において、それぞれの溝は、それぞれの溝を反転し
た外形と所定の高さとからなる凸部をもつ金型を、いず
れか一方のすべり面に押圧して塑性加工により形成され
てなるように構成されている。
In order to achieve the above object, the bearing device of the present invention is configured such that a rotating member and a stationary member face each other via a fluid film, and the facing slip surface has a curved shape which is radially extended from the center of the slip surface to the outer periphery. In a bearing device in which a plurality of grooves having a shape and a width gradually narrowing toward the center and a substantially uniform depth are formed, each groove has an outer shape obtained by inverting each groove and a predetermined height. It is configured such that a mold having a convex portion is formed by plastic working by pressing against one of the slip surfaces.

そして、回転部材と静止部材とを流体膜を介して対向
し、その対向したすべり面に、すべり面の中心から放射
状に外周にめぐる曲線状で、かつ、中心に向けて次第に
狭くなる幅とほぼ均一の深さとをもつ複数の溝を形成し
た軸受装置は、それぞれの溝を反転した外形と所定の高
さとからなる凸部をもつ金型を、いずれか一方のすべり
面に押圧して塑性加工によりそれぞれの溝を形成するよ
うに構成されている。
Then, the rotating member and the stationary member face each other via the fluid film, and the facing slip surface has a curved shape extending radially from the center of the slip surface to the outer periphery, and has a width gradually narrowing toward the center. A bearing device with a plurality of grooves having a uniform depth is formed by pressing a mold having a convex part consisting of an inverted shape of each groove and a predetermined height against one of the sliding surfaces. Are formed to form respective grooves.

また金型の凸部の高さは、中央部を高く、かつ、外周
部を低く形成された構成とし、金型は、縦弾性係数の異
なる材料を選択することにより、中央部と外周部の凸部
の高さの割合が変えられた構成でも良い。
Also, the height of the convex portion of the mold is such that the central portion is high and the outer peripheral portion is formed low. A configuration in which the ratio of the height of the convex portions is changed may be used.

さらに溝を転写した後、平滑な押圧部をもつ金型を溝
転写面に押圧して塑性加工により軸受装置を形成するよ
うに形成されている。
Further, after the groove is transferred, a mold having a smooth pressing portion is pressed against the groove transfer surface to form a bearing device by plastic working.

また金型の押圧部の高さは、中央部を高く、かつ、外
周部を低く形成し、金型は、縦弾性係数の異なる材料を
選択することにより、中央部と外周部の押圧部の高さの
割合が変えられるものでも良い。
In addition, the height of the pressing portion of the mold is such that the central portion is high and the outer peripheral portion is formed low, and the die is formed of a material having a different longitudinal elastic modulus, so that the pressing portions of the central portion and the outer peripheral portion are formed. The height ratio may be changed.

そして、磁気ヘツドをもつ回転部と、回転部を支える
固定部とを備え、回転部に磁気テープを巻き付けて記録
再生するVTRでは、固定部の中心に設けたシヤフトの上
端面に対向して配設され、回転部とともに回転し、流体
膜を介して回転部を浮上支持させるスラスト軸受は、請
求項1に記載の軸受装置と同じ構成とする。
In a VTR that includes a rotating part having a magnetic head and a fixed part that supports the rotating part, and a magnetic tape is wound around the rotating part for recording and reproduction, the VTR is arranged to face the upper end surface of a shaft provided at the center of the fixed part. The thrust bearing which is provided, rotates with the rotating part, and floats and supports the rotating part via the fluid film has the same configuration as the bearing device according to the first aspect.

また、多面鏡をもつ回転部と、回転部を支える固定部
とを備え、回転部の多面鏡によりレーザ光を反射させて
感光ドラム上に記録を行うレーザビームプリンタにおい
て、回転部の中心に設けられて回転部とともに回転する
シヤフトの下端面に対向して配設され、固定部に固定さ
れて流体膜を介してシヤフトを浮上支持するスラスト軸
受は、請求項1に記載の軸受装置と同じ構成とする。
A laser beam printer that includes a rotating unit having a polygonal mirror and a fixed unit that supports the rotating unit, and is provided at the center of the rotating unit in a laser beam printer that records laser light on a photosensitive drum by reflecting laser light with the polygonal mirror of the rotating unit. A thrust bearing arranged opposite to a lower end surface of the shaft that rotates together with the rotating portion, and is fixed to the fixed portion and floats and supports the shaft via a fluid film, has the same configuration as the bearing device according to claim 1. And

〔作用〕[Action]

本発明によれば、軸受装置のすべり面に金型を押圧
し、スラスト軸受のすべり面に設けたスパイラム状動圧
発生溝の幅を、軸の回転方向並びに中心方向に向けて連
続的に狭くすることにより、溝の断面積は回転方向に向
けて減少する。従つて、幅とスラスト軸受の間に配設し
た油等の潤滑剤は、軸の回転に伴うポンプ作用が助長さ
れ、大きな圧力を発生して流体膜を形成し、大きな支持
荷重容量が得られる。また、同様にして軸受装置におけ
る支持部材の軸方向浮上量は大きくなる。
According to the present invention, the mold is pressed against the sliding surface of the bearing device, and the width of the spiram-shaped dynamic pressure generating groove provided on the sliding surface of the thrust bearing is continuously narrowed in the rotation direction and the center direction of the shaft. By doing so, the cross-sectional area of the groove decreases in the direction of rotation. Therefore, the lubricant such as oil disposed between the width and the thrust bearing promotes the pump action accompanying the rotation of the shaft, generates a large pressure, forms a fluid film, and obtains a large supporting load capacity. . Similarly, the floating amount of the support member in the bearing device in the axial direction increases.

一方、動圧発生溝を、凸部の周辺部が低く、中心方向
に対して連続的に高くなる形状の金型を、スラスト軸受
のすべり面に押し付けて転写することにより、金型は弾
性変形により凸部の全域で均一な高さになる。これによ
つて、溝の底は、ほぼ、平坦になるが、溝のランド部は
中心部が低く周辺部が高くなるため、不均一な溝の深さ
になる。
On the other hand, the mold is elastically deformed by pressing the mold with the shape where the periphery of the convex part is low and the height continuously increases with respect to the center direction against the sliding surface of the thrust bearing. Thereby, the height becomes uniform over the entire area of the convex portion. As a result, the bottom of the groove becomes substantially flat, but the land portion of the groove has a low center portion and a high peripheral portion, resulting in an uneven groove depth.

さらに、平滑な押圧部の周辺部が低く、中心方向に対
して連続的に高くなる形状の金型を、溝転写面に押し付
けることにより、金型は弾性変形により押圧部の全域で
均一な高さになる。これによつて、ランド部は所定の均
一な高さに圧縮成形され、溝の深さは中心部、及び、周
辺部共にほぼ均一になる。
Furthermore, by pressing a mold having a shape in which the peripheral portion of the smooth pressing portion is low and continuously high with respect to the center direction against the groove transfer surface, the mold is elastically deformed, so that the mold has a uniform height over the entire area of the pressing portion. It will be. As a result, the land portion is compression-molded to a predetermined uniform height, and the depth of the groove is substantially uniform both in the central portion and in the peripheral portion.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の一実施例を第1図から第3図に基づいて説明
する。
One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

第1図から第3図に示されるように、軸(回転部材)
3とスラスト軸受(静止部材)1とからなる軸受装置30
の一方のスラスト軸受1のすべり面1aに、すべり面1aの
中心から放射状に外周にめぐる曲線状(スパイラル状)
の動圧発生溝2を設けている。動圧発生溝2は、同一形
状の多数の溝を規則正しく配置し、それぞれの溝の幅b
はすべり面1aに対向する軸の回転方向Aに向けて連続的
に狭くなっている。また、第1図に示されるように、溝
の断面は矩形状であり、溝深さdは全域にわたり、ほぼ
均一になつている。
As shown in FIGS. 1 to 3, a shaft (rotating member)
Bearing device 30 including 3 and thrust bearing (stationary member) 1
Curved surface (spiral shape) extending radially from the center of the sliding surface 1a to the outer periphery on the sliding surface 1a of one of the thrust bearings 1
Dynamic pressure generating grooves 2 are provided. In the dynamic pressure generating groove 2, a number of grooves having the same shape are regularly arranged, and the width b of each groove is set.
Is continuously narrowed in the rotation direction A of the shaft facing the sliding surface 1a. Further, as shown in FIG. 1, the cross section of the groove is rectangular, and the groove depth d is substantially uniform over the entire area.

本実施例におけるスラスト軸受1の基体(円板)の厚
さは1.8mm、直径は15mmであり、本実施例はこのように
極薄のスラスト軸受への適用に特に有効である。それぞ
れの動圧発生溝2の最大幅cは0.5mmであり、中心のく
ぼみ部2aに開口する溝2の部分の幅eは0.05〜0.1mmで
ある。また、くぼみ部2aの直径は0.5mmである。一方、
本実施例の溝2の深さdは3μmである。
The thickness of the base (disk) of the thrust bearing 1 in this embodiment is 1.8 mm and its diameter is 15 mm, and this embodiment is particularly effective for application to such an ultrathin thrust bearing. The maximum width c of each dynamic pressure generating groove 2 is 0.5 mm, and the width e of the portion of the groove 2 opening to the central recess 2a is 0.05 to 0.1 mm. The diameter of the recess 2a is 0.5 mm. on the other hand,
The depth d of the groove 2 in this embodiment is 3 μm.

次に本実施例の作用について説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.

第3図に示されるように、スパイラル状の動圧発生溝
2を形成したスラスト軸受1のすべり面1aに、軸3の端
面3aが対向するように両者を油等の流体膜4を介して配
置する。本実施例では粘性40センチストークス前後の油
を用いる。このような状態で軸3をA方向に回転させる
ことにより、動圧発生溝2に満たされている流体は、溝
2がスパイラル状で、かつ、幅が回転方向に向けて、次
第に小さくなつているため、溝のポンプ作用により圧力
を発生する。このため、第3図に併記されるように軸の
中央部近傍で大きな流体圧が発生する。これにより、ス
ラスト軸受1は大きな支持荷重が得られ、軸3等の軸方
向浮上量も大きくなる。
As shown in FIG. 3, the thrust bearing 1 having a spiral dynamic pressure generating groove 2 formed thereon is interposed via a fluid film 4 of oil or the like such that the end surface 3a of the shaft 3 faces the sliding surface 1a. Deploy. In this embodiment, oil having a viscosity of about 40 centistokes is used. By rotating the shaft 3 in the direction A in such a state, the fluid filled in the dynamic pressure generating groove 2 becomes smaller as the groove 2 has a spiral shape and the width gradually decreases in the rotational direction. Therefore, pressure is generated by the pump action of the groove. For this reason, as shown in FIG. 3, a large fluid pressure is generated near the center of the shaft. As a result, a large supporting load is obtained for the thrust bearing 1, and the axial floating amount of the shaft 3 and the like also increases.

動圧発生溝は、第4図から第11図に示される方法で容
易に形成することができる。第4図において、金型5
は、スラスト軸受に形成する動圧発生溝2を反転した形
状と所定の高さからなる凸部5aをもつている。従つて、
この金型5の凸部5aをスラスト軸受1のすべり面1aに押
圧して、すべり面1aに動圧発生溝2を転写する。なお、
第5図に示すように、第1の金型である金型5の凸部5a
の高さは、内周部が高く、外周部が低く加工されてい
る。
The dynamic pressure generating groove can be easily formed by the method shown in FIGS. In FIG.
Has a convex portion 5a having a shape obtained by inverting the dynamic pressure generating groove 2 formed in the thrust bearing and having a predetermined height. Therefore,
The convex portion 5a of the mold 5 is pressed against the sliding surface 1a of the thrust bearing 1 to transfer the dynamic pressure generating groove 2 to the sliding surface 1a. In addition,
As shown in FIG. 5, the protrusion 5a of the mold 5 as the first mold is provided.
Is processed such that the inner peripheral portion is high and the outer peripheral portion is low.

このような状態でスラスト軸受の動圧発生溝2を圧印
加工した場合、金型の面圧分布は第6図に示されるよう
に内周部の凸部5aの幅が狭く断面積が小さいため、内周
部が外周部より高くなる。これにともなつて、金型の凸
部5aの高さ方向の弾性変形は、第7図に示されるよう
に、内周部が外周部よりも大きくなる。そのため、金型
の凸部5aの高さは全域にわたって、ほぼ、均一になり、
第8図に示されるように、溝の底が、ほぼ、平坦にな
る。しかし、同図に示すように、溝のランド部1bの高さ
fは、外周部の幅gが内周部よりも広いため、外周部が
内周部より高くなり不均一になる。
When the dynamic pressure generating groove 2 of the thrust bearing is coined in such a state, the surface pressure distribution of the die is small because the width of the convex portion 5a of the inner peripheral portion is small and the cross-sectional area is small as shown in FIG. , The inner circumference is higher than the outer circumference. Along with this, the elastic deformation in the height direction of the convex portion 5a of the mold becomes larger at the inner peripheral portion than at the outer peripheral portion, as shown in FIG. Therefore, the height of the convex portion 5a of the mold becomes substantially uniform over the entire area,
As shown in FIG. 8, the bottom of the groove becomes substantially flat. However, as shown in the figure, the height f of the land portion 1b of the groove is not uniform because the width g of the outer peripheral portion is wider than the inner peripheral portion, and the outer peripheral portion is higher than the inner peripheral portion.

次に、第9図から第11図に示す方法で容易にランド部
の高さを揃え、均一な深さの溝を形成することができ
る。第9図において、第2の金型である金型7の押圧部
7?aが中央に凸の平滑な面をもっている。従つて、この
金型7の押圧部7aをスラスト軸受1のすべり面1aに押圧
して、ランド部1bの高さfを所定の均一な高さに圧縮成
形し、溝深さを均一に形成する。なお、同図に示される
ように、金型7の押圧部7aの高さiは、内周部が高く、
外周部が低く加工されている。
Next, the heights of the lands can be easily made uniform by the method shown in FIGS. 9 to 11, and grooves having a uniform depth can be formed. In FIG. 9, a pressing portion of a mold 7 as a second mold
7? A has a convex smooth surface in the center. Accordingly, the pressing portion 7a of the mold 7 is pressed against the sliding surface 1a of the thrust bearing 1, and the height f of the land portion 1b is compression-molded to a predetermined uniform height to form the groove depth uniformly. I do. As shown in the figure, the height i of the pressing portion 7a of the mold 7 is high at the inner peripheral portion,
The outer periphery is machined low.

このような状態でスラスト軸受を押圧加工した場合、
金型の面圧分布は第10図に示されるように内周部が外周
部より高くなる。これに伴つて、金型7の押圧部7aの高
さ方向の弾性変形は、第11図に示されるように、内周部
が外周部より大きくなる。そのため、金型7の押圧部は
全域にわたつてほぼ平坦になり、第1図に示されるよう
に溝深さがほぼ均一になるスラスト軸受を形成すること
ができる。
When the thrust bearing is pressed in such a state,
As shown in FIG. 10, the surface pressure distribution of the mold is higher at the inner periphery than at the outer periphery. Along with this, the elastic deformation in the height direction of the pressing portion 7a of the mold 7 becomes larger at the inner periphery than at the outer periphery, as shown in FIG. Therefore, the pressing portion of the mold 7 becomes substantially flat over the entire area, and a thrust bearing having a substantially uniform groove depth can be formed as shown in FIG.

前述のように、押圧面が連続的に変化する金型7を用
いた場合、金型の高さ方向の弾性変形により、溝深さ
が、ほぼ、均一なスラスト軸受を容易に形成することが
できる。
As described above, when the mold 7 whose pressing surface continuously changes is used, a thrust bearing having a substantially uniform groove depth can be easily formed by elastic deformation in the height direction of the mold. it can.

本実施例によれば、動圧発生溝の幅を軸の回転方向に
向けて狭くなるようにしているため、溝のポンプ作用が
助長され、大きな支持荷重容量及び軸方向の浮上量が得
られる。また、前述のような動圧発生溝は、溝形状を転
写した外形と所定の高さとからなる凸部をもつ金型をス
ラスト軸受のすべり面、又は、軸のすべり面のいずれか
一方に押圧することにより、容易に形成できるので、フ
オトエツチングに比べて加工時間を大幅に短縮すること
ができる。さらに、本実施例のスラスト軸受をVTRのシ
リンダ部や、レーザビームプリンタのポリゴンミラー軸
受部に用いると、大きな支持荷重容量及び軸方向の浮上
量が得られるため、回転負荷トルクを小さくすることが
できる。
According to the present embodiment, the width of the dynamic pressure generating groove is narrowed in the rotation direction of the shaft, so that the pumping action of the groove is promoted, and a large supporting load capacity and a large floating amount in the axial direction can be obtained. . In addition, the above-described dynamic pressure generating groove presses a mold having a convex portion having an outer shape obtained by transferring the groove shape and a predetermined height against either the sliding surface of the thrust bearing or the sliding surface of the shaft. By doing so, it can be easily formed, so that the processing time can be greatly reduced as compared with photo-etching. Furthermore, when the thrust bearing of the present embodiment is used for a cylinder portion of a VTR or a polygon mirror bearing portion of a laser beam printer, a large supporting load capacity and a floating amount in the axial direction can be obtained, so that the rotational load torque can be reduced. it can.

以上の実施例では、溝を形成したスラスト軸受を静止
部材としたが対応部材とは相対的な関係で同じ作用をす
るから回転部材に適用しても差し支えない。
In the above embodiment, the thrust bearing having the groove formed therein is a stationary member. However, since the thrust bearing has the same operation relative to the corresponding member, it may be applied to a rotating member.

第12図は本発明の他の実施例となるVTR8の斜視図であ
り、図では部分的に外箱を透明にしてシリンダ9が示さ
れている。このシリンダ9を例示したものが第13図であ
る。
FIG. 12 is a perspective view of a VTR 8 according to another embodiment of the present invention, in which the cylinder 9 is shown with the outer box partially transparent. FIG. 13 illustrates this cylinder 9.

第13図の実施例では溝加工を施こしたスラスト軸受を
回転部材に適用している。この図で、すべり面に動圧発
生溝を形成したスラスト軸受1は、そのすべり面が軸3
に対向するように上シリンダ10に固定されている。この
ような状態でモータ11の駆動力で上シリンダ10を回転さ
せることにより、スラスト軸受1も回転するから、これ
に伴つて溝面も回転し、動圧発生溝のポンプ作用により
流体圧を発生し、上シリンダ10を軸方向に浮上支持す
る。
In the embodiment of FIG. 13, a grooved thrust bearing is applied to a rotating member. In this figure, the thrust bearing 1 in which the dynamic pressure generating groove is formed on the sliding surface has the sliding surface of the shaft 3.
And is fixed to the upper cylinder 10 so as to face. By rotating the upper cylinder 10 with the driving force of the motor 11 in such a state, the thrust bearing 1 also rotates, so that the groove surface also rotates, and the fluid pressure is generated by the pump action of the dynamic pressure generating groove. Then, the upper cylinder 10 is levitated and supported in the axial direction.

また、第14図は、本発明の他の実施例であるレーザビ
ームプリンタの斜視図であり、補正レンズ13,シリンド
リカルレンズ14,コリメータレンズ15,半導体レーザ16,
感光ドラム17,レーザスキヤナ18がそれぞれ図示され
る。このレーザスキヤナ18を例示したものが第15図であ
る。
FIG. 14 is a perspective view of a laser beam printer according to another embodiment of the present invention, and includes a correction lens 13, a cylindrical lens 14, a collimator lens 15, a semiconductor laser 16,
The photosensitive drum 17 and the laser scanner 18 are illustrated. FIG. 15 illustrates this laser scanner 18.

第15図の実施例では溝加工を施こしたスラスト軸受を
固定部材に適用している。この図でモータ11,ラジアル
軸受19,ポリコンミラー20,ハウジング21がそれぞれ図示
されている。すべり面に動圧発生溝を形成したスラスト
軸受1は、そのすべり面が軸3に対向するようにハウジ
ングに固定されている。このような状態でモータ11の駆
動力でポリゴンミラー20を回転させることにより、ポリ
ゴンミラー20に嵌合されている軸3も回転するから、溝
加工したスラスト軸受1との間に相対的なすべりを生
じ、動圧発生溝のポンプ作用により流体圧を発生し、ポ
リゴンミラー20を軸方向に浮上支持する。
In the embodiment shown in FIG. 15, a grooved thrust bearing is applied to the fixing member. In this figure, a motor 11, a radial bearing 19, a polysilicon mirror 20, and a housing 21 are illustrated. The thrust bearing 1 having the dynamic pressure generating groove formed on the sliding surface is fixed to the housing such that the sliding surface faces the shaft 3. When the polygon mirror 20 is rotated by the driving force of the motor 11 in such a state, the shaft 3 fitted to the polygon mirror 20 also rotates, so that the relative sliding between the shaft 3 and the grooved thrust bearing 1 occurs. And the fluid pressure is generated by the pumping action of the dynamic pressure generating groove, and the polygon mirror 20 is floated and supported in the axial direction.

このように、本発明を適用したスラスト軸受は、大き
な浮上量を得ることができるため、回転負荷トルクの小
さいVTRシリンダユニツトや、レーザビームプリンタの
ポリゴンミラーユニツトを実現できる。
As described above, since the thrust bearing to which the present invention is applied can obtain a large floating amount, a VTR cylinder unit having a small rotational load torque and a polygon mirror unit of a laser beam printer can be realized.

第16図に静止部材と回転部材との関係で本発明におけ
る溝の形成をどのようにするかが模式的に示されてい
る。第16図はスラスト軸受の場合の回転方向による溝幅
の関係を示したものである。図に示されるように、回転
と静止とは相対的な関係である。また、本発明で回転方
向に向けて狭い(広い)という関係は第16図によつて定
義される。
FIG. 16 schematically shows how to form the groove in the present invention in relation to the stationary member and the rotating member. FIG. 16 shows the relationship of the groove width depending on the rotation direction in the case of a thrust bearing. As shown in the figure, rotation and stationary are relative relationships. In the present invention, the relationship of narrowing (widening) in the rotation direction is defined by FIG.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、軸受装置のすべり面に金型を押圧し
て複数の溝(動圧発生溝)を形成したため、軸受支持荷
重が大きく、安定した支持をすることのできる軸受装置
を実現できる。
According to the present invention, since a plurality of grooves (dynamic pressure generating grooves) are formed by pressing the mold on the sliding surface of the bearing device, a bearing device having a large bearing support load and capable of stable support can be realized. .

更に、本発明によれば、動圧発生溝のポンプ作用が助
長され、大きな支持荷重容量、及び、軸方向浮上量が得
られるスラスト軸受を提供することができる。このた
め、スラスト軸受のすべり面での損失トルクが少なく、
摩耗量も大幅に減少する。
Further, according to the present invention, it is possible to provide a thrust bearing in which the pumping action of the dynamic pressure generating groove is promoted and a large supporting load capacity and an axial floating amount are obtained. Therefore, the torque loss on the sliding surface of the thrust bearing is small,
The amount of wear is also greatly reduced.

また、スラスト軸受は、塑性加工法で容易に形成でき
るため、加工時間が短縮され、製造コストも安価にな
り、量産性が著しく向上する。
Further, since the thrust bearing can be easily formed by the plastic working method, the working time is shortened, the manufacturing cost is reduced, and the mass productivity is remarkably improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例のスラスト軸受の断面図、第
2図は第1図のスラスト軸受の正面図、第3図は第1図
のスラスト軸受面の圧力分布図、第4図は第1図のスラ
スト軸受の溝の形成法を示す断面図、第5図は金型の断
面図、第6図は金型を押圧時の面圧を示す断面図、第7
図は金型の弾性変形を示す断面図、第8図は第4図で形
成されたスラスト軸受の断面図、第9図は金型を押圧し
て溝深さを均一にする形成法を示す断面図、第10図は金
型を押圧時の面圧を示す断面図、第11図は金型の弾性変
形を示す断面図、第12図は本発明の他の実施例の斜視
図、第13図は第12図のVTRシリンダユニツトの断面図、
第14図は本発明の他の実施例の斜視図、第15図は第10図
のポリゴンミラーユニツトの断面図、第16図は本発明を
スラスト軸受に適用した場合の溝の幅方向を定義する説
明図である。 1……スラスト軸受、2……動圧発生溝、3……軸、4
……流体膜、5,7……金型、30……軸受装置。
1 is a sectional view of a thrust bearing according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the thrust bearing of FIG. 1, FIG. 3 is a pressure distribution diagram of the thrust bearing surface of FIG. Is a sectional view showing a method of forming the groove of the thrust bearing of FIG. 1, FIG. 5 is a sectional view of a mold, FIG. 6 is a sectional view showing a surface pressure when the mold is pressed, and FIG.
FIG. 8 is a sectional view showing the elastic deformation of the mold, FIG. 8 is a sectional view of the thrust bearing formed in FIG. 4, and FIG. 9 shows a forming method for pressing the mold to make the groove depth uniform. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the surface pressure when pressing the mold, FIG. 11 is a cross-sectional view showing the elastic deformation of the mold, FIG. 12 is a perspective view of another embodiment of the present invention, FIG. FIG. 13 is a sectional view of the VTR cylinder unit of FIG. 12,
FIG. 14 is a perspective view of another embodiment of the present invention, FIG. 15 is a sectional view of the polygon mirror unit of FIG. 10, and FIG. 16 defines the width direction of the groove when the present invention is applied to a thrust bearing. FIG. 1 ... thrust bearing, 2 ... dynamic pressure generating groove, 3 ... shaft, 4
…… Fluid film, 5,7 …… Mold, 30 …… Bearing device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺山 孝男 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 酒井 和夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 森川 寿一 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会 社日立製作所東海工場内 (72)発明者 平山 国明 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会 社日立製作所東海工場内 (56)参考文献 特開 平3−37413(JP,A) 特開 平1−170527(JP,A) 特公 昭50−37635(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16C 17/00 - 33/28 B21D 22/00 - 22/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takao Terayama 502 Kandamachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref.Hitachi, Ltd.Mechanical Research Laboratory Co., Ltd. In-house (72) Inventor Juichi Morikawa 1410 Inada, Kata-shi, Ibaraki Pref.Hitachi, Ltd.Tokai Plant, Hitachi, Ltd. References JP-A-3-37413 (JP, A) JP-A-1-170527 (JP, A) JP-B-50-37635 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) ) F16C 17/00-33/28 B21D 22/00-22/30

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】回転部材と静止部材とが流体膜を介して対
向しその対向したすべり面に、前記すべり面の中心から
放射状に外周にめぐる曲線状で、かつ、中心に向けて次
第に狭くなる幅とほぼ均一の深さとをもった複数の溝を
形成した軸受装置において、 前記溝は、第1の金型で前記いずれか一方の前記すべり
面に押圧後、第2の金型を押圧することで形成され、前
記第1の金型は前記溝を反転した外形と、中央部を高
く、外周部を低くした所定の高さからなる凸部をもち、
前記第2の金型は中央部に向って凸となる平滑な形状で
あることを特徴とする軸受装置。
A rotating member and a stationary member oppose each other via a fluid film, and have a curved surface extending radially from the center of the sliding surface to the outer periphery of the sliding surface and gradually narrowing toward the center. In a bearing device having a plurality of grooves having a width and a substantially uniform depth, the grooves press a second mold after being pressed against one of the slip surfaces by a first mold. The first mold has an outer shape obtained by inverting the groove, and a convex portion having a predetermined height in which a central portion is high and an outer peripheral portion is low,
The said 2nd metal mold | die has a smooth shape which becomes convex toward a center part, The bearing apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項2】回転部材と静止部材とが流体膜を介して対
向しその対向したすべり面に、前記すべり面の中心から
放射状に外周にめぐる曲線状で、かつ、中心に向けて次
第に狭くなる幅とほぼ均一の深さとをもった複数の溝を
形成した軸受装置の製法において、 前記溝を反転した外形で押圧部中央部を高く、外周部を
低くした所定の高さを有する凸部をもつ金型を、いずれ
か一方の前記すべり面に押圧して転写した後、中央部に
向って凸となる平滑な形状の金型を前記転写溝の転写面
に押圧して均一な深さにする塑性加工により溝を形成す
ることを特徴とする軸受装置の製法。
2. A rotating member and a stationary member opposing each other via a fluid film, and a curved surface extending radially from the center of the sliding surface to the outer periphery of the opposing sliding surface and gradually narrowing toward the center. In a method of manufacturing a bearing device having a plurality of grooves having a width and a substantially uniform depth, a convex portion having a predetermined height in which a center portion of a pressing portion is higher and an outer peripheral portion is lower in an outer shape in which the grooves are inverted. After pressing the mold with one of the slip surfaces and transferring the same, the mold having a smooth shape convex toward the center is pressed against the transfer surface of the transfer groove to a uniform depth. A method of manufacturing a bearing device, characterized in that a groove is formed by plastic working.
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