JP3813771B2

JP3813771B2 - 動圧軸受エレメントの製造方法

Info

Publication number: JP3813771B2
Application number: JP25874499A
Authority: JP
Inventors: 健治荻本; 義樹藤井; 大治平岡
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 1999-09-13
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2019-09-13
Also published as: JP2001082482A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動圧軸受に使用される例えばシャフト,フランジ,ハウジングまたはフランジ付シャフト等の動圧軸受エレメントの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、動圧軸受エレメントであるフランジ付シャフトとしては、フランジ部とシャフト部とからなって、そのフランジ部にアキシャル方向支持用の動圧溝をエッチングにより形成したものがある。また、上記フランジ付シャフトの表面には、摩耗を低減するためにＴｉＮ(窒化チタン)膜を成膜している。
【０００３】
上記構成のフランジ付シャフトの製造方法は、まず、フランジ部およびシャフト部にレジストを塗付した後、プレベイク,露光,現像およびポストベイクを行ってエッチングマスクを形成する。そして、そのエッチングマスクで被覆されたフランジ付シャフトにエッチングを行って動圧溝を形成する。最後に、上記エッチングマスクを除去した後、スパッタリング法などのＰＶＤ(Physical Vapor Deposition：物理的気相成長)法等によって、耐摩耗性を向上させるためのＴｉＮ膜をフランジ付シャフトに成膜する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記フランジ付シャフトの動圧溝をエッチングで形成するためには、エッチングマスクが必要不可欠となっている。そのエッチングマスクを形成するには、レジストの塗布,プレベイク,露光,現像およびポストベイクといった多くの工程が必要である。その結果、フランジ付シャフトの作業工程が煩雑になって、簡単に製造できないという問題があると共に、製造コストが高くなるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、簡単に製造できる低コストな動圧軸受エレメントの製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
【０００８】
上記請求項１の動圧軸受エレメントの製造方法は、動圧溝を形成する箇所を治具によりマスクして、動圧溝が形成される箇所以外の部分を、エッチング剤に対して耐食性を有する硬質膜で被覆する工程と、上記硬質膜をエッチングマスクとして用いてエッチングする工程とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
上記請求項１の発明の動圧軸受エレメントの製造方法によれば、上記動圧溝が形成される箇所以外の部分が、エッチング剤に対して耐食性を有する硬質膜で被覆されているので、その動圧溝を形成するためのエッチングマスクとして硬質膜を利用できる。したがって、エッチング剤に対して耐食性を有する硬質膜をエッチングマスクとして用いることによって、多くの工程を要するエッチングマスクの形成が不要になるので、作業工程が大幅に簡略化して、簡単かつ低コストに製造できる。
また、請求項２の動圧軸受エレメントの製造方法は、請求項１に記載の動圧軸受エレメントの製造方法において、上記硬質膜が窒化チタン膜であることを特徴としている。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の動圧軸受エレメントの製造方法を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の一形態の動圧軸受エレメントであるフランジ付シャフトを上方から見た図である。このフランジ付シャフトは、図１に示すように、フランジ部１とシャフト部２とからなり、そのフランジ部１の軸方向の一端面にアキシャル方向支持用の動圧溝３を形成している。また、上記フランジ部１は、図２に示すように、動圧溝３以外の部分を例えばＴｉＮ膜４で被覆して、耐摩耗性を向上している。なお、図２では、図１に示したシャフト部２を省略している。また、図示しないが、このシャフト部２にもＴｉＮ膜４を成膜している。
【００１４】
上記フランジ付シャフトは、以下のように形成している。
【００１５】
（１）まず、上記フランジ部１は、動圧溝３を形成する前に、ＰＶＤ(Physical Vapor Deposition：物理的気相成長)法、例えばスパッタリング法によって、フランジ部１およびシャフト部２にＴｉＮ膜４を成膜する。このとき、上記フランジ部１では、動圧溝３を形成する箇所にＴｉＮ膜４が成膜しないように、図示しない治具でマスクする。つまり、上記フランジ部１の動圧溝３以外の部分をＴｉＮ膜４で被覆するのである。
【００１６】
（２）次に、エッチングを行うと、シャフト部２は、エッチング剤に対して耐食性のＴｉＮ膜４で表面全部を被覆しているので、エッチング剤で腐食しない。一方、上記フランジ部２は、ＴｉＮ膜４で被覆されている箇所と、ＴｉＮ膜４で被覆されていない箇所とが存在するので、ＴｉＮ膜４で被覆されていないフランジ部１の箇所、つまり動圧溝３を形成する箇所のみがエッチング剤で溶解する。その結果、上記フランジ部１において、ＴｉＮ膜４で被覆されていない箇所が除去されて、動圧溝３が形成される。
【００１７】
このように、スパッタリング法で成膜したＴｉＮ膜４をエッチングマスクとして利用するので、レジスト等でエッチングマスクを形成しなくてもよい。したがって、上記フランジ部１およびシャフト部２に対して、レジストの塗付,プレベイク,露光,現像およびポストベイクを行ってエッチングマスクを形成する必要がなくなって、作業工数が大幅に低減して、簡単に製造でき、かつ、製造コストを低減できる。
【００１８】
上記実施の形態では、スパッタリング法でＴｉＮ膜４を成膜したが、真空蒸着法やイオンビーム蒸着法などでＴｉＮ膜４を成膜してもよい。
【００１９】
また、図３に示すように、黄銅製のフランジ部３１と、セラミックス製のシャフト部３２とでフランジ付シャフト３０を構成してもよい。この場合、上記フランジ部３１に図示しないアキシャル方向支持用の動圧溝を形成するために、エッチング剤としての塩化第２鉄溶液でエッチングを行っても、セラミックス製のシャフト部３２は塩化第２鉄溶液で腐食しないから、塩化第２鉄溶液からシャフト部３２を保護するためのレジスト等をシャフト部３２に塗布する必要がない。その結果、シャフト部３２にレジスト等を塗布する工程がない分、作業工程が簡略化して、簡単かつ低コストに製造できる。
【００２０】
また、上記フランジ部３１およびシャフト部３２の材料は上記実施の形態に限られず、エッチング剤に対して腐食性を有する材料でフランジ部を形成し、エッチング剤に対して耐腐食性を有する材料でシャフト部を形成すればよい。
【００２１】
また、セラミックス製のシャフト部３２の代わりに、表面にＴｉＮ膜が成膜された鉄製のシャフト部を用いてもよい。また、このシャフト部に成膜する膜の材料は、エッチング剤に対して耐腐食性を有するものであればよい。
【００２２】
【発明の効果】
【００２３】
以上より明らかなように、請求項１の発明の動圧軸受エレメントの製造方法は、エッチング剤に対して耐食性を有する硬質膜をエッチングマスクとして用いるので、多くの工程を要するエッチングマスクの形成が不要になって、作業工程が大幅に簡略化して、簡単かつ低コストに製造できる。
【００２４】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の一形態のフランジ付シャフトの上面図である。
【図２】図２は上記フランジ付シャフトのフランジ部の断面図である。
【図３】図３は本発明の他の実施形態のフランジ付シャフトの正面図である。
【符号の説明】
１,３１フランジ部２,３２シャフト部
３動圧溝４ＴｉＮ膜
３０フランジ付シャフト

Claims

動圧溝を形成する箇所を治具によりマスクして、動圧溝が形成される箇所以外の部分を、エッチング剤に対して耐食性を有する硬質膜で被覆する工程と、
上記硬質膜をエッチングマスクとして用いてエッチングする工程とを備えたことを特徴とする動圧軸受エレメントの製造方法。
請求項２に記載の動圧軸受エレメントの製造方法において、
上記硬質膜が窒化チタン膜であることを特徴とする動圧軸受エレメントの製造方法。