JP4642416B2 - 動圧軸受装置用の軸部材の製造方法 - Google Patents
動圧軸受装置用の軸部材の製造方法 Download PDFInfo
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(A−1)軸素材成形加工、および(A−2)貫通孔成形加工
まず、成形すべき軸部材2の素材となるステンレス鋼等の金属材を、金型を用いて例えば冷間で圧縮成形することにより(鍛造加工)、例えば図5に示すように、軸部対応領域(以下、単に軸部という。)11およびフランジ部対応領域(以下、単にフランジ部という。)12を一体に有する軸素材10が形成される(軸素材成形加工(A−1))。また、この軸素材10の鍛造成形に使用する金型は、この実施形態では、フランジ部12に貫通孔19を成形するための金型を兼ねている。そのため、この金型で金属材を圧縮成形することで、軸素材10が鍛造成形されるのと同時に、フランジ部12の内径側に(軸部11の近傍に)、図5に示すように、フランジ部12の軸部側端面12aと、反軸部側端面12bとの間を貫通する貫通孔19が形成される(貫通孔成形加工(A−2))。
先の工程において鍛造成形された軸素材10の軸部11を、例えば図示は省略するが、一対の転造ダイス(例えば平ダイスや丸ダイス等)で加圧挟持し、前記一対の転造ダイスを互いに逆方向に往復動させることで、軸部11の外周面11aに、円筒度矯正のための転造加工を施す(軸部矯正加工(A−3))。これにより、軸素材10の軸部外周面11aのうち、矯正加工を施した面13の円筒度が所要の範囲内(例えば10μm以下)に改善される。円筒度の矯正加工としては、例えば転造加工の他、絞りやしごき、あるいは割り型のプレス(挟み込み)によるサイジング加工等など、種々の加工方法を採用することができる。また、矯正加工は軸部11の外周面11a全長に亘って行う他、完成品としての軸部材2のラジアル軸受面23a、23bに対応する箇所を含む限り、外周面11aの一部のみに行うこともできる。
(B−1)幅研削加工
成形工程を経た軸素材10の両端面となる、軸部端面11bおよびフランジ部12の反軸部側端面12bを、前記矯正加工を施した面13を基準として研削加工する。この研削工程に用いられる研削装置40は、例えば図6(a)、(b)に示すように、ワークとしての軸素材10を複数保持するキャリア41と、キャリア41によって保持された軸素材10の軸部端面11bおよびフランジ部12の反軸部側端面12bを研削する一対の砥石42、42とを備えている。
次いで、研削した軸素材10の両端面(軸部端面11b、フランジ部12の反軸部側端面12b)を基準として軸素材10の外周面10aおよびフランジ部12の軸部側端面12aの研削加工を行う。この研削工程で用いられる研削装置50は、例えば図8に示すように、バッキングプレート54およびプレッシャプレート55を軸素材10の両端面に押し当てながら砥石53でプランジ研削するものである。軸素材10の矯正加工面13はシュー52によって回転自在に支持される。
(B−2)全面研削加工で研削を施した面のうち、軸部材2のラジアル軸受面23a、23b、および円筒面25に対応する領域に最終的な仕上げ研削を施す。この研削加工に用いる研削装置は、例えば図9に示す円筒研削盤で、バッキングプレート64とプレッシャプレート65とで挟持した軸素材10を回転させながら、砥石63でプランジ研削するものである。軸素材10は、シュー62で回転自在に支持される。砥石63の研削面63aは、軸部材2のラジアル軸受面23a、23bに対応する領域(同図中13a、13bに示す領域)を研削する第一の円筒研削部63a1と、円筒面25に対応する領域(同図中15に示す領域)を研削する第二の円筒研削部63a2とからなる。
2 軸部材
3 ディスクハブ
4 ステータコイル
5 ロータマグネット
7 ハウジング
8 軸受スリーブ
8a 内周面
8a1、8a2 動圧溝
8c 下側端面
8c1 動圧溝
9 シール部材
10 軸素材
11 軸部
11b 端面
12 フランジ部
12a 軸部側端面
12b 反軸部側端面
13 矯正加工面
14 テーパ面
15 円筒面
19 貫通孔(軸素材)
21 軸部
21b 端面
22 フランジ部
22a、22b スラスト軸受面
23a、23b ラジアル軸受面
24 テーパ面
25 円筒面
26、27、28 ヌスミ部
29 貫通孔
40 研削装置
41 キャリア
42 砥石
43 切欠き
43a 内面
50、60 研削装置
52、62 シュー
53、63 砥石
54、64 バッキングプレート
55、65 プレッシャプレート
56 研削面
56a 円筒研削部
56b 平面研削部
57、67 計測ゲージ
63 砥石
63a 研削面
D ディスク
S シール空間
R1、R2 ラジアル軸受部
T1、T2 スラスト軸受部
W1、W2 スラスト軸受隙間
Claims (3)
- 軸部対応領域およびフランジ部対応領域を金型を用いた冷間鍛造で一体成形した軸素材から形成され、軸部及びフランジ部を有する軸部材と、一端を開口すると共に、他端を密閉したハウジングと、軸部材のフランジ部の端面にそれぞれ面し、フランジ部の軸方向両側に形成される二つのスラスト軸受隙間と、軸部の外周面に面するラジアル軸受隙間と、ハウジングの開口側に設けられ、油面を有するシール空間とを備え、二つのスラスト軸受隙間のうち、一方がハウジングの前記他端を密閉する端面とフランジ部の端面との間に形成され、このスラスト軸受隙間が、他方のスラスト軸受隙間、およびラジアル軸受隙間を介してシール空間につながり、前記一方のスラスト軸受隙間と該スラスト軸受隙間から前記シール空間に至るまでの空間とが全て潤滑油で満たされ、軸部材が、フランジ部の軸方向両側のスラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用により発生した圧力でスラスト方向に非接触支持される動圧軸受装置に使用される軸部材の製造方法であって、
フランジ部に、孔径よりも孔深さのほうが大きく、二つのスラスト軸受隙間の圧力を調整する軸方向貫通孔を鍛造成形し、かつ、
この貫通孔の鍛造を、フランジ部対応領域を含む軸素材の鍛造成形に使用する金型を兼ねた金型を用いて、軸素材の鍛造と同時に行うことを特徴とする動圧軸受装置用の軸部材の製造方法。 - 貫通孔を、軸部の近傍に形成した請求項1記載の動圧軸受装置用の軸部材の製造方法。
- ラジアル軸受隙間に面する軸部の外周面と、この外周面に対向する軸受スリーブの内周面の何れか一面に、流体の動圧作用を生じるための動圧溝が軸方向で非対称に形成されている請求項1又は2記載の動圧軸受装置用の軸部材の製造方法。
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