JPH11342441A - Equipment and method for manufacturing shaft for dynamic pressure bearing, shaft for dynamic pressure manufactured by the method and dynamic pressure bearing motor using the shaft for dynamic pressure bearing - Google Patents

Equipment and method for manufacturing shaft for dynamic pressure bearing, shaft for dynamic pressure manufactured by the method and dynamic pressure bearing motor using the shaft for dynamic pressure bearing

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JPH11342441A
JPH11342441A JP14982098A JP14982098A JPH11342441A JP H11342441 A JPH11342441 A JP H11342441A JP 14982098 A JP14982098 A JP 14982098A JP 14982098 A JP14982098 A JP 14982098A JP H11342441 A JPH11342441 A JP H11342441A
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JP
Japan
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shaft
dynamic pressure
shaft material
manufacturing
groove
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Application number
JP14982098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michiharu Honda
道春 本田
Seiji Moriguchi
清治 森口
Nobuyuki Yokoyama
信之 横山
Kenichi Watanabe
健一 渡邉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a dynamic pressure generating groove by rolling accurately at a low cost by providing a turning processing portion for a shaft material held in a main spindle and a rolling portion to rotate a round die by pressing and holding the shaft material between the round die and a pair of supporting rolls with mirror- finished surfaces arranged in two stages, up and down, in a rotating way. SOLUTION: A shaft material 1 held in a main spindle 2 and rotating is machined with a turning processing portion 6. The shaft material 1 is pressed and nipped between a round die 10 whose edge portion is formed by making a groove shape symmetrically to a prescribed dynamic pressure generating groove in a rolling portion 5 and a pair of supporting rolls 13a and 13b with mirror-finished surfaces arranged in two stages, up and down, in a rotating way, and is rolled by rotating the round die 10. This makes it possible to continuously perform all the processes to the completion of the shaft for a dynamic pressure bearing with a single equipment after the shaft material is installed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、動圧を発生するた
めの動圧発生用溝を形成した動圧軸受用軸の製造装置及
び製造方法、並びにその製造方法により製造した動圧軸
受用軸とその動圧軸受用軸を用いた動圧軸受モータに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing having a groove for generating a dynamic pressure for generating a dynamic pressure, and a shaft for a dynamic pressure bearing manufactured by the manufacturing method. And a hydrodynamic bearing motor using the hydrodynamic bearing shaft.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、モータの分野では、動圧を発生し
て回転体を支承する動圧軸受を用いたモータが幅広く使
用されてきている。この動圧軸受は、空気などの気体、
オイル、または磁性流体などを動圧源として用い、軸ま
たはその受け部のいずれか一方に動圧発生用溝を形成し
た軸受部により構成されている。このような動圧軸受
は、精密かつ高速に回転を行うことが要求されるモータ
を容易に実現できる軸受として知られている。動圧軸受
を用いたモータの具体例には、レーザビームプリンタや
ディジタル複写機などに搭載されている光走査装置用の
高速ポリゴンスキャナモータ、及び光ディスクドライブ
やハードディスクドライブ装置に搭載されている高速回
転型スピンドルモータなどがある。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of motors, motors using dynamic pressure bearings for generating a dynamic pressure and supporting a rotating body have been widely used. This dynamic pressure bearing is used for gas such as air,
It is composed of a bearing using oil, a magnetic fluid, or the like as a dynamic pressure source and having a dynamic pressure generating groove formed in either the shaft or its receiving portion. Such a dynamic pressure bearing is known as a bearing that can easily realize a motor that is required to rotate precisely and at high speed. Specific examples of motors using hydrodynamic bearings include high-speed polygon scanner motors for optical scanning devices mounted on laser beam printers and digital copiers, and high-speed rotating scanners mounted on optical disk drives and hard disk drives. Type spindle motor and the like.

【0003】ここで、上記のような動圧軸受用軸及び動
圧発生用溝の具体例を図7に示す。図7の(a)は、動
圧軸受用軸に形成した動圧発生用溝の形状を示す平面図
である。図7の(b)は動圧軸受用軸に形成した動圧発
生用溝の他の形状を示す平面図であり、図7の(c)は
動圧軸受用軸に形成した動圧発生用溝の他の形状を示す
平面図である。図7の(a)乃至図7の(c)に示すよ
うに、動圧軸受用軸30の外周面30a上には、それぞ
れ所定のパターン形状を有する動圧発生用溝31a,3
1b,31cが設けられている。これらの動圧発生用溝
31a,31b,31cは、それぞれスクイズ型、へリ
ングボーン型、スパイラル型として知られているもので
あり、動圧軸受用軸30の外周面30aを切り欠くこと
により形成されている。また、スクイズ型、及びヘリン
グボーン型の動圧発生用溝31a,31bを形成した動
圧軸受用軸30には、発生した動圧を安定な状態とする
ために、その軸方向中心部分に動圧源、例えば空気を導
入するための空気導入溝32が設けられている。
FIG. 7 shows a specific example of the above-described shaft for a dynamic pressure bearing and a groove for generating a dynamic pressure. FIG. 7A is a plan view showing the shape of a dynamic pressure generating groove formed on a shaft for a dynamic pressure bearing. FIG. 7B is a plan view showing another shape of the dynamic pressure generating groove formed on the dynamic pressure bearing shaft, and FIG. 7C is a dynamic pressure generating groove formed on the dynamic pressure bearing shaft. It is a top view showing other shapes of a slot. As shown in FIGS. 7A to 7C, on the outer peripheral surface 30a of the dynamic pressure bearing shaft 30, dynamic pressure generating grooves 31a, 3 each having a predetermined pattern shape are provided.
1b and 31c are provided. These dynamic pressure generating grooves 31a, 31b, 31c are known as a squeeze type, a herringbone type, and a spiral type, respectively, and are formed by cutting out the outer peripheral surface 30a of the dynamic pressure bearing shaft 30. Have been. In addition, the dynamic pressure bearing shaft 30 having the squeeze type and herringbone type dynamic pressure generating grooves 31a and 31b is provided with a dynamic central portion in the axial direction to stabilize the generated dynamic pressure. A pressure source, for example, an air introduction groove 32 for introducing air is provided.

【0004】上述の動圧発生用溝31a,31b,31
cを動圧軸受用軸30の外周面30a上に形成する方法
には、既知のフォトリソ・エッチング方法、遊離砥粒を
用いたブラスト加工方法、及び転造加工方法が広く用い
られていた。しかしながら、フォトリソ・エッチング方
法では、化学処理装置などの高価で専用の製造設備が必
要であり、加工工程数が多くなるなどの欠点があった。
また、ブラスト加工方法では、遊離砥粒の飛散防止や外
周面30aを加工するための特殊装置などの専用設備を
必要とし、さらに付着した砥粒の除去などを行うための
後加工工程を必要とした。さらに、このブラスト加工方
法では、動圧発生用溝31a,31b,31cの形状管
理、例えば溝深さの管理を行うことが困難なものであ
り、上述の後加工工程における付着した砥粒の除去作業
にも長い時間を要した。このため、従来の製造装置及び
製造方法では、転造加工方法を用いて動圧軸受用軸を製
造することが一般的であった。
The aforementioned dynamic pressure generating grooves 31a, 31b, 31
As a method of forming c on the outer peripheral surface 30a of the dynamic pressure bearing shaft 30, a known photolithography / etching method, a blast processing method using free abrasive grains, and a rolling processing method have been widely used. However, the photolithography / etching method requires expensive and dedicated manufacturing equipment such as a chemical treatment apparatus, and has the drawback of increasing the number of processing steps.
In addition, the blasting method requires special equipment such as a special device for preventing scattering of loose abrasive grains and processing the outer peripheral surface 30a, and further requires a post-processing step for removing attached abrasive grains. did. Further, in this blasting method, it is difficult to manage the shape of the dynamic pressure generating grooves 31a, 31b, 31c, for example, to control the groove depth. The work also took a long time. For this reason, in the conventional manufacturing apparatus and manufacturing method, it was common to manufacture a shaft for a dynamic pressure bearing using a rolling method.

【0005】以下、図8を参照して、転造加工方法を用
いた従来の動圧軸受用軸の製造装置及びその製造方法に
ついて具体的に説明する。図8の(a)は丸形ダイスを
使用した従来の動圧軸受用軸の製造装置の概略構成を示
す構造図であり、図8の(b)は平形ダイスを使用した
従来の動圧軸受用軸の製造装置の概略構成を示す構造図
である。図8の(c)は、ボールを使用した従来の動圧
軸受用軸の製造装置の概略構成を示す構造図である。
尚、図8の(a)、及び図8の(b)に示した従来の動
圧軸受用軸の製造装置は、例えば特開昭57−7931
3号公報に開示されたものである。
Hereinafter, a conventional apparatus and method for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing using a rolling method will be described in detail with reference to FIG. FIG. 8A is a structural view showing a schematic configuration of a conventional manufacturing apparatus of a shaft for a dynamic pressure bearing using a round die, and FIG. 8B is a conventional dynamic pressure bearing using a flat die. FIG. 2 is a structural diagram showing a schematic configuration of a manufacturing apparatus for a shaft. FIG. 8C is a structural view showing a schematic configuration of a conventional manufacturing apparatus for a shaft for a dynamic pressure bearing using balls.
The conventional apparatus for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing shown in FIGS. 8A and 8B is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-7931.
No. 3 is disclosed.

【0006】第1の従来例の動圧軸受用軸の製造装置
は、図8の(a)に示すように、回転可能に配設された
丸形ダイス41と支持ロール42、及びこれらの丸形ダ
イス41と支持ロール42との間に配置した軸受け台4
3を備えている。さらに、この第1の従来例では、軸用
素材40が丸形ダイス41と支持ロール42とに挟まれ
て軸受け台43上に回転自在に配置されている。丸形ダ
イス41の外周面上には、形成すべきへリングボーン型
またはスパイラル型の動圧発生用溝31b,31c(図
7)に対称な形状が刻設されている。軸用素材40は、
図示しない加工装置によって所定の前加工工程を実施し
たあとの中間素材であり、より詳細にいえば、ステンレ
スの素材を旋削加工または研削加工によって外径及び両
端面を仕上げた棒状に形成、加工されたものである。こ
の第1の従来例では、丸形ダイス41、及び支持ロール
42を図の矢印”D1”、及び”D2”の方向にそれぞ
れ回転することにより、軸用素材40が図の矢印”D
3”の方向に回転して、へリングボーン型またはスパイ
ラル型の動圧発生用溝31b,31cが軸用素材40の
外周面上に形成される。この転造加工を行うとき、丸形
ダイス41から軸用素材40に作用する押圧力は、支持
ロール42、及び軸受け台43によって支承されてい
る。
As shown in FIG. 8A, a first conventional apparatus for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing includes a round die 41 and a supporting roll 42 which are rotatably arranged, and these round dies. Bearing base 4 arranged between the die 41 and the supporting roll 42
3 is provided. Further, in the first conventional example, a shaft material 40 is rotatably disposed on a bearing base 43 between a round die 41 and a support roll 42. On the outer peripheral surface of the round die 41, a symmetrical shape is formed in the herringbone type or spiral type dynamic pressure generating grooves 31b and 31c (FIG. 7) to be formed. The shaft material 40 is
This is an intermediate material after a predetermined pre-processing step is performed by a processing device (not shown). More specifically, a stainless steel material is formed into a rod shape whose outer diameter and both end surfaces are finished by turning or grinding. It is a thing. In the first conventional example, the shaft material 40 is rotated by rotating the round die 41 and the support roll 42 in the directions of the arrows "D1" and "D2" in the figure, respectively.
By rotating in the direction of 3 ", herringbone type or spiral type dynamic pressure generating grooves 31b and 31c are formed on the outer peripheral surface of the shaft material 40. When this rolling is performed, a round die is used. The pressing force acting on the shaft material 40 from 41 is supported by a support roll 42 and a bearing base 43.

【0007】第2の従来例の動圧軸受用軸の製造装置
は、図8の(b)に示すように、所定の方向に摺動可能
に配設された平形ダイス44と支持板45を備えてい
る。さらに、この第2の従来例では、上述の軸用素材4
0が平形ダイス44と支持板45とに挟まれ回転自在に
配置されている。平形ダイス44の表面上には、丸形ダ
イス41のものと同様に、形成すべきへリングボーン型
またはスパイラル型の動圧発生用溝31b,31cに対
称な形状が刻設されている。この第2の従来例では、平
形ダイス44、及び支持板45を図の矢印”H1”、及
び”H2”の方向にそれぞれ摺動することにより、軸用
素材40が図の矢印”D3”の方向に回転して、へリン
グボーン型またはスパイラル型の動圧発生用溝31b,
31cが軸用素材40の外周面上に形成される。
As shown in FIG. 8B, a second conventional example of a dynamic pressure bearing shaft manufacturing apparatus includes a flat die 44 and a support plate 45 slidably disposed in a predetermined direction. Have. Further, in the second conventional example, the shaft material 4 described above is used.
Numeral 0 is rotatably arranged between the flat die 44 and the support plate 45. On the surface of the flat die 44, similarly to the round die 41, a symmetrical shape is formed in the herringbone type or spiral type dynamic pressure generating grooves 31b and 31c to be formed. In the second conventional example, the flat die 44 and the support plate 45 are slid in the directions of arrows "H1" and "H2" in the figure, respectively, so that the shaft material 40 is moved in the direction of the arrow "D3" in the figure. , The herringbone type or spiral type dynamic pressure generating grooves 31b,
31 c is formed on the outer peripheral surface of the shaft material 40.

【0008】第3の従来例の動圧軸受用軸の製造装置
は、図8の(c)に示すように、円筒形状のボールホル
ダー46、及び動圧発生用溝31a〜31cを形成する
ための複数のボール47を備えている。この第3の従来
例では、上述の軸用素材40の表面にボール47を押圧
した後、ボールホルダー46の孔部46a内に軸用素材
40及びボール47を移動する。その後、図示しない駆
動機構により、ボールホルダー46を図の矢印”H3”
の方向に動かしつつ、軸用素材40を図の矢印”D3”
の方向に回転する。これにより、所望の動圧発生用溝3
1a〜31cを軸用素材40の外周面上に形成する。
As shown in FIG. 8C, the third conventional apparatus for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing is for forming a cylindrical ball holder 46 and grooves 31a to 31c for generating dynamic pressure. Are provided. In the third conventional example, after the ball 47 is pressed against the surface of the shaft material 40, the shaft material 40 and the ball 47 are moved into the hole 46a of the ball holder 46. Thereafter, the ball holder 46 is moved by the driving mechanism (not shown) to the arrow "H3" in the figure.
While moving the shaft material 40 in the direction of arrow "D3" in the figure.
Rotate in the direction of. Thereby, desired dynamic pressure generating grooves 3
1 a to 31 c are formed on the outer peripheral surface of the shaft material 40.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記のような転造加工
方法を用いた従来の動圧軸受用軸の製造装置及び製造方
法では、既知のフォトリソ・エッチング方法、及びブラ
スト加工方法に比べて、ダイスあるいはボール等の安価
で簡単な構造の製造部材を用いて動圧軸受用軸を製造し
ていた。このため、この従来の製造装置及び製造方法で
は、フォトリソ・エッチング方法、及びブラスト加工方
法を用いたものより、動圧軸受用軸のコストダウンを行
うことが容易なものであった。しかしながら、この転造
加工方法を用いた従来の製造装置及び製造方法では、下
記の(1)〜(3)の問題点を生じた。 (1) 金属材料の軸用素材の表面に塑性加工を施し
て、動圧発生用溝を形成していたので、高接触圧に耐え
得る高剛性の専用設備が必要であった。 (2) 軸用素材の外径寸法のばらつきなどにより、動
圧発生用溝を高精度に形成することができない場合があ
り、転造加工を施した後動圧発生用として最適な形状に
加工、成形する後加工工程を実施する必要があった。 (3) 転造加工工程とその前後に実施する前加工工程
及び後加工工程では、それぞれ別の加工装置を用いて軸
用素材を加工していたので、各工程において軸用素材の
取付、取り外しなどの付帯的な調整作業に時間を要し
た。
The conventional apparatus and method for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing using the above-described rolling method, as compared with the known photolithography / etching method and blast processing method. Shafts for dynamic pressure bearings have been manufactured using inexpensive and simple members such as dies or balls. For this reason, in the conventional manufacturing apparatus and manufacturing method, it is easier to reduce the cost of the shaft for the dynamic pressure bearing than using the photolithography / etching method and the blasting method. However, the conventional manufacturing apparatus and manufacturing method using this rolling method have the following problems (1) to (3). (1) Since the surface of the metal shaft material is subjected to plastic working to form the grooves for generating dynamic pressure, dedicated equipment with high rigidity capable of withstanding high contact pressure is required. (2) Due to variations in the outer diameter of the shaft material, etc., it may not be possible to form the dynamic pressure generating groove with high precision. After rolling, the groove is processed into an optimal shape for generating dynamic pressure. It was necessary to carry out a post-processing step for molding. (3) In the rolling process and the pre-processing process and the post-processing process to be performed before and after the rolling process, the shaft material is processed using different processing devices. It took time for additional adjustment work such as.

【0010】より具体的にいえば、図8の(a)に示し
た第1の従来例では、丸形ダイス41から軸用素材40
に作用する押圧力を均一に調整することが困難なもので
あり、その押圧力が変化したとき動圧発生用溝31b,
31c(図7)にズレを生じ易いものであった。さら
に、この第1の従来例では、軸用素材40の外径寸法の
ばらつきにより、軸受け台43上での軸用素材40の中
心位置が変化した。このため、動圧発生用溝31b,3
1cの深さ寸法にばらつきを生じた。また、軸受け台4
3と軸用素材40の外周面40aとが高圧力で擦れあう
ため、軸受け台43が摩耗して、軸受け台43上での軸
用素材40の回転位置が低下した。これにより、動圧発
生用溝31b,31cの形状にばらつきが生じ、さらに
外周面40aに擦り傷を発生した。
More specifically, in the first conventional example shown in FIG.
It is difficult to uniformly adjust the pressing force acting on the grooves, and when the pressing force changes, the dynamic pressure generating grooves 31b,
31c (FIG. 7) was apt to cause displacement. Further, in the first conventional example, the center position of the shaft material 40 on the bearing base 43 changes due to the variation in the outer diameter of the shaft material 40. Therefore, the dynamic pressure generating grooves 31b, 3
The depth dimension of 1c varied. Also, the bearing base 4
3 and the outer peripheral surface 40a of the shaft material 40 rub against each other under high pressure, so that the bearing base 43 was worn and the rotational position of the shaft material 40 on the bearing base 43 was lowered. As a result, the shapes of the dynamic pressure generating grooves 31b and 31c varied, and abrasion occurred on the outer peripheral surface 40a.

【0011】また、図8の(b)に示した第2の従来例
では、第1の従来例のように軸受け台43を使用して軸
用素材40を支持していないので、軸受け台43の摩耗
による動圧発生用溝31b,31cの形状のばらつきや
外周面40aでの擦り傷を生じない。しかしながら、こ
の第2の従来例においても、第1の従来例のものと同様
に、平形ダイス44から軸用素材40に作用する押圧力
を均一に調整することが困難なものであり、その押圧力
が変化したとき動圧発生用溝31b,31cにズレを生
じ易いものであった。同様に、軸用素材40の外径寸法
のばらつきにより、支持板45上での軸用素材40の中
心位置が変化した。このため、動圧発生用溝31b,3
1cの深さ寸法にばらつきを生じた。さらに、この第2
の従来例では、平形ダイス44及び支持板45の摺動動
作に同期して、軸用素材40を回転自在に支持する支持
機構を設ける必要があり、当該製造装置の制御及び構成
が複雑なものとなった。
Further, in the second conventional example shown in FIG. 8B, since the shaft material 40 is not supported using the bearing base 43 unlike the first conventional example, the bearing base 43 The variation in the shape of the dynamic pressure generating grooves 31b and 31c due to the wear of the outer peripheral surface and the abrasion on the outer peripheral surface 40a do not occur. However, also in the second conventional example, similarly to the first conventional example, it is difficult to uniformly adjust the pressing force acting on the shaft material 40 from the flat die 44, and the pressing force is difficult. When the pressure changed, the dynamic pressure generating grooves 31b and 31c were apt to shift. Similarly, the center position of the shaft material 40 on the support plate 45 was changed due to the variation in the outer diameter of the shaft material 40. Therefore, the dynamic pressure generating grooves 31b, 3
The depth dimension of 1c varied. Furthermore, this second
In the conventional example, it is necessary to provide a support mechanism for rotatably supporting the shaft material 40 in synchronization with the sliding operation of the flat die 44 and the support plate 45, and the control and configuration of the manufacturing apparatus are complicated. It became.

【0012】また、図8の(c)に示した第3の従来例
では、第1及び第2の従来例のものに比べて、軸用素材
40に作用する押圧力を低減することは可能なものであ
った。しかしながら、この第3の従来例では、ボールホ
ルダー46の孔部46a内における、軸用素材40とボ
ール47との位置関係を正確に検出して、ボールホルダ
ー46及び軸用素材40の動きを制御する位置制御機構
を設ける必要があった。さらに、この第3の従来例で
は、形成した動圧発生用溝31a〜31cの断面の形状
がボールとほぼ同一の曲率をもつ丸形の凹形状となり、
動圧発生用として最適な角形の凹形状の断面をもつ溝を
得られなかった。
Further, in the third conventional example shown in FIG. 8C, it is possible to reduce the pressing force acting on the shaft material 40 as compared with the first and second conventional examples. It was something. However, in the third conventional example, the positional relationship between the shaft material 40 and the ball 47 in the hole 46a of the ball holder 46 is accurately detected, and the movement of the ball holder 46 and the shaft material 40 is controlled. It was necessary to provide a position control mechanism to perform the operation. Further, in the third conventional example, the cross-sectional shape of the formed dynamic pressure generating grooves 31a to 31c is a round concave shape having substantially the same curvature as the ball,
No groove having a square concave cross section optimal for generating dynamic pressure could be obtained.

【0013】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであり、転造加工工程によって動
圧発生用溝を軸用素材に低コストで高精度に形成するこ
とができ、高品質の動圧軸受用軸を安価に製造すること
ができる動圧軸受用軸の製造装置及び製造方法、並びに
その製造方法により製造した動圧軸受用軸とその動圧軸
受用軸を用いた動圧軸受モータを提供することを目的と
する。また、この発明は、軸用素材から動圧軸受用軸の
完成まで連続して行うことができる動圧軸受用軸の製造
装置及び製造方法、並びにその製造方法により製造した
動圧軸受用軸とその動圧軸受用軸を用いた動圧軸受モー
タを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and a dynamic pressure generating groove can be formed in a shaft material at low cost and with high precision by a rolling process. A manufacturing apparatus and a manufacturing method of a shaft for a dynamic pressure bearing capable of manufacturing a high quality shaft for a dynamic pressure bearing at low cost, and a shaft for a dynamic pressure bearing manufactured by the manufacturing method and the shaft for a dynamic pressure bearing. It is an object of the present invention to provide an improved dynamic bearing motor. Further, the present invention provides a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a hydrodynamic bearing shaft that can be continuously performed from a material for the shaft to the completion of the hydrodynamic bearing shaft, and a hydrodynamic bearing shaft manufactured by the manufacturing method. It is an object of the present invention to provide a hydrodynamic bearing motor using the hydrodynamic bearing shaft.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の動圧軸受用軸の
製造装置は、軸用素材を保持して、回転する主軸スピン
ドル部、前記主軸スピンドル部に保持された軸用素材に
旋削加工を施す旋削加工部、及び所定の動圧発生用溝と
対称な溝形状を刻設し刃部を形成した丸形ダイスと、表
面が鏡面仕上げ状態に加工され、上下2段に回転自在に
配置された一対の支持ロールを有し、前記丸形ダイスと
一対の支持ロールとの間に前記主軸スピンドル部に保持
された軸用素材を押圧し挟持して、前記丸形ダイスを回
転する転造加工部を備えている。このように構成するこ
とにより、動圧発生用溝を軸用素材に低コストで高精度
に形成することができる。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing, comprising: turning a spindle material held by a spindle material; and rotating the spindle material held by the spindle device. Turning part to apply, and a round die with a blade part formed by engraving a groove shape symmetrical to a predetermined dynamic pressure generating groove, the surface is machined to a mirror-finished state, and it is rotatably arranged in two upper and lower stages A pair of support rolls, and presses and clamps the shaft material held on the main spindle unit between the round die and the pair of support rolls to rotate the round die. It has a processing part. With this configuration, the dynamic pressure generating groove can be formed at low cost and with high precision in the shaft material.

【0015】別の観点による発明の動圧軸受用軸の製造
装置は、前記丸形ダイスを回転自在に保持するダイスホ
ルダー部、前記一対の支持ロールを回転自在に保持し
て、所定の方向に移動する支持ロールスライド部、前記
主軸スピンドル部に保持された軸用素材と接する回転型
ブラシを有し、前記回転型ブラシを回転自在に保持し
て、所定方向に移動するブラシスライド部、及び前記旋
削加工部、ダイスホルダー部、及びブラシスライド部を
載置して、所定方向に移動するテーブルを備えている。
このように構成することにより、動圧発生用溝を軸用素
材に低コストで高精度に形成することができる。さら
に、軸用素材から動圧軸受用軸の完成まで連続して行う
ことができる。
According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing, comprising: a die holder for rotatably holding the round die; and a rotatably holding the pair of support rolls in a predetermined direction. A moving support roll slide unit, a brush slide unit having a rotary brush in contact with a shaft material held by the spindle spindle unit, holding the rotary brush rotatably, and moving in a predetermined direction; and A turning table, a die holder section, and a brush slide section are placed on the table, and the table moves in a predetermined direction.
With this configuration, the dynamic pressure generating groove can be formed at low cost and with high precision in the shaft material. Further, the process from the shaft material to the completion of the dynamic pressure bearing shaft can be continuously performed.

【0016】別の観点による発明の動圧軸受用軸の製造
装置は、前記丸形ダイスの刃部の断面形状が、先端の刃
幅と根元の刃幅が同一寸法である平行形状、もしくは根
元の刃幅が先端の刃幅より広い台形形状としている。こ
のように構成することにより、ズレを生じることなく動
圧発生用溝を軸用素材の外周面上に形成できる。
According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing, wherein the cross-sectional shape of the blade portion of the round die is a parallel shape in which the blade width at the tip and the blade width at the root are the same. Are trapezoidal in shape where the blade width is wider than the blade width at the tip. With this configuration, the groove for generating dynamic pressure can be formed on the outer peripheral surface of the shaft material without causing a deviation.

【0017】別の観点による発明の動圧軸受用軸の製造
装置は、前記丸形ダイスの外周速度と前記刃部によって
形成される軸用素材の溝部底面の周速度とが一致するよ
うに、前記丸形ダイス及び前記軸用素材を回転するよう
構成している。このように構成することにより、動圧発
生用溝を軸用素材に低コストで高精度に形成することが
できる。
According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing, wherein an outer peripheral speed of the round die is equal to a peripheral speed of a groove bottom surface of the shaft material formed by the blade portion. The round die and the shaft material are configured to rotate. With this configuration, the dynamic pressure generating groove can be formed at low cost and with high precision in the shaft material.

【0018】別の観点による発明の動圧軸受用軸の製造
装置は、前記動圧発生溝の形状が、ヘリングボーン型、
スパイラル型、またはスクイズ型のいずれかの形状であ
る。このように構成することにより、上記のいずれかの
形状の動圧発生用溝を軸用素材に低コストで高精度に形
成することができる。
According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing, wherein the dynamic pressure generating groove has a herringbone type.
The shape is either a spiral type or a squeeze type. With this configuration, the dynamic pressure generating groove having any of the above shapes can be formed on the shaft material with low cost and high accuracy.

【0019】別の観点による発明の動圧軸受用軸の製造
装置は、前記一対の支持ロールは、前記軸用素材の中心
と前記一対の支持ロールの中心の成す角度が90度以上
120度以下の範囲内となるように、保持されている。
このように構成することにより、動圧発生用溝を軸用素
材に低コストで高精度に形成することができる。
According to another aspect of the invention, there is provided an apparatus for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing, wherein the pair of support rolls has an angle formed between the center of the shaft material and the center of the pair of support rolls of 90 to 120 degrees. Is held within the range.
With this configuration, the dynamic pressure generating groove can be formed at low cost and with high precision in the shaft material.

【0020】本発明の動圧軸受用軸の製造方法は、主軸
スピンドル部によって保持し回転している軸用素材に旋
削加工を施す旋削加工工程、及び前記主軸スピンドル部
によって保持し回転している軸用素材を、所定の動圧発
生用溝と対称な溝形状を刻設し刃部を形成した丸形ダイ
スと、表面が鏡面仕上げ状態に加工され、上下2段に回
転自在に配置された一対の支持ロールとの間に押圧し挟
持して、前記丸形ダイスを回転することによって前記軸
用素材に転造加工を施す転造加工工程を備えている。こ
のように構成することにより、動圧発生用溝を軸用素材
に低コストで高精度に形成することができる。さらに、
この製造方法により製造した動圧軸受用軸、及びその動
圧軸受用軸を用いて軸受部を構成した動圧軸受モータを
高品質で安価なものにすることが可能となる。
In the method of manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing according to the present invention, a turning step of turning the shaft material held and rotated by the spindle spindle portion, and holding and rotating by the spindle shaft portion. The shaft material was engraved with a groove shape symmetrical to a predetermined dynamic pressure generation groove and a round die with a blade was formed. The surface was machined to a mirror-finished state, and it was rotatably arranged in two stages up and down. A rolling process is provided in which the shaft material is rolled by being pressed and held between a pair of support rolls and rotating the round die. With this configuration, the dynamic pressure generating groove can be formed at low cost and with high precision in the shaft material. further,
It is possible to manufacture a high-quality, low-cost hydrodynamic bearing motor manufactured by this manufacturing method and a hydrodynamic bearing motor having a bearing portion using the hydrodynamic bearing shaft.

【0021】別の観点による発明の動圧軸受用軸の製造
方法は、前記転造加工工程において、前記一対の支持ロ
ールは、前記軸用素材の中心と前記一対の支持ロールの
中心の成す角度が90度以上120度以下の範囲内とな
るように、保持されている。このように構成することに
より、動圧発生用溝を軸用素材に低コストで高精度に形
成することができる。
According to another aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing, wherein in the rolling step, the pair of support rolls is formed by an angle formed between a center of the shaft material and a center of the pair of support rolls. Is held in the range of 90 degrees or more and 120 degrees or less. With this configuration, the dynamic pressure generating groove can be formed at low cost and with high precision in the shaft material.

【0022】別の観点による発明の動圧軸受用軸の製造
方法は、前記転造加工工程において、前記丸形ダイスの
外周速度と前記刃部によって形成される軸用素材の溝部
底面の周速度とが一致するように、前記丸形ダイス及び
前記軸用素材を回転している。このように構成すること
により、動圧発生用溝を軸用素材に低コストで高精度に
形成することができる。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing, wherein in the rolling step, the outer peripheral speed of the round die and the peripheral speed of the bottom surface of the groove of the shaft material formed by the blade portion. The round dies and the shaft material are rotated so that? With this configuration, the dynamic pressure generating groove can be formed at low cost and with high precision in the shaft material.

【0023】別の観点による発明の動圧軸受用軸の製造
方法は、前記丸形ダイスの刃部の断面形状が、先端の刃
幅と根元の刃幅が同一寸法である平行形状、もしくは根
元の刃幅が先端の刃幅より広い台形形状としている。こ
のように構成することにより、ズレを生じることなく動
圧発生用溝を軸用素材の外周面上に形成できる。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing, wherein a cross-sectional shape of the blade portion of the round die is a parallel shape or a root where a blade width at a tip and a blade width at a root are the same. Are trapezoidal in shape where the blade width is wider than the blade width at the tip. With this configuration, the groove for generating dynamic pressure can be formed on the outer peripheral surface of the shaft material without causing a deviation.

【0024】別の観点による発明の動圧軸受用軸の製造
方法は、前記動圧発生溝の形状が、ヘリングボーン型、
スパイラル型、またはスクイズ型のいずれかの形状であ
る。このように構成することにより、上記のいずれかの
形状の動圧発生用溝を軸用素材に低コストで高精度に形
成することができる。
According to another aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing, wherein the dynamic pressure generating groove has a herringbone type.
The shape is either a spiral type or a squeeze type. With this configuration, the dynamic pressure generating groove having any of the above shapes can be formed on the shaft material with low cost and high accuracy.

【0025】別の観点による発明の動圧軸受用軸の製造
方法は、主軸スピンドル部によって保持し回転している
軸用素材に旋削加工を施す旋削加工工程、前記主軸スピ
ンドル部によって保持し回転している軸用素材を、所定
の動圧発生用溝と対称な溝形状を刻設し刃部を形成した
丸形ダイスと、表面が鏡面仕上げ状態に加工され、上下
2段に回転自在に配置された一対の支持ロールとの間に
押圧し挟持して、前記丸形ダイスを回転することによっ
て前記軸用素材に転造加工を施す転造加工工程前記主軸
スピンドル部によって保持し回転している軸用素材を所
定の形状に仕上げる仕上げ加工工程、及び前記主軸スピ
ンドル部によって保持し回転している軸用素材のバリを
除去する除去工程を備えている。このように構成するこ
とにより、動圧発生用溝を軸用素材に低コストで高精度
に形成することができる。さらに、軸用素材から動圧軸
受用軸の完成まで連続して行うことができる。また、こ
の製造方法により製造した動圧軸受用軸、及びその動圧
軸受用軸を用いて軸受部を構成した動圧軸受モータを高
品質で安価なものにすることが可能となる。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing, wherein a turning process is performed for turning a shaft material held and rotated by a spindle unit, and the shaft material is held and rotated by the spindle unit. The shaft material is engraved with a groove that is symmetrical to the predetermined dynamic pressure generating groove, and a round die with a blade is formed. Rolling process for rolling the shaft material by pressing and holding it between the pair of support rolls, and rotating the round die is held and rotated by the spindle unit. A finishing step of finishing the shaft material into a predetermined shape; and a removing step of removing burrs of the rotating shaft material held and rotated by the main spindle unit. With this configuration, the dynamic pressure generating groove can be formed at low cost and with high precision in the shaft material. Further, the process from the shaft material to the completion of the dynamic pressure bearing shaft can be continuously performed. In addition, it is possible to manufacture a high-quality and low-cost hydrodynamic bearing motor manufactured by this manufacturing method and a hydrodynamic bearing motor including a bearing portion using the hydrodynamic bearing shaft.

【0026】別の観点による発明の動圧軸受用軸の製造
方法は、前記除去工程において、回転型ブラシを用いた
ブラッシング方法により前記バリの除去を行う。このよ
うに構成することにより、動圧発生用溝を軸用素材に低
コストで高精度に形成することができる。
In a method of manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing according to another aspect of the present invention, the burr is removed by a brushing method using a rotary brush in the removing step. With this configuration, the dynamic pressure generating groove can be formed at low cost and with high precision in the shaft material.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の動圧軸受用軸の製
造装置及び製造方法を示す好ましい実施例について、図
面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0028】《実施例》 [製造装置の構成]図1は、本発明の動圧軸受用軸の製
造装置の概略構成を示す構造図である。図2は、図1に
示した転造加工部の主要部の構成を示す拡大斜視図であ
る。図1に示すように、本実施例の動圧軸受用軸の製造
装置は、軸用素材1をチャック保持して、回転する主軸
スピンドル部2、ダイスホルダー部3と支持ロールスラ
イド部4により構成され、上記軸用素材1に所望の動圧
発生用溝を形成するための転造加工部5、及び上記軸用
素材1に旋削加工を施す旋削加工部6を備えている。さ
らに、本実施例の製造装置は、上記軸用素材1に生じた
バリを除去するための回転型ブラシ7を備え、その回転
型ブラシ7を保持して移動するブラシスライド部8と、
図の矢印”X”方向、及び”Z”方向にそれぞれ移動可
能なXテーブル9a、及びZテーブル9bを有するテー
ブル9を具備している。
Embodiment [Structure of Manufacturing Apparatus] FIG. 1 is a structural diagram showing a schematic structure of a manufacturing apparatus of a shaft for a dynamic pressure bearing according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged perspective view illustrating a configuration of a main part of the rolled processing section illustrated in FIG. 1. As shown in FIG. 1, the apparatus for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing according to the present embodiment includes a spindle 1, a die holder 3, and a support roll slide 4, which hold a shaft material 1 by chucking and rotate. In addition, a rolling section 5 for forming a desired dynamic pressure generating groove in the shaft blank 1 and a turning section 6 for turning the shaft blank 1 are provided. Further, the manufacturing apparatus of the present embodiment includes a rotary brush 7 for removing burrs generated on the shaft material 1, and a brush slide portion 8 that holds and moves the rotary brush 7,
The table 9 includes an X table 9a and a Z table 9b that can be moved in the directions of the arrows “X” and “Z” in the figure, respectively.

【0029】軸用素材1は、例えば長さ寸法、30m
m、直径8〜15mm程度の円柱状の金属部材であり、
その外周面(円筒面)に動圧発生用溝が形成され、動圧
軸受用軸に加工、製造される。本実施例の製造装置を用
いて、切削性と転造性及び動圧軸受用軸としての剛性な
どについて検証した結果、アルミニウム、真鍮、及びス
テンレスなどの金属部材が軸用素材1として使用できる
ことを確認した。尚、以下の説明では、アルミニウムの
軸用素材1から動圧軸受用軸を製造する場合について説
明する。主軸スピンドル部2は、主軸モータ2a、前記
主軸モータ2aの動力を伝達するためのスピンドル2
b、及び前記スピンドル2bに取り付けられ、軸用素材
1をチャックし保持するチャック部2cを備えている。
この主軸スピンドル部2は、チャック部2cに軸用素材
1を挿入し、装着した後、その軸用素材1を動圧軸受用
軸の製造が終了するまで保持する。また、主軸モータ2
aの回転により、軸用素材1は、例えば図の矢印”R
1”の方向にチャック部2cとともに回転する。
The shaft material 1 has a length of, for example, 30 m.
m, a cylindrical metal member having a diameter of about 8 to 15 mm,
A groove for generating dynamic pressure is formed on the outer peripheral surface (cylindrical surface), and is processed and manufactured into a shaft for dynamic pressure bearing. Using the manufacturing apparatus of the present example, the results of verification of the machinability and rolling properties and the rigidity as a shaft for a dynamic pressure bearing, etc., show that metal members such as aluminum, brass, and stainless steel can be used as the shaft material 1. confirmed. In the following description, a case in which a shaft for a dynamic pressure bearing is manufactured from aluminum shaft material 1 will be described. The spindle 2 has a spindle motor 2a and a spindle 2 for transmitting the power of the spindle motor 2a.
b, and a chuck portion 2c attached to the spindle 2b and chucking and holding the shaft material 1.
After inserting and mounting the shaft material 1 into the chuck portion 2c, the main spindle portion 2 holds the shaft material 1 until the manufacture of the dynamic pressure bearing shaft is completed. The spindle motor 2
Due to the rotation of a, the shaft material 1 becomes, for example, an arrow "R"
It rotates together with the chuck 2c in the direction of 1 ".

【0030】ダイスホルダー部3は、動圧発生用溝を形
成するための凹凸形状を外周面に刻設した丸形ダイス1
0、前記丸形ダイス10を回転自在に保持するダイスホ
ルダー11、及び丸形ダイス10を回転するためのダイ
ス用モータ12を備えている。丸形ダイス10は、ギヤ
(図示せず)を介してダイス用モータ12に接続され、
ダイス用モータ12からの回転力によって、例えば図の
矢印”R2”の方向に回転する。丸形ダイス10は、ギ
ヤから切り離し可能に構成され、上記回転力を受けるこ
となく、例えば当接した軸用素材1の回転により生じる
摩擦力によっても回転できるようダイスホルダー11に
セットされている。ダイス用モータ12は、Xテーブル
9a上に固定され、Xテーブル9a、及びZテーブル9
bの動作によって二つの方向に移動される。支持ロール
スライド部4は、上下2段に配置した一対の支持ロール
13a,13b、前記一対の支持ロール13a,13b
を回転自在に保持するロールホルダー14、及びロール
ホルダー14を取り付けたロール移動機構15を備えて
いる。ロール移動機構15は、モータ等の既知の部材に
より構成され、図の矢印”S1”の方向にロールホルダ
ー14を移動する。支持ロール13a,13bは、転造
加工工程時に軸用素材1を支承するだけでなく、動圧発
生用溝が形成された軸用素材1の表面と接して、その表
面部分の戻し及びならしを行う(詳細は後述)。
The die holder 3 is a round die 1 having a concave and convex shape for forming a groove for generating dynamic pressure formed on the outer peripheral surface.
A die holder 11 for rotatably holding the round die 10; and a die motor 12 for rotating the round die 10. The round die 10 is connected to a die motor 12 via a gear (not shown),
Due to the rotational force from the dice motor 12, it rotates, for example, in the direction of arrow "R2" in the figure. The round die 10 is configured to be separable from the gear, and is set on the die holder 11 so as to be able to rotate without receiving the above-mentioned rotational force, for example, also by a frictional force generated by rotation of the shaft material 1 that has come into contact therewith. The dice motor 12 is fixed on the X table 9a, and the X table 9a and the Z table 9
It is moved in two directions by the operation of b. The support roll slide unit 4 includes a pair of support rolls 13a and 13b arranged in two stages, and a pair of the support rolls 13a and 13b.
And a roll moving mechanism 15 to which the roll holder 14 is attached. The roll moving mechanism 15 is composed of a known member such as a motor, and moves the roll holder 14 in the direction of the arrow “S1” in the figure. The support rolls 13a and 13b not only support the shaft material 1 during the rolling process, but also come into contact with the surface of the shaft material 1 in which the dynamic pressure generating grooves are formed, and return and level the surface portion. (Details will be described later).

【0031】動圧発生用溝を軸用素材1に形成する転造
加工工程を行う場合、これらのダイスホルダー部3と支
持ロールスライド部4からなる転造加工部5は、図2に
示すように、Xテーブル9a、及びロール移動機構15
をそれぞれ作動することにより、丸形ダイス10と一対
の支持ロール13a,13bとによって軸用素材1を所
定の圧力で押圧、挟持するよう移動、配置されている。
さらに、この転造加工工程では、丸形ダイス10は、当
該丸形ダイス10の外周面によって形成される軸用素材
1の溝部底面の周速度と一致した外周速度により回転さ
れる。これにより、本実施例の製造装置では、溝形状に
ズレの発生を防止して、動圧発生用溝を精度よく軸用素
材1の外周面上に形成することができる。尚、図2に示
す軸用素材1は、一端部がチャック部2c(図1)によ
りチャック保持されているものであり、転造加工工程の
前に行う旋削加工工程において、転造加工工程に必要な
所定の形状及び寸法に形成、加工されたものである。具
体的にいえば、軸用素材1の外周面及び外周径が所定の
形状及び寸法に形成され、さらに動圧源、例えば空気を
導入するための空気導入溝が外周面上に形成されてい
る。
When a rolling process for forming a groove for generating a dynamic pressure in the shaft material 1 is performed, the rolling portion 5 including the die holder portion 3 and the supporting roll slide portion 4 is formed as shown in FIG. X table 9a and roll moving mechanism 15
, Respectively, the shaft material 1 is moved and arranged so as to press and hold the shaft material 1 with a predetermined pressure by the round die 10 and the pair of support rolls 13a and 13b.
Furthermore, in this rolling process, the round die 10 is rotated at an outer peripheral speed that matches the peripheral speed of the groove bottom surface of the shaft blank 1 formed by the outer peripheral surface of the round die 10. Thus, in the manufacturing apparatus of the present embodiment, it is possible to prevent the occurrence of a deviation in the groove shape and accurately form the dynamic pressure generating groove on the outer peripheral surface of the shaft material 1. The shaft material 1 shown in FIG. 2 has one end portion chucked by the chuck portion 2c (FIG. 1). In the turning process performed before the rolling process, It is formed and processed to the required predetermined shape and dimensions. More specifically, the outer peripheral surface and outer diameter of the shaft material 1 are formed in predetermined shapes and dimensions, and a dynamic pressure source, for example, an air introduction groove for introducing air is formed on the outer peripheral surface. .

【0032】ここで、図3を参照して、丸形ダイス10
についてさらに詳細に説明する。図3の(a)は外周面
側からみた丸形ダイスの構成を示す平面図であり、図3
の(b)は丸形ダイスの構成を示す正面図である。図3
の(c)は図3の(b)の実線Aで囲んだ部分の詳細な
構成を拡大図であり、図3の(d)は図3の(b)のII
Id−IIId線で断面をとった丸形ダイスの断面を示す断
面図である。図3の(a)乃至図3の(d)において、
丸形ダイス10は、例えば60mmの直径を有する金属
部材であり、ロックウエル式、Cスケールでの硬度(H
RC)が60度以上である金属(例えば、SKD−1
1)により構成されている。丸形ダイス10の外周面に
は、動圧発生用溝の形状と対称な凹凸形状が刻設され、
所定のパターン形状をもつ刃部10aが形成されてい
る。丸形ダイス10には、ダイスホルダー11(図1)
に取り付けるための孔部10bが設けられている。尚、
図3の(a)に示した刃部10aのパターン形状は、ヘ
リングボーン型の動圧発生用溝を形成するための形状で
ある。この形状とは異なるパターン形状の刃部を設けた
丸形ダイスをダイスホルダー11にセットすることによ
り、本実施例の製造装置は、例えば図7の(c)に示し
たスパイラル型の動圧発生用溝を軸用素材の外周面に形
成することができる。
Here, referring to FIG.
Will be described in more detail. FIG. 3A is a plan view showing the configuration of a round die viewed from the outer peripheral surface side.
(B) is a front view showing a configuration of a round die. FIG.
(C) is an enlarged view of the detailed configuration of the portion surrounded by the solid line A in (b) of FIG. 3, and (d) of FIG.
It is sectional drawing which shows the cross section of the round die which took the cross section by the Id-IIId line. 3 (a) to 3 (d),
The round die 10 is a metal member having a diameter of, for example, 60 mm, and has a Rockwell-type hardness on a C scale (H
RC) is 60 degrees or more (for example, SKD-1)
1). On the outer peripheral surface of the round die 10, an irregular shape symmetrical to the shape of the groove for generating dynamic pressure is engraved,
A blade portion 10a having a predetermined pattern shape is formed. Die holder 11 (Fig. 1)
Is provided with a hole 10b. still,
The pattern shape of the blade portion 10a shown in FIG. 3A is a shape for forming a herringbone type dynamic pressure generating groove. By setting a round die provided with a blade having a pattern shape different from this shape in the die holder 11, the manufacturing apparatus of the present embodiment can generate, for example, a spiral dynamic pressure generation shown in FIG. The groove for the shaft can be formed on the outer peripheral surface of the shaft material.

【0033】刃部10aの形状は、図3の(c)に示す
ように、凸部根元の刃幅(”H”にて図示)が凸部先端
の刃幅(”h”にて図示)より少なくとも大きくなるよ
うに、その断面形状が先細の台形状に構成されている。
その理由は、動圧発生用溝の形状は、一般的には動圧発
生の効率の観点からその溝側面と外周面とが形成する角
度を90度近傍としたものが好ましい。しかしながら、
丸形ダイス10による動圧発生用溝の形成後、一対の支
持ロール13a,13b(図2)によって軸用素材1
(図2)の外周面の戻し及びならしを施す本実施例の製
造装置では、H<hの関係を満たすよう刃部10aの形
状を構成した場合、支持ロール13a,13bによる戻
し及びならしの作用によって、動圧発生用溝はオーバー
ハング状の形状に形成されやすい。さらに、この先細で
ない台形状の刃部10aをもつ丸形ダイス10では、転
造加工時に高い押圧力を必要とする。これに対して、H
≧hの関係を満たすよう刃部10aの形状を構成した場
合、上述の戻し及びならしの作用によって、動圧発生用
溝は最適な形状に形成され、さらに転造加工時での押圧
力を低減することができる。また、丸形ダイス10の製
作においても、刃部10aの断面形状を先細の台形状と
することにより、一般的な歯車加工機や歯車研削機を用
いて容易に製作可能となる。また、図3の(d)に示す
ように、二つの円筒状部材10c,10c’を組合せ
て、丸形ダイス10を構成した場合、さらにその製作を
容易なものとすることができる。
As shown in FIG. 3C, the shape of the blade portion 10a is such that the blade width at the base of the convex portion (shown by "H") is the blade width at the tip of the convex portion (shown by "h"). The cross-sectional shape is configured to be a tapered trapezoid so as to be at least larger.
The reason is that the shape of the groove for generating dynamic pressure is generally preferably such that the angle formed between the side surface of the groove and the outer peripheral surface is in the vicinity of 90 degrees from the viewpoint of the efficiency of generating the dynamic pressure. However,
After the grooves for generating dynamic pressure are formed by the round dies 10, the shaft material 1 is formed by a pair of support rolls 13a and 13b (FIG. 2).
In the manufacturing apparatus of this embodiment for performing the return and leveling of the outer peripheral surface of FIG. 2, when the shape of the blade portion 10a is configured to satisfy the relationship of H <h, the return and leveling by the support rolls 13a and 13b. By virtue of the action, the dynamic pressure generating groove is easily formed in an overhang shape. Further, the round die 10 having the non-tapered trapezoidal blade portion 10a requires a high pressing force at the time of rolling. On the other hand, H
When the shape of the blade portion 10a is configured to satisfy the relationship of ≧ h, the dynamic pressure generating groove is formed in an optimal shape by the above-described returning and leveling action, and furthermore, the pressing force at the time of the rolling process is reduced. Can be reduced. In the production of the round die 10 as well, by making the cross-sectional shape of the blade portion 10a a tapered trapezoid, it can be easily produced using a general gear processing machine or gear grinding machine. In addition, as shown in FIG. 3D, when the circular die 10 is formed by combining two cylindrical members 10c and 10c ', the manufacture thereof can be further facilitated.

【0034】図2に戻って、一対の支持ロール13a,
13bは、例えば20mmの直径を有する円筒状の金属
部材であり、HRC60度以上の硬度をもった金属(例
えば、SKD−11)により構成されている。これらの
支持ロール13a,13bの各表面は鏡面仕上げ状態に
加工したものであり、各中心軸が互いに平行となるよう
に、ロールホルダー14に回転自在に装着されている。
これらの支持ロール13a,13bは、軸用素材1と押
圧して、その摩擦力により回転する。これらの支持ロー
ル13a,13bの装着位置は、軸用素材1の中心とそ
れらの支持ロール13a,13bの中心が成す角度(”
θ”にて図示)が90度から120度の範囲内にあるこ
とが望ましい。それというのは、同図に示すように、転
造加工時では、軸用素材1は丸形ダイス10と一対の支
持ロール13a,13bの3点で支持されるからであ
る。さらに、発明者等の検証結果によれば、上記角度θ
を120度より大きく設定した場合、支持ロール13
a,13bによって施される軸用素材1の表面の後述の
戻し及びならしの効率が低下した。一方、上記角度θを
90度より小さく設定した場合、動圧発生用溝の製造精
度、及び製造効率が低下した。
Returning to FIG. 2, a pair of support rolls 13a,
13b is a cylindrical metal member having a diameter of, for example, 20 mm, and is made of a metal (for example, SKD-11) having a hardness of HRC 60 degrees or more. The surfaces of these support rolls 13a and 13b are processed into a mirror-finished state, and are rotatably mounted on the roll holder 14 so that their respective central axes are parallel to each other.
These support rolls 13a and 13b press against the shaft material 1 and rotate by the frictional force. The mounting position of the support rolls 13a and 13b is determined by the angle ("") between the center of the shaft blank 1 and the center of the support rolls 13a and 13b.
θ ”) is desirably in the range of 90 ° to 120 ° because, as shown in FIG. Further, according to the verification results of the inventors, the angle θ
Is larger than 120 degrees, the support roll 13
The efficiency of the later-described return and leveling of the surface of the shaft material 1 applied by the a and 13b is reduced. On the other hand, when the angle θ was set to be smaller than 90 degrees, the manufacturing accuracy and the manufacturing efficiency of the groove for generating dynamic pressure were reduced.

【0035】ここで、一対の支持ロール13a,13b
による戻し及びならしの作用について説明する。転造加
工工程においては、軸用素材1は丸形ダイス10と支持
ロール13a,13bの3方向からの押圧力を受け、丸
形ダイス10の表面に刻設された凸部状の刃部10aと
相対する凹部状の動圧発生用溝が軸用素材1の表面に形
成される。この丸形ダイス10による凹部状の動圧発生
用溝の形成工程では、軸用素材1の表面部分において、
凹部の体積変化量に近い量をもつ盛り上がり変形が凹部
の周辺で凸部として形成される。これにより、軸用素材
1では、上述の凸部が外側に突出して、軸用素材1の断
面形状が円形とならなくなる。すなわち、動圧軸受用軸
としての品質が低下する。しかしながら、本実施例の製
造装置では、一対の支持ロール13a,13bが軸用素
材1の表面を押圧している。このことにより、その軸用
素材1の表面部分は、一対の支持ロール13a,13b
を通過する課程で凹部に戻される量と材料密度の変化で
吸収される量とによって上記凸部の盛り上がり量は減少
し、軸用素材1の外周径はほぼ元の寸法に戻る。さら
に、凹部は、若干形状変化しながらも動圧発生が可能な
溝として形成される。以上のように、本実施例の製造装
置では、丸形ダイス10による凹部状の動圧発生用溝の
形成工程と支持ロール13a,13bによる盛り上がり
の戻し及びならし工程を複数回数繰り返すことにより、
動圧軸受用として十分な精度及び形状をもつ溝を軸用素
材1の外周面に形成することができる。
Here, a pair of support rolls 13a, 13b
The action of the return and the smoothing by the following will be described. In the rolling process, the shaft blank 1 receives the pressing force from three directions of the round die 10 and the support rolls 13a and 13b, and the convex blade 10a engraved on the surface of the round die 10 is formed. A concave-shaped groove for generating dynamic pressure is formed on the surface of the shaft material 1. In the step of forming the recessed dynamic pressure generating groove by the round die 10, in the surface portion of the shaft material 1,
A bulging deformation having an amount close to the volume change amount of the concave portion is formed as a convex portion around the concave portion. As a result, in the shaft material 1, the above-described protrusions protrude outward, and the cross-sectional shape of the shaft material 1 does not become circular. That is, the quality of the shaft for a dynamic pressure bearing is reduced. However, in the manufacturing apparatus of the present embodiment, the pair of support rolls 13a and 13b press the surface of the shaft material 1. As a result, the surface portion of the shaft material 1 is formed by a pair of support rolls 13a and 13b.
The amount of return to the concave portion during the process of passing through and the amount absorbed by the change in material density reduce the amount of protrusion of the convex portion, and the outer diameter of the shaft material 1 substantially returns to the original size. Further, the concave portion is formed as a groove capable of generating a dynamic pressure while slightly changing the shape. As described above, in the manufacturing apparatus according to the present embodiment, the step of forming the concave-shaped dynamic pressure generating groove by the round die 10 and the step of returning and leveling the swelling by the support rolls 13a and 13b are repeated a plurality of times.
A groove having sufficient accuracy and shape for a dynamic pressure bearing can be formed on the outer peripheral surface of the shaft material 1.

【0036】図1に戻って、旋削加工部6は、軸用素材
1に旋削加工を施すための複数の刃物16と、Xテーブ
ル9aに固定され、上述の刃物16を保持する刃物ホル
ダー17を備えている。複数の刃物16は、製造する動
圧軸受用軸の仕様に応じて、予め用意されるものであ
る。具体的にいえば、刃物16には、図4の(a)乃至
図4の(d)にそれぞれ示す突切りバイト16a、片刃
バイト16b、真剣バイト16c、及びドリル16dが
含まれている。突切りバイト16a、片刃バイト16
b、及び真剣バイト16cには、軸用素材1の表面と当
接して、その表面を削るための刃16eが設けられてい
る。ドリル16dは軸用素材1に孔を設ける作業に使用
される。刃物ホルダー17は、Xテーブル9a上に固定
され、Xテーブル9a、及びZテーブル9bの動作によ
って二つの方向に移動される。ブラシスライド部8は、
図の矢印”R3”に示すように回転可能な回転型ブラシ
7、前記回転型ブラシ7を保持するブラシホルダー1
8、及びブラシホルダー18を取り付けたブラシ移動機
構19を備えている。回転型ブラシ7は、主軸スピンド
ル部2に保持された軸用素材1の表面と接して、その表
面に発生したバリなどの不要な部分を除去する。回転型
ブラシ7は、プラスチックまたは動物の毛またはその混
合材料によってブラシが形成されている。ブラシブラシ
移動機構19は、モータ等の既知の部材により構成さ
れ、図の矢印”S2”の方向にブラシホルダー18を移
動する。テーブル9は、上記ダイスホルダー部3、旋削
加工部6、及びブラシスライド部8を搭載したXテーブ
ル9a、及び前記Xテーブル9aを搭載したZテーブル
9bを備えている。Xテーブル9aはX軸モータ20a
の動作によって図の矢印”X”方向に移動し、Zテーブ
ル9bはZ軸モータ20bの動作によって図の矢印”
Z”方向に移動する。
Returning to FIG. 1, the turning section 6 includes a plurality of blades 16 for performing turning on the shaft blank 1 and a blade holder 17 fixed to the X table 9a and holding the above-described blade 16. Have. The plurality of blades 16 are prepared in advance according to the specifications of the shaft for the dynamic pressure bearing to be manufactured. Specifically, the cutting tool 16 includes a parting-off tool 16a, a single-edge tool 16b, a serious tool 16c, and a drill 16d shown in FIGS. 4A to 4D, respectively. Parting off tool 16a, single edge tool 16
The b and the serious cutting tool 16c are provided with a blade 16e for making contact with the surface of the shaft material 1 and shaving the surface. The drill 16d is used for an operation of forming a hole in the shaft material 1. The blade holder 17 is fixed on the X table 9a, and is moved in two directions by the operation of the X table 9a and the Z table 9b. The brush slide section 8
A rotatable brush 7 rotatable as indicated by an arrow "R3" in the figure, and a brush holder 1 holding the rotatable brush 7
8 and a brush moving mechanism 19 to which a brush holder 18 is attached. The rotary brush 7 comes into contact with the surface of the shaft material 1 held by the main spindle 2 and removes unnecessary portions such as burrs generated on the surface. The rotary brush 7 is formed of plastic, animal hair, or a mixture thereof. The brush-brush moving mechanism 19 is composed of a known member such as a motor, and moves the brush holder 18 in the direction of arrow "S2" in the figure. The table 9 includes an X table 9a on which the die holder 3, the turning part 6, and the brush slide 8 are mounted, and a Z table 9b on which the X table 9a is mounted. The X table 9a is an X-axis motor 20a
The Z table 9b is moved in the direction of the arrow "X" in the figure by the operation of the arrow.
Move in the Z ″ direction.

【0037】[製造装置の動作]以下、本実施例の動圧軸
受用軸の製造装置の動作について、図5を参照して説明
する。図5は図1に示した製造装置の動作を示す説明図
であり、(a)から(e)の順番で動圧軸受用軸の製造
工程が実施される。図5の(a)に示すように、まず軸
用素材1が、主軸スピンドル部2(図1)のチャック部
2c(図1)に挿入され、装着される。チャック部2c
によってチャックされる軸用素材1の位置を図の”△”
で図示している。この軸用素材1のチャック保持状態
は、図5の(a)乃至図5の(e)に示すように、動圧
軸受用軸21の製造終了まで維持される。軸用素材1
は、500mm未満の長さ寸法を有する短尺品、及び5
00mm以上の長さ寸法を有する長尺品のいずれの素材
も加工を施すことが可能であるが、長尺品の場合はチャ
ック部2cでのチャック力を大きくすることと主軸スピ
ンドル部2に対する軸用素材1の振れ止めなどの処置を
行うことが望ましい。
[Operation of Manufacturing Apparatus] The operation of the apparatus for manufacturing a hydrodynamic bearing shaft according to the present embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory view showing the operation of the manufacturing apparatus shown in FIG. 1, and the steps of manufacturing the shaft for a dynamic pressure bearing are performed in the order of (a) to (e). As shown in FIG. 5A, first, the shaft material 1 is inserted into the chuck portion 2c (FIG. 1) of the spindle spindle portion 2 (FIG. 1) and mounted. Chuck 2c
The position of the shaft material 1 chucked by
Is shown in FIG. The chuck holding state of the shaft material 1 is maintained until the manufacture of the dynamic pressure bearing shaft 21 is completed, as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (e). Shaft material 1
Is a short product having a length dimension of less than 500 mm, and 5
Any material of a long product having a length of 00 mm or more can be processed. However, in the case of a long product, the chucking force at the chuck portion 2c is increased and the shaft with respect to the main spindle 2 is increased. It is desirable to take measures such as steadying the material 1.

【0038】次に、主軸スピンドル部2により軸用素材
1を回転するとともに、Xテーブル9a(図1)上の刃
物16(図1)を用いて軸用素材1に旋削加工工程を実
施する。この旋削加工工程により、軸用素材1には、図
5の(b)に示すように、後段の転造加工工程で必要と
する形状及び寸法をもつ外周面21aと空気導入溝21
bが形成される。尚、例えば軸用素材1の端面と空気導
入溝21bとを連通する連通孔を軸方向と平行な方向で
軸用素材1の内部に設ける必要がある場合、その穿孔加
工は連通孔の直径寸法によるが次の転造加工工程を実施
したあとに行うことが望ましい。それというのは、転造
加工工程を行う前に穿孔加工を施し連通孔を設けた場
合、その連通孔が変形する可能性があるからである。
Next, the spindle material 1 is rotated by the spindle 2 and a turning process is performed on the shaft material 1 using the blade 16 (FIG. 1) on the X table 9a (FIG. 1). As a result of this turning process, as shown in FIG. 5B, the shaft material 1 has an outer peripheral surface 21a and an air introduction groove 21 having the shape and dimensions required in the subsequent rolling process.
b is formed. For example, when it is necessary to provide a communication hole for communicating the end face of the shaft material 1 with the air introduction groove 21b inside the shaft material 1 in a direction parallel to the axial direction, the drilling is performed by the diameter of the communication hole. However, it is desirable to perform it after performing the next rolling process. This is because, if a communication hole is provided by performing a perforation process before the rolling process, the communication hole may be deformed.

【0039】続いて、前工程での旋削用刃物16を後方
に退避して、軸用素材1を丸形ダイス10(図2)と一
対の支持ロール13a,13b(図2)とで所定の圧力
による押圧、挟持しつつ、主軸スピンドル部2により軸
用素材1を回転する転造加工工程を実施する。この転造
加工工程により、図5の(c)に示すように、動圧発生
用溝21cが外周面21a上に形成される。この転造加
工工程では、丸形ダイス10の外周速度と軸用素材1の
凹部状の溝部底面の周速度を一致させて、丸形ダイス1
0及び軸用素材1を回転している。これにより、軸用素
材1を複数回転しても溝形状にズレの発生が無く、複数
回転の間に動圧発生に必要な溝を精度よく得ることがで
きる。同時に、軸用素材1の外面上において、形成した
溝間の凸部が、一対の支持ロール13a,13bによっ
て滑らかな円筒面(外周面)とするならし形成が施され
る。その結果、動圧発生用溝21cの仕上げ加工を不要
とすることができる。
Subsequently, the turning blade 16 in the previous step is retracted backward, and the shaft material 1 is fixed to a predetermined shape by the round die 10 (FIG. 2) and the pair of support rolls 13a and 13b (FIG. 2). A rolling process is performed in which the spindle material 2 is rotated by the main spindle 2 while being pressed and held by pressure. As a result of this rolling process, as shown in FIG. 5C, a groove 21c for generating dynamic pressure is formed on the outer peripheral surface 21a. In this rolling process, the outer peripheral speed of the round die 10 is made to coincide with the peripheral speed of the bottom of the concave groove of the shaft material 1 so that the round die 1
0 and the shaft material 1 are rotating. Accordingly, even if the shaft material 1 is rotated a plurality of times, there is no deviation in the groove shape, and the grooves necessary for generating the dynamic pressure can be accurately obtained during the plurality of rotations. At the same time, on the outer surface of the shaft material 1, the convex portion between the formed grooves is smoothed by a pair of support rolls 13 a and 13 b into a smooth cylindrical surface (outer peripheral surface). As a result, finishing of the dynamic pressure generating groove 21c can be omitted.

【0040】次に、前工程の丸形ダイス10及び一対の
支持ロール13a,13bを後方に退避した後、図5の
(d)において、必要に応じて転造加工後の軸用素材1
の外周面21aを所定形状に旋削し仕上げる仕上げ加工
工程、及び軸用素材1のバリを除去する除去工程などを
施す後加工工程を実施する。具体的には、刃物16を用
いた旋削加工及び孔形成加工を施した後、回転している
回転型ブラシ7を軸用素材1の外周面21aに押圧し
て、その切削角部のバリを除去する。続いて、図5の
(e)に示すように、刃物16に含まれた突切りバイト
16a(図4)を用いて、完成した動圧軸受用軸21を
切り離す切断旋削加工工程を行う。尚、残った軸用素材
1は、この切断旋削加工工程の終了後にチャックが解除
され後方より押し出される。
Next, after the round die 10 and the pair of support rolls 13a and 13b of the preceding process have been retracted backward, as shown in FIG.
A finishing step of turning and finishing the outer peripheral surface 21a into a predetermined shape and a removing step of removing a burr of the shaft material 1 are performed. Specifically, after performing the turning process and the hole forming process using the blade 16, the rotating rotary brush 7 is pressed against the outer peripheral surface 21 a of the shaft material 1, and the burrs at the cutting corners are removed. Remove. Subsequently, as shown in FIG. 5E, a cutting / turning step of separating the completed hydrodynamic bearing shaft 21 is performed using the parting tool 16a (FIG. 4) included in the blade 16. After the cutting and turning process, the remaining shaft material 1 is released from the chuck and pushed out from behind.

【0041】ここで、図6の(a)乃至図6の(c)を
参照して、本実施例の動圧軸受用軸の製造装置での転造
加工工程において、軸用素材1及び丸形ダイス10の回
転動作を変更した場合での動圧発生用溝の形状を検証し
た検証結果について説明する。図6の(a)は、軸用素
材及び丸形ダイスを同一の回転速度で回転した場合での
動圧軸受用軸の断面を示す測定結果である。図6の
(b)は丸形ダイスにのみ回転力を与えて回転した場合
での動圧軸受用軸の断面を示す測定結果であり、図6の
(c)は軸用素材にのみ回転力を与えて回転した場合で
の動圧軸受用軸の断面を示す測定結果である。尚、図6
の(a)乃至図6の(c)の各測定結果は、真円度測定
器(テーラーホブソン社製)を用いて動圧軸受用軸の断
面を測定した結果であり、点線Rは上記真円度測定器の
測定結果に表示される基準真円を示している。図6の
(a)に示すように、丸形ダイス10の外周速度と軸用
素材1の凹部状の溝部底面の周速度が一致するよう調整
し、丸形ダイス10と一対の支持ロール13a,13b
との間で軸用素材1を3回転させた場合、動圧軸受用軸
21の外周面21aは滑らかに形成され、かつ動圧発生
用溝21cもほぼ均一に形成されている。
Here, with reference to FIGS. 6A to 6C, in the rolling process in the apparatus for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing of the present embodiment, the shaft material 1 and the round Verification results obtained by verifying the shape of the groove for generating dynamic pressure when the rotational operation of the die 10 is changed will be described. FIG. 6A is a measurement result showing a cross section of the shaft for a dynamic pressure bearing when the shaft material and the round die are rotated at the same rotation speed. FIG. 6B is a measurement result showing a cross section of the shaft for a dynamic pressure bearing when the circular die is rotated by applying a rotational force only, and FIG. 6C shows a rotational force only to the shaft material. 5 is a measurement result showing a cross section of a shaft for a dynamic pressure bearing when the shaft is rotated with the rotation of the shaft. FIG.
(A) to (c) of FIG. 6 are the results of measuring the cross section of the shaft for a dynamic pressure bearing using a roundness measuring device (manufactured by Taylor Hobson). It shows a reference perfect circle displayed on the measurement result of the circularity measuring device. As shown in FIG. 6A, the outer peripheral speed of the round die 10 is adjusted to match the peripheral speed of the bottom surface of the concave groove of the shaft material 1, and the round die 10 and a pair of support rolls 13a, 13b
When the shaft material 1 is rotated three times between the two, the outer peripheral surface 21a of the dynamic pressure bearing shaft 21 is formed smoothly, and the dynamic pressure generating groove 21c is also formed substantially uniformly.

【0042】図6の(b)に示すように、主軸スピンド
ル部2によって軸用素材1を回転することなく、丸形ダ
イス10のみで軸用素材1を3回転させた場合、動圧軸
受用軸22の外周面22aには凹凸が生じ、かつ動圧発
生用溝22cも均一に形成されていない。図6の(c)
に示すように、ダイス用モータ12によって丸形ダイス
10を回転することなく、軸用素材1を3回転した場
合、動圧軸受用軸23の外周面23aに形成された動圧
発生用溝23cにはズレ現象が発生している。尚、発明
者等の実験によれば、上記ズレ現象は、軸用素材1の材
質によって異なり、アルミニウムは発生しやすく、ステ
ンレスは発生しにくかった。また、発明者等の実験によ
れば、軸用素材1の外周径と丸形ダイス10の外周径の
比率を調整することにより、上述のズレ現象の発生を防
止できることは確認できた。しかしながら、本実施例の
製造装置のように、軸用素材1の溝部底面の周速度と丸
形ダイス10の外周速度とを一致して回転する方法は、
軸用素材1の外周径寸法に多少のばらつきがあっても、
確実にズレ現象の発生を防ぐことができ、かつ動圧発生
用溝の形状を均一にすることができた。
As shown in FIG. 6 (b), when the shaft material 1 is rotated three times only by the round die 10 without rotating the shaft material 1 by the main spindle unit 2, the dynamic bearing is used. Irregularities occur on the outer peripheral surface 22a of the shaft 22, and the dynamic pressure generating grooves 22c are not uniformly formed. FIG. 6 (c)
As shown in FIG. 3, when the shaft material 1 is rotated three times without rotating the round die 10 by the die motor 12, the dynamic pressure generating groove 23c formed on the outer peripheral surface 23a of the dynamic pressure bearing shaft 23. Has a displacement phenomenon. According to the experiments conducted by the inventors, the above-described displacement phenomenon differs depending on the material of the shaft material 1. Aluminum is easily generated and stainless steel is hardly generated. Further, according to experiments by the inventors, it has been confirmed that the occurrence of the above-described displacement phenomenon can be prevented by adjusting the ratio of the outer diameter of the shaft material 1 to the outer diameter of the round die 10. However, as in the manufacturing apparatus of the present embodiment, the method of rotating the peripheral speed of the round die 10 so that the peripheral speed of the groove bottom surface of the shaft material 1 matches the peripheral speed of the round die 10 is as follows.
Even if there is some variation in the outer diameter of the shaft material 1,
The occurrence of the displacement phenomenon was reliably prevented, and the shape of the dynamic pressure generating groove was made uniform.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上のように、本発明の動圧軸受用軸の
製造装置及び製造方法では、軸用素材を装着しチャック
保持状態とした後、動圧軸受用軸の完成までの全ての製
造工程を単一設備を用いて連続的に行うことができる。
このことにより、本発明の動圧軸受用軸の製造装置及び
製造方法では、動圧軸受用軸として必要な精度を容易に
実現でき、さらに工程数の削減、設備費の低減、及び転
造加工を用いたことによる加工時間の大幅に削減するこ
とができる。その結果、本発明の動圧軸受用軸の製造装
置及び製造方法では、動圧発生用溝を軸用素材に低コス
トで高精度に形成することが可能となる。さらに、丸形
ダイスの凸形状を先細の台形状としたことにより、転造
加工時に軸用素材の作用する圧力を低減することがで
き、さらに丸形ダイスの製作を容易に行うことができ
る。また、本発明の動圧軸受用軸の製造装置及び製造方
法により製造した動圧軸受用軸、及びその動圧軸受用軸
を使用して軸受部を構成した動圧軸受モータもまた、結
果として安価で高品質なものにすることが可能である。
As described above, according to the manufacturing apparatus and the manufacturing method of the shaft for a dynamic pressure bearing of the present invention, after the shaft material is mounted and the chuck is held, the entire process from the completion of the shaft for the dynamic pressure bearing to the completion is completed. The manufacturing process can be performed continuously using a single facility.
As a result, in the apparatus and method for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing of the present invention, the accuracy required for the shaft for a dynamic pressure bearing can be easily realized, and further, the number of steps, the equipment cost, and the rolling process The time required for processing can be greatly reduced by using. As a result, according to the apparatus and method for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing of the present invention, it is possible to form the dynamic pressure generating groove in the shaft material with high precision at low cost. Furthermore, by making the convex shape of the round die into a tapered trapezoidal shape, the pressure acting on the shaft material during rolling can be reduced, and the round die can be easily manufactured. Further, a dynamic pressure bearing shaft manufactured by the manufacturing apparatus and the manufacturing method of the dynamic pressure bearing shaft of the present invention, and a dynamic pressure bearing motor in which a bearing portion is configured using the dynamic pressure bearing shaft are also obtained as a result. It can be inexpensive and of high quality.

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

【図1】本発明の動圧軸受用軸の製造装置の概略構成を
示す構造図
FIG. 1 is a structural view showing a schematic configuration of a manufacturing apparatus of a shaft for a dynamic pressure bearing of the present invention.

【図2】図1に示した転造加工部の主要部の構成を示す
拡大斜視図
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a configuration of a main part of a rolled processing part shown in FIG. 1;

【図3】図1に示した丸形ダイスの構成を示す拡大構造
FIG. 3 is an enlarged structural view showing a configuration of a round die shown in FIG. 1;

【図4】図1に示した刃物の具体例の構成を示す拡大斜
視図
FIG. 4 is an enlarged perspective view illustrating a configuration of a specific example of the blade illustrated in FIG. 1;

【図5】図1に示した製造装置の動作を示す説明図FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the manufacturing apparatus shown in FIG.

【図6】動圧発生用溝を形成した動圧軸受用軸の断面を
示す測定結果
FIG. 6 is a measurement result showing a cross section of a shaft for a dynamic pressure bearing in which a groove for generating a dynamic pressure is formed.

【図7】動圧軸受用軸に形成した動圧発生用溝の形状を
示す平面図
FIG. 7 is a plan view showing the shape of a dynamic pressure generating groove formed on a shaft for a dynamic pressure bearing.

【図8】従来の動圧軸受用軸の製造装置の概略構成を示
す構造図
FIG. 8 is a structural view showing a schematic configuration of a conventional manufacturing apparatus for a shaft for a dynamic pressure bearing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 軸用素材 2 主軸スピンドル部 3 ダイスホルダー部 4 支持ロールスライド部 5 転造加工部 6 旋削加工部 7 回転型ブラシ 8 ブラシスライド部 9a,9b テーブル 10 丸形ダイス 10a 刃部 13a,13b 支持ロール 21c 動圧発生用溝 Reference Signs List 1 shaft material 2 spindle spindle section 3 die holder section 4 support roll slide section 5 rolling section 6 turning section 7 rotary brush 8 brush slide section 9a, 9b table 10 round die 10a blade section 13a, 13b support roll 21c Groove for generating dynamic pressure

フロントページの続き (72)発明者 渡邉 健一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内Continuation of the front page (72) Inventor Kenichi Watanabe 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸用素材を保持して、回転する主軸スピ
ンドル部、 前記主軸スピンドル部に保持された軸用素材に旋削加工
を施す旋削加工部、及び所定の動圧発生用溝と対称な溝
形状を刻設し刃部を形成した丸形ダイスと、表面が鏡面
仕上げ状態に加工され、上下2段に回転自在に配置され
た一対の支持ロールを有し、前記丸形ダイスと一対の支
持ロールとの間に前記主軸スピンドル部に保持された軸
用素材を押圧し挟持して、前記丸形ダイスを回転する転
造加工部を具備することを特徴とする動圧軸受用軸の製
造装置。
1. A spindle unit which rotates while holding a shaft material, a turning unit which performs a turning process on the shaft material held by the spindle unit, and a predetermined dynamic pressure generating groove. A round die having a groove formed and a blade portion formed, and a pair of support rolls whose surfaces are processed into a mirror-finished state and which are rotatably arranged in two upper and lower stages. Manufacturing a shaft for a hydrodynamic bearing, comprising: a rolling part for rotating the round die by pressing and holding the material for the shaft held by the main spindle portion between the support roll and the support roll. apparatus.
【請求項2】 前記丸形ダイスを回転自在に保持するダ
イスホルダー部、 前記一対の支持ロールを回転自在に保持して、所定の方
向に移動する支持ロールスライド部、 前記主軸スピンドル部に保持された軸用素材と接する回
転型ブラシを有し、前記回転型ブラシを回転自在に保持
して、所定の方向に移動するブラシスライド部、及び前
記旋削加工部、ダイスホルダー部、及びブラシスライド
部を載置して、所定方向に移動するテーブルを備えたこ
とを特徴とする請求項1に記載の動圧軸受用軸の製造装
置。
2. A die holder for rotatably holding the round die, a support roll slide for rotatably holding the pair of support rolls and moving in a predetermined direction, and a holder for the main spindle. A rotary brush that is in contact with the shaft material, and holds the rotary brush rotatably and moves in a predetermined direction, and a brush slide portion, and the turning portion, a die holder portion, and a brush slide portion. The apparatus for manufacturing a shaft for a hydrodynamic bearing according to claim 1, further comprising a table mounted and moved in a predetermined direction.
【請求項3】 前記丸形ダイスの刃部の断面形状が、先
端の刃幅と根元の刃幅が同一寸法である平行形状、もし
くは根元の刃幅が先端の刃幅より広い台形形状であるこ
とを特徴とした請求項1または請求項2に記載の動圧軸
受用軸の製造装置。
3. The cross-sectional shape of the blade portion of the round die is a parallel shape in which the tip blade width and the root blade width are the same size, or a trapezoidal shape in which the root blade width is wider than the tip blade width. The apparatus for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 前記丸形ダイスの外周速度と前記刃部に
よって形成される軸用素材の溝部底面の周速度とが一致
するように、前記丸形ダイス及び前記軸用素材を回転す
るよう構成したことを特徴とする請求項1乃至請求項3
のいずれかに記載の動圧軸受用軸の製造装置。
4. The round die and the shaft material are rotated so that an outer peripheral speed of the round die and a peripheral speed of a groove bottom surface of the shaft material formed by the blade portion match. 4. The method according to claim 1, wherein
The manufacturing apparatus for a shaft for a dynamic pressure bearing according to any one of the above.
【請求項5】 前記動圧発生溝の形状が、ヘリングボー
ン型、スパイラル型、またはスクイズ型のいずれかの形
状であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいず
れかに記載の動圧軸受用軸の製造装置。
5. The dynamic pressure generating groove according to claim 1, wherein the dynamic pressure generating groove has one of a herringbone type, a spiral type, and a squeeze type. Equipment for manufacturing shafts for pressure bearings.
【請求項6】 前記一対の支持ロールは、前記軸用素材
の中心と前記一対の支持ロールの中心の成す角度が90
度以上120度以下の範囲内となるように、保持されて
いることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか
に記載の動圧軸受用軸の製造装置。
6. An angle between the center of the shaft material and the center of the pair of support rolls is 90.
The apparatus for manufacturing a shaft for a hydrodynamic bearing according to any one of claims 1 to 4, wherein the shaft is held so as to be within a range of not less than 120 degrees and not more than 120 degrees.
【請求項7】 主軸スピンドル部によって保持し回転し
ている軸用素材に旋削加工を施す旋削加工工程、及び前
記主軸スピンドル部によって保持し回転している軸用素
材を、所定の動圧発生用溝と対称な溝形状を刻設し刃部
を形成した丸形ダイスと、表面が鏡面仕上げ状態に加工
され、上下2段に回転自在に配置された一対の支持ロー
ルとの間に押圧し挟持して、前記丸形ダイスを回転する
ことによって前記軸用素材に転造加工を施す転造加工工
程を具備することを特徴とする動圧軸受用軸の製造方
法。
7. A turning process for turning a shaft material held and rotated by a spindle spindle portion, and a shaft material held and rotated by the spindle spindle portion for generating a predetermined dynamic pressure. Pressing and pinching between a round die with engraved groove shape symmetrical to the groove to form a blade, and a pair of support rolls whose surface is machined to a mirror-finished state and which is rotatable up and down two steps And a rolling step of rolling the shaft material by rotating the round die.
【請求項8】 前記転造加工工程において、前記一対の
支持ロールは、前記軸用素材の中心と前記一対の支持ロ
ールの中心の成す角度が90度以上120度以下の範囲
内となるように、保持されていることを特徴とする請求
項7に記載の動圧軸受用軸の製造方法。
8. In the rolling process, the pair of support rolls is formed such that an angle formed between a center of the shaft material and a center of the pair of support rolls is in a range of 90 degrees or more and 120 degrees or less. The method according to claim 7, wherein the shaft is held.
【請求項9】 前記転造加工工程において、前記丸形ダ
イスの外周速度と前記刃部によって形成される軸用素材
の溝部底面の周速度とが一致するように、前記丸形ダイ
ス及び前記軸用素材を回転することを特徴とした請求項
7に記載の動圧軸受用軸の製造方法。
9. The rolling die and the shaft so that the outer peripheral speed of the round die and the peripheral speed of the groove bottom surface of the shaft material formed by the blade portion match in the rolling process. The method for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing according to claim 7, wherein the material for rotation is rotated.
【請求項10】 前記丸形ダイスの刃部の断面形状が、
先端の刃幅と根元の刃幅が同一寸法である平行形状、も
しくは根元の刃幅が先端の刃幅より広い台形形状である
ことを特徴とした請求項7に記載の動圧軸受用軸の製造
方法。
10. A sectional shape of a blade portion of the round die,
The shaft for a hydrodynamic bearing according to claim 7, wherein the blade width at the tip is a parallel shape having the same dimension as the blade width at the root, or a trapezoidal shape having a blade width at the root wider than the blade width at the tip. Production method.
【請求項11】 前記動圧発生溝の形状が、ヘリングボ
ーン型、スパイラル型、またはスクイズ型のいずれかの
形状であることを特徴とする請求項7に記載の動圧軸受
用軸の製造方法。
11. The method for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing according to claim 7, wherein the shape of the dynamic pressure generating groove is any one of a herringbone type, a spiral type, and a squeeze type. .
【請求項12】 請求項7乃至請求項11のいずれかに
記載の製造方法により、動圧発生用溝が形成されている
ことを特徴とする動圧軸受用軸。
12. A shaft for a dynamic pressure bearing, wherein a groove for generating a dynamic pressure is formed by the manufacturing method according to any one of claims 7 to 11.
【請求項13】 請求項7乃至請求項11のいずれかに
記載の製造方法により動圧発生用溝が形成された軸を用
いて、軸受部が構成されていることを特徴とする動圧軸
受モータ。
13. A dynamic pressure bearing, wherein a bearing portion is formed by using a shaft on which a dynamic pressure generating groove is formed by the manufacturing method according to any one of claims 7 to 11. motor.
【請求項14】 主軸スピンドル部によって保持し回転
している軸用素材に旋削加工を施す旋削加工工程、 前記主軸スピンドル部によって保持し回転している軸用
素材を、所定の動圧発生用溝と対称な溝形状を刻設し刃
部を形成した丸形ダイスと、表面が鏡面仕上げ状態に加
工され、上下2段に回転自在に配置された一対の支持ロ
ールとの間に押圧し挟持して、前記丸形ダイスを回転す
ることによって前記軸用素材に転造加工を施す転造加工
工程前記主軸スピンドル部によって保持し回転している
軸用素材を所定の形状に仕上げる仕上げ加工工程、及び
前記主軸スピンドル部によって保持し回転している軸用
素材のバリを除去する除去工程を具備することを特徴と
する動圧軸受用軸の製造方法。
14. A turning step of performing turning on a shaft material held and rotated by a main spindle spindle portion, wherein the shaft material held and rotated by the main spindle portion is formed into a predetermined dynamic pressure generating groove. It is pressed and sandwiched between a round die with a groove formed symmetrically to the edge and a blade part, and a pair of support rolls that are machined to a mirror-finished surface and that are rotatably arranged in two upper and lower stages. A rolling process of rolling the shaft material by rotating the round die; a finishing process of finishing the rotating shaft material held by the main spindle unit into a predetermined shape; and A method for manufacturing a shaft for a dynamic pressure bearing, comprising a removing step of removing burrs of a shaft material held and rotating by the spindle unit.
【請求項15】 前記除去工程において、回転型ブラシ
を用いたブラッシング方法により前記バリの除去を行う
ことを特徴とする請求項14に記載の動圧軸受用軸の製
造方法。
15. The method according to claim 14, wherein, in the removing step, the burrs are removed by a brushing method using a rotary brush.
【請求項16】 請求項14または請求項15に記載の
製造方法により、動圧発生用溝が形成されていることを
特徴とする動圧軸受用軸。
16. A dynamic pressure bearing shaft, wherein a groove for generating dynamic pressure is formed by the manufacturing method according to claim 14. Description:
【請求項17】 請求項14または請求項15に記載の
製造方法により動圧発生用溝が形成された軸を用いて、
軸受部が構成されていることを特徴とする動圧軸受モー
タ。
17. A method according to claim 14, wherein a shaft having a dynamic pressure generating groove formed therein is used.
A hydrodynamic bearing motor comprising a bearing portion.
JP14982098A 1998-05-29 1998-05-29 Equipment and method for manufacturing shaft for dynamic pressure bearing, shaft for dynamic pressure manufactured by the method and dynamic pressure bearing motor using the shaft for dynamic pressure bearing Pending JPH11342441A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100912648B1 (en) 2007-05-28 2009-08-17 (주)일륭금속 Apparatus for forming taper serration on the pivot shaft

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