JPS63103087A - Grooving device for dynamic pressure bearing - Google Patents
Grooving device for dynamic pressure bearingInfo
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- JPS63103087A JPS63103087A JP61249844A JP24984486A JPS63103087A JP S63103087 A JPS63103087 A JP S63103087A JP 61249844 A JP61249844 A JP 61249844A JP 24984486 A JP24984486 A JP 24984486A JP S63103087 A JPS63103087 A JP S63103087A
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- F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
- F16C17/026—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with helical grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure, e.g. herringbone grooves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、動圧軸受の溝加工装置に関する。[Detailed description of the invention] Industrial applications The present invention relates to a groove machining device for a hydrodynamic bearing.
従来の技術とその問題点
動圧軸受の軸部または受部の表面に溝を加工する方法と
して、フィルムマスクを使用したフォトエツチング法−
が知られている。たとえば球面動圧軸受の軸部の球体の
表面にスパイラル状の溝を加工する場合、球体の表面に
フォトレジストを塗布したのら、これに半球状のフィル
ムマスクを被せて露光し、マスクを取外したのち、エツ
チングにより溝を成形する。ところが、フィルムマスク
を使用するフォトエツチング法には、次のような問題が
ある。まず、フィルムマスクの寿命が短く、多数のマス
クが必要である。Conventional technology and its problems A photo-etching method using a film mask is a method for forming grooves on the surface of the shaft or bearing of a hydrodynamic bearing.
It has been known. For example, when machining a spiral groove on the surface of a sphere on the shaft of a spherical hydrodynamic bearing, first coat the surface of the sphere with photoresist, cover it with a hemispherical film mask, expose it, and remove the mask. Afterwards, grooves are formed by etching. However, the photoetching method using a film mask has the following problems. First, film masks have a short lifespan and require a large number of masks.
また、球体の寸法や溝のパターンが変われば、マスクを
新たに製作する必要がある。フィルムマスクを製作する
には、半球状に成形したフィルムに溝のパターンを形成
する方法と、平面状のフィルムに溝のパターンを形成し
たのちこれを半球状に成形する方法とがある。ところが
、前者の場合、半球状に成形したフィルムに溝のパター
ンを正確に形成することは困難である。Additionally, if the dimensions of the sphere or the pattern of the grooves change, a new mask must be manufactured. There are two methods for manufacturing a film mask: one method is to form a groove pattern on a hemispherical film, and the other is to form a groove pattern on a flat film and then mold it into a hemispherical shape. However, in the former case, it is difficult to accurately form a groove pattern on a hemispherical film.
また、後者の場合は、半球状に成形したときに所望のパ
ターンになるように変形力を見込んで平面状のフィルム
に溝のパターンを形成しておく必要があるが、これは非
常に困難であり、半球状に成形するときに不均一な変形
により形状不良が発生することがある。したがって、い
ずれの1場合も、溝のパターンを正確に形成するのは困
難である。さらに、フィルムマスクを被せたり取外した
りするときに、フォトレジスト膜が剥がれるおそれがあ
る。In addition, in the latter case, it is necessary to form a groove pattern on the flat film in consideration of the deformation force so that it will form the desired pattern when molded into a hemispherical shape, but this is extremely difficult. However, when molding into a hemispherical shape, uneven deformation may cause shape defects. Therefore, in either case, it is difficult to accurately form the groove pattern. Furthermore, when putting on or removing a film mask, there is a risk that the photoresist film will peel off.
また、とくに軸部が円筒状の受部に支持されるジャーナ
ル動圧軸受の場合、受部の内面に溝加工ができればメリ
ットが多い。たとえば、軸部の外周に溝加工を施すのに
比べ、軸部と受部の位置決めが容易になる。しかも、受
部をハウジングに取付けるだけで軸受が形成されるので
、従来のころがり軸受と同様な取扱いが可能となる。と
ころが、円筒の内面にフォトエツチング法により溝を加
工するのは非常に困難であり、このため、従来は、軸部
の表面に溝が加工されているのがほとんどである。円筒
の内面に溝を加工する方法として、内径旋削や塑性加工
などの機械加工によるものが知られている。ところが、
このような機械加工は、精度上問題があり、溝の精度が
直接軸受性能を左右する動圧軸受の溝加工には適さない
。In addition, especially in the case of a journal hydrodynamic bearing in which the shaft portion is supported by a cylindrical receiving portion, there are many advantages if grooves can be formed on the inner surface of the receiving portion. For example, the positioning of the shaft and the receiving section is easier than when grooves are formed on the outer periphery of the shaft. Moreover, since the bearing is formed simply by attaching the receiving portion to the housing, it can be handled in the same way as a conventional rolling bearing. However, it is very difficult to form grooves on the inner surface of a cylinder by photoetching, and for this reason, conventionally, grooves have mostly been formed on the surface of the shaft. As a method of machining grooves on the inner surface of a cylinder, methods using machining such as internal turning and plastic working are known. However,
Such machining has problems with accuracy and is not suitable for groove machining of hydrodynamic bearings, where the accuracy of the groove directly affects bearing performance.
この発明の目的は、上記の問題を全て解決し、円筒の内
面などの凹面にも精度の良い溝を簡単に加工できる動圧
軸受の溝加工装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hydrodynamic bearing groove machining device that solves all of the above-mentioned problems and that can easily machine highly accurate grooves even on concave surfaces such as the inner surface of a cylinder.
問題点を解決するための手段
この発明による装置は、工作物の表面に塗布されたフォ
トレジストにレーザー光を照射するための照射装置を備
えており、この照射装置が片持状の支持棒に固定された
光ファイバを備え、この光ファイバの先端からレーザー
光が照射されるようになされているものである。Means for Solving the Problems The apparatus according to the present invention is equipped with an irradiation device for irradiating a laser beam onto a photoresist coated on the surface of a workpiece, and this irradiation device is attached to a cantilevered support rod. It is equipped with a fixed optical fiber, and a laser beam is emitted from the tip of the optical fiber.
実 施 例
第1図は溝加工装置の1例を示し、第2図はジャーナル
動圧軸受の1例を示す。Embodiment FIG. 1 shows an example of a groove machining device, and FIG. 2 shows an example of a journal dynamic pressure bearing.
第2図の軸受は、軸部(10)とこれを受ける円筒状の
受部(11)とからなり、受部(11)の内面(凹面’
J (12)に複数の浅いダブルスパイラル状(ヘリン
グボーン状)の溝(13)が等間隔に形成されている。The bearing shown in Fig. 2 consists of a shaft part (10) and a cylindrical receiving part (11) that receives the shaft part.
A plurality of shallow double spiral (herringbone) grooves (13) are formed at equal intervals in J (12).
そして、軸部(10)の回転による溝(13)のポンプ
作用で流体く潤滑剤)に動圧を発生させ、軸部(10)
を凹面(12)に非接触で支持するようになっている。Then, dynamic pressure is generated in the fluid (lubricant) by the pump action of the groove (13) due to the rotation of the shaft (10), and the shaft (10)
is supported on the concave surface (12) in a non-contact manner.
なお、第2図において、Aは受部(11)の軸線を表わ
す。また、Xは軸線(A)方向の位置を表わし、溝(1
3)の一端の位置を×1、他端の位置を×3、屈曲点の
位置を×2で表わす。そして、R1は受部(11)の凹
面(12)上においてX−Xlの点を結ぶ円、R2はx
=x2の点を結ぶ円、’R3はX−X3の点を結ぶ円で
ある。In addition, in FIG. 2, A represents the axis of the receiving part (11). In addition, X represents the position in the axis (A) direction, and the groove (1
3) The position of one end is represented by ×1, the position of the other end is represented by ×3, and the position of the bending point is represented by ×2. R1 is a circle connecting the points X-Xl on the concave surface (12) of the receiving part (11), and R2 is x
= A circle connecting the points x2, 'R3 is a circle connecting the points X-X3.
上記の受部(11)の凹面(12)上の点は、受部(1
1)の軸線(A)方向の位置Xと軸線(A)を中心とす
る回転角φで表わされる。そして、凹面(12)上の溝
(13)のパターンを位置Xと回転角φで表わすと、第
3図のようになる。同図において、(G1)〜(GIO
)は溝(13)の部分(溝部)、(Hl )〜(H10
)は溝(13)の間の丘(14)の部分(丘部)を表わ
している。また、αは溝(13)のスパイラル角である
。この種の軸受において、一般に、丘(14)の幅と溝
(13)の幅の比(丘/溝比)は1である。したがって
、溝(13)の数、スパイラル角α、位置Xi 、X2
および×3が与えられれば、第3図のような溝のパター
ンが決まる。また、丘/溝比が1以外の場合でも、上記
の他に丘/溝比が与えられれば、溝のパターンが決まる
。なお、第2図の円R1、R2およびR3は、第3図に
おいて直I!1lL1 、L2およびL3で表わされる
。第3図より明らかなように、位置Xが×1と×3の間
の円上には、溝部(G1)〜(G10)と丘部(1−1
1’) 〜(Hlo>が交互に表われる。そして、位置
Xが変わると、溝部(G1)〜(GIO)の表われる回
転角φの範囲が変わる。しかしながら、位置Xとそのと
きに溝部(G1)〜(G 10)が表われる回転角φの
範囲との間には一定の関係があり、溝(13)のパター
ンが決まると、位置Xごとに溝部(G1)〜(G 10
)に対応する回転角φの範囲を求めることができる。The point on the concave surface (12) of the receiving part (11) is
1) is expressed by the position X in the axis (A) direction and the rotation angle φ around the axis (A). When the pattern of the grooves (13) on the concave surface (12) is expressed by the position X and the rotation angle φ, it becomes as shown in FIG. In the same figure, (G1) to (GIO
) is the part of groove (13) (groove part), (Hl ) to (H10
) represents the part (hill part) of the hill (14) between the grooves (13). Further, α is the spiral angle of the groove (13). In this type of bearing, the ratio of the width of the hill (14) to the width of the groove (13) (hill/groove ratio) is generally 1. Therefore, the number of grooves (13), the spiral angle α, the position Xi, X2
If x3 and x3 are given, a groove pattern as shown in FIG. 3 is determined. Further, even when the hill/groove ratio is other than 1, the groove pattern is determined if the hill/groove ratio is given in addition to the above. Note that circles R1, R2, and R3 in FIG. 2 are straight I! in FIG. 1lL1, L2 and L3. As is clear from Fig. 3, on the circle where the position
1') ~ (Hlo>) appear alternately. Then, when the position X changes, the range of rotation angle φ in which the grooves (G1) to (GIO) appear changes. There is a certain relationship between the range of rotation angle φ in which G1) to (G10) appear, and once the pattern of the groove (13) is determined, the grooves (G1) to (G10) are
) can be found.
溝加工装置は、工作物駆動装置(15)、照射装置(1
6)およびこれらの制御装置(17)より構成されてい
る。The groove processing device includes a workpiece drive device (15) and an irradiation device (1
6) and their control device (17).
工作物駆動装置(15)は、水平な移動台(18)と、
水平軸(B)を中心に回転しうるように移動台(18)
上に取付けられた工作物ホルダ(19)とを備えている
。移動台(18)にはこれを軸(B)と平行な水平軸(
X>方向に移動させるための移動装置(20)が設けら
れており、この移動装置(20)はインタフェース(2
1)を介して制御装置(11)に接続されている。ホル
ダ(19)にはこれを軸(B)のまわりに回転させるた
めの回転袋H(22)が設けられており、この回転袋U
(22>もインタフェース(21)を介して制御装置
(17)に接続されている。移動台(18)は、好まし
くは、上下方向および軸(X)と直交する水平軸(Y)
方向に移動することができ、このための移動装置も$制
御装置(17)に接続されている。The workpiece drive device (15) includes a horizontal moving table (18),
A moving table (18) that can rotate around the horizontal axis (B)
and a workpiece holder (19) mounted thereon. The moving table (18) has a horizontal axis (
A moving device (20) is provided for moving in the X> direction, and this moving device (20)
1) is connected to the control device (11). The holder (19) is provided with a rotating bag H (22) for rotating it around the axis (B), and this rotating bag U
(22>) is also connected to the control device (17) via the interface (21).
The moving device for this purpose is also connected to the $ control device (17).
照射装置(16)はレーザー装置(23)を備えており
、このレーザー装置(23)はインタフェース(21)
を介して制御装置(17)に接続されている。レーザー
装は(23)の光@(C)は軸(X)と平行であり、レ
ーザー装置(23)の先端には工作物駆動装置(15)
に向って軸(X)方向に伸びる中空支持棒(24)が片
持状に固定されている。支持棒(24)内には、レーザ
ー光を導くための光ファイバ(25)が通されている。The irradiation device (16) is equipped with a laser device (23), and this laser device (23) is connected to the interface (21).
It is connected to the control device (17) via. The laser device (23) beam @ (C) is parallel to the axis (X), and the workpiece drive device (15) is located at the tip of the laser device (23).
A hollow support rod (24) extending in the axial (X) direction is fixed in a cantilevered manner. An optical fiber (25) for guiding laser light is passed through the support rod (24).
支持棒(24)の先端部は水平面内においてほぼ直角に
曲げられており、その先端には光ファイバ(25)を通
ってきたレーザー光を集光するための球状レンズ(26
)が取付けられている。The tip of the support rod (24) is bent at a nearly right angle in the horizontal plane, and a spherical lens (26) is provided at the tip to condense the laser beam that has passed through the optical fiber (25).
) is installed.
制御装置(17)は、後述するように、溝のパターンに
関する数値情報に基いて工作物駆動装置(15)および
照射装@ (16)を制御するものであり、マイクロコ
ンピュータを備えている。また、制御装″a(17)に
は、CRTディスプレイ(27)などが接続されている
。As will be described later, the control device (17) controls the workpiece drive device (15) and the irradiation device (16) based on numerical information regarding the groove pattern, and is equipped with a microcomputer. Further, a CRT display (27) and the like are connected to the control device "a" (17).
第2図の軸受の受部(11)の溝(13)を加工する場
合、まず、制御装置(17)に、WI#(15)の数、
両端および屈曲点の位置x1 、x3および×2、スパ
イラル角αならびに丘/溝比を入力する。When machining the groove (13) in the receiving part (11) of the bearing shown in Fig. 2, first, the number of WI# (15),
Input the positions x1, x3, and x2 of both ends and bending points, the spiral angle α, and the hill/groove ratio.
そして、制御装置(17)は、これらの情報から第3図
のような溝(13)のパターンを定め、これに基いて後
述するように工作物駆動装置(15)および照射装置(
16)を制御する。Then, the control device (17) determines the pattern of the groove (13) as shown in FIG. 3 from this information, and based on this, the workpiece drive device (15) and the irradiation device (
16).
一方、軸受の受部(11)の素材の凹面(12)にたと
えばポジ形のフォトレジストを塗布し、これを軸線(A
>が軸(8)と一致するようにホルダ(19)に取付け
る。また、受部(11)の軸線(A)と光@(C)の高
さが一致するように移動台(18)の位置を調節する。On the other hand, a positive photoresist, for example, is applied to the concave surface (12) of the material of the bearing part (11), and this is applied to the axis (A
Attach it to the holder (19) so that > matches the shaft (8). Further, the position of the moving table (18) is adjusted so that the axis (A) of the receiving part (11) and the height of the light @ (C) match.
このような状態で、支持棒(24)の先端部を受部(1
1)の内側に挿入すると、光軸(C)は凹面(12)の
フォトレジスト表面と1点Pにおいて直角に交わる。以
下、この点Pを照射点という。In this state, the tip of the support rod (24) is attached to the receiving part (1).
1), the optical axis (C) intersects the photoresist surface of the concave surface (12) at a right angle at one point P. Hereinafter, this point P will be referred to as the irradiation point.
そして、レーザー装@ (23)のシャッタが開いてい
る間だけ、照射点Pにレーザー光が照射される。Then, the laser beam is irradiated onto the irradiation point P only while the shutter of the laser device (23) is open.
移動台(18)を停止させた状態でホルダ(19)を1
回転させることにより、照射点Pは1つの円上を移動す
る。この間にシャッタを適宜同口することにより、この
円上の任意の範囲にレーザー光を照射して露光すること
ができる。そして、位置Xを少しずつ変えながらこのよ
うな動作を繰返すことにより、フォトレジスト表面の任
意の範囲にレーザー光を照射して露光することができる
。With the moving table (18) stopped, move the holder (19) to 1.
By rotating, the irradiation point P moves on one circle. By opening the shutter as appropriate during this time, it is possible to irradiate and expose an arbitrary range on this circle with laser light. By repeating this operation while changing the position X little by little, it is possible to irradiate and expose an arbitrary range of the photoresist surface with laser light.
このような手順でフォトレジストを露光するのが第1の
方法である。以下、第1の方法をざらに詳しく説明する
。The first method is to expose the photoresist using such a procedure. The first method will be briefly explained in detail below.
まず、照射点Pがxlの位置にくるように移動台(18
)を停止させるとともに、回転角φがOとなるようにホ
ルダ(19)の回転を原点で停止させる。制御装置(1
9)は、先に求めた14 (13)のパターンより、x
=x1のときの溝部(G1)〜(G 10)に対応する
φの範囲を求めておく。そして、ホルダ(19)を1回
転させ、この間にφが溝部(G1)〜< G 10)に
対応する範囲にある間だけレーザー装置(23)のシ1
1ツタを開く。これにより、円R1上の溝部(G1)〜
(G10)の部分にだけレーザー光が照射されて露光さ
れる。ホルダ(19)が1回転したならば、位置xが少
し大きくなるように移動台(18)を移動させて停止!
させ、このXのとぎの溝部(G1)〜(G10)に対応
するφの範囲を求めたのら、上記同様に、シャッタを制
御しながらホルダ(19)を1回転させる。以下、位置
Xを同じ量ずつ変化させながら、Xが×3になるまで同
様の動作を繰返す。これにより、第3図の溝部(G1)
〜(GIO)が全て露光される。First, move the moving table (18
) is stopped, and the rotation of the holder (19) is stopped at the origin so that the rotation angle φ becomes O. Control device (1
9) is based on the pattern 14 (13) found earlier, x
The range of φ corresponding to the grooves (G1) to (G10) when =x1 is determined in advance. Then, the holder (19) is rotated once, and the laser device (23) is rotated only while φ is in the range corresponding to the groove (G1) to <G10).
Open one ivy. As a result, the groove (G1) on the circle R1 ~
Only the portion (G10) is irradiated with laser light and exposed. Once the holder (19) has rotated once, move the moving base (18) so that the position x becomes a little larger and stop!
After determining the range of φ corresponding to the X cutting grooves (G1) to (G10), the holder (19) is rotated once while controlling the shutter in the same manner as described above. Thereafter, the same operation is repeated while changing the position X by the same amount until X becomes x3. As a result, the groove (G1) in Fig. 3
~(GIO) are all exposed.
移動台(18)を軸(X)方向に適当な速度で移動させ
ると同時にホルダ(19)を適当な速度で回転させるこ
とにより、照射点Pを第3図上の任意の直線または曲線
に沿って移動させることができる。このとき、レーザー
装置(23)のシャッタを開いた状態で照射点Pを上記
の直線または曲線に沿って移動させることにより、その
上の全ての点にレーザー光を照射して露光することがで
きる。そして、このような直線または曲線を少しずつず
らしていくことにより、フォトレジスト表面の任意の範
囲にレーザー光を照射して露光することができる。By moving the moving table (18) in the axis (X) direction at an appropriate speed and simultaneously rotating the holder (19) at an appropriate speed, the irradiation point P can be moved along any straight line or curve in Fig. 3. It can be moved by At this time, by moving the irradiation point P along the above straight line or curve with the shutter of the laser device (23) open, all points on it can be irradiated and exposed with laser light. . Then, by gradually shifting such straight lines or curves, it is possible to irradiate and expose an arbitrary range of the photoresist surface with laser light.
このような手順でフォトレジストを露光するのが第2の
方法である。以下、第2の方法をさらに詳しく説明する
。The second method is to expose the photoresist using such a procedure. The second method will be explained in more detail below.
まず、照射点Pが第3図の第1の溝部(G1)のPlに
くるように、移動台(18)およびホルダ(19)を停
止さぼる。そして、レーザー装@ (23)のシャッタ
を開いた状態で、照射点PがPlからPlを通ってP3
に至るまでPlにおいて屈曲した直線T1に沿って移動
するように、移動台(18)を移動させると同時にホル
ダ(19)を回転させる。これにより、直FilTI上
の全ての点にレーザー光が照射されて露光される。次に
、T1より少しXが大きくてこれと平行な直線上を反対
方向に照射点Pが移動するように、移動台(18)を移
動させると同時にホルダ(19)を回転させ、この直線
上の全ての点を露光させる。このような動作を繰返し、
最後に照射点Pが直線T2に沿って移動するように移動
台(18)の移動とホルダ(19)の回転を同時に行な
うことにより、第1の溝部(G1)上の点が全て露光さ
れる。First, the moving table (18) and the holder (19) are stopped and moved so that the irradiation point P is located at Pl of the first groove (G1) in FIG. Then, with the shutter of the laser device @ (23) open, the irradiation point P passes from Pl to P3.
The moving table (18) is moved and the holder (19) is rotated at the same time so that the moving table (18) is moved along the straight line T1 bent at Pl until it reaches Pl. As a result, all points on the direct FilTI are irradiated with laser light and exposed. Next, move the moving table (18) and rotate the holder (19) at the same time so that the irradiation point P moves in the opposite direction on a straight line parallel to T1 with X slightly larger than T1. Expose all points. Repeat this action,
Finally, all points on the first groove (G1) are exposed by simultaneously moving the moving table (18) and rotating the holder (19) so that the irradiation point P moves along the straight line T2. .
そして、残りの溝部(G2)〜(G 10)についても
同様の動作を繰返すことにより、第3図の全ての溝部(
G1)〜(G 10)を露光することができる。上記の
直線T1〜T2は、制御装置(11)が溝(13)のパ
ターンより自動的に求めることができる。第3図のよう
な溝(15)のパターンの場合、移動台(19)の移動
速度とホルダ(19)の回転速度の比を一定にすること
により、直線T1〜T2に沿って照射点Pを移動させる
ことができる。Then, by repeating the same operation for the remaining grooves (G2) to (G10), all the grooves (G10) in FIG.
G1) to (G10) can be exposed. The above straight lines T1 to T2 can be automatically determined by the control device (11) from the pattern of the grooves (13). In the case of the pattern of the grooves (15) as shown in Fig. 3, by keeping the ratio of the moving speed of the moving table (19) and the rotating speed of the holder (19) constant, the irradiation point P can be moved along the straight line T1 to T2. can be moved.
上記の装置は、ジャーナル動圧軸受の受部以外の凹面の
溝の加工にももちろん使用できる。Of course, the above-mentioned device can also be used for machining grooves on concave surfaces other than the receiving portion of journal hydrodynamic bearings.
第4図は、第2図と異なる動圧軸受を示す。FIG. 4 shows a hydrodynamic bearing different from that in FIG. 2.
この稲麦は、下端に円錐状の部分が形成された直立軸部
(28)と、この部分を受ける円錐状の凹面(29)を
有する受部(30)とからなり、凹面(29)の表面に
複数の浅いスパイラル状の溝(31)が等間隔に形成さ
れている。This rice barley consists of an upright shaft part (28) with a conical part formed at the lower end, and a receiving part (30) having a conical concave surface (29) for receiving this part. A plurality of shallow spiral grooves (31) are formed at equal intervals on the surface.
第4図の軸受の受部(30)の溝(31)の加工は、第
5図に示すように、前記の第1および第2の方法と同様
の方法で行なうことができる。なお、この場合、光軸(
C)が受部(30)の凹面(29)と直角に交わるよう
に、支持棒(24)および光ファイバ(25)の先端部
が水平面内において曲げられている。第5図から明らか
なように、受部(30)を軸(X)方向に移動させただ
けでは光ファイバ(25)の先端のレンズ(26)と照
射点Pの間隔が変ってしまう。このため、上記間隔が常
に一定になるように、移動台(18)を軸(X)方向に
移動させるときにはこれを軸(Y)方向にも移動させる
ようにする。また、受部(30)の凹面(29)の直径
は、位置Xによって変わる。したがって、前記の第1の
方法と同様の方法による場合、位WXが変化してもホル
ダ(19)の回転速度が一定であるとすれば、照射点P
の周速はXによって変化し、周速の大きい部分はど露光
時間は短くなる。このため位置Xが変わっても、各点の
露光時間が等しくなるように、すなわち周速が等しくな
るように、Xの変化につれて回転速度を変化させるのが
望ましい。The groove (31) of the receiving portion (30) of the bearing shown in FIG. 4 can be processed by a method similar to the first and second methods described above, as shown in FIG. In this case, the optical axis (
The tips of the support rod (24) and the optical fiber (25) are bent in the horizontal plane so that C) intersects the concave surface (29) of the receiving part (30) at right angles. As is clear from FIG. 5, simply moving the receiving part (30) in the axis (X) direction changes the distance between the lens (26) at the tip of the optical fiber (25) and the irradiation point P. Therefore, when moving the moving table (18) in the axis (X) direction, it is also moved in the axis (Y) direction so that the above-mentioned interval is always constant. Further, the diameter of the concave surface (29) of the receiving portion (30) changes depending on the position X. Therefore, when using a method similar to the first method, if the rotational speed of the holder (19) is constant even if the position WX changes, the irradiation point P
The circumferential speed changes depending on X, and the exposure time becomes shorter in areas where the circumferential speed is large. Therefore, even if the position X changes, it is desirable to change the rotational speed as X changes so that the exposure time at each point is the same, that is, the peripheral speed is the same.
第6図は、球面動圧軸受を示す。この軸受は、直立@
(32)の下端に球体(33)が一体に形成された軸部
(34)と、球体(33)の下半部を受ける半球状の凹
面(35)を有する受部(36)とからなる。受部(3
6)(7)軸線(A)は凹面(35)ノ中心(o)ヲ通
っており、受部(36)の凹面(35)に複数の浅いス
パイラル状の溝(37)が等間隔に設けられている。FIG. 6 shows a spherical hydrodynamic bearing. This bearing is upright @
It consists of a shaft part (34) with a sphere (33) integrally formed at the lower end of the (32), and a receiving part (36) having a hemispherical concave surface (35) for receiving the lower half of the sphere (33). . Receiving part (3
6) (7) The axis (A) passes through the center (o) of the concave surface (35), and a plurality of shallow spiral grooves (37) are provided at equal intervals on the concave surface (35) of the receiving part (36). It is being
第6図の軸受の受部(36)の溝(37)の加工は、第
7図に示すように、第4図のものと同様の方法により行
なうことができる。The groove (37) in the receiving portion (36) of the bearing shown in FIG. 6 can be processed by a method similar to that shown in FIG. 4, as shown in FIG.
第8図は、第6図の軸受の受部(36)の溝(37)を
別の方法で加工するための溝加工装はの主要部を示し、
第1図の移動台(18)の上に円板状の回転テーブル(
38)が垂直軸(Z)を中心に回転しうるように取付け
られ、このテーブル(38)上にホルダ(19)が取付
けられている。ホルダ(19)は、好ましくは、その回
転中心軸(B)と平行な方向にテーブル(38)に対し
て移動することができる。また、支持棒(24)および
光ファイバ(25)の先端部は水平面内において約45
°に曲げられている。他は第1図のものと同様であり、
同じものには同一の符号を付している。FIG. 8 shows the main parts of a groove machining device for machining the groove (37) of the bearing part (36) of the bearing shown in FIG. 6 by another method,
A disc-shaped rotary table (
38) is mounted so as to be rotatable about a vertical axis (Z), and a holder (19) is mounted on this table (38). The holder (19) is preferably movable relative to the table (38) in a direction parallel to its central axis of rotation (B). Furthermore, the tips of the support rod (24) and the optical fiber (25) are approximately 45mm wide in the horizontal plane.
bent to °. Others are the same as those in Figure 1,
The same parts are given the same reference numerals.
第8図の装置で第6図の軸受の受部(36)の溝(37
)を加工する場合、受部(36)の素材の凹面(35)
にたとえばポジ形のフォトレジストを塗布し、これを軸
線(A)が軸(B)と一致するようにホルダ(19)に
取付ける。また、凹面(35)の中心(0)が軸(Z)
上にくるように受部(36)の位置を調節する。さらに
、軸<8)と光軸(C)の高さが一致し、しかも光ファ
イバ(25)先端部の光軸(C)が凹面(35)の中心
(0)を通るようにテーブル(38)の位置を調節する
。The groove (37) of the bearing part (36) of the bearing shown in FIG.
), the concave surface (35) of the material of the receiving part (36)
For example, a positive photoresist is applied to the holder (19), and the holder (19) is mounted so that the axis (A) coincides with the axis (B). Also, the center (0) of the concave surface (35) is the axis (Z)
Adjust the position of the receiving part (36) so that it is on top. Further, the table (38 ).
第6図の軸受の受部(36)の溝(37)のパターンは
、第9図に示すように、軸(Z)のまわりの回転角θと
軸<8)のまわりの回転角φで表わすことができる。し
たがって、第1図の装置の場合と同様に、テーブル(3
8)の回転、ホルダ(19)の回転およびレーザー装置
(23)のシVツタの開開を組合わせることにより、溝
部(G)を露光することができる。The pattern of the grooves (37) in the receiving part (36) of the bearing in Fig. 6 is as shown in Fig. 9, with a rotation angle θ around the axis (Z) and a rotation angle φ around the axis (<8). can be expressed. Therefore, as in the case of the apparatus shown in FIG.
By combining the rotation of step 8), the rotation of the holder (19), and the opening and opening of the vine of the laser device (23), the groove (G) can be exposed.
上記のようにフォトレジストの溝に対応する部分を露光
したあとの処理は、通常のフォトエツチング法と同じで
ある。The processing after exposing the portions of the photoresist corresponding to the grooves as described above is the same as in the normal photoetching method.
この発明による溝加工装置は、上記のような凹面以外に
、軸部の表面や球体の表面などの凸面の溝加工にも適用
できる。The grooving device according to the present invention can be applied to grooving not only concave surfaces as described above but also convex surfaces such as the surface of a shaft portion or the surface of a spherical body.
発明の効果
この発明による装置は、上述の構成を有するので、溝の
パターンに関する数値情報を入力するだけで、簡単にし
かも正確に溝を加工することができる。このため、従来
のように、フォトマスクを使用する必要がなく、したが
って、工数が削減され、しかもフォトマスクによるフォ
トレジスト膜の剥がれのおそれもない。また、照射装置
が片持状の支持棒に固定された光ファイバを備え、この
光ファイバの先端からレーザー光が照射されるようにな
されているので、たとえばジャーナル動圧軸受の円筒状
の受部の内面などの凹面にも精度の良い溝を簡単に加工
することができる。Effects of the Invention Since the apparatus according to the present invention has the above-described configuration, it is possible to easily and accurately process grooves by simply inputting numerical information regarding the groove pattern. Therefore, there is no need to use a photomask as in the conventional method, and therefore the number of steps is reduced, and there is no fear that the photoresist film will peel off due to the photomask. In addition, the irradiation device is equipped with an optical fiber fixed to a cantilevered support rod, and the laser beam is irradiated from the tip of the optical fiber. Accurate grooves can be easily machined even on concave surfaces such as the inner surface of.
第1図はこの発明の実施例を示す溝加工装置の概略構成
図、第2図はジャーナル動圧軸受の溝付受部を示す垂直
断面図、第3図は第2図の軸部の溝のパターンを円柱極
座標で示す図、第4図は第2図と異なる動圧軸受の溝付
受部を示す垂直断面図、第5図は第4図の受部の溝を加
工するときの状態を示ず溝加工装置主要部の平面図、第
6図は球面動圧軸受の溝付受部を示す垂直断面図、第7
図は第6図の受部の溝を加工するときの状態を示す第5
図相当の図面、第8図は第6図の受部を別の方法で加工
するための溝加工装置の主要部を示す平面図、第9図は
第6図の受部の溝のパターンを球種座標で示す図である
。
(11)・・・受部、(12)・・・凹面、(13)・
・・溝、(15)・・・工作物駆動装置、(16)・・
・照射装置、(17)・・・制御装置、(29)・・・
凹面、(30)・・・受部、(31)・・・溝、(35
)・・・凹面、(36)・・・受部、(37)・・・溝
。
以上
特許1出願人 光洋精工株式会社
第17図Fig. 1 is a schematic configuration diagram of a groove machining device showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a vertical sectional view showing a grooved receiving part of a journal dynamic pressure bearing, and Fig. 3 is a groove in the shaft part of Fig. 2. Fig. 4 is a vertical cross-sectional view showing the grooved receiving part of the hydrodynamic bearing, which is different from Fig. 2, and Fig. 5 is the state when machining the groove of the receiving part in Fig. 4. Figure 6 is a plan view of the main part of the groove machining device; Figure 6 is a vertical sectional view showing the grooved receiving part of the spherical hydrodynamic bearing;
Figure 5 shows the condition when machining the groove of the receiving part in Figure 6.
Figure 8 is a plan view showing the main part of a groove machining device for machining the receiver shown in Figure 6 using a different method, and Figure 9 shows the groove pattern of the receiver shown in Figure 6. It is a diagram shown in pitch type coordinates. (11)... Receiving part, (12)... Concave surface, (13)...
...Groove, (15)...Workpiece drive device, (16)...
・Irradiation device, (17)...control device, (29)...
Concave surface, (30)...Receptacle, (31)...Groove, (35
)...concave surface, (36)...receptacle, (37)...groove. Patent 1 applicant: Koyo Seiko Co., Ltd. Figure 17
Claims (1)
を照射するための照射装置を備えており、この照射装置
が片持状の支持棒に固定された光ファイバを備え、この
光ファイバの先端からレーザー光が照射されるようにな
されている動圧軸受の溝加工装置。It is equipped with an irradiation device for irradiating laser light onto the photoresist coated on the surface of the workpiece. A groove machining device for dynamic pressure bearings that is designed to be irradiated with laser light.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61249844A JPH0811834B2 (en) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | Grooving device for hydrodynamic bearing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61249844A JPH0811834B2 (en) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | Grooving device for hydrodynamic bearing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63103087A true JPS63103087A (en) | 1988-05-07 |
JPH0811834B2 JPH0811834B2 (en) | 1996-02-07 |
Family
ID=17199022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61249844A Expired - Lifetime JPH0811834B2 (en) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | Grooving device for hydrodynamic bearing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0811834B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7290936B2 (en) | 2004-03-08 | 2007-11-06 | Daido Metal Company Ltd. | Slide member, manufacturing method and manufacturing apparatus of the same |
JP2008286406A (en) * | 2002-02-28 | 2008-11-27 | Fujitsu Ltd | Dynamic pressure bearing manufacturing method, and dynamic pressure bearing manufacturing device |
-
1986
- 1986-10-20 JP JP61249844A patent/JPH0811834B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008286406A (en) * | 2002-02-28 | 2008-11-27 | Fujitsu Ltd | Dynamic pressure bearing manufacturing method, and dynamic pressure bearing manufacturing device |
US7507039B2 (en) * | 2002-02-28 | 2009-03-24 | Fujitsu Limited | Dynamic pressure bearing manufacturing method, dynamic pressure bearing and dynamic pressure bearing manufacturing device |
US7290936B2 (en) | 2004-03-08 | 2007-11-06 | Daido Metal Company Ltd. | Slide member, manufacturing method and manufacturing apparatus of the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0811834B2 (en) | 1996-02-07 |
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