JPS63235721A - Manufacture of dynamic pressure groove bearing - Google Patents
Manufacture of dynamic pressure groove bearingInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、相対向する軸受とジャーナルの何れか一力の
部材に動圧発生用の溝が設けられた動圧クループ軸受の
製造方法に関し、特に本発明は、前記動圧発生用の溝が
設けられる部材かセラミックスにより製作されてなる動
圧グループ軸受の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method of manufacturing a hydrodynamic croup bearing in which a groove for generating hydrodynamic pressure is provided in one of the opposing bearings and the journal. In particular, the present invention relates to a method of manufacturing a dynamic pressure group bearing in which the member provided with the groove for generating dynamic pressure is made of ceramic.
(従来の技術)
動圧グループ軸受は、相対回転運動を行う2つの面の一
方の而に対して数gm〜百数十gm程度の浅い溝を形成
し、相対回転J!l動によってこの浅い溝に沿って流体
を引き込み、負荷に応じた動圧を発生させて負荷を支え
るものであり、前記軸受としては平面スパイラルグルー
プ軸受、ヘリングボーン軸受、円錐スパイラルグループ
軸受、球面スパイラルグループ軸受などが知られている
。(Prior Art) A dynamic pressure group bearing forms a shallow groove of several gm to a hundred and several tens of gm on one of two surfaces that perform relative rotational motion, and the relative rotation J! The bearings support the load by drawing fluid along the shallow grooves and generating dynamic pressure according to the load.The bearings include planar spiral group bearings, herringbone bearings, conical spiral group bearings, and spherical spiral bearings. Group bearings are known.
第2図(a)は平面スパイラルグループ軸受の一部破砕
縦断面図てあり、同図(b)は軸受板の溝の形状を示す
Y面図である0回転軸(1)の端部には、回転軸(1)
の軸芯と直角にジャーナルとして平板(2)が固定され
ており、この平板(2)に対向して固定側の軸受板(3
)が配置され、軸受板(3)のジャーナルに対向する面
には、複数本のスパイラル溝(4)が形成されている。Figure 2 (a) is a partially fragmented vertical cross-sectional view of a flat spiral group bearing, and Figure 2 (b) is a Y-plane view showing the shape of the grooves in the bearing plate at the end of the 0-rotation shaft (1). is the rotation axis (1)
A flat plate (2) is fixed as a journal at right angles to the axis of the bearing plate (3) on the fixed side opposite to this flat plate (2).
) are arranged, and a plurality of spiral grooves (4) are formed on the surface of the bearing plate (3) facing the journal.
ここで1回転軸(1)かIA中矢印の方向、すなわち時
計廻り逆方向へ回転すると、平板(2)に接している流
体が平板(2)と共に回転し、同時にスパイラル溝(4
)に沿って流体が外周から内側に向って流れることにな
るために、平板(2)と軸受板(3)との間に流体の動
圧か発生し、回転軸(1)の端部に固定された平板(2
)は実質的に軸受板(コ)と接触することなく回転する
。When the rotation axis (1) rotates in the direction of the arrow in IA, that is, in the counterclockwise direction, the fluid in contact with the flat plate (2) rotates together with the flat plate (2), and at the same time the spiral groove (4
), the fluid flows inward from the outer periphery, and dynamic pressure of the fluid is generated between the flat plate (2) and the bearing plate (3), causing pressure to flow at the end of the rotating shaft (1). Fixed flat plate (2
) rotates without substantially contacting the bearing plate (c).
従来、このスパイラルグループは相対向する面に介在す
る流体の粘性にもよるが、数十gm〜百数トμmの溝深
さのものが望ましいとされている。そして、このスパイ
ラルグループを形成する方法としては、原理的には■メ
ッキ盛りヒげ法、(2)放電加工法、■化学エツチング
法、■ショツトブラスト法、■超音波加工法など様々な
方法が提案されている。Conventionally, it has been said that it is desirable for this spiral group to have a groove depth of several tens of gm to over a hundred μm, depending on the viscosity of the fluid interposed between the opposing surfaces. In principle, there are various methods for forming this spiral group, including (1) plating process, (2) electric discharge machining method, (2) chemical etching method, (2) shot blasting method, and (3) ultrasonic machining method. Proposed.
メッキ盛り上げ法は、平滑に仕上げたスパイラルグルー
プを形成すべき面に、スパイラルグループとすべき部分
を絶縁材料で覆い、ランドに相当する部分の表面を露出
させて、電気メッキでランドを形成する方法であるが、
スパイラルグループを形成すべき面を構成する材料が導
電性の金属材料に限定される。The plating build-up method is a method in which the surface where the spiral group is to be formed is smoothed, the part where the spiral group is to be formed is covered with an insulating material, the surface of the part corresponding to the land is exposed, and the land is formed by electroplating. In Although,
The material constituting the surface on which the spiral group is to be formed is limited to conductive metal materials.
放電加工法は、スパイラルグループが形成される部材を
油に浸漬して一方の電極とし、スパイラルグループが形
成されるべき位置の近傍にもう一方の電極を配して両者
間に高周波電位を印加してスパークさせ、スパイラルグ
ループに相当する溝を作り出す方法である。In the electric discharge machining method, the member on which the spiral group is to be formed is immersed in oil to serve as one electrode, the other electrode is placed near the position where the spiral group is to be formed, and a high-frequency potential is applied between the two. This method creates a groove that corresponds to a spiral group.
化学エツチング方法は、スパイラルグループが形成され
る部材の表面のランドに相当する部分を化学的に安定な
物質(一般には合成樹脂)で世い、腐食作用をもつ液体
中に浸漬し、腐食によってスパイラルグループを形成し
、その後、洗浄液によってランドの表面を覆っている物
質を除去する方法である。In the chemical etching method, the area corresponding to the land on the surface of the member where the spiral group will be formed is coated with a chemically stable substance (generally synthetic resin), immersed in a corrosive liquid, and the spiral group is formed by corrosion. This is a method in which groups are formed and then the material covering the surface of the land is removed using a cleaning solution.
ショツトブラスト法は、特開昭57−15121号公報
及び特開昭60−14615号公報に開示されている方
法であって、金属の表面に平滑なセラミ・ソクスのコー
ティングを施し、ランドに相当する部分を金属マスクま
たは樹脂マスクで覆い、ショツトブラストによってセラ
ミックスのコーティングを剥離し、金属表面を露出させ
てスパイラルグループの底面とする方法である。The shot blasting method is a method disclosed in JP-A-57-15121 and JP-A-60-14615, in which a smooth ceramic sox coating is applied to the surface of the metal, which corresponds to a land. In this method, the part is covered with a metal mask or resin mask, and the ceramic coating is removed by shot blasting to expose the metal surface, which becomes the bottom surface of the spiral group.
(発明か解決すべき問題点)
ラジアル荷重やスラスト荷重を支える軸受としては、H
rt理的にはころがり軸受、すべり軸受(動圧軸受、静
圧軸受)、磁気軸受など様々なものがあり、従って本発
明に関連する動圧グループ軸受も他の方式の軸受に比べ
て優れた軸受性能を具備しなければ実用的な価値は薄れ
てしまう。(Problem to be solved by invention) As a bearing that supports radial load and thrust load, H
rtIn theory, there are various bearings such as rolling bearings, sliding bearings (hydrodynamic bearings, hydrostatic bearings), and magnetic bearings. Therefore, the hydrodynamic group bearings related to the present invention are also superior to other types of bearings. If bearing performance is not provided, the practical value will be diminished.
従来の動圧グループ軸受は、理論的な検討から示唆され
る高い負荷容量を発揮することができず、また相対向す
る面の加工及びスパイラルグループの加工が難しく価格
的にも高価であり、ビデオディスク、磁気ディスク或い
はレコードプレーヤなど特殊な用途にしか実用されてい
なかった。Conventional hydrodynamic group bearings are unable to exhibit the high load capacity suggested by theoretical studies, and are difficult to process opposing surfaces and spiral groups, and are expensive. It was only used for special purposes such as disks, magnetic disks, and record players.
また、その具体的な製造技術については公表されること
か少なく、日経メカニカル1982年5月24日号に記
載されているような方法、すなわち前述した様々なスバ
ーイラルグループの加工方法によっても高性能を有する
動圧グループ軸受を得ることは容易ではなかった。In addition, the specific manufacturing technology is rarely published, and even the method described in the May 24, 1982 issue of Nikkei Mechanical, that is, the processing method of the various Subairal Group mentioned above, can also be used to achieve high performance. It has not been easy to obtain a dynamic pressure group bearing with performance.
木発明者等は様々な研究の結果、動圧グループ軸受にお
いて、その負荷容量を高めるためには。As a result of various researches by wood inventors, in dynamic pressure group bearings, in order to increase its load capacity.
動圧グループ軸受の相対向する面に精度を高めるばかり
でなく、所定の動圧が発生した状態においても、その精
度が劣化しないように初期の精度を維持せしめることが
重要であることを確認し、さらにこの知見に基づく動圧
グループ軸受を安価に効率よく製造する方法について鋭
意検討を行い、既に特願昭61−103027号公報及
び特願昭61−119081号公報に示す技術を確立し
た。すなわち、特願昭61−103027号公報におい
ては、動圧グループに溝形成を行う技術として、軸受と
ジャーナルの何れか少なくとも一方をセラミックスによ
り形成し、軸受とジャーナルの何れか一方で、かつセラ
ミック製の部材の相対向する面上に光感光性樹脂を塗布
して乾燥した後に、パターン付フィルムを通して露光、
次いで現像を行い、未露光部の光感光性樹脂を除去して
、ショツトブラスト処理を施す方法を報告している。ま
た、特願昭61−119081号公報においては、同じ
く動圧グループの溝形成を行う技術とし゛C1前記特願
昭61−103027号公報において用いた光感光性樹
脂を、樹脂あるいはゴムを主成分とした塗料に置き変え
た塗料をスクリーン印刷法でパターン形成し、乾燥を行
った後、ショツトブラスト処理を施す方法を報告した。We confirmed that it is important not only to increase the accuracy of the facing surfaces of the hydrodynamic group bearings, but also to maintain the initial accuracy so that the accuracy does not deteriorate even when a certain dynamic pressure is generated. Furthermore, based on this knowledge, we conducted intensive studies on a method for manufacturing dynamic pressure group bearings at low cost and efficiently, and have already established the technology shown in Japanese Patent Application No. 61-103027 and Japanese Patent Application No. 61-119081. That is, in Japanese Patent Application No. 61-103027, as a technique for forming grooves in the dynamic pressure group, at least one of the bearing and the journal is made of ceramic, and one of the bearing and the journal is made of ceramic. After coating the photosensitive resin on the opposite sides of the member and drying it, it is exposed through a patterned film.
They report a method in which development is then performed, the photosensitive resin in the unexposed areas is removed, and shot blasting is performed. Furthermore, in Japanese Patent Application No. 119081/1981, the same technology for forming grooves in the dynamic pressure group is disclosed. We reported a method in which a pattern was formed using a paint that was replaced with a previously used paint using a screen printing method, and after drying, shot blasting was performed.
(発明が解決すべき問題点)
しかしながら、本発明者等は前記特願昭60−1030
27号公報及び特願昭60−119081号公報に示し
たようなショツトブラスト処理によりセラミック部材に
溝加工を施した場合、セラミック部材は極めてわずかで
はあるか、ショツトブラスト処理面側に、凸に反ること
を発見した。(Problems to be solved by the invention) However, the inventors of the present invention
When grooves are formed on a ceramic member by shot blasting as shown in Publication No. 27 and Japanese Patent Application No. 119081/1980, the ceramic member may have a very small amount of grooves or a convex curve on the shot blasted surface. I discovered that.
この反りは、板の厚さが薄くなるにしたがい大きくなる
傾向があり、木発明者等の実験結果によれば、例えば直
径60mm、厚さ10mmの炭化珪素焼結体では、ショ
ツトブラスト処理の前後で反りに変化が認められなかっ
たが、直径60mm。This warpage tends to increase as the thickness of the plate becomes thinner, and according to the experimental results of the inventors of the woodwork, for example, in a silicon carbide sintered body with a diameter of 60 mm and a thickness of 10 mm, the warping tends to increase as the thickness of the plate decreases. Although no change was observed in the warpage, the diameter was 60 mm.
厚さ2mmの炭化珪素焼結体では、0.71Lmから1
.2pmに反った。高い強度を有するセラミックから成
る部材が、ショツトブラストのような機械的溝加工によ
り反るという事実は、これまで報告された例がない。従
来の報告がないのは、恐らく反りの実測f1が極めてわ
ずかであることと。For a silicon carbide sintered body with a thickness of 2 mm, from 0.71 Lm to 1
.. It warped to 2pm. There has never been a reported case of a member made of high-strength ceramic warping due to mechanical grooving such as shot blasting. The reason why there are no previous reports is probably that the actual measured warpage f1 is extremely small.
ショツトブラスト処理がセラミック部材に与える 。Shot blasting imparts ceramic components.
外力は極めて小さいので、セラミック部材に変形が生ず
ることはないという先入感にとられれていたことが最大
の理由と推察している。何れにせよ、動圧グループ軸受
が正常に働くためには、セラミック部材はショツトブラ
ストによる溝加工を行った後においても、溝加工を行う
前と同様1反りのない状態に戻っていることが望ましい
。We believe that the main reason was that the external force was extremely small, so there was a preconception that the ceramic member would not be deformed. In any case, in order for the hydrodynamic group bearing to work properly, it is desirable that the ceramic member be returned to its unwarped state even after grooving by shot blasting, as it was before grooving. .
(問題点を解決するための手段)
本発明者等は、様々な角度から研究を行った結果、動圧
グループ軸受において、その負荷容量を高めるためには
、動圧グループ軸受の相対向する面の精度を高めるばか
りでなく、所定の動圧が発生した状態においても、その
精度が劣化しないように初期の精度を維持せしめること
が重要であることを確認し、特に溝加工時に発生した軸
受もしくはジャーナルを形成するセラミック部材の反り
を、簡単な手段によって戻すことがiIf能なことを新
規に知見し、本発明を完成するに至った。(Means for Solving the Problem) As a result of research conducted from various angles, the present inventors found that in order to increase the load capacity of a hydrodynamic group bearing, it is necessary to It was confirmed that it is important not only to improve the accuracy of the bearings but also to maintain the initial accuracy so that the accuracy does not deteriorate even when a predetermined dynamic pressure is generated. The present inventors have newly found that it is possible to undo the warpage of the ceramic member forming the journal by a simple means, and have completed the present invention.
すなわち本発明は、相対向する軸受とジャーナルの何れ
か一方に動圧発生用の溝が設けられており、かつ前記軸
受とジャーナルとの微小な間隙に流体が介在した状態で
相対連動が行われる動圧グループ軸受の製造方法におい
て、
下記(a)〜(e)工程のシーケンスからなることを特
徴とする動圧グループ軸受の製造方法であり。That is, in the present invention, a groove for generating dynamic pressure is provided in either one of the facing bearing and the journal, and relative interlocking is performed with a fluid interposed in a minute gap between the bearing and the journal. A method for manufacturing a hydrodynamic group bearing, the method comprising the following sequence of steps (a) to (e).
(a)前記軸受とジャーナルの何れか少なくとも一方を
セラミックスにより製作する工程、(b)前記軸受とジ
ャーナルの何れか一方であって、かつセラミック製の部
材の相対向する面に保護膜を形成する工程、
(tl、)前記面上の保:a膜のない部分にショツトブ
ラスト処理を施して溝を形成する工程、(d)前記面上
の保護膜を除去する工程。(a) manufacturing at least one of the bearing and the journal from ceramic; (b) forming a protective film on opposing surfaces of either the bearing or the journal and a ceramic member; Steps: (tl,) a step of performing shot blasting on a portion of the surface where there is no protective film (a) to form a groove; (d) a step of removing the protective film on the surface.
(c)前記ショツトブラスト処理を施した部材に非酸化
性雰囲気で熱処理を行う工程:
からなっている。(c) a step of heat-treating the shot blasted member in a non-oxidizing atmosphere;
次に、本発明の詳細な説明する。Next, the present invention will be explained in detail.
本発明の製造方法によれば、前記セラミック部材は炭化
珪素、窒化珪素、ジルコニア、アルミリ−、ムライト、
サイアロンの中から選ばれる何れか少なくとも1種であ
り、中でも炭化珪素と窒化珪素°は強度が高く、熱伝導
性が良好であるのでより好適である。According to the manufacturing method of the present invention, the ceramic member is made of silicon carbide, silicon nitride, zirconia, aluminum, mullite,
The material is at least one selected from sialon, and silicon carbide and silicon nitride are particularly preferred because they have high strength and good thermal conductivity.
前記セラミ・νクスの微粉末を円板状に成形して、得ら
れた一成形一体を焼成し、円板(動圧発生用の溝が加工
されるべき面)をラップ仕上げして平滑でうねりかない
平面とする。次いて、平滑なセラミックス円板をトリク
レン等の溶剤を用いて洗浄し、90〜100℃の20
w t%NaOH溶液で5分間洗浄し、次いで10%H
2SO4溶液で中和し、更に60℃の温水で洗浄し、セ
ラミックスの円板の表面を正常な状態にする。次に、得
られたセラミックス円板の正常な表面に保:lll1!
を形成する。The fine powder of ceramic νx is molded into a disk shape, the resulting molded body is fired, and the disk (the surface where the grooves for generating dynamic pressure are to be machined) is lapped to make it smooth. Make it a flat surface with no undulations. Next, the smooth ceramic disk is cleaned using a solvent such as trichloride, and then
Washed with wt% NaOH solution for 5 min, then 10% H
Neutralize with 2SO4 solution and wash with warm water at 60°C to bring the surface of the ceramic disc to a normal state. Next, maintain the normal surface of the obtained ceramic disk:lll1!
form.
また、保護膜としては、樹脂あるいはゴムを主成分とし
た塗料、フィルム状の光感光性樹脂、液状の光感光性樹
脂の中から選ばれる何れか少なくとも1種である。これ
ら保護膜の実施態様を以下で更に詳しく述べる。The protective film may be at least one selected from paints containing resin or rubber as a main component, film-like photosensitive resins, and liquid photosensitive resins. Embodiments of these protective films are discussed in more detail below.
まず、塗料の主成分となる樹脂については、エポキシ樹
脂、ウレタン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ケイ
素系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂の巾から選
ばれる何れか少なくとも1種である。また、塗料の主成
分となるゴムについては、ブタジェンゴム、イソプレン
ゴム、天然ゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル
・ブタジェン共重合ゴム、アクリロニトリル・イソプレ
ン共重合ゴム、ウレタンゴム、ウレタン・エポキシJ(
重合ゴム、フッ素ゴム、ケイ素ゴムの中から選ばれる何
れか少なくとも1種である。First, the resin that is the main component of the paint is at least one selected from epoxy resins, urethane resins, unsaturated polyester resins, silicon resins, fluorine resins, and polyimide resins. Rubbers that are the main components of paints include butadiene rubber, isoprene rubber, natural rubber, chloroprene rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile-isoprene copolymer rubber, urethane rubber, urethane-epoxy J (
At least one selected from polymer rubber, fluororubber, and silicone rubber.
こnら樹脂あるいはゴムを主成分とする塗料をスクリー
ン印刷することにより、保護膜を形成する。The protective film is formed by screen printing a paint whose main component is resin or rubber.
次に、ドライフィルム状の光感光性樹脂は、不飽和)^
をもつアクリル系のコポリマーを主成分とするもので、
例えばデュポン製のリストン、ダイナケム製のラミナー
、日立化成製のフオテックなどの名称で市販されている
。何れのドライフィルl、の場合も、まず所望のセラミ
ック部材の表面に前記光感光性樹脂をラミネートし、パ
ターン形成済のフィルムを透して水銀ランプで露光した
後、現像液で未露光部分を除去することによって、保護
膜を形成する。Next, the dry film-like photosensitive resin is unsaturated)
The main component is an acrylic copolymer with
For example, it is commercially available under the names of Riston manufactured by DuPont, Laminar manufactured by Dynachem, and Footec manufactured by Hitachi Chemical. In the case of any dry film, the photosensitive resin is first laminated on the surface of the desired ceramic member, exposed to light with a mercury lamp through a patterned film, and then the unexposed areas are removed with a developer. By removing it, a protective film is formed.
最後に、液状の光感光性樹脂は、焦げ、ポリビニルアル
コール、シェラツク、カゼインなどのポリマーに處クロ
ム酸アンモニウムなどの感光材を添加した水溶性のもの
、あるいはポリケイ皮酸ビニル系、環化ゴム−アジド系
などの油溶性のものである。液状の光感光性樹1指の場
合は、溶剤で粘度調整を行い、スピンナー、ロールコー
タ−あるいはディップなどにより、所望のセラミック部
材の表面に光感光性樹脂を塗布した後に乾燥し1次いで
パターン形成済のフィルムを透して水銀ランプで露光し
た後、現像液で未露光部分を除去することによって保護
膜を形成する。Finally, liquid photosensitive resins include water-soluble ones made by adding a photosensitive material such as ammonium chromate to polymers such as charcoal, polyvinyl alcohol, shellac, and casein, or polyvinyl cinnamate, cyclized rubber, etc. It is an oil-soluble type such as an azide type. In the case of liquid photosensitive resin, the viscosity is adjusted with a solvent, and the photosensitive resin is applied to the surface of the desired ceramic member using a spinner, roll coater, or dip, and then dried, followed by pattern formation. After exposing the finished film to a mercury lamp, a protective film is formed by removing the unexposed areas with a developer.
上記の方法によって、セラミックスの表面に保護膜を形
成した後、ショツトブラストで溝加工を行う。ショツト
ブラストに用いる粒子は、炭化珪素、アルミナ、酸化珪
素など様々な物質を用いることができる。溝が深い場合
には大粒径の粒子を用い、溝か浅い場合には小粒径の粒
子を用いる。After forming a protective film on the surface of the ceramic by the above method, grooves are formed by shot blasting. The particles used for shot blasting can be made of various substances such as silicon carbide, alumina, and silicon oxide. If the grooves are deep, particles with a large diameter are used, and if the grooves are shallow, particles with a small diameter are used.
ショツト時間は1〜3分がよい。The shot time is preferably 1 to 3 minutes.
保M膜の除去は、保護膜に用いたそれぞれの樹脂に応じ
て適宜選択して行う必要がある。多くの場合、専用の剥
脱液があることから、これを利用すればよい。The removal of the M-retaining film must be performed by selecting an appropriate method depending on the resin used for the protective film. In many cases, there is a special exfoliating solution available, which you can use.
上記ショツトブラスト処理によって溝加工を行った後の
セラミック板を1000〜1800℃の温度で、アルゴ
ン、水素、ヘリウム、あるいは真空などの非酸化性雰囲
気下で熱処理を施す。セラミック板の反りか修正される
と同時に、溝加工を施した際に生じたセラミック板の内
部応力も解除される。After the grooves have been formed by the shot blasting process, the ceramic plate is heat treated at a temperature of 1000 to 1800 DEG C. in a non-oxidizing atmosphere such as argon, hydrogen, helium, or vacuum. At the same time, the warpage of the ceramic plate is corrected, and at the same time, the internal stress in the ceramic plate that was generated when the groove was processed is also released.
(実施例)
(1)成形工程
炭化珪素の微粉末(平均粒径0.15pm)を円板状に
形成した後、得られた生成形体を常圧高温下で焼成し、
直径50mm、厚さ2mmの円板とした。また1円板の
表面(動圧発生用の溝が加工されるべき面)をラップ仕
上げによって0.1gm以下の面粗度、1JLITl以
下のうねりに仕上げた。(Example) (1) Molding process After forming fine powder of silicon carbide (average particle size 0.15 pm) into a disk shape, the resulting formed body was fired at normal pressure and high temperature,
The disk had a diameter of 50 mm and a thickness of 2 mm. In addition, the surface of one disc (the surface on which the grooves for generating dynamic pressure are to be machined) was finished by lapping to have a surface roughness of 0.1 gm or less and a waviness of 1 JLITl or less.
(2)前処理
前記成形工程で得られた平滑な炭化珪素円板をトリクレ
ンによって洗浄し、90〜100℃の20 w t%N
aOH水溶液に5分間浸漬して、脱脂を行った。次に、
60°Cの温水で5分間洗浄し1次いで10wt%H2
So、水溶液で中和し、さらに60℃の温水で洗節し、
セラミックスの円板の表面を清浄な状態にした。このと
きの反りは表1に示すように、0.71Ltnであった
。(2) Pretreatment The smooth silicon carbide disk obtained in the above molding step was cleaned with trichlene and heated with 20 wt%N at 90-100°C.
Degreasing was performed by immersing it in an aOH aqueous solution for 5 minutes. next,
Wash with warm water at 60°C for 5 minutes, then wash with 10wt% H2
So, neutralize with an aqueous solution and wash with warm water at 60°C,
The surface of the ceramic disc was kept clean. As shown in Table 1, the warpage at this time was 0.71Ltn.
(3)塗布工程
ウレタン・エポキシ系インキにブチルセロソルブ溶剤を
添加し、粘度を約200PSに調整して印刷の塗料とし
た。印刷はステンレス酸のスクリーンを用いて行った。(3) Coating process A butyl cellosolve solvent was added to the urethane-epoxy ink, and the viscosity was adjusted to about 200 PS to prepare a printing coating. Printing was done using a stainless acid screen.
まず、セラミックの円板を軸受面が表となるように印刷
治具にセットし、次いてスクリーンを所定の位置にセ・
ントして、前記粘度調整を行った塗料をスクリーン七に
適帽涼し、スキージ−を掃引して軸受面に塗料を印刷し
た。First, set the ceramic disk in the printing jig with the bearing surface facing up, then set the screen in the specified position.
The viscosity-adjusted paint was cooled on a screen 7, and the squeegee was swept to print the paint on the bearing surface.
(4)硬化二[程
セラミラフ円板を印刷治具から取り外し、次いでlOO
oCのオープン中て10分間保持して乾燥・硬化した。(4) After curing, remove the ceramic rough disk from the printing jig, and then
It was held for 10 minutes in the open oven to dry and harden.
得られた塗料の膜圧は約15JLmであった。The film thickness of the resulting paint was about 15 JLm.
(5)溝加丁丁程
セラミックスの平滑な表面をスパイラル模様の樹脂層で
覆った円板の表面に、平均粒径か700メツシユの炭化
珪素粒子を用いて120秒間ショットヅラストを行った
。このときの平均溝深さは10pLmであった。(5) Shot blasting was performed for 120 seconds using silicon carbide particles with an average particle diameter of 700 mesh on the surface of a disc in which the smooth surface of the ceramic was covered with a resin layer in a spiral pattern. The average groove depth at this time was 10 pLm.
(6)剥脱工程
5wt%N a OH水溶液を2分間スプレーした後、
ブラッシングして軸受面に付着している塗料を剥膜し、
60℃の温水で5分間洗浄した。このときのセラミック
板の反りは表1に示すように。(6) Exfoliation process After spraying 5 wt% NaOH aqueous solution for 2 minutes,
Brush to remove paint adhering to the bearing surface.
Washed with warm water at 60°C for 5 minutes. The warpage of the ceramic plate at this time is shown in Table 1.
1.2ルmであった。It was 1.2 lm.
(7)加熱処理工程
前記反りの生じたセラミック円板を、Ar雰囲気中で圧
力を約1atmに保持しながら、常温から700 ’C
までは5℃/ m i nの速度で昇温を行い1次に7
00℃から1600℃までは8℃/m i nの速度で
昇温を行った後、1600°Cにおいて約1時間の加熱
処理を行った。加熱処理を行った後のセラミックの円板
の反りは表1に示すように、0.7延mであった。(7) Heat treatment process The warped ceramic disc is heated from room temperature to 70'C while maintaining the pressure at about 1 atm in an Ar atmosphere.
The temperature was increased at a rate of 5°C/min until
After increasing the temperature from 00°C to 1600°C at a rate of 8°C/min, heat treatment was performed at 1600°C for about 1 hour. As shown in Table 1, the warpage of the ceramic disk after the heat treatment was 0.7 m.
表1から明らかなように、前処理工程FM後においては
1gm以下であったセラミック円板のうねりか、ショツ
トブラスト処理による溝加工後には、Igmを越える反
りかa測されている。しかし、溝加1後に加熱処理を施
したことにより、反りが1gm以下に戻っている。この
ことから、本発明は、反りの修正方法として優れている
ことがわかる。As is clear from Table 1, the waviness of the ceramic disk was less than 1 gm after the pretreatment step FM, and the warp exceeding Igm was measured after groove processing by shot blasting. However, by performing heat treatment after grooving 1, the warpage returned to 1 gm or less. This shows that the present invention is excellent as a method for correcting warpage.
なお、本発明の反りの修正方法は、前記ショツトブラス
ト処理による溝加工時の保護膜が、上記実施例に示す樹
脂あるいはゴムを主成分とする塗料のみに限定されるの
ではなく、該保護膜がドライフィルム状あるいは液状の
光感光性樹脂から成るものてあっても同じ結果か得られ
る。Note that in the method for correcting warpage of the present invention, the protective film during groove processing by shot blasting is not limited to only the paint containing resin or rubber as the main component as shown in the above embodiments, but also the protective film. The same results can be obtained even if the photosensitive resin is made of a dry film or a liquid photosensitive resin.
表 1
(発明の効果)
木、Q Ijlにおいては、動圧グループ軸受の動圧発
生用の溝が形成されるべき部材をセラミックスでar&
t、ているので大きな動圧が発生した場合においても、
動圧発生用の溝の形状が変形せず、高い負荷領域におい
ても好適に動圧を発生し得る動圧グループ軸受を製造す
ることができる。Table 1 (Effects of the invention) In the wood Q Ijl, the member in which the groove for generating dynamic pressure of the dynamic pressure group bearing is to be formed is made of ceramics.
t, so even when large dynamic pressure occurs,
It is possible to manufacture a dynamic pressure group bearing in which the shape of the groove for generating dynamic pressure is not deformed and can appropriately generate dynamic pressure even in a high load region.
特に、動圧発生用の溝が形成されるべきセラミックの表
面に保護膜を形成し、次いでショツトブラスト処理を施
すことにより、溝加工か筒単に行えるが、溝加工を行っ
たたけの状態のセラミックには、極くわずかではあるの
だが反りが発生する。セラミ・ンク部材に発生したこの
ような反りは、非酸化性雰囲気下で加熱処理を施すこと
により、修正することかできる。In particular, by forming a protective film on the surface of the ceramic on which the grooves for generating dynamic pressure are to be formed, and then applying shot blasting treatment, it is possible to form the grooves or simply make the cylinder. Warping occurs, although it is very slight. Such warping that occurs in the ceramic ink member can be corrected by applying heat treatment in a non-oxidizing atmosphere.
しかも、本発明の製造方法は、セラミック部材の反りの
修正に伴って残留していた内部応力が除去されるために
、微小欠陥による破壊の起こる確率を減少することもで
きる。Furthermore, the manufacturing method of the present invention can also reduce the probability of breakage due to micro defects since the internal stress remaining as a result of correcting the warpage of the ceramic member is removed.
このように、木発す1の動圧グループ軸受の!A造方法
によれば、極めて反りか少なく、相対向する面の精度が
高く、所定の動圧が発生した状態においても、その精度
か劣化しないように初期の精度を維持することが可能な
動圧グループ軸受が提供できるので、産業に寄与する効
果は極めて大きい。In this way, the first dynamic pressure group bearing that originates from wood! According to the A construction method, there is extremely little warpage, the precision of opposing surfaces is high, and even when a predetermined dynamic pressure is generated, it is possible to maintain the initial precision without degrading the precision. Since we can provide pressure group bearings, the effect of contributing to industry is extremely large.
第1図は本発明の実施に供したセラミックスの面の反り
を示すチャートの概略図、第2図(a)は平面スパイラ
ルグループ軸受の一部縦断面図、同図1)は動圧グルー
プ軸受の平面図である。
特 許 出 願 人 イビデン株式会社代 理
人 弁理士 廣 江 武 典第1図
(b)ントl)−線の反ソ
(C)、怪処1!イにの反ソ
第2rIII
(b)Fig. 1 is a schematic diagram of a chart showing the warping of the surface of ceramics used in the implementation of the present invention, Fig. 2(a) is a partial vertical cross-sectional view of a planar spiral group bearing, and Fig. 1) is a hydrodynamic group bearing. FIG. Patent applicant: IBIDEN Co., Ltd. Agent
Person Patent Attorney Takeshi Hiroe Figure 1 (b) ntl) - Anti-Soviet line (C), mysterious place 1! Anti-Soviet Part 2rIII (b)
Claims (1)
発生用の溝が設けられており、かつ前記軸受とジャーナ
ルとの微小な間隙に流体が介在した状態で相対運動が行
われる動圧グループ軸受の製造方法において、 下記(a)〜(e)工程のシーケンスからなることを特
徴とする動圧グループ軸受の製造方法。 (a)前記軸受とジャーナルの何れか少なくとも一方を
セラミックスにより製作する工程、 (b)前記軸受とジャーナルの何れか一方であって、か
つセラミック製の部材の相対向する面に保護膜を形成す
る行程、 (c)前記面上の保護膜のない部分にショットブラスト
処理を施して溝を形成する行程、 (d)前記面上の保護膜を除去する工程、 (e)前記ショットブラスト処理を施した部材に非酸化
性雰囲気で熱処理を行う工程; 2)、前記溝が設けられる部材は、炭化珪素、窒化珪素
、ジルコニア、アルミナ、ムライト、サイアロンの中か
ら選ばれる何れか少なくとも1種であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の動圧グループ軸受の製造
方法。 3)、前記保護膜は、樹脂あるいはゴムを主成分とした
塗料、フィルム状の光感光性樹脂、液状の光感光性樹脂
の中から選ばれる何れか少なくとも1種であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の動圧グループ軸受
の製造方法。[Claims] 1) A groove for generating dynamic pressure is provided in either one of the bearing and the journal, which face each other, and the bearing and the journal face each other with a fluid interposed in a minute gap. A method for manufacturing a dynamic pressure group bearing in which motion is performed, the method comprising the following sequence of steps (a) to (e). (a) manufacturing at least one of the bearing and the journal from ceramic; (b) forming a protective film on opposing surfaces of the ceramic member of either the bearing or the journal; (c) performing shot blasting on a portion of the surface where there is no protective film to form a groove; (d) removing the protective film on the surface; (e) performing the shot blasting. 2) The member provided with the grooves is made of at least one material selected from silicon carbide, silicon nitride, zirconia, alumina, mullite, and sialon. A method for manufacturing a dynamic pressure group bearing according to claim 1, characterized in that: 3) A patent characterized in that the protective film is at least one selected from the group consisting of a resin or rubber-based paint, a film-like photosensitive resin, and a liquid photosensitive resin. A method for manufacturing a dynamic pressure group bearing according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6956987A JPS63235721A (en) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Manufacture of dynamic pressure groove bearing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6956987A JPS63235721A (en) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Manufacture of dynamic pressure groove bearing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63235721A true JPS63235721A (en) | 1988-09-30 |
Family
ID=13406543
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JP6956987A Pending JPS63235721A (en) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Manufacture of dynamic pressure groove bearing |
Country Status (1)
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JP (1) | JPS63235721A (en) |
Citations (1)
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JPS6014615A (en) * | 1983-07-06 | 1985-01-25 | Ebara Corp | Thrust bearing and it's manufacture |
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1987
- 1987-03-23 JP JP6956987A patent/JPS63235721A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6014615A (en) * | 1983-07-06 | 1985-01-25 | Ebara Corp | Thrust bearing and it's manufacture |
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