JPS62278313A - 動圧グル−プ軸受の製造方法 - Google Patents
動圧グル−プ軸受の製造方法Info
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- JPS62278313A JPS62278313A JP11908186A JP11908186A JPS62278313A JP S62278313 A JPS62278313 A JP S62278313A JP 11908186 A JP11908186 A JP 11908186A JP 11908186 A JP11908186 A JP 11908186A JP S62278313 A JPS62278313 A JP S62278313A
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Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
3、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方の
部材に動圧発生用の溝が設けられた動圧グループ軸受の
製造方法に関し、特に本発明は、前記動圧発生用の溝が
設けられる部材が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。
部材に動圧発生用の溝が設けられた動圧グループ軸受の
製造方法に関し、特に本発明は、前記動圧発生用の溝が
設けられる部材が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。
〔従来技術]
動圧グループ軸受は相対回転運動を行なう2つの面の一
方の面に対して数μm〜m数百μm程度の浅い溝を形成
し、相対回転運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1田錐スパイラルグループ軸受
9球面スパイラルグループ軸受などが知られている。
方の面に対して数μm〜m数百μm程度の浅い溝を形成
し、相対回転運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1田錐スパイラルグループ軸受
9球面スパイラルグループ軸受などが知られている。
第5図(a)は、平面スパイラルグループ軸受の一部破
砕縦断面図であり、同図tb+は、軸受板の溝の形状を
示す平面図である。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。
砕縦断面図であり、同図tb+は、軸受板の溝の形状を
示す平面図である。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
。ここで、回転軸1が矢印5の方向すなわち時計廻りと
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
から内側へ向か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が発生し、回転軸1の端部に
固定された平板2は実質的に軸受板3と接触することな
く回転する。
。ここで、回転軸1が矢印5の方向すなわち時計廻りと
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
から内側へ向か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が発生し、回転軸1の端部に
固定された平板2は実質的に軸受板3と接触することな
く回転する。
第5図(C)はへリングボーン軸受と称される形式の動
圧グループ軸受の一部破砕断面図であり、回転軸は透視
した状態で示しである。回転軸1の外周面であるジャー
ナルと固定側の軸受6との間でラジアル軸受を構成して
おり、軸受6の内周面にヘリングボーン(魚の骨)状の
溝7 (黒い部分)が形成されている。このヘリングボ
ーン軸受は回転軸1が矢印5の方向へ回転することによ
って流体が軸受6の両側から中央部へ引き込まれるので
回転軸lのジャーナルと軸受6との間に流体の潤滑膜が
形成され半径方向荷重を支える。
圧グループ軸受の一部破砕断面図であり、回転軸は透視
した状態で示しである。回転軸1の外周面であるジャー
ナルと固定側の軸受6との間でラジアル軸受を構成して
おり、軸受6の内周面にヘリングボーン(魚の骨)状の
溝7 (黒い部分)が形成されている。このヘリングボ
ーン軸受は回転軸1が矢印5の方向へ回転することによ
って流体が軸受6の両側から中央部へ引き込まれるので
回転軸lのジャーナルと軸受6との間に流体の潤滑膜が
形成され半径方向荷重を支える。
第5図(d+は円錐スパイラルグループ軸受であって、
回転軸1の端部を円錐台形のジャーナルとしその表面に
スパイラル溝4を形成し、この円錐形と対応して軸受8
側に形成された凹部9との間の相対回転運動によってス
パイラル溝4が形成されたジャーナル面と軸受8の凹部
9の底部に流体を引き込むものであり、スラスト荷重ば
かりでなくラジアル荷重をも支えることができる。
回転軸1の端部を円錐台形のジャーナルとしその表面に
スパイラル溝4を形成し、この円錐形と対応して軸受8
側に形成された凹部9との間の相対回転運動によってス
パイラル溝4が形成されたジャーナル面と軸受8の凹部
9の底部に流体を引き込むものであり、スラスト荷重ば
かりでなくラジアル荷重をも支えることができる。
第5図telは球面スパイラルグループ軸受であって、
回転軸1の端部を球面形状のジャーナルとし併せて軸受
lOにも球面状の凹部11を形成して回転軸1例のジャ
ーナル表面にスパイラル溝12を設けたものである。こ
の球面スパイラルグループ軸受もスラスト荷重とラジア
ル荷重とを同時に支えることができるものである。尚前
述の如き動圧グループのいずれの場合であってもスパイ
ラルグループあるいはへリングボーングループを形成す
る面としては、ジャーナル側、軸受側のいずれの面でも
よく、またスパイラルグループあるいはへリングボーン
グループに隣接するランド13は平滑な平面又は曲面で
あることが必要で、且つ、スパイラルグループあるいは
へリングボーングループが形成されていない側の相対向
する面もランド13と同じく平滑な平面又は曲面でなけ
ればならない。このような動圧グループ軸受は、グルー
プが設けられていない動圧すベリ軸受(例えば、チルテ
ィングパッド軸受)に比べて理論的には著しく大きな負
荷を支えることができることが知られている。
回転軸1の端部を球面形状のジャーナルとし併せて軸受
lOにも球面状の凹部11を形成して回転軸1例のジャ
ーナル表面にスパイラル溝12を設けたものである。こ
の球面スパイラルグループ軸受もスラスト荷重とラジア
ル荷重とを同時に支えることができるものである。尚前
述の如き動圧グループのいずれの場合であってもスパイ
ラルグループあるいはへリングボーングループを形成す
る面としては、ジャーナル側、軸受側のいずれの面でも
よく、またスパイラルグループあるいはへリングボーン
グループに隣接するランド13は平滑な平面又は曲面で
あることが必要で、且つ、スパイラルグループあるいは
へリングボーングループが形成されていない側の相対向
する面もランド13と同じく平滑な平面又は曲面でなけ
ればならない。このような動圧グループ軸受は、グルー
プが設けられていない動圧すベリ軸受(例えば、チルテ
ィングパッド軸受)に比べて理論的には著しく大きな負
荷を支えることができることが知られている。
以下、本明細書ではスパイラルグループ及びヘリングボ
ーングループ等動圧グループ軸受に形成されているグル
ープ(溝)を総称してスパイラルグループと称する。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μm〜m数百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
上げ法、■放電加工法、■化学エツチング法、■ショツ
トブラスト法、■超音波加工法などさまざまな方法が提
案されている。 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。
ーングループ等動圧グループ軸受に形成されているグル
ープ(溝)を総称してスパイラルグループと称する。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μm〜m数百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
上げ法、■放電加工法、■化学エツチング法、■ショツ
トブラスト法、■超音波加工法などさまざまな方法が提
案されている。 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。
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。
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。
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)で覆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。
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)で覆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。
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ックスのコーティ
ングを施し、ランドに相当する部分を金属マスク又は樹
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。
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ックスのコーティ
ングを施し、ランドに相当する部分を金属マスク又は樹
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。
ラジアル荷重やスラスト荷重を支える軸受としては、原
理的にはころがり軸受、すべり軸受(動圧軸受、静圧軸
受)、磁気軸受などさま、ざまなものがあり、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。
理的にはころがり軸受、すべり軸受(動圧軸受、静圧軸
受)、磁気軸受などさま、ざまなものがあり、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。
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、又、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、TJf1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。
高い負荷容量を発揮することができず、又、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、TJf1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。
又、その具体的な製造技術については公表されることが
少な(、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、即ち、前述したさまざまなスパ
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。
少な(、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、即ち、前述したさまざまなスパ
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。
〔問題点を解決するための手1段〕
本発明者等はさまざまな研究の結果、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、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想到したものである。
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想到したものである。
本発明は、従来理論的な検討においては高い軸受性能が
示唆されていながら容易に製造することができなかった
動圧グループ軸受の製造方法に関し、確実に、且つ安価
に、又あらゆる形式のグループであっても製造を可能と
した動圧グループ軸受の製造方法を提供することを目的
とするものであり、特許請求の範囲記載の方法を提供す
ることによって、前記目的を達成することができる。即
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なり、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(al〜(8)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。
示唆されていながら容易に製造することができなかった
動圧グループ軸受の製造方法に関し、確実に、且つ安価
に、又あらゆる形式のグループであっても製造を可能と
した動圧グループ軸受の製造方法を提供することを目的
とするものであり、特許請求の範囲記載の方法を提供す
ることによって、前記目的を達成することができる。即
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なり、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(al〜(8)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が少なくとも一方を
セラミックスにより製作する工程;Tb) 前記軸受
とジャーナルの何れが一方であっ “て、かつセラ
ミックス製の部材の相対向する面上に樹脂あるいはゴム
を主成分とした塗料を印刷する工程; (c)前記印刷された塗料を硬化する工程;(d)
前記面上の塗料が印刷されてい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;(el 前記面
上の塗料を除去する工程。
セラミックスにより製作する工程;Tb) 前記軸受
とジャーナルの何れが一方であっ “て、かつセラ
ミックス製の部材の相対向する面上に樹脂あるいはゴム
を主成分とした塗料を印刷する工程; (c)前記印刷された塗料を硬化する工程;(d)
前記面上の塗料が印刷されてい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;(el 前記面
上の塗料を除去する工程。
に関するものである。
本発明によれば、セラミックス製の部材の相対向する面
上に形成される溝の周囲のランドとなる部分を塗料によ
って覆い、しかる後サンドブラスト処理を施すことによ
り動圧発生用の溝の模様が形成される。
上に形成される溝の周囲のランドとなる部分を塗料によ
って覆い、しかる後サンドブラスト処理を施すことによ
り動圧発生用の溝の模様が形成される。
本発明によれば、印刷に用いる塗料はエポキシ系樹脂、
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、ポリイミド系樹脂などの樹脂ある
いはブタジェンゴム、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・ブタジエン共重合ゴ
ム、アクリロニトリル・クロロプレン共重合ゴム、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、ポリイミド系樹脂などの樹脂ある
いはブタジェンゴム、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・ブタジエン共重合ゴ
ム、アクリロニトリル・クロロプレン共重合ゴム、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・エポキシ共重合ゴム、フッ素ゴム、ケイ素ゴ
ムなどのゴムを使用することが好適であり、印刷方法の
種類に応じて、所定の粘度に調整され使用される。
ムなどのゴムを使用することが好適であり、印刷方法の
種類に応じて、所定の粘度に調整され使用される。
例えば、スクリーン印刷法を適用する場合には、塗膜が
面だれを起こし難く、かつ印刷し易い状態となすことが
重要であり、スクリーンの目開きを100〜400メツ
シユの範囲内とし、塗料の粘度を50〜30000 P
Sの範囲内とすることが好適である。
面だれを起こし難く、かつ印刷し易い状態となすことが
重要であり、スクリーンの目開きを100〜400メツ
シユの範囲内とし、塗料の粘度を50〜30000 P
Sの範囲内とすることが好適である。
前記塗料には、粘度調整あるいは耐摩耗性を向上させる
ことを目的としてガラスピーズ、ガラスファイバー、マ
イカ、その他のセラミックス粉末などの充填材を添加す
ることもできる。また、ショツトブラストの操作条件に
応じて印刷された塗料の膜厚を調整することも必要であ
り、特に大きな粒径の粒子を用いて深い溝を形成する場
合には厚い樹脂層が必要となってくるので、メツシュを
粗くするかもしくは重ねて何回も印刷するかして塗料の
層を厚くする。
ことを目的としてガラスピーズ、ガラスファイバー、マ
イカ、その他のセラミックス粉末などの充填材を添加す
ることもできる。また、ショツトブラストの操作条件に
応じて印刷された塗料の膜厚を調整することも必要であ
り、特に大きな粒径の粒子を用いて深い溝を形成する場
合には厚い樹脂層が必要となってくるので、メツシュを
粗くするかもしくは重ねて何回も印刷するかして塗料の
層を厚くする。
前記塗料の硬化方法としては、あらかじめ硬化剤を添加
した塗料を使用し、印刷後、常温硬化。
した塗料を使用し、印刷後、常温硬化。
熱硬化、紫外線硬化等の方法で硬化させる方法、あるい
は樹脂あるいはゴムのプレポリマ一体を塗料として使用
し、印刷後、重合剤によって重合硬化させる方法を適用
することができる。
は樹脂あるいはゴムのプレポリマ一体を塗料として使用
し、印刷後、重合剤によって重合硬化させる方法を適用
することができる。
また、本発明によれば、動圧発生用の溝が形成されるべ
きセラミックスの上に微細な粒子や油分などに異物が付
着している場合には必要に応じて、有機溶剤、アルカリ
性水溶液、酸性水溶液、温水等によって洗浄を行う前処
理を行うこともできる。
きセラミックスの上に微細な粒子や油分などに異物が付
着している場合には必要に応じて、有機溶剤、アルカリ
性水溶液、酸性水溶液、温水等によって洗浄を行う前処
理を行うこともできる。
なお、本発明において、印刷の方式としては広範囲に亘
って公知の印刷方式が適用できる。軸受面の形状が第5
図(a)の如く平面であるならば、いずれの印刷方法で
もよいが、印刷されるスパイラル模様が軸受・面の所定
の位置に印刷されるようにしなければならない。また、
軸受面の形状が第5図[C)の如く円錐又は円柱の場合
にはスクリーン印刷を用いるのが好適である。即ち、円
柱または円錐の軸受面が形成されたセラミックス部材を
スパイラル模様が形成されたスクリーンの移動と同期さ
せて回転させることによって精度よく軸受面にスパイラ
ル模様を印刷することができる。
って公知の印刷方式が適用できる。軸受面の形状が第5
図(a)の如く平面であるならば、いずれの印刷方法で
もよいが、印刷されるスパイラル模様が軸受・面の所定
の位置に印刷されるようにしなければならない。また、
軸受面の形状が第5図[C)の如く円錐又は円柱の場合
にはスクリーン印刷を用いるのが好適である。即ち、円
柱または円錐の軸受面が形成されたセラミックス部材を
スパイラル模様が形成されたスクリーンの移動と同期さ
せて回転させることによって精度よく軸受面にスパイラ
ル模様を印刷することができる。
さらに第5図(dlの如く、球面上の凸部のスパイラル
模様にはパッド印刷が簡易な方法である。即ち、予め目
的とする形状のスパイラル模様を形成した凹版を用い、
この凹版上にインキコータによって塗料をのせた後、ド
クターによって凹版の凹部以外の塗料を除去し、次いで
パッドをこの凹版に押し付けて凹部の塗料をバンドの表
面に転写し、その後パッドを被印刷物であるところのセ
ラミックスの表面に押し着けることによって軸受面にス
パイラル状の溝模様を形成する方法であり、軸受面が凸
または凹になっている場合にはパッドがその形状に応じ
て自在に弾性変形するので、特に好適と言える。
模様にはパッド印刷が簡易な方法である。即ち、予め目
的とする形状のスパイラル模様を形成した凹版を用い、
この凹版上にインキコータによって塗料をのせた後、ド
クターによって凹版の凹部以外の塗料を除去し、次いで
パッドをこの凹版に押し付けて凹部の塗料をバンドの表
面に転写し、その後パッドを被印刷物であるところのセ
ラミックスの表面に押し着けることによって軸受面にス
パイラル状の溝模様を形成する方法であり、軸受面が凸
または凹になっている場合にはパッドがその形状に応じ
て自在に弾性変形するので、特に好適と言える。
また、ショツトブラストにおいては、硬度の大きいSi
C粒子、AIICh粒子を用いるのが望ましく、その粒
径は80メツシユ〜1500メツシユの範囲の中から選
ばれるべきである。即ち、深い溝を形成する場合には塗
料の膜厚を厚(し、且つ大粒径の粒子を用いショツトブ
ラストを行えば、ショツトブラストに要する時間をいた
ずらに長びかせることなく溝加工ができる。また浅い溝
や細い溝を形成する場合には、塗料の膜厚を薄くし、小
さい粒径の粒子を用いてショツトブラストを行うことに
よって制御しやすいショツト時間で所望の溝加工ができ
る。
C粒子、AIICh粒子を用いるのが望ましく、その粒
径は80メツシユ〜1500メツシユの範囲の中から選
ばれるべきである。即ち、深い溝を形成する場合には塗
料の膜厚を厚(し、且つ大粒径の粒子を用いショツトブ
ラストを行えば、ショツトブラストに要する時間をいた
ずらに長びかせることなく溝加工ができる。また浅い溝
や細い溝を形成する場合には、塗料の膜厚を薄くし、小
さい粒径の粒子を用いてショツトブラストを行うことに
よって制御しやすいショツト時間で所望の溝加工ができ
る。
本発明によれば、動圧発生用の溝が形成される相対向す
る面を構成する部材として極めて硬質の材料であるセラ
ミックスを選択しているので、大きな動圧が発生した状
態においても動圧発生用に形成された溝の形状及び面の
形状が変形したりあるいは破損することなく初期の理想
的な形状を長期間にわたって維持することができる。
る面を構成する部材として極めて硬質の材料であるセラ
ミックスを選択しているので、大きな動圧が発生した状
態においても動圧発生用に形成された溝の形状及び面の
形状が変形したりあるいは破損することなく初期の理想
的な形状を長期間にわたって維持することができる。
また、本発明では動圧発生用の溝を加工するに際し、セ
ラミックスの軸受面に印刷によって動圧発生用の溝模様
に塗料を付着せしめるものであるから、軸受面の形状が
平面1曲面のいずれであっても容易に印刷することがで
き、さらに軸受面上には所望の形状の動圧発生用の溝模
様が印刷され、そして印刷された塗料は軸受面から機械
的振動等によっては容易に剥離しない。
ラミックスの軸受面に印刷によって動圧発生用の溝模様
に塗料を付着せしめるものであるから、軸受面の形状が
平面1曲面のいずれであっても容易に印刷することがで
き、さらに軸受面上には所望の形状の動圧発生用の溝模
様が印刷され、そして印刷された塗料は軸受面から機械
的振動等によっては容易に剥離しない。
次に本発明を実施例によって説明する。
〔実施例1〕
第5図cb)に示した平面スパイラルグループ軸受を本
発明によって次のように製造した。
発明によって次のように製造した。
(1)成形工程
SiCの微粉末(平均粒径0.15μm)を円板状に成
形したのち、得られた生成形体を常圧高温下で焼成し、
直径50+m、厚さ2龍の円板とした。また、円板の表
面(動圧発生用の溝が加工されるべき面)をランプ仕上
げによって平滑でうねりが少ない平面とした。なお、全
面のうねりは±1μm以内であった。
形したのち、得られた生成形体を常圧高温下で焼成し、
直径50+m、厚さ2龍の円板とした。また、円板の表
面(動圧発生用の溝が加工されるべき面)をランプ仕上
げによって平滑でうねりが少ない平面とした。なお、全
面のうねりは±1μm以内であった。
(2)前処理工程
前記成形工程で得られた平滑なSiC円板をトリクレン
によって洗浄し、90〜100°Cの20wt%NaO
H水溶液に5分間浸漬して脱脂した。
によって洗浄し、90〜100°Cの20wt%NaO
H水溶液に5分間浸漬して脱脂した。
脱脂後60℃の温水で5分間洗浄し、次いで、10wt
%H,SO4水溶液で中和しさらニ60℃の温水で洗浄
しセラミックスの円板の表面を清浄な状態とした。
%H,SO4水溶液で中和しさらニ60℃の温水で洗浄
しセラミックスの円板の表面を清浄な状態とした。
(3)塗料の調製および印刷
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。印刷は第1図に示したステンレス製のスクリーン1
3を用いてスクリーン印刷を行った。第1図において1
3はステンレス製のスクリーンであり、黒塗りの部分1
4が200メツシユのスクリーン部となっており、白い
部分15は無孔部分となっている。そしてスクリーン部
14と無孔部分15とによってスパイラル模様16が形
成されており、動圧発生用の溝は無孔部分15に対応す
る軸受面に加工されることになる。
添加し、粘度を約200PSに調整して印刷の塗料とし
た。印刷は第1図に示したステンレス製のスクリーン1
3を用いてスクリーン印刷を行った。第1図において1
3はステンレス製のスクリーンであり、黒塗りの部分1
4が200メツシユのスクリーン部となっており、白い
部分15は無孔部分となっている。そしてスクリーン部
14と無孔部分15とによってスパイラル模様16が形
成されており、動圧発生用の溝は無孔部分15に対応す
る軸受面に加工されることになる。
なお、スパイラル模様16が形成されたステンレス製の
スクリーン13の外周縁は肉厚のステンレス製の枠17
となっており、枠17には図示しない印刷治具にスクリ
ーン13をセットする際の位置決め用の小孔18が形成
されている。
スクリーン13の外周縁は肉厚のステンレス製の枠17
となっており、枠17には図示しない印刷治具にスクリ
ーン13をセットする際の位置決め用の小孔18が形成
されている。
先ず、セラミ・/クスの円板を軸受面が表となるように
印刷冶具にセントし、次いでスクリーン13を印刷治具
の所定の位置にセットする。この状態で軸受面上にスク
リーン13が置かれているので、前記粘度調整をした塗
料を付着させたローうでスクリーン13上を掃引し、第
1図に示したスパイラル模様16のスクリーン部14(
黒塗りの部分全て)の下方に位置する軸受面に前記塗料
を印刷した。
印刷冶具にセントし、次いでスクリーン13を印刷治具
の所定の位置にセットする。この状態で軸受面上にスク
リーン13が置かれているので、前記粘度調整をした塗
料を付着させたローうでスクリーン13上を掃引し、第
1図に示したスパイラル模様16のスクリーン部14(
黒塗りの部分全て)の下方に位置する軸受面に前記塗料
を印刷した。
(4)硬化工程
印刷治具からスクリーンを取り外し、次いでセラミック
スの円板をセットしたまま100℃に加熱し、10分間
保持し乾燥・硬化した。得られた塗料の膜厚は約15μ
mであった。
スの円板をセットしたまま100℃に加熱し、10分間
保持し乾燥・硬化した。得られた塗料の膜厚は約15μ
mであった。
(5)溝加工工程
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
覆ってなるパターン形成工程後の円板14の表面に、平
均粒径が700メツシユの炭化ケイ素粒子を用いて平均
溝深さが約10μmとなるようにショツトブラストを行
なった。このときのショツト時間は120秒であった。
覆ってなるパターン形成工程後の円板14の表面に、平
均粒径が700メツシユの炭化ケイ素粒子を用いて平均
溝深さが約10μmとなるようにショツトブラストを行
なった。このときのショツト時間は120秒であった。
(8) 剥膜工程
5(2)tZNaOH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はがし、
60℃の温水で5分間洗浄した。
ブラッシングして軸受面に付着している塗料をはがし、
60℃の温水で5分間洗浄した。
第2図は動圧発生用の溝が加工成形されたセラミックス
の円板の表面における面粗度を計測したチャートである
。
の円板の表面における面粗度を計測したチャートである
。
第2図から明らかなように、ランドに相当する部分16
は樹脂層で被覆されていたためにショツトブラストによ
っても同等損傷を受けておらず、平滑な面が維持されて
おり、ランド16及びグループ17の凸凹模様もシャー
プであった。
は樹脂層で被覆されていたためにショツトブラストによ
っても同等損傷を受けておらず、平滑な面が維持されて
おり、ランド16及びグループ17の凸凹模様もシャー
プであった。
・ 〔実施例2〕
第5図(b)に示したベリングボーン軸受として、セラ
ミックス(SiC緻密焼結体)の円柱の周面にヘリング
ボーン模様の溝加工を施した。
ミックス(SiC緻密焼結体)の円柱の周面にヘリング
ボーン模様の溝加工を施した。
先ず、外面研削によってセラミックスの円柱の外周面の
面粗度(Hffi、、 )を1μm以下となし、前記前
処理工程と同じ操作によって外周面を清浄化した。
面粗度(Hffi、、 )を1μm以下となし、前記前
処理工程と同じ操作によって外周面を清浄化した。
第3図はへリングボーン模様19を形成したステンレス
製のスクリーン13の正面図であり、スクリーン部14
が200メツシユのスクリーンとなっており、黒塗りで
示しである。そして、このヘリングボーン模様の上部1
9aと下部19bとは連続模様となっている。
製のスクリーン13の正面図であり、スクリーン部14
が200メツシユのスクリーンとなっており、黒塗りで
示しである。そして、このヘリングボーン模様の上部1
9aと下部19bとは連続模様となっている。
第4図は円柱の外周面にヘリングボーン状の動圧発生用
の溝模様を印刷する際の模式図であって、円柱20を回
転自在に支承し、ヘリングボーン状の模様が形成された
第3図のスクリーン13を上部19aまたは下部19b
の模様が前方となるように印刷治具にセットし、スクリ
ーン13の上面に前記実施例1と同じに調製された塗料
22をのせたものをさらに前記円柱20上にセットし、
かつ円柱20と反対の側からスキージ21によってスク
リーン13を円柱20に押圧するようにしてスクリーン
13を矢印23の方向に移動させ、同時にスクリーン1
3の移動速度に同調させて円柱20を矢印24の方向に
回転させた。
の溝模様を印刷する際の模式図であって、円柱20を回
転自在に支承し、ヘリングボーン状の模様が形成された
第3図のスクリーン13を上部19aまたは下部19b
の模様が前方となるように印刷治具にセットし、スクリ
ーン13の上面に前記実施例1と同じに調製された塗料
22をのせたものをさらに前記円柱20上にセットし、
かつ円柱20と反対の側からスキージ21によってスク
リーン13を円柱20に押圧するようにしてスクリーン
13を矢印23の方向に移動させ、同時にスクリーン1
3の移動速度に同調させて円柱20を矢印24の方向に
回転させた。
円柱20が一回転することによってスクリーン13の位
置が第3図のへリングボーン模様の上部19aから下部
19bまで移動するようにしたので、セラミックスの平
滑な円柱20の外周面のスクリーン部14に対向した部
分に塗料が付着し、全周に亘って連続した模様が形成さ
れた。その後、実施例1と同様に乾燥・硬化したのち、
約700メツシユのSiC粒子を用いてショツトブラス
トを行った。この時の硬化した樹脂の膜厚は約15μm
であり、ショー/ )プラストに際してはノズルを固定
し、円柱20を回転させて60秒間のショツトブラスト
によって約8μmの溝深さのへリングボーン状の動圧発
生用の溝が形成された。
置が第3図のへリングボーン模様の上部19aから下部
19bまで移動するようにしたので、セラミックスの平
滑な円柱20の外周面のスクリーン部14に対向した部
分に塗料が付着し、全周に亘って連続した模様が形成さ
れた。その後、実施例1と同様に乾燥・硬化したのち、
約700メツシユのSiC粒子を用いてショツトブラス
トを行った。この時の硬化した樹脂の膜厚は約15μm
であり、ショー/ )プラストに際してはノズルを固定
し、円柱20を回転させて60秒間のショツトブラスト
によって約8μmの溝深さのへリングボーン状の動圧発
生用の溝が形成された。
なお、前述の各工程についての実施態様をさらに詳細に
述べれば、先ず、成形工程において軸受に用いるセラミ
ックスは高強度で熱伝導性の良好なものが望ましく、S
iC,5izN4が適している。また、焼結されたセラ
ミックスは緻密な組織であることが望ま゛しい。さらに
動圧発生用の溝が形成されるべき面は、その面のサイズ
および使用条件にもよるが例えば平面の場合には1μm
以下の面粗度であり且つ面全体におけるうねりが±5μ
m以下であることが望ましく、又、曲面(球面。
述べれば、先ず、成形工程において軸受に用いるセラミ
ックスは高強度で熱伝導性の良好なものが望ましく、S
iC,5izN4が適している。また、焼結されたセラ
ミックスは緻密な組織であることが望ま゛しい。さらに
動圧発生用の溝が形成されるべき面は、その面のサイズ
および使用条件にもよるが例えば平面の場合には1μm
以下の面粗度であり且つ面全体におけるうねりが±5μ
m以下であることが望ましく、又、曲面(球面。
円筒面1円錐面など)の場合には面粗度が±1μmに仕
上げたものを用いるべきである。
上げたものを用いるべきである。
前処理工程は、軸受面の汚染状況によって適宜変更でき
るものであり、前述の各操作に超音波洗浄を併用したり
、別途超音波洗浄操作を追加したりすることも効果的で
ある。塗料の膜厚は、その後の溝加工工程におけるショ
ツトブラストの条件を考慮して決定されるべきものであ
るがショツトブラストに用いる粒子が小粒径(例えば1
500メツシユ)であれば膜厚が薄くてもよく、大粒径
(例えば100μm)の粒子を用いるものであればO,
L〜Q、3mm程度と厚くなるので塗布工程を多数回に
亘ってくり返し行なうことが必要となる。
るものであり、前述の各操作に超音波洗浄を併用したり
、別途超音波洗浄操作を追加したりすることも効果的で
ある。塗料の膜厚は、その後の溝加工工程におけるショ
ツトブラストの条件を考慮して決定されるべきものであ
るがショツトブラストに用いる粒子が小粒径(例えば1
500メツシユ)であれば膜厚が薄くてもよく、大粒径
(例えば100μm)の粒子を用いるものであればO,
L〜Q、3mm程度と厚くなるので塗布工程を多数回に
亘ってくり返し行なうことが必要となる。
また、溝加工工程においては、ショツトブラストに用い
る粒子は、炭化ケイ素、アルミナ、酸化ケイ素などさま
ざまな物質を用いることができるが、溝深さが深い場合
には大粒径の粒子を用い、浅い溝を形成する場合には小
粒径の粒子を用いるのが望ましい。尚、溝の深さは相対
向する面の間に介在させる流体の粘性によって異なり、
低粘性の流体はど溝は浅くするべきであり、その場合シ
ョツトブラストの時間を調整することで容易に溝の深さ
を変えることができる。
る粒子は、炭化ケイ素、アルミナ、酸化ケイ素などさま
ざまな物質を用いることができるが、溝深さが深い場合
には大粒径の粒子を用い、浅い溝を形成する場合には小
粒径の粒子を用いるのが望ましい。尚、溝の深さは相対
向する面の間に介在させる流体の粘性によって異なり、
低粘性の流体はど溝は浅くするべきであり、その場合シ
ョツトブラストの時間を調整することで容易に溝の深さ
を変えることができる。
本発明においては、動圧グループ軸受の動圧発生用の清
が形成されるべき部材をセラミックスで構成しているの
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。
が形成されるべき部材をセラミックスで構成しているの
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。
また、本発明においては、動圧発生用の溝が形成される
べき軸受面に対し、スクリーン印刷、パッド印刷等公知
の印刷手段によってスパイラル模様を印刷するものであ
るから、軸受面に正確な形のスパイラル模様が形成可能
となり、特に複雑な形状のスパイラル模様あるいは細い
線によって形成されるスパイラル模様などを動圧発生用
の溝の模様とする場合には有利である。さらに本発明で
は、軸受面に印刷された塗料は機械的な振動など通常の
操作においては容易に脱落しないものであり、また、シ
ョツトブラストの間も印刷された軸受面を確実に保護し
得るから、軸受面に所望のスパイラル模様の動圧発生用
の溝を正確に形成することができる。
べき軸受面に対し、スクリーン印刷、パッド印刷等公知
の印刷手段によってスパイラル模様を印刷するものであ
るから、軸受面に正確な形のスパイラル模様が形成可能
となり、特に複雑な形状のスパイラル模様あるいは細い
線によって形成されるスパイラル模様などを動圧発生用
の溝の模様とする場合には有利である。さらに本発明で
は、軸受面に印刷された塗料は機械的な振動など通常の
操作においては容易に脱落しないものであり、また、シ
ョツトブラストの間も印刷された軸受面を確実に保護し
得るから、軸受面に所望のスパイラル模様の動圧発生用
の溝を正確に形成することができる。
さらに本発明においては、軸受面の形状が平面のみなら
ず球面3円錐1円柱等さまざまな形状であっても印刷に
よって動圧発生用の溝模様を容易に形成することができ
る。そして、動圧発生用の溝の深さはショツトブラスト
の条件によって容易に調整することができ、単にショツ
トブラストの時間を変えるだけでも、セラミックスの軸
受部材に所望の深さのスパイラル模様を加工することが
できる。
ず球面3円錐1円柱等さまざまな形状であっても印刷に
よって動圧発生用の溝模様を容易に形成することができ
る。そして、動圧発生用の溝の深さはショツトブラスト
の条件によって容易に調整することができ、単にショツ
トブラストの時間を変えるだけでも、セラミックスの軸
受部材に所望の深さのスパイラル模様を加工することが
できる。
このようにして得られた動圧グループ軸受は、大きな負
荷に対しても効果的に動圧を発生し得るものであるばか
りでなく、セラミックスの部材に軸受面が形成されてい
るので耐食・耐摩耗性が良好であるという利点がある。
荷に対しても効果的に動圧を発生し得るものであるばか
りでなく、セラミックスの部材に軸受面が形成されてい
るので耐食・耐摩耗性が良好であるという利点がある。
第1図は本発明の実施に供したスクリーンの正面図、
第2図は本発明の実施に供したセラミックスの面粗度を
示すチャート、 第3図は本発明の実施に供したスクリーンの正面図、 第4図は本発明の実施態様を示す模式図、第5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、第
5図(bl〜(e)は種々の動圧グループ軸受のそれぞ
れ1種の一部破砕断面図である。
示すチャート、 第3図は本発明の実施に供したスクリーンの正面図、 第4図は本発明の実施態様を示す模式図、第5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、第
5図(bl〜(e)は種々の動圧グループ軸受のそれぞ
れ1種の一部破砕断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、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なり、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な
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
つセラミックス製の部材の相対向する面上に樹脂あるい
はゴムを主成分とした塗料を印刷する工程; (c)前記印刷された塗料を硬化する工程; (d)前記面上の塗料が印刷されていない部分にショッ
トブラスト処理を施して溝を形成する工程; (e)前記面上の塗料を除去する工程。 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、サイアロンのなかか
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項記載の方法。 3、前記印刷に用いる塗料の粘性が50〜30000P
Sの範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の方法。 4、前記樹脂はエポキシ系樹脂、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、フッソ系樹脂、
ポリイミド系樹脂のなか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
の方法。 5、前記ゴムはブタジエンゴム、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・ブタジエ
ン共重合ゴム、アクリロニトリル・クロロプレン共重合
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・エポキシ共重合ゴム、フッ素ゴム
、ケイ素ゴムのなか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項記載の方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11908186A JPS62278313A (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | 動圧グル−プ軸受の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11908186A JPS62278313A (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | 動圧グル−プ軸受の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62278313A true JPS62278313A (ja) | 1987-12-03 |
Family
ID=14752407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11908186A Pending JPS62278313A (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | 動圧グル−プ軸受の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62278313A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01275913A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流体軸受装置 |
JPH04304941A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-28 | Ngk Insulators Ltd | ウエハー保持具の製造方法 |
JPH0842561A (ja) * | 1994-07-29 | 1996-02-13 | Kyocera Corp | セラミック製動圧軸受及びその製造方法 |
US7461455B2 (en) | 2002-07-18 | 2008-12-09 | Nidec Sankyo Corporation | Method for manufacturing a fluid dynamic bearing by printing a resin sliding film |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5735682A (en) * | 1980-08-08 | 1982-02-26 | Nippon Seiko Kk | Formation of groove for generating dynamic pressure |
JPS6014615A (ja) * | 1983-07-06 | 1985-01-25 | Ebara Corp | スラスト軸受およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-05-26 JP JP11908186A patent/JPS62278313A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US7461455B2 (en) | 2002-07-18 | 2008-12-09 | Nidec Sankyo Corporation | Method for manufacturing a fluid dynamic bearing by printing a resin sliding film |
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