JPH058111A - 円形棒状物への溝加工方法及びその装置 - Google Patents
円形棒状物への溝加工方法及びその装置Info
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- JPH058111A JPH058111A JP3191108A JP19110891A JPH058111A JP H058111 A JPH058111 A JP H058111A JP 3191108 A JP3191108 A JP 3191108A JP 19110891 A JP19110891 A JP 19110891A JP H058111 A JPH058111 A JP H058111A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- 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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- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
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- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
- F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
- F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
- F16C33/107—Grooves for generating pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C33/14—Special methods of manufacture; Running-in
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- B23H2200/10—Specific machining processes or workpieces for making bearings
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 円形棒状物への溝加工を極めて少ない工程数
で、しかも簡単な装置によって極めて安いコストで形成
可能とする。 【構成】 転写すべき凹部例えば溝２２を外周面に形成
すると共にその凹部２２を導電性にしかつそれ以外の外
周面２３を電気絶縁性とした円形棒状の電極１と、円形
棒状物の金属製被加工軸２とを例えば被加工軸保持手段
３０によって平行でかつ互いの外周面が接触ないし近接
させて配置し、かつ電極１と被加工軸２とを各々の軸心
の回りに例えば回転手段３１によって同一周速度で転動
させ、その両者の隙間に例えば電解液供給手段３２によ
って電解液を供給しつつ電極１と被加工軸２との間に電
極１側が負、被加工軸２側が正となる直流電圧を例えば
電圧印加手段によってかけ、電気分解作用により電極１
の外周面に形成された凹部２２のパターンを被加工軸２
の外周面へ溶解により転写するようにしている。
で、しかも簡単な装置によって極めて安いコストで形成
可能とする。 【構成】 転写すべき凹部例えば溝２２を外周面に形成
すると共にその凹部２２を導電性にしかつそれ以外の外
周面２３を電気絶縁性とした円形棒状の電極１と、円形
棒状物の金属製被加工軸２とを例えば被加工軸保持手段
３０によって平行でかつ互いの外周面が接触ないし近接
させて配置し、かつ電極１と被加工軸２とを各々の軸心
の回りに例えば回転手段３１によって同一周速度で転動
させ、その両者の隙間に例えば電解液供給手段３２によ
って電解液を供給しつつ電極１と被加工軸２との間に電
極１側が負、被加工軸２側が正となる直流電圧を例えば
電圧印加手段によってかけ、電気分解作用により電極１
の外周面に形成された凹部２２のパターンを被加工軸２
の外周面へ溶解により転写するようにしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は円形棒状物の外周面へ任
意のパターンの溝を加工する方法及びその装置に関す
る。更に詳述すると、本発明は、例えば動圧軸受の回転
軸の外周面に形成される動圧発生用の溝の加工に適する
加工方法及びその装置に関する。尚、本明細書におい
て、円形棒状物とは外周面形状が円形の軸、棒状物ある
いは円筒などを含む。
意のパターンの溝を加工する方法及びその装置に関す
る。更に詳述すると、本発明は、例えば動圧軸受の回転
軸の外周面に形成される動圧発生用の溝の加工に適する
加工方法及びその装置に関する。尚、本明細書におい
て、円形棒状物とは外周面形状が円形の軸、棒状物ある
いは円筒などを含む。
【０００２】
【従来の技術】通常、円形棒状物の外周面に複雑なパタ
ーンで浅い溝を形成する場合は、例えば動圧軸受の回転
軸の表面に動圧発生用の溝（グルーブ）を形成する場合
には、ホトエッチングや印刷エッチングあるいは転造に
よることが一般的である。
ーンで浅い溝を形成する場合は、例えば動圧軸受の回転
軸の表面に動圧発生用の溝（グルーブ）を形成する場合
には、ホトエッチングや印刷エッチングあるいは転造に
よることが一般的である。
【０００３】ホトエッチングによる溝の成形は、ホトレ
ジスト膜とマスキングを使った部分エッチングによって
行なわれる。ホトレジスト膜は、回転軸の外周面に均一
に塗布され、マスキングを通した露光後に残された部分
によって回転軸の表面を被う。したがって、ホトレジス
ト膜が除かれた軸表面部分だけがエッチングされてマス
キングによってパターニングされたのと同じ溝が形成さ
れる。
ジスト膜とマスキングを使った部分エッチングによって
行なわれる。ホトレジスト膜は、回転軸の外周面に均一
に塗布され、マスキングを通した露光後に残された部分
によって回転軸の表面を被う。したがって、ホトレジス
ト膜が除かれた軸表面部分だけがエッチングされてマス
キングによってパターニングされたのと同じ溝が形成さ
れる。
【０００４】また、印刷エッチングによる溝の成形も部
分エッチングによって行なわれる。この場合、レジスト
膜は、曲面印刷によって軸表面の必要な部分にだけ塗布
され、エッチング後は除去される。
分エッチングによって行なわれる。この場合、レジスト
膜は、曲面印刷によって軸表面の必要な部分にだけ塗布
され、エッチング後は除去される。
【０００５】更に、転造による溝の成形は得ようとする
溝形状とは逆の突起を有する円柱状の工具を用いて行な
われる。円柱状の工具を被加工軸に押しつけながら、塑
性加工により工具表面の突起で被加工軸の表面に溝を形
成して溝パターンを転写するものである。
溝形状とは逆の突起を有する円柱状の工具を用いて行な
われる。円柱状の工具を被加工軸に押しつけながら、塑
性加工により工具表面の突起で被加工軸の表面に溝を形
成して溝パターンを転写するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ホトエ
ッチング法または印刷エッチング法は、レジスト膜の塗
布とその除去、不溶解部分のマスキング工程、化学エッ
チング処理等、多工程でありコスト上難点がある。ま
た、転造法はその製造装置及び工具が高価であることか
ら、大量生産品でなければコスト的メリットは得られ
ず、また高精度を要する回転軸に対しては塑性変形によ
る変形のため、研削等の追加工が必要となる。更に加え
て、薄肉円筒状の外面へ加工する場合にはワーク全体の
変形に対する補強のために特別の工夫が必要である。こ
のように従来の工法によっては円柱状ないし円筒状の外
周面へ安価に溝を形成することは困難である。
ッチング法または印刷エッチング法は、レジスト膜の塗
布とその除去、不溶解部分のマスキング工程、化学エッ
チング処理等、多工程でありコスト上難点がある。ま
た、転造法はその製造装置及び工具が高価であることか
ら、大量生産品でなければコスト的メリットは得られ
ず、また高精度を要する回転軸に対しては塑性変形によ
る変形のため、研削等の追加工が必要となる。更に加え
て、薄肉円筒状の外面へ加工する場合にはワーク全体の
変形に対する補強のために特別の工夫が必要である。こ
のように従来の工法によっては円柱状ないし円筒状の外
周面へ安価に溝を形成することは困難である。
【０００７】本発明は、工程数が極めて少なく、しかも
簡単な装置で極めて安いコストで円形外周面への溝加工
が可能な円形棒状物への溝加工方法及び装置を提供する
ことを目的とする。
簡単な装置で極めて安いコストで円形外周面への溝加工
が可能な円形棒状物への溝加工方法及び装置を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の円形棒状物への溝加工方法は、転写すべき
凹部で構成される任意のパターンをその外周面に有する
円形棒状物でありかつ前記凹部内の表面が導電性であり
凹部を含まない外周面が電気絶縁性である電極と、円形
棒状物の金属製被加工軸とを平行でかつ互いの外周面が
接触ないし近接させて配置し、かつ前記電極と前記被加
工軸とを各々の軸心の回りに同一周速度で転動させ、そ
の両者の隙間に電解液を供給しつつ前記電極と前記被加
工軸との間に電極側が負、被加工軸側が正となる直流電
圧をかけ、電気分解作用により前記電極外周面に形成さ
れた凹部パターンを前記被加工軸の外周面へ溶解により
転写するようにしている。
め、本発明の円形棒状物への溝加工方法は、転写すべき
凹部で構成される任意のパターンをその外周面に有する
円形棒状物でありかつ前記凹部内の表面が導電性であり
凹部を含まない外周面が電気絶縁性である電極と、円形
棒状物の金属製被加工軸とを平行でかつ互いの外周面が
接触ないし近接させて配置し、かつ前記電極と前記被加
工軸とを各々の軸心の回りに同一周速度で転動させ、そ
の両者の隙間に電解液を供給しつつ前記電極と前記被加
工軸との間に電極側が負、被加工軸側が正となる直流電
圧をかけ、電気分解作用により前記電極外周面に形成さ
れた凹部パターンを前記被加工軸の外周面へ溶解により
転写するようにしている。
【０００９】また、本発明の円形棒状物への溝加工装置
は、転写すべき凹部で構成される任意のパターンをその
外周表面に有する円形棒状物でありかつ前記凹部内の表
面が導電性であり凹部を含まない外周面が電気絶縁性で
ある電極と、円形棒状物の金属製被加工軸を前記電極と
平行でかつ互いの外周面を接触ないし近接させて配置す
る被加工軸保持手段と、前記電極及び前記被加工軸を各
々の軸心回りに転動させる回転手段と、前記電極と前記
被加工軸の隙間に電解液を供給する電解液供給手段と、
前記電極に負、前記被加工軸に正の直流電圧を供印加す
る電圧印加手段とから成り、前記電極外周表面へ形成さ
れた凹部パターンを前記被加工軸の外周面へ電気分解作
用による溶解によって転写するようにしている。
は、転写すべき凹部で構成される任意のパターンをその
外周表面に有する円形棒状物でありかつ前記凹部内の表
面が導電性であり凹部を含まない外周面が電気絶縁性で
ある電極と、円形棒状物の金属製被加工軸を前記電極と
平行でかつ互いの外周面を接触ないし近接させて配置す
る被加工軸保持手段と、前記電極及び前記被加工軸を各
々の軸心回りに転動させる回転手段と、前記電極と前記
被加工軸の隙間に電解液を供給する電解液供給手段と、
前記電極に負、前記被加工軸に正の直流電圧を供印加す
る電圧印加手段とから成り、前記電極外周表面へ形成さ
れた凹部パターンを前記被加工軸の外周面へ電気分解作
用による溶解によって転写するようにしている。
【００１０】
【作用】したがって、電極に形成された溝表面と被加工
軸との間で電気分解作用が起こり、電極の溝と対面する
被加工軸の外周面の一部が溶解し、電極の溝が被加工軸
の外周面転写される。
軸との間で電気分解作用が起こり、電極の溝と対面する
被加工軸の外周面の一部が溶解し、電極の溝が被加工軸
の外周面転写される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。
づいて詳細に説明する。
【００１２】図１及び図２に本発明にかかる円形棒状物
への溝加工装置の一実施例を示す。この溝加工装置は、
転写すべき凹部例えば溝２２を外周面に形成した円柱状
ないし円筒状の電極１と、円形棒状物の金属製被加工軸
２を電極１と平行でかつ互いの外周面を接触ないし近接
させて配置する被加工軸保持手段３０と、電極１及び被
加工軸２を各々軸心周りに転動させる回転手段３１と、
電極１と被加工軸２との間に電解液を供給する電解液供
給手段３２と、電極１と被加工軸２との間に直流電圧を
印加する電圧印加手段３３とによって構成されている。
尚、本実施例の被加工軸保持手段３０は、被加工軸２を
受け支える載物軸５と、駆動輪７と、ローラ９及び電極
１によって構成され、電極１に対し平行でかつ電極１の
外周面に接触するように被加工軸２を保持するように設
けられている。また、回転手段３１は電動機１３とプー
リ１０，１２、ベルト１１を介して連動回転し被加工軸
２を回転させる駆動輪７と、取付板３に電極１を回転自
在に支持させる軸受４と、電極１上に固定されたプーリ
１６、ベルト１５、プーリ１６及びこれを回転させる電
動機１７とから成り、被加工軸２と電極１とを同期した
別々の電動機１３，１７で駆動するように設けられてい
る。したがって、本実施例においては被加工軸保持手段
３０と回転手段３１とは構成部品を共用しているが、特
にこれに限定されるものではない。
への溝加工装置の一実施例を示す。この溝加工装置は、
転写すべき凹部例えば溝２２を外周面に形成した円柱状
ないし円筒状の電極１と、円形棒状物の金属製被加工軸
２を電極１と平行でかつ互いの外周面を接触ないし近接
させて配置する被加工軸保持手段３０と、電極１及び被
加工軸２を各々軸心周りに転動させる回転手段３１と、
電極１と被加工軸２との間に電解液を供給する電解液供
給手段３２と、電極１と被加工軸２との間に直流電圧を
印加する電圧印加手段３３とによって構成されている。
尚、本実施例の被加工軸保持手段３０は、被加工軸２を
受け支える載物軸５と、駆動輪７と、ローラ９及び電極
１によって構成され、電極１に対し平行でかつ電極１の
外周面に接触するように被加工軸２を保持するように設
けられている。また、回転手段３１は電動機１３とプー
リ１０，１２、ベルト１１を介して連動回転し被加工軸
２を回転させる駆動輪７と、取付板３に電極１を回転自
在に支持させる軸受４と、電極１上に固定されたプーリ
１６、ベルト１５、プーリ１６及びこれを回転させる電
動機１７とから成り、被加工軸２と電極１とを同期した
別々の電動機１３，１７で駆動するように設けられてい
る。したがって、本実施例においては被加工軸保持手段
３０と回転手段３１とは構成部品を共用しているが、特
にこれに限定されるものではない。
【００１３】転写すべき表面凹凸を有する円柱状の電極
１と円柱状の被加工軸２とは、互いに接触して軸心が平
行になるように配置されている。電極１は取付板３に固
定された軸受４により回転自在に保持されている。被加
工軸２は載物軸５上に軸端が載置されて支えられ、駆動
輪７と軸心を平行に接触している。駆動輪７は取付板３
に固着されている軸受６に支持されている。この被加工
軸２の電極１及び駆動輪７に対する接触状態は、被加工
軸２が載物軸５上へ着脱される際に前進後退が可能なロ
ーラ軸８の先端へ回転可能なように保持されたローラ９
によりばね圧あるいはエアシリンダの空気圧等を介して
適当な圧力で押し付けられることにより維持される。ま
た、駆動輪７にはプーリ１０、ベルト１１、プーリ１２
を介して電動機１３の回転が伝達される。一方、電極１
にはプーリ１４、ベルト１５、プーリ１６を介して電動
機１７の回転が伝達される。このような状態において電
極１、被加工軸２、駆動輪７及びローラ９は矢印に示す
方向に回転が与えられ、かつ電極１と被加工軸２はちょ
うど表面の周速度が一致するように、即ち電極１と被加
工軸２との間に滑りが生じないように、電動機１３と電
動機１７の回転速度が設定される。
１と円柱状の被加工軸２とは、互いに接触して軸心が平
行になるように配置されている。電極１は取付板３に固
定された軸受４により回転自在に保持されている。被加
工軸２は載物軸５上に軸端が載置されて支えられ、駆動
輪７と軸心を平行に接触している。駆動輪７は取付板３
に固着されている軸受６に支持されている。この被加工
軸２の電極１及び駆動輪７に対する接触状態は、被加工
軸２が載物軸５上へ着脱される際に前進後退が可能なロ
ーラ軸８の先端へ回転可能なように保持されたローラ９
によりばね圧あるいはエアシリンダの空気圧等を介して
適当な圧力で押し付けられることにより維持される。ま
た、駆動輪７にはプーリ１０、ベルト１１、プーリ１２
を介して電動機１３の回転が伝達される。一方、電極１
にはプーリ１４、ベルト１５、プーリ１６を介して電動
機１７の回転が伝達される。このような状態において電
極１、被加工軸２、駆動輪７及びローラ９は矢印に示す
方向に回転が与えられ、かつ電極１と被加工軸２はちょ
うど表面の周速度が一致するように、即ち電極１と被加
工軸２との間に滑りが生じないように、電動機１３と電
動機１７の回転速度が設定される。
【００１４】一方、電極１と被加工軸２の接する近傍の
２つの狭隙部分の軸長方向に沿って被加工軸２の上端か
ら下端へ向かって高速に電解液を噴射するためのノズル
１８ａ，１８ｂが設置されている。このノズル１８ａ，
１８ｂは、図示していない電解液供給ポンプ及びタンク
とで電解液供給手段２２を構成するもので、地板３に取
付けられ支持されている。
２つの狭隙部分の軸長方向に沿って被加工軸２の上端か
ら下端へ向かって高速に電解液を噴射するためのノズル
１８ａ，１８ｂが設置されている。このノズル１８ａ，
１８ｂは、図示していない電解液供給ポンプ及びタンク
とで電解液供給手段２２を構成するもので、地板３に取
付けられ支持されている。
【００１５】また、電極１に嵌合されかつ電気的に接続
されているスリップリング１９に摺接しているブラシ２
０と、載物軸５との間には直流電源２１が繋げられてお
り、電極１がマイナス、被加工軸２がプラスとなるよう
に直流電圧を印加する電圧印加手段３３を構成してい
る。載物軸５は本装置全体から電気的に絶縁されてお
り、自らは導電性を有し被加工軸２に対してのみ電気的
接触を保つように設けられている。その他、被加工軸２
に接する駆動輪７及びローラ９には電気絶縁物を用いる
等の方法によって装置全体と電気的に導通しないように
設けられている。また、電圧印加手段３３は載物軸５を
介して通電する場合ばかりに限定されず、他の装置構成
要素と電気的に絶縁された導電性を有する駆動輪７また
はローラ９を介してプラス電圧を被加工軸２へ供給する
ようにしてもよい。
されているスリップリング１９に摺接しているブラシ２
０と、載物軸５との間には直流電源２１が繋げられてお
り、電極１がマイナス、被加工軸２がプラスとなるよう
に直流電圧を印加する電圧印加手段３３を構成してい
る。載物軸５は本装置全体から電気的に絶縁されてお
り、自らは導電性を有し被加工軸２に対してのみ電気的
接触を保つように設けられている。その他、被加工軸２
に接する駆動輪７及びローラ９には電気絶縁物を用いる
等の方法によって装置全体と電気的に導通しないように
設けられている。また、電圧印加手段３３は載物軸５を
介して通電する場合ばかりに限定されず、他の装置構成
要素と電気的に絶縁された導電性を有する駆動輪７また
はローラ９を介してプラス電圧を被加工軸２へ供給する
ようにしてもよい。
【００１６】電極１は図３に示すように被加工軸２へ転
写すべき凹部例えば動圧発生用の溝２２を外周面に形成
している。この電極１の溝２２内の表面（底及び側壁）
は導電性を有するが、被加工軸２と接触する表面２３は
電気絶縁性でなければならない。このような電極１の作
成方法は、金属表面へ酸化物を形成し、その後、エッチ
ング法あるいはイオンミリング法によって溝２２部分を
食刻すればよい。酸化物の形成方法としては、アルミま
たはアルミ合金に対するアルマイト法またはアルミニウ
ム、ステンレス鋼等に対して酸素雰囲気中で高周波放電
することによる酸化被膜の形成法がある。いずれも極め
て強固でかつ絶縁性の高い被膜を形成することができ
る。その後、レジスト被膜によるマスキングにより上述
の化学エッチングまたはイオンミリングにより任意の深
さに溝２２部分を食刻することができる。
写すべき凹部例えば動圧発生用の溝２２を外周面に形成
している。この電極１の溝２２内の表面（底及び側壁）
は導電性を有するが、被加工軸２と接触する表面２３は
電気絶縁性でなければならない。このような電極１の作
成方法は、金属表面へ酸化物を形成し、その後、エッチ
ング法あるいはイオンミリング法によって溝２２部分を
食刻すればよい。酸化物の形成方法としては、アルミま
たはアルミ合金に対するアルマイト法またはアルミニウ
ム、ステンレス鋼等に対して酸素雰囲気中で高周波放電
することによる酸化被膜の形成法がある。いずれも極め
て強固でかつ絶縁性の高い被膜を形成することができ
る。その後、レジスト被膜によるマスキングにより上述
の化学エッチングまたはイオンミリングにより任意の深
さに溝２２部分を食刻することができる。
【００１７】以上のように構成された溝加工装置によっ
て被加工軸（円形棒状物）２は次のようにして加工され
る。上述のようにして作成された電極１をセットし、被
加工軸２と接触させて両者の表面をお互いに滑りのない
ように逆方向に転動させ、その隙間へノズル１８ａ，１
８ｂから電解液を高速で噴射させる。電解液としては、
通常安価な食塩水が用いられるが特にこれに限定される
ものではない。このような状態で前述のように電極１を
マイナス、被加工軸２がプラスとなるように直流電圧を
印加すると、表面が導電性を有する溝２２部分から被加
工軸２の表面へ通電され、電気分解によって溝２２部分
に対接する近傍の被加工軸２の表面が溶解される。電極
１と被加工軸２がお互いに転動することにより電極１へ
形成された溝パターンが被加工軸２の表面へ溶解転写さ
れる。このような電解加工法によれば、通常の動圧軸受
の動圧用グルーブの溝深さは５〜２０μｍ程度と僅かな
量であるので、高速の加工ができる。溝方向は互いに逆
向きに転写されるため電極１の溝パターンは必要なパタ
ーンに対して対称形となるように形成されていなければ
ならない。
て被加工軸（円形棒状物）２は次のようにして加工され
る。上述のようにして作成された電極１をセットし、被
加工軸２と接触させて両者の表面をお互いに滑りのない
ように逆方向に転動させ、その隙間へノズル１８ａ，１
８ｂから電解液を高速で噴射させる。電解液としては、
通常安価な食塩水が用いられるが特にこれに限定される
ものではない。このような状態で前述のように電極１を
マイナス、被加工軸２がプラスとなるように直流電圧を
印加すると、表面が導電性を有する溝２２部分から被加
工軸２の表面へ通電され、電気分解によって溝２２部分
に対接する近傍の被加工軸２の表面が溶解される。電極
１と被加工軸２がお互いに転動することにより電極１へ
形成された溝パターンが被加工軸２の表面へ溶解転写さ
れる。このような電解加工法によれば、通常の動圧軸受
の動圧用グルーブの溝深さは５〜２０μｍ程度と僅かな
量であるので、高速の加工ができる。溝方向は互いに逆
向きに転写されるため電極１の溝パターンは必要なパタ
ーンに対して対称形となるように形成されていなければ
ならない。
【００１８】このようにして被加工軸２に転写された溝
２４の形状は、電極１及び被加工軸２が円柱であるため
の対接面同士の曲率、電極１の溝深さ、溶解される溝の
深さ等に起因する電極１と被加工軸２間の電解液の抵抗
値の分布の仕方によって電極から発生する電気力線が分
散するため鋭角的にはならない。例えば、図４の電極、
被加工軸の断面図に示すように、電極１の溝形状２２に
対して被加工軸２へ食刻された溝形状２４はシャープに
ならずなだらかな広がりを有する。しかし、動圧軸受と
して使用する場合、溝形状がシャープである必要はな
く、広げられる溝幅に対してはあらかじめ電極１側の溝
幅を狭く設定しておけば何ら支障はない。このような転
写の方法は、本発明の主目的である動圧用溝に限られ
ず、転写形状の厳密さを要求しなければ文字や絵模様等
の凹凸の円柱状面への転写適用も可能である。
２４の形状は、電極１及び被加工軸２が円柱であるため
の対接面同士の曲率、電極１の溝深さ、溶解される溝の
深さ等に起因する電極１と被加工軸２間の電解液の抵抗
値の分布の仕方によって電極から発生する電気力線が分
散するため鋭角的にはならない。例えば、図４の電極、
被加工軸の断面図に示すように、電極１の溝形状２２に
対して被加工軸２へ食刻された溝形状２４はシャープに
ならずなだらかな広がりを有する。しかし、動圧軸受と
して使用する場合、溝形状がシャープである必要はな
く、広げられる溝幅に対してはあらかじめ電極１側の溝
幅を狭く設定しておけば何ら支障はない。このような転
写の方法は、本発明の主目的である動圧用溝に限られ
ず、転写形状の厳密さを要求しなければ文字や絵模様等
の凹凸の円柱状面への転写適用も可能である。
【００１９】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、被加工軸２の支持は、載物軸５に被加工軸
２を把握する弾力性のある爪のようなものを設け、載物
軸５に被加工軸２を載せた状態のまま爪で把持するよう
にしても良い。また、電極１の作成方法においてはレジ
スト膜でマスキングを行った後でアルマイト等の酸化被
膜を形成する手順でもよく、いずれにしても酸化被膜法
による電極の形成は転造法での工具作成コストに比べれ
ば遥かに安価であり、また軸受の直径、長さ等が変わっ
てもある程度の範囲であれば電極１と載物軸５の取付け
位置変更程度で対応ができ、多種少量生産に対しても適
応性のある工法といえる。
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、被加工軸２の支持は、載物軸５に被加工軸
２を把握する弾力性のある爪のようなものを設け、載物
軸５に被加工軸２を載せた状態のまま爪で把持するよう
にしても良い。また、電極１の作成方法においてはレジ
スト膜でマスキングを行った後でアルマイト等の酸化被
膜を形成する手順でもよく、いずれにしても酸化被膜法
による電極の形成は転造法での工具作成コストに比べれ
ば遥かに安価であり、また軸受の直径、長さ等が変わっ
てもある程度の範囲であれば電極１と載物軸５の取付け
位置変更程度で対応ができ、多種少量生産に対しても適
応性のある工法といえる。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、お互い
に軸心を平行にして接触し逆向きにすべりなく転動する
円柱状の電極と被加工軸との間に電解液を供給して電気
分解を行い、電極表面の溝パターンを被加工軸の表面へ
溶解転写するようにしたので、マスキングや露光、塗布
膜の除去等の工程が不要であり、また安価な装置と単純
な工程により高速に溝パターンを形成することが可能と
なり、動圧軸受の製造コストを大幅に下げることができ
る。即ち、本発明の溝加工によると、部分エッチングの
ためのマスクを必要とせず部分的食刻を行うので、マス
キングのための塗膜の形成、除去、露光等の工程がな
く、また転造法のようにワークに過大な力を加える必要
もなく薄肉円筒状の表面へも容易に成形することができ
る。更に本発明の溝加工装置によると、電極に平行に被
加工軸を配置して直流電圧と電解液の供給下に両者を回
転させるという簡単な装置構成にできる。
に軸心を平行にして接触し逆向きにすべりなく転動する
円柱状の電極と被加工軸との間に電解液を供給して電気
分解を行い、電極表面の溝パターンを被加工軸の表面へ
溶解転写するようにしたので、マスキングや露光、塗布
膜の除去等の工程が不要であり、また安価な装置と単純
な工程により高速に溝パターンを形成することが可能と
なり、動圧軸受の製造コストを大幅に下げることができ
る。即ち、本発明の溝加工によると、部分エッチングの
ためのマスクを必要とせず部分的食刻を行うので、マス
キングのための塗膜の形成、除去、露光等の工程がな
く、また転造法のようにワークに過大な力を加える必要
もなく薄肉円筒状の表面へも容易に成形することができ
る。更に本発明の溝加工装置によると、電極に平行に被
加工軸を配置して直流電圧と電解液の供給下に両者を回
転させるという簡単な装置構成にできる。
【図１】本発明の円形棒状物への溝加工方法を実施する
装置の概略構造を示す平面図である。
装置の概略構造を示す平面図である。
【図２】同装置の正面図である。
【図３】電極の一例を示す正面図である。
【図４】加工状態を説明する電極と被加工軸との拡大断
面図である。
面図である。
１ 電極
２ 被加工軸（円形棒状物）
５ 電圧印加手段及び被加工軸保持手段を構成する載物
軸 ７ 被加工軸保持手段を構成する駆動輪 ９ 被加工軸保持手段を構成するローラ １３ 回転手段を構成する電動機 １７ 回転手段を構成する電動機 １８ａ，１８ｂ 電解液供給手段を構成するノズル １９ 電圧印加手段を構成するスリップリング ２０ 電圧印加手段を構成するブラシ ２１ 電圧印加手段を構成する直流電源 ２２ 溝（転写すべき凹部） ２３ 電極の電気絶縁性外周面 ２４ 加工された被加工軸の溝 ３０ 被加工軸保持手段 ３１ 回転手段 ３２ 電解液供給手段 ３３ 電圧印加手段
軸 ７ 被加工軸保持手段を構成する駆動輪 ９ 被加工軸保持手段を構成するローラ １３ 回転手段を構成する電動機 １７ 回転手段を構成する電動機 １８ａ，１８ｂ 電解液供給手段を構成するノズル １９ 電圧印加手段を構成するスリップリング ２０ 電圧印加手段を構成するブラシ ２１ 電圧印加手段を構成する直流電源 ２２ 溝（転写すべき凹部） ２３ 電極の電気絶縁性外周面 ２４ 加工された被加工軸の溝 ３０ 被加工軸保持手段 ３１ 回転手段 ３２ 電解液供給手段 ３３ 電圧印加手段
Claims (3)
- 【請求項１】 転写すべき凹部で構成される任意のパタ
ーンをその外周面に有する円形棒状物でありかつ前記凹
部内の表面が導電性であり凹部を含まない外周面が電気
絶縁性である電極と、円形棒状物の金属製被加工軸とを
平行でかつ互いの外周面が接触ないし近接させて配置
し、かつ前記電極と前記被加工軸とを各々の軸心の回り
に同一周速度で転動させ、その両者の隙間に電解液を供
給しつつ前記電極と前記被加工軸との間に電極側が負、
被加工軸側が正となる直流電圧をかけ、電気分解作用に
より前記電極外周面に形成された凹部パターンを前記被
加工軸の外周面へ溶解により転写することを特徴とする
円形棒状物への溝加工方法。 - 【請求項２】 転写すべき凹部で構成される任意のパタ
ーンをその外周表面に有する円形棒状物でありかつ前記
凹部内の表面が導電性であり凹部を含まない外周面が電
気絶縁性である電極と、円形棒状物の金属製被加工軸を
前記電極と平行でかつ互いの外周面を接触ないし近接さ
せて配置する被加工軸保持手段と、前記電極及び前記被
加工軸を各々の軸心回りに転動させる回転手段と、前記
電極と前記被加工軸の隙間に電解液を供給する電解液供
給手段と、前記電極に負、前記被加工軸に正の直流電圧
を供印加する電圧印加手段とから成り、前記電極外周表
面へ形成された凹部パターンを前記被加工軸の外周面へ
電気分解作用による溶解によって転写することを特徴と
する円形棒状物への溝加工装置。 - 【請求項３】 前記電極は転写すべき凹部内の表面を除
く外周表面に電極を構成する金属の酸化被膜を形成して
絶縁することを特徴とする請求項２記載の円形棒状物へ
の溝加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3191108A JPH058111A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 円形棒状物への溝加工方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3191108A JPH058111A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 円形棒状物への溝加工方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH058111A true JPH058111A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=16268990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3191108A Pending JPH058111A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 円形棒状物への溝加工方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH058111A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998023405A1 (en) * | 1996-11-28 | 1998-06-04 | Loadpoint Limited | Method and apparatus for forming recesses in a bearing surface |
| JP2002242958A (ja) * | 2001-02-16 | 2002-08-28 | Nsk Warner Kk | エンドベアリング、ワンウェイクラッチ装置およびエンドベアリングの製造方法 |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP3191108A patent/JPH058111A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998023405A1 (en) * | 1996-11-28 | 1998-06-04 | Loadpoint Limited | Method and apparatus for forming recesses in a bearing surface |
| JP2002242958A (ja) * | 2001-02-16 | 2002-08-28 | Nsk Warner Kk | エンドベアリング、ワンウェイクラッチ装置およびエンドベアリングの製造方法 |
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