[发明专利]动压轴承及其制作方法

说明书

技术领域

本发明关于一种动压轴承及其制作方法，特别是关于一种利用光罩技术形成动压沟槽的动压轴承及其制作方法。

背景技术

动压轴承是指在一轴承的内孔壁具有微细沟槽，而在该沟槽内具有润滑油；当马达的转轴旋转时，沟槽内的润滑油会受到牵引而布满该转轴，并建立起一动压，将该转轴支撑在中央位置，避免该转轴与轴承内壁产生磨擦，并可减少噪音。

然而，轴承内孔中动压沟槽的加工相当因难，原因在于其沟槽的宽度及深度非常小，其精度的掌握不易，虽然已有数种加工方式提出，例如刀具加工方式、滚轧加工方式、塑料射出方式、腐蚀方式、组合方式、镀层后加工方式等，但最后的成品皆属于高成本的型态；部份原因即在于这些加工方式需要利用特殊的加工器具及技巧，而且均涉及各家厂商的商业机密。除此之外，传统利用刀具加工出的动压沟槽常会有沟槽转折处不连续，沟槽深度与宽度不一致；另外加工的机器设备昂贵，加工刀具易损坏，无法大量快速生产，加工的环境不可产生振动，需要经过特殊训练的人员...等，都是传统制作动压轴承的困难之处。

发明内容

本发明为解决上述问题而提供一种利用光罩技术的动压轴承及其制作方法，可改善小型动压轴承的内孔壁中细微沟槽加工的困难度，并可达到更佳的耐磨性要求。

本发明所公开的动压轴承制作方法，先将材料成型为所需要的轴承本体及其内孔；接着将该轴承本体的内孔壁表面布满光阻剂；同时准备一可穿过该内孔并具有能使该光阻剂曝光的灯管，其表面具有一含动压沟槽图案的光罩；将该灯管置入该内孔进行立体曝光，使该光阻剂中对应该光罩可透光部分产生感光作用；将该灯管移出，利用显影剂将该光阻剂感光部分清洗掉；在未受光阻剂保护的孔壁上形成沉积层；再利用去膜剂将残留在内孔壁的光阻剂去除，沉积层与沉积层间即形成动压沟槽；最后利用清水洗净该轴承，即完成所需要的动压轴承。

根据上述构想，该沉积层是耐磨耗材料，可与该轴承本体的材质不同。

根据上述构想，该光阻剂是以喷涂、浸泡或离心式涂布等方法将该光阻剂布满于该内孔壁上。

根据上述构想，涂布光阻剂后，是经过一干燥步骤，可采用烘烤或室温自然干燥。

根据上述构想，该灯管优选为冷阴极灯管(CCFL)或光纤发光体，其可发出紫外线光源。

根据上述构想，该光阻剂优选为为正光阻剂，该光罩中具有沟槽图案之处不可透光。

根据上述构想，该光罩可以是一贴附在该灯管的母片或一直接形成在该灯管管壁上的金属图案。

根据上述构想，该未受光阻剂保护的孔壁上利用电镀、溅镀、化学反应或任何沉积方法以形成沉积层。

利用本发明制作动压轴承的技术，不但机台设备成本较低、可同时间大量生产、可导入自动化或半自动化作业，且所形成的沟槽尺寸一致，任何形状的沟槽均可轻易形成，一般作业员即可轻易操作制造；由于可大幅降低成本，依本发明制作出的动压轴承可用来取代中小型滚珠轴承以及自润轴承等。

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

第1图为成型后的轴承本体剖面示意图。

第2图为在第1图的轴承本体内孔壁上涂布光阻剂的示意图。

第3图为本发明所使用的曝光用灯管示意图。

第4图为本发明的曝光步骤示意图。

第5图为本发明经过显影步骤后的轴承示意图。

第6a图为本发明第一实施例经过电镀步骤后的轴承本体示意图。

第6b图为第6a图不同视角的局部放大示意图。

第7a图与第7b图分别为第6a图与第6b图经去膜步骤后的轴承完成示意图。

第8图与第9图分别是调整不同电镀参数后获得的沉积层示意图。

第10a图为第二实施例经过溅镀步骤后的轴承本体示意图。

第10b图为第10a图不同视角的局部放大示意图。

第11a图与第11b图分别为第10a图与第10b图经去膜步骤后的轴承完成示意图。

第12a图为第三实施例经过化学反应步骤后的轴承本体示意图。

第12b图为第12a图不同视角的局部放大示意图。

第13a图与第13b图分别为第12a图与第12b图经去膜步骤后的轴承完成示意图。

主要组件符号说明

1：轴承本体          10：内孔壁

12：沟槽             20：光阻剂

30：灯管             40：光罩