[发明专利]流体轴承装置用轴构件及其制造方法、以及流体轴承装置

说明书

本发明提供流体轴承装置用轴构件及其制造方法、以及流体轴承装置。流体轴承装置用轴构件在外周面具有在轴向上分离的两个轴承面(31、32)、以及形成在轴承面(31、32)之间且直径比轴承面的直径小的中央避让部(33)。在中央避让部(33)设置有由磨削面构成的圆筒面部(331)、以及配置于圆筒面部的轴向两侧且相对于圆筒面部具有直径差的台阶部(332)。

技术领域

本发明涉及流体轴承装置用轴构件及其制造方法、以及流体轴承装置。

背景技术

一直以来，作为对小型电机等的轴进行支承的轴承装置，广泛使用通过在轴构件与轴承构件之间形成润滑流体膜而将轴构件支承为旋转自如的流体轴承装置。在流体轴承装置中，通过在轴构件的外周面或轴承构件的内周面形成的动压产生槽使轴承间隙产生流体动压的流体动压轴承装置被广泛使用在要求高速旋转或高旋转精度的用途，例如被广泛用作激光打印机的多边形镜扫描电机、小型的冷却用风扇电机、硬盘驱动器用电机等中的轴承装置。

例如在日本专利第4504391号(专利文献1)中公开了流体动压轴承装置的一例。在这种流体动压轴承装置中使用的轴构件中，为抑制其振摆回转而通常在轴向上分离的两处设置径向轴承面。在两个径向轴承面之间，为实现轴构件的低转矩化而形成有外径尺寸比径向轴承面的外径尺寸小的中央避让部。

具有以上形态的轴构件例如通过以下方式制作：车削金属坯料而形成在外周面具有径向轴承面、中央避让部的轴坯料，之后，如图8所示，将砂轮100按压于轴坯料300的径向轴承面310、320而进行圆筒磨削。在轴构件组装于流体动压轴承装置的状态下，中央避让部330浸入润滑油中，并不特别要求其精度。因此，多数情况下省略中央避让部330的磨削。

然而，在磨削轴坯料300时，有必要利用作为支承构件的滑履(shoe)120对旋转的轴坯料的轴向中间部附近进行支承，由此承受来自砂轮100的磨削载荷W。此时，滑履120对轴坯料300的支承精度对磨削后的表面精度有很大影响，因此滑履120对轴坯料300的支承优选不在车削面即中央避让部330进行，而在磨削面即径向轴承面310进行(参照专利文献1的图1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4504391号公报

一直以来，轴坯料的凸缘相反侧的轴承面310存在于轴坯料的轴向中间附近，因此在磨削圆筒时，滑履120能够配置于磨削载荷W的作用线(磨削载荷中心线)附近。因此，认为磨削中的轴坯料的姿态处于稳定的状态。

另一方面，近年来，为了适合服务器等的使用，期望硬盘驱动器(HDD)的进一步高容量化。在这样的高容量类型的HDD中，盘的搭载张数增加，因此轴容易振摆回转，为了抑制该振摆回转而有必要进一步提高流体动压轴承装置的轴承刚性。另一方面，也期望消耗功率的降低，要求流体动压轴承装置的进一步低转矩化。

为满足以上要求，如图9所示，有必要进行增大中央避让部330的轴向尺寸从而扩大轴承面310、320间的跨度的设计。在这种情况下，凸缘相反侧的轴承面310形成在偏向轴构件300的凸缘相反侧的位置，因此若与以往相同地利用滑履120支承凸缘相反侧的轴承面310，则磨削载荷W的作用线与滑履120的支承区域之间的轴向偏移增大。在这种情况下，有时两个轴承面310、320与滑履120的支承区域之间的轴向距离之差会很大，磨削中的轴坯料300以由滑履120支承的区域为中心进行轻微摆动(以箭头示出摆动方向，以附图标记O示出摆动中心)。因此，明显可知轴坯料300的精加工精度、尤其是两个径向轴承面310、320的同轴度降低，从而导致轴承性能的降低。

需要说明的是，作为以上问题的解决方案，也可以考虑由滑履支承轴构件的轴向长度的3/4左右的区域(专利文献1的图4)。然而，在这种情况下，不可能使滑履与轴坯料整面接触，只能在限定的狭窄区域使两者接触，因此有在批量生产时滑履的支承位置不一致的问题。因此，反而导致磨削精度的降低，成为轴承性能降低的主要原因。

发明内容