CN101014777B - 用于流体动压轴承装置的轴部件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供了低成本生产的具有更高尺寸精度的用于流体动压轴承装置的轴部件和用于生产其的方法。此外，不会很大增加加工成本提供了具有高精度加工的流体动压槽的用于流体动压轴承装置的轴部件和用于制造其的方法。通过锻造加工形成整体具有轴部(11)和凸缘部(12)的轴材料(10)，和修正轴部(11)的部分或整个外部圆周表面(11a)的圆柱度。相对于上述修正表面(13)，轴材料(10)的轴部的端面(11b)和在轴部相对侧的凸缘部(12)的端面(12b)被磨削；并且相对于这些端面(11b，12b)，轴材料(10)的外部圆周表面(10b)被磨削。这使得在生产的轴部件(2)的轴部(21)的外周上形成的径向轴承表面(23a，23b)的圆柱度为3μm或更低。此外，在通常的锻造步骤中，整体具有轴部(111)和凸缘部(112)的轴材料(110)被形成，同时止推流体动压槽区域(112a，112b)同时形成在凸缘部(112)的两端表面上。在锻造加工后，在通常的轧制步骤中，在轴部(111)的外部圆周表面(111a)上形成径向流体动压槽区域(112a，112b)。在轧制加工后的磨削步骤中，径向流体动压槽区域(113a，113b)和止推流体动压槽区域(112a，112b)得到磨削。

Description

用于流体动压轴承装置的轴部件及其制造方法

技术领域

本发明涉及利用在径向轴承间隙中出现的流体动压效应以非接触的方式沿径向方向相对可旋转地支撑轴部件的用于流体动压轴承装置的轴部件，及其制造方法。

背景技术

流体动压轴承以非接触方式利用在轴承间隙中的润滑油的流体动压效应可旋转地支撑轴部件。例如，它用于其中加入诸如HDD的圆盘形记录介质驱动单元的主轴电机中。这种类型的流体动压轴承装置配置有：以非接触方式沿径向方向可旋转地支撑轴部件的径向轴承部；和以非接触方式沿止推方向可旋转地支撑轴部件的止推轴承部。用于产生流体动压压力的槽(流体动压槽)形成在组成径向轴承部的轴承套的内表面或轴部件的外部表面上。此外，流体动压槽还形成在组成止推轴承部的轴部件的凸缘部的两个端面上；或面对它的表面上(轴承套的端面，或安装在外壳上的止推部件的端面，或外壳的底部的内部底面，等)(例如，参见专利文件1：日本未审查专利申请第2002-61641号)。

此外，上面的流体动压槽例如采用人字形布置或螺旋布置形成在轴部件的外表面上。除了别的外，用于形成这种类型的流体动压槽的方法的已知实例包括：切割(例如，参见专利文件2：日本未审查专利公布第H08-196056号)；蚀刻(例如，参见专利文件3：日本未审查专利公布第H06-158357号)。

发明内容

近期，为了应对信息设备的信息记录密度和旋转速度的增加，存在对用于上述信息设备的主轴电机的更高旋转精度的要求。为了满足这种需求，加入上述主轴电机的流体动压轴承装置需要更高的旋转精度。

顺便提及，为了增加流体动压轴承装置的旋转精度，重要的是：高度精确地控制其中出现流体动压的径向轴承间隙和止推轴承间隙的精度。为了适当地控制这种间隙，有关上述轴承间隙形成的流体动压轴承装置的轴部件需要高尺寸精度。作为对比，由于加工成本明显提高，利用传统的加工方法进一步增加精度是困难的。因此，期望出现具有满意的加工精度和加工成本的新型轴部件的加工方法。

当流体动压槽形成在轴部件侧(例如，在轴部的外部表面上或凸缘部的两个端面上)时，由于流体动压槽的加工精度影响了轴承间隙的精度，流体动压槽需要高度精确的加工。然而，使用传统加工方法(例如，蚀刻、切割等)提高流体动压槽的加工精度，加工成本会明显增加。

本发明的第一目的在于提供具有低成本、更高尺寸精度的用于流体动压轴承装置的轴部件；和用于制造轴部件的方法。

本发明的第二目的在于提供不会很大增加加工成本具有高精度加工的流体动压槽的用于流体动压轴承装置的轴部件；和用于制造轴部件的方法。

为了实现第一目的，本发明提供了用于流体动压轴承装置的轴部件，其包括：通过锻造形成的轴部和凸缘部；和面对径向轴承间隙且形成在轴部的外周上的径向轴承表面，并且该径向轴承表面具有3μm或更低的圆柱度。在这里，圆柱度的定义如下：当圆柱表面(圆柱度的目标表面。在这里，它指轴部的径向轴承表面)被放置在两个几何端正同轴圆柱表面之间时，在两个同轴圆柱表面之间的间隔(内切圆柱表面和外切圆柱表面)变得最小的情况中，圆柱度由两个同轴圆柱表面的半径之间的差表示。该径向轴承表面可以是面对产生流体动压效应的径向轴承间隙的任何表面，不管它是否具有用于产生流体动压效应的流体动压槽。

在轴部的外周上形成的径向轴承表面的圆柱度相当大地影响轴部的外周与面对轴部的外周的轴承部件(轴承套，外壳等)之间形成的特别是径向轴承间隙的精度。更确切地说，如果圆柱度的值变得更高，上述径向轴承间隙沿圆周方向或轴向方向将不是恒定的，使得宽隙部和窄隙部之间的差明显。相应地，在窄隙轴承部处的轴部件的旋转扭矩比其它部处的更高，这导致增加的轴承损耗，同时轴承的刚度在宽隙轴承部分处比其它部分处变得更低，这导致轴的较大的振摆(runout)。此外，如果间隙沿轴向方向不是恒定的，可能出现沿轴向方向的润滑流体的不期望流动，并且可能负面地影响润滑流体的适合循环。从这些方面，在本发明中，径向轴承表面的圆柱度被确定为3μm或更低。相应地，沿圆周方向或轴向方向的径向轴承间隙的尺寸变化得到抑制，从而抑制了上述轴承损耗。这还能够保证上述轴承的高刚度。因此，这种轴部件与面对轴部件的轴承部件之间的径向轴承间隙能够以高精度得到控制，以实现包括轴部件和轴承部的轴承装置的高旋转精度。

在这个轴部件中，相对于在轴部的外周上形成的径向轴承表面，凸缘部的两个端面的垂直度和轴部的端面的垂直度分别优选地是5μm或更低。在这里，术语“垂直度”的定义如下：在应该彼此垂直的预定平面和参考平面的组合中，垂直度由预定平面(在这里，凸缘部的端面或轴部的端面)和相对于参考平面(在这里，径向轴承表面)几何垂直的几何平面之间的差的最大值表示。当凸缘部的端面的垂直度的值大于5μm时，在该端面和面对它的面之间形成的止推轴承间隙产生变化，这会负面地影响轴承的性能，包括增加的轴承损耗。此外，当轴部的端面的垂直度的值大于5μm时，精确地设置止推轴承间隙将是困难的；或当轴部的端面用作用于磨削轴部的外部表面和凸缘部的端面的参考平面时，这些磨削表面的加工精度会降低。

上述轴部件由分别通过锻造的轴部和凸缘部形成。将轴部的两个端面(位于轴部件的两个端面上的轴部的端面和凸缘部的端面)用作磨削表面，将这些端面用作参考平面，能够执行轴部件的外部表面的精确磨削。因此，能够低成本地取得径向轴承表面的圆柱度值和垂直度值被抑制的轴部件。为了进一步减少成本，上面的轴部件的轴部和凸缘部也能够通过锻造整体形成。

在磨削轴部的外部表面和凸缘部的端面中，在轴部和凸缘部的角处形成倾斜凹陷部能够保证砂轮的底切或修削。虽然多种方法能够用作形成这种凹陷部的方法，从防止加工后产生毛刺、杂质等的观点，优选地通过塑性加工(plastic processing)形成。

此外，为了实现第一个目的，本发明提供了用于制造用于流体动压轴承装置的轴部件的方法，包括：通过锻造整体形成具有轴部和凸缘部的轴材料的步骤；和修正该轴部的部分或整个外部表面的圆柱度的步骤。更优选地，本发明提供了用于生产用于流体动压轴承装置的轴部件的方法，其中：相对上述修正表面，在轴材料的两个端面上执行第一磨削；和然后相对两个端面，在轴材料的至少外部表面上执行第二磨削。

如上所述，在本发明中，在整体通过锻造粗略形成具有轴部和凸缘部的轴部件(轴材料)后，轴部的外部表面的圆柱度得到修正。因此，在后面描述的第一磨削步骤中，相对修正表面，能够执行高度精确的磨削(宽度磨削(width grinding))。

对于上述圆柱度的修正加工，除拉拔合成物或拉拔润滑剂、减径挤压加工、通过分模腔模具的挤压(夹挤)的定径加工或相类似工艺，能够使用例如利用圆模、平模等轧制的多种塑性加工。

在第一磨削步骤中，沿轴向方向位于轴材料的两端处的两端面，尤其是轴部的端面和凸缘部的端面被磨削。此时，由于相对已接受如上所述的修正加工的轴部的外部圆周表面，磨削端面，因此能够以高度精确的垂直度和平面度精磨轴材料的这两个端面。

然后相对轴材料的这两个磨削端面，在轴材料的外部表面上执行第二磨削。作为参考平面的轴材料的两个端面已在第一磨削步骤中被高度精确地精磨。从而，将被加工的目标，即轴材料的外部圆周表面，也能够高度精确地被精磨。在将是轴材料的外部圆周表面的径向轴承表面的至少一部分上执行第二磨削加工。另外，还可在凸缘部的外部圆周表面上执行加工。此外，能够在未磨削的凸缘部的另一(轴部侧)端面上执行加工。在第二磨削步骤中，通过使用具有对应于轴材料的这些将被磨削的表面的轮廓形状的砂轮(成型砂轮)能够一次精磨这些将被磨削的表面。

通过根据上面提及的过程，能够以低成本生产其中径向轴承表面具有3μm或更小的圆柱度和凸缘部的两个端面和轴部的端面具有5μm或更小的垂直度的轴部件。

用于流体动压轴承装置的上述轴部件能够提供作为流体动压轴承装置，该流体动压轴承装置包括：轴部件被插入其内部表面的轴承套；径向轴承部，通过在轴部的外周和轴承套的内周之间的径向轴承间隙中出现的流体动压效应，该径向轴承部产生压力，从而以非接触方式沿径向方向支撑轴部；第一止推轴承部，利用凸缘部的一端侧的止推轴承间隙中出现的流体动压效应，该第一止推轴承部产生压力，从而以非接触方式沿止推方向支撑凸缘部；和第二止推轴承部，利用出现在凸缘部的另一端侧的止推轴承间隙中的流体的流体动压效应，该第二止推轴承部产生压力，从而以非接触方式沿止推方向支撑凸缘部。

在这种情况中，例如，在面对径向轴承间隙的轴部的外部圆周表面和与该外部圆周表面相对的轴承套的内周表面的一个上，可以沿径向方向非对称地形成用于产生流体的流体动压效应的流体动压槽。

上述流体动压轴承装置可以提供作为包括流体动压轴承装置、转子磁铁和定子线圈的电机。

为了实现第二目标，本发明提供作为用于整体包括轴部和凸缘部的流体动压轴承装置用的金属轴部件的用于流体动压轴承装置的轴部件，其中：径向流体动压槽区域包括流体动压槽和分隔每个流体动压槽的分隔部，在轴部的外周上，该径向流体动压槽区域通过塑性加工形成；和在径向流体动压槽区域中的分隔部的外部圆周表面是磨削表面。在这里，该分隔部指分隔流体动压槽的部分，包括流体动压槽之间的所谓的脊。此外，当流体动压槽形成有沿轴向方向的倾斜布置时，在分隔部中也包括沿轴向方向分隔那些倾斜流体动压槽的所谓的平滑部。

在本发明中，如上所述，径向流体动压槽包括流体动压槽和分隔每个流体动压槽的分隔部，在轴部件的轴部的外周上，该径向流体动压槽区域通过塑性加工形成。因此，例如，不同于在切割中，不会产生切割粉末，从而节省了材料。与通过蚀刻的加工方法相比，可以消除为防止腐蚀预先执行掩模的麻烦；并且加工成本可以因此得到整体大大减小。此外，本发明的特征在于：在径向流体动压槽区域中的分隔部的外部圆周表面是磨削表面。通过磨削分隔由塑性加工形成的径向流体动压槽区域的流体动压槽的分隔部(邻近流体动压槽的顶部)的外径部取得这些磨削表面。因此，实现了无法仅通过塑性加工实现的流体动压槽区域的精确加工；并且能够精确地取得外部直径和表面粗糙度的尺寸精度。因此，根据本发明，能够同时取得改进的加工精度和减小的加工成本，在流体动压轴承装置中的这种径向轴承间隙能够得到高度精确的控制。

这种流体动压槽例如可以通过塑性加工形成在与轴部整体形成的凸缘部的两端面上。在这种情况中，凸缘部被构造以便：包括流体动压槽和分隔每个流体动压槽的分隔部的止推流体动压槽区域形成在其两个端面；和沿这些止推流体动压槽区域中的分隔部的轴向方向的端面是磨削表面。

例如通过轧制加工或锻造加工形成径向流体动压槽区域。可选地，径向流体动压槽区域和止推流体动压槽区域均可以通过锻造加工形成。可选地，其中分别形成这些流体动压槽区域的轴部和凸缘部可以例如通过锻造整体形成。

为了实现第二目的，本发明还提供了用于生产用于流体动压轴承装置的轴部件的方法，该轴部件包括：整体的轴部和凸缘部；和径向流体动压槽区域，在轴部的外周上，该径向流体动压槽区域包括流体动压槽和分隔每个流体动压槽的分隔部；该方法包括：在轴材料的轴部的外周上通过塑性加工形成径向流体动压槽区域；和然后磨削包括径向流体动压槽区域中的分隔部的外部直径部的部分。

根据这种生产方法，可以取得径向流体动压槽区域的加工精确的提高和加工成本的减小。此外，通过锻造形成整体具有轴部和凸缘部的轴材料可以实现每个产品的加工成本的进一步减小或循环时间的减小。

使用的径向流体动压槽区域的塑性加工的实例包括锻造加工。在这种情况中，轴材料和径向流体动压槽区域均可以通过锻造形成，并且它们的锻造可以同时被执行。因此，这种加工步骤可以得以简化，并且甚至可以减小加工所需的循环时间。

在轴材料的轴部中，为修正包括轴部的径向流体动压槽区域的部分的圆柱度，可以执行轧制加工。在这种情况中，例如，利用轧制可以同时执行径向流体动压槽区域的形成和包括轴部的径向流体动压槽区域的部分的圆柱度的修正，以便：这种加工步骤可以得以简化，并且可以缩短循环时间。因此，可以显著提高产品的大规模生产力。

可选地，可以均通过锻造执行形成轴材料和在凸缘部的两个端面上形成包括流体动压槽和分隔每个流体动压槽的分隔部的止推流体动压槽区域；并同时执行两者的锻造。因此，涉及轴材料和止推流体动压槽区域的形成的加工步骤可以得以简化以缩短机械加工时间。

用于流体动压轴承装置的上述轴部件可以提供例如作为流体动压轴承装置，该流体动压轴承装置包括：用于流体动压轴承装置的轴部件；和套部件，该套部件在其内表面处插入轴部件，并且在它本身和轴部件之间形成径向轴承间隙，利用在径向轴承间隙中出现的流体的流体动压效应，该流体动压轴承装置以非接触的方式保持轴部件和套部件。该轴承套可以例如由含油烧结金属形成，并且代替凸缘部的端面，止推流体动压槽区域可以形成在沿套的轴向方向的端面上。

上述流体动压轴承装置可以提供作为包括这种流体动压轴承装置、转子磁铁和定子线圈的电机。

根据本发明，轴部的外部圆周表面和有关形成径向轴承间隙和止推轴承间隙的轴部件的凸缘部的端面可以低成本高精度地加工。因此，加入轴部件的流体动压轴承装置的这些轴承间隙可以得到高精度地控制。结果，高旋转精度可以传递给上述流体动压轴承装置。

此外，根据本发明，在轴部件上形成的流体动压槽可以得到精确的加工，不会增加这种加工成本。此外，通过高精度地控制流体动压轴承装置中的轴承间隙，可以长期稳定地发挥加入这种轴部件的流体动压轴承装置的轴承性能。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的用于流体动压轴承装置的轴部件的侧视图。

图2是集成包括轴部件的流体动压轴承装置的信息设备的主轴电机的横断面图。

图3是流体动压轴承装置的纵断面视图。

图4是轴承套的纵断面视图。

图5是通过锻造加工形成的轴材料的侧视图。

图6是利用圆模的修正加工(轧制加工)的示意视图。

图7是利用平模的修正加工(轧制加工)的示意视图；

图8是显示根据轴材料的宽度磨削(width grinding)步骤的磨削装置实例的示意图。

图9是显示根据宽度磨削步骤的磨削装置实例的部分横断面视图。

图10是显示根据轴材料的全表面磨削步骤的磨削装置实例的示意视图。

图11是显示根据轴材料的精磨步骤的磨削装置实例的示意图。

图12是轴部件的轴部和凸缘部之间的角附近的放大断面视图。

图13是根据本发明第二实施例的用于流体动压轴承装置的轴部件的侧视图。

图14是从箭头A的方向观看的轴部件的凸缘部的俯视图。

图15是从箭头B的方向观看的轴部件的凸缘部的仰视图。

图16是包括轴部件的流体动压轴承装置的纵断面视图。

图17是通过锻造加工形成的轴材料的侧视图。

图18是从箭头A的方向观看的轴材料的凸缘部的俯视图。

图19是从箭头B的方向观看的轴材料的凸缘部的仰视图。

图20是在磨削前在与轴部相对侧的凸缘部的端面上形成的止推流体动压槽区域的放大断面图。

图21是被磨削后的止推流体动压槽区域的放大断面视图。

具体实施方式

以下，将参照图1至图12描述本发明的第一种实施例。

图2概念性地显示了根据本发明第一实施例的加入流体动压轴承装置1的信息设备用的主轴电机的组成实例。这种用于信息设备的主轴电机用于诸如HDD的光盘驱动单元；并包括：以非接触方式可旋转地支撑轴部件2的流体动压轴承装置1；例如安装在轴部件2上的盘毂3；横过沿径向方向的间隙彼此面对的定子线圈4和转子磁铁5；和支架6。该定子线圈4被安装在支架6的外周上；和该转子磁铁5被安装在盘毂3的内周上。该支架6使流体动压轴承装置1安装在其内周上。此外，该盘毂3在其外周上保持诸如磁盘的一个或多个盘D。在这种用于信息设备的主轴电机中，当定子线圈4被加电时，转子磁铁5利用定子线圈4和转子磁铁5之间的磁励旋转，从而盘毂3和由盘毂3保持的盘D与轴部件2整体地旋转。

图3显示了流体动压轴承装置1。这种流体动压轴承装置1主要包括：在其一端处具有底部7b的外壳7；固定在外壳7上的轴承套8；和在轴承套8的内周处插入的轴部件2。为了说明，以下述描述中，该外壳7的底部7b被称作下侧；并且与底部7b相反的侧称作上侧。

如图3所示，该外壳7例如包括：采用圆筒形式的由诸如LCP，PPS和PEEK的树脂材料形成的侧部7a；和位于侧部7a的一端侧处并且例如由金属材料形成的底部7b。在这个实施例中，底部7b与侧部7a分离地形成，并装备在侧部7a的下部内周上。虽然未在图中显示，在底部7b的上端表面7b1的一部分环形区域，流体动压槽例如采用螺旋形式形成为用于产生流体动压的部分。在这个实施例中，该底部7b与侧部7a分离地形成，并被固定在侧部7a的下部内周上。然而，它可以与例如由树脂材料形成的侧部7a整体形成。此时，在上端表面7b1上设置的流体动压槽可以与包括侧部7a和底部7b的外壳7的注塑成型同时模制，这可以省去在底部7b上形成流体动压槽的麻烦。

该轴承套8采用圆筒形式例如由烧结金属制造的多孔体形成，尤其是由包括作为主要成份的铜的烧结金属制成的多孔体形成，并被安装在外壳7的内部表面7c上的预定位置处。

径向流体动压产生部分形成遍及轴承套8的内表面8a或在其圆筒表面区域的一部分。在这个实施例中，例如如图4所示，其中多个流体动压槽8a1，8a2以人字形形状布置的区域形成在两个轴向分离位置处。该上部流体动压槽8a1沿相对于轴向中心m(上部和下部倾斜槽之间的区域的轴向中心)沿轴向方向非对称地形成，沿径向方向中心m上方的区域的轴向尺寸X1大于其下面区域的轴向尺寸X2。

虽然未在图中显示，例如，其中多个流体动压槽被螺旋布置的区域被形成，遍及轴承套8的下端表面8b或在一部分环形区域中，作为用于产生止推流体动压的部分。

如图3所示，作为密封装置的密封部件9例如由环形的诸如黄铜和其它金属材料的软金属材料形成，或树脂材料形成。该密封部件9被压配合到外壳7的侧部7a的上部内周，并利用粘合剂或类似物固定。在这个实施例中，密封部件9的内表面9a形成圆筒形状，并且密封部件9的下端表面9b与轴承套8的上端表面8C接触。

如图1所示，该轴部件2由诸如不锈钢的金属材料形成，并且具有T型横断面，整体包括轴部21和设置在轴部21的下端处的凸缘部22。如图3所示，在轴部21的外周上，径向轴承表面23a，23b形成在两个轴向分离的位置处，面对在轴承套8的内表面8a上形成的两个流体动压槽8a1，8a2的形成区域。表面23a和其直径向轴末端逐渐减小的锥形表面24相邻地形成在一个径向轴承表面上方。此外，用作盘毂3的安装部的圆柱表面25形成在其上方。环形凹陷部26，27，28分别形成在两个径向轴承表面23a，23b之间、另一径向轴承表面23b和凸缘部22之间和锥形表面24和圆柱表面25之间。

止推轴承表面22a，22b形成在凸缘部22的两个端面上，面对在轴承套的下端表面8b和底部7b的上端表面7b1上形成的流体动压槽区域。

环形密封空间S形成在轴部21的锥形表面24和面对锥形表面24的密封部件9的内表面9a之间，其径向尺寸从外壳7的底部7b侧向上逐渐增加。在被装配后的流体动压轴承装置1中(参照图3)，油面在密封空间S的范围内。

在如此构造的流体动压轴承装置1中，当轴部件2旋转时，流体动压槽8a1，8a2的流体动压分别增加了轴承套8的内周的流体动压槽8a1，8a2的形成区域(两个位置：上部和下部)与面对这些区域的轴部21的径向轴承表面23a，23b之间的径向轴承间隙中形成的润滑油膜的压力。然后，第一径向轴承部R1和第二径向轴承部R2被形成，并由这些油膜的压力以非接触的方式沿径向方向可旋转地支撑着轴部件2。流体动压槽的流体动压效应增加了轴承套8的下端表面8b上形成的流体动压槽区域和面对这个流体动压槽区域的凸缘部22的上侧(轴部侧)的止推轴承表面22a之间的第一止推轴承间隙和形成在底部7b的上端表面7b1上的流体动压槽和面对这个表面的凸缘部22的下侧(与轴部侧相反)的止推轴承表面22b之间的第二推动轴承间隙上形成的滑动油膜的压力。第一止推轴承部T1和第二止推轴承部T2然后被形成，并利用这些油膜的压力以非接触的方式沿止推方向可旋转地支撑轴部件2。

以下将描述用于生产构成上述流体动压轴承装置1的轴部件2的方法。

该轴部件2主要采用两种步骤生产：(A)形成步骤和(B)磨削步骤。在这个实施例中，这些步骤之一，(A)形成步骤包括锻造加工(A-1)和修正加工(A-2)；和(B)磨削步骤包括：宽度磨削(B-1)；全表面磨削(B-2)；和精磨(B-3)。

(A)形成步骤

(A-1)锻造加工

首先，如图5所示，作为将形成的轴部件2的一种材料的诸如不锈钢的金属制成的杆材料被冷锻造以形成具有T形横断面并整体具有轴部11和凸缘部12的轴材料10。使用的冷锻造方法可以是挤压、缩锻(镦粗)、镦锻(heading)等中的任何一种方法或它们的组合。在图5中所示的实例中，接受锻造加工后的轴部11的外部圆周表面11a具有锥形表面14设置在其间的这种不同直径的形状，但通过省略锥形表面14，可以形成以在其整个长度具有均匀直径。

如上所述，与通过例如切割或相类似方法形成具有类似形状的轴材料10相比，通过锻造形成轴材料10不会产生切割余量，可以减少材料浪费。此外，由于它是压制操作，每件轴材料10的周转时间可以得到改进，从而提高生产力。

(A-2)修正加工

随后，接受锻造加工后的轴材料10的轴部的外部圆周表面11a接受塑性加工，用于修正圆柱度。这提高了轴材料10的轴部11a的外部圆周表面的接受纠正加工的表面13的圆柱度，以便它落入所需范围(例如，10μm或更小)。此时，如图6或图7所示，使用的圆柱度的修正加工可以是例如通过使用圆模34、平模35等的轧制加工。可以使用诸如拉拔、减径挤压加工、通过挤压(夹)分模腔模具的定径或定型加工等的多种其它加工方法。该修正加工在轴部11的外部圆周表面的整个长度进行，或可以在其部分上进行。当仅修正其一部分时，其加工区域至少包括将是轴部件2的径向轴承表面23a，23b的区域。

(B)磨削步骤.

(B-1)宽度磨削加工

相对于轴部11a的外部圆周表面的上述修正表面13，将是接受修正加工的轴材料10的端面的该轴部的端面11b和轴部的相对侧的凸缘部12的端面12b(参照图5)被磨削(第一磨削步骤)。如图8所示，这种磨削步骤中使用的磨削装置40例如包括：保持作为工件的多个轴材料10的托架41；和一对砂轮42，42，其磨削由托架41保持的轴材料10的轴部的端面11b和与轴部相对侧的凸缘部12的端面12b。

如图8所示，多个凹口43沿圆周方向以相同的间距被设置在托架41的外部圆周边缘的圆周区域的一部分上。该轴材料10容纳在凹口43中，其修正加工表面13与凹口43的内表面43a角面接触。该轴材料10的修正加工表面13从托架41的外部圆周表面略微突出；并且在托架的外部直径侧，带44以张力状态被设置以从外部直径侧绑着轴材料10的突出部分。在沿轴方向容纳在凹口43中的轴材料10的托架41的两端侧，一对砂轮42，42同轴地设置，其端面(磨削表面)以预定间隙彼此面对。

随着托架41的旋转，该轴材料10从预定位置被顺序装载入凹口43。该装载的材料10从砂轮外部直径边缘向内侧直径边缘经过旋转砂轮42，42的端面，同时利用带44的捆绑防止从凹口43脱离。因此，轴材料10的两端面，即轴部的端面11b和与轴部相对侧的凸缘部12的端面12b，被砂轮42，42的端面磨削。此时，由于轴材料10的修正表面13被托架41支撑，并且这个修正表面13具有高度的圆柱度，因此，如果相对于这个修正表面13，砂轮42的旋转轴和砂轮42的磨削表面的垂直度和砂轮42的旋转轴和托架41的旋转轴的平行度等提前高精度地得到控制，轴材料10的上述两个端表面11b，12b可以以高精度精磨，可以抑制相对于修正表面13的垂直度的值。此外，沿轴向的轴材料10的宽度(包括凸缘部12的总长度)可以被精磨以具有预定尺寸。

(B-2)全表面磨削加工

随后，相对磨削的轴材料的两个端面11b，12b，轴材料10的外部圆周表面10b和凸缘部12的轴部侧的端面12a被磨削(第二磨削步骤)。如图10所示，这个磨削步骤中使用的磨削装置例如是利用砂轮53的切入式磨削(横向进给磨削)，支撑板54和按压板55被按靠在轴材料10的两端面上。该轴材料10的修正表面13被靴52可旋转地支撑。

该砂轮53是成形的砂轮，包括对应于作为精磨产品的轴部件2的外部圆周表面形状的磨削表面56。该磨削表面56包括：圆柱磨削部56a，其磨削遍及轴部11的轴向长度的外部圆周表面11a和凸缘部12的外部圆周表面12c；和平面磨削部56b，其磨削凸缘部12的轴部侧的端面12a。在图10中所示的实例中，作为圆柱磨削部56a，该砂轮53包括：部56a1，56a2，其磨削对应于轴部件2的径向轴承表面23a，23b的区域；部56a3，其磨削对应于锥形表面24的区域；部56a4，其磨削对应于圆柱表面25的区域；部56a5-56a7，其分别磨削凹陷部26-28；和部56a8，其磨削凸缘部12的外部圆周表面12c。

在上述构造的磨削装置50中的磨削采用下述过程执行。开始，该砂轮53沿对角方向(图10中的箭头1的方向)进给，同时轴材料10和砂轮53旋转；并且砂轮53的平面磨削部56b被按靠在轴材料10的凸缘部的轴部侧的端面12a上，以主要磨削轴部侧的端面12a。这导致轴部件2的凸缘部22中的轴部侧的端面12a被磨削。接着，该砂轮53沿垂直于轴材料10的旋转轴的方向(图10中的箭头2的方向)进给；并且该砂轮53的圆柱磨削部56a被按靠在轴材料10的轴部11的外部圆周表面11a和凸缘部12的外部圆周表面12c上，以磨削表面11a，12c。相应地，在轴部件2的轴部21的外部圆周表面外，对应于轴材料10的径向轴承表面23a，23b的区域13a，13b、锥形表面24和对应于圆柱表面25的区域15和凸缘部22的外部圆周表面22c被磨削，并且凹陷部26-28被形成。注意：例如如图10所示，在上述磨削中，优选在利用测量计57测量剩余磨削余量的同时，执行磨削。

在这个第二磨削步骤中，由于在宽度磨削中事先已执行了轴材料10的两个端面11b，12b的垂直度的精确设置，每个将被磨削的表面可以被高度精确地磨削。

(B-3)精磨加工

(B-2)在全表面磨削中已磨削的表面中，轴部件2的径向轴承表面23a，23b和对应于圆柱表面25的区域13a，13b，15接受最后的精磨。在这种磨削中使用的磨削装置例如执行利用砂轮63的切入式磨削，同时利用图11中所示的外圆磨床旋转保持在支撑板64和压力板65之间的轴材料10。该轴材料10被靴62可旋转地支撑。砂轮63的磨削表面63a包括：第一圆柱磨削部63a1，其磨削对应于径向轴承表面23a，23b的区域13a，13b；和第二圆柱磨削部63a2，其磨削对应于圆柱表面25的区域15。

在如此构造的磨削装置60中，该旋转砂轮63配置有沿径向方向的进给设备，以便：径向轴承表面23a，23b和对应于圆柱表面25的区域13a，13b，15被分别磨削，并且这些区域以最后表面精度被精磨。在这个实施例中，对应于径向轴承表面23a，23b的区域和对应于圆柱表面25的区域均接受精磨，对应于圆柱表面25的区域的磨削可以被省略。

在执行上述讨论的(A)形成步骤和(B)磨削步骤后，如果需要，热处理和清洁加工可以被执行以完成图1中所示的轴部件2。

只要由上述生产方法生产，该轴部件2可以被精磨以具有例如3μm或更低(期望1.5μm或更低)的形成在轴部21的外周上的径向轴承表面23a，23b的圆柱度。例如，这使得沿圆周方向或轴向方向的其本身和流体动压轴承装置1的轴承套8的内周之间形成的径向轴承间隙的变化落入预定范围内，防止轴承性能被上述径向轴承间隙的变化负面影响。因此，这种径向轴承间隙可以得到高精度的控制，并且这种类型的流体动压轴承装置的旋转精度可以保持在高水平。注意：在这个实施例中，不仅径向轴承表面23a，23b而且对应于圆柱表面25的区域接受精磨(参照图11)，圆柱表面25也被精磨以具有上述圆柱度。因此，增加了诸如轴部件2上的盘毂3的安装部件的安装精度(垂直度等)，有助于电机性能的提高。

相对于根据上述生产方法在轴部21的外周上形成的径向轴承表面23a，23b，可以形成其中凸缘部22的两个端面(止推轴承表面)22a，22b的垂直度和轴部的端面21b的垂直度均为5μm或更低的轴部件2。在它们中间，在凸缘部22的两个端面上形成的止推轴承表面22a，22b形成了与它们相对的表面(轴承套8的下端表面8b和外壳7的底部7b的上端表面7b1等)和它们自身之间的止推轴承间隙。因此，这种垂直度的数字值可以从而被抑制到低水平，从而可以减小上述止推轴承间隙的变化。此外，轴部的端面21b不仅用作磨削轴部21的外部圆周表面和凸缘部22(止推轴承表面22a侧)的上端表面的参考平面，而且作为用于设置上述止推轴承间隙的参考平面。因此，通过将轴部的端面21b的垂直度的数字值抑制到低水平，这种磨削表面以及止推轴承间隙可以高精度地得到控制。

注意：在上述描述中，在图10所示的全表面磨削中，公用砂轮53执行轴材料10的外部圆周表面10b的圆柱磨削和凸缘部12的轴部侧的端面12a的平面磨削，但是两种磨削可由不同砂轮执行。

在上述描述中，举例说明了在图10中所示的全表面磨削(B-2)中轴部件2的凹陷部26-28形成的情况。然而，这些凹陷部26-28可在图6和7中所示的修正过程中同时接受塑性加工(例如轧制)。在这种情况中，如图12所示，特别是倾斜地形成轴部21和凸缘部22之间的角的凹陷部27。这使得凹陷部27也用作砂轮53的底切或修削(undercut)，用于在全表面磨削中同时磨削凸缘部12的轴部侧的端表面12a和轴部11a的外部圆周表面(参照图10)。

在上述实施例中，举例说明了其中轴部件2的径向轴承表面23a，23b和止推轴承表面22a，22b均是不具有流体动压槽的全光滑表面情况，但流体动压槽可形成在这些轴承表面上。在这种情况中，在图10中所示的全表面磨削前的阶段，径向流体动压槽可以通过轧制或锻造形成，并且止推流体动压槽可以通过挤压或锻造形成。

以下将参照图13-21描述本发明的第二种实施例。注意：具有与图1-12中所示的构造(第一实施例)相同组成和操作的部分和部件由相同的附图标记指示，并且忽略了重复说明。

图16显示了本发明的第二种实施例的流体动压轴承装置101。这种流体动压轴承装置101也用于加入这里的图2所示的磁盘驱动单元用的主轴电机，并且与例如在相同的图(图2)中所示的盘毂3、定子线圈4、转子磁铁5和支架6一起构造电机。作为主要部件，该流体动压轴承装置101包括：在其一端处具有底部7b的外壳7；安装在外壳7上的轴承套8；在轴承套8的内周处插入的轴部件102；和密封部件9。注意，同样在这个实施例中，为了方便说明，在下述描述中，外壳7的底部7b侧称作下侧，并且与底部7b相反侧称作上侧。

如图13所示，轴部件102例如由诸如不锈钢的金属材料形成，并且具有整体包括轴部121和设置在轴部121的下端的凸缘部122的T形横断面。在一部分轴部121的外周中，圆柱区、径向流体动压槽区123a，123b形成在两个轴向分离的位置处。因此，在这个实施例中，面对径向流体动压槽区123a，123b的轴承套8的内表面8a是不具有流体动压槽而具有圆形横断面的圆柱表面。

这两个上部和下部流体动压槽区域123a，123b包括：多个流体动压槽123a1，123b1；和分别分隔流体动压槽123a1，123b1的分隔部123a2，123b2。在这个实施例中，如图1所示，它们均采用人字形形状。在它们中，上部径向流体动压槽区123a相对于轴向中心m(上部和下部倾斜槽之间的区域的轴向中心)沿轴向方向非对称地形成，并且轴向中心m上的区域的轴向尺寸X1大于下面区域的轴向尺寸X2。

例如如图14所示，止推流体动压区域122a形成在遍及凸缘部122的上端表面或一部分其环形区域。例如如图15所示，止推流体动压槽区域122b形成在凸缘部122的下端表面的其环形区域的一部分中。这些止推流体动压槽区域122a，122b分别包括：多个流体动压槽122a1，122b1；和分别分隔流体动压槽122a1，122b1的分隔部122a2，122b2。在这个实施例中，如图14和15所示，每个区域形成螺旋形状。注意：止推流体动压槽区域122a，122b可以例如采用人字形形状等，不局限于特定显示的形状。可选地，上部和下部表面中的每个可具有不同的流体动压槽形状。

径向流体动压槽区域123a和其直径向轴末端部逐渐减小的锥形表面124相邻地形成在该流体动压槽区域之一上方；并且将是盘毂3的安装部的圆柱表面125进一步形成在其上方。环形凹陷部126，127，128分别形成在两个径向流体动压槽区域123a，123b之间、另一径向流体动压槽区域123b和凸缘部122之间和锥形表面124和圆柱表面125之间。

其径向尺寸从外壳7的底部7b侧向上逐渐增加的环形密封空间S形成在轴部121的锥形表面124和面向锥形表面124的密封部件9的内表面9a之间。在装配后的流体动压轴承装置1中(参见图16)，油面被保持在密封空间S的范围内。

在如此构造的流体动压轴承装置101中，当轴部件102旋转时，流体动压槽123a1，123b1的流体动压效果增加了在轴承套8的内周上形成的圆柱表面8a和面对圆柱表面8a的轴部121的径向流体动压槽区域123a，23b之间的径向轴承间隙形成的润滑油膜的压力。随后，这些油膜的压力形成了以非接触的方式沿径向方向可旋转地支撑轴部件102的第一径向轴承部R11和第二径向轴承部R12。此外，流体动压槽122a1，122b1的流体动压效果增加了轴承套8的下端表面8b和面对下端表面8b的凸缘部122的上侧(轴部侧)的止推流体动压槽区域122a之间的止推轴承间隙和在底部7b的上端表面7b1和面对上端面7b1的凸缘部122的(与轴部侧相对的)下侧的止推流体动压槽区域122b之间的止推轴承间隙形成的润滑油膜的压力。随后，这些油膜的压力形成了以非接触的方式沿止推方向可旋转地支撑轴部件102的第一止推轴承部T11和第二止推轴承部T12。

以下将描述用于生产构成上述流体动压轴承装置101的轴部件102的方法。

该轴部件102主要采用两种步骤生产：(C)形成步骤和(D)磨削步骤。在它们中，(C)形成步骤包括：轴材料形成加工(C-1)；止推流体动压槽区域形成加工(C-2)；径向流体动压槽区域形成加工(C-3)；以及轴部修正加工(C-4)。该(D)磨削步骤包括：宽度磨削加工(D-1)；全表面磨削加工(D-2)；和精磨加工(D-3)。

(C)形成步骤

(C-1)轴材料形成加工和(C-2)止推流体动压槽区域形成加工

开始，例如如图17所示，将形成的轴部件102的材料，即诸如不锈钢的金属材料，通过在冷态中使用模具压缩(锻制加工)形成，由此，形成了整体具有对应于轴部的区域111(在下文中简称为轴部)和对应于凸缘部的区域112(在下文中简称为凸缘部)的轴材料110(轴材料形成加工(C-1))。在这个实施例中，在这种轴材料110的锻造形成中使用的模具还用作在凸缘部112上形成止推流体动压槽区域112a，112b的模具。因此，与轴材料110的锻造形成同时，在对应于凸缘部112的两个端面的位置进行塑性加工。例如，如图18和19所示，包括多个流体动压槽112a1，112b1和分隔这些流体动压槽112a1，112b1的分隔部112a2，112b2的止推流体动压槽区域112a(轴部侧)，112b(与轴部侧相对)被形成(止推流体动压槽区域形成加工(C-2))。

在上述形成步骤中使用的冷锻方法可以是挤压、缩锻(镦粗)、镦头等或它们的组合。在图17中所示的实例中，锻造加工后的轴部111的外圆周表面111a具有其中锥形表面114和与锥形表面114向上连续且直径小于其它部分的圆柱表面115被设置在其间的不同直径形状，并且锥形表面114可被省略并形成为在其整个长度具有均匀的直径。注意：当前实施例描述了其中利用锻造加工同时进行轴材料110的形成和止推流体动压槽区域112a，112b的形成的情况。然而，两个步骤不必需要同时执行，并且在通过锻造形成轴材料110后，利用例如锻造加工、压制加工或挤压或冲压加工等的塑性加工可形成止推流体动压槽区域112a，112b。

(C-3)径向流体动压槽区域形成加工和(C-4)轴部修正加工

利用例如图6或7中所示形状的一对轧制模具(例如，圆模，平模等)按压在先前步骤中通过锻造形成的轴材料110的轴部111；并且该对轧制模具沿彼此相反的方向往复运动，以便：在该对轧制模具中的任一个的保持表面上预先形成的流体动压槽转录或转移(transcription)表面被转录或转移在轴部111的外部圆周表面111a上(径向流体动压槽区域形成加工(C-3))。由于当前实施例中的上述一对轧制模具还用作修正工具，用于修正轴材料110的轴部111，与上述流体动压槽的转录的同时，在轴部111的外部圆周表面111a上执行用于修正圆柱度的轧制加工(轴部修正加工(C-4))。

因此，例如，具有图17中所示形状的径向流体动压槽区域113a，113b形成在轴部111的外部圆周表面111a上的两个轴向分离的位置处，同时从轴部的外部圆周表面111a中，包括径向流体动压槽区域113a，113b的表面113(例如，流体动压槽区域113a1，113b1的底部表面和分隔流体动压槽113a1，113b1的分隔部113a2，113b2的外部圆周表面)得到修正，并且接受修正加工的表面113的圆柱度被改进到期望范围内(例如，10μm或更低)。同时，该轴部111的上端的圆柱表面115也接受修正加工，并且圆柱表面115的圆柱度得到类似地改进。

如上所述，通过轧制可以同时执行径向流体动压槽区域113a，113b的形成和轴部的外部圆周表面111a的修正。此外，例如，在轴部111的外部圆周表面111a上执行修正过程后，还可以使用在接受修正加工的表面上执行径向流体动压槽区域113a，113b的轧制加工的过程。在那种情况中，包括轧制加工、拉拔、减径挤压加工、通过按压分腔模具定径或定型(修剪)和相类似方法的各种加工方法可以用于圆柱度的修正加工。此外，修正加工在轴部111的外部圆周表面111a的整个长度执行；或只要一部分包括径向流体动压槽区域113a，113b，修正加工可以对一部分外部圆周表面111a执行。

如上提及，均通过锻造同时执行整体包括轴部111和凸缘部112的轴材料110的形成和在凸缘部112的两端表面上的止推流体动压槽区域112a，112b的形成，并且此外，均通过轧制同时执行径向流体动压槽区域113a，113b的形成和轴部的外部圆周表面111a的修正加工，从而这种加工步骤可以得以简化并且加工时间可以大大缩短。此外，与切薛或蚀刻等相比，使用其中每个加工项的循环时间较短的锻造和轧制加工可以进一步缩短加工时间，实现大规模生产的成本进一步减小和改进。

例如如图20所示，在其中上述形成步骤(C)已完成的阶段，考虑上述锻造加工中的形成精度和后述轴材料110的宽度磨削(D-1)的磨削余量，在止推流体动压槽区域112b中从流体动压槽112b1的底部表面112b3到分隔部112b2的轴向端面112b4的高度h1被设置为适合值。考虑上述锻造加工和后述轴材料110的全表面磨削(D-2)的形成精度和精磨(D-3)中的磨削余量，从径向流体动压槽区域113a，113b中的流体动压槽113a1，113b1的底部表面到分隔部113a2，113b2的外部圆周表面的高度(未示出)，和从轴部111侧的止推流体动压槽区域112a中的流体动压槽112a1的底部表面到分隔部112a2的轴向端面的高度(未示出)被设置为合适的值。

(D)磨削步骤

(D-1)宽度磨削

在接受形成步骤后，形成了(参照图19)将是轴材料110的两个端面的轴部的端面111b和凸缘部112的止推流体动压槽区域112b；在形成轴部的端面111b和凸缘部112的止推流体动压槽区域112b侧、在与轴部相对侧的端面相对于上述修正表面113被磨削。如图8和9所示，如在第一实施例中，在这种磨削步骤中使用的磨削装置包括：保持作为工件的多个轴材料110的托架41；和一对砂轮42，42，其磨削与轴部侧相对的端面，包括由托架41保持的轴材料110的轴部的端面111b和凸缘部112的止推流体动压区域112b。注意：除此以外的磨削装置40的其它组成基于第一实施例，并且因此忽略其说明。

随着托架41旋转，该轴材料110从固定位置被顺序装载入凹口43。该装载的轴材料110从砂轮外部直径边缘向内侧直径边缘穿过旋转砂轮42，42的端面，同时利用带44的捆绑防止从凹口43脱离。因此，砂轮42，42的端面磨削了轴材料110的两端面，即轴部的端面111b和轴部相对侧的包括止推流体动压槽区域112b的凸缘部112的端面(参见图9)。此外，沿轴向方向的轴材料110的宽度(包括凸缘部112的总长度)被精磨以具有预定尺寸。

如图21所示，在这个磨削步骤中，如上提及，凸缘部112的止推流体动压槽区域112b被磨削，以便例如分隔部112b2从锻造时的高度h1被磨削预定磨削余量(图21中的h1-h2)。这使得分隔部112b2的高度(流体动压槽112b1的深度)与预定值h2相同(例如，3μm-15μm)。因此，面对它的元件(在这个实施例中，外壳7的底部7b)和其本身之间的止推轴承间隙可以以几微米到几十微米的间隔得到高度精确地控制。

(D-2)全表面磨削加工

随后，相对于轴材料110的经磨削的两端面(轴部的端面111b、包括止推流体动压槽区域112b的轴部相对侧的凸缘部112的端面)，轴材料110的外部圆周表面111a和在包括止推流体动压槽区域112a的轴部侧的凸缘部112的端面被磨削。如同在图10所示的第一实施例中，在这个磨削步骤中使用的磨削装置利用砂轮53执行切入式磨削，支撑板54和按压板55被按靠在轴材料110的两端面。该轴材料110的修正表面13被靴52可旋转地支撑。注意：除此之外的磨削装置50的其它组成基于第一实施例，并且因此忽略其说明。

在下述过程中执行在上述构造的磨削装置50中的磨削。开始，在轴材料110和砂轮53旋转的同时，砂轮53被倾斜进给(图10中的箭头1的方向)，砂轮53的平面磨削部56b被按靠在轴材料110的轴部侧的凸缘部112的端面上，包括止推流体动压槽区域112a的轴部侧(止推流体动压槽区域112a侧)的凸缘部112的端面被磨削。因此，形成了轴部侧的轴部件102的凸缘部122的端面；并且完成了止推流体动压槽区域112a的磨削；并且形成了轴部件102的止推流体动压槽区域122a。随后，该砂轮53沿与轴材料110的旋转轴垂直交叉的方向进给(图10中的箭头2的方向)，砂轮53的圆柱磨削部56a被按靠在轴材料110的轴部111的外部圆周表面111a和凸缘部112的外部圆周表面112c上以磨削表面111a，112c。因此，在轴部件102的轴部121的外部圆周表面外，径向流体动压槽区域123a，123b和对应于圆柱表面125的区域被磨削，同时还形成了锥形表面124、凸缘部122的外部圆周表面122c和凹陷部126-128。

在这个磨削步骤(全表面磨削加工)中，在轴部侧的凸缘部112的端面上形成的止推流体动压槽区域112a的分隔部112a2例如从锻造时的高度被磨削了预定磨削余量，虽然在图中未示出，类似于止推流体动压槽区域112b的情况。这使得分隔部112a2的高度(流体动压槽112a1的深度)具有预定值，从而面对它的部件(在当前实施例中的轴承套8的下端表面8b)和其本身之间的止推轴承间隙得到高度精确的控制。在当前实施例中，由于在宽度磨削加工中已预先执行了轴材料110的两个端面(轴部的端面111b，在与轴部相对侧的凸缘部112的端面)的垂直度的精确设置，止推流体动压槽区域112a的磨削可以更精确地执行。

(D-3)精磨加工

(D-2)在已在全表面磨削加工中磨削的表面中，轴部件102的径向流体动压槽区域123a，123b和对应于圆柱表面125的区域接受最后的精磨。如同在第一实施例中，在这种磨削中使用的磨削装置是图11中所示的外圆磨床。在旋转保持在背板64和压力板65之间的轴材料110的同时，它利用砂轮63执行切入式磨削。注意：磨削装置60的其它组成基于第一实施例，并且因此忽略其说明。

在具有上述构造的磨削装置60中，该旋转砂轮63沿径向方向进给，以便：径向流体动压槽区域123a，123b和区域113a，113b和对应于圆柱表面125的区域115被磨削，并且这些区域被精磨以具有最终表面精确度。在这个磨削步骤中，虽然未在图中显示，类似于止推流体动压槽区域112a，112b的情况，从轧制时的高度，径向流体动压槽区域113a，113b的分隔部113a2，113b2例如被磨削预定磨削余量。这致使分隔部113a2，113b2的高度(流体动压槽113a1，113b1的深度)具有预定值，实现了高度精确地控制面对它的部件(在该实施例中的轴承套8的圆柱表面8a)和其本身之间的径向轴承间隙。

在接受上述(C)形成步骤和(D)磨削步骤后，如果需要，通过执行热处理和清洁加工完成图13中所示的轴部件102。

利用轧制加工，上述生产方法制造的轴部件102在轴部121的外周上的两个分离的上部和下部处形成径向流体动压槽区域123a，123b；并具有径向流体动压槽区域123a，123b的分隔部123a2，123b2的外部圆周表面是磨削表面的这种结构。它也在凸缘部122的两个端面上具有由锻造加工形成的止推流体动压槽区域122a，122b；并具有止推流体动压槽区域122a，122b的轴向端面是磨削表面的这种结构。在径向流体动压槽区域123a，123b中的分隔部123a2，123b2的磨削表面在(D-2)全表面磨削加工和(D-3)精磨加工中形成。此外，止推流体动压槽区域122a中的分隔部123a2的磨削表面在(D-2)全表面磨削加工中形成；并且该磨削表面在止推流体动压槽区域122b中的分隔部123b2的宽度磨削加工(D-1)中形成。

如上所述，轴材料110的径向流体动压槽区域113a，113b由轧制加工形成；并且在径向流体动压槽区域113a，113b中，分隔部113a2，113b2的外径部被磨削，由此，流体动压槽区域123a，123b可以以降低的成本形成，同时其外径的尺寸精度和表面粗糙度可以得到高度精确地精磨。对于止推流体动压槽区域122a，122b，因为相同的原因，同时可以取得低成本形成和高精度的精磨。这使得流体动压轴承装置101中的径向轴承间隙和止推轴承间隙得到高度精确地控制，实现产生稳定的轴承性能。

根据上述生产方法，也可以高度精确地精磨在轴部121的外周上形成的径向流体动压槽区域123a，123b的圆柱度。相应地，例如压力，沿圆周方向或轴向方向轴承装置101中的轴承套8的内周的圆柱表面8a与流体动压槽区域之间形成的径向轴承间隙的变化被抑制以落入预定范围内，并且可以防止轴承性能受到上述径向轴承间隙的变化负面影响。此外，磨削中的分隔部的磨削余量(图21中的h1-h2)的变化取决于锻造或轧制的形成精度。如在这个实施例中显示的，轴部121的圆柱度得到修正，以便：特别是径向流体动压槽区域123a，123b中的分隔部123a2，123b2的形成精度可以得到改进，并且磨削中的磨削余量可以得到减小。这使得进一步缩短了机械加工时间并减小了加工成本。可选地，在锻造或轧制中流体动压槽区域的形成精度被预先增加，从而可以减小磨削中的磨削余量。

如上提及，如果径向流体动压槽区域123a，123b被形成在轴部件102的外周上，流体动压槽不需要在轴承套8的内周上进行。该轴承套8的内周可以用作圆柱表面8a，减小这种相关的成本。此外，如果流体动压槽无需在轴承套8的内周上处理，不需要作为分离部件形成轴承套8和外壳7。因此，虽然未在图中显示，这些部件可以成一体(用树脂或相类似物)。这可以减小部件的数目和相关的生产成本。

在上述第二实施例中，描述了其中轧制加工形成径向流体动压槽区域113a，113b的情况，但可选地，例如，轴材料110和止推流体动压槽区域112a，112b的锻造可以与利用锻造形成径向流体动压槽区域113a，113b同时进行。在这种情况中，流体动压槽经锻造的形状并不特别地受限，并且例如，可以是人字形、螺旋形或其它多种流体动压槽形状。

在第二实施例中，描述了其中止推流体动压槽区域122a，122b形成在凸缘部122的两个端面上的情况。然而，并不特别局限于这种形式，并且例如，止推流体动压槽区域可分别形成在轴承套8的下端表面8b侧和面对凸缘部122的两个端面的底部7b的上端表面7b1侧。

在上述实施例(第一和第二实施例)中，例如，使用包括以人字形状和螺旋形状布置的流体动压槽的流体动压生产部分的轴承显示作为组成径向轴承部R1，R2，R11，R12和止推轴承部T1，T2，T11，T12的流体动压轴承的实例。然而，流体动压生产部分的组成并不局限于这些。作为径向轴承部R1，R2，R11，R12，例如，可以使用多复盖物轴承(multirobe bearing)，阶式轴承(step bearing)，锥形轴承，锥形平轴承(taper flat bearing)或相类似物。作为止推轴承部T1，T2，T12，T12，可以使用端油盘轴承(step pocket bearing)、锥形油盘轴承(taperpocket bearing)、锥形平轴承(taper flat bearing)或相类似物。

在上述实施例中，滑动油被提及作为填充流体动压轴承装置1，101的内部并在轴承套8和轴部件2，102之间的径向轴承间隙和轴承套8和外壳7与轴部件2，102之间的止推轴承间隙中产生流体动压效果。然而，它并不特别限于这种流体。可以使用例如诸如空气的气体和诸如磁性流体的具有流动性的滑润剂可以在具有流体动压槽区域的轴承间隙中产生流体动压效果的流体。

根据本发明的流体动压轴承装置适用于信息装置的主轴电机，例如，诸如HDD的磁盘装置，诸如CD-ROM，CD-R/RW，DVD-ROM/RAM的光盘装置，诸如MD和MO的磁光盘等，激光打印机(LBP)的多边形扫描电机，和其它小型电机。

Claims (25)

1.一种用于流体动压轴承装置的轴部件，包括：通过锻造整体形成的轴部和凸缘部；以及面对径向轴承间隙且形成在轴部的外周上的径向轴承表面；

所述轴部的两端面是磨削表面；

相对所述径向轴承表面、所述轴部的端面的垂直度是5μm或更低；并且

所述径向轴承表面具有3μm或更低的圆柱度。

2.根据权利要求1所述的用于流体动压轴承装置的轴部件，其中：相对所述径向轴承表面，凸缘部的两个端面的垂直度是5μm或更低。

3.根据权利要求1所述的用于流体动压轴承装置的轴部件，其中：倾斜凹陷部形成在所述轴部和凸缘部之间的角处。

4.一种流体动压轴承装置，包括：根据权利要求1-3的任何一项所述的用于流体动压轴承装置的轴部件；轴承套；径向轴承部，通过轴部插入轴承套的内周而在轴部的外周和轴承套的内周之间形成径向轴承间隙、且利用在该径向轴承间隙中出现的流体的流体动压效应，所述径向轴承部产生压力，从而以非接触方式沿径向方向支撑轴部；第一止推轴承部，利用在凸缘部的一端侧的止推轴承间隙中出现的流体的流体动压效应，该第一止推轴承部产生压力，从而以非接触方式沿止推方向支撑凸缘部；和第二止推轴承部，利用在凸缘部的另一端侧的止推轴承间隙中出现的流体的流体动压效应，所述第二止推轴承部产生压力，从而以非接触方式沿止推方向在支撑凸缘部。

5.根据权利要求4所述的流体动压轴承装置，其中：在面对径向轴承间隙的轴部的外部圆周表面和面对这个外部圆周表面的轴承套的内表面中的一个上，沿轴向方向非对称地形成用于产生流体的流体动压效应的流体动压槽。

6.一种电机，包括：根据权利要求4或5的流体动压轴承装置；转子磁铁；和定子线圈。

7.一种用于生产用于流体动压轴承装置的轴部件的方法，所述方法包括：通过锻造加工形成整体具有轴部和凸缘部的轴材料的步骤；利用塑性加工修正锻造形成后的轴部的部分或整个外部圆周表面的圆柱度的步骤；相对于所述修正表面，在轴材料的两端面执行第一磨削加工的步骤；和相对于所述两端面，至少在轴材料的外部圆周表面执行第二磨削加工的步骤。

8.根据权利要求7所述的用于生产用于流体动压轴承装置的轴部件的方法，其中：所述修正步骤通过轧制执行。

9.根据权利要求7或8所述的用于生产用于流体动压轴承装置的轴部件的方法，其中：相对所述修正表面，在轴材料的两个端面上，使用端面相对的一对砂轮，同时执行第一磨削加工；和相对所述两个端面，在轴材料的至少外部圆周表面上执行第二磨削加工。

10.根据权利要求9所述的用于生产用于流体动压轴承装置的轴部件的方法，其中：在凸缘部的另一端面和轴部的端面上执行第一磨削加工。

11.根据权利要求9所述的用于生产用于流体动压轴承装置的轴部件的方法，其中：在轴材料的轴部的外周上在用作面对径向轴承间隙的径向轴承表面的至少一部分上执行所述第二磨削加工。

12.根据权利要求10所述的用于生产用于流体动压轴承装置的轴部件的方法，其中：在轴材料的轴部的外周上在用作面对径向轴承间隙的径向轴承表面的至少一部分上执行所述第二磨削加工。

13.根据权利要求11所述的用于生产用于流体动压轴承装置的轴部件的方法，其中：凸缘部的另一端面在第二磨削加工中被进一步磨削。

14.一种用于流体动压轴承装置的金属轴部件，所述金属轴部件整体包括：轴部和凸缘部，和径向流体动压槽区域，其包括：通过塑性加工形成在所述轴部的外周上的多个流体动压槽和分隔每个流体动压槽的分隔部，并且在径向流体动压槽区域中的分隔部的所述外部圆周表面是磨削表面；

轴部的外周表面中，包括径向流体动压槽区域的面是执行修正加工的面。

15.根据权利要求14所述的用于流体动压轴承装置的轴部件，其中：利用在所述凸缘部的两个端面上的塑性加工形成包括多个流体动压槽和分隔每个流体动压槽的分隔部的止推流体动压槽区域，并且沿所述止推流体动压槽区域中的分隔部的轴向方向的端面是磨削表面。

16.根据权利要求14所述的用于流体动压轴承装置的轴部件，其中：通过轧制加工或锻造加工形成所述径向流体动压槽区域。

17.根据权利要求15所述的用于流体动压轴承装置的轴部件，其中：通过锻造加工形成所述止推流体动压槽区域。

18.根据权利要求14到17的任何一项所述的用于流体动压轴承装置的轴部件，其中：所述轴部和所述凸缘部通过锻造整体形成。

19.一种流体动压轴承装置，包括：根据权利要求14到18的任何一项所述的用于流体动压轴承装置的轴部件；和套部件，其中：所述轴部件插入所述套部件的内周，并且在所述轴部件和所述轴承套之间形成径向轴承间隙，利用在径向轴承间隙中出现的流体的所述流体动压效应，所述轴部件和所述套部件以非接触的方式被保持。

20.根据权利要求19所述的流体动压轴承装置，其中：所述套部件由含油烧结金属形成。

21.根据权利要求19所述的流体动压轴承装置，其中：在面对径向轴承间隙的轴部的外部圆周表面上沿轴向方向非对称地形成用于产生流体的流体动压效应的流体动压槽。

22.一种电机，包括：根据权利要求19到21的任一项的流体动压轴承装置；转子磁铁；和定子线圈。

23.一种用于生产用于流体动压轴承装置的轴部件的方法，所述轴部件包括：整体的轴部和凸缘部；和径向流体动压槽区域，其包括：形成在所述轴部的外周上的多个流体动压槽和分隔每个流体动压槽的分隔部；

所述方法包括：在轴材料的轴部的外周上通过塑性加工形成所述径向流体动压槽区域；和然后磨削在所述径向流体动压槽区域中的包括分隔部的外部直径部的部分，

通过锻造形成所述轴材料和所述径向流体动压槽区域，并且同时执行两者的锻造。

24.根据权利要求23所述的用于生产用于流体动压轴承装置的轴部件的方法，其中：形成所述轴材料和在凸缘部的两个端面上形成包括流体动压槽和分隔每个流体动压槽的分隔部的止推流体动压槽区域均通过锻造执行；并且两者的锻造加工被同时执行。

25.一种用于生产用于流体动压轴承装置的轴部件的方法，所述轴部件包括整体的轴部和凸缘部；和径向流体动压槽区域，其包括：形成在所述轴部的外周上的多个流体动压槽和分隔每个流体动压槽的分割部；其中：在轴材料的轴部的外周上通过塑性加工形成所述径向流体动压槽区域后，磨削加工包括所述径向流体动压槽区域中的分隔部的外部直径部的部分；并且，形成所述径向流体动压槽区域，以及修正包括轴部的径向流体动压槽区域的部分的所述圆柱度均通过轧制执行；并且两者的轧制加工被同时执行。

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