CN1989352B - 用于液体润滑轴承设备的轴构件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

用于液压轴承设备的轴构件被以低成本提供，它能在早期阶段重建形成在凸缘部分两个轴向侧上的推力轴承空隙中的压力平衡。一体具有轴部分(11)和凸缘部分(12)的轴材料(10)被形成，同时在轴材料(10)的凸缘部分(12)上通向凸缘部分两个端面(12a、12b)的通孔(19)在共同的锻造步骤中被形成。结果，通孔(29)被形成，以通向这些轴承空隙W1、W2的内直径侧，避开了形成在作为抛光产物的轴构件(2)的凸缘部分(22)的两个端面上的推力轴承空隙W1、W2。

Description

用于液体润滑轴承设备的轴构件及其制造方法

背景技术

本发明涉及用于液体润滑轴承设备的轴构件，它通过发生在向心轴承空隙中液体润滑薄膜在径向上相对旋转地支承轴向轴构件，并涉及制造该构件的方法。

这种类型的液体润滑轴承粗略地被分成两类：液压轴承，包括用于在轴承空隙内润滑油产生液压的液压产生装置；和所谓的圆柱轴承(包含完全圆形的轴承支承面的轴承)，不包括液压产生装置。

例如，结合在磁盘驱动单元(如硬盘驱动器)的主轴电动机中的液体润滑轴承设备设有向心轴承部分，它以非接触方式在径向上旋转地支承轴构件；和推力轴承部分，它以非接触方式在推力方向上旋转支承轴构件。在轴承座套内圆周表面或在轴构件外圆周表面上，设有用于产生液压的沟槽(液压沟槽)的轴承(液压轴承)，被用作向心轴承部分。例如，轴构件凸缘部分的两个端面，或者在面对它的表面(轴承座套的端面、固定在外壳上的底部构件端面、外壳底面的内底面或类似端面)上设有液压沟槽的液压轴承，被用作推力轴承部分，(例如，参见专利文献1：日本未公开专利文献No.2002-61641)。作为替换，在某些情况下，具有轴构件一个端部通过底部构件以接触方式被支承的结构的轴承(所谓的枢轴承)被用作推力轴承部分(例如，参见专利文献2：日本未公开专利文献No.1999-191943)。

在这种类型的主轴电动机中，用于在磁盘毂和其自身之间夹住盘形信息记录介质如磁盘(下文被简称为磁盘)的夹持器被安装在轴构件的边缘上。通过用螺杆穿过夹持器固定于形成在轴构件一个边缘上的螺旋孔中，夹持器被安装在轴构件上(例如，参见专利文献3：日本未公开专利文献No.2000-235766)。

最近，为了实现信息设备增加的信息记录密度和更高的旋转速度，用于信息设备的上述主轴电动机需要更高的旋转精度。为了满足上述需求，结合在上述主轴电动机中的液体润滑轴承设备也需要更高的旋转精度。同时，为了所需的低价的信息设备，上述液体润滑轴承的被减小的制造成本是最近强烈需要的。

顺便说一句，为了稳定地长期发挥液体润滑轴承设备(液压轴承设备)的旋转性能，重要的是控制向心轴承空隙和推力轴承空隙，其中用于支承轴构件的液压高精度地出现。例如，当推力轴承空隙被形成在上述轴向上的凸缘部分的两侧时，为了保持轴构件的推力支承处于稳定的状态，用于推力支承在凸缘部分的一个端面侧的压力和用于推力支承在凸缘部分的另一个端面侧的压力需要被引入平衡，使得凸缘部分的端面与面对它的表面的滑动接触尽可能地被避免。通过高精度地处理面对此凸缘部分的端面、液压沟槽和类似物，高精度地推力轴承空隙可被获得，但仅提高处理精度将不适当地导致高成本。

此外，用于在轴构件上形成螺纹孔的方法的例子包括通过切削在轴材料上形成螺纹孔的预留孔，并相对此预留孔螺纹切削被进行的方法。然而，通过此方法，在预留孔被切削时产生的切屑被积累在螺纹孔的底部，并且即使螺纹孔在处理后被清理，切屑不能完全地去除。因此，当其它的部件被安装或者轴承设备被组装时，保留在螺纹孔内的切屑堆积至其它的部件作为污染物，并可能进入组装后轴承设备内装填的液体(例如，润滑油等)中。作为替换，如果被堆积在其它部件的切屑(污染物)进一步被转移至磁盘，那么它们可引起磁盘划碰。此外，切屑的去除需要复杂的、众多的清理步骤，导致成本增加。

此外，为了实现上述液体润滑轴承设备所需要的成本减少，各种成本减少措施被研究用于液体润滑轴承设备的部件。例如，对轴构件，通过锻造形成一体的轴部分和凸缘部分，以制造接近干净形状(net shape)的文章是公知的(例如，参见专利文献4：日本未公开专利文献No.2004-347126)。

发明内容

一方面，锻造是上述的具有出色处理能力和成本效果的方法，但另一方面，由于它的特点，基于轴构件形状的所需的尺寸精度不可被获得。

更明确地说，锻造过程包括压缩材料以在特定方向上变形为预定的形状。例如，当锻造中的挤压方向与材料的纵向相同时，施加至材料一端的压力没有充分地传递至另一端，因此在另一端的塑性流动可被不适合地造成。这阻止了充分变形以获得所需形状，妨碍获得高成形精度。

特别地，在最近增加磁盘设备的容量的需求下，能负荷多个磁盘的液体润滑轴承设备(液压轴承设备)被集成在主轴电动机中，与那些公知的相比，使用伸长的轴构件被研究，以应付弯矩荷载的增加。然而，它的伸长部分更明显地趋向于在上述塑性流动中引起问题。因此，在这种情况下低成本地制造具有伸长的长度和高的尺寸精度两者的轴构件是困难的。

本发明的第一个目的是提供用于液压轴承设备的轴构件，它能恢复推力轴承空隙内的压力平衡，所述推力轴承空隙在早期阶段低成本地形成在轴向上的凸缘部分两侧上。

本发明的第二个目的是提供用于液压轴承设备的轴构件，它能尽可能低成本地防止污染物堆积在轴承组件部分，并防止污染物进入轴承设备内部。

本发明的第三个目的是提供用于液压轴承设备的轴构件，它具有高的尺寸精度，并能低成本地被拉长。

为了实现第一个目的，本发明提供了用于液压轴承设备的轴构件，所述轴构件包括凸缘部分，并通过在凸缘部分两个轴向侧上的推力轴承空隙中存在的液体的液压作用产生的压力、在推力方向以非接触方式被支承，通向凸缘部分两个端面的通孔被形成在凸缘部分上，以及通孔的内圆周通过塑性压制方式加工。

在本发明中，如上所述，通向凸缘部分两个端面的通孔被形成在凸缘部分上。因此，当一个轴端侧上推力轴承空隙中的液体压力由于某些原因被极度增加时，液体(例如，润滑油)通过形成在凸缘部分上的通孔流入另一个轴向端侧上的推力轴承空隙中。因此，两个推力轴承空隙中的压力平衡在早期阶段被重建，以保持推力轴承空隙宽度适当，并且凸缘部分的端面和面对它的表面之间的滑动摩擦可被预先防止。

在轴部分上形成通孔的方法的例子包括切削。然而，切削经历长的周期时间，由此加工效率被降低，成本增加。此外，切削不可避免地产生切屑，切屑可能落入液体作为污染物。为了防止它，轴构件的清洁处理需要在切削后被附加地执行，导致成本增加。特别地，当轴部分直径在上述信息设备中使用的液压轴承设备中是几毫米时，通孔的直径从而将小至几十至几百微米。在这种情况下，在切屑后完全去除切屑是困难的，因此仔细的清洁步骤或其它处理是必需的，这不可避免地提高了成本。

相反，与通常地切屑相比，塑性加工(典型地包括锻造)具有更短的周期时间，并能非常有效地加工。此外，由于切屑没有产生，不像切削，所以清洁步骤是不必需的。因此，通过塑性加工形成通孔可大量地降低成本。在这种情况下，通孔的内圆周将是经受塑性加工的表面。当经受塑性加工的表面具有好的粗糙程度时，通孔中液体的平滑流动可被保证，而不执行特定的后续处理。

理想地，通孔被形成在轴部分的附近。通过在轴部分的附近形成通孔，在凸缘部分的内直径侧上的两个推力轴承空隙之间的液体通道也被保证。两个推力轴承空隙之间的压力平衡的调节功能可被提高，同时凸缘部分的外直径侧上的液体通道(凸缘部分的外圆周表面和外壳内圆周表面之间的环形空隙)中压力平衡的调节功能也可被提高，所述液体通道最初就在那里。从此角度看，理想地，通孔通向推力轴承空隙的径向中心的内直径侧。在这种情况下，通孔被理想地设置，使得它在避开推力轴承空隙的位置处开口，所述推力轴承空隙在液压沟槽被形成的区域和面对所述区域的表面(推力轴承空隙的内直径侧)之间，以防止液压的所谓下降(液压的损失)。如果由于空间限制或任何其它因素使通孔难于通向所述位置，那么通孔可通向推力轴承空隙重叠的位置。然而，如果可能，理想的是避免液压也在这种情况下下降。

上述液压轴承设备的轴构件可被提供，例如，作为液压轴承设备，包括轴构件；轴承座套，轴构件被插入在此轴承座套内圆周处；向心轴承部分，它通过存在于轴部分外圆周和轴承座套内圆周之间的向心轴承空隙中的液体的液压作用产生压力，以在径向上以非接触方式支承轴部分；第一推力轴承部分，它通过存在于在凸缘部分的一端侧上推力轴承空隙中的液体的液压作用产生压力，以在推力方向上以非接触方式支承凸缘部分；以及第二推力轴承部分，它通过存在于在凸缘部分的另一端侧上推力轴承空隙中的液体的液压作用产生压力，以在推力方向上以非接触方式支承凸缘部分。

通过在轴向上不对称地形成液压沟槽，用于在面对向心轴承空隙的轴部分的外圆周表面和与此外圆周表面相对的轴承座套的内圆周表面中的一个之上产生液体的液压作用，液体被促使在向心轴承空隙中轴向流动。如果此流动被导向凸缘部分，那么可避免轴承设备中发生负压，并且用于调节压力平衡的通孔的功能平衡通过挤压凸缘部分引起的高压。

上述液压轴承设备还可被提出，作为电动机，包括液压轴承设备、转子磁体和定子线圈。

此外，为了实现第一目的，本发明提供了制造用于液压轴承设备的轴构件的方法，所述轴构件包括轴部分和凸缘部分，并通过在凸缘部分两个轴向侧上的推力轴承空隙中存在的液体的液压作用在推力方向以非接触方式被支承，所述方法包括通过锻造一体形成轴部分和凸缘部分，通过锻造在凸缘部分上形成通向凸缘部分的两个端面的通孔，并且这些锻造被同时执行。如上所述，形成通孔是通过锻造加工执行的，使得与加工相关的切屑和类似物可被防止，加工后的清洁步骤可被省略或简化。此外，通孔的形成和含有轴部分和凸缘部分的轴材料的形成两者可同时通过锻造整体地被进行，由此加工步骤可被简化，加工时间可被大量缩短。

为了实现第二目的，本发明提供了用于液体润滑轴承设备的金属轴构件，在其中，螺纹孔被形成在它的一个端部上，面对向心轴承空隙的向心轴承支承面被形成在外圆周上，所述螺纹孔通过塑性压制形成。此中，向心轴承支承面可以是任何面对产生液压作用的向心轴承空隙的表面，而不管用于产生液压作用的液压沟槽是否被形成。

如上所述，在本发明中，螺纹孔通过塑性加工形成。因此，形成螺纹孔不需要进行切削，切削产生的切屑可被防止了。因此，切屑没保留在螺纹孔中，此外，当其它组件被安装，或者轴承设备被组装时，切屑可被防止堆积至其它组件作为污染物，并在组装后防止落入填充在轴承设备内部的润滑油或类似物中。此外，不像切削，由于切屑没有大量产生，所以清洁步骤可被简化，相关的成形成本被降低。

例如，螺纹孔可被如此构造，使得它具有通过锻造加工形成的预制孔；和通过滚压加工形成在所述预制孔开口侧上的螺纹部分。在此情况下，作为塑性加工，锻造加工在预制孔中执行，滚压加工在螺纹部分中进行。预制孔通过锻造加工被连续地形成在轴端部。此预制孔被形成后，预制孔的开口侧部分地经受螺纹滚压，使得最后的螺纹孔由开口侧的螺纹孔和保留在孔底部侧的未滚压的预制孔组成。因为这个螺纹孔仅通过塑性加工形成，所以切屑的产生可被防止，并且污染物的问题可被解决。此外，具有与轴构件相应形状的轴材料，例如一体具有轴部分和凸缘部分的轴材料可通过锻造形成。

此外，由于上述螺纹孔是用于在轴构件上固定其它组件，所以轴构件与螺钉固定在轴构件上的其它组件的垂直精度基于螺纹孔相对轴构件如何倾斜而变化。相对轴构件抑制螺纹孔倾斜度的方法的例子是提高预制孔的加工精度，所述预制孔用作加工螺纹孔的螺纹部分的参考。在本发明中，当预制孔通过锻造被形成时，用于形成预制孔的销被挤入轴材料，以引起挤压部分承受塑性变形的方法被使用。然而，当销被挤压时，如果边缘被形成在销尖端的圆锥端面和位于它最接近的端部侧的圆柱外表面之间(连接部分)，那么大量压力被集中在与轴材料边缘对应的部分(例如，变形与形成在销尖端表面和外圆周表面之间的连接部分处的边缘一致的部分)。如果形成轴材料的原始材料是，例如，不锈钢或具有低等延展性的类似材料，那么这种趋势变得更明显。在最坏的情况下，裂纹被形成在压力被集中的部分处。考虑这个问题，在本发明中，螺纹孔的预制孔被成形，使得它具有圆锥表面和圆柱表面，所述圆柱表面设在此圆锥表面开口侧，并通过径向弯曲表面与圆锥表面平滑连续。

由于预制孔的形状是对应于形成预制孔的销的表面形状变形一致的形状，所以这种构造意谓着销的尖端部分是圆锥表面形状，以及销的尖端部分的圆锥表面通过径向弯曲表面与圆柱外圆周表面平滑连续。因此，当具有上述形状的销被挤入轴材料时，与处于轴材料的销尖端表面和圆柱的外圆周表面之间的连接部分对应的部分，与销的光滑连接部分变形一致，并且与此连接部分对应的部分处的集中压力被减低。这可在形成预制孔时提高产物的产率，保证预制孔的形成。此外，因为销的挤压方向通过形成销的尖端为圆锥形状而被稳定，由于精确挤压销进入轴材料，尖端的避开可被防止，所以预制孔的尺寸精度，尤其是预制孔的轴线相对轴构件的轴线的倾斜可被抑制至低水平。

更优选的预制孔形状的例子包括如此的形状，形成在预制孔底部的圆锥表面顶部被去除。用于形成将被加工成此形状的材料的销的形状可采用如下形状，采用尖圆锥形状的销的顶端部分被去除(例如，径向弯曲表面或平面)。因此，当预制孔被形成时，不仅在与轴材料的销尖端表面和圆柱外圆周表面之间的连接部分相应的部分处，而且在与销尖端表面顶部相应的部分处集中的压力被减低，进一步保证预制孔的形成。

此外，当轴材料转动时，相对用于组件的轴构件的高的垂直度是需要的，固定在液压润滑轴承设备上，以避免接触轴承设备被固定侧上的组件，避开或防止其它问题。因此，在本发明中，形成在轴构件上的螺纹孔中螺纹部分的节圆中心线的同轴度是0.2mm或更低。此中，同轴度指偏离轴的基准轴直线(这里指螺纹部分的节圆中心线)的尺寸，轴是与基准轴直线(理论上修正轴线作为几何参考。此外，这里使用的术语轴线指几何上轴构件的修正直线)相同的直线，它的尺寸由几何上最小的修正圆柱的直径表示，所述圆柱含有整个上述轴线(节圆中心线)并与基准轴直线同轴。

因此，例如，用于在磁盘毂和夹持器本身之间夹持磁盘的夹持器利用它的与轴构件的轴线垂直相交的夹持表面螺旋固定在轴构件上，磁盘被固定，它的磁盘表面保持与夹持器和磁盘毂的夹持表面平行。因此，磁盘可被固定，而相对轴构件的垂直度值被抑制至低水平，当轴构件旋转时，磁盘相对轴构件的避开可被抑制。

此外，为了实现第二个目的，本发明提供了制造用于液体润滑轴承设备的轴构件的方法，所述轴构件包括形成在它一端上的螺纹孔和形成在它的面对向心轴承空隙的外圆周上的向心轴承支承面，所述方法包括通过锻造在金属轴材料上形成螺纹孔的预制孔，接着通过滚压在预制孔中形成螺纹部分，以形成所述螺纹孔。

根据这种加工方法，由于螺纹孔的形成不需要切削，切削产生的切屑可被防止。因此，切屑没有保留在螺纹孔中。另外，当其它组件被安装或轴承设备被组装时，切屑被防止堆积在其它组件上作为污染物，引起磁盘划碰或在组装后落入填充轴承内部的润滑油或类似物中。此外，如上所述，替换切削，锻造加工或滚压加工还可被使用，以缩短周期时间，并通过提高成形加工前材料量与加工后材料量的比例，降低材料成本。

此外，轴材料和预制孔可在共同的锻造步骤中被形成。根据这种方法，由于预制孔的形成和轴材料的形成都通过锻造进行，所以这种加工可同时被执行，使得成形步骤可被简化。

上述用于液体润滑轴承设备的轴构件可被提供，作为液体润滑轴承设备，例如包括用于液体润滑轴承设备的轴构件；以及套筒构件，所述轴构件被插入在所述套筒构件内圆周处，并且套筒构件在其本身和轴构件之间形成向心轴承空隙，液体润滑轴承设备通过向心轴承空隙中产生的液体润滑薄膜以非接触方式保持轴构件和套筒构件。

此外，上述用于液体润滑轴承设备可被提供，作为电动机，包括液体润滑轴承设备、转子磁体和定子线圈。

为了实现所述的第三个目的，本发明提供了用于液体润滑轴承设备的金属轴构件，它包括轴部分和凸缘部分，至少轴部分通过锻造形成，轴部分具有形成在其尖端表面上的凹槽，所述凹槽包括塑性加工的表面。

实现所述目的的方法的例子包括在锻造中增加挤压压力的方法。然而，简单地增加挤压压力可引起模具和原始材料中的增加的应变，减少的模具生命、原始材料的破裂，以及各种其它问题。相反，在本发明中，由于包含有在轴部分尖端表面上的塑性加工表面的凹入被形成，也就是，凹入通过轴部分尖端部分的塑性变形形成，所以原来在凹入中的材料通过形成凹入而被挤出来至外直径侧和尖端侧。因此，通过进行轴部分的锻造加工和凹入的塑性加工，尖端部分可通过最小化尖端部分处变形量不足的具体值形成。因此，当轴构件被伸长时，轴部分尖端部分的变形量可被保证，高的成形精度可在轴部分整个长度上获得。另外，如上所述，由于成形精度可被提高而不增加挤压压力，所以下述内容是经济的，即不需要考虑降低的模具生命等。

优选凹入被形成在轴部分尖端表面上，例如它具有直径从轴部分的尖端朝轴部分的中心逐渐减小的形状。当变形在轴部分尖端处不足时，基于此结构越接近轴端侧，它的变形变得越大的趋势，此结构被形成。因此，通过形成具有这种形状的凹入，轴部分尖端部分处的变形不足可被有效地补偿，以更精确地形成这种尖端部分。

具有上述结构的轴构件被提供，例如，作为液体润滑轴承设备，包括此轴构件；以及形成在轴部分的外圆周表面和面对轴部分外圆周表面的表面之间的向心轴承空隙，所述设备通过存在于向心轴承空隙中的液体的润滑薄膜相对旋转地支承所述轴构件。

此外，为了实现第三个目的，本发明提供了制造用于液体润滑轴承设备的金属轴构件的方法，所述轴构件包括轴部分和凸缘部分，所述轴部分通过锻造形成，所述锻造加工包括通过塑性加工在轴部分的尖端部分处形成凹入，以使轴部分的尖端部分通过塑性流动突出。

如上所述，在轴部分的锻造加工中，当凹入通过塑性加工被形成时，例如轴部分的尖端部分优选被突出，直至它达到至少最后的抛光形状。通常，在锻造成形物品中，此类型的轴构件只在需要尺寸精度(外形精度)的部分上通过抛光或者类似的刮屑加工而精加工。因此，在锻造阶段，轴部分的尖端部分被突出，直至至少最后的抛光形状被达到，使得在尖端部分处能够切削加工，具有高尺寸精度的轴构件可如此被获得。

轴部分尖端的最后的抛光形状可能是各种形状。例如，通过轴部分尖端的外圆周表面、轴部分的尖端表面以及在两个表面之间的切面界定的形状是可能的。

根据本发明，当轴构件旋转时，形成在轴向上凸缘部分两侧的推力轴承空隙中的压力平衡可在早期阶段被重建，并且推力轴承空隙可始终被保持以预定的间距。因此，轴承的旋转性能可被长期稳定地发挥。此外，这种功能可以低成本地获得，批量生产率可被极大地提高。

根据本发明，与切削相联系的切屑的产生可被防止。这防止了污染物的堆积至轴承组件部分、磁盘划碰，并尽可能防止了污染物落入轴承设备中，低成本地保持液体润滑轴承设备的清洁。此外，由于形成预制孔的销可稳当地精确地挤入轴材料，所以螺纹部分的圆柱度可被高精度地保持，相对轴构件，固定在轴构件上的其它组件螺钉的安装精度可被提高。

根据本发明，具有高尺寸精度并可被伸长的用于液体润滑轴承设备的轴构件可被低成本地提供。

附图说明

图1是本发明第一实施例所述的用于液压轴承设备的轴构件的侧面正视图。

图2是集成了含有轴构件的液压轴承设备的用于信息设备的主轴电动机的截面视图。

图3是液压轴承设备的纵向截面视图。

图4是轴承座套的纵向截面视图。

图5是轴承座套的下端的示意图。

图6是锻造过程形成的轴材料的侧面正视图。

图7是显示轴材料的宽度研磨步骤所述研磨设备例子的示意性插图。

图8是显示宽度研磨步骤所述研磨设备例子的部分横截面视图。

图9是显示轴材料的全部表面研磨步骤所述研磨设备例子的示意性插图。

图10是显示轴材料的研磨抛光步骤所述研磨设备例子的示意性插图。

图11是本发明第二实施例所述的用于液体润滑轴承设备的轴构件的侧面正视图。

图12是形成在轴构件端部的螺纹孔底面附近的放大截面视图。

图13是集成了含有轴构件的液体润滑轴承设备的用于信息设备的主轴电动机的截面视图。

图14是液体润滑轴承设备的纵向截面视图。

图15是锻造过程形成的轴材料的侧面正视图。

图16是形成在轴构件端部的螺纹孔底面附近的放大截面视图。

图17是本发明第三实施例所述的用于液体润滑轴承设备的轴构件的侧面正视图。

图18是集成了含有轴构件的液体润滑轴承设备的用于信息设备的主轴电动机的截面视图。

图19是液体润滑轴承设备的纵向截面视图。

图20是锻造过程形成的轴材料的侧面正视图。

图21是锻造过程中使用的模具例子的示意性插图。

图22是概念性地显示公知的轴材料的成形锻造方式的放大视图。

图23是概念性地显示本发明所述轴材料的成形锻造方式的放大视图。

具体实施方式

将结合图1-10在下面描述本发明第一实施例。

图2概念性地显示了本发明第一实施例所述的集成液压轴承设备1的用于信息设备的主轴电动机的组成的例子。用于信息设备的这种主轴电动机被用于磁盘驱动单元如磁盘驱动器。它包括液压轴承设备1，它以非接触方式旋转地支承轴构件2；磁盘毂3，它安装在轴构件2上；例如，在径向上跨过空隙相互面对的定子线圈4和转子磁体5；以及支架6。定子线圈4被安装在支架6外圆周，转子磁体5被安装在磁盘毂3的内圆周。支架6具有安装在其内圆周上的液压轴承设备1。此外，磁盘毂3在其外圆周上保持一个或多个盘形信息记录介质，如磁盘(下文简称为磁盘)D。在用于信息设备的如此结构的主轴电动机中，当定子线圈4被通电时，转子磁体5通过定子线圈4和转子磁体之间的激励而转动。这引起磁盘毂3和保持在磁盘毂3上的磁盘D与轴构件2一起旋转。

图3显示了液压轴承设备1的例子。此液压轴承设备1包括在其一端具有底部7b的外壳7；安装在外壳7上的轴承座套8；插入轴承座套8内圆周中的轴构件2；以及密封构件9，作为它的主要部件。为了说明方便，在下述描述中，外壳7的底部7b侧被称作下侧，与底部7b相对的一侧被称作上侧。

如图3所示，外壳7包括例如由树脂如LCP、PPS或PEEK形成的圆柱型的侧面部分7a，和位于侧面部分7a一个端部侧面的、例如由金属材料形成的底部7b。在本实施例中，底部7b与侧面部分7a分离地形成，并在侧面部分7a下部内圆周上改造。在底部7b的上端面7b1的环形区域部分中，例如多个液压沟槽被螺旋形地被设置的区域被作为产生液压的部分，尽管没有显示在图中。注意在本实施例中，底部7b与侧面部分7a分离形成，并且底部7b被固定在侧面部分7a的下部内圆周上。然而，底部7b可与侧面部分7a一体形成，例如由树脂形成。此时，设在上端面7b1上的液压沟槽可与含有侧面部分7a和底部7b的外壳的喷射造型一起模压成形，这可免除在底部7b上形成液压沟槽的麻烦。

例如，轴承座套8由多孔坯体形成圆柱形，所述多孔坯体由烧结金属，尤其由含有铜作为主要成分的烧结金属制成，并且轴承座套8被固定在外壳7的内圆周表面7c的预定位置。

遍及轴承座套8的内圆周表面8a或在其圆柱表面区域的部分中，液压产生部分被形成。在本实施例中，例如图4所示，其中多个液压沟槽8a1、8a2被设置成箭尾形形状的区域被形成在两个轴向地分开的位置上。在上液压沟槽8a1被形成的区域中，液压沟槽8a1相对轴心m(上和下倾斜的沟槽之间区域的轴心)被不对称地形成在轴向上，轴心m上方区域的轴向尺寸X1大于下方区域的轴向尺寸X2。因此，当轴构件2旋转时，通过不对称液压沟槽8a1的向心轴承空隙中的润滑油被向下推。

在轴承座套8的外圆周表面8b上，一个或更多轴向沟槽8b1被形成遍及它的轴向长度。在本实施例中，三个轴向沟槽8b1以等间距形成在圆周方向上。

在轴承座套8的下部端面8C的整个环形区域或其一部分中，其中多个液压沟槽8c1被排列成螺旋形的区域被作为产生液压的部分。例如图5所示。

如图3所示，作为密封装置的密封构件9例如由软金属材料，如黄铜和其它金属材料，或者树脂材料制成，与外壳7分离，形成环形形状，并通过压力装配、粘合或类似方式固定入外壳7的侧面部分7a的上部内圆周中。在本实施例中，密封构件9的内圆周表面9a被形成圆柱形，密封构件9的下部端面9b接触轴承座套8的上部端面8D。

例如，轴构件2由金属材料如不锈钢制成，并具有T形截面，一体包括轴部分21和设在轴部分21下端部上的凸缘部分22，如图1所示。在轴部分21的外圆周上，如图3所示，向心轴承支承面23a、23b面对其上两个液压沟槽8a1、8a2被形成在轴承座套8内圆周表面8a上的区域，向心轴承支承面23a、23b被形成在两个轴向分开的位置。在向心轴承支承面之一，即支承面23a上方，朝轴尖端直径逐步减小的锥形表面24被相邻地形成。进一步在其上方，圆柱表面25被形成，该圆柱表面25被用作磁盘毂3的安装部分。环形凹入部分26、27、28分别被形成在两个向心轴承支承面23a、23b之间、另一个向心轴承支承面23b和凸缘部分22之间，以及锥形表面24和圆柱表面25之间。

在凸缘部分22的上端面上，例如，面对推力轴承空隙的第一推力轴承部分T1的推力轴承支承面22a被形成，如图3所示。在凸缘部分22的下端面上，面对推力轴承空隙的第二推力轴承部分T2的推力轴承支承面22b被形成，如图3所示。此外，在凸缘部分22的内直径侧(轴部分21的附近)上，通向凸缘部分22的两个端面的通孔29被形成。在本实施例中，通孔29通向凸缘部分22的两个端面的推力轴承支承面22a、22b内直径侧的部分。

在轴部分21的锥形表面24和面对锥形表面24的密封构件9内圆周表面9a之间，环形密封空间S被形成，所述环形密封空间S的径向尺寸从外壳7的底部7b侧向上逐渐增加。在组装后(参见图3)的液压轴承设备1中，含有向心轴承空隙和推力轴承空隙的外壳7的内部空间被完全充满润滑油，并且它的油平面被保持在密封空间S的范围内。

在如此组成的液压轴承设备1中，当轴构件2被转动时，形成在向心轴承空隙中的润滑油膜的压力分别通过液压沟槽8a1、8a2的液压作用被增大，所述向心轴承空隙位于轴承座套的内圆周表面8a的液压沟槽8a1、8a2被形成的区域(上和下)与面对液压沟槽8a1、8a2被形成区域的轴部分21的向心轴承支承面23a、23b之间。接着，通过这些油膜压力，在轴向上以非接触方式旋转支承轴构件2的第一向心轴承部分R1和第二向心轴承部分R2被形成。此外，形成在第一推力轴承空隙W1(参见图3)和第二推力轴承空隙W2(参见图3)润滑油膜压力通过液压沟槽的液压作用被增大。第一推力轴承空隙W1位于形成在轴承座套8下端面8C上的液压沟槽8c1区域和面对此液压沟槽8c1区域的凸缘部分22的上侧(轴部分侧)推力轴承支承面22a之间，而第二推力轴承空隙W2位于形成底部7b的上端面7b1上的液压沟槽区域与面对此液压沟槽区域的凸缘部分22的下侧(与轴部分侧相对的)上的推力轴承支承面22b之间。另外，第一推力轴承部分T1和第二推力轴承部分T2通过这些油膜的压力形成，它们以非接触方式在推力方向上旋转支承轴构件2。

当轴构件2旋转时，润滑油在上述向心轴承空隙W1和推力轴承空隙W2内循环，或者在上述空隙和由多孔坯体制成的轴承座套8内部之间循环，并且润滑油被适当地供应，用于在轴承空隙中支承轴构件。然而，由于某些原因，油的循环有时被干扰。同样在那种情况下，设在凸缘部分22上的通孔29调整推力轴承空隙W1、W2之间的平衡，在那里，一个推力轴承空隙(第一推力轴承空隙W1)和另一个推力轴承空隙(第二推力轴承空隙W2)可被保持适当地间隙。因此，轴构件2可被稳定地支承在推力方向上，能够稳定地长期地发挥这种轴承性能。

制造组成液压轴承设备1的轴构件2的方法将在下文中描述。

轴构件2主要采用下述两个步骤被制造：(A)成形步骤和(B)研磨步骤。在此过程中的(A)成形步骤包括轴材料成形加工(A-1)；通孔成形加工(A-2)；和轴部分修正加工(A-3)。此外，(B)研磨步骤包括宽度研磨加工(B-1)；全工作面研磨加工(B-2)；和精磨加工(B-3)。

(A)成形步骤

(A-1)轴材料成形加工和(A-2)通孔成形加工

首先，金属材料如不锈钢将作为被成形的轴构件2的材料，所述金属材料例如在冷的状态下通过使用模具压制成形(锻造过程)，使得一体具有与轴部分对应的区域(下文简称轴部分)11和与凸缘部分对应的区域(下文简称凸缘部分)12的轴材料10被成形(轴材料成形加工(A-1))，如图6所示。在本实施例中，此轴材料10的锻造过程中使用的模具还用作形成凸缘部分12上的通孔9的模具。因此，在轴材料10通过锻造被成形时，通过用此模具压制成形金属材料，穿过凸缘部分12的轴部分的侧端面12a和与轴部分12b相对侧的端面之间的通孔19被形成在凸缘部分12的内直径侧(在轴部分11附近)上(通孔成形加工(A-2))，如图6所示。

如上所述，通过锻造加工在凸缘部分12上进行通孔19的成形可防止切屑和加工过程中产生的类似物，并在加工后免除或简化清理步骤。此外，通孔19的成形与一体含有轴部分11和凸缘部分12的轴材料10的成形两者同时通过锻造实现，由此加工步骤可被简化，加工时间可被大量缩短。

上述成形步骤中使用的冷锻方法可以是模压、顶锻、预锻或类似方式，或它们的组合。在图6显示的例子中，轴部分11的外圆周表面11a经受锻造加工后，它处于不同的直径形状，包括锥形表面14和沿锥形表面14    连续向上的并具有比设在其间的其它部分更小直径的圆柱表面15，但通过免除锥形表面，轴部分11的外圆周表面11a遍及它的长度可形成具有一致的直径。注意在此实施例中，轴材料10的成形和通孔19的成形通过锻造过程两者同时进行的情况被描述了，两个步骤不必须同时进行，可在通过锻造成形轴材料10后，再通过锻造形成通孔19。

(A-3)轴部分修正加工

在前步骤中通过锻造形成的轴材料10的轴部分11利用例如一对滚压模具(例如平模和圆模等)通过压力夹住，所述滚压模具对在相互相对方向上往复运动，以执行用于修正轴部分11外圆周表面11a上圆柱度的滚压加工(轴部分修正加工(A-3))，尽管没有显示在图中。这提高了经受修正部分的表面13的圆周度，轴材料10的轴部分外圆周表面11a的圆周度，使得它落入所需范围(例如，10μm或更低)。采用的圆柱度修正加工的例子包括滚压加工、拉拔用润滑剂、挤拉法、通过挤压拼合腔模具测定大小(钳夹)和各种其它加工方法。此外，不仅在遍及轴部分11的外直径表面11的长度方向，而且在一部分外圆周表面11a上，只要它包括与作为抛光产物的轴构件2的向心轴承支承面23a、23b对应的部分，就进行修正加工。

(B)研磨步骤

(B-1)宽度研磨加工

轴部分的端面11b和轴部分相对侧上凸缘部分12的端面12b将被作为轴材料10的端面，它们相对上述被修正的表面13被研磨。此研磨步骤中使用的研磨设备40包括，例如，保持多个轴材料10作为工件的托架41；以及一对研磨石料42、42，所述研磨石料研磨通过托架41保持的轴材料10的轴部分的端面11b和轴部分相对侧上凸缘部分12的端面12b，如图7所示。

如图7所示，多个槽口43被以等间距在圆周方向上设在托架41外围的圆周区域的部分上。轴材料10被容纳在槽口43中，使轴材料10的修正加工表面13倾斜接触槽口43的内表面43a。轴材料10的修正加工表面13稍微从托架41的外圆周表面伸出，带44被在张紧的状态下设在托架对外直径侧上，以从外直径侧约束轴材料10的伸出部分。在托架41的两个轴向端面上，在那里轴材料10被容纳在槽口43中，例如一对研磨石料42、42被同轴地以预定间距设置它们的相互面对的端面(研磨表面)，如图8所示。

在托架41旋转时，轴材料10从预定的位置顺序地装入槽口43。被装入的轴材料10穿过研磨石料42、42的端面，从它们的外直径边朝内直径边，在这种状态下，它通过带44的约束防止从槽口43落下。因此，轴材料10的两个端面，也就是，轴部分的端面11b和轴部分相对侧上凸缘部分12的端面12b通过研磨石料42、42的端面研磨(参见图8)。此时，轴材料10的修正的表面13通过托架41支撑，并且这个修正的表面13具有高的圆柱度。因此，如果研磨石料42的旋转轴和研磨石料42的研磨表面的垂直度，研磨石料42的旋转轴和和托架41的旋转轴的平行度等被提前高度精确地控制，那么轴材料10的两个端面11b、12b可关于被修正的表面13被高精度地抛光，能够抑制相对被修正的表面13的垂直度的值。此外，在轴方向上轴材料10的宽度(包括凸缘部分12的整个长度)可被抛光，以具有预定的尺寸。

(B-2)全工作面研磨加工

随后，轴材料10的外圆周表面10a和轴部分侧上的凸缘部分12的侧端面12a相对轴材料10的两个端面(轴部分的端面11b、轴部分相对侧上凸缘部分12的端面12b)被研磨。此研磨步骤中使用的研磨设备50例如通过研磨石料53结合压在轴材料10两个端面上的后板54和压板55执行全面进磨(plunge-grinding)，如图9所示。轴材料10的被修正的表面13通过承座52旋转地支承。

研磨石料53是成形的研磨石料，包括与作为抛光的产物的轴构件2的外圆周表面形状相应的研磨表面56。研磨表面56包括圆柱形研磨部分56a，它沿轴部分11的轴向长度研磨外圆周表面11a和凸缘部分12的外圆周表面12c；和平面研磨部分56b，它研磨凸缘部分12的轴部分的侧端面12a。图9显示的例子中的研磨石料53包括作为圆柱形的研磨部分56a，部分56a1、56a2，它们研磨与轴构件2的向心轴承支承面23a、23b相应的区域，部分56a3，它研磨与锥形表面24相应的区域，部分56a4，它研磨与圆柱表面25相应的区域，部分56a5-56a7，它们分别研磨凹入部分26-28，以及部分56a8，它研磨与凸缘部分22的外圆周表面22c相应的区域。

在具有上述结构的研磨设备50中的研磨以下述方式执行。开始，在轴材料10和研磨石料53旋转时，研磨石料53被倾斜地进给(图9中箭头1的方向)，研磨石料53的平面研磨部分56b被压靠在凸缘部分12的轴部分侧上的侧端面上，以研磨在凸缘部分12的轴部分侧上的侧端面。轴部分侧上的轴构件2的凸缘部分22的端面的抛光加工被如此完成。随后，研磨石料53在与轴材料10的旋转轴垂直的方向(图9中箭头2的方向)上进给，研磨石料53的圆柱形研磨部分56a被压至轴材料10的轴部分11的外圆周表面11a和凸缘部分12的外圆周表面12c，以研磨表面11a、12c。因此，在轴构件2的轴部分21的外圆周表面之外，与向心轴承支承面23a、23b和圆柱表面25相应的区域被分别研磨，并且锥形表面24、凸缘部分22的外圆周表面22c和凹入部分26-28被形成。注意在上述研磨过程中，例如，优选在利用测量量规57测量剩余研磨余量的同时进行研磨，如图9所示。

在此全工作面研磨加工步骤中，由于在宽度研磨中，预先进行了轴材料10两个端面11b、12b的垂直度的精确设置，所以每个被研磨表面可被高精度地研磨。

(B-3)精磨加工

(B-2)在全工作面研磨加工中被研磨的表面之中，轴构件2的向心轴承支承面23a、23b和与圆柱表面25对应的区域经受最后的精磨加工。在此研磨中使用的研磨设备的例子是圆柱形磨床。在旋转支承在后板64和压板65之间的轴材料10时，磨床利用研磨石料63进行全面进磨。轴材料10被旋转地由承座62支承。研磨石料63的研磨表面63a包括第一圆柱研磨部分63a1，它研磨与轴构件2的向心轴承支承面23a、23b相应的区域(图10中的区域13a、13b)，和第二圆柱研磨部分63a2，它研磨与圆柱表面25相应的区域(图10中区域15)。

在具有上述结构的研磨设备60中，通过在径向上进给研磨石料63，与向心轴承支承面23a、23b和圆柱表面25相应的区域13a、13b和15分别被研磨，并且这些区域被抛光，以具有最后的表面精度。

在上述(A)成形步骤和(B)研磨步骤被完成后，如果需要，加热处理和清洁处理可被执行，以完成图1中显示的轴构件2。因此，在轴部分21的附近，与轴部分52两个端面开通的通孔29被形成。由于通孔29的内圆周表面通过锻造加工形成，所以它的表面粗糙度变高。

根据上述制造方法，形成在轴部分21外围上的向心轴承支承面23a、23b的圆柱度可被高精度地抛光。由于这点，例如形成在液压轴承设备中轴承座套8内圆周的内圆周表面8a和其本身之间的向心轴承空隙的圆周或轴向变化被抑制在预定范围内，轴承性能因此可防止被上述向心轴承空隙的变化不利地影响。此外，相对形成在轴部分21外围上的向心轴承支承面23a、23b，其凸缘部分22两个端面22a、22b(推力轴承支承面)的垂直度值被抑制的轴构件2也被形成。因为形成在凸缘部分22两个端面上的推力轴承端面22a、22b在它们本身和面对它们的表面(轴承座套8的下端面8C、外壳7的底部7b的上端面7b1等)之间形成推力轴承空隙，此垂直数值从而被抑制至低水平，由此在上述推力轴承空隙中的变化可被减少。此外，轴部分21b的端面还可作为用于设置上述推力轴承空隙的参考平面。因此，通过抑制轴部分的端面21b垂直数值至低水平，推力轴承空隙可被高精度地控制。

此外，在本实施例中，由于精磨加工(参见图10)在与轴部分21圆周表面25相对的区域中进行，所以圆周表面25的圆柱度也可被高精度地完成，安装部件如磁盘毂3至轴构件2的安装精度可被提高。因为这点，在用于保持磁盘D至磁盘毂3的夹持器或类似物被固定在轴构件2上时，精度可被提高，并且与夹在夹持器和磁盘毂3之间的磁盘D的轴构件2相关的安装精度可被进一步提高，从而进一步提高电机性能。

上述实施例中描述的是通孔29被形成的情况，使得通孔29通向这些轴承支承面23a、23b的内直径侧，避开凸缘部分22的推力轴承支承面22a、22b(推力轴承空隙W1、W2)，以防止推力轴承空隙W1、W2中压力的下降。然而，当液压沟槽和推力轴承空隙可被设置，考虑一些压力下降时，通孔29也可被形成在推力轴承支承面22a、22b上的这些位置。

将在下文中结合图11-16描述本发明的第二实施例。注意到与图1-10中显示的结构(第一实施例)具有相同结构的部分和部件及作用被相同的数字指示，并且它们的重复描述被省略了。

图13概念性地显示了集成本发明第二实施例所述的液体润滑轴承设备(液压轴承设备)101的用于信息设备的主轴电动机的结构的例子。用于信息设备的主轴电动机被用于磁盘驱动单元，如磁盘驱动器，并包括以非接触方式旋转支承轴构件102的液体润滑轴承设备101；安装在轴构件102的磁盘毂3，例如在径向上跨过空隙相互面对的定子线圈4和转子磁体5；以及支架6。定子线圈4被安装在支架6外圆周，转子磁体5被安装在磁盘毂3的内圆周。支架6具有安装在其内圆周上的液体润滑轴承设备101。此外，磁盘毂3在其外圆周上保持一个或多个磁盘D，如磁盘，磁盘D被支承在磁盘毂3和夹持器110之间。在用于信息设备的这种主轴电动机中，当定子线圈4被通电时，转子磁体5利用定子线圈4和转子磁体5之间的磁力转动，由此磁盘毂3、轴构件102以及支承在磁盘毂3和夹持器110之间的磁盘D一起旋转。

图14显示了液体润滑轴承设备101的例子。此液体润滑轴承设备101包括在其一端具有底部7b的外壳7；安装在外壳7上的作为衬套构件的轴承座套8；插入轴承座套8内圆周中的轴构件102；以及密封构件9，作为它的主要部件。为了说明方便，在下述描述中，外壳7的底部7b侧被称作下侧，与底部7b相对的一侧被称作上侧。

例如，轴构件102由金属材料如不锈钢制成，并具有T形截面，一体包括轴部分121和设在轴部分121下端部上的凸缘部分122，如图11所示。在轴部分121的外圆周上，与第一实施例一样，向心轴承支承面123a、123b面对其上两个液压沟槽8a1、8a2被形成在轴承座套8内圆周表面8a上的区域，向心轴承支承面123a、123b被形成在两个轴向分开的位置，如图14所示。在向心轴承支承面之一，即支承面123a上方，朝轴尖端直径逐步减小的锥形表面124被相邻地形成，并且用作磁盘毂3的安装部分的圆柱表面125被进一步在上方形成。环形凹入部分126、127、128分别被形成在两个向心轴承支承面123a、123b之间、另一个向心轴承支承面123b和凸缘部分122之间，以及锥形表面124和圆柱表面125之间。

在轴部分121中，在凸缘部分122相对侧上的端面121b的轴线上，用于在轴构件102上旋紧夹持器110的螺纹孔131被形成。与用于在孔131开口侧内圆周上固定夹持器110的螺钉111一起旋紧的螺纹部分132被形成，并且例如在螺纹部分132形成之前形成在螺纹孔131底部的如图12所示的预制的孔133被保留了。

磁盘毂3通过例如粘附、压配合或其它方式被固定在圆周表面125上，所述圆周表面125被形成在上述轴构件102的轴部分121的上端。另外，螺钉111通过夹持器110被旋入形成在轴部分121上的螺纹孔131中，使得夹持器110被固定在磁盘毂3上，并且磁盘被支承在形成在磁盘毂3上表面外直径侧上和夹持器110下表面外直径侧上的夹紧表面3a、110a之间。

在上述方式中，在磁盘毂3上保持磁盘D的液体润滑轴承101的组成如图14所示。此时，环形密封空间S被形成在轴部分121的锥形表面124和面对锥形表面124的密封构件9的内圆周表面9a之间，所述环形密封空间S的径向尺寸从外壳7的底部7b侧向上逐渐增加。在组装后的液体润滑轴承设备101中(参见图14)，油平面被保持在密封空间S的范围内。

在如此组成的液体润滑轴承设备101中，当轴构件102被转动时，形成在向心轴承空隙中的润滑油膜的压力分别通过液压沟槽8a1、8a2的液压作用被增大，所述向心轴承空隙位于面对液压沟槽8a1、8a2被形成在轴承座套8内圆周表面8a处的区域(上和下)的轴部分121的向心轴承支承面123a、123b与这些液压沟槽8a1、8a2被形成的区域之间。另外，在轴向上以非接触方式旋转支承轴构件102的第一向心轴承部分R11和第二向心轴承部分R12被形成。此外，形成在第一推力轴承空隙和第二推力轴承空隙中的润滑油膜压力通过液压沟槽的液压作用被增大，所述第一推力轴承空隙位于面对液压沟槽8c1被形成在轴承座套8下端面8C处的区域的凸缘部分122的上侧(轴部分侧)的推力轴承支承面122a与此液压沟槽8c1被形成的区域之间，而第二推力轴承空隙位于液压沟槽被形成在底部7b上端面7b1处的区域与面对此端面的凸缘部分122的下侧(与轴部分侧相对的)上的推力轴承支承面122b之间。另外，第一推力轴承部分T11和第二推力轴承部分T12通过这些油膜的压力形成，它们以非接触方式在推力方向上旋转支承轴构件2。

组成上述液体润滑轴承设备101的轴构件102的制造方法将在下文中被描述。

轴构件102被制造主要采用下述两个步骤：(C)成形步骤和(D)研磨步骤。在此过程中的(C)成形步骤包括锻造加工(C-1)；螺纹部分滚动加工(C-2)；和修正加工(C-3)。此外，(D)研磨步骤包括宽度研磨(D-1)；全工作面研磨加工(D-2)；和精磨加工(D-3)。

(C)成形步骤

(C-1)锻造加工

首先，被成形的轴构件2，也就是金属材料如不锈钢例如在冷的状态下通过使用模具压制成形(塑性变形)，由此一体具有与轴部分对应的区域(下文简称轴部分)113和与凸缘部分对应的区域(下文简称凸缘部分)114的轴材料112被成形(锻造加工)，如图15所示。此外，在轴材料112通过上述锻造加工形成时(参见图11)，用于形成螺纹孔131的预制的孔133通过锻造(例如，反向挤压)被形成在轴部分113的边部。

此时，在通过与轴材料112同时锻造形成的预制的孔133的内圆周上，直径恒定的圆柱表面134被形成，如图15所示，并且与圆柱表面134连续的圆锥表面135被形成在它的底部。在圆锥表面135和圆柱表面134之间的连接部分134a中，如图16所示，平滑连接圆锥表面135和圆柱表面134的径向弯曲的表面被形成。此外，在圆锥表面135的顶部135处，径向弯曲的表面被类似地形成。从不同的角度看，锻造预制孔133时，这些表面与被推入金属材料中的销的尖端形状塑性变形一致。也就是，虽然没有显示在图中，但是圆锥表面被形成在销的尖端处，圆柱表面被形成在销的外圆柱上，圆锥和圆柱外圆柱表面之间的连接部分和圆锥表面的顶部具有圆形边缘的形状(两者在这里具有径向弯曲的表面形状)。

这种销形状(在本实施例中，销的圆锥表面和圆柱表面之间的连接部分和圆锥表面的顶端每个被制成径向弯曲的表面)，当销被推入金属材料时，作用在与金属材料(轴材料112)的连接部分134的部分或与顶端135a对应的部分处的集中压力被减轻。这可提高预制孔133的成形(在锻造加工中)生产速度，并保证预制孔133的成形。此外，例如径向弯曲的表面被形成在连接部分134a或顶端135a处，径向弯曲表面的直径可足够大，以保持销被推入时，圆锥表面135对销的导向功能，同时形成在销顶端处的圆锥表面的导向作用在销沿推动方向推入被加工材料时被提供，能够获得预制孔133的精确成形。

如上所述，当预制孔通过锻造形成时，它的面积减少也应被注意。面积减少是指材料被加工后的横截面积与材料被加工前的横截面积的比例。如本实施例，当预制孔133通过锻造(主要地拉伸)被形成在棒材金属材料(轴材料112)上，假设轴材料112中轴部分113的边缘外径是d1，通过锻造形成的预制孔11 3的孔径是d2，超量RA的减少，例如由RA＝(πd2²/4)/(πd1²/4)×100[％]表示，如图15显示。

由于锻造基本上实现将作为加工目标材料的压制成形，所以所需的加工压力，或适合加工的加工压力受被加工材料的延展性和强度，模具的耐用性(抗磨损性、强度等)的影响。因此，为了在此条件下保证模压性的同时，获得足够的尺寸精度，加工尺寸限制必然发生。从这些角度看，例如当钢铁材料如不锈钢材料被用作加工材料的原始材料时，超量RA的减少优选在20％-75％范围内。这个上限优选是70％，同时下线值更优选25％。此外，也存在由于上述原因而形成的预制孔133的轴向长度的适当范围。例如，预制孔133的尺寸(长宽比)优选被设置，使得轴向长度(深度)E落入2.0×d2至作为其最大值的3.0×d2的范围。

此外，在轴材料112的锻造加工中，根据轴材料112的形状和它被形成的方式，压制力没有充分地被传递至轴材料112的尖端部分，变形被在尖端部分是不够的。相反，在本实施例中，螺纹孔131的预制孔133通过在轴部分113的尖端部分处被锻造成形，与轴材料112锻造的同时进行，以前在预制孔133中的材料被挤出至预制孔133的周围，以引起尖端部分突出在外径侧和轴端侧。因此，尖端部分可被形成，在锻造中尽可能阻止在轴材料112尖端部分处的变形不足。

注意上述成形步骤中使用的冷锻造方法可以是上述的拉伸(正向拉伸和反向拉伸)、顶锻、预锻或类似方式，或它们的组合。在图15显示的例子中，轴部分113的外圆周表面113a经受锻造加工后，它处于不同的直径形状，包括圆锥表面115和沿圆锥表面115连续向上的并具有比设在其间的其它部分更小直径的圆柱表面15，但是圆锥表面115可被免除，以遍及它的长度具有一致的直径。

(C-2)螺纹部分滚动加工

通过在前面步骤中锻造形成的轴材料112的预制孔133中，例如，当滚压工具如滚压丝锥在轴材料112中被相对旋转时，丝锥本身被挤压入预制孔133中，尽管没有显示在图中。由于此原因，滚压丝锥的外圆周形状被滚压至预制孔133内圆周的圆柱表面134上，由此螺纹部分132的凹部132a被形成，并且通过滚压凹部132a挤出的材料部分凸出在它的附近区域上，螺纹部分132的尖峰132b被形成(参见图15或16)。

如上所述，用于形成螺纹孔131的预制孔133通过锻造形成，使得螺纹部分132可通过在锻造形成的预制孔133的内圆周上滚压成形，也就是，螺纹孔131通过塑性压制形成。因此，切削或类似加工产生的切屑(切削末等)可大量减少。因此，可能防止在组装中切屑堆积在组成轴承(包括电动机的组件)的其它部分上成为污染物，例如，在使用时，加入润滑油填充液体润滑轴承设备101的内部，或被转移至磁盘D，引起磁盘划碰。此外，由于轴材料112和螺纹孔131的预制孔133被形成在共同的锻造步骤中，所以这种成形步骤可被简化，加工成本可被降低。另外，在成形加工前后，切屑或其它废物可被防止，由此材料可被有效利用以大量地削减材料成本。作为替换，循环时间可通过使用成形加工和滚压加工缩短，提高生产率。

(C-3)修正加工

为了提高锻造形成的轴材料112的尺寸精度，特别是与作为抛光产物的轴构件102轴部分外圆周表面113a(下文简称轴部分的外圆周表面)相对应的表面的圆柱度，轴材料112的轴部分的外圆周表面113a在锻造加工后，经受用于修正圆柱度的塑性压制。由于这个原因，在轴材料112的轴部分的外圆周表面113a外，轴部分113最外面的直径表面117被修正，经受修正加工的表面117的圆柱度被提高至所需范围内(例如10μm或更低)。同时，轴部分113的上端的圆柱表面116也经受修正加工，由此圆柱表面116的圆柱度也类似地被提高。注意可以采用滚压、拉延、挤拉法、通过挤压拼合腔模具测定大小(钳夹)或各种其它加工方法，作为圆柱度的修正加工。

(D)研磨步骤

(D-1)宽度研磨加工

经受修正加工的轴材料112的两个端面，也就是，轴部分的端面113b和与轴部分相对侧的凸缘部分114的端面114b(参见图15)被相对来自  轴部分外直径表面113a的经受所述修正加工的最大直径表面117研磨(第一研磨步骤)。此研磨步骤中使用的研磨设备，与第一实施例中的相同，包括保持多个轴材料112作为工件的托架41；以及一对研磨石料42、42，所述研磨石料研磨通过托架41保持的轴材料112的轴部分的端面113b和轴部分相对侧上凸缘部分114的端面114b，如图7和图8所示。注意研磨设备40除此之外的其它组成部分是基于第一实施例的，因此它们的说明被省略了。

在托架41旋转时，轴材料112从预定的位置顺序地装入槽口43a。被装入的轴材料112穿过旋转的研磨石料42、42的端面，从它们的外直径边朝内直径边，在这种状态下，它通过带44的约束防止从槽口43落下。因此，轴材料112的两个端面，也就是，轴部分的端面113b和轴部分相对侧上凸缘部分114的端面114b通过研磨石料42、42的端面研磨。此外，在轴向上轴材料112的宽度(包括凸缘部分114的整个长度)可被抛光，以具有预定的尺寸。

(D-2)全工作面研磨加工

随后，轴材料112的外圆周表面112a和轴部分侧上的凸缘部分114的端面114a相对轴材料112的两个被研磨的端面113b、114b(轴构件102的两个端面121b、122b)被研磨(第二研磨步骤)。与第一实施例相同，此研磨步骤中使用的研磨设备通过研磨石料53结合压在轴材料112两个端面上的后板54和压板55执行全面进磨，如图9所示。轴材料112的被修正的表面117通过承座52旋转地支承。注意研磨设备50除此之外的其它组成部分是基于第一实施例的，因此它们的说明被省略了。

在具有上述结构的研磨设备50中的研磨以下述方式执行。开始，在轴材料112和研磨石料53旋转时，研磨石料53被倾斜地进给(图9中箭头1的方向)，研磨石料53的平面研磨部分56b被压靠在轴材料112的轴部分侧上凸缘部分的端面114a上，以主要研磨轴部分侧上的端面114a。轴构件102的凸缘部分122中轴部分侧端面122a被因此形成。随后，研磨石料53在与轴材料112的旋转轴垂直的方向(图9中箭头2的方向)上进给，接着研磨石料53的圆柱形研磨部分56a被压至轴材料112的轴部分113的外圆周表面113a和凸缘部分114的外圆周表面114C，以研磨表面113a、114C。因此，在轴构件102的轴部分121的外圆周表面之外，向心轴承支承面123a、123b和与圆柱表面125相应的区域被研磨，并且锥形表面124、凸缘部分122的外圆周表面122C和凹入部分126-128被进一步形成。

(D-3)精磨加工

(D-2)在全工作面研磨加工中被研磨的表面之中，轴构件102的向心轴承支承面123a、123b和与圆柱表面125对应的区域经受最后的精磨加工。与第一实施例相同，在此研磨中使用的研磨设备利用圆柱形磨床的研磨石料63在支承于后板64和压板65之间的旋转轴材料112上进行全面进磨，如图10所示。注意研磨设备60其它的组成部分是基于第一实施例的，因此它们的说明被省略了。

在具有上述结构的研磨设备60中，通过在径向上进给旋转的研磨石料63，向心轴承支承面123a、123b和与圆柱表面125相应的区域被研磨，并且这些区域被抛光，以具有最后的表面精度。

在上述(C)成形步骤和(D)研磨步骤被完成后，如果需要，加热处理和清洁处理可被执行，使得图11中显示的轴构件102被完成。

轴构件102，只要它通过上述制备方法制造，通过形成具有高精度的预制孔133，螺纹孔131的成形精度，例如，螺纹部分节圆中心线相对轴构件102的轴线的同轴度可被抑制至0.2mm或更低。此外根据上述制造方法，相对形成在轴部分121外围上的向心轴承支承面123a、123b，还可能形成具有凸缘部分122两个端面122a、122b(推力轴承支承面)的被抑制的垂直度值和轴部分端面121b的被抑制的垂直度值的轴构件102。在这些步骤中，轴部分的端面121b不仅作为用于研磨轴部分121的外圆周表面和凸缘部分122的上端面(推力轴承支承面122a侧)的参考平面，而且还用作夹持器110被固定在轴构件102(螺钉固定)上时的接触表面，所述夹持器110在磁盘毂3和夹持器110本身之间夹持磁盘D。

因此，如上所述，螺纹孔131的成形精度(尤其是螺纹部分132的同轴度)可被提高，并且轴部分的端面121b的垂直度值也可被抑制至低水平，由此夹持器110至轴构件102的安装精度可被提高。结果，磁盘D可被固定，相对轴构件102的垂直度值被抑制至低水平，并且在轴构件102旋转时，磁盘D相对轴构件102的偏斜可被抑制。因此，极好的磁盘旋转可被获得。

根据上述制造方法，形成在轴部分121上的向心轴承支承面123a、123b的圆柱度也可高精度被完成。由于这个原因，例如形成在液体润滑轴承101中的轴承座套8外圆周和轴部分121外圆周之间的向心轴承空隙的圆周或轴向尺寸的变化可被抑制至预定的范围，轴承性能因此可被防止受上述向心轴承空隙变化的不利影响。此外，与轴部分121的圆柱表面125相应的区域经受精磨加工(参见图10)，使得圆柱表面125的圆柱度也可被高精度地完成，提高安装磁盘毂3或其它部件至轴构件102的安装精度。这可进一步提高夹持器110以及相对轴构件102夹在夹持器110和磁盘毂3之间的磁盘D的安装精度，从而进一步提高电动机性能。

注意上述实施例中描述的例子被如此构造，使得径向弯曲的表面被形成在预制孔133中处于圆锥表面135和圆柱表面134之间的连接部分134a，并且使得径向弯曲的表面被形成在圆锥表面135的顶端135a上，但不限于此结构。例如，关于连接部分134a，只要它平滑地连接圆锥表面135和圆柱表面134，任何表面可被形成。此外，关于顶端135a，只要顶端135a从顶端135a去除，任何表面可被形成，例如，顶端135a被去除处的平面(截平的圆锥表面)可被形成，替代径向弯曲的表面。

将在下文中结合图17-23描述本发明的第三实施例。

图18概念性地显示了并入本发明第三实施例所述的液体润滑轴承设备201的用于信息设备的主轴电动机一种结构的例子。用于信息设备的主轴电动机被用于磁盘驱动单元，如磁盘驱动器，并包括以非接触方式旋转支承固定毂203的轴构件202的液体润滑轴承设备(液压轴承设备)201；例如在径向上跨过空隙相互面对的定子线圈204和转子磁体205；以及支架206。定子线圈204被安装在支架206外圆周，转子磁体205被安装在毂203的内圆周。液体润滑轴承设备201的轴承组件207被固定在支架206内圆周上。此外，一个或多个磁盘D被保持在毂203上。在图18中，两个磁盘D被保持在毂203上。在如此构造的主轴电动机中，当定子线圈204被通电时，转子磁体205利用定子线圈204和转子磁体205之间产生的激励转动，由此保持在轴构件202上的磁盘D和固定在轴构件202上的毂203，与轴构件202一起旋转。

图19显示了液体润滑轴承设备201。此液体润滑轴承设备201主要包括一端开口的轴承组件207，插在轴承组件207内圆周处并相对轴承组件207旋转的轴构件202。注意为了说明，在下文描述中，组成轴承组件207的外壳部分209的底部209b侧被称作下侧，而与底部209b相对侧被称作上侧。

在本实施例中，轴承组件207具有下述形状，它至少在一个轴端上开口，并分别地包括近似圆柱形的套筒部分208和位于套筒部分208外圆周侧上的外壳部分209。

例如，套筒部分208被形成，采用具有金属无孔体或烧结金属制成的多孔体的圆筒形式。在本实施例中，套筒部分208被形成，采用具有由含有铜作为主要成分的烧结金属制成的多孔体的圆筒形式，并通过粘附(包括疏松粘附和压配合粘附)、压配合、焊接(例如，超声波焊接)或其它适合的方式，固定在外壳部分209的内圆周表面(大直径表面209C)上。当然，套筒部分208也可由非金属材料如树脂、陶瓷等形成。

在套筒208的内圆周表面208a的整个表面或圆柱形区域的部分上，多个液压沟槽被设置的区域被形成。在本实施例中，例如，多个液压沟槽被设置箭尾形状的区域在轴向两个分开的位置处形成，如图4所示。

在套筒208的内圆周表面208a的整个表面或其部分中，多个液压沟槽被排列成螺旋形的区域被形成，作为用于产生液压的部分。例如图5所示。液压沟槽被形成在其中的这个区域面对作为推力轴承支承面的凸缘部分222的上端面222a。在轴构件202转动时，区域形成下文描述的第一推力轴承部分T21的推力轴承空隙，它位于轴构件202本身和上端面222a之间(参见图19)。

外壳部分209由金属或树脂制成，并具有圆筒形部分209a，以及一体或分离地形成在圆筒形部分209a的下端上的底部209b。在本实施例中，底部209b与圆筒形部分209a一体成形。

在底部209b的上端面209b1的整个环形区域或其部分中，多个液压沟槽被排列成螺旋形(螺旋方向与图5中的相反)的区域被形成，作为用于产生液压的部分。例如图5所示。液压沟槽被形成在其中的这个区域面对作为推力轴承支承面的凸缘部分222的下端面222b。在轴构件202转动时，区域形成下文描述的第二推力轴承部分T22的推力轴承空隙，它位于轴构件202本身和下端面222b之间(参见图19)。

外壳部分209的内圆周表面主要包括套筒部分208被固定的大直径表面209C，设在大直径表面209C下端且直径小于大直径表面209C直径的小直径表面209D。在本实施例中，上端面209E被形成在大直径表面209C和小直径表面209D之间的台肩上。在套筒部分208的下端面208b与上端面209E接触的状态下，在轴向上从套筒部分208的下端面208b至底部209b的上端面209b1的宽度被设置等于小直径表面209D的轴向尺寸。因此，下文描述的推力轴承空隙(总和)可通过高精度地控制小直径表面209D的轴向尺寸而被高精度地获得。

作为密封装置的密封部分210例如由金属材料或者树脂材料制成，与外壳部分209分离，并通过压力装配、粘合、沉积、焊接或类似方式固定在外壳部分209圆筒形部分209a的上端部内圆周上。在本实施例中，密封部分210的固定是利用密封部分210的下端面210b接触套筒部分208的上端面208D实施的(例如，参见图19)。

锥形表面被形成在密封部分210的内圆周表面210a上。在锥形表面和面对锥形表面的轴部分221的外圆周表面之间，环形密封空间S2被形成，所述环形密封空间S2的径向尺寸向上逐渐增大。润滑油被放入由密封部分210密封的外壳部分209的内表面中，并且外壳部分209的内部填满润滑油(图19中有点的区域)。在此状态下，润滑油的油平面保持在密封空间S2的范围内。

如图17所示，轴构件202由金属材料如不锈钢制成，并具有T形截面，一体包括轴部分221和设在轴部分221下端部上的凸缘部分222。在轴部分221的外圆周上，向心轴承支承面223a、223b面对上、下两个液压沟槽被形成处轴承座套208内圆周表面208a上的区域，向心轴承支承面123a、123b被形成在两个轴向分开的位置。

凹处225被形成在尖端部分224的尖端表面224a上。在本实施例中，凹处225包括塑性加工表面225a，并如此构造使得它的直径从尖端表面224a侧朝轴部分221的中心逐渐减小。圆柱形外圆周表面224b被设在轴部分221的尖端部分224处，位于凸缘部分222在轴向上相对侧，毂203通过压配合、粘附或其它方式固定在此外圆周表面224b上。注意环形凹入部分226、227、228分别被形成在两个向心轴承支承面223a、223b之间、下向心轴承支承面223b和凸缘部分222之间，以及上向心轴承支承面223a和外圆周表面224b之间。

在具有上述组成的液体润滑轴承设备201中，当轴构件202被转动时，形成在套筒208内圆周表面208a上的液压沟槽形成区域在它本身和面对它的轴部分221的向心轴承支承面223a、223b之间形成向心轴承空隙。另外，在轴构件202旋转时，上述向心轴承空隙中的润滑油被挤入液压沟槽的轴向中心侧(参见图4)，并且它的压力被提高。如上所述，在轴向上以非接触方式支承轴部分221的第一向心轴承部分R21和第二向心轴承部分R22分别通过液压沟槽产生的润滑油液压作用构成。

同时，形成在套筒部分208的下端面208b(液压沟槽形成区域)和面对它的凸缘部分222的上端面222a之间推力轴承空隙中的润滑油膜压力，以及形成在液压沟槽被形成处外壳部分209底部上端面209b1上的区域和面对它的凸缘部分222的下端面222b之间的推力轴承空隙中的压力，通过液压沟槽的液压作用被增大。另外，第一推力轴承部分T21和第二推力轴承部分T22分别通过这些油膜的压力构成，它们以非接触方式在推力方向上支承凸缘部分222(轴构件202)。

组成上述液体润滑轴承设备201的轴构件202的制造方法将在下文中被描述。

轴构件202被制造主要采用下述两个步骤：(E)成形步骤和(F)研磨步骤。在此过程中，(E)成形步骤包括轴材料锻造加工(E-1)和轴部分修正加工(E-2)。此外，(F)研磨步骤包括宽度研磨加工(F-1)，全工作面研磨加工(F-2)，和精磨加工(F-3)。在本实施例中，(E-1)轴材料锻造加工被主要描述。

(E)成形步骤

(E-1)轴材料锻造加工

首先，被成形的轴构件202的材料，也就是金属如不锈钢制成的棒材料例如在冷的状态下通过使用模具压制成形(塑性变形)，使得一体具有与轴部分对应的区域(下文简称轴部分)213和与凸缘部分对应的区域(下文简称凸缘部分)214的轴材料212被成形(轴材料锻造加工(E-1))，如图20所示。

如上所述，如果轴材料212通过锻造形成，那么加工没有产生切屑，材料的浪费可以减少，并且加工后的清洁步骤可以简化。此外，每件轴材料212的循环时间可被缩短，提高生产率。

可被用作上述锻造加工的方法包括拉伸、顶锻加工和其它各种加工方式，适合加工产物形状的加工方法可被选择。例如，在图20显示的形状中的轴材料212中，为了提高轴部分213的成形精度，例如，可以利用包括通过不同锻造方式从金属丝粗糙地形成轴材料212的方法，接着通过用模具216、217在轴向上模压轴材料212，以使轴部分213在径向上突出，如图21所示。

在这种情况下，尽管充足的压力可被施加在模具216、217分界面如附近的部分如凸缘部分214和轴部分213凸缘部分214上的端部上，但是压力没有充分地传递至远离分界面的部分，如在凸缘部分214相对侧上的轴部分213的尖端部分215。因此，与压缩相关的在轴向上的变形尤其在尖端部分215变得不够。例如，如图22所示，与尖端表面215a越近，轴部分213的尖端部分215逐渐变细。

相反，例如，如果图23中显示的突出部分218被设在与模具217尖端表面215a相应的成形表面217a的中心部分处，那么具有与突出部分218a相应形状的凹处225被形成在轴部分215尖端的尖端表面215a上。因为此凹入225通过挤压突出部分218a进入尖端表面215a，引起相应区域经受塑性变形而形成，所以尖端部分215通过这种塑性变形而突出，由此在尖端部分215处的塑性变形的不足可被补偿。在本实施例中，外部径向中的塑性流动均匀地发生在轴向上，并且外圆周表面215b突出至与模具217的内圆周表面217a相应的形状，由此尖端部分215的逐渐变细可被防止，并且具有固定直径的尖端部分215可被形成。

注意在图23显示的例子中，凹处225被形成在尖端表面215a处的情况被描述，使得尖端部分215被突出，并且尖端部分215被变形，直到外圆周表面215b的直径变为恒定的形状被实现，但它不必要被导致以突出至这种程度。例如，凹入225(突出部分208)的形状和它的尺寸可在下文描述的研磨步骤中设置，使得尖端部分215被突出到最后抛光的形状被获得。在本实施例中，作为抛光产物的轴构件202的尖端部分224的最后的抛光形状是通过尖端部分224的外圆周表面224b、尖端表面224a和设在表面224a、224b之间的切面224C界定的。因此，在此情况下，下述研磨步骤能够通过使轴构件突出得比表面224a、224b、224C界定的形状更大些，以获得具有高尺寸精度的轴构件202。

此外，在本实施例中，由于凹入225具有如此形状，使得它的直径从尖端表面224a侧向轴部分221的中心逐渐变小，越接近凹入225塑性加工中的尖端表面215a侧，外部径向上的变形量越大。因此，尖端部分215的变细可被防止，轴部分213可通过形成这种形状的凹入225而更精确地被形成。

成形锻造步骤可被实现，如上所述，分别在两个或更多的锻造步骤中，或者例如，具有恒定直径的金属丝可在一个锻造步骤中形成。此外，在本实施例中，轴材料212的成形和凹入225的成形采用共同的模具被实现的情况可被描述，但是两者的成形不必需同时实现。例如，在通过锻造形成轴材料212后，与上述相同的操作如通过锻造形成凹入225可被实现。

(E-2)修正加工

为了提高锻造加工形成的轴材料212的尺寸精度，特别是与作为抛光产物的轴构件2轴部分外圆周表面213a(下文简称轴部分的外圆周表面)相对应的表面的圆柱度，在经受锻造加工后，用于修正圆柱度的塑性加工被在轴材料212的轴部分的外圆周表面213a上执行。因此，轴材料212的轴部分的外圆周表面213a被修正，经受修正加工的表面213的圆柱度被提高至所需范围内(例如10μm或更低)。当尖端部分215的外圆周表面215b被形成，以具有与轴部分外圆周表面213a相同的直径时，外圆周表面215b也经受修正加工，外圆周表面215b的圆柱度也类似地被提高。

(F)研磨步骤

(F-1)宽度研磨

经受修正加工的轴材料212的两个端面，也就是，轴部分的尖端表面215a和与轴部分相对侧的凸缘部分214的端面214b(参见图20)，相对轴部分外圆周表面213a经受所述修正加工的最大直径表面217研磨(第一研磨步骤)。此研磨步骤中使用的研磨设备，例如与图7和图8中显示的研磨设备40类似。由于其它组成部分、设置和加工方式是基于第一实施例的，所以它们的说明被省略了。

通过这种研磨步骤，轴部分的尖端表面215a和与轴部分相对侧的凸缘部分214的端面214b被研磨。此时因为轴部分212的修正表面213a通过托架41支承，且此修正表面213a具有高圆柱度，所以如果研磨石料42的旋转轴和研磨石料42的研磨表面的垂直度，以及研磨石料42的旋转轴和托架41的旋转轴的平行性等，被预先高精度地控制，则所述轴材料212的两个端面215a、214b可相对此修正表面213a被高精度地抛光，并且相对修正表面213a的垂直度值可被抑制至底水平。此外，轴材料212的轴向宽度(包括凸缘部分214的整个长度)被抛光，以具有预定的尺寸。

(F-2)全工作面研磨加工

随后，外直径圆周表面213a与轴材料212轴部分侧上的凸缘部分214的端面214a相对被研磨的轴材料212的两个端面215b、214b被研磨(第二研磨步骤)。此研磨步骤中使用的研磨设备，例如与图9显示的研磨设备50类似。

此外，此研磨中使用的研磨石料是成形的研磨石料，包括与作为抛光产物的轴构件202的外圆周表面形状，和尽管没有显示在图中，但包括向心轴承支承面223a、223b；尖端部分外圆周表面224b；切面224C；凹入部分226-228，凸缘部分222的外圆周表面222C相应的研磨表面；以及研磨与轴部分222的上端面222a相应的区域的研磨表面。由于其它组成部分、设置和加工方式是基于第一实施例的，所以它们的说明被省略了。

通过这种研磨加工，除轴构件202的轴部分221的外圆周表面之外，向心轴承支承面223a、223b和尖端部分外圆周表面224b，以及与切面224C相应的区域，凸缘部分222的外圆周表面222C和凹入部分226-228，轴部分222的上端面222a被进一步形成。在此研磨步骤中，由于轴材料212的两个端面215a、214b(轴构件202的两个端面224a、222b)的垂直度的精确设置在先前地宽度研磨中被处理，所以每个将被研磨的表面可被高精度地被研磨。

(F-3)精磨加工

在全工作面研磨加工中被研磨的表面之中，轴构件202的向心轴承支承面223a、223b和与尖端部分的外圆周表面224b对应的区域经受最后的精磨加工。在此研磨中使用的研磨设备，例如与图10显示的研磨设备60类似。由于其它组成部分、设置和加工方式是基于第一实施例的，所以它们的说明被省略了。

通过这种研磨加工，向心轴承支承面223a、223b以及与尖端部分的外圆周表面224b对应的区域被研磨，并且这些区域被抛光，以具有最后的表面精度。

在上述(E)成形步骤和(F)研磨步骤后，如果需要，加热处理和清洁处理可被执行以完成图17中显示的轴构件202。

只要轴构件202通过上述制备方法制造，轴构件202就可被形成，使得轴部分221，尤其是轴部分221的尖端部分224被突出直至至少最后的抛光形状被达到，并且所述外圆周表面215b可通过下述研磨被高精度地抛。因此，毂203和所述外圆周表面215b之间的安装区域可被保证，以在毂203和外圆周表面215b之间获得高的安装强度和安装精度。此外，根据这种组成，通过调节轴部分尖端表面224a上形成的凹入225的尺寸或类似操作，可以容易地处理轴构件202的延伸。

在上述实施例(第一实施例)中，轴构件2的向心轴承支承面23a、23b和推力轴承支承面22a、22b都是没有液压沟槽的平滑表面的情况被举例，但是液压沟槽可以形成在这些轴承表面上。在此情况下，在图8显示的全工作面研磨加工之前的阶段处，向心液压沟槽可通过滚压或锻造形成，推力液压沟槽可通过挤压或锻造形成。类似地，液压沟槽也可被形成在本发明第二实施例所述的轴构件102上，以及第三实施例所述的轴构件202上。

此外，在上述实施例中，作为组成向心轴承部分R1、R2和推力轴承部分T1、T2的液压轴承，例如，利用含有排列成箭尾形状和螺旋形状的液压沟槽的液压产生部分的轴承被显示作为例子，但是液压产生部分的组成并不限于此。使用向心轴承部分R1、R2的例子包括multirobe轴承，阶式推力轴承、锥形轴承、锥形平轴承(tapered flat bearing)或类似。使用推力轴承部分T1、T2的例子包括阶式油盘轴承(step pocket bearing)、锥形油盘轴承(tapered pocket bearing)、锥形平轴承或类似。具有类似组成的液压轴承可被用于第二实施例所述的向心轴承部分R11、R12和推力轴承部分T11、T12以及第三实施例所述的向心轴承部分R21、R22和推力轴承部分T21、T22中。

此外，关于第二个和第三实施例，向心轴承部分R11、R12和推力轴承部分T11、T12还可由不同于液压轴承的轴承组成，例如，枢轴承可被用作推力轴承部分，圆柱轴承可被用作向心轴承部分。

此外，在上述实施例中，润滑油被提到作为填充液压轴承设备1内部的液体的例子，在轴承座套8和轴构件2之间的向心轴承空隙中以及轴承座套8和外壳7和轴构件2之间的推力轴承空隙W1、W2中产生液压作用。然而，这种液体不特别地限于此种液体。作为能在具有液压沟槽的轴承空隙种产生液压作用的液体，例如，气体如空气以及具有流动性的润滑剂如磁性流体可被使用。当然，类似种类的液体可用于第二个和第三实施例所述的液压润滑轴承设备101、201。

本发明所述的液压润滑轴承设备适用于信息设备，例如，磁盘设备如磁盘驱动器、光盘设备如CD-ROM、CD-R/RW和DVD-ROM/RAM，用于磁光设备如MD和MO的主轴电动机，激光打印机(LBP)的多边形扫描仪电动机，投影仪的彩色转盘电动机，或者小电动机如风扇电动机。

Claims (18)

1.一种动压轴承设备，包括：

轴构件，所述轴构件的轴部分的一端包括凸缘部分，并且所述轴构件通过在凸缘部分两个轴向侧上的推力轴承空隙中存在的流体的动压作用产生的压力、在推力方向以非接触方式被支承；

轴承座套，所述轴构件被插入在轴承座套的内圆周中；和

外壳，所述外壳收容轴承座套，并具有封闭轴向一端侧的底部，

凸缘部分配置在外壳的底部和轴承座套之间，

在凸缘部分的两个端面中、轴部分的附近形成通孔，从而设置双方的推力轴承空隙之间的流体的流通路，以及

通孔的内圆周通过塑性成形方式加工。

2.根据权利要求1所述的动压轴承设备，进一步包括通过锻造与凸缘部分一体形成的轴部分。

3.根据权利要求1或2所述的动压轴承设备，包括向心轴承部分，它通过存在于轴部分外圆周和轴承座套内圆周之间的向心轴承空隙中的流体的动压作用产生压力，以在径向上以非接触方式支承轴部分；第一推力轴承部分，它通过存在于在凸缘部分的一端侧上推力轴承空隙中的流体的动压作用产生压力，以在推力方向上以非接触方式支承凸缘部分；以及第二推力轴承部分，它通过存在于在凸缘部分的另一端侧上推力轴承空隙中的流体的动压作用产生压力，以在推力方向上以非接触方式支承凸缘部分。

4.根据权利要求3所述的动压轴承设备，其中用于产生流体动压作用的动压沟槽在轴向上不对称地形成在面对向心轴承空隙的轴部分的外圆周表面和与此外圆周表面相对的轴承座套的内圆周表面中的一个之上，从而产生向凸缘部分的流体流。

5.根据权利要求3所述的动压轴承设备，其中，

在与一方的推力轴承空隙面对的凸缘部分的一端面和与该一端面相对的轴承座套的端面之中的任一面上，以及在与另一方的推力轴承空隙面对的凸缘部分的另一端面和与该另一端面相对的外壳的底部的端面之中的任一面上，分别形成有将多个动压沟槽排列成螺旋状的区域来作为动压产生部，从而产生从外径一侧向内径一侧的流体流。

6.根据权利要求4所述的动压轴承设备，其中，

在与一方的推力轴承空隙面对的凸缘部分的一端面和与该一端面相对的轴承座套的端面之中的任一面上，以及在与另一方的推力轴承空隙面对的凸缘部分的另一端面和与该另一端面相对的外壳的底部的端面之中的任一面上，分别形成有将多个动压沟槽排列成螺旋状的区域来作为动压产生部，从而产生从外径一侧向内径一侧的流体流。

7.一种电动机，包括权利要求3～6中任一项所述的动压轴承设备；转子磁体和定子线圈。

8.一种动压轴承设备的制造方法，所述动压轴承设备具有轴构件、轴承座套和外壳，所述轴构件在轴部分的一端具有凸缘部分，并通过在凸缘部分两个轴向侧上的推力轴承空隙中存在的流体的动压作用产生的压力、在推力方向以非接触方式被支承，所述轴承座套的内周插入轴构件，所述外壳收容轴承座套，且具有堵塞轴向一端侧的底部，

凸缘部分配置在外壳的底部和轴承座套之间，

在凸缘部分的两个端面中、轴部分的附近形成通孔，从而设有双方的推力轴承空隙之间的流体的流通路，

所述制造方法的特征在于：

包括通过锻造一体形成轴部分和凸缘部分，通过锻造在凸缘部分上形成通向凸缘部分的两个端面的通孔，并且，这些锻造被同时执行。

9.一种用于流体润滑轴承设备的金属轴构件，其中，用于用螺钉固定夹持器的螺纹孔被形成在它的一个端部上，所述夹持器用于在与磁盘毂之间对磁盘进行夹持，并且面对向心轴承空隙的向心轴承支承面被形成在外圆周上，

其中所述螺纹孔具有底部，并且具有通过锻造成形方式形成的预制孔，和通过滚压加工形成在该预制孔的开口侧的螺纹部分。

10.根据权利要求9所述的用于流体润滑轴承设备的轴构件，其中在外周面中，在与所述螺纹孔在半径方向上不重复的位置形成向心轴承支承面。

11.根据权利要求10所述的用于流体润滑轴承设备的轴构件，其中所述预制孔包括圆锥表面；和圆柱表面，所述圆柱表面设在所述圆锥表面的开口侧上，并与所述圆锥表面通过径向弯曲表面平滑地连续。

12.根据权利要求11所述的用于流体润滑轴承设备的轴构件，其中所述圆锥表面具有其顶部被去除的形状。

13.根据权利要求9所述的用于流体润滑轴承设备的轴构件，其中轴部分和凸缘部分通过锻造一体成形。

14.根据权利要求9所述的用于流体润滑轴承设备的轴构件，其中所述螺纹部分的节圆中心线的同轴度是0.2mm或更低。

15.一种流体润滑轴承设备，包括权利要求9至14任一项所述的用于流体润滑轴承设备的轴构件；以及套筒构件，所述轴构件被插入在所述套筒构件内圆周处，并且套筒构件在其本身和所述轴构件之间形成向心轴承空隙，流体润滑轴承设备通过所述向心轴承空隙中产生的流体润滑薄膜以非接触方式保持轴构件和套筒构件。

16.一种电动机，包括权利要求15所述的流体润滑轴承设备；转子磁体和定子线圈。

17.一种制造用于流体润滑轴承设备的轴构件的方法，所述轴构件包括形成在它一端上的螺纹孔和形成在它的面对向心轴承空隙的外圆周上的向心轴承支承面，所述螺纹孔具有底部，并且是用于用螺钉固定夹持器的螺纹孔，所述夹持器用于在与磁盘毂之间对磁盘进行夹持，

所述方法包括通过锻造在金属轴材料上形成螺纹孔的预制孔，接着通过滚压在预制孔中形成螺纹部分，以形成所述螺纹孔。

18.根据权利要求17所述的制造用于流体润滑轴承设备的轴构件的方法，其中在共同的锻造步骤中，所述轴材料被形成并且所述预制孔被形成。

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