JP5228895B2 - 流体軸受装置の軸受部材の製造方法およびその方法により製造された流体軸受装置の軸受部材 - Google Patents

Description

本発明は、流体圧により回転軸を軸承する流体軸受装置の軸受部材の製造方法およびその方法により製造された流体軸受装置の軸受部材に関する。

例えば研削盤の砥石軸（回転軸）には、流体軸受装置として動圧流体軸受装置もしくは静圧流体軸受装置が使用されている。しかし、動圧流体軸受装置は、回転軸が回転しているときは高い軸受剛性を発生するが、回転軸が回転していないときは軸受剛性が発生しない。一方、静圧流体軸受装置は、回転軸が回転していないときでも高い軸受剛性を発生するが、軸受部材の静圧発生溝部の形状や供給油圧によって軸受剛性が規定されてしまう。そのため、より高い軸受剛性を常に発生させる必要がある場合は、動圧流体軸受装置と静圧流体軸受装置の両方の特性を持つ複合型の流体軸受装置が使用されている。

かかる複合型の流体軸受装置としては、例えば、特許文献１に記載されているように、軸受部材の内周面には、絞りノズルを備えた油供給孔が溝底に開口したＵ字形溝（静圧発生溝部）が形成されている。このＵ字形溝は脚部が軸回転方向又はその逆方向を向いて形成されている。Ｕ字形溝の両側には、脚部と平行した排油溝が形成されている。Ｕ字形溝に囲われた四辺形の軸受面域は動圧発生用ランド（動圧発生部）となっている。油供給孔からは絞りノズルで減圧調整された潤滑油がＵ字形溝に流出し、Ｕ字形溝と回転軸の外周面とによる空間を満して静圧を発生した後、軸受部材の内周面と回転軸の外周面との間で絞られて排油溝に流出し、外部に排出される。それにより静圧流体軸受として機能すると共に、Ｕ字形溝と回転軸の外周面とによる空間を満した潤滑油は、動圧発生用ランドと回転軸の外周面との間の隙間に流入して回転軸の回転において、動圧発生用ランドの軸受面とその半径より軸受隙間分だけ小径となる回転軸の外周面との間における潤滑油の楔作用により動圧が発生して、流体軸受に動圧効果も加わる。

さらに、例えば、特許文献２に記載されているように、動圧発生用ランドの軸受面と回転軸の外周面との間の軸受隙間を軸回転方向に対して徐々に小さくなるような楔状となるように動圧発生用ランドの軸受面を加工しておくことにより、回転軸の回転において上記軸受隙間に存在する潤滑油の楔作用による動圧をより効果的に発生させることができる。
特開平１０−２５９８２３号公報（段落０００２，０００３、図９） 特開平１０−２２７３１２号公報（段落０００３，００２１、図３，９）

楔状の軸受隙間を有する軸受部材を製造する際には、軸受部材の素材である基材に形成した動圧ランドに例えば円弧長さ３０ｍｍ〜４０ｍｍに対し最大隙間１０μｍ〜２０μｍの楔状の軸受隙間を高精度に形成する必要がある。このため、研削工具の送りと基材の位相を同時制御する内径研削加工により軸受隙間を動圧ランドに形成しているが、設計仕様通りの軸受剛性を得るために高精度の軸受隙間を動圧ランドに形成する場合は研削加工時間が長くなる傾向にある。

本発明は、高精度の軸受隙間を動圧発生部に簡易に形成することができる流体軸受装置の軸受部材の製造方法およびその方法により製造された流体軸受装置の軸受部材を提供することである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、流体圧により回転軸を軸承する流体軸受装置の軸受部材の製造方法において、前記軸受部材の素材である基材に前記軸受部材の内周面および外周面をを形成する周面形成ステップと、前記基材の内周面に溝を複数形成して静圧発生溝部を周方向に複数形成すると共に、前記静圧発生溝部で囲まれた動圧発生部に楔状の軸受隙間を形成するために、前記静圧発生溝部に対応する前記基材の外周面に溝を複数形成して軸受隙間形成用溝部を形成する溝形成ステップと、前記基材の内部を密閉し、前記静圧発生溝部と前記軸受隙間形成用溝部との間の最薄肉部分が塑性変形する圧力を前記基材の内周面に加え、前記動圧発生部に前記軸受隙間を形成する加圧ステップと、を含むことである。

請求項２に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記溝形成ステップは、前記基材の内周面に、軸方向に延びる第１静圧溝および該第１静圧溝の両端から周方向に延びる第２、第３静圧溝でなる静圧発生溝部を周方向に複数形成すると共に、前記基材の外周面に、前記第１静圧溝と対向する軸方向に延びる第１形成用溝および前記第２、第３静圧溝と対向する周方向に延びる第２、第３形成用溝並びに該第２、第３形成用溝の先端間を接続する軸方向に延びる第４形成用溝でなる軸受隙間形成用溝部を形成するステップであることである。

請求項３に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記溝形成ステップは、前記基材の内周面に、軸方向に延びる第１静圧溝および該第１静圧溝の両端から周方向に延びる第２、第３静圧溝並びに該第２、第３静圧溝の先端間を接続する軸方向に延びる第４静圧溝でなる静圧発生溝部を周方向に複数形成すると共に、前記基材の外周面に、前記第１静圧溝と対向する軸方向に延びる第１形成用溝および前記第２、第３静圧溝と対向する周方向に延びる第２、第３形成用溝でなる軸受隙間形成用溝部を形成するステップであることである。

請求項４に記載の発明の構成上の特徴は、流体軸受装置の軸受部材が、請求項１〜３の何れか一項に記載の流体軸受装置の軸受部材の製造方法により製造されたことである。

請求項１に係る発明によれば、軸受部材の素材である基材の内周面に溝を複数形成して静圧発生溝部を周方向に複数形成すると共に、静圧発生溝部で囲まれた動圧発生部に楔状の軸受隙間を形成するために、静圧発生溝部に対応する基材の外周面に溝を複数形成して軸受隙間形成用溝部を形成し、静圧発生溝部と軸受隙間形成用溝部との間の最薄肉部分が塑性変形する圧力を基材の内周面に加えて軸受隙間を形成している。これにより、動圧発生部の変位量を測定管理しながら基材内周面への加圧力を調整管理して楔状の軸受隙間を形成することができるため、従来の内径研削加工による場合と比較して高精度の楔状の軸受隙間を簡易に形成でき、製造効率を大幅に向上させることができる。よって、軸受剛性および軸受能力が高い流体軸受装置を低コストで製造することができる。このように動圧発生部の軸受面と回転軸の外周面との間の軸受隙間を軸回転方向に対して徐々に小さくなるような楔状となるように動圧発生部の軸受面を塑性変形させているので、回転軸の回転において上記軸受隙間に存在する潤滑油の楔作用による動圧をより効果的に発生させることができる。

請求項２に係る発明によれば、軸方向に延びる第１静圧溝および該第１静圧溝の両端から周方向に延びる第２、第３静圧溝でなる静圧発生溝部、即ち略Ｕの字形状でなる静圧発生溝部を基材の内周面に周方向に複数形成すると共に、第１静圧溝と対向する軸方向に延びる第１形成用溝および第２、第３静圧溝と対向する周方向に延びる第２、第３形成用溝並びに該第２、第３形成用溝の先端間を接続する軸方向に延びる第４形成用溝でなる軸受隙間形成用溝部、即ちロの字形状でなる軸受隙間形成用溝部を基材の外周面に形成している。これにより、第１、第２、第３静圧溝の底部と第１、第２、第３形成用溝の底部との間の部分が最も薄肉の部分となり、第４形成用溝の底部と内周面との間の部分が次に薄肉の部分となるので、上記最薄肉部分が塑性変形する圧力を基材内周面に加えるのみにより、動圧発生部に楔状の軸受隙間を高精度に形成することができる。

請求項３に係る発明によれば、軸方向に延びる第１静圧溝および該第１静圧溝の両端から周方向に延びる第２、第３静圧溝並びに該第２、第３静圧溝の先端間を接続する軸方向に延びる第４静圧溝でなる静圧発生溝部、即ちロの字形状でなる静圧発生溝部を基材の内周面に周方向に複数形成すると共に、第１静圧溝と対向する軸方向に延びる第１形成用溝および前記第２、第３静圧溝と対向する周方向に延びる第２、第３形成用溝でなる軸受隙間形成用溝部、即ち略Ｕの字形状でなる軸受隙間形成用溝部を基材の外周面に形成している。これによっても、第１、第２、第３静圧溝の底部と第１、第２、第３形成用溝の底部との間の部分が最も薄肉の部分となり、外周面と第４静圧溝の底部との間の部分が次に薄肉の部分となるので、上記最薄肉部分が塑性変形する圧力を基材内周面に加えるのみにより、動圧発生部に楔状の軸受隙間を高精度に形成することができる。

請求項４に係る発明によれば、流体軸受装置の軸受部材を請求項１〜３の何れか一項に記載の流体軸受装置の軸受部材の製造方法により製造しているので、軸受剛性および軸受能力が高い低コストな流体軸受装置を得ることができる。

以下、本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、流体軸受装置の円筒状の軸受部材１０は、例えば研削盤の砥石台に設けられている軸受ハウジング１内に嵌着されている。この軸受部材１０には、砥石軸（回転軸）２０が油圧により回転可能に軸承されている。

図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、軸受部材１０の内周面１０ａには、軸方向に延びる第１静圧溝１１ａおよび該第１静圧溝１１ａの両端から周方向に延びる第２、第３静圧溝１１ｂ，１１ｃが周方向に複数凹設されている。即ち、一対の第２、第３静圧溝１１ｂ，１１ｃは軸方向に離間しており、第１静圧溝１１ａは第２、第３静圧溝１１ｂ，１１ｃの周方向の一端側を接続している。第１、第２、第３静圧溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、静圧を発生させる略Ｕの字形状（コの字等を含む形状）の静圧ポケット（静圧発生溝部）１１であり、略Ｕの字状の静圧ポケット１１に囲まれた部分は、動圧を発生させる動圧ランド（動圧発生部）１２である。このような静圧ポケット１１と動圧ランド１２を１組として複数組が軸受部材１０の内周面１０ａに周方向に一定間隔で形成されている。

中心軸に位置しているときの回転軸２０と動圧ランド１２との軸受隙間１６は、回転方向に対して徐々に小さくなるような楔状、即ち静圧ポケット１１の第１静圧溝１１ａから第２、第３静圧溝１１ｂ，１１ｃの周方向の他端側に向かって隙間が徐々に小さくなるような楔状に形成されている。また、静圧ポケット１１の軸方向両側には、第２、第３静圧溝１１ｂ，１１ｃと平行な環状溝１３ａ，１３ｂが全周にわたって凹設され、各静圧ポケット１１の周方向間には、第１静圧溝１１ａと平行であり２つの環状溝１３ａ，１３ｂを接続して各静圧ポケット１１を分離する分離溝１３ｃが周方向に複数凹設されている。環状溝１３ａ，１３ｂおよび分離溝１３ｃは、油を排出するドレン溝１３である。

図３に示すように、軸受部材１０の外周面１０ｂには、第１静圧溝１１ａと対向する軸方向に延びる第１形成用溝１４ａおよび第２、第３静圧溝１１ｂ，１１ｃと対向する周方向に延びる第２、第３形成用溝１４ｂ，１４ｃ並びに該第２、第３形成用溝１４ｂ，１４ｃの先端間を接続する軸方向に延びる第４形成用溝１４ｄが周方向に複数凹設されている。第１、第２、第３、第４形成用溝１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、詳細は後述するが、動圧ランド１２の内周側に楔状の軸受隙間１６を形成するためのロの字形状の軸受隙間形成用溝１４である。軸受隙間形成用溝１４には、静圧ポケット１１の第１静圧溝１１ａに開口されている供給口１１ｄに連通する連通孔１４ｅが穿孔されている。このような軸受隙間形成用溝１４は、軸受部材１０の外周面１０ｂに静圧ポケット１１に対向して形成されている。そして、各軸受隙間形成用溝１４は、周方向に延びる連結溝１４ｆにより連結されている。

図１に示すように、軸受ハウジング１には、軸受隙間形成用溝１４に対応する上部位置に油の供給路１ａが設けられ、ドレン溝１３の環状溝１３ａ，１３ｂに対応する下部位置に油の排出路１ｂ、１ｃが設けられている。油供給ポンプＰは軸受ハウジング１の供給路１ａに接続されている。また、油槽Ｔは軸受ハウジング１の排出路１ｂ、１ｃに接続されている。

以上のような構成の流体軸受装置の作用を説明する。油供給ポンプＰから軸受ハウジング１の供給路１ａに潤滑油が供給されると、軸受部材１０の外周面１０ｂに形成された軸受隙間形成用溝１４から絞り作用をなす連通孔１４ｅで減圧調整されて供給口１１ｄに潤滑油が供給される。そして、この供給口１１ｄから軸受部材１０の内周面１０ａに形成された静圧ポケット１１（第１静圧溝１１ａから第２、第３静圧溝１１ｂ，１１ｃ）に潤滑油が流出し、静圧ポケット１１（第１、第２、第３静圧溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）と回転軸２０の外周面とによる空間を満して静圧を発生した後、軸受部材１０の内周面１０ａと回転軸２０の外周面との間で絞られてドレン溝１３（環状溝１３ａ，１３ｂおよび分離溝１３ｃ）に流出して外部に排出される。それにより静圧流体軸受として機能する。

さらに、静圧ポケット１１（第１、第２、第３静圧溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）と回転軸２０の外周面とによる空間を満した潤滑油は、動圧ランド１２の軸受面と回転軸２０の外周面との間の軸受隙間１６にも流入しているので、回転軸２０の回転において、軸回転方向に対して徐々に小さくなるような楔状となるように形成された軸受隙間１６における潤滑油の楔作用により動圧が発生して、流体軸受に動圧効果も加わる。

このように動圧ランド１２の内周側の軸受隙間１６を楔状に形成しているので、該軸受隙間１６に潤滑油が導入され易くなり、軸受剛性の安定性や負荷能力をより一層向上させることが可能となる。また、動圧ランド１２の回転方向にドレン溝１３（分離溝１３ｃ）を形成しているので、回転軸２０の回転が高速であっても動圧ランド１２において流体摩擦により発熱する潤滑油をドレン溝１３（分離溝１３ｃ）にて回収することができ、軸受部材１０の熱膨張による悪影響を抑制することができる。

次に、流体軸受装置の軸受部材１０の製造方法について説明する。図４に示すように、内周面１０ａおよび外周面１０ｂを形成して軸受部材１０の素材である基材１０Ａを製作し、この基材１０Ａに静圧ポケット１１（第１、第２、第３静圧溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）、供給口１１ｄ、ドレン溝１３（環状溝１３ａ，１３ｂおよび分離溝１３ｃ）、軸受隙間形成用溝１４（第１、第２、第３、第４形成用溝１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）、連通孔１４ｅを形成する。この時点での基材１０Ａには、動圧ランド１２の内周側に楔状の軸受隙間１６はまだ形成されていない。なお、軸受隙間形成用溝１４に囲まれた部分、即ち動圧ランド１２の外径は、楔状の軸受隙間１６を形成する際の逃げとなるように基材１０Ａの外径よりも若干小径に形成する。なお、供給口１１ｄおよび連通孔１４ｅは、軸受隙間１６を形成した後に加工するようにしても良い。

そして、基材１０Ａの内周面１０ａに油圧を掛けるためのジグ３０を用意する。このジグ３０は、基材１０Ａの内径よりも若干小径の円筒部３１と基材１０Ａの両端面１０ｃ，１０ｄと密着して基材１０Ａの内部を密閉するフランジ部３２，３３を備えている。フランジ部３２は円筒部３１の左端面と一体化されており、フランジ部３３は円筒部３１の右端面にネジ等により固定されている。そして、フランジ部３２の端面略中央から円筒部３１の軸方向の略中央に至り、そこから直角に２方向に折れて円筒部３１の外周面３１ａに貫通する油路３４が穿設されている。フランジ部３２の端面略中央の油路３４の供給口３４ａには、油圧ポンプＯＰがチューブＴＵにより接続されている。

そして、基材１０Ａの連通孔１４ｅを詰栓等により塞ぎ、フランジ部３３が外された円筒部３１を基材１０Ａの内部に挿入し、円筒部３１の右端面にフランジ部３３をネジ等により固定する。このとき、フランジ部３２，３３の内端面と基材１０Ａの両端面１０ｃ，１０ｄとの間にはシール部材が介在される。これにより、基材１０Ａの内部は密閉されることになる。なお、供給口１１ｄおよび連通孔１４ｅを後加工する場合は上記詰栓は不要となる。続いて、動圧ランド１２の外周面のうち、回転軸２０の回転方向に対し第４形成用溝１４ｄよりも前方側にある第１形成用溝１４ａの縁部の外周面に例えばダイアルゲージＧのプローブ先端を接触させる。

そして、このダイアルゲージＧにより第１形成用溝１４ａの縁部の外周面の変位量を測定管理しながら、油圧ポンプＯＰを作動させて基材１０Ａの内周面１０ａに掛ける加圧力を調整管理していく。この油圧は、基材１０Ａの最も薄肉部分となる静圧ポケット１１の第１、第２、第３静圧溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃの底面とこれらの底面に対向する軸受隙間形成用溝１４の第１、第２、第３形成用溝１４ａ，１４ｂ，１４ｃの底面との間の部分（最薄肉部分）１５ａを塑性変形させる圧力であり、流体軸受装置に供給される圧力（例えば数ＭＰａ）よりも遥かに高い圧力（例えば数十ＭＰａ）である。

これにより、図５に示す上記最薄肉部分１５ａの次に薄肉部分となる軸受隙間形成用溝１４の第４形成用溝１４ｄの底面と該底面に対向する内周面１０ａとの間の部分（薄肉部分）１５ｂを支点として、動圧ランド１２が外側に迫り出すように変形していく。なお、最薄肉部分１５ａを塑性変形させるとき、そのスプリングバックで戻る分を勘案して変形させるようにする。そして、ダイアルゲージＧにより第１形成用溝１４ａの縁部の外周面の変位が所定量に達したとき、油圧ポンプＯＰの作動を停止して油圧を除去する。これにより、動圧ランド１２の内周側には、回転軸２０の回転方向に対して徐々に小さくなるような楔状、即ち静圧ポケット１１の第１静圧溝１１ａから第２、第３静圧溝１１ｂ，１１ｃの周方向の他端側に向かって隙間が徐々に小さくなるような楔状、例えば円弧長さｗが３０ｍｍ〜４０ｍｍのとき最大隙間ｈが１０μｍ〜２０μｍとなる楔状の軸受隙間１６が形成される。以上により、流体軸受装置の軸受部材１０の製造が完了する。

次に、本発明の第２の実施の形態を、第１の実施の形態を示す図２および図３に対応させた図６および図７に基づいて説明する。なお、第１の実施の形態と同一構成部材は同一番号を付して詳細な説明は省略する。
図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、軸受部材４０の内周面４０ａには、軸方向に延びる第１静圧溝４１ａおよび該第１静圧溝４１ａの両端から周方向に延びる第２、第３静圧溝４１ｂ，４１ｃ並びに該第２、第３静圧溝４１ｂ，４１ｃの先端間を接続する軸方向に延びる第４静圧溝４１ｄが周方向に複数凹設されている。即ち、一対の第２、第３静圧溝４１ｂ，４１ｃは軸方向に離間しており、第１静圧溝４１ａは第２、第３静圧溝４１ｂ，４１ｃの周方向の一端側を接続し、第４静圧溝４１ａは第２、第３静圧溝４１ｂ，４１ｃの周方向の他端側を接続している。第１、第２、第３、第４静圧溝４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄは、静圧を発生させるロの字形状の静圧ポケット（静圧発生溝部）４１であり、ロの字状の静圧ポケット４１に囲まれた部分は、動圧を発生させる動圧ランド（動圧発生部）４２である。このような静圧ポケット４１と動圧ランド４２を１組として複数組が軸受部材４０の内周面４０ａに周方向に一定間隔で形成されている。

中心軸に位置しているときの回転軸２０と動圧ランド４２との軸受隙間４６は、回転方向に対して徐々に小さくなるような楔状、即ち静圧ポケット４１の第１静圧溝４１ａから第４静圧溝４１ｄに向かって隙間が徐々に小さくなるような楔状に形成されている。また、静圧ポケット４１の軸方向両側には、第２、第３静圧溝４１ｂ，４１ｃと平行な環状溝１３ａ，１３ｂが全周にわたって凹設され、各静圧ポケット４１の周方向間には、第１静圧溝４１ａと平行であり２つの環状溝１３ａ，１３ｂを接続して各静圧ポケット４１を分離する分離溝１３ｃが周方向に複数凹設されている。環状溝１３ａ，１３ｂおよび分離溝１３ｃは、油を排出するドレン溝１３である。

図７に示すように、軸受部材４０の外周面４０ｂには、第１静圧溝４１ａと対向する軸方向に延びる第１形成用溝４４ａおよび第２、第３静圧溝４１ｂ，４１ｃと対向する周方向に延びる第２、第３形成用溝４４ｂ，４４ｃが周方向に複数凹設されている。第１、第２、第３形成用溝４４ａ，４４ｂ，４４ｃは、動圧ランド４２の内周側に楔状の軸受隙間４６を形成するための略Ｕの字形状（コの字等を含む形状）の軸受隙間形成用溝４４である。軸受隙間形成用溝４４には、静圧ポケット４１の第１静圧溝４１ａに開口されている供給口１１ｄに連通する連通孔１４ｅが穿孔されている。このような軸受隙間形成用溝４４は、軸受部材４０の外周面４０ｂに静圧ポケット４１に対向して形成されている。そして、各軸受隙間形成用溝４４は、周方向に延びる連結溝１４ｆにより連結されている。以上のように静圧ポケット４１（第１、第２、第３、第４静圧溝４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ）をロの字形状に形成し、軸受隙間形成用溝（第１、第２、第３形成用溝４４ａ，４４ｂ，４４ｃ）を略Ｕの字形状に形成することによっても、第１の実施の形態の軸受部材１０と同様の製造方法により動圧ランド４２の内周側に楔状の軸受隙間４６を形成することができる。

図８（Ａ）は、第１の実施の形態の流体軸受装置の動圧ランド１２にて周方向に発生する動圧Ｐａのみの変化を示す図、同図（Ｂ）は、第２の実施の形態の流体軸受装置の動圧ランド４２にて周方向に発生する動圧Ｐｂのみの変化を示す図である。同図（Ａ）に示すように、第１の実施の形態の流体軸受装置の静圧ポケット１１（第１、第２、第３静圧溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）を略Ｕの字形状に形成し、軸受隙間形成用溝１４（第１、第２、第３、第４形成用溝１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）をロの字形状に形成することにより動圧ランド１２の内周側に形成した楔状の軸受隙間１６によれば、動圧ランド１２にて第２、第３静圧溝１１ｂ，１１ｃの先端付近で最大となって第２、第３静圧溝１１ｂ，１１ｃの先端から第１静圧溝１１ａに向かうに従って低下する動圧Ｐａを発生させることができる。

一方、同図（Ｂ）に示すように、第２の実施の形態の流体軸受装置の静圧ポケット４１（第１、第２、第３、第４静圧溝４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ）をロの字形状に形成し、軸受隙間形成用溝（第１、第２、第３形成用溝４４ａ，４４ｂ，４４ｃ）を略Ｕの字形状に形成することにより動圧ランド４２の内周側に形成した楔状の軸受隙間４６によれば、動圧ランド４２にて第４静圧溝４１ｄ付近で最大となって第４静圧溝４１ｄから第１静圧溝４１ａに向かうに従って低下する動圧Ｐｂを発生させることができる。このように、ロの字形状に形成した静圧ポケット４１の第４静圧溝４１ｄの影響により、第２の実施の形態の流体軸受装置の動圧ランド４２は、第１の実施の形態の流体軸受装置の動圧ランド１２よりも円周方向長さが短くなるため動圧発生能力が若干低下する（Ｐａの最大値＞Ｐｂの最大値）が、実用には十分耐える能力を備えている。

なお、上述した実施形態では、静圧ポケット１１を略Ｕの字形状もしくはロの字形状に形成し、軸受隙間形成用溝１４をロの字形状もしくは略Ｕの字形状に形成した場合を説明した。しかし、静圧ポケット１１は略Ｕの字形状（第１、第２、第３静圧溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）に形成し、軸受隙間形成用溝１４を第１静圧溝１１ａと対向する第１形成用溝１４ａおよび第２、第３静圧溝１１ｂ，１１ｃの先端を結ぶ部分と対向する第４形成用溝１４ｄのニの字形状に形成しても、最薄肉部分１５ａと薄肉部分１５ｂを形成できるので、動圧ランド１２の内周側に楔状の軸受隙間１６を形成することができる。

さらに、静圧ポケット１１はロの字形状（第１、第２、第３、第４静圧溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）に形成し、軸受隙間形成用溝１４を第１静圧溝１１ａと対向する第１形成用溝１４ａのみを形成しても、最薄肉部分１５ａと薄肉部分１５ｂを形成できるので、動圧ランド１２の内周側に楔状の軸受隙間１６を形成することができる。
また、上述した実施形態では、静圧ポケット１１を分離するドレン溝１３の分離溝１３ｃを形成した分離型の流体軸受装置について説明したが、分離溝１３ｃを形成しない非分離型の流体軸受装置としてもよい。この非分離型の流体軸受装置では、動圧ランドの面積が大きくなって発生する動圧も大きくなるため、軸受剛性および減衰性が高くなる。また、流体軸受装置を研削盤の砥石軸に適用する場合について説明したが、回転軸を有する装置であれば適用可能である。

本発明の実施形態に係る流体軸受装置を示す概略断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は第１の実施の形態の軸受部材の内周面を示す断面側面図およびＡ−Ａ線断面図である。 第１の実施の形態の軸受部材の外周面を示す側面図である。 第１の実施の形態の軸受部材の製造直前を示す断面側面図である。 第１の実施の形態の軸受部材の製造直後を示す軸直交方向の断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は第２の実施の形態の軸受部材の内周面を示す断面側面図およびＡ−Ａ線断面図である。 第２の実施の形態の軸受部材の外周面を示す側面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は第１の実施の形態の軸受部材および第２の実施の形態の軸受部材の動圧の発生状態を示す図である。

符号の説明

１…軸受ハウジング、１ａ…供給路、１ｂ、１ｃ…排出路、１０Ａ…基材、１０，４０…軸受部材、１０ａ，４０ａ…内周面、１０ｂ，４０ｂ…外周面、１１，４１…静圧ポケット、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…第１、第２、第３静圧溝、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ…第１、第２、第３、第４静圧溝、１１ｄ…供給口、１２，４２…動圧ランド、１３…ドレン溝、１３ａ，１３ｂ…環状溝、１３ｃ…分離溝、１４．４４…軸受隙間形成用溝、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ…第１、第２、第３、第４形成用溝、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ…第１、第２、第３形成用溝、１４ｅ…連通孔、１５ａ…最薄肉部分、１５ｂ…薄肉部分、１６．４６…軸受隙間、２０…回転軸、３０…ジグ、３１…円筒部、３２，３３…フランジ部、Ｐ…油供給ポンプ、Ｔ…油槽、Ｇ…ダイアルゲージ、ＯＰ…油圧ポンプ。

Claims (4)

1. 流体圧により回転軸を軸承する流体軸受装置の軸受部材の製造方法において、
   前記軸受部材の素材である基材に前記軸受部材の内周面および外周面を形成する周面形成ステップと、
   前記基材の内周面に溝を複数形成して静圧発生溝部を周方向に複数形成すると共に、前記静圧発生溝部で囲まれた動圧発生部に楔状の軸受隙間を形成するために、前記静圧発生溝部に対応する前記基材の外周面に溝を複数形成して軸受隙間形成用溝部を形成する溝形成ステップと、
   前記基材の内部を密閉し、前記静圧発生溝部と前記軸受隙間形成用溝部との間の最薄肉部分が塑性変形する圧力を前記基材の内周面に加え、前記動圧発生部に前記軸受隙間を形成する加圧ステップと、を含むことを特徴とする流体軸受装置の軸受部材の製造方法。
2. 請求項１において、前記溝形成ステップは、前記基材の内周面に、軸方向に延びる第１静圧溝および該第１静圧溝の両端から周方向に延びる第２、第３静圧溝でなる静圧発生溝部を周方向に複数形成すると共に、前記基材の外周面に、前記第１静圧溝と対向する軸方向に延びる第１形成用溝および前記第２、第３静圧溝と対向する周方向に延びる第２、第３形成用溝並びに該第２、第３形成用溝の先端間を接続する軸方向に延びる第４形成用溝でなる軸受隙間形成用溝部を形成するステップであることを特徴とする流体軸受装置の軸受部材の製造方法。
3. 請求項１において、前記溝形成ステップは、前記基材の内周面に、軸方向に延びる第１静圧溝および該第１静圧溝の両端から周方向に延びる第２、第３静圧溝並びに該第２、第３静圧溝の先端間を接続する軸方向に延びる第４静圧溝でなる静圧発生溝部を周方向に複数形成すると共に、前記基材の外周面に、前記第１静圧溝と対向する軸方向に延びる第１形成用溝および前記第２、第３静圧溝と対向する周方向に延びる第２、第３形成用溝でなる軸受隙間形成用溝部を形成するステップであることを特徴とする流体軸受装置の軸受部材の製造方法。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の流体軸受装置の軸受部材の製造方法により製造されたことを特徴とする流体軸受装置の軸受部材。

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