本公開涉及一種流體軸承裝置的制造方法以及主軸馬達。
背景技術(shù):
在硬盤裝置及光盤裝置中裝設(shè)有使盤片旋轉(zhuǎn)的主軸馬達。主軸馬達具有:靜止部,該靜止部固定于裝置的機殼;以及旋轉(zhuǎn)部,該旋轉(zhuǎn)部一邊對盤片進行支承一邊旋轉(zhuǎn)。主軸馬達利用在定子和磁鐵間產(chǎn)生的磁通而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,以使旋轉(zhuǎn)部相對于靜止部旋轉(zhuǎn)。
主軸馬達的靜止部和旋轉(zhuǎn)部借助流體動壓軸承連接。關(guān)于具有流體動壓軸承的現(xiàn)有的主軸馬達,例如記載在日本專利公開公報第2008-190572號公報中。該文獻的主軸馬達具有含潤滑油的動壓軸承(第0021段,圖1)。
在這種動壓軸承中,有時使用實施鍍覆處理后的構(gòu)件來作為構(gòu)成動壓軸承的軸承構(gòu)件。記載在日本專利公開公報第2008-190572號公報中的主軸馬達也對構(gòu)成動壓軸承的套筒構(gòu)件實施鍍鎳(第0024段)。
但是,一旦實施了鍍覆處理,則會形成從鍍膜的表面突出的粒狀物、以及鍍膜的膜厚不均勻的起伏部。在流體動壓軸承中,靜止側(cè)的軸承構(gòu)件與旋轉(zhuǎn)側(cè)的軸承構(gòu)件隔著微小間隙相對,在該間隙內(nèi)填充有流體。在旋轉(zhuǎn)時,通過填充到上述間隙內(nèi)的流體產(chǎn)生動壓,使得旋轉(zhuǎn)側(cè)的軸承構(gòu)件相對于靜止側(cè)的軸承構(gòu)件被支承。因而,若各軸承構(gòu)件的尺寸精度較低,則可能阻礙動壓的產(chǎn)生。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種在具有實施了鍍覆處理的軸承構(gòu)件的流體動壓軸承的制造工序中,使實施了鍍覆處理的面的尺寸精度提高的技術(shù)。
本公開的示例性的第一方面是具有實施了鍍覆的軸承構(gòu)件的流體軸承裝置的制造方法。該制造方法包括a)鍍覆工序和b)按壓工序。在鍍覆工序中,對具有圓筒狀的基材內(nèi)周面的金屬制的基材實施鍍覆,以在基材內(nèi)周面上形成鍍膜。在按壓工序中,在鍍覆工序之后,使按壓構(gòu)件的接觸部與鍍膜接觸。具有接觸部的按壓構(gòu)件的至少一部分的楊氏模量與基材的楊氏模量相同,或是比基材的楊氏模量大。于是,在按壓工序中,通過使按壓構(gòu)件與鍍膜接觸,在不使基材發(fā)生塑性變形的情況下,使鍍膜的表面平滑。
本公開的示例性的第二方面是具有靜止部和相對于所述靜止部旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部的主軸馬達。所述旋轉(zhuǎn)部被根據(jù)本公開的示例性的第一方面所述的流體軸承裝置的制造方法制造出的流體軸承裝置支承成能相對于所述靜止部旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本公開的示例性的第一方面和第二方面,對于實施了鍍覆的軸承構(gòu)件的內(nèi)周面,能在不使基材發(fā)生塑性變形的情況下使鍍膜的表面變得平滑。由此,能提高上述內(nèi)周面的尺寸精度。
附圖說明
圖1是第一實施方式所涉及的盤片驅(qū)動裝置的縱剖視圖。
圖2是第一實施方式所涉及的主軸馬達的縱剖視圖。
圖3是第一實施方式所涉及的主軸馬達的局部縱剖視圖。
圖4是第一實施方式所涉及的套筒的縱剖視圖。
圖5是第一實施方式所涉及的軸的仰視圖。
圖6是第一實施方式所涉及的環(huán)狀構(gòu)件的俯視圖。
圖7是表示第一實施方式所涉及的流體動壓軸承的制造工序的一部分的流程圖。
圖8是表示第一實施方式所涉及的利用鋼珠進行按壓工序的情況的圖。
圖9是表示第一實施方式所涉及的利用鋼珠進行按壓工序的情況的放 大圖。
圖10是表示第一實施方式所涉及的利用鋼珠進行按壓工序的情況的放大圖。
圖11是表示第一實施方式所涉及的利用滾壓刀進行按壓工序的情況的圖。
具體實施方式
以下,參照附圖,對本公開的示例性的實施方式進行說明。另外,在本公開中,將與主軸馬達的中心軸線平行的方向稱為“軸向”,將與主軸馬達的中心軸線正交的方向稱為“徑向”,將沿著以主軸馬達的中心軸線為中心的圓弧的方向稱為“周向”。此外,在本公開中,將軸向作為上下方向,并相對于底板將頂蓋一側(cè)作為上方,來對各部分的形狀以及位置關(guān)系進行說明。但是,并不旨在利用上述上下方向的定義來限定本公開的主軸馬達以及盤片驅(qū)動裝置使用時的朝向。
此外,在本公開中,“相同”也包含大致相同在內(nèi)。此外,在本公開中,“圓筒狀”也包含大致圓筒狀在內(nèi)。
圖1是裝設(shè)有本公開的第一實施方式所涉及的主軸馬達11的盤片驅(qū)動裝置1的縱剖視圖。上述盤片驅(qū)動裝置1使在中央具有圓孔的磁盤12旋轉(zhuǎn),來對磁盤12進行信息的讀取以及寫入。如圖1所示,盤片驅(qū)動裝置1具有主軸馬達11、三片磁盤12、存取部13以及頂蓋14。
主軸馬達11支承著三片磁盤12,使磁盤12以中心軸線9為中心旋轉(zhuǎn)。主軸馬達11具有在與中心軸線9正交的方向上延展的底板21。底板21的上部被頂蓋14覆蓋。主軸馬達11的旋轉(zhuǎn)部3、三片磁盤12以及存取部13被容納在由底板21和頂蓋14構(gòu)成的殼體10的內(nèi)部。存取部13使磁頭131沿著磁盤12的記錄面移動,以對磁盤12進行信息的讀取以及寫入。
另外,盤片驅(qū)動裝置1所具有的磁盤12的數(shù)量也可以是一片、兩片或四片以上。此外,存取部13只要能對磁盤12進行信息的讀取和寫入中的至少一方即可。
殼體10的內(nèi)部空間優(yōu)選是灰塵極少的潔凈的空間。在殼體10的內(nèi)部填充有潔凈的空氣。但是,也可以在殼體10的內(nèi)部填充氦氣、氫氣或氮氣,來代替空氣。此外,也可以在殼體10的內(nèi)部填充上述氣體與空氣的混合氣體。
接著,對盤片驅(qū)動裝置1所使用的主軸馬達11的更詳細的結(jié)構(gòu)進行說明。圖2是主軸馬達11的縱剖視圖。如圖2所示,主軸馬達11具有靜止部2和旋轉(zhuǎn)部3。靜止部2相對于盤片驅(qū)動裝置1的殼體10相對靜止。旋轉(zhuǎn)部3被支承成能相對于靜止部2旋轉(zhuǎn)。
靜止部2具有底板21、軸22、下環(huán)狀構(gòu)件23以及定子24。
底板21在定子24、后述的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31、后述的磁鐵33、磁盤12以及存取部13的下側(cè)相對于中心軸線9大致垂直地延展。底板21的材料例如使用鋁合金等金屬。如圖2所示,底板12具有圓筒保持部211和平板部212。圓筒保持部211在定子24的徑向內(nèi)側(cè)沿軸向呈大致圓筒狀延伸。平板部212從圓筒保持部211朝向徑向外側(cè)延展。
軸22沿著中心軸線9配置。軸22的材料例如使用不銹鋼等金屬。如圖1所示,軸22的上端部固定于盤片驅(qū)動裝置1的頂蓋14。此外,軸22的下端部經(jīng)由下環(huán)狀構(gòu)件23而固定于底板21的圓筒保持部211。
如圖3所示,軸22具有上環(huán)狀部221。上環(huán)狀部221在軸22的上端部附近朝向徑向外側(cè)突出。上環(huán)狀部221位于后述的連接部312的上表面與后述的蓋帽板部321的下表面之間。上環(huán)狀部221是構(gòu)成軸22的構(gòu)件的一部分。但是,上環(huán)狀部221也可以是與軸22不同的構(gòu)件。
下環(huán)狀構(gòu)件23位于比上環(huán)狀部221靠下側(cè)的位置,并呈環(huán)狀地將軸22以及后述的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的內(nèi)側(cè)圓筒部311圍住。下環(huán)狀構(gòu)件23的材料例如使用銅或黃銅等金屬。下環(huán)狀構(gòu)件23通過壓入、熱壓配合、粘接劑等方式固定于軸22。但是,軸22與下環(huán)狀構(gòu)件23也可以是一體的構(gòu)件。
下環(huán)狀構(gòu)件23具有底部231和壁部232。底部231在后述的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的內(nèi)側(cè)圓筒部311的下側(cè)呈環(huán)狀地延展。底部231的內(nèi)周面固定于軸22的外周面。壁部232在比內(nèi)側(cè)圓筒部311靠徑向外側(cè)處從底部231朝向上 方呈大致圓筒狀地延伸。壁部232的外周面固定于圓筒保持部211的內(nèi)周面。
定子24是主軸馬達11的電樞。定子24具有定子鐵芯41和多個線圈42。定子鐵芯41例如是將硅鋼板等電磁鋼板沿軸向?qū)盈B而成的層疊鋼板。定子鐵芯41固定于固定圓筒部211的外周面。此外,定子鐵芯41具有朝向徑向外側(cè)突出的多個極齒411。線圈42是卷繞在各極齒411上的導(dǎo)線的集合體。多個極齒411以及多個線圈42以中心軸線9為中心呈圓環(huán)狀地排列。
旋轉(zhuǎn)部3具有旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31、蓋帽32、磁鐵33以及軛34。
旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31是配置在軸22周圍的環(huán)狀的構(gòu)件。旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31是在由不銹鋼形成的基材的表面上鍍鎳后形成的構(gòu)件。關(guān)于旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的制造方法,將在后面進行說明。另外,旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的材料除了不銹鋼之外,例如也可以使用鋁或銅等金屬。
旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31具有沿上下貫通的中央通孔310。軸22的至少一部分容納在中央通孔310內(nèi)。旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31具有內(nèi)側(cè)圓筒部311、連接部312、外側(cè)圓筒部313、盤片載置部314、上側(cè)突出部315以及下側(cè)突出部316。
內(nèi)側(cè)圓筒部311在上環(huán)狀部221的下側(cè)且在下環(huán)狀構(gòu)件23的上側(cè)呈圓環(huán)狀地將軸22圍住。連接部312從內(nèi)側(cè)圓筒部311的上端部朝向徑向外側(cè)呈大致圓板狀地延展。外側(cè)圓筒部313從連接部312的徑向外側(cè)的端部朝向下側(cè)呈筒狀地延伸。即,連接部312在徑向上將內(nèi)側(cè)圓筒部311與外側(cè)圓筒部313連接。盤片載置部314從外側(cè)圓筒部313的下端部進一步朝向徑向外側(cè)呈圓環(huán)狀地突出。
外側(cè)圓筒部313的圓筒狀的外周面51與磁盤12的圓孔相嵌。各磁盤12的內(nèi)周部與外側(cè)圓筒部313的外周面51的至少一部分接觸。由此,磁盤12在徑向上被定位。盤片載置部314的上表面52從外側(cè)圓筒部313的外周面朝向徑向外側(cè)延展。位于最下層的磁盤12的下表面與盤片載置部314的上表面52的至少一部分接觸。由此,磁盤12在軸向上被定位。
這樣,外側(cè)圓筒部313的外周面51成為第一盤片支承面,盤片載置部 314的上表面52成為第二盤片支承面。三片磁盤12被上述第一盤片支承面以及第二盤片支承面支承。
上側(cè)突出部315在內(nèi)側(cè)圓筒部311和外側(cè)圓筒部313之間從連接部312的上表面朝向上側(cè)呈圓筒狀地延伸。上側(cè)突出部315位于比上環(huán)狀部221靠徑向外側(cè)的位置。在上側(cè)突出部315的內(nèi)周面設(shè)置有朝徑向外側(cè)凹陷的臺階。下側(cè)突出部316在內(nèi)側(cè)圓筒部311和外側(cè)圓筒部之間從連接部312的下表面朝向下側(cè)呈圓筒狀地延伸。下側(cè)突出部316位于比下環(huán)狀構(gòu)件23的壁部232靠徑向外側(cè)的位置。
旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31是包括構(gòu)成流體動壓軸承的套筒和具有盤片載置部的輪轂的單一構(gòu)件,但本公開不局限于此。旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31也可以由套筒和輪轂分體的兩個構(gòu)件構(gòu)成。
蓋帽32是在中央具有圓孔的大致圓板狀的構(gòu)件。蓋帽32的材料既可以是金屬,也可以是樹脂。蓋帽32具有蓋帽板部321和蓋帽凸部322。蓋帽板部321在上環(huán)狀部221的上側(cè)呈環(huán)狀地延展。蓋帽板部321的內(nèi)周部與軸22的上端部附近的外周面在徑向上隔著微小間隙相對。蓋帽凸部322從蓋帽板部321的徑向外側(cè)的端部朝向上側(cè)呈大致圓筒狀地突出。
作為蓋帽板部321與蓋帽凸部322的連接部的角部與上側(cè)突出部315的臺階相嵌。蓋帽凸部322的外周面例如通過粘接劑固定于上側(cè)突出部315的內(nèi)周面。由此,在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31旋轉(zhuǎn)時,蓋帽32也與旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31一起旋轉(zhuǎn)。
磁鐵33位于定子24的徑向外側(cè)。磁鐵33經(jīng)由磁性體的軛34而固定于外側(cè)圓筒部313的內(nèi)周面。磁鐵33優(yōu)選呈圓環(huán)狀。磁鐵33的徑向內(nèi)側(cè)的面與多個極齒411的徑向外側(cè)的端面在徑向上隔著微小間隙相對。此外,在磁鐵33的內(nèi)周面上,沿周向交替地磁化有N極和S極。
另外,也可以使用多個磁鐵,來代替圓環(huán)狀的磁鐵33。在使用多個磁鐵的情況下,只要將多個磁鐵沿周向以使N極和S極交替的方式排列即可。
在這樣的主軸馬達11中,若對線圈42供給驅(qū)動電流,則在多個極齒411上產(chǎn)生磁通。于是,在極齒411與磁鐵33間的磁通的作用下,在靜止 部2與旋轉(zhuǎn)部3之間產(chǎn)生周向的轉(zhuǎn)矩。其結(jié)果是,旋轉(zhuǎn)部3相對于靜止部2繞中心軸線9旋轉(zhuǎn)。支承于旋轉(zhuǎn)構(gòu)件3的磁盤12與旋轉(zhuǎn)部3一起繞中心軸線9旋轉(zhuǎn)。
接著,對主軸馬達11所具有的流體動壓軸承6的結(jié)構(gòu)進行說明。圖3是主軸馬達11的在流體動壓軸承6附近的局部縱剖視圖。如圖3所示,在軸22以及下環(huán)狀構(gòu)件23與旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31之間存在潤滑液60。潤滑液60例如使用多元醇酯類油或雙酯類油。旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31借助潤滑液60被支承成能相對于軸22以及下環(huán)狀構(gòu)件23旋轉(zhuǎn)。
這樣,由作為靜止部2側(cè)的部件的軸22以及下環(huán)狀構(gòu)件23、作為旋轉(zhuǎn)部3側(cè)的部件的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31、存在于軸部22以及下環(huán)狀構(gòu)件23與旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31間的潤滑液60,來構(gòu)成作為流體軸承裝置的流體動壓軸承6。旋轉(zhuǎn)部3被流體動壓軸承6支承成能旋轉(zhuǎn)。即,由軸22以及下環(huán)狀構(gòu)件23構(gòu)成第一軸承構(gòu)件,由旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31構(gòu)成第二軸承構(gòu)件。
圖4是旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的局部縱剖視圖。如圖4所示,在內(nèi)側(cè)圓筒部311的內(nèi)周面以及連接部312的內(nèi)周面,分上下兩層地設(shè)置有人字狀的徑向動壓槽列61。此外,在內(nèi)側(cè)圓筒部311的內(nèi)周面以及連接部312的內(nèi)周面上形成有鍍膜。鍍膜在徑向動壓槽列61的各槽中仿照形成于旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的基材的槽的形狀而形成。
在主軸馬達11驅(qū)動時,旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31相對于軸22沿一個方向旋轉(zhuǎn)。此時,徑向動壓槽列61使位于軸22與旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31之間的潤滑液60產(chǎn)生動壓。由此,旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31相對于軸22在徑向上被支承。另外,徑向動壓槽列61只要設(shè)置在軸22的外周面以及旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的內(nèi)周面中的至少一方上即可。
圖5是軸22的仰視圖。如圖5所示,在上環(huán)狀部221的下表面上設(shè)置有螺旋狀的第一軸向動壓槽列62。圖6是下環(huán)狀構(gòu)件23的俯視圖。如圖6所示,在壁部232的上表面上設(shè)置有螺旋狀的第二軸向動壓槽列63。
在主軸馬達11驅(qū)動時,旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31相對于軸22以及下環(huán)狀構(gòu)件23沿一個方向旋轉(zhuǎn)。此時,第一軸向動壓槽列62使位于上環(huán)狀部221的下表 面與連接部312的上表面之間的潤滑液60產(chǎn)生動壓。此外,第二軸向動壓槽列63使位于上環(huán)狀部232的上表面與連接部312的下表面之間的潤滑液60產(chǎn)生動壓。由此,旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31相對于軸22以及下環(huán)狀構(gòu)件23在軸向上被支承。
另外,第一軸向動壓槽列62只要設(shè)置在連接部312的上表面的與上環(huán)狀部221相對的部分以及上環(huán)狀部221的下表面中的至少一方上即可。第二軸向動壓槽列63只要設(shè)置在連接部312的下表面的與壁部232相對的部分以及壁部232的上表面中的至少一方上即可。此外,第一軸向動壓槽列以及第二軸向動壓槽列也可以是人字狀的槽列。
如圖3所示,潤滑液60具有上側(cè)的液面601和下側(cè)的液面602。上側(cè)的液面601位于上環(huán)狀部221的外周面與上側(cè)突出部315的內(nèi)周面之間。即,由上環(huán)狀部221的外周面和上側(cè)突出部315的內(nèi)周面,來構(gòu)成對潤滑液60的上側(cè)的液面601進行保持的上密封部65。上密封部65與流體動壓軸承6相互連接。此外,在上密封部65中,上環(huán)狀部221的外周面與上側(cè)突出部315的內(nèi)周面間的徑向間隔隨著朝向上側(cè)而擴大。因而,潤滑液60的上側(cè)的液面601在表面張力的作用下被朝向下側(cè)拉扯,而成為彎月狀。在上密封部65中,由于徑向間隔隨著朝向上側(cè)而擴大,液面601成為彎月狀,因此,能抑制潤滑液60從上密封部65漏出。
此外,如圖4所示,在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的上側(cè)突出部315的內(nèi)周面上設(shè)置有螺旋狀的泵吸槽列64。在主軸馬達11驅(qū)動時,旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31相對于軸22以及下環(huán)狀構(gòu)件23沿一個方向旋轉(zhuǎn)。此時,泵吸槽列64使位于上環(huán)狀部221的外周面與上側(cè)突出部315的內(nèi)周面之間的潤滑液60產(chǎn)生動壓。由此,由于上密封部65內(nèi)的潤滑液60在上述動壓的作用下被朝向下側(cè)拉扯,因此,能進一步抑制潤滑液60從上密封部65漏出。
另一方面,潤滑液60的下側(cè)的液面602位于下環(huán)狀構(gòu)件23的壁部232的外周面與旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的下側(cè)突出部316的內(nèi)周面之間。即,由壁部232的外周面和下側(cè)突出部316的內(nèi)周面,來構(gòu)成對潤滑液60的下側(cè)的液面602進行保持的下密封部66。下密封部66與流體動壓軸承6相互連接。此外, 在下密封部66中,壁部232的外周面與下側(cè)突出部316的內(nèi)周面間的徑向間隔隨著朝向下側(cè)而擴大。因而,潤滑液60的下側(cè)的液面602在表面張力的作用下被朝向上側(cè)拉扯,而成為彎月狀。在下密封部66中,由于徑向間隔隨著朝向下側(cè)而擴大,液面602成為彎月狀,因此,能抑制潤滑液60從下密封部66漏出。
此外,旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31除了中央通孔310之外,還具有連通孔317。連通孔317在比中央孔310靠徑向外側(cè)且在比上側(cè)突出部315以及下側(cè)突出部316靠徑向內(nèi)側(cè)的位置沿上下貫通連接部312。即,連通孔317在軸向上將設(shè)于連接部312的上表面的上開口318與設(shè)于連接部312的下表面的下開口319連通。連通孔317的內(nèi)部也充滿有潤滑液60。
這樣,從上密封部65經(jīng)由軸22與旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31間的間隙以及連通孔317直到下密封部66連續(xù)地充滿有潤滑液60。因而,潤滑液60的液面僅為保持于上密封部65的液面601以及保持于下密封部66的液面602這兩處。由此,能抑制潤滑液60的蒸發(fā)。
接著,對旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的制造方法進行說明。如上所述,旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31是構(gòu)成作為流體軸承裝置的流體動壓軸承6的第二軸承構(gòu)件。圖7是表示旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的制造工序的流程的流程圖。圖8是表示利用鋼珠81進行按壓工序的情況的圖。圖9和圖10是表示利用鋼珠81進行按壓工序的情況的放大圖。圖11是表示利用滾壓刀82進行按壓工序的情況的圖。
在制造旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31時,首先,對棒狀的不銹鋼進行切削,形成旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的基材71(步驟S101)。由此,制作出旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的形狀。下面,將基材71的與內(nèi)側(cè)圓筒部311相當(dāng)?shù)牟糠值膬?nèi)周面以及與連接部312相當(dāng)?shù)牟糠值膬?nèi)周面稱為第一基材內(nèi)周面711(參照圖9、圖10)。此外,將基材的與上側(cè)突出部315相當(dāng)?shù)牟糠值膬?nèi)周面稱為第二基材內(nèi)周面(未圖示)。第一基材內(nèi)周面711以及第二基材內(nèi)周面均為圓筒狀的內(nèi)周面。在步驟S101中,通過切削來形成包括第一基材內(nèi)周面711以及第二基材內(nèi)周面在內(nèi)的基材的各個面。
另外,旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的基材是含易切削成分的不銹鋼。由此,由于在切 削時切屑被切得很細,因此,能降低切削工具的磨損。旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的基材優(yōu)選例如為SUS420J2、SUS430、DHS(注冊商標)-1。SUS420J2、SUS430是由JIS(日本工業(yè)標準)規(guī)定的規(guī)格。
接著,通過對該基材進行切削加工,在第一基材內(nèi)周面711以及第二基材內(nèi)周面上形成多個朝向徑向外側(cè)凹陷的動壓槽(步驟S102)。
接著,對基材實施鍍鎳(步驟S103)。在對基材實施觸擊鍍鎳后,實施非電解鍍鎳磷。這樣,通過在基材上實施觸擊鍍鎳,從而使非電解鍍鎳磷變得容易緊貼。由此,在基材71的表面上形成具有大致均勻厚度的鍍膜72。此時,如圖9以及圖10所示,在第一基材內(nèi)周面711上以及第二基材內(nèi)周面上形成有鍍膜72。鍍膜72的膜厚是將觸擊鍍鎳與非電解鍍鎳磷相加后的膜厚。
在第一基材內(nèi)周面711以及第二基材內(nèi)周面上,仿照在步驟S102中形成的動壓槽的形狀形成鍍膜72。即,在動壓槽內(nèi),基材表面也被鍍膜72覆蓋。由此,形成被鍍膜72覆蓋的徑向動壓槽列61以及泵吸槽列64。
形成在基材71的表面上的鍍膜72的膜厚大致相同。但是,如圖9所示,在步驟S103的鍍覆工序中,有時會在鍍膜72上形成朝徑向內(nèi)側(cè)突出的粒狀物721以及膜厚不均勻的起伏部722。因此,在步驟S104~S105所示的按壓工序中,通過對粒狀物721以及起伏部722進行平滑處理,從而使鍍膜72的膜厚比步驟S104之前的膜厚更均勻。另外,在本公開中,存在在鍍膜72上形成粒狀物721和起伏部722中的一方的情況,也存在形成有粒狀物721和起伏部722兩者的情況。
首先,在步驟S104中,如圖8所示,為了使形成在第一基材內(nèi)周面711上的鍍膜72均勻,使鋼珠81在中央通孔310內(nèi)從上方向下方通過。此時,作為按壓構(gòu)件的鋼珠81的表面與內(nèi)側(cè)圓筒部311的內(nèi)周面以及連接部312的內(nèi)周面接觸,來將鍍膜72朝向徑向外側(cè)按壓。即,鋼珠81的表面為與鍍膜72接觸的接觸部。由此,能使形成在第一基材內(nèi)周面711上的鍍膜72的膜厚均勻。
在步驟S104中,粒狀物721以及起伏部722的膜厚較厚的部分沿徑向 被壓縮,并且沿著鍍膜72的表面延展。其結(jié)果是,粒狀物721沿著鍍膜72的表面變形成薄箔狀,并且使包括起伏部722在內(nèi)的鍍膜72的表面平滑。在上述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的制造工序中,在按壓工序中,能在基材71不發(fā)生塑性變形的情況下使鍍膜72的表面平滑。即,在按壓工序中,基材71發(fā)生彈性變形,但不發(fā)生塑性變形。
假設(shè)基材71發(fā)生塑性變形,則構(gòu)成流體動壓軸承6的內(nèi)側(cè)圓筒部311的內(nèi)周面以及連接部312的內(nèi)周面的尺寸精度降低。但是,在上述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的制造工序中,能在不使基材71發(fā)生塑性變形的情況下使鍍膜72的表面平滑。由此,能提高構(gòu)成流體動壓軸承6的面的尺寸精度。
作為按壓構(gòu)件的鋼珠81的楊氏模量比基材71的楊氏模量大。由此,在按壓時,鋼珠81的彈性變形量不會比基材71大。因而,容易使基材71發(fā)生彈性變形,并且容易使鍍膜72平滑。另外,按壓構(gòu)件的楊氏模量也可以與基材71的楊氏模量相同。
此外,也可以僅使鋼珠81中的包括作為接觸部的表面在內(nèi)的一部分由楊氏模量比基材71的楊氏模量大的材料形成。例如,也可以使鋼珠81的中心部由楊氏模量比基材71的楊氏模量小的材料形成,通過對該中心部進行表面處理,來形成楊氏模量比基材71的楊氏模量大的表層部分。此外,也可以使鋼珠81由楊氏模量比基材71的楊氏模量小的材料形成,并在鋼珠81的表面形成楊氏模量比基材71的楊氏模量大的薄膜。
在圖9中,鋼珠81的半徑為距離R。即,鋼珠81的表面距中心點810的距離R大致相同。在此,當(dāng)將形成在第一基材內(nèi)周面711上的鍍膜72的表面距中心軸線9的平均距離設(shè)為L1時,距離R比距離L1大。因而,在鋼珠81通過中央通孔310內(nèi)時,基材71的第一基材內(nèi)周面711附近和鍍膜72被朝徑向外側(cè)按壓而發(fā)生變形。
在此,將鍍膜72的平均膜厚設(shè)為L2。距離R與距離L1的差與平均膜厚L2相同,或比平均膜厚L2小。即,鋼珠81相對于鍍膜72的平均過盈量為鍍膜72的平均膜厚L2以下。因而,在沒有粒狀物721以及起伏部722的、膜厚比較均勻的部分處,鍍膜72發(fā)生彈性變形,但不容易發(fā)生塑性變 形。這樣,通過調(diào)節(jié)過盈量,就能抑制鍍膜72中的膜厚比較均勻的部分以及基材71發(fā)生塑性變形。
此外,基材71的屈服應(yīng)力比鍍膜72的屈服應(yīng)力大。因而,在施加從鋼珠81朝向徑向外側(cè)的應(yīng)力時,鍍膜72比基材71先發(fā)生塑性變形。由此,能進一步抑制基材71發(fā)生塑性變形。
如圖9所示,將鋼珠81中的、位于中心點810的軸向下方且距中心軸線9的距離為L1(第一距離)的部分稱為第一接觸部P1。此外,將鋼珠81中的、距中心軸線9的距離為R(第二距離)的部分稱為第二接觸部P2。第一接觸部P1與第二接觸部P2分別為距中心軸線9的距離相同的環(huán)狀的接觸部。另外,在圖9中示出了第一接觸部P1中的一個點和第二接觸部P2中的一個點。
在圖9中,在鍍膜72中的、比膜厚為平均膜厚L2的部分的表面上的點M更靠上方的區(qū)域處,鋼珠81與鍍膜72接觸。若鋼珠81從那里開始向下方移動,則鋼珠81中的第一接觸部P1最先與點M接觸。在鋼珠81進一步向下方移動時,與該部分接觸的鋼珠81的接觸部的半徑逐漸增大。接著,鋼珠81中的距中心軸線9的距離最大的第二接觸部P2與點M接觸。這樣,當(dāng)著眼于鍍膜72的表面上的各點時,在步驟S104中,包括與第一接觸部P1發(fā)生接觸的第一按壓工序和在第按壓一工序之后與第二接觸部P2發(fā)生接觸的第二按壓工序。
在鋼珠81與粒狀物721以及起伏部722發(fā)生接觸的情況下,同樣地,隨著鋼珠81朝向下方移動,與粒狀物721以及起伏部722各自的表面上的各點接觸的鋼珠81的接觸部的半徑逐漸變大。由此,對粒狀物721以及起伏部722的膜厚較大的部分一下子施加應(yīng)力,來抑制上述部分周邊的基材71發(fā)生塑性變形。
接著,在步驟S105中,如圖11所示,為了使形成在第二基材內(nèi)周面上的鍍膜72均勻,在使?jié)L壓刀82的滾柱821與上側(cè)突出部315的內(nèi)周面接觸的同時,使?jié)L壓刀82沿軸向移動。由此,能使形成在第二基材內(nèi)周面上的鍍膜72的膜厚均勻。
滾壓刀82是多個滾柱821在周向上大致等間隔地安裝于圓柱狀的主體822的按壓構(gòu)件。滾柱821各自以沿上下延伸的轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)。因而,在將滾壓刀82配置在上側(cè)突出部315的徑向內(nèi)側(cè)的情況下,對于各個滾柱821來說,相對于主體822配置在最靠徑向外側(cè)的位置的部分為距中心軸線9的距離相同的多個接觸部中的一個。
這樣,在流體動壓軸承6的軸承裝置所具有的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的制造工序中,通過在鍍覆工序之后進行按壓工序,能提高旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31的尺寸精度。
由于通過對棒狀的構(gòu)件進行切削來形成基材71,因此,會留下具有條狀的凹凸的削痕。若在基材71的表面具有削痕,則即便削痕的凹凸很微小,在鍍覆工序中也容易產(chǎn)生粒狀物721以及起伏部722。因而,本公開是非常有用的。
此外,基材71由含易切削成分的金屬形成。由此,有時會在切削面露出易切削成分,而成為產(chǎn)生粒狀物721的原因。因而,在基材71含易切削成分的情況下,非常需要使鍍膜72的表面平滑。
此外,在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件31具有的內(nèi)周面上設(shè)置有動壓槽。若在基材71的表面具有動壓槽的凹凸,則在凹部與凸部間的邊界部分處容易產(chǎn)生粒狀物721。因而,本公開是非常有用的。
以上對本公開的示例性的實施方式進行了說明,但本公開不限定于上述實施方式。
上述實施方式使用鋼珠以及滾壓刀作為按壓構(gòu)件,但也可以使用其它種類的按壓構(gòu)件。例如,也可以使用鉸刀作為按壓構(gòu)件,還可以使用圓柱狀等各種形狀的金屬構(gòu)件。
此外,上述實施方式通過切削形成軸承構(gòu)件的基材,但也可以通過其它方法形成基材。即便在這種情況下,通過在按壓工序中在不使基材塑性變形的情況下使鍍膜平滑,也能提高軸承構(gòu)件的尺寸精度。
此外,上述實施方式通過切削形成多個動壓槽,但也可以通過其它方法形成多個動壓槽。例如,也可以利用電解加工或滾絲加工來形成多個動壓槽。
此外,本公開的主軸馬達也可以是用于使磁盤之外的光盤等驅(qū)動盤片旋轉(zhuǎn)的馬達。
此外,關(guān)于各構(gòu)件的細節(jié)部的形狀,也可以與本公開的各圖所示的形狀不同。此外,也可以在不產(chǎn)生矛盾的范圍內(nèi)使上述實施方式以及變形例中出現(xiàn)的各要素適當(dāng)組合。
本公開能用于流體軸承裝置的制造方法以及主軸馬達。