(57)【要約】【課題】  スラスト面の超音波加工による焼結軸受素材の変形が抑えられるとともに、スラスト側およびラジアル側の双方の動圧凹所を所望の形状通りに形成することができる動圧軸受の製造方法を提供する。【解決手段】  密度を６．６〜７．４Ｍｇ／ｍ３に調整した円筒状の焼結軸受素材１Ａのスパイラル溝（スラスト動圧凹所）１２を形成する上端面１１に、超音波加工を施してこの上端面１１を上記密度よりも緻密化させた後、この上端面１１にスパイラル溝１２を形成し、次いで、焼結軸受素材１Ａの内周面１４に分離溝１５および円弧面（ラジアル動圧凹所）１６を形成する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密度を６．６〜７．４Ｍｇ／ｍ３に調整した円筒状の焼結軸受素材の、スラスト動圧凹所を形成する端面に、超音波加工を施して該端面を前記密度よりも緻密化させた後、この端面にスラスト動圧凹所を形成し、次いで、焼結軸受素材の軸孔内周面に、ラジアル動圧凹所を形成することを特徴とする動圧軸受の製造方法。
【請求項２】
前記スラスト動圧凹所は、前記端面の一周方向に向かうにしたがってその内周側に湾曲しながら延びる複数のスパイラル溝、または、Ｖ字状で頂点に収束する方向が前記端面の一周方向に沿って配列された複数のヘリングボーン溝であることを特徴とする請求項１に記載の動圧軸受の製造方法。
【請求項３】
前記ラジアル動圧凹所は、前記焼結軸受素材の外径と非同心で、かつ、前記一周方向に向かうにしたがって内周側に縮径していく複数の円弧面であることを特徴とする請求項１に記載の動圧軸受の製造方法。
【請求項４】
前記焼結軸受素材は、鉄：４０〜６０ｗｔ％、銅：４０〜６０ｗｔ％、錫：１〜５ｗｔ％を含有する焼結合金であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の動圧軸受の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油等の潤滑用流体に動圧を発生させて高い軸受剛性を得ることのできる動圧軸受の製造方法に係り、特に、焼結軸受であって、高い寸法精度を有し、かつ、スラスト動圧凹所とラジアル動圧凹所の双方を、所望の形状通りに高い精度で形成するための製造方法に関する。本発明で得られる動圧軸受は、記録ディスク駆動装置等に備えられるスピンドルモータの軸受として好適である。
【背景技術】
【０００２】
上記スピンドルモータは、磁気ディスクあるいはＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光ディスクを駆動してこれらディスクに情報の読み書きを行うディスク駆動装置や、レーザビームプリンタ等の各種情報機器に、駆動源として広く用いられている。この種のスピンドルモータの軸受としてはボールベアリングが多用されていたが、回転精度、高速性、静音性といった面で限界があり、これらの特性に優れた軸受として、非接触タイプの動圧軸受が用いられるようになってきた。
【０００３】
動圧軸受とは、軸と軸受との間の微小隙間に潤滑油による油膜を形成し、その油膜を、軸が回転することにより高圧化させて軸を高い剛性をもって支持する軸受であり、その動圧は、軸または軸受のいずれか一方に形成される主に溝からなる凹所によって効果的に発生する。スピンドルモータ用の軸受は、スラストおよびラジアル双方の荷重を受ける構造となっており、動圧発生用の上記凹所を軸受に形成する場合には、スラスト荷重を受ける軸受の端面（スラスト面）と、ラジアル荷重を受ける軸受の内周面（ラジアル面）とに、それぞれ形成される。そして、このような動圧軸受としては、潤滑油を含有して自己補給することができるとともに、動圧発生用の上記凹所を形成し易く、しかも、量産性に優れることなどの理由から、焼結軸受が好ましく用いられる。
【０００４】
焼結軸受は、金属粉末を圧縮成形した圧粉体を加熱して得られるものであるため、気孔が分散したポーラス体であり、気孔に潤滑油を充填した含油状態で使用される。潤滑油は、焼結軸受からしみ出して、上記のように軸との間の微小隙間に油膜を形成し、動圧凹所内に流入する潤滑油が、軸の回転に応じて高圧化し、高い軸受剛性をもって軸を支持するようになされている。このような動圧凹所は、焼結軸受素材に対する塑性加工によって形成されている。
【０００５】
ところで、スピンドルモータの軸受にあっては、通常、ラジアル荷重がスラスト荷重よりも大きいため、ラジアル面よりもスラスト面側の動圧を大きく設定する場合がある。スラスト面の動圧を大きくするには、その面の気孔を潰して緻密化させ、潤滑油の漏出、すなわち動圧のリークを防止して油圧が確保されようにすればよく、この構造は、摩擦抵抗の低減や耐久性の向上にも寄与するので好ましい。スラスト面の封孔処理手段としては、超音波加工を施してスラスト面を封孔処理することが、特許文献１，２等により知られており、この方法では、短時間で効果的に封孔処理を施すことが可能であるとされている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３３２６０号公報
【特許文献２】特開平１１−５１０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の超音波加工は、例えば、一端面がスラスト面とされる焼結軸受の場合、その反対側の端面を硬質な台に当てて載せ、上方から一端面に超音波振動体を押し当てながら超音波振動を与えるといった方法が採られる。ところがこの方法では、軸方向に応力を受けることから、焼結軸受素材の内周面の両端部が内側に僅かではあるがせり出してしまう変形が生じ、このため、寸法精度の高い動圧軸受を得にくいといった不具合が起こる。このような不具合は、焼結軸受素材の密度を上げて硬さを高く設定することで解消できると考えられるが、その場合には、ラジアル面へのラジアル動圧凹所の形成を塑性加工により形成し難くなるといった新たな問題が生じる。
【０００８】
焼結軸受素材の密度は、６．５Ｍｇ／ｍ３程度が一般的であり、この密度では、上記のように、ラジアル動圧凹所は形成し易い反面、スラスト動圧凹所は硬さが不足気味なためシャープに形成し難い傾向にあり、また、超音波加工後にスラスト動圧凹所を形成するには、超音波加工によって軸孔両端部の径が僅かに収縮する変形が起こる。そして、密度を高くし過ぎると、超音波加工による影響は少なくなって変形は抑えられるが、逆にラジアル動圧凹所は硬いことにより形成し難いわけである。
【０００９】
よって本発明は、スラスト面の超音波加工による焼結軸受素材の変形が抑えられるとともに、スラスト側およびラジアル側の双方の動圧凹所を所望の形状通りに形成することができる動圧軸受の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、密度を６．６〜７．４Ｍｇ／ｍ３に調整した円筒状の焼結軸受素材の、スラスト動圧凹所を形成する端面に、超音波加工を施して該端面を前記密度よりも緻密化させた後、この端面にスラスト動圧凹所を形成し、次いで、焼結軸受素材の軸孔内周面に、ラジアル動圧凹所を形成することを特徴としている。
【００１１】
本発明で用いる焼結軸受素材は、密度が通常よりも高い６．６〜７．４Ｍｇ／ｍ３に調整されているため、通常のものよりも硬さや剛性が高められている。このため、スラスト動圧を発生させる端面（スラスト面）に、軸方向に応力を負荷しながら超音波加工を施しても、両端の内周面が内側にせり出す変形を抑えることができ、その結果、寸法精度の高い動圧軸受を得ることができる。超音波加工によってスラスト面は封孔処理が施されることにより、大きなスラスト荷重を受けるスピンドルモータ用の動圧軸受として好適となり、また、緻密化されたスラスト面に形成されるスラスト動圧凹所は、シャープに形成されて所望通りの形状を得ることができる。
【００１２】
上記スラスト動圧凹所を形成した後に、焼結軸受素材の内周面にラジアル動圧凹所を形成するが、本発明では、焼結軸受素材の密度は通常よりも高く調整されてはいるものの、塑性加工が困難であるレベルまで高過ぎるものではない。このため、ラジアル動圧凹所を、凸条を形成したピンを用いてピン通しする、または凸条を形成したコアを用いて再圧して転写する等の手段で、所望通りの形状に形成することができる。また、このような手段でラジアル動圧凹所を形成するとラジアル動圧部の気孔率を低いものとすることができるので、油圧が確保されやすく、高いラジアル動圧を得やすい。
【００１３】
本発明のスラスト動圧凹所は、スラスト動圧が効果的に得られる形状が望ましく、例えば、端面の一周方向に向かうにしたがってその内周側に湾曲しながら延びる複数のスパイラル溝、または、Ｖ字状で頂点に収束する方向が前記端面の一周方向に沿って配列された複数のヘリングボーン溝が挙げられる。
【００１４】
また、本発明のラジアル動圧凹所は、ラジアル動圧が効果的に得られる形状が望ましく、例えば、焼結軸受素材の外径と非同心で、かつ、焼結軸受素材の一周方向に向かうにしたがって内周側に縮径していく複数の円弧面が挙げられる。
【００１５】
本発明の焼結軸受素材は、上記各動圧凹所を加工し易く、また、加工精度と強度の両立が図られることから、鉄：４０〜６０ｗｔ％、銅：４０〜６０ｗｔ％、錫：１〜５ｗｔ％を含有するものが好適な成分とされる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の動圧軸受によれば、スラストおよびラジアルの動圧凹所を形成する焼結軸受素材の密度を６．６〜７．４Ｍｇ／ｍ３に規定し、スラスト面を超音波加工して緻密化させてからスラスト動圧凹所を形成し、この後、焼結軸受素材の内周面にラジアル動圧凹所を形成するため、スラスト面の超音波加工による焼結軸受素材の変形が抑えられて高い寸法精度を得ることができるとともに、スラスト側およびラジアル側の双方の動圧凹所を所望の形状通りに形成することができるといった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、一実施形態の製造方法によって製造された円筒状の動圧軸受１を示しており、図２はその上面図、図３は図１のIII−III線矢視断面図である。これら図１および図３における符号２は、動圧軸受１によって回転自在に支持される軸である。
【００１８】
動圧軸受１の一端面（図１で上端面）１１には、図２に示すように、軸２の回転方向Ｒに向かうにしたがって内周側に湾曲しながら延びる複数（この場合１２本）のスパイラル溝１２が、周方向に等間隔をおいて形成されている。これらスパイラル溝１２の外周側の端部は外周面に開口しているが、内周側の端部は軸孔１３の内周面１４に開口しておらず閉塞している。動圧軸受１の上端面１１は、軸２からスラスト荷重を受けるスラスト面であり、スパイラル溝１２は、スラスト動圧発生用のスラスト動圧凹所である。
【００１９】
一方、動圧軸受１の内周面１４には、図３に示すように、断面が半円弧状で、両端面間にわたり軸方向に沿って真っ直ぐに延びる複数（この場合５つ）の分離溝１５が、周方向に等間隔をおいて形成されている。そして、内周面１４の各分離溝１５の間には、動圧軸受１の外径の軸心Ｐに対して偏心し、軸２の回転方向Ｒに向かうにしたがって内周側に縮径していく形状の円弧面１６が形成されている。動圧軸受１の内周面１４は、軸２からラジアル荷重を受けるラジアル面であり、円弧面１６は、ラジアル動圧発生用のラジアル動圧凹所である。
【００２０】
上記各円弧面１６は動圧軸受１の外径と非同心であり、各円弧面１６の中心は、軸心Ｐの周囲に、この軸心Ｐと同心的で周方向に等間隔をおいて存在する。このような円弧面１６の形状により、円弧面１６と軸２の外周面との間の微小隙間は、軸２の回転方向に向かうにしたがってしだいに狭小となる断面クサビ状に形成される。
【００２１】
動圧軸受１は、原料粉末を圧縮成形した成形体を焼結した焼結軸受であり、以下にその製造方法を説明する。
【００２２】
（１）原料粉末の成形〜焼結
例えば、適宜な組成の鉄−銅系の合金粉末か、もしくは鉄粉と銅粉を適宜な組成で混合した混合粉末を、粉末成形用の金型内に充填して圧縮成形し、製造する動圧軸受１に近似した形状の圧粉体を得る。なお、用いる原料粉末としては、鉄：４０〜６０ｗｔ％、銅：４０〜６０ｗｔ％、錫：１〜５ｗｔ％といった組成のように、鉄粉と銅粉がほぼ同量であって、他に数ｗｔ％の錫粉を含有するものが、次の理由で好ましく用いられる。
【００２３】
すなわち、加工性の良好な銅を主成分とする焼結材の特性に加えて、鉄量を多く含有することにより強度が向上し、さらに、錫を含有することにより、軸２に対するなじみ性と塑性加工性がより向上する。このため、塑性加工によって分離溝１５、円弧面１６およびスパイラル溝１２を形成することが容易となり、しかも、摩擦係数が低減して耐摩耗性が向上する。
【００２４】
次に、圧粉体を、原料粉末に応じた温度および時間で加熱して焼結し、円筒状の焼結軸受素材を得る。焼結軸受素材は、本実施形態では密度を６．６〜７．４Ｍｇ／ｍ３に調整し、そのために、原料粉末の圧縮成形時の圧力および焼結時の温度等を制御する。
【００２５】
（２）焼結軸受素材の加工
ａ．上端面（スラスト面）の超音波加工
図４に示す超音波加工装置４を用いて、焼結軸受素材１Ａのスラスト面である上記上端面１１に超音波加工を施し、その面を封孔処理する。超音波加工装置４は、基台となる超鋼製のダイス４１、図示せぬ昇降装置によって昇降自在に支持された超音波を発する振動子４２、円錐状で、軸方向が鉛直方向に一致し、かつ、大径側が上側に配され、その大径側の端面が振動子４２に取り付けられたホーン４３と、ホーン４３の下端面に固定された円盤状の工具４４とから構成されている。
【００２６】
この装置４を用い、まず、工具４４の直下に当たるダイス４１の表面に、軸方向を上下方向とした焼結軸受素材１Ａを載置する。次いで、振動子４２を下降させて、工具４４を焼結軸受素材１Ａの上端面１１に当接させ、さらに押圧する状態とし、続いて、振動子４２を稼働させる。すると、ホーン４３が軸方向に高周波振動する超音波を発し、この超音波が、工具４４から焼結軸受素材１Ａに伝わる。これにより工具４４が当接する焼結軸受素材１Ａの上端面１１に繰り返し衝撃が与えられ、その上端面１１は、高速かつ短振幅の繰り返しの振動で小刻みな加工が加えられ、肉の塑性流動が生じ、表面に露出する気孔が封孔される。
【００２７】
この超音波加工において、焼結軸受素材１Ａを工具４４で押圧する押圧力、高周波振動の出力および周波数は、適切な封孔処理がなされる範囲で適宜に選択される。例えば、押圧力は７０〜７００ｋＰａ、高周波振動の出力および周波数は、それぞれ５０〜２０００Ｗ、１０〜５０ｋＨｚで行われ、これらの条件により、１〜５秒程度の処理時間で封孔は十分になされ、鏡面仕上げが施された状態にすることも可能である。
【００２８】
ｂ．上端面（スラスト面）へのスパイラル溝の形成
図５に示すように、ダイス５１、上下のパンチ５２，５３およびコアロッド５４を備えたサイジングまたはコイニング用の再圧金型５に、上記ａの工程を経た焼結軸受素材１Ａを図示するようにセットし、上下のパンチ５２，５３で焼結軸受素材１Ａを軸方向に再圧し、その再圧と同時に、封孔処理した上端面１１に、スパイラル溝１２を形成する。この場合、上パンチ５２のパンチ面に、スパイラル溝１２を形成し得る複数の凸部５２ａが形成されており、この雄型のパンチ面を焼結軸受素材１Ａの上端面１１に打撃して凸部５２ａを刻印することにより、スパイラル溝１２が形成される。
【００２９】
ｃ．内周面（ラジアル面）への分離溝および円弧面の形成
図６は、上下のダイス６１，６２、雄型ピン６３を備えた内周面加工装置６を示しており、この装置６により、固定状態の下ダイス６２上に上ダイス６１を載置し、上ダイス６１内に、上記ｂの工程を経た焼結軸受素材１Ａを嵌入してセットする。そして、焼結軸受素材１Ａの軸孔１３に、分離溝１５および円弧面１６を形成し得る雄型ピン６３を上から圧入することによって、内周面１４に分離溝１５および円弧面１６を形成する。
【００３０】
この後、焼結軸受素材１Ａから雄型ピン６３を抜き、上ダイス６１から焼結軸受素材１Ａを抜いて、上端面１１にスパイラル溝１２が形成され、内周面１４に分離溝１５および円弧面１６が形成された動圧軸受１を得る。
【００３１】
以上のようにして得られた動圧軸受１は、例えば、図７に示すハードディスク駆動装置用のスピンドルモータに用いられる動圧軸受ユニット３の軸受として用いられる。この動圧軸受ユニット３は、軸２を回転自在に支持するものであって、図中上方に開口する有底円筒状のハウジング３１内に、スパイラル溝１２が形成された面（上端面１１）を上側に配して収容される。
【００３２】
ハウジング３１は、円筒体３２と、この円筒体３２の下側の開口内周縁に、かしめ、あるいは溶接、接着等の手段で固着されてこの開口を塞ぐ円盤状のプレート３３とから構成されている。動圧軸受１は、円筒体３２内に圧入するか、もしくは嵌め込んだ状態を溶接、接着等の手段によって、ハウジング３１内に固着される。
【００３３】
軸２は、軸本体２１にスラストワッシャ２２が嵌合、固着されたもので、軸本体２１が動圧軸受１の軸孔１３に図中上から挿入され、スラストワッシャ２２が、動圧軸受１の、スパイラル溝１２が形成されている上端面１１に対向して配置される。軸２のラジアル荷重は動圧軸受１の内周面１４で受けられ、軸２のスラスト荷重は動圧軸受１の上端面１１で受けられる。動圧軸受１の内周面１４と軸本体２１との間と、動圧軸受１の上端面１１とスラストワッシャ２２との間には、潤滑油が供給される微小隙間が形成される。この動圧軸受ユニット３にあっては、軸本体２１のスラストワッシャ２２よりも上方部分に、ロータハブを介して記録磁気ディスクが搭載される。
【００３４】
ハウジング３１の開口端部には、環状の板材からなるカバー部材３４が固着されている。このカバー部材３４によって、上記潤滑油の飛散が抑えられるともに、浮上する軸２のスラストワッシャ２２がカバー部材３４に当接して軸２の抜け止めがなされる。
【００３５】
上記動圧軸受ユニット３によれば、動圧軸受１に潤滑油が含浸されて含油軸受とされる。そして、軸孔１３に挿入された軸２が、図２および図３に示す矢印Ｒ方向に回転すると、内周面１４の各分離溝１５にしみ出して貯留する潤滑油が、効率よく軸２に巻き込まれて円弧面１６と軸２との間のクサビ状の微小隙間に侵入し、油膜を形成する。この微小隙間に入っていく潤滑油は、微小隙間の狭小側に流動することにより、クサビ効果が生じて高圧となり、高いラジアル動圧が発生する。このように油膜が高圧化する部分は、円弧面１６に応じて周方向に等間隔をおいて発生し、これによって軸２のラジアル荷重は、バランスよく、かつ高い剛性をもって支持される。
【００３６】
一方、潤滑油は、動圧軸受１の上端面１１に形成されたスパイラル溝１２内にもしみ出して貯留され、この潤滑油の一部は、軸２の回転によってスパイラル溝１２内から出て、上端面１１とスラストワッシャ２２との間に油膜を形成する。また、スパイラル溝１２内に保持される潤滑油は、スパイラル溝１２内の外周側から内周側に向かって流動し、内周側の端部で最も高圧化するスラスト動圧が発生する。そして、そのスラスト動圧をスラストワッシャ２２が受けることにより、軸２が僅かに浮上した状態となり、これによってスラスト荷重がバランスよく、かつ高い剛性をもって支持される。
【００３７】
さて、上記の動圧軸受１の製造方法によれば、加工前の焼結軸受素材１Ａの密度が通常よりも高い６．６〜７．４Ｍｇ／ｍ３に調整されているため、その焼結軸受素材１Ａは、通常のものよりも硬さや剛性が高められている。このため、スラスト動圧を発生させる上端面１１に、軸方向に応力を負荷しながら超音波加工を施しても、内周面１４の両端部が内側にせり出す変形を抑えることができ、その結果、動圧軸受１は寸法精度の高いものとなる。
【００３８】
また、超音波加工によって上端面１１が封孔処理が施されることにより、大きなスラスト荷重を受けるスピンドルモータ用の軸受として好適となり、また、緻密化された上端面１１に形成されるスパイラル溝１２は、シャープに形成されて所望通りの形状を得ることができる。
【００３９】
次に、スパイラル溝１２を形成した後に、焼結軸受素材１Ａの内周面１４に分離溝１５および円弧面１６を形成するが、焼結軸受素材１Ａの密度は通常よりも高く調整されてはいるものの、塑性加工が困難であるレベルまで高過ぎるものではないため、分離溝１５および円弧面１６を、所望通りの形状に形成することができる。また、内周面１４は、密度が通常よりも高いことから比較的硬いので、分離溝１５および円弧面１６もシャープに形成することができるとともに、比較的気孔率が低いので、油圧が確保されやすく、高いラジアル動圧を得やすい。
【００４０】
なお、スラスト動圧凹所としては、図２に示したスパイラル溝１２の他に、図８に示す複数のヘリングボーン溝１７も好適に採用される。このヘリングボーン溝１７は、Ｖ字状であって、その頂点に収束する方向が、軸２の回転方向Ｒに沿って形成されており、周方向に等間隔をおいて配列されている。個々のヘリングボーン溝１７は、全体形状が、軸２の回転方向Ｒに向かうにしたがって内周側に湾曲した形状とされており、上記スパイラル溝１２と同様に、外周側の端部は外周面に開口しているが、内周側の端部は軸孔１３の内周面１４に開口している。
【実施例】
【００４１】
次に、本発明の実施例を説明し、本発明の効果を明らかにする。
原料粉末として、銅粉：４９質量％、鉄粉：４９質量％および錫粉：２質量％の混合粉末を用いて、成形圧力を変えて圧縮成形を行い、得られた圧粉体を焼結して密度が６．５〜７．６Ｍｇ／ｍ３の焼結軸受素材を８種作製した。そして、これら焼結軸受素材に対し、上記実施形態に記載の方法によって、比較のための１種を除き一端面を超音波加工によって封孔処理し、次いで、この一端面に図２に示したものと同様のスパイラル溝を１２本形成し、さらに、内周面に図２に示したものと同様の分離溝および円弧面をそれぞれ５つ形成して、表１に示す試料番号１〜８の動圧軸受を得た。この場合、試料番号５が超音波加工を施さない試料である。
【００４２】
【表１】
2006125461.tif 000003
【００４３】
ところで、再圧後の軸受の内径寸法は、上端部で大きく下端部で小さくなる傾向があり、この差が大きいと、ラジアル動圧が下端部で大きく、上端部で小さくなって、軸の振れが増加することとなる。そこで、試料番号１〜８の動圧軸受について、軸受上端部、中央部、下端部の内径寸法を測定し、これらの寸法の最大値と最小値の差を円筒度として評価した。すなわち、円筒度が小さいものほど上下端面の寸法差が小さく、ラジアル動圧が均一となって軸の振れが抑えられることとなる。この円筒度を、表１に併記した。
【００４４】
表１より、焼結軸受素材の密度が高くなるにつれて内径の円筒度は徐々に大きくなり、焼結軸受素材の密度が７．４Ｍｇ／ｍ３を超えると急激に増大していることが判る。よって円筒度の点から、焼結軸受素材の密度は７．４Ｍｇ／ｍ３以下、好ましくは７．０Ｍｇ／ｍ３以下とする必要があること判った。
【００４５】
さらに、表１の試料番号１，２，４，５，７の試料について、スパイラル溝の形成面の面粗さを周方向に沿って測定した。その結果を図９に示す。図９より、同じ焼結軸受素材密度であって、超音波加工の有無が異なる試料番号４（図９（ｃ））と試料番号５（図９（ｄ））の動圧軸受を比較すると、超音波加工を施した試料番号４の動圧軸受は、超音波加工により端面の気孔が目潰しされて面粗さが小さくなっていることから、動圧の漏れ防止に有効であることが判る。また、スパイラル溝のエッジがはっきりしており、所望の動圧が得られることが判る。
【００４６】
一方、超音波加工を施さない試料番号５の動圧軸受では、面粗さが局所的に大きい箇所が多数存在する、すなわち気孔が残留していることから、動圧の漏れが発生するものであることが判る。また、スパイラル溝のエッジが不明瞭となっており、発生する動圧効果も小さいことが判る。以上より、軸受端面にスパイラル溝を形成する前に超音波加工を施して端面の封孔処理を行うことの効果が確認された。
【００４７】
図９より、焼結素材の密度が６．６Ｍｇ／ｍ３に満たない試料番号１の試料（図９（ａ））の動圧軸受は、超音波加工を施したにもかかわらず、面粗さが局所的に大きい箇所が多数存在し、したがって、気孔が残留していること、およびスパイラル溝のエッジが不明瞭となっていることが判る。これは焼結素材の密度が低い、すなわち焼結軸受素材の気孔量が多過ぎるため、超音波加工を施しても気孔の目潰しが十分ではなかったためと考えられる。
【００４８】
一方、焼結素材の密度が６．６Ｍｇ／ｍ３以上の試料番号２（図９（ｂ））、試料番号４（図９（ｃ））、試料番号７（図９（ｅ））では、面粗さが小さく、すなわち気孔が目潰しされており、スパイラル溝のエッジがはっきりしていることが判る。よって、焼結軸受素材の密度は６．６Ｍｇ／ｍ３以上とする必要があることが判った。
【００４９】
以上より、焼結軸受素材の端面にスラスト動圧凹所を形成する前に、焼結軸受素材の端面に超音波加工を施すことの効果および、その場合において、焼結軸受素材の密度は、６．６〜７．４Ｍｇ／ｍ３、好ましくは６．６〜７．０Ｍｇ／ｍ３がよいことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態の動圧軸受の縦断面図である。
【図２】一実施形態の動圧軸受の上面図である。
【図３】図１のIII−III線矢視断面図である。
【図４】超音波加工装置によって焼結軸受素材の上端面に超音波加工を施している状態を示す側面図である。
【図５】再圧用金型によって焼結軸受素材の上端面にスパイラル溝を形成している状態を示す側面図である。
【図６】内周面加工装置により焼結軸受素材の内周面に分離溝および円弧面を形成している状態を示す側面図である。
【図７】一実施形態の動圧軸受を用いた軸受ユニットの縦断面図である。
【図８】スラスト動圧凹所の別形態（ヘリングボーン溝）を示す動圧軸受の上面図である。
【図９】実施例で行ったスパイラル溝の形成面の面粗さを周方向に沿って測定した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…動圧軸受、１Ａ…焼結軸受素材、１２…スパイラル溝（スラスト動圧凹所）、
１１…上端面、１３…軸孔、１４…内周面、１６…円弧面（ラジアル動圧凹所）。
【図１】
2006125461.tif 000004
【図２】
2006125461.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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