(57)【要約】【課題】この種の静圧軸受において、高い支持精度を確保しつつも軸受剛性および負荷容量の向上を低コストに図る。【解決手段】軸部材３の外周面３ａとの間にラジアル軸受隙間４を形成する軸受部材２のラジアル軸受面７を、非電解めっき加工でマスター１４の外周面１４ａに析出して得られた第一の金属めっき層８の析出開始側の面（内周面）で形成した。【選択図】図１
2007298057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動側の面と固定側の面との間に形成される軸受隙間を備え、軸受隙間に供給される加圧流体の流体膜により可動側の面と固定側の面との間で相互に支持がなされる静圧軸受ユニットにおいて、
軸受隙間を形成する何れか一方の面を、電気的あるいは化学的に析出させて得られた金属めっき層の析出開始側の面で形成したことを特徴とする静圧軸受ユニット。
【請求項２】
金属めっき層の析出開始側の面で軸受隙間を形成する部材が、金属めっき層をインサート部としてインサート成形される請求項１記載の静圧軸受ユニット。
【請求項３】
加圧流体に気体を使用した請求項１記載の静圧軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静圧軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
静圧軸受は、軸受隙間に加圧した流体を供給し、軸受隙間に形成される流体膜の圧力によって、相対運動を行う一対の部材を相互に支持する軸受である。この静圧軸受は、他の軸受と比べて相対運動時の円滑かつ高精度な支持状態を実現可能とするもので、高い回転精度あるいは直動精度が要求される種々の加工機や検査装置、測定装置用のスピンドル軸受あるいはスライド軸受として使用されている。
【０００３】
特に、軸受隙間に供給すべき流体として空気等の気体を使用した、いわゆる静圧気体軸受であれば、気体のもつ低粘度性から潤滑油に比べて使用時の摩擦が小さく、高速で運動する場合でも発熱が少ない。そのため、熱変形による軸受隙間の精度低下を低く抑えることができる。また、気体は潤滑油と比べて温度変化に対する粘度変化が非常に小さく、広い温度範囲で使用することができる。
【０００４】
そのため、この種の静圧軸受は、上述の際だった特長を活かして、例えば高速回転時において高い振れ精度と高回転精度が要求される、光ディスクや磁気ディスク等の検査装置や製造設備に使用されるスピンドル（例えば、特許文献１を参照）用の軸受として、また高速回転時の低摩擦性および高い清浄度（低汚染性）が要求される静電塗装用スピンドル（例えば、特許文献２を参照）用の軸受として使用されている。
【０００５】
また、この種の静圧軸受は、回転支持用に止まらず、例えば半導体及び液晶関連製造装置、検査装置など、各種計測、精密加工、組立や搬送などの用途に使用され、高い位置決め精度、真直度などが要求されるスライド機構用の軸受、例えば光ディスクのマスタリング装置等に用いられるスライドテーブル装置用の軸受に対しても好適に使用されている（例えば、特許文献３を参照）。
【特許文献１】特開２００１−１８２７４８号公報
【特許文献２】特開平９−１７３９１３号公報
【特許文献３】特開平１１−２１０７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、静圧軸受は高い回転精度あるいは直動精度を有する一方で、流体膜で支持する形態をとる以上、どうしても軸受の負荷容量や軸受剛性といった点で、転がり軸受や滑り軸受など、接触支持する形態の軸受には及ばないことが多い。
【０００７】
これら静圧軸受に対する要求特性（負荷容量や剛性など）は、例えば流体供給口の絞り形状の工夫や流体圧の向上、あるいは軸受隙間をなす構成部品の加工精度の向上により改善することが可能である。しかしながら、絞り形状の工夫には限界があり、また通常の加工方法（削り加工等）ではコスト面も合わせて考慮すると、現状ではこれ以上の加工精度の向上を望むことは難しい。また、供給流体が空気等の気体であればその圧力を向上させることはそれほど困難ではないが、あまりに圧縮し過ぎると、気体の圧縮性に起因して種々の不具合を生じる恐れがある。特に、軸受面の形状精度が低く、軸受隙間幅の変動量（ばらつき）が大きい場合には、エアハンマと呼ばれる自励振動を生じる恐れがある。これでは、本来静圧軸受が有する支持精度（高回転精度あるいは高直動精度）を得ることができない。
【０００８】
本発明の課題は、この種の静圧軸受において、高い支持精度を確保しつつも軸受剛性および負荷容量の向上を低コストに図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、可動側の面と固定側の面との間に形成される軸受隙間を備え、軸受隙間に供給される加圧流体の流体膜により可動側の面と固定側の面との間で相互に支持がなされる静圧軸受ユニットにおいて、軸受隙間を形成する何れか一方の面を、電気的あるいは化学的に析出させて得られた金属めっき層の析出開始側の面で形成したことを特徴とする静圧軸受ユニットを提供する。
【００１０】
上述のように、本発明は、可動側の面と固定側の面のうち、軸受隙間を形成する何れか一方の面を、電気的あるいは化学的に析出させて得られた金属めっき層の析出開始側の面で形成したことを特徴とするものである。この種のめっき加工は、例えば析出先となるマスター表面に、電気的作用であるいは化学的作用で金属を析出させることで金属層を形成する技術であり、上記加工の特性上、金属層の析出開始側の面（マスター側の面）にマスターの表面形状が非常に微細なレベルまで高精度に転写される。そのため、マスターの表面精度を高め、かつ金属層の析出開始側の面を軸受面として使用すれば、特段の後加工を施すことなく、高い面精度を有する軸受面を低コストに得ることができる。これにより、軸受隙間の幅を比較的小さくとることができるので、支持すべき部材との間で高い回転精度あるいは直度精度を得て、かつ軸受剛性および負荷容量の向上を図ることができる。
【００１１】
上記構成の金属めっき層は、例えば電気めっき加工（電鋳加工と呼ぶこともある）で形成することができ、あるいは無電解めっき加工で形成することもできる。ここで、電気めっき加工（電鋳加工）は、めっき浴の電気分解により金属層の析出を行う方法である。また、無電解めっき加工は、電気を用いず、金属塩の水溶液に加えた還元剤の作用により金属層の析出を行う方法である。このうち、電気めっき加工は無電解めっき加工に比べて析出に要する時間が短くて済む。また、無電解めっき加工は加工時間が長い分、電気めっき加工に比べて密な金属層を形成可能であり、析出金属が同じであっても比較的高硬度な金属層が得られる。そのため、金属めっき層のうち、少なくとも軸受面を含む一部領域を無電解めっき加工で形成すれば、高い摺動特性や耐久性を軸受面に付与することができる。これにより、例えば外乱やその使用形態などに起因して回転軸と直交する方向に負荷が作用し、相互に摺動、接触が生じる場合であっても、軸受面に生じる摩擦、磨耗を低減して、安定した軸受性能を長期にわたって発揮することができる。
【００１２】
また、上記金属めっき層の析出開始側の面で軸受隙間を形成する部材は、金属めっき層をインサート部としてインサート成形されたものであってもよい。上述のように金属めっき層は、その析出開始側の面を軸受面として使用するため、めっき加工時に被覆形成される部材（マスター）とは分離された状態で軸受ユニットに組込まれる。そのため、金属めっき層を、マスターと分離した後、他の構成部品に固定するとなると、ハンドリング性や分離時の変形を考慮して、相当量の厚みを金属めっき層に与える必要が生じる。これに対して、上述のように、金属めっき層をインサート部として金属めっき層を固定する側の部材、例えば軸受面を有する軸受部材をインサート成形すれば、マスターと分離することなく固定側部材とのアセンブリ化が可能となり、ハンドリング性や分離時の変形を考慮せずに済む。また、これらに起因する形状精度の低下を回避することができる。
【００１３】
軸受隙間に供給する加圧流体としては、上述の理由から気体が好ましい。すなわち、軸受隙間を従来より小さく設定できることで、それほど高圧の加圧流体を使用せずに済むため、上述の不具合を気にすることなく空気等の気体を使用することができる。これにより、低摩擦かつ低発熱による長寿命化が可能となる。また、空気等の気体を使用することで、潤滑油のように外部流出に伴う周辺環境の汚染を回避することができ、種々の環境に対応可能な軸受ユニットを提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、この種の静圧軸受において、高い支持精度を確保しつつも軸受剛性および負荷容量の向上を低コストに図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。なお、以下の説明における『上下』方向は単に各図における上下方向を便宜的に示すもので、静圧軸受ユニットの設置方向や使用態様等を特定するものではない。
【００１６】
図１は本発明の一実施形態に係る静圧軸受ユニット１の含軸断面図を、図２は静圧軸受ユニット１の軸直交断面図をそれぞれ示している。この静圧軸受ユニット１は、軸受部材２と、軸受部材２に対して相対的に回転する軸部材３と、軸受部材２と軸部材３との間に形成されるラジアル軸受隙間４とを備える。
【００１７】
軸受部材２は、金属めっき層５と、金属めっき層５の外側に位置し、金属めっき層５をインサート部としてモールドされた型成形部６とからなる。金属めっき層５の内周には、軸部材３の外周面３ａとの間にラジアル軸受隙間４を形成するラジアル軸受面７が形成される。この実施形態では、金属めっき層５は、第一の金属めっき層８と、第一の金属めっき層８の外側に位置する第二の金属めっき層９とで構成されている。
【００１８】
軸受部材２には、ラジアル軸受隙間４に加圧流体、ここでは加圧気体を供給するための複数の供給路１０が形成されている。この実施形態では、型成形部６に設けられた貫通孔１１と、第二の金属めっき層９に設けられた貫通孔１２、および第一の金属めっき層８に設けられた貫通孔１３とで加圧流体の供給路１０が構成されている。
【００１９】
軸部材３は、この実施形態では径一定の軸状をなし、例えばＳＵＳ等の金属材料から形成される。図２に示すように、軸部材３の外周面３ａは断面真円状で、後述するが、ラジアル方向に対向する第一の金属めっき層８の内周面（ラジアル軸受面７）との間にラジアル軸受隙間４を形成する。なお、ラジアル軸受隙間４の半径幅寸法は、軸部材３や軸受部材２の半径幅寸法に比べれば僅かであるが、図２では、理解の容易化のため、実際の寸法よりも拡大して描いている。後述するラジアル軸受隙間２４、およびスラスト軸受隙間２５、２６についても同様である。また、各金属めっき層８、９の厚みについても同様に、実際の寸法よりも拡大して描いている。後述する金属めっき層３５、４１についても同様である。
【００２０】
上記構成の静圧軸受ユニット１において、例えば図示は省略するが、適当な加圧流体発生手段から送り出された加圧流体（加圧気体）が、軸受部材２に形成された供給路１０を介して、ラジアル軸受隙間４へと供給される。これにより、ラジアル軸受隙間４に供給された流体の流体膜が形成され、この流体膜によって、軸部材３が軸受部材２に対してラジアル方向に回転自在に非接触支持される。
【００２１】
上記構成の軸受部材２は、例えば以下の工程を経て製造される。
【００２２】
軸受部材２は、以下に示す各めっき加工で使用するマスター１４の表面を絶縁性材料でマスキングする工程（Ａ）と、マスキングを施したマスター１４に化学的めっき加工、ここでは無電解めっき加工を行って第一の金属めっき層８を析出形成する工程（Ｂ）と、電気的めっき加工、ここでは電鋳加工を行って第一の金属めっき層８の外側にさらに第二の金属めっき層９を析出形成する工程（Ｃ）と、金属めっき層５を設けたマスター１４をインサート部品として軸受部材２の型成形（インサート成形）を行う工程（Ｄ）と、金属めっき層５をマスター１４から剥離する工程（Ｅ）とを順に経て製造される。
【００２３】
金属めっき層５の成形母体となるマスター１４は、例えばステンレス鋼で形成される。マスター１４の外表面のうち、金属めっき層５の形成領域は、析出形成すべき金属めっき層５の内周面に倣った形状をなす。この実施形態では、第一の金属めっき層８の内周面に断面輪郭真円状のラジアル軸受面７が形成されるよう、かかるラジアル軸受面７に対応した形状の外周面１４ａが設けられる。この場合、外周面１４ａの面精度は、ラジアル軸受面７となる金属めっき層５の内周面の面精度を直接左右するので、なるべく高精度に仕上げておくことが望ましい。この実施形態では、外周面１４ａの真円度あるいは円筒度をなるべく高精度に仕上げておくことが望ましい。後述する金属めっき層３５の内周面（ラジアル軸受面３９）や下端面（スラスト軸受面４０）、金属めっき層４１の上端面（スラスト軸受面４３）を形成するためのマスターについても同様の観点から高精度に仕上げておくことが望ましい。
【００２４】
マスター１４の材料としては、ステンレス鋼以外にも、例えばクロム系合金やニッケル系合金など、マスキング性、導電性（特に後述の電鋳加工時に必要）、耐薬品性（特に後述の無電解めっき加工時に必要）、析出金属に対する剥離性（あるいは剥離時の摺動性）を有するものであれば金属、非金属を問わず任意に選択可能である。また、マスター１４は、むく軸（中実軸）に限ることなく、中空軸あるいは中空部を他材料で充填した中実軸であってもよい。
【００２５】
（Ａ）マスキング工程
マスター１４の外表面には、図３（ａ）に示すように、金属めっき層５の形成予定領域を除き、マスキングが施される。マスキング部１５形成用の被覆材としては、後述の無電解めっき加工を考慮すると、還元剤を含む金属塩水溶液に対する耐食性を有する材料が好適に使用可能である。また、後述の電気めっき加工（電鋳加工）を考慮すると、絶縁性を有する他、電解質溶液に対する耐食性を有する材料が好適に使用可能である。
【００２６】
（Ｂ）無電解めっき工程
無電解めっき工程では、ＮｉやＣｕ等の金属塩と、これら金属塩に対応する還元剤とを含む水溶液にマスター１４を浸漬し、還元剤の作用により上記金属をマスター１４の表面のうちマスキング部１５を除く領域（ここでは外周面１４ａ）に析出させる。これにより、図３（ｂ）に示す第一の金属めっき層８が形成される。析出させる金属の種類は、ラジアル軸受面７に求められる硬度や、疲れ強さ等の機械的特性に応じて、あるいは後述の電鋳加工時における電解質溶液に対する耐食性に応じて適宜選択される。単金属、合金であるかは問わない。また、第一の金属めっき層８の厚みは、それ自体の耐久性を考慮すると３μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上とするのがよい。その一方で、形成に要する時間を考慮すると１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下とするのがよい。
【００２７】
上記金属塩水溶液には、析出形成される第一の金属めっき層８の摺動性を向上させる目的で、フッ素系粒子（例えばＰＴＦＥ）等を添加しておくこともできる。あるいは、第一の金属めっき層８の硬度を上げる目的でＳｉＣ等の高硬度材を添加しておくこともできる。なお、何れの場合も、第一の金属めっき層８の析出厚みに対して添加剤のサイズ（粒径）があまりに大きいと、第一の金属めっき層８の表面粗さ、特にラジアル軸受面７となる析出開始側の面粗さに悪影響を及ぼす恐れがあるので、かかる観点から適切な大きさ（例えば１μｍ以下）のものを選択使用するのがよい。
【００２８】
（Ｃ）電鋳加工
電鋳加工（電気めっき加工）は、ＮｉやＣｕ等の金属イオンを含んだ電解質溶液にマスター１４を浸漬し、電解質溶液に通電して上記金属をマスター１４の表面のうちマスキング部１５を除く領域、ここでは第一の金属めっき層８の露出面に電解析出させることにより行われる。これにより、第一の金属めっき層８の外周側にさらに第二の金属めっき層９が析出形成される。この場合、第二の金属めっき層９は、第一の金属めっき層８のように軸受面等を形成するわけではないので、その金属材料については、第一の金属めっき層８の形成材料に比べて比較的広く選択することが可能である。
【００２９】
以上の工程を経ることにより、図３（ｃ）に示すように、マスター１４外周のマスキング部１５で被覆されていない領域に、第一の金属めっき層８および第二の金属めっき層９からなる薄肉円筒状の金属めっき層５が形成される。なお、金属めっき層５の厚み（各金属めっき層８、９の厚みの総和）は、これが薄すぎるとラジアル軸受面７の耐久性低下等につながり、厚すぎるとマスター１４からの剥離性が低下する可能性があるので、求められる軸受性能や軸受サイズ、用途等に応じて最適な厚み、例えば１０μｍ〜２００μｍの範囲に設定される。
【００３０】
（Ｄ）インサート成形工程
上記工程を経て形成された金属めっき層５は、軸受部材２をインサート成形する成形型内に例えばマスター１４と一体にインサート部として供給配置される。この場合、使用される成形金型は、図１および図２に示す軸受部材２に倣った形状のキャビティを有する。上記キャビティを有する成形金型を用いてインサート成形を行うことにより、同図に示す形状の型成形部６と金属めっき層５とを一体に有する軸受部材２が成形される。
【００３１】
型成形部６の材料、すなわち成形金型のキャビティ内に充填される材料は、金属めっき層５の材料よりも低い融点を有する材料であればよく、例えば樹脂や金属等が使用可能である。このうち、樹脂材料としては、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）等の結晶性樹脂、あるいは、ポリフェニルサルフォン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）等の非晶性樹脂がベース樹脂として使用可能である。また、必要に応じて強化材（繊維状、粉末状等の形態は問わない）や潤滑剤、導電化剤等の各種充填材を加えてもよい。
【００３２】
成形後、マスター１４と、軸受部材２（金属めっき層５および型成形部６）とが一体となった成形品を金型から脱型する。この成形品は、その後の剥離工程（分離工程）において軸受部材２とマスター１４とに分離される。
【００３３】
（Ｅ）剥離工程
剥離工程では、例えばマスター１４あるいは金属めっき層５に衝撃を加えることで、金属めっき層５の内周面（ラジアル軸受面７）をマスター１４の外周面１４ａから剥離させる。これにより、マスター１４が軸受部材２（金属めっき層５）から引抜かれ、完成品としての軸受部材２が得られる。なお、金属めっき層５の剥離手段としては、上記手段以外に、例えば金属めっき層５とマスター１４とを加熱（又は冷却）し、両者間に熱膨張量差を生じさせることによる方法、あるいは両手段（衝撃と加熱）を併用する手段等が使用可能である。
【００３４】
上述の如く形成された軸受部材２の内周に、引抜いたマスター１４とは別体の軸部材３を挿入する。これにより、図１あるいは図２に示す静圧軸受ユニット１が完成する。なお、この実施形態では、（Ｅ）分離工程において、マスター１４を引き抜き、マスター１４とは別体の軸部材３を軸受部材２の内周に挿入することで静圧軸受ユニット１を構成した場合を説明したが、マスター１４が軸部材３に求められる特性（強度、硬度など）を満たしているのであれば、マスター１４をそのまま軸部材３として使用しても構わない。
【００３５】
このように、軸受部材２を構成する金属めっき層５のうち、ラジアル軸受面７を有する第一の金属めっき層８は、マスター１４の外周面１４ａに、金属塩水溶液中の金属を還元剤の作用により析出させることで形成される。また、ラジアル軸受面７となる第一の金属めっき層８の内周面は、上記めっき加工の特性上、マスター１４の外周面１４ａの形状がミクロンオーダーで高精度に転写される面となる。そのため、外周面１４ａの面精度を高めたマスター１４を使用すれば、特に面精度を高めるための後加工を施すことなく、高い面精度を有する内周面を低コストに得ることができる。
【００３６】
従って、第一の金属めっき層８の内周面を軸受部材２のラジアル軸受面７として使用すれば、軸部材３との間のラジアル軸受隙間４の幅が極力小さくなるように、軸受部材２の内径寸法（第一の金属めっき層８の内径寸法）あるいは軸部材３の外径寸法（外周面３ａの径寸法）を設定することができる。これにより、使用時の軸振れを低減すると共に、ラジアル軸受隙間４に生じる流体膜の圧力が軸方向あるいは円周方向でばらつくのを極力小さく抑えることができる。従って、高精度かつ安定した回転精度を得ることができ、軸受剛性および負荷容量の向上を図ることができる。
【００３７】
また、金属めっき層５を異なるめっき加工で二層に形成したので、具体的には無電解めっき加工で第一の金属めっき層８を、電鋳加工で第二の金属めっき層９をそれぞれ形成したので、ラジアル軸受面７を有する側の層を比較的高い硬度に形成しつつも、それ以外の層を比較的高速に形成することができる。これにより、金属めっき層５のうち少なくともラジアル軸受面７を含む箇所に、ラジアル軸受面７として必要な機械的特性を付与あるいは改善することができ、かつこれを最小限の加工時間で形成することができる。
【００３８】
また、この実施形態では、金属めっき層５をインサート部品として軸受部材２を型成形することで、軸受部材２の金属めっき層５以外の箇所（型成形部６）の成形と、これらの組付けとを一工程で同時に行うことができ、コストダウンにもつながる。また、金属めっき層５をマスター１４と一体にインサートすることで、金属めっき層５の肉厚が薄い場合であっても、型成形部６と容易に一体成形することができる。また、成形時の射出圧によってラジアル軸受面７となる第一の金属めっき層８の内周面が変形する恐れもない。
【００３９】
また、金属めっき層５を上述のように二層構造とし、かつ樹脂で周囲をインサート成形することで、樹脂部（型成形部６）の膨張、収縮に追従して金属めっき層５が変形するのを軽減あるいは極力抑制することができる。つまり、二層構造のうち比較的高速に形成可能な第二の金属めっき層９をある程度厚くしておくことで、樹脂部の熱変形によるラジアル軸受面７の変形、ラジアル軸受隙間４の変動を可及的に小さく抑えることができる。同時に、金属めっき層５の外周側をなす第二の金属めっき層９を電鋳加工で形成しておくことで、樹脂部（型成形部６）との密着面となる第二の金属めっき層９の外周面を比較的粗くすることができ、これにより型成形部６との結合力（ここでは抜止め力）を高めることができる。
【００４０】
以上、本発明の一実施形態として、ラジアル軸受隙間４に生じる加圧流体の流体膜で軸部材３を軸受部材２に対してラジアル方向に回転自在に支持した場合を説明したが、本発明は、例えば軸部材をスラスト方向に支持する場合についても適用することができる。
【００４１】
図４はその一例を示すもので、同図における静圧軸受ユニット２１は、主に軸部の外径側に張り出したフランジ部２８を備えると共に、フランジ部２８の両端面２８ａ、２８ｂとこれに対向する軸受部材２２の金属めっき層３５、４１との間に形成される加圧流体の流体膜でフランジ部２８（軸部材２３）をスラスト方向に回転自在に支持する点で、上記実施形態に係る静圧軸受ユニット１と構成を異にする。また、同図における静圧軸受ユニット２１は、下端側の軸部（第二の軸部３０）の外周にロータマグネット１８を配設すると共に、ロータマグネット１８と対向するハウジング２７（第二のハウジング部３４）の内周にステータコイル１９を設けている。そして、これらロータマグネット１８とステータコイル１９との間に生じる励磁力により軸部材２３を回転駆動するスピンドルモータを構成している。
【００４２】
静圧軸受ユニット２１は、この実施形態では、軸受部材２２と、軸受部材２２に対して相対的に回転する軸部材２３と、軸受部材２２と軸部材２３との間に形成されるラジアル軸受隙間２４およびスラスト軸受隙間２５、２６と、軸受部材２２を内部に収容するハウジング２７とを備える。
【００４３】
軸部材２３は、この実施形態ではフランジ部２８を有し、フランジ部２８の一端側から軸方向に延びる第一の軸部２９と、フランジ部２８の他端側から軸方向に延びる第二の軸部３０とを有する。
【００４４】
軸受部材２２は、この実施形態では、互いに分割形成される第一の軸受部３１と第二の軸受部３２とで構成される。これら第一および第二の軸受部３１、３２は、軸受部材２２と同様に分割形成され、ハウジング２７を構成する第一のハウジング部３３と第二のハウジング部３４とにそれぞれ固定される。
【００４５】
静圧軸受ユニット２１の軸方向一端側に位置する第一の軸受部３１は、金属めっき層３５と、金属めっき層３５の外側に位置し、金属めっき層３５をインサート部としてモールドされた型成形部３６とを一体に有する。金属めっき層３５は、筒状部３７と筒状部３７の軸方向他端から外径側に張り出した鍔部３８とからなる。筒状部３７の内周には、第一の軸部２９の外周面２９ａとの間にラジアル軸受隙間２４を形成するラジアル軸受面３９が形成される。また、鍔部３８の下端面には、対向するフランジ部２８の上端面２８ａとの間にスラスト軸受隙間２５を形成するスラスト軸受面４０が形成される。
【００４６】
フランジ部２８を挟んで第一の軸受部３１の下端側に位置する第二の軸受部３２は、環状板形状をなす金属めっき層４１と、金属めっき層４１の下方に位置し（言い換えると、後述するスラスト軸受隙間２６とは反対の側に位置し）、金属めっき層４１をインサート部としてモールドされた型成形部４２とを一体に有する。金属めっき層４１の上端面には、対向するフランジ部２８の下端面２８ｂとの間にスラスト軸受隙間２６を形成するスラスト軸受面４３が形成される。
【００４７】
これら第一および第二の軸受部３１、３２には、ラジアル軸受隙間２４と両スラスト軸受隙間２５、２６に加圧気体を供給するための複数の供給路４４が形成されている。この実施形態では、型成形部３６に設けられた貫通孔４５と、金属めっき層３５の筒状部３７に設けられた貫通孔４６とで、また型成形部３６の貫通孔４５と、鍔部３８に設けられた貫通孔４７とで、あるいは第二の軸受部３２の型成形部４２に設けられた貫通孔４８と、金属めっき層４１に設けられた貫通孔４９とで加圧流体の供給路４４がそれぞれ構成されている。第一のハウジング部３３、第二のハウジング部３４には、例えば共通の加圧流体発生手段（図示は省略）から送り出された加圧流体を供給路４４の各貫通孔４５等に供給するための分岐路５０、５１がそれぞれ設けられている。これにより、加圧気体発生手段から送り出された加圧気体は、各分岐路５０、５１、そして供給路４４をなす各貫通孔４５等を介して、ラジアル軸受隙間２４、およびスラスト軸受隙間２５、２６へと供給されるようになっている。
【００４８】
上述の金属めっき層３５、４１は、上記実施形態と同様に、マスキングを施したマスター（図示は省略）に電鋳加工あるいは無電解めっき加工を行うことで形成することができる。この実施形態では、金属めっき層３５は筒状部３７の下端に鍔部３８を一体に有する形状であるから、マスターには、これに対応した形状（例えばフランジ付）のものが使用される。一つのマスターに対して、別体となる金属めっき層３５、４１を同時に析出形成し、これをインサート部品としてインサート成形することで、第一の軸受部３１と第二の軸受部３２とを同時に形成することもできる。もちろん、金属めっき層３５およびこれを備えた第一の軸受部３１と、金属めっき層４１およびこれを備えた第二の軸受部３２とをそれぞれ別の工程で形成することも可能である。あるいは、各金属めっき層３５、４１を、上記実施形態のように、無電解めっき加工で形成された第一の金属めっき層と、電鋳加工で形成された第二の金属めっき層とで構成することも可能である。
【００４９】
上記構成の静圧軸受ユニット２１において、図示は省略するが、適当な加圧流体発生手段から送り出された加圧流体（加圧気体）が、各ハウジング部３３、３４の分岐路５０、５１と、軸受部材２２に形成された供給路４４とを介して、ラジアル軸受隙間２４とスラスト軸受隙間２５、２６へと供給される。これにより、ラジアル軸受隙間２４に供給された流体の流体膜が形成され、この流体膜によって、軸部材２３が軸受部材２２に対してラジアル方向に回転自在に非接触支持される。これと同時に、スラスト軸受隙間２５、２６に供給された流体の流体膜が形成され、この流体膜によって、軸部材２３が軸受部材２２に対して両スラスト方向に回転自在に非接触支持される。
【００５０】
このように、軸受部材２２を構成する金属めっき層３５、４１を、電鋳加工あるいは無電解めっき加工で形成することで、ラジアル軸受面３９となる金属めっき層３５（筒状部３７）の内周面に、マスターの外表面形状がミクロンオーダーで高精度に転写される。同様に、スラスト軸受面４０となる金属めっき層３５（鍔部３８）の下端面およびスラスト軸受面４３となる金属めっき層４１の上端面に、マスターの外表面形状がミクロンオーダーで高精度に転写される。そのため、外表面の面精度を高めたマスターを使用すれば、特に面精度を高めるための後加工を施すことなく、高い面精度を有する内周面および端面を低コストに得ることができる。
【００５１】
従って、金属めっき層３５の内周面をラジアル軸受面３９として、また金属めっき層３５の下端面や金属めっき層４１の上端面をそれぞれスラスト軸受面４０、４３として使用すれば、ラジアル軸受隙間２４やスラスト軸受隙間２５、２６の幅が極力小さくなるように、軸受部材２２の内径寸法あるいは軸部材２３の外径寸法を設定することができる。これにより、使用時の軸振れを低減すると共に、ラジアル軸受隙間２４やスラスト軸受隙間２５、２６に生じる流体膜の圧力がばらつくのを極力小さく抑えることができる。従って、高精度かつ安定した回転精度を得ることができ、軸受剛性および負荷容量の向上を図ることができる。
【００５２】
なお、図４に係る静圧軸受ユニット２１では、ラジアル軸受面３９とスラスト軸受面４０、４３とを共に、電鋳加工あるいは無電解めっき加工で形成した場合を例示したが、例えばスラスト軸受面４０、４３の一方あるいは双方のみを、電鋳加工あるいは無電解めっき加工で形成することもできる。
【００５３】
以上の実施形態では、軸部材３が軸受部材２に対して相対回転するタイプの静圧軸受ユニット１のように、相対的に回転運動を行う一対の面（回転側の面と固定側の面）を備えた静圧軸受ユニットを例示したが、本発明は、相対的に直線運動を行う一対の面（スライド側の面と固定側の面）を備えた静圧軸受ユニットに対して適用することもできる。あるいは、相対回転運動および相対直線運動を共に行い得る一対の面を備えた静圧軸受ユニットに対しても本発明を適用することができる。また、その他、ボールジョイントのように、固定側の面に対して相対的に三次元的な運動（例えば揺動）が許容される面を有する静圧軸受ユニットに対しても本発明を適用することができる。
【００５４】
また、相対的に直線運動を行う一対の面を備えた静圧軸受ユニットであれば、例えば軸部材３の断面を、真円状に代えて、多角形形状あるいは非真円形状とすることも可能である。もちろん、ラジアル軸受面も上記構成を受けて、真円状以外の形状、例えば多角形形状や非真円形状にすることができる。
【００５５】
また、以上の実施形態では、金属めっき層５をインサート部品として型成形部６を型成形することで軸受部材２を形成した場合を例示したが、特にこれに限定される必要はない。例えば、金属めっき層５と、軸受部材２の金属めっき層５を除く箇所（型成形部６）とを別々に形成し、これらを後で組立てるようにしても構わない。図４に示す静圧軸受ユニット２１についても同様の構成を採ることが可能である。また、加圧流体を供給するための分岐路５０、５１が確保できるのであれば、軸受部材２２に限らず、ハウジング２７も型成形部３６、４２と同一の材料で一体に型成形することも可能である。
【００５６】
また、以上の実施形態では、金属めっき層５を固定部材（軸受部材２）の側に設ける場合を例示したが、軸部材３などの回転部材の側に設けることもできる。例えば図１に示す静圧軸受ユニット１であれば、図示は省略するが、軸部材３の外周面３ａの、少なくともラジアル軸受隙間４を形成する領域を金属めっき層で形成することも可能である。あるいは図４に示す静圧軸受ユニット２１であれば、同じく図示は省略するが、フランジ部２８の両端面２８ａ、２８ｂあるいは何れか一方の、少なくともスラスト軸受隙間２５、２６を形成する領域を金属めっき層で形成することも可能である。その場合、軸部材３を固定して、軸受部材２を回転させることも可能である。両部材２、３間で相対的に直線運動を行う場合も同様に、軸部材３を固定側、軸受部材２をスライド側とすることもできる。
【００５７】
また、以上の実施形態では、静圧軸受ユニット１、２１の内部に供給され、各軸受隙間に流体の流体膜を形成する流体として、気体等の空気を例示したが、それ以外にも流体膜を形成可能な流体、例えば潤滑油や、潤滑グリース等を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態に係る静圧軸受ユニットの図２におけるＢ−Ｂ断面図（含軸断面図）である。
【図２】静圧軸受ユニットの図１におけるＡ−Ａ断面図（軸直交断面図）である。
【図３】（ａ）はマスキング工程を、（ｂ）は第一の金属めっき層の形成工程を、（ｃ）は第二の金属めっき層の形成工程を概念的に示す図である。
【図４】他構成に係る静圧軸受ユニットの含軸断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１、２１  静圧軸受ユニット
２、２２  軸受部材
３、２３  軸部材
４、２４  ラジアル軸受隙間
５、３５、４１  金属めっき層
６、３６、４２  型成形部
７、３９  ラジアル軸受面
８        第一の金属めっき層
９        第二の金属めっき層
１０、４４  供給路
１４      マスター
１５      マスキング部
【図１】
2007298057.tif 000003
【図２】
2007298057.tif 000004
【図３】
2007298057.tif 000005
【図４】
2007298057.tif 000006