專(zhuān)利名稱(chēng)：流體軸承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體軸承裝置。
背景技術(shù)：
流體軸承裝置是利用形成于軸承間隙的油膜將軸構(gòu)件支承為旋轉(zhuǎn)自如的軸承裝 置。該流體軸承具有高速旋轉(zhuǎn)、高旋轉(zhuǎn)精度、低噪音等特征，近年來(lái)有效利用其特征，適合使 用作為搭載于以信息設(shè)備為首的各種電設(shè)備的電動(dòng)機(jī)用的軸承裝置，更具體來(lái)說(shuō)，作為HDD 等磁盤(pán)裝置，CD-R0M、 CD-R/RW、 DVD-R0M/RAM等光盤(pán)裝置，MD、 M0等光磁盤(pán)裝置等的主軸電 動(dòng)機(jī)，激光打印機(jī)(LBP)的多面鏡掃描儀電動(dòng)機(jī)，放映機(jī)的色輪電動(dòng)機(jī)，風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)等的電 動(dòng)機(jī)用軸承裝置。 例如，主軸電動(dòng)機(jī)用的流體軸承裝置具備軸承套筒；插入軸承套筒的內(nèi)周，并相 對(duì)于軸承套筒進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸構(gòu)件。作為軸構(gòu)件，多使用在軸部的一端具有凸緣部的構(gòu) 件，這種情況下，在軸部的外周面與軸承套筒的內(nèi)周面之間形成有徑向軸承間隙，在凸緣部 的至少一方的端面和與其相對(duì)的面(例如，軸承套筒的端面)之間形成有推力軸承間隙。作 為該帶凸緣的軸構(gòu)件，有通過(guò)切削等機(jī)械加工一體形成軸部及凸緣部的一體類(lèi)型和通過(guò)適 當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)對(duì)分別制作的軸部及凸緣部進(jìn)行一體化的分體類(lèi)型。 —體類(lèi)型的帶凸緣的軸構(gòu)件在軸部與凸緣部之間能確保高的緊固強(qiáng)度，但另一方 面在其制作時(shí)需要專(zhuān)用的加工設(shè)備，成本顯著變高。因此，近來(lái)，有將帶凸緣的軸構(gòu)件形成 為分體類(lèi)型的情況。 作為分體類(lèi)型的帶凸緣的軸構(gòu)件已知有各種情況，作為在軸部與凸緣部之間能確 保高緊固強(qiáng)度的軸構(gòu)件，例如日本專(zhuān)利第3774080號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)所記載，已知有通 過(guò)焊接對(duì)軸部與凸緣部進(jìn)行一體化的結(jié)構(gòu)。而且，在日本特開(kāi)2004-340368號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利 文獻(xiàn)2)中，公開(kāi)有在焊接中尤其是通過(guò)電阻焊接對(duì)軸部與凸緣部進(jìn)行一體化的結(jié)構(gòu)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本專(zhuān)利第3774080號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2004-340368號(hào)公報(bào) 如上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所示，若對(duì)軸部與凸緣部進(jìn)行焊接，則在二者間能夠確保高緊 固強(qiáng)度。然而，例如，在使軸部的一端與圓環(huán)狀的凸緣部嵌合而焊接該嵌合部時(shí)，有焊接時(shí) 產(chǎn)生的金屬粒等熔化物飛散而附著于成為形成軸承間隙的一方的面的軸部的外周面或凸 緣部的端面的顧慮。而且，由于焊接部形成在與軸承間隙相鄰的部位，因此需要對(duì)其形狀付 出特別考慮。所述問(wèn)題雖然可以通過(guò)對(duì)焊接作業(yè)想各種辦法或者在焊接后實(shí)施另外的精加 工來(lái)解決，但是會(huì)產(chǎn)生加工成本高漲的問(wèn)題。 另一方面，上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的帶凸緣的軸構(gòu)件在相互相對(duì)的軸部與凸緣部 的端面的任一方設(shè)有微小的環(huán)狀突起和與突起相鄰的凹部，在使突起的前端部與另一方接 觸的狀態(tài)下附加電壓而使突起熔融，由此，對(duì)軸部與凸緣部進(jìn)行焊接固定。若為該結(jié)構(gòu)，則 突起的熔化物收容在凹部?jī)?nèi)，因此能夠消除上述問(wèn)題。而且，由于能夠防止所述熔化物進(jìn)入 焊接部的外側(cè)的軸部與凸緣部的抵接面之間，因此能夠提高組裝精度。然而，為了在軸部與
3凸緣部之間確保所希望的精度(同軸度或直角度等)和緊固強(qiáng)度，必須高精度地形成環(huán)狀 突起，并且高精度地管理組裝時(shí)的二者的姿態(tài)，從而有無(wú)法避免加工成本高漲的問(wèn)題。例 如，雖然通過(guò)利用夾具限制軸部與凸緣部的姿態(tài)而能夠確保二者間的同軸度，但是例如軸 部的端面與外周面之間的直角度不充分的情況下，由于軸部與凸緣部點(diǎn)接觸，因此難以遍 及整周確保均勻的焊接強(qiáng)度，從而有軸部與凸緣部之間所需的緊固強(qiáng)度不足的顧慮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于以上問(wèn)題，其課題在于，能夠低成本提供一種高精度且高強(qiáng)度的帶凸
緣的軸構(gòu)件。 作為用于解決上述課題的第一結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明中，提供一種流體軸承裝置，其具 備在軸部的一端具有凸緣部的軸構(gòu)件；由軸部的外周面形成的徑向軸承間隙；由凸緣部 的端面形成的推力軸承間隙，所述流體軸承裝置的特征在于，凸緣部為圓環(huán)狀，在其軸部側(cè) 一端內(nèi)周具有對(duì)凸緣部與軸部進(jìn)行焊接固定的焊接部。 如上所述，由于在形成為圓環(huán)狀的凸緣部的軸部側(cè)一端內(nèi)周具有對(duì)軸部與凸緣部 進(jìn)行焊接固定的焊接部，因此能夠有效抑制焊接時(shí)產(chǎn)生的金屬粒等熔化物飛散而附著于軸 部的外周面或凸緣部的端面的情況。而且，由于焊接部形成在圓環(huán)狀的凸緣部的內(nèi)周，因此 其形成形態(tài)不對(duì)軸承間隙的精度產(chǎn)生影響。因此，不用對(duì)焊接作業(yè)想各種辦法，也不用實(shí)施 另外的精加工，就能夠制造高精度且高強(qiáng)度的帶凸緣的軸構(gòu)件。 如上所述，例如，若形成為使軸部的一端與圓環(huán)狀的凸緣部嵌合后對(duì)二者的嵌合 部進(jìn)行焊接的結(jié)構(gòu)，則焊接后的軸部與凸緣部的直角度依賴(lài)于嵌合面(壓入面)的加工精 度。因此，對(duì)軸部與凸緣部進(jìn)行固定(焊接)時(shí)，不僅成為形成徑向軸承間隙的一方的面的 軸部的外周面需要預(yù)先高精度加工，而且凸緣部的內(nèi)周面也需要預(yù)先高精度加工，從而導(dǎo) 致加工成本的增加。因此在本發(fā)明中，提供一種在使軸部與凸緣部二者的端面相接觸的端 面接觸的狀態(tài)下形成焊接部的結(jié)構(gòu)。若形成為所述結(jié)構(gòu)，則由于能夠通過(guò)焊接時(shí)使用的夾 具來(lái)管理軸部與凸緣部之間的直角度，因此能夠低成本地批量生產(chǎn)高精度的軸構(gòu)件，從而 優(yōu)選。 在上述第一結(jié)構(gòu)中，在軸部設(shè)有調(diào)心面，并使該調(diào)心面與凸緣部的內(nèi)周緣部(嚴(yán) 格來(lái)說(shuō)，軸部側(cè)一端的內(nèi)周緣部)抵接，但是也可以在凸緣部的內(nèi)周緣部(軸部側(cè)一端的內(nèi) 周緣部)設(shè)有調(diào)心面，并使軸部與該調(diào)心面抵接。在所述結(jié)構(gòu)中，由于凸緣部相對(duì)于軸部能 夠搖頭，因此能夠更容易且高精度進(jìn)行二者間的定心。此外，作為調(diào)心面的形態(tài)，可以列舉 朝向?qū)Ψ絺?cè)構(gòu)件逐漸縮徑的錐面或凸曲面。 以上所述的焊接部可以通過(guò)對(duì)凸緣部的內(nèi)周照射激光來(lái)形成。通常，由于凸緣部 的外徑為5 10mm左右，內(nèi)徑為1 2mm左右，因此在其它的焊接方法中難以高精度地形 成焊接部，但是若為激光焊接，則微小的焊接部也能高精度形成。 另外，焊接部能夠通過(guò)對(duì)設(shè)置在凸緣部的內(nèi)周面的軸部側(cè)一端的突起照射激光來(lái) 形成。如此，由于凸緣部?jī)?nèi)周面的熔融范圍受限定，因此能夠?qū)?duì)凸緣部的熱影響抑制為最 小限度，能夠有效地防止其變形。因此，能夠省略以凸緣部的變形為起因的焊接后的精加 工，從而優(yōu)選。 焊接部可以在凸緣部的內(nèi)周的圓周方向上遍及整周形成，也可以在凸緣部的內(nèi)周
4的圓周方向上間斷形成。若形成為前者的結(jié)構(gòu)，則與后者的結(jié)構(gòu)相比，有二者的緊固強(qiáng)度提 高的優(yōu)點(diǎn)，若形成為后者的結(jié)構(gòu)，則與前者的結(jié)構(gòu)相比，有能夠減少與焊接時(shí)的熱影響相伴 的凸緣部的變形可能性的優(yōu)點(diǎn)。 另外，作為用于解決上述課題的第二結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明中，提供一種流體軸承裝置， 其具備在軸部的一端具有凸緣部的軸構(gòu)件；由軸部的外周面形成的徑向軸承間隙；由凸 緣部的端面形成的推力軸承間隙，所述流體軸承裝置的特征在于，軸部與凸緣部以在二者 之間夾設(shè)有調(diào)心機(jī)構(gòu)且使二者線接觸的狀態(tài)被焊接固定。此外，在此，所謂調(diào)心機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn) 軸部與凸緣部的任一方相對(duì)于另一方能夠搖頭的關(guān)系的機(jī)構(gòu)。 如此，若軸部與凸緣部以在二者之間夾設(shè)有調(diào)心機(jī)構(gòu)且使二者線接觸的狀態(tài)被焊 接固定，則軸部與凸緣部的任一方相對(duì)于另一方能夠搖頭，因此僅通過(guò)組裝夾具來(lái)限制軸 部與凸緣部的相對(duì)姿態(tài)，就能夠進(jìn)行軸部與凸緣部的調(diào)心而高精度進(jìn)行二者間的定心。艮卩， 由于能夠緩和分別對(duì)軸部及凸緣部所要求的加工精度，因此能夠使加工成本低廉化。而且 此時(shí)，由于在二者線接觸優(yōu)選環(huán)狀接觸的狀態(tài)下進(jìn)行焊接，因此能夠提高焊接強(qiáng)度。
此外，作為焊接方法，雖然可以使用電阻焊接，但是更優(yōu)選激光焊接。電阻焊接有 被焊接的構(gòu)件間的接觸面積越小而焊接強(qiáng)度越高的傾向，因此，在軸部與凸緣部線接觸的 狀態(tài)下進(jìn)行焊接固定的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，能夠在焊接強(qiáng)度方面具有優(yōu)越性。而且，在電阻焊 接中，軸部及凸緣部的形成材料被限定為導(dǎo)電性金屬，但是若為激光焊接，則無(wú)需考慮導(dǎo)電 性的強(qiáng)弱或有無(wú)，進(jìn)而即使在不同金屬彼此之間也能夠確保高焊接強(qiáng)度。因此，不用考慮軸 部及凸緣部的焊接性，而能夠通過(guò)滿(mǎn)足作為軸構(gòu)件所需的品質(zhì)的最適合材料來(lái)形成。
作為上述調(diào)心機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)，列舉有具有調(diào)心面和凹部的調(diào)心機(jī)構(gòu)，所述調(diào)心 面形成在軸部與凸緣部的任一方，并朝向另一方側(cè)的構(gòu)件縮徑；所述凹部設(shè)置于另一方的 構(gòu)件，并收容調(diào)心面的前端。調(diào)心機(jī)構(gòu)可以通過(guò)設(shè)置與軸部或凸緣部不同的其它構(gòu)件來(lái)構(gòu) 成，但是由于設(shè)置其它構(gòu)件會(huì)使成本增加，因此不優(yōu)選。就該方面來(lái)說(shuō)，如上所述，若通過(guò)形 成在軸部與凸緣部的任一方的調(diào)心面和設(shè)置在另一方的凹部來(lái)形成調(diào)心機(jī)構(gòu)，則能夠防止 所述的成本增加，從而優(yōu)選。 上述調(diào)心面可以由錐面或凸曲面形成。在考慮調(diào)心面的易加工性(加工成本)時(shí)， 調(diào)心面為錐面更有利。另一方面，如上所述，本發(fā)明中所謂的調(diào)心機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)軸部與凸緣部 的任一方相對(duì)于另一方能夠搖頭的關(guān)系的機(jī)構(gòu)，即，是不僅能夠修正軸部與凸緣部的定心 而且也能夠修正二者間的直角度的機(jī)構(gòu)。因此，若考慮所述事項(xiàng)，則調(diào)心面形成為凸曲面更 有利。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，將調(diào)心面形成為凸曲面時(shí)，無(wú)論將凹部的內(nèi)周緣形成為何種形狀，都能夠 確保軸部與凸緣部的線接觸狀態(tài)，并同時(shí)進(jìn)行二者間的定心及直角度修正。與此相對(duì)，將調(diào) 心面形成為錐面時(shí)，若想要確保軸部與凸緣部的線接觸狀態(tài)，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)二者間的定心及 直角度修正，則需要將凹部的內(nèi)周緣形成為凸曲面(R面)。從以上情況可知，將調(diào)心面形成 為錐面還是凸曲面，不是僅考慮調(diào)心面的易加工性而進(jìn)行的簡(jiǎn)單決定，而是考慮軸部與凸 緣部的形成材料等即軸構(gòu)件整體的加工成本等而能夠任意選擇。 在上述本發(fā)明的第二結(jié)構(gòu)中，軸部與凸緣部能夠在凹部的內(nèi)部進(jìn)行焊接固定。如 此，若在凹部的內(nèi)部對(duì)二者進(jìn)行焊接固定，則焊接時(shí)的熱影響難以波及形成軸承間隙的軸 部的外周面或凸緣部的端面，從而能夠極力避免所述各面的面精度等惡化的情況。而且，焊 接痕突出形成在軸部的外周或凸緣部的一端，從而能夠有效地避免軸承性能受壞影響波及
5的情況。進(jìn)而，在對(duì)二者進(jìn)行激光焊接時(shí)，伴隨著激光的照射，有熔化物飛散而附著于凸緣 部的端面的顧慮，但是若在凹部的內(nèi)部對(duì)二者進(jìn)行焊接，則能夠通過(guò)凹部覆蓋焊接部位，因 此能夠減少熔化物附著于凸緣部的端面(推力軸承面)等的可能性。 由于本發(fā)明的流體軸承裝置具有以上的特征，因此能夠適合于裝入具有定子線圈 和轉(zhuǎn)子磁鐵的電動(dòng)機(jī)例如盤(pán)裝置用的主軸電動(dòng)機(jī)而使用。 如上所示，根據(jù)本發(fā)明，能夠低成本地制造高精度且高強(qiáng)度的帶凸緣的軸構(gòu)件。由 此，能夠低成本地提供一種能夠長(zhǎng)期維持高旋轉(zhuǎn)精度的流體軸承裝置。


圖1是示意性地示出裝入流體軸承裝置的信息設(shè)備用主軸電動(dòng)機(jī)的一例的剖面 圖。 圖2是示出適用了本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置的第一實(shí)施方式的剖面圖。 圖3A是圖2所示的軸承套筒的剖面圖。 圖3B是示出圖2所示的軸承套筒的下側(cè)端面的圖。 圖4是示意性地示出圖2所示的軸構(gòu)件的制造工序的剖面圖。 圖5是示意性地示出圖2所示的軸構(gòu)件的制造工序的剖面圖。 圖6A是圖5的主要部分放大剖面圖。 圖6B是焊接部形成后的軸構(gòu)件的主要部分放大剖面圖。 圖7A是使用了其它結(jié)構(gòu)的凸緣部時(shí)的圖5的主要部分放大剖面圖。 圖7B是使用了圖7A所示的凸緣部時(shí)的焊接部形成后的軸構(gòu)件的主要部分放大剖面圖。 圖8是示出適用了本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置的第二實(shí)施方式的剖面圖。 圖9是示出適用了本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置的第三實(shí)施方式的剖面圖。 圖IO是示出適用了本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置的第四實(shí)施方式的剖面 圖。 圖11是示出圖10所示的流體軸承裝置的變形例的主要部分放大剖面圖。 圖12是示出適用了本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置的第五實(shí)施方式的剖面圖。 圖13是示出適用了本發(fā)明的第二結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置的第一實(shí)施方式的剖面 圖。 圖14A是圖13所示的軸承套筒的剖面圖。 圖14B是示出圖13所示的軸承套筒的下側(cè)端面的圖。 圖15A是示意性地示出圖13所示的軸構(gòu)件的制造工序的剖面圖。 圖15B是示意性地示出圖13所示的軸構(gòu)件的制造工序的剖面圖。 圖16A是示意性地示出圖13所示的軸構(gòu)件的變形例的主要部分放大剖面圖。 圖16B是示意性地示出圖13所示的軸構(gòu)件的變形例的主要部分放大剖面圖。 圖16C是示意性地示出圖13所示的軸構(gòu)件的變形例的主要部分放大剖面圖。 圖16D是示意性地示出圖13所示的軸構(gòu)件的變形例的主要部分放大剖面圖。 圖17是示出適用了本發(fā)明的第二結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置的第二實(shí)施方式的剖面
6圖。圖18是示出適用了本發(fā)圖。圖19是示出圖13所示的
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1流體軸承裝置2軸構(gòu)件7殼體8軸承套筒21軸部21c下端面22凸緣部22a上側(cè)端面22c內(nèi)周面22d突起23焊接部24調(diào)心面35激光A徑向軸承面B、C推力軸承面R1、R2徑向軸承部T1、T2推力軸承部101流體軸承裝置102軸構(gòu)件111調(diào)心機(jī)構(gòu)112調(diào)心面113凹部114焊接部121軸部122凸緣部131第一夾具132第二夾具133激光All徑向軸承面B11、C11推力軸承面R11、R12徑向軸承部T11、T12推力軸承部
-例的主要部分放大剖面圖,
具體實(shí)施例方式以下，基于

本發(fā)明的實(shí)施方式。 圖1示意性地示出裝入流體軸承裝置的信息設(shè)備用主軸電動(dòng)機(jī)的一結(jié)構(gòu)例。該主 軸電動(dòng)機(jī)使用于HDD等盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置，其具備將軸構(gòu)件2支承為旋轉(zhuǎn)自如的流體軸承裝置 1 ;安裝于軸構(gòu)件2的盤(pán)轂3 ;隔著例如徑向的間隙而相對(duì)的定子線圈4a及轉(zhuǎn)子磁鐵4b ;支 架5。定子線圈4a安裝在支架5的外周，轉(zhuǎn)子磁鐵4b安裝在盤(pán)轂3的內(nèi)周。流體軸承裝置 1的殼體7安裝在支架5的內(nèi)周。在盤(pán)轂3保持有一或多張(圖示例為兩張)磁盤(pán)等盤(pán)6。 若對(duì)定子線圈4a通電，則利用定子線圈4a與轉(zhuǎn)子磁鐵4b之間的電磁力使轉(zhuǎn)子磁鐵4b旋 轉(zhuǎn)，由此，盤(pán)轂3及盤(pán)6與軸構(gòu)件2 —體旋轉(zhuǎn)。 圖2示出適用了本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置1的第一實(shí)施方式。該圖所示
的流體軸承裝置1具備殼體7 ;固定在殼體7的內(nèi)周的軸承套筒8 ;插入軸承套筒8的內(nèi) 周的軸構(gòu)件2 ;對(duì)殼體7的一端開(kāi)口進(jìn)行密封的蓋構(gòu)件9 ;對(duì)殼體7的另一端開(kāi)口進(jìn)行密封
的密封構(gòu)件10。此外，為了便于說(shuō)明，以密封構(gòu)件IO側(cè)為上側(cè)，以與其相反的軸向相反側(cè)為 下側(cè)，進(jìn)行以下說(shuō)明。 殼體7由黃銅等金屬材料或樹(shù)脂材料形成為圓筒狀。通過(guò)例如粘接、壓入、熔敷等 適當(dāng)?shù)姆椒ǘ鴮⑤S承套筒8固定在殼體7的內(nèi)周面7a上。在內(nèi)周面7a的下端側(cè)形成有比 內(nèi)周面7a大徑的蓋構(gòu)件固定面7b。 軸承套筒8由例如以銅為主要成分的燒結(jié)金屬的多孔質(zhì)體形成為圓筒狀。軸承套 筒8除燒結(jié)金屬以外也可以由例如黃銅等軟質(zhì)金屬材料或不是燒結(jié)金屬的其它多孔質(zhì)體 (例如，多孔質(zhì)樹(shù)脂)形成。 如圖3A所示，在軸承套筒8的內(nèi)周面8a，分隔上下兩處形成有將多個(gè)動(dòng)壓槽8al、 8a2排列成人字形形狀而成的圓筒狀區(qū)域作為徑向動(dòng)壓產(chǎn)生部。在本實(shí)施方式中，上側(cè)的 動(dòng)壓槽8al相對(duì)于軸向中心m(上下的傾斜槽間區(qū)域的軸向中央)形成為軸向非對(duì)稱(chēng)，比軸 向中心m靠上側(cè)區(qū)域的軸向尺寸Xl比下側(cè)區(qū)域的軸向尺寸X2大。另一方面，下側(cè)的動(dòng)壓 槽8a2形成為軸向?qū)ΨQ(chēng)，其上下區(qū)域的軸向尺寸分別與上述軸向尺寸X2相等。此外，動(dòng)壓 槽能夠形成在下述的軸部21的徑向軸承面A上，而且其形狀也可以形成為螺旋形狀等公知 的其它形狀。 如圖3B所示，在軸承套筒8的下側(cè)端面8b形成有將多個(gè)動(dòng)壓槽8bl排列成螺旋形 狀的環(huán)狀區(qū)域作為推力動(dòng)壓產(chǎn)生部。此外，動(dòng)壓槽(推力動(dòng)壓產(chǎn)生部)也可以形成在下述 的凸緣部22的推力軸承面B上，而且其形狀也可以形成為人字形形狀等公知的其它形狀。
在軸承套筒8的外周面8c上形成有一或多個(gè)向兩端面開(kāi)口的軸向槽8cl。而且， 在軸承套筒8的上側(cè)端面8d上形成有圓環(huán)槽8dl和與圓環(huán)槽8dl的內(nèi)徑側(cè)連接的一或多 個(gè)徑向槽8d2。 蓋構(gòu)件9由例如金屬材料或樹(shù)脂材料形成為圓盤(pán)狀，并通過(guò)粘結(jié)、壓入等適當(dāng)方 法固定在殼體7的蓋構(gòu)件固定面7b上。雖然未圖示，但是在該蓋構(gòu)件9的上側(cè)端面9a上 形成有將多個(gè)動(dòng)壓槽排列成螺旋形狀或人字形形狀的環(huán)狀區(qū)域作為推力動(dòng)壓產(chǎn)生部。動(dòng)壓 槽也可以形成在下述的凸緣部22的推力軸承面C上。 密封構(gòu)件10由例如黃銅等軟質(zhì)金屬材料或其它金屬材料、或者樹(shù)脂材料形成為 圓環(huán)狀，并通過(guò)粘結(jié)、壓入等適當(dāng)?shù)姆椒ü潭ㄔ跉んw7的內(nèi)周面7a的上端部。在該密封構(gòu)
8件10的內(nèi)周面10a與軸部21的外周面21a之間形成由規(guī)定的密封空間S。密封空間S具 有對(duì)與充滿(mǎn)流體軸承裝置1的潤(rùn)滑油的溫度變化相伴的容積變化量進(jìn)行吸收的緩沖功能， 在假想的溫度變化的范圍內(nèi)，潤(rùn)滑油的油面一直處于密封空間S的范圍內(nèi)。在密封構(gòu)件10 的下側(cè)端面10b的外徑側(cè)形成有一或多個(gè)徑向槽10bl。 軸構(gòu)件2包括軸部21和從軸部21的下端向外徑側(cè)突出的凸緣部22。軸部21由 高剛性的金屬材料在本實(shí)施方式中為不銹鋼形成為實(shí)心軸，凸緣部22同樣由不銹鋼形成 為圓環(huán)狀。詳細(xì)情況如下所述，凸緣部22通過(guò)形成在其內(nèi)周更嚴(yán)格來(lái)說(shuō)形成在其上端內(nèi)周 的焊接部23而相對(duì)于軸部21進(jìn)行焊接固定。在軸部21的外周面21a，在軸向上隔開(kāi)兩處 形成有成為平滑的圓筒面狀且與設(shè)置在軸承套筒8的內(nèi)周面8a上的動(dòng)壓槽8al、8a2形成 區(qū)域在徑向上相對(duì)的徑向軸承面A、A。在兩徑向軸承面A、A之間形成有比徑向軸承面A小 徑的非接觸部21b。 在凸緣部22的上側(cè)端面22a上設(shè)有與設(shè)置在軸承套筒8的下側(cè)端面8b上的動(dòng)壓 槽8bl形成區(qū)域在推力方向上相對(duì)的推力軸承面B，而且，在下側(cè)端面22b上設(shè)有與設(shè)置在 蓋構(gòu)件9的上側(cè)端面9a上的動(dòng)壓槽形成區(qū)域在推力方向上相對(duì)的推力軸承面C。兩推力軸 承面B、 C為沒(méi)有動(dòng)壓槽等的平滑的平坦面。 流體軸承裝置1由以上的構(gòu)件構(gòu)成，在利用密封構(gòu)件10密封的殼體7的內(nèi)部空間 內(nèi)也包括軸承套筒8的內(nèi)部氣孔內(nèi)都充滿(mǎn)潤(rùn)滑油。而且，此時(shí)，由凸緣部22的內(nèi)周面22c 和軸部21的下端面21c形成的空間內(nèi)也充滿(mǎn)潤(rùn)滑油。 在由以上結(jié)構(gòu)構(gòu)成的流體軸承裝置1中，若軸構(gòu)件2旋轉(zhuǎn)，則軸承套筒8的動(dòng)壓槽 8al、8a2形成區(qū)域與軸部21的徑向軸承面A、A之間形成有徑向軸承間隙。并且，伴隨軸構(gòu) 件2的旋轉(zhuǎn)，形成在徑向軸承間隙內(nèi)的油膜由于動(dòng)壓槽8al、8a 2的動(dòng)壓作用而其油膜剛性 升高，利用該壓力而將軸構(gòu)件2在徑向上非接觸支承為旋轉(zhuǎn)自如。由此，分隔軸向二處形成 有將軸構(gòu)件2在徑向上非接觸支承為旋轉(zhuǎn)自如的徑向軸承部R1、R2。 另外，與此同時(shí)，在凸緣部22的推力軸承面B、C與軸承套筒8的下側(cè)端面8b及蓋 構(gòu)件9的上側(cè)端面9a之間分別形成有推力軸承間隙。并且，伴隨軸構(gòu)件2的旋轉(zhuǎn)，形成在 兩推力軸承間隙內(nèi)的油膜由于動(dòng)壓槽的動(dòng)壓作用而其油膜剛性升高，由于該壓力而將軸構(gòu) 件2在兩推力方向上非接觸支承為旋轉(zhuǎn)自如。由此，形成有將軸構(gòu)件2在兩推力方向上非 接觸支承為旋轉(zhuǎn)自如的第一推力軸承部Tl和第二推力軸承部T2。 另外，在軸構(gòu)件2旋轉(zhuǎn)時(shí)，如上所述，由于密封空間S呈朝向殼體7的內(nèi)部側(cè)逐漸縮 小的錐形狀，因此密封空間S內(nèi)的潤(rùn)滑油由于毛細(xì)管力產(chǎn)生的牽引作用而被向密封空間變窄 的方向即被向殼體7的內(nèi)部側(cè)牽引。由此，能夠有效地防止?jié)櫥蛷臍んw7的內(nèi)部漏出。
另外，如上所述，上側(cè)的動(dòng)壓槽8al相對(duì)于軸向中心m形成為軸向非對(duì)稱(chēng)，比軸向 中心m靠上側(cè)區(qū)域的軸向尺寸Xl比下側(cè)區(qū)域的軸向尺寸X2大。因此，在軸構(gòu)件2旋轉(zhuǎn)時(shí)， 由動(dòng)壓槽8al產(chǎn)生的潤(rùn)滑油的牽引力(抽吸力)在上側(cè)區(qū)域比下側(cè)區(qū)域相對(duì)增大。并且， 由于該牽引力的差壓，而充滿(mǎn)在軸承套筒8的內(nèi)周面8a與軸部21的外周面21a之間的間 隙內(nèi)的潤(rùn)滑油向下方流動(dòng)，在軸承套筒8的下側(cè)端面8b與凸緣部22的上側(cè)端面22a之間 的間隙一由軸承套筒8的軸向槽8cl形成的流體通路一由密封構(gòu)件10的徑向槽10bl形成 的流體通路一由軸承套筒8的圓環(huán)槽8dl及徑向槽8d2形成的流體通路的路徑中循環(huán)，再 次被牽引到第一徑向軸承部Rl的徑向軸承間隙內(nèi)。
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如此，通過(guò)構(gòu)成為使?jié)櫥驮跉んw7的內(nèi)部空間中流動(dòng)循環(huán)，能夠在保持潤(rùn)滑油 的壓力平衡的同時(shí)，能夠消除與局部的負(fù)壓的產(chǎn)生相伴的氣泡的產(chǎn)生、及氣泡的產(chǎn)生引起 的潤(rùn)滑油的泄漏或振動(dòng)的產(chǎn)生等問(wèn)題。由于密封空間S與上述循環(huán)路徑連通，因此即使在 因某些原因而氣泡混入潤(rùn)滑油中的情況下，也能在伴隨潤(rùn)滑油循環(huán)時(shí)將氣泡從密封空間S 內(nèi)的潤(rùn)滑油的油面(氣液界面)排出到外部氣體。因此，能夠更進(jìn)一步有效地防止由氣泡 產(chǎn)生的壞影響。 以下，詳細(xì)敘述上述軸構(gòu)件2的制造方法。 圖4 圖6是示出上述軸構(gòu)件2的制造工序，更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，是示出對(duì)軸部21與凸 緣部22進(jìn)行激光焊接的工序的主要部分放大剖面圖。圖4及圖5所示的制造裝置的主要 部分包括通過(guò)例如螺栓等固定在基臺(tái)上的下模具31 ;配置在下模具31的上方，并設(shè)置為 通過(guò)適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而相對(duì)于下模具31能夠相對(duì)移動(dòng)的中間模具32及上模具33 ;照射激 光35的未圖示的激光照射裝置。在下模具31的內(nèi)周配置有對(duì)軸部21的上端面21d進(jìn)行 支承的軸支承構(gòu)件34和由彈簧等彈性體構(gòu)成的彈性構(gòu)件36，軸支承構(gòu)件34通過(guò)利用彈性 構(gòu)件36彈性支承其下端，而能夠相對(duì)于下模具31沿軸向相對(duì)滑動(dòng)。軸支承構(gòu)件34在下端 具有向外徑側(cè)伸出的鍔部34a，在圖4所示的各模具31 33處于原點(diǎn)位置的狀態(tài)下，通過(guò) 使鍔部34a與設(shè)置在下模具31的下方的階梯面31c在軸向上卡合，來(lái)限制向上方的位移。
下模具31具有保持軸部21的保持孔31a。保持孔31a設(shè)定為使軸部21不搖晃且 使徑向軸承面A不損傷的程度、換言之將軸部21設(shè)定為能輕壓入程度的內(nèi)徑尺寸。在圖4 所示的狀態(tài)下，保持孔31a的軸向尺寸(下模具31的上端面31b與軸支承構(gòu)件34的上端 面之間的間隔距離)設(shè)定為比軸部21的全長(zhǎng)尺寸縮短規(guī)定量的尺寸。因此，如圖4所示， 若將軸部21插入保持孔31a，則軸部21受徑向約束并且其下端面21c比下模具31的上端 面31b向上方突出規(guī)定量。 中間模具32形成為圓環(huán)狀，通過(guò)利用其內(nèi)周面32a限制凸緣部22的外周面，來(lái)限 制凸緣部22的徑向移動(dòng)。 上模具33具有與下模具31的上端面31b協(xié)作而限制凸緣部22的兩端面的限制 面33a和成為激光35的入射口的貫通孔33b。在此，從圖5明確可知，限制面33a的寬度 設(shè)定為比凸緣部22的下側(cè)端面22b的寬度縮小規(guī)定量。若通過(guò)上模具33的限制面33a按 壓凸緣部22的下側(cè)端面22b整個(gè)面，則凸緣部22的下側(cè)端面22b效仿上模具33的限制面 33a，有軸部21和凸緣部22的固定精度惡化的顧慮。 但是，在這種帶凸緣的軸構(gòu)件中，相對(duì)于軸部21的外周面21a(徑向軸承面A)的 凸緣部22的上側(cè)端面22a(推力軸承面B)的直角度較大地影響軸承性能。因此，為了確保 所述軸承面間的規(guī)定的直角度，需要充分提高相對(duì)于下模具31的保持孔31a(的內(nèi)壁面) 的上端面31b的直角度。 激光照射裝置可以使用YAG激光器、二氧化碳激光器、半導(dǎo)體激光器、光纖維激光 器等公知的各種激光器。其中，若考慮照射的激光35的光束品質(zhì)或經(jīng)濟(jì)性、進(jìn)而考慮焊接 強(qiáng)度或易焊接性等，則優(yōu)選YAG激光器或二氧化碳激光器。作為激光35的照射方式，可以 是連續(xù)式或脈沖式任一方式。 此外，雖然未圖示，但是可以在例如激光照射裝置與上模具33之間配置具有用于 調(diào)節(jié)激光35的光束直徑的凹透鏡或凸透鏡的光束直徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。而且雖然同樣未圖示，但是為了防止在焊接作業(yè)中焊接部23附近氧化的情況，而優(yōu)選配置噴出用于隔斷周?chē)諝?的氬氣或氮?dú)獾确腔钚詺怏w的保護(hù)氣體噴射裝置。 在由以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的裝置中，首先，如圖4所示，將軸部21插入下模具31的保 持孔31a內(nèi)。接下來(lái)，如圖5所示，將凸緣部22載置在軸部21的下端面21c上后，使上模具 33向下方移動(dòng)而使上模具33的限制面33a與凸緣部22的下側(cè)端面22b抵接。進(jìn)而，若使 上模具33向下方移動(dòng)，并使凸緣部22的上側(cè)端面22a與軸部21的下端面21c抵接，則通 過(guò)上模具33的限制面33a和下模具31的上端面31b來(lái)限制凸緣部22的兩端面22a、22b。 此時(shí)，由于彈性構(gòu)件36產(chǎn)生壓縮變形，從而軸部21的下端面21c以適當(dāng)?shù)膲浩攘εc凸緣部 22的上側(cè)端面22a抵接。此外，如上所述，由于在下模具31的內(nèi)周面(保持孔31a的內(nèi)壁 面)與上端面31b之間確保有規(guī)定的直角度，因此能充分提高軸部21的下端面21c及凸緣 部22的上側(cè)端面22a的精度，從而在凸緣部22的上側(cè)端面22a與軸部21的下端面21c抵 接的時(shí)刻，在軸部21的徑向軸承面A與凸緣部22的推力軸承面B之間能確保規(guī)定的直角 度。 與通過(guò)下模具31的上端面31b和上模具33的限制面33a來(lái)限制凸緣部22的兩 端面22a、22b同時(shí)地(或在限制后)，通過(guò)中間模具32的內(nèi)周面32a限制凸緣部22的外周 面。由此，凸緣部22相對(duì)于軸向及徑向雙方，其移動(dòng)受限制。此外，限制凸緣部22后，各模 具31 33通過(guò)利用例如未圖示的固定螺栓等一起固定，在焊接中無(wú)法移動(dòng)。
然后，如圖5及圖6A所示，從未圖示的激光照射裝置對(duì)凸緣部22的上端內(nèi)周照射 激光35以使激光35通過(guò)上模具33的貫通孔33b及凸緣部22的孔。若通過(guò)所述方式照射 激光35，則凸緣部22的上端內(nèi)周和與其相鄰的軸部21的下端熔融、接合，如圖6B所示，將 凸緣部22焊接固定在軸部21的下端面21c上而形成焊接部23。此外，在本實(shí)施方式中，通 過(guò)在圓周方向上連續(xù)地照射激光35，而遍及凸緣部22的內(nèi)周整周形成有焊接部23。
然后，形成規(guī)定的焊接部23后，若使上模具33及中間模具32復(fù)位到原點(diǎn)，并從下 模具31的保持孔31a取出軸部21，則能得到圖2所示的作為完成品的軸構(gòu)件2。
如上所示，若在形成為圓環(huán)狀的凸緣部22的上端內(nèi)周形成對(duì)軸部21和凸緣部22 進(jìn)行固定的焊接部23，則能夠可靠地防止焊接時(shí)產(chǎn)生的金屬粒等熔化物飛散而附著于軸部 21的外周面21a(徑向軸承面A)或凸緣部22的上側(cè)端面22a(推力軸承面B)的情況，所 述外周面21a成為形成徑向軸承間隙的一方的面，所述上側(cè)端面22a成為形成第一推力軸 承部Tl的推力軸承間隙的一方的面。而且，能夠盡可能地防止附著于凸緣部22的下側(cè)端 面22b(推力軸承面C)的情況，所述下側(cè)端面22b成為形成第二推力軸承部T2的推力軸承 間隙的一方的面。而且，由于焊接部23形成在凸緣部22的內(nèi)周，因此其形成形態(tài)對(duì)軸承間 隙(徑向軸承間隙及推力軸承間隙)的精度不產(chǎn)生影響。因此，在焊接后不用實(shí)施另外的 精加工，而能夠低成本地制造高精度且高強(qiáng)度的軸構(gòu)件2。 如上所述，將凸緣部22形成為圓環(huán)狀時(shí)，在使軸部21的一端與凸緣部22的內(nèi)周 嵌合后，也能夠?qū)Χ叩那逗喜窟M(jìn)行焊接。然而，若形成為所述結(jié)構(gòu)，則焊接后的軸部21和 凸緣部22的直角度依賴(lài)于嵌合面(軸部21的外周面21a及凸緣部22的內(nèi)周面22c)的加 工精度。因此，需要預(yù)先高精度地精加工軸部21的外周面21a和凸緣部22的內(nèi)周面22c， 從而導(dǎo)致加工成本的增加。與此相對(duì)，若像本發(fā)明那樣，在使軸部21的端面21c與凸緣部 22的上側(cè)端面22a接觸的端面接觸的狀態(tài)下對(duì)二者進(jìn)行焊接，則能夠通過(guò)焊接時(shí)使用的各模具31 33來(lái)管理軸部21與凸緣部22之間的直角度，因此能夠抑制加工成本的增加。
另外，雖然在組裝電動(dòng)機(jī)時(shí)在軸部21的上端固定有盤(pán)轂3(參照?qǐng)D1)，但是此時(shí)若 軸部21與凸緣部22之間的緊固強(qiáng)度不充分，則由于盤(pán)轂3固定時(shí)的加壓力而有軸部21與 凸緣部22分離的顧慮。為了通過(guò)使軸部21的下端與凸緣部22的內(nèi)周嵌合并且對(duì)二者的嵌 合部進(jìn)行焊接的結(jié)構(gòu)來(lái)避免這種不好的情況，需要在凸緣部22的孔的兩端部形成焊接部， 從而焊接作業(yè)費(fèi)事。與此相對(duì)，若像本發(fā)明那樣，在對(duì)軸部21與凸緣部22進(jìn)行端面接觸的 狀態(tài)(與軸向卡合的狀態(tài))下進(jìn)行焊接，則通過(guò)使軸部21的下端面21c在軸向上與凸緣部 22的上側(cè)端面22a卡合來(lái)抵抗盤(pán)轂3固定時(shí)的加壓力。因此，焊接部23僅在軸向一處形成 就足夠，因此從該點(diǎn)出發(fā)，能夠抑制加工成本的增加。 另外，若使軸部21與凸緣部22的內(nèi)周嵌合，則需要使軸部21的全長(zhǎng)尺寸長(zhǎng)大化， 從而導(dǎo)致軸構(gòu)件2的材料費(fèi)的增加或軸構(gòu)件2的重量化。與此相對(duì)，若像本發(fā)明那樣，在對(duì) 軸部21與凸緣部22進(jìn)行端面接觸的狀態(tài)下進(jìn)行焊接，則既使縮短軸部21的全長(zhǎng)也能夠確 保作為軸構(gòu)件2所需的全長(zhǎng)尺寸。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)軸構(gòu)件2的材料費(fèi)的降低及輕量化，從而 能夠有助于流體軸承裝置1的高旋轉(zhuǎn)精度化或高速旋轉(zhuǎn)化。 另外，由于焊接部23通過(guò)照射激光35而形成，因此能夠高精度地形成微小的焊接 部23。尤其在本實(shí)施方式中，由于在限制凸緣部22的兩端面22a、22b的狀態(tài)下通過(guò)照射激 光35而形成焊接部23，因此能夠有效防止由于伴隨激光35的照射的熱影響而在凸緣部22 產(chǎn)生翹曲等變形的情況。 在本實(shí)施方式中，雖然由不銹鋼形成了軸部21及凸緣部22雙方，但是若為激光焊 接，則在不同金屬間也能夠確保高緊固強(qiáng)度。因此，只要能滿(mǎn)足相對(duì)于軸構(gòu)件2的要求特性 (強(qiáng)度等)，軸部21和凸緣部22的形成材料就可以相互不同。例如，可以由不銹鋼形成軸 部21，而由黃銅等形成凸緣部23。 此外，在上述實(shí)施方式中，雖然為遍及凸緣部22內(nèi)周整周形成焊接部23的結(jié)構(gòu)， 但是只要能夠在軸部21與凸緣部22之間確保規(guī)定的緊固強(qiáng)度，就無(wú)需遍及整周形成焊接 部23，而可以在圓周方向上間斷形成。如此，能夠進(jìn)一步減少由激光35照射時(shí)的熱影響引 起的凸緣部22的變形可能性。 以上，說(shuō)明了使用內(nèi)徑尺寸遍及全長(zhǎng)為恒定的凸緣部22的結(jié)構(gòu)，但是凸緣部22的 形態(tài)并不局限于上述情況。例如，如圖7A所示，也可以使用在內(nèi)周面22c的上端部(軸部 21側(cè)的端部)設(shè)有向內(nèi)徑側(cè)突出的環(huán)狀的突起22d的凸緣部22。在使凸緣部22的上側(cè)端 面22a與軸部21的下端面21c抵接的狀態(tài)下，將該突起22d設(shè)為與凸緣部22的上側(cè)端面 22a齊面，以使其上側(cè)端面(軸部21側(cè)的端面)與軸部21的下端面21c抵接。
使用所述結(jié)構(gòu)的凸緣部22時(shí)，如圖7A、圖7B所示，焊接部23能夠通過(guò)對(duì)突起22d 照射激光35來(lái)形成。如此，由于凸緣部22的內(nèi)周面22c的熔融范圍受限定，因此能夠?qū)?duì) 凸緣部22的熱影響抑制為最小限度，從而能夠更有效地防止其變形。 此外，突起22d的尺寸直接影響形成的焊接部23的尺寸即軸部21與凸緣部22之 間的焊接強(qiáng)度，若過(guò)大則有在激光35照射時(shí)產(chǎn)生的金屬粒等熔化物以附著于凸緣部22的 下側(cè)端面22b的方式飛散的顧慮，若過(guò)小則有無(wú)法確保所希望的緊固強(qiáng)度(焊接強(qiáng)度)的 顧慮。因此，突起22d的尺寸在不產(chǎn)生上述問(wèn)題的范圍內(nèi)根據(jù)要求品質(zhì)適當(dāng)設(shè)定即可。該 突起22d例如與在對(duì)凸緣部22進(jìn)行沖裁成形或鍛造成形的同時(shí)一體形成。
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以上，說(shuō)明了適用本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置的一實(shí)施方式，但是本發(fā)明 的第一結(jié)構(gòu)并不局限于上述流體軸承裝置。以下，雖然對(duì)適用本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)的流體軸 承裝置的其它的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明，但是以下，對(duì)以上述說(shuō)明的結(jié)構(gòu)為基準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)附加共 同的參照標(biāo)號(hào)，省略重復(fù)說(shuō)明。 圖8是示出使用了本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置1的第二實(shí)施方式的圖。該 圖所示的流體軸承裝置1與圖2的主要的不同點(diǎn)在于，在凸緣部22的下側(cè)端面22b上不形 成推力軸承面C，而第二推力軸承部T2設(shè)置在固定于軸部21的上端的盤(pán)轂3的圓盤(pán)部3a 的下側(cè)端面3al與殼體7的上側(cè)端面7c之間的點(diǎn)，以及密封空間S設(shè)置在殼體7的錐狀外 周面7d與盤(pán)轂3的圓筒部3b的內(nèi)周面3b 1之間的點(diǎn)。 圖9是示出適用了本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置1的第三實(shí)施方式的圖。在 該圖所示的流體軸承裝置1中，在軸構(gòu)件2還具備位于軸承套筒8的上方的第二凸緣部42， 且第二推力軸承部T2設(shè)置在第二凸緣部42與軸承套筒8的上側(cè)端面8d之間的點(diǎn)，以及兩 凸緣部22、42的外周面22e、42e在與殼體7的內(nèi)周面7a之間形成密封空間S的點(diǎn)上，與上 述實(shí)施方式為不同結(jié)構(gòu)。如此，即使使用將兩個(gè)凸緣部22、42設(shè)置在軸部21的軸構(gòu)件2的 情況下，關(guān)于軸部21與設(shè)置在軸部21的下端的凸緣部22的一體件也可以適用上述本發(fā)明 的結(jié)構(gòu)。 圖10是示出適用了本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置1的第四實(shí)施方式的圖，是 圖2所示的流體軸承裝置1的變形例。在該圖所示的流體軸承裝置1中，構(gòu)成軸構(gòu)件2的 軸部21的下端面21c形成為作為調(diào)心面24起作用的凸曲面，在使該凸曲面與凸緣部22的 上端內(nèi)周緣部卡合的狀態(tài)下通過(guò)形成在凸緣部22的上端內(nèi)周的焊接部23對(duì)軸部21和凸 緣部22進(jìn)行固定。若為這樣的結(jié)構(gòu)，則凸緣部22相對(duì)于軸部21能夠搖頭。因此，在通過(guò) 圖4及圖5所示的制造裝置(夾具)來(lái)限制凸緣部22相對(duì)于軸部21的姿態(tài)時(shí)，能夠容易 且高精度地進(jìn)行二者間的定心，能夠更容易制造高精度且高強(qiáng)度的軸構(gòu)件2。
此外，未必非要將軸部21的下端面21c整體形成為凸曲面，例如圖ll所示，也可 以?xún)H形成在與凸緣部22的孔的上端卡合的部分。此時(shí)，在軸部21的下端也可以形成向下 方延伸的小徑部21d。若為所述結(jié)構(gòu)，則能夠減少形成在凸緣部22的內(nèi)周的空間的容積，從 而能夠減少在流體軸承裝置1的內(nèi)部空間充滿(mǎn)的油量。 圖12是示出適用了本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置1的第五實(shí)施方式的圖，是 圖2所示的流體軸承裝置1的變形例。在該圖所示的流體軸承裝置1中，凸緣部22的上端 內(nèi)周緣部22e形成為作為調(diào)心面24起作用的凸曲面，在使軸部21的下端與該上端內(nèi)周緣 部22e(調(diào)心面24)抵接的狀態(tài)下在凸緣部22的內(nèi)周上端形成有焊接部23。即使形成為這 樣結(jié)構(gòu)的情況下，也與圖10及圖11所示的實(shí)施方式相同，凸緣部22相對(duì)于軸部21能夠搖 頭，因此在通過(guò)圖4及圖5所示的制造裝置(夾具)來(lái)限制凸緣部22相對(duì)于軸部21的姿 態(tài)的情況下，能夠容易且高精度地進(jìn)行二者間的定心，從而能夠更容易地制造高精度且高 強(qiáng)度的軸構(gòu)件2。 設(shè)置在軸部21或凸緣部22的調(diào)心面24除由凸曲面構(gòu)成之外，也可以由朝向?qū)Ψ?側(cè)的構(gòu)件逐漸縮徑的錐面構(gòu)成。而且，如此，在軸部21或凸緣部22設(shè)置調(diào)心面24的結(jié)構(gòu) 當(dāng)然能夠適用于圖8及圖9所示的流體軸承裝置1 (軸構(gòu)件2)。進(jìn)而，當(dāng)然能夠相對(duì)于軸部 21的調(diào)心面24而對(duì)在圖7A所示的上端內(nèi)周具有突起22d的凸緣部22進(jìn)行焊接固定(以
13上，全未圖示)。 圖13是示出適用了本發(fā)明的第二結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置101的第一實(shí)施方式的圖。 該圖所示的流體軸承裝置101具備軸承套筒108 ;插入軸承套筒108的內(nèi)周的軸構(gòu)件102 ;
將軸承套筒108及軸構(gòu)件102收容在內(nèi)周的殼體107 ;對(duì)殼體107的一端開(kāi)口進(jìn)行密封的 蓋構(gòu)件109 ;對(duì)殼體107的另一端開(kāi)口進(jìn)行密封的密封構(gòu)件110。此外，為了便于說(shuō)明，以密 封構(gòu)件110側(cè)為上側(cè)，以其軸向相反側(cè)為下側(cè)，進(jìn)行以下說(shuō)明。 殼體107由黃銅等金屬材料或樹(shù)脂材料形成為圓筒狀。殼體107的內(nèi)周面在軸向 上被劃分為相對(duì)小徑的小徑內(nèi)周面107a和相對(duì)大徑的大徑內(nèi)周面107b，分別通過(guò)例如粘 結(jié)、壓入、熔敷等適當(dāng)?shù)姆椒ㄔ谛絻?nèi)周面107a上固定有軸承套筒108，在大徑內(nèi)周面107b 上固定有蓋構(gòu)件109。 軸承套筒108由例如以銅為主要成分的燒結(jié)金屬的多孔質(zhì)體形成為圓筒狀。軸承 套筒108除燒結(jié)金屬以外也可以由例如黃銅等軟質(zhì)金屬材料或燒結(jié)金屬之外的多孔質(zhì)體 (例如多孔質(zhì)樹(shù)脂)形成。 如圖14A所示，在軸承套筒108的內(nèi)周面108a，隔開(kāi)上下兩處形成有將多個(gè)動(dòng)壓 槽108al、108a2排列成人字形形狀的區(qū)域作為徑向動(dòng)壓產(chǎn)生部。在本實(shí)施方式中，上側(cè)的 動(dòng)壓槽108al相對(duì)于軸向中心m(上下的傾斜槽間區(qū)域的軸向中央)形成為軸向非對(duì)稱(chēng)，比 軸向中心m靠上側(cè)區(qū)域的軸向尺寸Xll比下側(cè)區(qū)域的軸向尺寸X12大。另一方面，下側(cè)的 動(dòng)壓槽108a2形成為軸向?qū)ΨQ(chēng)，其上下區(qū)域的軸向尺寸分別與上述軸向尺寸X12相等。此 外，動(dòng)壓槽可以形成在下述的軸部121的徑向軸承面A11上，而且其形狀也可以形成為螺旋 形狀等公知的其它形狀。 如圖14B所示，在軸承套筒108的下側(cè)端面108b上形成有將多個(gè)動(dòng)壓槽108bl排 列成螺旋形狀的環(huán)狀區(qū)域作為推力動(dòng)壓產(chǎn)生部。此外，動(dòng)壓槽(推力動(dòng)壓產(chǎn)生部)可以形 成在下述的凸緣部122的推力軸承面Bll上，而且其形狀也可以形成為人字形形狀等公知 的其它形狀。 在軸承套筒108的外周面108c上形成有一或多個(gè)向兩端面開(kāi)口的軸向槽108cl。 而且，在軸承套筒108的上側(cè)端面108d上形成有一或多個(gè)圓環(huán)槽108dl和與圓環(huán)槽108dl 的內(nèi)徑側(cè)連接的徑向槽108d2。 蓋構(gòu)件109由例如金屬材料或樹(shù)脂材料形成為圓盤(pán)狀。雖然未圖示，但是在該蓋 構(gòu)件109的上側(cè)端面109a上形成有將多個(gè)動(dòng)壓槽排列成螺旋形狀或人字形形狀的環(huán)狀區(qū) 域作為推力動(dòng)壓產(chǎn)生部。動(dòng)壓槽也可以形成在下述的凸緣部122的推力軸承面Cll上。
密封構(gòu)件110由例如黃銅等軟質(zhì)金屬材料或其它金屬材料、或者樹(shù)脂材料形成為 環(huán)狀，并通過(guò)粘結(jié)、壓入等適當(dāng)?shù)姆椒ü潭ㄔ跉んw107的內(nèi)周面107a的上端部。在該密封構(gòu) 件110的內(nèi)周面110a與軸部121的外周面121a之間形成有規(guī)定的密封空間Sll。密封空 間Sll具有對(duì)與充滿(mǎn)在流體軸承裝置101的潤(rùn)滑油的溫度變化相伴的容積變化量進(jìn)行吸收 的緩沖功能，在假想的溫度變化的范圍內(nèi)，潤(rùn)滑油的油面總是處于密封空間Sll的范圍內(nèi)。
軸構(gòu)件102包括軸部121和向軸部121的外徑側(cè)伸出的凸緣部122，軸部121和凸 緣部122雙方由金屬材料在此二者都由不銹鋼形成。在軸部121的外周面121a上，在軸向 上隔開(kāi)兩處形成有成為平滑的圓筒面狀且與設(shè)置在軸承套筒108的內(nèi)周面108a上的動(dòng)壓 槽108al、108a2形成區(qū)域在徑向上相對(duì)的徑向軸承面All、 All。在兩徑向軸承面All、 All
14之間形成有比徑向軸承面All小徑的非接觸部121b。 在凸緣部122的上側(cè)端面122a上設(shè)有與設(shè)置在軸承套筒108的下側(cè)端面108b上 的動(dòng)壓槽108bl形成區(qū)域在推力方向上相對(duì)的推力軸承面Bll，而且，在下側(cè)端面122b上設(shè) 有與設(shè)置在蓋構(gòu)件109的上側(cè)端面109a上的動(dòng)壓槽形成區(qū)域在推力方向上相對(duì)的推力軸 承面Cll。兩推力軸承面B11、C11形成為無(wú)動(dòng)壓槽等的平滑的平坦面。
軸部121與凸緣部122以在二者之間夾設(shè)有調(diào)心機(jī)構(gòu)111且使二者線接觸的狀態(tài) 被焊接固定。在本實(shí)施方式中，調(diào)心機(jī)構(gòu)111包括朝向形成在軸部121的下端的凸緣部 122側(cè)(下側(cè))逐漸縮徑的凸曲面狀(球面狀)的調(diào)心面112 ;形成于凸緣部122，并收容 軸部121的調(diào)心面112的前端的凹部113。此外，在本實(shí)施方式中，凹部113成為向凸緣部 122的兩端面122a、122b開(kāi)口的貫通孔，軸部121與凸緣部122由形成在凸緣部122的凹部 113的內(nèi)部的焊接部114進(jìn)行焊接固定。該軸構(gòu)件102的制造方法在下面進(jìn)行詳細(xì)敘述。
流體軸承裝置101由以上構(gòu)件構(gòu)成，在利用密封構(gòu)件110密封的殼體107的內(nèi)部 空間內(nèi)、也包含軸承套筒108的內(nèi)部氣孔內(nèi)都充滿(mǎn)潤(rùn)滑油。 在由以上結(jié)構(gòu)構(gòu)成的流體軸承裝置101中，若軸構(gòu)件102旋轉(zhuǎn)，則在軸承套筒108 的動(dòng)壓槽108al、108a2形成區(qū)域與軸部121的徑向軸承面A11、A11之間形成有徑向軸承間 隙。并且，伴隨軸構(gòu)件102的旋轉(zhuǎn)，形成在徑向軸承間隙內(nèi)的油膜由于動(dòng)壓槽108al、108a2 的動(dòng)壓作用而其油膜剛性升高，利用該壓力而將軸構(gòu)件102在徑向上非接觸支承為旋轉(zhuǎn)自 如。由此，分隔軸向兩處形成有將軸構(gòu)件102在徑向上非接觸支承為旋轉(zhuǎn)自如的徑向軸承 部R11、R12。 另外，與此同時(shí)，在凸緣部122的推力軸承面Bll、 Cll與軸承套筒108的下側(cè)端 面108b及蓋構(gòu)件109的上側(cè)端面109a之間分別形成有推力軸承間隙。并且，伴隨軸構(gòu)件 102的旋轉(zhuǎn)，形成在兩推力軸承間隙內(nèi)的油膜由于動(dòng)壓槽的動(dòng)壓作用而其油膜剛性升高，利 用該壓力而將軸構(gòu)件102在兩推力方向上非接觸支承為旋轉(zhuǎn)自如。由此，形成有將軸構(gòu)件 102在兩推力方向上非接觸支承為旋轉(zhuǎn)自如的第一推力軸承部Tll和第二推力軸承部T12。
另外，在軸構(gòu)件102旋轉(zhuǎn)時(shí)，如上所述，由于密封空間Sll呈朝向殼體107的內(nèi)部 側(cè)逐漸縮小的錐形狀，因此密封空間Sll內(nèi)的潤(rùn)滑油利用毛細(xì)管力產(chǎn)生的牽引作用，而被 向密封空間變窄的方向即被向殼體107的內(nèi)部側(cè)牽引。由此，能有效地防止?jié)櫥蛷臍んw 107的內(nèi)部漏出。 另外，如上所述，上側(cè)的動(dòng)壓槽108al相對(duì)于軸向中心m而形成為軸向非對(duì)稱(chēng)，比 軸向中心m靠上側(cè)區(qū)域的軸向尺寸Xll比下側(cè)區(qū)域的軸向尺寸X12大。因此，在軸構(gòu)件102 旋轉(zhuǎn)時(shí)，由動(dòng)壓槽108al產(chǎn)生的潤(rùn)滑油的牽引力(抽吸力)在上側(cè)區(qū)域比下側(cè)區(qū)域相對(duì) 大。并且，由于該牽引力的差壓，而充滿(mǎn)在軸承套筒108的內(nèi)周面108a與軸部121的外周 面121a之間的間隙內(nèi)的潤(rùn)滑油向下方流動(dòng)，并在由軸承套筒108的下側(cè)端面108b與凸緣 部122的上側(cè)端面122a之間的間隙一由軸承套筒108的軸向槽108cl形成的流體通路一 由密封構(gòu)件110的徑向槽110bl形成的流體通路一由軸承套筒108的圓環(huán)槽108dl及徑向 槽108d2形成的流體通路的路徑中循環(huán)，而再次被牽引到第一徑向軸承部Rll的徑向軸承 間隙內(nèi)。 如此，通過(guò)構(gòu)成為使?jié)櫥驮跉んw107的內(nèi)部空間內(nèi)流動(dòng)循環(huán)，在保持潤(rùn)滑油的 壓力平衡的同時(shí)，能夠消除與局部性負(fù)壓的產(chǎn)生相伴的氣泡的產(chǎn)生、以及氣泡產(chǎn)生引起的
15潤(rùn)滑油的泄漏或振動(dòng)的產(chǎn)生等問(wèn)題。由于密封空間Sll與上述循環(huán)路徑連通，因此即使因 某些理由而氣泡混入潤(rùn)滑油中的情況下，也能夠在伴隨潤(rùn)滑油循環(huán)時(shí)，將氣泡從密封空間 Sll內(nèi)的潤(rùn)滑油的油面(氣液界面)排出到外部氣體中。因此，能夠更有效地防止由氣泡帶 來(lái)的壞影響。 接下來(lái)，基于圖15詳細(xì)敘述上述軸構(gòu)件102的制造方法。 圖15A、圖15B示意性地示出軸構(gòu)件102的制造工序。該圖所示的組裝裝置主要包 括第一夾具131 ;與第一夾具131同軸配置的第二夾具132 ;從第二夾具132的上方照射 激光133的未圖示的激光照射裝置。第一夾具131及第二夾具132由于未圖示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 而能夠沿軸向相對(duì)移動(dòng)，在本實(shí)施方式中，第一夾具131為固定側(cè)，第二夾具132為可動(dòng)側(cè)。
第一夾具131具有能夠讓軸部121插入且對(duì)插入的軸部121進(jìn)行保持的保持孔 131a。第二夾具132具有使下端面132a2與凸緣部122的下側(cè)端面122b (推力軸承面Cll) 抵接的小徑部132a ;將凸緣部122收容在內(nèi)周的大徑部132b。激光照射裝置可以使用YAG 激光器、二氧化碳激光器、半導(dǎo)體激光器、光纖維激光器等公知的激光器，但是若考慮照射 的激光133的光束品質(zhì)或經(jīng)濟(jì)性、并進(jìn)而考慮焊接強(qiáng)度或易焊接性等，則優(yōu)選YAG激光器或 二氧化碳激光器。作為激光133的照射方式，連續(xù)式或脈沖式都可以。
此外，雖然未圖示，但是在激光照射裝置與第二夾具132之間可以配置用于調(diào)節(jié) 激光133的光束直徑的光束直徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。通過(guò)設(shè)置所述的光束直徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，能夠容易 調(diào)節(jié)應(yīng)該形成焊接部114的形成范圍等。而且雖然同樣未圖示，但是為了在焊接作業(yè)中防 止焊接部114的形成部附近氧化的情況，也可以配置噴出用于隔斷周?chē)目諝獾臍鍤饣虻?氣等非活性氣體的保護(hù)氣體噴射裝置。 但是，在這種帶凸緣的軸構(gòu)件中，相對(duì)于軸部121的徑向軸承面All的凸緣部122 的推力軸承面Bll、 Cll的直角度影響軸承性能。因此，為了確保所述軸承面間的規(guī)定的直 角度，優(yōu)選預(yù)先充分提高相對(duì)于第一夾具131的保持孔131a的內(nèi)周面的第二夾具132的小 徑部下端面132a2的直角度、以及相對(duì)于第一夾具131的上端面131b的第二夾具132的小 徑部下端面132a2的平行度等。 在以上的結(jié)構(gòu)中，首先如圖15A所示，將軸部121插入第一夾具131的保持孔131a 后，將凸緣部122載置于軸部121 (的調(diào)心面112上)以將設(shè)置于軸部121的調(diào)心面112的 前端部收容在凹部113內(nèi)。由于設(shè)置于軸部121的調(diào)心面112形成為凸曲面，因此若將凸 緣部122載置于軸部121，則二者遍及整周而保持環(huán)狀線接觸的狀態(tài)，并且凸緣部122相對(duì) 于軸部121能夠搖頭。 接下來(lái)，如圖15B所示，使第二夾具132接近第一夾具131 ，使第二夾具132的大徑 部132b的下端面132bl與第一夾具131的上端面131b抵接。使第二夾具132接近第一夾 具131時(shí)，若使第二夾具132的小徑部下端面132a2與凸緣部122的下側(cè)端面122b接觸，則 凸緣部122在軸部121的調(diào)心面112上搖動(dòng)，從而將凸緣部122相對(duì)于軸部121的姿態(tài)矯 正為規(guī)定姿態(tài)。如上所述，由于在第一、第二夾具131U32的各面間確保規(guī)定的直角度等， 因此在第一夾具131與第二夾具132抵接的時(shí)刻，在進(jìn)行軸部121與凸緣部122之間的定 心的同時(shí)，在軸部121的徑向軸承面All與凸緣部122的推力軸承面Bll、 Cll之間能確保 規(guī)定的直角度。 接下來(lái)，從未圖示的激光照射裝置以通過(guò)第二夾具132的小徑部132a內(nèi)周的方式
16對(duì)軸部121與凸緣部122的環(huán)狀接觸部照射激光133而形成環(huán)狀的焊接部114。然后，停止 照射激光133而使第二夾具132復(fù)位到原點(diǎn)后，若從第一夾具131取出軸部121，則能得到 圖13所示的作為完成品的軸構(gòu)件102。 如上所示，在本實(shí)施方式中，由于調(diào)心機(jī)構(gòu)111介于軸部121與凸緣部122之間， 凸緣部122相對(duì)于軸部121能夠搖頭，因此僅通過(guò)利用夾具131、132來(lái)限制軸部121及凸 緣部122的相對(duì)姿態(tài)，就能夠進(jìn)行軸部121與凸緣部122的調(diào)心，從而高精度地進(jìn)行二者間 的定心。而且，如此，由于能夠利用夾具131、132來(lái)限制二者的相對(duì)姿態(tài)，因此在使二者環(huán) 狀線接觸的狀態(tài)下能夠進(jìn)行焊接固定(能夠?qū)⒑附硬?14形成為環(huán)狀)，從而能夠提高焊接 強(qiáng)度。因此，能夠容易制造高精度且高強(qiáng)度的軸構(gòu)件102。尤其是在本實(shí)施方式中，不是使 用由于接觸面積不同而接合強(qiáng)度產(chǎn)生差異(不均衡)的電阻焊接，而是使用激光焊接對(duì)二 者進(jìn)行焊接固定，因此能得到穩(wěn)定的焊接強(qiáng)度。 另外，由于通過(guò)設(shè)置于軸部121的調(diào)心面112和設(shè)置于凸緣部122的凹部113構(gòu) 成調(diào)心機(jī)構(gòu)111，因此能夠有效地防止在利用其它構(gòu)件進(jìn)行二者的調(diào)心時(shí)所擔(dān)憂(yōu)的成本增 加的問(wèn)題。 另外，在本實(shí)施方式中，由于將調(diào)心面112形成為凸曲面(球面)，因此無(wú)論將凹 部113形成為何種形狀，都能使軸部121與凸緣部122在線接觸的狀態(tài)下?lián)u頭自如。因此， 若使兩夾具131、132抵接，則不僅容易確保軸部121與凸緣部122之間的同軸度，而且也容 易確保相對(duì)于軸部121的外周面121a(徑向軸承面A11)的凸緣部122的上下端面122a、 122b(推力軸承面Bll、C11)的直角度。 另夕卜，由于在凹部113的內(nèi)部對(duì)軸部121與凸緣部122進(jìn)行焊接固定，因此能夠極 力避免由于焊接時(shí)的熱影響而軸部121的徑向軸承面All或凸緣部122的推力軸承面Bll、 Cll的面精度惡化的情況。而且，焊接痕向軸部121的外周或凸緣部122的端部側(cè)即徑向軸 承間隙或推力軸承間隙突出，從而能夠有效地避免對(duì)軸承性能產(chǎn)生壞影響。進(jìn)而，在通過(guò)照 射激光133形成焊接部114的本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，雖然擔(dān)心與激光133的照射相伴的熔 化物的飛散，但是若在凹部113的內(nèi)部(凸緣部122的上側(cè)的內(nèi)部)對(duì)軸部121與凸緣部 122進(jìn)行焊接，則能夠通過(guò)凹部113的內(nèi)壁面(凸緣部122的內(nèi)周面)覆蓋焊接部位，因此 能夠有效地防止熔化物飛散而附著于凸緣部122的端面122a、122b等的情況。
此外，在本實(shí)施方式中，雖然由同種不銹鋼形成了軸部121及凸緣部122，但是若 為激光焊接，則在電阻焊接中難以確保高焊接強(qiáng)度的不同金屬間也能夠確保高焊接強(qiáng)度。 因此，只要能夠確保軸構(gòu)件102所需的強(qiáng)度就可以，所以軸部121與凸緣部122的形成材料 的選擇項(xiàng)廣泛，即能夠選擇使用符合要求品質(zhì)的最適合材料，從該點(diǎn)出發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)軸構(gòu)件 102的低成本化。例如，可以通過(guò)不銹鋼形成軸部121，而通過(guò)黃銅等形成凸緣部122。
只要能夠確保軸部121與凸緣部122之間的定心、及軸承面間的直角度，軸部121 及凸緣部122的形狀就可以任意變更。 例如，如圖16A所示，在軸部121還可以設(shè)有小徑部121c，該小徑部121c從調(diào)芯面 112向下方延伸且收容在凸緣部122的凹部113(貫通孔)內(nèi)周。若為所述結(jié)構(gòu)，則能夠通 過(guò)小徑部121c填埋形成在凸緣部122的內(nèi)周的空間，因此與圖13所示的結(jié)構(gòu)相比，能夠減 少應(yīng)該充滿(mǎn)在軸承內(nèi)部的潤(rùn)滑油的油量。因此，能夠縮小密封空間Sll的軸向尺寸而實(shí)現(xiàn) 流體軸承裝置的緊湊化，或者放大徑向軸承部R11、R12的軸承間距而提高軸承剛性。
另外，例如，如圖16B所示，也可以將設(shè)置于凸緣部122的凹部113不形成貫通孔 而形成為凹陷狀。這種情況下，軸部121與凸緣部122可以通過(guò)在軸部121的調(diào)心面112 與凸緣部122的上側(cè)端面22a之間形成的環(huán)狀間隙內(nèi)形成焊接部114來(lái)進(jìn)行焊接固定。
以上，雖然說(shuō)明了通過(guò)設(shè)置于軸部121的調(diào)心面112和設(shè)置于凸緣部122的凹部 113來(lái)構(gòu)成調(diào)心機(jī)構(gòu)111的情況，但是也可以通過(guò)設(shè)置于凸緣部122的調(diào)心面112和設(shè)置于 軸部121的凹部113來(lái)構(gòu)成調(diào)心機(jī)構(gòu)111。具體來(lái)說(shuō)，例如圖16C、圖16D所示，通過(guò)在凸緣 部122設(shè)有形成為朝向軸部121側(cè)縮徑的凸球面狀的調(diào)芯面112，并且在軸部121設(shè)有貫通 孔或凹陷狀的凹部113，能夠在使軸部121與凸緣部122環(huán)狀接觸的狀態(tài)下進(jìn)行焊接固定。
此外，在圖13、圖16A及圖16C中，雖然通過(guò)在凹部113的內(nèi)部形成焊接部114而 對(duì)軸部121與凸緣部122進(jìn)行焊接固定，但是也可以與圖16B、圖16D相同地，在軸部121的 下端面與凸緣部122的上側(cè)端面122a之間的環(huán)狀間隙內(nèi)形成焊接部114。而且，作為軸構(gòu) 件102的進(jìn)一步高強(qiáng)度化的目的，能夠通過(guò)在凹部113的內(nèi)部和所述環(huán)狀間隙雙方形成焊 接部114，來(lái)對(duì)軸部121與凸緣部122進(jìn)行焊接固定。 以上，雖然說(shuō)明了適用本發(fā)明的第二結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置101的第一實(shí)施方式， 但是本發(fā)明的第二結(jié)構(gòu)并不局限于上述流體軸承裝置101。以下，雖然說(shuō)明使用了本發(fā)明的 第二結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置101的另一實(shí)施方式，但是以下，對(duì)以上述說(shuō)明的結(jié)構(gòu)為基準(zhǔn)的 結(jié)構(gòu)附加共同的參照標(biāo)號(hào)，省略重復(fù)說(shuō)明。 圖17是示出適用了本發(fā)明的第二結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置101的第二實(shí)施方式的圖。 該圖所示的流體軸承裝置101與圖13的主要不同點(diǎn)在于，在軸構(gòu)件102的凸緣部122的下 側(cè)端面122b上未形成有推力軸承面Cll，而第二推力軸承部T12設(shè)置在固定于軸部121的 上端的盤(pán)轂103的圓盤(pán)部103a的下側(cè)端面103al與殼體107的上側(cè)端面107c之間的點(diǎn)， 以及密封空間Sll設(shè)置在殼體107的錐狀外周面107d與盤(pán)轂103的圓筒部103b的內(nèi)周面 103bl之間的點(diǎn)。此外，在圖示例中，雖然形成為使用了與圖13相同的軸構(gòu)件102的結(jié)構(gòu)， 但是當(dāng)然能夠使用圖16A 圖16D所示的結(jié)構(gòu)的軸構(gòu)件102。 圖18是示出適用了本發(fā)明的第二結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置101的第三實(shí)施方式的圖。 在該圖所示的流體軸承裝置中，在軸構(gòu)件102還具備固定在軸部121的軸向大致中央部的 第二凸緣部142，且第二推力軸承部T12設(shè)置在第二凸緣部142與軸承套筒108的上側(cè)端 面108d之間的點(diǎn)，以及兩凸緣部122U42的外周面122c、142c在與殼體107的內(nèi)周面107a 之間形成密封空間Sll的點(diǎn)上，與圖13及圖17所示的實(shí)施方式為不同結(jié)構(gòu)。如此，即使使 用將兩個(gè)凸緣部22、42設(shè)置于軸部121的軸構(gòu)件102的情況下，關(guān)于軸部121與設(shè)置在軸 部121的下端的凸緣部122的一體件也能夠適用上述本發(fā)明的第二結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，在本實(shí)施 方式中，也可以使用圖16A 圖16D所示的軸構(gòu)件102。 以上，雖然說(shuō)明了具有形成為凸曲面狀(球面狀)的調(diào)心面112的軸構(gòu)件102、以 及裝入該軸構(gòu)件102的流體軸承裝置IOI，但是調(diào)心面112也可以形成為圖19所示的錐面。 這種情況下，凹部113的內(nèi)周緣，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，至少導(dǎo)入調(diào)心面112側(cè)的內(nèi)周緣(在圖示例中， 凸緣部122的上端內(nèi)周緣)113a優(yōu)選形成為凸曲面(R面)。通過(guò)形成為所述結(jié)構(gòu)，軸部121 與凸緣部122與以上說(shuō)明的實(shí)施方式同樣地成為搖頭自如的關(guān)系，在對(duì)軸部121與凸緣部 122進(jìn)行焊接時(shí)，不僅能夠確保二者間的同軸度，而且也能夠同時(shí)確保直角度。所述結(jié)構(gòu)也 可以適合于在以上進(jìn)行了說(shuō)明的任一實(shí)施方式中采用。
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此外，若考慮調(diào)心面112的易加工性(加工成本)，則與將調(diào)心面112形成為凸曲 面相比形成為錐面更有利，但是在對(duì)軸部121與凸緣部122進(jìn)行焊接固定時(shí)，若想要同時(shí)確 保二者的同軸度及直角度，則需要如上所述將凹部113的內(nèi)周緣113a加工成R面。加工成 本受軸部121及凸緣部122的形成材料或加工方法等所影響，因此采用何種結(jié)構(gòu)根據(jù)使用 材料等適當(dāng)選擇即可。 以上進(jìn)行了說(shuō)明的流體軸承裝置1、101全都將殼體和軸承套筒形成為分體件，但 是在使二者一體化的流體軸承裝置中也適合于采用本發(fā)明。而且，尤其是在圖2、圖IO及圖 13所示的流體軸承裝置中，進(jìn)而，也可以將蓋構(gòu)件或密封構(gòu)件的任一方一體化于殼體。
另外，以上，作為徑向軸承部及推力軸承部，雖然例示了通過(guò)人字形形狀或螺旋形 狀的動(dòng)壓槽使?jié)櫥彤a(chǎn)生動(dòng)壓作用的結(jié)構(gòu)，但是作為徑向軸承部，也可以采用所謂階梯軸 承、多圓弧軸承、或非正圓軸承，作為推力軸承部，也可以采用所謂階梯軸承或波形軸承。而 且，以上，例示了將徑向軸承部在軸向兩處分隔形成的結(jié)構(gòu)，但是也可以將徑向軸承部設(shè)在 軸向的一處或三處以上。 另外，以上，雖然說(shuō)明了通過(guò)動(dòng)壓軸承構(gòu)成在軸向兩處分隔形成的徑向軸承部雙 方的情況，但是也可以通過(guò)動(dòng)壓軸承以外的軸承構(gòu)成徑向軸承部的一方或雙方。例如，雖然 未圖示，但是可以通過(guò)將軸構(gòu)件的徑向軸承面形成為正圓狀，并且將相對(duì)的軸承套筒的內(nèi) 周面形成為正圓狀內(nèi)周面，來(lái)構(gòu)成所謂正圓軸承。
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權(quán)利要求
一種流體軸承裝置，其具備在軸部的一端具有凸緣部的軸構(gòu)件；由軸部的外周面形成的徑向軸承間隙；由凸緣部的端面形成的推力軸承間隙，所述流體軸承裝置的特征在于，凸緣部為圓環(huán)狀，在其軸部側(cè)一端內(nèi)周具有對(duì)凸緣部與軸部進(jìn)行焊接固定的焊接部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的流體軸承裝置，其中， 使軸部與凸緣部通過(guò)二者的端面進(jìn)行接觸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的流體軸承裝置，其中， 在軸部設(shè)置調(diào)心面，使該調(diào)心面與凸緣部的內(nèi)周緣部抵接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的流體軸承裝置，其中， 在凸緣部的內(nèi)周緣部設(shè)置調(diào)心面，使該調(diào)心面與軸部抵接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的流體軸承裝置，其中， 焊接部通過(guò)對(duì)凸緣部的內(nèi)周照射激光而形成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的流體軸承裝置，其中，焊接部通過(guò)對(duì)設(shè)置在凸緣部的內(nèi)周面的軸部側(cè)一端的突起照射激光而形成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的流體軸承裝置，其中， 焊接部形成為環(huán)狀。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的流體軸承裝置，其中， 焊接部在圓周方向上間斷形成。
9. 一種流體軸承裝置，其具備在軸部的一端具有凸緣部的軸構(gòu)件；由軸部的外周面 形成的徑向軸承間隙；由凸緣部的端面形成的推力軸承間隙，所述流體軸承裝置的特征在 于，軸部與凸緣部以在二者之間夾設(shè)有調(diào)心機(jī)構(gòu)且使二者線接觸的狀態(tài)被焊接固定。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的流體軸承裝置，其中，調(diào)心機(jī)構(gòu)具有調(diào)心面和凹部，所述調(diào)心面形成在軸部與凸緣部的任一方，并朝向另一 方側(cè)的構(gòu)件縮徑；所述凹部設(shè)置于另一方的構(gòu)件，并收容調(diào)心面的前端。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的流體軸承裝置，其中，調(diào)心面由錐面形成。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的流體軸承裝置，其中， 調(diào)心面由凸曲面形成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的流體軸承裝置，其中， 在凹部的內(nèi)部對(duì)軸部與凸緣部進(jìn)行焊接固定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種流體軸承裝置。能夠低成本地制造高精度且高強(qiáng)度的軸構(gòu)件。軸構(gòu)件(2)具備軸部(21)和設(shè)置在軸部(21)的一端的凸緣部(22)。凸緣部(22)成為圓環(huán)狀，通過(guò)對(duì)其內(nèi)周上端照射激光(35)而形成焊接部(23)，并利用該焊接部(23)對(duì)軸部(21)與凸緣部(22)進(jìn)行固定。
文檔編號(hào)H02K7/08GK101779047SQ20088010267
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2008年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月20日
發(fā)明者尾藤仁彥, 山本哲也, 平出淳 申請(qǐng)人:Ntn株式會(huì)社