用于液体润滑轴承设备的轴构件及其制造方法技术

用于液压轴承设备的轴构件被以低成本提供，它能在早期阶段重建形成在凸缘部分两个轴向侧上的推力轴承空隙中的压力平衡。一体具有轴部分（１１）和凸缘部分（１２）的轴材料（１０）被形成，同时在轴材料（１０）的凸缘部分（１２）上通向凸缘部分两个端面（１２ａ、１２ｂ）的通孔（１９）在共同的锻造步骤中被形成。结果，通孔（２９）被形成，以通向这些轴承空隙Ｗ１、Ｗ２的内直径侧，避开了形成在作为抛光产物的轴构件（２）的凸缘部分（２２）的两个端面上的推力轴承空隙Ｗ１、Ｗ２。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于液体润滑轴承设备的轴构件及其制造方法
技术介绍
本专利技术涉及用于液体润滑轴承设备的轴构件，它通过发生在向心轴承空隙中液体润滑薄膜在径向上相对旋转地支承轴向轴构件，并涉及制造该构件的方法。这种类型的液体润滑轴承粗略地被分成两类液压轴承，包括用于在轴承空隙内润滑油产生液压的液压产生装置；和所谓的圆柱轴承(包含完全圆形的轴承支承面的轴承)，不包括液压产生装置。例如，结合在磁盘驱动单元(如硬盘驱动器)的主轴电动机中的液体润滑轴承设备设有向心轴承部分，它以非接触方式在径向上旋转地支承轴构件；和推力轴承部分，它以非接触方式在推力方向上旋转支承轴构件。在轴承座套内圆周表面或在轴构件外圆周表面上，设有用于产生液压的沟槽(液压沟槽)的轴承(液压轴承)，被用作向心轴承部分。例如，轴构件凸缘部分的两个端面，或者在面对它的表面(轴承座套的端面、固定在外壳上的底部构件端面、外壳底面的内底面或类似端面)上设有液压沟槽的液压轴承，被用作推力轴承部分，(例如，参见专利文献1日本未公开专利文献No.2002-61641)。作为替换，在某些情况下，具有轴构件一个端部通过底部构件以接触方式被支承的结构的轴承(所谓的枢轴承)被用作推力轴承部分(例如，参见专利文献2日本未公开专利文献No.1999-191943)。在这种类型的主轴电动机中，用于在磁盘毂和其自身之间夹住盘形信息记录介质如磁盘(下文被简称为磁盘)的夹持器被安装在轴构件的边缘上。通过用螺杆穿过夹持器固定于形成在轴构件一个边缘上的螺旋孔中，夹持器被安装在轴构件上(例如，参见专利文献3日本未公开专利文献No.2000-235766)。最近，为了实现信息设备增加的信息记录密度和更高的旋转速度，用于信息设备的上述主轴电动机需要更高的旋转精度。为了满足上述需求，结合在上述主轴电动机中的液体润滑轴承设备也需要更高的旋转精度。同时，为了所需的低价的信息设备，上述液体润滑轴承的被减小的制造成本是最近强烈需要的。顺便说一句，为了稳定地长期发挥液体润滑轴承设备(液压轴承设备)的旋转性能，重要的是控制向心轴承空隙和推力轴承空隙，其中用于支承轴构件的液压高精度地出现。例如，当推力轴承空隙被形成在上述轴向上的凸缘部分的两侧时，为了保持轴构件的推力支承处于稳定的状态，用于推力支承在凸缘部分的一个端面侧的压力和用于推力支承在凸缘部分的另一个端面侧的压力需要被引入平衡，使得凸缘部分的端面与面对它的表面的滑动接触尽可能地被避免。通过高精度地处理面对此凸缘部分的端面、液压沟槽和类似物，高精度地推力轴承空隙可被获得，但仅提高处理精度将不适当地导致高成本。此外，用于在轴构件上形成螺纹孔的方法的例子包括通过切削在轴材料上形成螺纹孔的预留孔，并相对此预留孔螺纹切削被进行的方法。然而，通过此方法，在预留孔被切削时产生的切屑被积累在螺纹孔的底部，并且即使螺纹孔在处理后被清理，切屑不能完全地去除。因此，当其它的部件被安装或者轴承设备被组装时，保留在螺纹孔内的切屑堆积至其它的部件作为污染物，并可能进入组装后轴承设备内装填的液体(例如，润滑油等)中。作为替换，如果被堆积在其它部件的切屑(污染物)进一步被转移至磁盘，那么它们可引起磁盘划碰。此外，切屑的去除需要复杂的、众多的清理步骤，导致成本增加。此外，为了实现上述液体润滑轴承设备所需要的成本减少，各种成本减少措施被研究用于液体润滑轴承设备的部件。例如，对轴构件，通过锻造形成一体的轴部分和凸缘部分，以制造接近干净形状(net shape)的文章是公知的(例如，参见专利文献4日本未公开专利文献No.2004-347126)。
技术实现思路
一方面，锻造是上述的具有出色处理能力和成本效果的方法，但另一方面，由于它的特点，基于轴构件形状的所需的尺寸精度不可被获得。更明确地说，锻造过程包括压缩材料以在特定方向上变形为预定的形状。例如，当锻造中的挤压方向与材料的纵向相同时，施加至材料一端的压力没有充分地传递至另一端，因此在另一端的塑性流动可被不适合地造成。这阻止了充分变形以获得所需形状，妨碍获得高成形精度。特别地，在最近增加磁盘设备的容量的需求下，能负荷多个磁盘的液体润滑轴承设备(液压轴承设备)被集成在主轴电动机中，与那些公知的相比，使用伸长的轴构件被研究，以应付弯矩荷载的增加。然而，它的伸长部分更明显地趋向于在上述塑性流动中引起问题。因此，在这种情况下低成本地制造具有伸长的长度和高的尺寸精度两者的轴构件是困难的。本专利技术的第一个目的是提供用于液压轴承设备的轴构件，它能恢复推力轴承空隙内的压力平衡，所述推力轴承空隙在早期阶段低成本地形成在轴向上的凸缘部分两侧上。本专利技术的第二个目的是提供用于液压轴承设备的轴构件，它能尽可能低成本地防止污染物堆积在轴承组件部分，并防止污染物进入轴承设备内部。本专利技术的第三个目的是提供用于液压轴承设备的轴构件，它具有高的尺寸精度，并能低成本地被拉长。为了实现第一个目的，本专利技术提供了用于液压轴承设备的轴构件，所述轴构件包括凸缘部分，并通过在凸缘部分两个轴向侧上的推力轴承空隙中存在的液体的液压作用产生的压力、在推力方向以非接触方式被支承，通向凸缘部分两个端面的通孔被形成在凸缘部分上，以及通孔的内圆周通过塑性压制方式加工。在本专利技术中，如上所述，通向凸缘部分两个端面的通孔被形成在凸缘部分上。因此，当一个轴端侧上推力轴承空隙中的液体压力由于某些原因被极度增加时，液体(例如，润滑油)通过形成在凸缘部分上的通孔流入另一个轴向端侧上的推力轴承空隙中。因此，两个推力轴承空隙中的压力平衡在早期阶段被重建，以保持推力轴承空隙宽度适当，并且凸缘部分的端面和面对它的表面之间的滑动摩擦可被预先防止。在轴部分上形成通孔的方法的例子包括切削。然而，切削经历长的周期时间，由此加工效率被降低，成本增加。此外，切削不可避免地产生切屑，切屑可能落入液体作为污染物。为了防止它，轴构件的清洁处理需要在切削后被附加地执行，导致成本增加。特别地，当轴部分直径在上述信息设备中使用的液压轴承设备中是几毫米时，通孔的直径从而将小至几十至几百微米。在这种情况下，在切屑后完全去除切屑是困难的，因此仔细的清洁步骤或其它处理是必需的，这不可避免地提高了成本。相反，与通常地切屑相比，塑性加工(典型地包括锻造)具有更短的周期时间，并能非常有效地加工。此外，由于切屑没有产生，不像切削，所以清洁步骤是不必需的。因此，通过塑性加工形成通孔可大量地降低成本。在这种情况下，通孔的内圆周将是经受塑性加工的表面。当经受塑性加工的表面具有好的粗糙程度时，通孔中液体的平滑流动可被保证，而不执行特定的后续处理。理想地，通孔被形成在轴部分的附近。通过在轴部分的附近形成通孔，在凸缘部分的内直径侧上的两个推力轴承空隙之间的液体通道也被保证。两个推力轴承空隙之间的压力平衡的调节功能可被提高，同时凸缘部分的外直径侧上的液体通道(凸缘部分的外圆周表面和外壳内圆周表面之间的环形空隙)中压力平衡的调节功能也可被提高，所述液体通道最初就在那里。从此角度看，理想地，通孔通向推力轴承空隙的径向中心的内直径侧。在这种情况下，通孔被理想地设置，使得它在避开推力轴承空隙的位置处开口，所述推力轴承空隙在液压沟槽被形成的区域和面对所述区域的表面(推力轴承空隙的内直径侧)之间，以防止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于液压轴承设备的轴构件，包括凸缘部分，并通过在凸缘部分两个轴向侧上的推力轴承空隙中存在的液体的液压作用产生的压力、在推力方向以非接触方式被支承，　　　　通向凸缘部分两个端面的通孔被形成在凸缘部分上，以及　　　　通孔的内圆周通过塑性成形方式加工。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-9-8 261436/2004;JP 2004-9-8 261457/20041.一种用于液压轴承设备的轴构件，包括凸缘部分，并通过在凸缘部分两个轴向侧上的推力轴承空隙中存在的液体的液压作用产生的压力、在推力方向以非接触方式被支承，通向凸缘部分两个端面的通孔被形成在凸缘部分上，以及通孔的内圆周通过塑性成形方式加工。2.根据权利要求1所述的用于液压轴承设备的轴构件，进一步包括通过锻造与凸缘部分一体形成的轴部分。3.根据权利要求1或2所述的用于液压轴承设备的轴构件，其中通孔被形成在轴部分的附近。4.一种液压轴承设备，包括权利要求1-3任一所述的轴构件；轴承座套，轴构件被插入在轴承座套内圆周处；向心轴承部分，它通过存在于轴部分外圆周和轴承座套内圆周之间的向心轴承空隙中的液体的液压作用产生压力，以在径向上以非接触方式支承轴部分；第一推力轴承部分，它通过存在于在凸缘部分的一端侧上推力轴承空隙中的液体的液压作用产生压力，以在推力方向上以非接触方式支承凸缘部分；以及第二推力轴承部分，它通过存在于在凸缘部分的另一端侧上推力轴承空隙中的液体的液压作用产生压力，以在推力方向上以非接触方式支承凸缘部分。5.根据权利要求4所述的液压轴承设备，其中用于产生液体液压作用的液压沟槽在轴向上不对称地形成在面对向心轴承空隙的轴部分的外圆周表面和与此外圆周表面相对的轴承座套的内圆周表面中的一个之上。6.一种电动机，包括权利要求4或5所述的液压轴承设备；转子磁体和定子线圈，7.一种制造用于液压轴承设备的轴构件的方法，所述轴构件包括轴部分和凸缘部分，并通过在凸缘部分两个轴向侧上的推力轴承空隙中存在的液体的液压作用产生的压力、在推力方向以非接触方式被支承，所述方法包括通过锻造一体形成轴部分和凸缘部分，通过锻造在凸缘部分上形成通向凸缘部分的两个端面的通孔，并且这些锻造被同时执行。8.一种用于液体润滑轴承设备的金属轴构件，在其中，螺纹孔被形成在它的一个端部上，面对向心轴承空隙的向心轴承支承面被形成在外圆周上，其中所述螺纹孔通过塑性成形方式形成。9.根据权利要求8所述的用于液体润滑轴承设备的轴构件，其中所述螺纹孔具有通过锻造加工形成的预制孔；和通过滚压加工形成在所述预制孔开口侧上的螺纹部分。10.根据权利要求9所述的用于液体润滑轴承设备的轴构件，其中所述预制孔包括圆锥表面；和圆柱表面，所述圆柱表面设在所述圆锥表面的开口侧上，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：山下信好，森夏比古，水谷敏幸，岛崎武司，山形晃司，清水清，林训弘，
申请(专利权)人：NTN株式会社，福井鋲螺株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]