專利名稱：形成動壓產(chǎn)生部的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成動壓產(chǎn)生部的方法。
背景技術(shù)：
動壓軸承是通過軸承間隙中潤滑油的流體動壓效應(yīng)、和通過定位在軸構(gòu)件外圓周的軸承元件的相對旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生壓力的軸承，該軸承通過產(chǎn)生的壓力以非接觸方式支撐軸構(gòu)件。動壓軸承具有高速旋轉(zhuǎn)、高旋轉(zhuǎn)精度和較小噪聲等特征。近年，通過利用這些特征，這樣的軸承已經(jīng)廣泛用于信息設(shè)備的主軸電機(jī)，例如，HDD和FDD等磁盤設(shè)備，CD-ROM、CD-R/RW和DVD-ROM/RAM等光盤設(shè)備，MD和MO等磁-光盤設(shè)備(magneto-optic apparatus)，激光打印機(jī)(LBP)的多面棱鏡掃描電機(jī)，以及電器機(jī)械和設(shè)備的小型電機(jī)，例如，投影儀的環(huán)輪電機(jī)(collar wheel motor)、軸流風(fēng)機(jī)(axial fan)電機(jī)等。
在這種類型的動壓軸承中，有一種公知的動壓產(chǎn)生部，該動壓產(chǎn)生部通過軸承間隙中的流體的流體動壓效應(yīng)產(chǎn)生壓力，前述軸承間隙包括通過轉(zhuǎn)印法在推力軸承面上形成的螺旋形布置的動壓槽(例如，參見日本未審查專利公開公報No.2004-052850)。
此外，在這種類型的動壓軸承中，例如，用于產(chǎn)生流體動壓效應(yīng)的動壓產(chǎn)生部(例如，以人字形(herringbone shape)、螺旋形等布置的動壓槽)形成在軸構(gòu)件的外圓周面上。精確地形成這特定和復(fù)雜的動壓產(chǎn)生部的公知方法包括下述方法(1)-(3)。
(1)例如當(dāng)動壓槽構(gòu)成動壓產(chǎn)生部時，在除動壓槽之外的部分上印刷有抗蝕墨(corrosion-resistant ink)，通過在軸構(gòu)件的外圓周上實施組合電化學(xué)法利用蝕刻腐蝕掉未印刷部分，從而形成動壓槽。
(2)在軸構(gòu)件與印刷設(shè)備的印刷模(printing mold)形成接觸時，軸構(gòu)件單個全程旋轉(zhuǎn)(single full rotation)，在軸構(gòu)件的外圓周上的除動壓槽之外的部分上印刷抗蝕墨。然后，對未印刷部分進(jìn)行蝕刻處理以形成動壓槽。
(3)在軸構(gòu)件與印刷設(shè)備的印刷模(printing mold)形成接觸時，印刷模響應(yīng)軸構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)而移動，因此在軸構(gòu)件的外圓周上除動壓槽之外的部分上印刷有抗蝕墨，同時，用光束照射除與軸構(gòu)件的印刷模接觸的部分之外的位置以便硬化墨(例如，請參考日本已審查專利公開公報No.S62-49351)。

發(fā)明內(nèi)容
在未審查專利公開公報No.2004-052850中，通常根據(jù)下述過程來執(zhí)行形成動壓產(chǎn)生部(動壓槽)的轉(zhuǎn)印。首先，將墨噴射到具有對應(yīng)于動壓槽形狀的凹陷的印刷板構(gòu)件上，然后用橡皮刮板除去從凹陷溢出的墨(印刷板準(zhǔn)備步驟)。其次，用墊子構(gòu)件擠壓所述印刷板構(gòu)件，填充在凹陷中的墨就被轉(zhuǎn)印到墊子構(gòu)件上(初次轉(zhuǎn)印步驟)。隨后，轉(zhuǎn)印有墨的墊子構(gòu)件被擠壓在形成推力軸承面的元件上，通過印刷形成預(yù)定形狀的動壓槽(二次轉(zhuǎn)印步驟)。最后，用單獨準(zhǔn)備的除墨構(gòu)件除去殘留在墊子構(gòu)件上的墨(除墨步驟)。
然而，在通過轉(zhuǎn)印形成動壓產(chǎn)生部的過程中，需要維護(hù)很多與動壓產(chǎn)生部的形狀和尺寸相匹配的印刷板構(gòu)件(印刷模)，而且要用與墊子構(gòu)件接觸的印刷板構(gòu)件來執(zhí)行印刷，因此，在大量生產(chǎn)中，由于墊子構(gòu)件的變形、惡化等會導(dǎo)致印刷精度的降低。在印刷板準(zhǔn)備步驟中，印刷板構(gòu)件需要被供應(yīng)額外量的墨，而且需要用橡皮刮板去除額外量的墨。此外，因為在轉(zhuǎn)印之后殘留在墊子構(gòu)件上的墨要被去除，因此大量的墨不會直接用于形成動壓產(chǎn)生部。此外，由于通過很多模子(步驟)來實施印刷，成型步驟很復(fù)雜，降低成本變得困難。近年來，隨著低價信息設(shè)備的發(fā)展，對于低成本型動壓軸承設(shè)備的需求逐漸增加。為了滿足這種需求，強(qiáng)烈地要求簡化動壓產(chǎn)生部的成型步驟，和生產(chǎn)出低成本的動壓產(chǎn)生部。
此外，在審查的專利公開公報No.S62-49351中，方法(1)由于步驟復(fù)雜難以合理地實行。對于方法(2)，在軸構(gòu)件完成全部旋轉(zhuǎn)時，在接頭處會出現(xiàn)未充分硬化的墨相互重疊，因此會破壞槽的形狀，導(dǎo)致在印刷后可能需要校正形狀。
相反，在方法(3)中，由于印刷模與軸構(gòu)件的外圓周面接觸移動，在接觸部會發(fā)生磨損。因此，在大量生產(chǎn)中，印刷模的磨損、變形等會降低印刷精度。此外，供墨設(shè)備供應(yīng)的抗蝕墨經(jīng)印刷模到達(dá)軸構(gòu)件的外圓周面，并用板擠壓，使得墨固定到軸構(gòu)件的外圓周面上，因此需要使用與槽的成型無關(guān)的額外量的抗蝕墨。這增加了抗蝕墨的使用量，不經(jīng)濟(jì)。
此外，在印刷后，必須蝕刻腐蝕未印刷部分和去除抗蝕墨。這使得成型步驟復(fù)雜和過多，導(dǎo)致成本增加。
相似地，在審查的專利公開公報No.S62-49351所示的動壓槽的形成方法中，由于印刷模與軸構(gòu)件的外圓周面接觸移動，因此在接觸部會發(fā)生磨損。因此，在大量生產(chǎn)中，印刷模的磨損、變形等會降低印刷精度。此外，供墨設(shè)備供應(yīng)的抗蝕墨經(jīng)印刷模到達(dá)軸構(gòu)件的外圓周面，并用板擠壓，使得墨固定到軸構(gòu)件的外圓周面上。因此需要使用與槽的成型無關(guān)的額外量的抗蝕墨。這增加了抗蝕墨的使用量，不經(jīng)濟(jì)。此外，在印刷中，需要使用與動壓槽的材料或形狀相對應(yīng)的印刷模，這些眾多要求會導(dǎo)致投資成本增加。
另外，目前，信息設(shè)備的性能顯著地提高。盡管期望動壓軸承設(shè)備具有更高性能，但信息設(shè)備卻需要面對價格走低的大趨勢。因此，急需降低動壓軸承設(shè)備的成本。然而，由于公知的方法具有上述技術(shù)問題，因此難以滿足這種需求。
本發(fā)明的第一目的是通過簡單的步驟、低成本、高精度地形成動壓產(chǎn)生部。
本發(fā)明的第二個目的是簡化成型步驟以便形成成本低、精度高的動壓產(chǎn)生部。
本發(fā)明的第三個目的是提供一種形成具有更低成本的動壓產(chǎn)生部方法。
為了實現(xiàn)第一個目的，本發(fā)明提供一種形成動壓產(chǎn)生部的方法，該方法包括通過印刷步驟和硬化步驟、利用微量墨的集合體形成動壓產(chǎn)生部，在印刷步驟中微量墨以非接觸的方式被提供在材料的平坦表面的多個部分上，在硬化步驟中所提供的墨被硬化。
在本發(fā)明中，術(shù)語“動壓產(chǎn)生部”是指利用軸承間隙中的流體的流體動壓效應(yīng)產(chǎn)生壓力的部分。例如，包括多個槽(軸向槽、傾斜槽、或螺旋形/人字形布置的槽、或徑向槽等)和上升的分界部分(分界部分位于這些槽之間并形成這些槽的分界)的部分，或者包括多個弧形面，該弧形面以楔形的形狀在一個或兩個圓周方向上收縮軸承間隙。形成動壓產(chǎn)生部的元件的材料不是關(guān)鍵，其可根據(jù)軸承特性來適當(dāng)?shù)剡x擇和使用，可使用金屬材料(不銹鋼等鋼鐵材料，黃銅、燒結(jié)金屬等軟金屬)和樹脂化合物。此外，材料形狀可以是板狀、套狀、底部圓筒狀等，只要它們具有平坦表面即可。
根據(jù)上述成型方法，可以用噴嘴等供墨部來進(jìn)行印刷，并且噴嘴等供墨部與材料不接觸。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度印刷，避免了現(xiàn)有技術(shù)中接觸部分印刷精度低的問題。此外，無需去除供應(yīng)到印刷模的額外量的墨，墨僅用于所需部分。因此，僅需要使用形成動壓產(chǎn)生部所需量的墨，降低了墨使用量。此外，不需要使用與動壓產(chǎn)生部所需形狀相對應(yīng)的很多印刷模，這就省掉了多個步驟，因此簡化了成型設(shè)備的結(jié)構(gòu)。從噴嘴供應(yīng)微量墨的設(shè)備的典型例子包括噴墨法(ink jet method)設(shè)備。
在通過噴墨法形成動壓產(chǎn)生部的方法中，利用落到或滴落到材料平坦表面上的墨微滴的集合體，可印刷出具有一定形狀和厚度的圖案。此外，通過用程序預(yù)先設(shè)定圖案和根據(jù)程序控制噴嘴的位置、供墨和停止供墨，可形成高精度的圖案。因此，硬化的墨自身能夠形成高精度的動壓產(chǎn)生部。
在這種情況下，在微量墨以非接觸的方式被提供在材料的平坦表面的多個部分上的印刷步驟之后、在所提供的墨被硬化的硬化步驟之前，材料相對地滑動，墨的供應(yīng)和硬化相繼進(jìn)行，使得能夠用簡單設(shè)備和在短時間周期的步驟內(nèi)形成動壓產(chǎn)生部。此外，經(jīng)過印刷步驟和硬化步驟的材料可再次被供應(yīng)到印刷步驟以便執(zhí)行印刷步驟和再次被供應(yīng)到硬化步驟以便執(zhí)行硬化步驟。因此，即使當(dāng)被再次被供應(yīng)到印刷步驟，由于已經(jīng)過一次硬化的墨完全被硬化了，所以可避免由未完全硬化的墨重疊引起的印刷精度降低的問題。
例如，可使用噴頭執(zhí)行上述印刷步驟中的印刷，該噴頭包括布置成多行的、排出微量墨的噴嘴。在這種情況下，理想地，噴頭上的噴嘴的布置方向與材料的相對滑動方向之間處于傾斜狀態(tài)。當(dāng)噴嘴的布置方向垂直于材料的相對滑動方向時，在一次循環(huán)期間噴嘴供應(yīng)的、并自然地落在材料上的墨的間隔等于噴嘴的布置間隔。相反，如果噴嘴的布置方向與材料的相對滑動方向之間是傾斜的，噴嘴供應(yīng)的并落在材料上的墨的間隔小于噴嘴的布置間隔。因此，當(dāng)使用具有以后一種方式布置的噴嘴的噴頭執(zhí)行印刷時，能夠減小墨落下的間隔，確保更精確地執(zhí)行印刷。
請注意，可通過相對滑動或通過繞軸線相對旋轉(zhuǎn)材料來將材料從印刷步驟輸送到硬化步驟。在這種情況下，印刷步驟和硬化步驟設(shè)置在不同的圓周位置，因此在圓周方向上可同時執(zhí)行材料的印刷和墨硬化步驟。
本發(fā)明使用的墨可以用電子束等電磁波和光束照射硬化，但是考慮到成本和工作環(huán)境等，比較理想的是使用光硬化墨(light curable ink)和通過光線照射硬化的墨?？墒褂玫墓庥不ㄗ贤饩€硬化型墨和紅外線硬化型墨，以及可見光硬化型墨。理想的是使用紫外線硬化型墨，因為紫外線硬化型墨硬化成本低、硬化周期短。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的第二個目的，本發(fā)明提供一種形成動壓產(chǎn)生部的方法，該方法包括在材料的表面上提供微量墨并利用該微量墨的集合體印刷動壓產(chǎn)生部的步驟，和硬化墨的步驟；在動壓產(chǎn)生部的印刷步驟之前，用從酸洗、UV清洗(UV cleaning)和臭氧清洗(ozone cleaning)中選出的清洗手段清洗材料的表面。微量墨以這樣的方式從供墨部(例如，噴嘴)排出，例如促使其落下或滴落到材料的表面，使得能夠在供墨部(噴嘴)與材料不接觸的情況下進(jìn)行印刷。因此，能夠進(jìn)行高精度印刷，避免了接觸部分磨損引起的印刷精度降低的技術(shù)問題(這是現(xiàn)有方法的技術(shù)問題)。此外，無需使用板，墨僅用于所需部分，僅需要使用形成動壓產(chǎn)生部所需量的墨，所以降低來材料的成本。此外，無需使用印刷模和保持該印刷模(例如，網(wǎng)狀印刷篩框等)的保持構(gòu)件，同時也無需使用根據(jù)材料旋轉(zhuǎn)移而動印刷模的機(jī)構(gòu)，因此簡化了成型設(shè)備的結(jié)構(gòu)，使得成本進(jìn)一步降低。從噴嘴供應(yīng)墨方法的典型例子是噴墨供應(yīng)法。
在噴墨法中，例如，印刷圖案是程序預(yù)先設(shè)定的，并根據(jù)程序控制噴嘴的位置、供墨和停止供墨來執(zhí)行圖案印刷。此時，固定墨的材料的表面狀況嚴(yán)重影響印刷圖案的成型精度。表面固定墨的、用于形成動壓產(chǎn)生部的材料，例如，是動壓軸承中的軸構(gòu)件、軸承套等。例如，通過切削金屬等手段形成這些動壓軸承的元件部分。因此，在切削后，會在軸構(gòu)件的外圓周面沉積切削粉、機(jī)油、油和油脂等雜質(zhì)。如果常處于這種狀況下，落在表面狀況不好(沉積有雜質(zhì))的材料表面的微量墨的形狀將不同于落在表面狀況好的材料表面的微量墨的形狀。因此，在落在表面狀況不好的材料表面上以后微量墨的形狀會發(fā)生變化(例如與表面的接觸角度)，這會導(dǎo)致由微量墨的集合體形成的動壓產(chǎn)生部的形狀不穩(wěn)定。
在噴墨法中，是依據(jù)假設(shè)落下后的微量墨的形狀(接觸角度)來控制噴嘴位置。如果落下后的微量墨的形狀不固定，盡管高精度地控制噴嘴的位置，但由于要取決于微量墨滴落在材料表面的位置，因此由微量墨的集合體形成的印刷圖案(動壓產(chǎn)生部)也不會具有高形狀精度。用丙酮等有機(jī)溶劑清洗材料表面的方法是可行的，但是這些有機(jī)溶劑的清洗能力差，因此很難將材料表面狀況改善到所需水平。
因此，在本發(fā)明中，在動壓產(chǎn)生部的印刷步驟之前，采用從酸洗、UV清洗和臭氧清洗中選出的清洗手段來清洗材料的表面。這樣，在材料本體成型步驟期間沉積在材料表面的雜質(zhì)就被去除了，材料表面就變得均勻一致，因此能夠提供很好的表面狀況。因此，在隨后的印刷步驟中，提供在材料表面的微量墨的形狀，例如與材料表面的接觸角度，就能變得恒定，因此改善了可成型性。此外，每個材料的表面狀況的變化被抑制到很低水平，所以提高了印刷圖案的再現(xiàn)性。
可使用的材料表面清洗手段包括酸洗、UV清洗和臭氧清洗等。例如，當(dāng)材料表面是金屬制成的，優(yōu)先具有優(yōu)良溶解性能的酸洗。這樣，沉積在材料表面的雜質(zhì)能夠被去除，同時能夠去除形成在材料表面的氧化膜，使得材料表面的狀況更均勻一致和更優(yōu)良。
例如，不銹鋼等高強(qiáng)度材料可被用作動壓軸承的軸構(gòu)件。在這種情況下，在酸中，由于鹽酸對不銹鋼具有優(yōu)良的溶解性，因此優(yōu)選鹽酸。
此外，利用超聲波效應(yīng)進(jìn)行材料表面的酸洗還可進(jìn)一步提高材料表面的清洗效果?？商鎿Q地，通過增加清洗環(huán)境的溫度(例如，大約50℃)可進(jìn)一步提高清洗效果。
為了實現(xiàn)第三個目的，本發(fā)明提供一種形成動壓產(chǎn)生部的方法，用于在構(gòu)成軸部的材料表面上的軸承間隙中產(chǎn)生流體動壓效應(yīng)，所述方法包括在多個材料軸向連接的情況下提供微量墨；利用微量墨的集合體在每個材料上形成動壓產(chǎn)生部。
在本發(fā)明中，在多個材料連接的狀況下，在每個材料上形成動壓產(chǎn)生部。因此，在一個印刷步驟中可同時在多個材料上形成動壓產(chǎn)生部。因此，例如，減少了準(zhǔn)備步驟等數(shù)量，縮短了循環(huán)時間，降低了動壓產(chǎn)生部的生產(chǎn)成本。
在形成動壓產(chǎn)生部的過程中，提供微量墨的可能的特定方法包括例如，所謂的噴墨法，通過該方法墨從噴嘴落下或滴落在材料表面上；引起墨電泳現(xiàn)象的方法；無噴嘴型方法(無噴嘴噴墨法)，在該方法中，不是從噴嘴噴射小墨滴，而是從墨的流體表面；經(jīng)微管連續(xù)地排出墨的方法，而不是以液滴的形式；或者縮短到固定表面距離的方法，該方法通過排出墨使墨落在固定表面上。或者其它方法。請注意，在以下的說明中，這些方法被總稱為“噴墨法等”。
在通過噴墨法等形成動壓產(chǎn)生部的方法中，用程序預(yù)先設(shè)定具有一定形狀和厚度的圖案，并根據(jù)程序控制供墨部(例如，噴嘴)的位置、供墨和停止供墨。因此可形成任意高精度的圖案。此外，通過精確地控制墨的輸出速率，圖案的每部分可形成具有任意厚度。因此，硬化墨自身可確保動壓產(chǎn)生部的所需形狀。
此外，可在噴嘴與材料不接觸的情況下執(zhí)行噴墨法等的印刷，避免了接觸部分磨損引起的印刷精度降低的技術(shù)問題(這是現(xiàn)有方法的技術(shù)問題)。此外，無需用板去除供應(yīng)到印刷模的額外量的墨，墨僅用于所需部分，僅需要使用形成動壓產(chǎn)生部所需量的墨，降低了墨使用量。此外，不需要使用印刷模和根據(jù)軸構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)而移動該印刷模的機(jī)構(gòu)。因此簡化了成型設(shè)備。所以，采用噴墨法等印刷方法能夠減少動壓軸承設(shè)備的生產(chǎn)成本。
在軸向連接多個材料中，對于每個材料無變化、精確地形成動壓產(chǎn)生部而言，材料連接時的同軸性很重要。因此，在本發(fā)明中，在材料上設(shè)置了軸向通孔，通過將固定件插入到所述通孔中，因此確保了同軸性。這樣，僅用普通的固定件就可保持同軸性。所以，在所有的被連接的材料上能夠均勻一致地、低成本地形成高精度的動壓產(chǎn)生部。
請注意，每個材料可使用上述固定件，或者，通過下述方式連接每個材料，即在被連接材料的一端設(shè)置凸起、在另一端設(shè)置凹陷，在一個相鄰材料的一端設(shè)置與前述被連接材料的凹陷配合的凸起，并在另一個相鄰材料的一端設(shè)置與前述被連接材料的凸起配合的凹陷。
在現(xiàn)有的公知方法中，在材料(軸構(gòu)件)與印刷模接觸的情況下進(jìn)行印刷。此時，如果多個材料軸向連接時，由于接觸部分施加的壓力會引起被連接材料的彎曲，因此被連接材料之間的同軸性被降低，使得難以確保動壓產(chǎn)生部所需精度。相反，通過使用本發(fā)明的噴墨法等，允許在材料與噴嘴不接觸的情況下進(jìn)行印刷。因此，能夠避免上述情況，所以能夠在多個材料中的每個上形成高精度的動壓產(chǎn)生部。
本發(fā)明中使用的形成動壓產(chǎn)生部的墨可用電子束、光束等照射硬化。但是考慮到經(jīng)濟(jì)方面和工作環(huán)境等，比較理想的是使用通過光線照射硬化的墨。作為光硬化墨，可使用紫外線硬化型墨和紅外線硬化型墨，以及可見光硬化型墨。理想的是使用紫外線硬化型墨，因為紫外線硬化型墨硬化成本低、硬化周期短。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠使用簡單的設(shè)備形成具有高精度、低成本的動壓產(chǎn)生部。
此外，根據(jù)本發(fā)明，能夠簡化成型步驟，并且能夠高精確、低成本地形成動壓產(chǎn)生部。
此外，根據(jù)本發(fā)明，能夠低成本地形成高精度動壓產(chǎn)生部。


圖1是顯示本發(fā)明的第一實施例的噴墨法印刷設(shè)備的概要側(cè)視圖；圖2A是噴頭被設(shè)置成與材料的傳送方向垂直的圖；圖2B是噴頭被傾斜地設(shè)置成與材料的傳送方向成預(yù)定角度的圖；圖3是凸緣部的上端面的俯視圖；圖4A是分界部分(demarcation portion)B直接形成在材料端面上的局部放大圖；圖4B是墨層形成在材料端面上、分界部分B形成在所述墨層上的局部放大圖；圖5是顯示噴墨法印刷設(shè)備的另一構(gòu)造的側(cè)視圖；
圖6是集成有動壓軸承設(shè)備的信息設(shè)備的主軸電機(jī)的剖視圖；圖7是顯示動壓軸承設(shè)備示例構(gòu)造的剖視圖；圖8是顯示動壓軸承設(shè)備另一示例構(gòu)造的剖視圖；圖9是顯示動壓軸承設(shè)備另一示例構(gòu)造的剖視圖；圖10A是顯示凸緣部的上端面的另一形式的俯視圖；圖10B是當(dāng)分界部分B集成到動壓軸承設(shè)備時分界部分B的X-X局部放大圖；圖11是根本發(fā)明的第二實施例的成型設(shè)備的示意圖；圖12是顯示形成動壓產(chǎn)生部的方法的另一形式的圖；圖13是動壓軸承設(shè)備的剖視圖；圖14是顯示動壓軸承設(shè)備另一示例構(gòu)造的剖視圖；圖15是顯示動壓軸承設(shè)備另一示例構(gòu)造的剖視圖；圖16是顯示動壓軸承設(shè)備另一示例構(gòu)造的剖視圖；圖17是集成有動壓軸承設(shè)備的主軸電機(jī)示例剖視圖；圖18是顯示材料表面清洗測試結(jié)果圖；圖19是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的噴墨法印刷設(shè)備的示例的示意圖；圖20是顯示另一形式的噴墨法印刷設(shè)備的示意圖；圖21是具有本發(fā)明構(gòu)造的動壓軸承設(shè)備的示例構(gòu)造的剖視圖；圖22是顯示動壓軸承設(shè)備的另一構(gòu)造例的剖視圖；圖23是顯示動壓軸承設(shè)備的另一構(gòu)造例的剖視圖；圖24是顯示集成有動壓軸承設(shè)備的電機(jī)示例的示意圖。
具體實施例方式
下面將參考圖1-10說明本發(fā)明的第一實施例。
圖1顯示了使用噴墨打印設(shè)備進(jìn)行動壓產(chǎn)生部的簡要成型步驟，作為本發(fā)明的形成動壓產(chǎn)生部的方法的示例。圖1所示示例顯示了在材料2b’的上端面2b1上形成動壓產(chǎn)生部的簡要步驟和簡要成型設(shè)備，該上端面2b1構(gòu)成圖5中軸構(gòu)件2的凸緣部2b。
在該成型設(shè)備中，材料2b’由傳送機(jī)等傳送裝置15傳送。該傳送裝置15通過相對滑動沿從印刷步驟到硬化步驟(curing step)的直線傳送材料2b’。例如，材料2b’具有不銹鋼板等金屬材料制成的板的形狀。與材料2b’的平坦表面(例如上端面2b1)相對設(shè)置有一對噴頭11和光源14。在本實施例中，通過噴頭11和與噴頭11相對的區(qū)域(傳送裝置15)，墨被提供到材料2b’的上端面2b1的多個部分上(印刷步驟)，并通過光源14和與光源14相對的區(qū)域(傳送裝置15)，多個部分上的墨被硬化(硬化步驟)。因此，噴頭11和光源14沿材料2b’的滑動方向依序設(shè)置。
在噴頭11端部，噴墨的噴嘴12以多個水平行和多個垂直列的形式設(shè)置。墨罐中容納的墨經(jīng)供墨管17被供應(yīng)到噴頭11，并在噴頭驅(qū)動部分16的驅(qū)動下，立刻以微滴13的形式從噴頭11的每個噴嘴12噴出。噴嘴12的排墨系統(tǒng)沒有特別限定，可選擇各種類型的排墨系統(tǒng)，如壓電系統(tǒng)(piezosystem)、熱噴頭系統(tǒng)(thermal ink jet system)和空氣噴射系統(tǒng)(air jet system)等。此外，印刷方法可以為連續(xù)系統(tǒng)印刷方法或請求系統(tǒng)(on-demandsystem)印刷方法。
噴頭11被設(shè)置成與材料2b’(傳送裝置15)的相對滑動方向交叉。此時，如圖2A所示，噴頭11能被設(shè)置成每個噴嘴12的布置方向與材料2b’的相對滑動方向垂直(圖2A中所示的垂直方向)，如圖2B所示，同時，它也可以預(yù)定角θ傾斜地設(shè)置，該預(yù)定角θ為材料2b’的相對滑動方向與每個噴嘴12的布置方向之間的夾角。在圖2A所示的情況下，排出的微滴13的降落間隔(landing interval)t2等于噴嘴12的布置間隔t1。相反，在圖2B所示的情況下，微滴13的降落間隔t2小于噴嘴12的布置間隔t1，其優(yōu)點是能夠更精確地印刷。
在本實施例中，使用紫外線照射燈作為光源14。噴墨印刷所使用的墨是商用紫外線硬化型墨。通過紫外線照射引起聚合反應(yīng)使紫外線硬化墨固定。只要能從噴嘴12排出，液體高分子材料或包含溶劑的液體高分子材料都可被用作前述紫外線硬化墨。只要具有溶解紫外線硬化墨的特性，任何有機(jī)溶劑都可用作前述溶劑。
構(gòu)成紫外線硬化墨的基礎(chǔ)樹脂的紫外線硬化樹脂的例子除包括可自由基聚合的單體或低聚物和可陽離子聚合的單體外，還包括亞氨丙烯酸酯和硫醇-烯化合物如環(huán)狀多烯化合物和聚硫醇化合物。其中，優(yōu)選使用可自由基聚合的單體或低聚物和可陽離子聚合的單體外?？勺杂苫酆系膯误w的實例包括具有單官能團(tuán)、雙官能團(tuán)或多官能團(tuán)的丙烯酸酯和甲基丙烯酸脂?？勺杂苫酆系膯误w的實例包括氨基甲酸酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和不飽和聚酯。可陽離子聚合的單體的實例包括雙酚A環(huán)氧樹脂、苯酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂、脂環(huán)環(huán)氧樹脂和氧雜環(huán)丁烷樹脂例如可以使用3-乙基-3-羥基甲基-氧雜環(huán)丁烷、1，4-雙{[(3-乙基-3-氧雜環(huán)丁基)甲氧基]甲基}苯、3-乙基-3-(苯氧甲基)氧雜環(huán)丁烷、二[1-乙基(3-氧雜環(huán)丁基)]甲基醚、3-乙基-3-(2-乙基己氧甲基)氧雜環(huán)丁烷、3-乙基-3-{[3-(三乙氧基-甲硅烷基)丙氧基]甲基}氧雜環(huán)丁烷。這些紫外線硬化樹脂可單獨用作基礎(chǔ)樹脂，也可兩種以上組合用作基礎(chǔ)樹脂。
在這些基礎(chǔ)樹脂中，可使用通過紫外線照射引起聚合反應(yīng)的自由基光聚合引發(fā)劑、陽離子光聚合引發(fā)劑等光聚合引發(fā)劑。自由基光聚合引發(fā)劑的實例包括以下列為代表的奪氫型光聚合引發(fā)劑二苯甲酮、鄰二苯乙醇酮苯甲酸甲脂、4-苯甲酸基-4’-甲基二苯基硫醚、二苯甲酮的銨鹽、異丙基噻噸酮、二乙基噻噸酮和噻噸酮的銨鹽。備選地，自由基光聚合引發(fā)劑的實例包括以下列為代表的分子間裂開型光聚合引發(fā)劑二苯乙醇酮衍生物、芐基二甲醛縮苯乙酮、α-羥烷基苯某酮(phenon)、α-氨烷基苯某酮、?；趸?、單?；趸?、雙?；趸?、?；交u基乙酸脂、二乙氧基苯乙酮和二茂鈦化合物。陽離子光聚合引發(fā)劑的實例包括以下列為代表的多芳基锍鹽六氟銻酸三苯基锍、六氟磷酸三苯基锍、SP-170和SP-150(兩者均由Asahi Denka Co.，Ltd.生產(chǎn))、FC-508和FC-512(兩者均由3M Company生產(chǎn))和UVE-1014(由General Electric Company生產(chǎn))；以下列為代表的混合的三烯丙基六氟磷酸鹽Uvacure 1590和1591(兩者均由DAICEL-UCB Co.，Ltd.生產(chǎn))；金屬茂化合物如Irg-261(由Ciba-Geigy Corporation生產(chǎn))；和以下列為代表的多芳基碘翁鹽六氟銻酸二苯基碘鹽、六氟銻酸對壬基苯基基碘翁和六氟銻酸4，4’-二乙氧苯基碘翁。這些光聚合引發(fā)劑可單獨使用或兩種以上組合使用。
在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)傳送裝置15被驅(qū)動并且材料2b’沿圖1中的箭頭的方向滑動時，墨微滴13從噴嘴噴射出。因此，形成墨微滴13集合體投影的分界部分B形成在材料2b’的上端面2b1的多個部分上。相反，除了分界部分B之外，墨不會涂覆的區(qū)域成為動壓槽Bb。通過使用這些分界部分Ba和動壓槽Bb，例如，如圖3所示，作為動壓產(chǎn)生部的螺旋形布置的動壓槽圖案被印刷。此時，在每個噴嘴12處，由于預(yù)先以預(yù)定時間適當(dāng)?shù)厍袚Q墨的供應(yīng)和停止，因此能夠高精度地印刷。在印刷完成后，材料2b’到達(dá)與光源14相對的區(qū)域，已接受紫外線照射的墨產(chǎn)生聚合反應(yīng)從而被硬化。此時，由于噴頭11和光源14在傳送方向上彼此遠(yuǎn)離地設(shè)置，從光源14照射的紫外線不會照射到噴嘴12，因此，可防止紫外線照射引起的質(zhì)嘴12堵塞或其它問題。
在墨已經(jīng)以這種方式全部硬化后，材料2b’進(jìn)一步滑動以便從傳送裝置撤離。此時，如果多個材料2b’連續(xù)地供應(yīng)到傳送裝置15，能夠大量生產(chǎn)印刷有動壓槽圖案的被硬化材料2b’。當(dāng)要將動壓槽圖案形成在材料2b’的下端面2b2時，可單獨設(shè)置用于下端面2b2的成型設(shè)備，該成型設(shè)備具有噴頭11和光源14，該噴頭11和光源14位于圖1所示的成型設(shè)備的下游。材料2b’可依序地供應(yīng)到兩個成型設(shè)備。否則，圖1所示成型設(shè)備要相互地用于在兩個端面2b1、2b2上印刷和硬化動壓槽圖案。在這種情況下，在任一端面上印刷了動壓槽圖案和硬化之后，材料2b’被翻轉(zhuǎn)并再次供應(yīng)到圖1所示的成型設(shè)備，然后在另一個端面上執(zhí)行印刷和硬化動壓槽圖案。
在上述描述中，示例了通過固定噴頭11和滑動材料2b’來執(zhí)行動壓槽圖案的印刷的情況。另一方面，在材料2b’靜止不動時，可通過往復(fù)滑動噴頭11來執(zhí)行印刷。此外，如上所述，可在同一時間在材料2b’的端面上執(zhí)行動壓槽圖案的印刷和硬化，或分成多個步驟來執(zhí)行。在這種情況下，由于曾經(jīng)已經(jīng)歷硬化步驟的墨完全地被硬化，如果再次執(zhí)行印刷時，可避免未充分硬化的墨的重疊引起的印刷精度的降低。
噴頭11精確地排出與預(yù)先設(shè)定的形狀相對應(yīng)的墨微滴13。因此，可印刷作為高精度的動壓產(chǎn)生部的動壓槽圖案。此外，如圖4A所示，由于硬化的墨自身能確保動壓槽的所需深度(幾微米到幾十微米)，因此它可用作具有動壓槽的軸構(gòu)件2，因為它無需經(jīng)歷隨后的蝕刻等步驟。
此外，由于通過墨噴射系統(tǒng)的印刷不具有(如公知的轉(zhuǎn)印印刷中的)接觸襯墊構(gòu)件的部分，其在非接觸狀態(tài)下執(zhí)行印刷，因此可避免接觸部的惡化或其它問題引起的印刷精度的降低，在大批量生產(chǎn)中能可靠保證動壓槽的精度。此外，由于無需提供額外量的墨，因此無需用刮板去除額外量的墨和去除剩余在襯墊構(gòu)件上的墨，所需使用的墨量僅為形成動壓槽圖案所需的量。因此，能夠減少所使用的墨量，以便降低成本。此外，可僅在一個步驟中形成預(yù)定形狀的動壓產(chǎn)生部，因此，動壓產(chǎn)生部無需經(jīng)過多個步驟就可成型。這還無需使用印刷模，因此周期時間被縮短，成型成本被降低。此外，設(shè)備能夠很小，使得印刷設(shè)備的價格大大降低。
在圖4A中，盡管其顯示了從未涂覆墨的部分形成動壓槽Bb的例子，但是，如圖4B所示，動壓槽Bb也能從涂覆墨(墨層)25的部分形成。在后一種情況中，材料2b’的整個端面被涂覆有墨，上升的分界部分Ba整體地形成在材料2b’上。在這種結(jié)構(gòu)中，與圖4A的例子相比，使用的墨量增加，但是材料2b’的粘附區(qū)域也增加，因此可抑制墨剝離等問題引起的疲勞壽命的降低。
可使用的墨定影系統(tǒng)的例子不僅包括前述的墨噴射系統(tǒng)，也包括利用電泳排出液滴的方法，即，不從噴嘴噴出墨滴而是從墨液面(ink fluid level)噴出的無噴嘴型墨排出系統(tǒng)，還可包括經(jīng)微管(micropipette)不以液滴形式而是連續(xù)地噴墨到材料的表面上的系統(tǒng)，和還可包括縮短材料表面和定影表面之間的距離并在噴墨時與定影表面接觸的系統(tǒng)。與每種排出系統(tǒng)相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)都能被應(yīng)用在噴頭驅(qū)動部分16。
圖5顯示了形成動壓槽圖案的設(shè)備的另一種結(jié)構(gòu)例子。在這種結(jié)構(gòu)的例子中，材料2b’被相對地旋轉(zhuǎn)以便在一個端面上或兩個端面上形成動壓槽圖案。
在圖5所示的構(gòu)造中，用從上端面按壓的軸形固定器21和下端面來支撐材料2b’。固定器21由滾動軸承23可轉(zhuǎn)動地支撐。包括電機(jī)等的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動22被連接到固定器21中的一個上。通過啟動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動22，材料2b’經(jīng)固定器21接受旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力從而被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。噴頭11和光源14設(shè)置成與材料2b’的上端面2b1相對，并且它們的圓周方向位置不同，較佳地，位于橫過圖5所示的固定器21的相對兩側(cè)位置上(噴頭11和光源14位于固定器21的兩側(cè))。請注意，在本構(gòu)造中，與圖1所示的相同結(jié)構(gòu)元件以相同的附圖標(biāo)記表示，并省略了重復(fù)說明和它們的功能。
在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)材料2b’旋轉(zhuǎn)時，墨從噴頭11的噴嘴12排出以便印刷動壓槽圖案，該動壓槽圖案包括材料2b’的上端面2b1上的分界部分Ba和動壓槽Bb。在這種結(jié)構(gòu)的例子中，響應(yīng)材料2b’的旋轉(zhuǎn)而以這樣的方式執(zhí)行印刷，即以在圓周方向上逐漸地進(jìn)行的方式。當(dāng)被印刷部分在圓周方向上進(jìn)行到一定程度時(圖5所示的一半)，被印刷部分達(dá)到與光源14相對的區(qū)域，那么接受紫外線照射的墨會發(fā)生聚合反應(yīng)而被硬化。
在圖5所示的例子中，顯示了使用一個噴頭11的例子，但是也可在沿徑向或圓周方向的多個位置設(shè)置多個噴頭11。此外，當(dāng)材料2b’全程單圈旋轉(zhuǎn)(full single rotation)，或當(dāng)材料2b’旋轉(zhuǎn)更多次(例如兩到幾十轉(zhuǎn))時，動壓槽圖案可被印刷在整個表面上，使得動壓槽圖案能被形成在整個材料2b’上。
圖6簡要地顯示用于集成有動壓軸承設(shè)備(流體液動力軸承設(shè)備)1的信息設(shè)備的主軸電機(jī)。信息設(shè)備的主軸電機(jī)用于HDD等磁盤驅(qū)動單元，其包括動壓軸承設(shè)備1、連接到動壓軸承設(shè)備1的軸構(gòu)件2的轉(zhuǎn)子(以下稱為磁盤轂3)、在徑向上橫過間隙彼此相對的定子線圈4、轉(zhuǎn)子磁鐵5和支架6。定子線圈4連接到支架6的外周，轉(zhuǎn)子磁鐵5連接到磁盤轂3的內(nèi)周。磁盤轂3在其外周上保持一個或多個磁盤等盤片D。殼體7連接在支架6的內(nèi)周。當(dāng)定子線圈4被激發(fā)時，轉(zhuǎn)子磁鐵5在產(chǎn)生的電磁力作用下旋轉(zhuǎn)，因此磁盤轂3和軸構(gòu)件2旋轉(zhuǎn)。
圖7顯示了前述主軸電機(jī)中使用的動壓軸承設(shè)備1的例子。這種動壓軸承設(shè)備1包括主結(jié)構(gòu)元件、具有套筒形部分的軸承元件27、插入在軸承元件27的內(nèi)周的軸構(gòu)件2、關(guān)閉軸承元件27的一端開口部分的蓋子構(gòu)件28、和密封構(gòu)件9。在這種形式中，軸承元件27由軸承套8和圓筒殼體7構(gòu)成，軸承套8固定在圓筒殼體7的內(nèi)周。請注意，為了說明，在以下的說明中，被殼體7的密封構(gòu)件9密封的側(cè)部稱為上側(cè)，被殼體7的蓋子構(gòu)件28密封的側(cè)部稱為下側(cè)。
例如，軸構(gòu)件2由不銹鋼等金屬材料制成，并由軸部2a和凸緣部2b構(gòu)成，凸緣部2b整體地或獨立地設(shè)置在軸構(gòu)件2的一端。在軸部2a的外圓周面2a1上，作為動壓產(chǎn)生部，例如，包括有人字形布置的動壓槽Ab和形成并分界動壓槽Ab的分界部分Aa的徑向軸承面A，被形成在彼此相互離開的位置。在上部徑向軸承面A上，動壓槽Ab相對軸心m軸向非對稱地形成，上述軸心m的上方區(qū)域的軸向尺寸X1大于上述軸心m的下方區(qū)域的軸向尺寸X2。因此，當(dāng)軸構(gòu)件2轉(zhuǎn)動時，上部徑向軸承面A的潤滑油的拖動力(泵驅(qū)動力)大于下部對稱的徑向軸承面A的潤滑油的拖動力。請注意，徑向軸承面A的數(shù)量是可選擇的，可在軸向上的一個位置形成或在三個以上位置形成徑向軸承面A。
在軸構(gòu)件2的凸緣部2b的上端面2b1上，形成有動壓產(chǎn)生部，例如，以圖3所示的螺旋形布置的、通過前述噴墨印刷的動壓槽Bb和第一推力軸承面B，第一推力軸承面B包括分界部分Ba，分界部分Ba形成并分界動壓槽Bb。此外，例如，通過上述噴墨印刷的以螺旋形布置的動壓槽Bb作為上端面2b1，在凸緣部2b的下端面2b2上形成有第二推力軸承面C(未顯示)，第二推力軸承面C包括分界部分Ba，分界部分Ba形成并分界動壓槽Bb。
請注意，在形成在軸部2a的外圓周面2a1上的徑向軸承面A上，能夠通過噴墨印刷形成動壓產(chǎn)生部，如同凸緣部2b的上端面2b1和下端面2b2一樣。否則，通過軋制過程(rolling processing)、鍛壓過程、壓制過程等塑型工藝方法或切割等機(jī)械方法形成徑向軸承面A。
例如，軸承套8由多孔體形成，該多孔體是由燒結(jié)金屬制成的含油燒結(jié)金屬多孔體，特別是包括以銅為主要組成、浸有潤滑油(或潤滑脂)的燒結(jié)金屬。軸構(gòu)件2被插入在軸套8的內(nèi)圓周面8a。在這種示例結(jié)構(gòu)中，軸套8的下端面8b形成為平滑和平坦的表面，內(nèi)圓周面8a形成為完全的圓筒弧形表面。
殼體7由樹脂材料或金屬材料圓筒形地形成。殼體7的下端處的開口部分用蓋子構(gòu)件28關(guān)閉，蓋子構(gòu)件28由軟金屬或樹脂材料等金屬材料形成。蓋子構(gòu)件28通過壓配合或粘結(jié)劑等固定手段固定到殼體7的下端處的開口部分。否則，殼體7和蓋子構(gòu)件28由金屬材料或樹脂材料整體地形成。
密封構(gòu)件9由金屬材料或環(huán)樹脂材料圓筒形地形成。密封構(gòu)件9與殼體7獨立地形成，并通過壓配合或粘結(jié)劑等手段固定到殼體7的上端開口部分。密封構(gòu)件9的內(nèi)圓周面9a的直徑在朝向頂端的方向上以錐形的方式逐漸變大。在內(nèi)圓周面9a和與內(nèi)圓周面9a相對的軸部2a的外圓周面2a1之間形成有環(huán)形密封空間S，環(huán)形密封空間S在朝向頂端的方向上逐漸變寬。例如，在密封構(gòu)件9所密封的動壓軸承設(shè)備1的內(nèi)部空間中，潤滑油被注入，作為潤滑流體，在動壓軸承設(shè)備1的內(nèi)部充滿有潤滑油。在這種狀態(tài)下，潤滑油的油面保持在密封空間S的范圍內(nèi)。為了減小部件數(shù)量和組裝人工，密封構(gòu)件9可與殼體7整體地形成。
在具有上述結(jié)構(gòu)的動壓軸承設(shè)備1中，當(dāng)軸構(gòu)件2轉(zhuǎn)動時，與軸套8的內(nèi)圓周面8a相對的軸部2a的外圓周面2a1的徑向軸承面A分別橫過徑向軸承間隙。根據(jù)相對旋轉(zhuǎn)，充滿每個徑向軸承間隙的潤滑油產(chǎn)生流體動壓效應(yīng)，軸構(gòu)件2在徑向壓力的作用下以非接觸的方式被可轉(zhuǎn)動地支撐。因此，形成了第一徑向軸承部分R1和第二徑向軸承部分R2，該第一徑向軸承部分R1和第二徑向軸承部分R2在徑向上以非接觸的方式旋轉(zhuǎn)地支撐軸構(gòu)件2。
此外，形成在軸構(gòu)件2的軸部2a的上端面2b1的第一推力軸承面B與軸套8的下端面8b相對，橫過第一推力軸承間隙。形成在凸緣部2b的下端面2b2上的第二推力軸承面C與蓋子構(gòu)件28的上端面28a相對，橫過第二推力軸承間隙。根據(jù)軸構(gòu)件2和軸承套8的相對旋轉(zhuǎn)，充滿兩個推力軸承間隙的潤滑油產(chǎn)生流體動壓效應(yīng)，軸構(gòu)件2在推力方向上在壓力的作用下以非接觸的方式被可轉(zhuǎn)動地支撐。因此，形成了在兩個推力方向上以非接觸的方式轉(zhuǎn)動地支撐軸構(gòu)件2的第一推力軸承部分T1和第一推力軸承部分T2。
當(dāng)在動壓軸承設(shè)備1運轉(zhuǎn)期間兩個推力軸承部分T1、T2的推力軸承間隙和密封空間S的壓力出現(xiàn)不平衡時，潤滑油流動通過連通空間的回路10。因此，初期就解決了壓力差。因此防止了壓差引起的潤滑油的泄漏和氣泡的形成，以及振動的產(chǎn)生。在圖7中，示例了由軸向槽10a和徑向槽10b形成的回路10，軸向槽10a包括在其上形成的軸套8的外圓周面，徑向槽10b形成在密封構(gòu)件9的下端面9b，但是軸向槽10a可形成在殼體7的內(nèi)圓周面上，徑向槽10b可形成在軸套8的上端面8c上。
請注意，在上述說明中，示例了推力軸承面B、C通過噴墨印刷形成在凸緣部2b的兩個端面2b1、2b2上的情況，但是推力軸承面B、C可通過噴墨印刷形成在與凸緣部2b的兩個端面相對的表面上，例如構(gòu)成軸承元件27的軸承套8的下端面8b和蓋子構(gòu)件28的上端面28a上。在這兩個推力軸承面B、C中，可通過壓制工藝等另一種工藝方法在任一推力軸承表面上形成動壓槽圖案。
本發(fā)明不僅能應(yīng)用于圖7所示的動壓軸承設(shè)備1，而且能夠應(yīng)用于下面所示的動壓軸承設(shè)備示例中。請注意，在以下描述中，與圖7在結(jié)構(gòu)上具有相同功能的元件和器件被基本用同一附圖標(biāo)記表示，并省略了重復(fù)性描述。
圖8所示的動壓軸承設(shè)備31與圖7所示的動壓軸承設(shè)備1所不同的是錐形密封空間A形成在磁盤轂33的內(nèi)圓周面33b1和殼體7的外圓周面7c之間；第二推力軸承部分T2形成在殼體的上端面7b和磁盤轂33的下端面33a1之間。在第一推力軸承部分T1上，已經(jīng)進(jìn)行噴墨印刷的推力軸承面B被形成在軸承元件27的一部分的軸承套8的下端面8b上。在第二推力軸承部分T2上，已經(jīng)進(jìn)行噴墨印刷的推力軸承面C被形成在作為轉(zhuǎn)子的磁盤轂33的下端面33a1上。也可將推力軸承面B形成在凸緣部2b的上端面2b1上，將推力軸承面C形成在構(gòu)成軸承元件27的殼體7的上端面7b上。
圖9所示的動壓軸承設(shè)備41與圖7所示的動壓軸承設(shè)備1所不同的是軸承元件27與軸承套8和殼體7整體地構(gòu)成；朝上凸出的圓筒構(gòu)件28b設(shè)置在蓋子構(gòu)件28的外周上；圓筒構(gòu)件28b與套子構(gòu)件227(對應(yīng)于軸承元件的軸承套8)的端面27a1形成接觸。在第一推力軸承部分T1上，已經(jīng)進(jìn)行噴墨印刷的推力軸承面B被形成在軸承元件27的套子構(gòu)件227的端面27a1上；同時，在第二推力軸承部分T2上，已經(jīng)進(jìn)行噴墨印刷的推力軸承面C被形成在蓋子構(gòu)件28的上端面28a上。也可將推力軸承面B形成在凸緣部2b的上端面2b1上，將推力軸承面C形成在凸緣部2b的下端面2b2上。
在上述實施例中，使用了一種作為動壓軸承的軸承，在該軸承中動壓產(chǎn)生部包括動壓槽，動壓槽具有人字形或螺旋形等，動壓軸承由徑向軸承部分R1、R2和推力軸承部分T1、T2構(gòu)成。然而，動壓產(chǎn)生部的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，作為徑向軸承部分R1、R2，可使用所謂的階式止推軸承和多葉軸承(multilobe bearing)。所謂的階式止推軸承是這樣的軸承，即在該軸承中，在作為軸承面的區(qū)域上以預(yù)定間隔沿圓周方向設(shè)置多個軸向槽形的動壓槽；多葉軸承是這樣的軸承，即在該軸承中，在軸部2a的外圓周面2a1和軸承套8的內(nèi)圓周面8a上設(shè)置多個弧形面，該多個弧形面以楔形在一個或兩個圓周方向上收縮軸承間隙。
此外，例如，推力軸承部分T1、T2中的一個或兩個能由階式止推軸承構(gòu)成，或由所謂的波形軸承(波形的階式止推軸承)等構(gòu)成。
圖10A顯示了一種軸承的例子，在該軸承中，階式止推軸承面構(gòu)成在材料2b’的上端面2b1上。在圖10所示的例子中，在圓周方向上以預(yù)定間隔設(shè)置多個徑向槽形的動壓槽Bb，形成并分界所述動壓槽Bb的分界部分Ba通過上述噴墨印刷方法被形成。分界部分Ba的上表面Ba1為圖10B所示的錐形。在該部分，推力軸承間隙是楔形的。當(dāng)凸緣部(軸構(gòu)件2)2b的在圖10B中的箭頭所示方向上轉(zhuǎn)動時，潤滑油被擠壓向楔形間隙的更狹窄的一側(cè)。因此，根據(jù)它的流體動壓效應(yīng)，軸構(gòu)件2在推力方向上以非接觸方式被支撐，從而形成第一推力軸承部分T1。
下面將參考圖11-18說明本發(fā)明的第二實施例。
根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，作為形成動壓產(chǎn)生部的方法，圖13所示的軸構(gòu)件102被作為在軸部102a的外圓周面102a1上形成動壓產(chǎn)生部的步驟的示例。
在這個實施例中，經(jīng)過軸部的外圓周面的清洗步驟(a)、提供微量墨的印刷步驟(b)、和硬化所提供的墨的硬化步驟(c)，在軸部102a的外圓周面102a1上形成動壓產(chǎn)生部。
(a)清洗步驟首先，清洗構(gòu)成動壓產(chǎn)生部的和用于被提供墨的材料表面。在本實施例中，不銹鋼等金屬被用作軸部102a的材料102a’，并通過研磨等機(jī)械加工被形成軸形。此外，作為清洗裝置，使用鹽酸酸洗。
材料102a’被放置進(jìn)充滿預(yù)定濃度的鹽酸的容器中，材料102a’的表面(特別是外圓周面)在超聲波效應(yīng)的作用下被浸入鹽酸溶液中。在經(jīng)歷預(yù)定浸入時間后，從鹽酸溶液取出材料102a’，并去除沉積在表面上的鹽酸，例如，利用超聲波超純水清洗或其它裝置。
因此，切削粉、油和脂肪等沉淀在材料102a’的外圓周面102a1上的雜質(zhì)被去除。此外，形成在不銹鋼制材料102a’的外圓周面102a1上的氧化膜被去除。因此，外圓周面102a1的表面情況變得很好和均勻。
(b)印刷步驟和(c)硬化步驟圖11顯示通過噴墨印刷方法形成的動壓產(chǎn)生部的印刷設(shè)備的簡要示意圖。該印刷設(shè)備連續(xù)地執(zhí)行提供微量墨的印刷步驟(b)和硬化所提供的微量墨的硬化步驟(c)。如圖11所示，印刷設(shè)備主要包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動113、單個或多個噴頭110、和硬化構(gòu)件111，單個或多個噴頭110與材料102a’的外圓周面102a1相對，材料102a’由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動113旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，硬化構(gòu)件111相對于噴頭110在圓周方向上設(shè)置于不同的位置處，較佳地如圖11所示，橫過材料102a’與噴頭110相對地設(shè)置。噴頭110處的排出微量墨滴112的多個噴嘴114在軸向上設(shè)立。在垂直于材料102a’的方向上噴嘴114行可以是一行或多行。例如，墨112可以是基于光硬化樹脂的樹脂合成物，較佳地是紫外線硬化樹脂。如果需要，例如，使用包含適當(dāng)量的光聚合起爆劑的有機(jī)溶劑。硬化構(gòu)件111是光源，其發(fā)射光線用于硬化墨112。例如，使用紫外線燈。
構(gòu)成墨112的紫外線硬化樹脂的例子包括自由基聚合單體(radicalpolymerizable monomer)、自由基聚合低聚體(radical polymerizable oligomer)和陽離子聚合單體(cationic polymerizable monomer)、以及典型地包括亞胺丙烯酸酯(imide acrylate)、環(huán)多烯化合物(cyclic polyene compound)和聚硫醇化合物(polythiol compound)的硫醇化合物(en-thiol compound)。在這些物質(zhì)中，自由基聚合單體、自由基聚合低聚體和陽離子聚合單體可適合使用。這些紫外線硬化樹脂可單種使用、或兩種以上組合使用。此外，上述單種樹脂、或兩種以上混合樹脂可用作基礎(chǔ)樹脂。
在這些基礎(chǔ)樹脂中，可使用自由基光聚合引發(fā)劑(radicalphotopolymerization initiator)、和陽離子光聚合引發(fā)劑(cationicphotopolymerization initiator)等光聚合引發(fā)劑。這些光聚合引發(fā)劑可單種使用、或兩種以上組合使用。
在上述結(jié)構(gòu)中，在材料102a’處于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動狀態(tài)下，墨112從噴嘴114排出，以便微量墨112以液滴形式落在材料102a’的外圓周面102a1的預(yù)定位置。通過聚集很多形成液滴的微量墨112，多個動壓槽Eb以人字形布置在材料102a’的外圓周面102a1上作為動壓產(chǎn)生部，具有分界部分Ea的動壓槽圖案(用作徑向軸承面E的區(qū)域)被形成，分界部分Ea形成和分界動壓槽Eb(請參考圖11和13)。在本實施例中，僅分界部分Ea是由上述微量墨112的集合體形成。
在該實施例中，動壓槽圖案的印刷以這樣的方式執(zhí)行，即以響應(yīng)材料102a’的旋轉(zhuǎn)在圓周方向上逐漸地進(jìn)行的方式。當(dāng)被印刷部分到達(dá)與硬化構(gòu)件111相對的區(qū)域(在圖11中，當(dāng)?shù)竭_(dá)從與噴頭110相對的位置的一半)時，已接受紫外線照射的墨112產(chǎn)生聚合反應(yīng)，隨后被硬化。當(dāng)適當(dāng)?shù)厍袚Q每個噴嘴114的墨112的供應(yīng)和停止時，材料102a’被旋轉(zhuǎn)一至小于一百次，構(gòu)成材料102a’的動壓產(chǎn)生部的分界部分Ea被形成在材料102a’的整個圓周面上。此時，由于噴頭110和硬化構(gòu)件111設(shè)置在橫過材料102a’的彼此相對的位置上，硬化構(gòu)件111發(fā)射的紫外線被材料102a’遮擋，因此對噴嘴114噴出的墨不會施加聚合反應(yīng)的硬化作用。因此，防止墨112硬化引起噴嘴114堵塞等問題，以便能夠有效地形成分界部分Ea。
在該印刷中，噴頭110可設(shè)置在固定位置，或在材料102a’的軸向上滑動。此外，在圖11中，顯示了使用單個噴頭110的示例，但是可在軸向或圓周方向上的多個位置處設(shè)置。此外，例如，如圖12所示，多個材料102a’串聯(lián)連接并同時轉(zhuǎn)動，它們在軸向上滑動，由一個或多個噴頭110作用以便動壓槽圖案能被形成在每個材料102a’上。在這種情況下，例如，通過設(shè)置在一個軸端的配合凸起102a2和設(shè)置在另一個軸端的凹陷來確保材料102a’之間的同軸性。此外，在本實施例中，材料102a’被如上所述地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，但是材料102a’可固定不動，而噴頭110和硬化構(gòu)件111圍繞材料102a’被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。
因此，在噴墨法中，可精確調(diào)節(jié)輸出速率使液滴形式的微量墨112與預(yù)先程序設(shè)定的形狀圖案相一致。此外，在清洗步驟(a)，材料102a的外圓周面102a1被酸洗清洗，因此它的表面情況被改善成整個表面都是均勻一致的。因此，落在和滴在材料102a的外圓周面102a1上的微量墨112形成均勻一致的形狀，例如，在落下后它自身與外圓周面102a1之間形成均勻一致的接觸角度。由微量墨112的集合體形成的動壓槽圖案能夠被高精度地形成。此外，根據(jù)成型方法的種類，硬化的墨112自身能確保動壓槽的所需深度(幾μm到幾十μm)。這可以在印刷之后省去車削、蝕刻等過程，以便允許材料用作具有動壓產(chǎn)生部的軸構(gòu)件102。例如，當(dāng)通過研磨等機(jī)加工形成材料102a的外圓周面102a1(在其上執(zhí)行上述清洗過程)時，在該過程后，仍存在的研磨引起的研磨方向上的線決定表面粗糙度。這些線從來都不是所期望的，因為它們會引起以液滴形式提供的墨112沿這些線從提供位置流動到定影位置。如上所述，通過酸洗，特別是鹽酸酸洗可解決這種類型的問題。然而，如果清洗時間(酸浸時間)太長，循環(huán)周期就會增加，材料102a’的表面被完全地溶解，導(dǎo)致相當(dāng)惡化的表面情況(例如，表面粗糙)。因此要根據(jù)所使用的清洗裝置的清洗能力(溶解能力)適當(dāng)選擇所需的清洗時間。作為指導(dǎo)，清洗后外圓周面102a1的表面粗糙度Ra為0.05μm或更低，較佳地為0.03μm或更低。
此外，在本實施例中，在清洗步驟(a)后執(zhí)行印刷步驟(b)和硬化步驟(c)，但是，例如，在清洗步驟(a)和印刷步驟(b)之間可插入利用偶合劑(coupling agent)的表面處理步驟。在清洗外圓周面102a1之后、以液滴形式供應(yīng)墨112之前在材料102a的外圓周面102a1上形成偶合劑制涂層(未顯示)?？赏ㄟ^供應(yīng)偶合劑來執(zhí)行這種類型的涂層形成(表面處理)，前述偶合劑被稀釋到預(yù)定的濃度(0.1至5％重量百分比)，例如利用酒精/酒精混合溶液和水/甲苯等溶劑稀釋，通過噴灑方法或浸潤方法的裝置在材料的外圓周面102a1上執(zhí)行這種類型的涂層形成。上述偶合劑可以是多種物質(zhì)中的任一種。考慮工業(yè)可靠性，可優(yōu)選鈦酸鹽基偶合劑。因此，在利用墨112印刷動壓槽圖案之前，在材料102a的外圓周面102a1上形成偶合劑制涂層，因此可改善金屬等無機(jī)材料與墨等有機(jī)材料之間的粘合性差的缺點。因此，在墨112被硬化后，與軸承元件的滑動接觸會引起剝離和脫離，而這種形狀的動壓產(chǎn)生部能夠可靠地保持很長時間。特別地，在本實施例中，在材料102a’的表面上用偶合劑執(zhí)行表面處理，由于材料102a’的表面已經(jīng)過鹽酸清洗過程，因此能夠避免偶合劑制涂層形成部分失敗，這種類型的涂層能夠均勻一致和可靠地形成在外圓周面102a1上。
請注意，在本實施例中，應(yīng)用鹽酸等酸洗作為材料102a’的清洗手段，但可應(yīng)用UV清洗、臭氧清洗、或兩種清洗過程的組合。由于這些清洗方法在干燥的環(huán)境下是可行的，因此在清洗過程后可省去去除沉積在材料102a’表面上的酸或干燥沉積在材料外圓周面102a1上濕氣，導(dǎo)致工作步驟簡單。
前面說明了通過印刷在軸部102a(材料102a’)的外圓周面102a1上形成動壓產(chǎn)生部的情況。前述方法同樣可應(yīng)用到通過印刷在軸承元件(如圖13所示，對應(yīng)于軸套108。以下對于每個結(jié)構(gòu)元件請參考圖13)的內(nèi)圓周面上形成動壓產(chǎn)生部的情況。軸承元件構(gòu)成軸構(gòu)件102和軸承元件之間的動壓軸承。另外，利用相似方法，在推力方向產(chǎn)生流體動壓的動壓產(chǎn)生部(例如，動壓槽)能被形成在軸構(gòu)件102的凸緣部102b、殼體107的底部端面107c等上。
此外，在上述說明中，說明了用噴墨系統(tǒng)作為墨定影系統(tǒng)的例子，但是不限于這種系統(tǒng)，例如，可使用排出液滴并使之落下的系統(tǒng)，即所謂的用于排出液滴的無噴嘴型系統(tǒng)，還可使用經(jīng)微量吸液管(micropipette)不以液滴形式而是連續(xù)地噴墨到材料的表面上的系統(tǒng)，和還可使用縮短到定影表面的距離并在噴墨時與定影表面接觸的系統(tǒng)。
經(jīng)過上述步驟形成的軸構(gòu)件102構(gòu)成動壓軸承，例如，使用該軸構(gòu)件102和軸承元件以便以非接觸的方式支撐軸構(gòu)件102，軸承元件在其自身與軸構(gòu)件102之間的間隙中產(chǎn)生流體動壓效應(yīng)。下面參考圖13說明集成有軸構(gòu)件102的動壓軸承設(shè)備的結(jié)構(gòu)示例。
圖13顯示了集成有通過上述步驟形成的軸構(gòu)件102的動壓軸承設(shè)備101的第一結(jié)構(gòu)示例。該動壓軸承設(shè)備101包括軸構(gòu)件102、軸承套108、殼體107、和密封構(gòu)件109。軸構(gòu)件102具有位于旋轉(zhuǎn)中心的軸部102a，軸承套108具有可插入軸構(gòu)件102的內(nèi)周，殼體107包括固定在其內(nèi)周上的軸承套108，密封構(gòu)件109設(shè)置在殼體107的開口側(cè)的一端。在本實施例中，軸承元件由殼體107和軸承套108構(gòu)成。請注意，為了解釋說明，在以下的說明中，密封構(gòu)件109所在的一側(cè)稱為上側(cè)，與密封構(gòu)件109相對的一側(cè)稱為下側(cè)。
軸構(gòu)件102具有軸部102a和凸緣部102b，凸緣部102b整體地或獨立地設(shè)置在軸構(gòu)件102的一端。在軸部102a的外圓周面102a1上，例如，在軸向上的兩個獨立的位置處形成多個人字形布置的動壓槽Eb和徑向軸承面E，作為動壓產(chǎn)生部。徑向軸承面E包括形成并分界動壓槽Eb的分界部分Ea。
在上部徑向軸承面E上，動壓槽Eb相對軸心m(上、下傾斜槽之間的軸心區(qū)域)軸向非對稱地形成，上述軸心m的上方區(qū)域的軸向尺寸X1大于上述軸心m的下方區(qū)域的軸向尺寸X2。
例如，軸承套108由多孔體圓筒形地形成，該多孔體是銅(包括銅合金)和鋁(包括鋁合金)等軟金屬，或是燒結(jié)金屬。軸套108的內(nèi)圓周面108a形成為光滑和圓筒弧形表面。盡管在圖13中沒有顯示，在軸承套108的下端面108b的內(nèi)圓周區(qū)域上部分地或完全地形成多個動壓槽和第一推力軸承面F，動壓槽以螺旋形布置作為動壓產(chǎn)生部，第一推力軸承面F包括形成并分界動壓槽的分界部分Ba。請注意，也可使用人字形作為動壓槽圖案。
殼體107包括大致的圓筒側(cè)部107b、位于側(cè)部107b的下端的底部107c，底部107c與側(cè)部107b整體地或獨立地形成。在本實施例中，底部107c被形成作為與側(cè)部107b獨立分離的元件，并用粘結(jié)(包括疏松粘結(jié)、壓配粘結(jié))、壓配、焊接(例如，超聲波焊接)、焊接(例如，激光焊接)等手段將之固定在側(cè)部107b的下端，側(cè)部107b和底部107c都由金屬制成。當(dāng)然，側(cè)部107b和底部107c中的任一個可由樹脂形成或都由樹脂形成。
在底部107c的上端面107c1的全部或部分環(huán)形區(qū)域上形成作為動壓產(chǎn)生部的第一推力軸承面G和分界部分，第一推力軸承面G括多個以螺旋形布置的動壓槽(盡管圖13未顯示)，分界部分形成并分界這些動壓槽。請注意，也可使用人字形作為動壓槽圖案。
在殼體107的開口部分107a的內(nèi)周上，金屬材料或樹脂材料制環(huán)形密封構(gòu)件109通過壓配、粘結(jié)和焊接等手段被固定。密封構(gòu)件109a的內(nèi)圓周面109a在朝向頂部的軸向上以錐形的方式逐漸變得更寬。在內(nèi)圓周面109a和與之相對的軸部102a的外圓周面102a1之間形成有密封空間S，密封空間S在朝向頂端的方向上逐漸增加。
潤滑油填充在具有上述結(jié)構(gòu)的動壓軸承設(shè)備101的內(nèi)部(圖13的小點所表示的區(qū)域)，并且潤滑油的油面始終保持在密封空間S內(nèi)。請注意，為了減小部件數(shù)量和組裝人工，密封構(gòu)件109可與殼體107整體地形成(包括內(nèi)部成型、外部成型)。可替換地，作為密封構(gòu)件109的替代，軸承套108的內(nèi)圓周面108a的上端開口側(cè)上的區(qū)域能夠被形成得具有比用作徑向軸承面的區(qū)域更大的直徑，或比逐漸變寬的區(qū)域更大的直徑，使得前述區(qū)域和與該區(qū)域相對的軸部102a的外圓周面102a1之間形成密封空間。
當(dāng)軸構(gòu)件102旋轉(zhuǎn)時，軸構(gòu)件102的外圓周面102a的徑向軸承面E(在該區(qū)域形成上、下動壓槽Eb)橫過徑向軸承間隙與軸承套108的內(nèi)圓周面108a相對。隨著軸部102a的旋轉(zhuǎn)，上述徑向軸承間隙內(nèi)的潤滑油被推到每個徑向軸承面E的動壓槽Eb的軸心側(cè)，并且其壓力增加。因而分別構(gòu)成第一徑向軸承部分R11和第二徑向軸承部分R12，第一徑向軸承部分R11和第二徑向軸承部分R12利用動壓槽Eb的流體動壓效應(yīng)在徑向上以非接觸的方式支撐軸部102a。
同時，在軸承套108(在該區(qū)域形成動壓槽)的推力軸承面F和與之相對的凸緣部102b的上端面102b1之間的推力軸承間隙中、和在底部107c的推力軸承面G和與之相對的凸緣部102b的下端面2b2之間的推力軸承間隙中利用動壓槽的流體動壓效應(yīng)形成潤滑油的油膜。利用這種油膜的壓力構(gòu)成了在推力方向上以非接觸方式支撐凸緣部102b的第一推力軸承部分T11和第二推力軸承部分T12。
請注意，在該動壓軸承設(shè)備101中，在軸構(gòu)件102旋轉(zhuǎn)期間，位于軸構(gòu)件102和軸承套108之間的徑向間隙中的潤滑油被推到殼體107的底部107c側(cè)。因此，推力軸承部分T11、T12的推力軸承間隙中的壓力就全部增加，導(dǎo)致在潤滑時可能形成氣泡、潤滑油泄漏或振動。在這種情況下，可設(shè)置連通推力軸承間隙(特別是第一推力軸承部分T11的推力軸承間隙)和密封空間S的通路，以便潤滑油能夠通過該類型的通路在推力軸承間隙和密封空間S之間流通。因此，在初期就能解決壓力差，于是就能夠防止不利的情況。例如，如圖13所示，在軸承套108的外圓周面108d上形成通路110a，在密封構(gòu)件109的下端面109b上形成通路110b。
這樣，在本實施例中，第一推力軸承面F在軸承套108的下端面108b上，第二推力軸承面G形成在殼體107的底部107c的上端面107c1上。這些推力軸承面F、G可形成在與前述端面相對側(cè)的面上(凸緣部102b的兩端面102b1、102b2)。請注意，不僅可用成型法來形成每個推力軸承面F、G，還可用動壓產(chǎn)生部的清洗步驟→印刷和硬化步驟、或如同徑向軸承面E的清洗步驟→利用偶合劑的表面處理步驟→印刷和硬化步驟來形成每個推力軸承面F、G。
構(gòu)成本發(fā)明的動壓產(chǎn)生部的軸構(gòu)件102的結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu)。軸構(gòu)件可適用于具有其它結(jié)構(gòu)的的動壓軸承設(shè)備。在下面的圖14-16的動壓軸承設(shè)備的描述中，與圖13所示的第一構(gòu)造例具有相同構(gòu)造和作用的部位和元件用相同的附圖標(biāo)記表示，并省略了重復(fù)性的說明。請注意，下面所描述的所有形式，通過上述噴墨法在軸構(gòu)件102的軸部102a的外圓周面102a1上形成具有動壓產(chǎn)生部的徑向軸承面E。
圖14顯示了動壓軸承設(shè)備101的另一構(gòu)造例。圖14所示的動壓軸承設(shè)備的構(gòu)造與第一構(gòu)造例的動壓軸承設(shè)備之間的主要不同點在于密封空間S形成在殼體107的外直徑側(cè)；第二推力軸承部分T12形成在殼體107的側(cè)部107b的上端面107b1和構(gòu)成磁盤轂103的板構(gòu)件103a的下端面103a1之間。
圖15顯示動壓軸承設(shè)備101的另一構(gòu)造例。圖15所示的動壓軸承設(shè)備101的構(gòu)造與第一構(gòu)造例的動壓軸承設(shè)備之間的主要不同點在于軸承元件(軸承元件127)由軸承套108和殼體107整體構(gòu)成；向上凸出的圓筒構(gòu)件128a設(shè)置在作為底部的蓋子構(gòu)件28的外周，并且該圓筒構(gòu)件128a與對應(yīng)于軸承元件127的軸承套108的較小直徑的圓筒構(gòu)件127a的下端面127a1接觸。因此，通過使軸承設(shè)備的元部件集成在一起，可減少部件數(shù)量和組裝人工。
圖16顯示動壓軸承設(shè)備101的另一構(gòu)造例。在該動壓軸承設(shè)備101中，軸構(gòu)件102設(shè)置有凸緣部122b，凸緣部122b位于軸部122a的下端的上方。在軸構(gòu)件102旋轉(zhuǎn)期間，在凸緣部122b的下端面122b2和與之相對的軸承套108的上端面108c之間形成推力軸承部分T13的推力軸承間隙。密封構(gòu)件129固定在殼體107的上端內(nèi)周，密封空間S’形成在密封構(gòu)件129的內(nèi)圓周面129a和軸構(gòu)件122的外圓周面122a1之間。密封構(gòu)件129的下端面129b橫過軸向間隙與凸緣部122b的上端面122b1相對。在軸構(gòu)件122向上移動時，通過與凸緣部122b的上端面122b1接合，從而具有防止軸構(gòu)件122脫開的功能。
構(gòu)造例中顯示的包括在徑向軸承面E中的動壓產(chǎn)生部的形狀僅僅是個示例，可形成對應(yīng)于其它槽布置構(gòu)造的動壓槽圖案(例如螺旋形)，只要該形狀能夠通過噴墨法印刷。另外，盡管未圖示，作為包括在徑向軸承面E中的動壓產(chǎn)生部，可通過相似的方法印刷形成所謂的階梯形動壓產(chǎn)生部或所謂的多弧形動壓產(chǎn)生部，在所謂的階梯形動壓產(chǎn)生部中軸向槽形成在沿圓周方向的多個位置，在所謂的多弧形動壓產(chǎn)生部中多個弧形面沿圓周方向形成。
此外，在上述說明中，示例了徑向軸承面E獨立地形成在軸向上的兩個位置處，但是徑向軸承面E的數(shù)量是可選擇的，徑向軸承面E總共可形成在一個位置或三個以上位置。
此外，在作為動壓產(chǎn)生部的推理軸承面F、G上，可形成螺旋形布置的上述多個動壓槽、所謂的階梯形動壓產(chǎn)生部、和所謂的波形(階梯屬一種波形)動壓產(chǎn)生部。在所謂的階梯形動壓產(chǎn)生部中，多個徑向槽形的動壓槽沿圓周方向以預(yù)定間隔設(shè)置。
此外，在上述實施例中，潤滑油作為充滿動壓軸承設(shè)備101的內(nèi)部和在每個軸承間隙中形成潤滑膜的流體的示例。然而，其它流體也能在每個軸承間隙中形成潤滑膜，例如，可使用空氣等氣體、具有流動性的磁流體和潤滑脂等潤滑劑。
例如，上述動壓軸承設(shè)備101可用于信息設(shè)備的主軸電機(jī)并集成在其中，信息設(shè)備典型代表有HDD等磁盤驅(qū)動單元。圖17顯示它的一種構(gòu)造例。主軸電機(jī)包括動壓軸承設(shè)備101、連接在動壓軸承設(shè)備101的軸構(gòu)件上的磁盤轂103、(例如，在徑向上)橫過間隙彼此相對的定子線圈104和轉(zhuǎn)子磁鐵105、和電機(jī)支架106。定子線圈104連接到電機(jī)支架106的外周，轉(zhuǎn)子磁鐵105連接到磁盤轂103的內(nèi)周。磁盤轂103在其外周保持一個或多個磁盤等盤片D。當(dāng)定子線圈104被激發(fā)時，轉(zhuǎn)子磁鐵105通過定子線圈104和轉(zhuǎn)子磁鐵105之間產(chǎn)生的電磁力而轉(zhuǎn)動，這又使磁盤轂103和保持在磁盤轂103上的盤片D整體地隨軸構(gòu)件102轉(zhuǎn)動。這里的電機(jī)耐用長壽并且旋轉(zhuǎn)精確。
示例1

為了說明本發(fā)明的優(yōu)點，通過使用以不銹鋼(SU420)制成的軸構(gòu)件作為材料，并把該材料浸入具有不同濃度的兩種鹽酸(15％重量百分比的鹽酸、30％重量百分比的鹽酸)中，對材料的表面進(jìn)行清洗處理。以不同的清洗時間(浸入時間)執(zhí)行幾次清洗。在清洗之后，確定材料表面的粗糙度、以及粗糙度與浸入時間之間的關(guān)系。
清洗測試的結(jié)果顯示在圖18中。水平軸表示浸入時間[min]，垂直軸表示材料的表面粗糙度Ra[um]。同樣在圖18中，顯示了不同鹽酸濃度的情況，表面粗糙度Ra隨浸入時間增加而增加。例如，當(dāng)鹽酸濃度為15％重量百分比時粗糙度Ra＝0.05um時的時間大概是9分鐘，而當(dāng)鹽酸濃度為30％重量百分比時粗糙度Ra＝0.05um時的時間大概是6分鐘。
下面參考圖19-24說明本發(fā)明的第三實施例。
構(gòu)成軸部202的材料202’由不銹鋼等金屬材料形成。材料202’被形成為大致的圓筒形并具有通孔202b，通孔202b是軸向的并穿過它的軸。
作為形成本發(fā)明的動壓產(chǎn)生部的方法的示例，圖19顯示使用噴墨法的動壓產(chǎn)生部印刷設(shè)備的概要。該印刷設(shè)備具有這樣的方式，即提供微量墨的印刷步驟和硬化所提供的微量墨的硬化步驟。
如圖19所示，印刷設(shè)備包括作為主體元件的一個或多個噴頭217，該噴頭217與旋轉(zhuǎn)地被驅(qū)動的固定件216(材料202’的外圓周面202a)相對；支撐構(gòu)件213，該支撐構(gòu)件213支撐固定件216的兩端，并旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動固定件216；和一個或多個硬化構(gòu)件215，硬化構(gòu)件215相對于噴頭217設(shè)置在不同的圓周方向位置，較佳地如圖19所示，橫過固定件216與噴頭217相對設(shè)置。至少一個支撐構(gòu)件213設(shè)置有電機(jī)等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動214。請注意，在本實施例中，噴頭217和硬化構(gòu)件215各自位于軸向的兩個位置處。
固定件216由不銹鋼等高剛性金屬材料形成。多個材料202’串聯(lián)地連接在固定件216的外圓周面上。
在噴頭217中，排出墨212的微滴的多個噴嘴在軸向上設(shè)置。例如，墨212是包括光硬化樹脂、光聚合引發(fā)劑的樹脂化合物，優(yōu)選紫外線硬化樹脂作為基礎(chǔ)樹脂。如果必要，樹脂化合物進(jìn)一步包括適當(dāng)量的有機(jī)溶劑。硬化構(gòu)件215是光源，用于發(fā)射硬化墨212的光。例如，可使用紫外線燈。
構(gòu)成印刷步驟中所使用的墨的紫外線硬化樹脂的例子除包括可自由基聚合的單體或低聚物和可陽離子聚合的單體外，還包括亞氨丙烯酸酯和硫醇-烯化合物如環(huán)狀多烯化合物和聚硫醇化合物。其中，優(yōu)選使用可自由基聚合的單體或低聚物和可陽離子聚合的單體外?？勺杂苫酆系膯误w的實例包括具有單官能團(tuán)、雙官能團(tuán)或多官能團(tuán)的丙烯酸酯和甲基丙烯酸脂?？勺杂苫酆系膯误w的實例包括氨基甲酸酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和不飽和聚酯?？申栯x子聚合的單體的實例包括雙酚A環(huán)氧樹脂、苯酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂、脂環(huán)環(huán)氧樹脂和氧雜環(huán)丁烷樹脂例如可以使用3-乙基-3-(2-乙基己氧甲基)氧雜環(huán)丁烷、3-乙基-3-羥基甲基-氧雜環(huán)丁烷、1，4-雙{[(3-乙基-3-氧雜環(huán)丁基)甲氧基]甲基}苯、3-乙基-3-(苯氧甲基)氧雜環(huán)丁烷、二[1-乙基(3-氧雜環(huán)丁基)]甲基醚、3-乙基-3-{[3-(三乙氧基-甲硅烷基)丙氧基]甲基}氧雜環(huán)丁烷。這些紫外線硬化樹脂可單獨用作基礎(chǔ)樹脂，也可兩種以上組合使用。
對于這些基礎(chǔ)樹脂，可使用自由基光聚合引發(fā)劑、陽離子光聚合引發(fā)劑等光聚合引發(fā)劑。自由基光聚合引發(fā)劑的實例包括以下列為代表的奪氫型光聚合引發(fā)劑二苯甲酮、鄰二苯乙醇酮苯甲酸甲脂、4-苯甲酸基-4’-甲基二苯基硫醚、二苯甲酮的銨鹽、異丙基噻噸酮、二乙基噻噸酮和噻噸酮的銨鹽。備選地，自由基光聚合引發(fā)劑的實例包括以下列為代表的分子間裂開型光聚合引發(fā)劑二苯乙醇酮衍生物、芐基二甲醛縮苯乙酮、α-羥烷基苯某酮(phenon)、α-氨烷基苯某酮、?；趸?、單酰基氧化磷、雙酰基氧化磷、酰基苯基二羥基乙酸脂、二乙氧基苯乙酮和二茂鈦化合物。陽離子光聚合引發(fā)劑的實例包括以下列為代表的多芳基锍鹽六氟銻酸三苯基锍、六氟磷酸三苯基锍、SP-170和SP-150(兩者均由AsahiDenka Co.，Ltd.生產(chǎn))、FC-508和FC-512(兩者均由3M Company生產(chǎn))和UVE-1014(由General Electric Company生產(chǎn))；以下列為代表的混合的三烯丙基六氟磷酸鹽Uvacure 1590和1591(兩者均由DAICEL-UCB Co.，Ltd.生產(chǎn))；金屬茂化合物如Irg-261(由Ciba-Geigy Corporation生產(chǎn))；和以下列為代表的多芳基碘翁鹽六氟銻酸二苯基碘鹽、六氟銻酸對壬基苯基基碘翁和六氟銻酸4，4’-二乙氧苯基碘翁。這些光聚合引發(fā)劑可單獨使用或兩種以上組合使用。
在上述構(gòu)造中，固定件216在其兩端由支撐構(gòu)件213支撐，并同時旋轉(zhuǎn)。此時，設(shè)定固定件216的外圓周面和材料202’的內(nèi)圓周面使之以這樣的程度配合，即以材料202’能夠隨固定件216同步旋轉(zhuǎn)的程度。否則，固定件216的外圓周面和材料202’的內(nèi)圓周面之間的配合可能很松，可用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動214直接旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動材料。
在材料以這種方式旋轉(zhuǎn)時，從噴頭211排出墨212使得墨212的微滴落在材料202’的外圓周面202a的預(yù)定位置。利用材料202’的外圓周面202a上的這些微滴的集合體形成作為動壓產(chǎn)生部的動壓槽圖案。例如，在該動壓槽圖案中，上升的分界部分Ha和未涂覆墨的區(qū)域(即動壓槽Hb)以人字形布置。此時，在每個噴嘴211處，以預(yù)先設(shè)定的時刻適當(dāng)?shù)厍袚Q墨212的供應(yīng)和停止。隨固定件216的旋轉(zhuǎn)，以在材料202’的外圓周面202a的外圓周方向上逐漸地進(jìn)行的方式執(zhí)行動壓槽圖案的形成。當(dāng)被印刷部分在圓周方向進(jìn)行到一定程度(圖19所示的半途)時，被印刷部分到達(dá)與硬化構(gòu)件215(硬化步驟)相對的區(qū)域，已接受紫外線照射引起聚合反應(yīng)的墨212將被順序地硬化。隨材料202’的旋轉(zhuǎn)，墨的硬化在圓周方向上逐漸地進(jìn)行。
當(dāng)首先被印刷的部分單圈完全旋轉(zhuǎn)并到達(dá)與噴嘴217相對的區(qū)域時，噴頭217滑動到與相鄰材料202’的外圓周面202a相對的區(qū)域。在固定件216繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，在相鄰材料202’上以相似的方式形成動壓槽圖案。這樣的循環(huán)一直繼續(xù)直至完成材料202’的全部印刷。然后確認(rèn)所有的墨212是否通過與硬化構(gòu)件11相對的區(qū)域和是否被硬化。之后，停止旋轉(zhuǎn)，從支撐構(gòu)件213移除固定件216。
當(dāng)不使用本發(fā)明的構(gòu)造時，僅在單個材料202’上執(zhí)行印刷時，連續(xù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(空轉(zhuǎn))的必要性會增加，直至墨完全硬化，這會導(dǎo)致循環(huán)時間上升。此外，當(dāng)它需要多次執(zhí)行連接和移除時，與印刷動壓產(chǎn)生部不直接相關(guān)的無效時間會延長。
相反，本發(fā)明通過串聯(lián)連接多個材料202’可執(zhí)行連續(xù)印刷，因此可很高效地執(zhí)行動壓槽的形成。當(dāng)完成單個材料的印刷時，噴頭217可滑動以便開始印刷相鄰的材料202’。此時，在印刷下一個相鄰的材料202’的期間可同時進(jìn)行早先材料202’的墨硬化。因此，可同時實施印刷步驟和硬化步驟，有效地進(jìn)行動壓槽圖案的形成。此外，連接到印刷設(shè)備材料202’和從印刷設(shè)備材料202’移除的次數(shù)和準(zhǔn)備次數(shù)可大大減少。因此，循環(huán)時間可大大縮短，動壓產(chǎn)生部的制造成本可大大降低。
此外，多個材料202’通過固定件216串聯(lián)連接以確保同軸性，可防止影響每個材料的成型精度的振動，可在所有的材料202’上形成高精度的動壓槽圖案。請注意，多個材料202’的連接在保證同軸性的同時，還可利用設(shè)置在其中一個材料202’的軸端的凸起202a1和相鄰一個材料202’的凹陷202a2、以及通過使用上述固定件216來進(jìn)行裝配，例如，如圖20所示。
在圖20所示的例子中，示例了兩個噴頭217，但可在沿軸向的一個位置或三個以上位置，或沿圓周方向的多個位置設(shè)置噴頭。此外，在材料完全旋轉(zhuǎn)一次時動壓槽圖案就會印刷在整個圓周上，或者當(dāng)材料202’旋轉(zhuǎn)多次時(例如旋轉(zhuǎn)兩次到幾十次)動壓槽圖案可印刷在材料202’的整個圓周上。
此外，作為可使用的硬化構(gòu)件215，例如，具有高光擴(kuò)散性的硬化構(gòu)件215可固定使用，具有高光集中性的硬化構(gòu)件215可隨噴頭217在軸向上滑動使用。此外，在上述說明中，設(shè)計了這樣的一種構(gòu)造當(dāng)單個材料202’上的動壓槽圖案的印刷完成時，即開始相鄰材料202’的印刷。但是，通過滑動噴頭217可同時進(jìn)行多個材料202’的印刷。
通過噴墨法，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的形狀圖案，墨212微滴被精確地排出。因此，作為動壓產(chǎn)生部的動壓槽圖案可被高精確地印刷。此外，硬化的墨212自身能夠保證動壓槽的所需深度(幾微米到幾十微米)，以確保該部分能被用作具有動壓槽的軸部202。
此外，在噴墨系統(tǒng)的印刷中，正如所公知的絲網(wǎng)印刷機(jī)一樣，印刷模與材料202’之間不存在接觸部分。這能避免當(dāng)大量生產(chǎn)時由接觸部分的磨損引起的印刷精度的降低。此外，當(dāng)多個材料202’如上所述地在軸向上連接時，從噴嘴施加到材料202’上的壓力不會有什么影響，因此可避免被連接材料202’的歪斜引起的印刷精度的降低。此外，由于無需印刷模、用于印刷模的保持用印刷網(wǎng)等，同時根據(jù)材料202’的旋轉(zhuǎn)用于移動印刷模的機(jī)構(gòu)也必要，所以可簡化印刷設(shè)備的結(jié)構(gòu)。此外，因為所需使用的墨僅為動壓槽圖案的形成所需要的量，因此，與公知的使用橡皮滾子的設(shè)備相比，降低了墨用量，實現(xiàn)了成本的降低。
此外，由于在材料202’的圓周方向上獨立地設(shè)置了印刷步驟和硬化步驟，首先被印刷的部分被硬化構(gòu)件215的紫外線硬化，然后返回到與噴頭217相對的位置。因此，遮住未充分硬化的墨以避免動壓槽圖案的破壞。此外，由于噴頭217和硬化構(gòu)件215設(shè)置在橫穿過材料202’且彼此相對的位置上，因此材料202’遮住了硬化構(gòu)件215的紫外線，所以紫外線的硬化作用不會影響噴嘴211，因此防止了紫外照射引起的噴嘴211堵塞等問題。
在上述說明中材料202’(固定件216)被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，但是材料202’可固定不動，而噴頭217和硬化構(gòu)件215可繞材料202’旋轉(zhuǎn)地被驅(qū)動。
圖21顯示了動壓軸承設(shè)備的例子，該動壓軸承設(shè)備中集成有旋轉(zhuǎn)構(gòu)件203，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件203具有通過上述步驟制造的軸部202。該動壓軸承設(shè)備201包括作為主要部件的殼體207，殼體207具有側(cè)部207a和底部材料207b，底部材料207b與側(cè)部207a分離并閉合側(cè)部207a的一端開口；周成套208，固定在殼體207的內(nèi)周上；和旋轉(zhuǎn)構(gòu)件203，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件203包括位于旋轉(zhuǎn)中心的軸部202并相對殼體207和軸承套208相對地旋轉(zhuǎn)。請注意，為了說明，在以下說明中，底部材料207b側(cè)被稱作下側(cè)，與底部材料207b的軸向相對的側(cè)被稱作上側(cè)。
例如，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件203由轂構(gòu)件209和軸部202構(gòu)成，轂構(gòu)件209覆蓋殼體207的頂部，軸部202插入在軸承套208的內(nèi)周。軸部202具有通孔202b以允許它的軸線通過。在本實施例中，轂構(gòu)件209和軸部202獨立形成，并通過壓配、粘接和焊接等適當(dāng)手段固定。
轂構(gòu)件209包括磁盤部分209a、圓筒部分209b、磁盤負(fù)載面209c和邊緣209d。磁盤部分209a設(shè)置在殼體207之上，圓筒部分209b從磁盤部分209a的外圓周面沿軸向向下延伸，磁盤負(fù)載面209c和邊緣209d設(shè)置在圓筒部分209b的外圓周面上。未顯示的磁盤形信息記錄介質(zhì)裝配到磁盤部分209a的外周上，并安裝在磁盤負(fù)載面209c上。通過未顯示的適當(dāng)保持裝置將磁盤形信息記錄介質(zhì)保持在轂構(gòu)件209上。
軸部202獨立地包括作為在其下端的防滑脫裝置的凸緣部210。凸緣部210由金屬制成，并通過螺紋連接等手段固定到軸部202，因此，閉合了通孔202b的下端。在通孔202b的上端處，通過螺紋連接等手段固定夾具(未顯示)，該夾具將磁盤形信息記錄介質(zhì)保持在通孔202b的上端和轂構(gòu)件209之間。
在軸部202的外圓周面202a上沿軸向獨立地設(shè)置徑向軸承面H，該徑向軸承面H包括作為動壓產(chǎn)生部的人字形動壓槽Hb和形成并分界動壓槽Hb的分界部分Ha。在上部徑向軸承面H上，動壓槽Hb相對于軸心m軸向非對稱地形成，軸心m上方區(qū)域的軸向尺寸X1大于軸心m下方區(qū)域的車寸X2。因此，當(dāng)軸部202旋轉(zhuǎn)時，動壓槽Hb在上部徑向軸承面產(chǎn)生的潤滑油拖動力(抽吸力)相對地大于在下部軸承面產(chǎn)生的潤滑油拖動力。
軸承套208由燒結(jié)金屬或黃銅和鋁(鋁合金)等軟金屬制多孔體圓筒形地形成，具體的，多孔體的燒結(jié)金屬包括以銅為主要成分。軸承套208的內(nèi)圓周面208a被形成為光滑的和圓筒弧形表面。盡管未圖示，在軸承套208的下端面208b的部分環(huán)形區(qū)域上，例如，形成有推力軸承面I，該推力軸承面I包括多個螺旋形布置的動壓槽和形成并分界動壓槽的分界部分。情注意，動壓槽的形狀可為上述形狀或人字形等其他形狀。
此外，在軸承套208的外圓周面208d的整個長度上沿軸向形成單個或多個軸向槽208d1，該單個或多個軸向槽208d1用于連通軸承套208的兩端。在本實施例中，在圓周方向上以規(guī)則的間隔形成有三個軸向槽208d1。
殼體207由大致圓筒形側(cè)部207a和作為與側(cè)部207a分離的底部的底部材料207b構(gòu)成，底部材料207b閉合側(cè)部207a的一端的開口。例如，側(cè)部207a由樹脂材料形成，底部材料207b由不銹鋼和黃銅等金屬材料制成。底部材料207b通過粘接、壓配等手段固定到側(cè)部207a的下端。
在側(cè)部207a的上端面207a1的部分環(huán)形區(qū)域上，盡管未圖示，形成有推力軸承面J，該推力軸承面J包括多個螺旋形布置的動壓槽和形成并分界該動壓槽的分界部分。請注意，動壓槽的形狀可為上述形狀或人字形等其他形狀。
在側(cè)部207a的外周上形成有外壁207a2，該外壁207a2以錐形方式朝頂部逐漸延伸。這種錐形外壁207a2形成環(huán)形密封空間S，該密封空間S的徑向尺寸從殼體207的下端側(cè)向(位于其自身與圓筒形部分209b的內(nèi)圓周面209b1之間的)頂部逐漸變小。當(dāng)軸部202和轂構(gòu)件209旋轉(zhuǎn)時，該密封空間S與推力軸承部分T22的推力軸承間隙連通。
接下來，下面說明本實施例的動壓軸承設(shè)備的裝配步驟。
首先，通過壓配粘接等手段將軸承套208固定在構(gòu)成殼體207的側(cè)部207a的內(nèi)圓周面207a3上。其次，與轂構(gòu)件209整體地形成的軸部202插入固定在側(cè)部207a的軸承套208中。然后，例如通過螺紋連接將凸緣部210安置在軸部202上。然后，例如，通過壓配和粘接將底部材料207b固定到側(cè)部207a的下端側(cè)內(nèi)周上。
當(dāng)前述裝配完成時，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件203的軸部202被插入在軸承套208的內(nèi)圓周面208a上，凸緣部210被合適地包含在軸承套208的下端面208b與底部材料207b的上端面207b1之間的空間中。然后，例如，作為流體(潤滑流體)的潤滑油被灌注進(jìn)動壓軸承設(shè)備201的內(nèi)部空間中，動壓軸承設(shè)備201包括位于軸承套208內(nèi)的內(nèi)孔。此時，潤滑油的油面保持在密封空間S的范圍內(nèi)。
在具有上述結(jié)構(gòu)的動壓軸承設(shè)備201中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件203(軸部202)旋轉(zhuǎn)時，由軸部202的外圓周面202a獨立地形成的徑向軸承面H橫過徑向軸承間隙與軸承套208的內(nèi)圓周面208a相對。隨軸部202的旋轉(zhuǎn)，充入每個徑向軸承間隙的潤滑油產(chǎn)生流體動壓效應(yīng)，軸部202在徑向壓力的作用下以非接觸方式被支撐。因此，形成了第一徑向軸承部分R21和第二徑向軸承部分R22，第一徑向軸承部分R21和第二徑向軸承部分R22以非接觸方式在徑向上旋轉(zhuǎn)地支撐軸部202。
此外，在軸承套208的下端面208b與凸緣部210的上端面210a之間形成推力軸承間隙(未圖示)。在這個推力軸承間隙中潤滑油產(chǎn)生流體動壓效應(yīng)，從而形成第一推力軸承部分T21，該第一推力軸承部分T21在推力方向上以非接觸方式旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)構(gòu)件203。相似地，在殼體207的側(cè)部207a的上端面207a1與構(gòu)成旋轉(zhuǎn)構(gòu)件203的轂構(gòu)件209的下端面209a1之間形成推力軸承間隙。隨旋轉(zhuǎn)構(gòu)件203的旋轉(zhuǎn)，在這個推力軸承間隙中潤滑油產(chǎn)生流體動壓效應(yīng)，從而形成第一推力軸承部分T22，該第一推力軸承部分T22利用壓力在推力方向上以非接觸方式旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)構(gòu)件203。
具有利用本發(fā)明的方法形成的動壓產(chǎn)生部的動壓軸承設(shè)備理想地不僅可用于上述設(shè)備，而且也可用于具有其他構(gòu)造的動壓軸承設(shè)備。在下面的結(jié)合附圖的說明中，圖21所示構(gòu)造和相同構(gòu)造元件被用相同標(biāo)記表示，并省略了重復(fù)性說明。
圖22顯示動壓軸承設(shè)備201的另一個構(gòu)造例子。與圖21所示的動壓軸承設(shè)備相比，圖22所示動壓軸承設(shè)備201的主要不同點在于由軸部202和凸緣部210形成的軸構(gòu)件222形成復(fù)雜的金屬材料結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的樹脂材料結(jié)構(gòu)，第二推力軸承部分T22形成在凸緣部210的下端面210b和與之相對的底部材料207b的上端面207b1之間，與殼體207分離的環(huán)形密封構(gòu)件219固定到側(cè)部207a的上端內(nèi)周上；密封空間S形成在內(nèi)圓周面219a和與之相對的軸部202的外圓周面202之間。
軸部202包括圖19中使用的材料202’和通過上述噴墨法形成在外圓周面202a上的動壓產(chǎn)生部(徑向軸承面H)。形成在軸部202的軸向通孔202b在軸向上穿過樹脂材料220的整個長度，并整體地形成整個凸緣部210，該凸緣部210從軸部202的下端向外直徑側(cè)懸伸出?？捎米鳂渲牧?20的有PA66(66尼龍)、LCP(液晶聚合物)、聚亞苯基硫化物PPS(polyphenylene sulfide)等熱塑樹脂，如果必要，可在這些樹脂材料中添加玻璃纖維等填充物。
在該構(gòu)造例中，為了防止軸部202(金屬材料)和樹脂材料220的分離，通過將軸部202的下端202c嵌入凸緣部210中和在軸部202的上端內(nèi)周側(cè)上設(shè)置錐形面202d來使金屬材料和樹脂材料220處于接合狀態(tài)。
通過將軸部202用作被插入部，用樹脂噴射成型(插入成型)法制造軸構(gòu)件222。在該類型的軸構(gòu)件222中，鑒于軸承設(shè)備的功能，高尺寸精度是必須的，前述高尺寸精度包括軸部202和凸緣部210之間的垂直性、以及凸緣部210的兩個端面之間的平行性。如果采用插入成型，僅通過增加模精度和精確地將作為被插入部分的軸部202定位在模內(nèi)就可確保所需精度，同時，僅通過增加模精度和精確地將作為被插入部分的軸部202定位在模內(nèi)就可實現(xiàn)低成本大規(guī)模生產(chǎn)。此外，在凸緣部210的兩個端面210a、210b上的部分環(huán)形區(qū)域分別形成第一推力軸承面I和第二推力軸承面J，同樣采用噴射成型。
與用金屬材料形成的軸構(gòu)件222相比，具有上述結(jié)構(gòu)的軸構(gòu)件222能大大降低軸部和凸緣部的重量。因此，當(dāng)軸構(gòu)件222與軸承套208或底部材料207b碰撞時，會降低造成的沖擊，這樣碰撞部分受損的可能性就大大降低。此外，由于凸緣部210是由樹脂制成的，因此改善了底部材料207b的上端面207b1和金屬制軸承套208的下端面208b的滑動特性，確保轉(zhuǎn)矩的降低。
此外，在如上所示的動壓軸承設(shè)備210中，軸承套208和殼體207(側(cè)部207a)被獨立地形成，但也可整體地形成。圖23顯示了這種構(gòu)造的例子，在圖22中獨立地形成的軸承套208和殼體207的側(cè)部207a由一個整體的軸承元件227構(gòu)成。在這種構(gòu)造例中，能夠減少部件數(shù)量和人工，并可以更低的成本形成動壓軸承設(shè)備201。
軸承元件227具有大致圓筒形，并由金屬材料或樹脂材料制成。軸承元件227包括套子構(gòu)件227a、密封固定構(gòu)件227b和底部材料固定構(gòu)件227c。軸構(gòu)件222插入到套子構(gòu)件227a的內(nèi)周，密封固定構(gòu)件227b用于固定從套子構(gòu)件227a的外周側(cè)向上延伸的密封構(gòu)件219，底部材料固定構(gòu)件227c從套子構(gòu)件227a的外周側(cè)向下延伸。此外，第一推力軸承部分T21形成在套子構(gòu)件227a的下端面227a1和與之相對的凸緣部210的上端面210a之間。
此外，在圖22和23所示的構(gòu)造中，密封構(gòu)件219與殼體207和軸承元件227相獨立地形成，但是它們也可整體地形成，這樣能夠減少部件數(shù)量和人工，同時也能以更低的成本形成動壓軸承設(shè)備201。
在上述說明中，動壓軸承設(shè)備使用了具有軸向通孔202b的軸部202，如圖19所示。然而，可用在其一端具有凸起202a1和在其另一端具有凹陷202a2的軸部202構(gòu)成動壓軸承設(shè)備201(未圖示)。
這樣，上述形成在徑向軸承面H上的動壓產(chǎn)生部的形狀僅僅是用于示例，可用形成其他形狀的動壓槽的動壓槽圖案作為動壓產(chǎn)生部，只要這種形狀能夠用噴墨法印刷即可。徑向軸承面H可以所謂的階梯動壓產(chǎn)生部(step hydrodynamic pressure producing part)的形式形成，或以所謂的多葉動壓產(chǎn)生部(multirobe hydrodynamic pressure producing part)的形式形成。在階梯動壓產(chǎn)生部中，軸向的動壓槽在圓周方向上的多個位置處形成。在多殼動壓產(chǎn)生部中，以相似方法在圓周方向上幸臣多個弓形面。
此外，在上述描述中，示例了徑向軸承面H在軸向的兩個位置處獨立地形成。然而，徑向軸承面H的數(shù)量是可選擇的，徑向軸承面H可形成在軸向的一個位置處或三個以上位置處。
此外，可在推力軸承面I、J上形成具有以上述螺旋形或其他形狀布置的動壓槽的動壓產(chǎn)生部，以及例如階梯形動壓產(chǎn)生部和所謂的波形動壓產(chǎn)生部(階梯形屬于波形)，作為動壓產(chǎn)生部。
圖24概要地顯示了集成有圖21所示的動壓軸承設(shè)備201的信息設(shè)備的主軸電機(jī)的示例構(gòu)造。用于信息設(shè)備的主軸電機(jī)用于HDD等磁盤驅(qū)動單元，動壓軸承設(shè)備201以非接觸方式旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)構(gòu)件203，動壓軸承設(shè)備201包括軸部202、定子線圈204和橫過間隙與之彼此相對的轉(zhuǎn)子磁鐵205、和電機(jī)支架(保持構(gòu)件)206。定子線圈204連接到支架206的外周，轉(zhuǎn)子磁鐵205連接到旋轉(zhuǎn)構(gòu)件203的外周。旋轉(zhuǎn)構(gòu)件203在其外周保持一個或多個磁盤等盤片。殼體207固定到電機(jī)支架206的內(nèi)周，例如，通過壓配結(jié)合等方式。當(dāng)定子線圈204被激發(fā)時，在產(chǎn)生的電磁力的作用下，定子線圈204和轉(zhuǎn)子磁鐵205之間的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件203被轉(zhuǎn)動。因此，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件203和軸部202一起旋轉(zhuǎn)。電機(jī)具有高耐用壽命和高旋轉(zhuǎn)精度。
權(quán)利要求
1.一種形成動壓產(chǎn)生部的方法，該方法包括通過經(jīng)歷印刷步驟和硬化步驟、利用微量墨的集合體形成動壓產(chǎn)生部，在印刷步驟中微量墨以非接觸的方式被提供在材料的平坦表面的多個部分上，在硬化步驟中所提供的墨被硬化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成動壓產(chǎn)生部的方法，其中所述材料相對地滑動，以便將所述材料從印刷步驟傳送到硬化步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的形成動壓產(chǎn)生部的方法，其中在印刷步驟中提供有噴頭，所述噴頭包括排出微量墨的噴嘴，所述噴嘴布置成多行，所述噴嘴的布置方向與材料的相對滑動方向相傾斜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成動壓產(chǎn)生部的方法，其中所述材料繞其軸線相對地旋轉(zhuǎn)，以便將所述材料從印刷步驟傳送到硬化步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的形成動壓產(chǎn)生部的方法，其中所述墨具有光硬化性，并且通過光束的照射來執(zhí)行墨的硬化。
6.一種形成動壓產(chǎn)生部的方法，該方法包括在材料的表面上提供微量墨并利用該微量墨的集合體印刷動壓產(chǎn)生部的步驟，和硬化墨的步驟；在動壓產(chǎn)生部的印刷步驟之前，用從酸洗、UV清洗和臭氧清洗中選出的清洗手段清洗材料的表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的形成動壓產(chǎn)生部的方法，其中在上述清洗手段中，通過使用鹽酸來執(zhí)行酸洗。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的形成動壓產(chǎn)生部的方法，其中在上述清洗手段中，利用超聲波效應(yīng)來執(zhí)行酸洗。
9.一種形成動壓產(chǎn)生部的方法，用于在構(gòu)成軸部的材料表面的軸承間隙中產(chǎn)生流體動壓效應(yīng)，所述方法包括在多個材料軸向連接的情況下提供微量墨，并利用微量墨的集合體在每個材料上形成動壓產(chǎn)生部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的形成動壓產(chǎn)生部的方法，其中所述材料設(shè)置有軸向通孔，通過將固定件插入多個材料的每個通孔中來連接每個材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的形成動壓產(chǎn)生部的方法，其中材料的一端設(shè)置有凸起，另一端設(shè)置有凹陷，通過將一個相鄰材料上的凸起與另一個材料上的凹陷相接合來連接每個材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中的任一項所述的形成動壓產(chǎn)生部的方法，其中動壓產(chǎn)生部由從噴嘴落下或滴落的墨形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求9-12中的任一項所述的形成動壓產(chǎn)生部的方法，其中所述墨是光硬化樹脂。
全文摘要
一種通過簡單步驟且高精度和低成本地在材料的平坦表面上形成動壓產(chǎn)生部的方法。通過噴墨法使紫外線硬化型墨的微滴(13)從噴頭(11)落下或滴落在材料(2b’)的上端面(2b1)上。根據(jù)材料(2b’)的傳送方向依序設(shè)置噴頭(11)和發(fā)射紫外線的光源(14)，并且噴頭(11)和光源(14)被設(shè)置在材料(2b’)的相對兩側(cè)。在材料(2b’)相對滑動時，可根據(jù)材料(2b’)的傳送方向逐漸地進(jìn)行從噴頭落下或滴落墨以及用光源發(fā)射的紫外線逐漸地硬化墨。
文檔編號B41J2/01GK101084384SQ20058004389
公開日2007年12月5日 申請日期2005年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月21日
發(fā)明者中島達(dá)雄, 松井有人, 古森功 申請人:Ntn株式會社