[发明专利]流体轴承结构及流体轴承结构的轴承凹面作成方法

说明书

技术领域

本发明涉及以非接触方式可旋转或可直线移动地支撑部件的流体轴承。

背景技术

在作为静压流体轴承的空气轴承中，从流体喷出口向轴承面间的数μm的微小间隙送入压缩空气。公知有，通过在空气的喷出口的周围形成槽状或凹窝状的深度数μm的轴承凹面，从而轴承刚性变为数倍。若轴承凹面的深度过浅，则轴承刚性降低，若轴承凹面的深度过深，则流体轴承的流体的流量增加，产生微小振动。这样，由于轴承凹面的深度方向的精度对空气轴承的性能给予很大影响，因此要求高精度的加工。

作为作成流体轴承的轴承凹面的方法，使用现有磨削或切削的除去加工。还有使用投射激光光束形成规定宽度、规定深度、规定长度的槽的方法。

日本特开平10-113832号公开了通过利用轴的旋转使流体流动从而产生压力的动压流体轴承的制造方法。外周围具有槽加工刃的切削工具在与轴承部件相对地旋转的同时在设于轴承部件的贯通孔内移动，从而形成动压产生槽。通过变更切削工具的旋转速度、槽加工用的刃的形状和根数，从而形成各种各样的动压产生槽。

在日本特开2001-159426号中记载有为了使动压流体轴承的轴承面间的距离保持一定且产生动压，至少在一方的轴承面通过切削形成动压槽的内容。该文献公开了，在轴承面形成被覆，利用激光束等的高能量射线束照射在该被覆上，形成规定宽度、规定深度、规定长度的槽。

在利用切削加工形成流体轴承的轴承槽的方法中，由于在已形成的槽的外圈缘部产生隆起，必须将它们除去，因此费用增加。另外，槽的深度以1μm级设定，必须准确地形成这些尺寸和位置，因此，难以用机械加工形成这种槽。另外，对被覆层照射激光束等的高能量光线形成轴承槽的方法，需要激光加工机，制造成本上升。

发明内容

本发明是提供一种具有均匀深度的轴承凹面的流体轴承结构以及在轴承面形成这种轴承凹面的方法。

本发明的流体轴承结构，具有第一部件、和由第一部件旋转自如或直线移动自如地支撑的第二部件，第一部件和第二部件具有相互对置的轴承面，在该轴承面的一方设有流体喷出口，在该流体喷出口周围设有凹面，具有设置流体喷出口的轴承面的第一部件和第二部件的至少一方通过将具有轴承面的轴承基座和具有流体喷出口并固定在轴承基座上的凹面形成部一体化而构成，轴承基座和凹面形成部用具有不同属性的不同的铝合金作成，在轴承基座和凹面形成部上具有利用阳极氧化处理形成的被覆膜，利用轴承基座上的被覆膜和凹面形成部上的被覆膜的厚度差，在流体喷出口的周围形成凹面。

轴承基座和凹面形成部以该凹面形成部的端部与轴承基座的轴承面没有阶梯差的方式被一体化。

本发明的流体轴承的轴承凹面作成方法用于流体轴承结构，该流体轴承结构具有第一部件、和由该第一部件旋转自如或直线移动自如地支撑的第二部件，第一部件和第二部件具有相互对置的轴承面，在该轴承面的一方设有流体喷出口，在该流体喷出口周围设有轴承凹面。该方法包括以下步骤：将第一部件和第二部件的至少一方通过将用不同材质的铝合金作成的具有轴承面的轴承基座和具有流体喷出口的凹面形成部一体化来形成的步骤；以及利用阳极氧化处理在轴承基座和凹面形成部上形成保护膜，利用轴承基座上的保护膜和凹面形成部上的保护膜的厚度差，在流体喷出口的周围形成轴承凹面的步骤。

或者，本发明的流体轴承结构的轴承凹面作成方法也可以包括以下步骤：将第一部件和第二部件的至少一方通过将用不同材质的铝合金作成的具有轴承面的轴承基座和凹面形成部一体化来形成的步骤；在凹面形成部上形成流体喷出口的步骤；以及利用阳极氧化处理在轴承基座和凹面形成部上形成保护膜，并利用轴承基座上的保护膜和凹面形成部上的保护膜的厚度差，在流体喷出口的周围形成轴承凹面的步骤。

附图说明

图1a及图1b是作为本发明的直动流体轴承的直动滑块与旋转流体轴承的概略立体图。

图2a及图2b是表示在使用了流体轴承的直动滑块或旋转流体轴承的流体轴承面设置的流体喷出口的图。

图3是直动滑块的局部放大剖视图。

图4a及图4b是说明在铝合金制部件的表面作成微小凹面的例子的图。

图5a～图5d是说明在利用铝合金材质的差别进行阳极氧化处理(氧化铝膜处理)时在各个材质上形成的膜厚不同的图。

图6a及图6b是说明利用阳极氧化处理形成轴承凹面的图。

图7是说明根据铝合金的材质而膜厚的成长速度不同的曲线图。

具体实施方式