焼結スリーブの製造方法および焼結スリーブ
【課題】表面空隙を少なくし、かつ、寸法精度を容易に高めることが可能な焼結スリーブの製造方法および焼結スリーブを提供する。
【解決手段】焼結スリーブ３の製造方法は、圧縮工程を含むステップＳ１と、焼結工程であるステップＳ２と、面押加工するステップＳ３と、第１サイジング工程であるステップＳ４と、溝転造工程であるステップＳ５と、第２サイジング工程であるステップＳ６とを備えている。ステップＳ１は、金属粉体Ｐ成形体を圧縮成型する。ステップＳ２は、圧縮成形体を焼結し第１成形体Ｐ１を成型する。ステップＳ３は、第１成形体Ｐ１の内周面３１ａにテーパ面３１ｂを形成する。ステップＳ４は、第１成形体Ｐ１を圧縮加工し、第２成形体Ｐ２を成型する。ステップＳ５は、第２成形体Ｐ２を溝転造加工し第３成形体Ｐ３を成形する。ステップＳ６は、第３成形体Ｐ３を圧縮加工し第４成形体Ｐ４を成型する。
【解決手段】焼結スリーブ３の製造方法は、圧縮工程を含むステップＳ１と、焼結工程であるステップＳ２と、面押加工するステップＳ３と、第１サイジング工程であるステップＳ４と、溝転造工程であるステップＳ５と、第２サイジング工程であるステップＳ６とを備えている。ステップＳ１は、金属粉体Ｐ成形体を圧縮成型する。ステップＳ２は、圧縮成形体を焼結し第１成形体Ｐ１を成型する。ステップＳ３は、第１成形体Ｐ１の内周面３１ａにテーパ面３１ｂを形成する。ステップＳ４は、第１成形体Ｐ１を圧縮加工し、第２成形体Ｐ２を成型する。ステップＳ５は、第２成形体Ｐ２を溝転造加工し第３成形体Ｐ３を成形する。ステップＳ６は、第３成形体Ｐ３を圧縮加工し第４成形体Ｐ４を成型する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体軸受装置に用いられる焼結スリーブの製造方法および焼結スリーブに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、回転するディスクを用いたハードディスク装置や光ディスク装置のような記録再生装置等では、そのメモリー容量が増大し、また、データの転送速度が高速化している。このため、記録再生装置に使用される軸受は、ディスク負荷を高精度に回転させるための高い性能と信頼性とが要求されている。そこで、これらの記録再生装置には、高精度回転に適した流体軸受装置が用いられている。
【０００３】
流体軸受装置は、軸とスリーブ部材との間にオイル等の潤滑流体を介在させており、回転時に動圧発生溝に流入した潤滑流体によってポンピング圧力を発生させることで、スリーブに対して軸を非接触で回転させることができる。流体軸受装置は、軸とスリーブとが非接触で回転するため、各部材間において機械的な摩擦が無い状態で高速かつ高精度に回転させることができる。
【０００４】
このような流体軸受装置を構成する軸受部材であるスリーブは、切削加工によって内外径を形成し、その後動圧発生溝を転造加工や電解加工によって形成する。一方、素材が安価で、かつ、ＮＣ旋盤での精密切削加工が不要となる金属焼結体を用いてスリーブが形成される場合もある。
【０００５】
例えば、特許文献１においては、焼結金属粉体を中空円筒状に圧縮成型し、その焼結金属成形体を焼結した金属焼結体の内周面に、転造加工によって動圧発生溝を形成した焼結スリーブの製造方法について開示されている。
【特許文献１】特開２００７−１１３７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の焼結スリーブの製造方法では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、金属焼結体によって形成されるスリーブは、原料となる焼結金属粉末を圧縮成形して形成するために、その金属焼結体粒子間に空隙（気孔）を有している。このため、この状態で金属焼結体をスリーブとして使用した場合には、例えば、軸受部表面で発生した動圧が空隙（気孔）を介して漏れ出すことによる動圧力の低下やオイル漏れ等を招くおそれがある。この結果、このようなスリーブを備えたスピンドルモータの回転精度や信頼性に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００７】
また、このような問題を解決するために、転造による溝形成後に、スチーム処理や金属メッキ等を施して、スリーブ表面の気密性を高める表面処理がすでに提案されている（例えば、特許文献１参照）。ところが、そのような処理を施しても、表面空隙（表面気孔）の大きなスリーブに対しては空隙（気孔）が封孔しきれず、その効果が十分とは言い難い。
【０００８】
また、他の解決方法として、転造による溝形成後に、サイジング処理、すなわち、焼結によって成形された金属焼結体を金型に入れて圧縮成形し、密度を高めて空隙（気孔）を小さくする方法を上記表面処理と併用することも考えられる。しかしながら、転造による溝形成後にサイジング処理を行うと、転造で形成された溝が変形してしまうという問題を有していた。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、表面空隙（表面気孔）による動圧低下やオイル漏れ等の悪影響を最小限とすることが可能で、かつ、寸法精度を高めることが可能な焼結スリーブの製造方法および焼結スリーブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、流体軸受装置に用いられる焼結スリーブの製造方法であって、成型焼結工程と、第１サイジング工程と、転造工程と、第２サイジング工程とを備えている。成型焼結工程は、金属粉体の成形体を成型して焼結し、第１成形体を成型する。第１サイジング工程は、第１成形体を圧縮加工し、第２成形体を成型する。転造工程は、第２成形体を転造加工し、動圧発生溝が形成された第３成形体を成形する。第２サイジング工程は、第３成形体を圧縮加工し、第４成形体を成型する。
【００１１】
ここでは、転造によって動圧発生溝を形成する転造工程の前後において、成形体を圧縮加工する第１サイジング工程と第２サイジング工程とを備えている。
従来より、焼結金属特有の表面空隙（表面気孔）による不具合を回避し、完成寸法の精度を高めるために、成形体を圧縮加工するサイジング処理が行われている。ところが、サイジング処理は、転造工程において形成された動圧発生溝の形状をも変形させてしまうので、動圧発生溝の寸法精度を確保することが難しい。
【００１２】
そこで、本発明の焼結スリーブの製造方法においては、動圧発生溝を形成する転造工程の前後に２つのサイジング工程（第１サイジング工程と第２サイジング工程）を配置して、サイジング処理を行っている。
【００１３】
これにより、動圧発生溝を形成する転造処理の前後で、サイジング処理をする部位を変えたり、圧縮加工量を変えたりすることが可能となる。このため、例えば、転造処理によって動圧発生溝が形成される部分を、第１サイジング工程において略完成寸法にまで圧縮加工して表面空隙（表面気孔）を少なくし、第２サイジング工程において動圧発生溝の寸法がコントロールできる範囲内で圧縮加工を行って完成寸法に仕上げたりすることができる。
【００１４】
この結果、焼結スリーブを製造するにあたって、表面空隙（表面気孔）が少なく寸法精度を容易に高めることが可能となる。
【００１５】
第２の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１の発明に係る焼結スリーブの製造方法であって、第１サイジング工程では、第１成形体を略完成寸法に仕上げ、第２サイジング工程では、第３成形体を完成寸法に仕上げる。
【００１６】
ここでは、動圧発生溝を形成する前の第１成形体をサイジング処理して略完成寸法に仕上げ、動圧発生溝を形成した後の第３成形体をサイジング処理して完成寸法に仕上げている。
【００１７】
なお、ここで言う完成寸法とは、流体軸受装置として組み立てる際の寸法（ただし、高温水蒸気処理等、表面加工処理をする前の寸法）をいい、略完成寸法とは、完成寸法に対して第２サイジング工程等の加工代を残した寸法をいう。
【００１８】
ここで、転造処理によって形成された動圧発生溝部分に、スリーブ全体をサイジング処理する要領でサイジング処理すると、動圧発生溝部分が変形し、動圧発生溝部分の寸法を確保することが難しい。
【００１９】
これにより、転造処理によって動圧発生溝が形成される部分を、第１サイジング工程では、略完成寸法にまで圧縮加工して表面空隙（表面気孔）を少なくし、第２サイジング工程では、動圧発生溝の寸法がコントロールできる範囲内で圧縮加工を行って完成寸法に仕上げることが可能となる。
この結果、寸法精度の高い良好な動圧発生溝を形成することが可能となる。
【００２０】
第３の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１または第２の発明に係る焼結スリーブの製造方法であって、第２サイジング工程は、第３成形体の内径および軸受部長さを完成寸法に仕上げる。
【００２１】
なお、ここで言う軸受部長さとは、本発明によって製造される焼結スリーブを流体軸受装置として組み立てた時に、ラジアル軸受部を形成する部分、すなわち、ラジアル軸受部の軸受特性に直接関係する部分の軸方向おける長さを言う。
【００２２】
ここでは、動圧発生溝が形成された後の工程である第２サイジング工程において、動圧発生溝が形成された部分である第３成形体の内径および軸受部長さをサイジング処理して完成寸法に仕上げている。
【００２３】
これにより、動圧発生溝の形成された第３成形体の内径および軸受部長さに対して、動圧発生溝の寸法がコントロールできる範囲内で圧縮加工を行って完成寸法に仕上げることが可能となる。
【００２４】
第４の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第１サイジング工程は、第１成形体の内径および軸受部長さ以外の部分を完成寸法に仕上げる。
【００２５】
ここでは、動圧発生溝が形成される前の工程である第１サイジング工程において、動圧発生溝が形成される部分以外をサイジング処理して完成寸法に仕上げている。
これにより、転造工程において寸法が変化することがない動圧発生溝が形成される部分以外を、完成寸法に仕上げることが可能となる。
【００２６】
第５の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第２サイジング工程では、スラスト基準面を完成寸法に仕上げる。
【００２７】
ここでは、動圧発生溝が形成された後の工程である第２サイジング工程において、スラスト基準面をサイジング処理して完成寸法に仕上げている。
ここで言うスラスト基準面とは、本発明によって製造される焼結スリーブを流体軸受装置として組み立てた時に、スラスト軸受部を形成する面と平行な部位のうち、スラスト軸受部を形成する面、あるいは、スラスト軸受部を形成する部材と当接する部位をいう。
【００２８】
本発明においては、第２サイジング工程においてスリーブにおける全面を加工するのではなく、内径、軸受部長さ、スラスト基準面に限定して加工することによって、肉の逃げ場を確保することができるので、金型変形が小さくなり、直角度や段差寸法の精度を確保することが可能となる。
【００２９】
第６の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第１サイジング工程において成型される第２成形体の内径と第２サイジング工程において成型される第４成形体の内径との差を１０μｍ以下とする。
【００３０】
ここでは、第２サイジング工程における内径の加工代が１０μｍ以下となるようにサイジング処理している。
これにより、寸法精度が良好な動圧発生溝を形成することが可能となる。
【００３１】
第７の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第１サイジング工程において成型される第２成形体の軸受部長さと第２サイジング工程において成型される第４成形体の軸受部長さとの差を２０μｍ以下とする。
【００３２】
ここでは、第２サイジング工程における軸受部長さの加工代が２０μｍ以下となるようにサイジング処理している。
これにより、寸法精度が良好な動圧発生溝を形成することが可能となる。
【００３３】
第８の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第７の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第１サイジング工程において成型される第２成形体のスラスト基準面長さと第２サイジング工程において成型される第４成形体のスラスト基準面長さとの差を５０μｍ以下とする。
【００３４】
ここでは、第２サイジング工程におけるスラスト基準面長さの加工代が５０μｍ以下となるようにサイジング処理している。
なお、ここで言うスラスト基準面長さとは、本発明によって製造される焼結スリーブを流体軸受装置として組み立てた時に、上記スラスト基準面を含む部位の軸方向の長さを言う。
これにより、直角度や寸法精度が良好なスラスト基準面を形成することが可能となる。
【００３５】
第９の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第８の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第１サイジング工程および第２サイジング工程の各部位における圧縮量は、成型焼結工程における各部位の圧縮率に反比例するように設定する。
【００３６】
ここでは、上記圧縮率が小さい部位ほど、第１サイジング工程および第２サイジング工程で圧縮する圧縮量を大きくするようにしている。
ここで、上記圧縮率が小さい部位ほど密度が小さく、潤滑流体のしみ込みが問題となる。
【００３７】
これにより、密度が小さな部位ほど、第１および第２サイジング工程において圧縮量を増やすことができるので、その部位の密度を高めることが可能となる。
【００３８】
第１０の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第９の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第１サイジング工程において使用される第１成形体を内挿する第１金型の内径寸法は、第１成形体の外径よりも大きい。
【００３９】
ここでは、第１サイジング工程において使用する金型寸法の内径を、第１成形体の外径よりも大きくしている。
ここで、第１サイジング工程において、第１成形体の外周面を完全に拘束してしまうと以下の問題が発生する。すなわち、第１サイジング工程では、第１成形体の内周面に金型ピン等を挿入して内周面を圧縮加工している。このとき、第１成形体の外周面を拘束することによって、内周面の圧縮加工に伴って第１成形体の外周面が増大しようとする反力が金型ピンに伝わり、金型ピン等が変形してしまうことがある。
【００４０】
そこで、本発明の焼結スリーブの製造方法においては、第１サイジング工程において使用する第１金型の内径寸法を第１成形体の外径よりも大きくし、第１成形体の外周面と第１金型の内周面との間に「あそび」となる隙間を形成している。
【００４１】
これにより、第１成形体の外径同軸度の影響による金型ピン等の変形を軽減することが可能となる。
【００４２】
第１１の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第１０の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第２サイジング工程において使用される第３成形体を内挿する第２金型の内径寸法は、第３成形体の外径よりも大きい。
【００４３】
ここでは、第２サイジング工程において使用する第２金型の内径寸法を、第３成形体の外径よりも大きくしている。
ここで、第２サイジング工程において、第３成形体の外周面を完全に拘束してしまうと以下の問題が発生する。すなわち、第２サイジング工程では、第３成形体の内周面に金型ピン等を挿入して内周面を圧縮加工している。このとき、第３成形体の外周面を拘束することによって、内周面の圧縮加工に伴って第３成形体の外周面が増大しようとする反力が金型ピンに伝わり、金型ピン等が変形してしまうことがある。
【００４４】
そこで、本発明の焼結スリーブの製造方法においては、第２サイジング工程において使用する第２金型の内径寸法を第３成形体の外径よりも大きくし、第３成形体の外周面と第２金型の内周面との間に「あそび」となる隙間を形成している。
これにより、第３成形体の外径同軸度の影響による金型ピン等の変形を軽減することが可能となる。
【００４５】
第１２の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第１１の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第１サイジング工程において第１成形体の突出部に挿入される第３金型の軸方向に対する外周面の角度は、第１成形体の内周面における軸方向に対する角度よりも小さい。
【００４６】
なお、ここで言う突出部は、例えば、スラストフランジを格納したり、スラスト板を取り付けたりする部位をいい、突出部は、軸方向に沿って２段以上突出する場合もある。そして、２段以上の突出部がある場合、第３金型の軸方向に対する外周面の角度は、少なくとも１つの突出部の内周面に対して、上述の関係に設定されていればよい。
【００４７】
ここでは、第１成形体の突出部の内周面に挿入する第３金型の外周面の軸方向における角度が、第１成形体の内周面における軸方向に対する角度と異なるようにしている。
【００４８】
これにより、第１サイジング工程における第１成形体の圧縮量を変えることが可能となる。すなわち、第１成形体に対して第３金型を深く挿入するほど、第１成形体の内周面と第３金型の外周面との距離が短くなるので、第３金型は、第１成形体に対してしごき効果による強い圧縮力を与えることが可能となる。
【００４９】
この結果、第１成形体における比較的空隙（気孔）量の大きな部分の表面を、密度の高い表面に成型することが可能となる。
【００５０】
第１３の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第１２の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、成型焼結工程では、第１成形体の内周面が軸方向に傾いたテーパ部を含むように成形する。
【００５１】
ここでは、例えば、第２サイジング時に金型が挿入される方向に向かって内径が大きくなるように、第１成形体の内径が形成されている。
ここで、第２サイジング工程において、第１サイジング工程において使用した金型と同じ内径の金型を使用すると、第３成形体と第２サイジング金型の外周面との隙間無くなり、例えば、内周面をサイジングするためのピン等を挿入した時に、挿入方向と同じ方向に押し込まれてしまう。このため、転造工程等において形成された動圧発生溝の形状を潰してしまうおそれがある。
【００５２】
そこで、本発明の焼結スリーブの製造方法においては、例えば、第２サイジング時に金型が挿入される方向に向かって内径が大きくなるように、第１成形体の内径を形成し、ピン等を抵抗なく内周面に挿入できるようにしている。
【００５３】
これにより、ピン等を内周面に挿入した場合も、挿入方向に押し込まれることがなくなり、動圧発生溝の形状が潰れてしまうことを回避することが可能となる。
【００５４】
第１４の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１３の発明に係る焼結スリーブの製造方法であって、テーパ部は、第１サイジング工程後に軸方向における長さが５０μｍ以上残るように形成されている。
【００５５】
ここでは、焼結の後、例えば、面押加工等で形成されたテーパ部が、第１サイジング工程の後においても５０μｍ以上の長さが残るように形成されている。
【００５６】
これにより、第２サイジング工程時において逃げの空間を確保することができるので、動圧発生溝の溝深さを確保するための第２サイジング工程における軸受部長さ加工量を大きくすることが可能となる。
この結果、第２サイジング工程において溝潰れを防止するための管理の負担を小さくすることが可能となる。
【００５７】
第１５の発明に係る焼結スリーブは、内層部と、表層部とを有している。内層部は、軸方向に沿って密度が変化する。表層部は、内層部に比べて密度が高く内層部の表面を覆っている。
【００５８】
ここでは、軸方向に沿って密度が変化する内層部の表面を、内層部に比べて密度が高い表層部が覆っている。
なお、表層部は、軸方向に沿って密度が均一であってもよい。また、表層部は、軸方向に対して傾いていてもよい。
【００５９】
ここで、軸方向に凹凸のある形状を有するスリーブを形成するために、複数の突出部を有するパンチ等も用いて圧縮成型する。このとき、パンチの形状等により、圧縮成型される金属粉体の密度が小さくなる部分が発生する。特に、本体部と突出部とを有する構造のスリーブでは、圧縮率の違いによって、本体部よりも突出部の方が密度が小さくなる。また、複数の突出部を有するスリーブの場合、本体部から軸方向に遠い突出部ほど密度が小さくなる。このため、表面空隙（表面気孔）量が多くなり、表面処理加工を行っても潤滑流体洩れ等の不具合が発生するおそれがある。
【００６０】
そこで、本発明の焼結スリーブでは、上記のような製造過程で発生する空隙（気孔）量の多い内層部の圧縮率を調整することによって、できるだけ均一な密度に近づけると共に、内層部の表面を密度が内層部よりも高い表層部を形成するように成型する。
【００６１】
これにより、スリーブの表面を効果的に表面処理加工することができ、潤滑流体の漏れを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００６２】
本発明に係る焼結スリーブの製造方法によれば、焼結スリーブを製造するにあたって、表面空隙（表面気孔）が少なく、寸法精度を容易に高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
本発明の一実施形態に係るスリーブ（焼結スリーブ）３を含む流体軸受装置１００およびスリーブ３の製造方法について、図１〜図１２を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、本実施形態の説明では、便宜上、図面の上下方向を「軸方向上側」、「軸方向下側」等と表現するが、実際の取り付け状態、製造方法等を限定するものではない。
【００６４】
［流体軸受装置１００について］
（流体軸受装置１００の全体構成）
図１〜図１２は、本発明のスリーブ３を含む流体軸受装置１００の構成と製造方法を示す図である。流体軸受装置１００は、図１に示すように、シャフト１、フランジ２、スリーブ３、スラスト板４、潤滑流体６から構成され、この流体軸受装置１００を備えたスピンドルモータ１０１は、さらに、ロータハブ７、ディスク８、ロータ磁石９ａ、ステータ９ｂ、ベース５を備えている。
【００６５】
シャフト１は、フランジ２と一体的に形成されている。シャフト１は、スリーブ３の軸受孔３ｃに回転自在に挿入されている。フランジ２は、スリーブ３の下面部においてスリーブ３の凹部３ｄに収納されている。シャフト１の外周面およびスリーブ３の内周面の少なくとも一方には、動圧発生溝３ａ、３ｂが設けられている。なお、本実施形態の流体軸受装置１００においては、動圧発生溝３ａ，３ｂは、スリーブ３の内周面に形成されている。また、フランジ２におけるスリーブ３との対向面およびフランジ２とスラスト板４との対向面には、動圧発生溝２ａ，２ｂが設けられている。スラスト板４は、スリーブ３に固着されている。各動圧発生溝３ａ，３ｂ，２ａ，２ｂの付近の軸受部隙間は、少なくとも潤滑流体６によって充填されている。ロータハブ７は、シャフト１に固定されている。そして、ロータハブ７には、図示しないクランパ等によってディスク８が固定されている。
【００６６】
スリーブ３は、ベース５に接着剤等により固定されている。ロータハブ７には、ロータ磁石９ａが取り付けられている。ベース５には、ロータ磁石９ａに対向する位置にステータ９ｂが固定されている。
【００６７】
（スリーブ３の詳細説明）
ここでは、上記に述べたスリーブ３の構成について、スリーブ３を拡大した図２を用いて説明する。
【００６８】
スリーブ３は、図２に示すように、本体部３１と第１突出部３２と第２突出部３３とを有している。そして、本体部３１、第１突出部（突出部）３２および第２突出部（突出部）３３は、それぞれ内周面３１ａ，３２ａ，３３ａを有している。上記内周面３１ａ，３２ａ，３３ａのうち、内周面３２ａは、軸方向に対して、例えば、４度傾いて形成され、内周面３３ａは、例えば、軸方向に平行に形成されている。なお、内周面３３ａは、内周面３２ａと同様に軸方向に沿って傾いて形成されることもある。内周面３１ａは、軸受特性に直接関係するところであるため、軸方向に平行に形成される。また、本体部３１の第１突出部３２側、第１突出部３２の第２突出部３３側には、それぞれシャフト１と直交する方向に沿った平面部位である溝加工基準面３１ｅ、スラスト基準面３２ｂが形成されている。溝加工基準面３１ｅは、内周面３１ａに溝加工するときに使用する基準面であり、スラスト基準面３２ｂは、スラスト板４を取り付けるときに使用する基準面である。溝加工基準面３１ｅは、図１の断面図でも分かるように、フランジ２とスリーブ３とがスラスト軸受部を形成しているので、スラスト基準面３２ｂと同等の精度が必要であり、スラスト基準面と称してもよい。そして、スリーブ３は、最終的には、４００℃〜７００℃の高温水蒸気処理（スチーム処理）により四三酸化鉄（四酸化三鉄）や三二酸化鉄（三酸化二鉄）の層によってその表面気孔が封孔されている。
【００６９】
次に、図３（ａ）〜図３（ｆ）を用いて、スリーブ３における本体部３１、第１突出部３２、第２突出部３３のそれぞれにおける内層部３５の内部組織構造について説明する。ここでの説明は、上述した最終的な酸化膜を形成する高温水蒸気処理前までの成形体の説明である。なお、図３（ｂ）、図３（ｄ）、図３（ｆ）は、スリーブ３における第２突出部３３（図２のｃ部参照）、第１突出部３２（図２のｂ部参照）、本体部３１（図２のａ部参照）の内部組織、図３（ａ）、図３（ｃ）、図３（ｅ）は、本願におけるサイジング処理を行う前の第１成形体Ｐ１における第２突出部３３（図２のｃ部参照）、第１突出部３２（図２のｂ部参照）、本体部３１（図２のａ部参照）の内部組織を示している。
【００７０】
スリーブ３における内部組織は、第１成形体の状態では気孔量に差が見られたが、本願におけるサイジング処理後は、図３（ｂ）、図３（ｄ）、図３（ｆ）に示すように、軸方向（図３においては水平方向）において空隙（気孔）量がほぼ一定となっている。
【００７１】
（流体軸受装置１００の動作について）
以上のように構成された流体軸受装置１００について、その動作について図１を用いて説明する。
【００７２】
複数のコイルが巻回されたステータ９ｂに対して電子回路（図示せず）によって順次通電すると、回転磁界が発生する。このとき、ロータ磁石９ａに回転力が与えられ、ロータハブ７、シャフト１、フランジ２、ディスク８が回転を始める。この回転により、動圧発生溝２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂは、潤滑流体６をかき集めて、シャフト１とスリーブ３との間や、フランジ２とスリーブ３およびスラスト板４との間にポンピング圧力を発生させる。これにより、シャフト１は、スリーブ３とスラスト板４とに対して非接触で回転し、図示しない磁気ヘッドまたは光学ヘッドにより、ディスク８上にデータの記録再生を行わせることが可能となる。
【００７３】
［スリーブ３の製造方法について］
以下、本実施形態のおけるスリーブ３の製造方法について、図４に示すフローチャート、および、図５〜図１２を用いて説明する。なお、図５〜図１２においては、図面に示す上側、下側は、スリーブ３が、流体軸受装置１００として組立てられた時にスラスト板４の取付部、ロータハブ７の取付部を形成するので、それぞれ「スラスト側」、「ロータハブ側」と表現し、また、上下方向を「軸方向」と表現する。
【００７４】
図４に示すステップＳ１では、圧縮成型金型１０内に金属粉体充填し、圧縮成型を行う。圧縮成型金型１０は、図５に示すように、下側パンチ１１と外型１２とピン１３と上側パンチ１４とを有している。そして、圧縮成型金型１０を、図５に示した状態にセットし、下側パンチ１１と外型１２とピン１３との間に形成されるスペースＳに、鉄粉および結合剤を混合した金属焼結粉体Ｐを充填する。これにより、金属焼結粉体Ｐは、ピン１３の直径を内径とする内周面が形成された中空円筒状に充填された状態となる。
【００７５】
次に、スリーブ３を所望の形状に成型するために、図６に示すように、図５で説明した金型に上側パンチ１４を挿入する。上側パンチ１４は、本体部１４ａと、その軸方向下側に第１突出部１４ｂ、第２突出部１４ｃとを有しており、スリーブ３の各突出部３２，３３を成型する。金属焼結粉体Ｐは、上記上側パンチ１４によって圧縮成型され、スリーブ３の半完成品である第１成形体Ｐ１の寸法に成型される。このとき、第１成形体Ｐ１は、図６に示すように、圧縮率の差（本体部３１：Ｌ／Ｌ１、第１突出部３２：Ｌ／Ｌ２、第２突出部Ｌ／Ｌ３）によって、各部分ごとに密度に差が生まれる。具体的には、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係により、本体部３１（図３（ｅ）参照）の密度が一番大きく、第１突出部３２（図３（ｃ）参照）、第２突出部３３（図３（ａ）参照）の順番に密度が小さくなる。
【００７６】
ステップＳ２（焼結工程）では、焼結を行う。具体的には、ステップＳ１において圧縮成型された金属焼結金属Ｐを図示しない焼成炉を用いて焼結し、第１成形体を成形する。また、第１突出部３２および第２突出部３３の内周面３２ａ，３３ａについては、圧縮成型時に、例えば、軸方向に対してそれぞれ約６度（θ２），約５度（θ３）傾くように成型する。
【００７７】
ステップＳ３では、面押加工によって内周面にテーパ部３１ｂを形成する。具体的には、図７に示すように、圧縮成型された第１成形体Ｐ１の本体部３１の内周面３１ａにおける上下端部に、面押加工によって、軸方向に対して約３０度の角度θ１傾いたテーパ部３１ｂを形成する。本実施形態においては、ステップＳ４の第１サイジング処理が終わった後も軸方向において約５０μｍの長さＬｔが残るようなテーパ部３１ｂが形成されている。なお、上記テーパ部３１ｂの形成は、焼結後に行うことによって、第１サイジング処理や第２サイジング処理での内径バリも防ぐことができる。また、テーパ部３１ｂを形成することによって、バリが発生しても、そのバリをテーパ部３１ｂ内に留めることが可能となり、スラスト軸受に対してバリが当たることを防止できる。
【００７８】
以上の工程によって、金属焼結粉体Ｐから面押加工された成形体が成形される。この面押加工を行う場合には、この工程で形成されたものを改めて第１成形体Ｐ１と呼ぶこととする。
【００７９】
ステップＳ４（第１サイジング工程）では、整形処理であるサイジング処理を行う。具体的には、ステップＳ２において焼結された第１成形体Ｐ１に対して、第１サイジング金型１５を用いて第１サイジング処理を行う。第１サイジング金型１５は、図８に示すように、下側パンチ１７と外型（第１金型）１６とピン１８と上側パンチ（第３金型）１９とを有している。まず、図８に示すように、外型１６と下側パンチ１７とをセットし、第１成形体Ｐ１をセットする。そして、第１成形体Ｐ１の内周面に対して、内径が第１成形体Ｐ１の内周面の内径よりも約５０μｍ大きいピン１８をスラスト側から挿入する。これにより、第１成形体Ｐ１の内径ｄ１を略完成寸法に仕上げている。また、ピン１８をロータハブ側からではなくスラスト側から挿入することによって、スラスト側の肉（焼結金属）をロータハブ側に移動させて、ステップＳ１において発生する内周面３１ａの密度の差、すなわち、本体部３１よりも第２突出部３３側の密度が小さいという問題の改善を図っている。
【００８０】
次に、軸方向上側から上側パンチ１９を挿入する。上側パンチ１９は、本体部１９ａと、軸方向下側に突出する第１突出部１９ｂ、第２突出部１９ｃとを有している。そして、上側パンチ１９と下側パンチ１７とによって、上下方向から第１成形体Ｐ１を圧縮加工する。なお、第１サイジング金型１５は、第１成形体Ｐ１を軸受部長さＬａとスラスト基準面長さＬｂとを略完成寸法にまで仕上げるように設定されている。
【００８１】
上記第１サイジング処理までの工程によって、第１成形体Ｐ１の内径ｄ１と軸受部長さＬａとスラスト基準面長さＬｂとが略完成寸法にまで仕上げられ、それ以外の部分が完成寸法にまで仕上げられた第２成形体Ｐ２が成型される。つまり、本実施形態においては、本体部３１の内周面３１ａ、溝加工基準面３１ｅ、スラスト基準面３２ｂが、略完成寸法であり、その他の面は、すべてこの第１サイジング処理によって完成寸法に仕上げられている。
【００８２】
ここで、第１サイジング処理について、図９を使用してさらに詳細に説明する。
第１突出部３２の内周面３２ａと第２突出部３３の内周面３３ａとは、ステップＳ３で説明したように、軸方向に対してそれぞれ約６度（θ２），約５度（θ３）傾くように形成されている。これに対して、第１成形体Ｐ１の内周面に挿入する上側パンチ１９では、図９に示すように、挿入時に内周面３２ａに当接する第２突出部１９ｃの外周面１９ｆが軸方向に対して約４度（θ４）傾くように形成され、また、第１突出部１９ｂの外周面１９ｅは、軸方向に平行に（軸方向に対する傾きθ５は０度）形成されている。このように、第１成形体Ｐ１における各内周面に対して上側パンチ１９の当接する面を傾けることによって、第１サイジングにおける第１成形体Ｐ１の圧縮量を軸方向に沿って変えることが可能となる。ここで、重要なことは、内周面を半径方向に圧縮することであり、圧縮の結果得られる最終的な角度ではない。
【００８３】
具体的には、図９に示すように、第１成形体Ｐ１の本体部３１に近い位置ほど、上側パンチ１９を挿入した際、第１突出部３２の内周面３２ａと第２突出部１９ｃの外周面１９ｆとの距離が短くなる。これにより、上側パンチ１９におけるＤ部は、第１成形体Ｐ１のＡ部に対してしごき効果による強い圧縮力を与えることができ、Ａ部の圧縮量を大きくすることが可能となる。この結果、第１成形体Ｐ１における第１突出部３２の比較的空隙（気孔）量の大きな部分であるＡ部の表面を、密度の高い表層部３６に成型することが可能となる。
【００８４】
同様に、上側パンチ１９におけるＥ部は、第１成形体Ｐ１のＢ部に対してしごき効果による強い圧縮力を与えることが可能となる。これにより、第１成形体Ｐ１における第２突出部３３の比較的空隙（気孔）量の大きな部分であるＢ部の表面を、密度の高い表層部３６に成型することが可能となる。
【００８５】
ここで、図９のＡ部、Ｂ部が比較的空隙量が多く密度が低い理由について、図９を用いて説明する。すなわち、焼結金属体における密度は、
１）圧縮成形工程における圧縮率（圧縮率：Ｌ／Ｌ１、Ｌ／Ｌ２またはＬ／Ｌ３）
２）押圧される金型からの距離
３）金型の動作方向との関係
の３つの要素によって変化する。１）については、圧縮率が高い程、密度が高くなる。２）については、焼結金属体は多孔質であり変形しやすいので、押圧される金型表面に近い程、変形量が大きくなり、その結果、密度が高くなる。３）については、金型の動作方向と直交する方向には力が働かないので、密度は小さくなる。
【００８６】
上記内容に基づいて、図９に示す点イ、点ロ、点ハ、Ａ部における相対的な密度の関係を示すと、以下のとおりとなる。
点イは、１）圧縮率が高く、２）上側パンチ１９との押圧面から近く、３）金型の動作方向に対向していることにより、４点の中では最も密度が大きい。
【００８７】
点ロは、１）圧縮率が高く、２）上側パンチ１９との押圧面から近いところに位置しているので、点イ近傍の金属粉に働く力が玉突き的に伝わり、４点の中では点イについで密度が大きい。
【００８８】
点ハは、２）上側パンチ１９との押圧面から近く、３）金型の動作方向に対向しているが、１）圧縮率が低いので密度は中となる。
Ａ部は、１）点イに比べて圧縮率が低く、２）点ハに比べて上側パンチ１９との押圧面から遠く、３）内周面が金型の動作方向と直交方向のため圧縮力が働きにくい、等の理由により、４点の中では最も密度が小さい。
また、Ｂ部についても、上記と同様の理由によって、相対的に空隙量が多く、密度が小さくなる。
【００８９】
なお、図８に示すように、第１サイジング処理に用いられる外型１６の内径寸法ｄ１２は、第１成形体Ｐ１の外径ｄ２よりも大きく設定されている。具体的には、外型１６の内径寸法ｄ１２は、以下の関係式１で表すことができる。
【００９０】
外型１６の内径寸法ｄ１２＝（第１成形体Ｐ１の外径ｄ２＋第１成形体Ｐ１の同軸度）−第１サイジング処理における隙間Ｇ１・・・（関係式１）
【００９１】
これにより、第１成形体Ｐ１の外周面３１ｃと外型１６の内周面１６ａとの間に「あそび」となる隙間Ｇ１を形成することができる。よって、第１成形体Ｐ１の外径同軸度の影響によるピン１８の変形を軽減することが可能となる。
【００９２】
ステップＳ５（転造工程）では、溝転造を行う。ステップＳ４において成型された第２成形体Ｐ２に対して、溝転造装置２０を用いた溝転造加工を行う。具体的には、第２成形体Ｐ２を、図１０に示すように、溝加工基準面３１ｅを基準面として溝転造装置２０の取付け台２１にセットする。そして、第２成形体Ｐ２が、加工中に位置ズレを起こさないように、図中矢印方向にクランプ２２を下降させて固定する。次に、シャンク２３ａの外周面に複数個のボール２３ｂを一体的に配置した転造工具２３を第２成形体Ｐ２の内周面に圧入し、シャンク２３ａに上下方向の送りを与えながら、正方向回転および逆方向回転を与える。これにより、第２成形体Ｐ２の内周面３１ａに、動圧発生溝３ａ，３ｂ（図１参照）が形成された第３成形体Ｐ３が成形される。
【００９３】
ステップＳ６（第２サイジング工程）では、第２サイジング処理、いわゆる型内仕上げを行う。第２サイジング金型２５は、図１１に示すように、下側パンチ２７と外型（第２金型）２６とピン２８と上側パンチ２９とを有している。まず、図１１に示すように、外型２６と下側パンチ２７とをセットし、第３成形体Ｐ３をセットする。そして、第３成形体Ｐ３の内周面３１ａにピン２８を挿入し、内径ｄ３を完成寸法に仕上げる。次に、第３成形体Ｐ３を下側パンチ１７と上側パンチ１９とによって押圧し、軸受部長さＬａとスラスト基準面長さＬｂとを完成寸法に仕上げる。なお、第３成形体Ｐ３の内周面３１ａは、ステップＳ２において、内周面３１ａの両端面の内径が大きくなるように軸方向に傾いたテーパ部３１ｂが形成されている。これにより、第２サイジング処理において軸方向に沿って両方向から押圧（下側パンチ１７と上側パンチ１９による押圧）しても、テーパ長さＬｔ分の隙間の逃げができるので、溝潰れの発生に対する余裕が増えてくる。この結果、第２サイジング処理において求められる溝深さの管理負担を小さくすることができる。
【００９４】
ここで、第２サイジング金型２５の特徴について説明する。
第２サイジング処理に用いられる外型２６の内径寸法ｄ１４は、図１１に示すように、第３成形体Ｐ３の外径ｄ４よりも大きく設定されている。具体的には、外型２６の内径寸法ｄ１４は、以下の関係式２で表すことができる。
【００９５】
外型２６の内径寸法ｄ１４＝（第３成形体Ｐ３の外径ｄ４＋第３成形体Ｐ３の同軸度）−第２サイジング処理における隙間Ｇ２・・・（関係式２）
【００９６】
これにより、第３成形体Ｐ３の外周面３１ｃと外型２６の内周面２６ａとの間に「あそび」となる隙間Ｇ２を形成することができる。よって、第３成形体Ｐ３の外径同軸度の影響によるピン２８の変形を軽減することが可能となる。
【００９７】
そして、図１１に示すように、第３成形体Ｐ３の上側端部から上側パンチ２９を挿入して、上側パンチ２９と下側パンチ２７とによって第３成形体Ｐ３を上下から圧縮する。
上記第２サイジング処理によって、スリーブ３の内径ｄ３と軸受部長さＬａとスラスト基準面長さＬｂとが、完成寸法にまで仕上げられて第４成形体Ｐ４が成型される。なお、ステップＳ６においては、ステップＳ４とは異なり、上側パンチを挿入した際に、軸受部長さＬａとスラスト基準面長さＬｂ以外の部分が圧縮加工されることがないように金型寸法が設定されている。具体的には、上側パンチ２９は、上側パンチ２９を挿入した際に、第３成形体Ｐ３における内周面３２ａと上側パンチ２９における外周面２９ｆとの間、そして、第３成形体Ｐ３における内周面３３ａと上側パンチ２９における外周面２９ｅとの間に隙間が空くように形成されている。これにより、上側パンチ２９を挿入されても、第３成形体Ｐ３における内周面３２ａ，３３ａが圧縮されることはなく、スラスト基準面３１ｅ，３２ｂのみが圧縮される。
この結果、内径ｄ３、軸受部長さＬａおよびスラスト基準面長さＬｂのみを圧縮加工することが可能となる。
【００９８】
また、ステップＳ４〜ステップＳ６の工程においては、図１２に示すように、本体部３１における圧縮量ＡＭ１と第１突出部３２における圧縮量ＡＭ２と第２突出部３３における圧縮量ＡＭ３との関係が、圧縮量ＡＭ１＜圧縮量ＡＭ２＜圧縮量ＡＭ３となるように圧縮量を設定する。これにより、ステップＳ２において、本体部３１（図３（ｅ）参照）、第１突出部３２（図３（ｃ）参照）、第２突出部３３（図３（ａ）参照）の順番に密度が小さくなる関係であった第１成形体Ｐ１が、図３（ｂ）、図３（ｄ）、図３（ｆ）に示すように、本体部３１（図３（ｆ）参照）、第１突出部３２（図３（ｄ）参照）、第２突出部３３（図３（ｂ）参照）の密度（少なくとも表面密度）がほぼ等しくなるように成型される。ただし、内層部３５においては、密度について、本体部３１＞第１突出部３２＞第２突出部３３の関係が残る。また、このような工程によって、スリーブ３の表層部３６の密度は、内層部３５の密度よりも高く形成されることになる。
【００９９】
以上、上記ステップＳ１〜ステップＳ６の工程によってスリーブ３を成型することにより、表面空隙（表面気孔）を少なくし、かつ、動圧発生溝の寸法精度を悪化させることなく成形することができる。
【０１００】
［実施例１］
本実施例では、図１３を用いて、第２サイジング処理での加工量とその加工後における残存溝深さの関係を明らかにする。
【０１０１】
ここでは、完成品（ただし、高温水蒸気処理前）である第４成形体Ｐ４の溝深さを計測し、第１サイジング処理された第２成形体Ｐ２の内径の加工前後での寸法差（すなわち、第２サイジング処理における内径の加工量）と動圧発生溝３ａ，３ｂの残存溝深さとの関係を求めた。具体的には、動圧発生溝３ａ，３ｂの溝深さが５μｍに成形された第３成形体Ｐ３に対して第２サイジング処理を行い、第２サイジング処理における内径加工量の大きさによって、第４成形体Ｐ４に残存する溝深さがどのように変化するか計測を行った。
この結果、図１３に示すように、第２サイジング処理における内径加工量が大きい程、第４成形体Ｐ４に残存する溝深さが小さくなってしまうことが確認できた。
【０１０２】
本発明のスリーブの製造方法では、第１サイジング処理によって、動圧発生溝が転造される前の第１成形体Ｐ１の内径ｄ１を略完成寸法にまで仕上げ、上記第２サイジング処理によって、動圧発生溝が転造された後の第３成形体Ｐ３の内径ｄ３を完成寸法にまで仕上げるようにしている。つまり、溝転造加工後に一気に完成寸法に仕上げるのではなく、サイジング処理を複数回に分けることによって、それぞれの加工量を小さく抑えている。
【０１０３】
これにより、本実施例の製造方法では、第２サイジング処理における内径加工量を小さくできる。
例えば、当該スリーブ３を流体軸受装置１００として組み立てた時に、十分な動圧が発生するための溝深さはおよそ１．５μｍ以上である（図１３中の動圧発生限界）。よって、第２サイジング処理における内径加工量を１０μｍ以下、好適には８μｍにすることで、確実に十分な動圧が発生するための溝深さが確保できることが確認できる。よって、図１３に示す内径加工量を小さくできるので、十分な動圧を発生させることができる動圧発生溝の適切な深さを確保する上で有効であることが確認できた。
【０１０４】
［実施例２］
本実施例では、図１４を用いて、第２サイジング処理での加工量とその加工後における残存溝深さの関係を明らかにする。
【０１０５】
ここでは、完成品（ただし、高温水蒸気処理前）である第４成形体Ｐ４の溝深さを計測し、第１サイジング処理された第２成形体Ｐ２の軸受部長さの差（第２サイジング処理における軸受部長さの加工量）と動圧発生溝３ａ・３ｂの残存溝深さとの関係を求めた。なお、残存溝深さの計測にあたっては、上下パンチに近い位置の溝が変形しやすいので、その位置に形成される溝を計測した。具体的には、動圧発生溝３ａ，３ｂの溝深さが５μｍに成形された第２成形体Ｐ２に対して第２サイジング処理を行い、第２サイジング処理における軸受部長さ加工量の大きさによって第４成形体Ｐ４に残存する溝加工深さがどのように変化するか計測を行った。
【０１０６】
この結果、図１４に示すように、第２サイジング処理における軸受部長さ加工量が大きい程、第４成形体Ｐ４に残存する溝深さが小さくなってしまうことが確認できた。
上記スリーブの製造方法では、第１サイジング処理によって、動圧発生溝が転造される前の第１成形体Ｐ１の軸受部長さＬａを略完成寸法にまで仕上げ、上記第２サイジング処理によって、動圧発生溝が転造された後の第３成形体Ｐ３の軸受部長さＬａを完成寸法にまで仕上げるようにしている。つまり、溝転造加工後に一気に完成寸法に仕上げるのではなく、サイジング処理を複数回に分けることによって、それぞれの加工量を小さく抑えている。
【０１０７】
これにより、本実施例の製造方法では、第２サイジング処理における軸受部長さ加工量を小さくできる。
例えば、当該スリーブ３を流体軸受装置１００として組み立てた時に、十分な動圧を発生させるための溝深さは、およそ１．５μｍ以上である（図１４中の動圧発生限界）。これにより、上記実施形態のように５０μｍのテーパ部３１ｂを設けた場合においては、第２サイジング処理における軸受部長さ加工量を５０μｍ以下、好適には４０μｍにすることで、確実に十分な動圧を発生させるための溝深さが確保できることが確認できる。よって、動圧発生溝の適切な深さを確保する上で有効であることが確認できた。
【０１０８】
さらに、第２サイジング処理を実行する前の第３成形体Ｐ３の内径面に５０μｍのテーパ部３１ｂを設けた場合と設けない場合について、上記と同様の計測を行った。
この結果、図１４に示すように、テーパ部３１ｂを設けた場合には、テーパ部３１ｂを設けない場合に比べて軸受部長さ加工量が大きい場合であっても、十分な動圧が発生できることが確認できた（図１４から読み取れるように、テーパ部３１ｂを設けない場合は、第２サイジング処理における軸受部長さ加工量を２０μｍ以下、好適には１５μｍにすることが必要）。
【０１０９】
これにより、本実施形態のように、ステップＳ４の第１サイジング処理が終わった後も軸方向において５０μｍ程度の長さが残るようなテーパ部３１ｂをステップＳ３で形成することは、ステップＳ６の第２サイジング処理において求められる溝深さの管理負担を小さくする上で有効であることが確認できた。
【０１１０】
［実施例３］
本実施例では、図１５を用いて、金型による拘束箇所の違いが、スラスト基準面の直角度に与える影響を明らかにする。
【０１１１】
ここでは、完成品（ただし、高温水蒸気処理前）である第４成形体Ｐ４のスラスト基準面の直角度を計測し、第１サイジング処理された第２成形体Ｐ２のスラスト基準面長さの差（第２サイジング処理におけるスラスト基準面の加工量）とスラスト基準面における直角度精度との関係を求めた。ここで、スラスト基準面とは、スラスト板４の軸方向位置を決めている第１突出部３２の面３２ｂである。具体的には、以下の条件１と条件２とにおいて第２サイジング処理した各１２個のサンプルについて、スラスト基準面３２ｂの直角度の大きさと方向とについて計測を行った。
【０１１２】
条件１：第２サイジング処理の加工量を内径について２μｍ、軸受部長さについて１０μｍ、スラスト基準面について５０μｍに設定、その他は未拘束
条件２：内径、軸受部長さ、スラスト基準面の加工条件は条件１と同じで、それ以外の面は全てを拘束
この結果を図１５に示す。図１５は、スラスト基準面がどの方向にどれだけ傾いているのかを２次元グラフで表したものである。
【０１１３】
ここで、図１５の見方をＧ点◆を用いて説明する。
プロット点◆は、ある１つのサンプル１つの直角度を表しており、軸方向に垂直な理想的なスラスト基準面からの面の傾きの最大値を示している。具体的には、中央（０，０）からの距離が直角度を表している。例えば、Ｘ方向に＋２μｍ、Ｙ方向に−３μｍの位置にプロットされているＧ点は、中央（０，０）から見てＧ点の方向に面の傾きの最大値があることを示している。そして、その高さｈは、ｈ＝√（３2＋２2）＝３．６により、３．６（μｍ）となる。
【０１１４】
これに基に図１５を見れば、条件１（凡例：■）のサンプルの方が、条件２（凡例：◆）のサンプルに比べて、狭い範囲に分散していることが確認できる。すなわち、条件１の下、第２サイジング処理されたサンプルの方が、条件２の下で第２サイジング処理されたサンプルに比べて、直角度精度が高いことが確認できる。
【０１１５】
これにより、第２サイジング処理においては拘束箇所を限定する方が、肉の逃げ場を確保することができ、金型の変形を小さくできるので、直角度精度が良いことを改善できることを確認することができた。
【０１１６】
［スリーブ３の製造方法の特徴］
以下で、本実施形態に係るスリーブ３の製造方法の特徴部分について説明する。
（１）
本実施形態のスリーブ３の製造方法は、動圧発生溝３ａ，３ｂを形成するステップＳ５の前後で複数のサイジング処理（ステップＳ４とステップＳ６）を配置している。
【０１１７】
これにより、動圧発生溝３ａ，３ｂを形成するステップＳ５の前後で、サイジング処理をする部位を変えたり、圧縮加工量を変えたりすることが可能となる。本実施形態においては、ステップＳ４において、動圧発生溝３ａ，３ｂが形成される部分を略完成寸法に仕上げ、ステップＳ６において、完成寸法に仕上げている。ここで言う完成寸法とは、図４、図２３におけるステップＳ６、ステップＳ１５の工程で形成される第４成形体Ｐ４の寸法である。また、略完成寸法とは、図１３，図１４におけるような動圧発生溝を加工後に変形させないような加工代量を残した寸法である。すなわち、ステップＳ４において、表面空隙（表面気孔）を少なくし、ステップＳ６において、動圧発生溝３ａ，３ｂの溝深さが十分に確保できる範囲内で寸法調整を行っている。この結果、スリーブ３を製造するにあたって、表面空隙（表面気孔）が少なく寸法精度を容易に高めることが可能となる。
【０１１８】
（２）
本実施形態のスリーブ３の製造方法では、動圧発生溝３ａ，３ｂが形成された後の工程であるステップＳ６において、第３成形体Ｐ３の内径ｄ３、軸受部長さＬａおよびスラスト基準面長さＬｂのみを完成寸法に仕上げている。
【０１１９】
これにより、動圧発生溝３ａ，３ｂの形成された第３成形体Ｐ３の内径ｄ３および軸受部長さＬａに対して、動圧発生溝３ａ，３ｂの溝深さが十分確保できる範囲内で圧縮加工を行うことができる。また、ステップＳ６の第２サイジング処理において、肉の逃げ場を確保することができるので、金型変形が小さくなり、直角度や段差寸法の精度を確保することが可能となる。
【０１２０】
（３）
本実施形態のスリーブ３の製造方法では、図８に示すように、第１サイジング処理に用いられる外型１６の内径寸法ｄ１２は、第１成形体Ｐ１の外径ｄ２よりも大きく設定されている。
【０１２１】
これにより、第１成形体Ｐ１の外周面３１ｃと外型１６の内周面１６ａとの間に「あそび」となる隙間Ｇ１を形成し、第１成形体Ｐ１の外径同軸度の影響によるピン１８の変形を軽減することを可能としている。
【０１２２】
（４）
本実施形態のスリーブ３の製造方法では、図１１に示すように、第２サイジング処理に用いられる外型２６の内径寸法ｄ１４は、第３成形体Ｐ３の外径ｄ４よりも大きく設定されている。
【０１２３】
これにより、第３成形体Ｐ３の外周面３１ｃと外型２６の内周面２６ａとの間に「あそび」となる隙間Ｇ２を形成し、第３成形体Ｐ３の外径同軸度の影響によるピン２８の変形を軽減することを可能としている。
【０１２４】
（５）
本実施形態のスリーブ３の製造方法では、第１突出部３２の内周面３２ａと第２突出部３３の内周面３３ａとは、図７に示すように、軸方向に対してそれぞれ約６度、約５度傾くように成形されている。これに対して、上側パンチ１９は、図９に示すように、内周面３２ａに当接する第２突出部１９ｃの外周面１９ｆは、軸方向に対して約４度（θ４）傾くように形成されている。また、内周面３３ａに当接する第１突出部１９ｂの外周面１９ｅは、軸方向に沿って（軸方向に対する傾きθ５は０度）形成されている。
【０１２５】
ここで、第１成形体Ｐ１の第１突出部３２においては、第１成形体Ｐ１の形状や第１サイジング金型１５の形状の関係から、本体部３１に近い位置Ａ部ほど比較的空隙（気孔）量が多くなってしまう。
【０１２６】
これにより、上側パンチ１９におけるＤ部は、第１成形体Ｐ１のＡ部に対してしごき効果による強い圧縮力を与えることができる。よって、第１突出部３２の比較的空隙（気孔）量の大きな部分Ａ部を密度の高い表層部３６に成型することが可能となる。この結果、軸方向に沿って空隙（気孔）量、すなわち、密度が変化する内層部３５の表面に密度の高い表層部３６を成型することが可能となる。
【０１２７】
（６）
本実施形態のスリーブ３の製造方法では、ステップＳ４における第１サイジング処理におけるピン１８をスラスト側から挿入している。
【０１２８】
ここで、上記方法が、第２成形体Ｐ２において本体部３１よりも第２突出部３３側の密度が小さいという問題の改善を図ることに対して有効かどうか確認を行った。具体的には、ピン１８をスラスト側から挿入した場合とロータハブ側から挿入した場合のそれぞれの内周面３１ａについて、ＢＴ係数（部材の密度に関する係数として使用）による評価を行った。
【０１２９】
ここで、ＢＴ係数およびその測定方法を、図１６を用いて説明する。
ＢＴ係数による評価を行うための測定は、図１６に模式的に示した測定装置４０を用いて行う。測定装置４０は、スリーブ３の内径よりも１〜４μｍ程度大きく、ボールサイズ差が互いに１μｍ異なる２つのボール４１，４２を、荷重センサ４３に連結されたロッド４４をスリーブ３の載置台４５と相対的に移動させることによりスリーブ３の内径を通過させ、そのときの座標ごとの動荷重を連続的にプロットする装置である。
【０１３０】
本実施形態においては、ロータハブ側からピン１８が挿入されたスリーブと、スラスト側からピン１８が挿入されたスリーブとについて、スリーブ３の内径Ｄ１よりも径ｄｂが１μｍ大きなボール４１と、スリーブ３の内径Ｄ１よりも径ｄｓが２μｍ大きなボール４１を通過させて、そのときの座標ごとの動荷重を連続的にプロットした。
【０１３１】
この結果を図１７に示す。なお、図１７のグラフの横軸は、スリーブ３の横方向の座標を示し、縦軸は、上記２つのボール４１，４２を通過させたときの荷重差（Ｄｓ荷重−Ｄｂ荷重）を表している。そして、ＢＴ係数とは、１μｍあたりの荷重差を示す数値であり、値が大きい程、硬度が高いことを示している。
【０１３２】
これによれば、ロータハブ側からピン１８が挿入されたスリーブよりもスラスト側からピン１８を挿入した方が、ＢＴ係数の変化がより一定であることが確認できた。すなわち、スラスト側からピン１８が挿入されたスリーブは、軸方向に沿って密度があまり変化していないことが、図１７のグラフより確認することができる。これにより、スラスト側からピン１８を挿入することが、本体部３１よりも第２突出部３３側の密度が小さいという状態を改善し、軸方向に沿って密度を均一化することに有効であることを確認することができた。
【０１３３】
（７）
本実施形態のスリーブ３の製造方法では、ステップＳ４において、ピン１８を第１成形体Ｐ１の内径に挿入した後で、上側パンチ１９と下側パンチ１７とによって圧縮している。
【０１３４】
これにより、先端がテーパ状に形成されたピン１８を挿入することによって第１成形体Ｐ１が自動調芯されるようになる。この結果、自動調芯された量だけピン１８の変形が少なくなり、スラスト基準面３２ｂの直角度が改善する。
【０１３５】
具体的な例を図１８〜図２１を用いて説明する。
ピン１８は、一般的に細くて長いので、第１サイジング金型１５構成する部品の中で一番変形しやすい。このため、図１８に示すように、ピン１８を第１成形体Ｐ１の内径に挿入する前に上側パンチ１９と下側パンチ１７とをセットすると、第１成形体Ｐ１は、軸直角度方向（半径方向）に移動ができなくなる場合がある。例えば、偶然、図１８に示すような第１成形体Ｐ１に対して上側パンチ１９が偏心してセットされた状態の第１成形体Ｐ１の内径にピン１８を挿入すると、ピン１８は、図１９に示すように矢印方向に変形しながら挿入されていく。この結果、内径基準でスラスト基準面３２ｂをみると、直角度精度が悪くなってしまう。また、第１成形体Ｐ１に上側パンチ１９をセットした時の偏心量は、セットする度に変わることから、直角度のばらつき幅が増えてしまう。
【０１３６】
そこで、図２０に示すように、上側パンチ１９と下側パンチ１７とによる拘束がない状態で、最初に第１成形体Ｐ１の内径にピン１８を挿入する。
これにより、第１成形体Ｐ１は半径方向に自由に動くことができるので、図２１に示すように、ピン１８の先端で第１成形体Ｐ１が自動調芯されるようになる。この結果、自動調芯された量だけピン１８の変形が少なくなるので、スラスト基準面３２ｂの直角度が改善する。
【０１３７】
［スリーブ３の特徴］
（１）
本実施形態のスリーブ３は、図２、図３に示すように、軸方向において本体部３１側に向かって密度が小さくなるように変化している内層部３５と、内層部３５に比べて密度が高く、軸方向におけるどの位置でも密度が一定である表層部３６とを備えている。
【０１３８】
これにより、スリーブ３の表面に対して酸化鉄皮膜（四酸化三鉄や三酸化二鉄等）の層による表面処理加工を効果的にすることができ、潤滑流体６の漏れを防止することが可能となる。
【０１３９】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１４０】
（Ａ）
上記実施形態のスリーブ３の製造方法では、図５、図８、図１１に示す形状の金型１０，１５，２５を使用する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１４１】
本発明のスリーブ３の製造方法は、各工程における金型の形状を限定するものではなく、所定の部位を圧縮成型あるいはサイジング処理できる形状であればよい。
【０１４２】
（Ｂ）
上記実施形態のスリーブ３の製造方法では、第１突出部３２と、第２突出部３３とを有しているスリーブ３に本発明のスリーブの製造方法を適用した例について説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１４３】
例えば、図２５に示すような、突出部のないスリーブ３００を製造する場合にも適用することが可能である。すなわち、図２４においてハッチングが施された面Ｆ１（ラジアル軸受部が形成される内周面），Ｆ２（スラスト基準面）について、ステップＳ４において略完成寸法に仕上げ、ステップＳ６において完成寸法に仕上げてもよい。また、面Ｆ１，Ｆ２以外の面は、ステップＳ４において完成寸法に成型してもよいし、ステップＳ４よりも前の工程において完成寸法に成型してもよい。なお、ステップＳ４，Ｓ６において使用される第１サイジング金型３１５，第２サイジング金型３２５の詳細については、ここではその説明を省略する。
【０１４４】
そして、上記方法で製造されたスリーブ３００は、図２５に示すように、その一方の端面（スラスト基準面）がスラスト板３０４に取り付けられ、フランジレスシャフト３０１と共に流体軸受装置３２０を構成することができる。
【０１４５】
また、本発明のスリーブの製造方法では、図２７に示すような、突出部４００ａを１つ有するスリーブ４００を製造する場合にも適用することが可能である。この場合は、スリーブ４００を流体軸受装置として組み立てた時の構成によって、ステップＳ４において略完成寸法に仕上げ、ステップＳ６において完成寸法に仕上げる部位が異なる。具体的には、図２７に示すような流体軸受装置４２０を構成するスリーブ４００として使用される場合と、図２８に示すような流体軸受装置５２０を構成するスリーブ４００として使用される場合とで異なる。以下、それぞれの場合について説明する。
【０１４６】
流体軸受装置４２０として使用されるスリーブ４００（図２７参照）は、スラスト板４０４が面Ｆ５を基準として取り付けられる構造なので、面Ｆ４と面Ｆ５とは共に精度よく仕上げる必要がある。そこで、図２６においてハッチングが施された面Ｆ３（ラジアル軸受部が形成される内周面），Ｆ４（スラスト基準面），Ｆ５（スラスト基準面）について、ステップＳ４において略完成寸法に仕上げ、ステップＳ６において完成寸法に仕上げる。なお、ステップＳ４，Ｓ６において使用される第１サイジング金型４１５，第２サイジング金型４２５の詳細については、ここではその説明を省略する。
【０１４７】
一方、流体軸受装置５２０として使用されるスリーブ４００（図２８参照）は、スラスト板５０４が、面Ｆ４を基準として取り付けられる構造なので、面Ｆ４を精度よく仕上げる必要がある。そこで、図２６においてハッチングが施された面Ｆ３（ラジアル軸受部が形成される内周面），Ｆ４（スラスト基準面）について、ステップＳ４において略完成寸法に仕上げ、ステップＳ６において完成寸法に仕上げる。つまり、面Ｆ５については、ステップＳ４において略完成寸法に仕上げ、ステップＳ６において完成寸法に仕上げなくてもよく、例えば、ステップＳ４において完成寸法に仕上げてもよい。これは、面Ｆ５となる端面は、流体軸受装置５２０として組み立てられた際に、スラスト板５０４に取り付けられることはなく、直角度精度を要求されることはないという理由による。
【０１４８】
（Ｃ）
上記実施形態のスリーブ３の製造方法では、図２９においてハッチングが施された面Ｆ６（ラジアル軸受部が形成される内周面），Ｆ７（スラスト基準面），Ｆ８（スラスト基準面）について、ステップＳ４において略完成寸法に仕上げ、ステップＳ６において完成寸法に仕上げる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１４９】
例えば、スリーブ３が、第２突出部３３における端面Ｆ９にスラスト板（図示せず）が取り付けられるような構成の流体軸受装置（図示せず）である場合には、端面Ｆ９について、直角度精度を高めることが望ましい。すなわち、端面Ｆ９についても、ステップＳ４において略完成寸法に仕上げ、ステップＳ６において完成寸法に仕上げることが望ましい。
【０１５０】
（Ｄ）
上記実施形態のスリーブ３の製造方法では、鉄粉の金属焼結粉体Ｐを成型して焼結する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１５１】
例えば、圧粉成型に用いる金属粉末については、真鍮など銅系のものでもよい。しかし、モータの回転軸との熱線膨張係数差を小さくするためには、鉄成分を全体の８０重量％以上を占める成分からなる鉄系の混合粉が好ましい。
【０１５２】
（Ｅ）
上記実施形態のスリーブ３の製造方法では、図１２に示すように、本体部３１の圧縮量ＡＭ１、第１突出部３２の圧縮量ＡＭ２、第２突出部３３の圧縮量ＡＭ３の関係が、ＡＭ１＜ＡＭ２＜ＡＭ３となるように設定した例を挙げて説明した。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１５３】
例えば、図２２に示すように、軸方向への圧縮量ではなく軸方向と直交する方向への圧縮量ＡＭ４，ＡＭ５を設定してもよい。具体的には、第１突出部３２における圧縮量ＡＭ４と第２突出部における圧縮量ＡＭ５との関係が、ＡＭ４＜ＡＭ５となるように設定してもよい。この場合であっても、上記実施形態のスリーブ３の製造方法と同様に、圧縮率が小さい部位ほど圧縮量を大きくして、表面密度を高めることができるという効果を得ることができる。
【０１５４】
（Ｆ）
上記実施形態のスリーブ３の製造方法では、図４に示すように、圧縮成型（ステップＳ１）・焼結工程（ステップＳ２）の後に、面押加工（ステップＳ３）を有している例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１５５】
例えば、図２３に示すように、ステップＳ１１〜ステップＳ１５を備え、面押加工が含まれないスリーブ３の製造方法であっても、表面空隙（表面気孔）が少なく寸法精度を容易に高めるこという効果を得ることができる。
【０１５６】
（Ｇ）
上記実施形態の流体軸受装置１００においては、スリーブ３が、四酸化三鉄（Ｆｅ3Ｏ4）や三酸化二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）皮膜で表面加工処理されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１５７】
例えば、スリーブ３の表面には、必要に応じてニッケルを含む成分のメッキまたはＤＬＣの硬質皮膜を形成してもよい。
【０１５８】
（Ｈ）
上記実施形態のスリーブ３の製造方法では、溝転造加工Ｓ５の次に、第２サイジング処理Ｓ６を行う方法を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１５９】
例えば、ステップＳ５とステップＳ６との間に、第３成形体の動圧発生溝が形成される内径に、それよりも径が数μｍ大きい鋼球を通して整形するボールバニッシュ工程を入れてもよい。
【０１６０】
（Ｉ）
上記実施形態の流体軸受装置１００においては、シャフト１が回転するタイプの流体軸受装置に、本発明のスリーブの製造方法によって製造されたスリーブ３を適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１６１】
例えば、シャフトの両端が固定され、スリーブがシャフトを中心に回転するタイプの流体軸受装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の一実施形態に係る焼結スリーブを含む流体軸受装置の断面図。
【図２】図１の流体軸受装置に含まれている焼結スリーブの拡大断面図。
【図３】図２の焼結スリーブの内部組織構造を示した図。
【図４】本発明の一実施形態における焼結スリーブの製造方法を示すフローチャート。
【図５】本発明の一実施形態における焼結スリーブの製造方法の第１ステップを説明する説明図。
【図６】本発明の一実施形態における焼結スリーブの製造方法の第２ステップを説明する説明図。
【図７】本発明の一実施形態における焼結スリーブの製造方法の第３ステップを説明する説明図。
【図８】本発明の一実施形態における焼結スリーブの製造方法の第４ステップを説明する説明図。
【図９】本発明の一実施形態における焼結スリーブの製造方法の第４ステップを説明する説明図。
【図１０】本発明の一実施形態における焼結スリーブの製造方法の第５ステップを説明する説明図。
【図１１】本発明の一実施形態における焼結スリーブの製造方法の第６ステップを説明する説明図。
【図１２】本発明の他の実施形態における第１サイジング処理および第２サイジング処理における圧縮量の合計を説明する説明図。
【図１３】第２サイジング処理における内径加工量と残存溝深さとの関係を示したグラフ。
【図１４】第２サイジング処理における軸受部長さ加工量と残存溝深さとの関係を示したグラフ。
【図１５】第２サイジング処理におけるスラスト基準面の加工量とスラスト基準面における直角度精度との関係を示したグラフ。
【図１６】ＢＴ係数の評価を行うための測定装置を示した模式図。
【図１７】ピンの挿入方向とＢＴ係数の関係を示したグラフ。
【図１８】本実施形態の第１サイジング処理の特徴を説明する説明図。
【図１９】本実施形態の第１サイジング処理の特徴を説明する説明図。
【図２０】本実施形態の第１サイジング処理の特徴を説明する説明図。
【図２１】本実施形態の第１サイジング処理の特徴を説明する説明図。
【図２２】本発明の他の実施形態における第１サイジング処理および第２サイジング処理における圧縮量の合計を説明する説明図。
【図２３】本発明の他の実施形態における焼結スリーブの製造方法を示すフローチャート。
【図２４】本発明の他の実施形態における焼結スリーブの製造方法を説明する説明図。
【図２５】本発明の他の実施形態における流体軸受装置の断面図。
【図２６】本発明の他の実施形態における焼結スリーブの製造方法を説明する説明図。
【図２７】本発明の他の実施形態における流体軸受装置の断面図。
【図２８】本発明の他の実施形態における流体軸受装置の断面図。
【図２９】本発明の他の実施形態における焼結スリーブの製造方法を説明する説明図。
【符号の説明】
【０１６３】
１ シャフト
２ フランジ
２ａ，２ｂ 動圧発生溝
３ スリーブ
３ａ，３ｂ 動圧発生溝
３ｃ 軸受孔
３ｄ 凹部
４ スラスト板
５ ベース
６ 潤滑流体
７ ロータハブ
８ ディスク
９ａ ロータ磁石
９ｂ ステータ
１０ 圧縮成型金型
１１ 下側パンチ
１２ 外型
１３ ピン
１４ 上側パンチ
１４ａ 本体部
１４ｂ 第１突出部
１４ｃ 第２突出部
１５ 第１サイジング金型
１６ 外型（第１金型）
１６ａ 内周面
１７ 下側パンチ
１８ ピン
１９ 上側パンチ（第３金型）
１９ａ 本体部
１９ｂ 第１突出部
１９ｃ 第２突出部
１９ｅ 第１突出部の外周面
１９ｆ 第２突出部の外周面
２０ 溝転造装置
２１ 取付け台
２２ クランプ
２３ 転造工具
２３ａ シャンク
２３ｂ ボール
２５ 第２サイジング金型
２６ 外型（第２金型）
２６ａ 内周面
２７ 下側パンチ
２８ ピン
２９ 上側パンチ
２９ｅ 第１突出部の外周面
２９ｆ 第２突出部の外周面
３１ 本体部
３１ａ 内周面
３１ｂ テーパ部
３１ｃ 外周面
３１ｅ 溝加工基準面（スラスト基準面）
３２ 第１突出部（突出部）
３２ａ 内周面
３２ｂ スラスト基準面
３３ 第２突出部（突出部）
３３ａ 内周面
３５ 内層部
３６ 表層部
４０ 測定装置
４１，４２ ボール
４３ 荷重センサ
４４ ロッド
４５ 載置台
１００ 流体軸受装置
１０１ スピンドルモータ
３００，４００ スリーブ
３０１ フランジレスシャフト
３０４，４０４，５０４ スラスト板
３１５，４１５ 第１サイジング金型
３２０，４２０，５２０ 流体軸受装置
３２５，４２５ 第２サイジング金型
４００ａ 突出部
Ｓ スペース
Ｇ１，Ｇ２ 隙間
Ｐ 金属粉体
Ｐ１ 第１成形体
Ｐ２ 第２成形体
Ｐ３ 第３成形体
Ｐ４ 第４成形体
ｄ１ 内径（第１成形体の内径）
ｄ２ 外径（第１成形体の外径）
ｄ３ 内径（第３成形体の内径）
ｄ４ 外径（第３成形体の外径）
ｄ１２ 内径（第１金型の内径）
ｄ１４ 内径（第２金型の内径）
Ｌａ 軸受部長さ
Ｌｂ スラスト基準面長さ
ＡＭ１〜ＡＭ５ 圧縮量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体軸受装置に用いられる焼結スリーブの製造方法および焼結スリーブに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、回転するディスクを用いたハードディスク装置や光ディスク装置のような記録再生装置等では、そのメモリー容量が増大し、また、データの転送速度が高速化している。このため、記録再生装置に使用される軸受は、ディスク負荷を高精度に回転させるための高い性能と信頼性とが要求されている。そこで、これらの記録再生装置には、高精度回転に適した流体軸受装置が用いられている。
【０００３】
流体軸受装置は、軸とスリーブ部材との間にオイル等の潤滑流体を介在させており、回転時に動圧発生溝に流入した潤滑流体によってポンピング圧力を発生させることで、スリーブに対して軸を非接触で回転させることができる。流体軸受装置は、軸とスリーブとが非接触で回転するため、各部材間において機械的な摩擦が無い状態で高速かつ高精度に回転させることができる。
【０００４】
このような流体軸受装置を構成する軸受部材であるスリーブは、切削加工によって内外径を形成し、その後動圧発生溝を転造加工や電解加工によって形成する。一方、素材が安価で、かつ、ＮＣ旋盤での精密切削加工が不要となる金属焼結体を用いてスリーブが形成される場合もある。
【０００５】
例えば、特許文献１においては、焼結金属粉体を中空円筒状に圧縮成型し、その焼結金属成形体を焼結した金属焼結体の内周面に、転造加工によって動圧発生溝を形成した焼結スリーブの製造方法について開示されている。
【特許文献１】特開２００７−１１３７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の焼結スリーブの製造方法では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、金属焼結体によって形成されるスリーブは、原料となる焼結金属粉末を圧縮成形して形成するために、その金属焼結体粒子間に空隙（気孔）を有している。このため、この状態で金属焼結体をスリーブとして使用した場合には、例えば、軸受部表面で発生した動圧が空隙（気孔）を介して漏れ出すことによる動圧力の低下やオイル漏れ等を招くおそれがある。この結果、このようなスリーブを備えたスピンドルモータの回転精度や信頼性に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００７】
また、このような問題を解決するために、転造による溝形成後に、スチーム処理や金属メッキ等を施して、スリーブ表面の気密性を高める表面処理がすでに提案されている（例えば、特許文献１参照）。ところが、そのような処理を施しても、表面空隙（表面気孔）の大きなスリーブに対しては空隙（気孔）が封孔しきれず、その効果が十分とは言い難い。
【０００８】
また、他の解決方法として、転造による溝形成後に、サイジング処理、すなわち、焼結によって成形された金属焼結体を金型に入れて圧縮成形し、密度を高めて空隙（気孔）を小さくする方法を上記表面処理と併用することも考えられる。しかしながら、転造による溝形成後にサイジング処理を行うと、転造で形成された溝が変形してしまうという問題を有していた。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、表面空隙（表面気孔）による動圧低下やオイル漏れ等の悪影響を最小限とすることが可能で、かつ、寸法精度を高めることが可能な焼結スリーブの製造方法および焼結スリーブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、流体軸受装置に用いられる焼結スリーブの製造方法であって、成型焼結工程と、第１サイジング工程と、転造工程と、第２サイジング工程とを備えている。成型焼結工程は、金属粉体の成形体を成型して焼結し、第１成形体を成型する。第１サイジング工程は、第１成形体を圧縮加工し、第２成形体を成型する。転造工程は、第２成形体を転造加工し、動圧発生溝が形成された第３成形体を成形する。第２サイジング工程は、第３成形体を圧縮加工し、第４成形体を成型する。
【００１１】
ここでは、転造によって動圧発生溝を形成する転造工程の前後において、成形体を圧縮加工する第１サイジング工程と第２サイジング工程とを備えている。
従来より、焼結金属特有の表面空隙（表面気孔）による不具合を回避し、完成寸法の精度を高めるために、成形体を圧縮加工するサイジング処理が行われている。ところが、サイジング処理は、転造工程において形成された動圧発生溝の形状をも変形させてしまうので、動圧発生溝の寸法精度を確保することが難しい。
【００１２】
そこで、本発明の焼結スリーブの製造方法においては、動圧発生溝を形成する転造工程の前後に２つのサイジング工程（第１サイジング工程と第２サイジング工程）を配置して、サイジング処理を行っている。
【００１３】
これにより、動圧発生溝を形成する転造処理の前後で、サイジング処理をする部位を変えたり、圧縮加工量を変えたりすることが可能となる。このため、例えば、転造処理によって動圧発生溝が形成される部分を、第１サイジング工程において略完成寸法にまで圧縮加工して表面空隙（表面気孔）を少なくし、第２サイジング工程において動圧発生溝の寸法がコントロールできる範囲内で圧縮加工を行って完成寸法に仕上げたりすることができる。
【００１４】
この結果、焼結スリーブを製造するにあたって、表面空隙（表面気孔）が少なく寸法精度を容易に高めることが可能となる。
【００１５】
第２の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１の発明に係る焼結スリーブの製造方法であって、第１サイジング工程では、第１成形体を略完成寸法に仕上げ、第２サイジング工程では、第３成形体を完成寸法に仕上げる。
【００１６】
ここでは、動圧発生溝を形成する前の第１成形体をサイジング処理して略完成寸法に仕上げ、動圧発生溝を形成した後の第３成形体をサイジング処理して完成寸法に仕上げている。
【００１７】
なお、ここで言う完成寸法とは、流体軸受装置として組み立てる際の寸法（ただし、高温水蒸気処理等、表面加工処理をする前の寸法）をいい、略完成寸法とは、完成寸法に対して第２サイジング工程等の加工代を残した寸法をいう。
【００１８】
ここで、転造処理によって形成された動圧発生溝部分に、スリーブ全体をサイジング処理する要領でサイジング処理すると、動圧発生溝部分が変形し、動圧発生溝部分の寸法を確保することが難しい。
【００１９】
これにより、転造処理によって動圧発生溝が形成される部分を、第１サイジング工程では、略完成寸法にまで圧縮加工して表面空隙（表面気孔）を少なくし、第２サイジング工程では、動圧発生溝の寸法がコントロールできる範囲内で圧縮加工を行って完成寸法に仕上げることが可能となる。
この結果、寸法精度の高い良好な動圧発生溝を形成することが可能となる。
【００２０】
第３の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１または第２の発明に係る焼結スリーブの製造方法であって、第２サイジング工程は、第３成形体の内径および軸受部長さを完成寸法に仕上げる。
【００２１】
なお、ここで言う軸受部長さとは、本発明によって製造される焼結スリーブを流体軸受装置として組み立てた時に、ラジアル軸受部を形成する部分、すなわち、ラジアル軸受部の軸受特性に直接関係する部分の軸方向おける長さを言う。
【００２２】
ここでは、動圧発生溝が形成された後の工程である第２サイジング工程において、動圧発生溝が形成された部分である第３成形体の内径および軸受部長さをサイジング処理して完成寸法に仕上げている。
【００２３】
これにより、動圧発生溝の形成された第３成形体の内径および軸受部長さに対して、動圧発生溝の寸法がコントロールできる範囲内で圧縮加工を行って完成寸法に仕上げることが可能となる。
【００２４】
第４の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第１サイジング工程は、第１成形体の内径および軸受部長さ以外の部分を完成寸法に仕上げる。
【００２５】
ここでは、動圧発生溝が形成される前の工程である第１サイジング工程において、動圧発生溝が形成される部分以外をサイジング処理して完成寸法に仕上げている。
これにより、転造工程において寸法が変化することがない動圧発生溝が形成される部分以外を、完成寸法に仕上げることが可能となる。
【００２６】
第５の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第２サイジング工程では、スラスト基準面を完成寸法に仕上げる。
【００２７】
ここでは、動圧発生溝が形成された後の工程である第２サイジング工程において、スラスト基準面をサイジング処理して完成寸法に仕上げている。
ここで言うスラスト基準面とは、本発明によって製造される焼結スリーブを流体軸受装置として組み立てた時に、スラスト軸受部を形成する面と平行な部位のうち、スラスト軸受部を形成する面、あるいは、スラスト軸受部を形成する部材と当接する部位をいう。
【００２８】
本発明においては、第２サイジング工程においてスリーブにおける全面を加工するのではなく、内径、軸受部長さ、スラスト基準面に限定して加工することによって、肉の逃げ場を確保することができるので、金型変形が小さくなり、直角度や段差寸法の精度を確保することが可能となる。
【００２９】
第６の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第１サイジング工程において成型される第２成形体の内径と第２サイジング工程において成型される第４成形体の内径との差を１０μｍ以下とする。
【００３０】
ここでは、第２サイジング工程における内径の加工代が１０μｍ以下となるようにサイジング処理している。
これにより、寸法精度が良好な動圧発生溝を形成することが可能となる。
【００３１】
第７の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第１サイジング工程において成型される第２成形体の軸受部長さと第２サイジング工程において成型される第４成形体の軸受部長さとの差を２０μｍ以下とする。
【００３２】
ここでは、第２サイジング工程における軸受部長さの加工代が２０μｍ以下となるようにサイジング処理している。
これにより、寸法精度が良好な動圧発生溝を形成することが可能となる。
【００３３】
第８の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第７の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第１サイジング工程において成型される第２成形体のスラスト基準面長さと第２サイジング工程において成型される第４成形体のスラスト基準面長さとの差を５０μｍ以下とする。
【００３４】
ここでは、第２サイジング工程におけるスラスト基準面長さの加工代が５０μｍ以下となるようにサイジング処理している。
なお、ここで言うスラスト基準面長さとは、本発明によって製造される焼結スリーブを流体軸受装置として組み立てた時に、上記スラスト基準面を含む部位の軸方向の長さを言う。
これにより、直角度や寸法精度が良好なスラスト基準面を形成することが可能となる。
【００３５】
第９の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第８の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第１サイジング工程および第２サイジング工程の各部位における圧縮量は、成型焼結工程における各部位の圧縮率に反比例するように設定する。
【００３６】
ここでは、上記圧縮率が小さい部位ほど、第１サイジング工程および第２サイジング工程で圧縮する圧縮量を大きくするようにしている。
ここで、上記圧縮率が小さい部位ほど密度が小さく、潤滑流体のしみ込みが問題となる。
【００３７】
これにより、密度が小さな部位ほど、第１および第２サイジング工程において圧縮量を増やすことができるので、その部位の密度を高めることが可能となる。
【００３８】
第１０の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第９の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第１サイジング工程において使用される第１成形体を内挿する第１金型の内径寸法は、第１成形体の外径よりも大きい。
【００３９】
ここでは、第１サイジング工程において使用する金型寸法の内径を、第１成形体の外径よりも大きくしている。
ここで、第１サイジング工程において、第１成形体の外周面を完全に拘束してしまうと以下の問題が発生する。すなわち、第１サイジング工程では、第１成形体の内周面に金型ピン等を挿入して内周面を圧縮加工している。このとき、第１成形体の外周面を拘束することによって、内周面の圧縮加工に伴って第１成形体の外周面が増大しようとする反力が金型ピンに伝わり、金型ピン等が変形してしまうことがある。
【００４０】
そこで、本発明の焼結スリーブの製造方法においては、第１サイジング工程において使用する第１金型の内径寸法を第１成形体の外径よりも大きくし、第１成形体の外周面と第１金型の内周面との間に「あそび」となる隙間を形成している。
【００４１】
これにより、第１成形体の外径同軸度の影響による金型ピン等の変形を軽減することが可能となる。
【００４２】
第１１の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第１０の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第２サイジング工程において使用される第３成形体を内挿する第２金型の内径寸法は、第３成形体の外径よりも大きい。
【００４３】
ここでは、第２サイジング工程において使用する第２金型の内径寸法を、第３成形体の外径よりも大きくしている。
ここで、第２サイジング工程において、第３成形体の外周面を完全に拘束してしまうと以下の問題が発生する。すなわち、第２サイジング工程では、第３成形体の内周面に金型ピン等を挿入して内周面を圧縮加工している。このとき、第３成形体の外周面を拘束することによって、内周面の圧縮加工に伴って第３成形体の外周面が増大しようとする反力が金型ピンに伝わり、金型ピン等が変形してしまうことがある。
【００４４】
そこで、本発明の焼結スリーブの製造方法においては、第２サイジング工程において使用する第２金型の内径寸法を第３成形体の外径よりも大きくし、第３成形体の外周面と第２金型の内周面との間に「あそび」となる隙間を形成している。
これにより、第３成形体の外径同軸度の影響による金型ピン等の変形を軽減することが可能となる。
【００４５】
第１２の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第１１の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、第１サイジング工程において第１成形体の突出部に挿入される第３金型の軸方向に対する外周面の角度は、第１成形体の内周面における軸方向に対する角度よりも小さい。
【００４６】
なお、ここで言う突出部は、例えば、スラストフランジを格納したり、スラスト板を取り付けたりする部位をいい、突出部は、軸方向に沿って２段以上突出する場合もある。そして、２段以上の突出部がある場合、第３金型の軸方向に対する外周面の角度は、少なくとも１つの突出部の内周面に対して、上述の関係に設定されていればよい。
【００４７】
ここでは、第１成形体の突出部の内周面に挿入する第３金型の外周面の軸方向における角度が、第１成形体の内周面における軸方向に対する角度と異なるようにしている。
【００４８】
これにより、第１サイジング工程における第１成形体の圧縮量を変えることが可能となる。すなわち、第１成形体に対して第３金型を深く挿入するほど、第１成形体の内周面と第３金型の外周面との距離が短くなるので、第３金型は、第１成形体に対してしごき効果による強い圧縮力を与えることが可能となる。
【００４９】
この結果、第１成形体における比較的空隙（気孔）量の大きな部分の表面を、密度の高い表面に成型することが可能となる。
【００５０】
第１３の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１から第１２の発明のいずれか１つに係る焼結スリーブの製造方法であって、成型焼結工程では、第１成形体の内周面が軸方向に傾いたテーパ部を含むように成形する。
【００５１】
ここでは、例えば、第２サイジング時に金型が挿入される方向に向かって内径が大きくなるように、第１成形体の内径が形成されている。
ここで、第２サイジング工程において、第１サイジング工程において使用した金型と同じ内径の金型を使用すると、第３成形体と第２サイジング金型の外周面との隙間無くなり、例えば、内周面をサイジングするためのピン等を挿入した時に、挿入方向と同じ方向に押し込まれてしまう。このため、転造工程等において形成された動圧発生溝の形状を潰してしまうおそれがある。
【００５２】
そこで、本発明の焼結スリーブの製造方法においては、例えば、第２サイジング時に金型が挿入される方向に向かって内径が大きくなるように、第１成形体の内径を形成し、ピン等を抵抗なく内周面に挿入できるようにしている。
【００５３】
これにより、ピン等を内周面に挿入した場合も、挿入方向に押し込まれることがなくなり、動圧発生溝の形状が潰れてしまうことを回避することが可能となる。
【００５４】
第１４の発明に係る焼結スリーブの製造方法は、第１３の発明に係る焼結スリーブの製造方法であって、テーパ部は、第１サイジング工程後に軸方向における長さが５０μｍ以上残るように形成されている。
【００５５】
ここでは、焼結の後、例えば、面押加工等で形成されたテーパ部が、第１サイジング工程の後においても５０μｍ以上の長さが残るように形成されている。
【００５６】
これにより、第２サイジング工程時において逃げの空間を確保することができるので、動圧発生溝の溝深さを確保するための第２サイジング工程における軸受部長さ加工量を大きくすることが可能となる。
この結果、第２サイジング工程において溝潰れを防止するための管理の負担を小さくすることが可能となる。
【００５７】
第１５の発明に係る焼結スリーブは、内層部と、表層部とを有している。内層部は、軸方向に沿って密度が変化する。表層部は、内層部に比べて密度が高く内層部の表面を覆っている。
【００５８】
ここでは、軸方向に沿って密度が変化する内層部の表面を、内層部に比べて密度が高い表層部が覆っている。
なお、表層部は、軸方向に沿って密度が均一であってもよい。また、表層部は、軸方向に対して傾いていてもよい。
【００５９】
ここで、軸方向に凹凸のある形状を有するスリーブを形成するために、複数の突出部を有するパンチ等も用いて圧縮成型する。このとき、パンチの形状等により、圧縮成型される金属粉体の密度が小さくなる部分が発生する。特に、本体部と突出部とを有する構造のスリーブでは、圧縮率の違いによって、本体部よりも突出部の方が密度が小さくなる。また、複数の突出部を有するスリーブの場合、本体部から軸方向に遠い突出部ほど密度が小さくなる。このため、表面空隙（表面気孔）量が多くなり、表面処理加工を行っても潤滑流体洩れ等の不具合が発生するおそれがある。
【００６０】
そこで、本発明の焼結スリーブでは、上記のような製造過程で発生する空隙（気孔）量の多い内層部の圧縮率を調整することによって、できるだけ均一な密度に近づけると共に、内層部の表面を密度が内層部よりも高い表層部を形成するように成型する。
【００６１】
これにより、スリーブの表面を効果的に表面処理加工することができ、潤滑流体の漏れを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００６２】
本発明に係る焼結スリーブの製造方法によれば、焼結スリーブを製造するにあたって、表面空隙（表面気孔）が少なく、寸法精度を容易に高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
本発明の一実施形態に係るスリーブ（焼結スリーブ）３を含む流体軸受装置１００およびスリーブ３の製造方法について、図１〜図１２を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、本実施形態の説明では、便宜上、図面の上下方向を「軸方向上側」、「軸方向下側」等と表現するが、実際の取り付け状態、製造方法等を限定するものではない。
【００６４】
［流体軸受装置１００について］
（流体軸受装置１００の全体構成）
図１〜図１２は、本発明のスリーブ３を含む流体軸受装置１００の構成と製造方法を示す図である。流体軸受装置１００は、図１に示すように、シャフト１、フランジ２、スリーブ３、スラスト板４、潤滑流体６から構成され、この流体軸受装置１００を備えたスピンドルモータ１０１は、さらに、ロータハブ７、ディスク８、ロータ磁石９ａ、ステータ９ｂ、ベース５を備えている。
【００６５】
シャフト１は、フランジ２と一体的に形成されている。シャフト１は、スリーブ３の軸受孔３ｃに回転自在に挿入されている。フランジ２は、スリーブ３の下面部においてスリーブ３の凹部３ｄに収納されている。シャフト１の外周面およびスリーブ３の内周面の少なくとも一方には、動圧発生溝３ａ、３ｂが設けられている。なお、本実施形態の流体軸受装置１００においては、動圧発生溝３ａ，３ｂは、スリーブ３の内周面に形成されている。また、フランジ２におけるスリーブ３との対向面およびフランジ２とスラスト板４との対向面には、動圧発生溝２ａ，２ｂが設けられている。スラスト板４は、スリーブ３に固着されている。各動圧発生溝３ａ，３ｂ，２ａ，２ｂの付近の軸受部隙間は、少なくとも潤滑流体６によって充填されている。ロータハブ７は、シャフト１に固定されている。そして、ロータハブ７には、図示しないクランパ等によってディスク８が固定されている。
【００６６】
スリーブ３は、ベース５に接着剤等により固定されている。ロータハブ７には、ロータ磁石９ａが取り付けられている。ベース５には、ロータ磁石９ａに対向する位置にステータ９ｂが固定されている。
【００６７】
（スリーブ３の詳細説明）
ここでは、上記に述べたスリーブ３の構成について、スリーブ３を拡大した図２を用いて説明する。
【００６８】
スリーブ３は、図２に示すように、本体部３１と第１突出部３２と第２突出部３３とを有している。そして、本体部３１、第１突出部（突出部）３２および第２突出部（突出部）３３は、それぞれ内周面３１ａ，３２ａ，３３ａを有している。上記内周面３１ａ，３２ａ，３３ａのうち、内周面３２ａは、軸方向に対して、例えば、４度傾いて形成され、内周面３３ａは、例えば、軸方向に平行に形成されている。なお、内周面３３ａは、内周面３２ａと同様に軸方向に沿って傾いて形成されることもある。内周面３１ａは、軸受特性に直接関係するところであるため、軸方向に平行に形成される。また、本体部３１の第１突出部３２側、第１突出部３２の第２突出部３３側には、それぞれシャフト１と直交する方向に沿った平面部位である溝加工基準面３１ｅ、スラスト基準面３２ｂが形成されている。溝加工基準面３１ｅは、内周面３１ａに溝加工するときに使用する基準面であり、スラスト基準面３２ｂは、スラスト板４を取り付けるときに使用する基準面である。溝加工基準面３１ｅは、図１の断面図でも分かるように、フランジ２とスリーブ３とがスラスト軸受部を形成しているので、スラスト基準面３２ｂと同等の精度が必要であり、スラスト基準面と称してもよい。そして、スリーブ３は、最終的には、４００℃〜７００℃の高温水蒸気処理（スチーム処理）により四三酸化鉄（四酸化三鉄）や三二酸化鉄（三酸化二鉄）の層によってその表面気孔が封孔されている。
【００６９】
次に、図３（ａ）〜図３（ｆ）を用いて、スリーブ３における本体部３１、第１突出部３２、第２突出部３３のそれぞれにおける内層部３５の内部組織構造について説明する。ここでの説明は、上述した最終的な酸化膜を形成する高温水蒸気処理前までの成形体の説明である。なお、図３（ｂ）、図３（ｄ）、図３（ｆ）は、スリーブ３における第２突出部３３（図２のｃ部参照）、第１突出部３２（図２のｂ部参照）、本体部３１（図２のａ部参照）の内部組織、図３（ａ）、図３（ｃ）、図３（ｅ）は、本願におけるサイジング処理を行う前の第１成形体Ｐ１における第２突出部３３（図２のｃ部参照）、第１突出部３２（図２のｂ部参照）、本体部３１（図２のａ部参照）の内部組織を示している。
【００７０】
スリーブ３における内部組織は、第１成形体の状態では気孔量に差が見られたが、本願におけるサイジング処理後は、図３（ｂ）、図３（ｄ）、図３（ｆ）に示すように、軸方向（図３においては水平方向）において空隙（気孔）量がほぼ一定となっている。
【００７１】
（流体軸受装置１００の動作について）
以上のように構成された流体軸受装置１００について、その動作について図１を用いて説明する。
【００７２】
複数のコイルが巻回されたステータ９ｂに対して電子回路（図示せず）によって順次通電すると、回転磁界が発生する。このとき、ロータ磁石９ａに回転力が与えられ、ロータハブ７、シャフト１、フランジ２、ディスク８が回転を始める。この回転により、動圧発生溝２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂは、潤滑流体６をかき集めて、シャフト１とスリーブ３との間や、フランジ２とスリーブ３およびスラスト板４との間にポンピング圧力を発生させる。これにより、シャフト１は、スリーブ３とスラスト板４とに対して非接触で回転し、図示しない磁気ヘッドまたは光学ヘッドにより、ディスク８上にデータの記録再生を行わせることが可能となる。
【００７３】
［スリーブ３の製造方法について］
以下、本実施形態のおけるスリーブ３の製造方法について、図４に示すフローチャート、および、図５〜図１２を用いて説明する。なお、図５〜図１２においては、図面に示す上側、下側は、スリーブ３が、流体軸受装置１００として組立てられた時にスラスト板４の取付部、ロータハブ７の取付部を形成するので、それぞれ「スラスト側」、「ロータハブ側」と表現し、また、上下方向を「軸方向」と表現する。
【００７４】
図４に示すステップＳ１では、圧縮成型金型１０内に金属粉体充填し、圧縮成型を行う。圧縮成型金型１０は、図５に示すように、下側パンチ１１と外型１２とピン１３と上側パンチ１４とを有している。そして、圧縮成型金型１０を、図５に示した状態にセットし、下側パンチ１１と外型１２とピン１３との間に形成されるスペースＳに、鉄粉および結合剤を混合した金属焼結粉体Ｐを充填する。これにより、金属焼結粉体Ｐは、ピン１３の直径を内径とする内周面が形成された中空円筒状に充填された状態となる。
【００７５】
次に、スリーブ３を所望の形状に成型するために、図６に示すように、図５で説明した金型に上側パンチ１４を挿入する。上側パンチ１４は、本体部１４ａと、その軸方向下側に第１突出部１４ｂ、第２突出部１４ｃとを有しており、スリーブ３の各突出部３２，３３を成型する。金属焼結粉体Ｐは、上記上側パンチ１４によって圧縮成型され、スリーブ３の半完成品である第１成形体Ｐ１の寸法に成型される。このとき、第１成形体Ｐ１は、図６に示すように、圧縮率の差（本体部３１：Ｌ／Ｌ１、第１突出部３２：Ｌ／Ｌ２、第２突出部Ｌ／Ｌ３）によって、各部分ごとに密度に差が生まれる。具体的には、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係により、本体部３１（図３（ｅ）参照）の密度が一番大きく、第１突出部３２（図３（ｃ）参照）、第２突出部３３（図３（ａ）参照）の順番に密度が小さくなる。
【００７６】
ステップＳ２（焼結工程）では、焼結を行う。具体的には、ステップＳ１において圧縮成型された金属焼結金属Ｐを図示しない焼成炉を用いて焼結し、第１成形体を成形する。また、第１突出部３２および第２突出部３３の内周面３２ａ，３３ａについては、圧縮成型時に、例えば、軸方向に対してそれぞれ約６度（θ２），約５度（θ３）傾くように成型する。
【００７７】
ステップＳ３では、面押加工によって内周面にテーパ部３１ｂを形成する。具体的には、図７に示すように、圧縮成型された第１成形体Ｐ１の本体部３１の内周面３１ａにおける上下端部に、面押加工によって、軸方向に対して約３０度の角度θ１傾いたテーパ部３１ｂを形成する。本実施形態においては、ステップＳ４の第１サイジング処理が終わった後も軸方向において約５０μｍの長さＬｔが残るようなテーパ部３１ｂが形成されている。なお、上記テーパ部３１ｂの形成は、焼結後に行うことによって、第１サイジング処理や第２サイジング処理での内径バリも防ぐことができる。また、テーパ部３１ｂを形成することによって、バリが発生しても、そのバリをテーパ部３１ｂ内に留めることが可能となり、スラスト軸受に対してバリが当たることを防止できる。
【００７８】
以上の工程によって、金属焼結粉体Ｐから面押加工された成形体が成形される。この面押加工を行う場合には、この工程で形成されたものを改めて第１成形体Ｐ１と呼ぶこととする。
【００７９】
ステップＳ４（第１サイジング工程）では、整形処理であるサイジング処理を行う。具体的には、ステップＳ２において焼結された第１成形体Ｐ１に対して、第１サイジング金型１５を用いて第１サイジング処理を行う。第１サイジング金型１５は、図８に示すように、下側パンチ１７と外型（第１金型）１６とピン１８と上側パンチ（第３金型）１９とを有している。まず、図８に示すように、外型１６と下側パンチ１７とをセットし、第１成形体Ｐ１をセットする。そして、第１成形体Ｐ１の内周面に対して、内径が第１成形体Ｐ１の内周面の内径よりも約５０μｍ大きいピン１８をスラスト側から挿入する。これにより、第１成形体Ｐ１の内径ｄ１を略完成寸法に仕上げている。また、ピン１８をロータハブ側からではなくスラスト側から挿入することによって、スラスト側の肉（焼結金属）をロータハブ側に移動させて、ステップＳ１において発生する内周面３１ａの密度の差、すなわち、本体部３１よりも第２突出部３３側の密度が小さいという問題の改善を図っている。
【００８０】
次に、軸方向上側から上側パンチ１９を挿入する。上側パンチ１９は、本体部１９ａと、軸方向下側に突出する第１突出部１９ｂ、第２突出部１９ｃとを有している。そして、上側パンチ１９と下側パンチ１７とによって、上下方向から第１成形体Ｐ１を圧縮加工する。なお、第１サイジング金型１５は、第１成形体Ｐ１を軸受部長さＬａとスラスト基準面長さＬｂとを略完成寸法にまで仕上げるように設定されている。
【００８１】
上記第１サイジング処理までの工程によって、第１成形体Ｐ１の内径ｄ１と軸受部長さＬａとスラスト基準面長さＬｂとが略完成寸法にまで仕上げられ、それ以外の部分が完成寸法にまで仕上げられた第２成形体Ｐ２が成型される。つまり、本実施形態においては、本体部３１の内周面３１ａ、溝加工基準面３１ｅ、スラスト基準面３２ｂが、略完成寸法であり、その他の面は、すべてこの第１サイジング処理によって完成寸法に仕上げられている。
【００８２】
ここで、第１サイジング処理について、図９を使用してさらに詳細に説明する。
第１突出部３２の内周面３２ａと第２突出部３３の内周面３３ａとは、ステップＳ３で説明したように、軸方向に対してそれぞれ約６度（θ２），約５度（θ３）傾くように形成されている。これに対して、第１成形体Ｐ１の内周面に挿入する上側パンチ１９では、図９に示すように、挿入時に内周面３２ａに当接する第２突出部１９ｃの外周面１９ｆが軸方向に対して約４度（θ４）傾くように形成され、また、第１突出部１９ｂの外周面１９ｅは、軸方向に平行に（軸方向に対する傾きθ５は０度）形成されている。このように、第１成形体Ｐ１における各内周面に対して上側パンチ１９の当接する面を傾けることによって、第１サイジングにおける第１成形体Ｐ１の圧縮量を軸方向に沿って変えることが可能となる。ここで、重要なことは、内周面を半径方向に圧縮することであり、圧縮の結果得られる最終的な角度ではない。
【００８３】
具体的には、図９に示すように、第１成形体Ｐ１の本体部３１に近い位置ほど、上側パンチ１９を挿入した際、第１突出部３２の内周面３２ａと第２突出部１９ｃの外周面１９ｆとの距離が短くなる。これにより、上側パンチ１９におけるＤ部は、第１成形体Ｐ１のＡ部に対してしごき効果による強い圧縮力を与えることができ、Ａ部の圧縮量を大きくすることが可能となる。この結果、第１成形体Ｐ１における第１突出部３２の比較的空隙（気孔）量の大きな部分であるＡ部の表面を、密度の高い表層部３６に成型することが可能となる。
【００８４】
同様に、上側パンチ１９におけるＥ部は、第１成形体Ｐ１のＢ部に対してしごき効果による強い圧縮力を与えることが可能となる。これにより、第１成形体Ｐ１における第２突出部３３の比較的空隙（気孔）量の大きな部分であるＢ部の表面を、密度の高い表層部３６に成型することが可能となる。
【００８５】
ここで、図９のＡ部、Ｂ部が比較的空隙量が多く密度が低い理由について、図９を用いて説明する。すなわち、焼結金属体における密度は、
１）圧縮成形工程における圧縮率（圧縮率：Ｌ／Ｌ１、Ｌ／Ｌ２またはＬ／Ｌ３）
２）押圧される金型からの距離
３）金型の動作方向との関係
の３つの要素によって変化する。１）については、圧縮率が高い程、密度が高くなる。２）については、焼結金属体は多孔質であり変形しやすいので、押圧される金型表面に近い程、変形量が大きくなり、その結果、密度が高くなる。３）については、金型の動作方向と直交する方向には力が働かないので、密度は小さくなる。
【００８６】
上記内容に基づいて、図９に示す点イ、点ロ、点ハ、Ａ部における相対的な密度の関係を示すと、以下のとおりとなる。
点イは、１）圧縮率が高く、２）上側パンチ１９との押圧面から近く、３）金型の動作方向に対向していることにより、４点の中では最も密度が大きい。
【００８７】
点ロは、１）圧縮率が高く、２）上側パンチ１９との押圧面から近いところに位置しているので、点イ近傍の金属粉に働く力が玉突き的に伝わり、４点の中では点イについで密度が大きい。
【００８８】
点ハは、２）上側パンチ１９との押圧面から近く、３）金型の動作方向に対向しているが、１）圧縮率が低いので密度は中となる。
Ａ部は、１）点イに比べて圧縮率が低く、２）点ハに比べて上側パンチ１９との押圧面から遠く、３）内周面が金型の動作方向と直交方向のため圧縮力が働きにくい、等の理由により、４点の中では最も密度が小さい。
また、Ｂ部についても、上記と同様の理由によって、相対的に空隙量が多く、密度が小さくなる。
【００８９】
なお、図８に示すように、第１サイジング処理に用いられる外型１６の内径寸法ｄ１２は、第１成形体Ｐ１の外径ｄ２よりも大きく設定されている。具体的には、外型１６の内径寸法ｄ１２は、以下の関係式１で表すことができる。
【００９０】
外型１６の内径寸法ｄ１２＝（第１成形体Ｐ１の外径ｄ２＋第１成形体Ｐ１の同軸度）−第１サイジング処理における隙間Ｇ１・・・（関係式１）
【００９１】
これにより、第１成形体Ｐ１の外周面３１ｃと外型１６の内周面１６ａとの間に「あそび」となる隙間Ｇ１を形成することができる。よって、第１成形体Ｐ１の外径同軸度の影響によるピン１８の変形を軽減することが可能となる。
【００９２】
ステップＳ５（転造工程）では、溝転造を行う。ステップＳ４において成型された第２成形体Ｐ２に対して、溝転造装置２０を用いた溝転造加工を行う。具体的には、第２成形体Ｐ２を、図１０に示すように、溝加工基準面３１ｅを基準面として溝転造装置２０の取付け台２１にセットする。そして、第２成形体Ｐ２が、加工中に位置ズレを起こさないように、図中矢印方向にクランプ２２を下降させて固定する。次に、シャンク２３ａの外周面に複数個のボール２３ｂを一体的に配置した転造工具２３を第２成形体Ｐ２の内周面に圧入し、シャンク２３ａに上下方向の送りを与えながら、正方向回転および逆方向回転を与える。これにより、第２成形体Ｐ２の内周面３１ａに、動圧発生溝３ａ，３ｂ（図１参照）が形成された第３成形体Ｐ３が成形される。
【００９３】
ステップＳ６（第２サイジング工程）では、第２サイジング処理、いわゆる型内仕上げを行う。第２サイジング金型２５は、図１１に示すように、下側パンチ２７と外型（第２金型）２６とピン２８と上側パンチ２９とを有している。まず、図１１に示すように、外型２６と下側パンチ２７とをセットし、第３成形体Ｐ３をセットする。そして、第３成形体Ｐ３の内周面３１ａにピン２８を挿入し、内径ｄ３を完成寸法に仕上げる。次に、第３成形体Ｐ３を下側パンチ１７と上側パンチ１９とによって押圧し、軸受部長さＬａとスラスト基準面長さＬｂとを完成寸法に仕上げる。なお、第３成形体Ｐ３の内周面３１ａは、ステップＳ２において、内周面３１ａの両端面の内径が大きくなるように軸方向に傾いたテーパ部３１ｂが形成されている。これにより、第２サイジング処理において軸方向に沿って両方向から押圧（下側パンチ１７と上側パンチ１９による押圧）しても、テーパ長さＬｔ分の隙間の逃げができるので、溝潰れの発生に対する余裕が増えてくる。この結果、第２サイジング処理において求められる溝深さの管理負担を小さくすることができる。
【００９４】
ここで、第２サイジング金型２５の特徴について説明する。
第２サイジング処理に用いられる外型２６の内径寸法ｄ１４は、図１１に示すように、第３成形体Ｐ３の外径ｄ４よりも大きく設定されている。具体的には、外型２６の内径寸法ｄ１４は、以下の関係式２で表すことができる。
【００９５】
外型２６の内径寸法ｄ１４＝（第３成形体Ｐ３の外径ｄ４＋第３成形体Ｐ３の同軸度）−第２サイジング処理における隙間Ｇ２・・・（関係式２）
【００９６】
これにより、第３成形体Ｐ３の外周面３１ｃと外型２６の内周面２６ａとの間に「あそび」となる隙間Ｇ２を形成することができる。よって、第３成形体Ｐ３の外径同軸度の影響によるピン２８の変形を軽減することが可能となる。
【００９７】
そして、図１１に示すように、第３成形体Ｐ３の上側端部から上側パンチ２９を挿入して、上側パンチ２９と下側パンチ２７とによって第３成形体Ｐ３を上下から圧縮する。
上記第２サイジング処理によって、スリーブ３の内径ｄ３と軸受部長さＬａとスラスト基準面長さＬｂとが、完成寸法にまで仕上げられて第４成形体Ｐ４が成型される。なお、ステップＳ６においては、ステップＳ４とは異なり、上側パンチを挿入した際に、軸受部長さＬａとスラスト基準面長さＬｂ以外の部分が圧縮加工されることがないように金型寸法が設定されている。具体的には、上側パンチ２９は、上側パンチ２９を挿入した際に、第３成形体Ｐ３における内周面３２ａと上側パンチ２９における外周面２９ｆとの間、そして、第３成形体Ｐ３における内周面３３ａと上側パンチ２９における外周面２９ｅとの間に隙間が空くように形成されている。これにより、上側パンチ２９を挿入されても、第３成形体Ｐ３における内周面３２ａ，３３ａが圧縮されることはなく、スラスト基準面３１ｅ，３２ｂのみが圧縮される。
この結果、内径ｄ３、軸受部長さＬａおよびスラスト基準面長さＬｂのみを圧縮加工することが可能となる。
【００９８】
また、ステップＳ４〜ステップＳ６の工程においては、図１２に示すように、本体部３１における圧縮量ＡＭ１と第１突出部３２における圧縮量ＡＭ２と第２突出部３３における圧縮量ＡＭ３との関係が、圧縮量ＡＭ１＜圧縮量ＡＭ２＜圧縮量ＡＭ３となるように圧縮量を設定する。これにより、ステップＳ２において、本体部３１（図３（ｅ）参照）、第１突出部３２（図３（ｃ）参照）、第２突出部３３（図３（ａ）参照）の順番に密度が小さくなる関係であった第１成形体Ｐ１が、図３（ｂ）、図３（ｄ）、図３（ｆ）に示すように、本体部３１（図３（ｆ）参照）、第１突出部３２（図３（ｄ）参照）、第２突出部３３（図３（ｂ）参照）の密度（少なくとも表面密度）がほぼ等しくなるように成型される。ただし、内層部３５においては、密度について、本体部３１＞第１突出部３２＞第２突出部３３の関係が残る。また、このような工程によって、スリーブ３の表層部３６の密度は、内層部３５の密度よりも高く形成されることになる。
【００９９】
以上、上記ステップＳ１〜ステップＳ６の工程によってスリーブ３を成型することにより、表面空隙（表面気孔）を少なくし、かつ、動圧発生溝の寸法精度を悪化させることなく成形することができる。
【０１００】
［実施例１］
本実施例では、図１３を用いて、第２サイジング処理での加工量とその加工後における残存溝深さの関係を明らかにする。
【０１０１】
ここでは、完成品（ただし、高温水蒸気処理前）である第４成形体Ｐ４の溝深さを計測し、第１サイジング処理された第２成形体Ｐ２の内径の加工前後での寸法差（すなわち、第２サイジング処理における内径の加工量）と動圧発生溝３ａ，３ｂの残存溝深さとの関係を求めた。具体的には、動圧発生溝３ａ，３ｂの溝深さが５μｍに成形された第３成形体Ｐ３に対して第２サイジング処理を行い、第２サイジング処理における内径加工量の大きさによって、第４成形体Ｐ４に残存する溝深さがどのように変化するか計測を行った。
この結果、図１３に示すように、第２サイジング処理における内径加工量が大きい程、第４成形体Ｐ４に残存する溝深さが小さくなってしまうことが確認できた。
【０１０２】
本発明のスリーブの製造方法では、第１サイジング処理によって、動圧発生溝が転造される前の第１成形体Ｐ１の内径ｄ１を略完成寸法にまで仕上げ、上記第２サイジング処理によって、動圧発生溝が転造された後の第３成形体Ｐ３の内径ｄ３を完成寸法にまで仕上げるようにしている。つまり、溝転造加工後に一気に完成寸法に仕上げるのではなく、サイジング処理を複数回に分けることによって、それぞれの加工量を小さく抑えている。
【０１０３】
これにより、本実施例の製造方法では、第２サイジング処理における内径加工量を小さくできる。
例えば、当該スリーブ３を流体軸受装置１００として組み立てた時に、十分な動圧が発生するための溝深さはおよそ１．５μｍ以上である（図１３中の動圧発生限界）。よって、第２サイジング処理における内径加工量を１０μｍ以下、好適には８μｍにすることで、確実に十分な動圧が発生するための溝深さが確保できることが確認できる。よって、図１３に示す内径加工量を小さくできるので、十分な動圧を発生させることができる動圧発生溝の適切な深さを確保する上で有効であることが確認できた。
【０１０４】
［実施例２］
本実施例では、図１４を用いて、第２サイジング処理での加工量とその加工後における残存溝深さの関係を明らかにする。
【０１０５】
ここでは、完成品（ただし、高温水蒸気処理前）である第４成形体Ｐ４の溝深さを計測し、第１サイジング処理された第２成形体Ｐ２の軸受部長さの差（第２サイジング処理における軸受部長さの加工量）と動圧発生溝３ａ・３ｂの残存溝深さとの関係を求めた。なお、残存溝深さの計測にあたっては、上下パンチに近い位置の溝が変形しやすいので、その位置に形成される溝を計測した。具体的には、動圧発生溝３ａ，３ｂの溝深さが５μｍに成形された第２成形体Ｐ２に対して第２サイジング処理を行い、第２サイジング処理における軸受部長さ加工量の大きさによって第４成形体Ｐ４に残存する溝加工深さがどのように変化するか計測を行った。
【０１０６】
この結果、図１４に示すように、第２サイジング処理における軸受部長さ加工量が大きい程、第４成形体Ｐ４に残存する溝深さが小さくなってしまうことが確認できた。
上記スリーブの製造方法では、第１サイジング処理によって、動圧発生溝が転造される前の第１成形体Ｐ１の軸受部長さＬａを略完成寸法にまで仕上げ、上記第２サイジング処理によって、動圧発生溝が転造された後の第３成形体Ｐ３の軸受部長さＬａを完成寸法にまで仕上げるようにしている。つまり、溝転造加工後に一気に完成寸法に仕上げるのではなく、サイジング処理を複数回に分けることによって、それぞれの加工量を小さく抑えている。
【０１０７】
これにより、本実施例の製造方法では、第２サイジング処理における軸受部長さ加工量を小さくできる。
例えば、当該スリーブ３を流体軸受装置１００として組み立てた時に、十分な動圧を発生させるための溝深さは、およそ１．５μｍ以上である（図１４中の動圧発生限界）。これにより、上記実施形態のように５０μｍのテーパ部３１ｂを設けた場合においては、第２サイジング処理における軸受部長さ加工量を５０μｍ以下、好適には４０μｍにすることで、確実に十分な動圧を発生させるための溝深さが確保できることが確認できる。よって、動圧発生溝の適切な深さを確保する上で有効であることが確認できた。
【０１０８】
さらに、第２サイジング処理を実行する前の第３成形体Ｐ３の内径面に５０μｍのテーパ部３１ｂを設けた場合と設けない場合について、上記と同様の計測を行った。
この結果、図１４に示すように、テーパ部３１ｂを設けた場合には、テーパ部３１ｂを設けない場合に比べて軸受部長さ加工量が大きい場合であっても、十分な動圧が発生できることが確認できた（図１４から読み取れるように、テーパ部３１ｂを設けない場合は、第２サイジング処理における軸受部長さ加工量を２０μｍ以下、好適には１５μｍにすることが必要）。
【０１０９】
これにより、本実施形態のように、ステップＳ４の第１サイジング処理が終わった後も軸方向において５０μｍ程度の長さが残るようなテーパ部３１ｂをステップＳ３で形成することは、ステップＳ６の第２サイジング処理において求められる溝深さの管理負担を小さくする上で有効であることが確認できた。
【０１１０】
［実施例３］
本実施例では、図１５を用いて、金型による拘束箇所の違いが、スラスト基準面の直角度に与える影響を明らかにする。
【０１１１】
ここでは、完成品（ただし、高温水蒸気処理前）である第４成形体Ｐ４のスラスト基準面の直角度を計測し、第１サイジング処理された第２成形体Ｐ２のスラスト基準面長さの差（第２サイジング処理におけるスラスト基準面の加工量）とスラスト基準面における直角度精度との関係を求めた。ここで、スラスト基準面とは、スラスト板４の軸方向位置を決めている第１突出部３２の面３２ｂである。具体的には、以下の条件１と条件２とにおいて第２サイジング処理した各１２個のサンプルについて、スラスト基準面３２ｂの直角度の大きさと方向とについて計測を行った。
【０１１２】
条件１：第２サイジング処理の加工量を内径について２μｍ、軸受部長さについて１０μｍ、スラスト基準面について５０μｍに設定、その他は未拘束
条件２：内径、軸受部長さ、スラスト基準面の加工条件は条件１と同じで、それ以外の面は全てを拘束
この結果を図１５に示す。図１５は、スラスト基準面がどの方向にどれだけ傾いているのかを２次元グラフで表したものである。
【０１１３】
ここで、図１５の見方をＧ点◆を用いて説明する。
プロット点◆は、ある１つのサンプル１つの直角度を表しており、軸方向に垂直な理想的なスラスト基準面からの面の傾きの最大値を示している。具体的には、中央（０，０）からの距離が直角度を表している。例えば、Ｘ方向に＋２μｍ、Ｙ方向に−３μｍの位置にプロットされているＧ点は、中央（０，０）から見てＧ点の方向に面の傾きの最大値があることを示している。そして、その高さｈは、ｈ＝√（３2＋２2）＝３．６により、３．６（μｍ）となる。
【０１１４】
これに基に図１５を見れば、条件１（凡例：■）のサンプルの方が、条件２（凡例：◆）のサンプルに比べて、狭い範囲に分散していることが確認できる。すなわち、条件１の下、第２サイジング処理されたサンプルの方が、条件２の下で第２サイジング処理されたサンプルに比べて、直角度精度が高いことが確認できる。
【０１１５】
これにより、第２サイジング処理においては拘束箇所を限定する方が、肉の逃げ場を確保することができ、金型の変形を小さくできるので、直角度精度が良いことを改善できることを確認することができた。
【０１１６】
［スリーブ３の製造方法の特徴］
以下で、本実施形態に係るスリーブ３の製造方法の特徴部分について説明する。
（１）
本実施形態のスリーブ３の製造方法は、動圧発生溝３ａ，３ｂを形成するステップＳ５の前後で複数のサイジング処理（ステップＳ４とステップＳ６）を配置している。
【０１１７】
これにより、動圧発生溝３ａ，３ｂを形成するステップＳ５の前後で、サイジング処理をする部位を変えたり、圧縮加工量を変えたりすることが可能となる。本実施形態においては、ステップＳ４において、動圧発生溝３ａ，３ｂが形成される部分を略完成寸法に仕上げ、ステップＳ６において、完成寸法に仕上げている。ここで言う完成寸法とは、図４、図２３におけるステップＳ６、ステップＳ１５の工程で形成される第４成形体Ｐ４の寸法である。また、略完成寸法とは、図１３，図１４におけるような動圧発生溝を加工後に変形させないような加工代量を残した寸法である。すなわち、ステップＳ４において、表面空隙（表面気孔）を少なくし、ステップＳ６において、動圧発生溝３ａ，３ｂの溝深さが十分に確保できる範囲内で寸法調整を行っている。この結果、スリーブ３を製造するにあたって、表面空隙（表面気孔）が少なく寸法精度を容易に高めることが可能となる。
【０１１８】
（２）
本実施形態のスリーブ３の製造方法では、動圧発生溝３ａ，３ｂが形成された後の工程であるステップＳ６において、第３成形体Ｐ３の内径ｄ３、軸受部長さＬａおよびスラスト基準面長さＬｂのみを完成寸法に仕上げている。
【０１１９】
これにより、動圧発生溝３ａ，３ｂの形成された第３成形体Ｐ３の内径ｄ３および軸受部長さＬａに対して、動圧発生溝３ａ，３ｂの溝深さが十分確保できる範囲内で圧縮加工を行うことができる。また、ステップＳ６の第２サイジング処理において、肉の逃げ場を確保することができるので、金型変形が小さくなり、直角度や段差寸法の精度を確保することが可能となる。
【０１２０】
（３）
本実施形態のスリーブ３の製造方法では、図８に示すように、第１サイジング処理に用いられる外型１６の内径寸法ｄ１２は、第１成形体Ｐ１の外径ｄ２よりも大きく設定されている。
【０１２１】
これにより、第１成形体Ｐ１の外周面３１ｃと外型１６の内周面１６ａとの間に「あそび」となる隙間Ｇ１を形成し、第１成形体Ｐ１の外径同軸度の影響によるピン１８の変形を軽減することを可能としている。
【０１２２】
（４）
本実施形態のスリーブ３の製造方法では、図１１に示すように、第２サイジング処理に用いられる外型２６の内径寸法ｄ１４は、第３成形体Ｐ３の外径ｄ４よりも大きく設定されている。
【０１２３】
これにより、第３成形体Ｐ３の外周面３１ｃと外型２６の内周面２６ａとの間に「あそび」となる隙間Ｇ２を形成し、第３成形体Ｐ３の外径同軸度の影響によるピン２８の変形を軽減することを可能としている。
【０１２４】
（５）
本実施形態のスリーブ３の製造方法では、第１突出部３２の内周面３２ａと第２突出部３３の内周面３３ａとは、図７に示すように、軸方向に対してそれぞれ約６度、約５度傾くように成形されている。これに対して、上側パンチ１９は、図９に示すように、内周面３２ａに当接する第２突出部１９ｃの外周面１９ｆは、軸方向に対して約４度（θ４）傾くように形成されている。また、内周面３３ａに当接する第１突出部１９ｂの外周面１９ｅは、軸方向に沿って（軸方向に対する傾きθ５は０度）形成されている。
【０１２５】
ここで、第１成形体Ｐ１の第１突出部３２においては、第１成形体Ｐ１の形状や第１サイジング金型１５の形状の関係から、本体部３１に近い位置Ａ部ほど比較的空隙（気孔）量が多くなってしまう。
【０１２６】
これにより、上側パンチ１９におけるＤ部は、第１成形体Ｐ１のＡ部に対してしごき効果による強い圧縮力を与えることができる。よって、第１突出部３２の比較的空隙（気孔）量の大きな部分Ａ部を密度の高い表層部３６に成型することが可能となる。この結果、軸方向に沿って空隙（気孔）量、すなわち、密度が変化する内層部３５の表面に密度の高い表層部３６を成型することが可能となる。
【０１２７】
（６）
本実施形態のスリーブ３の製造方法では、ステップＳ４における第１サイジング処理におけるピン１８をスラスト側から挿入している。
【０１２８】
ここで、上記方法が、第２成形体Ｐ２において本体部３１よりも第２突出部３３側の密度が小さいという問題の改善を図ることに対して有効かどうか確認を行った。具体的には、ピン１８をスラスト側から挿入した場合とロータハブ側から挿入した場合のそれぞれの内周面３１ａについて、ＢＴ係数（部材の密度に関する係数として使用）による評価を行った。
【０１２９】
ここで、ＢＴ係数およびその測定方法を、図１６を用いて説明する。
ＢＴ係数による評価を行うための測定は、図１６に模式的に示した測定装置４０を用いて行う。測定装置４０は、スリーブ３の内径よりも１〜４μｍ程度大きく、ボールサイズ差が互いに１μｍ異なる２つのボール４１，４２を、荷重センサ４３に連結されたロッド４４をスリーブ３の載置台４５と相対的に移動させることによりスリーブ３の内径を通過させ、そのときの座標ごとの動荷重を連続的にプロットする装置である。
【０１３０】
本実施形態においては、ロータハブ側からピン１８が挿入されたスリーブと、スラスト側からピン１８が挿入されたスリーブとについて、スリーブ３の内径Ｄ１よりも径ｄｂが１μｍ大きなボール４１と、スリーブ３の内径Ｄ１よりも径ｄｓが２μｍ大きなボール４１を通過させて、そのときの座標ごとの動荷重を連続的にプロットした。
【０１３１】
この結果を図１７に示す。なお、図１７のグラフの横軸は、スリーブ３の横方向の座標を示し、縦軸は、上記２つのボール４１，４２を通過させたときの荷重差（Ｄｓ荷重−Ｄｂ荷重）を表している。そして、ＢＴ係数とは、１μｍあたりの荷重差を示す数値であり、値が大きい程、硬度が高いことを示している。
【０１３２】
これによれば、ロータハブ側からピン１８が挿入されたスリーブよりもスラスト側からピン１８を挿入した方が、ＢＴ係数の変化がより一定であることが確認できた。すなわち、スラスト側からピン１８が挿入されたスリーブは、軸方向に沿って密度があまり変化していないことが、図１７のグラフより確認することができる。これにより、スラスト側からピン１８を挿入することが、本体部３１よりも第２突出部３３側の密度が小さいという状態を改善し、軸方向に沿って密度を均一化することに有効であることを確認することができた。
【０１３３】
（７）
本実施形態のスリーブ３の製造方法では、ステップＳ４において、ピン１８を第１成形体Ｐ１の内径に挿入した後で、上側パンチ１９と下側パンチ１７とによって圧縮している。
【０１３４】
これにより、先端がテーパ状に形成されたピン１８を挿入することによって第１成形体Ｐ１が自動調芯されるようになる。この結果、自動調芯された量だけピン１８の変形が少なくなり、スラスト基準面３２ｂの直角度が改善する。
【０１３５】
具体的な例を図１８〜図２１を用いて説明する。
ピン１８は、一般的に細くて長いので、第１サイジング金型１５構成する部品の中で一番変形しやすい。このため、図１８に示すように、ピン１８を第１成形体Ｐ１の内径に挿入する前に上側パンチ１９と下側パンチ１７とをセットすると、第１成形体Ｐ１は、軸直角度方向（半径方向）に移動ができなくなる場合がある。例えば、偶然、図１８に示すような第１成形体Ｐ１に対して上側パンチ１９が偏心してセットされた状態の第１成形体Ｐ１の内径にピン１８を挿入すると、ピン１８は、図１９に示すように矢印方向に変形しながら挿入されていく。この結果、内径基準でスラスト基準面３２ｂをみると、直角度精度が悪くなってしまう。また、第１成形体Ｐ１に上側パンチ１９をセットした時の偏心量は、セットする度に変わることから、直角度のばらつき幅が増えてしまう。
【０１３６】
そこで、図２０に示すように、上側パンチ１９と下側パンチ１７とによる拘束がない状態で、最初に第１成形体Ｐ１の内径にピン１８を挿入する。
これにより、第１成形体Ｐ１は半径方向に自由に動くことができるので、図２１に示すように、ピン１８の先端で第１成形体Ｐ１が自動調芯されるようになる。この結果、自動調芯された量だけピン１８の変形が少なくなるので、スラスト基準面３２ｂの直角度が改善する。
【０１３７】
［スリーブ３の特徴］
（１）
本実施形態のスリーブ３は、図２、図３に示すように、軸方向において本体部３１側に向かって密度が小さくなるように変化している内層部３５と、内層部３５に比べて密度が高く、軸方向におけるどの位置でも密度が一定である表層部３６とを備えている。
【０１３８】
これにより、スリーブ３の表面に対して酸化鉄皮膜（四酸化三鉄や三酸化二鉄等）の層による表面処理加工を効果的にすることができ、潤滑流体６の漏れを防止することが可能となる。
【０１３９】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１４０】
（Ａ）
上記実施形態のスリーブ３の製造方法では、図５、図８、図１１に示す形状の金型１０，１５，２５を使用する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１４１】
本発明のスリーブ３の製造方法は、各工程における金型の形状を限定するものではなく、所定の部位を圧縮成型あるいはサイジング処理できる形状であればよい。
【０１４２】
（Ｂ）
上記実施形態のスリーブ３の製造方法では、第１突出部３２と、第２突出部３３とを有しているスリーブ３に本発明のスリーブの製造方法を適用した例について説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１４３】
例えば、図２５に示すような、突出部のないスリーブ３００を製造する場合にも適用することが可能である。すなわち、図２４においてハッチングが施された面Ｆ１（ラジアル軸受部が形成される内周面），Ｆ２（スラスト基準面）について、ステップＳ４において略完成寸法に仕上げ、ステップＳ６において完成寸法に仕上げてもよい。また、面Ｆ１，Ｆ２以外の面は、ステップＳ４において完成寸法に成型してもよいし、ステップＳ４よりも前の工程において完成寸法に成型してもよい。なお、ステップＳ４，Ｓ６において使用される第１サイジング金型３１５，第２サイジング金型３２５の詳細については、ここではその説明を省略する。
【０１４４】
そして、上記方法で製造されたスリーブ３００は、図２５に示すように、その一方の端面（スラスト基準面）がスラスト板３０４に取り付けられ、フランジレスシャフト３０１と共に流体軸受装置３２０を構成することができる。
【０１４５】
また、本発明のスリーブの製造方法では、図２７に示すような、突出部４００ａを１つ有するスリーブ４００を製造する場合にも適用することが可能である。この場合は、スリーブ４００を流体軸受装置として組み立てた時の構成によって、ステップＳ４において略完成寸法に仕上げ、ステップＳ６において完成寸法に仕上げる部位が異なる。具体的には、図２７に示すような流体軸受装置４２０を構成するスリーブ４００として使用される場合と、図２８に示すような流体軸受装置５２０を構成するスリーブ４００として使用される場合とで異なる。以下、それぞれの場合について説明する。
【０１４６】
流体軸受装置４２０として使用されるスリーブ４００（図２７参照）は、スラスト板４０４が面Ｆ５を基準として取り付けられる構造なので、面Ｆ４と面Ｆ５とは共に精度よく仕上げる必要がある。そこで、図２６においてハッチングが施された面Ｆ３（ラジアル軸受部が形成される内周面），Ｆ４（スラスト基準面），Ｆ５（スラスト基準面）について、ステップＳ４において略完成寸法に仕上げ、ステップＳ６において完成寸法に仕上げる。なお、ステップＳ４，Ｓ６において使用される第１サイジング金型４１５，第２サイジング金型４２５の詳細については、ここではその説明を省略する。
【０１４７】
一方、流体軸受装置５２０として使用されるスリーブ４００（図２８参照）は、スラスト板５０４が、面Ｆ４を基準として取り付けられる構造なので、面Ｆ４を精度よく仕上げる必要がある。そこで、図２６においてハッチングが施された面Ｆ３（ラジアル軸受部が形成される内周面），Ｆ４（スラスト基準面）について、ステップＳ４において略完成寸法に仕上げ、ステップＳ６において完成寸法に仕上げる。つまり、面Ｆ５については、ステップＳ４において略完成寸法に仕上げ、ステップＳ６において完成寸法に仕上げなくてもよく、例えば、ステップＳ４において完成寸法に仕上げてもよい。これは、面Ｆ５となる端面は、流体軸受装置５２０として組み立てられた際に、スラスト板５０４に取り付けられることはなく、直角度精度を要求されることはないという理由による。
【０１４８】
（Ｃ）
上記実施形態のスリーブ３の製造方法では、図２９においてハッチングが施された面Ｆ６（ラジアル軸受部が形成される内周面），Ｆ７（スラスト基準面），Ｆ８（スラスト基準面）について、ステップＳ４において略完成寸法に仕上げ、ステップＳ６において完成寸法に仕上げる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１４９】
例えば、スリーブ３が、第２突出部３３における端面Ｆ９にスラスト板（図示せず）が取り付けられるような構成の流体軸受装置（図示せず）である場合には、端面Ｆ９について、直角度精度を高めることが望ましい。すなわち、端面Ｆ９についても、ステップＳ４において略完成寸法に仕上げ、ステップＳ６において完成寸法に仕上げることが望ましい。
【０１５０】
（Ｄ）
上記実施形態のスリーブ３の製造方法では、鉄粉の金属焼結粉体Ｐを成型して焼結する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１５１】
例えば、圧粉成型に用いる金属粉末については、真鍮など銅系のものでもよい。しかし、モータの回転軸との熱線膨張係数差を小さくするためには、鉄成分を全体の８０重量％以上を占める成分からなる鉄系の混合粉が好ましい。
【０１５２】
（Ｅ）
上記実施形態のスリーブ３の製造方法では、図１２に示すように、本体部３１の圧縮量ＡＭ１、第１突出部３２の圧縮量ＡＭ２、第２突出部３３の圧縮量ＡＭ３の関係が、ＡＭ１＜ＡＭ２＜ＡＭ３となるように設定した例を挙げて説明した。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１５３】
例えば、図２２に示すように、軸方向への圧縮量ではなく軸方向と直交する方向への圧縮量ＡＭ４，ＡＭ５を設定してもよい。具体的には、第１突出部３２における圧縮量ＡＭ４と第２突出部における圧縮量ＡＭ５との関係が、ＡＭ４＜ＡＭ５となるように設定してもよい。この場合であっても、上記実施形態のスリーブ３の製造方法と同様に、圧縮率が小さい部位ほど圧縮量を大きくして、表面密度を高めることができるという効果を得ることができる。
【０１５４】
（Ｆ）
上記実施形態のスリーブ３の製造方法では、図４に示すように、圧縮成型（ステップＳ１）・焼結工程（ステップＳ２）の後に、面押加工（ステップＳ３）を有している例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１５５】
例えば、図２３に示すように、ステップＳ１１〜ステップＳ１５を備え、面押加工が含まれないスリーブ３の製造方法であっても、表面空隙（表面気孔）が少なく寸法精度を容易に高めるこという効果を得ることができる。
【０１５６】
（Ｇ）
上記実施形態の流体軸受装置１００においては、スリーブ３が、四酸化三鉄（Ｆｅ3Ｏ4）や三酸化二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）皮膜で表面加工処理されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１５７】
例えば、スリーブ３の表面には、必要に応じてニッケルを含む成分のメッキまたはＤＬＣの硬質皮膜を形成してもよい。
【０１５８】
（Ｈ）
上記実施形態のスリーブ３の製造方法では、溝転造加工Ｓ５の次に、第２サイジング処理Ｓ６を行う方法を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１５９】
例えば、ステップＳ５とステップＳ６との間に、第３成形体の動圧発生溝が形成される内径に、それよりも径が数μｍ大きい鋼球を通して整形するボールバニッシュ工程を入れてもよい。
【０１６０】
（Ｉ）
上記実施形態の流体軸受装置１００においては、シャフト１が回転するタイプの流体軸受装置に、本発明のスリーブの製造方法によって製造されたスリーブ３を適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１６１】
例えば、シャフトの両端が固定され、スリーブがシャフトを中心に回転するタイプの流体軸受装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の一実施形態に係る焼結スリーブを含む流体軸受装置の断面図。
【図２】図１の流体軸受装置に含まれている焼結スリーブの拡大断面図。
【図３】図２の焼結スリーブの内部組織構造を示した図。
【図４】本発明の一実施形態における焼結スリーブの製造方法を示すフローチャート。
【図５】本発明の一実施形態における焼結スリーブの製造方法の第１ステップを説明する説明図。
【図６】本発明の一実施形態における焼結スリーブの製造方法の第２ステップを説明する説明図。
【図７】本発明の一実施形態における焼結スリーブの製造方法の第３ステップを説明する説明図。
【図８】本発明の一実施形態における焼結スリーブの製造方法の第４ステップを説明する説明図。
【図９】本発明の一実施形態における焼結スリーブの製造方法の第４ステップを説明する説明図。
【図１０】本発明の一実施形態における焼結スリーブの製造方法の第５ステップを説明する説明図。
【図１１】本発明の一実施形態における焼結スリーブの製造方法の第６ステップを説明する説明図。
【図１２】本発明の他の実施形態における第１サイジング処理および第２サイジング処理における圧縮量の合計を説明する説明図。
【図１３】第２サイジング処理における内径加工量と残存溝深さとの関係を示したグラフ。
【図１４】第２サイジング処理における軸受部長さ加工量と残存溝深さとの関係を示したグラフ。
【図１５】第２サイジング処理におけるスラスト基準面の加工量とスラスト基準面における直角度精度との関係を示したグラフ。
【図１６】ＢＴ係数の評価を行うための測定装置を示した模式図。
【図１７】ピンの挿入方向とＢＴ係数の関係を示したグラフ。
【図１８】本実施形態の第１サイジング処理の特徴を説明する説明図。
【図１９】本実施形態の第１サイジング処理の特徴を説明する説明図。
【図２０】本実施形態の第１サイジング処理の特徴を説明する説明図。
【図２１】本実施形態の第１サイジング処理の特徴を説明する説明図。
【図２２】本発明の他の実施形態における第１サイジング処理および第２サイジング処理における圧縮量の合計を説明する説明図。
【図２３】本発明の他の実施形態における焼結スリーブの製造方法を示すフローチャート。
【図２４】本発明の他の実施形態における焼結スリーブの製造方法を説明する説明図。
【図２５】本発明の他の実施形態における流体軸受装置の断面図。
【図２６】本発明の他の実施形態における焼結スリーブの製造方法を説明する説明図。
【図２７】本発明の他の実施形態における流体軸受装置の断面図。
【図２８】本発明の他の実施形態における流体軸受装置の断面図。
【図２９】本発明の他の実施形態における焼結スリーブの製造方法を説明する説明図。
【符号の説明】
【０１６３】
１ シャフト
２ フランジ
２ａ，２ｂ 動圧発生溝
３ スリーブ
３ａ，３ｂ 動圧発生溝
３ｃ 軸受孔
３ｄ 凹部
４ スラスト板
５ ベース
６ 潤滑流体
７ ロータハブ
８ ディスク
９ａ ロータ磁石
９ｂ ステータ
１０ 圧縮成型金型
１１ 下側パンチ
１２ 外型
１３ ピン
１４ 上側パンチ
１４ａ 本体部
１４ｂ 第１突出部
１４ｃ 第２突出部
１５ 第１サイジング金型
１６ 外型（第１金型）
１６ａ 内周面
１７ 下側パンチ
１８ ピン
１９ 上側パンチ（第３金型）
１９ａ 本体部
１９ｂ 第１突出部
１９ｃ 第２突出部
１９ｅ 第１突出部の外周面
１９ｆ 第２突出部の外周面
２０ 溝転造装置
２１ 取付け台
２２ クランプ
２３ 転造工具
２３ａ シャンク
２３ｂ ボール
２５ 第２サイジング金型
２６ 外型（第２金型）
２６ａ 内周面
２７ 下側パンチ
２８ ピン
２９ 上側パンチ
２９ｅ 第１突出部の外周面
２９ｆ 第２突出部の外周面
３１ 本体部
３１ａ 内周面
３１ｂ テーパ部
３１ｃ 外周面
３１ｅ 溝加工基準面（スラスト基準面）
３２ 第１突出部（突出部）
３２ａ 内周面
３２ｂ スラスト基準面
３３ 第２突出部（突出部）
３３ａ 内周面
３５ 内層部
３６ 表層部
４０ 測定装置
４１，４２ ボール
４３ 荷重センサ
４４ ロッド
４５ 載置台
１００ 流体軸受装置
１０１ スピンドルモータ
３００，４００ スリーブ
３０１ フランジレスシャフト
３０４，４０４，５０４ スラスト板
３１５，４１５ 第１サイジング金型
３２０，４２０，５２０ 流体軸受装置
３２５，４２５ 第２サイジング金型
４００ａ 突出部
Ｓ スペース
Ｇ１，Ｇ２ 隙間
Ｐ 金属粉体
Ｐ１ 第１成形体
Ｐ２ 第２成形体
Ｐ３ 第３成形体
Ｐ４ 第４成形体
ｄ１ 内径（第１成形体の内径）
ｄ２ 外径（第１成形体の外径）
ｄ３ 内径（第３成形体の内径）
ｄ４ 外径（第３成形体の外径）
ｄ１２ 内径（第１金型の内径）
ｄ１４ 内径（第２金型の内径）
Ｌａ 軸受部長さ
Ｌｂ スラスト基準面長さ
ＡＭ１〜ＡＭ５ 圧縮量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体軸受装置に用いられる焼結スリーブの製造方法であって、
金属粉体の成形体を成型して焼結し、第１成形体を成型する成型焼結工程と、
前記第１成形体を圧縮加工し、第２成形体を成型する第１サイジング工程と、
前記第２成形体を転造加工し、動圧発生溝が形成された第３成形体を成形する転造工程と、
前記第３成形体を圧縮加工し、第４成形体を成型する第２サイジング工程と、
を備えている、焼結スリーブの製造方法。
【請求項２】
前記第１サイジング工程では、前記第１成形体を略完成寸法に仕上げ、
前記第２サイジング工程では、前記第３成形体を完成寸法に仕上げる、
請求項１に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項３】
前記第２サイジング工程は、前記第３成形体の内径および軸受部長さを完成寸法に仕上げる、
請求項１または２に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項４】
前記第１サイジング工程は、前記第１成形体の内径および軸受部長さ以外の部分を完成寸法に仕上げる、
請求項１から３のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項５】
前記第２サイジング工程では、スラスト基準面を完成寸法に仕上げる、
請求項１から４のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項６】
前記第１サイジング工程において成型される前記第２成形体の内径と前記第２サイジング工程において成型される前記第４成形体の内径との差を１０μｍ以下とする、
請求項１から５のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項７】
前記第１サイジング工程において成型される前記第２成形体の軸受部長さと前記第２サイジング工程において成型される前記第４成形体の軸受部長さとの差を２０μｍ以下とする、
請求項１から６のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項８】
前記第１サイジング工程において成型される前記第２成形体のスラスト基準面長さと前記第２サイジング工程において成型される前記第４成形体のスラスト基準面長さとの差を５０μｍ以下とする、
請求項１から７のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項９】
前記第１サイジング工程および前記第２サイジング工程の各部位における圧縮量は、前記成型焼結工程における各部位の圧縮率に反比例するように設定する、
請求項１から８のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項１０】
前記第１サイジング工程において使用される前記第１成形体を内挿する第１金型の内径寸法は、前記第１成形体の外径よりも大きい、
請求項１から９のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項１１】
前記第２サイジング工程において使用される前記第３成形体を内挿する第２金型の内径寸法は、前記第３成形体の外径よりも大きい、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項１２】
前記第１サイジング工程において前記第１成形体の突出部の内周面に挿入される第３金型の軸方向に対する外周面の角度は、前記第１成形体の内周面における軸方向に対する角度よりも小さい、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項１３】
前記成型焼結工程では、前記第１成形体の内周面が軸方向に傾いたテーパ部を含むように成形する、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項１４】
前記テーパ部は、前記第１サイジング工程後に前記軸方向における長さが５０μｍ以上残るように形成されている、
請求項１３に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項１５】
軸方向に沿って密度が変化する内層部と、
前記内層部に比べて密度が高く、前記内層部の表面を覆う表層部と、
を備えている、焼結スリーブ。
【請求項１】
流体軸受装置に用いられる焼結スリーブの製造方法であって、
金属粉体の成形体を成型して焼結し、第１成形体を成型する成型焼結工程と、
前記第１成形体を圧縮加工し、第２成形体を成型する第１サイジング工程と、
前記第２成形体を転造加工し、動圧発生溝が形成された第３成形体を成形する転造工程と、
前記第３成形体を圧縮加工し、第４成形体を成型する第２サイジング工程と、
を備えている、焼結スリーブの製造方法。
【請求項２】
前記第１サイジング工程では、前記第１成形体を略完成寸法に仕上げ、
前記第２サイジング工程では、前記第３成形体を完成寸法に仕上げる、
請求項１に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項３】
前記第２サイジング工程は、前記第３成形体の内径および軸受部長さを完成寸法に仕上げる、
請求項１または２に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項４】
前記第１サイジング工程は、前記第１成形体の内径および軸受部長さ以外の部分を完成寸法に仕上げる、
請求項１から３のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項５】
前記第２サイジング工程では、スラスト基準面を完成寸法に仕上げる、
請求項１から４のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項６】
前記第１サイジング工程において成型される前記第２成形体の内径と前記第２サイジング工程において成型される前記第４成形体の内径との差を１０μｍ以下とする、
請求項１から５のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項７】
前記第１サイジング工程において成型される前記第２成形体の軸受部長さと前記第２サイジング工程において成型される前記第４成形体の軸受部長さとの差を２０μｍ以下とする、
請求項１から６のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項８】
前記第１サイジング工程において成型される前記第２成形体のスラスト基準面長さと前記第２サイジング工程において成型される前記第４成形体のスラスト基準面長さとの差を５０μｍ以下とする、
請求項１から７のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項９】
前記第１サイジング工程および前記第２サイジング工程の各部位における圧縮量は、前記成型焼結工程における各部位の圧縮率に反比例するように設定する、
請求項１から８のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項１０】
前記第１サイジング工程において使用される前記第１成形体を内挿する第１金型の内径寸法は、前記第１成形体の外径よりも大きい、
請求項１から９のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項１１】
前記第２サイジング工程において使用される前記第３成形体を内挿する第２金型の内径寸法は、前記第３成形体の外径よりも大きい、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項１２】
前記第１サイジング工程において前記第１成形体の突出部の内周面に挿入される第３金型の軸方向に対する外周面の角度は、前記第１成形体の内周面における軸方向に対する角度よりも小さい、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項１３】
前記成型焼結工程では、前記第１成形体の内周面が軸方向に傾いたテーパ部を含むように成形する、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項１４】
前記テーパ部は、前記第１サイジング工程後に前記軸方向における長さが５０μｍ以上残るように形成されている、
請求項１３に記載の焼結スリーブの製造方法。
【請求項１５】
軸方向に沿って密度が変化する内層部と、
前記内層部に比べて密度が高く、前記内層部の表面を覆う表層部と、
を備えている、焼結スリーブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２０１０−５３９７０（Ｐ２０１０−５３９７０Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２０２７３（Ｐ２００８−２２０２７３）
【出願日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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