动压轴承及其制造方法与流程

本发明涉及动压轴承及其制造方法，特别涉及以压粉体(压坯)为母体的动压轴承及其制造方法。

背景技术：

众所周知，动压轴承具有动压产生部，其用于使形成于与所要支承的轴之间的轴承间隙内的润滑流体(例如润滑油)产生动压作用。作为动压轴承，包括：仅对径向载荷进行支承的动压轴承；仅对推力载荷进行支承的动压轴承；和对径向载荷和推力载荷双方进行支承的动压轴承；等等。支承径向载荷的动压轴承在其内周面具有动压产生部(径向动压产生部)，支承推力载荷的动压轴承在其端面具有动压产生部(推力动压产生部)。

例如，在下述专利文献1中记载有各种动压轴承中的支承径向载荷的动压轴承的制造步骤。具体而言，实施烧结工序，其中，压缩成型出以金属粉末为主原料的原料粉末的压粉体，同时在压粉体的内周面模具成型出动压产生部，之后对该压粉体进行烧结而得到烧结体；进而实施对烧结体进行尺寸矫正的尺寸矫正工序。这样一来，具有能够以低成本制造动压轴承的优点，这是因为不需要另外的成型模具，即在尺寸矫正工序(精整工序)等中对烧结体模具成型出动压产生部而不对压粉体模具成型出动压产生部时(例如专利文献2)所需要的另外的成型模具。需要说明的是，支承推力载荷的动压轴承、支承径向载荷和推力载荷双方的动压轴承也可以按照与专利文献1同样的步骤来制造。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-65065号公报

专利文献2：日本专利第3607661号

技术实现要素：

发明所要解决的课题

另外，实施烧结工序的主要目的在于确保动压轴承所需要的强度，在烧结工序中通常在800℃以上加热压粉体。因此，对于通过实施烧结工序而得到的烧结体来说，各部的尺寸精度容易伴随着烧结后的热收缩等而被破坏。因此，为了使烧结体确保作为动压轴承所需要的各部精度，对烧结体实施精整等尺寸矫正加工(精整加工)是必不可少的。反过来说，若能使压粉体确保足以直接用作动压轴承的强度，则认为可以省略烧结工序和之后的精整工序，从而能够大幅降低动压轴承的制造成本。

若提高压制装置(成型模具装置)对原料粉末的加压力(成型压力)，将原料粉末压缩成高密度，则不仅能够提高压粉体的强度，而且认为在将该压粉体直接用作动压轴承的情况下，能够尽可能地防止形成于轴承间隙的流体膜的刚性降低(发生所谓的压力泄漏)，可稳定地发挥出所期望的轴承性能。但是，仅依靠压制装置的压缩而将压粉体的强度提高至能够用作动压轴承的水平并不现实。原本压粉体只不过是原料粉末被压固而成的物质，因此若还考虑处理性及在其它部件中的组装性等，则即便是被高密度地成型的压粉体也无法将其直接用作动压轴承。

鉴于上述的实际情况，本发明的课题在于提供一种动压轴承，其能够比较低成本地进行制造，并具备足以耐受实际使用的强度，能够稳定地发挥所期望的轴承性能。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题而进行的本申请的第1发明为一种动压轴承，该动压轴承以包含能够形成氧化物覆膜的金属粉末的原料粉末的压粉体作为母体，在与所要支承的轴之间形成轴承间隙的面具有模具成型出的动压产生部，其特征在于，具有通过对压粉体实施水蒸气处理而形成于金属粉末的颗粒间的氧化物覆膜，具有150mpa以上的径向压溃强度。

另外，为了解决上述课题而进行的本申请的第2发明为一种用于制造动压轴承的方法，该动压轴承在与所要支承的轴之间形成轴承间隙的面具有动压产生部，具有150mpa以上的径向压溃强度，该方法的特征在于，包括：压缩成型工序，对包含能够形成氧化物覆膜的金属粉末的原料粉末进行压缩，并得到在与所要支承的轴之间形成轴承间隙的面模具成型有动压产生部的压粉体；和水蒸气处理工序，对压粉体实施水蒸气处理，在构成压粉体的金属粉末的颗粒间形成氧化物覆膜。

需要说明的是，本申请发明中所说的“能够形成氧化物覆膜的金属粉末”换言之是指离子化倾向大的金属的粉末，可以采用例如铁、铝、镁、铬等的粉末或者包含上述金属的合金粉末。能够形成氧化物覆膜的金属粉末可以仅使用一种，也可以将两种以上混合使用。另外，“轴承间隙”是指包括径向轴承间隙和推力轴承间隙中的至少一者的概念。因此，本发明能够应用于支承径向载荷的动压轴承、支承推力载荷的动压轴承或者支承径向载荷和推力载荷双方的动压轴承中的任一种。另外，“动压产生部”只要能够使介于轴承间隙的润滑油等润滑流体产生动压作用就可以为任何动压产生部，可以举出例如将2个以上的动压槽以鲱鱼骨形状或螺旋形状排列而成的动压产生部。此外，“径向压溃强度”是指基于jisz2507中规定的方法计算出的值。

本发明中采用的水蒸气处理是指下述处理：将包含能够形成氧化物覆膜的金属粉末的原料粉末的压粉体在氧化气氛中加热至规定温度(例如400～550℃)，同时使其与水蒸气进行反应，由此在上述金属粉末的颗粒间(上述金属粉末的颗粒表面)形成(生成)氧化物覆膜。在采用铁粉末作为上述金属粉末的情况下，氧化物覆膜为四氧化三铁(fe3o4)覆膜。并且，形成于上述金属粉末的颗粒间的氧化物覆膜作为颗粒彼此的结合介质发挥功能，代替在烧结压粉体时形成的缩颈的作用，因而能够将压粉体高强度化至可直接用作动压轴承的水平，具体而言，能够高强度化至径向压溃强度为150mpa以上。另外，通过形成于金属粉末的颗粒间的氧化物覆膜，压粉体的内部气孔的尺寸变小，压粉体的气孔率降低。因此，能够实现能够尽可能地防止形成于轴承间隙的流体膜的刚性降低、可稳定地发挥出所期望的轴承性能的动压轴承。

另外，关于要对压粉体实施的水蒸气处理，由于其处理温度与烧结压粉体时的加热温度相比格外低，因而能够减小处理后的工件的尺寸变化量。因此，在烧结压粉体的情况下，可以省略烧结工序后所实施的必不可缺的精整等精整加工。另外，若能够减小尺寸变化量，则压粉体的成型模具的设计变得容易。此外，处理温度越低，则越能够削减处理时所需要的能量，越能够减少处理成本。由此，根据本发明，能够低成本地获得一种具备足以耐受实际使用的强度，同时能够稳定地发挥出所期望的轴承性能的动压轴承。

对于本发明的动压轴承来说，若成为其母体的压粉体的相对密度过高，则在水蒸气处理时水蒸气难以侵入至压粉体的芯部，有可能难以在压粉体的芯部形成有助于压粉体的强度提高的氧化物覆膜。另外，除了伴随着水蒸气处理会产生较大的尺寸变化以外，还担心在动压轴承的内部气孔中可保持的润滑油量(动压轴承的保油量)减少。与此相反，若压粉体的相对密度过低，则压粉体的处理性降低、金属粉末的颗粒间距离扩大，因而有可能难以以规定方式形成氧化物覆膜。因此，压粉体的相对密度优选设为80％以上88％以下。需要说明的是，此处所说的“相对密度”也称为真密度比，由以下的关系式算出。

相对密度＝(压粉体整体的密度/真密度)×100[％]

上式中的“真密度”是指如熔炼材料那样在材料内部不存在气孔的材料的理论密度，“压粉体整体的密度”例如可以通过jisz2501中规定的方法进行测定。

压粉体优选将铜粉末与作为能够形成氧化物覆膜的金属粉末的铁粉末混合而成的原料粉末的压粉体。通过使压粉体包含铜粉末，能够提高形成轴承间隙的面(轴承面)的滑动性，另一方面，通过采用成本低、获得性优异的铁粉末作为上述金属粉末，能够抑制动压轴承的成本增加。这种情况下，例如，若重视成本和强度，则使铁粉末的混合比例高于铜粉末即可，若重视轴承面的滑动性，则使铜粉末的混合比例高于铁粉末即可。

若对压粉体实施20分钟以上的水蒸气处理，则可以确保动压轴承所需要的强度(径向压溃强度150mpa以上)。另一方面，关于对压粉体所实施的水蒸气处理，若超过规定的处理时间，则氧化物覆膜的生成停止，压粉体的强度提高效果饱和，并不是其处理时间越长，则氧化物覆膜的生成越发展，越可提高压粉体的强度。另外，水蒸气处理的处理时间越长，则水蒸气处理所需要的成本越增加，进而动压轴承的制造成本越增加。因此，水蒸气处理的处理时间优选设定为20分钟以上60分钟以下。

本发明的动压轴承能够以浸渗有润滑油的状态、即含油动压轴承的方式使用。

另外，本发明的动压轴承能够以低成本进行制造，并具备足以耐受实际使用的强度，能够稳定地发挥所期望的轴承性能，因而利用该动压轴承和相对于动压轴承进行相对旋转的轴部件构成的流体动压轴承装置能够以能够相对于动压轴承进行相对旋转的方式对轴部件进行非接触支承。该流体动压轴承装置能够适合组装到例如pc用的风扇电机或盘驱动装置用的主轴电机等各种电机中使用，并且可以有助于各种电机的低成本化。

发明效果

由此，根据本发明，能够提供一种动压轴承，其能够以低成本进行制造，并具备足以耐受实际使用的强度，能够稳定地发挥所期望的轴承性能。

附图说明

图1是示出将本发明的实施方式的动压轴承作为构成部件的流体动压轴承装置的一例的截面图。

图2是图1所示的动压轴承的截面图。

图3是示出图1所示的动压轴承的下端面的俯视图。

图4a是示意性地示出压粉体的压缩成型工序的图，是示出该工序的初期阶段的图。

图4b是示出压粉体的压缩成型工序的中途阶段的图。

图5是示出本发明的动压轴承的相对密度与径向压溃强度的相关关系的图。

图6是示出本发明的动压轴承和由烧结体构成的动压轴承的相对密度与透过率的相关关系的图。

图7是示意性地示出通油度的测定装置的图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。

图1中示出将本发明的一个实施方式的动压轴承10作为构成部件(使用动压轴承10作为轴承套8)的流体动压轴承装置的一例。图1所示的流体动压轴承装置1具备：轴承套8(动压轴承10)；插入轴承套8的内周并相对于轴承套8进行相对旋转的轴部件2；将轴承套8保持于内周的有底筒状的外壳7；和对外壳7的开口部进行密封的密封部件9。在外壳7的内部空间填充有作为润滑流体的润滑油(用密集的散点影线表示)。需要说明的是，下文中，为方便起见，将设有密封部件9的一侧作为上侧、将其轴向相反侧作为下侧进行说明。

外壳7形成有底筒状，一体具有圆筒状的筒部7a和堵塞筒部7a的下端开口的底部7b。在筒部7a与底部7b的边界部设有阶梯部7c，通过使轴承套8的下端面8b抵接到该阶梯部7c的上端面，从而确定轴承套8相对于外壳7的轴向相对位置。

在底部7b的内底面7b1设有圆环状的推力轴承面，其在轴部件2与轴承套8的相对旋转时，在与相向的轴部件2的凸缘部2b的下端面2b2之间形成推力轴承部t2的推力轴承间隙。在该推力轴承面设有用于使推力轴承部t2的推力轴承间隙内的润滑油产生动压作用的动压产生部(推力动压产生部)。虽然省略了图示，但该推力动压产生部与后述的推力动压产生部b同样地构成为例如螺旋形状的动压槽与区分该动压槽的凸状的丘部在圆周方向交替地配置。

密封部件9形成为圆环状，通过适当的手段被固定至外壳7的筒部7a的内周面7a1。密封部件9的内周面9a形成为朝向下方逐渐缩径的锥面状，在与相向的轴部件2的外周面2a1之间形成朝向下方逐渐缩小径向尺寸的密封空间s。密封空间s具有缓冲功能，可吸收填充于外壳7的内部空间的润滑油随着温度变化产生的容积变化量，在假定的温度变化的范围内将润滑油的油面时常保持在密封空间s的轴向范围内。

轴部件2具备轴部2a和在轴部2a的下端一体或独立设置的凸缘部2b。在轴部2a的外周面2a1中，与轴承套8的内周面8a相向的部分形成为圆筒面，除了设有直径相对较小的圆筒面状的内部退让部2c这点以外，圆筒面平滑，不存在凹凸。另外，凸缘部2b的上端面2b1和下端面2b2形成为平滑的平坦面。

轴承套8呈圆筒状，通过适当的手段被固定至外壳7的内周面。在轴承套8的内周面8a，在轴向的两处间隔地设有圆筒状的径向轴承面，其在轴部件2与轴承套8的相对旋转时，在与相向的轴部2a的外周面2a1之间形成径向轴承部r1、r2的径向轴承间隙。如图2所示，在2个径向轴承面分别形成有用于使径向轴承间隙内的润滑油产生动压作用的径向动压产生部a1、a2。图示例的径向动压产生部a1、a2分别由相对于轴向倾斜的2个以上上侧动压槽aa1；在与上侧动压槽aa1相反的方向倾斜的2个以上下侧动压槽aa2；和区分动压槽aa1、aa2的凸状的丘部构成，动压槽aa1、aa2整体排列成鲱鱼骨形状。丘部由在周向相邻的动压槽间设置的倾斜丘部ab；和设置于上下的动压槽aa1、aa2间且与倾斜丘部ab大致相同直径的环状丘部ac构成。

在轴承套8的下端面8b设有圆环状的推力轴承面，其在轴部件2与轴承套8的相对旋转时，在与相向的凸缘部2b的上端面2b1之间形成推力轴承部t1的推力轴承间隙。如图3所示，在该推力轴承面形成有用于使推力轴承部t1的推力轴承间隙内的润滑油产生动压作用的动压产生部(推力动压产生部)b。图示例的推力动压产生部b的构成为螺旋形状的动压槽ba与区分动压槽ba的凸状的丘部bb在圆周方向交替地配置。

在具有以上构成的流体动压轴承装置中1，若轴部件2和轴承套8相对旋转，则在设置于轴承套8的内周面8a的两个径向轴承面和与此相向的轴部2a的外周面2a1之间分别形成有径向轴承间隙。并且，伴随着轴部件2与轴承套8的相对旋转，形成于两径向轴承间隙的油膜的压力通过径向动压产生部a1、a2(动压槽aa1，aa2)的动压作用而被提高，其结果，在轴向隔开的两处形成了在径向以相对自由旋转的方式对轴部件2进行非接触支承的径向轴承部r1、r2。此时，通过在轴部2a的外周面2a1设置内部退让部2c，从而在两个径向轴承间隙间形成圆筒状的润滑油槽。因此，能够尽可能地防止径向轴承间隙中的油膜破裂，即能够尽可能地防止径向轴承部r1、r2的轴承性能降低。

在轴部件2与轴承套8的相对旋转时，在形成径向轴承部r1、r2的径向轴承间隙的同时，在设置于轴承套8的下端面8b的推力轴承面b和与此相向的凸缘部2b的上端面2b1之间、以及外壳7的底部7b的内底面7b1和与此相向的凸缘部2b的下端面2b2之间分别形成推力轴承间隙。并且，伴随着轴部件2与轴承套8的相对旋转，形成于两推力轴承间隙的油膜的压力分别通过推力动压产生部b、c(动压槽ba、ca)的动压作用而被提高，其结果，形成以在推力一个方向和另一方向相对自由旋转的方式对轴部件2进行非接触支承的推力轴承部t1，t2。

虽然省略了图示，但以上说明的流体动压轴承装置1可用作例如(1)盘装置用的主轴电机、(2)激光打印机(lbp)用的多面扫描镜电机或者(3)pc用的风扇电机等电机用轴承装置。在(1)的情况下，例如，在轴部件2一体或独立设有具有盘搭载面的盘轮毂；在(2)的情况下，例如，在轴部件2一体或独立设有多面镜。另外，在(3)的情况下，例如，在轴部件2一体或独立设有具有叶片的风扇。

在以上说明的流体动压轴承装置1中，作为轴承套8使用的动压轴承10具有特征性的构成。以下，对本实施方式的动压轴承10的结构和制造方法进行详细说明。

动压轴承10以包含能够形成氧化物覆膜的金属粉末(此处为铁粉末)以及铜粉末的原料粉末的压粉体作为母体，压粉体的相对密度为80％以上88％以下。如图2中的放大图示意性地示出的那样，将这样的压粉体作为母体的动压轴承10具有形成于铁粉末的颗粒(fe颗粒)间的氧化物覆膜11(更详细而言，生成于各fe颗粒的表面、将相邻的颗粒彼此结合的氧化物覆膜11)，具有足以组装至流体动压轴承装置1中使用的强度，具体而言，具有150mpa以上的径向压溃强度。具有这种构成的动压轴承10主要依次经过压缩成型工序、水蒸气处理工序和含油工序来制造。下面，对各工序进行详细说明。

[压缩成型工序]

在压缩成型工序中，通过对包含能够形成氧化物覆膜的金属粉末的原料粉末进行压缩，从而得到在与所要支承的轴(轴部件2)之间形成轴承间隙的面(此处为内周面和一端面)模具成型有动压产生部的压粉体10’。压粉体10’例如可以利用单轴加压成型法进行成型，具体而言，可以使用图4a、图4b所示的成型模具装置20得到压粉体10’。该成型模具装置20具备：成型出压粉体10’的外周面的圆筒状的模具21；配置于模具21的内周并成型出压粉体10’的内周面的中心销22；和成型出压粉体10’的一端面(下端面)和另一端面(上端面)的一对下冲头23和上冲头24，中心销22、下冲头23和上冲头24能够相对于模具21在轴向(上下)进行相对移动。在中心销22的外周面上下隔开地设有凹凸状的模型部25、25，其与应设置于压粉体10’的内周面的径向动压产生部a1、a2的形状对应，在下冲头23的上端面设有凹凸状的模型部26，其与应设置于压粉体10’的下端面的推力动压产生部b的形状对应。需要说明的是，模型部25、26中的凹部与凸部间的高低差实际为几微米～十几微米左右，但图4a、图4b中夸张地画出。

在具有以上构成的成型模具装置20中，首先，如图4a所示，以将中心销22配置于模具21的内周的状态使下冲头23下降，用模具21的内周面、中心销22的外周面和下冲头23的上端面划分出内腔27，之后向内腔27填充原料粉末m。此处，本实施方式的原料粉末m是将作为能够形成氧化物覆膜的金属粉末的铁粉末、铜粉末和例如酰胺蜡系的固体润滑剂粉末混合而成的混合粉末。通过在原料粉末m中含有固体润滑剂粉末，能够降低粉末的颗粒彼此的摩擦以及粉末与金属模具间的摩擦，从而能够提高压粉体10’的成型性。

作为构成原料粉末m的铁粉末，可以使用例如还原铁粉、雾化铁粉，此处使用呈多孔状、含油性优异的还原铁粉。另外，作为铜粉末，可以使用电解铜粉、雾化铜粉等，此处考虑到模具内的流动性以及压缩成型性，使用将电解铜粉和雾化铜粉混合而成的铜粉末。原料粉末m中的铁粉末与铜粉末的混合比例可以根据要求特性任意地设定，例如以质量比计可以设为铁粉末40％、铜粉末60％。这样，在使铜粉末的混合比例高于铁粉末的情况下，可以充分地提高动压轴承10的径向轴承面和推力轴承面的滑动性。但是，为了确保动压轴承10所需要的强度，需要藉由形成于fe颗粒间(fe颗粒表面)的氧化物覆膜11(四氧化三铁的覆膜)将相邻的颗粒彼此结合。因此，铁粉末优选以质量比计至少混配30％以上。

另外，若考虑成本、压粉体10’的成型性，则优选使用其平均粒径为20μm以上100μm以下的铁粉末作为铁粉末。另外，若考虑模具内的流动性、压缩成型，则优选使用其平均粒径小于45μm的铜粉末作为铜粉末。

并且，如图4b所示，若使上冲头24进行下降移动，在轴向对填充于内腔27中的原料粉末m进行压缩，则成型出圆筒状的压粉体10’。此时，在压粉体10’的内周面转印出模型部25的形状，另外，在压粉体10’的一端面转印出模型部26的形状。由此，在压缩成型出圆筒状的压粉体10’的同时，在压粉体10’的内周面和一端面模具成型出径向动压产生部a1、a2和推力动压产生部b。虽然省略了图示，但在压粉体10’的成型后使上冲头24、下冲头23和中心销22进行上升移动，将压粉体10’从模具21中排出。若压粉体10’从模具21中被排出，则由于所谓的弹回而使压粉体10’的内周面和外周面扩径，压粉体10’的内周面与设置于中心销22的外周面的模型部25的轴向的凹凸接合状态被解除。由此，不会破坏在压粉体10’的内周面模具成型的径向动压产生部a1、a2的形状，可以将中心销22从压粉体10’的内周拔出。

关于成为动压轴承10的母体的压粉体10’来说，可知：若其相对密度为80％以上，则能够最终确保动压轴承10所需要的强度(径向压溃强度150mpa以上)(参照图5)。因此，即便是本实施方式中采用的单轴加压成型法，也能够确实地得到相对密度为80％以上的压粉体10’。若为单轴加压成型法，与得到压粉体10’时可利用的其它加压成型法(例如，使用了多轴cnc压制的成型、冷等静压加压法、热等静压加压法等)相比，具有能够以低成本获得压粉体10’的优点。当然，也可以代替单轴加压成型法而利用使用了多轴cnc压制的成型、冷等静压加压法、热等静压加压法等成型出压粉体10’。

[水蒸气处理工序]

在水蒸气处理工序中，在氧化气氛中将压粉体10’以400～550℃的范围进行加热，同时使其与水蒸气反应规定时间。由此，在构成压粉体10’的fe颗粒的表面慢慢地形成作为氧化物覆膜11的四氧化三铁(fe3o4)的覆膜，随着该覆膜生长，得到相邻的颗粒彼此藉由氧化物覆膜11结合而成的动压轴承10。需要说明的是，水蒸气处理的处理时间为20分钟以上。这是因为，若实施20分钟以上的水蒸气处理，则能够在压粉体10’形成足以确保动压轴承10所需要的强度的氧化物覆膜11。关于水蒸气处理，若超过规定的处理时间，则氧化物覆膜11的生成停止，压粉体10’的强度提高效果饱和，并不是其处理时间越长，则越可提高压粉体10’(动压轴承10)的强度。另外，水蒸气处理的处理时间越长，则水蒸气处理所需要的成本越增加。因此，水蒸气处理的处理时间设定为20分钟以上60分钟以下。

需要说明的是，本实施方式中，作为压粉体10’的成型用粉末，使用了包含固体润滑剂粉末的原料粉末m，因而优选在实施水蒸气处理前实施用于将压粉体10’所含有的固体润滑剂粉末除去的脱脂处理。这是为了促进氧化物覆膜11的生长，确实地得到动压轴承10所需要的强度(径向压溃强度150mpa以上)。

[含油工序]

在该含油工序中，通过所谓的真空浸渗等手法，使润滑油浸渗在相邻的颗粒间形成有氧化物覆膜11(四氧化三铁的覆膜)的压粉体10’的内部气孔。需要说明的是，该含油工序未必需要实施，仅在将压粉体10’用作所谓含油动压轴承的情况下实施即可。

如以上所说明的那样，本实施方式的动压轴承10以压粉体10’为母体，并且对压粉体10’实施水蒸气处理，由此具有形成于fe颗粒相互间以及fe颗粒-cu颗粒间的作为氧化物覆膜11的四氧化三铁的覆膜。并且，该覆膜作为构成压粉体10’的颗粒彼此的结合介质而发挥功能，代替在烧结压粉体时形成的缩颈的作用，因而能够将压粉体10’高强度化至可直接用作动压轴承10(轴承套8)的水平，具体而言，能够高强度化至径向压溃强度为150mpa以上。

另外，由于氧化物覆膜11的存在，压粉体10’的内部气孔的尺寸变小，压粉体10’的气孔率降低。因此，若将该压粉体10’用作动压轴承10，则即使没有无益地提高压粉体10’的密度(相对密度)，或者不实施另外的封孔处理等，也能够尽可能地防止在径向轴承间隙和推力轴承间隙形成的油膜的刚性降低，能够实现可稳定地发挥出所期望的轴承性能的流体动压轴承装置1。

另外，对于为了生成氧化物覆膜11而对压粉体10’所实施的水蒸气处理来说，其处理温度与烧结压粉体10’时的加热温度相比格外低，因而能够减小处理后的压粉体10’的尺寸变化量。具体而言，在本实施方式中采用的材料组成的压粉体10’(cu：40质量％、fe：60质量％的压粉体10’)的情况下，能够将在烧结的情况下其处理后产生约0.5％左右的尺寸变化量(此处为收缩量)通过水蒸气处理而减小至约0.3％左右。因此，在烧结压粉体10’的情况下，也可以省略烧结工序后所实施的必不可缺的精整等精整加工。另外，若能够减小尺寸变化量，则用于成型出压粉体10’的成型模具装置20的设计变得容易。此外，处理温度越低，则越能够削减处理时所需要的能量，因此越能够降低处理成本。由此，根据本发明，能够低成本地获得一种在具备足以耐受实际使用的强度的同时能够稳定地发挥出所期望的轴承性能的动压轴承10。

此处，实施了用于证实本发明的动压轴承10在具有所期望的径向压溃强度的同时能够稳定地发挥出所期望的轴承性能的确认试验，因而进行详细说明。在实施这些确认试验时，试验性地制作出通过调整成型模具装置20的加压力(成型压力)而使相对密度相互不同的5种压粉体10’(具体而言，按照相对密度约为80％、82.3％、84.7％、87％和89.5％的方式，将使铁粉末和铜粉末的混合比例以质量比计为40％和60％的原料粉末m压缩成型而得到的压粉体10’)，之后，对于这些压粉体10’分别以510℃×40分钟的条件实施水蒸气处理，得到动压轴承10。并且，首先分别测定了这5种动压轴承10的径向压溃强度，将其结果示于图5。由图5可知，在对具有80％以上的相对密度的压粉体10’实施水蒸气处理的情况下，能够确保动压轴承10所需要的径向压溃强度150mpa以上。

另外，为了对本发明的动压轴承10的油膜形成能力(轴承性能)进行评价，对于试验性地制作的上述5种动压轴承10，分别测定/计算出通油度。此外，为了明确本发明的动压轴承10的油膜形成能力与由烧结体构成的一般的动压轴承的油膜形成能力有多大不同，对于通过烧结上述5种压粉体10’而得到的动压轴承(由烧结体构成的动压轴承)也分别测定/计算出通油度。需要说明的是，通油度的值受到试验体的尺寸的影响，因此使用计算出的通油度，计算出可用作油膜形成能力的判断材料的透过率而不受试验体的尺寸影响。

上述的“通油度”是指用于定量表示多孔质的工件藉由其多孔组织能够流通多少润滑油的参数[单位：g/10分钟]，可以使用图7所示的试验装置100进行测定。该图所示的试验装置100具备：从轴向两侧夹持固定圆筒状的试验体w(此处为上述的动压轴承10、或者压粉体10’的烧结体)的筒状的保持部101、102；存积油的罐103；和用于将存积于罐103内的油供给至保持部101的配管104。试样w的轴向两端部与保持部101、102之间被未图示的密封体所密封。在以上的构成中，对在室温(26～27℃)环境下存积于罐103内的油(与填充于流体动压轴承装置1的内部空间的润滑油相同种类的润滑油)负载0.4mpa的加压力，藉由配管104的内部流路和保持部101的内部流路105将润滑油连续10分钟供给至试验体w的轴向贯通孔。在试验体w的下方配置有纸制或布制的吸油体106，对于上述方式中润滑油被供给至试验体w时从在试验体w的外径面开口的表面开口渗出并滴下的油，用吸油体106进行采集。并且，由试验前后的吸油体106的重量差计算出通油度。

接着，上述的“透过率”也可以称为透过量[单位：m²]，由以下的关系式算出。

【数1】

在上述的关系式中，k：透过率[m²]，μ：润滑油的绝对粘度[pa·s]，l：试验体的轴向尺寸[m]，r1：试验体的内径尺寸[m]，r2：试验体的外径尺寸[m]，δp：压力差[pa]，q：体积流量[m³/s]。但是，此处的压力差δp依照上述的“通油度”的测定过程为δp＝0.4mpa(0.4×10⁶pa)，另外，体积流量q通过对使用上述的试验装置100计算出的“通油度”进行换算而得到。

上述5种动压轴承10和对上述5种压粉体10’进行烧结而成的烧结体的透过率示于图6。需要说明的是，关于动压轴承10中的以相对密度89.5％的压粉体10’作为母体的动压轴承10，由于所求出的透过率小于1e^-18[m²]，因而省去了图6中的记载。由图6可知，若为对压粉体10’实施水蒸气处理而成的本发明的动压轴承10，与烧结压粉体10’而得到的一般的动压轴承相比，能够发挥出与使用相对密度小5％左右的压粉体10’时同等的油膜形成能力(轴承性能)。

进一步来说，若以相对密度为80％以上的压粉体10’作为母体，并对该压粉体10’实施水蒸气处理，则能够确保动压轴承10所需要的强度，进而能够确保油膜形成能力。但是，若高至压粉体10’的相对密度超过88％的程度，则在水蒸气处理时水蒸气难以侵入压粉体的芯部，会发生下述不良情况：难以在压粉体的芯部形成有助于压粉体的强度提高的氧化物覆膜；伴随着水蒸气处理而发生大的尺寸变化；在动压轴承的内部气孔中可保持的润滑油量(动压轴承的保油量)减少；等等。因此，压粉体10’的相对密度优选为80％以上88％以下。

以上，对支承径向载荷和推力载荷(严密地说，为推力一个方向的载荷)的动压轴承10应用了本发明，但本发明也可以优选应用于仅支承径向载荷的动压轴承10、仅支承推力载荷的动压轴承10。另外，径向动压产生部a1、a2只要能够使径向轴承间隙内的润滑油产生动压作用即可，对其形态没有特别限制，例如也可以由多圆弧面构成。

另外，可将本发明的动压轴承10用作构成部件的流体动压轴承装置当然不限定于图1所示的流体动压轴承装置1。

符号说明

1流体动压轴承装置

2轴部件(所要支承的轴)

2a轴部

2b凸缘部

8轴承套

8a内周面

8b下端面

9密封部件

10动压轴承

11氧化物覆膜

20成型金属模具装置

a1、a2径向动压产生部(动压产生部)

b推力动压产生部(动压产生部)

r1、r2径向轴承部

t1、t2推力轴承部