(57)【要約】【課題】  グリース潤滑に比べてトルクを大幅に低減できる潤滑油による潤滑方式を採用しつつ、十分な潤滑性能を有し、かつ、アウトガスの発生による磁気ディスクの汚染をより抑制したＨＤＤアクチュエータ用転がり軸受を提供する。【解決手段】  ハードディスクドライブ装置のアクチュエータに組み込まれる転がり軸受であって、内輪、外輪の間に保持器を介して複数個の転動体を保持してなり、芳香族エステル油を封入してなることを特徴とするハードディスクドライブアクチュエータ用転がり軸受。【選択図】  図１
2006207716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハードディスクドライブ装置のアクチュエータに組み込まれる転がり軸受であって、内輪、外輪の間に保持器を介して複数個の転動体を保持してなり、芳香族エステル油を封入してなることを特徴とするハードディスクドライブアクチュエータ用転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブ装置（以下ＨＤＤ と称する）の構成部品であるアクチュエータ（特にスイングアーム）に組込まれる転がり軸受、またはユニットとしてＨＤＤに使用される転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＨＤＤにおいては、磁気ヘッド部と磁気ディスクの間隙（フライングハイト）がある程度広く設定されているため、磁気ディスク上に少量の異物が付着しても、磁気ヘッド部と異物との接触に起因する致命的な障害は発生しにくかった。そのため、ＨＤＤ用転がり軸受に使用される潤滑剤には、潤滑性能の向上（長期的音響性能）が最優先課題とされてきた。
【０００３】
しかし、近年のＨＤＤでは、より高記録密度化、高精度化が進み、フライングハイトが１０ｎｍ以下へと極端に狭まってきている。このような微小隙間を有するＨＤＤにおいては、磁気ディスク上への異物の付着は致命的な障害になりかねない。付着する異物は固体物質に限らず、ＨＤＤ用転がり軸受からの潤滑油のような液状物質であっても、磁気ディスク表面に付着することにより磁気ディスクと磁気ヘッドとの隙間に潤滑油が溜まり、磁気ディスクと磁気ヘッドとが吸着を起こしたり、付着した潤滑油により「揺らぎ」が生じて正常な読み書きができなる等の問題が発生する可能性がある。アクチュエータユニットは、ＨＤＤの構造上磁気ディスクのごく近傍に配置されるため、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）の発熱により加熱されやすいとともに、スピンドルモータユニットとは異なり、アウトガスをトラップする磁性流体シールやラビリンス構造を備えないため、封入グリースから基油が蒸発しやすく、上記の問題を起こしやすい状況にある。
【０００４】
また、ＨＤＤの薄型化に伴うＶＣＭの出力低下に対応するために、ＨＤＤアクチュエータ用転がり軸受には低トルクが要求されてきている。
【０００５】
このような問題に対して従来では、例えば、エステル油を基油とし、混和ちょう度が１７５〜２２０のグリースを、その封入量を減じて封入することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１２３１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、グリースの封入量を減ずることで低トルク化を図ることが可能であるが、一方で潤滑寿命の低下を招くため、グリースの封入量の低減には自ずと限界がある。そこで、本発明は、グリース潤滑に比べてトルクを大幅に低減できる潤滑油による潤滑方式を採用しつつ、十分な潤滑性能を有し、かつ、アウトガスの発生による磁気ディスクの汚染をより抑制したＨＤＤアクチュエータ用転がり軸受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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、ＨＤＤのアクチュエータに組み込まれる転がり軸受であって、内輪、外輪の間に保持器を介して複数個の転動体を保持してなり、芳香族エステル油を封入してなることを特徴とするＨＤＤアクチュエータ用転がり軸受を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のＨＤＤアクチュエータ用転がり軸受は、潤滑油による潤滑であるため、グリース潤滑に比べて大幅な低トルク化を実現する。また、使用する潤滑油も低揮発性の芳香族エステル油であるため、アウトガス量が少なく、磁気ディスクを汚染するおそれもない。従って、読み書き動作を正確に、かつ安定して長期にわたり維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に関して図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
本発明において、ＨＤＤアクチュエータ用転がり軸受自体の構造には制限が無く、例えば図１に断面図で示すような転がり軸受を例示することができる。図示される転がり軸受は、外周面に内輪軌道１が形成された内輪２と、内周面に外輪軌道３が形成された外輪４との間に、複数の転動体である玉５を保持器７により転動自在に保持してなり、更に潤滑のために内輪２と外輪４との間の軸受内部空間に芳香族エステル油を充填し、シール部材６で封止して構成されている。また、ユニット化されていてもよく、例えば図２に断面図で示すように、例えば一対の転がり軸受８，８（例えば、図１に示したもの）をハウジング９に収容し、シャフト１０に装着することもできる。
【００１２】
芳香族エステル油の中では、下記の一般式（Ｉ）で表されるトリメリット酸及び一般式（II）で表されるピロメリット酸が好ましく、それぞれ単独で、あるいは適宜組み合わせて使用することができる。
【００１３】
【化１】
2006207716.tif 000003
【００１４】
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は炭素数６〜１０の炭化水素基であり、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。また、これらの炭化水素基は飽和又は不飽和の直鎖又は分岐アルキル基を表す。
【００１５】
【化２】
2006207716.tif 000004
【００１６】
式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７は炭素数が６〜１０の炭化水素基であり、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。また、これらの炭化水素基は飽和又は不飽和の直鎖又は分岐アルキル基を表す。
【００１７】
これら芳香族エステル油は流動点が低く、低トルク化には好ましい。また、揮発性も低く、磁気ディスクを汚染することもなく、更には潤滑寿命も長く、封入量を低減することもできる。このような芳香族エステル油は市場からも入手でき、トリメリット酸エステルとしては花王（株）製「トリメックスＴ−０８」、同「トリメックスＮ−０８」、旭電化工業（株）製「アデカプルーバーＴ−４５」、同「Ｔ−９０」、同「ＰＴ−５０」、ＵＮＩＱＥＭＡ社製「ＥＭＫＡＲＡＴＥ８１３０」、同「ＥＭＫＡＲＡＴＥ９１３０」、同「ＥＭＫＡＲＡＴＥ１３２０」等、ピロメリット酸エステルとしては旭電化工業（株）製「アデカプルーバーＬＸ−１８９１」、同「アデカプルーバーＬＸ−１８９２」、Ｃｏｇｎｉｓ社製「ＢＩＳＯＬＵＢＥ  ＴＯＰＭ」等が挙げられる。
【００１８】
芳香族エステル油は、４０℃における動粘度が２０ｍｍ２／ｓ以上であることが好ましい。２０ｍｍ２／ｓ未満では、油膜形成が十分ではなく耐久性能が低下する。上限は特に設けないが、取扱い性や油膜形成性、トルクの増大等を考慮すると、１５０ｍｍ２／ｓである。十分な耐フレッチング摩耗性を有する油膜を形成することを考慮すると、３０〜１５０ｍｍ２／ｓであることが好ましい。
【００１９】
また、芳香族エステル油には、必要に応じて各種添加剤を添加することができる。中でも、潤滑耐久性を向上させる防錆剤や酸化防止剤、揺動運動時の境界潤滑下における摩耗を防ぐ磨耗防止剤や極圧剤等を添加することが好ましい。何れも従来から潤滑剤に使用されるものであれば制限はないが、好ましい酸化防止剤として含窒素化合物系酸化防止剤及びフェノール系酸化防止剤であり、それぞれを単独で、あるいは混合して添加する。含窒素化合物系酸化防止剤としてはフェニル−α−ナフチルアミン、ジフェニルアミン、フェニレンジアミン等が好適であり、フェノール系酸化防止剤としてはヒンダードフェノール等が好適である。
【００２０】
芳香族エステル油の封入量は、軸受内部空間容積の０．１〜１０％が好ましく、軸受寿命や油漏れを考慮すると０．２５〜５％がより好ましい。封入の仕方としては、マイクロシリンジやポンプで前記量の芳香族エステル油を量り取り、内輪、外輪、転動体及び保持器が組み上がった状態で転動体上に吐出し、軸受を数回回転させる方法が好ましい。また、封入量が少量の場合は、薄い油膜を満遍なく形成するために、芳香族エステル油を適当な溶剤で希釈した溶液を転動体上に吐出し、軸受を数回回転させた後、加熱して溶剤を揮発させたり、前記溶液に組み上がった軸受を浸漬した後、軸受外周面に付着している溶液を拭き取り、乾燥させることが好ましい。
【実施例】
【００２１】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【００２２】
（実施例１〜５、比較例１〜２）
潤滑剤として、一般式（Ｉ）で表され、炭化水素基をｎ−オクチル基としたピロメリット酸（実施例１）、一般式（II）で表され、炭化水素基を２−エチルヘキシル基（実施例２）、Ｃ７〜Ｃ９のアルキル基の混合（実施例３）、ｎ−オクチル基とｎ−デシル基（実施例４）、Ｃ４〜Ｃ１０のアルキル基の混合（実施例５）、ｎ−デシル基（比較例２）とした各トリメリット酸、並びにウレアグリース（比較例１）を用意した。
【００２３】
内径５ｍｍ、外径８ｍｍ、幅２ｍｍの深溝玉軸受を２個１組でユニット化した供試軸受（図２参照）に、各淳滑剤を軸受内部空間容積の約５％となるように封入し、下記に示す（１）アウトガス評価、（２）トルク評価、（３）揺動耐久評価を行なった。それぞれの評価結果を表１に併記する。
【００２４】
（１）アウトガス評価
供試軸受をヘッドベース型質量分析型ガスクロマトグラフィー（ＧＣ−ＭＳ）にて、ヘッドスペース中で９０℃、１時間加熱し、発生したガスの合計量を測定した。結果は、比較例１のガス発生量を１とする相対値とし、０．５以下を合格として表１に○印を記し、０．５超を不合格として表１に×印を記した。
（２）トルク評価
供試軸受を回転数２ｒ／ｍｉｎで所定回数回転させ、その際、総回転数の半分の時点で逆回転させ、前半部と後半部（逆回転）とのトルク差を測定した。結果は、比較例１のトルク差を１とする相対値とし、０．５以下を合格として表１に○印を記し、０．５超を不合格として表１に×印を記した。
（３）揺動耐久評価
供試軸受を下記条件にて揺動運動させ、初期トルク変動量と規定回数後のトルク変動量との差を測定した。結果は、比較例１のトルク変動量差を１とする相対値とし、０．５以下を合格として表１に○印を記し、０．５超を不合格として表１に×印を記した。
周波数：９０Ｈｚ
揺動角度：１０°
雰囲気温度：４０℃
揺動回数：１×１０８回
【００２５】
【表１】
2006207716.tif 000005
【００２６】
表１から、トリメリット酸及びピロメリット酸はアウトガスの発生も少なく、低トルクで、耐久性にも優れ、総合的に良好な結果を示している。これに対し、トリメリット酸を用いても、動粘度が高すぎると所期の効果が得られず、本発明の目的を達成するには動粘度を１５０ｍｍ２／ｓ（４０℃）以下とする必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のＨＤＤアクチュエータ用転がり軸受の一例を示す断面図である。
【図２】ユニット化したＨＤＤアクチュエータ用転がり軸受の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  内輪軌道
２  内輪
３  外輪軌道
４  外輪
５  玉
６  シール部材
７  保持器
【図１】
2006207716.tif 000006
【図２】
2006207716.tif 000007