(57)【要約】【課題】軸受摺動部の焼付きを防止しながら腐食摩耗紛の発生も同時に抑える事により、高信頼性の流体軸受装置およびそれを使用した磁気ディスク回転装置を提供する。【解決手段】軸受スリーブ５とシャフト２間の軸受隙間に摩耗防止剤の添加量を０．１重量部から０．０１重量部とした潤滑剤１０を充填した流体軸受装置を構成したことにより、軸受摺動部の焼付きを防止しながら腐食摩耗紛の発生も同時に抑える事が出来る。【選択図】図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受部材と軸部材の少なくとも一方の対向面に動圧発生溝を形成し、前記動圧発生溝が開口した軸受部材と軸部材との隙間に潤滑剤を充填した流体軸受装置において、その潤滑剤に添加する摩耗防止剤の添加量が０．１重量部から０．０１重量部であることを特徴する流体軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流体軸受装置を搭載した磁気記録用ディスク回転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置における磁気ディスク駆動用スピンドルモータやポリゴンミラー回転駆動装置が用いられている高速デジタル複写機、レーザープリンタ、ビデオテープレコーダーの回転磁気ヘッド装置等に用いられている軸受部材と軸部材との隙間に充填する潤滑剤を圧力発生流体として利用する流体軸受装置に関するものであり、特に、摩耗防止剤により発生する腐食を防止するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、流体軸受装置は、軸受部材と軸部材との隙間に潤滑用の流体を充填するとともに、前記軸受部材の内周面と軸部材の外周面の少なくとも一方に前記流体の圧力を高める動圧発生溝を形成していて、それにより軸受部材または軸部材の回転時に動圧発生溝で圧力上昇を生じさせ、両部材を非接触状態に維持するようにしている。これらの流体軸受装置に用いられている潤滑剤は基油として、鉱物油やポリ−α−オレフィン油、エステル油、シリコーン油、フッ素系油等の合成油が用いられている。
【０００３】
流体軸受装置の動圧発生流体に前記基油のうち炭化水素系基油を用いた場合、他の工業用潤滑剤と同様に各種添加剤を加えることは公知（例えば、特許文献１参照。）であり、その添加量も文献記載の範囲であった。（例えば、非特許文献１参照。）
軸受部材と軸部材の相対運動により動圧発生溝で圧力上昇を生じさせ、両部材を非接触状態に維持するようにしている動圧型流体軸受装置は停止時には接触状態にあり、起動時には摩擦するため、潤滑剤には摩耗防止剤を添加していたが摩耗防止剤にはその性能発現機構上、腐食性を持つものが多く、添加量によっては腐食摩耗紛の発生が認められる。さらに動圧型流体軸受装置は停止時には接触状態にあること、起動時に摩擦することは周知であり、軸受が定常状態に至るまで側圧等、負荷をかけないのは常識であるが、詳細な検討をされることなく公知の各種添加剤を常識的範囲で添加していた。（例えば、特許文献２参照。）
【特許文献１】特開平０１−１８８５９２号公報
【特許文献２】特表平１１−５１４７７８号公報
【非特許文献１】新版  石油製品添加剤  幸書房発行  昭和６１年７月２５日初版
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、上記のような各種添加剤のうち摩耗防止剤を大量に添加することによる副作用として、軸受内に腐食摩耗粉を発生させ潤滑剤の劣化を生じていたことである。
【０００５】
本発明は上記問題を解決するもので、軸受内の摩耗を防止しつつ、軸受内の腐食摩耗紛の発生を抑え、信頼性の高い流体軸受装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の問題点を解決するために、本発明の流体軸受装置は、軸受部材と軸部材の少なくとも一方の対向面に動圧発生溝を形成し、前記動圧発生溝が開口した軸受部材と軸部材との隙間に潤滑剤を充填した流体軸受装置において、摩耗防止剤の添加量を０．１重量部から０．０１重量部とするものであり、好ましくは０．０５重量部から０．０１重量部を添加量とするものである。
【０００７】
また、必要に応じて酸化防止剤、防錆剤等の公知の各種添加剤を配合することもできる
。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の流体軸受装置によれば、シャフトと軸受スリーブに挟まれた潤滑剤が腐食摩耗紛を発生することなく、軸受内の摩耗を防止し信頼性の高い流体軸受装置を実現できる。
【０００９】
また、本発明の流体軸受装置を用いることにより信頼性の高い磁気ディスク回転装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１はハードディスクドライブに使用される流体軸受装置の一例を示し、潤滑剤１０以外は従来の流体軸受装置と同様の構成を有しており、外周面に動圧発生溝４ａ，動圧発生溝４ｂが形成されたシャフト２の一端がベース１に圧入され、他端にはスラスト受３が固定されて軸部が形成されている。磁気ディスク等を取り付ける為のハブ６の内周面には軸受スリーブ５が圧入されており、この軸受スリーブ５の一端にスラスト板１１が取り付けられて軸受体が形成されている。そして、スラスト板１１とスラスト受３とが対向するようにシャフト２に軸受スリーブ５が装着され、軸部と軸受体との間隙に潤滑剤１０が充填される。
【００１２】
ベース１に形成された外壁１ａにはステータコイル９が設けられ、ステータコイル９と対向するハブ６の内周面にはロータヨーク８を介してロータマグネット７が取り付けられて、モータ駆動部が構成される。
【００１３】
このモータ駆動部により軸受スリーブ５およびハブ６が回転駆動すると、シャフト２に形成された動圧発生溝４ａ、動圧発生溝４ｂのポンピング作用により潤滑剤１０に動圧が発生し、軸受体が軸部から浮上して、軸部と軸受体とが非接触で回転自在に支持される。
【００１４】
なお、動圧発生溝４ａ、動圧発生溝４ｂは、シャフト２の外周面と軸受スリーブ５の内周面の一方、もしくは両方に形成するようにしてもよく、また、スラスト動圧発生溝を、スラスト受３とスラスト板１１の対向面の一方あるいは両方に形成するようにしてもよい。また、ラジアル側およびスラスト側の動圧発生溝とも、対向面間の隙間で潤滑剤１０の圧力が上昇する形状であればよく、屈折部を持たせたり、溝部の深さを変えるなど、種々可能である。また、軸部が回転し、軸受スリーブ５が固定される流体軸受装置であってもよい。
【００１５】
ここで、本発明の流体軸受装置の特徴は潤滑剤１０にあるので、以下摩耗防止剤の一例を挙げて説明する。
【００１６】
本発明の流体軸受装置は定常運転状態では非接触で保持されるが、起動時には摩擦するため、潤滑剤には、チオリン酸亜鉛、有機モリブデン化合物、トリクレジルホスフェート、トリアルキルホスフェートなどのリン酸エステル摩耗防止剤を添加している。回転部位と固定部位の間の潤滑剤１０に添加する摩耗防止剤の添加量を０．１重量部から０．０１重量部（好ましくは０．０５重量部から０．０１重量部）とすることにより軸受内の摩耗を防止しつつ、軸受内の腐食摩耗紛の発生を抑え、信頼性の高い流体軸受装置を提供することが出来る。
【００１７】
（実施の形態２）
次に、本発明の磁気記録用ディスク回転装置の一例について説明する。図２において、軸回転型の流体軸受を組み込んだ磁気ディスク回転装置は、３枚の磁気ディスク３３はスペーサ３２を間に挟んだ状態でハブ３０に積層され、クランプ３１で固定されている。ハブ３０の内周側にはロータマグネット２９が設けられており、固定側に設けられているステータコイル２８との間でモータを形成し、磁気ディスク３３やハブ３０等の回転部を高速で回転駆動する。
【００１８】
ステータコイル２８は軸受スリーブ２２の外周に設けられており、軸受スリーブ２２はアースにつながるベース２７に固定されている。ハブ３０にはシャフト２１が圧入されており、シャフト２１は軸受スリーブ２２に挿入され、スラスト受２３を取り付ける。軸受スリーブ２２のベース２７側の開口部にスラスト板２４を固定する。
【００１９】
シャフト２１と軸受スリーブ２２間、スラスト受２３と軸受スリーブ２２間およびスラスト受２３とスラスト板２４間のスラスト隙間およびラジアル隙間には導電性付与剤としてリチウム塩を添加した潤滑剤２６を充填している。シャフト２１と軸受スリーブ２２、スラスト受２３とスラスト板２４がそれぞれ対向する面の少なくとも一方には動圧発生溝を設けており、回転に伴って生じる動圧によってシャフト２１は浮上する。
【００２０】
以上の構成において、磁気ディスク３３ならびにスペーサ３２やクランプ３１もアンバランスが生じにくい円筒形状であり、起動時には摩擦するが定常運転時には接触することがないため回転部位と固定部位の間の潤滑剤１０に添加する摩耗防止剤の添加量を０．１重量部から０．０１重量部（好ましくは０．０５重量部から０．０１重量部）とすることにより軸受内の摩耗を防止しつつ、軸受内の腐食摩耗紛の発生を抑えることができる。
【００２１】
また、軸受スリーブ回転型においても起動時には摩擦するが定常運転時には接触することがないため回転部位と固定部位の間の潤滑剤１０に添加する摩耗防止剤の添加量を同様に０．１重量部から０．０１重量部（好ましくは０．０５重量部から０．０１重量）とすることにより軸受内の摩耗を防止しつつ、軸受内の腐食摩耗紛の発生を抑えることができる。
【実施例１】
【００２２】
本発明の流体軸受装置と従来の流体軸受装置とを、実施の形態２で説明した磁気記録用ディスク回転装置に組み込んで、１０，０００回の間欠試験を行い、試験後の潤滑油を回収しフェログラフィー分析装置により、摩耗粉量と腐食摩耗粉の発生状況を確認した。その結果を表１に示している。
【００２３】
潤滑油としての試料Ａは、基油としてのジオクチルセバシン酸ジエステルを１００重量部に対して、酸化防止剤としてペンタエリスチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を０．５重量部と、腐食防止剤としてメチル−ベンゾトリアゾールを０．１重量部とを加えた物であり、摩耗防止剤を添加していない。
【００２４】
表１に示す試料Ｂから試料Ｉは、上記の試料Ａを１００重量部として、さらに表１に示す摩耗防止剤を表示の添加量（重量部）を加えた物で、摩耗防止剤を添加量の少ない順に並べたものである。また、表１における摩耗粉量の評価は、回収した油から検出出来た金属摩耗粉、ならびに分解後のシャフト２１ならびに軸受スリーブ２２の摩耗痕等も考慮し、良好な物を○、激しい摩耗のある物を×、その中間を△として評価した。同様に腐食摩耗粉の評価についても良好な物を○、著しい発生が有る物を×、その中間を△として評価した。
【００２５】
【表１】
2005106098.tif 000003
【００２６】
表１からも判るように摩耗防止剤を添加しない試料Ａ、および試料Ａに摩耗防止剤を０．２重量部添加した資料Ｇから資料Ｉに、摩耗粉量または腐食摩耗粉の評価で×が見られ、０．０１重量部から０．１重量部の範囲は評価が○あるいは△となっている。また、一般的に腐食性が低いとされているステアリン酸を０．２重量部添加した試料Ｉでも評価が×となっており、０．２重量部は過剰な添加量といえる。
【００２７】
なお、基油としてジオクチルセバシン酸ジエステル以外を用いても問題はないが、粘度が変化すると起動時、停止時の摩擦時間が変化するため、添加剤の影響を比較することが困難となる。このため本実施例では基油を特定したが本発明を限定するものではない。また、酸化防止剤と腐食防止剤を上記した物質を用いたがこれも本発明を限定するものではない。
【００２８】
このように本発明の流体軸受装置は、従来例のように軸受内を腐食することなく、摩擦による摩耗を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の流体軸受装置は磁気記録装置など、定常回転時の偏心や側圧がない精密軸受の信頼性向上に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態１における流体軸受装置の断面図
【図２】本発明の実施の形態２における磁気記録用ディスク回転装置の断面図
【符号の説明】
【００３１】
１  ベース
２  シャフト
３  スラスト受
４ａ、４ｂ  動圧発生溝
５  軸受スリーブ
６  ハブ
７  ロータマグネット
８  ロータヨーク
９  ステータコイル
１０、２６  潤滑剤
１１  スラスト板
３１  クランプ
３２  スペーサ
３３  磁気ディスク
【図１】
2005106098.tif 000004
【図２】
2005106098.tif 000005