CN107603696B - 滑油、滚动轴承、滚动轴承装置以及信息记录再现装置 - Google Patents

滑油、滚动轴承、滚动轴承装置以及信息记录再现装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于,提供飞散量以及释气量得到降低,低温特性优秀的滑油,以及利用该滑油的滚动轴承、滚动轴承装置以及信息记录再现装置。一种滑油,其含有基油以及增稠剂,所述基油含有矿物油以及聚α烯烃,所述聚α烯烃的质量比所述矿物油的质量多,所述聚α烯烃含有动粘度比所述矿物油高的聚α烯烃,所述基油的40℃下的动粘度为40~90mm2/s,混合稠度为200~250。另外,利用该滑油的滚动轴承、滚动轴承装置(6)以及信息记录再现装置(1)。

Description

滑油、滚动轴承、滚动轴承装置以及信息记录再现装置
技术领域
本发明涉及滑油、滚动轴承、滚动轴承装置以及信息记录再现装置。
背景技术
作为使盘磁性地或光学地记录以及再现各种信息的装置,已知硬盘驱动器(HDD)等信息记录再现装置。该信息记录再现装置一般具备摆臂、滚动轴承装置、以及促动器,摆臂在顶端设有对盘记录再现信号的头部平衡架组件(磁头),滚动轴承装置成为摆臂的转动的支点,促动器使摆臂转动。能够通过使摆臂转动并使磁头移动至盘的既定位置来进行信号的记录、再现。
滚动轴承装置一般具备两个滚动轴承、以及轴,滚动轴承在内圈与外圈之间设有多个球状的滚动体,该轴插入该滚动轴承的内侧。通过多个转动体的滚动,外圈绕轴的轴线转动,随之,与外圈连接的摆臂转动。在该滚动轴承中,由于要求长期稳定地工作,故出于使内圈与外圈之间的滚动体的动作平滑的目的来使用滑油。
对于信息记录再现装置的滚动轴承用滑油,要求使滚动轴承的转矩较低,并且能够获得优秀的转矩平滑性(转矩在滚动轴承的转动方向上一致的性质),进而能够提高滚动轴承的耐久性。另外,若雾状地分散的滑油、来自滑油的释气停滞于磁头与盘的间隙等,则在信息记录再现装置的读写中产生故障。因此,对于用于滚动轴承的滑油,飞散量以及释气量少也是重要的。
作为信息记录再现装置的滚动轴承用滑油,例如,已知含有包含矿物油以及聚α烯烃(以下示为“PAO”。)的基油、增稠剂(脲化合物等)、以及极压剂(有机磷化合物)的滑油(专利文献1)。该滑油的释气量比较少,另外能够使滚动轴承为转矩低,转矩平滑性优秀,并且耐久性优秀的滚动轴承。但是,近年来,随着HDD的高密度化、服务器用途的需求的高涨,盘与磁头的距离变为纳米级别,因而寻求释气量的进一步降低。
作为能够降低释气量的滑油,提出了不使用释气量与PAO相比多的矿物油,而是作为基油仅使用PAO的滚动轴承用滑油(专利文献2)。但是,虽然在该滑油中,释气量能够减少,但难以获得具有充分耐久性的滚动轴承。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-239954号公报;
专利文献2:日本特开2013-174334号公报。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于,提供飞散量以及释气量得到降低,低温特性优秀的滑油,以及利用该滑油的滚动轴承、滚动轴承装置以及信息记录再现装置。
用于解决问题的方案
本发明的滑油含有基油以及增稠剂,所述基油含有矿物油以及PAO,所述PAO的质量比所述矿物油的质量多,所述PAO含有动粘度比所述矿物油高的PAO,所述基油的40℃下的动粘度为40~90mm2/s,混合稠度为200~250。
在本发明的滑油中,优选地,所述矿物油质量相对于所述基油总质量的比例为10~40质量%。
优选地,所述矿物油含有在美国石油协会制定的基油类别中被分类为III组的精制矿物油。
优选地,动粘度比所述矿物油高的PAO含有碳数8~12的α烯烃的多聚体的混合物。
优选地,所述PAO还含有动粘度与所述矿物油相同或比其低的PAO。
优选地,动粘度比所述矿物油低的PAO含有碳数8~12的α烯烃的多聚体的混合物。
本发明的滚动轴承具备本发明的滑油。
在本发明的滚动轴承中,优选地,还具有固持件,所述固持件具有供滚动体配置的滚珠凹处,所述滑油被保持在所述固持件上的所述滚珠凹处以外的部分。
本发明的滚动轴承装置具备轴、以及本发明的滚动轴承。
本发明的信息记录再现装置具备本发明的滚动轴承装置。
发明效果
本发明的滑油的飞散量以及释气量得到降低,低温特性优秀。
本发明的滚动轴承、滚动轴承装置以及信息记录再现装置的滑油的飞散量以及释气量降低,另外在低温下也稳定工作。
附图说明
图1是示出本发明的信息记录再现装置的一例的立体图;
图2是示出图1的信息记录再现装置中的滚动轴承装置周边的纵截面图;
图3是示出图2的滚动轴承装置的截面图;
图4是示出图3的滚动轴承装置中的滚动轴承的俯视图;
图5是图4的滚动轴承的A-A截面图;
图6是示出图5的滚动轴承的固持件的立体图。
具体实施方式
本发明中的动粘度意味着依据JIS K2283在40℃下测定的值。
[滑油]
本发明的滑油含有基油以及增稠剂。
(基油)
基油含有矿物油以及PAO。
PAO与增稠剂、添加剂的亲合性低,若作为基油仅使用PAO,则难以使增稠剂、添加剂均匀地分散,难以充分获得它们的效果。但是,在本发明的滑油中,通过与PAO同时使用矿物油,基油与增稠剂、添加剂的亲合性变得良好。由此在基油中形成的增稠剂的尺寸的偏差得到抑制,另外,尺寸也能够小型化,并且增稠剂的分散性优秀,因而转矩平滑性优秀。而且还能够充分地发挥添加剂的效果。
<矿物油>
作为矿物油,能够使用作为基油使用的公知的矿物油,例如能够列举环烷类矿物油、烷烃(paraffin)类矿物油、氢化类矿物油、溶剂精制矿物油、高精制矿物油等。作为矿物油,可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。例如,还可以使用将动粘度不同的多种矿物油混合,并调整为目标的动粘度(平均动粘度)的矿物油。
作为矿物油,从获得释气量更少,耐热性优秀,并且低温特性也优秀的油脂的观点来看,在API(American Petroleum Institute,美国石油协会)基油类别中分类为III组(GrIII)的精制矿物油是优选的。作为所述精制矿物油,例如,能够列举将对原油进行常压蒸馏而获得的润滑油馏分进一步高度氢化精制的烷烃类矿物油等。被分类为前述III组的精制矿物油优选闪点为240℃以上的精制矿物油,更优选为250℃以上的精制矿物油。此种精制矿物油的精制度高,能够更进一步地降低释气量。以此为理由,推测为释气的原因的低分子量的成分减少。另外,能够抑制低温时的基油粘度上升所伴随的转矩上升。
矿物油的动粘度ν1优选为40~80mm2/s,更优选为45~60mm2/s。若矿物油的动粘度ν1为所述下限值以上,则容易降低释气量。若矿物油的动粘度ν1为所述上限值以下,则变得容易对滚动轴承的滚动面的需要滑油的面供给滑油或基油。
此外,在使用动粘度不同的多种矿物油的混合物的情况下,将该混合物的动粘度作为矿物油的动粘度。
<PAO>
本发明的滑油中的PAO包含动粘度比矿物油高的PAO(以下,也称为PAO(A)。)。通过组合矿物油和动粘度比矿物油高的PAO(A),得到低温特性优秀的滑油。
PAO的动粘度例如能够通过调节形成PAO的α烯烃的聚合度来调节。
PAO(A)的动粘度νA优选为45~1800mm2/s,更优选为50~650mm2/s。若PAO(A)的动粘度νA为所述下限值以上,则容易降低释气量。若PAO(A)的动粘度νA为所述上限值以下,在考虑之前说明的与矿物油、后述PAO(B)的混合时,变得容易对滚动轴承的滚动面的需要滑油的面供给滑油或基油。
此外,在作为PAO(A)使用动粘度不同的多种PAO的混合物的情况下,将该混合物的动粘度作为PAO(A)的动粘度。
矿物油的动粘度ν1相对于PAO(A)的动粘度νA之比ν1A优选为1.0~45,更优选为10~20。若比ν1A为所述下限值以上,则容易降低释气量。若比ν1A为所述上限值以下,则能够确保优秀的低温特性。
作为形成PAO(A)的α烯烃,不特别受到限定,例如,能够列举1-辛烷、1-壬烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十三烯、1-十四烯、1-十五烯、1-十六烯、1-十七烯、1-十八烯、1-十九烯、1-二十烯、1-二十二烯等。形成PAO(A)的α烯烃可以是一种,也可以是两种以上。
作为PAO(A),可以单独使用一种,也可以使用两种以上的混合物。作为PAO(A),优选地包含使动粘度νA比矿物油的动粘度ν1高的,碳数8~12的α烯烃的多聚体的混合物,更优选地包含碳数8~12的α烯烃的3~5聚体。由此,能够进一步降低释气量以及飞散量,变得容易确保优秀的低温特性并且变得容易确保高耐久性。
本发明的滑油中的PAO优选为除了PAO(A)之外,还包含动粘度与矿物油相同或比其低的PAO(以下,也称为PAO(B)。)。
PAO(B)的动粘度νB优选为20~80mm2/s,更优选为30~70mm2/s。若PAO(B)的动粘度νB为所述下限值以上,则容易降低释气量。若PAO(B)的动粘度νB为所述上限值以下,则变得容易对滚动轴承的滚动面的需要滑油的面供给滑油或基油。
此外,在作为PAO(B)使用动粘度不同的多种PAO的混合物的情况下,将该混合物的动粘度作为PAO(B)的动粘度。
矿物油的动粘度ν1相对于PAO(B)的动粘度νB之比ν1B优选为0.5~1.0,更优选为0.5~0.7。若比ν1B为所述下限值以上,则容易降低释气量。若比ν1B为所述上限值以下,则变得容易对滚动轴承的滚动面的需要滑油的面供给滑油或基油。
作为形成PAO(B)的α烯烃,不特别受到限定,例如,能够列举与在形成PAO(A)的α烯烃中列举的α烯烃相同的α烯烃。形成PAO(B)的α烯烃可以是一种,也可以是两种以上。
作为PAO(B),可以单独使用一种,也可以使用两种以上的混合物。作为PAO(B),优选地包含使动粘度νB和矿物油的动粘度ν1相同或比其低的,碳数8~12的α烯烃的多聚体的混合物,更优选地包含碳数8~12的α烯烃的3~5聚体。由此,能够进一步降低释气量以及飞散量,变得容易确保优秀的低温特性。
在本发明中,从能够进一步降低释气量以及飞散量,容易确保优秀的低温特性的观点看来,优选为PAO的动粘度ν2比矿物油的动粘度ν1高。此外,PAO的动粘度ν2是指PAO整体的动粘度。在作为PAO仅使用PAO(A)的情况下,动粘度ν2与动粘度νA相同。在作为PAO使用PAO(A)以及PAO(B)的情况下,动粘度ν2也能够作为动粘度νA和动粘度νB的质量平均值来概算。
PAO的动粘度ν2优选为45~200mm2/s,更优选为50~120mm2/s。若PAO的动粘度ν2为所述下限值以上,则容易降低释气量。若PAO的动粘度ν2为所述上限值以下,则容易抑制低温时的转矩上升。
矿物油的动粘度ν1相对于PAO的动粘度ν2之比ν12优选为0.5~2.0,更优选为0.5~1.0。若比ν12为所述下限值以上,则容易降低释气量。若比ν12为所述上限值以下,则容易抑制低温时的转矩上升。
<其他油成分>
基油除了矿物油以及PAO之外,还可以含有矿物油、PAO以外的其他油成分。作为其他油成分,例如,能够列举酯油等合成油。作为其他油成分,可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。
基油的动粘度ν为40~90mm2/s,优选为55~90mm2/s,更优选为65~90mm2/s。若基油的动粘度ν为所述下限值以上,则容易降低释气量。若基油的动粘度ν为所述上限值以下,则容易对滚动轴承的滚动面等的需要滑油的部分供给滑油或基油。另外,由于低温特性优秀,故在要求低温下的稳定动作的用途(例如要求在-30℃的低温下也稳定的动作的车载用途)中,也能够在低转矩下进行动作。
(增稠剂)
增稠剂发挥将滑油保持为半固体状的作用。
作为增稠剂,能够无限制地使用通常用于滑油的公知的增稠剂。作为增稠剂的具体例子,例如,能够列举脲化合物、锂皂等。其中,作为增稠剂,从耐热性优秀的观点来看,优选为脲化合物,在一个分子中具有两个脲键的二脲化合物是更优选的。
作为二脲化合物,例如,能够列举末端为脂肪族基的脂肪族二脲化合物、末端为脂环族基的脂环族二脲化合物、末端为芳香族基的芳香族二脲化合物等。作为二脲化合物的具体例子,例如,能够列举通过二异氰酸盐(二异氰酸苯酯、二异氰酸甲苯酯)与一元胺(辛胺、十二烷胺、硬脂胺、苯胺、p-甲苯胺)的反应获得的化合物。
作为锂皂,例如,能够列举硬脂酸锂、12-羟基硬脂酸锂等。
作为增稠剂,可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。
(其他成分)
本发明的滑油根据需要,除了基油以及增稠剂之外,还可以包含基油以及增稠剂以外的其他成分。作为其他成分,能够使用通常用于滑油的公知成分,例如,能够列举极压剂、防氧化剂、防锈剂、油性改进剂、金属减活剂等添加剂。
作为极压剂,例如,能够列举有机钼化合物(二硫代氨基甲酸钼、二硫代磷酸钼等)、有机脂肪酸化合物(油酸、环烷酸、琥珀酸)、有机磷化合物(磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯等)、磷酸酯等。另外,作为极压剂,还可以使用二硫代氨基甲酸锌、二硫代氨基甲酸锑等。
作为极压剂,可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。
作为防氧化剂,例如,能够列举等苯酚类防氧化剂(2,6-二-t-丁基-4-甲基苯酚等)、胺类防氧化剂(p,p'-二辛基二苯胺等)等。作为防氧化剂,可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。在本发明的滑油含有防氧化剂的情况下,优选地组合苯酚类防氧化剂和胺类防氧化剂来使用。另外,在该情况下,更优选地,滑油中的胺类防氧化剂的含有量比苯酚类防氧化剂的含有量多。
作为防锈剂,例如,能够列举有机磺酸的碱金属盐或碱土类金属盐(磺酸钙、磺酸镁、磺酸钡等)、多元醇(山梨醇单油酸酯(Sorbitan monooleate))的偏酯等。
作为防锈剂,可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。
(各成分的比例)
本发明的基油质量相对于滑油总质量的比例优选为75~93质量%,更优选为80~90质量%。若基油的比例为所述下限值以上,则容易对滚动轴承的滚动面等的需要滑油的面供给滑油或基油。若基油的比例为所述上限值以下,则滑油为半固态状,难以漏出且难以飞散。
矿物油质量相对于基油总质量的比例为10~40质量%,优选为20~30质量%。若矿物油的比例为所述下限值以上,则获得取得了优秀的耐久性和转矩平滑性的平衡的滑油。若矿物油的比例为所述上限值以下,则获得释气量以及飞散量充分降低,并且抑制了低温时的转矩上升的滑油。
在本发明中,PAO的质量比矿物油的质量多。即,在作为PAO仅使用PAO(A)的情况下,PAO(A)的质量比矿物油的质量多,在作为PAO使用PAO(A)以及PAO(B)的情况下,PAO(A)和PAO(B)的合计质量比矿物油的质量多。
PAO相对于基油中矿物油的质量比(PAO/矿物油)优选为1.25~9,更优选为1.5~4。若所述质量比为所述下限值以上,则容易获得释气量以及飞散量充分降低的滑油。若所述质量比为所述上限值以下,容易获得优秀的耐久性、转矩平滑性。
PAO的合计质量相对于基油总质量的比例优选为50~90质量%,更优选为60~80质量%。若PAO的比例为所述下限值以上,则容易获得释气量以及飞散量充分降低,并且抑制了低温时的转矩上升的滑油。若PAO的比例为所述上限值以下,则获得取得了优秀的耐久性和转矩平滑性的平衡的滑油。
PAO(A)的质量相对于PAO的合计质量的比例优选为20~100质量%,更优选为30~60质量%。若PAO(A)的比例为所述下限值以上,则容易获得释气量以及飞散量充分降低的滑油。若PAO(A)的比例为所述上限值以下,则容易获得优秀的耐久性以及转矩平滑性。
矿物油和PAO的合计质量相对于基油总质量的比例优选为70质量%以上,更优选为80质量%以上,进一步优选为90质量%以上。若矿物油和PAO的合计质量的比例为所述下限值以上,则特别是在0℃以下的低温下,容易获得低转矩的滑油。所述矿物油和PAO的合计质量的比例的上限值为100质量%。
本发明的增稠剂质量相对于滑油总质量的比例优选为7~20质量%,更优选为10~15质量%。由此,将混合稠度调整为200~250,更优选为215~235。通过采用此种混合稠度范围,限制基油从滑油的渗出量,抑制动作中的飞散,并且在使用高粘度的基油时,也容易获得低转矩。另外,若增稠剂的比例为所述下限值以上,则滑油为半固态状,难以漏出且难以飞散。若增稠剂的比例为所述上限值以下,则容易对滚动轴承的滚动面等的需要滑油的面供给滑油或基油。
本发明的极压剂质量相对于滑油总质量的比例优选为0.2~4质量%,更优选为0.5~2质量%。
本发明的氧化剂质量相对于滑油总质量的比例优选为0.05~4质量%,更优选为0.2~2质量%。
本发明的防锈剂质量相对于滑油总质量的比例优选为0.2~4质量%,更优选为0.5~2质量%。
(用途)
作为本发明的滑油的用途,作为用于信息记录再现装置、电子设备制造装置中的滚动轴承的滑油是特别有用的。作为电子设备制造装置,例如,能够列举半导体制造装置、液晶制造装置、印刷基板制造装置等。另外,本发明的滑油还能够作为被封入线性导轨、滚珠丝杠的滑油来使用。
[信息记录再现装置]
本发明的滚动轴承、滚动轴承装置以及信息记录再现装置在采用本发明的滑油以外能够采用公知的形态。以下,示出并说明本发明的滚动轴承、滚动轴承装置以及信息记录再现装置的一例。
本实施方式的信息记录再现装置1为对盘(磁性记录介质)D以垂直记录方式进行写入的装置,如图1所示,具备:盘D、摆臂2、光导波路3、激光光源4、头部平衡架组件(HGA)5、滚动轴承装置6、促动器7、主轴马达(旋转驱动部)8、控制部9、以及壳体10。
壳体10是容纳信息记录再现装置1中各构成部分的部件。
壳体10具备俯视图四边形状的底部10a、从底部10a的周缘竖立设置的周壁部(未图示)、以及以可装卸的方式固定于周壁部上部且堵塞开口部的盖体(未图示)。在壳体10中,在底部10a上的周壁部的内侧,容纳各构成品。在图1中,出于便利,省略了周壁部以及盖体。
壳体10的材质不特别受到限定,例如,能够列举铝等金属材料。
主轴马达8安装于壳体10的底部10a的大致中心。另外,通过将在盘D的中心形成的中心孔嵌入主轴马达8,装卸自如地安装有三片盘D。通过主轴马达8,能够使盘D以旋转轴线L1为轴沿一定方向旋转。
在壳体10底部10a的一个角落部,以位于盘D外侧的方式安装有促动器7。朝盘D延伸的摆臂2连结于促动器7。在摆臂2的基端侧的部分设有滚动轴承装置6。通过基于促动器7的驱动,摆臂2以滚动轴承装置6的旋转轴线L2为轴在水平面内转动。
摆臂2具备连结于促动器7的基部2a、以及从基部2a朝盘D延伸设置的臂部2b。摆臂2例如能够通过利用切削加工等一体形成基部2a和臂部2b来获得。
基部2a为大致立方体形状,以包围滚动轴承装置6的方式由滚动轴承装置6以能够转动的方式支持。
臂部2b为平板状,并且为从基端部朝顶端部逐渐变细的锥形形状。臂部2b以从基部2a处的与安装有促动器7的后面2c为相反侧的前面(与角落部为相反侧的面)2d开始,沿基部2a上表面的面方向(水平面内方向)延伸的方式设置。
另外,在该例子的摆臂2中,三片臂部2b沿基部2a的高度方向(垂直方向),以盘D被夹在各臂部2b之间的方式设置。即,臂部2b与盘D以彼此沿高度方向交替地定位的方式配置,通过促动器7的驱动,臂部2b沿与盘面(盘D的表面)D1平行的方向移动。
在摆臂2中的臂部2b的顶端,设有头部平衡架组件5。在摆臂2的基部2a的侧面部设有激光光源4。在摆臂2的基部2a以及臂部2b,设有连结激光光源4和头部平衡架组件5的光导波路3。由此,能够从激光光源4经由光导波路3将光供给到头部平衡架组件5。
头部平衡架组件5具备悬架5a、以及在悬架5a的顶端安装的滑块5b。
滑块5b具有近场发光元件。在光被从激光光源4引导至滑块5b时,从该近场光发生元件发生近场光。通过利用该近场光,能够在盘D记录各种信息,或者使其再现。
近场光发生元件例如由光学微小开口、形成为纳米尺寸的突起部等构成。
头部平衡架组件5通过促动器7的驱动而与摆臂2的臂部2b一同沿与盘面D1平行的方向移动。此外,摆臂2以及头部平衡架组件5在盘D的旋转停止时通过促动器7的驱动而从盘D上避开。
控制部9与激光光源4连接。在控制部9中,通过与信息对应地调制的电流,能够控制对头部平衡架组件5的滑块5b供给的光的光束。
(滚动轴承装置)
如图2以及图3所示,滚动轴承装置6具备轴20、在轴20的外侧与轴20设置在同轴上的衬套21、以及设置在轴20与衬套21之间的两个滚动轴承22。
轴20为圆柱形状的棒状部件,从壳体10底部10a竖立设置。轴20的中心轴成为摆臂2转动时的旋转轴线L2。
在轴20中的壳体10的底部10a侧的部分,朝基端依次设有与本体部20a相比直径扩大的凸缘部20b、以及与本体部20a相比直径缩小的缩径部20c。在缩径部20c的外周面形成有公螺纹20d。将轴20的缩径部20c插入在壳体10的底部10a设置的洞10b,并使在洞10b的内周面形成的母螺纹10c和缩径部20c的公螺纹20d螺纹接合,从而将轴20竖立设置于壳体10的底部10a。此时,凸缘部20b的下表面接触壳体10的底部10a,从而进行轴20的高度方向的定位。
衬套21为形成为圆筒形状的部件。衬套21的内径与凸缘部20b的外径为大致相同的直径。
衬套21以从径方向外侧包围轴20的方式,且以其内周末相对于轴20的外周面以既定间隔隔开的方式设置。轴20的中心轴与衬套21的中心轴一致。
另外,衬套21被直接压入在摆臂2基部2a形成的安装孔2e内,或者被通过形成为波型的金属环等弹性体而压入,或者粘接嵌合,从而与摆臂2一体地组合。
在衬套21的内周面的高度方向中央部,沿周向方向遍及整个周部形成有向内侧突出的间隔部21a。在轴20与衬套21之间,在间隔部21a的上下分别设置两个滚动轴承22,这两个滚动轴承22的间隔被保持为既定距离。
[滚动轴承]
滚动轴承装置6所具备的两个滚动轴承22是相同的。
如图3~6所示,滚动轴承22具备内圈30、外圈31、固持件32、多个滚动体33、以及两个屏蔽板34。
内圈30为圆筒状的部件。
内圈30的直径为能够插入轴20的尺寸。在本实施方式中,内圈30的直径比轴20的外径大一些。将轴20插入内圈30的内侧,并利用粘接剂等将内圈30固定于轴20。
此外,内圈30的直径若为能够设置于轴20的范围,则还可以与轴20的外径相同,或者小一些。在该情况下,将轴20压入固定于内圈30。
在滚动轴承22中,能够采用在对内圈30相对于轴20沿轴方向相对地赋予预压的状态下将内圈30固定于轴20的,所谓内圈预压。由此,能够使滚动轴承22高刚性化,能够提高滚动轴承装置6的共振频率(共振点)。因此,成为更加能够对应于高速旋转的滚动轴承装置6。
此外,在滚动轴承22中,还可以采用在对外圈31相对于轴20沿轴方向相对地赋予预压的状态下将外圈31固定于衬套21的,所谓外圈预压。
在内圈30的外周面的轴方向中间部,对滚动体33的滚动进行引导的凹条的内圈滚动面30a遍及内圈30的整个周围而形成。内圈滚动面30a在用通过内圈30中心轴的平面截断时的截面形状为圆弧状。
作为内圈30的材质,例如能够列举不锈钢等金属材料。内圈30例如能够通过锻造、机械加工等来制造。
外圈31的直径比内圈30大,为与内圈30同样的圆筒状部件。
外圈31通过固定于衬套21的内侧而以与内圈30隔开的状态设置于内圈30的外侧。内圈30和外圈31以它们的中心轴都与轴20的中心轴一致的方式设置于同轴上。
在外圈31的内周面的轴方向中间部,以与内圈30的内圈滚动面30a相向的方式,对滚动体33的滚动进行引导的凹条的外圈滚动面31a遍及外圈31的整个周围而形成。外圈滚动面31a在用通过外圈31中心轴的平面截断时的截面形状为圆弧状。
作为外圈31的材质,例如能够列举不锈钢等金属材料。外圈31例如能够通过锻造、机械加工等来制造。
如图6所示,固持件32具备圆环状的本体部32a、以及从本体部32a的上部形成,且以彼此的距离朝顶端而接近的方式圆弧状地立起的七对爪部32b、32c。七对爪部32b、32c等间隔地设于固持件32的周向方向。在各个成对的爪部32b和爪部32c的内侧,形成有以能够转动的方式保持滚动体33的正视图大致圆状的滚珠凹处B。
此外,爪部的对数、即滚珠凹处B的数量不限定于7个,也可以是6个以下,还可以是8个以上。
固持件32的内径比内圈30的外径大,另外,固持件32的外径比外圈31的内径小。在固持件32设置于内圈30与外圈32之间的状态下,将滚动体33分别以能够滚动的方式保持于各个滚珠凹处B。如此,在内圈30以及外圈31与固持件32不相互干涉的状态下,滚动体33配置于内圈30的内圈滚动面30a与外圈31的外圈滚动面31a之间。
固持件32能够在分别将滚动体33以能够滚动的方式保持于各个滚珠凹处B的状态下围绕中心轴L2旋转。
作为固持件32的材质,不特别受到限定,例如,能够列举聚酰胺树脂等树脂。
在固持件32的上部处的一对爪部32b、32c、以及其旁边的一对爪部32b、32c之间,形成有与滚珠凹处B相比深度浅的滑油凹处G。即,在固持件,通过多对爪部32b、32c,在周向方向上交替地形成有滚珠凹处B和滑油凹处G。
如图3以及图5所示,本发明的滑油100配置于滑油凹处G,滚动体33配置于滚珠凹处B。如此,在本发明中,优选为滑油被保持在固持件上的滚珠凹处以外的部分。当在该状态下滚动体33与固持件32一同转动时,滑油100从滑油凹处G渗出到内圈30以及外圈31和滚动体33之间,获得通过滑油100实现的润滑效果。
通过利用滑油凹处G对滚动轴承22使用滑油100,能够减少滑油100的使用量。由此,变得容易抑制滑油量过度且滚动轴承22的转矩增大的情况,另外,变得容易获得用于对盘D的读写所要求的充分的清洁度。
本例的滚动体33为球状。滚动体33在内圈30的内圈滚动面30a与外圈31的外圈滚动面31a之间配置于固持件32的滚珠凹处B内,且沿内圈滚动面30a和外圈滚动面31a滚动。各个滚动体33通过固持件32而均等地排列于周向方向。
虽然滚动体33的数量在该例子中为7个,但与固持件32中的滚珠凹处B的数量对应地决定即可,也可以是6个以下,还可以是8个以上。
作为滚动体33的材质,例如能够列举轴承钢等金属材料。
屏蔽板34是堵塞在内圈30与外圈31之间形成的圆环状空间的上下的环状板部件。屏蔽板34设置于内圈30与外圈31之间的固持件32以及多个滚动体33的上下。各个屏蔽板34在其外周缘部进入在外圈31形成的卡合用环状槽部40内的状态下固定于外圈31。
(作用机构)
在信息记录再现装置1中,将本发明的滑油100配置于滚动轴承22中的固持件32的滑油凹处G。在摆臂2通过促动器7的驱动而转动时,配置于滑油凹处G的滑油100通过内圈30以及外圈31和固持件32的侧面,并被供给到内圈30以及外圈31与滚动体33之间,从而发挥基于滑油100的润滑效果。
此外,作为获得了该润滑效果的被供给到内圈30以及外圈31与滚动体33之间的滑油的状态,可以认为除了与配置在滑油凹处G的滑油同样的状态的滑油(增稠剂、基油、添加剂的混合物)之外,从配置在该滑油凹处G的滑油渗出的含有添加剂的基油的状态,还有,对其混合了若干增稠剂的(增稠剂量比配置在滑油凹处G的滑油少)状态,认为较少变为供给与配置在滑油凹处G的滑油同样的状态的滑油的状态。
在信息记录再现装置1中,由于使用本发明的滑油,故充分地降低飞散量以及释气量。因此,释气难以停滞于头部平衡架组件与盘D的间隙等,能够稳定地进行读写。作为获得此种效果的原因,如下地考虑。
一直以来,一般,为了抑制在工作中滑油的温度上升而释气量增加,较低地设定基油的动粘度。滚动体以推开被供给的滑油或从其渗出的基油的方式前进,而此时,最容易产生滑油的雾状飞散、释气的发生。在所供给的滑油,在滚动体的通过之后立即形成与滚动体的行进方向平行的辙迹,而且在信息记录再现装置1中使用的轴承装置中,在滚动体的往复运动的两端部形成凸起(bump),但若基油的动粘度低或滑油的稠度高,则流动性高,因而在下个滚动体通过之前,辙迹、凸起消失,容易变为滚动体的通过部分再次被用滑油、基油填满。因此,认为通过在动作中滚动体始终以推开滑油、基油的方式前进,变得容易发生滑油、基油的飞散、释气的发生。
相对于此,在本发明中,使基油的动粘度为40~90mm2/s这一比较高的范围。另外将混合稠度调整为200~250。由此,通过滚动体的通过而形成的辙迹、凸起为在下个滚动体通过时在某种程度上被保持的状态。因此,由动作中的滑油、基油中的滚动体推开的量变少,因而难以发生滑油、基油的飞散、释气的发生。
根据如上所述的机构,本发明的滑油作为,用于在滚动轴承的制造阶段中以不被涂布在内圈、外圈、滚动体的方式仅被涂布(保持)在固持件上的滑油在滚动轴承的动作时慢慢地遍布滚动面以发挥润滑效果的类型的滚动轴承的滑油,尤其发挥效果。因而,滑油被保持在固持件上的滚珠凹处以外的部分即可,滑油的涂布位置不限于滑油凹处。
另外,处于动粘度高的矿物油越多,则低温特性越差的倾向。但是,在本发明的滑油中,由于PAO的质量比矿物油的质量多,并使动粘度比矿物油高的PAO(A)与矿物油组合,故即使基油的动粘度高,低温特性也优秀。
(其他实施方式)
此外,本发明的滚动轴承、滚动轴承装置以及信息记录再现装置使用本发明的滑油即可,不限定于前述装置。
例如,具备滚动轴承22、滚动轴承装置6的信息记录再现装置1虽然是利用近场光的装置,但还可以是具备使用本发明的滑油的滚动轴承以及滚动轴承装置的一般的HDD、光盘D装置等。
另外,滚动轴承装置还可以不具备衬套。具体而言,例如还可以采用以下滚动轴承装置,其在于轴的外侧处沿轴方向隔开地配置的两个滚动轴承之间具备将彼此的滚动轴承的间隔保持为既定距离的环状的间隔环,且不具备衬套。在该情况下,能够采用将滚动轴承的外圈直接压入或粘接嵌合于在摆臂基部形成的安装孔的方式。
另外,滚动轴承中的滚动体还可以是圆筒状的滚柱。
[实施例]
以下,虽然通过实施例来详细地说明本发明,但本发明不受以下记载的限定。
[动粘度]矿物油、PAO以及基油的动粘度是使用佳能-FENSKE(キヤノン-フェンスケ)粘度计,依据JIS K2283在40℃下测定的。
[混合稠度]
利用JIS K 2220所规定的方法测定了滑油的混合稠度。首先,利用规定的混合器将被保持在25℃的滑油混合60次。利用这之后的滑油填满混合器的罐,并利用刮刀刮平混合器的边缘,使滑油平整。在其上载置规定的圆锥形条的锥体,作为将锥体因其自重而在五秒后沉到的距离乘以10的值计算出混合稠度。
[原料]
以下示出在实施例中使用的原料。
(矿物油)
X-1:精制矿物油(在API基油类别中被分类为III组的精制矿物油。动粘度:47mm2/s(40℃),闪点240℃以上的精制矿物油)。
X-1:精制矿物油(在API基油类别中被分类为II组的精制矿物油。动粘度:52mm2/s(40℃))。
(PAO)
A-1:碳数8~12的α烯烃的多聚体的混合物,动粘度:615mm2/s(40℃)。
B-1:1-癸烯的多聚体,动粘度:48mm2/s(40℃)。
B-2:碳数8~12的α烯烃的多聚体的混合物,动粘度:30mm2/s(40℃)。
B-3:1-癸烯的多聚体,动粘度:52mm2/s(40℃)。
[空气溶胶量的测定]
作为滑油的飞散量以及释气量的评价,测定了以下的空气溶胶量。
在图3~6中例示的滚动轴承装置6的滑油凹处G按总量配置了滑油(2.1~2.7mg)。将该滚动轴承装置6收纳在夹具的密闭容器部。在该状态下,滚动轴承装置6能够进行摇摆操作。在密闭容器部的滚动轴承装置6的旋转轴线方向两处设有孔,在从一个孔对滚动轴承装置6送入空气,并在另一个孔配置粒子计数器的状态下,对滚动轴承装置6在50Hz下进行10分钟的10度的摇摆操作,并测定了空气溶胶量。
[低温扭矩试验]
依据JIS K 2220(低温转矩测试,轴承:6204)在0℃和-30℃下进行低温转矩试验,并分别测定了起动扭矩(初始扭矩)、以及在起动后转矩稳定之后的旋转转矩。
[基油流动点]
对装有基油的试管,在预加热至46度之后进行冷却,从比预想的流动点高10℃的温度起开始了测量。每下降2.5℃,将试管从冷却槽取出,并横向放倒进行了测定。在基油在5秒钟之内不动的情况下,将前一个测定温度,即比流动性消失的温度高2.5℃的温度测定为基油流动点(℃)。
[耐磨损试验]
作为耐磨损试验,进行了以下的高速四球试验和Fafnir(ファフナー)式的试验。
具体而言,高速四球试验是依据ASTM D2266的试验,将三个钢球在相互接触的状态下固定,并在其上涂布滑油。在三个钢球的中央,进一步对旋转用钢球在392N的载荷下进行加压。在该状态下使气氛温度为75℃,使旋转用钢球在1200rpm下旋转一个小时。之后,对三个固定的钢球的磨损痕迹的直径,将各自沿纵方向以及横方向测定的六个直径进行平均,并以0.01mm的位数四舍五入进行了计算。
Fafnir试验(微动试验)是依据ASTM D4170的试验。准备两对推力轴承,并预先测定了各四片轨道盘的重量。将利用滑油填满了轨道盘以及滚动体的两对推力轴承施加2450N的预压,在室温下实施了22个小时的30Hz、12度的摇摆动作。在试验之后,测定擦去了滑油的四片轨道盘的重量,得到重量损失。将该重量损失平均,并以0.1mg的位数四舍五入进行计算获得了结果。
[实施例1]
对矿物油(X-1)、PAO(A-1)、以及PAO(B-1)以矿物油和PAO的质量比变为3:7的方式进行混合,以作为基油(动粘度ν=72mm2/s(40℃))。PAO(A-1)和PAO(B-1)以PAO的动粘度ν2变为86mm2/s(40℃)的方式进行混合。
接着,使用所述基油,和作为增稠剂使用脂环族二脲化合物进行滑油化,并添加混合了防氧化剂以及防锈剂、极压剂。各成分的比例为相对于滑油的总质量(100质量%),基油为86.0质量%,增稠剂为12.5质量%,防氧化剂为0.5质量%,防锈剂为1.0质量%,极压剂为1.0质量%。
[实施例2]
在将矿物油和PAO的质量比固定为3:7的情况下,如表1所示地变更基油的组成,除了调节了矿物油的动粘度ν1、PAO的动粘度ν2以及基油的动粘度ν以外,与实施例1同样地调制了滑油。
[比较例1~3]
使矿物油和PAO的质量比为1:1,不使用PAO(A-1),如表1所示地变更基油的组成,调节了矿物油的动粘度ν1、PAO的动粘度ν2以及基油的动粘度ν。另外,除了不添加极压剂以外,与实施例1同样地调制了滑油。
将各例子的评价结果示于表1。表1中的空气溶胶量以在将比较例1中的空气溶胶量作为“100”时的相对值记载。
[表1]
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
如表1所示,在PAO的质量比矿物油的质量多,含有PAO(A),基油的动粘度在40~90mm2/s的范围内的实施例1、2中,空气溶胶的量少,滑油的飞散量以及释气量降低。另外,在实施例1、2中,低温转矩低,基油流动点也低,低温特性也优秀。另外,实施例1、2的滑油在耐磨损试验中作为滑油也发挥了充分的效果。
另一方面,在未使用PAO(A)的比较例1~3中,空气溶胶量多,滑油的飞散量以及释气量的降低是不充分的。
符号说明
1 信息记录再现装置
2 摆臂
3 光导波路
4 激光光源
5 头部平衡架组件
6 滚动轴承装置
7 促动器
8 主轴马达
9 控制部
10 壳体
20 轴
21 衬套
22 滚动轴承
30 内圈
31 外圈
32 固持件
33 滚动体
34 屏蔽板
100 滑油
B 滚珠凹处
G 滑油凹处

Claims (10)

1.一种滑油,
含有基油以及增稠剂,
所述基油含有矿物油以及聚α烯烃,
所述聚α烯烃的质量比所述矿物油的质量多,
所述聚α烯烃含有动粘度比所述矿物油高的聚α烯烃、以及动粘度与所述矿物油相同或比其低的聚α烯烃,
所述矿物油的40℃下的动粘度为40~80mm2/s,
动粘度比所述矿物油高的聚α烯烃的40℃下的动粘度为615~650mm2/s,
动粘度与所述矿物油相同或比其低的聚α烯烃的40℃下的动粘度为30~70mm2/s,
所述聚α烯烃的混合物的40℃下的动粘度为50~120mm2/s,
所述基油的40℃下的动粘度为40~90mm2/s,
混合稠度为200~250。
2.根据权利要求1所述的滑油,其中,所述矿物油的质量相对于所述基油的总质量的比例为10~40质量%。
3.根据权利要求1或2所述的滑油,其中,所述矿物油含有在美国石油协会制定的基油类别中被分类为III组的精制矿物油。
4.根据权利要求1或2所述的滑油,其中,动粘度比所述矿物油高的聚α烯烃含有碳数8~12的α烯烃的多聚体的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的滑油,其中,动粘度比所述矿物油高的聚α烯烃的质量相对于聚α烯烃的合计质量的比例为30~60质量%。
6.根据权利要求5所述的滑油,其中,动粘度比所述矿物油低的聚α烯烃含有碳数8~12的α烯烃的多聚体的混合物。
7.一种滚动轴承,其具备权利要求1~6中的任一项所记载的滑油。
8.根据权利要求7所述的滚动轴承,还具有固持件,所述固持件具有供滚动体配置的滚珠凹处,所述滑油被保持在所述固持件上的所述滚珠凹处以外的部分。
9.一种滚动轴承装置,其具备轴、以及权利要求7或8所记载的滚动轴承。
10.一种信息记录再现装置,其具备权利要求9所记载的滚动轴承装置。
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