JP2003239954A - ピボットアッシー用軸受 - Google Patents

ピボットアッシー用軸受

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JP2003239954A JP2002035919A JP2002035919A JP2003239954A JP 2003239954 A JP2003239954 A JP 2003239954A JP 2002035919 A JP2002035919 A JP 2002035919A JP 2002035919 A JP2002035919 A JP 2002035919A JP 2003239954 A JP2003239954 A JP 2003239954A
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Motoharu Akiyama
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Minebea Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 急発進、急停止を繰り返しても、長時間の使
用に耐えるピボットアッシー用軸受を堤供すること。 【解決手段】 基油と増ちょう剤と極圧剤を含むグリー
ス組成物を、軸受に注入したピボットアッシー用軸受。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報機器における
情報記憶装置のピボットアッシー用軸受に関するもので
ある。図１に示すように、情報記憶装置は、ヘッドアク
チュエータ３に支持された磁気ヘッド４により、ディス
ク５に情報を書き込んだり、読み出したりしている。支
持部により支持されているピボットアッシー用軸受１
は、ヘッドアクチュエータ３を揺動させ、磁気ヘッド４
を所定の位置に移動させる。ピボットアッシー用軸受
は、図２に示すように、シャフト６を、上部軸受１−１
と下部軸受１−２で支持している。
【０００２】
【従来の技術】従来、情報機器におけるピボットアッシ
ー用軸受は、鉱油系、エステル系、炭酸エステル系など
の基油に増ちょう剤、極圧剤が含まれない添加剤からな
るグリース組成物が用いられてきた。これまでは、ハー
ドディスクが大きく情報密度が小さかったので、ピボッ
トアッシー用軸受は、動きが緩やかであり、過酷な条件
で作動することは考えていなかった。しかし、ハードデ
ィスクの小型化、高密度化、高速化により、ピボットア
ッシーの動きが、短時間に短距離を動くことを要求され
るようになり、急発進、急停止を繰り返すことになり、
ピボットアッシーの軸受に大きな負担がかかるようにな
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 本発明の目的は、急
発進、急停止を繰り返しても、長時間の使用に耐えるピ
ボットアッシー用軸受を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、基油と増ちょ
う剤と極圧剤を含むグリース組成物を、軸受に注入した
ピボットアッシー用軸受に関し、とくに、鉱油及び合成
炭化水素油を含み４０℃における動粘度が４０〜８０ｍ
ｍ２／ｓ好ましくは５０〜７０ｍｍ２／ｓである基油
と、ウレア系増ちょう剤と、極圧剤を含むグリース組成
物を軸受に注入すると急発進、急停止を繰り返しても、
長時間の使用に耐えるピボットアッシー用軸受として有
効であることを見出したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明で用いる基油は、好ましく
は鉱油及び合成炭化水素油が用いられる。本発明で用い
る鉱油としては、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油、
水素化系鉱油、水素分解系鉱油、溶剤精製鉱油、高精製
鉱油これらの１種又は２種以上の混合物が挙げられる。
本発明で用いる合成炭化水素油は、40℃における動粘度
か50ｍｍ２／ｓ未満では、グリースか飛散、漏洩し、軸
受寿命か短くなってしまい、また、70ｍｍ２／ｓを超え
ると、軸受の回転トルクか上昇し、エネルギーロスか生
じるという点で好ましくない。
【０００６】本発明で用いられる合成炭化水素油は、市
販の各種ポリαオレフィン（ＰＡＯ）を上記の条件を満
足するように適宜混合することにより調整できる。本発
明で用いるポリαーオレフィンは、１−オクテン、１−
ノネン、１−デセン、１−ドデセン、１−トリデセン、
１−テトラデセン、１−ペンタデセン、１−ヘキサデセ
ン、１−ヘプタデセン、１−オクタデセン、１−ノナデ
セン、１−エイコセン、１−ドコセン等のダイマー、ト
リマー、テトラマーなどのオリゴマーが挙げられる。と
くにデセン−１のダイマー、トリマー、テトラマーなど
のオリゴマーが望ましい。さらに、本発明のピボットア
ッシー用軸受において、基油は、鉱油：合成炭化水素油
の質量比が１：０．５〜２であり、好ましくは１：０．
７〜１．５である。
【０００７】 本発明で用いられるグリースに使用され
る増ちょう剤は、ウレア系増ちょう剤が用いられる。特
に1分子中に2個のウレア結合を有するジウレア化合物が
好ましい。ジウレア化合物のうち、末端基が脂肪族又は
脂環式であるジウレア化合物が好適である。本発明で用
いられるグリース中、増ちよう剤は目的とするグリース
のちょう度に合わせて使用されるが、その含有量は通常
8〜18質量％程度である。
【０００８】本発明で用いる極圧剤としては、有機モリ
ブデン化合物、有機脂肪酸化合物、有機リン化合物等が
挙げられる。有機モリブデン化合物は、軸受金属面に吸
着し、被膜を形成して機能し、高荷重、低速下でも、耐
焼付き、耐荷重性、耐摩耗を向上する目的で添加する。
本発明で用いる有機モリブデン化合物は代表的には、一
般式
【化１】 （式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ炭素数
が１〜２４のアルキル基、または、炭素数が６〜３０の
アリール基である。）で表されるモリブデンジチオホス
フェート、及び／又は一般式
【化２】 （式中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８は炭素数１〜２４のア
ルキル基であり、ＸはＯ又はＳである。）で表されるモ
リブデンジチオカーバーメートが好ましく用いられる。
【０００９】さらに、金属ジヒドロカルビルジチオフォ
スフェート類、金属ジヒドロカルビルジチオカーバメー
ト類、ナフテン酸塩類等があり、金属として亜鉛の他、
鉛、カドミウム、アンチモンなどのものが好ましい。必
要に応じてこれらを併用することもできる。上記金属ジ
ヒドロカルビルジチオフォスフェート類としては、例え
ばジンクジメチルジチオフォスフェート、ジンクブチル
イソオクチルジチオフォスフェート、ジンクジ（４−メ
チル−２−ペンチル）ジチオフォスフェート、ジンクジ
（テトラプロペニルフェニル）ジチオフォスフェート、
ジンク（２−エチル−１−ヘキシル）ジチオフォスフェ
ート、ジンク（イソオクチル）ジチオフォスフェート、
ジンク（エチルフェニル）ジチオフォスフェート、ジン
ク（アミル）ジチオフォスフェート、ジンクジ（ヘキシ
ル）ジオチフォスフェート等が挙げられる。
【００１０】有機脂肪酸化合物としては、オレイン酸、
ナフテン酸、アビエチン酸、ラノリン脂肪酸、コハク
酸、アミノ酸誘導体等を挙げることができる。コハク酸
化合物としてはアルケニルコハク酸又はその無水物が好
ましく、このアルケニルコハク酸も、軸受材料である転
動面や摺動面に良好に吸着して薄膜を形成する。また、
コハク酸誘導体も同様の作用がある。コハク酸誘導体と
しては、例えばコハク酸、アルキルコハク酸、アルキル
コハク酸ハーフエステル、アルケニルコハク酸、アルケ
ニルコハク酸ハーフエステル、コハク酸イミド等を挙げ
ることができる。これらのコハク酸誘導体も、単独でも
適宜組み合わせて使用してもよい。
【００１１】有機リン化合物有機リン化合物としては亜
リン酸エステルが好ましく、この亜リン酸エステルとし
ては、炭化水素基を有する亜リン酸エステル類が知られ
ており、トリオクチルフォスファイト、トリフェニルフ
ォスファイト、トリクレジルフォスファイト、ビス−２
−エチルヘキシルフォスファイト、トリデシルフォイス
ファイト、ジブチルハイドロジェンフォスファイト、ト
リス（ノニルフェニル）フォスファイト、ジラウリルハ
イドロジェンフォスファイト、ジフェニルモノデシルフ
ォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、
ジフェニルハイドロジェンフォスファイト等を挙げるこ
とができる。
【００１２】また、正リン酸エステル類も使用できる。
例えばトリフェニルフォスフェート、トリエチルフォス
フェート、トリブチルフォスフェート、トリス（２−エ
チルヘキシル）フォスフェート、トリス（２−エチルヘ
キシル）フォスフェート、トリデシルフォスフェート、
ジフェニルモノ（２−エチルヘキシル）フォスフェー
ト、トリクレジルフォスフェート、トリオクチルフォス
フェート、トリステアリルフォスフェート等を挙げるこ
とができる。さらに、酸性リン酸エステルも使用でき
る。好ましい酸性リン酸エステルは、例えばメチルアッ
シドフォスフェート、イソプロピルアッシドフォスフェ
ート、ブチルアッシドフォスフェート、２−エチルヘキ
シルアッシドフォスフェート、イソデシルアッシドフォ
スフェート、トリデシルアッシドフォスフェート、ラウ
リルアッシドフォスフェート等を挙げることができる。
これらの有機モリブデン化合物、有機脂肪酸化合物、有
機リン化合物からなる極圧剤の添加量は、何れもグリー
ス組成物全量に対して０．２質量％〜５質量％であり、
とくに１〜２質量％が望ましい。０．２質量％未満では
充分な目的が達成されないが、５質量％を超えると腐食
性のガスの発生量が多くなり、好ましくない。
【００１３】また、本発明で用いられるグリースには、
一般的にグリースに配合される、酸化防止剤、防錆剤、
腐食防止剤、油性剤等を含有させてもよい。酸化防止剤
としては、フェノール系や芳香族アミン系の化合物か挙
げられる。例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチルー4−メチ
ルフェノールなとのフェノール酸化防止剤；ｐ，ｐ‘一
ジオクチルジフエニルアミンなとのアミン系酸化防止剤
等があげられる。これらの酸化防止剤は、それぞれ単独
で又は2種以上を混合して用いることができる。本発明
で用いられるグリース中、これらの酸化防止剤の量は
0．5〜5質量％が適当である。本発明で用いられるグリ
ースは従来公知の方法により製造することができる。
【００１４】本発明の実施の形態をまとめると以下のと
おりである。 （１） 基油と増ちょう剤と極圧剤を含むグリース組成
物を、軸受に注入したピボットアッシー用軸受。 （２） 鉱油と合成炭化水素油を含み４０℃における動
粘度が４０〜８０ｍｍ２ ／ｓである基油を用いる上記１
ピボットアッシー用軸受。 （３） 鉱油：合成炭化水素油の質量比が１：０．５〜
２である上記１に記載したピボットアッシー用軸受。 （４） 合成炭化水素油が、ポリαオレフィン（ＰＡ
Ｏ）である上記１〜３のいずれかひとつに記載したピボ
ットアッシー用軸受。 （５） ポリαオレフィン
（ＰＡＯ）がデセン-１のダイマー、トリマー、テトラ
マーなどデセン-１のオリゴマーから選ばれる１種また
は２種以上の混合物である上記４に記載したピボットア
ッシー用軸受。 （６） 増ちよう剤がウレア化合物である上記１〜５の
いずれかひとつに記載されたピボットアッシー用軸受。 （７） 極圧剤が、モリブデン化合物、有機脂肪酸化合
物、有機リン化合物からなる群より選ばれる１種若しく
は２種以上の化合物である上記１〜６のいずれかひとつ
に記載されたピボットアッシー用軸受。 （８） モリブデン化合物が、モリブデンジチオホスフ
ェート及び／又はモリブデンジチオカーバーメートであ
る上記１〜６のいずれかひとつに記載されたピボットア
ッシー用軸受。 （９） 有機リン化合物が、トリクレジルフォスファイ
トである上記１〜６のいずれかひとつに記載されたピボ
ットアッシー用軸受。
【００１５】
【実施例】（実施例）ナフテン系鉱油及びデセン−１の
オリゴマーである合成炭化水素油を、質量比が１：１で
混合して４０℃における動粘度が５２〜５３ｍｍ２／ｓ
である基油を作成した。パラフィン系鉱油及びデセン−
１のオリゴマーである合成炭化水素油を、質量比が１：
１で混合して４０℃における動粘度が５５〜５６ｍｍ２
／ｓである基油を作成した。増ちょう割として脂環一脂
肪族混合のジウレア化合物（ジフェニルメタン4，4’−
ジイソシアネート5モル、シクロヘキシルアミン3モル、
ステアリルアミン7モルのモル比で反応させたジウレア
化合物）を作成し、グリース組成物全体の１２から１４
質量％を用いた。増ちょう剤としてステアリン酸リチウ
ムをグリース組成物全体の１２から１４質量％を用い
た。極圧剤として、モリブデン化合物として、モリブデ
ンジチオホスフェート（前記式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及
びＲ４は、それぞれ炭素数が１〜１０のアルキル基、ま
たは、炭素数が６のアリール基である。）及びモリブデ
ンジチオカーバーメート（前記式中、Ｒ５、Ｒ６、
Ｒ７、Ｒ８は炭素数１〜８のアルキル基であり、ＸはＯ
である。）を用いた。極圧剤として、有機リン化合物と
しては、トリクレジルフォスファイトを用いた。極圧剤
は、グリース組成物全体の１〜２質量％を用いた。安定
剤として、アミン系酸化防止剤、スルホン酸系及びエス
テル系防錆剤をグリース組成物全体の２〜５質量％を用
いグリースを調製した。表１にグリースの組成を示す。 (比較例)極圧剤を添加しないグリース組成物を用いた。
【００１６】
【表１】
【００１７】グリースの特性試験 ４球テスト 荷重４．０ｋｇｆ、１２００ｒｐｍ１時間の４球テスト
を行い、球に残された磨耗痕の径を測定した。ピボット
アッシー軸受にグリースを注入し揺動テストを行った。 ピボットアッシー用軸受揺動試験 試験機：３．５インチＨＤＤ用アクチュエータ シーク角度：ｆｕｌｌ シーク回数：１０８シーク 周波数：１２Ｈｚ 温度： 常温 評価項目：トルク（試験前、１０００万シーク終了後、
５０００万シーク終了 後、１億シーク終了後） 最大トルク（２ｒｐｍ、３０
秒）を測定 １億シーク終了後の潤滑状態目視による確認：優 良
可 不可 ベアリング分解調査： 優 良 可 不可 本発明に係るピボットアッシー用軸受の軸受特性を表２
にまとめて示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】以上の結果は、基油と増ちょう剤と極圧剤
を含むグリース組成物を注入したピボットアッシー用軸
受が、長時間の揺動耐久テストにおいて、優れた結果を
導くことが証明され、とくに、鉱油及び合成炭化水素油
を含み４０℃における動粘度が４０〜８０ｍｍ２／ｓ好
ましくは５０〜７０ｍｍ２／ｓである基油と、ウレア系
増ちょう剤と、極圧剤を含むグリース組成物を軸受に注
入したピボットアッシー用軸受が、急発進、急停止を繰
り返しても、長時間の使用に耐えることがわかった。
【００２０】
【発明の効果】本発明のピボットアッシー用軸受は、表
１、表２に示すように、トルクが長時間に亘って安定し
ており、軸受寿命が長いという効果を奏し、急発進、急
停止を繰り返しても、長時間の使用に耐えることが解っ
た。また、本発明のピボットアッシー用軸受は、フレッ
チング現象を起こさないことも判明した。
【図面の簡単な説明】
【図１】記憶装置におけるピボットアッシーの見取り
図。
【図２】ピボットアッシー用軸受の断面図
【符号の説明】
１ ピボットアッシー用軸受 １−１ 上部軸受 １−２ 下部軸受 ２ 軸受の上部支持部 ３ ヘッドアクチュエータ ４ 磁気ヘッド ５ ディスク ６ シャフト
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｍ 115/08 Ｃ１０Ｍ 115/08 129/34 129/34 129/40 129/40 129/42 129/42 129/76 129/76 133/04 133/04 133/16 133/16 135/18 135/18 137/02 137/02 137/04 137/04 137/10 137/10 Ａ 169/00 169/00 Ｆ１６Ｃ 33/66 Ｆ１６Ｃ 33/66 Ｚ Ｇ１１Ｂ 21/02 ６３０ Ｇ１１Ｂ 21/02 ６３０Ｚ // Ｃ１０Ｎ 10:12 Ｃ１０Ｎ 10:12 20:02 20:02 30:06 30:06 40:00 40:00 40:02 40:02 50:10 50:10 Ｆターム(参考） 3J101 AA02 AA52 AA63 EA63 FA31 GA53 4H104 BA07A BB16C BB18C BB33C BE13B BF01C BF03C BG10C BH02C BH03C BH06C CA05A DA02A EA02A FA06 LA03 PA01 PA50 QA18 5D068 AA01 BB01 CC12 EE19 GG01 GG05

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基油と増ちょう剤と極圧剤を含むグリー
    ス組成物を、軸受に注入したピボットアッシー用軸受。
  2. 【請求項２】 鉱油と合成炭化水素油を含み40℃におけ
    る動粘度が４０〜８０ｍｍ２／ｓである基油を用いる請
    求項１に記載したピボットアッシー用軸受。
  3. 【請求項３】 鉱油：合成炭化水素油の質量比が１：
    ０．５〜２である請求項１に記載したピボットアッシー
    用軸受。
  4. 【請求項４】 合成炭化水素油が、ポリαオレフィン
    （ＰＡＯ）である請求項１〜３のいずれかひとつに記載
    したピボットアッシー用軸受。
  5. 【請求項５】 ポリαオレフィン（ＰＡＯ）がデセン-
    １のダイマー、トリマー、テトラマーなどデセン-１の
    オリゴマーから選ばれる１種または２種以上の混合物で
    ある請求項４に記載したピボットアッシー用軸受。
  6. 【請求項６】 増ちよう剤がウレア化合物である請求項
    １〜５のいずれかひとつに記載されたピボットアッシー
    用軸受。
  7. 【請求項７】 極圧剤が、モリブデン化合物、有機脂肪
    酸化合物、有機リン化合物からなる群より選ばれる１種
    若しくは２種以上の化合物である請求項１〜６のいずれ
    かひとつに記載されたピボットアッシー用軸受。
  8. 【請求項８】 モリブデン化合物が、モリブデンジチオ
    ホスフェート及び／又はモリブデンジチオカーバーメー
    トである請求項１〜６のいずれかひとつに記載されたピ
    ボットアッシー用軸受。
  9. 【請求項９】 有機リン化合物が、トリクレジルフォス
    ファイトである請求項１〜６のいずれかひとつに記載さ
    れたピボットアッシー用軸受。
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