JP2013043897A - Lubricant base oil for fluid dynamic-pressure bearing, lubricant for fluid dynamic-pressure bearing containing the base oil, and spindle motor having the lubricant - Google Patents

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雄太 岩崎
Mitsuhiro Kakizaki
充弘 柿崎
Iwaki Hirooka
岩樹 廣岡
Daisuke Tsutsui
大介 筒井
Takayuki Oe
貴之 大江
Sayuri Tsuhata
小百合 津幡
Shoji Ikegami
祥治 池上
Yuji Hagiwara
悠治 萩原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lubricant base oil for fluid dynamic-pressure bearings, which satisfies a viscosity zone in which the fluid dynamic-pressure bearings can sufficiently support the loads of rotors in a high temperature region and controls a rise in viscosity in a low temperature region.SOLUTION: The lubricant base oil for the fluid dynamic-pressure bearings, containing the diester of an aliphatic dihydric alcohol with an aliphatic monocarboxylic acid, wherein the aliphatic dihydric alcohol is a linear ≥11C dihydric alcohol; the aliphatic monocarboxylic acid is a branched chain ≤7C aliphatic monocarboxylic acid; the kinematic viscosity of the base oil at 100°C is 2.90-3.20 mm/s; and the viscosity index of the base oil is ≥160.

Description

本発明は、幅広い温度範囲で使用しても粘度変化の少ない流体動圧軸受用潤滑油基油、該基油を含有する流体動圧軸受用潤滑油及び該潤滑油を備えたスピンドルモータに関する。   The present invention relates to a lubricating base oil for fluid dynamic pressure bearings that has little viscosity change even when used in a wide temperature range, a lubricating oil for fluid dynamic pressure bearings containing the base oil, and a spindle motor equipped with the lubricating oil.

ハードディスクドライブ、コンパクトディスク(CD)、DVDのモータの回転軸受には、ボールベアリングや流体動圧軸受が使用されている。
ボールベアリングは長時間使用すると軸受に対する負荷が大きくなり、振動、騒音が発生しやすい。一方、流体動圧軸受は、軸の回転によって潤滑油が流れることで圧力を発生させて回転を支持し、軸と軸受部が直接触れ合わないため、摩擦抵抗が小さく、低振動、低騒音にも優れる。従って、近年では流体動圧軸受が使用されることが多い。
流体動圧軸受は、モータの連続回転時など潤滑油が高温域にある場合、潤滑油が熱膨張してその粘度が低下すると軸受剛性が低下し、回転体の荷重を十分に支持できなくなる恐れがある。このため、使用する潤滑油には高温域での高い粘度が要求される。一方、モータの始動時など潤滑油が低温域にある場合、潤滑油の粘度が高いと回転時の粘性抵抗が大きくなり、モータの電力損失が大きくなる。このため、使用する潤滑油には低温域になっても粘度上昇が小さいことが要求される。従って流体動圧軸受用潤滑油には、高温域では高い粘度で、低温域になっても粘度上昇しないという一見相反する粘度特性が要求される。
流体動圧軸受用潤滑油としては、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオールのジn−オクチル酸エステル等が報告されており、ポリ−α−オレフィン、ジオクチルセバケート、ネオペンチルグリコールとノナン酸とのエステルやペンタエリスリトールのエステル等と比べて、低温流動性に優れていることが報告されている(特許文献1)。
また、軸受用潤滑油として、3−メチル−1,5−ペンタンジオールとn−ヘプタン酸及び/又はn−オクタン酸のジエステル等が、広範囲の温度領域で低粘度であると報告されている(特許文献2)。
Ball bearings and fluid dynamic bearings are used as rotary bearings for hard disk drives, compact disks (CDs), and DVD motors.
Ball bearings, when used for a long time, increase the load on the bearings, and are prone to vibration and noise. On the other hand, fluid dynamic pressure bearings generate pressure by the lubrication oil flowing by the rotation of the shaft to support the rotation, and the shaft and the bearing are not in direct contact with each other, so the frictional resistance is small and low vibration and noise are also achieved. Excellent. Therefore, in recent years, fluid dynamic pressure bearings are often used.
In the case of fluid dynamic pressure bearings, when the lubricating oil is in a high temperature range, such as during continuous rotation of the motor, if the viscosity of the lubricating oil expands and its viscosity decreases, the bearing stiffness decreases and the load on the rotating body may not be sufficiently supported. There is. For this reason, the lubricating oil to be used is required to have a high viscosity in a high temperature range. On the other hand, when the lubricating oil is in a low temperature range such as when the motor is started, if the viscosity of the lubricating oil is high, the viscous resistance at the time of rotation increases and the power loss of the motor increases. For this reason, the lubricating oil used is required to have a small increase in viscosity even in the low temperature range. Therefore, the lubricating oil for fluid dynamic pressure bearings is required to have viscosity characteristics which are seemingly contradictory so that the viscosity is high at a high temperature range and does not increase even at a low temperature range.
As fluid oils for fluid dynamic bearings, di-n-octylic acid ester of 2,4-diethyl-1,5-pentanediol has been reported, such as poly-α-olefin, dioctyl sebacate, neopentyl glycol and the like. It has been reported that it is excellent in low-temperature fluidity as compared with esters with nonanoic acid and esters of pentaerythritol (Patent Document 1).
Moreover, as a lubricating oil for bearings, 3-methyl-1,5-pentanediol and n-heptanoic acid and / or a diester of n-octanoic acid have been reported to have a low viscosity in a wide temperature range ( Patent Document 2).

特開2003−321691号公報JP 2003-321691 A 特開2003−119482号公報JP 2003-119482 A

近年では、モータの電力損失を更に少なくする目的で、粘性抵抗の小さい流体動圧軸受用潤滑油が必要とされている。従来の流体動圧軸受用潤滑油は、温度に対する粘度変化が大きいため、高温域での粘度を高くすると、低温域での粘度も大きくなるためモータの電力損失が大きくなる。逆に低温域での粘度を低くすると、高温域での粘度も低くなるため回転体の荷重を十分に支持できなくなる。
従って、本発明が解決しようとする課題は、高温域で流体動圧軸受が回転体の荷重を十分に支持できる粘度領域を満たし、かつ低温域での粘度上昇を抑制することである。
本発明の目的は、高温域で流体動圧軸受が回転体の荷重を十分に支持できる粘度領域を満たし、かつ低温域での粘度の上昇を抑制する流体動圧軸受用潤滑油基油を提供することである。
本発明の別の目的は、該基油を含有する潤滑油を提供することである。
本発明の更なる目的は、該潤滑油を備えたスピンドルモータを提供することである。
In recent years, for the purpose of further reducing the power loss of a motor, a fluid dynamic bearing lubricating oil having a low viscous resistance is required. Since the conventional fluid dynamic pressure bearing lubricating oil has a large viscosity change with respect to temperature, when the viscosity in the high temperature range is increased, the viscosity in the low temperature range also increases, and the power loss of the motor increases. On the other hand, if the viscosity in the low temperature range is lowered, the viscosity in the high temperature range is also lowered, so that the load of the rotating body cannot be sufficiently supported.
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to satisfy the viscosity region where the fluid dynamic pressure bearing can sufficiently support the load of the rotating body in the high temperature region, and to suppress the increase in the viscosity in the low temperature region.
An object of the present invention is to provide a lubricating base oil for a fluid dynamic pressure bearing that satisfies a viscosity region in which a fluid dynamic pressure bearing can sufficiently support the load of a rotating body in a high temperature region and suppresses an increase in viscosity in a low temperature region. It is to be.
Another object of the present invention is to provide a lubricating oil containing the base oil.
A further object of the present invention is to provide a spindle motor provided with the lubricating oil.

本発明者らはこの課題に対し、特定の脂肪族二価アルコールと特定の脂肪族モノカルボン酸とから構成され、100℃における動粘度が2.90〜3.20mm2/sであり、粘度指数が160以上であるジエステルにより、上記課題を解決した。
即ち、本発明により、以下の流体動圧軸受用潤滑油基油、該基油を含有する流体動圧軸受用潤滑油及び該潤滑油を備えたスピンドルモータを提供する:
1. 脂肪族二価アルコールと脂肪族モノカルボン酸のジエステルを含有する流体動圧軸受用潤滑油基油であって、
脂肪族二価アルコールが直鎖状の炭素原子数11以上の二価アルコールであり、脂肪族モノカルボン酸が分岐鎖状の炭素原子数7以下の脂肪族モノカルボン酸であり、
前記基油の100℃における動粘度が2.90〜3.20mm2/sであり、
前記基油の粘度指数が160以上である、
流体動圧軸受用潤滑油基油。
2. 脂肪族モノカルボン酸が、2−メチルペンタン酸、2−エチルブタン酸及びこれらの混合物からなる群から選ばれる、前記1項記載の流体動圧軸受用潤滑油基油。
3. 脂肪族二価アルコールが直鎖状の1,12−ドデカンジオールである、前記1又は2項記載の流体動圧軸受用潤滑油基油。
4. 脂肪族二価アルコールが直鎖状の1,12−ドデカンジオールであり、脂肪族モノカルボン酸が2−メチルペンタン酸又は2−メチルペンタン酸と2−エチルブタン酸との混合物である、前記1〜3のいずれか1項記載の流体動圧軸受用潤滑油基油。
5. 請求項1〜4のいずれか1項記載の流体動圧軸受用潤滑油基油を含有する流体動圧軸受用潤滑油。
6. さらにアミン系酸化防止剤を0.01〜5質量%及び、又はフェノール系酸化防止剤0.01〜5質量%を含有する前記5項記載の流体動圧軸受用潤滑油。
7. さらに帯電防止剤を0.01〜0.1質量%含有する前記5又は6記載の流体動圧軸受用潤滑油。
8.ステータを有する静止部と、
ロータマグネットを有する回転部と、
静止部に対して回転部を回転自在に支持する流体動圧軸受と、
前記5〜7のいずれか1項に記載の流体動圧軸受用潤滑油と、
を備えたスピンドルモータ。
In order to solve this problem, the present inventors are composed of a specific aliphatic dihydric alcohol and a specific aliphatic monocarboxylic acid, and have a kinematic viscosity at 100 ° C. of 2.90 to 3.20 mm 2 / s, The above problem was solved by using a diester having an index of 160 or more.
That is, according to the present invention, there are provided the following lubricating base oil for fluid dynamic pressure bearings, lubricating fluid for fluid dynamic pressure bearings containing the base oil, and a spindle motor provided with the lubricating oil:
1. A lubricating base oil for fluid dynamic pressure bearings containing a diester of an aliphatic dihydric alcohol and an aliphatic monocarboxylic acid,
The aliphatic dihydric alcohol is a linear dihydric alcohol having 11 or more carbon atoms, and the aliphatic monocarboxylic acid is a branched aliphatic monocarboxylic acid having 7 or less carbon atoms,
The base oil has a kinematic viscosity at 100 ° C. of 2.90 to 3.20 mm 2 / s,
The base oil has a viscosity index of 160 or more,
Lubricating base oil for fluid dynamic bearings.
2. 2. The lubricant base oil for fluid dynamic pressure bearing according to claim 1, wherein the aliphatic monocarboxylic acid is selected from the group consisting of 2-methylpentanoic acid, 2-ethylbutanoic acid, and a mixture thereof.
3. The lubricating base oil for fluid dynamic pressure bearings according to 1 or 2 above, wherein the aliphatic dihydric alcohol is linear 1,12-dodecanediol.
4). The aliphatic dihydric alcohol is linear 1,12-dodecanediol, and the aliphatic monocarboxylic acid is 2-methylpentanoic acid or a mixture of 2-methylpentanoic acid and 2-ethylbutanoic acid. 4. The lubricating base oil for fluid dynamic bearings according to any one of 3 above.
5. A lubricating oil for fluid dynamic pressure bearings, comprising the lubricating base oil for fluid dynamic pressure bearings according to any one of claims 1 to 4.
6). Furthermore, the lubricating oil for fluid dynamic pressure bearings of the said 5 containing 0.01-5 mass% of amine-type antioxidants, and 0.01-5 mass% of phenol-type antioxidants.
7). The lubricating oil for fluid dynamic pressure bearings according to 5 or 6 above, further comprising 0.01 to 0.1% by mass of an antistatic agent.
8). A stationary part having a stator;
A rotating part having a rotor magnet;
A fluid dynamic bearing that rotatably supports the rotating part with respect to the stationary part;
The fluid dynamic bearing lubricating oil according to any one of 5 to 7,
With spindle motor.

本発明によれば、高温域で流体動圧軸受が回転体の荷重を十分に支持できる粘度領域を満たし、かつ低温域での粘度の上昇を抑制できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fluid dynamic pressure bearing can satisfy | fill the viscosity area | region which can fully support the load of a rotary body in a high temperature area, and can suppress the raise of the viscosity in a low temperature area.

スピンドルモータの構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of a spindle motor.

〔基油〕
本発明の流体動圧軸受用潤滑油基油は、脂肪族二価アルコールとモノカルボン酸とのジエステルである。
脂肪族二価アルコールは、炭素原子数11以上の直鎖状の脂肪族二価アルコールである。炭素原子数11〜14の直鎖状の二価アルコールが好ましい。脂肪族二価アルコールの具体例としては、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール等が挙げられる。中でも1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオールが好ましい。特に、1,12−ドデカンジオールが好ましい。上記脂肪族二価アルコールは、単独でまたは2種類以上混合して用いることができる。
脂肪族モノカルボン酸は、炭素原子数7以下の分岐鎖状の脂肪族モノカルボン酸である。分岐鎖状の飽和脂肪族モノカルボン酸が好ましい。炭素原子数6〜7の分岐鎖状飽和脂肪族モノカルボン酸がより好ましい。分岐鎖状の脂肪族モノカルボン酸の具体例としては、2−メチルペンタン酸、2−エチルブタン酸、イソヘプタン酸等が挙げられる。このうち、2−メチルペンタン酸、2−エチルブタン酸及びこれらの混合物が好ましい。中でも、2−メチルペンタン酸及び2−メチルペンタン酸と2−エチルブタン酸との混合物が特に好ましい。脂肪族モノカルボン酸は単独または2種類以上混合して用いることができる。
とりわけ、1,12−ドデカンジオールと、2−メチルペンタン酸又は2−メチルペンタン酸と2−エチルブタン酸との混合物とから構成されるジエステルが好ましい。
[Base oil]
The lubricating base oil for fluid dynamic pressure bearings of the present invention is a diester of an aliphatic dihydric alcohol and a monocarboxylic acid.
The aliphatic dihydric alcohol is a linear aliphatic dihydric alcohol having 11 or more carbon atoms. A linear dihydric alcohol having 11 to 14 carbon atoms is preferred. Specific examples of the aliphatic dihydric alcohol include 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, and the like. Of these, 1,12-dodecanediol and 1,13-tridecanediol are preferable. In particular, 1,12-dodecanediol is preferred. The aliphatic dihydric alcohols can be used alone or in combination of two or more.
The aliphatic monocarboxylic acid is a branched aliphatic monocarboxylic acid having 7 or less carbon atoms. Branched saturated aliphatic monocarboxylic acids are preferred. A branched saturated aliphatic monocarboxylic acid having 6 to 7 carbon atoms is more preferred. Specific examples of the branched aliphatic monocarboxylic acid include 2-methylpentanoic acid, 2-ethylbutanoic acid, isoheptanoic acid and the like. Of these, 2-methylpentanoic acid, 2-ethylbutanoic acid and mixtures thereof are preferred. Among these, 2-methylpentanoic acid and a mixture of 2-methylpentanoic acid and 2-ethylbutanoic acid are particularly preferable. Aliphatic monocarboxylic acids can be used alone or in admixture of two or more.
In particular, a diester composed of 1,12-dodecanediol and 2-methylpentanoic acid or a mixture of 2-methylpentanoic acid and 2-ethylbutanoic acid is preferable.

本発明の流体動圧軸受用潤滑油基油は、その性能を低下させない範囲で、他の潤滑油基油、すなわち、鉱物油、ポリα−オレフィン、ポリブテン、アルキルベンゼン、動植物油、有機酸エステル、ポリアルキレングリコール、ポリビニールエーテル、ポリフェニルエーテル、アルキルフェニルエーテル、シリコーンからなる群から選ばれる1種又は2種以上を適宣併用することも可能である。併用するその他の基油の量は本発明の流体動圧軸受用潤滑油基油に対して0〜50質量%が好ましく、低温性を損なわないためには本発明の流体動圧軸受用潤滑油基油に対して0〜20質量%であることが好ましい。すなわち、本発明の基油が、炭素原子数11以上の直鎖状の脂肪族二価アルコールと、炭素原子数7以下の分岐鎖状脂肪族モノカルボン酸とのジエステルからなり、他の潤滑油基油を含まないのが最も好ましい。   The lubricating base oil for fluid dynamic pressure bearings of the present invention is within a range that does not deteriorate its performance, that is, other lubricating base oils, that is, mineral oil, poly α-olefin, polybutene, alkylbenzene, animal and vegetable oils, organic acid esters, One or more selected from the group consisting of polyalkylene glycol, polyvinyl ether, polyphenyl ether, alkylphenyl ether, and silicone can be used in combination. The amount of the other base oil used in combination is preferably 0 to 50% by mass with respect to the lubricating base oil for fluid dynamic pressure bearings of the present invention. In order not to impair the low temperature property, the lubricating oil for fluid dynamic pressure bearings of the present invention It is preferable that it is 0-20 mass% with respect to base oil. That is, the base oil of the present invention comprises a diester of a linear aliphatic dihydric alcohol having 11 or more carbon atoms and a branched aliphatic monocarboxylic acid having 7 or less carbon atoms. Most preferably, it does not contain a base oil.

脂肪族二価アルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステル化反応は、当業界において公知の方法により行うことができる。通常、150〜300℃、好ましくは200〜250℃で行われる。反応時間は、反応のスケール等により変わるため、特に限定されないが、好ましくは1〜10時間である。圧力は常圧または減圧で実施するが、減圧の場合は通常0.1〜80kPaである。脂肪族二価アルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステルはフルエステルであることが好ましい。エステル中に水酸基が残ると熱安定性が低下するので、モノエステルの生成を防止するように反応条件を選択する。このため、脂肪族二価アルコールと脂肪族モノカルボン酸との仕込みモル比は、好ましくは1.0:1.5〜3.0、さらに好ましくは1.0:1.8〜2.0とすることが望ましい。
エステル化反応においては触媒を使用しても良く、この場合の該触媒の使用量は、原料仕込み量の0.01〜0.5質量%が好ましい。この場合の触媒としては、例えば、硫酸、p−トルエンスルホン酸、スズ酸化物、アルキルチタネート等が挙げられる。
The esterification reaction between the aliphatic dihydric alcohol and the aliphatic monocarboxylic acid can be performed by a method known in the art. Usually, it is carried out at 150 to 300 ° C, preferably 200 to 250 ° C. The reaction time is not particularly limited because it varies depending on the scale of the reaction, but is preferably 1 to 10 hours. The pressure is carried out at normal pressure or reduced pressure. The ester of the aliphatic dihydric alcohol and the aliphatic monocarboxylic acid is preferably a full ester. If hydroxyl groups remain in the ester, the thermal stability decreases, so the reaction conditions are selected so as to prevent the formation of monoesters. For this reason, the charged molar ratio of the aliphatic dihydric alcohol and the aliphatic monocarboxylic acid is preferably 1.0: 1.5 to 3.0, more preferably 1.0: 1.8 to 2.0. It is desirable to do.
In the esterification reaction, a catalyst may be used. In this case, the amount of the catalyst used is preferably 0.01 to 0.5% by mass of the raw material charge. Examples of the catalyst in this case include sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, tin oxide, alkyl titanate and the like.

本発明の流体動圧軸受用潤滑油基油の100℃における動粘度は、2.90〜3.20mm2/s、好ましくは2.90〜3.10mm2/sである。潤滑油が熱膨張して2.90mm2/s未満になると軸受剛性が低下し、回転体の荷重を十分に支持できなくなる恐れがある。
本発明の流体動圧軸受用潤滑油基油の粘度指数は、低温域での粘度上昇を抑制する観点から、160以上、好ましくは160〜180である。なお、粘度指数とは、温度変化に伴う潤滑油の粘度変化を示す実験的に求められる指数である。一般的に、粘度指数が大きい潤滑油ほど、温度変化に伴う粘度の変化が小さく、粘度指数が小さい潤滑油ほど、温度変化に伴う粘度の変化が大きい。
本発明の流体動圧軸受用潤滑油基油の流動点は、−20℃以下であるのが好ましい。
The kinematic viscosity at 100 ° C. of the lubricating base oil for fluid dynamic bearings of the present invention is 2.90 to 3.20 mm 2 / s, preferably 2.90 to 3.10 mm 2 / s. If the lubricating oil expands thermally and becomes less than 2.90 mm 2 / s, the bearing rigidity decreases, and there is a risk that the load of the rotating body cannot be sufficiently supported.
The viscosity index of the lubricating base oil for fluid dynamic bearings of the present invention is 160 or more, preferably 160 to 180, from the viewpoint of suppressing an increase in viscosity in a low temperature range. The viscosity index is an experimentally obtained index indicating a change in the viscosity of the lubricating oil accompanying a change in temperature. In general, the larger the viscosity index, the smaller the change in viscosity with temperature change, and the smaller the viscosity index, the greater the change in viscosity with temperature change.
The pour point of the lubricating base oil for fluid dynamic bearings of the present invention is preferably −20 ° C. or lower.

〔添加剤〕
本発明の基油は、潤滑油として使用することができる。本発明の潤滑油は、その性能を向上させるため、必要に応じて、酸化防止剤、帯電防止剤等を含ませることができる。
酸化防止剤としては、アミン系酸化防止剤及び、又はフェノール系酸化防止剤を組み合わせて添加する場合が好ましい。特に、アミン系酸化防止剤とフェノール系酸化防止剤を組み合わせて添加する場合が好ましい。アミン系酸化防止剤とフェノール系酸化防止剤を組み合わせて添加すると、単独で使用したした場合と比較して高温条件下で長期間にわたって優れた低揮発性を潤滑油に付与することができる。アミン系酸化防止剤の含有量は、流体動圧軸受用潤滑油に対して、好ましくは0.01〜5質量%添加される。フェノール系酸化防止剤の含有量は、流体動圧軸受用潤滑油に対して、好ましくは0.01〜5質量%添加される。
帯電防止剤は、流体動圧軸受用潤滑油に対して、好ましくは0.01〜0.1質量%添加される。
〔Additive〕
The base oil of the present invention can be used as a lubricating oil. In order to improve the performance of the lubricating oil of the present invention, an antioxidant, an antistatic agent, and the like can be included as necessary.
As the antioxidant, it is preferable to add an amine-based antioxidant and / or a phenol-based antioxidant in combination. In particular, it is preferable to add a combination of an amine-based antioxidant and a phenol-based antioxidant. Addition of an amine-based antioxidant and a phenol-based antioxidant in combination can impart low volatility to the lubricating oil over a long period of time under high-temperature conditions as compared to the case where it is used alone. The content of the amine-based antioxidant is preferably 0.01 to 5% by mass with respect to the fluid dynamic bearing oil. The content of the phenol-based antioxidant is preferably 0.01 to 5% by mass with respect to the fluid dynamic pressure bearing lubricant.
The antistatic agent is preferably added in an amount of 0.01 to 0.1% by mass with respect to the fluid dynamic bearing oil.

以下、好適な実施形態につき、図面も参照して説明する。
図1は、スピンドルモータの構成を示す縦断面図である。スピンドルモータは、静止部2と、回転部4とを有している。回転部4は、本実施形態の流体動圧軸受3により、静止部2に対して回転自在に支持されている。なお、好適な実施形態の説明において、各部材の位置関係や方向を上下左右で説明するときは、あくまで図面における位置関係や方向を示し、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。
ベースプレート10は、ベースプレート10の中央に設けられた平坦部11と、平坦部11の中央に設けられたボス部13と、を有する。ボス部13と平坦部11の外周部に設けられた環状段部14との間は、環状の凹部となっている。平坦部11に対して固定されたステータ17と、後述するハブ31に固定されたロータマグネット34とは、環状の凹部内に配置される。ボス部13の径方向外側には、ステータ17が配置されている。
Hereinafter, preferred embodiments will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the spindle motor. The spindle motor has a stationary part 2 and a rotating part 4. The rotating part 4 is supported rotatably with respect to the stationary part 2 by the fluid dynamic pressure bearing 3 of the present embodiment. In the description of the preferred embodiment, when describing the positional relationship and direction of each member in the upper, lower, left, and right directions, the positional relationship and direction in the drawings are only shown, and the positional relationship and direction when incorporated in an actual device are shown. It is not shown.
The base plate 10 includes a flat portion 11 provided at the center of the base plate 10 and a boss portion 13 provided at the center of the flat portion 11. Between the boss | hub part 13 and the cyclic | annular step part 14 provided in the outer peripheral part of the flat part 11, it is a cyclic | annular recessed part. A stator 17 fixed to the flat portion 11 and a rotor magnet 34 fixed to a hub 31 described later are disposed in an annular recess. A stator 17 is disposed outside the boss portion 13 in the radial direction.

ボス部13の径方向内側には、流体動圧軸受3の一部を構成する軸受静止部20が配置されている。軸受静止部20は、略円筒形状のスリーブ21と、スリーブ21の下端開口を閉塞するカウンタプレート22と、を有している。
回転部4は、カップ状のハブ31と、ハブ31の回転中心位置に配置されたシャフト32と、を有している。
ハブ31の円板部31aの外側には、円筒部31bが配置されている。円筒部31bの下端には、径方向外側に延びるフランジ部31cが配置されている。円筒部31bの内側には、環状壁31dが配置されている。
シャフト32の外周面とスリーブ21の内周面とは、微小隙間を介して径方向に対向している。
シャフト32の下端には、環状部材33が固定されている。環状部材33の外径は、シャフト32の外径より大きい。
A bearing stationary portion 20 that constitutes a part of the fluid dynamic pressure bearing 3 is disposed inside the boss portion 13 in the radial direction. The bearing stationary portion 20 includes a substantially cylindrical sleeve 21 and a counter plate 22 that closes the lower end opening of the sleeve 21.
The rotating unit 4 includes a cup-shaped hub 31 and a shaft 32 disposed at the rotation center position of the hub 31.
A cylindrical portion 31 b is disposed outside the disc portion 31 a of the hub 31. A flange portion 31c extending radially outward is disposed at the lower end of the cylindrical portion 31b. An annular wall 31d is disposed inside the cylindrical portion 31b.
The outer peripheral surface of the shaft 32 and the inner peripheral surface of the sleeve 21 are opposed to each other in the radial direction through a minute gap.
An annular member 33 is fixed to the lower end of the shaft 32. The outer diameter of the annular member 33 is larger than the outer diameter of the shaft 32.

ハブ31の円筒部31bの内側には、周方向に複数の磁極を配列してなる環状のロータマグネット34が配置されている。ロータマグネット34は、ステータ17を外周から囲む位置に配置されている。
ハブ31のフランジ部31cには、一枚又は複数枚の、円板状の記録ディスクが載置される。本実施形態では、記録ディスクとして、ハードディスクが用いられる。
スリーブ21およびカウンタープレート22とシャフト32および環状部材33との間、及び、ハブ31の円板部31aの下面とスリーブ21の上端面との間には、それぞれ微小間隙が構成されている。微小間隙は、潤滑油40で満たされている。
潤滑油40は、環状壁31dの内周面と該内周面と径方向に対向するスリーブ21の外周面とで構成された毛細管シール部41において外気と接している。毛細管シール部41には、潤滑油40におけるメニスカス状の気液界面が位置している。毛細管シール部41は、上方に進むに従って間隙が縮小するテーパ形状を有する。
An annular rotor magnet 34 having a plurality of magnetic poles arranged in the circumferential direction is disposed inside the cylindrical portion 31b of the hub 31. The rotor magnet 34 is disposed at a position surrounding the stator 17 from the outer periphery.
One or a plurality of disc-shaped recording disks are placed on the flange portion 31 c of the hub 31. In this embodiment, a hard disk is used as the recording disk.
Minute gaps are formed between the sleeve 21 and the counter plate 22 and the shaft 32 and the annular member 33, and between the lower surface of the disk portion 31 a of the hub 31 and the upper end surface of the sleeve 21. The minute gap is filled with the lubricating oil 40.
Lubricating oil 40 is in contact with the outside air at a capillary seal portion 41 formed by the inner peripheral surface of the annular wall 31d and the outer peripheral surface of the sleeve 21 that is radially opposed to the inner peripheral surface. A meniscus gas-liquid interface in the lubricating oil 40 is located in the capillary seal portion 41. The capillary seal portion 41 has a tapered shape in which the gap is reduced as it advances upward.

スリーブ21の内周面とシャフト32の外周面との間には、ヘリングボーン形状の動圧発生溝列を有する一対のラジアル動圧軸受42,43が構成されている。ラジアル動圧発生溝列は、スピンドルモータが所定の方向に回転する際に、シャフト32を径方向に支持する支持力を発生する。また、スリーブ21の上端面と円板部31aの下面との間には、スパイラル状のスラスト動圧発生溝列を有するスラスト動圧軸受部44が構成されている。スラスト動圧溝列は、スピンドルモータが所定の方向に回転する際に、スラスト動圧発生溝列が配置されている領域よりも径方向内側における潤滑油の圧力を高める。また、ハブ31を軸方向上方に向けて浮上させる支持力を生ずる。
なお、本実施形態では、シャフト32が回転する軸回転型のスピンドルモータについて説明したが、これに限らない。たとえば、本発明は、シャフトが回転しない軸固定型のスピンドルモータにも好適に適用することができる。
また、本発明は、流体動圧軸受を用いた各種産業用モータに好適に適用することができる。
Between the inner peripheral surface of the sleeve 21 and the outer peripheral surface of the shaft 32, a pair of radial dynamic pressure bearings 42 and 43 having a herringbone-shaped dynamic pressure generating groove array are formed. The radial dynamic pressure generating groove array generates a supporting force that supports the shaft 32 in the radial direction when the spindle motor rotates in a predetermined direction. A thrust dynamic pressure bearing portion 44 having a spiral thrust dynamic pressure generating groove array is formed between the upper end surface of the sleeve 21 and the lower surface of the disc portion 31a. When the spindle motor rotates in a predetermined direction, the thrust dynamic pressure groove array increases the pressure of the lubricating oil radially inward from the region where the thrust dynamic pressure generating groove array is disposed. In addition, a support force that causes the hub 31 to float upward in the axial direction is generated.
In the present embodiment, the shaft rotation type spindle motor in which the shaft 32 rotates has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be suitably applied to a fixed shaft type spindle motor in which the shaft does not rotate.
Further, the present invention can be suitably applied to various industrial motors using fluid dynamic pressure bearings.

〔実施例1〕
攪拌機、温度計、窒素吹き込み管、及び冷却器付きの脱水管を取り付けた3Lの4つ口フラスコを用意し、1,12−ドデカンジオール(809.3g)(4モル)と、2−メチルペンタン酸(1393.9g)(12モル)を仕込み、常圧で200℃、8時間反応させた。減圧(3mmHg)下、過剰の脂肪酸を留去した後、20%の水酸化ナトリウム水溶液(630g)(80℃)で洗浄し、さらに1Lの水で4回水洗し、減圧下脱水(275℃以下、4mmHg以下)を2時間行った。さらに上記の残留物から、4mmHg減圧下、280〜283℃で目的のジエステルを得た。
[Example 1]
A 3 L four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen blowing tube, and a dehydrating tube equipped with a condenser was prepared, and 1,12-dodecanediol (809.3 g) (4 mol) and 2-methylpentane An acid (1393.9 g) (12 mol) was charged and reacted at 200 ° C. for 8 hours at normal pressure. Excess fatty acid was distilled off under reduced pressure (3 mmHg), followed by washing with a 20% aqueous sodium hydroxide solution (630 g) (80 ° C.), further washing with 1 L of water four times, and dehydration under reduced pressure (less than 275 ° C.) 4 mmHg or less) for 2 hours. Further, the desired diester was obtained from the above residue at 280 to 283 ° C. under reduced pressure of 4 mmHg.

〔実施例2,比較例1〜8〕
表1に示した脂肪族二価アルコール及び脂肪族モノカルボン酸を使用したこと以外は実施例1と同様にして、実施例2及び比較例1〜8のジエステルを得た。なお、比較例2は、特許文献1に記載の実施例1に相当する。比較例6〜8は特開2008−69234号公報に記載の実施例1〜3に相当する。
[Example 2, Comparative Examples 1-8]
The diesters of Example 2 and Comparative Examples 1 to 8 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the aliphatic dihydric alcohol and the aliphatic monocarboxylic acid shown in Table 1 were used. Comparative Example 2 corresponds to Example 1 described in Patent Document 1. Comparative Examples 6 to 8 correspond to Examples 1 to 3 described in JP 2008-69234 A.

〔実施例3〕
実施例3の潤滑油は、実施例1で調製した潤滑油基油に、アミン系酸化防止剤及び帯電防止剤を添加することにより調製した。
〔実施例4〕
実施例5の潤滑油は、実施例1で調製した潤滑油基油に、アミン系酸化防止剤と、フェノール系酸化防止剤と、帯電防止剤を添加することにより調製した。
〔実施例5〕
実施例5の潤滑油は、実施例2で調製した潤滑油基油に、アミン系酸化防止剤及び帯電防止剤を添加することにより調製した。
<試験方法>
・動粘度及び粘度指数
100℃及び40℃における動粘度を、動粘度測定用精密恒温槽(離合社製、Cat.No.403DS)とウベローデ粘度計(粘度計番号:0B(100℃)、1A(40℃))を用いて、JIS K 2283 3.:1983の規定に従って測定した。粘度指数は、測定した動粘度の数値からJIS K 2283 4.:1983の規定に従って算出した。
・流動点
流動点は、流動点試験器(離合社製、Cat.No.520R・14L)を用いて、JIS K 2269:1987の規定に従って測定した。
Example 3
The lubricating oil of Example 3 was prepared by adding an amine antioxidant and an antistatic agent to the lubricating base oil prepared in Example 1.
Example 4
The lubricating oil of Example 5 was prepared by adding an amine antioxidant, a phenolic antioxidant, and an antistatic agent to the lubricating base oil prepared in Example 1.
Example 5
The lubricating oil of Example 5 was prepared by adding an amine-based antioxidant and an antistatic agent to the lubricating base oil prepared in Example 2.
<Test method>
・ Kinematic viscosity and viscosity index The kinematic viscosity at 100 ° C. and 40 ° C. is measured using a precision thermostat for kinematic viscosity measurement (Cata. (40 ° C)) using JIS K 2283. : Measured according to 1983. The viscosity index is JIS K 2283 based on the measured kinematic viscosity. : Calculated according to 1983.
-Pour point The pour point was measured in accordance with the provisions of JIS K 2269: 1987, using a pour point tester (manufactured by Kogaisha, Cat. No. 520R, 14L).

<評価基準>
・動粘度(100℃)
× < 2.90mm2/s
2.90mm2/s ≦ ○ ≦ 3.20mm2/s
3.20mm2/s < ×
・粘度指数
160 ≦ ○
× < 160
<Evaluation criteria>
・ Kinematic viscosity (100 ℃)
× <2.90mm 2 / s
2.90mm 2 / s ≤ ○ ≤ 3.20mm 2 / s
3. 20mm 2 / s <×
・ Viscosity index 160 ≦ ○
× <160

Figure 2013043897
Figure 2013043897

表中、添加剤の単位「%」は、上で得られたエステルと、アミン系酸化防止剤と、フェノール系酸化防止剤と、耐電防止剤との合計質量を基準とする。実施例1、2及び比較例1〜8は基油の動粘度及び粘度指数を、実施例3〜5は潤滑油の動粘度及び粘度指数を表す。
表1、表2から明らかなように、本発明の流体動圧軸受用潤滑油基油及び潤滑油は、高温域で流体動圧軸受が回転体の荷重を十分に支持できる粘度領域を満たし、かつ低温域での粘度上昇が小さい優れた粘度特性を示す。従って、本発明は、流体動圧軸受用潤滑油基油及び潤滑油として好適である。
In the table, the unit “%” of the additive is based on the total mass of the ester obtained above, the amine-based antioxidant, the phenol-based antioxidant, and the antistatic agent. Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 8 represent the kinematic viscosity and viscosity index of the base oil, and Examples 3 to 5 represent the kinematic viscosity and viscosity index of the lubricating oil.
As is apparent from Tables 1 and 2, the lubricating base oil and the lubricating oil for fluid dynamic pressure bearings of the present invention satisfy a viscosity region in which the fluid dynamic pressure bearing can sufficiently support the load of the rotating body at a high temperature range, In addition, it exhibits excellent viscosity characteristics with a small increase in viscosity at low temperatures. Therefore, the present invention is suitable as a lubricating base oil and lubricating oil for fluid dynamic pressure bearings.

2 静止部
3 流体動圧軸受
4 回転部
10 ベースプレート
11 平坦部
13 ボス部
14 環状段部
17 ステータ
20 軸受静止部
21 スリーブ
22 カウンタプレート
31 ハブ
31a 円板部
31b 円筒部
31c フランジ部
31d 環状壁
32 シャフト
33 環状部材
34 ロータマグネット
40 潤滑油
41 毛細管シール部
42,43 ラジアル動圧軸受
44 スラスト動圧軸受部
2 stationary part 3 fluid dynamic pressure bearing 4 rotating part 10 base plate 11 flat part 13 boss part 14 annular step part 17 stator 20 bearing stationary part 21 sleeve 22 counter plate 31 hub 31a disc part 31b cylindrical part 31c flange part 31d annular wall 32 Shaft 33 Annular member 34 Rotor magnet 40 Lubricating oil 41 Capillary seal portion 42, 43 Radial dynamic pressure bearing 44 Thrust dynamic pressure bearing portion

Claims (8)

脂肪族二価アルコールと脂肪族モノカルボン酸のジエステルを含有する流体動圧軸受用潤滑油基油であって、
脂肪族二価アルコールが直鎖状の炭素原子数11以上の二価アルコールであり、脂肪族モノカルボン酸が分岐鎖状の炭素原子数7以下の脂肪族モノカルボン酸であり、
前記基油の100℃における動粘度が2.90〜3.20mm2/sであり、
前記基油の粘度指数が160以上である、
流体動圧軸受用潤滑油基油。
A lubricating base oil for fluid dynamic pressure bearings containing a diester of an aliphatic dihydric alcohol and an aliphatic monocarboxylic acid,
The aliphatic dihydric alcohol is a linear dihydric alcohol having 11 or more carbon atoms, and the aliphatic monocarboxylic acid is a branched aliphatic monocarboxylic acid having 7 or less carbon atoms,
The base oil has a kinematic viscosity at 100 ° C. of 2.90 to 3.20 mm 2 / s,
The base oil has a viscosity index of 160 or more,
Lubricating base oil for fluid dynamic bearings.
脂肪族モノカルボン酸が、2−メチルペンタン酸、2−エチルブタン酸及びこれらの混合物からなる群から選ばれる、請求項1記載の流体動圧軸受用潤滑油基油。   The lubricating base oil for fluid dynamic bearings according to claim 1, wherein the aliphatic monocarboxylic acid is selected from the group consisting of 2-methylpentanoic acid, 2-ethylbutanoic acid, and mixtures thereof. 脂肪族二価アルコールが直鎖状の1,12−ドデカンジオールである、請求項1又は2記載の流体動圧軸受用潤滑油基油。   The lubricating base oil for fluid dynamic pressure bearing according to claim 1 or 2, wherein the aliphatic dihydric alcohol is linear 1,12-dodecanediol. 脂肪族二価アルコールが直鎖状の1,12−ドデカンジオールであり、脂肪族モノカルボン酸が2−メチルペンタン酸又は2−メチルペンタン酸と2−エチルブタン酸との混合物である、請求項1〜3のいずれか1項記載の流体動圧軸受用潤滑油基油。   The aliphatic dihydric alcohol is linear 1,12-dodecanediol, and the aliphatic monocarboxylic acid is 2-methylpentanoic acid or a mixture of 2-methylpentanoic acid and 2-ethylbutanoic acid. The lubricating base oil for fluid dynamic pressure bearings according to any one of? 請求項1〜4のいずれか1項記載の流体動圧軸受用潤滑油基油を含有する流体動圧軸受用潤滑油。   A lubricating oil for fluid dynamic pressure bearings, comprising the lubricating base oil for fluid dynamic pressure bearings according to any one of claims 1 to 4. さらにアミン系酸化防止剤0.01〜5質量%及び、又はフェノール系酸化防止剤0.01〜5質量%を含有する請求項5記載の流体動圧軸受用潤滑油。   Furthermore, the lubricating oil for fluid dynamic pressure bearings of Claim 5 which contains 0.01-5 mass% of amine antioxidants and / or 0.01-5 mass% of phenolic antioxidants. さらに帯電防止剤を0.01〜0.1質量%含有する請求項5又は6記載の流体動圧軸受用潤滑油。   Furthermore, the lubricating oil for fluid dynamic pressure bearings of Claim 5 or 6 which contains 0.01-0.1 mass% of antistatic agents. ステータを有する静止部と、
ロータマグネットを有する回転部と、
静止部に対して回転部を回転自在に支持する流体動圧軸受と、
請求項5〜7のいずれか1項に記載の流体動圧軸受用潤滑油と、
を備えたスピンドルモータ。
A stationary part having a stator;
A rotating part having a rotor magnet;
A fluid dynamic bearing that rotatably supports the rotating part with respect to the stationary part;
Lubricating oil for fluid dynamic pressure bearing according to any one of claims 5 to 7,
With spindle motor.
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