KR102334840B1

KR102334840B1 - 그리스, 구름 베어링, 구름 베어링 장치 및 정보 기록 재생장치

Info

Publication number: KR102334840B1
Application number: KR1020170086048A
Authority: KR
Inventors: 이이노 아키히로; 코사카 타카유키; 하나오카 미사토; 나카무라 히사야; 이시이 코지
Original assignee: 세이코 인스트루 가부시키가이샤
Priority date: 2016-07-11
Filing date: 2017-07-06
Publication date: 2021-12-03
Also published as: CN107603696B; JP6858501B2; KR20180006853A; US10968954B2; JP2018009062A; CN107603696A; US20180010642A1

Abstract

비산량 및 아웃 가스의 양이 저감되고, 저온 특성이 뛰어난 그리스 및 상기 그리스를 이용한 구름 베어링, 구름 베어링 장치 및 정보 기록 재생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
기유와 증주제를 포함하고, 상기 기유는 광유 및 폴리-α-올레핀을 포함하며, 상기 폴리-α-올레핀의 질량이 상기 광유의 질량보다 많고 상기 폴리-α-올레핀이 상기 광유보다 동점도가 높은 폴리-α-올레핀을 포함하여 상기 기유의 40℃ 동점도가 40~90㎟/s이며, 혼화 조도가 200~250인 그리스. 또한, 상기 그리스를 이용한 구름 베어링, 구름 베어링 장치 6 및 정보 기록 재생 장치 1.

Description

그리스, 구름 베어링, 구름 베어링 장치 및 정보 기록 재생장치{Grease, Antifriction bearing, Antifriction bearing device, and Information recording/reproducing device}

본 발명은 그리스, 구름 베어링, 구름 베어링 장치 및 정보 기록 재생 장치에 관한 것이다.

각종 정보를 자기적 또는 광학적으로 디스크에 기록 및 재생시키는 것으로, 하드 디스크 드라이브(HDD) 등의 정보 기록 재생 장치가 알려져 있다. 상기 정보 기록 재생 장치는 일반적으로 디스크에 신호를 기록 재생하는 헤드 짐벌 어셈블리 (자기 헤드)가 선단에 설치된 스윙 암과 스윙 암의 회동의 지점이 되는 구름 베어링 장치와 스윙 암을 회동시키는 액츄에이터를 구비한다. 스윙 암을 회동시켜 자기 헤드를 디스크의 소정 위치로 이동시킴으로써 신호의 기록이나 재생을 할 수 있다.

구름 베어링 장치는 일반적으로 내륜과 외륜 사이에 복수의 구형 전동체가 설치된 2개의 구름 베어링과, 상기 구름 베어링의 내측에 삽입된 샤프트를 구비한다. 복수 전동체의 전동에 의해 샤프트의 축 주위에 외륜이 회동하고 이에 따라 외륜과 접속된 스윙 암이 회동한다. 상기 구름 베어링에서는 장기적으로 안정적으로 작동하는 것이 요구되므로 내륜과 외륜 사이의 전 동체의 움직임을 매끄럽게 할 목적으로 그리스가 사용된다.

정보 기록 재생 장치의 구름 베어링용 그리스에는, 구름 베어링의 토크를 낮추고 또는 우수한 토크 평활성 (구름 베어링의 회동 방향에서의 토크가 일정한 성질)을 얻을 수 있으며, 또한 구름 베어링의 내구성을 높일 수 있는 것이 요구된다. 또한, 미스트 상으로 비산된 그리스나 그리스로부터 아웃 가스가 자기 헤드와 디스크의 간극 등에 쌓이면 정보 기록 재생 장치의 읽기와 쓰기에 문제가 생긴다. 따라서, 구름 베어링에 사용되는 그리스에는 비산량과 아웃 가스의 양이 적은 것도 중요하다.

정보 기록 재생 장치의 구름 베어링용 그리스로서는, 예를 들어, 광유 및 폴리-α-올레핀 (이하 "PAO"라고 한다.)을 포함하는 기유(base oil)와 증주제(thickener) (우레아 화합물 등)와 극압제(extreme pressure agent) (유기 인 화합물 등)를 포함하는 것이 알려져 있다 (특허문헌 1). 상기 그리스는 아웃 가스의 양이 비교적 적고, 구름 베어링을 토크가 낮으며, 토크 평활성이 우수하고 또한 내구성이 뛰어난 것으로 할 수 있다. 그러나, 최근에는 HDD의 고밀도화나 서버 용도의 요구가 높아짐에 따라 디스크와 자기 헤드의 거리가 나노 오더(order)로 되어 있으므로 추가적인 아웃 가스량의 저하가 요구되고 있다.

아웃 가스의 양을 저감할 수 있는 그리스로는 PAO에 비해 아웃 가스량이 많은 광유(mineral oil)를 사용하지 않고, 기유로 PAO만을 이용한 구름 베어링용 그리스가 제안되어 있다 (특허 문헌 2). 그러나, 상기 그리스에서는 아웃 가스의 양은 적게 할 수 있지만, 충분한 내구성을 갖는 구름 베어링을 얻기 어렵다.

특개2003-239954호 공보 특개2013-174334호 공보

본 발명은 비산량과 아웃 가스의 양이 저감되고, 저온 특성이 뛰어난 그리스, 및 상기 그리스를 사용한 구름 베어링, 구름 베어링 장치 및 정보기록 재생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 그리스는 기유와 증주제를 포함하고, 상기 기유는 광유와 PAO를 포함하며, 상기 PAO의 질량이 상기 광유의 질량보다 많고, 상기 PAO가 상기 광유보다 동점도가 높은 PAO를 포함하고, 상기 기유의 40℃에서의 동점도는 40 ~ 90 ㎟/s이며, 혼화 조도(worked penetration)가 200~250인 그리스이다.

본 발명의 그리스에서는 상기 기유의 총질량에 대한 상기 광유의 질량의 비율이 10~40 질량%인 것이 바람직하다.

상기 광유는 미국 석유 협회가 정하는 기유 카테고리에서 그룹 III으로 분류되는 정제 광유를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 광유보다 동점도가 높은 PAO는 탄소수 8~12의 α-올레핀의 다량체의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 PAO는 상기 광유와 동점도가 같거나 낮은 PAO를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 광유보다 동점도가 낮은 PAO는 탄소수 8~12의 α-올레핀의 다량체의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 구름 베어링은 본 발명의 그리스를 구비한다.

본 발명의 구름 베어링에서는 전동체가 배치되는 볼 포켓을 갖는 리테이너를 더 갖고, 상기 리테이너 상의 상기 볼 포켓 이외의 부분에 상기 그리스가 유지되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 구름 베어링 장치는 샤프트와 본 발명의 구름 베어링을 구비한다.

본 발명의 정보 기록 재생 장치는 본 발명의 구름 베어링 장치를 포함한다.

본 발명의 그리스는 비산량과 아웃 가스의 양이 저감되고, 저온 특성이 우수하다. 또한, 본 발명의 구름 베어링, 구름 베어링 장치 및 정보 기록 재생 장치는 그리스의 비산량과 아웃 가스의 양을 줄일 수 있고, 저온에서도 안정적으로 작동한다.

도 1은 본 발명의 정보 기록 재생 장치의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 정보 기록 재생 장치의 구름 베어링 장치 주변을 나타낸 종단면도이다.
도 3은 도 2의 구름 베어링 장치를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3의 구름 베어링 장치의 구름 베어링을 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 4의 구름 베어링의 A-A 단면도이다.
도 6은 도 5의 구름 베어링의 리테이너를 나타낸 사시도이다.

본 발명에서의 동점도는 JIS K2283에 준거하여 40℃에서 측정된 값을 의미한다.

［그리스］

본 발명의 그리스는 기유와 증주제를 포함한다.

(기유)

기유는 광유와 PAO를 포함한다. PAO는 증주제 및 첨가제와 친화성이 낮아 기유로 PAO만 사용하면 증주제 및 첨가제를 균일하게 분산시키기 어렵고, 그 효과가 충분히 얻기 어렵다. 그러나, 본 발명의 그리스는 광유를 PAO와 함께 병용함으로써 기유와 증주제 및 첨가제와의 친화성이 양호하게 된다. 이로 인해, 기유 중에 형성되는 증주제의 크기 격차가 감소되고, 또한, 크기도 소형화할 수 있으며, 증주제의 분산성이 우수하므로 토크 평활성이 뛰어나다. 아울러, 첨가제의 효과도 충분히 발휘된다.

＜광유＞

광유로는 기유로 사용되는 공지의 광유를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 나프텐계 광유, 파라핀계 광유, 수소화계 광유, 용제 정제 광유, 고정제 광유 등을 들 수 있다. 광유로서는, 1종을 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 예를 들어, 동점도가 서로 다른 복수의 광유를 혼합하여 목적하는 동점도(평균 동점도)로 조정한 것을 사용해도 좋다.

광유로는 보다 아웃가스의 양이 적고, 내열성이 우수하며, 저온 특성이 뛰어난 그리스를 얻을 수 있는 점에서 API(American Petroleum Institute, 미국 석유협회) 기유 카테고리에서 그룹 III(GrIII)으로 분류된 정제 광유가 바람직하다. 상기 정제 광유로는, 예를 들어 원유를 상압 증류하여 얻은 윤활유 유분을 보다 고도 수소화 정제한 파라핀계 광유 등을 들 수 있다. 상기 그룹III으로 분류되는 정제 광유는 인화점이 240℃ 이상인 것이 바람직하고, 250℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 이러한 정제 광유는 정제도가 높고, 아웃 가스량을 더욱 줄일 수 있다. 이러한 이유는 아웃 가스의 원인이 되는 저분자량 성분이 감소되는 것으로 추측된다. 또한, 저온 시 기유 점도 상승에 따른 토크 상승을 억제할 수 있다.

광유의 동점도 v₁은 40~80 ㎟/s가 바람직하고, 45~60 ㎟/s가 보다 바람직하다. 광유의 동점도 v₁이 상기 하한치 이상이면 아웃 가스의 양을 저감시키기 쉽다. 광유의 동점도 v₁이 상한치 이하인 경우, 구름 베어링의 전동면에 그리스를 필요로 하는 면에 그리스 또는 기유가 공급되기 쉬워진다. 또한, 동점도가 서로 상이한 복수의 광유의 혼합물을 사용하는 경우에는 그 혼합물의 점도를 광유의 동점도로 한다.

＜ＰＡＯ＞

본 발명의 그리스의 PAO는 광유보다 동점도가 높은 PAO(이하, PAO(A)라고 한다.)를 포함한다. 광유와 광유보다 동점도가 높은 PAO(A)이 조합됨으로써 저온 특성이 우수한 그리스가 된다. PAO의 동점도는 예를 들어, PAO를 형성하는 α-올레핀의 중합도를 조절함으로써 조절할 수 있다.

PAO(A) 동점도 v_A는 45~1800 ㎟/s가 바람직하고, 50~650㎟/s가 보다 바람직하다. PAO(A0 동점도 v_A가 상기 하한치 이상이면 아웃 가스의 양을 저감하기 쉽다. PAO(A) 동점도 v_A가 상기 상한치 이하인 경우, 상술된 광유와 후술하는 PAO(B)의 혼합을 생각할 때 구름 베어링의 전동면에 그리스를 필요로 하는 면에 그리스 또는 기유가 공급되기 쉬워진다. 또한, PAO(A)로 동점도가 서로 다른 여러 PAO의 혼합물을 사용할 경우에는 그 혼합물의 점도를 PAO(A)의 동점도로 한다.

PAO(A) 동점도 v_A 에 대한 광유의 동점도 v₁의 비율 v₁/v_A는 1.0~45가 바람직하고, 10~20이 보다 바람직하다. 비율 v₁/v_A가 상기 하한치 이상이면 아웃 가스의 양을 저감하기 쉽다. 비율 v₁/v_A가 상기 상한치 이하이면, 뛰어난 저온 특성을 확보할 수 있다.

PAO(A)를 α-올레핀으로는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-도데센, 1-트리데센, 1-테트라데센, 1-펜타데센, 1-헥사데센, 1-헵타데센, 1-옥타데센, 1-노나데센, 1-에이코센, 1-도코센 등을 들 수 있다. PAO(A)를 형성하는 α-올레핀은 1종이어도 좋고, 2종 이상이어도 좋다.

PAO(A)로는 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상의 혼합물을 사용해도 좋다. PAO(A)로서, 동점도 v_A를 광유의 동점도 v₁ 보다 높게 하는 탄소수 8~12의 α-올레핀의 다량체의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하고, 탄소수 8~12의 α-올레핀의 3~5합체를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이로 인해 아웃 가스량 및 비산량을 보다 저감시킬 수 있어 우수한 저온 특성을 확보하기 쉽고 동시에 높은 내구성을 확보하기 쉬워진다.

본 발명의 그리스에 있어서, PAO는 PAO(A) 이외에 광유와 동점도가 같거나 낮은 PAO(이하, PAO(B)라고 한다.)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

PAO(B) 동점도 v_B는 20~80㎟/s가 바람직하고, 30~70㎟/s가 보다 바람직하다. PAO(B) 동점도 v_B가 상기 하한치 이상이면 아웃 가스의 양을 저감하기 쉽다. PAO(B) 동점도 v_B가 상기 상한치 이하인 경우, 구름 베어링의 전도면에 그리스를 필요로 하는 면에 그리스 또는 기유가 공급되기 쉬워진다. 덧붙여, PAO(B)로서 동점도가 서로 다른 복수의 PAO의 혼합물을 사용하는 경우에는 그 혼합물의 동점도를 PAO(B) 동점도로 한다.

PAO(B)의 동점도 v_B에 대한 광유의 동점도 v₁의 비율 v₁/v_B는 0.5~1.0이 바람직하고, 0.5~0.7이 보다 바람직하다. 비율 v₁/v_B가 상기 하한치 이상이면 아웃 가스의 양을 저감하기 쉽다. 비율 v₁/v_B가 상기 상한치 이하인 경우 구름 베어링의 전동면에 그리스를 필요로 하는 면에 그리스 또는 기유가 공급되기 쉬워진다.

PAO(B)를 형성하는 α-올레핀으로는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, PAO(A)를 형성하는 α-올레핀에서 언급한 것과 같은 것을 들 수 있다. PAO(B)를 형성하는 α-올레핀은 1종이어도 좋고, 2종 이상이어도 좋다.

PAO(B)로서는, 1종을 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상의 혼합물을 사용해도 좋다. PAO(B)로서는, 동점도 v_B를 광유의 동점도 v₁과 같거나 낮게 한 탄소수 8~12의 α-올레핀의 다량체의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하고, 탄소수 8~12의 α-올레핀 3~5합체를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이로 인해 아웃 가스량 및 비산량을 더 저감시킬 수 있어 뛰어난 저온 특성을 확보하기 쉽고 동시에 높은 내구성을 확보하기 쉬워진다.

본 발명은 아웃 가스량 및 비산량을 보다 저감할 수 있어 뛰어난 저온 특성을 확보하기 쉬운 점에서 PAO의 동점도 v₂는 광유의 동점도 v₁보다 높은 것이 바람직하다. 또한, PAO의 동점도 v₂란 PAO 전체의 동점도이다. PAO로서 PAO(A)만을 사용하는 경우 동점도 v₂는 동점도 v_A와 같다. PAO로서 PAO(A) 및 PAO(B)를 사용하는 경우, 동점도 v₂는 동점도 v_A와 동점도 v_B의 질량 평균으로 추정할 수 있다.

PAO의 동점도 v₂는 45~200 ㎟/s가 바람직하고, 50~120 ㎟/s가 보다 바람직하다. PAO의 동점도 v₂이 상기 하한치 이상이면 아웃 가스의 양을 저감하기 쉽다. PAO의 동점도 v₂이 상기 상한치 이하이면 저온 시의 토크 상승을 억제하기 쉽다.

PAO의 동점도 v₂에 대한 광유의 동점도 v₁의 비율 v₁/v₂는 0.5~2.0가 바람직하고, 0.5~1.0이 보다 바람직하다. 비율 v₁/v₂가 상기 하한치 이상이면 아웃 가스의 양을 저감하기 쉽다. 비율 v₁/v₂가 상기 상한치 이하이면 저온 시의 토크 상승을 억제하기 쉽다.

＜다른 오일 성분＞

기유는 광유와 PAO에 더해, 광유 및 PAO 이외의 다른 오일 성분을 포함할 수 있다. 다른 오일 성분으로서는 예를 들어, 에스테르유 등의 합성유를 들 수 있다. 다른 오일 성분으로는 1종을 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

기유의 동점도 ν는 40~90 ㎟/s이며, 55~90 ㎟/s가 바람직하며, 보다 바람직하게는 65~90 ㎟/s이다. 기유의 동점도 v가 상기 하한치 이상이면 아웃 가스의 양을 저감하기 쉽다. 기유의 동점도 v가 상기 상한치 이하이면, 구름 베어링의 전동면 등의 윤활제를 필요로 하는 부분에 그리스 또는 기유가 공급되기 쉽다. 또한, 저온 특성이 우수하여 저온에서 안정된 동작이 요구되는 용도 (예를 들어 -30℃의 저온에서도 안정된 동작이 요구되는 차량 탑재 용도)에서도 저토크로 동작을 행할 수 있다.

（증주제）

증주제는 그리스를 반고체 상태로 유지하는 역할을 한다. 증주제로는 그리스에 통상적으로 사용하는 공지의 증주제를 제한 없이 사용할 수 있다. 증주제의 구체적인 예로서는, 예를 들어, 우레아 화합물, 리튬 비누 등을 들 수 있다. 그 중에서도 증주제로는 내열성이 뛰어난 점에서 우레아 화합물인 것이 바람직하고, 1분자 중에 2개 우레아 결합을 갖는 지우레아 화합물이 보다 바람직하다.

지우레아 화합물로는, 예를 들어, 말단이 지방족기인 지방족 지우레아 화합물, 말단이 지환족기인 지환족 지우레아 화합물, 말단이 방향족기인 방향족 지우레아 화합물 등을 들 수 있다. 지우레아 화합물의 구체적인 예로는, 예를 들어, 디이소시아네이트 (페닐렌 디이소시아네이트, 톨릴렌 디이소시아네이트 등) 및 모노 아민 (옥틸아민, 도데실아민, 스테아릴아민, 아닐린, p-톨루이딘 등)과의 반응에서 얻어지는 화합물을 들 수 있다.

리튬 비누로는 예를 들어, 스테아르산 리튬, 12-하이드록시 스테아르산 리튬 등을 들 수 있다. 증주제로는 1종을 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

(다른 성분)

본 발명의 그리스는 필요에 따라서 기유와 증주제에 더하여 기유와 증주제 이외의 다른 성분을 포함할 수 있다. 다른 성분으로는 그리스에 통상적으로 사용되는 공지의 성분을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 극압제, 산화 방지제, 방청제, 유성 향상제, 금속 불활성화제 등의 첨가제를 들 수 있다.

극압제로는 예를 들어, 유기 몰리브덴 화합물 (몰리브덴 디티오 카바메이트, 몰리브덴 디티오 포스페이트 등), 유기 지방산 화합물 (올레산, 나프텐산, 호박산 등), 유기 인 화합물 (트리옥틸 포스페이트, 트리페닐 포스페이트. 트리에틸 포스페이트 등), 인산 에스테르 등을 사용해도 좋다. 또한, 극압제로는 아연 디티오 카바메이트, 안티몬 디티오 카바메이트 등을 사용해도 좋다. 극압제로는 1종을 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

산화 방지제로는 예를 들어, 페놀계 산화 방지제 (2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀 등), 아민계 산화 방지제 (p,p'-디옥틸디페닐아민 등) 등을 들 수 있다. 산화 방지제로는 1종을 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 본 발명의 그리스가 산화 방지제를 포함하는 경우, 페놀계 산화 방지제 및 아민계 산화 방지제를 함께 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우 그리스 중에 아민계 산화 방지제의 함유량이 페놀계 산화 방지제의 함유량보다 많은 것이 보다 바람직하다.

방청제로서는, 예를 들어, 유기 술폰산의 알칼리 금속염 또는 알칼리 토금속염 (칼슘 설포네이트, 마그네슘 설포네이트, 바륨 설포네이트 등), 다가 알코올 (소르비탄 모노 올레이트 등)의 부분 에스테르 등을 들 수 있다. 방청제로는 1종을 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

(각 성분의 비율)

본 발명의 그리스의 총 질량에 대한 기유의 질량 비율은 75~93 질량%가 바람직하고, 80~90 질량%가 보다 바람직하다. 기유의 비율이 상기 하한치 이상이면, 구름 베어링의 전동면 등의 윤활제를 필요로 하는 면에 그리스 또는 기유가 공급되기 쉽다. 기유의 비율이 상기 상한치 이하이면, 그리스는 반고체 상태이어서, 누출이 어렵고 비산하기 어렵다.

기유의 총 질량에 대한 광유의 질량 비율은 10~40 질량%이며, 20~30 질량%가 바람직하다. 광유의 비율이 상기 하한치 이상이면 우수한 내구성과 토크 평활성의 균형잡힌 그리스를 얻을 수 있다. 광유의 비율이 상기 상한치 이하이면 아웃 가스량 및 비산량이 상당히 감소되는 동시에 저온 시의 토크 상승이 억제된 그리스를 얻을 수 있다.

본 발명으로는, PAO의 질량이 광유의 질량보다 많아지고 있다. 즉, PAO로서 PAO(A)만을 사용하는 경우, PAO(A)의 질량이 광유의 질량보다 많고, PAO(A) 및 PAO(B)를 사용하는 경우에는 PAO(A)와 PAO(B)의 합계 질량이 광유의 질량보다 많다.

기유 중에 광유에 대한 PAO의 질량비 (PAO/광유)는 1.25~9가 바람직하고, 1.5~4가 보다 바람직하다. 상기 질량비가 상기 하한치 이상이면 아웃 가스량 및 비산량이 상당히 저감된 그리스를 얻기 쉽다. 상기 질량비가 상기 상한치 이하이면, 뛰어난 내구성, 토크 평활성을 얻기 쉽다.

기유의 총 질량에 대한 PAO의 합계 질량의 비율은 50~90 질량%가 바람직하고, 60 내지 80 질량%가 더 바람직하다. PAO의 비율이 상기 하한치 이상이면 아웃 가스량 및 비산량이 상당히 저감되는 동시에 저온시의 토크 상승을 억제 그리스를 얻을 수 쉽다. PAO의 비율이 상기 상한치 이하이면, 뛰어난 내구성과 토크 평활성의 균형잡힌 그리스가 얻어진다.

PAO의 합계 질량에 대한 PAO(A)의 질량 비율은 20~100 질량%가 바람직하고, 30~60 질량%가 보다 바람직하다. PAO(A)의 비율이 상기 하한치 이상이면 아웃 가스량 및 비산량이 상당히 저감된 그리스를 얻기 쉽다. PAO(A)의 비율이 상기 상한치 이하이면, 뛰어난 내구성과 토크 평활성을 얻기 쉽다.

기유의 총 질량에 대한 광유와 PAO의 총 질량의 비율은 70 질량% 이상이 바람직하고, 80 질량% 이상이 보다 바람직하며, 90 질량% 이상이 보다 더 바람직하다. 광유와 PAO의 합계 질량에서 비율이 상기 하한치 이상이면, 특히 0℃ 이하의 저온에서 낮은 토크의 그리스를 얻기 쉽다. 상기 광유와 PAO의 총 질량에서, 비율의 상한은 100 질량%이다.

본 발명의 그리스의 총 질량에 대한 증주제의 질량 비율은 7~20 질량%가 바람직하고, 10~15 질량%가 보다 바람직하다. 따라서 혼합 조도를 200~250, 보다 바람직하게는 215~235로 조정한다. 이러한 혼합 조도를 범위로 함으로써 그리스에서 기유가 배어나오는 양을 제한하고 동작 중인 비산을 억제함과 동시에 고점도 기유를 사용했을 때 낮은 토크를 얻기 쉽다. 또한, 증주제의 비율이 상기 하한치 이상이면 그리스는 반고체 상태이어서, 누출이 어렵고 비산하기 어렵다. 증주제의 비율이 상기 상한치 이하이면, 구름 베어링의 전동면 등의 윤활제를 필요로 하는 면에 그리스 또는 기유가 공급되기 쉽다.

본 발명의 그리스의 총 질량에 대한 극압제의 질량 비율은 0.2~4 질량%가 바람직하고, 0.5~2 질량%가 보다 바람직하다.

본 발명의 그리스의 총 질량에 대한 산화 방지제의 질량 비율은 0.05~4 질량%가 바람직하고, 0.2~2 질량%가 보다 바람직하다.

본 발명의 그리스의 총 질량에 대한 방청제의 질량 비율은 0.2~4 질량 %가 바람직하고, 0.5~2 질량%가 보다 더 바람직하다.

(용도)

본 발명의 그리스의 용도로는 정보 기록 재생 장치, 전자기기 제조 장치에 있어서, 구름 베어링에 사용되는 그리스로 특히 유용하다. 전자기기 제조 장치로서, 예를 들어 반도체 제조장치, 액정 제조장치, 프린트 기판(PCB) 제조장치 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명의 그리스는 리니어 가이드, 볼 나사에 봉입된 그리스로 사용할 수도 있다.

[정보 기록 재생 장치]

본 발명의 구름 베어링, 구름 베어링 장치 및 정보 기록 재생 장치는 본 발명의 그리스를 이용하는 것 이외는 공지의 형태를 채용할 수 있다. 이하, 본 발명의 구름 베어링, 구름 베어링 장치 및 정보 기록 재생 장치의 일례를 나타내고 설명한다.

본 실시 형태의 정보 기록 재생 장치 1은 디스크 (자기 기록 매체) D에 수직 기록 방식으로 기록하는 장치이며, 그림 1과 같이 디스크 D와 스윙 암 2, 광 도파로 3, 레이저 광원 4, 헤드 짐벌 어셈블리 (HGA) 5, 구름 베어링 장치 6, 액츄에이터 7, 스핀들 모터 (회전 구동부) 8, 제어부 9, 하우징 10을 갖추고 있다.

하우징 10은 정보 기록 재생 장치 1의 각 구성 부분을 수용하는 것이다.

하우징 10은 평면에서 보아 사각형 모양의 저부 10a 및 저부 10a의 가장자리에서 세워하는 주벽부 (도시하지 않음)와 주벽부의 상부에 착탈 가능하게 고정되고, 개구부를 막는 덮개체 (도시하지 않음)를 갖춘다. 하우징 10은 저부 10a에 있어서 주벽부 내측에 각 구성품이 수용되도록 되어 있다. 그림 1에서는 편의상 주벽부 및 덮개체를 생략하고 있다.

하우징 (10)의 재질은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 알루미늄 등의 금속 재료를 들 수 있다.

하우징 10의 저부 10a의 대략 중심으로 스핀들 모터 8이 설치되어 있다. 또한, 디스크 D의 중심에 형성된 중심 구멍이 스핀들 모터 8에 끼워지는 것으로, 3개의 디스크 D가 착탈 가능하게 장착되어 있다. 스핀들 모터 8에 의해 회전 축선 L1을 축으로 디스크 D를 일정 방향으로 회전할 수 있도록 되어 있다.

하우징 10의 저부 10a의 한 우각부에 디스크 D의 외부에 위치하도록 액츄에이터 7이 설치되어 있다. 액츄에이터 7은 디스크 D를 향해 연장된 스윙 암 2가 연결되어 있다. 스윙 암 2의 기단측 부분에는 구름 베어링 장치 6이 설치되어 있다. 액츄에이터 7에 의한 구동하여 스윙 암 2가 구름 베어링 장치 6의 회전 축선 L2를 축으로 수평면 내에서 회동하도록 되어 있다.

스윙 암 2는 액츄에이터 7에 연결되는 기부 2a와 기부 2a에서 디스크 D를 향해 연장된 암부 2b를 구비한다. 스윙 암 2는 예를 들어, 기부 2a와 암부 2b를 깎는 가공 등에 의해 일체로 형성함으로써 얻을 수 있다.

기부 2a는 대략 직육면체 형상이며, 구름 베어링 장치 6을 둘러싸는 것처럼 구름 베어링 장치 6에 회동 가능하게 지지되어 있다.

암부 2b는 평판 형상이며, 기단부에서 선단부를 향해 끝이 가는 테이퍼 형상으로 되어 있다. 암부 2b는 기부 2a의 액츄에이터 7이 설치된 후면 2c에서 반대측의 전면 (우각부와 반대쪽면) 2d로 기부 2a의 표면측 방향 (수평면 방향)에 연출(延出)하도록 설치되어 있다.

또한, 이 예시의 스윙 암 2는 3개의 암부 2b가 기부 2a의 높이 방향 (수직 방향)으로 각 암부 2b 사이에 디스크 D가 끼도록 설치되어 있다. 즉, 암부 2b와 디스크 D가 서로 높이 방향으로 교대로 위치하도록 배치되어 있으며, 액츄에이터 7의 구동에 의해 암부 2b가 디스크 표면 (디스크 D의 표면) D1에 평행한 방향으로 이동하도록 되어 있다.

스윙 암 2의 암부 2b의 선단에는 헤드 짐벌 어셈블리 5가 설치되어 있다. 스윙 암 2의 기부 2a의 측면부에는 레이저 광원 4가 설치되어 있다. 스윙 암 2의 기부 2a 및 암부 2b는 레이저 광원 4와 헤드 짐벌 어셈블리 5를 연결하는 광 도파로 3이 설치되어 있다. 따라서, 레이저 광원 4에서 광 도파로 3을 통해 헤드 짐벌 어셈블리 5에 빛을 공급할 수 있도록 되어 있다.

헤드 짐벌 어셈블리 5는 서스펜션 5a와 서스펜션 5a의 선단에 장착된 슬라이더 5b를 구비하고 있다.

슬라이더 5b는 근접장 광 발생 소자를 가지고 있다. 레이저 광원 4에서 빛이 슬라이더 5b로 이끌렸을 때 해당 근접장 광 발생 소자에서 근접장 광이 발생된다. 상기 근접장 광을 이용함으로써 디스크 D에 각종 정보를 기록하거나 재생 시킬 수 있다.

근접장 광 발생 소자는 예를 들어, 광학적 미소 개구나 나노 미터 크기로 형성된 돌출부 등으로 구성된다.

헤드 짐벌 어셈블리 5는 액츄에이터 7의 구동에 따라 스윙 암 2의 암부 (2b)와 함께 디스크면 D1에 평행한 방향으로 이동한다. 또한, 스윙 암 2 및 헤드 짐벌 어셈블리 5는 디스크 D의 회전 정지 시에는 액츄에이터 7의 구동에 의해 디스크 D 상에서 퇴피하도록 되어 있다.

제어부 9는 레이저 광원 4와 접속되어 있다. 제어부 9에서는 정보에 따라 변조된 전류에 의해 헤드 짐벌 어셈블리 5의 슬라이더 5b에 공급하는 빛의 광속을 제어할 수 있도록 되어 있다.

(구름 베어링 장치)

구름 베어링 장치 6은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 샤프트 20과, 샤프트 20의 외부에 샤프트 20과 동축 상으로 설치된 슬리브 21과, 샤프트 20과 슬리브 21의 사이에 설치된 2개의 구름 베어링 22를 구비한다.

샤프트 20은 원주 모양의 막대 모양 부재이며, 하우징 10의 저부 10a에서 입설된다. 샤프트 20의 중심축은 스윙 암 2가 회동 할 때 회전 축선 L2가 된다.

샤프트 20에서 하우징 10의 저부 10a 측 부분은 본체부 20a보다 확경한 플랜지부 20b와 본체부 20a보다 축경한 축경부 20c가 기단을 향해 순서대로 설치되어 있다.

축경부 20c의 외주면에 수나사 20d가 형성되어 있다. 하우징 10의 저부 10a에 설치된 구멍 10b에 샤프트 20의 축경부 20c를 삽입하고, 구멍 10b의 내주면에 형성된 암나사 10c와 축경부 20c의 수나사 20d를 나사 결합함으로써 샤프트 20이 하우징 10의 저부 10a에 입설된다. 이때, 플랜지부 20b의 하면이 하우징 10의 저부 10a에 접함으로써 샤프트 20의 높이 방향의 위치 결정이 이루어진다.

슬리브 21은 원통 형상으로 형성된 부재이다. 슬리브 21의 내경은 플랜지부 20b의 외경과 거의 동일한 직경으로 되어 있다.

슬리브 21은 샤프트 20을 반경 방향 외측에서 둘러싸도록 하며 그 내주면이 샤프트 20의 외주면에 대하여 소정 간격으로 이격되도록 설치되어 있다. 샤프트 20의 중심축과 슬리브 21의 중심축이 일치하도록 되어 있다.

또한, 슬리브 21은 스윙 암 2의 기부 2a에 형성된 설치 구멍 2e에 직접 압입하거나 물결 모양으로 형성된 금속링 등의 탄성체를 통해 압입되거나 또는 접착 감합함으로써 스윙 암 2와 일체적으로 결합되어 있다.

슬리브 21의 내주면에 있어서 높이 방향의 중앙부에는 원주 방향으로 사방에 걸쳐 내측으로 돌출되는 스페이서부 21a가 형성되어 있다. 샤프트 20과 슬리브 21의 사이에는 스페이서부 21a의 상하에 각각 2개의 구름 베어링 22가 설치되고, 이들 2개의 구름 베어링 22의 간격이 소정 거리로 보유하도록 되어 있다.

[구름 베어링]

구름 베어링 장치 6에 포함된 2개의 구름 베어링 22는 같은 것이다.

구름 베어링 22는 그림 3-6과 같이 내륜 30과 외륜 31과 리테이너 32와, 복수의 전동체 33과 2개의 실드판 34를 구비한다.

내륜 30은 원통형 부재이다.

내륜 30의 내경은 샤프트 20의 삽입이 가능한 치수로 한다. 본 실시 형태에서 내륜 30의 내경은 샤프트 20의 외경보다 약간 커지고 있다. 내륜 30의 내측에 샤프트 20이 끼워져, 접착제 등으로 내륜 30이 샤프트 20에 고정된다.

또한, 내륜 30의 내경은 샤프트 20에 설치할 수 있는 범위라면, 샤프트 20의 외경과 동일하거나 약간 작아져도 좋다. 이 경우 내륜 30에 샤프트 20가 압입 고정된다.

구름 베어링 22에서는 내륜 30을 샤프트 20에 대해 축 방향으로 상대적으로 예압된 상태에서 내륜 30을 샤프트 20에 고정하는 이른바 내륜 예압을 채용할 수 있다. 그러면, 구름 베어링 22를 고강성화할 수 있으며, 구름 베어링 장치 6의 공진 주파수 (공진점)를 높게 할 수 있다. 따라서, 보다 고속 회전에 대응 가능한 구름 베어링 장치 6이 된다.

또한, 구름 베어링 22에서는 외륜 31을 샤프트 20에 대해 축 방향으로 상대적으로 예압된 상태에서 외륜 31을 슬리브 21에 고정하는 이른바 외륜 예압을 채용할 수 있다.

내륜 30의 외주면에 있어서, 축 방향의 중간부에는 전동체 33의 전동을 안내하는 오목조의 내륜전동면 30a가 내륜 30의 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 내륜전동면 30a는 내륜 30의 중심축을 지나는 평면으로 절단했을 때 단면 형상이 원호 모양으로 되어 있다.

내륜 30의 재질로는, 예를 들어 스테인리스 등의 금속 재료를 들 수 있다. 내륜 30은 예를 들어 단조 및 가공 등에 의해 제조할 수 있다.

외륜 31은 내륜 30 보다 직경이 큰 내륜 30과 같은 원통형 부재이다.

외륜 31은 슬리브 21의 내부에 고정되는 것으로, 내륜 30의 외부에 내륜 30으로부터 이격된 상태로 설치된다. 내륜 30과 외륜 31은 그 중심축이 함께 샤프트 20의 중심축과 일치하도록 동축 상에 설치된다.

외륜 31의 내주면에 있어서, 방향의 중간부에는 내륜 30의 내륜전동면 30a와 대향하도록 전동체 33의 전동을 안내하는 오목조의 외륜전동면 31a가 외륜 31 사방에 걸쳐 형성되어 있다. 외륜전동면 31a는 외륜 31의 중심축을 지나는 평면으로 절단했을 때 단면 형상이 원호 모양으로 되어 있다.

외륜 31의 재질로는, 예를 들어 스테인리스 등의 금속 재료를 들 수 있다. 외륜 31은 예를 들어 단조 및 가공 등에 의해 제조할 수 있다.

리테이너 32는 도 6에 나타낸 바와 같이, 원형 고리 모양의 본체부 32a와 본체부 32a의 상부에서 형성되고, 끝을 향해 서로의 거리가 접근하도록 원호 모양으로 일어서는 일곱 쌍의 손톱부 32b, 32c를 구비한다. 일곱 쌍의 손톱부 32b, 32c는 리테이너 32의 원주 방향에 일정한 간격으로 설치되어 있다. 각각의 쌍으로 된 손톱부 32b와 발톱부 32c의 내측에는 전동체 33을 전동 가능하게 유지하고, 정면에서 볼 때 실질적으로 원형인 볼 포켓 B가 형성되어 있다.

또한, 손톱부의 쌍 수, 즉 볼 포켓 B의 수는 7개에 한정되지 않고, 6개 이하여도 좋고, 8개 이상이어도 좋다.

리테이너 32의 내경은 내륜 30의 외경보다 크고, 또한 리테이너 32의 외경은 외륜 31의 내경보다 작게되어 있다. 내륜 30과 외륜 31 사이에 리테이너 32가 설치된 상태에서 각각의 볼 포켓 B에 전동체 33이 각각 전동 가능하게 유지된다. 이와 같이, 내륜 30 및 외륜 31과 리테이너 32가 서로 간섭하지 않는 상태에서 내륜 30의 내륜전동면 30a와 외륜 31의 외륜전동면 31a 사이에 전동체 33이 배치된다.

리테이너 32는 각각의 볼 포켓 B에 각각의 전동체 33이 전동 가능하게 유지한 상태에서 중심축 L2 바퀴를 회전할 수 있도록 되어 있다.

리테이너 32의 재질로는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 폴리아미드 수지 등의 수지를 들 수 있다.

리테이너 32의 상부에서 한 쌍의 손톱부 32b, 32c와 그 옆의 한 쌍의 손톱부 32b, 32c 사이에는 볼 포켓 B에 비해 깊이가 얕은 그리스 포켓 G가 형성되어 있다. 즉, 리테이너 32에는 여러 쌍의 손톱부 32b, 32c에 의해 원주 방향으로 볼 포켓 B와 그리스 포켓 G가 교대로 형성되어 있다.

도 3 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 그리스 포켓 G에 본 발명의 그리스 100이 배치되고, 볼 포켓 B에 전동체 33이 배치된다. 이와 같이, 본 발명은 리테이너의 볼 포켓 이외의 부분에 그리스가 유지되는 것이 바람직하다. 이 상태에서 리테이너 32와 함께 전동체 33이 회동할 때 그리스 포켓 G에서 내륜 30 및 외륜 32와 전동체 33 사이에 그리스 100이 묻어 나와 그리스 100에 의한 윤활 효과를 얻을 수 있다.

그리스 포켓 G를 이용하여 구름 베어링 22에 그리스 100을 사용하는 것으로, 그리스 100의 사용량을 줄일 수 있다. 이는 그리스 양이 과도하게 되어 구름 베어링 22의 토크가 증가하는 것을 억제하기 쉽고, 디스크 D에 대한 읽기 및 쓰기를 위해 요구되는 충분한 청정도를 얻기 쉬워진다.

이 예시의 전동체 33은 구형이다. 전동체 33은 내륜 30의 내륜전동면 30a와 외륜 31의 외륜전동면 31a 사이에서 리테이너 32의 볼 포켓 B에 배치되어 내륜전동면 30a 및 외륜전동면 31a에 따라서 전동하도록 되어 있다. 각각의 전동체 33은 리테이너 32에 의해 원주 방향으로 균등하게 배열된다.

전동체 33의 수는 이 예시에서는 7개이지만, 리테이너 32에서 볼 포켓 B의 수에 따라 결정하면 되고, 6개 이하여도 좋고, 8개 이상이어도 좋다.

전동체 33의 재질로는 예를 들어, 베어링 강 등의 금속 재료를 들 수 있다

실드판 34는 내륜 30과 외륜 31 사이에 형성된 원형 고리 모양의 공간의 상하를 막는 환상의 판 부재이다. 실드판 34는 내륜 30과 외륜 31의 사이에서 리테이너 32 및 복수의 전동체 33의 상하에 설치된다. 각각의 차폐판 34는 그 외주 연부가 외륜 31에 형성된 계합용의 환상 홈부 40 안에 들어간 상태에서 외륜 31에 고정되어 있다.

(작용 기구)

정보 기록 재생 장치 1은 구름 베어링 22에서 리테이너 32의 그리스 포켓 G에 본 발명의 그리스 100을 배치한다. 액츄에이터 7의 구동에 의해 스윙 암 2가 회동할 때, 그리스 포켓 G에 배치된 그리스 100이 내륜 30 및 외륜 31과 리테이너 32의 측면을 지나 내륜 30 및 외륜 31과 전동체 33의 사이에 공급되어 그리스 100에 의한 윤활 효과가 발휘된다.

또한, 이 윤활 효과를 얻을 수 있는 내륜 30 및 외륜 31과 전동체 33의 사이에 공급되는 그리스의 상태로는 그리스 포켓 G에 배치된 그리스와 비슷한 상태의 그리스 (증주제, 기유, 첨가제의 혼합물) 외에 이 그리스 포켓 G에 배치된 그리스에서 묻어 나온 첨가제를 포함하는 기유의 상태, 그리고 이에 증주제가 약간 섞인 (그리스 포켓 G에 배치된 그리스보다 증주제량이 적은) 상태가 생각되며, 그리스 포켓 G에 배치된 그리스와 비슷한 상태의 그리스가 공급되는 상태는 적은 것으로 생각된다.

정보 기록 재생 장치 1에서는 본 발명의 그리스를 활용하기 때문에 비산량과 아웃 가스의 양이 충분히 저감된다. 따라서, 아웃 가스가 헤드 짐벌 어셈블리와 디스크 D의 간극 등에 쌓이기 어렵고, 안정되게 읽고 쓰기를 할 수 있다. 이러한 효과를 얻는 요인으로는 다음과 같이 생각된다.

종래에는 일반적으로 작동되는 그리스의 온도가 상승하고 아웃 가스의 양이 증가하는 것을 억제하는 목적으로, 기유의 점도는 낮게 설정된다. 전동체는 공급된 그리스 또는 거기에서 배어 나온 기유를 밀어내며 진행되지만, 이때 그리스의 미스트 상태의 비산, 아웃 가스의 발생이 가장 생기기 쉽다. 공급된 그리스는 전동체의 통과 직후에 전동체의 진행 방향에 평행한 바퀴 자국이 형성되고, 정보 기록 재생 장치 1에서 사용되는 베어링 장치에서는 전동체의 왕복 운동의 양단부에 범프가 형성되지만, 기유의 동점도가 낮거나 그리스의 조도가 높으면 유동성이 높기 때문에 다음의 전동체가 통과할 때까지 바퀴 자국 또는 범프가 소실되고 전동체의 통과 부분이 다시 그리스와 기유로 채워진 상태가 쉽다. 이것은 동작 중에 전동체가 항상 그리스와 기유를 밀어내듯이 진행하여 그리스와 기유의 비산, 아웃 가스의 발생이 일어나기 쉬워지는 것으로 생각된다.

이에, 본 발명은 기유의 점도를 40~90 ㎟/s의 비교적 높은 범위로 한다. 또한, 혼합 조도를 200~250으로 조정한다. 이로써, 전동체의 통과에 의해 형성된 바퀴 자국 또는 범프가 다음의 전동체가 통과할 때 어느 정도 유지된 상태가 된다. 따라서, 동작 중인 그리스나 기유의 전동체에 의해 밀려난 양이 줄어들기 때문에 그리스와 기유의 비산, 아웃 가스의 발생이 일어나지 못하는 것으로 생각된다.

이상과 같은 메커니즘에서 본 발명의 그리스는 구름 베어링 제조 단계에서 내륜, 외륜, 전동체에 도포되지 않도록 리테이너 상으로만 도포(유지)된 그리스가 구름 베어링의 동작 시 전동면에 서서히 퍼져 윤활 효과를 발휘하는 타입의, 구름 베어링에 사용되는 그리스로서, 특히 효과를 발휘하는 것이다. 따라서, 그리스가 리테이너의 볼 포켓 이외의 부분에 보존되어 있으면 좋고, 그리스의 도색 위치는 그리스 포켓에 한정되는 것은 아니다.

또한, 동점도가 높은 광유가 많아질수록 저온 특성이 떨어지는 경향이 있다. 그러나, 본 발명의 그리스는 PAO의 질량이 광유의 질량보다 많고 광유보다 동점도가 높은 PAO(A)를 광유와 조합하고 있기 때문에, 기유의 점도가 높아도 저온 특성이 우수하다.

(다른 실시예)

또한, 본 발명의 구름 베어링, 구름 베어링 장치 및 정보 기록 재생 장치는 본 발명의 그리스를 이용한 것이면 좋고, 상술한 것에는 한정되지 않는다.

예를 들어, 구름 베어링 22, 구름 베어링 장치 6을 갖춘 정보 기록 재생 장치 1은 근접장 광을 이용하는 것으로 했지만, 본 발명의 그리스를 이용한 구름 베어링 및 구름 베어링 장치를 구비하는 일반적인 HDD 및 광 디스크 D 장치 등이라도 좋다.

또한, 구름 베어링 장치는 슬리브를 갖추지 않는 것이어도 좋다. 구체적으로는 예를 들어, 샤프트의 외부에서 축 방향으로 이격되어 배치되는 2개의 구름 베어링 사이에 서로의 구름 베어링의 간격을 소정거리로 갖는 환상의 스페이서링을 구비하고, 슬리브를 갖추지 않은 구름 베어링 장치로도 좋다. 이 경우는 스윙 암의 기부에 형성된 설치 구멍에 구름 베어링의 외륜이 직접 압입 또는 접착 감합되는 양태로 할 수 있다. 또한, 구름 베어링의 전동체는 원통형이라도 좋다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 상세히 설명하나, 본 발명은 이하의 기재에 따라 한정되지 않는다.

［동점도］

광유, PAO 및 기유의 동점도는 캐논-펜스크 점도계(Canon-Fenske Viscometer)를 이용하여 JIS K2283에 준거하여 40℃에서 측정하였다.

［혼합 점도］

그리스의 혼합 점도는 JIS K2220에 규정된 방법으로 측정하였다. 먼저, 25℃로 유지한 그리스를 규정의 혼합 장치에서 60회 혼합하였다. 그 직후 그리스를 혼합장치의 항아리에 채우고, 혼합기의 문턱을 헤라로 고르게 밀어서 그리스를 평평하게 고르게 했다. 그 위에 규정된 원뿔형 조의 콘(cone)을 올리고, 그 자중에 의해 콘이 5초 후에 가라앉은 거리에 10을 곱한 값으로 혼합 점도를 산출하였다.

［원료］

실시예에서 사용된 원료는 다음과 같다.

(광유)

X-1：정제광유 (API 기유 카테고리에서 그룹 III에 분류된다. 동점도：47 ㎟/s (40℃), 인화점 240℃ 이상인 것).

X-2：정제광유(API 기유 카테고리에서 그룹 II에 분류된다. 동점도： 52 ㎟/s (40℃)).

(PAO)

A-1： 탄소수 8~12의 α-올레핀의 다량체의 혼합물, 동점도：615 ㎟/s (40℃).

B-1： 1-데센의 중합체, 동점도：48 ㎟/s (40℃).

B-2： 탄소수 8~12의 α-올레핀의 다량체의 혼합물, 동점도：30 ㎟/s (40℃).

B-3： 1-데센의 중합체, 동점도：52㎟/s (40℃).

［에어로졸량의 측정］

그리스의 비산량과 아웃 가스량의 평가로 다음의 에어로졸량을 측정하였다. 도 3~6에 예시한 구름 베어링 장치 6의 그리스 포켓 G에 총량으로 그리스 (2.1~2.7㎎)를 배치했다. 이 구름 베어링 장치 6을 치구의 밀폐 용기부에 수납하였다. 이 상태에서 구름 베어링 장치 6은 요동 조작이 가능해진다. 밀폐 용기부의 구름 베어링 장치 6에서 회전 축선 방향 2개소에는 구멍이 설치되어, 한쪽의 구멍에서 구름 베어링 장치 6으로 에어를 보내고 다른 구멍에 파티클 카운터를 배치한 상태에서 구름 베어링 장치 6에 대하여 50 Hz에서 10번의 요동 동작을 10분간 행하고 에어로졸량을 측정하였다.

［저온 토크 시험］

JIS K2220 (Low Temperature Torque Test, 베어링: 6204)에 따라 0℃와 -30℃에서 저온 토크 시험을 실시하여 기동 토크(초기 토크)와 기동 후에 토크가 안정된 후의 회전 토크를 각각 측정하였다.

［기유 유동점］

기유가 들어간 시험관을 46℃까지 예열한 후 냉각하고, 예상되는 유동점으로부터 10℃ 높은 온도에서 측정을 시작하였다. 2.5℃ 내려갈 때마다 시험관을 냉각조에서 꺼내 눕혀 놓고 측정하였다. 기유가 5초간 움직이지 않는 경우에 하나 이전의 측정 온도, 즉 유동성이 없어진 온도에서 2.5℃ 높은 온도를 기유 유동점(℃)으로 측정하였다.

［내마모 시험］

내마모 시험으로서 다음의 고속 볼넷 시험과 파프너식 시험을 실시하였다.

구체적으로는 고속 볼넷 시험은 ASTM D2266에 준거하는 것이며, 3개의 강구를 서로 접하는 상태로 고정하고 그 위에 그리스를 도포하였다. 3개의 강구 중앙에 회전용 강구를 하중 392N으로 가압하였다. 이 상태에서 분위기 온도를 75℃로 하고, 회전용 강구를 1200 rpm으로 1시간 회전시켰다. 그 후 3개의 고정된 강구의 마모 자국의 지름을 각각 세로 및 가로 방향으로 측정한 6개의 지름을 평균내고 0.01㎜의 자리에서 반올림하여 산출하였다.

파프너식 시험(플렛팅 시험)은 ASTM D4170에 준거하는 것이다. 2대의 스러스트 베어링(thrust bearing)을 준비하고 미리 각각 4개의 궤도 기계의 중량을 측정하였다. 궤도 기계 및 전동체를 그리스로 채운 2-스러스트 베어링에 2450N의 예압을 걸어 실온 하에서 30 Hz로 12번의 요동 동작을 22시간 실시하였다. 시험 후 그리스를 닦아낸 4장의 궤도 기계의 중량을 측정하고 중량손실을 얻었다. 이 중량 손실을 평균하고 0.1㎎의 자리에서 반올림하여 산출 결과를 얻었다.

［실시예 １］

광유（X-1）와 PAO(A-1)와 PAO(B-1)을 광유와 PAO의 질량 비율이３：７이 되도록 혼합하여 기유(동점도 v = 72 ㎟/s (40℃))로 하였다. PAO(A-1)와 PAO(B-1)는 PAO의 동점도 v₂가 86 ㎟/s (40℃)가 되도록 혼합하였다.

이어서, 상기 기유와 증주제로 지환족 지우레아 화합물을 이용하여 그리스화하고, 산화 방지제 및 방청제, 극압제를 첨가 혼합하였다. 각 성분의 비율은 그리스의 총 질량(100 질량%)에 대하여 기유가 86.0 질량%, 증주제가 12.5 질량%, 산화 방지제 0.5 질량%, 방청제 1.0 질량%, 극압제 1.0 질량%였다.

［실시예 ２］

광유와 PAO의 질량비를 3:7에 고정한 채, 표 1과 같이 기유의 조성을 변경하고, 광유의 동점도 v₁, PAO의 동점도 v₂ 및 기유의 동점도 v를 조절한 것 이외에 실시예 1과 동일하게 그리스를 조제하였다.

［비교예 １~３］

광유와 PAO의 질량비율을 1:1로 하고, PAO(A-1)을 사용하지 않으며, 표 1과 같이 기유의 조성을 변경하고 광유의 동점도 v₁, PAO의 동점도 v₂ 및 기유의 동점도 v를 조절하였다. 또한, 극압제를 첨가하지 않은 것 이외에 실시예 1과 동일하게 그리스를 조제하였다.

각 예시의 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1에서 에어로졸량은 비교예 1의 에어로졸량을 「100」으로 했을 때의 상대값을 기재했다.

			실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2	비교예 3
광유	종류		X-1	X-1	X-2	X-1	X-1
광유	동점도 v₁ [㎟/s]		47	47	52	47	47
PAO(A)	종류		A-1	A-1	-	-	-
PAO(A)	동점도 v_A [㎟/s]		615	615	-	-	-
PAO(B)	종류		B-1	B-2	B-3	B-2	B-1
PAO(B)	동점도 v_B [㎟/s]		48	30	52	30	48
PAO의 동점도 v₂ [㎟/s]			86	82	52	30	48
기유의 동점도 v [㎟/s]			72	69	52	35	48
v₁/v₂			0.55	0.57	1.00	1.57	1.02
에어로졸 량			21	19	100	35	41
저온토크 [mNm]	0℃	기동 토크	68	51	98	55	61
	0℃	회전 토크	34	25	37	27	29
	-30℃	기동 토크	194	153	473	133	179
	-30℃	회전 토크	39	32	80	33	34
기유 유점도 [℃]			-37.5	-40	-20	-42.5	-40
내마모 시험	고속 볼넷 시험		0.58	0.67	0.99	0.60	0.57
내마모 시험	파프너식		3.6	1.0	4.3	0.7	3.8
혼합 점도			215	232	222	221	216

표 1에 나타낸 바와 같이 PAO의 질량이 광유의 질량보다 많고, PAO(A)가 포함되어 기유의 동점도가 40~90 ㎟/s의 범위 내인 실시예 1, 2에서는 에어로졸량이 적고, 그리스의 비산량과 아웃 가스량이 저감되어 있었다. 또한, 실시예 1, 2에서는 저온 토크가 낮고, 기유 유동 점도가 낮으며, 저온 특성이 우수하였다. 또한, 실시예 1, 2의 그리스는 내마모 시험에서도 그리스로 충분한 효과를 발휘하였다. 한편, PAO(A)를 사용하지 않은 비교예 1~3에서는 에어로졸량이 많고, 그리스의 비산량과 아웃 가스량의 저감이 불충분하였다.

１ 정보 기록 재생 장치
２ 스윙 암
３ 광 도파로
４ 레이저 광원
５ 헤드 짐벌 어셈블리
６ 구름 베어링 장치
７ 액츄에이터
８ 스핀들 모터
９ 제어부
10 하우징
20 샤프트
21 슬리브
22 구름 베어링
30 내륜
31 외륜
32 리테이너
33 전동체
34 실드판
100 그리스
B 볼 포켓
G 그리스 포켓

Claims

기유(base oil)와 증주제(thickener)를 포함하고,
상기 기유는 광유 및 폴리-α-올레핀을 포함하며,
상기 폴리-α-올레핀의 질량이 상기 광유의 질량보다 많고, 상기 폴리-α-올레핀이 상기 광유보다 동점도가 높은 폴리-α-올레핀을 포함하며,
상기 광유의 동점도가 40~80 ㎟/s이고,
상기 광유보다 동점도가 높은 폴리-α-올레핀의 동점도가 400~1800 ㎟/s이며,
상기 기유의 40℃에서의 동점도가 40~90㎟/s이고,
혼화 조도(worked penetration)가 200~250인 그리스.
제1항에 있어서,
상기 기유의 총 질량에 대한 상기 광유의 질량 비율이 10~40 질량%인 그리스.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광유는 미국 석유 협회가 정하는 기유 카테고리에서 그룹 III으로 분류되는 정제 광유를 포함하는 그리스.
제1항에 있어서,
상기 광유보다 동점도가 높은 폴리-α-올레핀은 탄소수 8~12의 α-올레핀의 다량체의 혼합물을 포함하는 그리스.
제1항에 있어서,
상기 폴리-α-올레핀은 상기 광유와 동점도가 같거나 낮은 폴리-α-올레핀을 더 포함하는 그리스.
제5항에 있어서,
상기 광유보다 동점도가 낮은 폴리-α-올레핀은 탄소수 8~12의 α-올레핀의 다량체의 혼합물을 포함하는 그리스.
제1항에 따른 그리스를 구비하는 구름 베어링.
제7항에 있어서,
전동체가 배치되는 볼 포켓을 갖는 리테이너를 더 포함하고, 상기 리테이너 상의 상기 볼 포켓 이외의 부분에 상기 그리스가 유지되어 있는 구름 베어링.
샤프트와 제7항에 따른 구름 베어링을 구비하는 구름 베어링 장치.
제9항에 따른 구름 베어링 장치를 구비하는 정보 기록 재생 장치.