JPH08331797A - Motor using dynamic bearing unit - Google Patents
Motor using dynamic bearing unitInfo
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- JPH08331797A JPH08331797A JP8462596A JP8462596A JPH08331797A JP H08331797 A JPH08331797 A JP H08331797A JP 8462596 A JP8462596 A JP 8462596A JP 8462596 A JP8462596 A JP 8462596A JP H08331797 A JPH08331797 A JP H08331797A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、軸受流体の動圧に
より回転部材を固定部材に対して回転可能に支承する動
圧軸受装置及びそれを用いたモータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamic pressure bearing device for rotatably supporting a rotary member with respect to a fixed member by a dynamic pressure of bearing fluid, and a motor using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ポリゴンミラー、磁気ディスク、
光ディスク等の各種回転体を高速回転駆動させるモータ
に関して、磁性潤滑流体を用いた動圧軸受の提案がなさ
れている。すなわち磁性流体は、強磁性体微粒子を液体
分散溶媒中に安定的に分散させたコロイド溶液であり、
その液体自体が見掛け上強い磁性を示すという特性か
ら、通常は玉軸受と組み合わせてシーリングとして用い
られることが多いが、その玉軸受よりも高速回転安定性
及び静粛性等において優るものとして磁性潤滑流体を用
いた動圧軸受が有望視されている。磁性流体を用いた動
圧軸受の提案は、この様な背景のもとになされており、
例えば特開昭６０−８８２２３号公報においては、動圧
発生用の潤滑流体と磁気シール用の磁性流体とを一つの
流体で兼用するようにした装置が開示されている。2. Description of the Related Art In recent years, polygon mirrors, magnetic disks,
A dynamic pressure bearing using a magnetic lubricating fluid has been proposed for a motor that drives various rotating bodies such as an optical disk at high speed. That is, the magnetic fluid is a colloidal solution in which ferromagnetic fine particles are stably dispersed in a liquid dispersion solvent,
Since the liquid itself has apparently strong magnetism, it is usually used as a sealing in combination with a ball bearing, but it is superior to the ball bearing in high-speed rotation stability and quietness, etc. The dynamic pressure bearings using are considered promising. Proposals for hydrodynamic bearings using magnetic fluids are based on this background.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-88223 discloses a device in which one fluid is used as both a lubricating fluid for generating a dynamic pressure and a magnetic fluid for magnetic sealing.
【０００３】一方、磁性流体組成物は、「高速回転でも
１０-6Toor程度まで高気密性が得られる」という最大の
利点からシールのために使用されているものの、潤滑流
体としての機能と磁性流体シールとしての機能（低摩耗
特性、寿命特性、低蒸発性及び耐高温性）を同時に十分
に有したものは未だ開発されていない（ＰＥＴＲＯＴＥ
ＣＨ 第１３巻、第１２号（１９８９）より）。On the other hand, the magnetic fluid composition is used for sealing because it has the greatest advantage that "high airtightness can be obtained up to about 10 -6 Toor even at high speed rotation", but it has a function as a lubricating fluid and a magnetic property. A fluid seal that has at the same time sufficient functions as a fluid seal (low wear characteristics, life characteristics, low evaporation and high temperature resistance) has not yet been developed (PETROTE
CH Vol. 13, No. 12 (1989)).
【０００４】しかしながら上記装置においては、磁性流
体組成物に、シールとしての低蒸発特性と、軸受ロスを
低減するための低粘度性とを併せ持つことが要求され
る。すなわち軸受部では、シール部より遥かに大きなせ
ん断力を受けると共に高温に曝され、また起動・停止時
には金属同士の接触・摩耗を生じて活性金属面に触れる
ことがある。However, in the above-mentioned device, the magnetic fluid composition is required to have both a low evaporation property as a seal and a low viscosity property for reducing bearing loss.
It That is, the bearing portion receives a much larger shearing force than the seal portion and is exposed to a high temperature, and at the time of starting and stopping, the metals may come into contact with each other and wear to contact the active metal surface.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このようにシール性だ
けでなく潤滑性および寿命特性をもカバーした動圧軸受
用潤滑流体組成物が要望されており、動圧発生用の潤滑
流体と磁気シール用の磁性流体とを一つの流体で兼用す
るためには、長期にわたる劣化防止、特にゲル化防止対
策が不可欠である。一般的には、潤滑油に対してフェノ
ール系、アミン系、イオウ系等の酸化防止剤を０．１〜
０．５重量％程度添加して酸化寿命を改善することが知
られてはいるが、磁性流体のゲル化防止対策としてどの
様なものをどの様に添加すれば良いかについては知られ
ていない。一方、特開昭５９−１０５０９３号公報に
は、磁性流体の酸化劣化に着目して酸化防止剤を添加す
ることが記載されてはいるが、ゲル化防止対策に関して
の記載は全くない。Thus, there is a demand for a lubricating fluid composition for a dynamic pressure bearing that covers not only the sealing property but also the lubricity and life characteristics, and there is a need for a lubricating fluid for generating a dynamic pressure and a magnetic seal. In order to use a single magnetic fluid as a magnetic fluid, it is necessary to prevent deterioration over a long period of time, especially to prevent gelation. Generally, 0.1 to 0.1 of a phenolic, amine, or sulfur antioxidant is added to the lubricating oil.
It is known to add about 0.5% by weight to improve the oxidation life, but it is not known what kind of additive should be added and how to prevent gelation of magnetic fluid. . On the other hand, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-105093 discloses adding an antioxidant while paying attention to the oxidative deterioration of the magnetic fluid, but there is no description about a gelation preventing measure.
【０００６】そこで本発明は、長期にわたってゲル化防
止を良好に行うことができ、寿命信頼性を向上させるこ
とができるようにした動圧軸受装置を用いたモータを提
供することを目的とする。[0006] Therefore, an object of the present invention is to provide a motor using a hydrodynamic bearing device which can prevent gelation favorably for a long period of time and improve life reliability.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本願発明者が検討した結
果、磁性流体の構造の複雑性、特に界面活性剤との相互
作用から、添加された酸化防止剤の作用は一般潤滑剤の
場合と異なっており、特定の種類のゲル化防止剤を添加
すれば十分なゲル化防止効果が得られることを見出し
た。更に、動圧軸受用潤滑流体組成物に十分なゲル化防
止作用を得るためには、 １）基油に溶け、界面活性剤を添加して磁性流体化して
も析出しないこと、 ２）増粘作用が少ないこと、 ３）蒸発量が少ないこと、 ４）反応生成物が析出しないこと、 等の条件が必要であることを見い出した。As a result of the study by the inventors of the present application, the action of the added antioxidant is different from that of a general lubricant because of the complexity of the structure of the magnetic fluid, especially the interaction with the surfactant. It is different, and it was found that a sufficient gelation preventing effect can be obtained by adding a specific type of gelling preventing agent. Furthermore, in order to obtain a sufficient gelation preventing effect in the lubricating fluid composition for dynamic pressure bearings, 1) it should dissolve in the base oil and should not be precipitated even if it is made into a magnetic fluid by adding a surfactant, 2) thickening It has been found that conditions are required such that the action is small, 3) the evaporation amount is small, 4) the reaction product does not precipitate.
【０００８】このような観点から、請求項１ないし請求
項３の発明にかかる動圧軸受用潤滑流体組成物には、磁
性微粒子を基油溶媒中に分散させてなる磁性流体組成物
であって、上記基油溶媒としてアミン系ゲル化防止剤を
添加した潤滑剤が用いられている。From this point of view, the lubricating fluid composition for a dynamic pressure bearing according to the invention of claims 1 to 3 is a magnetic fluid composition obtained by dispersing magnetic fine particles in a base oil solvent. A lubricant containing an amine-based antigelling agent is used as the base oil solvent.
【０００９】このような請求項１にかかる手段によれ
ば、アミン系ゲル化防止剤を添加した潤滑剤を基油溶媒
として用いることによって、粘度・蒸発の特性を良好に
維持しつつ、特に高温ゲル化の物理特性を向上させるこ
とができ、もって、動圧発生用の潤滑流体として寿命信
頼性の高い組成物を有する動圧軸受装置を備えたモータ
を提供することができる。According to the above-mentioned means, by using the lubricant containing the amine-based gelation inhibitor as the base oil solvent, it is possible to maintain the viscosity and evaporation characteristics at a good level, especially at high temperature. It is possible to improve the physical properties of gelation, and thus it is possible to provide a motor including a dynamic pressure bearing device having a composition with high life reliability as a lubricating fluid for generating dynamic pressure.
【００１０】この場合、請求項２及び請求項３の発明の
ようにアミン系ゲル化防止剤を０．５重量％超及び１〜
５重量％添加し、または請求項４の発明のようにアミン
系ゲル化防止剤としてアミン系酸化防止剤を採用するこ
ととすれば、上記作用が一層向上されるようになってい
る。In this case, as in the inventions of claims 2 and 3, the amine-based antigelling agent exceeds 0.5% by weight and 1 to
If 5% by weight is added or if an amine antioxidant is used as the amine gelling agent as in the invention of claim 4, the above-mentioned action is further improved.
【００１１】そして本発明にかかるアミン系ゲル化防止
剤としては、例えば請求項４のようにアミン系酸化防止
剤が用いられ、アミン系酸化防止剤としては、アルキル
ジフェニルアミン（商品名；イルガノックスＬ０１，Ｌ
５７，Ｌ０６等）や、フェニル−α−ナフチルアミン
（商品名；イルガノックスＬ０５等）が採用される。こ
れらアルキルジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチ
ルアミンは蒸発特性及び基油との相溶性の点で好適であ
る。As the amine-based gelling agent according to the present invention, for example, an amine-based antioxidant is used, and as the amine-based antioxidant, an alkyldiphenylamine (trade name: Irganox L01 is used. , L
57, L06 etc.) and phenyl-α-naphthylamine (trade name; Irganox L05 etc.) are adopted. These alkyldiphenylamines and phenyl-α-naphthylamines are preferable in terms of evaporation characteristics and compatibility with base oils.
【００１２】一方、基油溶媒としては、例えばポリ−α
−オレフィン水素化物とポリオールエステル油を混合し
てなる基油が好適に用いられる。このポリ−α−オレフ
ィン水素化物としては、例えば、１−デセン、イソブチ
レン等をルイス酸等で重合させて得られた重合物を水素
化することにより得られる。これらには数平均分子量が
２００〜１６００程度のものがあるが、蒸発特性等から
数平均分子量４００程度のものが好ましい。なお水素化
は完全に行われなくとも良いが、水素化の程度が低いと
劣化しやすい。On the other hand, examples of the base oil solvent include poly-α.
-A base oil obtained by mixing an olefin hydride and a polyol ester oil is preferably used. This poly-α-olefin hydride can be obtained, for example, by hydrogenating a polymer obtained by polymerizing 1-decene, isobutylene or the like with a Lewis acid or the like. Some of these have a number average molecular weight of about 200 to 1,600, but those having a number average molecular weight of about 400 are preferable in view of evaporation characteristics and the like. Although the hydrogenation does not have to be performed completely, it is likely to deteriorate when the degree of hydrogenation is low.
【００１３】またポリオールエステルとしては、例えば
ネオペンチルグリコール（ＮＰＧ）、トリメチロールプ
ロパン（ＴＭＰ）、ペンタエリスリトール（ＰＥ）等の
多価アルコールと、炭素数５〜１８の長鎖または分岐脂
肪酸とをエステル化した構造を有するものであり、例え
ばＣＨ3 ＣＨ2 −Ｃ−（ＣＨ2 ＯＯＣＲ）3 のＲ（Ｒは
アルキル基）をＣ５〜Ｃ２０の範囲内で変化させた各種
トリメチロールプロパン混合エステルが用いられる。よ
り具体的には、バレリン酸、へプタン酸の混合トリメチ
ロールプロパンエステル（新日鐵化学（株）社製；商品
名ＨＡＴＣＯＬ２９１５，２９２５，２９３７等）やト
リメチロールプロパンのデカン酸やヘプタン酸との混合
エステル油（新日鐵化学（株）社製；ＨＡＴＣＯＬ２９
３８等）である。As the polyol ester, for example, a polyhydric alcohol such as neopentyl glycol (NPG), trimethylolpropane (TMP) or pentaerythritol (PE) and a long-chain or branched fatty acid having 5 to 18 carbon atoms are used. For example, various trimethylolpropane mixed esters in which R (R is an alkyl group) of CH3 CH2 --C-(CH2 OOCR) 3 is changed within the range of C5 to C20 are used. More specifically, valeric acid, a mixed trimethylolpropane ester of heptanoic acid (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd .; trade name HATCOL 2915, 2925, 2937, etc.) and trimethylolpropane with decanoic acid and heptanoic acid Mixed ester oil (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd .; HATCOL29)
38).
【００１４】また請求項５記載の発明においては、動圧
軸受装置が、潤滑流体に動圧を発生させる動圧軸受部
と、この動圧軸受部からの潤滑流体の外部流出を防止す
るシール部と、を有しているとともに、上記動圧軸受部
とシール部とが互いに連通するように設けられ、かつこ
の互いに連通する動圧軸受部からシール部にかけて同一
の潤滑流体が連続的に充填された構成になされている。According to another aspect of the invention, the dynamic pressure bearing device includes a dynamic pressure bearing portion for generating a dynamic pressure in the lubricating fluid, and a seal portion for preventing the lubricating fluid from flowing out from the dynamic pressure bearing portion. In addition, the dynamic pressure bearing portion and the seal portion are provided so as to communicate with each other, and the same lubricating fluid is continuously filled from the dynamic pressure bearing portion that communicates with the seal portion to the seal portion. It is made up of different configurations.
【００１５】この請求項５記載の発明のように、動圧発
生用の潤滑流体と磁気シール用の磁性流体とを一つの流
体で兼用するようにした動圧軸受装置を有するモータに
対しては、上述した作用が良好に発揮される。According to the fifth aspect of the present invention, a motor having a dynamic pressure bearing device in which one fluid serves both as a lubricating fluid for generating a dynamic pressure and a magnetic fluid for a magnetic seal is used. The above-mentioned effects are exhibited well.
【００１６】本発明における全体の配合割合は、基油溶
媒１００重量部に対し、アミン系ゲル防止剤１〜１５重
量部の範囲とすることがよく、粘度を１００ｃｐ以下、
飽和磁化を１５０ガウス以上とすることがよい。磁性微
粒子が２５重量部以下では１５０ガウスに足らず、３５
重量部以上では増粘に影響を与える。また、潤滑油と同
様に防錆剤、粘度指数向上剤、金属不活性剤等の各種添
加剤を使用することができる。In the present invention, the total compounding ratio is preferably in the range of 1 to 15 parts by weight of the amine gel inhibitor to 100 parts by weight of the base oil solvent, and the viscosity is 100 cp or less,
It is preferable that the saturation magnetization is 150 gauss or more. If the amount of magnetic particles is 25 parts by weight or less, it is less than 150 gauss
If it is more than part by weight, it will affect the thickening. Further, various additives such as a rust preventive agent, a viscosity index improver, and a metal deactivator can be used in the same manner as the lubricating oil.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明をＨＤＤスピンドル
モータに適用した実施形態を、図面に基づいて詳細に説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to an HDD spindle motor will be described in detail below with reference to the drawings.
【００１８】まず図１に示めされたＨＤＤスピンドルモ
ータは、フレーム１側に組み付けられた固定部材として
のステータ組２と、このステータ組２に対して、図示上
側から積層状に組み付けられた回転部材としてのロータ
組３とから構成されている。このうちステータ組２を構
成しているステータコア２１は、上記フレーム１の略中
心位置に立設された略円筒状の軸受ホルダー２２の外周
部に嵌着されており、当該ステータコア２１の突極部に
巻線２３が巻回されている。First, in the HDD spindle motor shown in FIG. 1, a stator set 2 as a fixing member assembled to the frame 1 side, and a rotation assembled to the stator set 2 from the upper side in the drawing in a laminated manner. The rotor set 3 as a member. Of these, the stator core 21 that constitutes the stator set 2 is fitted to the outer peripheral portion of a substantially cylindrical bearing holder 22 that is erected at a substantially central position of the frame 1, and the salient pole portion of the stator core 21 concerned. The winding wire 23 is wound around.
【００１９】上記軸受ホルダー２２の内周部には、一体
形成された一対のラジアル滑り軸受２４，２４が、軸方
向に所定間隔離して設けられており、それら一対のラジ
アル滑り軸受２４，２４によって、回転軸３１が回転自
在に支承されている。すなわち上記両ラジアル滑り軸受
２４，２４の内周面は、回転軸３１の外周面に対して、
所定の軸受潤滑流体Ａを介して摺動可能に滑り対面され
ており、上記各ラジアル滑り軸受２４の内周面と回転軸
３１の外周面とによってラジアル方向の動圧滑り面が構
成されている。これら両動圧滑り面の少なくとも一方側
には、図示を省略した動圧発生溝がへリングボーン形状
等にて形成されており、その動圧発生溝により軸受潤滑
流体Ａに発生させられる動圧によって上記回転軸３１が
回転自在に支承されるように構成されている。上記軸受
潤滑流体Ａは、本発明にかかる磁性流体組成物から構成
されるものであって、その構造については後述する。A pair of integrally formed radial sliding bearings 24, 24 are provided on the inner peripheral portion of the bearing holder 22 so as to be separated from each other by a predetermined distance in the axial direction. A rotary shaft 31 is rotatably supported. That is, the inner peripheral surfaces of the both radial plain bearings 24, 24 are different from the outer peripheral surface of the rotating shaft 31.
The bearings are slidably opposed to each other through a predetermined bearing lubricating fluid A, and the inner peripheral surface of each radial sliding bearing 24 and the outer peripheral surface of the rotating shaft 31 constitute a dynamic sliding surface in the radial direction. . A dynamic pressure generating groove (not shown) is formed in a herringbone shape or the like on at least one side of both the dynamic pressure sliding surfaces, and the dynamic pressure generated in the bearing lubricating fluid A by the dynamic pressure generating groove is formed. The rotary shaft 31 is rotatably supported by the. The bearing lubricating fluid A is composed of the magnetic fluid composition according to the present invention, and its structure will be described later.
【００２０】さらに上記回転軸３１の先端部（図示下側
部）は、前記軸受ホルダー２２の図示下端側の開口部を
覆うスラスト受板２５に対して、上記と同様な軸受潤滑
流体Ａを介して摺動可能に滑り対面されており、これら
回転軸３１の先端面とスラスト受板２５の受面とによっ
て、スラスト方向の動圧滑り面が構成されている。以
下、上記ラジアル方向の軸受部とスラスト方向の軸受部
との双方を合わせて、動圧軸受部と呼ぶこととする。Further, the tip end portion (lower side portion in the drawing) of the rotary shaft 31 passes through the bearing lubricating fluid A similar to the above to the thrust receiving plate 25 covering the opening portion on the lower end side in the drawing of the bearing holder 22. Are slidably opposed to each other, and the tip end surface of the rotary shaft 31 and the receiving surface of the thrust receiving plate 25 form a dynamic pressure sliding surface in the thrust direction. Hereinafter, both the radial direction bearing portion and the thrust direction bearing portion will be collectively referred to as a dynamic pressure bearing portion.
【００２１】一方上記回転軸３１の先端部分（図示下側
部分）には、鍔状の磁石体からなる抜止板３２が固着さ
れており、この抜止板３２によってロータ組３の全体が
ステータ組２側から脱落しないようになっている。On the other hand, a retaining plate 32 made of a collar-shaped magnet body is fixed to the tip portion (lower portion in the figure) of the rotary shaft 31, and the rotor set 3 is entirely covered by the stator set 2 by the retaining plate 32. It is designed not to fall off the side.
【００２２】また本実施例における軸受潤滑流体Ａは、
当該軸受潤滑流体Ａをシールするための磁性流体を兼用
している。すなわち前記軸受ホルダー２２の上端開口部
には、上述した動圧軸受部と連通するようにしてシール
部が設けられており、その動圧軸受部からシール部にか
けて、つまり軸受ホルダー２２の底部から上端開口近傍
にかけて同一の軸受潤滑流体Ａが連続的に充填されてい
る。そして上記シール部には、当該シール部の内周壁に
沿って、半径方向に着磁されたシール磁石２６が環状に
装着されており、そのシール磁石２６による磁気的吸引
力によって軸受潤滑流体Ａの保持が行われ、当該軸受潤
滑流体Ａの外部流出が防止されるように構成されてい
る。Further, the bearing lubricating fluid A in this embodiment is
It also serves as a magnetic fluid for sealing the bearing lubricating fluid A. That is, a seal portion is provided in the upper end opening of the bearing holder 22 so as to communicate with the above-mentioned dynamic pressure bearing portion, and from the dynamic pressure bearing portion to the seal portion, that is, from the bottom of the bearing holder 22 to the upper end. The same bearing lubricating fluid A is continuously filled near the opening. A seal magnet 26 magnetized in the radial direction is annularly attached to the seal portion along the inner peripheral wall of the seal portion, and the magnetic attraction of the seal magnet 26 causes the bearing lubricating fluid A to flow. The bearing lubricating fluid A is retained and is prevented from flowing out to the outside.
【００２３】具体的には、上記シール磁石２６の内周面
は、回転軸３１との間隔が狭い側から広い側に変化する
傾斜面２６’を有しており、ラジアル滑り軸受２４側の
回転軸３１との間隔が狭くなされているとともに、上記
傾斜面２６’の所定位置に軸受潤滑流体Ａの液面が来る
ように軸受潤滑流体Ａの液量が設定されている。このよ
うに流体Ａの液面がシール磁石２６の傾斜面２６’の所
定位置にあるように設定しておけば、モータ回転時に軸
受潤滑流体Ａの液面が上昇しようとした等の場合に、液
面が回転軸３１との間隔が広くなる側に移動しようとす
ると、液面の曲率が拡大するように変化するため、当該
液面の上昇を抑える作用が働く。Specifically, the inner peripheral surface of the seal magnet 26 has an inclined surface 26 'which changes from a side closer to the rotary shaft 31 to a side closer to the wide side, and the rotation on the side of the radial slide bearing 24 is increased. The distance between the shaft 31 and the shaft 31 is narrowed, and the amount of the bearing lubricating fluid A is set so that the liquid surface of the bearing lubricating fluid A comes to a predetermined position of the inclined surface 26 '. By setting the liquid level of the fluid A at a predetermined position on the inclined surface 26 'of the seal magnet 26 in this way, when the level of the bearing lubricating fluid A is about to rise during motor rotation, When the liquid surface tries to move to the side where the distance between the liquid surface and the rotating shaft 31 becomes wider, the curvature of the liquid surface changes so as to expand, so that the action of suppressing the rise of the liquid surface works.
【００２４】このとき、上記回転軸３１として磁性材
を、更にラジアル滑り軸受２４も磁性材を用いると、シ
ール磁石２６と回転軸３１とラジアル滑り軸受２４との
間に磁気ループが形成され、半径方向に着磁された環状
のシール磁石２６の磁束を、シール磁石２６と回転軸３
１との間隔の狭い側に集中させることができ、磁性流体
である軸受潤滑流体Ａをラジアル滑り軸受側に引き寄せ
る作用を持たせて、更にシール効果を高めることができ
る。At this time, if a magnetic material is used for the rotary shaft 31 and a magnetic material is also used for the radial slide bearing 24, a magnetic loop is formed between the seal magnet 26, the rotary shaft 31, and the radial slide bearing 24, and a radius is formed. The magnetic flux of the ring-shaped seal magnet 26 magnetized in the direction of
1 can be concentrated on the side having a narrow interval, and the bearing lubricating fluid A, which is a magnetic fluid, can be brought to the radial sliding bearing side to further enhance the sealing effect.
【００２５】さらに上記回転軸３１の基端部分（図示上
端部分）には、前記ロータ組３を構成するハブ３３が一
体に回転するように固着されている。このハブ３３は、
複数体の磁気ディスク３４を外周部に装着する略円筒体
から形成されており、図示下端縁に、バックヨーク３５
を介して駆動マグネット３６が環状に装着されている。
上記駆動マグネット３６は、前記ステータコア２１の外
周端面に対して環状に対向するように近接配置されてい
る。Further, a hub 33 constituting the rotor set 3 is fixed to the base end portion (upper end portion in the drawing) of the rotary shaft 31 so as to rotate integrally therewith. This hub 33
It is formed of a substantially cylindrical body for mounting a plurality of magnetic disks 34 on its outer peripheral portion, and has a back yoke 35 at the lower end edge in the figure.
The drive magnet 36 is mounted in a ring shape via the.
The drive magnet 36 is closely arranged so as to face the outer peripheral end surface of the stator core 21 in an annular shape.
【００２６】このとき上記ハブ３３の中心部分は、前記
シール体２６と軸方向に対面するように配置されてお
り、これらの対面壁面に装着された一対の磁石体３３ａ
及び２６ａどうしの吸引力によって、回転軸３１及びハ
ブ３３を含むロータ組３が、スラスト受板２５に向かっ
てスラスト方向に所定の押圧力を受けるように構成され
ている。At this time, the central portion of the hub 33 is arranged so as to face the seal body 26 in the axial direction, and a pair of magnet bodies 33a mounted on the facing wall surfaces of these.
The rotor set 3 including the rotating shaft 31 and the hub 33 is configured to receive a predetermined pressing force in the thrust direction toward the thrust receiving plate 25 by the attraction force between the shafts 26a and 26a.
【００２７】次に、本発明にかかる動圧軸受装置に用い
られている軸受潤滑流体Ａを構成する磁性流体組成物の
実施例について説明する。本発明の各実施例において
は、磁性微粒子として共沈法により得られた飽和磁化２
５０ガウスのＭｎ−Ｚｎフェライトを用いた。硫酸マン
ガン０．１ｍｏｌ、硫酸亜鉛０．４ｍｏｌ、硫酸第２鉄
０．５ｍｏｌを１ｌの水に溶解し、この水溶性の液温を
９０℃に保ち、攪拌しつつ、６Ｎ水酸化ナトリウムを滴
下して、水溶液のＰＨを１１として、Ｍｎ−Ｚｎフェラ
イトのコロイドを生成させた後、液温を８０℃として、
さらに攪拌を続けながら、オレイン酸ナトリウムの１０
％溶液２５０ｍｌを加えたこの溶液を室温に冷却した
後、３Ｎの塩酸水溶液を加えてＰＨＷＯ６とした。凝集
したコロイド粒子を十分水洗、さらに脱水乾燥させて、
オレイン酸で被覆されたＭｎ−Ｚｎフェライト微粒子を
得た。Next, examples of the magnetic fluid composition constituting the bearing lubricating fluid A used in the dynamic pressure bearing device according to the present invention will be described. In each embodiment of the present invention, the saturation magnetization 2 obtained by the coprecipitation method as magnetic fine particles
50 Gauss Mn-Zn ferrite was used. 0.1 mol of manganese sulfate, 0.4 mol of zinc sulfate and 0.5 mol of ferric sulfate were dissolved in 1 liter of water, the temperature of the water-soluble solution was maintained at 90 ° C., and 6N sodium hydroxide was added dropwise while stirring. Then, the pH of the aqueous solution was set to 11 to generate a colloid of Mn-Zn ferrite, and then the liquid temperature was set to 80 ° C.
While continuing to stir, add 10 parts of sodium oleate.
% Solution (250 ml) was cooled to room temperature, and a 3N aqueous hydrochloric acid solution was added to obtain PHWO6. Wash the aggregated colloidal particles thoroughly with water, dehydrate and dry them,
Mn-Zn ferrite fine particles coated with oleic acid were obtained.
【００２８】ついで上記のオレイン酸で被覆されたＭｎ
−Ｚｎフェライトから１４．８ｇを採り、下記の基油溶
媒１５ｇを加えて、十分攪拌して分散させた後、遠心分
離によって未分散物を除去、さらに比重１．１６となる
よう基油を加えて、流体を得た。こうして得られた流体
のフェライト濃度は、３５ｗｔ％、飽和磁化は２５０ガ
ウスであった。Then, the above Mn coated with oleic acid was used.
-Take 14.8 g of Zn ferrite, add 15 g of the following base oil solvent, sufficiently stir to disperse, then remove undispersed substance by centrifugation, and further add base oil to have a specific gravity of 1.16. To obtain the fluid. The thus obtained fluid had a ferrite concentration of 35 wt% and a saturation magnetization of 250 gauss.
【００２９】さらに上記磁性微粒子としてのＭｎ−Ｚｎ
フェライトを分散させる基油溶媒として、ポリ−α−オ
レフィン水素化物［Ｃ３０〜Ｃ４０］（新日鐵化学
（株）社製；シンフルード４０１）、炭酸ジアルキルエ
ステル（ＲＯＣＯＯＲ）［ＲはＣ５〜Ｃ２０のアルキル
基］（三井石油化学（株）社製；ＤＩＡＬＣＡＲＢ Ｓ
Ｒ１０００／Ｒ）、アジピン酸ジイソデシル油（新日鐵
化学（株）社製；ＨＡＴＣＯＬ２９１０）、トリメリッ
ト酸トリオクチルエステル油（新日鐵化学（株）社製；
ＨＡＴＣＯＬ２９２０）の混合物に、ゲル化防止剤とし
てアミン系酸化防止剤、具体的にはアルキルジフェニル
アミン（商品名；イルガノックスＬ５７）を添加した。
そしてこのゲル化防止剤としてのアルキルジフェニルア
ミンを下表１のように種々変えることにより、実施例１
〜４の潤滑流体組成物を、また、ゲル化防止剤としてフ
ェノール系酸化防止剤を用いた比較例４〜７の潤滑流体
組成物をそれぞれ作成した。Further, Mn-Zn as the above-mentioned magnetic fine particles
As a base oil solvent for dispersing ferrite, poly-α-olefin hydride [C30 to C40] (Shinflude 401 manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), carbonic acid dialkyl ester (ROCOOR) [R is C5 to C20. Alkyl group] (Mitsui Petrochemical Co., Ltd .; DIALCARBS
R1000 / R), diisodecyl adipate oil (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd .; HATCOL 2910), trioctyl ester trimellitic acid oil (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.);
To the mixture of HATCOL2920), an amine-based antioxidant as a gelling agent, specifically, alkyldiphenylamine (trade name; Irganox L57) was added.
Then, by changing the alkyldiphenylamine as the gelling inhibitor as shown in Table 1 below, Example 1
The lubricating fluid compositions of Nos. 4 to 4 and the lubricating fluid compositions of Comparative Examples 4 to 7 using the phenolic antioxidant as the gelling agent were prepared.
【００３０】[0030]
【表１】 [Table 1]
【００３１】得られた各潤滑流体組成物はシャーレに入
れ、析出、凝集、分離等の外観確認によって分散安定性
を評価するとともに、温度８０℃・５２０時間における
重量減により蒸発量を比較し、さらに温度１４０℃下で
放置した場合の酸化劣化による高温ゲル化時間を比較し
た。また粘度については、２５℃における粘度及び粘度
温度指数を比較した。その評価結果を表２に示す。Each of the obtained lubricating fluid compositions was put in a petri dish, and the dispersion stability was evaluated by confirming the appearance such as precipitation, aggregation, separation, etc., and the evaporation amount was compared by weight reduction at a temperature of 80 ° C. for 520 hours. Further, the high temperature gelling time due to oxidative deterioration when left at a temperature of 140 ° C. was compared. Regarding the viscosity, the viscosity at 25 ° C and the viscosity temperature index were compared. Table 2 shows the evaluation results.
【００３２】[0032]
【表２】 [Table 2]
【００３３】表２において、まずゲル化防止剤を添加し
なかった比較例１に対して、実施例３及び実施例４では
ゲル化防止剤としてのアミン系酸化防止剤を少量だけ添
加している。すなわち実施例３では、アミン系酸化防止
剤（ゲル化防止剤）としてアルキルジフェニルアミン
（Ｌ５７）を０．１重量％、実施例４ではアルキルジフ
ェニルアミン（Ｌ５７）を０．５重量％だけ添加してい
る。このようにアミン系酸化防止剤（ゲル化防止剤）を
少量だけ添加した場合には、粘度及び蒸発量の各特性に
対する改善はほとんど見られなかったが、高温ゲル化防
止効果（酸化防止効果）については向上が見られた。こ
れは、アミン系ゲル化防止剤としてのアミン系酸化防止
剤と界面活性剤との相互作用によるものと考えられる
が、実際に、従来の潤滑剤を用いた動圧軸受モータの寿
命が２万時間以内であったのに対し、本発明のアミン系
ゲル化防止剤を用いた動圧軸受モータの寿命は１０万時
間以上に向上する。また、アミン系酸化防止剤（ゲル化
防止剤）を０．５重量％超添加した場合には、後述する
ように、粘度、蒸発量、及び高温ゲル化防止の各特性に
ついても、共に優れた効果を奏することが判った。In Table 2, first, in comparison with Comparative Example 1 in which no gelling agent was added, in Examples 3 and 4, a small amount of amine-based antioxidant as a gelling agent was added. . That is, in Example 3, 0.1% by weight of alkyldiphenylamine (L57) was added as an amine-based antioxidant (antigelling agent), and in Example 4, only 0.5% by weight of alkyldiphenylamine (L57) was added. . Thus, when only a small amount of the amine-based antioxidant (anti-gelling agent) was added, almost no improvement was observed in each property of viscosity and evaporation amount, but high temperature anti-gelling effect (antioxidant effect) There was an improvement. It is considered that this is due to the interaction between the amine-based antioxidant as the amine-based gelling agent and the surfactant, but in reality, the life of the dynamic pressure bearing motor using the conventional lubricant is 20,000. While it was within the time, the life of the dynamic bearing motor using the amine-based antigelling agent of the present invention is improved to 100,000 hours or more. In addition, when the amine-based antioxidant (anti-gelling agent) was added in an amount of more than 0.5% by weight, the viscosity, the amount of evaporation, and the high-temperature anti-gelling properties were all excellent as described later. It turned out to be effective.
【００３４】これに対して、アミン系以外の系のゲル化
防止剤（酸化防止剤）を少量添加した場合には、高温ゲ
ル化防止効果（酸化防止効果）は全く得られなかった。
例えばフェノール系のゲル化防止剤（酸化防止剤）とし
て、２，６−ジ−ｔ−ブチル・フェノール（商品名；エ
チル７０１、イルガノックスＬ１０８等）を少量（０．
５重量％）添加した比較例４のものや、イオウ系の酸化
防止剤として４，４’−チオビス（２−ｔ−ブチル−４
メチルフェノール（Ｌ１１５））を少量（０．５重量
％）添加した比較例６のものにおいては、粘度及び蒸発
量の各特性の向上の程度は小さく、またゲル化防止（高
温ゲル化時間）の特性については改善が見られなかっ
た。On the other hand, when a small amount of the anti-gelling agent (antioxidant) other than the amine type was added, the high temperature anti-gelling effect (antioxidant effect) was not obtained at all.
For example, as a phenolic gelling agent (antioxidant), 2,6-di-t-butyl phenol (trade name; ethyl 701, Irganox L108, etc.) in a small amount (0.
5% by weight) of Comparative Example 4, or 4,4′-thiobis (2-t-butyl-4) as a sulfur-based antioxidant.
In the case of Comparative Example 6 in which a small amount (0.5% by weight) of methylphenol (L115) was added, the degree of improvement in each property of viscosity and evaporation was small, and gelation was prevented (high temperature gelation time). No improvement was seen in the characteristics.
【００３５】一方、本発明にかかる実施例１及び実施例
２における磁性流体組成物では、アミン系ゲル化防止
剤、具体的にはアミン系酸化防止剤としてアルキルジフ
ェニルアミン（Ｌ５７）を、１．０重量％及び５．０重
量％それぞれ添加している。このようにアミン系ゲル化
防止剤（アミン系酸化防止剤）を多量に添加した本発明
にかかる実施例１及び実施例２では、粘度、蒸発量及び
高温ゲル化防止（酸化寿命）の各特性のいずれも好まし
い値を示し、特に高温ゲル化防止効果（酸化防止効果）
の特性向上が著しく、従って高温安定性に優れているこ
とが判明した。On the other hand, in the magnetic fluid compositions of Examples 1 and 2 according to the present invention, an amine-based gelling agent, specifically, alkyldiphenylamine (L57) as an amine-based antioxidant was added to 1.0 % And 5.0% by weight, respectively. In Examples 1 and 2 according to the present invention in which a large amount of the amine-based anti-gelling agent (amine-based antioxidant) was added in this manner, the respective properties of viscosity, evaporation amount and high-temperature gelation prevention (oxidation life) were obtained. Both of them show preferable values, especially high temperature gelation prevention effect (antioxidation effect)
It was found that the characteristics of 1) were remarkably improved, and therefore the stability at high temperature was excellent.
【００３６】ところが、比較例５あるいは比較例７のよ
うに、アミン系ゲル化防止剤以外の他の系のゲル化防止
剤を多量に添加した場合には、強磁性体微粒子を液体分
散溶媒中に溶解させることができず、磁性流体組成物自
体を得ることができなかった。However, as in Comparative Example 5 or Comparative Example 7, when a large amount of an anti-gelling agent other than the amine-based anti-gelling agent is added, the ferromagnetic fine particles are dispersed in the liquid dispersion solvent. However, the magnetic fluid composition itself could not be obtained.
【００３７】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもない。例えば
磁性微粒子として、Ｍｎ−Ｚｎフェライトの他に、Ｎｉ
−Ｚｎフェライトやマグネタイトを同様に用いることが
できる。また界面活性剤も、他のあらゆる高級脂肪酸を
採用することができる。さらにアミン系ゲル化防止剤と
しては、酸化防止剤以外のあらゆる種類のアミン系のも
のを同様に採用することができる。The invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, as the magnetic fine particles, in addition to Mn-Zn ferrite, Ni
-Zn ferrite or magnetite can be used as well. Further, as the surfactant, any other higher fatty acid can be adopted. Further, as the amine-based gelling agent, all kinds of amine-based ones other than the antioxidant can be similarly employed.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上述べたように請求項１の発明にかか
る動圧軸受装置を用いたモータは、簡易な構造で良好な
特性を得ることができ、特に動圧発生用の潤滑流体と磁
気シール用の流体とを一つの流体で兼用するようにした
動圧軸受装置を用いて寿命及び信頼性を向上させること
ができる。すなわち、動圧軸受用の磁性潤滑流体にアミ
ン系ゲル化防止剤、例えば請求項４に記載されたような
アミン系酸化防止剤を添加した潤滑剤を基油溶媒として
用いることによって、粘度・蒸発の特性を良好に維持し
つつ、特に高温ゲル化の物理特性を向上させることがで
きる。As described above, the motor using the hydrodynamic bearing device according to the invention of claim 1 can obtain good characteristics with a simple structure. It is possible to improve life and reliability by using a dynamic pressure bearing device in which one fluid is used as the sealing fluid. That is, by using as a base oil solvent a lubricant obtained by adding an amine-based anti-gelling agent, for example, an amine-based antioxidant as described in claim 4 to a magnetic lubricating fluid for a dynamic pressure bearing, the viscosity and evaporation can be improved. It is possible to improve the physical characteristics of high temperature gelation, while maintaining the characteristics of 1.
【００３９】さらに、請求項２及び請求項３の発明のよ
うに、ゲル化防止剤を所定量にわたって添加することに
より、動圧軸受を用いたモータの寿命及び信頼性をさら
に向上させることができ、従来の動圧軸受モータに比し
てモータ寿命を５倍以上長くすることができる。Further, as in the inventions of claims 2 and 3, by adding the gelation inhibitor over a predetermined amount, the life and reliability of the motor using the dynamic pressure bearing can be further improved. The life of the motor can be extended five times or more as compared with the conventional dynamic pressure bearing motor.
【００４０】また請求項５の発明のように、動圧発生用
の潤滑流体と磁気シール用の磁性流体とを一つの流体で
兼用するようにした動圧軸受装置を有するモータに対し
ては、上述した作用が良好に発揮されることとなり、当
該構成の動圧軸受装置を有するモータの実現性及び信頼
性を向上させることができる。Further, as in the invention of claim 5, for a motor having a dynamic pressure bearing device in which one fluid serves both as a lubricating fluid for generating a dynamic pressure and a magnetic fluid for a magnetic seal, Since the above-described action is exhibited well, it is possible to improve the feasibility and reliability of the motor having the dynamic pressure bearing device of the configuration.
【図１】本発明の一実施例における動圧軸受装置を有す
るＨＤＤモータを表した半横断面説明図である。FIG. 1 is a half cross-sectional explanatory view showing an HDD motor having a dynamic pressure bearing device according to an embodiment of the present invention.
Ａ 軸受潤滑流体（磁性流体組成物） ２ ステータ組（固定部材） ３ ロータ組（回転部材） ２２ 軸受ホルダー ２３ 駆動コイル ２６ シール磁石 ３１ 回転軸 ３６ 駆動マグネット A bearing lubricating fluid (magnetic fluid composition) 2 stator set (fixed member) 3 rotor set (rotating member) 22 bearing holder 23 drive coil 26 seal magnet 31 rotary shaft 36 drive magnet
Claims (5)
体の動圧面間に、磁性粒子を基油溶媒中に分散させてな
る潤滑流体を介在し、当該潤滑流体に発生する動圧によ
り上記軸体と軸受体軸とを相対的に回転自在に支承する
動圧軸受装置を備えたものであって、 上記動圧軸受装置により、駆動コイル及び駆動マグネッ
トのいずれか一方を備えたステータに対して、いずれか
他方を備えたロータを回転自在に支承するモータにおい
て、 上記基油溶媒には、アミン系ゲル化防止剤が添加されて
いることを特徴とする動圧軸受装置を用いたモータ。1. A lubricating fluid, in which magnetic particles are dispersed in a base oil solvent, is interposed between the dynamic pressure surfaces of a shaft body and a bearing body which are arranged so as to face each other, and the dynamic pressure generated in the lubricating fluid is applied. A dynamic pressure bearing device for rotatably supporting the shaft body and the bearing body shaft relative to each other is provided, wherein the dynamic pressure bearing device provides a stator having one of a drive coil and a drive magnet. On the other hand, in a motor that rotatably supports a rotor provided with the other one, a motor using a hydrodynamic bearing device characterized in that an amine-based gelation inhibitor is added to the base oil solvent. .
が、０．５重量％超添加されていることを特徴とする動
圧軸受装置を用いたモータ。2. A motor using a hydrodynamic bearing device, wherein the amine-based antigelling agent according to claim 1 is added in an amount of more than 0.5% by weight.
が、１〜５重量％添加されていることを特徴とする動圧
軸受装置を用いたモータ。3. A motor using a dynamic pressure bearing device, wherein the amine-based antigelling agent according to claim 1 is added in an amount of 1 to 5% by weight.
のアミン系ゲル化防止剤が、アミン系酸化防止剤である
ことを特徴とする動圧軸受装置を用いたモータ。4. A motor using a dynamic pressure bearing device, wherein the amine-based anti-gelling agent according to claim 1, 2 or 3 is an amine-based antioxidant.
体に動圧を発生させる動圧軸受部と、この動圧軸受部か
らの潤滑流体の外部流出を防止するシール部と、を有し
ているとともに、 上記動圧軸受部とシール部とが互いに連通するように設
けられ、かつこの互いに連通する動圧軸受部からシール
部にかけて同一の潤滑流体が連続的に充填されているこ
とを特徴とする動圧軸受装置を用いたモータ。5. The dynamic pressure bearing device according to claim 1, comprising a dynamic pressure bearing portion for generating a dynamic pressure in the lubricating fluid, and a seal portion for preventing the lubricating fluid from flowing out from the dynamic pressure bearing portion. In addition to the above, the dynamic pressure bearing portion and the seal portion are provided so as to communicate with each other, and the same lubricating fluid is continuously filled from the dynamic pressure bearing portion that communicates with the seal portion to the seal portion. A motor using a dynamic pressure bearing device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8462596A JPH08331797A (en) | 1995-03-25 | 1996-03-13 | Motor using dynamic bearing unit |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9155395 | 1995-03-25 | ||
| JP7-91553 | 1995-03-25 | ||
| JP8462596A JPH08331797A (en) | 1995-03-25 | 1996-03-13 | Motor using dynamic bearing unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08331797A true JPH08331797A (en) | 1996-12-13 |
Family
ID=26425626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8462596A Pending JPH08331797A (en) | 1995-03-25 | 1996-03-13 | Motor using dynamic bearing unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08331797A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007166890A (en) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Spindle motor |
| WO2007094401A1 (en) * | 2006-02-16 | 2007-08-23 | Ntn Corporation | Bearing unit |
-
1996
- 1996-03-13 JP JP8462596A patent/JPH08331797A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007166890A (en) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Spindle motor |
| JP4597947B2 (en) * | 2005-12-12 | 2010-12-15 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． | Spindle motor |
| WO2007094401A1 (en) * | 2006-02-16 | 2007-08-23 | Ntn Corporation | Bearing unit |
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