流体轴承装置、和利用其的主轴马达以及信息装置转让专利
申请号 : CN200510129538.3
文献号 : CN1786495B
文献日 : 2010-05-05
发明人 : 平田胜志 , 大野英明 , 白石孝范
申请人 : 松下电器产业株式会社
摘要 :
本发明提供一种抑制装置带电，并且扭矩小即电力消耗小，可靠性高，适合小型化的流体轴承装置、利用其的主轴马达及磁盘装置。该流体轴承装置，在轴结构体和轴套的相对向的面中的至少一方上具有动压产生槽，在所述轴结构体和所述轴套相对向的面之间存在有润滑剂，其中，所述润滑剂含有总炭数为20～28的二酯，该二酯由具有至少1个醚键的二元醇、和1种以上的炭数为6～10的饱和一元脂肪酸得到。
权利要求 :
1.一种流体轴承装置，包括轴结构体、轴套、轴毂和配置在所述轴结构体与所述轴套之间的润滑剂，所述轴结构体的直径为1～4mm且具有第一轴末端，所述轴套具有第一轴套末端且相对于所述轴结构体配置成径向半径间隙规定为1～5μm，所述轴毂与所述第一轴末端连结，其特征在于，所述轴结构体和轴套中的至少一方上具有动压产生槽，所述轴毂以间隙在所述轴毂与所述第一轴套末端之间延伸的方式与所述第一轴末端连结，所述润滑剂含有从以下(1)、(2)、(3)中选择的二酯，(1)由二丙二醇和n-壬酸得到的二酯；
(2)由三丙二醇和n-辛酸得到的二酯；以及
(3)由(a)至少1分子甘醇与至少1分子丙二醇的缩合物即复合二醇、和(b)从n-庚酸、n-辛酸、n-壬酸构成的群组中选择的饱和一元脂肪酸得到的总碳数为20～28的二酯，所述二酯在80℃下的粘度为2～5mPaοs，低温固化温度为-20℃以下，在20℃下的体积电阻率为1×1011Ωοcm以下。
2.根据权利要求1所述的流体轴承装置，其特征在于，所述二酯是从(1)由二丙二醇和n-壬酸得到的二酯；(2)由三丙二醇和n-辛酸得到的二酯中选择的。
3.根据权利要求1所述的流体轴承装置，其特征在于，所述二酯是(3)由(a)至少1分子甘醇和至少1分子丙二醇的缩合物即复合二醇、和(b)从n-庚酸、n-辛酸、n-壬酸构成的群组中选择的饱和一元脂肪酸得到的总碳数为20～28的二酯。
4.根据权利要求3所述的流体轴承装置，其特征在于，所述二酯是由甘醇·丙二醇和n-壬酸得到的二酯，或者由二甘醇ο丙二醇和n-辛酸得到的二酯。
5.一种主轴马达，其特征在于，具有权利要求1-4中任一项所述的流体轴承装置。
6.一种信息装置，其特征在于，具有权利要求5所述的主轴马达。
说明书 :
技术领域
本发明涉及动压型的流体轴承装置以及利用其的主轴马达和信息装置。
背景技术
流体轴承装置由轴、支承轴的轴套构成，而且润滑剂存在于两者对向的间隙中。伴随轴的旋转，由形成在轴或轴套上的动压产生槽汇集润滑剂，产生压力，从而，轴以非接触的方式被轴套支撑。由此，能够获得高速的旋转，另外能够减小旋转时的噪音。
配备有这些流体轴承装置的主轴马达由于具有提高介质的记录密度不可缺的优越的旋转精度，进而具有优越的耐冲击性和静音性，故成为使用在代表磁盘装置的信息机器或视听机器的马达的主流。
但是，尤其，在将搭载有这些流体轴承装置的主轴马达使用在磁盘装置中的情况下，由于流体轴承装置的轴和轴套以非接触的方式高速旋转，因存在于轴和轴套之间的润滑剂流动、和磁盘的空气摩擦发生带电，电荷储存在装置内。如果该储存的电荷在连结轴和轴套的磁盘和记录/再生头的磁盘之间放电，则存在造成记录/再生障碍或记录/再生头损伤之患。
作为其对策，提出有：向润滑剂作为导电性添加剂添加有机聚合物的磁盘装置(参照例如，特表2000-500898号公报)、向润滑剂添加防带电剂的流体轴承主轴马达(参照例如，特开2001-208069号公报)、向润滑剂中配合特定的添加剂的流体轴承装置(参照例如，特开2003-171685号公报)等。这些技术通过向润滑剂中添加用于增加导电性或防止带电效果的各种添加剂，将储存在装置内的电荷接地或抑制带电。
但是，作为添加剂添加一定量以上的高分子量或高粘度的化合物，由此，润滑剂的粘度增大，产生轴承装置的扭矩增大(总之，消耗电力增加)的问题。
另外，由于添加剂目的在于提高特定的效果(导电性添加剂是为提高导电性，而防带电剂是为了防止带电)，有时添加剂自身的耐热性或耐久性对润滑剂的其他功能产生影响。进而，伴随添加剂的劣化，有时存在导致添加剂效果降低，促进润滑剂整体的劣化，而不能得到装置的长期可靠性。
进而，近年来，磁盘装置的小型化、省能量化、长寿命化得到发展，随之，在其主要部件即主轴马达上也要求马达消耗电流的降低及耐久性的提高。
因而，提出有以下的流体轴承装置，其作为使用在流体轴承装置中的润滑剂使用：癸二酸二辛酯(DOS)、壬二酸二辛酯(DOZ)、己二酸二辛酯(DOA)等酯。另外，提出有：将由季戊二醇和炭数为6～12的一元脂肪酸及/或其衍生物获得的酯用为润滑剂的流体轴承装置(参照例如，特开2001-316687号公报)、将通式R1-COO-(AO)n-R2表示的酯用作润滑剂的轴承(参照例如，特开2002-206094号公报)等以往例。这些通过使用粘度低的润滑剂而降低扭矩(即，低消耗电力)。
在使用这样的润滑剂的流体轴承装置中，可以降低扭矩等，但由于润滑剂的耐热性低(蒸汽压力高)，故蒸发量大，从而，在长期使用上不能维持轴承装置稳定旋转所需的润滑剂量.从而，存在装置的可靠性不充分，寿命短的问题.另外，作为其对策，采用的方法是考虑润滑剂的蒸发量而填充过量的足够的润滑剂，但存在以下所述问题，即：导致相应份额的扭矩增加或成本增加，除此之外，为了确保空间而难以小型化.
配备有这些流体轴承装置的主轴马达由于具有提高介质的记录密度不可缺的优越的旋转精度，进而具有优越的耐冲击性和静音性，故成为使用在代表磁盘装置的信息机器或视听机器的马达的主流。
但是，尤其，在将搭载有这些流体轴承装置的主轴马达使用在磁盘装置中的情况下，由于流体轴承装置的轴和轴套以非接触的方式高速旋转，因存在于轴和轴套之间的润滑剂流动、和磁盘的空气摩擦发生带电，电荷储存在装置内。如果该储存的电荷在连结轴和轴套的磁盘和记录/再生头的磁盘之间放电，则存在造成记录/再生障碍或记录/再生头损伤之患。
作为其对策，提出有：向润滑剂作为导电性添加剂添加有机聚合物的磁盘装置(参照例如，特表2000-500898号公报)、向润滑剂添加防带电剂的流体轴承主轴马达(参照例如，特开2001-208069号公报)、向润滑剂中配合特定的添加剂的流体轴承装置(参照例如，特开2003-171685号公报)等。这些技术通过向润滑剂中添加用于增加导电性或防止带电效果的各种添加剂，将储存在装置内的电荷接地或抑制带电。
但是，作为添加剂添加一定量以上的高分子量或高粘度的化合物，由此，润滑剂的粘度增大，产生轴承装置的扭矩增大(总之，消耗电力增加)的问题。
另外，由于添加剂目的在于提高特定的效果(导电性添加剂是为提高导电性，而防带电剂是为了防止带电)，有时添加剂自身的耐热性或耐久性对润滑剂的其他功能产生影响。进而，伴随添加剂的劣化，有时存在导致添加剂效果降低，促进润滑剂整体的劣化，而不能得到装置的长期可靠性。
进而，近年来，磁盘装置的小型化、省能量化、长寿命化得到发展，随之，在其主要部件即主轴马达上也要求马达消耗电流的降低及耐久性的提高。
因而，提出有以下的流体轴承装置，其作为使用在流体轴承装置中的润滑剂使用：癸二酸二辛酯(DOS)、壬二酸二辛酯(DOZ)、己二酸二辛酯(DOA)等酯。另外，提出有：将由季戊二醇和炭数为6～12的一元脂肪酸及/或其衍生物获得的酯用为润滑剂的流体轴承装置(参照例如，特开2001-316687号公报)、将通式R1-COO-(AO)n-R2表示的酯用作润滑剂的轴承(参照例如，特开2002-206094号公报)等以往例。这些通过使用粘度低的润滑剂而降低扭矩(即，低消耗电力)。
在使用这样的润滑剂的流体轴承装置中，可以降低扭矩等，但由于润滑剂的耐热性低(蒸汽压力高)，故蒸发量大，从而，在长期使用上不能维持轴承装置稳定旋转所需的润滑剂量.从而，存在装置的可靠性不充分，寿命短的问题.另外，作为其对策，采用的方法是考虑润滑剂的蒸发量而填充过量的足够的润滑剂，但存在以下所述问题，即：导致相应份额的扭矩增加或成本增加，除此之外，为了确保空间而难以小型化.
发明内容
本发明提供一种流体轴承装置，在轴结构体和轴套相对向的面中的至少一方上具有动压产生槽，在所述轴结构体和所述轴套对向的面之间存在有润滑剂，其中，所述润滑剂含有总炭数为20～28的二酯，该二酯由含有至少1个醚键的二元醇、和1种以上的炭数为6～10的饱和一元脂肪酸获得的。
另外，本发明提供搭载了上述装置的主轴马达及搭载了该主轴马达的信息装置。
根据本发明可知，由于润滑剂发挥良好的导电性，因此，无需向润滑剂中添加给予导电性及/或防止带电效果的添加剂，而能够实现可靠性高的流体轴承装置。另外，由于能够避免这样的添加剂引起润滑剂的粘度的增加，因此，能够降低扭矩。进而，由于相比以往，润滑剂的粘度低，且耐热性高，因此，能够一并实现流体轴承装置的低扭矩化和润滑剂的蒸发量降低。其结果，能够实现消耗电力小且长寿命的流体支撑装置。另外，能够降低对每1台流体轴承装置填充的润滑剂的量，从而，能够降低成本，且小型化装置。
另外，本发明提供搭载了上述装置的主轴马达及搭载了该主轴马达的信息装置。
根据本发明可知，由于润滑剂发挥良好的导电性，因此，无需向润滑剂中添加给予导电性及/或防止带电效果的添加剂，而能够实现可靠性高的流体轴承装置。另外，由于能够避免这样的添加剂引起润滑剂的粘度的增加，因此，能够降低扭矩。进而，由于相比以往，润滑剂的粘度低，且耐热性高，因此，能够一并实现流体轴承装置的低扭矩化和润滑剂的蒸发量降低。其结果，能够实现消耗电力小且长寿命的流体支撑装置。另外，能够降低对每1台流体轴承装置填充的润滑剂的量，从而，能够降低成本，且小型化装置。
附图说明
图1是具有本发明的实施方式中的轴旋转方式的流体轴承装置的主轴马达及磁盘装置的剖面图。
图2是本发明的实施方式1中的轴固定方式的流体轴承装置的剖面图。
图3是本发明实施方式3的流体轴承装置的剖面图。
图2是本发明的实施方式1中的轴固定方式的流体轴承装置的剖面图。
图3是本发明实施方式3的流体轴承装置的剖面图。
具体实施方式
下面，对具体显示了用于实施本发明的最佳方式的实施方式同图面进行记载。
(实施方式1)
对本发明的实施方式1使用图2进行说明。图2是实施方式1中的轴固定方式中的流体轴承装置的主要部分的剖面图。
图2中，轴2在其外周面上形成有人字形状的径向动压产生槽2a、2b。轴2一端固定在止推凸缘3上，而另一端压入固定在基底1a中。轴2及止推凸缘3构成轴部。还有，在本发明中，可以只由轴2构成轴结构体，也可由止推凸缘3(图1及图2)及轴毂15的一部分(图3)或整体构成轴结构体。轴部及基底1a构成固定部。
一方面，轴套4具有支承轴部的轴承孔。在轴套4的一端安装有止推板9。在轴套4的轴承孔里插入有轴部，使止推板9和止推凸缘3对向。轴套4及止推板9构成旋转部。另外，在止推凸缘3上的与止推板9对向的对向面形成有螺旋形状的轴向(推力)动压产生槽3a。在轴承孔和轴部的间隙里存在有后述的润滑剂8。通过旋转部及固定部形成马达驱动部。
伴随旋转部的旋转，动压产生槽2a、2b汇集润滑剂8，并在轴2和轴套4之间的径向半径间隙10中产生径向的工作压力.同样，通过旋转，动压产生槽3a汇集润滑剂8，并在止推凸缘3和止推板9之间产生轴向的工作压力.由此，旋转部浮在固定部的上方以非接触的方式被支撑旋转.
还有，作为马达的转速，一般可以使用4200rpm、5400rpm、7200rpm、10000rpm、15000rpm等。
在本发明的流体轴承装置中，轴2和轴套4的径向半径间隙10，优选的是，1～5μm，更优选的是1.5μm～4μm，进而优选的是，1.5μm～3μm。
扭矩一般与轴2和轴套4的径向半径间隙10(下面，简称为“间隙”)呈反比，刚性与间隙的3次幂呈反比，因此，间隙需要对应润滑剂8的粘度。从而，关于该范围内的间隙，在使用了本发明中的流体轴承装置中的润滑剂的情况下，能够充分发挥润滑剂的低粘度化的效果，能够一并实现低扭矩化和轴承所需的刚性。
一般，只要流体轴承装置中的润滑剂是低粘度，就需要为了确保高温环境下的规定的轴刚性，缩小径向半径间隙。但是，在上述的范围内的间隙中，能够通过使用本发明的流体轴承装置中的润滑剂，将间隙的影响控制在最小限内，而最大限度地发挥降低扭矩的效果。另外，防止杂质的掺入及起动停止时发生的磨损粉等引起的轴承的锁定，从而，能够提高装置的可靠性。进而，对轴及轴套等不要求过度的高加工精度和组装精度，从而，能够防止成本上升。另外，最大限度地发挥本发明的流体轴承装置中的润滑剂的低粘度化的效果的同时，确保轴承的刚性，从而，能够在实际上的使用上十分耐用。另外，防止轴的偏心率的增大，抑制安装在主轴马达的磁盘等记录介质的旋转面振动，由此，将记录再生位置的精度的下降及信号强度的变化控制在最小限内，从而，能够充分满足磁盘装置的性能基准。进而，将润滑剂和空气的接触面积控制在最小限内，从而，能够防止润滑剂的氧化劣化，能够确保轴承装置的寿命。
另外，轴2的直径优选的是，1～4mm。由此，可以为了确保轴承的刚性，适当调节间隙和轴的长度，抑制装置小型化上的限制，从而，可以充分满足所需的性能基准。另外，可以调整刚性和扭矩损失之间的平衡，从而，能够充分实现润滑剂的效果。由于与径向间隙10组合，轴2的直径，更优选的是，1.5～3.5mm，进而优选的是，1.5～3mm。由此，能够最大限度利用本发明的流体轴承装置中的润滑剂的效果。
作为轴2的材质，不锈钢为最适合。相比其他金属，由于不锈钢具有高硬度，能够抑制磨损发生的量，因此，在使用低粘性和表面保护吸附膜薄的本发明的流体轴承装置的情况下有效。更优选的是马氏体系不锈钢。
对轴套4，优选使用的是：铜合金、铁合金、不锈钢、陶瓷、树脂等材料。另外，更优选的是，具有更好的耐磨损性和加工性且低成本的铜合金、铁合金、不锈钢。出于成本方面的考虑，可以使用烧结材料，即使在润滑剂浸渍烧结材料的情况下也得到同样效果。可以对轴材料以及/或轴套材料的局部表面或整个表面通过镀膜法、物理蒸镀法、化学蒸镀法、扩散覆膜法等进行表面改性。
另外，如上所述，径向动压产生槽形成在轴2的外周面，但也可以形成在轴套4的轴承孔面(内周面)或轴2的外周面及轴套4的轴承孔面的两面上。即，径向动压产生机构只要配备在轴或轴套的至少一方即可。也可以在止推凸缘3侧面和轴套4之间配备径向动压产生机构。作为动压产生机构可以列举例如：槽、突起、段差(台阶差)、倾斜面等各种形状。另外，径向动压产生槽可以采用人字形状及螺旋形状等各种形状。
另外，轴向动压产生槽也可以：只形成在止推凸缘3上的与止推板9对向的对向面上、或只形成在止推板9上的与止推凸缘3对向的对向面上、或只形成在止推凸缘3上的与止推板9对向的对向面的背面上、或形成在上述3处中的2处以上的面上。
还有，除了轴向动压产生槽以外，只要是产生如上所述的动压的机构，任何机构也可。
在本实施方式中将轴部固定在一端，但不限于此，在将两端固定的情况下、或开放轴套的轴承孔的两端的情况下也可以得到同样的效果。
(实施方式2)
对本发明的实施方式2使用图1进行说明。图1是搭载了具有实施方式2中的轴旋转方式的流体轴承装置的主轴马达的磁盘装置的主要部分的剖面图。在本实施方式中，关于将流体轴承装置由轴固定设成轴旋转方式这一点以及将轴向动压产生槽设成人字形状这一点上，与图2中的实施方式1的流体轴承装置不相同。除此之外的点上，构成与实施方式1相同的构成，并对附加相同的符号的要素，省略详细的说明。
在图1中，轴2在外周面形成人字形状的径向动压产生槽2a、2b，并将一端固定在止推凸缘3上，而将另一端压入轴毂5。轴2及止推凸缘3形成轴部。在轴毂5上进而以夹住隔垫12的状态叠层2张玻璃制磁盘11，并经由夹子13固定定位螺丝14。另外，在轴毂5的内周面固定有转子磁铁6。轴部(轴2及止推凸缘3)、轴毂5、转子磁铁6、磁盘11、隔垫12、夹子13、及定位螺丝14构成旋转部。
另一方面，轴套4压入基底1中，并具有支承轴部的轴承孔。在轴套4的一端安装有止推板9。在轴套4的轴承孔里插入有轴部，以使止推板9和止推凸缘3对向。在形成于基底1上的壁上安装有定子线圈7。基底1、轴套4、止推板9、以及定子线圈7形成固定部。在止推凸缘3上的与止推板9对向的对向面上形成有人字形状的轴向动压产生槽3a。在轴承孔和轴部的间隙里填充有后述的润滑剂8，构成轴承装置。旋转部及固定部构成马达驱动部。
通过该马达驱动部对旋转部旋转驱动的动作进行说明。
首先，如果对定子线圈7通电，则产生旋转磁场，如果与定子线圈7对向安装的转子磁铁6受到旋转力，轴毂5、轴2、磁盘11、夹子13、隔垫12一同开始旋转。通过旋转，人字形状的动压产生槽2a、2b及3a汇集润滑剂8，在径向、轴方向上(轴2和轴套4之间、以及止推凸缘3和止推板9之间)都产生工作压力。由此，旋转部浮在固定部的上方而与之不接触地被支撑旋转，使得能够记录再生磁盘的数据。
还有，对安装在轴毂5的磁盘不特别限定，但材质上可以列举玻璃制或铝制，在小型机种的情况下，可以安装1张以上(通常1～2张)。
(实施方式3)
图3是搭载了具有实施方式3中的轴旋转方式的流体轴承装置的主轴马达的磁盘装置的主要部分的剖面图。
在磁盘装置中，在基底31的中央压入有轴套21，所述轴套21具有支承轴22的轴承孔，在形成于基底31上的壁上安装有定子线圈17.在轴套21的轴承孔里从一端侧插入有轴22，而另一端被罩21a封闭.轴22在外周面形成有人字形状的径向动压产生槽(未图示)，其一端压入在轴毂15内，另一端与罩21a对向.轴22的外周面(动压面)在半径方向上经由间隙R而与轴套21的内周面(动压面)对向，在该间隙R里填充有后述的润滑剂8.在轴毂15的内周面上固定有转子磁铁16，并且该轴毂15和轴22构成轴结构体.
另外，将轴套21的上端面(动压面)、和轴毂15的内部侧的下端面(动压面)配置为在轴方向上经由间隙S对向，并在这些面的至少一方侧形成有螺旋形状的轴向动压产生槽(省略图示)。在该间隙S里也填充有润滑剂8，从上述的间隙R到间隙S基本上连续不间断地填充。
在轴22及轴毂15旋转时，通过上述的轴向动压产生槽的作用而向润滑剂8产生动压力。通过该动压力，轴22及轴毂15在轴方向上上浮，以非接触状态被轴支承。
在轴套21的外周侧形成有密封部SS。密封部SS的间隙在轴套21的半径方向上的外方与间隙S连接，构成为向下方向扩大的构成。由此，密封部SS防止润滑剂8向外部流出。
本发明的流体轴承装置在例如，实施方式1～3中，轴2和轴套4由于夹着后述的高导电性的润滑剂，因此，能够可靠稳定保持两者的电导通路径。因而，能够将通过旋转部的旋转存储的电荷接地，并在磁盘和记录再生头之间不进行电荷放电，进而，不导致记录再生障碍或记录再生头的损伤。
作为能够在本发明中使用的润滑剂8，使用由具有至少1个醚键的二元醇和1种以上的炭数为6～10的饱和一元脂肪酸获得的总炭数为20～28的二酯。该二酯由于具有1个以上的醚键及2个酯键，因此，显现强的分子极性。因而，容易吸附电荷，使得存储的电荷容易移动。其结果，能够降低润滑剂的体积电阻率。
作为二元醇，只要是含有1个以上的醚键，就可以不对其特别限定而使用。例如，含有1～4个醚键的二元醇就适合。具体来说，作为含有1个醚键的，可以列举出二甘醇、二丙二醇、二丁二醇等。作为含有2个醚键的，可以列举出三甘醇、三丙二醇、三丁二醇等。作为含有3个醚键的，可以列举出四甘醇、四丙二醇、四丁二醇等。作为含有4个醚键的，可以列举出五甘醇、五丙二醇等。
另外，也可以使用从甘醇、丙二醇、丁二醇等中选择2种以上而进行了缩合的复合二醇等。具体来说，可以列举甘醇和丙二醇缩合的复合二醇(甘醇·丙二醇)、甘醇和丁二醇缩合的复合二醇(甘醇·丁二醇)、丙二醇和丁二醇缩合的复合二醇(丙二醇·丁二醇)、甘醇和丙二醇和丁二醇缩合的复合二醇(丁二醇·甘醇·丙二醇、丁二醇·丙二醇·甘醇、甘醇·丁二醇·丙二醇)等。
这些复合二醇，可以是任一个二醇分子和其他任意二醇的1分子的缩合物的复合二醇，也可以是任意或全部为2个以上分子的任意二醇组合的缩合物即复合二醇。
作为一个例子，可以列举2分子甘醇和1分子丙二醇缩合的复合二醇(二甘醇·丙二醇、甘醇·丙醇·甘醇)等、1分子甘醇和2分子丙二醇和1分子丁醇缩合的复合二醇(甘醇·二丙二醇·丁二醇、甘醇·丙二醇·丁二醇·丙二醇等)等。
这些二醇在位置异构体存在的情况下，也可以使用任一位置异构体及其混合物。
其中，为使具有特别优越的耐热性、粘度特性及低温流动性等性能，优选：二甘醇、二丙二醇、三甘醇、三丙二醇，尤其优选的是，二丙二醇、三丙二醇。
二元醇可以组合1种或2种以上而使用。
二酯的酸成分是炭数为6～10的饱和一元脂肪酸.这些由于不含有不饱和键，因此，对热及氧化的稳定性高(耐热性高).另外，即使在高温环境下或高速旋转的情况下，也难以引起劣化，总之，能够抑制蒸发量及粘度，从而，能够提高低温流动性.从而，能够实现装置的长寿命化.
该饱和一元脂肪酸可以只使用1种，但优选2种以上并用。这是因为相比只使用一种情况，能够进一步提高低温流动性、蒸发特性等。由此，能够扩大可以使用装置的温度范围，进而能够实现长寿命化。在使用2种以上的脂肪酸的情况下，可以列举炭数相同的直链型和支链型、炭数相同且支链位置不相同的支链型、炭数不相同的直链型、炭数不相同的直链型和支链型、炭数不相同的支链型等组合。其中，优选使用至少1种以上的直链型。由此，能够进而提高耐热性，能够降低蒸发量。另外，能够抑制粘度根据温度的变化。从而，能够抑制装置的长寿命化和扭矩根据温度的变化。另外，通过使用炭数相同的饱和一元脂肪酸，尤其，使用炭数相同的直链型和支链型，使得润滑剂的耐热性或密度等特性上没有大的不同，因此，装置的性能稳定性提高，从而，能够获得高可靠性。
作为该脂肪酸的具体例子，可以列举n-己酸、n-庚酸、n-辛酸、n-壬酸、n-癸酸、异己酸、异庚酸、异辛酸、2-乙基己酸、异壬酸、3，5，5-三甲基己酸、异癸酸等。
尤其，炭数为7～9的直链型的饱和一元脂肪酸具有优越的耐热性、粘度特性等性能。因而，能够以低扭矩即低消耗电力实现可靠性高的流体轴承装置。可以列举例如，n-庚酸、n-辛酸、n-壬酸等。
炭数为7～9的支链型的饱和一元脂肪酸由于具有优越的耐热性和低温流动性，因此，有效提高轴承的可靠性和有效确保在低温区域旋转起动。可以列举例如，异庚酸、异辛酸、2-乙基己酸、异壬酸、3，5，5-三甲基己酸等。
本发明中使用的润滑剂中的二酯，优选：炭数为20～28，更优选：炭数为22～26，基板优选：炭数为23～25。由此，能够降低轴承的扭矩，减少蒸发量，实现长寿命化，并且对成本方面及小型化有利。加之，能够确保在低温区域的旋转起动。
该二酯可以通过将规定的乙醇成分和酸成分在催化剂存在或不存在的情况下，由公知的酯化反应来合成。
还有，润滑剂也可以并用2种以上的二酯。
例如，从1种醇成分和2种酸成分获得的二酯存在以下3种二酯混合物，即：1分子只结合1种酸成分的残基的单一结构的二酯为2种、1分子结合2种酸成分的残基的混合结构的二酯为1种。也可以直接使用该二酯混合物。
本发明的润滑剂及二酯由于体积电阻率比公知的酯低，因此，尤其不需要添加导电性添加剂，能够良好地抑制装置的带电。
本发明中的润滑剂8，可以向上述的二酯再混合作为添加油的其他种类的油。添加油可以根据为了附加完善降低或调节粘度、进而提高耐热性，提高低温流动性等其他的性能等的目的而适当选择。
具体来说，可以列举矿物油、聚α烯烃、烷基芳香族、聚甘醇、苯基醚、多元醇酯、二元酸二酯、磷酸酯等公知的化合物。这些添加的油可以混合1种或2种以上。其中，多元醇酯及二元酸二酯由于耐热性高，在低温下的流动性也优越，因此，有效确保轴承装置的可靠性的提高或在低温区域的旋转起动。
作为多元醇酯，可以列举出季戊二醇、3-甲基-1、5-戊二醇、三甲基醇丙烷、季戊四醇等醇和脂肪酸的醚.在二元酸二酯中，可以列举癸二酸二辛酯(DOS)、壬二酸二辛酯(DOZ)、己二酸二辛酯(DOA)、己二酸二异壬酯、己二酸二异癸酯等.
另外，在润滑剂8上可以配合添加剂。添加剂可以基于提高完善原油的性能来选择公知的化合物。具体来说，可以配合抗氧化剂、防锈剂、金属惰性剂、油性改进剂、极压添加剂、磨擦调节剂、防磨损剂、粘度指数提高剂、倾点下降剂、消泡剂、防止带电剂、导电赋予剂、洗涤分散剂、防加水分解剂等中的1种或2种以上。添加剂由于伴随劣化而引起气体的产生或变质，降低轴承及装置的性能的同时，增加粘度，因此，应该将配合总量控制在所需最小限度内。添加剂的配合总量作为对包含原油及添加剂的润滑剂的总重量的比例，优选：0.1～5重量％，更优选：0.5～4重量％。
尤其，为提高流体轴承装置的长期可靠性，抗氧化剂是必不可缺。具体来说，分子中不含有硫及氯的苯酚类或相同的氨类抗氧化剂作为流体轴承装置最适合。分子中含有硫及氯的添加剂在分解的情况下，存在产生腐蚀性气体而对装置的性能产生大的影响之患。这些抗氧化剂可以单独使用，也可以并用。其中，优选：在80～100℃以上的高温环境下使用装置时也发挥维持充分的效果的耐热性高，且含有2个以上苯酚基的苯酚类抗氧化剂。进而，优选的是，选择使用在不降低低温下的流动性的前提下，能够容易地旋转起动装置的液态的抗氧化剂。
进而，在低粘度，且表面保护吸附膜薄的本发明的润滑剂的情况下，存在起动及停止流体轴承装置时的轴和轴套的接触伴随的摩擦、磨损相比以往增大的情况。因而，除了抗氧化剂之外，作为添加剂最即添加：容易在轴及轴套的金属表面形成被膜、且分子中不含有硫及氯的防锈剂、金属惰性剂、油性改进剂、极压添加剂、磨擦调节剂、防磨损剂中的至少1个。
具体来说，可以列举苯并三唑等唑类、油酸、n-十四烷酸、n-十六烷酸、n-十八烷酸等脂肪酸及其衍生物、油醇等脂肪族醇、琥珀酸酯、琥珀酸半酯、磷酸酯、亚磷酸酯等酯，作为其他的可以列举出金属盐、磷酸酯盐、脂肪族胺、烷基咪唑、甘油-单油酸酯、和山梨糖醇酐单油酸酯等。
作为各种添加剂所知的通用的金属盐，存在与在起动及停止流体轴承装置时发生的轴和轴套之间的接触伴随的摩擦或磨损导致润滑剂中的酯分解的羧酸进行反应，而形成羧酸盐成为沉淀物的情况，故不优选使用。
在轴承结构相同的情况下，由于润滑剂的粘度越高马达消耗电流越大，因此，还有，马达的转速越大马达消耗电流越大，因此，润滑剂的粘度最好低。但是，在润滑剂的粘度低的情况下，为了保持轴的刚性，需要缩小径向半径间隙。如果过度缩小径向半径间隙，则异物等混入而导致轴承的旋转被锁定的可能性变高，装置的可靠性下降。从而，能够最大限度发挥本发明的流体轴承装置中的润滑剂的效果的润滑剂的粘度，在20℃下为5～35mPa·s，更优选的是5～30mPa·s，进而优选的是10～25mPa·s，且在80℃下，是2～5mPa·s，更优选的是，2～4mPa·s的情况。
润滑剂的体积电阻率在20℃下为1×1011Ω·cm以下的情况下，能够显示良好的导电性，能够确保装置的可靠性。公知的酯类润滑剂的体积电阻率在20℃下大约为1×1011～1×1013Ω·cm。本发明的流体轴承装置中的润滑剂在20℃下体积电阻率，优选的是，1×1011Ω·cm以下，更优选的是，1×1010·cm以下.还有，体积电阻率的测定方法是依据JIS-C2101.
润滑剂8的蒸发量依据JIS-C2101，优选的情况是，在150℃下，加热24小时的情况下，4wt％左右以下。
润滑剂8的低温固化温度，是-20℃以下，更优选的是，-40℃以下。由此，即使在通常的装置使用温度下限即-20℃的低温环境中，也不对流体轴承装置或主轴马达造成负担，而能够旋转起动。但是，在这种情况下的低温固化温度是与倾点不相同的温度，所述倾点在润滑剂中一般由JIS-K2269测定。所谓低温固化温度，是指将润滑剂采样在样品瓶后，在温度槽中放置2天的情况下一部分或全部固态化的温度，是比倾点还高几℃～十几℃的温度。
尤其，在润滑剂在80℃下的粘度为2～5mPa·s，且低温固化温度在-20℃下，在20℃下的体积电阻率为1×1011Ω·cm以下的情况下，能够有效获得粘度特性、低温特性、导电性、耐热性等的性能平衡。因而，能够以低成本即低消耗电力，实现可靠性高，寿命长的流体轴承装置。
填充流体轴承装置的润滑剂8，希望预先由具有最小径向半径间隙的大小以下的孔径的过滤器加压或减压过滤，除去杂质。由此，能够防止轴承发生锁定。
下面，对本发明的主轴马达及磁盘装置进行进而详细的说明。还有，本发明所示的添加剂的配合量(重量％)是相对包含原油及添加剂的润滑剂的总重量的比例。
实施例1～9、比较例1及比较例2
在润滑剂中配合0.5重量％的作为抗氧化剂的含有2个苯酚基的苯酚类即4，4’-亚甲基双-2，6-二叔丁基苯酚。
任何润滑剂都预先由孔径为2.5μm以下的过滤器进行减压过滤处理而除去杂质。
(实施例1)
将由二甘醇和n-辛酸/3，5，5-三甲基己酸(摩尔比为50∶50)获得的总炭数为20～22的3种混合物的二酯作为润滑剂。
(实施例2)
将由二丙二醇和n-辛酸获得的总炭数为22的二酯作为润滑剂。
(实施例3)
将由二丙二醇和n-壬酸获得的总炭数为24的二酯作为润滑剂。
(实施例4)
将由三甘醇和2-乙基己酸获得的总炭数为22的二酯作为润滑剂。
(实施例5)
将由三丙二醇和n-庚酸获得的总炭数为23的二酯作为润滑剂。
(实施例6)
将由三丙二醇和n-辛酸获得的总炭数为25的二酯作为了润滑剂。
(实施例7)
将由甘醇·丙二醇和n-壬酸获得的总炭数量为23的二酯作为润滑剂。
(实施例8)
将由二甘醇·丙二醇和n-辛酸获得的总炭数量为23的二酯作为润滑剂。
(实施例9)
将由二甘醇·丙二醇和n-壬酸获得的总炭数量为25的二酯作为润滑剂。
(比较例1)
将二酯即癸二酸二辛酯(DOS)作为润滑剂。
(比较例2)
将由季戊二醇和n-壬酸获得的多元醇酯作为润滑剂。
对具有流体轴承装置的主轴马达，分别填充与规定相同的量的上述实施例1～9、比较例1及比较例2的润滑剂，所述流体轴承装置是轴2和轴套4的径向半径间隙10为2.5μm，轴2是直径为3mm的马氏体系不锈钢，轴套4的表面为镀镍的铜合金。在0℃及20℃的环境温度下，对转速为5400rpm的马达消耗电流进行了测定。马达消耗电流用比较例中的将20℃下的马达消耗电流设为100的情况下的值显示。
另外，在100℃下连续旋转500小时后，取下轴毂5及磁盘11等，并使用显微镜从上面确认轴套4的开放端(图1中为上侧)和轴2的间隙即填充有润滑剂8的液面，评价了有无液面。在不能确认润滑剂8的液面时，判断出由于蒸发量而润滑剂8的量减少，液面进入轴承内部，因此，维持性能所需的润滑剂量不充分，且可靠性不够。
进而，在将所述主轴马达在-20℃和-40℃的环境下分别放置5小时后，评价了-20℃和-40℃下能否旋转起动。
实施例1～9、比较例1及比较例2的测定结果如表1所示。
【表1】
如表1明显所示，实施例1～实施例9在任何情况下，也相比比较例1，马达消耗电流降低，除实施例9之外，即使在-40℃的极低温区域，也能够旋转起动。另一方面，在比较例2中存在马达消耗电流比实施例1～实施例9还低的情况，但在-20℃以及-40℃的情况下完全不能旋转起动。另外，没有观察到液面，因此，蒸发量大。
进而，观察到针对比较例1及比较例2中的润滑剂的体积电阻率为7.5×1011Ω·cm以上的事实，实施例1～实施例9中的任何一个情况下，都为1.1×1010Ω·cm以下，具有良好的防止带电效果。
还有，实施例1～9、比较例1及比较例2中的显示低温流动性的倾点和马达可旋转起动的温度并非一定一致。其原因可以列举以下几点，即：关于由JIS-K2269等测定的倾点，未定义放置环境的时间等、与实际的固化温度不相同等。
(实施例10～25)
除了作为表2中的润滑剂使用以外，制造了具有与实施例1相同的构成的装置。如果对此进行评价，则获得与实施例1～8相同的效果。
表2
实施例 总炭数 二元醇 脂肪酸 10 20 二甘醇 n-辛酸 11 22 二甘醇 n-壬酸 12 22 二甘醇 3，5，5-三甲基己酸 13 22 二丙二醇 2-乙基己酸 14 24 二丙二醇 异壬酸 15 24 二丙二醇 3，5，5-三甲基己酸 16 22 三甘醇 n-辛酸 17 24 三甘醇 n-壬酸 18 24 三甘醇 异壬酸 19 24 三甘醇 3，5，5-三甲基己酸 20 27 三丙二醇 n-壬酸 21 27 三丙二醇 3，5，5-三甲基己酸 22 25 三丙二醇 2-乙基己酸
实施例 总炭数 二元醇 脂肪酸 23 21 甘醇和丙二醇缩合的复合 二醇 n-辛酸 24 22 甘醇和丁二醇缩合的复合 二醇 n-辛酸 25 25 2个分子甘醇和1个分子丙 二醇缩合的复合二醇 3，5，5-三甲基己酸
从以上可知，本发明的流体轴承装置及主轴马达抑制装置带电的同时，消耗电力小，可靠性高，适合小型化，并且长寿命。即使在-40℃的低温下，也能够旋转起动。
本发明的流体轴承装置及用此的主轴马达可以作为信息装置即磁盘装置(硬盘装置)、光盘装置、扫描装置、激光打印机、和录像机等的马达利用。尤其，对搭载2.5英寸以下的小型的磁盘的主轴马达及磁盘装置有效。
本发明对特定的实施方式进行了说明，但不限于此。尤其，只要能够对本领域技术人员来说容易理解的本发明的改良及变形，都包含在权利要求范围内及等同物内。
(实施方式1)
对本发明的实施方式1使用图2进行说明。图2是实施方式1中的轴固定方式中的流体轴承装置的主要部分的剖面图。
图2中，轴2在其外周面上形成有人字形状的径向动压产生槽2a、2b。轴2一端固定在止推凸缘3上，而另一端压入固定在基底1a中。轴2及止推凸缘3构成轴部。还有，在本发明中，可以只由轴2构成轴结构体，也可由止推凸缘3(图1及图2)及轴毂15的一部分(图3)或整体构成轴结构体。轴部及基底1a构成固定部。
一方面，轴套4具有支承轴部的轴承孔。在轴套4的一端安装有止推板9。在轴套4的轴承孔里插入有轴部，使止推板9和止推凸缘3对向。轴套4及止推板9构成旋转部。另外，在止推凸缘3上的与止推板9对向的对向面形成有螺旋形状的轴向(推力)动压产生槽3a。在轴承孔和轴部的间隙里存在有后述的润滑剂8。通过旋转部及固定部形成马达驱动部。
伴随旋转部的旋转，动压产生槽2a、2b汇集润滑剂8，并在轴2和轴套4之间的径向半径间隙10中产生径向的工作压力.同样，通过旋转，动压产生槽3a汇集润滑剂8，并在止推凸缘3和止推板9之间产生轴向的工作压力.由此，旋转部浮在固定部的上方以非接触的方式被支撑旋转.
还有，作为马达的转速，一般可以使用4200rpm、5400rpm、7200rpm、10000rpm、15000rpm等。
在本发明的流体轴承装置中，轴2和轴套4的径向半径间隙10，优选的是，1～5μm，更优选的是1.5μm～4μm，进而优选的是，1.5μm～3μm。
扭矩一般与轴2和轴套4的径向半径间隙10(下面，简称为“间隙”)呈反比，刚性与间隙的3次幂呈反比，因此，间隙需要对应润滑剂8的粘度。从而，关于该范围内的间隙，在使用了本发明中的流体轴承装置中的润滑剂的情况下，能够充分发挥润滑剂的低粘度化的效果，能够一并实现低扭矩化和轴承所需的刚性。
一般，只要流体轴承装置中的润滑剂是低粘度，就需要为了确保高温环境下的规定的轴刚性，缩小径向半径间隙。但是，在上述的范围内的间隙中，能够通过使用本发明的流体轴承装置中的润滑剂，将间隙的影响控制在最小限内，而最大限度地发挥降低扭矩的效果。另外，防止杂质的掺入及起动停止时发生的磨损粉等引起的轴承的锁定，从而，能够提高装置的可靠性。进而，对轴及轴套等不要求过度的高加工精度和组装精度，从而，能够防止成本上升。另外，最大限度地发挥本发明的流体轴承装置中的润滑剂的低粘度化的效果的同时，确保轴承的刚性，从而，能够在实际上的使用上十分耐用。另外，防止轴的偏心率的增大，抑制安装在主轴马达的磁盘等记录介质的旋转面振动，由此，将记录再生位置的精度的下降及信号强度的变化控制在最小限内，从而，能够充分满足磁盘装置的性能基准。进而，将润滑剂和空气的接触面积控制在最小限内，从而，能够防止润滑剂的氧化劣化，能够确保轴承装置的寿命。
另外，轴2的直径优选的是，1～4mm。由此，可以为了确保轴承的刚性，适当调节间隙和轴的长度，抑制装置小型化上的限制，从而，可以充分满足所需的性能基准。另外，可以调整刚性和扭矩损失之间的平衡，从而，能够充分实现润滑剂的效果。由于与径向间隙10组合，轴2的直径，更优选的是，1.5～3.5mm，进而优选的是，1.5～3mm。由此，能够最大限度利用本发明的流体轴承装置中的润滑剂的效果。
作为轴2的材质，不锈钢为最适合。相比其他金属，由于不锈钢具有高硬度，能够抑制磨损发生的量，因此，在使用低粘性和表面保护吸附膜薄的本发明的流体轴承装置的情况下有效。更优选的是马氏体系不锈钢。
对轴套4，优选使用的是：铜合金、铁合金、不锈钢、陶瓷、树脂等材料。另外，更优选的是，具有更好的耐磨损性和加工性且低成本的铜合金、铁合金、不锈钢。出于成本方面的考虑，可以使用烧结材料，即使在润滑剂浸渍烧结材料的情况下也得到同样效果。可以对轴材料以及/或轴套材料的局部表面或整个表面通过镀膜法、物理蒸镀法、化学蒸镀法、扩散覆膜法等进行表面改性。
另外，如上所述，径向动压产生槽形成在轴2的外周面，但也可以形成在轴套4的轴承孔面(内周面)或轴2的外周面及轴套4的轴承孔面的两面上。即，径向动压产生机构只要配备在轴或轴套的至少一方即可。也可以在止推凸缘3侧面和轴套4之间配备径向动压产生机构。作为动压产生机构可以列举例如：槽、突起、段差(台阶差)、倾斜面等各种形状。另外，径向动压产生槽可以采用人字形状及螺旋形状等各种形状。
另外，轴向动压产生槽也可以：只形成在止推凸缘3上的与止推板9对向的对向面上、或只形成在止推板9上的与止推凸缘3对向的对向面上、或只形成在止推凸缘3上的与止推板9对向的对向面的背面上、或形成在上述3处中的2处以上的面上。
还有，除了轴向动压产生槽以外，只要是产生如上所述的动压的机构，任何机构也可。
在本实施方式中将轴部固定在一端，但不限于此，在将两端固定的情况下、或开放轴套的轴承孔的两端的情况下也可以得到同样的效果。
(实施方式2)
对本发明的实施方式2使用图1进行说明。图1是搭载了具有实施方式2中的轴旋转方式的流体轴承装置的主轴马达的磁盘装置的主要部分的剖面图。在本实施方式中，关于将流体轴承装置由轴固定设成轴旋转方式这一点以及将轴向动压产生槽设成人字形状这一点上，与图2中的实施方式1的流体轴承装置不相同。除此之外的点上，构成与实施方式1相同的构成，并对附加相同的符号的要素，省略详细的说明。
在图1中，轴2在外周面形成人字形状的径向动压产生槽2a、2b，并将一端固定在止推凸缘3上，而将另一端压入轴毂5。轴2及止推凸缘3形成轴部。在轴毂5上进而以夹住隔垫12的状态叠层2张玻璃制磁盘11，并经由夹子13固定定位螺丝14。另外，在轴毂5的内周面固定有转子磁铁6。轴部(轴2及止推凸缘3)、轴毂5、转子磁铁6、磁盘11、隔垫12、夹子13、及定位螺丝14构成旋转部。
另一方面，轴套4压入基底1中，并具有支承轴部的轴承孔。在轴套4的一端安装有止推板9。在轴套4的轴承孔里插入有轴部，以使止推板9和止推凸缘3对向。在形成于基底1上的壁上安装有定子线圈7。基底1、轴套4、止推板9、以及定子线圈7形成固定部。在止推凸缘3上的与止推板9对向的对向面上形成有人字形状的轴向动压产生槽3a。在轴承孔和轴部的间隙里填充有后述的润滑剂8，构成轴承装置。旋转部及固定部构成马达驱动部。
通过该马达驱动部对旋转部旋转驱动的动作进行说明。
首先，如果对定子线圈7通电，则产生旋转磁场，如果与定子线圈7对向安装的转子磁铁6受到旋转力，轴毂5、轴2、磁盘11、夹子13、隔垫12一同开始旋转。通过旋转，人字形状的动压产生槽2a、2b及3a汇集润滑剂8，在径向、轴方向上(轴2和轴套4之间、以及止推凸缘3和止推板9之间)都产生工作压力。由此，旋转部浮在固定部的上方而与之不接触地被支撑旋转，使得能够记录再生磁盘的数据。
还有，对安装在轴毂5的磁盘不特别限定，但材质上可以列举玻璃制或铝制，在小型机种的情况下，可以安装1张以上(通常1～2张)。
(实施方式3)
图3是搭载了具有实施方式3中的轴旋转方式的流体轴承装置的主轴马达的磁盘装置的主要部分的剖面图。
在磁盘装置中，在基底31的中央压入有轴套21，所述轴套21具有支承轴22的轴承孔，在形成于基底31上的壁上安装有定子线圈17.在轴套21的轴承孔里从一端侧插入有轴22，而另一端被罩21a封闭.轴22在外周面形成有人字形状的径向动压产生槽(未图示)，其一端压入在轴毂15内，另一端与罩21a对向.轴22的外周面(动压面)在半径方向上经由间隙R而与轴套21的内周面(动压面)对向，在该间隙R里填充有后述的润滑剂8.在轴毂15的内周面上固定有转子磁铁16，并且该轴毂15和轴22构成轴结构体.
另外，将轴套21的上端面(动压面)、和轴毂15的内部侧的下端面(动压面)配置为在轴方向上经由间隙S对向，并在这些面的至少一方侧形成有螺旋形状的轴向动压产生槽(省略图示)。在该间隙S里也填充有润滑剂8，从上述的间隙R到间隙S基本上连续不间断地填充。
在轴22及轴毂15旋转时，通过上述的轴向动压产生槽的作用而向润滑剂8产生动压力。通过该动压力，轴22及轴毂15在轴方向上上浮，以非接触状态被轴支承。
在轴套21的外周侧形成有密封部SS。密封部SS的间隙在轴套21的半径方向上的外方与间隙S连接，构成为向下方向扩大的构成。由此，密封部SS防止润滑剂8向外部流出。
本发明的流体轴承装置在例如，实施方式1～3中，轴2和轴套4由于夹着后述的高导电性的润滑剂，因此，能够可靠稳定保持两者的电导通路径。因而，能够将通过旋转部的旋转存储的电荷接地，并在磁盘和记录再生头之间不进行电荷放电，进而，不导致记录再生障碍或记录再生头的损伤。
作为能够在本发明中使用的润滑剂8，使用由具有至少1个醚键的二元醇和1种以上的炭数为6～10的饱和一元脂肪酸获得的总炭数为20～28的二酯。该二酯由于具有1个以上的醚键及2个酯键，因此，显现强的分子极性。因而，容易吸附电荷，使得存储的电荷容易移动。其结果，能够降低润滑剂的体积电阻率。
作为二元醇，只要是含有1个以上的醚键，就可以不对其特别限定而使用。例如，含有1～4个醚键的二元醇就适合。具体来说，作为含有1个醚键的，可以列举出二甘醇、二丙二醇、二丁二醇等。作为含有2个醚键的，可以列举出三甘醇、三丙二醇、三丁二醇等。作为含有3个醚键的，可以列举出四甘醇、四丙二醇、四丁二醇等。作为含有4个醚键的，可以列举出五甘醇、五丙二醇等。
另外，也可以使用从甘醇、丙二醇、丁二醇等中选择2种以上而进行了缩合的复合二醇等。具体来说，可以列举甘醇和丙二醇缩合的复合二醇(甘醇·丙二醇)、甘醇和丁二醇缩合的复合二醇(甘醇·丁二醇)、丙二醇和丁二醇缩合的复合二醇(丙二醇·丁二醇)、甘醇和丙二醇和丁二醇缩合的复合二醇(丁二醇·甘醇·丙二醇、丁二醇·丙二醇·甘醇、甘醇·丁二醇·丙二醇)等。
这些复合二醇，可以是任一个二醇分子和其他任意二醇的1分子的缩合物的复合二醇，也可以是任意或全部为2个以上分子的任意二醇组合的缩合物即复合二醇。
作为一个例子，可以列举2分子甘醇和1分子丙二醇缩合的复合二醇(二甘醇·丙二醇、甘醇·丙醇·甘醇)等、1分子甘醇和2分子丙二醇和1分子丁醇缩合的复合二醇(甘醇·二丙二醇·丁二醇、甘醇·丙二醇·丁二醇·丙二醇等)等。
这些二醇在位置异构体存在的情况下，也可以使用任一位置异构体及其混合物。
其中，为使具有特别优越的耐热性、粘度特性及低温流动性等性能，优选：二甘醇、二丙二醇、三甘醇、三丙二醇，尤其优选的是，二丙二醇、三丙二醇。
二元醇可以组合1种或2种以上而使用。
二酯的酸成分是炭数为6～10的饱和一元脂肪酸.这些由于不含有不饱和键，因此，对热及氧化的稳定性高(耐热性高).另外，即使在高温环境下或高速旋转的情况下，也难以引起劣化，总之，能够抑制蒸发量及粘度，从而，能够提高低温流动性.从而，能够实现装置的长寿命化.
该饱和一元脂肪酸可以只使用1种，但优选2种以上并用。这是因为相比只使用一种情况，能够进一步提高低温流动性、蒸发特性等。由此，能够扩大可以使用装置的温度范围，进而能够实现长寿命化。在使用2种以上的脂肪酸的情况下，可以列举炭数相同的直链型和支链型、炭数相同且支链位置不相同的支链型、炭数不相同的直链型、炭数不相同的直链型和支链型、炭数不相同的支链型等组合。其中，优选使用至少1种以上的直链型。由此，能够进而提高耐热性，能够降低蒸发量。另外，能够抑制粘度根据温度的变化。从而，能够抑制装置的长寿命化和扭矩根据温度的变化。另外，通过使用炭数相同的饱和一元脂肪酸，尤其，使用炭数相同的直链型和支链型，使得润滑剂的耐热性或密度等特性上没有大的不同，因此，装置的性能稳定性提高，从而，能够获得高可靠性。
作为该脂肪酸的具体例子，可以列举n-己酸、n-庚酸、n-辛酸、n-壬酸、n-癸酸、异己酸、异庚酸、异辛酸、2-乙基己酸、异壬酸、3，5，5-三甲基己酸、异癸酸等。
尤其，炭数为7～9的直链型的饱和一元脂肪酸具有优越的耐热性、粘度特性等性能。因而，能够以低扭矩即低消耗电力实现可靠性高的流体轴承装置。可以列举例如，n-庚酸、n-辛酸、n-壬酸等。
炭数为7～9的支链型的饱和一元脂肪酸由于具有优越的耐热性和低温流动性，因此，有效提高轴承的可靠性和有效确保在低温区域旋转起动。可以列举例如，异庚酸、异辛酸、2-乙基己酸、异壬酸、3，5，5-三甲基己酸等。
本发明中使用的润滑剂中的二酯，优选：炭数为20～28，更优选：炭数为22～26，基板优选：炭数为23～25。由此，能够降低轴承的扭矩，减少蒸发量，实现长寿命化，并且对成本方面及小型化有利。加之，能够确保在低温区域的旋转起动。
该二酯可以通过将规定的乙醇成分和酸成分在催化剂存在或不存在的情况下，由公知的酯化反应来合成。
还有，润滑剂也可以并用2种以上的二酯。
例如，从1种醇成分和2种酸成分获得的二酯存在以下3种二酯混合物，即：1分子只结合1种酸成分的残基的单一结构的二酯为2种、1分子结合2种酸成分的残基的混合结构的二酯为1种。也可以直接使用该二酯混合物。
本发明的润滑剂及二酯由于体积电阻率比公知的酯低，因此，尤其不需要添加导电性添加剂，能够良好地抑制装置的带电。
本发明中的润滑剂8，可以向上述的二酯再混合作为添加油的其他种类的油。添加油可以根据为了附加完善降低或调节粘度、进而提高耐热性，提高低温流动性等其他的性能等的目的而适当选择。
具体来说，可以列举矿物油、聚α烯烃、烷基芳香族、聚甘醇、苯基醚、多元醇酯、二元酸二酯、磷酸酯等公知的化合物。这些添加的油可以混合1种或2种以上。其中，多元醇酯及二元酸二酯由于耐热性高，在低温下的流动性也优越，因此，有效确保轴承装置的可靠性的提高或在低温区域的旋转起动。
作为多元醇酯，可以列举出季戊二醇、3-甲基-1、5-戊二醇、三甲基醇丙烷、季戊四醇等醇和脂肪酸的醚.在二元酸二酯中，可以列举癸二酸二辛酯(DOS)、壬二酸二辛酯(DOZ)、己二酸二辛酯(DOA)、己二酸二异壬酯、己二酸二异癸酯等.
另外，在润滑剂8上可以配合添加剂。添加剂可以基于提高完善原油的性能来选择公知的化合物。具体来说，可以配合抗氧化剂、防锈剂、金属惰性剂、油性改进剂、极压添加剂、磨擦调节剂、防磨损剂、粘度指数提高剂、倾点下降剂、消泡剂、防止带电剂、导电赋予剂、洗涤分散剂、防加水分解剂等中的1种或2种以上。添加剂由于伴随劣化而引起气体的产生或变质，降低轴承及装置的性能的同时，增加粘度，因此，应该将配合总量控制在所需最小限度内。添加剂的配合总量作为对包含原油及添加剂的润滑剂的总重量的比例，优选：0.1～5重量％，更优选：0.5～4重量％。
尤其，为提高流体轴承装置的长期可靠性，抗氧化剂是必不可缺。具体来说，分子中不含有硫及氯的苯酚类或相同的氨类抗氧化剂作为流体轴承装置最适合。分子中含有硫及氯的添加剂在分解的情况下，存在产生腐蚀性气体而对装置的性能产生大的影响之患。这些抗氧化剂可以单独使用，也可以并用。其中，优选：在80～100℃以上的高温环境下使用装置时也发挥维持充分的效果的耐热性高，且含有2个以上苯酚基的苯酚类抗氧化剂。进而，优选的是，选择使用在不降低低温下的流动性的前提下，能够容易地旋转起动装置的液态的抗氧化剂。
进而，在低粘度，且表面保护吸附膜薄的本发明的润滑剂的情况下，存在起动及停止流体轴承装置时的轴和轴套的接触伴随的摩擦、磨损相比以往增大的情况。因而，除了抗氧化剂之外，作为添加剂最即添加：容易在轴及轴套的金属表面形成被膜、且分子中不含有硫及氯的防锈剂、金属惰性剂、油性改进剂、极压添加剂、磨擦调节剂、防磨损剂中的至少1个。
具体来说，可以列举苯并三唑等唑类、油酸、n-十四烷酸、n-十六烷酸、n-十八烷酸等脂肪酸及其衍生物、油醇等脂肪族醇、琥珀酸酯、琥珀酸半酯、磷酸酯、亚磷酸酯等酯，作为其他的可以列举出金属盐、磷酸酯盐、脂肪族胺、烷基咪唑、甘油-单油酸酯、和山梨糖醇酐单油酸酯等。
作为各种添加剂所知的通用的金属盐，存在与在起动及停止流体轴承装置时发生的轴和轴套之间的接触伴随的摩擦或磨损导致润滑剂中的酯分解的羧酸进行反应，而形成羧酸盐成为沉淀物的情况，故不优选使用。
在轴承结构相同的情况下，由于润滑剂的粘度越高马达消耗电流越大，因此，还有，马达的转速越大马达消耗电流越大，因此，润滑剂的粘度最好低。但是，在润滑剂的粘度低的情况下，为了保持轴的刚性，需要缩小径向半径间隙。如果过度缩小径向半径间隙，则异物等混入而导致轴承的旋转被锁定的可能性变高，装置的可靠性下降。从而，能够最大限度发挥本发明的流体轴承装置中的润滑剂的效果的润滑剂的粘度，在20℃下为5～35mPa·s，更优选的是5～30mPa·s，进而优选的是10～25mPa·s，且在80℃下，是2～5mPa·s，更优选的是，2～4mPa·s的情况。
润滑剂的体积电阻率在20℃下为1×1011Ω·cm以下的情况下，能够显示良好的导电性，能够确保装置的可靠性。公知的酯类润滑剂的体积电阻率在20℃下大约为1×1011～1×1013Ω·cm。本发明的流体轴承装置中的润滑剂在20℃下体积电阻率，优选的是，1×1011Ω·cm以下，更优选的是，1×1010·cm以下.还有，体积电阻率的测定方法是依据JIS-C2101.
润滑剂8的蒸发量依据JIS-C2101，优选的情况是，在150℃下，加热24小时的情况下，4wt％左右以下。
润滑剂8的低温固化温度，是-20℃以下，更优选的是，-40℃以下。由此，即使在通常的装置使用温度下限即-20℃的低温环境中，也不对流体轴承装置或主轴马达造成负担，而能够旋转起动。但是，在这种情况下的低温固化温度是与倾点不相同的温度，所述倾点在润滑剂中一般由JIS-K2269测定。所谓低温固化温度，是指将润滑剂采样在样品瓶后，在温度槽中放置2天的情况下一部分或全部固态化的温度，是比倾点还高几℃～十几℃的温度。
尤其，在润滑剂在80℃下的粘度为2～5mPa·s，且低温固化温度在-20℃下，在20℃下的体积电阻率为1×1011Ω·cm以下的情况下，能够有效获得粘度特性、低温特性、导电性、耐热性等的性能平衡。因而，能够以低成本即低消耗电力，实现可靠性高，寿命长的流体轴承装置。
填充流体轴承装置的润滑剂8，希望预先由具有最小径向半径间隙的大小以下的孔径的过滤器加压或减压过滤，除去杂质。由此，能够防止轴承发生锁定。
下面，对本发明的主轴马达及磁盘装置进行进而详细的说明。还有，本发明所示的添加剂的配合量(重量％)是相对包含原油及添加剂的润滑剂的总重量的比例。
实施例1～9、比较例1及比较例2
在润滑剂中配合0.5重量％的作为抗氧化剂的含有2个苯酚基的苯酚类即4，4’-亚甲基双-2，6-二叔丁基苯酚。
任何润滑剂都预先由孔径为2.5μm以下的过滤器进行减压过滤处理而除去杂质。
(实施例1)
将由二甘醇和n-辛酸/3，5，5-三甲基己酸(摩尔比为50∶50)获得的总炭数为20～22的3种混合物的二酯作为润滑剂。
(实施例2)
将由二丙二醇和n-辛酸获得的总炭数为22的二酯作为润滑剂。
(实施例3)
将由二丙二醇和n-壬酸获得的总炭数为24的二酯作为润滑剂。
(实施例4)
将由三甘醇和2-乙基己酸获得的总炭数为22的二酯作为润滑剂。
(实施例5)
将由三丙二醇和n-庚酸获得的总炭数为23的二酯作为润滑剂。
(实施例6)
将由三丙二醇和n-辛酸获得的总炭数为25的二酯作为了润滑剂。
(实施例7)
将由甘醇·丙二醇和n-壬酸获得的总炭数量为23的二酯作为润滑剂。
(实施例8)
将由二甘醇·丙二醇和n-辛酸获得的总炭数量为23的二酯作为润滑剂。
(实施例9)
将由二甘醇·丙二醇和n-壬酸获得的总炭数量为25的二酯作为润滑剂。
(比较例1)
将二酯即癸二酸二辛酯(DOS)作为润滑剂。
(比较例2)
将由季戊二醇和n-壬酸获得的多元醇酯作为润滑剂。
对具有流体轴承装置的主轴马达，分别填充与规定相同的量的上述实施例1～9、比较例1及比较例2的润滑剂，所述流体轴承装置是轴2和轴套4的径向半径间隙10为2.5μm，轴2是直径为3mm的马氏体系不锈钢，轴套4的表面为镀镍的铜合金。在0℃及20℃的环境温度下，对转速为5400rpm的马达消耗电流进行了测定。马达消耗电流用比较例中的将20℃下的马达消耗电流设为100的情况下的值显示。
另外，在100℃下连续旋转500小时后，取下轴毂5及磁盘11等，并使用显微镜从上面确认轴套4的开放端(图1中为上侧)和轴2的间隙即填充有润滑剂8的液面，评价了有无液面。在不能确认润滑剂8的液面时，判断出由于蒸发量而润滑剂8的量减少，液面进入轴承内部，因此，维持性能所需的润滑剂量不充分，且可靠性不够。
进而，在将所述主轴马达在-20℃和-40℃的环境下分别放置5小时后，评价了-20℃和-40℃下能否旋转起动。
实施例1～9、比较例1及比较例2的测定结果如表1所示。
【表1】
如表1明显所示，实施例1～实施例9在任何情况下，也相比比较例1，马达消耗电流降低，除实施例9之外，即使在-40℃的极低温区域，也能够旋转起动。另一方面，在比较例2中存在马达消耗电流比实施例1～实施例9还低的情况，但在-20℃以及-40℃的情况下完全不能旋转起动。另外，没有观察到液面，因此，蒸发量大。
进而，观察到针对比较例1及比较例2中的润滑剂的体积电阻率为7.5×1011Ω·cm以上的事实，实施例1～实施例9中的任何一个情况下，都为1.1×1010Ω·cm以下，具有良好的防止带电效果。
还有，实施例1～9、比较例1及比较例2中的显示低温流动性的倾点和马达可旋转起动的温度并非一定一致。其原因可以列举以下几点，即：关于由JIS-K2269等测定的倾点，未定义放置环境的时间等、与实际的固化温度不相同等。
(实施例10～25)
除了作为表2中的润滑剂使用以外，制造了具有与实施例1相同的构成的装置。如果对此进行评价，则获得与实施例1～8相同的效果。
表2
实施例 总炭数 二元醇 脂肪酸 10 20 二甘醇 n-辛酸 11 22 二甘醇 n-壬酸 12 22 二甘醇 3，5，5-三甲基己酸 13 22 二丙二醇 2-乙基己酸 14 24 二丙二醇 异壬酸 15 24 二丙二醇 3，5，5-三甲基己酸 16 22 三甘醇 n-辛酸 17 24 三甘醇 n-壬酸 18 24 三甘醇 异壬酸 19 24 三甘醇 3，5，5-三甲基己酸 20 27 三丙二醇 n-壬酸 21 27 三丙二醇 3，5，5-三甲基己酸 22 25 三丙二醇 2-乙基己酸
实施例 总炭数 二元醇 脂肪酸 23 21 甘醇和丙二醇缩合的复合 二醇 n-辛酸 24 22 甘醇和丁二醇缩合的复合 二醇 n-辛酸 25 25 2个分子甘醇和1个分子丙 二醇缩合的复合二醇 3，5，5-三甲基己酸
从以上可知，本发明的流体轴承装置及主轴马达抑制装置带电的同时，消耗电力小，可靠性高，适合小型化，并且长寿命。即使在-40℃的低温下，也能够旋转起动。
本发明的流体轴承装置及用此的主轴马达可以作为信息装置即磁盘装置(硬盘装置)、光盘装置、扫描装置、激光打印机、和录像机等的马达利用。尤其，对搭载2.5英寸以下的小型的磁盘的主轴马达及磁盘装置有效。
本发明对特定的实施方式进行了说明，但不限于此。尤其，只要能够对本领域技术人员来说容易理解的本发明的改良及变形，都包含在权利要求范围内及等同物内。