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      具有帶最佳潤滑劑粘性的氫化軸承磁盤驅(qū)動器主軸電動機(jī)的制作方法

      文檔序號:5115977閱讀:181來源:國知局

      專利名稱::具有帶最佳潤滑劑粘性的氫化軸承磁盤驅(qū)動器主軸電動機(jī)的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明涉及磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置用的主軸電動機(jī),具體地說,涉及主軸電動機(jī)內(nèi)流體動力軸承用的最適宜潤滑液。公知為“文切斯特”(“winchester”)型磁盤驅(qū)動器的磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置在工業(yè)上是眾所周知的。在文切斯特磁盤驅(qū)動器中,將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)寫入轉(zhuǎn)動的磁盤表面上的可磁化材料薄層中,并從其讀取之。寫入和讀取操作是通過被裝入滑座主體中的轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)的。有時將滑座及轉(zhuǎn)換器總稱為磁頭,而且通常使一個單獨(dú)的磁頭與每個盤面聯(lián)系起來。借助一個致動機(jī)構(gòu),在電子電路控制下,使各磁頭以選擇方式移動到盤面上多個環(huán)形的同心數(shù)據(jù)磁軌中的任一個。每個滑座主體都包括一個自作用氣墊面。隨著磁盤的轉(zhuǎn)動,磁盤拖帶所述氣墊面底下的空氣,加大了升力,這一升力引起滑座在盤面上方升起幾個微英寸。在磁盤驅(qū)動器制品的通行制作過程中,最為通用的致動機(jī)構(gòu)類型是旋轉(zhuǎn)移動線圈致動機(jī)構(gòu)。磁盤本身通常被安裝于無刷直流主軸電動機(jī)的軸套結(jié)構(gòu)上的“組套”中。主軸電動機(jī)的轉(zhuǎn)速由電機(jī)驅(qū)動電路精確地控制,既控制引向電機(jī)定子繞組的整流信號的時間,也控制其能量。通常的主軸電動機(jī)轉(zhuǎn)速在3600RPM范圍內(nèi)。如今的技術(shù)已將主軸電動機(jī)的轉(zhuǎn)速提高到7200RPM、10000RPM,乃至更高。磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置內(nèi)的主要噪聲源之一就是主軸電動機(jī)。磁盤驅(qū)動器的制造者近來已開始考慮在主軸電動機(jī)內(nèi)以諸如流體動力軸承或流體靜力軸承等“氫化”軸承替代常規(guī)的滾珠軸承或滾柱軸承。氫化軸承依靠一個液膜,所述液膜將軸承各表面分開,因而是非常消音的,而且,一般說來,這種氫化軸承比普通滾珠軸承的振動更小。流體動力軸承是一種自充式軸承,它在內(nèi)部產(chǎn)生壓力,用以維持所述液膜的分開作用。為維持液體的分開作用,流體靜力軸承需要外部加壓液體源。氫化軸承內(nèi)軸承各面間的相對運(yùn)動使之成為一個完全存在于所述液膜內(nèi)的剪切部件,使軸承各面間不發(fā)生接觸。這種情況不同于諸如滾柱軸承、滾珠軸承和滑動軸承等一般范圍潤滑或彈性流體力學(xué)潤滑的應(yīng)用,其中固態(tài)的軸承表面總是互相接觸的,并且在分界面處存在正壓力。在這些范圍的應(yīng)用中,潤滑的主要目的在于改變所述分界面,以降低磨損和摩擦。潤滑劑的表面化學(xué)性質(zhì)是最重要的。在氫化軸承的應(yīng)用中,完全不同的流體性質(zhì)對于軸承的功能是重要的。邊界性質(zhì)只在磁盤轉(zhuǎn)動的起始和停止過程中是重要的。在正常工作期間,最重要的性質(zhì)是體相性質(zhì)。被考慮用于磁盤驅(qū)動器應(yīng)用中的氫化軸承為小型組合件,它要求很小的能耗和有限的油料補(bǔ)充,這應(yīng)該適用于較長的壽命,而不從軸承中逸出。對于磁盤驅(qū)動器內(nèi)小型氫化軸承的應(yīng)用來說,商業(yè)上適用的潤滑劑在某些情況下幾乎是不適用的。為使磁盤驅(qū)動器中的氫化軸承小型化,應(yīng)該受到控制的潤滑劑性質(zhì)和應(yīng)該得到的控制程度是獨(dú)特的。這些性質(zhì)包括能量損耗、粘度及其溫度相關(guān)性、遷移特性、蒸汽壓力和蒸發(fā)率,對氧化和腐蝕的阻力、流變學(xué)特性、邊緣特性和系統(tǒng)相容性。粘度確定能量損耗和軸承穩(wěn)定性,這應(yīng)該在各種工作條件下都是相對恒定的。潤滑劑的離子遷移應(yīng)該小,使得潤滑劑不滲出軸承。為了給軸承提供較長的壽命,潤滑劑對氧化和反應(yīng)能力應(yīng)有較高的阻力。流變學(xué)特性是對剪切應(yīng)變及流動的響應(yīng)。潤滑劑還應(yīng)該是與磁盤驅(qū)動器的其它材料相容的。例如,潤滑劑的遷移特性或脫氣不應(yīng)損害磁頭與磁盤之間的分界面,比如造成磁頭與磁盤之間的粘滯摩擦力增大,或者磁頭結(jié)構(gòu)或磁頭動作的退化。適合于氫化軸承特點(diǎn)的流體的成分需要與打算作為一般目的潤滑劑用的流體有不同的考慮。商業(yè)上適用的潤滑劑的其它缺點(diǎn)在于,常常不能通過制造者提供潤滑劑的準(zhǔn)確成分,而且可能包括一種或多種添加劑,這些添加劑與磁盤驅(qū)動器的靈敏動作是不相容的。本發(fā)明的磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)包括外殼;中心軸;相對于外殼被固定并與所述中心軸共軸的靜止部件;和可以繞著所述中心軸相對于所述靜止部件轉(zhuǎn)動的可轉(zhuǎn)部件。一個轉(zhuǎn)子由該可轉(zhuǎn)部件支承,并與定子磁性耦合。至少一個數(shù)據(jù)存儲磁盤被裝附于所述可轉(zhuǎn)部件并與之共軸。氫化軸承與所述靜止部件及可轉(zhuǎn)部件互相聯(lián)系,并包含其粘性在經(jīng)選擇的所需粘性范圍內(nèi)的多種基本液體的混合物,使得這些基本液體的混合物給氫化軸承提供所需的能耗和抗擾性。所述基本液體的混合物包含具有大于所需粘度之第一粘度的第一基本液體,和具有小于所需粘度之第二粘度的第二基本液體。在一則優(yōu)選實(shí)施例中,所需粘度是在70℃下4-10厘泊(cp)之間的絕對粘度。使這些基本液體混合,達(dá)到在所需粘度的10%以內(nèi),最好在2-5%的綜合粘度。另外,以約1.9-2.0mm的體積對表面面積比(V/A)為基礎(chǔ),所述基本液體混合物的粘滯系數(shù)至少為110,并且蒸發(fā)率小于1.0×10-3mg/day-mm2。首選的基本液體包括全氟聚醚類、酯類、合成碳?xì)浠衔锖途?高純)礦物碳?xì)浠衔铩W罴训幕疽后w包括二元酸酯類、聚酯類和聚α-烯烴類。可按多種組合使這些基本液體混合,比如僅為酯類的組合、僅為聚α-烯烴類的組合,或者僅為一種以上的酯與一種以上聚α-烯烴的組合。已發(fā)現(xiàn)這些首選基本液體顯現(xiàn)出一些超過作為標(biāo)準(zhǔn)液體潤滑劑所以石油為基礎(chǔ)的普通碳?xì)浠衔锏膬?yōu)點(diǎn),比如得到改善的粘度-溫度關(guān)系、蒸發(fā)較少和蒸汽壓力較低,較低的離子遷移,得到改善的抗氧化性、易于由添加劑增強(qiáng)的相似邊界特性、較好的與磁盤驅(qū)動器內(nèi)其它材料的相容性,以及由于公知的純化學(xué)組分所致各種性質(zhì)的較好控制性。圖1是本發(fā)明磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置的頂視圖2是本發(fā)明流體動力主軸電動機(jī)的剖面圖;圖3是沿圖2的3-3線所取流體動力主軸電動機(jī)的示意剖面圖,為清楚計,部分被取去。本發(fā)明是一種具有流體動力軸承或流體靜力氫化軸承主軸電動機(jī)的磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置,所述電機(jī)具有對于磁盤驅(qū)動器獨(dú)特的需求為最適宜的潤滑液組分。圖1是一種本發(fā)明所用的典型磁盤驅(qū)動器10的頂視圖。磁盤驅(qū)動器10包括外殼基座12和頂蓋14。所述外殼基座12與頂蓋14組合在一起,形成一個密封環(huán)境,以保護(hù)內(nèi)部各部件免受該密封環(huán)境外部元素沾污。磁盤驅(qū)動器10還包括借助磁盤支架18安裝的磁盤容器16,用于關(guān)于主軸電動機(jī)(未示出)轉(zhuǎn)動。磁盤容器16包括多個被安裝用以繞著中心軸運(yùn)行的單獨(dú)的磁盤。每個磁盤表面有一個被安裝到磁盤驅(qū)動器10上的相關(guān)磁頭20,這些磁頭與磁盤表面保持通信聯(lián)系。在圖1所示的實(shí)例中,各磁頭20都由曲臂22所支承,它們以彎折方式被裝附于致動機(jī)構(gòu)主體26的磁頭安裝桿24上。圖1中所示的致動機(jī)構(gòu)屬于公知為旋轉(zhuǎn)線圈致動機(jī)構(gòu)類型,包括一個以標(biāo)號28概括表示的直線電機(jī)(VCM)。直線電機(jī)28繞著樞軸30轉(zhuǎn)動帶有附著于它的磁頭20的致動機(jī)構(gòu)主體26,使磁頭20沿一弧形路徑32定位于所需數(shù)據(jù)磁軌的上方。不過,圖1中表示的是轉(zhuǎn)動致動機(jī)構(gòu),本發(fā)明還可用于具有其它類型致動機(jī)構(gòu),如直線性致動機(jī)構(gòu)的磁盤驅(qū)動器。圖2是本發(fā)明流體動力軸承主軸電動機(jī)32的剖面圖。主軸電動機(jī)32包括一個靜止部件34、軸套36和定子38。在圖2所示的實(shí)施例中,所述靜止部件是一個軸,利用螺栓40和墊圈42將其固定并裝附于基座12上。軸套36通過流體動力軸承37與軸34互相聯(lián)系,以繞軸34轉(zhuǎn)動。軸承37包括徑向工作面44和46和軸向工作面48和50。軸34包含流體部件54、56和58,它們供給潤滑液60,并幫助潤滑液沿著軸承的各工作面循環(huán)。利用流體源(未示出)將潤滑液60供送給軸34,所述流體源以公知的方式耦接于軸34內(nèi)。主軸電動機(jī)32還包括止推軸承45,它形成流體動力軸承37的軸向工作面48和50。對面板62壓在工作面48上,為該流體動力軸承提供軸向穩(wěn)定性,并使軸套36定位于主軸電動機(jī)32內(nèi)。對面板62與軸套36之間設(shè)有O-形環(huán)64,用以密封該流體動力軸承。這種密封防止流體動力液60自面板62與軸套36之間逸出。軸套36包括中央鐵芯65和支承用于繞軸34轉(zhuǎn)動的磁盤容器16(圖1中有示)的磁盤承載部件66。借助磁盤支架18(圖1中也有示)使磁盤容器16被裝到磁盤承載部件66上。將永磁鐵70裝附于軸套36的外徑上,充當(dāng)主軸電動機(jī)32的轉(zhuǎn)子。鐵芯65由磁性材料制成,充當(dāng)磁鐵70的護(hù)鐵??蓪⑥D(zhuǎn)子磁鐵70制成為一體的環(huán)圈,或者可將其制成多個彼此留有一定間隙地被置于軸套36外圍的單塊磁鐵。使轉(zhuǎn)子磁鐵70被磁化,形成一個或多個磁極。定子38被裝附于基座12上,并包括定子鐵心72和定子繞組74。定子繞組74附在鐵心72上。定子繞組74與轉(zhuǎn)子磁鐵70沿徑向彼此留有一定間隙,使轉(zhuǎn)子磁鐵70和軸套36能繞中心軸80轉(zhuǎn)動。通過公知的方法,如一個或多個C形夾緊裝置76,使定子38被裝附于基座12上;通過螺栓78使所述夾緊裝置76被固定在所述基座上。加給定子繞組74的變換脈沖產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,該磁場與轉(zhuǎn)子磁鐵70相互聯(lián)系,造成軸套36關(guān)于軸承37繞中心軸80轉(zhuǎn)動。使變換脈沖被計時,將偏振的直流脈沖引向順序選擇的定子繞組,以驅(qū)動轉(zhuǎn)子磁鐵并控制其速度。在圖2所示的實(shí)施例中,主軸電動機(jī)32是“低于軸套”型的電機(jī),其中定子38的軸向位置在軸套36以下。定子38的徑向位置在軸套36外面,使得定子繞組74被緊固在鐵心72的內(nèi)徑表面82上。在一種可供選擇的實(shí)施例中,與在軸套以下不同,使所述定子位于所述軸套以內(nèi)。定子的徑向位置或者在軸套內(nèi),或者在軸套外面。此外,所述主軸電動機(jī)可以具有被固定的軸,比如圖2所示那樣,或者具有轉(zhuǎn)動的軸。在轉(zhuǎn)動軸的主軸電動機(jī)中,將所述軸承安排在轉(zhuǎn)動軸與一個與該轉(zhuǎn)動軸共軸的外部固定襯套之間。圖3是沿圖2的3-3線所取流體動力軸承主軸電動機(jī)32的示意剖面圖,為清楚計,部分被取去。定子38包括鐵心72和定子繞組74,它們與轉(zhuǎn)子磁鐵70及中央鐵芯65共軸。定子繞組74包括相位繞組W1、V1、U1、W2、V2和U2,它們被繞在鐵心72內(nèi)的凸?fàn)钗镏車?。各相位繞組均由線圈制成,這些線圈的線圈軸垂直并與中心軸80相交。例如,相位繞組W1的線圈軸83即垂直于中心軸80。流體動力軸承37的徑向工作面44和46由軸34的外徑表面及中央鐵芯65的內(nèi)徑表面形成。徑向工作面44和46被潤滑液84分開,在正常工作期間保持一個間隙c。1.潤滑劑粘度的優(yōu)選按照本發(fā)明的一個方面,潤滑液包括多種經(jīng)過選擇的基本液體的混合物,以便對于特定的流體動力軸承設(shè)計而言,使能耗及軸承負(fù)荷能力(即軸承的穩(wěn)定性)最佳,所述設(shè)計中通過精確地確定流體的粘度而選用所述液體。能耗(P)及軸承穩(wěn)定性(K)依下述關(guān)系與流體的粘度成比例,即P&alpha;&mu;B&omega;2R4c]]>K&alpha;&mu;B&omega;R4c3]]>其中μB是液體混合物的絕對粘度,ω是軸套的轉(zhuǎn)動速度,c是徑向工作面44和46(或者軸向工作面48和50)之間的間隙或間距,而R是徑向和/或軸向工作面的特征長度。在具有小型流體動力軸承的磁盤驅(qū)動器應(yīng)用中,功率及負(fù)荷能力均為極限的。所以需要對潤滑液規(guī)定在任何特定溫度下的準(zhǔn)確粘度,而且所需的粘度隨主軸電機(jī)的尺寸和結(jié)構(gòu)變化。各種商品潤滑劑并不適用于任意的粘度值。本發(fā)明的潤滑液包括多種基本液體的混合物,每種基本液體都具有類似的化學(xué)組分但不同的粘度。使這些基本液體精確地混合,得到綜合粘度,這最好是在所需粘度的10%以內(nèi),而在所需粘度的2-5%以內(nèi)則尤好。使所述基本液體按如下關(guān)系混合μBatT-Tc=ν1×ρ1×χ1+ν2×ρ2×χ2…+…νn×ρn×χn其中μB=溫度Tc下基本液體混合物的絕對粘度;Tc=粘度為所需者時的溫度;νn=基本液體n的動粘度;n=大于1的整數(shù);ρn=基本液體n的密度;χn=基本液體n的重量百分?jǐn)?shù);χ1+χ2…+…χn=1。例如,若n=2且所需混合物的動粘度為ν,則按照ν1>ν>ν2,ν1和ν2的適當(dāng)選擇得到所需粘度的潤滑液。首選的基本液體包括全氟聚醚類、酯類、合成碳?xì)浠衔锖途?高純)礦物碳?xì)浠衔铩W罴训幕疽后w包括二元酸酯類、聚酯類和聚α-烯烴類(PAO)??砂炊喾N組合使這些基本液體混合,但首選的混合物包括僅為酯類的組合、僅為聚α-烯烴類的組合,以及一種以上的酯與只有一種聚α-烯烴的組合。如果所述液體具有所需的粘度,并滿足其它所需的性質(zhì),則單獨(dú)一種酯或聚α-烯烴可被用于本發(fā)明的另一種實(shí)施例中。已發(fā)現(xiàn)這些首選基本液體在磁盤驅(qū)動器的應(yīng)用中顯現(xiàn)出一些超過作為標(biāo)準(zhǔn)液體潤滑劑的以石油為基礎(chǔ)的普通碳?xì)浠衔锏膬?yōu)點(diǎn)。這些基本液體的粘度對溫度依賴性小、蒸發(fā)較少、蒸汽壓較低、離子遷移小、得到改善的抗氧化性、易于由添加劑提高的類似的邊界特性、較好的與磁盤驅(qū)動器中其它材料的相容性,以及由于公知的純化學(xué)組分所致對所有性質(zhì)的更好控制。所以,這些液體對磁頭與磁盤分界面的損害最小,并為軸承及磁盤驅(qū)動器提供較長的壽命。在一則優(yōu)選實(shí)施例中,以約1.9-2.0mm的體積對表面面積比(V/A)為基礎(chǔ),使多種基本液體混合,得到在70℃下4與10厘泊(cp)之間的準(zhǔn)確的絕對粘度,至少為110的粘滯系數(shù)和小于1.0×10-3mg/天-mm2的蒸發(fā)率。此外,選擇這些基本液體,使基本液體對由于液體自軸承對磁盤脫氣所致對磁頭與磁盤間粘滯摩擦(“靜摩擦”)的影響,在諸如熱或潮濕等各種條件下,最好類似或小于磁盤驅(qū)動器中所用現(xiàn)有化學(xué)制品或潤滑劑的影響。譬如,這些化學(xué)制品或潤滑劑包括油脂密封和鐵磁流體密封。2.潤滑液與選定的添加劑混合按照本發(fā)明的另一方面,潤滑液包括高粘滯系數(shù)基本液體(或基本液體混合物)與添加劑的混合物,選擇所述添加劑,使所述混合物有效地阻止催化作用下降,并與磁頭-磁盤分界面相容。隨著溫度的升高,流體動力軸承中潤滑液的粘度下降。這造成能耗的降低以及具有給定厚度的液體的軸承負(fù)荷能力下降。在具有小型流體動力軸承的磁盤驅(qū)動器的應(yīng)用中,能耗和軸承負(fù)荷能力的較大變化是不能被接受的。粘滯系數(shù)(VI)是一種表示潤滑劑粘度-溫度靈敏性的適宜方法,常常被解釋為粘度的溫度依賴性。具有給定粘度的液體的粘滯系數(shù)越大,表明流體粘度隨溫度的變化較小。由于能耗對于磁盤驅(qū)動器中的小型流體動力軸承來說是個關(guān)鍵參數(shù),所以較高的VI系數(shù)就是所需要的。表1中對幾種類別液體的有代表性的粘滯系數(shù)表示如下表1</tables>酯類流體包含氧以及氫和碳,而且在所有天然及合成的碳?xì)浠衔锪黧w磁盤驅(qū)動器的應(yīng)用中,有些酯類流體表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)包括較高的粘滯系數(shù)、較高的抗氧化性、得到改善的潤滑特性、比合成碳?xì)浠衔锏偷倪w移特性,以及蒸發(fā)較少。例如,許多商業(yè)上適用的二元酸酯流體具有較高的VI系數(shù)和較好的抗氧化性,但在金屬-金屬接觸中阻止催化作用下降較差。這限制了許多商業(yè)上適用的二元酸酯流體在小型流體動力軸承中的應(yīng)用,這種軸承中的油量之少,以致稍有減少,即有害地影響軸承的性質(zhì)。商業(yè)上適用的流體沒有足夠的使金屬鈍化的添加劑去延長軸承壽命。另外,大部分商業(yè)上適用的流體所具有的組分不能與磁頭-磁盤分界面相容。通常,不能通過制作控制各種商業(yè)上適用的流體的精確組分。這些流體的使用可以造成磁盤驅(qū)動器特性的無意損害。本發(fā)明的潤滑液包含諸如二元酸酯流體或聚α-烯烴等高VI系數(shù)基本液體與添加劑組合的混合物,選擇所述添加劑的組合,以便為所述流體提供抗氧化、抗腐蝕及使金屬鈍化等性質(zhì),使所述流體比起商業(yè)上適用的酯和/或合成碳?xì)浠衔锏幕旌衔飦砟芨鼮槊黠@地抵抗催化作用的下降,同時與磁頭-磁盤分界面相容。首選類型抗氧化劑包括氮和含比如胺(芳基胺)、酚或二者混合物的抑制劑的氧。最佳類型抗氧化劑包括丁基化的羧基甲苯(液態(tài)受阻酚)、烷基化的二苯基胺、苯基α-萘胺,或者這些抗氧化劑中的兩種或多種的組合。這些添加劑在以潤滑劑為基礎(chǔ)的液體中的分析含量是質(zhì)量的0.25-3%。首選類型的抗銹蝕和抗腐蝕,或金屬鈍化劑包括金屬磺酸鹽、長鏈胺類、羧酸衍生物、噻重氮和噻唑衍生物,以及磷酸胺。最佳類型包括合成的或石油磺酸鈣、合成的或石油磺酸鋇、烯基丁二酸衍生物,以及噻唑衍生物。這些添加劑在以潤滑劑為基礎(chǔ)的液體中優(yōu)選的分析含量是質(zhì)量的0.02-0.5%。本發(fā)明的潤滑液還包含用以改善耐磨性、高壓金屬接觸特性以及摩擦性質(zhì)的添加劑。首選的這類添加劑包括二烴基二硫代磷酸鹽、烷基及芳基二硫化物和多硫化物、二硫代氨基甲酸鹽類、烷基膦酸鹽類、鉬的配合物、天然磷酸酯(三芳基和三烴基),如三苯基磷酸鹽,或者這些添加劑中的兩種或多種的組合。最佳的耐磨添加劑包括二烴基二硫代磷酸鋅、二硫化鉬、液態(tài)磷酸胺,以及丙醇鹽化和丁基化的三苯基磷酸鹽類。這些添加劑在以潤滑劑為基礎(chǔ)的液體中優(yōu)選的分析含量是質(zhì)量的0.1-4%。高VI系數(shù)二酯基油和/或帶有選擇上述添加劑的合成碳?xì)浠衔锏幕旌系玫搅黧w動力液體,它比商業(yè)上適用的酯或合成碳?xì)浠衔锏幕旌衔飳τ诖呋饔玫南陆涤懈鼮槊黠@的阻止作用。多種混合物被試驗(yàn)并發(fā)現(xiàn)是與磁頭-磁盤分界面相容的。這些混合物并不會造成磁頭與磁盤間粘滯摩擦的任何明顯的增大,也不會造成磁頭-磁盤分界面的其它干擾。這些混合物還提供在重負(fù)荷及溫度升高的情況下在能耗和壽命方面都優(yōu)于精制的烷族石油液體。3.高抗剪強(qiáng)度的粘滯系數(shù)被改善的液體的應(yīng)用按照本發(fā)明的再一方面,所述潤滑液包含基本液體與高抗剪粘度調(diào)節(jié)劑(“VI改進(jìn)劑”)的混合物。VI改進(jìn)劑降低基本液體粘度對溫度的相依性。粘度對溫度的相依性是非常重要的,而且對于小型軸承的功能而言,通常不希望較高的溫度相依關(guān)系。為了減小這種影響,本發(fā)明使經(jīng)選擇的商業(yè)上適用的聚合物與基本液體混合,這導(dǎo)致主軸電動機(jī)中的溫度-能耗曲線方面測試的改善??梢钥吹侥芎膶囟鹊南嘁狸P(guān)系較小。在本發(fā)明的一則優(yōu)選實(shí)施例中,給定另一種適宜的具有不充分的溫度-粘度特點(diǎn)基本液體,以5-50%(重量)的濃度,將一種高分子量可溶性聚合物加入所述基本液體中。所述聚合物分分子量最好為10,000-1,000,000道爾頓。首選的聚合物VI改進(jìn)劑包括,但不限于,聚丙烯酸酯、聚異戊二烯和聚苯乙烯。在本發(fā)明小型流體動力軸承中遇到的各種情況下,剪切應(yīng)變速率大于每秒106。所述剪切應(yīng)變速率被確定為軸承工作面關(guān)于軸承內(nèi)的間隙(圖3中所示的間隙c)寬度變化的速率。軸承各面間的剪切應(yīng)變條件通過分解各種聚合物限制了VI改進(jìn)劑的壽命。因?yàn)樽鳛槠渌蛩刂唬琕I的作用與聚合物鏈的長度有關(guān),所以,由剪切應(yīng)變的破壞,使VI改進(jìn)劑的效能被降低。在本發(fā)明更為優(yōu)選的實(shí)施例中,所選聚合物的VI改進(jìn)劑屬于聚合物類,采用固態(tài)聚合物的抗拉強(qiáng)度至少為10,000PSI,并且對其熱降解的阻礙在250度(F)以上,這種聚合物對剪切應(yīng)變破壞有很大的阻礙作用。因而,聚合物具有抗剪強(qiáng)度。這類聚合物包括多種材料,如聚苯撐硫化物、聚醚酮醚和聚醚亞胺的可溶解形式,但這并非限定。在更優(yōu)選的實(shí)施例中,所述固態(tài)聚合物的抗拉強(qiáng)度至少為14,000PSI,對其熱降解的阻礙在500度(F)以上。這類聚合物包括酰胺-酰亞胺、酰胺、聚苯并米唑,和液晶聚合物,但這并非限定。在再一個更優(yōu)選的實(shí)施例中,固態(tài)聚合物的抗拉強(qiáng)度至少為20,000PSI,對其熱降解的阻礙在700度(F)以上。這類聚合物包括巴氐管(buckytubes)和其它巴氐碳球(buckminsterfullerene)碳形式,但這并非限定。在有如上述的大部分優(yōu)選實(shí)施例中,聚合物的VI改進(jìn)劑具有先前各組性質(zhì),并被功能化或以化學(xué)方式變化,以便對液體提供抗氧化及金屬鈍化保護(hù)。雖然已參照各優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明,但熟悉本領(lǐng)域的人員將能判明,可就形式和細(xì)節(jié)方面進(jìn)行多種改變,而不脫離本發(fā)明的精髓和范圍。權(quán)利要求1.一種磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置,其特征在于它包括外殼;中心軸;關(guān)于外殼被固定并與所述中心軸共軸的靜止部件;關(guān)于外殼被固定的定子;可以繞著所述中心軸關(guān)于所述靜止部件轉(zhuǎn)動的可轉(zhuǎn)部件;被所述可轉(zhuǎn)部件支承并與定子磁性耦合的轉(zhuǎn)子;被裝附于所述可轉(zhuǎn)部件并與之共軸的至少一個數(shù)據(jù)存儲磁盤;氫化軸承,與所述靜止部件和可轉(zhuǎn)部件互相聯(lián)系,并包含多種基本液體的混合物,選擇所述混合物中的基本液體,使得所述多種基本液體中一種的粘度大于關(guān)于磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置選擇的所需粘度,而所述多種基本液體中另一種小于所述的所需粘度,并且所述多種基本液體的混合物的粘度在選定的所需粘度范圍內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置,其特征在于,所選的范圍對于給氫化軸承提供所需的能耗及抗擾性是有效的。3.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置,其特征在于,所述基本液體混合物的粘度在所需粘度的10%以內(nèi)。4.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置,其特征在于,所述基本液體混合物的粘度在所需粘度的2-5%以內(nèi)。5.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置,其特征在于,所述基本液體混合物的粘度是在70℃下4-10厘泊(cp)的絕對粘度。6.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置,其特征在于,所述基本液體混合物的粘滯系數(shù)至少為110。7.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置,其特征在于,以約1.9-2.0mm的體積對表面面積比(V/A)為基礎(chǔ),所述基本液體混合物的蒸發(fā)率小于1.0×10-3mg/天-mm2。8.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置,其特征在于,所述基本液體混合物包括選自一組全氟聚醚類、酯類、合成碳?xì)浠衔锖偷V物碳?xì)浠衔锏幕疽后w。9.如權(quán)利要求8所述的磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置,其特征在于,所述基本液體混合物包括選自一組二元酸酯類、聚酯類和聚α-烯烴類的基本液體。10.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置,其特征在于,所述基本液體混合物僅包含兩種以上酯類的混合物,它們具有不同的動粘度。11.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置,其特征在于,所述基本液體混合物僅包含兩種以上聚α-烯烴類的混合物,它們具有不同的動粘度。12.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置,其特征在于,所述基本液體混合物僅包含至少一種酯和至少一種聚α-烯烴的混合物,它們具有不同的動粘度。13.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲裝置,其特征在于,還包括致動機(jī)構(gòu);磁頭,所述磁頭由該致動機(jī)構(gòu)支承,靠近數(shù)據(jù)存儲盤,用以與磁盤保持通信聯(lián)系,其中磁頭和磁盤具有分界面,并且多種液體的混合物與該分界面相容。14.一種磁盤驅(qū)動器,包括外殼;中心軸關(guān)于外殼被固定并與所述中心軸共軸的靜止部件;關(guān)于外殼被固定的定子;可以繞著所述中心軸關(guān)于所述靜止部件轉(zhuǎn)動的可轉(zhuǎn)部件;被所述可轉(zhuǎn)部件支承并與定子磁性耦合的轉(zhuǎn)子;被裝附于所述可轉(zhuǎn)部件并與之共軸的至少一個數(shù)據(jù)存儲磁盤;氫化軸承,與所述靜止部件和可轉(zhuǎn)部件互相聯(lián)系,并包含多種基本液體的混合物,所述混合物具有關(guān)于磁盤驅(qū)動器選定的所需粘度范圍內(nèi)的絕對粘度μB,其特征在于,n是大于1的整數(shù);使所述基本液體按如下關(guān)系混合μBatT-Tc=ν1×ρ1×χ1+ν2×ρ2×χ2…+…νn×ρn×χn其中T是溫度,Tc是粘度為所需者時的溫度,νn是基本液體n的動粘度,ρn是基本液體n的密度,χn是基本液體n的重量百分?jǐn)?shù);χ1+χ2…+…χn=1;而且ν1>ν>ν2,其中ν是基本液體混合物的動粘度。15.如權(quán)利要求14所述的磁盤驅(qū)動器,其特征在于,所選的范圍對于給氫化軸承提供所需的能耗及抗擾性是有效的。16.如權(quán)利要求14所述的磁盤驅(qū)動器,其特征在于,所述多種基本液體混合物的絕對粘度μB在所需粘度的10%以內(nèi)。17.如權(quán)利要求14所述的磁盤驅(qū)動器,其特征在于,所述多種基本液體混合物的絕對粘度μB在所需粘度的2-5%以內(nèi)。18.如權(quán)利要求14所述的磁盤驅(qū)動器,其特征在于,所述多種基本液體混合物的絕對粘度μB在70℃下4-10是厘泊(cp)。19.如權(quán)利要求14所述的磁盤驅(qū)動器,其特征在于,所述基本液體混合物的粘滯系數(shù)至少為110。20.如權(quán)利要求14所述的磁盤驅(qū)動器,其特征在于,以約1.9-2.0mm的體積對表面面積比(V/A)為基礎(chǔ),所述基本液體混合物的蒸發(fā)率小于1.0×10-3mg/day-mm2。21.如權(quán)利要求14所述的磁盤驅(qū)動器,其特征在于,所述基本液體混合物包括選自一組全氟聚醚類、酯類、合成碳?xì)浠衔锖偷V物碳?xì)浠衔锏幕疽后w。22.如權(quán)利要求14所述的磁盤驅(qū)動器,其特征在于,所述基本液體混合物包括選自一組二元酸酯類、聚酯類和聚α-烯烴類的基本液體。23.如權(quán)利要求14所述的磁盤驅(qū)動器,其特征在于,所述基本液體混合物僅包含兩種以上酯類的混合物,它們具有不同的動粘度。24.如權(quán)利要求14所述的磁盤驅(qū)動器,其特征在于,所述基本液體混合物僅包含兩種以上聚α-烯烴類的混合物,它們具有不同的動粘度。25.如權(quán)利要求14所述的磁盤驅(qū)動器,其特征在于,所述基本液體混合物僅包含至少一種酯和至少一種聚α-烯烴的混合物,它們具有不同的動粘度。26.一種氫化軸承磁盤驅(qū)動器潤滑液,用于潤滑磁盤驅(qū)動器內(nèi)的氫化軸承,所述潤滑液包含多種基本液體的混合物,所述混合物的粘度在為給氫化軸承以所需能耗及抗擾性而需要的粘度的2-5%以內(nèi);其特征在于,多種基本液體的混合物包含具有大于所需粘度的第一粘度的第一基本液體,和具有小于所需粘度之第二粘度的第二基本液體。全文摘要磁盤驅(qū)動器包括外殼、中心軸、關(guān)于外殼被固定并與所述中心軸共軸的靜止部件,以及可繞所述中心軸關(guān)于所述靜止部件轉(zhuǎn)動的可轉(zhuǎn)部件。定子關(guān)于外殼被固定。轉(zhuǎn)子被所述可轉(zhuǎn)部件支承并與定子磁性耦合。至少一個數(shù)據(jù)存儲磁盤被裝附于所述可轉(zhuǎn)部件并與之共軸。氫化軸承與所述靜止部件和可轉(zhuǎn)部件互相聯(lián)系,并包含多種基本液體的混合物,選擇基本液體中的一種的粘度大于驅(qū)動器所需粘度,另一種則小于該所需粘度,則混合物的粘度在所需范圍內(nèi)。文檔編號C10M169/04GK1200834SQ96197948公開日1998年12月2日申請日期1996年10月25日優(yōu)先權(quán)日1995年10月30日發(fā)明者雷葵布·U·康,漢斯·留托德,大衛(wèi)·J·珍尼斯,格里高利·I·魯?shù)?肯特·K·亨利申請人:希捷技術(shù)股份有限公司
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