JP2013037754A - モータ用ベース及びこれを含むハードディスクドライブ - Google Patents

Abstract

【課題】プレス加工により製造されるベースにおいて外部とのシーリング機能を改善したモータ用ベース及びこれを含むハードディスクドライブを実現する。
【解決手段】モータ用ベース１００は、母体となる板状の鋼材でプレス加工により形成されるベース本体１１０と、当該ベース本体の外側を規定する外壁部１２０と、を含み、上記外壁部は、外部との封止のためのシーリング部との接触面積を増加させるために上記母体となる板状の鋼材より小さい厚さを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータ用ベース及びこれを含むハードディスクドライブに関し、より詳細には、プレス加工により製造されるベースにおいて外部とのシーリング機能を改善したモータ用ベース及びこれを含むハードディスクドライブに関する。

コンピューターの情報保存装置の一つであるハードディスクドライブ（ＨＤＤ；Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）は、磁気ヘッドを用いてディスクに保存されたデータを再生するか又はディスクにデータを記録する装置である。

このようなハードディスクドライブにおいて、ベースには、磁気ヘッドをディスク上で移動させるヘッド駆動部、即ち、ＨＳＡ（Ｈｅａｄ Ｓｔａｃｋ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）が設けられ、当該ヘッド駆動部によって当該磁気ヘッドは、ディスクの記録面から所定の高さで浮上した状態で所望の位置に移動しながらその機能を行うことになる。

従来は、ハードディスクドライブに提供されるベースを製造する上で、アルミニウム（Ａｌ）をダイキャスティング（Ｄｉｅ−Ｃａｓｔｉｎｇ）した後に当該ダイキャスティングによって生じるバリ（Ｂｕｒｒ）等を除去する後加工方式が行われていた。

しかしながら、従来のダイキャスティング方式では、鍛造用アルミニウム（Ａｌ）を溶融状態で注入して成形する工程を経るため、工程において高温・高圧による多くのエネルギーが必要とされ、工程時間も増えるという問題がある。

また、ダイキャスティング金型の寿命においても、一つの金型から多数のベースを製造するのには限界があり、ダイキャスティング工程で製造されたベースは、寸法精度が良くないという問題もある。

このようなダイキャスティング工程の問題点を解決するために、プレス工法を用いてベースを製造したが、このプレス工法によると、板材をベンディングし切断する工程の特性上、基本的に均一な厚さを有するしかない限界がある。

なお、ハードディスクドライブでは、駆動特性の向上のためにベースの上面及びカバーの下面に付着されたシーリング部材で内部空間を封止する場合、ベースとシーリング部材との接触面積がシーリング特性を左右する重要な因子となる。

しかしながら、プレス工法又は鍛造工法によりベースを製造する場合、ディスクの外径と外装幅が国際規格で決まっているため、ディスクの外径と一定間隔を維持するベースの内壁及び外壁の寸法も規格化される等の制限がある。

このような制限条件下でプレス工法によりベースを製造する場合、ベースの内壁及び外壁は、曲げ工程により製造されるしかないため、ベースの上面も丸くなるように形成されるしかないという問題がある。

このことから、ベースへのシーリング部材の付着の際に、接触面積が縮小し、結局はシーリング機能の低下を生じる問題をもたらす。

したがって、プレス工法によるベース製造の限界を克服しシーリング機能が向上した構造を確保するための研究が必要とされている。

本発明の目的は、プレス加工を用いながらもベースの内部空間を効果的に封止することにより性能及び寿命を最大化したモータ用ベース及びこれを含むハードディスクドライブを提供することである。

本発明の一実施形態によるモータ用ベースは、母体となる板状の鋼材でプレス加工により形成されるベース本体と、当該ベース本体の外側を規定する外壁部と、を含み、上記外壁部は、外部との封止のためのシーリング部との接触面積を増加させるために上記母体となる板状の鋼材より小さい厚さを備えることができる。

本発明の一実施形態によるモータ用ベースの上記外壁部は、上記ベース本体の端部から折れ曲がって形成される内側壁部と、当該内側壁部の端部から折れ曲がって形成される上壁部と、当該上壁部の端部から折れ曲がってカバーに結合される外側壁部と、を含むことができる。

本発明の一実施形態によるモータ用ベースは、上記内側壁部、上記上壁部及び上記外側壁部の少なくとも一つが、上記母体となる板状の鋼材の厚さより小さい厚さを備えることができる。

本発明の一実施形態によるモータ用ベースの上記上壁部の上面は、上記シーリング部が配置されるように平坦面を備えることができる。

本発明の一実施形態によるモータ用ベースの上記上壁部の上面は、上記ベース本体の上面と平行に形成されることができる。

本発明の一実施形態によるモータ用ベースの上記上壁部の上面のコーナーは、曲率半径を備えることができる。

本発明の他の実施形態によるモータは、モータ用ベースと、当該モータ用ベースに結合されてディスクを回転させるスピンドルモータと、上記ディスクのデータを記録及び再生させるための磁気ヘッドを当該ディスクの上の所定の位置に移動させるヘッド駆動部と、上記モータ用ベースと結合し当該モータ用ベースの内部空間を封止するように上記外壁部に配置されるシーリング部を備えるカバーと、を含むことができる。

本発明によるモータ用ベース及びこれを含むハードディスクドライブによると、プレス加工を用いながらもベースの内部空間を効果的に封止することができる。

また、モータ用ベースをプレス加工により製造することにより、工程時間及びエネルギー消耗を最小化して結果的には生産力を向上させることができる。

本発明の一実施形態によるモータ用ベースを含むハードディスクドライブを示す概略分解斜視図である。 本発明の一実施形態によるモータ用ベースを含むハードディスクドライブを示す概略斜視図及び概略切開斜視図（シーリング部は図示せず）である。 図２のＡーＡ'線に沿う概略断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態によるモータ用ベースの製造工程を示す概略斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。但し、本発明の思想は、提示される実施形態に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は、同一思想の範囲内で他の構成要素の追加、変更、削除などによって、退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施形態を容易に提案することができるが、これもまた本願発明の思想の範囲内に含まれる。なお、図面上における同一機能の構成要素は、同一符号を付して示す。

図１は、本発明の一実施形態によるモータ用ベースを含むハードディスクドライブを示す概略分解斜視図であり、図２は、本発明の一実施形態によるモータ用ベースを含むハードディスクドライブを示す概略斜視図及び概略切開斜視図（シーリング部は図示せず）であり、図３は、図２のＡーＡ'線に沿う概略断面図である。

図１から図３を参照すると、本発明によるハードディスクドライブ６００は、モータ用ベース１００（以下、ベースという）と、当該ベース１００の内部空間に配置されるスピンドルモータ２００と、ヘッド駆動部３００と、上記ベース１００の内部空間を封止するシーリング部４００を備えるカバー５００と、を含むことができる。

なお、本発明において軸方向の上方又は下方は、上記ベース１００の上面から上記カバー５００への方向又はその逆方向を意味する。

上記ベース１００は、本発明によるハードディスクドライブ６００において上記カバー５００と共に外観を形成するハウジングを意味し、ベース本体１１０と外壁部１２０とを含むことができる。

ここで、上記ベース本体１１０と上記外壁部１２０とを含む上記ベース１００は、プレス加工により基本的な形が作られた後、曲げ加工又は切開加工等の追加加工により最終的なベース１００の形が作られることができる。

即ち、本発明の一実施形態によるベース１００は、アルミニウム（Ａｌ）をダイキャスティングした後に当該ダイキャスティングによって生じるバリ等を除去する後加工方式で生産される従来の場合とは異なり、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ、ＳＰＣＥ等）、熱間圧延鋼板、ステンレス鋼又はボロン或いはマグネシウム合金等の軽量合金鋼板をプレス加工により一回で又は追加加工により生産されることができる。

したがって、本発明の一実施形態によるベース１００は、プレス加工により製造されることができるため、工程時間及びエネルギー消耗を最小化して結果的には生産力を向上させることができる。

ここで、上記ベース本体１１０は、上記ベース１００の内部空間を形成し、当該内部空間は、後述するスピンドルモータ２００及びヘッド駆動部３００が配置される空間であることができる。

上記外壁部１２０は、上記ベース１００の外壁で、具体的には、上記ベース本体１１０の外側を規定することができる。

即ち、上記外壁部１２０は、上記ベース本体１１０の端部に形成され、内側壁部１２２と上壁部１２４と外側壁部１２６とを含むことができる。

上記外壁部１２０の内側壁部１２２は、上記ベース本体１１０の端部を軸方向の上方に折り曲げて形成され、当該内側壁部１２２の所定の高さで再び軸方向の下方に折り曲げて上記外側壁部１２６を形成することができる。

ここで、上記内側壁部１２２と上記外側壁部１２６との連結部分は、上記ベース１００の内部空間を封止するシーリング部４００が配置される部分となることができ、シーリング機能の極大化のために上記カバー５００に備えられる上記シーリング部４００との接触面積を増大させるための平坦面を備えなければならない。

上記ベース１００の規格と関連しては、当該ベース１００は、殆どの寸法が規格化されており、特に、ディスクＤの外径、対向する外側壁部１２６間の幅及びディスクＤの外径と一定間隔を維持する内側壁部１２２も規格化されている。

なお、上記外側壁部と上記内側壁部とが一体に形成されるように製造することができる従来のダイキャスティング工程によると、当該外側壁部と当該内側壁部との境界である上側壁部が所定の平坦面を備えるように製造することができるため、ベースの内部空間を封止するシーリング部を配置させるのに十分な面の形成が可能となる。

しかしながら、本発明によるベース１００のように母体となる板状の鋼材、即ち、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ、ＳＰＣＥ等）、熱間圧延鋼板、ステンレス鋼又はボロン或いはマグネシウム合金等の軽量合金鋼板をプレス金型に配置し所定のプレス圧を加えてベース１００を製造する場合は、基本的に均一な厚さを備えるしかない。

これにより、上記ベース１００の外壁部１２０には、前述したように国際規格に適するように曲げ工程により上記内側壁部１２２及び上記外側壁部１２６が形成される。

このように、上記内側壁部１２２と上記外側壁部１２６との連結部分は、曲げ工程により丸くなるように形成されるため、当該連結部分の一部に上記ベース１００の内部空間を封止するシーリング部４００を配置するための空間が狭くなるという問題があった。

上記のような問題点を解決するために、本発明によるベース１００は、上記外壁部１２０の厚さを母体となる板状の鋼材の厚さｔ０より小さくすることにより、上記シーリング部４００が配置されるように平坦面を具現することができる。

より具体的には、ベース本体１１０をプレス加工により形成し外側部の一部を加圧して母体となる板状の鋼材の厚さｔ０より小さくした後、軸方向の上方に折り曲げて内側壁部１２２を形成し、再び折り曲げて上壁部１２４を形成し、再び軸方向の下方に折り曲げて外側壁部１２６を形成する。

このように、母体となる板状の鋼材の厚さｔ０より相対的に小さい厚さｔ１を有する部分を折り曲げて内側壁部１２２及び上壁部１２４を形成することにより、当該上壁部１２４の上面は、平坦面を備えることができる。

ここで、上記外壁部１２０のうち上記外側壁部１２６は、上記カバー５００と結合される部分であるため、結合強度及び締結手段との結合のために、母体となる板状の鋼材の厚さｔ０を維持させることもできる。

上記外壁部１２０の具体的な製造工程については、図４を参照して後述する。以下では、上記外壁部１２０が形成された後のベース１００について説明する。

前述したように、上記外壁部１２０の内側壁部１２２及び上壁部１２４は、母体となる板状の鋼材の厚さｔ０より相対的に小さい厚さｔ１を維持する状態で上記ベース本体１１０の端部を軸方向の上方に折り曲げた後に再び外側方向に折り曲げて形成され、規格化された幅を維持する状態で軸方向の下方に再び折り曲げて外側壁部１２６を形成することができる。

このように、上記内側壁部１２２及び上記上壁部１２４は、母体となる板状の鋼材の厚さｔ０より相対的に小さい厚さｔ１を有する鋼材を折り曲げて形成されるため、対向する外側壁部１２６間の規格化された幅を維持する状態で、上記上壁部１２４の上面は、所定の平坦面を備えることができる。

上記上壁部１２４の上面は、平坦であるため、上記ベース本体１１０の上面と平行にすることができる。

但し、上記上壁部１２４は、曲げ工程により形成されるため、そのコーナーは、所定の曲率半径を備えることができる。

上記スピンドルモータ２００は、ディスクＤを回転させるためのもので、上記ベース本体１１０の中央部分に固設される。上記ディスクＤは、上記スピンドルモータ２００に結合されて当該スピンドルモータ２００と共に回転されるもので、データが記録される記録面を備えることができる。

上記スピンドルモータ２００の上端部には、上記ディスクＤを上記スピンドルモータ２００に堅固に固定させるためのクランプ２１０がねじ２２０によって締結されることができる。

なお、図１には、上記スピンドルモータ２００に一つのディスクＤが取り付けられた構成が示されているが、これは例示に過ぎず、一つ以上のディスクＤが取り付けられることができる。

このように、複数のディスクＤが取り付けられる場合、当該ディスクＤ間の間隔を維持するための環状のスペーサーが当該ディスクＤ間に配置されることができる。

上記ヘッド駆動部３００は、ＨＳＡ（Ｈｅａｄ Ｓｔａｃｋ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）と呼ばれ、磁気ヘッドを搭載し当該磁気ヘッドを所定の位置に移動させて上記ディスクＤ上にデータを記録するか又は上記ディスクＤに記録されたデータを読み取る構成であることができる。

また、上記ヘッド駆動部３００は、コイル３１０と上側及び下側マグネット３２０、３３０とを含むボイスコイルモータ（ＶＣＭ）によって、磁気ヘッドを上記ディスクＤの所定の位置に移動させることができる。

上記ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）に提供されるコイル３１０の上側及び下側に配置される上側及び下側マグネット３２０、３３０は、磁束密度の増加及び上記ベース１００との固定のために、それぞれ上側及び下側ヨーク３４０、３５０と結合されることができる。

上記ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）は、サーボ制御システムによって制御され、上記コイル３１０によって入力される電流と上記上側及び下側マグネット３２０、３３０によって形成された磁場の相互作用によってフレミングの左手の法則による方向に上記ヘッド駆動部３００をピボット軸を中心に回転させる。

本発明によると、上記ハードディスクドライブ６００に作動開始命令が入力されると、上記ディスクＤが回転し始め、上記ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）は、スイングアームを反時計方向に回転させて磁気ヘッドを上記ディスクＤの記録面上に移動させる。

逆に、上記ハードディスクドライブ６００に作動停止命令が入力されると、上記ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）は、スイングアームを時計方向に回転させて磁気ヘッドを上記ディスクＤから外す。

上記ディスクＤの記録面を外れた磁気ヘッドは、当該ディスクＤの外側に設けられたランプ３６０にパーキングされる。

上記ランプ３６０は、上記磁気ヘッドをパーキングさせると共に、当該磁気ヘッドが上記ディスクＤに移動する時に所定の間隔で離隔させることにより、安定的に上記ディスクＤのデータを読み取るようにすることができる。

上記カバー５００は、上記ベース１００の内部空間を封止するシーリング部４００を備え、上記ベース１００の外壁部１２０と結合して本発明によるハードディスクドライブ６００の外観を形成することができる。

具体的には、上記カバー５００の内側密閉面には、上記シーリング部４００が備えられ、上記カバー５００は、別途の締結手段によって上記外壁部１２０の外側壁部１２６と締結されて上記ベース１００の内部空間を封止することができる。

図４は、本発明の一実施形態によるモータ用ベースの製造工程を示す概略斜視図である。

ここで、図４は、上記ベース１００の外壁部１２０の製造工程を説明するためのもので、当該ベース１００の具体的な特徴は図示されていない。

本発明の一実施形態によるベース１００は、プレス加工により上記ベース本体１１０を含む基本的な形が作られることができ、プレス加工の特性上、全体的に均一な厚さｔ０を有する。

まず、上記外壁部１２０の形成のために、上記ベース本体１１０の端部、即ち、内側壁部１２２及び上壁部１２４が形成される部分を加圧することにより、母体となる板状の鋼材の厚さｔ０より小さい厚さｔ１を形成する（図４（ａ）参照）。

この際、厚さが薄い部分は、上記外壁部１２０のうち内側壁部１２２及び上壁部１２４を構成し、外側壁部１２６は、カバー５００との締結のために母体となる板状の鋼材の厚さｔ０をそのまま維持させる。

その後、上記ベース本体１１０の端部から軸方向の上方に折り曲げて外壁部１２０の内側壁部１２２を形成し、再び外側方向に折り曲げて上壁部１２４及び外側壁部１２６を形成するための準備をする（図４（ｂ）参照）。

なお、上述した図４（ａ）及び図４（ｂ）と関連し、内側壁部１２２及び上壁部１２４が形成される部分を加圧して母体となる板状の鋼材の厚さｔ０より小さい厚さｔ１を形成する工程と、上壁部１２４及び外側壁部１２６を形成するための準備工程は、図４（ａ'）に示されているように一回で行われることもできる。

即ち、上記ベース本体１１０の端部から軸方向の上方に折り曲げて内側壁部１２２を形成し、再び外側方向に折り曲げて上壁部１２４及び外側壁部１２６を形成すると共に、母体となる板状の鋼材の厚さｔ０より小さい厚さｔ１を形成することができる。

次に、上記上壁部１２４の端部、即ち、母体となる板状の鋼材の厚さｔ０より小さい部分の端部から軸方向の下方に折り曲げて上壁部１２４及び外側壁部１２６を形成することができる（図４（ｃ）参照）。

上記のような工程を介して、曲げによって形成される外壁部１２０の内側壁部１２２と外側壁部１２６との連結部分の一部に、シーリング部４００が配置される平坦面を備える上壁部１２４を形成させることにより、当該上壁部１２４と当該シーリング部４００との接触効率を最大化することができる。

即ち、上記内側壁部１２２及び上記上壁部１２４は、母体となる板状の鋼材の厚さｔ０より小さい厚さｔ１を維持する状態で曲げ工程により形成されるため、ディスクＤの外径、対向する外側壁部１２６間の幅及び当該ディスクＤの外径と一定間隔を維持する内側壁部１２２が規格化されていても、平坦面を備える上壁部１２４を具現することができる。

したがって、プレス加工によりベース１００を製造しても、カバー５００に備えられるシーリング部４００が上壁部１２４の上面に堅固に付着されてシーリング機能を向上させることができるため、結果的にはハードディスクドライブ６００の性能及び寿命を極大化することができる。

なお、上記では、本発明による実施形態を基に本発明の構成及び特徴を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の思想を逸脱しない範囲内で多様な変更又は変形が可能であることはいうまでもない。また、このような変更又は変形は、本明細書に添付の特許請求の範囲に属する。

１００ モータ用ベース
１１０ ベース本体
１２０ 外壁部
１２２ 内側壁部
１２４ 上壁部
１２６ 外側壁部
２００ スピンドルモータ
３００ ヘッド駆動部
４００ シーリング部
５００ カバー
６００ ハードディスクドライブ

Claims (7)

1. 母体となる板状の鋼材をプレス加工することにより形成されるモータ用ベースであって、
   ベース本体と、
   前記ベース本体の外周を規定する外壁部と
   を含み、
   前記外壁部の少なくとも一部は、前記母体となる板状の鋼材より小さい厚さを備え、外部との封止のためのシーリング部との接触面積を増加させるモータ用ベース。
2. 前記外壁部は、
   前記ベース本体の端部から折れ曲がって形成される内側壁部と、
   前記内側壁部の端部から折れ曲がって形成される上壁部と、
   前記上壁部の端部から折れ曲がってカバーに結合される外側壁部と
   を含む、請求項１に記載のモータ用ベース。
3. 前記内側壁部、前記上壁部及び前記外側壁部の少なくとも一つは、前記母体となる板状の鋼材の厚さより小さい厚さを備える、請求項２に記載のモータ用ベース。
4. 前記上壁部の前記シーリング部との接触面は、前記シーリング部が配置されるように平坦面を備える、請求項２または３に記載のモータ用ベース。
5. 前記上壁部の前記シーリング部との接触面は、前記ベース本体の前記シーリング部との対向面と平行に形成される、請求項２から４の何れか１項に記載のモータ用ベース。
6. 前記上壁部の前記シーリング部との接触面のコーナーは、曲率半径を備える、請求項２から５の何れか１項に記載のモータ用ベース。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のモータ用ベースと、
   前記モータ用ベースに結合されてディスクを回転させるスピンドルモータと、
   前記ディスクのデータを記録及び再生させるための磁気ヘッドを当該ディスクの上の所定の位置に移動させるヘッド駆動部と、
   前記モータ用ベースと結合し当該モータ用ベースの内部空間を封止するように前記外壁部に配置されるシーリング部を備えるカバーと
   を含む、ハードディスクドライブ。

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