JP2014003830A - ベースプレート、ベースユニット、モータ、ディスク駆動装置、およびベースプレートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスク駆動装置のベースプレートにおいて、中心軸に近い部分の軸方向の厚みを抑制し、かつ、当該部分の剛性が低下することを抑制できる技術を提供する。
【解決手段】中心軸９Ａの周囲に位置するモータベース４１Ａと、モータベース４１Ａの径方向外側に広がるベース本体部４２Ａと、を有する。モータベース４１Ａは、第１種の金属材料からなる。ベース本体部４２Ａは、第２種の金属材料からなる。このため、ベースプレートの中心軸に近い部分の軸方向の厚みを抑制し、かつ、当該部分の剛性が低下することを抑制できる。また、ベース本体部４２Ａは、モータベース４１Ａをインサート部品とする鋳造品である。モータベース４１Ａの底板部４１２Ａの外端部およびベース本体部４２Ａの内端部の一方に、上突部および下突部が設けられている。これにより、モータベース４１Ａの軸方向の抜けを防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ベースプレート、ベースユニット、モータ、ディスク駆動装置、およびベースプレートの製造方法に関する。

従来、ハードディスクドライブ等のディスク駆動装置が知られている。ディスク駆動装置には、ディスクを回転させるためのモータが、搭載されている。従来のディスク駆動装置については、例えば、特開２０１２−００５３３９号公報に記載されている。当該公報のディスク駆動装置は、モーターの全体的な構成要素を支持するベースを有する（段落００３１，図１）。
特開２０１２−００５３３９号公報

近年、薄型のノート型ＰＣやタブレット型ＰＣに対する需要が、高まっている。これに伴い、これらのＰＣに搭載されるディスク駆動装置についても、従来よりさらに薄型化することが求められている。ディスク駆動装置を薄型化するためには、モータを支持するベースプレートの軸方向の厚みを、薄くすることが好ましい。特に、モータの中心軸の周囲には、ステータやハブ等のモータ部品を配置する必要がある。このため、これらのモータ部品の下側においては、ベースプレートの軸方向の厚みを、特に薄くすることが好ましい。

しかしながら、ベースプレートの軸方向の厚みを薄くすると、ベースプレートの剛性が弱まる。ベースプレートの剛性が弱まると、モータの駆動に伴う振動や騒音が大きくなる。また、ディスクの位置が不安定となり、データの読み取りおよび書き込みのエラーが、発生しやすくなる虞もある。

本発明の目的は、ディスク駆動装置のベースプレートにおいて、中心軸に近い部分の軸方向の厚みを抑制し、かつ、当該部分の剛性が低下することを抑制できる技術を提供することである。

本願の例示的な第１発明は、上下に延びる中心軸を中心としてディスクを回転させるディスク駆動装置のベースプレートであって、前記中心軸の周囲に位置し、第１種の金属材料からなるモータベースと、前記モータベースの径方向外側に広がり、第２種の金属材料からなるベース本体部と、を有し、前記第１種の金属材料のヤング率は、前記第２種の金属材料のヤング率よりも大きく、前記ベース本体部は、前記モータベースをインサート部品とする鋳造品であり、前記モータベースは、前記中心軸の周囲において軸方向に延びる略円筒状の軸受取付部と、前記軸受取付部の下部から径方向外側へ広がる底板部と、を有し、前記底板部の外端部および前記外端部に接触する前記ベース本体部の内端部の一方が、前記底板部の外端部および前記ベース本体部の内端部の他方の上面に接触する上突部と、前記底板部の外端部および前記ベース本体部の内端部の他方の下面に接触する下突部と、を有するベースプレートである。

本願の例示的な第２発明は、ディスク駆動装置に用いられるベースプレートの製造方法であって、ａ）第１種の金属材料からなるモータベースを用意する工程と、ｂ）前記モータベースを金型内に配置する工程と、ｃ）前記金型内の前記モータベースより径方向外側の空間に、溶融された第２種の金属材料を注入し、鋳造品であるベース本体部を得る工程と、を含み、前記第１種の金属材料のヤング率は、硬化後の前記第２種の金属材料のヤング率よりも大きい製造方法である。

本願の例示的な第１発明によれば、ベース本体部より径方向内側に位置するモータベースが、ベース本体部を構成する第２種の金属材料よりヤング率の大きい第１種の金属材料からなる。このため、ベースプレートの中心軸に近い部分の軸方向の厚みを抑制し、かつ、当該部分の剛性が低下することを抑制できる。また、上突部および下突部により、モータベースの軸方向の抜けを、防止できる。

本願の例示的な第２発明によれば、中心軸に近い部分の軸方向の厚みを抑制し、かつ、当該部分の剛性が低下することを抑制できるベースプレートを、インサート鋳造により製造できる。

図１は、第１実施形態に係るディスク駆動装置の縦断面図である。 図２は、第２実施形態に係るディスク駆動装置の縦断面図である。 図３は、第２実施形態に係るモータの縦断面図である。 図４は、第２実施形態に係るモータベースの斜視図である。 図５は、第２実施形態に係るベースプレートの部分縦断面図である。 図６は、第２実施形態に係るベースユニットの部分下面図である。 図７は、第２実施形態に係るベースプレートの製造手順を示したフローチャートである。 図８は、第２実施形態に係るベースプレートの鋳造時の様子を示した縦断面図である。 図９は、変形例に係るベースプレートの部分縦断面図である。 図１０は、変形例に係るベースプレートの部分縦断面図である。 図１１は、変形例に係るベースプレートの部分縦断面図である。 図１２は、変形例に係るモータベースの斜視図である。 図１３は、変形例に係るモータベースの斜視図である。 図１４は、変形例に係るモータベースの側面図である。 図１５は、変形例に係るベースユニットの部分下面図である。 図１６は、変形例に係るベースユニットの部分縦断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、ベースプレートに対してステータ側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るベースプレート、ベースユニット、モータ、およびディスク駆動装置の製造時および使用時の向きを限定する意図はない。

また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。

＜１．第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るディスク駆動装置１Ａの縦断面図である。このディスク駆動装置１Ａは、上下に延びる中心軸９Ａを中心としてディスク１２Ａを回転させる。図１に示すように、ディスク駆動装置１Ａのベースプレート２１Ａは、モータベース４１Ａとベース本体部４２Ａとを有する。

モータベース４１Ａは、中心軸９Ａの周囲に位置する。モータベース４１Ａは、軸受取付部４１１Ａと、底板部４１２Ａとを有する。軸受取付部４１１Ａは、中心軸９Ａの周囲において軸方向に略円筒状に延びている。底板部４１２Ａは、軸受取付部４１１Ａの下部から径方向外側へ広がっている。ベース本体部４２Ａは、モータベース４１Ａをインサート部品とする鋳造品である。ベース本体部４２Ａは、モータベース４１Ａの径方向外側に広がっている。底板部４１２Ａの外端部と、ベース本体部４２Ａの内端部とは、接触している。

モータベース４１Ａは、第１種の金属材料からなる。ベース本体部４２Ａは、第２種の金属材料からなる。第１種の金属材料のヤング率は、第２種の金属材料のヤング率よりも大きい。すなわち、このベースプレート２１Ａでは、ベース本体部４２Ａより径方向内側に位置するモータベース４１Ａが、ベース本体部４２Ａを構成する第２種の金属材料よりヤング率の大きい第１種の金属材料からなる。このため、ベースプレート２１Ａの中心軸９Ａに近い部分の軸方向の厚みを抑制し、かつ、当該部分の剛性が低下することを抑制できる。

また、本実施形態では、ベース本体部４２Ａの内端部に、上突部４２３Ａと下突部４２４Ａとが設けられている。上突部４２３Ａは、底板部４１２Ａの外端部の上面に接触する。下突部４２４Ａは、底板部４１２Ａの外端部の下面に接触する。これらの上突部４２３Ａおよび下突部４２４Ａにより、モータベース４１Ａの軸方向の抜けが、防止される。

なお、上突部および下突部は、モータベース４１Ａ側に設けられていてもよい。すなわち、底板部４１２Ａの外端部に、上突部および下突部を設け、当該上突部および下突部が、ベース本体部４２Ａの内端部の上面および下面に、それぞれ接触していてもよい。

＜２．第２実施形態＞
＜２−１．ディスク駆動装置の構成＞
図２は、第２実施形態に係るディスク駆動装置１の縦断面図である。ディスク駆動装置１は、磁気ディスク１２を回転させ、磁気ディスク１２に対して情報の読み出しおよび書き込みを行う装置である。図２に示すように、ディスク駆動装置１は、モータ１１、磁気ディスク１２、アクセス部１３、およびカバー１４を有する。

モータ１１は、磁気ディスク１２を支持しつつ、中心軸９を中心として磁気ディスク１２を回転させる。モータ１１は、中心軸９に直交する方向に広がるベースプレート２１を有する。また、ベースプレート２１の上部は、カバー１４に覆われている。モータ１１の回転部３、磁気ディスク１２、およびアクセス部１３は、ベースプレート２１とカバー１４とで構成される筐体の内部に、収容される。アクセス部１３は、磁気ディスク１２の記録面に沿ってヘッド１３１を移動させて、磁気ディスク１２に対する情報の読み出しおよび書き込みを行う。

なお、ディスク駆動装置１は、２枚以上の磁気ディスク１２を、有するものであってもよい。また、アクセス部１３は、磁気ディスク１２に対して、情報の読み出しおよび書き込みの一方のみを行うものであってもよい。

＜２−２．モータの構成＞
続いて、モータ１１のより詳細な構成について、説明する。図３は、モータ１１の縦断面図である。図３に示すように、モータ１１は、静止部２と回転部３とを有する。静止部２は、ベースプレート２１およびカバー１４に対して、相対的に静止している。回転部３は、静止部２に対して、回転可能に支持されている。

本実施形態の静止部２は、ベースプレート２１、ステータ２２、回路基板２３、スリーブ２４、およびキャップ２５を有する。

ベースプレート２１は、回転部３、磁気ディスク１２、およびアクセス部１３の下側において、中心軸９に対して略直交する方向に広がっている。このモータ１１のベースプレート２１は、モータベース４１およびベース本体部４２の２部材により、構成される。

モータベース４１は、ベース本体部４２より径方向内側に位置する環状の部材である。本実施形態のモータベース４１は、第１種の金属材料としてのステンレス鋼からなる。図３に示すように、モータベース４１は、軸受取付部４１１と内側底板部４１２とを有する。軸受取付部４１１は、中心軸９の周囲において、軸方向に略円筒状に延びている。内側底板部４１２は、軸受取付部４１１の下部から、径方向外側へ向けて、略円板状に広がっている。

ベース本体部４２は、モータベース４１の径方向外側に位置する。本実施形態のベース本体部４２は、第２種の金属材料としてのアルミニウムからなる。ベース本体部４２は、傾斜部４２１と、外側底板部４２２とを有する。傾斜部４２１は、内側底板部４１２の径方向外側において、径方向外側へ向かうにつれて高さが上がるように、斜めに広がっている。外側底板部４２２は、傾斜部４２１の外端部から、さらに径方向外側へ広がっている。

内側底板部４１２と傾斜部４２１とは、上方へ向けて開いた略カップ状の収容部４３を構成する。収容部４３の内部には、ステータ２２と回転部３の一部分とが収容される。このため、外側底板部４２２は、ステータ２２および回転部３の一部分と、略同等の高さ位置に配置される。その結果、収容部４３より径方向外側におけるディスク駆動装置１の軸方向の寸法が、抑制される。

また、内側底板部４１２の上面には、環状の磁性体であるスラストヨーク２６が、配置されている。スラストヨーク２６は、後述するマグネット３３の下側に位置する。スラストヨーク２６とマグネット３３との間には、磁気的な吸引力が発生する。これにより、回転部３が静止部２側へ引き付けられる。

ステータ２２は、ステータコア５１と、複数のコイル５２とを有する。ステータコア５１は、例えば、珪素鋼板等の電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ステータコア５１は、軸受取付部４１１の外周面に、固定されている。また、ステータコア５１は、径方向外側へ向けて突出した複数本のティース５１１を有する。コイル５２は、各ティース５１１の周囲に巻かれた導線により、構成される。

ステータコア５１およびコイル５２は、内側底板部４１２の上側に配置される。コイル５２と内側底板部４１２との間には、絶縁シート２７が介在する。これにより、コイル５２とモータベース４１とが、電気的に絶縁される。また、絶縁シート２７が介在することにより、内側底板部４１２とコイル５２とが、軸方向に接近可能となる。これにより、モータ１１の軸方向の厚みが、さらに抑制される。

本実施形態のコイル５２は、三相交流の各電流を供給するための３本の導線５２１により構成されている。コイル５２から延びる各導線５２１の端部は、内側底板部４１２に形成された引出孔４１３を通って、内側底板部４１２の下面側へ達している。

回路基板２３は、ベースプレート２１の下面に、例えば接着剤で固定されている。回路基板２３には、コイル５２に駆動電流を供給するための電子回路が、実装されている。引出孔４１３から引き出された導線５２１は、回路基板２３上の電子回路と、電気的に接続されている。モータ１１の駆動電流は、外部電源から、回路基板２３を介して、コイル５２に供給される。

なお、本実施形態の回路基板２３には、柔軟に曲折可能なフレキシブルプリント基板が使用されている。フレキシブルプリント基板を使用すれば、ベースプレート２１の下面の凹凸に沿って、回路基板２３を配置できる。また、フレキシブルプリント基板を使用すれば、回路基板２３自体の軸方向の厚みを抑制できる。したがって、モータ１１の軸方向の厚みも、より抑制できる。

なお、本実施形態では、ベースプレート２１、ステータ２２、および回路基板２３により、ベースユニット４が構成されている。

スリーブ２４は、後述するシャフト３１の周囲において、軸方向に略円筒状に延びている。スリーブ２４の下部は、軸受取付部４１１の径方向内側に収容され、例えば接着剤で、軸受取付部４１１に固定されている。スリーブ２４の内周面は、シャフト３１の外周面と、径方向に対向する。また、スリーブ２４の下部の開口は、キャップ２５によって塞がれている。

本実施形態の回転部３は、シャフト３１、ハブ３２、およびマグネット３３を有する。

シャフト３１は、スリーブ２４の径方向内側において、軸方向に延びている。シャフト３１の材料には、例えば、ステンレス鋼等の金属が使用される。シャフト３１の上端部は、スリーブ２４の上面より上方へ突出している。また、スリーブ２４およびキャップ２５と、シャフト３１との間には、潤滑流体が介在している。潤滑流体には、例えば、ポリオールエステル系オイルやジエステル系オイルが使用される。シャフト３１は、スリーブ２４およびキャップ２５に対して、潤滑流体を介して、回転可能に支持されている。

すなわち、本実施形態では、静止部２側の部材であるスリーブ２４およびキャップ２５と、回転部３側の部材であるシャフト３１と、これらの間に介在する潤滑流体とで、軸受機構１５が構成されている。軸受機構１５は、軸受取付部４１１の内部に収容されている。回転部３は、軸受機構１５に支持され、中心軸９を中心として回転する。

ハブ３２は、シャフト３１の上端部の周縁部から、径方向外側へ向けて、広がっている。ハブ３２の内周部は、シャフト３１の上端部に固定されている。また、ハブ３２は、略円筒状の第１保持面３２１と、第１保持面３２１の下端部から径方向外側へ広がる第２保持面３２２と、を有する。磁気ディスク１２の内周部は、第１保持面３２１の少なくとも一部分に接触する。また、磁気ディスク１２の下面は、第２保持面３２２の少なくとも一部分に接触する。これにより、磁気ディスク１２が保持される。

マグネット３３は、ステータ２２の径方向外側において、ハブ３２に固定されている。本実施形態のマグネット３３は、円環状に形成されている。マグネット３３の内周面は、複数のティース５１１の径方向外側の端面と、径方向に対向する。また、マグネット３３の内周面には、Ｎ極とＳ極とが、周方向に交互に着磁されている。

なお、円環状のマグネット３３に代えて、複数のマグネットが使用されていてもよい。複数のマグネットを使用する場合には、Ｎ極とＳ極とが交互に並ぶように、複数のマグネットを周方向に配列すればよい。

このようなモータ１１において、回路基板２３を介してコイル５２に駆動電流を供給すると、複数のティース５１１に磁束が生じる。そして、ティース５１１とマグネット３３との間の磁束の作用により、周方向のトルクが発生する。その結果、静止部２に対して回転部３が、中心軸９を中心として回転する。ハブ３２に支持された磁気ディスク１２は、回転部３とともに、中心軸９を中心として回転する。

＜２−３．ベースプレートについて＞
続いて、ベースプレート２１のより詳細な構造について、説明する。図４は、モータベース４１の斜視図である。図５は、モータベース４１とベース本体部４２との境界付近におけるベースプレート２１の部分縦断面図である。図６は、ベースユニット４の部分下面図である。図５は、図６中のＡ−Ａ断面に相当する。以下では、図３とともに、図４〜図６も適宜に参照する。

モータベース４１は、第１種の金属材料としてのステンレス鋼を、切削することにより得られる。モータベース４１の材料には、例えば、強磁性ステンレス鋼、非磁性ステンレス鋼などが、使用可能である。具体的には、ＳＵＳ３０３やＳＵＳ３０４などのオーステナイト系ステンレス鋼、ＳＵＳ４２０などのマルテンサイト系ステンレス鋼、または、ＳＵＳ４３０などのフェライト系ステンレス鋼が、使用可能である。ただし、モータベース４１の材料に、他の種類のステンレス鋼が使用されていてもよく、また、合金ではない鉄が使用されていてもよい。また、モータベース４１の材料は、磁性の金属であってもよく、非磁性の金属であってもよい。また、モータベース４１は、切削以外の工法、例えば、プレス加工や鍛造により形成されたものであってもよい。

ベース本体部４２は、第２種の金属材料としてのアルミニウムの鋳造により得られる。鋳造の際には、金型の内部に予めモータベース４１を配置し、その後、溶融したアルミニウムを、金型の内部に流し込む。その結果、モータベース４１をインサート部品とする鋳造品であるベース本体部４２が得られる。ただし、ベース本体部４２の材料に、アルミニウムに代えて、マグネシウムまたはマグネシウム合金が使用されていてもよい。なお、本願における「アルミニウム」の概念は、純粋なアルミニウムと、鋳造に適したアルミニウム合金と、の双方を含むものとする。

このように、本実施形態のベースプレート２１は、インサート鋳造により得られる。インサート部品であるモータベース４１は、鋳造品であるベース本体部４２より、径方向内側に位置する。また、モータベース４１を構成するステンレス鋼のヤング率は、ベース本体部４２を構成するアルミニウムのヤング率より、大きい。このため、モータベース４１の、すなわち、ベースプレート２１の中心軸９に近い部分の、軸方向の厚みを抑制し、かつ、当該部分の剛性が低下することを抑制できる。したがって、モータ１１を軸方向により薄型化できる。

モータベース４１の剛性を確保できれば、モータ１１の駆動に伴う振動や騒音を抑制できる。また、磁気ディスク１２の位置が安定するため、データの読み取りおよび書き込みのエラーも、発生しにくくなる。

図３に示すように、本実施形態では、内側底板部４１２の内端部が、コイル５２の内端部より、径方向内側に位置する。また、内側底板部４１２の外端部が、コイル５２の外端部より、径方向外側に位置する。したがって、コイル５２の下側には、内側底板部４１２が配置される。ステンレス鋼製の内側底板部４１２は、軸方向に薄くしても、剛性が低下しにくい。このため、内側底板部４１２を薄くして、コイル５２を配置するスペースを確保し、かつ、内側底板部４１２に必要な剛性を得ることができる。また、内側底板部４１２を薄くして、コイル５２の巻数を増やすこともできる。コイル５２の巻数が増えれば、モータ１１の出力が高まる。

インサート鋳造の結果、内側底板部４１２の外端部と、ベース本体部４２の内端部とは、ほぼ隙間なく、互いに密着している。これにより、モータベース４１とベース本体部４２との境界における気体の出入りが、抑制される。その結果、ディスク駆動装置１の気密性が高まる。また、モータベース４１とベース本体部４２とは、互いに密着することにより、強固に固定される。

特に、本実施形態では、図５のように、ベース本体部４２の内端部に、上突部４２３と下突部４２４とが、設けられている。上突部４２３は、内側底板部４１２の外端部の上面に接触している。下突部４２４は、内側底板部４１２の外端部の下面に接触している。すなわち、内側底板部４１２の外端部は、上突部４２３と下突部４２４とに、軸方向に挟まれている。これにより、モータベース４１の軸方向の抜けが、防止されている。

また、本実施形態では、モータベース４１側ではなく、ベース本体部４２側に、上突部４２３および下突部４２４が設けられている。このようにすれば、切削品であるモータベース４１に、上突部および下突部を含む複雑な凹凸形状を、設ける必要がない。したがって、モータベース４１を容易に作製できる。

また、図３および図６に示すように、本実施形態では、下突部４２４の少なくとも一部分が、内側底板部４１２の下面に沿って、上突部４２３の径方向内側の端部よりも、径方向内側へ広がっている。図３および図６の例では、下突部４２４の径方向内側の端部が、軸受取付部４１１の下端部の外周面に達している。これにより、内側底板部４１２の下面のうち、下突部４２４に覆われる部分が、拡大されている。その結果、モータベース４１の下方への抜けが、より確実に防止されている。

また、図３および図６に示すように、本実施形態では、内側底板部４１２の下面のうち、下突部４２４に覆われていない部分に、回路基板２３が配置されている。すなわち、本実施形態の内側底板部４１２の下面は、下突部４２４に覆われる第１下面６１と、回路基板２３に覆われる第２下面６２とを含んでいる。このため、下突部４２４の高さ位置と、回路基板２３の高さ位置とが、少なくとも部分的にオーバーラップする。これにより、ベースプレート２１および回路基板２３の全体としての軸方向の厚みが、抑制される。その結果、モータ１１の軸方向の厚みも、より抑制される。

また、図３に示すように、本実施形態では、回路基板２３の軸方向の厚みが、下突部４２４の軸方向の厚みがより、薄い。このため、回路基板２３の下面は、下突部４２４の下面より上方に位置する。これにより、ベースユニット４の軸方向の厚みが、より抑制される。

また、図３および図４に示すように、本実施形態のモータベース４１は、引出孔４１３を有する。引出孔４１３は、内側底板部４１２を軸方向に貫通している。コイル５２から延びる導線５２１は、引出孔４１３を通って、モータベース４１の下面側へ達する。特に、本実施形態では、アルミニウム製のベース本体部４２ではなく、ステンレス鋼製のモータベース４１に、引出孔４１３が設けられている。このため、引出孔４１３による剛性の低下が抑制される。

また、図４に示すように、本実施形態のモータベース４１は、切り欠き４１４を有する。切り欠き４１４は、内側底板部４１２外周面から径方向内側へ向けて延び、かつ、内側底板部４１２を軸方向に貫通している。インサート鋳造時には、切り欠き４１４の内部に、溶融したアルミニウムが満たされる。したがって、鋳造後のベース本体部４２の一部分は、切り欠き４１４の内部に位置する。その結果、モータベース４１とベース本体部４２との相対回転が、防止される。また、鋳造時には、溶融したアルミニウムが、切り欠き４１４を通って軸方向に流れる。これにより、溶融したアルミニウムが、軸方向に流れ易くなる。その結果、下突部４２４が、より確実に鋳造される。

また、図５に示すように、本実施形態では、モータベース４１の下面と、ベース本体部４２の下面との境界部に、封止材としての接着剤４４が配置されている。接着剤４４は、環状に隙間なく繋がっていることが、好ましい。この接着剤４４により、モータベース４１とベース本体部４２との境界における気体の出入りが、より抑制される。その結果、ディスク駆動装置１の気密性が、より高まる。なお、接着剤４４に代えて、他の封止材を用いてもよい。例えば、接着剤以外の樹脂材料や、粘着シートを、封止材として用いてもよい。

＜２−４．ベースユニットの製造手順について＞
図７は、上述したベースプレート２１の製造手順を示したフローチャートである。図８は、鋳造時の様子を示した縦断面図である。以下では、図７および図８を参照しつつ、ベースプレートの製造手順について説明する。

ベースプレート２１を製造するときには、まず、一対の金型７１，７２と、ステンレス鋼製のモータベース４１とを用意する（ステップＳ１）。モータベース４１は、例えば、切削により作製される。また、モータベース４１は、導線５２１を通すための引出孔４１３を有する。一対の金型７１，７２は、互いの対向面を接触させることにより、それらの内部に、ベースプレート２１の形状に対応する空洞７３を形成するものが、使用される。

次に、一対の金型７１，７２の内部に、モータベース４１を配置する（ステップＳ２）。ここでは、まず、一方の金型７１の内部に、モータベース４１をセットする。そして、当該金型７１の上部を、他方の金型７２で閉鎖する。これにより、金型７１，７２の内部に空洞７３が形成され、当該空洞７３にモータベース４１が配置された状態となる。

このとき、金型７１から延びる位置決めピン７１１が、モータベース４１の引出孔４１３に挿入される。これにより、金型７１に対してモータベース４１が、位置決めされる。このように、本実施形態では、引出孔４１３を利用して、金型７１，７２内におけるモータベース４１の位置決めが行われる。このため、モータベース４１に、引出孔４１３とは別に位置決め用の孔や切り欠きを、設ける必要はない。

なお、このステップＳ２では、モータベース４１の外端部に設けられた切り欠き４１４の一部分に、位置決めピン７１１を挿入してもよい。そうすれば、切り欠き４１４を利用して、金型７１，７２内におけるモータベース４１の位置決めを行うことができる。また、切り欠き４１４内の位置決めピン７１１が挿入された部分には、後述するステップＳ３において、アルミニウムが行き渡らない。したがって、切り欠き４１４を利用して、導線５２１を引き出すことができる。そうすると、引出孔４１３を省略することも可能となる。

続いて、金型７１，７２内の空洞７３に、溶融されたアルミニウム４２０を注入する（ステップＳ３）。ここでは、図８のように、金型７２に設けられたゲート７２１を通って、金型７１，７２内の空洞７３へ、溶融されたアルミニウム４２０が注入される。注入されたアルミニウム４２０は、モータベース４１より径方向外側に広がる空間を満たす。

金型内７１，７２の空洞７３にアルミニウム４２０が行き渡ると、続いて、金型７１，７２内のアルミニウム４２０を、冷却して固化する（ステップＳ４）。金型７１，７２内のアルミニウム４２０は、固化されることにより、鋳造品であるベース本体部４２となる。また、アルミニウム４２０の固化に伴い、モータベース４１とベース本体部４２とが、固定される。その結果、ベースプレート２１が得られる。

その後、一対の金型７１，７２を開き、ベースプレート２１を、金型７１，７２から離型させる（ステップＳ５）。

以上のステップＳ１〜Ｓ５は、インサート鋳造の一例となる手順である。インサート鋳造時には、ベース本体部４２の鋳造と、モータベース４１およびベース本体部４２の固定とが、同時に行われる。このため、モータベース４１およびベース本体部４２を別個に作製して互いに固定する場合より、ベースプレート２１の製造工程が短縮される。

鋳造後のベースプレート２１は、加熱槽に搬入されて、加熱される（ステップＳ６）。ベースプレート２１を加熱すると、モータベース４１およびベース本体部４２の膨張により、両部材の接触部に生じる応力が、低減される。その結果、モータベース４１およびベース本体部４２の歪みが抑制される。

次に、ベースプレート２１の表面に、電着塗装が施される（ステップＳ７）。ここでは、塗装材料中にベースプレート２１を浸漬させ、塗装材料とベースプレートとの間に電流を流すことにより、ベースプレート２１の表面に塗装材料を付着させる。その後、ベースプレート２１の表面のうち、特に精度が必要な部分を切削する（ステップＳ８）。これにより、ベースプレート２１の当該部分を、精度よく仕上げる。最後に、ベースプレート２１を洗浄および乾燥し（ステップＳ９）、ベースプレート２１の作製を完了する。

＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。

図９は、一変形例に係るベースプレート２１Ｂの部分縦断面図である。図９の例では、モータベース４１Ｂの外端部に、上突部４１５Ｂと下突部４１６Ｂとが、設けられている。上突部４１５Ｂは、ベース本体部４２Ｂの内端部の上面に接触している。下突部４１６Ｂは、ベース本体部４２Ｂの内端部の下面に接触している。すなわち、ベース本体部４２Ｂの内端部は、上突部４１５Ｂと下突部４１６Ｂとに、軸方向に挟まれている。これにより、モータベース４１Ｂの軸方向の抜けが、防止されている。

また、図９の例では、ベース本体部４２Ｂ側ではなく、モータベース４１Ｂ側に、上突部４１５Ｂおよび下突部４１６Ｂが設けられている。このようにすれば、鋳造品であるベース本体部４２Ｂの薄肉部を減らすことができる。

図１０は、他の変形例に係るベースプレート２１Ｃの部分縦断面図である。図１０の例では、モータベース４１Ｃの外端部に、径方向外側へ向けて突出する上突部４１５Ｃおよび下突部４１６Ｃが、設けられている。また、ベース本体部４２Ｃの内端部に、径方向内側へ向けて突出する上突部４２３Ｃおよび下突部４２４Ｃが、設けられている。そして、モータベース４１Ｃの上突部４１５Ｃおよび下突部４１６Ｃと、ベース本体部４２Ｃの上突部４２３Ｃおよび下突部４２４Ｃとが、互いに噛み合っている。

図１０の例では、モータベース４１Ｃの上突部４１５Ｃが、ベース本体部４２Ｃの下突部４２４Ｃの上面に接触している。また、モータベース４１Ｃの下突部４１６Ｃが、ベース本体部４２Ｃの下突部４２４Ｃの下面に接触している。また、ベース本体部４２Ｃの上突部４２３Ｃが、モータベース４１Ｃの上突部４１５Ｃの上面に接触している。また、ベース本体部４２Ｃの下突部４２４Ｃが、モータベース４１Ｃの上突部４１５Ｃの下面に接触している。このようにすれば、モータベース４１Ｃの軸方向の抜けを、より確実に防止できる。

図１１は、他の変形例に係るベースプレート２１Ｄの部分縦断面図である。図１１の例では、モータベース４１Ｄの外端部に、径方向外側へ向けて突出する複数の突部４１５Ｄが、設けられている。また、ベース本体部４２Ｄの内端部に、径方向内側へ向けて突出する複数の突部４２３Ｄが、設けられている。そして、モータベース４１Ｄの複数の突部４１５Ｄと、ベース本体部４２Ｄの複数の突部４２３Ｄとが、互いに噛み合っている。このようにすれば、モータベース４１Ｄの軸方向の抜けを、より確実に防止できる。

以上のように、モータベースの外端部およびベース本体部の内端部の少なくとも一方に、少なくとも一組の上突部と下突部とが設けられていればよい。そして、モータベースの外端部およびベース本体部の内端部の他方の上面に、上突部が接触し、モータベースの外端部およびベース本体部の内端部の他方の下面に、下突部が接触していればよい。

図１２は、他の変形例に係るモータベース４１Ｅの斜視図である。図１２のモータベース４１Ｅは、引出孔４１３Ｅとは別に、貫通孔４１４Ｅを有する。貫通孔４１４Ｅは、内側底板部４１２Ｅを軸方向に貫通している。インサート鋳造時には、溶融されたアルミニウムが、貫通孔４１４Ｅ内を満たす。したがって、鋳造後のベース本体部の一部分は、貫通孔４１４Ｅの内部に位置する。その結果、モータベース４１Ｅとベース本体部との相対回転が、防止される。

図１３は、他の変形例に係るモータベース４１Ｆの斜視図である。図１３のモータベース４１Ｆは、突起４１４Ｆを有する。突起４１４Ｆは、内側底板部４１２Ｆの外周面から、径方向外側へ向けて延びている。インサート鋳造時には、溶融されたアルミニウムが、突起４１４Ｆを包み込む。したがって、鋳造後のベース本体部の一部分は、突起４１４Ｆの周方向の両端面に、接触する。その結果、モータベース４１Ｆとベース本体部との相対回転が、防止される。

図１４は、他の変形例に係るモータベース４１Ｇの側面図である。図１４のモータベース４１Ｇは、内側底板部４１２Ｇの外周面に、複数の凹部４１７Ｇを有する。インサート鋳造時には、溶融されたアルミニウムが、各凹部４１７Ｇ内に流れ込む。したがって、鋳造後のベース本体部は、複数の凹部４１７Ｇの内部に位置する部分を有する。その結果、モータベース４１Ｇとベース本体部との相対回転が、防止される。また、モータベース４１Ｇの軸方向の抜けが、より確実に防止される。

図１５は、他の変形例に係るベースユニット４Ｈの部分下面図である。図１６は、当該ベースユニット４Ｈの部分縦断面図である。図１５および図１６の例では、回路基板２３Ｈが、モータベース４１Ｈより径方向外側に配置されている。コイル５２Ｈから引き出された導線５２１Ｈは、引出孔４１３Ｈを通った後、内側底板部４１２Ｈの下面に沿って、径方向外側へ延びる。そして、モータベース４１Ｈより径方向外側において、回路基板２３Ｈに半田付けされる。

このようにすれば、ステータ２２Ｈと回路基板２３Ｈとが、軸方向に重ならず、これらをほぼ同等の高さ位置に配置できる。したがって、モータ全体の軸方向の厚みを、より抑制できる。

本発明のベースプレートは、種々のディスク駆動装置に適用することができる。ディスク駆動装置は、磁気ディスク以外のディスク、例えば、光ディスクを回転させるものであってもよい。ただし、本発明によれば、ディスク駆動装置を、軸方向に特に薄型化できる。したがって、薄型のノート型ＰＣやタブレット型ＰＣ向けのディスク駆動装置に用いられるベースプレートに、本発明は特に有用である。具体的には、２．５型かつ７ｍｍ厚以下ディスク駆動装置に用いられるベースプレートに、本発明は特に有用である。７ｍｍ厚以下のディスク駆動装置には、例えば、７ｍｍ厚ディスク駆動装置、５ｍｍ厚ディスク駆動装置、および３ｍｍ厚ディスク駆動装置が、含まれる。

また、上記の実施形態では、ステータの径方向外側にマグネットが配置された、いわゆるアウタロータ型のモータについて説明した。しかしながら、本発明のモータは、ステータの径方向内側にマグネットが配置された、いわゆるインナロータ型のモータであってもよい。

また、上記の実施形態では、スリーブが静止部に属し、シャフトが回転部に属する、いわゆる軸回転型のモータについて説明した。しかしながら、本発明のモータは、シャフトが静止部に属し、スリーブが回転部に属する、いわゆる軸固定型のモータであってもよい。軸固定型のモータの場合、シャフトが軸受取付部に固定されていてもよい。

また、各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。例えば、モータベースが、複数の部材により構成されていてもよい。また、モータベースの外端部は、ハブの外端部より、径方向外側に位置していてもよい。また、モータベースの引出孔は、インサート鋳造後に形成されてもよい。

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本発明は、ベースプレート、ベースユニット、モータ、ディスク駆動装置、およびベースプレートの製造方法に利用できる。

１，１Ａ ディスク駆動装置
２ 静止部
３ 回転部
４，４Ｈ ベースユニット
９，９Ａ 中心軸
１１ モータ
１２ 磁気ディスク
１２Ａ ディスク
１３ アクセス部
１４ カバー
１５ 軸受機構
２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ ベースプレート
２２，２２Ｈ ステータ
２３，２３Ｈ 回路基板
２４ スリーブ
２５ キャップ
２６ スラストヨーク
２７ 絶縁シート
３１ シャフト
３２ ハブ
３３ マグネット
４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ，４１Ｅ，４１Ｆ，４１Ｇ，４１Ｈ モータベース
４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ ベース本体部
４３ 収容部
４４ 接着剤
５１ ステータコア
５２，５２Ｈ コイル
６１ 第１下面
６２ 第２下面
７１，７２ 金型
７３ 空洞
４１１，４１１Ａ 軸受取付部
４１２，４１２Ｅ，４１２Ｆ，４１２Ｇ，４１２Ｈ 内側底板部
４１２Ａ 底板部
４１３，４１３Ｅ，４１３Ｈ 引出孔
４１４ 切り欠き
４１４Ｅ 貫通孔
４１４Ｆ 突起
４１５Ｂ，４１５Ｃ 上突部
４１５Ｄ 突部
４１６Ｂ，４１６Ｃ 下突部
４１７Ｇ 凹部
４２１ 傾斜部
４２２ 外側底板部
４２３，４２３Ａ，４２３Ｃ 上突部
４２３Ｄ 突部
４２４，４２４Ａ，４２４Ｃ 下突部
５２１，５２１Ｈ 導線
７１１ 位置決めピン

Claims (17)

1. 上下に延びる中心軸を中心としてディスクを回転させるディスク駆動装置のベースプレートであって、
   前記中心軸の周囲に位置し、第１種の金属材料からなるモータベースと、
   前記モータベースの径方向外側に広がり、第２種の金属材料からなるベース本体部と、
   を有し、
   前記第１種の金属材料のヤング率は、前記第２種の金属材料のヤング率よりも大きく、
   前記ベース本体部は、前記モータベースをインサート部品とする鋳造品であり、
   前記モータベースは、
   前記中心軸の周囲において軸方向に延びる略円筒状の軸受取付部と、
   前記軸受取付部の下部から径方向外側へ広がる底板部と、
   を有し、
   前記底板部の外端部および前記外端部に接触する前記ベース本体部の内端部の一方が、
   前記底板部の外端部および前記ベース本体部の内端部の他方の上面に接触する上突部と、
   前記底板部の外端部および前記ベース本体部の内端部の他方の下面に接触する下突部と、
   を有するベースプレート。
2. 請求項１に記載のベースプレートであって、
   前記ベース本体部が、
   前記底板部の外端部の上面に接触する上突部と、
   前記底板部の外端部の下面に接触する下突部と、
   を有するベースプレート。
3. 請求項２に記載のベースプレートであって、
   前記下突部の少なくとも一部分が、前記上突部の径方向内側の端部よりも、径方向内側へ広がっているベースプレート。
4. 請求項１に記載のベースプレートであって、
   前記モータベースが、
   前記ベース本体部の内端部の上面に接触する上突部と、
   前記ベース本体部の内端部の下面に接触する下突部と、
   を有するベースプレート。
5. 請求項１から請求項４までのいずれかに記載のベースプレートであって、
   前記モータベースは、前記底板部の外周面から径方向内側へ向けて延び、かつ、前記底板部を軸方向に貫通する切り欠きを有し、
   前記ベース本体部の一部分が、前記切り欠きの内部に位置するベースプレート。
6. 請求項１から請求項４までのいずれかに記載のベースプレートであって、
   前記モータベースは、前記底板部を軸方向に貫通する貫通孔を有し、
   前記ベース本体部の一部分が、前記貫通孔の内部に位置するベースプレート。
7. 請求項１から請求項４までのいずれかに記載のベースプレートであって、
   前記モータベースは、前記底板部の外周面から径方向外側へ向けて延びる突起を有し、
   前記突起の周方向の両端面に、前記ベース本体部が接触しているベースプレート。
8. 請求項１に記載のベースプレートであって、
   前記モータベースは、前記底板部の外端面に複数の凹部を有し、
   前記ベース本体部は、前記複数の凹部の内部に位置する部分を有するベースプレート。
9. 請求項１から請求項８までのいずれかに記載のベースプレートであって、
   前記モータベースの下面と、前記ベース本体部の下面との境界部に配置された封止材をさらに有するベースプレート。
10. 請求項１から請求項９までのいずれかに記載のベースプレートと、
    前記ベースプレートの上側に配置されるステータと、
    を有し、
    前記モータベースは、前記底板部を貫通する引出孔を有し、
    前記ステータから延びる導線が、前記引出孔を通って、前記ベースプレートの下面側へ達しているベースユニット。
11. 請求項１０に記載のベースユニットであって、
    前記導線が接続される回路基板をさらに有し、
    前記底板部の下面は、
    前記ベース本体部に覆われる第１下面と、
    前記回路基板に覆われる第２下面と、
    を含むベースユニット。
12. 請求項１０または請求項１１に記載のベースユニットであって、
    前記ステータは、コイルを有し、
    前記モータベースの外端部は、前記コイルの外端部より径方向外側に位置するベースユニット。
13. 請求項１０から請求項１２までのいずれかに記載のベースユニットと、
    前記軸受取付部の内部に収容される軸受機構と、
    前記軸受機構に支持され、前記中心軸を中心として回転する回転部と、
    を有する２．５型かつ７ｍｍ厚以下のディスク駆動装置用のモータ。
14. 請求項１３に記載のモータと、
    前記ベースユニットの上部を覆うカバーと、
    前記回転部に保持される少なくとも１枚のディスクと、
    を有する２．５型かつ７ｍｍ厚以下のディスク駆動装置。
15. ディスク駆動装置に用いられるベースプレートの製造方法であって、
    ａ）第１種の金属材料からなるモータベースを用意する工程と、
    ｂ）前記モータベースを金型内に配置する工程と、
    ｃ）前記金型内の前記モータベースより径方向外側の空間に、溶融された第２種の金属材料を注入し、鋳造品であるベース本体部を得る工程と、
    を含み、前記第１種の金属材料のヤング率は、硬化後の前記第２種の金属材料のヤング率よりも大きい製造方法。
16. 請求項１５に記載のベースプレートの製造方法であって、
    前記モータベースは、導線を通すための引出孔を有し、
    前記金型は、位置決めピンを有し、
    前記工程ｂ）は、前記引出孔に前記位置決めピンを挿入する工程を含む製造方法。
17. 請求項１５に記載のベースプレートの製造方法であって、
    前記モータベースは、外端部に切り欠きを有し、
    前記金型は、位置決めピンを有し、
    前記工程ｂ）は、前記切り欠きに前記位置決めピンを挿入する工程を含む製造方法。
    

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