JP2021131924A - ベースプレートおよびハードディスク装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ベースプレートを用いた筐体内の気密性を向上させる、ベースプレートおよびハードディスク装置を提供する。【解決手段】ハードディスク装置の筐体の一部となるベースプレート１であって、鋳造品であるベース本体１０と、ベース本体の表面を覆う電着塗装膜とを有する。ベース本体の表面は、電着塗装膜に覆われた塗装面１５と、電着塗装膜から露出した平坦な加工面１６とを有する。加工面は、鋳造時にゲートが接続されていたゲート位置１２４を含む。加工面の少なくとも一部は、含浸剤で覆われる。【選択図】図３

Description

本発明は、ベースプレートおよびハードディスク装置に関する。
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。ディスク駆動装置は、ディスクを高速回転させ、記録装置への高速アクセスを実現する。一方で、ディスクを高速回転させると、騒音または、風損による消費電力の増大といった問題が生じる。そこで、ディスク装置内に、空気よりも低密度の気体、例えば、ヘリウムガスを封入して、風損を低減する技術が知られている。ヘリウムガスなどの低密度の気体を封入した密封型磁気ディスク装置は、例えば、特開２００７−２８０５５５号公報に記載されている。
特開２００７−２８０５５５号公報
特開２００７−２８０５５５号公報に記載のディスク装置では、ディスク装置のベースは、アルミダイキャストにより成型される。ダイキャストにより成型する場合、組み合わせた一対の金型内の空洞に溶融金属を流し込み、固化した後、金型を取り外すことで、ベースが成型される。組み合わされる一対の金型の境界には、空洞に溶融金属を流し込むためのゲート、または、空洞内の気泡を抜くためのオーバーフローなどが設けられる。
ベースの成型時、溶融金属が硬化すると、ゲートまたはオーバーフローに残る溶融金属も硬化する。そして、ベースの鋳造品と共に、ゲートまたはオーバーフロー部分にも、鋳造部が成型される。ゲートまたはオーバーフロー部分の鋳造部は、ゲートから切削されるが、切削されたベースの表面は、金属密度が低くなる。金属密度が低くなると、ベースを用いた筐体内の気密性を維持できない場合がある。
このような問題を鑑みて、本発明の目的は、ベースプレートを用いた筐体内の気密性を向上させる、ベースプレートおよびハードディスク装置を提供することである。
上記課題を解決するため、本発明は、ハードディスク装置の筐体の一部となるベースプレートであって、鋳造品であるベース本体と、前記ベース本体の表面を覆う電着塗装膜と、を有し、前記ベース本体の表面は、前記電着塗装膜に覆われた塗装面と、前記電着塗装膜から露出した少なくとも１つ以上の微細な空洞を有する加工面と、を有し、前記加工面に形成された微細な空洞に浸潤された含浸剤を有し、前記含浸剤は樹脂である。
本願発明によれば、ベース本体の表面の一部に金属密度の低い部分がある場合に、当該部分を、電着塗装膜に代えて含浸剤で浸潤させる。これにより、筐体内の気密性を向上させることができる。特に、加工面は、ベース本体に存在する微細な空洞が外部に露出しているため、含浸剤が良好に浸透する。
図１は、本願の例示的な実施形態に係るディスク駆動装置の断面図である。 図２は、ベースプレートの上面図である。 図３は、ベースプレートの斜視図である。 図４は、ベースプレートの製造工程を示すフローチャートである。 図５は、鋳造時の様子を示した縦断面図である。 図６は、鋳造時の様子を示した縦断面図である。 図７は、金型から離型した後のベース中間体の一部断面を拡大した図である。 図８は、ランナー痕部を除去したベース本体一部断面を拡大した図である。 図９は、電着塗装が施されたベース本体一部断面を拡大した図である。 図１０は、切削後のベース本体の一部断面を拡大した図である。 図１１は、含浸剤が浸透したベース本体一部断面を拡大した図である。 図１２は、変形例のベースプレートの斜視図である。 図１３は、変形例のベースプレートの斜視図である。 図１４は、変形例のベースプレートの斜視図である。 図１５は、変形例のベースプレートの斜視図である。
＜１．ディスク駆動装置の構成＞
図１は、本願の例示的な実施形態に係るディスク駆動装置１００の断面図である。
ディスク駆動装置１００はハードディスクドライブである。ディスク駆動装置１００は、ハウジング１０１と、スピンドルモータ１０２と、ディスク１０３と、アクセス部１０４とを備える。スピンドルモータ１０２と、ディスク１０３と、アクセス部１０４とは、ハウジング１０１に収容される。
スピンドルモータ１０２は、ハウジング１０１が有する、後述のベースプレート１に支持される。スピンドルモータ１０２は、ディスク１０３を保持し、ディスク１０３を回転させる。ディスク１０３は、情報が記録される媒体である。アクセス部１０４は、ディスク１０３の表面に接近して、ディスク１０３に記録された情報の読み出し、および、ディスク１０３への情報の書き込み、の少なくともいずれか一方を磁気的に行う。
ハウジング１０１は、ベースプレート１と、カバー２と、を有する。ベースプレート１は、開口を有し、その開口にカバー２が嵌められて、ハウジング１０１が構成される。ベースプレート１とカバー２とは、ハウジング１０１内の気密性を損なうことなく、組み合わされる。ハウジング１０１の内部空間には、空気よりも低密度の気体、例えば、ヘリウムガスが充填される。なお、ハウジング１０１の内部空間には、水素ガス、空気等が充填されていてもよい。
＜２．ベースプレート１について＞
図２は、ベースプレート１の上面図である。図３は、ベースプレート１の斜視図である。
ベースプレート１は、ベース本体１０を有する。ベース本体１０は、後述する製造工程で鋳造される鋳造品である。ベース本体１０は、矩形状の底板部１１と、底板部１１の輪郭部から底板部１１に対して垂直に延びる壁部１２と、を有する。底板部１１の輪郭部は、長辺と、長辺よりも短い短辺とを有する長方形状である。壁部１２は、底板部１１の輪郭部の長辺から延びる長辺壁部１２１と、短辺から延びる短辺壁部１２２と、を有する。
ベース本体１０は、底板部１１と、壁部１２とで囲まれた空間１３を有する。空間１３は、モータ用収容部１３１と、アクセス部用収容部１３２と、を有する。モータ用収容部１３１は、スピンドルモータ１０２およびディスク１０３が収容される。アクセス部用収容部１３２は、アクセス部１０４が収容される。
壁部１２の外側面は、長辺および短辺に沿ったパーティングライン１４を有する。パーティングライン１４は、後述する鋳造時に用いられる一対の金型の境界部の痕跡である。
ベース本体１０の表面は、図３においてハッチングで示された塗装面１５と、加工面１６と、を有する。
塗装面１５は、電着塗装膜に覆われたベース本体１０の表面である。電着塗装膜は、例えば、エポキシ系樹脂の絶縁膜である。加工面１６は、電着塗装膜から露出し、少なくとも一部が含浸剤に浸潤されたベース本体１０の表面である。含浸剤は、例えば、エポキシ系樹脂である。加工面１６は、後述する鋳造時に、ベース本体１０の表面の金属密度が低い部分を、含浸剤で浸潤させることで形成される。含浸剤で浸潤されることで、加工面１６に存在する微細な空洞が封止される。これにより、ベースプレート１とカバー２とで構成される、ハウジング１０１内の気密性を向上させることができる。
加工面１６は平坦である。加工面１６は、短辺壁部１２２の外側面に位置する。また、加工面１６は、パーティングライン１４に沿って拡がり、かつ、パーティングライン１４に対して底板部１１の反対側に位置する。さらに、加工面１６は、後述の鋳造時にゲートが接続されていた部分に形成される。つまり、加工面１６は、後述の鋳造時にゲートが接続されていたゲート位置１２４を含む。ゲート位置１２４は、パーティングライン１４に沿って拡がり、かつ、パーティングライン１４に対して底板部１１の反対側に位置する。
＜３．ベースプレート１の製造方法について＞
図４は、ベースプレート１の製造工程を示すフローチャートである。図５および図６は、鋳造時の様子を示した縦断面図である。
まず、図５に示すように、一対の金型２１と金型２２とを、互いの対向面を接触させることで、空洞２３を形成する（ステップＳ１）。空洞２３は、ベース本体１０の形状に対応する形状を有する。また、一対の金型２１と金型２２とを接触させると、金型２１、２２の境界部分には、金型２１、２２の対向面に沿ったランナー２４が形成される。
ランナー２４は、空洞２３と、金型２１、２２の外部とを連通する溶融金属の流路である。ランナー２４は、空洞２３との接続部分において、空洞２３に近づくにつれて、開口径が徐々に縮小し、その後、拡大するネック部２４Ａを有する。以下では、空洞２３に連通する、ランナー２４の開口部分を、ゲート２５と称する。
次に、形成した空洞２３内に、溶融金属を注入する（ステップＳ２）。溶融金属は、例えば、溶融されたアルミニウムである。ステップＳ２では、図５の矢印に示すように、ランナー２４およびゲート２５を通って、空洞２３へ溶融金属を注入する。図示しないが、金型２１、２２の境界部分には、ランナー２４とは別のランナーが、金型２１、２２の対向面に沿って形成される。空洞２３に溶融金属が注入されると、空洞２３内の空気、または、ガス等を含んだ溶融金属は、空洞２３から図示しないランナーへ押し出される。これにより、品質の良い溶融金属が空洞２３全体に行き渡る。この図示しないランナーと、空洞２３との接続口は、本願の「オーバーフロー」の一例である。
空洞２３に溶融金属が行き渡ると、続いて、溶融金属を冷却して硬化させる（ステップＳ３）。溶融金属が硬化すると、図６で説明するベース中間体３０が形成される。その後、一対の金型２１、２２を開き、ベース中間体３０を、金型２１、２２から離型させる（ステップＳ４）。
図７は、金型２１、２２から離型した後のベース中間体３０の一部断面を拡大した図である。
ベース中間体３０は、ベース本体１０と、ベース本体１０の表面よりも外側に位置するランナー痕部３１とを有する。ランナー痕部３１は、溶融金属を硬化する際に、ランナー２４に溜まった溶融金属が硬化した鋳造部である。ランナー痕部３１は、ネック部２４Ａで形成されたくびれ部３１Ａを有する。
また、ベース中間体３０の表面には、図７の破線で示すチル層３２が形成される。チル層３２は、溶融金属が硬化する際、金型２１、２２と接した、硬化が早い場所に形成される。溶融金属の硬化が他の部分よりも早いチル層３２は、不純物が少なく、金属密度が高い。このため、ベース本体１０の表面にチル層３２を設けることで、ハウジング１０１内の気密性は向上する。
次に、ランナー痕部３１をベース本体１０から除去する（ステップＳ５）。このとき、ランナー痕部３１は、くびれ部３１Ａで切断されて、ベース本体１０から除去される。
図８は、ランナー痕部３１を除去したベース本体１０の一部断面を拡大した図である。ランナー痕部３１がくびれ部３１Ａで切断されることで、ベース本体１０の表面には、突起３３が形成される。突起３３の位置とは、ゲート位置１２４のことである。
その後、ベース本体１０の表面に、電着塗装が施される（ステップＳ６）。図９は、電着塗装が施されたベース本体１０の一部断面を拡大した図である。ここでは、例えば、エポキシ系樹脂の塗装材料中にベース本体１０を浸漬させ、塗装材料とベース本体１０との間に電流を流すことにより、ベース本体１０の表面に塗装材料を付着させる。これにより、ベース本体１０の表面に、電着塗装膜３４が形成される。
次に、ベース本体１０の表面のうち、突起３３を含む、特に精度が必要な部分を切削する（ステップＳ７）。図１０は、切削後のベース本体１０の一部断面を拡大した図である。ステップＳ７では、突起３３の位置を含む、ベース本体１０の表面の一部、および、その一部に形成された電着塗装膜３４を、切削により除去して、平坦な加工面１６を形成する。
チル層３２は、金型２１、２２と接触するベース本体１０の表面に形成される。このため、突起３３が切削された領域１６Ａは、チル層３２が形成されていない。つまり、切削直後の加工面１６は、電着塗装膜３４から露出し、かつ、チル層３２が形成されていない領域１６Ａを含む、ベース本体１０の表面である。
続いて、加工面１６を形成したベース本体１０の表面に、含浸剤を浸透させる（ステップＳ８）。図１１は、含浸剤が浸透したベース本体１０の一部断面を拡大した図である。含浸剤は、電着塗装膜３４となる、硬化前の電着塗装材料よりも粘性の低い、例えば、エポキシ樹脂である。ステップＳ８では、含浸剤に、ベース本体１０を浸漬させる。
ここで、ベース本体１０を鋳造する際、ベース本体１０には、微細な空洞が形成される。加工面１６以外のベース本体１０の表面、つまり、図３の塗装面１５には、電着塗装膜３４が設けられるため、塗装面１５での通気を抑えることができる。すなわち、ハウジング１０１内の気密性を維持することができる。
これに対し、加工面１６は、チル層３２が形成されていない領域１６Ａを含む。このため、加工面１６の金属密度は低い。具体的には、加工面１６は、図１１に示す、微細な空洞３５を有する。この空洞３５は、ベース本体１０の鋳造時に形成される。ステップＳ８で、ベース本体１０を含浸剤に浸漬させることで、空洞３５に含浸剤３６が浸潤する。このとき、加工面１６は、電着塗装膜３４が切削されているため、含浸剤３６の空洞３５への浸潤が阻害されることなく、含浸剤３６を良好に空洞３５へ浸潤させることができる。また、領域１６Ａ以外の加工面１６の領域にも、空洞がある場合には、その空洞に、含浸剤が浸潤する。これにより、含浸剤によって加工面１６での通気を抑えることができ、ハウジング１０１内の気密性を維持することができる。
なお、含浸剤を浸透させた後、ベース本体１０を洗浄および加熱乾燥させることで、ベースプレート１の作製は完了する。このとき、電着塗装膜３４に浸透した含浸剤は、ベース本体１０の洗浄時に洗い流されるが、電着塗装膜３４に微細な空洞がある場合には、その空洞には、含浸剤が残る。
以上説明したように、ベース本体１０の表面の一部に金属密度の低い部分がある場合に、当該部分を、電着塗装膜３４に代えて含浸剤３６で浸潤させる。これにより、ハウジング１０１内の気密性を向上させることができる。特に、加工面１６は、ベース本体１０に存在する微細な空洞３５が外部に露出しているため、含浸剤３６が良好に浸透する。
＜４．変形例＞
以上、本発明の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。
前記の実施形態では、加工面１６は、ゲート位置１２４を含む位置に設けられるが、オーバーフロー位置を含む位置にも設けられてもよい。オーバーフロー位置は、鋳造時に、空気または溶融金属を、空洞２３から抜くためのランナーが接続される位置である。
また、加工面１６およびゲート位置１２４の位置は、前記の実施形態で説明した位置に限定されず、適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、加工面１６は、短辺壁部１２２の外側面に位置するが、長辺壁部１２１の外側面に位置してもよい。また、ゲート位置１２４の数は、複数であってもよい。さらに、加工面１６の大きさは、特に限定されない。
図１２、図１３、図１４および図１５は、変形例のベースプレートの斜視図である。
図１２に示す例では、加工面１６は、短辺壁部１２２の外側面に位置する。また、加工面６１は、パーティングライン１４に沿って拡がり、かつ、パーティングライン１４から底板部１１側と、底板部１１の反対側とに拡がる。ゲート位置１２４は、パーティングライン１４に沿って拡がり、かつ、パーティングライン１４から、底板部１１側と、底板部１１の反対側とに拡がる。
図１３に示す例では、加工面１６は、短辺壁部１２２の外側面に位置する。また、加工面６１は、パーティングライン１４に沿って拡がり、かつ、パーティングライン１４から底板部１１側と、底板部１１の反対側とに拡がる。ゲート位置１２４は、パーティングライン１４に沿って拡がり、かつ、パーティングライン１４に対して底板部１１の反対側に位置する。
図１４に示す例では、加工面１６は、短辺壁部１２２の外側面に位置する。また、加工面６１は、パーティングライン１４に沿って拡がり、かつ、パーティングライン１４から底板部１１側と、底板部１１の反対側とに拡がる。ゲート位置１２４は、パーティングライン１４に沿って拡がり、かつ、パーティングライン１４に対して底板部１１側に位置する。
図１５に示す例では、加工面１６は、短辺壁部１２２の外側面に位置する。また、加工面６１は、パーティングライン１４に沿って拡がり、かつ、パーティングライン１４から底板部１１側に位置する。ゲート位置１２４は、パーティングライン１４に沿って拡がり、かつ、パーティングライン１４に対して底板部１１側に位置する。
以上、実施形態および変形例について説明したが、実施形態および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。
本願は、ベースプレート、ハードディスク装置および製造方法に利用できる。
１ ：ベースプレート
２ ：カバー
１０ ：ベース本体
１１ ：底板部
１２ ：壁部
１３ ：空間
１４ ：パーティングライン
１５ ：塗装面
１６ ：加工面
１６Ａ ：領域
２１ ：金型
２２ ：金型
２３ ：空洞
２４ ：ランナー
２４Ａ ：ネック部
２５ ：ゲート
３０ ：ベース中間体
３１ ：ランナー痕部
３１Ａ ：くびれ部
３２ ：チル層
３３ ：突起
３４ ：電着塗装膜
３５ ：空洞
３６ ：含浸剤
１００ ：ディスク駆動装置
１０１ ：ハウジング
１０２ ：スピンドルモータ
１０３ ：ディスク
１０４ ：アクセス部
１２１ ：長辺壁部
１２２ ：短辺壁部
１２４ ：ゲート位置
１３１ ：モータ用収容部
１３２ ：アクセス部用収容部

Claims (10)

  1. ハードディスク装置の筐体の一部となるベースプレートであって、
    鋳造品であるベース本体と、
    前記ベース本体の表面を覆う電着塗装膜と、
    を有し、
    前記ベース本体の表面は、
    前記電着塗装膜に覆われた塗装面と、
    前記電着塗装膜から露出した少なくとも１つ以上の微細な空洞を有する加工面と、
    を有し、
    前記加工面に形成された微細な空洞に浸潤された含浸剤を有し、
    前記含浸剤は樹脂である、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、
    前記ベース本体は、
    矩形状の底板部と、
    前記底板部の輪郭部から前記底板部に対して垂直に延びる壁部と、
    を有し、
    前記加工面は、前記壁部の外側面に位置する、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、
    前記底板部の前記輪郭部は、長辺と短辺とを有する長方形状であり、
    前記壁部は、
    前記長辺から延びる長辺壁部と、
    前記短辺から延びる短辺壁部と、
    を有し、
    前記加工面は、前記短辺壁部の外側面に位置する、ベースプレート。
  4. 請求項３に記載のベースプレートであって、
    前記ベース本体は、
    鋳造時に用いられる一対の金型の境界部の痕跡であるパーティングライン
    をさらに有し、
    前記加工面は、前記パーティングラインに沿って拡がり、かつ、前記パーティングラインに対して前記底板部の反対側に位置する、ベースプレート。
  5. 請求項２または請求項３に記載のベースプレートであって、
    前記ベース本体は、
    鋳造時に用いられる一対の金型の境界部の痕跡であるパーティングライン
    をさらに有し、
    前記加工面は、前記パーティングラインに沿って拡がり、かつ、前記パーティングラインから前記底板部側と、前記底板部の反対側に拡がる、ベースプレート。
  6. 請求項２または請求項３に記載のベースプレートであって、
    前記ベース本体は、
    鋳造時に用いられる一対の金型の境界部の痕跡であるパーティングライン
    をさらに有し、
    前記加工面は、前記パーティングラインに沿って拡がり、かつ、前記パーティングラインから前記底板部側に位置する、ベースプレート。
  7. 請求項１から請求項６までのいずれか1項に記載のベースプレートであって、
    前記電着塗装膜は微細な空洞を有し、
    前記含浸剤は前記電着塗装膜の微細な空洞に含まれる、ベースプレート。
  8. 請求項２から請求項７までのいずれか１項に記載のベースプレートであって、
    前記電着塗装膜は、樹脂であり、
    前記含浸剤は、硬化前の状態において前記電着塗装膜よりも粘性の低い樹脂である、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１項に記載のベースプレートと、
    前記ベースプレートとともに前記筐体を形成するカバーと、
    前記ベースプレートに支持されるスピンドルモータと、
    前記筐体の内部において、スピンドルモータにより回転するディスクと、
    を有するハードディスク装置。
  10. 請求項９に記載のハードディスク装置であって、
    前記筐体の内部に、空気よりも低密度の気体が充填されているハードディスク装置。
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