JP2024039435A - スピンドルモータ、及び、ハードディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体の内部空間と外部空間とが鋳巣を介して連通することを回避する技術を提供する。【解決手段】スピンドルモータ１０は、ハードディスク駆動装置１の筐体３５の一部となる鋳造品のベース１２を備える。ベース１２は、被取付部材をベース１２に締結する締結部材を収容する穴部を有する。穴部は、ベース１２の表面から奥行方向に延び、平坦に形成された先端面を有する止まり穴である。【選択図】図１

Description

本発明は、スピンドルモータ、及び、ハードディスク駆動装置に関する。

ハードディスク駆動装置の筐体の一部を構成するベース部は、一般に、アルミニウムをダイキャスト鋳造することで製造される（例えば特許文献１、特許文献２）。

特開２０１６－１７０８４３号公報 特開２０１６－１７１７１７号公報

ダイキャスト鋳造で製造されたベース部には、鋳巣が形成されることがある。このベース部に対し、切削等の機械加工が行われると、鋳巣がベース部の表面に露出することがあり、この結果、筐体の内部空間と外部空間とが、鋳巣を介して、連通する。「連通する」とは、空間と空間とが、通路を介して、通し連なることをいう。

このようなベース部を用いて、ハードディスク駆動装置を組み立てると、筐体の外部空間から内部空間に、鋳巣を通じて、例えば腐食性の気体や汚染粒子等の異物が入り込むおそれがある。また、筐体の内部空間に空気より低密度のガス（例えばヘリウム）が充填されている場合、このガスが、鋳巣を通じて、外部空間へ漏洩するおそれがある。

例えば特許文献１には、ベース部の金属面とねじ穴との間に凹部を設けることで、凹部によって鋳巣を遮断し、内部に充填されたガスの漏洩を防止する技術が開示されている。

また、特許文献２には、ベース部とは別部材であるねじ取付部材にねじ穴を形成することで、ベース部とねじ取付部との境界で鋳巣を遮断し、内部に充填されたガスの漏洩を防止する技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１、２に記載の技術では、例えば、ベース部の表面に亀裂等の欠陥が生じた場合やベース部の表面を機械加工する場合に、内部に充填されたガスが、上記凹部や上記境界を通じて、外部へ漏洩するおそれがある。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、筐体の内部空間と外部空間とが鋳巣を介して連通することを回避する技術を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係るスピンドルモータは、ハードディスク駆動装置に用いられるスピンドルモータであって、前記ハードディスク駆動装置の筐体の一部となる鋳造品のベースを備え、前記ベースは、被取付部材を前記ベースに締結する締結部材を収容する穴部を有し、前記穴部は、前記ベースの表面から奥行方向に延び、平坦に形成された先端面を有する止まり穴である、ことを特徴とする。

本発明のスピンドルモータによれば、筐体の内部空間と外部空間とが鋳巣を介して連通することを回避できる。

本実施形態に係るハードディスク駆動装置の一例を示す斜視図である。 図１のハードディスク駆動装置に用いられるスピンドルモータの一例を示す部分断面図である。 図２のスピンドルモータのベースの一例を示す斜視図である。 図３のベースに形成されたねじ穴の一例を示す断面図である。 ねじ穴の製造方法の一例を示す図であり、（Ａ）は下穴を形成する工程を示し、（Ｂ）は下穴の胴壁面に雌ねじを形成する工程を示す。 ねじ穴の製造方法の他の例を示す図であり、（Ａ）は下穴を形成する工程を示し、（Ｂ）は下穴の先端角面を切削する工程を示し、（Ｃ）は下穴の胴壁面に雌ねじを形成する工程を示す。 図６（Ｂ）の一部を拡大して示す部分拡大図である。 ベースに形成された鋳巣、図４に示すねじ穴の先端面、及び、ベースの表面との位置関係の一例を示す断面図である。 ベースに形成された鋳巣、従来のスピンドルモータのねじ穴の先端角面、及び、ベースの表面との位置関係の一例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照し説明する。

図１は、本実施形態に係るハードディスク駆動装置１の一例を示す斜視図である。図２は、図１のハードディスク駆動装置１に用いられるスピンドルモータ１０の一例を示す断面図である。図３は、図２のスピンドルモータ１０のベース１２の一例を示す斜視図である。図４は、図３のベース１２に形成されたねじ穴（穴部）１２ｕの一例を示す断面図である。

＜ハードディスク駆動装置１＞
図１に示すように、ハードディスク駆動装置１は、スピンドルモータ１０と、カバー（被取付部材）３０と、記録ディスク４０と、軸受装置５０と、スイングアーム６０と、磁気ヘッド７０と、雄ねじ（締結部材）８０と、ボイスコイルモータ（被取付部材）９０と、コネクタ（被取付部材）９５を備える。

カバー３０は、後述するベース１２の開放された面を塞ぐ板状の部材である。カバー３０は、雄ねじ８０を用いて、ベース１２に締結される。カバー３０とベース１２との間にはシール手段（図示せず）が設けられ、これにより、カバー３０は、ベース１２と共に、密閉された内部空間Ｓ１を有する筐体３５を形成する。なお、図１において、符号Ｓ２は、筐体３５の外部空間を示す。

筐体３５の内部空間Ｓ１には、空気よりも低密度の気体としてヘリウムガスが充填される。内部空間Ｓ１には、例えば、窒素ガス、もしくはヘリウムと窒素との混合ガスが充填されてもよい。内部空間Ｓ１には、空気よりも低密度の他の気体を封入することもできる。なお、内部空間Ｓ１には、低密度気体が封入されず、すなわち空気が収容されてもよい。筐体３５の内部空間Ｓ１には、スピンドルモータ１０と、記録ディスク４０と、軸受装置５０と、スイングアーム６０と、磁気ヘッド７０と、ボイスコイルモータ９０と、コネクタ９５とが収容される。

記録ディスク４０は、複数設けられ、それぞれのディスク面が対向するように、後述するスピンドルモータ１０の回転部１０ｂのロータ２０に支持される。それぞれの記録ディスク４０の間には、隙間が形成される。本実施形態では、記録ディスク４０は、後述するシャフト１４の軸線方向に、所定間隔を有して少なくとも７枚設けられる。

軸受装置５０は、ベース１２に設けられた支柱５２に取付けられ、それぞれの記録ディスク４０の間の隙間に配置される複数のスイングアーム６０を揺動可能に支持する。スイングアーム６０の先端部には、磁気ヘッド７０が設けられる。磁気ヘッド７０は、記録ディスク４０に磁気を与え、記録ディスク４０から磁気を読み取る部材である。ボイスコイルモータ９０は、コネクタ９５を介して、プリント基板（図示せず）に電気的に接続されている。ボイスコイルモータ９０は、スイングアーム６０へ駆動力を供給し、これにより、記録ディスク４０に対する磁気ヘッド７０の位置決めが行われる。ボイスコイルモータ９０及びコネクタ９５は、雄ねじ（図示せず）により、ベース１２に締結される。

スピンドルモータ１０のロータ２０が回転すると、記録ディスク４０も回転する。その状態で、スイングアーム６０が揺動すると、磁気ヘッド７０は、回転する記録ディスク４０の上を移動する。そして、磁気ヘッド７０は、記録ディスク４０に磁気を与え、記録ディスク４０から磁気を読み取る。これにより、磁気ヘッド７０は、記録ディスク４０に対するデータの記録、及び、記録ディスク４０に記録されたデータの読み出しを行う。

＜スピンドルモータ１０＞
スピンドルモータ１０は、ハードディスク駆動装置１に用いられる。スピンドルモータ１０は、静止部１０ａと、静止部１０ａに対して回転する回転部１０ｂとを有する。図１及び図２に示すように、静止部１０ａは、ベース１２と、シャフト１４と、軸受部材１６と、ステータコア１８と、コイル１９と、支柱５２とを有する。回転部１０ｂは、ロータ２０と、リングマグネット２２と、ヨーク２４とを有する。

図２に示すように、シャフト１４の中心軸線Ｃ１に平行な方向を軸方向、軸方向に垂直な方向を径方向とする。また、シャフト１４の中心軸線Ｃ１周りの方向を周方向とする（図示せず）。説明の便宜上、軸方向を上下方向とし、シャフト１４に対してロータ２０の側を上、ベース１２の側を下とする。

ベース１２は、ハードディスク駆動装置１の筐体３５の一部となる部品であり、鋳造品である。図１及び図３に示すように、ベース１２は、略直方体の上方の面が開放された有底の箱状の形状であり、アルミニウム等の金属をダイキャスト鋳造することにより製造される。ベース１２は、下側に配置される底部１２ａを有し、底部１２ａは、短辺と長辺とを有する長方形の板状をなしている。なお、底部１２ａは、四辺の長さが等しい正方形の板状をなしてもよい。底部１２ａは、上方を向く底上面１２ｎと、下方を向く底下面１２ｌを有する。

底部１２ａの全周には、底部１２ａと直交する方向（すなわち上方向）に延びる側壁部１２ｂが形成されている。側壁部１２ｂは、底部１２ａの底上面１２ｎから上方向に延びてよい。側壁部１２ｂは、上方を向く側壁上面１２ｃと、側壁上面１２ｃの外側端縁から下方に延び、外部空間Ｓ２を向く側壁外側面１２ｊと、側壁上面１２ｃの内側端縁から下方に延び、内部空間Ｓ１を向く側壁内側面１２ｍとを有する。底上面１２ｎ、側壁内側面１２ｍ、及び、カバー３０の下面（図示せず）により区画される空間が、内部空間Ｓ１となる。本実施形態では、ベース１２は、筐体外部側の第１表面及び筐体内部側の第２表面を有する。即ち、ベース１２の表面は、筐体外部側の第１表面及び筐体内部側の第２表面に区分けされる。筐体内部側の第２表面は、内部空間Ｓ１を区画するベース１２の表面、すなわち、底上面１２ｎ及び側壁内側面１２ｍをいう。また、筐体外部側の第１表面は、内部空間Ｓ１を区画しないベース１２の表面、すなわち、側壁上面１２ｃ、側壁外側面１２ｊ、底下面１２ｌをいう。

図３に示すように、ベース１２は、底上面１２ｎにねじ穴（穴部）１２ｕを有し、ねじ穴１２ｕは、ボイスコイルモータ９０をベース１２に締結する雄ねじ（図示せず）を収容する。図４に示すように、ねじ穴１２ｕは、底上面１２ｎから下方向（奥行方向）に延び、下側の先端面１２ｉが平坦に形成された止まり穴である。

具体的には、図４に示すように、ねじ穴１２ｕは、底上面１２ｎで開口する開口部１２ｄを縁取る開口端縁１２ｆと、開口端縁１２ｆから内方且つ下方に斜めに延びるテーパ面１２ｈと、テーパ面１２ｈの下端から下方向に延びる内壁面１２ｇと、内壁面１２ｇの下端から更に下方に延びる内壁端部面１２ｒと、内壁端部面１２ｒの下端を閉塞し、平坦に形成された先端面１２ｉと、を有する。先端面１２ｉは、上方を向く面である。

開口部１２ｄは、中心軸線Ｃ２周りに環状の開口端縁１２ｆによって区画される。テーパ面１２ｈ、内壁面１２ｇ、内壁端部面１２ｒは、中心軸線Ｃ２周りに環状に形成される。ねじ穴１２ｕは、テーパ面１２ｈ、内壁面１２ｇ、内壁端部面１２ｒ、及び、先端面１２ｉにより区画された空間により、雄ねじ８０を収容する。内壁面１２ｇには、雄ねじと螺合する雌ねじとして、ねじ山部１２ｇ２とねじ谷部１２ｇ１とが形成される。「螺合する」とは、ねじを嵌め合わせることをいう。本実施形態において、ねじ穴１２ｕの先端面１２ｉと、この先端面１２ｉと背向するベース１２の底下面１２ｌとの間の最短距離Ｌ１（図４参照）は、0.5mm以上2.0mm以下である。「背向する」とは、それぞれの面が、互いに反対方向を向くことをいう。

図４に示すように、ねじ穴１２ｕは、底上面１２ｎから下方向に、有効ねじ長さＡ、不完全ねじ長さＢ、及び、余裕長さＣを加算して得られる下穴深さＤ（図５（Ａ））を有する。有効ねじ長さＡは、底上面１２ｎから、内壁面１２ｇに形成されたねじ山部１２ｇ２とねじ谷部１２ｇ１の下端までの寸法値である。不完全ねじ長さＢは、後述する機械加工（ねじ加工）の工具の面取り部又は食い付き部などによって形成された、山形が不完全な部分の寸法値である。つまり、不完全ねじ長さＢに対応するねじ穴１２ｕの部分は、雄ねじと螺合しない。余裕長さ部分Ｃは、後述するねじ加工の工具の底当たりを防ぐ為の、内壁端部面１２ｒの寸法値であり、例えば有効ねじ長さＡの略０．５ピッチ未満に相当する寸法値である。ただし内壁端部面１２ｒの寸法値は、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。

図４では、ねじ穴１２ｕが、底上面１２ｎから下方に延びる例が示されるが、ベース１２に形成されるねじ穴は、ベース１２のいずれかの表面、すなわち、筐体外部側の第１表面及び筐体内部側の第２表面のいずれかの表面から、奥行方向に延びてよい。

例えば、図３に示すねじ穴１２ｖも、底上面１２ｎから下方に延びる止まり穴であってよい。この場合、ねじ穴１２ｖの先端面と、この先端面に背向するベース１２の底下面１２ｌとの間の最短距離が、0.5mm以上2.0mm以下である。そして、雄ねじは、ねじ穴１２ｖの雌ねじに螺合し、被取付部材としてのコネクタ９５を、ベース１２に締結する。

また、図３に示すねじ穴１２ｅが、側壁上面１２ｃから下方に延びてもよい。この場合、ねじ穴１２ｅの先端面と、この先端面に背向するベース１２の底下面１２ｌとの間の最短距離が、0.5mm以上2.0mm以下である。この場合、雄ねじ８０は、ねじ穴１２ｅの雌ねじに螺合し、被取付部材としてのカバー３０をベース１２に締結する。

また、別のねじ穴（図示せず）が、側壁外側面１２ｊから奥行方向へ、側壁内側面１２ｍに向かって延びてもよい。この場合、ねじ穴の先端面と、この先端面に背向するベース１２の側壁内側面１２ｍとの間の最短距離が、0.5mm以上2.0mm以下である。この場合、雄ねじは、ねじ穴の雌ねじに螺合し、被取付部材としての電子機器等をベース１２に締結する。

また、さらに別のねじ穴（図示せず）が、底下面１２ｌから上方向（奥行方向）に延びてもよい。この場合、ねじ穴の先端面と、この先端面と背向するベース１２の側壁上面１２ｃ又は底上面１２ｎとの間の最短距離が、0.5mm以上2.0mm以下である。例えば、雄ねじは、底下面１２ｌに形成されたねじ穴の雌ねじに螺合し、被取付部材としてのプリント基板（図示せず）をベース１２に締結する。

シャフト１４は、円筒状をなす金属製の部品であり、図２に示すように、圧入等によりベース１２に固定される。また、シャフト１４の下端には、接着剤９８などの固定手段が塗布され、これによって、シャフト１４がベース１２に強固に固定され、筐体３５の密閉性が向上する。シャフト１４は、その上側端部に、ねじ穴１４ａを有する。ねじ穴１４ａは、シャフト上面１４ｂから、下方向に延びており、雄ねじ８１（図１）を収容する。雄ねじ８１が、ねじ穴１４ａに形成された雌ねじに螺合することにより、カバー３０は、シャフト１４に締結される。

軸受装置５０が取付けられる支柱５２（図１、図３）も、ベース１２に、圧入等によって固定される。なお、図３では、支柱５２が、ベース１２に圧入等により固定された状態が示されている。支柱５２は、ベース１２の底部１２ａから上方に向かって延びる円筒状の金属製部品である。支柱５２は、その上側端部に、ねじ穴５２ａを有する（図１）。ねじ穴５２ａは、支柱上面５２ｂから、下方向に延びており、雄ねじ８２を収容する。雄ねじ８２が、ねじ穴５２ａに形成された雌ねじに螺合することにより、カバー３０は、支柱５２に締結される。

ベース１２には、ステータコア１８が固定される。ステータコア１８は、薄板状の軟磁性材料（例えば、電磁鋼板）を軸方向で複数枚積層したものであり、環形状を有し、径方向外側に突出した複数の極歯を備える。複数の極歯は、周方向に沿って等間隔に設けられ、それぞれにコイル１９が巻回される。

シャフト１４の外周面には、円錐状の一対の軸受部材１６が固定され、一対の軸受部材１６にはロータ２０が回転可能に支持される。ロータ２０は、スリーブ２０ａとハブ２０ｂを有する。スリーブ２０ａには、シャフト１４が挿通され、スリーブ２０ａは、シャフト１４及び一対の軸受部材１６に、微小隙間を有して対向する。スリーブ２０ａと一対の軸受部材１６との微小隙間には、図示しない潤滑油が充填され、いわゆる流体動圧軸受が形成される。スリーブ２０ａの径方向外側には、ハブ２０ｂが固定される。ハブ２０ｂの径方向外側に、複数の記録ディスク４０が設置される（図１参照）。

ハブ２０ｂの内周面には、リングマグネット２２とヨーク２４とが配置される。ヨーク２４は、筒状の部材で、リングマグネット２２からの磁束の漏洩を抑制する。ヨーク２４は、ハブ２０ｂの内周面に周方向の全周にわたって取付けられる。リングマグネット２２は、筒状の部材で、周方向に沿ってＳＮＳＮ・・と隣接する部分が交互に異極性となるように着磁された部材である。リングマグネット２２は、ヨーク２４の内周面に全周にわたって取付けられる。リングマグネット２２の内周面は、隙間を有した状態でステータコア１８の極歯の外周面に対向する。コイル１９に駆動電流を流すことにより、ステータコア１８で磁束が発生し、これにより、ロータ２０が、シャフト１４およびステータコア１８に対して回転する。

＜スピンドルモータの製造方法＞
図５は、ねじ穴１２ｕの製造方法の一例を示す図であり、（Ａ）は下穴１２ｓを形成する工程を示し、（Ｂ）は下穴１２ｓの胴壁面１２ｇ３に雌ねじを形成する工程を示す。図６は、ねじ穴１２ｕ１の製造方法の他の例を示す図であり、（Ａ）は下穴１２ｔを形成する工程を示し、（Ｂ）は下穴１２ｔの先端角面１２ｋを切削する工程を示し、（Ｃ）は下穴１２ｔの胴壁面１２ｇ３に雌ねじを形成する工程を示す。図７は、図６（Ｂ）の一部を拡大して示す部分拡大図である。

（ダイキャスト鋳造）
ベース１２の形状に対応するキャビティを有するダイキャスト金型にアルミニウムの溶湯を注入する。キャビティ内で溶湯が冷却固化した後、ダイキャスト金型を開いて半製品を取り出し、ダイキャスト金型のゲートに通じるランナーに残されて固化した部分を切断する。本実施形態では、ダイキャスト鋳造された直後の製品を半製品と記載し、この半製品に対し後述のねじ穴加工が施された製品をベース１２と記載する。

（機械加工）
次いで、ダイキャスト金型から取り出された直後の半製品に対して、機械加工を実施する。上記半製品を金型から抜き易くするため、金型には、いわゆる抜き勾配が設けられているため、半製品には、ベース１２の側壁内側面１２ｍとなる部分に、金型の抜き勾配に対応する傾斜が付けられることがある。例えば、上記傾斜が、記録ディスク４０の外周端に対向する位置に形成される場合、当該外周端と側壁内側面１２ｍとの間の距離を一定にするため、当該傾斜を機械加工することがある。このように、側壁内側面１２ｍとなる部分の形状を整えるために、半製品を機械加工すると、半製品の内部に形成された鋳巣が、側壁内側面１２ｍに露出することがある。また、底上面１２ｎ、底下面１２ｌ、側壁外側面１２ｊ等のベース１２の表面形状を整えるために、半製品を機械加工することがあり、この場合、半製品の内部に形成された鋳巣が、底上面１２ｎ、底下面１２ｌ、側壁外側面１２ｊ等のベース１２の表面に露出することがある。

（ねじ穴加工１）
次いで、上記機械加工が実施された半製品に、雄ねじを収容するねじ穴１２ｕを加工する。まず、先端がフラット形状のドリルを用いて、図５（Ａ）に示すような下穴１２ｓを形成する。下穴１２ｓは、開口端縁１２ｆと、テーパ面１２ｈと、テーパ面１２ｈの下端から下方向に延びる胴壁面１２ｇ３と、胴壁面１２ｇ３の下側の先端を閉塞し、平坦に形成された先端面１２ｉと、を有する。図５（Ａ）に示す、下穴１２ｓの奥行方向の長さＤは、図４に示すねじ穴１２ｕの長さＡ＋Ｂ＋Ｃに等しい。なお、下穴１２ｓを加工する前に、下穴１２ｓの内径より小さな内径に荒加工した荒下穴（図示せず）を形成してもよい。

次いで、下穴１２ｓにねじ加工の工具（図示せず）を挿入し回転することにより、胴壁面１２ｇ３を加工し、図５（Ｂ）に示すように、ねじ山部１２ｇ２及びねじ谷部１２ｇ１を有する内壁面１２ｇを形成する。内壁端部面１２ｒは、胴壁面１２ｇ３のうち、ねじ山部１２ｇ２及びねじ谷部１２ｇ１が形成されなかった部分である。この結果、ねじ穴１２ｕを有するベース１２が形成される。

（ねじ穴加工２）
上述のねじ穴加工１とは、異なる方法でねじ穴１２ｕ１を加工してもよい。まず、先端が先細り形状のドリルを用いて、図６（Ａ）に示すような下穴１２ｔを形成する。下穴１２ｔは、開口端縁１２ｆと、テーパ面１２ｈと、テーパ面１２ｈの下端から下方向に延びる胴壁面１２ｇ３と、胴壁面１２ｇ３の下側の先端から、下穴１２ｔの中心軸線Ｃ２に向かって下方に傾斜した先端角面１２ｋと、を有する。図６（Ａ）に示す、下穴１２ｔの奥行方向の長さＤは、図４に示すねじ穴１２ｅの長さＡ＋Ｂ＋Ｃに等しい。

次いで、下穴１２ｔの先端角面１２ｋを切削し、図６（Ｂ）及び図７に示すような、小径先端面１２ｉｓを形成する。具体的には、図６（Ｂ）に示すように、下穴１２ｔの先端角面１２ｋを径方向外側に向かって加工可能なエンドミルＥＭを、下穴１２ｔの先端領域まで挿入する。そして、下穴１２ｔの先端領域で、エンドミルＥＭを、エンドミルＥＭの中心軸線Ｃ３周りに自転させ、且つ、下穴１２ｔの中心軸線Ｃ２周りに公転させながら、中心軸線Ｃ２に沿って上下方向に移動させることで、先端角面１２ｋを切削し、平坦面を有する小径先端面１２ｉｓを得る。エンドミルＥＭを公転させるとき、エンドミルＥＭの外周面ＥＭ１が下穴１２ｔの胴壁面１２ｇ３に接触しないように、エンドミルＥＭの公転軌道を設定する（図７参照）。

最後に、下穴１２ｔにねじ加工の工具（図示せず）を挿入し回転することにより、胴壁面１２ｇ３を加工し、図６（Ｃ）に示すように、ねじ山部１２ｇ２及びねじ谷部１２ｇ１を有する内壁面１２ｇを形成する。内壁端部面１２ｒ１は、エンドミルＥＭにより加工された部分である。この結果、図６（Ｃ）に示すねじ穴１２ｕ１を有するベース１２が形成される。図６（Ｃ）で示すねじ穴１２ｕ１の内壁端部面１２ｒ１は、図４に示すねじ穴１２ｕの内壁端部面１２ｒに対し、内径がわずかに小さい。

（組付け）
次いで、上述のように準備されたベース１２に、シャフト１４、軸受部材１６、ステータコア１８、コイル１９、ロータ２０等を組付け、スピンドルモータ１０を得る。

＜スピンドルモータの動作＞
コイル１９に電流を流し、その極性を切り替えることで、リングマグネット２２とステータコア１８の極歯との間で生じる磁気吸引力と磁気反発力とが切り替わる。その結果、ロータ２０は、シャフト１４を中心にして回転する。

ロータ２０が高速で回転することにより、一対の軸受部材１６とスリーブ２０ａとの間の微小隙間に充填された潤滑油は、図示しない動圧発生溝によって加圧される。その結果、一対の軸受部材１６とスリーブ２０ａとの間には動圧が発生し、発生した動圧によって、スリーブ２０ａは、シャフト１４に対して非接触状態で支持されながら回転する。つまり、ロータ２０は、シャフト１４に対して非接触状態で支持されながら回転する。

＜作用、効果＞
次いで、本実施形態に係るスピンドルモータ１０、及びハードディスク駆動装置１の作用、効果について説明する。図８は、ベース１２に形成された鋳巣ＢＷ、図４に示すねじ穴１２ｕの先端面１２ｉ、及び、ベース１２の底下面１２ｌとの位置関係の一例を示す断面図である。図９は、従来のベース１２ｐに形成された鋳巣ＢＷ、従来のスピンドルモータのねじ穴１２ｕｐの先端角面１２ｋｐ、及び、ベースの底下面１２ｌｐとの位置関係の一例を示す断面図である。図９は、従来のベース１２ｐを示すものであり、本実施形態のベース１２と同一又は類似する機能を有する部分には、同一の符号に添え字としてｐを付している。図９に示す符号Ｅは、下穴を加工する際のドリルの先端突起部に対応して形成された部分であり、突出しセンタ長さと呼ばれる。従来のベース１２ｐのねじ穴１２ｅｐは、突出しセンタ長さＥの分だけ、本実施形態のベース１２のねじ穴１２ｅに対して、その深さが長くなる。このため、従来のベース１２ｐでは、先端角面１２ｋｐが鋳巣ＢＷに到達しやすくなる。

本実施形態に係るスピンドルモータ１０によれば、ねじ穴１２ｕは、底上面１２ｎから下方向に延び、平坦に形成された先端面１２ｉを有する止まり穴である。また、ねじ穴１２ｖは、底上面１２ｎから下方向に延び、平坦に形成された先端面（図示せず）を有する止まり穴である。また、ねじ穴１２ｅは、側壁上面１２ｃから下方向に延び、平坦に形成された先端面（図示せず）を有する止まり穴である。さらに、ベース１２に形成されたその他のねじ穴は、側壁外側面１２ｊ又は底下面１２ｌ等のベース１２の表面から奥行方向に延び、平坦に形成された先端面（図示せず）を有する止まり穴である。以降、ベース１２の表面に形成されたねじ穴を、まとめて、ねじ穴１２ｕ等と記載し、これらのねじ穴１２ｕ等の先端面を、まとめて、先端面１２ｉ等と記載することがある。

このように、本実施形態のスピンドルモータ１０では、ねじ穴１２ｕ等の先端面１２ｉ等が平坦であるため、従来のベース１２ｐにおける突出しセンタ長さＥの分だけ、ねじ穴１２ｕ等の深さを浅く、すなわち、ベース１２の肉厚を厚くすることができる。このため、図８に示すように、ベース１２にねじ穴１２ｕ等が形成されたとき、先端面１２ｉ等が鋳巣ＢＷに到達しにくくなる。したがって、ベース１２の表面の機械加工や割れ等によって、ベース１２の表面に鋳巣ＢＷが露出した場合であっても、筐体３５の内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２とが鋳巣ＢＷを介して連通しにくくなり、外部空間Ｓ２から内部空間Ｓ２への異物混入を回避するとともに、内部空間Ｓ１から外部空間Ｓ１への気体の漏洩を回避できる。さらに、従来のベース１２ｐにおける突出しセンタ長さＥの分だけ、ベース１２の肉厚を厚くすることができることから、ベース１２の剛性を高めることができる。よって、スピンドルモータ１０の駆動中、ベース１２に固定されたシャフト１４やステータコア１８等が安定する。

本実施形態に係るスピンドルモータ１０によれば、ねじ穴１２ｕ等の先端面１２ｉ等と、この先端面１２ｉ等に背向する、ベース１２の表面との間の最短距離Ｌ１は、0.5mm以上2.0mm以下である。

上記最短距離Ｌ１の下限値である0.5ｍｍ、及び、上限値である2.0ｍｍは、本発明者らが、ベース１２に要求される剛性を確保し、筐体３５のサイズを維持しながら筐体３５の内部空間Ｓ１の容積を極力大きくするよう、鋭意検討を重ねて得られたものである。このため、本実施形態に係るスピンドルモータ１０をハードディスク駆動装置１に用いた場合、スピンドルモータ１０の駆動中、ベース１２に固定されたシャフト１４やステータコア１８等が安定する。よって、振動や振れ等を回避し、ハードディスク駆動装置１を安定して動作させることができる。また、ハードディスク駆動装置１の大型化を回避しつつ、より多くの記録ディスク４０を収容できることから、高容量化の要請に応えることができる。

また、本発明者らは、内部空間Ｓ１にヘリウムが充填されたハードディスク駆動装置１におけるヘリウム漏れの調査を行い、ねじ穴１２ｕ等とベース１２の表面（即ち、底下面１２ｌ、底上面１２ｎ、側壁上面１２ｃ、側壁外側面１２ｊ、側壁内側面１２ｍ）との間の肉厚箇所周辺に鋳巣ＢＷがあると、この微細な空洞がベース１２の表面と繋がりやすく、この結果、ヘリウムの外部への漏れが生じることを発見した。本実施形態に係るスピンドルモータ１０では、ベース１２の表面の近傍に鋳巣ＢＷが形成され、ベース１２にねじ穴１２ｕ等が形成される場合であっても（例えば図４）、ねじ穴１２ｕ等の先端面１２ｉ等が鋳巣ＢＷに到達しにくくなる。よって、例えばベース１２の表面の機械加工や割れ等によって、鋳巣ＢＷの微細な空洞がベース１２の表面と繋がり、ベース１２の表面に鋳巣ＢＷが露出した場合であっても、筐体３５の内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２とが鋳巣ＢＷを介して連通しにくくなる。したがって、外部空間Ｓ２から内部空間Ｓ１への異物混入を回避するとともに、内部空間Ｓ１２から外部空間Ｓ２への気体の漏洩を回避できる。

本実施形態に係るスピンドルモータ１０によれば、ねじ穴１２ｕ等は、ベース１２の表面と、先端面１２ｉ等との間で、奥行方向に延びる内壁面１２ｇを有し、該内壁面１２ｇには、雄ねじと螺合するねじ山部１２ｇ２とねじ谷部１２ｇ１（雌ねじ）が形成されている。

雄ねじによる締結力を大きくするため、雄ねじと内壁面１２ｇとの接触面積を増大させると、ねじ穴１２ｕ等の有効ねじ長さＡは、内壁面１２ｇの内径（ねじ谷部１２ｇ１の内径）よりも長くなることが多い。内壁面１２ｇが奥行方向に長くなると、ねじ穴１２ｕ等の先端面１２ｉ等が鋳巣ＢＷに到達しやすくなるが、本実施形態のスピンドルモータ１０によれば、このような場合であっても、ねじ穴１２ｕ等の先端面１２ｉ等が鋳巣ＢＷに到達しにくくなる。よって、筐体３５の内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２とが鋳巣ＢＷを介して連通しにくくなり、外部空間Ｓ２から内部空間Ｓ１への異物混入を回避するとともに、内部空間Ｓ１から外部空間Ｓ２への気体の漏洩を回避できる。

本実施形態に係るハードディスク駆動装置１は、上述したスピンドルモータ１０であって、ベース１２に対して回転する回転部１０ｂを有するスピンドルモータ１０を備える。ハードディスク駆動装置１の筐体３５の内部空間Ｓ１には、通常、気体（例えば空気等）が存在する。ハードディスク駆動装置１によれば、従来から止まり穴として形成されていたねじ穴やベース１２の肉厚が薄くなるような箇所も、平坦な先端面１２ｉ等を有するねじ穴１２ｕ等とすることができ、従来のベース１２ｐと比べて、ねじ穴１２ｕ等の深さを浅くすることができる。このため、ヘリウムが充填されたモデルに限定されず、あらゆるタイプのハードディスク駆動装置１において、ねじ穴１２ｕ等の先端面１２ｉ等が鋳巣ＢＷに到達しにくくなる。よって、機械加工や割れ等によって、ベース１２の表面に鋳巣ＢＷが露出した場合であっても、筐体３５の内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２とが鋳巣ＢＷを介して連通しにくくなり、外部空間Ｓ２から内部空間Ｓ１への異物混入を回避するとともに、内部空間Ｓ１から外部空間Ｓ２への気体漏洩を回避できる。

本実施形態に係るハードディスク駆動装置１は、筐体３５に、空気よりも低密度の気体を封入する。筐体３５には、空気よりも低密度の気体として例えばヘリウムが封入されている。このため、記録ディスク４０の回転に伴う空気抵抗が低減する。よって、記録ディスク４０の回転ムラや振動が低減され、記録ディスク４０を高精度に動作させることができる。よって、記録ディスク４０を薄くし、ディスク枚数を増やし、高容量化の要請に応えることができる。その一方で、空気より低密度な気体は、その原子サイズが小さいため、微小な鋳巣ＢＷであっても、筐体３５の外部空間Ｓ２に漏洩する可能性が高くなる。この点で、本実施形態に係るハードディスク駆動装置１によれば、筐体３５の内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２とが鋳巣ＢＷを介して連通しにくくなるので、ヘリウムの漏洩を回避することができる。

本実施形態に係るハードディスク駆動装置１によれば、記録ディスク４０は、シャフト１４の軸線方向Ｃ１に所定間隔を有して、少なくとも７枚設けられている。本実施形態のベース１２は、従来のベース１２ｐと比べて、ねじ穴１２ｕ等の先端面１２ｉ等と、この先端面１２ｉ等に背向するベース１２の表面（筐体外部側の第１表面及び筐体内部側の第２表面）との間の肉厚が厚くなるため、ベース１２の剛性を高くすることができる。このため、ハードディスク駆動装置１の大容量化の要請に応えるべく、記録ディスク４０の枚数を７枚以上に設定しても、その回転による振動が発生しにくく、記録ディスク４０への書き込み、記録ディスク４０からの読み取りの精度が向上する。

上記実施形態では、以下のような態様が開示される。

（態様１）
上記実施形態では、スピンドルモータ１０は、ハードディスク駆動装置１に用いられ、ハードディスク駆動装置１の筐体３５の一部となる鋳造品のベース１２を備える。ベース１２は、被取付部材としてのボイスコイルモータ９０等をベース１２に締結する締結部材としての雄ねじを収容する穴部としてのねじ穴１２ｕ等を有する。ねじ穴１２ｕ等は、ベース１２の表面、すなわち筐体外部側の第１表面（側壁上面１２ｃ、側壁外側面１２ｊ、底下面１２ｌ）又は筐体内部側の第２表面（側壁内側面１２ｍ、底上面１２ｎ）から奥行方向に延び、平坦に形成された先端面１２ｉ等を有する止まり穴である。

（態様２）
態様１において、先端面１２ｉ等と、この先端面１２ｉ等に背向する、ベース１２の表面との間の最短距離は、0.5mm以上2.0mm以下である。

（態様３）
態様１又は２において、ねじ穴１２ｕ等は、ベース１２の表面と先端面１２ｉ等との間で、奥行方向に延びる内壁面１２ｇを有し、内壁面１２ｇには、締結部材たる雄ねじと螺合する雌ねじが形成されている。

（態様４）
上記実施形態では、ハードディスク駆動装置１は、筐体３５に収容され、態様１から３のいずれかに記載のスピンドルモータ１０であって、ベース１２に対して回転する回転部１０ｂを有するスピンドルモータ１０と、筐体３５に収容され、回転部１０ｂに支持された記録ディスク４０と、筐体３５に収容され、記録ディスク４０に対するデータの記録、及び記録ディスク４０に記録されたデータの読み出しを行う磁気ヘッド７０と、筐体３５を形成し、被取付部材であるカバー３０と、を備える。

（態様５）
態様４において、筐体３５には、空気よりも低密度の気体が封入されている。

（態様６）
態様４又は５において、記録ディスク４０は、所定間隔を有して少なくとも７枚設けられている。

以上、本発明の好適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係るスピンドルモータ１０、及びハードディスク駆動装置１に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせても良い。例えば、上記実施の形態における各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的態様によって適宜変更され得る。

例えば、ボイスコイルモータ９０やカバー３０等をベース１２に締結する部品は、雄ねじに限定されず、例えば、ピン（ボールロックピン、平行ピン等）であってもよい。この場合、ベース１２には、ねじ山を有さない止まり穴が形成されてよい。また、側壁部１２ｂは、底部１２ａの底上面１２ｎから上方に延びなくてもよく、底部１２ａの側面（図示せず）から上方向に延びてもよい。

鋳造された直後の半製品に対し機械加工を行う場所は、側壁内側面１２ｍに限定されず、ベース１２の表面のいずれか一部に対して行われてもよい。また、ロータ２０は、スリーブ２０ａと一体となったハブ２０ｂによって構成されてもよい。

上記本実施形態では、シャフト１４及び支柱５２が、ベース１２とは別部品であるスピンドルモータ１０の例を説明した。しかし、シャフト１４及び支柱５２の少なくともいずれか一方はベース１２の構成要素として、ベース１２と一体にダイキャスト鋳造されてもよい。すなわち、スピンドルモータは、ベースの一構成要素たるシャフト部の上側端部及び支柱部の上側端部にねじ穴を形成して構成されてもよい。このねじ穴は、シャフト部の上面及び支柱部の上面（筐体外部側の第１表面）から下方向（奥行方向）に延び、平坦に形成された先端面を有する止まり穴である。

上記実施形態では、シャフト１４が静止部１０ａの一構成要素であるスピンドルモータ１０の例を説明した。すなわち、シャフト１４が、ベース１２に圧入等によって固定され、このシャフト１４の外周面に一対の軸受部材１６が固定された例を説明した。しかし、スピンドルモータは、回転部１０ｂの一構成要素としてシャフトを有するものであってもよい。すなわち、スピンドルモータは、図示しない軸受スリーブをベースに固定し、軸受スリーブに回転可能に支持されたシャフトの外周面に、ロータを固定して構成されるものであってもよい。

１ ハードディスク駆動装置、１０ スピンドルモータ、１０ｂ 回転部、１２ ベース、１２ｃ 側壁上面（ベースの表面）、１２ｉ 先端面、１２ｊ 側壁外側面（ベースの表面）、１２ｌ 底下面（ベースの表面）、１２ｍ 側壁内側面（ベースの表面）、１２ｎ 底上面（ベースの表面）、３０ カバー（被取付部材）、３５ 筐体、４０ 記録ディスク、７０ 磁気ヘッド、８０ 雄ねじ（締結部材）、９０ ボイスコイルモータ（被取付部材）、９５ コネクタ（被取付部材）

Claims (6)

1. ハードディスク駆動装置に用いられるスピンドルモータであって、
   前記ハードディスク駆動装置の筐体の一部となる鋳造品のベースを備え、
   前記ベースは、被取付部材を前記ベースに締結する締結部材を収容する穴部を有し、
   前記穴部は、前記ベースの表面から奥行方向に延び、平坦に形成された先端面を有する止まり穴である、スピンドルモータ。
2. 前記先端面と、該先端面に背向する前記表面との間の最短距離は、0.5mm以上2.0mm以下である、請求項１に記載のスピンドルモータ。
3. 前記穴部は、前記表面と前記先端面との間で、前記奥行方向に延びる内壁面を有し、該内壁面には、前記締結部材たる雄ねじと螺合する雌ねじが形成されている、請求項１に記載のスピンドルモータ。
4. 前記筐体に収容され、請求項１から３のいずれか一項に記載のスピンドルモータであって、前記ベースに対して回転する回転部を有するスピンドルモータと、
   前記筐体に収容され、前記回転部に支持された記録ディスクと、
   前記筐体に収容され、前記記録ディスクに対するデータの記録、及び前記記録ディスクに記録されたデータの読み出しを行う磁気ヘッドと、
   前記筐体を形成し、前記被取付部材であるカバーと、を備える、
   ハードディスク駆動装置。
5. 前記筐体には、空気よりも低密度の気体が封入されている、請求項４に記載のハードディスク駆動装置。
6. 前記記録ディスクは、所定間隔を有して少なくとも７枚設けられている、請求項４に記載のハードディスク駆動装置。
   

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