JP4248759B2

JP4248759B2 - ディスク駆動装置

Info

Publication number: JP4248759B2
Application number: JP2001113925A
Authority: JP
Inventors: 健人玉岡
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2021-04-12
Also published as: JP2002315254A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハードディスクなどのディスク型記録媒体を駆動する装置に関し、より詳細には小型・薄型のディスク駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディスク駆動装置はパーソナルコンピュータを初め種々の機器に搭載されている。これら機器の最近の小型・軽量化に伴い、ディスク駆動装置の小型・軽量化、特に薄型化が強く望まれている。
【０００３】
そこで、例えばアルミダイキャスト成形されたベース部材に、プレス加工やさらにはコイニング加工によってステータコイルを収容するための貫通孔およびステータコアを載せるためのステータステップをそれぞれ設けて、ステータコイルの巻線量を確保しながら装置の薄型化を図ることが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、肉厚が０．４ｍｍ程度以下といった極薄の部材をダイキャスト成形で成形すると、溶融金属が型内を円滑に流れないため部材内に空洞部分が生じる。このため、このような薄い部材をダイキャスト成形で成形することは困難である。一方、ダイキャスト成形で所定肉厚の部材を成形した後、切削加工して部材の肉厚を薄くする加工も考えられるが、０．４ｍｍ以下といった薄さまで切削加工すると部材の変形が不可避的に起こるので、このような加工方法も現実的ではない。
【０００５】
また従来は、ステータコイル収容用の貫通孔をシール部材で封止しただけであったのでベース部材の剛性が低下し、磁気誘導などによるステータの振動や、この振動に伴う騒音が発生していた。
【０００６】
さらに、プレス加工でステータステップを形成するには、プレス加工自体が難しく、加えて加工費が高く歩留まりも悪い。
【０００７】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、これまでのディスク駆動装置よりも小型・薄型であると同時に、優れた加工性と生産性を有し、しかも振動や騒音が生じないディスク駆動装置を提供することをその目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ベース部材と、該ベース部材に対して相対的に回転自在で、ディスクを搭載するロータハブと、該ロータハブに装着されたロータマグネットと、該ロータマグネットに対向して配設された、ステータコアとステータコイルを有するステータとを備えたディスク駆動装置において、前記ベース部材はプレス成形で成形されたものであって、ステータコイルを収容するための貫通孔を有し、ベース部材を金型の間に挟み、必要な機構・機能部品を一回の射出成形で取り付けるアウトサート成形によって、前記貫通孔の底面が封止されるとともに、前記ベース部材にリブが形成されたことを特徴とするディスク駆動装置が提供される。
【０００９】
ここで装置の一層の薄型化を図りながらステータコイルの巻線量を確保する観点から、アウトサート成形によってステータステップを前記ベース部材にさらに設けるのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明に係るディスク駆動装置について説明する。図１は、本発明のディスク駆動装置の一実施態様を示す断面図である。図１の駆動装置は、ベースプレート（ベース部材）１と、ベースプレート１に裏面側からネジ１３で固定された軸部材２と、軸部材２に所定の間隔をおいて取り付けられた一対の軸受３（３ａ，３ｂ）と、この一対の軸受３を介して軸部材２に回転可能に支持されたロータハブ４と、ロータハブ４の下端外周に装着された環状のロータマグネット５と、ロータマグネット５に対向して配設されたステータ６とを備える。ベースプレート１には、貫通孔１１の底面を樹脂Ｒで封止された溝Ｄが形成されており、ステータコイル６２の下端がこの溝Ｄに収容されている。そしてこの図では示していないが、溝と溝との間には樹脂製のリブ１５（図２に図示）が形成され、貫通孔１１を形成したことによって低下したベースプレート１の剛性を補っている。
【００１１】
本発明の特徴部分であるベースプレートからまず説明する。図２に、アウトサート成形前・後のベースプレートの斜視図を示す。アウトサート成形前のベースプレート１には、軸部材２の取付け孔１４を中心として放射状に形成された略矩形状の貫通孔１１、及び後述するアウトサート成形によってリブ１５とステータステップ１６を形成するのための孔１２，１３などが形成されている。装置の薄型化を目的の一つとする本発明のディスク駆動装置では、ベースプレートの厚さを従来のものに比べて格段に薄くしたので（例えば０．３ｍｍ程度）、このようなベースプレートをプレス成形によって高い精度で効率よく生産できる。具体的にはプレス成形によって、薄板からベースプレートの外形を打ち抜くと同時に、ベースプレートの所定位置に孔を打ち抜き形成し、そして必要により曲げ加工や絞り加工を行って所望のベースプレートを作製する。この場合、強度や漏洩磁束などの磁気的損失を考慮し、ベースプレート１はSUS316等の非磁性のステンレス材から作製するのが望ましい。また、プレス成形条件としては特に限定はなく従来公知の条件で行える。なお、貫通孔１１の形状及び個数は、そこに収容するステータコイル６２の形状に合わせて適宜決定すればよい。
【００１２】
そして、プレス成形で成形されたこのベースプレート１にさらにアウトサート成形を行って、貫通孔１１の底面を封止すると同時に、リブ１５及び必要によりステータステップ１６をベースプレート１に形成する。ここで、アウトサート成形とは、ベース基板を金型の間に挟み、必要な機構・機能部品を一回の射出成形で取り付ける手法をいう。具体的な形成方法を図３に示す。なお図３は、ベースプレートの軸部材取付孔けを中心とした同心円上の断面図である。
【００１３】
まずベースプレート１を上型Ｍ１と下型Ｍ２の間に装着する（図３（ａ））。ベースプレート１には貫通孔１１およびリブ１５を形成するための孔１２が形成され、上型Ｍ１および下型Ｍ２にはベースプレートに形成する貫通孔１１の底面およびリブ１５となる部分がキャビティとして形成されている。そしてベースプレート１を上型Ｍ１と下型Ｍ２とで挟み込み、所定温度まで加熱する（同図（ｂ））。そして次に、形成された金型内のキャビティに樹脂Ｒを流し込む（同図（ｃ））。ここで使用できる樹脂としては熱可塑性のものであれば特に限定はなく、強度を増すために繊維などを混入したものであっても構わない。またステータで生じる振動を吸収させるために、振動を吸収する樹脂を用いることもできる。樹脂挿入ゲート方式としては、多点ピンゲートやサイドゲート、サブマリンゲート、ホットランナなど従来公知の方式を用いることができる。そして、金型Ｍ１，Ｍ２を冷却して樹脂Ｒを固化させた後、ベースプレート１を金型から取り外す（同図（ｄ））。樹脂成形物の抜きテーパは通常の成形物と同様でよく、１／４〜１°程度の範囲が好ましい。
【００１４】
こうして作製されたベースプレート（図２（イ）、アウトサート成形部分を斜線で示す）には、裏面側に樹脂層（不図示）が一面に形成され、貫通孔１１の底面は樹脂Ｒによって封止され溝Ｄとなる。溝Ｄが深いほどステータコイル６２の下端を多く収容できる一方、ペースプレート１の剛性は弱くなる。本発明者等が厚さ０．３ｍｍのベースプレートを用いて実験した結果では、ステータコイルの収容量とベースプレートの剛性との調和を図るには溝の深さを０．１０〜０．１５ｍｍ（ベースプレートの厚さの約３３％〜５０％）程度とするのが好適であった。
【００１５】
また図２（イ）においてベースプレート１の溝Ｄと溝Ｄとの間には断面台形状のリブ１５が形成されている。前記と同様に、厚さ０．３ｍｍのベースプレートを用いた実験では、リブの高さがベースプレート底面から少なくとも１ｍｍ程度あればベースプレートの剛性は実用上問題のない程度となることがわかった。また、ステータコイルの巻線量を確保するためにステータステップ１６が形成されている。ステータステップ１６の高さが高いほど、ステータコイルの巻線量を多くできるが装置厚が厚くなる。したがって、ステータステップ１６の高さは要求される巻線量と装置厚との関係から適宜決定すればよい。
【００１６】
次に、このようなベースプレートを用いたディスク駆動装置の組立を説明する。図４に、本発明のディスク駆動装置の分解構成図の一例を示す。
【００１７】
図４においてステータ６はステータコア６１とステータコイル６２とからなる。ステータコア６１は、環状基部６１１と、円周方向に等間隔に環状基部から半径方向内方に延出した９本の脚部（不図示）と、脚部の先端に形成された円周方向に広がった突極６１２とが一体成形された鉄製薄板を積層したものである。そしてこのステータコア６１の脚部に、ワイヤが巻き付けられてステータコイル６２が形成されている。
【００１８】
このようなステータ６を、ベースプレート１に形成された溝Ｄにステータコイル６２の下端部が入るように、ステータコア６１の環状基部６１１をベースプレート１に形成されたステータステップ１６上に載せてベースプレート１に装着する。
【００１９】
図４のロータハブ４は、例えばSUS400番台などの磁性のステンレス材で形成され、略円筒状をなし、その内周部に一対の軸受３が固定保持されている。この軸受３を介してロータハブ４は軸部材２の外周部に回転自在に支持される。またロータハブ４の外周面はハードディスクなどの記録ディスク（不図示）の内径と実質上等しい外径に形成され、略中央部には記録ディスクを載置するための鍔状部４１が形成されている。そして鍔状部４１の周側面にロータマグネット５が固定保持されている。
【００２０】
そしてロータハブ４に固定保持された軸受３を軸部材２に圧入し、ロータマグネット５がステータコア６１と半径方向に所定間隙で内外に相対するようにロータハブ４を軸部材２に固定する。
【００２１】
以上、本発明のディスク駆動装置の一実施態様として、軸固定のインナーロータ型の駆動装置について説明したが、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、例えば軸回転のアウターロータ型のものなど本発明の主旨を逸脱しない範囲で設計変更、修正したものも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のディスク駆動装置では、ベース部材をプレス成形で成形したので生産性が向上し、またベース部材にステータコイルを収容するための貫通孔を形成したので装置の小型・薄型化が図れた。さらにアウトサート成形によって、前記貫通孔の底面を封止するとともに前記ベース部材にリブを形成したので、装置の小型・薄型化に伴い生じるベース部材の剛性の低下および磁気誘導などによるステータの振動や騒音の発生を防止できた。
【００２３】
またアウトサート成形によってステータステップをベース部材にさらに設けると、装置の一層の薄型化を図りながらステータコイルの巻線量を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディスク駆動装置の一例を示す断面図である。
【図２】アウトサート成形前・後のベースプレートの斜視図である。
【図３】アウトサート成形の一例を示す工程図である。
【図４】本発明のディスク駆動装置の一例を示す分解構成図である。
【符号の説明】
１ベースプレート（ベース部材）
２軸部材
３軸受
４ロータハブ
５ロータマグネット
６ステータ
Ｄ溝
Ｒ樹脂
１１貫通孔
１５リブ
１６ステータステップ
６１ステータコア
６２ステータコイル

Claims

ベース部材と、該ベース部材に対して相対的に回転自在で、ディスクを搭載するロータハブと、該ロータハブに装着されたロータマグネットと、該ロータマグネットに対向して配設された、ステータコアとステータコイルを有するステータとを備えたディスク駆動装置において、
前記ベース部材はプレス成形で成形されたものであって、ステータコイルを収容するための貫通孔を有し、ベース部材を金型の間に挟み、必要な機構・機能部品を一回の射出成形で取り付けるアウトサート成形によって、前記貫通孔の底面が封止されるとともに、前記ベース部材にリブが形成されたことを特徴とするディスク駆動装置。
前記アウトサート成形によって、前記ベース部材にステータステップが形成された請求項１記載のディスク駆動装置。