JP7333234B2 - Base member, spindle motor and hard disk drive - Google Patents

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本発明は、例えばヘリウムガスなどの低密度気体を封入したハードディスク駆動装置などの電子機器のベース部材に係り、特に、ベース部材からの低密度気体の外部への漏洩を防止する技術に関する。また、本発明は上記ベース部材を用いたスピンドルモータおよびハードディスク駆動装置に関する。 The present invention relates to a base member of electronic equipment, such as a hard disk drive, in which a low-density gas such as helium gas is sealed, and more particularly to a technology for preventing leakage of the low-density gas from the base member to the outside. The present invention also relates to a spindle motor and a hard disk drive using the base member.

ハードディスク駆動装置では複数枚のハードディスクを収容して大容量化を図っているが、大容量化に伴う大型化を抑制するために、ハードディスクどうしの間隔を極力小さくしている。このため、ハードディスクの間に存在する空気と回転するハードディスクとの間の抵抗が大きくなり、ハードディスク駆動装置の消費電力が増加するなどハードディスク駆動装置の性能に悪影響を及ぼすようになってきた。そこで、そのような不都合を回避するために、従来、ハードディスク駆動装置の内部にヘリウムガスなど空気よりも低密度な気体を封入することが行われてきた。 A hard disk drive accommodates a plurality of hard disks to increase the capacity. In order to suppress the increase in size accompanying the increase in capacity, the distance between the hard disks is minimized. As a result, the resistance between the air existing between the hard disks and the rotating hard disk is increased, which adversely affects the performance of the hard disk drive, such as an increase in the power consumption of the hard disk drive. In order to avoid such a problem, conventionally, a gas having a lower density than air, such as helium gas, has been sealed inside the hard disk drive.

ところで、ダイカスト鋳造によって製造されるハードディスク駆動装置のベース部材の内部には、鋳造時に巣(鋳巣)が形成されることがあり、巣がベース部材の壁部の表裏に連通していると、内部に封入した低密度気体が巣を通じて漏洩する虞があることが報告されている(例えば特許文献1)。低密度気体の漏洩を防止する手段として、特許文献1では、アルミダイカスト製のベース部材の表面に巣穴を埋める含漬樹脂層を形成することで、ベース部材の巣を通じた低密度気体の漏洩を防止している。 By the way, inside the base member of a hard disk drive manufactured by die casting, cavities (cast cavities) may be formed during casting. It has been reported that the low-density gas enclosed inside may leak through the cavities (for example, Patent Document 1). As a means for preventing leakage of low-density gas, in Patent Document 1, by forming an impregnated resin layer that fills the pores on the surface of the base member made of aluminum die-cast, leakage of low-density gas through the pores of the base member. prevent

特開2017-75340号公報JP 2017-75340 A

しかしながら、特許文献1に記載されているようにベース部材に含漬樹脂層を形成するのでは製造コストが割高となる。その一方で、ベース部材の鋳造時の巣の形成自体を抑制することができれば、低密度気体の漏洩を防止することができる。 However, forming an impregnated resin layer on the base member as described in Patent Document 1 results in a relatively high manufacturing cost. On the other hand, if the formation of cavities during casting of the base member can be suppressed, leakage of the low-density gas can be prevented.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ベース部材の鋳造時の巣の形成を抑制することができ、内部に低密度気体を封入したときの低密度気体の漏洩を防止することができるベース部材、スピンドルモータおよびハードディスク駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of suppressing the formation of cavities during casting of the base member and preventing leakage of the low-density gas when the low-density gas is sealed inside. It is an object of the present invention to provide a base member, a spindle motor and a hard disk drive.

ベース部材のダイカスト鋳造では、金型に第1ゲートと第2ゲートが設けられ、第1ゲートから溶湯がキャビティに注入される。第2ゲートの面積は第1ゲートの面積よりも小さく設定されているので、溶湯がキャビティを満たしてから第2ゲートから余剰の溶湯が排出される。キャビティ内で溶湯が冷却固化したら金型を開いてベース部材を取り出し、第1、第2ゲートに通じるランナーに残されて固化した部分を機械加工によって除去する。ベース部材の第1ゲートおよび第2ゲートに対応する部分は機械加工による痕が残るので、以下の説明においては、その部分を「第1ゲート部」および「第2ゲート部」と称する。 In the die casting of the base member, the mold is provided with a first gate and a second gate, and molten metal is injected into the cavity through the first gate. Since the area of the second gate is set smaller than the area of the first gate, excess molten metal is discharged from the second gate after the molten metal fills the cavity. After the molten metal is cooled and solidified in the cavity, the mold is opened, the base member is taken out, and the solidified portion remaining on the runner leading to the first and second gates is removed by machining. The parts corresponding to the first gate and the second gate of the base member remain marks due to the machining, so in the following description, these parts are referred to as "first gate part" and "second gate part".

本発明者の検討の結果、ベース部材の第2ゲート部側に巣ができ易いことが判明している。そのような事象から、本発明者は、溶湯の流れの下流側である第2ゲート付近では、溶湯が停滞して空気を巻き込むことによって巣ができることに思い至った。このことから、本発明者は、溶湯の流れの下流側において溶湯の流れる速度を高めれば、巣の形成を抑制することができるのではないかという推論に達した。そこで、本発明者は、鋳造プロセスシミュレーションソフトウエアを用いてベース部材中の空気含有量を調査した結果、ベース部材にカバーを装着する際にカバーが嵌合するリブ部の形状を工夫することによって、ベース部材中の空気含有量を低減できることを見出した。 As a result of investigations by the inventors, it has been found that cavities tend to form on the second gate portion side of the base member. From such events, the inventors of the present invention came to the conclusion that, in the vicinity of the second gate on the downstream side of the flow of the molten metal, the molten metal stagnates and entrains air to form cavities. Based on this, the present inventor has arrived at the inference that if the flow speed of the molten metal is increased on the downstream side of the flow of the molten metal, the formation of cavities can be suppressed. Therefore, the present inventor investigated the air content in the base member using casting process simulation software. found that the air content in the base member can be reduced.

本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、ダイカスト製のベース部材であって、ベース部材は、短辺と長辺とを有する長方形板状の底部と、底部の全周の縁部から該底部と直交する方向に延びる側壁部と、側壁部の端面の全周から底部と直交する方向に突出するリブ部とを備え、リブ部の厚さは、側壁部の厚さよりも小さく、側壁部は、溶湯の入口に対応する第1ゲート部が設けられた短辺側の第1端部と、第1端部の反対側に位置し、第1ゲート部よりも面積の小さい溶湯の出口に対応する第2ゲート部が設けられた第2端部を有し、リブ部は、第1端部側から第2端部側に向かってテーパ状に厚さが漸次減少するベース部材である。 The present invention has been made based on the above findings, and includes a die-cast base member, the base member having a rectangular plate-shaped bottom portion having short sides and long sides and edge portions around the entire circumference of the bottom portion. a side wall portion extending in a direction orthogonal to the bottom portion from the bottom portion; and a rib portion projecting from the entire circumference of the end surface of the side wall portion in a direction orthogonal to the bottom portion, wherein the thickness of the rib portion is smaller than the thickness of the side wall portion, The side wall portion has a first end portion on the short side provided with the first gate portion corresponding to the inlet of the molten metal, and the side wall portion of the molten metal located on the opposite side of the first end portion and having a smaller area than the first gate portion. The base member has a second end provided with a second gate corresponding to the outlet, and the rib portion is a base member whose thickness gradually decreases in a tapered manner from the first end toward the second end. be.

本発明においては、リブ部の厚さが第1端部側から第2端部側に向かって漸次減少するから、溶湯の流れる方向に向かって溶湯の流路の断面積が小さくなり、溶湯の流れる速度が増加する。したがって、溶湯の停滞に起因する空気の巻き込みを抑制して巣の形成を抑制することができる。 In the present invention, since the thickness of the rib portion gradually decreases from the first end side to the second end side, the cross-sectional area of the flow path of the molten metal decreases in the direction in which the molten metal flows. Increases flow speed. Therefore, entrainment of air caused by stagnation of the molten metal can be suppressed, thereby suppressing the formation of cavities.

また、本発明は、ダイカスト製のベース部材であって、ベース部材は、短辺と長辺とを有する長方形板状の底部と、底部の全周の縁部から該底部と直交する方向に延びる側壁部と、側壁部の端面の全周から底部と直交する方向に突出するリブ部とを備え、リブ部の厚さは、側壁部の厚さよりも小さく、側壁部は、円形の内周面形状を有する円形部と、矩形状の内周面形状を有する矩形部とを備え、リブ部は、円形部側から前記矩形部側に向かってテーパ状に厚さが漸次減少するベース部材である。 Further, the present invention is a die-cast base member, the base member having a rectangular plate-shaped bottom portion having short sides and long sides and extending in a direction orthogonal to the bottom portion from the edge of the entire circumference of the bottom portion. A side wall portion and a rib portion protruding in a direction orthogonal to the bottom portion from the entire circumference of the end surface of the side wall portion, the thickness of the rib portion being smaller than the thickness of the side wall portion, and the side wall portion having a circular inner peripheral surface. A base member comprising a circular portion having a shape and a rectangular portion having a rectangular inner peripheral surface shape, wherein the rib portion is a base member whose thickness gradually decreases in a tapered manner from the circular portion side toward the rectangular portion side. .

本発明のベース部材を例えばハードディスク駆動装置に用いた場合には、円形部にハードディスクが収容され、矩形部にデータの読み書き機構が収容される。円形部は矩形部よりも固定する部材が少なく単純な構造で構成されるため、溶湯を注入する入口側である第1ゲート部を円形部側の短辺側の外壁部に設けることで、溶湯をより円滑に注入することができる。 When the base member of the present invention is used in, for example, a hard disk drive, the hard disk is accommodated in the circular portion and the data read/write mechanism is accommodated in the rectangular portion. Since the circular part has a simple structure with fewer members to be fixed than the rectangular part, by providing the first gate part, which is the inlet side for pouring the molten metal, on the outer wall part on the short side of the circular part side, the molten metal can be injected more smoothly.

ここで、本発明者の検討によれば、リブ部の内壁部および外壁部のなす角度が0.3~1.5°であると巣の形成をより効果的に抑制できることが判明している。よって、リブ部の内壁部および外壁部のなす角度は0.3~1.5°であることが望ましい。より望ましくは、0.5~0.8°であることが望ましい。 Here, according to the study of the present inventor, it has been found that the formation of cavities can be more effectively suppressed when the angle formed by the inner wall portion and the outer wall portion of the rib portion is 0.3 to 1.5°. . Therefore, it is desirable that the angle formed by the inner wall portion and the outer wall portion of the rib portion is 0.3 to 1.5°. More preferably, it is 0.5 to 0.8°.

本発明は、上記ベース部材と、ベース部材に固定されたステータと、ステータに対して回転可能に支持されたロータとを備えたスピンドルモータである。また、本発明は、そのようなスピンドルモータに複数のハードディスクを備え、ベース部材に、ハードディスクに対するデータの書込みと読取りを行う読書き機構を備えたハードディスク駆動装置でもある。さらに、このハードディスク駆動装置にはヘリウムガスなどの空気よりも密度の小さい気体を封入することができる。 The present invention is a spindle motor comprising the above base member, a stator fixed to the base member, and a rotor rotatably supported with respect to the stator. The present invention also provides a hard disk drive comprising such a spindle motor having a plurality of hard disks and a base member having a read/write mechanism for writing data to and reading data from the hard disks. Furthermore, this hard disk drive can be filled with gas such as helium gas, which has a lower density than air.

本発明によれば、鋳造時の巣の形成を抑制することができ、内部に低密度気体を封入したときの低密度気体の漏洩を防止することができるベース部材、スピンドルモータおよびハードディスク駆動装置を提供することができる。 According to the present invention, there are provided a base member, a spindle motor, and a hard disk drive that can suppress the formation of cavities during casting and prevent leakage of the low-density gas when the low-density gas is sealed inside. can provide.

(A)は本発明の実施形態のベース部材を示す平面図であり、(B)はリブ部の変更例を示す断面図である。(A) is a plan view showing a base member according to an embodiment of the present invention, and (B) is a cross-sectional view showing a modified example of rib portions. 本発明の実施形態のベース部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the base member of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のベース部材を示す一部を拡大した斜視図である。FIG. 4 is a partially enlarged perspective view showing the base member of the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態のスピンドルモータを示す断面図である。It is a sectional view showing a spindle motor of an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態のハードディスク駆動装置を示す図であり、(A)はそのカバーを取り外した状態の平面図、(B)は断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the hard disk drive of embodiment of this invention, (A) is a top view of the state which removed the cover, (B) is sectional drawing.

1.ベース部材
図1~3を参照して本発明のベース部材の一実施形態を説明する。図において符号10は実施形態のベース部材であり、ベース部材10はアルミニウム合金のダイカスト鋳造により製造されている。符号11は底部であり、底部11は短辺と長辺とを有する長方形板状をなしている。底部11の全周には、底部11と直交する方向に延びる側壁部12が形成されている。
1. Base Member One embodiment of the base member of the present invention will now be described with reference to FIGS. In the figure, reference numeral 10 denotes a base member of the embodiment, and the base member 10 is manufactured by die-casting an aluminum alloy. Reference numeral 11 denotes a bottom portion, and the bottom portion 11 has a rectangular plate shape having short sides and long sides. A side wall portion 12 extending in a direction orthogonal to the bottom portion 11 is formed around the entire circumference of the bottom portion 11 .

側壁部12は、ハードディスクの形状に沿った内周面形状を有する円形部12aと、ハードディスクに対するデータの書込みと読取りを行う機構を収容する矩形状をなす矩形部12bとを備えている。また、側壁部12の短辺側の外壁部は、ダイカスト金型の第1ゲートの機械加工痕として第1ゲート部12cを有し、第1ゲート部12cの反対側の短辺側の外壁部は、ダイカスト金型の第2ゲートの機械加工痕として第2ゲート部12dを有している。第2ゲートの面積は第1ゲートの面積よりも小さいため、第2ゲート部12dの面積は、第1ゲート部12cの面積よりも小さくなっている。 The side wall portion 12 includes a circular portion 12a having an inner peripheral surface shape that conforms to the shape of the hard disk, and a rectangular portion 12b having a rectangular shape that accommodates a mechanism for writing data to and reading data from the hard disk. In addition, the outer wall portion on the short side of the side wall portion 12 has a first gate portion 12c as a machining trace of the first gate of the die casting mold, and the outer wall portion on the short side opposite to the first gate portion 12c. has a second gate portion 12d as a machining trace of the second gate of the die casting mold. Since the area of the second gate is smaller than the area of the first gate, the area of the second gate portion 12d is smaller than the area of the first gate portion 12c.

側壁部12の上面(端面)12eには、側壁部12の外壁部と平坦に連続するリブ部13が形成されている。リブ部13の厚さは側壁部12の厚さよりも小さく設定されている。また、リブ部13の長辺側の部分は、第1ゲート部12c側から第2ゲート部12d側に向かってテーパ状に厚さが漸次減少している。具体的には、リブ部13の内壁部13aと外壁部13bとのなす角度θは0.3~1.5°に設定されている。なお、図中符号15はベース部材10をハードディスク駆動装置に用いるときに使用する軸であり、符号18はハードディスク駆動装置のデータの読み書き機構を固定する支柱である。これら、軸15および支柱18は、ベース部材10と一体的にダイカスト鋳造されている。 A rib portion 13 is formed on an upper surface (end surface) 12 e of the side wall portion 12 so as to be flatly continuous with the outer wall portion of the side wall portion 12 . The thickness of rib portion 13 is set smaller than the thickness of side wall portion 12 . In addition, the thickness of the long side portion of the rib portion 13 gradually decreases in a tapered manner from the first gate portion 12c side toward the second gate portion 12d side. Specifically, the angle θ between the inner wall portion 13a and the outer wall portion 13b of the rib portion 13 is set to 0.3 to 1.5°. In the drawing, reference numeral 15 denotes a shaft used when the base member 10 is used in a hard disk drive, and reference numeral 18 denotes a support for fixing the data read/write mechanism of the hard disk drive. These shaft 15 and strut 18 are integrally die-cast with the base member 10 .

以上の構成のベース部材10では、第1ゲート部12c側の端部が本発明の第1端部10cであり、第2ゲート部12d側の端部が第2端部10dである。上記構成のベース部材10にあっては、リブ部13が第1端部10cから第2端部10d側に向かってテーパ状に厚さが漸次減少しているから、ベース部材10を鋳造するに際して、溶湯の流れる方向に向かって溶湯の流路の断面積が小さくなり、溶湯の流れる速度が増加する。したがって、溶湯の停滞に起因する空気の巻き込みを抑制して巣の形成を抑制することができる。 In the base member 10 configured as described above, the end portion on the side of the first gate portion 12c is the first end portion 10c of the present invention, and the end portion on the side of the second gate portion 12d is the second end portion 10d. In the base member 10 configured as described above, the thickness of the rib portion 13 gradually decreases in a tapered manner from the first end portion 10c toward the second end portion 10d. , the cross-sectional area of the flow path of the molten metal becomes smaller in the direction in which the molten metal flows, and the flow speed of the molten metal increases. Therefore, entrainment of air caused by stagnation of the molten metal can be suppressed, thereby suppressing the formation of cavities.

なお、上記実施形態では、リブ部13を構成する内壁部13aと外壁部13bを平坦面としているが、そのような構成に限定されるものではない。要は第1ゲート部12c側から第2ゲート部12d側に向かってリブ部13の厚さが漸次減少するものであればよく、内壁部13aと外壁部13bは、段状のものであったり波状のものであったりしてもよい。あるいは、リブ部13の高さが第1ゲート部12c側から第2ゲート部12d側に向かって減少するものであってもよい。 In the above embodiment, the inner wall portion 13a and the outer wall portion 13b forming the rib portion 13 are flat surfaces, but the configuration is not limited to such. In short, it is sufficient that the thickness of the rib portion 13 gradually decreases from the first gate portion 12c side to the second gate portion 12d side, and the inner wall portion 13a and the outer wall portion 13b may be stepped. It may be wavy. Alternatively, the height of the rib portion 13 may decrease from the first gate portion 12c side toward the second gate portion 12d side.

また、リブ部13の外壁部13bは側壁部12の外壁部と平坦に連続しているが、そのような構成に限定されるものではない。たとえば、図1(B)に示すように、リブ部13は、側壁部12の上面の厚さ方向中間部から立ち上がる構成であってもよい。 Moreover, although the outer wall portion 13b of the rib portion 13 is flatly continuous with the outer wall portion of the side wall portion 12, it is not limited to such a configuration. For example, as shown in FIG. 1B, the rib portion 13 may be configured to rise from the middle portion in the thickness direction of the upper surface of the side wall portion 12 .

第1ゲート部12cおよび第2ゲート部12dが設けられる外壁部の構成は特に限定されるものではないが、上記実施形態のように、第1ゲート部12cが円形部12a側の短辺側、第2ゲート部12dが矩形部12b側の短辺側の外壁部に設けられることが好ましい。ハードディスクを収容する円形部12aは、データの読み書き機構を収容する矩形部12bのように軸15や支柱18といった固定用の部材がなく単純な構造とされているため、溶湯を注入する入口側である第1ゲート部12cが円形部12a側の短辺側の外壁部に設けられることで、溶湯をより円滑に注入することができる。 The configuration of the outer wall portion provided with the first gate portion 12c and the second gate portion 12d is not particularly limited, but as in the above embodiment, the first gate portion 12c is located on the short side of the circular portion 12a, It is preferable that the second gate portion 12d is provided on the outer wall portion on the short side of the rectangular portion 12b. Unlike the rectangular portion 12b that accommodates the data read/write mechanism, the circular portion 12a that accommodates the hard disk has a simple structure without fixing members such as the shaft 15 and the support 18. By providing the first gate portion 12c on the outer wall portion on the short side of the circular portion 12a, the molten metal can be poured more smoothly.

2.スピンドルモータ
図4は上記ベース部材10を用いた本発明の実施形態のスピンドルモータ100を示す断面図である。ベース部材10には、円筒状をなす金属製(例えば真鍮等)のシャフト102が圧入などの手段によって固定されている。また、ベース部材10には、ステータコア103が固定されている。ステータコア103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ている。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104が巻回されている。
2. Spindle Motor FIG. 4 is a sectional view showing a spindle motor 100 according to an embodiment of the present invention using the base member 10 described above. A cylindrical metal (for example, brass) shaft 102 is fixed to the base member 10 by press-fitting or other means. A stator core 103 is fixed to the base member 10 . The stator core 103 is made by laminating a plurality of thin sheets of soft magnetic material (for example, electromagnetic steel sheets) in the axial direction, has an annular shape, and includes a plurality of pole teeth protruding radially outward. A plurality of pole teeth are provided at regular intervals along the circumferential direction, and a coil 104 is wound around each of the pole teeth.

シャフト102には、円錐状の軸受部材201,202が固定され、軸受部材201,202にはロータ110が回転可能に支持されている。ロータ110は、外側円筒部111を有し、外側円筒部111の内周面には、円環状のロータマグネット112が固定されている。ロータマグネット112は、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ている。ロータマグネット112の内周は、隙間を有した状態でステータコア103の極歯の外周に対向している。コイル104に駆動電流を流すことでロータ110がベース部材10に固定されたシャフト102およびステータコア103に対して回転する。 Conical bearing members 201 and 202 are fixed to the shaft 102 , and a rotor 110 is rotatably supported by the bearing members 201 and 202 . The rotor 110 has an outer cylindrical portion 111 , and an annular rotor magnet 112 is fixed to the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 111 . The rotor magnet 112 is magnetized such that portions adjacent to SNSN . . . along the circumferential direction alternately have different polarities. The inner periphery of rotor magnet 112 faces the outer periphery of the pole teeth of stator core 103 with a gap therebetween. By applying a drive current to the coil 104 , the rotor 110 rotates with respect to the shaft 102 fixed to the base member 10 and the stator core 103 .

また、シャフト102の下端中空部分には、ピンなどの封止部材203が挿入され、封止部材203は接着剤などの固定部材204によってシャフト102内に固定されている。この封止部材203および固定部材204によってシャフト102からの内部の気体の漏洩が防止されている。 A sealing member 203 such as a pin is inserted into the hollow portion of the lower end of the shaft 102, and the sealing member 203 is fixed inside the shaft 102 with a fixing member 204 such as an adhesive. The sealing member 203 and the fixing member 204 prevent internal gas from leaking from the shaft 102 .

上記構成のスピンドルモータ100においては、ベース部材10の巣の形成が抑制されているから、ベース部材10をカバーで封止して内部にヘリウムガスなどの低密度気体を封入した場合に、低密度気体の漏洩を防止することができる。 In the spindle motor 100 configured as described above, the formation of cavities in the base member 10 is suppressed. Gas leakage can be prevented.

3.ハードディスク駆動装置
図5は上記スピンドルモータ100を用いた本発明の実施形態のハードディスク駆動装置400を示す図である。スピンドルモータ100には、複数のハードディスク401が互いに離間して取り付けられている。ベース部材10の軸15には、スイングアーム402が回転可能に支持されている。
3. Hard Disk Drive FIG. 5 is a diagram showing a hard disk drive 400 according to an embodiment of the present invention using the spindle motor 100 described above. A plurality of hard disks 401 are attached to the spindle motor 100 while being spaced apart from each other. A swing arm 402 is rotatably supported on the shaft 15 of the base member 10 .

スイングアーム402の先端部には、磁気ヘッド403が取り付けられている。また、スイングアーム402は、駆動機構404によって揺動するようになっている。駆動機構404は、支柱18に取り付けられている。このようなスイングアーム402は、各ハードディスク401に対してそれぞれ設けられている。そして、スイングアーム402,磁気ヘッド403,および駆動機構404によってハードディスク401に対してデータの書き込みと読み取りを行う読書き機構405が構成されている。なお、符号406は読書き機構405を制御する回路基板であり、回路基板406は支柱18に取り付けられている。 A magnetic head 403 is attached to the tip of the swing arm 402 . Also, the swing arm 402 is swung by a drive mechanism 404 . A drive mechanism 404 is attached to the column 18 . Such a swing arm 402 is provided for each hard disk 401 . The swing arm 402 , the magnetic head 403 , and the drive mechanism 404 constitute a read/write mechanism 405 for writing and reading data to/from the hard disk 401 . Reference numeral 406 denotes a circuit board that controls the read/write mechanism 405, and the circuit board 406 is attached to the column 18. FIG.

図5(B)に示すように、ベース部材10には、ヘリウムガスの環境下で内側カバー16がネジなどによって取り付けられている。内側カバー16とベース部材10の側壁部12の上面12eとの間には、ガスケットなどのシール材(図示略)が設けられている。また、ベース部材10のリブ部13の上面には、外側カバー17が固定されている。外側カバー17は、溶接ビード17aに示されるように、リブ部13の全周にレーザ溶接などの手段により溶接されている。したがって、ハードディスク駆動装置400は、内側カバー16と外側カバー17とによって二重の密閉構造とされ、内部に密封したヘリウムガスの漏洩が防止されている。 As shown in FIG. 5B, an inner cover 16 is attached to the base member 10 with screws or the like in a helium gas environment. A sealing material (not shown) such as a gasket is provided between the inner cover 16 and the upper surface 12 e of the side wall portion 12 of the base member 10 . An outer cover 17 is fixed to the upper surface of the rib portion 13 of the base member 10 . The outer cover 17 is welded to the entire periphery of the rib portion 13 by means such as laser welding, as indicated by weld beads 17a. Therefore, the hard disk drive 400 has a double-sealed structure with the inner cover 16 and the outer cover 17 to prevent leakage of the helium gas sealed inside.

上記構成のハードディスク駆動装置400では、スピンドルモータ100によってハードディスク401が回転させられ、ハードディスク401に対して磁気ヘッド403によってデータの書込みと読取りが行われる。上記構成のハードディスク駆動装置400にあっては、ベース部材10における巣の形成が抑制されているから、巣を通じたヘリウムガスの漏洩を防止することができる。 In the hard disk drive device 400 configured as described above, the hard disk 401 is rotated by the spindle motor 100 and data is written to and read from the hard disk 401 by the magnetic head 403 . In the hard disk drive device 400 configured as described above, since the formation of cavities in the base member 10 is suppressed, leakage of helium gas through the cavities can be prevented.

上記実施形態では、ハードディスク駆動装置400の内部にヘリウムガスを封入しているが、空気よりも密度の小さい他の気体を封入することもできる。あるいは、減圧下でベース部材10に内側カバー16を取り付けることによって、内部の気体を常圧の空気よりも比重の小さいものとすることができる。 In the above embodiment, helium gas is sealed inside the hard disk drive device 400, but other gas with a lower density than air can also be sealed. Alternatively, by attaching the inner cover 16 to the base member 10 under reduced pressure, the internal gas can be made to have a lower specific gravity than air at normal pressure.

以下、具体的な実施例によって本発明の効果を説明する。
1.実施例
本発明の実施例として図1におけるリブ部13における第1ゲート部12c側の端部での厚さt1を3.00mm、リブ部13における第2ゲート部12d側の端部での厚さt2を1.67mmに設定して、第1ゲート部12c側の端部から第2ゲート部12d側の端部まで厚さがテーパ状に漸次減少するように設定し、鋳造温度を650~750℃の範囲で設定し、鋳造プロセスシミュレーションソフトウエア(MAGMASOFT:MAGMA社製)を用いてベース部材10を鋳造するシミュレーションを行った。
The effects of the present invention will be described below with reference to specific examples.
1. EXAMPLE As an example of the present invention, the thickness t1 at the end of the rib portion 13 on the first gate portion 12c side in FIG. The thickness t2 is set to 1.67 mm, and the thickness is set so as to gradually decrease in a tapered manner from the end on the first gate portion 12c side to the end on the second gate portion 12d side, and the casting temperature is set to 650 to A simulation of casting the base member 10 was performed using a casting process simulation software (MAGMASOFT: manufactured by MAGMA) by setting the temperature within the range of 750°C.

なお、この実施例におけるリブ部13の内壁部13aと外壁部13bとのなす角度θは0.67°であった。このシミュレーションでは、ベース部材10の各所での空気含有率を推定し、空気含有率の最大値と最大となった箇所を求めた。その結果、図1に示すA点で空気含有率が最大で2.7体積%であった。なお、ここでいう空気含有率はソフトウェアにより計算される1メッシュ当たりの空気が占める体積%である。 The angle θ between the inner wall portion 13a and the outer wall portion 13b of the rib portion 13 in this example was 0.67°. In this simulation, the air content rate was estimated at various locations of the base member 10, and the maximum value of the air content rate and the location where the maximum air content rate was obtained. As a result, the maximum air content was 2.7% by volume at point A shown in FIG. In addition, the air content rate here is volume% which the air per 1 mesh calculated by software occupies.

2.従来例
次に、従来例としてリブ部13の厚さを第1ゲート部12c側の端部から第2ゲート部12d側の端部まで1.67mmとして一様に設定した以外は上記と同じ条件で、ベース部材10を鋳造するシミュレーションを行った。その結果、図1に示すベース部材10のB点で空気含有率が最大で3.11体積%であった。
2. Conventional example Next, as a conventional example, the same conditions as above except that the thickness of the rib portion 13 was uniformly set to 1.67 mm from the end portion on the side of the first gate portion 12c to the end portion on the side of the second gate portion 12d. Then, a simulation of casting the base member 10 was performed. As a result, the maximum air content at point B of the base member 10 shown in FIG. 1 was 3.11% by volume.

3.比較例
さらに、比較例として、本発明の実施例とは逆方向のテーパ構造を有するリブ部13を有するベース部材10を鋳造するシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、リブ部13における第1ゲート部12c側の端部での厚さt1を1.67mm、リブ部13における第2ゲート部12d側の端部での厚さt2を3.00mmに設定して、第1ゲート部12c側の端部から第2ゲート部12d側の端部まで厚さがテーパ状に漸次増加するように設定した以外は上記と同じ条件とした。その結果、図1に示すベース部材10のC点で空気含有率が最大で3.98体積%であった。
3. Comparative Example Further, as a comparative example, a simulation of casting the base member 10 having the rib portion 13 having the tapered structure in the direction opposite to that of the embodiment of the present invention was performed. In this simulation, the thickness t1 at the end of the rib portion 13 on the first gate portion 12c side was set to 1.67 mm, and the thickness t2 at the end of the rib portion 13 on the second gate portion 12d side was set to 3.00 mm. The conditions were the same as above except that the thickness was set so that the thickness gradually increased in a tapered manner from the end on the side of the first gate portion 12c to the end on the side of the second gate portion 12d. As a result, the maximum air content at point C of the base member 10 shown in FIG. 1 was 3.98% by volume.

以上のシミュレーション結果を表1に示す。表1に示すように、従来例に対する空気含有率最大値は本発明の実施例では13%低下しているが、リブ部13を実施例とは逆のテーパ構造とした比較例では従来例と比べて28%増加している。これらの結果は、本発明ではベース部材10の鋳造時における巣の発生を抑制することを示すものであり、このことから、リブ部13を第1ゲート部12c側から第2ゲート部12d側に向かって厚さが漸次減少するようにした本発明の効果が確認された。 Table 1 shows the above simulation results. As shown in Table 1, the maximum air content in the example of the present invention is lower than that in the conventional example by 13%. 28% more than that. These results show that the present invention suppresses the occurrence of cavities during casting of the base member 10. From this, the rib portion 13 is moved from the first gate portion 12c side to the second gate portion 12d side. The effect of the present invention in which the thickness gradually decreases was confirmed.

Figure 0007333234000001
Figure 0007333234000001

本発明は、スピンドルモータやハードディスク駆動装置などの電子機器、およびそれらに用いられるベース部材に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to electronic devices such as spindle motors and hard disk drives, and base members used therein.

10…ベース部材、10c…第1端部、10d…第2端部、11…底部、12…側壁部、12a…円形部、12b…矩形部、12c…第1ゲート部、12d…第2ゲート部、12e…上面(端面)、13…リブ部、13a…内壁部、13b…外壁部、15…軸、16…内側カバー、17…外側カバー、17a…溶接ビード、18…支柱、100…スピンドルモータ、102…シャフト、103…ステータコア、104…ステータコイル、110…ロータ、111…外側円筒部、112…ロータマグネット、201…軸受部材、202…軸受部材、203…封止部材、204…固定部材、400…ハードディスク駆動装置、401…ハードディスク、402…スイングアーム、403…磁気ヘッド、404…駆動機構、405…読書き機構、406…回路基板、t1…厚さ、t2…厚さ。


Reference Signs List 10 Base member 10c First end 10d Second end 11 Bottom 12 Side wall 12a Circular part 12b Rectangular part 12c First gate part 12d Second gate Part 12e Upper surface (end surface) 13 Rib portion 13a Inner wall portion 13b Outer wall portion 15 Shaft 16 Inner cover 17 Outer cover 17a Weld bead 18 Post 100 Spindle DESCRIPTION OF SYMBOLS Motor 102... Shaft 103... Stator core 104... Stator coil 110... Rotor 111... Outer cylindrical portion 112... Rotor magnet 201... Bearing member 202... Bearing member 203... Sealing member 204... Fixed member , 400... Hard disk drive, 401... Hard disk, 402... Swing arm, 403... Magnetic head, 404... Drive mechanism, 405... Read/write mechanism, 406... Circuit board, t1... Thickness, t2... Thickness.


Claims (6)

ダイカスト製のベース部材であって、
前記ベース部材は、短辺と長辺とを有する長方形板状の底部と、前記底部の全周の縁部から該底部と直交する方向に延びる側壁部と、前記側壁部の端面の全周から前記底部と直交する方向に突出するリブ部とを備え、
前記リブ部の厚さは、前記側壁部の厚さよりも小さく、
前記側壁部は、溶湯の入口に対応する第1ゲート部が設けられた短辺側の第1端部と、
前記第1端部の反対側に位置し、前記第1ゲート部よりも面積の小さい溶湯の出口に対応する第2ゲート部が設けられた第2端部を有し、
前記リブ部は、前記第1端部側から前記第2端部側に向かってテーパ状に厚さが漸次減少するベース部材。
A die-cast base member,
The base member includes a rectangular plate-shaped bottom portion having short sides and long sides, side wall portions extending in a direction orthogonal to the bottom portion from the edges of the entire periphery of the bottom portion, A rib portion protruding in a direction orthogonal to the bottom portion,
the thickness of the rib portion is smaller than the thickness of the sidewall portion;
The side wall has a first end on the short side provided with a first gate corresponding to the entrance of the molten metal;
a second end provided with a second gate portion corresponding to a molten metal outlet having a smaller area than the first gate portion, the second end portion being located on the opposite side of the first end portion;
The rib portion is a base member whose thickness gradually decreases in a tapered manner from the first end side toward the second end side.
ダイカスト製のベース部材であって、
前記ベース部材は、短辺と長辺とを有する長方形板状の底部と、前記底部の全周の縁部から該底部と直交する方向に延びる側壁部と、前記側壁部の端面の全周から前記底部と直交する方向に突出するリブ部とを備え、
前記リブ部の厚さは、前記側壁部の厚さよりも小さく、
前記側壁部は、円形の内周面形状を有する円形部と、矩形状の内周面形状を有する矩形部とを備え、
前記リブ部は、前記円形部側から前記矩形部側に向かってテーパ状に厚さが漸次減少するベース部材。
A die-cast base member,
The base member includes a rectangular plate-shaped bottom portion having short sides and long sides, side wall portions extending in a direction orthogonal to the bottom portion from the edges of the entire periphery of the bottom portion, A rib portion protruding in a direction orthogonal to the bottom portion,
the thickness of the rib portion is smaller than the thickness of the sidewall portion;
The side wall portion includes a circular portion having a circular inner peripheral surface shape and a rectangular portion having a rectangular inner peripheral surface shape,
The rib portion is a base member whose thickness gradually decreases in a tapered manner from the circular portion side toward the rectangular portion side.
前記リブ部は内壁部と外壁部とを備え、前記内壁部および外壁部のなす角度は0.3~1.5°である請求項1または2に記載のベース部材。 3. The base member according to claim 1, wherein the rib portion has an inner wall portion and an outer wall portion, and the angle between the inner wall portion and the outer wall portion is 0.3 to 1.5 degrees. 請求項1乃至3のいずれかに記載のベース部材と、
前記ベース部材に固定されたステータと、
前記ステータに対して回転可能に支持されたロータとを備えたスピンドルモータ。
a base member according to any one of claims 1 to 3;
a stator fixed to the base member;
and a rotor rotatably supported with respect to the stator.
請求項4に記載のスピンドルモータに複数のハードディスクを備え、前記ベース部材に、前記ハードディスクに対するデータの書込みと読取りを行う読書き機構を備えたハードディスク駆動装置。 5. A hard disk drive comprising a plurality of hard disks in the spindle motor according to claim 4, and a read/write mechanism for writing and reading data to and from said hard disks in said base member. 内部に空気よりも密度の小さい気体を封入した請求項5に記載のハードディスク駆動装置。 6. A hard disk drive according to claim 5, wherein a gas having a density lower than that of air is sealed inside.
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