(57)【要約】      （修正有）【課題】ピボットポストの基端部付近に、ヘッドの揺動に耐え得る十分な強度のあるベースおよびディスク駆動装置を提供する。【解決手段】ディスク駆動装置のベースは、底板部と、ピボットポストと、凹部４４とを有する。底板部は、ディスクの回転軸となる第１軸９１と、ヘッドの揺動軸となる第２軸９２とに対して垂直に拡がる。ピボットポストは、第２軸と重なる位置において、底板部の上面から上方へ突出する。凹部は、第２軸と重なる位置において、底板部の下面から上方へ凹む。底板部の下面は、第１下面５１と第２下面５２とを含む。第１下面は、凹部よりも第１軸側において、第１軸および第２軸に対して垂直に拡がる。第２下面は、凹部よりも第１軸の反対側かつ第１下面よりも上側において、第１軸および第２軸に対して垂直に拡がる。第１下面は、凹部に隣接し、かつ、第１軸から離れる方向へ突き出した第１突出部６１及び第２突出部６２を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク駆動装置に用いられる鋳造品のベースであって、
上下に延び、ディスクの回転軸となる第１軸と、前記第１軸と異なる位置において上下に延び、前記ディスクに対して情報の読み取りおよび書き込みの少なくとも一方を行うヘッドの揺動軸となる第２軸と、に対して垂直に拡がる底板部と、
前記第２軸と重なる位置において、前記底板部の上面から上方へ突出するピボットポストと、
前記第２軸と重なる位置において、前記底板部の下面から上方へ凹む凹部と、
を有し、
前記底板部の下面は、
前記凹部よりも前記第１軸側において、前記第１軸および前記第２軸に対して垂直に拡がる第１下面と、
前記凹部よりも前記第１軸の反対側かつ前記第１下面よりも上側において、前記第１軸および前記第２軸に対して垂直に拡がる第２下面と、
を含み、
前記第１下面は、前記凹部に隣接し、かつ、前記第１軸から離れる方向へ突き出した突出部を有するベース。
【請求項２】
請求項１に記載のベースであって、
前記凹部の半周以上が、前記突出部を含む前記第１下面に包囲されているベース。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のベースであって、
前記底板部は、短辺と長辺とを有する長方形状であり、
前記突出部は、
前記底板部の短辺方向において、前記凹部よりも前記第１軸側に位置する第１突出部と、
前記底板部の短辺方向において、前記凹部よりも前記第１軸の反対側に位置する第２突出部と、
を含むベース。
【請求項４】
請求項３に記載のベースであって、
前記第１突出部は、前記第１軸から最も離れた第１頂部を有し、
前記第１軸から前記第１頂部までの距離は、前記第１軸から前記第２軸までの距離よりも長いベース。
【請求項５】
請求項４に記載のベースであって、
前記第１頂部は、前記第１軸を通り前記長辺と平行な第１仮想線と、前記第２軸を通り前記長辺と平行な第２仮想線と、の間に位置するベース。
【請求項６】
請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載のベースであって、
前記第２突出部は、前記第１軸から最も離れた第２頂部を有し、
前記第１軸から前記第２頂部までの距離は、前記第１軸から前記第２軸までの距離よりも長いベース。
【請求項７】
請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載のベースであって、
前記第１突出部および前記第２突出部は、前記ヘッドの揺動方向と平行に配列されるベース。
【請求項８】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のベースであって、
前記第２下面は、
前記凹部および前記突出部に隣接する位置に、下方へ向けて突出した台部
を有するベース。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のベースであって、
前記第２下面は、回路基板を配置するための面であるベース。
【請求項１０】
請求項９に記載のベースと、
前記第１軸を中心として前記ディスクを回転させるモータと、
前記ヘッドと、
前記ヘッドを、前記第２軸を中心として揺動させる揺動機構と、
前記第２下面に配置された前記回路基板と、
を有するディスク駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベースおよびディスク駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、ディスクを回転させるスピンドルモータと、ディスクに対して情報の読み取りおよび書き込みを行うヘッドと、それらを支持するベースとを有する。従来のディスク駆動装置用のベースについては、例えば、特開２０１５−１２７０６４号公報に記載されている。当該公報のベースは、鍛造により形成されている。
【特許文献１】特開２０１５−１２７０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特開２０１５−１２７０６４号公報のように、ベースを鍛造により生産すれば、強度の高いベースを得ることができる。しかしながら、鍛造は時間がかかるため、大量生産には不向きである。そこで、鍛造よりも生産性の高い鋳造を用いて、かつ、強度の高いベースを製造することが求められている。ただし、ベースは、ヘッドを揺動可能に支持するためのピン状のピボットポストを含んでいる。ベースを鋳造により製造する場合、このピボットポストを精度よく形成することが必要である。また、ピボットポストの基端部付近には、ヘッドの揺動に耐え得る十分な強度が必要となる。
【０００４】
本発明の目的は、ピボットポストを精度よく形成でき、かつ、ピボットポストの基端部付近の剛性も確保できる鋳造品のベースを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の第１発明は、ディスク駆動装置に用いられる鋳造品のベースであって、上下に延び、ディスクの回転軸となる第１軸と、前記第１軸と異なる位置において上下に延び、前記ディスクに対して情報の読み取りおよび書き込みの少なくとも一方を行うヘッドの揺動軸となる第２軸と、に対して垂直に拡がる底板部と、前記第２軸と重なる位置において、前記底板部の上面から上方へ突出するピボットポストと、前記第２軸と重なる位置において、前記底板部の下面から上方へ凹む凹部と、を有し、前記底板部の下面は、前記凹部よりも前記第１軸側において、前記第１軸および前記第２軸に対して垂直に拡がる第１下面と、前記凹部よりも前記第１軸の反対側かつ前記第１下面よりも上側において、前記第１軸および前記第２軸に対して垂直に拡がる第２下面と、を含み、前記第１下面は、前記凹部に隣接し、かつ、前記第１軸から離れる方向へ突き出した突出部を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本願の第１発明によれば、凹部を設けることにより、ベースの鋳造時に、ピボットポストへ溶融金属が流れ込みやすくなる。したがって、ピボットポストを精度よく形成できる。また、凹部に隣接する位置に突出部を設けることにより、ピボットポストの基端部付近の剛性低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、ディスク駆動装置の縦断面図である。
【図２】図２は、ベースの上面図である。
【図３】図３は、ベースの下面図である。
【図４】図４は、ベースの鋳造に用いられる金型の部分断面図である。
【図５】図５は、ベースの部分下面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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、ディスクの回転軸を「第１軸」と称し、ヘッドの揺動軸を「第２軸」と称する。第１軸と第２軸とは、異なる位置において互いに平行に延びる。また、本願では、第１軸および第２軸と平行な方向を「軸方向」、第１軸に直交する方向を「径方向」、第１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、ベースに対してカバー側を上として、各部の形状および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およびディスク駆動装置の使用時の向きを限定する意図はない。
【０００９】
＜１．ディスク駆動装置の構成＞
図１は、一実施形態に係るディスク駆動装置１の縦断面図である。
【００１０】
このディスク駆動装置１は、中央に円孔を有する円板状の磁気ディスク１４を回転させながら、磁気ディスク１４に対して情報の読み取りおよび書き込みを行う装置である。図１に示すように、ディスク駆動装置１は、スピンドルモータ１１、ベース１２、カバー１３、磁気ディスク１４、アクセス部１５、および回路基板１６を有する。
【００１１】
スピンドルモータ１１は、磁気ディスク１４を支持しながら、第１軸９１を中心として磁気ディスク１４を回転させる装置である。スピンドルモータ１１は、静止部２と回転部３とを有する。静止部２は、ベース１２およびカバー１３に対して相対的に静止する。回転部３は、静止部２に対して回転可能に支持される。
【００１２】
静止部２は、ステータ支持部２１、ステータ２２、および軸受ユニット２３を有する。ステータ支持部２１は、第１軸９１の周囲において、軸方向に円筒状に延びる。ステータ支持部２１は、スピンドルモータ１１の一部であるとともに、ベース１２の一部でもある。ステータ２２は、磁性体であるステータコア２２１と、複数のコイル２２２とを有する。ステータコア２２１は、ステータ支持部２１の外周面に固定されている。ステータコア２２１は、径方向外側へ向けて突出する複数のティースを有する。複数のコイル２２２は、それぞれ、ティースに巻かれた導線により構成される。軸受ユニット２３は、ステータ支持部２１の内周面に固定される。軸受ユニット２３は、回転部３側のシャフト３１を、回転可能に支持する。軸受ユニット２３には、例えば、流体動圧軸受機構が用いられる。
【００１３】
回転部３は、シャフト３１、ハブ３２、およびロータマグネット３３を有する。シャフト３１は、第１軸９１に沿って延びる柱状の部材である。シャフト３１の下端部は、軸受ユニット２３の内部に収容される。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拡がる。磁気ディスク１４は、第１軸９１に対して垂直な姿勢で、ハブ３２に固定される。ロータマグネット３３は、ステータ２２の径方向外側において、ハブ３２に固定される。ロータマグネット３３には、例えば、円環状の磁石が用いられる。ロータマグネット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。
【００１４】
このようなスピンドルモータ１１において、コイル２２２に駆動電流が供給されると、ステータコア２２１の複数のティースに磁束が生じる。そして、ティースとロータマグネット３３との間の磁束の相互作用により、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、第１軸９１を中心として回転する。回転部３が回転すると、ハブ３２に支持された磁気ディスク１４も、第１軸９１を中心として回転する。
【００１５】
ベース１２は、スピンドルモータ１１およびアクセス部１５を支持する略板状の部材である。ベース１２は、金型に金属を流し込んで硬化させることによって得られる、いわゆる鋳造品である。ベース１２の材料となる金属には、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられる。
【００１６】
図２は、ベース１２の上面図である。図３は、ベース１２の下面図である。図１〜図３に示すように、ベース１２は、上述したステータ支持部２１、底板部４１、側壁部４２、およびピボットポスト４３を有する。底板部４１は、スピンドルモータ１１の回転部３、磁気ディスク１４、およびアクセス部１５の下方において、第１軸９１および第２軸９２に対して垂直に拡がる。上面視における底板部４１の形状は、矩形状である。ステータ支持部２１の下端部と、底板部４１とは、互いに繋がっている。側壁部４２は、底板部４１の外端縁から上方へ向けて延びる、矩形かつ筒状の部位である。ピボットポスト４３は、第２軸９２と重なる位置において、底板部４１の上面から上方へ突出する、円柱状の部位である。
【００１７】
ベース１２のより詳細な形状については、後述する。
【００１８】
カバー１３は、ベース１２の側壁部４２の上端面に支持される。ベース１２の上部の開口は、カバー１３によって塞がれる。ベース１２とカバー１３とは、例えば、ねじ止めで固定される。スピンドルモータ１１の回転部３、磁気ディスク１４、およびアクセス部１５は、ベース１２とカバー１３とで構成される筐体の内部に収容される。
【００１９】
アクセス部１５は、アーム１５１と、アーム１５１の先端に設けられたヘッド１５２と、揺動機構１５３とを有する。アーム１５１は、ベース１２のピボットポスト４３に、軸受を介して取り付けられる。揺動機構１５３は、アーム１５１およびヘッド１５２を揺動させるための機構である。揺動機構１５３を駆動させると、アーム１５１は、第２軸９２を中心として揺動する。これにより、ヘッド１５２が、磁気ディスク１４の記録面に沿って移動する。ヘッド１５２は、磁気ディスク１４の上面および下面に対向し、磁気ディスク１４に対して情報の読み取りおよび書き込みを行う。
【００２０】
なお、ヘッド１５２は、磁気ディスク１４に対して情報の読み取りおよび書き込みのいずれか一方のみを行うものであってもよい。また、ディスク駆動装置１は、２枚以上の磁気ディスク１４を有するものであってもよい。また、ディスク駆動装置１は、光ディスクを回転させる装置であってもよい。
【００２１】
回路基板１６は、ベース１２の底板部４１の下面に固定される。回路基板１６には、例えば、柔軟性の小さい、いわゆるリジッド基板が用いられる。回路基板１６には、ディスク駆動装置１の駆動に必要な電気回路が実装されている。電気回路は、スピンドルモータ１１を動作させための回路であってもよく、揺動機構１５３を動作させるための回路であってもよく、あるいは、種々の信号を検出するための回路であってもよい。回路基板１６の上面には、電気回路を構成する複数の電子部品１６１が搭載される。なお、回路基板１６は、柔軟性の大きい、いわゆるフレキシブルプリント基板（図示省略）を介して、スピンドルモータ１１のコイル２２２と接続されている。
【００２２】
＜２．ベースの詳細な形状＞
続いて、ベース１２のより詳細な形状について説明する。
【００２３】
図１および図３に示すように、ベース１２は、第２軸９２と重なる位置に、凹部４４を有する。凹部４４は、ピボットポスト４３の下方の位置において、底板部４１の下面から上方へ凹む。本実施形態の凹部４４は、円錐台状の凹みである。すなわち、凹部４４の形状は、下面視において円形である。そして、凹部４４の内径は、軸方向上側へ向かうにつれて、徐々に収束する。
【００２４】
凹部４４は、ベース１２の鋳造時に、ピボットポスト４３へ溶融金属を流れ込みやすくする役割を果たす。図４は、ベース１２の鋳造に用いられる金型８０の部分縦断面図である。図４では、凹部４４に相当する位置において、金型８０を後述する長辺方向に切断した断面を示している。図４に示すように、金型８０は、ピボットポスト４３を形成するための窪み８１と、凹部４４を形成するための突起８２とを有する。ベース１２を鋳造するときには、金型８０内の空洞８３に、溶融金属を流し込む。このとき、突起８２に向かう溶融金属の流れは、図４中の矢印のように、突起８２の表面に当たることによって上方へ向きを変える。これにより、溶融金属が窪み８１内に流れ込みやすくなる。その結果、ピボットポスト４３が精度よく形成される。
【００２５】
また、図３に示すように、底板部４１の下面は、第１下面５１と第２下面５２とを含む。第１下面５１は、凹部４４よりも第１軸９１側に位置する。また、第１下面５１は、第１軸９１および第２軸９２に対して垂直に拡がる。第２下面５２は、凹部４４よりも第１軸９１の反対側に位置する。また、第２下面５２は、第１下面５１よりも上側において、第１軸９１および第２軸９２に対して垂直に拡がる。回路基板１６は、第２下面５２に配置される。
【００２６】
第２下面５２の高さは、第１下面５１の高さよりも高い。すなわち、ベース１２の下面側から見ると、第２下面５２は、第１下面５１よりも凹んでいる。回路基板１６は、当該凹み内に、少なくとも一部分が収容される。これにより、第１下面５１よりも下側に、回路基板１６がはみ出すことを抑制できる。
【００２７】
図５は、ベース１２の部分下面図である。図５に示すように、第１下面５１は、第１突出部６１および第２突出部６２を有する。第１突出部６１および第２突出部６２は、それぞれ、凹部４４と隣接する。また、第１突出部６１および第２突出部６２は、第１軸９１から離れる方向へ突き出ている。上述の通り、凹部４４を設けると、ピボットポスト４３を精度よく形成できる。しかしながら、凹部４４を設けた分だけ、底板部４１の肉厚が減る。しかしながら、本実施形態のベース１２は、凹部４４と隣接する位置に、第１突出部６１および第２突出部６２を有する。このようにすれば、凹部４４の周囲における底板部４１の肉厚を増し、凹部４４付近の剛性低下を抑制できる。
【００２８】
特に、本実施形態では、凹部４４の半周以上が、第１突出部６１および第２突出部６２を含む第１下面５１に包囲されている。これにより、凹部４４付近の剛性低下を、より抑制できる。
【００２９】
図２および図３に示すように、本実施形態の底板部４１は、短辺４１１と長辺４１２とを有する長方形状である。以下では、底板部４１の短辺４１１と平行な方向を「短辺方向」と称する。また、底板部４１の長辺４１２と平行な方向を「長辺方向」と称する。
【００３０】
第１突出部６１は、短辺方向において、凹部４４よりも第１軸９１側に位置する。また、第１突出部６１は、長辺方向かつ第１軸９１から離れる向きに突出する。第２突出部６２は、短辺方向において、凹部４４よりも第１軸９１の反対側に位置する。また、第２突出部６２は、長辺方向かつ第１軸９１から離れる向きに突出する。このように、本実施形態では、凹部４４の短辺方向の両側に、突出部６１，６２が設けられている。これにより、凹部４４付近の剛性低下が、より抑制されている。
【００３１】
図５に示すように、第１突出部６１は第１頂部６１１を有する。第１頂部６１１は、第１突出部６１のうち、第１軸９１から最も離れた部位である。第１軸９１から第１頂部６１１までの径方向の距離は、第１軸９１から第２軸９２までの径方向の距離よりも、長い。また、図５に示すように、第２突出部６２は第２頂部６２１を有する。第２頂部６２１は、第２突出部６２のうち、第１軸９１から最も離れた部位である。第１軸９１から第２頂部６２１までの径方向の距離は、第１軸９１から第２軸９２までの径方向の距離よりも、長い。
【００３２】
このように、第１突出部６１の第１頂部６１１と、第２突出部６２の第２頂部６２１とを、それぞれ十分に突出させることで、凹部４４付近の剛性低下を、より効果的に抑制できる。
【００３３】
ただし、第１頂部６１１の位置が凹部４４から短辺方向に離れ過ぎると、凹部４４付近の剛性に、第１頂部６１１が寄与しにくくなる。しかしながら、本実施形態では、図５に示すように、第１軸９１を通り長辺４１２と平行な第１仮想線９１１と、第２軸９２を通り長辺４１２と平行な第２仮想線９２１との間に、第１頂部６１１が位置する。このように、第１頂部６１１を凹部４４の近くに配置することで、凹部４４付近の剛性低下を、さらに抑制できる。
【００３４】
アクセス部１５のアーム１５１およびヘッド１５２は、図２および図５中に矢印で示した揺動方向Ｄに揺動する。その際、ピボットポスト４３は、揺動方向Ｄの慣性力を受ける。このため、ピボットポスト４３の下端部付近（すなわち凹部４４付近）には、この揺動方向Ｄの慣性力に対する剛性が必要となる。本実施形態では、第１突出部６１が、第２突出部６２よりも長辺方向に突出している。すなわち、第１軸９１から第１頂部６１１までの長辺方向の距離は、第１軸９１から第２頂部６２１までの長辺方向の距離よりも長い。その結果、第１突出部６１と第２突出部６２とが、揺動方向Ｄと平行に配列されている。これにより、当該慣性力によるピボットポスト４３および底板部４１の変形を、より抑制できる。したがって、ヘッド１５２をより精度よく揺動させることができる。
【００３５】
また、図５に示すように、本実施形態の第２下面５２は、台部５２１を含んでいる。台部５２１は、第２下面５２の他の部分よりも下方へ向けて突出している。台部５２１の軸方向の高さは、第１下面５１よりも高く、かつ、第２下面５２の台部５２１以外の部分よりも低い。回路基板１６の上面の一部分は、台部５２１に接触する。これにより、回路基板１６が軸方向に位置決めされる。回路基板１６の上面に設けられた電子部品１６１は、第２下面５２の台部５２１以外の部分と、回路基板１６との間の空間に収容される。
【００３６】
本実施形態では、このような台部５２１が、凹部４４、第１突出部６１、および第２突出部６２に隣接する位置に設けられている。これにより、凹部４４付近に台部５２１が無い場合よりも、凹部４４付近の剛性をより高めることができる。
【００３７】
＜３．変形例＞
以上、一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は限定されない。
【００３８】
上記の実施形態では、ベース１２の下面に、第１突出部６１および第２突出部６２の２つの突出部が設けられていた。しかしながら、ベース１２の下面に設けられる突出部の数は、１つであってもよい。例えば、凹部４４の短辺方向の両側のうちの一方のみに、突出部が設けられていてもよい。また、突出部が突出する向きは、必ずしも長辺方向でなくてもよい。また、突出部の形状は、本願の各図に示された形状と相違していてもよい。
【００３９】
また、ディスク駆動装置に含まれるスピンドルモータの構造は、上記の実施形態と相違していてもよい。例えば、静止したシャフトの周りでハブが回転する、いわゆる軸固定型のスピンドルモータであってもよい。
【００４０】
また、各部品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。また、上記の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。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、ベースおよびディスク駆動装置に利用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１  ディスク駆動装置
２  静止部
３  回転部
１１  スピンドルモータ
１２  ベース
１３  カバー
１４  磁気ディスク
１５  アクセス部
１６  回路基板
２１  ステータ支持部
２２  ステータ
２３  軸受ユニット
３１  シャフト
３２  ハブ
３３  ロータマグネット
４１  底板部
４２  側壁部
４３  ピボットポスト
４４  凹部
５１  第１下面
５２  第２下面
６１  第１突出部
６２  第２突出部
８０  金型
８１  窪み
８２  突起
８３  空洞
９１  第１軸
９２  第２軸
１５１  アーム
１５２  ヘッド
１５３  揺動機構
１６１  電子部品
４１１  短辺
４１２  長辺
５２１  台部
６１１  第１頂部
６２１  第２頂部
９１１  第１仮想線
９２１  第２仮想線
Ｄ  揺動方向
【図１】
2019008856.tif 000003
【図２】
2019008856.tif 000004
【図３】
2019008856.tif 000005
【図４】
2019008856.tif 000006
【図５】
2019008856.tif 000007