JP2013078249A

JP2013078249A - 回転機器

Info

Publication number: JP2013078249A
Application number: JP2011218263A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Yamazaki; 博規山崎
Original assignee: Alphana Technology Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Japan Advanced Technology Co Ltd
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2013-04-25

Abstract

【課題】ハウジングの開口孔を覆うように配置された基板の貫通孔から引出線が引き出される構造において、エアリークを防止できると共に、製造コストの増大を回避できる気密構造を有する回転機器を提供する。
【解決手段】ディスク駆動装置は、ハブ部材と、軸受ユニットと、駆動ユニットと、密閉空間を形成すると共に駆動ユニットから引き出される引出線３８ａを密閉空間から外部空間に引き出す開口孔６０を有するベース部材１２と、ベース部材１２の外側で開口孔６０に対応する位置に配置されるフレキシブル配線基板６２を有する。フレキシブル配線基板６２は、開口孔６０から引出線３８ａを貫通させる貫通孔６８を有し、ベース部材１２の表面側から硬化性樹脂６４が塗布される。フレキシブル配線基板６２は、貫通孔６８を環囲するように複数配置され硬化性樹脂６４が流れ込む補助孔７０を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、回転機器、特に、回転機器の気密構造の改良に関する。

近年、回転機器の一つであるハードディスクドライブ装置（以下、単にディスク駆動装置という）の記録密度を向上させる技術が急速に進歩し、それに伴い記録容量は飛躍的に高まっている。そして、記録密度の向上に伴い、ディスク駆動装置内部への異物の侵入対策が重要になっている。例えば、ディスク駆動装置内部に記録媒体として収納される記録ディスクの表面と磁気ヘッドの距離は数ナノメートルである。これに対し大気中に含まれる塵等は遙かに大きく、ディスク駆動装置内部に進入した場合、磁気ヘッドの記録ディスクへのアクセス不良の原因になったり、記録ディスクや磁気ヘッドに物理的な損傷を与える原因になる可能性がある。そのため、ディスク駆動装置のハウジングは密閉構造とする必要がある。一方、ディスク駆動装置内部には、記録ディスクを回転駆動するモータや磁気ヘッドが収納されている。つまり、モータの磁気発生用のコイルへの給電線や磁気ヘッドに対する信号の入出力を行うために信号線等の引出線をディスク駆動装置の密閉空間から引き出す必要がある。すなわち、清浄空気空間と外部の非清浄空気空間とが連通する構造を形成する必要がある。この場合、引出線はディスク駆動装置のハウジングの一部に形成された開口孔を通して引き出される。前述したように、ハウジングは密閉構造とする必要があるため、開口孔部分はエアリークが生じないように高い気密性を持つ構造とする必要がある。

このようなハウジングの気密性を確保するための構造が種々提案されている。例えば開口孔部分に樹脂シール剤を塗布して封止する構造がある（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に記載された技術の場合、引出線をハウジングの開口孔から引き出した後ハウジング外面を配索し、ハウジング外面の他の部分に固定されたフレキシブル配線基板等の基板に半田付けで接続される。この場合、開口孔におけるエアリークを防止するために開口孔を樹脂剤で覆っていた。

特開２０１０−２１８６１２号公報

ハウジングから引き出される引出線の断線防止を考慮すると、開口孔から引き出した引出線は直ちに基板に接続することが望ましいということを発明者らは認識した。つまり、ハウジングの外面に配置する基板を開口孔が覆われるように配置して、引出線は、基板に形成した貫通孔を挿通した後直ちに基板上のランドに半田付けすることが望ましいことを認識した。ただし、この場合、基板を配置するハウジングの外面やハウジングの外面に接する基板の表面に僅かでも凹凸やうねりがあると、そこに隙間が形成されエアリークの原因になり得る。そのため、ハウジングの外面やハウジングの外面に接する基板の表面の平面精度を高めるような加工が必要になったり、基板全体を覆うように多くの樹脂剤を塗布する必要が生じて、製造コストの増加の原因になるという問題があった。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハウジングの開口孔を覆うように配置された基板の貫通孔から引出線が引き出される構造において、エアリークを防止できると共に、製造コストの増大を回避できる気密構造を有する回転機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の回転機器は、記録ディスクが載置されるべきハブ部材と、ハブ部材を回転自在に支持する軸受ユニットと、ハブ部材を回転駆動する駆動ユニットと、少なくともハブ部材と軸受ユニットと駆動ユニットを収納して密閉空間を形成すると共に駆動ユニットから引き出される引出線を密閉空間から外部空間に引き出す開口孔を有するハウジングと、ハウジングの外部空間側において、開口孔に対応する位置に配置される基板であって、開口孔から引き出された引出線を貫通させる貫通孔を有し、当該貫通孔から引き出した引出線を接続する接続部を有する基板と、基板においてハウジングと非接触となる面側に塗布されて少なくとも貫通孔とその周囲領域を覆う硬化性樹脂と、を含む。基板は、貫通孔を環囲するように複数配置された当該基板の表裏を貫通する補助孔を有する。

この態様によると、貫通孔を環囲するように複数配置されて基板の表裏を貫通する補助孔から硬化性樹脂が基板とハウジングの間やハウジングの開口孔に入り込む。

本発明によれば、硬化性樹脂を基板全体に塗布しなくても補助孔から流入した硬化性樹脂が基板とハウジングの間やハウジングの開口孔に入り込み、エアリークの原因になる隙間を封止する。その結果、少量の硬化性樹脂でハウジングのエアリークを防止できる回転機器が提供できる。

本実施形態の回転機器の一例であるディスク駆動装置の内部構成を説明する説明図である。図１のディスク駆動装置の軸受ユニットを中心とする内部構造を説明する断面図である。本実施形態の回転機器に適用するフレキシブル配線基板の貫通孔および補助孔の配置を説明する説明図である。本実施形態のフレキシブル配線基板を適用した場合の硬化性樹脂の充填状態を説明する説明図である。補助孔を有さないフレキシブル配線基板を用いた場合の硬化性樹脂の充填状態を説明する説明図である。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

図１は、本実施形態の回転機器の一例であるディスク駆動装置１０（ハードディスクドライブ装置：ＨＤＤ）の内部構成を説明する説明図である。図１は、ディスク駆動装置１０の内部構成を露出させるためにカバー１１を取り外した状態を示している。ベース部材１２にカバー１１を取り付けることによりディスク駆動装置１０の内部を密閉空間Ｍとする。したがって、本実施形態の場合、ベース部材１２とカバー１１によってハウジング１３を構成する。

ベース部材１２の上面には、ブラシレスモータ１４、アーム軸受部１６、ボイスコイルモータ１８等が載置される。ブラシレスモータ１４は、記録ディスク２０を搭載するためのハブ部材２６を回転軸上に支持し、例えば磁気的にデータを記録可能な記録ディスク２０を回転駆動する。ブラシレスモータ１４は、例えばスピンドルモータとすることができる。ブラシレスモータ１４は、記録ディスク２０を回転駆動する。ブラシレスモータ１４はＵ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相の駆動電流により駆動される。アーム軸受部１６は、スイングアーム２２を可動範囲ＡＢ内でスイング自在に支持する。ボイスコイルモータ１８は外部からの制御データにしたがってスイングアーム２２をスイングさせる。スイングアーム２２の先端には磁気ヘッド２４が取り付けられている。ディスク駆動装置１０が稼働状態にある場合、磁気ヘッド２４はスイングアーム２２のスイングに伴って記録ディスク２０の表面を僅かな隙間を介して可動範囲ＡＢ内を移動し、データをリード／ライトする。なお、図１において、点Ａは記録ディスク２０の最外周の記録トラックの位置に対応する点であり、点Ｂは記録ディスク２０の最内周の記録トラックの位置に対応する点である。スイングアーム２２は、ディスク駆動装置１０が停止状態にある場合には記録ディスク２０の脇に設けられる待避位置に移動してもよい。

なお、本実施形態において、記録ディスク２０、スイングアーム２２、磁気ヘッド２４、ボイスコイルモータ１８等のデータをリード／ライトする構造を全て含むものをディスク駆動装置１０（回転機器）と表現する場合もあるし、ＨＤＤと表現する場合もある。また、記録ディスク２０を回転駆動する部分のみをディスク駆動装置１０（回転機器）と表現する場合もある。

図２は、図１のディスク駆動装置１０の軸受部を中心とする内部構造を説明する断面図である。
図２に示すように、本実施形態のディスク駆動装置１０は、固定体部Ｓと、回転体部Ｒと、ラジアル動圧溝ＲＢ１，ＲＢ２と潤滑剤５２とで構成されるラジアル流体動圧軸受部及びスラスト動圧溝ＳＢ１，ＳＢ２で構成されるスラスト流体動圧軸受部を含む軸受ユニット３０と、これらの流体動圧軸受部を介して固定体部Ｓに対して回転体部Ｒを回転駆動する駆動ユニット３２とにより構成されている。図２は、一例として記録ディスク２０を支持するハブ部材２６とシャフト３４が一体となり回転する、いわゆるシャフト回転型のディスク駆動装置１０の構造を示す。なお、ディスク駆動装置１０を構成する部材は、機能的に固定体部Ｓ、軸受ユニット３０、回転体部Ｒ、駆動ユニット３２で分けられるグループのうち複数のグループに含まれるものがある。例えば、シャフト３４は、回転体部Ｒに含まれると共に軸受ユニット３０にも含まれる。

固定体部Ｓは、ベース部材１２、ステータコア３６、コイル３８、スリーブ４０、カウンタープレート４２を含んで構成されている。ステータコア３６は、ベース部材１２に形成された円筒部１２ａの外壁面に固着されている。スリーブ４０は円筒状の部品であり、金属材料や導電性を有する樹脂材料で形成される。このスリーブ４０の外周面は後述する軸受ユニット３０の外周面を形成している。軸受ユニット３０は、ベース部材１２の円筒部１２ａの内壁面で形成する軸受孔１２ｂに例えば接着剤等で固定されている。スリーブ４０の一方の端部には、円盤状のカウンタープレート４２が固着され、記録ディスク２０等が収納されるベース部材１２の内部側を封止している。したがって、カウンタープレート４２もハウジング１３の密閉空間を形成することに寄与している。

ベース部材１２は、例えば、アルミダイキャストで製作された母材の表面にエポキシ樹脂コーティングを施した後に一部を切削加工するか、アルミ板をプレス加工して形成するか、鉄板をプレス加工後、ニッケルメッキを施して形成することができる。ステータコア３６は、ケイ素鋼板等の磁性板材が複数枚積層された後、表面に電着塗装や粉体塗装等による絶縁コーディングを施して形成される。また、ステータコア３６は、半径方向外方向に突出する複数の突極（図示せず）を有するリング状の部材であり、各突極にはコイル３８が巻回されている。例えば、ディスク駆動装置１０が３相駆動であれば突極数は９極とされ、９個のコイル３８が形成される。コイル３８の各相の巻き線端末はまとめられて引出線３８ａとされ、ベース部材１２の底面に形成された開口孔６０から引き出される。例えば３相駆動の場合、巻き始めはそれぞれ独立し、巻き終わりは全相が結線された状態で、合計４本の線が１つの開口孔６０から引き出される。開口孔６０から引き出された引出線３８ａは、開口孔６０を覆うように配置されたフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）６２の外面側（ベース部材１２と非接触側）に引き出され、基板上に形成されたランドに半田付けされる。フレキシブル配線基板６２の外面側に引き出された引出線３８ａやその周囲には後述するように硬化性樹脂６４が塗布され、ベース部材１２に形成された開口孔６０に起因するエアリークを防止するようにしている。

回転体部Ｒは、ハブ部材２６、シャフト３４、フランジ４４、マグネット４６を含んで構成される。ハブ部材２６は、略カップ形状の部材であり、中心孔２６ａと同心の外周円筒部２６ｂと、外周円筒部２６ｂの下端に外延する外延部２６ｃとを有している。そして、外延部２６ｃの内壁面にリング状のマグネット４６を固着している。ハブ部材２６は、ステンレス、アルミニウム、鉄等の金属を切削加工して形成することができる。なお。ハブ部材２６は導電性樹脂を型成型や機械加工して形成することもできる。マグネット４６は、例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ（ネオジウム−鉄−ボロン）系の材料で形成され表面には電着塗装やスプレー塗装などによる防錆処理が施されている。本実施形態において、マグネット４６の内周側は例えば１２極に着磁されている。

シャフト３４は、ハブ部材２６に形成された中心孔２６ａに一端が固定され、他端には、円盤状のフランジ４４が固定されている。シャフト３４は例えばステンレスなどの導電性を有する金属で形成することができる。フランジ４４は、金属材料や導電性を有する樹脂材料で形成することができる。スリーブ４０の一端には、フランジ４４を収納するフランジ収納空間部４０ａが形成されている。したがって、スリーブ４０は、フランジ４４が固定されたシャフト３４を円筒内壁面４０ｂ及びフランジ収納空間部４０ａで囲む空間で相対回転を許容しながら支持する。

回転体部Ｒのフランジ４４付きシャフト３４が固定体部Ｓのスリーブ４０の円筒内壁面４０ｂに沿って挿入される。その結果、回転体部Ｒはラジアル動圧溝ＲＢ１，ＲＢ２と潤滑剤５２で構成されるラジアル流体動圧軸受部及びスラスト動圧溝ＳＢ１、ＳＢ２と潤滑剤５２で構成されるスラスト流体動圧軸受部を介して固定体部Ｓに回転自在に支持される。駆動ユニット３２は、ステータコア３６とコイル３８とマグネット４６とを含んで構成されている。このとき、ハブ部材２６はステータコア３６及びマグネット４６と共に磁気回路を構成する。したがって、フレキシブル配線基板６２を介して接続された駆動回路の制御により各コイル３８に順次通電することで回転体部Ｒが回転駆動される。

なお、本実施形態のハブ部材２６の外周円筒部２６ｂは、記録ディスク２０の中心穴と係合すると共に、外延部２６ｃが記録ディスク２０を位置決め支持する。記録ディスク２０の上面にはクランパ４８が載せられ、当該クランパ４８がスクリュー５０によってハブ部材２６に固定される。これによって記録ディスク２０がハブ部材２６に一体的に固定され、ハブ部材２６と共に回転可能となる。

次に、軸受ユニット３０について説明する。
軸受ユニット３０は、シャフト３４、フランジ４４、スリーブ４０及びカウンタープレート４２とを含んで構成されている。スリーブ４０の円筒内壁面４０ｂとそれに対向するシャフト３４の外周面はラジアル空間部を形成している。そして、スリーブ４０の円筒内壁面４０ｂとシャフト３４の外周面の少なくとも一方にはラジアル方向の支持を行うための動圧を発生するラジアル動圧溝ＲＢ１、ＲＢ２が形成されている。ラジアル動圧溝ＲＢ１はハブ部材２６から近い側に形成され、ラジアル動圧溝ＲＢ２はラジアル動圧溝ＲＢ１よりハブ部材２６から遠い側に形成されている。ラジアル動圧溝ＲＢ１，ＲＢ２は、シャフト３４の軸方向に離隔して配置された例えばヘリングボーン状またはスパイラル状の溝である。これらのラジアル動圧溝ＲＢ１、ＲＢ２の形成空間にはオイル等の潤滑剤５２が充填されている。したがって、シャフト３４が回転することにより潤滑剤５２に圧力の高い部分が生る。その圧力によりシャフト３４を周囲の壁面から離反させて、当該シャフト３４をラジアル方向において実質的に非接触の回転状態とする。

前述したように、シャフト３４の下端には当該シャフト３４と一体的に回転するフランジ４４が固定されている。そして、スリーブ４０の下面の中央部分にはフランジ４４を回転自在に収納するフランジ収納空間部４０ａが形成されている。このフランジ収納空間部４０ａは、一端がカウンタープレート４２により封止され、フランジ収納空間部４０ａ及びそれに続くシャフト３４の収納空間の気密を維持できるようになっている。

フランジ４４とスリーブ４０の軸方向に対向する面の少なくとも一方にスラスト動圧溝ＳＢ１が形成され、フランジ４４とカウンタープレート４２の対向する面の少なくとも一方にはスラスト動圧溝ＳＢ２が形成され、潤滑剤５２と協働してスラスト流体動圧軸受部を形成している。スラスト動圧溝ＳＢ１，ＳＢ２は、例えばスパイラル状またはヘリングボーン状に形成されてポンプインの動圧を発生させる。つまり、固定体部Ｓ側であるスリーブ４０及びカウンタープレート４２に対して回転体部Ｒ側であるフランジ４４が回転することによりポンプインの動圧が発生する。その結果、発生した動圧により固定体部Ｓに対してフランジ４４を含む回転体部Ｒが軸方向に所定の間隙をもって実質的に非接触の状態となり、ハブ部材２６を含む回転体部Ｒが固定体部Ｂに対して非接触状態で支持される。

本実施形態の場合、ラジアル流体動圧軸受部及びスラスト流体動圧軸受部における間隙に充填された潤滑剤５２は互いに共用される。スリーブ４０の開放端側は、スリーブ４０の内周とシャフト３４の外周との隙間が外側に向かって徐々に拡がるようにしたキャピラリーシール部ＴＳを構成している。ラジアル動圧溝ＲＢ１、ＲＢ２、スラスト動圧溝ＳＢ１，ＳＢ２を含む空間、キャピラリーシール部ＴＳの途中までには潤滑剤５２が満たされている。キャピラリーシール部ＴＳは、毛細管現象により潤滑剤５２が充填位置から外部へ漏出することを防止している。

図３は、ハウジング１３を構成するベース部材１２に形成された開口孔６０を覆うように配置されるフレキシブル配線基板６２の一部、具体的には、開口孔６０を覆う部分の拡大図である。
フレキシブル配線基板６２には、コイル３８から引き出される引出線３８ａが半田付けされるランド６６が複数形成されている。図３の場合、Ｕ相コイル用ランド、Ｗ相コイル用ランド、Ｖ相コイル用ランド、コモン用ランドの４つが配置されている例を示す。なお、本実施形態の場合、磁気ヘッド２４やボイスコイルモータ１８から引き出される引出線は別の場所から引き出されている例である。必要に応じて、図３に示すフレキシブル配線基板６２に磁気ヘッド２４やボイスコイルモータ１８から引き出される引出線用のランドを設けてもよい。各ランド６６は、パターン配線が接続され、図示しない駆動回路に接続されている。また、複数のランド６６からほぼ等距離の位置には、ベース部材１２の開口孔６０から引き出される引出線３８ａが挿通される貫通孔６８が形成されている。つまり、フレキシブル配線基板６２は、ハウジング１３の外部空間側において、開口孔６０に対応する位置に配置されている。このように、フレキシブル配線基板６２には、開口孔６０から引き出された引出線３８ａを貫通させる貫通孔６８が形成されている。そして、フレキシブル配線基板６２には、貫通孔６８から引き出された引出線３８ａを接続する接続部としてランド６６が形成されている。貫通孔６８の大きさは、引出線３８ａが無理なく通り、かつ大き過ぎない寸法とされることが望ましい。例えば、ディスク駆動装置１０が３相駆動の場合、各相の巻き終わりの引出線３８ａを３本束ねたものが１本と、各相の巻き始めの独立した引出線３８ａが３本となり合計６本分相当を引き出す必要がある。したがって、貫通孔６８を丸孔とした場合の直径は、引出線３８ａの直径の少なくとも３倍以上が必要となる。また、貫通孔６８の直径の上限は、貫通孔６８と引出線３８ａとの隙間が大きすぎない程度が望ましたく、例えば、引出線３８ａの直径の９倍以下とすること望ましい。具体的には、引出線３８ａの線径を例えば、０．２２ｍｍとする場合、貫通孔６８の直径は１．８ｍｍ程度とすることが望ましいことを発明者らは実験により確認している。

なお、開口孔６０の直径は、貫通孔６８の直径より僅かに大きく形成されている。例えば、貫通孔６８の直径を１．８ｍｍとする場合、開口孔６０の直径は、２．１ｍｍ程度とすることが望ましいことを発明者らは実験により確認している。このように開口孔６０を貫通孔６８より僅かに大きくすることで、開口孔６０と引出線３８ａとが接触しないようにして、引出線３８ａとベース部材１２との絶縁を確保することができる。

また、フレキシブル配線基板６２は、貫通孔６８を環囲するように複数の補助孔７０が、フレキシブル配線基板６２の表裏を貫通するように形成されている。この補助孔７０は、フレキシブル配線基板６２に塗布される硬化性樹脂６４をフレキシブル配線基板６２の内面側、つまり、ベース部材１２の外面と接する側に入り込ませる機能を有する。補助孔７０から進入した硬化性樹脂６４は、フレキシブル配線基板６２とベース部材１２との接触面に形成された隙間やベース部材１２に形成された開口孔６０の内部に進入することにより、進入部分のシールを行う気密性を確保する。補助孔７０の直径は硬化性樹脂６４の粘度に対応して実験等により決定することが好ましいが、一般的なディスク駆動装置のフレキシブル配線基板のランドの大きさや引出線の線形や引き出される本数に対応する貫通孔６８の直径を考慮すると、例えば、０．７ｍｍから１．０ｍｍが好ましいという実験結果を発明者らは得ている。

硬化性樹脂６４は、例えば紫外線硬化型の樹脂とすることができる。この場合、硬化性樹脂６４の塗布後直ちに硬化作業が可能になり、硬化性樹脂６４の液だれや他の部位や設備への付着が容易に防止可能となり、作業性が向上できる。なお、硬化性樹脂６４としては、気密性が保証できる樹脂であればよく、熱硬化型の樹脂でもよいし、エポキシ型の樹脂でもよい。本実施形態で硬化性樹脂６４には、紫外線硬化性と熱硬化性とを有する１液性のエポキシ系の樹脂を用いている。この場合も、取扱が容易でシール性が良好である点で好ましい。

補助孔７０は、少なくとも貫通孔６８の全周位置においてフレキシブル配線基板６２とベース部材１２との間に硬化性樹脂６４を進入させられるように、複数個、例えば３個以上、好ましくは５個以上貫通孔６８の周囲に配置されることが望ましい。また、各補助孔７０は貫通孔６８を環囲するように周方向に等間隔で配置されることが望ましい。補助孔７０を等間隔で配置することにより、補助孔７０から進入する硬化性樹脂６４も貫通孔６８、すなわち開口孔６０の周囲に均等に進入させることが可能になり、気密性に対する信頼性を向上することができる。なお、図３に示すように、各補助孔７０は、貫通孔６８の中心までの距離が、接続部であるランド６６から貫通孔６８の中心までの距離よりも短くなるように形成されている。また、各補助孔７０は引出線３８ａがランド６６に至るまでの経路を避けた位置に形成されている。つまり、ランド６６を補助孔７０より外周側に配置すること、および引出線３８ａが補助孔７０と重ならないようにすることにより、引出線３８ａが硬化性樹脂６４の補助孔７０への進入を妨げないように配慮している。なお、貫通孔６８の中心までの距離とは、補助孔７０（もしくはランド６６）の縁で最も貫通孔６８の中心に近い場所までの直線長さとする。ランド６６の直径は例えば２ｍｍ程度とすることが望ましく、補助孔７０の外側で貫通孔６８になるべく近い位置に配置される。上述のように、貫通孔６８の直径を１．８ｍｍとする場合、貫通孔６８の中心からランド６６の中心までを３．５ｍｍ程度とすることが望ましいことを発明者らは実験により確認している。また、各ランド６６の中心は、両側に隣接する２つの補助孔７０の中心と貫通孔６８の中心とを結ぶ２本の線で形成される角を２等分する線上になるようにすれば、上述した引出線３８ａが硬化性樹脂６４の補助孔７０への進入を妨げないようにする構造を効果的に実現できる。

図４は、本実施形態のフレキシブル配線基板６２をベース部材１２の開口孔６０に対応する位置に配置し、硬化性樹脂６４を塗布してベース部材１２の内部側、すなわちハウジング１３の内部の気密性を確保している状態を説明する拡大断面図である。図４に示すように、フレキシブル配線基板６２は、貫通孔６８の中心がベース部材１２の開口孔６０の中心とほぼ一致するように配置されている。このようにフレキシブル配線基板６２を配置することにより、開口孔６０から引き出される引出線３８ａに必要以上の負荷がかからないようにすると共に貫通孔６８に導きフレキシブル配線基板６２の表面側に導出している。また、貫通孔６８の面積は、前述したように開口孔６０の面積より小さく形成されている。このように構成することで、貫通孔６８によって引出線３８ａの導出姿勢を制限して、引出線３８ａが開口孔６０の内面に接触することを防止すると共に、開口孔６０の内面と引出線３８ａとの間に硬化性樹脂６４を流し込み分離している。その結果、ベース部材１２に対して引出線３８ａの絶縁を確実に行うようにしている。

また、開口孔６０の表面側端部、つまりフレキシブル配線基板６２に対向する側の端部には、開口孔６０の円周に沿った樹脂溜まり部７２が形成されている。この樹脂溜まり部７２は、少なくとも補助孔７０から流入する硬化性樹脂６４を収納する機能を有する。図４の場合は、樹脂溜まり部７２は表面側が拡径したテーパ形状としている例を示している。このように、樹脂溜まり部７２をテーパ形状とすることで補助孔７０から流入した硬化性樹脂６４が開口孔６０に進入しやすくなる。また、硬化性樹脂６４を塗布したときに硬化性樹脂６４の自重により開口孔６０へ流れ込む効果もある。また、補助孔７０を介して流れ込む硬化性樹脂６４の量が少量である場合でも効率的に開口孔６０の周囲をシールする効果が得られる。例えば、開口孔６０の直径を２．１ｍｍとした場合、樹脂溜まり部７２の拡径端の直径は、３．０ｍｍ程度とすることが望ましいことを発明者らは実験により確認している。なお、樹脂溜まり部７２は硬化性樹脂６４が溜まって、シール性を向上させられればよく、テーパ形状以外でもよく例えば段形状でもよい。また、図４に示すように、各補助孔７０は、なるべく、貫通孔６８の近くの位置に配置される。望ましくは、樹脂溜まり部７２の外縁に対応する位置に配置されている。例えば、補助孔７０の一部と樹脂溜まり部７２の一部が軸方向に重なる位置が望ましい。さらに好適には、樹脂溜まり部７２の拡径端の縁が各補助孔７０の中心に位置することが望ましい。例えば、貫通孔６８の直径を１．８ｍｍ、補助孔７０の直径を１．０ｍｍとした場合、貫通孔６８の中心から補助孔７０の中心までを１．５ｍｍとすることができる。なお、フレキシブル配線基板６２の強度を考慮すると、補助孔７０と貫通孔６８との最小間隔０．１ｍｍ程度確保することが望ましい。このように補助孔７０と樹脂溜まり部７２との位置関係を設定することにより、硬化性樹脂６４を効率的に樹脂溜まり部７２、すなわち開口孔６０に流入させることができる。

ところで、本実施形態の各補助孔７０の開口面積を総計した総面積は、開口孔６０の樹脂溜まり部７２より下方の横断面積より大きくなるように設定されている。このように補助孔７０の総面積と開口孔６０の面積の関係を設定することにより、補助孔７０から流入した硬化性樹脂６４で十分に開口孔６０を封止してベース部材１２の内部側、つまりハウジング１３の内部を気密状態にすることができる。なお、上述のように貫通孔６８、補助孔７０の直径を設定する場合、フレキシブル配線基板６２の強度を考慮すると、補助孔７０の数は５個とすることが望ましいことを発明者らは実験により確認している。

本実施形態では、各補助孔７０の平面方向で当該補助孔７０の外側の領域において、硬化性樹脂６４がフレキシブル配線基板６２とベース部材１２との間に介在するようにしている。このように硬化性樹脂６４を介在させることで、開口孔６０の周囲に硬化性樹脂６４を十分に供給することができる。その結果、フレキシブル配線基板６２とベース部材１２との間のシール性を向上してベース部材１２の内部側、つまりハウジング１３の内部を気密状態にすることができる。例えば、硬化性樹脂６４はフレキシブル配線基板６２とベース部材１２との間で平面方向においてランド６６が形成されている領域に対応する領域を環囲するように塗布することができる。このように硬化性樹脂６４を塗布することで、フレキシブル配線基板６２とベース部材１２との間で硬化性樹脂６４が介在する領域が広くなり、これらの間のシール性を一層向上できる。

また、本実施形態では、フレキシブル配線基板６２の表面側において、硬化性樹脂６４は各引出線３８ａを覆うように塗布される。このように硬化性樹脂６４を塗布することで、製造の工程で引出線３８ａが製造設備等に接触して損傷や断線をすることを防止することができる。また、本実施形態では、フレキシブル配線基板６２の表面側において、硬化性樹脂６４は各ランド６６を覆うように塗布される。このように硬化性樹脂６４を塗布することで、例えば、ランド６６の段差部で硬化性樹脂６４とフレキシブル配線基板６２との間で隙間を生じた場合でも、硬化性樹脂６４が各ランド６６を覆う部分で密着するから、当該隙間からのエアリークを抑えられる。また、本実施形態では、図４に示すように、フレキシブル配線基板６２の表面側において、硬化性樹脂６４はベース部材１２の外形面から突出しないように塗布されている。このように硬化性樹脂６４を塗布することで、製造の工程で製造設備等に硬化性樹脂６４が付着することを抑制することができる。

また、図４に示すように、本実施形態では、硬化性樹脂６４はニードル６５から吐出させて塗布している。まず、ニードル６５は貫通孔６８に狙いを定めて貫通孔６８に硬化性樹脂６４を吐出する。次にニードル６５は各補助孔７０に狙いを定めて各補助孔７０に順次硬化性樹脂６４を吐出する。このように塗布することで、製造設備が小型化できる。なお、複数のニードル６５を用いて同時に硬化性樹脂６４を吐出するようにしてもよい。このように硬化性樹脂６４を塗布することで、作業時間が短くなる。硬化性樹脂６４を塗布した後、硬化性樹脂６４には紫外線が照射されて少なくとも表面が仮硬化される。その結果、硬化性樹脂６４の液だれや他の部位や設備等への付着が容易に防止できる。その後、硬化性樹脂６４は加熱されて全体が完全硬化される。

図５は、補助孔７０を有さないフレキシブル配線基板を用いた場合の比較例を説明する説明図である。フレキシブル配線基板１００は引出線３８ａが挿通する貫通孔１０２が形成されているだけである。また、ベース部材１０４の開口孔１０６は、樹脂溜まり部７２を有さない。そのため、フレキシブル配線基板１００の表面側に塗布される硬化性樹脂６４は貫通孔１０２から開口孔１０６に進入させるしかない。この場合、貫通孔１０２に挿通されている引出線３８ａが硬化性樹脂６４の流入抵抗となり、十分な量の硬化性樹脂６４が開口孔１０６に流入できないことがある。また、前述したようにフレキシブル配線基板１００はその可撓性により平面精度が保証に難い。一方、ベース部材１０４におけるフレキシブル配線基板１００の接触面の平面精度を高めるためには精密加工が必要になり加工コスト増加の原因になる。このような背景から、ベース部材１０４とフレキシブル配線基板１００との接触面には隙間が生じ易い。また、前述したように、補助孔７０を有さないフレキシブル配線基板１００の場合、硬化性樹脂６４の開口孔１０６への流入が十分に成されにくい。そのため、図５に矢印で示すようにエアリークが生じる可能性が増大する。その対策として、フレキシブル配線基板１００の全面に硬化性樹脂６４を塗布することが考えられるが、フレキシブル配線基板１００の全面に対して、硬化性樹脂６４を塗布しても表面塗布だけで完全な機密性を保証することは困難である。また、大量の硬化性樹脂６４を塗布することで硬化性樹脂６４の使用量の増大による製造コストの増加を招く。さらに大量の硬化性樹脂６４を塗布すると硬化状態にバラツキが生じたり、硬化時間の増大を招く。また、発ガスが多くなり品質上好ましくない。また、硬化性樹脂６４の増大による塗布高さが高くなりディスク駆動装置の薄型化の妨げの原因になる。

一方、補助孔７０を有する本実施形態のフレキシブル配線基板６２の場合、硬化性樹脂６４は引出線３８ａに妨げられることなく補助孔７０からフレキシブル配線基板６２とベース部材１２の間および開口孔６０や樹脂溜まり部７２に流入させることができる。このように、補助孔７０から硬化性樹脂６４を流入させることで、必要最小限の硬化性樹脂６４の塗布で、フレキシブル配線基板６２とベース部材１２との間の気密性を容易に確保できる。

なお、本実施形態のフレキシブル配線基板６２の場合、補助孔７０からフレキシブル配線基板６２とベース部材１２の間および開口孔６０に必要十分な量の硬化性樹脂６４を流入させることができる。その結果、図５に示すようにフレキシブル配線基板１００全体を覆うように硬化性樹脂６４を塗布する必要はなく、硬化性樹脂６４の塗布量を低減できる。例えば、フレキシブル配線基板６２は、当該フレキシブル配線基板６２の外縁部と補助孔７０の形成領域との間に硬化性樹脂６４を塗布する塗布領域を形成するようにしてもよい。この塗布領域は、例えばフレキシブル配線基板６２上にマーキングしておき、当該塗布領域を明示するだけでもよいし、図３に示すように、フレキシブル配線基板６２の外縁部やその内側に帯状の突起部７４を形成して硬化性樹脂６４が物理的にはみ出さないようにしてもよい。この突起部７４はパターン配線を印刷するときに同時に銅パターン等で形成してもよいし、フレキシブル配線基板６２の素材シートの厚みを変えて形成してもよい。なお、硬化性樹脂６４の塗布量は、予め実験を行い、必要最小量を決定しておくことが望ましい。このように塗布領域を設け、硬化性樹脂６４の塗布量を管理することにより、必要以上の硬化性樹脂６４の使用を抑制し、コストの低減化、発ガス量の低減化、硬化時間の短縮化、塗布高さの低減化等が可能になる。

なお、図２に示すように、開口孔６０は、ベース部材１２の外部空間側の面に形成された凹部７６内に形成されている。この凹部７６は、フレキシブル配線基板６２全体が収納できる広さを有する。したがって、フレキシブル配線基板６２はベース部材１２の他の外面より掘り下げられた位置に収納され、開口孔６０と貫通孔６８が一致するように配置できる。その結果、フレキシブル配線基板６２やそこに塗布された硬化性樹脂６４がベース部材１２の外形面から突出することが防止できて、ディスク駆動装置１０の薄型化に寄与できる。

上述の実施形態では、コイル３８の引出線３８ａについてフレキシブル配線基板６２を適用する場合を説明したが、磁気ヘッド２４やボイスコイルモータ１８の信号線や制御線について、同様な構造を適用してもよく、同様の効果を得ることができる。

なお、上述した例では、シャフト回転型のディスク駆動装置１０について説明したが、シャフト固定型のディスク駆動装置にも適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

以上、実施形態に係るディスク駆動装置について説明した。これらの実施形態は例示であり、本発明の原理、応用を示しているにすぎないことはいうまでもない。実施形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能であり、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０ディスク駆動装置、１１カバー、１２ベース部材、１３ハウジング、２０記録ディスク、３０軸受ユニット、３２駆動ユニット、３８ａ引出線、６０開口孔、６２フレキシブル配線基板、６４硬化性樹脂、６８貫通孔、７０補助孔、７２樹脂溜まり部、７６凹部、１０２貫通孔、１０６開口孔。

Claims

記録ディスクが載置されるべきハブ部材と、
前記ハブ部材を回転自在に支持する軸受ユニットと、
前記ハブ部材を回転駆動する駆動ユニットと、
少なくとも前記ハブ部材と前記軸受ユニットと前記駆動ユニットを収納して密閉空間を形成すると共に前記駆動ユニットから引き出される引出線を前記密閉空間から外部空間に引き出す開口孔を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記外部空間側において、前記開口孔に対応する位置に配置される基板であって、前記開口孔から引き出された前記引出線を貫通させる貫通孔を有し、当該貫通孔から引き出した前記引出線を接続する接続部を有する基板と、
前記基板において前記ハウジングと非接触となる面側に塗布されて少なくとも前記貫通孔とその周囲領域を覆う硬化性樹脂と、
を含み、
前記基板は、前記貫通孔を環囲するように複数配置された当該基板の表裏を貫通する補助孔を有することを特徴とする回転機器。
前記ハウジングの前記開口孔は、少なくとも前記補助孔から流入する前記硬化性樹脂を収納する樹脂溜まり部を有し、
前記補助孔は、前記樹脂溜まり部の外縁に対応する位置に形成されていることを特徴とする請求項１記載の回転機器。
前記基板は、当該基板の外縁部と前記補助孔の形成領域との間に前記硬化性樹脂を塗布する塗布領域が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の回転機器。
前記補助孔の総面積は、前記開口孔の面積より大きいことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転機器。
前記補助孔は、前記貫通孔の周囲に等間隔で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転機器。
前記開口孔は、前記ハウジングの外部空間側の面に形成された凹部内に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回転機器。
前記硬化性樹脂は、紫外線硬化型の樹脂であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の回転機器。
前記補助孔は、前記貫通孔の中心までの距離が前記接続部から前記貫通孔の中心までの距離よりも短くなるように形成されると共に、前記引出線を避けた位置に形成されていることを特徴とした請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の回転機器。