JP2014216040A - スピンドルモータおよびディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスク駆動装置に用いられるスピンドルモータにおいて、ベースプレートの軸方向の厚みを抑えながら、ベースプレートの剛性を高めることができる構造を提供する。【解決手段】スピンドルモータ１１Ａのベースプレート２１Ａは、底板部４１Ａと壁部４２Ａとを有する。底板部４１Ａは、回転軸に対して略垂直に広がっている。壁部４２Ａは、底板部４１Ａの径方向外側の端縁部から、軸方向に延びている。また、ベースプレート２１Ａは、第１種の金属材料製の第１部材７１Ａと、第２種の金属材料製の第２部材７２Ａと、を有する。第２種の金属材料のヤング率は、第１種の金属材料のヤング率よりも大きい。第１部材７１Ａは、少なくとも壁部４２Ａを含む。第２部材７２Ａは、底板部４１Ａの少なくとも一部分を構成する板状部を含む。これにより、底板部４１Ａの軸方向の厚みを抑えながら、底板部４１Ａの剛性を高める。【選択図】図１

Description

本発明は、スピンドルモータおよびディスク駆動装置に関する。

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。ディスク駆動装置には、ディスクを回転させるためのスピンドルモータが、搭載されている。従来のディスク駆動装置については、例えば、特開２０１２−００５３３９号公報に記載されている。当該公報のディスク駆動装置は、モーターの全体的な構成要素を支持するベースを有する（段落００３１，図１）。
特開２０１２−００５３３９号公報

近年、薄型のノート型ＰＣやタブレット型ＰＣに対する需要が、高まっている。これに伴い、これらのＰＣに搭載されるディスク駆動装置についても、さらに薄型化することが求められている。例えば、特開２０１２−００５３３９号公報に記載されているモータにおいて、ディスク駆動装置を薄型化するためには、モータを支持するベースプレートの軸方向の厚みを、薄くすることが挙げられる。

しかしながら、ベースプレートの軸方向の厚みを薄くすると、ベースプレートの剛性が弱まる。ベースプレートの剛性が弱まると、例えば、モータの駆動に伴う振動や騒音が、発生しやすくなる。また、モータの駆動に伴う振動により、ディスクも振動するため、データの読み取りおよび書き込みのエラーが、発生しやすくなる虞もある。

本発明の目的は、ディスク駆動装置に用いられるスピンドルモータにおいて、ベースプレートの軸方向の厚みを抑えながら、ベースプレートの剛性を高めることができる構造を提供することである。

本願の例示的な第１発明は、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、ベースプレートと、軸受機構を介して前記ベースプレートに回転可能に支持される回転部と、を有し、前記ベースプレートは、前記回転部の回転軸に対して略垂直に広がる底板部と、前記底板部の径方向外側の端縁部から、軸方向に延びる壁部と、を有し、前記底板部は、前記壁部より径方向内側において、上面が凹んだカップ部と、前記カップ部と前記壁部との間に広がる外側底板部と、を有し、前記ベースプレートは、第１種の金属材料製の第１部材と、第２種の金属材料製の第２部材と、を有し、前記第２種の金属材料のヤング率は、前記第１種の金属材料のヤング率よりも大きく、前記第１部材は、少なくとも前記壁部を含み、前記第２部材は、前記外側底板部の少なくとも一部分を構成する板状部を含み、前記板状部は、前記回転軸に対して略垂直に広がるスピンドルモータである。

本願の例示的な第１発明によれば、外側底板部の少なくとも一部分が、壁部よりヤング率の大きい第２種の金属材料製である。これにより、外側底板部の軸方向の厚みを抑えながら、外側底板部の剛性を高めることができる。

図１は、第１実施形態に係るスピンドルモータの縦断面図である。 図２は、第２実施形態に係るディスク駆動装置の縦断面図である。 図３は、第２実施形態に係るベースプレートの部分縦断面図である。 図４は、第２実施形態に係る第２部材の斜視図である。 図５は、第２実施形態に係るベースプレートの作製時の様子を示した図である。 図６は、変形例に係る第２部材の斜視図である。 図７は、変形例に係る第２部材の斜視図である。 図８は、変形例に係るベースプレートの部分縦断面図である。 図９は、変形例に係る第２部材の斜視図である。 図１０は、変形例に係る第２部材の斜視図である。 図１１は、変形例に係るベースプレートの部分縦断面図である。 図１２は、変形例に係るスピンドルモータの縦断面図である。 図１３は、変形例に係るスピンドルモータの縦断面図である。 図１４は、変形例に係るスピンドルモータの縦断面図である。

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、スピンドルモータの回転軸と平行な方向を「軸方向」、スピンドルモータの回転軸に直交する方向を「径方向」、スピンドルモータの回転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、ベースプレートに対してカバー側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るスピンドルモータ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。

また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。

＜１．第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るスピンドルモータ１１Ａの縦断面図である。このスピンドルモータ１１Ａは、ディスク駆動装置に用いられる。図１に示すように、スピンドルモータ１１Ａは、ベースプレート２１Ａと回転部３Ａとを有する。回転部３Ａは、軸受機構１５Ａを介して、ベースプレート２１Ａに回転可能に支持されている。

ベースプレート２１Ａは、底板部４１Ａと壁部４２Ａとを有する。底板部４１Ａは、回転部３Ａの回転軸９Ａに対して、略垂直に広がっている。壁部４２Ａは、底板部４１Ａの径方向外側の端縁部から、軸方向に延びている。また、底板部４１Ａは、外側底板部５１Ａとカップ部５２Ａとを有する。カップ部５２Ａは、壁部４２Ａより径方向内側に位置する。また、カップ部５２Ａの上面は、下方に凹んでいる。外側底板部５１Ａは、カップ部５２Ａと壁部４２Ａとの間に広がっている。

また、ベースプレート２１Ａは、第１部材７１Ａと第２部材７２Ａとを有する。第１部材７１Ａは、第１種の金属材料製である。第２部材７２Ａは、第２種の金属材料製である。第２種の金属材料のヤング率は、第１種の金属材料のヤング率よりも大きい。

第１部材７１Ａは、少なくとも壁部４２Ａを含む。第２部材７２Ａは、外側底板部５１Ａの少なくとも一部分を構成する板状部５１２Ａを含む。板状部５１２Ａは、回転軸９Ａに対して略垂直に広がっている。このように、このスピンドルモータ１１Ａのベースプレート２１Ａは、外側底板部５１Ａの少なくとも一部分が、壁部４２Ａよりヤング率の大きい第２種の金属材料製である。このため、外側底板部５１Ａの軸方向の厚みを抑えながら、外側底板部５１Ａの剛性を高めることができる。

＜２．第２実施形態＞
＜２−１．ディスク駆動装置の構成＞
図２は、第２実施形態に係るディスク駆動装置１の縦断面図である。このディスク駆動装置１は、磁気ディスク１２を回転させ、磁気ディスク１２に対して、情報の読み出しおよび書き込みを行う。図２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と、少なくとも１枚の磁気ディスク１２と、アクセス部１３と、カバー１４とを有する。

スピンドルモータ１１は、磁気ディスク１２を支持しながら、回転軸９を中心として磁気ディスク１２を回転させる。スピンドルモータ１１は、回転軸９に直交する方向に広がるベースプレート２１を有する。ベースプレート２１は、上部に開口を有する略箱形状である。また、ベースプレート２１の上部の開口は、カバー１４に覆われている。すなわち、ベースプレート２１およびカバー１４が、筐体を構成する。スピンドルモータ１１の回転部３、磁気ディスク１２、およびアクセス部１３は、当該筐体の内部に、収容される。アクセス部１３は、磁気ディスク１２の記録面に沿ってヘッド１３１を移動させて、磁気ディスク１２に対する情報の読み出しおよび書き込みを行う。

なお、ディスク駆動装置１は、２枚以上の磁気ディスク１２を、有していてもよい。また、アクセス部１３は、磁気ディスク１２に対して、情報の読み出しおよび書き込みのいずれか一方のみを行ってもよい。

＜２−２．スピンドルモータの構成＞
続いて、ディスク駆動装置１に用いられるスピンドルモータ１１について、さらに説明する。図２に示すように、スピンドルモータ１１は、静止部２と回転部３とを有する。回転部３は、静止部２に対して、回転可能に支持されている。

本実施形態の静止部２は、ベースプレート２１と、ステータ２２と、スリーブ２３と、キャップ２４と、を有する。

ベースプレート２１は、底板部４１と壁部４２とを有する。底板部４１は、回転部３、磁気ディスク１２、およびアクセス部１３の下側に位置する。底板部４１は、略板状である。底板部４１は、回転軸９に対して略垂直に広がっている。壁部４２は、底板部４１の径方向外側の端縁部から、軸方向上側および軸方向下側へ延びている。壁部４２は、略筒状であり、底板部４１の外形に沿って延びる。すなわち、壁部４２は、底板部４１の径方向外側の端縁部を囲う。壁部４２の上端部は、ガスケット（図示省略）を介して、カバー１４の下面に接触する。これにより、ディスク駆動装置１の内部空間の気密性が高く保たれる。

底板部４１は、外側底板部５１とカップ部５２とを有する。外側底板部５１は、回転軸９と壁部４２との間において、回転軸９に対して略垂直に広がっている。外側底板部５１は、壁部４２に接続する。カップ部５２は、壁部４２および外側底板部５１より、径方向内側に位置する。カップ部５２は、回転軸９の周囲に配置され、外側底板部５１に接続する。カップ部５２の上面には、凹部５２０が設けられている。凹部５２０は、カップ部５２の上面において、下側に向かって窪む。軸方向から見たときに、凹部５２０は、回転軸９の周囲において、略環状に窪んでいる。

本実施形態のカップ部５２は、内側底板部５２１と、環状壁５２２と、軸受取付部５２３と、を有する。内側底板部５２１は、外側底板部５１より径方向内側かつ後述するコイル６２の下側に、位置する。また、軸方向から見たときに、内側底板部５２１は、略円環状である。内側底板部５２１は、回転軸９に対して略垂直に広がっている。内側底板部５２１は、外側底板部５１の上面よりも、軸方向下側に位置する。内側底板部５２１は、カップ部５２の底部の少なくとも一部を構成する。環状壁５２２は、略円筒状である。環状壁５２２は、内側底板部５２１の径方向外側の端縁部から、上方へ向けて延びている。環状壁５２２は、内側底板部５２１を周方向に囲う。また、軸受取付部５２３は、略円筒状である。軸受取付部５２３は、内側底板部５２１の径方向内側の端縁部から、上方へ向けて延びている。上述した凹部５２０は、内側底板部５２１の上面、環状壁５２２の内周面、および軸受取付部５２３の外周面により、構成される。

凹部５２０内には、ステータ２２の少なくとも一部分と、回転部３の少なくとも一部分と、が収容される。外側底板部５１の一部分は、ステータ２２および回転部３の一部分と、径方向に対向する。すなわち、外側底板部５１の一部分と、ステータ２２および回転部３の一部分とが、略同等の高さ位置に配置される。これにより、外側底板部５１、ステータ２２、および回転部３の、全体としての軸方向の寸法が抑制される。

ステータ２２は、駆動電流に応じて磁束を発生させる。ステータ２２は、ステータコア６１と、複数のコイル６２とを有する。ステータコア６１は、例えば、珪素鋼板等の電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板である。ステータコア６１は、軸受取付部５２３の外周面に、固定されている。また、ステータコア６１は、径方向外側へ向けて突出した複数本のティース６１１を有する。各コイル６２は、各ティース６１１の周囲に巻かれた導線により、それぞれ、構成される。

スリーブ２３は、軸方向に延びる略円筒状の部材である。後述するシャフト３１は、スリーブ２３の貫通孔に、通される。スリーブ２３の下部は、軸受取付部５２３の径方向内側に収容され、例えば接着剤で、軸受取付部５２３に固定されている。スリーブ２３の内周面は、シャフト３１の外周面と、径方向に対向する。また、スリーブ２３の下部の開口は、キャップ２４によって塞がれている。

本実施形態の回転部３は、シャフト３１と、ハブ３２と、マグネット３３と、を有する。

シャフト３１は、スリーブ２３の貫通孔を通って、軸方向に延びている。シャフト３１の材料には、例えば、ステンレス鋼等の金属が使用される。シャフト３１の上端部は、スリーブ２３の上面より上方へ突出している。また、スリーブ２３およびキャップ２４と、シャフト３１との間には、潤滑流体が介在する。潤滑流体には、例えば、ポリオールエステル系オイルやジエステル系オイルが使用される。スピンドルモータ１１の駆動時において、シャフト３１は、スリーブ２３およびキャップ２４に対して、潤滑流体を介して、回転可能に支持される。

すなわち、本実施形態では、静止部２側の部材であるスリーブ２３およびキャップ２４と、回転部３側の部材であるシャフト３１と、これらの間に介在する潤滑流体とで、軸受機構１５が構成される。軸受機構１５は、軸受取付部５２３の径方向内側に配置される。回転部３は、軸受機構１５を介して、ベースプレート２１に回転可能に支持される。

ハブ３２は、ハブ本体部３２０を有する。ハブ本体部３２０は、略円板状である。ハブ本体部３２０は、回転軸９の周囲において、径方向外側へ向けて、広がっている。ハブ本体部３２０の略中央には、貫通孔が配置される。当該貫通孔を構成するハブ本体部３２０の内周部は、シャフト３１の上端部に固定されている。また、ハブ３２は、略円筒状の第１保持部３２１と、第１保持部３２１の下端部から径方向外側へ広がる第２保持部３２２と、を有する。第１保持部３２１は、ハブ本体部３２０の径方向外側の端部から、軸方向下側に向かって延びる。第２保持部３２２は、第１保持部３２１の外側面から、径方向外側に向かって延びる。第２保持部３２２は、略円環状である。磁気ディスク１２は、中央に円孔を有する。当該円孔を構成する磁気ディスク１２の内周部は、第１保持部３２１の外周面の少なくとも一部分に接触する。また、磁気ディスク１２の下面は、第２保持部３２２の上面の少なくとも一部分に接触する。これにより、磁気ディスク１２が支持される。

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に固定されている。より詳細には、第１保持部３２１の内周面に、マグネット３３が固定される。本実施形態のマグネット３３は、円環状である。マグネット３３の内周面は、複数のティース６１１の径方向外側の端面と、径方向に対向する。また、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。

なお、円環状のマグネット３３に代えて、複数のマグネットが使用されていてもよい。複数のマグネットを使用する場合には、Ｎ極とＳ極とが交互に並ぶように、複数のマグネットを周方向に配列すればよい。

このようなスピンドルモータ１１において、外部電源からコイル６２に駆動電流が供給されると、複数のティース６１１に磁束が生じる。そして、ティース６１１とマグネット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、回転軸９を中心として回転する。ハブ３２に支持された磁気ディスク１２は、回転部３とともに、回転軸９を中心として回転する。

＜２−３．ベースプレートについて＞
続いて、ベースプレート２１のより詳細な構造について、説明する。図３は、ベースプレート２１の部分縦断面図である。図４は、ベースプレート２１の構成部品である第２部材７２の斜視図である。以下では、図２とともに、図３および図４も適宜に参照する。

本実施形態のベースプレート２１は、第１部材７１と第２部材７２との二部材で、構成されている。第１部材７１は、上述した壁部４２と、第１板状部５１１とを含む。第１板状部５１１は、壁部４２から径方向内側へ向けて広がっている。すなわち、第１板状部５１１は、回転軸９に対して略垂直に広がっている。また、第２部材７２は、上述したカップ部５２と、第２板状部５１２とを含む。第２板状部５１２は、略板状である。第２板状部５１２は、略環状であり、回転軸９を中心として周方向に延びる。第２板状部５１２は、環状壁５２２の上端部から、第１板状部５１１の上面に沿って、径方向外側へ広がっている。すなわち、第２板状部５１２は、回転軸９に対して略垂直に広がっている。第２板状部５２２の少なくとも一部は、第１板状部５１１と、軸方向に対向する。

そして、本実施形態では、第１板状部５１１と第２板状部５１２とで、外側底板部５１が構成されている。つまり、第１板状部５１１および第２板状部５１２は、それぞれ、外側底板部５１の一部分を構成している。

第１部材７１は、第１種の金属材料製である。第１種の金属材料としては、例えば、アルミニウム合金を用いることができる。具体的には、アルミニウム合金の鋳造により、第１部材７１が得られる。ただし、アルミニウム合金に代えて、純アルミニウム、純マグネシウム、マグネシウム合金等の他の金属材料を、第１種の金属材料として用いてもよい。また、鋳造に代えて、プレス加工、切削加工、鍛造等の他の工法で、第１部材７１が作製されてもよい。

第２部材７２は、第２種の金属材料製である。第２種の金属材料のヤング率は、第１種の金属材料のヤング率よりも大きい。第２種の金属材料としては、例えば、強磁性または非磁性のステンレス鋼を用いることができる。具体的には、ステンレス鋼を切削することにより、第２部材７２が得られる。ただし、ステンレス鋼に代えて、合金でない鉄等の他の金属材料を、第２種の金属材料として用いてもよい。また、切削加工に代えて、プレス加工や鍛造等の他の工法で、第２部材７２が作製されてもよい。

ベースプレート２１の作製時には、例えば、図５のように、第１部材７１と第２部材７２との間に接着剤８０を介在させながら、第１部材７１に第２部材７２が圧入される。図５の例では、環状壁５２２の外周面と、第１板状部５１１の上面とに、接着剤８０が塗布されている。そして、第１部材７１に対して第２部材７２が上側から接近し、第１板状部５１１の貫通孔に、カップ部５２の少なくとも一部が圧入される。その結果、環状壁５２２の外側面が、第１板状部５１１の内側面に対向する。これにより、第１部材７１が、第２部材７２に対して、径方向に位置決めされる。そして、第１部材７１と第２部材７２とが、互いに固定される。

第１部材７１と第２部材７２との間の隙間は、接着剤８０により封止される。より詳細には、接着剤８０の少なくとも一部が、第１板状部５１１の上面と第２板状部５１２の下面との間に、配置される。また、接着剤８０の少なくとも他の一部は、環状壁５２２の外周面と第１板状部５１１の径方向内側の端部との間に配置される。なお、接着剤８０は、第１板状部５１１の内周面や、第２板状部５１２の下面に塗布されていてもよい。

このように、本実施形態のベースプレート２１は、第１部材７１と、第１部材７１よりヤング率の大きい第２種の金属材料製の第２部材７２とを有する。そして、第２部材７２の第２板状部５１２が、外側底板部５１の一部分を構成している。このため、外側底板部５１の軸方向の厚みを抑えながら、外側底板部５１の剛性を高めることができる。

外側底板部５１の軸方向の厚みが抑えられれば、ディスク駆動装置１を、軸方向により薄型化できる。また、外側底板部５１の剛性が高まれば、スピンドルモータ１１の駆動に伴う振動や騒音を抑制できる。これにより、磁気ディスク１２の振動も抑制される。したがって、データの読み取りおよび書き込みのエラーが、発生しにくくなる。

特に、本実施形態では、第１部材７１の第１板状部５１１と、第２部材７２の第２板状部５１２とが、外側底板部５１において軸方向に重なる。このように、二部材が軸方向に重なることで、外側底板部５１が軸方向に変形して歪むことを、抑制できる。また、図４に示すように、本実施形態の第２板状部５１２は、平面視において略円環状である。このため、外側底板部５１の剛性を、全周に亘って高めることができる。

なお、外側底板部５１の上面は、スピンドルモータ１１の駆動時に磁気ディスク１２に作用する空気抵抗を抑制するために、平坦であることが好ましい。一方、外側底板部５１の下面には、リブや溝などの凹凸が設けられてもよい。外側底板部５１の下面の当該凹凸には、例えば、配線などが配置される。本実施形態では、第１部材７１が、鋳造により製作される。このため、本実施形態のように、第２板状部５１２の下側に第１板状部５１１を配置すれば、第１板状部５１１の下面に、リブや溝などの凹凸を設けやすい。

また、本実施形態では、第２板状部５１２だけではなく、カップ部５２も、第２種の金属材料製である。すなわち、内側底板部５２１、環状壁５２２、および軸受取付部５２３が、第２種の金属材料製である。これにより、内側底板部５２１の軸方向の厚み、環状壁５２２の径方向の厚み、および軸受取付部５２３の径方向の厚みを、それぞれ抑えながら、カップ部５２の剛性を高めることができる。

カップ部５２の各部位の厚みが抑えられれば、スピンドルモータ１１を、軸方向により薄型化できる。また、内側底板部５２１の厚みおよび軸受取付部５２３の厚みが抑えられるため、内側底板部５２１、軸受取付部５２３、およびハブ３２で構成されるスペースが広がる。すなわち、スピンドルモータ１の高さを抑え、かつ、スピンドルモータ１において、コイル６２が配置されるスペースを広げることができる。そのため、コイル６２の巻数を増やして、スピンドルモータ１１の出力を高めることができる。また、カップ部５２の剛性が高まれば、軸受機構１５の近傍におけるベースプレート２１の振動を、より抑制できる。

また、本実施形態では、第２板状部５１２、内側底板部５２１、環状壁５２２、および軸受取付部５２３が、別々の部材ではなく、単一の第２部材７２により構成されている。このため、ベースプレート２１の部品点数を抑えながら、第２板状部５１２、内側底板部５２１、環状壁５２２、および軸受取付部５２３の剛性を高めることができる。また、第２部材７２が単一の部材であるため、別々の部材にて第２部材７２が構成される場合と比較して、製造にかかるコストを抑えることができる。

第２部材７２を構成する第２種の金属材料には、例えば、ＳＵＳ３０３やＳＵＳ３０４などのオーステナイト系ステンレス鋼、ＳＵＳ４２０などのマルテンサイト系ステンレス鋼、または、ＳＵＳ４３０などのフェライト系ステンレス鋼を用いることができる。

ただし、オーステナイト系ステンレス鋼よりフェライト系ステンレス鋼の方が、ヤング率が大きい。このため、第２種の金属材料をフェライト系ステンレス鋼とすれば、ベースプレート２１の剛性を、より高めることができる。

一方、フェライト系ステンレス鋼およびマルテンサイト系ステンレス鋼と比べて、オーステナイト系ステンレス鋼は、熱膨張係数がアルミニウムに近い。このため、第２種の金属材料をオーステナイト系のステンレス鋼とすれば、第１部材７１と第２部材７２との熱変形量の差を抑制できる。したがって、熱変形量の差に起因するベースプレート２１の変形を抑制できる。

＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的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限定されない。

図６は、一変形例に係る第２部材７２Ｂの斜視図である。図６の例では、第２板状部５１２Ｂの一部分が、切り欠かれている。その結果、上面視において、第２板状部５１２Ｂが略Ｃ字状となっている。すなわち、第２板状部５１２Ｂは、カップ部５２Ｂより径方向外側において、径方向に延びる一対の周方向端縁７２１Ｂを有する。当該一対の周方向端縁７２１Ｂは、周方向に、互いに対向する。そして、当該一対の周方向端縁７２１Ｂの間には、一方から他方まで、第２板状部５１２Ｂが略扇状に広がっている。言い換えれば、当該一対の周方向端縁７２１Ｂ間の第２板状部５１２Ｂの周方向の寸法（周方向の一方の端から他方の端までの寸法）は、径方向外側に向かうにつれて、徐々に大きくなる。

一方の周方向端縁７２１Ｂと他方の周方向端縁７２１Ｂとの周方向の間には、領域１３２Ｂが配置される。上面視において、領域１３２Ｂの外形は、略扇状である。なお、領域１３２Ｂの外形は、必ずしも扇状でなくてよく、他の形状であってもよい。

このようにすれば、スピンドルモータをディスク駆動装置に組み込んだときに、ヘッドが通過する領域１３２Ｂを避けて、第２板状部５１２Ｂを配置することができる。したがって、第２板状部５１２Ｂとヘッドとを、少なくとも部分的に、同一の高さ位置に配置することができる。その結果、ディスク駆動装置の軸方向の寸法をより抑制できる。

図７は、他の変形例に係る第２部材７２Ｃの斜視図である。図７の例では、第２板状部５１２Ｃの一部分に、凹部７２２Ｃが設けられている。その結果、第２板状部５１２Ｃの上面が、略扇状の第１上面８１Ｃと、略扇状の第２上面８２Ｃとを含んでいる。第２上面８２Ｃは、凹部７２２Ｃの底部である。第１上面８１Ｃおよび第２上面８２Ｃは、周方向に連続している。また、第２上面８２Ｃは、第１上面８１Ｃよりも、軸方向下側に位置する。

このようにすれば、スピンドルモータをディスク駆動装置に組み込んだときに、ヘッドが通過する領域に、凹部７２２Ｃを配置することができる。したがって、第２板状部５１２Ｃとヘッドとを、少なくとも部分的に、同一の高さ位置に配置することができる。その結果、ディスク駆動装置の軸方向の寸法をより抑制できる。

図８は、他の変形例に係るベースプレート２１Ｄの部分縦断面図である。図９は、ベースプレート２１Ｄの構成部品である第２部材７２Ｄを、斜め下側から見た斜視図である。図８および図９の例では、第２板状部５１２Ｄに、複数のリブ７２３Ｄが設けられている。複数のリブ７２３Ｄは、それぞれ、第２板状部５１２Ｄの下面から、軸方向下側へ向けて突出している。この変形例では、リブ７２３Ｄの数は、５本である。また、各リブ７２３Ｄは、周方向に延びている。好ましくは、各リブ７２３Ｄは、径方向に等間隔に配置される。このように、第２板状部５１２Ｄに複数のリブ７２３Ｄを設ければ、当該複数のリブ７２３Ｄによって、第２板状部５１２Ｄの剛性が、さらに向上する。したがって、外側底板部５１Ｄの剛性も、さらに向上する。なお、各リブ７２３Ｄは、必ずしも径方向に等間隔に配置されなくてもよい。各リブ７２３Ｄの数は、適宜変更されてもよい。

図８のベースプレート２１Ｄの作製時には、例えば、金型の内部に予め第２部材７２Ｄを配置し、その後、溶融した第１種の金属材料を、当該金型の内部に流し込む。そして、第１種の金属材料を冷却して固化させることにより、第１部材７１Ｄを得る。すなわち、第２部材７２Ｄをインサート部品として、第１部材７１Ｄを鋳造する。第１種の金属材料の固化により、第１部材７１Ｄと第２部材７２Ｄとが、互いに固定される。

また、図８および図９の例では、リブ７２３Ｄの径方向の幅が、下側へ向かうにつれて拡大している。鋳造後には、第２部材７２Ｄの当該リブ７２３Ｄが、第１板状部５１１Ｄを構成する第１種の金属材料に包まれて保持される。これにより、第１部材７１Ｄと第２部材７２Ｄとが、強固に固定され、両部材の分離が防止される。

また、図８の例では、第２板状部５１２Ｄの上面が、外側底板部５１Ｄの上面に露出している。そして、複数のリブ７２３Ｄが、第２板状部５１２Ｄの下面に設けられている。このようにすれば、外側底板部５１Ｄの上面に、複数のリブ７２３Ｄが突出しない。したがって、スピンドルモータの駆動時において、リブ７２３Ｄに起因して磁気ディスクに作用する空気抵抗を、抑えることができる。

図１０は、他の変形例に係る第２部材７２Ｅを、斜め下側から見た斜視図である。図１０の例では、第２板状部５１２Ｅの下面に、軸方向下側へ向けて突出し、かつ、径方向に延びる複数のリブ７２３Ｅが設けられている。図１０に示す例では、７本のリブ７２３Ｅが配置される。各リブ７２３Ｅは、好ましくは、周方向に等間隔にて配置される。このように、径方向に延びるリブ７２３Ｅを設ければ、径方向に交差する方向の第２板状部５１２Ｅの変形を、特に防止できる。したがって、回転軸を中心とする第２板状部５１２Ｅの湾曲を、より抑制できる。なお、各リブ７２３Ｅは、不等配であってもよい。配置されるリブ７２３Ｅの数は、適宜変更されてもよい。

図１１は、他の変形例に係るベースプレート２１Ｆの部分縦断面図である。図１１のベースプレート２１Ｆは、第１部材７１Ｆ、第２部材７２Ｆ、および第３部材７３Ｆの三部材で、構成されている。すなわち、第２板状部５１２Ｆを含む第２部材７２Ｆと、カップ部５２Ｆを含む第３部材７３Ｆとが、別の部材となっている。ベースプレート２１Ｆの上面において、第２部材７２Ｆと第３部材７３Ｆとの間には、第１部材７１Ｆの少なくとも一部が配置される。より詳細には、ベースプレート２１Ｆの上面においては、第１部材７１Ｆの少なくとも一部が露出している。

このように、三部材からベースプレート２１Ｆが構成される場合であっても、上述したように、圧入、接着、インサート成形等の各種の工法により、第１部材７１Ｆ、第２部材７２Ｆ、および第３部材７３Ｆが、互いに固定されて、１つのベースプレート２１Ｆを構成してもよい。第３部材７３Ｆの材料は、第２種の金属材料であってもよいし、他の金属材料であってもよい。ただし、内側底板部５２１Ｆの軸方向の厚み、環状壁５２２Ｆの径方向の厚み、および軸受取付部５２３Ｆの径方向の厚みを抑えながら、カップ部５２Ｆの剛性を高めるためには、第３部材７３Ｆの材料に、第１種の金属材料よりもヤング率の大きい金属材料を用いることが、好ましい。

図１１の例では、第２板状部５１２Ｆとカップ部５２Ｆとを、それぞれの要求強度に応じた最適な材料で、構成することができる。例えば、第１種の金属材料を、純アルミニウムまたはアルミニウム合金とし、第２種の金属材料を、オーステナイト系のステンレス鋼とし、第３部材７３Ｆの材料を、フェライト系またはマルテンサイト系のステンレス鋼とすることができる。このようにすれば、カップ部５２Ｆの剛性を特に高め、かつ、第１板状部５１１Ｆと第２板状部５１２Ｆとの熱変形量の差を、小さくすることができる。

図１２は、他の変形例に係るスピンドルモータ１１Ｇの縦断面図である。図１２の例では、第２部材７２Ｇが、第２板状部５１２Ｇのみで構成される。また、当該第２部材７２Ｇが、第１板状部５１１Ｇ内に埋め込まれている。すなわち、第２板状部５１２Ｇの上面および下面の双方が、第１板状部５１１Ｇに覆われている。第２板状部５１２Ｇの内側面および外側面も、第１板状部５１１Ｇに覆われている。このような形態であっても、外側底板部５１Ｇの一部分を、第１部材７１Ｇよりヤング率の大きい第２部材７２Ｇで構成することで、外側底板部５１Ｇの軸方向の厚みを抑えながら、外側底板部５１Ｇの剛性を高めることができる。

図１３は、他の変形例に係るスピンドルモータ１１Ｈの縦断面図である。図１３の例では、第２部材７２Ｈが、第２板状部５１２Ｈのみで構成される。また、当該第２部材７２Ｈが、第１板状部５１１Ｈより下側に配置されている。すなわち、第２板状部５１２Ｈの上面が、第１板状部５１１Ｈに覆われている。そして、第２板状部５１２Ｈの下面が、外側底板部５１Ｈの下面に露出している。第２板状部５１２Ｈの内側面および外側面は、第１板状部５１１Ｈに覆われる。このような形態であっても、外側底板部５１Ｈの一部分を、第１部材７１Ｈよりヤング率の大きい第２部材７２Ｈで構成することで、外側底板部５１Ｈの軸方向の厚みを抑えながら、外側底板部５１Ｈの剛性を高めることができる。

また、図１２または図１３の第２板状部に、複数のリブが設けられてもよい。その場合、複数のリブは、第２板状部の下面から軸方向下側へ向けて突出していてもよく、第２板状部の上面から軸方向上側へ向けて突出していてもよい。各リブが、外側底板部の上面に突出していなければ、複数のリブが磁気ディスクの回転に際して空気抵抗となることはない。

図１４は、他の変形例に係るスピンドルモータ１１Ｊの縦断面図である。図１４の例では、第２部材７２Ｊが、第２板状部５１２Ｊのみで構成される。また、当該第２部材７２Ｊが、外側底板部５１Ｊの上面から下面まで達している。すなわち、第２部材７２Ｊの上面および下面が、それぞれ、外側底板部５１Ｊの上面および下面に、露出している。このため、平面視において、外側底板部５１Ｊが、その上面から下面まで第２種の金属材料となる強化領域５１３Ｊを有する。これにより、外側底板部５１Ｊの剛性を、より高めることができる。

本発明のベースプレートは、種々のディスク駆動装置に適用することができる。ディスク駆動装置は、磁気ディスク以外のディスク、例えば、光ディスクを回転させるものであってもよい。ただし、本発明によれば、ディスク駆動装置を、軸方向に特に薄型化できる。したがって、薄型のノート型ＰＣやタブレット型ＰＣ向けのディスク駆動装置に用いられるベースプレートに、本発明は特に有用である。具体的には、２．５型かつ７ｍｍ厚以下ディスク駆動装置に用いられるベースプレートに、本発明は特に有用である。また、本発明のスピンドルモータは、ファンモータなどの他の種類のモータや電子機器に適用されてもよい。

また、上記の実施形態では、ステータの径方向外側にマグネットが配置された、いわゆるアウタロータ型のスピンドルモータについて説明した。しかしながら、本発明のスピンドルモータは、ステータの径方向内側にマグネットが配置された、いわゆるインナロータ型のスピンドルモータであってもよい。

また、上記の実施形態では、スリーブが静止部に属し、シャフトが回転部に属する、いわゆる軸回転型のスピンドルモータについて説明した。しかしながら、本発明のスピンドルモータは、シャフトが静止部に属し、スリーブが回転部に属する、いわゆる軸固定型のスピンドルモータであってもよい。軸固定型のスピンドルモータの場合、シャフトが軸受取付部に固定されていてもよい。

上記の第２実施形態では、第１部材と第２部材とが、圧入および接着剤で、互いに固定されていた。また、図８の例では、第１部材と第２部材とが、インサート鋳造により、互いに固定されていた。しかしながら、第１部材および第２部材は、他の方法で固定されていてもよい。例えば、圧入に代えて、第１部材に第２部材が挿入されるとともに、第１部材と第２部材との隙間に接着剤が介在することで、第１部材と第２部材とが、互いに固定されてもよい。また、第１部材または第２部材の一部分をかしめることによって、第１部材と第２部材とを、互いに固定してもよい。

また、軸受機構の構造は、本願の各図に示された構造と、相違していてもよい。また、スピンドルモータを構成する各部材の細部の形状についても、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。

また、上記の実施形態や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。

本発明は、例えば、スピンドルモータおよびディスク駆動装置に利用できる。

１ ディスク駆動装置
２ 静止部
３，３Ａ 回転部
９ 回転軸
１１，１１Ａ，１１Ｇ，１１Ｈ，１１Ｊ スピンドルモータ
１２ 磁気ディスク
１３ アクセス部
１４ カバー
１５，１５Ａ 軸受機構
２１，２１Ａ，２１Ｄ，２１Ｆ ベースプレート
２２ ステータ
２３ スリーブ
３１ シャフト
３２ ハブ
３３ マグネット
４１，４１Ａ 底板部
４２，４２Ａ 壁部
５１，５１Ａ，５１Ｄ，５１Ｇ，５１Ｈ，５１Ｊ 外側底板部
５２，５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｆ カップ部
６１ ステータコア
６２ コイル
７１，７１Ａ，７１Ｄ，７１Ｆ，７１Ｇ，７１Ｈ 第１部材
７２，７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｄ，７２Ｅ，７２Ｆ，７２Ｇ，７２Ｈ，７２Ｊ 第２部材
７３Ｆ 第３部材
８０ 接着剤
８１Ｃ 第１上面
８２Ｃ 第２上面
５１１，５１１Ｆ，５１１Ｇ，５１１Ｈ 第１板状部
５１２Ａ 板状部
５１２，５１２Ｂ，５１２Ｃ，５１２Ｄ，５１２Ｅ，５１２Ｆ，５１２Ｇ，５１２Ｈ，５１２Ｊ 第２板状部
５１３Ｊ 強化領域
５２０ 凹部
５２１，５２１Ｆ 内側底板部
５２２，５２２Ｆ 環状壁
５２３，５２３Ｆ 軸受取付部
７２１Ｂ 周方向端縁
７２２Ｃ 凹部
７２３Ｄ，７２３Ｅ リブ

Claims (17)

1. 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、
   ベースプレートと、
   軸受機構を介して前記ベースプレートに回転可能に支持される回転部と、
   を有し、
   前記ベースプレートは、
   前記回転部の回転軸に対して略垂直に広がる底板部と、
   前記底板部の径方向外側の端縁部から、軸方向に延びる壁部と、
   を有し、
   前記底板部は、
   前記壁部より径方向内側において、上面が凹んだカップ部と、
   前記カップ部と前記壁部との間に広がる外側底板部と、
   を有し、
   前記ベースプレートは、
   第１種の金属材料製の第１部材と、
   第２種の金属材料製の第２部材と、
   を有し、
   前記第２種の金属材料のヤング率は、前記第１種の金属材料のヤング率よりも大きく、
   前記第１部材は、少なくとも前記壁部を含み、
   前記第２部材は、前記外側底板部の少なくとも一部分を構成する板状部を含み、
   前記板状部は、前記回転軸に対して略垂直に広がるスピンドルモータ。
2. 請求項１に記載のスピンドルモータにおいて、
   前記第１部材と前記第２部材とが、前記外側底板部において軸方向に重なるスピンドルモータ。
3. 請求項１または請求項２に記載のスピンドルモータにおいて、
   前記第２部材は、前記外側底板部の上面から下面まで達する強化領域を有するスピンドルモータ。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
   前記カップ部は、
   前記外側底板部より径方向内側において、前記回転軸に対して略垂直に広がる内側底板部
   を有し、
   前記内側底板部は、前記第１種の金属材料よりもヤング率の大きい金属材料製であるスピンドルモータ。
5. 請求項４に記載のスピンドルモータにおいて、
   前記内側底板部は、前記第２種の金属材料製であるスピンドルモータ。
6. 請求項４または請求項５に記載のスピンドルモータにおいて、
   前記カップ部は、
   前記内側底板部の径方向外側の端縁部から、上方へ向けて延びる環状壁
   をさらに有し、
   前記環状壁は、前記第２種の金属材料製であるスピンドルモータ。
7. 請求項６に記載のスピンドルモータにおいて、
   前記第２部材は、前記内側底板部と、前記環状壁と、前記外側底板部の少なくとも一部分と、を含む単一の部材であるスピンドルモータ。
8. 請求項１から請求項７までのいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
   前記板状部は、前記カップ部より径方向外側において、径方向に延びる一対の周方向端縁を有し、
   前記板状部は、前記一対の周方向端縁の一方から他方まで扇状に広がっているスピンドルモータ。
9. 請求項１から請求項７までのいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
   前記板状部は、平面視において円環状であるスピンドルモータ。
10. 請求項９に記載のスピンドルモータにおいて、
    前記板状部の上面は、扇状の第１上面および前記第１上面に連続する扇状の第２上面を含み、
    前記第２上面は、前記第１上面よりも軸方向下側に位置するスピンドルモータ。
11. 請求項８から請求項１０までのいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
    前記板状部は、軸方向に突出し、かつ、周方向または径方向に延びるリブをさらに有するスピンドルモータ。
12. 請求項１１に記載のスピンドルモータにおいて、
    前記板状部の上面は、前記外側底板部の上面に露出し、
    前記リブは、前記板状部の下面に設けられるスピンドルモータ。
13. 請求項１１に記載のスピンドルモータにおいて、
    前記板状部の上面は、前記第１部材により覆われ、
    前記リブは、前記板状部の上面または下面に設けられるスピンドルモータ。
14. 請求項１から請求項１３までのいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
    前記第１種の金属材料は、純アルミニウムまたはアルミニウム合金であり、
    前記第２種の金属材料は、オーステナイト系のステンレス鋼であるスピンドルモータ。
15. 請求項１から請求項１３までのいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
    前記第１種の金属材料は、純アルミニウムまたはアルミニウム合金であり、
    前記第２種の金属材料は、フェライト系のステンレス鋼であるスピンドルモータ。
16. 請求項４に記載のスピンドルモータにおいて、
    前記第１種の金属材料は、アルミニウムを含む金属材料であり、
    前記第２種の金属材料は、オーステナイト系のステンレス鋼であり、
    前記内側底板部は、フェライト系またはマルテンサイト系のステンレス鋼製であるスピンドルモータ。
17. 請求項１から請求項１６までのいずれかに記載のスピンドルモータと、
    前記スピンドルモータの前記回転部に支持されたディスクに対し、情報の読み出しおよび書き込みの少なくとも一方を行うアクセス部と、
    前記ベースプレートの上部を覆うカバーと、
    を有し、
    前記ベースプレートと前記カバーとで構成される筐体の内部に、前記回転部および前記アクセス部が、収容されているディスク駆動装置。

Images