JP2004055013A - Data storage apparatus and casing - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばディジタルデータを記憶するデータ記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータやその周辺機器等の需要は急激に増加していることに伴い、これらの機器に用いられる外部記憶装置として、例えばハードディスクドライブ(Hard Disk Drive)(以下、HDDという。)の需要が増加している。これは、HDDが例えば他の記憶装置に比べて、記憶容量が大きくかつネットワークとの親和性が高い(アクセス時間が高速である)こと、ビット単価が安いことによるものと考えられる。今後、この特徴はさらに顕在化してくるため、さらにHDDを記憶装置として用いる場面が増えてくるものと思われる。
【0003】
また、音楽やビデオのデータもデジタル化が進むにつれてHDDに記憶させる機会が増えてきている。そのため、従来のヘッドホン付きラジカセと同様に、HDDを野外に持ち出すアプリケーションが今後、ますます増加していくと考えられる。
【0004】
このようにHDDは他の記憶装置に比べ有用性が高いが、その一方で耐衝撃性や耐環境性に弱いため、従来のヘッドホン付きラジカセのように、いつでもどこでも持っていけるという記憶装置ではない。例えば、耐衝撃性について述べると、一般的なHDDでは、非動作時で800G程度の重力加速度が加わると精密部品であるスピンドルモータに傷が生じ、回転数のムラ無く回転しつづける事ができなくなる。800Gは、例えばビニールタイル上10cmからの落下時の衝撃に相当する。動作時には、200G程度の耐衝撃性しかなく、これはビニールタイル上に5cmの高さから落下させた衝撃に相当する。これでは、野外を持ち歩いている際に誤って落とすと、間違い無く壊れてしまうことになる。このような耐衝撃性のない製品は野外に持ち出すアプリケーションとしては不向きであると言わざるを得ない。
【0005】
このような問題を解消するために、HDDの周囲に緩衝材を配置して、落下衝撃について耐性を持たせてある製品が数多く発売されている。しかし、これらは次に述べるような耐環境性を併せ持つものではない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
HDDは円盤状の記録媒体の上を空気の圧力により20nm程度の極めて低い高さで記録再生センサーを搭載した浮上スライダが浮上する。また、それら媒体やセンサーには、特性を劣化させないように10nm以下の厚さの保護膜を被着させているが、記録再生特性を向上させるために、浮上量や保護膜の厚さを極限までに小さくしている。その結果、このような極薄膜の保護膜では、ピンホールが存在する場合もあるし、浮上スライダと媒体が接触した際には、傷が生じることもある。このようなピンホールや傷に対して腐食性ガスが吸着するとその個所から錆びが生じ、データの消失に繋がることになる。
【0007】
また、ピンホールや傷が無い場合でも、腐食性ガスと水分とが反応し、化合物が記憶媒体表面上に生成されることがある。このような場合、データの記録再生のために媒体上を飛行する浮上スライダの浮上量が極低浮上であるため、当該生成物と浮上スライダとが衝突し、浮上スライダが落下、媒体上に傷をつけたり、悲劇的な場合には、浮上スライダに搭載されている記録再生センサーが壊れて二度と記録再生を行うことができなくなることもある。
【0008】
さらに、気圧の変化によるHDDへの影響を考えると、例えば気圧が小さくなると、HDDは、その浮上スライダの浮上量も小さくなり、気圧が大きくなると浮上量も大きくなるという特性を持っている。浮上量は小さくなりすぎると、浮上そのものが不安定になり、墜落することとなる。したがって、最低気圧を規定しないとHDDの機能を保証することができなくなる。一般的なHDDは3,048mの高地での使用までを保証している。これは、0.7気圧に相当する。したがって、0.7気圧以下での使用はできないことになる。しかし、日本ならまだしも、世界には3,048m以上の高地での生活は珍しくない。ましてや世界的な観光地ヨーロッパアルプスなどは4,000m〜5,000mといった高地である。この観光地にHDDを利用したビデオカムコーダやヘッドホンステレオを持って行かない方がおかしい。したがって、このような高地(少なくとも5,000m)では使用できるような方策をとる必要がある。
【0009】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、データの記憶装置、特にハードディスクドライブ等の記憶装置の耐衝撃性を高めるとともに、耐環境性を向上させることができるデータ記憶装置及びこのデータ記憶装置に用いられる筐体を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明のデータ記憶装置は、データを記憶する記憶媒体を内蔵した記憶デバイスと、前記記憶デバイスを包囲して密閉する筐体と、前記記憶デバイスの周囲の少なくとも一部に配置された緩衝部材と、前記筐体内に発生する腐食性ガス、腐食性イオン及び水分のうち少なくとも1つを吸収するフィルタとを具備する。
【0011】
本発明では、記憶デバイスを筐体で密閉する構成としたので、筐体外部の劣悪な環境によって悪影響を受けることはない。例えば筐体外部の気圧や温度、湿度の変化、あるいは筐体外部に腐食性ガスが発生した場合であっても、密閉された筐体内にある記憶デバイスに何ら悪影響を及ぼすことはない。ここで、データを記憶する記憶媒体とは、例えば特にディスク型の記憶媒体があげられ、ディスクに対して記録再生を行うためのセンサーが所定の空間あるいは距離をおいて配置されているものが好ましい。本発明ではこのような所定の空間あるいは距離内に、例えばゴミや埃、あるいは腐食性のガス分子等が付着、混入することを防止することで装置の破損、データ損失等を防止したものだからである。また、記憶デバイスの周囲の少なくとも一部に配置された緩衝部材を具備することで、耐衝撃性が増し、例えば本発明のデータ記憶装置を野外に持ち出し誤って落下させた場合であっても壊れることはない。更に、筐体内に発生する有機ガス、腐食性ガス、腐食性イオン及び水分のうち少なくとも1つを吸収するフィルタを具備することで、筐体外に発生する有機ガスや腐食性ガス等の影響を受けないばかりでなく、密閉された筐体内で発生する当該ガスや水分をフィルタで吸収することができる。これにより、記憶デバイス内への腐食性ガスや水分等の流入を防止でき、記憶媒体に及ぼす悪影響を回避することができる。また、例えば、かかるフィルタを記憶デバイスの表面に設けられた通気用あるいは気圧調整用の穴の近傍に配置させることにより、効率良く腐食性ガス等の除去を行うことができる。このような通気用の穴の近傍では、記憶デバイス内部へ流入しようとする腐食性ガス等の対流が多いからである。
【0012】
また、フィルタを通気用の穴の周囲に配置させることにより、さらに効率良く筐体内にある腐食性ガス等を吸収することができる。このようなフィルタの形状はドーナツ状であってもよい。あるいはフィルタを通気用の穴の周囲にC字状に配置させるようにすれば、この記憶デバイスを筐体で密閉した場合であって、このC字状フィルタが筐体の内壁に接するような場合には、そのC字状の切欠き部分を空気の通路として活用することができる。これにより、フィルタは効率良くガスの吸収が行えるとともに、記憶デバイスの圧力調整に支障を来たすことがなくなる。
【0013】
本発明の一の形態は、前記筐体は、前記記憶デバイス表面の一部を囲繞する第1の囲繞部材と、前記記憶デバイス表面の一部以外の表面を囲繞し、前記第1の囲繞部材の材質とは異なる材質を有する第2の囲繞部材とを具備する。例えば、第1の囲繞部材の材質は金属とし、第2の囲繞部材の材質は樹脂とすれば、金属製の第1の囲繞部材により筐体の強度を高くすることができる。これに対し第2の囲繞部材を樹脂製とするのは、例えば記憶デバイスと筐体外部との間で電気的な接続を行うためのコネクタに対する絶縁性を確保するためである。さらに、この樹脂製の第2の囲繞部材にカーボンファイバー材料を含ませることで、絶縁性を維持しつつ筐体の強度を高め、耐衝撃性を向上させることができる。
【0014】
本発明の筐体は、データを記憶する記憶媒体を内蔵した記憶デバイスを包囲する包囲領域と、前記包囲領域で包囲された記憶デバイスと外部との間で電気的な接続を行うための接続部とを具備する。
【0015】
本発明では、筐体の包囲領域で、外部との間で電気的な接続を必要とする記憶デバイスを包囲して密閉する。これにより、筐体外部の劣悪な環境によって悪影響を受けることを防止できる。例えば筐体外部の気圧や湿度の変化、あるいは筐体外部に腐食性ガスが発生した場合であっても、密閉された筐体内にある記憶デバイスに何ら悪影響を及ぼすことはない。また、例えば、接続部の電気的な接続ピンが第2の囲繞部材に一体成型された構成にすることにより、接続ピンを筐体に圧入する場合に比べ、筐体の密閉性を高くすることができ、装置の耐環境性向上に寄与する。
【0016】
本発明の更なる特徴と利点は、添付した図面及び発明の実施の形態の説明を参酌することにより一層明らかになる。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係るデータ記憶装置の斜視図であり、図2はその分解斜視図である。このデータ記憶装置10は、例えば記憶デバイスとして、HDD(ハードディスクドライブ)14を包囲して密閉するための筐体として、上シェル11と下シェル12とを有している。HDD14の周囲には、例えば多孔質性のゴムや樹脂等からなる緩衝部材15が配置されている。具体的には図2に示すように、この緩衝部材15には、HDD14の大きさ程度に形成された嵌合穴15aと、HDD14をこの嵌合穴15aに嵌め込んだ状態でHDD14のフレキシブル配線18を通すための通路部15bとが設けられている。これにより、HDD14に対する外部からの衝撃を吸収するようになっている。
【0018】
下シェル12には、緩衝部材15の大きさ程度に形成され緩衝部材15を収容するための凹部12bが設けられている。この凹部12bの壁面の一部には、HDD14が嵌め込まれた緩衝部材15を凹部12bに収容した状態で、フレキシブル配線18を外部との間で電気的に接続するためのコネクタ19が設けられている。
【0019】
ここで、一般的なコネクタは端子を樹脂基材に圧入するため、端子と基材の間に隙間が生じる。そのため、コネクタそのものには機密性がない。そこで、本実施形態では、機密性を向上させるため端子を成形する金型の中に予め入れておくインサート成形により作製する。つまり下シェル12とコネクタ19との一体成型である。これにより、0.5気圧(5,000m相当)までの耐気圧性のあるコネクタを提供することができる。
【0020】
図3は、上シェル11と下シェル12との接合部分の拡大断面図である。上シェル11にはネジ穴11aが例えば10個形成され、また、下シェル12の上面部12dにも、ネジ穴11aに対応する位置にネジ穴12aが10個形成されている。これらのネジ穴11a及び12aに、上シェル11の上面からネジ35が螺着されて上シェル11と下シェル12とが接合されている。また、下シェル12の上面部12dには、その上面部12dの矩形形状に沿って形成された溝12cが設けられており、この溝12cにはパッキン13が嵌め込まれている。このパッキン13は例えばゴム等からなり断面が例えば十字形状をなしている。このパッキン13の突起部13aが溝12cに嵌め込まれた上で、上シェル11と下シェル12とが接合されてHDD14が密閉されている。
【0021】
ここで、外気圧が低いときの上シェル11と下シェル12とからなる筐体30の膨張を防止するために、上シェル11と下シェル12の材料は、金属のように硬い材料を選択することが好ましい。しかし、製品コストを考慮すると、硬い樹脂、例えば、5%〜12%のカーボンファイバー入りの樹脂等を選択すれば高い強度と低コストの両者を満足することができる。また、あるいは、前述したように下シェル12にはコネクタ19が一体成型されているので、下シェル12の絶縁性を確保するために、下シェル12のみをカーボンファイバー入りの樹脂製としてもよい。このような構成とすることにより、絶縁性を維持しつつ筐体30の強度を高め、耐衝撃性及び耐気圧性を向上させることができる。
【0022】
図4は、図1及び図2に示したHDD14の一例を示す分解斜視図である。このHDD14は典型的な内蔵型HDDを示しており、本体25にカバー21が図示しないネジ等により取り付けられることで本体25の内部装置が密閉されるようなっている。本体25には記憶媒体となる複数の円盤状の磁気ディスク22がスピンドルモータ23により回転可能に組み込まれている。各磁気ディスク22上には図示しない記録再生センサーを搭載した浮上スライダ27がアクセスアーム24により水平方向に移動可能に複数設けられている。また、カバー21の上面には、例えば通気用あるいは気圧調整用の穴21aが穿設されており、さらに、穴21aの近傍にはパウチフィルタ17が取り付けられている。
【0023】
ここで、本実施形態におけるこのパウチフィルタ17の作用効果を詳細に説明する。
【0024】
パウチフィルタとは、不織布で活性炭の粒子を包み込んだものであり、特に水分、硫化ガス、窒化ガスを吸着するフィルタで、主な成分は活性炭である。パウチフィルタは、該フィルタ内を空気が対流等で通過する際に、水分や有機物、イオンガス、腐食性ガスを吸着し、空気からこれらを除去する作用を有する。本実施形態では、HDD14を筐体30で密閉しているので筐体30外部からの空気の侵入は避けられるが、その一方で、本発明者は筐体30内でそれらのガス等が発生する可能性を見出した。
【0025】
緩衝部材15はゴムであるため、有機物から形成されており、また、緩衝部材として発泡性ゴムを用いた場合、発泡性ゴムは表面積が多く、有機ガスの発生量が多くなる。これらのガスは発生すると、密閉空間の筐体30内にいつまでも滞留することとなり、発生量によっては、ブリーザフィルタ(一般に、例えば穴21aの下側(上シェル11の内部裏面側)に取り付けられた内圧調整用及び空気清浄用のフィルタ)が飽和して、筐体30内へ進入することとなる。HDDでは微量なガスでも、浮上スライダとディスクとの接触原因となる。
【0026】
そこで、本実施形態では、パウチフィルタ17を筐体30内にHDD14とともに同梱し、筐体30内で発生するその腐食性ガス等を除去している。
【0027】
パウチフィルタは、100℃の気温においてもトラップしたガスを放出することはほとんどない。HDDの保存温度は65℃程度であるので、100℃までガスの放出が無ければ、仕様としては充分である。活性炭は、自重の10%程度のガスを吸着することができるので、緩衝部材やフレキシブルプリント基板、筐体材料からの放出ガス量に併せた活性炭量を予め同梱しておけば、発生し得る腐食ガス全てを吸着できることとなる。本実施形態では、本発明の構成である密閉された筐体30とパウチフィルタ17とを組み合わせて用いることにより、従来の密閉されていない空間でパウチフィルタを使用する場合とは、得られる効果が格段に違っている。本実施形態では、発生する腐食性ガス量は密閉されている空間であること、その空間で使用されている材料、すなわち上記緩衝部材15やフレキシブルプリント基板18等の材料が予め明らかであることから、パウチフィルタ17の活性炭量が計算され、それにより、完全に発生する腐食ガスや有機ガス等を除去することができる。一方、密閉された空間でない場合には、使用環境により、腐食性ガスの発生量は異なり、あるときは、不要な量のパウチフィルタを搭載していることになり、また、あるときには、活性炭の量が発生量よりも少なく腐食性ガスを除去できず、データ破壊に至るおそれが生じる。これでは、とても環境信頼性を保証することはできない。本実施形態のデータ記憶装置10の構成のように、密閉空間とパウチフィルタ17を組み合わせることにより初めてHDDを搭載したデータ記憶装置の環境信頼性を保証することができる。また特に本実施形態では、パウチフィルタ17を、例えば空気の対流が比較的多い上記穴21aの近傍に配置させているので効率良く腐食性ガス等の除去を行うことができる。
【0028】
図5及び図6に、このようなパウチフィルタの他の実施形態を示す。
【0029】
図5では、パウチフィルタ31をHDD14上の穴21aの周囲にドーナツ状に配置させている。これにより、さらに効率良く筐体内に発生する腐食性ガス等を吸収することができる。
【0030】
また図6では、平面C字状のパウチフィルタ32を穴21aの周囲に配置させている。このC字状パウチフィルタ32の切欠き部32aは、例えば、このHDD14を筐体30で密閉した場合であって、このC字状パウチフィルタ32が上シェル11内側の壁面に接するような場合には、この切欠き部32aを空気の通路として活用することができる。これにより、効率良くガスの吸収が行えるとともに、HDD14内部の圧力調整に支障を来たすことがなくなる。
【0031】
このようにしてHDDが筐体30に密閉されたデータ記憶装置は、様々な電子機器、例えばコンピュータ、ビデオレコーダやオーディオレコーダ、スティールカメラ等に接続して利用することが可能となる。
【0032】
次に、本発明のさらに具体的な実施例及び実験結果について図面及び図表を参照しながら説明するとともに、本発明に係るデータ記憶装置の作用効果について説明する。
【0033】
(実施例1)
本実施例では、HDDとして2.5インチ型のものを用い、緩衝部材としてエラストマーを用いた。また、パッキンとしてゴムパッキンを使用した。
【0034】
まず、筐体により内部が密閉されているか否かを確認するために、組み立てたデータ記憶装置10を例えば減圧チャンバーに入れて、大気圧から0.3気圧(標高8,000mに相当)までのテストを行った。この際、密閉性が保てていないと、筐体は減圧環境下で膨張することがない。したがって、減圧環境下での筐体の膨張量を測定することにより、筐体の密閉性の確認を行うことができる。図7にそのような減圧環境下での筐体の膨張量を示す。図からもわかるように、減圧を進めていくと膨張量が大きくなっている。これにより本実施例で用いる筐体が密閉性を保つ筐体であることがわかる。
【0035】
次に、衝撃についてのテストを行う。衝撃試験は筐体をビニールタイル上に自由落下を行い、その際の筐体に印加される重力加速度と、筐体と緩衝材に保護されたHDDに印加される重力加速度を加速度ピックアップを用いて測定を行う。図8に衝撃試験の結果を示す。横軸に筐体に印加される重力加速度、縦軸にHDDに印加される重力加速度をとる。この図からもわかるように、筐体に印加される重力加速度を1/10程度に抑圧できる。このことより、本実施例に係るデータ記憶装置の耐衝撃特性は確保されていることがわかる。
【0036】
さらに、この密閉性と衝撃性を確保している筐体を用いて、腐食ガステストを行う。腐食ガステストは以下のような手順で行う。
【0037】
腐食ガスとしては、SO2、H2S、NO2、Clの4種類を用い、その濃度は、それぞれ1.4ppm、1.4ppm、0.07ppm、0.07ppmである。これらの各濃度の腐食ガスをチャンバーに流入して、常にその濃度を保てるようにする。また、この腐食ガス環境下で35℃,90%の温湿度環境を加える。これらの環境下で96時間の保存をした後に、データ記憶装置から磁気ディスクを取り外し、ディスクの表面に付着した腐食ガス成分を分析することにより、装置内への腐食ガスの混入の有無を判断する。この際、比較用として、内蔵型の2.5”型HDDを筐体に入れない状態で腐食ガステストを行う。その結果を図9に示す。
【0038】
図9からもわかるように、内蔵型HDD単体のディスクに付着している腐食ガス成分より、密閉筐体に入れられた本発明に係るデータ記憶装置から取り出したディスクに付着している腐食ガス成分の方が少ない。これは、筐体が密閉に保たれているため、外部の腐食ガス成分がHDDに接触することがないためである。今回の実験では、特にSO2については顕著な効果が現れた。
【0039】
従来、HDDにフィルタが取り付けられていたが、これはHDDがオフィス環境で使われることを想定しており、塩素系ガスの多い海岸や、硫化系ガスの多い温泉地、さらには、酸化窒素ガスの多い交通量の激しい交差点などでHDDが使用されることを想定はしていなかった。これに対し、本実験結果からわかるように、例えばSO2ガスの発生が多い温泉地で4日間連続でHDDを使用した場合であっても、本発明に係るデータ記憶装置には全く影響はない。従来のHDDであれば、このような温泉地等の野外で使用することに保証はできない。
【0040】
(実施例2)
実施例1で用いたデータ記憶装置の筐体内に、パウチフィルタを同梱したデータ記憶装置について、ガステストを行う。今回用いたパウチフィルタは15mm×10mm×2mmの直方体状の形状をしている。このパウチフィルタをHDDの気圧調整穴の近傍に貼りつける。実施例1では、腐食性ガスとして、外気を意識した成分を選択した。その結果、外部から筐体内へのガスの混入は認められなかったため、今回は、内部から発生するガスについてガステストを行った。実施例1と同様の温湿度環境、保存時間を採用したが、ガス成分は何も加えず、内部からの発生するもののみとした。
【0041】
このガステストを行う前に、本発明に係るデータ記憶装置を構成する部品単独で発生するガスの分析を行っている。この発生ガスを分析する際も、実施例1と同様の温湿度環境下、保存時間を用いた。図10に部品から発生するガスを列記し、図11にガステストの結果を示す。比較用として、実施例1で用いたパウチフィルタなしの本発明に係るデータ記憶装置のガステストの結果も併記する。
【0042】
図11からわかるように、パウチフィルタありのデータ記憶装置の方がディスクに付着するガス成分が少ないことがわかる。一方、パウチフィルタなしのデータ記憶装置のディスクに付着していたガス成分は、筐体、緩衝材、フレキシブル配線から発生していると思われるガスが微量ではあるが検出されている。このことから、パウチフィルタを筐体内に入れることにより、構成部品から発生するガスを吸着させ、ディスクへの付着量を抑圧することができるのがわかる。
【0043】
また、同時に保存時間での筐体内の湿度の測定を行ったので、その結果を図12に示す。この図から見てもわかるように、パウチフィルタありの筐体内は、96時間後には、10%を下回る湿度になっている。一方、パウチフィルタなしの筐体内の湿度はほぼ一定で変わらない。腐食は、腐食性のガスと水分の存在とで進んでいくと言われている。筐体内にパウチフィルタを入れることにより、筐体内からガスと水分の両方を取り除くことができる。したがって、密閉筐体により、外部からの腐食ガス、水分の浸入を防ぎ、パウチフィルタを筐体に同梱することにより、内部からの発生ガス、内部の水分を取り除くことができ、さらなる耐環境性を確保することができることがわかる。
【0044】
本発明は以上説明した実施形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【0045】
例えば、上記実施形態及び実施例では組み立て時に上シェルと下シェルとに分かれている筐体を用いたが、この構造と本発明には相関はなく、機能を満たすのであれば、組み立て時に前後に分かれているものでもよい。前後に分かれているものとしては、例えば一方のシェルの中に他方のシェルがスライド式で収容される引き出し式のものであってもよい。筐体の機能としては、外部空気と内部との遮断、衝撃からHDDを保護する、外部気圧が下がった際に、膨張量を極力抑える等が上げられる。
【0046】
また、緩衝部材やパッキンに関しては、今回の実施形態及び実施形態では、ゴム、樹脂等を使用したが、これらに限らず、機能を満たす材料であれば材料の種類は問わない。パウチフィルタに関しては直方体、ドーナツ形状あるいはC字形状のものを1つ用いるようにしたが、形状や個数等は、筐体内の密閉空間の容積や形状等に応じて適宜変更可能である。
【0047】
記憶装置としてはHDDに限らず、光ディスクを内蔵したデバイスでも本発明を適用できる。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、データの記憶装置、特にハードディスクドライブ等の記憶装置の耐衝撃性を高めるとともに、耐環境性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るデータ記憶装置の斜視図である。
【図2】図1に示すデータ記憶装置の分解斜視図である。
【図3】筐体の接続部分の拡大断面図である。
【図4】一実施形態に係る内蔵型ハードディスクドライブの分解斜視図である
【図5】他の実施形態に係るパウチフィルタを取り付けた内蔵型ハードディスクドライブの斜視図である。
【図6】さらに他の実施形態に係るパウチフィルタを取り付けた内蔵型ハードディスクドライブの斜視図である。
【図7】減圧環境下での筐体の膨張量の測定結果を示すグラフである。
【図8】衝撃テストの実験結果を示すグラフである。
【図9】ディスクに付着した腐食ガス量を示した表である。
【図10】本発明に係るデータ記憶装置の各部品から発生するガス量を示した表である。
【図11】パウチフィルタの有無で各ガス量を比較した表である。
【図12】パウチフィルタの有無で保存時間に対する筐体内の湿度を比較した表である。
【符号の説明】
10…データ記憶装置
11…上シェル
12…下シェル
14…ハードディスクドライブ
15…緩衝部材
17,31,32…パウチフィルタ
18…フレキシブルプリント基板
19…コネクタ
21…カバー
21a…穴
22…磁気ディスク
30…筐体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a data storage device for storing digital data, for example.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, demand for personal computers and their peripheral devices has rapidly increased, and for example, demand for hard disk drives (Hard Disk Drives) (hereinafter referred to as HDDs) as external storage devices used for these devices. Is increasing. This is probably because the HDD has a larger storage capacity and higher affinity with the network (higher access time) and a lower unit cost per bit than other storage devices, for example. In the future, this feature will become more apparent, and it is expected that the use of HDDs as storage devices will increase.
[0003]
Also, as digitalization of music and video data progresses, opportunities for storing data in HDDs are increasing. For this reason, it is considered that the number of applications that take the HDD outside like the conventional boombox with headphones will increase more and more in the future.
[0004]
As described above, HDDs are more useful than other storage devices, but they are weak in shock resistance and environmental resistance, so they are not storage devices that can be carried anywhere at any time, unlike conventional radio-cassettes with headphones. . For example, in terms of impact resistance, in a general HDD, when a gravitational acceleration of about 800 G is applied during non-operation, a spindle motor, which is a precision component, is scratched, and cannot be continuously rotated without uneven rotation speed. . 800G corresponds to, for example, an impact when dropped from 10 cm on a vinyl tile. In operation, it has a shock resistance of only about 200 G, which corresponds to a shock dropped from a height of 5 cm on a vinyl tile. In this case, if you accidentally drop it while carrying outdoors, it will definitely break. Such a non-shock-resistant product must be said to be unsuitable for an application to be taken outdoors.
[0005]
In order to solve such a problem, many products have been put on the market, in which a shock absorbing material is arranged around the HDD so as to be resistant to a drop impact. However, they do not have environmental resistance as described below.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In a HDD, a flying slider on which a recording / reproducing sensor is mounted floats above a disk-shaped recording medium at an extremely low height of about 20 nm by air pressure. In addition, although a protective film having a thickness of 10 nm or less is applied to these media and sensors so as not to deteriorate the characteristics, in order to improve the recording / reproducing characteristics, the flying height and the thickness of the protective film are limited. To make it smaller. As a result, such an ultra-thin protective film may have pinholes, or may be damaged when the flying slider comes into contact with the medium. If a corrosive gas is adsorbed on such pinholes or scratches, rust is generated from that location, leading to loss of data.
[0007]
In addition, even when there is no pinhole or scratch, the corrosive gas and the moisture may react with each other to generate a compound on the surface of the storage medium. In such a case, since the flying height of the flying slider flying over the medium for recording and reproducing data is extremely low, the product and the flying slider collide with each other, and the flying slider falls and is damaged on the medium. In a worst case or in a tragic case, the recording / reproducing sensor mounted on the flying slider may be broken, and recording and reproduction cannot be performed again.
[0008]
Further, considering the influence of the change in air pressure on the HDD, for example, as the air pressure decreases, the HDD has a characteristic that the flying height of the flying slider decreases, and as the air pressure increases, the flying height increases. If the flying height is too small, the flying itself becomes unstable and it will crash. Therefore, unless the minimum pressure is specified, the function of the HDD cannot be guaranteed. A general HDD guarantees its use even at a high altitude of 3,048 m. This corresponds to 0.7 atm. Therefore, it cannot be used under 0.7 atm. However, it is not uncommon in Japan to live in highlands of more than 3,048 m, even in Japan. In addition, the European Alps, a world-famous tourist destination, is at a high altitude of 4,000 m to 5,000 m. It is strange to not bring a video camcorder or headphone stereo using HDD to this tourist spot. Therefore, it is necessary to take measures that can be used in such a highland (at least 5,000 m).
[0009]
In view of the circumstances described above, an object of the present invention is to provide a data storage device capable of improving the shock resistance and environmental resistance of a data storage device, particularly a storage device such as a hard disk drive, and the data storage device. An object of the present invention is to provide a housing used for an apparatus.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a data storage device of the present invention includes a storage device having a storage medium for storing data therein, a housing enclosing and enclosing the storage device, and at least one of a periphery of the storage device. And a filter that absorbs at least one of corrosive gas, corrosive ions, and moisture generated in the housing.
[0011]
According to the present invention, since the storage device is hermetically sealed by the housing, the storage device is not adversely affected by a bad environment outside the housing. For example, even when the pressure, temperature, and humidity change outside the housing, or when a corrosive gas is generated outside the housing, the storage device inside the sealed housing does not have any adverse effect. Here, the storage medium for storing data is, for example, particularly a disk-type storage medium, and it is preferable that a sensor for performing recording and reproduction on the disk is arranged at a predetermined space or distance. . In the present invention, for example, dust, dust, or corrosive gas molecules, etc. are prevented from adhering and mixing in such a predetermined space or distance, thereby preventing damage to the device and data loss. is there. In addition, the provision of the cushioning member disposed at least at a part of the periphery of the storage device increases the shock resistance. For example, even if the data storage device of the present invention is taken out of the field and dropped by mistake, the data storage device is broken. Never. Furthermore, by providing a filter that absorbs at least one of organic gas, corrosive gas, corrosive ions, and moisture generated in the housing, it is affected by organic gas, corrosive gas, and the like generated outside the housing. Not only that, the gas and moisture generated in the sealed housing can be absorbed by the filter. Thus, it is possible to prevent the corrosive gas, moisture, and the like from flowing into the storage device, and to avoid an adverse effect on the storage medium. Further, for example, by arranging such a filter near a ventilation or pressure adjustment hole provided on the surface of the storage device, corrosive gas or the like can be efficiently removed. This is because there is a lot of convection such as corrosive gas which tends to flow into the storage device in the vicinity of such a ventilation hole.
[0012]
Further, by disposing the filter around the ventilation hole, the corrosive gas and the like in the housing can be more efficiently absorbed. The shape of such a filter may be a donut shape. Alternatively, if the filter is arranged in a C-shape around the ventilation hole, the storage device is sealed in the housing, and the C-shaped filter contacts the inner wall of the housing. , The C-shaped notch can be used as an air passage. Thus, the filter can efficiently absorb the gas and does not hinder the pressure adjustment of the storage device.
[0013]
In one embodiment of the present invention, the housing surrounds a part of the surface of the storage device, a first surrounding member, and surrounds a surface other than a part of the surface of the storage device; And a second surrounding member having a material different from that of the second surrounding member. For example, if the material of the first surrounding member is metal and the material of the second surrounding member is resin, the strength of the housing can be increased by the first surrounding member made of metal. On the other hand, the reason why the second surrounding member is made of resin is to ensure insulation of a connector for making an electrical connection between the storage device and the outside of the housing, for example. Further, by including the carbon fiber material in the second surrounding member made of resin, the strength of the housing can be increased while maintaining the insulating property, and the impact resistance can be improved.
[0014]
A housing of the present invention includes a surrounding area surrounding a storage device incorporating a storage medium for storing data, and a connection unit for making an electrical connection between the storage device surrounded by the surrounding area and the outside. And
[0015]
According to the present invention, the storage device that needs electrical connection with the outside is surrounded and sealed in the surrounding region of the housing. Thereby, it can be prevented from being adversely affected by a bad environment outside the housing. For example, even if the pressure or humidity changes outside the housing or a corrosive gas is generated outside the housing, the storage device inside the sealed housing does not have any adverse effect. Also, for example, by using a configuration in which the electrical connection pin of the connection portion is integrally molded with the second surrounding member, the hermeticity of the housing is improved as compared with the case where the connection pin is pressed into the housing. And contributes to improving the environmental resistance of the device.
[0016]
Further features and advantages of the present invention will become more apparent by referring to the accompanying drawings and the description of the embodiments of the present invention.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view of a data storage device according to the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view thereof. The
[0018]
The
[0019]
Here, since a general connector press-fits a terminal into a resin base material, a gap is generated between the terminal and the base material. Therefore, the connector itself has no confidentiality. Therefore, in the present embodiment, in order to improve confidentiality, the terminal is manufactured by insert molding which is put in a mold for molding the terminal in advance. That is, the
[0020]
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a joint portion between the
[0021]
Here, in order to prevent the
[0022]
FIG. 4 is an exploded perspective view showing an example of the
[0023]
Here, the operation and effect of the
[0024]
The pouch filter is a filter in which activated carbon particles are wrapped in a non-woven fabric. In particular, the pouch filter is a filter that adsorbs moisture, sulfide gas, and nitriding gas, and the main component is activated carbon. The pouch filter has a function of adsorbing moisture, organic substances, ion gas, and corrosive gas and removing them from air when air passes through the filter by convection or the like. In the present embodiment, since the
[0025]
Since the cushioning
[0026]
Therefore, in the present embodiment, the
[0027]
The pouch filter hardly emits trapped gas even at a temperature of 100 ° C. Since the storage temperature of the HDD is about 65 ° C., if the gas is not released up to 100 ° C., the specification is sufficient. Activated carbon can adsorb a gas of about 10% of its own weight, so if activated carbon is bundled in advance with the amount of gas released from a buffer member, a flexible printed circuit board, or a case material, it can be generated. All the corrosive gases can be adsorbed. In the present embodiment, by using a combination of the sealed
[0028]
5 and 6 show another embodiment of such a pouch filter.
[0029]
In FIG. 5, the
[0030]
In FIG. 6, a
[0031]
The data storage device in which the HDD is sealed in the
[0032]
Next, more specific examples and experimental results of the present invention will be described with reference to the drawings and figures, and the operational effects of the data storage device according to the present invention will be described.
[0033]
(Example 1)
In this embodiment, a 2.5-inch HDD is used, and an elastomer is used as a cushioning member. Rubber packing was used as the packing.
[0034]
First, in order to check whether or not the inside is sealed by the housing, the assembled
[0035]
Next, an impact test is performed. In the impact test, the housing is freely dropped on a vinyl tile, and the gravitational acceleration applied to the housing and the gravitational acceleration applied to the HDD protected by the housing and the cushioning material are measured using an acceleration pickup. Perform the measurement. FIG. 8 shows the results of the impact test. The horizontal axis represents the gravitational acceleration applied to the housing, and the vertical axis represents the gravitational acceleration applied to the HDD. As can be seen from this figure, the gravitational acceleration applied to the housing can be suppressed to about 1/10. From this, it can be seen that the shock resistance of the data storage device according to the present embodiment is secured.
[0036]
Further, a corrosion gas test is performed by using the casing having the tightness and impact resistance. The corrosion gas test is performed in the following procedure.
[0037]
As the corrosive gas, four types of SO2, H2S, NO2, and Cl are used, and their concentrations are 1.4 ppm, 1.4 ppm, 0.07 ppm, and 0.07 ppm, respectively. The corrosive gas of each of these concentrations flows into the chamber so that the concentration can always be maintained. In this corrosive gas environment, a temperature and humidity environment of 35 ° C. and 90% is added. After 96 hours of storage in these environments, the magnetic disk is removed from the data storage device, and the presence or absence of corrosive gas in the device is determined by analyzing the corrosive gas components attached to the disk surface. . At this time, as a comparative example, a corrosion gas test is performed without a built-in 2.5 ″ HDD placed in the housing. The results are shown in FIG.
[0038]
As can be seen from FIG. 9, the corrosive gas component adhering to the disk taken out of the data storage device according to the present invention contained in the sealed housing is compared with the corrosive gas component adhering to the disk of the built-in HDD alone. Is less. This is because an external corrosive gas component does not come into contact with the HDD because the housing is kept closed. In this experiment, a remarkable effect was particularly exhibited for SO2.
[0039]
Conventionally, a filter was attached to the HDD. This is based on the assumption that the HDD is used in an office environment. It was not assumed that HDDs would be used at intersections where traffic was heavy and traffic was heavy. In contrast, as can be seen from the results of this experiment, for example, even when the HDD is used for four consecutive days in a hot spring resort where SO2 gas is frequently generated, there is no effect on the data storage device according to the present invention. Conventional HDDs cannot be guaranteed to be used outdoors such as in hot springs.
[0040]
(Example 2)
A gas test is performed on the data storage device including the pouch filter in the housing of the data storage device used in the first embodiment. The pouch filter used this time has a rectangular parallelepiped shape of 15 mm × 10 mm × 2 mm. This pouch filter is attached near the air pressure adjusting hole of the HDD. In Example 1, a component conscious of the outside air was selected as the corrosive gas. As a result, no gas was mixed into the housing from the outside. Therefore, this time, a gas test was performed on the gas generated from the inside. The same temperature and humidity environment and storage time as in Example 1 were employed, but no gas components were added, and only those generated from the inside were used.
[0041]
Before performing the gas test, the gas generated by the components constituting the data storage device according to the present invention is analyzed. When analyzing the generated gas, the storage time was used under the same temperature and humidity environment as in Example 1. FIG. 10 lists the gases generated from the parts, and FIG. 11 shows the results of the gas test. For comparison, the results of a gas test of the data storage device according to the present invention without the pouch filter used in Example 1 are also shown.
[0042]
As can be seen from FIG. 11, the data storage device with the pouch filter has less gas components adhering to the disk. On the other hand, as for the gas component adhering to the disk of the data storage device without the pouch filter, a small amount of gas which is considered to be generated from the housing, the buffer material, and the flexible wiring is detected. From this, it can be seen that, by putting the pouch filter in the housing, the gas generated from the component parts can be adsorbed, and the amount of adhesion to the disk can be suppressed.
[0043]
Also, the humidity in the housing was measured at the same time during the storage time, and the results are shown in FIG. As can be seen from this figure, the inside of the housing with the pouch filter has a humidity of less than 10% after 96 hours. On the other hand, the humidity in the case without the pouch filter is almost constant and does not change. Corrosion is said to proceed with the presence of corrosive gases and moisture. By placing a pouch filter in the housing, both gas and moisture can be removed from the housing. Therefore, the sealed casing prevents the ingress of corrosive gas and moisture from the outside, and the pouch filter is bundled with the casing to remove the generated gas and moisture from the inside, further improving environmental resistance It can be seen that can be secured.
[0044]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible.
[0045]
For example, in the above-described embodiments and examples, a casing that is divided into an upper shell and a lower shell at the time of assembly is used, but there is no correlation between this structure and the present invention. It may be divided. The front and rear parts may be, for example, a drawer type in which one shell is slidably housed in one shell. The functions of the housing include shutting off the external air from the inside, protecting the HDD from impact, and suppressing the expansion amount as much as possible when the external air pressure drops.
[0046]
Further, in the present embodiment and the embodiment, rubber, resin, and the like are used for the cushioning member and the packing. However, the material is not limited thereto, and any material may be used as long as the material satisfies the function. As the pouch filter, a single rectangular parallelepiped, donut or C-shaped filter is used, but the shape and the number of the pouch filters can be appropriately changed according to the volume and shape of the closed space in the housing.
[0047]
The storage device is not limited to the HDD, and the present invention can be applied to a device having a built-in optical disk.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to improve the shock resistance and environmental resistance of a data storage device, particularly a storage device such as a hard disk drive.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a data storage device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the data storage device shown in FIG.
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a connection portion of a housing.
FIG. 4 is an exploded perspective view of a built-in hard disk drive according to one embodiment.
FIG. 5 is a perspective view of a built-in hard disk drive to which a pouch filter according to another embodiment is attached.
FIG. 6 is a perspective view of a built-in hard disk drive to which a pouch filter according to still another embodiment is mounted.
FIG. 7 is a graph showing a measurement result of an expansion amount of a housing under a reduced pressure environment.
FIG. 8 is a graph showing an experimental result of an impact test.
FIG. 9 is a table showing the amount of corrosive gas attached to a disk.
FIG. 10 is a table showing an amount of gas generated from each component of the data storage device according to the present invention.
FIG. 11 is a table comparing gas amounts with and without a pouch filter.
FIG. 12 is a table comparing the humidity in the housing with respect to the storage time with and without the pouch filter.
[Explanation of symbols]
10. Data storage device
11 ... Upper shell
12 ... Lower shell
14 ... Hard disk drive
15 ... cushioning member
17, 31, 32 ... Pouch filter
18. Flexible printed circuit board
19… Connector
21 ... Cover
21a ... hole
22 ... Magnetic disk
30 ... housing
Claims (11)
前記記憶デバイスを包囲して密閉する筐体と、
前記記憶デバイスの周囲の少なくとも一部に配置された緩衝部材と、
前記筐体内に発生する腐食性ガス、腐食性イオン及び水分のうち少なくとも1つを吸収するフィルタと
を具備することを特徴とするデータ記憶装置。A storage device incorporating a storage medium for storing data,
A housing that surrounds and seals the storage device;
A buffer member disposed at least partially around the storage device;
A data storage device, comprising: a filter for absorbing at least one of corrosive gas, corrosive ions, and moisture generated in the housing.
前記フィルタは、前記記憶デバイスの表面に設けられた通気用の穴の近傍に配置されていることを特徴とするデータ記憶装置。The data storage device according to claim 1, wherein
The data storage device, wherein the filter is arranged near a ventilation hole provided on a surface of the storage device.
前記フィルタは、前記通気用の穴の周囲に配置されていることを特徴とするデータ記憶装置。3. The data storage device according to claim 2, wherein
The data storage device, wherein the filter is disposed around the ventilation hole.
前記フィルタは、前記通気用の穴の周囲にC字状に配置されていることを特徴とするデータ記憶装置。The data storage device according to claim 3, wherein
The data storage device, wherein the filter is disposed in a C shape around the ventilation hole.
前記筐体は、
前記記憶デバイス表面の一部を囲繞する第1の囲繞部材と、
前記記憶デバイス表面の一部以外の表面を囲繞し、前記第1の囲繞部材の材質とは異なる材質を有する第2の囲繞部材と
を具備することを特徴とするデータ記憶装置。The data storage device according to claim 1, wherein
The housing is
A first surrounding member surrounding a part of the storage device surface;
A data storage device, comprising: a second surrounding member surrounding a surface other than a part of the storage device surface and having a material different from a material of the first surrounding member.
前記第1の囲繞部材の材質は金属であり、前記第2の囲繞部材の材質は樹脂であることを特徴とするデータ記憶装置。The data storage device according to claim 5, wherein
A data storage device, wherein the material of the first surrounding member is metal, and the material of the second surrounding member is resin.
前記記憶媒体はディスク型の記憶媒体であることを特徴とするデータ記憶装置。The data storage device according to claim 1, wherein
A data storage device, wherein the storage medium is a disk-type storage medium.
前記包囲領域で包囲された記憶デバイスと外部との間で電気的な接続を行うための接続部と
を具備することを特徴とする筐体。An surrounding area surrounding a storage device incorporating a storage medium for storing data;
A housing, comprising: a connection portion for making an electrical connection between the storage device surrounded by the surrounding region and the outside.
前記記憶デバイス表面の一部を囲繞する第1の囲繞部材と、
前記記憶デバイス表面の一部以外の表面を囲繞し、前記第1の囲繞部材の材質とは異なる材質を有する第2の囲繞部材と
を具備することを特徴とする筐体。The housing according to claim 8, wherein
A first surrounding member surrounding a part of the storage device surface;
A housing, comprising: a second surrounding member surrounding a surface other than a part of the storage device surface and having a material different from a material of the first surrounding member.
前記第1の囲繞部材の材質は金属であり、前記第2の囲繞部材の材質は樹脂であることを特徴とする筐体。The housing according to claim 9,
A case wherein the material of the first surrounding member is metal, and the material of the second surrounding member is resin.
前記接続部は、前記第2の囲繞部材に一体成型された接続ピンを具備することを特徴とする筐体。The housing according to claim 8, wherein
The housing, wherein the connection portion includes a connection pin integrally formed with the second surrounding member.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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WO2005122148A1 (en) * | 2004-06-07 | 2005-12-22 | Showa Denko K.K. | Magnetic recording and reproducing device |
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- 2002-07-18 JP JP2002209871A patent/JP2004055013A/en active Pending
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