JP2005071587A - ディスクドライブの騷音低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ディスクドライブの騷音低減装置を提供する。
【解決手段】 ディスクドライブのカバー部材の外面に所定の深さに形成されるグルーブと，グルーブの表面に形成されてディスクとカバー部材間の空間に連結される多数の貫通ホールと，グルーブ内に収容されディスクドライブで発生する騷音を吸収する吸音部材と，吸音部材を覆うようにカバー部材の外面に付着される蓋板とを備え，カバー部材の内面に所定深さで形成にされるグルーブと，グルーブ内に収容されてディスクドライブで発生する騷音を吸収する吸音部材とを備え，吸音部材を覆うようにカバー部材の内面に付着された蓋板と，蓋板に形成された多数の貫通ホールとをさらに備えることを特徴としている。
【選択図】 図３

Description

本発明はディスクドライブに係り，より詳細にはディスクドライブ内部で発生し，外部へ放射される騷音を効果的に低減させることが可能なディスクドライブの騷音低減装置に関する。

コンピュータ情報保存装置のうち一つであるハードディスクドライブ（以下，ＨＤＤ）は読み出し／書き込みヘッドを使用してディスクから／にデータを再生／記録する装置である。このようなＨＤＤにおいて，前記ヘッドは回転するディスクの記録面から所定の高さに浮上した状態でアクチュエータにより所望の位置に移動しながらその機能を行う。

図１を参照すれば，ＨＤＤのベース部材１１にはディスク２０を回転させるためのスピンドルモータ３０と，データの再生及び記録のための読み出し／書き込みヘッドをディスク２０上の望みの位置に移動させるアクチュエータ４０と，が設置される。なお，図１は従来のＨＤＤの構造を示した斜視図である。

上記アクチュエータ４０は，ベース部材１１に設置されたピボット軸受４１に回転可能に結合されたスイングアーム４２と，スイングアーム４２の一端に設置されて上記ヘッドが搭載されたスライダーをディスク２０の表面側へ付勢されるように支持するサスペンション４３と，スイングアーム４２を回転させるためのボイスコイルモーター（以下，ＶＣＭ）４５と，を有する。

上記ＶＣＭ４５はサーボ制御システムにより制御され，ＶＣＭコイルに入力される電流とマグネットにより形成された磁場との相互作用により，フレミング左手の法則による方向にスイングアーム４２を回転させる。すなわち，ディスクドライブの電源がオンになってディスク２０が回転し始めれば，ＶＣＭ４５はスイングアーム４２を逆時計回り方向に回転させて上記ヘッドをディスク２０の記録面上に移動させる。一方，ディスクドライブの電源がオフになってディスク２０の回転が停止すれば，ＶＣＭ４５はスイングアーム４２を時計回り方向に回転させて上記ヘッドをディスク２０から離脱させる。

そして，上記ベース部材１１の上部にはカバー部材１２が多数のねじ１９を使用して組み立てされる。上記カバー部材１２はディスク２０とアクチュエータ４０等を覆いかぶせて保護し，ディスクドライブ内部へ埃や湿気が流入することを防止する役割をする。

一方，カバー部材１２にはディスク２０とカバー部材１２間の間隔を狭めてディスク２０の振動を低減させるためのグルーブ１３が設けられており，ベース部材１１の一側隅にはディスクドライブ内部のパーチクルをフィルタリングするための循環フィルター５０が設けられている。なお，パーチクルとはディスクドライブ（ＨＤＤ）内部の埃などの異物である。

次に，図２を参照すれば，ディスクドライブ内部にはディスク２０の高速回転及びアクチュエータ４０の読み出し／書き込み／シーク機能の遂行時に騷音が発生する。このようにディスクドライブ内部で発生した騷音はベース部材１１及びカバー部材１２を通じて外部へ放射されるが，このような騷音はその伝達経路によって構造伝達騷音と流体伝達騷音とに分けられる。構造伝達騷音はスピンドルモータ３０の回転による振動がベース部材１１に伝達されて外部へ放射される騷音をいい，流体伝達騷音はディスク２０の振動とディスク２０の回転時に発生する流体，すなわち空気の圧力変動によって引き起こされる騷音をいう。このような流体伝達騷音は主にカバー部材１２に伝えられて外部へ放射される。なお，図２は従来のディスクドライブでの騷音の伝達経路を示す概略的な断面図である。

従来には，スピンドルモータ３０にボール軸受が主に使われたので，ボール軸受の欠陥により発生した振動によって引き起こされる構造伝達騷音がディスクドライブで発生する騷音の大部分を占めた。従って，従来にはベース部材１１の外面にダンピング部材６０を付着してベース部材１１に伝達される構造伝達騷音を低減させた。

特開２００２−３６７３５２号公報

しかしながら，最近ではディスクドライブの高速化及びディスク２０のＴＰＩ（Ｔｒａｃｋ Ｐｅｒ Ｉｎｃｈ）の増加によりスピンドルモータ３０に流体動圧軸受（ＦＤＢ；Ｆｌｕｉｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂｅａｒｉｎｇ）が多く使われるようになっている。これに伴い，ディスクドライブにおいて構造伝達騷音は低減した。

その一方で，流体伝達騷音の比重は相対的に大きくなった。その結果，従来のようなダンピング部材６０の使用はディスクドライブの騷音の低減において大きい効果を奏してない。

本発明は，上記問題点を鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，特にディスクドライブ内部で発生して外部へ放射される騷音を効果的に低減させるだけではなく流動空気中のパーチクルをフィルタリング可能な騷音低減装置及び騷音低減装置を備えたディスクドライブを提供することである。

上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，ベース部材と，上記ベース部材に設置されてデータ保存用ディスクを回転させるためのスピンドルモータと，上記ベース部材に設置されて読み出し／書き込みヘッドを上記ディスク上の所定位置に移動させるためのアクチュエータと，上記ベース部材の上部に組み込まれるカバー部材と，を有するディスクドライブの騷音低減装置が提供される。上記騒音低減装置において，上記カバー部材の外面に所定の深さに形成されるグルーブと，上記グルーブの表面に形成されて上記ディスクとカバー部材間の空間に連結される多数の貫通ホールと，上記グルーブ内に収容され上記ディスクドライブで発生した騷音を吸収する吸音部材と，上記吸音部材を覆うように上記カバー部材の外面に付着される蓋板と，を備えることを特徴とするディスクドライブの騷音低減装置を提供する。

ここで，上記多数の貫通ホールは上記グルーブの表面に複数の列に配列されることが望ましい。

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，ベース部材と，上記ベース部材に設置されてデータ保存用ディスクを回転させるためのスピンドルモータと，上記ベース部材に設置されて読み出し／書き込みヘッドを上記ディスク上の所定位置に移動させるためのアクチュエータと，上記ベース部材の上部に組み込まれるカバー部材を有するディスクドライブの騷音低減装置が提供される。上記騒音低減装置において，上記カバー部材の内面に所定の深さに形成されるグルーブと，上記グルーブ内に収容され上記ディスクドライブで発生した騷音を吸収する吸音部材と，を備えるディスクドライブの騷音低減装置を提供する。

ここで，上記騷音低減装置は，上記吸音部材を覆うように上記カバー部材の内面に付着される蓋板と，上記蓋板に形成された多数の貫通ホールと，をさらに備えることが望ましい。そして，上記多数の貫通ホールは上記蓋板に複数の列で配列されることが望ましい。

また，上記一騷音低減装置において，上記グルーブは上記アクチュエータの動作領域のための開口を有するＣ形状に形成されることが望ましい。なお，本発明に係るグルーブの開口部はＣ形状である場合に限定されず，例えば，Ｕ形状等の場合でも良い。また，本発明に係るグルーブの開口部は，例えば，ディスクの円弧と略同一形状でもよく，さらに一部の円弧がないＣ形状の開口部でもよい。

また，上記吸音部材は多孔性材料を含むことが望ましく，また上記蓋板は接着剤により上記カバー部材に接着され，金属板，例えばステンレス鋼板よりなることが望ましい。

以上説明したように，本発明によれば，ディスクドライブの騷音低減装置によれば，ディスクドライブ内部で発生した騷音がカバー部材に配置された吸音部材に吸収されるので，カバー部材を通じて外部へ放射される騷音が効果的に低減する。また，多数の貫通ホールを通じて吸音部材側に空気が流入されるので，流動空気内に含まれているパーチクルが多孔性材料よりなる吸音部材によりフィルタリングされる。

以下，本発明の好適な実施の形態について，添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお，以下の説明及び添付図面において，略同一の機能及び構成を有する構成要素については，同一符号を付することにより，重複説明を省略する。

図３と図４とを共に参照すれば，本発明の第１実施形態に係る騷音低減装置１６０は，ディスク１２０から／ディスク１２０にデータを再生／記録するディスクドライブに採用され，ディスクドライブ内部で発生して外部へ放射される騷音を低減させる機能を行う。なお，図３は本発明の第１実施形態に係る騷音低減装置を備えたディスクドライブを示す斜視図であり，図４は，図３に示す騷音低減装置とディスクドライブとの組み込み状態を概略的に示した断面図である。

上記ディスクドライブは，ベース部材１１１と，ディスク１２０を回転させるためのスピンドルモータ１３０と，アクチュエータ１４０と，カバー部材１１２及び本実施の形態に係る騷音低減装置１６０と，を具備する。

上記ベース部材１１１は一般的にアルミニウム又はアルミニウム合金よりなり，ダイカストにより製造される。このようなベース部材１１１の上面側には上記ディスク１２０，スピンドルモータ１３０及びアクチュエータ１４０などを収容するための空間が形成され，この空間の一側隅にはディスクドライブ内で流動する空気中に含まれているパーチクルをフィルタリングするための循環フィルター１５０が設けられる。

上記スピンドルモータ１３０はディスクドライブのベース部材１１１上に設置される。このスピンドルモータ１３０のハブには少なくとも一つのディスク１２０が設置されてハブと共に回転するようになる。

上記アクチュエータ１４０は，データの記録及び再生のための読み出し／書き込みヘッドを上記ディスク１２０上の所定位置へ移動させるためのものである。アクチュエータ１４０は，スイングアーム１４２と，サスペンション１４３と，ＶＣＭ１４５とを有する。上記スイングアーム１４２はベース部材１１１に設置されたピボット軸受１４１に回転可能に結合される。上記サスペンション１４３はスイングアーム１４２の先端部に結合されて上記ヘッドが搭載されたスライダーをディスク１２０の表面側へ付勢されるように支持する。

上記ＶＣＭ１４５は上記スイングアーム１４２を回転させるための駆動力を提供するものであり，サーボ制御システムにより制御され，ＶＣＭコイルに入力される電流とマグネットにより形成された磁場との相互作用によりフレミング左手の法則による方向にスイングアーム４２を回転させる。すなわち，ディスクドライブの電源がオンになってディスク１２０が回転し始めれば，ＶＣＭ１４５はスイングアーム１４２を逆時計回り方向に回転させて上記ヘッドをディスク１２０の記録面上に移動させる。一方，ディスクドライブの電源がオフになってディスク１２０の回転が停止すれば，ＶＣＭ１４５はスイングアーム１４２を時計回り方向に回転させて上記ヘッドをディスク１２０から離脱させる。この時，ディスク１２０の記録面から離脱したヘッドはディスク１２０の外郭側に設けられたランプ１４６にパーキングする。

上記カバー部材１１２は多数のねじ１１９によりベース部材１１１の上部に組み立てられる。上記カバー部材１１２は，上記ディスク１２０，スピンドルモータ１３０，およびアクチュエータ１４０等を覆いかぶせて保護する役割と共に，ディスクドライブ内部へ埃や湿気が流入することを防止する役割をする。このようなカバー部材１１２は一般的にステンレス鋼板のプレス加工により製造される。

そして，上記カバー部材１１２には本実施の形態に係る騷音低減装置１６０が設けられる。本発明の第１実施形態に係る騷音低減装置１６０は，上記カバー部材１１２の外面１１２ａに所定の深さに形成されるグルーブ１６２と，上記グルーブ１６２の底面に形成される多数の貫通ホール１６４と，上記グルーブ１６２内に収容されてディスクドライブ内部で発生した騷音を吸収する吸音部材１６６と，上記吸音部材１６６を覆うように上記カバー部材１１２の外面１１２ａに付着された蓋板１６８と，を備える。

上記グルーブ１６２はディスクドライブ内部の騷音圧力が高く，流動空気の速度が高い位置，すなわち回転するディスク１２０に対向する位置に形成されることが望ましい。この時，上記グルーブ１６２はディスクドライブの内部側に突出するのでアクチュエータ１４０との干渉を避けるために，図３に示すように，Ｏ形状ではなく，アクチュエータ１４０の動作領域を確保するため，一部開口を有するＣ形状に形成される。従って，例えば，上記グルーブ１６２は図１に示す従来に係るグルーブ１３をそのまま利用することも可能であり，これにより上記グルーブ１６２はディスク１２０とカバー部材１１２間の間隔を狭めてディスク１２０の振動を低減させる役割もできる。上記グルーブ１６２の深さはカバー部材１１２が回転するディスク１２０に接触しない限度内で後述する吸音部材１６６の厚さによって決まる。

上記貫通ホール１６４は上記グルーブ１６２の底面に形成され，これを通じて上記グルーブ１６２とディスクドライブの内部とが連通する。上記貫通ホール１６４はグルーブ１６２の底面に複数の列，例えば２列に配列されることが望ましい。しかし，上記貫通ホール１６４はグルーブ１６２の幅によって２列ではなく１列または３列以上に配列されることもできる。

上記吸音部材１６６は上記貫通ホール１６４を通じて伝えられた騷音を吸収する機能を有するものであり，このような機能を有するものであればいかなる材料も使うことができる。上記吸音部材１６６は多孔性材料よりなることが望ましい。そして，上記吸音部材１６６の厚さは低減させようとする騷音の周波数帯域を考慮して決められる。これは吸音部材１６６の厚さによって吸収される騷音の周波数帯域が変わるためである。

上記蓋板１６８は上記吸音部材１６６を完全に覆うように上記吸音部材１６６及びグルーブ１６２の大きさより若干大きく形成され，接着剤により上記カバー部材１１２の外面１１２ａに接着される。上記蓋板１６８は吸音部材１６６を通過した騷音を反射できるように高い剛性を持つ金属板，例えばステンレス鋼板よりなることが望ましい。

上記のような構成を持つ本発明の第１実施形態に係る騷音低減装置１６０において，ディスク１２０の回転によりディスクドライブ内部で発生する騷音，特に流体伝達騷音は上記貫通ホール１６４を通じて吸音部材１６６に伝達される。上記騷音は吸音部材１６６で相当部分が吸収され，吸音部材１６６を通過した騷音は剛体蓋板１６８で反射し，再び吸音部材１６６に戻ってくる。このように流体伝達騷音が吸音部材１６６を通過する過程で大部分吸音部材１６６に吸収されるので，外部へ放射する騷音を極めて低減することができ，ハードディスクドライブの駆動音が静かで，ユーザに対する騒音のストレスを緩和できる。

そして，吸音部材１６６が多孔性材料よりなっているので，ディスクドライブ内部の流動空気が上記貫通ホール１６４を通じて吸音部材１６６方向に流入され，これにより流動空気内に含まれているパーチクルが吸音部材１６６によってフィルタリングされうる。

次に，図５及び図６を参照しながら，本発明の第２実施形態に係る騒音低減装置について説明する。なお，図５は本発明の第２実施形態に係る騷音低減装置の概略を示した説明図であり，カバー部材の内面側から見た斜視図である。図６は図５に示す騷音低減装置がディスクドライブに組み込まれた状態を概略的に示した断面図である。

本発明の第２実施形態に係る騷音低減装置２６０もディスクドライブのカバー部材１１２に設けられる。ただし，本発明の第２実施形態に係る騷音低減装置２６０においては，吸音部材２６６を収容する所定深さのグルーブ２６２がカバー部材１１２の内面１１２ｂ，すなわちディスク１２０の対向面に形成されるところに特徴がある。そして，上記吸音部材２６６を覆う蓋板２６８がカバー部材１１２の内面１１２ｂに付着され，上記蓋板２６８に多数の貫通ホール２６４が形成されうる。

上記グルーブ２６２は前述した第１実施形態のように回転するディスク１２０に対向する位置に形成されることが望ましい。この時，上記グルーブ２６２はカバー部材１１２の内面１１２ｂに所定の深さに形成されてディスクドライブの外側（又は，ＨＤＤ外部表面側）に突出形状するので，グルーブ２６２が直接アクチュエータ１４０に干渉する可能性はない。しかし，グルーブ２６２を覆う蓋板２６８とアクチュエータ１４０とが干渉する可能性があるので，このような干渉を避けるために，上記説明したように，Ｏ形状ではなく，グルーブ２６２はアクチュエータ１４０の動作領域を除外したＣ形状に形成されることが望ましい。そして，上記グルーブ２６２の深さは後述する吸音部材２６６の厚さによって決まる。

上記吸音部材２６６は後述する貫通ホール２６４を通じて伝えられた騷音を吸収する機能をするものであり，前述したように多孔性材料よりなることが望ましい。そして，上記吸音部材２６６の厚さも前述したように低減させようとする騷音の周波数帯域を考慮して決められる。

上記蓋板２６８は上記吸音部材２６６を完全に覆うように上記吸音部材２６６及びグルーブ２６２の大きさより若干大きく形成され，接着剤により上記カバー部材１１２の内面１１２ｂに接着される。上記蓋板２６８はディスクドライブ内部の空気圧力の変動を十分に耐えられるように高い剛性を有する金属板，例えばステンレス鋼板よりなることが望ましい。そして，上記蓋板２６８は上記説明した通り，Ｏ形状ではなく，アクチュエータ１４０との干渉を避けるためにアクチュエータ１４０の動作領域を除外したＣ形状に形成できる。また，上記蓋板２６８の厚さはディスク１２０との干渉を避けられる限度内で決まる。このような蓋板２６８によりディスク１２０と蓋板２６８間の間隔が狭まるので，その間の空気のダンピング役割によりディスク１２０の振動が低減される。

上記貫通ホール２６４は上記蓋板２６８に形成され，これを通じて上記グルーブ２６２とディスクドライブの内部とが連通する。上記貫通ホール２６４は上記蓋板２６８に複数の列，例えば２列に配列されることが望ましい。

上記のような構成を有する本発明の第２実施形態に係る騷音低減装置２６０も前述した第１実施形態と同じ効果を得られる。すなわち，ディスクドライブ内部で発生した騷音，特に流体伝達騷音は貫通ホール２６４を通じて吸音部材２６６に伝達され，吸音部材２６６を通過した騷音はカバー部材１１２で反射されて再び吸音部材２６６に戻ってくる。このように流体伝達騷音が吸音部材２６６を通過する過程で大部分吸音部材２６６に吸収されるので，外部へ放射する騷音を極めて低く低減できる。また，流体伝達騷音をカバー部材１１２に伝達する前に予め吸音部材２６６により低減できる。

そして，多孔性材料よりなる吸音部材２６６はディスクドライブ内部の流動空気内に含まれているパーチクルをフィルタリングする機能も行える。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例を想定し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は，ディスクドライブ内部で発生して外部放射する騷音を効果的に低減させるだけではなく，流動空気中のパーチクルをフィルタリング可能なディスクドライブの騷音低減装置に適用可能である。

従来に係るＨＤＤの構造を示す斜視図である。 従来に係るディスクドライブでの騷音の伝達経路を示した概略的な断面図である。 本発明の第１実施形態に係る騷音低減装置を備えたディスクドライブを示した斜視図である。 図３に示す騷音低減装置とディスクドライブとの組み込み状態を概略的に示した断面図である。 本発明の第２実施形態に係る騷音低減装置を示した図面であり，カバー部材の内面側から見た斜視図である。 図５に示す騷音低減装置がディスクドライブに組み立てられた状態を概略的に示した断面図である。

符号の説明

１１１ ベース部材
１１２ カバー部材
１１２ａ カバー部材の外面
１１９ ねじ
１２０ ディスク
１３０ スピンドルモータ
１４０ アクチュエータ
１４１ ピボット軸受
１４２ スイングアーム
１４３ サスペンション
１４５ ＶＣＭ
１４６ ランプ
１５０ 循環フィルター
１６０ 騷音低減装置
１６２ グルーブ
１６４ 貫通ホール
１６６ 吸音部材
１６８ 蓋板

Claims (17)

1. ベース部材と，前記ベース部材に設置されてデータ保存用ディスクを回転させるためのスピンドルモータと，前記ベース部材に設置されて読み出し／書き込みヘッドを前記ディスク上の所定位置に移動させるためのアクチュエータと，前記ベース部材の上部に組み込まれるカバー部材と，を有するディスクドライブの騷音低減装置において：
   前記カバー部材の外面に所定の深さに形成されるグルーブと；
   前記グルーブの表面に形成されて前記ディスクとカバー部材間の空間に連結される多数の貫通ホールと；
   前記グルーブ内に収容されて前記ディスクドライブで発生した騷音を吸収する吸音部材と；
   前記吸音部材を覆うように前記カバー部材の外面に付着される蓋板とを備えることを特徴とする，ディスクドライブの騷音低減装置。
2. 前記多数の貫通ホールは前記グルーブの表面に複数の列に配列されることを特徴とする，請求項１に記載のディスクドライブの騷音低減装置。
3. 前記グルーブは前記アクチュエータの動作領域のための開口を有するＣ形状に形成されることを特徴とする，請求項１に記載のディスクドライブの騷音低減装置。
4. 前記吸音部材は多孔性材料を含むことを特徴とする，請求項１に記載のディスクドライブの騷音低減装置。
5. 前記蓋板は，金属板よりなることを特徴とする，請求項１に記載のディスクドライブの騷音低減装置。
6. 前記金属板は，ステンレス鋼板であることを特徴とする請求項５に記載のディスクドライブの騷音低減装置。
7. 前記蓋板は接着剤により前記カバー部材に接着されることを特徴とする請求項１又は５に記載のディスクドライブの騷音低減装置。
8. ベース部材と，前記ベース部材に設置されてデータ保存用ディスクを回転させるためのスピンドルモータと，前記ベース部材に設置されて読み出し／書き込みヘッドを前記ディスク上の所定位置に移動させるためのアクチュエータと，前記ベース部材の上部に組み込まれるカバー部材と，を有するディスクドライブの騷音低減装置において：
   前記カバー部材の内面に所定の深さで形成されるグルーブと；
   前記グルーブ内に収容されて前記ディスクドライブで発生した騷音を吸収する吸音部材とを備えることを特徴とする，ディスクドライブの騷音低減装置。
9. 前記吸音部材を覆うように前記カバー部材の内面に付着される蓋板と；
   前記蓋板に形成された多数の貫通ホールとをさらに備えることを特徴とする，請求項８に記載のディスクドライブの騷音低減装置。
10. 前記多数の貫通ホールは前記蓋板に複数の列で配列されることを特徴とする，請求項９に記載のディスクドライブの騷音低減装置。
11. 前記グルーブは前記アクチュエータの動作領域のための開口を有するＣ形状又はＵ形状に形成されることを特徴とする，請求項８に記載のディスクドライブの騷音低減装置。
12. 前記吸音部材は多孔性材料を含むことを特徴とする，請求項８に記載のディスクドライブの騷音低減装置。
13. 前記蓋板は金属板からなることを特徴とする，請求項９に記載のディスクドライブの騷音低減装置。
14. 前記金属板はステンレス鋼板であることを特徴とする請求項１３に記載のディスクドライブの騷音低減装置。
15. 前記蓋板は接着剤により前記カバー部材に接着されることを特徴とする，請求項９又は１３に記載のディスクドライブの騷音低減装置。
16. ケースと，データ保存用ディスクと，前記ディスクに対してデータを読み出し／書き込むための駆動ユニットと，前記ケースの上部に組み込まれるカバー部材と，を持つディスクドライブの騷音低減装置において：
    前記ケース内に収容されて前記ディスクドライブで発生した騷音を吸収する吸音部材を備えることを特徴とする，ディスクドライブの騷音低減装置。
17. 前記吸音部材は多孔性材料を含むことを特徴とする請求項１６に記載のディスクドライブの騷音低減装置。

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