JP2005339722A - ディスク装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 多種の電子機器の電子機器の記録装置として用いることができるとともに一層の小型化が可能なディスク装置を提供する。
【解決手段】 矩形箱状の筐体10を備え、この筐体内には、ディスク状の記録媒体と、記録媒体を支持しているとともに回転させる駆動モータと、記録媒体に対して情報処理を行うヘッドと、ヘッドを移動自在に支持しているとともにヘッドを記録媒体に対して移動させるヘッドアクチュエータと、ヘッドアクチュエータに接続された基板ユニットと、が設けられている。筐体の外面に対向して制御回路基板12が設けられている。制御回路基板は外部機器と接続するための複数の接続パッド80を有し、これらの接続続パッドは、制御回路基板の外面に露出して設けられている。
【選択図】 図4
【解決手段】 矩形箱状の筐体10を備え、この筐体内には、ディスク状の記録媒体と、記録媒体を支持しているとともに回転させる駆動モータと、記録媒体に対して情報処理を行うヘッドと、ヘッドを移動自在に支持しているとともにヘッドを記録媒体に対して移動させるヘッドアクチュエータと、ヘッドアクチュエータに接続された基板ユニットと、が設けられている。筐体の外面に対向して制御回路基板12が設けられている。制御回路基板は外部機器と接続するための複数の接続パッド80を有し、これらの接続続パッドは、制御回路基板の外面に露出して設けられている。
【選択図】 図4
Description
この発明は、記録媒体としてのディスクを有したディスク装置に関する。
近年、コンピュータの外部記録装置や画像記録装置として磁気ディスク装置、光ディスク装置などのディスク装置が広く用いられている。
ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、一般に、矩形箱状の筐体を有している。筐体内には、磁気記録媒体としての磁気ディスク、この磁気ディスクを支持および回転させる駆動手段としてのスピンドルモータ、磁気ディスクに対して情報の書き込み、読み出しを行なう複数の磁気ヘッド、これらの磁気ヘッドを磁気ディスクに対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータ、ヘッドアクチュエータを回動および位置決めするボイスコイルモータ、ヘッドIC等を有する基板ユニット等が収納されている。
ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、一般に、矩形箱状の筐体を有している。筐体内には、磁気記録媒体としての磁気ディスク、この磁気ディスクを支持および回転させる駆動手段としてのスピンドルモータ、磁気ディスクに対して情報の書き込み、読み出しを行なう複数の磁気ヘッド、これらの磁気ヘッドを磁気ディスクに対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータ、ヘッドアクチュエータを回動および位置決めするボイスコイルモータ、ヘッドIC等を有する基板ユニット等が収納されている。
筐体の外面には、基板ユニットを介してスピンドルモータ、ボイスコイルモータ、および磁気ヘッドの動作を制御するプリント回路基板がねじ止めされている。プリント回路基板の端部には、磁気ディスク装置を他の外部機器に接続するためのインターフェース(I/F)コネクタが接合されている。
磁気ディスク装置として、カード状に薄く形成され、例えばパーソナルコンピュータのカードスロットに装填可能としたものが提供されている(例えば、特許文献1)。このようなカード状の磁気ディスク装置では、従来の磁気ディスク装置に比較して薄型、かつ、小型にする必要があるため、板状のベースに種々の構成要素を実装するとともに、ベースの周縁に沿って支持枠を固定し、更に、この支持枠に板状のトップカバーを取付けている。また、ベースの裏面側にプリント回路基板を設け、プリント回路基板上のI/Fコネクタは、支持枠に設けられた専用の固定部材により位置決め保持されている。
特開2001−210058号公報
近年、磁気ディスク装置は、より多種の電子機器、特に、より小型の電子機器の記録装置として用いることができるように、一層の小型化が進められている。例えば、ディスクの直径が1インチ以上の磁気ディスク装置において、筐体の表面に重ねて配置されるプリント回路基板は、筐体表面の面積よりも小さくすることができる。しかしながら、ディスクの直径が1インチ以下の磁気ディスク装置では、筐体の小型化に伴い、プリント回路基板も小さくする必要がある。そのため、プリント回路基板上における設置スペースが減少し、複数の電子部品を実装することが困難となる。特に、磁気ディスク装置を外部機器と接続するためのコネクタは、比較的高さが高くかつ寸法が大きいため、プリント回路基板上への実装が困難であるとともに、プリント回路基板を含む磁気ディスク装置全体の厚さを薄くする上で障害となる。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、より多種の電子機器の電子機器の記録装置として用いることができるとともに一層の小型化が可能なディスク装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、この発明に係るディスク装置は、矩形箱状の筐体と、前記筐体内に配設されたディスク状の記録媒体と、前記筐体内に配設され、前記記録媒体を支持しているとともに回転させる駆動モータと、前記記録媒体に対して情報処理を行うヘッドと、前記筐体内に設けられ、前記ヘッドを移動自在に支持しているとともに前記ヘッドを前記記録媒体に対して移動させるヘッドアクチュエータと、前記筐体内に設けられ前記ヘッドアクチュエータに接続された基板ユニットと、前記筐体の外面に対向して設けられ、前記基板ユニットに接続された制御回路基板と、を備え、前記制御回路基板は外部機器と接続するための複数の接続パッドを有し、前記接続パッドは、制御回路基板の外面に露出して設けられているとともに並んで配設されている。
この発明によれば、寸法の大きなコネクタを省略し、より多種の電子機器の記録装置として用いることができるとともに一層の小型化が可能なディスク装置を提供することができる。
以下図面を参照しながら、この発明の実施形態に係るハードディスクドライブ(以下HDDと称する)について詳細に説明する。
図1および図2に示すように、HDDは後述する種々の部材が収納されたほぼ矩形箱状の筐体10と、筐体10の外面に重ねて設けられた矩形状の制御回路基板12と、を備えている。筐体10および制御回路基板12は、例えば、長さLが32mm、幅Wが24mmに形成され、筐体および制御回路基板を含む厚さTが3ないし6mmに形成されている。厚さTは、収納するディスクの枚数に応じて、例えば、3.3mmあるいは5mm程度に設定されている。
図1および図2に示すように、HDDは後述する種々の部材が収納されたほぼ矩形箱状の筐体10と、筐体10の外面に重ねて設けられた矩形状の制御回路基板12と、を備えている。筐体10および制御回路基板12は、例えば、長さLが32mm、幅Wが24mmに形成され、筐体および制御回路基板を含む厚さTが3ないし6mmに形成されている。厚さTは、収納するディスクの枚数に応じて、例えば、3.3mmあるいは5mm程度に設定されている。
図2ないし図5に示すように、筐体10は、互いにほぼ等しい寸法に形成された第1シェル10aおよび第2シェル10bを有している。第1および第2シェル10a、10bは、それぞれ金属によりほぼ矩形状に形成され、周縁部には側壁が立設されている。第1および第2シェル10a、10bは、その周縁部同士が対向した状態で、互いに向い合わせて配置されている。第1および第2シェル10a、10bの周縁部には帯状のシール材16が巻き付けられ、このシール材により周縁部が互いに接続されているとともに、周縁部間の隙間がシールされている。これにより、矩形箱状の筐体10が構成されている。
第1シェル10aの底面は矩形状の実装面11を形成している。実装面11の角を含む筐体10の4つの角は円弧状に丸めて形成されている。これにより、筐体10の周縁部に巻装されたシール材16が、筐体の角で損傷することを防止しているとともに、シール材の浮きによる気密性の悪化を防止している。
筐体10内において、筐体の周縁部には複数の支持ポスト18が設けられている。各支持ポスト18は、第1シェル10aの内面に固定された基端を有し、第1シェルの内面に対してほぼ垂直に立設されている。各支持ポスト18の位置で、実装面11にねじ孔が形成され、支持ポスト内まで延びている。
筐体10内には、情報記録媒体として機能する例えば、直径0.85インチの磁気ディスク20、この磁気ディスクを支持および回転させる駆動モータとしてのスピンドルモータ22、磁気ディスクに対して情報の書き込み、読み出しを行なう磁気ヘッド24、磁気ディスク20に対して磁気ヘッドを移動自在に支持したキャリッジ26、キャリッジを回動および位置決めするボイスコイルモータ(以下VCMと称する)28、磁気ヘッドが磁気ディスクの周縁部に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間した位置にアンロードして保持するランプロード機構30、キャリッジを退避位置に保持する電磁ラッチ32、およびヘッドIC等を有する基板ユニット34等が収納されている。
スピンドルモータ22は、第1シェル10aに取り付けられている。スピンドルモータ22は枢軸36を有し、この枢軸は第1シェル10aの内面に固定され、この内面に対してほぼ垂直に立設されている。枢軸36の延出端は、第2シェル10bの外側からねじ込まれた固定ねじ37により第2シェルにねじ止めされている。これにより、枢軸36は第1および第2シェル10a、10bに両持ち支持されている。
枢軸36には、図示しない軸受を介してロータが回転自在に支持されている。ロータの第2シェル10b側の端部は円柱形状のハブ43を構成し、このハブには、磁気ディスク20が同軸的に嵌合されている。ハブ43の端部には、環状のクランプリング44が嵌合されて、磁気ディスク20の円周縁部を保持している。これにより、磁気ディスク20はロータに固定され、ロータと一体的に回転可能に支持されている。
ロータの第1シェル10a側の端部には図示しない環状の永久磁石が固定され、ロータと同軸的に位置している。スピンドルモータ22は、第1シェル10aに取り付けられたステータコア、およびこのステータコアに巻回された複数のコイルを有し、これらステータコアおよびコイルは、永久磁石の外側に隙間を置いて配置されている。
ヘッドアクチュエータを構成するキャリッジ26は、第1シェル10aの内面上に固定された軸受組立体52を備えている。軸受組立体52は、第1シェル10aの内面に対して垂直に立設された枢軸53と、一対の軸受を介して枢軸53に回転自在に支持された円筒形状のハブ54と、を有している。枢軸53の延出端は、第2シェル10bの外側からねじ込まれた固定ねじ56により第2シェルにねじ止めされている。これにより、枢軸53は第1および第2シェル10a、10bに両持ち支持されている。軸受部として機能する軸受組立体52は、スピンドルモータ22に対し、筐体10の長手方向に並んで配設されている。
キャリッジ26は、ハブ54から延出したアーム58、アームの先端から延出した細長い板状のサスペンション60、ハブ54からアームと反対方向に延出した支持フレーム62を備えている。サスペンション60の延出端には、図示しないジンバル部を介して磁気ヘッド24が支持されている。磁気ヘッド24はサスペンション60のばね力により磁気ディスク20表面に向かって所定のヘッド荷重が印加されている。支持フレーム62には、VCM28を構成するボイスコイル64が一体的に固定されている。
キャリッジ26を軸受組立体52の回りで回動させるVCM28は、第1シェル10a上に固定され互いに隙間を置いて対向した一対のヨーク63と、一方のヨークの内面に固定されボイスコイルに対向した図示しない磁石と、を備えている。ボイスコイル64に通電することにより、キャリッジ26は、図3に示す退避位置と磁気ディスク20の表面上に位置する動作位置との間を回動し、磁気ヘッド24は磁気ディスク20の所望のトラック上に位置決めされる。第1シェル10aに固定された電磁ラッチ32は、退避位置に移動したキャリッジ26をラッチし、HDDが衝撃等の外力を受けた際、キャリッジ26が退避位置から作動位置へ移動することを防止する。
ランプロード機構30は、第1シェル10aの内面に固定され磁気ディスク20の周縁部に対向したランプ部材70と、サスペンション60の先端から延出し係合部材として機能するタブ72と、を備えている。ランプ部材70は板材を折り曲げて形成され、タブ72が係合可能なランプ面73を有している。キャリッジ26が磁気ディスク20の内周部から磁気ディスク外周の退避位置まで回動すると、タブ72は、ランプ部材70のランプ面73に係合し、その後、ランプ面の傾斜によって引き上げられ、磁気ヘッド24のアンロード動作を行う。キャリッジ26が退避位置まで回動すると、タブ72はランプ部材70のランプ面73上に支持され、磁気ヘッド24は磁気ディスク20の表面から離間した状態に保持される。
基板ユニット34は、フレキシブルプリント回路基板により形成された本体34aを有し、この本体34aは第1シェル10aの内面に固定されている。本体34a上にはヘッドIC、ヘッドアンプ等の電子部品が実装されている。基板ユニット34は本体34aから延出したメインフレキシブルプリント回路基板(以下、メインFPCと称する)34bを有している。メインFPC34bの延出端は、キャリッジ26の軸受組立体52近傍に接続され、更に、アーム58およびサスペンション60上に設けられた図示しないケーブルを介して磁気ヘッド24に電気的に接続されている。基板ユニット34の本体底面には制御回路基板12と接続するためのコネクタ34cが実装されている。このコネクタ34cは、第1シェル10aに形成された開孔を介して第1シェルの実装面11に露出している。
図2、図4、および図5に示すように、プリント回路基板からなる制御回路基板12は筐体10の実装面11とほぼ等しいの長さおよび幅を有した矩形状を有している。筐体10の実装面11には、スピンドルモータ22に対応した円形の凸部70a、および軸受組立体52に対応した円形の凸部70bがそれぞれ形成されている。制御回路基板12には、これらの凸部70a、70bにそれぞれ対応した円形の開口72a、72bが形成されている。制御回路基板12の4つの角部は、それぞれ斜めに、例えば、各辺に対して45度の角度で斜めに切欠かれ、それぞれ切欠き部77を形成している。制御回路基板12の内面上、つまり、筐体10と対向する面上には、複数の電子部品74、およびコネクタ71が実装されている。
図4および図6に示すように、制御回路基板12の外面には、HDDを外部機器と電気的に接続するための複数、例えば、14個の接続パッド80が露出して設けられている。これらの接続パッド80は、制御回路基板12の一辺の近傍に、かつ、この一辺に沿って並んで設けられている。本実施形態において、複数の接続パッド80は、制御回路基板12の短辺の内、軸受組立体52側に位置した短辺に沿って並んで設けられている。各接続パッド80は細長い矩形状に形成され、制御回路基板12の長手方向に沿って延びている。複数の接続パッド80は互いに隙間を置いて配列され、制御回路基板12の短辺部のほぼ全域に渡って設けられている。制御回路基板12の内面上に実装されたコネクタ71および少なくとも1つの電子部品74は、接続パッド80と対向する位置に設けられている。
上記のように形成された制御回路基板12は、筐体10の実装面11に重ねて配置され、複数のねじにより第1シェル10aにねじ止めされている。この際、制御回路基板12は、4つの辺が実装面11の4辺とそれぞれ整列した状態、つまり、実装面11の4辺と一致した状態で配置されている。実装面11に形成された凸部70a、70bは、それぞれ制御回路基板12の開口72a、72b内に配置されている。制御回路基板12上に実装されたコネクタ71は、基板ユニット34のコネクタに接続される。
制御回路基板12の4つの角部に形成された切欠き部77は、それぞれ実装面11の4つの角部に位置している。これにより、実装面11の4つの角部は制御回路基板12によって覆われることなく外部に露出している。実装面11の露出した4つの角部を含む筐体10の角部は、制御回路基板12に接触することなく筐体を保持するための保持部78をそれぞれ構成している。
以上のように構成されたHDDによれば、制御回路基板12は、外部機器と接続するための複数の接続パッド80を備え、これらの接続パッドは、制御回路基板の外面に露出して設けられている。そして、これらの接続パッド80を介してHDDを直接外部機器に接続することができる。そのため、比較的寸法の大きなコネクタを省略し、制御回路基板12を含むHDD全体の厚さを薄くすることができる。従って、より多種の電子機器の記録装置として用いることができるとともに一層の小型のHDDが得られる。
上記のように構成されたカード状かつ携帯可能なHDDは、例えば、携帯電話機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)等、種々の電子機器の記録装置として用いることができる。
また、上記HDDによれば、筐体10を構成した第1および第2シェル10a、10bは、一方のシェルに立設された支持ポスト18により互いに所定の隙間を置いて対向支持されている。そのため、筐体10に外力が作用した場合でも、筐体10および内部に収納された構成要素の損傷を防止することができる。また、支持ポスト18を用いることにより、第1および第2シェル10a、10b間のねじ止め箇所を少なくし、組立性、メインテナンス性を向上することが可能となる。
上述した実施形態において、制御回路基板12の複数の接続パッド80は一列に並んだ構成としたが、接続パッドの数および接続パッドの配列は必要に応じて、また、接続する外部機器に応じて種々変更可能である。図7に示す第2の実施形態によれば、制御回路基板12の複数の接続パッド80は、制御回路基板12の一方の短辺に沿って並んで設けられている。接続パッド80の内、接続パッド配列の一端に位置した接続パッド80aは、他の接続パッドに対して制御回路基板12の短辺から離間する方向にずれて設けられている。
また、HDDは、制御回路基板12から延出した接続ケーブルを備えた構成としてもよい。図8および図9に示すように、この発明の第3の実施形態に係るHDDによれば、制御回路基板12には、HDDを外部機器と電気的に接続するためのフレキシブルプリント回路基板76が接続されている。接続ケーブルとして機能するフレキシブルプリント回路基板76は制御回路基板12の一方の短辺から外方に引き出され、その延出端には外部機器と接続可能な複数の接続端子75が形成されている。
フレキシブルプリント回路基板76の基端部は、各接続パッド80の約半分の面積に重ねた状態で制御回路基板12に固定され、複数の接続パッド80に電気的に接続されている。そのため、各接続パッド80はその約半分が外部に露出した状態となっている。
このように構成された第3の実施形態によれば、フレキシブルプリント回路基板76を介してHDDを外部機器に接続することができる。同時に、接続パッド80はその半分が露出しているため、これらの接続パッド80を直接用いてHDDを外部機器に接続することもできる。接続パッド80を用いる場合には、フレキシブルプリント回路基板76を切り離しても良い。このように、本実施形態によれば、接続する外部機器に応じて、フレキシブルプリント回路基板76あるいは接続パッド80を選択的に利用することができ、HDDの使用範囲を一層拡大することが可能となる。また、第3の実施形態においても、前述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
なお、第2および第3の実施形態において、他の構成は第1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
なお、第2および第3の実施形態において、他の構成は第1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
例えば、磁気ディスクの枚数は1枚に限らず、必要に応じて増加可能である。また、ヘッドの数も必要に応じて増加可能である。磁気ディスクは、0.85インチに限らず、1.8インチあるいは2.5インチとしてもよい。
例えば、磁気ディスクの枚数は1枚に限らず、必要に応じて増加可能である。また、ヘッドの数も必要に応じて増加可能である。磁気ディスクは、0.85インチに限らず、1.8インチあるいは2.5インチとしてもよい。
10…筐体、 10a…第1シェル、 10b…第2シェル、 12…制御回路基板、
18…支持ポスト、 20…磁気ディスク、 22…スピンドルモータ、
24…磁気ヘッド、 26…キャリッジ、 28…VCM、
30…ランプロード機構、 34…基板ユニット、 75…接続端子
76…フレキシブルプリント回路基板、 80…接続パッド、
18…支持ポスト、 20…磁気ディスク、 22…スピンドルモータ、
24…磁気ヘッド、 26…キャリッジ、 28…VCM、
30…ランプロード機構、 34…基板ユニット、 75…接続端子
76…フレキシブルプリント回路基板、 80…接続パッド、
Claims (7)
- 矩形箱状の筐体と、
前記筐体内に配設されたディスク状の記録媒体と、
前記筐体内に配設され、前記記録媒体を支持しているとともに回転させる駆動モータと、
前記記録媒体に対して情報処理を行うヘッドと、
前記筐体内に設けられ、前記ヘッドを移動自在に支持しているとともに前記ヘッドを前記記録媒体に対して移動させるヘッドアクチュエータと、
前記筐体内に設けられ前記ヘッドアクチュエータに接続された基板ユニットと、
前記筐体の外面に対向して設けられ、前記基板ユニットに接続された制御回路基板と、を備え、
前記制御回路基板は外部機器と接続するための複数の接続パッドを有し、前記接続パッドは、制御回路基板の外面に露出して設けられているとともに並んで配設されているディスク装置。 - 前記制御回路基板は前記筐体の外面に対応したほぼ矩形状に形成され、前記接続パッドは、前記制御回路基板の一辺に沿って並んで配設されている請求項1に記載のディスク装置。
- 前記ヘッドアクチュエータは、軸受部と、この軸受部により回動自在に支持されているとともに前記ヘッドを支持したアームと、を有し、前記駆動モータおよび軸受部は、前記筐体の長手方向に並んで配設され、前記複数の接続パッドは、前記制御回路基板の短辺の内、前記軸受部側に位置した短辺に沿って並んで設けられている請求項2に記載のディスク装置。
- 前記複数の接続パッドの内、接続パッド配列の一端に位置した接続パッドは、他の接続パッドに対して前記一辺から離間する方向にずれて設けられている請求項2又は3に記載のディスク装置。
- 前記制御回路基板から延出しているとともに延出端に接続端子を有した接続ケーブルを備え、前記接続ケーブルの基端部は、各接続パッドの一部を露出させた状態で前記複数の接続パッドに重ねて接続されている請求項1ないし4のいずれか1項に記載のディスク装置。
- 前記筐体および制御回路基板は、長手方向の寸法が約32mm、幅方向の寸法が約24mm、筐体および制御回路基板を含む厚さが約3ないし6mmに形成されている請求項1ないし5のいずれか1項に記載のディスク装置。
- 前記記録媒体は、直径0.85インチに形成されている請求項1ないし6のいずれか1項に記載のディスク装置。
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