JP2005346744A - ディスク装置 - Google Patents

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３４と、が設けられている。基板ユニットは、筐体の内面上に配置された基板本体４０と、この基板本体上に実装されたヘッドアンプ４６と、基板本体上に実装されたリトラクト用のコンデンサ４７と、を有している。
【選択図】 図７

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、ヘッドアンプ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り付けている。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。通常、磁気ディスク装置は、電源オフ時に磁気ヘッドを待機位置に移動させるための電荷を蓄えておく、いわゆるリトラクト用のコンデンサを備えている。このコンデンサは比較的容量および寸法が大きいため、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、前記基板ユニットは、前記筐体の内面上に配置された基板本体と、この基板本体上に実装されたヘッドアンプと、前記基板本体上に実装されたリトラクト用のコンデンサと、を有している。

この発明によれば、比較的寸法の大きなリトラクト用のコンデンサを筐体内で基板ユニット上に設けることにより、一層の小型でより多種の電子機器の記録装置として用いること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、この発明の第１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、およびヘッドアンプ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。

図２、図３、図６および図７に示すように、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一体に形成された基板本体４０と基板本体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）４１を有している。基板本体４０は、ほぼ同一形状を有したベース部４０ａおよびカバー部４０ｂを有している。ベース部４０ａおよびカバー部４０ｂの両端部には、それぞれ支持ポスト１８を挿通するための透孔４２が形成されている。

ベース部４０ａの内面上には、ヘッドアンプ４６および複数、例えば、６個のリトラクト用のコンデンサ４７が実装されている。ヘッドアンプ４６はベアチップによりほぼ矩形状に形成され、その高さは、約０．４ｍｍとなっている。各コンデンサ４７は例えば、矩形状のタンタルコンデンサにより構成され、その高さはヘッドアンプ４６よりも高く形成され、約０．８ｍｍとなっている。各コンデンサ４７の外面は樹脂でモールドされている。６個のコンデンサ４７は、ヘッドアンプ４６の周囲にヘッドアンプを囲んで配置されている。

６個のコンデンサ４７は、いわゆるリトラクト用のコンデンサとして機能し、ＨＤＤの作動中に電荷を蓄え、電源オフ時、蓄えた電荷によりヘッドアクチュエータを駆動し、磁気ヘッド２４を退避位置に移動させる。１つのコンデンサ４７の容量は例えば１０μＦに設定され、６つのコンデンサ４７を合計した容量は６０μＦとなっている。なお、リトラクタ用コンデンサの合計の容量は５０μＦ以上に設定されていることが望ましい。

基板本体４０のカバー部４０ｂ上には、それぞれヘッドアンプ４６に接続された複数の接続端子４８ａ、それぞれコンデンサ４７に接続された複数の接続端子４８ｂが設けられている。カバー部４０ｂ上には、接続端子４８ａ、４８ｂに重ねてコネクタ３４ｃが実装され、これらの接続端子に接続されている。

カバー部４０ｂは折り返されベース部４０ａと背中合わせに対向している。そして、基板本体４０は、カバー部４０ｂ側が第１シェル１０ａの内面上に配置された状態で、各透孔４２に支持ポスト１８を挿通することにより所定位置に固定されている。カバー部４０ｂに実装されたコネクタ３４ｃは、ベース部４０ａおよびカバー部４０ｂを挟んでヘッドアンプ４６の反対側に配置され、ヘッドアンプと重なって設けられている。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。

メインＦＰＣ４１はベース部４０ａから延出し、その延出端には複数の接続パッド４５が設けられている。メインＦＰＣ４１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、接続パッド４５は、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。

図２、図４、および図７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。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、制御回路基板の短辺から外側へ導出している。フレキシブルプリント回路基板７６の延出端には複数の接続端子７５が設けられている。

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３４ｃ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、リトラクト用のコンデンサ４７は筐体１０内において基板ユニット３４に実装されている。そのため、比較的寸法が大きく大容量のコンデンサ４７を制御回路基板１２上に設ける必要がなく、制御回路基板の小型化および薄型化を図ることができる。従って、一層の小型でより多種の外部機器の記録装置として用いることが可能な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、複数のコンデンサ４７は、ヘッドアンプ４６の周囲でこのヘッドアンプを囲んで配設されているとともに、ヘッドアンプの高さよりも高く形成されている。そのため、筐体１０に外力が作用した際、あるいは、コネクタ３４ｃ、７１を接続する際、コンデンサ４７によってヘッドアンプ４６を保護し、ヘッドアンプへ負荷が作用することを防止できる。

図８および図９に示すように、この発明の第２の実施形態に係るＨＤＤによれば、基板ユニット３４の基板本体４０は、ベース部４０ａ、カバー部４０ｂに加えて、第２カバー部４０ｃを備えている。この第２カバー部４０ｃは、フレキシブルプリント回路基板によりベース部４０ａと一体に形成されているとともに、ベース部とほぼ同一の形状を有している。第２カバー部４０ｃは、外側へ延出した一対の脚部８０を有し、各脚部の延出端に透孔４２が形成されている。また、第２カバー部４０ｃには、更に、２つのリトラクト用のコンデンサ８２が実装されている。コンデンサ８２は、タンタルコンデンサにより構成され、その容量は例えば６８μＦ、４７μＦとなっている。なお、コンデンサ８２の代わりに、より大容量の電器二重層コンデンサを配置してもよい。

第２カバー部４０ｃは折り返されてベース部４０ａと対向している。一対の脚部８０はそれぞれＬ字状に折り曲げられ、透孔４２に支持ポスト１８を挿通することにより、第１シェル１０ａに固定されている。そして、第２カバー部４０ｃに実装されたコンデンサ８２は、ベース部４０ａ上のコンデンサ４７およびヘッドアンプ４６と対向している。

上記のように構成された第２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。また、第２の実施形態によれば、他のコンデンサ８２を設けることにより、より大きなリトラクト用の電荷を確保することができ、電源オフ時、磁気ヘッドを退避位置へ容易に移動させることができる。また、このコンデンサ８２により、ヘッドアンプ４６への負荷の作用を一層確実に防止することが可能となる。
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、リトラクト用のコンデンサの数は必要に応じて増減可能である。磁気ディスクおよびヘッドは１つに限らず、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。

この発明の第１の実施形態に係るＨＤＤを示す斜視図。 前記ＨＤＤの分解斜視図。 前記ＨＤＤの筐体および内部構造を示す平面図。 前記ＨＤＤの制御回路基板側を示す斜視図。 図１の線Ａ−Ａに沿ったＨＤＤの断面図。 前記ＨＤＤの基板ユニットを展開して示す平面図。 前記基板ユニットを示す断面図。 この発明の第２の実施形態に係るＨＤＤの基板ユニット示す断面図。 前記第２の実施形態に係るＨＤＤを基板ユニットを展開して示す平面図。

符号の説明

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、
３４…基板ユニット、 ３４ｃ、７１…コネクタ、 ４０…基板本体、
４６…ヘッドアンプ、 ４７…コンデンサ、

Claims (6)

1. 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、
   前記基板ユニットは、前記筐体の内面上に配置された基板本体と、この基板本体上に実装されたヘッドアンプと、前記基板本体上に実装されたリトラクト用のコンデンサと、を有しているディスク装置。
2. 前記基板ユニットは、前記基板本体上に実装され、前記ヘッドアンプの周囲にこのヘッドアンプを囲んで配置された複数のリトラクト用のコンデンサを備え、少なくとも１つのコンデンサは、前記ヘッドアンプよりも高さが高い請求項１に記載のディスク装置。
3. 前記複数のコンデンサの合計の容量は、５０μＦ以上である請求項２に記載のディスク装置。
4. 前記基板ユニットは、前記ヘッドアンプと反対側で前記基板本体に実装されたコネクタとを有し、前記ヘッドアンプおよびコネクタは重なって設けられている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のディスク装置。
5. 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４のいずれか１項に記載のディスク装置。
6. 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５のいずれか１項に記載のディスク装置。

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