JP2006079677A - ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ディスク装置内の密閉状態を高度に維持するとともに、単純な構造で安価な密閉構造をもつディスク装置を提供することにある。
【解決手段】 本願のディスク装置は、回転可能なディスク状の媒体と、前記媒体に情報を記録及び再生するヘッドと、前記ヘッドを前記媒体表面に沿って移動させるアクチュエータと、前記媒体、ヘッド及びアクチュエータを内部に搭載し、磁性体により形成された筐体と、前記アクチュエータの移動を制御する制御回路を搭載し、前記筐体に対向して配置されるプリント回路基板と、前記プリント回路基板を前記筐体に固定する固定部材と、を有し、前記筐体は、前記固定部材が挿嵌可能な固定部材取り付け部を有し、前記筐体内に配置され、前記固定部材取り付け部を前記筐体内面から密閉するシールド部材とを有する。
【選択図】 図６

Description

この発明は、ディスク装置に関し、特に筐体内部の気密状態を維持するためのシールド部材を有する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。

また、筐体外部には、ディスク装置内の磁気ディスクの回転速度、磁気ヘッドへの記録電流等を制御する制御回路を搭載したプリント回路基板が、筐体に設けられたねじ孔とプリント回路基板に設けられたねじ孔にねじを挿嵌することによって固定される。

ディスク装置では、プリント回路基板を筐体外部にねじ固定する際、内部への埃の侵入を防止る必要があり、特開平７−４５０６０号公報に開示されているように、鍔状部分と、ねじ受け孔を有する挿入部で構成された封止部材を筐体の貫通孔に圧入または挿入固定して密閉状態を維持する方法が提案されている。

特開平７−４５０６０公報（図１、要約）

しかしながら、近年、磁気ディスク装置の動作安定のために、装置内部の密閉性を上げることは非常に重要な問題となってきており、先行技術のように、ねじ受け孔を持つ封止部材を圧入または接着するだけでは高度な密閉状態を維持することは難しくなっている。

また、近年、磁気ディスク装置の小型化が進み、封止部材を挿入するスペースが非常に狭く、限られた範囲となってきているため、非常に小型な封止部材が必要となってきているとともに、複雑な構造をとり部品点数が多くなると、この封止部材を作るのに多くのコストがかかるため、安価なものが必要となってきていた。

そこで、本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、装置内の密閉状態を高度に維持するとともに、単純な構造で安価な密閉構造をもつディスク装置を提供することにある。

上述の課題を解決するために、この発明に係るディスク装置は、回転可能なディスク状の媒体と、前記媒体に情報を記録及び再生するヘッドと、前記ヘッドを前記媒体表面に沿って移動させるアクチュエータと、前記媒体、ヘッド及びアクチュエータを内部に搭載し、磁性体により形成された筐体と、前記アクチュエータの移動を制御する制御回路を搭載し、前記筐体に対向して配置されるプリント回路基板と、前記プリント回路基板を前記筐体に固定する固定部材と、を有し、前記筐体は、前記固定部材が挿嵌可能な固定部材取り付け部を有し、前記筐体内に配置され、前記固定部材取り付け部を前記筐体内面から密閉するシールド部材とを有することを特徴とするものである。

この発明によれば、上記のような構成をとることにより、装置内の密閉状態を高度に維持するとともに、単純な構造で安価な密閉構造をもつディスク装置を提供することが可能となる。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係るディスク装置として、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プリント回路基板１２と、を備えている。筐体１０およびプリント回路基板１２は、例えば、長さＬが３２ｍｍ、幅Ｗが２４ｍｍに形成され、筐体およびプリント回路基板を含む厚さ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により構成されている。第１および第２シェル１０ａ、１０ｂは、それぞれ磁性体材料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、矩形箱状の密閉された筐体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、ディスク状の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（ヘッド）、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駆動モータとしての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拘束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機構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。なお、キャリッジ２６およびＶＣＭ２８は、磁気ヘッド２４を磁気ディスク２０に沿って移動させる本発明のアクチュエータとして機能する。

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（コイル）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、後に詳述するように、第１シェル１０ａの内面から離間して対向配置されたトップヨーク６３と、トップヨーク６３の内面に固定されボイスコイル６４に対向した磁石８１と、を備えている。本実施の形態では、第１シェル１０ａが冷間圧延鋼板やＳＵＳ４３０などの磁性体の板を形状加工することにより形成されているため、第１シェル１０ａがボトムヨークとして機能し、磁石８１を有するトップヨーク６３との間で磁気回路を構成するようになっている。

そして、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機構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は樹脂を金型成型することにより製造され、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の本体底面にはプリント回路基板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および図４に示すように、プリント回路基板からなるプリント回路基板１２は筐体１０の実装面１１とほぼ等しい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。プリント回路基板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。プリント回路基板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。プリント回路基板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。また、プリント回路基板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。フレキシブルプリント回路基板７６はプリント回路基板１２の一方の短辺から外方に引き出され、その延出端には複数の接続端子７５が形成されている。

上記構成のプリント回路基板１２は、筐体１０の実装面１１に重ねて配置され、複数のねじ８０により第１シェル１０ａにねじ止めされている。この際、プリント回路基板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、それぞれプリント回路基板１２の開口７２ａ、７２ｂ内に配置されている。プリント回路基板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。

プリント回路基板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つの角部はプリント回路基板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、プリント回路基板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。

図６（ａ）は、筐体１０内に密閉部材であるシールド部材８２を配置し、プリント回路基板１２と筐体１０を固定部材であるねじ８０による固定部分の密閉構造を示した、ディスク装置の分解斜視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のディスク装置におけるプリント回路基板１２と筐体１０とをねじ８０による固定部分をシールド部材８２で密閉した構造（図中も丸印Ａ部分）を拡大した、拡大断面図である。

本実施形態におけるＨＤＤは筐体１０を構成する第１シェル１０ａと第２シェル１０ｂとによって密閉された内部空間に、データを記録する磁気ディスク２０、磁気ディスク２０を回転駆動するスピンドルモータ（ＳＰＭ）２２、データの記録・再生を行うための磁気ヘッドを有し、磁気ディスク２０面上にシークすると共にピボット軸を中心に回動するキャリッジ２６、このキャリッジ２６を回動させるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２８、キャリッジ２６を退避させておくランプ部材７０、筐体１０を構成する第１シェル１０ａと第２シェル１０ｂによって密閉された空間の密閉機能を保持するシール部材１６、電子回路を持つプリント回路基板１２、このプリント回路基板１２を第１シェル１０ａに固定するプリント回路基板固定ねじ８０から構成されている。

本実施形態に係る密閉構造を図６（ｂ）を用いて詳細に説明する。
図６（ｂ）は、図６（ａ）の丸印Ａで囲んだ領域、すなわち、本実施例に係る密閉部材の取り付け構造部分を詳細に説明するための拡大断面図である。
筐体１０を構成し、プリント回路基板１２と対向する第１シェルには、固定部材であるねじ８０が嵌合する固定部材取り付け部に相当する第１シェルねじ固定部８４が設けられており、この第１シェルねじ固定部８４は、第１シェル１０ａの内部方向にリセスされているが、このリセス部分からプリント回路基板１２方向に突出する凸部を形成し、その凸面がプリント回路基板１２に接触するようになっている。なお、この凸部は筐体１０をプレス加工することにより形成される。

この第１シェルねじ固定部８４には、プリント回路基板固定用ねじ８０の固定ねじ本体部８０ｂが嵌挿される第１シェルねじ孔８５が設けられるが、この第１シェルねじ孔８５のエッジは、第１シェル固定部８４の凸面から第１シェル１０内部に向かって立ち上がるバーリング部８３に形成されている。

また、プリント回路基板１２には、プリント回路基板固定用ねじ８０の固定ねじ頭部８０ａが接触する領域に切り欠き部１２ａが形成され、プリント回路基板１２を第１シェル１０ａに固定用ねじ８０で固定した際、固定ねじ頭部８０ｂの表面が、プリント回路基板１２の表面と同一高さになるよう切り欠きとなっている。

さらに、プリント回路基板１２を第１シェル１０ａに固定用ねじ８０で固定した際、ねじ固定本体部８０ｂの先端部がバーリング部８３から第１シェル１０ａ内部に突出するようになり、この突出部分を覆うように、金属あるいは合成樹脂で形成され、ドーム形状をしたシールド部材８２が取り付けられる。

さらに、このシールド部材８２の外周面と第１シェル１０ａの凸部である第１シェルねじ固定部８４の内周面との間には、接着材８６が充填され、シールド部材８２と第１シェル１０ａを密閉した状態で固定している。すなわち、このシールド部材８２が固定用ねじ８０、第１シェルねじ固定部８４の第１シェルねじ孔８５及びそのエッジ部であるバーリング部８３を密閉する構造となっている。

図６（ｂ）に示すように、第１シェル１０ａにバーリング部８３を設け、金属または合成樹脂で形成したシールド部材８２を、例えば金属であればステンレス（ＳＵＳ）材でプレス形成したものを接着剤８６にて接着固定し、第１シェルねじ孔８５を塞いでシールドすることにより、密閉機能を保持したままプリント回路基板１２を筐体１０の第１シェル１０ａにプリント回路基板固定ねじ８０で固定することが可能となる。

以上のように構成されたディスク装置によれば、上記のような構成をとることにより、装置内の密閉状態を高度に維持するとともに、単純な構造で安価な密閉構造をもつディスク装置を提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係るＨＤＤの斜視図 図１のＨＤＤの分解斜視図。 図１のＨＤＤの筐体及び内部構造を示す平面図。 図１のＨＤＤのプリント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。 本発明の実施形態に係るＨＤＤの分解斜視図と密閉構造部分の拡大断面図。

符号の説明

１０……筐体
１０ａ……第１シェル
１０ｂ……第２シェル
１２……プリント回路基板
１２ａ……切り欠き部
１６……シールド部材
２０……磁気ディスク
２２……ＳＰＭ
２６……キャリッジ
２８……ＶＣＭ
３０……ランプロード機構
４４……クランパ
６３……トップヨーク
８０……プリント回路基板固定ねじ
８０ａ……固定ねじ頭部
８０ｂ……固定ねじ本体部
８１……プリント回路基板ねじ孔
８２……シールド部材
８３……バーリング部
８４……第１シェルねじ固定部
８５……第１シェルねじ孔
８６……接着剤

Claims (7)

1. 回転可能なディスク状の媒体と、
   前記媒体に情報を記録及び再生するヘッドと、
   前記ヘッドを前記媒体表面に沿って移動させるアクチュエータと、
   前記媒体、ヘッド及びアクチュエータを内部に搭載し、磁性体により形成された筐体と、
   前記アクチュエータの移動を制御する制御回路を搭載し、前記筐体に対向して配置されるプリント回路基板と、
   前記プリント回路基板を前記筐体に固定する固定部材と、を有し、
   前記筐体は、前記固定部材が挿嵌可能な固定部材取り付け部を有し、
   前記筐体内に配置され、前記固定部材取り付け部を前記筐体内面から密閉するシールド部材と
   を有することを特徴とするディスク装置。
2. 前記シールド部材は、前記固定部材取り付け部から前記筐体内に突出する固定部材の先端を覆うようにドーム状に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
3. 前記筐体の前記固定部材取り付け部の周辺に、前記プリント基板に対向して突出した突出部を設け、
   前記シールド部材は、前記突出部に挿入されるとともに、
   前記シールド部材の外周面と前記突出部の内周面との間に接着剤が充填される
   ことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
4. 前記シールド部材は金属で形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
5. 前記シールド部材は合成樹脂で形成され、弾性変形可能である
   ことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
6. 前記固定部材は、前記筐体に挿嵌される本体部と、前記本体よりも大きな径を有し、前記本体に連続して形成され、前記プリント回路基板とのみ接触する頭部を有し、
   前記プリント回路基板は、前記筐体方向に切り欠かれ前記固定部材の前記頭部とのみ接触する接触部を有するとともに、
   前記頭部表面と前記プリント回路基板表面が同一高さである
   ことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
7. 前記突出部は、前記筐体をプレス加工することにより形成される
   ことを特徴とする請求項３に記載のディスク装置。

Images