JP2007012178A - ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気シールド性に優れているとともに、薄型化が可能な磁気ディスク装置を提供する。
【解決手段】磁気ディスク装置の筐体１１は、非磁性材で形成されているとともに上面部が開口した板状のベース１０と、非磁性材で形成されているとともにベースに取り付けられ上面部開口を閉じた板状のトップカバー１５と、を有している。ベースの外面は、磁性材により形成され第１メッキ層５４ａにより被覆され、トップカバーの外面は、磁性材により形成された第２メッキ層５４ｂによって被覆されている。第１メッキ層および第２メッキ層は互いに導通している。
【選択図】図３

Description

この発明はディスク装置に関し、特に、垂直磁気記録式の記録媒体を用いたディスク装置に関する。

ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は矩形箱状の筐体を備え、この筐体内には、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。

近年、高記録密度化を図るため、垂直磁気記録方式の開発が進めされている。垂直磁気記録方式を適用した磁気ディスク装置は、一般に、単磁極ヘッドと、２層構造のディスク状記録媒体とを有したヘッドディスクアッセンブリを備えている。このような磁気ディスク装置は、外部から侵入する外乱磁界の影響を受け易く、この外乱磁界によりディスク状記録媒体に記録されたデータが消去されてしまう現象が確認されている。そのため、垂直磁気記録方式を用いた磁気ディスク装置では、従来の面内磁気記録方式を用いた磁気ディスク装置に比較して、外部磁界に対するシールド機能を向上する必要がある。そこで、例えば、特許文献１に開示されたディスク装置によれば、筐体の上面、下面、側面、特に、磁気ヘッドの移動範囲と対向する領域に、テープ状あるいは箔状の磁気シールド部材を巻き付け、シールド機能を向上させている。あるいは、筐体の外面に透磁性鋼板を巻き付け、シールド性を向上させたディスク装置が提案されている。
特開２００３−７７２６６

しかしながら、薄型化、小型化が必要な磁気ディスク装置において、筐体外面に上記のようなテープ状あるいは箔状の磁気シールド部材，又は所定形状に形成された鋼板を巻き付ける構成とした場合、装置全体が厚くなり、薄型化の妨げとなる。また、磁気シールド部材を巻き付ける場合、部品点数が増加するとともに、製造および組立てが面倒となり、製造コスト増加の要因となりえる。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、磁気シールド性に優れているとともに、薄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、非磁性材で形成されているとともに上面部が開口した板状のベースと、非磁性材で形成されているとともに上記ベースに取り付けられ上面部開口を閉じた板状のトップカバーと、磁性材により形成され前記ベースの外面を被覆した第１メッキ層と、磁性材により形成され前記トップカバーの外面を被覆しているとともに前記第１メッキ層に導通した第２メッキ層と、を有した筐体と、基板、基板上に形成された軟磁性裏打ち層、および軟磁性裏打ち層に重ねて形成され垂直磁気異方性を有した磁気記録層を具備し、前記筐体内に配設されたディスク状の記録媒体と、前記記録媒体に対して情報処理を行うヘッド、前記ヘッドを支持したヘッドアクチュエータ、および前記記憶媒体を支持および回転駆動する駆動モータを含み前記ベース上に設けられた機構部と、を備えている。

この発明の態様によれば、第１および第２メッキ層によって筐体に磁気シールド機能を付加することにより、磁気シールド性に優れているとともに、薄型化が可能な磁気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、この発明をハードディスクドライブ（以下ＨＤＤと称する）に適用した第１の実施形態について詳細に説明する。

図１に示すように、ＨＤＤは筐体１１を備えている。この筐体１１は、上面の開口した矩形箱状のベース１０と、矩形板状のトップカバー１５とを備え、トップカバーは、複数のねじによりベースにねじ止めされ、ベースの上端開口を閉塞する。

ベース１０内には、情報記録媒体としての磁気ディスク１２および機構部が設けられている。機構部は、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１３、磁気ディスクに対して情報の記録、再生を行なう複数の磁気ヘッド、これらの磁気ヘッド３３を磁気ディスク１２に対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータ１４、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（以下ＶＣＭと称する）２２、磁気ヘッドが磁気ディスクの最外周に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間した位置に保持するランプロード機構１８、ＨＤＤに衝撃等が作用した際、ヘッドクチュエータを退避位置に保持するイナーシャラッチ機構２０を備えている。また、ベース１０内には、プリアンプ等の電子部品が実装されたフレキシブルプリント回路基板ユニット（以下、ＦＰＣユニットと称する）１７が収納されている。

ベース１０の外面には、ＦＰＣユニット１７を介してスピンドルモータ１３、ＶＣＭ２２、および磁気ヘッドの動作を制御する図示しないプリント回路基板がねじ止めされ、ベース１０の底壁と対向して位置している。

ヘッドアクチュエータ１４は、ベース１０の底壁上に固定された軸受組立体２４を備えている。軸受部として機能する軸受組立体２４は、ベース１０の底壁に立設された枢軸２３と、枢軸に一対の軸受を介して回転自在に支持された円筒形状のハブ２６と、を有している。ヘッドアクチュエータ１４は、ハブ２６に取り付けられた２本のアーム２７、それぞれのアームから延出した２本のサスペンション３０、サスペンションの延出端に支持された磁気ヘッド３３、および複数のスペーサリングを備えている。

図２に示すように、磁気ディスク１２は、例えば、直径６５ｍｍ（２．５インチ）に形成され、円板状に形成され非磁性体からなる基板７０の各表面上に、ソフト・マグネティク・アンダーレーヤーと呼ばれる軟磁性裏打ち層７２、垂直磁気異方性を有した磁化記録層７３を順次積層し、さらにその上に保護膜７４を形成した構造を有している。

図１に示すように、磁気ディスク１２は、スピンドルモータ１３の図示しないハブに互いに同軸的に嵌合されているとともにクランプばね２１によりクランプされ、ハブに固定されている。そして、磁気ディスク１２は、駆動部としてのスピンドルモータ１３により所定の速度、例えば、５４００ｒｐｍの速度で回転駆動される。

図２に示すように、磁気ヘッド３３は単磁極ヘッドとして構成され、磁気ディスク１２に対して記録磁界を印加する主磁極７５と、磁束のリターンパスとなるリターンヨーク７６とを有している。主磁極７５には、磁気ディスク１６に信号を書き込む際に主磁極を励磁する記録コイル７７が巻装さている。リターンヨーク７６に隣接して磁気ディスク１６から信号を読み出すリードヘッドの再生素子７８が設けられている。

図１に示すように、各磁気ヘッド３３は、サスペンション３０の先端部に形成されたジンバル部に固定されている。各磁気ヘッド３３は、それぞれ図示しない中継フレキシブルプリント回路基板（以下、中継ＦＰＣと称する）を介して後述するメインＦＰＣ４２に電気的に接続されている。中継ＦＰＣは、ヘッドアクチュエータ１４の各アーム２７およびサスペンション３０の表面に貼り付けられ、サスペンションの先端からアームの回動基端に亘って延びている。中継ＦＰＣは、全体として細長い帯状に形成され、その先端は磁気ヘッド３３に電気的に接続されているとともに、その基端部はメインＦＰＣ４２に電気的に接続されている。これにより、各磁気ヘッド３３は、中継ＦＰＣおよびメインＦＰＣ４２を介してＦＰＣユニット１７に電気的に接続されている。

ハブ２６の外周に嵌合されたアーム２７は所定の間隔を置いて互いに平行に位置し、これらのアームに取り付けられたサスペンション３０および磁気ヘッド３３は互いに向かい合って位置している。ＶＣＭ２２は、ハブ２６からアーム２７と反対方向に延出した図示しない支持フレーム、および支持フレームに支持されたボイスコイルを有している。ヘッドアクチュエータ１４をベース１０に組み込んだ状態において、ボイスコイルは、ベース１０上に固定された一対のヨーク３８間に位置し、これらのヨークおよび一方のヨークに固定された図示しない磁石とともにＶＣＭ２２を構成している。そして、ボイスコイルに通電することにより、ヘッドアクチュエータ１４が回動し、磁気ヘッド３３は磁気ディスク１２の所望のトラック上に移動および位置決めされる。

図１および図３に示すように、ベース１０は、非磁性材として、例えば、アルミニウム、マグネシウム等の比較的軽量の金属により、ダイキャスト成形されている。ベース１０は、底壁１０ａと、底壁の周縁に沿って立設された矩形枠状の側壁１０ｂとを一体に有している。側壁１０ｂの延出端において、４つの角部および各長辺のほぼ中央部には、それぞれねじ止め部５０が設けられている。各ねじ止め部５０は、側壁１０ｂの延出端に突設されたボス部５０ａと、ボス部の平坦な先端面に形成されたねじ孔５０ｂとを有している。各ボス部５０ａは、トップカバー１５に接触する当接部としても機能している。また、側壁１０ｂの延出端において、２つの角部には、当接部５２が突設されている。これらの当接部５２は、トップカバー１５に当接する平坦な先端面を有している。

ベース１０はトップカバー１５側に位置した内面と外部に露出した外面とを有している。ベース１０の内面および外面の少なくとも一方の全面は磁性材で形成された第１メッキ層によって被覆されている。本実施形態において、ベース１０は、その内面および外面を含む全面が、例えば鉄で形成された第１メッキ層５４ａによって被覆されている。第１メッキ層５４ａの層厚ｔ１は、ベース１０の板厚に対して３割以下、例えば０．０５ないし０．１２μｍに形成されている。第１メッキ層５４ａの腐食を防止するため、第１メッキ層５４ａの外面には、塗装、コーティング等が施される。

図１および図３に示すように、トップカバー１５は、ベース１０に対応した寸法の矩形状に形成されている。トップカバー１５は、非磁性材として、例えば、アルミニウム、マグネシウム等の比較的軽量の金属からなる板厚０．４ｍｍ程度の板材をプレス成形することにより、所定形状に形成されている。トップカバー１５は、ベース１０側に位置した内面と外部に露出した外面とを有している。トップカバー１５の内面周縁部は、ベース１０の側壁１０ｂに対向する平坦な突合せ部１５ａを構成している。

トップカバー１５の内面および外面の少なくとも一方の全面は磁性材で形成された第２メッキ層５４ｂによって被覆されている。本実施形態において、トップカバー１５は、その内面および外面を含む全面が、例えば鉄で形成された第２メッキ層５ｂａによって被覆されている。第２メッキ層５４ｂの層厚ｔ２は、トップカバー１５の板厚に対して３割以下、例えば０．０５〜０．１μｍに形成されている。第２メッキ層５４ｂの腐食を防止するため、第２メッキ層５４ｂの外面には、塗装、コーティング等が施される。

突合せ部１５ａにおいて、トップカバー１５の４つの角部、および一対の長辺側の側縁のほぼ中央には、それぞれ第１透孔４０が形成されている。トップカバー１５は、各第１透孔４０に挿通されたねじ１６をベース１０の側壁１０ｂに形成されたねじ孔５０ｂにねじ込むことによりベースに締結され、ベースの上端開口を閉塞している。トップカバー１５の突合せ部１５ａと側壁１０ｂの延出端との間には、ベース１０内部を気密に保持するガスケット５６が挟持されている。図１に示すように、ガスケット５６は、ベース１０の突き合わせ部１５ａに対応した矩形枠状に形成されている。ガスケット５６は、薄い金属シートあるいは樹脂シートを、例えば、ゴム等からなるガスケット材で上下から挟み込んで形成されている。

トップカバー１５をベース１０にねじ止めした状態において、トップカバーの内面に形成された第２メッキ層５４ｂは、ベース１０の側壁１０ｂに設けられた当接部５２およびボス部５０ａに当接している。この際、側壁１０ｂの当接部５２およびボス部５０ａは第１メッキ層５４ａによって被覆されている。そのため、ベース１０の第１メッキ層５４ａとトップカバー１５の第２メッキ層５４ｂは、当接部５２およびボス部５０ａの位置で互いに接触し、磁気的に導通している。これにより、第１メッキ層５４ａおよび第２メッキ層５４ｂは、筐体１１内に配設されたシールド対象物を覆うように磁気的な閉ループを形成し、磁気シールドとして機能する。

図１に示すように、トップカバー１５において、軸受組立体２４の枢軸２３と対向する位置には、第２透孔４４が形成されている。第２透孔４４に挿通された固定ねじ４３を枢軸２３の上端部にねじ込むことにより、トップカバー１５の一部と枢軸とが締結されている。従って、枢軸２３は、筐体１１のベース１０およびトップカバー１５により両端部が支持されている。このように、トップカバー１５は、周縁部に位置した６つのねじ止め用の第１透孔４０、および枢軸２３上に位置したねじ止め用の第２透孔４４を有している。

以上のように構成されたＨＤＤによれば、筐体１１のベース１０およびトップカバー１５は、それぞれアルミニウム、マグネシウムのような比較的軽い非磁性材により形成されている。そのため、筐体１１およびＨＤＤ全体の重さを軽くすることが可能となる。ベース１０およびトップカバー１５は、それぞれ外面全体が鉄等の磁性材からなる第１メッキ層５４ａ、第２メッキ層５４ｂによって被覆されている。そして、第１および第２メッキ層５４ａ、５４ｂは互いに導通し、筐体１１内部を覆った閉ループを形成し、筐体内部を電磁シールドする。

このように、第１および第２メッキ層５４ａ、５４ｂによって外部磁界をシールドし、筐体１１外部から筐体内部への外部磁界の侵入を防止することができる。従って、外部磁界により磁気ディスク１２上の記録データが消去してしまう恐れがなくなり、信頼性の向上を図ることができる。外磁場耐力が向上することで、ＨＤＤの書き込み性能が向上し、信頼性の高い高密度記録の垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置を提供することができる。更に、筐体１１の外面に磁気シールド部材等を巻き付ける必要がなく、部品点数の削減し組立て性の向上を図ることができる。

また、第１および第２メッキ層５４ａ、５４ｂは、非常に薄く形成されているため、筐体１１の寸法を大幅に増加することなく、磁気シールド効果を得ることができる。その結果、装置全体の一層の薄型化を図ることが可能となる。第１および第２メッキ層５４ａ、５４ｂは、ベース１０およびトップカバー１５に強固に結合しているため、組立時におけるベースおよびトップカバー１５の取扱いが容易となる。

また、ベース１０およびトップカバー１５の成形後、第１および第２メッキ層を形成するため、ベースおよびトップカバーが複雑な形状の場合でも、ムラ無くメッキ層を形成することができる。更に、ベース１０およびトップカバー１５を鉄からなる第１および第２メッキ層５４ａ、５４ｂでそれぞれ被覆することにより、部品の機械的強度を向上させ、ＨＤＤ全体の強度向上を図ることが可能となる。

次に、この発明の第２の実施形態に係るＨＤＤについて説明する。
透磁性材、つまり、磁性材による磁気シールド効果は、磁性材の厚さが大きいほど高くなる。前述した第１の実施形態では、ベース１０の外面および内面の全体、およびトップカバー１５の外面および内面の全体に均一な厚さｔ１あるいはｔ２のメッキ層を形成した。この場合、外面および内面に形成されたメッキ層の合計の厚さは、ｔ１×２あるいはｔ２×２であるが、磁気の通り道となるメッキ層の厚さはｔ１あるいはｔ２となる。

図４に示すように、第２の実施形態によれば、第１および第２メッキ層は、部分メッキとされ、ベース１０およびトップカバー１５の一部に形成されている。すなわち、第１メッキ層５４ａは、ベース１０の内面のみに形成され、その厚さは、２ｔ１に形成されている。ここで、ベース１０の内面は、側壁１０ｂの延出端面を含んでいる。また、第２メッキ層５４ｂは、トップカバー１５の内面のみに形成され、その厚さは２ｔ２に形成されている。

このような構成によれば、第１メッキ層５４ａの総厚、および第２メッキ層５４ｂの総厚が、それぞれ第１の実施形態と同一であるとすると、磁気の通り道となる第１メッキ層の層厚および第２メッキ層の層厚は、それぞれ第１の実施形態の２倍となり、磁気シールド効果を向上することが可能となる。図５は、メッキ層の層厚とシールド効果（磁場強度）との関係を示している。この図からも、メッキ層の層厚の増加に伴って、シールド効果が向上することが分かる。

図６に示すように、第３の実施形態によれば、第１メッキ層５４ａは、ベース１０の外面のみに形成され、その厚さは、２ｔ１に形成されている。また、第２メッキ層５４ｂは、トップカバー１５の外面のみに形成され、その厚さは２ｔ２に形成されている。そして、第１メッキ層５４ａと第２メッキ層５４ｂとは側壁１９ｂの外面で互いに接触し、磁気的に導通している。

第３の実施形態においても、前述した第２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、他の構成は前述した第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した。

第１および第２メッキ層５４ａ、５４ｂは、閉ループを形成する構成に限らず、図７に示す第４の実施形態のように、一端が開放したほぼＵ字形状に形成してもよい。すなわち、第１メッキ層５４ａは、ベース１０の内面および外面の大部分を覆い、側壁１０ｂの一部外面は省略されている。また、第２メッキ層５４ｂは、トップカバー１５の内面および外面の大部分を覆い、側縁の一部は省略されている。
このような構成においても、筐体１１内に配設された磁気ディスク、磁気ヘッド等を第１および第２メッキ層で覆うことにより、磁気シールド効果を得ることができる。

なお、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。筐体を構成するベース、およびトップカバーの材料は、非磁性材であればよく、合成樹脂等を用いることも可能である。また、第１および第２メッキ層は、磁性材であればよく、鉄に限らず、他の金属を用いてもよい。

図１は、この発明の第１の実施形態に係るＨＤＤを示す分解斜視図。 図２は、前記ＨＤＤの磁気ヘッドおよび磁気ディスクの一部を概略的に示す図。 図３は、前記ＨＤＤの筐体を概略的に示す断面図。 図４は、この発明の第２の実施形態に係るＨＤＤの筐体を概略的に示す断面図。 図５は、メッキ層の層厚と磁気シールド効果との関係を示すグラフ。 図６は、この発明の第３の実施形態に係るＨＤＤの筐体を概略的に示す断面図。 図７は、この発明の第４の実施形態に係るＨＤＤの筐体を概略的に示す断面図。

符号の説明

１０…ベース、 １０ａ…底壁、 １０ｂ…側壁、 １１…筐体、
１２…磁気ディスク、 １３…スピンドルモータ、 １４…ヘッドアクチュエータ、
３３…磁気ヘッド、 ５０…ねじ止め部、 ５２…当接部、 ５４ａ…第１メッキ層、
５４ｂ…第２メッキ層

Claims (7)

1. 非磁性材で形成されているとともに上面部が開口した板状のベースと、非磁性材で形成されているとともに上記ベースに取り付けられ上面部開口を閉じた板状のトップカバーと、磁性材により形成され前記ベースの外面を被覆した第１メッキ層と、磁性材により形成され前記トップカバーの外面を被覆しているとともに前記第１メッキ層に導通した第２メッキ層と、を有した筐体と、
   基板、基板上に形成された軟磁性裏打ち層、および軟磁性裏打ち層に重ねて形成され垂直磁気異方性を有した磁気記録層を具備し、前記筐体内に配設されたディスク状の記録媒体と、
   前記記録媒体に対して情報処理を行うヘッド、前記ヘッドを支持したヘッドアクチュエータ、および前記記憶媒体を支持および回転駆動する駆動モータを含み前記ベース上に設けられた機構部と、を備えたディスク装置。
2. 前記ベースおよびトップカバーは、アルミニウム、マグネシウム、あるいは合成樹脂により形成されている請求項１に記載のディスク装置。
3. 前記第１および第２メッキ層は、鉄により形成されている請求項１又は２に記載のディスク装置。
4. 前記第１メッキ層および第２メッキ層は、前記筐体内に配設されたシールド対象物を覆うように磁気的な閉ループを形成している請求項１に記載のディスク装置。
5. 前記ベースはトップカバー側に位置した内面と外部に露出した外面とを有し、前記トップカバーは前記ベース側に位置した内面と外部に露出した外面とを有し、
   前記第１メッキ層は、前記ベースの内面および外面の少なくとも一方の全面を覆って形成され、前記第２メッキ層は、前記トップカバーの内面および外面の少なくとも一方の全面を覆って形成されている請求項１に記載のディスク装置。
6. 前記ベースは、底壁と、底壁の周縁に沿って立設された側壁と、前記側壁の延出端に設けられた複数のねじ止め部および前記トップカバーに当接可能な複数の当接部と、を有し、
   前記トップカバーは、前記側壁の延出端上に支持され、前記ねじ止め部にねじ止めされているとともに、前記当接部に接触し、前記第１および第２メッキ層は、前記ねじ止め部および当接部において互いに接触し導通している請求項１に記載のディスク装置。
7. 前記ヘッドは、記録媒体に対して記録磁界を印加する主磁極と、磁束のリターンパスを形成したリターンヨークと、前記記録媒体から信号を読み出す再生素子とを有している請求項１に記載のディスク装置。

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