JP2008204603A - ハードディスクドライブ及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ヘッドスタックアセンブリの回動範囲をさらに精密に制限することが可能な、クラッシュストッパを有するハードディスク及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】ベース部材101と、ベース部材101上に回動可能に装着され、ボイスコイル121が結合されたオーバーモールド120を備えるヘッドスタックアセンブリ110と、オーバーモールド120を介して上側及び下側にそれぞれ位置した上板131及び下板138を備えるVCMブロック130と、オーバーモールド120を遮ってヘッドスタックアセンブリ110の回動範囲を制限するクラッシュストッパ150と、を備え、クラッシュストッパ150が上板131を貫通して下板138まで至るように、上板131にクラッシュストッパ貫通孔136が形成されることを特徴とする。
【選択図】図4

Description

本発明は、ハードディスクドライブに係り、さらに詳細には、ヘッドスタックアセンブリ(HSA:Head Stack Assembly)の回動範囲をさらに精密に制限できるクラッシュストッパを有するハードディスクドライブ及びその製造方法に関する。
ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)は、コンピュータ、MP3プレイヤ、携帯電話などに使われる補助記憶装置の一例であって、磁気ヘッドを含むHSAによって記録媒体であるディスクに/からデータを記録/再生する装置である。磁気ヘッドがディスク上でデータを記録する位置、またはデータが記録された位置を探せるように、HSAは、ベース部材に装着されたまま時計回り方向または反時計回り方向に回動する。一方、HDDには、HSAの回動範囲を制限するために、クラッシュストッパが備えられる。
図1は、従来のHDDの一例を示した斜視図であり、図2は、従来のHDDの他の一例を示した平面図である。
図1を参照すれば、従来の第1例によるHDD 10は、ベース部材11と、ベース部材11上に高速回転可能に装着されたディスク12と、ヘッドスライダー(図示せず)を先端部に搭載し、ベース部材11に回動可能に装着されたHSA 15と、を備える。また、HSA 15を回動させるためのVCM(Voice Coil Motor)ブロック20を備える。
VCMブロック20は、HSA 15の後端部のオーバーモールド17を介し、上下に配置された上部ヨーク21と下部ヨーク23、及び上部ヨーク21と下部ヨーク23との内側面にそれぞれ付着支持される一対のマグネット(図示せず)を備える。VCMブロック20は、一対のスクリュー25,26によってベース部材11に結合される。また、VCMブロック20は、HSA 15の時計回り方向の回動範囲を制限するクラッシュストッパ27を備える。HSA 15が時計回り方向に過回動すれば、クラッシュストッパ27にHSA 15のオーバーモールド17がぶつかり、HSA 15は、それ以上時計回り方向に回動できない。
VCMブロック20をベース部材11に装着する順序は、次の通りである。まず、クラッシュストッパ27を上部ヨーク21または下部ヨーク23に挿し込んで固定し、一側スクリュー25を利用してVCMブロック20の一側をベース部材11から分離しないように締結した後、一側スクリュー25を基準に、VCMブロック20を反時計回り方向に滑って回動させ、他側スクリュー26を利用してVCMブロック20をベース部材11に固定する。ところが、このような、いわば“スライディング”方式でVCMブロック20をベース部材11に装着するためには、ベース部材11が平坦な、いわば“フラットタイプ”のベース部材でなければならない。しかし、フラットタイプのベース部材は、組立てられたHDD 10の厚さを厚くするので、小型・薄型化を志向する最近のHDDに適用し難いという問題点がある。
一方、図2を参照すれば、従来の第2例によるHDD 30は、ベース部材31と、ベース部材31上に高速回転可能に装着されたディスク32と、ヘッドスライダー39を先端部に搭載し、ベース部材31に回動可能に装着されたHSA 35と、を備える。また、HSA 35を回動させるためのVCMブロック40を備える。ベース部材31は、ディスク32、HSA 35及び、VCMブロック40が装着される部分が凹状に陥没された、いわば“ボールタイプ”のベース部材である。
ベース部材31の下側には、HSA 35の回動を制御するための主回路基板(図示せず)が付着され、FPC(Flexible Printed Circuit)42が主回路基板とHSA 35とを電気的に連結する。ベース部材31の一側には、FPC 42の一部分をベース部材31に固定するためのFPCブラケット45が装着される。
FPCブラケット45には、HSA 35の時計回り方向の回動範囲を制限するクラッシュストッパ47が備えられる。HSA 35が時計回り方向に過回動すれば、クラッシュストッパ37にHSA 35の一側に突出した突出部37がぶつかり、HSA 35は、それ以上時計回り方向に回動できない。
しかし、クラッシュストッパ37がFPCブラケット45に備えられているため、HSA 35やVCMブロック40の形状誤差、またはこれらをベース部材31に装着する時の装着誤差がないか、または微細な場合であっても、FPCブラケット45の形状誤差や装着誤差によってHSA 35の時計回り方向の回動範囲誤差が大きくなるという問題点がある。特に、HSA 35の回動中心36からヘッドスライダー39までの距離S1に比べて、回動中心36から突出部37の末端までの距離S2が非常に小さくて、クラッシュストッパ47の位置に若干の誤差さえあっても、HSA 35の回動範囲誤差が拡大し、これにより、HSA 35の回動範囲が設計値より小さくなれば、ディスク32に記録できるデータ量が減少するという問題点がある。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、HSAの回動範囲をさらに精密に制限することが可能な、新規かつ改良されたクラッシュストッパを有するHDD及びその製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ベース部材101と、ベース部材101上に回動可能に装着され、ボイスコイル121が結合されたオーバーモールド120を備えるヘッドスタックアセンブリ110と、オーバーモールド120を介して上側及び下側にそれぞれ位置した上板131及び下板138を備えるVCMブロック130と、オーバーモールド120を遮ってヘッドスタックアセンブリ110の回動範囲を制限するクラッシュストッパ150と、を備え、クラッシュストッパ150が上板131を貫通して下板138まで至るように、上板131にクラッシュストッパ貫通孔136が形成されることを特徴とするハードディスクドライブ100が提供される。
ハードディスクドライブ100は、オーバーモールド120の末端に突設され、マグネットを含むラッチピン123と、ラッチピン123を遮って磁力によりラッチピン123に付着し、ヘッドスタックアセンブリ110の回動を抑制するラッチカラム134と、を備えるマグネチックラッチ155をさらに備えてもよく、クラッシュストッパ150は、ラッチピン123を遮断可能に位置してもよい。
クラッシュストッパ150は、非磁性物質で形成されてもよく、さらに好適には、ステンレススチールで形成されてもよい。
下板138に、上板131を貫通したクラッシュストッパ150の下端部が載置されるクラッシュストッパ載置溝140が形成されてもよい。
クラッシュストッパ150は、ヘッドスタックアセンブリ110の時計回り方向の回動範囲を制限できるように位置してもよい。
上板131上に密着され、クラッシュストッパ貫通孔136を遮蔽できるように拡張されたダンパー152をさらに備えてもよい。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、VCMブロック130の下板138をベース部材101上に固設するステップと、ボイスコイル121が結合されたオーバーモールド120を備えるヘッドスタックアセンブリ110をベース部材101上に回動可能に装着し、オーバーモールド120を下板138上に重畳させるステップと、クラッシュストッパ貫通孔136が形成されたVCMブロック130の上板131を、下板138及びオーバーモールド120上に重畳させ、下板138に固設するステップと、クラッシュストッパ貫通孔136にクラッシュストッパ150を挿し込み、その下端部を下板138に至らせて、クラッシュストッパ150をVCMブロック130に装着するステップと、を含むことを特徴とするハードディスクドライブの製造方法が提供される。
オーバーモールド120の末端から突出するラッチピン123をオーバーモールド120に形成し、クラッシュストッパ貫通孔136に挿し込まれたクラッシュストッパ150がラッチピン123を遮断できるように、上板131にクラッシュストッパ貫通孔136を形成してもよい。
クラッシュストッパ150は、非磁性物質で形成されてもよく、さらに好適には、ステンレススチールで形成されてもよい。
下板138に、クラッシュストッパ貫通孔136に挿し込まれたクラッシュストッパ150の下端部が載置されるクラッシュストッパ載置溝140を形成してもよい。
クラッシュストッパ貫通孔136に挿し込まれたクラッシュストッパ150が、ヘッドスタックアセンブリ110の時計回り方向の回動範囲を制限できるように、上板131にクラッシュストッパ貫通孔136を形成してもよい。
ハードディスクドライブの製造方法は、上板131上に密着され、クラッシュストッパ貫通孔136を遮蔽できるように拡張されたダンパー152を形成するステップをさらに含んでもよい。
以上説明したように本発明によれば、HSAの回動範囲をさらに精密に制限することが可能な、新規かつ改良されたクラッシュストッパを有するHDD及びその製造方法が提供できる。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図3は、本発明の望ましい実施形態によるHDDを示す平面図であり、図4は、図3のVCMの分解斜視図であり、図5は、図4のA部分を拡大して示す斜視図である。
図3及び図4を参照すれば、HDD 100は、ベース部材101と、ベース部材101に装着されたスピンドルモータ105と、スピンドルモータ105に装着されて高速回転するデータ記録媒体であるディスク107と、を備える。また、データを記録/再生する手段である磁気ヘッド(図示せず)が搭載されたヘッドスライダー117を備え、ヘッドスライダー117をディスク107上でデータを記録する特定位置、またはデータが記録された特定位置に移動させることによって、データを書き込み/読み取りするHSA 110と、ベース部材101の外周部に結合されてスピンドルモータ105、ディスク107、及びHSA 110を保護するカバー部材(図示せず)とを備える。ベース部材101は、ディスク107、HSA 110及び、VCMブロック130の装着される部分が凹状に陥没された、いわば“ボールタイプ”のベース部材である。
HSA 110は、ベース部材101に回動可能に結合され、スイングアーム113と、スイングアーム113の先端部に結合されたサスペンション115と、サスペンション115の先端に装着されたヘッドスライダー117と、を備える。サスペンション115は、ヘッドスライダー117をディスク107の表面側に付勢するように支持する。HSA 117の後端部のオーバーモールド120には、ボイスコイル121が巻線されている。
HDD 100は、HSA 110を時計回り方向及び反時計回り方向に回動させるためのVCMブロック130を備える。VCMブロック130は、オーバーモールド120の上側及び下側に位置する上板131及び下板138を備える。上板131は、上部ヨーク132と、上部ヨーク132に付着支持され、オーバーモールド120に対面する相部マグネット(図示せず)とを備える。また、下板138は、下部ヨーク139と、下部ヨーク139に付着支持されてオーバーモールド120に対面する下部マグネット145とを備える。下板138は、第1スクリュー147及び第2スクリュー148によってベース部材101に固設され、上板131は、第2スクリュー148によって下板138に固設される。
VCMブロック130と、オーバーモールド120に巻線されたボイスコイル121は、HSA 110を回動させるVCM 160を構成する。HSA 110の回動は、サーボ制御システムによって制御される。HSA 110は、ボイスコイル121に入力される電流と、上部マグネット(図示せず)及び下部マグネット145によって形成された磁場との相互作用によってフレッミングの左手法則による方向に回動する。
HDD 100が作動していない時、すなわち、ディスク107の回転が停止した時には、外乱によってヘッドスライダー117とディスク107とが衝突しないように、ヘッドスライダー117がパーキングされる。このようなヘッドスライダー117のパーキングシステムは、ランプローディング方式と、CSS(Contact Start Stop)方式とに分類される。ランプローディング方式は、ディスクの外側にランプを設置し、このランプ上にヘッドスライダーをパーキングさせる方式である。図3に示されたHDD 100は、CSS方式のパーキングシステムを備える。HDD 100のディスク107の回転が停止すれば、HSA 110が反時計回り方向に回動する。これにより、ヘッドスライダー117は、データが記録されるディスク107の記録領域109からディスク107の内周側のパーキング領域108に移動して、パーキング領域108に接触パーキングされる。HDD 100の電源がターンオンされてディスク107が回転し始めれば、HSA 110は、時計回り方向に回動して、ヘッドスライダー117が記録領域109上に移動し、ヘッドスライダー117に搭載された磁気ヘッド(図示せず)は、データの記録または判読を行う。
HDD 100は、パーキングされた状態にあるHSA 110を、外乱によって回動できないようにロッキングするマグネチックラッチ155を備える。外乱によるヘッドスライダー117とディスク107との衝突及び、これによる損傷を防止するためである。マグネチックラッチ155は、オーバーモールド120の末端に突設されたラッチピン123と、上部ヨーク132と一体に形成されたラッチカラム134とを備える。ラッチピン123には、ラッチマグネット124が装着されており、ラッチカラム134は、ラッチマグネット124との間に引力が作用する磁性体で形成される。
HSA 110の反時計回り方向の回動によって、ヘッドスライダー117がパーキング領域108上に移動すれば、ラッチマグネット124の一側124aとラッチカラム134とが磁力によって相接し、HSA 110は、外乱にもかかわらず、回動しないパーキング状態を維持する。しかし、ボイスコイル121に電流が入力されれば、VCM 160の駆動力がラッチマグネット124とラッチカラム134との間の磁力を超えるので、HSA 110のロッキングが解除され、ヘッドスライダー117が記録領域109上に移動する。一方、ラッチピン123とラッチカラム134とは、HSA 110の反時計回り方向の回動範囲を制限する役割を行い、ヘッドスライダー110がディスク107の内周側のスピンドルモータ105と衝突することを防止する。
ベース部材101の下側には、HSA 110の回動を制御するための主回路基板(図示せず)が付着され、FPC(Flexible Printed Circuit)153が主回路基板とHSA 110とを電気的に連結する。ベース部材101の一側には、FPC 153の一部分をベース部材101に固定するためのFPCブラケット154が装着される。
図4及び図5を参照すれば、HDD 100は、HSA 110の時計回り方向の回動範囲を制限するクラッシュストッパ150をさらに備える。上板131の上部ヨーク132には、クラッシュストッパ150が挿し込まれるクラッシュストッパ貫通孔136が形成されており、下板138の下部ヨーク139には、クラッシュストッパ150の下端部が載置されるクラッシュストッパ載置溝140が形成されている。クラッシュストッパ貫通孔136にクラッシュストッパ150を上方から下向きにして挿し込んで、クラッシュストッパ150の下端部がクラッシュストッパ載置溝140に載置されれば、クラッシュストッパ150の上端部は、依然としてクラッシュストッパ貫通孔136にかかっているため、クラッシュストッパ150は、水平方向には動けずに固定される。
時計回り方向に回動するHSA 110は、ヘッドスライダー117がディスク107の外周辺から外れるほどに回動すれば、ラッチピン123に備えられたラッチマグネット124の他側124bがクラッシュストッパ150と衝突する。したがって、HSA 110の過回動が防止される。HSA 110の回動中心111からヘッドスライダー117までの距離S1に対する回動中心111からラッチマグネット124の他側124bまでの距離S3の比、すなわち、S3/S1が、図2に示された従来のHDD 30でS2/S1より大きいため、従来の場合に比べて、クラッシュストッパ150の位置に誤差があっても、HSA 110の回動範囲誤差が減少する。
クラッシュストッパ150は、ラッチマグネット124を備えたラッチピン123の付着を防止するために、非磁性物質で形成される。また、HSA 110の回動範囲誤差を減らし、クラッシュストッパ貫通孔136に容易に挿し込まれるように、比較的剛性の大きいステンレススチールで形成されることがさらに望ましい。
上板131とカバー部材(図示せず)との間には、緩衝のためのダンパー152が介在される。ダンパー152は、上板131の上側面とカバー部材の内側面とに密着される。ダンパー152は、クラッシュストッパ貫通孔136を遮蔽できるように拡張され、緩衝機能だけでなく、VCMブロック130に装着されたクラッシュストッパ150の垂直方向の揺れを抑制する機能も共に行う。ダンパー152は、弾性素材の多孔性物質で形成されてもよく、硬化された液状ガスケットで形成されてもよい。
以下、HDD 100の製造方法を詳細に説明する。HDD 100は、これを構成する部材を下側に位置するものからベース部材101上に順次に装着されて固定する、いわば“トップ−ダウン”方式によって組立てられる。このようなトップ−ダウン方式の組立ては、自動化された生産設備を利用した組立てを容易にして、HDDの生産性が向上するという長所がある。
図3ないし図5を参照すれば、まずベース部材101上にスピンドルモータ105を装着し、スピンドルモータ105にディスク107を固定する。そして、VCMブロック130の下板138を第1スクリュー147を利用してベース部材101上に固設する。次いで、HSA 110をベース部材101上に回動可能に装着するが、オーバーモールド120を下板138上に重畳させる。次いで、以後の組立て過程で、ヘッドスライダー117とディスク107との衝突を回避するために、ヘッドスライダー117をディスク107のパーキング領域108にパーキングする。
次いで、VCMブロック130の上板131を下板138及びオーバーモールド120上に重畳させ、第2スクリュー148を利用して上板131を下板138に固設する。第2スクリュー148は、下板138を貫通してベース部材101に挿し込まれるので、下板138がさらに堅固にベース部材101に固定される。これにより、オーバーモールド120が上板131と下板138との間に介在されたVCMブロック130がベース部材101上に形成される。
次いで、上部ヨーク132に形成されたクラッシュストッパ貫通孔136にクラッシュストッパ150を上方から下向きにして挿し込む。クラッシュストッパ150の下端部がクラッシュストッパ載置溝140に載置されれば、クラッシュストッパ150は、VCMブロック130に正しく装着された状態である。次いで、クラッシュストッパ貫通孔150を遮蔽できるように拡張されたダンパー152を上板131上に密着されるように形成する。ダンパー152が多孔性物質で形成されたものならば、カバー部材(図示せず)の内側面にダンパー152を付着し、カバー部材をベース部材101に結合して、ダンパー152を上板131に密着させうる。一方、ダンパー152が液状ガスケットで形成されたものならば、液状ガスケットをカバー部材の内側面に塗布し、カバー部材をベース部材101に結合した後、液状ガスケットを硬化させて上板131に密着されたダンパー152を形成しうる。
本発明の一実施形態にかかるHDDによれば、FPCブラケットの形状誤差または装着誤差は、HSAの回動範囲に影響を与えない。したがって、HSAの回動範囲をさらに精密に制限でき、記録可能なデータ量が減少しない。また、本発明の一実施形態にかかるHDDの製造方法によれば、クラッシュストッパをトップ−ダウン方式にVCMブロックに装着できて、生産性が向上し、製造コストが低減する。
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詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、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に想到し得ることは明らかであり、これらについても、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、HDD関連の技術分野に適用可能である。
従来のHDDの一例を示す斜視図である。 従来のHDDの他の一例を示す平面図である。 本発明の望ましい実施形態によるHDDを示す平面図である。 図3のVCMの分解斜視図である。 図4のA部分を拡大して示す斜視図である。
符号の説明
110 HSA
113 スイングアーム
115 サスペンション
117 ヘッドスライダー
120 オーバーモールド
121 ボイスコイル
123 ラッチピン
124 ラッチマグネット
124a ラッチマグネットの一側
124b ラッチマグネットの他側
130 VCMブロック
131 上板
132 上部ヨーク
134 ラッチカラム
136 クラッシュストッパ貫通孔
138 下板
139 下部ヨーク
140 クラッシュストッパ載置溝
145 下部マグネット
147 第1スクリュー
148 第2スクリュー
150 クラッシュストッパ
152 ダンパー
160 VCM

Claims (14)

  1. ベース部材と、
    前記ベース部材上に回動可能に装着され、ボイスコイルが結合されたオーバーモールドを備えるヘッドスタックアセンブリと、
    前記オーバーモールドを介して上側及び下側にそれぞれ位置した上板及び下板を備えるVCMブロックと、
    前記オーバーモールドを遮ってヘッドスタックアセンブリの回動範囲を制限するクラッシュストッパと、を備え、
    前記クラッシュストッパが前記上板を貫通して前記下板まで至るように、前記上板にクラッシュストッパ貫通孔が形成されることを特徴とするハードディスクドライブ。
  2. 前記ハードディスクドライブは、
    前記オーバーモールドの末端に突設され、マグネットを含むラッチピンと、
    前記ラッチピンを遮って磁力により前記ラッチピンに付着し、前記ヘッドスタックアセンブリの回動を抑制するラッチカラムと、
    を備えるマグネチックラッチをさらに備え、
    前記クラッシュストッパは、前記ラッチピンを遮断可能に位置することを特徴とする、請求項1に記載のハードディスクドライブ。
  3. 前記クラッシュストッパは、非磁性物質で形成されることを特徴とする、請求項2に記載のハードディスクドライブ。
  4. 前記クラッシュストッパは、ステンレススチールで形成されることを特徴とする、請求項3に記載のハードディスクドライブ。
  5. 前記下板に、前記上板を貫通した前記クラッシュストッパの下端部が載置されるクラッシュストッパ載置溝が形成されることを特徴とする、請求項1に記載のハードディスクドライブ。
  6. 前記クラッシュストッパは、前記ヘッドスタックアセンブリの時計回り方向の回動範囲を制限できるように位置することを特徴とする、請求項1に記載のハードディスクドライブ。
  7. 前記上板上に密着され、前記クラッシュストッパ貫通孔を遮蔽できるように拡張されたダンパーをさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載のハードディスクドライブ。
  8. VCMブロックの下板を前記ベース部材上に固設するステップと、
    ボイスコイルが結合されたオーバーモールドを備えるヘッドスタックアセンブリを前記ベース部材上に回動可能に装着し、前記オーバーモールドを前記下板上に重畳させるステップと、
    クラッシュストッパ貫通孔が形成されたVCMブロックの上板を、前記下板及びオーバーモールド上に重畳させ、前記下板に固設するステップと、
    前記クラッシュストッパ貫通孔にクラッシュストッパを挿し込み、その下端部を前記下板に至らせて、前記クラッシュストッパを前記VCMブロックに装着するステップと、
    を含むことを特徴とするハードディスクドライブの製造方法。
  9. 前記オーバーモールドの末端から突出するラッチピンを前記オーバーモールドに形成し、前記クラッシュストッパ貫通孔に挿し込まれたクラッシュストッパが前記ラッチピンを遮断できるように、前記上板に前記クラッシュストッパ貫通孔を形成することを特徴とする、請求項8に記載のハードディスクドライブの製造方法。
  10. 前記クラッシュストッパは、非磁性物質で形成されることを特徴とする、請求項8に記載のハードディスクドライブの製造方法。
  11. 前記クラッシュストッパは、ステンレススチールで形成されることを特徴とする、請求項9に記載のハードディスクドライブの製造方法。
  12. 前記下板に、前記クラッシュストッパ貫通孔に挿し込まれたクラッシュストッパの下端部が載置されるクラッシュストッパ載置溝を形成することを特徴とする、請求項8に記載のハードディスクドライブの製造方法。
  13. 前記クラッシュストッパ貫通孔に挿し込まれたクラッシュストッパが、前記ヘッドスタックアセンブリの時計回り方向の回動範囲を制限できるように、前記上板にクラッシュストッパ貫通孔を形成することを特徴とする、請求項8に記載のハードディスクドライブの製造方法。
  14. 前記上板上に密着され、前記クラッシュストッパ貫通孔を遮蔽できるように拡張されたダンパーを形成するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項8に記載のハードディスクドライブの製造方法。
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