JP2009238271A - ディスク装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】中継基板上の領域を有効に活用することが可能なディスク装置を提供する。
【解決手段】ディスク装置1において、ディスク状の情報記録媒体10と、情報記録媒体の表裏面に沿って延びた一対のアーム部211,231を有するスイングアーム20と、互いに向き合う姿勢でアーム部のそれぞれに取り付けられ、アーム側導体パターンを有する一対の接続用基板212,232と、記録される情報を表す信号を処理する信号処理回路が設けられた回路基板50と、一端が回路基板に固定され、他端にはスイングアームに固定される固定部61を有し、回路基板とスイングアームとの間で信号を中継する中継基板60をと備え、固定部61が、この固定部の先端側に、一対の接続用基板に交わる向きで挟まれ、接続用基板と接する縁にアーム側導体パターンと接続された回路側導体パターン612aを有する接続片612を備えている。
【選択図】 図6

Description

本発明はディスク装置に関する。
近年、コンピュータ技術の発展とともに、コンピュータに内蔵される機器や、コンピュータに外部から接続される周辺機器に関する技術も急速に発展している。こうした技術の1つに、磁気ディスクなどの、ディスク状の情報記憶媒体を備え、情報記憶媒体に情報を書き込むことで情報の記録を行う機能や、情報が書き込まれた情報記憶媒体から情報を読み出して情報の再生を行う機能を持つディスク装置が知られている。
図1は、従来技術のディスク装置の一例としてのハードディスク装置(HDD)の内部構造を示す図である。
図1に示すハードディスク装置(HDD)900には、ハウジング900H内に、表裏面に情報が記録可能な円盤状の磁気ディスク910と、磁気ディスク910の表裏面の双方に沿って延びた一対のアーム部921,923(図3参照)を有するスイングアーム920と、制御回路が形成された制御回路基板950とが備えられている。また、HDD900には、ハウジング900Hに固定された制御回路基板950と可動部材であるスイングアーム920との間で信号を中継する中継基板960が備えられている。中継基板960は帯状のFPC(Flexible Printed Circuit)基板からなり、一方の側にある固定部961がスイングアーム920に取り付けられており、他方の側が制御回路基板950取り付けられている。
HDDの中継基板とスイングアームとの接続構造としては、スイングアームに設けられたピンが中継基板の孔に挿入された構造や、スイングアームが中継基板が重ね合わせられ、この重ね合わせられた部分に配置された導体が互いにはんだ接続された構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−128911号公報
図2は、図1に示すHDDのスイングアームを上から見た図であり、図3は、スイングアームを側方から見た図である。図2および図3には、スイングアーム920が中継基板960の一部とともに示されている。図3は、接続部分の見易さのため図2に示す中継基板960の一部のうちさらにスイングアーム920側の一部を示している。なお、図3には、磁気ディスク910の位置も示されている。
スイングアーム920のアーム基部922には、中継基板960の先端部分である固定部961が固定されている。また、アーム部921,923の基端側には、FPCからなる接続基板912,932が設けられている。接続基板912,932は折り曲げられた形状を有しており、折り曲げられた先の部分が中継基板960と重なっている。接続基板912,932および中継基板960のそれぞれには、重なった面に導体パターンで形成された図示しない複数の端子が設けられており、端子同士ははんだ接続されている。
一対のアーム部921,923は、1枚の磁気ディスク910の表裏面に近接して配置されており、したがって、互いに近接して配置されている。接続基板912,932と中継基板960が重なった部分には、面上に配置された端子をはんだ接続可能な広さが必要であり、このため接続基板912,932のそれぞれは、図3に示すように、ディスク領域よりも後側、すなわちアーム部921,923の先端とは反対の後端側にある延長領域で、互いの相手の側に折れ曲がり、そこから後端に向かって延びている。そして接続基板912,932のそれぞれは、延長領域よりも後端側の接続領域で今度は互いに離れる向きに広がっている。接続基板912,932は接続領域でアーム部921,923の間隔よりも広がっており、中継基板960と重なった面に、端子をはんだ接続するための十分な領域が確保されている。
また、スイングアーム920のアーム基部922には、グランドピン924、ボイスコイルモータ(VCM)のコイルに接続されているVCMピン923が設けられており、これらのピンは中継基板に形成された切欠き913,914に入り込んでいる。中継基板960の位置決めを精密に行うためには、切欠きおよびピンはできるだけ中継基板960の先端付近に配置すること必要となる。このため、接続基板912,932およびグランドピン924は、HDD900の厚み方向に並んで配置される。この結果、グランドピン924およびVCMピン923が、固定部961における一方の辺に配置されている。この反対側の辺でアーム基部922から浮き上がるのを防ぐため、固定部961は、グランドピン924とは対角の位置に配置されたねじ963よってスイングアーム920に位置決め固定する必要がある。
図4は、図1に示すHDDとは別の従来技術のHDDの中継基板の一部を示す図である。図4には、中継基板860のうち、スイングアームのアーム基部に固定された固定部861が主に示されている。
図4に示す中継基板860には、2つのアームにから延びた2つの接続基板812,832が重なっており、この重なりの部分で端子がはんだ接続されている。中継基板860の固定部861には、2つのグランドピン824と、2つのVCMピン823が貫通しており、中継する信号の増幅等を行う増幅用IC815も実装されている。2つのグランドピン824はグランドの電気接続の他に、中継基板860をスイングアームの基部に位置決め固定するために用いられている。2つのグランドピン824は、位置決めの精度を高めるため、帯状の固定部861の対角付近に配置されている。固定部861は、グランドピン824の一方を、接続基板812,832と固定部861の重なり部分を避けて配置するため、接続基板812,832と固定部861の重なり部分よりも幅広となっている。
図5は、図4に示すHDDとはさらに別の従来技術のHDDの中継基板の一部を示す図である。図5には、中継基板760のうち、スイングアームの基部に固定された固定部761が示されている。
図5に示す中継基板760は、2枚の磁気ディスクを有するHDDの中継基板であり、4つのアームから延びた4つの接続基板712,732,752,772が接続されている。この中継基板760はスイングアームにねじ763によって位置決め、固定されている。
上記事情に鑑み、本明細書に記載する実施形態は、中継基板上の領域を有効に活用することが可能なディスク装置を提供する。
上記目的を達成するディスク装置の基本形態は、表裏面に情報が磁気的に記録されるディスク状の情報記録媒体と、
基部と、この基部に後端が固定され上記情報記録媒体の表裏面に沿って延びた一対のアーム部とを有するスイングアームと、
上記アーム部それぞれの先端部分に設けられ、情報記録媒体に情報を記録する一対のヘッドと、
互いに向き合う姿勢で上記アーム部のそれぞれに取り付けられ、互いに向き合う面に上記ヘッドと電気的に結合したアーム側導体パターンを有する一対の接続用基板と、
上記ヘッドによって記録される情報を表す信号を処理する信号処理回路が設けられた回路基板と、
一端が上記回路基板に固定され、他端には上記スイングアームに固定される固定部を有し、上記回路基板と上記スイングアームとの間で信号を中継する中継基板をと備え、
上記固定部が、この固定部の先端側に、上記一対の接続用基板にこの接続用基板と交わる向きで挟まれ、この接続用基板と接する縁に上記アーム側導体パターンと接続された回路側導体パターンを有する接続片を備えたものである。
この基本形態では、中継基板の接続片が、互いに向き合う一対の接続用基板にこれらの接続用基板と交わる向きで挟まれており、接続片の縁に設けられた回路側導体パターンと接続用基板の面に設けられたアーム側導体パターンとが接続されている。この基本形態によれば、接続用基板と中継基板の接続片とが面同士の重なりによって接していないため、接続片の幅を1対のアームの間隔と同等あるいはアームの間隔より狭めても、導体同士を接続することができる。このため、向き合った2つの接続用基板の間に接続部分が収まり、接続用基板を延長するための領域を設ける必要がない。したがって、中継基板の固定部における領域を他の用途に有効に活用することができる。また、接続用基板を接続するための領域が縮小した分、中継基板を小型化することにより、ディスク装置を小型化することが可能になる。
上記基本形態に対し、上記固定部は、上記接続片よりも後端側に、上記スイングアーム対し位置決めされて固定される帯状の位置決め部を有し、この位置決め部のうち上記接続片に隣接する位置に第1端子孔が設けられたものであり、
上記スイングアームは、上記第1端子孔に挿入された第1端子突起が設けられたものである応用形態は好適である。
この好適な応用形態によれば、第1端子孔および第1端子突起によって固定部の位置決めが可能となるが、第1端子孔は、接続片に隣接する位置に設けられるので、アームとアームの間からはみ出た領域に設けられる場合に比べ、中継基板を小型化することができる。
上記位置決め部に第1端子孔が設けられた応用形態に対し、上記中継基板は、上記位置決め部のうち第1端子孔とは略対角の位置に、第2端子孔が設けられたものであり、
上記スイングアームは、上記第2端子孔に挿入された第2端子突起が設けられたものである応用形態は好適である。
この好適な応用形態によれば、位置決め部が、第1端子突起および第2端子突起によって略対角の位置で精密に位置決めされる。
上記位置決め部に第1端子孔および第2端子孔が設けられた応用形態に対し、更に上記スイングアームが、このスイングアームを駆動する駆動部を備えたものであり、
上記第1の端子孔に挿入された上記第1端子突起が上記駆動部に電力を供給する端子および上記スイングアームにグランドレベルを供給する端子のいずれか一方であり、上記第2の端子孔に挿入された上記第2端子突起がこの駆動部に電力を供給する端子およびこのスイングアームにグランドレベルを供給する端子の他方である応用形態は好適である。
この好適な応用形態によれば、グランドレベルおよび電力供給のための第1端子突起および第2端子突起を位置決めに兼用することができるので、位置決め専用の部材を省いて更なる小型化および低コスト化が可能となる。
以上説明したように、ディスク装置の上記基本形態によれば、中継基板上の領域を有効に活用することが可能となり、また、ディスク装置の小型化が可能となる。
基本形態および応用形態について上記説明したディスク装置に対する具体的な実施形態を、以下図面を参照して説明する。
図6は、ディスク装置の具体的な一実施形態であるハードディスク装置(HDD)の内部構造を示す図である。
図6に示すハードディスク装置(HDD)1には、ハウジングH内に、円盤状の磁気ディスク10、磁気ディスク10の表裏面に沿って移動するスイングアーム20、制御回路基板50、および、スイングアーム20と制御回路基板50との間で信号を中継する中継基板60が備えられている。ここで、磁気ディスク10は、上述した基本形態における情報記録媒体の一例に相当する。
磁気ディスク10は、回転軸11を中心に回転し、表裏面の双方に情報が磁気的に記録される。スイングアーム20は、ベアリング24によってハウジングHに回動自在に支持されており、ベアリング24を中心として所定角度の範囲内で回動することによって、ヘッド211,231(図8参照)を磁気ディスク10の表裏面に沿って移動させる。アクチュエータ30はベアリング24の駆動に用いられる。中継基板60は、FPC(Flexible Printed Circuit)で形成されたフレキシブルな帯状の基板であり、一端が制御回路基板50に固定され、他端がスイングアーム20に固定されている。中継基板60は、ハウジングHに固定された制御回路基板50と、ハウジングHに回動自在に支持されたスイングアーム20との間で信号を中継する。
図7は、図6に示すHDDのスイングアームおよび制御回路基板を上方から見た図であり、図8は、スイングアームを側方から見た図である。また、図9は、図7に示すHDDのスイングアームおよび制御回路基板の部品を示す分解斜視図である。
スイングアーム20は、図8によりよく示すように、アーム基部22と、アーム基部22に後端が固定され、磁気ディスク10の表裏面に沿って延びた一対のアーム部21,23とを有している。アーム部21,23は、互いに向き合った姿勢でアーム基部22に固定されている。アーム部21,23、およびアーム基部22は、図9によりよく示すように、アーム部21,23およびアーム基部22を貫通したベアリング24にスペーサ25およびナット26が取り付けられることによって一体に構成されている。アーム基部22は回動軸としてのベアリング24の回りに回動する。ここで、アーム基部22は、上述した基本形態における基部の一例に相当する。
アーム部21,23の先端部分には、磁気ディスク10に情報を記録する一対のヘッド211,231(図8参照)がそれぞれ設けられている。なお、「先端」および「後端」の語は、アーム部21,23に限らずスイングアーム20全体における向きを表す意味としても用いる。アーム部21,23の後端付近、より詳細には磁気ディスク10が配置されるディスク領域の後端側に隣接する位置に、接続用基板212,232が固定されている。接続用基板212,232は、互いに向き合う姿勢でアーム部21,23から突出するように取り付けられている。接続用基板212,232のそれぞれには、互いに向き合う面に、アーム側導体パターン212a,232aが形成されており、アーム側導体パターン212a,232aは、リード線213,233を介してヘッド211,231と電気的に結合している。アーム基部22には、アクチュエータ30と協同してスイングアーム20を駆動するボイスコイルモータ(VCM)のコイル221が設けられている。また、アーム基部22には、2本のVCMピン222,223、およびグランドピン224も設けられている。VCMピン222,223はコイル221に電力を供給する端子であり、グランドピン224は、スイングアーム20にグランドレベルを供給する端子である。ここで、コイル221は、上述した応用形態における駆動部の一例に相当し、グランドピン224が第1端子突起の一例に相当し、VCMピン223が第2端子突起の一例に相当する。
制御回路基板50には、半導体素子51およびその他の電子部品52が実装されており、HDD1の各部を制御するとともに、ヘッド211,231によって記録される情報を表す信号を処理する信号処理回路50aが形成されている。制御回路基板50は、ねじ53によって、ハウジングHに固定されている。ここで、制御回路基板50は上述した基本形態における回路基板の一例に相当し、信号処理回路50aが信号処理回路の一例に相当する。
中継基板60は、制御回路基板50に接続された端とは反対側の端側に、スイングアーム20に固定された固定部61を有している。固定部61は、スイングアーム20に位置決めされて固定される位置決め部611と、位置決め部611の先端から突出した接続片621とを有している。すなわち、位置決め部611は接続片612よりも後端側に配置されている。固定部61は、位置決め部611と接続片612の双方でスイングアーム20に接続されている。また、中継基板60には、固定部61を補強するための、板金で形成された補強部材617が設けられており、位置決め部611には、中継基板60で中継される信号の増幅等を行う中継処理IC616がはんだ接続によって実装されている。
図10は、中継基板の一部を拡大して示す図である。
図10によりよく示すように、接続片612は、位置決め部611から突出した帯状の部分であり、アーム部21,23の間隔に等しい程度の幅Wを有している。接続片612のうち接続用基板212,232と接する両側の縁には、回路側導体パターン621aが形成されている。位置決め部611も略帯状の形状を有している。位置決め部611の接続片612に隣接する位置には、アーム基部22のグランドピン224が挿入されるグランド端子孔613が設けられており、位置決め部611のグランド端子孔613と略対角の位置には、一方のVCMピン223が挿入されるVCM端子孔614が設けられ、またこのVCM端子孔614に隣接して、他方のVCMピン222が挿入されるVCM端子切欠き615も設けられている。グランド端子孔613の径はグランドピン224の径と略同一に形成されている。また、VCM端子孔614は長孔であるが、短い方の径がVCMピン223の径と略同一に形成されている。なお、グランド端子孔613、VCM端子孔614、およびVCM端子切欠き615のそれぞれ縁には、制御回路基板50に導通する導体バターンが形成されており、回路側導体パターン621aおよび中継処理IC616にも制御回路基板50に導通する導体パターンが形成されている。ただし、導通のための導体パターンは、他の部品の配置を見易くするため図示を省略している。ここで、グランド端子孔613は上述した応用形態における第1端子孔の一例に相当し、VCM端子孔614は第2端子孔の一例に相当する。
図11は、図7に示す中継基板のうち、接続用基板と接する部分を示す拡大斜視図である。また、図12は、図11に示す中継基板および接続基板の位置関係を示す図である。図12には、図11に示すX方向から見た中継基板60および接続基板212,232の位置関係が概略的に示されている。
図11および図12に示すように、接続片621は、一対の接続用基板212,232にこの接続用基板212,232と交わる向きで挟まれており、回路側導体パターン621aと接続用基板212,232のアーム側導体パターン212a,232aとがはんだSで接続されている。なお、図11では、接続用基板212,232のアーム側導体パターン212a,232aの位置を見やすくするため、はんだが除かれた状態が示されている。
中継基板60をスイングアーム20に取り付けて、図8、図11、および図12に示す構造を作成するには、まず、スイングアーム20のグランドピン224をグランド端子孔613に挿入し、VCMピン223をVCM端子孔614に挿入しながら、位置決め部611をアーム基部22に取り付ける。このとき、接続片612を接続用基板212,232の間に挟みこむように挿入する。グランド端子孔613の径はグランドピン224の径と略同一に形成されており、VCM端子孔614の短い方の径はVCMピン223の径と略同一に形成されているため、位置決め部611がアーム基部22に対し精密に位置決めされる。接続片612は、アーム部21,23の間隔に略等しい幅Wを有しているが、接続用基板212,232の間隔よりもわずかに大きいため、接続片612が接続用基板212,232の間に入り込むことによって、接続用基板212,232は互いに外向きに押し広げられた状態となる。したがって、挿入された接続片612は、接続用基板212,232の弾性力によって保持される。また、位置決め部611に連なる接続片612は、接続用基板212,232に対し精密に位置決めされる。次に、回路側導体パターン621aと接続用基板212,232のアーム側導体パターン212a,232aとをはんだ接続する。さらに、グランド端子孔613の縁とグランドピン224、VCM端子孔614の縁とVCMピン223、および、VCM端子切欠き615の縁とVCMピン222とをはんだ接続する。このようにして、中継基板60がスイングアーム20に取り付けられる。
上述したHDD1では、中継基板60が接続用基板212,232と面同士で重なることなく、縁で接している。このため、例えば図3に示す従来技術のような、導体同士のはんだ接続領域を確保するための、基板が引き回された延長領域は不要となる。したがって、中継基板60の固定部61上における実装面積が縮小し、この領域を、別の部品を配置すること等によって有効に活用することができる。また、中継基板60の固定部61から不要となった領域を削除することによって、HDD1を小型化することが可能になる。例えば、この具体的な実施形態のHDD1では、グランドピン224およびグランド端子孔613は、HDD1の厚み方向である高さ方向Zにおける接続用基板212,232と並ぶ位置ではなく、接続片612に隣接する位置、すなわち接続用基板212,232の間の高さに配置されている。したがって、グランドピンおよびグランド端子孔を、アーム部と並ぶ配置した従来の構造に比べ、中継基板の幅を縮小することができ、HDDを薄型化することが可能となる。
また、略帯状の位置決め部611において、グランドピン224をVCMピン223に対し略対角の位置に配置することができるので、グランドピン224とVCMピン223によって位置決め部611を精密に位置決めすることができる。したがって、グランドピン224およびVCMピン223、222の他に、位置決めを精密に行うためのピンを設ける必要がなく、製造コストが低減する。
なお、具体的な実施形態に対する上記説明では、「課題を解決するための手段」で説明した基本形態におけるディスク装置の一例として1枚の磁気ディスク10と一対のアーム部21,23とを有するHDD1が示されているが、このディスク装置は、更に別の磁気ディスクおよび更に別のアーム部を有するものであってもよい。
また、具体的な各実施形態に対する上記説明では、「課題を解決するための手段」で説明した基本形態における中継基板部の一例としてFPCで形成されたフレキシブルな帯状の中継基板60が示されているが、この中継基板部は、全体がFPCで形成された中継基板60に限られない。例えば、中継基板部はその一部がフレキシブルな構造であってもよい。
従来技術のHDDの内部構造を示す図である。 図1に示すHDDのスイングアームを上から見た図である。 スイングアームを側方から見た図である。 図1に示すHDDとは別の従来技術のHDDの中継基板の一部を示す図である。 図4に示すHDDとはさらに別の従来技術のHDDの中継基板の一部を示す図である。 ディスク装置の具体的な一実施形態であるHDDの内部構造を示す図である。 図6に示すHDDのスイングアームおよび制御回路基板を上方から見た図である。 図6に示すHDDのスイングアームを側方から見た図である。 図7に示すHDDのスイングアームおよび制御回路基板の部品を示す分解斜視図である。 中継基板の一部を拡大して示す図である。 図7に示す中継基板のうち、接続用基板と接する部分を示す拡大斜視図である。 図11に示す中継基板および接続基板の位置関係を示す図である。
符号の説明
10 磁気ディスク
20 スイングアーム
21,23 アーム部
211,231 ヘッド
212,232 接続用基板
212a,232a アーム側導体パターン
22 アーム基部(基部)
221 コイル(駆動部)
223 VCMピン(第2端子突起)
224 グランドピン(第1端子突起)
50 制御回路基板(回路基板)
50a 信号処理回路
60 中継基板
61 固定部
611 位置決め部
612 接続片
613 グランド端子孔(第1端子孔)
614 VCM端子孔(第2端子孔)
621 接続片
621a 回路側導体パターン

Claims (4)

  1. 表裏面に情報が磁気的に記録されるディスク状の情報記録媒体と、
    基部と、該基部に後端が固定され前記情報記録媒体の表裏面に沿って延びた一対のアーム部とを有するスイングアームと、
    前記アーム部それぞれの先端部分に設けられ、情報記録媒体に情報を記録する一対のヘッドと、
    互いに向き合う姿勢で前記アーム部のそれぞれに取り付けられ、互いに向き合う面に前記ヘッドと電気的に結合したアーム側導体パターンを有する一対の接続用基板と、
    前記ヘッドによって記録される情報を表す信号を処理する信号処理回路が設けられた回路基板と、
    一端が前記回路基板に固定され、他端には前記スイングアームに固定される固定部を有し、前記回路基板と前記スイングアームとの間で信号を中継する中継基板をと備え、
    前記固定部が、該固定部の先端側に、前記一対の接続用基板に該接続用基板と交わる向きで挟まれ、該接続用基板と接する縁に前記アーム側導体パターンと接続された回路側導体パターンを有する接続片を備えたものであることを特徴とするディスク装置。
  2. 前記固定部は、前記接続片よりも後端側に、前記スイングアーム対し位置決めされて固定される帯状の位置決め部を有し、該位置決め部のうち前記接続片に隣接する位置に第1端子孔が設けられたものであり、
    前記スイングアームは、前記第1端子孔に挿入された第1端子突起が設けられたものであることを特徴とする請求項1記載のディスク装置。
  3. 前記中継基板は、前記位置決め部のうち第1端子孔とは略対角の位置に、第2端子孔が設けられたものであり、
    前記スイングアームは、前記第2端子孔に挿入された第2端子突起が設けられたものであることを特徴とする請求項2記載のディスク装置。
  4. 前記スイングアームが、該スイングアームを駆動する駆動部を備えたものであり、
    前記第1の端子孔に挿入された前記第1端子突起が前記駆動部に電力を供給する端子および前記スイングアームにグランドレベルを供給する端子のいずれか一方であり、前記第2の端子孔に挿入された前記第2端子突起が該駆動部に電力を供給する端子および該スイングアームにグランドレベルを供給する端子の他方であることを特徴とする請求項3記載のディスク装置。
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