JP2012014800A - ハードディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱衝撃試験時のような急激な加熱、冷却の繰り返しに耐え得るハードディスク装置を提供する。
【解決手段】ハードディスク装置は、ハードディスクを含む内部機器と、剛体のベース部材３と、剛体のカバー部材４とを具え、ベース部材が収納部及び外縁部を有し、カバー部材がポリマー製のガスケット７を有するものであり、カバー部材に、ガスケットの外周の少なくとも一部に外側から隣接する、圧縮姿勢のガスケットを超えない高さのカバー側突条もしくは突起８，９を設けた。
【選択図】図３

Description

本発明はハードディスク装置、詳細には、自動車に搭載されるカーナビゲーション等の補助記憶装置として用いて好適なハードディスク装置、なかでも、熱衝撃試験時のような急激な加熱、冷却の繰り返しに耐え得るハードディスク装置に関するものである。

従来、主に自動車のカーナビゲーションの記憶補助装置等として使用されるハードディスク装置として、例えば、特許文献１に記載されたものがある。

特許文献１には、「車両に搭載され、筐体内に、ハードディスク、磁気ヘッド等を組込んで構成される車載用ハードディスク装置であって、前記筐体に形成された呼吸穴と、外部の気圧に応じて前記呼吸穴を塞ぐ遮蔽手段とを備えることを特徴とする車載用ハードディスク装置。」が記載されており、これによれば、「高度が高い即ち気圧が低い場所で使用する場合でも、筐体内部の圧力が徒に低くなることを防止でき、ハードディスクの表面と磁気ヘッドとの間の適切な隙間を確保することができ、ハードディスクに対するアクセスが可能となる。」とする。

このようなハードディスク装置の筐体は、内部機器の設置を許容する剛体のベース部材、内部機器の収納下でベース部材に被さり、ベース部材に結合される剛体のカバー部材及び、カバー部材に接着されて、ベース部材とカバー部材との間の隙間からの筐体内部への粉塵や湿気等の侵入を防止するためのガスケットから構成されることが一般的である。

尚、ベース部材及びカバー部材の材料としては、ステンレスやアルミ等の金属があり、ガスケットの材料としては、樹脂やゴム等のポリマーがある。

ところで、これらのハードディスク装置は、例えば、自動車のエンジンの熱に晒されることによる高温状態や、低温環境下で冷気に晒されることによる低温状態、或いは高温から低温への急激な温度変化等、種々の環境を想定して設計されており、そのため、これらのハードディスク装置が出荷される前には必ず、約８５℃の高温状態と−約４０℃の低温状態との間で繰り返し温度変化させる熱衝撃試験が実施される。

しかしながら、通常、カバー部材はベース部材に比べ薄く形成されているため、カバー部材の体積はベース部材よりも小さく、そのため、上記の熱衝撃試験の急激な温度変化の際、両者の熱容量の差に起因して熱膨張の速度が異なってしまう。

即ち、高温状態から急激に低温状態に変化させた際のガスケット付近の状態について図６（ａ）に示すように、仮に両者の線膨張率が等しい場合、熱容量が小さいカバー部材４０４は、外部温度の変化に追従して部材自体の温度が変化し易いために、ベース部材４０３よりも早く収縮し、一方、熱容量が大きいベース部材４０３は、外部温度の変化に追従しにくいために、カバー部材４０４よりも遅れて収縮する。

また、ガスケット４０７は、高温状態の時により粘着性が強く、そのため、高温状態から低温状態に温度変化させる際には、ベース部材４０３との間で摩擦力が生じ、ガスケット４０７の先端部が、筐体の外側に向かって拡げられるような力を受けることになる。

熱衝撃試験において、先端部が繰り返し上記の力を受けることにより、ガスケットの先端部が徐々に筐体の外側に倒れ込むように変形してしまうという問題が生じる。これにより、ガスケット４０４は、図６（ｂ）に示すような亀裂を生じて破損してしまったり、カバー部材４０４側の根元から剥離してしまったり、或いは、変形によってベース部材４０３の端部からはみ出してしまう場合がある。

これらの場合、ガスケット４０４の所望の防塵機能及び防湿機能等が得られなくなり、ハードディスク装置は、不良品として処理される。そのため、生産効率上好ましくない。

特開２００８−２１３８８号公報

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑み、熱衝撃試験時のような急激な加熱、冷却の繰り返しに耐え得るハードディスク装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の要旨構成は、以下の通りである。
本発明のハードディスク装置は、ハードディスクを含む内部機器と、該内部機器の設置を許容する剛体のベース部材と、前記内部機器の収納下で該ベース部材に被さり、該ベース部材に結合される剛体のカバー部材とを具え、
前記ベース部材が、前記内部機器を設置するための収納部及び、該収納部の外側全周を取り囲んで前記カバー部材の方向に隆起し、該カバー部材との結合に供される外縁部を有し、
前記カバー部材が、該カバー部材に固着され、前記ベース部材への結合時に、該ベース部材の外縁部に沿って連続して延在するとともに、該外縁部に圧縮姿勢で接触するポリマー製のガスケットを有する、ハードディスク装置であって、
前記カバー部材に、前記ガスケットの外周の少なくとも一部に外側から隣接する、圧縮姿勢の前記ガスケットを超えない高さのカバー側突条もしくは突起を設けたことを特徴とする。

請求項１に記載したところにおいて、好ましくは、前記ベース部材の前記外縁部上に、前記カバーとの結合時に前記ガスケットの外周の少なくとも一部に外側から隣接する、該ガスケットを超えない高さであって、前記カバー側突条もしくは突起と当接しないベース側突条もしくは突起を設ける。

請求項１または２に記載したところにおいて、好ましくは、前記カバー側突条もしくは突起の高さを、前記カバー部材と前記ベース部材との結合時の前記ガスケットの高さの０．３〜０．７倍の範囲とする。

請求項２または３に記載したところにおいて、好ましくは、前記ベース側突条もしくは突起の高さを、前記カバー部材と前記ベース部材との結合時の前記ガスケットの高さの０．３〜０．７倍の範囲とする。

請求項２〜４のいずれかに記載したところにおいて、好ましくは、前記カバー側突条もしくは突起及び、前記ベース側突条もしくは突起を、前記ガスケットの延在方向に沿って交互に入れ違って延在させる。

請求項１〜５のいずれかに記載したところにおいて、好ましくは、前記カバー部材及び前記ベース部材を金属製とする。

請求項１〜６のいずれかに記載した発明は、前記カバー部材及びベース部材の線膨張率が、１０．４×１０^−６（１／Ｋ）以上であるハードディスク装置に適用することが好ましい。

尚、線膨張率が、１０．４×１０^−６（１／Ｋ）以上である前記カバー部材及びベース部材の材料としては、鉄、ステンレス鋼、銅、真鍮、ジュラルミン、アルミ及び樹脂等が挙げられる。

本発明のハードディスク装置では、ガスケットの外周に隣接させたカバー側突条もしくは突起が、ガスケットを外側から支持することにより、熱衝撃試験時のような急激な加熱、冷却の繰り返しによるガスケットの装置外側への倒れ込み変形を防止することができる。

これにより、先に述べたガスケットの変形に起因する、ガスケットへの亀裂の発生、ガスケットのカバー部材からの剥離及び、ガスケット先端部のベース部材端部からのはみ出しを抑制することができる。

また、本発明のハードディスク装置において、ベース部材の外縁部上に、カバーとの結合時にガスケットの外周の少なくとも一部に外側から隣接する、ガスケットを超えない高さであって、カバー側突条もしくは突起と当接しないベース側突条もしくは突起を設けた場合、このベース側突条もしくは突起によってもまた、ガスケットの、外側への変形をガスケット先端部の外側から差し止めることにより、ガスケット先端部のベース部材端部からのはみ出しが、より効果的に防止されることになる。

さらに、本発明のハードディスク装置において、カバー側突条もしくは突起の高さを、カバー部材とベース部材との結合時のガスケットの高さの０．３〜０．７倍の範囲とした場合、より確実に、ガスケットの外側への倒れ込み変形を防止することができる。

尚、カバー側突条もしくは突起の高さを、カバー部材とベース部材との結合時のガスケットの高さの０．３倍未満とした場合、所望のガスケットの倒れ込み防止効果が発揮されないおそれがあり、一方これを０．７倍より大きくした場合は、製造上の精度誤差等に起因して、カバー部材の結合に当って、カバー側突条もしくは突起の先端がベース部材の外縁部に当接してしまうおそれ等がある。

加えて、本発明のハードディスク装置において、ベース側突条もしくは突起の高さを、カバー部材とベース部材との結合時のガスケットの高さの０．３〜０．７倍の範囲とした場合、ベース側突条もしくは突起による、ガスケットのベース部材端部からのはみ出し防止の効果をより確実に得ることができる。

尚、ベース側突条もしくは突起の高さを、カバー部材とベース部材との結合時のガスケットの高さの０．３倍未満とした場合、ガスケットのベース部材端部からのはみ出し防止効果を十分に得られないおそれがあり、一方これを０．７倍より大きくした場合は、製造上の精度誤差等に起因して、ベース側突条が、カバーのフランジ部やカバー側突起もしくは突条等に当接してしまうおそれがある。

また、上記ベース側突条もしくは突起を設けた本発明のハードディスク装置において、カバー側突条もしくは突起及び、ベース側突条もしくは突起を、ガスケットの延在方向に沿って交互に入れ違って延在させた場合、カバー側突条もしくは突起と、ベース側突条もしくは突起との当接の蓋然性を低下させることができる。

さらに、本発明のハードディスク装置において、カバー部材及びベース部材を金属製とした場合は、カバー部材及びベース部材の成型が容易であり、上記のカバー側突条もしくは突起及び、ベース側突条もしくは突起をより高精度に形成することができる。

加えて、本発明は、カバー部材及びベース部材の線膨張率が、１０．４×１０^−６（１／Ｋ）以上であるハードディスク装置に適用した場合に好適である。即ち、通常、これらの部材の線膨張率が高い程、温度変化による変形が大きいために、ガスケットの倒れ込み変形が助長される傾向にあるところ、本発明を適用することによって、効果的にガスケットの倒れ込みを防止することができるためである。

本発明のハードディスク装置を模式的に示す斜視図である。 （ａ）は、本発明のハードディスク装置のカバー部材を、該装置の内部側から見て模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、本発明のハードディスク装置のベース部材を、該装置の内部側から見て模式的に示す平面図である。 （ａ）は、本発明のハードディスク装置の一実施形態の、ガスケット近傍部分を拡大して模式的に示す、図１のIII−III線に沿う断面図であり、（ｂ）は、本発明のハードディスク装置の他の実施形態の、ガスケット近傍部分を模式的に示す、（ａ）と同様の断面図である。 さらに他の実施形態における、ガスケットの延在方向に沿って交互に入れ違いに設けたカバー側突条もしくは突起及び、ベース側突条もしくは突起を模式的に示す、図１のIV−IV線に沿う拡大断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明のハードディスク装置に適用できるガスケットの横断面形状を模式的に例示する図である。 （ａ）は、高温から低温に急激に温度変化させた際の、従来のハードディスク装置のガスケット近傍部分を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、急激な温度変化を繰り返した場合の、ガスケットへの亀裂の発生形態を模式的に示す断面図である。

以下、図面を参照にして、本発明を詳細に説明する。
図１に示すところにおいて、本発明のハードディスク装置１は、ハードディスクを含む内部機器（図示せず）の設置を許容する、鉄、アルミニウム、鋼、ステンレスまたは樹脂等の剛体材料からなるベース部材３と、該内部機器の収納下でベース部材３に被さり、ねじ１０によってベース部材３に結合された、鉄、アルミニウム、鋼、ステンレスまたは樹脂等の剛体材料からなるカバー部材４によって構成されている。

図１に示すハードディスク装置１のカバー部材４とベース部材３との、ねじ１０による結合を解除し、夫々を、結合時に内側となる方向から見た平面図では、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発明のハードディスク装置１のベース部材３は、内部機器２を設置するための収納部５及び、収納部５の外側全周を取り囲んでカバー部材４の方向（図示するところでは、手前方向）に隆起してカバー部材４との連結に供する外縁部６を有する。
尚、明瞭化のため、図２（ｂ）の外縁部６には斜線を施して示す。

カバー部材２は、該カバー部材２に接着され、ベース部材３への結合時に、ベース部材３の外縁部６に沿って連続して延在するとともに、外縁部５に圧縮姿勢で接触するポリマー製のガスケット７を有する。
尚、明瞭化のため、図２（ａ）のガスケット７は、黒く塗りつぶして示す。

ここで、このガスケット７は、液体状の硬化性樹脂をカバー部材４の表面に線状吐出して硬化させたものである。

このような硬化性樹脂としては、特には、ウレタン、エポキシ系重合体、シリコーンおよびこれらを変性したものの中から選ばれる少なくとも１種を主成分とするものを用いることが好ましい。

ここで、本発明のハードディスク装置１では、カバー部材４に、ガスケット７の外周の少なくとも一部に外側から隣接する、圧縮姿勢のガスケット７を超えない高さのカバー側突条もしくは突起８を設けることが肝要である。
図示例では、ガスケット７の外周の全周に渡ってカバー側突条８を設けている。

また、図２（ａ）に示すところでは、カバー部材４は、ガスケット７及びカバー側突条８のさらに外側の６箇所に、結合用のねじ１０を貫通させるための穿孔１２を有するとともに、カバー部材の外周部に、結合時にベース部材３の外周部に全周に渡って被さるフランジ１１を有する。

一方、図２（ｂ）に示したところでは、ベース部材３は、外縁部６上に、カバー４との結合時にガスケット７の外周に外側から隣接する、ガスケット７を超えない高さであって、カバー側突条８と当接しないベース側突条もしくは突起９を有する。
図では、結合時にガスケット７の外周に、全周に渡って外側から隣接する、ベース側突条９を設けている。

尚、ここでは、ベース部材３は、外縁部６上に設けたベース側突条９のさらに外側の６箇所に、結合用のねじ１０を固定させるためのねじ孔１３を有する。ねじ孔１３は、外縁部６よりもさらにカバー４側（図２（ｂ）では、手前側）に約０．５ｍｍ隆起した座部１４に形成されており、この座部１４は、結合時のベース部材３とカバー部材４との間に間隙を確保する、スペーサとしての役割も果たす。

ガスケット７は、上記のベース部材３とカバー部材４とを、ねじ１０によって結合させることによって、図３（ａ）に示すように、ベース部材３の外縁部６に圧縮姿勢で接触し、当該ベース部材３とカバー部材４の外縁部６との間の間隙からの筐体内部への粉塵や湿気等の侵入を防止する。

ここで、先述のように、ベース部材３とカバー部材４の外縁部６との間の間隙は、ベース部材３に設けたねじ孔１３の座部１４によってもたらされるものである。そのため、圧縮姿勢のガスケット７の高さＨ、即ち、ベース部材３とカバー部材４の外縁部６との間の距離Ｈは、座部１４の高さに依存する。

カバー側突条８は、図示例のように、ガスケット７の、カバー部材４との接着面１５に隣接してガスケット７に接触していることが好ましいが、本発明においては、少なくともガスケット７が外側に倒れ込み変形した際にガスケット７に接触して、この変形の助長を防止し得ることを条件に、カバー側突条８を、ガスケット７に接触させないで設けることもできる。

カバー側突条８は、カバー部材４からの突出高さｈ_１を有し、ベース側突条９は、カバー側突条８に当接しない、ベース部材３からの突出高さｈ_２を有する。
尚、ここでは、カバー側突条８及びベース側突条９の両方を設けることとしているが、本発明のハードディスク装置においては、ベース側突条９を省くこともできる。

ところで、ベース側突条９を設ける場合、該ベース側突条９は、ガスケット７に接触させる必要はなく、倒れ込み変形によるガスケット７の先端部のベース部材６からのはみ出しを防止できる程度に、例えば、図３（ａ）のように、ベース側部材３の外周部付近に設けることができる。

図３（ａ）において、カバー側突条８及びベース側突条９は、略方形の断面形状を有し、それらの高さｈ_１及びｈ_２は、圧縮姿勢のガスケット７の高さＨに対して、ｈ_１＋ｈ_２＜Ｈの関係を満たしているが、本発明では、結合時にカバー側突条８及びベース側突条９が当接しない限りにおいて、例えば、図３（ｂ）に示すように、突条１０８及び１０９のそれぞれに、装置内外方向で互いに対向する傾斜面を形成することで、これらの先端部の相互を内外にずらすことができる他、ガスケットの外周側に隣接させて設けられ、図４に示すように、ガスケットの延在方向で交互に突出させた複数のカバー側突起５０８及びベース側突起５０９とすることもでき、これらの場合、必ずしもｈ_１＋ｈ_２＜Ｈとはならない。

但し、図３（ｂ）のように、夫々の先端部を内外でずらして各突条１０８及び１０９を設けた場合、カバー部材４の熱膨張・収縮とベース部材の熱膨張・収縮との時間差を考慮に入れた上で、両突条１０８及び１０９の装置内外方向の間隔を、これらが接触しないように十分に確保しておくことが、装置の意図しない変形、破損等を防ぐ上で好ましい。

また同様の理由で、図４のように、各突条５０８及び５０９をこれらの延在方向に沿って入れ違いに設けた場合も、両突条５０８及び５０９の延在方向の間隔を、十分に確保しておくことが好ましい。

尚、本発明のハードディスク装置において、ガスケットの断面形状等は、ベース部材とカバー部材との隙間を塞ぎ得る限りにおいて、特に限定されるものではなく、例えば、図５（ａ）や図５（ｂ）に示すような断面形状とすることができる。

１ ハードディスク装置
２ 内部機器
３ ベース部材
４ カバー部材
５ 収納部
６ 外縁部
７ ガスケット
８ 突条
９ 突条
１０ ねじ
１１ フランジ
１２ 穿孔
１３ ねじ孔
１４ 座部
１５ 接着面

Claims (7)

1. ハードディスクを含む内部機器と、該内部機器の設置を許容する剛体のベース部材と、前記内部機器の収納下で該ベース部材に被さり、該ベース部材に結合される剛体のカバー部材とを具え、
   前記ベース部材が、前記内部機器を設置するための収納部及び、該収納部の外側全周を取り囲んで前記カバー部材の方向に隆起し、該カバー部材との結合に供される外縁部を有し、
   前記カバー部材が、該カバー部材に固着され、前記ベース部材への結合時に、該ベース部材の外縁部に沿って連続して延在するとともに、該外縁部に圧縮姿勢で接触するポリマー製のガスケットを有する、ハードディスク装置であって、
   前記カバー部材に、前記ガスケットの外周の少なくとも一部に外側から隣接する、圧縮姿勢の前記ガスケットを超えない高さのカバー側突条もしくは突起を設けたことを特徴とするハードディスク装置。
2. 前記ベース部材が、前記外縁部上に、前記カバーとの結合時に前記ガスケットの外周の少なくとも一部に外側から隣接する、該ガスケットを超えない高さであって、前記カバー側突条もしくは突起と当接しないベース側突条もしくは突起を有する、請求項１に記載のハードディスク装置。
3. 前記カバー側突条もしくは突起の高さが、前記カバー部材と前記ベース部材との結合時の前記ガスケットの高さの０．３〜０．７倍の範囲である、請求項１または２に記載のハードディスク装置。
4. 前記ベース側突条もしくは突起の高さが、前記カバー部材と前記ベース部材との結合時の前記ガスケットの高さの０．３〜０．７倍の範囲である、請求項２または３に記載のハードディスク装置。
5. 前記カバー側突条もしくは突起及び、前記ベース側突条もしくは突起が、前記ガスケットの延在方向に沿って交互に入れ違って延在する、請求項２〜４のいずれかに記載のハードディスク装置。
6. 前記カバー部材及び前記ベース部材が金属製である、請求項１〜５のいずれかに記載のハードディスク装置。
7. 前記カバー部材及びベース部材の線膨張率が、１０．４×１０^−６（１／Ｋ）以上の範囲である、請求項１〜６のいずれかに記載のハードディスク装置。

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