JP2019040649A - ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 筐体の変形を抑制することができるディスク装置を提供することである。【解決手段】 本発明の実施形態に係るディスク装置は、回転可能なディスク状の記録媒体と、記録媒体に対してデータを処理するヘッドと、記録媒体およびヘッドを収容した第１密閉空間と、第１密閉空間と外気との間に規定された第２密閉空間と、を有する筐体と、を備え、第１密閉空間および第２密閉空間にそれぞれ低密度気体が封入され、第１密閉空間の圧力は第２密閉空間の圧力と異なっている。【選択図】図３

Description

実施形態は、ディスク装置に関する。

ディスク装置として、磁気ディスクドライブは、ベースおよび外カバーを有する筐体を備え、この筐体内に、回転可能な磁気ディスクおよび磁気ヘッドを支持したアクチュエータが配設されている。ディスクドライブの性能を向上する方法として、筐体内にヘリウム等の低密度ガスを封入し、磁気ディスクおよび磁気ヘッドに作用する風外乱を低減する方法が提案されている。

このような磁気ディスクドライブでは、外カバーを筐体のベースにレーザー溶接することにより、密閉型の筐体とし、筐体内の気密性を上げている。このレーザー溶接は、外カバーの外周の全周に沿って行われる。筐体内の圧力と、磁気ディスクドライブの使用環境の圧力とが異なる場合、例えば外カバーが変形する場合がある。

米国特許第８６５９８４９号明細書 米国特許第６３１７２８６号明細書 米国特許第９１８３８８９号明細書 特開２０００−３３１４５８号公報

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、筐体の変形を抑制することができるディスク装置を提供することである。

本発明の実施形態に係るディスク装置は、回転可能なディスク状の記録媒体と、前記記録媒体に対してデータを処理するヘッドと、前記記録媒体および前記ヘッドを収容した第１密閉空間と、前記第１密閉空間と外気との間に規定された第２密閉空間と、を有する筐体と、を備え、前記第１密閉空間および第２密閉空間にそれぞれ低密度気体が封入され、前記第１密閉空間の圧力は前記第２密閉空間の圧力と異なっている。

本発明の実施形態に係るディスク装置は、回転可能なディスク状の記録媒体と、前記記録媒体に対してデータを処理するヘッドと、第１密閉空間と第２密閉空間とを有し、前記記録媒体と前記ヘッドとを収容した筐体と、を備え、前記第１密閉空間および第２密閉空間にそれぞれ低密度気体が封入され、前記第１密閉空間の圧力は前記第２密閉空間の圧力と異なっている。

図１は、第１実施形態に係るハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の外観を示す斜視図である。 図２は、ＨＤＤの内部構造を示す分解斜視図である。 図３は、筐体を模式的に示す断面図である。 図４は、筐体へ低密度気体を封入する様子を示す断面図である。 図５は、第２実施形態に係るＨＤＤの通気孔の近傍を拡大して示す断面図である。

以下、図面を参照しながら、ディスク装置として実施形態に係るＨＤＤについて詳細に説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係るＨＤＤの外観を示す斜視図、図２は、ＨＤＤの内部構造を示す分解斜視図である。

図１および図２に示すように、ＨＤＤは、ほぼ矩形状の筐体１０を備えている。この筐体１０は、上面の開口した矩形箱状のベース１２と、複数のねじ１３によりベース１２にねじ止めされベース１２の上端開口ＯＰを閉塞する内カバー（第１カバー）１４と、内カバー１４に重ねて配置され、周縁部がベース１２に溶接された外カバー（第２カバー）１６と、を有している。ベース１２は、内カバー１４と隙間を置いて対向する矩形状の底壁１２ａと、底壁１２ａの周縁に沿って立設された側壁１２ｂとを有し、一体に成形されている。側壁１２ｂは、互いに対向する一対の長辺壁と互いに対向する一対の短辺壁とを含んでいる。側壁１２ｂの上端面に、ほぼ矩形枠状の固定リブ１２ｃが突設されている。

内カバー１４は、矩形板状に形成されている。内カバー１４は、その周縁部がねじ１３によりベース１２の側壁１２ｂの上面にねじ止めされ、固定リブ１２ｃの内側に固定されている。外カバー１６は、矩形板状に形成されている。外カバー１６は、内カバー１４よりも僅かに大きな平面寸法に形成されている。外カバー１６は、その周縁部が全周に亘って、ベース１２の固定リブ１２ｃに溶接され、気密に固定されている。

内カバー１４および外カバー１６のそれぞれには、筐体１０内と外部とを連通する通気孔４６、４８が形成されている。筐体１０内には、空気よりも密度の低い低密度気体、例えばヘリウム等の不活性ガス、が封入されている。内カバー１４の外面には、通気孔４６を塞ぐように、シール（封止体）５１が貼付される。また、外カバー１６の外面には、通気孔４８を塞ぐようにシール（封止体）５２が貼付される。

図２に示すように、筐体１０内には、記録媒体としての複数の磁気ディスク１８、および磁気ディスク１８を支持および回転させる駆動部としてのスピンドルモータ２０が設けられている。スピンドルモータ２０は、底壁１２ａ上に配設されている。各磁気ディスク１８は、その上面または下面に磁気記録層を有している。各磁気ディスク１８は、スピンドルモータ２０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によりクランプされ、ハブに固定されている。これにより、各磁気ディスク１８は、ベース１２の底壁１２ａと平行に位置した状態に支持されている。各磁気ディスク１８は、スピンドルモータ２０により所定の回転数で回転される。

なお、図２に示すように、本実施形態において例えば５枚の磁気ディスク１８が筐体１０内に収容されるが、磁気ディスク１８の枚数はこれに限られない。また、単一の磁気ディスク１８が筐体１０内に収容されても良い。

筐体１０内には、磁気ディスク１８に対して情報の記録、再生を行なう複数の磁気ヘッド３２、および、これらの磁気ヘッド３２を磁気ディスク１８に対して移動自在に支持したヘッドスタックアッセンブリ（アクチュエータ）２２が設けられている。また、筐体１０内には、ヘッドスタックアッセンブリ２２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）２４、磁気ヘッド３２が磁気ディスク１８の最外周に移動した際、磁気ヘッド３２を磁気ディスク１８から離間したアンロード位置に保持するランプロード機構２５、および変換コネクタ等の電子部品が実装された基板ユニット２１が設けられている。基板ユニット２１は、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）で構成され、このＦＰＣは、ヘッドスタックアッセンブリ２２上の中継ＦＰＣを介して磁気ヘッド３２およびＶＣＭ２４のボイスコイルに電気的に接続されている。

ヘッドスタックアッセンブリ２２は、回転自在な軸受ユニット２８と、軸受ユニット２８から延出した複数のアーム３０と、各アーム３０から延出したサスペンション３４と、を有し、各サスペンション３４の先端部に磁気ヘッド３２が支持されている。

ベース１２の底壁１２ａの外面には、図示しない制御回路基板がねじ止めされている。制御回路基板は、スピンドルモータ２０の動作を制御するとともに、基板ユニット２１を介してＶＣＭ２４および磁気ヘッド３２の動作を制御する。

図３は、筐体１０を模式的に示す断面図である。外カバー１６は、通常、薄い材料で構成される。以下では、ベース１２と内カバー１４との間の空間を空間Ａと称し、内カバー１４と外カバー１６との間の空間を空間Ｂと称す。空間Ａには、図２に示す磁気ディスク１８、磁気ヘッド３２等が収容されている。

空間（第１密閉空間）Ａは、上述したように、内カバー１４がベース１２の上面にねじ止めされるとともに、通気孔（第１通気孔）４６がシール（第１シール）５１によって封止されることで密閉されている。なお、図示は省略するが、気密性を上げるため、内カバー１４とベース１２との間に、ガスケット等のシール部材が介在していることが望ましい。空間（第２密閉空間）Ｂは、上述したように、外カバー１６がベース１２に溶接されるとともに、通気孔（第２通気孔）４８がシール（第２シール）５２によって封止されることで密閉されている。

空間Ａおよび空間Ｂに、それぞれ低密度気体が任意の圧力で封入されている。本実施形態において、空間Ａに封入された低密度気体の圧力（以下、空間Ａの圧力と称す）と空間Ｂに封入された低密度気体の圧力（以下、空間Ｂの圧力と称す）とは、異なっている。具体的には、空間Ａの圧力は、磁気ヘッド３２が浮上可能な任意の圧力、すなわち、磁気ヘッド３２が浮上し磁気ヘッド３２と磁気ディスク１８との距離が所定値となる圧力、に保持される。一方、空間Ｂの圧力は、ＨＤＤの外気圧力よりも低く設定される。

本実施形態によれは、空間Ａと空間Ｂとは、それぞれ独立して密閉され、異なる圧力で保たれている。空間Ｂの圧力は、ＨＤＤの外気圧力よりも低い。したがって、外カバー１６が十分に薄い場合であっても、空間Ｂの圧力とＨＤＤ外気圧力の圧力差に起因して外カバー１６がＨＤＤ外部方向に膨張するような変形を抑制することができる。

図４は、筐体１０へ低密度気体を封入する様子を示す断面図である。ここでは、説明に必要な要素のみを示し、磁気ディスク等の図示を省略している。

図４（ａ）に示すように、内カバー１４がねじ止めされたベース１２がチャンバー６０に設置され、チャンバー６０内が減圧される。これにより、空間Ａの空気は、空間Ａと連通した通気孔４６を通して排気される。次いで、通気孔４６を通して、例えばヘリウム等の低密度気体が空間Ａに封入される。次に、図４（ｂ）に示すように、シール５１によって通気孔４６が封止される。これにより、空間Ａは、所定の圧力が保持されたまま密閉される。次いで、外カバー１６がベース１２に溶接される。必要に応じてチャンバー６０内が減圧された後、空間Ｂと連通した通気孔４８を通して、例えばヘリウム等の低密度気体が空間Ｂに封入される。その後、図４（ｃ）に示すように、シール５２によって、通気孔４８が封止される。これにより、空間Ｂは、所定の圧力が保持されたまま密閉される。

上記のように構成された第１実施形態のＨＤＤによれば、筐体内にそれぞれ独立して密閉された空間Ａおよび空間Ｂを設けることにより、空間Ａの圧力および空間Ｂの圧力をそれぞれ任意に設定することができる。空間Ａに低密度気体を封入し、かつ、磁気ヘッドが浮上可能な圧力に設定することにより、磁気ディスクおよび磁気ヘッドに作用する風外乱を低減し、一層の高記録密度化が可能となる。また、空間Ｂは、磁気ヘッドの浮上性を考慮する必要がないため、空間Ｂの圧力を任意の圧力に調整することができる。例えば、空間Ｂの圧力をＨＤＤの外気圧力よりも低く設定することにより、空間Ｂの圧力とＨＤＤ外気圧力の圧力差に起因して外カバー１６がＨＤＤ外部方向に膨張するような変形を抑制することができる。

以上のことから、第１実施形態によれば、高記録密度化を図りつつ、筐体の変形を抑制することが可能なディスク装置を得ることができる。
［第２実施形態］
図５は、第２実施形態に係るＨＤＤの通気孔４８の近傍を拡大して示す断面図である。第２実施形態は、シール５２の上にシール（第３シール）５３が設けられている点で、第１実施形態と相違している。

外カバー１６は、その上面（外面）１６ａ側に形成された凹部１７を有している。凹部１７は、通気孔４８に重ねて設けられている。通気孔４８は、凹部１７の底面１７ａに開口している。シール５２は、そのすべてが凹部１７内に位置している。シール５２は、底面１７ａに貼付され、通気孔４８を封止している。シール５３は、上面１６ａに貼付され凹部１７の全体を覆っている。凹部１７において、シール５３の一部は、シール５２に貼付されている。図示した例では、シール５２の周囲において、シール５３は、底面１７ａおよび側面１７ｂから離間している。以下では、シール５３と外カバー１６との間の空間、具体的には、シール５３、シール５２、底面１７ａ、および側面１７ｂによって囲まれた空間を空間Ｃと称す。空間（第３密閉空間）Ｃは、例えばヘリウム等の低密度気体が封入されており、且つ、密閉されている。

本実施形態において、空間Ｃの圧力は、空間Ａの圧力と異なっている。上述したように、空間Ａの圧力は、磁気ヘッド３２が所定高さに浮上可能な圧力に保持される。一方、空間Ｃの圧力は、ＨＤＤの外気圧力よりも低く設定されている。一例では、空間Ｃの圧力は、空間Ｂの圧力と同等であるが、異なっていてもよい。

第２実施形態において、ＨＤＤの他の構成は、前述した第１実施形態に係るＨＤＤと同一である。

本実施形態によれば、外カバー１６の通気孔４８をシール５２およびシール５３によって２重に封止することにより、空間Ｂの気密性を向上することができる。この際、外カバー１６とシール５３との間に空間Ｃが形成されている場合であっても、空間Ｃの圧力をＨＤＤの外気圧力よりも低く設定することで、シール５３が膨張するような変形を抑制することができる。従って、シール５３の剥離を防止し、高い気密性を維持することができる。以上のことから、第２実施形態においても、高記録密度化を図りつつ、筐体の変形を防止可能なディスク装置が得られる。

なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものでなく、その実施の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現化できる。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。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

例えば、低密度気体はヘリウムに限定されることなく、他の低密度気体を選択可能である。ディスク装置を構成する要素の材料、形状、大きさ等は、上述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて種々変更可能である。

１０…筐体、１２…ベース、１３…ねじ、１４…内カバー、１６…外カバー、１８…磁気ディスク、３２…磁気ヘッド、４６，４８…通気孔、５１，５２，５３…シール、Ａ，Ｂ，Ｃ…空間、ＯＰ…開口。

Claims (10)

1. 回転可能なディスク状の記録媒体と、
   前記記録媒体に対してデータを処理するヘッドと、
   前記記録媒体および前記ヘッドを収容した第１密閉空間と、前記第１密閉空間と外気との間に規定された第２密閉空間と、を有する筐体と、を備え、
   前記第１密閉空間および第２密閉空間にそれぞれ低密度気体が封入され、前記第１密閉空間の圧力は前記第２密閉空間の圧力と異なる、ディスク装置。
2. 前記第１密閉空間の圧力よりも前記第２密閉空間の圧力が低い、請求項１に記載のディスク装置。
3. 前記筐体は、前記記録媒体および前記ヘッドを収容したベースと、前記ベースに接合され、前記ベースとの間に前記第１密閉空間を規定した第１カバーと、前記第１カバーに重ねて配置され前記ベースに接合され、前記第１カバーとの間に前記第２密閉空間を規定した第２カバーと、を備えている請求項１又は２に記載のディスク装置。
4. 前記第１カバーは、前記第１密閉空間に連通する第１通気孔を有し、
   前記第２カバーは、前記第２密閉空間に連通する第２通気孔を有し、
   前記第１通気孔を閉塞する第１シールと、
   前記第２通気孔を閉塞する第２シールを、
   をさらに備える、請求項３に記載のディスク装置。
5. 前記第２シールに重ねて前記第２カバーに貼付された第３シールを更に備え、
   前記第２カバーおよび前記第２シールと、前記第３シールとの間に規定された第３密閉空間に低密度気体が封入され、
   前記第３密閉空間の圧力は前記第１密閉空間の圧力と異なる請求項４に記載のディスク装置。
6. 前記第１密閉空間の圧力よりも前記第３密閉空間の圧力が低い、請求項５に記載のディスク装置。
7. 回転可能なディスク状の記録媒体と、
   前記記録媒体に対してデータを処理するヘッドと、
   第１密閉空間と第２密閉空間とを有し、前記記録媒体と前記ヘッドとを収容した筐体と、を備え、
   前記第１密閉空間および第２密閉空間にそれぞれ低密度気体が封入され、前記第１密閉空間の圧力は前記第２密閉空間の圧力と異なる、ディスク装置。
8. 前記筐体は、前記記録媒体と前記ヘッドとを収容するベースと、前記ベースに接合され、前記ベースとの間に前記第１密閉空間を規定した第１カバーと、前記第１カバーに重ねて配置され前記ベースに接合され、前記第１カバーとの間に前記第２密閉空間を規定した第２カバーと、を備えている請求項７に記載のディスク装置。
9. 前記第１カバーは、前記第１密閉空間に連通する第１通気孔を有し、
   前記第２カバーは、前記第２密閉空間に連通する第２通気孔を有し、
   前記第１通気孔を閉塞し、前記第１密閉空間を規定した第１シールと、
   前記第２通気孔を閉塞し、前記第２密閉空間を規定した第２シールと、
   を更に備える、請求項８に記載のディスク装置。
10. 前記筐体は、前記記録媒体と前記ヘッドとを収容するベースと、前記ベースに接合され、前記ベースとの間に前記第1密閉空間を規定しているとともに、前記第１密閉空間に連通する第２通気孔を有する第２カバーと、を備え、
    前記第２カバーに貼付され前記第２通気孔を閉塞した第２シールと、
    前記第２シールに重ねて貼付され、前記第２カバーおよび前記第２シールとともに前記第２密閉空間を規定した第３シールと、
    を更に備える、請求項７に記載のディスク装置。

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