JP6767325B2 - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Description

この発明の実施形態は、磁気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、ベースおよびトップ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の回転抵抗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、トップカバーを筐体のベースにレーザー溶接することにより、筐体を密閉構造とし、筐体内の気密性を上げている。このレーザー溶接は、トップカバーの外周の全周に沿って行われる。高い気密性を得るためには、全周に亘って安定した溶接品質を保つ必要がある。

米国特許第２７１１７３２号明細書 米国特許出願公開第２００３／０１８４０７５号明細書 特開２０１３−２２０４６２号公報

上記ディスクドライブにおいて、ベースと外カバーとの溶接部は、外カバーの外周に沿って形成されるため、装置周囲に対して剥き出しとなる。そのため、ディスクドライブを取り扱う際、例えば、ディスクドライブを支持ラックに挿脱する際、溶接部が支持ラックに接触する可能性がある。このような接触による溶接部の欠損を防止するため、溶接部の強度を高くすることが望ましい。
この発明の実施形態の課題は、溶接部の結合強度が向上し、高い気密性を維持することが可能な磁気ディスク装置を提供することにある。

実施形態によれば、磁気ディスク装置は、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ヘッドを収納したベースと、前記ベースにレーザー溶接された溶接部を有するカバーと、を有した筐体と、を備えている。前記溶接部は、第１溶接幅で前記ベースに溶接された第１溶接部と、前記第１溶接幅よりも広い第２溶接幅で前記ベースに溶接された第２溶接部と、を含んでいる。

図１は、第１の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。 図２は、第１の実施形態に係る前記ＨＤＤの分解斜視図。 図３は、前記ＨＤＤの溶接部の一部を示す平面図。 図４は、図３の線Ａ−Ａに沿ったＨＤＤの断面図。 図５は、図３の線Ｂ−Ｂに沿ったＨＤＤの断面図。 図６は、溶接ビードの形成例を模式的に示す図。 図７は、第１変形例に係るＨＤＤの溶接部を示す平面図。 図８は、第２変形例に係るＨＤＤの溶接部を示す平面図。

以下図面を参照しながら、実施形態に係るディスク装置ついて説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

（第１の実施形態）
ディスク装置として、実施形態に係るハードディスクドライブ（ＨＤＤ）について詳細に説明する。図１は、第１の実施形態に係る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にねじ止めされてベース１２の上端開口を閉塞する内カバー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（トップカバー）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、底壁の周縁に沿って立設された側壁１２ｂとを有し、例えば、アルミニウムにより一体に成形されている。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、例えば、ステンレスにより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、例えば、アルミニウムにより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、固定リブ１２ｃに溶接され、ベース１２に気密に固定されている。溶接構造については、後で詳細に説明する。

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内の空気は、通気孔４６、４８を通して排気され、更に、これらの通気孔４６、４８を通して、筐体１０内に空気よりも密度の低い低密度ガス（不活性ガス）、例えば、ヘリウムが筐体１０内に封入される。外カバー１６の外面には、通気孔４８を塞ぐように例えばシール（封止体）４９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、その上面および／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。そして、複数の磁気ディスク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。

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、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。

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、図示しないプリント回路基板がねじ止めされている。プリント回路基板は、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。

次に、ＨＤＤの溶接部の構造およびＨＤＤの製造方法（溶接方法）を詳細に説明する。 図３は、ＨＤＤの溶接部の一部を示す平面図、図４は、図３の線Ａ−Ａに沿ったＨＤＤの断面図、図５は、図３の線Ｂ−Ｂに沿ったＨＤＤの断面図である。
図１および図３に示すように、外カバー１６の周縁部は、ベース１２のリブ１２ｃに溶接され、全周に沿って形成された枠状の溶接部５０を構成している。この溶接部５０は、第１溶接幅Ｗ１に形成された第１溶接部５０ａと、第１溶接幅Ｗ１よりも広い第２溶接幅Ｗ２に形成された複数の第２溶接部５０ｂと、を含んでいる。本実施形態において、第２溶接部５０ｂは、外カバー１６の４つの角部にそれぞれ設けられている。溶接部５０の他の領域は、例えば、各長辺の中央部、および各短辺の中央部は、第１溶接部５０ａとして構成されている。図３および図４に示すように、第１溶接部５０ａは、第１溶接幅Ｗ１の溶接ビードＢ１により形成されている。図３および図５に示すように、第２溶接部５０ｂは、溶接ビードＢ１およびＢ２により、第２溶接幅Ｗ２に形成されている。本実施形態では、溶接ビードＢ２は、溶接ビードＢ１に重ねて形成され、更に、溶接ビードＢ１に対して、溶接部５０ｂの幅方向の内側にずれた位置に形成されている。

図３に示すように、複数の溶接ビードＢ１は、外カバー１６の外縁に沿って直線状に並んで、かつ、隣合うビードに一部を重ねて形成されている。外カバー１６の角部においても、溶接ビードＢ１は、一部屈曲している箇所を除いて、直線状に並んで形成されている。複数の溶接ビードＢ２は、外カバー１６の角部において、僅かに円弧状に湾曲して並んでいる。複数の溶接ビードＢ２は、隣合う溶接ビードＢ２に一部を重ねて形成されている。前述したように、複数の溶接ビードＢ２は、溶接ビードＢ１に重ねて形成され、更に、溶接ビードＢ１に対して、溶接部５０ｂの幅方向の内側にずれた位置に形成されている。

上記のように構成されたＨＤＤの製造方法の一例を説明する。
まず、例えば、クリーンルーム内で、筐体１０のベース１２に、スピンドルモータ２０、磁気ディスク１８、ヘッドスタックアッセンブリ２２、その他の構成部材を組み込み設置する。続いて、ベース１２に内カバー１４を被せ、複数のねじ１３によりベース１２に固定することにより、ベース１２の開口を閉塞する。内カバー１４に重ねて外カバー１６を設置し、外カバー１６を固定リブ１２ｃに合わせて位置決めする。次いで、例えば、図示しないレーザー光照射装置（放射光学ヘッド）を用いて、外カバー１６をレーザー溶接する。レーザー光照射装置は、外カバー１６の所定位置に、所定径のレーザー光を照射し、外カバー１６を局所的に溶融してベース（固定リブ）１２に溶接する。溶接によって、外カバー１６を局所的に溶融、凝固することにより、所定径の溶接ビード（Ｂ１、Ｂ２）が外カバー１６の外面周縁部に形成される。

溶接工程においては、筐体１０あるいはレーザー光照射装置をＸ方向およびＹ方向に適時移動させながら、レーザー光照射装置によって外カバー１６の周縁部にレーザー光を照射し、外カバー１６の周縁部を一周に亘り連続的にレーザー溶接する。１周目のレーザー溶接において、レーザー光照射装置は、レーザー出力のオン／オフを繰り返し、レーザー光をパルス的に照射するとともに、所定の走査速度で外カバー１６の周縁部を走査する。これにより、外カバー１６の周縁に沿って複数の円形の第１溶接ビードＢ１が形成される。各第１溶接ビードＢ１は径(第１溶接幅)Ｗ１に形成される。また、レーザー光の照射ピッチは第１溶接ビードの径Ｗ１よりも小さく設定されている。これにより、複数の第１溶接ビードＢ１は順に一部重ねて形成され、外カバー１６の周縁に沿って１周並んで形成される。これらの第１溶接ビードＢ１により第１溶接部５０ａが形成される。

次いで、レーザー光照射装置によって２周目のレーザー溶接を行う。１周目のレーザー溶接において、レーザー光照射装置は、外カバー１６の各角部上のみでレーザー光をパルス的に照射するとともに、所定の走査速度でレーザー光を走査する。これにより、外カバー１６の各角部に沿って複数の円形の第２溶接ビードＢ２が形成される。各第２溶接ビードＢ２は、例えば、第１溶接ビードＢ１と同一の径Ｗ１に形成される。また、レーザー光の照射ピッチは第２溶接ビードＢ２の径Ｗ１よりも小さく設定されている。これにより、複数の第２溶接ビードＢ２は順に一部重ねて形成され、外カバー１６の角部に沿って円弧状に並んで形成される。更に、複数の第２溶接ビードＢ２は、第１溶接ビードＢ１の一部に重ねて、かつ、第１溶接ビードＢ１に対し、溶接部の幅方向内側に僅かにずれた位置に形成される。これら第１溶接ビードＢ１および第２溶接ビードＢ２により、幅Ｗ２の第２溶接部５０ｂが形成される。
以上により、外カバー１６の周縁部がベース１２に溶接される。同時に、幅Ｗ１の第１溶接部５０ａおよび幅Ｗ２の第２溶接部５０ｂを有する枠状の溶接部５０が形成される。

ＨＤＤの製造工程では、上述したレーザー溶接の後、通気孔４６、４８を通して筐体１０内の空気を排気し、更に、これらの通気孔４６、４８を通して、筐体１０内に空気よりも密度の低い低密度ガス（不活性ガス）、例えば、ヘリウムを封入する。その後、外カバー１６の外面にシール４９を貼付し、通気孔４８を塞ぐ。以上の工程により、内部に低密度ガスが封入された密閉型のＨＤＤが得られる。

以上のように構成された磁気ディスク装置およびその製造方法によれば、第１溶接部５０ａの溶接幅Ｗ１よりも広い溶接幅Ｗ２を有する第２溶接部５０ｂを、溶接部５０の少なくとも一部にを設けることにより、溶融量が増加し、外カバー１６とベース１２との間の溶接強度、結合強度が強化される。その結果、磁気ディスク装置の取り扱い時、溶接部が外部機器等に接触した場合でも、溶接部の欠損のリスクを低減することが可能となる。また、本実施形態のように、比較的、外部機器等に接触し易い外カバーの角部に第２溶接部５０ｂを設けることにより、より効果的に溶接部を外部荷重から保護することができる。
これにより、本実施形態によれば、溶接部の結合強度が向上し、高い気密性を維持することが可能な磁気ディスク装置およびその製造方法を得ることができる。

なお、本実施形態では、第２溶接部５０ｂは、図６（ａ）に示すように、第１溶接ビードＢ１と第２溶接ビードＢ２とを重ねることにより形成されているが、これに限定されることはない。例えば、図６（ｂ）に示すように、第１溶接ビードＢ１をジグザグに（のこぎり歯状に）並べて形成することにより、幅の広い第２溶接部５０ｂを形成してもよい。更に、第２溶接部５０ｂは、外カバー１６の角部に限らず、他の位置、例えば、長辺の中央部、短辺の中央部等に設けてもよい。この場合でも、溶接部の結合強度が向上し、溶接部の欠損を防止することが可能である。

次に、変形例に係るＨＤＤの溶接部について説明する。なお、以下に説明する変形例において、前述した第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を簡略化あるいは省略し、第１の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。
（第１変形例）
図７は、第１変形例に係るＨＤＤの溶接部を示す平面図である。図７に示すように、第１変形例によれば、溶接部５０の第１溶接部５０ａは、径（第１溶接幅）Ｗ１の円形の第１溶接ビードＢ１を一部重ねて、複数個、順に並べることにより形成されている。第２溶接部５０ｂは、例えば、外カバー１６の各角部に沿って設けられている。第２溶接部５０ｂは、Ｗ１よりも大きい径（第２溶接幅）Ｗ２の円形の第２溶接ビードＢ２を一部重ねて、複数個、順に並べることにより形成されている。このような径の異なる第１溶接ビードＢ１および第２溶接ビードＢ２は、レーザー光のビームスポット径を変えて、外カバーにパルス的に照射することにより、それぞれ形成することができる。

（第２変形例）
図８は、第２変形例に係るＨＤＤの溶接部を示す平面図である。図８に示すように、第２変形例によれば、溶接部５０の第１溶接部５０ａは、第１溶接幅Ｗ１の帯状の第１溶接ビードＢ１で形成されている。第２溶接部５０ｂは、第２溶接幅Ｗ２（Ｗ２＞Ｗ１）の帯状の第２溶接ビードＢ２で形成されている。これら第１溶接ビードＢ１および第２溶接ビードＢ２は、レーザー光を連続的に照射した状態で、レーザー光を外カバー１６の外周縁に沿って走査することにより、形成することができる。第１溶接ビードＢ１を形成する工程では、レーザー光のビームスポット径を約Ｗ１とし、第２溶接ビードＢ１を形成する工程では、レーザー光のビームスポット径を約Ｗ２に拡径する。
上述した第１、第２の変形例においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

本発明は上述した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、第２溶接部は、４つの角部に限らず、１つ、あるいは２つの角部のみに設けてもよい。少なくとも１つの角部に第２溶接部を設けることにより、結合強度の向上効果を発揮することが可能である。ディスクドライブを構成する要素の材料、形状、大きさ等は、必要に応じて変更可能である。ディスクドライブにおいて、磁気ディスクおよび磁気ヘッドの数は、必要に応じて増減可能であり、磁気ディスクのサイズも種々選択可能である。

１０…筐体、１２…ベース、１４…内カバー、１６…外カバー（トップカバー）、
１８…磁気ディスク、３２…磁気ヘッド、５０…溶接部、５０ａ…第１溶接部、
５０ｂ…第２溶接部、Ｂ１…第１溶接ビード、Ｂ２…第２溶接ビード

Claims (8)

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ヘッドを収納したベースと、前記ベースにレーザー溶接された溶接部を有するカバーと、を有する筐体と、を備え、
   前記溶接部は、第１溶接幅で前記ベースに溶接された第１溶接部と、前記第１溶接幅よりも広い第２溶接幅で前記ベースに溶接された第２溶接部と、を含んでいる磁気ディスク装置。
2. 前記溶接部は、前記カバーの周縁に沿って枠状に形成され、
   前記第２溶接部は、前記カバーの角部に設けられている請求項１に記載の磁気ディスク装置。
3. 前記第１溶接部は、前記第１溶接幅で帯状に形成された第１溶接ビードを有し、
   前記第２溶接部は、前記第２溶接幅で帯状に形成された第２溶接ビードを有している請求項１又は２に記載の磁気ディスク装置。
4. 前記第２溶接部は、互いに一部を重ねて並べられた複数の円形の第１溶接ビードと、互いに一部を重ねてならべられ、かつ、前記第１溶接ビードに一部を重ねて形成された複数の円形の第２溶接ビードと、を有している請求項１又は２に記載の磁気ディスク装置。
5. 前記第２溶接ビードは、前記第１溶接ビードに対して、溶接部の幅方向にずれた位置に形成されている請求項４に記載の磁気ディスク装置。
6. 前記第２溶接部は、前記カバーの角部に設けられ、
   前記第１溶接ビードは、前記角部に沿って直線状に並んで設けられ、
   前記第２溶接ビードは、前記角部に沿って円弧状に並んで設けられている請求項４又は５に記載の磁気ディスク装置。
7. 前記第１溶接部は、それぞれ第１径を有し、互いに一部を重ねて並べられた複数の円形の第１溶接ビードを有し、前記第２溶接部は、それぞれ前記第１径よりも大きい第２径を有し、互いに一部を重ねて並べられた複数の円形の第２溶接ビードを有している請求項１又は２に記載の磁気ディスク装置。
8. 前記筐体は、内部に空気よりも密度の低い低密度ガスが封入されている請求項１から７のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。

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