JPWO2002084665A1 - ディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

ディスク駆動装置（１）のトレー側接続部と本体シャーシ側の本体側接続部とを平坦な帯状接続線（１７）を使用して電気的に接続する。この帯状接続線（１７）は、汎用の、所定幅で所定長さの一枚の帯状のＦＦＣ（１７）をその中央の２ヶ所（ｆ、ｇ）でそれぞれ４５°で折り返したものである。このＦＦＣ（１７）の本体側接続部に連なる部分は本体シャーシ（２）上に固定され、トレー側接続部に連なる部分は浮き上がって途中で横Ｕ字形に折り曲げられる。

Description

技術分野
本発明は、コンパクトディスク（ＣＤ）やデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の情報記録ディスクを装着して駆動し、情報の読み出し・書き込みを行うためのディスク駆動装置に関する。
背景技術
ディスク駆動装置は、ノート形パソコンなどの上位装置に組み込まれる。この上位装置はいくつもの機構を高密度に配置してその内部空間には余裕がないので、この上位装置に組み込むディスク駆動装置は薄くコンパクトに作る必要がある。
このため、ディスク駆動装置は、一般に、本体シャーシに対してトレーをスライドさせる構造を採用している。このトレーにディスクを回転駆動するためのスピンドルモータやヘッドの駆動機構を配置する。
さらに、ディスク駆動装置を薄くコンパクトにするということから、本体シャーシとその本体シャーシに対して移動するトレーとの間の電気的接続手段としてフレキシブルプリンテッドサーキット（ＦＰＣ）が使用されている。ＦＰＣは基板にポリイミド、ポリエステルなどの屈曲性に富むフィルムを用いたものであり、本体シャーシに対してトレーが移動する時にはそのトレーの動きに追随して滑らかに屈曲する。
ただし、ＦＰＣは、機種ごとに独自の回路設計、形状に製造されており、汎用性に欠けるので高価となる。
このようなＦＰＣを用いたディスク装置１の一例を図８を参照して説明する。
このディスク装置１において、トレー３は本体シャーシ２に対してスライドすることができる。トレー３にはスピンドルモータ４、ヘッド５、ヘッド駆動機構６、及びヘッド駆動のための回路基板７が配置される。一方、本体シャーシ２は主回路基板８及びＦＰＣ９を備えている。このＦＰＣ９は本装置１のために専用に作れられたものである。
回路基板７は、トレー３上に配置された機構を制御するためにそのトレー３上に配置されて、本体シャーシ２上に配置された主回路基板８の制御下でデータや指令を中継し、又、簡単な判断を行うものであり、副回路基板との性格を有する（よって、この回路基板７は以下では副回路基板７という）。すなわち、このＦＰＣ９は主回路基板８と副回路基板７との電気的接続に用いられている。
このＦＰＣ９は、ポリエステルフィルムに独自のパターンで導電路を形成したものであって、平面上（本体シャーシ２の底面上）に置いたときは、図８からわかるようにＵ字形をしている。
この本体シャーシ２の底面上に置かれたＦＰＣ９は、その一端（本体シャーシ側の端部）が主回路基板８のコネクタ１１に接続される。さらに、このＦＰＣ９の、本体シャーシ側の端部に連なる部分は本体シャーシ２の底面に固定される。一方、このＦＰＣ９の他端（トレー側の端部）をトレー３上の副回路基板７のコネクタ１３に接続させるためには、まずＦＰＣ９のトレー側の端部に連なる部分を上方に持ち上げ、それからその部分を図８に示すようにトレー３側に引っぱる。図８は、ＦＰＣ９のトレー側の端部がトレー３上の副回路基板７のコネクタ１３に接続する前の状態を示している。この図からわかるように、ＦＰＣ９の、トレー側の端部に連なる部分は途中で折り曲がって反転している。
こうして、一端が本体シャーシ２上の主回路基板８のコネクタ１１に接続され、他端がトレー３上の副回路基板７のコネクタ１３に接続されたＦＰＣ９は、本体シャーシ２に対してトレー３が前進または後退するにつれて、その折り曲がって反転する部位（移動湾曲部）がトレーの移動方向に徐々に移動する。
発明の開示
本発明は、特に、配線に関するコストを低減できるディスク駆動装置を提供することを目的とする。
ディスク駆動装置は本体シャーシとトレーを備え、本体シャーシに対してトレーをスライドによってディスク装填位置とディスク取り出し位置に移動することができる。
シャーシ側には、通常、主回路基板を固定し、トレー側にスピンドルモータとヘッドおよびヘッド駆動機構さらにこれらのための副回路基板などを固定している。
主回路基板は、このディスク駆動装置をノート型パソコン等の上位装置に接続するコネクタ部分（本体接続部）を有し、親装置からの指令を受けてディスクを駆動する制御を行うものである。副回路基板は、トレー側に配置したスピンドルモータやヘッド駆動機構のドライバーや、ヘッドがディスクから読み出したデータあるいはヘッドを通じてディスクへ書き込むデータを一時保存するバッファなど、トレー側の機構に近接して配置しておくことが好ましい制御内容を収めたもので、コネクタ（トレー側接続部）を備え、主回路基板の制御下でデータや指令を中継し、又、簡単な判断を行うものである。
そして、主回路基板と副回路基板とを平坦な帯状の接続線（以下、帯状接続線）、例えばフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）や汎用のフレキシブルプリンテッドサーキッド（ＦＰＣ）により電気的に接続する。ＦＦＣは、電子機器用に設計された汎用のケーブルで、細い導線を多数本平行に配置して屈曲が容易な樹脂に埋め込んである。形態は直に伸びた薄い帯状で、両端が端子部となっている。汎用のＦＰＣはやはり平坦で帯状につくられている。
このような帯状接続線は、通常、長手方向の中間部を境に両側を先端側部分と基端側部分に割り当て、中間部で例えば第１の折り返し部を４５度の角度で、第２の折り返し部を２２５度の角度でというように、２つの折り線が帯状接続線の長手方向軸線に対して９０度の角度を形成するようにし（長手方向軸線に対して折り線を対称とする場合が多い）、かつ、同じ方向へ裏返すように折り曲げて使用する。先端側部分と基端側部分の折り曲げ方向は、接続線の上面側あるいは下面側の同じ側とする場合と、相互に違う側へとする場合がある。
これにより、帯状接続線は、一端が直角三角形に折り重ねられそこから平行に先端側部分（第２の折り返し部からトレー側接続部までの部分）と基端側部分（第１の折り返し部から本体側接続部までの部分）がほぼ平行に配置された形態となる。基端側部分の端部を主回路基板へ接続し、先端側部分の端部を副回路基板へ接続する。
また、帯状接続線は通常、折り返し部をトレーの引き出し方向側とし、ほぼ平行に配置した前記の基端側部分と先端側部分を共にシャーシ側に配置して、本体シャーシに取り付ける。取り付けは、基端側部分と折り返し部を両面テープによる接着、切起し爪による固定、あるいはビスによる固定などで固定する。折り返し部はその下面（シャーシ側面）だけ固定する場合と、下面の固定に加え、先端側部分の折り曲げによって生じた先端側部分と中間部との重合個所をも相互に固定する場合を包含する。
このとき、先端側部分をトレーのスライド方向と平行に配置するのが普通であり、このために帯状接続線の前記折り返し部とトレー側接続部との間にＵ字形に反転した湾曲部が形成される。この湾曲部はトレーのスライド移動に伴ってその位置を変化させる（よって、この湾曲部を以下では移動湾曲部という）。これに対して、前記の先端側部分と基端側部分を形成する折り返し部は、トレーがスライド移動してもほぼ同じ位置に留まるので、以下では定位置折り返し部という。
本体シャーシに対してトレーをスライドさせると、これに伴って、トレー側接続部が移動するが、この移動は、先端側部分の移動湾曲部がトレーの移動に合わせて位置を変化させることで吸収される。移動湾曲部の位置を変化させるとき、帯状接続線は、基端側部分で本体シャーシに固定され、また、定位置折り返し部も本体シャーシに固定されているので、トレーが引き出されるときに帯状接続線が大きく捲れ上がってきたり、押し込むときに捲くれ上がった帯状接続線がトレーや本体シャーシの上蓋と接触して帯状接続線を損傷してしまうなどのことが生じない。
なお、ＦＦＣを利用する場合、多数の導線は、全部を使う場合もあれば、一部のみを利用することもあり、その場合はコネクタの不用なピンは遊ばしておく。
また、ＦＦＣを折り曲げる形態は上記にかかわらずさまざまに設定できる。例えば、折り返し部が第１の折り返し部だけで、前記の先端側部分と基端側部分が平行ではなく、角度を持って折り返されるような場合もある。このような場合でも先端側部分はトレーのスライド方向と平行に、かつ、折り返し部をトレー側として配置し、先端側部分に湾曲反転部を備えることになる。
発明を実施するための最良の形態
ディスク駆動装置１は、図１に示すように、本体シャーシ２とトレー３とを備える。このディスク駆動装置１はノート形パソコンなどの上位装置に組み込まれる。
本体シャーシ２は、通常、上蓋２ａ（図５）を有する。本体シャーシ２とトレー３は基体が鋼板のプレス成形品であって、本体シャーシ２とトレー３とにまたがって設けられたリニアガイド１４ａとレール１４ｂとによって、トレー３は本体シャーシ２に対してスライドできるようになっている。
図１はトレー３を本体シャーシから引き出した状態を示す。この状態でディスク１５をトレー３に装着するか、あるいはディスク１５をトレー３から取り出す。
トレー３を本体シャーシ２に押し込むと、トレー３は本体シャーシ２とほぼ重なった状態で本体シャーシ２にロックされ、ディスク１５が駆動回転される装填位置となる。そして、ロックを解除すると、トレー３は本体シャーシ２との間に設けたダンパ機構によって外部へ向けて少しの距離押し出される。これらの構造は従来のものと格別変わらないので、それ以上の説明を省略する。
スピンドルモータ４、ヘッド５及びヘッド駆動機構６は、スレッドシャーシ１６へ予め組み込まれている。そして、これらスピンドルモータ４、ヘッド５及びヘッド駆動機構６を組み込んだスレッドシャーシ１６は、トレー３の基体に取り付けられる。このヘッド駆動機構６は、スレッドシャーシ１６に軸架された送りねじ及びガイド並びにこの送りねじを駆動するスレッドモータなどを含む。さらに、このトレー３は副回路基板７を備えている。
トレー３上に配置された副回路基板７は、ヘッド５が読み出したあるいはヘッド５が書き込むべきデータを本体シャーシ２上の主回路基板８へ引き継ぐデータ処理部分と、さらに、スピンドルモータ４やスレッドモータの駆動を制御するドライバー部分などを有する。
本体シャーシ２は主回路基板８と帯状接続線の一例としてのフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）１７を備えている。主回路基板８はコネクタ１８を備える。この主回路基板８は、ディスク駆動装置１が組み込まれる上位装置からコネクタ１８を介して送られてくる指令を解析してスピンドルモータ４やスレッドモータを駆動し、また、データの授受のタイミングを制御する。
本体シャーシ２には、さらに、トレイ３が装填位置に達したことを検出するためのリミットスイッチ１９が設けられている。
図１に示すＦＦＣ１７は、図２のように所定幅で所定長さの一枚の帯状のＦＦＣ１７をその中央の２ヶ所で折り返してディスク駆動装置１に使用したものである。この帯状のＦＦＣ１７は汎用タイプのものであって、日本の企業、住友電工株式会社で「スミカード」の商品名で市販されている。このＦＦＣ１７は、細い導線を４０本平行に配列して薄い帯状にしたものであって、小さい曲率半径でもって容易に湾曲反転させる（断面Ｕ字形に曲げる）ことができる一方、適当な弾力を有するので湾曲させてもものとの形状に戻ろうとする性質がある。なお、このＦＦＣ１７はそのその両端に平らな端子１７ａ、１７ｂが設けられている。
ここで、図２に示す１枚の平板状のＦＦＣ１７を中央の２ヶ所（図２の線ｆ及びｇ）のところで折って図１に示すディスク駆動装置１に使用することについて説明する。
まず、帯状の汎用ＦＦＣ１７に対して、その長さ方向の所定位置に長さ方向と垂直の区分線（図２で鎖線ｃで示す）を設定する。次に、その区分線ｃに対して右回りに４５°の傾きをもつ第１の折り返し線（図２で点線ｆで示す）と、さらに、左回りに４５°の傾きをもつ第２の折り返し線（図２で点線ｇで示す）をそれぞれ設定する。
そして、図２のＦＦＣ１７の第１の折り返し線ｆ及び第２の折り返し線ｇで囲まれた直角三角形の部分２０を押さえて、ＦＦＣ１７の左側の部分（第１の部分）２２を持ち上げるようにして点線ｆの所で完全に折る（折るとき、点線ｆの部位は谷となる）。以下、完全に折った点線ｆの部分を第１の折り曲げ部という。次に、直角三角形の部分２０を押さえてＦＦＣ１７の右側の部分（第２の部分）２１を持ち上げるようにして点線ｇの所で完全に折る（折るとき、点線ｇの部位は谷となる）。以下、完全に折った点線ｇの部分を第２の折り曲げ部という。
ＦＦＣ１７を第１及び第２の折り返し線ｆ及びｇのところで折るとＦＦＣ１７は図３に示す形態となる。ただし、図３に見えるＦＦＣ１７の第１及び第２の部分２２及び２１は、図２で見えるＦＦＣ１７の第１及び第２の部分２２及び２１の裏側である。第１の折り曲げ部ｆと第２の折り曲げ部ｇとのなす角度が９０°（＝４５＋４５）であるので、図３に示すように、ＦＦＣ１７の第１の部分２２と第２の部分２１は平行に並ぶ。
以上のように２回折って図３に示す形態にされたＦＦＣ１７は、図１に示す姿勢で本体シャーシ２上に置かれる。すなわち、本体シャーシ上に置かれたＦＦＣ１７は、図３に示す姿勢と上下が反対であって、その直角三角形の部分２０がトレー３に近い側の端部にくる。そして、このＦＦＣ１７の第１の部分２２と直角三角形の部分２０は、これら部分２２、２０と本体シャーシ２との間に設けられた両面接着テープ２３、２４（図４）によって、それぞれ本体シャーシ２上に固着される。ここで、直角三角形の部分２０を画定している、本体側接続部の側に設けられた第１の折り曲げ部ｆ及びトレー側接続部の側に設けられた第２の折り曲げ部ｇは定位置折り返し部となる。なお、図４に示すＦＦＣ１７は、図１及び図３に示すＦＦＣ１７を裏側から見た図である。
そして、ＦＦＣ１７の第１の部分２２の端部（端子１７ｂ）を本体シャーシ２上に設けた主回路基板８のコネクタ１１に接続する。さらに、第１の部分２２と平行に並んでいる第２の部分２１の先端をもちあげてトレー３側に引っ張って、第２の部分２１を湾曲反転させ、その先端（端子１７ａ）をトレー３上に設けた副回路基板７のコネクタに接続する。
この状態でＦＦＣ１７の第２の部分２１は、図５に示すように、湾曲反転して側方から見るとＵ字を横にした形態となる。この第２の部分２１でその湾曲部分２５（移動湾曲部）が形成される部位は、本体シャーシ２に対するトレイ３の移動に伴って移動する。ＦＦＣ１７は適度の弾性があり、しかも第２の部分２１をのぞいた部分（第１の部分２２及び直角三角形の部分２０）は本体シャーシ２上に固定されていることから、第２の部分２１に形成される湾曲部分２５の高さは、それが形成される位置にかかわりなくほぼ一定となる。したがって、トレイ３を本体シャーシに押し込むとき、途中でのＦＦＣ１７の湾曲部２５が大きくなってしまって本体シャーシ２の上蓋２ａと接触するようなことはない。
さらに、上の説明では、汎用のＦＦＣ１７をディスク駆動装置に用いるにあたってはＦＦＣ１７を図２及び図３に示すように折る例を示したが、このＦＦＣ１７を折る態様はこれに限られず、図６Ａ乃至図６Ｄに示す態様で折ってもよい。
図６Ａは、図２に示したＦＦＣ１７の第１の折り返し線ｆ２と第２の折り返し線ｇ２との角度が９０°ではなくそれ以上の角度に設定した例であり、ＦＦＣ１７の第１の部分２２と第２の部分２１は平行にはならない。
図６Ｂは、ＦＦＣ１７を一回だけ折ったものであり、第１の部分２２と第２の部分２１は平行とはならない。
図６Ｃは、第１の折り返し線ｆ３と第２の折り返し線ｇ３は区分線ｃ（図２）に対してそれぞれ４５°の傾斜ではない（すなわち、区分線ｃに対して対称ではない）が、線ｆ３と線ｇ３とのなす角度は９０°であるためＦＦＣ１７の第１の部分２２と第２の部分２１とは平行になる。
図６Ｄは、図２に示すＦＦＣ１７について、その第１の折り返し線ｆ４が山となるように第１の部分２２を折り、次に第２の折り返し線ｇ４が谷となるように第１の部分２１を折った例である。このように、ＦＦＣ１７の第１の部分２２と第２の部分２１とは折る方向を異にしているので、図６Ｄに見えるＦＦＣ１７の第１の部分２２及び第２の部分２１は一方が表であり他方が裏となる。
図７は、ＦＦＣ１７を図６Ｃのように折ってディスク駆動装置１に使用した例を示す。すなわち、ＦＦＣ１７は、その第１の部分２２が区分線に対して４５°以下の角度（図６Ｃの角度β）の第１の折り返し線ｆ３のところで折られる。その結果、このＦＦＣ１７にはその折り返し線ｆ３を一辺とする三角形の重なり部分が生じる。この三角形の角度のうち、第２の折り返し線ｇ４から最も離れたところの角度αは、前記の角度β（図６Ｃ）と同じ角度であって、４５°より小さくなる。
ＦＦＣ１７の定位置折り返し部（第１、第２の折り返し部ｆ，ｇ）の先端を本体シャーシ２より露出しないぎりぎりまでトレー突出側に配置して、ＦＦＣ１７の第１の折り返し部ｆを４５°の角度で折り返した場合、ＦＦＣ１７の移動湾曲部２５が最大限トレー突出側の移動できる範囲（最大移動折り返し位置）は、ＦＦＣ１７の幅によって決定される。
最大移動折り返し位置からトレー側接続部までの距離が長すぎると、トレー３を収納したときにＦＦＣ１７が邪魔になる。
そこで、図７のように、第１の折り返し部ｆ３の折り返し角度αを４５°よりも小さくすると、ＦＦＣ１７の幅が同じでも、最大移動折り返し位置よりトレー３側にすることができ、最大移動湾曲部からトレー側接続部までのＦＦＣ１７の長さを短くすることができる。
上の説明では帯状接続線としてＦＦＣ１７を使用する例を示したが、このＦＦＣ１７に代えて、適度の弾性を有する汎用のＦＰＣを用いることもできる。
本発明によれば、以上説明したように、ディスク駆動装置の配線に、汎用性が高いことによりコストの低い平坦な帯状接続線を用いるので、従来の専用ＦＰＣによる配線の性能を損なうことなく配線を安価に達成することができ、ディスク駆動装置のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、帯状接続線として折り畳んだＦＦＣを使用した、本発明によるディスク駆動装置の平面図である。
図２は、図１のＦＦＣが折り畳まれる前の状態を示す平面図である。
図３は、図１のディスク駆動装置に使用するために図２のＦＦＣを折り曲げ線に沿って折り畳んだ状態を示す平面図である。
図４は、図３に示す折り畳んだＦＦＣの裏側を示す平面図である。
図５は、図３に示す折り畳んだＦＦＣをディスク駆動装置に装着した状態を示す斜視図である。
図６Ａ乃至図６Ｄは、図１のディスク駆動装置に使用するため、図２のＦＦＣを、図３に示す以外の態様で折り畳んだ状態を示す図である。
図７は、図６Ｃに示す態様で折り畳んだＦＦＣを図１のディスク駆動装置に使用したことを示す平面図である。
図８は、帯状接続線としてＦＰＣを用いたディスク装置１の従来例を示す平面図である。

Claims (8)

1. ディスクを保持するトレーを直線的にスライド自在に支持した本体シャーシを有し、前記トレーに備えられたトレー側接続部と前記本体シャーシに備えられた本体側接続部とを平坦な帯状接続線により電気的に接続するディスク駆動装置において、
   前記接続線は、本体側接続部とトレー側接続部に接続された状態で表裏を反転する定位置折り返し部とこの定位置折り返し部からトレー側接続部までの間に表裏を反転する移動湾曲部を有すると共に、前記接続線は本体側接続部と折り返し部までの部分と、折り返し部からトレー側接続部までの部分とが、表裏を貫く方向から見て平面的にほぼ重ならないように構成した、
   上記の装置。
2. 前記定位置折り返し部は、前記接続線の前記本体側接続部の側に設けられた第１の折り返し部と、前記接続線の前記トレー側接続部の側に設けられた第２の折り返し部とを有する、請求の範囲第１項記載のディスク駆動装置。
3. 前記接続線の第１の折り返し部から前記本体側接続部までの部分は、トレーがスライドする方向と平行に配置されている、請求の範囲第１項または第２項記載のディスク駆動装置。
4. 前記接続線の第２の折り返し部からトレー側接続部までの部分は、トレーがスライドする方向と平行に配置されている、請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載のディスク駆動装置。
5. 前記接続線の前記定位置折り返し部を含む部分が、前記本体シャーシに固定されている、請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載のディスク駆動装置。
6. 前記第１の折り返し部の前記接続線が互いに重なった部分に形成される角度のうち、前記第２の折り返し部より最も離れた側に形成される角度が４５°より小さい、請求の範囲第２項乃至第５項のいずれか１項に記載のディスク駆動装置。
7. 前記の接続線はフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）である、請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項に記載のディスク駆動装置。
8. 前記の接続線はフレキシブルプリンテッドサーキッドである、請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項に記載のディスク駆動装置。

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