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JP3650282B2 - Magnetic disk device and disk array system - Google Patents

Magnetic disk device and disk array system Download PDF

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JP3650282B2
JP3650282B2 JP12725199A JP12725199A JP3650282B2 JP 3650282 B2 JP3650282 B2 JP 3650282B2 JP 12725199 A JP12725199 A JP 12725199A JP 12725199 A JP12725199 A JP 12725199A JP 3650282 B2 JP3650282 B2 JP 3650282B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
筐体に複数の磁気ディスク装置を着脱する際に、磁気ディスク装置を筐体側のコネクタに正確且つ容易に実装するための技術に関し、特に、磁気ディスク装置のインターフェースコネクタの正確な位置決めに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から磁気ディスク装置に関しては、種々の事項が規格化されている。例えば、磁気ディスク装置を上位装置の筐体に固定するためのネジ穴の径とその位置、磁気ディスク装置の外形、電源コネクタの形状と給電電圧及び当該コネクタにおける接続端子の配列、情報を伝達するためのインターフェースコネクタ及び信号を授受するための端子の配列、などの事項である。
【0003】
これらの規格は、主に、磁気ディスク装置を自己の製品に搭載するメーカが、複数の製造者による磁気ディスク装置を扱う場合の便宜を考慮して、統一化されて来た経緯がある。
【0004】
一方、磁気ディスク装置の大きさについては、初めてポータブル磁気ディスク装置が出現した当時から、その装置で用いられているディスク媒体の直径をめやすとして、「8インチフォームファクタサイズの磁気ディスク装置」と言った呼び名が慣用されて来た。ここで、フォームファクタサイズの磁気ディスク装置とは、磁気ディスク装置の外形サイズに対する統一規格であり、例えば、3.5インチフォームファクタサイズの磁気ディスク装置と云えば、2.5インチフォームファクタサイズの磁気ディスク装置の外形主面の2倍の主面を有する関係となっている前記統一規格上の磁気ディスク装置である。
【0005】
現時点で小型の磁気ディスク装置のうち比較的市場に出回っているものは、2.5インチフォームファクタサイズの磁気ディスク装置である。この装置には、ディスク媒体の直径が2.5インチのものが搭載されている。
【0006】
磁気ディスク装置を複数台搭載した、大記憶容量のディスクアレイシステムやRAIDシステムでは、一般に、磁気ディスク装置に障害が発生して当該磁気ディスク装置を交換する場合にも、上記システムの電源を切断せずに交換できる機能を有している(活線挿抜機能)。このため最近では、従来の電源のコネクタとインターフェースコネクタを一体化して、磁気ディスク装置を上位システムに脱着を可能とするための規格である「SCA−2」が登場した(以下、このような一体化されたコネクタも「インターフェースコネクタ」と称する)。
【0007】
SCA−2規格では、インターフェースコネクタの信号配列や、磁気ディスク装置を上位筐体(又は上位筐体のトレイ)に固定するためのネジ穴の中心位置、上位筐体に固定する面(図1のZ面)を基準として当該インターフェースコネクタの位置誤差などを規定している。
【0008】
以上説明したのは、磁気ディスク装置のインターフェースコネクタに関する背景技術であるが、次に、インターフェースコネクタの磁気ディスク装置に対する位置決めについての具体的な従来技術を、図17〜図22に基づいて説明する。まず初めに、図17〜図22において、2はベース、3はディスク、4はスピンドルモータ、5はディスクスペーサ、6はディスククランプ、7はヘッド、8はキャリッジ、9はボイスコイルモータ、10はコイル、11はメイン基板、16は基板固定ネジ、19は磁気ディスク装置固定ネジ穴、25は上位筐体(図20)、27はトレイ(図21)、28はシステム側コネクタ、30は磁気ディスク装置固定ネジ(図22)、34は従来のインターフェースコネクタ、をそれぞれ表す。
【0009】
ここで、ベース2とカバー15で囲まれた構造体はHDA(Head Disk Assembly)と云い、このHDAとメイン基板11と従来のインターフェースコネクタ34との組み合わせ体を磁気ディスク装置またはHDD(Hard Disk Drive)と称することとする。そして、メイン基板11は基板固定ネジ16でHDAのベース2に固定され、従来のインターフェースコネクタ34はメイン基板11に電気配線の半田付け及び他のネジによって固定されている。
【0010】
更に、磁気ディスク装置を上位筐体25に着脱するには、例えば、トレイ27を介在させてもよく、図22に依ると、ネジ30と磁気ディスク装置の装置固定ネジ穴19で固定した上でこのトレイを上位筐体25に装着することで、磁気ディスク装置の従来のインターフェースコネクタ34を中継コネクタ31を介して上位筐体25のコネクタ28に電気接続するものである。
【0011】
また、インターフェースコネクタの磁気ディスク装置における位置決めに関する他の従来技術として、特開平10−40673号公報の第1頁に図示された構造のもの、特開平8−102169号公報の図1に示されるようなハウジング1の外部に突出してインターフェースコネクタが設けられているもの等がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平10−40673号公報の従来構造によれば、SCA−2規格で位置精度が規定されている、ベース2に設けられた装置固定ネジ穴19から従来のインターフェースコネクタ34の間には、少なくともHDAにメイン基板11を取付ける際の誤差と、メイン基板11に従来のインターフェースコネクタ34を取付ける誤差が発生する。また、図17のZ面から従来のインターフェースコネクタ34の間には、メイン基板11の厚さ誤差が発生する。
【0013】
上記従来構造では、SCA−2規格で位置精度が規定されている、装置固定ネジ穴19から従来のインターフェースコネクタ34の間に介在する部品が多いので、これらの精度のみでSCA−2規格の定める精度は満足できないので、メイン基板11をHDAに固定する際、位置調整作業及び調整治具が必要となっていた。即ち、磁気ディスク装置(HDD)を上位筐体に取り付けるためにHDDに設けられた磁気ディスク装置固定ネジ穴(以下、固定ネジ穴という)とHDDのインターフェースコネクタとの位置関係を厳密に整定しておけば、上位筐体側のコネクタとの電気的、機械的接続が正確に実施されることとなり、HDDの互換性が担保されることとなるのである。
【0014】
本発明では、従来のインターフェースコネクタ34の位置調整作業及び作業治具を不要とし、磁気ディスク装置及び他の情報記録再生装置の低価格化をはかることを解決課題とする。
【0015】
磁気ディスク装置を上位筐体25に固定する際、上位筐体25側と磁気ディスク装置側の、従来のインターフェースコネクタ34間の位置誤差が大きいとスムーズな磁気ディスク装置の挿入が不可能であり、双方のコネクタの位置誤差が大きい状態で磁気ディスク装置を上位筐体25に挿入すると、双方のコネクタに、挿入方向の力が加わった状態で固定されてしまうので、磁気ディスク装置側に於いては、従来のインターフェースコネクタ34に加わった力が、直接これを固定しているメイン基板11の半田部(メイン基板とインターフェースコネクタ(I/Fコネクタ)との電気接続を半田付けにて接続している部分)と、メイン基板11への固定部(I/Fコネクタをメイン基板にネジ又はピン固定している部分)とに加わることになる。
【0016】
メイン基板11自体に力が加わったり、半田部に力が加わわった状態では、メイン基板11上の素子を半田している半田のクラックにより素子の断線の恐れがある。
【0017】
本発明では、上記断線のポテンシャル(可能性)を回避し、磁気ディスク装置及び他の情報記録再生装置の高信頼度化をはかることを解決課題とする。
【0018】
従来のインターフェースコネクタ34をメイン基板11に固定する方法では、従来のインターフェースコネクタ34が隣接するHDAに接触しない様に(従来のI/Fコネクタ34がHDAとの間に隙間を設けていた)、クリアランスを設ける必要があった。
【0019】
本発明では、不要なクリアランスを削除し、更なる小型化或いは大容量化を図ることを解決課題とする。
【0020】
前記特開平8−102169号公報によれば、HDAの外側に従来のインターフェースコネクタ34が固定されているが、磁気ディスク装置は前記フォームファクタがあり、従来のインターフェースコネクタ34のみ磁気ディスク装置のフォームファクタからはみ出した実装はできない。
【0021】
本発明では、インターフェースコネクタ1をフォームファクタ(HDDに外接する直方体の主面)内に実装することを解決課題とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、主として次のような構成を採用する。
【0025】
また、磁気記録媒体であるディスク、前記ディスクに情報を記録又は再生する磁気ヘッド、前記磁気ヘッドの読み書き時の信号を制御するリードライト制御基板、前記リードライト制御基板の信号を伝達する密閉型コネクタ、前記ディスク及び磁気ヘッドを密封するベースとカバー、を備えたHDAと、
前記HDAを制御するとともに情報信号を授受するための回路部を有したメイン基板と、
上位装置と前記メイン基板との間で、情報信号を授受すると共に電源を供給するためのインターフェースコネクタと、から構成される磁気ディスク装置であって、
前記磁気ディスク装置を上位装置に固定する固定ネジ穴を有する部材と、前記HDAを位置決めして固定するときの基準面となる部材と、前記インターフェースコネクタと、を一体的構造としたコネクタ組立体を設け、
前記コネクタ組立体と前記メイン基板とを同時に前記HDAのベースにネジ固定する磁気ディスク装置。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置について、3.5インチサイズのディスク3を搭載する磁気ディスク装置を例示して、図1〜図16、図20〜図22を用いて以下説明する。
【0027】
ここで、1はインターフェースコネクタ(I/Fコネクタ)、2はベース、3はディスク、4はスピンドルモータ、5はディスクスペーサ、6はディスククランプ、7はヘッド、8はキャリッジ、9はボイスコイルモータ、10はコイル、11はメイン基板、12は基板取付けネジ穴、13は密閉型コネクタ、14はFPC(フレキシブルプリント基板)固定板、15はカバー、16は基板固定ネジ、17はコネクタ/ベース固定ネジ、18はコネクタ/ベ―ス固定ネジ穴、19は磁気ディスク装置固定ネジ穴(装置固定ネジ穴)、20はコネクタ/ベース位置決め穴、21はコネクタ位置決めピン、22はコネクタ組立体、23は基板取付け穴(コネクタ組立体)、24は基板/コネクタ固定ネジ、25は上位筐体、26は制御装置、27はトレー、28はシステム側コネクタ、29はトレー固定穴、30は装置固定ネジ、31は装置中継コネクタ、32はFPC(フレキシブルプリント基板)、33はリードライト制御基板、をそれぞれ表す。
【0028】
図1は本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置の断面図であり、図2はHDA(ベース2とカバー15で囲まれた構造体)の内部構成を示す断面図であり、図3は図1をZ面から見て装置固定ネジ穴19とI/Fコネクタ1との位置関係を示す図であり、図4はI/FコネクタをHDAのベースにネジ固定した図であり、図5はI/FコネクタをHDAのベースにネジ固定した側面図であり、図6はI/FコネクタをHDAのベースに接着した図であり、図7はI/FコネクタをHDAのベースに接着した側面図であり、図8はHDAのベースにI/Fコネクタを挿入して固定する位置決め溝を設けた図であり、図9はHDAのベースに設けられて位置決め溝にI/Fコネクタを挿入して固定した図であり、図10はHDAのベースに設けられて位置決め溝にI/Fコネクタを挿入して固定した側面図であり、図11はI/Fコネクタを位置決めするための位置決めピンをHDAのベースに設けた図であり、図12は位置決めピンでI/FコネクタをHDAに固定した図であり、図13は位置決めピンでI/FコネクタをHDAに固定した側面図であり、図14は磁気ディスク装置(HDD)を固定する装置固定ネジ穴を有する部材と、HDA自体を位置決めして固定するときの基準となる面を有する部材と、インターフェースコネクタと、を一体的に成形したコネクタ組立体としてHDAに固定した図であり、図15は図14をZ面から見た図であり、図16は図15からメイン基板を外してZ面から見た図である。
【0029】
また、図17は従来技術におけるHDAにメイン基板とI/Fコネクタを固定した図であり、図18は従来技術におけるI/Fコネクタの位置決めを示す図であり、図19は従来技術におけるI/Fコネクタの位置決めを示す側面図である。
【0030】
更に、図20は磁気ディスク装置が搭載される上位筐体を示す図であり、図21は磁気ディスク装置を着脱するトレイを含めた上位筐体を示す図であり、図22は磁気ディスク装置をトレイに着脱する構成図である。
【0031】
アルミを基板材料としその表面に磁性膜を形成した磁気的に情報を保持するディスク3(図1)は、スピンドルモータ4により回転駆動させる。この回転駆動しているディスク3の表面に、僅か数十nmの一定な空間を保ちながら浮上させて磁気的に情報を書き込み或いは読み出すための電気信号と磁界との間を変換する電磁コイルを備えるフェライト或いは金属薄膜による形成を主流とした材料で作られたヘッド7と、このヘッド7をディスク3の面上に正確に位置決めするためのアルミまたはマグネシウムを素材としたキャリッジ8がある。
【0032】
このヘッド及びキャリッジは、絶縁皮膜のあるアルミ線材または銅線材にて巻線状態としたコイル10と、永久磁石のマグネットと、これを支持し磁気回路を形成するためのヨークと、からなるボイスコイルモータ9により駆動位置決めされる。
【0033】
ヘッド7の読み書き時の信号は、ヘッド7に設けられた電磁コイルの細線によってキャリッジ8を通って(図示せず)FPC(フレキシブルプリント基板)32(図2)に伝達され、ヘッド7の読み書き時の信号を制御するリードライト制御基板33を介して、その下面に位置するアルミニウムまたはステンレスまたは鉄を素材としてベース2に接着することにより設けられた密閉型コネクタ13によってHDA外に伝達されている。密閉型コネクタ13とは、HDA内外間の電気信号を中継するもので、信号を伝達するための複数からなるピンとそれを保持するためのモールド成形部分との密閉が完全になっているものである。
【0034】
コイル10の駆動電流についてもFPC32を通って密閉型コネクタ13に伝達されている。スピンドルモータ4の駆動電流についても、スピンドルモータ4から導かれたモータFPC(図示せず)により密閉型コネクタ13に伝達されている。上記密閉型コネクタ13は、HDA外に設けられた装置を制御するためのメイン基板11に伝達されている。
【0035】
スピンドルモータ4とキャリッジ8の軸、ボイスコイルモータ9は、ベース2にネジにて固定し、アルミニウム、ステンレスまたは鉄を素材としたカバー15(図1)をベース2との密閉を保つためにパッキン(図示せず)を介してネジにてベース2、スピンドルモータ4、キャリッジ8の軸、ボイスコイルモータ9にネジにて固定する。
【0036】
上述したように構成されるHDAは、ヘッド7とディスク3の間の情報の書き込み、或いは読み出す動作状態において、その信号を正確に処理するために、この空間に介在物が進入して磁路を妨げてはならないことから、常に清浄に保たなければならないので、内部フィルタ(図示せず)を設け、ディスク3の回転により発生するHDA内部の空気循環系によって、内部塵埃の捕獲を行う様にしている。
【0037】
大容量形の磁気ディスク装置は、記憶容量を得るために複数のディスク3を搭載しており、このディスク3の面に対しそれぞれヘッド7が存在するため、ディスク3とディスク3の間にディスクスペーサ5(図1)を設け、ヘッド7とヘッド7の間隔はキャリッジ8のヘッド7取付け面を精度良く仕上げることにより間隔を一定に保つようにしている。
【0038】
3.5インチサイズのディスク3を搭載する磁気ディスク装置のフォームファクタとしては、図1のa寸法146±0.5mm、b寸法41.3±0.5mm、図3のc寸法101.6±0.5mmが標準サイズとなっており、薄型タイプではb寸法を25.4(1インチ)±0.5mmとしたものがある。いずれもこの領域内に上記全ての部品が実装されなければならない。
【0039】
また、3.5インチサイズのディスク3を搭載する磁気ディスク装置のSCA−2規格としては、磁気ディスク装置を上位筐体25(図20〜図22)に固定するための磁気ディスク装置固定ネジ穴19の中心から、インターフェースコネクタ1の挿入側端面までの距離である図3のi寸法を41.28±0.5mm、c寸法のセンターとなるX基準とインターフェースコネクタ1の挿入側端面の直角度公差hは0.38(0.015インチ)mm以下、上位筐体25に固定する図1のZ面と図3のc寸法のセンターとなるX基準に対するインターフェースコネクタ1の挿入部の外形幅j寸法の位置度公差kは1.02(0.04インチ)mm以下、上位筐体25に固定する面(図1のZ面)に対する、インターフェースコネクタ1の挿入口寸法gの位置度公差eは1.02(0.04インチ)mm以下、平行度公差fは0.38(0.015インチ)mm以下の精度でインターフェースコネクタ1が実装されなければならない。
【0040】
以下、本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置についてその詳細を述べる。上位筐体25に固定するための装置固定ネジ穴19からインターフェースコネクタ1迄の各位置誤差を最も小さくするためには、この間に介在する部品をできるだけ少なくする必要がある。
【0041】
図1に示す様に、上位筐体25(図20〜図22)に固定するための装置固定ネジ穴19を設けているHDAのベース2、或いは上位筐体25に固定するための装置固定ネジ穴19を有する部材、または装置を位置決めして固定するための基準となる面(図1のZ面)を有する部材に、インターフェースコネクタ1を固定する。
【0042】
組立方法は、はじめにメイン基板11のインターフェースコネクタ1に電気接続だけを行ない、HDAのベース2にメイン基板11のインターフェースコネクタ1をコネクタ/ベース固定ネジ17(図3)により固定してから、メイン基板11全体を基板固定ネジ16でHDAに固定する。インターフェースコネクタ1挿入方向からの実装詳細を示した図を図4、図4の側面図を図5に示す。
【0043】
これによって、図17〜図19に示す様な、従来技術での、メイン基板11のみに従来のインターフェースコネクタ34が固定されている構造における、メイン基板11をHDAに固定するための取付け穴位置誤差及び穴径誤差(メイン基板11の取付け誤差)を削除することができる。加えて、従来のインターフェースコネクタ34をメイン基板11に固定するための取付け穴位置誤差及び穴径誤差(従来のインターフェースコネクタ34の取付け誤差)を削除することができる。
【0044】
本発明の実施形態である図1、図3〜図5の構成例によれば、インターフェースコネクタ1をベース2に固定する誤差のみとなる。
【0045】
即ち、HDDを上位筐体に取り付けて、前記I/Fコネクタ1と上位筐体側のコネクタ(図22の31又は28)とを正確に位置合わせしようとする課題達成のためには、図3のように装置固定ネジ穴19とI/Fコネクタ1との正確な位置関係が求められるのである。図3を参照して、磁気ディスク装置固定ネジ穴19を基準位置として、I/Fコネクタ1の高精度の位置決めは、前記コネクタ端部の距離i、コネクタ1の傾き程度(直角度h)、コネクタ1の位置ずれk、等が規定されている。このような規定値を満足するように、本発明の図1、図3〜図5の実施形態では、I/Fコネクタ1を、装置固定ネジ穴19の植設されたHDAのベースに直接にネジ17で固定しようとするものである。
【0046】
図17の従来技術は、メイン基板をHDAベースに取り付け、且つI/Fコネクタをメイン基板に取り付けるものであって、これによると、I/Fコネクタの端子位置は、装置固定ネジ穴19からみると2つの取り付け誤差を内包するものとなる。
【0047】
また、インターフェースコネクタ1をベース2に固定する方法は、上述したネジ17固定以外に接着(図6、図7)しても良い。
【0048】
また、ベース2に位置決め溝(図8のj寸法部)を設けて、インターフェースコネクタ1の側面の精度を厳しくしておいて、位置決め溝の図面のX及びY軸方向にインターフェースコネクタ1を当てた状態で、コネクタ/ベース固定ネジ穴18(図8)にインターフェースコネクタ1をコネクタ/ベース固定ネジ17にて固定(図8乃至図10)しても良い。図8において、ベース2の位置決め溝は、I/Fコネクタを挿入する方向の両側面とI/Fコネクタ挿入に対向する対向面とから形成されるものである。
【0049】
また、ステンレス、鉄、アルミニウムまたはプラスチック等を素材とするコネクタ位置決めピン21(図11)をベース2に圧入または接着にて設けておいて、インターフェースコネクタ1にコネクタ/ベース位置決め穴20を設け、インターフェースコネクタ1のコネクタ/ベース位置決め穴20をコネクタ位置決めピン21に挿入してインターフェースコネクタ1を位置決めした状態で、コネクタ/ベース固定ネジ穴18(図11)にインターフェースコネクタ1をコネクタ/ベース固定ネジ17にて固定(図11〜図13)しても良い。
【0050】
以上説明したように、インターフェースコネクタ1の固定位置を制限するための位置決め手段を設けることによって、インターフェースコネクタ1固定時の作業性及び位置決め精度を向上できる。
【0051】
また、以上の実施形態によれば、図1のZ面からインターフェースコネクタ1迄のメイン基板11の厚さ誤差を削除できる。
【0052】
従来のインターフェースコネクタ34と、図11〜図13に示す実施形態のインターフェースコネクタ1の、上位筐体25に固定するための装置固定ネジ穴19中心からインターフェースコネクタ1の挿入側端面までの誤差を比較すると、以下の様になる。
【0053】
従来のインターフェースコネクタ34の実装方法(図17)の場合、上位筐体25に固定するためのベース2の装置固定ネジ穴19(図3)中心からメイン基板取付けネジ穴12(図8)(M2サイズ)までの誤差を±0.1mmとする。メイン基板11の基板取付けネジ穴12の径を2.5±0.1mmとした時のメイン基板11取付け誤差は計算より0.3mm、基板取付けネジ穴12から従来のインターフェースコネクタ34の従来位置決めピン穴35(図18、図19)(2.4±0.1mm )までの位置誤差を±0.1mmとする。
【0054】
従来のインターフェースコネクタ34に圧入された従来位置決めピン36の径を2mmで公差0から+0.01mmとした時のメイン基板11と従来のインターフェースコネクタ34の取付け誤差は計算より0.25mmとし、従来のインターフェースコネクタ34の従来位置決めピン36中心から従来のインターフェースコネクタ34の挿入側端面までの誤差を±0.1mmとすると、従来のインターフェースコネクタ34の実装方法では、少なくとも誤差の総和は0.85mm(2乗和平均値で0.427)程度生じる。
【0055】
図11〜図13に示す実施形態のインターフェースコネクタ1の実装方法によれば、上位筐体25に固定するためのベース2(図11)の装置固定ネジ穴19中心からコネクタ位置決めピン21中心迄の誤差を±0.1mmとする。コネクタ位置決めピン21を径2mmで公差0から+0.01mmとし、インターフェースコネクタ1のコネクタ/ベース位置決め穴20(図12、図13)を径2.4±0.1mmとした時のメイン基板11とインターフェースコネクタ1の取付け誤差は計算より0.25mmとし、インターフェースコネクタ1のコネクタ/ベース位置決め穴20からインターフェースコネクタ1の挿入側端面までの誤差を±0.1mmとすると、図11〜図13に示す実施形態によれば、少なくとも誤差の総和は0.45mm(2乗和平均値で0.278)程度である。
【0056】
以上の結果から、従来に比べて上位筐体25に固定するためのベース2(図11)の装置固定ネジ穴19中心からインターフェースコネクタ1の挿入側端面までの誤差の総和を47%程度縮小することが可能となる。上記計算で使用した部品の公差は、現在の加工精度で一般的且つ常識的な範囲である。
【0057】
また、図11〜図13に示す実施形態によれば、磁気ディスク装置を位置決めして固定する時の基準となる面(図1のZ面)に対するインターフェースコネクタ1挿入口(図1のg寸法)の位置度eは、ベース2のZ面からインターフェースコネクタ1取付け面までの加工誤差を±0.1mm、インターフェースコネクタ1の端面から挿入口(図1のg寸法)の端面の一方までを±0.1mm、他方の面までを±0.1mmとしても、誤差の総和は0.3mm程度である。
【0058】
図11〜図13に示す実施形態によれば、装置を固定する装置固定ネジ穴19或いは装置を位置決めして固定する時の基準となる面(図1のZ面)に対する、インターフェースコネクタ1の位置精度を、その間に介在する部品の精度のみで確保することができるので、位置調整治具や調整作業が不要となる。
【0059】
次に、図14〜図16に記載の様に、磁気ディスク装置(HDD)を固定する装置固定ネジ穴19を有する部材と、磁気ディスク装置自体を位置決めして固定するときの基準となる面を有する部材と、インターフェースコネクタ1と、を一体的に成形したコネクタ組立体22とした部品に、メイン基板11を搭載してインターフェースコネクタ1と電気的な接続をし、基板固定ネジ16にて、メイン基板11とコネクタ組立体22を基板取付け穴(コネクタ組立体)23位置で同時にベース2に固定する方法がある。
【0060】
図11〜図13に示す実施形態によれば、少なくとも誤差の総和は0.45mm(2乗和平均値で0.278)程度であることから、装置を固定する装置固定ネジ穴19の中心と、インターフェースコネクタ1の挿入側端面との位置誤差を±0.4mm以下として、位置の調整無しに十分な精度を確保した状態で製品化することができる。
【0061】
以上説明したような磁気ディスク装置は、図22に示す様に上位筐体25のトレー27に固定された装置中継コネクタ31に装置のインターフェースコネクタ1を挿入し、装置固定ネジ30にて装置をトレー27に固定する。装置中継コネクタ31の磁気ディスク装置を固定した方と反対側にシステム側コネクタ28を挿入する。上記トレー27を上位筐体25に挿入(図20)し、トレー27のトレー固定ネジ穴29にて上位筐体25に固定する。上位筐体25には、磁気ディスク装置を制御するための制御装置26が設けられている。
【0062】
以上の説明は、3.5インチのディスク3を搭載した磁気ディスク装置を例にしたものであるが、他の情報記録再生装置に使用することも可能である。また、現在のインターフェースコネクタ1は、電気的な接触による接続方法であるが、将来は、光技術により非接触で情報信号を伝達する手段が実現できる様になった場合にも、上位筐体25と情報記録再生装置との双方の情報信号伝達部の位置決め精度が要求されるので、本実施形態の技術的思想を使用することで、双方の位置誤差の問題を解決することができる。
【0063】
以上説明したように、本発明は次のような実施形態を含むものである。
【0064】
図1〜図5に示す様に、上位筐体25に固定するための装置固定ネジ穴19を設けているHDAのベース2、または上位筐体25に固定するための装置固定ネジ穴19を有する部材、または磁気ディスク装置を位置決めして固定するための基準となる面(図1のZ面)を有する部材に、インターフェースコネクタ1を固定する。ここで、インターフェースコネクタ1をベース2に固定する方法は、上記以外に接着(図6、図7)しても良い。
【0065】
また、ベース2に位置決め溝(図8のj寸法部)を設けて、インターフェースコネクタ1の側面及び対向面の精度を厳しくしておいて、位置決め溝の図面のX、及びY軸方向にインターフェースコネクタ1を当てた状態で、コネクタ/ベース固定ネジ穴18(図8)にインターフェースコネクタ1をコネクタ/ベース固定ネジ17にて固定(図8〜図10)しても良い。
【0066】
また、ベース2にコネクタ位置決めピン21(図11)を圧入、または接着にて設けておいて、インターフェースコネクタ1にコネクタ/ベース位置決め穴20を設け、インターフェースコネクタ1のコネクタ/ベース位置決め穴20をコネクタ位置決めピン21に挿入して、インターフェースコネクタ1を位置決めした状態で、コネクタ/ベース固定ネジ穴18(図11)にインターフェースコネクタ1をコネクタ/ベース固定ネジ17にて固定(図11から図13)しても良い。
【0067】
また、図14〜図16に記載の様に、装置を固定する装置固定ネジ穴19を有する部材と、装置自体を位置決めして固定するときの基準となる面を有する部材と、インターフェースコネクタ1と、を一体成形してコネクタ組立体22とした部品に、メイン基板11を搭載してインターフェースコネクタ1と電気的な接続をし、基板固定ネジ16にて、メイン基板11とコネクタ組立体22を基板取付け穴(コネクタ組立体)23位置で同時にベース2に固定する。
【0068】
更に、本発明は次のような具体的な構成例を含むものである。
前記磁気ディスク装置を上位装置に固定する固定ネジ穴を有する部材と、前記HDAを位置決めして固定するときの基準面となる部材と、前記インターフェースコネクタと、を一体的構造としたコネクタ組立体を設け、前記コネクタ組立体と前記メイン基板とを同時にベースにネジ固定するものであって、
前記コネクタ組立体のインターフェースコネクタをフォームファクター(HDDの外形の統一規格であって、磁気ディスク装置に外接する直方体形状)からはみ出さない領域で設けたこと。
【0069】
前記磁気ディスク装置自体を上位装置に固定するネジ穴の中心と、インターフェースコネクタの正面の挿入側端面との位置誤差を、±0.4ミリメートル以下としたこと。
【0070】
前記インターフェースコネクタを、フォームファクターからはみ出さない領域で、HDAに固定した磁気ディスク装置にて構成されるディスクアレイシステムであること。
【0071】
【発明の効果】
本発明によれば、従来のインターフェースコネクタ34の位置調整作業及び作業治具の問題や断線のポテンシャルの問題、HDA間の不要なクリアランスの問題、フォームファクタの問題を解決する。
【0072】
更に、大容量化或いは小型化、高信頼度化、低価格化をはかった磁気ディスク装置及び他の情報記録再生装置、或はディスクアレイ及びRAIDシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置の断面図である。
【図2】HDA(ベース2とカバー15で囲まれた構造体)の内部構成を示す断面図である。
【図3】図1をZ面から見て装置固定ネジ穴19とI/Fコネクタ1との位置関係を示す図である。
【図4】I/FコネクタをHDAのベースにネジ固定した図である。
【図5】I/FコネクタをHDAのベースにネジ固定した側面図である。
【図6】I/FコネクタをHDAのベースに接着した図である。
【図7】I/FコネクタをHDAのベースに接着した側面図である。
【図8】HDAのベースにI/Fコネクタを挿入して固定する位置決め溝を設けた図である。
【図9】HDAのベースに設けられて位置決め溝にI/Fコネクタを挿入して固定した図である。
【図10】HDAのベースに設けられて位置決め溝にI/Fコネクタを挿入して固定した側面図である。
【図11】I/Fコネクタを位置決めするための位置決めピンをHDAのベースに設けた図である。
【図12】位置決めピンでI/FコネクタをHDAに固定した図である。
【図13】位置決めピンでI/FコネクタをHDAに固定した側面図である。
【図14】磁気ディスク装置(HDD)を固定する装置固定ネジ穴を有する部材と、HDA自体を位置決めして固定するときの基準となる面を有する部材と、インターフェースコネクタと、を一体的に成形したコネクタ組立体としてHDAに固定した図である。
【図15】図14をZ面から見た図である。
【図16】図15からメイン基板を外してZ面から見た図である。
【図17】従来技術におけるHDAにメイン基板とI/Fコネクタを固定した図である。
【図18】従来技術におけるI/Fコネクタの位置決めを示す図である。
【図19】従来技術におけるI/Fコネクタの位置決めを示す側面図である。
【図20】磁気ディスク装置が搭載される上位筐体を示す概念図である。
【図21】磁気ディスク装置を着脱するトレイを含めた上位筐体を示す概念図である。
【図22】磁気ディスク装置をトレイに着脱する概念図である。
【符号の説明】
1 インターフェースコネクタ
2 ベース
3 ディスク
4 スピンドルモータ
5 ディスクスペーサ
6 ディスククランプ
7 ヘッド
8 キャリッジ
9 ボイスコイルモータ
10 コイル
11 メイン基板
12 基板取付けネジ穴
13 密閉型コネクタ
14 FPC(フレキシブルプリント基板)固定板
15 カバー
16 基板固定ネジ
17 コネクタ/ベース固定ネジ
18 コネクタ/ベ―ス固定ネジ穴
19 装置固定ネジ穴
20 コネクタ/ベース位置決め穴
21 コネクタ位置決めピン
22 コネクタ組立体
23 基板取付け穴(コネクタ組立体)
24 基板/コネクタ固定ネジ
25 上位筐体
26 制御装置
27 トレー
28 システム側コネクタ
29 トレー固定穴
30 装置固定ネジ
31 装置中継コネクタ
32 FPC(フレキシブルプリント基板)
33 リードライト制御基板
34 従来のインターフェースコネクタ
35 従来位置決めピン穴
36 従来位置決めピン
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for accurately and easily mounting a magnetic disk device to a connector on the housing side when a plurality of magnetic disk devices are attached to and detached from a housing, and more particularly to accurate positioning of an interface connector of a magnetic disk device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various items have been standardized for magnetic disk devices. For example, the diameter and position of a screw hole for fixing the magnetic disk device to the housing of the host device, the outer shape of the magnetic disk device, the shape and power supply voltage of the power connector, the arrangement of connection terminals in the connector, and information are transmitted. For example, an interface connector and an arrangement of terminals for transmitting and receiving signals.
[0003]
These standards are mainly unified by manufacturers who mount magnetic disk devices in their products in consideration of the convenience of handling magnetic disk devices by a plurality of manufacturers.
[0004]
On the other hand, regarding the size of the magnetic disk drive, since the first portable magnetic disk drive appeared, it was called “8-inch form factor size magnetic disk drive” to indicate the diameter of the disk medium used in the drive. The nickname has been used habitually. Here, the form factor size magnetic disk device is a unified standard for the outer size of the magnetic disk device. For example, a 3.5 inch form factor size magnetic disk device has a 2.5 inch form factor size. The magnetic disk device according to the unified standard has a relationship having a main surface twice as large as the main surface of the outer shape of the magnetic disk device.
[0005]
At present, a relatively small magnetic disk apparatus on the market is a 2.5-inch form factor size magnetic disk apparatus. In this apparatus, a disk medium having a diameter of 2.5 inches is mounted.
[0006]
In a large-capacity disk array system or RAID system equipped with a plurality of magnetic disk devices, generally, even when a failure occurs in a magnetic disk device and the magnetic disk device is replaced, the power of the system is turned off. It has a function that can be replaced without any change (hot-swap function). For this reason, recently, “SCA-2”, which is a standard for integrating a conventional power supply connector and an interface connector so that a magnetic disk device can be attached to and detached from a host system, has appeared (hereinafter referred to as such integration). Connector is also referred to as “interface connector”).
[0007]
In the SCA-2 standard, the signal arrangement of the interface connector, the center position of the screw hole for fixing the magnetic disk device to the upper casing (or the tray of the upper casing), the surface to be fixed to the upper casing (in FIG. 1) The position error of the interface connector is defined based on the (Z plane).
[0008]
What has been described above is the background art relating to the interface connector of the magnetic disk device. Next, a specific conventional technique for positioning the interface connector with respect to the magnetic disk device will be described with reference to FIGS. First, in FIGS. 17 to 22, 2 is a base, 3 is a disk, 4 is a spindle motor, 5 is a disk spacer, 6 is a disk clamp, 7 is a head, 8 is a carriage, 9 is a voice coil motor, Coil, 11 is main board, 16 is board fixing screw, 19 is magnetic disk device fixing screw hole, 25 is upper casing (FIG. 20), 27 is tray (FIG. 21), 28 is system side connector, 30 is magnetic disk Device fixing screws (FIG. 22) and 34 represent conventional interface connectors, respectively.
[0009]
Here, the structure surrounded by the base 2 and the cover 15 is called HDA (Head Disk Assembly), and a combination of the HDA, the main board 11 and the conventional interface connector 34 is a magnetic disk device or HDD (Hard Disk Drive). ). The main board 11 is fixed to the HDA base 2 by the board fixing screws 16, and the conventional interface connector 34 is fixed to the main board 11 by soldering electric wiring and other screws.
[0010]
Further, in order to attach / detach the magnetic disk device to / from the upper housing 25, for example, a tray 27 may be interposed. According to FIG. 22, after fixing with the screw 30 and the device fixing screw hole 19 of the magnetic disk device. By attaching this tray to the upper casing 25, the conventional interface connector 34 of the magnetic disk device is electrically connected to the connector 28 of the upper casing 25 via the relay connector 31.
[0011]
Further, as another prior art relating to the positioning of the interface connector in the magnetic disk device, as shown in FIG. 1 of Japanese Patent Laid-Open No. 8-102169, the structure shown on the first page of Japanese Patent Laid-Open No. 10-40673. Some of them have an interface connector that protrudes outside the housing 1.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
According to the conventional structure of Japanese Patent Laid-Open No. 10-40673, the position accuracy is defined by the SCA-2 standard, and between the device fixing screw hole 19 provided in the base 2 and the conventional interface connector 34, At least an error in attaching the main board 11 to the HDA and an error in attaching the conventional interface connector 34 to the main board 11 occur. Further, a thickness error of the main board 11 occurs between the Z plane in FIG. 17 and the conventional interface connector 34.
[0013]
In the above-described conventional structure, there are many parts interposed between the device fixing screw hole 19 and the conventional interface connector 34 whose positional accuracy is defined by the SCA-2 standard. Therefore, the SCA-2 standard defines only with these accuracies. Since the accuracy cannot be satisfied, a position adjustment operation and an adjustment jig are necessary when fixing the main board 11 to the HDA. That is, the positional relationship between a magnetic disk device fixing screw hole (hereinafter referred to as a fixing screw hole) provided in the HDD for attaching the magnetic disk device (HDD) to the upper case and the HDD interface connector is strictly set. In this case, electrical and mechanical connection with the connector on the upper casing side is accurately performed, and compatibility of the HDD is ensured.
[0014]
In the present invention, it is an object of the present invention to eliminate the need for a conventional position adjustment operation and work jig for the interface connector 34 and to reduce the price of the magnetic disk device and other information recording / reproducing devices.
[0015]
When the magnetic disk device is fixed to the upper housing 25, if the positional error between the conventional interface connector 34 on the upper housing 25 side and the magnetic disk device side is large, it is impossible to smoothly insert the magnetic disk device. If the magnetic disk device is inserted into the upper casing 25 with both connectors having a large positional error, both connectors are fixed with a force applied in the insertion direction. The force applied to the conventional interface connector 34 directly connects the solder portion of the main board 11 (the main board and the interface connector (I / F connector)) by soldering. Part) and the fixing part to the main board 11 (the part fixing the I / F connector to the main board with screws or pins). .
[0016]
In a state where a force is applied to the main substrate 11 itself or a force is applied to the solder portion, there is a risk of disconnection of the element due to a crack of solder soldering the element on the main substrate 11.
[0017]
It is an object of the present invention to avoid the above potential (possibility) of disconnection and to increase the reliability of a magnetic disk device and other information recording / reproducing devices.
[0018]
In the method of fixing the conventional interface connector 34 to the main board 11, the conventional interface connector 34 is not in contact with the adjacent HDA (the conventional I / F connector 34 is provided with a gap between the HDA). It was necessary to provide clearance.
[0019]
An object of the present invention is to eliminate unnecessary clearances and further reduce the size or increase the capacity.
[0020]
According to Japanese Patent Laid-Open No. 8-102169, the conventional interface connector 34 is fixed outside the HDA. However, the magnetic disk device has the form factor, and only the conventional interface connector 34 has the form factor of the magnetic disk device. An implementation that does not protrude is not possible.
[0021]
In the present invention, the problem to be solved is to mount the interface connector 1 in a form factor (a main surface of a rectangular parallelepiped circumscribing the HDD).
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention mainly adopts the following configuration.
[0025]
Also, a disk that is a magnetic recording medium, a magnetic head that records or reproduces information on the disk, A read / write control board for controlling signals at the time of reading and writing of the magnetic head, a sealed connector for transmitting signals of the read / write control board, An HDA comprising a base and a cover for sealing the disk and the magnetic head;
A main board having a circuit unit for controlling the HDA and for sending and receiving information signals;
Information signal between the host device and the main board Give An interface connector for receiving and supplying power, and a magnetic disk device comprising:
A connector assembly in which a member having a fixing screw hole for fixing the magnetic disk device to a host device, a member serving as a reference surface for positioning and fixing the HDA, and the interface connector are integrated. Provided,
The connector assembly and the main board are simultaneously HDA A magnetic disk unit that is screwed to the base.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A magnetic disk device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 16 and FIGS. 20 to 22 by exemplifying a magnetic disk device on which a 3.5-inch disk 3 is mounted.
[0027]
Here, 1 is an interface connector (I / F connector), 2 is a base, 3 is a disk, 4 is a spindle motor, 5 is a disk spacer, 6 is a disk clamp, 7 is a head, 8 is a carriage, and 9 is a voice coil motor. 10 is a coil, 11 is a main board, 12 is a board mounting screw hole, 13 is a sealed connector, 14 is an FPC (flexible printed circuit board) fixing plate, 15 is a cover, 16 is a board fixing screw, 17 is a connector / base fixing Reference numeral 18 denotes a connector / base fixing screw hole, 19 denotes a magnetic disk device fixing screw hole (device fixing screw hole), 20 denotes a connector / base positioning hole, 21 denotes a connector positioning pin, 22 denotes a connector assembly, and 23 denotes a connector assembly. Board mounting hole (connector assembly), 24 is a board / connector fixing screw, 25 is an upper case, 26 is a control device, 27 Tray 28 is system side connector, the tray fixing hole 29, 30 the securing screw, 31 device relay connector, 32 FPC (flexible printed circuit board), 33 denotes each read write control substrate.
[0028]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a magnetic disk device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an internal configuration of an HDA (a structure surrounded by a base 2 and a cover 15), and FIG. 1 is a diagram showing the positional relationship between the device fixing screw hole 19 and the I / F connector 1 when viewed from the Z plane, FIG. 4 is a diagram in which the I / F connector is screwed to the base of the HDA, and FIG. FIG. 6 is a side view of the I / F connector fixed to the HDA base with screws, FIG. 6 is a view of the I / F connector bonded to the HDA base, and FIG. 7 is a side view of the I / F connector bonded to the HDA base. FIG. 8 is a diagram in which a positioning groove for inserting and fixing the I / F connector in the base of the HDA is provided, and FIG. 9 is provided in the base of the HDA and the I / F connector is inserted in the positioning groove. Fig. 10 is provided on the base of the HDA. FIG. 11 is a side view in which the I / F connector is inserted and fixed in the positioning groove, FIG. 11 is a diagram in which positioning pins for positioning the I / F connector are provided on the base of the HDA, and FIG. 12 is a positioning pin. FIG. 13 is a side view of the I / F connector fixed to the HDA with positioning pins, and FIG. 14 is a device fixing screw hole for fixing the magnetic disk device (HDD). FIG. 15 is a diagram of a connector assembly formed by integrally molding a member having a connector, a member having a reference surface when positioning and fixing the HDA itself, and an interface connector, and is fixed to the HDA. 14 is a view as seen from the Z plane, and FIG. 16 is a view as seen from the Z plane with the main board removed from FIG.
[0029]
FIG. 17 is a diagram in which a main board and an I / F connector are fixed to an HDA in the prior art, FIG. 18 is a diagram showing positioning of the I / F connector in the prior art, and FIG. 19 is an I / F in the prior art. It is a side view which shows positioning of F connector.
[0030]
Further, FIG. 20 is a view showing an upper case in which the magnetic disk device is mounted, FIG. 21 is a view showing the upper case including a tray for attaching / detaching the magnetic disk device, and FIG. 22 is a view showing the magnetic disk device. It is a block diagram attached to or detached from a tray.
[0031]
A disk 3 (FIG. 1) that holds information magnetically and has aluminum as a substrate material and a magnetic film formed on the surface thereof is driven to rotate by a spindle motor 4. An electromagnetic coil is provided on the surface of the rotating disk 3 to convert between an electric signal and a magnetic field for floating information while magnetically writing or reading information while maintaining a constant space of only several tens of nanometers. There is a head 7 made of a material mainly composed of ferrite or a metal thin film, and a carriage 8 made of aluminum or magnesium for accurately positioning the head 7 on the surface of the disk 3.
[0032]
This head and carriage is a voice coil comprising a coil 10 wound with an aluminum wire or copper wire with an insulating film, a magnet of a permanent magnet, and a yoke for supporting this and forming a magnetic circuit. Driven and positioned by the motor 9.
[0033]
A signal at the time of reading / writing of the head 7 is transmitted to the FPC (flexible printed circuit board) 32 (FIG. 2) through the carriage 8 (not shown) by a fine wire of an electromagnetic coil provided on the head 7, and at the time of reading / writing of the head 7. The signal is transmitted to the outside of the HDA through a read / write control board 33 for controlling the above signal by a sealed connector 13 provided by adhering aluminum, stainless steel or iron located on the lower surface of the base 2 to the base 2. The hermetically sealed connector 13 relays an electrical signal between the inside and outside of the HDA, and is such that a plurality of pins for transmitting a signal and a molded part for holding the pin are completely sealed. .
[0034]
The drive current of the coil 10 is also transmitted to the sealed connector 13 through the FPC 32. The drive current of the spindle motor 4 is also transmitted to the sealed connector 13 by a motor FPC (not shown) guided from the spindle motor 4. The sealed connector 13 is transmitted to the main board 11 for controlling a device provided outside the HDA.
[0035]
The spindle motor 4 and the shaft of the carriage 8 and the voice coil motor 9 are fixed to the base 2 with screws, and a cover 15 (FIG. 1) made of aluminum, stainless steel or iron is sealed to keep the base 2 sealed. The base 2, the spindle motor 4, the carriage 8 shaft, and the voice coil motor 9 are fixed with screws via screws (not shown).
[0036]
In the HDA configured as described above, in the operation state of writing or reading information between the head 7 and the disk 3, in order to accurately process the signal, inclusions enter this space and the magnetic path is moved. Since it must not be hindered, it must be kept clean at all times, so an internal filter (not shown) is provided, and internal dust is captured by the air circulation system inside the HDA generated by the rotation of the disk 3. ing.
[0037]
A large-capacity magnetic disk apparatus has a plurality of disks 3 mounted thereon in order to obtain a storage capacity, and a head 7 exists for each surface of the disk 3, so a disk spacer is provided between the disks 3 and 3. 5 (FIG. 1) is provided, and the distance between the head 7 and the head 7 is kept constant by finishing the head 7 mounting surface of the carriage 8 with high accuracy.
[0038]
As the form factor of the magnetic disk apparatus on which the 3.5-inch disk 3 is mounted, the a dimension 146 ± 0.5 mm, the b dimension 41.3 ± 0.5 mm in FIG. 1, and the c dimension 101.6 ± in FIG. The standard size is 0.5 mm, and the thin type has a b dimension of 25.4 (1 inch) ± 0.5 mm. In any case, all the above components must be mounted in this area.
[0039]
In addition, as the SCA-2 standard of a magnetic disk device on which a 3.5-inch disk 3 is mounted, a magnetic disk device fixing screw hole for fixing the magnetic disk device to the upper casing 25 (FIGS. 20 to 22). 3 is 41.28 ± 0.5 mm, which is the distance from the center of 19 to the insertion-side end face of the interface connector 1, and the perpendicularity between the X reference and the insertion-side end face of the interface connector 1 as the center of the c-dimension The tolerance h is 0.38 (0.015 inch) mm or less, and the outer width j of the insertion portion of the interface connector 1 with respect to the X reference, which is the center of the Z plane in FIG. Dimensional degree tolerance k is 1.02 (0.04 inch) mm or less, and the insertion port of the interface connector 1 with respect to the surface (the Z surface in FIG. 1) fixed to the upper housing 25 The positional tolerance e law g 1.02 (0.04 inches) mm or less, parallelism tolerances f must be the interface connector 1 is mounted with 0.38 (0.015 inches) mm following accuracy.
[0040]
Details of the magnetic disk device according to the embodiment of the present invention will be described below. In order to minimize each position error from the device fixing screw hole 19 for fixing to the upper casing 25 to the interface connector 1, it is necessary to reduce the number of parts interposed therebetween as much as possible.
[0041]
As shown in FIG. 1, the HDA base 2 provided with a device fixing screw hole 19 for fixing to the upper housing 25 (FIGS. 20 to 22), or a device fixing screw for fixing to the upper housing 25 The interface connector 1 is fixed to a member having a hole 19 or a member having a reference surface (Z plane in FIG. 1) for positioning and fixing the device.
[0042]
The assembly method is as follows. First, only electrical connection is made to the interface connector 1 of the main board 11, the interface connector 1 of the main board 11 is fixed to the base 2 of the HDA by the connector / base fixing screw 17 (FIG. 3), and then the main board. 11 is fixed to the HDA with a board fixing screw 16. FIG. 4 is a diagram showing details of mounting from the interface connector 1 insertion direction, and FIG. 5 is a side view of FIG.
[0043]
Accordingly, as shown in FIGS. 17 to 19, the mounting hole position error for fixing the main board 11 to the HDA in the conventional structure in which the conventional interface connector 34 is fixed only to the main board 11. In addition, the hole diameter error (mounting error of the main board 11) can be deleted. In addition, a mounting hole position error and a hole diameter error (fixing error of the conventional interface connector 34) for fixing the conventional interface connector 34 to the main board 11 can be eliminated.
[0044]
According to the configuration examples of FIGS. 1 and 3 to 5 which are the embodiments of the present invention, only the error of fixing the interface connector 1 to the base 2 is caused.
[0045]
That is, in order to achieve the task of attaching the HDD to the upper case and accurately aligning the I / F connector 1 and the connector (31 or 28 in FIG. 22) on the upper case side, FIG. Thus, an accurate positional relationship between the device fixing screw hole 19 and the I / F connector 1 is required. Referring to FIG. 3, with the magnetic disk device fixing screw hole 19 as a reference position, the I / F connector 1 is positioned with high accuracy by measuring the distance i of the connector end, the inclination of the connector 1 (perpendicularity h), The positional deviation k of the connector 1 is defined. In order to satisfy such a specified value, in the embodiment of FIGS. 1 and 3 to 5 of the present invention, the I / F connector 1 is directly connected to the base of the HDA in which the device fixing screw hole 19 is implanted. The screw 17 is to be fixed.
[0046]
In the prior art of FIG. 17, the main board is attached to the HDA base and the I / F connector is attached to the main board. According to this, the terminal position of the I / F connector is viewed from the device fixing screw hole 19. And two mounting errors are included.
[0047]
Further, the interface connector 1 may be fixed to the base 2 by bonding (FIGS. 6 and 7) in addition to the above-described screw 17 fixing.
[0048]
Also, a positioning groove (j dimension portion in FIG. 8) is provided in the base 2 to tighten the accuracy of the side surface of the interface connector 1, and the interface connector 1 is applied in the X and Y axis directions in the drawing of the positioning groove. In this state, the interface connector 1 may be fixed to the connector / base fixing screw hole 18 (FIG. 8) with the connector / base fixing screw 17 (FIGS. 8 to 10). In FIG. 8, the positioning groove of the base 2 is formed from both side surfaces in the direction in which the I / F connector is inserted and opposing surfaces facing the I / F connector insertion.
[0049]
Further, a connector positioning pin 21 (FIG. 11) made of stainless steel, iron, aluminum, plastic, or the like is provided in the base 2 by press-fitting or bonding, and a connector / base positioning hole 20 is provided in the interface connector 1 to provide an interface. With the connector / base positioning hole 20 of the connector 1 inserted into the connector positioning pin 21 and the interface connector 1 positioned, the interface connector 1 is inserted into the connector / base fixing screw hole 18 (FIG. 11). And may be fixed (FIGS. 11 to 13).
[0050]
As described above, by providing the positioning means for limiting the fixing position of the interface connector 1, workability and positioning accuracy when the interface connector 1 is fixed can be improved.
[0051]
Moreover, according to the above embodiment, the thickness error of the main board 11 from the Z plane of FIG. 1 to the interface connector 1 can be deleted.
[0052]
The error between the center of the device fixing screw hole 19 for fixing the interface connector 34 of the conventional interface connector 34 and the interface connector 1 of the embodiment shown in FIGS. 11 to 13 to the upper housing 25 to the insertion side end face of the interface connector 1 is compared. Then, it becomes as follows.
[0053]
In the conventional method of mounting the interface connector 34 (FIG. 17), the main board mounting screw hole 12 (FIG. 8) (M2) from the center of the device fixing screw hole 19 (FIG. 3) of the base 2 for fixing to the upper casing 25. Error) is 0.1 mm. When the diameter of the board mounting screw hole 12 of the main board 11 is 2.5 ± 0.1 mm, the mounting error of the main board 11 is 0.3 mm from the calculation, and the conventional positioning pin of the conventional interface connector 34 from the board mounting screw hole 12 The position error up to the hole 35 (FIGS. 18 and 19) (2.4 ± 0.1 mm) is assumed to be ± 0.1 mm.
[0054]
When the diameter of the conventional positioning pin 36 press-fitted into the conventional interface connector 34 is 2 mm and the tolerance is 0 to +0.01 mm, the mounting error between the main board 11 and the conventional interface connector 34 is 0.25 mm from the calculation. Assuming that the error from the center of the conventional positioning pin 36 of the interface connector 34 to the insertion side end surface of the conventional interface connector 34 is ± 0.1 mm, in the conventional method of mounting the interface connector 34, at least the total error is 0.85 mm (2 An average value of multiplication is about 0.427).
[0055]
According to the mounting method of the interface connector 1 of the embodiment shown in FIGS. 11 to 13, from the center of the device fixing screw hole 19 of the base 2 (FIG. 11) for fixing to the upper casing 25 to the center of the connector positioning pin 21. The error is ± 0.1 mm. Main board 11 when connector positioning pin 21 has a diameter of 2 mm and a tolerance of 0 to +0.01 mm, and connector / base positioning hole 20 (FIGS. 12 and 13) of interface connector 1 has a diameter of 2.4 ± 0.1 mm. Assuming that the installation error of the interface connector 1 is 0.25 mm from the calculation and the error from the connector / base positioning hole 20 of the interface connector 1 to the insertion side end face of the interface connector 1 is ± 0.1 mm, it is shown in FIGS. According to the embodiment, at least the sum of errors is about 0.45 mm (the square sum average value is 0.278).
[0056]
Based on the above results, the total error from the center of the device fixing screw hole 19 of the base 2 (FIG. 11) for fixing to the upper casing 25 to the insertion side end face of the interface connector 1 is reduced by about 47% compared to the conventional case. It becomes possible. The tolerances of the parts used in the above calculations are in a general and common sense range with the current machining accuracy.
[0057]
Further, according to the embodiment shown in FIG. 11 to FIG. 13, the interface connector 1 insertion slot (g dimension in FIG. 1) with respect to the reference surface (Z surface in FIG. 1) when positioning and fixing the magnetic disk device. The degree of positioning e is ± 0.1 mm in the processing error from the Z surface of the base 2 to the interface connector 1 mounting surface, and ± 0 from the end surface of the interface connector 1 to one of the end surfaces of the insertion slot (g dimension in FIG. 1). .1 mm, even if the other surface is ± 0.1 mm, the total error is about 0.3 mm.
[0058]
According to the embodiment shown in FIGS. 11 to 13, the position of the interface connector 1 with respect to the device fixing screw hole 19 for fixing the device or the reference surface (Z surface in FIG. 1) when positioning and fixing the device. Since the accuracy can be ensured only by the accuracy of the components interposed therebetween, a position adjusting jig and adjustment work are not required.
[0059]
Next, as shown in FIGS. 14 to 16, a member having a device fixing screw hole 19 for fixing the magnetic disk device (HDD) and a reference surface when the magnetic disk device itself is positioned and fixed are provided. The main board 11 is mounted on a component that is a connector assembly 22 formed by integrally molding the member having the interface connector 1 and the interface connector 1, and is electrically connected to the interface connector 1. There is a method in which the board 11 and the connector assembly 22 are simultaneously fixed to the base 2 at the board mounting hole (connector assembly) 23 position.
[0060]
According to the embodiment shown in FIG. 11 to FIG. 13, at least the total sum of errors is about 0.45 mm (the square sum average value is 0.278), so that the center of the device fixing screw hole 19 for fixing the device is The position error with respect to the insertion side end face of the interface connector 1 can be set to ± 0.4 mm or less, and the product can be commercialized with sufficient accuracy without adjusting the position.
[0061]
As shown in FIG. 22, the magnetic disk apparatus described above inserts the interface connector 1 of the apparatus into the apparatus relay connector 31 fixed to the tray 27 of the upper casing 25, and uses the apparatus fixing screw 30 to tray the apparatus. 27. The system-side connector 28 is inserted on the opposite side of the device relay connector 31 from the side where the magnetic disk device is fixed. The tray 27 is inserted into the upper casing 25 (FIG. 20), and fixed to the upper casing 25 through the tray fixing screw hole 29 of the tray 27. The upper casing 25 is provided with a control device 26 for controlling the magnetic disk device.
[0062]
The above description is an example of a magnetic disk device on which a 3.5-inch disk 3 is mounted, but it can also be used for other information recording / reproducing devices. In addition, the current interface connector 1 is a connection method by electrical contact, but in the future, even when means for transmitting information signals in a non-contact manner can be realized by optical technology, the upper housing 25 Since the positioning accuracy of the information signal transmission units of both the information recording / reproducing apparatus and the information recording / reproducing apparatus is required, the use of the technical idea of this embodiment can solve the problem of the position errors of both.
[0063]
As described above, the present invention includes the following embodiments.
[0064]
As shown in FIGS. 1 to 5, the HDA base 2 provided with a device fixing screw hole 19 for fixing to the upper casing 25, or a device fixing screw hole 19 for fixing to the upper casing 25 is provided. The interface connector 1 is fixed to a member or a member having a reference surface (Z plane in FIG. 1) for positioning and fixing the magnetic disk device. Here, the method of fixing the interface connector 1 to the base 2 may be bonded (FIGS. 6 and 7) in addition to the above.
[0065]
In addition, a positioning groove (j dimension portion in FIG. 8) is provided in the base 2, and the accuracy of the side surface and the opposing surface of the interface connector 1 is made strict, and the interface connector in the X and Y axis directions of the positioning groove drawing. 1 may be fixed to the connector / base fixing screw hole 18 (FIG. 8) with the connector / base fixing screw 17 (FIGS. 8 to 10).
[0066]
Also, connector positioning pins 21 (FIG. 11) are provided in the base 2 by press-fitting or bonding, the connector / base positioning hole 20 is provided in the interface connector 1, and the connector / base positioning hole 20 of the interface connector 1 is connected to the connector. The interface connector 1 is fixed to the connector / base fixing screw hole 18 (FIG. 11) with the connector / base fixing screw 17 (FIGS. 11 to 13) while the interface connector 1 is positioned by being inserted into the positioning pins 21. May be.
[0067]
14-16, the member which has the apparatus fixing screw hole 19 which fixes an apparatus, the member which has a surface used as a reference | standard when positioning and fixing an apparatus itself, and the interface connector 1 Are integrally molded to form a connector assembly 22, the main board 11 is mounted and electrically connected to the interface connector 1, and the board fixing screws 16 are used to connect the main board 11 and the connector assembly 22 to the board. At the same time, the fixing holes (connector assemblies) 23 are fixed to the base 2.
[0068]
Furthermore, the present invention includes the following specific configuration examples.
A connector assembly in which a member having a fixing screw hole for fixing the magnetic disk device to a host device, a member serving as a reference surface for positioning and fixing the HDA, and the interface connector are integrated. Providing and fixing the connector assembly and the main board to the base at the same time,
The interface connector of the connector assembly is provided in an area that does not protrude from a form factor (a standard for the outer shape of the HDD and a rectangular parallelepiped shape that circumscribes the magnetic disk device).
[0069]
The positional error between the center of the screw hole for fixing the magnetic disk device itself to the host device and the end surface on the insertion side on the front side of the interface connector should be ± 0.4 mm or less.
[0070]
A disk array system comprising a magnetic disk device in which the interface connector is fixed to the HDA in an area that does not protrude from the form factor.
[0071]
【The invention's effect】
According to the present invention, the problems of the conventional position adjustment work and work jig of the interface connector 34, the problem of disconnection potential, the problem of unnecessary clearance between HDAs, and the problem of form factor are solved.
[0072]
Furthermore, it is possible to provide a magnetic disk device and other information recording / reproducing device, a disk array and a RAID system which have been increased in capacity, size, reliability, and cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a magnetic disk device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an internal configuration of an HDA (a structure surrounded by a base 2 and a cover 15).
FIG. 3 is a diagram showing a positional relationship between the device fixing screw hole 19 and the I / F connector 1 when FIG. 1 is viewed from the Z plane.
FIG. 4 is a diagram in which an I / F connector is fixed to an HDA base with screws.
FIG. 5 is a side view in which an I / F connector is fixed to an HDA base with screws.
FIG. 6 is a diagram in which an I / F connector is bonded to an HDA base.
FIG. 7 is a side view in which an I / F connector is bonded to an HDA base.
FIG. 8 is a view in which a positioning groove for inserting and fixing an I / F connector in the base of the HDA is provided.
FIG. 9 is a diagram showing an I / F connector inserted into a positioning groove provided on the base of the HDA and fixed.
FIG. 10 is a side view of the HDA base, in which an I / F connector is inserted and fixed in a positioning groove.
FIG. 11 is a diagram in which positioning pins for positioning the I / F connector are provided on the base of the HDA.
FIG. 12 is a diagram in which the I / F connector is fixed to the HDA with positioning pins.
FIG. 13 is a side view in which the I / F connector is fixed to the HDA with positioning pins.
FIG. 14 integrally forms a member having a device fixing screw hole for fixing a magnetic disk device (HDD), a member having a reference surface for positioning and fixing the HDA itself, and an interface connector. It is the figure fixed to HDA as a connector assembly.
FIG. 15 is a view of FIG. 14 as viewed from the Z plane.
16 is a view of the main board removed from FIG. 15 as viewed from the Z plane.
FIG. 17 is a diagram in which a main board and an I / F connector are fixed to an HDA in the prior art.
FIG. 18 is a diagram showing positioning of an I / F connector in the prior art.
FIG. 19 is a side view showing positioning of an I / F connector in the prior art.
FIG. 20 is a conceptual diagram showing an upper casing in which a magnetic disk device is mounted.
FIG. 21 is a conceptual diagram showing an upper casing including a tray to which a magnetic disk device is attached and detached.
FIG. 22 is a conceptual diagram of attaching / detaching a magnetic disk device to / from a tray.
[Explanation of symbols]
1 Interface connector
2 base
3 discs
4 Spindle motor
5 Disc spacer
6 Disc clamp
7 heads
8 Carriage
9 Voice coil motor
10 coils
11 Main board
12 Board mounting screw holes
13 Sealed connector
14 FPC (flexible printed circuit board) fixing plate
15 Cover
16 Board fixing screw
17 Connector / base fixing screw
18 Connector / Base fixing screw hole
19 Device fixing screw hole
20 Connector / base positioning hole
21 Connector positioning pin
22 Connector assembly
23 Board mounting hole (connector assembly)
24 Board / connector fixing screw
25 Upper case
26 Control device
27 trays
28 System side connector
29 Tray fixing hole
30 Device fixing screw
31 Device relay connector
32 FPC (Flexible Printed Circuit Board)
33 Read / write control board
34 Conventional interface connector
35 Conventional positioning pin hole
36 Conventional positioning pin

Claims (2)

磁気記録媒体であるディスク、前記ディスクに情報を記録又は再生する磁気ヘッド、前記磁気ヘッドの読み書き時の信号を制御するリードライト制御基板、前記リードライト制御基板の信号を伝達する密閉型コネクタ、前記ディスク及び磁気ヘッドを密封するベースとカバー、を備えたHDAと、
前記HDAを制御するとともに情報信号を授受するための回路部を有したメイン基板と、
上位装置と前記メイン基板との間で、情報信号を授受すると共に電源を供給するためのインターフェースコネクタと、から構成される磁気ディスク装置であって、
前記磁気ディスク装置を上位装置に固定する固定ネジ穴を有する部材と、前記HDAを位置決めして固定するときの基準面となる部材と、前記インターフェースコネクタと、を一体的構造としたコネクタ組立体を設け、
前記コネクタ組立体と前記メイン基板とを同時に前記HDAのベースにネジ固定する
ことを特徴とする磁気ディスク装置。
A disk that is a magnetic recording medium, a magnetic head that records or reproduces information on the disk, a read / write control board that controls a signal at the time of reading and writing of the magnetic head, a sealed connector that transmits a signal of the read / write control board, An HDA having a base and a cover for sealing the disk and the magnetic head;
A main board having a circuit unit for controlling the HDA and for sending and receiving information signals;
An interface connector for exchanging information signals and supplying power between a host device and the main board, and a magnetic disk device comprising:
A connector assembly in which a member having a fixing screw hole for fixing the magnetic disk device to a host device, a member serving as a reference surface for positioning and fixing the HDA, and the interface connector are integrated. Provided,
The magnetic disk apparatus, wherein the connector assembly and the main board are simultaneously screw-fixed to the base of the HDA.
請求項に記載の磁気ディスク装置を上位装置の筐体に収容したディスクアレイシステム。A disk array system in which the magnetic disk device according to claim 1 is housed in a casing of a host device.
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