JP4309417B2 - ディスク装置 - Google Patents

Description

この発明は、ディスク状の記録媒体を備えたディスク装置に関する。

近年、コンピュータの外部記録装置や画像記録装置として磁気ディスク装置、光ディスク装置などのディスク装置が広く用いられている。
ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、一般に、上面の開口した矩形箱状のベースと、複数のねじによりベースにねじ止めされてベースの上面開口を閉塞したトップカバーと、を有している。ベース内には、記録媒体としての磁気ディスク、この磁気ディスクを支持および回転させるスピンドルモータ、磁気ディスクに対して情報の書き込み、読み出しを行なう複数の磁気ヘッド、これらの磁気ヘッドを磁気ディスクに対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータ、ヘッドアクチュエータを回動および位置決めするボイスコイルモータ、ヘッドＩＣ等を有する基板ユニット等が設けられている。

ベースの底壁外面には、基板ユニットを介してスピンドルモータ、ボイスコイルモータ、および磁気ヘッドの動作を制御するプリント回路基板（以下、ＰＣＢと称する）がねじ止めされている。ＰＣＢ上には、種々の半導体素子、ショックセンサ、Ｉ／Ｆコネクタ等が実装されている。

磁気ディスク装置の小型化、薄型化に伴い、ベースも薄型化が図られている。また、磁気ディスクの回転に伴う乱流の発生を防止するため、ベースの底壁の内、磁気ディスクと対向する領域は磁気ディスク側に凸となる凸部として形成され、磁気ディスク表面と僅かな隙間を置いて対向している。この場合、ベース底壁の裏面側は凹所となり、ＰＣＢ上に実装された電子部品を収納する収納部として機能可能となっている。更に、ベース底壁に形成された上記凸部の内、ヘッドアクチュエータの移動範囲に相当する領域には凹部が形成され、ヘッドアクチュエータの可動スペースを確保している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１２６４４５号公報

上述した磁気ディスク装置において、ベース底壁に設けられた凹部は、ヘッドアクチュエータの移動範囲に対応したほぼ扇形状に形成され、その円周方向の両端部は、それぞれ磁気ディスクの中心部からほぼ半径方向に沿って延びた一対の段部によって規定されている。一対の段部の内、磁気ディスクの回転方向に関して上流側に位置した段部は、ヘッドアクチュエータがディスクの最内周に移動した時のヘッドアクチュエータの位置に沿って形成されている。これにより、この段部は、段部の径方向外端とディスク中心とを通る直線によりも、ヘッドアクチュエータ側に設けられている。

上記のように磁気ディスク装置において、非動作時に大きな衝撃が加えられた場合、まず、磁気ディスクが撓みディスクの外周縁がベース底壁の凸部周縁部に接触する。ヘッドアクチュエータの可動範囲は凹部となっているため、磁気ディスクの内、この凹部と対向した部分は更に凹部の底に向かって変形を生じる。上記のように凹部を規定している段部がアクチュエータ側に位置している場合、変形した磁気ディスクのデータ記憶領域がベースの段部に接触する可能性がある。接触した場合、磁気ディスクのデータ記録領域が破損し、記録されていた情報が消えてしまう可能性がある。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、大きな衝撃を受けて記録媒体が変形した場合でも、記録媒体のデータ記録領域とベースとの接触による情報の消失を防止し、信頼性の向上したディスク装置を提供することにある。

この発明の態様に係る磁気ディスク装置は、モータが設置されるベースと、前記モータによりその中心部が実質的に回転自在に支持される磁気記録媒体と、前記ベース上に回動自在に設けられ、前記磁気記録媒体に対して情報処理を行う磁気ヘッドを支持し、前記磁気記録媒体上を移動させるヘッドアクチュエータを備え、前記ベースには、前記磁気記録媒体に対して第１の距離で設けられる面を備える第１底面と、前記ヘッドアクチュエータの移動領域に対応する位置に、前記第１の距離よりも長い第２の距離で設けられる面を備える第２底面が構成され、さらに前記ベースには、前記磁気記録媒体の外周縁と対向する位置に外端部、前記磁気記録媒体の内周縁と対向する位置に内端部が設けられ、前記外端部と前記磁気記録媒体の回転中心を結ぶ直線を想定した際に、前記外端部から前記磁気記録媒体の回転中心に向かい、この直線に沿って、前記外端部、前記第２底面に連続する第２底面の一部、前記内端部が設けられ、前記外端部および前記内端部は前記第１の距離と実質的に同じまたは前記第１の距離よりも長く前記第２の距離よりも短い距離で設けられることを特徴としている。

この発明の態様によれば、大きな衝撃が加えられた際、記録媒体の外周端がベースに接触した後、ベースの凹部に沿って記録媒体が変形しても、記録媒体のデータ記録領域とベースとの接触による情報の消失を防止し、信頼性の向上したディスク装置を提供することができる。

以下図面を参照しながら、この発明をディスク装置としてのハードディスクドライブ（以下ＨＤＤと称する）に適用した第１の実施形態について詳細に説明する。
図１および図２に示すように、ＨＤＤは、上面の開口した矩形箱状のベース１０と、複数のねじによりベースにねじ止めされベースの上端開口を閉塞する図示しないトップカバーと、を有している。

ベース１０内には、記録媒体としての磁気ディスク１２、磁気ディスクを支持および回転させるスピンドルモータ１３、磁気ディスクに対して情報の記録、再生を行なう複数の磁気ヘッド、これらの磁気ヘッドを磁気ディスク１２に対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータ１４、ヘッドアクチュエータ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）１６が設けられている。また、ベース１０内には、磁気ヘッドが磁気ディスク１２の最外周に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間した位置に保持するランプロード機構１８、ヘッドクチュエータ１４を退避位置に保持するイナーシャラッチ機構２０、およびプリアンプ等の回路部品が実装されたフレキシブルプリント回路基板ユニット（以下、ＦＰＣユニットと称する）１７が収納されている。ベース１０は矩形状の底壁１１を有し、スピンドルモータ１３、ヘッドアクチュエータ１４、ＶＣＭ１６等は底壁１１の内面上に設けられている。

図２に示すように、スピンドルモータ１３は、ベース１０の中心部に固定された図示しないステータ、およびステータに対して回転自在なロータとして機能する円柱形状のハブ１３ａを有している。

磁気ディスク１２は、例えば、直径６５ｍｍ（２．５インチ）に形成され、内孔１２ａを有している。磁気ディスク１２は、例えば、ガラスあるいはアルミニウムで形成されたベース基板と、ベース基板の上面および下面に形成された磁気記録層とを有している。磁気記録層は、磁気ディスク１２の外周縁部および内周縁部を除いて設けられ、データ記録領域を形成している。

磁気ディスク１２は、スピンドルモータ１３のハブ１３ａに同軸的に嵌合され、クランプばね２１によりクランプされている。これにより、磁気ディスク１２は、ハブ１３ａの外周に固定され、ハブと一体的に回転可能に支持されている。磁気ディスク１２は、駆動部としてのスピンドルモータ１３により所定の速度で回転される。

図１ないし図３に示すように、ヘッドアクチュエータ１４は、ベース１０の底壁上に立設された軸受組立体２４と、この軸受組立体に支持された２本のアーム２７と、各アームに支持された磁気ヘッド組立体３０と、を備えている。各磁気ヘッド組立体３０は、板ばねによって形成された細長いサスペンション３２と、サスペンションの延出端に固定された磁気ヘッド３３と、を備えている。

ＶＣＭ１６は、ヘッドアクチュエータ１４に設けられたボイスコイル１５と、底壁１１上に固定されボイスコイルと対向したヨーク３４、およびこのヨークに固定された図示しない磁石とを有している。

ＦＰＣユニット１７は、ベース１０の底壁１１上に固定された基板本体３６を有し、この基板本体上には、複数の電子部品およびコネクタ等が実装されている。ＦＰＣユニット１７は、基板本体３６とヘッドアクチュエータ１４とを電気的に接続した帯状のメインフレキシブルプリント回路基板３８を有している。ヘッドアクチュエータ１４に支持された各磁気ヘッド３３は、アーム２７上に設けられた図示しない中継ＦＰＣおよびメインフレキシブルプリント回路基板３８を介してＦＰＣユニット１７に電気的に接続されている。磁気ディスク１２の近傍で、ベース１０の周縁部には、呼吸フィルタ２６および循環フィルタ２８が設けられている。

ベース１０の底壁１１外面には、ＦＰＣユニット１７を介して、スピンドルモータ１３、ＶＣＭ１６、および磁気ヘッドの動作を制御する図示しないプリント回路基板がねじ止めされ、ベースの底壁１１と対向している。このプリント回路基板上には、コネクタ４０を含む多数の電子部品が実装されている。プリント回路基板は、電子部品が実装されている面がベース１０の底壁１１外面と対向した状態で配置されている。

図２ないし図４に示すように、ベース１０の底壁１１において、磁気ディスク１２と対向する領域は、磁気ディスク側に凸となる円形の凸部５０として形成され、磁気ディスク表面と僅かな隙間を置いて対向している。凸部５０の外径は、磁気ディスク１２の外径よりも僅かに大きく形成されている。凸部５０を設けた場合、ベース１０の底壁１１の裏面側は凹所となり、前述したプリント回路基板上に実装された電子部品を収納可能な収納部を形成している。

ベース１０の底壁１１に形成された凸部５０の内、ヘッドアクチュエータ１４の移動範囲、つまり、アーム２７および磁気ヘッド組立体３０の移動範囲に相当する領域には凹部５２が形成され、ヘッドアクチュエータの可動スペースを確保している。凹部５２は、ヘッドアクチュエータ１４の移動範囲に対応したほぼ扇形状に形成され、その円周方向の両端部は、第１段部５４ａおよび第２段部５４ｂによって規定されている。第１段部５４ａおよび第２段部５４ｂは、それぞれ磁気ディスク１２の中心部、ここでは、スピンドルモータ１３からほぼ半径方向に沿って凸部５０の外周縁まで延びている。

第１段部５４ａは、ヘッドアクチュエータ１４の回動中心である軸受組立体２４側に設けられ、磁気ディスク１２の回転方向に関して上流側に位置している。第２段部５４ｂは、磁気ディスク１２の回転方向に関して、第１段部５４ａの下流側で、ランプロード機構１８側に位置し、サスペンション３２先端の移動路に沿って形成されている。

第１段部５４ａは外端部５５を有し、この外端部は、凸部５０の外周縁に位置し磁気ディスク１２の外周縁と対向している。第１段部５４ａの少なくとも一部は、外端部５５と磁気ディスク１２の回転中心とを結ぶ線Ｌに対し、ヘッドアクチュエータ１４と反対側に設けられている。

本実施形態において、第１段部５４ａは、スピンドルモータ１３近傍の端と外端部５５との中途部から外端部まで延びた外周部５４ｃを有している。この外周部５４ｃは、外端部５５と磁気ディスク１２の回転中心とを結ぶ線Ｌに対し、ヘッドアクチュエータ１４と反対側に設けられている。図２、図３および図７に示すように、第１段部５４ａの外周部５４ｃは、上段部５４ｄおよび中段部５６を有している。上段部５４ｄは、凸部５０と同一高さを有し、外周部５４ｃによって形成されている。中段部５６は、上段部５４ｄよりも低くかつ凹部５２の底よりも高く形成され、例えば、凸部５０の約半分の高さに形成されている。上段部５４ｄは、第１段部５４ａの外端部５５と磁気ディスク１２の回転中心とを結ぶ線Ｌに対し、ヘッドアクチュエータ１４と反対側に設けられている。

なお、図７に示すように、第１段部５４ａの中段部５６に対応して、底壁１１の裏面側には、凸部５７が形成されている。これにより、中段部５６を設けた場合でも、底壁１１の壁厚が極端に薄くなる部分がなく、ベース１０を容易にかつ確実に成形することができる。第１段部５４ａは、上段部と中段部との２段としたが、３段以上の複数段として形成してもよい。

上記のように構成されたＨＤＤにおいて、非動作時に大きな衝撃が加えられると、磁気ディスク１２の外周部分が変形する。この場合、図５に示すように、まず、磁気ディスク１２の外周縁が底壁１１に形成された凸部５０の外周縁部および第１段部５４ａの外端部５５に接触する。磁気ディスク１２の外周縁にはデータ記録領域が設けられていないため、底壁１１に接触してもデータ消失の問題は生じない。

凸部５０において、ヘッドアクチュエータ１４の可動範囲は凹部５２となっている。そのため、図６に示すように、磁気ディスク１２の内、凹部５２と対向した部分は更に凹部の底に向かって３次元的に変形を生じる。この際、磁気ディスク１２のデータ記録領域は、第１段部５４ａの外端部５５と磁気ディスク１２の回転中心とを結ぶ線Ｌを境として、凹部５２側へ変形する。ここで、凹部５２を規定している第１段部５４ａは、線Ｌに対してヘッドアクチュエータ１４と反対側に位置した外周部５４ｃ、上段部５４ｄおよび上段部５４ｄよりも一段低い中段部５６を有している。そのため、図７に示すように、磁気ディスク１２のデータ記憶領域が変形した場合でも、変形したデータ記憶領域が第１段部５４ａおよび底壁１１の他の領域に接触することはない。

なお、第２段部５４ｂ側において、磁気ディスク１２の外周縁部は、ランプロード機構１８のランプ間に位置している。そのため、衝撃印加時、磁気ディスク１２が変形した場合、磁気ディスク１２の外周縁部は、ランプに当接し、ベース１０側への大きな変形が規制される。そのため、第２段部５４ｂ側においても、磁気ディスクのデータ記録領域とベース底壁との接触を防止することができる。

以上のことから、大きな衝撃を受けて磁気ディスクが変形した場合でも、磁気ディスクのデータ記録領域とベースとの接触および情報の消失を防止し、信頼性の向上したディスク装置が得られる。

次に、この発明の第２の実施形態に係るＨＤＤについて説明する。
図８および図９に示すように、第２の実施形態によれば、ベース１０の底壁１１に形成された凹部５２を規定している第１段部５４ａは、その外端部５５からスピンドルモータ１３近傍まで直線状に延びている。また、第１段部５４ａはその全体が、外端部５５と磁気ディスク１２の回転中心とを結ぶ線Ｌに対してヘッドアクチュエータ１４と反対側に設けられている。
第２の実施形態において、ＨＤＤの他の構成は、前述した第１の実施形態と同一あり、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省略する。

上記のように構成されたＨＤＤにおいて、非動作時に大きな衝撃が加えられると、磁気ディスク１２の外周部分が変形する。この場合、図１０に示すように、まず、磁気ディスク１２の外周縁が底壁１１に形成された凸部５０の外周縁部および第１段部５４ａの外端部５５に接触する。図１１に示すように、磁気ディスク１２の内、凹部５２と対向した部分は更に凹部の底に向かって３次元的に変形を生じる。この際、磁気ディスク１２のデータ記録領域は、第１段部５４ａの外端部５５と磁気ディスク１２の回転中心とを結ぶ線Ｌを境として、凹部５２側へ変形する。凹部５２を規定している第１段部５４ａは、線Ｌに対してヘッドアクチュエータ１４と反対側に位置している。そのため、図１２に示すように、磁気ディスク１２のデータ記憶領域が変形した場合でも、変形したデータ記憶領域が第１段部５４ａおよび底壁１１の他の領域に接触することはない。

従って、第２の実施形態によれば、大きな衝撃を受けて磁気ディスクが変形した場合でも、磁気ディスクのデータ記録領域とベースとの接触および情報の消失を防止し、信頼性の向上したディスク装置が得られる。

凹部５２を規定している第１段部５４ａは、直線状に限らず、複数の直線を組合わせた屈曲形状、あるいは、湾曲した曲線状に形成してもよい。また、第１段部５４ａは、高さの異なる複数の段部を組合わせて形成してもよい。

図１３に示すように、この発明の第３の実施形態に係るＨＤＤによれば、ベース１０の底壁１１に形成された凹部５２を規定している第１段部５４ａは、複数の直線を組合わせて形成され、その外端部５５からスピンドルモータ１３近傍まで屈曲して延びている。第１段部５４ａは、その全体が、外端部５５と磁気ディスク１２の回転中心とを結ぶ線Ｌに対してヘッドアクチュエータ１４と反対側に設けられている。
図１４に示すように、この発明の第４の実施形態に係るＨＤＤによれば、ベース１０の底壁１１に形成された凹部５２を規定している第１段部５４ａは、湾曲して形成され、その外端部５５からスピンドルモータ１３近傍まで曲線状に延びている。第１段部５４ａは、その全体が、外端部５５と磁気ディスク１２の回転中心とを結ぶ線Ｌに対してヘッドアクチュエータ１４と反対側に設けられている。

図１５および図１６に示すように、この発明の第５の実施形態に係るＨＤＤによれば、ベース１０の底壁１１に形成された凹部５２を規定している第１段部５４ａは、その外端部５５からスピンドルモータ１３近傍まで直線的に延びている。第１段部５４ａは、それぞれ直線状に延びた上段部５４ｄと、この上段部よりも低い中段部５６とを有している。第１段部５４ａの内、少なくとも上段部５４ｄの一部、ここでは、その全体が、外端部５５と磁気ディスク１２の回転中心とを結ぶ線Ｌに対してヘッドアクチュエータ１４と反対側に設けられている。

第３、第４、第５の実施形態において、ＨＤＤの他の構成は、前述した第１の実施形態と同一あり、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省略する。そして、第３、第４、第５の実施形態においも、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。第５の実施形態によれば、中段部を設けることにより、ベース底壁の薄肉部を減らし、ベースの剛性を高めることができる。

第３、第４、第５の実施形態において、第１段部５４ａ、あるいは、上段部の全体が外端部５５と磁気ディスク１２の回転中心とを結ぶ線Ｌに対してヘッドアクチュエータ１４と反対側に設けられている構成としたが、第１段部５４ａ、あるいは、上段部の少なくとも一部、望ましくは、磁気ディスクの外周側と対向する部分が、上記線Ｌに対してヘッドアクチュエータ１４と反対側に設けられている構成とすることにより、ディスクとベースとの接触を防止することが可能となる。

なお、本発明は上記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、ＨＤＤにおいて、磁気ディスクの枚数は１枚に限らず、必要に応じて増加可能である。この発明は、磁気ディスク装置に限らず、光ディスク装置等の他のディスク装置にも適用することができる。

図１は、この発明の第１の実施形態に係るＨＤＤを示す斜視図。 図２は、前記ＨＤＤを示す分解斜視図。 図３は、前記ＨＤＤを示す平面図。 図４は、図３の線Ａ−Ａに沿った前記ＨＤＤの断面図。 図５は、磁気ディスクが変形した状態を示す、図４に対応の断面図。 図６は、図３の線Ｂ−Ｂに沿った前記ＨＤＤの断面図。 図４は、図３の線Ｃ−Ｃに沿った前記ＨＤＤの断面図。 図８は、この発明の第２の実施形態に係るＨＤＤを示す平面図。 図９は、図８の線Ｄ−Ｄに沿った前記ＨＤＤの断面図。 図１０は、磁気ディスクが変形した状態を示す、図９に対応の断面図。 図１１は、図８の線Ｅ−Ｅに沿った前記ＨＤＤの断面図。 図１２は、図８の線Ｆ−Ｆに沿った前記ＨＤＤの断面図。 図１３は、この発明の第３の実施形態に係るＨＤＤを示す平面図。 図１４は、この発明の第４の実施形態に係るＨＤＤを示す平面図。 図１５は、この発明の第５の実施形態に係るＨＤＤを示す平面図。 図１６は、図１５の線Ｇ−Ｇに沿った前記ＨＤＤの断面図。

符号の説明

１０…ベース、 １１…底壁、 １２…磁気ディスク、 １３…スピンドルモータ、
１４…ヘッドアクチュエータ、 １６…ＶＣＭ、 ２４…軸受組立体、
２７…アーム、 ３３…磁気ヘッド、 ５０…凸部、 ５２…凹部、
５４ａ…第１段部、 ５４ｂ…第２段部、 ５４ｃ…外周部、 ５４ｄ…上段部、
５５…外端部、 ５６…中段部、

Claims (4)

1. モータが設置されるベースと、
   前記モータによりその中心部が実質的に回転自在に支持される磁気記録媒体と、
   前記ベース上に回動自在に設けられ、前記磁気記録媒体に対して情報処理を行う磁気ヘッドを支持し、前記磁気記録媒体上を移動させるヘッドアクチュエータを備え、
   前記ベースには、前記磁気記録媒体に対して第１の距離で設けられる面を備える第１底面と、前記ヘッドアクチュエータの移動領域に対応する位置に、前記第１の距離よりも長い第２の距離で設けられる面を備える第２底面が構成され、
   さらに前記ベースには、前記磁気記録媒体の外周縁と対向する位置に外端部、前記磁気記録媒体の内周縁と対向する位置に内端部が設けられ、前記外端部と前記磁気記録媒体の回転中心を結ぶ直線を想定した際に、前記外端部から前記磁気記録媒体の回転中心に向かい、この直線に沿って、前記外端部、前記第２底面に連続する第２底面の一部、前記内端部が設けられ、前記外端部および前記内端部は前記第１の距離と実質的に同じまたは前記第１の距離よりも長く前記第２の距離よりも短い距離で設けられることを特徴とする磁気ディスク装置。
2. 前記第２底面に連続する第２底面の一部は、前記外端部と前記磁気記録媒体の回転中心を結ぶ直線に沿う方向に、前記外端部と前記内端部の間に設けられることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
3. 前記第２底面に連続する第２底面の一部は、前記外端部と前記磁気記録媒体の回転中心を結ぶ直線を挟んで、前記ヘッドアクチュエータが設けられるベース上の位置とは反対側に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気ディスク装置。
4. 前記第２底面に連続する第２底面の一部は、折曲げ加工で形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。

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