特許 6951306 ディスク装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6951306

(24)【登録日】2021年9月28日

(45)【発行日】2021年10月20日

(54)【発明の名称】ディスク装置

(51)【国際特許分類】

   G11B 33/02 20060101AFI20211011BHJP

   G11B 33/12 20060101ALI20211011BHJP

   G11B 33/14 20060101ALI20211011BHJP

【ＦＩ】

   G11B33/02 301

   G11B33/12 313T

   G11B33/12 313U

   G11B33/14 501Z

【請求項の数】7

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2018-168876(P2018-168876)

(22)【出願日】2018年9月10日

(65)【公開番号】特開2020-42870(P2020-42870A)

(43)【公開日】2020年3月19日

【審査請求日】2020年8月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317011920

【氏名又は名称】東芝デバイス＆ストレージ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】特許業務法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 泰彦

【審査官】 中野 和彦

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０９７７９７７９（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２００８−１６５９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２８０５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２８８８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１１Ｂ ３３／０２

Ｇ１１Ｂ ３３／１２

Ｇ１１Ｂ ３３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底壁と、前記底壁の周縁部に沿って設けられた側壁と、前記側壁の上端面に設けられ前記側壁の全周に沿って延在するリブと、を有するベースと、
前記リブの内側に配置され、前記側壁の上端面に設けられた第１カバーと、
前記リブの第１面に設けられ、前記ベースおよび前記第１カバーを覆う第２カバーと、
前記ベース内に設けられたディスク状の記録媒体と、
データを処理するヘッドと、を備え、
前記リブは、第１幅を有する第１領域と、前記記録媒体から離れる方向に凹んだ凹所を有し前記第１幅よりも小さい第２幅を有する第２領域と、を有し、前記リブの前記第１面の幅は、前記リブの全周に亘って一定である
ディスク装置。

【請求項2】

前記リブは、前記リブの内側の側部に設けられた第２面と、前記第１面と前記第２面との間に設けられた第３面とを有する請求項１に記載のディスク装置。

【請求項3】

前記リブの前記第３面は、前記リブの第１領域のみに設けられている請求項２に記載のディスク装置。

【請求項4】

前記第２領域における前記第３面の幅は、前記第１領域における前記第３面の幅よりも小さい請求項２に記載のディスク装置。

【請求項5】

前記第１カバーは、外周形状において前記リブの前記凹所に対応する凸部を有し、
前記第１カバーは、シール材を挟んで前記ベースの前記側壁の上端面に取付けられ、前記凸部は前記凹所内に延出している請求項１に記載のディスク装置。

【請求項6】

前記ベースの側壁は、一対の長辺壁および一対の短辺壁を有し、前記リブの前記第２領域は、前記長辺壁上および前記短辺壁上にそれぞれ設けられている請求項１から４のいずれか１項に記載のディスク装置。

【請求項7】

前記ベースの内部に、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５のいずれか１項に記載のディスク装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明の実施形態は、ディスク装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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等が配設されている。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。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。磁気ディスク外径を拡大する場合、ベースの壁部の厚さを薄くする必要があり、それに伴い、溶接部の面積が低減し、溶接品質が低下する可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第７９５７０９２号明細書

【特許文献2】特開２００７−２８０５５５号公報

【特許文献3】特開２００７−３２８８８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この発明の実施形態の課題は、ディスク径を拡大した場合でも高い溶接品質を維持することが可能なディスク装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態によれば、ディスク装置は、底壁と、前記底壁の周縁部に沿って設けられた側壁と、前記側壁の上端面に設けられ前記側壁の全周に沿って延在するリブと、を有するベースと、前記リブの内側に配置され、前記側壁の上端面に設けられた第１カバーと、前記リブの第１面に設けられ、前記ベースおよび前記第１カバーを覆う第２カバーと、前記ベース内に設けられたディスク状の記録媒体と、データを処理するヘッドと、を備えている。前記リブは、第１幅を有する第１領域と、前記記録媒体から離れる方向に凹んだ凹所を有し前記第１幅よりも小さい第２幅を有する第２領域と、を有している。前記リブの前記第１面の幅は、前記リブの全周に亘って一定である。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】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）を示す斜視図。

【図2】図２は、外カバーを分解して示す前記ＨＤＤの分解斜視図。

【図3】図３は、内カバーを分解して示す前記ＨＤＤの分解斜視図。

【図4】図４は、前記内カバーの内面側を示す斜視図。

【図5】図５は、ベースの凹所部分および内カバーの突出部分を拡大して示す分解斜視図。

【図6】図６は、図１の線Ａ−Ａに沿った前記ＨＤＤの断面図。

【図7】図７は、図１の線Ｂ−Ｂに沿った前記ＨＤＤの断面図。

【図8】図８は、第２の実施形態に係るＨＤＤの側壁部分を拡大して示す斜視図。

【図9】図９は、前記側壁部分の加工工程を概略的に示す側壁部分の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

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。

【0008】

（第１の実施形態）
ディスク装置として、第１の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、実施形態に係るＨＤＤの外観を示す斜視図、図２および図３は、それぞれＨＤＤを分解して示す分解斜視図である。
図１ないし図３に示すように、ＨＤＤは、偏平なほぼ矩形状の筐体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１５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（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、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は、互いに対向する一対の長辺壁１３ａと互いに対向する一対の短辺壁１３ｂとを含んでいる。一方の短辺壁１３ｂの内面および各長辺壁１３ａのほぼ２／３の領域の内側面は、後述する磁気ディスク１８の外周縁に沿って湾曲した円弧状の内側面に形成されている。側壁１２ｂの上端面３８に、ほぼ矩形枠状の固定リブ１２ｃが突設されている。固定リブ１２ｃは、側壁１２ｂと一体に成形され、側壁１２ｂの一部を構成している。固定リブ１２ｃについては、後で詳細に説明する。

【0009】

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、ベース１２の固定リブ１２ｃに対応する形状および寸法を有している。すなわち、内カバー１４は、固定リブ１２ｃの内周形状に対応した外周形状を有し、固定リブ１２ｃの内径寸法よりも僅かに小さい外径寸法に形成されている。図４に示すように、内カバー１４の内面に矩形枠状のガスケット１７あるいはシール材が固定されている。ガスケット１７は、内カバー１４の外周縁の近傍に、かつ、外周縁に沿って、全周に亘り延在している。ガスケット１７は、シール材、例えば、ＵＶ硬化樹脂等、を内カバー１４の内面に所定幅で塗布し、硬化させることにより形成されている。

【0010】

図２および図３に示すように、内カバー１４は、固定リブ１２ｃの内側で、ベース１２の側壁１２ｂの上端面（載置面）３８上に配置されている。内カバー１４の周縁部は、ガスケット１７を介して側壁１２ｂの上端面３８上に載置されている。内カバー１４の周縁部の複数個所、例えば、４つの角部および長辺側中央部、は、ねじ１５により側壁１２ｂの上端面３８にねじ止めされている。これにより、内カバー１４は、ベース１２の上部開口を閉じている。内カバー１４の側縁（側面）は、固定リブ１２ｃの内側面（第２面）に僅かな隙間を置いて対向している。
なお、固定リブ１２ｃの高さは、内カバー１４の板厚よりも大きく形成されている。図２に示すように、内カバー１４をベース１２に取付けた状態において、固定リブ１２ｃは、内カバー１４を越えて上方に突出している。

【0011】

図１および図２に示すように、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、固定リブ１２ｃの外周形状および寸法とほぼ等しい外周形状および外形寸法を有している。すなわち、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、固定リブ１２ｃ上に配置され、内カバー１４を覆っている。外カバー１６の周縁部は、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。

【0012】

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）５０が貼付される。

【0013】

図３に示すように、筐体１０内に、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、例えば、直径９５ｍｍに形成され、その上面および／または下面に磁気記録層を有している。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、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。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。
尚、図３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５枚に限定されることなく、増減可能である。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。

【0014】

筐体１０内に、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３１、および、これらの磁気ヘッド３１を磁気ディスク１８に対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータアッセンブリ２２が設けられている。筐体１０内に、ヘッドアクチュエータアッセンブリ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３１が磁気ディスク１８の最外周に移動した際、磁気ヘッド３１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。
ヘッドアクチュエータアッセンブリ２２は、軸受ユニット２８を内蔵したアクチュエータブロックと、アクチュエータブロック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３１が支持されている。ヘッドアクチュエータアッセンブリ２２は、軸受ユニット２８を介して、底壁１２ａに立設された枢軸に回転自在に支持されている。
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３１の動作を制御する。

【0015】

次に、固定リブ１２ｃの構成および溶接部の構成について詳細に説明する。
図５は、固定リブの凹所部分および内カバーの突出部分を拡大して示す分解斜視図、図６は、図１の線Ａ−Ａに沿った前記ＨＤＤの断面図、図７は、図１の線Ｂ−Ｂに沿った前記ＨＤＤの断面図である。
図３、図５ないし図７に示すように、側壁１２ｂの上端面３８に一体に設けられた矩形枠状の固定リブ１２ｃは、全周に亘り、一定の高さＴ１、平坦な天井面（溶接面）（第１面）ＳＷを有している。固定リブ１２ｃは、その大部分が一定の第１幅Ｗ１を有する第１領域（幅広部）３０ａとして形成されている。固定リブ１２ｃの少なくとも一部、本実施形態においては、３箇所は、第１幅Ｗ１よりも狭い第２幅Ｗ２を有する狭幅領域（第２領域）３０ｂを構成している。３つの狭幅領域３０ｂは、磁気ディスク１８の外周縁に最も隣接して位置する長辺壁１３ａの左右２箇所と、一方の短辺壁１３ｂの中央部と、の３箇所に設けられている。各狭幅領域３０ｂは、固定リブ２１ｃの磁気ディスク１８側の内側面（第２面）に、例えば、細長い矩形状の凹所３２を切削加工することにより、固定リブの幅を小さくし、狭幅領域としている。凹所３２は、磁気ディスク１８から離れる方向に凹んで形成され、凹所３２の深さは、例えば、０．１〜０．３ｍｍ程度に形成されている。凹所３２を設けることにより、凹所３２の底面が固定リブ２１ｃの設置面となり、内カバー１４のガスケット１７に当接する設置面３８の幅を広くとることが可能となる。各狭幅領域３０ｂの長手方向の長さＬ１は、例えば、２０〜４０ｍｍ程度に形成される。この長さＬ１は、任意に設定可能であり、必要に応じ増減可能である。

【0016】

固定リブ２１ｃの内周側の角部、すなわち、天井面と内側面とが交差する角部は、所定の角度で面取りされ、所定幅を有するＣ面（面取り面）（第３面）ＣＨを形成している。Ｃ面ＣＨは、固定リブ２１ｃの全周に亘って形成され、第１領域３０ａおよび第２領域３０ｂの両方に形成される。この場合、第２領域３０ｂにおけるＣ面ＣＨの幅ＣＷ２は、第１領域３０ａにおけるＣ面ＣＨの幅ＣＷ１よりも小さくなる。これにより、固定リブ２１ｃに残る平坦な天井面（溶接面）（第１面）ＳＷは、全周に亘って一定の幅Ｗ３に形成されている。すなわち、第１領域３０ａおよび各狭幅領域３０ｂのいずれにおいても、幅Ｗ３の溶接面ＳＷが確保されている。

【0017】

外カバー１６の周縁部は、固定リブ２１ｃの溶接面ＳＷに載置され、例えば、レーザ溶接により溶接面ＳＷに溶接されている。溶接面ＳＷは、固定リブ２１ｃの全周に亘って一定の幅Ｗ３に形成され、各狭幅領域３０ｂにおいても一定幅Ｗ３の溶接面ＳＷが確保されている。そのため、外カバー１６の周縁部は固定リブ１２ｃに安定して溶接することができ、第１領域３０ａおよび第２領域３０ｂともに高い溶接品質を維持することができる。

【0018】

一方、図２ないし図５、および図７に示すように、内カバー１４は、固定リブ２１ｃの凹所３２にそれぞれ対応する３つの凸部４０を一体に有している。すなわち、内カバー１４の各長辺および短辺の中央部にそれぞれ凸部４０が設けられている。各凸部４０の長さおよび突出高さは、凹所（狭幅領域）３２の長さおよび凹み量によりも僅かに小さく設定されている。突出高さは、例えば、０．１〜０．２ｍｍ程度に形成されている。
図４に示すように、内カバー１４の内面に設けられたガスケット１７は、凸部の位置で外側に屈曲し、凸部の端縁に沿って延在している。内カバー１４を側壁１２ｂの上端面（設置面）３８にねじ止めした状態において、各凸部４０は、対応する狭幅領域３０ｂの凹所３２内に位置し、更に、ガスケット１７を介して設置面３８に密着している。

【0019】

以上のように構成されたＨＤＤによれば、磁気ディスク１８の大径化に伴い、ベース１２の側壁１２ｂの厚さが薄くなった場合でも、厚さの薄い部分に対応する固定リブ２１ｃに凹所３２を設けて狭幅領域３０ｂとすることにより、更に、狭幅領域３０ｂの面取り幅を第１領域３０ａの面取り幅よりも狭くすることにより、固定リブに十分な幅の溶接面を維持することができる。これにより、外カバー１６の周縁部を全周に亘って高い溶接品質でベース１２の側壁１２ｂに溶接することができる。従って、溶接品質を維持しつつ、磁気ディスクを大径化し、記憶容量の増大を図ることができる。また、凹所３２を設けることにより、凹所３２の深さ分だけ設置面の幅を拡大することができる。そのため、側壁１２ｂの厚さが薄い領域においても、内カバー１４のガスケット１７を側壁の設置面に確実に接触させ、高い気密性を保持することが可能となる。同時に、ガスケット１７を磁気ディスク１８の外周縁から所定距離だけ離して配置することができる。
上述した実施形態では、固定リブ２１ｃの全周に亘ってＣ面を形成することにより、製造時に生じるバリ等を除去することができ、溶接面ＳＷの平坦性を確保することができる。従って、バリによる溶接面の平坦性の低下、溶接品質の低下を抑制することが可能となる。

【0020】

次に、他の実施形態に係るＨＤＤについて説明する。以下に説明する他の実施形態において、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２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係るＨＤＤのベースの一部を拡大して示す斜視図、図９は、ベースの側壁の加工工程を概略的に示すベースの断面図である。
図８に示すように、側壁１２ｂに設けられた固定リブ２１ｃの第１領域３０ａのみを面取りしてＣ面（第３面）ＣＨを形成し、狭幅領域３０ｂは、面取りしない構成としてもよい、すなわち、狭幅領域３０ｂはＣ面を持たない構成としてもよい。面取りしない場合、狭幅領域３０ｂの角部にバリが残る場合が考えられる。そのため、図９に示すように、ベース１２の固定リブ１２ｃを加工する際、狭幅領域３０ｂにおいて、バリの出ている面を先に切削加工してバリを取り除いた後、他の面を切削加工することが望ましい。例えば、狭幅領域３０ｂの溶接面ＳＷにバリが出ている場合、先に溶接面ＣＷを切削加工した後、固定リブ２１ｃの内側面、ここでは、凹所３２の底面を切削加工することが望ましい。逆に、固定リブ２１ｃの内側面にバリが出ている場合、先に内側面を切削加工した後、溶接面ＣＷを切削加工すればよい。

【0021】

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。
筐体の固定リブの狭幅領域の形成位置は、上述した実施形態に限らず、他の任意の位置に設けることが可能である。また、固定リブの狭幅領域は、３箇所に限らず、１箇所、２箇所、あるいは４箇所以上としてもよい。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。

【符号の説明】

【0022】

１０…筺体、１２…ベース、１２ａ…底壁、１２ｂ…側壁、１２ｃ…固定リブ、
１４…内カバー、１６…外カバー、１７…ガスケット、１８…磁気ディスク、
３０ａ…第１領域、３０ｂ…狭幅領域（第２領域）、３２…凹所、
３８…上端面（設置面）、４０…凸部、ＳＷ…溶接面、ＣＨ…Ｃ面（面取り面）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】