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ディスク装置 - 株式会社東芝
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発明の名称 ディスク装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−12178(P2007−12178A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−191999(P2005−191999)
出願日 平成17年6月30日(2005.6.30)
代理人 【識別番号】100058479
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦
発明者 阿部 敏明
要約 課題
磁気シールド性に優れているとともに、薄型化が可能な磁気ディスク装置を提供する。

解決手段
磁気ディスク装置の筐体11は、非磁性材で形成されているとともに上面部が開口した板状のベース10と、非磁性材で形成されているとともにベースに取り付けられ上面部開口を閉じた板状のトップカバー15と、を有している。ベースの外面は、磁性材により形成され第1メッキ層54aにより被覆され、トップカバーの外面は、磁性材により形成された第2メッキ層54bによって被覆されている。第1メッキ層および第2メッキ層は互いに導通している。
特許請求の範囲
【請求項1】
非磁性材で形成されているとともに上面部が開口した板状のベースと、非磁性材で形成されているとともに上記ベースに取り付けられ上面部開口を閉じた板状のトップカバーと、磁性材により形成され前記ベースの外面を被覆した第1メッキ層と、磁性材により形成され前記トップカバーの外面を被覆しているとともに前記第1メッキ層に導通した第2メッキ層と、を有した筐体と、
基板、基板上に形成された軟磁性裏打ち層、および軟磁性裏打ち層に重ねて形成され垂直磁気異方性を有した磁気記録層を具備し、前記筐体内に配設されたディスク状の記録媒体と、
前記記録媒体に対して情報処理を行うヘッド、前記ヘッドを支持したヘッドアクチュエータ、および前記記憶媒体を支持および回転駆動する駆動モータを含み前記ベース上に設けられた機構部と、を備えたディスク装置。
【請求項2】
前記ベースおよびトップカバーは、アルミニウム、マグネシウム、あるいは合成樹脂により形成されている請求項1に記載のディスク装置。
【請求項3】
前記第1および第2メッキ層は、鉄により形成されている請求項1又は2に記載のディスク装置。
【請求項4】
前記第1メッキ層および第2メッキ層は、前記筐体内に配設されたシールド対象物を覆うように磁気的な閉ループを形成している請求項1に記載のディスク装置。
【請求項5】
前記ベースはトップカバー側に位置した内面と外部に露出した外面とを有し、前記トップカバーは前記ベース側に位置した内面と外部に露出した外面とを有し、
前記第1メッキ層は、前記ベースの内面および外面の少なくとも一方の全面を覆って形成され、前記第2メッキ層は、前記トップカバーの内面および外面の少なくとも一方の全面を覆って形成されている請求項1に記載のディスク装置。
【請求項6】
前記ベースは、底壁と、底壁の周縁に沿って立設された側壁と、前記側壁の延出端に設けられた複数のねじ止め部および前記トップカバーに当接可能な複数の当接部と、を有し、
前記トップカバーは、前記側壁の延出端上に支持され、前記ねじ止め部にねじ止めされているとともに、前記当接部に接触し、前記第1および第2メッキ層は、前記ねじ止め部および当接部において互いに接触し導通している請求項1に記載のディスク装置。
【請求項7】
前記ヘッドは、記録媒体に対して記録磁界を印加する主磁極と、磁束のリターンパスを形成したリターンヨークと、前記記録媒体から信号を読み出す再生素子とを有している請求項1に記載のディスク装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
この発明はディスク装置に関し、特に、垂直磁気記録式の記録媒体を用いたディスク装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は矩形箱状の筐体を備え、この筐体内には、磁気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駆動手段としてのスピンドルモータ、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収納されている。
【0003】
近年、高記録密度化を図るため、垂直磁気記録方式の開発が進めされている。垂直磁気記録方式を適用した磁気ディスク装置は、一般に、単磁極ヘッドと、2層構造のディスク状記録媒体とを有したヘッドディスクアッセンブリを備えている。このような磁気ディスク装置は、外部から侵入する外乱磁界の影響を受け易く、この外乱磁界によりディスク状記録媒体に記録されたデータが消去されてしまう現象が確認されている。そのため、垂直磁気記録方式を用いた磁気ディスク装置では、従来の面内磁気記録方式を用いた磁気ディスク装置に比較して、外部磁界に対するシールド機能を向上する必要がある。そこで、例えば、特許文献1に開示されたディスク装置によれば、筐体の上面、下面、側面、特に、磁気ヘッドの移動範囲と対向する領域に、テープ状あるいは箔状の磁気シールド部材を巻き付け、シールド機能を向上させている。あるいは、筐体の外面に透磁性鋼板を巻き付け、シールド性を向上させたディスク装置が提案されている。
【特許文献1】特開2003−77266
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、薄型化、小型化が必要な磁気ディスク装置において、筐体外面に上記のようなテープ状あるいは箔状の磁気シールド部材,又は所定形状に形成された鋼板を巻き付ける構成とした場合、装置全体が厚くなり、薄型化の妨げとなる。また、磁気シールド部材を巻き付ける場合、部品点数が増加するとともに、製造および組立てが面倒となり、製造コスト増加の要因となりえる。
【0005】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、磁気シールド性に優れているとともに、薄型化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】
【0006】
上記目的を達成するため、この発明に係るディスク装置は、非磁性材で形成されているとともに上面部が開口した板状のベースと、非磁性材で形成されているとともに上記ベースに取り付けられ上面部開口を閉じた板状のトップカバーと、磁性材により形成され前記ベースの外面を被覆した第1メッキ層と、磁性材により形成され前記トップカバーの外面を被覆しているとともに前記第1メッキ層に導通した第2メッキ層と、を有した筐体と、基板、基板上に形成された軟磁性裏打ち層、および軟磁性裏打ち層に重ねて形成され垂直磁気異方性を有した磁気記録層を具備し、前記筐体内に配設されたディスク状の記録媒体と、前記記録媒体に対して情報処理を行うヘッド、前記ヘッドを支持したヘッドアクチュエータ、および前記記憶媒体を支持および回転駆動する駆動モータを含み前記ベース上に設けられた機構部と、を備えている。
【発明の効果】
【0007】
この発明の態様によれば、第1および第2メッキ層によって筐体に磁気シールド機能を付加することにより、磁気シールド性に優れているとともに、薄型化が可能な磁気ディスク装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下図面を参照しながら、この発明を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。
【0009】
図1に示すように、HDDは筐体11を備えている。この筐体11は、上面の開口した矩形箱状のベース10と、矩形板状のトップカバー15とを備え、トップカバーは、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。
【0010】
ベース10内には、情報記録媒体としての磁気ディスク12および機構部が設けられている。機構部は、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33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)22、磁気ヘッドが磁気ディスク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、HDDに衝撃等が作用した際、ヘッドクチュエータを退避位置に保持するイナーシャラッチ機構20を備えている。また、ベース10内には、プリアンプ等の電子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。
【0011】
ベース10の外面には、FPCユニット17を介してスピンドルモータ13、VCM22、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10の底壁と対向して位置している。
【0012】
ヘッドアクチュエータ14は、ベース10の底壁上に固定された軸受組立体24を備えている。軸受部として機能する軸受組立体24は、ベース10の底壁に立設された枢軸23と、枢軸に一対の軸受を介して回転自在に支持された円筒形状のハブ26と、を有している。ヘッドアクチュエータ14は、ハブ26に取り付けられた2本のアーム27、それぞれのアームから延出した2本のサスペンション30、サスペンションの延出端に支持された磁気ヘッド33、および複数のスペーサリングを備えている。
【0013】
図2に示すように、磁気ディスク12は、例えば、直径65mm(2.5インチ)に形成され、円板状に形成され非磁性体からなる基板70の各表面上に、ソフト・マグネティク・アンダーレーヤーと呼ばれる軟磁性裏打ち層72、垂直磁気異方性を有した磁化記録層73を順次積層し、さらにその上に保護膜74を形成した構造を有している。
【0014】
図1に示すように、磁気ディスク12は、スピンドルモータ13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21によりクランプされ、ハブに固定されている。そして、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、例えば、5400rpmの速度で回転駆動される。
【0015】
図2に示すように、磁気ヘッド33は単磁極ヘッドとして構成され、磁気ディスク12に対して記録磁界を印加する主磁極75と、磁束のリターンパスとなるリターンヨーク76とを有している。主磁極75には、磁気ディスク16に信号を書き込む際に主磁極を励磁する記録コイル77が巻装さている。リターンヨーク76に隣接して磁気ディスク16から信号を読み出すリードヘッドの再生素子78が設けられている。
【0016】
図1に示すように、各磁気ヘッド33は、サスペンション30の先端部に形成されたジンバル部に固定されている。各磁気ヘッド33は、それぞれ図示しない中継フレキシブルプリント回路基板(以下、中継FPCと称する)を介して後述するメインFPC42に電気的に接続されている。中継FPCは、ヘッドアクチュエータ14の各アーム27およびサスペンション30の表面に貼り付けられ、サスペンションの先端からアームの回動基端に亘って延びている。中継FPCは、全体として細長い帯状に形成され、その先端は磁気ヘッド33に電気的に接続されているとともに、その基端部はメインFPC42に電気的に接続されている。これにより、各磁気ヘッド33は、中継FPCおよびメインFPC42を介してFPCユニット17に電気的に接続されている。
【0017】
ハブ26の外周に嵌合されたアーム27は所定の間隔を置いて互いに平行に位置し、これらのアームに取り付けられたサスペンション30および磁気ヘッド33は互いに向かい合って位置している。VCM22は、ハブ26からアーム27と反対方向に延出した図示しない支持フレーム、および支持フレームに支持されたボイスコイルを有している。ヘッドアクチュエータ14をベース10に組み込んだ状態において、ボイスコイルは、ベース10上に固定された一対のヨーク38間に位置し、これらのヨークおよび一方のヨークに固定された図示しない磁石とともにVCM22を構成している。そして、ボイスコイルに通電することにより、ヘッドアクチュエータ14が回動し、磁気ヘッド33は磁気ディスク12の所望のトラック上に移動および位置決めされる。
【0018】
図1および図3に示すように、ベース10は、非磁性材として、例えば、アルミニウム、マグネシウム等の比較的軽量の金属により、ダイキャスト成形されている。ベース10は、底壁10aと、底壁の周縁に沿って立設された矩形枠状の側壁10bとを一体に有している。側壁10bの延出端において、4つの角部および各長辺のほぼ中央部には、それぞれねじ止め部50が設けられている。各ねじ止め部50は、側壁10bの延出端に突設されたボス部50aと、ボス部の平坦な先端面に形成されたねじ孔50bとを有している。各ボス部50aは、トップカバー15に接触する当接部としても機能している。また、側壁10bの延出端において、2つの角部には、当接部52が突設されている。これらの当接部52は、トップカバー15に当接する平坦な先端面を有している。
【0019】
ベース10はトップカバー15側に位置した内面と外部に露出した外面とを有している。ベース10の内面および外面の少なくとも一方の全面は磁性材で形成された第1メッキ層によって被覆されている。本実施形態において、ベース10は、その内面および外面を含む全面が、例えば鉄で形成された第1メッキ層54aによって被覆されている。第1メッキ層54aの層厚t1は、ベース10の板厚に対して3割以下、例えば0.05ないし0.12μmに形成されている。第1メッキ層54aの腐食を防止するため、第1メッキ層54aの外面には、塗装、コーティング等が施される。
【0020】
図1および図3に示すように、トップカバー15は、ベース10に対応した寸法の矩形状に形成されている。トップカバー15は、非磁性材として、例えば、アルミニウム、マグネシウム等の比較的軽量の金属からなる板厚0.4mm程度の板材をプレス成形することにより、所定形状に形成されている。トップカバー15は、ベース10側に位置した内面と外部に露出した外面とを有している。トップカバー15の内面周縁部は、ベース10の側壁10bに対向する平坦な突合せ部15aを構成している。
【0021】
トップカバー15の内面および外面の少なくとも一方の全面は磁性材で形成された第2メッキ層54bによって被覆されている。本実施形態において、トップカバー15は、その内面および外面を含む全面が、例えば鉄で形成された第2メッキ層5baによって被覆されている。第2メッキ層54bの層厚t2は、トップカバー15の板厚に対して3割以下、例えば0.05〜0.1μmに形成されている。第2メッキ層54bの腐食を防止するため、第2メッキ層54bの外面には、塗装、コーティング等が施される。
【0022】
突合せ部15aにおいて、トップカバー15の4つの角部、および一対の長辺側の側縁のほぼ中央には、それぞれ第1透孔40が形成されている。トップカバー15は、各第1透孔40に挿通されたねじ16をベース10の側壁10bに形成されたねじ孔50bにねじ込むことによりベースに締結され、ベースの上端開口を閉塞している。トップカバー15の突合せ部15aと側壁10bの延出端との間には、ベース10内部を気密に保持するガスケット56が挟持されている。図1に示すように、ガスケット56は、ベース10の突き合わせ部15aに対応した矩形枠状に形成されている。ガスケット56は、薄い金属シートあるいは樹脂シートを、例えば、ゴム等からなるガスケット材で上下から挟み込んで形成されている。
【0023】
トップカバー15をベース10にねじ止めした状態において、トップカバーの内面に形成された第2メッキ層54bは、ベース10の側壁10bに設けられた当接部52およびボス部50aに当接している。この際、側壁10bの当接部52およびボス部50aは第1メッキ層54aによって被覆されている。そのため、ベース10の第1メッキ層54aとトップカバー15の第2メッキ層54bは、当接部52およびボス部50aの位置で互いに接触し、磁気的に導通している。これにより、第1メッキ層54aおよび第2メッキ層54bは、筐体11内に配設されたシールド対象物を覆うように磁気的な閉ループを形成し、磁気シールドとして機能する。
【0024】
図1に示すように、トップカバー15において、軸受組立体24の枢軸23と対向する位置には、第2透孔44が形成されている。第2透孔44に挿通された固定ねじ43を枢軸23の上端部にねじ込むことにより、トップカバー15の一部と枢軸とが締結されている。従って、枢軸23は、筐体11のベース10およびトップカバー15により両端部が支持されている。このように、トップカバー15は、周縁部に位置した6つのねじ止め用の第1透孔40、および枢軸23上に位置したねじ止め用の第2透孔44を有している。
【0025】
以上のように構成されたHDDによれば、筐体11のベース10およびトップカバー15は、それぞれアルミニウム、マグネシウムのような比較的軽い非磁性材により形成されている。そのため、筐体11およびHDD全体の重さを軽くすることが可能となる。ベース10およびトップカバー15は、それぞれ外面全体が鉄等の磁性材からなる第1メッキ層54a、第2メッキ層54bによって被覆されている。そして、第1および第2メッキ層54a、54bは互いに導通し、筐体11内部を覆った閉ループを形成し、筐体内部を電磁シールドする。
【0026】
このように、第1および第2メッキ層54a、54bによって外部磁界をシールドし、筐体11外部から筐体内部への外部磁界の侵入を防止することができる。従って、外部磁界により磁気ディスク12上の記録データが消去してしまう恐れがなくなり、信頼性の向上を図ることができる。外磁場耐力が向上することで、HDDの書き込み性能が向上し、信頼性の高い高密度記録の垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置を提供することができる。更に、筐体11の外面に磁気シールド部材等を巻き付ける必要がなく、部品点数の削減し組立て性の向上を図ることができる。
【0027】
また、第1および第2メッキ層54a、54bは、非常に薄く形成されているため、筐体11の寸法を大幅に増加することなく、磁気シールド効果を得ることができる。その結果、装置全体の一層の薄型化を図ることが可能となる。第1および第2メッキ層54a、54bは、ベース10およびトップカバー15に強固に結合しているため、組立時におけるベースおよびトップカバー15の取扱いが容易となる。
【0028】
また、ベース10およびトップカバー15の成形後、第1および第2メッキ層を形成するため、ベースおよびトップカバーが複雑な形状の場合でも、ムラ無くメッキ層を形成することができる。更に、ベース10およびトップカバー15を鉄からなる第1および第2メッキ層54a、54bでそれぞれ被覆することにより、部品の機械的強度を向上させ、HDD全体の強度向上を図ることが可能となる。
【0029】
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。
透磁性材、つまり、磁性材による磁気シールド効果は、磁性材の厚さが大きいほど高くなる。前述した第1の実施形態では、ベース10の外面および内面の全体、およびトップカバー15の外面および内面の全体に均一な厚さt1あるいはt2のメッキ層を形成した。この場合、外面および内面に形成されたメッキ層の合計の厚さは、t1×2あるいはt2×2であるが、磁気の通り道となるメッキ層の厚さはt1あるいはt2となる。
【0030】
図4に示すように、第2の実施形態によれば、第1および第2メッキ層は、部分メッキとされ、ベース10およびトップカバー15の一部に形成されている。すなわち、第1メッキ層54aは、ベース10の内面のみに形成され、その厚さは、2t1に形成されている。ここで、ベース10の内面は、側壁10bの延出端面を含んでいる。また、第2メッキ層54bは、トップカバー15の内面のみに形成され、その厚さは2t2に形成されている。
【0031】
このような構成によれば、第1メッキ層54aの総厚、および第2メッキ層54bの総厚が、それぞれ第1の実施形態と同一であるとすると、磁気の通り道となる第1メッキ層の層厚および第2メッキ層の層厚は、それぞれ第1の実施形態の2倍となり、磁気シールド効果を向上することが可能となる。図5は、メッキ層の層厚とシールド効果(磁場強度)との関係を示している。この図からも、メッキ層の層厚の増加に伴って、シールド効果が向上することが分かる。
【0032】
図6に示すように、第3の実施形態によれば、第1メッキ層54aは、ベース10の外面のみに形成され、その厚さは、2t1に形成されている。また、第2メッキ層54bは、トップカバー15の外面のみに形成され、その厚さは2t2に形成されている。そして、第1メッキ層54aと第2メッキ層54bとは側壁19bの外面で互いに接触し、磁気的に導通している。
【0033】
第3の実施形態においても、前述した第2の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、第2および第3の実施形態において、他の構成は前述した第1の実施形態と同一であり、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した。
【0034】
第1および第2メッキ層54a、54bは、閉ループを形成する構成に限らず、図7に示す第4の実施形態のように、一端が開放したほぼU字形状に形成してもよい。すなわち、第1メッキ層54aは、ベース10の内面および外面の大部分を覆い、側壁10bの一部外面は省略されている。また、第2メッキ層54bは、トップカバー15の内面および外面の大部分を覆い、側縁の一部は省略されている。
このような構成においても、筐体11内に配設された磁気ディスク、磁気ヘッド等を第1および第2メッキ層で覆うことにより、磁気シールド効果を得ることができる。
【0035】
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、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。筐体を構成するベース、およびトップカバーの材料は、非磁性材であればよく、合成樹脂等を用いることも可能である。また、第1および第2メッキ層は、磁性材であればよく、鉄に限らず、他の金属を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】図1は、この発明の第1の実施形態に係るHDDを示す分解斜視図。
【図2】図2は、前記HDDの磁気ヘッドおよび磁気ディスクの一部を概略的に示す図。
【図3】図3は、前記HDDの筐体を概略的に示す断面図。
【図4】図4は、この発明の第2の実施形態に係るHDDの筐体を概略的に示す断面図。
【図5】図5は、メッキ層の層厚と磁気シールド効果との関係を示すグラフ。
【図6】図6は、この発明の第3の実施形態に係るHDDの筐体を概略的に示す断面図。
【図7】図7は、この発明の第4の実施形態に係るHDDの筐体を概略的に示す断面図。
【符号の説明】
【0037】
10…ベース、 10a…底壁、 10b…側壁、 11…筐体、
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、
33…磁気ヘッド、 50…ねじ止め部、 52…当接部、 54a…第1メッキ層、
54b…第2メッキ層




 

 


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