(57)【要約】【課題】モータの消費電力を上げることなく、アクチュエータが受ける風外乱を低減し、記録密度の向上を図ることが可能なディスク装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、ディスク装置は、筐体１０と、筐体の底壁上に設けられた駆動モータと、駆動モータにより支持および回転されるディスク状の記録媒体１６と、記録媒体に対して情報処理を行うヘッドと、ヘッドを記録媒体に対して移動自在に支持したキャリッジ２２と、キャリッジの移動領域を除いて、記録媒体の外周縁と筐体の側壁１２ｂとの間に配置された整流部材５０と、を備えている。整流部材は、記録媒体とほぼ同一平面に位置し、記録媒体の外周縁に隣接対向する円弧状のシュラウド部材５２と、シュラウド部材に突設され、それぞれ記録媒体の表面に沿って流れる空気流をシュラウド部材の外周側に導くとともに、記録媒体の中心側への逆流を規制する複数のフィン５４と、を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底壁および底壁の周縁部に沿って立設された側壁を有する筐体と、
前記筐体の底壁上に設けられた駆動モータと、
前記駆動モータにより支持および回転される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と、
前記ヘッドを前記記録媒体に対して移動自在に支持したキャリッジと、
前記記録媒体とほぼ同一平面に位置し、前記記録媒体の外周縁に隣接対向する円弧状のシュラウド部材と、前記シュラウド部材に突設され、それぞれ前記記録媒体の表面に沿って流れる空気流をシュラウド部材の外周側に導くとともに、記録媒体の中心側への逆流を規制する複数のフィンと、を有し、前記キャリッジの移動領域を除いて、前記記録媒体の外周縁と前記筐体の側壁との間に配置された整流部材と、
を備えているディスク装置。
【請求項２】
前記シュラウド部材は、板状に形成され、前記記録媒体の上面と同一平面上に位置する上面、および前記記録媒体の下面と同一平面上に位置する下面を有し、
前記複数のフィンは、前記シュラウド部材の上面および下面の少なくとも一方に突設され、前記シュラウド部材の円周方向に沿って所定の間隔を置いて並んで配置されている請求項１に記載のディスク装置。
【請求項３】
前記各フィンは、円弧状あるいは流線形状に形成されている請求項１または２に記載のディスク装置。
【請求項４】
前記複数のフィンは、それぞれ前記シュラウド部材の内周縁から外周縁に向かって、前記記録媒体の回転方向に傾斜して延び、
各フィンは、その外周側の端部が、前記記録媒体の回転方向に関して下流側に位置する隣のフィンの内周側端部と、前記記録媒体の径方向に重なるように配置されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のディスク装置。
【請求項５】
前記筐体の側壁は、前記シュラウド部材の外周縁に沿って連続的に延びる円弧状に形成され前記シュラウド部材の外周縁に隙間を置いて対向した対向面を有している請求項１ないし４に記載のディスク装置。
【請求項６】
前記側壁の対向面と前記シュラウド部材の外周縁と間の隙間、および、前記フィンと前記側壁の対向面との間の隙間により、空気流が流れる空気流路が形成されている請求項５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、高速で回転するディスク状の記録媒体を備えたディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ディスク装置、例えば、ハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと称する）は、磁気ディスク、磁気ディスクを回転駆動するスピンドルモータ、磁気ディスクに対してデータのリード／ライトを行う磁気ヘッド、磁気ヘッドを支持したキャリッジアッセンブリ、キャリッジアッセンブリを駆動するボイスコイルモータ、基板ユニット等を備え、これらはほぼ密閉構造の筐体に収容されている。
【０００３】
このようなＨＤＤにおいて、高速なデータ処理を行うためには磁気ディスクの回転数を上げる必要がある。しかし、磁気ディスクが高速回転すると、磁気ディスクと同一回転方向の気流が発生し、この気流の乱れにより磁気ディスクが振動するディスクフラッターと呼ばれる現象が生じる。また、磁気ヘッドを支持したキャリッジに風外乱が作用し、キャリッジの変位が生じる。この場合、磁気ディスクに対する磁気ヘッドの位置決め精度が低下し、記録密度の向上に支障が生じる。
【０００４】
このような磁気ディスクの高速回転に伴って生じる空気流を整流するため、磁気ディスクの表面に僅かな隙間を置いて対向するスクイーズプレートやスポイラを配置した磁気ディスク装置が提案されている。この整流板は、磁気ヘッドおよびアームの移動路を除いて、磁気ディスクの両面を覆うように配設されている。また、磁気ヘッドおよびアームの移動路を除いて、アームの周囲に磁気ディスク表面と隙間を置いて対向する整流板あるいは姿勢安定化部材を設けた装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３９２５号公報
【特許文献２】特開２０１０−３３６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなスクイーズプレートやスポイラを磁気ディスク面間に入れることで、アクチュエータが受ける風外乱を抑制し、オントラック精度向上を図ることが可能であるが、磁気ディスクの回転抵抗が増大し、モータの消費電力が増加していた。近年、更なる省電力化が進んでいることから、消費電力増加を避け高記録密度を実現する必要がある。
【０００７】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その課題は、アクチュエータが受ける風外乱をより好適に低減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】
【０００８】
実施形態によれば、ディスク装置は、底壁および底壁の周縁部に沿って立設された側壁を有する筐体と、前記筐体の底壁上に設けられた駆動モータと、前記駆動モータにより支持および回転される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と、前記ヘッドを前記記録媒体に対して移動自在に支持したキャリッジと、前記記録媒体とほぼ同一平面に位置し、前記記録媒体の外周縁に隣接対向する円弧状のシュラウド部材と、前記シュラウド部材に突設され、それぞれ前記記録媒体の表面に沿って流れる空気流をシュラウド部材の外周側に導くとともに、記録媒体の中心側への逆流を規制する複数のフィンと、を有し、前記キャリッジの移動領域を除いて、前記記録媒体の外周縁と前記筐体の側壁との間に配置された整流部材と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係るＨＤＤを、そのトップカバーを取外して示す斜視図。
【図２】図２は、前記ＨＤＤの整流部材を示す斜視図。
【図３】図３は、図１の線Ａ−Ａに沿ったＨＤＤの断面図。
【図４】図４は、前記ＨＤＤにおける発生風の流れを模式的に示す平面図。
【図５】図５は、前記整流部材のフィン部分を拡大して示す平面図。
【図６Ａ】図６Ａは、前記整流部材を持たないＨＤＤにおけるキャリッジが受ける空気流の流量のシミュレーション結果を示す図。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本実施形態に係る前記整流部材を備えたＨＤＤにおけるキャリッジが受ける空気流の流量のシミュレーション結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下図面を参照しながら、ディスク装置として実施形態に係るＨＤＤについて詳細に説明する。図１は、トップカバーを外してＨＤＤの内部構造を示し、図２は、ＨＤＤの整流部材を示し、図３は、図１の線Ａ−Ａに沿ったＨＤＤの断面を示している。
【００１１】
図１および図３に示すように、ＨＤＤは筐体１０を備えている。筐体１０は、上面の開口した矩形箱状のベース１２と、複数のねじによりベースにねじ止めされてベースの上端開口を閉塞した図１では図示しないトップカバー１３と、を有している。ベース１２は、矩形状の底壁１２ａと、底壁の周縁に沿って立設された側壁１２ｂとを有している。このベース１２は、アルミニウム等の金属のダイキャストにより一体的に形成されている。ベース１２の周縁部とトップカバー１３との間には、気密性を高めるためのガスケットが挟持されている。
【００１２】
筐体１０内には、ベース１２の底壁１２ａに取り付けられ駆動モータとして機能するスピンドルモータ１８と、このスピンドルモータによって支持および回転される、例えば、３枚の磁気ディスク１６とが配設されている。記録媒体としての磁気ディスク１６は、３枚に限らず、２枚あるいは１枚、また、４枚以上としてもよい。
【００１３】
また、筐体１０内には、磁気ディスク１６に対して情報の記録、再生を行なう複数、例えば、４つの磁気ヘッド１７、これらの磁気ヘッド１７を磁気ディスク１６に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリ２２、キャリッジアッセンブリ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１７が磁気ディスク１６の最外周に移動した際、磁気ヘッド１７を磁気ディスク１６から離間した退避位置に保持するランプロード機構２５、ＨＤＤに衝撃等が作用した際、キャリッジアッセンブリ２２を退避位置に保持する図示しないラッチ機構、およびプリアンプ等を有する基板ユニット２１が収納されている。
【００１４】
ベース１２の底壁１２ａ外面には、プリント回路基板２７がねじ止めされている。プリント回路基板２７は、基板ユニット２１を介して、スピンドルモータ１８、ＶＣＭ２４、および磁気ヘッド１７の動作を制御する制御部を構成している。
【００１５】
各磁気ディスク１６は、例えば、直径６５ｍｍ（２．５インチ）に形成され、例えば、ガラスで形成された基材と、基材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。３枚の磁気ディスク１６は、スピンドルモータ１８のハブ（ロータ）に互いに同軸的に嵌合され、隙間を置いて積層配置されている。磁気ディスク１６は、クランプばね２３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１６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。そして、磁気ディスク１６は、スピンドルモータ１８により所定の速度、例えば、５４００ｒｐｍあるいは１５０００ｒｐｍの速度で矢印Ｂ方向に回転される。
【００１６】
側壁１２ｂの内、ベース１２の長手方向のほぼ半分の領域に位置した側壁１２ｂは、磁気ディスク１６の外周縁を囲んで位置している。側壁１２ｂは底壁１２ａに対してほぼ垂直に起立した対向面１２ｃを有し、この対向面１２ｃは、磁気ディスク１６の外周縁に沿って連続的に延びた円弧状に形成され、磁気ディスクの外周縁に隙間を置いて対向している。これにより、対向面１２ｃを有した側壁１２ｂは、磁気ディスク１６に対してシュラウドを構成している。
【００１７】
図１に示すように、キャリッジアッセンブリ２２は、ベース１２の底壁１２ａ上に固定された軸受部２６と、軸受部から延出した６本のアーム２８と、を備えている。軸受部２６は、ベース１２の長手方向に沿って磁気ディスク１６の回転中心から離間して位置しているとともに、磁気ディスクの外周縁近傍に位置している。６本のアーム２８は、磁気ディスク１６の表面と平行に、かつ、互いに所定の間隔を置いて位置しているとともに、軸受部２６から同一の方向へ延出している。キャリッジアッセンブリ２２は、弾性変形可能な細長い板状のサスペンション３０を備えている。サスペンション３０は、板ばねにより構成され、その基端がスポット溶接あるいはカシメ等によりアーム２８の先端に固定され、アームから延出している。なお、各サスペンション３０は対応するアーム２８と一体に形成されていてもよい。
【００１８】
サスペンション３０の延出端には磁気ヘッド１７が取り付けられている。それぞれサスペンション３０に取り付けられた６つの磁気ヘッド１７は、２個ずつ互いに向かい合って位置し、各磁気ディスク１６の両面に対向している。
【００１９】
キャリッジアッセンブリ２２は、軸受部２６からアーム２８と反対の方向へ延出した支持枠を有し、この支持枠により、ＶＣＭ２４の一部を構成するボイスコイル３６が支持されている。支持枠は、合成樹脂やアルミニウム等によりボイスコイル３６の外周に一体的に成形されている。駆動部として機能するＶＣＭ２４は、ベース１２の底壁１２ａ上に配置された一対のヨーク３８、およびこれらのヨークの内面に固定された図示しない磁石と、を有し、キャリッジアッセンブリ２２に取り付けられたボイスコイル３６は、２つの磁石間に配置されている。
【００２０】
ボイスコイル３６に通電することにより、軸受部２６の回りでキャリッジアッセンブリ２２が矢印Ｃ方向に回動し、磁気ヘッド１７は磁気ディスク１６の所望のトラック上に移動および位置決めされる。これにより、磁気ヘッド１７は、磁気ディスク１６に対して情報の書き込みあるいは読み出しを行うことができる。キャリッジアッセンブリ２２およびＶＣＭ２４はヘッドアクチュエータを構成している。
【００２１】
ランプロード機構２５は、ベース１２の底壁１２ａに設けられているとともに磁気ディスク１６の外側に配置されたランプ４２と、各サスペンション３０の先端から延出した図示しないタブと、を備えている。ランプ４２は、磁気ディスク１６の回転方向Ｂに関して、軸受部２６の下流側に位置している。キャリッジアッセンブリ２２が回動し、磁気ヘッド１７が磁気ディスク１６の外側の退避位置まで回動する際、各タブは、ランプ４２に形成されたランプ面と係合し、その後、ランプ面の傾斜によって引き上げられ、磁気ヘッド１７をアンロードする。
【００２２】
基板ユニット２１は、フレキシブルプリント回路基板により形成された本体２１ａを有し、この本体２１ａはベース１２の底壁１２ａに固定されている。本体２１ａ上にはヘッドアンプ等の電子部品が実装されている。基板ユニット２１は本体２１ａから延出したメインフレキシブルプリント回路基板（以下、メインＦＰＣと称する）２１ｂを有している。メインＦＰＣ２１ｂの延出端は、キャリッジアッセンブリ２２の軸受部２６近傍に接続され、更に、アーム２８およびサスペンション３０上に設けられた図示しないケーブルを介して磁気ヘッド１７に電気的に接続されている。基板ユニット２１の本体底面にはプリント回路基板２７と接続するための図示しないコネクタが実装されている。  
図１に示すように、ＨＤＤは、可動部の稼動によって筐体内に発生した塵埃を捕獲する循環フィルタ４８を備えている。循環フィルタ４８は、磁気ディスク１６の周囲に配設されている。
【００２３】
図１および図４に示すように、ＨＤＤでは、磁気ディスク１６の外周縁と筐体１０の側壁１２ｂとの間に隙間が設けられ、この隙間により、空気流の流路Ｐ１が形成されている。同様に、側壁１２ｂと他の構成部材（ＶＣＭ２４、基板ユニット２１、ランプ４２）との間にも僅かな隙間が設けられ、この隙間により、空気流が流れる流路Ｐ２が形成されている。
【００２４】
図１ないし図４に示すように、ＨＤＤは、磁気ディスク１６に対する磁気ヘッド１７の位置決め性能を上げるため、筐体１０内の空気流を整える整流部材５０が設けられている。整流部材５０は、磁気ディスク１６の枚数に合わせて３枚のシュラウド部材５２と、各シュラウド部材５２に突設された複数のフィン５４と、を有している。各シュラウド部材５２は、細長い板状に形成され、かつ、磁気ディスク１６の径よりも僅かに大きい径を有する円弧状に形成されている。
【００２５】
フィン５４は、シュラウド部材５２の上面からほぼ垂直に突出している。複数のフィン５４は、シュラウド部材５２の円周方向に所定の間隔を置いて並んで設けられ、シュラウド部材５２のほぼ全周に分散して配置されている。各フィン５４は、例えば、円弧状あるいは流線形状に形成され、シュラウド部材５２の内周縁から磁気ディスク１６の回転方向Ｂに向かって傾斜して延びている。また、各フィン５４は、シュラウド部材５２の外周縁と隙間を置いて設けられている。更に、図５に示すように、フィン５４は、その外周側の端部が、回転方向Ｂに対して下流側に位置する隣のフィン５４の内周側端部と、磁気ディスク１６の径方向Ｒに重なって位置するように配置および形成されている。本実施形態において、シュラウド部材５２およびフィン５４は、合成樹脂により一体に成形されている。
【００２６】
図２および図３に示すように、３枚のシュラウド部材５２は、互いに平行に整列して積層され、全体として円弧状の整流部材５０を構成している。整流部材５０は、各シュラウド部材５２の複数個所、例えば、３箇所から径方向外方に突出した固定部５６を有し、３枚のシュラウド部材５２の固定部５６は、互いに積層され接着固定されている。各固定部５６には、ねじ止め用の透孔５８が形成されている。また、２段目および３段目のシュラウド部材５２に設けられたフィン５４は、その上端が、上段のシュラウド部材５２の下面に密着している。すなわち、２段目および３段目のシュラウド部材５２に設けられたフィン５４は、その突出高さが、隣合う２枚の磁気ディスク１６間の間隔とほぼ等しく形成されている。  
なお、フィン５４は、シュラウド部材５２の上面のみに限らず、下面、あるいは、両面に突設してもよい。フィン５４をシュラウド部材５２の両面に突設した場合、隣合う段のシュラウド部材のフィンは、フィンの先端同士が互いに当接した状態で配置される。
【００２７】
上記のように構成された整流部材５０は、図１、図３および図４に示すように、キャリッジアッセンブリ２２の移動領域を除いて、磁気ディスク１６の外周縁と筐体１０の側壁１２ｂ（円弧状の対向面１２ｃ）との間に配置され、固定部５６をベース１２にねじ止めすることにより、ベース１２に固定されている。これにより、整流部材５０は、磁気ディスク１６の中心と同軸的に配置されている。３枚のシュラウド部材５２は、対応する３枚の磁気ディスク１６とほぼ同一平面に位置し、磁気ディスク１６の外周縁に僅かな隙間を置いて隣接対向している。各シュラウド部材５２の上面は、磁気ディスク１６の上面とほぼ同一平面に整列し、シュラウド部材５２の下面は、磁気ディスク１６の下面とほぼ同一平面に整列している。また、各シュラウド部材５２の外周縁は、ベース１２の対向面１２ｃと僅かな隙間を置いて対向している。
【００２８】
複数のフィン５４は、前述したように、シュラウド部材５２のほぼ全周に分散して配置され、シュラウド部材５２の内周縁から磁気ディスク１６の回転方向Ｂに向かって傾斜して延びている。また、フィン５４は、シュラウド部材５２に対してほぼ垂直に突設され、磁気ディスク１６の表面に沿って流れる空気流が当たるように配置されている。そして、シュラウド部材５２の外周縁と側壁１２ｂとの間、および、各フィン５４の外周側面と側壁１２ｂとの間に空気流路Ｐ１が形成されている。
【００２９】
図３ないし図５に示すように、磁気ディスク１６が高速回転すると、各磁気ディスク１６の表面に沿って空気流が生じ、この空気流は磁気ディスクの中心から外周に向かって、かつ、回転方向Ｂに沿って流れる。この空気流は、整流部材５０の各シュラウド部材５２の上面および下面に沿って外周側に導かれ空気流路Ｐ１へ送られる。この際、複数のフィン５４は、空気流を回転方向Ｂに沿って円滑に空気流路Ｐ１へ導くとともに、磁気ディスク１６の中心側への逆流を規制する。これにより、磁気ディスク１６の高速回転により生じる空気流は、磁気ディスク外周側の空気流路Ｐ１に沿って流れ、更に、筐体１０の側壁１２ｂに沿って流路Ｐ２を流れ、再び、空気流路Ｐ１に流入する。従って、キャリッジアッセンブリ２２に当たる空気流が大幅に低減し、キャリッジアッセンブリ２２が受ける空気の密度を下げることができる。
【００３０】
図６Ａは、前記整流部材５０を持たない比較例に係るＨＤＤにおいて、キャリッジアッセンブリが受ける空気流の流量のシミュレーション結果を示し、図６Ｂは、本実施形態に係る前記整流部材５０を備えたＨＤＤにおけるキャリッジアッセンブリ２２が受ける空気流の流量のシミュレーション結果を示している。
【００３１】
これらの図から、キャリッジアッセンブリ２２が受ける空気流の流量は、比較例（図６Ａ）が６８６ｃｍ3／secであるのに対して、本実施形態に係るＨＤＤによれば、６７０ｃｍ3／secと減少している。このことから、本実施形態によれば、磁気ディスク表面に発生する空気流を、磁気ディスク外周の空気流路Ｐ１により好適に流せていることが分かる。
【００３２】
上記のように構成されたＨＤＤによれば、整流部材５０のシュラウド部材５２により空気流を整流することにより、乱流の発生を抑制し、ディスクフラッターを低減することができる。また、フィン５４により磁気ディスク１６の中心側への逆流を規制することにより、キャリッジアッセンブリ２２に当たる風外乱を抑制することができる。そのため、風乱による磁気ディスクの振動を低減し、およびサスペンションの外乱変位を低減することができ、磁気ディスクに対する磁気ヘッドの位置決め精度が向上する。同時に、整流部材５０により、磁気ディスク表面に発生する空気流を磁気ディスク外周の空気流路により好適に流し、かつ、磁気ディスク外周からディスク中心への空気流の逆流を防止することにより、発生した空気流を好適に整流し、磁気ディスク１６自体の回転抵抗を低減することができる。その結果、磁気ディスクを回転させるスピンドルモータの消費電力を低減することが可能となる。このことから、磁気ディスクの狭トラックピッチ化を可能とし、記憶容量の増大および回転数の高速化を図ることができ、パフォーマンスが高い磁気ディスク装置が得られる。更に、モータの消費電力を上げることなく、キャリッジアッセンブリ（アクチュエータ）が受ける風外乱を低減し、記録密度の向上を図ることが可能なディスク装置が得られる。
【００３３】
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、上述した実施形態においては、３枚の磁気ディスクを備えた構成について説明したが、磁気ディスクの枚数は必要に応じて増減可能である。磁気ディスクが１枚の場合は、整流部材のシュラウド部材を１枚とし、このシュラウド部材の上面および下面にフィンを突設する。整流部材およびフィンの形状は、実施形態に限定されることなく、種々変更可能である。特に、フィンは、磁気ディスク上の空気流を磁気ディスク外周に円滑に導き、かつ、磁気ディスク中心方向への空気流の逆流を規制できる形状であればよい。また、複数段のシュラウド部材およびフィンを、一体に成形することも可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１０…筐体、１２…ベース、１２ａ…底壁、１２ｂ…側壁、１２ｃ…対向面、
１６…磁気ディスク、１７…磁気ヘッド、１８…スピンドルモータ、
２２…キャリッジアッセンブリ、２４…ＶＣＭ、５０…整流部材、
５２…シュラウド部材、５４…フィン、Ｐ１、Ｐ２…流路（空気流路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2014135109.tif 000006
【図５】
2014135109.tif 000007
【図６Ａ】
2014135109.tif 000008
【図６Ｂ】
2014135109.tif 000009