(57)【要約】【課題】ベースのネジ穴を形成する部分は肉厚に形成されており、巣が多く発生している。この巣がネジ穴とシュラウドとの間にリークパスを形成し、密封された低密度の気体が漏れる原因となっている。【解決手段】ダイキャスト（ベース）１２のアルミニウム合金鋳造の最終段階で、スクイズ（局部加圧）により、ベース１２のネジ穴５０を形成する領域４２に、アルミニウム合金を押し込み、アルミニウム合金の密度を高める。ネジ穴５０を設ける領域４２にアルミニウム合金を充填することにより、アルミニウム合金の密度が２．７ｇ／ｃｍ３以上に高められている。その結果、この領域４２にネジ穴５０を形成しても、例えばシュラウド５２等との間に気体が漏れるようなリークパスが発生することはない。したがって、ダイキャストの肉厚部の巣のつながりが要因と考えられる低密度気体の漏れを防ぐことが可能となる。【選択図】図１
2007335022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクと、該ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、ディスク上で情報を記録再生するヘッドと、該ヘッドを前記ディスク上の半径方向に移動するためのアクチュエータアセンブリとが設けられたベースと、該ベースと接合されるカバーを備え、前記ベースと前記カバーを接合して形成された空間に空気より低密度の気体を密封した磁気ディスク装置であって、
前記ベースは金属のダイキャストであり、該ベースの底面に外側から形成されたネジ穴の周辺領域の金属密度がベース全体の金属密度よりも高いことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記ネジ穴の周辺領域は、スクイズによりベース材料が充填された領域であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記ネジ穴は、前記磁気ディスクを収納するシュラウドに近接しているネジ穴であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記ネジ穴は、磁気ディスク装置を外部装置へ固定するためのネジ穴であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記ベースはアルミニウム合金のダイキャストであり、前記ネジ穴の周辺領域はスクイズによりアルミニウム合金が充填された領域であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項６】
ディスクと、該ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、ディスク上で情報を記録再生するヘッドと、該ヘッドを前記ディスク上の半径方向に移動するためのアクチュエータアセンブリとが設けられたベースと、該ベースと接合されるカバーを備え、前記ベースと前記カバーを接合して形成された空間に空気より低密度の気体を密封した磁気ディスク装置であって、
前記ベースはアルミニウム合金のダイキャストであり、該ベース全体のアルミニウム合金の密度は２．６〜２．７ｇ／ｃｍ３であり、該ベースの底面に外側から形成されたネジ穴の周辺領域のアルミニウム合金の密度は２．７ｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項７】
前記ネジ穴の周辺領域は、スクイズによりアルミニウム合金が充填された領域であることを特徴とする請求項６記載の磁気ディスク装置。
【請求項８】
前記ネジ穴は、前記磁気ディスクを収納するシュラウドに近接しているネジ穴であることを特徴とする請求項６記載の磁気ディスク装置。
【請求項９】
前記ネジ穴は、磁気ディスク装置を外部装置へ固定するためのネジ穴であることを特徴とする請求項６記載の磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置に係り、特に、装置内部にヘリウムガスなどの低密度の気体を封入するのに好適な密封型磁気ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の磁気ディスク装置は、大容量・高記録密度さらには高速アクセスに対する要求から、ディスクを高速回転させ、ヘッドジンバルアセンブリを高速駆動させている。このため、少なからず、空気の乱れ（風乱）が生じ、ディスクやヘッドジンバルアセンブリに振動が発生する。この風乱振動は、高密度に記録されたディスク上のデータにヘッドを位置決めする際の大きな障害となる。風乱の発生はランダムであり、その大きさや周期を予測することは難しく、迅速かつ正確な位置決め制御が複雑・困難になるためである。また、風乱振動は騒音の要因ともなり装置の静粛性を損なう要因ともなる。
【０００３】
高速回転に伴う装置内の空気の作用で発生する問題としては、上記以外に消費電力の増加がある。ディスクを高速で回転させると、その近傍の空気も一緒に引きずられて回転する。一方ディスクから離れた空気は静止しているため、この間にせん断力が発生し、ディスク回転を止めようとする負荷となる。これは風損と呼ばれ、高速回転になればなるほど大きくなる。この風損に逆らって高速回転を行うには、モータは大きな出力を必要とし、大きな電力を必要とする。
【０００４】
ここで、前記風乱及び風損は装置内部の気体の密度に比例することに着目し、密封された磁気ディスク装置内において、空気の代わりに空気より低密度の気体を封入して風乱や風損を低減しようとするアイデアがあった。
低密度の気体としては、水素やヘリウムなどが考えられるが、実使用を考慮すると、ヘリウムが最適と考えられる。ヘリウムガスを密閉した磁気ディスク装置では、上記問題を解決し、迅速かつ正確な位置決め制御、省電力、良好な静粛性を実現できる。
しかし、ヘリウムは、その分子がきわめて小さく、拡散係数は大きいため、通常の磁気ディスク装置に用いられている筐体では、密閉性が低く、通常使用中に、ヘリウムが簡単に漏出してしまうという課題があった。
【０００５】
そこで、漏れやすいヘリウムなどの低密度の気体を密封可能にすべく、例えば、下記特許文献１のような密閉構造が提案されている。
図７Ａは、特許文献１に記載された磁気ディスク装置の筐体構造を示す断面図である。筐体１００は、ベース１２０と、ベース１２０の側壁の上部にレーザ溶接されたカバー１１０とを有し、筐体内部１０２にはＨＤＤ構成要素１０１が収納されている。筐体内部１０２にヘリウムを密封すべく、ヘリウムガスの環境下でカバー１１０の取り付けが行われ、取り付けと同時に筐体内部１０２がヘリウムで満たされた密封型磁気ディスク装置となる。
図７Ｂに、特許文献１に記載された磁気ディスク装置の他の密閉構造を示す拡大断面図を示す。この密閉構造は、二重カバー構造であり、内側カバー２４０と外側カバー１１０とを有する。ベース１２０のフランジ２２１と接する部分には、その全周に非密閉性のシール２４２が設けられている。外側カバー１１０をベース１２０の側壁の上部に溶接することにより密閉構造となる。
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／００６８６６６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
磁気ディスク装置のベースの装置外部には、磁気ディスク装置の規格として、磁気ディスク装置を外部装置へ固定するためのネジ穴（ユーザインタフェース）が設けられている。
そして上記ネジ穴を設けるベースを、ダイキャストで成型しようとする場合は、上記従来技術のように、ベースとカバーの封止を実現しても、以下のように、上記ネジ穴から筐体内の低密度の気体が外部へ漏れる可能性が極めて高くなる。
【０００８】
ダイキャスト成型では、鋳型内に溶融したアルミニウム合金を流し込み、冷却固定させる。この際、冷却固定は、鋳型内全体で同時に進行するのではなく、鋳型の外側から中側へ順に進行する。
ここで、鋳型内において、周辺と比べて厚みを均一にしている箇所では、溶融したアルミニウム合金を充填しやすく、冷却固定の進行も均一であるため、アルミニウム合金の密度を一定とすることができる。
【０００９】
一方、上記ネジ穴を設けた箇所などでは、周辺と比べて厚みを持たせて構成され、形状も複雑化している。そのため、このような箇所では、溶融したアルミニウム合金の流れが不均一で充填不足となったり、冷却固定の進行が遅く、溶融されたままの周辺より高温のアルミニウム合金が、膨張を起こしたりする。この結果、アルミニウム合金の密度が低くなり、巣と呼ばれる真空空間が多数発生してしまう。そして、巣が発生している領域を経由して装置内部の空間からネジ穴で構成される空間までのルートが形成されると当該ルートから低密度の気体が漏れやすくなる。
【００１０】
従来の技術により製造された筐体を用いた場合において、低密度の気体を密封した磁気ディスク装置では、低気密の気体が漏れている箇所の殆どは筐体の底側から加工されたネジ穴（ユーザーインターフェース）であることが判明した。
したがって、上記ネジ穴の周辺で発生する巣を低減する必要がある。
本発明の目的は、上記ネジ穴の周辺で発生する巣を低減し、筐体内の低密度の気体が漏出するのを防ぐことができる磁気ディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の磁気ディスク装置は、ディスクと、ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、ディスク上で情報を記録再生するヘッドと、ヘッドを前記ディスク上の半径方向に移動するためのアクチュエータアセンブリとが設けられたベースと、該ベースと接合されるカバーを備え、前記ベースと前記カバーを接合して形成された空間に空気より低密度の気体を密封した磁気ディスク装置であって、前記ベースは金属のダイキャストであり、該ベースの底面に外側から形成されたネジ穴の周辺領域の金属密度がベース全体の金属密度よりも高いことを特徴とする。
なお、前記ネジ穴の周辺領域は、スクイズによりベース材料が充填された領域である。
【００１２】
なお、前記ネジ穴は、前記磁気ディスクを収納するシュラウドに近接しているネジ穴である
なお、前記ネジ穴は、磁気ディスク装置を外部装置へ固定するためのネジ穴である。
【００１３】
そして、前記ベースはアルミニウム合金のダイキャストであり、前記ネジ穴の周辺領域はスクイズによりアルミニウム合金が充填された領域であることが望ましい。
【００１４】
また、本発明の磁気ディスク装置は、前記ベース全体のアルミニウム合金の密度は２．６〜２．７ｇ／ｃｍ３であり、該ベースの底面に外側から形成されたネジ穴の周辺領域のアルミニウム合金の密度は２．７ｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、磁気ディスク装置の内部に密封された低密度の気体が、ベースに形成されたネジ穴から漏洩するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に沿って説明する。図２は本発明が適用される磁気ディスク装置の分解斜視図である。磁気ディスク装置１０は、周囲に側壁１４を有するベース１２と、内側カバー２２と、外側カバー２０とを有し、ベース側壁１４のフランジ１６に内側カバー２２を落とし込んでネジ止めし、ベース側壁１４の上部に外側カバー２０を溶接することで筐体を構成している。筐体の中には記録再生部を構成する以下の各要素が収容される。ベース１２の底部にスピンドルモータ３０が固定され、スピンドルモータ３０には情報記録再生媒体としての磁気ディスク３２が取り付けられ、スピンドルモータ３０により回転駆動される。ベース１２にはまた、ボイスコイルモータを含むアクチュエータアセンブリ３４が設けられ、アクチュエータアセンブリ３４に取り付けられたヘッドジンバルアセンブリ３６を回転駆動する。ヘッドジンバルアセンブリ３６の先端部には、磁気ディスク３２との間で情報の記録・再生を行うための磁気ヘッド３８が、空気軸受面（ＡＢＳ）を有するスライダを介して設けられ、ヘッドジンバルアセンブリ３６が磁気ディスク３２の半径方向に回転駆動されて、磁気ヘッド３８が磁気ディスク３２のトラック上に位置決めされ、記録再生が行われる。
【００１７】
さらに、ＦＰＣアセンブリ（図示せず）が設けられ、磁気ヘッド３８や上記各モータと、これらを駆動制御するための筐体外の回路基板を接続し、磁気ヘッド３８が記録・再生する情報や、各モータを駆動するための電力を伝送する。上述した筐体内のスピンドルモータ３０、磁気ディスク３２、アクチュエータアセンブリ３４及びヘッドジンバルアセンブリ３６で構成される構成体をヘッドディスクアセンブリ（以下、ＨＤＡという）という。
【００１８】
筐体内部に低密度の気体を密封すべく、低密度の気体環境下で内側カバー２２の取り付けが行われ、取り付けと同時に筐体内部を低密度の気体で満たすことができる。あるいは、内側カバー２２の取り付けが行われた後、低密度の気体を筐体内部に注入することでも密封型筐体とすることができる。低密度の気体は、ヘリウム、水素等が好適であるが、安定していて安全性の高いヘリウムが望ましい。
さらに筐体を完全密封するために、外側カバー２０がベース１２の側壁上部にレーザ溶接される。ベース１２と外側カバー２０の材料は、その耐久性・信頼性やコストの観点から選定する必要があり、レーザ溶接の場合は、アルミニウムダイキャストで成型したベース及びプレスあるいは切削により形成されたアルミニウムの外側カバーが選定される。
【００１９】
このような磁気ディスク装置の製作過程においては、組立工程と検査工程がある。組立工程では、一度装置を組み立てて、動作可能な状態とする。検査工程では、装置を動作させ、仕様・性能レベルをクリアできていない不良部品がないか検査する。不良部品が発見された場合、その装置を組立工程に戻し、一度取り付けたカバーを外し、その不良部品のみを交換する修復作業（リワーク）を行う。このため、レーザ溶接による外側カバー２０の接合を行う前に、ベース側壁１４のフランジ１６に内側カバー２２を落とし込み、内側カバー２２の外周部に設けた貫通穴２４とベース１２に設けたネジ穴１８を使ってネジ止めすることにより、仮接合し、検査で合格した後、あるいは、修復作業を経た後の再検査で合格した後、上記の外側カバー２０の完全接合を行い、完全密封するようにする。
【００２０】
内側カバー２２は、ステンレス、アルミニウム、真鍮などの板材で形成される。内側カバー２２の、フランジ１６と接する部分には、その全周にフッ素ゴムなどの弾性体で形成された帯状のシールが設けられており、ヘリウムを仮密封できる構造となっている。このシールは同時に外側カバー２０を接合する際に発生するガスや塵埃がベース１２と内側カバー２２で形成されるＨＤＡを包含した空間に侵入することを防いでいる。
【００２１】
図３にＨＤＡを搭載する前のベースの上面図を示す。図３は、装置内部を表した図であり、磁気ディスク３２が収容されるシュラウドの内部空間５２が示される。
図４にベースの背面図を示す。図４は、装置外部を表した図であり、磁気ディスク装置の規格である、磁気ディスク装置を外部装置へ固定する為のネジ穴（ユーザインタフェース）５０が示される。
【００２２】
図５に図３のＡ−Ａ線断面図を示す。図５に示されるように、図４で示されたネジ穴５０で構成される空間と図３で示されたシュラウドの内部空間５２はベース上の近い領域の表と裏に設けられており、それぞれが、近接（５４）している。そして、上述したように、側壁１４のネジ穴５０が設けられる部分は、周辺よりも厚く構成されているため、アルミニウム合金の密度が低くなり、巣が多数発生している。したがって、側壁１４の内部に生じている巣を経由した、シュラウドの内部空間から、ネジ穴５０で構成される空間へのルートが形成され、筐体内に密封された低密度の気体がリークしやすい状態になっている。また、他のネジ穴５０で構成される空間とヘッドジンバルアセンブリを搭載している内部空間も比較的近接しており、同様に筐体内に密封された低密度の気体が比較的リークしやすい状態になっている。
【００２３】
そこで、本発明では、アルミニウム合金ダイキャストで成型されるベース１２の鋳造の最終段階で、スクイズ（局部加圧）により、ベース１２のネジ穴５０を形成する領域４２に、アルミニウム合金を押し込み、アルミニウム合金の密度を高めるようにする。上記図５に対応する図１に、本発明の実施例によるスクイズ（局部加圧）した後のベース１２の断面を示す。ネジ穴５０を形成する領域４２にアルミニウム合金を充填することにより、アルミニウム合金の密度が約２．７ｇ／ｃｍ３以上に高められている。その結果、巣の発生は抑制され、この領域４２にネジ穴５０を形成しても、例えば内部空間との間でルートは形成されず、内部気体の漏れを抑制することができる。
【００２４】
次に、図６を参照してアルミニウム合金のスクイズ（局部加圧）法を説明する。図６は図４の矢印Ｙ方向から見た図であり、金型は省略し、鋳造終了直前のベース１２と、スクイズのためのブッシュ６０とピン６２を示す。ダイキャスト（ベース）１２のアルミニウム合金が凝固する直前に、ベース１２のネジ穴５０を形成する領域４２の上部にブッシュ６０の先端を当て、ピン６２を矢印方向に駆動し、ピン６２とブッシュ６０の間にある溶融されたアルミニウム合金４０をベース１２の領域４２に押し込み、この領域４２に発生している巣（隙間）をつぶす。ピン６２の根元の加圧ライン圧は約１５０ｋｇｆ／ｃｍ２程度で、ネジ穴１箇所当たりでは９０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力が印加される。このように、アルミニウム合金を充填、加圧することにより、図１に示したようにネジ穴５０を形成する領域４２のアルミニウム合金の密度を２．７ｇ／ｃｍ３以上に高めることができる。
【００２５】
上記のようなアルミニウム合金の充填、加圧は、ネジ穴（ユーザインタフェース）５０だけでなく、必要に応じて、ベース１２の外側からネジ穴や穴を形成する箇所５４（図３参照）、及びベース１２の内側からネジ穴や穴を形成する箇所５６など（図３参照）で行ってもよい。こうすることで、巣が起因となる内部気体の漏れを完全に抑制することができる。
また、上記のようなスクイズの代替方法として、鋳型内において、ベースのネジ穴が設けられる箇所にネジ穴を形成した一定密度の金属材を予め配置して、ダイキャストでインサート成形する方法もある。
【００２６】
上記実施例によるベースでは、ベース全体のアルミニウム合金の密度が２．６〜２．７ｇ／ｃｍ３である所、スクイズした領域のアルミニウム合金の密度は２．７ｇ／ｃｍ３以上と高くなっており、筐体内部からの低密度の気体の漏れはみられなかった。
こうして、低密度の気体の漏れを防ぎ、完全密封した磁気ディスク装置によれば、以下の効果が得られる。
完全密封されたヘリウム環境によれば、迅速かつ正確な位置決め制御、省電力、良好な静粛性を実現することができる。特に省電力を考慮しない場合は、より高速なディスクの回転あるいはヘッドジンバルアセンブリの駆動を実現でき、装置性能の向上をさらに図ることができる。
また、完全密封された筐体によれば、気圧変動、湿度変動のＨＤＡへの影響を除去することができ、ＨＤＡ内のモータオイルなどの酸化劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例による磁気ディスク装置のベース側壁部分の断面図であり、図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明が適用される磁気ディスク装置の全体構成を示す分解斜視図である。
【図３】本発明が適用される磁気ディスク装置のＨＤＡが収容される前のベースの上面図である。
【図４】図３に示すベースの背面図である。
【図５】ベースの気体漏れが発生しやすい部分を示す断面図である。
【図６】アルミニウム合金をスクイズにより充填する方法を説明するための図である。
【図７Ａ】従来の磁気ディスク装置の筐体シール構造を示す断面図である。
【図７Ｂ】従来の磁気ディスク装置の筐体シール構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０…磁気ディスク装置、１２…ベース、１４…側壁、１６…フランジ、１８…ネジ穴、２０…外側カバー、２２…内側カバー、２４…貫通穴、３０スピンドルモータ、３２…磁気ディスク、３４…アクチュエータアセンブリ、３６…ヘッドジンバルアセンブリ、３８…磁気ヘッド、４０…アルミニウム合金、４２…ネジ穴を形成する領域、５０…ネジ穴、５４，５６…穴、６０…ブッシュ、６２…ピン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
2007335022.tif 000009
【図７Ｂ】
2007335022.tif 000010