(57)【要約】【課題】ＨＤＡにもベースにも支障なく、ベースとカバーを接合するための構造を提供し、装置内部にヘリウムガスなどの低密度の気体を封入し、長期間密封できるようにする。【解決手段】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任意の位置に移動するためのヘッドジンバルアセンブリと、該ヘッドジンバルアセンブリを駆動するためのアクチュエータアセンブリがベースに設けられ、ベースをカバーにより接合し、接合された空間に低密度のガスを密封した密封型磁気ディスク装置であって、ベースは、その側壁上に溶接用金属部材を有し、該溶接用金属部材とカバーを溶接にて接合する。  【選択図】図３
2007280555.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、前記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が設けられたベースと、該ベースと接合するカバーを備え、前記ベースと前記カバーが接合された空間に低密度のガスを封入した密封型磁気ディスク装置であって、
前記ベースは、その側壁上に金属部材を接合したベースであって、該金属部材と前記カバーとが溶接されていることを特徴とする密封型磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記金属部材は、前記ベースの側壁上に半田、または、ロウ付けにより接合されていることを特徴とする請求項１に記載の密封型磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記ベースは、ダイキャストで成型したものであり、前記金属部材は、前記ベースにインサート成型されたものであり、前記金属部材と前記ベースとの隙間に樹脂が含浸されていることを特徴とする請求項１に記載の密封型磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記ベースは、アルミをダイキャストで成型したものであり、前記金属部材は、アルミニウム合金、あるいは、ステンレス合金であることを特徴とする請求項１に記載の密封型磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記低密度のガスは、ヘリウムであることを特徴とする請求項１に記載の密封型磁気ディスク装置。
【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は、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。
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。
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、効果が大きく、安定していて安全性の高い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。
ここで、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のような従来例が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】US Publication 2005/0068666ここで、従来例について、説明する。
【０００４】
図１には、従来例に係る密封型磁気ディスク装置の筐体のカバーがない状態の上面図が示される。
【０００５】
図１において、スピンドルモータ１１及び該スピンドルモータ１１により回転駆動される、情報記録再生媒体としての磁気ディスク１２が設けられる。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１３と、アクチュエータアセンブリ１３により回転駆動される、ヘッドジンバルアセンブリ１４とが設けられる。ヘッドジンバルアセンブリ１４の先端部には、磁気ディスク１２との間で情報の記録、再生を行うための磁気ヘッド１５が、磁気ディスク１２との間で空気軸受面（ＡＢＳ）を有するスライダを介して、設けられる。
ヘッドジンバルアセンブリ１４が磁気ディスク１２の半径方向に回転駆動して、磁気ヘッド１５が磁気ディスク１２上に位置決めされ、記録再生が行われる。さらに、ＦＰＣアセンブリ１６は、磁気ヘッド１５や各モータと、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１５が記録再生する情報や、各モータを駆動するための駆動電流を伝送させる。上述した筐体内のスピンドルモータ１１、磁気ディスク１２、アクチュエータアセンブリ１３、ヘッドジンバルアセンブリ１４及びＦＰＣアセンブリ１６（以下、ＨＤＡという）と筐体外の回路基板により、磁気ディスク装置が機能する。
上記ＨＤＡが搭載された筐体にカバーの取り付けを行い、内部にヘリウムガスを注入し、密封型磁気ディスク装置とする。
【０００６】
図２には、従来例に係る密封型磁気ディスク装置の断面図の一例が示される。
【０００７】
ここで、筐体内のヘリウムが漏れる可能性が高い箇所として、スピンドルモータ１１などが搭載されたベース２２とカバー２３の接合箇所が挙げられる。当該箇所を完全に密封すべく、接合位置２４において、ベース２２側壁の上部とカバー２３をレーザー溶接あるいは半田接合する。
そして、レーザー溶接あるいは半田接合を行う場合は、その耐久性・信頼性やコストの観点から、ベース２２とカバー２３の材料を選定する必要があり、例えば、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カバーが選定され得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ベースをダイキャストで成型する場合、鋳型には、型抜きしやすくするために、離型剤が塗布されており、また、鋳型内には、大気中のガスが存在する。
【０００９】
そして、ベースを鋳造する際には、上記の離型剤や大気中のガスなどの不純物を巻き込み、成型したベース内は、不純物を含有してしまう。
このようなベースに、ＨＤＡを搭載した状態で、カバーを接合する必要がある。接合方法としては、レーザー溶接か、半田あるいはロウ付けが考えられる。
半田あるいはロウ付けでは、接合部の温度はレーザー溶接よりも低く、また、ベースを溶融する範囲もレーザー溶接よりはるかに浅いため、後述するレーザー溶接の場合のように、ベース内部へ悪影響を与えることはない。
しかしながら、半田あるいはロウ付けでは、接合部の温度が熱拡散しやすく、周辺の広い範囲で高熱となり、ＨＤＡの耐熱性の問題から、ＨＤＡを破壊しかねない。
また、レーザー溶接では、溶接箇所のみが高熱となり、半田あるいはロウ付けの場合のように、ＨＤＡへ悪影響を与えることはない。
しかしながら、レーザー溶接では、接合部の温度が半田あるいはロウ付けよりも高く、また、ベースを溶融する範囲も半田またはロウ付けよりはるかに深いため、ベース内部に悪影響を及ぼす。具体的には、上述したように、ダイキャストで成型されたベース内には不純物が含有されており、この不純物はアルミニウムよりも沸点が低い。このため、ベースの溶融箇所が高熱となると、アルミニウムに先んじて不純物が急激に膨張し、周辺のアルミニウムを吹き飛ばす結果、欠陥（ブローホール）ができてしまう。封入するヘリウムは、このようなブローホールを介して、漏出しやすくなるため、ブローホールが生じないようにする必要がある。
【００１０】
本発明の目的は、ＨＤＡにもベースにも支障なく、ベースとカバーを接合するための構造を提供し、装置内部にヘリウムガスなどの低密度の気体を封入し、長期間密封できるようにすることにある。
【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、本発明の密封型磁気ディスク装置は、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、前記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が設けられたベースと、該ベースを接合するカバーを備え、前記ベースと前記カバーが接合された空間に低密度のガスを密封した密封型磁気ディスク装置であって、ベースは、その側壁上に金属部材を接合したベースであって、該金属部材とカバーとが溶接される。  
なお、前記金属部材は、前記ベースの側壁上に半田、または、ロウ付けにより接合される。
【００１２】
また、前記ベースは、ダイキャストで成型したものであり、前記金属部材は、前記ベースにインサート成型されたものであり、前記金属部材と前記ベースとの隙間に樹脂が含浸される。
【００１３】
なお、前記ベースは、アルミをダイキャストで成型したものであり、前記金属部材は、アルミニウム合金、あるいは、ステンレス合金であることが望ましい。
【００１４】
そして、前記低密度のガスとしては、主にヘリウムが用いられる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ベースの側壁上に接合された金属部材は、不純物を含まないため、カバーとレーザー溶接されても、ブローホールが発生することはなくなる。
そして、レーザー溶接による溶融は、金属部材にとどまるため、レーザー溶接による熱が、ダイキャストで成型されたベース内の不純物にまでは影響を与えない。
従って、装置内部にヘリウムガスなどの低密度の気体を封入しても、ほぼ完全に密封することができる。
【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形態を図面に沿って説明する。
【００１７】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る磁気ディスク装置の断面図であり、図４は、本発明の第１の実施形態に係る磁気ディスク装置において、ＨＤＡ及びカバーのない状態の斜視図である。
【００１８】
図３に示すように、磁気ディスク装置のベース２２には、ＨＤＡが搭載されている。
そして、図３及び図４に示すように、ベース２２の側壁上には、側壁の外周に沿った枠の形状で、かつ、不純物のない溶接用金属部材３１が設けられ、この溶接用金属部材３１とカバー２３が接合される。
図５は、図３の溶接用金属部材３１周辺の拡大図である。
ベース２２の側壁上に、ロウあるいは半田５２を介して、溶接用金属部材３１がロウ付けあるいは半田付けされる。そして、溶接用金属部材３１とカバー２３の接する面の接合箇所５１において、レーザー溶接される。
このような構造とする製法について説明する。
まず、金属板に、プレス、鍛造、押し出し、あるいは切削などの加工を施し、枠形状の溶接用金属部材３１とする。
そして、ベース２２の側壁上に、ロウあるいは半田５２を塗布し、溶接用金属部材３１をその上に設置した後、リフロー装置により、ロウ付けあるいは半田付けを行う。
その後、溶接用金属部材３１が接合されたベースにＨＤＡを搭載し、所定の検査等を行った後、最終的にカバー２３と溶接用金属部材３１を接合箇所５１にて、レーザー溶接する。
既述したように、ベース２２は、ダイキャストで成型されるが故に、不純物が含有され、カバーとの直接のレーザー溶接は、この不純物による悪影響を引き起こす。
しかしながら、上記した溶接用金属部材３１は、金属板を加工しただけであり、不純物が含有されることはない。
従って、溶接用金属部材３１にブローホールが生じることはなく、ヘリウムが漏出することはない。また、レーザー溶接による溶融は、溶接用金属部材３１にとどまるため、レーザー溶接による熱が、ベース２２の不純物に悪影響を与えることもない。
なお、溶接用金属部材３１とベース２２のロウ付けあるいは半田付けでは、レーザー溶接に比べて、ベース２２が溶融する割合は格段に小さく、さらに、レーザー溶接に比べて、低熱で行われるので、ベース２２にブローホールが生じる心配はない。
図６は、本発明の第２の実施形態に係る磁気ディスク装置の断面図であり、図７は、本発明の第２の実施形態に係る磁気ディスク装置において、ＨＤＡ及びカバーのない状態の斜視図である。
図６に示すように、磁気ディスク装置のベース２２には、ＨＤＡが搭載されている。
そして、図６及び図７に示すように、ベース２２の側壁上には、側壁の外周に沿った枠の形状で、かつ、不純物のない溶接用金属部材６１が設けられ、この溶接用金属部材６１とカバー２３が接合される。
図８は、図６の溶接用金属部材６１周辺の拡大図である。
ベース２２の側壁上に、樹脂８２を介して、溶接用金属部材６１が接合され、溶接用金属部材６１とカバー２３の接する面の接合箇所８１において、レーザー溶接される。
このような構造とする製法について説明する。
まず、金属板に、プレス、鍛造、押し出し、あるいは切削などの加工を施し、枠形状の溶接用金属部材６１とする。
次に、ベースをアルミダイキャストにより成型する際には、予め溶接用金属部材６１となる枠の形状を鋳型内にセットしておく。
そして、溶接用金属部材６１がセットされた鋳型内に、アルミニウムを鋳造し、インサート成型する。鋳造されたベース２２は、冷却されて固まるにつれ収縮し、ベース２２の有する段差の内側にある溶接用金属部材６１を押さえつけ、ベース２２と溶接用金属部材６１が固定される。
しかし、これだけでは、溶接用金属部材６１とベース２２の間を完全に塞ぐことはできず、隙間ができてしまう。
このため、溶接用金属部材６１が固定されたベース２２に樹脂８２を含浸させ、隙間を塞ぎ、完全密封状態とする。
具体的には、樹脂を入れたチャンバー内に、溶接用金属部材６１が固定されたベース２２全体を沈め、チャンバーを閉じる。その後、チャンバー内を真空ポンプにて真空にし、溶接用金属部材６１とベース２２の間に樹脂を含浸させる。その後、チャンバー内を大気状態に戻し、樹脂８２を含浸させたベースを取り出す。
こうしてできたベースにＨＤＡを搭載し、所定の検査等を行い、最終的にカバー２３と溶接用金属部材６１を接合箇所８１にて、レーザー溶接する。
既述したように、ベース２２は、ダイキャストで成型されるが故に、不純物が含有され、カバーとの直接のレーザー溶接は、この不純物による悪影響を引き起こす。
しかしながら、上記した溶接用金属部材６１は、金属板を加工しただけであり、不純物が含有されることはない。
従って、溶接用金属部材６１にブローホールが生じることはなく、ヘリウムが漏出することはない。また、レーザー溶接による溶融は、溶接用金属部材６１にとどまるため、レーザー溶接による熱が、ベース２２の不純物に悪影響を与えることもない。
そして、上記のようにインサート成型した場合に生じる溶接用金属部材６１とベース２２の間の隙間も、樹脂を含浸させることにより、完全密封とすることができる。
なお、第１及び第２の実施形態において、ベース２２は、アルミダイキャストで成型したものとし、溶接用金属部材３１及び６１は、アルミニウム合金、あるいは、ステンレス合金とすることが望ましい。また、アルミニウム合金としては、A1070、A1100、A1200、A2319、A4043、A4045、A4047、A5554、A5654、A5356、A5556、A5183のうち、いずれかを用いることが望ましい。
図９は、従来のベースにカバーを溶接した場合の接合箇所周辺の内部拡大図であり、図１０は、本発明のベースにカバーを溶接した場合の接合箇所周辺の内部拡大図である。
図９で示される大小の穴状になっているものが、溶融した金属の中で拡散したブローホールであり、この状態では、封入したヘリウムが漏出しやすくなってしまう。
しかし、図１０では、このようなブローホールは見られない。従って、本発明の接合構造によれば、ブローホールの発生を防ぎ、装置内部を完全に密封することができることが分かる。
そして、本実施形態により、完全密封されたヘリウムによれば、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できる。また、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、装置性能の向上を図ることができる。
また、本実施形態により、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】
【００１９】
【図１】従来例に係る密封型磁気ディスク装置の筐体のカバーがない状態の上面図である。
【図２】従来例に係る密封型磁気ディスク装置の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る磁気ディスク装置の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る磁気ディスク装置において、ＨＤＡ及びカバーのない状態の斜視図である。
【図５】図３の溶接用金属部材周辺の拡大図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る磁気ディスク装置の断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る磁気ディスク装置において、ＨＤＡ及びカバーのない状態の斜視図である。
【図８】図６の溶接用金属部材周辺の拡大図である。
【図９】従来のベースにカバーを溶接した場合の接合箇所周辺の内部拡大図である。
【図１０】本発明のベースにカバーを溶接した場合の接合箇所周辺の内部拡大図である。
【符号の説明】
【００２０】
２１…ＨＤＡ、２２…ベース、２３…カバー、３１…溶接用金属部材、５１…接合箇所、５２…ロウあるいは半田、６１…溶接用金属部材、８１…接合箇所、８２…樹脂
【図１】
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【図２】
2007280555.tif 000004
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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