(57)【要約】【課題】  この発明は、省スペースで十分な機能を有する呼吸機構を備えたディスク装置を提供することを課題とする。【解決手段】  本発明のディスク装置は、ディスク状の媒体を回転させるスピンドルモータと、前記媒体と前記スピンドルモータを回転可能に収容配置し、複数の連結孔を有し、当該連結孔の少なくとも一つが前記スピンドルモータの近傍に設けられた筐体と、前記スピンドルモータの回転動作により前記筐体内外に圧力差が生じたとき、前記筐体内外の圧力差が調整可能な擬似密閉容器と、前記複数の連結孔を前記擬似密閉容器で連結したことを特徴としており、これによりさまざまな環境条件において信頼性の高い磁気ディスク装置を提供することが可能となる。【選択図】      図２
2007012150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状の媒体を回転させるスピンドルモータと、
前記媒体と前記スピンドルモータを回転可能に収容配置し、複数の連結孔を有し、当該連結孔の少なくとも一つが前記スピンドルモータの近傍に設けられた筐体と、
前記スピンドルモータの回転動作により前記筐体内外に圧力差が生じたとき、前記筐体内外の圧力差が調整可能な擬似密閉容器と、
前記複数の連結孔を前記擬似密閉容器で連結した
ことを特徴とするディスク装置。
【請求項２】
前記複数の連結孔の少なくとも一つに圧力弁を配した
ことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項３】
前記請求項１に記載のディスク装置であって、
駆動回路を搭載し上記ディスクユニットに貼り合わせられる回路基板と、
前記筐体と前記回路基板との間に配置され、前記筐体と気密に連通した連通孔を有し、前記筐体内の気圧変化を相殺するように容積を変える偏平な袋と、
を備えていることを特徴とするディスク装置。
【請求項４】
前記袋は、その内部の気圧と外気圧との差が一定圧力を超えたときにその圧力差を相殺するように外気を吸入または排出するための吸排気弁を有することを特徴とする請求項３に記載のディスク装置。
【請求項５】
前記連通孔および吸排気弁は、互いに離間した位置に設けられていることを特徴とする請求項４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、筐体内の気圧変化を抑制するための呼吸機構を備えたディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、呼吸機構を備えたディスク装置として、例えば、筐体に設けられた防塵用のフィルタの外側に蛇腹状の伸縮可能な容器を密閉状態で取り付けた装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この容器は、筐体内の気圧変化に応じて伸縮するため、筐体内の気圧が変化した場合であっても、筐体内に外気が流入することを防止できる。
【０００３】
しかし、蛇腹状の容器を筐体の外側に取り付けるためのスペースを確保する必要があり、装置の小型化の要求に反する。特に、特許文献１の第１図に示すように、容器内に吸水性樹脂等を配置する場合、伸縮のための比較的大きなスペースが必要となる。
【０００４】
また、蛇腹状の容器の容量を超える気圧変化が筐体に生じた場合、容器が破損する問題が生じる。このため、十分な容量を確保すべく容器を大きくすると、上述したスペースの問題がより顕著となる。
【特許文献１】特開平３−２６６２８５号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の目的は、省スペースで十分な機能を有する呼吸機構を備えた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、本発明のディスク装置は、ディスク状の媒体を回転させるスピンドルモータと、前記媒体と前記スピンドルモータを回転可能に収容配置し、複数の連結孔を有し、当該連結孔の少なくとも一つが前記スピンドルモータの近傍に設けられた筐体と、前記スピンドルモータの回転動作により前記筐体内外に圧力差が生じたとき、前記筐体内外の圧力差が調整可能な擬似密閉容器と、前記複数の連結孔を前記擬似密閉容器で連結したことを特徴としている。
【０００７】
また、本発明のディスク装置は、ディスク状の媒体を偏平な筐体内に回転可能に収容配置したディスクユニットと、このディスクユニットの筐体と気密に連通した連通孔を有し、該筐体内の気圧変化を相殺するように容積を変える偏平な袋と、この袋内に外気を吸入または排出するための吸排気弁と、を備えている。
【０００８】
更に、本発明のディスク装置は、ディスク状の媒体を偏平な筐体内に回転可能に収容配置したディスクユニットと、駆動回路を搭載し上記ディスクユニットに貼り合わせられる回路基板と、上記ディスクユニットと回路基板との間に配置され、熱の伝達を抑制するとともに振動や音を吸収する偏平な袋と、を備え、上記袋は、上記ディスクユニットの筐体と気密に連通した連通孔を有し、該筐体内の気圧変化を相殺するように容積を変えることを特徴とする。
【０００９】
上記発明によると、ディスクユニットに気密に連通した偏平な袋を設けたため、僅かなスペースに呼吸機構を配置でき、十分な容量を確保できる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のディスク装置は、上記のような構成および作用を有しているので、装置を大型化することなく十分な機能を有する呼吸機構を提供でき、筐体内の気圧変化を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
（本発明の実施形態）
図１には、この発明の実施の形態に係るハードディスクドライブ（ディスク装置）（以下、単にＨＤＤと称する）を分解した概略斜視図を示してある。
ＨＤＤは、上面が開放した略矩形のハウジングであるベース筐体１、およびトップカバー３を有する。トップカバー３は、ガスケット２（図２参照）を介してハウジングであるベース筐体１の上面にセットされ、図示しない複数のネジによってベース筐体１に取り付けられる。ベース筐体１およびトップカバー３は、本発明の筐体として機能する。
【００１２】
ベース筐体１内には、磁気ディスク４（ディスク状の媒体）、磁気ディスク４を支持および回転するスピンドルモータ７、磁気ディスク４に対する情報の記録および／或いは再生を行なう複数の磁気ヘッド５を先端に搭載した複数のサスペンションアーム６、サスペンションアーム６を揺動させて磁気ヘッド５を磁気ディスク４の略半径方向に移動させるボイスコイルモータ３１、磁気ヘッド５を磁気ディスク４から外れた退避位置に保持するためのランプロード機構２０、振動により磁気ヘッド５が退避位置から外れることを防止するためのイナーシャラッチ機構２１、ベース筐体１内のごみをトラップする循環フィルタ２２、後述する呼吸機構１３によってベース筐体１内に取り入れられる気体に含まれるゴミをトラップする呼吸フィルタ２３、ヘッドＩＣを搭載した印刷配線基板（ＦＰＣ）２４などが収容配置されている。
【００１３】
図２には、上述した偏平な筐体１、３内に磁気ディスク４を回転可能に収容配置したディスクユニット、複数の電子部品３２を含む駆動回路を搭載した回路基板１４、および本発明の実施の形態に係る呼吸機構１３の位置関係を模式的に図示してある。ここでは、図示明瞭化のため、ディスクユニットの筐体１、３内に配置した構成要素の図示を省略してある。
【００１４】
図２に示すように、回路基板１４は、ベース筐体１の裏面側に張り合わされる。このとき、回路基板１４は、電子部品３２を実装した面がベース筐体１の底部に向き合うように取り付けられる。ベース筐体１の一端には、回路基板１４から延出されたコネクタ２５（図１参照）が突設されている。コネクタ２５は、外部装置と電気的に接続する複数本のピンを有する。また、ベース筐体１の裏面側には、ＦＰＣ２４から突設された複数本のピンを有するコネクタ（図示せず）が露出される。
【００１５】
このＨＤＤを動作させて磁気ディスク４に情報を記録し、或いは磁気ディスク４から情報を再生する際には、スピンドルモータ７によって磁気ディスク４を回転させて、ボイスコイルモータ３１によってサスペンションアーム６を揺動させ、磁気ヘッド５を磁気ディスク４の所望するトラック（図示せず）上に移動させる。
【００１６】
呼吸機構１３は、ベース筐体１と回路基板１４との間に配置される偏平な袋１２を有する。袋１２は、回路基板１４に実装された電子部品３２の凹凸形状に合わせて変形可能な柔らかい材料によって形成されている。本実施の形態では、厚さ１００［μｍ］程度の２枚のポリプロピレンシートを貼り合わせて袋１２を形成した。この袋１２は、ベース筐体１と回路基板１４との間で熱が伝達されることを抑制する断熱材として機能し、振動を吸収する緩衝部材として機能し、且つ音を吸収する防音部材として機能する。
【００１７】
一方、ベース筐体１の底部には、袋１２を取り付けるための呼吸孔１０−ａ、１０−ｂが底板を貫通して形成されており、この呼吸孔１０−ａ、１０−ｂの内側には、上述した吸着フィルタ１１が設けられている。尚、袋１２を形成するシートの厚さや材質は任意に変更でき、例えば、ポリエチレンやＰＥＴシート、或いはポリイミドや湿度遮蔽能力の高いメタルラミネートフィルムを用いても良い。
【００１８】
次に本実施形態の詳細を以下に説明する。
まず、図２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３は、同実施形態に係る磁気ディスク装置の斜視図である。ＨＤＡ（ヘッド・ディスク・アッセンブリ）ベース筐体１と、ガスケットであるシールゴム２と、ベース筐体を閉塞するトップカバー３、円板状の磁気ディスク４、情報の記録再生を行なう磁気ヘッド５と、磁気ヘッド５を回動可能に支持するヘッドキャリッジ６と、磁気ディスク４を回転させるスピンドルモータ７、スピンドルモータ７に磁気ディスク４を固定するためのディスククランプ８、ディスクスペーサ９、呼吸穴Ａ１０−ａ、呼吸穴Ｂ１０−ｂ、呼吸フィルタ１１、圧力調整用袋１２、外気の吸入排出弁機構１３、回路基板１４、吸気開口部１５、排気開口部１６からなる。
【００１９】
ここで、図２の吸気開口部１５は、スピンドルモータ７のハブ側面に隣接するように配することで、スピンドルモータ７ハブの回転力によって、その回転方向に発生する気流による減圧作用により、外部の空気をドライブ内に吸引する作用が発生するように配している。
【００２０】
スピンドルモータ７のハブ表面のに吸気開口部１５を配置した本実施形態では、圧力調整用の袋１２は、回路基板１４とＨＤＡベース筐体１の間に挟まれるように配置しているが、任意の配置を取ることができるものである。たとえば、トップカバー３側のリム構造にあわせて袋形状を調整し配することも可能である。また、パソコン等の情報端末機器に実装する際に、後からこれらの袋を装着することも可能である。
【００２１】
図４は本発明の第１の実施形態における呼吸穴Ａ１０−ａの磁気ディスク４との配置例を示す図であり、図５はその側面図である。磁気ディスク４に近接するように配された整流板１７に、呼吸フィルタ１１を介して、呼吸孔１０−ａを形成し、吸気開口部１５を磁気ディスク４に対向する位置に形成する。このとき整流板１７からなる吸気開口部１５は、所望の圧力を発生せしめるように、対向する磁気ディスク１２の周速、吸気開口部１５と磁気ディスク４の距離を適宜所望の圧力が得られるように調整することが可能となる。
【００２２】
図６は本実施形態に用いられた呼吸穴Ｂ１０−ｂの排気孔にもうけられた圧力調整器の一例を示すものである。圧力調整器は、標準気圧容器１８とその容器を密閉する伸縮性を有する蓋１９、圧力調整器支持機構部品３０で構成されており、標準気圧容器１８は、蓋１９で密閉されており空気の漏れはない。
【００２３】
ここで、蓋１９は、排気開口部１６に対向するように圧力調整器支持機構部品３０によって固定され配置されており、エンクロージャーを形成するベース筐体１とトップカバー３内外の気圧を一定値に保つように調整することが出来る構造になっている。
【００２４】
すなわち、蓋１９は、標準気圧容器１８と同設置環境であるエンクロージャーを形成するベース筐体１とトップカバー３内の気圧差により凹凸形に変形し、エンクロージャーを形成するベース筐体１とトップカバー３内の圧力を一定に保つことが可能となる。
【００２５】
すなわちエンクロージャーを形成するベース筐体１とトップカバー３内の気圧の低いときは、内外の気圧差により凸形に膨らむことで、排気開口部１６を塞ぎ、エンクロージャーを形成するベース筐体１とトップカバー３の圧力が高くなると、凹形に窪むことで排気開口部１６を開放し、エンクロージャーを形成するベース筐体１とトップカバー３の圧力を下げる働きをする。
【００２６】
このとき標準気圧容器１８に封入する空気の圧力を調整することで目的の調整圧力を設定する事も可能であり、また蓋１９と排気開口部１６との距離を調整することで、調整圧力を所望の値に設定する事が可能となる。
【００２７】
次に、具体的実施例によって本発明の実施形態を説明する。
まず、図２、図３に示すような、呼吸孔Ａ１０−ａとして、吸気開口部１５をスピンドルモータ７のハブ側面に隣接するように設置した磁気ディスク装置と、図４、図５、図６に示すような、磁気ディスク４に対向する位置に形成された整流板１７に呼吸フィルタ１１を介して、呼吸孔１０−ａを形成し、吸気開口部１５を、磁気ディスク４に対向する位置に形成した磁気ディスク装置を準備した。
【００２８】
次に、それぞれの磁気ディスク装置に呼吸孔Ｂ１０−ｂとして呼吸フィルタ１１のみを配し磁気ディスク装置と、図６に示す標準気圧容器１８とその容器を密閉する伸縮性を有する蓋１９、圧力調整器支持機構部品３０で構成される圧力調整器を配した２．５インチ型の一枚磁気ディスク媒体を搭載したタイプの磁気ディスク装置を各１０台ずつ準備した。
【００２９】
これらの磁気ディスク装置の呼吸孔Ａ１０−ａ、吸気孔Ｂ１０−ｂにそれぞれ連結するように椰子殻活性炭入りの圧力調整用袋１２を配して実施例とした。
それぞれの構成を下記の表１にまとめて記す。
比較例として４０ｍｇの椰子殻活性炭と、２０ｍｇの吸湿剤からなる吸着フィルタを備えた一基の呼吸孔を有する２．５インチ型の一枚磁気ディスク媒体を搭載したタイプの磁気ディスク装置を１０台ずつ準備した。
【００３０】
上記磁気ディスク装置を、厚さ５ｍｍ、幅約５０ｃｍ、奥行き２０ｃｍのシリコーンゴムの上に、約１ｃｍ間隔で５台並べた上で、同じシリコーンゴムのシートを被せて、さらに残り５台を同様に並べた上で、シリコーンゴムで表面を覆った。この状態で、動作試験を実施するため、磁気ディスク装置のファンクション試験機にそれぞれの磁器ディスク装置のコネクタを接続して、恒温槽に投入し試験をおこなった。
【００３１】
試験条件は、−５℃から６５℃の温度範囲を、１０℃／ｍｉｎの速度で昇降温させ、各温度で１時間保持させる1サイクル２時間１４分の温度サイクル試験を、１００サイクル実施した。このとき磁気ディスク装置は、磁気ディスク４の最も外周位置で保持させた状態で、スピンドルモータ７を動作させた状態で試験を行なった。このとき１０サイクル毎に、磁気ディスク装置を常温に戻し、磁気ディスク４の全面読み書きのファンクションテストを行った。
【００３２】
同様の試験を、圧力調節袋１２を設置しない通常の磁気ディスク装置でも行い、比較例とした。
試験の結果を以下の表１に示す。
【００３３】
【表１】
2007012150.tif 000003
【００３４】
本実施形態では、１０台中１０台が１００サイクルの試験を問題なくクリアできた。一方、比較例では、約３０サイクル近傍から、読み取りエラー系の不具合が頻発し、６０サイクル到達時点では、１０台中１０台が、試験継続不可能な状態となった。
【００３５】
また、これら試験後の磁気ディスク装置の磁気ヘッド５の磁気ディスク対向面であるＡＢＳ面（エア・ベアリング・サーフェス面）の調査をおこなったところ、本実施形態の磁気ディスク装置の磁気ヘッド５からは、付着物は観察されなかった。一方で、比較例の磁気ディスク装置からは、すべての磁気ディスク装置の少なくとも一箇所に、粘性の有機物系と思われる付着物が観察された。これら付着物を分析を分析したところ、付着物は有機シリコン系の化合物であることがわかった。
【００３６】
（他の実施形態）
次に、本発明の他の実施形態を以下に説明する。
上述の実施例と同様の磁気ディスク装置を準備し、減圧チャンバーを用いて磁気ディスク装置を減圧環境での動作を模擬した試験を実施した。試験条件としては大気圧から、０．１気圧ステップで段階的に減圧していき、気圧において約３０分の保持時間を設けた後、同圧力環境下で、前面読み書きの試験を行う動作を行い、エラーの発生の有無を確認した。
【００３７】
試験の結果を以下の表２に示す。
【００３８】
【表２】
2007012150.tif 000004
【００３９】
試験の結果、圧力調整器付きの実施例２および実施例４では、１０台中１０台が０．５５気圧の試験を問題なくクリアできた。一方、圧力調整器なしの実施例では、実施例１で、０．６気圧において１台エラーが発生、また実施例３では、０．５５気圧でＮＧが一台発生した。
【００４０】
尚、比較例では、０．６５気圧においてＮＧが発生し始め、０．５５気圧においては、全数の１０台のエラー発生が確認された。
これら試験磁気ディスク装置の分解調査の結果、エラー発生品については、すべての磁気ディスク装置において、磁気ディスク表面の少なくとも一面に薄傷が観察された。また磁気ヘッドの少なくとも一本において、磁気ディスクの成分のＣｏ、Ｐｔを含む付着物が観察されたが、実施例２、４の０．５５気圧試験品については、磁気ディスク媒体上の傷、および磁気ヘッド付着物は検出されなかった。
【００４１】
このように本発明によれば、エンクロージャーを形成するベース筐体に複数の連結孔を設け、この連結孔の少なくとも一つが、スピンドルモータ等回転部品の回転動作の影響を受けて、エンクロージャー内外の圧力差を発生させるように配したことで、エンクロージャー内の空気を積極的に置換、循環させることができる。
【００４２】
これにより、循環経路に粒子フィルタ、吸着フィルタ、調湿材、ラジエーター、圧力調整器を挿入することで、エンクロージャー内の清浄度、温度、湿度圧力を積極的に制御することも可能となり、磁気ディスク装置のこれら環境条件に関連する信頼性を改善させる事ができるものである。
【００４３】
上述のように本発明の磁気ディスク装置は、上記のような構成および作用を有していることで装置を大型化することなく十分な機能を有する呼吸機構を提供でき、筐体内の気圧変化を抑制することが可能となる。
【００４４】
なお、この発明は、上述した実施の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、上述した実施の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、上述した実施の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良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
【００４５】
例えば、上述した実施の形態では、呼吸機構の袋１２に取り付ける吸排気弁の作動するしきい値圧力を設定可能な弁に変更することが可能であることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置を示す分解斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置の断面模式図。
【図３】本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置の呼吸孔Ａ、Ｂの配置例を示す斜視図。
【図４】本発明の実施形態の変形例に係る磁気ディスク装置の呼吸孔Ａ、Ｂの配置例を示す斜視図。
【図５】本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置の呼吸孔Ａ（吸気孔）の配置例を示す側面図。
【図６】本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置の呼吸孔Ｂ（排気孔）の配置例を示す側面図。
【符号の説明】
【００４７】
１…ベース筐体（ハウジング）
２…ガスケット
３…トップカバー（ハウジング）
４…磁気ディスク
５…磁気ヘッド
６…サスペンションアーム
７…スピンドルモータ
８…クランパ
１０−ａ、１０−ｂ…呼吸孔
１１…吸着フィルタ
１２…袋
１３…呼吸機構
１４…回路基板
１５…吸気開口部
１６…排気開口部
１７…整流板
１８…標準気圧容器
１９…蓋
２０…ランプロード機構
２１…イナーシャラッチ機構
２２…循環フィルタ
２３…呼吸フィルタ
３０…圧力調整器支持機構部品
２５…コネクタ
３１…ボイスコイルモータ
３２…電子部品
【図１】
2007012150.tif 000005
【図２】
2007012150.tif 000006
【図３】
2007012150.tif 000007
【図４】
2007012150.tif 000008
【図５】
2007012150.tif 000009
【図６】
2007012150.tif 000010