(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定枠又は固定部と、
前記固定枠又は固定部に保持されるハードディスクアセンブリと、
前記ハードディスクアセンブリと前記固定枠又は固定部との間に介在するリンク機構又はリンク部材であって、１のリンクの両端のヒンジ部を結ぶ直線が、前記ハードディスクアセンブリの重心付近を通る位置にあるものと、
前記ハードディスクアセンブリと前記固定枠又は固定部に固定され、かつ、前記ハードディスクアセンブリと、前記固定枠又は固定部に設けられた端子との間を電気的に接続するケーブルであって、前記ハードディスクアセンブリの重心付近で屈曲して前記固定枠又は固定部に接続されるものとを有する磁気ディスク装置。
【請求項２】
固定枠又は固定部と、
ハードディスクアセンブリを保持するホルダと、
前記ホルダに保持される汎用品のハードディスクアセンブリと、
前記ホルダと前記固定枠又は固定部との間に介在するリンク機構又はリンク部材であって、１のリンクの両端のヒンジ部を結ぶ直線が、前記ハードディスクアセンブリの重心付近を通る位置にあるものと、
前記ハードディスクアセンブリと前記固定枠又は固定部に固定され、かつ、前記ハードディスクアセンブリと、前記固定枠又は固定部に設けられた端子との間を電気的に接続するケーブルであって、前記ハードディスクアセンブリの重心付近で屈曲して前記固定枠又は固定部に接続されるものとを有する磁気ディスク装置。
【請求項３】
請求項１記載の磁気ディスク装置において、
前記ケーブルは請求項１の記載にかかわらず、前記ハードディスクアセンブリと前記固定枠又は固定部に固定され、かつ、前記ハードディスクアセンブリと、前記固定枠又は固定部に設けられた端子との間を電気的に接続するケーブルであって、前記ハードディスクアセンブリからその重心に対して遠ざかりつつ屈曲して戻り、更に前記ハードディスクアセンブリの重心付近で屈曲して前記固定枠又は固定部に接続されている磁気ディスク装置。
【請求項４】
請求項１記載の磁気ディスク装置において、
前記ケーブルは請求項１の記載にかかわらず、前記ハードディスクアセンブリと前記固定枠又は固定部に固定され、かつ、前記ハードディスクアセンブリと、前記固定枠又は固定部に設けられた端子との間を電気的に接続するケーブルであって、前記ハードディスクアセンブリからその重心に対して遠ざかりつつ屈曲し折り癖をつけて戻り、更に前記ハードディスクアセンブリの重心付近で前記固定枠又は固定部に接続されている磁気ディスク装置。
【請求項５】
請求項２記載の磁気ディスク装置において、
前記ケーブルは請求項２の記載にかかわらず、前記ハードディスクアセンブリと前記固定枠又は固定部に固定され、かつ、前記ハードディスクアセンブリと、前記固定枠又は固定部に設けられた端子との間を電気的に接続するケーブルであって、前記ハードディスクアセンブリに近い方のケーブルの端部は前記固定枠又は固定部に接触しないように前記ホルダに固定され、前記ハードディスクアセンブリの重心付近で一回折り曲げられて前記固定枠又は固定部に接続されている磁気ディスク装置。
【請求項６】
固定枠又は固定部と、
前記固定枠又は固定部に保持されるハードディスクアセンブリと、
前記ハードディスクアセンブリと前記固定枠又は固定部との間に介在するリンク機構又はリンク部材であって、１のリンクの両端のヒンジ部を結ぶ直線が、前記ハードディスクアセンブリの重心付近を通る位置にあるものと、
前記ハードディスクアセンブリと前記固定枠又は固定部に固定され、かつ、前記ハードディスクアセンブリと、前記固定枠又は固定部に設けられた端子との間を電気的に接続するケーブルであって、前記ハードディスクアセンブリから３箇所の折り曲げ部分を経て、前記固定枠又は固定部に接続されているものとを有する磁気ディスク装置。
【請求項７】
固定枠又は固定部と、
前記固定枠又は固定部に保持されるハードディスクアセンブリであって、制御用電子回路基板を有するものと、
前記ハードディスクアセンブリと前記固定枠又は固定部との間に介在するリンク機構又はリンク部材であって、１のリンクの両端のヒンジ部を結ぶ直線が、前記ハードディスクアセンブリの重心付近を通る位置にあるものと、
前記ハードディスクアセンブリと前記固定枠又は固定部に固定され、かつ、前記ハードディスクアセンブリと、前記固定枠又は固定部に設けられた端子との間を電気的に接続するケーブルであって、前記制御用電子回路基板から前記固定枠又は固定部に近づきつつ屈曲して戻り、更に前記制御用電子回路基板付近で屈曲して戻り、前記固定枠又は固定部に接続されているとを有する磁気ディスク装置。
【請求項８】
２以上のハードディスクアセンブリを据え付ける固定部又は固定枠と、
前記固定枠又は固定部に保持される２以上のハードディスクアセンブリと、
前記各々のハードディスクアセンブリと、これを保持する固定枠又は固定部との間に介在するリンク機構又はリンク部材であって、１のリンクの両端のヒンジ部を結ぶ直線が、前記ハードディスクアセンブリの重心付近を通る位置にあるものと、
前記各々のハードディスクアセンブリと前記固定枠又は固定部に固定され、かつ、前記ハードディスクアセンブリと、前記固定枠又は固定部に設けられた端子との間を電気的に接続するケーブルであって、前記ハードディスクアセンブリの重心付近で屈曲して前記固定枠又は固定部に接続されるものとを有する磁気ディスク装置。
【請求項９】
請求項８記載の磁気ディスク装置において、
前記ケーブルは、請求項８の記載にかかわらず、前記各々のハードディスクアセンブリと前記固定枠又は固定部に固定され、かつ、前記ハードディスクアセンブリと、前記固定枠又は固定部に設けられた端子との間を電気的に接続するケーブルであって、前記ハードディスクアセンブリから３箇所の折り曲げ部分を経て、前記固定枠又は固定部に接続されている磁気ディスク装置。
【請求項１０】
請求項８記載の磁気ディスク装置において、
前記各々のハードディスクアセンブリは制御用電子回路基板を有し、
前記ケーブルは、請求項８の記載にかかわらず、前記各々のハードディスクアセンブリと前記固定枠又は固定部に固定され、かつ、前記ハードディスクアセンブリと、前記固定枠又は固定部に設けられた端子との間を電気的に接続するケーブルであって、前記制御用電子回路基板から前記固定枠又は固定部に近づきつつ屈曲して戻り、更に前記制御用電子回路基板付近で屈曲して戻り、前記固定枠又は固定部に接続されている磁気ディスク装置。
【請求項１１】
ドライブベイと、
前記ドライブベイに保持されるハードディスクアセンブリと、
前記ハードディスクアセンブリと前記ドライブベイとの間に介在するリンク機構又はリンク部材であって、１のリンクの両端のヒンジ部を結ぶ直線が、前記ハードディスクアセンブリの重心付近を通る位置にあるものと、
前記ハードディスクアセンブリと前記ドライブベイに固定され、かつ、前記ハードディスクアセンブリと、前記ドライブベイに設けられた端子との間を電気的に接続するケーブルであって、前記ハードディスクアセンブリの重心付近で屈曲して前記ドライブベイに接続されるものとを有する電子機器。
【請求項１２】
請求項１１記載の電子機器において、
前記ケーブルは、請求項１１の記載にかかわらず、前記ハードディスクアセンブリと前記ドライブベイに固定され、かつ、前記ハードディスクアセンブリと、前記ドライブベイに設けられた端子との間を電気的に接続するケーブルであって、前記ハードディスクアセンブリから３箇所の折り曲げ部分を経て、前記ドライブベイに接続されている電子機器。
【請求項１３】
請求項１１記載の電子機器において、
前記ハードディスクアセンブリは制御用電子回路基板を有し、
前記ケーブルは、請求項１１の記載にかかわらず、前記ハードディスクアセンブリと前記ドライブベイに固定され、かつ、前記ハードディスクアセンブリと、前記ドライブベイに設けられた端子との間を電気的に接続するケーブルであって、前記制御用電子回路基板から前記ドライブベイに近づきつつ屈曲して戻り、更に前記制御用電子回路基板付近で屈曲して戻り、前記ドライブベイに接続されている電子機器。
【請求項１４】
請求項１１記載の電子機器において、
前記ドライブベイが３.５インチ型、２.５インチ型、又は１.８インチ型の磁気ディスク装置のうち、いずれか１つの型の磁気ディスク装置のためのドライブベイである電子機器。
【請求項１５】
請求項１２記載の電子機器において、
前記ドライブベイが３.５インチ型、２.５インチ型、又は１.８インチ型の磁気ディスク装置のうち、いずれか１つの型の磁気ディスク装置のためのドライブベイである電子機器。
【請求項１６】
請求項１３記載の電子機器において、
前記ドライブベイが３.５インチ型、２.５インチ型、又は１.８インチ型の磁気ディスク装置のうち、いずれか１つの型の磁気ディスク装置のためのドライブベイである電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置のハードディスクアセンブリ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ａｓｓｅｍｂｌｙ、ＨＤＡ）の取付け構造に係り、特に、ケーブルの配置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置が、コンピュータの外部記憶装置として広く用いられるようになってきた。磁気ディスク装置は、単体で用いられれば、例えば、パーソナルコンピュータの記憶装置として通常は１つ（多くの場合、論理機器ドライブＣとして）の磁気ディスク装置が、パーソナルコンピュータの内部に格納されている。また、複写機、カーナビ、モバイルコンピュータ、電子カメラ、その他の電子機器に記憶装置として用いられる場合も同様である。
【０００３】
一方、大型コンピュータ、いわゆるメインフレームの外部記憶装置としては、複数の磁気ディスク装置を１つの筐体に格納したＲＡＩＤ( Redundant Arrays of Inexpensive Disk )装置や大型磁気ディスク装置（ Large-capacity Magneti Dick Drive ）が用いられている。これらの広義の磁気ディスク装置（ＲＡＩＤ装置及び大型磁気ディスク装置などの総称）を据え付け又は取付けるときは、外部からの振動、衝撃に耐え得るような、免振又は耐震の支持機構を磁気ディスク装置単体（狭義の磁気ディスク装置又はＨＤＡ）の周囲に備えるのが常識となっている。
【０００４】
例えば、本願と同一出願人による特開平８−１６１８８０（対応米国特許５,７４０,０１１）では、ＲＡＩＤ装置又は大型磁気ディスク装置専用のＨＤＡの支持構造が開示されている。一般に、狭義の磁気ディスク装置ＨＤＡは、磁気ディスク媒体と磁気ヘッドを主要部品とする機械部分（以下、ヘッド・ディスクアセンブリ、Ｈｅａｄ Ｄｉｓｋ Ａｓｓｅｍｂｌｙ、Ｈ/ＤＡと称す。）と、これらの機械部分を制御する電子回路部分（以下、制御用電子回路基板と称す。）に大別される。
【０００５】
通常のＨ/ＤＡは、ピボットを中心として揺動するアームと、その先端に設けられた磁気ヘッドと、回転する磁気ディスク媒体と、磁気ヘッドを磁気ディスク媒体に位置決めするアクチュエータと、これらを密閉する容器とを有している。そして、Ｈ/ＤＡは、これを取り囲む略矩形の固定枠又は固定部（狭義の磁気ディスク装置であれば上位装置内部のいわゆるドライブベイ（ Drive bay ））に支持機構を介して固定されている。
【０００６】
更に、Ｈ/ＤＡは、そのアームの重心とピボットの位置とが一致する様に設計されている為、Ｈ/ＤＡの外部からＨ/ＤＡに対し並進運動を与える振動・衝撃が加わった場合には、この振動・衝撃が磁気ヘッドの位置決めに対する外乱とはならない。しかし、振動・衝撃が加わった結果、磁気ディスク媒体の回転軸、かつ、アクチュエータの回転軸の回りのモーメント成分がその振動等に含まれると、磁気ヘッドの位置決めに対する外乱となる。従って、Ｈ/ＤＡを固定枠に取り付ける支持機構は、固定枠が並進運動をするような振動等が外部から印加された場合に、Ｈ/ＤＡ内部の磁気ヘッドの位置決めに対する外乱とならないような構成とする必要がある。より厳密な表現をすれば、Ｈ/ＤＡと制御用電子回路基板とを併せたＨＤＡについて、これを固定枠に取り付ける際に、ＨＤＡの重心位置を考慮することが必要である。尚、制御用電子回路基板の質量によっては、ＨＤＡの重心位置とＨ/ＤＡの重心位置とは、ほぼ同一の意義を有する。
【０００７】
一方、狭義の磁気ディスク装置を電子機器に搭載するには汎用品であるＨＤＡを用いるのが便利である。また、汎用品であるＨＤＡをＲＡＩＤ装置又は大型磁気ディスク装置に用いることができれば、製造コストの面で有利となる。ここで汎用品のＨＤＡとは、フォームファクタ型磁気ディスク装置をいい、ＩＤＥ、ＥＩＤＥ、ＳＣＳＩなどの規格に従ったインタフェースを有し、例えば、３.５インチ型、２.５インチ型、１.８インチ型、などがある。更に、汎用品のＨＤＡではＨ/ＤＡに併設した制御用電子回路基板が設けられ、上位装置とはその基板又はＨ/ＤＡの端部に位置するコネクタでケーブルと接続されている。
【０００８】
従来技術である特開平８−１６１８８０では、専用のＨＤＡが用いられているが、これを単に汎用品のＨＤＡに置換しようとすると、不都合が生じることを、本願の発明者らは発見した。つまり、専用のＨＤＡでは、その内部に専用の電子回路を有しているため、Ｈ/ＤＡから電気信号を取り出して制御用電子回路基板に導くケーブルの配線構造は専用のものが用いられ、かかる配線構造がＨ/ＤＡ内部のアクチュエータの振舞いに悪い影響を与えることは無かった。しかし、専用のＨＤＡを搭載する際に用いた固定枠に、専用のＨＤＡの代わりに汎用品のＨＤＡを適用しようとすると、汎用品のＨＤＡから得られる信号を別途、変換して用いる必要から、ケーブルの引き回しが必要となる。また、Ｈ/ＤＡの回転が生じるような振動・衝撃に対する耐性を高めるための支持機構を収める空間的余裕がとれない。固定枠を汎用品のＨＤＡに合わせて厚みを減ずると、ケーブルの配置の仕方により、Ｈ/ＤＡ内部のアクチュエータの振舞いに悪影響が生じてしまう。つまり、ＦＰＣケーブルは幅方向に剛性が高く、そのまま空間的余裕の小さな箇所に適用できないことが発明者らにより見出された。
【０００９】
特開平８−１６１８８０で悪影響が生じなかった理由は、専用のＨ/ＤＡ及び専用の制御用電子回路基板を有している為、ケーブルの引き回しに無理が無いためと推定される。つまり、図２３に示すように固定枠内の狭い空間にケーブルを折り曲げて配置しても、そのケーブルの反力が専用のＨ/ＤＡの回転支持機構に悪い影響を与えなかったためである。この制御用電子回路基板とＨ/ＤＡとは別個独立して取付けられており、その間及びＨＤＡと固定枠との電気的接続が、Ｈ/ＤＡ内部のアクチュエータの振舞いに悪影響を与えなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
一般に使用されている汎用の３.５インチフォームファクタ型のＨ/ＤＡと、これを制御する制御用電子回路基板は、通常は一体化されており、電気信号をＨＤＡ外部に導くコネクタはＨ/ＤＡ又は制御用電子回路基板に直接固定されている。また、磁気ディスク装置全体の寸法やインタフェースが所定のもの（ＩＤＥ、ＥＩＤＥ、ＳＣＳＩなどの規格に従ったインタフェース）となっている。このため、汎用品のＨＤＡを特開平８−１６１８８０に開示された技術に適用し、より一層の普及を図る場合には、以下の２つの不都合を解消する必要がある。
【００１１】
１）汎用品のＨＤＡのコネクタにより、インタフェースの種類及びコネクタ位置が固定されてしまうこと。このためには、ＨＤＡと、これにアクセスするための端子又は配線基板を設けた固定枠との間の電気的接続を考慮しなければならない。より具体的には電気的に接続を行うためのケーブルの引き回しに工夫が必要である。
【００１２】
２）上位装置のドライブベイに固定するために汎用品のＨＤＡに標準的に設けられたねじ穴による固定では、ＨＤＡを固定枠に剛固定することになり、外部からの振動・衝撃の対策が不十分であること。このためには、特開平８−１６１８８０に開示されているように、ＨＤＡに加わる並進的外力に対してよりも、ある回転軸の回りの回転運動・回転衝撃に対して、回転可能に又は比較的軟らかく支持している軟固定の技術を不具合なく適用しなければならない。軟固定のための機構を収容する空間的余裕をドライブベイ内部に設けつつ、ケーブルの引き回しにより軟固定に悪い影響が出ないよう措置しなければならない。
【００１３】
ここで剛固定とは、主として金属同士の弾性変形により固定すること、例えば、ネジ留めに際し、金属のワッシャを介在させ、金属の部材に、金属のネジで固定することをいう。部材の一部が金属以外のガラス、セラミックであっても剛固定といえる。
【００１４】
一方、軟固定とは、ネジ留めに際し、弾性部材のワッシャや、ネジ穴近傍に弾性部材を配置して行う固定や、ある回転軸の回りの回転運動・回転衝撃に対して、回転可能に又は比較的軟らかく支持している構造をいう。
【００１５】
本発明の目的は、汎用品であるＨＤＡを用いて、従来のＲＡＩＤ装置及び大型磁気ディスク装置の耐振動性、耐衝撃性を維持しつつ、原価低減を可能とするＨＤＡの支持機構を提供することにある。
【００１６】
本発明の別の目的は、Ｈ/ＤＡ内部の磁気ヘッドの位置決め精度を低下させることなく、かつ、そのＨＤＡを搭載した電子機器に物理的、電気的変更を加えることなく、その電子機器の耐振動性、耐衝撃性を向上させるＨＤＡの支持機構を提供することにある。
【００１７】
本発明の別の目的は、汎用品であるＨＤＡを用いて、そのＨ/ＤＡ内部の磁気ヘッドの位置決め精度を低下させることなく、かつ、そのＨＤＡを搭載した電子機器に物理的、電気的変更を加えることなく、特開平８−１６１８８０に開示された技術を適用することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
汎用品であるＨＤＡから電気信号を導くケーブルの湾曲部であって、回転可能に支持されたＨＤＡの回転に影響を与える部分を、ＨＤＡの重心位置（換言すれば回転中心の位置）に合うように配置し、ＨＤＡ又はＨ/ＤＡをその重心の回りに回転可能に固定枠に取り付ける構造とする。ケーブルと固定枠に間隙を設けることで、ケーブルと固定枠との摩擦による反力をなくすよう配置する。また、汎用品であるＨＤＡから電気信号を導くケーブルの形状に工夫を凝らし、ＨＤＡの軟固定の支持系に悪影響が出ないようにケーブルを敷設する。更に、ＨＤＡを固定枠に軟固定し、これを電子機器のドライブベイに搭載することとする。この結果、磁気ヘッドのセトリング特性が劣化しない効果がある。また、電子機器へ搭載された狭義の磁気ディスク装置の耐振動特性が向上する。
【００１９】
尚、セトリング特性の劣化が許容される範囲で、ケーブルの湾曲部とＨ/ＤＡの重心位置（回転中心）とが離れていても良いし、ケーブルの形状に余裕を持たせても良い。ＨＤＡを固定枠に軟固定する際に、ドライブベイに適合する規格の磁気ディスク装置（狭義）より小型の磁気ディスク装置を用いて、軟固定の機構を設ける空間的余裕を確保しても良い。ケーブルには、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）やフラットケーブルその他の配線束が含まれる。
【００２０】
詳述すれば、ＨＤＡ（制御用電子回路基板とＨ/ＤＡを含む）と固定枠との間に、少なくとも２組のリンク機構又は板材を設けて支持し、それらのヒンジをＨＤＡの重心を通る直線上に配置する。この重心と直線との関係は、ＨＤＡを固定枠に組み込む精度により多少の幅、余裕があっても良い。  尚、ＨＤＡを保持するホルダの質量がＨＤＡの質量に比べて無視できないときは、ホルダ込みの重心位置を考える必要がある。そして、ＨＤＡから引き出されたケーブルをその湾曲部がＨＤＡの重心位置に合致するように配置する。ＨＤＡの軟固定による動きを阻害しないよう、ＨＤＡから引き出されたケーブルと固定枠との間に隙間を設ける。また、ＨＤＡから引き出されたケーブルをストレートな平行線とするのではなく、直角方向に２度曲げるクランク形状とする。または、ＨＤＡから引き出されたケーブルをストレートな並行線とし、２箇所以上で屈曲させて配線する構造とする。
【００２１】
電子機器のドライブベイが３.５インチ型の磁気ディスク装置を格納するものであれば、汎用品である２.５インチ型の磁気ディスク装置を、３.５インチ型の固定枠に軟固定し、軟固定の機構を設ける空間的余裕を確保しつつ、上記のような又は後述するケーブルの配線を行うこととする。
【００２２】
ケーブルとしては、温度特性や繰り返しの物理的変位に耐久性の有るＦＰＣが好ましい。また、ＨＤＡからの電気信号はドライブインタフェース変換用基板を介して、上位装置へ送出されても良い。
【００２３】
尚、ドライブインタフェース変換用基板は、汎用品の狭義の磁気ディスク装置では、そのコネクタや、汎用品（狭義の磁気ディスク装置）自身の型式でインタフェースの種類が決まってしまうため、これを所望のインタフェースへ変換するために必要となる電子回路基板である。インタフェースの変換が不要であっても、ケーブルをＨＤＡから引き出すことは避けられず、結局は固定枠その他の筐体の一部にケーブルを固定することになるが、ケーブルをその湾曲部がＨＤＡの重心位置（回転中心）に合致するように配置すること、ケーブルの反力が軟固定の支持系に悪い影響を与えないよう、ケーブルと固定枠とが不要な接触をしないよう留意して、配置することが大切である。
【００２４】
この結果、ケーブルの支持系が振動することによる、磁気ヘッドの位置決め精度の低下を軽減することができる。この振動は、Ｈ/ＤＡ内部のアクチュエータがシークする際に生じるものであっても良いし、外部から加えられたものであっても、本発明は効果がある。本発明を適用すれば、振動・衝撃に強い広義の磁気ディスク装置を据付け又は構成でき、電子機器の耐振動特性を向上できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態として、３.５インチフォームファクタ型磁気ディスク装置（以下、３.５インチ型等と略す。また、Ｈ/ＤＡとそれを制御する電子回路基板を含む。）を用いた広義の磁気ディスク装置を図面により説明する。尚、２.５インチ型磁気ディスク装置や１.８インチ型磁気ディスク装置を用いても良いし、３.５インチ型磁気ディスク装置の外形を有する固定枠に２.５インチ型磁気ディスク装置を軟固定するなどしても、同様の効果が得られる。
【００２６】
図１０は、広義の磁気ディスク装置の全体構成である。筐体２１の内部に狭義の磁気ディスク装置が８台、固定部又は固定枠６０１〜６０８を介して据付けられている。つまり、図１５の固定部６の内部において、ＨＤＡがヒンジ７０１〜７０４、リンク８０１、８０２によって、ある軸を中心に回転可能に支持され、かつ、自重補償部材９０１、９０２で支持されているのである。ヒンジ７０１、７０３はＨＤＡの重心を通る直線上に配置されており、ヒンジ７０２、７０４も同様である。つまり、リンク機構又は板材により支持されたＨＤＡは、そのリンクの両端に設けられたヒンジを、ＨＤＡの重心を通る直線上に配置し、又は、板材をＨＤＡの重心を通る平面内に配置することで、ＨＤＡの回転方向の支持周波数を低くでき、軟固定の実効を上げている。かかる重心の回りの回転方向をのぞき、並進運動に対する固定は剛固定になっている。つまり、リンク部材がＨＤＡをその剛性の高い方向に支持するためである。この固定方法については、同一出願人による特開平８−１６１８８０号公報に詳しい。同公報では、ＨＤＡを固定部に支持して構成される磁気ディスク装置において、前記ＨＤＡを固定部との間にリンク機構または板材を設けて支持し、前記リンク機構の両端に設けられたヒンジをＨＤＡの重心を通る平面内に配置する。これによりＨＤＡの直線方向の支持剛性を低下させることなく、回転方向の支持周波数を低い周波数となる様にＨＤＡを固定部に支持し、外部から加えられる振動があった場合にも、ヘッドの位置決め精度が低下することのない磁気ディスク装置を可能としている。
【００２７】
図１は、本発明の第１の実施例である磁気ディスク装置の支持構造を示す上面図、図２はその正面図である。１はＨ/ＤＡ、２は制御用電子回路基板、５はＨ/ＤＡを保持するホルダ、６は固定部又は固定枠、７はドライブインタフェース変換用基板、３０１はＦＰＣ、９０１〜９０２は自重補償部材、８０１〜８０２はリンク機構である。尚、ホルダ５はＨＤＡを保持しても良いし、７はＨＤＡを固定するための枠部材であっても良い。また、図１１は、図１から制御用電子回路基板２とドライブインタフェース変換用基板７とＦＰＣ３０１を取り出してＦＰＣ湾曲部を分かり易く示した図である。図１１のいずれの部材も、狭義の磁気ディスク装置の主面を水平面に平行に置いた場合において、その側面から見た状況となっている。ＦＰＣ３０１は図１１の紙面に垂直方向に複数の配線が平行して走る、幅のあるケーブルを意味している。ケーブルの機能として基板７の端部で枝別れし、電源ケーブル、信号線ケーブルになっている。
【００２８】
図１及び図２に示す様に、Ｈ/ＤＡ１とそれを制御する制御用電子回路基板２を略矩形の固定部６の内部に２組の支持装置であるリンク機構によりホルダ５を介して取りつけている。制御用電子回路基板２に取付けられたＦＰＣ３０１は２箇所において屈曲しつつ、ドライブインタフェース変換用基板７上の、屈曲部分がＨ/ＤＡ１の重心位置に対応するような位置で、電気的に接続されている。ＦＰＣ３０１は基板２及び基板７にそれぞれ接触しているが、図１１の実施例では接触による不都合はない。基板２との接触箇所においてケーブル３０１は基板２に固定されているからである。要するにケーブルの反力がＨＤＡの回転に影響を与えないように、基板２に近い方のケーブル３の屈曲部分を、ＨＤＡの回転軸に一致させれば良い。また、基板７に近い方のケーブル３の屈曲部分は、基板７と接触しないことが好ましい。ケーブル３と基板７との間に絶縁又は摩擦の小さなフィルムを介在させても良い。
【００２９】
図１においてＨＤＡは重心を位置を示す一点鎖線を軸として回転可能に支持されているため、この回転運動を阻害しないようＦＰＣ３０１を引き回す必要がある。ドライブインタフェース変換用基板７は、狭義の磁気ディスク装置と、ディスクアレイ装置のコントローラ部を接続するインタフェースをセレクトする為の基板で、ディスクアレイ装置のコントローラ部と接続するインタフェースとしては、主にファイバーチャネルやＳＣＳＩ等が用いられる。尚、電子機器のドライブベイに１つの磁気ディスク装置を搭載するときは、かかるドライブインタフェース変換用基板７は不要であり、７はそのような電子機器の筐体の一部となるが、ＦＰＣ３０１は図１又は図１１に示すようにＨＤＡの重心位置で固定されている。
【００３０】
Ｈ/ＤＡ１とこれに取付けられた制御用電子回路基板２は、一般に、狭義の磁気ディスク装置に開けられた、パソコン等に取り付ける為のネジ穴を使用して、ホルダ５にねじ止めにより固定する。また、ホルダ５に２組のリンク機構８０１、８０２及び２組の自重補償部材９０１、９０２が取りつけられて、固定部６に支持される。かかる構造を、固定枠６を３.５インチ型磁気ディスク装置の外形とする構造とし、Ｈ/ＤＡ又はＨＤＡを２.５インチ型磁気ディスク装置のものを用いれば、狭義の磁気ディスク装置を搭載する電子機器に本発明を適用することができる。更に、固定枠６を２.５インチ型磁気ディスク装置の外形とする構造とし、Ｈ/ＤＡ又はＨＤＡを１.８インチ型磁気ディスク装置のものとして、本発明を適用することができる。このようにして、所定の型より小さい磁気ディスク装置を用いて本発明を適用できる。
【００３１】
この状態のＨ/ＤＡ１と制御用電子回路基板２は、基板２のコネクタからＦＰＣを介して、ドライブインタフェース変換用基板７に電気的に接続されている。そのＦＰＣは図１の様に屈曲部又は湾曲部を付けて、折り曲げた構造とする。
【００３２】
前述の様なＦＰＣ３０１を使用する場合、３.５インチホームファクタ型Ｈ/ＤＡであれば、コネクタ位置は常に図１の様な制御用電子回路基板２の先端部にくる。その位置でＦＰＣ３０１を接続して、隣接するドライブインタフェース変換用基板７に接続する場合、そのケーブル長は、３.５インチホームファクタ型Ｈ/ＤＡの全長の半分である７０ｍｍ以上必要となる。そして、そのＦＰＣ３０１の湾曲部を、ＨＤＡの重心位置に合わせないと、狭義の磁気ディスク装置の支持系の振動特性が悪化することを、発明者らは見出したのである。更に、ＦＰＣの湾曲部をねじりながらＦＰＣが敷設される為、ＦＰＣの摩擦トルクが発生し、信頼性（寿命）が悪化する誘因になるためＦＰＣをＨＤ/Ａ１又は基板７に固定する必要がある。逆に、ＦＰＣ３０１の湾曲部を、ＨＤＡの重心位置に合わせると、アクチュエータが位置決めする際のセトリング特性が有利となる。
【００３３】
ＦＰＣの湾曲部が、ＨＤＡの重心に位置する場合と、これからずれた場合の支持系振動の様子を、筐体加速度、サーボステータス、ＰＥＳ（ＰｏｓｉｔｉｏｎＥｒｒｏｒ Ｓｉｇｎａｌ）の実測値を用いて図３から図９に示す。これらの図示において共通することは、次の通りである。尚、図７及び図９において縦軸、横軸他の説明語句を図５と同じであるため省略した。
【００３４】
１）Ｈ/ＤＡは、３.５インチホームファクタ型の汎用品のＨＤＡであり、アルミ板を加工して形成されたホルダーに保持され、図１５のようにリンク機構と自重補償部材により、上述のようにドライブベイ又は広義の磁気ディスク装置の筐体に固定されている（軟固定）。尚、ホルダーの材質はアルミに限られず、ステンレス、鉄、ジュラルミン、マグネシウムその他の金属でも良く、自重補償部材のバネ定数で調整できる。
【００３５】
２）加速度計はＨ/ＤＡのＩ/Ｆコネクタ側（外部へ信号を取り出すための配線が引き出される側面）であって２番目に大きいＨ/ＤＡの側面に、鉛直方向の加速度に感度が鋭敏となるよう、コネクタ側から１５ｍｍの位置に取付けられている。また、Ｈ/ＤＡを取り囲む環境温度は摂氏１０度である。
【００３６】
３）ＨＤＡの重心位置は、そのコネクタ側から計って６８ｍｍの位置であって、Ｈ/ＤＡの主面中央にある。Ｈ/ＤＡから取り出された配線（ケーブル又はＦＰＣ配線）は測定においては粘着テープにより、Ｈ/ＤＡの角部から１０ｍｍないし２０ｍｍの位置のホルダに止められ、ＨＤＡの重心付近で一回折り曲げられて、Ｈ/ＤＡの主面から５.５ｍｍの間隙を隔てた基板、固定枠又は枠部材（以下、単に基板という）の上に設けられたコネクタに接続される。
【００３７】
尚、基板が固定枠などであるときは、コネクタの代わりにケーブルを固定するための部材に配線の端部が固定される。ＦＰＣ配線の場合には、図３、図６、図８それぞれにおいて紙面に垂直方向に幅の有るケーブルとなっている。
【００３８】
４）スピンドルモータの回転軸回り又はアクチュエータの回転軸回りに計った、ＨＤＡの慣性モーメント（ｋｇ・ｍ・ｍ）は、ＨＤＡによるものが０.００２５（ｋｇ・ｍ・ｍ）、板厚２ｍｍのアルミ板によるものが０.０００３３（ｋｇ・ｍ・ｍ）、これらに示す図ではＨ/ＤＡは錘を有しないため、合計で０.００２８３（ｋｇ・ｍ・ｍ）である。
【００３９】
図３は、ＦＰＣの湾曲部とＨＤＡ重心位置（回転中心）を合わせた場合である。湾曲部と基板上のコネクタとの距離は４５ｍｍである。
【００４０】
図６は、ＦＰＣの湾曲部をＨＤＡ重心位置に対して２５ｍｍ、Ｈ/ＤＡコネクタ側にずらした場合である。湾曲部と基板上のコネクタとの距離は９５−２５＝７０ｍｍである。
【００４１】
図８は、ＦＰＣの湾曲部をＨＤＡ重心位置に対して２０ｍｍ、Ｈ/ＤＡコネクタとは逆側にずらした場合である。湾曲部と基板上のコネクタとの距離は２０＋５＝２５ｍｍである。
【００４２】
それぞれの図に対応して、図５、図７、図９に、それらの状態のＨ/ＤＡのＰｏｓｉｔｉｏｎ Ｅｒｒｏｒ信号（ＰＥＳ、以下、POS＿E信号と記す）と、Ｈ/ＤＡに加わる加速度を示した測定値を示す。
【００４３】
図３、図６、図８において、それぞれ、Ｈ/ＤＡの同一の特定のシリンダ間をシークする。つまりフルトラックシーク（最外周の０番トラックから最内周の１１９８８番トラックまでのシーク）を行う。このためサーボステータスにアクチュエータの動きに対応したほぼ同一の信号が観測される。このシークの直後のＰＯＳ＿Ｅ信号が静定するまでの様子を比較すると、ＦＰＣの湾曲部を重心位置と合わせた場合（図３）のＰＯＳ＿Ｅ信号は、図５に示すように１ｄｉｖが０.１μｍであることから、ピーク−ピークで、０.０１μｍ（０.０１μｍｐｐ）である。これに対し、ＦＰＣの湾曲部を重心位置に対して２５ｍｍＨ/ＤＡコネクタ側にずらした場合（図６）のＰＯＳ＿Ｅ信号は、図７に示すように０.０２μｍｐｐ、ＦＰＣの湾曲部を重心位置に対して２０ｍｍＨ/ＤＡコネクタの逆側にずらした場合（図８）のＰＯＳ＿Ｅ信号は、図９に示すように０.０２μｍｐｐである。
【００４４】
この様に、ＦＰＣの湾曲部をＨＤＡ重心位置と合わせなかった場合、合わせた場合の２倍の支持系振動がＰＥＳに現れ、その結果、磁気ヘッドの位置決め精度が悪くなることがわかった。
【００４５】
次に、ＦＰＣの引き回しによりＰＥＳ信号に影響が出ることを図１６から図２２を用いて説明する。ＰＥＳ信号の振れ幅の値以外の信号の名称、加速度の波形、シークの程度、縦軸、横軸、その他の説明語句等は、図５、図７、図９と同様であるので省略する。
【００４６】
図１６は、図３におけるアルミ板を省略して示し、かつ、ケーブル（電源ケーブルのみ）はＨＤＡからストレートに引き出されており、コネクタの近辺で一回折り曲げられた後、ＨＤＡの重心位置で固定されて、基板その他の固定枠へ固定されることなく、自由端となっている。ケーブルの影響が小さくなるように配置したものである。加速度計の位置は図４と同じである。このときのＰＯＳ＿Ｅ信号の振れは、０.０１μｍｐｐであった。このときが最小の振れ幅であると考えられる。
【００４７】
次に、図１７のように、コネクタから引き出されたケーブルを、電源ケーブルのみとし、基板に接触するように配置した場合のＰＯＳ＿Ｅ信号の振れは、０.０１５μｍｐｐであり、若干、悪くなっている。
【００４８】
次に、図１８に示すように、Ｈ/ＤＡからのケーブルの引き出し口を、基板側へ直角に引き出されるコネクタ（ＬＷケーブルと言う）に変えて、電源ケーブルのみならず、その他のデータを転送するためのケーブルも含めて、これらケーブルの他端を図１７と異なり基板上のコネクタを包み込むように接続した場合のＰＯＳ＿Ｅ信号の振れは、０.０３μｍｐｐであり、かなり悪くなっている。基板上のコネクタへ接続する際に、ケーブルの一部がＨ/ＤＡへ接触しているためと考えられる。
【００４９】
図１９にＬＷケーブルの折り返し部分を延長（Ｌ＝１５ｍｍ）した場合の位置関係を示す。ＰＯＳ＿Ｅ信号の振れは、０.０４μｍｐｐであり、最悪となっている。この場合でも、図２０の矢印に示す部分に折り癖をつけ、ケーブルが基板に接触しないようにすると、ＰＯＳ＿Ｅ信号の振れは、０.０２μｍｐｐとなり改善されることがわかる。
【００５０】
図２１に示すように、ケーブルを短くした場合のＰＯＳ＿Ｅ信号の振れは、０.０３μｍｐｐであり、図２０の場合に比べて悪くなっている。これは、ケーブルが短くなったためにがケーブルの反力が増加したためと考えられる。一方、ケーブルが長いときは、基板又はＨ/ＤＡとの接触に留意しなければならないことがわかる。図２２は、ケーブルを長くしたが接触部分も長くなってしまい、結局、ＰＯＳ＿Ｅ信号の振れは、０.０３μｍｐｐのままであり改善が見られない。
【００５１】
図１２は、本発明の第２の実施例による磁気ディスク装置の構成を示す正面図である。同図において、２は制御用電子回路基板、３０２はＦＰＣ、６は固定部である。Ｈ/ＤＡとそれを制御する制御用電子回路基板２を、略矩形の固定部６の内部に、２組の支持装置であるリンク機構（図示せず）により、ホルダーを介して、支持する構造である。制御用電子回路基板２とドライブインタフェース変換用基板７とをＦＰＣ３０２により接続している。そして、ＦＰＣ３０２を、図１２のように制御用電子回路基板２からＨ/ＤＡの横部において、Ｕ字型に折り曲げてドライブインタフェース変換用基板に接続する構造である。この場合、ＦＰＣ３０２は図１３に示すように、制御用電子回路基板２から並行に取り出された配線を、一旦、直角に曲げてＦＰＣ３０２のＵ字型の部分で折り曲げるようにし、その後、再び、直角に曲げて固定部６側のコネクタに接続する構造となる。
【００５２】
このような配線は、ＦＰＣで実現するのが耐久性上また温度特性上好ましいが、フラットケーブルであっても実現可能である。尚、図１２のケーブル３０２のＵ字型の部分はできるだけ長くして、Ｈ/ＤＡの回転可能な支持に影響が出ないようにする必要がある。
【００５３】
この様に折り曲げることで外部からの振動・衝撃や、Ｈ/ＤＡ内部のシークによる振動があった場合にも、それらの影響による支持系振動を低減でき、磁気ヘッドの位置決め精度の低下を低減できる。また、図１２又は図１３のＦＰＣ構造であれば、ＦＰＣの湾曲部の変形により若しくはＦＰＣと他部材との接触により、ＦＰＣの摩擦トルクが発生することがなく、振動特性と信頼性（寿命）が悪化することもない。尚、リンク機構が図２のようにＨＤＡの２つの隅を支持しているが、４つの隅を支持しても良い。
【００５４】
図１４は、本発明の第３の実施例による磁気ディスク装置の構成を示す上面図である。図１４において、１はＨ/ＤＡ、２は制御用電子回路基板、３０３はＦＰＣ、６は固定部、７はドライブインタフェース変換用基板であるが、ＨＤＡの固定枠６を兼ねている。図１４では、固定部６をドライブベイとするとき、ドライブベイに適合する規格の磁気ディスク装置（狭義）より小型の磁気ディスク装置を用いて、軟固定の機構を設ける空間的余裕を確保している。
【００５５】
この磁気ディスク装置は、図１４に示す様にＨ/ＤＡ１とそれを制御する制御用電子回路基板２をねじ止めにより取り付けた構造で、制御用電子回路基板２とドライブインタフェース変換用基板７とをＦＰＣ３０３により接続している。ＦＰＣ３０３は、ストレートな平行配線を有するものであり、制御用電子回路基板２からＨ/ＤＡ１の横部において２度折り曲げてドライブインタフェース変換用基板に接続する構造である。ＦＰＣと固定部６とが接触しないように配置することが必要である。ＦＰＣ３０３の長さは図１に用いられるＦＰＣの長さよりも大きくして、Ｈ/ＤＡの軟固定による回転を制約しないよう、２回以上折り曲げて基板７へ固定することが望ましい。この様に屈曲部を２箇所以上に設けることで、外部からの振動・衝撃があった場合や、Ｈ/ＤＡ内部のシークによる振動があった場合にも、それらの影響による支持系振動を低減でき、ヘッドの位置決め精度の低下を低減できる。また、本発明のＦＰＣ構造であれば、ＦＰＣの湾曲部の変形によりＦＰＣの反力が低減されるので、信頼性（寿命）の悪化が軽減される。
【００５６】
上記の実施例では主に汎用の３.５インチホームファクタ型のＨ/ＤＡ及びそれを制御する制御用電子回路基板について説明してきたが、これは２.５インチホームファクタ型のＨ/ＤＡ及びそれを制御する制御用電子回路基板でも、１.８インチホームファクタ型のＨ/ＤＡ及びそれを制御する制御用電子回路基板等であっても、制御用電子回路基板からＦＰＣによりドライブインタフェース変換用基板に接続する磁気ディスク装置であれば同じことである。
【００５７】
図１０は、本発明を適用した狭義の磁気ディスク装置を同一の筐体に複数台設けて構成したディスクアレイ装置の一例を示す図である。一般に、この様に同一の筐体に複数の磁気ディスク装置が高密度に構成されていると、磁気ディスク装置の交換時に振動の発生は避けられず、２４時間中断なしに稼動し続ける磁気ディスクシステムにおいて、何ら振動について考慮されていない場合には隣接するＨ/ＤＡへ振動の悪影響が生じ、磁気ヘッドの位置決め精度の低下やシステムの不具合が起こる。しかし本発明の支持構造であれば、外部振動やＨ/ＤＡ内部の振動による磁気ヘッドの位置決め精度の低下を軽減できる。
【００５８】
また、電子機器に狭義の磁気ディスク装置を搭載するに際し、本発明を適用すれば、装置の内外の振動による悪影響を受けることの少ない電子機器を構成できる。すなわち、並進方向には硬い剛固定の支持構造であり、スピンドルやアクチュエータの回転と同じモーメントの方向には軟固定とし、かつ、汎用品の磁気ディスク装置を用いる構成とする。つまり、狭義の磁気ディスク装置を電子機器に搭載するときは、従来は、磁気ディスク装置のスピンドルの回転軸やアクチュエータの揺動の中心軸を、鉛直方向に合致するように搭載していた。本発明の軟固定を汎用品である狭義の磁気ディスク装置に適用することは、磁気ディスク装置のスピンドルの回転軸やアクチュエータの揺動の中心軸を、鉛直方向と直角の平面に平行に搭載することを意味する。本発明を適用するに好適な電子機器としては外部から振動の加わることの多い、カーナビの電子機器、自動車その他の乗り物の電子機器が挙げられる。
【００５９】
尚、軸受構造をより堅牢なものとできれば、磁気ディスク装置のスピンドルの回転軸等を鉛直方向に合致するように搭載しつつ、軟固定でケーブルの配線処理に本発明を適用することができる。
【００６０】
【発明の効果】
ディスクアレイ装置搭載用に専用のＨ/ＤＡ及びそれを制御する制御用電子回路基板を使用することなく、汎用のＨ/ＤＡ及びそれを制御する制御用電子回路基板を使用することができる。
【００６１】
汎用品たる狭義の磁気ディスク装置を用いて、同一の筐体に複数台のＨＤＡを具備する広義の磁気ディスク装置を構成できるため、安価にかつ信頼性の高い広義の磁気ディスク装置を構成することができる。
【００６２】
狭義の磁気ディスク装置を電子機器のドライブベイに支持する構造に本発明を適用することで、電子機器の耐振動特性を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例による磁気ディスク装置の支持構造を示す上面図である。
【図２】図１の磁気ディスク装置の支持構造の正面図である。
【図３】振動特性を測定する際のＨＤＡ、ホルダー、ケーブル、制御用電子回路基板の配置を示し、かつ、ケーブルの湾曲部とＨＤＡ重心位置を合わせた場合を示す図である。
【図４】振動特性を測定する際のＨ/ＤＡの支持機構、加速度計の位置を説明するための図である。
【図５】図１又は図３の支持構造において、磁気ディスク装置のＰＥＳ、筐体加速度、サーボステータスの測定結果を示すグラフである。
【図６】振動特性を測定する際のＨＤＡ、ホルダー、ケーブル、制御用電子回路基板の配置を示し、かつ、ケーブルの湾曲部とＨＤＡ重心位置を合致させない場合を示す図である。
【図７】図６の支持構造において、磁気ディスク装置のＰＥＳ、筐体加速度、サーボステータスの測定結果を示すグラフである。
【図８】振動特性を測定する際のＨＤＡ、ホルダー、ケーブル、制御用電子回路基板の配置を示し、かつ、ケーブルの湾曲部とＨＤＡ重心位置を合致させないもう１つの場合を示す図である。
【図９】図８の支持構造において、磁気ディスク装置のＰＥＳ、筐体加速度、サーボステータスの測定結果を示すグラフである。
【図１０】狭義の磁気ディスク装置を、固定枠６０１から６０８を介して、同一の筐体２１に複数台設けて構成した大型磁気ディスク装置又はＲＡＩＤ装置の例を示す図である。
【図１１】図１から、制御用電子回路基板２、ＦＰＣ３０１、ドライブインタフェース変換用基板７を取り出した骨格図である。
【図１２】本発明の第２の実施例による、制御用電子回路基板２、ＦＰＣ３０２、固定部又は固定枠６との接続構造を説明するための図である。
【図１３】図８のＦＰＣ３０２のクランク形状を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施例による、制御用電子回路基板２、ＦＰＣ３０３、固定部又は固定枠６との接続構造を説明するための、磁気ディスク装置の上面図である。
【図１５】ＨＤＡ又はＨ/ＤＡを軟固定するリンク機構と自重補償部材を説明するための図である。
【図１６】ケーブルの反力の影響を避けるためにケーブルの一端を自由とした場合のＨＤＡの支持構造の略図である。
【図１７】電源ケーブルのみを設置した場合のＨＤＡの支持構造を説明するための略図である。
【図１８】電源ケーブルにＬＷケーブルを追加して設置した場合のＨＤＡの支持構造を説明するための略図である。
【図１９】図１８の支持構造において、ＬＷケーブルの折り返し部分を延長した場合のＨＤＡの支持構造を説明するための略図である。
【図２０】図１９の支持構造において、ケーブルに折り癖を付けた場合の支持構造を説明するための略図である。
【図２１】図２０の支持構造において、ケーブルを短くした場合の支持構造を説明するための略図である。
【図２２】図２０の支持構造において、ケーブルを長くした場合の支持構造を説明するための略図である。
【図２３】従来の専用ＨＤＡを用いたケーブルの配線を説明するための図である。
【符号の説明】
１；Ｈ/ＤＡ                    ２；制御用電子回路基板
３；ケーブル                  ５；ホルダ
６；固定部                    ７；ドライブインタフェース変換用基板
２１；大型磁気ディスク装置又はディスクアレイ装置
３０１〜３０３；ＦＰＣ
６０１〜６０８；磁気ディスク装置を格納する固定枠
７０１〜７０４；ヒンジ
８０１〜８０２；リンク機構    ９０１〜９０２；自重補償部材
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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