JP4119572B2 - フレックス・ケーブル・アセンブリ(fca)、ヘッド・サスペンション・アセンブリ(hsa)、ハード・ディスク・ドライブ(hdd)、これらの製造方法及びこれらの分解方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には、ハード・ディスク・ドライブ(HDD)の内部の構造、その製造方法及び分解方法に関する。より詳細には、ハード・ディスク・ドライブ(HDD)の内部において、フレックス・ケーブルの折り返された状態を適切に保持する手法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術では、ハード・ディスク・ドライブ(HDD)の内部において、フレックス・ケーブルを折り返した状態を適切に保持し、かつ、取り付けや取り外しが容易にできる構造は存在しなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、フレックス・ケーブルを折り返した状態を、適切に保持する手法を提供するものである。
【0004】
本発明の他の目的は、フレックス・ケーブルを折り返した状態を実現するための取り付けに有用な構造及び方法を提供することにある。
【0005】
本発明の更なる目的は、フレックス・ケーブルを折り返した状態を解放するための取り外しに有用な構造及び方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フレックス・ケーブルと、フレックス・ケーブルに取り付けられたブラケットAと、フレックス・ケーブルに取り付けられたブラケットBと、ブラケットAとブラケットBとの間で着脱可能であって、フレックス・ケーブルを折り返してブラケットAとブラケットBとを重ね合せた状態で、ブラケットAとブラケットBとを保持可能な、バンドと、を有するフレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)において実現される。
【0007】
さらには、本発明は、ヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)というアセンブリ単位として、又は、ハード・ディスク・ドライブ(HDD)全体のアセンブリ単位としても実現される。すなわち、様々な製造段階において実現される。
【0008】
また、本発明は、効率的な製造方法、分解方法としても実現される。
【0009】
【発明の実施の形態】
【HDD】
図1は、ハード・ディスク・ドライブ(HDD)10の斜視図である。内部の状態を示すため、カバー18を取り外した斜視図についても示されている。ベース12に対して、ディスク14が回転できるように取り付けられている。また、ベース12に対して、ヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30も取り付けられており、ディスク14を半径方向に横切って、ディスク14上の所望の位置をアクセスできるようにされている。
【0010】
【HSA】
図2は、ヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30の平面図(A)及び斜視図(B−E)である。斜視図については様々な方向から見たものを示している。ヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30は、ヘッド・ジンバル・アセンブリ(HGA)32と、コイル・サポート38と、フレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50とを含んでいる。
【0011】
ヘッド・ジンバル・アセンブリ(HGA)32とコイル・サポート38とは固着されており、ベース12に対して、軸40を中心として揺動可能に取り付けることができる(図1も参照)。コイル・サポート38には、フレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50を通じて、コイル部分に電流が与えられる。コイル・サポート38は、ボイス・コイル・モータ(VCM)アセンブリ16(図1)によって与えられる磁場と協働して、HSA30を揺動する。このことによって、ヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30が、ディスク14上の所望の位置がアクセスできる。
【0012】
ディスク14へのデータの記録及びディスク14からのデータ読み出しについては、サスペンション36の先端に位置するヘッド34に信号が与えられると共にヘッド34から信号が取り出される。データの記録及び読み出しの信号についてもフレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50を通じて伝えられる。
【0013】
【FCA】
図3は、フレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50を示す斜視図である。フレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50は、フレックス・ケーブル60と、ブラケットA70と、ブラケットB80と、ブラケットバンド(以下、単に「バンド」)90と、アームエレクトロニクス(AE)100と、他の電気パーツ110と、ブラケットヴァーティカル120と、ブラケットベースサイド130と、コネクタ140とを含んでいる。バンド90が装着される前には、フレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50にバンド90が含まれていない場合もある。
【0014】
図4は、フレックス・ケーブル60の平面図である。フレックス・ケーブル60は、その全体をフラットなシート状に切り出すことができ、その中に配線パターンを含めることができる。フレックス・ケーブル60の一方62はヘッド・ジンバル・アセンブリ(HGA)32及びコイル・サポート38に取り付けられ、フレックス・ケーブル60の他方66はベース12(図1)に対して装着される。フレックス・ケーブル60は、点線の箇所において山側又は谷側に折り返すことができる。すなわち、ブラケットA70とブラケットB80が取り付けられることになる位置との間64においても折り返すことができる。
【0015】
図5は、フレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50の平面図である。全体をフラットなシート状として切り出されたフレックス・ケーブル60に対して、ブラケットA70と、ブラケットB80と、バンド90と、アームエレクトロニクス(AE)100と、他の電気パーツ110と、ブラケットヴァーティカル120と、ブラケットベースサイド130と、コネクタ140とが取り付けられる。これらの部品をフレックス・ケーブル60に取り付けるためには、当業者であれば、接着、溶着、はんだ付けなどの様々な手法を採用することができる。
【0016】
このフレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50を、図4の点線の箇所において山側又は谷側に折り返すことによって、図3のように立体的に組み立てることができる。組み立ての結果として、フレックス・ケーブル60の他方66にあるコネクタ140は、図4や図5に示された平面とは反対側の平面に移る(図3に点線で示す。)。また、ブラケットヴァーティカル120をブラケットベースサイド130に対して垂直な関係に組み立てることによって、フレックス・ケーブル60をブラケットベースサイド130に対して垂直な関係に組み立てることができる(図3)。
【0017】
図6は、フレックス・ケーブル60を折り返す前のフレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50の一部を拡大した平面図である。この図のように、ブラケットA70とブラケットB80とはフレックス・ケーブル60をはさんで分離されているから、ブラケットA70とブラケットB80との間64は折り返すことができる。
【0018】
図7は、フレックス・ケーブル60を折り返した後のフレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50の一部を拡大した上面図である。この図に従えば、フレックス・ケーブル60が折り返された状態で、かつ、ブラケットA70とブラケットB80とが重ね合された状態にされているのがよく見える。バンド90が介在することで、ブラケットA70とブラケットB80とが保持されている。
【0019】
また、バンド90が介在することで、ブラケットB80やそれに取り付けられているフレックス・ケーブル60が、アーム・エレクトロニクス(AE)100を空間的に避けている。さらには、ブラケットAとブラケットBとの間が所定の角度を保って保持されている。
【0020】
このような工夫が必要となる理由は、アーム・エレクトロニクス(AE)100や他の電気パーツ110をヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30の近くに設けすることに関係する。できるだけヘッド34の近くに電気部品を配置した方が機能上有利になるからである。例えば、ヘッド34からは微弱な電流しか取り出せない場合があるため、早い段階からアーム・エレクトロニクス(AE)100内のプリ・アンプ回路に渡した方が有利になる。実際のところ、アーム・エレクトロニクス(AE)100や他の電気パーツ110は、ブラケットA70上においてかなりの面積を占有している。
【0021】
【HSAへのFCAの取り付け関係】
図8は、ヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30の斜視図である。図2の斜視図の一つを拡大した図でもある。この図から、フレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50がヘッド・ジンバル・アセンブリ(HGA)32及びコイル・サポート38に取り付けられている位置の様子と、フレックス・ケーブル60が折り返されている位置の様子とが分かる。
【0022】
【HDD内におけるHSAの配置】
図9は、ハード・ディスク・ドライブ(HDD)10内においてヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30が配置される関係を示す平面図である。
【0023】
図9では、フレックスケーブル60がS字状になっている。この図の状態では、ヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30は、ディスク14を横切ってディスク14上の所望の位置をアクセスしていない(いわゆるロード状態)。その代わりに、ヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30は、待避位置にある(いわゆるアンロード状態)。ここでS字が形成されていることには、ブラケットAとブラケットBとの間が所定の角度を保って保持されていることが深く関わっていることがわかる。
【0024】
【フレックス・ケーブルにより生じるバイアス力(回転モーメント)】
また、ヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30が、ディスク14上の所望の位置をアクセスしていくと、S字として描かれる弧の曲率も変化する。すなわち、フレックスケーブル60は変化するバイアス力を生じさせる。このバイアス力は、軸40の周りにヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30を回転させることに影響する力、すなわち回転モーメントを生じさせる。
【0025】
【HDDのデータアクセスの信頼性】
このような回転モーメントが大きく変化すると、ヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30がディスク14を横切ってディスク14上の所望の位置をアクセスする際に、誤動作を生じさせる可能性がある。従って、HDDのデータアクセスの信頼性を確保するためには、回転モーメントの変化は少ない方が好ましい。
【0026】
このため、ベースへのHSAの取り付け位置、HSAのアクセス範囲、HSAの取り付け中心である軸40とディスク14との間のシーク角度(回転角度)は、設計において十分に考慮されなければならない。すなわち、ブラケットAとブラケットBとの間の角度である15度は、これらの兼ね合いによって決定されたものである。ただし、当業者であれば、他の様々なHDDにおいて様々な角度を採用し得る。
【0027】
【フレックス・ケーブルを折り返す必要性】
また、HDD10内の空間をうまく利用するためには、HGAへの取り付け位置からフレックス・ケーブル60を折り返さなくてはならないことがわかる。図9に示すように折り返すことで、実質的に、ヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30の揺動中心である軸40に対してできるだけ近い位置にフレックスケーブル60を取り付けたと同じ効果が得られる。すなわち、回転モーメントを生じさせるフレックスケーブル60の根元までの腕の長さを短くし、回転モーメントを小さく抑えることができる。また、フレックス・ケーブル60によって形成されるS字状の部分を長くとれれば、曲率の変化を比較的緩やかにすることもできる。
【0028】
【ブラケットAとブラケットBの存在意義】
ここで、図6のように、フレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50において、ブラケットA70とブラケットB80とを設けている理由を述べる。フレックス・ケーブル60は、ブラケットA70とブラケットB80との間64において折り返しができることからも明らかであるが、フレックス・ケーブル60だけでは曲げに対する剛性が十分であるとは言えない。また他の部品への固定のためにも剛性は必要である。そこで、ブラケットA70とブラケットB80とを設けておけば、少なくともこれらが取り付けられている箇所においては剛性をかせぐことができる。
【0029】
【フック部の必要性】
ブラケットA70とブラケットB80とを互いに係合させてその状態を保持し、一方では、製造上これらを互いに容易に装着でき、分解上これらを容易に取り外せることが求められる。このような装着と取り外しとの両方の機能を満たすためには、例えば、図10のように仮定して、ブラケットBにフック部を持たせることが考えられる。
【0030】
【フック部をブラケットBに設けることの仮定:平面状としての扱い】
しかし、ブラケットB側にフック部を持たせようとすると、ブラケットBは平面状ではなくなる。ブラケットBとケーブル60とを接着などによって取り付ける製造上の便宜を考慮すると、ブラケットBはできるだけ平面であった方が好ましい。図10のように仮定したフック部のような出っ張り部分は、できる限り無い方が好ましい。
【0031】
【フック部をブラケットAに設けることの仮定:平面状としての扱い】
さらには、ブラケットA70についても平面状であった方が好ましい。こちら側でも、ブラケットA70上にアーム・エレクトロニクス(AE)100等の電気パーツが実装されるからである。より具体的には、フレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50の一方62とヘッド・ジンバル・アセンブリ(HGA)32との間での電気的接続のために、半田付け等のアクセス作業が必要となる(図11の矢印参照)。このようなアクセス作業をするにあたって、もしフック部のような出っ張りがあると、物理的に邪魔になって好ましくない。
【0032】
また、無理な装着や無理な取り外しによって、ブラケットA70又はブラケットB80の何れか一方のフック形状が破損する場合がある。このような場合にはブラケットA70又はブラケットB80の何れか一方のみではなく、それが取り付けられているフレックス・ケーブル60ごと、すなわち、フレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50全体をまとめて交換しなくてはならなくなる。
【0033】
【サポート部の必要性】
図11や図12に示すように、フレックス・ケーブル60を折り返す前には、取り付けねじ44によってフレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50をヘッド・ジンバル・アセンブリ(HGA)32に取り付ける必要がある。この取り付けねじ44の山部分はブラケットA70から出っ張っている。
【0034】
この取り付けねじ44の山部分は、バンド90の介在により、図7において説明したと同様に、空間的に避けられる。このような機能を果たす部分をバンド90のサポート部と呼んでいるが、この詳細については後述する。
【0035】
【バンドを利用することのメリット】
図13に示すように、本発明においては、ブラケットA70とブラケットB80とは別の部品として、バンド90を設けている。このバンド90を用いれば、ブラケットA70とブラケットB80とを重ね合わせながらバンド90を装着してブラケットA70とブラケットB80とを保持可能にできる。バンド90を別の部品にしたことによって、装着も容易であるし、取り外しも容易である。この図13においては、バンド90をブラケットB80から離れた部品として描いているが、後述するように、バンド90とブラケットB80とは一体として保持可能にされる。
【0036】
【製造段階中、バンドを装着する段階】
次に、バンド90の装着や取り外しを、どの製造段階で行うべきかについて述べる。この作業は、フレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50を形成する段階で行ってもよいし(図3)、ヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30を形成する段階で行ってもよいし(図2、図8、図13)、最終的なヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30をハード・ディスク・ドライブ10のベース12に組み入れる段階で行ってもよい(図1、図9)。
【0037】
例えば、最終的にヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30をハード・ディスク・ドライブ10のベース12に組み入れる段階を考えてみる。フレックスケーブル60の他方66は、コネクタ140を通じてベース12に装着されていることは既に述べた。ただし、このコネクタ140は図3で示すように裏側にあるため、ベース12へのコネクタ140の接続、ベース12からのコネクタ140の取り外しは、きわめて容易であり、バンド装着の前であったとしても、バンド装着の後であったとしても、どの段階でも行うことができる。
【0038】
すなわち、バンド90の装着は、ヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)というアセンブリ単位においても、又は、ハード・ディスク・ドライブ(HDD)全体のアセンブリ単位においても、実現できる。
【0039】
【バンドを利用することについてのその他のメリット】
また、図14に示すように、バンド90には、フック部92とサポート部96との両方を兼ね備えることができる。フック部92はブラケットA70と係合することができる部分である。
【0040】
また、図14に示すようにサポート部96が角度をもって形成されていれば、ブラケットB80やそれに取り付けられているフレックス・ケーブル60が、取り付けねじ44やアーム・エレクトロニクス(AE)100を空間的に避けられる。さらには、ブラケットAとブラケットBとの間が所定の角度である約15度の角度を保って保持される。
【0041】
また、ブラケットAとの間で係合していない状態においても、図15及び図16に示すように、バンド90の溝94がブラケットB80の側に設けられた突起82との間で係合することによって、バンド90とブラケットB80とが一体として保持可能にされる。このようにすれば、バンド90のみを別部品として保管しなくても済むことになる。
【0042】
【バンドを利用すると弾性が得られ易いというメリット】
図17は、(A)バンド90が単独で曲げられた場合と、(B)バンド90がフレックス・ケーブル60に取り付けられた状態で曲げられた場合とを比較した模式図である。例えば、バンド90の少なくとも一部分が弾性変形可能な材料から構成されていれば、その一部分が曲がることによって、バンド90のフック部92が広がってブラケットA70を挟み込むことで係合可能となる。もっとも、当業者であれば他の係合方法を容易に採用し得る。
【0043】
しかし、図17から分かることは、(A)の場合の方が曲げには有利であるということである。なぜならば、曲げをフレックス・ケーブル60に拘束されることがないからである。すなわち、(B)の場合では、フレックス・ケーブル60の曲げ剛性が余計に増えるからである。また、(A)の場合では、フック部92を長く設けることができるため、ブラケットA70との間でしっかり係合(挟み込むことが)でき、強い振動や衝撃にあっても外れ難くすることができる。一方、(B)の場合では、溝94を破損してしまう可能性さえある。また、(B)の場合は、フック部を仮にブラケットBの側に設けた場合(図10)に相当しているとも考えられる。ブラケットBがバンドよりも広い幅を持っている分、曲げ剛性が余計に増えるからである。
【0044】
【ブラケット、バンドのための材料】
ブラケットA70、ブラケットB80、バンド90の材料には、プラスチックを用いることにした。これは、複雑な形状をモールドすることができ、軽量で、弾性もあり、量産にも適しているからである。好適な材料としては、PEI(Polyether IMID=ポリエーテルイミド)から成るULTEM(GE.Plastic社の商標)を用いた。より具体的には、ULTEM1000というグレードのものを使用した。弾性率を替えたいのであれば、当業者は他のグレードを採用すればよい。
【0045】
この材料を使用した理由には、耐熱性も考慮されている。フレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50のブラケットA70上におけるアーム・エレクトロニクス(AE)100や他の電気パーツ110の取り付け、および、フレックス・ケーブル60のヘッド・ジンバル・アセンブリ(HGA)32への取り付けには、はんだ溶着を伴うからである。
【0046】
また、ブラケットA70、ブラケットB80、バンド90の材料を全て同じ材料にすれば、互いに係合して物理的に接触する関係にあることから、馴染みが良好となる。
【0047】
【バンドの適正厚さ】
バンドが十分な弾性を得るためには、できるだけ薄い方が良いと考えた。ただし、実際の製品にする上でもし0.3mmよりも薄いと、金型に樹脂が流れにくく安定した製品ができにくかった。一方で、0.3mmの厚さでも十分な機能が果たせることが確認された。
【0048】
当業者であれば、バンドに対して、他の代替的なプラスチック材料、他の適正厚さを採用することはきわめて容易である。
【発明の効果】
本発明に従えば、フレックス・ケーブルを折り返して、適切に保持する手法を提供される。これは、ハード・ディスク・ドライブの製造、分解を容易にするものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】ハード・ディスク・ドライブ(HDD)10の斜視図である。
【図2】ヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30の平面図(A)及び斜視図(B−E)である。
【図3】フレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50を示す斜視図である。
【図4】フレックス・ケーブル60の平面図である。
【図5】フレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50の平面図である。
【図6】フレックス・ケーブル60を折り返す前のフレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50の一部を拡大した平面図である。
【図7】フレックス・ケーブル60を折り返した後のフレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50の一部を拡大した上面図である。
【図8】ヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30の斜視図である。
【図9】ハード・ディスク・ドライブ(HDD)10内においてヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)30が配置される関係を示す平面図である。
【図10】仮定として、ブラケットBにフック部を持たせる場合を示す斜視図である。
【図11】フレックス・ケーブル60を折り返す前に、取り付けねじ44によってフレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50をヘッド・ジンバル・アセンブリ(HGA)32に取り付ける必要があることを示す斜視図である。
【図12】フレックス・ケーブル60を折り返す前に、取り付けねじ44によってフレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)50をヘッド・ジンバル・アセンブリ(HGA)32に取り付ける必要があることを示す斜視図(A)及び平面図(B)である。
【図13】本発明においては、ブラケットA70とブラケットB80とは別に、バンド90を利用することを示す斜視図である。
【図14】バンド90には、フック部92とサポート部96との両方を兼ね備えることができることを示す斜視図及び平面図である。
【図15】バンド90の溝94を示す平面図である。
【図16】ブラケットB80の側に設けられた突起82を示す斜視図である。
【図17】(A)バンド90が単独で曲げられた場合と、(B)バンド90がフレックス・ケーブル60に取り付けられた状態で曲げられた場合とを比較した模式図である。
【符号の説明】
10 ハード・ディスク・ドライブ(HDD)
12 ベース
14 ディスク
16 ボイス・コイル・モータ(VCM)アセンブリ(ASM)
18 カバー
30 ヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)
32 ヘッド・ジンバル・アセンブリ(HGA)
34 ヘッド
36 サスペンション
38 コイル・サポート
40 軸
44 取り付けねじ
50 フレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)
60 フレックス・ケーブル
62 一方
64 ブラケットAとブラケットBとの間
66 他方
70 ブラケットA
80 ブラケットB
82 突起
90 ブラケットバンド(バンド)
92 フック部
94 溝
96 サポート部
100 アーム・エレクトロニクス(AE)
110 他の電気パーツ
120 ブラケットバーティカル
130 ブラケットベースサイド
140 コネクタ
Claims (7)
- フレックス・ケーブルと、
フレックス・ケーブルに取り付けられたブラケットAと、
フレックス・ケーブルに取り付けられたブラケットBと、
ブラケットAとブラケットBとの間で着脱可能であって、フレックス・ケーブルを折り返した状態で、ブラケットAとブラケットBとを保持可能な、バンドと、
を有することを特徴とする、
フレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)。 - バンドの少なくとも一部分が弾性変形可能な材料から構成されていて、バンドにフック部が設けられていて、このフック部がブラケットAとの間で係合可能にされている、
請求項1記載のフレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)。 - バンドには溝が設けられていると共にブラケットBには突起が設けられていて、バンドが、ブラケットAとの間で係合していない状態においても、バンドの溝がブラケットBに設けられた突起との間で係合することによって、バンドとブラケットBとが一体として保持可能にされている、
請求項1記載のフレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)。 - バンドにサポート部が設けられていて、そのサポート部によってブラケットAとブラケットBとの間が所定の角度を保って保持可能にされている、
請求項1記載のフレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)。 - ブラケットAとブラケットBとの間が約15度の角度を保って保持可能にされている、
請求項4記載のフレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)。 - ヘッド・ジンバル・アセンブリ(HGA)を有し、
請求項1乃至5に記載のフレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)の一方が、ヘッド・ジンバル・アセンブリ(HGA)に取り付けられている、
ヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)。 - ベースを有し、
ベースに対して、請求項6に記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ(HSA)が揺動可能に取り付けられていて、
ベースに対して、フレックス・ケーブル・アセンブリ(FCA)の他方が、接続可能にされている、
ハード・ディスク・ドライブ(HDD)。
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