JP3650282B2 - 磁気ディスク装置及びディスクアレイシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
筐体に複数の磁気ディスク装置を着脱する際に、磁気ディスク装置を筐体側のコネクタに正確且つ容易に実装するための技術に関し、特に、磁気ディスク装置のインターフェースコネクタの正確な位置決めに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から磁気ディスク装置に関しては、種々の事項が規格化されている。例えば、磁気ディスク装置を上位装置の筐体に固定するためのネジ穴の径とその位置、磁気ディスク装置の外形、電源コネクタの形状と給電電圧及び当該コネクタにおける接続端子の配列、情報を伝達するためのインターフェースコネクタ及び信号を授受するための端子の配列、などの事項である。
【０００３】
これらの規格は、主に、磁気ディスク装置を自己の製品に搭載するメーカが、複数の製造者による磁気ディスク装置を扱う場合の便宜を考慮して、統一化されて来た経緯がある。
【０００４】
一方、磁気ディスク装置の大きさについては、初めてポータブル磁気ディスク装置が出現した当時から、その装置で用いられているディスク媒体の直径をめやすとして、「８インチフォームファクタサイズの磁気ディスク装置」と言った呼び名が慣用されて来た。ここで、フォームファクタサイズの磁気ディスク装置とは、磁気ディスク装置の外形サイズに対する統一規格であり、例えば、３．５インチフォームファクタサイズの磁気ディスク装置と云えば、２．５インチフォームファクタサイズの磁気ディスク装置の外形主面の２倍の主面を有する関係となっている前記統一規格上の磁気ディスク装置である。
【０００５】
現時点で小型の磁気ディスク装置のうち比較的市場に出回っているものは、２．５インチフォームファクタサイズの磁気ディスク装置である。この装置には、ディスク媒体の直径が２．５インチのものが搭載されている。
【０００６】
磁気ディスク装置を複数台搭載した、大記憶容量のディスクアレイシステムやＲＡＩＤシステムでは、一般に、磁気ディスク装置に障害が発生して当該磁気ディスク装置を交換する場合にも、上記システムの電源を切断せずに交換できる機能を有している（活線挿抜機能）。このため最近では、従来の電源のコネクタとインターフェースコネクタを一体化して、磁気ディスク装置を上位システムに脱着を可能とするための規格である「ＳＣＡ−２」が登場した（以下、このような一体化されたコネクタも「インターフェースコネクタ」と称する）。
【０００７】
ＳＣＡ−２規格では、インターフェースコネクタの信号配列や、磁気ディスク装置を上位筐体（又は上位筐体のトレイ）に固定するためのネジ穴の中心位置、上位筐体に固定する面（図１のＺ面）を基準として当該インターフェースコネクタの位置誤差などを規定している。
【０００８】
以上説明したのは、磁気ディスク装置のインターフェースコネクタに関する背景技術であるが、次に、インターフェースコネクタの磁気ディスク装置に対する位置決めについての具体的な従来技術を、図１７〜図２２に基づいて説明する。まず初めに、図１７〜図２２において、２はベース、３はディスク、４はスピンドルモータ、５はディスクスペーサ、６はディスククランプ、７はヘッド、８はキャリッジ、９はボイスコイルモータ、１０はコイル、１１はメイン基板、１６は基板固定ネジ、１９は磁気ディスク装置固定ネジ穴、２５は上位筐体（図２０）、２７はトレイ（図２１）、２８はシステム側コネクタ、３０は磁気ディスク装置固定ネジ（図２２）、３４は従来のインターフェースコネクタ、をそれぞれ表す。
【０００９】
ここで、ベース２とカバー１５で囲まれた構造体はＨＤＡ（Ｈｅａｄ Ｄｉｓｋ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）と云い、このＨＤＡとメイン基板１１と従来のインターフェースコネクタ３４との組み合わせ体を磁気ディスク装置またはＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）と称することとする。そして、メイン基板１１は基板固定ネジ１６でＨＤＡのベース２に固定され、従来のインターフェースコネクタ３４はメイン基板１１に電気配線の半田付け及び他のネジによって固定されている。
【００１０】
更に、磁気ディスク装置を上位筐体２５に着脱するには、例えば、トレイ２７を介在させてもよく、図２２に依ると、ネジ３０と磁気ディスク装置の装置固定ネジ穴１９で固定した上でこのトレイを上位筐体２５に装着することで、磁気ディスク装置の従来のインターフェースコネクタ３４を中継コネクタ３１を介して上位筐体２５のコネクタ２８に電気接続するものである。
【００１１】
また、インターフェースコネクタの磁気ディスク装置における位置決めに関する他の従来技術として、特開平１０−４０６７３号公報の第１頁に図示された構造のもの、特開平８−１０２１６９号公報の図１に示されるようなハウジング１の外部に突出してインターフェースコネクタが設けられているもの等がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平１０−４０６７３号公報の従来構造によれば、ＳＣＡ−２規格で位置精度が規定されている、ベース２に設けられた装置固定ネジ穴１９から従来のインターフェースコネクタ３４の間には、少なくともＨＤＡにメイン基板１１を取付ける際の誤差と、メイン基板１１に従来のインターフェースコネクタ３４を取付ける誤差が発生する。また、図１７のＺ面から従来のインターフェースコネクタ３４の間には、メイン基板１１の厚さ誤差が発生する。
【００１３】
上記従来構造では、ＳＣＡ−２規格で位置精度が規定されている、装置固定ネジ穴１９から従来のインターフェースコネクタ３４の間に介在する部品が多いので、これらの精度のみでＳＣＡ−２規格の定める精度は満足できないので、メイン基板１１をＨＤＡに固定する際、位置調整作業及び調整治具が必要となっていた。即ち、磁気ディスク装置（ＨＤＤ）を上位筐体に取り付けるためにＨＤＤに設けられた磁気ディスク装置固定ネジ穴（以下、固定ネジ穴という）とＨＤＤのインターフェースコネクタとの位置関係を厳密に整定しておけば、上位筐体側のコネクタとの電気的、機械的接続が正確に実施されることとなり、ＨＤＤの互換性が担保されることとなるのである。
【００１４】
本発明では、従来のインターフェースコネクタ３４の位置調整作業及び作業治具を不要とし、磁気ディスク装置及び他の情報記録再生装置の低価格化をはかることを解決課題とする。
【００１５】
磁気ディスク装置を上位筐体２５に固定する際、上位筐体２５側と磁気ディスク装置側の、従来のインターフェースコネクタ３４間の位置誤差が大きいとスムーズな磁気ディスク装置の挿入が不可能であり、双方のコネクタの位置誤差が大きい状態で磁気ディスク装置を上位筐体２５に挿入すると、双方のコネクタに、挿入方向の力が加わった状態で固定されてしまうので、磁気ディスク装置側に於いては、従来のインターフェースコネクタ３４に加わった力が、直接これを固定しているメイン基板１１の半田部（メイン基板とインターフェースコネクタ（Ｉ／Ｆコネクタ）との電気接続を半田付けにて接続している部分）と、メイン基板１１への固定部（Ｉ／Ｆコネクタをメイン基板にネジ又はピン固定している部分）とに加わることになる。
【００１６】
メイン基板１１自体に力が加わったり、半田部に力が加わわった状態では、メイン基板１１上の素子を半田している半田のクラックにより素子の断線の恐れがある。
【００１７】
本発明では、上記断線のポテンシャル（可能性）を回避し、磁気ディスク装置及び他の情報記録再生装置の高信頼度化をはかることを解決課題とする。
【００１８】
従来のインターフェースコネクタ３４をメイン基板１１に固定する方法では、従来のインターフェースコネクタ３４が隣接するＨＤＡに接触しない様に（従来のＩ／Ｆコネクタ３４がＨＤＡとの間に隙間を設けていた）、クリアランスを設ける必要があった。
【００１９】
本発明では、不要なクリアランスを削除し、更なる小型化或いは大容量化を図ることを解決課題とする。
【００２０】
前記特開平８−１０２１６９号公報によれば、ＨＤＡの外側に従来のインターフェースコネクタ３４が固定されているが、磁気ディスク装置は前記フォームファクタがあり、従来のインターフェースコネクタ３４のみ磁気ディスク装置のフォームファクタからはみ出した実装はできない。
【００２１】
本発明では、インターフェースコネクタ１をフォームファクタ（ＨＤＤに外接する直方体の主面）内に実装することを解決課題とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、主として次のような構成を採用する。
【００２５】
また、磁気記録媒体であるディスク、前記ディスクに情報を記録又は再生する磁気ヘッド、前記磁気ヘッドの読み書き時の信号を制御するリードライト制御基板、前記リードライト制御基板の信号を伝達する密閉型コネクタ、前記ディスク及び磁気ヘッドを密封するベースとカバー、を備えたＨＤＡと、
前記ＨＤＡを制御するとともに情報信号を授受するための回路部を有したメイン基板と、
上位装置と前記メイン基板との間で、情報信号を授受すると共に電源を供給するためのインターフェースコネクタと、から構成される磁気ディスク装置であって、
前記磁気ディスク装置を上位装置に固定する固定ネジ穴を有する部材と、前記ＨＤＡを位置決めして固定するときの基準面となる部材と、前記インターフェースコネクタと、を一体的構造としたコネクタ組立体を設け、
前記コネクタ組立体と前記メイン基板とを同時に前記ＨＤＡのベースにネジ固定する磁気ディスク装置。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置について、３．５インチサイズのディスク３を搭載する磁気ディスク装置を例示して、図１〜図１６、図２０〜図２２を用いて以下説明する。
【００２７】
ここで、１はインターフェースコネクタ（Ｉ／Ｆコネクタ）、２はベース、３はディスク、４はスピンドルモータ、５はディスクスペーサ、６はディスククランプ、７はヘッド、８はキャリッジ、９はボイスコイルモータ、１０はコイル、１１はメイン基板、１２は基板取付けネジ穴、１３は密閉型コネクタ、１４はＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）固定板、１５はカバー、１６は基板固定ネジ、１７はコネクタ／ベース固定ネジ、１８はコネクタ／ベ―ス固定ネジ穴、１９は磁気ディスク装置固定ネジ穴（装置固定ネジ穴）、２０はコネクタ／ベース位置決め穴、２１はコネクタ位置決めピン、２２はコネクタ組立体、２３は基板取付け穴（コネクタ組立体）、２４は基板／コネクタ固定ネジ、２５は上位筐体、２６は制御装置、２７はトレー、２８はシステム側コネクタ、２９はトレー固定穴、３０は装置固定ネジ、３１は装置中継コネクタ、３２はＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）、３３はリードライト制御基板、をそれぞれ表す。
【００２８】
図１は本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置の断面図であり、図２はＨＤＡ（ベース２とカバー１５で囲まれた構造体）の内部構成を示す断面図であり、図３は図１をＺ面から見て装置固定ネジ穴１９とＩ／Ｆコネクタ１との位置関係を示す図であり、図４はＩ／ＦコネクタをＨＤＡのベースにネジ固定した図であり、図５はＩ／ＦコネクタをＨＤＡのベースにネジ固定した側面図であり、図６はＩ／ＦコネクタをＨＤＡのベースに接着した図であり、図７はＩ／ＦコネクタをＨＤＡのベースに接着した側面図であり、図８はＨＤＡのベースにＩ／Ｆコネクタを挿入して固定する位置決め溝を設けた図であり、図９はＨＤＡのベースに設けられて位置決め溝にＩ／Ｆコネクタを挿入して固定した図であり、図１０はＨＤＡのベースに設けられて位置決め溝にＩ／Ｆコネクタを挿入して固定した側面図であり、図１１はＩ／Ｆコネクタを位置決めするための位置決めピンをＨＤＡのベースに設けた図であり、図１２は位置決めピンでＩ／ＦコネクタをＨＤＡに固定した図であり、図１３は位置決めピンでＩ／ＦコネクタをＨＤＡに固定した側面図であり、図１４は磁気ディスク装置（ＨＤＤ）を固定する装置固定ネジ穴を有する部材と、ＨＤＡ自体を位置決めして固定するときの基準となる面を有する部材と、インターフェースコネクタと、を一体的に成形したコネクタ組立体としてＨＤＡに固定した図であり、図１５は図１４をＺ面から見た図であり、図１６は図１５からメイン基板を外してＺ面から見た図である。
【００２９】
また、図１７は従来技術におけるＨＤＡにメイン基板とＩ／Ｆコネクタを固定した図であり、図１８は従来技術におけるＩ／Ｆコネクタの位置決めを示す図であり、図１９は従来技術におけるＩ／Ｆコネクタの位置決めを示す側面図である。
【００３０】
更に、図２０は磁気ディスク装置が搭載される上位筐体を示す図であり、図２１は磁気ディスク装置を着脱するトレイを含めた上位筐体を示す図であり、図２２は磁気ディスク装置をトレイに着脱する構成図である。
【００３１】
アルミを基板材料としその表面に磁性膜を形成した磁気的に情報を保持するディスク３（図１）は、スピンドルモータ４により回転駆動させる。この回転駆動しているディスク３の表面に、僅か数十ｎｍの一定な空間を保ちながら浮上させて磁気的に情報を書き込み或いは読み出すための電気信号と磁界との間を変換する電磁コイルを備えるフェライト或いは金属薄膜による形成を主流とした材料で作られたヘッド７と、このヘッド７をディスク３の面上に正確に位置決めするためのアルミまたはマグネシウムを素材としたキャリッジ８がある。
【００３２】
このヘッド及びキャリッジは、絶縁皮膜のあるアルミ線材または銅線材にて巻線状態としたコイル１０と、永久磁石のマグネットと、これを支持し磁気回路を形成するためのヨークと、からなるボイスコイルモータ９により駆動位置決めされる。
【００３３】
ヘッド７の読み書き時の信号は、ヘッド７に設けられた電磁コイルの細線によってキャリッジ８を通って（図示せず）ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）３２（図２）に伝達され、ヘッド７の読み書き時の信号を制御するリードライト制御基板３３を介して、その下面に位置するアルミニウムまたはステンレスまたは鉄を素材としてベース２に接着することにより設けられた密閉型コネクタ１３によってＨＤＡ外に伝達されている。密閉型コネクタ１３とは、ＨＤＡ内外間の電気信号を中継するもので、信号を伝達するための複数からなるピンとそれを保持するためのモールド成形部分との密閉が完全になっているものである。
【００３４】
コイル１０の駆動電流についてもＦＰＣ３２を通って密閉型コネクタ１３に伝達されている。スピンドルモータ４の駆動電流についても、スピンドルモータ４から導かれたモータＦＰＣ（図示せず）により密閉型コネクタ１３に伝達されている。上記密閉型コネクタ１３は、ＨＤＡ外に設けられた装置を制御するためのメイン基板１１に伝達されている。
【００３５】
スピンドルモータ４とキャリッジ８の軸、ボイスコイルモータ９は、ベース２にネジにて固定し、アルミニウム、ステンレスまたは鉄を素材としたカバー１５（図１）をベース２との密閉を保つためにパッキン（図示せず）を介してネジにてベース２、スピンドルモータ４、キャリッジ８の軸、ボイスコイルモータ９にネジにて固定する。
【００３６】
上述したように構成されるＨＤＡは、ヘッド７とディスク３の間の情報の書き込み、或いは読み出す動作状態において、その信号を正確に処理するために、この空間に介在物が進入して磁路を妨げてはならないことから、常に清浄に保たなければならないので、内部フィルタ（図示せず）を設け、ディスク３の回転により発生するＨＤＡ内部の空気循環系によって、内部塵埃の捕獲を行う様にしている。
【００３７】
大容量形の磁気ディスク装置は、記憶容量を得るために複数のディスク３を搭載しており、このディスク３の面に対しそれぞれヘッド７が存在するため、ディスク３とディスク３の間にディスクスペーサ５（図１）を設け、ヘッド７とヘッド７の間隔はキャリッジ８のヘッド７取付け面を精度良く仕上げることにより間隔を一定に保つようにしている。
【００３８】
３．５インチサイズのディスク３を搭載する磁気ディスク装置のフォームファクタとしては、図１のａ寸法１４６±０．５ｍｍ、ｂ寸法４１．３±０．５ｍｍ、図３のｃ寸法１０１．６±０．５ｍｍが標準サイズとなっており、薄型タイプではｂ寸法を２５．４（１インチ）±０．５ｍｍとしたものがある。いずれもこの領域内に上記全ての部品が実装されなければならない。
【００３９】
また、３．５インチサイズのディスク３を搭載する磁気ディスク装置のＳＣＡ−２規格としては、磁気ディスク装置を上位筐体２５（図２０〜図２２）に固定するための磁気ディスク装置固定ネジ穴１９の中心から、インターフェースコネクタ１の挿入側端面までの距離である図３のｉ寸法を４１．２８±０．５ｍｍ、ｃ寸法のセンターとなるＸ基準とインターフェースコネクタ１の挿入側端面の直角度公差ｈは０．３８（０．０１５インチ）ｍｍ以下、上位筐体２５に固定する図１のＺ面と図３のｃ寸法のセンターとなるＸ基準に対するインターフェースコネクタ１の挿入部の外形幅ｊ寸法の位置度公差ｋは１．０２（０．０４インチ）ｍｍ以下、上位筐体２５に固定する面（図１のＺ面）に対する、インターフェースコネクタ１の挿入口寸法ｇの位置度公差ｅは１．０２（０．０４インチ）ｍｍ以下、平行度公差ｆは０．３８（０．０１５インチ）ｍｍ以下の精度でインターフェースコネクタ１が実装されなければならない。
【００４０】
以下、本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置についてその詳細を述べる。上位筐体２５に固定するための装置固定ネジ穴１９からインターフェースコネクタ１迄の各位置誤差を最も小さくするためには、この間に介在する部品をできるだけ少なくする必要がある。
【００４１】
図１に示す様に、上位筐体２５（図２０〜図２２）に固定するための装置固定ネジ穴１９を設けているＨＤＡのベース２、或いは上位筐体２５に固定するための装置固定ネジ穴１９を有する部材、または装置を位置決めして固定するための基準となる面（図１のＺ面）を有する部材に、インターフェースコネクタ１を固定する。
【００４２】
組立方法は、はじめにメイン基板１１のインターフェースコネクタ１に電気接続だけを行ない、ＨＤＡのベース２にメイン基板１１のインターフェースコネクタ１をコネクタ／ベース固定ネジ１７（図３）により固定してから、メイン基板１１全体を基板固定ネジ１６でＨＤＡに固定する。インターフェースコネクタ１挿入方向からの実装詳細を示した図を図４、図４の側面図を図５に示す。
【００４３】
これによって、図１７〜図１９に示す様な、従来技術での、メイン基板１１のみに従来のインターフェースコネクタ３４が固定されている構造における、メイン基板１１をＨＤＡに固定するための取付け穴位置誤差及び穴径誤差（メイン基板１１の取付け誤差）を削除することができる。加えて、従来のインターフェースコネクタ３４をメイン基板１１に固定するための取付け穴位置誤差及び穴径誤差（従来のインターフェースコネクタ３４の取付け誤差）を削除することができる。
【００４４】
本発明の実施形態である図１、図３〜図５の構成例によれば、インターフェースコネクタ１をベース２に固定する誤差のみとなる。
【００４５】
即ち、ＨＤＤを上位筐体に取り付けて、前記Ｉ／Ｆコネクタ１と上位筐体側のコネクタ（図２２の３１又は２８）とを正確に位置合わせしようとする課題達成のためには、図３のように装置固定ネジ穴１９とＩ／Ｆコネクタ１との正確な位置関係が求められるのである。図３を参照して、磁気ディスク装置固定ネジ穴１９を基準位置として、Ｉ／Ｆコネクタ１の高精度の位置決めは、前記コネクタ端部の距離ｉ、コネクタ１の傾き程度（直角度ｈ）、コネクタ１の位置ずれｋ、等が規定されている。このような規定値を満足するように、本発明の図１、図３〜図５の実施形態では、Ｉ／Ｆコネクタ１を、装置固定ネジ穴１９の植設されたＨＤＡのベースに直接にネジ１７で固定しようとするものである。
【００４６】
図１７の従来技術は、メイン基板をＨＤＡベースに取り付け、且つＩ／Ｆコネクタをメイン基板に取り付けるものであって、これによると、Ｉ／Ｆコネクタの端子位置は、装置固定ネジ穴１９からみると２つの取り付け誤差を内包するものとなる。
【００４７】
また、インターフェースコネクタ１をベース２に固定する方法は、上述したネジ１７固定以外に接着（図６、図７）しても良い。
【００４８】
また、ベース２に位置決め溝（図８のｊ寸法部）を設けて、インターフェースコネクタ１の側面の精度を厳しくしておいて、位置決め溝の図面のＸ及びＹ軸方向にインターフェースコネクタ１を当てた状態で、コネクタ／ベース固定ネジ穴１８（図８）にインターフェースコネクタ１をコネクタ／ベース固定ネジ１７にて固定（図８乃至図１０）しても良い。図８において、ベース２の位置決め溝は、Ｉ／Ｆコネクタを挿入する方向の両側面とＩ／Ｆコネクタ挿入に対向する対向面とから形成されるものである。
【００４９】
また、ステンレス、鉄、アルミニウムまたはプラスチック等を素材とするコネクタ位置決めピン２１（図１１）をベース２に圧入または接着にて設けておいて、インターフェースコネクタ１にコネクタ／ベース位置決め穴２０を設け、インターフェースコネクタ１のコネクタ／ベース位置決め穴２０をコネクタ位置決めピン２１に挿入してインターフェースコネクタ１を位置決めした状態で、コネクタ／ベース固定ネジ穴１８（図１１）にインターフェースコネクタ１をコネクタ／ベース固定ネジ１７にて固定（図１１〜図１３）しても良い。
【００５０】
以上説明したように、インターフェースコネクタ１の固定位置を制限するための位置決め手段を設けることによって、インターフェースコネクタ１固定時の作業性及び位置決め精度を向上できる。
【００５１】
また、以上の実施形態によれば、図１のＺ面からインターフェースコネクタ１迄のメイン基板１１の厚さ誤差を削除できる。
【００５２】
従来のインターフェースコネクタ３４と、図１１〜図１３に示す実施形態のインターフェースコネクタ１の、上位筐体２５に固定するための装置固定ネジ穴１９中心からインターフェースコネクタ１の挿入側端面までの誤差を比較すると、以下の様になる。
【００５３】
従来のインターフェースコネクタ３４の実装方法（図１７）の場合、上位筐体２５に固定するためのベース２の装置固定ネジ穴１９（図３）中心からメイン基板取付けネジ穴１２（図８）（Ｍ２サイズ）までの誤差を±０．１ｍｍとする。メイン基板１１の基板取付けネジ穴１２の径を２．５±０．１ｍｍとした時のメイン基板１１取付け誤差は計算より０．３ｍｍ、基板取付けネジ穴１２から従来のインターフェースコネクタ３４の従来位置決めピン穴３５（図１８、図１９）（２．４±０．１ｍｍ ）までの位置誤差を±０．１ｍｍとする。
【００５４】
従来のインターフェースコネクタ３４に圧入された従来位置決めピン３６の径を２ｍｍで公差０から＋０．０１ｍｍとした時のメイン基板１１と従来のインターフェースコネクタ３４の取付け誤差は計算より０．２５ｍｍとし、従来のインターフェースコネクタ３４の従来位置決めピン３６中心から従来のインターフェースコネクタ３４の挿入側端面までの誤差を±０．１ｍｍとすると、従来のインターフェースコネクタ３４の実装方法では、少なくとも誤差の総和は０．８５ｍｍ（２乗和平均値で０．４２７）程度生じる。
【００５５】
図１１〜図１３に示す実施形態のインターフェースコネクタ１の実装方法によれば、上位筐体２５に固定するためのベース２（図１１）の装置固定ネジ穴１９中心からコネクタ位置決めピン２１中心迄の誤差を±０．１ｍｍとする。コネクタ位置決めピン２１を径２ｍｍで公差０から＋０．０１ｍｍとし、インターフェースコネクタ１のコネクタ／ベース位置決め穴２０（図１２、図１３）を径２．４±０．１ｍｍとした時のメイン基板１１とインターフェースコネクタ１の取付け誤差は計算より０．２５ｍｍとし、インターフェースコネクタ１のコネクタ／ベース位置決め穴２０からインターフェースコネクタ１の挿入側端面までの誤差を±０．１ｍｍとすると、図１１〜図１３に示す実施形態によれば、少なくとも誤差の総和は０．４５ｍｍ（２乗和平均値で０．２７８）程度である。
【００５６】
以上の結果から、従来に比べて上位筐体２５に固定するためのベース２（図１１）の装置固定ネジ穴１９中心からインターフェースコネクタ１の挿入側端面までの誤差の総和を４７％程度縮小することが可能となる。上記計算で使用した部品の公差は、現在の加工精度で一般的且つ常識的な範囲である。
【００５７】
また、図１１〜図１３に示す実施形態によれば、磁気ディスク装置を位置決めして固定する時の基準となる面（図１のＺ面）に対するインターフェースコネクタ１挿入口（図１のｇ寸法）の位置度ｅは、ベース２のＺ面からインターフェースコネクタ１取付け面までの加工誤差を±０．１ｍｍ、インターフェースコネクタ１の端面から挿入口（図１のｇ寸法）の端面の一方までを±０．１ｍｍ、他方の面までを±０．１ｍｍとしても、誤差の総和は０．３ｍｍ程度である。
【００５８】
図１１〜図１３に示す実施形態によれば、装置を固定する装置固定ネジ穴１９或いは装置を位置決めして固定する時の基準となる面（図１のＺ面）に対する、インターフェースコネクタ１の位置精度を、その間に介在する部品の精度のみで確保することができるので、位置調整治具や調整作業が不要となる。
【００５９】
次に、図１４〜図１６に記載の様に、磁気ディスク装置（ＨＤＤ）を固定する装置固定ネジ穴１９を有する部材と、磁気ディスク装置自体を位置決めして固定するときの基準となる面を有する部材と、インターフェースコネクタ１と、を一体的に成形したコネクタ組立体２２とした部品に、メイン基板１１を搭載してインターフェースコネクタ１と電気的な接続をし、基板固定ネジ１６にて、メイン基板１１とコネクタ組立体２２を基板取付け穴（コネクタ組立体）２３位置で同時にベース２に固定する方法がある。
【００６０】
図１１〜図１３に示す実施形態によれば、少なくとも誤差の総和は０．４５ｍｍ（２乗和平均値で０．２７８）程度であることから、装置を固定する装置固定ネジ穴１９の中心と、インターフェースコネクタ１の挿入側端面との位置誤差を±０．４ｍｍ以下として、位置の調整無しに十分な精度を確保した状態で製品化することができる。
【００６１】
以上説明したような磁気ディスク装置は、図２２に示す様に上位筐体２５のトレー２７に固定された装置中継コネクタ３１に装置のインターフェースコネクタ１を挿入し、装置固定ネジ３０にて装置をトレー２７に固定する。装置中継コネクタ３１の磁気ディスク装置を固定した方と反対側にシステム側コネクタ２８を挿入する。上記トレー２７を上位筐体２５に挿入（図２０）し、トレー２７のトレー固定ネジ穴２９にて上位筐体２５に固定する。上位筐体２５には、磁気ディスク装置を制御するための制御装置２６が設けられている。
【００６２】
以上の説明は、３．５インチのディスク３を搭載した磁気ディスク装置を例にしたものであるが、他の情報記録再生装置に使用することも可能である。また、現在のインターフェースコネクタ１は、電気的な接触による接続方法であるが、将来は、光技術により非接触で情報信号を伝達する手段が実現できる様になった場合にも、上位筐体２５と情報記録再生装置との双方の情報信号伝達部の位置決め精度が要求されるので、本実施形態の技術的思想を使用することで、双方の位置誤差の問題を解決することができる。
【００６３】
以上説明したように、本発明は次のような実施形態を含むものである。
【００６４】
図１〜図５に示す様に、上位筐体２５に固定するための装置固定ネジ穴１９を設けているＨＤＡのベース２、または上位筐体２５に固定するための装置固定ネジ穴１９を有する部材、または磁気ディスク装置を位置決めして固定するための基準となる面（図１のＺ面）を有する部材に、インターフェースコネクタ１を固定する。ここで、インターフェースコネクタ１をベース２に固定する方法は、上記以外に接着（図６、図７）しても良い。
【００６５】
また、ベース２に位置決め溝（図８のｊ寸法部）を設けて、インターフェースコネクタ１の側面及び対向面の精度を厳しくしておいて、位置決め溝の図面のＸ、及びＹ軸方向にインターフェースコネクタ１を当てた状態で、コネクタ／ベース固定ネジ穴１８（図８）にインターフェースコネクタ１をコネクタ／ベース固定ネジ１７にて固定（図８〜図１０）しても良い。
【００６６】
また、ベース２にコネクタ位置決めピン２１（図１１）を圧入、または接着にて設けておいて、インターフェースコネクタ１にコネクタ／ベース位置決め穴２０を設け、インターフェースコネクタ１のコネクタ／ベース位置決め穴２０をコネクタ位置決めピン２１に挿入して、インターフェースコネクタ１を位置決めした状態で、コネクタ／ベース固定ネジ穴１８（図１１）にインターフェースコネクタ１をコネクタ／ベース固定ネジ１７にて固定（図１１から図１３）しても良い。
【００６７】
また、図１４〜図１６に記載の様に、装置を固定する装置固定ネジ穴１９を有する部材と、装置自体を位置決めして固定するときの基準となる面を有する部材と、インターフェースコネクタ１と、を一体成形してコネクタ組立体２２とした部品に、メイン基板１１を搭載してインターフェースコネクタ１と電気的な接続をし、基板固定ネジ１６にて、メイン基板１１とコネクタ組立体２２を基板取付け穴（コネクタ組立体）２３位置で同時にベース２に固定する。
【００６８】
更に、本発明は次のような具体的な構成例を含むものである。
前記磁気ディスク装置を上位装置に固定する固定ネジ穴を有する部材と、前記ＨＤＡを位置決めして固定するときの基準面となる部材と、前記インターフェースコネクタと、を一体的構造としたコネクタ組立体を設け、前記コネクタ組立体と前記メイン基板とを同時にベースにネジ固定するものであって、
前記コネクタ組立体のインターフェースコネクタをフォームファクター（ＨＤＤの外形の統一規格であって、磁気ディスク装置に外接する直方体形状）からはみ出さない領域で設けたこと。
【００６９】
前記磁気ディスク装置自体を上位装置に固定するネジ穴の中心と、インターフェースコネクタの正面の挿入側端面との位置誤差を、±０．４ミリメートル以下としたこと。
【００７０】
前記インターフェースコネクタを、フォームファクターからはみ出さない領域で、ＨＤＡに固定した磁気ディスク装置にて構成されるディスクアレイシステムであること。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、従来のインターフェースコネクタ３４の位置調整作業及び作業治具の問題や断線のポテンシャルの問題、ＨＤＡ間の不要なクリアランスの問題、フォームファクタの問題を解決する。
【００７２】
更に、大容量化或いは小型化、高信頼度化、低価格化をはかった磁気ディスク装置及び他の情報記録再生装置、或はディスクアレイ及びＲＡＩＤシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置の断面図である。
【図２】ＨＤＡ（ベース２とカバー１５で囲まれた構造体）の内部構成を示す断面図である。
【図３】図１をＺ面から見て装置固定ネジ穴１９とＩ／Ｆコネクタ１との位置関係を示す図である。
【図４】Ｉ／ＦコネクタをＨＤＡのベースにネジ固定した図である。
【図５】Ｉ／ＦコネクタをＨＤＡのベースにネジ固定した側面図である。
【図６】Ｉ／ＦコネクタをＨＤＡのベースに接着した図である。
【図７】Ｉ／ＦコネクタをＨＤＡのベースに接着した側面図である。
【図８】ＨＤＡのベースにＩ／Ｆコネクタを挿入して固定する位置決め溝を設けた図である。
【図９】ＨＤＡのベースに設けられて位置決め溝にＩ／Ｆコネクタを挿入して固定した図である。
【図１０】ＨＤＡのベースに設けられて位置決め溝にＩ／Ｆコネクタを挿入して固定した側面図である。
【図１１】Ｉ／Ｆコネクタを位置決めするための位置決めピンをＨＤＡのベースに設けた図である。
【図１２】位置決めピンでＩ／ＦコネクタをＨＤＡに固定した図である。
【図１３】位置決めピンでＩ／ＦコネクタをＨＤＡに固定した側面図である。
【図１４】磁気ディスク装置（ＨＤＤ）を固定する装置固定ネジ穴を有する部材と、ＨＤＡ自体を位置決めして固定するときの基準となる面を有する部材と、インターフェースコネクタと、を一体的に成形したコネクタ組立体としてＨＤＡに固定した図である。
【図１５】図１４をＺ面から見た図である。
【図１６】図１５からメイン基板を外してＺ面から見た図である。
【図１７】従来技術におけるＨＤＡにメイン基板とＩ／Ｆコネクタを固定した図である。
【図１８】従来技術におけるＩ／Ｆコネクタの位置決めを示す図である。
【図１９】従来技術におけるＩ／Ｆコネクタの位置決めを示す側面図である。
【図２０】磁気ディスク装置が搭載される上位筐体を示す概念図である。
【図２１】磁気ディスク装置を着脱するトレイを含めた上位筐体を示す概念図である。
【図２２】磁気ディスク装置をトレイに着脱する概念図である。
【符号の説明】
１ インターフェースコネクタ
２ ベース
３ ディスク
４ スピンドルモータ
５ ディスクスペーサ
６ ディスククランプ
７ ヘッド
８ キャリッジ
９ ボイスコイルモータ
１０ コイル
１１ メイン基板
１２ 基板取付けネジ穴
１３ 密閉型コネクタ
１４ ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）固定板
１５ カバー
１６ 基板固定ネジ
１７ コネクタ／ベース固定ネジ
１８ コネクタ／ベ―ス固定ネジ穴
１９ 装置固定ネジ穴
２０ コネクタ／ベース位置決め穴
２１ コネクタ位置決めピン
２２ コネクタ組立体
２３ 基板取付け穴（コネクタ組立体）
２４ 基板／コネクタ固定ネジ
２５ 上位筐体
２６ 制御装置
２７ トレー
２８ システム側コネクタ
２９ トレー固定穴
３０ 装置固定ネジ
３１ 装置中継コネクタ
３２ ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）
３３ リードライト制御基板
３４ 従来のインターフェースコネクタ
３５ 従来位置決めピン穴
３６ 従来位置決めピン
【発明の属する技術分野】
筐体に複数の磁気ディスク装置を着脱する際に、磁気ディスク装置を筐体側のコネクタに正確且つ容易に実装するための技術に関し、特に、磁気ディスク装置のインターフェースコネクタの正確な位置決めに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から磁気ディスク装置に関しては、種々の事項が規格化されている。例えば、磁気ディスク装置を上位装置の筐体に固定するためのネジ穴の径とその位置、磁気ディスク装置の外形、電源コネクタの形状と給電電圧及び当該コネクタにおける接続端子の配列、情報を伝達するためのインターフェースコネクタ及び信号を授受するための端子の配列、などの事項である。
【０００３】
これらの規格は、主に、磁気ディスク装置を自己の製品に搭載するメーカが、複数の製造者による磁気ディスク装置を扱う場合の便宜を考慮して、統一化されて来た経緯がある。
【０００４】
一方、磁気ディスク装置の大きさについては、初めてポータブル磁気ディスク装置が出現した当時から、その装置で用いられているディスク媒体の直径をめやすとして、「８インチフォームファクタサイズの磁気ディスク装置」と言った呼び名が慣用されて来た。ここで、フォームファクタサイズの磁気ディスク装置とは、磁気ディスク装置の外形サイズに対する統一規格であり、例えば、３．５インチフォームファクタサイズの磁気ディスク装置と云えば、２．５インチフォームファクタサイズの磁気ディスク装置の外形主面の２倍の主面を有する関係となっている前記統一規格上の磁気ディスク装置である。
【０００５】
現時点で小型の磁気ディスク装置のうち比較的市場に出回っているものは、２．５インチフォームファクタサイズの磁気ディスク装置である。この装置には、ディスク媒体の直径が２．５インチのものが搭載されている。
【０００６】
磁気ディスク装置を複数台搭載した、大記憶容量のディスクアレイシステムやＲＡＩＤシステムでは、一般に、磁気ディスク装置に障害が発生して当該磁気ディスク装置を交換する場合にも、上記システムの電源を切断せずに交換できる機能を有している（活線挿抜機能）。このため最近では、従来の電源のコネクタとインターフェースコネクタを一体化して、磁気ディスク装置を上位システムに脱着を可能とするための規格である「ＳＣＡ−２」が登場した（以下、このような一体化されたコネクタも「インターフェースコネクタ」と称する）。
【０００７】
ＳＣＡ−２規格では、インターフェースコネクタの信号配列や、磁気ディスク装置を上位筐体（又は上位筐体のトレイ）に固定するためのネジ穴の中心位置、上位筐体に固定する面（図１のＺ面）を基準として当該インターフェースコネクタの位置誤差などを規定している。
【０００８】
以上説明したのは、磁気ディスク装置のインターフェースコネクタに関する背景技術であるが、次に、インターフェースコネクタの磁気ディスク装置に対する位置決めについての具体的な従来技術を、図１７〜図２２に基づいて説明する。まず初めに、図１７〜図２２において、２はベース、３はディスク、４はスピンドルモータ、５はディスクスペーサ、６はディスククランプ、７はヘッド、８はキャリッジ、９はボイスコイルモータ、１０はコイル、１１はメイン基板、１６は基板固定ネジ、１９は磁気ディスク装置固定ネジ穴、２５は上位筐体（図２０）、２７はトレイ（図２１）、２８はシステム側コネクタ、３０は磁気ディスク装置固定ネジ（図２２）、３４は従来のインターフェースコネクタ、をそれぞれ表す。
【０００９】
ここで、ベース２とカバー１５で囲まれた構造体はＨＤＡ（Ｈｅａｄ Ｄｉｓｋ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）と云い、このＨＤＡとメイン基板１１と従来のインターフェースコネクタ３４との組み合わせ体を磁気ディスク装置またはＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）と称することとする。そして、メイン基板１１は基板固定ネジ１６でＨＤＡのベース２に固定され、従来のインターフェースコネクタ３４はメイン基板１１に電気配線の半田付け及び他のネジによって固定されている。
【００１０】
更に、磁気ディスク装置を上位筐体２５に着脱するには、例えば、トレイ２７を介在させてもよく、図２２に依ると、ネジ３０と磁気ディスク装置の装置固定ネジ穴１９で固定した上でこのトレイを上位筐体２５に装着することで、磁気ディスク装置の従来のインターフェースコネクタ３４を中継コネクタ３１を介して上位筐体２５のコネクタ２８に電気接続するものである。
【００１１】
また、インターフェースコネクタの磁気ディスク装置における位置決めに関する他の従来技術として、特開平１０−４０６７３号公報の第１頁に図示された構造のもの、特開平８−１０２１６９号公報の図１に示されるようなハウジング１の外部に突出してインターフェースコネクタが設けられているもの等がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平１０−４０６７３号公報の従来構造によれば、ＳＣＡ−２規格で位置精度が規定されている、ベース２に設けられた装置固定ネジ穴１９から従来のインターフェースコネクタ３４の間には、少なくともＨＤＡにメイン基板１１を取付ける際の誤差と、メイン基板１１に従来のインターフェースコネクタ３４を取付ける誤差が発生する。また、図１７のＺ面から従来のインターフェースコネクタ３４の間には、メイン基板１１の厚さ誤差が発生する。
【００１３】
上記従来構造では、ＳＣＡ−２規格で位置精度が規定されている、装置固定ネジ穴１９から従来のインターフェースコネクタ３４の間に介在する部品が多いので、これらの精度のみでＳＣＡ−２規格の定める精度は満足できないので、メイン基板１１をＨＤＡに固定する際、位置調整作業及び調整治具が必要となっていた。即ち、磁気ディスク装置（ＨＤＤ）を上位筐体に取り付けるためにＨＤＤに設けられた磁気ディスク装置固定ネジ穴（以下、固定ネジ穴という）とＨＤＤのインターフェースコネクタとの位置関係を厳密に整定しておけば、上位筐体側のコネクタとの電気的、機械的接続が正確に実施されることとなり、ＨＤＤの互換性が担保されることとなるのである。
【００１４】
本発明では、従来のインターフェースコネクタ３４の位置調整作業及び作業治具を不要とし、磁気ディスク装置及び他の情報記録再生装置の低価格化をはかることを解決課題とする。
【００１５】
磁気ディスク装置を上位筐体２５に固定する際、上位筐体２５側と磁気ディスク装置側の、従来のインターフェースコネクタ３４間の位置誤差が大きいとスムーズな磁気ディスク装置の挿入が不可能であり、双方のコネクタの位置誤差が大きい状態で磁気ディスク装置を上位筐体２５に挿入すると、双方のコネクタに、挿入方向の力が加わった状態で固定されてしまうので、磁気ディスク装置側に於いては、従来のインターフェースコネクタ３４に加わった力が、直接これを固定しているメイン基板１１の半田部（メイン基板とインターフェースコネクタ（Ｉ／Ｆコネクタ）との電気接続を半田付けにて接続している部分）と、メイン基板１１への固定部（Ｉ／Ｆコネクタをメイン基板にネジ又はピン固定している部分）とに加わることになる。
【００１６】
メイン基板１１自体に力が加わったり、半田部に力が加わわった状態では、メイン基板１１上の素子を半田している半田のクラックにより素子の断線の恐れがある。
【００１７】
本発明では、上記断線のポテンシャル（可能性）を回避し、磁気ディスク装置及び他の情報記録再生装置の高信頼度化をはかることを解決課題とする。
【００１８】
従来のインターフェースコネクタ３４をメイン基板１１に固定する方法では、従来のインターフェースコネクタ３４が隣接するＨＤＡに接触しない様に（従来のＩ／Ｆコネクタ３４がＨＤＡとの間に隙間を設けていた）、クリアランスを設ける必要があった。
【００１９】
本発明では、不要なクリアランスを削除し、更なる小型化或いは大容量化を図ることを解決課題とする。
【００２０】
前記特開平８−１０２１６９号公報によれば、ＨＤＡの外側に従来のインターフェースコネクタ３４が固定されているが、磁気ディスク装置は前記フォームファクタがあり、従来のインターフェースコネクタ３４のみ磁気ディスク装置のフォームファクタからはみ出した実装はできない。
【００２１】
本発明では、インターフェースコネクタ１をフォームファクタ（ＨＤＤに外接する直方体の主面）内に実装することを解決課題とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、主として次のような構成を採用する。
【００２５】
また、磁気記録媒体であるディスク、前記ディスクに情報を記録又は再生する磁気ヘッド、前記磁気ヘッドの読み書き時の信号を制御するリードライト制御基板、前記リードライト制御基板の信号を伝達する密閉型コネクタ、前記ディスク及び磁気ヘッドを密封するベースとカバー、を備えたＨＤＡと、
前記ＨＤＡを制御するとともに情報信号を授受するための回路部を有したメイン基板と、
上位装置と前記メイン基板との間で、情報信号を授受すると共に電源を供給するためのインターフェースコネクタと、から構成される磁気ディスク装置であって、
前記磁気ディスク装置を上位装置に固定する固定ネジ穴を有する部材と、前記ＨＤＡを位置決めして固定するときの基準面となる部材と、前記インターフェースコネクタと、を一体的構造としたコネクタ組立体を設け、
前記コネクタ組立体と前記メイン基板とを同時に前記ＨＤＡのベースにネジ固定する磁気ディスク装置。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置について、３．５インチサイズのディスク３を搭載する磁気ディスク装置を例示して、図１〜図１６、図２０〜図２２を用いて以下説明する。
【００２７】
ここで、１はインターフェースコネクタ（Ｉ／Ｆコネクタ）、２はベース、３はディスク、４はスピンドルモータ、５はディスクスペーサ、６はディスククランプ、７はヘッド、８はキャリッジ、９はボイスコイルモータ、１０はコイル、１１はメイン基板、１２は基板取付けネジ穴、１３は密閉型コネクタ、１４はＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）固定板、１５はカバー、１６は基板固定ネジ、１７はコネクタ／ベース固定ネジ、１８はコネクタ／ベ―ス固定ネジ穴、１９は磁気ディスク装置固定ネジ穴（装置固定ネジ穴）、２０はコネクタ／ベース位置決め穴、２１はコネクタ位置決めピン、２２はコネクタ組立体、２３は基板取付け穴（コネクタ組立体）、２４は基板／コネクタ固定ネジ、２５は上位筐体、２６は制御装置、２７はトレー、２８はシステム側コネクタ、２９はトレー固定穴、３０は装置固定ネジ、３１は装置中継コネクタ、３２はＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）、３３はリードライト制御基板、をそれぞれ表す。
【００２８】
図１は本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置の断面図であり、図２はＨＤＡ（ベース２とカバー１５で囲まれた構造体）の内部構成を示す断面図であり、図３は図１をＺ面から見て装置固定ネジ穴１９とＩ／Ｆコネクタ１との位置関係を示す図であり、図４はＩ／ＦコネクタをＨＤＡのベースにネジ固定した図であり、図５はＩ／ＦコネクタをＨＤＡのベースにネジ固定した側面図であり、図６はＩ／ＦコネクタをＨＤＡのベースに接着した図であり、図７はＩ／ＦコネクタをＨＤＡのベースに接着した側面図であり、図８はＨＤＡのベースにＩ／Ｆコネクタを挿入して固定する位置決め溝を設けた図であり、図９はＨＤＡのベースに設けられて位置決め溝にＩ／Ｆコネクタを挿入して固定した図であり、図１０はＨＤＡのベースに設けられて位置決め溝にＩ／Ｆコネクタを挿入して固定した側面図であり、図１１はＩ／Ｆコネクタを位置決めするための位置決めピンをＨＤＡのベースに設けた図であり、図１２は位置決めピンでＩ／ＦコネクタをＨＤＡに固定した図であり、図１３は位置決めピンでＩ／ＦコネクタをＨＤＡに固定した側面図であり、図１４は磁気ディスク装置（ＨＤＤ）を固定する装置固定ネジ穴を有する部材と、ＨＤＡ自体を位置決めして固定するときの基準となる面を有する部材と、インターフェースコネクタと、を一体的に成形したコネクタ組立体としてＨＤＡに固定した図であり、図１５は図１４をＺ面から見た図であり、図１６は図１５からメイン基板を外してＺ面から見た図である。
【００２９】
また、図１７は従来技術におけるＨＤＡにメイン基板とＩ／Ｆコネクタを固定した図であり、図１８は従来技術におけるＩ／Ｆコネクタの位置決めを示す図であり、図１９は従来技術におけるＩ／Ｆコネクタの位置決めを示す側面図である。
【００３０】
更に、図２０は磁気ディスク装置が搭載される上位筐体を示す図であり、図２１は磁気ディスク装置を着脱するトレイを含めた上位筐体を示す図であり、図２２は磁気ディスク装置をトレイに着脱する構成図である。
【００３１】
アルミを基板材料としその表面に磁性膜を形成した磁気的に情報を保持するディスク３（図１）は、スピンドルモータ４により回転駆動させる。この回転駆動しているディスク３の表面に、僅か数十ｎｍの一定な空間を保ちながら浮上させて磁気的に情報を書き込み或いは読み出すための電気信号と磁界との間を変換する電磁コイルを備えるフェライト或いは金属薄膜による形成を主流とした材料で作られたヘッド７と、このヘッド７をディスク３の面上に正確に位置決めするためのアルミまたはマグネシウムを素材としたキャリッジ８がある。
【００３２】
このヘッド及びキャリッジは、絶縁皮膜のあるアルミ線材または銅線材にて巻線状態としたコイル１０と、永久磁石のマグネットと、これを支持し磁気回路を形成するためのヨークと、からなるボイスコイルモータ９により駆動位置決めされる。
【００３３】
ヘッド７の読み書き時の信号は、ヘッド７に設けられた電磁コイルの細線によってキャリッジ８を通って（図示せず）ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）３２（図２）に伝達され、ヘッド７の読み書き時の信号を制御するリードライト制御基板３３を介して、その下面に位置するアルミニウムまたはステンレスまたは鉄を素材としてベース２に接着することにより設けられた密閉型コネクタ１３によってＨＤＡ外に伝達されている。密閉型コネクタ１３とは、ＨＤＡ内外間の電気信号を中継するもので、信号を伝達するための複数からなるピンとそれを保持するためのモールド成形部分との密閉が完全になっているものである。
【００３４】
コイル１０の駆動電流についてもＦＰＣ３２を通って密閉型コネクタ１３に伝達されている。スピンドルモータ４の駆動電流についても、スピンドルモータ４から導かれたモータＦＰＣ（図示せず）により密閉型コネクタ１３に伝達されている。上記密閉型コネクタ１３は、ＨＤＡ外に設けられた装置を制御するためのメイン基板１１に伝達されている。
【００３５】
スピンドルモータ４とキャリッジ８の軸、ボイスコイルモータ９は、ベース２にネジにて固定し、アルミニウム、ステンレスまたは鉄を素材としたカバー１５（図１）をベース２との密閉を保つためにパッキン（図示せず）を介してネジにてベース２、スピンドルモータ４、キャリッジ８の軸、ボイスコイルモータ９にネジにて固定する。
【００３６】
上述したように構成されるＨＤＡは、ヘッド７とディスク３の間の情報の書き込み、或いは読み出す動作状態において、その信号を正確に処理するために、この空間に介在物が進入して磁路を妨げてはならないことから、常に清浄に保たなければならないので、内部フィルタ（図示せず）を設け、ディスク３の回転により発生するＨＤＡ内部の空気循環系によって、内部塵埃の捕獲を行う様にしている。
【００３７】
大容量形の磁気ディスク装置は、記憶容量を得るために複数のディスク３を搭載しており、このディスク３の面に対しそれぞれヘッド７が存在するため、ディスク３とディスク３の間にディスクスペーサ５（図１）を設け、ヘッド７とヘッド７の間隔はキャリッジ８のヘッド７取付け面を精度良く仕上げることにより間隔を一定に保つようにしている。
【００３８】
３．５インチサイズのディスク３を搭載する磁気ディスク装置のフォームファクタとしては、図１のａ寸法１４６±０．５ｍｍ、ｂ寸法４１．３±０．５ｍｍ、図３のｃ寸法１０１．６±０．５ｍｍが標準サイズとなっており、薄型タイプではｂ寸法を２５．４（１インチ）±０．５ｍｍとしたものがある。いずれもこの領域内に上記全ての部品が実装されなければならない。
【００３９】
また、３．５インチサイズのディスク３を搭載する磁気ディスク装置のＳＣＡ−２規格としては、磁気ディスク装置を上位筐体２５（図２０〜図２２）に固定するための磁気ディスク装置固定ネジ穴１９の中心から、インターフェースコネクタ１の挿入側端面までの距離である図３のｉ寸法を４１．２８±０．５ｍｍ、ｃ寸法のセンターとなるＸ基準とインターフェースコネクタ１の挿入側端面の直角度公差ｈは０．３８（０．０１５インチ）ｍｍ以下、上位筐体２５に固定する図１のＺ面と図３のｃ寸法のセンターとなるＸ基準に対するインターフェースコネクタ１の挿入部の外形幅ｊ寸法の位置度公差ｋは１．０２（０．０４インチ）ｍｍ以下、上位筐体２５に固定する面（図１のＺ面）に対する、インターフェースコネクタ１の挿入口寸法ｇの位置度公差ｅは１．０２（０．０４インチ）ｍｍ以下、平行度公差ｆは０．３８（０．０１５インチ）ｍｍ以下の精度でインターフェースコネクタ１が実装されなければならない。
【００４０】
以下、本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置についてその詳細を述べる。上位筐体２５に固定するための装置固定ネジ穴１９からインターフェースコネクタ１迄の各位置誤差を最も小さくするためには、この間に介在する部品をできるだけ少なくする必要がある。
【００４１】
図１に示す様に、上位筐体２５（図２０〜図２２）に固定するための装置固定ネジ穴１９を設けているＨＤＡのベース２、或いは上位筐体２５に固定するための装置固定ネジ穴１９を有する部材、または装置を位置決めして固定するための基準となる面（図１のＺ面）を有する部材に、インターフェースコネクタ１を固定する。
【００４２】
組立方法は、はじめにメイン基板１１のインターフェースコネクタ１に電気接続だけを行ない、ＨＤＡのベース２にメイン基板１１のインターフェースコネクタ１をコネクタ／ベース固定ネジ１７（図３）により固定してから、メイン基板１１全体を基板固定ネジ１６でＨＤＡに固定する。インターフェースコネクタ１挿入方向からの実装詳細を示した図を図４、図４の側面図を図５に示す。
【００４３】
これによって、図１７〜図１９に示す様な、従来技術での、メイン基板１１のみに従来のインターフェースコネクタ３４が固定されている構造における、メイン基板１１をＨＤＡに固定するための取付け穴位置誤差及び穴径誤差（メイン基板１１の取付け誤差）を削除することができる。加えて、従来のインターフェースコネクタ３４をメイン基板１１に固定するための取付け穴位置誤差及び穴径誤差（従来のインターフェースコネクタ３４の取付け誤差）を削除することができる。
【００４４】
本発明の実施形態である図１、図３〜図５の構成例によれば、インターフェースコネクタ１をベース２に固定する誤差のみとなる。
【００４５】
即ち、ＨＤＤを上位筐体に取り付けて、前記Ｉ／Ｆコネクタ１と上位筐体側のコネクタ（図２２の３１又は２８）とを正確に位置合わせしようとする課題達成のためには、図３のように装置固定ネジ穴１９とＩ／Ｆコネクタ１との正確な位置関係が求められるのである。図３を参照して、磁気ディスク装置固定ネジ穴１９を基準位置として、Ｉ／Ｆコネクタ１の高精度の位置決めは、前記コネクタ端部の距離ｉ、コネクタ１の傾き程度（直角度ｈ）、コネクタ１の位置ずれｋ、等が規定されている。このような規定値を満足するように、本発明の図１、図３〜図５の実施形態では、Ｉ／Ｆコネクタ１を、装置固定ネジ穴１９の植設されたＨＤＡのベースに直接にネジ１７で固定しようとするものである。
【００４６】
図１７の従来技術は、メイン基板をＨＤＡベースに取り付け、且つＩ／Ｆコネクタをメイン基板に取り付けるものであって、これによると、Ｉ／Ｆコネクタの端子位置は、装置固定ネジ穴１９からみると２つの取り付け誤差を内包するものとなる。
【００４７】
また、インターフェースコネクタ１をベース２に固定する方法は、上述したネジ１７固定以外に接着（図６、図７）しても良い。
【００４８】
また、ベース２に位置決め溝（図８のｊ寸法部）を設けて、インターフェースコネクタ１の側面の精度を厳しくしておいて、位置決め溝の図面のＸ及びＹ軸方向にインターフェースコネクタ１を当てた状態で、コネクタ／ベース固定ネジ穴１８（図８）にインターフェースコネクタ１をコネクタ／ベース固定ネジ１７にて固定（図８乃至図１０）しても良い。図８において、ベース２の位置決め溝は、Ｉ／Ｆコネクタを挿入する方向の両側面とＩ／Ｆコネクタ挿入に対向する対向面とから形成されるものである。
【００４９】
また、ステンレス、鉄、アルミニウムまたはプラスチック等を素材とするコネクタ位置決めピン２１（図１１）をベース２に圧入または接着にて設けておいて、インターフェースコネクタ１にコネクタ／ベース位置決め穴２０を設け、インターフェースコネクタ１のコネクタ／ベース位置決め穴２０をコネクタ位置決めピン２１に挿入してインターフェースコネクタ１を位置決めした状態で、コネクタ／ベース固定ネジ穴１８（図１１）にインターフェースコネクタ１をコネクタ／ベース固定ネジ１７にて固定（図１１〜図１３）しても良い。
【００５０】
以上説明したように、インターフェースコネクタ１の固定位置を制限するための位置決め手段を設けることによって、インターフェースコネクタ１固定時の作業性及び位置決め精度を向上できる。
【００５１】
また、以上の実施形態によれば、図１のＺ面からインターフェースコネクタ１迄のメイン基板１１の厚さ誤差を削除できる。
【００５２】
従来のインターフェースコネクタ３４と、図１１〜図１３に示す実施形態のインターフェースコネクタ１の、上位筐体２５に固定するための装置固定ネジ穴１９中心からインターフェースコネクタ１の挿入側端面までの誤差を比較すると、以下の様になる。
【００５３】
従来のインターフェースコネクタ３４の実装方法（図１７）の場合、上位筐体２５に固定するためのベース２の装置固定ネジ穴１９（図３）中心からメイン基板取付けネジ穴１２（図８）（Ｍ２サイズ）までの誤差を±０．１ｍｍとする。メイン基板１１の基板取付けネジ穴１２の径を２．５±０．１ｍｍとした時のメイン基板１１取付け誤差は計算より０．３ｍｍ、基板取付けネジ穴１２から従来のインターフェースコネクタ３４の従来位置決めピン穴３５（図１８、図１９）（２．４±０．１ｍｍ ）までの位置誤差を±０．１ｍｍとする。
【００５４】
従来のインターフェースコネクタ３４に圧入された従来位置決めピン３６の径を２ｍｍで公差０から＋０．０１ｍｍとした時のメイン基板１１と従来のインターフェースコネクタ３４の取付け誤差は計算より０．２５ｍｍとし、従来のインターフェースコネクタ３４の従来位置決めピン３６中心から従来のインターフェースコネクタ３４の挿入側端面までの誤差を±０．１ｍｍとすると、従来のインターフェースコネクタ３４の実装方法では、少なくとも誤差の総和は０．８５ｍｍ（２乗和平均値で０．４２７）程度生じる。
【００５５】
図１１〜図１３に示す実施形態のインターフェースコネクタ１の実装方法によれば、上位筐体２５に固定するためのベース２（図１１）の装置固定ネジ穴１９中心からコネクタ位置決めピン２１中心迄の誤差を±０．１ｍｍとする。コネクタ位置決めピン２１を径２ｍｍで公差０から＋０．０１ｍｍとし、インターフェースコネクタ１のコネクタ／ベース位置決め穴２０（図１２、図１３）を径２．４±０．１ｍｍとした時のメイン基板１１とインターフェースコネクタ１の取付け誤差は計算より０．２５ｍｍとし、インターフェースコネクタ１のコネクタ／ベース位置決め穴２０からインターフェースコネクタ１の挿入側端面までの誤差を±０．１ｍｍとすると、図１１〜図１３に示す実施形態によれば、少なくとも誤差の総和は０．４５ｍｍ（２乗和平均値で０．２７８）程度である。
【００５６】
以上の結果から、従来に比べて上位筐体２５に固定するためのベース２（図１１）の装置固定ネジ穴１９中心からインターフェースコネクタ１の挿入側端面までの誤差の総和を４７％程度縮小することが可能となる。上記計算で使用した部品の公差は、現在の加工精度で一般的且つ常識的な範囲である。
【００５７】
また、図１１〜図１３に示す実施形態によれば、磁気ディスク装置を位置決めして固定する時の基準となる面（図１のＺ面）に対するインターフェースコネクタ１挿入口（図１のｇ寸法）の位置度ｅは、ベース２のＺ面からインターフェースコネクタ１取付け面までの加工誤差を±０．１ｍｍ、インターフェースコネクタ１の端面から挿入口（図１のｇ寸法）の端面の一方までを±０．１ｍｍ、他方の面までを±０．１ｍｍとしても、誤差の総和は０．３ｍｍ程度である。
【００５８】
図１１〜図１３に示す実施形態によれば、装置を固定する装置固定ネジ穴１９或いは装置を位置決めして固定する時の基準となる面（図１のＺ面）に対する、インターフェースコネクタ１の位置精度を、その間に介在する部品の精度のみで確保することができるので、位置調整治具や調整作業が不要となる。
【００５９】
次に、図１４〜図１６に記載の様に、磁気ディスク装置（ＨＤＤ）を固定する装置固定ネジ穴１９を有する部材と、磁気ディスク装置自体を位置決めして固定するときの基準となる面を有する部材と、インターフェースコネクタ１と、を一体的に成形したコネクタ組立体２２とした部品に、メイン基板１１を搭載してインターフェースコネクタ１と電気的な接続をし、基板固定ネジ１６にて、メイン基板１１とコネクタ組立体２２を基板取付け穴（コネクタ組立体）２３位置で同時にベース２に固定する方法がある。
【００６０】
図１１〜図１３に示す実施形態によれば、少なくとも誤差の総和は０．４５ｍｍ（２乗和平均値で０．２７８）程度であることから、装置を固定する装置固定ネジ穴１９の中心と、インターフェースコネクタ１の挿入側端面との位置誤差を±０．４ｍｍ以下として、位置の調整無しに十分な精度を確保した状態で製品化することができる。
【００６１】
以上説明したような磁気ディスク装置は、図２２に示す様に上位筐体２５のトレー２７に固定された装置中継コネクタ３１に装置のインターフェースコネクタ１を挿入し、装置固定ネジ３０にて装置をトレー２７に固定する。装置中継コネクタ３１の磁気ディスク装置を固定した方と反対側にシステム側コネクタ２８を挿入する。上記トレー２７を上位筐体２５に挿入（図２０）し、トレー２７のトレー固定ネジ穴２９にて上位筐体２５に固定する。上位筐体２５には、磁気ディスク装置を制御するための制御装置２６が設けられている。
【００６２】
以上の説明は、３．５インチのディスク３を搭載した磁気ディスク装置を例にしたものであるが、他の情報記録再生装置に使用することも可能である。また、現在のインターフェースコネクタ１は、電気的な接触による接続方法であるが、将来は、光技術により非接触で情報信号を伝達する手段が実現できる様になった場合にも、上位筐体２５と情報記録再生装置との双方の情報信号伝達部の位置決め精度が要求されるので、本実施形態の技術的思想を使用することで、双方の位置誤差の問題を解決することができる。
【００６３】
以上説明したように、本発明は次のような実施形態を含むものである。
【００６４】
図１〜図５に示す様に、上位筐体２５に固定するための装置固定ネジ穴１９を設けているＨＤＡのベース２、または上位筐体２５に固定するための装置固定ネジ穴１９を有する部材、または磁気ディスク装置を位置決めして固定するための基準となる面（図１のＺ面）を有する部材に、インターフェースコネクタ１を固定する。ここで、インターフェースコネクタ１をベース２に固定する方法は、上記以外に接着（図６、図７）しても良い。
【００６５】
また、ベース２に位置決め溝（図８のｊ寸法部）を設けて、インターフェースコネクタ１の側面及び対向面の精度を厳しくしておいて、位置決め溝の図面のＸ、及びＹ軸方向にインターフェースコネクタ１を当てた状態で、コネクタ／ベース固定ネジ穴１８（図８）にインターフェースコネクタ１をコネクタ／ベース固定ネジ１７にて固定（図８〜図１０）しても良い。
【００６６】
また、ベース２にコネクタ位置決めピン２１（図１１）を圧入、または接着にて設けておいて、インターフェースコネクタ１にコネクタ／ベース位置決め穴２０を設け、インターフェースコネクタ１のコネクタ／ベース位置決め穴２０をコネクタ位置決めピン２１に挿入して、インターフェースコネクタ１を位置決めした状態で、コネクタ／ベース固定ネジ穴１８（図１１）にインターフェースコネクタ１をコネクタ／ベース固定ネジ１７にて固定（図１１から図１３）しても良い。
【００６７】
また、図１４〜図１６に記載の様に、装置を固定する装置固定ネジ穴１９を有する部材と、装置自体を位置決めして固定するときの基準となる面を有する部材と、インターフェースコネクタ１と、を一体成形してコネクタ組立体２２とした部品に、メイン基板１１を搭載してインターフェースコネクタ１と電気的な接続をし、基板固定ネジ１６にて、メイン基板１１とコネクタ組立体２２を基板取付け穴（コネクタ組立体）２３位置で同時にベース２に固定する。
【００６８】
更に、本発明は次のような具体的な構成例を含むものである。
前記磁気ディスク装置を上位装置に固定する固定ネジ穴を有する部材と、前記ＨＤＡを位置決めして固定するときの基準面となる部材と、前記インターフェースコネクタと、を一体的構造としたコネクタ組立体を設け、前記コネクタ組立体と前記メイン基板とを同時にベースにネジ固定するものであって、
前記コネクタ組立体のインターフェースコネクタをフォームファクター（ＨＤＤの外形の統一規格であって、磁気ディスク装置に外接する直方体形状）からはみ出さない領域で設けたこと。
【００６９】
前記磁気ディスク装置自体を上位装置に固定するネジ穴の中心と、インターフェースコネクタの正面の挿入側端面との位置誤差を、±０．４ミリメートル以下としたこと。
【００７０】
前記インターフェースコネクタを、フォームファクターからはみ出さない領域で、ＨＤＡに固定した磁気ディスク装置にて構成されるディスクアレイシステムであること。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、従来のインターフェースコネクタ３４の位置調整作業及び作業治具の問題や断線のポテンシャルの問題、ＨＤＡ間の不要なクリアランスの問題、フォームファクタの問題を解決する。
【００７２】
更に、大容量化或いは小型化、高信頼度化、低価格化をはかった磁気ディスク装置及び他の情報記録再生装置、或はディスクアレイ及びＲＡＩＤシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置の断面図である。
【図２】ＨＤＡ（ベース２とカバー１５で囲まれた構造体）の内部構成を示す断面図である。
【図３】図１をＺ面から見て装置固定ネジ穴１９とＩ／Ｆコネクタ１との位置関係を示す図である。
【図４】Ｉ／ＦコネクタをＨＤＡのベースにネジ固定した図である。
【図５】Ｉ／ＦコネクタをＨＤＡのベースにネジ固定した側面図である。
【図６】Ｉ／ＦコネクタをＨＤＡのベースに接着した図である。
【図７】Ｉ／ＦコネクタをＨＤＡのベースに接着した側面図である。
【図８】ＨＤＡのベースにＩ／Ｆコネクタを挿入して固定する位置決め溝を設けた図である。
【図９】ＨＤＡのベースに設けられて位置決め溝にＩ／Ｆコネクタを挿入して固定した図である。
【図１０】ＨＤＡのベースに設けられて位置決め溝にＩ／Ｆコネクタを挿入して固定した側面図である。
【図１１】Ｉ／Ｆコネクタを位置決めするための位置決めピンをＨＤＡのベースに設けた図である。
【図１２】位置決めピンでＩ／ＦコネクタをＨＤＡに固定した図である。
【図１３】位置決めピンでＩ／ＦコネクタをＨＤＡに固定した側面図である。
【図１４】磁気ディスク装置（ＨＤＤ）を固定する装置固定ネジ穴を有する部材と、ＨＤＡ自体を位置決めして固定するときの基準となる面を有する部材と、インターフェースコネクタと、を一体的に成形したコネクタ組立体としてＨＤＡに固定した図である。
【図１５】図１４をＺ面から見た図である。
【図１６】図１５からメイン基板を外してＺ面から見た図である。
【図１７】従来技術におけるＨＤＡにメイン基板とＩ／Ｆコネクタを固定した図である。
【図１８】従来技術におけるＩ／Ｆコネクタの位置決めを示す図である。
【図１９】従来技術におけるＩ／Ｆコネクタの位置決めを示す側面図である。
【図２０】磁気ディスク装置が搭載される上位筐体を示す概念図である。
【図２１】磁気ディスク装置を着脱するトレイを含めた上位筐体を示す概念図である。
【図２２】磁気ディスク装置をトレイに着脱する概念図である。
【符号の説明】
１ インターフェースコネクタ
２ ベース
３ ディスク
４ スピンドルモータ
５ ディスクスペーサ
６ ディスククランプ
７ ヘッド
８ キャリッジ
９ ボイスコイルモータ
１０ コイル
１１ メイン基板
１２ 基板取付けネジ穴
１３ 密閉型コネクタ
１４ ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）固定板
１５ カバー
１６ 基板固定ネジ
１７ コネクタ／ベース固定ネジ
１８ コネクタ／ベ―ス固定ネジ穴
１９ 装置固定ネジ穴
２０ コネクタ／ベース位置決め穴
２１ コネクタ位置決めピン
２２ コネクタ組立体
２３ 基板取付け穴（コネクタ組立体）
２４ 基板／コネクタ固定ネジ
２５ 上位筐体
２６ 制御装置
２７ トレー
２８ システム側コネクタ
２９ トレー固定穴
３０ 装置固定ネジ
３１ 装置中継コネクタ
３２ ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）
３３ リードライト制御基板
３４ 従来のインターフェースコネクタ
３５ 従来位置決めピン穴
３６ 従来位置決めピン
Claims (2)
- 磁気記録媒体であるディスク、前記ディスクに情報を記録又は再生する磁気ヘッド、前記磁気ヘッドの読み書き時の信号を制御するリードライト制御基板、前記リードライト制御基板の信号を伝達する密閉型コネクタ、前記ディスク及び磁気ヘッドを密封するベースとカバー、を備えたＨＤＡと、
前記ＨＤＡを制御するとともに情報信号を授受するための回路部を有したメイン基板と、
上位装置と前記メイン基板との間で、情報信号を授受すると共に電源を供給するためのインターフェースコネクタと、から構成される磁気ディスク装置であって、
前記磁気ディスク装置を上位装置に固定する固定ネジ穴を有する部材と、前記ＨＤＡを位置決めして固定するときの基準面となる部材と、前記インターフェースコネクタと、を一体的構造としたコネクタ組立体を設け、
前記コネクタ組立体と前記メイン基板とを同時に前記ＨＤＡのベースにネジ固定する
ことを特徴とする磁気ディスク装置。 - 請求項１に記載の磁気ディスク装置を上位装置の筐体に収容したディスクアレイシステム。
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