JP2004164701A - Spindle motor and magnetic disk device using the same - Google Patents

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JP2004164701A
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shaft
magnetic disk
spindle motor
hole
bearing
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JP2002326260A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Shindo
仁 進藤
Hisahiro Arisaka
寿洋 有坂
Takashi Kono
敬 河野
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress heat generation of a spindle motor owing to a circulation of air by providing a penetration hole inside a shaft in the spindle motor mounted on a magnetic disk device and, to secure reliability of the device within a wider range under an ambient environmental temperature as one of the conditions of use in the device. <P>SOLUTION: The spindle motor or the device has the penetration hole inside the shaft and also suppresses the heat generation of a bearing as a heat source by adopting a structure to actively feed air into the penetration hole. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置に係り、特に、スピンドルの冷却に関する。
【0002】
【従来の技術】
磁気ディスク装置の構成を図2に示す。
磁気ディスク装置1は、記録媒体であるディスク2と、情報を記録/再生するヘッドスライダ3により情報を記録・再生する装置である。ディスク2はスピンドルモータ4上に積層され、スピンドルモータ4が回転することにより、回転し、ディスク上を浮上するヘッドスライダ3はディスク上に情報を記録・再生する。
【0003】
スピンドルモータ4は回転部と固定部からなり、モータ内部にマグネットとステータコアを備えることにより磁気回路を形成し、ステータコアに電流を印加することにより、回転部を回転させる。回転部は固定部より軸受けによって支持され、回転中の振動を抑制している。軸受け構造はボールにより支持されるボールベアリング、潤滑油等の流体を微小な隙間に充填することにより軸受けを形成する流体軸受け、空気を圧縮し送り込むことにより軸受けを形成する空気軸受け等が主な構造である。
【0004】
図3にスピンドルモータの詳細形状を示す。
本形状はシャフト11の一端のみを支持する片持ち構造である。磁気ディスク装置のベースとネジ締結等で接合されスピンドルモータを支持するブラケット12はステータコア13を保持し、また、固定部となるスリーブ14を有する。スリーブ14とシャフト11は軸受け15を介して支持される。本形状は潤滑油等の流体により構成される流体軸受けの一例である。潤滑油が固定部であるスリーブ14と、回転部であるシャフト11の間の微小な隙間に充填され、図4に示すようにスリーブ14に形成された微小な溝32が回転により圧力を発生し、軸受け内部に潤滑油を押し込む構造になっている。シャフト11はハブ16と接合され、ハブ16に接着されたマグネット17がステータコア13と磁気回路を形成することにより、ハブ16とともに回転する。図5にスピンドルモータに磁気ディスクを実装した状態を示す。スピンドルモータ21はハブ16の受け面25からディスク22、およびスペーサ23を保持し、クランプ24をハブ16に対してネジ締結、もしくは焼き嵌めすることにより軸力を加え、ディスク22、スペーサ23を保持する。
【0005】
スピンドルモータ21はステータコア13に電流を流すために、ステータコア13より発熱を生じる。また、軸受け部では軸受けとなるボール、流体等が固定部と回転部の両方と接触摩擦しながら回転を保持しているために、摩擦熱を発生する。スピンドルモータ21を搭載する磁気ディスク装置は通常、おおよそ0℃から60℃付近までの環境温度で使用されることを想定している。しかしながら、上記のようにスピンドルモータ21からの発熱により環境温度に対して、磁気ディスク内部の雰囲気温度は数℃〜十数℃高くなっており、その分、スピンドルモータ21他磁気ディスク装置に用いられる部品は装置の使用環境温度範囲よりも広い温度範囲での使用を満たす必要がある。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−007750号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
磁気ディスク装置に用いられる部品においてその機械的特性である剛性や、減衰にが顕著な温度特性を示す部品は多く存在する。また、近年では耐衝撃性能、騒音低減の観点から従来のボールベアリングに変わり、流体軸受けが広く使われるようになっている。流体軸受けを形成する潤滑油は油の特性上、温度により剛性、減衰が大きく変化する特徴を有する。特に高温時には剛性、および減衰が大きく減少し、外部振動等の外乱により軸受けが接触し、破損する危険性が大きくなるという問題が発生する。また、近年磁気ディスク装置は転送速度の向上、アクセス時間の短縮の観点から回転数の高速化が進んでいる。回転数が高くなるとその分、発熱量が大きくなり、環境温度に対し、装置内部雰囲気温度が高くなるという問題が発生する。
【0008】
本願では、従来装置内部における雰囲気温度上昇を防ぎ、装置仕様温度内での磁気ディスク装置の信頼性を増し、装置としての耐久性能を向上させた磁気ディスク装置を提供している。
【0009】
【課題を解決するための手段】
スピンドルモータが有するシャフト内部に貫通穴を設け、磁気ディスク内部の空気と外部の空気を積極的に循環することにより、装置内部空気の温度上昇を抑える。一方で、磁気ディスク内部の空気は磁気ディスク装置の特性上、塵埃を除去することが必要不可欠であり、そのため、スピンドルモータ内部にフィルタを備えることにより、磁気ディスク装置内部への塵埃の進入を抑える。
【0010】
請求項1記載の発明では上記の構造を用い、空気の循環効率を高めるためにシャフト内部もしくは回転部の一部に空気循環用の羽を設け、積極的にシャフト貫通穴内部に空気を送り込むことによりスピンドルモータの発熱を抑え、かつ、磁気ディスク装置内部への塵埃の進入を抑制する。
【0011】
請求項3記載の発明ではシャフト貫通穴内部に空気を送り込む効率をさらに向上するためにシャフトの軸延長上に位置する磁気ディスク装置のカバーに穴を設け、その穴に同じく空気清浄用のフィルタを備えることによって磁気ディスク装置内部の塵埃を増やすことなく、シャフト貫通穴内部への空気循環を高効率化することを可能とする。
【0012】
請求項4記載の発明では、シャフト内部に設けた貫通穴内部に配管を備え、配管が磁気ディスク装置の外部を磁気ディスク装置に沿うように配置し、配管内に冷却液を循環させることにより、軸受け自身の発熱のみならず、周囲環境温度からの冷却も行い、軸受けの温度を環境によらず一定とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
<実施例1>
以下、請求項1記載の発明であるスピンドルモータを図1を参照して詳細に説明する。図1は本発明を適用したスピンドルモータ21の実施例を示す概略図である。
【0014】
本発明の新規な特徴はスピンドルモータ21の一部品であるシャフト11の内部に貫通穴18を設け、貫通穴内に積極的に空気を循環させる構造である。
本構造はスピンドルモータの課題である、軸受け部15の発熱を抑えるものである。スピンドルモータの発熱源となる軸受け部15の近傍にあるシャフト11に貫通穴18を設けることにより、空気を循環させ、シャフト11の放熱効果を高め、軸受け部15の温度上昇を防ぐ。従来のスピンドル構造では、シャフト11に両端もしくは一端固定用のネジ穴加工等が行われていることは一般的であったが、シャフト11の内部に貫通穴を設けることは行われていなかった。シャフト11内部に貫通穴18が設けられていない構造では、軸受け部15の摩擦により発生する発熱はシャフト11の両端のみで放熱されることになり、非常に効率が悪い状態である。
【0015】
一方、シャフト11に貫通穴18を開けることは磁気ディスク装置にとっては塵埃の問題からあまり望ましいものではないが、本構造ではスピンドルモータ内部に空気清浄用のフィルタ31を設けることによって塵埃の問題を回避する。さらに、本構造では、シャフト貫通穴18内部に流れる空気の流量を増やし、冷却効率をさらに高めるために、シャフト11とともに回転するハブ16の内側にもシャフト貫通穴18と同心円状に貫通穴を設け、その貫通穴内部に空気循環用の羽33を設けることにより、一種のファンを形成し、空気を積極的にシャフト内部に送り込む構造を取る。
【0016】
本構造の効果について図6、7を用いて説明する。図6は本構造の効果を確認するために行った解析に用いた軸受け及びシャフトの簡略モデルである。本モデルではシャフト11を模擬するために長さ18mm、φ4mmの円柱を設け、円柱の長さ方向2ヶ所に軸受け部を模擬した発熱体34を円周上にを設けた。シャフトには、本特許の特徴である貫通穴18を設け、その穴径を3水準に振って計算を行った。また、ハブに羽を設け、ファン33を形成する場合と羽を設けない場合の計算を行った。図7に結果を示す。このグラフの横軸は軸径に対する貫通穴径の比を示し、縦軸は雰囲気温度に対するシャフトの温度上昇量を示したものである。グラフ中には前述の通り、ハブに羽を設けた場合(ファン効果あり)とハブに羽を設けない場合(ファン効果なし)の2種類の解析を行っている。
【0017】
グラフより明らかなように、シャフト11に設ける貫通穴18を大きくするほど、シャフト11の温度上昇を押さえる事が可能であり、その効果は、軸径と穴径の比にほぼ線形であるといえる。このグラフより、ファン効果がない場合、穴径/軸径=0.25のときは温度上昇が9℃あったのに対し、穴径/軸径=0.75のときには温度上昇を3℃にまで押さえる事が可能である。よって、シャフトに貫通穴を設ける事のみでもシャフトの温度上昇を押さえる事が十分可能であるといえる。
【0018】
一方、シャフトに大きな貫通穴を設ける事はシャフト11の剛性を劣化させ、モータ自体の機械特性を劣化させる恐れがある。図7に同様にファン効果がある場合の結果を示しているが、この場合、ファンの効果により穴径/軸径=0.5を越えるとシャフト11の温度上昇はほぼ0℃に押さえる事が可能である。よって、本構造ではシャフト11の穴径を軸径に対して、約1/2程度とするのが、もっとも効果的であるといえる。
【0019】
<実施例2>
以下、請求項3記載の発明である磁気ディスク装置の実施例を詳細に説明する。図8は本発明を適用した磁気ディスク装置の実施例を示す概略図である。
スピンドルモータに外部との通気用穴18を設け、かつハブ16内部にファン33を設けることによりスピンドルモータ軸受け部15の発熱を抑えることができるが、空気をシャフトから吐き出す際に別の箇所から吸い込む必要がある。磁気ディスク装置は外気との圧力差を常に持たないように、圧力調整箇所を設けている。
【0020】
よって請求項1に示すスピンドルモータを従来の装置に適用しても放熱効果は高まるが、本形状ではさらに、カバーに穴41を設けることによって空気をより循環しやすい構造を取る。これはすなわち従来、別の箇所に設けていた圧力調整箇所をシャフト延長上に設けることともいえる。
さらに新しくカバーに設けた穴41に対してもフィルタ42を適用することにより磁気ディスク装置内への塵埃進入を防ぐ。このことによりさらにスピンドルモータの放熱を進め、装置の信頼性を高めることができる。
【0021】
<実施例3>
以下、請求項4記載の発明である磁気ディスク装置の実施例を詳細に説明する。図9は本発明を適用した磁気ディスク装置の実施例を示す概略図である。
本構造は請求項1、2、3に示すスピンドルモータ、および磁気ディスク装置と同様にシャフトに貫通穴を設けることにより軸受け部の発熱を抑制する構造である。本構造が他と異なる点はシャフト貫通穴内部に配管51を設け、その中を冷却液で満たすことにより軸受け部を冷却することであり、このことはすなわち、周囲環境温度に関わらず、軸受け部の温度を一定に維持することを可能とする。
【0022】
先に述べたように近年磁気ディスク装置では主流になりつつある流体軸受けモータにおいては軸受けを構成する潤滑油の性能上、顕著な温度特性を示す。このことは磁気ディスク装置の設計をより困難なものとし、磁気ディスク装置の信頼性に対し、悪影響を及ぼす要因となる。
【0023】
本構造では、スピンドルモータの発熱源である軸受け部に対し、冷却液を循環させることにより、周囲環境温度に関わらず、軸受け部の温度を一定に保つものである。かつ、シャフト内部を通る冷却液の配管はそのまま、磁気ディスク装置のカバー上からベース上へと磁気ディスク装置をくるむように配置され、磁気ディスク装置全体の冷却も行うことが可能である。この構造では冷却に用いる液体を装置外部にも配置してあるため、磁気ディスク装置のサイズによらず、循環に用いる液体を外の機構により冷却することが可能となる。
【0024】
【発明の効果】
スピンドルモータの発熱を抑え、従来よりも環境温度に対し、磁気ディスク装置の信頼性を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるスピンドルモータの概略図である。
【図2】磁気ディスク装置の概略図である。
【図3】従来のスピンドルモータの一例を示す概略図である。
【図4】流体軸受けにおける軸受け部の概略図である。
【図5】従来のスピンドルモータにディスク、スペーサを実装した概略図である。
【図6】本発明の実施例1の効果を解析したモデルの概略図である
【図7】本発明の実施例1に示した解析の結果を示すグラフである。
【図8】本発明の実施例3に説明する磁気ディスク装置の概略図である。
【図9】本発明の実施例4に説明する磁気ディスク装置の概略図である。
【符号の説明】
1 磁気ディスク装置 2 磁気ディスク
3 磁気ヘッドスライダ 4 ヘッドスライダ支持機構
5 ピボット 6 磁気ディスク
11 シャフト 12 ブラケット
13 ステータコア 14 スリーブ
15 軸受け部 16 ハブ
17 マグネット 18 シャフト内貫通穴
21 スピンドルモータ 22 磁気ディスク
23 スペーサ 24 クランプ
25 ハブのディスク受け面 31 スピンドルモータ内フィルタ
32 流体軸受け軸受け部溝加工部
33 スピンドルモータ回転部に設けるファン
34 軸受け部の発熱を模擬した発熱体
41 カバー上に設けた穴
42 カバー上に設けた穴部に備えるフィルタ
51 磁気ディスク装置冷却用配管
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic disk drive, and more particularly, to cooling a spindle.
[0002]
[Prior art]
FIG. 2 shows the configuration of the magnetic disk drive.
The magnetic disk device 1 is a device that records and reproduces information using a disk 2 that is a recording medium and a head slider 3 that records and reproduces information. The disk 2 is stacked on a spindle motor 4, and the head slider 3 which rotates as the spindle motor 4 rotates and floats on the disk records and reproduces information on the disk.
[0003]
The spindle motor 4 includes a rotating part and a fixed part, and a magnet and a stator core are provided inside the motor to form a magnetic circuit, and a current is applied to the stator core to rotate the rotating part. The rotating part is supported by the bearing from the fixed part, and suppresses vibration during rotation. The main structure of the bearing structure is a ball bearing supported by balls, a fluid bearing that forms a bearing by filling a small gap with fluid such as lubricating oil, and an air bearing that forms a bearing by compressing and sending air. It is.
[0004]
FIG. 3 shows a detailed shape of the spindle motor.
This shape is a cantilever structure that supports only one end of the shaft 11. A bracket 12 that is joined to a base of the magnetic disk drive by screwing or the like and supports a spindle motor holds a stator core 13 and has a sleeve 14 that serves as a fixed portion. The sleeve 14 and the shaft 11 are supported via a bearing 15. This shape is an example of a fluid bearing composed of a fluid such as lubricating oil. Lubricating oil is filled in a minute gap between the sleeve 14 as a fixed part and the shaft 11 as a rotating part, and a minute groove 32 formed in the sleeve 14 generates pressure by rotation as shown in FIG. The lubricating oil is pushed into the bearing. The shaft 11 is joined to the hub 16, and the magnet 17 adhered to the hub 16 forms a magnetic circuit with the stator core 13, so that the shaft 11 rotates together with the hub 16. FIG. 5 shows a state in which a magnetic disk is mounted on a spindle motor. The spindle motor 21 holds the disk 22 and the spacer 23 from the receiving surface 25 of the hub 16 and applies an axial force by fastening or shrink-fitting the clamp 24 to the hub 16 to hold the disk 22 and the spacer 23. I do.
[0005]
The spindle motor 21 generates heat from the stator core 13 to supply current to the stator core 13. Further, the bearing portion generates frictional heat because the ball, fluid, or the like serving as the bearing holds the rotation while making contact friction with both the fixed portion and the rotating portion. It is generally assumed that the magnetic disk drive on which the spindle motor 21 is mounted is used at an ambient temperature of about 0 ° C. to about 60 ° C. However, as described above, the ambient temperature inside the magnetic disk is several degrees to several tens degrees Celsius higher than the ambient temperature due to the heat generated from the spindle motor 21, and accordingly, the ambient temperature inside the magnetic disk is used for the spindle motor 21 and other magnetic disk devices. Parts must be used in a temperature range wider than the operating environment temperature range of the device.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-007750
[Problems to be solved by the invention]
There are many components used in a magnetic disk device that exhibit rigidity, which is a mechanical characteristic thereof, and temperature characteristics, which exhibit remarkable attenuation. In recent years, fluid bearings have been widely used instead of conventional ball bearings from the viewpoint of impact resistance and noise reduction. The lubricating oil forming the fluid bearing has a characteristic that the rigidity and the damping greatly change depending on the temperature due to the characteristics of the oil. Particularly at high temperatures, the rigidity and damping are greatly reduced, and the bearings come into contact due to disturbances such as external vibrations, thereby increasing the risk of damage. In recent years, the rotation speed of the magnetic disk device has been increased from the viewpoint of improving the transfer speed and shortening the access time. As the number of revolutions increases, the amount of heat generated increases accordingly, causing a problem that the ambient temperature inside the device becomes higher than the ambient temperature.
[0008]
The present application provides a magnetic disk drive in which a rise in the ambient temperature inside the conventional apparatus is prevented, the reliability of the magnetic disk drive within the specification temperature of the apparatus is increased, and the durability performance of the apparatus is improved.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A through hole is provided in the shaft of the spindle motor to actively circulate the air inside the magnetic disk and the outside air, thereby suppressing an increase in the temperature of the air inside the apparatus. On the other hand, it is indispensable to remove dust from the air inside the magnetic disk due to the characteristics of the magnetic disk device. Therefore, by providing a filter inside the spindle motor, it is possible to prevent dust from entering the inside of the magnetic disk device. .
[0010]
According to the first aspect of the present invention, using the above structure, air circulation wings are provided inside the shaft or a part of the rotating part in order to enhance air circulation efficiency, and air is actively sent into the shaft through hole. As a result, the heat generation of the spindle motor is suppressed and the entry of dust into the magnetic disk device is suppressed.
[0011]
According to the third aspect of the present invention, a hole is provided in the cover of the magnetic disk device located on the axial extension of the shaft to further improve the efficiency of sending air into the shaft through hole, and a filter for air cleaning is also provided in the hole. With this arrangement, it is possible to increase the efficiency of air circulation inside the shaft through-hole without increasing dust inside the magnetic disk device.
[0012]
In the invention according to claim 4, a pipe is provided inside a through hole provided inside the shaft, the pipe is arranged so that the outside of the magnetic disk device is along the magnetic disk device, and a coolant is circulated in the pipe. In addition to heat generation of the bearing itself, cooling from the ambient environment temperature is performed, and the temperature of the bearing is kept constant regardless of the environment.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<Example 1>
Hereinafter, the spindle motor according to the first aspect of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a spindle motor 21 to which the present invention is applied.
[0014]
A novel feature of the present invention is a structure in which a through hole 18 is provided inside the shaft 11 which is a part of the spindle motor 21 and air is actively circulated in the through hole.
This structure suppresses heat generation of the bearing unit 15, which is a problem of the spindle motor. By providing a through hole 18 in the shaft 11 in the vicinity of the bearing portion 15 which is a heat source of the spindle motor, air is circulated, the heat radiation effect of the shaft 11 is enhanced, and the temperature rise of the bearing portion 15 is prevented. In the conventional spindle structure, it is common that a screw hole for fixing both ends or one end is formed on the shaft 11, but a through hole is not provided inside the shaft 11. In a structure in which the through hole 18 is not provided inside the shaft 11, heat generated by friction of the bearing portion 15 is radiated only at both ends of the shaft 11, which is a very inefficient state.
[0015]
On the other hand, it is not so desirable to form the through hole 18 in the shaft 11 because of the problem of dust for the magnetic disk drive. However, in the present structure, the problem of dust is avoided by providing the filter 31 for air cleaning inside the spindle motor. I do. Further, in this structure, in order to increase the flow rate of air flowing inside the shaft through hole 18 and further increase the cooling efficiency, a through hole is provided concentrically with the shaft through hole 18 inside the hub 16 that rotates together with the shaft 11. By providing the air circulation blades 33 inside the through holes, a kind of fan is formed, and the structure is adopted in which air is positively sent into the shaft.
[0016]
The effect of this structure will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a simplified model of a bearing and a shaft used in an analysis performed to confirm the effect of the present structure. In this model, a cylinder having a length of 18 mm and a diameter of 4 mm was provided to simulate the shaft 11, and a heating element 34 simulating a bearing at two positions in the length direction of the cylinder was provided on the circumference. The shaft was provided with a through-hole 18 which is a feature of the present invention, and the hole diameter was changed to three levels for calculation. In addition, calculations were performed for the case where the wings were provided on the hub and the fan 33 was formed and the case where the wings were not provided. FIG. 7 shows the results. The horizontal axis of this graph shows the ratio of the through hole diameter to the shaft diameter, and the vertical axis shows the amount of increase in the temperature of the shaft with respect to the ambient temperature. As described above, two types of analysis are performed in the graph: a case where the hub is provided with a wing (with a fan effect) and a case where the hub is not provided with a wing (without a fan effect).
[0017]
As is clear from the graph, the larger the through hole 18 provided in the shaft 11, the more the temperature rise of the shaft 11 can be suppressed, and the effect can be said to be almost linear in the ratio between the shaft diameter and the hole diameter. . From this graph, when there is no fan effect, when the hole diameter / shaft diameter = 0.25, the temperature rise was 9 ° C., whereas when the hole diameter / shaft diameter = 0.75, the temperature rise was 3 ° C. It is possible to hold down to. Therefore, it can be said that the temperature rise of the shaft can be sufficiently suppressed only by providing the through hole in the shaft.
[0018]
On the other hand, providing a large through hole in the shaft may degrade the rigidity of the shaft 11 and may degrade the mechanical characteristics of the motor itself. FIG. 7 similarly shows the result when the fan effect is obtained. In this case, if the hole diameter / shaft diameter exceeds 0.5 due to the fan effect, the temperature rise of the shaft 11 can be suppressed to almost 0 ° C. It is possible. Therefore, in this structure, it can be said that it is most effective to make the hole diameter of the shaft 11 about 1/2 of the shaft diameter.
[0019]
<Example 2>
Hereinafter, an embodiment of the magnetic disk drive according to the third aspect of the present invention will be described in detail. FIG. 8 is a schematic diagram showing an embodiment of a magnetic disk drive to which the present invention is applied.
By providing a hole 18 for ventilation to the outside of the spindle motor and providing a fan 33 inside the hub 16, heat generation of the spindle motor bearing portion 15 can be suppressed. However, when air is discharged from the shaft, air is sucked in from another place. There is a need. The magnetic disk device is provided with a pressure adjusting portion so as not to always have a pressure difference with the outside air.
[0020]
Therefore, even if the spindle motor according to claim 1 is applied to a conventional device, the heat radiation effect is enhanced. However, the present configuration employs a structure in which air is more easily circulated by providing a hole 41 in the cover. In other words, it can be said that a pressure adjusting portion, which has been conventionally provided at another location, is provided on the shaft extension.
Further, by applying the filter 42 to the hole 41 newly provided in the cover, it is possible to prevent dust from entering the magnetic disk device. Thus, the heat radiation of the spindle motor can be further promoted, and the reliability of the device can be improved.
[0021]
<Example 3>
Hereinafter, an embodiment of the magnetic disk drive according to the fourth aspect of the present invention will be described in detail. FIG. 9 is a schematic diagram showing an embodiment of a magnetic disk drive to which the present invention is applied.
This structure is a structure that suppresses heat generation of the bearing portion by providing a through-hole in the shaft similarly to the spindle motor and the magnetic disk device according to the first, second, and third aspects. This structure is different from the others in that a pipe 51 is provided inside a shaft through-hole, and the bearing is cooled by filling the inside thereof with a cooling liquid, that is, regardless of the ambient temperature, the bearing is cooled. Can be kept constant.
[0022]
As described above, fluid bearing motors, which have become mainstream in magnetic disk devices in recent years, exhibit remarkable temperature characteristics in terms of the performance of lubricating oil constituting the bearings. This makes the design of the magnetic disk drive more difficult and has a negative effect on the reliability of the magnetic disk drive.
[0023]
In this structure, the coolant is circulated through the bearing, which is a heat source of the spindle motor, so that the temperature of the bearing is kept constant regardless of the ambient temperature. In addition, the piping of the cooling liquid passing through the inside of the shaft is arranged so as to wrap the magnetic disk device from above the cover of the magnetic disk device to above the base, so that the entire magnetic disk device can be cooled. In this structure, the liquid used for cooling is arranged outside the apparatus, so that the liquid used for circulation can be cooled by an external mechanism regardless of the size of the magnetic disk drive.
[0024]
【The invention's effect】
This has the effect of suppressing the heat generation of the spindle motor and improving the reliability of the magnetic disk device with respect to the environmental temperature as compared with the related art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a spindle motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of a magnetic disk drive.
FIG. 3 is a schematic view showing an example of a conventional spindle motor.
FIG. 4 is a schematic view of a bearing portion of the fluid bearing.
FIG. 5 is a schematic diagram in which a disk and a spacer are mounted on a conventional spindle motor.
FIG. 6 is a schematic diagram of a model obtained by analyzing the effects of the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a graph showing the results of the analysis shown in the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram of a magnetic disk drive described in a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram of a magnetic disk drive described in a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic disk device 2 Magnetic disk 3 Magnetic head slider 4 Head slider support mechanism 5 Pivot 6 Magnetic disk 11 Shaft 12 Bracket 13 Stator core 14 Sleeve 15 Bearing 16 Hub 17 Magnet 18 Shaft through hole 21 Spindle motor 22 Magnetic disk 23 Spacer 24 Clamp 25 Hub disk receiving surface 31 Spindle motor internal filter 32 Fluid bearing bearing section groove processing section 33 Fan provided in spindle motor rotating section 34 Heating element 41 simulating heat generated in bearing section 41 Hole provided on cover 42 Provided on cover Filter for cooling the magnetic disk drive

Claims (4)

ステータコアと対向するロータマグネットと、ロータマグネットを固定し、磁気ディスク装置を装着するハブと、軸受けを支持しハブとともに回転するシャフトを有するスピンドルモータにおいて、シャフト内に貫通穴を設け、かつ、スピンドルモータ内部に空気清浄用のフィルタを備え、シャフトが有する貫通穴内部もしくは、回転部の一部に空気循環用の羽を設けることにより、空気をシャフト内から強制的に循環させることを特徴としたスピンドルモータ。In a spindle motor having a rotor magnet opposed to a stator core, a hub for fixing the rotor magnet and mounting a magnetic disk device, and a shaft supporting a bearing and rotating with the hub, a through hole is provided in the shaft, and the spindle motor A spindle having a filter for air cleaning inside, and forcibly circulating air from inside the shaft by providing a blade for air circulation inside the through hole of the shaft or a part of the rotating part. motor. 請求項1記載のスピンドルモータを用いた磁気ディスク装置。A magnetic disk drive using the spindle motor according to claim 1. 請求項2記載の磁気ディスク装置において、シャフト軸延長上のカバーに穴を設け、同時に穴を塞ぐようにフィルタを搭載することを特徴とする磁気ディスク装置。3. The magnetic disk drive according to claim 2, wherein a hole is provided in a cover on the shaft axis extension, and a filter is mounted so as to close the hole at the same time. ステータコアと対向するロータマグネットと、ロータマグネットを固定し、磁気ディスク装置を装着するハブと、軸受けを支持し固定されているシャフトを有するスピンドルモータにおいて、シャフト内部に貫通穴を設け、かつ、磁気ディスク装置のカバーにおいて、シャフトと同心円状に穴を設け、シャフト内部の穴と、カバーに設けた穴を通るような配管を備え、配管内に冷却液を設けた磁気ディスク装置。In a spindle motor having a rotor magnet opposed to a stator core, a hub on which the rotor magnet is fixed and a magnetic disk device is mounted, and a shaft supporting and fixing a bearing, a through hole is provided inside the shaft, and a magnetic disk is provided. A magnetic disk drive in which a hole is provided concentrically with a shaft in a cover of the device, and a pipe is provided through a hole inside the shaft and a hole provided in the cover, and a coolant is provided in the pipe.
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