JP2006294159A - ハードディスクドライブの結露防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安全に且つ製造コストおよびランニングコストを抑えた、ハードディスクドライブ内の結露を防止する結露防止装置を提供する。
【解決手段】ハードディスクドライブ１００ａの駆動に応じて、当該ハードディスクドライブ１００ａの外郭筐体１に設けられた呼吸孔６を開閉する結露防止装置Ｄｐ１おいて、外郭筐体１に密着して呼吸孔６を覆うことのできるゴムパッキン８は、軸９ａによってガイドされ、アクチュエータ９は軸９ａをハードディスクドライブ１００ａの稼働に応じて移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明はハードディスクドライブの結露防止に関する。

ハードディスクドライブは精密部品であるので、埃などの異物の進入するのを防ぐために基本的に密閉構造に製造されるべき物である。しかしながら、起動時におけるハードディスクの内部圧力の変動や、運転に伴うハードディスクの内部温度変化などが、磁気ヘッド等に及ぼす影響を低減するために、ハードディスクは、呼吸フィルタを装備している。つまり、ハードディスクドライブは、完全には密閉構造では無い。また、呼吸フィルタは、進入防止の対象である埃などの異物ではない湿気や腐食性ガスのハードディスクドライブ内への進入は防止できない。そして、一度ハードディスクドライブの内部に進入した湿気や腐食性ガスは、磁気記録ヘッドや磁気記録メディアに致命的な障害をもたらす。

呼吸フィルタで進入を防止できない物のうちで、湿気からハードディスクドライブを保護する技術（特許文献１）が、従来より提案されている。同技術においては、パーソナルコンピュータの主電源が投入されていない状態でも、ハードディスクドライブを一定温度に保温することによって、冬季において室温が急激に上昇した場合にも、ハードディスクドライブ内に結露を生じさせないようにしている。つまり、夜間の不使用時においてもパーソナルコンピュータに通電して、発熱体を駆動させてハードディスクドライブを加熱保温することによって、ハードディスクドライブを環境温度より高温に保ち、ハードディスクドライブ内に進入した空気中に含まれる水分がハードディスクドライブによって冷却されて凝固することを防止している。
特開平３−５４７８９号公報

しかしながら、上述の技術においては、パーソナルコンピュータには通常必要とされない加熱保持装置を備える為に、製造コストの増大を招く。さらに、パーソナルコンピュータの非稼働時にも発熱の為に電力を消費するので、ランニングコストの増大を招き、省エネルギー上の問題がある。しかも、非稼働時に、特に、深夜など人が不在の環境下でも発熱させるために、火災などの恐れもあり安全上も問題がある。ゆえに、本発明は、安全に且つ製造コストおよびランニングコストを抑えた、ハードディスクドライブ内の結露を防止する結露防止装置を提供することを目的とする。

本発明は、ハードディスクドライブの駆動に応じて、当該ハードディスクドライブの外郭筐体に設けられた呼吸孔を開閉する結露防止装置であって、
前記外郭筐体に密着して、前記呼吸孔を覆うことのできる密着手段と、
前記密着手段を前記呼吸孔を覆う方向にガイドするガイド手段と、
前記ガイド手段を前記方向に移動させるアクチュエータ手段とを備え、
前記アクチュエータ手段は、前記ハードディスクドライブの稼働に応じて前記ガイド手段を移動させることを特徴とする。

本発明に係る結露防止装置は、ハードディスクドライブの外部或いは内部に構成して、ハードディスクドライブの動作状態に応じて、ハードディスクドライブを雰囲気に対して開放或いは遮断することによって、ハードディスクドライブ内の結露を防止できる。

（第１の実施の形態）
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るハードディスクドライブの結露防止装置（以降、「結露防止装置」と略称す）について説明する。同図に示すように、結露防止装置Ｄｐ１は、少なくとも、ゴムパッキン８とソレノイド９を含む。そして、ゴムパッキン８はソレノイド９の軸９ａの先端に、その主平面が概ね垂直になるように取り付けられている。そして、結露防止装置Ｄｐ１は、ゴムパッキン８がハードディスクドライブＨＤＤの外郭筐体１に設けられた呼吸孔６を完全に覆うことが出来るように、ハードディスクドライブ１００ａに取り付けられる。

図１に示すように、ハードディスクドライブ１００ａの外郭筐体１には、ハードディスクドライブ１００ａの内部と外部との間で空気を交換するための呼吸孔６が設けられている。そして、呼吸孔６には、外部から取り入れられる空気に含まれる埃などの異物を除去するエアフィルタ７が装着されている。呼吸孔６およびエアフィルタ７は、呼吸フィルタを構成している。なお、呼吸フィルタが空気に含まれる水分を除去できないことは、上述の通りである。

ハードディスクドライブ１００ａの外郭筐体１の内部には、スピンドルモータ２、磁気ディスク３、磁気ヘッド４、および磁気ヘッド駆動ユニット５に代表される部品が収納されている。

結露防止装置Ｄｐ１のソレノイド９は、結露防止装置Ｄｐ１の外部から供給される電力によって、軸９ａを直線方向Ｄに往復運動させる。具体的には、ソレノイド９がＯＦＦ、つまり電力が供給されていない場合は、軸９ａはソレノイド９から一番離間した位置に在るように付勢されている。そして、ソレノイド９がＯＮ、つまり電力が供給された場合は、軸９ａをソレノイド９に一番近い位置に引き寄せるように駆動する。

説明の便宜上、軸９ａがソレノイド９に引き寄せられて停止する位置を下死点と呼び、そして軸９ａが付勢されて停止する位置を上死点と呼ぶ。そして、結露防止装置Ｄｐ１は、軸９ａが上死点に達する前にゴムパッキン８が十分な付勢力で呼吸孔６の周囲に押しつけられるように配置されている。

結果、電力の供給／非供給に応じて、ソレノイド９がＯＮ／ＯＦＦして、軸９ａを直線方向Ｄに上死点と下死点との間を往復運動させる。結果、軸９ａの先端に取り付けられたゴムパッキン８が、呼吸孔６の周囲に押しつけられたり、呼吸孔６の周囲から引き離されたりする。具体的には、ソレノイド９の駆動電力はパーソナルコンピュータから供給され、ソレノイド９の軸９ａは、通常、つまり電力が供給されていない時にはゴムパッキン８が呼吸孔６の周囲に押しつけられて、呼吸孔６が完全に閉がれる。一方、ソレノイド９に、電力が供給されるとゴムパッキン８は呼吸孔６から引き離されて、呼吸孔６は雰囲気に対して解放される。

つまり、電源が投入されてパーソナルコンピュータが稼働中は、ハードディスクドライブ１００ａの内部は雰囲気に対して開放される。そして、パーソナルコンピュータが停止中は、ハードディスクドライブ１００ａの内部は雰囲気に対し遮断される。

図２を参照して、上述のソレノイド９の制御動作について説明する。同図において、横軸ｔは時間の経過を示す。なお、同図においては、時刻は左から右に経過するものとする。また、直線ＳＷはパーソナルコンピュータに投入される電源スイッチ（図示せず）の動作を示し、直線ＰＣはパーソナルコンピュータの電源のＯＮ／ＯＦＦの状態を示し、直線ＳＬはソレノイド９に駆動状態を示し、直線ＣＬは呼吸孔６の開／塞の状態を示している。

同例においては、直線ＳＷが示すように時刻Ｔ１および時刻Ｔ２に、それぞれ電源スイッチが操作される。なお、時刻Ｔ１および時刻Ｔ２に開始した電源スイッチの操作は、それぞれ、時刻Ｔ１’および時刻Ｔ２’に完了する。なお、時刻Ｔ１と時刻Ｔ１’との差、および時刻Ｔ２にと時刻Ｔ２’との差は、電源スイッチの動作に要する時間であり、本発明の特徴とするものではないので、図２には標記していない。つまり、電源スイッチの操作に応答して、直線ＰＣが示すように、パーソナルコンピュータの電源は、時刻Ｔ１に投入されて、時刻Ｔ２に遮断される。つまり、パーソナルコンピュータは、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の期間だけ稼働する。

そして、パーソナルコンピュータの電源の投入／遮断に応答して、直線ＳＬが示すように、ソレノイド９は、時刻Ｔ１にＯＮにされ、時刻Ｔ２にＯＦＦにされる。結果、ソレノイド９は、時刻Ｔ１に軸９ａを下死点（呼吸孔６の反対）方向に移動させるように駆動を開始する。そして、時刻Ｔ２に、軸９ａを呼吸孔６の方向に移動させるように駆動を開始する。つまり、ソレノイド９は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の期間だけ稼働する。

さらに、ソレノイド９の稼働に応答して、直線ＣＬが示すように、時刻Ｔ１に、ゴムパッキン８の外郭筐体１から離間する（下死点）方向への移動が開始されて、呼吸孔６は開放される。そして、時刻Ｔ１から期間△Ｔ１だけ経過した時点で軸９ａはソレノイド９の下死点で停止する。さらに、時刻Ｔ２に、軸９ａの外郭筐体１に近づく（上死点）方向への移動が開始される。そして、時刻Ｔ２から期間△Ｔ２だけ経過した時点で、先端に取り付けられたゴムパッキン８が呼吸孔６の周囲に押しつけられて、軸９ａは停止する。以降、呼吸孔６はソレノイド９の付勢力によって押しつけられるゴムパッキン８で塞がれる。

なお、期間△Ｔ１および期間△Ｔ２は、それぞれ、ソレノイド９の駆動力或いは付勢力によってゴムパッキン８が移動するのに要する時間である。この意味において、呼吸孔６は、電源スイッチの操作に応じて、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２＋△Ｔ２の間だけ開放される。

なお、期間△Ｔ１および期間△Ｔ２は、時刻Ｔ１および時刻Ｔ２は、それぞれ、結露防止装置Ｄｐ１における各構成要素が動作に要する時間である。この意味から言えば、本発明における結露防止動作は、パーソナルコンピュータの電源の遮断に対して、期間△Ｔ２だけ遅延するが、結露防止の観点からは無視できる。

上述のように、本発明の実施の形態に係る結露防止装置は、パーソナルコンピュータの電源が遮断されている時に、ハードディスクドライブの呼吸孔６の周囲にゴムパッキンを押し当てて、呼吸孔６を塞ぐ。結果、夜間等のパーソナルコンピュータが使用されていない時に、冷気とともにパーソナルコンピュータ内へ進入する湿気がハードディスクドライブの内部へ進入するのを防止している。これによって、パーソナルコンピュータ（ハードディスクドライブ）の非稼働中に、ハードディスクドライブの内部の温度が低下したり、再び稼動中と同程度の温度に復帰しても、湿気がハードディスクドライブの内部に補充されないので、ハードディスクドライブ内の水蒸気の結露を防止できる。

（第２の実施の形態）
図３を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る結露防止装置について説明する。上述の結露防止装置Ｄｐ１がハードディスクドライブ１００ａの外部に設けられるのに対して、本実施の形態に係る結露防止装置Ｄｐ２はハードディスクドライブ１００ｂの内部に設けられる。結露防止装置Ｄｐ２は、少なくともゴムパッキン１０とアクチュエータ１２を含む。アクチュエータ１２は、軸１２ａ、リンクバー１２ｂ、リングバー１２ｃ、およびバネ１２ｄを含む。

ゴムパッキン１０は、上述の結露防止装置Ｄｐ１におけるゴムパッキン８と同様に、軸１２ａの先端に取り付けられて、呼吸孔６を塞ぐために用いられる。但し、ゴムパッキン８がハードディスクドライブ１００ａの外部で使用されるのに対して、ゴムパッキン１０はハードディスクドライブ１００ａの内部で使用される点が異なる。よって、ゴムパッキン１０はゴムパッキン８に比べて、耐熱性や耐雰囲気性がより要求される。

軸１２ａは、バネ１２ｄによって、ゴムパッキン１０を呼吸孔６の周囲に押しつける方向に付勢されている。リングバー１２ｃは、スピンドルモータ２の回転時に発生するトルクによって、球心方向（図３において、Ｒ方向）に駆動される。リンクバー１２ｂは、軸１２ａとリングバー１２ｃを接続して、リングバー１２ｃのＲ方向の動きをＤ方向の動きに変換して、軸１２ａに伝える。つまり、スピンドルモータ２が回転している場合には、その回転トルクによってＲ方向に移動して、バネ１２ｄの付勢力に抗して、軸１２ａを呼吸孔６から離間する方向に移動させる。

つまり、結露防止装置Ｄｐ２においては、パーソナルコンピュータが稼働中、つまりハードディスクドライブ１００ｂが稼働中であっても、スピンドルモータ２が所定のトルクで回転している場合にのみ呼吸孔６は開放される。それ以外の場合は、パーソナルコンピュータ或いはハードディスクドライブ１００ｂの稼働／非稼働に関わらず、呼吸孔６はゴムパッキン１０に閉ざされて、外気（湿気）のハードディスクドライブ１００ｂ内への進入が防止される。

上述のように、結露防止装置Ｄｐ２においては、スピンドルモータ２の発生トルクに応じて、呼吸孔６の開閉を制御している。これは、スピンドルモータ２の発生トルクは、ハードディスクドライブ１００ｂの実際の稼働状態を反映するものであり。例えば、発生トルクが大きい場合には、ハードディスクドライブ１００ｂは高温或いは高圧力状態になっており、内外気圧調整などのために呼吸孔６を開放することが望ましい。そして、発生トルクが小さい或いはゼロの場合には、ハードディスクドライブ１００ｂは低稼働或いは稼働していない状態であるので、呼吸孔６を塞いで外気（湿気）のハードディスクドライブ１００ｂへの進入を防止することが望ましい。このような、要求を満たすべく、本実施の形態に係る結露防止装置Ｄｐ２においては、結露防止装置Ｄｐ１が単にパーソナルコンピュータの電源の入り／切りに応じて呼吸孔６を開閉するのに対して、ハードディスクドライブ１００ｂの稼働状態に応じて呼吸孔６を開閉している。

なお、結露防止装置Ｄｐ２におけるアクチュエータ１２の動作は、基本的に図２を参照して説明した上述のソレノイド９の制御動作と同様である。但し、図２から直線ＳＷおよび直線ＰＣを削除すると共に、直線ＳＬをスピンドルモータ２の発生トルクが所定値を上回る期間を時刻Ｔ１および時刻Ｔ２として読みとる。

本発明にかかる結露防止装置は、ハードディスクドライブの外部或いは内部に取り付けて、ハードディスクドライブ内部の結露の危険性を抑えることできるので、様々な形態でハードディスクドライブを用いるパーソナルコンピュータなどの機器に利用できる。

本発明の実施形態１の実施の形態に係る結露防止装置がハードディスクドライブに取り付けられた様子を示す概略断面図 図１に示した結露防止装置の動作を説明するタイミングチャート 本発明の第２の実施の形態に係る結露防止装置が内部に組み込まれたハードディスクドライブの概略断面図

符号の説明

Ｄｐ１、Ｄｐ２ 結露防止装置
１００ａ、１００ｂ ハードディスクドライブ
１ 外郭筐体
２ スピンドルモータ
３ 磁気ディスク
４ 磁気ヘッド
５ 磁気ヘッド駆動ユニット
６ 呼吸孔
７ エアフィルタ
８ ゴムパッキン
９ ソレノイド
９ａ 軸９ａ
１０ ゴムパッキン
アクチュエータ１２
１２ａ 軸
１２ｂ リンクバー
１２ｃ リングバー
１２ｄ バネ

Claims (5)

1. ハードディスクドライブの駆動に応じて、当該ハードディスクドライブの外郭筐体に設けられた呼吸孔を開閉する結露防止装置であって、
   前記外郭筐体に密着して、前記呼吸孔を覆うことのできる密着手段と、
   前記密着手段を前記呼吸孔を覆う方向にガイドするガイド手段と、
   前記ガイド手段を前記方向に移動させるアクチュエータ手段とを備え、
   前記アクチュエータ手段は、前記ハードディスクドライブの稼働に応じて前記ガイド手段を移動させることを特徴とする結露防止装置。
2. 前記ハードディスクドライブの稼働は、当該ハードディスクドライブの電力供給の有無であることを特徴とする、請求項１に記載の結露防止装置。
3. 前記アクチュエータ手段は、前記ハードディスクドライブの外郭筐体の外部に設けられたソレノイドであることを特徴とする、請求項２に記載の結露防止装置。
4. 前記ハードディスクドライブの稼働は、当該ハードディスクドライブのスピンドルモータの発生トルクが所定値以上であるか否かであることを特徴とする請求項１に記載の結露防止装置。
5. 前記アクチュエータ手段は、前記ハードディスクドライブの外郭筐体の内部に設けられたリンケージであることを特徴とする、請求項４に記載の結露防止装置。

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