JP2010238311A - 記憶装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本件は、ディスク上の記憶媒体を回転させて回転中の記憶媒体をアクセスする記憶装置に関し、循環フィルタ流路への通気量を増加させる。
【解決手段】記憶媒体２０の外周面に対面して立設して記憶媒体外周面に沿って延在し、記憶媒体回転方向上流側および下流側にそれぞれ空気流入口１８および空気流出口１９を形成するシュラウド３３と、シュラウド３３の、記憶媒体２０の外周面に対面する表面に立設し、互いに隣接する記憶媒体の間の、少なくとも空気流出口１９寄りの部分に入り込むスポイラ３２と、シュラウド３３の裏面側に配置され、空気流入口１８から裏面側に流入してきた空気を透過させる循環フィルタ３１とを有する。
【選択図】 図１

Description

本件は、回転するディスク状記憶媒体に情報を記憶する記憶装置に関する。

例えば、磁気ディスク装置等の記憶装置では、高記録密度化にともなうヘッドの低浮上化により、ヘッドとディスク媒体の間に塵埃が入り込むことによるヘッドクラッシュを防止することが磁気ディスク装置の信頼性向上のために重要な課題となっている。その対策のために、ディスク媒体を密閉した筐体に収容し、ディスク媒体の回転に伴って空気流が発生するディスク媒体の外周の任意の位置に塵埃捕集用のフィルタを設置して塵埃を捕集する技術が知られている。また、塵埃補集用フィルタによる塵埃の補集能力は、塵埃補集用フィルタを通過する空気量（流量）に大きく依存している。このため、塵埃補集用フィルタに多くの空気を通過させる（流量を増やす）ため、塵埃補集用フィルタへの空気を流入させるための空気誘導のための部材を設けるなどの工夫がなされているが、十分な効果を得ることは出来ていない。

特開平８−１２９８７１号公報 特開平１１−７３７５６号公報 特開平５−６２４５１号公報 特開２００５−３３９７４４号公報 特開２００６−１８５４８６号公報

上記事情に鑑み、本件の課題は、塵埃補集用フィルタを通過する空気量（流量）を増加させることができる構造を持つ記憶装置を提供することにある。

本件の記憶装置は、筐体内にディスク状記憶媒体収容し、当該ディスク状記憶媒体を回転させてそのディスク状記憶媒体に情報を記憶する記憶装置である。ここで、本件の記憶装置には、空気通路と、塵埃補集用フィルタと、スポイラとが設けられている。空気通路は、上記ディスク状記憶媒体の記録面と直交する外周面に沿って対向する筐体の一部に設けられた、ディスク状記憶媒体が回転することによって生ずる空気を受け入れるとともに、受け入れた空気をディスク状記憶媒体の外周面に向かって排出する空気通路である。また、塵埃補集用フィルタは、その空気通路上に設けられている。また、スポイラは、少なくとも空気通路の空気排出側に近接して配置され、上記筐体のディスク状記録媒体の外周面側から記録面上に延びる形状を有している。

本開示の記憶装置によれば、循環フィルタへの空気流量が増加し塵埃除去効果が高められる。

本件の記憶装置の一実施形態である磁気ディスク装置の、カバーを取り外した状態の平面図である。 磁気記憶媒体と、シュラウドおよびスポイラとの位置関係を示す模式断面図である。 スポイラの作用説明図である。 スポイラが存在しない場合の比較例の説明図である。 フィルタ組立体の第１例を示す図である。 シュラウドとスポイラとからなる樹脂部材の第２例を示す図である。 フィルタ組立体の別の例を示す図である。 シミュレーションに用いたスポイラの寸法説明図である。 シミュレーション結果を示す図である。 循環フィルタの空気通過流量を示す図である。

以下、本件の実施形態を説明する。

図１は、本件の記憶装置の一実施形態である磁気ディスク装置の、カバーを取り外した状態の平面図である。

この磁気ディスク装置１０には、その筺体１１の媒体配置スペースにディスク状の磁気記憶媒体２０が搭載されており、この磁気記憶媒体２０は、スピンドルモータ１２により、矢印Ａ方向に回転駆動される。ここで、複数枚（本実施形態では２枚）の磁気記憶媒体２０は、間隔をあけて積み重ねられており、それら複数枚の磁気記憶媒体２０は、スピンドルモータ１２により一体的に回転駆動される。

また、この磁気ディスク装置１０は、磁気記憶媒体２０への情報の書込みや磁気記憶媒体２０からの情報の読出しを担う磁気ヘッド（図示せず）を先端に搭載したアーム１３が備えられている。このアーム１３は、ボイスコイルモータ１４からの駆動力を受けて、回転軸１３ａを中心に、先端がランプ１５に支持されたアンロード位置と磁気ヘッドが磁気記憶媒体２０に対面するロード位置との間で矢印Ｂ−Ｂ’方向に回動する。磁気ヘッドはロード位置にあるときに、磁気記憶媒体２０への情報書込みや磁気記憶媒体２０からの情報の読出しを行なう。

また、この磁気ディスク装置１０の筺体１１は磁気記憶媒体２０の外周面に沿って延在する壁面１６を有する。この壁面１６は、磁気記憶媒体２０の外周面に沿って延在することによって磁気記憶媒体２０の回転に伴う空気流の乱れを防ぐ役割を有する。

ここで、壁面１６の一部１６ａは磁気記憶媒体外周面から離間する方向に延びており、磁気記憶媒体２０の外周面から離間した壁面１６ａと磁気記憶媒体外周面との間にスペース１７が形成される。このスペース１７は、循環フィルタ３１を配置するためのスペースである。この循環フィルタ３１は、この循環フィルタ３１を循環するためのシュラウド３３とともにそのスペース１７に配置されている。このシュラウド３３は、隣接して重ねられた磁気記憶媒体２０の間に入り込んだスポイラ３２を備えている。

シュラウド３３は、スペース１７の空気流入口と空気流出口の間に配置され、磁気記憶媒体２０の外周面に対面して立設して磁気記憶媒体２０の外周面に沿って延在している。シュラウド３３は、筺体１１の壁面１６とともに、磁気記憶媒体２０の回転に伴う空気流の乱れの防止を担っている。また、このシュラウド３３は、その両端部と対向する筐体の壁面との間で、磁気記憶媒体回転方向（矢印Ａ方向）上流側および下流側にそれぞれ空気流入口１８および空気流出口１９を形成する。またこのシュラウド３３は、その背面側に、循環フィルタ３１の一端を支持するための支持溝３３ａを有する。

循環フィルタ３１は、シュラウド３３の背面の支持溝３３ａと、筺体１１の壁面１６にに設けられた、循環フィルタ３１のもう一方の端を支持する支持溝１６ｂとにより、スペース１７を遮るように支持されている。磁気記憶媒体２０の回転に伴って流れる空気の一部は空気流入口１８からシュラウド３３の裏面側に流れ込み、循環フィルタ３１を通過して空気流出口１９から流れ出る。

またスポイラ３２は、磁気記憶媒体２０の外周面に対面する側のシュラウド３３の表面で、空気流出口のすぐ手前の記憶媒体回転方向上流側に部分的に設けられている。スポイラ３２は、互いに隣接する磁気記憶媒体２０の間の間隙に入り込んでいる。

図２は、磁気記憶媒体と、シュラウドおよびスポイラとの位置関係を示す模式断面図である。この図２には、磁気ディスク装置１０のカバー３０も示されている。

ここでは、磁気記憶媒体２０は、２枚重ねられている。これら２枚の磁気記憶媒体２０のうちの下側の磁気記憶媒体２１は、筺体１１の底面１６ｃに近接配置されており、筺体の底面１６ｃと磁気記憶媒体２１との間には僅かなすき間しか存在しない。

また、２枚の磁気記憶媒体２０のうちの上側の磁気記憶媒体２２はカバー３０に近接しており、それの間にも僅かなすき間しか存在しない。

一方、それら２枚の磁気記憶媒体２１，２２同士の間には比較的大きなすき間が存在し、スポイラ３２は、それら２枚の磁気記憶媒体２１，２２の間に入り込んでいる。

また、シュラウド３３は、それら２枚の磁気記憶媒体２１，２２の外周面２１ａ，２２ａに沿って広がり、その背面側にスペース１７を形成している。

図３は、スポイラの作用説明図、図４は、スポイラが存在しない場合の比較例の説明図である。

図４に示すように、スポイラ３２がないと、空気流入口１８と空気流出口１９との間の圧力差が小さく、循環フィルタ３１には僅かな流量の空気しか通過せず、塵埃除去効率が低い。これに対し、図３に示すようにスポイラ３２を設けると、スポイラ３２の下流側は負圧になる。従って、空気流出口１９のすぐ手前のディスク回転方向上流側に部分的にスポイラ３２を設けると、空気流出口１９の付近が負圧になるので、空気流入口１８と空気流出口１９との間に大きな圧力差が生まれ、空気流入口１８からシュラウド３３の背面側に大きな流量の空気が入り込んで循環フィルタ３１を通過する。なお、この圧力差は、スポイラやシュラウドの形状によっても生じるが、ディスク回転面間層の開口率が狭まるとその後流は負圧にする作用で生じる。これにより、塵埃除去効率が大幅に上昇する。

図５は、フィルタ組立体の第１例を示す図である。ここでは、循環フィルタ３１と、シュラウド３２と、スポイラ３３とを含む組立体をフィルタ組立体と称する。

この図５に示す第１例の場合、シュラウド３３とスポイラ３４が樹脂材料により一体成形されており、その一体成形された樹脂部材が図５（Ａ）に示すようにスペース１７に配置される。シュラウド３３に形成された支持溝３３ａと筺体１１の壁面１６に形成された支持溝１６ｂに循環フィルタ３１の各端が差し込まれて循環フィルタ３１が設置される。ここで、この図５に示す第１例の場合、スポイラ３３は、部分によらず同一厚みを有する板状のものである。

図６は、シュラウドとスポイラとからなる樹脂部材の第２例を示す図である。

この図６に示す樹脂部材の場合、図５と比べ、スポイラ３２の形状が異なっている。この図６に示すスポイラ３２は、磁気記憶媒体２０の回転方向（矢印Ａ方向）の上流側（図６に示す矢印ａで示す側）の厚みが薄い。そして、このスポイラ３２は、回転方向下流側に向かって途中（図６矢印ｂで示す点）で最大厚みとなり、さらに下流側（矢印ｃで示す側）に向かって厚みが薄くなる曲面で形成されている。

スポイラ３２を、この図６に示すように、いわゆる流線形状に形成すると、空気流入口１８と空気流出口１９との間の圧力差を大きく保ちつつ、このスポイラ３２の存在による空気の流れの乱れを緩和することができる。

図７は、フィルタ組立体の別の例を示す図である。

図７（Ａ）に示すフィルタ組立体は、これまで説明してきた循環フィルタ３１、スポイラ３２、シュラウド３３のほか、後壁ブロック３４および繋ぎ部３５を有する。

後壁ブロック３４は、シュラウド３３の背面側に配置され、シュラウド３３との間に空気流路３９を形成している。また、この後壁部３４には、循環フィルタ３１の端を支持する支持溝３４ｂが形成されている。この支持溝３４ｂは、図１に示す例における筺体１１の壁面１６に設けられた支持溝１６ｂに替わるものである。

また繋ぎ部３５は、シュラウド３３と後壁ブロック３４とを繋いで一体化させている。

この図７（Ａ）に示す要素のうち、循環フィルタ３１を除く、スポイラ３２、シュラウド３３、後壁ブロック３４、および繋ぎ部３５は、樹脂材料で一体形成された１つの部品で構成されている。

また、この図７に示す例では、図７（Ｂ）に示すように、筺体１１の壁面１６は、スペース１７を形成する部分１６ａが後壁部３４が嵌り込むように大きく抉られた形状を有している。すなわち、この図７に示す例におけるスペース１７は、図１に示す例におけるスペース１７と比べさらに大きく抉って、筺体１１の壁面１６の後壁ブロック３４の配置スペースを確保した形状を有しており、図７（Ａ）に示す組立体は、そのスペース１７に丁度嵌り込むようになっている。

図５に示す第１例の場合、スポイラ３２付きのシュラウド３３を磁気ディスク装置１０の筺体１１にセットし、その後磁気ディスク装置１０に循環フィルタ３１をセットすることになる。これに対し、図７に示す例の場合、図７（Ａ）に示すように循環フィルタも組み込んでおき、磁気ディスク装置１０の組立てラインでは図７（Ａ）の組立体をセットすればよい。また図７に示す例の場合、後壁ブロック３４が一体化されているため、薄い板状のシュラウド３３をそのまま取り扱うよりも取扱いが楽であり、組立作業効率が向上する。

次に本件のシミュレーション結果を比較例とともに説明する。

図８は、シミュレーションに用いたスポイラの寸法説明図である。

ここでのシミュレーションでは、磁気記憶媒体２０回転数は１００００ｒｐｍとした。また、スポイラ３３は、突き出し長Ｅを磁気記録媒体の記録面の半径方向長さの１／３、流れ方向の幅Ｇを空気流入口１８から空気流出口１９までのシュラウド３３の長さの１２．５％とした。また、厚さＦは隣接する磁気記憶媒体２０どうしの面間距離の５５％とした。

図９は、上記の条件下で行なったシミュレーション結果を示す図である。

図９（Ａ）は、スポイラ３２が存在しない比較例１、図９（Ｂ）はスポイラ３２を空気流入口１８側のみに設けた場合（比較例２）である。また、図９（Ｃ）は、スポイラ３２をシュラウド３３の全長に亘って設けた場合（実施例１）、図９（Ｄ）は、スポイラ３２を空気流出口１９側のみに設けた場合である。

空気流入口１８側と空気流出口１９側との圧力差は、（Ａ），（Ｂ）の場合と比べ（Ｃ），（Ｄ）の方が大きくなっている。

つまり、図９（Ｂ）に示すように、空気流入口１８においても前方せき止め圧の上昇分により圧力差が発生するが、図９（Ｄ）に示す場合の空気流出口１９の負圧効果による圧力差に比べて小さくなってる。

図１０は、循環フィルタの空気通過流量を示す図である。

図１０の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は、図９の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）にそれぞれ対応している。

ここでは、図９（Ａ）の構造（スポイラなしの構造）の場合の空気通過量を１．０に規格化したときの、空気通過流量比を示している。

この図１０から分かるように、空気流入口１８と空気流出口１９との間の圧力差が大きいほど大きな空気通過流量を示している。従って、図９（Ｄ）は、スポイラ３２を空気流出口１９側のみに設けた場合が負圧発生効果による圧力差が大きく、空気通過量が最も大きい。

尚、上記の実施形態では、スポイラ３２は２枚の磁気記憶媒体の間の間隔に入り込んでいるが、スポイラ３２は、下側の磁気記録媒体の下側（筐体との間）や上側の磁気記録媒体の上側（カバーとの間）に、磁気記憶媒体と重なるように延びていても、同様の効果が得られる。

また、上述の実施形態では、磁気ディスク装置について例示したが、本件は、磁気ディスク装置に限らず、複数枚重ねたディスク形状の記憶媒体を回転させる構造の記憶装置であれば広く適用することができる。

１０ 磁気ディスク装置
１１ 筺体
１２ スピンドルモータ
１３ アーム
１３ａ 回転軸
１４ ボイスコイルモータ
１５ ランプ
１６，１６ａ 壁面
１６ｂ 支持溝
１７ スペース
１８ 空気流入口
１９ 空気流出口
２０，２１，２２ 磁気記憶媒体
２１ａ，２２ａ 外周面
３０ カバー
３１ 循環フィルタ
３２ スポイラ
３３ シュラウド
３３ａ 支持溝
３４ 後壁ブロック
３５ 繋ぎ部
３９ 空気流路

Claims (3)

1. 筐体内にディスク状記憶媒体収容し、当該ディスク状記憶媒体を回転させて前記ディスク状記憶媒体に情報を記憶する記憶装置であって、
   前記ディスク状記憶媒体の記録面と直交する外周面に沿って対向する筐体の一部に設けられた、前記ディスク状記憶媒体が回転することによって生ずる空気を受け入れるとともに、受け入れた空気を前記ディスク状記憶媒体の外周面に向かって排出する空気通路と、
   前記空気通路上に設けられた塵埃補集用フィルタと、
   少なくとも空気通路の空気排出側に近接して配置され、前記筐体の前記ディスク状記録媒体の外周面側から記録面上に延びるスポイラと
   を設けたことを特徴とする記憶装置。
2. 前記空気通路は、前記筐体と前記筐体から所定の間隔を開けてディスク状記録媒体の外周面に沿って配置された壁部により形成されるとともに、前記スポイラは、当該壁部の前記ディスク状記憶媒体の外周面対向表面から前記ディスク状記憶媒体の記録面上に延びるように当該壁部と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の記憶装置。
3. 前記スポイラは、前記記憶媒体回転方向上流側の厚みが薄く、該回転方向下流側に向かって途中で最大厚みとなりさらに下流側に向かって厚みが薄くなる曲面で形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の記憶装置。

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