JP3125684U

JP3125684U - 磁気ディスク装置

Info

Publication number: JP3125684U
Application number: JP2006005725U
Authority: JP
Inventors: 康弘下島; 清弘原田
Original assignee: ロジテック株式会社
Priority date: 2006-07-18
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2016-07-18

Abstract

【課題】磁気ディスク本体を効率よく冷却する磁気ディスク装置の提供。
【解決手段】両側面の予め規定された位置に複数のネジ穴が開口された磁気ディスク本体１０と、この該磁気ディスク本体１０のネジ穴に対向した位置にネジ穴が開口されると共に、一方向に伸びるフィンが複数立設され、前記磁気ディスク本体１０の一側面に前記ネジ穴を介してネジ止めされたヒートシンク１１と、該ヒートシンク１１からの熱を外部へ放熱するために複数のスリット１２ｃが設けられた筐体１２とを備えた磁気ディスク装置。
【選択図】図１

Description

本考案は、磁気ディスク本体を収納した磁気ディスク装置に係り、特に前記磁気ディスク本体を効率よく冷却することができる磁気ディスク装置に関する。

一般にパーソナルコンピュータの外部記憶装置として使用される磁気ディスク装置は、筐体内部に磁気ディスク及び磁気ヘッドを駆動機構と共に一体的に収納した磁気ディスク本体を収納し、パーソナルコンピュータとデータのリード／ライトを行うように構成されている。近年の磁気ディスク装置は、高記憶密度化のためにディスク回転数が増大（３０００ｒｐｍ→４２００ｒｐｍ→７２００ｒｐｍ→１５００００ｒｐｍ）されることもあり、磁気ディスク本体から発生する熱量も増大する傾向にあり、磁気ディスク装置の動作安定性並びに長寿命化を図るためには磁気ディスクの表面温度を規定の温度（例えば６０°Ｃ）以下に冷却する必要があることが知られている。尚、前記磁気ディスク本体の表面温度の上限値は磁気ディスク本体のメーカ仕様である。

尚、前記磁気ディスク装置の冷却構造に関する技術が記載された文献としては、例えば下記特許文献が挙げられ、特許文献１には、複数併設した磁気ディスク本体の配置列に対して複数のファンを半ピッチずらして配置することにより、１台の磁気ディスク本体を複数のファンにより冷却する技術が記載され、特許文献２記載の技術は、ファンにより吸引した外気を発熱部分（例えば書込制御用ＬＳＩ）に導くダクトとを設ける技術が記載されている。
特開平５−３６２６１号公報特開２００５−４８２４号公報

前記特許文献記載の技術は、例えば大型コンピュータシステムにおけるＲＡＩＤ構成の多数の磁気ディスク本体を筐体内部に収納した際の磁気ディスク本体の大型冷却技術に関するものであり、パーソナルユーザを対象とした小型磁気ディスク本体を数台以内収納した際の冷却構造については考慮されておらず、パーソナルユーザを対象とした小型磁気ディスク装置（例えば３．５ｉｎｃｈ〜２．５ｉｎｃｈ）の冷却構造としては適用が困難であると言う不具合があった。

本考案の目的は、前述の従来技術による不具合を除去することであり、パーソナルユーザを対象とした小型磁気ディスク装置においても磁気ディスク本体の表面温度を規定値以下に抑えることができる磁気ディスク装置を提供することである。

前記目的を達成するために本考案は、筐体内部に磁気ディスク本体を収納する磁気ディスク装置であって、
両側面の予め規定された位置に複数のネジ穴が開口された磁気ディスク本体と、
一方向に伸びるフィンが複数立設され、前記磁気ディスク本体のネジ穴に対向した位置に開口されたネジ穴を用いて磁気ディスク本体側面にネジ止めされたヒートシンクと、
前記ヒートシンクのフィンの立設方向と開口方向とを一致させた複数のスリットを有する筐体とを備えることを第１の特徴とする。

また本考案は、筐体内部に磁気ディスク本体を収納する磁気ディスク装置であって、
側面の予め規定された位置に複数のネジ穴が開口された磁気ディスク本体と、
一方向に伸びるフィンが複数立設され、前記磁気ディスク本体のネジ穴に対向した位置に開口されたネジ穴を用いて前記磁気ディスク本体側面にネジ止めされたヒートシンクと、
該ヒートシンクと熱伝導出来る様に直接、若しくは熱伝導性の良い部材を介して固定された放熱プレートを側面の一部とすると共に、前記ヒートシンクからの熱を外部へ放熱するための複数のスリットを有する筐体とを備え、
前記ヒートシンクが、前記磁気ディスク本体とネジ止めされる位置において前記筐体内面に内接する第１の幅と、該第１の幅の位置を除いた位置において筐体内面に内接しない第２の幅とを有することを第２特徴とする。

また本考案は、筐体内部にスピンドルモータを有する磁気ディスク本体を収納する磁気ディスク装置であって、
両側面の予め規定された位置に複数のネジ穴が開口された磁気ディスク本体と、
該磁気ディスク本体のネジ穴に対向した位置にネジ穴が開口されると共に、磁気ディスク本体の長手方向に伸びるフィンが複数立設され、前記磁気ディスク本体の一側面に前記ネジ穴を介してネジ止めされた縦方向ヒートシンクと、
前記ネジ止めされた縦方向ヒートシンク及び磁気ディスク本体を収納し、前記縦方向ヒートシンクの一端と対向する位置に開口した開口部と、前記磁気ディスク本体のスピンドルモータ位置の下方に開口された下部吸気口と、前記縦方向ヒートシンクの他端近傍に開口された上部吸気口とを有する筐体と、
該筐体の縦方向ヒートシンクの一端と対向する位置に開口した開口部に配置され、筐体内部空気を排気するファンと、
前記下部吸気口の開口面積に対する上部吸気口の開口面積の比率を、下部吸気口から吸引した空気がスビンドルモータを通過する所定の比率に設定したことを第３の特徴とする。

また本考案は、前記第３の特徴の磁気ディスク装置において、前記所定の比率が、１５％〜２５％であることを第４の特徴とし、前記第３の特徴の磁気ディスク装置において、前記所定の比率が、１６％〜１８％であることを第５の特徴とする。

また本考案は、筐体内部にスピンドルモータを有する磁気ディスク本体を複数収納する磁気ディスク装置であって、
両側面の予め規定された位置に複数のネジ穴が開口された一対の磁気ディスク本体と、
該一対の磁気ディスク本体のネジ穴に対向した位置にネジ穴が開口されると共に、磁気ディスク本体の長手方向に伸びるフィンが複数立設され、前記一対の磁気ディスク本体の両側面に前記ネジ穴を介してネジ止めされた一対の縦方向ヒートシンクと、
前記ネジ止めされた一対の縦方向ヒートシンク及び磁気ディスク本体を収納し、前記一対の縦方向ヒートシンクの一方の一端と対向する位置に開口した上部開口部と、前記一対の縦方向ヒートシンクの他方の一端と対向する位置に開口した下部開口部とを有する筐体と、
該筐体の上部開口部に配置され、筐体内部空気を排気するファンと、
前記一対の縦方向ヒートシンクのヒィンを覆うように配設される一対のセンタプレートと、
前記筐体内部において前記上側開口部と下側開口部を遮断する遮断板を有するダクト金具と、
前記一対の縦方向ヒートシンクの他端を連通すると共に、前記一対の磁気ディスク本体間の間隙を塞ぐ遮蔽板を有するヒートシンク連結金具とを備え、
前記筐体の下部開口部から吸入した空気を、前記一方の縦方向ヒートシンクのセンタプレートにて塞がれた空間と前記ダクト金具により形成された空間と前記他方の縦方向ヒートシンクのセンタプレートにて塞がれた空間を介して前記ファンから排気する様に構成したことを第６の特徴とする。

請求項１記載の考案は、磁気ディスク本体に予め設けられたネジ穴を利用し、ヒートシンクに前記規格化されたネジ穴位置に対向した位置にネジ穴を開口しておき、これら両者のネジ穴にボルトやネジ等をねじ込むことによって取り付けているため、磁気ディスク本体とネジ止めにより容易に面接触状態で密着して一体化することができ、磁気ディスク本体から生じた熱をヒートシンクを介して効率的に外部に放熱することができる。

請求項２記載の考案は、磁気ディスク本体からの熱をヒートシンクを介して筐体の側面を占める大面積の放熱プレートを介して放熱するため、効率的に熱を排出することができる。

請求項３記載の考案は、磁気ディスク本体の上部に配した縦方向ヒートシンク上を流れる直線的な空気流を形成し、この直線的空気流がスピンドルモータ直下近傍に開口した開口部から流入した空気流がスピンドルモータを通って流通する空気流路を形成するため、主な発熱源であるスピンドルモータ部分を集中的に冷却することができ、請求項４及び５記載の考案は、前記開口面積比を具体的に限定することよって、スピンドルモータ部分を集中的に冷却することができる。

請求項６記載の考案は、間隔をもって並設した磁気ディスク本体の上下にセンタプレートによりフィンを覆った縦方向ヒートシンクを固定し、更に筐体リア側のファンとフィルタの開口部を空気的に遮断するダクト金具並びに一対の磁気ディスク本体のフロント側の間隙を覆うヒートシンク連結金具により空間を形成し、これら空間により形成したトンルネル構造内に外部空気を流通することによって、磁気ディスク本体部から発した熱を縦方向ヒートシンクのフィンとセンタプレートより形成した空間を流通する空気流に伝搬することによって、効率的に冷却することができる。

以下、本考案による磁気ディスク装置の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本考案の一実施形態による磁気ディスク装置を説明するための図、図２は本考案の第２の実施形態による磁気ディスク装置を説明するための図、図３は本考案の第３の実施形態による磁気ディスク装置を説明するための図、図４は第３実施形態による磁気ディスク装置内部の空気の流れを説明するための図、図５は第３実施形態における下部を基準として上部の開口面積比を変化させた際の温度変化を示すグラフ図、図６は同実施形態における上部を基準として下部の開口面積比を変化させた際の温度変化を示すグラフ図、図７は本考案の第４の実施形態を説明するための図である。
＜第１実施形態の説明＞

図１は、本考案の第１の実施形態による磁気ディスク装置を示す図であり、図中（ａ）は縦型立方体形状の筐体１２内に本実施形態による磁気ディスク本体（以下、ＨＤＤ本体と呼ぶ）１０を収納した状態を示す図、（ｂ）は本実施形態による磁気ディスク装置における自然放熱状態を示す図、（ｃ）は筐体１２の上部に開口されたスリット１２ｃを示す図である。尚、図中、筐体は図面の理解を容易にするために破線で外形状を表しており、磁気ディスク本体は、磁気ディスク本体内の磁気ディスク（円板）を空気流の乱れが生じないように覆うシュラウド（容器）による突出部や、磁気ディスクを回転駆動するための内蔵されたスピンドルモータ及びロータリエンコーダの端子等の突出部が存在するものであるが、本明細書の図示においては省略して説明する。

本実施形態による磁気ディスク装置は、図１（ａ）に示す如く、長方立方体形状の筐体１２と、該筐体１２に収納され、上部に複数のフィンが立設された横方向ヒートシンク１１が取り付けられたＨＤＤ本体１０と、該ＨＤＤ本体１０を筐体１２内において支持する支持脚と、前記筐体１２を床面１５に対して支持する支持脚とから構成されている。また、前記筐体１２の上部には、図１（ｃ）に示す如く、縦型立方体形状の筐体１２の横方向に開口されたスリット１２ｃが設けられ、このスリット１２ｃは筐体上面端部から側面上部を繋ぐＬ字形状に構成されているが、ヒートシンクの立設したフィン方向に沿って開口していれば良く、この形状に限定されるものではない。前記横方向ヒートシンク１１は、放熱効率を向上するためにフィンに凹凸を設け、放熱面積を大きくしても良い。

また、前記ＨＤＤ本体１０への横方向ヒートシンク１１の取付は、ＨＤＤ本体１０が、パーソナルコンピュータの５インチベイ等への取り付けように規格化されたネジ穴を利用し、横方向ヒートシンク１１に前記規格化されたネジ穴位置に対向した位置にネジ穴を開口しておき、これら両者のネジ穴にボルトやネジ等をねじ込むことによって取り付けられている。このため本実施形態によるヒートシンク１１は、前記規格化されたネジ穴位置のフィンとフィンとの間にネジ穴が開口されている。尚、実機においては、前記ＨＤＤ本体１０を制御するための制御回路基板や電源回路基板等も含むものであるが本実施形態では説明及び図示を省略している。

さて、本実施形態による磁気ディスク装置は、図１（ｃ）に示す如く、支持脚により床面１５との間に間隔をもって置かれ、駆動された場合、ＨＤＤ本体１０がスビンドルモータの回転等により熱が発生し、この熱がＨＤＤ本体１０の側面と筐体側面との間隔を介して自然対流により上昇し、筐体１２上部のスリット１２ｃを通して外部に上昇空気流Ｂとして排出される。更に本実施形態による磁気ディスク装置は、ＨＤＤ本体１０の上部に横方向ヒートシンク１１を直づけしているため、ＨＤＤ本体１０から発せられた熱がヒートシンク１１に面接触にて伝わり、該ヒートシンク１１のフィンによって更に上昇気流が生じ、スリット１２ｃを通して外部に排出される。尚、前記磁気ディスク本体とヒートシンクとの固定は、更に熱伝導効率を向上するために両者間に熱伝導性の良い部材（例えば熱伝導ジェル、ゲル）等を挟み込んでも良い。これは他の実施形態においても同様である。

特に本実施形態による磁気ディスク装置は、ＨＤＤ本体１０の上部に固定したヒートシンク１１のスリットの立設方向と、筐体１２に開口したスリット１２ｃの開口方向とを磁気ディスク装置の幅方向に統一しているため、磁気ディスク装置へ横方向から風がスリット１２ｃを介して筐体内部のヒートシンク１１のヒィンに沿って流れて外部へ放出されるため、更に放熱効率を向上することができる。

この様に本実施形態による磁気ディスク装置は、磁気ディスク本体１０の上部に、ＨＤＤ本体の幅方向にフィンを立設したヒートシンクを、磁気ディスク本体１０に予め開口されたネジ穴を介して取り付け、ＨＤＤ本体１０の側面から発生する熱によって筐体１２の内部に上昇気流が発生することにより、ＨＤＤ本体１０の上面に取り付けたヒートシンク１１を介して筐体１２のスリット１２ｃから熱を外部に排出するため、自然対流を利用して筐体内部に発生する熱を外部に効率よく排出することができる。
＜第２実施形態の説明＞

図２は本考案の第２の実施形態による磁気ディスク装置を示す図であり、本装置は、図２（ａ）に示す如く、縦型立方体形状であり、縦型の側面の一部がアルミ材等の熱伝導率が高い材質の放熱プレート１２ｄを含む筐体１２と、該筐体１２に収納され、上部及び下部に複数のフィンが立設された横方向ヒートシンク１１が取り付けられたＨＤＤ本体１０と、該ＨＤＤ本体１０を筐体１２内において支持する支持脚と、前記筐体１２を床面１５に対して間隔をもって支持する支持脚とから構成されている。また、前記筐体１２の上部には、前記第１実施形態同様に、縦型立方体形状の筐体１２の横方向に開口されたスリット１２ｃが設けられ、このスリット１２ｃは筐体上面端部から側面上部を繋ぐＬ字形状に構成されている。尚。図２（ｂ）に示した放熱プレート２１ｄは理解を容易にするために筐体側面に突出するように厚く図示しているが、筐体側面の平面を構成するように薄い構造であっても良い。

本実施形態による磁気ディスク装置の横型ヒートシンク１１は、磁気ディスク本体１０とネジ止めされる両端位置において筐体１２の内面に略内接する第１の幅と、該第１の幅の位置を除いた略中央位置において筐体内面に内接しない第２の幅（磁気ディスク本体の幅と略同一の幅）とを有し、ヒートシンク１１の平面を示す図２（ｃ）に示す如く、両端の幅が広く、中央の幅が狭く設定され、前記第１の幅の部位に設けられたネジ穴に複数のボルト１４を用いて放熱プレート１２ｄを機械的且つ熱的に接続している。

また、前記ＨＤＤ本体１０への横方向ヒートシンク１１の取付は、前記実施形態同様にＨＤＤ本体１０に予め設けられたネジ穴を利用し、横方向ヒートシンク１１に前記規格化されたネジ穴位置に対向した位置にネジ穴を開口しておき、これら両者のネジ穴にボルトやネジ等をねじ込むことによって取り付けられている。このため本実施形態によるヒートシンク１１は、前記規格化されたネジ穴位置のフィンとフィンとの間にネジ穴が開口されている。

この様に構成された磁気ディスク装置は、（１）前述の第１の実施形態同様にＨＤＤ本体１０から発生する熱がヒートシンク１１に伝わり、このヒートシンク１１から上昇空気流Ｂとして放熱が行われること、（２）ヒートシンク１１のネジ止め箇所以外の部分の幅を磁気ディスク本体１０の幅と略等しくしているため、この幅狭部分から加熱された空気が筐体上部へ上昇し、上昇空気流Ｂとして放熱が行われること、（３）ヒートシンク１１に伝わった熱が、ヒートシンク１１の前記筐体１２とネジ止めされた幅広の部位から直接、若しくは熱伝導性の良い部材（ボルト等の部材）を介して放熱プレート１２ｄに伝わり、放熱プレートの全面から放射されることによって、大幅に放熱効率を向上することができる。

尚、本実施形態による磁気ディスク装置は、磁気ディスク本体１０の上下にヒートシンクを配置する例を説明したが、上部側のみにヒートシンクを配置する様に構成しても良い。また本磁気ディスク装置は、ヒートシンク１１の幅を一部がＨＤＤ本体１０の幅に比較して大きく設定していることにより、前記放熱プレート１２ｄとＨＤＤ本体１０の側面との間に間隙を生じ、この間隙によって外部からの振動がＨＤＤ本体１０に直接伝わることを防止している。
＜第３実施形態の説明＞

図３は、本考案の第３の実施形態による磁気ディスク装置を示す図であり、図中（ａ）は長方立方体形状の筐体１２内に本実施形態によるＨＤＤ本体１０を収納した状態を示す斜視図、（ｂ）は本磁気ディスク装置における強制放熱状態を示す図、（ｃ）はＨＤＤ本体１０の上部に配置した縦方向ヒートシンクの一部を示す斜視図である。

尚、ＨＤＤ本体１０は、磁気ディスクの回転駆動を行うスピンドルモータと前記磁気ディスクをアクセスする磁気ヘッドアクチュエータとを平面的に並べて配置さぜるおえないため、必然的にスピンドルモータの中心位置は、ＨＤＤ本体１０を側面から見たとき、面の中心位置から一方向へ偏芯した位置に配置される構造となる。また磁気ディスク装置内部における主な発熱源は、磁気ディスクを高速回転させるためのスピンドルモータ近傍や電源回路であり、本例においては、図面手前側が磁気ディスク装置のフロント（正面）側、図面奥方向がリア（裏面）側である。

さて、本実施形態による磁気ディスク装置は、図３（ａ）に示す如く、前述のように偏芯位置にスピンドルモータ１０ａが配置されたＨＤＤ本体１０と、該ＨＤＤ本体１０の長手方向に延びる複数のフィンが立設された縦方向ヒートシンク２１と、該ＨＤＤ本体１０及び縦方向ヒートシンク２１を収納し、装置背面（リア）側の上位置にリア開口部２０ｃを開口していると共に、前記ＨＤＤ本体１０のスピンドルモータ１０ａの中心の直下位置近傍に開口された下部吸気口２０ｂ並びに前記スピンドルモータ１０ａの中心の直下位置近傍から装置フロント方向に向かう方向に位置した上部吸気口２０ａとを有する筐体２０と、前記縦方向シートシンク２１の端部と筐体リア側の開口部２０ｃとの間に配置され、筐体内部空気を外部へ排気するファン２２と、前記縦方向ヒートシンク２１の上部に配置されたトランス／コンデンサ／抵抗等の電気素子を基板上に搭載した電源部２３と、本装置を制御するためのＬＳＩ等を搭載し、ＨＤＤ本体１０のスピンドルモータ１０ａ以外の面に併設される制御基板（図示せず）と、前記筐体２０内においてＨＤＤ本体１０を支持する複数の支持脚１０ｅと、前記筐体２０を床面と間隔を持って支持する複数の支持脚２０ｅとから構成される。

また、前記ＨＤＤ本体１０への縦方向ヒートシンク２１の取付は、前記実施形態同様にＨＤＤ本体１０に予め設けられたネジ穴を利用し、縦方向ヒートシンク２１に前記規格化されたネジ穴位置に対向した位置にネジ穴を開口しておき、これら両者のネジ穴にボルトやネジ等をねじ込むことによって取り付けられている。このため本実施形態によるヒートシンク２１は、前記規格化されたネジ穴位置のフィンとフィンとの間にネジ穴が開口されている。

前記縦方向ヒートシンク２１は、図３（ｃ）に示す如く、ＨＤＤ本体１０の長手方向に沿ってフィン２１ａを複数立設することによって、ＨＤＤ本体１０の長手方向に沿う複数の溝を形成している。

また前記筐体２０の上部吸気口２０ａと下部吸気口２０ｂとの開口面積は、後述する理由により、上部吸気口２０ａの開口面積に対して下部吸気口２０ｂの開口面積比が、１６％〜１９％、好ましくは約１７％に設定され、本例におけるファン２２は、例えば□３０ｍｍ（３０角）／５０００ｒｐｍ程度であり、この回転数は調整可能なものであっても良い。

次に本実施形態による磁気ディスク装置の冷却動作について説明する。本実施形態による磁気ディスク装置は、図３（ｃ）に示す如く、装置のリア側上部に配置したファン２２を回転させることによって内部空気を外部に排出すると、筐体２０の上部吸気口２０ａからの上部吸入空気１０Ｃがヒートシンク２１のフィン２１ａの立設方向に沿って高速に流れる直進空気流２５が発生すると共に、筐体２０の下部吸気口２０ｂから下部吸入空気Ｄを吸入した上昇空気流２６とが発生し、当該上昇空気流２６が熱源であるスピンドルモータ１０ａ近傍を通過することにより、ＨＤＤ本体１０の表面温度を規定の６０°Ｃ以下に抑制することができる。

この上昇空気流２６がスピンドルモータ１０ａ近傍を通過する理由を、以下説明する。考案者らは、まず、前記ヒートシンクをＨＤＤ本体上に配置し、リア側からファンを用いて内部空気を強制的に排気すればＨＤＤ本体の表面温度が低下すると考え、筐体の上下部分に多数の吸気口を開口した構造を発案し、実験を行った結果、外気温度によってはＨＤＤ本体の表面温度が規定の温度以下に制御するのが困難であるとの実験結果を得た。次いで発明者らは、ヒートシンクのフィンの溝を流れる空気流量を増加させればヒートシンクから放熱される熱量を増加させることができると考え、筐体の吸気口をフロント側上部のみに開口し、実験を行ったが、やはりＨＤＤ本体の表面温度が規定の温度以下に押さえるのが困難であることを見出し、次に筐体下側にも吸気口を設ける構造を発案し、再度の実験を行った。

この改良した冷却構造における実験は、上下の開口部の面積比を変え、下面からハンダを加熱した煙の流れを観察した結果、下部開口部の面積に対して上部開口部の面積比（［上部開口面積／下部開口面積］×１００）が５０％の場合、図４（ａ）に示す如く、スピンドルモータの直下から流入した空気がファンによる吸気により引っ張られ、ＨＤＤ本体の側面にファンに向かって斜めに上昇する流路を形成し、前記面積比が３０％の場合、図４（ｂ）に示す如く、スピンドルモータの直下から流入した空気がヒートシンク上を流れる高速空気流による吸引とファンによる吸引により引っ張られ、スピンドルモータの前後に分離する流路を形成し、同面積比が１５％の場合、図４（ｃ）に示す如く、前述の条件に比してヒートシンク上を流れる空気流速度が大きくなり、スピンドルモータの直下から流入した空気がヒートシンクのフロント方向に強く引っ張られる流路を形成することを見出した。

この上下吸気口の開口比を変化させ、ＨＤＤ本体の表面温度を測定した結果を図５及び図６に示す。図５は、下側の吸気口の開口面積を一定とし、上側の吸気口の開口面積を変化させた実験結果を示し、図６は、上側の吸気口の開口面積を一定とし、下側の吸気口の開口面積を変化させた実験結果を示している。尚、図中の縦軸は、［ＨＤＤ本体の表面温度−室温］の差であるΔｔを示し、横軸は開口面積比を示し、前記Δｔは２５°以下が望ましいとされている。

この実験結果によれば、図５及び図６の実験結果共に、上下の吸気口の配置を前述の如き配置した場合、上側の開口面積に比べて下側の開口面積の比を約１６％〜１９％に設定したとき、前記Δｔがほぼ２０°以下に抑制することができることが判る。この理由は、ＨＤＤ本体の上側の縦方向ヒートシンクのヒィンによりファンが上部から吸引した強い直線水平方向の排気（空気）流が発生し、下側の吸気口から流入した空気が略垂直方向に引っ張られる吸引力と、ファン排気により斜めに引っ張られる吸引力がバランスする前記開口比が、前記１６％〜１９％であるためと思われる。

尚、下側の吸気口の配置は、スピンドルモータの直下に限られるものではなく、前記開口面積比やファンの排気能力の大小によっては、前記直下よりややフロント側又はリア側に位置しても良い。尚、考案者らは、３．５インチＨＤＤ本体又は２．５イントＨＤＤ本体を収納する筐体において、ファンの回転数をファンの規定能力内で上下させる実験を行ったが、前記図５及び図６に示した実験結果と略同様の実験結果を得たため、前記開口面積比は３．５インチＨＤＤ本体又は２．５イントＨＤＤ本体を収納する筐体（同ＨＤＤ本体を収納する容積をもつ実機用の筐体）をもつ磁気ディスク装置においては極めて有用な比率と考えられる。但し、磁気ディスク本体の発熱量の大小に応じ、前記開口面積比は、下側から吸引した空気流がスビンドルモータを主に通過する空気流路が発生し、スピンドルモータ部位の熱を冷却（放熱）可能な面積比であれば良く、例えば１５％〜２５％程度であっても良い。

この様に第３の実施形態による磁気ディスク装置は、前記磁気ディスク本体１０を収納し、リア側の上部に開口部２０ｃを有すると共に、前記収納した磁気ディスク本体１０のスピンドルモータ１０ａの位置の下方に開口された下部空気流入口２０ｂ並び該スピンドルモータ１０ａの位置よりフロント側に向かった位置に開口された上部吸気口２０ａとを有する筐体２０と、前記磁気ディスク本体１０の上部に配置され、前記上部吸気口２０ａからファンに向かう方向に立設された複数のフィンを有するヒートシンク２１とを設け、前記上部吸気口２０ａの開口面積に対する下部吸気口の開口面積の比を、下側から吸引した空気をスビンドルモータを通過する面積比に設定したことによって、ＨＤＤ本体１０の表面温度を規定値（６０°）以下に抑制することができる。
＜第４実施形態の説明＞

図７は本考案の第４の実施形態による磁気ディスク装置であり、本実施形態による磁気ディスク装置は、装置後方であるリア側面の上下に開口した２つのリア開口部２０ｃを有する筐体２０と、間隔をもって並設された２台のＨＤＤ本体１０と、該並設された２台のＨＤＤ本体１０の上下に接して固定された２つの縦方向ヒートシンク２１と、該上側の縦方向ヒートシンク２１のフィンにより構成される溝を覆うように被せられた上センタプレート３５と、前記下側の縦方向ヒートシンク２１のフィンにより構成される溝を覆うように被せられた下センタプレート３３と、前記筐体２０の上側のリア開口部２０ｃに接して固定されたファン２２と、前記筐体２０の下側のリア開口部２０ｃに接して固定されたフィルタ３０と、前記ファン２２とフィルタ３０とを空間的に遮断すると共に前記縦方向ヒートシンク２１に固定された概略Ｈ型のダクト金具３１と、前記ＨＤＤ本体１０のフロント側に配され、前記並設された２台の間隔を覆う上位置の遮蔽版３１ａ及び下位置の遮蔽版３１ｂを有するヒートシンク連結金具３４とから構成される。前記下位置の遮蔽版３１ｂは、装置のリア側の下位置のリア側開口部２０ｃから外気を吸入する際の流入量を増大するため、リア側開口部２０ｃの空間と縦型ヒートシンク２１ｃ及び下センタプレート３３により覆われる空間とをほぼ密閉的に連結するために設けられている。

また、前記ＨＤＤ本体１０への縦方向ヒートシンク２１の取付は、前記実施形態同様にＨＤＤ本体１０に予め設けられたネジ穴を利用し、縦方向ヒートシンク２１に前記規格化されたネジ穴位置に対向した位置にネジ穴を開口しておき、これら両者のネジ穴にボルトやネジ等をねじ込むことによって取り付けられている。このため本実施形態によるヒートシンク２１は、前記規格化されたネジ穴位置のフィンとフィンとの間にネジ穴が開口されている。更に縦方向ヒートシンク２１は前記実施形態３で説明したものと同様にＨＤＤ本体１０の縦方向に立設したフィンが設けられ、放熱効率を向上するために前記フィンに凹凸を設け、放熱面積を大きくしても良く、これは前述の他の実施形態においても同様である。

この様に構成された磁気ディスク装置は、前記筐体２０の下側のフィルタ３０から吸入した空気が、下側の縦方向ヒートシンク２１の下センタプレート３３により覆われたフィン内の溝による空間と、前記フロント側のヒートシンク連結金具３４により形成される空間と、上側の縦方向ヒートシンク２１の上センタプレート３５により覆われたフィン内の溝による空間とを前記ファン２２に連通する空間を構成するトンネル構造の冷却通路を持つものである。尚、フィルタ３０は、後述する冷却動作時に筐体に吸引する外気に含まれる塵埃を除去するものであるが、必須のものではない。更にファン２２は、例えば□４０ｍｍ（４０ｍｍ角）／５０００ｒｐｍ程度、回転数は調整可能なものであっても良い。

本実施形態による磁気ディスク装置は、図７（ｂ）に示す如く、ファン２２の駆動により筐体２０の内部空気を排気することにより、下側のリア開口部２０ｃからフィルタ３０を介して吸入した空気が、下側の縦方向ヒートシンク２１の下センタプレート３３により覆われたフィン内の溝による空間と、前記フロント側のヒートシンク連結金具３４により形成される空間と、上側の縦方向ヒートシンク２１の上センタプレート３５により覆われたフィン内の溝による空間とを通り、前記ファン２２から外部に排気する様に動作する。

従って本磁気ディスク装置は、一対のＨＤＤ本体１０から発生する熱を上下の一対の縦方向ヒートシンク２１に伝え、前記縦方向ヒートシンク２１のフィンと上下のセンタプレート３５及び３３により形成される空間に空気流を流すことによって、前記フィンからの熱を流通空気に伝搬し、ファンを介して外部に放熱することによって、ＨＤＤ本体１０の表面温度を規定値（６０°Ｃ）以下に抑制することができる。

以上述べた如く、前記各実施形態による磁気ディスク装置は、ＨＤＤ本体に予め設けられたネジ穴を利用し、ヒートシンクに前記規格化されたネジ穴位置に対向した位置にネジ穴を開口しておき、これら両者のネジ穴にボルトやネジ等をねじ込むことによって取り付けているため、ＨＤＤ本体とネジ止めにより容易に面接触状態で密着して一体化することができ、ＨＤＤ本体とＨＤＤ本体から生じた熱をヒートシンクを介して効率的に外部に放熱することができる。特に第１実施形態による磁気ディスク装置は、ＨＤＤ本体からの熱によって生じる上昇気流を利用して熱を筐体上部のスリットから効率的に排出することができ、第２の実施形態による磁気ディスク装置は、ＨＤＤ本体からの熱をヒートシンクを介して筐体の側面を占める大面積の放熱プレートを介して放熱するため、効率的に熱を排出することができる。

更に第３の実施形態による磁気ディスク装置は、ＨＤＤ本体の上部に配した縦方向ヒートシンク上を流れる直線的な高速空気流を形成し、この直線的空気流がスピンドルモータ直下近傍に開口した開口部から流入した空気流がスピンドルモータを通って流通する空気流路を形成するように働くため、主な発熱源であるスピンドルモータ部分を集中的に冷却し、ＨＤＤ本体の表面温度を規定値以下に抑えることができる。

更に第４の実施形態による磁気ディスク装置は、間隔をもって並設したＨＤＤ本体の上下にセンタプレートによりフィンを覆った縦方向ヒートシンクを固定し、更に筐体リア側のファンとフィルタの開口部を空気的に遮断するダクト金具並びに一対のＨＤＤ本体のフロント側の間隙を覆うヒートシンク連結金具により空間を形成し、これら空間により形成したトンルネル構造内に外部空気を流通することによって、ＨＤＤ本体部から発した熱を縦方向ヒートシンクのフィンとセンタプレートより形成した空間を流通する空気流に伝搬し、効率的にＨＤＤ本体を放熱することができる。

尚、前記実施形態による磁気ディスク装置のファンの駆動は、常時駆動に限られるものではなく、騒音低減のために、筐体又はＨＤＤ本体表面の温度を測定する測定器を設け、該測定器による検出温度が所定値を越えたときにｏｎ／ｏｆｆを行う制御や、検出温度に応じてファンの回転数制御を行う様に構成しても良い。また前記実施形態においては筐体のリア側に空気吸入並びに排気を行う開口部を設けた例を説明したが、筐体のフロント側に設けても良い。

本考案の一実施形態による磁気ディスク装置を説明するための図。本考案の第２の実施形態による磁気ディスク装置を説明するための図。本考案の第３の実施形態による磁気ディスク装置を説明するための図。第３実施形態による磁気ディスク装置内部の空気の流れを説明するための図。第３実施形態における下部を基準として上部の開口面積比を変化させた際の温度変化を示すグラフ図。第３実施形態における上部を基準として下部の開口面積比を変化させた際の温度変化を示すグラフ図。本考案の第４の実施形態を説明するための図。

符号の説明

１０：磁気ディスク本体、１０ａ：スピンドルモータ、１０Ｃ：上部吸入空気、１０ｅ：支持脚、１１：横方向ヒートシンク、１２：筐体、１２ｃ：スリット、１２ｄ：放熱プレート、１４：ボルト、１５：床面、２０：筐体、２０ａ：上部吸気口、２０ｂ：下部吸気口、２０ｃ：リア開口部、２０ｅ：支持脚、２１：縦方向ヒートシンク、２１ａ：フィン、２２：ファン、２３：電源部、２５：直進空気流、２６：上昇空気流、３０：フィルタ、３１：ダクト金具、３１ａ：遮蔽版、３３：下センタプレート、３５：上センタプレート、３４：ヒートシンク連結金具、３５：上センタプレート。

Claims

筐体内部に磁気ディスク本体を収納する磁気ディスク装置であって、
両側面の予め規定された位置に複数のネジ穴が開口された磁気ディスク本体と、
一方向に伸びるフィンが複数立設され、前記磁気ディスク本体のネジ穴に対向した位置に開口されたネジ穴を用いて磁気ディスク本体側面にネジ止めされたヒートシンクと、
前記ヒートシンクのフィンの立設方向と開口方向とを一致させた複数のスリットを有する筐体とを備えることを特徴とする磁気ディスク装置。
筐体内部に磁気ディスク本体を収納する磁気ディスク装置であって、
両側面の予め規定された位置に複数のネジ穴が開口された磁気ディスク本体と、
一方向に伸びるフィンが複数立設され、前記磁気ディスク本体のネジ穴に対向した位置に開口されたネジ穴を用いて前記磁気ディスク本体側面にネジ固定されたヒートシンクと、
該ヒートシンクと熱伝導出来る様に直接、若しくは熱伝導性の良い部材を介して固定された放熱プレートを側面の一部とすると共に、前記ヒートシンクからの熱を外部へ放熱するための複数のスリットを有する筐体とを備え、
前記ヒートシンクが、前記磁気ディスク本体とネジ止めされる位置において前記筐体内面に内接する第１の幅と、該第１の幅の位置を除いた位置において筐体内面に内接しない第２の幅とを有することを特徴とする磁気ディスク装置。
筐体内部にスピンドルモータを有する磁気ディスク本体を収納する磁気ディスク装置であって、
両側面の予め規定された位置に複数のネジ穴が開口された磁気ディスク本体と、
該磁気ディスク本体のネジ穴に対向した位置にネジ穴が開口されると共に、磁気ディスク本体の長手方向に伸びるフィンが複数立設され、前記磁気ディスク本体の一側面に前記ネジ穴を介してネジ止めされた縦方向ヒートシンクと、
前記ネジ止めされた縦方向ヒートシンク及び磁気ディスク本体を収納し、前記縦方向ヒートシンクの一端と対向する位置に開口した開口部と、前記磁気ディスク本体のスピンドルモータ位置の下方に開口された下部吸気口と、前記縦方向ヒートシンクの他端近傍に開口された上部吸気口とを有する筐体と、
該筐体の縦方向ヒートシンクの一端と対向する位置に開口した開口部に配置され、筐体内部空気を排気するファンと、
前記下部吸気口の開口面積に対する上部吸気口の開口面積の比率を、下部吸気口から吸引した空気がスビンドルモータを通過する所定の比率に設定したことを特徴とする磁気ディスク装置。
前記所定の比率が、１５％〜２５％であることを特徴とする請求項３記載の磁気ディスク装置。
前記所定の比率が、１６％〜１８％であることを特徴とする請求項３記載の磁気ディスク装置。
筐体内部にスピンドルモータを有する磁気ディスク本体を複数収納する磁気ディスク装置であって、
両側面の予め規定された位置に複数のネジ穴が開口された一対の磁気ディスク本体と、
該一対の磁気ディスク本体のネジ穴に対向した位置にネジ穴が開口されると共に、磁気ディスク本体の長手方向に伸びるフィンが複数立設され、前記一対の磁気ディスク本体の両側面に前記ネジ穴を介してネジ止めされた一対の縦方向ヒートシンクと、
前記ネジ止めされた一対の縦方向ヒートシンク及び磁気ディスク本体を収納し、前記一対の縦方向ヒートシンクの一方の一端と対向する位置に開口した上部開口部と、前記一対の縦方向ヒートシンクの他方の一端と対向する位置に開口した下部開口部とを有する筐体と、
該筐体の上部開口部に配置され、筐体内部空気を排気するファンと、
前記一対の縦方向ヒートシンクのヒィンを覆うように配設される一対のセンタプレートと、
前記筐体内部において前記上側開口部と下側開口部を遮断する遮断板を有するダクト金具と、
前記一対の縦方向ヒートシンクの他端を連通すると共に、前記一対の磁気ディスク本体間の間隙を塞ぐ遮蔽板を有するヒートシンク連結金具とを備え、
前記筐体の下部開口部から吸入した空気を、前記一方の縦方向ヒートシンクのセンタプレートにて塞がれた空間と前記ダクト金具により形成された空間と前記他方の縦方向ヒートシンクのセンタプレートにて塞がれた空間とを介して前記ファンから排気する様に構成したことを特徴とする磁気ディスク装置。