JPH03714B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ほぼ密封されたデイスク駆動装置ハ
ウジング内の相対湿度を制御することに関するも
のである。

本発明を実施し得る型の機械の１つとして、デ
イスクがハウジング内にほぼ密封されている磁気
デイスク装置がある。英国特許第1486070号は、
この様な磁気デイスク装置における空気浄化装置
を示している。

この英国特許に示された磁気デイスク装置のハ
ウジングには、駆動軸を支持するための軸受が設
けられている。ハウジング内において、複数のデ
イスク及びフアンが駆動軸に装着されている。更
に、ハウジング内には、主フイルタが設けられて
いる。駆動軸が回転するとき、フアンの働きによ
つてハウジング内の空気が主フイルタを通過させ
られ、空気の浄化が行なわれる。この主フイルタ
とは別に、通気フイルタも設けられており、これ
は通気孔によつてハウジングの外部に通じてい
る。この通気フイルタを含む装置は、ハウジング
内の空気の膨張や収縮による応力を軽減するため
に、ハウジング内外の圧力を均等にする様に働
く。

駆動軸が回転するとき、フアン及びデイスクの
回転により、軸受付近に正の圧力を維持する様な
圧力分布が生ずる。この正の圧力は、外部の空気
がグリース小滴などの汚染物を伴つてハウジング
内に侵入するのを阻止する。

今述べた磁気デイスク装置やその他の密封型の
機械の場合、密封されている構成要素の腐食等の
問題を生ずるので、ハウジング内の湿度が高くな
ることは望ましくないのが普通である。磁気デイ
スク装置の場合、読み書きヘツドの製造やデイス
クに対する磁気コーテイングの付着に際して、薄
膜付着技術が用いられる様になつてきているの
で、この問題についての関心が高まつている。即
ち、薄膜ヘツドやデイスクは、機械加工によるフ
エライト・ヘツドや塗布型デイスクに比べて、ず
つと腐食しやすいのである。

機械ハウジングが通気孔をもつていたり、完全
に密封されていない場合には、周囲の空気が侵入
して、ハウジング内の湿度をハウジング外の湿度
と同等にする傾向がある。機械の動作温度が周囲
温度よりかなり高いときには、機械が稼動状態に
ある限り、ハウジング内の相対湿度は比較的低く
維持される。しかしながら、一旦、電源が切られ
た後の非稼動状態においては、ハウジング内の相
対湿度は外部の湿度とほぼ等しくなる。

従来、種々のハウジング内の湿度を制御するた
めに乾燥剤を使うことが知られている。この場
合、機械もしくはハウジングの寿命が尽きるまで
湿度の制御を行なうためには、大量の乾燥剤を用
いるか、又は比較的少量の乾燥剤を再生したり交
換したりするための手段が必要である。

英国特許第1072528号は油入変圧器内の油の上
にある空間の空気を乾燥させるための機構を示し
ている。この機構は、電力が遮断されている間に
油が収縮するとき空間に流れ込む空気を乾燥させ
るための乾燥剤を備えた通気管を有する。電力が
供給される状態になると、油の温度が高くなり且
つ油の膨張により空気が通気管を介して追い出さ
れることにより、乾燥剤の再生が行なわれる。但
し、この再生作用は、密封された空間に大量の空
気があること及び乾燥剤がこの空間から十分に離
れていることを条件としている。

磁気デイスク装置等の機械は５年乃至10年の寿
命を持つことが期待されている。なお、これには
相当な遊休時間が含まれている。この様な長い年
月にわたつて、乾燥剤を取り換えることなく、パ
ワー・オフ時間中のハウジング内の湿度を適正に
保つためには、許容できないほど大量の乾燥剤が
必要である。又、比較的少量の乾燥剤を定期的に
取り換える方式の場合、その取り換えのために時
間がかかる上に、乾燥剤を取り出しやすいように
ハウジングの周囲部分に配置することが必要であ
る。

本発明の目的は、ほぼ密封されたハウジングを
有し、稼動中にハウジング内の温度を上昇させる
型の機械において、水分を吸収する再生可能な乾
燥剤を比較的少量用い、それをハウジング内部に
配置した湿度制御装置を提供することである。

本発明による湿度制御装置は、ハウジングの内
と外とをつなぐ２つの通気孔と、機械の稼動中、
ハウジング内の空気とハウジング外の空気との循
環的交換を生じさせるように２つの通気孔間に圧
力差を生成する手段を有する。空気の膨張及び収
縮だけではハウジングに出入りする空気の流れ
は、極くわずかであるが、２つの通気孔間に圧力
差を生じさせる手段を設けたことにより、空気の
流れを促進しているのである。パワー・オフ時間
において乾燥剤がかなりの水分を吸収した場合、
パワー・オン時間になつてハウジング内の温度が
上ると、乾燥剤中の水分がハウジング内に追い出
されることになる。その結果、ハウジング内の水
蒸気の濃度は一旦ハウジング外の水蒸気の濃度よ
り高くなるが、通気孔を介する空気の循環によ
り、ハウジング内の水蒸気は実質的に排除される
ことになる。この様な水蒸気の排除は、機械の動
作温度におけるハウジング内の相対湿度がハウジ
ング外の相対湿度よりも低い状態においても起こ
りうる。これは相対湿度が温度の関数であるとい
うことに基づいている。

本発明の好適な実施例の場合、機械は乾燥剤を
収容するための浅い乾燥剤入れと乾燥剤を保持し
且つ空気を通過させるメツシユとを有する。好適
な乾燥剤はシリカゲルである。

機械がハウジング内に回転可能な機械的構成要
素を含む場合には、その構成要素を通気孔間に圧
力差を生ずる手段として用いることが望ましい。
更に、その回転可能な構成要素にフアンを取り付
けることによつて、圧力差を生ずる機能が増強さ
れる。

本発明の好適な実施例において、２つの通気孔
は、回転可能な構成要素の回転中心軸を中心とし
て異なつた半径位置に設けられる。例えば、フア
ンが用いられる場合、フアン・ハブ付近の圧力は
低くなり、フアン・ブレード付近の圧力は高くな
る。

更に、本発明の好適な実施例の場合、２つの通
気孔のうちの少なくとも一方（望ましくは両方）
に通気フイルタが設けられる。通気フイルタは、
共に共通のフイルタ紙によつて分けられる２つの
セルを有する。この場合、通気フイルタ及び乾燥
剤入れは、共通のフイルタ紙を間に挾んだ上位部
分と下位部分とから成る１つのユニツトの一部分
であることが望ましい。

機械が回転可能な構成要素を含み、駆動軸がハ
ウジングに設けられている少なくとも１つの軸受
によつて支持されている場合には、その軸受の所
にハウジングの内と外とを結ぶ空気漏れ通路がで
きるので、その通路を少なくとも一方の通気孔と
して用いることが望ましい。即ち、空気漏れ通路
と直列にラビリンスを設けることによつて通気孔
を形成することができる。

第１図は本発明による磁気デイスク装置の一部
分を示している。デイスク１０はカバー１１及び
ベース２０から成るハウジングによつて囲まれて
いる。デイスク１０はクランプ１２によつてハブ
１３に取り付けられている。ハブ１３はキーによ
つてスピンドル１４に固定されている。スピンド
ル１４は軸受１５によつて支持されており、外部
の駆動機構（図示せず）によつて回転させられ
る。軸受１５はベース２０に固定されている。軸
受１５は密封型である。軸受１５のところからグ
リースの粒子が飛び散るのを防止するためにリン
グ１６が設けられている。磁気デイスク装置は、
可動ヘツド／アーム・アセンブリ３２に装着され
た読み書きヘツド３１を所望のトラツクに位置付
けるためのアクチユエータ３０を有する。

更に、第２図乃至第５図に詳しく示されている
フイルタ３５がベース２０上に設けられている。
フイルタ装置３５はベース２０に形成されている
通気孔（第４図の３６及び３８）を介して外気に
接している。フイルタ３５の作用を増強するため
に、フアン・ブレード３８がハブ１３に取り付け
られている。これから詳しく説明する様に、デイ
スク１０及びフアン・ブレード３８の回転によ
り、空気はフイルタ３５を通過させられる。

第２図はフイルタ３５の分解図である。組立て
た状態のフイルタ３５に関して−、−、
及び−線に沿つて得られる断面図は第３図乃
至第５図に示されている。フイルタ３５はセクタ
形状を有し、金属製の基板４０、プラスチツク製
の上側部分４１、及びこれらの２つの部分によつ
て挾まれるフイルタ紙４２から成る。

フイルタ３５は機能的に主フイルタ５０（第３
図）、通気フイルタ６０（第４図）、及び乾燥剤入
れ７０（第５図）の３つのセクシヨンに分けられ
る。

主フイルタ５０の機能は比較的単純であり、空
気は第３図において矢印で示されているように流
れる。デイスク１０及びフアン・ブレード３８の
回転により、空気は主フイルタ５０の上側部分に
ある開口５１からフイルタ紙４２を通過するよう
に強制される。デイスク１０の半径方向において
フアン・ブレード３８よりも中心寄りの所に低圧
力空間が生じ、フイルタ紙４２を通過した空気は
クロスバー５２とそれに対面しているベース２０
との間に形成された通路を通つて低圧力空間へ流
れ込む。デイスク１０が回転するとき、ハウジン
グ内の空気はこの様にして繰り返し主フイルタ５
０を通過する。これによつてハウジング内の汚染
粒子は取り除かれる。

第４図に示されている様に、通気フイルタ６０
は、ベース２０に設けられている通気孔３６及び
３７の上側に位置する２つのセル６１及び６２か
ら成る。通気孔３６，３７と通気フイルタ６０と
は、ハウジングの加熱及び冷却中の内部の空気の
膨張及び収縮に基づく応力による損傷を防ぐため
に必要である。磁気デイスク装置が動作している
ときには、ハウジング内の温度すなわち空気の温
度は周囲温度より約20℃ほど高くなり得る。

温度が上昇又は下降するときデイスク１０が静
止しているならば、通気孔３６及び３７を通る空
気は共に内から外へ又は外から内へ同一方向に流
れる。ところが、デイスク１０及びフアン・ブレ
ード３８が回転すると、ハウジング内に圧力差が
生ずることにより、空気が通気孔３６から流れ込
み且つ通気孔３７から流れ出す。

通気孔３６から流れ込む空気は通気フイルタ６
０のセル６１及びフイルタ紙４２を通つて、フア
ン・ブレード３８の内側の低圧力空間に通ずる孔
６４の方へ流れる。流れ出る空気は、孔６５、フ
イルタ紙４２、セル６２、孔６６、及び通気孔３
７をこの順序で通過する。磁気デイスク装置の休
止中、ハウジング内の温度が下がるとき、通気孔
３６，３７及び室６１，６２において共にハウジ
ング内へ向かう空気の流れが生ずるので、フイル
タ紙４２は２つのセル６１及び６２の両方を覆つ
ていなければならない。ガスケツト６７は、フイ
ルタ３５のベース部分４０を基板２０から離して
保持し且つ通気孔３６及び３７を通る空気を分離
するために用いられている。

通気機構の機能は、磁気デイスク装置の稼動
中、通気孔を介してハウジング内外の空気の循環
的交換を行なわせることである。空気流の流量
は、主として孔６４及び６５の寸法によつて定め
られる。孔６４及び６５はハウジングの内と外と
を結ぶ通路における最も狭い部分であり、空気流
を最も制限する作用をする。この様な通気機構に
おける空気流の流量は、主フイルタ５０における
空気流の流量に比べて少ないけれど、ハウジング
内部の空気の膨張及び収縮だけに基づく空気流の
流量に比べれば多い。又、磁気デイスク装置の稼
動中は、通気機構における空気流は継続的に生ず
る。通気機構における空気流の典型的な流量は
0.1／分である。又、この空気流に対する流動
抵抗は、23／225mmWG／／分の範囲である。
乾燥剤入れ７０は第２図及び第５図に示されてい
る様に25乃至75ｇのシリカゲル、即ち乾燥剤７１
を収容するための容器である。乾燥剤７１は、支
柱７３によつて支えられているメツシユ７２によ
つてベツド７０上に保持されており且つフイルタ
紙４２によつて覆われている。乾燥剤７１中への
強制的な空気流は無い。

乾燥剤７１は、磁気デイスク装置の非稼動時間
中に通気フイルタ６０や密封不完全によるその他
の通路を介してハウジング内に侵入する水蒸気を
吸収することによつて、ハウジング内の相対湿度
を制限する機能を有する。これは、ハウジング内
のヘツド３１等の構成要素の腐食を防止するため
である。

非稼動時間が非常に長いと、乾燥剤が吸収した
水分で飽和して、水分吸収機能を発揮できなくな
ることがある。しかしながら、磁気デイスク装置
が稼動状態になれば、温度が上昇し且つ通気機構
による空気の循環が起こることにより乾燥剤の再
生が行なわれる。

これから乾燥剤の働きについて詳しく述べるた
めに、第６図を参照する。この図は、複数のパワ
ー・オン／オフ・サイクルにわたつてテスト・チ
エンバーにおける実験的デイスク・ハウジング内
の相対湿度及び水蒸気濃度の変化を測定した実験
結果を示している。この実験では、水分をある程
度含んでいる24ｇのシリカゲルが乾燥剤として用
いられ、28cm²の広さのフイルタ紙の下に配置され
た。通気フイルタにおける空気の流量は250ml／
分に維持され、又、主フイルタにおける空気の流
量は、１分間でハウジング内の空気全体が一巡す
る程度であつた。テスト・チエンバー内の温度は
29℃であり、相対湿度は65％であつた。

第６図Ａはパワー・オン及びパワー・オフ時間
におけるハウジング内の温度変化を示している。
パワー・オン時間中の温度はパワー・オフ時間中
の温度よりも19℃高い。

第６図Ｂはハウジング内の相対湿度の変化を示
し、第６図Ｃはハウジング内の実際の水蒸気濃度
の変化を示している。

まずパワー・オン状態になると、ハウジング内
の温度が上昇する。乾燥剤がないときには、温度
の関数である相対湿度は急激に低下する。ところ
が、乾燥剤があると、温度上昇に応じて、乾燥剤
内の水分がハウジング内へ蒸発するので、相対湿
度は若干上昇する。この様な水分の蒸発により、
ハウジング内の水蒸気濃度は急激に上昇してハウ
ジング外の水蒸気濃度を越えることになる。この
ことは、ハウジング内相対湿度がチエンバー内相
対湿度よりも低い状態においても起こり得る。こ
れは、相対湿度が温度の関数であり、且つハウジ
ング内の温度よりもハウジング外の温度の方が19
℃だけ低いということに基づいている。

通気フイルタを介して行なわれる空気の循環に
より、ハウジング内外の空気の入れ換えが行なわ
れるので、ハウジング内の水蒸気濃度はパワー・
オン時間中徐々に低下する。換言すれば、パワ
ー・オン時間中、ハウジング内の水蒸気は若干減
少することになり、又、乾燥剤は第６図Ｄに示さ
れている重量変化によつて分かる様に若干再生さ
れる。

次にパワー・オフ状態になると、ハウジング内
の温度が低下するにつれてハウジング内の相対湿
度は一時的に上昇する。しかし、乾燥剤がハウジ
ング内の水蒸気を吸収するので、ハウジング内の
相対湿度は直ぐ低下する。その後のパワー・オン
時間において、乾燥剤中の水分は更に減少し、
又、パワー・オフ時間におけるハウジング内の相
対湿度は各サイクル毎に少しずつ低下する。従つ
て、最悪のパワー・オン／オフ・サイクルの場合
においてもパワー・オフ時間中の相対湿度を低く
維持し且つ乾燥剤を周期的に再生する様に空気の
流れが選定される。

本発明による装置は２つの通気孔を必要として
いるが、この２つの通気孔が両方とも第２図乃至
第５図に示されている様な通気フイルタの一部で
ある必要はない。前記の英国特許第1486070号に
示されている装置に関して言えば、通気フイルタ
の１つの通気孔、及び下位スピンドル軸受とラビ
リンスによつて形成される通気孔を介して空気の
循環が起こる。流動抵抗を適当に定めることによ
つて、この様な通気孔を介する空気の循環によつ
ても、前述の好適な実施例と同様に低い相対湿度
を維持し且つ乾燥剤を再生する様にできる。

これまで磁気デイスク装置をとりあげて本発明
の実施例を説明してきたが、本発明は、これに限
らず、同様な問題のあるほぼ密封されたハウジン
グを有するデイスク駆動装置においても実施可能
である。又、パワー・オン時間中の必要な温度上
昇を保証するためにヒーターを備えたり、空気の
流れを促進するためにフアンを備えたりしてもよ
い。但し、その様な手段を設けることが機械の正
常な動作を妨げないことが必要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した磁気デイスク装置の
デイスク・ハウジングの断面図、第２図は第１図
のデイスク・ハウジング内に設けられたフイルタ
の分解図、第３図は第２図の−線に沿うフイ
ルタの断面図、第４図は第２図の−線に沿う
フイルタの断面図、第５図は第２図の−線に
沿うフイルタの断面図、第６図は相次ぐパワー・
オン／オフ・サイクルにおける実験的デイスク・
ハウジング内の温度、相対湿度、水蒸気濃度、及
び乾燥剤の重量の変化を示す図である。 １０……デイスク、１１……カバー、２０……
ベース、３５……フイルタ、３８……フアン、５
０……主フイルタ、６０……通気フイルタ、７０
……乾燥剤入れ、７１……乾燥剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ほぼ密封されたハウジング、少なくとも一部
   分が上記ハウジング内に収容されている回転可能
   なスピンドル及び上記ハウジング内で上記スピン
   ドルに装着され回転駆動されるデイスクを具備す
   るデイスク駆動装置において、 上記ハウジング内に配置され、上記デイスク駆
   動装置本体の非稼働時に上記ハウジング内の水蒸
   気を吸収し、上記デイスク駆動装置本体の稼働時
   の放熱に伴う上記ハウジング内の空気の温度上昇
   によつて加熱されて、上記非稼働時に吸収した水
   分を蒸発により失う乾燥剤と、 弁を具備せずに上記ハウジングの内と外とを結
   ぶ２つの通気孔と、 上記スピンドルに装着されており、上記デイス
   ク駆動装置本体の稼働時に、上記スピンドルと共
   に回転して上記通気孔の一方の付近の上記ハウジ
   ング内の気圧を上記ハウジングの外部の気圧より
   高くし、上記通気孔の他方の付近の上記ハウジン
   グ内の気圧を上記ハウジングの外部の気圧より低
   くして上記ハウジング内の空気を上記通気孔の一
   方から上記ハウジングの外部に排出しつつ上記ハ
   ウジングの外部の空気を上記通気孔の他方から上
   記ハウジング内に吸入する、回転体と を有することを特徴とするデイスク駆動装置。