JPH04337594A - 回転円板型記憶装置の冷却機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転円板型記憶装置に
係り、特に、アーム揺動軸方向の熱的不均衡を軽減し、
装置熱変形による円板記録データの読み書きにエラーを
防止する冷却構造をもつ回転円板型記憶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置などの回転円板型記憶
装置は、主に二種類の装置冷却手段を必要としている。 一つは冷却そのものよりもむしろ装置内温度分布の不均
一を解消することを目的とする装置内部冷却であり、も
う一つは装置外部に設けられる装置全体の冷却そのもの
を目的とする外部冷却である。

【０００３】従来、風損が大きい円板径の大きな装置で
は、特開昭５５−８６９２号や特開昭５９−２１８６８
２号公報などに見られるように、大型ブロアを利用し、
内外の冷却を兼ねた外部給気による冷却が行われていた
。しかし、このような方式では、装置が外界の影響を受
けやすくなると同時に、信頼性を維持するための空気の
濾過系が大がかりなものとなる欠点があった。

【０００４】また、比較的風損の小さな円板径の小さい
密閉構造の装置では、円板回転によって生じる気流によ
って内部冷却をおこない、外部冷却には比較的小規模な
ファンを用いることで装置をコンパクトで信頼性の高い
ものとしていた。しかし、このような装置では内部冷却
気流が十分得られにくく、温度不均一が十分解消されな
い問題があった。

【０００５】このため、例えば、米国特許第４７８０７
７６　号などに見られるように、円板スペーサに複数の
穴を設け、円板回転軸のハブを流路とする構造や、実公
昭５６−１７４１７９号公報のように回転軸に放熱フィ
ンを設けて温度分布の均一化を測る方法や、特開昭５５
−１５７１７３号公報のようにシュラウド内壁に螺旋状
の溝を取り付ける方法などが提案されてきた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これらの従来技術のう
ち、前者のものは、先に述べたように大がかりな濾過手
段が必要であり、後者のものでは円板間気流の温度不均
衡、あるいは円板回転軸の温度不均衡は軽減されるもの
の、アーム揺動軸及び、これの駆動手段が十分に冷却さ
れない問題が有った。このため、高速アクセスに必要な
大トルクのモータの発熱に対応する上で困難が生じてい
た。

【０００７】本発明の目的は、コンパクトな密閉型の回
転円板型記憶装置に於いて、装置のコンパクトさを維持
しつつ、アーム揺動軸及び、これの駆動手段を十分に冷
却し、スピンドル軸方向に関する装置内の温度不均衡を
軽減しオフトラックを防止することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、アームの駆
動手段を、円板及びアームを外界から密閉する筺体の外
部に設け、これを集中的に冷却するダクト等の冷却手段
を設けることによって達成される。

【０００９】特に、冷却手段の送風を円板回転軸に付加
した送風手段により行うことで、専用ブロアが不要とな
り装置のコンパクトさが維持される。

【００１０】また、アーム揺動軸を中空とし、これを流
路とすることによってアーム揺動軸方向の温度不均一を
解消することができる。

【００１１】また、専用送風手段を設ける場合には、冷
却手段を複数台の装置で共用することでシステムとして
装温全体をコンパクトにできる。

【００１２】

【作用】このような構成に於いて、アームの駆動手段が
密閉手段外部に設けられることにより、特別なフィルタ
を設けることなくアームの駆動手段を冷却することが可
能になる。このため圧力損失の大きい高性能フィルタが
不要となり、システムの実装密度を上げられるだけでな
く、消費電力の少ないコンパクトなブロアで十分な冷却
効果が得ることも可能になる。

【００１３】さらに先に述べたように、冷却手段の送風
手段として円板回転軸に付加した送風手段でもって、専
用ブロアに換えることにより、ブロアも不要にできる。

【００１４】また、この回転円板型記憶装置を複数台搭
載するシステムでは、この冷却手段を複数台の装置で共
有することによりシステム全体をコンパクトなものとす
ることができる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の実施例の一つである密閉型磁
気ディスン装置である。

【００１６】円板２は円板回転軸８の周りにハブ９を介
して積層されており、円板駆動手段７により共に回転す
るようになっている。

【００１７】円板２に情報の読み書きを行うトランスデ
ューサ３は、アーム４によって支持され、アーム駆動手
段６によってアーム揺動軸５と共に揺動する。

【００１８】円板２およびアーム４は密閉手段１によっ
て外部から隔離されている。円板回転軸８やアーム揺動
軸５と密閉手段１との間は磁性流体シール１０によって
密閉されている。

【００１９】円板駆動手段７及びアーム駆動手段６はこ
の密閉手段１の外部に設けられており、これによって密
閉手段内は清浄な環境に保たれている。

【００２０】さらに、円板回転軸８とアーム揺動軸６は
中空になっており、円板駆動手段７及びアーム駆動手段
６を被う気流案内手段１２とともに一連の流路を形成し
ている。

【００２１】円板回転軸８の端部には、軸の回転に伴っ
て気流を生じさせる送風手段である羽根１１が取り付け
られている。

【００２２】このような構成で、円板回転軸８に取り付
けられた羽根１１の作用により、円板回転に伴って、図
１の矢印に示すような気流が生じる。この気流は先ず円
板回転軸８、次いで円板駆動手段７の熱を奪った後、気
流案内手段１２に設けられた放熱フィン１４により冷却
される。次いで、アーム駆動手段６とアーム揺動軸５を
冷却し、装置外へ排出される。

【００２３】さらに本例では、ハブ９と円板回転軸８に
はそれぞれ流路ａ１５と流路ｂ１６が設けられている。 流路ａ１５の外周側出口を流路ｂ１６の外周側出口より
も、より大きな半径位置に設定することにより、ハブ９
内部にも循環が生じるようになっている。

【００２４】このような流路構成により、装置部品のう
ち最も発熱量の大きいアーム駆動手段６が動圧の高い気
流により直接冷却されるようになる。一般に、冷却熱量
は発熱体まわりの流速に比例すると考えられるため、こ
のような気流集中によって冷却効果は大きく改善される
こととなる。これによりアーム揺動軸方向の温度不均一
が大きく軽減される。

【００２５】さらに、円板回転軸８および、アーム揺動
軸５を冷却気流の流路としたことにより、円板２やアー
ム４が装置内が装置内から熱を排出する冷却フィンとし
て機能するようになる。このことは、円板表面積だけで
も九枚積層の場合、密閉手段内壁のおよそ二倍の表面積
をもつため、密閉手段内部の風損による温度上昇を低く
押えるのに効果的に作用する。

【００２６】これによって、密閉手段１内の全体の温度
も低く押えられる。このため、装置機動からの熱的な安
定状態へ到達時間も短くなり、装置の外部冷却手段が簡
素化される。また、相対的な温度不均一も小さく押えら
れるため、装置内部品の熱変位が小さく押えられること
となる。

【００２７】図２は、円板駆動手段７がハブ９の内部に
設けられるような場合に本発明を適用した例である。こ
のような場合、円板回転軸８内に流路を持たない装置で
はハブ９内の円板駆動手段７が冷却されにくい。しかし
、本実施例に示すように円板回転軸８を中空の冷却気流
路とすることにより、円板駆動手段７の発熱を円板回転
軸８を通じて効率良く排出できるようになる。

【００２８】また、本例では流路損失が大きくないため
、送風手段として羽根１１をねじり板により形成し、円
板回転軸８内壁に固定して設置している。これにより、
羽根１１が放熱フィンとしても作用するため、放熱効果
がさらに促進される。

【００２９】さらに、円板回転軸８やアーム揺動軸５の
放熱効果促進する上では、伝熱工学資料ｐ１２２に有る
ような乱流促進体として、これらの軸内壁に螺旋溝やロ
ーレット加工を施したり、螺旋状に巻いた針金を取り付
けたりすることが効果的である。

【００３０】図３，図４は、円板回転軸８及びアーム揺
動軸５内を流路としない場合の実施例である。

【００３１】図３では、専用送風手段２２を設け、これ
による気流を気流案内手段１２によって円板駆動手段７
及びアーム駆動手段６に導いている。この冷却気流によ
る冷効効果を高めるために、円板駆動手段７及びアーム
駆動手段６には冷却フィン１４が取付けられている。

【００３２】図４では円板回転軸８の端面に羽根１１に
取り付け、これと気流案内手段１２によりヘアドライヤ
状の送風手段を構成している。送風手段の吐出口は図５
のようにアーム揺動手段６の直前に向けて開口している
。このような構成は実現が容易であり、低コストに実現
される利点が有る。

【００３３】図６，図７には、円板回転を利用せずに専
用の送風手段２２を使用する場合の実施例を二種類程示
した。

【００３４】図６では、送風手段２２は、円板回転軸８
及びアーム揺動軸５を通じて気流案内手段１２に空気を
吸引するように働いている。この場合には、外界の冷た
い気流が直接円板回転軸８及びアーム揺動軸５内に導か
れるため冷却効率がより高められることになる。

【００３５】図７では、送風手段２２は、アーム揺動軸
５とアーム駆動手段６の冷却だけに使用されている。こ
の場合も、送風手段２２による気流の向きを図の矢印方
向に設定することで、アーム駆動手段６の熱をアーム揺
動軸５内部に送ることがなく、外界の冷たい気流により
直接アーム揺動軸が冷却される。

【００３６】図８は、さらに送風手段を複数台の装置で
共有する場合の構成例である。各装置２０は図１と同様
な磁気ディスク装置であり円板回転軸とアーム揺動軸は
中空となっている。ただし、図７の各装置２０では図１
における気流案内手段１２及び羽根１１は取り外され、
換わってこの部分に図６の気流案内手段２１が回転軸駆
動手段及びアーム駆動手段を覆う形で接続されている。 また、円板回転軸とアーム揺動軸の気流案内手段２１の
反対側の開口は大気開放されている。

【００３７】このような構成の場合にも専用の送風手段
２２が必要となるが、冷却流量を自由に設計できる利点
が得られる。

【００３８】以上述べた実施例のうち、図４，図５を除
く例に関しては、気流の向きが図中に示したものとは反
対向きとなるような構成も、もちろん可能である。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、密閉型の回転円板型記
憶装置に於いて、装置のコンパクトさを維持しつつ、ア
ーム揺動軸及び、これの駆動手段を十分に冷却し、スピ
ンドル軸方向に関する装置内の温度不均衡を軽減しオフ
トラックを防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気ディスク装置の断面図。

【図２】磁気ディスク装置の断面図。

【図３】磁気ディスク装置の断面図。

【図４】磁気ディスク装置の断面図。

【図５】実施例三の装置の斜視図。

【図６】磁気ディスク装置の断面図。

【図７】磁気ディスク装置の断面図。

【図８】専用ブロア使用の場合のシステム構成の斜視図
。

【符号の説明】

１…密閉手段、２…円板、３…トランスデューサ、４…
アーム、５…アーム揺動軸、６…アーム駆動手段、７…
円板駆動手段、８…円板回転軸、９…ハブ、１０…磁性
流体シール、１１…羽根、１２…気流案内手段、１４…
放熱フィン、１５…流路ａ、１６…流路ｂ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸に装着された少なくとも一枚の円板
   と、前記円板を回転させる駆動手段と、前記円板に対向
   し、かつ移動可能に支持されたトランスデューサと、前
   記トランスデューサを前記円板の回転軸に平行に立設さ
   れた揺動軸を中心に前記円板の径方向に沿って揺動する
   ように支持するアームと、前記アームを駆動する駆動手
   段と、前記円板及び前記アームを囲み、フィルタを介し
   てほぼ外界から密閉する密閉手段とを供えた回転円板型
   記憶装置に於いて、前記アーム駆動手段を前記密閉手段
   の外部に設置し、これを集中的に冷却する冷却手段を備
   えたことを特徴とする回転円板型記憶装置の冷却機構。