JPH02172088A - 磁気デイスク装置の冷却機構 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、モータ内蔵形の磁気ディスク装置の発熱部を
冷却する機構に関するものである。

〔従来の技術〕

従来用いられていたモータ外付は型のスピンドルを有す
る磁気ディスク装置を改良して、軸の変形に関する剛性
を向上すると共に装置を小形化するため、モータ内蔵形
の磁気ディスク装置が開発された。

上記のモータ内蔵形磁気ディスク装置に関しては、特開
昭５５−１６０５５７号公報、特開昭５６−１６６７８
０号公報、特開昭６０−２５７７３２号公報、及び、特
開昭６１−１９２６６９号公報に記載の技術が公知であ
る。

上記のモータ内蔵形磁気ディスク装置においては、内蔵
されているモータから熱が発生するので、その放熱につ
いての対処が必要である。

〔発明が解決しようとする課題〕

第９図はモータ内蔵形磁気ディスク装置の従来例を示す
断面図である。

静止構造体であるベース２には中空部が形成され、スピ
ンドル２が上記中空部を貫通して回転自在に支承されて
いる。

３．４は左、右の軸受ユニットで、軸受５を介してスピ
ンドル１を支承している。

上記スピンドル１は、有底円筒状のハブ８の底部を貫通
し、これと同心状に固着されている６上記のハブ８の円
筒状部に、多数の環状ディスク９と環状スペーサ１０と
が交互に外嵌され、クランプ板１１で押さえつけて固定
されている。

前記のベース２に、円筒部２ａが一体に固定され、この
円筒部２ａはスピンドル１に対して間隙を保ち、同心に
保持されている。

上記円筒部２ａの外周にモータのステータ６が固定され
る。該ステータ６に対向せしめて、モータのロータ７が
配設され、ハブ８の内周に固定されている。

スピンドル１を支持している１対の軸受５、同５それぞ
れの内側に、磁性流体シール（左）に、磁性流体シール
（右）１３が設けられ、ベース２の内部空間と大気とを
遮断している。

このような構造の従来例において、モータロータ７、及
びモータステータ６によって構成されるモータで発生し
た熱は、スピンドル１およびハブ８を介してディスク９
に伝導される。

このため、ハブ８内には伝熱方向に温度勾配を生じ、そ
の結果、多数のディスク９のそれぞれの温度変形量に差
を生じる。

各ディスク９の温度変形量が異なっていると。

ヘッド（図示せず）を所定の位置決めトラックにフォロ
ーさせても、リード信号出力落ちなどの不具合を生じる
。

さらに、スピンドル１の中央部近傍に熱源が位置してい
るので、装置全体が作動に伴って昇温し、起動後の昇温
による位置決め誤差（サーマルオフトラック）を増加さ
せる。

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので。

モータ内蔵型の磁気ディスク装置に好適な冷却機構を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために創作した本発明の冷却構造
の基本的な原理は、スピンドルの回転を利用し、スピン
ドル内に設けた空気流路を該スピンドルと共に回転させ
、遠心ポンプとして作用させて空気の循環を図るもので
ある。

上述の原理を実用面に適用するための具体的構成として
、本発明の冷却機構は、 中空部を有する静止構造体（ベース）と。

上記静止構造体の中空部を貫いて回転自在に支承された
スピンドルと、 上記のスピンドルに対して同心状に固着された有底円筒
状のハブと、 上記ハブの円筒状部に外嵌固着された複数個のディスク
と、 前記の静止構造体に固定されて、前記スピンドルに対し
離間して外嵌された円筒状部材とを有するモータ内蔵形
磁気ディスク装置を適用の対象とし、 前記のスピンドルの一端に設けた空気吸入口と、上記空
気吸入口に連通されて、スピンドルの半径方向に外周側
へ延出する空気吐出路と、前記有底円筒状ハブの内部空
間を、前記静止構進体外に連通ずる空気排出路と、 前記有底円筒状ハブの開口部付近の内周面と、前記静止
構造体に固定された円筒状部材の外周面との間に設けら
れた磁性流体シール手段と、よりなることを特徴とする
。

〔作用〕

前記の構成よりなるスピンドルが回転すると、スピンド
ルの外周側に延出している空気吐出路も一緒に回転し、
該空気吐出路内の空気は遠心力で外周方向に押し出され
て遠心ポンプに類似した作用を果たす。

このため、スピンドルの一端に設けられた空気吸入口か
ら外気を吸入し、前記の空気吐出路から。

静止構造体（ベース）内部空間に吐出する。

上記の内部空間はモータの設置位置の近傍となるので、
吐出された空気は発熱源であるモータを有効に冷却し、
排出路から大気中へ出てゆく、このようにして、スピン
ドルが回転している間、自動的に冷却空気が循環され、
有効に冷却が行われる。

上記の構造機能から明らかなように、回転部材であるス
ピンドルの回転を利用して遠心ポンプ作用を行わせるの
で、ポンプ駆動用の動力を別途に設ける必要が無く、安
価に構成できる上に、磁気ディスク装置全体の形状を大
形化する必要も無い。

また、ハブと円筒状部材との間に磁性流体シールを設け
であるので、冷却用循環空気流が磁気ディスクと隔離さ
れており、空気中の塵埃が磁気ディスクに付着する虞れ
が無い。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る磁気ディスク装置の冷却機構の１
実施例を示す断面図である。

この実施例は、第９図に示した従来例の磁気ディスク装
置に本発明を適用して改良した１例であって、前記従来
例（第９図）と同一の図面参照番号を付したものは前記
従来例におけると同様乃至は類似の構成部分である。

次に、本例（第１図）が従来例（第９図）に比して異な
るところを説明する。

ハブ８の内部空間に位置せしめるように、スピンドル１
にフランジ１５を固着する。

上記フランジ１５に、半径方向の空気吐出路１５を穿つ
と共に、スピンドル１の一端（図において右端）に空気
吸入口１６ｂを設け、前記空気吐出路１５と連通させる
。

上記スピンドル１と、フランジ１５とを抽出して図の矢
印■方向に見た端面図を第３図に示す。

一方、スピンドル１の図示左端面に開口する空気排出路
１６ａを設け、該スピンドル１の外周面に連通させる。

上記の構成により、空気吐出路１７と空気排出路１７と
は、それぞれの１端をスピンドル１の端面に開口させて
いる。

而して、空気吐出路１７の他端は、空気排出路１６ａの
他端に比してスピンドル１の半径方向に外周側へ延出し
ている。

本発明を実施する場合、空気吐出路は必ずしも半径方向
に設けなくとも良く、その先端（ベース内部空間側の開
口部）がスピンドル１の軸心から離れていれば良い。

有底円筒状のハブ８の開口部と、ベース２に固定された
円筒部２ａとの間に磁性流体ハブ１４を設けてシールを
施す。

スピンドル１が回転するとフランジ１５が一緒に回転し
、これに穿たれた空気吐出路１７が回転する。該空気吐
出路１７内の空気も一緒に回転し、遠心力によって外周
方向に力を受けて、ハブ８の内部空間に押し出される。

押し出された空気はモータステータ６、およびモータロ
ータフに沿って流動しつつこれを冷却し。

空気排出路１６ａから大気中に排出される。

このようにして、第２図に矢印で示したように、発熱源
であるモータを冷却しつつ、空気が循環流動せしめられ
る。

上記の冷却空気流は磁性流体シールハブ１４の作用でシ
ールされており、ディスク９に触れないので、該冷却空
気流中に塵埃が含まれていてもディスク９に付着する虞
れが無い。

なお、防塵に万全を期するため、空気流入口１６ｂにフ
ィルタ（図示せず）を装着することも可能である。

また、図示を省略するがスピンドル１の端部にフィンを
取りつけて空気の流動循環を促進することもできる。

第４図は前記と異なる実施例を示す０本例においては前
記のフランジ１５（第３図）に代えてパイプ２０を放射
状にスピンドル１に取りつけて、空気吐出路１７′を形
成しである１本例（第４図）によれば前例（第３図より
も加工が簡単で軽量に構成し得る。

第５図及び第６図は東に異なる実施例を示す。

第５図は前記各実施例の第３図、第４図に対応する端面
図であり、第６図は切断して描いた部分側面図である。

本例ではハブ８に放射状の溝１９を設けるとともに、座
金状の板１８で上記の溝１９を覆い、この溝１９によっ
て空気吐出路を構成しである。

第７図は、スピンドル１に設けた空気流路に発生する圧
力差の説明図である。

差圧ΔＰは。

Ｖ２２　　Ｖ２２ ｇ で表わされる。

ただし、 γ：空気密度 シ：回転数 Ｒ１，Ｒ２・・・図示の半径 ヤニ、シ２：周速 μ：効率 ｇ：重力加速度 第８図は前記と更に異なる実施例を示す。

本例（第８図）を、第１図（前例）に比して異なるとこ
ろは、回転部材であるスピンドル１に穿たれた空気排出
路１６ａに代えて、静止構造体であるベース２に空気流
出路２１を穿ったことである。

本例（第８図）によれば、前掲の（１）式においてＲ１
＝Ｏとしたのと同じ状態となり、空気吐出路１７で発生
した圧力Ｐ２をそのまま利用できるので、空気の循環流
動を盛んならしめ得る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る冷却機構をモータ内
蔵形の磁気ディスク装置に適用すると、簡単な構成で発
熱部を有効に空気冷却することが出来、昇温によるサー
マルオフトラックやリード信号落ちを未然にかつ完全に
防止することができ。

しかも冷却空気中の塵埃を磁気ディスクに付着させる虞
れが無いという優れた実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る冷却機構の１実施例を備えたモー
タ内蔵型磁気ディスク装置の断面図である。 第２図は上記実施例の作用、効果の説明図である。 第３図は上記実施例における■矢視図である。 第４図は上記と異なる実施例の説明図である。 第５図及び第６図は更に異なる実施例の説明図である。 第７図は本発明における発生差圧の計算の説明図である
。 第８図は前記各実施例と更に異なる実施例の断面図であ
る。 第９図はモータ内蔵型磁気ディスク装置の実施例を示す
断面図である。 １・・・スピンドル、２・・・静止構造体であるベース
、２ａ・・・ベースに固着された円筒状部材、６・・・
モータステータ、７・・・モータロータ、８・・・有底
円筒状のハブ、９・・・ディスク、１４・・・磁性流体
シールハブ、１５・・・フランジ、１６ａ・・・空気排
出路、１６ｂ・・・空気吸入口、１７．１７’・・・空
気吐出路、１９・・・溝、２０・・・パイプ。 ≧＼

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中空部を有する静止構造体と、 上記静止構造体の中空部を貫いて回転自在に支承された
   スピンドルと、 上記のスピンドルに対して同心状に固着された有底円筒
   状のハブと、 上記ハブの円筒状部に外嵌固着された複数個のディスク
   と、 前記の静止構造体に固定されて、前記スピンドルに対し
   離間して外嵌された円筒状部材とを有するモータの内蔵
   形磁気ディスク装置において、 前記のスピンドルの一端に設けた空気吸入口と、 上記空気吸入口に連通されて、スピンドルの半径方向に
   外周側へ進出する空気吐出路と、前記有底円筒状ハブの
   内部空間を、前記静止構造体外に連通する空気排出路と
   、 前記有底円筒状ハブの開口部付近の内周面と、前記静止
   構造体に固定された円筒状部材の外周面との間に設けら
   れた磁性流体シール手段と、よりなることを特徴とする
   、磁気ディスク装置の冷却機構。 ２、前記の空気吐出路は、スピンドルの外周面よりも外
   周方向に突出していることを特徴とする、請求項１に記
   載した磁気ディスク装置の冷却機構。 ３、前記の空気排出路は、空気吸入口を設けられたスピ
   ンドルの一端の反対側の端面と、該スピンドルの外周面
   との間を連通するものであることを特徴とする、請求項
   ２に記載した磁気ディスク装置の冷却機構。 ４、前記の空気排出路は、静止構造体の一部を貫通して
   いるものであることを特徴とする、請求項１に記載した
   磁気ディスク装置の冷却機構。