JPH0434232B2 - - Google Patents

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JPH0434232B2
JPH0434232B2 JP62132014A JP13201487A JPH0434232B2 JP H0434232 B2 JPH0434232 B2 JP H0434232B2 JP 62132014 A JP62132014 A JP 62132014A JP 13201487 A JP13201487 A JP 13201487A JP H0434232 B2 JPH0434232 B2 JP H0434232B2
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JP
Japan
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disk
shaft
filter
air
bearing
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JP62132014A
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JPS63104287A (ja
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Jigumando Dashukusu Shaaman
Kenmon Riu Denisu
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International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
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Publication date
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Publication of JPH0434232B2 publication Critical patent/JPH0434232B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B25/00—Apparatus characterised by the shape of record carrier employed but not specific to the method of recording or reproducing, e.g. dictating apparatus; Combinations of such apparatus
    • G11B25/04—Apparatus characterised by the shape of record carrier employed but not specific to the method of recording or reproducing, e.g. dictating apparatus; Combinations of such apparatus using flat record carriers, e.g. disc, card
    • G11B25/043—Apparatus characterised by the shape of record carrier employed but not specific to the method of recording or reproducing, e.g. dictating apparatus; Combinations of such apparatus using flat record carriers, e.g. disc, card using rotating discs
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B33/00—Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
    • G11B33/14—Reducing influence of physical parameters, e.g. temperature change, moisture, dust
    • G11B33/1446—Reducing contamination, e.g. by dust, debris
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2370/00—Apparatus relating to physics, e.g. instruments
    • F16C2370/12—Hard disk drives or the like

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Rotational Drive Of Disk (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 この発明は読み書きヘツドおよびデータ記録デ
イスク用の密閉された格納容器に関するものであ
り、さらに詳細にいえば汚染物がデイスク・フア
イルのスピンドルから密閉収納容器内に侵入する
ことを防止する防塵機構に関するものである。
Ｂ 従来技術 従来の磁気記録デイスク・フアイルは１枚また
はそれ以上の回転データ・デイスクを有してお
り、これらのデイスクはヘツドと回転中のデイス
クとの間の空気の薄いクツシヨン上に支持された
読み書きヘツドによつてアクセスされる。デイス
クはスピンドル上で回転するように取り付けられ
ており、スピンドルは回転シヤフトと、このシヤ
フトをデイスク・フアイルのフレームに対して支
持するベアリング・アセンブリと、シヤフト端部
に配置されたハブとを含んでいる。ヘツドの飛行
高度がきわめて低いため、ヘツド／デイスク領域
に進入した塵介物質（パーテイクル）はヘツドを
潰し、これによつてヘツドおよびデイスクを損傷
することになる。
デイスク・フアイルの中には密閉された格納容
器内で作動するものがあるが、これは外部の空気
を強制濾過し、比較的高い速度でヘツド／デイス
ク領域へ送るデイスク・フアイルとは対照的なも
のである。これらの密閉型のデイスク・フアイル
においては、回転デイスクが空気をほぼ密閉され
た格納容器内で連続的に循環させるための空気ポ
ンプとして機能する。正常な動作中にも、ある程
度の空気が格納容器から漏洩するので、空気がき
わめて低い流速で密閉された格納容器に侵入でき
るようにするには、空気補給フイルタが必要であ
る。デイスクのポンプ作用によつて、スピンドル
端部のハブの近傍に低圧の領域が発生するので、
空気がスピンドル・ベアリングを通つて侵入する
こともある。このとき、スピンドル・ベアリング
が汚染物の主要源となる。
塵介物質がスピンドル・ベアリングを通つてヘ
ツド／デイスク領域に入ることを阻止するため
に、周知の型式のシールが使用されている。これ
らのシールには、フエロフルイデイツク
（ferrofluidic）シールおよびラビリンス・シール
がある。フエロフルイデイツク・シールは高価で
あり、組立ておよび修理が困難である。ラビリン
ス・シールはベアリングを通過して流れる空気に
流動抵抗（インピーダンス）を与えるだけのもの
であつて、小さな塵介物質を濾過するものではな
い。
Ｃ 開示の概要 この発明はスピンドル・シヤフトとデイスク・
フアイルのフレームとの間に配置されるフイルタ
手段に関するものである。フイルタ手段はフレー
ムに固着され、かつシヤフトとフレームの間のス
ピンドル・ベアリングが配置される領域からの空
気流が通過するための複数個の軸方向に向けられ
た開口を有するリング・アセンブリを含んでい
る。リング・アセンブリの内周は、ハブが取り付
けられているシヤフト端部の近傍において、シヤ
フトの外面に近接して配置されている。適当なフ
イルタ材料がリング・アセンブリに、軸方向開口
と整合して配置されているので、ベアリングを通
つた空気流の大部分はフイルタ材料を通過する。
ごく僅かな量の空気についてはリング・アセンブ
リの内周とシヤフトの外面とによつて画定された
環状のギヤツプを通過する。
スピンドルの駆動モータが密閉チエンバに格納
されておらず、大気中に露出しているデイスク・
フアイルにおいては、フイルタ材料はデイスク・
フアイルの空気補給フイルタとしても機能し、こ
れによつて独立した空気補給フイルタの必要性が
排除される。この実施例において、フイルタ手段
は大気からの汚染物ならびにスピンドル・ベアリ
ングからの汚染物を濾過する。
Ｄ 実施例 第１図は、この発明を組み込んだデイスク・フ
アイルの一部の断面図である。デイスク・フアイ
ルはベース板１１およびシリンダ状部１３を有す
るフレーム１０を含んでいる。区画室カバー１２
および端部カバー１４がフレーム１０に取り付け
られている。カバー１４とベース板１１との間に
配置された領域１６は、ほぼ密閉されたヘツドお
よびデイスク収容領域であつて、磁気デイスクお
よび読み書きヘツドを含んでいる。
スピンドル駆動モータ１８は回転シヤフト２０
を駆動する。回転シヤフト２０のモータ１８に対
向する端部には、ハブ２２が取り付けられてい
る。シヤフト２０はフレーム１０のシリンダ状部
１３に、軸方向に離隔したベアリング２４，２６
によつて取り付けられている。
ハブ２２は下方リム２８を有しており、このリ
ムは磁気記録デイスクの積み重ね体の最下部のデ
イスク３０を支持している。ハブ２２上のデイス
クの各々はデイスク・スペーサ３２によつて、隣
接するデイスクから離隔されている。軸方向荷重
が、シヤフト２０の端部に取り付けられたデイス
ク・クランプ３４によつて、デイスク積み重ね体
のデイスクのすべてにかけられる。
ハブ２２は、周方向に離隔し且つ軸方向に長い
複数個のスロツト（細長い穴）２９を有してお
り、これらのスロツト２９はハブ２２とフレーム
の部分１３との間の領域３９から、デイスク・ス
ペーサ３２への空気通路の手段を与える。ハブ２
２に設けられスロツト２９はデイスク・スペーサ
３２に周方向に沿つて複数個設けられた開口３３
と連通している。デイスク・フアイルの動作時
に、回転デイスクはヘツドおよびデイスク領域１
６にほぼ閉じ込められた状態となつている空気
を、ポンプ作用によつて移動させる働きをする。
空気は最下部のデイスク３０の下方に配置されて
いるバツフル３１の下部から、ハブ２２とフレー
ム１０のスピンドル状部１３を上方へ、次いでハ
ブ２２のスロツト２９およびデイスク・スペーサ
３２の開口３３を通つてデイスクの半径方向外側
へと、矢印４０で示された方向に循環する。典型
的な場合、フイルタ（図示せず）が領域１６内を
流れる塵介を濾過するために、デイスク・フアイ
ル内に配置されている。
デイスク・フアイルのなかには、スピンドル・
モータ１８が配置されている領域４２、すなわち
ベース板１１と区画室カバー１２の間の領域４２
が、密閉された格納容器の一部ではなく、全体的
に大気に解放されているものもある。ベアリング
２４，２６が気密シールをもたらすものではない
ので、デイスク・フアイルの作動中、領域３９の
全体的に低圧の領域により、空気が大気中からベ
アリング２４を通り、シヤフト２０とフレーム１
１のスピンドル状部１３の間の領域４４へと、流
される。第１図に示したベアリング２６と領域３
９の間のフイルタ手段５０は、モータ１８および
スピンドル・ベアリングから、ヘツドおよびデイ
スク領域１６をほぼシールし、領域３９に侵入し
ようとする塵介物質を濾過する働きをする。
第２図の拡大図に詳細に示したフイルタ手段５
０は、軸方向開口５４を有する下方リング５２
と、軸方向開口５８を有する上方リング５６と、
リング５２と５６の間に配置された環状フイルタ
材料６０とを含んでいる。下方リング５２はフレ
ーム１１のスピンドル状部１３に嵌め込むための
放射状外壁５３と、フイルタ手段５０とシヤフト
２０の間に環状ギヤツプ６２を画定する放射状内
壁５５とを有している。リング５２は環状傾斜面
５７も含んでおり、この傾斜面５７は開口５４に
向かつて傾斜し、これによつて空気流を開口５４
へと導く。
第３図はフイルタ手段５０を形成する構成要素
を、等角図で示したものである。第１すなわち下
方リング５２は、スピンドル・モータからの空気
流に対しては軸方向開口５４である複数個の円形
に離隔したスロツトを有している。ケブリツジ・
フイルタ・コーポレーシヨン（Cambridge
Filter Corporation）が市販しているもの、ある
いは3Mコーポレーシヨン（3M Corporation）
がフイルトレート（Filtrete）という商標で市販
しているものなどのフイルタ材料６０の環状シー
トが、リング５２内で、開口５４上に置かれる。
第２すなわち上方リング５６は同様に複数個の円
形に離隔した開口５８を有しており、かつフイル
タ材料６０上に置かれ、下方リング５２と整合し
ている。下方リング５２はステンレス・スチール
で形成されることが好ましく、上方リング５６は
ポリカーボナートなどのプラスチツク材料で形成
されるのが好ましい。２つのリングは一緒に保持
され、リング５２の内方リツプ６３とスナツプ嵌
合するリング５６のタブ６１によつて、これらリ
ングの間にフイルタ材料６０を保持する。
第１図において、デイスクが先ず回転を開始し
た場合、回転デイスクのポンプ作用によつて、大
気よりも低い圧力が領域３９に生じる。ベアリン
グ２４，２６が完璧なシールをもたらすものでは
ないので、大気空気が矢印６５で示す方向で、ベ
アリング２４を通つて領域４４に入る。空気流に
はベアリングのグリースその他の汚染物などの塵
介物質が含まれており、これらがヘツドまたはデ
イスクを損傷することになる。しかしながら、こ
の汚染空気がベアリング２６を通過したのち、汚
染がさらに生じる場合には、空気の大部分がリン
グ５２の開口５４からフイルタ材料６０へ送ら
れ、かつ上方リング５６の開口５８から外部へと
送られる。領域４４からの空気のうちの僅かな
量、典型的な場合には１％未満の空気は、シヤフ
ト２０とフイルタ手段５０の間の環状ギヤツプ６
２へ送られる。それ故、モータ１８が密閉格納容
器内にないデイスク・フアイルにフイルタ手段５
０を使用した場合、このフイルタ手段がこの機能
を果たすので、独立した空気補給フイルタを使用
する必要はなくなる。しかしながら、モータ１８
を包囲する領域４２がほぼ密閉されたチエンバで
あるデイスク・フアイルにおいては、領域１６と
大気とを連通するための、独立した空気補給フイ
ルタが基板１１に設けられる。この場合、フイル
タ手段５０は同じ態様で機能するが、主な相違は
空気流がスピンドル・ベアリングを通つて流れる
のが、ほぼデイスク・フアイルの起動時だけとな
ることである。これは起動後には、領域３９と４
２の間の圧力がほぼ等しくなり、主要な空気流が
空気補給フイルタを通つて流れるからである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による記憶デイスク装置用防塵
機構の一実施例の全体構成を示す断面図、第２図
は、前記実施例の要部の拡大断面図、第３図は、
前記実施例のフイルタ手段の分解斜視図である。 １０……フレーム、１１……ベース板、１２…
…区画室カバー、１３……シリンダ状部、１４…
…端部カバー、１６，３９，４２，４４……領
域、１８……スピンドル駆動モータ、２０……シ
ヤフト、２２……ハブ、２４，２６……ベアリン
グ、２８……下方リム、２９……スロツト、３０
……最下部のデイスク、３１……バツフル、３２
……デイスク・スペーサ３２、３３……開口、３
４……デイスク・クランプ、４０，６５……矢
印、５０……フイルタ手段、５２……下方リン
グ、５３……放射状外壁５３、５４，５８……軸
方向開口、５５……放射状内壁、５６……上方リ
ング、５７……環状傾斜面、６０……環状フイル
タ材料、６１……タブ、６２……環状ギヤツプ、
６３……内方リツプ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１つのベアリングを介して固定フ
    レームにシヤフトが回転可能に取り付けられ、前
    記シヤフトの軸線方向に沿つて前記ベアリングの
    一方側から他方側へと流れる空気流を濾過する防
    塵機構であつて、フイルタ材料を有し且つ前記ベ
    アリングの下流側において前記シヤフトとの間に
    狭い環状の隙間を有しながら前記シヤフトと前記
    フレームとの間に配置されたフイルタ手段を有す
    ることを特徴とする防塵機構。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の防塵機構におい
    て、前記フイルタ手段は、前記フレームに固着さ
    れ且つ軸方向開口を有するリングを有し、前記フ
    イルタ材料はこのリングに保持され且つ前記開口
    を塞いでいることを特徴とする防塵機構。
JP62132014A 1986-10-14 1987-05-29 防塵機構 Granted JPS63104287A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/918,183 US4777549A (en) 1986-10-14 1986-10-14 Spindle filter in a data recording disk file
US918183 1986-10-14

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Publication Number Publication Date
JPS63104287A JPS63104287A (ja) 1988-05-09
JPH0434232B2 true JPH0434232B2 (ja) 1992-06-05

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ID=25439939

Family Applications (1)

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JP62132014A Granted JPS63104287A (ja) 1986-10-14 1987-05-29 防塵機構

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EP (1) EP0263932B1 (ja)
JP (1) JPS63104287A (ja)
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