JPH0480478B2

JPH0480478B2 -

Info

Publication number: JPH0480478B2
Application number: JP56095878A
Authority: JP
Inventors: Etsuchi Moahausu Jeemuzu; Ei Suenson Maaku
Original assignee: Storage Technology Corp
Current assignee: Storage Technology Corp
Priority date: 1980-07-02
Filing date: 1981-06-20
Publication date: 1992-12-18
Also published as: US4396964A; JPS5730158A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は磁気デイスク装置、さらに詳細には磁
気デイスク用の収納室内において空気を再循環さ
せるためのシステムに関する。

磁気デイスク装置はコンピユータ・システムに
おいて広く使用されている。

大形の磁気デイスク装置はデイスクを横切り、
底板を越えて空気を循環させるための駆動エア・
ブロワを備える。そのような装置の例として、イ
ンターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コー
ポレーシヨンにより供給されるIBM3350やスト
レージ・テクノロジー・コーポレーシヨンにより
供給されるSTC8350がある。もう１つの例は、
スピンドルの頂部を越えて空気が再循環されるよ
うに孔をあけたスペーサ・リングを有するISS／
UNIVAC717デイスク装置である。

IBM2314デイスク装置も孔をあけたスペー
サ・リングを使用している。

最近、もつと小形のデイスク装置が売り出され
た。そのようなデイスク装置の一例は、IBMシ
ステム３２としても知られるIBM3726である。

同じようなデイスク装置は多くの会社により作
られている。これらのデイスク装置は一般に「ウ
インチエスタ（Win chester）」ヘツドと呼ばれ
る非常に軽く装着された磁気記録ヘツドを使用し
ている。この形式の小形磁気デイスク装置には駆
動ブロワ等から強制された空気循環はない。パツ
ク内の最も下のデイスクの底部の回転運動および
ハブの底部に設けられたフインにより幾らかの空
気流が誘起される。ハブの底部の下側をこの底面
を横切つて空気が流れる。この空気は再循環フイ
ルタを介して送られ、その熱交換器として働く底
板の下を通つてハブの下に戻り、空気路を完結す
る。

従来技術の磁気デイスク装置の冷却は完全に満
足なものではなかつた。スピンドル、デイスクお
よびスペーサ・リングを含む回転組立体は磁気記
録ヘツド・アクチユエータとともに、正確に型に
はめた鋳造アルミニユーム製の底板上に装着され
る。これらの機構が暖まると、底板の底部側から
引き出される熱により底板に熱勾配が生じる。こ
の底板の熱勾配が変化すると、底板のひずみによ
り磁気記録ヘツドのアライメントは変化する。こ
の理由により、従来技術の装置は読出し／書込み
機能が実行できる前に、熱勾配が安定し、したが
つて磁気記録ヘツドのアラインメントが安定する
ウオームアツプ期間を必要とする。

本発明の目的は、デイスク装置が始動されると
すぐに作動できるように、底板における熱勾配を
減少するために、底板の底部と上部の両方の上お
よび磁気デイスクを回転する中空回転ハブの内側
および該回転ハブの孔に循環空気を運ぶための閉
じた空気路を備えた磁気デイスク装置を提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、磁気デイスクの回転によ
り装置内の閉路に送り込まれることにより、空気
がこの閉路を介して駆動されるデイスク装置を提
供することにある。

本発明の他の目的は磁気デイスクにおける熱勾
配を最小にすることにある。

本発明の他の目的は底板から離れたヘツド・デ
イスク収納室からの熱伝達を提供することにあ
る。

本発明の他の目的はヘツド・デイスク組立体を
介する増大した空気流を提供することにある。

本発明にしたがつて、空気は磁気デイスクによ
り磁気デイスク装置の底板の上および下に延在す
る閉じた空気路を介して送給される。空気は再循
環空気の均一な温度と清浄度維持するため、熱交
換器および空気フイルタを介して送給される。

空気路は磁気デイスクを回転させる中空の回転
ハブの内側へ延在する。ハブの空気孔は磁気デイ
スク用の孔のあいたスペーサ・リングと整列され
る。

このことはフレームの中空の中心からハブを介
し、さらにデイスクを横切る空気路を与え、回転
するデイスクのポンプ作用は空気をこの閉じた空
気路を介して強制的に送る。

さらに本発明にしたがつて、空気は熱交換器の
周囲側を介して駆動され、収納室からの熱伝達を
生じる。本発明にしたがつて、周囲空気はハブを
駆動するのと同じモータから駆動されるブロワに
より駆動され、それにより追加のフアン・モータ
の必要性を取り除いている。

前述およびその他の本発明の目的、特徴および
利点は以下のさらに詳細な記載および頭書の特許
請求の範囲から一層よく理解されるであろう。

図面を参照すると、本発明のデイスク装置は構
造発泡材製のフレーム１１内に取付けられる。こ
の材料はデイスク装置に対して良好な剛性と保護
を提供する。多くの構造発泡材が使用に適する
が、ジエネラル・エレクトリツク社により提供さ
れる材料LEXAN EL−900が特に適することが
分つた。

カバー１２はフレーム１１と共にデイスク装置
のための収納室を与える。フレームを構成する構
造発泡材の絶縁特性のため、収納室から周囲の空
気への良好な熱伝達をもたらすことが必要であ
る。本発明にしたがつて、空気を循環させるため
の閉じた空気路が収納室の内部に設けられる。

この空気路は熱伝達機能を与えるため周囲空気
にさらされている熱交換器１３（第３図）を介し
て延在する。本発明のこの独得の閉じた空気再循
環路を記述する前に、デイスク装置の構成部分と
閉じた再循環空気路を形成する構成部分が前述さ
れる。

本発明のデイスク装置は磁気デイスク１４（第
１図および第２図）と、磁気デイスクに対して１
９のような磁気記録ヘツド組立体を「読出し／書
込み」位置に担持する磁気記録ヘツド・アクチユ
エータ１８とを備える。考慮中の例では、これら
磁気記録ヘツド組立体は「ウインチエスタ」構造
のものである。

これら磁気ヘツドは中空の回転ハブ２０に取付
けられる。第３図に示すように、中空ハブ２０は
２１，２２および２３のような空気孔を有する。

これらの孔は２４および２５のようなスペー
サ・リング内の孔と整列する。スペーサ・リング
はデイスクをハブに取付けるために使用される。
孔を有するスペーサ・リングは第６Ａ−６Ｃ図に
さらに詳しく示される。これら孔のあいたスペー
サ・リングはデイスクの熱勾配を最小にするとい
う付加的な利益がある。このことはデイスク表面
上において一層大きなデータ密度を可能にする。
ハブ２０とシヤフト２６は通常の方法でスピンド
ル２７内で軸受けされる。スピンドル２７は底板
２８に取付けられる。底板２８はヘツド組立体用
のアクチユエータ１８と回転ハブ２０の間に正確
なアラインメントを与える剛性の鋳造アルミニユ
ーム部材である。このアラインメントは磁気デイ
スク装置の動作にとつて重要である。

本発明にしたがつて、このアラインメントは常
に、例え始動時でも、底板の熱勾配を最小にする
ことにより維持されて、それにより底板のひずみ
を最小にする。これを行なうため、再循環冷却空
気は底板２８の上および下を通過する。底板２８
の上下における空気の流れは第２図の矢印で示さ
れる。カバー１２、フレーム１１および回転デイ
スク・パツクは空気がこの底板の上下を再循環す
る際通る閉じた空気路を形成する。この経路は第
２図で示すように中空ハブ２０の内側から開始す
る。矢印２９で示すように、空気はハブ２０の孔
２１，２２および２３、スペーサ・リングの孔２
４および２５を通つて、２０の両側に回転デイス
ク１４上に進む。磁気デイスクは空気を閉じた空
気路を介して送給する。第３図を参照すると、空
気は矢印３１により示すように底板２８の上を進
む。空気路は底板２８の後部に延在し、そこに
は、底板の下に延在するフイルタ３２がある。再
循環空気はフイルタから底板の部分３３下側に出
る。フイルタ３２は．3μの直径またはそれより
大きい粒子に対して99.0％のフイルタ能力のよう
な高い効率を有する。デイスク装置における標準
の空気フイルタは．3μの直径またはそれより大
きい粒子に対して99.97％のフイルタ能力である。

空気はフイルタを通つて再循環するので、この
ことは清浄度を犠牲にすることなくヘツド・デイ
スク組立体を通る再循環空気流を増大させる。こ
のデイスク装置は清浄な部屋で組立てられるの
で、再循環フイルタ３２より捕えられる唯一の粒
子はヘツド・デイスク組立体の内部で発生された
ものである。

再循環空気は矢印３４により示すように、底板
の下側から出て熱交換器１３に入る。熱交換１３
は真鍮で浸洗したアルミニユーム・フイン構造の
並列流、空気対空気形式である。熱交換器１３の
出口において、四分円形のハブ２０はその底部で
再循環空気路にさらされる。空気は第２図の矢印
３５により示すように中空ハブに入る。これで再
循環空気路は完結する。この様に、フレーム上に
底板が取付けられ、この底板に空気孔を有する中
空の回転ハブが回転可能に取付けられた構成の磁
気デイスク装置に、前記フレームとともに底板の
上および下、ハブの内側およびその孔を通る閉じ
た空気通路を設け、この通路に冷却された空気を
移動させることにより、底板の熱勾配を最小にし
て磁気デイスク装置にとつて重要であるアライメ
ントを歪みなく維持できる。

磁気デイスク装置のための周囲冷却空気の経路
は第４図に示す。周囲冷却空気は遠心力式ブロワ
３６（第２図）により駆動される。遠心力式ブロ
ワ３６は磁気デイスク用の回転ハブ２０の駆動し
ているのと同じモータ３７により駆動される。遠
心力式ブロワは熱交換器１３に冷却空気を供給す
る。冷却空気は第４図の矢印３８で示すように、
熱交換器の下部に入る。遠心力式ブロワはまた機
械の底部にあるμp回路基板と、収納室の後部に
ある電源４０に冷却空気を供給する。周囲フイル
タ３９が第４図において分り易いように点線で示
される。

ヘツド・デイスク収納室からの漏出は周囲フイ
ルタ３９を通過した空気により補なわれる。周囲
フイルタはフアン・パン１５（第４図）内の高圧
域に置かれる。この空気は収納室から逃げる漏洩
空気を補なう。収納室は周囲フイルタ３９を通過
した周囲空気により与圧される。収納室からの全
ての漏出路はヘツド・デイスク組立体から遠去か
る空気流を生じる。この漏出は周囲フイルタを通
過したばかりの空気により常に補なわれるので、
ヘツド・デイスク組立体の清浄度は保証される。

ヘツド・デイスク組立体は最高圧点にあるの
で、空気流はヘツド・デイスク組立体から遠去か
る。

清浄な空気のみがヘツド・デイスク組立体に入
る。

第２図の矢印４１はスピンドル・ベアリングを
通る汚染空気路を示す。この汚染路を完全に取り
除くことは不可能とはいえ、本発明は、周囲フイ
ルタからの高圧の清浄な空気がヘツド・デイスク
組立体を与圧するので、それを逆流させる。

第５図は空気流を示す概略図である。矢印４５
は収納室の内部における再循環空気を示す。この
再循環空気は回転デイスクから底板の上を進み、
再循環フイルタを通り、底板の下、熱交換器を通
つて、さらにハブを介して回転デイスクに戻る。

熱は熱交換器によりこの再循環空気から除去さ
れる。周囲空気は第５図の４６で示す遠心力式ブ
ロワにより熱交換器の他方の側を通して送給され
る。

熱交換器を通る周囲空気は４７で示す電源をも
通つて流れる。周囲空気はまた、４８および４９
で示すように、グリルを通り、μp回路基板を横
切り、さらにフアン・パン・スロツトを通つて進
む。スピンドル・ベアリングを通る周囲空気の汚
染路は５０で示し、ヘツド・デイスク組立体
（HDA）封止部を通る空気の漏出は５１で示す。

本発明の特定の実施例が図示されかつ記載され
たが、他にも種々の変更が本発明の真の精神およ
び範囲内にある。したがつて、頭書の特許請求の
範囲はそのような変更を全て網羅することを意図
されている。

【図面の簡単な説明】

第１図はハブおよびデイスク組立体を示すため
破断されたデイスク装置の収納室を示し、第２図
はハブ、デイスクおよびヘツド組立体を通る横断
面図、第３図は収納室内での再循環の閉じた空気
路を示す透視図、第４図は熱交換器および装置後
部の回路基板を通る周囲空気の流れを示すため破
断部分を有するデイスク装置の透視図、第５図は
本発明のデイスク装置内の空気流を示す概略図、
第６Ａ−６Ｃ図はスペーサ・リングの頂部、縁
部、線Ａ−Ａに沿つた断面をそれぞれ示す。１１：フレーム、１２：カバー、１３：熱交換
器、１４：磁気デイスク、１６：スペーサ・リン
グ、１８：ヘツド・アクチユエータ、１９：磁気
記録ヘツド組立体、２０：ハブ、２６：シヤフ
ト、２７：スピンドル、２８：底板、３２，３
９：フイルタ、３６：ブロワ、３７：モータ、４
０：電源。

Claims

【特許請求の範囲】１空気孔を有する中空の回転ハブと、前記ハブ上に取付けられた複数の磁気デイスク
と、その上に前記ハブを回転可能に取付ける底板
と、その上に前記底板が取付けられるフレームと、前記底板の下側および上側に循環空気を運ぶた
めに、前記フレームとともに前記ハブの内側およ
びその孔を通る閉じた空気通路を形成する収納室
と、前記空気通路内に設けられた前記循環空気を冷
却するための熱交換器と、前記熱交換器を冷却するために前記熱交換器を
介して冷却空気を循環させる遠心力式ブロワと、前記ブロワと前記ハブとを駆動する駆動モータ
と、を備えた磁気デイスク装置。２前記ハブ上に前記磁気デイスクを装着する孔
のあいたスペーサ・リングを備えたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の磁気デイスク
装置。３前記フレームは構造発泡材で構成されたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の磁気
デイスク装置。４空気孔を有する中空の回転ハブと、前記ハブ上に取付けられた複数の磁気デイスク
と、その上に前記ハブを回転可能に取付ける底板
と、その上に前記底板が取付けられるフレームと、前記底板の下側および上側に循環空気を運ぶた
めに、前記フレームとともに前記ハブの内側およ
びその孔を通る閉じた空気通路を形成する収納室
と、前記循環空気を冷却するための前記閉じた空気
通路内の熱交換器と、前記閉じた空気通路内に位置付けられた磁気記
録ヘツド装置と、高圧領域に配置された周囲空気フイルタに加圧
された周囲空気を供給するのための加圧源と、前記加圧源により加圧された前記周囲空気は、
前記循環する空気の前記閉じた空気通路からの漏
洩が清浄空気で補われる様に周囲空気フイルター
により前記閉じた空気通路に供給されること、を備えた磁気デイスク装置。５前記閉じた空気通路内に高効率空気フイルタ
を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第４項
に記載の磁気デイスク装置。６前記熱交換器を冷却するために、前記熱交換
器を介して冷却空気を循環する手段を備えたこと
を特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の磁気
デイスク装置。７前記循環する手段が、遠心力式ブロワと、該
ブロワと前記ハブとを駆動する駆動モータとを備
えたことを特徴とする特許請求の範囲第６項に記
載の磁気デイスク装置。