JPS5824861B2

JPS5824861B2 - 磁気デイスク駆動装置

Info

Publication number: JPS5824861B2
Application number: JP6937778A
Authority: JP
Inventors: 金子礼三; 小口重光; 星谷邦夫
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1978-06-10
Filing date: 1978-06-10
Publication date: 1983-05-24
Also published as: JPS54161303A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、磁気ディスク周囲の空気に塵埃や潤滑剤が
混入するのを防止した磁気ディスク駆動装置に関するも
のである。

磁気ディスクに情報を記録・再生するには、磁気ディス
ク面上に左動ヘッドを浮上させ、微小な浮上隙間を保持
する必要がある。

そして、高記録密度を実現するには、浮上隙間をサブミ
クロンの値にする必要がある。

しかし、磁気ディスク周囲の空気に塵埃等の粒子が混入
すると、浮上隙間内にそれが喰い込み、浮動ヘッドや磁
気ディスクを損傷する危険が大きい。

また、磁気ディスクを回転支承する軸受には、グリース
等の潤滑剤が用いられるが、これが飛散して磁気ディス
ク表面や浮動ヘッドに粘着し、浮動ヘッドの安定な浮上
を妨げる。

従来、この種の装置では、磁気ディスク、軸受を含む回
転スピンドル等を完全密閉して外気中の塵埃の混入を防
止する構造がよく用いられていた。

しかるに、このような構成では、密閉容器内に軸受が含
まれるため、その軸受の潤滑剤が飛散したり、また蒸発
したりして密閉容器内の空気に混入してしまうため、磁
気ディスク表面や浮動ヘッドが潤滑剤で汚染されること
を避けることはできなかった。

この欠点を除去するためになされた従来のこの種装置と
しては、別に設けたブロアによって常に清浄空気を磁気
ディスク室に送り込む構造を用いるものがある。

しかし、この構成でもブロアが停止すると、清浄化の効
果はなくなってしまう。

特に磁気ディスク駆動装置が停止した直後は磁気ディス
ク室は外気より高温で、その後徐冷するが、このときの
磁気ディスク室内の空気の収縮により汚れた外気を吸入
してしまう。

また、ブロアを使用するとスペース的にも電力消費量的
にも不利となる欠点もある。

この発明は、これらの欠点を除去するためになされたも
ので、磁気ディスク回転軸と同軸のブロア、同じく同軸
の円筒シール部および小形のエアフィルタを用い、磁気
ディスク駆動装置の運転中および停止中に、磁気ディス
ク周囲の空気に塵埃や潤滑剤が混入することを完全に阻
止した磁気ディスク駆動装置を提供することを目的とす
るものである。

以下、図面についてこの発明を説明する。第１図はこの
発明の一実施例を示す断面図である。

この図で、１は磁気ディスク、２は前記磁気ディスク１
を取付ける磁気ディスク取付部、３は磁気ディスク室で
、磁気ディスク１が磁気ディスク取付部２が固着された
スピンドル４０回転により駆動され回転する。

５は磁気ディスク室用のエアフィルタで、これを通じて
磁気ディスク室３と外気との空気の流通が行われる。

６は軸受室であって、磁気ディスク１より若干直径の大
きいディスク７、スピンドル４を支承する軸受８、およ
び駆動モータ９がこ瓦に収納される。

さらに、軸受室６には、狭い隙間により大きな流体抵抗
をもたせる絞り１０および軸受室用のエアフィルタ１１
があり、これを通じて外気との空気の流通が行われる。

磁気ディスク室３と軸受室６とを貫通するスピンドル４
の磁気ディスク室３と軸受室６との間の部分には、この
スピンドル４と狭い隙間を保って嵌合される円筒シール
部１２を形成する。

この円筒シール部１２の中間部には、給気フィルタ１３
を通じて清浄空気を供給する給気孔１４を設ける。

また、給気孔１４からの空気が全周にわたり均等に円筒
シール部１２に流入するように円筒シール部１２の内面
に給気孔１４に通じるように円環溝１５を形成する。

このようにして構成したこの発明の磁気ディスク駆動装
置の空気流通路は、給気フィルタ１３から円筒シール部
１２を経て磁気ディスク室３に入り、それからエアフィ
ルタ５を通じて外気につながる流路と、同じく給気フィ
ルタ１３から円筒シール部１２を経て軸受室６に入り、
それから絞り１０およびエアフィルタ１１を通じ外気に
つながる流路の２通路が形成されることになる。

こ〜で、これらの空気流通路における給気フィルタ１３
の流体抵抗をＲ１、磁気ディスク室用のエアフィルタ５
の流体抵抗をＲ２、絞り１０および軸受室用のエアフィ
ルタ１１の合成流体抵抗をＲ３、円筒シール部１２の流
体抵抗Ｒ４との間には次の関係をもたせる。

Ｒ１くＲ２〈Ｒ３ｚもしくはＲ４スピンドル４が駆動モータ９によって回転駆動されてい
る時は、磁気ディスク１およびディスク７０面上の空気
は、これらディスクの回転による遠心力を受け、スピン
ドル４側から磁気ディスク１またはディスク７の外周へ
向けての流れが生じる。

すなわち、スピンドル４側の空気圧力は負圧となり、デ
ィスク外周側の空気圧力は正圧となる。

この負圧によって吸引される空気は、給気フィルタ１３
から円筒シール部１２を通じて供給され、ディスク外周
側で正圧となって、磁気ディスク室３ではエアフィルタ
５、軸受室６では絞り１０とエアフィルタ１１を通じて
外気へ排出される。

そして、磁気ディスク室３に吸入される空気は給気フィ
ルタ１３を通じたものであり、清浄なものである。

また、軸受室６内において、軸受８から飛散および蒸発
した潤滑剤は、ディスク７０回転による空気流にのり、
絞り１０とエアフィルり１１を通じて外気へ排出される
。

先に述べたように、ディスク７は磁気ディスク１により
若干直径が大きい。

これはディスク７が磁気ディスク１よりブロア効果が大
きいことを意味しており、したがってディスク７によっ
て生じるスピンドル部の負圧は磁気ディスク１のそれよ
り太きい。

そのため、軸受室６より磁気ディスク室３への空気の流
入はおこらず、磁気ディスク室３が潤滑剤で汚染される
ことはない。

スピンドル４が回転を停止したときは、回転中の摩擦熱
により、磁気ディスク室３および軸受室６の温度は外気
より高くなっている。

これは、外部との熱交換により徐冷して行くが、それと
同時に磁気ディスク室３および軸受室６の内部の空気は
収縮し、各室は負圧となり外気の吸引が行われる。

このとき、磁気ディスク室用のエアフィルタ５の流体抵
抗Ｒ２は、絞り１０および軸受室用のエアフィルタ１１
の合成流体抵抗Ｒ３より小さいため、外気の吸引は磁気
ディスク室３の方がすみやかに行われ、徐冷過程におけ
る磁気ディスク室３内の空気圧は軸受室６内の空気圧よ
り高くなる。

そのため、徐冷過程においても、軸受室６内の潤滑剤を
含む汚染空気が、磁気ディスク室３内に流入することは
ない。

流体抵抗Ｒ２とＲ３の比は、磁気ディスク室３、軸受室
６の空気容積や冷却速度によって選ばれるものであるが
、通常の磁気ディスク駆動装置においては、軸受室６の
空気容積は磁気ディスク室３のそれにくらべてかなり小
さいので、流体抵抗Ｒ３はＲ２の数倍〜数十倍にとるの
が好ましい。

なお、軸受室用のエアフィルタ１１は、徐冷過程におけ
る空気吸引によって、絞り１００目詰りや軸受８などの
汚染を防止する目的のものであって、外気がかなり良い
清浄度に保持されている場合は省略しても、磁気ディス
ク室３の汚染防止の目的は十分に達せられる。

また、絞り１０を省略し、適当な流体抵抗のエアフィル
タ１１で絞りの効果を兼ねさせることも可能である。

さらに、ディスク７はブロア効果とともに、磁気ディス
クのインデックス信号やスピンドル回転数信号をとり出
すために用いられるもので、このような信号を必要とし
ない場合は、ブロアとしてのディスク７０代りに羽根車
や渦状溝形ポンプなど、さらに効率のよいブロアを用い
ても上述したこの発明の効果が得られる。

また、駆動モータ９のロータをディスク７と同様な直径
の扁平な円板で構成するならば、ディスク７を特に設置
しなくても、ロータに有効なブロア効果をもたせること
ができる。

あるいは、ロータに羽根車を形成し、ロータとブロアを
一体化することも可能である。

さらに、ディスク７もしくはその機能をもつ他の形成の
ブロアを軸受室６に設けず、外気取入口にブロアを設け
ることもできる。

この場合の実施例を第２図に示す。

第２図の実施例においては、第１図の実施例のディスク
７を取去り、給気フィルタ１３の外気取入口にブロア１
６を設置したもので、このブロア１６により軸受室６お
よび磁気ディスク室３に強制的に空気を送入するように
構成されている。

その他は第１図の実施例と同じである。

なお、第１図、第２図のいずれの実施例も、１駆動モー
タ９を軸受室６に内蔵した構成をとっているが、１駆動
モータ９を内蔵させずに、スピンドル４の端を軸受室６
の外へ延長し、ベルトなどで回転駆動する場合でも、ス
ピンドル４の外気突出部と軸受室６との間に、かなり高
（・流体抵抗を示すラビリンスシールや円筒シール、あ
るいは完全に密閉できる磁性流体シールを用いても、こ
の発明の効果が得られる。

以上詳細に説明したように、この発明は磁気ディスク室
と軸受室との間のスピンドルに円筒面で形成されその中
間部に給気孔を有する円筒シール部をスピンドルと狭い
隙間を置いて設け、こ匁から給気フィルタを通じて清浄
な空気を吸入するようにし、磁気ディスク室には外気と
通じるエアフィルタを設け、また軸受室には外気と通じ
るエアフィルタまたは絞りの少なくとも一方を設置し、
かつ磁気ディスク室で外気に通じるエアフィルタの流体
抵抗をＲ２、軸受室に外気と通じる絞りもしくはエアフ
ィルタの少なくとも一方を設置したときの流体抵抗をＲ
３、円筒シール部の流体抵抗をＲ４としたとき、Ｒ２〈Ｒ３ｚもしくは＜Ｒ４の関係を有するようにし、しかも軸受室内の空気を動作
中排出せしめる手段を設け、かつこの排出せしめる手段
によるブロア効果を磁気ディスクのブロア効果より大き
くしたので、給気孔から吸入された空気は円筒シール部
で２分されて磁気ディスク室と軸受室とに流入するため
、軸受室から潤滑剤や塵埃が磁気ディスク室に混入する
ことはない。

そして、回転が停止した不動作の状態になったときにも
軸受室から潤滑剤や塵埃が磁気ディスク室に入ることが
ない。

かように、この発明によれば、磁気ディスク室は常に清
浄に保たれるので、浮動ヘッドのサブミクロン浮上隙間
を安全に与えることができ高い信頼性の磁気ディスク駆
動装置を実現できる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図はこ
の発明の他の実施例を示す断面図である。図中、１は磁気ディスク、２は磁気ディスク取付部、３
は磁気ディスク室、４はスピンドル、５はエアフィルタ
、６は軸受室、７はディスク、８は軸受、９は駆動モー
タ、１０は絞り、１１はエアフィルタ、１２は円筒シー
ル部、１３は給気フィルタ、１４は給気口、１５は円環
溝、１６はブロアである。

Claims

【特許請求の範囲】１軸受室で支承されたスピンドルに磁気ディスク取付
部を介して取付けられた少なくとも１枚の磁気ディスク
を磁気ディスク室内で回転駆動する磁気ディスク駆動装
置において、前記スピンドルの前記磁気ディスク室と軸
受室との間の部分に、円筒面で形成されその中間部に給
気孔を有する円筒シール部を前記スピンドルと狭い隙間
を置いて設け、前記給気孔と外気との間に給気フィルタ
を設置し、前記磁気ディスク室に外気と通じるエアフィ
ルタを設置し、前記軸受室に外気と通じる絞りもしくは
エアフィルタの少なくとも一方を設置し、かつ前記磁気
ディスク室で外気と通じるエアフィルタの流体抵抗をＲ
２、前記軸受室に外気と通じる絞りもしくはエアフィル
タの少なくとも一方を設置したときの流体抵抗をＲ３、
前記円筒シール部の流体抵抗をＲ４としたとき、Ｒ２〈Ｒ３たもしくは〈Ｒ４の関係を有するとともに、前記軸受室内の空気を動作中
排出せしめる手段を設け、かつこの排出せしめる手段に
よるブロア効果を磁気ディスクのブロア効果より大きく
したことを特徴とする磁気ディスク駆動装置。２軸受室内の空気を動作中排出せしめる手段は、スピ
ンドルと同軸のブロアである特許請求の範囲１項記載の
磁気ディスク駆動装置。３軸受室内の空気を動作中排出せしめる手段は、軸受
室内に設けた駆動モータのロータである特許請求の範囲
第１項記載の磁気ディスク駆動装置。４軸受室内の空気を動作中排出せしめる手段は、給気
孔に外側から強制的に外気を送入するブロアである髄許
請求の範囲第１項記載の磁気ディスク駆動装置。