JPS6282591A - 密閉型磁気記録装置 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は機構各部が密閉容器内に収納された密閉型磁
気記録装置の放熱特性を向上させる技術に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 一般に、磁気ディスク装置には、大容渚、高富度化を達
成するため、気体軸受の原理を応用し磁気記録媒体（磁
気ディスク）上にサブミクロンオーダの隙間をもって電
磁変換用ヘッドを浮動させる浮動へラドスライダが用い
られている。この浮動へラドスライダは高速回転する磁
気ディスクと極めて微小な隙間を介して動作しているた
め、浮上隙間への僅かな塵埃によってもヘッドと磁気デ
ィスクとが接触し、ヘッドが損傷（ヘッドクラッシュ）
する危険性をはらんでおり、装置の信頼性を確保する上
から装置内部、特に磁気ディスク・ヘッド周辺の気体を
でき得る限り高清浄状態に保つことが要請される。

これを実現させるために従来では、第９図に示すように
磁気ディスク１０１、これの回転支持系１０３、ヘッド
およびヘッド支持系１０５、ヘツド位置決め機構１０７
等の磁気ディスク装置の主要構成要素を外部環境から容
器１０９にて完全に密閉すると共に、発塵の原因となる
軸受摺動部分を磁性流体等を用いて完全にシールする構
造がとられている。

ところでこのような密閉型磁気ディスク装置においては
、複数積層された磁気ディスク１０１が、他の主要構成
要素とともに高密度に実装された狭い空間の中で３００
　Ｏｒｐｍないしそれ以上の高速回転をしている。この
ため密閉型磁気ディスク装置は磁気ディスク表面と内部
の気体との粘性ａ！擦（風損）に起因する発熱により、
かなりの温度上昇を受けるこになる。また高速ランダム
シーク動作を行うヘッド位置決め機構１０７の駆動部、
スピンドル駆動モータ（回転支持系１０３）からの発熱
も装置の温度上昇を助長する。

磁気ディスク装置の温度上昇は装置の各構成部品の劣化
を促進し装置寿命を縮めることは言うまでもないが、最
も問題となるのは各部品の温度上昇に伴う熱膨張あるい
は温度分布の不均一に伴う熱膨張差による磁気ディスク
１０１のトラックずれ（熱オフトラック）であり、これ
がトラック音度の向上、ひいては磁気ディスク装置の記
録密度の向上を阻害する要因となっていた。

ところが、上述した従来装置では、容器１０９は略完全
な密閉構造であるため、冷却はもっばら容器１０９の壁
を伝導する熱を容器１０９の外壁に設けたフィンを通過
する冷却空気に放熱するのがせいぜいであった。

第１０図には装置内部から容器１０９の壁を通じて外気
に至るまでの温度降下状態を一点鎖線で示しているが、
容器１０９壁面と空気との界面での温度差がかなりあり
、ここでの熱抵抗が大きいことがわかる。特に、この温
度差は容器１０９内壁の界面の方が外壁の界面よりも比
較的小さくなっていることがわかる。これは容器１０９
内の気体が磁気ディスク１０１の高速回転に伴って数十
ｍ／Ｓとかなり高速の流れを形成しているため、容器１
０９の内壁面の内部気体との間の熱の授受が外壁面に比
べ比較的容易に行われるのに対し、容器１０９の外壁部
での空気流速はせいぜい数ｍ／Ｓ以下と小さく、熱伝達
特性が相対的に悪いためであると考えられる。

いずれにしろ従来の密閉型磁気ディスク装置においては
容器１０９表面と空気との界面での熱抵抗が装置の放熱
特性の向上を阻む主要因であることは間違いなく、上述
のような磁気ディスク１０１と内部の気体との風損を主
体とする装置の温度上界に起因する熱オフトラックを低
減し、高速アクセス・高密度の密閉型磁気ディスク装置
を実現するためには、別途にかなり大規模な冷部装置を
必要とするという欠点を有していた。

［発明の目的］ この発明はこのような従来の問題点に着目してなされた
もので、放熱特性を向上させることによって、磁気記録
媒体ヘッドとの相対的移動に起因する風損を主要因とす
る装置内部の温度上昇を抑制し、熱オフトラックの少な
い高記録密度・高速アクセスを実現し得る音間型磁気デ
ィスク装置の提供を目的とする。

し発明の概要］ この目的を達成するためにこの発明は、磁気記録媒体お
よびヘッド等の磁気記録装置の主要構成要素を密閉され
た容器内に収納し、この容器内部に吸熱空間を形成する
吸熱部材を設けると共に、この吸熱空間に連通し吸熱空
間より上方側の容器外部に放熱空間を形成する放熱部材
を設け、この吸熱および放熱空間内に前記密閉型磁気記
録装置の作動状態での容器内部の温度をもって蒸発し、
かつ容器外部の温度をもって凝縮する冷却を封入してな
る構成とした。

［発明の作用］ 磁気記録装置の作動により容器内の温度が上昇する。こ
の温度上昇による熱を容器内部の吸熱空間内の冷媒が奪
って蒸発し、このときの蒸発気化潜熱により容器内部が
冷却される。蒸発した冷媒は容器外部の放熱空間に流出
し、ここで冷媒の運んできた熱が外気により冷されて凝
縮する。このような冷媒の蒸発、凝縮サイクルの繰り返
しにより容器内の放熱が行われ、装置内の温度上昇が抑
制される。

［実施例］ 以下、この発明の詳細な説明する。

第１図〜第３図はこの発明の第１の実施例を示しており
、これによりまずその構成を説明する。

ベース１には容器３が、容器内部５を密閉して装着され
ている。この容器内部５には複数積層された磁気ディス
ク（磁気記録媒体）７が収納され、磁気ディスク７はス
ピンドル９により回転支持され、更にスピンドル９はベ
ース１内の図示しない駆動モータにより駆動される。こ
の駆動モータおよびスピンドル９等で駆動機構を構成し
ている。

また、容器内部５には図示していないが従来技術として
説明した第９図と略同様な磁気ディスク７に対し情報の
記録・再生を司るヘッドおよびヘッド支持系ならびにヘ
ッドを磁気ディスク上の所定の位置に位置決めするヘッ
ド位置決め機構が収納されている。

これら磁気ディスク装置の主要構成要素を密閉収納する
容器３は、ベース１側に開口部１１をもら、この開口部
１１側の端面１３をベース１の側面１ａに当接させてベ
ース１に装着しである。

容器３内には容器３上部側内壁、側部側内壁ならびに断
面が半円状の容器３長手方向両端部側内壁にそれぞれ沿
った形状の内部に吸熱空間１５を有する吸熱部材１７が
収納されている。この吸熱部材１７の内面側には、吸熱
空間１５内の体積を増加させ、かつ容器内部５の気体と
の接触面積を増加させる凸状部１７ａが複数設けられて
いる。

吸熱部材１７の上面には連通管１つの一端が接続され、
連通管１９の他端には、容器３の上面外壁に沿って配設
された内部に放熱空間２１を備えた放熱部材２３が接続
されており、放熱部材２３の上面には放熱フィン２５が
複数取付けられている。

これらの互いに接続された吸熱部材１７、連通管１９お
よび放熱部材２３の容器３への取付けは、容器３上面の
略中央に形成された切欠部２７に連通管１９部分を容器
３の開口部１１側から挿入して行なわれる。連通管１９
と切欠部２７との間はシール材２９によりシールされて
いる。

そして、吸熱部材１７、連通管１９ならびに放熱部材２
３内の互いに連通した空間内には、吸熱空間１５内を略
満す熱伝達冷媒３１が密封されている。この冷媒３１は
磁気ディスク装置の作動状態での容器内部５の温度をも
って吸熱空間１５内で蒸発し、かつ容器外部の温度をも
って放熱空間２１内で凝縮するもので、蒸発時に容器内
部５の熱を吸収し、凝縮時にこの吸収した熱を外部に放
出する。すなわち、この放熱機構はヒートバイブり原理
に基づいて冷却作用を行なう。

なお、放熱フィン２５の第１図中で左側方には放熱効果
を向上さぜるためのファン３３が配設されている。

このような放熱機構をもった密閉型磁気ディスク装置に
おいて、この装置が作動すると、磁気ディスク７の高速
回転に伴う磁気ディスク７の表面と気体（空気）との粘
性摩擦（風損）に起因する発熱、更には、高速ランダム
シーク動作を行なうヘッド位置決め機構（図示せず）の
駆動部ならびにスピンドル９の駆動モータからの発熱に
より磁気ディスク装置の温度が上昇し、容器内部５の温
度も上昇する。

この温度上昇による熱を吸熱空間１５内の熱伝達冷媒３
１が吸収して液状の熱伝達冷媒３１は蒸発する。このと
きの蒸発気化潜熱により容器内部５が冷却され、磁気デ
ィスク装置の温度上昇が抑制される。蒸発した冷媒は、
連通管１９を通って放熱空間２１に流入し、放熱フィン
２５等を介して外気により冷却され放熱して凝縮し、再
び液状となって吸熱空間１５に滴下する。このような熱
伝達冷媒の蒸発・凝縮のサイクルを繰り返すことで、磁
気ディスク装置内の放熱が効率良く行なわれる。

第４図は上述した第１図の実施例中の吸熱部材１７、連
結管１９および放熱部材２３が一体化された放熱機構の
他の実施例を示したものである。

これは放熱部材２３の両端側を中央部側に対し上方に位
置させるべく放熱部材２３を傾斜させることで、放熱空
間２１内で凝縮した熱伝達冷媒がスムーズに吸熱空間１
５に滴下するようにしている。

なお、ここでは前述の実施例と同一構成要素には同一符
号を付しである。

第５図は第２の実施例を示している。この実施例は、容
器内部５に設置した吸熱部材１７と、容器外部に設置し
た放熱部材２３とを容器３上面の側壁付近に容１ｌｉＳ
３の長手方向に沿って設けた貫通孔３５を通して直接結
合し、吸熱空間１５と放熱空間２１とを連通させたもの
である。貫通孔３５と吸熱部材１７あるいは放熱部材２
３との間はシール部材２９によりシールされている。こ
のような構造にすると、吸熱空間１５と放熱空間２１と
の間での熱伝達冷媒３１の循環抵抗を軽減でき１、冷却
効率のより一層の向上が期待できる。

第６図は第３の実施例を示している。この実施例は、容
器３の内部および外部に設置される吸熱部材１７および
放熱部材２３を板状部材で形成し、この板状部材の外縁
部を屈曲させ、この屈曲端部を容器３の内壁および外壁
にそれぞれ接合することで、容器３をも利用して吸熱空
間１５および放熱空間２１を形成し、この同空間１５．
２１を容器３に穿設した連通孔３７により連通させたも
のである。この構造では、吸熱部材１７Ｉ３よび放熱部
材２３の加工は、前述の各実施例での袋状に形成する場
合に比べて容易であり、特に、放熱機構を付加すること
による容器内部５の容積の減少が前述の各実施例に比較
して少なくて済み、容器内部が同一の容積をもつ装置間
では、内部容積が大きくとれて容器内部５の温度上昇が
少なくなる。

なお、ここでは容器内部５に収納される磁気ディスク等
は省略しである。

第７図および第８図は第４の実施例を示している。この
実施例は、第６図の実施例と同様に、吸熱部材１７と放
熱部材２３とをそれぞれ板状部材で形成し、この板状部
材の外縁部を屈曲させ、この各屈曲端部１７ａ、２３ａ
を互いに接合して吸熱空間１５および放熱空間２１を形
成している。

また、放熱部材２３の上面には、放熱フィン２５が複数
設けられているが、この放熱フィン２５の下部側には放
熱空間２１に連通する第２の放熱空間４１が形成されて
いる。そして、熱伝達冷媒３１は吸熱空間１５を略満た
す形で封入されている。

一方、容器３の上面には、互いに接合した吸熱部材１７
、放熱部材２３の外形司法より若干大きな矩形状の貫通
孔４３が穿設されてり、この貫通孔４３に容器内部５側
に吸熱部材１７を配置した上でシール材２つを介して放
熱機構が取付けられている。

このような構成にすると、放熱機構はこの放熱機構に対
し比較的余裕のある大きさのｎ通孔４３に配置するため
、放熱機構を比較的加工公差に捉ねれずに容易に製作で
き、また吸熱空間１５と放熱空間２１とが一体的となっ
ているため、熱伝達冷媒の蒸発・凝縮に伴なう循環が極
めてスムーズに行なわれ、冷却効率が高くなる。更に、
放熱フィン２５の一部に蒸発後の熱伝達冷媒が入り込む
ことになるので、放熱面積が増加する結果となり、冷却
効率をより一層向上させることができる。

なお、上述の第２〜第４の各実施例では第１の実施例と
同一構成要素には同一符号を付してあり、説明していな
い他の構成および作用は第１の実施例と同様である。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、密閉型磁気記録装置の
容器内部に吸熱空間を、容器外部に吸熱空間に連通ずる
放熱空間をそれぞれ設け、この両空間内に冷媒を封入し
、この冷媒の蒸発・凝縮により容器内を冷却するように
したため、別途に大規模な冷却機構を設けることなく、
従来のように単に放熱フィンを容器外壁に取付けたもの
に比べて格段の放熱特性の向上が得られ、風損等に起因
する装置内部の温度上昇を抑制でき、熱オフトラックお
よび装置各部の劣化の少ない高富度・高信頼性の密閉型
磁気記録装置の実現が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例の密閉型磁気ディスク
装置の断面図、第２図は第１図のＩＩ−ＩＩ断面図、第
３図は第１図の放熱機構および容器等の分解斜視図、第
４図は第１図における放熱機構の他の例を示す断面図、
第５図は第２の実施例の放熱機構を示す斜視図、第６図
は第３の実施例の密閉型磁気ディスク装置の断面図、第
７図は第４の実施例の放熱機構を示す斜視図、第８図は
第７図における放熱機構の拡大された断面図、第９図は
従来の密閉型磁気ディスク装置の断面図、第１０図は第
９図の装置での容器壁の装置内部側と外部側とでの温度
変化を示す説明図である。 ３・・・容器 ７・・・磁気ディスク（磁気記録媒体）１５・・・吸熱
空間　１７・・・吸熱部材２１・・・放熱空間　２３・
・・放熱部材３１・・・熱伝達冷媒 ３　：　容器 １５　：　吸熱空間 １７　：　吸熱部材 第２図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気記録媒体およびこの磁気記録媒体に対し情報の記録
   ・再生を司るヘッドと、前記磁気記録媒体とヘッドとの
   相対的移動を発生させる駆動機構と、前記ヘッドを磁気
   記録媒体上の所定の位置に位置決めするヘッド位置決め
   機構とを有し、それらを密閉された容器内に収納してな
   る密閉型磁気記録装置において、前記密閉された容器内
   部に吸熱空間を形成する吸熱部材を設けると共に、この
   吸熱空間に連通し吸熱空間より上方側の容器外部に放熱
   空間を形成する放熱部材を設け、この吸熱および放熱空
   間内に前記密閉型磁気記録装置の作動状態での容器内部
   の温度をもつて蒸発し、かつ容器外部の温度をもって凝
   縮する冷媒を封入したことを特徴とする密閉型磁気記録
   装置。