JPS6341155B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的にデイスク・フアイルに関し、
さらに具体的には密封されたデイスク・フアイル
包囲体内の温度を制御する改良配列体に関する。

〔従来の説明〕

デイスク・フアイルの機能はデータ処理システ
ムによつて使用されるデータを記憶する事にあ
る。種々のデイスク・フアイル構造体が従来の技
術で提案されている。一般に、データは磁気デイ
スク表面上の同心円の記録用トラツク上に記録さ
れている。トラツクの各々には一意的なアドレス
が割当てられる。適切な位置付けシステムに供給
されるアドレス信号に応答し、磁気トランスジユ
ーサは選択トラツクと記録関係に置かれる。

デイスク・フアイルの容量が増大するとき、デ
イスク包囲体の温度制御が多くの観点からより重
要となる。例えば包囲体のデイスクが回転する時
に熱が発生されるが、熱の量はデイスクの大き
さ、その回転速度に依存する。従つてもし単にフ
アイル中のデイスクの数を増す事によつて記憶容
量を増大したい場合には、(1)安全な温度を越えな
い事、(2)温度は包囲体中でほぼ一定である事を保
証する様に全体的構造体にある調整がなされなけ
ればならない。デイスク包囲体中の温度をある安
全値に制限する必要性は、例えば集積回路の如き
素子がデイスク包囲体中に取付けられていてもし
それ等が通常の動作温度を越えるならば悪影響が
与えられるという事実に基づいて生ずる。

多くの従来のフアイルにおいては、熱を除去す
るために包囲体を通して空気を巡回させる適切な
ブロウワーを必要とする様なデイスク包囲体の空
気冷却が使用されている。周辺の空気を使用する
開放ループ装置が使用される時には、デイスク包
囲体に導入する前に空気中の粒子もしくは汚染物
が除去されるのを確実にするために種々のフアイ
ルが使用される。フイルタの性質はデイスク・フ
アイル記録システム中で確立されたヘツド−デイ
スク間隔に大いに依存している。記憶容量を増大
する１つの方法は線形記憶密度を増大する事にあ
る。この線形記憶密度はデイスク表面に関連する
磁気ヘツドの間隔に大部分依存している。フイル
タはヘツド及びデイスク表面間に確立される空気
ベアリング関係をさまたげる様な空気中の粒子を
除去し得る必要がある。現在のデイスク・フアイ
ルは0.25乃至0.76ミクロンの範囲にあるヘツド−
デイスク間隔を使用するので不所望の汚染を除去
するために相当に稠密なフイルタを必要とする。
トラツクに沿う記録密度をヘツド−デイスク間隔
を減少させる事によつて増大しなければならない
時には、空気ベアリング関係を悪化する空気中の
汚染物を濾過するのにある考慮がなされなければ
ならない。この考察は一般に空気流及び従つて温
度制御にある変化を与える事を含んでいる。

この点に関して、デイスク包囲体を流れる空気
を増大する事によつてさらに熱が除去されるが、
この空気を巡回させる電力が増大し、フイルタの
寿命が短くなつて、早目の取りかえを必要とする
事を理解されたい。さらに多数のデイスク駆動装
置が同一領域に存在する時には、フアイルから通
常除去される熱は適当に処理されなければならな
い。大データ処理システムでは50乃至それ以上の
デイスク・フアイルを必要とする事は普通である
から除去される熱の総量はかなりのものになる。
従つてこの様な設置状態では特殊な空調が通常必
要とされる。

さらにトラツク密度を増大する事によつて記憶
容量を増大する事が周知である。多くの現在のデ
イスク・フアイルは１cm当り315本にもなるトラ
ツク密度を有する。このトラツク密度では櫛型ア
クセス機構を有するトラツク追従サーボ・システ
ムを使用するフアイル中では極めて重要である。
この様なシステムにおいてはサーボ・トランスジ
ユーサは別個のサーボ表面と協同して、円筒状に
積立てられた複数のトラツク中選択されたトラツ
クにトランスジユーサ・キヤリツジを位置付け
る。円筒中の１つのトラツクの位置はデイスク包
囲体中の熱的効果によつてその元の円筒の位置に
関して変動し得る。この現象は熱的トラツク・シ
フトと呼ばれ。ある場合にはトラツクに関連して
トランスジユーサの不整列を生じ、データの誤り
を生ずる。この現象は温かいデイスクを比較的冷
いデイスクよりもより膨張させるというデイスク
包囲体中の平坦でない温度分布によつて生ずる。
この現象はフアイルの電力がオンに転ぜられてい
て、デイスク包囲体内の温度が周囲の温度からそ
の通常の動作温度に変化しすべての素子が安定な
条件に到達した時にも存在する。デイスク包囲体
内の素子の温度を安定化させるのに15分もしくは
それ以上かかるので、この様な始動期間も好まし
いものではない。

フアイルによつて放出される熱の量は同様にフ
アイルが任意の設置状態に物理的に配置される方
法を制限する。周囲の空気が冷却に必要とされる
ので、フアイルは各フアイルが必要とされる量の
周囲の空気を受取り得る様に間隔が隔てられてい
る必要がある。従来回転デイスク表面によつて発
生される熱はデイスク包囲体が空気よりも濃度の
低い気体によつて充満され得る時に減少され得る
事が知られている。ヘリウムの如き気体が空気に
代つて使用される時は、フアイルの駆動モータ及
びヘツドを位置付けるためのアクチユエータはデ
イスク包囲体内に含ませる必要がある。もしモー
タがデイスク包囲体の外部に存在する時は、駆動
モータ軸を封止する実際的方法はない。この結
果、熱的封止デイスク・フアイルの熱的特性を決
定する際には、新しい熱的源即ちモータの巻線に
ついて考慮しなければならない。

しかしながら、ヘリウム気体を使用する封止さ
れたデイスク包囲体の長所は、モータの巻線によ
つて発生される熱、トランスジユーサ位置付けシ
ステムの巻線によつて発生される熱のために若干
そこなわれるが、フアイルの全体的熱的特性は依
然著しく改良される。

フアイルの記憶容量が増大し、従つてフアイル
の記憶実装密度の増大を与える様に、最小の熱を
発生し、効率的な熱の除去を可能とするデイス
ク・フアイル包囲体が望まれる。本発明はこの様
な要望を満すものである。

〔本発明の概要〕

本発明に従つて封止されたデイスク・フアイル
包囲体の温度はフアイルの底板から、これと熱伝
導関係に配向された水で冷却された熱伝導性モジ
ユールへ熱を伝える事によつて容易に制御され得
る事がわかつた。

好ましい実施例においては、包囲体はフアイル
の寿命をのばすために雰囲気圧よりもわずか上に
にある圧力のヘリウムの如き気体を保持し得る密
封包囲体を与えるために底板と熱伝導性モジユー
ル間にクランプされる薄壁の容器によつて限定さ
れる。包囲体の温度が制御されやすく、周囲の空
気の温度に対する影響が最小であり、必要とされ
る温度制御を達成するために熱伝導性モジユール
に依存し、熱が水冷されたモジユールの熱伝導効
率に依存して全面的に除かれ得るので、多数のデ
イスク・フアイルが互いに接近して配列され得
る。

従つて本発明の目的はデイスク・フアイル包囲
体の温度を制御するための改良配列体を与える事
にある。

本発明の他の目的は比較的コンパクトなデイス
ク・フアイルのための温度制御配列体を与える事
にある。

本発明のさらに他の目的はフアイルが任意の悪
影響を受ける事なく互いに密につめ込まれ得る様
に、環境から独立しているデイスク・フアイルの
ための温度制御配列体を与える事にある。

〔好ましい実施例〕

本発明の好ましい実施例は第１図に示された如
く、総括的にホース１２及び１３によつて冷却流
体の源に接続されている熱伝導モジユール１１と
組合わされたデイスク・フアイル包囲体１０より
成る。図示された如く、モジユール１１は導入ホ
ース１２からブロツクを介して排出ホース１３に
向う様に流体を巡回させるための複数個の通路が
与えられた実質的に長方形のブロツクである。通
路１４はブロツクから流体に対して十分な熱伝導
を与え、導入及び排出開孔間に流体の効率的な運
動を与える様に配列されている。説明の目的のた
めには、流体は水であり、導入及び排出ホースは
水が導入ホース１２を介してモジユールに戻され
る前に予定の温度に水を冷却させる機能を有する
適切な熱交換器１７を含む適切な閉ループ循環シ
ステム１６に接続されたものと仮定されている。

第１図に示された如く、デイスク包囲体１０は
デイスク組立体２２及び駆動モータのステータ２
３を取付ける様に機能する環状デイスク組立支持
部材２１を受取る様に配置され、形状が円形であ
り得る相対的に堅い底板２０を含む。支持部材２
１は適切なボルト２４によつて周辺の端が底板２
０に取付けられている。底板２０は予定の記録ト
ラツク位置に関して移動可能な磁気ヘツドを位置
付けるのに使用されるアクチユエータ（図示され
ず）を取付けるための延長部が与えられ得る。支
持部材２１は一対のスピンドル・ベアリング２７
及び２８を受取るための軸方向に延びる円柱開孔
２６が与えられている。デイスク組立体２２は支
持部材２１及び底板２０に関連して回転運動を与
えるため、ベアリング２７及び２８によつて支持
されるデイスク・スピンドル３０を含む。デイス
ク・ハブ３１及びデイスク・ワツシヤ３２はボル
ト３３によつてスピンドル３０に取付けられてい
る。第１図に示された如く、３枚の磁気デイスク
３４がハブ３１上に取付けられ、デイスク・スペ
ーサ・リング３５によつて分離されている。デイ
スク３４はボルト３３、ワツシヤ３２及び円形デ
イスク・クランプ３６の作用によつてハブ３１上
に位置付けられている。

デイスク・スピンドル３０の他端はボルト４０
によつて円形ロータ４１に取付けられている。円
形回転ロータ４１はステータ２３と共にスピンド
ル３０及びデイスク３４のための駆動モータ４２
を構成している。

デイスク・フアイルの素子は第２図に示された
如く４７で封止されたベース部分４５及び容器部
品４６（第２図）より成る薄い壁の包囲体によつ
て雰囲気から密封されている。デイスク駆動モー
タ４２及びヘツド・アクチユエータ（図示され
ず）に電力を供給するための電気的リードが第３
図に示された配列体によつて包囲体中にもたらさ
れ得る。第３図に示された如く包囲体の外部に延
び出す開孔が底板２０中に与えられている。開孔
の寸法は必要な電気的リードが夫々の信号源から
セラミツク板６０中に配置された金属リード即ち
ピン５９に接続できる如きものである。円形の金
属Ｃ−リング封止体６１が底板２０の上部表面と
セラミツク板６０の底板表面間に位置付けられ、
適切なボルト５７がセラミツク板６０を底板２０
にクランプしている。封止体６１はヘリウムが包
囲体から逃出するのを防止している。外部導体が
セラミツク板６０中の適切なピン５９に取付けら
れている。同様に、容器内の対応する導体がフア
イル内の適切な電気的素子に接続されている。

底板２０は一連のボルト６２によつて取付け用
ブロツク４８に取付けられている（第１図）。底
板２０の底部にはＣ形状を有する円形金属封止体
６５を受取るための環状溝６４が与えられてい
る。底板２０は次いでボルト６６によつて熱モジ
ユール１１に取外し可能に取付けられている。封
止体６４は板２０及び取付け部材４８の２つの一
致する表面からヘリウムが漏洩するのを防止する
ものである。

容器１０のための封止体４８は周知の方法で封
止され得る。デイスク駆動モータの配列体は底板
２０、アルミニウム取付けブロツク４８を介して
モジユール１１に伝導される事によつて、アルミ
ニウムモータのステータ２３中において発生され
た熱が除去され得る如きものである。同様に、デ
イスク３４の回転によつてもしくは磁気トランス
ジユーサ・アクチユエータの作用によつて発生さ
れ得る任意の熱は熱伝導によつて支持部材２４に
伝導され、又底板２０及び取付けブロツク４８を
介してモジユール１１に伝導される。もし必要と
されるならば、ヘリウムの巡回を増大させるよう
にハブ３１上にある羽根車７２とともに半径方向
に延びるフインを与える事によつて対流の効率が
改良され得る。さらに適切な絶縁体７３が容器の
外部に使用されて容器の壁を介する外側の雰囲気
との熱交換が防止され得る。容器の温度制御は主
に熱モジユール１１の制御の下にあり、除去され
得る熱量はモジユールを介して通過され得る水の
体積、温度及び速度によつて変化され得る。

第４図は比較的多数の第１図に示された如きデ
イスク包囲体がどの様にして悪い温度効果を生ず
る事なく互いに相互に接近してフレーム８１上に
取付けられ得るかを示した図である。第４図にお
いて、各熱モジユール１１は適切な緩衝取付け体
８３によつてフレーム８１の交査部材８２に取付
けられ得る。図示された如く、モジユール１１の
夫々導入及び排出ホース１２及び１３は熱交換器
８６を共有するが、個々の閉ループ循環システム
を有する。各デイスク包囲体は包囲体の外部上に
取付けられ得るそれ自身の電子板（図示されず）
が与えられ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施例を図示した部
分的断面図を含むデイスク・フアイルの透視図で
ある。第２図は第１図の包囲体の底板及び円柱壁
間の封止部の拡大図である。第３図はどの様に電
気的信号リードが封止された包囲体に導入される
かを示した第１図に示された包囲体の１領域を通
過する電気的リードの拡大図である。第４図は第
１図に示された多数のデイスク包囲体をフレーム
中に集積関係に取付けられた配列体を概略的に示
した図である。 １０…デイスク・フアイル包囲体、１１…熱伝
導モジユール、１２，１３…ホース、１４…通
路、１６…閉ループ循環システム、１７…熱交換
器、２０…底板、２１…支持部材、２２…デイス
ク組立体、２３…ステータ、３０…スピンドル、
３４…デイスク、４１…ロータ、４２…駆動モー
タ、４５…ベース部分、４６…容器部品、４７…
封止体、４８…取付けブロツク、６０…セラミツ
ク板、５９…ピン、６１…封止体、８１…フレー
ム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 雰囲気の圧力以上の気体を含む密封されたデ
   イスク包囲体と熱伝導関係に結合されている熱伝
   導性モジユールより成り、 上記包囲体は、底板と、該底板上に取付けられ
   支持部材と、上記底板の表面に垂直に配向されて
   いるデイスク・スピンドル及び該スピンドルに取
   付けられた少くとも１枚のデイスクを含み、上記
   底板に関連して回転出来る様に上記支持部材中に
   取付けられたデイスク組立体と、上記支持部材中
   に取付けられた円形ステータ及び上記スピンドル
   に取付けられ、上記ステータと磁束が係合する関
   係に配置されている円形ロータを含む駆動モータ
   とを含み、 上記支持部材は上記気体中の上記デイスク及び
   上記駆動モータの回転によつて上記包囲体内に発
   生された熱を熱伝導によつて上記底板に伝える様
   に位置付けられており、 上記熱伝導モジユールは上記デイスク包囲体の
   外部から上記底板に固定された取付け部材と、該
   取付け部材に取りはずし可能に取付けられた冷却
   用部材とより成り、 上記冷却用部材は該冷却用部材の温度を上記デ
   イスク包囲体の内部の温度よりもかなり低い予定
   の温度値に保持する装置を含み、 上記デイスク包囲体から発生される熱を上記支
   持部材、上記底板及び上記取付け部材を介して上
   記冷却材料に伝導させる事を特徴とするデイス
   ク・フアイル組立体。