(57)【要約】【課題】外部気圧の変動にかかわらず、また、タンクやポンプといった大型の付加装置を必要とすることなく、筐体内を窒素ガスで充満させることができる磁気ディスク装置を提供する。【解決手段】磁気ディスク装置Ａは、筐体１，２と、筐体内に設けられ、スピンドルモータ４によって回転させられる磁気ディスク５と、筐体外の空気から窒素を分離する窒素分離膜モジュール３と、窒素分離膜モジュール３から筐体内へと窒素を導くように設けられた窒素導入路３３と、筐体内における窒素導入路３３の端部に設けられ、回転中の磁気ディスク５の表面における静圧低下によって負圧を発生させる負圧発生手段７とを備えている。【選択図】  図２
2010073230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
上記筐体内に設けられ、スピンドルモータによって回転させられる磁気ディスクと、
上記筐体外の空気から窒素を分離する窒素分離膜モジュールと、
上記窒素分離膜モジュールから上記筐体内へと窒素を導くように設けられた窒素導入路と、
上記筐体内における上記窒素導入路の端部に設けられ、回転中の上記磁気ディスクの表面における静圧低下によって負圧を発生させる負圧発生手段と、
を備えていることを特徴とする、磁気ディスク装置。
【請求項２】
上記負圧発生手段は、上記磁気ディスクの表面に所定の隙間を介して対向するディスク対向面を有するとともに、そのディスク対向面から上記窒素導入路の端部に連通する窒素導入口を有したディスク対向部材を備える、請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
上記ディスク対向面は、上記磁気ディスクの回転方向に沿った部分となる両端部から中間部へと凹入しており、上記窒素導入口は、上記中間部に開口している、請求項２に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
上記ディスク対向面は、上記磁気ディスクの半径方向に延びる円筒内面状、あるいは、楕円筒内面状に凹入している、請求項３に記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
上記ディスク対向部材は、上記磁気ディスクの表面に浮上するスライダに支持されており、かつ、上記窒素導入路の少なくとも一部は、可撓性のチューブによって形成されている、請求項２ないし４のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置の筐体内に窒素ガスなどの不活性ガスを封入することにより、内部部品の劣化が抑制され、長寿命化が図られることは、従前より知られている。これは、筐体内に空気が存在する場合のように、内部部品が酸素に触れることがなくなるからである。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、磁気ディスク装置の筐体内に窒素ガスを気密封入した技術が開示されている。このような構成では、外部の気圧変化の影響をうけて筐体に変形が生じ、リードライトが適正に行えなくなる問題がある。
【０００４】
また、特許文献２には、磁気ディスク装置の筐体内に、内部気圧が大気圧よりやや高くなるようにタンクから窒素ガスを供給する技術が開示されている。しかしながら、この場合においても、外部の気圧変化が大きい場合の筐体変形を避けることができない。しかも、タンク内の窒素が無くなると、内部部品の劣化を防止することができなくなるという問題がある。さらに、窒素ガスタンクが必須であるため、携帯機器に内蔵する小型の磁気ディスク装置への適用は難しいという難点があった。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５２−０３８９０８号公報
【特許文献２】特開昭５９−１３２４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、外部気圧の変動にかかわらず、また、タンクやポンプといった大型の付加装置を必要とすることなく、筐体内を窒素ガスで充満させることができる磁気ディスク装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明によれば、筐体と、上記筐体内に設けられ、スピンドルモータによって回転させられる磁気ディスクと、上記筐体外の空気から窒素を分離する窒素分離膜モジュールと、上記窒素分離膜モジュールから上記筐体内へと窒素を導くように設けられた窒素導入路と、上記筐体内における上記窒素導入路の端部に設けられ、回転中の上記磁気ディスクの表面における静圧低下によって負圧を発生させる負圧発生手段と、を備えている磁気ディスク装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により開示された磁気ディスク装置によれば、回転中の磁気ディスクの表面における静圧低下を利用して負圧を発生させることにより、窒素分離膜モジュールから窒素導入路へと通じる部分に負圧を作用させることができるので、磁気ディスクが回転する限りにおいて、窒素分離膜モジュールによって空気から分離された窒素を筐体内に充満させることができる。
【００１０】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００１２】
図１〜３は、本発明に係る磁気ディスク装置の一実施形態を示している。本実施形態の磁気ディスク装置Ａは、筐体本体１、筐体カバー２、窒素分離膜モジュール３、スピンドルモータ４、磁気ディスク５、スイングアーム６、および負圧発生手段７を備えて構成されている。
【００１３】
筐体本体１および筐体カバー２は、金属製であり、スピンドルモータ４や磁気ディスク５などといった部品を内蔵するためのものである。筐体カバー２の外側には、窒素分離膜モジュール３が付設されている。この筐体カバー２には、筐体内外に通じる比較的小さな排気口２０が設けられている。排気口２０には、筐体内部の圧力が外部よりも高くなると筐体内部の気体を外部に排出する一方、筐体外部から内部へと気体の流入を禁止する逆止弁２１が設けられている。
【００１４】
窒素分離膜モジュール３は、吸気口３０が設けられたケース３１、このケース３１内に設けられた窒素分離膜３２、および負圧発生手段７へと窒素を導くための窒素導入路３３を有して構成されている。
【００１５】
ケース３１の内部には、窒素分離室３１Ａと負圧発生室３１Ｂが互いに連通するように設けられている。窒素分離室３１Ａには、吸気口３０から引き込まれた空気に触れるように窒素分離膜３２が配置されている。負圧発生室３１Ｂは、窒素導入路３３を介して負圧発生手段７に連通しており、負圧発生手段７で発生した負圧が作用する。
【００１６】
窒素分離膜３２は、たとえば無機多孔質のゼオライト膜からなり、高圧側の空気中に含まれる酸素を低圧側に透過させる速度よりも窒素を透過させる速度の方が速いという特性をもつ。これは、比較的分子の大きい酸素を通さず、かつ、比較的分子の小さい窒素を通すような微細な孔をもつためと考えられる。このような窒素分離膜３２に負圧を作用させると、窒素分離膜３２に対して外部の空気が吸い寄せられる。その際、窒素分離膜３２は、空気中の酸素よりも窒素をより多く透過させる。これにより、窒素分離膜３２を透過した窒素が負圧発生室３１Ｂから窒素導入路３３を経て負圧発生手段７へと導かれる。
【００１７】
窒素導入路３３は、たとえば金属製の管によって形成される。この窒素導入路３３を形成する管は、筐体カバー２を貫いて筐体内部まで配置されている。負圧発生手段７は、管の先端となる窒素導入路３３の端部に連通接続されている。
【００１８】
スピンドルモータ４は、たとえば６０００ｒｐｍといった回転数で磁気ディスク５を高速回転させる。
【００１９】
磁気ディスク５は、磁気情報が読み書きされる媒体である。磁気情報の読み書きは、スイングアーム６の先端に設けられた磁気ヘッド（図示略）を介して行われる。
【００２０】
スイングアーム６は、磁気情報の読み書きに際し、所望とする磁気ディスク５の半径方向位置に図示しないボイスコイルモータによって揺動させられる。スイングアーム６の先端には、サスペンション６０を介してスライダ６１が支持されており、このスライダ６１に図示しない磁気ヘッドが設けられている。
【００２１】
負圧発生手段７は、磁気ディスク５の表面に近接するように配置されている。この負圧発生手段７は、図３に示すようなディスク対向部材７０からなる。
【００２２】
ディスク対向部材７０は、たとえば３ｍｍ角程度の大きさであり、磁気ディスク５の表面に所定の隙間ｔを介して対向するディスク対向面７１を有している。隙間ｔは、３μｍ程度である。ディスク対向面７１には、窒素導入路３３の端部に連通する窒素導入口７２が形成されている。ディスク対向面７１は、磁気ディスク５の半径方向に延びる略円筒内面状に形成されており、磁気ディスク５の回転方向に沿った部分となる両端部７１Ａ，７１Ｂから中間部７１Ｃへと凹入している。つまり、ディスク対向面７１の最深部となる中間部７１Ｃと両端部７１Ａ，７１Ｂとの間には、所定の高低差ｄがある。この高低差ｄは、円筒内面深さに相当するものであり、たとえば３μｍ程度である。窒素導入口７２は、ディスク対向面７１の中間部７１Ｃに形成されている。このようなディスク対向部材７０のディスク対向面７１を磁気ディスク５の表面に隙間ｔを介して配置していることにより、磁気ディスク５の表面における静圧低下によって負圧が発生し、その負圧が窒素導入路３３を介して負圧発生室３１Ｂに作用する。
【００２３】
次に、図４〜６を参照して磁気ディスク装置Ａの作用について説明する。
【００２４】
磁気ディスク装置Ａは、磁気情報の読み書きに際して磁気ディスク５が高速回転させられる。このとき、ディスク対向部材７０のディスク対向面７１が磁気ディスク５の表面に近接しているため、磁気ディスク５とディスク対向面７１との間に流れる空気流によってディスク対向面７１に対する静圧が低下し、この静圧低下によって負圧が生じる。
【００２５】
ディスク対向部材７０で生じた負圧は、窒素導入口７２および窒素導入路３３を通じて負圧発生室３１Ｂに作用する。すなわち、負圧発生室３１Ｂに通じる窒素分離膜３２の内側部分に負圧が作用する。これにより、窒素分離室３１Ａの吸気口３０を通じて空気に触れる窒素分離膜３２の外側部分と内側部分に圧力差が生じ、この窒素分離膜３２に対して空気が吸い寄せられる。
【００２６】
窒素分離膜３２に吸引された空気に含まれる酸素よりも窒素が効率よくこの窒素分離膜３２を透過して負圧発生室３１Ｂへと導入される。負圧発生室３１Ｂに入った窒素は、さらに窒素導入路３３を通じて窒素導入口７２へと導かれ、この窒素導入口７２から磁気ディスク装置Ａの筐体内部へと拡散する。これにより、磁気ディスク装置Ａの筐体内部には、窒素ガスが充満させられる。
【００２７】
長時間にわたって磁気ディスク５が回転させられると、筐体内部に対する窒素ガスの充填が引き続き行われる。その際、筐体内部の圧力が外部の気圧よりも高くなってくると、逆止弁２１が開状態となり、筐体内部の余分な窒素ガスが排気口２０を通じて排出される。そのため、筐体本体１や筐体カバー２が内外の圧力差によって変形するようなことはない。
【００２８】
図４に示すシミュレーション結果によれば、ディスク対向面７１の円筒内面深さｄについては、それを深くするほど大きな負圧が発生することが確認された。本実施形態では、円筒内面深さｄを３μｍ程度としているため、筐体外部の大気圧よりも十分低い負圧を発生させることができる。
【００２９】
図５に示すシミュレーション結果によれば、磁気ディスク５とディスク対向面７１との隙間ｔについては、それを小さくするほど大きな負圧が発生するといえる。本実施形態では、隙間ｔを３μｍ程度としているため、筐体外部の大気圧よりも十分低い負圧を発生させることができる。
【００３０】
図６に示すシミュレーション結果によれば、高度によって筐体外部の大気圧が変化する場合でも、本実施形態のディスク対向部材７０では大気圧よりも十分低い負圧を発生させることができる。これにより、磁気ディスク装置Ａを内蔵した携帯機器を低圧環境下で使用するような場合においても、筐体内部に窒素を充満させるのに十分な負圧を発生させることができる。
【００３１】
したがって、本実施形態の磁気ディスク装置Ａによれば、回転中の磁気ディスク５の表面における静圧低下を利用してディスク対向部材７０に負圧を発生させる。これにより、窒素分離膜３２から窒素導入路３３へと通じる部分に負圧を作用させ、窒素分離膜３２に筐体外部の空気を吸引させることができるので、磁気ディスク５が回転する限りにおいて、窒素分離膜３２によって空気から分離された窒素ガスを筐体内部に充満させることができる。
【００３２】
図７は、本発明に係る磁気ディスク装置の他の実施形態を示している。この実施形態の磁気ディスク装置は、窒素分離膜モジュール（図示略）や負圧発生手段としてのディスク対向部材７０を備えており、以下の点で先述した実施形態によるものと異なる。
【００３３】
図示しないアームの先端には、サスペンション８０を介してスライダ８１が支持されており、このスライダ８１にディスク対向部材７０が支持されている。なお、このスライダ８１は、ディスク対向部材７０を支持するための専用のスライダであり、磁気ヘッドが設けられる読み書き用ヘッドとしてのスライダ６１とは異なる。窒素導入路３３は、可撓性のチューブ３４によって形成されており、このチューブ３４の一端が窒素分離膜モジュールに接続されている。筐体内部に配置されたチューブ３４の他端は、ディスク対向部材７０の窒素導入口７２に連通接続されている。磁気情報の読み書きに際しては、スライダ８１とともにディスク対向部材７０が磁気ディスク５の表面に近接しながら移動させられる。
【００３４】
このような構成によれば、磁気ディスク５の高速回転中、磁気ディスク５とスライダ８１との間がエアベアリング作用によって一定の間隔に保たれる。そのため、磁気ディスク５の表面とディスク対向部材７０との間隔もほぼ設定された寸法に保つことができる。これにより、磁気ディスク５が回転する限りにおいては、十分なレベルの負圧を効率よく発生させることができる。
【００３５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態で示した構成は、あくまでも一例にすぎず、仕様に応じて適宜設計変更することが可能である。たとえば、窒素分離膜モジュールや排気口は、筐体本体に設けてもよい。
【００３６】
本発明としては、さらに以下の付記を開示する。
【００３７】
（付記１）
筐体と、
上記筐体内に設けられ、スピンドルモータによって回転させられる磁気ディスクと、
上記筐体外の空気から窒素を分離する窒素分離膜モジュールと、
上記窒素分離膜モジュールから上記筐体内へと窒素を導くように設けられた窒素導入路と、
上記筐体内における上記窒素導入路の端部に設けられ、回転中の上記磁気ディスクの表面における静圧低下によって負圧を発生させる負圧発生手段と、
を備えていることを特徴とする、磁気ディスク装置。
【００３８】
（付記２）
上記負圧発生手段は、上記磁気ディスクの表面に所定の隙間を介して対向するディスク対向面を有するとともに、そのディスク対向面から上記窒素導入路の端部に連通する窒素導入口を有したディスク対向部材を備える、付記１に記載の磁気ディスク装置。
【００３９】
（付記３）
上記ディスク対向面は、上記磁気ディスクの回転方向に沿った部分となる両端部から中間部へと凹入しており、上記窒素導入口は、上記中間部に開口している、付記２に記載の磁気ディスク装置。
【００４０】
（付記４）
上記ディスク対向面は、上記磁気ディスクの半径方向に延びる円筒内面状、あるいは、楕円筒内面状に凹入している、付記３に記載の磁気ディスク装置。
【００４１】
（付記５）
上記ディスク対向部材は、上記磁気ディスクの表面に浮上するスライダに支持されており、かつ、上記窒素導入路の少なくとも一部は、可撓性のチューブによって形成されている、付記２ないし４のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
【００４２】
（付記６）
上記筐体には、排気口が設けられており、かつ、この排気口には、上記筐体内の気体が外部に排出されることを許容する一方、外部の気体が上記筐体内に流入することを禁止する逆止弁が付設されている、付記１ないし５のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る磁気ディスク装置の一実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】図１に示す磁気ディスク装置の要部断面図である。
【図３】図１に示す磁気ディスク装置の要部斜視図である。
【図４】負圧発生手段の円筒内面深さと負圧発生量との関係を説明するための説明図である。
【図５】磁気ディスクに対する隙間と負圧発生量との関係を説明するための説明図である。
【図６】高度と負圧発生量との関係を説明するための説明図である。
【図７】本発明に係る磁気ディスク装置の他の実施形態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ａ              磁気ディスク装置
１              筐体本体
２              筐体カバー
２０            排気口
２１            逆止弁
３              窒素分離膜モジュール
３３            窒素導入路
３４            チューブ
４              スピンドルモータ
５              磁気ディスク
７              負圧発生手段
７０            ディスク対向部材
７１            ディスク対向面
７１Ａ，７１Ｂ  ディスク対向面の両端部
７１Ｃ          ディスク対向面の中間部
７２            窒素導入口
８１            スライダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010073230.tif 000007
【図６】
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【図７】
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