JP2674581B2 - ステップモータ駆動装置及びヘッド移動装置 - Google Patents

ステップモータ駆動装置及びヘッド移動装置

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JP2674581B2
JP2674581B2 JP7232705A JP23270595A JP2674581B2 JP 2674581 B2 JP2674581 B2 JP 2674581B2 JP 7232705 A JP7232705 A JP 7232705A JP 23270595 A JP23270595 A JP 23270595A JP 2674581 B2 JP2674581 B2 JP 2674581B2
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文昭 向山
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  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明はフロッピーディスク
等の磁気記録装置に用いられるステップモータ駆動装置
及びこれを用いた磁気へッドの移動装置に関する。 【0002】 【従来の技術】一般に磁気記録装置のへッド移動装置に
はステップモータが多く使用されており、特にフロッピ
ーディスクの様なトラック密度の小さな記録装置ではほ
とんどステップモータだけと言って良い。しかしステッ
プモータにはヒステリシスを持った位置誤差が存在し、
負荷の微妙な差や停止に至るまでの移動方向の正逆及び
移動速度の違いによって停止時にトラック位置誤差を発
生して信頼性を低下させてしまう。このヒステリシスを
小さくするには高価なステップモータを用いたり、大き
な駆動電流を余計に流す等の手段でなく、ステップモー
タ停止時の特殊な制御モードによって低減させる方法で
も可能である。一例として実開昭60−160096の
従来例では停止時に前後の相へ振動させるモードが提案
されている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来例
のように停止時にステップモータの励磁相を前後に振動
させる方式は非常にクリティカルであってステップモー
タの品種を選定した上で最も効果的な時間間隔で振動さ
せないと効果が得られない。又不適切な時間パターンの
場合逆効果となってヒステリシスを増加させる危険性が
ある。よって上記の問題によってステップモータの励磁
相切換え手段をIC化する時汎用化が困難となる。更に
他の問題点として停止時の振動パターンを各々最終的な
停止相の組み合わせに対して用意しておく必要があり振
動パターンを形成する記憶部(ROM)が複雑になる。
上発明は上記問題点を解決するもので、クリティカルで
ない特性でヒステリシスを低減し、比較的容易に構成で
きるへッド移動用の制御回路の実現を目的とする。 【0004】 【課題を解決するための手段】本発明の第1のステップ
モータ駆動装置は、2つの駆動巻線を有するステップモ
ータの駆動装置において、前記駆動巻線に供給する励磁
電流を切換制御してステップモータの励磁相を切り換え
る励磁相切換手段と、前記駆動巻線のそれぞれに対応し
て設けられ、前記駆動巻線に供給する励磁電流を、強励
磁電流と弱励磁電流の2段階に切り換え指示する励磁電
流切換手段とを有し、励磁相固定時には前記駆動巻線に
弱励磁電流が供給され、前記励磁相切換手段により励磁
相を切り換えた後には、第1の前記駆動巻線に強励磁電
流が供給されかつ第2の前記駆動巻線に弱励磁電流が供
給される状態と、第1の前記駆動巻線に弱励磁電流が供
給されかつ第2の前記駆動巻線に強励磁電流が供給され
る状態とが交互に繰り返されるステップモータ駆動装置
であって、前記励磁相固定時に供給される弱励磁電流
と、前記励磁相切換後に供給される弱励磁電流とが、同
一回路から供給されることを特徴とする本発明の第2の
ステップモータ駆動装置は、第1のステップモータ駆動
装置において、前記弱励磁相切換手段により励磁相を切
り換えた後には、第1の前記駆動巻線に強励磁電流が供
給されかつ第2の前記駆動巻線に弱励磁電流が供給され
る状態と、第1の前記駆動巻線に弱励磁電流が供給され
かつ第2の前記駆動巻線に強励磁電流が供給される状態
とが交互に繰り返され、最後に、両方の前記駆動巻線に
強励磁電流次いで弱励磁電流が供給されることを特徴と
する。本発明の第1のヘッド移動装置は、2つの駆動巻
線を有するステップモータを具備したヘッド移動装置に
おいて、前記駆動巻線に供給する励磁電流を切換制御し
てステップモータの励磁相を切り換える励磁相切換手段
と、前記駆動巻線のそれぞれに対応して設けられ、前記
駆動巻線に供給する励磁電流を、強励磁電流と弱励磁電
流の2段階に切り換え指示する励磁電流切換手段とを有
し、励磁相固定時には前記駆動巻線に弱励磁電流が供給
され、前記励磁相切換手段により励磁相を切り換えた後
には、第1の前記駆動巻線に強励磁電流が供給されかつ
第2の前記駆動巻線に弱励磁電流が供給される状態と、
第1の前記駆動巻線に弱励磁電流が供給されかつ第2の
前記駆動巻線に強励磁電流が供給される状態とが交互に
繰り返されるヘッド移動装置であって、前記励磁相固定
時に供給される弱励磁電流と、前記励磁相切換後に供給
される弱励磁電流とが、同一回路から供給されることを
特徴とする本発明の第2のヘッド移動装置は、第1のヘ
ッド移動装置において、前記弱励磁相切換手段により励
磁相を切り換えた後には、第1の前記駆動巻線に強励磁
電流が供給されかつ第2の前記駆動巻線に弱励磁電流が
供給される状態と、第1の前記駆動巻線に弱励磁電流が
供給されかつ第2の前記駆動巻線に強励磁電流が供給さ
れる状態とが交互に繰り返され、最後に、両方の前記駆
動巻線に強励磁電流次いで弱励磁電流が供給されること
を特徴とする。 【0005】 【作用】以上の本発明の構成においてはステップモータ
は目的とするトラックにヘッドを送った後、最終的に停
止する励磁相に固定されたまま2つのコイルの励磁力の
バランスを強弱→弱強と変えられる。これによりステッ
プモータは目的の停止位置を中心として大き過ぎない範
囲で往復した後、最終的には2つのコイルの励磁をバラ
ンスさせて整定動作を終了し、ヒステリシスが除かれて
停止する。さらに、励磁相固定時に供給される弱励磁電
流と励磁相切換後に供給される弱励磁電流とを同一回路
から供給することによって、トランジスタ等のパワー制
御素子を共通化できるとともに、これらの素子を制御す
る制御回路も共通にでき、回路構成を簡略化できる。 【0006】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を説明す
る。 【0007】図1は本発明の実施例になるへッド移動装
置の回路図である。1と2はステップモータの二つの巻
線で、各々2つの相コイルを有し、中問点は電源端子と
なる。3は上位装置よりの移動指令信号STEPとその
時の移動方向指令信号DIRを受けて、ステップモータ
の励磁相信号と励磁の強弱信号を形成する励磁制御回路
である。4〜7は3の励磁相信号出力φA 〜φD を受け
てステップモータコイルの相切換えを行なうドライバ、
8と9は3の強弱信号出力PA 、PB を受けてステップ
モータ駆動トランジスタ10と11を駆動するドライバ
である。励磁が強の時はトランジスタ10と11がON
し、弱の時は制限抵抗13と16を通して励磁される。
12と15はべース抵抗、14と17はトランジスタの
スイッチング時のノイズ吸収コンデンサである。 【0008】信号DIRとSTEPが入力されるとトラ
ンジスタ10、11共にONし、φA 〜φD が順次切換
わってステップモータは回転する。信号STEPが入力
されなくなるとφA とφC のうち何れかとφB とφD
うち何れかの計2つの相信号に固定される。そしてPA
とPB が交互に切換わってステップモーターコイル1と
2が小さな振動を行ない最終的にPA 、PB 共に強励磁
となって整定が終了し、その後PA 、PB 共にOFFし
て弱励磁となって保持モードに入る。従来の一般的なス
テップモータ駆動手段に比べてトランジスタ10、11
が別系列となり、ステップモータコイル1と2を別個に
励磁を強弱切換えできる構成になっている。 【0009】図2はステップモータ相φA 〜φD の切換
えがなされる様子を示した相切換え説明図である。二重
丸はPA 又はPB により強励磁されている状態を示し、
一重丸は弱励磁を示す。1トラックの移動はステップモ
ータの1ステップによって成され点線の左側はトラック
00からトラック01への移動、右側はトラック02か
らトラック01への移動を示している。T1 は最終移動
のタイミング、T2 〜T6 は整定時の各強弱切換えのタ
イミングを表わしている。図2には、磁気ヘッドをトラ
ック01へ移動後、φC の強励磁→φB の強励磁が2回
繰り返され、T6 に於てφC とφB が共に強励磁された
後、保持モードへ移行する様子が示されている。保持モ
ードでは、φCとφB共に弱励磁電流が供給されている
ため、ステップモータの回転が遅い場合、つまり信号S
TEPの入力の間隔が長い場合にステップモータの動き
が滑らかで無くなって発生する騒音問題の低減が可能と
なる。これは、信号STEP入力後一定時問が経過する
と励磁が弱となるモードに入るため、ステップモータの
パワーが弱まって騒音の源となる自由振動の振巾が小さ
くなる事による。 【0010】図3は、図2に示された相切換え駆動によ
ってステップモータの回転変化が行なわれている様子を
示した説明図である。最終的にはトラック00、トラッ
ク02のどちらからトラック01へ移動しても正確にヒ
ステリシスなく整定されている。 【0011】図4は、図1の励磁制御回路3を詳細に表
わした回路図である。Dタイプのフリップ・フロップ2
1、22と排他オアゲート23、24は励磁相信号φA
〜φD を形成する。一方、信号STEPの入力によりス
タートし、クロック信号CKにより順次タイミングT1
〜T6 を形成するタイマ20とゲート25〜35によっ
て、励磁の強弱信号PA とPB が形成される。ROMを
用いる必要もなく単純にわずかなゲートだけで構成可能
となっている。 【0012】図5は、図4のタイマ20の出力T1 〜T
6 を示すタイミングチャート図である。タイマ20はS
TEP信号が入力される毎に初期化されるので、一定間
隔で信号STEPが継続的に入力されればT1 が保持さ
れ、従ってPA とPB も強励磁で継続される事になる。 【0013】 【発明の効果】以上述べたように本発明のステップモー
タ駆動装置及びヘッド移動装置は、励磁相固定時に供給
される弱励磁電流と励磁相切換後に供給される弱励磁電
流とを同一回路から供給することによって、トランジス
タ等のパワー制御素子を共通化できるとともに、これら
の素子を制御する制御回路も共通にでき、回路構成を簡
略化できる。このため余計なパワーを消費することもな
い。このような簡略化した回路構成によりステップモー
タのヒステリシスを低減でき、位置精度の良いヘッド移
動装置を実現できる。特に、励磁相切換手段により励磁
相を切り換えた後には、第1の駆動巻線に強励磁電流が
供給されかつ第2の駆動巻線に弱励磁電流が供給される
状態と、第1の駆動巻線に弱励磁電流が供給されかつ第
2の駆動巻線に強励磁電流が供給される状態とが交互に
繰り返されることにより、ステップモータの特性にあま
り左右されずにヒステリシスを低減できる。その結果、
ステップモータ駆動装置としての汎用性が高くなり、上
記の回路構成の簡略化も相俟ってIC化が容易となる。
さらに、高価なステップモータを使用しなくても特性の
良いヘッド移動装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明ステップモータ駆動装置の実施の形態
を示す回路図。 【図2】 図1の回路を用いてステップモータを駆動す
る際の相切換え説明図。 【図3】 本発明のステップモータ駆動装置によってス
テップモータの回転変化が行われている様子を示す説明
図。 【図4】 図1の励磁制御回路3の詳細な回路図。 【図5】 図4中のタイマ20のタイミングチャート。 【符号の説明】 1、2・・・・ステップモータコイル 4〜9・・・・ドライバ 10、11・・励磁の強弱駆動トランジスタ

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.2つの駆動巻線を有するステップモータの駆動装置
    において、 前記駆動巻線に供給する励磁電流を切換制御してステッ
    プモータの励磁相を切り換える励磁相切換手段と、 前記駆動巻線のそれぞれに対応して設けられ、前記駆動
    巻線に供給する励磁電流を、強励磁電流と弱励磁電流の
    2段階に切り換え指示する励磁電流切換手段とを有し、 励磁相固定時には前記駆動巻線に弱励磁電流が供給さ
    れ、 前記励磁相切換手段により励磁相を切り換えた後には、
    第1の前記駆動巻線に強励磁電流が供給されかつ第2の
    前記駆動巻線に弱励磁電流が供給される状態と、第1の
    前記駆動巻線に弱励磁電流が供給されかつ第2の前記駆
    動巻線に強励磁電流が供給される状態とが交互に繰り返
    されるステップモータ駆動装置であって、前記励磁相固
    定時に供給される弱励磁電流と、前記励磁相切換後に供
    給される弱励磁電流とが、同一回路から供給されること
    を特徴とするステップモータ駆動装置。 2.前記弱励磁相切換手段により励磁相を切り換えた後
    には、第1の前記駆動巻線に強励磁電流が供給されかつ
    第2の前記駆動巻線に弱励磁電流が供給される状態と、
    第1の前記駆動巻線に弱励磁電流が供給されかつ第2の
    前記駆動巻線に強励磁電流が供給される状態とが交互に
    繰り返され、最後に、両方の前記駆動巻線に強励磁電流
    次いで弱励磁電流が供給されることを特徴とする請求項
    1記載のステップモータ駆動装置。 3.2つの駆動巻線を有するステップモータを具備した
    ヘッド移動置において、 前記駆動巻線に供給する励磁電流を切換制御してステッ
    プモータの励磁相を切り換える励磁相切換手段と、 前記駆動巻線のそれぞれに対応して設けられ、前記駆動
    巻線に供給する励磁電流を、強励磁電流と弱励磁電流の
    2段階に切り換え指示する励磁電流切換手段とを有し、 励磁相固定時には前記駆動巻線に弱励磁電流が供給さ
    れ、 前記励磁相切換手段により励磁相を切り換えた後には、
    第1の前記駆動巻線に強励磁電流が供給されかつ第2の
    前記駆動巻線に弱励磁電流が供給される状態と、第1の
    前記駆動巻線に弱励磁電流が供給されかつ第2の前記駆
    動巻線に強励磁電流が供給される状態とが交互に繰り返
    されるヘッド移動装置であって、 前記励磁相固定時に供給される弱励磁電流と、前記励磁
    相切換後に供給される弱励磁電流とが、同一回路から供
    給されることを特徴とするヘッド移動装置。 4.前記弱励磁相切換手段により励磁相を切り換えた後
    には、第1の前記駆動巻線に強励磁電流が供給されかつ
    第2の前記駆動巻線に弱励磁電流が供給される状態と、
    第1の前記駆動巻線に弱励磁電流が供給されかつ第2の
    前記駆動巻線に強励磁電流が供給される状態とが交互に
    繰り返され、最後に、両方の前記駆動巻線に強励磁電流
    次いで弱励磁電流が供給されることを特徴とする請求項
    3記載のヘッド移動装置。
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