JP2708975B2 - 磁気デイスク駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、磁気デイスクを回転
駆動して情報の記録および／または再生を行う磁気デイ
スク駆動装置に係り、特に、磁気デイスク駆動装置の運
転中に通電停止の状態が発生すると、磁気ヘツドをシツ
ピングゾーンへ退避させてロツクし、磁気デイスクや磁
気ヘツドの損傷を防止する磁気デイスク駆動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】硬質の磁気デイスク、所謂、ハードデイ
スクを使用した磁気デイスク駆動装置は、磁気デイスク
を高速で回転させ、この回転によつて磁気デイスク表面
に生じる空気流を利用して磁気ヘツドを磁気デイスク表
面から微小量浮上させ、信号の書き込みまたは読み出し
を行つている。このように空気流を利用して磁気ヘツド
を浮上させるためには、浮上力を得るだけの回転数を確
保する必要がある。この回転数が確保できないと磁気ヘ
ツドが磁気デイスクに接触して、磁気デイスクや磁気ヘ
ツドの損傷を招くことになる。もし、磁気デイスクが損
傷すると、その損傷を受けた部分の情報が損なわれ、磁
気ヘツドが損傷すると、その磁気デイスク駆動装置の使
用が不可能になるという重大な結果を招来する。

【０００３】このヘツドクラツシユは、一般には、振動
によるものと、スピンドルモータへの通電が停止してモ
ータが停止するものの二つの場合が考えられる。本願は
スピンドルモータの通電停止に対する対処に関するもの
である。

【０００４】スピンドルモータの通電停止によるヘツド
クラツシユの防止に関しては、例えば特開昭５９−１６
５２６９号公報に、磁気デイスク駆動用電動機に供給す
る電源の切断を検出する検出器と、この検出器の検出信
号によつて電動機の逆起電力を取り出す切り換えスイツ
チと、この切り換えスイツチを介して得られる逆起電力
によつて磁気デイスク装置可動部を固定するように作用
する自動固定装置が開示されている。

【０００５】この公知例にあつては、自動固定装置がソ
レノイドとアクチユエータとしての固定ピンとから主に
構成され、上記検出器によつて通電停止を検出し、これ
により切り換えスイツチを作動させて磁気デイスク駆動
用電動機のコイルに生じた逆起電力をソレノイドに印加
して固定ピンを駆動する。

【０００６】これにより、固定ピンが磁気デイスク装置
可動部、言い換えれば磁気ヘツドの移送装置を磁気ヘツ
ドが最内周のランデイングゾーンに位置した状態で固定
するようになつている。

【０００７】なお、磁気ヘツド移送装置の固定に関連す
るものとしては、特開昭６２−２０２３７１号公報記載
のものが知られている。

【０００８】ところで、上記のように逆起電力を利用し
てソレノイドを作動させ、磁気ヘツドを磁気デイスクの
最内周位置で固定する場合には、特に上記出願では開示
されていないが、通電停止になると磁気ヘツドを磁気デ
イスクの内周に位置させるための、言い換えれば、ヘツ
ドリトラクトのための駆動機構を必要とするか、あるい
は、直接上記逆起電力をそのまま磁気ヘツド移送装置の
駆動用モータに導いて、磁気ヘツド移送装置を駆動して
いた。

【０００９】しかし、このように、駆動機構を別途設け
るとその分のコストが高くなつたり、その分余分のスぺ
ースを見込まねばならず、小型、軽量化の障害となつて
いた。

【００１０】また、上記逆起電力をそのまま磁気ヘツド
移送装置に導くものでは、逆起電力を使用するためロー
タの回転が急速に落ちて磁気ヘツドのクラツシユ事故が
発生する虞がある。さらには、この逆起電力を磁気ヘツ
ドを最内周に位置させた後ソレノイドに印加しても、そ
の時にはロータが停止または停止に近い状態になつて駆
動するに足る電流をソレノイドに印加することができ
ず、固定ピンの作動が不可能になる場合も起こり得る。

【００１１】このことを配慮して、スピンドルモータへ
の通電が絶たれると、スピンドルモータに発生した逆起
電力をソレノイドに印加する方式のものが提案されてい
る。図９はこの提案に係る方式を説明する図で、スピン
ドルモータ駆動装置Ｄに接続されて駆動されるスピンド
ルモータＳの各相線にソレノイド通電回路Ｌを接続し、
スピンドルモータへの通電が絶たれると、スピンドルモ
ータに発生した逆起電力がソレノイド通電回路Ｌを介し
てソレノイド２１に印加される。これにより、ソレノイ
ドのコイルのアクチユエータに対する吸引力が解除さ
れ、作動レバーが付勢手段の弾性力によつて作動され、
作動レバーの一端が支持部材に係合して磁気ヘツドを磁
気デイスクの内周側に移動させる。この状態は、付勢手
段の弾性力により、ソレノイドに通電されてアクチユエ
ータへの吸引力が回復するまで保持される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では、スピンドルモータの逆起電力をソレノイド２１
に供給するようにしているが、ソレノイド２１のアクチ
ユエータに対する吸引力の解除に充分な逆起電力が得ら
れないことがあり、ヘツドリトラクトが確実に行われな
いことがあつた。

【００１３】本発明は上記従来技術の課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は確実に磁気ヘツドをリトラ
クトして、その後ロツクすることができ、通電停止が原
因となる磁気ヘツドのクラツシユ事故の発生を防止する
ことができる磁気デイスク駆動装置を提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、デイスク状基板の表面に磁気記録層が
形成された磁気デイスクと、前記磁気デイスクを回転駆
動するデイスク回転用モータと、前記磁気デイスクの磁
気記録層に対し信号の書き込み／読み出しを行う磁気ヘ
ツドと、前記磁気ヘツドを支持する支持部材を前記磁気
デイスクの内外周方向に移送する磁気ヘツド移送用モー
タとを有する磁気デイスク駆動装置において、前記支持
部材に前記磁気デイスクのデータゾーンの外方向への付
勢力を付与する付勢手段と、前記付勢手段の付勢力を制
御するソレノイドと、電源に接続されたコンデンサとを
備え、前記デイスク回転用モータの回転中に前記デイス
ク回転用モータへの通電が絶たれたときに、前記コンデ
ンサにチャージされていた電荷を前記ソレノイドに印加
し、前記ソレノイドが前記付勢手段の付勢力を前記支持
部材に付与して前記支持部材を移動せしめ、前記磁気ヘ
ツドを前記磁気デイスクのデータゾーンから外れた位置
に位置させる構成にしてある。

【００１５】

【作用】上記手段によれば、通常の駆動時にコンデンサ
にチヤージが行われ、スピンドルモータへの通電が断た
れると、電源に並列に接続されたコンデンサにチヤージ
されている電荷が、ソレノイドに電流として供給され
る。これにより、ソレノイドが作動して、作動レバーに
より磁気ヘツドを磁気デイスクの内周側に移動させる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照し、この発明の実施例につ
いて説明する。

【００１７】図１は実施例に係る磁気デイスク駆動装置
（以下、ハードデイスク装置と称する）の要部の構成を
示すブロツク図、図５はハードデイスク装置の内部構造
を示す平面図である。

【００１８】図１に示すように、実施例ではスピンドル
モータＳに電力を供給する外部電源Ｍに対して電源平滑
用の電解コンデンサなどの容量の大きいコンデンサＣが
並列に接続され、外部電源Ｍがソレノイド通電回路Ｌを
介してソレノイド２１に接続されている。また、図５〜
図７に示すように、ハードデイスク装置は、シヤーシに
回転自在に軸支された磁気デイスク（以下、ハードデイ
スクと称する）７と、ハードデイスク７の記録層に対し
て信号の書き込み／読み出しを行う磁気ヘツド９と、一
端側で磁気ヘツド９を支持ばね１１を介して支持すると
ともに、支軸１３に回動自在に支持された支持部材とし
てのスイングアーム１５と、スイングアーム１５の他端
側に備えられスイングアーム１５を回動させる磁気ヘツ
ド移送用モータとしての可動コイル型モータ（以下、ボ
イスコイルモータと称する）１７と、一端がスイングア
ーム１５の一部に係合し、スイングアーム１５を図示反
時計方向に回動させる作動レバー１９と、この作動レバ
ー１９の他端と係合し、作動レバー１９を図示反時計方
向に駆動させるソレノイド２１と、図示しないがシヤー
シの下面側に設けられた駆動制御回路を搭載したプリン
ト配線板とから主に構成されている。

【００１９】ハードデイスク７はスピンドルモータのロ
ータと一体に形成された回転軸にねじ止めされ、ロータ
と一体に回転するようになつている。このハードデイス
ク７の表面には、言うまでもなく磁気記録層が形成され
ているが、その内周側はコンタクト・スタート・アンド
・ストップ（ＣＳＳ）を行うためのシツピングゾーンＳ
Ｚとなり、この領域で磁気ヘツド９はハードデイスク７
に接触する。このシッピングゾーンの外周側の領域はデ
ータゾーンであつて、この領域では磁気ヘツド９の浮上
が保証されなければならない。また、磁気ヘツド９はス
イングアーム１５の回動によつてハードデイスク７の内
外周方向に移動可能に支持され、ハードデイスク７の最
内周側から最外周側までの移送が保証されている。

【００２０】スイングアーム１５は図５および図７に示
すように、中央部に前記支軸１３が挿入され、回動自在
に支持されるとともに、一端にコイル４１が取り付けら
れ、他端にフレキシヤとも称される支持ばね１１が取り
付けられている。

【００２１】支持ばね１１はこの実施例の場合、スイン
グアーム１５の二股に分かれた他端側の互いに対向する
２つの取付面に対し、かしめ孔５０に支持ばね１１の一
部をそれぞれかしめることによつて固定され、支持ばね
１１の先端に磁気ヘツド９が互いに対向するように取り
付けられている。これにより、ハードデイスク７の両面
に対して信号の書き込みまたは読み出しが可能になつて
いる。

【００２２】このスイングアーム１５のソレノイド２１
の設置側にはピン４９が立設され、ピン４９は作動レバ
ー１９の一端に形成された後述の段部が係合可能な高さ
だけスイングアーム１５の上面から突出している。この
作動レバー１９には２本の突起８５，８７が延出してい
る。図５の平面図において右側に突出している突起８５
はスイングアーム１５作動用のものであつて、左方に突
出している突起８７はソレノイド２１のアクチユエータ
８９と係合して作動レバー１９を駆動するためのもので
ある。この作動レバー１９には、作動レバー１９を図５
において反時計方向に弾性付勢するためのねじりコイル
ばね９７が装着されている。

【００２３】ソレノイド２１は、この実施例の場合、ア
クチユエータ８９が後退（吸引）位置にあるときその位
置を保持する自己保持型のもので、この保持位置にある
ときにコイルに通電されるとアクチユエータ８９を保持
していたマグネツトの磁力がキヤンセルされ、自己保持
力を失うように設定されている。このように、自己保持
力を失つたあとは、コイルに上記と反対方向に電流を流
すとアクチユエータ８９を吸引し、再度アクチユエータ
８９を後退位置で保持できるようになつている。

【００２４】シヤーシの裏面側のプリント配線板に搭載
された駆動回路には、図２〜図４に示す回路が含まれて
おり、アースとの間にそれぞれコンデンサＣ２，Ｃ３が
接続されているスピンドルモータ及びボイスコイルモー
タの電源がトランジスタＴ２を介してソレノイド２１の
一端に供給され、ソレノイド２１の他端はトランジスタ
Ｔ１を介してアースに接続されている。一方、電源端子
ｔ６とアース間にコンデンサＣ１と抵抗Ｒ１とが互いに
並列に接続され、電源端子ｔ６は抵抗Ｒ２を介して上記
トランジスタＴ１，Ｔ２に接続されている。制御端子ｔ
５とアース間にトランジスタＴ３が接続され、このトラ
ンジスタＴ３には上記電源端子ｔ６が抵抗Ｒ２を介して
接続されている。また、制御端子ｔ２，ｔ５がトランジ
スタＴ６の入力端子に接続され、トランジスタＴ６の出
力端子はトランジスタＴ４を介して、トランジスタＴ１
とトランジスタＴ５に接続され、トランジスタＴ５の出
力端子がソレノイド２１とトランジスタＴ２との接続点
に接続されている。

【００２５】次に、このような構成の実施例の動作を説
明する。

【００２６】ハードデイスク装置の非運転時には、図２
に矢印で示すような電流流路が形成され、コンデンサＣ
１の電荷は抵抗Ｒ２及びトランジスタＴ６を介してアー
スに流れ、トランジスタＴ４，Ｔ５、トランジスタＴ
１，Ｔ２はＯＦＦとなり、ソレノイド２１には通電され
ない。この状態では、図５に示すように、ソレノイド２
１の通電が断たれて作動レバー１９がねじりコイルばね
９７の弾性力により図において最も時計方向に回動した
位置にある。この状態のとき、スイングアーム１５のピ
ン４９に作動レバー１９の先端側が当接し、ピン４９を
支軸１３に関し最も反時計方向に回動させた位置に保持
することになる。この保持位置はストツパが図５におい
てコイル４１の左側の内面に当接することによつて規定
され、これにより、磁気ヘツド９はハードデイスク７の
最内周位置に位置することになる。

【００２７】このような非運転状態から、ホストコンピ
ユータに通電され、ハードデイスク装置の運転が開始さ
れると、図３に示すように端子ｔ５の信号の論理値が
“１”となり、トランジスタＴ４，Ｔ５がＯＮとなり電
流流路Ｉ１によつてソレノイド２１に電流が流れる。こ
の時コンデンサＣ１の電荷は同図に矢印で示すようにト
ランジスタＴ３を介してアースに流れ込み、トランジス
タＴ１，Ｔ２はＯＦＦ状態を確保する。このようにして
ソレノイド２１に通電され、アクチユエータ８９が引き
込まれる。これにより、図６に示すように作動レバー１
９が反時計方向に回動してピン４９から離間し、ロツク
状態を解除する。このロツク解除によりスイングアーム
１５の駆動が可能になる。ロツク解除状態は上述の原理
によつて作動する自己保持型のソレノイドによつて保持
される。このようにしてロツクが解除されると、ホスト
コンピユータ側から０トラツクリストアの指令が出力さ
れ、予め設定された方式で０トラツクリストアを実行
し、シーク指令がホストコンピユータ側から出力される
までこの位置で待機している（図７）。

【００２８】そして、待機状態からシーク指令が入力さ
れると、上記駆動回路側からデータゾーン内のターゲツ
トトラツクにシークするような制御電流がボイスコイル
モータ１７のコイル４１に印加され、スイングアーム１
５がハードデイスク７の内外周方向に移動され、磁気ヘ
ツド９がターゲツトトラツクにシークした後、シークコ
ンプリート信号が出力されてターゲツトトラツクに対す
る信号の書き込みまたは読み出しが行われる。書き込み
または読み出しが行われると、そのトラツク位置で待機
したり、あるいは、シツピングゾーンに戻つてハードデ
イスク７の回転を停止して電力消費を抑える場合もあ
る。

【００２９】ここで、書き込みまたは読み出しが行われ
ているいないにかかわらず、ハードデイスク回転時にハ
ードデイスク装置への通電が遮断されると、図４に示す
ように、端子ｔ２の信号の論理値が“０”となり、コン
デンサＣ１の電荷がトランジスタＴ１，Ｔ２をＯＮに
し、コンデンサＣ２，Ｃ３にチヤージされていた電荷が
ソレノイド２１に流れる。このようにしてソレノイド２
１に通電され、マグネツトによるアクチユエータ８９の
保持力が解除される。この保持力の解除により、作動レ
バー１９にねじりコイルばね９７の弾性力が付与され、
作動レバー１９は時計方向に回動する。この回動過程で
作動レバー１９がピン４９に当接してスイングアーム１
５を図示反時計方向に回動させ、ストツパにコイル４１
の内面が当接するまでハードデイスク７の内周側に磁気
ヘツド９を戻す（図５）。この位置は当然初期位置、す
なわちシツピングゾーンとなる。

【００３０】このように初期位置に戻つたときには、作
動レバー１９がピン４９に当接してこれを押した状態に
なつている。この状態では、図５に示すようにスイング
アーム１５の回動中心となる支軸１３の中心と、作動レ
バー１９の回動中心となる支軸の中心とを結ぶ線Ｌよ
り、ピン４９と作動レバー１９との当接点Ａが磁気ヘツ
ド９側、言い換えればヘツドリトラクト作動側に出てい
る。そこで、スイングアーム１５に何らかの原因で磁気
ヘツド９をハードデイスク７の外周方向に回動させる力
が加わると、ピン４９は作動レバー１９の段部に当接し
て作動レバー１９を反時計方向に回動させようとする力
が加わり、丁度当接点Ａと支軸１３の中心とを結ぶ線
Ｍ、当接点Ａと支軸の中心とを結ぶ線Ｎ、および支軸１
３の中心と支軸の中心とを結ぶ線Ｌとによつて三角形が
形成される。このため、ピン４９と作動レバー１９の段
部と隣接する側の側面との間で突つ張るような状態にな
つて、これ以上ピン４９が戻るようなことはなくなる。
すなわち、上記三角形の形成によつてピン４９が言わば
セルフロツクされた形になり、作動レバー１９が反時計
方向に回動しない限りピン４９が時計方向に回動するこ
とはなく、確実にシツピングゾーンに磁気ヘツド９を位
置させておくことができる。

【００３１】発明者等の実測によると、ソレノイド２１
への印加電圧はラツチクローズ時では４Ｖ〜９Ｖが安定
動作を行わせるための範囲であり、この範囲内で印加電
圧と復旧の可否を決定する臨界時間との間には、ほぼ双
曲線的な特性のあることが確認されている。また、ラツ
チオープン時には、安定動作を行わせるためのソレノイ
ド２１への印加電圧は１０Ｖ〜１２Ｖの範囲にあり、こ
の範囲内で印加電圧と吸引の可否を決定する臨界時間と
の間には、ほぼ双曲線的な特性のあることが確認されて
いる。

【００３２】上述の図２ないし図４において実施例で
は、Ｃ１＝０．１μＦ，Ｒ１＝１ＭΩ，Ｒ２＝１００Ｋ
Ωに設定してあり、実施例での端子ｔ１、端子ｔ２、端
子ｔ３、端子ｔ４及びソレノイドの電圧をそれぞれ〜
で示すと、その実測値は図８に示すようになる。

【００３３】上述のように、実施例によるとハードデイ
スク回転時にハードデイスク装置１への通電が遮断され
ると、装置駆動用の電源に並列に接続されているコンデ
ンサにチヤージされていた電荷がソレノイド２１に流さ
れ、作動レバー１９が磁気ヘツド９をハードデイスク７
の内周側に位置するように駆動される。このように電源
に並列に接続されているコンデンサにチヤージされてい
る充分な量の電荷がソレノイド２１に流されるので、磁
気ヘツド９のハードデイスク７の内周側への駆動は確実
且つ安定に行われる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
デイスク回転用モータの回転中にデイスク回転用モータ
への通電が断たれたときに、コンデンサにチヤージされ
ていた電荷を前記ソレノイドに印加し、ソレノイドが付
勢手段の付勢力を支持部材に付与して支持部材を移動せ
しめ、磁気ヘツドを磁気デイスクのデータゾーンから外
れた位置に位置させるため、コンデンサはソレノイドを
駆動させるだけの電力を供給する安価なものでよく、コ
ストを低減できるとともに、付勢手段で磁気ヘツドを、
確実に磁気ディスクのデータゾーンから外れた位置に移
動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部の構成を示すブロツク
図である。

【図２】本発明の一実施例の非運転時の回路動作の説明
図である。

【図３】本発明の一実施例の運転開始時の回路動作の説
明図である。

【図４】本発明の一実施例の通電遮断時の回路動作の説
明図である。

【図５】本発明の一実施例における磁気ヘツドの最内周
位置でのソレノイド、作動レバー及びスイングアームの
動作説明図である。

【図６】本発明の一実施例における磁気ヘツドの最内周
位置でのロツク解除時のソレノイド、作動レバー及びス
イングアームの動作説明図である。

【図７】本発明の一実施例における磁気ヘツドの０トラ
ツク位置での待機時のソレノイド、作動レバー及びスイ
ングアームの動作説明図である。

【図８】本発明の一実施例の動作を示す特性図である。

【図９】従来の磁気デイスク駆動装置の要部の構成を示
すブロツク図である。

【符号の説明】

７ ハードデイスク ９ 磁気ヘツド １５ スイングアーム １９ 作動レバー ２１ ソレノイド ４９ ピン

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デイスク状基板の表面に磁気記録層が形
   成された磁気デイスクと、前記磁気デイスクを回転駆動
   するデイスク回転用モータと、前記磁気デイスクの磁気
   記録層に対し信号の書き込み／読み出しを行う磁気ヘツ
   ドと、前記磁気ヘツドを支持する支持部材を前記磁気デ
   イスクの内外周方向に移送する磁気ヘツド移送用モータ
   とを有する磁気デイスク駆動装置において、 前記支持部材に前記磁気デイスクのデータゾーンの外方
   向への付勢力を付与 する付勢手段と、前記付勢手段の付
   勢力を制御するソレノイドと、電源に接続されたコンデ
   ンサとを備え、 前記デイスク回転用モータの回転中に前記デイスク回転
   用モータへの通電が絶たれたときに、前記コンデンサに
   チャージされていた電荷を前記ソレノイドに印加し、前
   記ソレノイドが前記付勢手段の付勢力を前記支持部材に
   付与して前記支持部材を移動せしめ、前記磁気ヘツドを
   前記磁気デイスクのデータゾーンから外れた位置に位置
   させる ことを特徴とする磁気デイスク駆動装置。