JP2730445B2 - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置に係
り、特にスピンドルモータにステッピングモータを使用
するよう構成した磁気ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばフロッピーディスクと呼ばれる可
撓性の磁気ディスクに対してデータの記録・再生を行う
磁気ディスク装置においては、ディスク記録面に形成さ
れるトラック毎に情報信号を記録する際、まず始めにイ
ンデックス信号を記録し磁気ディスクが一定角度回転し
た後に情報信号の記録を開始する。又、再生を行う際
は、再生されたインデックス信号を基準にして情報信号
再生用のゲート回路を開いて再生される情報信号が出力
されるようになっている。

【０００３】例えば５インチ用の磁気ディスクの場合、
磁気ディスク自体にインデックス検出孔が穿設され、こ
のインデックス検出孔を光センサにより検出してインデ
ックス信号を得ている。しかるに、３．５インチ用の磁
気ディスクの場合、磁気ディスクがカートリッジに収納
されているため、磁気ディスク自体にインデックス検出
孔を穿設することができない。そのため、３．５インチ
用の磁気ディスクが装着される磁気ディスク装置では、
磁気ディスクが載置されるターンテーブルを回転駆動す
るモータのロータ外周に磁石を設け、さらにロータ外周
に対向する位置に磁石の通過を検出するホール素子を設
けており、このホール素子からの検出信号によりロータ
の一定角度位置を検出して間接的に磁気ディスクのイン
デックス位置を規定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の磁気
ディスク装置では、ターンテーブル駆動用モータとして
ダイレクトドライブのサーボモータを使用するのが一般
的であった。この種のサーボモータを使用する場合、イ
ンデックス位置を検出するためにロータの外周に磁石を
接着しなければならず、さらにロータの外側にホール素
子を取り付けるスペースが必要であった。

【０００５】又、磁気ディスク装置においては、市場で
の価格競争は厳しく、上記サーボモータ自体のコストダ
ウンにも限界があるため、サーボモータ以外のモータ使
用の検討が必要となってきた。

【０００６】そこで、本発明は上記課題を解決した磁気
ディスク装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁気ディスク
が装着されるターンテーブルをモータにより定速回転さ
せ、磁気ヘッドを該磁気ディスクに沿って移動させて磁
気記録・再生を行う磁気ディスク装置において、前記モ
ータを、ロータと、該ロータの外側に環状に形成された
ステータとを有するステッピングモータにより形成し、
該ステッピングモータのロータの外周に形成された複数
の歯のうちの一つに欠落部を設け、前記ステッピングモ
ータのステータ間の内周に前記欠落部を検出するピック
アップを設けてなることを特徴とする。

【０００８】

【作用】ステッピングモータを使用してターンテーブル
を回転駆動するとともに、このステッピングモータ内に
インデックス信号検出用の欠落部及びピックアップを設
けることにより、モータ外部にインデックス信号検出用
の素子を設ける必要がなく、その分設置スペースが小さ
くできる。

【０００９】

【実施例】図１及び図２に本発明になる磁気ディスク装
置の一実施例を示す。

【００１０】両図中、フレキシブル磁気ディスク装置
（以下単に「磁気ディスク装置」と称す）はカートリッ
ジ１に収納された磁気ディスク２が装着されると、磁気
ディスク２のハブ３がターンテーブル４上にマグネット
チャッキングされ、スピンドルモータ５によりターンテ
ーブル４及び磁気ディスク２が定速回転されるとともに
磁気ヘッド（図示せず）が磁気ディスク２に摺接して磁
気記録・再生が行われる。

【００１１】ターンテーブル４はスピンドルモータ５の
回転軸６の上部に支持されており、回転軸６は軸受７，
８により軸承されている。スピンドルモータ５は基板９
の取り付け孔９ａに嵌合し、固定されている。

【００１２】スピンドルモータ５には、ハイブリット型
のステッピングモータが採用されている。従って、スピ
ンドルモータ５は、ロータ１０が回転軸６に結合され、
ロータ１０の外周に環状のステータ１１が配設されてい
る。尚、ステータ１１は合成樹脂製のケーシング１３に
インサート成形されており、軽量化が図られている。

【００１３】又、ケーシング１３の底部には、軸受８を
保持する環状の支持部材１４が嵌合し、ケーシング１３
の上部には軸受７を保持するための補強用プレート１５
がインサート成形されている。

【００１４】ロータ１０は、円板状のマグネット１６
と、マグネット１６の上下に設けられた上コア１７，下
コア１８とよりなる。マグネット１６は上側がＮ極、下
側がＳ極に着磁されている。そして、上コア１７，下コ
ア１８は薄い鉄心を成層した成層鉄心よりなり、夫々の
外周には複数の歯１７ａ，１８ａが一定のピッチで突出
している。

【００１５】本実施例では、図３に示すように、下コア
１８の外周に欠落部１８ｂが設けられている。この欠落
部１８ｂは歯１８ａが削除されており、下コア１８の外
周の１個所にのみ設けられている。

【００１６】ステータ１１は内周に８個の歯極１１ａ〜
１１ｈが突出しており、各歯極１１ａ〜１１ｈの端部に
はロータ１０の歯１７ａ，１８ａに対向する複数の歯１
９が一定のピッチで突出している。そして、各歯極１１
ａ〜１１ｈの付け根部分にはコイル２０ａ〜２０ｈが巻
回されている。

【００１７】ステータ１１の歯１９のピッチとロータ１
０の歯１７ａ，１８ａとのピッチとは、僅かにずれてお
り、上記各歯極１１ａ〜１１ｈのコイル２０ａ〜２０ｈ
に駆動電流が通電されると、歯１７ａ，１８ａと歯１９
との間に磁束が通過し、ロータ１０の歯１７ａ，１８ａ
がステータ１１の歯１９に整列するように周方向に回動
する。本実施例では、各歯極１１ａ〜１１ｈのコイル２
０ａ〜２０ｈのうちコイル２０ａ，２０ｃ，２０ｅ，２
０ｇが１相のコイルとして通電され、他のコイル２０
ｂ，２０ｄ，２０ｆ，２０ｈが２相のコイルとして通電
される。

【００１８】従って、各歯極１１ａ〜１１ｈのコイル２
０ａ〜２０ｈは、１つおきに配された１相のコイルと２
相のコイルとが交互に通電され、これにより上記整列現
象が生じてロータ１０が回転駆動される。即ち、上記ス
テッピングモータよりなるスピンドルモータ５は、磁気
記録・再生に必要な回転数で定速回転するようにコイル
２０ａ〜２０ｈへの通電が制御され、これによりロータ
１０が回転駆動される。

【００１９】又、歯極１１ａと１１ｂとの間には回転検
出用のピックアップ２１が設けられている。このピック
アップ２１は、ステータ１１の内周から中心方向に突出
するコア２２と、コア２２に巻回されたコイル２３とよ
りなり、ロータ１０の歯１７ａ，１８ａがコア２２の前
を通過する度にコイル２３に電流が誘起され、検出パル
スが出力される。しかし、下コア１８の外周に設けられ
た欠落部１８ｂがピックアップ２１の前を通過するとき
は、検出パルスが得られず、このパルス欠落をインデッ
クス信号として使用する。

【００２０】このように、スピンドルモータ５の内部に
回転検出用のピックアップ２１が設けられているので、
従来のようにロータの外周にマグネットを接着したり、
モータの外部にホール素子を取り付ける作業が不要にな
り、組立作業の簡略化が行えるとともに、ホール素子の
設置スペースを削減して省スペース化を図ることができ
る。

【００２１】図４にインデックス信号検出回路を示す。

【００２２】同図中、上記各歯極１１ａ〜１１ｈのコイ
ル２０ａ〜２０ｈは２相励磁ドライバ２４に接続され、
励磁ドライバ２４は前述したように１相のコイル２０
ａ，２０ｃ，２０ｅ，２０ｇと２相のコイル２０ｂ，２
０ｄ，２０ｆ，２０ｈとを所定の周期で交互に励磁させ
てロータ１０を定速回転させる。

【００２３】又、ピックアップ２１は、コンパレータ２
５に接続され、上記欠落部１８ｂがピックアップ２１の
前を通過したことを検出する。さらに、コンパレータ２
５の出力は、再トリガ型のモノステーブルマルチバイブ
レータ（単安定マルチバイブレータ、以下「モノマル
チ」と言う）２６に供給される。

【００２４】２７はパターンジェネレータで、磁気ディ
スク装着時のインデックス検出を行うため、２相励磁ド
ライバ２４にスピンドルモータ５を定速回転駆動するよ
うに指令を出力するとともに、モノマルチ２６にスピン
ドルモータ５が所定の定速回転になるまでピックアップ
２１からの信号を無視するように指令する。

【００２５】又、モノマルチ２６はロータ１０が１回転
すると、上記欠落部１８ｂの通過を検出したピックアッ
プ２１からの検出信号に基づいて、インデックス信号を
出力する。

【００２６】ここで、図５の波形図を参照してロータ１
０の回転検出動作について説明する。

【００２７】図５（Ａ）に示すように、ロータ１０の外
周に突出形成された歯１７ａ，１８ａは、夫々Ｎ極，Ｓ
極となり、交互に配設される。

【００２８】ロータ１０の歯１７ａ，１８ａがピックア
ップ２１の前を通過すると、ピックアップ２１からの検
出信号は図５（Ｂ）に示すようになる。つまり、コンパ
レータ２５の出力レベルは、歯１７ａ，１８ａがピック
アップ２１の前を通過したとき基準値（閾値）以上とな
り、前述した欠落部１８ｂがピックアップ２１の前を通
過したときは基準値（閾値）以下となる。

【００２９】従って、コンパレータ２５の出力は、図５
（Ｃ）に示すようなパルス波形となり、欠落部１８ｂが
通過したときのみ、パルスが得られない。モノマルチ２
６では、このコンパレータ２５からの出力されたリトリ
ガにより時定数τの間、つまり準安定時間が経過するま
で出力をＨレベルに保ち、欠落部１８ｂが通過したとき
はリトリガが出力されないため、準安定時間が経過した
時点で出力をＬレベルにする。

【００３０】リトリガは歯１８ａがピックアップ２１の
前を通過したとき出力される。又、モノマルチ２６では
上記時定数τが歯１８ａのピッチ（間隔）、すなわちＳ
極の周期Ｔよりも長く、且つ２Ｔよりも短くなるように
設定されている。そのため、歯１８ａが検出されている
ときは、時定数τが経過する前にリトリガが出力される
ため、モノマルチ２６の出力はＨレベルに維持される。
しかし、欠落部１８ｂが検出されたときは、リトリガが
出力されないので、その前に出力されたリトリガから時
定数τが経過したときモノマルチ２６の出力はＬレベル
に切り換わる。

【００３１】従って、モノマルチ２６の出力は、図５
（Ｄ）に示すようなパルス波形となり、欠落部１８ｂが
通過した直後にＬレベルのパルスをインデックス信号と
して出力する。そのため、磁気ディスク装置では、この
インデックス信号を基準に各記録トラックに記録される
た情報を記録・再生する。

【００３２】又、モノマルチ２６からロータ１０が１回
転する度に１パルスが出力されるため、このインデック
ス信号をカウントすることによりロータ１０の回転数、
すなわちターンテーブル４及び磁気ディスク２の回転数
を計測できる。

【００３３】

【発明の効果】上述の如く、本発明になる磁気ディスク
装置は、ステッピングモータを使用してターンテーブル
を回転駆動するとともに、このステッピングモータ内に
インデックス信号検出用の欠落部及びピックアップを設
けることにより、モータ外部にインデックス信号検出用
の素子を設ける必要がなく、その分設置スペースが小さ
くできる。従って、ターンテーブルを回転駆動するモー
タを選定する際に、従来から使用されているサーボモー
タあるいはステッピングモータを使用することが考慮さ
れることになり、モータの選択幅が広がり、設計の自由
度が高められる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる磁気ディスク装置の一実施例の縦
断面図である。

【図２】ステッピングモータの横断面図である。

【図３】ロータ外周に設けられた欠落部を示す拡大図で
ある。

【図４】インデックス信号検出回路の回路図である。

【図５】インデックス信号検出回路の波形図である。

【符号の説明】

１ カートリッジ ２ 磁気ディスク ４ ターンテーブル ５ スピンドルモータ １０ ロータ １１ ステータ １１ａ〜１１ｈ 歯極 １６ マグネット １７ 上コア １７ａ，１８ａ，１９ 歯 １８ 下コア １８ｂ 欠落部 ２０ａ〜２０ｈ コイル ２１ ピックアップ ２４ ２相励磁ドライバ ２５ コンパレータ ２６ モノステーブルマルチバイブレータ ２７ パターンジェネレータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスクが装着されるターンテーブ
   ルをモータにより定速回転させ、磁気ヘッドを該磁気デ
   ィスクに沿って移動させて磁気記録・再生を行う磁気デ
   ィスク装置において、 前記モータを、ロータと、該ロータの外側に環状に形成
   されたステータとを有するステッピングモータにより形
   成し、 該ステッピングモータのロータの外周に形成された複数
   の歯のうちの一つに欠落部を設け、 前記ステッピングモータのステータ間の内周に前記欠落
   部を検出するピックアップを設けてなることを特徴とす
   る磁気ディスク装置。