JPH01119959A - 電力遮断時におけるディスク駆動機構の制御装置 - Google Patents

電力遮断時におけるディスク駆動機構の制御装置

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JPH01119959A
JPH01119959A JP63122236A JP12223688A JPH01119959A JP H01119959 A JPH01119959 A JP H01119959A JP 63122236 A JP63122236 A JP 63122236A JP 12223688 A JP12223688 A JP 12223688A JP H01119959 A JPH01119959 A JP H01119959A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、電力遮断時にヘッドを引っ込め、ディスク駆
動機構のモータを制動させる方法と装置に関する。具体
的には、本発明は、それらのプロセスを同時に効率よく
低コストで実行する。
Ｂ、従来技術 停電または電力中断時に、ディスクぽ勤装置は、２つの
基本機能を実行しなければならない。第１の基本機能は
、ディスク駆動機構のヘッドを、ディスク・パック中の
ヘッド着地領域として指定された領域内へ引っ込めるこ
とである。これは、ヘッドがデータ領域に着地してデー
タを破壊するのを防ぐためである。ヘッドがヘッド着地
領域に入ると、ヘッドは、ヘッド・ストップによって強
制的に保持され、まだ回転しているディスクによって生
じる力とアクチュエータ・ケーブルからの機械的バイア
スによって、データ領域に戻ることはない。ヘッドは、
ラッチによって定位置に固定されるのに十分な時間の間
、ヘッド・ストップによって保持されなければならない
。したがって、電力遮断時には、その前にヘッドがどこ
にあろうと、安全な固定位置にヘッドを移動するための
十分な電力をヘッド引込み回路に供給しなければならな
い。考えておかなければならない最悪の状況は、ヘッド
がディスクの外縁部付近にあり、急速に外側に加速して
いる場合である。ヘッドの方向を逆転させ、安全な固定
位置までひとりでｈ’ｓ後退させるには、多くの電力が
必要である。
電力遮断の際に、実行しなければならない第２の機能は
、スピンドル・モータを停止させることである。これは
、ヘッドが定位置で固定された後、媒体と接触しながら
引きずられるときの、ヘッドの摩耗サイクルを減少させ
るためである。
Ｃ６発明が解決しようとする問題点 以前の設計では、ヘッドを引っ込めるための電力を゛供
給するのに、ブラシレス直流スピンドル・モータの分離
専用発電機巻線または大型専用コンデンサを使用してい
る。発電機巻線には、上記の最悪の状況を確実に解消す
るのに必要な引込み用の電力を数秒間発生するという利
点がある。分離発電機巻線を使用するのは、余分のスペ
ースと出力線とコストが要るという欠点がある。ディス
ク駆動機構が小型になり、安価になるにつれて、これら
の欠点が目立ってくる。
必要な機能を確実に実行するには、大型コンデンサが必
要なので、コンデンサ蓄電器も欠点がある。大型の専用
コンデンサは、ディス〉駆動機構のコストと必要スペー
スが増し、実際問題として、短時間しか引込み用電力を
供給できない。
スピンドル・モータの制動には、これまでの設計では、
リレーを使って、ブラシレス直流モータの巻線を短絡さ
せ、モータを逆起電力で制動している。リレーを使うと
、高くつき信頼性が低い。
上記の問題を解決する従来の一つの方法は、電力遮断後
、モータを惰性で進行させ、すべての巻線からの起電力
を使ってヘッドを引っ込ませ、次いで、ヘッドが定位置
にあることを確認するのに十分長い遅延の後、ＦＥＴド
ライバ回路でモータの巻線をすべて短絡させて、モータ
を逆起電力によって制動することであった。この方法を
実行するには複雑で高価な回路が必要であった。引っ込
め動作および制動動作の両方にすべての巻線を使用する
には、遅延回路が必要になり、余計な回路構成と両方の
動作を完了するための時間が必要になるので、高（つく
。
Ｄ０問題点を解決するための手段 本発明の主目的は、ヘッド組立体をイ１つ込め、スピン
ドル・モータを制動するための、上記の欠点を解消する
改良された方法と装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、電力遮断の指示があると同時に、
効率的かつ確実にヘッド組立体を引っ込め、スピンドル
・モータを制動することにある。
以上および他の目的は、本明細書に開示する回路によっ
て実現される。通常、電力投入時にディスクを回転させ
るのに使用される多相スピンドル・モータの１相を使っ
て、電力遮断時にコンデンサ蓄電回路に電力を供給する
。コンデンサ蓄電回路は、ヘッドを引っ込める引込み回
路に電力を供給する。発電効果とコンデンサ蓄電回路が
あいまって、電力遮断前のヘッドのバイアスがどうであ
ろうと、確実にヘッドを引っ込めて固定するのに十分な
時間の間、引込み回路に電力が供給される。
ヘッドを引っ込めるのに１相を使うのと同時に、他の相
は短絡させて、逆起電力による制動を行なう。通常、電
力供給時にはスピンドル・モータを駆動するのに使用さ
れるＦＥＴドライブ回路を使うて、電力遮断時には残り
の相を短絡させ、モータを制動させる。
好ましい実施例では、コンデンサ蓄電回路は、電力投入
時には線路フィルタ回路として使用される。したがって
、電力遮断時にヘッドを引っ込めモータを制動させるの
に使用される主な回路構成要素（コンデンサ蓄電回路、
モータ巻線、ＦＥＴドライバ）はすべて、電力投入時に
は異なる目的に使用される。同じ回路を多目的に効率的
に使用する結果、上記の問題を解決する、効率的で信頼
性があり、小型で比較的廉価な方法が提供される。
Ｅ、実施例 第１図は、本発明の全体的構成図である。スピンドル・
モータ１０は、好ましい実施例では３相デルタ巻線６極
ブラシレス直流モータとｑて示されているが、Ｙ巻線モ
ータまたは他の形式のモータを容易に代用できる。デル
タ形に構成されたモータ１０の巻線１１．１２．１３は
、図のように、相Ａ１Ｂ１Ｃを形成している。
電力指示回路６０が電力の投入を感知すると、線６１な
いし６θは、駆動および制御回路３０に、線１４．１５
．１８を介してそれぞれモータ１０の相Ａ１Ｂ１Ｃに電
力と速度制御情報を交互に提供するように指示する。そ
の際に、モータ１０の回転動作が生じ、モータ１０に取
り付けられたディスク（図示せず）が回転する。モータ
１０上のホール・センサ２１は、回転位置情報を線１７
．１８．１９を介して電力指示回路６０に供給する。電
力指示回路６０は、この情報を使って、適切な回転運動
を行なうようモータ１０を順位付けする。さらに、線１
７は、速度情報を速度調節回路８０に供給するのに使用
される。速度調節回路８０は、この速度情報を処理し、
それを電力指示回路６０に送る。フィルタおよび蓄電回
路５０は、モータ１０の各相に給電するため、制御回路
３０にフィルタをかけた電力を供給する。
電力指示回路８０が電力の遮断を感知すると、線８１な
いし６８は、制御回路３０に、発電機として相Ａを使用
して、ヘッド引込み回路９０がディスク駆動機構のヘッ
ドを引っ込めるた°めに使用する電力を蓄電回路５０に
供給するように指示する。
この命令と同時に、線６１ないし６６は、制御回路３０
に、相ＢとＣを短絡させ、それによって、モータ１０に
逆起電力による制動を行なうように指示する。
第２図は、制御回路３０と蓄電回路５０をより詳細に示
す。線８Ｌ　８２．８３は、それぞれＰチャンネルＦＥ
Ｔ３２．３３．３４のゲートに接続されている。同様に
、線８４，６５．６６は、それぞれ、Ｎチャンネル３Ｂ
、３７．３８のゲートに接続されている。ダイオード４
２．４３．４４．４６．４７．４８は、それぞれ、ＦＥ
Ｔ３２．３３．３４．３６．３７．３８のドレインから
ソースに接続されている。好ましい実施例では、ダイオ
ード４２．４３．４４．４Ｂ、４７．４８は、それぞれ
、ＦＥＴ３２．３３．３４．３６．３７．３８の内部ダ
イオードである。
蓄電回路５０は、ダイオード５２、コンデンサ５３と５
４および誘導子５５から構成される。
簗キ図は、第１図と第２図に示す回路の電力投入時の動
作を示すタイミング図である。線１７．１８．１９は、
ホール回転位置情報を電力指示回路６０に供給する。電
力指示回路６０は、この情報を使って、線６１ないし６
６を介してモータの回転を制御する。具体的には、線６
１．６２．６３は、それらが低レベルのとき、ＦＥＴ３
２．３３．３４を導通させる（オンにする）。第３図か
られかるように、線６１．６２．６３は、１／３の時間
の間延レベルであり、互いに１２０度位相がずれている
。
線６１が低レベルのとき、ＦＥＴ３２が導通状態になる
。これにより、コンデンサ５３と５４および誘導子５５
のＬＣフィルタによって濾過された電圧＋ＶがＦＥＴ３
２を通過して、線１４を介してモータ１０の相Ａに電力
を供給する。同様に、線６２が低レベルのとき、ＦＥＴ
３３が導通状態になり、濾過された電圧＋ＶがＦＥＴ３
３を通過して、線１５を介してモータの相Ｂに電力を供
給する。線８３が低レベルのときは、ＦＥＴ３４が導通
状態になり、濾過された電圧＋Ｖ、／）ｆＦＥＴ３４を
通過して、線１６を介してモータの相Ｃに電力を供給す
る。電力をモータ１０の相Ａ、ＢおよびＣに順次供給す
ることにより、モータ１０が回転運動するようになる。
電力指示回路６０は、線８１を介して速度調節回路８０
から速度調節情報を受は取る。速度調節回路８０は、タ
イマーに接続された線１７からのホール情報を分析し、
モータ１０の１回転期間を決定する。この１回転の時間
を、望ましい毎秒当たりの回転の設定点カウントと比較
する。第３図に示すように、設定点時間と実際の１回転
の時間の誤差を使って、線８１上にパルス幅変調信号を
形成させる。
電力指示回路８０は、線８１上のパルス幅変調信号を使
って、モータ１０の速度を制御する。具体的には、線８
４．８５．６６は、それらが高レベルにあるとき、ＦＥ
Ｔ３８．３７．３８を導通させる。第３図かられかるよ
うに、線６４．６５．６６は１／３の時間の間高レベル
であり、互いに電気角で１２０度位相がずれている。線
６４は線６１より電気角で９０度位相がずれ、線８５は
線６２より電気角で９０度ずれ、線６８は線６３より電
気角で９０度ずれていることに注意されたい。
また、線６４．６５．６６は線８１からの情報に基づい
てパルス幅変調されていることにも注意されたい。
線６４が高レベルのとき、ＦＥＴ３８が導通状態になる
。これにより、線θ４上の信号がＦＥＴ３８を通過し、
線１４を介してモータ１０の相Ａに速度制御信号を供給
する。同様に、線６５が高レベルのとき、ＦＥＴ３７が
導通状態になり、線８５上の信号がＦＥＴ３７を通過し
、線１５を介してモータ１０の相Ｂに速度制御信号を供
給する。
線６８が高レベルのときは、ＦＥＴ３８が導通状態にな
り、線６６上の信号が、ＦＥＴ３８を通過し、線１６を
介してモータ１０の相Ｃに電力を供給する。このモータ
１０の相Ａ、Ｂ、Ｃへの定期的な速度制御情報の供給に
より、モータ１０の適切な速度が維持される。
したがって、第３図かられかるように、電力指示回路６
０は、線６１ないし６６を介して制御回路３０に電力投
入時にモータ１０の回転と速度を制御する情報を供給す
る。それぞれモータ１０の相Ａ、Ｂ１Ｇに接続されてい
る線１４．１５．１６上の信号が、第３図に示しである
。
電力指示回路６０がディスク駆動機構への電力の遮断を
感知したときは、線６１ないし６６上の信号は、第３図
に示した状態の通常の電力とはかなり異なる。具体的に
は、線８１．６２．８３が、高レベルに保持され、した
がって、ＦＥＴ３２．３３．３４がオフになる。線６４
は低レベルに保持され、したがってＦＥＴ３Ｂがオフに
なる。線６５と６６は共に高レベルに保持され、したが
ってＦＥＴ３７と３８はオンになる。
第４図は、指示回路６０から電力遮断状態の指示があっ
たとき適切な位置にあるスイッチを使ってＦＥＴをモデ
ル化した、第２図の回路を示したものである。ＦＥＴ３
２．３３．３４．３Ｂは、オフ状態なので、開スイッチ
で示されている。ＦＥＴ３７と３８は、オン状態なので
、自スイッチで示されている。ＦＥＴ３７と３８は、閉
スィッチなので、第２図のダイオード４７と４８は、第
４図のモデル回路の一部ではないことに注意されたい。
第４図ではまた、＋ｖを、電力遮断状態を示す、Ｏボル
トとして示しである。以前に電力投入時にＬＣフィルタ
回路として充電されたコンデンサ５３と５４は、逆バイ
アス・ダイオード５２によって大地に放電することを禁
じられる。その代わりに、コンデンサ５３と５４が、線
５１を介して放電し、それによって引込み回路８０に付
勢信号を供給し、ヘッドはヘッド着地領域へ引っ込み始
める。
モータ１０の相Ａから到来する線１４は、ダイオード４
２と４６に接続されていることに注意されたい。モータ
１０の相Ａから生成された正の逆起電力は、逆バイアス
・ダイオード４６によって大地に放電することを禁じら
れる。その代わりに、放電コンデンサ５３と５４の電圧
が線１４上の電圧よりも１ダイオード・ドロップ低下じ
たとき、線１４上の電圧が、ダイオード４２を通過して
、コンデンサ５３と５４を再充電させる。このコンデン
サ５３と５４の再充電により、コンデンサ５３と５４だ
けを使う場合よりも長い時間、線５１を介して引込み回
路９０に電力を送ることができる。この時間の延長によ
り、引込み回路９０は、（電力遮断の直前にヘッドが急
速に外方に加速する場合でさえ）ヘッドをヘッド着地領
域へ引っ込め、着地領域にヘッドを保持し、ヘッドを定
位置にラッチさせるのに十分な電圧を確実にもっことが
できる。線１４は、バイアス・ダイオード４２を促進す
るのに十分な電圧をもつ限り、コンデンサ５３と５４を
再充電し続ける。
第４図に示すように、モータ１０の相ＢとＣから到来す
る線１５と１６は、電力遮断後、両方とも短絡抵抗器３
９に接続される。したがって、相Ａが電力を生成してヘ
ッドを引っ込めるためにコンデンサ５３と５４を再充電
するのと同時に、相ＢとＣは短絡され、逆起電力によっ
てモータ１０を制動する。また相Ａからの負の逆起セカ
がダイオード４６を通過して、逆起電力による制動を助
けることにも注意されたい。したがって、モータの５７
６が制動に使用され、１／６は引込み回路用の電力を生
成するのに使用される。
第５図は、電力遮断の指示があったとき、電力指示回路
６０がどのようにして線θ１．６２．６３．６５．６６
を高レベルに保持し、線６４を低レベルに保持するかを
示す。インバータ７１への電力は、停電中に遮断され、
したがってインバータ７１はオフになる。インバータの
出力線７２は、コンデンサ５３と５４（第２図）から到
来する線５１の電圧まで引き上げられ、それによって線
６１．６２．６３を高レベルに保持する。
電力遮断のために線７４上の電圧が０ボルトに低下する
とき、線６４は、ダイオード７３を介して低レベルに引
き下げられる。トランジスタ７６は、通常電力がオンの
ときオンであるが、電力遮断時にオフになり、それによ
って、コンデンサ７７がダイオード７８と７９を介して
線６５と６６に放電し、その結果線６５と６６を高レベ
ルに保持する。
第６図は、引込み回路９０をより詳細に示す。
線９１は、電力遮断時に低下して、引込み回路をオンに
する。線９２は、サーボ・システムが準備完了状態にな
るまで引込み回路をオンに保持する。
引込み回路がオンのとき、線５１からの電力が、アクチ
ュエータ・コイル９３を付勢して、ヘッドを引っ込ませ
る。
本発明を好ましい実施例に関して説明してきたが、当業
者には当然のことながら、本発明の範囲および教示から
逸脱することなく、細部に様々な変更を加えることがで
きる。たとえば、好ましい実施例に示した以外の異なる
モータも使用できる。
また本発明を、停電時の引込みと制動が必要な他の回路
を制御するために使用することもできる。
さらに、全体を通して開示した回路を、等価な他の形で
実施することもできる。
Ｆ０発明の効果 本発明により、効率的かつ確実にヘッド組立体を引っ込
めてスピンドル・モータを制動することができるように
なった。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に関連する回路の構成図である。 第２図は、駆動および制御回路の詳細回路図およびフィ
ルタおよび蓄電回路の詳細回路図である。 第３図は、電力投入時の第１図と第２図の回路の動作の
タイミングを示す波形図である。 第４図は、電力遮断時の、第２図に示した回路のモデル
回路図である。 第５図は、電力指示回路の詳細回路図である。 第６図は、ヘッド引込み回路の詳細回路図である。 １０・・・・スピンドル・モータ、１１．１２．１３・
・・・巻線、２１・・・・ホール・センサ、３０・・・
・制御回路、３２．３３．３４・・・・ＰチャネルＦＥ
Ｔ１３６．３７．３８・・・・ＮチャネルＦＥＴ、３９
・・・・短絡抵抗器、４２．４３．４４．４Ｅｉ、４７
．４８・・・・ダイオード、５０・・・・フィルタ／蓄
電回路、５２・・・・ダイオード、５３、白４・・・・
コンデンサ、５５・・・・誘導子、６０・・・・電力指
示回路、８０・・・・速度調節回路、９０・・・・ヘッ
ド引込み回路。 出願人　　インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション 代理人　　弁理士　　岡　　１）　次　　生（外１名） ＦＩＧ、　５゜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ディスク駆動機構の電力遮断時に、前記ディスク
    駆動機構のヘッド組立体を引っ込めるとともに、前記デ
    ィスク駆動機構の多相スピンドル・モータを制動する方
    法であって、 前記ディスク駆動機構の電力遮断を検出し、前記多相ス
    ピンドル・モータの１相を使って、前記ヘッド組立体を
    引っ込めるための電力を発生し、 同時に、前記多相スピンドル・モータの残りの相を短絡
    して、前記多相スピンドル・モータを制動することを含
    む前記の方法。
  2. （２）ディスク駆動機構の電力遮断時に、前記ディスク
    駆動機構のヘッド組立体を引っ込めるとともに、前記デ
    ィスク駆動機構の多相スピンドル・モータを制動する装
    置であって、 前記ヘッド組立体に接続され、付勢信号に応答して前記
    ヘッド組立体を引っ込めるヘッド引込み手段と、 前記多相スピンドル・モータに接続され、電力供給の指
    示のときは前記多相スピンドル・モータを駆動し、電力
    遮断の指示のときは前記付勢信号を発生するとともに前
    記多相スピンドル・モータを制動する制御手段と、 前記制御手段に接続され、電力の供給および遮断を指示
    する指示手段と、 を含む前記の装置。
JP63122236A 1987-07-29 1988-05-20 電力遮断時におけるディスク駆動機構の制御装置 Expired - Lifetime JPH0831238B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/079,302 US4831469A (en) 1987-07-29 1987-07-29 Disk drive head retract and motor braking method and apparatus
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JPH01119959A true JPH01119959A (ja) 1989-05-12
JPH0831238B2 JPH0831238B2 (ja) 1996-03-27

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ID=26664418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63122236A Expired - Lifetime JPH0831238B2 (ja) 1987-07-29 1988-05-20 電力遮断時におけるディスク駆動機構の制御装置

Country Status (5)

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US (1) US4831469A (ja)
EP (1) EP0301737B1 (ja)
JP (1) JPH0831238B2 (ja)
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