JPH03259479A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は磁気ディスク装置に関し、特に、磁気ヘットを
データエリアの外に自動的に待避させるオートリトラク
ト機構や、磁気ヘッドを固定するロック機構等が設けら
れている磁気ディスク装置に用いて好適なものである。

〈従来の技術〉 例えば、パーソナルコンピュータやワードプロセッサな
どにおいて情報を記録するための装置として磁気ディス
ク装置が用いられている。上記磁気ディスク装置におけ
る記録媒体として用いられる磁気ディスクは、アルミ基
板の表面上に磁性体金属薄膜を設け、その上を樹脂製の
保護膜で被覆して形成されている。現在の磁気ディスク
装置において、上記磁気ディスク上に記録可能な情報量
は例えば線記録密度で３万〜４万ＢＰＩもの高密度に及
んでおり、記録密度を更に向上させるために磁性層の高
保持力化、薄膜化９表面の均一化や欠陥の削減などの技
術改良を行なっている。

ところで、現在使用されている磁気ディスク装置はその
大半がウィンチエスタ−技術を踏襲しており、装置が動
作していないときには磁気ディスクと磁気ヘットとを接
触させておき、動作時にはこれらを離間させるようにし
ている。このような方式は、いわゆるコンタクト・スタ
ート・ストップ（ＣＳＳ）方式と呼ばれているもので、
この方式を採用することにより信頼性が飛躍的に向上し
、磁気ディスク装置は急速な発展を遂げてきた。しかし
、このような磁気ディスク装置においては、外部から衝
撃が加えられると磁気ヘットが磁気ディスクを損傷させ
てしまうことがある。この場合、磁気ディスク上に書き
込まれているデータが破壊されたり、書き込みか不能に
なったりする不都合が生じることかある。また、外部か
らの衝撃により磁気ヘットを搭載しているキャリッジ機
構部か変形してしまうことがあり、この場合はトラック
ずれが発生してしまうのでデータの読み出し／書き込み
が不能になる。

さらに、従来装置の場合は動作中に不慮の電源落ちが発
生すると磁気ヘットが磁気ディスクのデータエリア面に
ランディングしてしまうこととなり、この場合も書き込
まれているデータが破壊されたり、書き込み不能になっ
たりする不都合か発生する。

これらの不都合を防止するために、上記磁気ヘットを搭
載しているキャリッジ機構部を機械的にロックする手段
か従来より設けられている。第５図は、従来のキャリッ
ジ機構部をロックする機構を説明するための平面図であ
る。第５図において、ｌは磁気ディスク、２は磁気ディ
スクを回動するスピンドルモータ、３はデータの読みた
し／書き込みを行なう磁気ヘッド、４はベースフレーム
、５は磁気ヘッド３を搭載す５るキャリッジ、６はピボ
ットでありキャリッジ５の回転中心、７はキャリッジ５
を駆動する励磁コイルであって、磁気ヘッド３は、励磁
コイル７で駆動され、ピボット６を中心にして回動運動
を行なう。

次に、このような動作を行なうキャリッジを固定し、振
動、衝撃を原因とする装置のダメージを抑えるための機
構および原理を説明する。

装置が稼動状態にあるときは、磁気ヘット３は所定のデ
ータトラックに位置ぎめされ、そこでデータの読みだし
／書き込みを行なう。そして装置の電源が切れたときは
、同時にソレノイド８に流れていた電流も断たれ、ロッ
クレバー、０と回転結合しているアーマチュア９の磁気
的拘束が解け、リセットスプリング１１によって、ロッ
クレバー、０は支点軸１２を中心として時計回り方向に
回転する。これにより、ロックレバー、ｏに形成されて
いる爪１０ａが、キャリッジ５に固定されている固定歯
車１３の歯溝に係合し、キャリッジ５かロックされるこ
とになる。

なお図示するように、リセットスプリング５２を設け、
その弾性復元力により装置の電源が断たれた時に磁気ヘ
ッド３を磁気ディスクｌのデータのかかれていないエリ
アにパーキングさせるようにしている。

装置に電源が投入されると、ソレノイド８に電流が流れ
てアーマチュア９に磁気的吸引力が作用する。これによ
りリセットスプリング１１の引力によって固定歯車１３
に係合されていたロックレバー、０のロック状態が解除
され、その後の所定の動作シーケンスを経て、磁気ディ
スク装置は上位からの命令を待つ待機状態にはいる。

〈発明が解決しようとする課題〉 従来の磁気ディスク装置は、このようにして待機状態を
保持しているので、磁気ディスク装置が稼動していると
きには、ロック機構に電流を常に供給しておかなければ
ならなかった。このため、消費電力を多く必要としてい
た。また、ロック機構て発生させた磁界が漏洩するとデ
ータの信頼性か低下してしまうので、磁気シールドを厳
重にしなければならなかった。更に、リトラクトスプリ
ングを使用しているので、その付勢方向のばらつきなど
により磁気ヘットのシーク動作にばらつきか発生してし
まう不都合かあった。

本発明は上述の問題点に鑑み、ロック機構に電流を流す
ことなく磁気ヘッドをロッつてきるようにするとともに
、磁気ヘッドのりトラクトおよびロック動作を常に安定
して行なうことかできるようにすることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明の磁気ディスク装置は、装置の電源が切れた後も
慣性力で回転しているスピンドルモータの励磁コイルに
誘起される逆起電力を利用してキャリッジ組み立て体移
動用モータを動作させ、上記キャリッジ組み立て体に設
けられている磁気ヘッドを磁気ディスク上のデータエリ
ア外にあるロック位置に待避させるオートリトラクト機
構と、上記キャリッジ組み立て体が上記ロック位置に回
動する際に上記キャリッジ組み立て体上に突設されてい
るロック爪と係合して上記キャリッジ組み立て体を上記
ロック位置にロックさせるロックレバー、および上記ロ
ック爪と係合する方向に上記ロックレバ−を常時付勢し
て上記ロック状態を保持させるリセットスプリングを有
するロック機構と、装置に電源が供給されてから所定の
期間だけ上記ロック状態を解除させるための駆動電流を
導出するロック制御手段と、上記ロック制御手段から導
出される駆動電流によって動作し、上記リセットスプリ
ングの付勢力に抗して上記ロックレバ−を駆動して上記
ロックレバ−と上記ロック爪との係合を上記キャリッジ
組み立て体が上記ロック位置から離れるまでの所定期間
だけ離脱させるロック解除機構とを具備している。

〈作用〉 キャリッジ組み立て体移動用モータを動作させて磁気ヘ
ットをリトラクトさせるようにしてリトラクトスプリン
グを不要にし、上記リトラクトスプリングの付勢方向の
ばらつきに起因する動作の不安定要素を無くして安定し
たシークおよびリトラクトを行なうことがてきるように
する。また、上記キャリッジ組み立て体を動作させる電
力としてスピンドルモータの励磁コイルに誘起される逆
起電力を使用するようにして、不慮の電源落ちがあった
場合でも上記磁気ヘッドを磁気ディスクのデータエリア
外へ確実にリトラクトすることができるようにする。

また、電流を供給することなくロック状態およびアンロ
ック状態の何れも保持することができるようにして、装
置の低消費電力化を図るとともに、ロック機構に電流が
流れることによって発生する磁界の影響を受けてデータ
の信頼性が低下するのを防止する。

〈実施例〉 第１図は、本発明の一実施例の磁気ディスク装置の駆動
部の要部を示す斜視図、第２図はロック機構の概略構成
を示す平面図、第３図は電源立ち上げ時のパワーシーケ
ンスを示す動作波形図、第４図は制御回路の要部を示す
ブロック図である。

なお、第５図と同一のものについては同一の符号を付し
て説明を省略する。

第１図から明らかなように、実施例の磁気ディスク装置
においては磁気回路組み立て体７０とキャリッジ組み立
て体５０とからなるロータリー・ボイス・コイルモータ
（以後ロータリーＶＣＭとする。）７００が用いられて
いる。この磁気回路組み立て体７０は、適宜に着磁され
た板状の永久磁石７１か２個と、これらの永久磁石７１
がそれぞれ接合される２個のヨーク７２と、これらのヨ
ーク７２を所定の間隔を開けて平行に固定保持し、両永
久磁石７１間に所定寸法の空隙をつくる複数のスタッド
７３とから構成されている。

２個のヨーク７２は、第１図において下側に配置されて
いる一方のヨーク７２の方が上側に配置されている他方
のヨークよりも大きく形成されていて、その突出してい
る部分にねじ孔７４が２個形成されている。このねじ孔
７４は、後述するロック機構のマグネット８０（第２図
参照）のヨーク８１に形成されている透孔８３に対応し
て形成されているものて、マグネット８０を固定するた
めに用いられる。

実施例の磁気ディスク装置は、稼動状態にあるときは上
位命令によって動作が可能である。すなわち、第４図に
おいて、インターフェイスを通じてＣＰ　Ｕ　１０１に
入力された命令は、磁気ディスク装置か所定の動作を行
なうために、ＣＰ　Ｕ　１０１内で処理される。そして
、シーク命令か上位から発せられると、ＣＰ　Ｕ　１０
１はその信号を適宜に処理し、その処理した内容に対応
するディジタルデータをＤ／Ａ変挽回路（ＤＡＣ）１０
６に導出する。

Ｄ／Ａ変換回路１０６は、入力されたディジタルデータ
をアナログ量に変換してロータリーＶ　ＣＭ　７００の
駆動回路１０８に供給する。これにより、ロータリーＶ
ＣＭの駆動回路１０８か所定の動作を行ない、ロータリ
ーＶ　ＣＭ　７００が磁気ヘット（図示せず）を所定の
トラックにシークさせることにより、データの読み出し
／書き込みが可能な状態となる。

ロータリーＶ　ＣＭ　７００はその動作を高速で行なっ
ているのて、動作安定性を向上させるための速度制御が
必要である。そこて、本実施例においては電流検出器１
０９を設け、ロータリーＶＣＭ７００に流れている電流
の大きさを検出する。このような電流検出器１０９は、
ロータリーＶ　ＣＭ　７００のモータコイルに流れる電
流の大きさを直接検出するものでもよく、或いはモータ
コイルに電流が流れることによって発生する磁界の大き
さに基いて電流の大きさを検出するものでもよい。何れ
の場合でも電流の大きさはアナログ量として検出される
ので、検出信号はＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１１０を通し
てディジタル量に変換した後にＣＰ　Ｕ　１０１に与え
られる。

ＣＰＵＩ旧内にはプログラムによって構成された速度検
出手段（図示せず）か設けられ、この速度検出手段が入
力検出信号の大きさに基いてロータリーＶ　ＣＭ　７０
０の速度を検出する。そして、この速度情報と別途の適
宜な方法により検出されている位置情報とに基いて、ロ
ータリーＶ　ＣＭ　７００が安定して高速動作を行なう
ように制御する。

このように、上位命令によって磁気ヘットはシーク動作
を繰り返し、データの読み出し／書き込みを行なってい
る。この一連のシーク動作の範囲は、第２図に示すよう
に線分ＯＡおよび線分ＯＣによって形成される角度範囲
である。これは、磁気ヘッドが磁気ディスクのデータエ
リアの全てにシーク可能な回動角θ（線分ＯＣおよび線
分ＯＢによって区画される角度範囲）と、データエリア
の一方の側の限界位置からロック爪５１かロックされる
位置までの回動角θ。（線分ＯＢおよび線分ＯＡによっ
て区画される角度範囲）とを合わせたものであり、必要
な動作範囲を完全にカバーしている。

次に、第３図および第４図に従って動作を説明する。先
ず、第３図Ａに示すように、時点ｔ。において磁気ディ
スク装置に直流電源Ｖが供給されるとＣＰ　Ｕ　１０１
が動作してロータリーＶ　ＣＭ　７００のロータの位置
を検出する。次いで、ＣＰ　Ｕ　１０１はロータに一定
方向の回転力を発生させるための相切り替え信号φＡＤ
、φＢＤ、φＣＤをスピンドルモータ駆動回路１０２に
順次導出する。スピンドルモータ駆動回路１０２はこの
相切り替え信号を受けて動作し、スピンドルモータ２の
各励磁巻線Ａ、Ｂ、Ｃに流れる電流を順次切り替える。

これにより、スピンドルモータ２の回転速度は徐々に上
昇して行く。そして、スピンドルモータ２の回転数が時
点ｔ１において規定回転数に達するとＣＰ　Ｕ　１０１
は第３図Ｂに示すように、規定回転数検出信号Ｓ□のレ
ベルを高レベルに反転させて位相をロックした制御状態
に入る。

スピンドルモータ２の各励磁巻線Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ
励磁される電圧ＳＡ、ＳＢ、ＳＣと、スピンドルモータ
のコイル起点りからの逆起電圧ｅが位相検出回路１０４
に与えられる。位相検出回路１０４は、与えられた電圧
に基いてロータと各励磁巻線Ａ。

Ｂ、Ｃとの間の相対位置に対応した位置検出信号φＡＳ
、φＢＳ、φｃｓを形成し、これをＣＰ　Ｕ　１０１に
順次送出する。

ＣＰ　Ｕ　１０１はこれらの位置検出信号を受けて、ロ
ータの位置を検出するとともに、図示しないプログラム
構成のＦ−Ｖ変換回路により速度信号を形成し、速度偏
差がある一定の値よりも常に小さくなるようにするＰＷ
Ｍ（パルス幅変調）速度制御を行なう。

スピンドルモータ１０３か規定回転数に達して規定回転
数検出信号Ｓ１か高レベルに反転すると同時か、若しく
はその直後に、ＣＰ　Ｕ　１０１からマグネット駆動回
路１０５にロックマグネット起動信号Ｓ２が導出される
。これにより、マグネット駆動回路１０５か動作し、本
実施例のロック機構を構成するロックマグネット８０の
励磁コイル８２に駆動電流か供給される。この電流によ
りＣ型ヨーク８１に磁束が発生し、ここにアーマチュア
であるロックレバ−９か吸引されることによってロック
爪５１のロックが解除される。

第３図りに示すように、ロック爪５１か解除されると、
時点ｔ２においてリキャリプレート動作信号Ｓ３か導出
され、キャリッジ組み立て体５０か自動的にリキャリプ
レート動作を行ない、第２図においてロック位置を示す
一点鎖線ＯＡから一点鎖線ＯＣ側に回動を開始して自動
的にトラックゼロに戻る。そして、その位置て異常かな
ければ第３図Ｅに示すように時点ｔ３においてトラツク
０００信号Ｓ４を出力する。

さらに、シーク動作およびセトリング動作か全て完了す
ると、第３図ＦおよびＧに示すように時点ｔ４において
シーク完結信号Ｓ５か出力され、この磁気ディスク装置
はシークおよびデータの読み出し／書き込みの動作が可
能となる。

駆動を停止したり、或いは不慮の電源落ちなどにより装
置の電源が切れても、スピンドルモータのロータは慣性
力によって回転が持続しており、各励磁巻線Ａ、Ｂ、Ｃ
に逆起電力が誘起される。

本実施例では、これらの励磁巻線Ａ、Ｂ、Ｃの内の少な
くとも一つに誘起される逆起電力をを使ってリトラクト
回路１１１を動作させ、ロータリーＶ　ＣＭ　７００を
駆動することによりキャリッジ組み立て体５０を一点鎖
線ＯＡで示すロック位置に移動させるようにしている。

すなわち、キャリッジ組み立て体５０は磁気ディスク装
置か稼動状態にあるときは一点鎖線ＯＢとＯＣとの間の
データエリア内て動作しているが、装置の電源か切れる
とロック位置まて自動的に移動される。そして、この移
動時にキャリッジ組み立て体５０のロック爪５１でロッ
クレバ−９を押圧し、リセットスプリンク１１の引っ張
り力に抗して係合孔９０にロック爪５１の先端を挿入し
、−点鎖線ＯＡて示す位置でロック状態に入る。この場
合、ロック爪５１が簡単に乗り上がれるようにするため
に、第２図に示すようにロックレバ−９の先端を適宜傾
斜させている。また、バランサ９１を設け、回転中心軸
上にロックレバ−の重心がくるようにしているので、安
定したロックを行なうことかでき、外部からの振動や衝
撃に対する耐久性を大きくすることができる。

また、本実施例においては、キャリッジ組み立て体５０
に突設されているロック爪５１を耐摩耗性のあるプラス
チック材料で形成している。したかって、装置の耐久性
を向上させることができるとともに、高い清浄度が要求
される場所において長期の使用か可能である。なお、ロ
ック爪５１を耐摩耗性のあるプラスチック材料またはそ
れに代替可能な材料て形成する場合、ロック爪５１の全
体を耐摩耗性に優れた材料で形成してもよく、また、ロ
ックレバ−９と当接する先端部のみをこれらの材料て形
成するようにしてもよい。

〈発明の効果〉 本発明は上述したように、キャリッジ組み立て体移動用
モータを動作させて磁気ヘットをリトラクトさせるよう
にするとともに、駆動電力を供給し続けることなく上記
キャリッジ組み立て体のロック状態またはアンロック状
態を保持することがてきるようにした。したかって、上
記磁気ヘットをリトラクトするためのスプリングを不要
にして装置の構成を簡素化することかできるとともに、
リトラクトスプリングの付勢方向のばらつきにより磁気
ヘットのシーク動作かばらつくのを防止することができ
、シークおよびロック時の動作を安定させることかでき
る。また、装置電源が遮断された後も慣性によって回転
を続けるスピンドルモータの励磁コイルに誘起される逆
起電力を使用して上記キャリッジ組み立て体移動用モー
タを駆動するようにしたのて、不慮の電源落ちがあった
場合ても上記磁気ヘッドを所定のロック位置へ確実にリ
トラクトさせることがてき、上記磁気ヘットか磁気ディ
スク上のデータエリアにミスランディングするのを確実
に防止することかできる。

また、ロック機構に電力を供給するのは、上記キャリッ
ジ組み立て体がロック位置を離れる際の僅かな期間だけ
てよいので、装置の消費電力を低減できるとともに、装
置の稼動中はロック機構に磁界を発生させないようにす
ることができ、データの読み出し／書き込み時に磁気の
影響を受けてデータの信頼性が低下するのを確実に防止
することがてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す磁気ディスク装置の
要部斜視図、 第２図は、ロック機構の概略構成を示す平面図、 第３図は、電源立ち上かり時のパワーシーケンスを示す
動作波形図、 第４図は、磁気ディスク装置の動作を説明するための機
能ブロック図、 第５図は、従来の磁気ディスク装置の概略を示す平面図
である。 １−・・磁気ディスク。 ２・・・スピンドルモータ、　３・・・磁気ヘット。 ５・・・キャリッジ、　９・・・アーマチュア。 １０・・・ロックレバ− ５０・・・キャリッジ組み立て体、　　５１−・・ロッ
ク爪。 ７０・・・磁気回路組み立て体、８０・・・マグネット
。 １０１・・・ＣＰＵ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 装置の電源が切れた後も慣性力で回転しているスピンド
   ルモータの励磁コイルに誘起される逆起電力を利用して
   キャリッジ組み立て体移動用モータを動作させ、上記キ
   ャリッジ組み立て体に設けられている磁気ヘッドを磁気
   ディスク上のデータエリア外にあるロック位置に待避さ
   せるオートリトラクト機構と、 上記キャリッジ組み立て体が上記ロック位置に回動する
   際に上記キャリッジ組み立て体上に突設されているロッ
   ク爪と係合して上記キャリッジ組み立て体を上記ロック
   位置にロックさせるロックレバー、および上記ロック爪
   と係合する方向に上記ロックレバーを常時付勢して上記
   ロック状態を保持させるリセットスプリングを有するロ
   ック機構と、 装置に電源が供給されてから所定の期間だけ上記ロック
   状態を解除させるための駆動電流を導出するロック制御
   手段と、 上記ロック制御手段から導出される駆動電流によって動
   作し、上記リセットスプリングの付勢力に抗して上記ロ
   ックレバーを駆動して上記ロックレバーと上記ロック爪
   との係合を上記キャリッジ組み立て体が上記ロック位置
   から離れるまでの所定期間だけ離脱させるロック解除機
   構とを具備することを特徴とする磁気ディスク装置。