JPH0684335A - 脱着式ハード・ディスク・ドライブおよびその交換方法 - Google Patents

脱着式ハード・ディスク・ドライブおよびその交換方法

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JPH0684335A
JPH0684335A JP5000061A JP6193A JPH0684335A JP H0684335 A JPH0684335 A JP H0684335A JP 5000061 A JP5000061 A JP 5000061A JP 6193 A JP6193 A JP 6193A JP H0684335 A JPH0684335 A JP H0684335A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 脱着式ハード・ディスク・ドライブ・システ
ムを有するコンピュータ・システムを提供する。 【構成】 間挿カードを改変し、ハード・ディスク・ド
ライブを含むカートリッジ60を受け入れるドッキング
・ベイ40を受け入れるようにする。ドッキング・ベイ
はゼロ挿入力コネクタの雄部分54と、コンピュータの
間挿カード24に接続している第1回路カード50を含
む。第1回路カードはゼロ挿入力コネクタの雄部分と、
間挿カードの端部26との間の回路パスも含んでいる。
第1回路カードはコンピュータのバスへのハード・ディ
スク・ドライブの「ホット・プラグ接続」を可能とし、
かつコンピュータ・システムが再ブートされるまで、脱
着式ハード・ディスク・ドライブへの書込みを防止する
ロックアウトとして働く回路も含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディスク・ドライブ、詳
細にいえば脱着式ハード・ディスク・ドライブに関す
る。
【0002】
【従来の技術】コンピュータの発展にしたがって、大量
のデータを格納することが必要となってきた。いくつか
の装置がこの作業を行うために使用されている。これら
の装置の内の1つにハード・ディスク・ドライブがあ
る。ハード・ディスク・ドライブは回転するようにスピ
ンドルに取り付けられた1枚または複数枚のディスクを
含んでいる。データは通常、木の年輪に類似した同心の
トラックに格納される。変換器がディスクの表面上を通
過し、データがディスクの表面から読み取られたり、あ
るいはここに書き込まれたりする。ハード・ディスク・
ドライブは最大級のスーパーコンピュータから、全世界
の家庭やオフィスで使用されているパーソナル・コンピ
ュータに及ぶすべての型式のコンピュータで使用されて
いる。
【0003】ハード・ディスク・ドライブ内のディスク
はスピンドルに恒久的に取り付けられている。さらに、
ディスク・ドライブのハウジング内の環境は汚染を防止
するために慎重に管理されているが、これはタバコの煙
のサイズの粒子が変換器を「邪魔」し、ディスクに接触
させ、これによってディスク・クラッシュやデータの望
ましくない喪失をもたらすからである。したがって、デ
ィスク・ドライブの個々のディスクはコンピュータのユ
ーザによって交換されるものではない。ハード・ディス
ク・ドライブへの物理的なアクセスは通常必要ないので
あるから、ハード・ディスク・ドライブはユーザには見
えないコンピュータの内部に配置される。ほとんどのコ
ンピュータにおいて、ハード・ディスク・ドライブはコ
ンピュータ内でデータ・バスに接続されており、ハード
・ディスク・ドライブが交換されるまで取り外されな
い。
【0004】もちろん、このような一般的な構成には常
に例外がある。たとえば、特に機密を要するデータをハ
ード・ディスク・ドライブに格納している場合、コンピ
ュータのユーザは使用していないときに、ハード・ディ
スク・ドライブ全体をコンピュータから取り外し、金庫
に収納できることを望んでいる。コンピュータ・ハッカ
がハード・ディスク・ドライブ上の情報に電子的にアク
セスする方法がないので、これはハッカがコードを破
り、ハード・ディスク・ドライブ上の情報にアクセスす
るのを防止するものである。
【0005】従来、脱着式ハード・ディスク・ドライブ
やハード・ディスクの脱着式カートリッジがあった。デ
ィスクのみが脱着されるディスク・カートリッジには欠
点があった。米国特許第4717981号は自動的に活
動化されるドアを有するこのようなディスク・カートリ
ッジを示している。米国特許第4870518号は、米
国特許第4717981号のカートリッジが挿入される
ベイを示している。ディスク・カートリッジがコンピュ
ータのポートに挿入されるので、カートリッジは汚染さ
れやすいものである。ディスク・ドライブへのアクセス
・ドアを開き、読み書き変換器ヘッドを担持しているア
クチュエータ・アームを読み書きのために挿入する前
に、汚染された空気を濾過などによって浄化しなければ
ならない。他の欠点はカートリッジをベイに挿入するた
びに、カートリッジを機械的に正確に整合させて、読み
間違いを防止し、ディスクが水平面内で回転するように
する必要があることである。クラッチ機構及び調心機構
を使用した機械的整合は、機械的整合が製造時に恒久的
に設定されている固定ハード・ディスク・ドライブほど
精密なものではない。このような整合はディスク・ドラ
イブのトラック密度が増加するとますます重要なものと
なる。現在、1000トラック/インチのトラック密度
が使用されるようになっている。ある時点で、カートリ
ッジのトラック密度はハード・ディスク・ドライブのト
ラック密度に追随していくことができなくなる。
【0006】従来の脱着式ハード・ディスク・ドライブ
にも欠点がある。脱着式ハード・ディスク・ドライブの
ほとんどは、ディスク・ドライブのピンまたはコネクタ
を使用して、コンピュータとの電気的接触を行ってい
る。米国特許第5010426号はこのようなドライブ
の例である。コネクタ30と関連したピンはコネクタ2
8の開口と係合する。米国特許第4633350号にお
いて、ピン37はディスク・ドライブが定位置へ回転さ
れた後、カム作用によって嵌合コネクタ中へ移動する。
米国特許第4833554号は嵌合コネクタと整合し、
かつ係合するため摺動するピンのもう1つの例を示して
いる。米国特許第4633350号においては、一対の
整合ピンが使用されている。これらの方法に関連した欠
点の中には、接続を行う手段の寿命がきわめて限定され
ていることがある。たとえば、このような接続を行うサ
イクルの数は、せいぜい約500サイクルである。換言
すると、ユーザが装置を毎日取り外すような環境におい
ては、これらの装置は約2年間もつであろうが、その後
「故障」してしまう。「故障」は実際には、ハード・デ
ィスク・ドライブそのものの故障ではなく、コネクタの
故障である。他の欠点はこれらの脱着式ディスク・ドラ
イブが取り外しにくいことである。短い距離でエジェク
トされるので、操作員がつかみやすいフロッピィ・ディ
スクとは異なり、ディスク・ドライブをつかみ、電気接
点から外れるように引っ張らなければならない。
【0007】米国特許第4893210号は電源に脱着
し、コンピュータ外部の独立ユニットを形成することが
できるハード・ディスク・ドライブ・アセンブリを開示
する。米国特許第4893210号はハード・ディスク
・ドライブへの入力及びこれからの出力を搬送するハー
ド・ディスク・ドライブのピンに直接作用する、すなわ
ち衝合する挿入力ゼロ・タイプのコネクタを使用してい
る。ハード・ディスク・ドライブのピンと接触する要素
42a及び42bが側方負荷を防止するためにほぼ完全
に整合していなければならないので、ピンはこの構成に
よって損傷を受けやすいものである。要素42a及び4
2bが完全に整合していたとしても、ハード・ディスク
・ドライブのピンが支持を受けずにほぼ直立しているの
で、ハード・ディスク・ドライブのピンの何らかの屈曲
が生じかねない。要素42a及び42bは外方へ作用
し、ピンの後部には何も支持がない。それ故、米国特許
第4893210号はハード・ディスク・ドライブの脱
着回数に関して、上記の特許と同じ欠点をこうむること
となる。米国特許第4893210号は独立型の装置で
あって、コンピュータの開口に嵌合する必要がない。コ
ンピュータのケースを改変し、米国特許第489321
0号の15などのクランクに適合させなければならな
い。
【0008】上記の特許において電気的接続を行うため
の構成は、ハード・ディスク・ドライブの現場でのサー
ビスが必要となった場合に、1回目またはそれ以降の時
に、ディスク・ドライブ装置の挿入を容易とし、かつ比
較的信頼性を高くするためのもののように思われる。上
記の構成は毎日1回または複数回というような頻繁な取
り外し及び挿入に適したものであるとは思われない。
【0009】現行の脱着式ディスク・ドライブに関連し
たさらに他の問題は、ハード・ディスク・ドライブ装置
に反復的にかかる力である。ハード・ディスク・ドライ
ブ装置は若干のショックを吸収することができるが、そ
れでも障害を受けやすいものである。力あるいは過剰な
力がハード・ディスク・ドライブに反復してかかった場
合、ハウジングに変形が生じ、トラッキング・エラーが
生じたり、あるいはデータの回復時にエラーが生じる可
能性がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】したがって、毎日1回
あるいは1日何回も取り外すことができるハード・ディ
スク・ドライブが必要である。さらに、簡単に取り外す
ことができるハード・ディスク・ドライブが有利であ
る。これには繰り返し何回も使用でき、かつ高い使用率
及びエジェクション機構を有している電気コネクタが必
要である。さらに、整合の問題がなく、読み書きに信頼
性のある脱着式ハード・ディスク・ドライブも必要であ
る。さらに、ほとんどあるいはまったく力をかけずにコ
ンピュータに対して挿入及び取り外しを行える脱着式ハ
ード・ディスク・ドライブも望ましいものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に従った脱着式ハ
ード・ディスク・ドライブ・システムは改変された間挿
カード、ドッキング・ベイ、及びドッキング・ベイに嵌
合するカートリッジを含んでいる。ドッキング・ベイは
コンピュータ内におかれている。ドッキング・ベイはゼ
ロ挿入力コネクタの雄部分と、コンピュータの間挿カー
ドに接続する第1回路板とを含んでいる。第1回路板は
ゼロ挿入力コネクタの雄部分とコンピュータの間挿カー
ドに接続する端部の間の回路パスも含んでいる。第1回
路板はコンピュータのバスへのハード・ディスク・ドラ
イブの「ホット・プラグ接続」を可能とし、かつコンピ
ュータ・システムが再ブートされるまで脱着式ハード・
ディスク・ドライブへの書込みを防止するロックアウト
として作用する回路も含んでいる。これは以前のディス
ク・ドライブで未充填であった領域への書込み操作によ
って生じるデータの損失を防止する。
【0012】ハード・ディスク・ドライブはカートリッ
ジ内に配置され、カートリッジは第2のプリント回路板
を含んでいる。第2プリント回路板には、ゼロ挿入力コ
ネクタの雌部分が接続される。第2プリント回路板はハ
ード・ディスク・ドライブのピンに接続するコネクタも
含んでいる。回路パスがハード・ディスク・ドライブの
ピンに接続されたコネクタと、ゼロ挿入力コネクタの各
独立した雌部分との間を通っている。
【0013】ドッキング・ベイはパーソナル・コンピュ
ータのハード・ディスク・ドライブまたはフロッピィ・
ディスク・ドライブのいずれかと置き換えられるもので
ある。カートリッジはドッキング・ベイに嵌合し、ゼロ
挿入力コネクタの雄部分に沿って整合する。カートリッ
ジの外部のノブを回すと、ゼロ挿入力コネクタの雌部分
がすべて移動するので、これらは雄部分をクランプす
る。カートリッジ内のハード・ディスク・ドライブはこ
れが置き換えられるディスク・ドライブのものよりも小
さい形状係数のものである。
【0014】
【実施例】図1は典型的なパーソナル・コンピュータ・
システム10を示す。コンピュータ・システム10はシ
ステム装置12、モニタ14、及びキーボード16を含
んでいる。システム装置12はコンピュータ・システム
10の心臓部であり、主プロセッサが取り付けられたマ
ザーボードを含んでいる。主プロセッサはコンピュータ
・システム10の頭脳である。システム装置12はコン
ピュータ・システム10内の各種の構成部品に接続され
るバスも含んでいる。バスはコンピュータ・システムの
脊髄にたとえられる。各種のコマンドを含んでいる信号
は主プロセッサからバスに沿って、バスに接続された各
種の部品へ流れる。バスにはフロッピィ・ディスク・ド
ライブ20、及び通常はシステム装置12内に収納され
ているハード・ディスク・ドライブ(図1には図示せ
ず)などの各種のディスク・ドライブも接続されてい
る。ディスク・ドライブは人間のデスクのファイル・キ
ャビネットの役割をする。主プロセッサには頭脳と同様
に、重要な情報の余地だけしかない。場合によっては、
その他の情報またはデータが意思決定を行うのに必要と
なるが、このとき、ファイル・キャビネットやディスク
・ドライブを開けて、内部に格納されている情報を探す
ことになる。
【0015】図2及び図3において、脱着式ハード・デ
ィスク・ドライブ・システムは改変された間挿ボード2
4、システム装置12に嵌合するドッキング・ベイ4
0、及びドッキング・ベイ40内に嵌合するカートリッ
ジ60で構成されている。脱着式ハード・ディスク・ド
ライブ・システムのこれらの構成部品の各々を詳細に説
明する。
【0016】図2は間挿ボード24の詳細を示す図であ
り、ディスク・ドライブをシステム装置12のマザーボ
ードへ接続する方法も示す。間挿ボード24はシステム
装置12内に配置されたマザーボードに接続される端部
26を有している。間挿ボード24はコネクタ28も含
んでおり、このコネクタはフロッピィ・ディスク・ドラ
イブ20(図1)をマザーボードに接続している。間挿
ボード24はハード・ディスク・ドライブ62(図6)
をマザーボードへ接続するためのコネクタ30も含んで
いる。コンピュータ・システム10が間挿ボードを含ん
でおらず、代わりにバスに接続したケーブルなどの代替
物を有していてもかまわないことに留意すべきである。
図2に示した間挿ボード24は改変され、ハード・ディ
スク・ドライブ62用のコネクタ30がシステム装置1
2の前方に向かって配置されるようになっている。多く
の場合、ハード・ディスク・ドライブ62がシステム装
置12の後部の近くに配置されるように、ハード・ディ
スク・ドライブ62用のコネクタ30が配置されている
が、これはハード・ディスク・ドライブ62にアクセス
する必要がないからである。しかし、本発明は脱着式ハ
ード・ディスク・ドライブであるから、コネクタ30は
ドッキング・ベイが前方に向くように配置されている。
【0017】図4、図5、図8、図9及び図10はドッ
キング・ベイ40の詳細を示す図面である。ドッキング
・ベイ40は基部42を含んでいる。基部の一方側面に
は、頂部44が接続されている。頂部44と基部42は
ハウジング46を形成している。ドッキング・ベイ40
のハウジング46はカートリッジ60を受け入れる開放
端部48を有している。開放端部48に対向して、スプ
リング端部41がある。スプリング端部41は一対の細
長いファスナ45を受け入れる基部42の上向き部分4
3を含んでいる。ファスナ45の一端はスプリング・プ
レート47に接続されている。ファスナ45の他端はフ
ァスナ45を上向き部分43の2つの開口内に保持する
ためにこれに接続されたナットを有している。2つのフ
ァスナ45は上向き部分43の2つの開口を介して乗置
することができる。スプリング49はファスナ45の各
々を中心とし、かつ上向き部分43とプレート47の間
に配置されている。スプリングはプレート47を開放端
部48に向かって偏倚させる。
【0018】ドッキング・ベイ40はフィンガ・レバー
51も含んでおり、このレバーはアクチュエータ端部5
3及びフック端部55を有している。アクチュエータ端
部53は、システム装置12の前面から操作できる。ア
クチュエータ端部53を移動すると、フック端部55は
ドッキング・ベイ40の床面の若干下方から、ドッキン
グ・ベイ40の床面の上方へ移動する。フィンガ・レバ
ー51はアクチュエータ端部53とフック端部55の間
にピボット軸を有している。
【0019】開放端部48の寸法はシステム装置12の
前面の開口(これは特定の形状係数を有するディスク・
ドライブ用のものである)に、開放端部48が収まるよ
うなものが選択される。ドッキング・ベイ40はこれが
システム装置12のベイ内に収まるような寸法にされて
いる。基部42の対向側面には、第1プリント回路カー
ド50が接続されている。第1回路カード50は間挿ボ
ード24(図3)のハード・ディスク・ドライブ用コネ
クタ30に接続するように配置されたプリント回路カー
ド・コネクタ52を含んでいる。第1プリント回路カー
ド50はゼロ挿入力コネクタの雄部分54も含んでい
る。雄部分54は細長くなっており、ドッキング・ベイ
40のハウジング46内に配置された長いコネクタ列で
終端している。第1プリント回路カード50はコネクタ
52の各ピンを、ハウジング46内に配設されたゼロ挿
入力コネクタの雄部分54と関連づけられた個々の「ピ
ン」すなわち導体と電気的に接続する回路パスも含んで
いる。
【0020】第1プリント回路カード50はカートリッ
ジ60内のハード・ディスク・ドライブを「ホット・プ
ラグ接続」することを可能とする回路、ならびにコンピ
ュータ・システム10の再ブート以前にカートリッジ6
0内のハード・ディスク・ドライブに何らかの書込み操
作が行われるのを防止する回路も含んでいる。この最後
の回路は、ドッキング・ベイに前に入っていたハード・
ディスクでは空であったが、ドッキング・ベイに現在入
っているハード・ディスクでは空ではないセクタへの誤
った書込みによるデータの喪失を防止するものである。
これらの回路の各々はプログラム式論理アレイ(図示せ
ず)によって実現される。プログラム式論理アレイはマ
スクを使用するか、あるいは相互接続を行うためのフィ
ールドで特別な工具を使用するかのいずれかによって、
相互接続がプログラムされる論理素子のアレイである。
プログラム式論理アレイを使用して、図11のタイミン
グ図及び図12の状態図で表すことのできるいくつかの
入力をもたらす論理出力を作成する。これらについて
は、カートリッジを詳細に説明してから、詳細に説明す
る。
【0021】図3、図6、図7、図8、図9、及び図1
0を参照して、カートリッジ60を説明する。カートリ
ッジ60はドッキング・ベイ40に収まるコンテナであ
る。カートリッジ60はシステム装置12内に設置され
るドライブの形状係数よりも小さい形状係数を有するハ
ード・ディスク・ドライブ62を収納している。たとえ
ば、システム装置12のベイは形状係数3 1/2"の
ディスク・ドライブに適合している。ドッキング・ベイ
40はシステム装置12の形状係数3 1/2"のベイ
内に収まる。カートリッジ内のハード・ディスク・ドラ
イブは形状係数2 1/2"のドライブであり、これは
形状係数3 1/2"のドライブの幅とほぼ等しい長さ
と、形状係数3 1/2"の半分の長さにほぼ等しい幅
を有するドライブである。形状係数2 1/2"のドラ
イブの高さは形状係数3 1/2"のドライブの高さの
ほぼ半分である。形状係数2 1/2"のドライブは形
状係数3 1/2"のドライブの容積の約1/4であ
る。
【0022】カートリッジ60はフィンガ・レバー51
のフック端部55を受け入れる寸法の小さい開口61を
有している。カートリッジ60は第2プリント回路カー
ド64も含んでいる。第2プリント回路カード64はハ
ード・ディスク・ドライブ62のピンを、第2回路カー
ド64の回路パスに接続するコネクタ66を含んでい
る。回路カード64にはゼロ挿入力コネクタの雌部分6
8も接続されている。ゼロ挿入力コネクタの雌部分68
は第2プリント回路カード64、及び回路カード64の
回路パスに接続されている。ゼロ挿入力コネクタの雌部
分68には、ハード・ディスク・ドライブ62のピンの
各々に対して1つの電気接点がある。ゼロ挿入力コネク
タの雌部分68はカートリッジ60の一方縁部に沿って
配置されている。使用されているゼロ挿入力コネクタの
雌部分68はクランプと同様な働きをし、ゼロ挿入力コ
ネクタの雄部分54を挟むので、電気接触が行われる。
カートリッジ60の外部から手の届く小さいハンドル7
0を回転して、ゼロ挿入力コネクタの雌部分を、ゼロ挿
入力コネクタの雄部分54に接続ないしクランプする。
ハンドル70(図3)を回転させることによって、雌部
分68のクランプを解除することもできる。選択したゼ
ロ挿入力コネクタの定格を高いサイクル数、たとえば5
000サイクルのものとし、カートリッジ60をドッキ
ング・ベイ40に対して何回も脱着できるようにするこ
とが有利である。ここで使用されているゼロ挿入力コネ
クタはペンシルバニア州ハリスバーグのAMP社から部
品番号531414−4で入手できるものである。ゼロ
挿入力コネクタは雌部分68と雄部分54の両方を有し
ている。高いサイクル・ライフによって、カートリッジ
とドッキング・ベイを何年もの間繰り返し接続すること
が可能となる。
【0023】ハード・ディスク・ドライブ62はカート
リッジ60内の、ゼロ挿入力コネクタの雌部分68を合
わせた後に残されているスペースに取り付けられる。第
2プリント回路カードはカートリッジ60内側の頂面に
取り付けられる。カートリッジ60はシステム装置12
の前面の開口内、及びドッキング・ベイ40内に収まる
大きさである。第2プリント回路カード64上の他の電
子部品は終端抵抗と、電力インジケータLEDだけであ
り、これらは電子工学分野で周知のものであるから、詳
細に説明しない。
【0024】操作時に、カートリッジ60がドッキング
・ベイ40内に挿入される。カートリッジ内のゼロ挿入
力コネクタの雌部分68は、ドッキング・ベイ40内で
雄部分54の上方に配置され、カートリッジ60をドッ
キング・ベイ40内に導く。カートリッジ60はスプリ
ング・プレート47に衝合するまで、ドッキング・ベイ
40内に押し込まれる。カートリッジ60はフィンガ・
レバー51のフック部分55がカートリッジ60の開口
61に係合するまで、スプリング・プレート47に押し
つけられる。カートリッジ60は次いで「解放」され、
スプリング・プレート47はカートリッジ60を、開口
61の端部がフィンガ・レバー51のフック端部55の
端部に衝合する位置へ偏倚する。この位置において、ゼ
ロ挿入力コネクタの雄部分54及び雌部分68のピンが
整合する。フィンガ・レバー51と、ゼロ挿入力コネク
タへの側方負荷を防止するスプリング・プレート47と
によって、カートリッジを定置保持するのが有利であ
る。次のステップはハンドル70を回し、ゼロ挿入力コ
ネクタの雌部分68を雄部分54と係合させることであ
る。カートリッジ60を外すには、ハンドル70を回
し、ゼロ挿入力コネクタの雌部分68を雄部分54との
係合から離脱させる。次いで、フィンガ・レバー51を
若干上方へ持ち上げることによって、これを作動させ
る。これによって、フック端部55がカートリッジ60
の開口61から外れる。スプリング・プレート47はカ
ートリッジ60を外方へ押圧する。スプリング49はカ
ートリッジ60を若干エジェクトするように選択されて
いる。
【0025】ドッキング・ベイ40に接続された第1プ
リント回路カード50に含まれている電源逐次開閉回路
によって、「ホット・プラグ接続」及びデータの偶発的
な書込みを防止するロックアウト機能が可能となる。
【0026】次に、図11及び12を参照して、「ホッ
ト・プラグ接続」を可能とする第1プリント回路カード
の回路を検討する。図11はタイミング図を、また図1
2は図11のタイミング図に関連した状態図を示してい
る。上述したように、回路はその使用法が当分野におい
て周知のものであるプログラム式論理アレイを使用して
作られている。タイミング図に示す各種の状態の間の個
々の時間よりもむしろそのシーケンスが、この回路の重
要なコンポーネントである。シーケンス全体を選択され
た時間内に達成しなければならない。本発明において、
ゼロ挿入力コネクタの雌部分68及び雄部分54を係合
及び係合離脱させるためにハンドル70を回したとき
に、ゼロ挿入力コネクタの雌部分68が材料の弾性範囲
内で若干たわむバー(図示せず)によって制御されるこ
とに留意されたい。このたわみのため、ハンドル70に
もっとも近い電気接点が、ゼロ挿入力コネクタに沿って
他のすべての接点が接触または離脱する若干前に、接触
または離脱することが見いだされた。「ホット・プラグ
接続」を可能とするシーケンスがこの時間内に発生す
る。
【0027】電源逐次開閉回路を反映している図11の
タイミング図を総括的に説明する。上のパラグラフで説
明したように、弾性範囲内でのバーのたわみによって最
初に離脱したり、あるいは最初に接触するゼロ挿入力コ
ネクタの雌部分68のピンによって、−SENX信号8
0が制御される。−SENX信号80が変化した場合、
これは雌部分68と雄部分54の間の接続の変化を示
し、またハード・ディスク・ドライブ62への電力がオ
フまたはオンになったことを示す。ハード・ディスク・
ドライブ62に対する損傷を防止するために、いくつか
の事象が発生し、ハード・ディスク・ドライブ62が損
傷しないようにする必要がある。
【0028】ディスク・ドライブ62に対する電力がな
くなったときに、ディスク・ドライブ62が損傷を受け
ないようにするためには、他のすべての電気接点の接触
が切られるまで、ディスク・ドライブに対する±5ボル
トを維持する必要がある。電源逐次開閉回路は基本的に
は、±5ボルトが最後に切られるようにするため、ハン
ドル70を回した結果として、すべての接点が物理的に
切れる前に、ディスク・ドライブ62のピンに対応して
いるゼロ挿入力コネクタのすべての電気接点の加速遮断
をもたらすものである。換言すると、電源逐次開閉回路
はハード・ディスクに対するすべての接続をオフにして
から、ゼロ挿入力コネクタの最後の接点を切るものであ
る。これは500ミリ秒未満で生じるが、これはゼロ挿
入力コネクタに沿って最初の接点が切れてから、最後の
接点が切れるまでの時間にほぼ等しい。
【0029】電源投入時にカートリッジ60内のディス
ク・ドライブ62に対する損傷を防止するために、ディ
スク・ドライブ62の電気接点の各々を一定のシーケン
スで接続する必要がある。ディスク・ドライブ62に対
して±5ボルトを接続し、安定させてから、シーケンス
を開始する。最初の電気的接触が行われたときに、電源
逐次開閉回路はこれを検知し、ディスク・ドライブ62
のすべてのピンを順序づけ、シーケンスが開始される前
に、±5ボルトがディスク・ドライブに接続されるよう
にする。電源逐次開閉回路は基本的に、電気的接触がゼ
ロ挿入力コネクタの接点に沿って行われた場合であって
も、電気信号がディスク・ドライブ62に流れるのを防
止するものである。本発明においてこれを達成するに
は、遅延を使用する。
【0030】図11は本発明の電源逐次開閉の働きを詳
細に示すものである。図11は当分野で周知のプログラ
ム式論理アレイによって実施することのできるタイミン
グ図である。図11において、−SENX信号80が低
い場合、電気接触が行われており、−SENX信号80
が高くなった場合、これは電気接触が切れたことを示
す。−SENX信号80が高くなると、電源遮断シーケ
ンスが開始される。ハード・ファイルの存在を示す+H
EP信号82は基本的に−SENX信号80を若干遅延
して反映するものであって、−SENX信号80が高く
なったことに応じて、高い状態から低い状態に変化す
る。+HEP信号82が低くなったことに応じて、+R
ESET信号84が数クロック・サイクルの間高くな
り、ハード・ディスク・ドライブ62を黙認するので、
ハード・ディスク・ドライブ62は電源遮断中または電
源投入中にバスに信号を送らない。ハード・ディスク・
ドライブ62が係合から外されると、−PWRON信号
86が高くなる。同様に、ハード・ディスク・ドライブ
62が係合から外されると、−BUSEN信号が高くな
り、バスが係合から外されたこと、すなわちバスが使用
禁止となったことを示す。−PWRON信号86が高く
なったことに応じて、ハード・ディスク・ドライブ62
に対する直流電圧であるVCC信号90が低くなり始め
る。VCC信号90が低くなり始めることに応じて、C
MOSのラッチアップを防止するため、ドライブ62が
行わなければならない順序づけ手順である電源投入時リ
セットとなる−POR信号92が低くなる。カートリッ
ジ60の取り外し時に、電源リセットは電源遮断シーケ
ンスを行う。+PORQ信号94は−POR信号92を
若干遅延して反映するものであるから、−POR信号9
2が低くなったとき、+PORQ信号94は高くなる。
【0031】カートリッジ60が交換されるか、ドッキ
ング・ベイ40に挿入され、ゼロ挿入力コネクタの雌部
分68が雄部分54と電気接触を行った場合に、電源投
入シーケンスが始まる。最初の雌部分が雄部分に接触す
ると、−SENX信号80が高い状態から低い状態へ下
降し、+HFP信号82を低い状態から高い状態にす
る。+HFP信号82の高い状態は−PWRON信号8
6を低くし、電力がディスク・ドライブ62に利用でき
るようになったことを示す。−PWRON信号86は低
くなるとVCC信号90を上昇し始めるようにトリガ
し、これはディスク・ドライブ62に対するすべてのピ
ンが適切なシーケンスで適切な電力レベルにおかれるこ
とを示す。適切なシーケンスでのこの適切な電力レベル
が達成されると、VCC信号90は高い状態におかれ
る。高いVCC信号90は−POR信号92を高くし、
これは次いで−PORQ信号94を低くする。−POR
Q信号94が低くなると+RESET信号84を数クロ
ック信号の間高くなるようにトリガする。最後に、少し
後で−DELAY信号96が低くなり、ゼロ挿入力コネ
クタの最後のピンが電気接触を完了していることを示
す。−DELAY信号96が低くなることに応じて、−
BUSEN信号88が低くなり、バスを係合できるよう
になったことを示す。
【0032】図12の状態図は電源逐次開閉回路がとる
各種の状態だけを示している。状態は図11の上部にも
示されている。図12は各種の状態の詳細を示したもの
である。
【0033】電源逐次開閉回路は1台のパーソナル・コ
ンピュータ10で使用する2つ以上の脱着式カートリッ
ジ60を有しているユーザに、データ保全性サービスも
提供する。データ保全性サービスは基本的に、オペレー
ティング・システムが新しいカートリッジが挿入された
ことを認識せず、新しいディスク・ドライブ62がドッ
キング・ベイ40に前からあったかのように、これに書
込みを行うものであるため、ユーザが新しいカートリッ
ジ60をドッキング・ベイ40に挿入し、重要な部分に
新しい情報を重ね書きをするのを防止するロックアウト
装置である。
【0034】このロックアウト回路は比較的単純なもの
であるから、本発明のこの部分の理解を助けるために、
別なタイミング図や状態図が必要であるとは思われな
い。したがって、その機能を言葉で説明する。電源逐次
開閉回路は、図11の−SENX信号80の状態でもあ
る2つの信号−SENS1及び−SENS2によってカ
ートリッジ60の在否の監視も行う。カートリッジ60
が存在しない場合には、ファイル交換を示す信号+FC
HGが活動化され、電源逐次開閉回路によってラッチさ
れるため、新しいカートリッジ60の挿入後も活動状態
にとどまる。オン/オフ・スイッチをオフにするか、あ
るいは再ブートを行うためのキーボード16上の適切な
キーを押すかのいずれかによって、コンピュータ・シス
テム10が再ブートされるまで、+FCHG信号は活動
状態にとどまる。+FCHG信号が活動状態である場合
にLEDを活動化し、正常な操作を再開する前にシステ
ムを再ブートしなければならないことを示すことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】パーソナル・コンピュータの斜視図である。
【図2】プロセッサ間ボードがパーソナル・コンピュー
タのシステム装置内で嵌合する部分を示す斜視図であ
る。
【図3】カートリッジ、ドッキング・ベイ及び間挿カー
ドの斜視図である。
【図4】ドッキング・ベイの正面図である。
【図5】ドッキング・ベイの側面図である。
【図6】ドッキング・ベイ内のカートリッジの前面図で
ある。
【図7】ドッキング・ベイ内のカートリッジの側面図で
ある。
【図8】一部が切り欠かれ、フィンガ・ラッチの細部を
示しているドッキング・ベイ内のカートリッジの前面図
である。
【図9】一部が切り欠かれ、フィンガ・ラッチの細部を
示しているドッキング・ベイ内のカートリッジの側面図
である。
【図10】フィンガ・ラッチの詳細図である。
【図11】ハード・ディスク・ドライブの「ホット・プ
ラグ接続」を可能とする回路のタイミング図である。
【図12】図11に示すタイミング図に関連する状態図
である。
【符号の説明】 24 間挿ボード 40 ドッキング・ベイ 45 ファスナ 46 ハウジング 47 スプリング・プレート 50 第1回路カード 51 フィンガ・レバー 60 カートリッジ 62 ハード・ディスク・ドライブ 64 第2回路カード 70 ハンドル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・ロバート・フールニエ アメリカ合衆国55901、ミネソタ州ロチェ スター、26番アベニュー・エヌ・ダブリュ ー5515 (72)発明者 ケビン・パトリック・オマロ アメリカ合衆国55906、ミネソタ州ロチェ スター、ボックス105、ルーラル・ルート 4

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の形状係数に関連した寸法を有するド
    ライブに適合するコンピュータのディスク・ドライブ・
    ベイ内に収まるドッキング・ベイと、 第2の形状係数の寸法を有するハード・ディスク・ドラ
    イブを含んでいる、前記ドッキング・ベイ内に収まるカ
    ートリッジとからなり、前記第2の形状係数が前記第1
    の形状係数の対応する寸法よりも長さ、高さ及び幅の小
    さい寸法を有している脱着式ハード・ディスク・ドライ
    ブ・システム。
  2. 【請求項2】前記ドッキング・ベイに関連した電気接点
    と前記カートリッジに関連した電気接点の間で、複数の
    サイクルにわたって正常に電気接触を行うことのできる
    電気コネクタを含み、 前記電気コネクタが前記ドッキング・ベイまたは前記カ
    ートリッジの一方に接続される雌部分を有しており、か
    つ前記ドッキング・ベイまたは前記カートリッジの他方
    に接続される雄部分を有している請求項1記載の脱着式
    ハード・ディスク・ドライブ・システム。
  3. 【請求項3】前記ドッキング・ベイには前記電気コネク
    タの前記雌部分または前記雄部分が接続されている第1
    回路カードを含んでいる請求項2記載の脱着式ハード・
    ディスク・ドライブ・システムにおいて、 前記ドッキング・ベイを前記コンピュータのコネクタに
    電気的に接続するためのシステム・コネクタと、 前記第1回路カード上の前記システム・コネクタから、
    前記第1回路カードに電気的に接続された前記電気コネ
    クタの前記雄部分または前記雌部分への回路パスとをさ
    らに含んでいる脱着式ハード・ディスク・ドライブ・シ
    ステム。
  4. 【請求項4】前記電気コネクタの前記雄部分または前記
    雌部分が電気的に接続されている第2回路カードを前記
    カートリッジが含んでいる請求項2記載の脱着式ハード
    ・ディスク・ドライブ・システムにおいて、 前記カートリッジを前記ハード・ディスク・ドライブ上
    のコネクタに電気的に接続するためのハード・ファイル
    ・コネクタと、 前記第1回路カード上の前記ハード・ファイル・コネク
    タから、前記第2回路カードに電気的に接続された前記
    電気コネクタの前記雄部分または前記雌部分への回路パ
    スとをさらに含んでおり、前記ハード・ファイル・コネ
    クタが前記雄部分または前記雌部分から離隔配置されて
    いる脱着式ハード・ディスク・ドライブ・システム。
  5. 【請求項5】前記電気コネクタの前記雄部分または前記
    雌部分が電気的に接続されている第2回路カードを前記
    カートリッジが含んでいる請求項3記載の脱着式ハード
    ・ディスク・ドライブ・システムにおいて、 前記カートリッジを前記ハード・ディスク・ドライブ上
    のコネクタに電気的に接続するためのハード・ファイル
    ・コネクタと、 前記第1回路カード上の前記ハード・ファイル・コネク
    タから、前記第2回路カードに電気的に接続された前記
    電気コネクタの前記雄部分または前記雌部分への回路パ
    スとをさらに含んでおり、前記ハード・ファイル・コネ
    クタが前記雄部分または前記雌部分から離隔配置されて
    いる脱着式ハード・ディスク・ドライブ・システム。
  6. 【請求項6】第1のカートリッジが前記ドッキング・ベ
    イ内で第2のカートリッジと交換された後、前記第2の
    カートリッジ内のハード・ディスク・ドライブへの書込
    みを防止する手段をさらに含んでいる請求項5記載の脱
    着式ハード・ディスク・ドライブ・システム。
  7. 【請求項7】前記コンピュータに対する電力が維持され
    ている間に、第1のカートリッジを前記ドッキング・ベ
    イから取り外すことを可能とし、かつ前記コンピュータ
    に対する電力が維持されている間に、第2のカートリッ
    ジを前記ドッキング・ベイに挿入し、前記ドッキング・
    ベイに電気的に接続することを可能とする手段をさらに
    含んでいる請求項5記載の脱着式ハード・ディスク・ド
    ライブ・システム。
  8. 【請求項8】前記コンピュータに対する電力が維持され
    ている間に、第1のカートリッジが取り外された後、第
    2のカートリッジを前記ドッキング・ベイに挿入し、か
    つ電気的に接続することを可能とする手段をさらに含ん
    でおり、第2のカートリッジの挿入を可能とする前記手
    段が前記雄部分と前記雌部分とを係合したときに、最初
    の電気的接触が前記雌部分と前記雄部分の間で行われて
    から、最後の電気的接触が前記雌部分と前記雄部分の間
    で行われるまでの時間内に行われる請求項5記載の脱着
    式ハード・ディスク・ドライブ・システム。
  9. 【請求項9】ドッキング・ベイと、 ハード・ファイル・コネクタを有するハード・ディスク
    ・ドライブを含んでおり、前記ドッキング・ベイ内に収
    まるカートリッジと、 複数のサイクルにわたって電気的な接続及び接続解除を
    行うことのできる2部分コネクタとからなり、前記部分
    の一方が前記ドッキング・ベイによって電気的に接続さ
    れ、かつ担持されており、前記部分の他方が前記カート
    リッジによって電気的に接続され、かつ担持されてお
    り、前記カートリッジが前記2部分コネクタの前記部分
    の一方と前記ハード・ディスク・コネクタを電気的に接
    続し、かつ前記2部分コネクタの前記部分をハード・デ
    ィスク・コネクタから物理的に分離している脱着式ハー
    ド・ディスク・ドライブ・システム。
  10. 【請求項10】前記2部分コネクタを使用して、電気的
    接続が行われる前に、前記カートリッジを前記ドッキン
    グ・ベイ中へ導く請求項9記載の脱着式ハード・ディス
    ク・ドライブ・システム。
  11. 【請求項11】前記電気コネクタの2つの部分の間の電
    気的接続が前記カートリッジに係合するレバーを第1位
    置と第2位置の間で移動させることによって達成される
    請求項9記載の脱着式ハード・ディスク・ドライブ・シ
    ステム。
  12. 【請求項12】前記コンピュータに対する電力が維持さ
    れている間に、第1のカートリッジの取り外し及び第2
    のカートリッジの挿入を可能とする手段をさらに含んで
    おり、該手段が、電気的接触を切るために、前記レバー
    を第1位置から第2位置へ移動したときに、前記2部分
    コネクタにおいて最初の接触が切れてから、最後の接触
    が切れるまでの間作動し、また電気的接触を行うため
    に、前記レバーを第2位置から第1位置へ移動したとき
    に、前記2部分コネクタにおいて最初の接触が行われて
    から、最後の接触が行われる間作動する請求項11記載
    の脱着式ハード・ディスク・ドライブ・システム。
  13. 【請求項13】第1のカートリッジが前記ドッキング・
    ベイから取り外された後、第2のカートリッジ内のハー
    ド・ディスク・ドライブへの書込みを防止する手段をさ
    らに含んでいる請求項12記載の脱着式ハード・ディス
    ク・ドライブ・システム。
  14. 【請求項14】前記カートリッジを前記電気コネクタと
    無関係に前記ドッキング・ベイ内に配置し、保持する手
    段をさらに含んでいる請求項10記載の脱着式ハード・
    ディスク・ドライブ・システム。
  15. 【請求項15】前記カートリッジを配置し保持するため
    の前記手段が前記カートリッジ内の開口に係合するレバ
    ーを含んでいる請求項14記載の脱着式ハード・ディス
    ク・ドライブ・システム。
  16. 【請求項16】コンピュータから第1のディスク・ドラ
    イブを取り外し、前記第1のディスク・ドライブを第2
    のディスク・ドライブと交換する方法において、前記コ
    ンピュータに対する電力が維持されている間に、前記第
    1のディスク・ドライブを前記コンピュータから取り外
    し、前記コンピュータに対する電力が維持されている間
    に、前記第2のディスク・ドライブを前記コンピュータ
    内に配置し、前記コンピュータのシステムが前記第2の
    ディスク・ドライブ上のデータの位置を判定するまで、
    前記第2のディスク・ドライブへの書込みを防止するス
    テップからなる前記方法。
JP5000061A 1992-02-10 1993-01-04 脱着式ハード・ディスク・ドライブおよびその交換方法 Expired - Fee Related JP2654327B2 (ja)

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