JPH0744878B2

JPH0744878B2 - ヘッド位置決め装置

Info

Publication number: JPH0744878B2
Application number: JP63142417A
Authority: JP
Inventors: 克哉榎波; 裕司露口; 隆裕坂口
Original assignee: ティアツク株式会社
Priority date: 1988-06-09
Filing date: 1988-06-09
Publication date: 1995-05-15
Anticipated expiration: 2010-05-15
Also published as: JPS6477498A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ディスク装置において信号変換ヘッドをステ
ッピングモータを使用してディスク上の所望位置に配置
するためのヘッド位置決め装置に関する。

〔従来の技術〕

ステッピングモータを磁気デイスク駆動装置におけるヘ
ッドのデイスク半径方向の送りに使用することは、良く
知られている。このようにヘッドの送り機構にステッピ
ングモータを使用すると、所望のヘッド位置を比較的正
確且つ容易に得ることが出来る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、ステッピングモータを２相励磁方式で駆動す
る場合の回転子の停止位置は、同時に励磁されている２
つの巻線の中間となる。しかし、この２つの巻線の中間
位置は、２つの巻線に基づく磁束が実質的に同等に作用
する場所であり、回転子の角度位置の制御不能な範囲
（不感帯）が比較的大きい領域である。換言すれば、２
つの巻線の中間領域は回転子の停止位置のバラツキが比
較的大きい領域である。例えば、同一の回転方向におい
て回転子の停止制御を繰返した場合に同一角度位置に停
止することが困難であり、停止位置のバラツキが生じ
る。また、回転子の回転方向が異なる場合においては回
転子の停止位置の変化（バラツキ）が更に多くなる。

そこで、本発明の目的は、回転子の停止位置のバラツキ
を小さくすることができるステッピングモータの駆動装
置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］上記目的を達成するための本発明は、複数のトラックを
有する記録媒体ディスクの所望トラックに信号変換ヘッ
ドを位置決めするためのヘッド位置決め装置であって、
第１、第２、第３及び第４相の巻線を有する固定子と、
前記巻線の励磁状態に対応した角度位置をとる回転子と
から成るステッピングモータと、前記ステッピングモー
タの２ステップ動作で前記ヘッドを１トラック進めるよ
うに形成されたヘッド移動手段と、選択的に励磁電流を
流すために前記第１、第２、第３及び第４相の巻線にそ
れぞれ直列に接続された第１、第２、第３及び第４のス
イッチ素子と、前記第１、第２、第３及び第４のスイッ
チ素子を２相励磁方式でオン・オフ制御する制御回路
と、前記第１〜第４相の巻線の内で同時に励磁される２
つの巻線の中心を基準にして非対称の磁束分布が生じる
ように前記第１及び第３相の巻線の励磁電流の値よりも
前記第２及び第４相の巻線の励磁電流の値を幾らか小さ
くするための励磁電流制限抵抗とを備えていることを特
徴とするヘッド位置決め装置に係わるものである。

［作用］本発明に従って、同時に励磁される２つの巻線の中心を
基準にして非対象の磁束分布とすれば、これに応じて回
転子の停止角度位置も２つの巻線の中間からずれる。こ
の非対称な磁束分布に従う停止角度位置における回転子
の磁界に対する不感帯の幅は、従来の対称な磁束分布に
よる２つの巻線の中間の停止角度位置の不感帯の幅より
も狭くなる。この結果、本発明においては、停止角度位
置又はこの近傍で回転子が磁界に良好に応答し、同一角
度位置において複数回の停止動作を繰返した時の停止位
置のバラツキが少なくなる。なお、停止位置は２つの巻
線の中間から少しずれる。従って、このずれた位置を所
望位置に対応させる。また、ステッピングモータの２ス
テップでヘッドを１トラック進める。

〔実施例〕

次に、図面を参照して本発明の実施例について述べる。

第１図に示す本発明の実施例に係わる磁気デイスク駆動
装置は、デイスク（１）をモータ（２）で回転し、磁気
ヘツド（３）でデータを変換するように構成されてい
る。磁気ヘッド（３）が取り付けられたキヤリッジ
（４）はガイド棒（５）に案内されてデイスク（１）の
半径方向に移動自在である。（６）はリードスクリユで
あり、ステッピングモータ（７）の回動角度に対応する
ようにキヤリッジ（４）を移動するものである。ステッ
ピングモータ（７）は、永久磁石型（PM型）であるた
め、等角度間隔に配設された多数の極（８）を有する固
定子コア（９）と極（８）に巻き回された第１、第２、
第３及び第４相巻線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとから成る固定子
（10）と、等角度間隔に配設された複数の磁極（11）を
有する永久磁石から成る回転子（12）とを有する。第１
〜第４相巻線Ａ〜Ｄは分割されて複数の極（８）に繰返
し巻き回されている。回転子（１）の磁極（11）は、第
１〜第４相巻線Ａ〜Ｄの単位配列区間に１つのＮ極とＳ
極とが位置するように配されている。従つて、第１相巻
線Ａに回転子（12）のＮ極が対向している時には第３相
巻線ＣにＳ極が対向する。なお、本実施例では、第１相
及び第３相巻線Ａ、Ｃの極（８）に対応してデイスク
（１）のトラックが存在するようにステッピングモータ
（７）とヘッド（３）とが関係づけられている。要する
に２ステップで１トラック進むように構成されている。

第２図は第１図のステッピングモータ（７）の第１〜第
４相巻線Ａ〜Ｄの電気的接続とその駆動回路とを死す。
第１〜第４相巻線Ａ〜Ｄの一端は夫々直流電源端子（1
3）に接続され、他端はスイッチ素子として機能する第
１〜第４のトランジスタQ₁、Q₂、Q₃、Q₄を通してクラン
ド即ち電源の共通ライン（14）に接続されている。各ト
ランジスタQ₁〜Q₄のベースは位相制御回路（15）に接続
されている。位相制御回路（15）は、ステップパルスに
応答して所定の励磁方式でトランジスタQ₁〜Q₄を制御す
るものである。

（16）は本発明に従つて電流を例えば３〜20％程度制限
するための抵抗であり、第２相及び第４相巻線Ｂ、Ｄと
電源端子（13）との間に接続されている。

D₁、D₂、D₃、D₄はダイオード、ZDはツエナーダイオード
であり、これ等は巻線Ａ〜Ｄの蓄積エネルギを放出する
ために設けられている。なお、第１〜第４相巻線Ａ〜Ｄ
は、第１図の複数の極（８）に分割されて巻き回されて
いる。勿論、固定子（10）が４極構成の場合は巻線Ａ〜
Ｄを分割する必要はない。

第２図の第１〜第４のトランジスタQ₁〜Q₄を２相励磁方
式で駆動すると、各相巻線Ａ〜Ｄには第３図（Ｂ）〜
（Ｅ）に示す電圧が印加される。この図から明らかな如
く、同時に付勢される２つの相の巻線の中の一方の電圧
が他方の電圧よりも低くなり、励磁電流に差が生じる。
今、t₄時点でステップパルスが終了し、回転子（12）の
停止制御期間になつたとすれば、第１相巻線Ａに第１の
レベルの励磁電流が流れ、第４相巻線Ｄに抵抗（16）で
制限された第２のレベルの励磁電流が流れる。このた
め、第４図に示す第１相巻線Ａの極（8b）が比較的強い
Ｓ極となり、第４相巻線Ｄの極（8a）が比較的弱いＳ極
となる。従って、極（8a）と（8b）との中間と回転子
（12）の中心軸（12a）とを結ぶ中心線（17）を基準に
して対称な磁速分布とならず、偏つた磁速分布になり、
回転子（12）のＮ極（11）の中心線（18）が中心線（1
7）よりも右側に偏つた状態で回転子が停止する。

今、回転子（12）が時計回り方向に回つた場合について
述べたが、反時計回り方向る回転子（12）が回る場合も
同様な動作となる。

回転子（12）のＮ極（11）の中心線（18）が第４図に示
す如く中心線（17）よりも少しずれた位置になるように
電流及び磁界を決定すると、回転子（12）の角度位置の
制御不能な範囲（不感帯）が小さくなる。即ち、回転子
（12）の停止角度位置が、例えば同時に励磁される第１
相巻線Ａと第４相巻線Ｄとの中間位置から偏った位置に
なると、第１相巻線Ａと第４相巻線Ｄによって形成され
ている磁界に対する回転子（12）の応答性が良くなる。
従って、第１相巻線Ａと第４相巻線Ｄに所定電流が流さ
れた場合における回転子（12）の停止角度位置のバラツ
キが少なくなる。なお、回転子（12）の停止角度位置の
バラツキの低減効果は回転子（12）の時計回り方向にお
ける停止時と反時計回り方向における停止時との両方で
得られるので、結局、回転方向の相違による停止位置の
ずれ（ヒステリシス）も小さくなる。

なお、t₂時点から停止制御期間となる場合もt₀、t₄時点
と同一動作になる。

本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例え
ば、次の変形例が可能なものである。

（Ａ）第１図に原理的に示す永久磁石型ステッピング
モータの代りに第５図及び第６図に示すハイブリッド
（hybrid）型ステッピングモータとしてもよい。このハ
イブリッド型ステッピングモータの回転子（31）は永久
磁石（32）と成層鋼板（33）とで構成され、表面に凹凸
を有する。また固定子（34）の極の表面にも凹凸があ
り、小さなステップ角が得られるように構成されてい
る。また、巻線は２層に設けられ、極１、２、３、４、
５、６、７、８に対して、外側に第１〜４相巻線がＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に配され、内側にＣ、
Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ、Ｂの順に配されている。

（Ｂ）第１及び第３相巻線Ａ、Ｃに第２のレベルの電
流を流し、第２及び第４相巻線Ｂ、Ｄに第１のレベルの
電流を流すようにしてもよい。換言すれば、巻線Ｃ、
Ｄ、Ａ及びＢを第１、第２、第３及び第４相の巻線と呼
ぶことができる。

〔発明の効果〕

上述から明らかなように、本発明によれば、第２及び第
４相の巻線の励磁電流の値を第１及び第３相の巻線の励
磁電流の値よりも幾らか小さくするという簡単な構成に
よって固定子側の磁束分布に偏りが生じ、回転子の角度
位置に偏りが生じ、回転子を所望角度位置に正確に停止
させることが可能になる。即ち、本発明によれば、同一
回転方向における回転停止位置のバラツキを小さくする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係わるデイスク駆動装置を示
す原理図、第２図は実施例の駆動回路を示す回路図、第３図は第２図の各部の波形図、第４図は第３図の制御に基づく回転子の停止位置を示す
ステッピングモータの一部断面図、第５図は変形例のステッピングモータを示す断面図、第６図は第５図のＡ−Ａ線に相当する断面図である。（10）……固定子、（11）……磁極、（12）……回転
子、（13）……電源端子、Ａ……第１相巻線、Ｂ……第
２相巻線、Ｃ……第３相巻線、Ｄ……第４相巻線、Q₁〜
Q₄……トランジスタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂口隆裕東京都武蔵野市中町３丁目７番３号テイアック株式会社内 (56)参考文献特開昭59−220096（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−20613（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−183299（ＪＰ，Ａ) 実公昭50−36165（ＪＰ，Ｙ１)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のトラックを有する記録媒体ディスク
の所望トラックに信号変換ヘッドを位置決めするための
ヘッド位置決め装置であって、第１、第２、第３及び第４相の巻線を有する固定子と前
記巻線の励磁状態に対応した角度位置をとる回転子とか
ら成るステッピングモータと、前記ステッピングモータの２ステップ動作で前記ヘッド
を１トラック進めるように形成されたヘッド移動手段
と、選択的に励磁電流を流すために前記第１、第２、第３及
び第４相の巻線にそれぞれ直列に接続された第１、第
２、第３及び第４のスイッチ素子と、前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ素子を２相励
磁方式でオン・オフ制御する制御回路と、前記第１〜第４相の巻線の内で同時に励磁される２つの
巻線の中心を基準にして非対称の磁束分布が生じるよう
に前記第１及び第３相の巻線の励磁電流の値よりも前記
第２及び第４相の巻線の励磁電流の値を幾らか小さくす
るための励磁電流制限抵抗とを備えていることを特徴とするヘッド位置決め装置。