JPH10201283A - モータ駆動装置およびそれを用いた高密度／通常密度互換型フレキシブルディスクドライブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速度モードと低速度モードとの両方で駆動
可能なモータを、各速度モードに合ったトルクで、かつ
回転精度良く駆動すること。 【解決手段】 スイッチユニット５０は挿入されたＦＤ
の種類を識別し、検出信号を論理回路６１へ送出する。
検出信号に応答して、論理回路６１は高速度選択信号Ｓ
_H か低速度選択信号Ｓ_L かのどちらか一方を出力する。
高速度選択信号Ｓ_H に応答して、モード選択回路６３３
は速度切換用スイッチング手段１３２をオン状態にし
て、３相コイル１２４の結線をユニポーラ結線とすると
共に、高速度を指示するモード選択信号を駆動トランジ
スタ６３２に供給する。低速度選択信号Ｓ_L に応答し
て、モード選択回路６３３は速度切換用スイッチング手
段１３２をオフ状態にして、３相コイル１２４の結線を
バイポーララ結線とすると共に、低速度を指示するモー
ド選択信号を駆動トランジスタ６３２に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はモータ駆動装置に関
し、特に、記録再生時に高速度で回転させる必要のある
大容量フレキシブルディスクの磁気ディスク媒体と記録
再生時に上記高速度より非常に低い低速度で回転させる
必要のある通常容量フレキシブルディスクの磁気ディス
ク媒体との両方に対してデータの記録再生を行う高密度
／通常密度互換型フレキシブルディスクドライブのスピ
ンドルモータを回転起動させるのに適したモータ駆動装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、フレキシブルディスクド
ライブ（以下、ＦＤＤとも呼ぶ）はその中に挿入された
フレキシブルディスク（以下、ＦＤとも呼ぶ）ＦＤの磁
気ディスク媒体に対してデータの記録再生を行うための
装置である。近年、ＦＤの大容量化が進められており、
１Ｍ〜２Ｍバイトの記憶容量（以下、通常容量と呼ぶ）
を持つものに対して、１２８Ｍバイトの記憶容量（以
下、大容量と呼ぶ）を持つものが開発されている。これ
に伴って、ＦＤＤとしても、このような大容量ＦＤの磁
気ディスク媒体に対してデータの記録再生可能なものが
開発されている。

【０００３】以下においては、大容量ＦＤの磁気ディス
ク媒体のみに対してデータを記録再生可能なＦＤＤを高
密度専用型ＦＤＤと呼び、通常容量ＦＤＤの磁気ディス
ク媒体のみに対してデータを記録再生可能なＦＤＤを通
常密度専用型ＦＤＤと呼ぶことにする。さらに、大容量
および通常容量の両方のＦＤの磁気ディスク媒体に対し
てデータを記録再生可能なＦＤＤを高密度／通常密度互
換型ＦＤＤと呼ぶことにする。なお、高密度専用型ＦＤ
Ｄと高密度／通常密度互換型ＦＤＤとを総称して、高密
度型ＦＤＤと呼ぶことにする。

【０００４】さて、通常密度専用型ＦＤＤと高密度型Ｆ
ＤＤとの間の機構上の主要な相違点の１つは、磁気ヘッ
ドを保持するキャリッジを、ドライブ内に挿入されたＦ
Ｄに対して所定の半径方向（磁気ディスク媒体の径方
向）に沿って移動する駆動手段の構成にある。すなわ
ち、通常密度専用型ＦＤＤでは駆動手段としてステッピ
ングモータを使用しているのに対して、高密度型ＦＤＤ
では駆動手段としてボイスコイルモータ（ＶＣＭ）のよ
うなリニアモータを使用している。

【０００５】以下、高密度型ＦＤＤの駆動手段として使
用されるボイスコイルモータについて少し詳細に説明す
る。ボイスコイルモータは、キャリッジの後方に配置さ
れ、所定の半径方向と平行な駆動軸の回りに巻回された
ボイスコイルと、このボイスコイルを通して流れる電流
と交叉する磁界を発生するための磁気回路とを有する。
このような構成により、磁気回路で発生された磁界と交
叉する方向にボイスコイルに電流を流すことにより、こ
の電流と磁界との相互作用に基づいて駆動軸の延在方向
に駆動力が発生する。この駆動力により、ボイスコイル
モータはキャリッジを所定の半径方向に沿って移動させ
る。

【０００６】また、通常密度専用型ＦＤＤと高密度型Ｆ
ＤＤとの間のもう１つ別の主要な相違点は、挿入された
ＦＤＤの磁気ディスクを回転するスピンドルモータの回
転数にある。すなわち、通常密度専用型ＦＤＤでは、挿
入されるべきＦＤが通常容量ＦＤに限られるので、それ
用のスピンドルモータは、挿入されたＦＤの磁気ディス
ク媒体を、３００ｒｐｍ或いは３６０ｒｐｍの回転数の
低速度で回転すれば良い。これに対して、高密度型ＦＤ
Ｄでは、挿入されるべきＦＤは大容量ＦＤだけ或いは大
容量ＦＤと通常容量ＦＤの両方の場合がある。したがっ
て、高密度型ＦＤＤ用スピンドルモータは、挿入された
ＦＤが大容量ＦＤの場合には、その磁気ディスク媒体を
３６００ｒｐｍと通常容量ＦＤのそれの１２倍乃至１０
倍の高速度で回転させなければならない。

【０００７】本出願人は、平成８年５月２７日付提出の
特願平８−１３２１６２号において、、挿入されたＦＤ
が通常容量ＦＤであるか大容量ＦＤであるかを識別検出
し、その識別検出結果に基づいて挿入されたＦＤの磁気
ディスク媒体をそれに合った回転数で自動的に回転駆動
することができる「高密度／通常密度兼用型ＦＤＤ用ス
ピンドルモータ制御方法及び制御システム」を既に出願
した。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うに、高密度／通常密度互換型ＦＤＤにおいては、高速
度モードでは低速度モード時の速度の１０乃至１２倍も
の高速度でスピンドルモータを回転させなければならな
い。このような極端に回転数が異なる２つの速度モード
で単一のスピンドルモータを使用して必要なトルクをも
って精度良く回転制御することは一般的に困難である。

【０００９】一方、一定回転数の下で回転数を精度良く
する技術は既に知られている。例えば、３６００ｒｐｍ
の回転数である高速度の場合にはセンサレスモータドラ
イバを使用して回転数を精度良く制御でき、３００／３
６０ｒｐｍの回転数である低速度の場合にはＦＧモータ
ドライバを使用して回転数を精度良く制御できる。尚、
モータとしては３相ブラシレス直流モータが使用され
る。また、３相ブラシレス直流モータにおいて、巻線の
結線の仕方には、ユニポーラ結線とバイポーラ結線との
２種類がある。ここで、ユニポーラ結線とは、３相のコ
イルの共通接続端子を電源端子又は接地端子に接続し
て、各相のコイルに電流を流すようにした結線をいう。
バイポーラ結線とは、３相のコイルの共通接続端子を開
放して、一度に２つのコイルに電流を流すようにした結
線をいう。上述した一定回転数の下での回転数制御では
バイポーラ結線を使用している。

【００１０】また、特開平６−３５１２８３号公報（以
下、先行技術と呼ぶ）には、１個のモータを低速回転状
態と高速回転状態との２種類の回転モードでモータ特性
を切り換えて使用するために、上述したユニポーラ結線
とバイポーラ結線とを選択的に切り換えるようにした
「モータ駆動装置」が開示されている。この先行技術に
開示されたモータ駆動装置は、例えば、携帯用テープレ
コーダにおいて、１個のモータで再生（プレイ）や記録
等の低速（定速）のテープ走行駆動と、早送りや巻戻し
等の高速のテープ走行駆動とをそれぞれ良好に行わせる
ために使用される。低速回転モード（例えば上記再生や
記録等の低速テープ走行モード）時には、バイポーラ結
線を選択して全波駆動し、省電効果を得ている。一方、
高速回転モード（例えば上記早送りや巻戻し等の高速テ
ープ走行モード）時には、ユニポーラ結線を選択して半
波駆動し、モータの回転数を高めている。

【００１１】しかしながら、上記先行技術では、低速回
転モードおよび高速回転モードの各々において必要がト
ルクを得ることができるが、回転数（速度）を精度良く
制御することは行われていない。特に、高速回転モード
はテープの早送りや巻戻しに使用するものであって、も
ともと精度良く回転数を制御する必要性がない。

【００１２】例えば、高密度／通常密度互換型ＦＤＤに
おいては、高速度モードでは１４ｇ・ｃｍ以上のトルク
を必要とし、低速度モードでは６０ｇ・ｃｍ以上のトル
クを必要とし、さらに、回転数の０．２％以下の変動に
抑える必要がある。

【００１３】したがって、本発明の課題は、上述した従
来の問題点に鑑み、極端に回転数が異なる２つの速度モ
ード（高速度モードおよび低速度モード）で、単一のス
ピンドルモータを使用して必要なトルクをもって精度良
く回転制御することができるモータ駆動装置およびそれ
を用いた高密度／通常密度互換型ＦＤＤを提供すること
にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、３相の
コイルを備えたモータを、高速度で回転させる高速度モ
ードと前記高速度より非常に低い低速度で回転させる低
速度モードとの両方で駆動するモータ駆動装置におい
て、前記高速度モード時には前記３相のコイルの結線を
ユニポーラ結線にし、前記低速度モード時には前記３相
のコイルの結線をバイポーラ結線にするモード選択手段
と、前記モータの回転速度を検出する回転速度検出手段
と、該回転速度検出手段で検出された回転速度に基づい
て、前記高速度モードには前記モータを高速度で回転さ
せ、前記低速度モードには前記モータを低速度で回転さ
せるように駆動する駆動手段と、を有することを特徴と
するモータ駆動装置が得られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１６】図２を参照して、本発明に係るモータ駆動
装置が適用される高密度／通常密度互換型ＦＤＤについ
て説明する。図示の高密度／通常密度互換型ＦＤＤは後
述する大容量ＦＤの磁気ディスク媒体と通常容量ＦＤの
磁気ディスク媒体の両方に対してデータの記録再生を行
う装置である。ＦＤは図２中の矢印Ａで示す方向から高
密度／通常密度互換型ＦＤＤ中に挿入される。挿入され
たＦＤは、メインフレーム１１の表面上で回転可能に支
持されたディスクテーブル１２上に、互いの中心軸が一
致した状態で保持される。ディスクテーブル１２はメイ
ンフレーム１１の凹部（後述する）内に埋め込まれた状
態で設けられたスピンドルモータ（後述する）によって
回転駆動され、これによってＦＤの磁気ディスク媒体は
回転する。また、メインフレーム１１の裏面には、多数
の電子部品を搭載したプリント配線基板（図示せず）が
取り付けられている。

【００１７】高密度／通常密度互換型ＦＤＤは、ＦＤの
磁気ディスク媒体に対してデータの読出し／書込みを行
う磁気ヘッド（図示せず）を備えている。磁気ヘッドは
ジンバル１４を介してキャリッジ１５によって保持され
ている。磁気ヘッドとジンバル１４とキャリッジ１５と
ボイスコイル１７（後述する）とＦＰＣ（フレキシブル
・プリンテッド・サーキット）とスケールとスプリング
ホルダとバネとの組み合わせをキャリッジアセンブリと
呼ぶ。キャリッジ１５はメインフレーム１１の表面上で
メインフレーム１１から離間して配置されており、磁気
ヘッドをＦＤに対して所定の半径方向（図２の矢印Ｂで
示す方向）に沿って移動可能に保持している。

【００１８】キャリッジ１５は、その両側下端で、所定
の半径方向Ｂに対して平行に延在する一対のガイドバー
１６によって、支持及び案内される。

【００１９】このキャリッジ１５は、以下に述べるよう
なボイスコイルモータによって所定の半径方向Ｂに沿っ
て駆動される。詳細に説明すると、ボイスコイルモータ
はキャリッジ１５の後方に配置され、所定の半径方向Ｂ
と平行な駆動軸の回りに巻回された一対のボイスコイル
１７と、このボイスコイル１７を通して流れる電流と交
叉する磁界を発生するための磁気回路２０とを有する。
このような構成のボイスコイルモータにおいて、磁気回
路２０で発生された磁界と交叉する方向にボイスコイル
１７に電流を流すことにより、この電流と磁界との相互
作用に基づいて駆動軸の延在方向に駆動力が発生する。
この駆動力により、ボイスコイルモータはキャリッジ１
５を所定の半径方向Ｂに沿って移動させる。

【００２０】以下、図３を参照して、高密度／通常密度
互換型ＦＤＤに使用されるスピンドルモータ１００につ
いて説明する。図３において、（Ａ）は平面図、（Ｂ）
はロータ側をＣ−Ｃ線で、ステータ側をＤ−Ｄ線で切っ
た断面図である。

【００２１】図示のスピンドルモータ１００は、メイン
フレーム１１の裏面ではなくメインフレーム１１の表面
上（すなわち、ＦＤ（図示せず）が挿入される側の面
上）に搭載されるタイプであって、特に、メインフレー
ム１１の凹部１１ａ内に埋め込まれた状態で取り付けら
れるタイプである。

【００２２】メインフレーム１１は凹部１１ａ内に略円
筒形の軸受メタル１０２を有し、この軸受メタル１０２
はメインフレーム１１の主面に対して実質的に直角な状
態で立設している。この軸受メタル１０２内には、スピ
ンドルシャフト１０４が、メインフレーム１１の主面に
対して実質的に直角な状態で、ボールベアリング１０６
を介してメインフレーム１１に対して回転自在に支持さ
れている。このスピンドルシャフト１０４は、高密度／
通常密度互換型ＦＤＤに挿入されたＦＤ（後述する）の
磁気ディスク媒体の回転軸Ｏとして働く。スピンドルシ
ャフト１０４の上端側には円板形のディスクテーブル１
２が嵌合され、ディスクテーブル１２の主面は、スピン
ドルシャフト１０４の長手方向（回転軸Ｏ方向）と直交
する方向へ延在している。

【００２３】すなわち、ディスクテーブル１２はメイン
フレーム１１の表面上で回転可能に支持され、高密度／
通常密度互換型ＦＤＤ中に挿入されたＦＤを、互いの中
心軸（回転軸Ａ）が一致した状態で保持する。

【００２４】図４に大容量ＦＤ４０を裏面側から見た平
面図を示す。図４に示されるように、大容量ＦＤ４０
は、磁気記録媒体としての磁気ディスク媒体４１と、こ
の磁気ディスク媒体４１を覆うケース４２とを有する。
ケース４２の裏面側にはその中心部に円形開口４２ａが
開けられている。この円形開口４２ａ内に、磁気ディス
ク媒体４１を保持するディスクハブ（円板状金具）４３
が遊貫されている。このディスクハブ４３には、その中
心部に上記スピンドルシャフト１０４が遊貫されるディ
スク中心孔４３ａと、このディスク中心孔４３ａからず
れた周辺位置に後述するチャッキングピン（ドライブロ
ーラ）が遊貫されるチャッキング孔（ディスク側駆動用
長孔）４３ｂとが穿設されている。

【００２５】図３に戻って、ディスクテーブル１２の直
径は、ディスクハブ４３の直径より長くかつ円形開口４
２ａの直径よりも短い。

【００２６】ディスクテーブル１２には、チャッキング
孔（ディスク側駆動用長孔）４３ｂの対応位置にテーブ
ル側駆動用長孔１２ａが穿設されている。このテーブル
側駆動用長孔１２ａを通してチャッキングピン（ドライ
ブローラ）１０８がチャッキング孔４３ｂ内に遊貫す
る。テーブル側駆動用長孔１２ａは傾斜部１２ｂを持
つ。チャッキングピン１０８は、ディスクテーブル１２
の下面に取り付けられたマグネットケース１１０の可撓
性のアーム１１２の一端に、保持部１１４を介して、上
方に付勢された状態でテーブル側駆動用長孔１２ａ内で
回転・遊動自在に取り付けられている。したがって、チ
ャッキングピン１０８に対して上から荷重を加えると、
チャッキングピン１０８は下方に動く（沈む）。

【００２７】マグネットケース１１０は、鉄製であり、
プレス加工により略盆状に形成され、ディスクテーブル
１２の延在方向と平行に延在する円板部１１６と、円板
部１１６の外周縁で下方に折り曲げられた外周壁１１８
とから成る。この外周壁１１８の内側面にリング状のメ
インマグネット１２０が固定されている。

【００２８】とにかく、スピンドルシャフト１０４とデ
ィスクテーブル１２とチャッキングピン１０８とマグネ
ットケース１１０とアーム１１２と保持部１１４とメイ
ンマグネット１２０とによって、スピンドルモータ１０
０のロータが構成されている。

【００２９】軸受メタル１０２はフランジ部１０２ａを
有し、このフランジ部１０２ａ上にコア１２２がネジ
（図示せず）によって固定され、装着されている。この
コア１２２は、等間隔で放射状に延在する複数の磁極形
成部１２２ａを有する。各磁極形成部１２２ａに３相の
コイル１２４が巻回されている。すなわち、磁極形成部
１２２ａと３相のコイル１２４との組み合わせによって
電磁石（磁極）が形成される。この電磁石は、所定の隙
間（ギャップ）を保って、上記メインマグネット１２０
と対向配置されている。とにかく、コア１２２と３相の
コイル１２４とによって、スピンドルモータ１００のス
テータが構成されている。

【００３０】マグネットケース１１０の外周壁１１８の
外側面の任意の位置に、略直方体状のインデックス検出
用マグネット１２８（図２）が固定されている。また、
メインフレーム１１の凹部１１ａ内には、プリント基板
１２６がネジ（図示せず）によって固定して収容されて
いる。このプリント基板１２６上に、インデックス検出
用マグネット１２８から磁気を検出する磁気センサ（図
示せず）が配置される。

【００３１】さらに、図示のスピンドルモータ１００
は、バランス手段としてのバランサ１３０を備えてい
る。このバランサ１３０は、スピンドルシャフト１０４
を間に挟んで、チャッキングピン１０８とは反対側で、
マグネットケース１１０の下面に取り付けられている。
これにより、ロータの重心Ｇを回転軸Ｏに一致させて、
回転時（特に、高速回転時）にロータをバランスさせて
いる。

【００３２】再び図４を参照して、大容量ＦＤ４０のケ
ース４２には、それを裏面側から見た場合に、その挿入
方向後端の右側角部（表面側から見た場合には左側角
部）に書込み保護用孔（図示せず）が穿設されている。
図４では、この書込み保護用孔が書込み保護用タブ４４
で閉じられている状態を示している。この書込み保護用
タブ４４は挿入方向に摺動可能であり、これを手動操作
することによって書込み保護用孔の開閉を行うことがで
きる。書込み保護用タブ４４によって書込み保護用孔を
閉じると、記録可の状態となり、書込み保護用孔を開け
ると、記録不可の状態となる。

【００３３】図示の大容量ＦＤ４０は、記憶容量が２種
類（例えば、１２８Ｍバイトと２５６Ｍバイト）ある場
合の例を示している。書込み保護用孔の近傍に大容量識
別検出用孔４５が穿設されている。この大容量識別検出
用孔４５は大容量ＦＤ４０と通常容量ＦＤとを識別する
ためのものである。さらに、種類識別検出用孔４６が大
容量識別検出用孔４５と共に書込み保護用穴の近傍に選
択的に穿設される。この種類識別検出用孔４６は大容量
ＦＤ４０の種類を識別するためのものであり、この有無
によって大容量ＦＤ４０の種類を識別可能とする。例え
ば、記憶容量が１２８Ｍバイトの大容量ＦＤの場合に
は、そのケース４２に種類識別検出用孔４６を穿設せ
ず、記憶容量が２５６Ｍバイトの大容量ＦＤの場合に
は、そのケース４２に種類識別検出用孔４６を穿設する
ようにすれば良い。

【００３４】尚、図示はしないが、周知のように、通常
容量ＦＤには大容量識別検出用孔４５や種類識別検出用
孔４６が穿設されていない。

【００３５】図２に戻って、高密度／通常密度互換型Ｆ
ＤＤでは、さらに、メインフレーム１１の裏面側に設け
られたプリント配線基板（図示せず）上に、挿入方向後
端の左側角部にスイッチユニット５０が搭載されてい
る。スイッチユニット５０はプッシュスイッチから成
る。スイッチユニット５０は、書込み保護用孔、大容量
識別検出用孔４５、および種類識別検出用孔４６を検出
するためのものである。

【００３６】詳細に説明すると、スイッチユニット５０
は書込み制御スイッチ５１と大容量識別スイッチ５２と
種類識別スイッチ５３とを備えている。書込み制御スイ
ッチ５１は、書込み保護用孔の開閉状態を検出するため
のスイッチで、書込み保護用孔の対応位置に設けられて
いる。大容量識別スイッチ５２は、挿入されたＦＤが大
容量ＦＤ４０であるか通常容量ＦＤであるかを識別検出
するためのスイッチで、大容量識別検出用孔４５の対応
位置に設けられている。種類識別スイッチ５３は、種類
識別検出用孔４６の有無を検出するためのスイッチで、
種類識別検出用孔４６の対応位置に設けられている。

【００３７】また、図示はしないが、スピンドルモータ
１００のロータには、その回転速度を検出するための周
波数発生パターン（以下、ＦＧパターンと略称する）が
配設され、スピンドルモータ１００のステータにはこの
ＦＧパターンを検出してＦＧ信号を発生するためのＦＧ
センサが配設されている。このＦＧセンサは、スピンド
ルモータ１００のスピンドルシャフト１０４が１回転す
る間に６０個のパルスをもつＦＧ信号を発生する。周知
のように、３００ｒｐｍは５Ｈｚ／rev に等しく、３６
００ｒｐｍは６０Ｈｚ／rev に等しい。したがって、通
常容量ＦＤの磁気ディスク媒体がスピンドルモータ１０
０によってその規定の回転速度である３００ｒｐｍで回
転していると、ＦＧセンサは３００ＨｚのＦＧ信号を発
生する。同様に、大容量ＦＤ４０の磁気ディスク媒体が
スピンドルモータ１００によってその規定の回転速度で
ある３６００ｒｐｍで回転していると、ＦＧセンサは３
６００ＨｚのＦＧ信号を発生する。

【００３８】図１に本発明の一実施形態に係るスピンド
ルモータ１００の駆動を制御するモータ駆動装置６０を
示す。モータ駆動装置６０は、スイッチユニット５０か
らの検出信号を受けて、後述するように低速度選択信号
Ｓ_L および高速度選択信号Ｓ_H のいずれか一方を選択的
に出力する論理回路６１と、１ＭＨｚのクロック周波数
をもつクロック信号CLK を発生するクロック発生器６２
と、クロック信号CLKとＦＧ信号と低速度選択信号Ｓ_L
および高速度選択信号Ｓ_H とに基づいてスピンドルモー
タ１００を駆動するスピンドルモータドライバ６３とを
有する。

【００３９】低速度選択信号Ｓ_L は、挿入されたＦＤの
磁気ディスク媒体を低速度の回転数（３００ｒｐｍ又は
３６０ｒｐｍ）で回転させることを指示する信号であ
り、高速度選択信号Ｓ_H は、挿入されたＦＤの磁気ディ
スク媒体を高速度の回転数（３６００ｒｐｍ）で回転さ
せることを指示する信号である。

【００４０】スピンドルモータドライバ６３は位相同期
回路（ＰＬＬ）６３１と駆動トランジスタ６３２とモー
ド選択回路６３３とから構成される。位相同期回路６３
１はクロック信号CLK を分周する分周器（図示せず）を
含む。低速度選択信号Ｓ_L に応答して、分周器は１ＭＨ
ｚのクロック周波数をもつクロック信号CLK を分周周波
数が３００Ｈｚ又は３６０Ｈｚの分周信号に分周する。
同様に、高速度選択信号Ｓ_H に応答して、分周器は１Ｍ
Ｈｚのクロック周波数をもつクロック信号CLKを分周周
波数が３６００Ｈｚの分周信号に分周する。位相同期回
路６３１はＦＧ信号とこの分周信号とを比較して、これ
の位相差を表す制御信号を出力する。

【００４１】３相のコイル１２４の共通接続端子は速度
切換用スイッチング手段１３２を介して接地端子に接続
されている。低速度選択信号Ｓ_L に応答して、モード選
択回路６３３は速度切換用スイッチング手段１３２をオ
フ状態に切り換えて、３相のコイル１２４の結線をバイ
ポーラ結線にすると共に、低速度モードを指示するモー
ド選択信号を駆動トランジスタ６３２に供給する。一
方、高速度選択信号Ｓ_Hに応答して、モード選択回路６
３３は速度切換用スイッチング手段１３２をオン状態に
切り換えて、３相のコイル１２４の結線をユニポーラ結
線にすると共に、高速度モードを指示するモード選択信
号を駆動トランジスタ６３２に供給する。上記制御信号
とモード選択信号とに基づいて、駆動トランジスタ６３
２はスピンドルモータ１００を駆動する。すなわち、ス
ピンドルモータドライバ６３は、ＦＧ信号の周波数が分
周信号の分周周波数と一致するように、スピンドルモー
タ１００を駆動する。

【００４２】尚、上記実施形態では、速度切換用スイッ
チング手段１３２は接地端子に接続されているが、電源
端子に接続されるようにしても良い。

【００４３】図５にスピンドルモータ１００の３相コイ
ル１２４の結線をユニポーラ結線およびバイポーラ結線
した場合のスピンドルモータ１００の基本トルク曲線特
性を示す。図５において、Ａはユニポーラ結線した場合
のスピンドルモータ１００の基本トルク曲線特性を示
し、Ｂはバイポーラ結線した場合のスピンドルモータ１
００の基本トルク曲線特性を示す。前述したように、高
密度／通常密度互換型ＦＤＤでは、回転数が３６００ｒ
ｐｍの高速度モードでは１４ｇ・ｃｍ以上のトルクを必
要とし、回転数が３００ｒｐｍの低速度モードでは６０
ｇ・ｃｍ以上のトルクを必要とする。ユニポーラ結線の
場合、回転数が３６００ｒｐｍのときのトルクは約２５
ｇ・ｃｍであり、バイポーラ結線の場合、回転数が３０
０ｒｐｍのときのトルクは約６５ｇ・ｃｍである。従っ
て、高速度モード時にはスピンドルモータ１００の３相
コイル１２４の結線をユニポーラ結線にし、低速度モー
ド時にはスピンドルモータ１００の３相コイル１２４の
結線をバイポーラ結線すれは、必要なトルクが得られる
ことが分かる。

【００４４】但し、単にスピンドルモータ１００の３相
コイル１２４の結線を切り換えただけでは、必要なトル
クが得られるだけで、スピンドルモータ１００の回転数
を安定して精度良く制御することができない。そこで本
発明では、スピンドルモータ１００の回転数をＦＧパタ
ーンとＦＧセンサとで検出し、フィードバック制御によ
って、スピンドルモータ１００の回転数を各速度モード
で安定して精度良く（例えば、周波数変動が０．２％以
下になるように）制御している。

【００４５】図１を参照して、本発明の一実施形態によ
るモータ駆動装置を備えた高密度／通常密度互換型ＦＤ
Ｄの動作について説明する。

【００４６】最初に、高密度／通常密度互換型ＦＤＤに
大容量ＦＤ４０が挿入されて、大容量ＦＤ４０の磁気デ
ィスク媒体４１を回転駆動する場合の動作について説明
する。大容量ＦＤ４０が高密度／通常密度互換型ＦＤＤ
に挿入されると、大容量ＦＤ４０を保持しているディス
クホルダ（図示せず）が降下して、大容量ＦＤ４０に対
して下向きの荷重を加える。これにより、スピンドルモ
ータ１００のスピンドルシャフト１０４が大容量ＦＤ４
０のディスクハブ４３に穿設されたディスク中心穴４３
ａに遊貫された状態で、大容量ＦＤ４０のディスクハブ
４３がディスクテーブル１２と機械的に接触し、上下一
対の磁気ヘッドによって磁気ディスク媒体４１は挟持さ
れる。と同時に、スイッチユニット５０によって挿入さ
れたＦＤが大容量ＦＤ４０であることが識別検出され、
スイッチユニット５０は大容量ＦＤ４０を識別検出した
ことを示す検出信号を論理回路６１へ送出する。

【００４７】上記検出信号に応答して、論理回路６１
は、挿入されたＦＤが大容量ＦＤであると判断して高速
度選択信号Ｓ_H を位相同期回路６３１とモード選択回路
６３３とへ送出する。この高速度選択信号Ｓ_H に応答し
て、モード選択回路６３３は速度切換用スイッチング手
段１３２をオン状態にして、３相コイル１２４の結線を
ユニポーラ結線とすると共に、高速度を指示するモード
選択信号を駆動トランジスタ６３２に供給する。スピン
ドルモータドライバ６３の位相同期回路６３１と駆動ト
ランジスタ６３２はスピンドルモータ１００を３６００
ｒｐｍの高速度で回転させるように駆動する。

【００４８】一方、高密度／通常密度互換型ＦＤＤに通
常容量ＦＤが挿入されとする。この場合には、スイッチ
ユニット５０によって挿入されたＦＤが通常容量ＦＤで
あることが識別検出され、スイッチユニット５０は通常
容量ＦＤを識別検出したことを示す検出信号を論理回路
６１を送出する。

【００４９】この検出信号に応答して、論理回路６１
は、挿入されたＦＤが通常容量ＦＤであると判断して、
低速度選択信号Ｓ_L を位相同期回路６３１とモード選択
回路６３３とへ送出する。この低速度選択信号Ｓ_L に応
答して、モード選択回路６３３は速度切換用スイッチン
グ手段１３２をオフ状態にして、３相コイル１２４の結
線をバイポーララ結線とすると共に、低速度を指示する
モード選択信号を駆動トランジスタ６３２に供給する。
スピンドルモータドライバ６３の位相同期回路６３１と
駆動トランジスタ６３２はスピンドルモータ１００を３
００ｒｐｍ又は３６０ｒｐｍの低速度で回転させるよう
に駆動する。

【００５０】なお、上記実施の形態では、スピンドルモ
ータ１００の速度切換えを位相制御回路６３１の分周比
を切り替えることによって行っているが、クロック発生
器６２のクロック周波数を切り替えることによっても行
うことがでいる。また、位相同期回路として低速度用位
相同期回路と高速度用位相同期回路の２つ用意し、これ
らをスイッチにより切り替えて選択するようにしても良
い。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、速度モードが高速度モードか低速度モードかに応
じてモータの３相コイルの結線をユニポーラ結線かバイ
ポーラ結線に切り換えることによって、各速度モードに
必要なトルクを得ている。さらに、本発明では、モータ
の回転速度を検出して、フィードバック制御しているの
で、各速度モードにおいて安定して精度良くモータの回
転数を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるモータ駆動装置
を、スピンドルモータおよびスイッチユニットと共に示
すブロック図である。

【図２】図１に示したモータ駆動装置が適用される高密
度／通常密度互換型ＦＤＤを示す平面図である。

【図３】図２に示した高密度／通常密度互換型ＦＤＤに
使用されるスピンドルモータを詳細に示す図で、（Ａ）
は平面図、（Ｂ）はロータ側をＣ−Ｃ線で、ステータ側
をＤ−Ｄ線で切った断面図である。

【図４】図２に示した高密度／通常密度互換型ＦＤＤで
アクセスされる大容量ＦＤを裏面側から見た平面図であ
る。

【図５】図３に示したスピンドルモータの３相コイルの
結線をユニポーラ結線およびバイポーラ結線した場合の
スピンドルモータの基本トルク曲線特性を示す特性図で
ある。

【符号の説明】

５０ スイッチユニット ６０ モータ駆動装置 ６１ 論理回路 ６２ クロック発生器 ６３ スピンドルモータドライバ ６３１ 位相同期回路（ＰＬＬ） ６３２ 駆動トランジスタ ６３３ モード選択回路 １００ スピンドルモータ １２４ ３相コイル １３２ 速度切換用スイッチング手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田路 秀次 神奈川県厚木市酒井1601 ミツミ電機株式 会社厚木事業所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３相のコイルを備えたモータを、高速度
   で回転させる高速度モードと前記高速度より非常に低い
   低速度で回転させる低速度モードとの両方で駆動するモ
   ータ駆動装置において、 前記高速度モード時には前記３相のコイルの結線をユニ
   ポーラ結線にし、前記低速度モード時には前記３相のコ
   イルの結線をバイポーラ結線にするモード選択手段と、 前記モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、 該回転速度検出手段で検出された回転速度に基づいて、
   前記高速度モードには前記モータを高速度で回転させ、
   前記低速度モードには前記モータを低速度で回転させる
   ように駆動する駆動手段と、 を有することを特徴とするモータ駆動装置。
2. 【請求項２】 前記回転速度検出手段は、前記モータの
   ロータに配設されて前記モータの回転速度を検出するた
   めのＦＧパターンと、前記モータのステータに配置され
   前記ＦＧパターンを検出してＦＧ信号を発生するための
   ＦＧセンサとから構成されている、請求項１に記載のモ
   ータ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記高速度が前記低速度の１０倍以上の
   速度であること、を特徴とする請求項１に記載のモータ
   駆動装置。
4. 【請求項４】 前記高速度の回転数が３６００ｒｐｍ
   で、前記低速度の回転数が３００ｒｐｍ又は３６０ｒｐ
   ｍであること、を特徴とする請求項３に記載のモータ駆
   動装置。
5. 【請求項５】 記録再生時に高速度で回転させる必要の
   ある大容量フレキシブルディスクの磁気ディスク媒体と
   記録再生時に前記高速度より非常に低い低速度で回転さ
   せる必要のある通常容量フレキシブルディスクの磁気デ
   ィスク媒体との両方に対してデータの記録再生を行う高
   密度／通常密度互換型フレキシブルディスクドライブに
   おいて、前記磁気ディスク媒体を回転されるモータの駆
   動装置として請求項１に記載のモータ駆動装置を用いた
   ことを特徴とする高密度／通常密度互換型フレキシブル
   ディスクドライブ。