JPS62219274A - スピンドルモ−タの逆起電力を利用してステツプモ−タを作動しデイスクドライブの読み／書きヘツドをパ−キングさせる方法及び装置 - Google Patents

スピンドルモ−タの逆起電力を利用してステツプモ−タを作動しデイスクドライブの読み／書きヘツドをパ−キングさせる方法及び装置

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JPS62219274A JP61277767A JP27776786A JPS62219274A JP S62219274 A JPS62219274 A JP S62219274A JP 61277767 A JP61277767 A JP 61277767A JP 27776786 A JP27776786 A JP 27776786A JP S62219274 A JPS62219274 A JP S62219274A
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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】 （産業上の利用分野） この発明は一般にトランスデユーサアレイをディスクに
対して位置決めするディスクドライブで用いられる位置
制御システム及び方法に関し、特に電源がディスクドラ
イブから除去されたとき、トランスデユーサアレイをデ
ィスクの表面に対して所定の着地領域内にパークさせる
方法及び装置に関する。
（従来の技術） この発明は、ステンプモータアクチュエータを用いたデ
ィスク記憶装置で読み／書きトランスデユーサをパーク
させる新規で有用な回路の提供を意図している。このよ
うな回路は、ウィンチェスタ（Ｗｉｎｃｈｅｓｔｅｒ）
式磁気ディスクメモリ記憶装置として知られる型の磁気
メモリ記憶装置で特に有用である。この種のディスクド
ライブでは、一般に数枚の垂直方向に離間した各ディス
クの周囲に隣接してアクチュエータが配置される。アク
チュエータはトランスデユーサを迅速に位置決めし、記
録しであるディスク情報へアクセスするように構成され
ている。
トランスデユーサは通常、エア軸受によりディスクの表
面を横切って飛行する浮動形読み／書きヘッドを備えて
いる。尚、この発明はウィンチェスタ式ディスクドライ
ブ装置で使われるものとして、該装置用の特定型のステ
・ノブモータについて説明するが、本発明はその他の種
類のディスクドライブ及び電気機械的記憶装置でも使え
ることが理解されよう。またこの発明は、ドライブの電
源が除去される毎にヘッドを所定の位置にパークさせる
のが好ましければ、アクチュエータ内に１個または数個
の光トランスデューサがアクチュエータ内に内蔵される
光メモリ記憶装置においても使える。
（発明が解決しようとする問題点） ウインチスタ式ディスクドライブでは、記録データが害
されないように、ディスク表面に限定された着地領域内
に読み／書きヘッドをパークさせるのが望ましい。この
着地領域は一般に、ディスクの内側域にある。こうした
着地機能は機械的なラッチを含め、読み／書きヘッドが
電源オフ時に記録媒体を横切つて移動するのを防ぐ音声
コイルアクチュエータによって、これまでディスクドラ
イブに備えられてきた。上記の移動は、もし起きるとヘ
ッド、ディスク及び記録されたデータを害する恐れがあ
る。
上記のようなトランスデユーサヘッド用のパーキング回
路を用いる利点は、ヘッドをディスクの内径部へ移動す
ることによって、電源の印加時スピンドルモータをスタ
ートさせるのに必要なトルクが小さくなる点にある。
読み／書きヘッドを固定媒体上で位置決めするのにステ
ップモータを用いている多くのディスクドライブ、特に
ウィンチェスタ式ディスクドライブでは、電源がドライ
ブから除去されたとき、読み／書きヘッドを着地領地へ
自動的に移動させていない。ステップモータは電源が遮
断されても機械的ラッチを必要としないほど充分な保持
トルクを有するが、データ保全の保障と必要な始動トル
クの減少に関する議論は、ステップモータのアクチュエ
ータドライブにも当てはまる。
この発明の目的は、アクチュエータがステップモータで
位置決めされるディスクドライブで有用なパーキング回
路を提供することにある。
この発明の別の目的は、電源がドライブから除去された
とき、読み／書きヘッドを指定の着地領域内に位置決め
する電子回路を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） この発明によれば、電源がドライブから除去されたとき
、回転スピンドルモータの貯蔵エネルギーが、ディスク
ドライブのアクチュエータを駆動するステップモータへ
の電力源及びタイミングパルスとして使われる。スピン
ダウンするスピンドルモータによって生じる電力は、“
逆起電力（ＥＭＦ）　　”と呼ばれる。電源がディスク
ドライブから除去される都度、ディスク内径部の所定の
パーク位置にトランスデユーサヘッドを移動するのに必
要な方向にステップモータを回転させる順序で、ステッ
プモータの所定巻線に電力とクロックパルスを与えるた
めのシーケンサ回路が設けられる。電源停止時における
ヘッドの位置は分らないので、ヘッドが最外トラックに
あるとき電源停止が生じたとしても、割り当てられた時
間内にトランスデユーサヘッドをパーキング領域へ移動
させるのに充分な数のステップが実行されるようにパル
スのタイミングは決められる。ステップパルスは、スピ
ンドルモータの逆ＥＭＦがそのパルスを発生するのに不
充分になるまで、発生され続ける。トランスデユーサヘ
ッドが所定のパーキング位置に至った後、アクチュエー
タは追加のステップにより、ディスクを保持するクラン
プと接触してトランスデユーサヘッドが損傷するのを防
ぐように形成された機械的な“内部衝突ストッパ”と接
触せしめられる。
すなわち、ディスクドライブのＤＣ電力が除去されると
、信号“ＤＣｔｌＮｓＡＦＥ　（危険）′″信号真にな
る。負に移行する“ＤＣＵＮＳＡＦ［！　”信号が制御
回路を動作状態とし、ステップモータシーケンサによっ
てステップモータの適切な位相を駆動し、トランスデユ
ーサヘッドを着地領域に移動せしめる。こ＼に開示する
発明の実施例では、所定のステプモータ位相だけが駆動
されて動作を実行する。
位相は、一方のスピンドルモータ巻線の逆ＥＭＦ電圧か
ら得られたクロック信号に応じシーケンサ回路によって
オン／オフされる通常のトランジスタで、単極方式によ
り駆動される。ステップモータの所定位相を駆動し、ス
ピンドルモータを電源及びクロック源の両方として用い
ることによって、この発明の電源停止時ステップモータ
後退回路は、記録データを保護する着地領域内に読み／
書きヘッドを経済的に位置決めできる。また、ディスク
ドライブへの電源復帰時にスピンドルが与えねばならな
い始動トルクの要求も減少する。
この発明は、添付の図面を参照した以下の説明からより
明瞭に理解されよう。
（実施例） 以下図面を参照すると、本発明を適用したディスクドラ
イブが示してあり、図中同じ要素は同じ参照番号で識別
しである。かかるディスクドライブは、共通のスピンド
ルに装着された１枚以上のディスクを一定回転速度で駆
動するスピンドルモータを内蔵している。１９８４年５
月２３日提出で、この発明の出願人に譲受され参照によ
ってこ＼に含まれる米国特許出願Ｎａ６１３．１６３に
記載されているように、トランスデユーサがステップモ
ータの制御でディスクに対して位置決めされる。このよ
うな位置決めシステムの重要な要素は上記特許出願から
援用した第１Ｂ図に示してあり、当該分野では周知な方
法で、ベースプレート１５に装着されたスピンドルモー
タ２７によって回転自在にハブ２５へ装着されている１
枚以上のディスク１２を有する。各ディスクは、移動可
能なアクチュエータに取り付けられたたわみ部２０に装
着されているトランスデユーサへラド１０を用いてアク
セスされる。トランスデユーサヘッドはステップモータ
３０の作用でトラックの任意の１つに対して繰り返し位
置決めされ、ステップモータ３０はその回転に伴ないス
テップモータ軸３６に対し巻回及び解放する可撓性バン
ド３８を介してアクチュエータアーム３２．２０に連結
されている。
この種のディスクドライブに通常内蔵される電子回路が
、第１Ａ図の上部に示しである。これらの電子回路はス
テップモータシーケンサ４２に位置決めコマンドを与え
るマイクロプロセッサ４０を含み、ステップモータシー
ケンサ４２がステップモータ電源ドライバ４４を動作状
態にして、ステップモータ３０の各所定の位相に電力を
与える。
スピンドルモータ２７は、スピンドルモータコントロー
ラ４６により一定の回転速度で回転される。
ＤＣ電力がディスクドライブから除去されると、電源不
良モニター４８（−ａにディスクドライブの標準部品）
の出力であるアラーム信号“ＤＣＵＮＳＡＦＥ　（危険
）”が真になる。これが通常のステップモータ制御回路
４０．４２．４４を動作不能とする一方、ステップモー
タ後退シーケンサ５０とステップモータ後退電源ドライ
バ５２を動作可能状態とする。後退シーケンサ５０の詳
細は第３図に示してあり、後退電源ドライバ５２の詳細
は第４図に示しである。これらについては後により詳し
く論する。
通常電源からのＤＣ電力は明らかに使えないので、第２
図に詳細を示すスピンドルモータ逆ＥＭＦ電源５４が設
けられる。つまり、この発明のステップモータ後退回路
は、電源停止後も回転しているスピンドルモータ２７か
らの逆ＥＭＦを利用して該回路に電力を供給する。この
逆ＥＭＦは回転するディスクの運動量のため、ＤＣ電力
の除去後３〜５秒の間該回路を駆動するのに充分である
。
こうして、逆ＥＭＦ電圧がスピンドルモータ巻線から取
り出され、第２図に示した整流回路６ｏに加えられる。
整流回路の出力は整流及び濾波電力信号から成り、これ
がライン６２を介して第３図の後退シーケンサ５０に印
加される。また３本のスピンドルモータＳｋｍの１つか
らの信号は、ライン６４を介してシーケンサ５０に直接
接続される。
ライン６４上の上記信号は、第３図の左下隅に示した回
路６６に加えられる。この回路６６はスピンドルモータ
からのアナログ波を必要なデジタルクロック信号に変換
する２つのトランジスタ６７．６８を備え、変換後のデ
ジタルクロック信号はライン７０に出て、第３図中の右
側に示したフリップフロップ８０．８２．８４にクロッ
ク入力する。
第３図の左上に一対のトランジスタ７４．７６を含むト
ランジスタスイッチ７２が存在し、スイッチ７２の状態
はライン４９を介した電源不良モニター４８からのＤＣ
ＵＮＳＡＦＥ（危険）信号によって制御される。ＤＣ危
険信号が低になることで指示される“ＤＣＵＮＳＡＦＥ
　″信号の状態変化に応じて、ライン６２上の整流及び
濾波逆ＥＭＦがライン７８を介してステップモータ後退
シーケンサ５゜とステップモータ後退電源ドライバ５２
への電源供給を可能とする。
ステップモータ３０の所定位相がイネーブルされるシー
ケンスは、第３図中の右側に示したフリップフロップ８
０．８２．８４と付属の回路から成るロジック要素によ
って決められる。エネーブル信号をモータの一位相から
他位相ヘシフトさせるのは、ライン７０を介したクロッ
ク信号のタイミングで生じる３つの各フリップフロップ
の状態変化である。上記シーケンスは、キャリッジをデ
ィスク内径部の固定した“パーク”位置へ駆動するよう
に決められる。部品点数を最小限化するため、開示の実
施例ではパーキング動作を行なうのに３つのステップモ
ータの位相だけが必要であるとする。これら３つの位相
は、第４図のステップモータ後退電源ドライバ５２の右
側部分に示しである。同図において、各位相毎に具備さ
れた巻線の２端の一方は、整流及び濾波逆ＥＭＦによっ
て確立されライン７８を介して与えられる電源信号に接
続されている。従って、これら各巻線の一端は通常のト
ランジスタ８６．８８．９０により単極方式で常時駆動
される。任意のある時点にイネーブルされるモータ位相
は各位相イネーブルライン９２．９４．９６によって決
まり、これらラインの状態は第３図中右側に示した順序
付はロジックで決まる。
ライン７０にクロック信号が生ずると、クロックの進行
中、シーケンサ５０が第５Ｂ図に示した一連の信号を生
じ、これがそれぞれの制御ライン９２．９４．９６に現
われるようにロジックは設定されている。シーケンスは
５つのクロックサイクル毎に反復する。こうして例えば
１０位相ステップモータを駆動することによって得られ
る保持トルクベクトルのシーケンスを第５Ａ図に示す。
（発明の効果） 要約すれば、ステップモータの３位相だけを駆動するこ
と、そして逆ＥＭＦをクロック源の一巻線と電源用の複
数の巻線に分岐して（ＤＣ電力の除去後も回転し続ける
）スピンドルモータの運動量を電源及びクロック源の両
方として利用することによって、電源停止時のステップ
モータ後退回路が得られる。この回路は、ディスクドラ
イブから電力が除去されたときにのみ動作可能状態にな
る。また本回路は、ディスク内径部の着地領域へ読み／
書きトランスデユーサヘッドを経済的に位置決めして、
記録データを保護する。さらに、モ−タが満たさなけれ
ばならない始動時のトルク要求も減少する。
この発明のその他の特徴及び利点は、上記した本発明の
開示を検討することで当業者には明らかとなろう。従っ
てこの発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によっての
み制限されるものである。
【図面の簡単な説明】
第１Ａ図はステップモータとスピンドルモータ、及びこ
の発明を実施するのに加えられた回路を含む一般的なデ
ィスクドライブ中に存在する電子制御回路の基本要素の
ブロック図； 第１Ｂ図は本発明の回路を利用し得るステップモータ用
アクチュエータを備えた周知型ディスクドライブの平面
図； 第２図はこの発明の回路中、スピンドルモータからのア
ナログ逆ＥＭＦ信号をデジタル信号に変換する部分の概
略図； 第３図はＤＣＵＮＳＡＦＥ　（危険）状態をモニターし
、所定のステップモータの位相を逐次イネーブルするこ
の発明の回路及びロジック要素の概略図；第４図はこの
発明のステップモータドライバ回路の概略図；及び 第５Ａ図及び５Ｂ図はそれぞれ本発明の機能と利点を理
解する際の手助けとなる保持トルクのベクトル図とタイ
ミング図である。 １０・・・トランスデユーサヘッド、２０，３０゜３２
・・・アクチュエータ組体（２０；キャリッジ、３０；
ステップモータ）、２７・・・スピンドルメーク、４８
・・・制御信号発生器（電源不良モニタ）、５０・・・
シーケンサ回路、６６・・・クロック信号発生手段、７
２・・・電源信号発生手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、フレームと、フレーム内で回転自在にスピンドルに
    支持され且つスピンドルモータにより一定の速度で回転
    駆動されるデータ記憶ディスクで、表面に多数の同心円
    状トラックを有するディスクと、該ディスクのトラック
    表面に近接して装着された少くとも１つのデータトラン
    スデューサヘッドと、該トランスデューサヘッドを一端
    に装着するキャリッジ及び該キャリッジに連結されてキ
    ャリッジとトランスデューサヘッドをトラックに対して
    位置決めするステップモータを含み、トランスデューサ
    をトラックに対して位置決めするアクチュエータ組体と
    、上記各モータ用のＤＣ電源とを具備したデータ記憶装
    置において、スピンドルモータとアクチュエータ組体内
    ステップモータの所定巻線との間に接続され、スピンド
    ルモータの出力に応答してアクチュエータ組体内ステッ
    プモータの巻線を付勢して上記キャリッジを所定位置に
    移動させるシーケンサ回路と、上記ＤＣ電源から各モー
    タへの出力不在に応答してシーケンサ回路を起動させる
    制御信号発生器とを備え；上記シーケンサ回路が回転す
    るスピンドルモータによって発生される逆起電力からク
    ロック信号と電源信号を得てステップモータの巻線を選
    択的に付勢する手段を含み；該シーケンサ回路の電源信
    号発生手段がスピンドルモータの逆ＥＭＦをステップモ
    ータの所定巻線に接続する手段を備え、また該電源信号
    発生手段の出力がステップモータの所定巻線の一端に接
    続され、上記クロック信号発生手段の出力がステップモ
    ータの所定巻線の他端に接続されて該所定巻線を選択的
    に付勢し、ステップモータによって上記キャリッジを位
    置決めするデータ記憶装置。
JP61277767A 1985-11-20 1986-11-20 スピンドルモータの逆起電力を利用してステツプモータを作動しデイスクドライブの読み／書きヘツドをパーキングさせる方法及び装置 Expired - Lifetime JP2635032B2 (ja)

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US800060 1985-11-20

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