JPH02244459A - 磁気ディスク駆動装置 - 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、磁気ディスクを回転させるためのスピンドル
モータ等の磁気ディスク駆動装置に関するものである。

（従来の技術） 一般に、磁気ディスク装置は、コンピュータシステムの
外部記憶装置等に用いられ、定速で回転する磁気ディス
ク上の所望の位置に、磁気ディスクを位置決めして情報
の書込み、読出しを行うものである。このような磁気デ
ィスクを駆動するための従来の磁気ディスク駆動装置の
一例を第２図に示す。

第２図は、従来の磁気ディスク駆動装置の概略構成図で
ある。

この磁気ディスク駆動装置は、装置全体を制御する１チ
ツプマイクロコンピユータ等で構成された制御装置１を
備えている。制御装置１は、スピンドルモータ回転スタ
ート・ストップ指令用の第１の制御信号Ｓ１と、アクセ
スモータ駆動回路有効・無効指令用の信号Ｓ２ａ及びア
クセスモータ回転指令値用の信号Ｓ２ｂからなる第２の
制御信号Ｓ２とを出力する機能を有し、その第１の制御
信号Ｓｌ側には、第１の駆動回路であるスピンドルモー
タ駆動回路２が接続されている。スピンドルモータ駆動
回路２は、ＤＣ（Ｄｉ　ｒｅｃｔ　　Ｃｏｕｐ　１ｅｄ
）ブライレスモータ等で構成されるスピンドルモータ３
より出力されるスピンドル１回転信号Ｓに基づき、その
スピンドルモータ１を定速駆動制御する回路である。ス
ピンドルモータ３の軸には、複数の円盤で構成される磁
気ディスク４が取付けられている。

また、制御装置１の第２の制御信号Ｓ２側には、パルス
モータ等からなるアクセスモータ１３を駆動制御する第
２の駆動回路であるアクセスモータ駆動回路１２が接続
されている。アクセスモータ１３には、スチールベルト
等を介してアクチュエータ１４が接続され、そのアクセ
スモータ１４により、複数のヘッドからなる磁気ヘッド
１５が所定位置に移動する構造になっている。

次に、動作を説明する。

小型の磁気ディスク駆動装置では通常、スピンドルモー
タ３が停止している時、磁気ヘッド１５は磁気ディスク
４に接触している。制御装置１が制御信号Ｓ１を活性化
すると、スピンドルモータ駆動回路２によりスピンドル
モータ３が回転を始める。スピンドルモータ駆動回路２
は、スピンドルモータ３から出力されるスピンドル１回
転信号Ｓ３を入力し、そのスピンドル１回転信号Ｓ３の
周期が一定となるようスピンドルモータ３を駆動制御し
てそれを例えば３６００ｒｐｍで定速回転させる。この
時、スピンドルモータ３がある速度以上に達すると、磁
気ヘッド１５は空気流により磁気ディスク４より浮上す
る。同様に、スピンドルモータ３がストップする場合、
そのスピンドルモータ３の回転速度が減速しである速度
以下になると、磁気へラド１５は磁気ディスク４に接触
し始め、スピンドルモータ３が停止する。この動作をコ
ンタクト・スタート・ストップ動作といい、以下、ＣＳ
Ｓ動作と呼ぶ。

スピンドルモータ３が３６００ｒｐｍの定速回転になる
と、制御装置１は信号Ｓ２ａを活性化すると共に、信号
Ｓ２ａをアクセスモータ駆動回路１２に与える。アクセ
スモータ駆動回路１２は信号Ｓ２ａにより起動し、信号
Ｓ２ｂの回転指令値に基づきアクセスモータ１３を所定
の回転数だけ回転させる。すると、アクチュエータ１４
が磁気へラド１５を必要な読取り／書込み位置に移動さ
せ、その磁気ヘッド１５により情報の書込み／読取りが
行われる。

ここで、スピンドルモータ３の起動時、磁気ヘッド１５
は磁気ディスク４に接しており、磁気ヘッド１５と磁気
ディスク４との間には摩擦係数μを持つ。この摩擦によ
るスピンドルモータ３の負荷トルクＴＩは、ヘッドの荷
重をＷ、ヘッドの数をＮ、ヘッドの磁気ディスク中心か
らの距離をＲとすると、 Ｔ　Ｉ　＝Ｗ・μ・Ｎ−Ｒ・・・（１）となり、スピン
ドルモータ３の起動トルクをＴとすると、回転がスター
トするためには　ＴＮＴｌの条件が必要である。一般に
摩擦係数μは、湿度及びＣ８Ｓ動作の回数等により影響
される。また、摩擦係数μは、磁気ヘッド１５と磁気デ
ィスク４間に相対的な動きがある場合には小さくなるこ
とが知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の装置では、摩擦係数μが湿度
等の影響によりある値以上になると、スピンドルモータ
３の起動トルクＴよりも負荷トルクＴＩが大きくなり、
スピンドルモータ３が起動しなくなるという問題があっ
た。これを解決するなめ、大きな起動電流を流してスピ
ンドルモータ３を強制的に回転させることも可能である
が、それにより磁気ディスク駆動装置の最大電流が増大
してモータの破壊や消費電力の増大、あるいは磁があっ
た。

本発明は前記従来技術が持っていた課題として、摩擦係
数がある値を超えるとスピンドルモータが起動しなくな
る点、及び磁気ディスク駆動装置の最大電流の増大や磁
気ディスク面の損傷等の点にものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は前記課題を解決するために、磁気ディスクを回
転させるスピンドルモータと、前記磁気ディスクの回転
時にその磁気ディスクと接触し、゛その磁気ディスクの
回転により浮上する情報書込み／読出し用の磁気ヘッド
と、アクセスモータにより駆動して前記磁気ヘッドを所
定位置に移動させるアクチュエータと、スピンドルモー
タ起動指令用の第１の制御信号及びアクセスモータ駆動
指令用の第２の制御信号を出力する制御装置と、前記第
１の制御信号により始動して前記スピンドルモータを定
速駆動制御する第１の駆動回路と、前記第２の制御信号
に基づき前記アクセスモータの駆動制御を行う第２の駆
動回路とを、備えた磁気ディスク駆動装置において、前
記スピンドルモーる計時手段と、判定手段とを、前記制
御装置に設けたものである。ここで、判定手段は、前記
回転回転無しの判定時にはスピンドルモータ駆動用の磁
気ヘッド移動用の第２の指令信号を時分割で交互に出力
する機能を有している。

（作用〉 本発明によれば、以上のように磁気ディスク駆動装置を
構成したので、回転検出手段はスピンドルモータの起動
時にそのスピンドルモータの回転の有無を検出し、計時
手段によりカウントされる一定時間が経過してもそのス
ピンドルモータが回転しない場合、判定手段はスピンド
ルモータ駆動用の第１の指令信号と磁気ディスク半径方
向に対する磁気ヘッド移動用の第２の指令信号を時分割
で交互に出力し、スピンドルモータの駆動と、磁気ヘッ
ドを磁気ディスクの半径方向に駆動する動作とを交互に
行わせる。これにより、スピンドルモータの負荷トルク
が小さくなり、磁気ディスク駆動装置の最大電流の増大
が抑制されつつ、スピンドルモータの起動が容易に行わ
れる。従って、前記課題を解決できるのである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す磁気ディスク駆動装置
の概略構成図であり、従来の第２図中の置１に代えて、
構成の異なる制御装置２０を設け、さらにスピンドルモ
ータ３から出力されるスピンドル１回転信号Ｓ３を、ス
ピンドルモータ駆動回路２及びその制御装置２０に入力
している。

制御装置２０は、装置全体を制御するものであり、スピ
ンドルモータ回転スタート・ストップ指令用の第１の制
御信号Ｓ２１をスピンドルモータ駆動回路２へ出力する
起動指令手段２１と、アクセスモータ駆動回路有効・無
効指令用信号５２２ａ及びアクセスモータ回転指令値用
信号５２２ｂからなる第２の制御信号３２２をアクセス
モータ駆動回路１２へ出力する駆動指令手段２２とを備
える他に、回転検出手段２３、計時手段２４及び判定手
段２５を有している。

回転検出手段２３は、スピンドル１回転信号Ｓ３に基づ
きスピンドルモータ３の回転の有無を検出する機能を有
している。計時手段２４は、例えば起動指令手段２１の
出力に基づき、第１の制御信号８２１の活性化時から一
定時間Ｔ１を計時する第１のタイマ２４ａと、同じく一
定時間Ｔ１を計時する第２のタイマ２４ｂとを有してい
る。また、判定手段２５は、回転検出手段２３及び計時
手段２４の各出力を入力し、所定時間Ｔｏ、Ｔｌ経過時
におけるスピンドルモータ３の回転の有無を判定し、無
しと判定した時には、スピンドルモータ駆動用の第１の
指令信号５２５ａと、磁気ディスク半径方向に対する磁
気ヘッド移動用の第２の指令信号５２５ｂとを、時分割
で交互に出力する機能を有している。第１の指令信号５
２５ａは起動指令手段２１に、第２の指令信号５２５ｂ
は駆動指令手段２２にそれぞれ供給される。

この制御装置２０は、例えば１チツプあるいは複数チッ
プのマイクロコンピュータで構成され、一定時間Ｔｏ経
過時におけるスピンドルモータ３の回転の有無は、割込
み機能等を用いて監視される。

第３図は第１図の動作フローチャートであり、この図を
参照しつつ第１図の動作を説明する。

磁気ディスク４に対して情報の書込み／読取りを行う場
合、制御装置２０の起動指令手段２１が第３図のステッ
プ３１において第１の制御信号Ｓ２１を活性化（＝“１
”）Ｌ、続いて計時手段２４中の第１のタイマ２４ａが
テップ３２で計時動作を開始する。第１の制御信号Ｓ２
１が活性化されると、スピンドルモータ駆動回路２は動
作を開始してスピンドルモータ３に駆動電流を供給する
。

ステップ３３において、回転検出手段２３はスピンドル
モータ３からのスピンドル１回転信号Ｓ３の出力を監視
し、その監視結果を判定手段２５に与える。同時に、第
１のタイマ２４ａはスピンドル１回転信号Ｓ３が出力さ
れるまでの時間を計測し、その計測結果を判定手段２５
へ出力する。判定手段２５は、第１のタイマ２４ａの一
定時間Ｔ１内にスピンドル１回転信号Ｓ３が出力された
か否か、つまりスピンドルモータ３が回転したか否かの
判定を行い（ステップ３４）、回転有りの場合は、スピ
ンドルモータ３の定速回転後に駆動指令手段２２を動作
させて通常の動作を行わせる。

即ち、スピンドルモータ駆動回路２により、スピンドル
モータ３が回転しである速度以上に達すると、磁気ヘッ
ド１５が空気流により磁気ディスク４より浮上する。そ
して、スピンドルモータ３が例えば３６００ｒｐｍの定
速回転になると、判定手段２５の出力により、駆動指令
手段２２は信号５２２ａを活性化すると共に信号５２２
ｂをアクセスモータ駆動回路１２に与える。アクセスモ
ータ駆動回路１２は信号５２２ａにより起動し、信号５
２２ｂの回転指令値に基づきアクセスモータ１３を所定
の回転数だけ回転させる。すると、アクチュエータ１４
が磁気ヘッド１５を必要な読取り／書込み位置に移動さ
せ、その磁気ヘッド１５により情報の書込み／読取りが
行われる。

一方、判定手段２５はステップ３４において、一定時間
ＴＯ内にスピンドルモータ３が回転しないと判定した場
合は、第１の指令信号５２５ａを起動指令手段２１に与
え、ステップ３５で第１の制御信号８２１を非活性化（
＝゛Ｏ”）してスピンドルモータ３の駆動電流を止める
。次に、判定手段２５が第２の指令信号５２５ｂを駆動
指令手段２２に入力すると、駆動指令手段２２はステッ
プ３６で信号５２２ａを活性化（＝　”１”　）Ｌ、さ
らにステップ３７で信号５２２ｂをアクセスモータ駆動
回路１２に出力して磁気ヘッド１５を磁気ディスク半径
方向へ移動させる。

その後、アクセスモータ１３の駆動電流を止めるため、
ステップ３８で信号５２２ａを非活性化（＝“”Ｏ”）
Ｌ、次に再度スピンドルモータ３をスタートさせるため
、ステップ３９で第１の制御信号Ｓ２１を活性化する。

すると、ステップ４０で計時手段２４中の第２のタイマ
２４ｂがスタートし、その第２のタイマ２４ｂの一定時
間Ｔ１の間、回転検出手段２３及び判定手段２５により
スピンドル１回転信号Ｓ３の出力が監視される（ステッ
プ４１．４２＞。もしスピンドルモータ３の回転がスタ
ートしなければ、ステップ３５〜４２が繰り返される。

信号８２１，５２２ａの時分割の様子を、信号５２２ａ
が活性化状態（＝“１パ）となっている時間をＴ２（＝
ステップ３６〜３８）、信号Ｓ２１が活性化状態（＝“
”１”）となっている時間をＴ１（＝ステップ３９〜３
５）としてタイムチャートに表すと、第４図のようにな
る。　第４図に示すように、時間Ｔ２を小さく、かつ時
間Ｔｌ／Ｔ２を大きくとることにより、スピンドルモー
タ３とアクセスモータ１３が同時に駆動されていると同
様の効果を有し、結果として磁気ヘッド１５と磁気ディ
スク４間に磁気ディスク半径方向に相対運動を与えなが
らスピンドルモータ３を駆動していることになり、それ
によりスピンドルモータ３の回転が容易になる。

この実施例では、次のような利点を有している。

湿度等の影響により、磁気ヘッド１５と磁気ディスク４
間の摩擦係数μが増大し、スピンドルモータ３の負荷ト
ルクＴｌが起動トルクＴより大きくなり、スピンドルモ
ータ３の回転がスタートしなくなるような事態が発生し
ても、これが回転検出手段２３、計時手段２４及び判定
手段２５により検出され、その検出結果により、スピン
ドルモータ３の駆動と、磁気ヘッド１５を磁気ディスク
半径方向に駆動する動作とが交互に行われる。そのため
、磁気ディスク駆動装置の最大電流が増大することなく
、磁気ヘッド１５と磁気ディスク４との間に相対的な動
きが起きてスピンドルモータ３の負荷トルクが小さくな
り、スピンドルモータ３の回転が確実に行われ、磁気デ
ィスク駆動装置の信頼性が著しく向上する。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、例えば制御
装置２０をマイクロコンピュータ以外の信号処理回路等
で構成する等、種々の変形が可能である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、スピンド
ルモータ起動時、そのスピンドルモータの回転の有無を
検出し、所定時間内にスピンドルモータが回転しない場
合には、スピンドルモータとアクセスモータとを時分割
で交互に駆動するようにしたので、磁気ディスク駆動装
置の最大電流が増大することなく、磁気ヘッドと磁気デ
ィスク間に相対的な動きが起きてスピンドルモータの負
荷トルクが小さくなる。そのため、スピンドルモータが
確実に回転し、磁気ディスク駆動装置の信頼性が著しく
向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す磁気ディスク駆動装置の
構成図、第２図は従来の磁気ディスク駆動装置の構成図
、第３図は第１図の動作フローチャート、第４図は第１
図の信号のタイムチャートである。 ２・・・スピンドルモータ駆動回路、３・・・スピンド
ルモータ、４・・・磁気ディスク、１２・・・アクセス
モータ駆動回路、１３・・・アクセスモータ、１４・・
・アクチュエータ、１５・・・磁気ヘッド、２０・・・
制御装置、２１・・・起動指令手段、２２・・・駆動指
令手段、２３・・・回転検出手段、２４・・・計時手段
、２５・・・判定手段、Ｓ２１．Ｓ２２・・・第１．第
２の制御信号、５２５ａ、５２５ｂ・・・第１．第２の
指令信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁気ディスクを回転させるスピンドルモータと、前記磁
   気ディスクの回転時にその磁気ディスクと接触し、その
   磁気ディスクの回転により浮上する情報書込み／読出し
   用の磁気ヘッドと、アクセスモータにより駆動して前記
   磁気ヘッドを所定位置に移動させるアクチュエータと、
   スピンドルモータ起動指令用の第１の制御信号及びアク
   セスモータ駆動指令用の第２の制御信号を出力する制御
   装置と、前記第１の制御信号により始動して前記スピン
   ドルモータを定速駆動制御する第１の駆動回路と、前記
   第２の制御信号に基づき前記アクセスモータの駆動制御
   を行う第２の駆動回路とを、備えた磁気ディスク駆動装
   置において、 前記スピンドルモータの回転の有無を検出する回転検出
   手段と、 前記第１の制御信号の活性化時から所定時間を計時する
   計時手段と、 前記回転検出手段の出力に基づき前記所定時間経過時に
   おける前記スピンドルモータの回転の有無を判定し、回
   転無しの判定時にはスピンドルモータ駆動用の第１の指
   令信号と磁気ディスク半径方向に対する磁気ヘッド移動
   用の第２の指令信号を時分割で交互に出力する判定手段
   とを、 前記制御装置に設けたことを特徴とする磁気ディスク駆
   動装置。