JPH0414671A - 磁気記憶装置 - Google Patents
磁気記憶装置Info
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- JPH0414671A JPH0414671A JP2118411A JP11841190A JPH0414671A JP H0414671 A JPH0414671 A JP H0414671A JP 2118411 A JP2118411 A JP 2118411A JP 11841190 A JP11841190 A JP 11841190A JP H0414671 A JPH0414671 A JP H0414671A
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Landscapes
- Rotational Drive Of Disk (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Moving Of Heads (AREA)
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。
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1
本発明は軽薄化と停電力消費化した磁気記憶装置の構成
に関する。
に関する。
[従来の技術1
従来技術による実施例を第10図〜第12図で説明する
。
。
第10図は磁気記憶装置の下話面図と側断面図を(a)
と(b)で示すものである。第11図は磁気記憶媒体(
以下媒体と略記する)を所定の回転速度で回転させるス
ピンドルモータの下話面図と側断面図を(a)と(b)
で示す。第12図は媒体上のトラックをシークするシー
クモータの下話面図と側断面図を(a)と(b)で示す
。
と(b)で示すものである。第11図は磁気記憶媒体(
以下媒体と略記する)を所定の回転速度で回転させるス
ピンドルモータの下話面図と側断面図を(a)と(b)
で示す。第12図は媒体上のトラックをシークするシー
クモータの下話面図と側断面図を(a)と(b)で示す
。
第10図で、1は框体でベース框体1aと蓋框体1bと
で構成される。3はスピンドルモータでベース框体1a
にネジ4で固着する。スピンドルモータ3は止具6で軸
芯5に固着しである媒体2を所定の回転速度で回転させ
る。
で構成される。3はスピンドルモータでベース框体1a
にネジ4で固着する。スピンドルモータ3は止具6で軸
芯5に固着しである媒体2を所定の回転速度で回転させ
る。
7はシークモータでネジ8でベース框体1aに固着する
。11はアーム体で回転軸10として、媒体2上に磁気
ヘッド13を搭載し他端にはアームllbとバネ体11
bとで支持してシークモータの軸芯9に巻付けたスチル
バンド12からなっている。
。11はアーム体で回転軸10として、媒体2上に磁気
ヘッド13を搭載し他端にはアームllbとバネ体11
bとで支持してシークモータの軸芯9に巻付けたスチル
バンド12からなっている。
二の構成でシークモータ7は媒体2のトラックのシーク
位置情報を受けて回転して所定の位置に磁気ヘッド13
をアクセスする。
位置情報を受けて回転して所定の位置に磁気ヘッド13
をアクセスする。
次に第11図でスピンドルモータ3の従来の実施例を説
明する。15はロータで止具17で軸芯5に固着してあ
り、4極@磁されている永久磁石16を有している。1
8aと18bはベアリングである。
明する。15はロータで止具17で軸芯5に固着してあ
り、4極@磁されている永久磁石16を有している。1
8aと18bはベアリングである。
19はロータ15とステータ22を支持する框体て、図
示してない蓋框体と合せて完成体のモータのハウジング
となる。
示してない蓋框体と合せて完成体のモータのハウジング
となる。
ステーク22は3極に施巻したコイル23を有し、コイ
ル23の端子はプリント基板21に接続する。22はロ
ータ15の回転位置検出する位置検出手段でコイル23
の通電タイミングを与える。
ル23の端子はプリント基板21に接続する。22はロ
ータ15の回転位置検出する位置検出手段でコイル23
の通電タイミングを与える。
第11図で示したスピンドルモータは極数を最低にする
3相駆動のモータを構成する。従って、コイル数は3個
で、所定アンペアタンを得るにコイル高さが高くなる。
3相駆動のモータを構成する。従って、コイル数は3個
で、所定アンペアタンを得るにコイル高さが高くなる。
更にモータとして完成体とするのでハウジング高さも加
わって高くなると同時に重くなる。
わって高くなると同時に重くなる。
次に、第12図でジ−クモターフの従来の実施例を説明
する。25はモータのハウジングを構成する框体で25
aと26bの2個からなる。26aと26bは軸芯9を
保持するベアリングである。27はロータでスラスト方
向に着磁した永久磁石28とこの永久磁石28を挟んで
互いに歯位相が180度異むら継鉄27aと27bより
なる。29はステータでロータ27の歯に関係付けられ
て歯29aの位相が90度づつ異なるステータ極に4個
のコイル30を設けである。このシークモータの構成を
ハイブリッド型のステップモータと称せられている。第
12図に示したジ−クモタフは4相駆動方式で励起され
てステップ回転する。
する。25はモータのハウジングを構成する框体で25
aと26bの2個からなる。26aと26bは軸芯9を
保持するベアリングである。27はロータでスラスト方
向に着磁した永久磁石28とこの永久磁石28を挟んで
互いに歯位相が180度異むら継鉄27aと27bより
なる。29はステータでロータ27の歯に関係付けられ
て歯29aの位相が90度づつ異なるステータ極に4個
のコイル30を設けである。このシークモータの構成を
ハイブリッド型のステップモータと称せられている。第
12図に示したジ−クモタフは4相駆動方式で励起され
てステップ回転する。
この第12図のシークモータ7もコイル数を最低にしで
あるからコイル高さが高くなる。又完成体として装置に
組込むのでハウジングの框体を含めると大きくて重いも
のになる。更にはコイル占有率も小さく、無駄空間を多
くもっている。
あるからコイル高さが高くなる。又完成体として装置に
組込むのでハウジングの框体を含めると大きくて重いも
のになる。更にはコイル占有率も小さく、無駄空間を多
くもっている。
具体的には、シークモータの高さは20mmが精々、ハ
ウジング厚を含めてアーム体の機構部が10mm程度で
装置としての総高さが30mmがヰ^々である。又重量
は媒体35インチもので700g〜1kgである。
ウジング厚を含めてアーム体の機構部が10mm程度で
装置としての総高さが30mmがヰ^々である。又重量
は媒体35インチもので700g〜1kgである。
以上が従来技術による磁気記憶装置の概要である。
[発明が解決しようとする課題1
しかし、前述の従来技術では構成要素の重複と無駄空間
配置によって、記憶容量対容積、重量、コスト比が悪い
大きな問題点を有する。特に携帯用パーソナルコンピュ
ータに応用するには軽薄短小のし点から設置が困難であ
る問題点がある。
配置によって、記憶容量対容積、重量、コスト比が悪い
大きな問題点を有する。特に携帯用パーソナルコンピュ
ータに応用するには軽薄短小のし点から設置が困難であ
る問題点がある。
そこで本発明はこの様な問題点を解決するもので、その
目的は構成要素の簡略化と共有化を計ると共に、モータ
のコイルは分散化して占有率を高めて軽薄短小型の応用
範囲の広い磁気記憶装置の提供にある。
目的は構成要素の簡略化と共有化を計ると共に、モータ
のコイルは分散化して占有率を高めて軽薄短小型の応用
範囲の広い磁気記憶装置の提供にある。
[課題を解決するための手段]
1、本発明は、磁気記憶媒体を所定の速度で回転させる
スピンドルモータ、前記記憶媒体へデータ読書する磁気
ヘッドをアームを介してシークさせるシークモータ、及
び前記各構成要素を所定のレイアウトで支持するハウジ
ング体よりなり、このハウジング体と前記スピンドルモ
ータと前記シークモータのハウジングの一方又は両方共
に部分的に共有して無駄要素と空間を簡略して軽薄型の
磁気記憶装置を構成するのが特徴である。
スピンドルモータ、前記記憶媒体へデータ読書する磁気
ヘッドをアームを介してシークさせるシークモータ、及
び前記各構成要素を所定のレイアウトで支持するハウジ
ング体よりなり、このハウジング体と前記スピンドルモ
ータと前記シークモータのハウジングの一方又は両方共
に部分的に共有して無駄要素と空間を簡略して軽薄型の
磁気記憶装置を構成するのが特徴である。
2、本発明は更に、シークモータがハイブリッド型のス
テップモータであり、4相駆動型でコイル数をロータの
等価磁極数に対応せしめるステークの極数と同数とする
ことによりコイル高さを抑制して無駄空間を省略するの
も特徴である。
テップモータであり、4相駆動型でコイル数をロータの
等価磁極数に対応せしめるステークの極数と同数とする
ことによりコイル高さを抑制して無駄空間を省略するの
も特徴である。
3、本発明は尚更に、スピンドルモータの速度を検出す
るタコメータ、このタコメータのパルス列を交互に分離
したパルスで始動する2個の可変調タイマ、及びこの2
個の可変長タイマの出力信号を入力とする論理手段より
なる周波数弁別手段を前記スピンドルモータの速度制御
ループに設けて磁気ヘッドの位置によって磁気記憶媒体
の位置によらない一定の記憶密度で読書するのも特徴で
ある。
るタコメータ、このタコメータのパルス列を交互に分離
したパルスで始動する2個の可変調タイマ、及びこの2
個の可変長タイマの出力信号を入力とする論理手段より
なる周波数弁別手段を前記スピンドルモータの速度制御
ループに設けて磁気ヘッドの位置によって磁気記憶媒体
の位置によらない一定の記憶密度で読書するのも特徴で
ある。
4 本発明は尚又更に、磁気記憶媒体が3.5インチ以
下の1枚で、ハウジング高さが17mm以下又は重量が
300グラム以下で磁気記憶装置が実現出来る特徴も有
する。
下の1枚で、ハウジング高さが17mm以下又は重量が
300グラム以下で磁気記憶装置が実現出来る特徴も有
する。
5、本発明は尚他に、スピンドルモータとシークモータ
に供給する電源が2次電池5個以下の低電圧駆動で低消
費電力化が可能となる特徴を有する。
に供給する電源が2次電池5個以下の低電圧駆動で低消
費電力化が可能となる特徴を有する。
[作 用]
本発明の上記の構成によれば、装置ハウジングと構成要
素のハウジングを共有することから、構成要素が低減出
来る。
素のハウジングを共有することから、構成要素が低減出
来る。
モータ関係はコイルを分散させることにコイル高さを小
さくする為に線路長が短くなり抵抗が小さくなり低電圧
駆動が可能となる。更にはモータ高さも小さく出来る。
さくする為に線路長が短くなり抵抗が小さくなり低電圧
駆動が可能となる。更にはモータ高さも小さく出来る。
これ等によって、磁気記憶装置の軽薄短小化が計れる。
[実 施 例〕
第1図は本発明の実施例に於ける具体的な構成要素を示
す図である。第1図(a)が磁気記憶装置(以下装置と
略記する)の側断面図、第1図(b’)がスピンドルモ
ータのステータの極とモータの速度検出するタコメータ
のコイル配置例の部分図を示す図である。第1図(C)
はシークモータのステータの極配置を示す図である。第
1図(b)と(C)は第1図(a)に対して縮小しであ
る。
す図である。第1図(a)が磁気記憶装置(以下装置と
略記する)の側断面図、第1図(b’)がスピンドルモ
ータのステータの極とモータの速度検出するタコメータ
のコイル配置例の部分図を示す図である。第1図(C)
はシークモータのステータの極配置を示す図である。第
1図(b)と(C)は第1図(a)に対して縮小しであ
る。
第1図で、30が装置の框体で30aがベース框体、3
0bが蓋框体である。ベース框体30bの伸張部30c
でスピンドルモータのロータ33のロータ芯31を保持
するベアリング32aと32bを設ける。
0bが蓋框体である。ベース框体30bの伸張部30c
でスピンドルモータのロータ33のロータ芯31を保持
するベアリング32aと32bを設ける。
ロータ33は永久磁石35を保持するロータ継鉄34a
、スピンドルモータの速度検出するタコメータ用のロー
タ別継鉄36とタコメータ磁石37、ロータ33が1回
転に1発の信号を出すインデクスパルス用の磁石38a
、及び媒体34を保持する止具35とネジ36よりなる
。
、スピンドルモータの速度検出するタコメータ用のロー
タ別継鉄36とタコメータ磁石37、ロータ33が1回
転に1発の信号を出すインデクスパルス用の磁石38a
、及び媒体34を保持する止具35とネジ36よりなる
。
40はステータでステータ極41aにコイル41を配し
である。プリント基板39はスピンドルモータ関係の外
部へ導出する中継端子の役目のもので、コイル41の端
子、第1図(b)に示すタコメータ磁石37の着磁磁極
数に対応したジグザグのタコメータコイル、図示してな
いが永久磁石35の極位置を検出する3個の磁気感応素
子、インデクスパルス検出用の磁気感応素子38bが設
けられている。
である。プリント基板39はスピンドルモータ関係の外
部へ導出する中継端子の役目のもので、コイル41の端
子、第1図(b)に示すタコメータ磁石37の着磁磁極
数に対応したジグザグのタコメータコイル、図示してな
いが永久磁石35の極位置を検出する3個の磁気感応素
子、インデクスパルス検出用の磁気感応素子38bが設
けられている。
尚、永久磁石35とステータ40は第1図で対向位置を
少しずらしてロータ33に下方向に与圧を与える様にし
である。
少しずらしてロータ33に下方向に与圧を与える様にし
である。
ここで、媒体34を1枚としてスピンドルモータ関係の
諸量をまとめる。
諸量をまとめる。
外径”50mm、永久磁石35の外径・高さ・厚みを3
3mm、4mm、1mm程度とする。スピンドルモータ
の駆動3相駆動として、永久磁石35の極数を20とす
ると、ステータ40のコイル総数は15となる。l相当
95個となり、第11図に比較して同じ巻数ならコイル
高寸は5分の1になる。1相の巻数を250タン、線径
を約0゜15mmとすると上記の寸法内でステークを構
成するとコイル高さは1mm以内に収まり、l相当りの
抵抗は3Ω程度となる。
3mm、4mm、1mm程度とする。スピンドルモータ
の駆動3相駆動として、永久磁石35の極数を20とす
ると、ステータ40のコイル総数は15となる。l相当
95個となり、第11図に比較して同じ巻数ならコイル
高寸は5分の1になる。1相の巻数を250タン、線径
を約0゜15mmとすると上記の寸法内でステークを構
成するとコイル高さは1mm以内に収まり、l相当りの
抵抗は3Ω程度となる。
永久磁石35を希土類磁石で構成すると、磁束密度は0
4〜0.6wb/m2が容易に得られる。
4〜0.6wb/m2が容易に得られる。
供給電圧を5Vとすれば、途中を省略して結果を記すと
、起動トルクTgψ:6X I Oo−3N−にュート
ンーメトル)、最大回転数nvaxム8000rpmが
得られる。
、起動トルクTgψ:6X I Oo−3N−にュート
ンーメトル)、最大回転数nvaxム8000rpmが
得られる。
スピンドルモータの重量は、伸張部30cと媒体34を
除いて、約60グラムとなる。
除いて、約60グラムとなる。
媒体34を35インチ1枚を含めたロータ33の慣性r
は、I:2.9X10−’kgm”となる。
は、I:2.9X10−’kgm”となる。
回転速度n = no(1−E X P (−t/i:
ol)で表わせる立上げ時定数て。”F2.5secに
なる。
ol)で表わせる立上げ時定数て。”F2.5secに
なる。
従って、制御ループをいれて実際に所定の回転に到達し
て安定するには、15〜25sec程度必要である。
て安定するには、15〜25sec程度必要である。
尚、スピンドルモータの重量・慣性の算出は磁路に関係
のない構成要素はアルミニュームを基本とした。
のない構成要素はアルミニュームを基本とした。
スピンドルモータ高さは框体30bを含めて、第1図の
例では14mm程度に設計出来る。
例では14mm程度に設計出来る。
次にシークモータについて説明する。第1図では、ベー
ス框体30aをシークモータが占める部分は変形部30
dを中へ突出させである。ロータ30を支持するロータ
芯45は変形部30dを下へ伸張した伸張部30eでベ
アリング46で保持する。
ス框体30aをシークモータが占める部分は変形部30
dを中へ突出させである。ロータ30を支持するロータ
芯45は変形部30dを下へ伸張した伸張部30eでベ
アリング46で保持する。
ロータ47の外周はスラスト方向に着磁した永久磁石4
8を挟んで歯の位相が180度異むら継鉄49aと49
bが配せられている。一方の歯数を150とすれば等測
的に300磁極に@磁されたものになる。ロータ47の
支持部を変形しであるのは、ロータ芯45と固着して垂
直度を確保する為である。
8を挟んで歯の位相が180度異むら継鉄49aと49
bが配せられている。一方の歯数を150とすれば等測
的に300磁極に@磁されたものになる。ロータ47の
支持部を変形しであるのは、ロータ芯45と固着して垂
直度を確保する為である。
50はステータでコイル51を有して、下框体53と共
に変形部30dの所でネジ52bで固着しである。
に変形部30dの所でネジ52bで固着しである。
下框体53は防塵程度で薄くて軽いもので良い。ステー
ク50の歯数は4相駆動とすると、先記ロータ47の磁
極数を300とすれば200となる。従って、この歯数
にコイルを巻(とすると総コイル数は200となり、1
相当950コイルとなる。1相と3相、2相と4相は電
流を逆向になるので接続を変えると2組のコイルになる
。外部導出端子は4端子となる。
ク50の歯数は4相駆動とすると、先記ロータ47の磁
極数を300とすれば200となる。従って、この歯数
にコイルを巻(とすると総コイル数は200となり、1
相当950コイルとなる。1相と3相、2相と4相は電
流を逆向になるので接続を変えると2組のコイルになる
。外部導出端子は4端子となる。
尚、ロータ47の材料は磁気回路の短絡を避ける為にア
ルミニューム0.5mm程度のもので形成する。
ルミニューム0.5mm程度のもので形成する。
ここで、ロータ47の外径50mm、14!鉄49aと
49bの高さ1.5mm、永久磁石48の高さ1mm、
ステータ50の外辺を57mmとする。
49bの高さ1.5mm、永久磁石48の高さ1mm、
ステータ50の外辺を57mmとする。
ステータの歯は200個で歯幅0.39mmの18度ピ
ッチとなる。1歯に線径的0.12mmを3タン巻くと
1組で300タンの抵抗45Ωの2組のコイルが得られ
る。
ッチとなる。1歯に線径的0.12mmを3タン巻くと
1組で300タンの抵抗45Ωの2組のコイルが得られ
る。
途中を省略して、駆動電圧5■としてシークモタの特性
値を記す。
値を記す。
最大起動トルク6XIO−3N−m、プールアウト最大
回転数850Orpm、ロータの慣性7、 3 x 1
0−6k gm2.変形部30dを除く重量は約55グ
ラムとなる。
回転数850Orpm、ロータの慣性7、 3 x 1
0−6k gm2.変形部30dを除く重量は約55グ
ラムとなる。
このハイブリッド型のシークモータは1相励磁駆動て6
00ステツプで、1−2相励磁では1200ステツプで
1回転する。
00ステツプで、1−2相励磁では1200ステツプで
1回転する。
シークモータの高さは、変形部30dを含めて約8.5
mmとなる。
mmとなる。
ここで、装置の総高さを15mmとして、框体30bの
厚みを0.3〜0.5mm程度にするとロータ芯45の
スチールバンド巻付部は5mm程度取れるので充分であ
る。
厚みを0.3〜0.5mm程度にするとロータ芯45の
スチールバンド巻付部は5mm程度取れるので充分であ
る。
次に框体30の重量を求めると、蓋框体30bは防塵用
の為で0.3〜0.5mmのアルミニュム板を必要箇所
だけ先記の15mmの高さに残して、変形成形して強く
する。
の為で0.3〜0.5mmのアルミニュム板を必要箇所
だけ先記の15mmの高さに残して、変形成形して強く
する。
ベース框体30は平面変形と部分収縮が異ならない様な
形状で部分的には2〜3mm厚にしてアルミダイカスト
で成形する。
形状で部分的には2〜3mm厚にしてアルミダイカスト
で成形する。
框体30の平面面積は上記の3.5インチ媒体の1枚と
上記のスピントールモータとシークモータを収納するに
は、105mmX 140mm程度必要となる。
上記のスピントールモータとシークモータを収納するに
は、105mmX 140mm程度必要となる。
ベース框体30aと蓋框体30bを合せて平均厚みを2
.5mmに設計出来る。框体30の重量は、10.5c
mX14cmX0.25cmX2.7(比重)輯100
グラムとなる。
.5mmに設計出来る。框体30の重量は、10.5c
mX14cmX0.25cmX2.7(比重)輯100
グラムとなる。
第1図の装置全体の重量は1枚の媒体が15グラム、第
1図で図示してないアーム体を含めたその他の重量が5
0グラム程で総計すると15+50+60+55+10
0=280グラムとなる。
1図で図示してないアーム体を含めたその他の重量が5
0グラム程で総計すると15+50+60+55+10
0=280グラムとなる。
ここで、3.5インチの媒体での記憶容量を簡単に説明
する。媒体外径は約89mmで、通常の記録密度の線密
度14000BPI (ビット・パ・インチ)とトラッ
ク密度1700TPI (トラック・パ・インチ)とし
て、記録幅を径80mm〜60mmの600シリンダ数
(トラック数)で媒体の両面で記録すると1200シリ
ンダとなる。
する。媒体外径は約89mmで、通常の記録密度の線密
度14000BPI (ビット・パ・インチ)とトラッ
ク密度1700TPI (トラック・パ・インチ)とし
て、記録幅を径80mm〜60mmの600シリンダ数
(トラック数)で媒体の両面で記録すると1200シリ
ンダとなる。
フオマットした容量で約10MB(メガバイト)となる
。普通はこの容量で充分で、特に携帯型のパソナールコ
ンピュータでは充分である。
。普通はこの容量で充分で、特に携帯型のパソナールコ
ンピュータでは充分である。
第1図はこの様に、従来技術に比して重量・高さ共に半
分以下になる。
分以下になる。
尚、第1図で媒体34のシリンダ数600をシークする
例としたから1前後に余裕を持たせるのとスチールバン
ドの巻付関係からシークモータは1回転させることが不
可から、1−2相励磁の1200ステツプを採用する。
例としたから1前後に余裕を持たせるのとスチールバン
ドの巻付関係からシークモータは1回転させることが不
可から、1−2相励磁の1200ステツプを採用する。
更に、遅述になるが第1図で媒体34のシリングをシー
クする磁気ヘッドの走行部分は媒体34の上下で4mm
程度のギャップを設けである。
クする磁気ヘッドの走行部分は媒体34の上下で4mm
程度のギャップを設けである。
次に第2図で本発明の他の実施例を説明する。
第2図(a)がモータを中心とした側断面図を示し、第
2図(b)がスピンドルモータのステーク極67aの形
状とタコメータコイル71のパターンを示し、第2図(
C)がシークモータのステータ極85aのレイアウトと
コイル86の様子を示す図である。
2図(b)がスピンドルモータのステーク極67aの形
状とタコメータコイル71のパターンを示し、第2図(
C)がシークモータのステータ極85aのレイアウトと
コイル86の様子を示す図である。
第2図ではスピンドルモータも図示してない媒体とはベ
ース框体60の反対側に設けた例で第1図と同じ構成な
ら、装置高さはベース框体60の厚み分高くなる。一方
、モータの径は大きく取れるので実際は薄く設計出来る
のでほぼ第1図と同しに出来る。更には、第1図よりア
センブリが多少簡単になる特徴がある。
ース框体60の反対側に設けた例で第1図と同じ構成な
ら、装置高さはベース框体60の厚み分高くなる。一方
、モータの径は大きく取れるので実際は薄く設計出来る
のでほぼ第1図と同しに出来る。更には、第1図よりア
センブリが多少簡単になる特徴がある。
シークモータはアウタロータ型の例で示す、この場合、
慣性が増加して応答速度が落ちるが、ステークのコイル
巻が容易となる。
慣性が増加して応答速度が落ちるが、ステークのコイル
巻が容易となる。
さて、第2図でスピンドルモータの構成は、ロータ62
がロータ芯61、ロータ受63、永久磁石64、及びタ
コメータ磁石よりなる。保持部がベース框体60の伸張
部61aにはめ込んだベアリング66aと66bよりな
る。ステータ67はコイル68を有する。永久磁石64
の極数にステータ67のコイル68の総数は第1図より
モータ径大き(した場合は、例えば24極−18コイル
、32極−24コイルの様にしてコイル高さを小さくす
ると共により扁平なスピンドルモータにする。69はプ
リント基板でコ・イル68の端子処理、タコメータコイ
ル71、永久磁石64の極検出する磁気感応素子、及び
図示してないインデックスパルス放出手段を搭載する。
がロータ芯61、ロータ受63、永久磁石64、及びタ
コメータ磁石よりなる。保持部がベース框体60の伸張
部61aにはめ込んだベアリング66aと66bよりな
る。ステータ67はコイル68を有する。永久磁石64
の極数にステータ67のコイル68の総数は第1図より
モータ径大き(した場合は、例えば24極−18コイル
、32極−24コイルの様にしてコイル高さを小さくす
ると共により扁平なスピンドルモータにする。69はプ
リント基板でコ・イル68の端子処理、タコメータコイ
ル71、永久磁石64の極検出する磁気感応素子、及び
図示してないインデックスパルス放出手段を搭載する。
面、第2図(c)では第1図(c)と異って、ステータ
極85aの配置は相毎の4組にまとめである。この場合
はコイル総数は減る。しかし、コイル86の巻線が容易
である。
極85aの配置は相毎の4組にまとめである。この場合
はコイル総数は減る。しかし、コイル86の巻線が容易
である。
第2図は結果的には、第1図の場合と同様な重量と容積
に出来る。但し、媒体の有効トラック幅が増加するので
記憶容量は大きく出来る。
に出来る。但し、媒体の有効トラック幅が増加するので
記憶容量は大きく出来る。
次に第3図で本発明の他の実施例を説明する。
第3図は媒体34を2枚使用した場合を示し、媒体間を
磁気ヘッドの関係から7mmギャップを空ける。従って
、装置の総高さはl 5+7 =23mm程度に出来る
。又スピンドルモータ部90は高さ方向に大きく取れる
ので外径は第1区に比して小さく出来る。シークモータ
部91は第1図又は第2図と同様で良い。
磁気ヘッドの関係から7mmギャップを空ける。従って
、装置の総高さはl 5+7 =23mm程度に出来る
。又スピンドルモータ部90は高さ方向に大きく取れる
ので外径は第1区に比して小さく出来る。シークモータ
部91は第1図又は第2図と同様で良い。
第2図でその他の細部構成は第1図又は第2図の同様な
ので省略する。
ので省略する。
面、本発明の機構部の効果は媒体枚数が5〜6枚以上に
なれば薄れる。
なれば薄れる。
次に第4図で本発明になる磁気記憶装置の制御について
説明する。スピンドルモータ部95を3個のコイル96
、ロータ磁極位置を検出する検出手段97、クコメータ
98、インデックスパルス放出手段99で表す。スピン
ドルモータ部95は媒体101と接続しである。
説明する。スピンドルモータ部95を3個のコイル96
、ロータ磁極位置を検出する検出手段97、クコメータ
98、インデックスパルス放出手段99で表す。スピン
ドルモータ部95は媒体101と接続しである。
シークモータ部104は2組のコイル105と媒体10
1を読書するヘッド103と結ぶ。100はオペアンプ
でタコメータ98の信号を整形する。102はスピンド
ルモータ制御手段で所定の回転速度に制御する。106
はジークモ〜り制御手段、107はヘッド103へ又は
がらの書・読信号をするR/W制御部である。108は
システム制御手段で外部とのインフッニス109を取り
ながら装置全体を制御する。線110は媒体10工の線
速度を一定にする場合、ヘッド103の位置情報をスピ
ンドルモータ制御手段102に与えるものである。線1
11はこの場合の所定の線速度に達していることをスピ
ンドル千−ク手段102がシステム制御子19108に
知らせる。
1を読書するヘッド103と結ぶ。100はオペアンプ
でタコメータ98の信号を整形する。102はスピンド
ルモータ制御手段で所定の回転速度に制御する。106
はジークモ〜り制御手段、107はヘッド103へ又は
がらの書・読信号をするR/W制御部である。108は
システム制御手段で外部とのインフッニス109を取り
ながら装置全体を制御する。線110は媒体10工の線
速度を一定にする場合、ヘッド103の位置情報をスピ
ンドルモータ制御手段102に与えるものである。線1
11はこの場合の所定の線速度に達していることをスピ
ンドル千−ク手段102がシステム制御子19108に
知らせる。
以上が本発明の機構部を制御する概略説明である。
スピンドルモータ制御手段102の詳細な実施例を第5
図と第6図で説明する。第5図でオペアンプ100より
放出した信号をTトリガフリップフロップ120と微分
器121に与える。微分器121の微分パルスをAND
ゲート122aと122bに与える。ANDゲート12
2aと122bの一方を入力をTトリガフリップフロッ
プの出力QとQにすると第6図に示す微分パルス(a)
が(b)と(C)の様に交互に分離される。この分離パ
ルスをプリセットデータ123で同し値にセットされる
可変長のクロック123を計数するタイマ125aと1
25bに与える。更には、DFF(デイレイドフリップ
フロップ)126aと126bをリセットする。タイマ
125aと125bのキャリ信号をDFF 126aと
126bのクロック端子に与えると、タイマ時間Tとす
ると第6図の(d)と(e)の様な波形をDFF l
26aと126bが放出する。タイマ時間Tが所定の速
度に対応する周期である。(d)と(e)の波形を論理
手段127に否定出力も同時に与えると第6図の(f)
と(g)の波形を得る。(f)がモータ速度が所定より
遅い場合、(g)が早い場合を示す。(f)の波形はそ
のままで、(g)の波形は反転して積分手段128に入
力する。積分値は第6図の(h)の様になり、微小修正
をしながら目標電圧を得る。第5図でのモータ速度制御
はディジタルの周波数弁別器を制御ループに挿入したも
のである。
図と第6図で説明する。第5図でオペアンプ100より
放出した信号をTトリガフリップフロップ120と微分
器121に与える。微分器121の微分パルスをAND
ゲート122aと122bに与える。ANDゲート12
2aと122bの一方を入力をTトリガフリップフロッ
プの出力QとQにすると第6図に示す微分パルス(a)
が(b)と(C)の様に交互に分離される。この分離パ
ルスをプリセットデータ123で同し値にセットされる
可変長のクロック123を計数するタイマ125aと1
25bに与える。更には、DFF(デイレイドフリップ
フロップ)126aと126bをリセットする。タイマ
125aと125bのキャリ信号をDFF 126aと
126bのクロック端子に与えると、タイマ時間Tとす
ると第6図の(d)と(e)の様な波形をDFF l
26aと126bが放出する。タイマ時間Tが所定の速
度に対応する周期である。(d)と(e)の波形を論理
手段127に否定出力も同時に与えると第6図の(f)
と(g)の波形を得る。(f)がモータ速度が所定より
遅い場合、(g)が早い場合を示す。(f)の波形はそ
のままで、(g)の波形は反転して積分手段128に入
力する。積分値は第6図の(h)の様になり、微小修正
をしながら目標電圧を得る。第5図でのモータ速度制御
はディジタルの周波数弁別器を制御ループに挿入したも
のである。
積分手段128の出力はトランジスタ129を通過して
PNPのトランジスタ132とNPNのトランジスタ1
33によりエミッタフォローワで電力増幅され、コイル
136に供給する。
PNPのトランジスタ132とNPNのトランジスタ1
33によりエミッタフォローワで電力増幅され、コイル
136に供給する。
3個のコイル136の他端はトランジスタ138a、1
38b、138cに接続しである。トランジスタ138
a、138b、138cは検出手段97の相切換信号1
39によって順次スイッチしてモータを所定の速度にす
る。
38b、138cに接続しである。トランジスタ138
a、138b、138cは検出手段97の相切換信号1
39によって順次スイッチしてモータを所定の速度にす
る。
トランジスタ134は供給電源電圧+Vpを直接コイル
136に与えるもので、モータを急加速する場合使用す
る。グイオド137a、137b、138cとトランジ
スタ135はコイル136を短絡して電磁プレキーをか
けてモータを急減速させる場合に用いる。この時、イン
バータ131を介してトランジスタ129を非導通にし
ておく。
136に与えるもので、モータを急加速する場合使用す
る。グイオド137a、137b、138cとトランジ
スタ135はコイル136を短絡して電磁プレキーをか
けてモータを急減速させる場合に用いる。この時、イン
バータ131を介してトランジスタ129を非導通にし
ておく。
ヘッド103の位置によらず一定の速度にするには、例
えば媒体101の最内シリンダ径を60mm、最外シリ
ンダ径を80mmとすればタイマ125aと125bを
60x20時間単位−80X20時間単位の如くシリン
ダ径に比例してプリセットする。
えば媒体101の最内シリンダ径を60mm、最外シリ
ンダ径を80mmとすればタイマ125aと125bを
60x20時間単位−80X20時間単位の如くシリン
ダ径に比例してプリセットする。
以上の様に本発明は可変長タイマによる周波数弁別器を
構成してスピンドルモータの所定速度制御を急速に可能
にするのも特徴である。
構成してスピンドルモータの所定速度制御を急速に可能
にするのも特徴である。
尚、スピンドルモータの回転速度は3000〜6000
rpmである。タコメータの磁極数は50〜200程度
でモータ1周に25〜100サイクルの速度信号を放出
する。
rpmである。タコメータの磁極数は50〜200程度
でモータ1周に25〜100サイクルの速度信号を放出
する。
タコメータの構成は第1図と第2図と異って第7図の様
に構成しても良い。第7図(a)は第4図の回路を搭載
するプリント基板152にクコメータコイルを設けて、
タコメータ磁石151をロータ150の図示の位置に設
けたものである。第7図(b)はロータ155を伸張し
てタコメータ磁石156の輪を大きくして磁極数を多く
する。
に構成しても良い。第7図(a)は第4図の回路を搭載
するプリント基板152にクコメータコイルを設けて、
タコメータ磁石151をロータ150の図示の位置に設
けたものである。第7図(b)はロータ155を伸張し
てタコメータ磁石156の輪を大きくして磁極数を多く
する。
プリント基板152と同様なプリント基板157にはタ
コメータ磁石156の磁極数に対応したジグザグコイル
を設ける。
コメータ磁石156の磁極数に対応したジグザグコイル
を設ける。
次に、第8図と第9図で簡単にシークモータの制御を説
明する。第9図でシークモータ制御手段160は外部よ
り指令を受けて相切換信号161aと161b、162
aと162bを放出する。
明する。第9図でシークモータ制御手段160は外部よ
り指令を受けて相切換信号161aと161b、162
aと162bを放出する。
これ等を受けてP型とN型の4個のトランジスタで構成
する両極駆動の切換スイッチ163aと163bで2組
のコイル165aと165bに通電する。
する両極駆動の切換スイッチ163aと163bで2組
のコイル165aと165bに通電する。
シークモータ制御手段160はモータの回転量によって
同期がずれない範囲で切換スイッチ165aと165b
の切換速度を判断して目的位置に速やかに到達すべく制
御する。
同期がずれない範囲で切換スイッチ165aと165b
の切換速度を判断して目的位置に速やかに到達すべく制
御する。
エミッタフォローワ166aとl 66b、D/A (
ディジタルアナログ)変換器167aと167b、及び
ディジタル位置信号168aと168bを設けるのは、
第1図と第2図で説明した1相励磁又はl−2相励磁駆
動では必要ない。更に正確に1ステップ角度を小さくし
てモータの1周当りのステップ数を増加させる時に用い
る。例えば、1相励磁駆動の4分の1のステップで歩進
させる場合、コイル165aと165bに流す電流I、
と工2として、L +12 =IOの一定にして、 (
I、=1..1.=O)、(I、=%■。、 I2 =
%工。)、 (I、=274I。、l2=2/4I。)
、 (I+ =44IO、I2 =%工。)の如く
してステップ角度を決める。
ディジタルアナログ)変換器167aと167b、及び
ディジタル位置信号168aと168bを設けるのは、
第1図と第2図で説明した1相励磁又はl−2相励磁駆
動では必要ない。更に正確に1ステップ角度を小さくし
てモータの1周当りのステップ数を増加させる時に用い
る。例えば、1相励磁駆動の4分の1のステップで歩進
させる場合、コイル165aと165bに流す電流I、
と工2として、L +12 =IOの一定にして、 (
I、=1..1.=O)、(I、=%■。、 I2 =
%工。)、 (I、=274I。、l2=2/4I。)
、 (I+ =44IO、I2 =%工。)の如く
してステップ角度を決める。
第8図はコイル165aと165bに電流を流す様子を
示す。(a)がロータの等偏磁極配置と分割した位置を
示す。(b)がl相励磁駆動の電流波形でステップ角度
はロータ磁極N−3の1サイクル角度の4分の1であり
、(C)が1−2相励磁駆動の電流波形で8分の1ステ
ップ角度である。
示す。(a)がロータの等偏磁極配置と分割した位置を
示す。(b)がl相励磁駆動の電流波形でステップ角度
はロータ磁極N−3の1サイクル角度の4分の1であり
、(C)が1−2相励磁駆動の電流波形で8分の1ステ
ップ角度である。
以上が本発明の実施例であるが、本発明は消費電力の点
でも大きな特徴を有する。それは、従来技術では供給電
源電圧が12ボルト以上でスピンドルモータの定状消費
電力が5W以上である。
でも大きな特徴を有する。それは、従来技術では供給電
源電圧が12ボルト以上でスピンドルモータの定状消費
電力が5W以上である。
これに対して、本発明は供給電源電圧5ボルト近傍でよ
く、定状消費電力はIW以下である。
く、定状消費電力はIW以下である。
特に携帯用バソナールコンピュータでは低消費電力要求
される。電源重量も軽減されるからである。
される。電源重量も軽減されるからである。
例えば、公称1.2Vの2次電池を10個以上必要とし
たのを本発明は5個でよい、しかも電池寿命も5倍以上
にすることが出来るのである。
たのを本発明は5個でよい、しかも電池寿命も5倍以上
にすることが出来るのである。
[発明の効果]
以上述べた様に本発明によれば、装置のハウジングとモ
ータのハウジングの部分的共有化とモータの1廻りの磁
極数とコイル数を余りコスト上昇を招くことなく最大化
することにより、6n気記・1装置の軽薄短小にして且
つ低電圧駆動・低電力消費化した貢献は絶大である。
ータのハウジングの部分的共有化とモータの1廻りの磁
極数とコイル数を余りコスト上昇を招くことなく最大化
することにより、6n気記・1装置の軽薄短小にして且
つ低電圧駆動・低電力消費化した貢献は絶大である。
第1図は本発明の実施例に於ける具体的な構成を示すも
ので、第1図(a)が側断面図、第1図(b)がスピン
ドルモータのステータ極とコイル配置、及びタコメータ
のコイルパターンを示す図であり、第1図(C)がシー
クモータのステータ極とコイル配置を示す図である。 第2図は本発明の他の実施例で、第2図(a)が側断面
図、第2図(b)がステータ極とクコメータコイルの配
置を示す図、第2図(C)がシークモータの第1図とは
異なるステータ極とコイル配置を示す図。 第3図は本発明の更に他の実施例で記憶媒体を2枚使用
した場合を示す図。 第4図は本発明の機構部を制御する制御システムを示す
ブロック図である。第5図は本発明になを説明するタイ
ミングチャートを示す図である。 i7図(a)(b)はシリンダモータのクコメータ用磁
石配置の他の実施例を示す図。 第8図(a)〜(C)はシークモータの磁極配置と駆動
電流波形を示す図である。 第9図はシークモータ制御のブロック図と回路例を示す
図である。 第1O図(a)(b)は従来技術による実施例の上面と
側断面を示す図である。第11図(a)(b)と第12
図(a)(b)は従来技術によるスピンドルモータとシ
ークモータの構成例を示す図である。 二′:540 第6図 第70 (Q) (b) ニ;510口 :、、TS 9 )−11 第11図 (Q) (b) 第12図
ので、第1図(a)が側断面図、第1図(b)がスピン
ドルモータのステータ極とコイル配置、及びタコメータ
のコイルパターンを示す図であり、第1図(C)がシー
クモータのステータ極とコイル配置を示す図である。 第2図は本発明の他の実施例で、第2図(a)が側断面
図、第2図(b)がステータ極とクコメータコイルの配
置を示す図、第2図(C)がシークモータの第1図とは
異なるステータ極とコイル配置を示す図。 第3図は本発明の更に他の実施例で記憶媒体を2枚使用
した場合を示す図。 第4図は本発明の機構部を制御する制御システムを示す
ブロック図である。第5図は本発明になを説明するタイ
ミングチャートを示す図である。 i7図(a)(b)はシリンダモータのクコメータ用磁
石配置の他の実施例を示す図。 第8図(a)〜(C)はシークモータの磁極配置と駆動
電流波形を示す図である。 第9図はシークモータ制御のブロック図と回路例を示す
図である。 第1O図(a)(b)は従来技術による実施例の上面と
側断面を示す図である。第11図(a)(b)と第12
図(a)(b)は従来技術によるスピンドルモータとシ
ークモータの構成例を示す図である。 二′:540 第6図 第70 (Q) (b) ニ;510口 :、、TS 9 )−11 第11図 (Q) (b) 第12図
Claims (5)
- (1)磁気記憶媒体を所定の速度で回転させるスピンド
ルモータ、前記磁気記憶媒体へデータを読書する磁気ヘ
ッドをアームを介してシークさせるシークモータ、及び
前記各構成要素を所定のレイアウトで支持するハウジン
グ体よりなり、このハウジング体と前記スピンドルモー
タと前記シークモータのハウジングの一方又は両方共に
部分的に共有してなることを特徴とする磁気記憶装置。 - (2)シークモータがハイブリッド型のステップモータ
であり、4相駆動型でコイル数をロータの等価磁極数に
対応せしめるステータの極数と同数とすることを特徴と
する請求項1記載の磁気記憶装置。 - (3)スピンドルモータの速度を検出するタコメータ、
このタコメータのパルス列を交互に分離したパルスで始
動する2個の可変長タイマ、及びこの2個の可変長タイ
マの出力信号を入力とする論理手段よりなる周波数弁別
手段を前記スピンドルモータの速度制御ループに設けた
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の磁気記憶
装置。 - (4)磁気記憶媒体が3.5インチ以下の1枚で、ハウ
ジング高さが17mm以下又は重量が300グラム以下
であることを特徴とする請求項1又は請求項2又は請求
項3記載の磁気記憶装置。 - (5)スピンドルモータとシークモータに供給する電源
が2次電池5個以下であることを特徴とする請求項1又
は請求項2又は請求項3又は請求項4記載の磁気記憶装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2118411A JPH0414671A (ja) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | 磁気記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2118411A JPH0414671A (ja) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | 磁気記憶装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0414671A true JPH0414671A (ja) | 1992-01-20 |
Family
ID=14735983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2118411A Pending JPH0414671A (ja) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | 磁気記憶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0414671A (ja) |
-
1990
- 1990-05-08 JP JP2118411A patent/JPH0414671A/ja active Pending
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