JPS63237267A

JPS63237267A - アクチユエ−タ駆動回路

Info

Publication number: JPS63237267A
Application number: JP62070478A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Takekado; 竹門　茂
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-26
Filing date: 1987-03-26
Publication date: 1988-10-03

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】Ｃ発明の目的３（産業上の利用分野）この発明は記録装置用のトランスデユーサを駆動するア
クチュエータの駆動回路に関する。

（従来の技術）近年例えばウィンチェスタ型のディスク駆動装置等では
、小型でかつ大容量の磁気ディスク記憶装置に対する要
望が高まっている。そして、最近の開発の結果、トラッ
ク密度を向上させることが可能となっており、小型でか
つ極めて高速でアクセスすることが可能なアクチュエー
タを提供するための試みがなされている。

ところで従来のウィンチェスタ型のディスク駆動装置を
第３図に示す（ＵＳＰ４４１４５９４参照）。トランス
デユーサ１０１はキャリッジ１０３を備え、このキャリ
ッジ１０３に駆動コイル１０５ａ　、１０５ｂが設けら
れている池、磁気ヘッド１０７を備えている。又、固定
側には磁気回路１０９ａ　、１０９ｂが備えられ、これ
ら磁気回路ＩＱ９ａ、１０９ｂと前記駆動コイル１０５
ａ。

１０５ｂとで７クヂユエータとしてのそれぞれ２つの駆
動モータを構成している。そしてこれら駆動モータの駆
動によってトランスデユーサ１０１が磁気ディスク１１
１の半径方向へ直線的に移動し、磁気ヘッド１０７によ
り磁気ディスク１１１の任意のトラックの情報を読み取
ることができるようになっている。

ところで、このような従来装置においては、駆動電圧と
して直流１２ボルト、あるいは２４ボルトという比較的
低電圧を使用し、専らトランスデユーサの軽量化と駆動
モータの強力化とによって高速アクセスを実現しようと
している。

しかし強力な駆動モータは走行速度に対して、より大き
な逆起電力を発生するため、一定供給電圧のもとでは高
速アクセスになり速度が大きくなるほど駆動電流が減り
、駆動力が大きくなりずらいという問題が生ずる。また
、駆動モータを強力にするためコイルの巻き線数を増す
と、抵抗値、インダクタンス、重量が増大し、同じよう
に□駆動電流の減少、アクチュエータの質量の増加等の
問題が生じてしまう。このため高速アクセスには限界が
あった。

〈発明が解決しようとする問題点）このように従来の装置では、トランスデユーサの軽量化
と駆動モータの強力化とによって高速アクセスを実現し
ようと、していたため、高速化には限界があった。

そこでこの発明は、より高速アクセスを可能としたアク
チュエータ駆動回路の提供を目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）上記問題を解決するために、この発明は記録装置用トラ
ンスデユーサを駆動するアクチュエータの駆動回路にコ
ンデンサを設【づ、前記トランスデユーサの非加速時は
前記コンデンサを充電し加速時は充電していたコンデン
サを駆動用直流電圧に直列に連結する制御手段を設けて
なる構成とした。

（作用）上記構成によれば、トランスデユーサの非加速時はコン
デンサを充電して、トランスデユーサの加速時は充電し
ていたコンデンサを駆動用直流電圧に直列に連結するた
め、加速時のアクチュエータへの供給電圧を高電圧化し
、大電流を流し大きな駆動力を得ることができる。

（実施例）以下この発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係るアクチュエータ駆動
回路を示すものである。駆動用直流電圧Ｖｃはダイオー
ド１を介してアンプ３に入力され、このアンプ３を介し
て直流電圧が駆動モータ５に供給されるよう構成されて
いる。

そして、この駆動回路には、更に容ｆｆ１１８８０マイ
クロファラド程度のコンデンサ７が設けられている他、
グーリン１〜ン接続のＮＰＮトランジスタ２ＳＤ７９８
で構成されたスイッチ９、ダーリントン接続のＰＮＰＩ
−ランジスタ２ＳＢ６７３で構成されたスイッチ１１、
スイッチ１１をスイッチングする２８Ｃ３７２のＮＰＮ
トランジスタ１３、それぞれ０．５オーム、１００オー
ム、１５０オームの抵抗１５．１７．１９を備え２アン
ペア稈度の電流が流せるように構成している。

また、この駆動回路には制御手段２１が１ａえられてい
る。この制御手段２１はトランスデユーサの非加速時は
コンデンサ７を充電し、加速時は充電していたコンデン
サ７を駆動用直流電圧ＶＣに直列に連結するもので、ス
イッチ９のベースｌａあるいは、ＮＰＮトランジスタ１
３のベースＩｂのいずれかに数ボルトの電圧（Ｈｉ　）
を与え、あるいは零ボルト（ＬＯ）程度にする。

一方この制御手段２１には速度信号Ｖが入力されるよう
になっている。この速度信号■は駆動モータ５への供給
電流に基づく速度信号ｖ１とトランスデユーサの移動距
離に基づく速度信号ｖ２とから演算器２３で求めたもの
である。速度信＠Ｖ１は電流検出器２５で検出した電流
値ｉを積分器２７で積分して得たものである。速度信号
Ｖ２は電子タコメータ２９により検出したトランスデユ
ーサの移動距ｍｘを微分器３１で微分して得たものであ
る。そして、こうして得た速度信号ＶＩ＋Ｖ２から演算
器２３でＶを求めることにより、誤差の大きな電流値１
と分解能の粗い電子タコメータからの検出値とにより、
より正確な速度信号Ｖを得ることができる。

次に上記一実施例の作用について述べる。まず、アクチ
ュエータをアクセスするときの速度を第２図で示す。横
軸は時間ｔで縦軸は速度Ｖを表わす。

アは平均アクセス時、イはより長いアクセス時を示すも
のである。アはトランスデユーサをはじめに加速し一定
速度に達したら直ちに減速している。

イは一定速度に達したトランスデユーサを一定速度のま
まある時間を保持し、その後減速している。

このように駆動力が必要なときは、加速時および減速時
であるが、始めに大きく加速し、トランスデユーサの停
止時は緩やかに減速させるほうが位置決めなどの点から
制御し易いため、減速時より加速時の加速度の方が大き
くなり、加速時の方がより大きな駆動力を必要とする。

一方駆動モータ５が一定速度で駆動しているときは、速
度に比例した逆起電力が発生する。そして、加速時に逆
起電力は駆動用直流電圧ＶＣを減らす方向に発生し、減
速時は増やす方向に発生する。このため駆動用直流電圧
Ｖｃのみで駆動する場合、駆動用直流電圧Ｖｃが低いと
最も駆動力が必要な加速時に駆動電流が減少してしまい
、十分な駆動力が得られない可能性がある。そこで速度
信号Ｖから制御手段２１で１−ランスデューサが加速時
にあると判断した場合、スイッチ９のトランジスタのベ
ースｌａをＬＯとし、ＮＰＮトランジスタ１３のベース
ｒｂをＨｌにする。従って、スイッチ９は開の状態とな
り、ＮＰＮトランジスタ１３は飽和し、スイッチ１１の
トランジスタのベース電位が低下し、このトランジスタ
が飽和してスイッチ１１が閉の状態になる。この時コン
デンサ７の負極側は駆動用直流電圧Ｖｃと同程度になる
ためコンデンサ７の正極側の電圧は駆動用直流電圧Ｖｃ
とコンデンサ７に対する充Ｎ電圧との和になり、アンプ
３への供給電圧が増加する。加速時アンプ３は単なるス
イッチング素子として働いており、駆動モータ５への供
給電圧はアンプ３への供給電圧に近い大きさになる。こ
のため、トランスデユーサの加速時、逆起電力や駆動コ
イル抵抗等が大きくても、大電流を駆動モータ５に流す
ことができる。従って、高速アクセスが可能となる。

また、常に一定の高電圧で駆動するより平均電圧が低く
なるので消費電力を低くすることができる。さらに、大
きさは小さいが抵抗が大きく、駆動力が小ざい効率の悪
い駆動モータでも高速アクセスが可能となり、装置全体
の小型化が可能となる。コンデンサ７を直列に連結する
時間は加速時全体でもよいが逆起電力の影響が大きくな
る一定速度以上でも良い。そして、この判断は速度信号
Ｖが制御手段２１に入力されていることにより行われる
。

ついで制御手段２１がトランスデユーサの定速時、減速
時、あるいは停止時などの非加速状態を判断したときに
はスイッチ９のトランジスタのベースＩａをＨｉとし、
ＮＰＮトランジスタ１３のベースＨｂをＬＯにする。す
るとＮＰＮトランジスタ１３はカントオフしてトランジ
スタ１３のコレクタがほぼ駆動用直流電圧Ｖｃとなる。

トランジスタ１３のコレクタはスイッチ１１のトランジ
スタのベースに接続されているため、エミッタとベース
との電位が接近し、スイッチ１１のトランジスタはカッ
トオフしてスイッチ１１は開の状態となる。同時にスイ
ッチ９は飽和し、閏の状態になる。この時７ンプ３には
ダイオード１を通して駆動用直流電圧ＶＣが供給され、
はぼ同電圧となり、コンデンサ７はアンプ３と並列とな
っており、はぼ駆動用直流電圧ＶＣで充電される。

このようにコンデンサ７の充電はトランスデユーサの減
速時、定速時及び停止時に行い、アクセス時に加速時間
の占める割りあいは半分以下なので放電時間より充電ｆ
ｔｆ間の方が長く、連続アクセスを行っても充電不足に
なることがない。コンデンサの充電電圧は駆動電流が流
れるとともに減少する。この電圧降下分をＥｄ、駆動電
流を１．コンデンサ接続時間をＴ、コンデンサの容量を
Ｑとすると、Ｅｄ＝ＩＴ／Ｑとなる。高速アクセス時で
は王はせいぜい２〜３ｍｓ程度であるのでＱは２０００
〜３０００マイクロファラド程度の容量で充分であり、
小型のコンデンサで実現することができる。

なおこの発明は上記実施例に限定されるものではない、
例えば減速時、逆起電力のため駆動モータは発電機とな
って駆動直流電源側に電力を供給しているため、加速時
と同じにコンデンサを電源に直列に連結し、極性のみに
反対にすれば電源電圧より高電圧が充電でき、より高速
アクセスを行うことができる。またコンデンサは複数個
を直列に接続することにより、より高電圧化、高速アク
セス化を図ることができる。ダイオードは自動車スイッ
チとして働いており、スイッチで置き換えることもでき
る。

この発明はウィンチェスタ型のディスク駆動装置に関し
て説明したが電磁的記録装置に使用することも可能であ
り、又−個それ以上の光学トランスデユーサを７クチユ
エータ内に組込んだ光学記録装置に直接適用することも
可能である。

［発明の効果］以上より明らかなように、この発明の構成によれば、コ
ンデンサを利用し非加速時に充電したコンデンサの充電
電圧をアクセス時最も駆動力が必要な駆動電圧にコンデ
ンサの充電電圧を加えるからアクチュエータ質量の増加
等を伴なうことがなく強力な駆動力を得てより高速アク
セスを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る駆動回路図、第２図
は作用説明図、第３図は従来例に係るウィンチェスタ型
のディスク駆動装置の分解斜視図である。５・・・駆動モータ　７・・・コンデン１す２１・・・
制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

（１）記録装置用トランスデューサを駆動するアクチュ
エータの駆動回路にコンデンサを設け、前記トランスデ
ューサの非加速時は前記コンデンサを充電し加速時は充
電していたコンデンサを駆動用直流電圧に直列に連結す
る制御手段を設けてなるアクチュエータ駆動回路。
（２）前記制御手段は、前記トランスデューサの加速時
に速度が一定以上になった時、コンデンサを駆動用直流
電圧に直列に連結することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のアクチュエータ駆動回路。