(57)【要約】      （修正有）【課題】ハードディスクドライブ装置において、新たにファンモータ等を設けることなく装置内部の温度上昇を抑制できるハードディスクドライブ装置を提供する。【解決手段】装置本体の内部の温度を検出する温度検出手段(温度センサ)２０と、この温度検出手段２０で検出された温度に基いてスピンドルモータ８の回転速度を制御する制御手段(ハードディスクコントローラ)２１と、を備え、ここで制御手段２１は、温度検出手段２０での検出温度が規定温度未満ではスピンドルモータ８を高速の第１の回転速度(７２００ｒｐｍ)で回転させ、検出温度が規定温度以上になるとスピンドルモータ８を一時的に上記第１の回転速度により低速の第２の回転速度(５４００ｒｐｍ)で切り替えて回転させる制御を行なうので、温度対策のための一切の追加部品なしで、スピンドルモータ８からの発熱量を回転数で低下せしめ、装置内部の温度上昇を抑えるようにする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体の内部に、スピンドルモータによって回転駆動されるディスクと、このディスクに対しデータの書き込み／読み出しを行なうヘッドと、が密閉状態で収容されてなるハードディスクドライブ装置において、
上記装置本体の内部の温度を検出する温度検出手段と、上記温度検出手段で検出された温度に基いて上記スピンドルモータの回転速度を制御する制御手段と、を備え、
上記制御手段は、上記温度検出手段での検出温度が規定温度未満では上記スピンドルモータを高速の第１の回転速度で回転させ、上記検出温度が規定温度以上になると上記スピンドルモータを一時的に上記第１の回転速度より低速の第２の回転速度で回転させるように制御を行なうことで内部温度を制御するようにしたことを特徴とするハードディスクドライブ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハードディスクドライブ装置において、
上記スピンドルモータの第１の回転速度を７２００ｒｐｍ、第２の回転速度を５４００ｒｐｍに設定したことを特徴とするハードディスクドライブ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のハードディスクドライブ装置において、
上記制御手段は、上記スピンドルモータの回転速度に応じてデータの書き込み／読み出し時のデータ転送レートを変更するように制御を行なうことを特徴とするハードディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データの書き込み／読み出しを行なうハードディスクドライブ装置に関し、特に装置内部の温度上昇を抑制するための構成に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にパーソナルコンピュータやビデオレコーダにおいて記録装置として搭載されるハードディスクドライブ装置は、その内部に、スピンドルモータによって回転駆動される磁気ディスク(ハードディスク)と、この磁気ディスクに対しデータの書き込み／読み出しを行なう磁気ヘッドと、を内部のクリーン度を保つために密閉状態で収容して構成されている。
【０００３】
このハードディスクドライブ装置において最近では、さらなる高速アクセスを実現するため、磁気ディスクを回転駆動するスピンドルモータの高速回転化が進んでおり、即ちスピンドルモータの回転数は、従来の４２００ｒｐｍ、５４００ｒｐｍから７２００ｒｐｍへと高速化される傾向にある。しかし、スピンドルモータの回転数に伴うモータからの発熱量はほぼ比例するので、スピンドルモータの高速回転化はモータの発熱量の上昇に繋がり、特に密閉されたハードディスクドライブ装置の内部での温度上昇は、装置の寿命に深刻な影響を与えることになる。
【０００４】
そのため従来は、例えば特許文献１に示されるように、ハードディスクドライブ装置を搭載する機器に冷却用のファンモータを取り付けて機器内部を排気したり、ハードディスクドライブ装置をヒートシンクで覆って放熱を高めたりする工夫が採られている。
【特許文献１】特開２００４−１４６４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようにファンモータによって排気を行う場合は、ファンモータを設けたことによる騒音の増加や、消費電力の増加やコストアップの問題があり、またヒートシンクについては、そのための占有空間を多く必要とする等の問題があった。
【０００６】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、ファンモータやヒートシンク等を用いることなく装置内部の温度上昇を抑制できるハードディスクドライブ装置を提供し、上記の問題点を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため本発明は、
装置本体の内部に、スピンドルモータによって回転駆動されるディスクと、このディスクに対しデータの書き込み／読み出しを行なうヘッドと、が密閉状態で収容されてなるハードディスクドライブ装置において、
装置本体の内部の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段で検出された温度に基いてスピンドルモータの回転速度を制御する制御手段と、を備え、
ここで制御手段は、温度検出手段での検出温度が規定温度未満ではスピンドルモータを高速の第１の回転速度(７２００ｒｐｍ)で回転させ、検出温度が規定温度以上になるとスピンドルモータを一時的に上記第１の回転速度より低速の第２の回転速度(５４００ｒｐｍ)で回転させる如く制御を行なうようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のハードディスクドライブ装置では、内部温度が上昇して規定温度以上となった時、スピンドルモータの回転速度を第１の回転速度から第２の回転速度に一時的に落とし、スピンドルモータの発熱量を低下させるように制御が行なわれることにより、装置内部の異常な温度上昇を効果的に抑えることができる。
そしてこのハードディスクドライブ装置は、従来のように冷却用のファンモータやヒートシンクを用いることなく、スピンドルモータの回転数の制御で装置内部の温度上昇を抑えることができるので、ファンモータによる騒音やコストアップの問題を解消することができ、またヒートシンクも不要なため、余分な占用空間を必要とすることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明する。
図１はハードディスクドライブ装置を搭載したビデオレコーダの例を示し、即ちこのビデオレコーダ１は、筐体１ａの内部のシャーシ２に固定して記録再生装置であるハードディスクドライブ装置３が組み込まれており、内蔵のＴＶチューナで受信した映像及び音声データをこのハードディスクドライブ装置３に記録し再生するものである。
【００１０】
ここで用いられるハードディスクドライブ装置の構成を図２及び図３で説明する。図２はハードディスクドライブ装置の蓋板を取り外した状態の斜視図、図３は縦断面図である。
【００１１】
このハードディスクドライブ装置３は、装置本体４の内部に、スピンドルモータ８によって回転駆動される磁気ディスク(ハードディスク)７と、この磁気ディスク７の記録面に対しデータの書き込み／読み出しを行なう磁気ヘッド１１と、を密閉状態で収容して構成される。
【００１２】
装置本体４の筐体は、矩形筐状のベースシャーシ５と、このベースシャーシ５を覆う蓋板６とによりなり、この蓋板６を端部の複数箇所において螺子によってベースシャーシ５に固定して装置本体４を密閉するようにしている。
【００１３】
磁気ディスク７は、スピンドルモータ８の駆動軸であるスピンドル９にクランパ１０を介して固定されており、スピンドルモータ８の駆動によって４２００ｒｐｍ、５４００ｒｐｍ、７２００ｒｐｍの速度で高速回転されるものである。
【００１４】
磁気ヘッド１１は、軸１２を支点として磁気ディスク７の径方向に回動するスイングアーム１３の先端部に取り付けられている。スイングアーム１３は、磁気ディスク７の回転に伴ってアクチュエータ１４の駆動によって回動し、これと一体に磁気ヘッド１１が磁気ディスク７の径方向に移動してデータの書き込み／読み出しを行なう。なお、ここで磁気ヘッド１１は、磁気ディスク７の記録面に対し数ｎｍ浮上した状態でデータの書き込み／読み出しが行なわれるようになっている。
【００１５】
磁気ディスク７は、その表裏両面に記録面を有し、これに対応してスイングアーム１３と磁気ヘッド１１は、磁気ディスク７を挟んで１対が組になって設けられている。このハードディスクドライブ装置においては、磁気ディスク７は３枚が同時に回転されるように設けられており、従ってスイングアーム１３と磁気ヘッド１１は、各磁気ディスクに対応して３対が設けられている。
【００１６】
以上のように構成されるハードディスクドライブ装置においては、データの書き込み／読み出し等のアクセスをより高速で行えるように、スピンドルモータ８の正常時の回転速度を７２００ｒｐｍの高速度に設定してあるが、この高速回転化によるスピンドルモータ８の発熱量で増加とユーザ使用環境下での環境周囲温度などから、装置内部の温度が動作保証温度(許容温度)を超えて上昇する懸念がある。
【００１７】
その対策として、本発明によるハードディスクドライブ装置では、ベースシャーシ５の底部に実装された電子回路基板１５上に、図４に示すような制御システム回路が構成されている。
【００１８】
この制御システムは、マイクロプロセッサによりなるハードディスクコントローラ２１を有し、このハードディスクコントローラ２１によってスピンドルモータの回転及びデータの書き込み／読み出しが制御されるようになっている。
【００１９】
そして特にこのハードディスクドライブ装置では、装置本体の内部の温度を検出する温度センサ(温度検出手段)２０が備えられており、この温度センサ２０で検出された温度に基いてハードディスクコントローラ２１は、フラッシュＲＯＭ２２に書き込まれた制御プログラムに従って、サーボ制御回路２３を介してスピンドルモータ８の回転を制御すると共に、デジタルＰＬＬ回路２４及びヘッドプリアンプ２５を介して磁気ヘッド１１によるデータの書き込み／読み出しを制御する。なお、この構成において温度センサ２０としては、ハードディスクコントローラ２１に内蔵されているスマート温度検出機能を利用してもよいし、別個に温度検出素子を設けた構成としてもよい。
【００２０】
上記構成においてハードディスクコントローラ２１で実行される制御プログラムの詳細を図５に示す。即ちこの制御システムでは、常に温度センサによってハードディスクドライブ装置の内部温度を検出し(ステップ１０１)、その検出温度がこのハードディスクドライブ装置の動作保証温度である７０℃以上であるか否かを判断し(ステップ１０２)、その結果、検出温度が７０℃未満であると、データの書き込み／読み出し時の転送レートをスピンドルモータの正常時の回転速度である７２００ｒｐｍに合わせた値に設定した状態で(ステップ１０３)、スピンドルモータを７２００ｒｐｍで回転させるようサーボ制御を行なう(ステップ１０４)。
【００２１】
そして、温度センサによる検出温度が動作保証温度の７０℃以上の異常温度となった場合は、スピンドルモータの回転数を７２００ｒｐｍから５４００ｒｐｍに落とし(ステップ１０５)、同時にデータ転送レートを５４００ｒｐｍに合わせた値に設定したデータ(ステップ１０６)をデジタルＰＬＬ回路に転送させデータ転送レートも変更し、スピンドルモータを５４００ｒｐｍで回転させるようにサーボ制御を行なう(ステップ１０７)。
【００２２】
このようにスピンドルモータの回転速度を正常の７２００ｒｐｍから５４００ｒｐｍに落とすことになるので、スピンドルモータからの発熱量が低下し、従って、装置の内部温度も低下することになる。
【００２３】
その状態で今度は、温度センサによる検出温度が所定の基準温度(動作保証温度から充分に低下した温度)である５５℃以上であるか否かを判断し(ステップ１０８)、その結果、検出温度が５５℃以上ある場合は、５５℃未満となるまでスピンドルモータを５４００ｒｐｍで回転させ続ける。
【００２４】
そして、検出温度が５５℃未満となると、スピンドルモータの回転数を５４００ｒｐｍから７２００ｒｐｍに上昇させ正常時の回転速度に再び戻し(ステップ１０９)、同時にデータ転送レートも７２００ｒｐｍに合わせた設定値に戻し(ステップ１０３)、スピンドルモータを７２００ｒｐｍで回転させるようサーボ制御を行なう(ステップ１０４)。
【００２５】
このように本例のハードディスクドライブ装置では、規定の内部動作保証温度を超えた異常な内部温度が検出された時のみ、スピンドルモータの回転速度を通常の７２００ｒｐｍ(第１の回転速度)から５４００ｒｐｍ(第２の回転速度)に一時的に落としてスピンドルモータの発熱量を抑え、内部温度が正常に復帰したならば再度スピンドルモータの回転速度を通常の７２００ｒｐｍに上げる帰還型の制御システムとすることで、装置内部の異常な温度上昇が効果的に抑えられ、温度による装置の長寿命化に大きく貢献することができるものである。
【００２６】
またこの制御システムにおいては、スピンドルモータの第１の回転速度７２００ｒｐｍと第２の回転速度５４００ｒｐｍの差は１８００ｒｐｍと僅かであるため、スピンドルモータの回転速度の切り換え時には短時間(１秒以下)でスムーズに回転数が遷移するし、データはキャッシュメモリーによっても補完できるので、データの書き込み／読み出しには殆ど影響を与えることがない。
【００２７】
なお、このハードディスクドライブ装置では、スピンドルモータの回転速度が低いほど発熱量が少ないので、内部温度制御の観点から見ればスピンドルモータの第２の回転速度は４２００ｒｐｍとするのが望ましいが、データ転送レートの点から言えば５４００ｒｐｍよりも劣るし、また上記の理由からも、スピンドルモータの第２の回転速度を５４００ｒｐｍとした制御システムにするのが最適である。
【００２８】
そして、以上のような制御システムを採用することで本例のハードディスクドライブ装置では、従来のように冷却用のファンモータやヒートシンクを用いることなく装置内部の温度上昇をスピンドルモータの回転数の制御だけで抑えることができるので、ファンモータによる騒音やコストアップといった問題を解消することができ、またハードディスクドライブ装置用ヒートシンクも不要なため、そのための余分な占用空間を必要とすることが一切ない。
【００２９】
またこのハードディスクドライブ装置では、内部温度が上がった後、正常に戻るまではスピンドルモータは通常より低速の５４００ｒｐｍで回転することになるので、発熱のみならず、その間のモータの騒音を低減することもでき、また消費電力も低く抑えることができる。
【００３０】
以上の如きハードディスクドライブ装置は、スピンドルモータの回転速度が７２００ｒｐｍ以上のハイパフォーマンス機種に効果的であり、特にこのハードディスクドライブ装置を搭載したビデオレコーダでは、真夏の閉め切った室内の環境で無人で２４時間以上も録画される場合でも、温度センサの作動でハードディスクドライブ装置が自動的に回転数を制御してくれるので極めて有効である。
【００３１】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
例えば、実施例ではスピンドルモータの回転速度を正常時の７２００ｒｐｍから５４００ｒｐｍに落とす時の規定温度を７０℃に設定してあるが、この規定温度は、本発明を適用するハードディスクドライブ装置の温度規格に応じて適宜変更が可能である。また、スピンドルモータの回転速度を５４００ｒｐｍから７２００ｒｐｍに戻す基準となる温度も同様に変更することができる。
さらに、スピンドルモータの回転速度を５４００ｒｐｍから７２００ｒｐｍに戻すタイミングは、温度ではなく時間とすることも可能である。即ち、スピンドルモータの回転速度を７２００ｒｐｍから５４００ｒｐｍに低下させた後、一定時間(例えば１時間程度)経過したら５４００ｒｐｍから７２００ｒｐｍに戻す如く制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】ハードディスクドライブ装置を搭載したビデオレコーダの斜視図である。
【図２】ハードディスクドライブ装置の構成を示す蓋板を取り外した状態の斜視図である。
【図３】同、縦断面図である。
【図４】本発明によるハードディスクドライブ装置における制御システムの構成を示すブロック図である。
【図５】同、制御プログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
３…ハードディスクドライブ装置、４…装置本体、７…磁気ディスク、８…スピンドルモータ、９…スピンドル、１１…磁気ヘッド、２０…温度センサ(温度検出手段)、２１…ハードディスクコントローラ(制御手段)
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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