(57)【要約】【課題】堅固、コンパクト、軽量、迅速で正確なトラックシーキング、電力節減に特色のあるラップトップコンピュータに好適なドライブ装置を得る。【解決手段】ハードディスク、アクチュエータ、トランスデューサ、電子装置、回路装置及びスピンモータを備えるディスクドライブで、アクチュエータは、アーム及びモータを含み、モータは、ディスクに対してアームを移動させるためにアームに接続されかつ逆起電力生成信号を出力する。電子装置は、略同時に逆起電力生成信号とサーボ補正信号を受信するためにモータと通信する第１手段を含み、第１手段はトランスデューサをディスクに位置決めするため逆起電力生成信号を検出して送出し、電子装置は０．１アンペアより少ないサーボ補正信号をモータに送出する。【選択図】　　　　図１
2004047078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピボットを備えたアクチュエータアーム装置とアクチュエータモータ装置とを含むロータリーアクチュエータ装置と、
ハードディスクと、
該ハードディスク上の情報の読出しと書込みのために前記アクチュエータアーム装置に接続されるトランスデューサ装置と、
前記ハードディスクに対して前記トランスデューサ装置を位置決めするために前記ロータリーアクチュエータ装置と通信する装置を含む電子装置と、
前記トランスデューサ装置への及び前記トランスデューサ装置からの信号路を形成するために前記ロータリーアクチュエータ装置に接続されるフレキシブル回路装置であって、該フレキシブル回路装置は、第１の曲線部分と第２の曲線部分を含むように構成され、前記第１の曲線部分は第１の半径を用いて定められ、前記第２の曲線部分は第２の半径を用いて定められ、前記第１の曲線部分は、前記トランスデューサ装置が前記ハードディスクに対してアンロードされている場合に前記第２の曲線部分よりも前記ロータリーアクチュエータ装置の前記ピボットから離されるものであり、前記第２の曲線部分の第２の半径は、実質的に前記ロータリーアクチュエータ装置に位置する中心を有する円を定め、前記第１の半径は、前記トランスデューサ装置が前記ハードディスクに対してアンロード位置からロード位置への移動の際の振動を低減し、前記トランスデューサ装置のロードとアンロードの間の前記ロータリーアクチュエータ装置の実質的に完全な移動中に実質的にゼロトルクが前記ロータリーアクチュエータ装置に供給される、フレキシブル回路装置と、
前記ハードディスクを回転させるために該ディスクに作動可能に接続されるスピンモータ装置と、を有するディスクドライブ装置。
【請求項２】
前記第１の半径が、第２の半径よりも大きく、前記アクチュエータ装置から近傍にて外側に別個に延在する部材を含み、該部材は前記第２の半径によって定められる円の少なくとも一部と同心の表面を有している、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第１の半径が、前記ロータリーアクチュエータ装置の回転の間に変化する、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記スピンモータ装置は、前記スピンモータ装置の部品を収容するためのシェルと、該シェルのエッジに係合するクランプリングとを含んでいる、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記ハードディスクは約２．５インチの直径を持っている、請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記電子装置は、逆起電力生成信号の検出のための装置を含んでいる、請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記電子装置は、前記ロータリーアクチュエータ装置の所期の速度に関する信号形成のための装置を含み、前記信号は前記逆起電力生成信号と組み合わされる、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記電子装置は電力を節約するための装置を含んでいる、請求項１記載の装置。
【請求項９】
アーム組立装置とアクチュエータモータ装置とを含むアクチュエータ装置と、
内径と外径とを有するハードディスクと、
該ディスク上の情報の読み出しおよび書き込みのため前記アーム組立装置に作動可能に接続されたトランスデューサ装置と、
前記トランスデューサ装置に対する通信経路を形成するために前記アクチュエータ装置に接続された回路装置と、
前記ディスクに対し前記トランスデューサ装置を位置付ける装置を含んだ電子装置と、
前記ディスクを回転させるために該ディスクに接続されたスピンモータ装置であって、シェルと、該シェルに接続されたクランプリングとを有し、前記シェルは回転可能でステータ装置を備え、前記クランプリングは前記シェルの外周およびその外側にまで延在し、前記クランプリングは前記ディスクを望ましい位置に保持するためにクランプ力を加えるのに用いられており、前記クランプリングは略前記ディスクの内径に相応する内径を有する、スピンモータ装置と、
前記アクチュエータ装置、前記トランスデューサ装置、前記ディスク、前記回路装置および前記スピンモータ装置を収容するためのハウジング装置と、
を備えたディスクドライブ装置。
【請求項１０】
前記クランプリングは前記ディスクに直接接触する、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記アクチュエータ装置は、前記トランスデューサ装置の内側に配設されたカムフォローイング部を持つロータリーアクチュエータ装置を含んでいる、請求項９記載の装置。
【請求項１２】
前記ディスクは約２．５インチの直径を持ち、そして前記ケーシング装置は約４．３インチ×２．８インチの寸法を持つような、請求項９記載の装置。
【請求項１３】
前記回路装置はフレキシブルであり、前記アクチュエータ装置に実質的にゼロトルクを加えるように構成されている、請求項９記載の装置。
【請求項１４】
前記電子装置は、前記アクチュエータ装置により発生する逆起電力信号を検出する装置と、逆起電力によって発生した信号を処理して、前記アクチュエータ装置の速度に関する信号を供給する装置を有する、請求項９記載の装置。
【請求項１５】
前記電子装置は、前記ディスクドライブ装置への電力供給に使われる電力を節約する装置を有する、請求項９記載の装置。
【請求項１６】
約２．５インチの直径をもつハードディスクと、
アーム装置とアクチュエータモータ装置とを有するロータリーアクチュエータ装置であって、前記アーム装置が、略三角形のサスペンションアームと、該サスペンションアームに固定的に取り付けられたカムフォロワ部材とを有しており、該カムフォロワ部材が、ボディ部分と円錐形をなす先端部分とを有する、ロータリーアクチュエータ装置と、
前記ディスク上の情報を読み書きするため、前記サスペンションアームの自由端と接続されたトランスデューサ装置と、
前記ディスクに隣接して位置決めされたカム表面装置であって、前記ディスクに対するトランスデューサ装置のローディング／アンローディング中、前記カムフォロワ部材と係合するため、傾斜した表面を有するカム表面装置と、
前記ディスクを回転させるスピンモータ装置であって、ロータ装置と該ロータ装置内に含まれるステータ装置を有し、前記ロータ装置が、シェルと該シェルの周辺エッジと係合するためのクランプリングを有する、スピンモータ装置と、
前記ロータリアクチュエータ装置と接続されたフレキシブルな回路装置であって、該回路装置は、該回路装置により前記アクチュエータ装置へ加えられるトルクが実質的に除去されるように構成された、回路装置と、
マイクロプロセッサと、前記ディスクに対し相対的にトランスデューサを位置決めする装置とを有するディスクドライブ電子回路であって、前記位置決め装置が、前記アクチュエータ装置の逆起電力を検出する装置と、前記アクチュエータ装置に対しサーボ補正電流信号を供給する装置とを有する、ディスクドライブ電子回路と、
前記ディスクドライブ電子回路と通信するディスクコントローラと、
ディスクドライブ装置の外部に電気的な通信路を設けるため、前記ディスクコントローラと通信するディスクドライブインテリジェントインタフェースコントローラと、
電力を節約する装置であって、前記ディスクドライブ電子回路の実質的にすべての電力供給を停止する一方、前記スピンモータ装置とディスクコントローラとディスクドライブインテリジェントインタフェースコントローラへの電子供給は維持されるように制御する装置とを備えたディスクドライブ装置。
【請求項１７】
前記ディスクドライブ電子回路と、ディスクコントローラと、ディスクドライブインテリジェントインタフェースコントローラは、１枚のプリント配線板上に配置されている、請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記カム表面装置は、トランスデューサ装置がディスクからアンロードされているとき、前記カムフォロワ部材を実質的にロックするためのアクチュエータロックを有する、請求項１６記載の装置。
【請求項１９】
前記１枚のプリント配線板にはフレームがない、請求項１７記載の装置。
【請求項２０】
約２．５インチの直径を有するハードディスクと、
略三角形状のアーム及びアクチュエータとピボット及びアクチュエータコイル装置を含んだロータリーアクチュエータ装置であって、該ロータリーアクチュエータ装置は、前記アクチュエータピボットの周りを旋回し、実質的に補助アームの範囲までの長手中心線と前記アクチュエータピボットと前記アクチュエータコイル装置によって定められる中心軸線とを有しており、さらに該アクチュエータ装置は、略対称的であり、その中で実質的に前記アームの部分に等しく、前記アクチュエータピボットとアクチュエータコイル装置は、前記中心軸線の対向側に配設されている、ロータリーアクチュエータ装置と、
前記ハードディスク及びロータリーアクチュエータ装置を収容する、約２．８インチの幅を含んだ占有寸法のハウジング装置と、
前記ハードディクス上の情報の読取りと書込みのために前記ロータリーアクチュエータ装置に接続されるトランスデューサ装置と、
前記トランスデューサ装置への情報の伝送と前記トランスデューサ装置からの情報の伝送のために前記ロータリーアクチュエータ装置に接続される回路装置と、
前記ハードディスクの回転のために該ディスクに接続されるスピンモータ装置であって、さらなるパワフルスピンモータ装置の提供と同時にその高さを低減するための装置を含む、スピンモータ装置と、
前記ハードディスクに対して前記トランスデューサ装置を位置付けするためのディスクドライブエレクトロニクスと、ディスクコントローラ及びホストコンピュータとの通信用のインテリジェンスコントローラとを含んだ電子装置と、
前記ハウジング装置に接続されるシングルプリント基板とを含んでおり、前記ディスクドライブエレクトロニクスと前記ディスクコントローラと前記インテリジェンスインターフェースコントローラの全てが前記シングルプリント基板状に配設され、さらに前記シングルプリント基板は、前記ハウジング装置と該ハウジング装置に接続されるシングルプリント基板に合わせて調整されて実質的に直接位置付けされており、前記ハウジング装置の４つのコーナーは前記シングルプリント基板の４つのコーナーに合わせて調整され、前記ハウジング装置と前記シングルプリント基板は共に約１インチよりも少ない長さを有しているディスクドライブ装置。
【請求項２１】
前記アクチュエータコイル装置は、略三角形状で巻回される複数のコイルを含み、前記中心軸線は、前記三角形状のアクチュエータコイル装置の２つの別個の区分を通って延在している、請求項２０記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータシステムと共に基本的に用いられる１つまたはそれ以上のハードディスクを含むディスクドライブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
よりコンパクトで軽量なコンピュータシステムに関する増大する要求は、そのようなコンピュータシステムによって用いられるデータや他の情報を蓄積するための、より小さなディスクドライブと関連するハードディスクに関する必要を促進してきた。マイクロウインチェスターディスクドライブは、１９８６年２月４日付で出願された「マイクロハードディスクドライブ装置」と題する、マクギンレイ他の米国特許明細書第４，５６８，９８８号の中で開示されている。この特許は、５Ｍバイトを超える情報を蓄積する能力のある３．５インチハードディスクを利用するディスクドライブ装置を説明している。回転運動させられる読出し／書込みヘッドがディスクトラックをアクセスするために設けられている。弓形に移動可能な読出し／書込みヘッドの使用は、読出し／書込みヘッドが取付けられるアーム組立体の収容性と動作のために必要とされるスペースを減少させるのに重要なことである。マイクロディスクドライブシステムを目的とするのではないが、１９７６年８月５日に「ロータリーアクチュエータを持つ磁気ディスクドライブのためのヘッドローディングとアンローディング組立体」と題してペジュカによって出願された米国特許番号第３，９８４，８７３号もまた、ロータリー的に作動される読出し／書込みヘッドについて説明している。
【０００３】
このロータリー的な構造は、ディスク表面に対して読出し／書込みヘッドをローディングし、そしてアンローディングする上で用いられるスプリング部とチャンネル部の使用によって特徴づけられる。別のロータリー的に作動する組立体は、１９７３年１１月１３日に出願された「交錯方磁気ヘッド」との名称のショルツ他による米国特許番号第３，７７２，６６６号において説明されている。この特許は、各アームの自由端近くに取付けられた、いくつかのレコーディングヘッドを各々が持つサスペンションアームからなる一対の相互接続されたサスペンションアームを開示している。相互接続された交差部は、その中央部分付近に位置するセミ半球状態のカムライディングボタンを有している。
【０００４】
動作の間には、このカムライディングボタンは押し下げられて静止し、そして非動作状態では、このボタンは傾斜したカム表面を用いて押し下げ位置から離れるように移動する。アンダーソン他によって１９８５年８月１３日に出願された「ホイットニー型ヘッドローディング／アンローディング装置」と題する米国特許番号第４，５３５，３７４号においては、三角状のサスペンションアーム、そのアームの下側に設けられた全体的に三角状の傾斜部を持つサスペンションアームが用いられている。このアーム組立体は、ロータリー的にではなく、直線的に作動する。サスペンションアーム上の傾斜部は読出し／書込みヘッドのローディング／アンローディングを提供するためのカムに係合している。
【０００５】
ラップトップコンピュータと接続する際には、寸法と重量を減少させることに加えて、ラップトップコンピュータは標準的にバッテリ電源で動作し、そしてバッテリからの流出電流を少なくすることが望ましいので、消費電力をおさえるようにすることも重要である。１つの携帯形コンピュータ装置においては、１つの、前もって決められたできごとまたは条件の発生によってディスクドライブ電子回路部分の電力を遮断することによって、電力消費を減少させていることは知られている。前述の米国特許番号第４，５６８，９８８号明細書は、ディスクドライブがデセレクトされた時に２秒にわたって、ステッパモータによる電流を減少させるための装置を開示している。
【０００６】
この電力消費の節減はバッテリ寿命を守るだけでなく発散させねばならない熱の量を減少させ、その結果、排気ファンの必要をも減少させるという目的において重要である。
【０００７】
ディスクドライブ動作に関連した別の重要な特性は、トラックシークが実行される速度、すなわち読出し／書込みヘッドがディスク上のターゲット位置に対して位置決めされるまでに要する総時間である。埋め込まれているサーボ装置の場合、シーク時間はディスク上の前もって決められた位置に設けられたサーボ情報をアクセスまたはサンプルするための、装置の能力の関数尺度である。サーボ情報が処理されるには十分な時間が備えられているので、不適当に犠牲にされるディスク蓄積スペースなしで可能な限り度々、サーボ情報を得ることが全体的に望まれる。このサーボ情報は、そこに取付けられた読出し／書込みヘッドを含むアーム組立体の速度を決めるのに用いられる。
【０００８】
速度規模を用いて、アーム組立体の移動は、読出し／書込みヘッドがディスク上の目標位置に対して正確に位置決めされるように制御される。高度の、そして迅速な動作シークを管理することに関連して、アクチュエータの逆起動力（ｅｍｆ）を用いることが望ましいのであって、それは逆ｅｍｆは連続的な信号であり、そしてそのため連続的なサーボ情報を提供できるからであり、この点で、埋め込まれたサーボ装置に共通的に見られるサンプルドデータサーボ装置とは反対である。このアクチュエータは読出し／書込みヘッドを駆動するのに、または移動させるのに用いられ、そしてアーム組立体の速度の大きさは逆ｅｍｆの関数である。しかし、従来技術による装置においては、アクチュエータに印加される著しく大きな振幅のサーボ補正信号の存在の下で逆ｅｍｆで発生された信号を引き出し、または正確に識別することは実際的ではなかった。
【０００９】
ロータリーアクチュエータが用いられるとき、サーボ動作の正確さに影響する他の要因は、単数または複数の読出し／書込みヘッド、複数のサーボ線、電気的接地線、および処理用またはサーボ関連電子回路との通信を提供するための回路リードを持つアクチュエータコイル、を相互的に接続する柔軟な回路の使用に関するものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の柔軟な回路は、ディスク表面に対するその動き、またはディスクトラック中心線に対するその位置に影響するロータリー的に作動されるアーム組立体におけるトルクを利用するものであった。トラックシーキングまたはトラックフォローを適正に実行するために、アーム組立体上のそのようなトルクの影響は配慮され、そしてトラックシーキングおよびフォローイングエラーを除去するために補正されなければならない。そのような補正は一般的に、補正用回路またはサーボソフトウエアによって取り扱われ、そして補正用ステップを実行する必要はシーク時間を増加させ、同時にサーボ機構のコストを増加させ、そしてサーボ制御の正確性と信頼性を低下させるものである。
【００１１】
こうして、コンピュータ装置と共に用いるためのディスクドライブ装置を提供するには、設計に影響するいくつかの異なる要因を処理しなければならない。１つまたはそれ以上の約２．５インチ（６．３５センチメートル）（約±１０％の寸法範囲内）のハードディスクを用いる本発明においては、約２．５インチのハードディスク概念を実施するための種々の独特な特徴が創案されている。それらの特長は、約２．５インチのディスクドライブ装置に、より高度な動作を行わせる結果を得ることができるものであって、それらはその堅固さ、コンパクトな寸法、軽量、迅速で正確なトラックシーキング、そして電力節減モードによって特色づけられるものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は特に携帯用の、またはラップトップのコンピュータに適当な、しかし他のシステムにも用いることができる、ディスクドライブ装置を開示するものである。
【００１３】
このディスクドライブ装置は、１つまたはそれ以上の約２．５インチ（６．３５センチメートル）のハードディスクの使用によって特徴づけられており、これは従来使用されている３．５インチ（８．８９センチメートル）ハードディスクよりも小さいものである。約２．５インチのディスクの使用に関連して、ディスクドライブ装置の「フットプリント」は著しく減少する。特徴的には、２つのハードディスクに関する４つのディスク表面の各々には約５〜１０メガバイトを、そして可能性としてはさらに大きな数を蓄積できるディスクドライブ装置は約４．３インチ×２．８インチ（１０．９２２センチメートル×７．１１２センチメートル）であり、そのフットプリントは実質的に３．５インチのディスクドライブと関連したそれよりも少ない。
【００１４】
加えて、それ自体フレームまたはサポートとして働き、そこにディスクドライブ電子回路、ディスクコントローラ、そしてインテリジェントインターフェース電子回路が載せられている、十分な物理的完全性を持つ印刷回路ボードを組み込むことによって、このディスクドライブ装置の寸法と重量が節減される。
【００１５】
このディスクドライブ装置の他の発明の特色について考えると、望ましい実施例においては、これはその自由端にトランスデューサまたは単数か複数の読出し／書込みヘッドが取付けられているロータリーアクチュエータを含んでいる。このアクチュエータはサスペンションアームまたはロードビームを持つウイットニー型のアーム組立体を有している。
【００１６】
１つの実施例では、カムフォローイング部が、読出し／書込みヘッドの近くでロードビームの表面に固定的に設けられている。これはヘッドに関してどのような妨害をも避けるために、ヘッドから十分に隔てられている。このカムフォローイング部には、ディスクの近くに設けられたランプ（斜路）型カム表面に係合するためのチップを持つ円錐状であることが望ましい。ディスクに関してヘッドがアンローディングである間は、カムフォローイング部のチップは、それがアクチュエータのロック内に、または斜路の頂上に形成された戻り止め内に受け入れるまで、斜路型カム表面の面に沿って乗り上げる。
【００１７】
他の実施例では、分離したカムフォローイング部は存在しない。変わりに、斜路型カムフォローイング部がロードビームとそれ自体に係合する。しかし、斜路型カム表面が、ロードビームの底面に接続されている屈曲部の鋭いエッジに係合または接触状態とならないことが重要である。そのようなことが起こらないように、１つの実施例では、ヘッドおよびスライダがディスクに対してロードおよびアンロードされ、そのようにしてロードビームとカム表面接触部とは互いに接近するが隔てられて、屈曲部の終端はロードビームの自由端から遠ざかるようにされる。別の実施例では、ロードビームには、少なくとも屈曲部の長さの部分に沿って延びる一対の突起部が設けられている。そのような突起部はロードビームの残りの部分の平面の外側に延び、そして屈曲部の厚さよりも大きな深さを有している。その結果、斜路カム表面は突起部に係合し、そしてヘッドのローディング／アンローディングの間に屈曲部のどのような細いエッジとも係合しない。
【００１８】
また、ディスクドライブ装置は、一方の端がアクチュエータアーム組立体に取付けられ、そして反対の端がアーム組立体から離れて、通信と同様、ディスクドライブ電子回路と通信する電気リードに接近して、固定されているゼロトルク柔軟回路をも含んでいる。本発明の柔軟な回路は、それがアーム組立体上のどのようなトルクも用いないという事実によって特徴づけられる。
【００１９】
従来の装置においては、柔軟な回路はトラックシーキングおよびトラックフォローイング動作を実行するアクチュエータアーム組立体上にトルクが発生するように構成され、そして配置されていた。特に、ロータリーアクチュエータを用いるディスクドライブ装置においてこの柔軟な回路は、アーム組立体をオフトラックとさせ、その結果データ伝送エラーを引き起こさせるトルクを発生する。
【００２０】
トルクの発生を抑えるための努力がなされてきた。しかし、知られている限りでは、従来の装置は成功しておらず、この寄生トルクを補償するために補償用ハードウエアおよび／またはソフトウエアが必要とされていた。
【００２１】
本発明の柔軟な回路は、補償用のハードウエアおよび／またはソフトウエアの必要を著しく減少させる。実際に、柔軟な回路の独特な寸法どりと配置によって、望ましくないトルクは少なくとも実質的に削減される。この目的を達成するために、柔軟な回路の一部はカム表面組み立ての近くでディスクドライブ装置の一部に固定され、また柔軟な回路の終端はアクチュエータ組み立ての一部に接続されることが望ましく、そして好都合である。柔軟な回路のそれらの取付けは、カム表面組立体に近い柔軟な回路の第１の曲面部分が第１の半径を持つ円の凹面として規定され、そしてアクチュエータアーム組立体に近いその終端に近い柔軟な回路の第２の曲面部分が第２の半径を持つ円の凸面部として規定されるように作られる。第２の半径を持つ円は、アクチュエータの回転の中心に、その中心が重なるようにされる。第１および第２の半径を持つ２つの円のそれぞれは、同心円ではなく、第１の半径は第２の半径よりも大きいことが望ましい。アクチュエータの移動の間に、第１の半径の大きさは変化し、そして第１の曲面部分は渦巻形に近づき、そしてこの変化はトラックシーキングおよびフォローイング動作の間、アクチュエータアーム組立体上にゼロトルク作用を維持する。
【００２２】
ディスクドライブ装置はまた、その寸法が約２．５インチのディスクであるハードディスクを回転させるのに用いられるスピンモータ組立体をも含んでいる。スペースの最善の利用はその構造の結果として得られる。
【００２３】
明らかに、スピンモータ組立体はシェルとねじが立てられたクランプリングを持つロータを含んでいる。従来技術とは反対に、この構造はスタックとなったステータラミネーションおよび結合している磁気構造を含むスピンモータ部分を収容するためのスペースを大きくできるという結果を得ることができる。結果的に、より大きなモータを使用することが可能となり、それによってスピンモータ組立体のサイズ上の要求や、あるいはディスクドライブ装置のサイズを増加させる要求のような不利益な問題に直面することなく、モータ出力を増加させることができる。加えて、このクランプリングはモータ部分の近くの許容量を増加させるのに好都合であり、そしてハードディスク周囲の圧力をさえ用いてそれらをあるべき場所に保持し、クランプ力がより高い「ｇ」負荷に耐えるようにし、そして実質的にディスクの滑りやそれに伴うディスクの外れを防止する。
【００２４】
このディスクドライブ装置はまた、サーボ組立体をも有している。このサーボ組立体はアクチュエータの移動を制御するために用いられる。このサーボ組立体は、アクチュエータと通信するアクチュエータコイル逆起電力検出器を含んでいる。このアクチュエータコイル逆起電力検出器は、アクチュエータの電力対質量比を増加させているため、さらに正確に逆起電力で生じた信号を検出することが可能である。この独特な特徴は、アクチュエータの加速定数、これはアクチュエータモータの力定数をアクチュエータモータの慣性モーメントで割った値に等しい、に関して改善が可能である。従来技術のディスクドライブ装置においては、加速定数は約１，５００ユニットであるのに対し、本発明のアクチュエータはそれの約２０倍、すなわち約３０，０００ユニットである。
【００２５】
サーボ組立体はまた、アクチュエータへのサーボ補正電流信号を出力するための電力増幅器をも含んでいるより大きなアクチュエータ電力の結果として、電力増幅器によって出力されるサーボ補正電力信号に対する逆起動力による信号の比は従来技術のサーボ機構に見られるよりも著しく高く、従来比の約４倍改善されている。
【００２６】
このより大きな比は逆起動力により発生された信号の検出、すなわちアクチュエータコイルに加えられる補正または駆動信号の存在下で逆起電力によって発生された信号を識別する能力にも寄与する。
結果として、正確な、そして精密な逆起電力により生じた信号を、アクチュエータアーム組立体およびそれと関連する読出し／書込みヘッドの速度を決めるのに用いることが可能である。アーム組立体の速度を用いることにより、その望ましい移動が制御でき、そして逆起電力により生じる信号は常に存在しているので、本発明のサーボ機構の帯域幅は拡張された能力を有している。さらに、このディスクドライブ装置は、電力節減の特徴を実行するためのハードウエア回路、ファームウエア、およびソフトウエアを有している。２つの分離できる、制御可能な電力節減モードが準備されることが望ましい。この２つの電力節減モードのさらに重要なのは、実際的に他の総ての電子回路が電力停止している際に、ディスクドライブインテリジェントインターフェース電子回路、ディスクコントローラ、そしてスピンモータ組立体への電力供給は維持されていることである。このモードにおいては、ディスクドライブマイクロプロセッサは、低電力モード、すなわち２値状態に変化することによる電力消費をしないモードに維持される。
【００２７】
このモードは、ディスクドライブ装置の電力消費を約３．４ワットから約１．６ワットまで減少させる。このモードの電力節減を実施するときには、ディスクドライブスピンモータ回路は動作状態のままとされ、そしてディスクドライブキャリブレーション情報が低電力のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）内に蓄積されている。ソフトウエア制御の下で、動作のこのモードはデフォルトタイム、すなわち読出し／書込みヘッドによる最後のディスクアクセスのあと５秒間を用いて引き起こされる。
【００２８】
しかもまた、デフォルトタイムを取消す望ましい時間をユーザがインテリジェスインターフェースを通して特別なコマンドを入力することも、あるいはユーザがデフォルトタイムを無効として電力節減モードが開始されないようにすることもできるようにすることが望ましい。本発明のディスクドライブ装置は、この電力節減から十分に復帰するのに１００ミリ秒を要しない。
【００２９】
電力消費を低下させる第２モードは、単にディスクドライブインテリジェントインターフェースとディスクコントローラのみが十分に電力供給されている、スパンダウン型のデセレクトモードである。このモードでは、ディスクドライブマイクロプロセッサがその低電力状態にあるだけでなく、スピンモータ組立体も電力ダウンされている。
【００３０】
このモードでは、０．１ワットの電力消費しかなく、そして動作のこのモードは最後のディスクアクセスの後１５〜２５秒の間にあるようなデフォルトタイムを用いて引き起こされる。このモードはまた、プログラム可能な手段を用いてユーザがデフォルトタイムを、望ましい時間に、またはデフォルトタイムを無効とするように、書き直すことができる。ハードディスクの適当な立ち上りとキャリブレーションを含む、このモードからの十分な復帰には約５秒が必要である。
【００３１】
このモードを利用するには、単数または複数の読出し／書込みヘッドのロード／アンロードの回数に制約がないという必要があるが、それは斜路ローディングによって実現される。
【００３２】
前述の概要を見ると、本発明の目的のいくつかが達成されたものとして容易に知られる。コンパクトで軽量なディスクドライブは、１つまたはそれ以上の２．５インチ（６．３５センチメートル）ハードディスクを用いることによって提供される。しかも、装置の堅固さと同様、コンパクトな寸法に寄与しているのは、その円錐形によって、あるいはそれが球状または円筒状であっても特徴づけられることが望ましいカムフォロア部を持つ回転的に作動するアーム組立体である。円い形状のカムボタンと対称的に、円錐形カムフォロア部は、アンローディング時にアーム組立体のアクチュエータアームに加えられる望ましくないねじれの結果として読出し／書込みヘッドが破損する可能性を減少させる。スピンモータ組立体の１部としての独特なクランプリングの使用によってスペースもまた最大限に利用でき、ここでは基本的には同じスペース分量においてより大きなモータ構造が使用可能である。クランプリングの利用もまた、スピンモータハウジング部品の数を減少させる結果となっており、より大きなクランプ力は衝撃輸送耐力を増し、そしてディスクのずれの可能性を減少させ、さらにはスピンモータのロボットによる組立てにより適した構造を提供する。
【００３３】
トラックシーキングに関連しては、逆起電力により発生する信号がサーボ動作中利用され、サーボ帯域を拡大させる。独特な構造の柔軟な回路がまた、動作中のアクチュエータに加わるどのようなねじれ負荷をも防止するよう備えられる。結果として、高性能なシークと正確なトラックフォローが、オフセット克服やアクチュエータバイアスを要せずに実現できる。
【００３４】
電力節減モードもまた、電池電流を減らすために利用されている。付随するフレームなしで、１枚の印刷回路ボード状にディスクドライブ電子回路とディスクコントローラだけでなく、インテリジェントインターフェース電子回路をも集約した結果、ディスクドライブ装置の寸法を減少させるのに多いに寄与している。インテリジェントインターフェースの利用は、付加的な、分離されたコントローラを必要とせずにホストコンピュータとの直接的な通信を可能とした。
【００３５】
【実施例】
本発明の付随する利点は、特に添付図面と合わせて行われる以下の説明から容易に理解できるであろう。
本発明に関しては、ディスクドライブ装置は、ラップトップコンピュータのようなコンピュータ装置で用いられるために、提供される。図１を参照すると、このディスクドライブ装置は、１つまたはそれ以上のハードディスク２２を含むディスクドライブハードウエアを収容するためのハウジング２０を有している。ディスク２２の各々は約２．５インチ（２．２５〜２．７５インチの範囲）の直径を持つことが望ましく、そしてディスク２２の２つの側または表面の各々は、本発明においては、ディスク２２のフォーマット状態で約５〜１０Ｍバイトの情報を蓄積する能力がある。図２および図４においてよく描かれている実施例では、その蓄積容量は将来の改善によって増加することが期待できるとしても、２つのハードディスク２２は、ディスクドライブ装置によって２０〜４０Ｍバイトの情報が蓄積されるように設けられている。
【００３６】
各ハードディスク２２は、図７において詳細にその組立てが説明されるスピンモータ組立体２４によって回転させられる。図１に見られるように、ロータリーアクチュエータ組立体２６が、ディスク２２の表面に対して、情報を読み、そして情報を書き込むのに用いられるよう、ディスク２２の近くに設けられている。このアクチュエータ組立体２６は、アクチュエータ組立体２６の回転的な動作を生じさせるため、その中を電流が通るアクチュエータコイル２８を有している。アクチュエータアーム組立体３０もまたアクチュエータ組立体２６の一部であって、そしてアクチュエータアーム組立体３０は、前に記した米国特許番号第４，１６７，７６５号および第４，５３５，３７４号の中で説明されているウイットニー形の技術を実現したものである。このアクチュエータアーム組立体３０は、全体的に三角の形をしたアクチュエータアームまたはロードビーム３２を有している。ロードビーム３２の自由端の近くには、屈曲部３４が設けられている。トランスデューサまたは読出し／書込みヘッド３６が屈曲部３４に取り付けられ、そしてそこからディスク２２の表面に向かう方向に延びている。アクチュエータアーム３２はアクチュエータボディ３７に接続されている。アクチュエータボディ３７は、アクチュエータアーム組立体３０がディスク表面上の望ましい、または目標の位置をアクセスするように、それに関して回転することができる旋回軸を構成するアクチュエータアームピボット３８に結び付いている。
【００３７】
アクチュエータアーム組立体３０はまた、カムフォローイング部４０をも有しており、これは図２に示されているように、読出し／書込みヘッド３６を持つアクチュエータアーム３２の表面上に設けられている。図４Ａ〜図４Ｃに描かれているように、このカムフォローイング部４０はランプ型カム表面組立体４２と共になって、単数または複数の読出し／書込みヘッドをローディング／アンローディングするためのカム表面を形成する。図３に見られるように、このカムフォローイング部４０は、カムフォローイング部４０をアクチュエータアーム３２に取付けるのに用いられるコネクターピース４４を有している。
【００３８】
カムフォローイング部４０はまた、それによって円錐またはコーン形の構造を規定するチップ４８に集中するボディ部４６を有している。図４Ａから図４Ｃに見られるように、ボディ部４６は、アクチュエータアーム３２に超音波溶解されることによって、全体的にセミ半球状となっている。このカムフォローイング部４０は読出し／書込みヘッド３６の内側に、ヘッド３６に妨害を生じない範囲で可能な限りヘッド３６に接近して設けられることが望ましい。
【００３９】
カムフォローイング部４０のすべては、アクチュエータアーム３２の長さの中心部と読出し／書込みヘッド３６の内側エッジとの間に設けられることが望ましい。そのような場所は、読出し／書込みヘッド３６の移動の間に生じるヘッド制御のどのようなエラーも、カムフォローイング部４０が相対的にアクチュエータピボットにより接近して位置決めされたときよりも、大きくないという点で望ましい。
【００４０】
斜路型カム表面組立体４２は、カムフォローイング部４０が適当に係合できる、そしてカム表面組立体４２と共に読出し／書込みヘッド３６をローディング／アンローディングさせるよう機能できるような、予め決められた位置においてハウジング２０に取り付けられる。カム表面組立体４２は、カムフォローイング部４０の、ほとんど旋回的な移動のためのトラックを備えるよう形成された、傾斜した外側面を持つカム表面斜路部５０を有している。カム表面斜路部５０は、ディスク表面から離れる方向において高さを増す。
【００４１】
カム表面斜路部５０は、カム表面斜路部５０の斜路または傾斜面の頂部において、そこに形成されたアクチュエータロックまたは止め５４を有している。アクチュエータロック５４は、読出し／書込みヘッド３６が、ディスク２２に対してアンロード状態にある時、アクチュエータアーム３２を非動作の衝撃や振動の間、安全な姿勢にロックするためカムフォローイング部４０の受け領域となる。
【００４２】
アクチュエータアームの別の実施例では、カムフォローイング部は設けられない。図１４〜図１６を参照すると、アーム組立体２２０が描かれており、そこではディスク２２２に対するアーム組立体２２０のアンローディング／ローディングは、カムフォローイング部ではなく、ロードビーム２２４の部分と斜路型カム部２２６の表面との間の係合または接触によって達成される。望ましい実施例では、ロードビーム２２４は金属で作られ、そして斜路カム部２２６は、プラスチック材であるような非金属材料で作られる。アーム組立体２２０は前に説明されたアーム組立体と、カムフォローイング部４０が設けられておらず、そしてヘッドのアンローディング／ローディングのために用いられていないことを除けば、同一である。
【００４３】
さらには、ロードビーム２２４に加えて、アーム組立体２２０は、ディスク２２２と結合して読出しおよび書込み動作を実行するために用いられるヘッドまたはトランスデューサ２３０を有している。ヘッド２３０には、ヘッド２３０から外側に設けられた１対のスライダ部２３２ａ、２３２ｂが備えられ、そしてそれらのスライダ部は、とりわけ、ヘッドがディスク表面に対して望ましくない接触をするならばあり得るダメージからヘッドを保護しまたは安全ガードするように働く。
【００４４】
ワイヤケーブル２３４はヘッド２３０に接続され、そしてそれはヘッド２３０への、またはヘッド２３０からの信号情報を運ぶための電気的な導体または電線を含んでいる。クリップ２３６はワイヤケーブル２３４をロードビーム２３４に対して同じ位置を保つように係合する。クリップ２３６は、ロードビーム２２４の自由端からロードビームの長さに沿って約２／３の場所に設けられ、またロードビーム２２４の自由端はヘッド２３０を有しており、スライダ２３２がそれに接続されている。自由端と反対側のロードビーム２２４の端は、サポート部２３８に接続されることが望ましい。アーム組立体２２０もまた屈曲部２４０を有しており、それは例えば超音波溶接によって、ヘッド２３０やスライダ２３２と同じロードビーム２２４の側に接続される。屈曲部２４０はロードビーム２２４およびヘッド２３０およびスライダ２３２と共同して、ヘッドがディスクに対して読出し／書込み動作のための位置にあるとき、ヘッド上に垂直なスプリング負荷力を加える。例えば、図１４Ａにおいて見られるように、屈曲部２４０は、ロードビーム２２４の自由端に近い第１端と、ロードビーム２２４の自由端から遠い第２端とを持っていると定規できる。屈曲（曲げ）部２４０の第２端は、ロードビーム２２４の長さの中央部よりいくらか前に終端しているが、この時ロードビーム２２４の長さとはサポート部２３８とロードビーム２２４の自由端との間として規定される。
【００４５】
図１６Ａ、図１６Ｂを特に参照すると、斜路カム部２２６はスロッティドアーム２４４と、ディスクドライブ装置のハウジングに接続されるよう使用されるベース部２４６とを有している。スロッティドアーム２４４に関しては、ディスク２２２の外側の直径部がアーム２４４のスロッティドエリア２４８に位置している。アーム２４４は、第１ランプ面２５０を有しており、ディスク２２２に対してヘッド２３０が初期的にアンローディング状態にある時に、斜路面２５０に沿ってロードビーム２２４の部分が係合し、そして移動する。１つの実施例においては、水平面に対する第１斜路面２５０の角度は約１２度である。これと共に構成要素となって、反対側に延びているのは、第２斜路面２５４であって、これは長さ的には第１斜路面２５０より小さく、そしてその角度は第１斜路面２５０によって形成される角度よりも小さい。第２斜路面から延びている不可欠な部分は、比較的平坦な面である。ヘッド２３０がディスク２２２に関してアンロード状態にあるとき、ロードビーム２２４は前記比較的平坦な面によって支持されて静止し、または固定されたままとなっている。
【００４６】
ヘッド２３０がディスク２２２に対してアンロード状態にある間は、斜路カム部２２６は、それが屈曲部２４０の第２端に近いが、離れているロードビーム２２４の部分と係合するように位置決めされている。ディスクの読出し／書込み動作に関連した必要なローディング／アンローディングステップを実行するためには、屈曲部２４０から鋭いエッジやコーナーを除去すべきであるので、この特定の実施例においてはこれは重要なことである。
【００４７】
そのようなエッジおよび／またはコーナーとの、斜路カム部２２６の望ましくない結合は、ローディングおよびアンローディング段階において斜路カム部２２６に対するロードビーム２２４の円滑な回転的な、または旋回的な移動を妨害する。ヘッド２３０のロードされた、およびアンロードされた状態を達成するのに、斜路カム組立体２２６を可能な限りロードビーム２２４の自由端に近づけることは重大な改善であるために、斜路カム組立体２２６が屈曲部２４０の第２端に近いが屈曲部２４０とは接触していないロードビーム２２４の部分と接触して、そして係合することが望ましい。図１４Ａおよび図１４Ｂから見られるように、屈曲部２４０にさらに近い斜路カム組立体２２６の面部分は、屈曲部２４０の第２端に極めて接近している。
【００４８】
アーム組立体のこの実施例は、アーム組立体３０以上の利点を有している。第１に、１つの部品が少ないのであって、すなわちカムフォローイング部は除かれている。プラスチックのカムフォローイング部とプラスチックのカム部との間の係合に比して、金属のロードビームがプラスチックの斜路カム面と係合する方が破損が少ない。カムフォローイング部がないために、ロードビームはより低いプロフィールを持ち、そのことは、より多くのスペースが利用でき、そしてより薄いヘッドとスライダが使用可能であることを意味している。組立てにおいては、フォローイング部の許容差を配慮する必要がないので、起こり得る許容差で生じる他の要素も除去される。付加的に、カムフォローイング部が用いられないため、標準の、または変更されていないヘッドが使用でき、そしてロードビームに沿って普通の、または標準の場所に位置決めされることができる。
【００４９】
説明したように、カムフォローイング部なしでローディングまたはアンローディング動作を実行するときには、屈曲部の鋭いエッジを除くことが重要である。
【００５０】
そのような係合を除くために考えられた別の実施例が図１７および図１８に描かれている。この実施例では、横方向において屈曲部に近いロードビーム部の係合は、屈曲部が斜路カム表面に接触していないということが確保されている間、実現される。さらに特に、アーム組立体２６０が描かれているが、これもまたロードビーム２６２と、ロードビーム２６２の自由端に接続されたヘッド組立体２６４とを有している。他の実施例のように、薄い、長さ方向に延びている屈曲部２６６がロードビーム２６２に、その自由端に近い位置で接続されている。屈曲（曲げ）部は、ロードビーム２６２の自由端近くに設けられた第１端と、ロードビーム２６２の自由端から遠い位置にあって、そしてロードビーム２６２の長さの中央からいくらかの距離において屈曲部２６６の長さ方向の延びを終わらせる、第２端とを有している。他の実施例とは異なり、ロードビーム２６２は、ロードビーム２６２のボディ面から外側に、すなわちロードビーム２６２の持ち上がったエッジ２７２の方向と反対の方向に、延びる突起アームまたは突起部２７０ａ，２７０ｂを持っている。突起部２７０ａ，２７０ｂはロードビーム２６２の平坦なボディ部において、ある長さだけ、屈曲部２６６のエッジとロードビーム２６２の持ち上がったエッジ２７２との間に、延びている。そのような突起アーム２７０ａ，２７０ｂはシールドとして、あるいは屈曲部２６０の鋭いエッジと斜路カム部の接触を防止するものとして働く。結果として、斜路カム部とロードビームとの間の係合は、ここで説明した他の２つの実施例と比べて、ロードビーム２６２の自由端により近い位置で生ずる。
【００５１】
ローディング／アンローディングの間は、斜路カム部は、ロードビーム２６２の平坦なボディから屈曲部２６６の厚さよりもさらに外側に延びている突起アーム２７０ａ，２７０ｂの部分と係合する。その結果、斜路カム部は屈曲部２６６の鋭いエッジおよび／またはコーナーではなく、突起アーム２７０ａ，２７０ｂと係合および接触する。
【００５２】
図１に戻ると、リンク部５６はカム表面組立体４２に接続されており、そしてその反対端でサポートフレーム６０に接続されている。リンク部５６は、サポートフレーム６０と同様アクチュエータ組立体２６とカム表面組立体４２が、ハウジング２０に対して位置決めされ、そして取付けられる以前に互いに組立られることが可能となっている点で重要である。特に、組立の間にはリンク部５６が用いられてアクチュエータ組立体２６とカム表面組立体４２とは互いに組み合わせられており、この時アクチュエータアーム組立体３０は、カムフォローイング部４０がカム表面組立体４２のアクチュエータロック５４の中に置かれているような、そのロードされていない状態に置かれている。
【００５３】
結果的に、それら総ての部品は適正に整列されて、位置決めされ、単にハウジング２０にそれらを取付けることだけが必要となるまでにされ、これによって単数または複数の読出し／書込みヘッド３６の望ましいローディングは、例えばロボットによって、簡単に順次実行できる。
【００５４】
図１に概略的に示されているように、ディスクドライブ装置の別の重要な部品は柔軟な回路６２である。この柔軟な回路６２は、とりわけ単数または複数の読出し／書込みヘッド３６からの、そしてヘッド３６への、情報を伝達するために用いられるエッチングされた回路を持つ柔軟な材料を含むものである。柔軟（フレキシブル）な回路の１つの部分はクリップ６４を用いてカム表面組立体４２の近くに取り付けられ、また柔軟な回路６２の終端部はアクチュエータボディ３７に、ネジ６５を用いて取り付けられる。アクチュエータボディ３７の回転移動の間、この柔軟な回路６２はその形状を変えることができるので、柔軟な回路６２によってアクチュエータ組立体２６には何のトルクも加えられない。柔軟な回路６２の詳細な特色は引き続いて説明される。
【００５５】
単数または複数の読出し／書込みヘッド３６のローディング／アンローディングに関連して、図４Ａ〜図４Ｃが参照される。アクチュエータ組立体３０のロードされていない状態は、図４Ａに描かれている。見られる通り、カムフォローイング部チップ４８は、カム表面斜路部５０の頂部に形成されたアクチュエータロック５４内に停止している。
【００５６】
アクチュエータアーム組立体３０がディスク２２に対してロードされるとき、アクチュエータ組立体２６は、アクチュエータアーム組立体３０をスピンモータ組立体２４に向かう方向に旋回または回転させるように作動される。この回転移動の間に、カムフォローイング部４０のチップ４８は、アクチュエータロック５４から動き出ることによって、初めてアンロック状態となる。次にチップ４８はカム表面斜路部５０の傾斜面に沿って下方に移動するが、このとき、基本的にはカムフォローイング部４０のチップ４８のみが、図４Ｂに描かれているように、カム表面斜路部５０に接触している。
【００５７】
図３を見ると、この接触を実現するために、チップ４８の角度（Ａ）はカム表面斜路部５０の角度よりも小さくされている。単にチップ４８とカム表面斜路部５０のみの間の係合は、アクチュエータアーム組立体３０の望ましくないわずかなねじれ、または回転を引き起こすトルクが発生する可能性を減少させる。ここでカムフォローイングピースはボタンまたはセミ半球状の素子であるところでは、ボタン部とカム表面斜路部との間の接触が、カム表面組立体４２に向かう方向の前負荷力作用によりラインオフセットまたは変位を生じさせるという可能性が存在している。結果として、モーメントアームが作られ、そしてアクチュエータアーム組立体３０のねじれまたは回転を生じさせて得るトルクが存在するようになる。チップの構造によって、本発明においては、そのような可能性は除去され、または少なくとも実質的に減少している。
【００５８】
図４Ｃに描かれているように、完全なローディング状態においては、チップ４８を含むカムフォローイング部４０は、もはやカム表面斜路部５０によって支持されてはいないが、ディスク表面上の目標位置をアクセスするために、それから望ましい距離だけ離されている。アーム組立体３０のアンローディングとロックに関連しては、読出し／書込みヘッド３６のアンローディングとロックを実行するために行われるステップは、基本的に、ディスク２２に対する読出し／書込みヘッド３６のアンロックとローディングのために行われたステップの逆である。すなわち、予め選択されたコマンドによって、アクチュエータアーム組立体３０は、ディスク２２から離れてカム表面組立体４２に向かう方向に旋回または回転させられ、それによってカムフォローイング部４０のチップ４８はカム表面斜路部５０の外側傾斜面に接触する。アクチュエータアーム組立体３０が旋回し続けると、チップ４８はカム表面斜路部５０に沿って上方に移動し、最後にはそれはアクチュエータロック５４に受け入れられて、そこで再びディスク２２がロードされるまでロックされる。
【００５９】
カムフォローイング部４０と斜路型カム表面組立体４２を用いる、単数または複数の読出し／書込みヘッド３６のローディング／アンローディングは、単数または複数の読出し／書込みヘッド３６とディスク表面との間の接触防止が強調される。単数または複数の読出し／書込みヘッド３６は、十分に開発された流体力学的なエアーベアリング上に支持されており、そのためディスク表面と、単数または複数の読出し／書込みヘッド３６の間には何の接触も起こり得ず、それによって破損を防止している。反対に、従来の接触スタート／ストップディスクヘッド技術は、標準的に、著しい媒体破損やディスク破損が生じるまでに約１０，０００回のスピンダウンとスピンアップが許されるだけである。このことは、電池寿命を保つために、活性状態にない期間はディスクドライブが度々パワーダウンされるような、携帯形コンピュータ装置にとっては、許し難いことである。
【００６０】
動的なヘッドローディングはまた、ディスクドライブ装置の堅固さにも寄与する。斜路型カム表面ローディング組立体は、装置がパワーダウンされたときの読出し／書込みヘッドの接触の可能性を実質的に減少させる。望ましいことに、本発明のディスクドライブ装置は、非動作時において約１０ミリ秒間の２００ｇの力に耐えることができる。この斜路型カム表面ローディング組立体は、また実質的に、単数または複数の読出し／書込みヘッド３６がディスク表面に着かないので、薄いフィルムのディスク媒体上にスティクションが生じるという可能性をも防止する。基本的に、スティクションは単数または複数の読出し／書込みヘッドとディスク媒体との間の一方向的な張力による粘着であり、また一般的なスタート／ストップディスクドライブにおいて生じる問題である。また付加的に、ロータリー斜路ローディンクが備えられるために、スピンモータ逆起電力を用いる必要な斜路型カム表面ローディングとアンローディングを実行するために、さらに強力なアクチュエータが必要となる。
【００６１】
本発明は、シーク動作を実行するのに必要とされるよりも、斜路ローディング／アンローディングを実施するために、そのアクチュエータモータとして、より高いトルク定数を、そして結果として著しく大きな加速定数を必要とする。
【００６２】
本発明においては、アクチュエータモータの加速定数は約３０，０００ユニットの値を持つことが望ましいが、一方、従来技術の比較できる程度の装置においては、アクチュエータは２０分の１にすぎない約１，５００ユニットのトルク定数を持っている。高い加速定数の著しい長所は、サーボ動作に関連して後に説明される。
【００６３】
さらに図１を参照すると、このディスクドライブ装置はまた一対のクラッシュストップ部６６，６７をも含んでいる。このクラッシュストップ部６６はサポートフレーム６０に結合しており、そしてエラストマー材料で作られることが望ましい。クラッシュストップ部６７はネジ６８または同等手段を用いて一方の端で固定されているカンチレバー形スプリングであることが望ましい。カンチレバー形スプリング６７の反対の端には、非前負荷条件におけるボス６９が付いている。クラッシュストップ部６６，６７は、アクチュエータアーム組立体２６の制御された減速を提供し、そしてそれが予め決められた限度を越えて回転することを防ぐセーフガードとして働く。
【００６４】
図１と同様、図５および図６を参照しながら、柔軟な回路６２を詳細に説明する。図５に見られるように、柔軟な回路６２は終端部７０を有しており、これは終端部７０に形成された穴７１を通して位置決めされるネジ６５を用いてアクチュエータ組立体２６に取付けられる部分である。終端部７０と一体となっているストリップ７２は、アクチュエータ組立体２６に接近して保持されている集約部７３の周りに置かれる。ストリップ７２のこの部分はクリップまたはクランプ状片７４を用いて集約部７３に対して保持されている。集約部はアクチュエータピボット３８において中心を持つ半径で規定される曲線部分を持つ外側表面部を含んでいる。ストリップ７０の反対側の端は、クリップ６４を用いて斜路組立体４２の端に結合している。ストリップ７２は、アクチュエータコイルとの通信を提供すると共に、ディスク読出し／書込みとサーボ動作に結び付いた信号情報を伝達するための、エッチングされた導体線を有しており、またさらにグランド線をも含んでいる。
【００６５】
ストリップ７２と一体となっているのは、回路チップ、すなわち読出し／書込み増幅器チップがその上に置かれる、エッチングされた領域７６である。柔軟な回路６２の別の長い部分７８は、柔軟な回路６２と印刷回路ボード上に載せられた、さらに別の処理／制御電子回路との間の信号路を提供する電気的コネクタ８０への信号情報を運ぶためのエッチングされた導体線を有している。
【００６６】
柔軟な回路６２の新しさは、一次的にはストリップ７２の幾何学的な配置または構造に存在している。ストリップ７２は、柔軟な回路６２がアクチュエータアーム組立体３０に対してトルクを生じさせることのないように、アクチュエータ組立体２６に設けられた終端部７０と、カム表面組立体４２に設けられたクリップ７４との間に配置されている。
【００６７】
結果的に、トラックシーキングまたはトラックフォローイングのために生ずるアーム組立体３０の回転移動の間に、望ましくないトルクがアクチュエータアーム組立体３０に加えられることはない。このゼロトルクを達成するため、柔軟な回路７２は２つの異なる半径を規定するように配置される。特に、図１を見ると、第１の半径（Ｒ１）はクリップ６４の近くで規定され、そして第２の半径（Ｒ２）は集約部７３の近くで規定されている。第１の半径は第１の円を規定するのに用いることができ、第２の半径は第２の円を規定するのに用いられる。この２つの円は同心ではなく、ストリップ７２の第１の曲線部８４はクリップ６４の近くに作られ、そして第２の曲線部８６は集約部７３の近くに作られている。
【００６８】
第１の曲線部８４は凹形であり、一方第２の曲線部８６は凸形で、アクチュエータピボット３８にその中心を持っている。異なる曲線部８４，８６を持つ柔軟な回路ストリップ７２の幾何学的構造は、合計において実質的に等しく、そして反対のトルクを結果として得ることができ、それによってアクチュエータアーム組立体３０には何のトルクも加えられない。この２つの異なる半径は、柔軟な回路構造において、アクチュエータアーム組立体３０の移動の全範囲にわたってゼロトルク印加を維持するという結果を得る。
【００６９】
図１を観察して理解できるように、第１の曲線部８４に関連する半径の大きさは、曲線部８６に関連する半径よりも大きく、そしてこの半径はアクチュエータアーム組立体３０の移動の間に変化して、これによって実質的に渦巻形を規定する。
【００７０】
図１を参照すると、柔軟な回路６２のストリップ７２の部分は、アクチュエータアーム組立体３０がディスク２２に対してロードされていないときに描かれている。この位置では、２つのハードディスク２２を用いる実施例における第１の半径は約２．１５インチである。
【００７１】
図６を参照すると、単数または複数の読出し／書込みヘッド３６がディスク２２に対してロードされて、そしてアーム組立体３０がスピンモータ組立体２４に向かう方向に回転した時、柔軟な回路６２、特にストリップ７２の曲線部分８４は調節または移動し、曲線部分８４は、これに関連した第１の半径は小さくなっていると明言できる。柔軟な回路６２の幾何学的構造または配置は、ロータリーアクチュエータの移動によるその移動または調節が、柔軟な回路６２として標準的な０．００５５インチ（０．０１３９７センチメートル）厚を用いた時に、アーム組立体３０に何のトルクも加えられない結果となるように設計される。公知の従来技術の柔軟な回路に関して言えば、柔軟な回路の厚さを減ずることによってトルクを減少させるよう努力が払われてきた。しかし、これは柔軟な回路の物理的完全さが支障となったり、またはそれが失なわれたりする結果、実行可能であると立証することはできなかった。柔軟な回路の長さが増すと、ディスクドライブの動作に悪影響を与える望ましくない振動が起こり始める。この望ましくないトルクのために、共通的な従来技術の解放は、単数または複数の読出し／書込みヘッドがディスク上の目標位置に維持されることを確実にするため、トルクを補償する付加的なハードウェアおよび／またはソフトウェアを含むものであったが、それでも結果としてエラーが生じていた。
【００７２】
図７および図８を参照すると、スピンモータ組立体２４は、ディスク２２が取付けられているロータ組立体９０を含んでいる。動作時には、このロータ組立体９０がスピンし、または回転して、これと共にディスク２２を運動させる。ロータ組立体９０は、その中に別のモータ部品が収容されているシェルまたはボディ９２を有している。クランプリング９４はシェル９２の頂部に接続されている。クランプリング９４は、シェル９２の上部の周囲エッジに係合するよう、ねじが切られていることが望ましく、それによってクランプリング９４はシェル９２に固定される。シェル９２の内壁の近くに、ロータ組立体９０の一部である磁石９８がある。シェル９２に収容されるのは、チャンバ１０２の中に設けられた多数のステーターラミネーション１００を含むモータステータ部品である。ステータ１００の内部には、電磁石巻線１０４が設けられる。一対のベアリング１０８，１１０は長さ方向のステータラミネーションスタックの終端部に設けられる。圧力スプリング１１２は２つのベアリング１０８，１１０の間に保持されてベアリング１０８，１１０にプレローディングを加えるために用いられる。スプリング１１２はモータ軸１１４の部分を取り囲んでいる。モータ軸１１４はシェル９２の頂部と一体となって、シェル９２の底部に向って延びている。容易に理解できるように、スピンモータ組立体２４の２つの側は対称であるため、スピンモータ組立体２４の図７の、カットされていない部分にも、前述のモータ部品は見出される。ロータ組立体９０は、ロータ組立体９０の底部からわずかに離れているベース１１６に対して移動し、そして２つのディスク２２を載せており、これらのディスクはスペーサ１１７を用いて隔てられている。
【００７３】
スピンモータ組立体の独特な長所を良く理解するために、公知のクランプディスク型構造を描いた図８を参照する。スピンモータ１１８は、ロータ１２０と、ロータ１２０の中に収められたステータ１２２とを有している。一対のハードディスク１２４は、スペーサ１２５，１２６を用いて、望みの位置に置かれる。本発明と異なり、ディスク１２４が望ましい位置に留まるようにするための、ディスク１２４のクランピングは、スプリング状の、または弾力性の周辺エッジ１３０を持つスプリングクランプディスク１２８を用いて行われる。このエッジ１３０は円筒状スペーサ１２５に係合する。別の公知の実施例では、エッジ１３０が直接的にディスク１２４の一部に係合する。クランプディスク１２８は、クランプディスク１２８に形成された穴およびロータ１２０の上部内にまで延びる穴を通して延びる複数のネジ１３２によってその位置に保持される。
【００７４】
図８は従来技術スピンモータ１１８を本発明のスピンモータ組立体２４と比較して理解できるように、クランプリング９４の利用は著しく１０２の寸法を拡大するので、ステータラミネーションスタック１００は従来技術のステータラミネーションスタックよりも増加し、それによって、従来技術に見られるそれよりも相対的にかなり強力なスピンモータを提供することができる。すなわち、公知の組立体では、ネジ１３２によって占められていたスペースによって、小さな、弱いモータを得る結果となっていた。
【００７５】
クランプリング９４の利用はまた、ネジ１３２とスプリング状のクランプディスク１２８の使用に比べて、ディスク２２に増加されたクランプ力を加えられる結果をもたらした。しかも、クランプリング９４によって、より強力なクランプ力または圧力がディスク２２に加えられることにより、ディスクのずれや、それに伴うディスクのぶれが実質的に除去される。関連することとして、クランプリング９４の先細のねじ切りは、クランプ力のロスなしで公差設定するためのオフセット設定を容易にする。加えて、スピンモータ組立体２４はより少ない部品を有し、そして描かれているスピンモータ１１８よりもロボットを用いた組立てに適している。
【００７６】
次に、ディスクドライブ装置のサーボ制御が、特に図９を参照しながら説明される。約２．５インチのハードディスク２２およびアクチュエータ２６が、スピンモータ２４と共に概略的に描かれている。スピンモータ組立体２４は、スピンモータ回路１４０を用いて給電される。回路１４０の活性化は、スピンシーケンサ１４２を用いて制御される。スピンシーケンサ１４２の制御は、ソフトウェアで制御されるマイクロプロセッサ１４４を基にして行われる。
【００７７】
前もって説明しておくこととして、アクチュエータ組立体２６は、データまたは他の情報が目標位置から読出され、または目標位置に書込めるように、単数または複数の読出し／書込みヘッド３６をディスク２２の表面の目標位置に対して位置決めするように制御される。アクチュエータ組立体２６の制御は、サーボ回路に属している。特に、読出し／書込み増幅器１４６はエッチングされた領域７６上に設けられており、そして柔軟な回路６２の導体線を用いて、単数または複数の読出し／書込みヘッド３６と通信する。読出し／書込み増幅器１４６は、単数または複数の読出し／書込みヘッド３６に、または、それらから伝送されるアナログ信号を増幅する。読出し動作の場合には、単数または複数の読出し／書込みヘッド３６がディスク２２上の目標位置に相対的に設けられて、そして情報がそこから読出されたとき、読出された情報は、読出し／書込み増幅器１４６によって増幅され、そして自動利得制御（ＡＧＣ）回路１５０に伝送される。ＡＧＣ１５０は読出し信号の大きさを制御して、そして望ましい振幅の信号を出力するのに用いられる。ＡＧＣ１５０からの出力は、ディスク２２から読出したデータまたは情報によって得られた信号を濾波し、または高い周波数の雑音を除くために、フィルタ１５２に送られる。濾波された信号は、位置検出器１５４およびパルス検出器１５６に加えられる。サーボバーストシーケンサ１６０の制御の下で、位置検出器回路１５４は、ディスク２２のフォーマットされた表面から受け取られたサーボ信号情報またはサーボバーストを読むことができる。
【００７８】
ディスク２２は、ユーザデータまたは他の情報に埋め込まれたサーボ情報を蓄積する。埋め込まれたサーボ情報は、アクチュエータ組立体２６の移動を制御するためのサーボ動作の間に用いられる。フォーマットされたディスクは、微位置情報と粗位置情報とを含んでいる。微位置情報は、位置検出器回路１５４によってピーク検出される。粗位置情報は、ディスク表面上に蓄積されたトラックアドレスに関するもので、そしてそれはサーボバーストの部分を構成する。トラックアドレスは、サーボバーストシーケンサ１６０に送られ、次にマイクロプロセッサ１４４に伝達される。
【００７９】
サーボバーストシーケンサ１６０はまた、パルス検出器１５６の出力をもモニタしており、パルス検出器１５６は、マイクロプロセッサ１４４に、単数または複数の読出し／書込みヘッド３６の移動の方向に関する情報を提供するために用いられている。マイクロプロセッサ１４４はまた、サーボに関連した情報が位置検出器１５４によって適切に処理されるように、サーボバーストシーケンサ１６０をも制御する。位置検出器１５４の出力は、バッファ１６２に加えられるが、これは単一利得増幅器として働き、そして位置検出器１５４をアナログ−ディジタル（Ａ−Ｄ）コンバータ１６４から絶縁するためのものである。Ａ−Ｄコンバータは、位置検出器出力の位置データをマイクロプロセッサ１４４によって処理できるディジタル形式に変換する。
【００８０】
マイクロプロセッサ１４４によって分析または処理されたサーボ情報は、読出し／書込みヘッド３６の速度と位置とを決めるのに用いられて、それによってディスク２２上の目標位置までの残りの距離を求めることができる。残りの距離を用いることによって、マイクロプロセッサとその関連したソフトウェアはアクチュエータ組立体２６のロータリー的移動を制御するのに用いられるディジタル信号を発生する。それに関連して、ディジタルサーボ制御信号はマイクロプロセッサ１４４からディジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ１６６に出力され、これはディジタル信号を、アクチュエータ回路１６９のサーボモード制御ユニット１６８に伝送するためのアナログ信号に変換する。サーボモード制御１６８は、コイル２８を通って流れる電流がアクチュエータの移動を制御するために予め決められた大きさに相当するようにし、それによって読出し／書込みヘッド３６が迅速に、そして正確にディスクの目標位置に達するよう、アクチュエータコイル２８を通る電流を補正するのに必要な電流の量に比例するサーボ補正電圧信号を出力する。パワー増幅器１７０は、入力されたサーボ補正電圧を用いて補正電流を提供する。サーボ補正電圧信号の発生に関連して、サーボモード制御１６８は、Ｄ／Ａコンバータ１６６によって出力されたサーボ制御信号とアクチュエータ逆起電力（ｅｍｆ）検出器１７４の出力とを結合させる。アクチュエータ逆起電力検出器１７４は、アクチュエータ組立体２６、特にそのコイル２８と通信する。
【００８１】
よく知られているように、磁界中を動くコイル部は、その信号が可動コイル部の速度に比例して生ずる逆起電力を発生する。モニタされているコイル２８の部分は、アクチュエータアーム組立体３０に沿って旋回または回転しているので、コイル部はアクチュエータアーム組立体３０の速度に直接的に比例した信号としての逆起電力を発生する。アクチュエータ逆起電力検出器１７４によって検出された逆起電力によって発生した信号もまた、Ａ／Ｄコンバータ１６４を通ってマイクロプロセッサ１４４に伝送される。マイクロプロセッサ１４４は、予め決められている値として参照用テーブル内にすでに蓄積されている、アクチュエータコイル２８の巻回数やアクチュエータ磁界の強さのような他の知られているパラメーターと共に、逆起電力で発生した信号を用いて、ディスク２２上の目標位置までの残りの距離を求める。残りの距離から、望ましいアクチュエータ速度が得られる。望ましい速度を用いて、Ｄ／Ａコンバータ１６６によって出力されるサーボ制御信号が発生される。
【００８２】
補正信号が発生されるので、アクチュエータの現在の実際速度を表わす逆起電力で発生された信号はサーボモード制御１６８にフィードバックされて、アクチュエータの望ましい、または選ばれた速度を表わすサーボ制御信号と結合される。これら２つの信号の結合は、サーボ補正信号の発生において、コイル２８を通る電流の量に関して、引き続きどのような望ましい変化をも提供する、という結果を生じさせる。
【００８３】
従来技術のディスクドライブにおいては、アクチュエータコイル２８に加えられるサーボ信号の存在において、逆起電力を識別するための試みには著しい困難が付随していたので逆起電力は用いられていなかった。標準的には、逆起電力によって発生する信号はサーボ信号よりも小さいと考えられるので、サーボ回路において、逆起電力によって発生した信号を正確に感知し、そしてそれをサーボ信号から区別することは困難である。その結果、正確に絶縁された逆起電力によって発生された信号は得られず、そしてアクチュエータアーム組立体３０の速度を正確に求めるために用いられることもなかった。
【００８４】
前に指摘したように、本発明は従来技術のディスクドライブに見られるよりも、実質的により大きな加速定数を持つ、より強力なアクチュエータモータを必要とする。より強力なアクチュエータモータであるため、パワー増幅器１７０によってコイル２８に出力されるサーボ補正信号は、従来技術において見られるのが標準的に１〜２アンペアであるのに対し、約４０〜８０ミリアンペアの範囲である。より小さなサーボ補正信号であるため、逆起電力で発生する信号の振幅はサーボ補正信号のそれよりもさらに大きくなり、アクチュエータの逆起電力で発生する信号は、より容易に識別され、そして求められる。一つの例として、本発明における信号／雑音比（逆起電力により発生した信号／サーボ補正信号）は、従来技術装置において見られるそれよりも、約４倍も大きい。
【００８５】
本発明の別の特色は、スピンモータ組立体２４に関連した逆起電力を、アンローディング動作時のアクチュエータ２６の移動を制御するために用いることである。
【００８６】
明らかに、回転しているディスク２２は運動エネルギーを有しており、ここにおいてスピンドルの逆起電力によって発生する電圧は、電源電圧モニタが電圧減少を検出したときに、アクチュエータコイルに伝送される。例えば、ディスクドライブ装置が電源遮断されたとき、電圧の低下が検出され、そしてスピンモータ回路１４０からのスピンドルモータ逆起電力が、図９に示されるように、パワー増幅器１７０に加えられる。結果として、単数または複数の読出し／書込みヘッドは適切にアンロードされ、そしてヘッド３６とディスク面との接触は避けられる。
【００８７】
図１０と同様に、図９においても概略的に描かれているのは、ディスクドライブ制御器１８１と、ＩＢＭ−ＡＴマイクロコンピュータのようなディスクドライブ装置外のコンピュータ装置との間の通信を提供するインテリジェントインターフェースコントローラまたは電子回路１８０である。インテリジェントインターフェースコントローラ１８０は、コンピュータ装置とディスクドライブ装置との間の適切な通信に必要な、総ての制御とハンドシェイクを含む、または提供するインテリジェントコントローラである。全体として、このインテリジェントインターフェースコントローラ１８０は、ディスクコントローラ１８１および付随するコンピュータ装置への、および、それらからの情報の流れを制御するための、予め決められたプロトコルを持つ、８または１６ビットのバスを含んでいる。ディスクコントローラ１８１は、ディスクドライブ電子回路の内部機能を制御するためにディスクドライブ電子回路に伝送するコマンドと位置情報とを発生し、さらにディスクドライブ電子回路とインテリジェントインターフェースコントローラ１８０のために両方向でデータをフォーマットする。ディスク２２上にユーザデータまたは情報を書き込むことに関しては、インテリジェントインターフェースコントローラ１８０は、コンピュータ装置からの情報を受けて、それをディスクコントローラ１８１に伝送し、コントローラ１８１はそれを読出し／書込み増幅器１４６に送り、引き続いて単数または複数の読出し／書込みヘッド３６に伝送し、そして引き続いてディスク２２上にそれを書込む。図１０に描かれているように、インテリジェントインターフェースコントローラ１８０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）バッファと通信することが望ましく、それによって、コンピュータ装置とディスクドライブ装置との間の効率的なデータ転送を都合良く行う必要のあるときに、伝送されたデータをそこに蓄積することが可能となる。ディスク２２からのデータ読出しに用いる接続においては、ディスクコントローラ１８１は、データシンクロナイザ１８２、これはＶＣＯをデータストリームと同期させて等しいタイムスロット、このタイムスロット毎にデータパルスの有無が定められてデータストリーム内に含まれるデータが決められる、を提供する、と通信し、そこからの出力を受ける。この同期化されたクロック信号およびそのクロック信号に同期したパルスは、ディスクコントローラ１８１とデータ通信するための手段を提供する。データシンクロナイザ１８２への入力は、ディスク２２から読出された、または得られたデータを構成するパルスを検出するパルス検出器１５６によって供給される。
【００８８】
サーボに関係した回路に加え、本発明はまた、ハードウェアとソフトウェアによって実行される電力節約モードを有している。図１０および図１１Ａ〜図１１Ｃを参照しながら電力節減の特長が説明される。望ましい実施例においては、２つの電力節約モードがあり、この２つのモードは電力節減のレベルと、関連する復帰の応答時間によって区別される。電力節約の第１のモードでは、スピンモータ回路１４０とスピンシーケンサ１４２を含むスピンモータ組立体２４、ディスクコントローラ１８１およびインテリジェントインターフェースコントローラ１８０のみが電力を受けている。残りの回路はパワーダウンされているが、マイクロプロセッサ１４４は「低電力」モード、すなわちこの第１のモードになるとマイクロプロセッサ内では２進状態の活性または変化がないため実際上はマイクロプロセッサ１４４による電力消費がない状態に維持される。この第１のモードは、描かれている実施例において約１．６ワットまで電力消費の割合を減少させる。電力節約ないし保存の第１モードは、これに結び付いたデフォルトタイムを持っている。これはすなわち、最後のディスクアクセスから、予め決められたある程度の時間が経過すると、電力節約の第１モードに入るというものである。例えばこのデフォルトタイムは、２〜５秒の範囲内にあることができる。このデフォルトタイムは、ユーザがデフォルトタイムを無効とすることによって、またはユーザがデフォルトタイムに替わる別の予め決められた時間を入力し、またはプログラミングすることによって直すことができる。この第１モードからは、１００ミリ秒未満の時間で復帰する。１００ミリ秒未満の時間で復帰できる状態を保ちながら、かなりの電力節約を達成しているのであるから、第１のモードは重要なモードである。電力節約の第２モードは、ディスクコントローラ１８１とディスクドライブインテリジェントインターフェースコントローラ１８０を除いて図９と図１０に描かれている総ての電子回路を遮断してしまうものであり、装置による電力消費は０．１ワットにまで減少する。第２モードもまた、最終のディスクアクセスから１５〜２５秒の範囲にあることが望ましいデフォルトタイムを持っており、また第２モードから十分に復帰するためには、装置は約５秒を必要とする。この第２モードを無効とすることや、またはユーザ制御によってデフォルトタイムを直すことも可能である。電力節約の第２モードは、著しい損害をディスク媒体に与えることなく単にいくつかの数のパワーダウンが実行できる接触スタート／ストップ、ローディング／アンローディングとは逆に、実際上制約されていないスタートおよびストップが許されている斜路ローディング組立体によって実行効力のあるものである。
【００８９】
図１１Ａ〜図１１Ｃは、電力節約モードを実行するために用いることのできる他の多くの特別な段階があることを承知した上で、電力節約モードを実行する１つの実施例を描いたフローチャートである。
【００９０】
描かれているステップは、図１０に概略的に表わされている読出し専用メモリ（ＲＯＭ）１８８内に蓄積されているソフトウェアを用いて実行できる。この電力節約ルーチンは、各ディスクアクセスの完了から開始される。最終のディスクアクセスからの時間をモニタしているクロックは、２つのモードの各々に関してチェックし、予め決められた時間と比較している。もし、比較した結果、予め決められた時間を越えたことが示されれば、必要なソフトウェア命令および／またはハードウェア信号が、関連する電力節約ハードウェアを制御するために発生される。電力節約ルーチンと関連してマイクロプロセッサ１４４はアドレスの形式でコマンドを出力し、それをアドレスデコーダ１９２に加える。アドレスデコーダ１９２の出力は、電力制御回路１９４に加えられる。電力制御回路１９４が、２つの電力節約モードのうちの１つに該当するアドレス情報を認識した場合には、マイクロプロセッサ１４４とディスクコントローラ１８１との間を走るデータバス１９６からのデータが電力制御回路１９４によって受け取られ、そして２つの電力制御スイッチ２００，２０２の１つ、または両方を制御するために、そのデータが解釈される。電力制御回路１９４によって受取られたデータを基にして、モードの１つが求められる場合には、電力スイッチ２００と結合している関連回路をパワーダウンさせるため、電力スイッチ２００が制御され、または開かれる。モード２が求められている場合には、電力制御回路１９４は、モード２を求める信号が入力されたことを認識して、電力スイッチ２０２を制御し、または開き、その関連回路の電力を遮断する。
【００９１】
電力節減モードの１つ、または両方の使用によってパワーダウンしていた回路または電子回路に電力を戻すことに関しては、ソフトウェア制御の下で、マイクロプロセッサ１４４が電力制御回路１９４を識別するアドレスの形式でコマンドを出力し、次に制御回路１９４は、マイクロプロセッサ１４４から受けたデータによって、電力スイッチ２００，２０２の１つ、または両方を制御するように働く。
【００９２】
図１２Ａ，図１２Ｂには、コンパクトな寸法のディスクドライブ装置が描かれている。ディスク２２，スピンモータ組立体２４，アクチュエータ組立体２６および斜路組立体４２がハウジング２０の中に収容されている。ハウジング２０の設置スペースは約４．３インチの長さと、約２．８インチの幅があればよい。アタッチメントマウント２１２を除くハウジング２０の高さは、約１インチである。このディスクドライブ装置の重量は、約０．６２５ポンドである。この占有スペースと重量は、現在利用されている小型ディスク機器に較べて勝っている。３．５インチのディスクドライブは、約２．５インチのディスクドライブの約３倍の体積と３倍の重量を有している。
【００９３】
単にディスクドライブ電子回路とディスクコントローラを単独のボードに載せる代わりに、ディスクドライブ電子回路、ディスクコントローラおよびインテリジェントインターフェースコントローラが単独の印刷回路ボード２１４上に載せられている。単独のボード２１４は、図１３Ａ，図１３Ｂに描かれており、図１３Ａはその上面を、そして図１３Ｂはその下面を描いている。ディスクドライブインテリジェントインターフェースコントローラ１８０およびディスクコントローラ１８１を含む特別な電子回路部品は指定されている。寸法と重量の減少の他に、従来技術のディスクドライブ装置に見られた、印刷回路ボードマウントフレームの節減にも寄与している。図１２Ａを参照すると、ボード２１４はそれ自身によってハウジング２１０の下側に載せられており、そしてそこから振動絶縁用マウント２１６を用いて望み通りに隔てられている。本発明においては、ボードが約２．５インチのディスクドライブ装置に関連する、必要な総てのディスクドライブおよびインターフェース回路をそれ自身上に支持できる十分な構造的な完全さを有しているため、ボード自身がそのフレームとしても働いている。
【００９４】
前述の説明を基にして、本発明の多くの利点が容易に認識できる。ディスクドライブ装置は、ポータブルコンピュータおよび特にラップトップコンピュータのようなコンピュータ装置において基本的に使用されるために設けられている。このディスクドライブ装置は、そのコンパクトな寸法と軽減された重量とによって特徴づけられる。ロータリー斜路型カム表面ローディング／アンローディング組立体は、それがかなりのＧ力に耐えることが可能で、スティクョンの問題の可能性も減少させ、そしてディスク媒体への損傷なしで実際上無制限なスタート／ストップが許されることから、装置の堅固さと信頼性に寄与できる。スピンモータのパワーを増加させ、そしてさらに大きなクランプ圧または力を備えるためのクランプリングを含むスピンモータの設計によって最小のスペースを理想的に使用することができる。斜路型カム表面ローディング／アンローディングの利用によって、さらに強力なアクチュエータが必要となり、そのことはサーボ動作の間にアクチュエータの速度を求め、そしてその動作を制御するために逆起電力によって発生した信号の利用に導いた。逆起電力の利用は、それが連続的であって、サンプリングされるのではない、サーボ情報を構成するようにサーボ帯域幅を増加させるための能力を持つことになった。独特の形状をした柔軟な回路もまた、アクチュエータが回転移動している間、アクチュエータへの望ましくないトルクの印加を防止することによってサーボ動作を援助し、それによってこの問題を克服するための補償用ハードウェアおよび／またはソフトウェアの必要性を減じることができた。種々のディスクドライブ装置部品の配置は、ディスクドライブ装置のハウジングに関してきわめて小さなフットプリントを実現させた。結果的に、本発明はラップトップコンピュータを含む小さなコンピュータ装置に容易に使用できる、または適合することができる。ラップトップコンピュータは標準的に電池電源であるため、本発明はまた、電池寿命を延ばして、そして電池電流を抑えるという高度な電力制約技術と結び付いた。
【００９５】
望ましい実施例の様々な変形を含む、本発明のこれまでの説明は、図示および説明のために提示されたにすぎない。そのようなどの実施例も徹底的に、またはどのような方法でも、説明された精密な形態に本発明を制限するものではなく、上記技術の範囲において別の変形や変更が可能であることを指摘したい。
【００９６】
添付されている特許請求の範囲は、従来技術によって制約されている範囲を除き、本発明の別の変更的な実施例をも含んで解釈されるべきであることを強調しておく。
【図面の簡単な説明】
【図１】約２．５インチのハードディスクとランプ型カム表面ローディング／アンローディングを持つロータリーアクチュエータとが設けられた、本発明のディスクドライブ装置の、上部を取去った平面図である。
【図２】２つのディスクを用いる実施例と関連した、４つのアクチュエータアームを描いた側面図である。
【図３】アクチュエータアームに取付けられるカムフォロー部の拡大図である。
【図４Ａ】カム表面ランプ部に沿って、特にカムフォローイング部の移動によって、読出し／書込みヘッドに関して、アンローディングからローディングに到るステップを示した図である。
【図４Ｂ】カム表面ランプ部に沿って、特にカムフォローイング部の移動によって、読出し／書込みヘッドに関して、アンローディングからローディングに到るステップを示した図である。
【図４Ｃ】カム表面ランプ部に沿って、特にカムフォローイング部の移動によって、読出し／書込みヘッドに関して、アンローディングからローディングに到るステップを示した図である。
【図５】本発明の柔軟な回路を示す図である。
【図６】読出し／書込みヘッドがディスクの内部境界に近い、ロード位置にある時の柔軟な回路の位置を、読出し／書込みヘッドがアンロード位置にあるときの図１の柔軟な回路の構造に比較して示した図である。
【図７】スピンモータ部品を露出するようその断面部分と共に表したスピンモータを示す図である。
【図８】普通のクランプ状態を描いた従来技術方法を示す図である。
【図９】ディスクドライブインテリジェント電子回路と共に、読出し／書込みおよびスピン回路を含むディスクドライブのアナログ回路を描いたブロック図である。
【図１０】電力節減回路と共に、ディジタルコントロールとインターフェースコントロールを描いたブロック図である。
【図１１Ａ】本発明の電力節減方法を示す流れ図である。
【図１１Ｂ】本発明の電力節減方法を示す流れ図である。
【図１１Ｃ】本発明の電力節減方法を示す流れ図である。
【図１２Ａ】本発明の２つのディスク構造のフットプリントを示す図である。
【図１２Ｂ】本発明の２つのディスク構造のフットプリントを示す図である。
【図１３Ａ】ディスクドライブ回路、ディスクコントローラおよびディスクドライブインテリジェントインターフェース電子回路を含む総ての電子回路がその上に実装される単独の印刷回路ボードを示す図である。
【図１３Ｂ】ディスクドライブ回路、ディスクコントローラおよびディスクドライブインテリジェントインターフェース電子回路を含む総ての電子回路がその上に実装される単独の印刷回路ボードを示す図である。
【図１４Ａ】ロードビームを有して、カムフォロー部が用いられていないロータリーアクチュエータに関して、ロードビームが斜路型カム表面に沿った２つの異なる位置に示されている、別の実施例を示す図である。
【図１４Ｂ】ロードビームを有して、カムフォロー部が用いられていないロータリーアクチュエータに関して、ロードビームが斜路型カム表面に沿った２つの異なる位置に示されている、別の実施例を示す図である。
【図１５Ａ】図１４Ａのロータリーアクチュエータの側面を示した図である。
【図１５Ｂ】図１４Ｂのロータリーアクチュエータの側面を示した図である。
【図１６Ａ】図１４Ａ、図１４Ｂの実施例による、カムフォローイング部のないアンローディング／ローディング段階を示す図である。
【図１６Ｂ】図１４Ａ、図１４Ｂの実施例による、カムフォローイング部のないアンローディング／ローディング段階を示す図である。
【図１７】屈曲部の長さ部分に沿って突起アームが設けられているロータリーアクチュエータの、さらに別の実施例の底面図である。
【図１８】図１７の線１８−１８に沿った、突起アームと、屈曲部の厚さを超えるその深さとを示す側部断面図である。
【符号の説明】
２２　ハードディスク
２４　スピンモータ組立体
２６　ロータリーアクチュエータ組立体
２８　アクチュエータコイル
３０　アクチュエータアーム組立体
３２　アクチュエータアーム
３６　ヘッド
３８　アクチュエータアームピボット
４０　カムフォローイング部
４２　カム表面組立体
４４　コネクターピース
４６　ボディ部
４８　チップ
５０　カム表面斜路部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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