CN100476982C - 头支承装置及使用它的盘装置 - Google Patents

Abstract

一种头支承装置，设有：支承臂；在支承臂的一端且与记录媒体对向地搭载在头滑块上的头；对记录媒体而言，若支承臂成为向垂直方向转动的转动中心，沿垂直于记录媒体方向向支承臂上附加势力的板簧等的弹性部件，以及与弹性部件连接的弹簧固定部件。在冲击力从外部作用于头滑块时，设负载将头滑块推向记录媒体方向的作用点到头滑块朝俯仰角方向旋转时的不动点的距离为Lo，头滑块1的空气流方向的长度为Ls时，通过满足0.5＜Lo/Ls＜2就可以实现给头施加足够载荷，且具有很高的柔软性，薄、耐冲击性高的头支承装置。从而可以提供耐冲击性优良，存取速度迅速，可靠性高的盘装置。

Description

头支承装置及使用它的盘装置

技术领域

本发明涉及采用一种搭载着对磁盘及光磁盘等盘状记录媒体进行记录再生的浮起式头的头滑块的头支承装置及使用它进行记录再生的盘装置。

背景技术

近年来，对硬盘及光盘等盘状记录媒体(以下也简称“记录媒体”)进行记录再生的盘装置(以下也简称“盘记录再生装置”)的技术日新月异，不像过去那样仅用于计算机中，在许多领域扩展着其用途。在这种盘装置中，要求进一步高密度记录化，即使受到冲击等干扰时，记录媒体及头滑块也不会破损，可以稳定地进行记录再生，并且能搭载到便携式机器的小型化。

作为现有技术的具有浮起式磁头的盘装置的头支承装置的示例，利用附图，对硬盘等磁记录再生装置中的头支承装置作一介绍。

图17是表示现有技术的磁头记录再生装置的头支承装置的结构，和头支承装置与磁记录媒体(以下也简称“盘”)关系的平面图。

在图17中，头支承装置100的头支承臂108，由刚性较低的支承臂102、板簧部103以及刚性较高的支承臂104构成。在支承臂102一端的下面，设置着搭载着磁头(图中未示出)的头滑块101。

而且，磁记录媒体107在主轴电机109的作用下旋转。在磁记录再生装置进行记录再生时，磁记录媒体107旋转产生的空气流形成的浮力，与头支承装置100将头滑块101推向磁记录媒体101的推力的双重作用下，搭载在头滑块101上的磁头就得到了一定的浮起量。

头支承装置100，在记录再生时，在设置在支承臂104上的音圈106的作用下，以轴承部105为中心转动，从而将搭载在头滑块101上的磁头，定位到磁记录媒体107所希望的磁道上，进行记录再生。

下面，利用图18，对现有技术的头支承装置的结构及作用，详加说明。

图18是现有技术中由头支承装置上的支承臂102和头滑块101构成的头支承臂108的要部立体图。头滑块101固定在设置于挠曲臂115前端的舌状部113上。而且，挠曲臂115的另一端固定在支承臂102上。挠曲臂115，采用常平架弹簧之类的部件，相对于头滑块101可进行俯仰动作及摆动动作。头滑块101例如可通过粘接剂等材料粘接固定在挠曲臂115上，挠曲臂115例如可通过焊接等方法固定在支承臂102上。在支承臂102的前端，具有将载荷施加给头滑块101的微凹114。通过该微凹114，将一定的载荷施加给头滑块101。具有微凹114的支承臂102，和具有舌状部113的挠曲臂115、头滑块101，共同构成头支承臂108。

使用这种头支承臂108，在旋转的磁记录媒体(未图示)上进行记录再生时，头滑块101受到3个力的作用：由微凹114施加给头滑块101的载荷、因空气流而使其自磁记录媒体(图18中未示出)浮起来的正压力、以及使其靠近磁记录媒体的负压力。这些力量平衡时，头滑块101便浮起来，并以保持该浮起量的状态，驱动摆动装置，一边定位于所定的磁道位置，一边通过信息变换元件(图中未示出)进行记录再生。

可是，当上述现有技术的盘装置受到外来冲击时，头滑块会与记录媒体碰撞或接触，使头滑块及记录媒体出现摩损及损伤，甚至使数据受到破坏，装置受到破损。因此，人们想出设置承受来自外部振动的安装部件，用柔软结构的隔热支承部件，将盘装置本体与该安装部件结合起来，从而防止外部振动传送到装置本体上的方法(例如，特开平9-153277号公告)。这样，虽然能够制作出抗外部振动能力强的盘装置。但由于装置整体大型化，因此难以在小型轻量的便携式机器上，搭载这种装置。

为此，需要提高头滑块及支承臂或头支承臂自身的耐冲击性，同时实现盘装置的小型化和耐冲击性。尤其是头滑块，因其以微小的浮起量面对记录媒体，所以要求在受到冲击力作用时，致少不能使头滑块及记录媒体出现致命的损伤。可是，为了提高耐冲击性而在头滑块面向记录媒体的形状上动脑筋的人却不多。大多数是针对扭曲角变动及大气压变动，在如何使设有信息变换元件的空气流出侧的浮起量稳定上下功夫。

例如，有的方案主张将头滑块做成下述结构：在其空气流出侧，将产生较大的正压力的正压产生部和产生负压力的负压产生部集中设置，以便增大空气流出侧的空气膜刚性(例如特开平10-283622号公报)。采用这种结构后，可以在头滑块出现前后俯仰而使浮起来的姿式发生变化时，以浮起量不变的点为焦点，将该焦点的位置作为设置着信息变换元件的空气流出端附近。这样，即使扭曲角的变动，大气压变动，伴随着摆动而出现外力变动，或载荷变动时，在正压力和负压力的作用下，信息变换元件附近浮起量几乎不变，可以稳定地记录或再生信息。

另外，还有的方案采用稳定实现低浮起量的头滑块的结构，将浮起量不变动的位置作为不动点，将该不动点置于空气流出端侧(例如特开平8-227514号公报)。即在施加推向记录媒体方向的按压载荷，产生用记录媒体旋转产生的空气粘性流使头滑块浮起来的正压力和空气流入头滑块表面上形成的槽而出现负压力的头滑块中，使负压力产生的中心位置比推压载荷的载荷作用点更靠近空气流入侧。

采用这种结构后，当抬起头滑块的外力(力矩)作用时，负压力就与该外力对抗，所以能使头滑块的姿式保持稳定。也就是说，尽管存在抬起头滑块的外力，但由于负压力与其对抗，从而使安装着信息变换元件的头滑块的空气流出端成为实质上平衡的旋转中心，即成为不动点，所以信息变换元件与记录媒体表面的距离，几乎不变。

综上所述，在磁记录再生装置的头支承装置中，为了在有来自外部的冲击及记录再生时磁记录媒体表面上下摆动的情况下，也能使头滑块稳定地浮起，防止搭载在头滑块上的磁头偏离轨道，就需要将一定的载荷朝着磁记录媒体方向，施加给头滑块。而且，在磁记录再生装置进行记录再生时，因需要使头滑块跟随磁记录媒体表面的上下晃动，所以头支承装置必须具有一定程度的柔软性。另外，为了实现磁记录再生装置的小型化，尤其是薄型化，还需要使头支承装置在磁记录媒体表面的垂直方向上变薄。

可是，在现有技术的头支承装置中，如前所述，由于是用板簧部将支承臂和结合部连接起来的，所以为了满足对头支承装置多种多样的要求，就得具备相反的必要的条件。具体地说，首先，为了使搭载着磁头的头滑块稳定浮起，需要使板簧部具有足够的反作用力，以便能抵消施加给头滑块的载荷。

另外，为了防止因磁记录媒体的上下晃动，以及批量生产时各磁记录再生装置的头滑块与磁记录媒体之间的距离的制造离差等引起的头滑块对磁记录媒体的载荷的变化，需要使头支承装置具有一定程度的柔软性。在现有技术的头支承装置中，在板簧部103上，设置了图17所示的缺口部，从而降低了板簧部103的刚性，减小了它的弹簧常数，使之具有柔软性。

另外，为了降低板簧部的刚性而将支承臂做成薄板结构时，当头支承装置为了定位而移动之际，由于主共振点的频率，即所谓共振频率低，所以会产生扭转等振动模式，结果需要在安定所产生的振动模式上花费时间，从而无法进一步缩短存取时间。

另外，在现有技术的头支承装置中，由于其重心比板簧部更靠近磁头，所以来自外部的强烈的冲击等施加到磁记录再生装置上时，在头滑块上，磁记录媒体旋转产生的空气流带来的浮力与头支承装置将头滑块推向磁记录媒体一侧的推力的平衡就被破坏，出现头滑块从记录媒体上跳起来的现象。因此，头滑块就可能碰撞磁记录媒体，甚至可能给磁记录媒体造成电磁性损伤或机械性损伤。

另外，在上述有关头滑块的方案示例中，在使不动点或焦点位于头滑块空气流出端的磁记录媒体对向面的同时，还要配置负载力的作用点，以便使设置着信息变换元件的空气流出端的浮起量不变。这样，即使伴随着扭曲角及大气压变动或载荷变动等，浮起姿势发生变化，也能使设置在信息变换元件的空气流出端的浮起量保持稳定。可是，如果比较这种变动量和从外部作用的冲击力，由于冲击力远比它大，所以上述方案的示例，不能说对冲击力有效。

也就是说，较大的冲击力作用于不动点或焦点位于空气流出端的头滑块后，头滑块往往成为负的俯仰角，即成为空气流入端的浮起量反而比空气流出端的浮起量小的状态。当成为这种状态后，在记录媒体对向面和磁记录媒体表面之间，就不能形成空气膜，造成完全浮不起来，头滑块往往与记录媒体碰撞，以至破损。

另外，在将即使扭曲角等变动而浮起量也不动的点定义为焦点，将该位置位于空气流出端的磁记录媒体对向面形状的提案中，没有叙及当头滑块受到外部冲击力的作用时的不动点是否与所述焦点位置一致。

而且，在将浮起量不变动的位置作为不动点，将该不动点位于空气流出端侧的提案中，对抬起头滑块的转动力矩来说，虽然能抑制空气流出端侧的浮起量的变动，但对记录媒体表面来说，当冲击力作用于上下方向、特别是推向记录媒体表面的下方时，即使很小的冲击力也可能与记录媒体表面碰撞。

另外，搭载在便携式机器上的盘装置，需要使记录媒体的尺寸小型化，同时还需要使记录媒体旋转速度减慢。与现在技术相比，流向头滑块与磁记录媒体对向面的空气流速变小。在这种低流速下，受冲击力的作用，在头滑块上产生负的俯仰角后，就不能形成空气膜，碰撞记录媒体的可能性就非常大。但在上述示例中，没有对这种情况的描述。

以上这些课题，并非磁记录再生装置特有的课题，而是具有浮起式磁头的盘装置，例如在光盘装置及光磁盘装置等中共同存在的课题。

发明内容

本发明旨在解决这些课题，其目的在于提供一种当头滑块受到外部冲击力的作用时，通过使头滑块在俯仰角的方向转动而提高耐冲击性的头滑块，和既能给磁头施加足够的载荷，又具有很高的柔软性，薄而且耐冲击性很高的头支承装置，以及使用它们的盘装置。

为了解决上述课题，本发明的头支承装置具有下述结构：包括：头；一端配设着头，另一端的端部附近形成弹性部件的支承臂；安装在支承臂另一端的平衡器；一端具有突起形状结合部的第1基座臂；弹性部件的前端，固定在第1基座臂上，而且，在支承臂或第1基座臂上设置着垂直转动部支点。另外，本发明的头支承装置具有下述结构：包括：头；一端配设着头，另一端的端部附近形成弹性部件的支承臂；安装在支承臂另一端的平衡器；一端具有突起形状结合部的第1基座臂；弹性部的前端，固定在第1基座臂上。在支承臂或第1基座臂上设置着垂直转动部支点，在头滑块的与记录媒体相对的面上，在离开头支承臂的长边方向的垂直转动部支点那一侧设置头，而且，在支承臂和头相对侧的另一端部附近，沿着支承臂长度方向的中心线，弹性部件与支承臂成为一体。而且，头搭载在头滑块上，头滑块通过挠曲臂配设在支承臂的另一端。另外，本发明的头支承装置还具有下述结构：在冲击力从外部作用于头滑块时，设从载荷朝记录媒体的方向推压头滑块的作用点，到头滑块朝俯仰方向转动时的不动点的距离为Lo，从头滑块空气流入侧端部到空气流出侧端部的空气流方向的长度为Ls时，让0.5＜Lo/Ls＜2，并且还具有下述结构：当冲击力从外部作用于头滑块时，设载荷力朝记录媒体的方向推压头滑块的作用点到头滑块朝俯仰方向转动时的不动点的距离为Lo，从头滑块的空气流入侧端部到空气流出侧端部的空气流方向的长度为Ls，在记录媒体表面浮起时的头滑块的俯仰角度为θp，头滑块空气流出侧端部从记录媒体表面浮起量为Xt时，作为记录媒体对置面的结构让1≤Lo/Ld≤2.5，其中，Ld＝(Ls/2)+(Xt/tan(θp))。另外，本发明的头支承装置还具有下述结构：将弹性部件对称于支承臂的长边方向的中心线，而且，由周边具有U字形、V字形或∏字形通孔的舌片部形成。另外，本发明的头支承装置还具有下述结构：设置在支承臂或第1基座臂上的垂直转动部由2个枢轴构成。另外，本发明的头支承装置还具有下述结构：将头滑块、挠曲臂、支承臂及平衡器各自重心的总重心，位于垂直于包含2个枢轴各自顶点的连线在内的记录媒体的平面上，设定平衡器的质量，重心位置及安装位置。另外，本发明的头支承装置，还具有下述结构：将2个枢轴设置在对称于支承臂长边方向中心线的位置上。另外，本发明的头支承装置还具有下述结构：在支承臂的长边方向的侧面，设置着侧面加强部，或通过弯曲加工形成侧面加强部。另外，本发明的头支承装置还具有下述结构：一端具有与第1基座臂的结合部连接用的孔部、轴承部，另一端具有驱动装置的第2基座臂。另外，本发明的头支承装置还具有下述结构：不动点是用在头滑块与记录媒体的对向面和记录媒体之间产生的空气膜的旋转刚性和相对于垂直方向的位移移的旋转方向的刚性之比求出来的。另外，本发明的头支承装置还具有下述结构：设置在记录媒体对面置上的正压发生部具有从头滑块的空气流入侧端部起，在所定位置，与空气流方向成为正交的第1正压发生部，和在与头滑块的空气流方向成直角的宽度方向的中央部位，从空气流出端起，在所定位置形成的第2正压发生部。负压发生部在第1正压发生部和第2正压发生部的中间，负压力中心比载荷力将头滑块推向记录媒体方向的作用点位置更靠近空气流出侧。另外，本发明的头支承装置还具有下述结构：在头滑块的宽度方向的两侧，设置着侧轨道，以便与第1正压发生部连接。另外，本发明的头支承装置还具有下述结构：将正压发生部的表面作为基准，在低于正压发生部的表面、高于负压发生部的表面的中段所包围的区域，设置负压发生部。另外，本发明的头支承装置还具有下述结构：载荷力将头滑块推向记录媒体方向的作用点位置是头滑块的重心。另外，本发明的头支承装置还具有下述结构：由具有固定头滑块的头滑块保持部和固定头滑块保持部的另一端的支承臂的头支承臂构成。本发明的头支承装置还具有下述结构：在头滑块气体润滑面上产生的朝向记录媒体的方向的吸引力，大于头支承装置的等效质量。

采用这些结构后，就可以提供既给头施加足够的载荷，又具有很高的柔软性和耐冲击性。且能快速存取的头支承装置。还可以制造出将枢轴作为垂直转动支点，在垂直于记录媒体的记录面方向上自由转动，进行现有技术所没有的新动作的头支承装置。

采用这些结构后，还可以在受到来自外部的冲击力时，不会在第1基座臂或支承臂的某一方设置的2个枢轴各自顶点的连线(转动轴)的周围产生旋转力，所以可以防止头滑块碰撞记录媒体的表面后，给搭载在头滑块上的头及记录媒体制造损伤，可以制造出振动少、动作稳定的头支承装置。

而且，为了解决上述课题，本发明的盘装置包括：表面形成记录媒体层的记录媒体；使记录媒体旋转的旋转驱动装置：一端配设着搭载头的头滑块，另一端搭载着驱动装置的头支承装置。头支承装置具有下述结构：包括：一端配设着头，另一端的附近，沿长边方向中心线与弹性部件形成一体的支承臂；安装在支承臂的另一端的平衡器；一端具有突起形状结合部的第1基座臂；弹性部件的前端固定在第1基座臂上，而且，在支承臂或第1基座臂上设置着垂直转动部支点，在头滑块与记录媒体相对的面上在距支承臂长边方向的垂直转动部支点较远的一侧设置着头。

采用这些结构后，可以制造出具有振动少、稳定的头支承装置的头支承臂，进而能制造出耐冲击性强、存取速度快等可靠性高的盘装置。

进而在头滑块从记录媒体上浮起来时，即使受到较大的冲击力，也能防止头滑块与记录媒体表面发生碰撞或者减少碰撞时的动能，防止损伤头滑块或记录媒体。所以能制造出可靠性高的头支承装置及盘装置，还可以将容量大、小而薄的盘装置搭载在便携式机器上。

附图说明

图1(a)是表示本发明第1实施方式中头支承装置简要结构的侧视图。

图1(b)是表示本发明的第1实施方式中头支承装置的概略结构的俯视图。

图2是表示本发明的第1实施方式中头支承装置的概略结构的立体图。

图3是表示本发明的第1实施方式中头支承装置的分解立体图。

图4是表示本发明的第1实施方式中头支承装置的轴承部附近的要部侧视图。

图5(a)是从本发明的第1实施方式中头支承装置配置的头滑块的与记录媒体对向的面观察的立体图。

图5(b)是表示本发明的第1实施方式中装在头支承装置上的头滑块的记录媒体对向面的图。

图6是为了说明冲击力作用于头滑块前后的头滑块位移和不动点距离的模式图。

图7(a)是为了介绍本发明第1实施方式中，冲击力作用于头滑块时的浮起状态的变动的模式图。

图7(b)是为了介绍比较例1的冲击力作用于头滑块时的浮起状态的变动的模式图。

图7(c)是为了介绍比较例2的冲击力作用于头滑块时的浮起状态的变动的模式图。

图8(a)是本发明的第1实施方式中，从具有另一种记录媒体对向面的头滑块的记录媒体对向面观察的俯视图。

图8(b)是本发明的第1实施方式中，从具有又一种记录媒体对向面的头滑块的记录媒体对向面观察的俯视图。

图8(c)是本发明的第1实施方式中，从具有再一种的记录媒体对向面的头滑块的记录媒体对向面观察的俯视图。

图9是表示Lo/Ls值与耐冲击值之间的关系的图。

图10(a)、(b)是为了与本发明第1实施方式的头滑块的记录媒体对向面形状进行比较而使用的头滑块的记录媒体对向面的俯视图。

图11是表示本发明第2实施方式中头支承臂及头支承装置的结构的要部的侧视图。

图12是表示本发明第2实施方式中头支承臂及头支承装置的结构的要部的立体图。

图13是表示本发明第2实施方式中头支承臂及头支承装置的结构的要部的分解立体图。

图14是为了说明本发明第2实施方式中头支承臂的平衡器的作用的侧视图。

图15是本发明第2实施方式中施加冲击载荷时头滑块的动作说明图。

图16是本发明第2实施方式中施加另一的冲击载荷时头滑块的动作说明图。

图17是表示现有技术的磁头记录再生装置中头支承装置的结构，和头支承装置与记录媒体关系的俯视图。

图18是表示搭载现有技术的头滑块的头支承臂的要部的立体图。

具体实施方式

下面，利用附图对本发明实施方式作一阐述。

(第1实施方式)

首先，以磁记录再生装置为例，从发明第1实施方式中头支承装置的动作原理开始阐述。

图1(a)是表示本发明第1实施方式中头支承装置简要结构的侧视图，图1(b)是其俯视图。

在图1中，搭载着进行记录再生的头元件(图中未示出)的头滑块1，安装在支承臂2的与记录媒体12对向的面上，并且使头元件面向记录媒体12。后面将要叙述，支承臂2由第1轴承部10和第2轴承部11支承着，可以通过第1轴承部10，朝记录媒体12的半径方向转动；通过第2轴承部11，朝垂直于记录媒体12的表面方向转动(所谓的扇动)。

记录媒体12由充当旋转装置的主轴电机19可转动地支承着，在磁记录再生装置进行记录或再生时，即在磁头被加载的状态下，根据记录媒体12旋转产生的空气流带来的浮力、与头支承装置9将头滑块1向记录媒体12侧推近的作用力之间的关系，搭载在头滑块1上的磁头获得一定的浮起量，而从记录媒体12上浮起来，进行记录或再生。

在图1中，将在下面设有头元件的头滑块1搭载在一端下面的支承臂2，在另一端则如图所示，固定在作为弹性部件的板簧部4的一端。板簧部4的另一端，通过弹簧固定部件5，固定在第2轴承部11上。

这样，支承臂2就通过板簧部4，弹性保持在第2轴承部11上。

另外，在第2轴承部11上设置了一对枢轴11a及11b(图中未示出)。该枢轴11a、11b分别与支承臂2在图1(b)的Pa、Pb点相抵接。在弹性部件的板簧部4的弹性力的作用下，支承臂2的一端向记录媒体12的方向靠过去。这时，抵接点Pa及Pb产生压缩应力。没有记录媒体12时，板簧部4变形，支承臂2处在图1(a)中用虚线表示的位置。

此外，第2轴承部11的各枢轴11a及11b被设置成，以垂直于当支承臂2朝记录媒体12的半径方向转动时的转动中心轴方向及支承臂2的长边方向，在通过该转动中心轴的线上，与支承臂2抵接。

磁记录再生装置动作时、也就是头滑块1从记录媒体12上浮起时，施加给头滑块1的加载载荷，就由第2轴承部11的各枢轴11a及11b对支承臂2产生的向记录媒体12方向的压缩应力而形成。

将头支承装置9作成这种结构后，可以使用刚性高的材料形成支承臂2。因此，在从第2轴承部11起、到从受第2轴承部11a的各枢轴11a及11b、支承臂2的第2轴承部11所支承的区域起形成有头滑块1的区域为止的全部区域，可以用刚性高的材料形成头支承装置9。

这样，用高刚性的材料形成支承臂2后，可以提高支承臂2的共振频率，从而杜绝现有技术存在问题的振动模式，而不需要安定回复动作，所以可以使支承臂2进行快速转动及定位，提高磁记录再生装置的存取速度。

而且作为弹性部件的板簧部4与支承臂2独立设置，而不必装入支承臂2的构架中，所以可以通过变更板簧部4的厚度、材质等，选定板簧部4的强度及弹簧常数。

而且，采取使用头支承装置9时的结构后，将弹性部件的板簧部4所保持部分的重心位置，例如在音圈电机作用下旋转时，将安装着音圈和线圈座的支承臂2的重心位置，与支承臂2朝记录媒体12的半径方向转动的转动轴和垂直于记录媒体12的记录面的转动轴的交点重合，即与支承臂2和第2轴承部11的各枢轴11a及11b相接的点Pa及Pb的连线上的中点P，成为实质上相同的位置(在图1(b)中，P点和Pa点距离与P点和Pb点的距离相等，为L)，从而可以提供对于来自外部的冲击等的、振动较少、稳定的头支承装置。这时，可以提供耐冲击性最大的头支承装置，少许的错位在实用上没有问题。

并且，如图1(a)所示，通过设置在支承臂2上的挠曲臂13，经形成在支承臂2的一端的下面的微凹14，支承头滑块1，从而能制造出具有柔软性的头支承装置，它可以在磁记录再生装置动作时，追随头滑块1与记录媒体12之间的摇摆、俯仰角方向不必要的振动等。

综上所述，在本发明的头支承装置中，可以分别以各个不同的构成要素的作用独立实现互相间存在矛盾的，给头滑块加大载荷量、提高柔软性、提高结构件刚性的要求。从而使头支承装置的设计变得简便，同时还可以大大提高其设计的自由度。

而且，在本发明的头支承装置中，不需要再象现有技术中的头支承装置那样，对非常精密的弹性部件(例如板簧部)进行成形加工(弯曲加工)，所以与现有技术相比，头支承装置的制造工艺也简便得多。

下面，利用图1介绍本发明的头支承装置的动作。

如前所述，记录媒体12处于停止状态时，头滑块1和记录媒体12接触而处于停止状态。而当记录媒体进行记录再生时开始转动时，头滑块1浮起，作为弹性部件的板簧部4变形，支承臂2以图1(a)中实线所示的状态，在磁头和记录媒体12之间保持一定的空隙，进行磁记录再生。

这时，使支承臂2返回图1(a)中虚线所示状态的板簧部4的反作用力，成为施加到头滑块的加载载荷。

该载荷可以通过弹性部件的板簧部4的材质、厚度、第2轴承部11的枢轴11a及11b的高度或与支承臂2和板簧部4的连接部位——图1(a)中的G点的位置关系进行变化。

例如，用刚性高的材料，形成厚度较大的板簧部4，就可以施加较大的载荷；而通过加高第2轴承部11的枢轴11a及11b，或将图1(a)中支承臂2和板簧部4的连接部G点的位置靠近P点，也可以给头滑块施加较大的载荷。

下面，继本发明的第1实施方式中头支承装置的动作原理的介绍之后，再稍微详细地介绍本发明的头支承装置的结构。

图2是表示本发明的第1实施方式中头支承装置结构的立体图，图3是本发明的第1实施方式中头支承装置结构的分解立体图，图4是本发明的第1实施方式中的头支承装置的结构的轴承部位附近的要部的侧视图。

如图2及3所示，头支承装置9的构成是，基本上呈环状的板簧部(弹性部件)4与半圆环形的弹簧固定部件5连接，板簧部4与支承臂2连接。支承臂2与安装着音圈3的线圈座5连接，在音圈电机的作用下，朝记录媒体12的半径方向转动。这些部件和第2轴承部11一起，夹在轴承部10和螺母6之间。

另外，如图4所示，通过设置在轴承部10上的装配螺钉7，将头支承装置9整体可转动地支承在基板15上。

下面利用图4，对各部件间的连接做进一步详述。首先，面向纸面观察时在旋转轴的右侧部分中，弹性部件的板簧部4的上面和支承臂2的下面连接；在面向纸面的左侧部分中，板簧部4及弹簧固定部件5和第2轴承部11的套环部11C一起被夹在轴承部10和螺母6之间。而且，支承臂2被安装在线圈座8上。

采用这种结构后，弹性部件的板簧部4变形，折弯成2段(见图4)，从而能使支承臂2保持弹性。

另外，轴承部10内置着轴承，支承臂2向磁记录媒体的半径方向转动，可以将设置在一端下面的磁头移动到所定的位置。

第2轴承部11的枢轴11a及11b，以垂直于轴承部10的轴向及支承臂2长边方向，在通过轴承部10的磁记录媒体半径方向转动中心的线上，与支承臂2抵接。

并且，将第2轴承部11的各枢轴11a、11b，分别设置在对称于支承臂2的长边方向的中心线的位置上。在这一对枢轴11a、11b的作用下，支承臂2被按压下去。

另外，通过将头支承装置9设计成，使被弹性部件的板簧部4保持部分的重心位置、也就是在安装音圈3和线圈座8的状态下的支承臂2的重心位置，与连线支承臂2和第2轴承部11的各枢轴11a、及枢轴11b的抵接点Pa及Pb的线的中点P，成为实质上相同的位置(在图1(a)中，P点与Pa点的距离及P点与Pb点的距离相等，均为L)。从而可以提供受到来自外部的冲击等时，振动较少、稳定的头支承装置。这时，可以提供耐冲击性最大的头支承装置，即使有点错位有不影响使用。

另外，考虑到头滑块1及挠曲臂13的重量，还可以将头支承装置9设计成，使安装着音圈3、线圈座8、头滑块1及挠曲臂13的支承臂2的重心位置，与P点实质上成为相同的位置。

在这里，对各部件作一介绍。首先，支承臂2是用金属，例如不锈钢(SUS304)形成一体，厚度为64μm。支承臂2的形成方法，还可以采用蚀刻法或冲压加工法。

采用这种支承臂2后，可以将其扭转的共振频率从现有技术的2kHz左右提高到10kHz的极高频率，所以可以制造出头支承装置的转动速及其存取速度均快的磁记录再生装置。

采用这种支承臂2后，还可以将其弯曲的共振频率从现有技术的200Hz左右提高到2kHz左右的极高频率，所以可以制造出头支承装置的转动速及其存取速度更快的磁记录再生装置。

因此，可以抑制冲击作用时支承臂2的弯曲变形，可以抑制支承臂2与记录媒体的碰撞。

另外，在支承臂2的前端部的图2中C所示的区域，为了提高长边方向的刚性，也可以在垂直于记录媒体的记录面上设置高约0.2mm左右的折弯部。

而且，在图3中，利用挠曲臂13，通过微凹(图中未示出)，可以向摇摆、俯仰角方向转动地支承着头滑块1，在头滑块1与记录媒体12相对的面上设置着磁头。

弹簧固定部件5用金属，例如不锈钢(SUS304)制成，厚度为0.1mm，弹性部件的板簧部4用金属，例如不锈钢(SUS304)制成，厚度为38μm。这些零件可以采用蚀剂法或冲压加工法成形。

另外，线圈座8用金属，例如铝或PPS(聚苯亚硫酸盐)制成，厚度为0.3mm。制作方法是：使用铝时，可以采用压铸法或冲压加工法，使用PPS时，则可以采用众所周知的树脂成形法。

另外，各部件间的连接，可采用点焊法、超声波焊接法、激光焊接法等众所周知的方法进行。

另外，在本发明中，对各部件的制造方法，或各部件之间的连接方法，并没有什么限定。

采用以上的结构后，就可以提供能具体体现第1实施方式所示原理的头支承装置。

而且，采用这种头支承装置9的结构后，由于能将第2轴承部11的枢轴11a及11b作为支点，所以可以使支承臂2朝垂直于记录媒体的记录面的方向自由转动，进行现有技术所没有的全新的动作。

例如，在CSS方式的磁记录再生装置中，因现有技术不能使支承臂2朝上下方向任意动作，所以需要防止停止时头滑块吸附在记录媒体上。但采用本发明的头支承装置后，可以通过众所周知的手段，使支承臂上下动作，所以可以在磁记录再生装置停止时，使支承臂从记录媒体上梢微离开一点。这样就不必在记录媒体上设置磁头的退避区域。

另外，在L/UL方式的磁记录再生装置中，采用本发明的头支承装置后，可以通过众所周知的手段，使支承臂上下动作，在磁记录再生装置停止时，可使支承臂从记录媒体上梢微离开一点。所以可以大大减少现有技术中那种加载、卸载磁头的磁记录媒体的无效区域。

下面，对本发明的实施方式中头支承装置的头滑块作一介绍。

在图5(a)及图5(b)中，表示出本发明的第1实施方式中，从安装在头支承装置上的头滑块的与记录媒体对向的面观察的立体图、和记录媒体对向的面。头滑块20在略呈长方体形的一个面上，设置着与记录媒体相对的记录媒体对向面26。该记录媒体对向面26，由正压发生部21、含有负压发生部221的下段面22、从空气流入端与第1正压发生部211连接地形成的第1中段面23、以及从第2正压部212向空气流入方向延伸的第2中段面24构成。

正压发生部21由第1正压发生部211、侧面轨道213、第2正压发生部212构成。其中，侧面轨道213在头滑块宽度方向的两侧形成，并与第1正压发生部211连接；第2正压发生部212在空气流出侧，与空气流方向的主轴方向正交的宽度方向的中心部形成，形状如图所示的六边形。另外，第1正压发生部211，从空气流出端起，在所定的位置，由从第1中段面23的端部起连续形成的。与空气的流入方向正交的部分和从该正交部分起与各自的侧导轨211连接的斜行部构成。下段面22，由几乎被第1正压发生部211、侧面导轨213以及第2中段面24包围着的负压发生部221、位于侧导轨213外侧的侧下段面222、以及设置在空气流出侧的空气流出侧下段面223构成。信息变换元件25与第2正压发生部212的空气流出端设置成一体。

以上的加工，虽然也可以采用头滑块的模压或通用的机械加工的方式制造，但最好采用湿式或干式蚀剂加工。进行精度更高、更复杂的加工时，还可采用激光束照射加工、离子照射加工等方法。

第1实施方式中，采用离子照射加工方式后，可将正压发生部21和第1中段面23及第2中段面24的阶差控制在0.08μm，将正压发生部21和包含负压发生部221在内的下段面22的阶差控制在1.0μm。另外，作为头滑块20的整体形状，其空气流方向的长度、与该空气方向成直角的宽度方向的长度及厚度分别是1.24mm、1.00mm及0.3mm。另外，这些数值是作为一个例子举出来的。本发明并不限于此例。

另外，为了与第1实施方式的头滑块进行比较，还试作了形状如图10所示的头滑块。另外，对于与图5所示的要素具有相同的功能和名称的，赋予相同的符号，并且不再介绍。在图10中，将(a)所示的头滑块称作比较例1，(b)所示的头滑块称作比较例2。比较例1的头滑块70具有：中央部被空气流出侧分离的第1正压发生部71、在空气流出侧被第2中段面74包围的第2正压发生部72、以及在第1正压发生部71和第2正压发生部72之间设置的负压发生部221。第1正压发生部71，在与从空气流入端延伸的第1中段面73连接的同时，还与在宽度方向上具有侧导轨、呈L字形的第3中段面75连接。第2正压发生部72，被设置在空气流出侧的第2中段面74包围着，在该第2正压发生部72的空气流出端形成信息变换元件25。负压发生部221，则被第1中段面73、第2中段面74、第3中段面75及第1正压发生部71包围着。在头滑块70的宽度方向的两侧，有侧下段面222，在空气流出侧的两侧，与第1实施方式的头滑块20一样，设置着空气流出侧下段面223。

另外，比较例2的头滑块80，设置着由形成∏字形的第3中段面82、与作为与该第3中段面82为同一平面的第1中段面23所夹住形成的条状的第1正压发生部81，负压发生部221则与第3中段面82连接，而且其面积减少了。除此之外，都与第1实施方式的头滑块20的形状相同。

对这种第1实施方式的头滑块20和比较例1、比较例2的头滑块70、80，从空气膜刚性求出不动点的同时，还求出当推向记录媒体方向的冲击力作用时，接触记录媒体时的最大冲击力，对其耐冲击性进行了评价。另外，在该耐冲击性的评价中，假设包括头滑块和头滑块保持部在内的等效质量定为1mg，来自支承臂的负荷力定为2gf，记录媒体的转数为4500rpm，记录媒体半径为6mm的位置处的扭转角定作-5度。

再用图6对作根据空气膜刚性求出来的不动点作一阐述。在图6中，实线表示头滑块30在记录媒体12上以仰俯角θp在空气流出端的浮起量Xt浮起的状态，点划线表示冲击力F作用于头滑块30后，以垂直方向的位移x俯仰角方向的角度位移θ位移后的头滑块30a。不动点G，如图6所示，表示正常浮起状态的头滑块30和受到冲击后位移的头滑块30a各自延长线的交点。负荷力的作用点P1是头滑块30a的空气流方向的中心，来自图中未示出的支承臂的载荷也施加到该部分。

头滑块30与记录媒体12对向面的中心位置，以不动点G为中心，从正常浮起状态的P1旋转到位移后P2的位置。这时，设从作用点P1到不动点G的距离为Lo，由于θp非常小，所以可以认为cosθp≈1。可以用式(1)求出。

L_O＝x/θ    (1)

另外，若设由不动点G至受到冲击产生位移后的头滑块30的记录媒体12的对向面的中心位置P2之间的距离为Ld，则可以定义

L_d＝(L_s/2)+(x_t/tan(θ_P))

其中，L_s是记录媒体12的平行的头滑块30的长度。

另一方面，如果将由来自外部的冲击力造成的位移，作为负载力的作用点P1周围的旋转和作用点位置朝着记录媒体12方向的平行移动，那么，以负载力对头滑块30的作用点P1为基准，设垂直于记录媒体方向的位置为x，旋转为θ，可用下式表示。

$\left(\begin{array}{cc}{k}_{11}& k_{12}\\ k_{21}& k_{22}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}x\\ \mathrm{\θ}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}F\\ O\end{array}\right)---\left(2\right)$

式中，K11、K12、K21及K22，是头滑块30的空气膜的刚性系数，K11是垂直刚性，K22是旋转刚性，K12和K22是头滑块30向垂直于记录媒体12方向运动时产生的旋转方向的力的系数，和旋转运动造成的垂直方向的系数，将该式变形后可得出式(3)。

$\left(\begin{array}{c}x\\ \mathrm{\θ}\end{array}\right)=\frac{1}{\mathrm{\Δ}}\left(\begin{array}{cc}{k}_{11}& -k_{12}\\ -k_{21}& k_{22}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}F\\ O\end{array}\right)=\frac{1}{\mathrm{\Δ}}\left(\begin{array}{c}{k}_{22}F\\ -k_{21}F\end{array}\right)---\left(3\right)$

所以，不动点的距离Lo，可象从式(1)和式(3)推出的式(4)所示的那样，作为空气膜的旋转刚性22和旋转运动造成的垂直方向的系数K21之比求出。

Lo＝x/θ＝-k22/k21    (4)

如果头滑块30与记录媒体的对向面的形状、记录媒体旋转速度、等效质量等确定后，就能使所述刚性系数K22和K21得到唯一的解。根据该值，可以规定到达不动点的距离。

根据所述刚性系数的比，求出到不动点的距离Lo。Lo与头滑块30的对长度Ls规一化值Lo/Ls与耐冲击性的结果示于表1。另外，头滑块30的长度Ls是平行于记录媒体12表面的长度，虽然与实际的头滑块30的长度不同，但由于θp非常小，可以认为cosθ≈1。所以实质上也可以看作是相同的。

表1：

	Lo/Ls	耐冲击值：G
			第1实施方式	0.9	8000
比较例1	3.6	2080
			比较例2	0.45	4560

由表1可知，在第1实施方式的头滑块20中，Lo/Ls的值是0.9，耐冲击值约8000G。而比较例1的头滑块70，其Lo/Ls的值是3.6，与现有技术的支承臂组合后的耐冲击值是2080G。比较例2的头滑块80，Lo/Ls的值是0.45，，耐冲击值约为4560G。对这种结果使用图7所示的模式图予以分析。图7(a)所示的第1实施方式的头滑块20，对记录媒体12表面而言，空气流入端和空气流出端分别具有Z1和Xt的浮起间隙浮起来。在这种状态下，冲击力F作用于头滑块20后，虽然位移成头滑块20a所示的位置。但这时，与空气流入端的浮起间隙的位移量相比，空气流出端侧只产生很小的位移。如有比冲击力F更大的冲击力作用后，就位移成头滑块20b所示的位置。但即使在这种状态下，头滑块也维持正的俯仰角，所以，空气膜不会受到破坏，空气膜起着弹簧的作用，能防止碰撞。或者即使碰撞了，也能减少碰撞的能量，避免出现损伤。这是由于在第1实施方式的头滑块20中，形成与记录媒体12相对的面，位于到不动点的距离Lo和头滑块的长度成为大致相同的空间的缘故。

图7(b)示出的比较例1的头滑块70的模式图。冲击力F作用于比较例1的头滑块70后，位移成头滑块70a所示的位置。这种位移是由于不动点G2位于比头滑块70的长度远3.6倍的空间的缘故。对于这种不动点位置，当冲击力F作用时，几乎不会出现俯仰角方向的旋转，基本上是上下方向的变动，因此，空气流出端以较小的冲击力碰撞记录媒体12。

图7(C)示出比较例2的头滑块的模式图。在比较例2的头滑块80中，Lo/Ls之比是0.45，不动点G3，比空气流出端稍稍靠近作用点侧。所以，当冲击力F作用后，即使变成头滑块80a所示的位置也不会碰撞记录媒体12，与比较例1的头滑块相比，提高了冲击性。可是冲击力再增大后，就要如头滑块80b所示，空气流入侧的浮起间隙，小于空气流出侧的浮起间隙，不能形成空气膜。出现这种现象后，就要失去浮起力，头滑块80与记录媒体12的表面碰撞，使头滑块80或记录媒体12破损。空气流入侧的浮起间隙比空气流出侧小的耐冲击值，不仅随记录媒体对向面形状的不同而不同，而且还随着旋转速度的离差及扭曲角的变动、或载荷变动等而异。而且，浮起间隙小后，就会急剧破损，所以耐冲击值的离差也变大。

就这种Lo/Ls值和耐冲击值的关系，进一步对各种记录媒体12对向面的形状的头滑块进行分析。在图8中，示出3种记录媒体12对向面形状。对与图5所示的要素及功能相同的部件，赋予相同的符号，并且不再介绍。图8(a)的头滑块40(以下作为A型)具有由从空气流入侧延伸的第1中段面23和在宽度方向的两侧设置着侧导轨的第3中段面42所夹持着的条纹状的第1正压发生部41。与图5所示的第1实施方式的头滑块20的不同之处是：第1正压发生部41呈条纹状，而且在靠近空气流入侧的位置上较宽地形成，负压发生部221主要被第3中段面42包围。所以，在A型中，第1正压发生部41产生的正压力，与图5所示的头滑块20相比，稍稍靠近空气流入侧。

另外，图8(b)的头滑块50(以下称作B型)，其第1正压发生部51是被第1中段面23和コ字形的第3中段面52所夹持着的条纹状；负压发生部221形成于第3中段面52包围的区域，其他都和图5所示的头滑块20的形状相同。所以，与图5所示的头滑块20相比，在B型中，第1正压发生部51产生的正压力稍稍靠近空气流入侧，而且该部分的空气膜刚性稍稍变小。

再有，图8(c)所示的头滑块60(以下作为C型)，将第1正压发生部61靠近空气流入侧后，扩大了负压发生部221的区域；同时还将两侧面设置的侧导轨，从中途起，作为第3中段面62。此外均与图5所示的头滑块20的形状相同。所以，在C型中，第1正压发生部61产生的正压力，与图5所示的头滑块20相比，稍稍靠近空气流入侧，同时负压发生部221发生的负压力也稍稍靠近空气流入侧。

这3种头滑块的Lo/Ls值和耐冲击性值见表2。

表2：

	Lo/Ls	耐冲击值：G
			A型	0.7	7200
B型	1.6	6960
			C型	1.8	6400

从表中可知，Lo/Ls值的范围为0.7～1.8，其时的耐冲击值是6400G～7200G。

图9是使用具有各种记录媒体对向面形状的头滑块，求出Lo/Ls值和冲击值的关系的结果。由图9可知，Lo/Ls值在0.5以下时，不仅耐冲击值急剧下降，而且在该区域耐冲击值的离差也要增加。如前所述，这是因为当不动点的位置比头滑块的空气流出端更靠内侧时，空气流入端的浮起间隙反而变小的缘故。所以，Lo/Ls值最好比0.5大。而Lo/Ls值为1以上时，耐冲击值几乎呈直线性的减少下去。作为将盘装置搭载到便携式机器上所要求的耐冲击值，需要在750G以上，作为Lo/Ls值，最好在2以下。根据以上结果可知，使用具有Lo/Ls的值大于0.5、小于2的记录媒体对向面形状的头滑块，就能制造出可以搭载到便携式机器上的盘装置。

并且，在本实施方式的头滑块的气体润滑面上产生的负压(头滑块被记录媒体吸引的力)是2.5gf左右，来自支承臂的负载力是2gf。所以即使用3.5gf的力将其从记录媒体上拉开，头滑块也不会从记录媒体上跳起来。本实施方式的支承臂的等效质量是1mg，所以对于3500G的冲击加速度，头滑块也不会从记录媒体上跳起来。从而能杜绝头滑块跳起来后，碰撞记录媒体，使记录媒体产生重大缺陷。

另外，关于头滑块的形状，在上述示例中，是将空气流方向的长度(Ls)作为1.24mm。根据上述介绍及表1、表2、图9的各结果可知，Ls的最佳范围是0.2mm＜Ls＜1.4mm。下限的0.2mm是根据信息变换元件的大小确定的，上限的1.4mm则是根据头滑块的最佳质量确定的。而且，设头滑块的中心部到转动中心的距离为Lk时，0.5Ls＜Lk＜2Lk的关系成立。Lk最好在0.3mm＜Lk＜2.0mm的范围内，Lk的这种范围，是根据Ls的下限值和头滑块的最佳质量确定的。

本实施方式中，对施加来自支承臂的负载力的情况进行了阐述。但本发明也可以只将头滑块的自身的质量作为负载力作用。这时，负载力作用点与重心一致。另外，来自支承臂的负载力也可用于和头滑块的重心不同的位置。这时，只要将负载力作用点，作为来自支承臂的负载力和头滑块的重心平衡的位置就行。

而且，在本实施方式中，是将头滑块的运动，作为垂直于记录媒体方向和俯仰角方向的两个运动后，求出不动点的位置的。但也可以附加摆动方向的运动，采用下列公式求出。

$\left(\begin{array}{c}x\\ \mathrm{\θ}\\ \mathrm{\φ}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{k}_{11}& k_{12}& k_{13}\\ k_{21}& k_{22}& k_{23}\\ k_{31}& k_{32}& k_{33}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}F\\ O\\ O\end{array}\right)$

(第2实施方式)

下面，对本发明的第2实施方式中的头支承装置作一介绍。本发明的第2实施方式中的头支承装置与前第1实施方式最大的不同之处在于：头支承装置是由具有第1轴承部的刚性大的第2基座臂、在离开第1轴承部的位置上具有使用枢轴的第2轴承部而且用SUS等薄板部件形成的支承臂、以及第1基座臂所形成的头支承臂而构成。第2实施方式中的头支承臂，主要跟磁记录媒体的表面呈垂直方向的转动动作有关。

下面，参照附图，对本发明的第2实施方式中的头支承装置作一介绍。图11、图12及图13是为了介绍本发明的第2实施方式中的头支承臂及头支承装置的图。图11是表示构成头支承装置的要部的侧视图，图12是要部的立体图，图13是头支承臂的要部的分解立体图。和第1实施方式一样，作为盘装置，以磁记录再生装置为例进行介绍。

在图11、图12、及图13中，搭载磁头(图中未示出)的头滑块1，固定在SUS等金属薄板和挠性布线板形成一体的、兼具所谓常平架机构的挠曲臂13上，挠曲臂13固定在支承臂2上，设置在支承臂2上的微凹14的顶点，与挠曲臂13抵接。固定在挠曲臂13上的头滑块1，可以在微凹14的顶点附近自由转动。在支承臂2上，在其长边方向的中心线96的附近切开一部分，形成舌片状的弹性部件板簧部4。该舌片状的弹性部件板簧部4的一端，通过点焊接法，超声波焊接法，激光焊接法等众所周知的方法，固定在第1基座臂91上。另外，板簧部4也可以采用与支承臂2不同的别的材料部件构成。采用别的材料部件时，可以通过上述众所周知的焊接法等方法，将成为舌片状的弹性部件板簧部4的材料部件的一端固定在支承臂2上，另一端固定在第1底座臂91上。而且，在第1基座臂91上。在与支承臂2的长边方向的中心线91左右对称的位置上，设置着两个枢轴11a、11b。这两个枢轴11a、11b各自的顶点，与支承臂2抵接。因此，以第1基座臂91上的两个枢轴11a、11b各自顶点为转动支点，对抗固定在第1基座臂91上的支承臂2板簧部4的弹性力，使支承臂2转动，将固定在支承臂2头滑块1压住记录媒体(图12、图13、中未示出)的表面。在第1基座臂91的另一端，为了与第2基座臂94一体化而形成了由例如空心圆筒状的突起部等构成的结合部92。并且，在支承臂2的另一端(隔着枢轴11a，与头滑块1相对的端部)上固定着平衡器93，以便使头滑块1、挠曲臂13及支承臂2的记录媒体方向的重心，通过连接作为支承臂2的转动支点而配设在第1基座臂91上的两个枢轴11a、11b各自顶点的连线。搭载有磁头的头滑块1、挠曲臂13、具有弹性部件板簧部4的支承臂2、第1基座臂91及平衡器93，构成头支承臂90。另外，作为平衡器93，也可以用放大电路等电性构成。

而且，在支承臂2的长边方向的中心线96的附近，切开一部分后形成弹性部件的板簧部4。在支承臂2的左右两侧，则几乎涉及其各自长边方向的整个区域，形成连续的形状。所以可以在几乎涉及左右两侧面的整个区域上，分别通过弯曲加工，形成侧加强部95。在支承臂2上设置侧加强部95后，可以大大提高支承臂2的刚性，将支承臂2的共振频率，从现有技术的2KHz左右，大幅度提高到10KHz左右。所以，可以大大提高头支承臂90的转动速度，大大提高存取速度。

第2基座臂94，一端具有用来与第1基座臂91连接的孔，通过铆接等众所周知的方法，与具有头滑块1的第1基座臂91结合。作为盘装置，由第1轴承部10和隔着第1轴承部10与第1基座臂91相对的音圈电机18等驱动装置构成。由头支承臂90和第2基座臂94构成头支承臂90，这样就能根据记录媒体的大小，改变头支承臂90的第1基座臂91或第2基座臂94中某一个的臂长来与之对应。在制造具有大小及种类不同的记录媒体的磁记录再生装置时，能够形成标准化的实用的结构。

上述头滑块1按压记录媒体表面的按压力，可以通过改变弹性部件的板簧部4的材质、厚度、2个枢轴11a、11b各自顶点的高度，支承臂2和板簧部4的连接或固定部的位置任意设定。例如，用刚性高的材料，形成较厚的板簧部4，就能施加较大的作用力。或者，提高2个枢轴11a、11b顶点的高度，也能施加较大作用力。

下面，利用图14，介绍上述平衡器93。以连接设置在第1基座臂91上的2个枢轴11a、11b各自顶点的转动轴为基准，设到头滑块1的重心距离为L₁，到平衡器93的重心距离为L₂，头滑块1的质量为M₁，平衡器的质量为M₂，加上支承臂2的转动部分的质量和挠曲臂13的质量的合计质量为M₃，到加上支承臂2的转动部分的质量和挠曲臂13的质量的合计质量作用的重心的距离为L₃时，平衡器的质量M₂满足下式即可：

L₁×M₁+L₃×M₃＝L₂×M₂         (5)

这样，分别设定头支承臂90中的头滑块1、挠曲臂13、支承臂2的转动部分及平衡器93的重心后，就能在冲击力作用时防止头滑块1碰撞记录媒体12。例如，在图14中，设冲击力作用于Q表示的方向。与质量M₁成正比的冲击力F₁作用于头滑块1，与质量M₂成正比的冲击力F₂作用于平衡器93。而且，与其合计质量为M₃成正比的冲击力F₃作用于支承臂2的转动部分及挠曲臂13。

由于头支承臂90是按照公式(5)设定的，所以，对于这些冲击力，下述关系式成立：

L₁×F₁+L₃×F₃＝L₂×F₂    (6)

其结果，即使受到来自外部的冲击，也不会在头支承臂90中连接第1基座臂91的2个枢轴11a、11b各自顶点的转动轴周围产生旋转力。所以能防止头滑块1碰撞记录媒体12的表面，防止搭载在头滑块1上的磁头(图中未示出)及记录媒体12出现损伤。就是说如果将头支承臂90的重心，设计成实质上与支承臂2和第1基座臂91的2个枢轴11a、11b各自顶点的连线上的中点P(图中未示出)相同的位置后，就能制造出形成对于来自外部的冲击等，振动少，稳定的头支承装置9的头支承臂90。另外，头支承臂90的重心位置，与上述的中点P一致时，能够制造出耐冲击性最大的头支承臂90。但如果是在第1基座臂91的2个枢轴11a、11b各自顶点的连线上，那么即使错开中心P，也能制造出实用的具有足够的耐冲击性的头支承臂90。

而且，如果设作用于头支承臂90和第1基座臂91的2个枢轴11a、11b各自顶点之间的力为F₄，只要

F₁+F₂+F₃＞F₄    (7)

则第1基座臂91的2个枢轴11a、11b和头支承臂90就会分离。可是如果：

F₁+F₂+F₃≤F₄    (8)

那么，第1基座臂91的2个枢轴11a、11b和头支承臂90就不分离。满足这一条件的力F₄，虽然是由支承臂2的弹性部件——板簧4带来的转动力矩所造成的内部应力引起的，但如上所述，该力可以任意设定。所以，即使受到冲击力，也容易使第1基座臂91的2个枢轴11a、11b与支承臂90不分离。

另外，如果进而采用对于图14中R所示的方向，即与记录媒体12的表面平行方向的冲击力，也能使头支承臂90的重心与连接第1基座臂91的2个枢轴11a、11b各自顶点的旋转轴一致的结构，就能使头支承臂90不产生转动力矩，从而能抑制头滑块1碰撞记录媒体12。

而且，在本发明的第2实施方式的头支承装置中，其头滑块的结构，可以采用与第1实施方式所介绍的几乎完全相同的结构。为了避免重复，有关头滑块的详细结构就不再介绍。

但在这里，仅介绍与第1实施方式中的头支承装置中的头滑块最大的不同之处。本发明的第2实施方式的头支承装置中，将搭载在头滑块1上的磁头97的位置，如图15所示，设在头滑块1上的、与成为第2轴承部的枢轴11a相距最远的位置上。

假设冲击从外部施加给头支承装置9上时，在冲击的作用下，很大的冲击载荷F，如图15中用朝下的箭头所示的那样，施加到作为支撑支承臂2的弹性部件的板簧4和由枢轴11a构成的第2轴承部上。对于比上述冲击力更大的冲击，支承臂2向箭头A所示的方向旋转，被支承臂2用挠曲臂及微凹14支撑着的头滑块1，如箭头B所示，承受到转矩负荷。在本实施方式中，将磁头97搭载在距支承臂2的枢轴11a较远的一侧，使头滑块1的空气流入侧的浮起量大于搭载着磁头97的空气流出侧。这样，在浮起量大的空气流入侧，即使受到由冲击负载F引起的力矩B的作用，也能用空气流入侧的浮起量大的部分吸收冲击，抑制头滑块1与记录媒体碰撞。由于磁头97装在不碰撞的那一侧，所以头滑块1不和记录媒体12碰撞，磁头97可以不受损伤。

而且，冲击力朝着拉开头滑块1的方向作用时，如图16所示，较大的冲击负载F’照着朝上的箭头所示的方向，施加给作为支撑支承臂2的弹性部件的板簧4和用枢轴11a构成的第2轴承部。支承臂2向箭头A’所示的方向旋转，转动力矩向将头滑块1，转动力矩作用于头滑块1的空气流入侧提起来的箭头B’的方向作用，搭载在空气流出侧的头97难以与磁盘接触。如果将头97位置倒置后，虽然头97侧提起来，但空气流入侧变得不稳定，空气流入量变化后，头滑块1浮起也变得不稳定。

本来，在本发明的第2实施方式中，头滑块与第1实施方式具有相同的结构，所以，即使冲击力作用于头滑块，也能防止头滑块与记录媒体表面碰撞，或者减小碰撞时的能量。再加上在本发明的第2实施方式中，将磁头设置在离充当第2轴承部的枢轴最远的头滑块的最外侧，从而能制造出耐冲击性非常优良的盘装置。

综上所述，采用本发明的第2实施方式后，即使受到来自外部的冲击力，也不会在连接第1基座臂的2个枢轴各自顶点的转动轴周围产生旋转力，所以可以防止头滑块碰撞记录媒体的表面后，给搭载在头滑块上的磁头及记录媒体造成损伤，能够制造出构成振动少、稳定的头支承装置的头支承臂。

另外，还能加大对头滑块的作用力的同时，具有柔软性，而且提高包括支承臂在内的整体刚性。又由于能将它们作为一个个构成要素，独立设定，所以可以使头支承臂的设计容易，设计的自由度也得到扩大。

另外，由于在支承臂的两个侧面，设置了侧加强部，或者用具有柔软性的其它材料制造弹性部件——板簧部，用刚性高的材料形成支承臂，所以能提高支承臂的共振频率，杜绝出现现有技术中成问题的振动模式。从而不需要安定回复动作，而且可以使支承臂高速转动、定位，提高磁记录再生装置的存取速度。

又由于不需要对弹性部件(板簧部)进行非常精密的成形加工(弯曲加工)(这在现有技术的头支承装置中是必不可少的)，所以还可以用简单的工作方法制造头支承臂及头支承装置。

而且，还能根据记录媒体的大小，改变第1基座臂或第1基座臂中某一个臂的长度，针对在制造具有大小不同的记录媒体的磁记录再生装置时的标准化，可以做成实用的结构。

另外，通过提高支承臂的共振频率，从而能杜绝出现振动模式，缩短安定回复时间。而且，可以制造用高速转动支承臂进行定位，提高存取速度的盘装置。

而且，在第2实施方式的头支承装置中，作为支承臂的转动支承部，以一对枢轴部为例作了介绍。但本发明并不限于此。作为枢轴部，只有一个也行。这时，只要通过枢轴和作为弹性部件的板簧部两者作用进行限制，就能很容易地实现只在垂直方向上转动的结构。

而且，在第2实施方式中，将支承臂的转动轴——一对枢轴，设置在对称于支承臂长边方向中心线的位置上。但本发明并不限于此。

还有，在本发明第2实施方式的头支承臂中，在图13中，将在呈舌片状的板簧部(弹性部件)的周边设置的通孔，切成コ字形为例作了介绍。但本发明并不限于此。毫无疑义，也可以切成U字形或V字形的梯形状。

还有，在本发明实施方式中，对使用磁头的磁记录再生装置的头支承装置作了介绍。但本发明的头支承装置，用作非接触型的盘记录再生装置，例如光盘装置及光磁盘装置等的头支承装置也具有同样的效果。

综上所述，使用本发明的头支承装置，不仅能提供给磁头以足够的负载，又具有很高的柔软性，很高的耐冲击性，可以高速存取的头支承装置，而且，由于本发明的支承臂能上下动作，所以在记录媒体停止时，可以使磁头离开记录媒体。

而且，通过弹性部件——板簧部，将在一端具有搭载着磁头的头滑块的支承臂和第1基座臂固定，并在支承臂或第1基座臂的某一方设置2个枢轴，利用2个枢轴各自顶点的按压力，使支承臂向记录媒体的表面侧转动，将头滑块按压到记录媒体的表面。因而，来自外部的冲击力，不会在设置在第1基座臂或支承臂中的某一个上的2个枢轴各自顶点的连线(转动轴)的周围，产生旋转力，所以能防止头滑块碰撞记录媒体的表面后，给搭载在头滑块上的磁头及记录媒体造成损伤。能够制造出构成振动少、稳定的头支承装置的头支承臂。而且，采用搭载了这种头支承臂的头支承装置后，能够制造出耐冲击性高、存取速度快等可靠性高的盘装置。

在头滑块从记录媒体上浮起来时，即使受到较大冲击力的作用、也能防止头滑块碰撞记录媒体的表面，或者减少碰撞时的能量，防止头滑块或记录媒体受到损伤。其结果，就能制造出可靠性高的头支承装置及盘装置，可以将容量大小而薄的盘装置搭载到便携式机器上。

Claims (21)

1.一种头支承装置，其特征在于：包括：头；一端部配设着所述头，而另一端部的附近形成有弹性部件的支承臂；由设在所述支承臂上的挠曲臂经形成在所述支承臂的一端下面的微凹进行支承的、且搭载有所述头的头滑块；以及在一端部具有突起形状的结合部的第1基座臂，

所述弹性部件的前端部固定在所述第1基座臂上，并且，在所述支承臂或所述第1基座臂上设置着垂直转动部支点，

所述垂直转动部支点由2个枢轴构成，

由所述弹性部件保持的部分的重心位置，与连接所述2个枢轴各自顶点的线上的中点处于实质相同的位置。

2.如权利要求1所述的头支承装置，其特征在于：

将所述头设置在所述头滑块的与记录媒体相对的面上的、离开所述支承臂的长边方向的所述垂直转动部支点的那一侧。

3.如权利要求1或2所述的头支承装置，其特征在于：在与所述头相反侧的所述支承臂的所述另一端部附近，沿着所述支承臂长边方向的中心线，所述弹性部件与所述支承臂形成一体。

4.如权利要求1所述的头支承装置，其特征在于：隔着所述垂直转动支点、在与所述头滑块相反一侧的所述支承臂的另一端部上，配设有平衡器。

5.如权利要求4所述的头支承装置，其特征在于：当冲击力从外部作用于所述头滑块时，若设从将所述头滑块推向记录媒体的方向的负载作用点起到所述头滑块沿俯仰方向旋转时的不动点为止的距离为Lo，从所述头滑块的空气流入侧端部起到空气流出侧端部为止的空气流方向的长度为Ls，则0.5＜Lo/Ls＜2。

6.如权利要求4所述的头支承装置，其特征在于：构成所述记录媒体对向面时应满足以下条件：当冲击力从外部作用于所述头滑块时，若设从将所述头滑块推向记录媒体的方向的负载作用点起到所述头滑块沿俯仰方向旋转时的不动点为止的距离为Lo，从所述头滑块的空气流入侧端部起到空气流出侧端部为止的空气流方向的长度为Ls，在所述记录媒体表面浮起时的所述头滑块的俯仰角度为θp，所述头滑块的空气流出侧端部从所述记录媒体表面的浮起量为Xt，由所述不动点至受到冲击产生位移后的所述记录媒体的对向面的中心位置之间的距离为Ld时，则满足

1≤Lo/Ld≤2.5

式中，Ld＝(Ls/2)+(Xt/tan(θp))。

7.如权利要求1或2所述的头支承装置，其特征在于：由对称于所述支承臂长边方向中心线，且周边具有U字形、V字形、或コ字形通孔的舌片部，形成所述弹性部件。

8.如权利要求4所述的头支承装置，其特征在于：将平衡器的质量、重心位置及安装位置设定成，使头滑块、挠曲臂、所述支承臂及平衡器各自的重心合起来的总重心，位于垂直于记录媒体的、包含连接2个所述枢轴的各自顶点的线在内的平面上。

9.如权利要求1所述的头支承装置，其特征在于：将2个所述枢轴设置在对称于所述支承臂长边方向中心线的位置。

10.如权利要求1或2所述的头支承装置，其特征在于：在所述支承臂的长边方向的侧面，设置着侧加强部。

11.如权利要求10所述的头支承装置，其特征在于：所述加强部，通过弯曲加工而形成。

12.如权利要求1或2所述的头支承装置，其特征在于：还包括：一端部具有与所述第1基座臂的所述结合部连接用的孔部、轴承部，而另一端部具有驱动装置的第2基座臂。

13.如权利要求5或6所述的头支承装置，其特征在于：所述不动点，是用所述头滑块的与记录媒体相对的面与所述记录媒体之间产生的空气膜的旋转刚性以及与垂直方向的位移相对而言的旋转方向的刚性之比来求得的。

14.如权利要求1所述的头支承装置，其特征在于：设置在记录媒体对向面上的正压发生部，包括：从所述头滑块的空气流入侧端部起，在规定位置与空气流方向正交地而形成的第1正压发生部；和

在与所述头滑块的空气流方向正交的宽度方向的中央部，从空气流出侧端部起，在规定位置形成的第2正压发生部，

负压发生部，形成在所述第1正压发生部和所述第2正压发生部的中间，并且负压力中心比将所述头滑块推向所述记录媒体方向的负载力的作用点位置更靠近空气流出侧。

15.如权利要求14所述的头支承装置，其特征在于：在所述头滑块的宽度方向的两侧设置侧导轨，并使其与所述第1正压发生部连接。

16.如权利要求14或15所述的头支承装置，其特征在于：以所述正压发生部的表面为基准，在被低于所述正压发生部的表面，高于所述负压发生部的表面的中段面所包围的区域，设置着负压发生部。

17.如权利要求5所述的头支承装置，其特征在于：将所述头滑块推向记录媒体方向的负载力的作用点位置，是所述头滑块的重心。

18.如权利要求1所述的头支承装置，其特征在于：由具有固定所述头滑块的头滑块保持部和固定所述头滑块保持部的另一端的支承臂的所述头支承臂构成。

19.如权利要求5或6所述的头支承装置，其特征在于：在所述头滑块的气体润滑面上产生的朝所述记录媒体方向的吸引力，大于头支承装置的等效质量。

20.一种盘装置，其特征在于：具有：表面形成有记录媒体层的记录媒体；

使所述记录媒体旋转的旋转驱动装置；以及

一端配设着搭载有头的头滑块，并且另一端搭载着驱动装置的头支承装置，

所述头支承装置具有：一端部配设着所述头，并且在另一端部的附近、沿着长边方向的中心线，与弹性部件形成一体的支承臂；由设在所述支承臂上的挠曲臂经形成在所述支承臂的一端下面的微凹进行支承的、且搭载有所述头的头滑块；安装在所述支承臂的所述另一端部的平衡器；以及一端部具有突出形状的结合部的第1基座臂，

所述弹性部件的前端部固定在所述第1基座臂上，而且，在所述支承臂或所述第1基座臂上设置着垂直转动部支点，

所述垂直转动部支点由2个枢轴构成，

由所述弹性部件保持的部分的重心位置，与连接所述2个枢轴各自顶点的线上的中点处于实质相同的位置。

21.如权利要求20所述的盘装置，其特征在于：

将所述头设置在所述头滑块的与所述记录媒体相对的面上，并在远离所述支承臂长边方向的所述垂直转动部支点的一侧。

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