JP2004030856A - ヘッドアームアセンブリ及び該ヘッドアームアセンブリを備えたディスク装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐衝撃性をさらに高めることが可能なＨＡＡ及びこのＨＡＡを備えたディスク装置を提供する。
【解決手段】ＨＡＡは、少なくとも１つのヘッド素子を有するヘッドスライダと、このヘッドスライダを一方の端部で支持するアーム部材と、アーム部材の他方の端部に取り付けられており、アーム部材の水平回動軸を中心としてアーム部材を記録媒体表面と略平行な方向に回動させるためのアクチュエータと、アーム部材を記録媒体表面と略垂直な方向に回動させる垂直回動軸を中心としてヘッドスライダを記録媒体表面の方向に付勢する荷重を発生する荷重発生手段とを備えており、その重心位置がアーム部材の中心軸上の垂直回動軸とは異なる位置にある。
【選択図】 図１
【解決手段】ＨＡＡは、少なくとも１つのヘッド素子を有するヘッドスライダと、このヘッドスライダを一方の端部で支持するアーム部材と、アーム部材の他方の端部に取り付けられており、アーム部材の水平回動軸を中心としてアーム部材を記録媒体表面と略平行な方向に回動させるためのアクチュエータと、アーム部材を記録媒体表面と略垂直な方向に回動させる垂直回動軸を中心としてヘッドスライダを記録媒体表面の方向に付勢する荷重を発生する荷重発生手段とを備えており、その重心位置がアーム部材の中心軸上の垂直回動軸とは異なる位置にある。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浮上型の薄膜磁気ヘッドや光ヘッドなどの記録及び／又は再生ヘッドを有するヘッドアームアセンブリ（ＨＡＡ）及びこのＨＡＡを備えたディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置では、ＨＡＡの先端部に取り付けられた磁気ヘッドスライダを、回転する磁気ディスクの表面から浮上させ、その状態で、この磁気ヘッドスライダに搭載された薄膜磁気ヘッド素子により磁気ディスクへの記録及び／又は磁気ディスクからの再生が行われる。
【０００３】
従来のＨＡＡは、剛性の高い支持アームと、この支持アームを磁気ディスク面に平行に回動させるためのアクチュエータであるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）と、支持アームの先端に固着された弾性を有するサスペンションと、このサスペンションの先端部に取り付けられた磁気ヘッドスライダとを主に備えており、磁気ヘッドスライダの磁気ディスク面方向への荷重はサスペンション自体に設けられた板ばね又はサスペンションと支持アームとの連結部に設けられた板ばねで発生するように構成されている。
【０００４】
このような従来構造のＨＡＡは、磁気ヘッドスライダが板ばねの先のサスペンションに取り付けられているため、外部から衝撃が印加されると、磁気ヘッドスライダが大きく振られて磁気ディスク表面に衝突し、ディスク面に損傷を与える恐れがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来構造のＨＡＡの衝撃に対する耐性を向上させるため、ＨＡＡの主要部を剛性の高いアーム部材で構成し、そのアーム部材の一端部に磁気ヘッドスライダを取り付けると共に他端部にＶＣＭを取り付け、その中間に磁気ディスクの面と垂直の方向に回動可能とする支点を設け、さらにその部分に荷重発生用の板ばねを取り付けるようにした新規な構造のＨＡＡが研究開発されている（本願出願時に公知ではない）。
【０００６】
本発明の目的は、このような新規な構造のＨＡＡの耐衝撃性をさらに高めることが可能なＨＡＡ及びこのＨＡＡを備えたディスク装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、少なくとも１つのヘッド素子を有するヘッドスライダと、このヘッドスライダを一方の端部で支持するアーム部材と、アーム部材の他方の端部に取り付けられており、アーム部材の水平回動軸を中心としてアーム部材を記録媒体表面と略平行な方向に回動させるためのアクチュエータと、アーム部材を記録媒体表面と略垂直な方向に回動させる垂直回動軸を中心としてヘッドスライダを記録媒体表面の方向に付勢する荷重を発生する荷重発生手段とを備えたＨＡＡが提供される。特に、本発明のＨＡＡでは、その重心位置がアーム部材の中心軸上の垂直回動軸とは異なる位置にある。
【０００８】
本発明によれば、さらに、このＨＡＡを少なくとも１つ備えたディスク装置が提供される。
【０００９】
アーム部材の各端部にヘッドスライダ及びＶＣＭのごときアクチュエータがそれぞれ取り付けられており、その間に水平回動軸が位置している。アーム部材は垂直回動軸を中心として記録媒体表面と略垂直な方向に回動できるように構成されており、荷重発生手段によってヘッドスライダが記録媒体表面の方向に付勢される。このような新規な構造のＨＡＡにおいて、その重心位置がアーム部材の中心軸上の垂直回動軸とは異なる位置に偏位するように設定されている。この重心位置の偏位を適切に選択することにより、ヘッドスライダに印加される荷重を外部から印加される衝撃加速度の正負方向及びその値に関係なくほぼ一定に保つことが可能となり、耐衝撃性を飛躍的に高めることが可能となる。また、重心位置の偏位量及び正負の方向を調整することにより、外部から印加される衝撃加速度に対するヘッドスライダに印加される荷重特性を変化させることができる。従って、記録媒体の回転中にヘッドスライダの浮上面（ＡＢＳ）に生じる正圧力又は負圧力をこの偏位量で補償することが可能となる。その結果、ヘッドスライダのＡＢＳ設計の自由度が大幅に向上し、ＡＢＳ面積の非常に小さなヘッドスライダについても所望の浮上特性を容易に得ることが可能となる。
【００１０】
印加される衝撃加速度と重心位置の偏位とにより発生する回転モーメントによってヘッドスライダに印加される力が、記録媒体の回転によってヘッドスライダのＡＢＳに発生する負圧力又は正圧力以下となるように設定されていることが好ましい。
【００１１】
ＨＡＡの重心位置が、垂直回動軸よりアクチュエータ側に位置していることが好ましい。
【００１２】
この場合、Ｍ１をヘッドスライダへの荷重点における質量、Ｍ２を重心位置における質量、Ｌ１をヘッドスライダへの荷重点と垂直回動軸との距離、Ｌ２を垂直回動軸と重心位置との距離とすると、重心位置が、Ｌ２＝Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２をほぼ満足させる位置であることが好ましい。
【００１３】
この場合、さらに、重心位置がＬ２＞Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２をほぼ満足させる位置にある場合、記録媒体の回転によってヘッドスライダのＡＢＳに発生する正圧力が、このＨＡＡの重心位置からヘッドスライダ側の部分の質量から求められる慣性力と印加される衝撃加速度との積以上となるようにＡＢＳが設定されていることが好ましい。
【００１４】
ＨＡＡの重心位置が、垂直回動軸よりヘッドスライダ側に位置していることも好ましい。
【００１５】
Ｍ１をヘッドスライダへの荷重点における質量、Ｍ２を重心位置における質量、Ｌ１をヘッドスライダへの荷重点と垂直回動軸との距離、Ｌ２を垂直回動軸と重心位置との距離とすると、重心位置が、Ｌ２＜Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２をほぼ満足させる位置にある場合、記録媒体の回転によってヘッドスライダのＡＢＳに発生する負圧力が、このＨＡＡの重心位置からヘッドスライダ側の部分の質量から求められる慣性力と印加される衝撃加速度との積以上となるようにＡＢＳが設定されていることも好ましい。
【００１６】
水平回動軸がアーム部材の途中に位置する水平軸受部に設けられており、垂直回動軸が水平軸受部近傍に設けられた突起によって構成されていることがさらに好ましい。
【００１７】
荷重発生手段が、水平軸受部とアーム部材とに連結された板ばねによって構成されていることがより好ましい。
【００１８】
アーム部材が、剛性を有する支持アームと、支持アームの一方の端部に支持されておりヘッドスライダの浮上姿勢を制御するための弾性を有するフレクシャとを備えており、このフレクシャ上にヘッドスライダが固着されていることがさらに好ましい。
【００１９】
アーム部材が、剛性を有しかつヘッドスライダへの荷重突起部を備えたロードビームをさらに備えており、ロードビーム上にフレクシャが固着されていることも好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態におけるヘッドアームアセンブリ（ＨＡＡ）の構成を概略的に示す斜視図であり、図２はその取り付け部をも含めた分解斜視図であり、図３はそのヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）の部分の分解斜視図であり、図４はＨＡＡの構成を模式的に表す側面図である。ただし、図１及び図３はＨＡＡを下方（磁気ディスクに面する側）から見た図であり、図２はＨＡＡをこれとは逆の方向から見た図である。
【００２１】
これらの図において、１０は高い剛性を有する支持アーム、１１は支持アーム１０の先端部にその基部が固着されたこれも高い剛性を有するロードビーム、１２はロードビーム１１の先端部に固着されており磁気ヘッドスライダ１３の浮上姿勢を制御するための弾性を有するフレクシャ、１３はこのフレクシャ１２の先端部に装着されており少なくとも１つの磁気ヘッド素子を備えた磁気ヘッドスライダ、１４は磁気ヘッドスライダ１３に印加される荷重を発生するための板ばね、１５はこの板ばね１４の固定部材、１６は支持アーム１０を磁気ディスク１７の表面と平行な方向に回動させるための水平軸受部（ベアリングハウジング）、１８はＶＣＭ用のコイル１９を有しており支持アーム１０に取り付けられているコイルアセンブリ、２０は取り付けスペーサ、２１はナットをそれぞれ示している。
【００２２】
支持アーム１０は、十分な剛性を有する金属板部材、例えば厚さ約３３０μｍ程度のステンレス鋼板（例えばＳＵＳ３０４ＴＡ）、又は樹脂板部材によって構成されている。
【００２３】
ロードビーム１１は、これも十分な剛性を有する金属板部材、例えば厚さ約４０μｍ程度のステンレス鋼板（例えばＳＵＳ３０４ＴＡ）によって構成されている。なお、ロードビーム１１と支持アーム１０との固着は、支持アーム１０が金属板部材である場合はレーザビームなどを用いた複数の溶接点によるピンポイント固着によってなされる。
【００２４】
フレクシャ１２は、ロードビーム１１の先端部に設けられた荷重印加用の突起であるディンプル１１ａによって押圧され荷重される磁気ヘッドスライダ１３に適切なスティフネスを与えるように構成されている。このフレクシャ１２は、本実施形態では、厚さ約２５μｍのステンレス鋼板（例えばＳＵＳ３０４ＴＡ）によって構成されている。なお、フレクシャ１２とロードビーム１１との固着は、レーザビームなどを用いた複数の溶接点によるピンポイント固着によってなされる。
【００２５】
板ばね１４は、略円環形状又は略半円環形状の金属板ばね材料で形成されており、その厚さ及び材質は磁気ヘッドスライダ１３への所望の荷重を与えられるように適宜選ばれる。本実施形態では、例えば、厚さ約４０μｍのステンレス鋼板（例えばＳＵＳ３０４ＴＡ）によって構成されている。この板ばね１４は、固定部材１５、支持アーム１０の取り付け孔１０ａ及びベアリングハウジング１６と同軸となるように配置され、その半円環形状の両端部が支持アーム１０に固着されており、中央部が固定部材１５を介してベアリングハウジング１６に固着されている。従って、支持アーム１０は板ばね１４を介してベアリングハウジング１６によって支持されることとなる。また、ベアリングハウジング１６の回動軸が支持アーム１０の従ってＨＡＡの水平回動軸２５ａとなり、このベアリングハウジング１６と支持アーム１０とはこの回動軸を中心にして共に水平方向に回動する。
【００２６】
固定部材１５は、略半円環形状の剛性の高い金属板で形成されており、本実施形態では、例えば、厚さ約１００μｍのステンレス鋼板（例えばＳＵＳ３０４ＴＡ）によって構成されている。
【００２７】
ベアリングハウジング１６の鍔部１６ａの下面（磁気ディスク側の面）には、図４に示すごとき１対の突起、即ちピボット２２が設けられている。これら１対のピボット２２は、支持アーム１０の長手方向（磁気ヘッドスライダの取り付け部とＶＣＭのコイルとを結ぶ方向）の中心である中心軸に対して軸対称となりかつ両者を結ぶ直線がベアリングハウジング１６の軸中心を通るごとき位置に設けられており、これらのピボット２２の先端が支持アーム１０に当接するように構成されている。これにより、支持アーム１０はピボット２２の先端に当接し軸支された状態で板ばね１４によって支持され、磁気ディスク１７の表面と垂直な方向に付勢されることとなる。この場合、１対のピボット２２の先端を結ぶ直線が支持アーム１０の従ってＨＡＡの垂直回動軸２５ｂとなる。
【００２８】
磁気ヘッドスライダ１３への荷重は、板ばね１４が矢印２３で示す方向の弾性力を支持アーム１０に与えることにより、これがピボット２２を支点とする剛性を有する支持アーム１０及びロードビーム１１によって伝えられ、ディンプル１１ａを矢印２４の方向に付勢することによって行われる。
【００２９】
このような構成によれば、支持アーム１０及びロードビーム１１を剛性の高い部材で構成することができるため、外部から印加される衝撃に対する耐性を高めることができる。しかも、剛性の高いアームを用いることによって共振周波数が高まるので、不要な振動モードを招くことなく高精度の位置決めを高速で行うことが可能となる。
【００３０】
本実施形態において重要なポイントは、ＨＡＡの重心位置をアーム部材１０の軸線上でピボット２２による垂直回動軸２５ｂよりＶＣＭ用コイル１９側の所定位置２６に偏位させていることにある。重心位置を支点である垂直回動軸２５ｂに一致させず、アーム部材１０の軸線上でずらすことにより、磁気ヘッドスライダ１３に印加される荷重を外部から印加される衝撃加速度の正負方向及びその値に関係なくほぼ一定に保つことが可能となり、耐衝撃性を飛躍的に高めることが可能となる。
【００３１】
この偏位させる重心位置について、図５に示す単純な質点と質量を持たないはりのモデルを用いて説明する。
【００３２】
ここで、Ａ点を磁気ヘッドスライダ１３への荷重点、Ｂ点を支点、Ｃ点を重心点とし、外部から印加される衝撃加速度をα、重力加速度をＧ、Ａ点とＢ点との距離をＬ１、Ｂ点とＣ点との距離をＬ２、質点Ｍ１がＡ点に及ぼす力をＦａ、質点Ｍ２がＡ点に及ぼす力をＦａ´、質点Ｍ２がＣ点で発生する力をＦｃとすると、
Ｆａ＝Ｍ１×α
Ｆａ´＝Ｆｃ×Ｌ２／Ｌ１
となる。衝撃加速度が印加された場合のＡ点における荷重変化は、Ｆａ−Ｆａ´となるので、これがゼロであれば、衝撃加速度が印加されても磁気ヘッドスライダへの荷重は変化しないこととなる。従って、
（Ｍ１−Ｍ２×Ｌ２／Ｌ１）×（α−Ｇ）＝０
がその条件となる。即ち、重心位置は、Ｌ２＝Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２をほぼ満足させる位置であれば良い。
【００３３】
図６〜図１０は重心位置を互いに異なる位置に設定したモデルの、Ｚ軸方向（磁気ディスク表面に垂直な方向）に印加される衝撃加速度に対する、（Ａ）磁気ヘッドスライダへの荷重（ディンプル荷重）、（Ｂ）垂直回動軸位置での反力（押し込み部である支点の反力）をシミュレートした結果をそれぞれ示している。使用したモデルは、応力条件（＜６０ｋｇｆ／ｍｍ２）を満たす、厚さ８０μｍ、幅２ｍｍの金属板ばねを想定しており、支点におけるＺ軸方向への押し込み量を７０μｍ一定としてその反力を求めた。
【００３４】
図６は重心位置を垂直回動軸（支点）から１．３ｍｍだけ磁気ヘッドスライダ側に偏位させたモデル、図７は重心位置を支点と同じ位置にしたモデル、図８は重心位置を支点から０．０３６ｍｍだけＶＣＭ側に偏位させたモデル、図９は重心位置を支点から０．０８７ｍｍだけＶＣＭ側に偏位させたモデル、図１０は重心位置を支点から１．５１ｍｍだけＶＣＭ側に偏位させたモデルの場合である。
【００３５】
図６〜図８に示すように、重心位置を支点から磁気ヘッドスライダ側に偏位させた場合、重心位置を支点に一致させた場合、重心位置を支点からＶＣＭ側にわずかに偏位させた場合は、外部から印加される衝撃加速度の値に応じて磁気ヘッドスライダに印加される荷重（ディンプル荷重）が変化する。
【００３６】
これに対して、図９に示すように、重心位置を支点から約０．０８７ｍｍだけＶＣＭ側に偏位させた場合、板ばね１４による本来の荷重と、印加される衝撃加速度により直接的に加えられる力と、印加される衝撃加速度により重心に生じる力の回転モーメントによって与えられる荷重とが互いに釣り合って磁気ヘッドスライダの荷重点に印加される。このため、ディンプル荷重は外部から印加される衝撃加速度の正負方向及びその値に関係なくほぼ一定に保たれるから、耐衝撃性を飛躍的に高めることが可能となる。
【００３７】
さらに、図１０に示すように、重心位置をＶＣＭ側にさらに偏位させた場合、外部から印加される衝撃加速度の値に応じてディンプル荷重は逆方向に変化する。
【００３８】
このように、重心位置を垂直回動軸から所定位置に偏位させることにより、ＨＡＡの耐衝撃性を大幅に向上せることができるが、逆に、重心位置の偏位量及び正負の方向を調整することにより、外部から印加される衝撃加速度に対するヘッドスライダに印加される荷重特性を変化させることができるので、磁気ヘッドスライダのＡＢＳに生じる正圧力又は負圧力をこの偏位量で補償することも可能となる。その結果、ヘッドスライダのＡＢＳ設計の自由度が大幅に向上し、ＡＢＳ面積の非常に小さなヘッドスライダについても所望の浮上特性を容易に得ることが可能となる。
【００３９】
より一般的には、図１１に示すように、重心位置１１０がピボット（支点）位置１１１からＬ２＞Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２（ただし、Ｍ１：磁気ヘッドスライダ１１３への荷重点における質量、Ｍ２：重心位置１１０における質量、Ｌ１：磁気ヘッドスライダ１１３への荷重点と支点１１１との距離、Ｌ２：支点１１１と重心位置１１０との距離）となるようにＶＣＭ用コイル１１２側に偏位している場合、印加される衝撃加速度αＡと重心位置１１０の支点位置１１１からの偏位とに基づいて発生する回転モーメントＭＡによって磁気ヘッドスライダ１１３に印加される力ＦＭＡが、この磁気ヘッドスライダ１１３のＡＢＳに発生する負圧力ＦＮＥ以下となるように、ＨＡＡ全体の重量及びその重心位置が設定される。
【００４０】
このように重心位置がＬ２＞Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２の条件でＶＣＭ側に偏位している場合、逆方向に印加される衝撃加速度に対しては、図１２に示すように、その衝撃加速度αＢと重心位置１１０の支点位置１１１からの偏位とに基づいて発生する回転モーメントＭＢによって磁気ヘッドスライダ１１３に印加される力ＦＭＢが、この磁気ヘッドスライダ１１３のＡＢＳに発生する正圧力ＦＰＯ以下となるように、ＨＡＡ全体の重量及びその重心位置が設定される。換言すれば、重心位置１１０から磁気ヘッドスライダ１１３側の部分の質量から求められる慣性力と印加される衝撃加速度αＢとの積以上の正圧力ＦＰＯが発生するように磁気ヘッドスライダ１１３のＡＢＳが設計される。
【００４１】
図１３に示すように、重心位置１３０が支点位置１３１からＬ２＜Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２（ただし、Ｍ１：磁気ヘッドスライダ１３３への荷重点における質量、Ｍ２：重心位置１１０における質量、Ｌ１：磁気ヘッドスライダ１３３への荷重点と支点１１１との距離、Ｌ２：支点１１１と重心位置１１０との距離）となるように磁気ヘッドスライダ１３３側に偏位している場合、又はＶＣＭ用コイル１３２側に偏位している場合（図示なし）、印加される衝撃加速度αＡと重心位置１３０の支点位置１３１からの偏位とに基づいて発生する回転モーメントＭＡ´によって磁気ヘッドスライダ１３３に印加される力ＦＭＡ´が、この磁気ヘッドスライダ１３３のＡＢＳに発生する正圧力ＦＰＯ以下となるように、ＨＡＡ全体の重量及びその重心位置が設定される。
【００４２】
このように重心位置がＬ２＜Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２の条件で磁気ヘッドスライダ側又はＶＣＭ側に偏位している場合、逆方向に印加される衝撃加速度に対しては、図１４に示すように、その衝撃加速度αＢと重心位置１３０の支点位置１３１からの偏位とに基づいて発生する回転モーメントＭＢ´によって磁気ヘッドスライダ１３３に印加される力ＦＭＢ´が、この磁気ヘッドスライダ１３３のＡＢＳに発生する負圧力ＦＮＥ以下となるように、ＨＡＡ全体の重量及びその重心位置が設定される。換言すれば、重心位置１３０から磁気ヘッドスライダ１３３側の部分の質量から求められる慣性力と印加される衝撃加速度αＢとの積以上の負圧力ＦＮＥが発生するように磁気ヘッドスライダ１３３のＡＢＳが設計される。
【００４３】
以上、薄膜磁気ヘッド素子を備えたＨＡＡを用いて本発明を説明したが、本発明は、このようなＨＡＡにのみ限定されるものではなく、薄膜磁気ヘッド素子以外の例えば光ヘッド素子等のヘッド素子を備えたＨＡＡにも適用可能であることは明らかである。
【００４４】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、アーム部材の各端部にヘッドスライダ及びＶＣＭのごときアクチュエータがそれぞれ取り付けられており、その間に水平回動軸が位置している。アーム部材は垂直回動軸を中心として記録媒体表面と略垂直な方向に回動できるように構成されており、荷重発生手段によってヘッドスライダが記録媒体表面の方向に付勢される。このような新規な構造のＨＡＡにおいて、その重心位置がアーム部材の中心軸上の垂直回動軸とは異なる位置に偏位するように設定されている。この重心位置の偏位を適切に選択することにより、ヘッドスライダに印加される荷重を外部から印加される衝撃加速度の正負方向及びその値に関係なくほぼ一定に保つことが可能となり、耐衝撃性を飛躍的に高めることが可能となる。また、重心位置の偏位量及び正負の方向を調整することにより、外部から印加される衝撃加速度に対するヘッドスライダに印加される荷重特性を変化させることができる。従って、記録媒体の回転中にヘッドスライダのＡＢＳに生じる正圧力又は負圧力をこの偏位量で補償することが可能となる。その結果、ヘッドスライダのＡＢＳ設計の自由度が大幅に向上し、ＡＢＳ面積の非常に小さなヘッドスライダについても所望の浮上特性を容易に得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるＨＡＡの構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１のＨＡＡ及びその取り付け部の分解斜視図である。
【図３】図１のＨＧＡの部分の分解斜視図である。
【図４】図１のＨＡＡの構成を模式的に表す側面図である。
【図５】偏位させる重心位置について、単純な質点と質量を持たないはりのモデルを用いて説明するための図である。
【図６】Ｚ軸方向に印加される衝撃加速度に対する、（Ａ）ディンプル荷重、（Ｂ）垂直回動軸位置での反力をシミュレートした結果を示す特性図である。
【図７】Ｚ軸方向に印加される衝撃加速度に対する、（Ａ）ディンプル荷重、（Ｂ）垂直回動軸位置での反力をシミュレートした結果を示す特性図である。
【図８】Ｚ軸方向に印加される衝撃加速度に対する、（Ａ）ディンプル荷重、（Ｂ）垂直回動軸位置での反力をシミュレートした結果を示す特性図である。
【図９】Ｚ軸方向に印加される衝撃加速度に対する、（Ａ）ディンプル荷重、（Ｂ）垂直回動軸位置での反力をシミュレートした結果を示す特性図である。
【図１０】Ｚ軸方向に印加される衝撃加速度に対する、（Ａ）ディンプル荷重、（Ｂ）垂直回動軸位置での反力をシミュレートした結果を示す特性図である。
【図１１】本発明について、より一般的にその構成を説明するための図である。
【図１２】本発明について、より一般的にその構成を説明するための図である。
【図１３】本発明について、より一般的にその構成を説明するための図である。
【図１４】本発明について、より一般的にその構成を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 支持アーム
１１ ロードビーム
１１ａ ディンプル
１２ フレクシャ
１３、１１３、１３３ 磁気ヘッドスライダ
１４ 板ばね
１５ 固定部材
１６ ベアリングハウジング
１６ａ 鍔部
１７ 磁気ディスク
１８ コイルアセンブリ
１９、１１２、１３２ ＶＣＭ用コイル
２０ 取り付けスペーサ
２１ ナット
２２ ピボット
２３、２４ 矢印
２５ａ 水平回動軸
２５ｂ 垂直回動軸
２６ 偏位位置
１１０、１３０ 重心位置
１１１、１３１ ピボット（支点）位置
【発明の属する技術分野】
本発明は、浮上型の薄膜磁気ヘッドや光ヘッドなどの記録及び／又は再生ヘッドを有するヘッドアームアセンブリ（ＨＡＡ）及びこのＨＡＡを備えたディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置では、ＨＡＡの先端部に取り付けられた磁気ヘッドスライダを、回転する磁気ディスクの表面から浮上させ、その状態で、この磁気ヘッドスライダに搭載された薄膜磁気ヘッド素子により磁気ディスクへの記録及び／又は磁気ディスクからの再生が行われる。
【０００３】
従来のＨＡＡは、剛性の高い支持アームと、この支持アームを磁気ディスク面に平行に回動させるためのアクチュエータであるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）と、支持アームの先端に固着された弾性を有するサスペンションと、このサスペンションの先端部に取り付けられた磁気ヘッドスライダとを主に備えており、磁気ヘッドスライダの磁気ディスク面方向への荷重はサスペンション自体に設けられた板ばね又はサスペンションと支持アームとの連結部に設けられた板ばねで発生するように構成されている。
【０００４】
このような従来構造のＨＡＡは、磁気ヘッドスライダが板ばねの先のサスペンションに取り付けられているため、外部から衝撃が印加されると、磁気ヘッドスライダが大きく振られて磁気ディスク表面に衝突し、ディスク面に損傷を与える恐れがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来構造のＨＡＡの衝撃に対する耐性を向上させるため、ＨＡＡの主要部を剛性の高いアーム部材で構成し、そのアーム部材の一端部に磁気ヘッドスライダを取り付けると共に他端部にＶＣＭを取り付け、その中間に磁気ディスクの面と垂直の方向に回動可能とする支点を設け、さらにその部分に荷重発生用の板ばねを取り付けるようにした新規な構造のＨＡＡが研究開発されている（本願出願時に公知ではない）。
【０００６】
本発明の目的は、このような新規な構造のＨＡＡの耐衝撃性をさらに高めることが可能なＨＡＡ及びこのＨＡＡを備えたディスク装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、少なくとも１つのヘッド素子を有するヘッドスライダと、このヘッドスライダを一方の端部で支持するアーム部材と、アーム部材の他方の端部に取り付けられており、アーム部材の水平回動軸を中心としてアーム部材を記録媒体表面と略平行な方向に回動させるためのアクチュエータと、アーム部材を記録媒体表面と略垂直な方向に回動させる垂直回動軸を中心としてヘッドスライダを記録媒体表面の方向に付勢する荷重を発生する荷重発生手段とを備えたＨＡＡが提供される。特に、本発明のＨＡＡでは、その重心位置がアーム部材の中心軸上の垂直回動軸とは異なる位置にある。
【０００８】
本発明によれば、さらに、このＨＡＡを少なくとも１つ備えたディスク装置が提供される。
【０００９】
アーム部材の各端部にヘッドスライダ及びＶＣＭのごときアクチュエータがそれぞれ取り付けられており、その間に水平回動軸が位置している。アーム部材は垂直回動軸を中心として記録媒体表面と略垂直な方向に回動できるように構成されており、荷重発生手段によってヘッドスライダが記録媒体表面の方向に付勢される。このような新規な構造のＨＡＡにおいて、その重心位置がアーム部材の中心軸上の垂直回動軸とは異なる位置に偏位するように設定されている。この重心位置の偏位を適切に選択することにより、ヘッドスライダに印加される荷重を外部から印加される衝撃加速度の正負方向及びその値に関係なくほぼ一定に保つことが可能となり、耐衝撃性を飛躍的に高めることが可能となる。また、重心位置の偏位量及び正負の方向を調整することにより、外部から印加される衝撃加速度に対するヘッドスライダに印加される荷重特性を変化させることができる。従って、記録媒体の回転中にヘッドスライダの浮上面（ＡＢＳ）に生じる正圧力又は負圧力をこの偏位量で補償することが可能となる。その結果、ヘッドスライダのＡＢＳ設計の自由度が大幅に向上し、ＡＢＳ面積の非常に小さなヘッドスライダについても所望の浮上特性を容易に得ることが可能となる。
【００１０】
印加される衝撃加速度と重心位置の偏位とにより発生する回転モーメントによってヘッドスライダに印加される力が、記録媒体の回転によってヘッドスライダのＡＢＳに発生する負圧力又は正圧力以下となるように設定されていることが好ましい。
【００１１】
ＨＡＡの重心位置が、垂直回動軸よりアクチュエータ側に位置していることが好ましい。
【００１２】
この場合、Ｍ１をヘッドスライダへの荷重点における質量、Ｍ２を重心位置における質量、Ｌ１をヘッドスライダへの荷重点と垂直回動軸との距離、Ｌ２を垂直回動軸と重心位置との距離とすると、重心位置が、Ｌ２＝Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２をほぼ満足させる位置であることが好ましい。
【００１３】
この場合、さらに、重心位置がＬ２＞Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２をほぼ満足させる位置にある場合、記録媒体の回転によってヘッドスライダのＡＢＳに発生する正圧力が、このＨＡＡの重心位置からヘッドスライダ側の部分の質量から求められる慣性力と印加される衝撃加速度との積以上となるようにＡＢＳが設定されていることが好ましい。
【００１４】
ＨＡＡの重心位置が、垂直回動軸よりヘッドスライダ側に位置していることも好ましい。
【００１５】
Ｍ１をヘッドスライダへの荷重点における質量、Ｍ２を重心位置における質量、Ｌ１をヘッドスライダへの荷重点と垂直回動軸との距離、Ｌ２を垂直回動軸と重心位置との距離とすると、重心位置が、Ｌ２＜Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２をほぼ満足させる位置にある場合、記録媒体の回転によってヘッドスライダのＡＢＳに発生する負圧力が、このＨＡＡの重心位置からヘッドスライダ側の部分の質量から求められる慣性力と印加される衝撃加速度との積以上となるようにＡＢＳが設定されていることも好ましい。
【００１６】
水平回動軸がアーム部材の途中に位置する水平軸受部に設けられており、垂直回動軸が水平軸受部近傍に設けられた突起によって構成されていることがさらに好ましい。
【００１７】
荷重発生手段が、水平軸受部とアーム部材とに連結された板ばねによって構成されていることがより好ましい。
【００１８】
アーム部材が、剛性を有する支持アームと、支持アームの一方の端部に支持されておりヘッドスライダの浮上姿勢を制御するための弾性を有するフレクシャとを備えており、このフレクシャ上にヘッドスライダが固着されていることがさらに好ましい。
【００１９】
アーム部材が、剛性を有しかつヘッドスライダへの荷重突起部を備えたロードビームをさらに備えており、ロードビーム上にフレクシャが固着されていることも好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態におけるヘッドアームアセンブリ（ＨＡＡ）の構成を概略的に示す斜視図であり、図２はその取り付け部をも含めた分解斜視図であり、図３はそのヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）の部分の分解斜視図であり、図４はＨＡＡの構成を模式的に表す側面図である。ただし、図１及び図３はＨＡＡを下方（磁気ディスクに面する側）から見た図であり、図２はＨＡＡをこれとは逆の方向から見た図である。
【００２１】
これらの図において、１０は高い剛性を有する支持アーム、１１は支持アーム１０の先端部にその基部が固着されたこれも高い剛性を有するロードビーム、１２はロードビーム１１の先端部に固着されており磁気ヘッドスライダ１３の浮上姿勢を制御するための弾性を有するフレクシャ、１３はこのフレクシャ１２の先端部に装着されており少なくとも１つの磁気ヘッド素子を備えた磁気ヘッドスライダ、１４は磁気ヘッドスライダ１３に印加される荷重を発生するための板ばね、１５はこの板ばね１４の固定部材、１６は支持アーム１０を磁気ディスク１７の表面と平行な方向に回動させるための水平軸受部（ベアリングハウジング）、１８はＶＣＭ用のコイル１９を有しており支持アーム１０に取り付けられているコイルアセンブリ、２０は取り付けスペーサ、２１はナットをそれぞれ示している。
【００２２】
支持アーム１０は、十分な剛性を有する金属板部材、例えば厚さ約３３０μｍ程度のステンレス鋼板（例えばＳＵＳ３０４ＴＡ）、又は樹脂板部材によって構成されている。
【００２３】
ロードビーム１１は、これも十分な剛性を有する金属板部材、例えば厚さ約４０μｍ程度のステンレス鋼板（例えばＳＵＳ３０４ＴＡ）によって構成されている。なお、ロードビーム１１と支持アーム１０との固着は、支持アーム１０が金属板部材である場合はレーザビームなどを用いた複数の溶接点によるピンポイント固着によってなされる。
【００２４】
フレクシャ１２は、ロードビーム１１の先端部に設けられた荷重印加用の突起であるディンプル１１ａによって押圧され荷重される磁気ヘッドスライダ１３に適切なスティフネスを与えるように構成されている。このフレクシャ１２は、本実施形態では、厚さ約２５μｍのステンレス鋼板（例えばＳＵＳ３０４ＴＡ）によって構成されている。なお、フレクシャ１２とロードビーム１１との固着は、レーザビームなどを用いた複数の溶接点によるピンポイント固着によってなされる。
【００２５】
板ばね１４は、略円環形状又は略半円環形状の金属板ばね材料で形成されており、その厚さ及び材質は磁気ヘッドスライダ１３への所望の荷重を与えられるように適宜選ばれる。本実施形態では、例えば、厚さ約４０μｍのステンレス鋼板（例えばＳＵＳ３０４ＴＡ）によって構成されている。この板ばね１４は、固定部材１５、支持アーム１０の取り付け孔１０ａ及びベアリングハウジング１６と同軸となるように配置され、その半円環形状の両端部が支持アーム１０に固着されており、中央部が固定部材１５を介してベアリングハウジング１６に固着されている。従って、支持アーム１０は板ばね１４を介してベアリングハウジング１６によって支持されることとなる。また、ベアリングハウジング１６の回動軸が支持アーム１０の従ってＨＡＡの水平回動軸２５ａとなり、このベアリングハウジング１６と支持アーム１０とはこの回動軸を中心にして共に水平方向に回動する。
【００２６】
固定部材１５は、略半円環形状の剛性の高い金属板で形成されており、本実施形態では、例えば、厚さ約１００μｍのステンレス鋼板（例えばＳＵＳ３０４ＴＡ）によって構成されている。
【００２７】
ベアリングハウジング１６の鍔部１６ａの下面（磁気ディスク側の面）には、図４に示すごとき１対の突起、即ちピボット２２が設けられている。これら１対のピボット２２は、支持アーム１０の長手方向（磁気ヘッドスライダの取り付け部とＶＣＭのコイルとを結ぶ方向）の中心である中心軸に対して軸対称となりかつ両者を結ぶ直線がベアリングハウジング１６の軸中心を通るごとき位置に設けられており、これらのピボット２２の先端が支持アーム１０に当接するように構成されている。これにより、支持アーム１０はピボット２２の先端に当接し軸支された状態で板ばね１４によって支持され、磁気ディスク１７の表面と垂直な方向に付勢されることとなる。この場合、１対のピボット２２の先端を結ぶ直線が支持アーム１０の従ってＨＡＡの垂直回動軸２５ｂとなる。
【００２８】
磁気ヘッドスライダ１３への荷重は、板ばね１４が矢印２３で示す方向の弾性力を支持アーム１０に与えることにより、これがピボット２２を支点とする剛性を有する支持アーム１０及びロードビーム１１によって伝えられ、ディンプル１１ａを矢印２４の方向に付勢することによって行われる。
【００２９】
このような構成によれば、支持アーム１０及びロードビーム１１を剛性の高い部材で構成することができるため、外部から印加される衝撃に対する耐性を高めることができる。しかも、剛性の高いアームを用いることによって共振周波数が高まるので、不要な振動モードを招くことなく高精度の位置決めを高速で行うことが可能となる。
【００３０】
本実施形態において重要なポイントは、ＨＡＡの重心位置をアーム部材１０の軸線上でピボット２２による垂直回動軸２５ｂよりＶＣＭ用コイル１９側の所定位置２６に偏位させていることにある。重心位置を支点である垂直回動軸２５ｂに一致させず、アーム部材１０の軸線上でずらすことにより、磁気ヘッドスライダ１３に印加される荷重を外部から印加される衝撃加速度の正負方向及びその値に関係なくほぼ一定に保つことが可能となり、耐衝撃性を飛躍的に高めることが可能となる。
【００３１】
この偏位させる重心位置について、図５に示す単純な質点と質量を持たないはりのモデルを用いて説明する。
【００３２】
ここで、Ａ点を磁気ヘッドスライダ１３への荷重点、Ｂ点を支点、Ｃ点を重心点とし、外部から印加される衝撃加速度をα、重力加速度をＧ、Ａ点とＢ点との距離をＬ１、Ｂ点とＣ点との距離をＬ２、質点Ｍ１がＡ点に及ぼす力をＦａ、質点Ｍ２がＡ点に及ぼす力をＦａ´、質点Ｍ２がＣ点で発生する力をＦｃとすると、
Ｆａ＝Ｍ１×α
Ｆａ´＝Ｆｃ×Ｌ２／Ｌ１
となる。衝撃加速度が印加された場合のＡ点における荷重変化は、Ｆａ−Ｆａ´となるので、これがゼロであれば、衝撃加速度が印加されても磁気ヘッドスライダへの荷重は変化しないこととなる。従って、
（Ｍ１−Ｍ２×Ｌ２／Ｌ１）×（α−Ｇ）＝０
がその条件となる。即ち、重心位置は、Ｌ２＝Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２をほぼ満足させる位置であれば良い。
【００３３】
図６〜図１０は重心位置を互いに異なる位置に設定したモデルの、Ｚ軸方向（磁気ディスク表面に垂直な方向）に印加される衝撃加速度に対する、（Ａ）磁気ヘッドスライダへの荷重（ディンプル荷重）、（Ｂ）垂直回動軸位置での反力（押し込み部である支点の反力）をシミュレートした結果をそれぞれ示している。使用したモデルは、応力条件（＜６０ｋｇｆ／ｍｍ２）を満たす、厚さ８０μｍ、幅２ｍｍの金属板ばねを想定しており、支点におけるＺ軸方向への押し込み量を７０μｍ一定としてその反力を求めた。
【００３４】
図６は重心位置を垂直回動軸（支点）から１．３ｍｍだけ磁気ヘッドスライダ側に偏位させたモデル、図７は重心位置を支点と同じ位置にしたモデル、図８は重心位置を支点から０．０３６ｍｍだけＶＣＭ側に偏位させたモデル、図９は重心位置を支点から０．０８７ｍｍだけＶＣＭ側に偏位させたモデル、図１０は重心位置を支点から１．５１ｍｍだけＶＣＭ側に偏位させたモデルの場合である。
【００３５】
図６〜図８に示すように、重心位置を支点から磁気ヘッドスライダ側に偏位させた場合、重心位置を支点に一致させた場合、重心位置を支点からＶＣＭ側にわずかに偏位させた場合は、外部から印加される衝撃加速度の値に応じて磁気ヘッドスライダに印加される荷重（ディンプル荷重）が変化する。
【００３６】
これに対して、図９に示すように、重心位置を支点から約０．０８７ｍｍだけＶＣＭ側に偏位させた場合、板ばね１４による本来の荷重と、印加される衝撃加速度により直接的に加えられる力と、印加される衝撃加速度により重心に生じる力の回転モーメントによって与えられる荷重とが互いに釣り合って磁気ヘッドスライダの荷重点に印加される。このため、ディンプル荷重は外部から印加される衝撃加速度の正負方向及びその値に関係なくほぼ一定に保たれるから、耐衝撃性を飛躍的に高めることが可能となる。
【００３７】
さらに、図１０に示すように、重心位置をＶＣＭ側にさらに偏位させた場合、外部から印加される衝撃加速度の値に応じてディンプル荷重は逆方向に変化する。
【００３８】
このように、重心位置を垂直回動軸から所定位置に偏位させることにより、ＨＡＡの耐衝撃性を大幅に向上せることができるが、逆に、重心位置の偏位量及び正負の方向を調整することにより、外部から印加される衝撃加速度に対するヘッドスライダに印加される荷重特性を変化させることができるので、磁気ヘッドスライダのＡＢＳに生じる正圧力又は負圧力をこの偏位量で補償することも可能となる。その結果、ヘッドスライダのＡＢＳ設計の自由度が大幅に向上し、ＡＢＳ面積の非常に小さなヘッドスライダについても所望の浮上特性を容易に得ることが可能となる。
【００３９】
より一般的には、図１１に示すように、重心位置１１０がピボット（支点）位置１１１からＬ２＞Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２（ただし、Ｍ１：磁気ヘッドスライダ１１３への荷重点における質量、Ｍ２：重心位置１１０における質量、Ｌ１：磁気ヘッドスライダ１１３への荷重点と支点１１１との距離、Ｌ２：支点１１１と重心位置１１０との距離）となるようにＶＣＭ用コイル１１２側に偏位している場合、印加される衝撃加速度αＡと重心位置１１０の支点位置１１１からの偏位とに基づいて発生する回転モーメントＭＡによって磁気ヘッドスライダ１１３に印加される力ＦＭＡが、この磁気ヘッドスライダ１１３のＡＢＳに発生する負圧力ＦＮＥ以下となるように、ＨＡＡ全体の重量及びその重心位置が設定される。
【００４０】
このように重心位置がＬ２＞Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２の条件でＶＣＭ側に偏位している場合、逆方向に印加される衝撃加速度に対しては、図１２に示すように、その衝撃加速度αＢと重心位置１１０の支点位置１１１からの偏位とに基づいて発生する回転モーメントＭＢによって磁気ヘッドスライダ１１３に印加される力ＦＭＢが、この磁気ヘッドスライダ１１３のＡＢＳに発生する正圧力ＦＰＯ以下となるように、ＨＡＡ全体の重量及びその重心位置が設定される。換言すれば、重心位置１１０から磁気ヘッドスライダ１１３側の部分の質量から求められる慣性力と印加される衝撃加速度αＢとの積以上の正圧力ＦＰＯが発生するように磁気ヘッドスライダ１１３のＡＢＳが設計される。
【００４１】
図１３に示すように、重心位置１３０が支点位置１３１からＬ２＜Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２（ただし、Ｍ１：磁気ヘッドスライダ１３３への荷重点における質量、Ｍ２：重心位置１１０における質量、Ｌ１：磁気ヘッドスライダ１３３への荷重点と支点１１１との距離、Ｌ２：支点１１１と重心位置１１０との距離）となるように磁気ヘッドスライダ１３３側に偏位している場合、又はＶＣＭ用コイル１３２側に偏位している場合（図示なし）、印加される衝撃加速度αＡと重心位置１３０の支点位置１３１からの偏位とに基づいて発生する回転モーメントＭＡ´によって磁気ヘッドスライダ１３３に印加される力ＦＭＡ´が、この磁気ヘッドスライダ１３３のＡＢＳに発生する正圧力ＦＰＯ以下となるように、ＨＡＡ全体の重量及びその重心位置が設定される。
【００４２】
このように重心位置がＬ２＜Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２の条件で磁気ヘッドスライダ側又はＶＣＭ側に偏位している場合、逆方向に印加される衝撃加速度に対しては、図１４に示すように、その衝撃加速度αＢと重心位置１３０の支点位置１３１からの偏位とに基づいて発生する回転モーメントＭＢ´によって磁気ヘッドスライダ１３３に印加される力ＦＭＢ´が、この磁気ヘッドスライダ１３３のＡＢＳに発生する負圧力ＦＮＥ以下となるように、ＨＡＡ全体の重量及びその重心位置が設定される。換言すれば、重心位置１３０から磁気ヘッドスライダ１３３側の部分の質量から求められる慣性力と印加される衝撃加速度αＢとの積以上の負圧力ＦＮＥが発生するように磁気ヘッドスライダ１３３のＡＢＳが設計される。
【００４３】
以上、薄膜磁気ヘッド素子を備えたＨＡＡを用いて本発明を説明したが、本発明は、このようなＨＡＡにのみ限定されるものではなく、薄膜磁気ヘッド素子以外の例えば光ヘッド素子等のヘッド素子を備えたＨＡＡにも適用可能であることは明らかである。
【００４４】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、アーム部材の各端部にヘッドスライダ及びＶＣＭのごときアクチュエータがそれぞれ取り付けられており、その間に水平回動軸が位置している。アーム部材は垂直回動軸を中心として記録媒体表面と略垂直な方向に回動できるように構成されており、荷重発生手段によってヘッドスライダが記録媒体表面の方向に付勢される。このような新規な構造のＨＡＡにおいて、その重心位置がアーム部材の中心軸上の垂直回動軸とは異なる位置に偏位するように設定されている。この重心位置の偏位を適切に選択することにより、ヘッドスライダに印加される荷重を外部から印加される衝撃加速度の正負方向及びその値に関係なくほぼ一定に保つことが可能となり、耐衝撃性を飛躍的に高めることが可能となる。また、重心位置の偏位量及び正負の方向を調整することにより、外部から印加される衝撃加速度に対するヘッドスライダに印加される荷重特性を変化させることができる。従って、記録媒体の回転中にヘッドスライダのＡＢＳに生じる正圧力又は負圧力をこの偏位量で補償することが可能となる。その結果、ヘッドスライダのＡＢＳ設計の自由度が大幅に向上し、ＡＢＳ面積の非常に小さなヘッドスライダについても所望の浮上特性を容易に得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるＨＡＡの構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１のＨＡＡ及びその取り付け部の分解斜視図である。
【図３】図１のＨＧＡの部分の分解斜視図である。
【図４】図１のＨＡＡの構成を模式的に表す側面図である。
【図５】偏位させる重心位置について、単純な質点と質量を持たないはりのモデルを用いて説明するための図である。
【図６】Ｚ軸方向に印加される衝撃加速度に対する、（Ａ）ディンプル荷重、（Ｂ）垂直回動軸位置での反力をシミュレートした結果を示す特性図である。
【図７】Ｚ軸方向に印加される衝撃加速度に対する、（Ａ）ディンプル荷重、（Ｂ）垂直回動軸位置での反力をシミュレートした結果を示す特性図である。
【図８】Ｚ軸方向に印加される衝撃加速度に対する、（Ａ）ディンプル荷重、（Ｂ）垂直回動軸位置での反力をシミュレートした結果を示す特性図である。
【図９】Ｚ軸方向に印加される衝撃加速度に対する、（Ａ）ディンプル荷重、（Ｂ）垂直回動軸位置での反力をシミュレートした結果を示す特性図である。
【図１０】Ｚ軸方向に印加される衝撃加速度に対する、（Ａ）ディンプル荷重、（Ｂ）垂直回動軸位置での反力をシミュレートした結果を示す特性図である。
【図１１】本発明について、より一般的にその構成を説明するための図である。
【図１２】本発明について、より一般的にその構成を説明するための図である。
【図１３】本発明について、より一般的にその構成を説明するための図である。
【図１４】本発明について、より一般的にその構成を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 支持アーム
１１ ロードビーム
１１ａ ディンプル
１２ フレクシャ
１３、１１３、１３３ 磁気ヘッドスライダ
１４ 板ばね
１５ 固定部材
１６ ベアリングハウジング
１６ａ 鍔部
１７ 磁気ディスク
１８ コイルアセンブリ
１９、１１２、１３２ ＶＣＭ用コイル
２０ 取り付けスペーサ
２１ ナット
２２ ピボット
２３、２４ 矢印
２５ａ 水平回動軸
２５ｂ 垂直回動軸
２６ 偏位位置
１１０、１３０ 重心位置
１１１、１３１ ピボット（支点）位置
Claims (12)
- 少なくとも１つのヘッド素子を有するヘッドスライダと、該ヘッドスライダを一方の端部で支持するアーム部材と、該アーム部材の他方の端部に取り付けられており、該アーム部材の水平回動軸を中心として該アーム部材を記録媒体表面と略平行な方向に回動させるためのアクチュエータと、前記アーム部材を前記記録媒体表面と略垂直な方向に回動させる垂直回動軸を中心として前記ヘッドスライダを前記記録媒体表面の方向に付勢する荷重を発生する荷重発生手段とを備えたヘッドアームアセンブリであって、該ヘッドアームアセンブリの重心位置が、前記アーム部材の中心軸上の前記垂直回動軸とは異なる位置にあることを特徴とするヘッドアームアセンブリ。
- 印加される衝撃加速度と前記重心位置の偏位とにより発生する回転モーメントによって前記ヘッドスライダに印加される力が、前記記録媒体の回転によって前記ヘッドスライダの浮上面に発生する負圧力又は正圧力以下となるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアームアセンブリ。
- 前記重心位置が、前記垂直回動軸より前記アクチュエータ側に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドアームアセンブリ。
- Ｍ１を前記ヘッドスライダへの荷重点における質量、Ｍ２を前記重心位置における質量、Ｌ１を前記ヘッドスライダへの荷重点と前記垂直回動軸との距離、Ｌ２を前記垂直回動軸と前記重心位置との距離とすると、前記重心位置が、Ｌ２＝Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２をほぼ満足させる位置であることを特徴とする請求項３に記載のヘッドアームアセンブリ。
- 前記重心位置がＬ２＞Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２をほぼ満足させる位置にある場合、前記記録媒体の回転によって前記ヘッドスライダの浮上面に発生する正圧力が、該ヘッドアームアセンブリの前記重心位置から前記ヘッドスライダ側の部分の質量から求められる慣性力と印加される衝撃加速度との積以上となるように前記浮上面が設定されていることを特徴とする請求項４に記載のヘッドアームアセンブリ。
- 前記重心位置が、前記垂直回動軸より前記ヘッドスライダ側に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドアームアセンブリ。
- Ｍ１を前記ヘッドスライダへの荷重点における質量、Ｍ２を前記重心位置における質量、Ｌ１を前記ヘッドスライダへの荷重点と前記垂直回動軸との距離、Ｌ２を前記垂直回動軸と前記重心位置との距離とすると、前記重心位置がＬ２＜Ｍ１×Ｌ１／Ｍ２をほぼ満足させる位置にある場合、前記記録媒体の回転によって前記ヘッドスライダの浮上面に発生する負圧力が、該ヘッドアームアセンブリの前記重心位置から前記ヘッドスライダ側の部分の質量から求められる慣性力と印加される衝撃加速度との積以上となるように前記浮上面が設定されていることを特徴とする請求項３又は６に記載のヘッドアームアセンブリ。
- 前記水平回動軸が前記アーム部材の途中に位置する水平軸受部に設けられており、前記垂直回動軸が該水平軸受部近傍に設けられた突起によって構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のヘッドアームアセンブリ。
- 前記荷重発生手段が、前記水平軸受部と前記アーム部材とに連結された板ばねによって構成されていることを特徴とする請求項８に記載のヘッドアームアセンブリ。
- 前記アーム部材が、剛性を有する支持アームと、該支持アームの一方の端部に支持されており前記ヘッドスライダの浮上姿勢を制御するための弾性を有するフレクシャとを備えており、該フレクシャ上に該ヘッドスライダが固着されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のヘッドアームアセンブリ。
- 前記アーム部材が、剛性を有しかつ前記ヘッドスライダへの荷重突起部を備えたロードビームをさらに備えており、該ロードビーム上に前記フレクシャが固着されていることを特徴とする請求項１０に記載のヘッドアームアセンブリ。
- 請求項１から１１のいずれか１項に記載のヘッドアームアセンブリを少なくとも１つ備えたことを特徴とするディスク装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002189844A JP2004030856A (ja) | 2002-06-28 | 2002-06-28 | ヘッドアームアセンブリ及び該ヘッドアームアセンブリを備えたディスク装置 |
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