JP2004062936A - 磁気ヘッド装置、磁気ヘッド支持機構、ならびに磁気記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】磁気記録装置の動作時および非動作時の両方において耐衝撃性の向上を図るとともに、記録媒体への押付荷重の設定を容易且つ高精度に行うことができる磁気ヘッド装置、磁気ヘッド支持機構、ならびに磁気記録装置を提供する。
【解決手段】ロードビームにはベースプレートとスライダが備えられる。また磁気ヘッド装置はベースプレートを介してヘッドアームに固定される。このような磁気ヘッド支持機構において、ベースプレートとロードビームとの間に弾性変形部を設ける。そしてロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を弾性変形部を中心として形成する。そしてロードビームより隆起する突起を荷重発生部として前記ロードビームまわりの釣合支点に一致させるとともに、前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定するようにした。
【選択図】 図１
【解決手段】ロードビームにはベースプレートとスライダが備えられる。また磁気ヘッド装置はベースプレートを介してヘッドアームに固定される。このような磁気ヘッド支持機構において、ベースプレートとロードビームとの間に弾性変形部を設ける。そしてロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を弾性変形部を中心として形成する。そしてロードビームより隆起する突起を荷重発生部として前記ロードビームまわりの釣合支点に一致させるとともに、前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定するようにした。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ヘッド装置、磁気ヘッド支持機構、ならびに磁気記録装置に係り、特に、耐衝撃性の向上を図るようにした磁気ヘッド装置、磁気ヘッド支持機構、ならびに磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３２は、従来の磁気記録装置の概略を示す説明図である。
同図に示すように磁気記録装置１０１では、回転可能な記録媒体となる磁気ディスク１０２と、この磁気ディスク１０２上で浮上した磁気ヘッド１０３を前記磁気ディスク１０２の半径方向に移動させるための磁気ヘッド支持機構１０４とを有している。このように構成された磁気記録装置１０１では、あらかじめ磁気ディスク１０２の表面に書き込まれたサーボ信号（位置情報）を前記磁気ヘッド１０３で読み取り、この読み取り情報をもとに磁気ヘッド１０３の反対側に設けられた可動コイル１０５に通電を行い、磁気回路１０６中に矢印１０７の方向に力を発生させ、前記磁気ヘッド１０３を目的のトラック（位置）まで移動させるようにしている。
【０００３】
図３３は、磁気ディスクに対する磁気ヘッド装置の取り付け状態を示す説明図である。
同図に示すように、磁気ヘッド１０３の中央部には、ロードビーム１０８が設けられている。そして当該ロードビーム１０８の片側端部は磁気ヘッド支持機構１０４との接合をなすベースプレート１０９に固定されており、前記ロードビーム１０８における他方側端部には、スライダ１１０が固定されている。なおロードビーム１０８とベースプレート１０９との境界部分１１１には板バネ部が形成されており、この板バネ部で発生する付勢力によって磁気ディスク１０２に対するスライダ１１０の押付荷重（いわゆるロード荷重）を設定するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述した磁気記録装置には以下に示すような問題があった。
すなわち従来における磁気ヘッド装置の取り付け構造は、ベースプレート１０９を中心とした片持ち支持構造となっており、例えば垂直方向（磁気ディスク１０２の厚み方向）に衝撃が加わると、前記スライダ１１０を質点とするベースプレート１０９を中心とした回転モーメントが発生する。そして回転モーメントにより発生する力が、スライダの押付荷重を上回ると、前記スライダ１１０が磁気ディスク１０２の表面から一瞬浮き上がり、その後磁気ディスク１０２の表面に衝突することによって、スライダ１１０自体が損傷したり、あるいは磁気ディスク１０２の表面に打痕が生じ、既に書き込まれたデータが損失するおそれがあった。
【０００５】
さらにベースプレート１０９を中心としたスライダ１１０の押付荷重は、上述したようにロードビーム１０８の根元（すなわちベースプレート１０９との境界部分）に形成された板バネ部によって発生させるようにしている。このため前記ロードビーム１０８には剛体部分と板バネ部という特性が異なる部分を形成しなくてはならず、構造が複雑になってしまうという問題点があった。また板バネ部を形成するということは、ロードビームに高精度の曲げ加工を施したり、加工後の検査を行うことが必須となり、製造工程が増大するという問題があった。
【０００６】
このような障害を防止するため、種々の技術が提案されている。
特開平９−８２０５２号公報では、スライダが取り付けられる反対方向に第２のロードビームを延設するとともに、この第２のロードビームに荷重部材を設け、衝撃加速度の中心をスライダの回転中心に合わせるようにしたものが開示されている。
【０００７】
また特開平８−１０２１５９号公報では、サスペンションの自由端部はベースまたはカバーに設けられたピン突起と当接可能になっているものが開示されており、さらに特開平２００１−５７０３２号公報では、ロードビーム取り付け用のベース部の一部を延伸して形成されたリミッタを設け、このリミッタによりロードビームの運動範囲を制限し、衝撃による障害を防止するようにしたものが開示されている。なお特開平８−１０２１５９号公報におけるサスペンションは、その自由端部に設けられた磁気ヘッドを磁気ディスクの表面に向けて付勢可能にするものであり、前記ロードビームと同様の作用を行うものである。
【０００８】
しかし特開平９−８２０５２号公報では、スライダに加える荷重をロードビームに設けられたバネ付勢によって得ており、前記ロードビームに高精度の曲げ加工を施す必要があり、バネ機構を中間に介在する機構の為、印加された加速度により発生する回転モーメントによるはね上がりを防止することができないという問題があった。また特開平８−１０２１５９号公報では、磁気ヘッド装置がシッピングゾーンに有る場合（すなわち磁気ディスクが非動作時）の衝撃対策に限定されており、前記磁気ヘッド装置がデータゾーンに有る場合（磁気ディスクが動作時）の衝撃対策を行うものではなかった。さらに特開平２００１−５７０３２号公報においては、ロードビームの運動領域を制限するリミッタを設けているものの、スライダに加える荷重をロードビームに設けられたバネ付勢によって得ており、特開平９−８２０５２号公報と同様、前記ロードビームに高精度の曲げ加工を施す必要があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に着目し、磁気記録装置の動作時および非動作時の両方において耐衝撃性の向上を図るとともに、記録媒体への押付荷重の設定を容易且つ高精度に行うことができる磁気ヘッド装置、磁気ヘッド支持機構、ならびに磁気記録装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る磁気ヘッド装置、磁気ヘッド支持機構ならびに磁気記録装置では、ロードビーム全体を１つの剛体として扱い、そのロードビームと固定部材との間にバネ構造を設けるとともに前記ロードビームの重心を釣合支点として受けることで天秤構造を構成すれば、垂直方向に衝撃が加わっても釣合支点まわりにロードビームが回転することが無くなり、バネ下荷重の低減と合わせて、耐衝撃特性を向上させることができるという知見に基づいてなされたものである。
【００１１】
すなわち本発明に係る磁気ヘッド装置は、スライダが取り付けられたロードビームに弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部とするとともに、前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定するよう構成した。
【００１２】
また本発明に係る磁気ヘッド装置は、スライダが取り付けられたロードビームに弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部として前記ロードビームまわりの釣合支点に一致させるとともに、前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定するよう構成した。
【００１３】
さらに具体的には、ヘッドアームに取り付けられるベースプレートと、このベースプレートから引き出されるロードビームとを備え、当該ロードビームに取り付けられたスライダを介して記録媒体の表面に押付荷重を加える磁気ヘッド装置であって、前記ベースプレートと前記ロードビームとの間に弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部として前記ロードビームまわりの釣合支点に一致させるとともに、前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定するよう構成した。
【００１４】
なお前記ロードビームから隆起する前記突起は、前記垂直方向に規定範囲内の衝撃値が加わった際に、前記ロードビームが弾性変形域に収まるように前記突起まわりの有限面積を設定することが望ましい。またバランス取りは、振動減衰部材からなる重錘によって行われることが好ましく、さらに前記重錘は、樹脂により形成するようにしてもよい。そして前記ロードビームは樹脂により形成してもよく、その際、前記樹脂に導電性樹脂を用い、外部材との電気的導通を図るようにしたり、あるいは前記樹脂の表面に導電性被膜を形成し、この導電性被膜を介して外部材との電気的導通を図るようにしてもよい。
【００１５】
また前記記録媒体の半径方向に回動するように回動支持されたヘッドアームは、その回動範囲内において、前記記録媒体との干渉を起こさないように前記ヘッドアームに対して垂直方向に取り付けられた補強板を有するようにしてもよい。
【００１６】
一方、本発明に係る磁気ヘッド支持機構は、ベースプレートとこのベースプレートから引き出されるロードビームとを備える磁気ヘッド装置と、前記ベースプレートとの取り付けをなすヘッドアームとを有し、前記ロードビームに取り付けられたスライダを介して記録媒体に押付荷重を加える磁気ヘッド支持機構であって、前記ベースプレートと前記ロードビームとの間に屈曲可能な弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部とするとともに、前記ヘッドアームから前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定するよう構成した。
【００１７】
また本発明に係る磁気ヘッド支持機構は、ベースプレートとこのベースプレートから引き出されるロードビームとを備える磁気ヘッド装置と、前記ベースプレートとの取り付けをなすヘッドアームとを有し、前記ロードビームに取り付けられたスライダを介して記録媒体に押付荷重を加える磁気ヘッド支持機構であって、前記ベースプレートと前記ロードビームとの間に屈曲可能な弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部として前記ロードビームまわりの釣合支点に一致させるとともに、前記ヘッドアームから前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定するよう構成した。なお前記ロードビームから隆起する前記突起は、前記垂直方向に規定範囲内の衝撃値が加わった際に、前記ロードビームが弾性変形域に収まるように前記突起まわりの有限面積を設定することが望ましい。
【００１８】
またバランス取りは、振動減衰部材からなる重錘によって行われることが好ましく、さらに前記重錘は、樹脂により形成するようにしてもよい。そして前記ロードビームは樹脂により形成してもよく、その際、前記樹脂に導電性樹脂を用い、外部材との電気的導通を図るようにしたり、あるいは前記樹脂の表面に導電性被膜を形成し、この導電性被膜を介して外部材との電気的導通を図るようにしてもよい。
【００１９】
また前記記録媒体の半径方向に回動するように回動支持されたヘッドアームは、その回動範囲内において、前記記録媒体との干渉を起こさないように前記ヘッドアームに対して垂直方向に取り付けられた補強板を有するようにしてもよい。
【００２０】
ところで本発明に係る磁気ヘッド支持機構の他の形態としては、支持アームと、この支持アームの一端下面に取り付けられたヘッドとを備え、前記支持アームは軸受部を回動中心として、記録媒体の半径方向及び記録面に対して垂直方向に回動可能に設けられ、前記支持アームに前記記録媒体方向の付勢力を付与する弾性手段を設けるとともに、前記支持アームに前記軸受部側と点接触をなすための突起を隆起させ、この突起の頂部と前記軸受部側とが当接する点を釣合支点として、前記支持アームが記録面に対して垂直方向に回動可能に設けるよう構成した。そして前記支持アームから隆起する前記突起は、前記垂直方向に規定範囲内の衝撃値が加わった際に、前記突起周囲が弾性変形域に収まるように前記突起まわりの有限面積を設定することが望ましい。
【００２１】
さらに本発明に係る磁気記録装置では、請求項１乃至請求項９のいずれか１の磁気ヘッド装置を搭載したり、あるいは請求項１０乃至請求項１９のいずれか１の磁気ヘッド支持機構を搭載するよう構成した。なおフローティング構造とは、ロードビームがベースプレートと剛体接続されておらず、ベースプレートに生じた負荷衝撃力がロードビーム側に直接伝達するのを防止できるような構成のことである。
【００２２】
上記構成によれば、スライダが取り付けられたロードビームに弾性変形部を設け、このロードビームから隆起させた突起を中心に前記ロードビームの重量バランス取りを行う（ロードビーム上のスライダの取り付け反対側に重錘を取り付けてバランス取りを行うようにしてもよい）。このように弾性変形部を介してロードビームをフローティング構造で支持し、さらにロードビームに形成された突起を支点として揺動可能にすれば、前記ロードビームに衝撃が加わっても、突起（荷重発生部）まわりに回転力が発生しスライダが記録媒体から浮き上がることがない。このため衝撃によってスライダが記録媒体に打痕を与えたり、あるいは磁気ヘッド装置そのものが損傷するのを防止することができる。さらにロードビームから荷重発生部となる突起を隆起させたことから、前記突起の頂部が外部と点接触することとなり、この突起の頂部に加わる押圧は拡径されたロードビーム側で分散される。このためロードビームの局部に集中荷重が加わらずロードビームが変形するのを防止することができる。なお本発明に係る磁気ヘッド装置や、磁気ヘッド支持機構が搭載される磁気記録装置では一般的に限界衝撃値が設定される。そしてこの限界衝撃値が前記突起を介してロードビーム側に加わった際、このロードビームにおける突起まわりの部分（突起周縁部）に瞬間的に衝撃力が加わるが、前記突起の外径を拡大すれば、衝撃値を受ける有限面積が増大し、衝撃によって発生する応力の緩和が達成されるので、前記応力をロードビームを構成する材質の弾性変形域内に収めることができる。このためロードビーム側に変形が生じることなく、安定した性能を発揮することができる。なお応力緩和の手段（すなわち有限面積の拡大の手段）としては突起周縁部の拡大だけに限定されることもなく、突起を複数形成したり、これらの組み合わせによって達成するようにしてもよい。
【００２３】
またロードビームに形成される突起に対し、外部から押圧力を与えればロードビームは弾性変形部を中心として回転するので、この回転量の増減によってスライダの記録媒体に対する押付荷重を設定することが可能になる。このようにロードビームの回転量で押付荷重を規定することから正確な押付荷重を発生させることが可能になり、前記押付荷重のばらつきを抑えることが可能になる。またロードビームに押付荷重を提供するための弾性曲げを形成することを不要にしたので、前記ロードビームへの高精度の曲げ加工を施す工程や、バネ荷重を計測する検査工程が不要となり、製造工程の簡略化を達成することができることはいうまでもない。
【００２４】
ところでベースプレートから弾性変形部を介して、ロードビームを接続する形態とすれば、磁気ヘッド支持機構全体、あるいはアクチュエータ全体（ヘッドアームやＶＣＭ等を含む）をフローティング構造にする必要がなく磁気ヘッド装置をフローティング構造にすることができる。このため弾性変形部以下の重量低減が達成され（バネ下荷重の低減）、当該重量低減による耐衝撃性を向上させることが可能になる。
【００２５】
さらにヘッドアームに押出面を形成するとともに、この押出面とロードビームの突起を接触させれば、前記突起の突出高さに応じた分だけ、ロードビームが弾性変形部を中心として回転移動する。このため前記接触部の突出高さ寸法を管理することで個々の製品間でばらつきのない押付荷重を得ることができる。
なお突起まわりにおけるロードビームの重量バランス取りは、前記ロードビームへの重錘の追加、あるいは軽量化を目的とした穴空け等のいずれか一方、あるいは、その組み合わせによって行うようにすればよい。なおロードビームに重錘を取り付ける際、この重錘を抑振鋼板に代表されるような振動減衰部材とすれば、ロードビームが持つ固有の共振周波数（いわゆる共振点）のピーク値を任意に下げることが可能になり、アクチュエータ系の安定化を促進させることができる。
【００２６】
ところで本発明におけるロードビームでは、当該ロードビームに弾性部分を要しない設計も可能であることから、種々の材料を使用することが可能となる。すなわち従来のステンレス等の金属材料に限定されることもなく、例えばロードビームを樹脂によって形成するようにしてもよい。このように樹脂によってロードビームを構成すれば、従来の金属材料に比較して、大幅な軽量化を図ることができる。ゆえにロードビームの樹脂化によって弾性変形部以下の重量低減が達成され（バネ下荷重の低減）、当該重量低減による耐衝撃性を一層向上させることが可能になる。
【００２７】
なお樹脂に導電性樹脂を適用すれば、ロードビームとアクチュエータ、ならびに磁気記録装置のベース側と電位を共通にすることができる。このためロードビーム側に静電気放電が発生するのを防止することが可能になり、磁気ヘッド装置が静電気によって破壊されるのを防止することができる。また導電性樹脂を使用せずともその表面に導電性被膜を形成すれば、前記導電性樹脂と同様の効果を得ることができる。なお導電性被膜は、体積抵抗値の小ささから金属被膜であることが望ましい。また導電性樹脂と導電性被膜の組み合わせで有れば、より望ましい効果が得られることはいうまでもない。
【００２８】
そして上述したような磁気ヘッド装置、あるいはアクチュエータを磁気記録装置に搭載すれば、当該磁気記録装置のサイズ、あるいは動作時／非動作時に拘わらず、耐衝撃性能を向上させることが可能になり、磁気記録装置自体の信頼性を向上させることができる。
【００２９】
ところでヘッドが取り付けられ、弾性手段が設けられた支持アームの回動中心まわりに突起を隆起させ、軸受け部側に点接触させれば、この突起が釣合支点となる天秤構造が構成され、垂直方向に衝撃が加わっても支持アームに揺動が発生することが無くなり、記録媒体からヘッドが浮き上がるのを防止することができる。このため耐衝撃特性の向上を図ることが可能になる。また支持アーム側に突起を形成し、この突起の頂部を軸受部側に点接触させたことから、衝撃力の集中荷重が薄板の支持アームに加わることが防止され、当該支持アームに変形が生じるのを防止することができる。なお支持アームから隆起する突起を拡径したり、前記突起の数量を増大することで、前記衝撃値を受ける有限面積が増大し、衝撃によって発生する応力の低下が達成されるので、前記応力を支持アームを構成する材質の弾性変形域内に収めることができる。このため支持アーム側に変形が生じることなく、安定した性能を発揮することができる。
【００３０】
なお本明細書で用いる磁気ヘッド装置とは、スライダ、ロードビームを包含するＨＧＡの形態であり、磁気ヘッド支持機構とは、前記磁気ヘッド装置の構造にヘッドアーム（ベースプレート）を加えた形態としている。また、ベースプレートとは、ヘッドアームとの固着部を示しており、別部材であっても、一体で形成されていてもよい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る磁気ヘッド装置、磁気ヘッド支持機構、ならびに磁気記録装置の具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態として、本発明のヘッド支持機構の動作原理を磁気記録装置を例として説明する。
図１は本発明のヘッド支持機構の動作原理について示すための、ヘッド支持機構の概略構成を示す側面図であり、図２はその平面図である。
図１及び図２において、磁気変換素子（図示せず）を設けたスライダ１を、一端下面に搭載した支持アーム２は、他端側において、図示するように板バネ部４の一端側部分と止着されており、板バネ部４の他端側部分はバネ固定部材５を介してピボット軸受１１（図２には図示しない）と止着されている。
【００３３】
これによって、支持アーム２はピボット軸受１１に板バネ部４を介して弾性的に保持された状態となる。
また支持アーム２からは一対の突起１１ａ及び１１ｂ（図１には図示せず）が隆起しており、その頂部がピボット軸受１１のＰａ、Ｐｂ点に対し当接し、板バネ部４の弾性力によって支持アーム２の一端側が磁気記録媒体１２方向へ付勢され、このとき、当接点Ｐａ及びＰｂ点には圧縮応力が発生する。磁気記録媒体１２が無い場合は、板バネ部４が変形して、支持アーム２は図１における点線で示した位置になるように構成されている。
【００３４】
なお、支持アーム２から隆起する各突起１１ａ及び１１ｂは、当該支持アーム２が磁気記録媒体１２の半径方向に回動する際の回動中心軸方向及び支持アーム２の長手方向に対して垂直で、その回動中心軸を通る線上において支持アーム２と当接するように設けられている。
磁気記録装置の動作時、つまり磁気記録媒体１２に対してスライダ１が浮上している際のスライダ１へのロード荷重は、支持アーム２の各突起１１ａ及び１１ｂがピボット軸受１１から受ける磁気記録媒体１２方向への圧縮応力によって生じることになる。
【００３５】
ヘッド支持機構をこのような構成にすることにより、支持アーム２を剛性の高い材料で形成することができる。このため、ピボット軸受１１から、支持アーム２の各突起１１ａ及び１１ｂ、支持アーム２における各突起１１ａ及び１１ｂからスライダ１が形成される領域にいたるまでの全領域において、剛性の高い材料によってヘッド支持機構を形成することができる。
【００３６】
このように支持アーム２を高剛性な材料で形成すれば、支持アーム２の共振周波数を高くすることができるので、従来問題となっていた振動モードが発生せず、セットリング動作が必要ないので、高速な支持アーム２の回動及び位置決めが可能となり、磁気記録装置のアクセス速度を向上することが可能となる。
また弾性手段である板バネ部４が、支持アーム２の構造の中には組み込まれず、支持アーム２とは独立して設けられているために、板バネ部４の厚み、材質等を変更することにより、板バネ部４の強度及びバネ定数を選定することが可能となる。
【００３７】
また、ヘッド支持機構を使用する際の構成によって、板バネ部４によって保持された部分の重心位置、たとえばボイスコイルモータによって回動を行う場合には、ボイスコイルとコイルホルダとを装着した状態での支持アーム２の重心位置を、支持アーム２の磁気記録媒体１２の半径方向の回動軸と磁気記録媒体１２の記録面に対して垂直方向の回動軸との交点と同一、つまりピボット軸受１１と支持アーム２の突起１１ａ及び１１ｂとが当接する点Ｐａ及びＰｂを結ぶ線上の中点Ｐと平面上において実質的に同じ位置となる（図２において、Ｐ点とＰａ点との距離及びＰ点とＰｂ点との距離が等しくＬとなる）ようにヘッド支持機構を設計することにより、外部からの衝撃等に対して、振動の少ない、安定したヘッド支持機構を提供することが可能となる。この場合、最も耐衝撃性の大きいヘッド支持機構を提供することができるが、多少のずれは実用上問題ない。
【００３８】
さらに、図１に示すように、スライダ１を支持アーム２に設けられたジンバル機構１３によって支持アーム２の一端下面に形成したディンプル１４を介して支持することにより、磁気記録装置の動作時におけるスライダ１の磁気記録媒体１２に対するロール、ピッチ方向の不要な振動等にも追従する柔軟性あるヘッド支持機構を実現することができる。
【００３９】
以上のように、本発明のヘッド支持機構においては、スライダ１へのロード荷重を大きく、柔軟性を高く、さらに構造体の剛性を高くしたい、という相反する要請を、それぞれ別々の構成要素の作用として独立して実現することができ、ヘッド支持機構の設計が簡易になると共に、その設計の自由度を飛躍的に広げることが可能となる。
さらにまた、本発明のヘッド支持機構においては、従来のヘッド支持機構のような、非常に精密な板バネ部のフォーミング加工（曲げ加工）の必要が無いので、従来と比較して簡易にヘッド支持機構を製造することができる。
【００４０】
次に本発明のヘッド支持機構の動作について、図１及び図２を用いて説明する。
前述のように、磁気記録媒体１２が停止している際には、スライダ１と磁気記録媒体１２が接触して停止しているが、磁気記録媒体１２が記録再生時に回転開始した場合には、スライダ１が浮上し、板バネ部４が変形し、支持アーム２が図１における実線で示した状態で、磁気ヘッドと磁気記録媒体１２との間に一定の空隙を保って磁気記録再生が行われる。
【００４１】
この場合、図１中の点線の状態に支持アーム２を戻そうとする板バネ部４の反力が、スライダ１に印加されるロード荷重となる。
このロード荷重を、板バネ部４の材質、厚み、支持アーム２の突起１１ａ及び１１ｂの高さ、または支持アーム２と板バネ部４との継部である図１中のＧ点との位置関係によって変化させることができる。
例えば、板バネ部４を剛性の高い材料で、厚く形成することにより大きなロード荷重を印加することができ、また支持アーム２の突起１１ａ及び１１ｂを高くすること、または図１における支持アーム２と板バネ部４との継部Ｇ点の位置をＰ点に近づけることによっても、大きなロード荷重をスライダ１に対して印加することができる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態として、第１の実施の形態に示した動作原理を実現するための、ヘッド支持機構として、本発明の磁気記録装置のヘッド支持機構の構成を示す。
図３に本発明のヘッド支持機構の構成を示す斜視図、図４に分解斜視図、図５に軸受部付近の要部側面図をそれぞれ示す。
【００４３】
図３及び図４に示すように、ヘッド支持機構９は、ほぼ環状の板バネ部４と半円環形状のバネ固定部材５とが接続され、板バネ部４が支持アーム２に接続されて構成されている。支持アーム２は、ボイスコイルモータによって磁気記録媒体１２の半径方向に回動可能となるように、ボイスコイル３を取り付けたコイルホルダ８に接続されている。これらの部材がピボット軸受１１と共に、軸受部１０とナット６とによって挟持される構成となっている。
【００４４】
また、図５に示すように、軸受部１０に設けられた取付ねじ７によって、ヘッド支持機構９全体が基板１５に軸止されている。
図５を用いて各部材間の接続をさらに詳細に説明する。まず、回転軸の紙面に向かって右側の部分において、板バネ部４の上面と支持アーム２の下面とが接続され、紙面に向かって左側の部分において板バネ部４及びバネ固定部材５は、ピボット軸受１１のカラー部１１ｃと共に、軸受部１０とナット６とによって挟持されている。また、支持アーム２はコイルホルダ８に取り付けられた構成になっている。
【００４５】
このような構成にすることにより、板バネ部４は、図５に示すように２段階に折れ曲がるように変形し、支持アーム２が弾性的に保持される構成が実現できる。
また、軸受部１０はベアリングを内蔵しており、支持アーム２は磁気記録媒体の半径方向に回動し、一端下面に設けられた磁気ヘッドを所定の位置へ移動させることができる。
支持アーム２の突起１１ａ及び１１ｂは、軸受部１０の軸方向及び支持アーム２の長手方向に垂直で、軸受部１０の磁気記録媒体の半径方向の回動中心を通る線上でピボット軸受１１と当接するように設けられている。
【００４６】
さらに、支持アーム２の各突起１１ａ、１１ｂは、それぞれ支持アーム２の長手方向の中心線に対して対称な位置に設けられており、この一対の突起１１ａ、１１ｂがピボット軸受１１に当接（点接触）することによって、その反力により支持アーム２が押下される構成になっている。
また、板バネ部４によって保持された部分の重心位置、つまりボイスコイル３とコイルホルダ８とを装着した状態での支持アーム２の重心位置を、支持アーム２の突起１１ａ及び１１ｂと、ピボット軸受１１とが当接する点Ｐａ及びＰｂを結ぶ線上の中点Ｐと実質的に同じ位置となる（図２において、Ｐ点とＰａ点との距離及びＰ点とＰｂ点との距離が等しくＬとなる）ように、ヘッド支持機構９を設計することにより、外部からの衝撃等に対して、振動の少ない、安定したヘッド支持機構を提供することが可能となる。この場合、最も耐衝撃性の大きいヘッド支持機構を提供することができるが、多少のずれは実用上問題ない。
【００４７】
また、スライダ１及びジンバル機構１３の重量も考慮し、ボイスコイル３、コイルホルダ８、スライダ１及びジンバル機構１３とを装着した状態での支持アーム２の重心位置を平面上においてＰ点と実質的に同じ位置となるようにヘッド支持機構９を形成してもよい。
ここで各部材について説明する。まず支持アーム２は金属、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）にて一体に厚さ６４μｍに形成されている。支持アーム２の形成にはエッチング法又はプレス加工法を用いることもできる。
【００４８】
このような支持アーム２を用いることにより、その共振周波数を、従来の２ｋＨｚ前後から１０ｋＨｚ前後へと非常に高周波にすることができるために、従来よりさらにヘッド支持機構の回動速度及びそのアクセス速度の速い磁気記録装置を得ることができる。
なお、支持アーム２の先端部の図３中Ｃに示した領域に、長手方向の剛性を上げるために、磁気記録媒体の記録面に垂直な方向に高さ０．２ｍｍ程度の折り曲げ部を設けてもよい。
【００４９】
また、図４において、スライダ１はジンバル機構１３によって、ディンプル（図示せず）を介してロール、ピッチ方向に傾動可能に支持されており、スライダ１の磁気記録媒体１２の流出端側に、磁気変換素子が設けられている。
【００５０】
バネ固定部材５は金属、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）にて厚さ０．１ｍｍに形成され、板バネ部４は金属、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）にて厚さ３８μｍに形成されている。これらの形成はエッチング法、もしくはプレス加工法を用いて加工、成形を行うことができる。
また、コイルホルダ８は金属、例えばＡｌ、またはＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を用いて厚さ０．３ｍｍに形成されている。形成にはＡｌの場合はダイカスト法またはプレス加工法を用い、ＰＰＳの場合には公知の樹脂成形方法にて行うことができる。
【００５１】
また、各部材間の接続については、スポット溶接法、超音波溶接法、レーザ溶接法等の公知の方法で行うことができる。
なお、本発明においては、各部材の製造方法、または各部材間の接続方法について、何ら限定するものではない。
【００５２】
以上のような構成にすることにより、第１の実施の形態に示したような原理を具現化できるヘッド支持機構を提供することができる。
また、このようなヘッド支持機構９の構成にすることにより、支持アーム２の突起１１ａ及び１１ｂを支点として当該支持アーム２が磁気記録媒体の記録面に垂直な方向に自由に回動することができるので、従来にない、新しい動作を行うことができる。
【００５３】
すなわちＣＳＳ方式の磁気記録装置において、従来は支持アーム２を上下方向に任意に動かすことができなかったために、ＣＳＳ領域の表面をデータ領域の表面よりも粗く形成しておくことにより、停止時にスライダが磁気記録媒体に吸着することを防止する必要があったが、本発明のヘッド支持機構によれば、支持アーム２を公知の手段によって、上下に操作することが可能であり、磁気記録装置の停止時には、支持アーム２を磁気記録媒体１２から少し離しておくことが可能である。このために、磁気記録媒体１２にＣＳＳ領域のような磁気ヘッドの退避領域を設けることが不要となる。
【００５４】
また、Ｌ／ＵＬ方式の磁気記録装置においても、本発明のヘッド支持機構を用いることにより、支持アーム２を公知の手段によって、上下に操作することが可能であり、磁気記録装置の停止時には、支持アーム２を磁気記録媒体１２から少し離しておくことが可能である。このために、従来のように磁気ヘッドをロード、アンロードさせる磁気記録媒体の無駄な領域を極力少なくすることができる。
【００５５】
なお、本発明の実施の形態においては、磁気ヘッドを用いた磁気記録装置のヘッド支持機構について説明したが、本発明のヘッド支持機構は、非接触型のディスク記録再生装置、たとえば光ディスク装置や光磁気ディスク装置等のヘッド支持機構として用いた場合も同様の効果を有する。
なお上述した第１および第２の実施の形態では、支持アーム２から突起１１ａ及び１１ｂを隆起させ、これを軸受部側となる平板状のピボット軸受１１に点接触させるようにしたので、ピボット軸受側に頂部を設けることに対し、下記に示すような利点を得ることが可能になる。
【００５６】
すなわち支持アーム２は通常、軽量化や磁気記録装置の厚み方向の制約などから薄板で構成される場合が殆どである。このためピボット軸受１１側に頂部を形成すると、この頂部が支持アーム２側に点接触し、衝撃力が薄板の支持アームに集中してしまい、当該支持アームに変形等が生じることが考えられる。しかし上述した第１および第２の実施の形態では、前記頂部を支持アーム側に形成したので、頂部が前記支持アームから隆起した形態となり、支持アーム側は有限面積が増大する。このため衝撃力は頂部周縁部で受けることとなり、応力緩和がなされ支持アーム側に変形等の障害が発生するのを防止することが可能になる。なお上述した実施の形態では、支持アームの幅方向両側に一対の突起１１ａ、１１ｂを形成することとしたが、この数量に限定されることもなく、頂部の数量を増大させたり、あるいは頂部の形状を半球状から例えば半円柱状に変更し、有限面積の増大を図るようにしてもよい。なおこれら頂部の形成方法については、以下に後述する第３の実施の形態で説明を行う。
【００５７】
（第３の実施の形態）
図６は、第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置の構造を示す平面図である。同図に示すように第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置２０では、略二等辺三角形の外径を有したロードビーム２２と、このロードビーム２２の内側には後述するヘッドアームとの接合を行うための固定部となるベースプレート２４が設けられている。
【００５８】
前記ロードビーム２２は、金属製の薄板を、さらに具体的には非磁性（オーステナイト系）のステンレス薄板をプレスまたはエッチングにより形成したものである。そしてロードビーム２２において略二等辺三角形に相当する斜面両側には、前記ロードビーム２２の縁辺を一定の角度に曲げ起こした折曲部、あるいは半円筒状に曲げた折曲部２６が形成されており、これによりロードビーム２２における長手方向の剛性を確保するようにしている。
【００５９】
そして左右両側に形成された折曲部２６に挟まれたロードビーム２２の中央部分には、図中において開口が上方に向けられたコ字状のスリット２８が形成されており、このスリット２８の内側に位置する舌片を前述のベースプレート２４としている。
そしてこのベースプレート２４とロードビーム２２との境界部、すなわち図中、ライン３０で示される箇所を弾性変形部となる片持ち状の板バネ部３２としているとともに、ロードビーム２２においてライン３０の若干上下いずれかには一対の突起３４が隆起するよう形成されている。このため前記ベースプレート２４を固定した後、前記突起３４の頂部に対し磁気ヘッド装置２０の外部から押圧力を加えることで、ロードビーム２２をライン３０を中心に揺動可能にしている。突起３４の頂部に加わる押圧力によって、ロードビーム２２が揺動する状態を図７に示す。
【００６０】
なおロードビーム２２の先端側（図６における上方）には、記録媒体への書き込み／読み出しを行うための素子が組み込まれたスライダ３６（図８を参照）が、ジンバル（図示せず）を介して取り付けられている。
図８は、磁気ヘッド装置とヘッドアームとの取り付け位置関係を示す展開図であり、図９は、ヘッドアームに磁気ヘッド装置を取り付け、磁気ヘッド支持機構とした際の正面図である。
これらの図に示すように、磁気ヘッド装置２０を取り付けるためのヘッドアーム３８の先端には、磁気ヘッド装置２０におけるベースプレート２４の大きさにほぼ一致し、当該ベースプレート２４との固定をなすためのプレート取付面４０が形成されている。そしてプレート取付面４０の周囲にはロードビーム２２の外径を包含可能とする凹部４２が形成されており、磁気ヘッド装置２０を記録媒体に組み入れる際にロードビーム２２の後端側が、ヘッドアーム３８を干渉するのを防止するようにしている。但しこの凹部は磁気ヘッド装置浮上時に荷重の妨げにならない場合には追加しなくてもよい。
【００６１】
またヘッドアーム３８においてプレート取付面４０のさらに先端側表面には、前記突起３４との当接をなすための一対の押出面４４が設定されている。そしてプレート取付面４０にベースプレート２４を位置合わせした際に、ロードビーム２２上に形成された突起３４が、前記押出面４４に一致し、この押出面４４が前記突起３４の頂部を押圧するようにしている。
ところでベアリングが収納されるヘッドアーム３８のセンター穴４６を挟んだ後端側にはＶＣＭ（ボイスコイルモータ）を構成するためのコイル４８が設けられており、このコイル４８に通電することで、センター穴４６を中心としてヘッドアーム３８を揺動可能にしている。なお磁気ヘッド装置２０、ヘッドアーム３８、コイル４８とを有する磁気ヘッド支持機構５０は、外乱に対する影響を小さくする見地から、センター穴４６を中心にバランス取りが行われていることが望ましい。
【００６２】
図１０と図１１は、第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置を記録媒体に組み込む様子を示した説明図である。
まず図１０に示すように、第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置２０では、まず当該磁気ヘッド装置２０をスポット溶接等によってヘッドアーム３８に固定する。そして磁気ヘッド装置２０をヘッドアーム３８に固定すると、当該ヘッドアーム３８の先端に設定された一対の押出面４４（図１０、図１１には図示なし）がロードビーム２２の突起３４を押圧し、スライダ３６が記録媒体５２に対して下がるよう前記ロードビーム２２を揺動させる。なおロードビーム２２はその両端に形成された折曲部２６（図１０、図１１には図示なし）によって剛性が確保されているので、前記ロードビーム２２はたわまずに揺動することが可能である。ところでヘッドアーム３８におけるプレート取付面４０（図１０、図１１には図示なし）の後方には、凹部４２が形成されていることから、押出面４４からの押圧によって揺動したロードビーム２２の後端側が、ヘッドアーム３８側に干渉することがない（すなわち凹部４２の深さは、ロードビーム２２の傾き度合いに応じて干渉しないよう設定すればよい）。このため部品同士の干渉によって塵埃が生じるのを防止することができる。
【００６３】
同図に示すように、磁気ヘッド装置２０をヘッドアーム３８に固定した後は、スライダ３６が記録媒体５２の表面より上方に位置するようロードビーム２２を図示しない治具等を用いて揺動させ、その後、スライダ３６を記録媒体５２の表面に着地させる（ロードさせる）。この状態を図１１に示す。同図に示すような状態では、荷重を作るための突起３４の頂部から、板バネとロードビームの接続点までの距離をＡ、スライダ３６までの距離をＢ、板バネによる引上げ力をＦ１とし、スライダ３６に加わる記録媒体５２からの押付反力をＦ２とすると、変形するロス分を無視すれば、
【００６４】
【数式１】
Ｆ１・Ａ＝Ｆ２・Ｂ
に示されるように、押付力と押付反力によって突起部３４まわりに生じるモーメントが等しくなる。このためスライダの浮上特性に影響する記録媒体５２への押付反力は、押出面４４の押圧力、言い換えれば前記突起３４の突出高さによって設定することができる。
【００６５】
図１２は、第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置または磁気ヘッド支持機構を搭載した磁気記録装置を示す平面図であり、図１３は、図１２におけるＣＣ断面図である。
これらの図に示すような磁気記録装置５４では、磁気ヘッド支持機構５０まわりに特徴があり、その他の部分、すなわち記録媒体５２を回転駆動させるスピンドルモータ等については従来のものと同様である。このため磁気ヘッド支持機構５０を従来のものと入れ替えることで、耐衝撃特性に優れた磁気記録装置５４を提供することが可能になる。
【００６６】
図１４は、第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置の耐衝撃性能を説明するための模式図である。
同図に示すように、ヘッドアーム３８とロードビーム２２とを弾性変形部５６で接続するとともに、ロードビーム２２に設けた接触部５８にてヘッドアーム３８の押出面６０を押圧する。そして磁気ヘッド装置２０は、接触部５８まわりで重量のバランス取りが行われているが、これはロードビーム２２上の弾性変形部５６の位置を調整したり、あるいは同図に示すようにロードビーム２２におけるスライダ３６の反対側に重錘６２を貼り付け、この重錘６２によって重量のバランス取りを行うようにすればよい。なお重錘６２を振動減衰部材（ダンパー）によって形成すれば、磁気ヘッド装置２０まわりの共振点のピーク値を下げることが可能になり、磁気記録装置５４における制御系（位置決め等）を安定させることができる。
【００６７】
このように磁気ヘッド装置２０において接触部５８まわりの重量バランス取りが行われていると、図中、矢印６４方向に衝撃が加わっても、ロードビーム２２には回転力が発生せず、このため過度の衝撃によって記録媒体５２の表面からスライダ３６が浮き上がるのを防止することができ、これによりスライダ３６内に埋め込まれた素子の損傷、および記録媒体５２に打痕が発生するなどの障害を排除することができる。
また本実施の形態においては、弾性変形部５６によってロードビーム２２より先端側だけをフローティング構造としたので、弾性変形部５６以下のバネ下荷重を低減させることが可能になる。すなわち前記弾性変形部５６に支持されるロードビーム２２以下の質量をＷとし、接触部５８がロードビーム２２に加える押圧力をＦｓとし、ロードビーム２２以下に加わる衝撃加速度をａとすると、
【００６８】
【数式２】
Ｆｓ＝Ｗ・ａ
となる。そして発明者は、本発明により耐衝撃性がどの程度向上するかの試算・検討を行った。前記質量Ｗを３０ｍｇとし、Ｆｓを１２０ｇとすれば、
【００６９】
【数式３】
１２０＝０．０３・ａ ゆえに ａ＝４０００
となり、衝撃加速度４０００Ｇまで荷重突起部３４からロードビーム２２が浮き上がるのを防止することができ、それによりスライダ３６は記録媒体５２から離れたり、接触するのを防止することができるため、従来に比べ耐衝撃性能を大幅に引き上げることができる。また第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置２０の耐衝撃性能は、ヘッドアームの長さに影響されることがなく記録媒体５２の大きさに依存されることがない。
【００７０】
ところでロードビーム２２の材質は、剛性が確保できれば、上述したような薄板金属板に限定されることもなく、他の材質を適用することも可能である。
発明者は、従来用いられていたステンレスの薄板にかえて、ロードビーム２２を樹脂によって形成することを見いだした。このようにロードビーム２２を樹脂によって形成すれば、より一層のバネ下荷重の軽量化が達成されるので、耐衝撃性能を更に向上させることができる。なお前記樹脂は、ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ ＳｔａｔｉｃＤｉｓｃｈａｒｇｅ：静電気放電）を防止する見地から導電性を有する液晶ポリマー樹脂材やＰＰＳ樹脂材が良好であることを見いだしている。そしてこれら樹脂の体積固有抵抗は１０５Ωｃｍ以下であることが望ましい。
また樹脂自体が導電性を有していなくともロードビーム２２の射出成型後の表面にスパッタ、めっき等で金属被膜を形成し、ヘッドアーム３８側との電位を常に同一にするようにしてもよい。
【００７１】
図１５は、第３の実施の形態に係る磁気ヘッド支持機構の応用例を示す展開図である。
バネを配置する方向、スリットの方向を逆転させてロードビームを横断するような突起部３４をベースプレートに対してバネのスライダ側に設定し、荷重を発生させる構造をとることができる。この場合もロードビーム２２まわりの重心（釣合支点）を突起部３４に一致させることはいうまでもない。この構造においても前述の原則が保たれている限り必要な荷重を得ることができ、しかも衝撃に対しても安定して性能を得ることができる。
【００７２】
このように第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置、磁気ヘッド支持機構、磁気記録装置であれば、記録媒体のサイズや枚数に左右されることなく、一様に耐衝撃性能を向上させることができる。
なお第３の実施の形態では、ＣＳＳ方式の磁気記録装置５４を用いて説明を行ったが、この方式に限定されることもなく、ロードビーム２２の先端にタブを設け、このタブにより非動作時にスライダが記録媒体の面上から待避するランプロード方式としてもよい。このようにランプロード方式を採用すれば、非動作時では、ランプに乗り上げて、スライダと記録媒体の保護を行い、動作時は、本実施の形態にかかる構造でスライダと記録媒体の保護を行うことができ、磁気記録装置の信頼性を大幅に向上させることが可能になる。
【００７３】
なお前述したように磁気記録媒体上でトラックシーク動作を行わせるために、磁気ヘッド装置は、ピボットベアリング部分から、媒体方向に延長されたアームと呼ばれる支持部材が必要であるが、ハードディスクドライブ内部の空間的な問題から、一本の支持アームは通常アルミニウムかステンレススチール製の薄板が用いられてきた。しかし、この薄板構造では、加えられる衝撃に対しての十分な強度を有することができず、自由端においては衝撃による加速度により、変形を起こしてしまい、磁気ヘッド装置の先端側に取り付けられたスライダがクラッシュしてしまう原因となっていた。そこでこの問題を解決するために、一本あるいは複数本で構成された前記アームの媒体の存在しない一側面に、そのアームの面に対して垂直方向に補強板を取り付け、アームの衝撃加速度に対する変形強度を向上させるようにした。
【００７４】
上述したように磁気ヘッド装置では、ロードビームに形成された突起に、ロードビームまわりの釣合支点を一致させたことから、磁気ヘッド自体の耐衝撃特性は向上している。ここでさらにアームに前記補強板を設けるようにすれば、前記アームにリブ構造を持たせたことになり、外部から衝撃が加わった際、磁気ヘッド装置の取付部分に変形が生じるのを抑えることが可能になる。このように変形強度を向上させるための補強板７０をＷアーム７２に形成した状態図を図１６〜図１９に示す。
【００７５】
ところで上述した第３の実施の形態では、ロードビーム２２から突起３４を隆起させ、これを押出面４４に点接触させるようにしたので、押出面側に突起を設けることに対し、下記に示すような利点を得ることが可能になる。
【００７６】
図２０〜図２５は、ロードビームから突起を隆起させたことの利点を説明するためのものである。すなわち図２０はヘッド支持機構の側部説明図、図２１は同ヘッド支持機構の部品展開図、図２２は図２１の要部拡大図、図２３はヘッドアームとロードビームとの接合状態を示す斜視図、図２４は磁気ヘッド装置をヘッドアームに取り付けた状態を示す正面図、図２５は磁気ヘッド装置をヘッドアームに取り付けた状態を示す背面図を示す。
【００７７】
すなわちロードビーム２２においては、上述したように金属製の薄板を、さらに具体的には非磁性（オーステナイト系）のステンレス薄板をプレスまたはエッチングにより形成したものが用いられる。このためプレート取付面４０側に突起３４を形成すると、この突起３４がロードビーム２２側に点接触し、衝撃力が薄板のロードビーム２２に集中することで、当該ロードビーム２２に変形等が生じることが考えられる。しかし上述した第３の実施の形態では、これらの図に示すように前記突起３４をロードビーム２２側に形成したので、突起３４が前記ロードビーム２２より隆起した形態となり、ロードビーム２２側は有限面積が増大する（図２０、Ｃ寸法を参照）。このため衝撃力は突起の周縁部で受けることとなり、応力緩和がなされロードビーム２２側に変形等の障害が発生するのを防止することが可能になる。なお上述した第３の実施の形態では、ロードビーム２２に半球状もしくは帯状からなる突起３４を形成することとしたが、この形態に限定されることもなく、突起３４の数量を増大させたり、あるいは突起３４の形状を半球状から例えば半円柱状（図２１および図２２を参照）に変更し、有限面積の増大を図るようにしてもよい。
【００７８】
なお発明者は、本発明の目的とする応力緩和がどれだけ図れるかを、ヘッドアーム側に突起を形成する場合と、ロードビーム側に突起を形成する場合とで、ロードビームにかかる応力を比較検討した。発明者のシュミレーション解析によれば、前記突起を内径０．１ｍｍの半球状の突起とし板圧を４０μｍとし、突起に加える荷重値を１ｇｆとすると、ロードビーム側に突起を形成した場合、応力最大値は２．４８８Ｅ＋００７（Ｎ／ｍ２）になるが、前記突起をロードビームの対面する側に形成したものでは、応力最大値は１．１２３６Ｅ＋００８（Ｎ／ｍ２）になり、応力の集中度合いは約２２％まで低減させることができる。
このような結果から、突起が接する点に荷重が集中した場合、応力は広範囲に分布することがなく、一箇所に集中することが解る。ゆえに衝撃負荷が加わった際には、この差が塑性変形領域までの差として現れるため、本発明の有効性が確認された。
【００７９】
ここでロードビーム２２に上述した突起３４を形成する手順を説明する。
図２６は、プレスを用いて突起を形成する手順を示した工程説明図である。同図に示すように、ロードビーム２２の表面に突起３４を形成するには、まず一枚の薄板７４からロードビーム２２の外形をエッチングにより複数形成する。そしてエッチング工程を経てロードビーム２２の外形が形成された薄板７４を下側金型７６に取り付ける。なお下側金型７６の表面には突起３４を形成するための凸部８０が形成されており、上側金型７８に形成された凹部８２とロードビーム２２を挟んで嵌合することで、当該ロードビーム２２の表面に突起３４を形成するようにしている。下側金型７６に上側金型７８を嵌合させ、突起３４を形成する手順を図２７および図２８に示す。このようにプレス加工により突起３４を形成すれば、凸部８０と凹部８２の形状を変更することで用途に応じて様々な形状（例えば半円柱形状など）の突起３４を形成することが可能である。
【００８０】
図２９〜図３１は、エッチングにより突起を形成する手順を示した説明図である。これらの図に示すように前記突起３４はプレス加工だけでなく、エッチングによっても形成することが可能である。すなわち図２９に示すように突起３４が形成される箇所にマスク８４を施し、その後、図３０に示すようにエッチング液によって設定した突起３４の高さまでエッチングを行う。なおエッチングにより突起を形成する場合には、エッチング後にロードビーム２２の厚みが適切になるのを見越して、あらかじめエッチング前の板厚を設定しておくことはいうまでもない。そして設定した突起３４の高さまでエッチングを進行させた後は、エッチング液を洗い流し、エッチングの進行を停止させるとともに、突起３４の上方に残留するマスク８４を除去すればよい。このようにエッチング液を用いて突起３４を形成すれば、当該突起３４は一般的に台形形状となるが、このような形態でもロードビーム２２側の有限面積は増大するので、衝撃力によってロードビーム２２側に塑性変形が生じるのを防止することができる。
【００８１】
なお上述の突起３４の形成手順はロードビーム２２を対象として説明を行ったが、このロードビームに限定されることもなく、支持アームにも適用することが可能である。さらに上述した突起３４の形成は、エッチング液を用いたウェットエッチングに限定されることもなく、ドライエッチングによっても可能であることはいうまでもない。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、磁気ヘッド装置をスライダが取り付けられたロードビームに弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部として前記ロードビームまわりの釣合支点に一致させるとともに、前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定するよう構成した。
【００８３】
さらにヘッド支持機構を、ベースプレートとこのベースプレートから引き出されるロードビームとを備える磁気ヘッド装置と、前記ベースプレートとの取り付けをなすヘッドアームとを有し、前記ロードビームに取り付けられたスライダを介して記録媒体に押付荷重を加える磁気ヘッド支持機構であって、前記ベースプレートと前記ロードビームとの間に屈曲可能な弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部として前記ロードビームまわりの釣合支点に一致させるとともに、前記ヘッドアームから前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定したり、あるいは、支持アームと、この支持アームの一端下面に取り付けられたヘッドとを備え、前記支持アームは軸受部を回動中心として、記録媒体の半径方向及び記録面に対して垂直方向に回動可能に設けられ、前記支持アームに前記記録媒体方向の付勢力を付与する弾性手段を設けるとともに、前記支持アームに前記軸受部側と点接触をなすための突起を隆起させ、この突起の頂部と前記軸受部側とが当接する点を釣合支点として、前記支持アームが記録面に対して垂直方向に回動可能に設けるように構成したので、耐衝撃性能の向上が図れるとともに、記録媒体への押付荷重の設定を容易且つ高精度に行うことが可能になる。このため磁気記録装置自体の信頼性を向上させることができる。さらに前記突起をロードビームあるいは支持アーム側より隆起させたことから、これらロードビームや支持アーム側の有限面積が増大し、衝撃力による塑性変形を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持機構の動作原理について示す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持機構の動作原理について示す平面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるヘッド支持機構の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるヘッド支持機構の構成を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるヘッド支持機構の構成を示す軸受部付近の要部側面図である。
【図６】第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置の構造を示す平面図である。
【図７】押出面に加わる押圧力によって、ロードビームが揺動する状態を示す説明図である。
【図８】磁気ヘッド装置とヘッドアームとの取り付け位置関係を示す展開図である。
【図９】ヘッドアームに磁気ヘッド装置を取り付け、磁気ヘッド支持機構とした際の正面図である。
【図１０】第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置を記録媒体に組み込む様子（組込前）を示した説明図である。
【図１１】第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置を記録媒体に組み込む様子（組込後）を示した説明図である。
【図１２】第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置または磁気ヘッド支持機構を搭載した磁気記録装置を示す平面図である。
【図１３】図１２におけるＣＣ断面図である。
【図１４】第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置の耐衝撃性能を説明するための模式図である。
【図１５】第３の実施の形態に係る磁気ヘッド支持機構の応用例を示す展開図である。
【図１６】補強板をアームに形成した状態図（側面図）である。
【図１７】補強板をアームに形成した状態図（平面図）である。
【図１８】補強板をアームに形成した状態図である（複数ヘッド）。
【図１９】補強板をアームに形成した状態図である（単ヘッド）。
【図２０】ヘッド支持機構の側部説明図である。
【図２１】同ヘッド支持機構の部品展開図である。
【図２２】図２１の要部拡大図である。
【図２３】ヘッドアームとロードビームとの接合状態を示す斜視図である。
【図２４】磁気ヘッド装置をヘッドアームに取り付けた状態を示す正面図である。
【図２５】磁気ヘッド装置をヘッドアームに取り付けた状態を示す背面図を示す。
【図２６】プレスを用いて突起を形成する手順を示した工程説明図である。
【図２７】下側金型に上側金型を嵌合させ、突起を形成する手順を示す説明図である。
【図２８】下側金型に上側金型を嵌合させ、突起を形成する手順を示す説明図である。
【図２９】エッチングにより突起を形成する手順を示した説明図である。
【図３０】エッチングにより突起を形成する手順を示した説明図である。
【図３１】エッチングにより突起を形成する手順を示した説明図である。
【図３２】従来の磁気記録装置の概略を示す説明図である。
【図３３】磁気ディスクに対する磁気ヘッド装置の取り付け状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１………スライダ
２………支持アーム
３………ボイスコイル
４………板バネ部
５………バネ固定部材
６………ナット
７………取付ねじ
８………コイルホルダ
９………ヘッド支持機構
１０………軸受部
１１………ピボット軸受
１１ａ………突起
１１ｂ………突起
１１ｃ………カラー部
１２………磁気記録媒体
１３………ジンバル機構
１４………ディンプル
１５………基板
２０………磁気ヘッド装置
２２………ロードビーム
２４………ベースプレート
２６………折曲部
２８………スリット
３０………ライン
３２………板バネ部
３４………突起
３６………スライダ
３８………ヘッドアーム
４０………プレート取付面
４２………凹部
４４………押出面
４６………センター穴
４８………コイル
５０………磁気ヘッド支持機構
５２………記録媒体
５４………磁気記録装置
５６………弾性変形部
５８………接触部
６０………押出面
６２………重錘
６４………矢印
６６………突起部
６８………矢印
７０………補強板
７２………アーム
７４………薄板
７６………下側金型
７８………上側金型
８０………凸部
８２………凹部
８４………マスク
１０１………磁気記録装置
１０２………磁気ディスク
１０３………磁気ヘッド
１０４………アクチュエータ
１０５………可動コイル
１０６………磁気回路
１０７………矢印
１０８………ロードビーム
１０９………ベースプレート
１１０………スライダ
１１１………境界部分
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ヘッド装置、磁気ヘッド支持機構、ならびに磁気記録装置に係り、特に、耐衝撃性の向上を図るようにした磁気ヘッド装置、磁気ヘッド支持機構、ならびに磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３２は、従来の磁気記録装置の概略を示す説明図である。
同図に示すように磁気記録装置１０１では、回転可能な記録媒体となる磁気ディスク１０２と、この磁気ディスク１０２上で浮上した磁気ヘッド１０３を前記磁気ディスク１０２の半径方向に移動させるための磁気ヘッド支持機構１０４とを有している。このように構成された磁気記録装置１０１では、あらかじめ磁気ディスク１０２の表面に書き込まれたサーボ信号（位置情報）を前記磁気ヘッド１０３で読み取り、この読み取り情報をもとに磁気ヘッド１０３の反対側に設けられた可動コイル１０５に通電を行い、磁気回路１０６中に矢印１０７の方向に力を発生させ、前記磁気ヘッド１０３を目的のトラック（位置）まで移動させるようにしている。
【０００３】
図３３は、磁気ディスクに対する磁気ヘッド装置の取り付け状態を示す説明図である。
同図に示すように、磁気ヘッド１０３の中央部には、ロードビーム１０８が設けられている。そして当該ロードビーム１０８の片側端部は磁気ヘッド支持機構１０４との接合をなすベースプレート１０９に固定されており、前記ロードビーム１０８における他方側端部には、スライダ１１０が固定されている。なおロードビーム１０８とベースプレート１０９との境界部分１１１には板バネ部が形成されており、この板バネ部で発生する付勢力によって磁気ディスク１０２に対するスライダ１１０の押付荷重（いわゆるロード荷重）を設定するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述した磁気記録装置には以下に示すような問題があった。
すなわち従来における磁気ヘッド装置の取り付け構造は、ベースプレート１０９を中心とした片持ち支持構造となっており、例えば垂直方向（磁気ディスク１０２の厚み方向）に衝撃が加わると、前記スライダ１１０を質点とするベースプレート１０９を中心とした回転モーメントが発生する。そして回転モーメントにより発生する力が、スライダの押付荷重を上回ると、前記スライダ１１０が磁気ディスク１０２の表面から一瞬浮き上がり、その後磁気ディスク１０２の表面に衝突することによって、スライダ１１０自体が損傷したり、あるいは磁気ディスク１０２の表面に打痕が生じ、既に書き込まれたデータが損失するおそれがあった。
【０００５】
さらにベースプレート１０９を中心としたスライダ１１０の押付荷重は、上述したようにロードビーム１０８の根元（すなわちベースプレート１０９との境界部分）に形成された板バネ部によって発生させるようにしている。このため前記ロードビーム１０８には剛体部分と板バネ部という特性が異なる部分を形成しなくてはならず、構造が複雑になってしまうという問題点があった。また板バネ部を形成するということは、ロードビームに高精度の曲げ加工を施したり、加工後の検査を行うことが必須となり、製造工程が増大するという問題があった。
【０００６】
このような障害を防止するため、種々の技術が提案されている。
特開平９−８２０５２号公報では、スライダが取り付けられる反対方向に第２のロードビームを延設するとともに、この第２のロードビームに荷重部材を設け、衝撃加速度の中心をスライダの回転中心に合わせるようにしたものが開示されている。
【０００７】
また特開平８−１０２１５９号公報では、サスペンションの自由端部はベースまたはカバーに設けられたピン突起と当接可能になっているものが開示されており、さらに特開平２００１−５７０３２号公報では、ロードビーム取り付け用のベース部の一部を延伸して形成されたリミッタを設け、このリミッタによりロードビームの運動範囲を制限し、衝撃による障害を防止するようにしたものが開示されている。なお特開平８−１０２１５９号公報におけるサスペンションは、その自由端部に設けられた磁気ヘッドを磁気ディスクの表面に向けて付勢可能にするものであり、前記ロードビームと同様の作用を行うものである。
【０００８】
しかし特開平９−８２０５２号公報では、スライダに加える荷重をロードビームに設けられたバネ付勢によって得ており、前記ロードビームに高精度の曲げ加工を施す必要があり、バネ機構を中間に介在する機構の為、印加された加速度により発生する回転モーメントによるはね上がりを防止することができないという問題があった。また特開平８−１０２１５９号公報では、磁気ヘッド装置がシッピングゾーンに有る場合（すなわち磁気ディスクが非動作時）の衝撃対策に限定されており、前記磁気ヘッド装置がデータゾーンに有る場合（磁気ディスクが動作時）の衝撃対策を行うものではなかった。さらに特開平２００１−５７０３２号公報においては、ロードビームの運動領域を制限するリミッタを設けているものの、スライダに加える荷重をロードビームに設けられたバネ付勢によって得ており、特開平９−８２０５２号公報と同様、前記ロードビームに高精度の曲げ加工を施す必要があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に着目し、磁気記録装置の動作時および非動作時の両方において耐衝撃性の向上を図るとともに、記録媒体への押付荷重の設定を容易且つ高精度に行うことができる磁気ヘッド装置、磁気ヘッド支持機構、ならびに磁気記録装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る磁気ヘッド装置、磁気ヘッド支持機構ならびに磁気記録装置では、ロードビーム全体を１つの剛体として扱い、そのロードビームと固定部材との間にバネ構造を設けるとともに前記ロードビームの重心を釣合支点として受けることで天秤構造を構成すれば、垂直方向に衝撃が加わっても釣合支点まわりにロードビームが回転することが無くなり、バネ下荷重の低減と合わせて、耐衝撃特性を向上させることができるという知見に基づいてなされたものである。
【００１１】
すなわち本発明に係る磁気ヘッド装置は、スライダが取り付けられたロードビームに弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部とするとともに、前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定するよう構成した。
【００１２】
また本発明に係る磁気ヘッド装置は、スライダが取り付けられたロードビームに弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部として前記ロードビームまわりの釣合支点に一致させるとともに、前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定するよう構成した。
【００１３】
さらに具体的には、ヘッドアームに取り付けられるベースプレートと、このベースプレートから引き出されるロードビームとを備え、当該ロードビームに取り付けられたスライダを介して記録媒体の表面に押付荷重を加える磁気ヘッド装置であって、前記ベースプレートと前記ロードビームとの間に弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部として前記ロードビームまわりの釣合支点に一致させるとともに、前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定するよう構成した。
【００１４】
なお前記ロードビームから隆起する前記突起は、前記垂直方向に規定範囲内の衝撃値が加わった際に、前記ロードビームが弾性変形域に収まるように前記突起まわりの有限面積を設定することが望ましい。またバランス取りは、振動減衰部材からなる重錘によって行われることが好ましく、さらに前記重錘は、樹脂により形成するようにしてもよい。そして前記ロードビームは樹脂により形成してもよく、その際、前記樹脂に導電性樹脂を用い、外部材との電気的導通を図るようにしたり、あるいは前記樹脂の表面に導電性被膜を形成し、この導電性被膜を介して外部材との電気的導通を図るようにしてもよい。
【００１５】
また前記記録媒体の半径方向に回動するように回動支持されたヘッドアームは、その回動範囲内において、前記記録媒体との干渉を起こさないように前記ヘッドアームに対して垂直方向に取り付けられた補強板を有するようにしてもよい。
【００１６】
一方、本発明に係る磁気ヘッド支持機構は、ベースプレートとこのベースプレートから引き出されるロードビームとを備える磁気ヘッド装置と、前記ベースプレートとの取り付けをなすヘッドアームとを有し、前記ロードビームに取り付けられたスライダを介して記録媒体に押付荷重を加える磁気ヘッド支持機構であって、前記ベースプレートと前記ロードビームとの間に屈曲可能な弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部とするとともに、前記ヘッドアームから前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定するよう構成した。
【００１７】
また本発明に係る磁気ヘッド支持機構は、ベースプレートとこのベースプレートから引き出されるロードビームとを備える磁気ヘッド装置と、前記ベースプレートとの取り付けをなすヘッドアームとを有し、前記ロードビームに取り付けられたスライダを介して記録媒体に押付荷重を加える磁気ヘッド支持機構であって、前記ベースプレートと前記ロードビームとの間に屈曲可能な弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部として前記ロードビームまわりの釣合支点に一致させるとともに、前記ヘッドアームから前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定するよう構成した。なお前記ロードビームから隆起する前記突起は、前記垂直方向に規定範囲内の衝撃値が加わった際に、前記ロードビームが弾性変形域に収まるように前記突起まわりの有限面積を設定することが望ましい。
【００１８】
またバランス取りは、振動減衰部材からなる重錘によって行われることが好ましく、さらに前記重錘は、樹脂により形成するようにしてもよい。そして前記ロードビームは樹脂により形成してもよく、その際、前記樹脂に導電性樹脂を用い、外部材との電気的導通を図るようにしたり、あるいは前記樹脂の表面に導電性被膜を形成し、この導電性被膜を介して外部材との電気的導通を図るようにしてもよい。
【００１９】
また前記記録媒体の半径方向に回動するように回動支持されたヘッドアームは、その回動範囲内において、前記記録媒体との干渉を起こさないように前記ヘッドアームに対して垂直方向に取り付けられた補強板を有するようにしてもよい。
【００２０】
ところで本発明に係る磁気ヘッド支持機構の他の形態としては、支持アームと、この支持アームの一端下面に取り付けられたヘッドとを備え、前記支持アームは軸受部を回動中心として、記録媒体の半径方向及び記録面に対して垂直方向に回動可能に設けられ、前記支持アームに前記記録媒体方向の付勢力を付与する弾性手段を設けるとともに、前記支持アームに前記軸受部側と点接触をなすための突起を隆起させ、この突起の頂部と前記軸受部側とが当接する点を釣合支点として、前記支持アームが記録面に対して垂直方向に回動可能に設けるよう構成した。そして前記支持アームから隆起する前記突起は、前記垂直方向に規定範囲内の衝撃値が加わった際に、前記突起周囲が弾性変形域に収まるように前記突起まわりの有限面積を設定することが望ましい。
【００２１】
さらに本発明に係る磁気記録装置では、請求項１乃至請求項９のいずれか１の磁気ヘッド装置を搭載したり、あるいは請求項１０乃至請求項１９のいずれか１の磁気ヘッド支持機構を搭載するよう構成した。なおフローティング構造とは、ロードビームがベースプレートと剛体接続されておらず、ベースプレートに生じた負荷衝撃力がロードビーム側に直接伝達するのを防止できるような構成のことである。
【００２２】
上記構成によれば、スライダが取り付けられたロードビームに弾性変形部を設け、このロードビームから隆起させた突起を中心に前記ロードビームの重量バランス取りを行う（ロードビーム上のスライダの取り付け反対側に重錘を取り付けてバランス取りを行うようにしてもよい）。このように弾性変形部を介してロードビームをフローティング構造で支持し、さらにロードビームに形成された突起を支点として揺動可能にすれば、前記ロードビームに衝撃が加わっても、突起（荷重発生部）まわりに回転力が発生しスライダが記録媒体から浮き上がることがない。このため衝撃によってスライダが記録媒体に打痕を与えたり、あるいは磁気ヘッド装置そのものが損傷するのを防止することができる。さらにロードビームから荷重発生部となる突起を隆起させたことから、前記突起の頂部が外部と点接触することとなり、この突起の頂部に加わる押圧は拡径されたロードビーム側で分散される。このためロードビームの局部に集中荷重が加わらずロードビームが変形するのを防止することができる。なお本発明に係る磁気ヘッド装置や、磁気ヘッド支持機構が搭載される磁気記録装置では一般的に限界衝撃値が設定される。そしてこの限界衝撃値が前記突起を介してロードビーム側に加わった際、このロードビームにおける突起まわりの部分（突起周縁部）に瞬間的に衝撃力が加わるが、前記突起の外径を拡大すれば、衝撃値を受ける有限面積が増大し、衝撃によって発生する応力の緩和が達成されるので、前記応力をロードビームを構成する材質の弾性変形域内に収めることができる。このためロードビーム側に変形が生じることなく、安定した性能を発揮することができる。なお応力緩和の手段（すなわち有限面積の拡大の手段）としては突起周縁部の拡大だけに限定されることもなく、突起を複数形成したり、これらの組み合わせによって達成するようにしてもよい。
【００２３】
またロードビームに形成される突起に対し、外部から押圧力を与えればロードビームは弾性変形部を中心として回転するので、この回転量の増減によってスライダの記録媒体に対する押付荷重を設定することが可能になる。このようにロードビームの回転量で押付荷重を規定することから正確な押付荷重を発生させることが可能になり、前記押付荷重のばらつきを抑えることが可能になる。またロードビームに押付荷重を提供するための弾性曲げを形成することを不要にしたので、前記ロードビームへの高精度の曲げ加工を施す工程や、バネ荷重を計測する検査工程が不要となり、製造工程の簡略化を達成することができることはいうまでもない。
【００２４】
ところでベースプレートから弾性変形部を介して、ロードビームを接続する形態とすれば、磁気ヘッド支持機構全体、あるいはアクチュエータ全体（ヘッドアームやＶＣＭ等を含む）をフローティング構造にする必要がなく磁気ヘッド装置をフローティング構造にすることができる。このため弾性変形部以下の重量低減が達成され（バネ下荷重の低減）、当該重量低減による耐衝撃性を向上させることが可能になる。
【００２５】
さらにヘッドアームに押出面を形成するとともに、この押出面とロードビームの突起を接触させれば、前記突起の突出高さに応じた分だけ、ロードビームが弾性変形部を中心として回転移動する。このため前記接触部の突出高さ寸法を管理することで個々の製品間でばらつきのない押付荷重を得ることができる。
なお突起まわりにおけるロードビームの重量バランス取りは、前記ロードビームへの重錘の追加、あるいは軽量化を目的とした穴空け等のいずれか一方、あるいは、その組み合わせによって行うようにすればよい。なおロードビームに重錘を取り付ける際、この重錘を抑振鋼板に代表されるような振動減衰部材とすれば、ロードビームが持つ固有の共振周波数（いわゆる共振点）のピーク値を任意に下げることが可能になり、アクチュエータ系の安定化を促進させることができる。
【００２６】
ところで本発明におけるロードビームでは、当該ロードビームに弾性部分を要しない設計も可能であることから、種々の材料を使用することが可能となる。すなわち従来のステンレス等の金属材料に限定されることもなく、例えばロードビームを樹脂によって形成するようにしてもよい。このように樹脂によってロードビームを構成すれば、従来の金属材料に比較して、大幅な軽量化を図ることができる。ゆえにロードビームの樹脂化によって弾性変形部以下の重量低減が達成され（バネ下荷重の低減）、当該重量低減による耐衝撃性を一層向上させることが可能になる。
【００２７】
なお樹脂に導電性樹脂を適用すれば、ロードビームとアクチュエータ、ならびに磁気記録装置のベース側と電位を共通にすることができる。このためロードビーム側に静電気放電が発生するのを防止することが可能になり、磁気ヘッド装置が静電気によって破壊されるのを防止することができる。また導電性樹脂を使用せずともその表面に導電性被膜を形成すれば、前記導電性樹脂と同様の効果を得ることができる。なお導電性被膜は、体積抵抗値の小ささから金属被膜であることが望ましい。また導電性樹脂と導電性被膜の組み合わせで有れば、より望ましい効果が得られることはいうまでもない。
【００２８】
そして上述したような磁気ヘッド装置、あるいはアクチュエータを磁気記録装置に搭載すれば、当該磁気記録装置のサイズ、あるいは動作時／非動作時に拘わらず、耐衝撃性能を向上させることが可能になり、磁気記録装置自体の信頼性を向上させることができる。
【００２９】
ところでヘッドが取り付けられ、弾性手段が設けられた支持アームの回動中心まわりに突起を隆起させ、軸受け部側に点接触させれば、この突起が釣合支点となる天秤構造が構成され、垂直方向に衝撃が加わっても支持アームに揺動が発生することが無くなり、記録媒体からヘッドが浮き上がるのを防止することができる。このため耐衝撃特性の向上を図ることが可能になる。また支持アーム側に突起を形成し、この突起の頂部を軸受部側に点接触させたことから、衝撃力の集中荷重が薄板の支持アームに加わることが防止され、当該支持アームに変形が生じるのを防止することができる。なお支持アームから隆起する突起を拡径したり、前記突起の数量を増大することで、前記衝撃値を受ける有限面積が増大し、衝撃によって発生する応力の低下が達成されるので、前記応力を支持アームを構成する材質の弾性変形域内に収めることができる。このため支持アーム側に変形が生じることなく、安定した性能を発揮することができる。
【００３０】
なお本明細書で用いる磁気ヘッド装置とは、スライダ、ロードビームを包含するＨＧＡの形態であり、磁気ヘッド支持機構とは、前記磁気ヘッド装置の構造にヘッドアーム（ベースプレート）を加えた形態としている。また、ベースプレートとは、ヘッドアームとの固着部を示しており、別部材であっても、一体で形成されていてもよい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る磁気ヘッド装置、磁気ヘッド支持機構、ならびに磁気記録装置の具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態として、本発明のヘッド支持機構の動作原理を磁気記録装置を例として説明する。
図１は本発明のヘッド支持機構の動作原理について示すための、ヘッド支持機構の概略構成を示す側面図であり、図２はその平面図である。
図１及び図２において、磁気変換素子（図示せず）を設けたスライダ１を、一端下面に搭載した支持アーム２は、他端側において、図示するように板バネ部４の一端側部分と止着されており、板バネ部４の他端側部分はバネ固定部材５を介してピボット軸受１１（図２には図示しない）と止着されている。
【００３３】
これによって、支持アーム２はピボット軸受１１に板バネ部４を介して弾性的に保持された状態となる。
また支持アーム２からは一対の突起１１ａ及び１１ｂ（図１には図示せず）が隆起しており、その頂部がピボット軸受１１のＰａ、Ｐｂ点に対し当接し、板バネ部４の弾性力によって支持アーム２の一端側が磁気記録媒体１２方向へ付勢され、このとき、当接点Ｐａ及びＰｂ点には圧縮応力が発生する。磁気記録媒体１２が無い場合は、板バネ部４が変形して、支持アーム２は図１における点線で示した位置になるように構成されている。
【００３４】
なお、支持アーム２から隆起する各突起１１ａ及び１１ｂは、当該支持アーム２が磁気記録媒体１２の半径方向に回動する際の回動中心軸方向及び支持アーム２の長手方向に対して垂直で、その回動中心軸を通る線上において支持アーム２と当接するように設けられている。
磁気記録装置の動作時、つまり磁気記録媒体１２に対してスライダ１が浮上している際のスライダ１へのロード荷重は、支持アーム２の各突起１１ａ及び１１ｂがピボット軸受１１から受ける磁気記録媒体１２方向への圧縮応力によって生じることになる。
【００３５】
ヘッド支持機構をこのような構成にすることにより、支持アーム２を剛性の高い材料で形成することができる。このため、ピボット軸受１１から、支持アーム２の各突起１１ａ及び１１ｂ、支持アーム２における各突起１１ａ及び１１ｂからスライダ１が形成される領域にいたるまでの全領域において、剛性の高い材料によってヘッド支持機構を形成することができる。
【００３６】
このように支持アーム２を高剛性な材料で形成すれば、支持アーム２の共振周波数を高くすることができるので、従来問題となっていた振動モードが発生せず、セットリング動作が必要ないので、高速な支持アーム２の回動及び位置決めが可能となり、磁気記録装置のアクセス速度を向上することが可能となる。
また弾性手段である板バネ部４が、支持アーム２の構造の中には組み込まれず、支持アーム２とは独立して設けられているために、板バネ部４の厚み、材質等を変更することにより、板バネ部４の強度及びバネ定数を選定することが可能となる。
【００３７】
また、ヘッド支持機構を使用する際の構成によって、板バネ部４によって保持された部分の重心位置、たとえばボイスコイルモータによって回動を行う場合には、ボイスコイルとコイルホルダとを装着した状態での支持アーム２の重心位置を、支持アーム２の磁気記録媒体１２の半径方向の回動軸と磁気記録媒体１２の記録面に対して垂直方向の回動軸との交点と同一、つまりピボット軸受１１と支持アーム２の突起１１ａ及び１１ｂとが当接する点Ｐａ及びＰｂを結ぶ線上の中点Ｐと平面上において実質的に同じ位置となる（図２において、Ｐ点とＰａ点との距離及びＰ点とＰｂ点との距離が等しくＬとなる）ようにヘッド支持機構を設計することにより、外部からの衝撃等に対して、振動の少ない、安定したヘッド支持機構を提供することが可能となる。この場合、最も耐衝撃性の大きいヘッド支持機構を提供することができるが、多少のずれは実用上問題ない。
【００３８】
さらに、図１に示すように、スライダ１を支持アーム２に設けられたジンバル機構１３によって支持アーム２の一端下面に形成したディンプル１４を介して支持することにより、磁気記録装置の動作時におけるスライダ１の磁気記録媒体１２に対するロール、ピッチ方向の不要な振動等にも追従する柔軟性あるヘッド支持機構を実現することができる。
【００３９】
以上のように、本発明のヘッド支持機構においては、スライダ１へのロード荷重を大きく、柔軟性を高く、さらに構造体の剛性を高くしたい、という相反する要請を、それぞれ別々の構成要素の作用として独立して実現することができ、ヘッド支持機構の設計が簡易になると共に、その設計の自由度を飛躍的に広げることが可能となる。
さらにまた、本発明のヘッド支持機構においては、従来のヘッド支持機構のような、非常に精密な板バネ部のフォーミング加工（曲げ加工）の必要が無いので、従来と比較して簡易にヘッド支持機構を製造することができる。
【００４０】
次に本発明のヘッド支持機構の動作について、図１及び図２を用いて説明する。
前述のように、磁気記録媒体１２が停止している際には、スライダ１と磁気記録媒体１２が接触して停止しているが、磁気記録媒体１２が記録再生時に回転開始した場合には、スライダ１が浮上し、板バネ部４が変形し、支持アーム２が図１における実線で示した状態で、磁気ヘッドと磁気記録媒体１２との間に一定の空隙を保って磁気記録再生が行われる。
【００４１】
この場合、図１中の点線の状態に支持アーム２を戻そうとする板バネ部４の反力が、スライダ１に印加されるロード荷重となる。
このロード荷重を、板バネ部４の材質、厚み、支持アーム２の突起１１ａ及び１１ｂの高さ、または支持アーム２と板バネ部４との継部である図１中のＧ点との位置関係によって変化させることができる。
例えば、板バネ部４を剛性の高い材料で、厚く形成することにより大きなロード荷重を印加することができ、また支持アーム２の突起１１ａ及び１１ｂを高くすること、または図１における支持アーム２と板バネ部４との継部Ｇ点の位置をＰ点に近づけることによっても、大きなロード荷重をスライダ１に対して印加することができる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態として、第１の実施の形態に示した動作原理を実現するための、ヘッド支持機構として、本発明の磁気記録装置のヘッド支持機構の構成を示す。
図３に本発明のヘッド支持機構の構成を示す斜視図、図４に分解斜視図、図５に軸受部付近の要部側面図をそれぞれ示す。
【００４３】
図３及び図４に示すように、ヘッド支持機構９は、ほぼ環状の板バネ部４と半円環形状のバネ固定部材５とが接続され、板バネ部４が支持アーム２に接続されて構成されている。支持アーム２は、ボイスコイルモータによって磁気記録媒体１２の半径方向に回動可能となるように、ボイスコイル３を取り付けたコイルホルダ８に接続されている。これらの部材がピボット軸受１１と共に、軸受部１０とナット６とによって挟持される構成となっている。
【００４４】
また、図５に示すように、軸受部１０に設けられた取付ねじ７によって、ヘッド支持機構９全体が基板１５に軸止されている。
図５を用いて各部材間の接続をさらに詳細に説明する。まず、回転軸の紙面に向かって右側の部分において、板バネ部４の上面と支持アーム２の下面とが接続され、紙面に向かって左側の部分において板バネ部４及びバネ固定部材５は、ピボット軸受１１のカラー部１１ｃと共に、軸受部１０とナット６とによって挟持されている。また、支持アーム２はコイルホルダ８に取り付けられた構成になっている。
【００４５】
このような構成にすることにより、板バネ部４は、図５に示すように２段階に折れ曲がるように変形し、支持アーム２が弾性的に保持される構成が実現できる。
また、軸受部１０はベアリングを内蔵しており、支持アーム２は磁気記録媒体の半径方向に回動し、一端下面に設けられた磁気ヘッドを所定の位置へ移動させることができる。
支持アーム２の突起１１ａ及び１１ｂは、軸受部１０の軸方向及び支持アーム２の長手方向に垂直で、軸受部１０の磁気記録媒体の半径方向の回動中心を通る線上でピボット軸受１１と当接するように設けられている。
【００４６】
さらに、支持アーム２の各突起１１ａ、１１ｂは、それぞれ支持アーム２の長手方向の中心線に対して対称な位置に設けられており、この一対の突起１１ａ、１１ｂがピボット軸受１１に当接（点接触）することによって、その反力により支持アーム２が押下される構成になっている。
また、板バネ部４によって保持された部分の重心位置、つまりボイスコイル３とコイルホルダ８とを装着した状態での支持アーム２の重心位置を、支持アーム２の突起１１ａ及び１１ｂと、ピボット軸受１１とが当接する点Ｐａ及びＰｂを結ぶ線上の中点Ｐと実質的に同じ位置となる（図２において、Ｐ点とＰａ点との距離及びＰ点とＰｂ点との距離が等しくＬとなる）ように、ヘッド支持機構９を設計することにより、外部からの衝撃等に対して、振動の少ない、安定したヘッド支持機構を提供することが可能となる。この場合、最も耐衝撃性の大きいヘッド支持機構を提供することができるが、多少のずれは実用上問題ない。
【００４７】
また、スライダ１及びジンバル機構１３の重量も考慮し、ボイスコイル３、コイルホルダ８、スライダ１及びジンバル機構１３とを装着した状態での支持アーム２の重心位置を平面上においてＰ点と実質的に同じ位置となるようにヘッド支持機構９を形成してもよい。
ここで各部材について説明する。まず支持アーム２は金属、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）にて一体に厚さ６４μｍに形成されている。支持アーム２の形成にはエッチング法又はプレス加工法を用いることもできる。
【００４８】
このような支持アーム２を用いることにより、その共振周波数を、従来の２ｋＨｚ前後から１０ｋＨｚ前後へと非常に高周波にすることができるために、従来よりさらにヘッド支持機構の回動速度及びそのアクセス速度の速い磁気記録装置を得ることができる。
なお、支持アーム２の先端部の図３中Ｃに示した領域に、長手方向の剛性を上げるために、磁気記録媒体の記録面に垂直な方向に高さ０．２ｍｍ程度の折り曲げ部を設けてもよい。
【００４９】
また、図４において、スライダ１はジンバル機構１３によって、ディンプル（図示せず）を介してロール、ピッチ方向に傾動可能に支持されており、スライダ１の磁気記録媒体１２の流出端側に、磁気変換素子が設けられている。
【００５０】
バネ固定部材５は金属、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）にて厚さ０．１ｍｍに形成され、板バネ部４は金属、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）にて厚さ３８μｍに形成されている。これらの形成はエッチング法、もしくはプレス加工法を用いて加工、成形を行うことができる。
また、コイルホルダ８は金属、例えばＡｌ、またはＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を用いて厚さ０．３ｍｍに形成されている。形成にはＡｌの場合はダイカスト法またはプレス加工法を用い、ＰＰＳの場合には公知の樹脂成形方法にて行うことができる。
【００５１】
また、各部材間の接続については、スポット溶接法、超音波溶接法、レーザ溶接法等の公知の方法で行うことができる。
なお、本発明においては、各部材の製造方法、または各部材間の接続方法について、何ら限定するものではない。
【００５２】
以上のような構成にすることにより、第１の実施の形態に示したような原理を具現化できるヘッド支持機構を提供することができる。
また、このようなヘッド支持機構９の構成にすることにより、支持アーム２の突起１１ａ及び１１ｂを支点として当該支持アーム２が磁気記録媒体の記録面に垂直な方向に自由に回動することができるので、従来にない、新しい動作を行うことができる。
【００５３】
すなわちＣＳＳ方式の磁気記録装置において、従来は支持アーム２を上下方向に任意に動かすことができなかったために、ＣＳＳ領域の表面をデータ領域の表面よりも粗く形成しておくことにより、停止時にスライダが磁気記録媒体に吸着することを防止する必要があったが、本発明のヘッド支持機構によれば、支持アーム２を公知の手段によって、上下に操作することが可能であり、磁気記録装置の停止時には、支持アーム２を磁気記録媒体１２から少し離しておくことが可能である。このために、磁気記録媒体１２にＣＳＳ領域のような磁気ヘッドの退避領域を設けることが不要となる。
【００５４】
また、Ｌ／ＵＬ方式の磁気記録装置においても、本発明のヘッド支持機構を用いることにより、支持アーム２を公知の手段によって、上下に操作することが可能であり、磁気記録装置の停止時には、支持アーム２を磁気記録媒体１２から少し離しておくことが可能である。このために、従来のように磁気ヘッドをロード、アンロードさせる磁気記録媒体の無駄な領域を極力少なくすることができる。
【００５５】
なお、本発明の実施の形態においては、磁気ヘッドを用いた磁気記録装置のヘッド支持機構について説明したが、本発明のヘッド支持機構は、非接触型のディスク記録再生装置、たとえば光ディスク装置や光磁気ディスク装置等のヘッド支持機構として用いた場合も同様の効果を有する。
なお上述した第１および第２の実施の形態では、支持アーム２から突起１１ａ及び１１ｂを隆起させ、これを軸受部側となる平板状のピボット軸受１１に点接触させるようにしたので、ピボット軸受側に頂部を設けることに対し、下記に示すような利点を得ることが可能になる。
【００５６】
すなわち支持アーム２は通常、軽量化や磁気記録装置の厚み方向の制約などから薄板で構成される場合が殆どである。このためピボット軸受１１側に頂部を形成すると、この頂部が支持アーム２側に点接触し、衝撃力が薄板の支持アームに集中してしまい、当該支持アームに変形等が生じることが考えられる。しかし上述した第１および第２の実施の形態では、前記頂部を支持アーム側に形成したので、頂部が前記支持アームから隆起した形態となり、支持アーム側は有限面積が増大する。このため衝撃力は頂部周縁部で受けることとなり、応力緩和がなされ支持アーム側に変形等の障害が発生するのを防止することが可能になる。なお上述した実施の形態では、支持アームの幅方向両側に一対の突起１１ａ、１１ｂを形成することとしたが、この数量に限定されることもなく、頂部の数量を増大させたり、あるいは頂部の形状を半球状から例えば半円柱状に変更し、有限面積の増大を図るようにしてもよい。なおこれら頂部の形成方法については、以下に後述する第３の実施の形態で説明を行う。
【００５７】
（第３の実施の形態）
図６は、第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置の構造を示す平面図である。同図に示すように第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置２０では、略二等辺三角形の外径を有したロードビーム２２と、このロードビーム２２の内側には後述するヘッドアームとの接合を行うための固定部となるベースプレート２４が設けられている。
【００５８】
前記ロードビーム２２は、金属製の薄板を、さらに具体的には非磁性（オーステナイト系）のステンレス薄板をプレスまたはエッチングにより形成したものである。そしてロードビーム２２において略二等辺三角形に相当する斜面両側には、前記ロードビーム２２の縁辺を一定の角度に曲げ起こした折曲部、あるいは半円筒状に曲げた折曲部２６が形成されており、これによりロードビーム２２における長手方向の剛性を確保するようにしている。
【００５９】
そして左右両側に形成された折曲部２６に挟まれたロードビーム２２の中央部分には、図中において開口が上方に向けられたコ字状のスリット２８が形成されており、このスリット２８の内側に位置する舌片を前述のベースプレート２４としている。
そしてこのベースプレート２４とロードビーム２２との境界部、すなわち図中、ライン３０で示される箇所を弾性変形部となる片持ち状の板バネ部３２としているとともに、ロードビーム２２においてライン３０の若干上下いずれかには一対の突起３４が隆起するよう形成されている。このため前記ベースプレート２４を固定した後、前記突起３４の頂部に対し磁気ヘッド装置２０の外部から押圧力を加えることで、ロードビーム２２をライン３０を中心に揺動可能にしている。突起３４の頂部に加わる押圧力によって、ロードビーム２２が揺動する状態を図７に示す。
【００６０】
なおロードビーム２２の先端側（図６における上方）には、記録媒体への書き込み／読み出しを行うための素子が組み込まれたスライダ３６（図８を参照）が、ジンバル（図示せず）を介して取り付けられている。
図８は、磁気ヘッド装置とヘッドアームとの取り付け位置関係を示す展開図であり、図９は、ヘッドアームに磁気ヘッド装置を取り付け、磁気ヘッド支持機構とした際の正面図である。
これらの図に示すように、磁気ヘッド装置２０を取り付けるためのヘッドアーム３８の先端には、磁気ヘッド装置２０におけるベースプレート２４の大きさにほぼ一致し、当該ベースプレート２４との固定をなすためのプレート取付面４０が形成されている。そしてプレート取付面４０の周囲にはロードビーム２２の外径を包含可能とする凹部４２が形成されており、磁気ヘッド装置２０を記録媒体に組み入れる際にロードビーム２２の後端側が、ヘッドアーム３８を干渉するのを防止するようにしている。但しこの凹部は磁気ヘッド装置浮上時に荷重の妨げにならない場合には追加しなくてもよい。
【００６１】
またヘッドアーム３８においてプレート取付面４０のさらに先端側表面には、前記突起３４との当接をなすための一対の押出面４４が設定されている。そしてプレート取付面４０にベースプレート２４を位置合わせした際に、ロードビーム２２上に形成された突起３４が、前記押出面４４に一致し、この押出面４４が前記突起３４の頂部を押圧するようにしている。
ところでベアリングが収納されるヘッドアーム３８のセンター穴４６を挟んだ後端側にはＶＣＭ（ボイスコイルモータ）を構成するためのコイル４８が設けられており、このコイル４８に通電することで、センター穴４６を中心としてヘッドアーム３８を揺動可能にしている。なお磁気ヘッド装置２０、ヘッドアーム３８、コイル４８とを有する磁気ヘッド支持機構５０は、外乱に対する影響を小さくする見地から、センター穴４６を中心にバランス取りが行われていることが望ましい。
【００６２】
図１０と図１１は、第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置を記録媒体に組み込む様子を示した説明図である。
まず図１０に示すように、第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置２０では、まず当該磁気ヘッド装置２０をスポット溶接等によってヘッドアーム３８に固定する。そして磁気ヘッド装置２０をヘッドアーム３８に固定すると、当該ヘッドアーム３８の先端に設定された一対の押出面４４（図１０、図１１には図示なし）がロードビーム２２の突起３４を押圧し、スライダ３６が記録媒体５２に対して下がるよう前記ロードビーム２２を揺動させる。なおロードビーム２２はその両端に形成された折曲部２６（図１０、図１１には図示なし）によって剛性が確保されているので、前記ロードビーム２２はたわまずに揺動することが可能である。ところでヘッドアーム３８におけるプレート取付面４０（図１０、図１１には図示なし）の後方には、凹部４２が形成されていることから、押出面４４からの押圧によって揺動したロードビーム２２の後端側が、ヘッドアーム３８側に干渉することがない（すなわち凹部４２の深さは、ロードビーム２２の傾き度合いに応じて干渉しないよう設定すればよい）。このため部品同士の干渉によって塵埃が生じるのを防止することができる。
【００６３】
同図に示すように、磁気ヘッド装置２０をヘッドアーム３８に固定した後は、スライダ３６が記録媒体５２の表面より上方に位置するようロードビーム２２を図示しない治具等を用いて揺動させ、その後、スライダ３６を記録媒体５２の表面に着地させる（ロードさせる）。この状態を図１１に示す。同図に示すような状態では、荷重を作るための突起３４の頂部から、板バネとロードビームの接続点までの距離をＡ、スライダ３６までの距離をＢ、板バネによる引上げ力をＦ１とし、スライダ３６に加わる記録媒体５２からの押付反力をＦ２とすると、変形するロス分を無視すれば、
【００６４】
【数式１】
Ｆ１・Ａ＝Ｆ２・Ｂ
に示されるように、押付力と押付反力によって突起部３４まわりに生じるモーメントが等しくなる。このためスライダの浮上特性に影響する記録媒体５２への押付反力は、押出面４４の押圧力、言い換えれば前記突起３４の突出高さによって設定することができる。
【００６５】
図１２は、第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置または磁気ヘッド支持機構を搭載した磁気記録装置を示す平面図であり、図１３は、図１２におけるＣＣ断面図である。
これらの図に示すような磁気記録装置５４では、磁気ヘッド支持機構５０まわりに特徴があり、その他の部分、すなわち記録媒体５２を回転駆動させるスピンドルモータ等については従来のものと同様である。このため磁気ヘッド支持機構５０を従来のものと入れ替えることで、耐衝撃特性に優れた磁気記録装置５４を提供することが可能になる。
【００６６】
図１４は、第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置の耐衝撃性能を説明するための模式図である。
同図に示すように、ヘッドアーム３８とロードビーム２２とを弾性変形部５６で接続するとともに、ロードビーム２２に設けた接触部５８にてヘッドアーム３８の押出面６０を押圧する。そして磁気ヘッド装置２０は、接触部５８まわりで重量のバランス取りが行われているが、これはロードビーム２２上の弾性変形部５６の位置を調整したり、あるいは同図に示すようにロードビーム２２におけるスライダ３６の反対側に重錘６２を貼り付け、この重錘６２によって重量のバランス取りを行うようにすればよい。なお重錘６２を振動減衰部材（ダンパー）によって形成すれば、磁気ヘッド装置２０まわりの共振点のピーク値を下げることが可能になり、磁気記録装置５４における制御系（位置決め等）を安定させることができる。
【００６７】
このように磁気ヘッド装置２０において接触部５８まわりの重量バランス取りが行われていると、図中、矢印６４方向に衝撃が加わっても、ロードビーム２２には回転力が発生せず、このため過度の衝撃によって記録媒体５２の表面からスライダ３６が浮き上がるのを防止することができ、これによりスライダ３６内に埋め込まれた素子の損傷、および記録媒体５２に打痕が発生するなどの障害を排除することができる。
また本実施の形態においては、弾性変形部５６によってロードビーム２２より先端側だけをフローティング構造としたので、弾性変形部５６以下のバネ下荷重を低減させることが可能になる。すなわち前記弾性変形部５６に支持されるロードビーム２２以下の質量をＷとし、接触部５８がロードビーム２２に加える押圧力をＦｓとし、ロードビーム２２以下に加わる衝撃加速度をａとすると、
【００６８】
【数式２】
Ｆｓ＝Ｗ・ａ
となる。そして発明者は、本発明により耐衝撃性がどの程度向上するかの試算・検討を行った。前記質量Ｗを３０ｍｇとし、Ｆｓを１２０ｇとすれば、
【００６９】
【数式３】
１２０＝０．０３・ａ ゆえに ａ＝４０００
となり、衝撃加速度４０００Ｇまで荷重突起部３４からロードビーム２２が浮き上がるのを防止することができ、それによりスライダ３６は記録媒体５２から離れたり、接触するのを防止することができるため、従来に比べ耐衝撃性能を大幅に引き上げることができる。また第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置２０の耐衝撃性能は、ヘッドアームの長さに影響されることがなく記録媒体５２の大きさに依存されることがない。
【００７０】
ところでロードビーム２２の材質は、剛性が確保できれば、上述したような薄板金属板に限定されることもなく、他の材質を適用することも可能である。
発明者は、従来用いられていたステンレスの薄板にかえて、ロードビーム２２を樹脂によって形成することを見いだした。このようにロードビーム２２を樹脂によって形成すれば、より一層のバネ下荷重の軽量化が達成されるので、耐衝撃性能を更に向上させることができる。なお前記樹脂は、ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ ＳｔａｔｉｃＤｉｓｃｈａｒｇｅ：静電気放電）を防止する見地から導電性を有する液晶ポリマー樹脂材やＰＰＳ樹脂材が良好であることを見いだしている。そしてこれら樹脂の体積固有抵抗は１０５Ωｃｍ以下であることが望ましい。
また樹脂自体が導電性を有していなくともロードビーム２２の射出成型後の表面にスパッタ、めっき等で金属被膜を形成し、ヘッドアーム３８側との電位を常に同一にするようにしてもよい。
【００７１】
図１５は、第３の実施の形態に係る磁気ヘッド支持機構の応用例を示す展開図である。
バネを配置する方向、スリットの方向を逆転させてロードビームを横断するような突起部３４をベースプレートに対してバネのスライダ側に設定し、荷重を発生させる構造をとることができる。この場合もロードビーム２２まわりの重心（釣合支点）を突起部３４に一致させることはいうまでもない。この構造においても前述の原則が保たれている限り必要な荷重を得ることができ、しかも衝撃に対しても安定して性能を得ることができる。
【００７２】
このように第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置、磁気ヘッド支持機構、磁気記録装置であれば、記録媒体のサイズや枚数に左右されることなく、一様に耐衝撃性能を向上させることができる。
なお第３の実施の形態では、ＣＳＳ方式の磁気記録装置５４を用いて説明を行ったが、この方式に限定されることもなく、ロードビーム２２の先端にタブを設け、このタブにより非動作時にスライダが記録媒体の面上から待避するランプロード方式としてもよい。このようにランプロード方式を採用すれば、非動作時では、ランプに乗り上げて、スライダと記録媒体の保護を行い、動作時は、本実施の形態にかかる構造でスライダと記録媒体の保護を行うことができ、磁気記録装置の信頼性を大幅に向上させることが可能になる。
【００７３】
なお前述したように磁気記録媒体上でトラックシーク動作を行わせるために、磁気ヘッド装置は、ピボットベアリング部分から、媒体方向に延長されたアームと呼ばれる支持部材が必要であるが、ハードディスクドライブ内部の空間的な問題から、一本の支持アームは通常アルミニウムかステンレススチール製の薄板が用いられてきた。しかし、この薄板構造では、加えられる衝撃に対しての十分な強度を有することができず、自由端においては衝撃による加速度により、変形を起こしてしまい、磁気ヘッド装置の先端側に取り付けられたスライダがクラッシュしてしまう原因となっていた。そこでこの問題を解決するために、一本あるいは複数本で構成された前記アームの媒体の存在しない一側面に、そのアームの面に対して垂直方向に補強板を取り付け、アームの衝撃加速度に対する変形強度を向上させるようにした。
【００７４】
上述したように磁気ヘッド装置では、ロードビームに形成された突起に、ロードビームまわりの釣合支点を一致させたことから、磁気ヘッド自体の耐衝撃特性は向上している。ここでさらにアームに前記補強板を設けるようにすれば、前記アームにリブ構造を持たせたことになり、外部から衝撃が加わった際、磁気ヘッド装置の取付部分に変形が生じるのを抑えることが可能になる。このように変形強度を向上させるための補強板７０をＷアーム７２に形成した状態図を図１６〜図１９に示す。
【００７５】
ところで上述した第３の実施の形態では、ロードビーム２２から突起３４を隆起させ、これを押出面４４に点接触させるようにしたので、押出面側に突起を設けることに対し、下記に示すような利点を得ることが可能になる。
【００７６】
図２０〜図２５は、ロードビームから突起を隆起させたことの利点を説明するためのものである。すなわち図２０はヘッド支持機構の側部説明図、図２１は同ヘッド支持機構の部品展開図、図２２は図２１の要部拡大図、図２３はヘッドアームとロードビームとの接合状態を示す斜視図、図２４は磁気ヘッド装置をヘッドアームに取り付けた状態を示す正面図、図２５は磁気ヘッド装置をヘッドアームに取り付けた状態を示す背面図を示す。
【００７７】
すなわちロードビーム２２においては、上述したように金属製の薄板を、さらに具体的には非磁性（オーステナイト系）のステンレス薄板をプレスまたはエッチングにより形成したものが用いられる。このためプレート取付面４０側に突起３４を形成すると、この突起３４がロードビーム２２側に点接触し、衝撃力が薄板のロードビーム２２に集中することで、当該ロードビーム２２に変形等が生じることが考えられる。しかし上述した第３の実施の形態では、これらの図に示すように前記突起３４をロードビーム２２側に形成したので、突起３４が前記ロードビーム２２より隆起した形態となり、ロードビーム２２側は有限面積が増大する（図２０、Ｃ寸法を参照）。このため衝撃力は突起の周縁部で受けることとなり、応力緩和がなされロードビーム２２側に変形等の障害が発生するのを防止することが可能になる。なお上述した第３の実施の形態では、ロードビーム２２に半球状もしくは帯状からなる突起３４を形成することとしたが、この形態に限定されることもなく、突起３４の数量を増大させたり、あるいは突起３４の形状を半球状から例えば半円柱状（図２１および図２２を参照）に変更し、有限面積の増大を図るようにしてもよい。
【００７８】
なお発明者は、本発明の目的とする応力緩和がどれだけ図れるかを、ヘッドアーム側に突起を形成する場合と、ロードビーム側に突起を形成する場合とで、ロードビームにかかる応力を比較検討した。発明者のシュミレーション解析によれば、前記突起を内径０．１ｍｍの半球状の突起とし板圧を４０μｍとし、突起に加える荷重値を１ｇｆとすると、ロードビーム側に突起を形成した場合、応力最大値は２．４８８Ｅ＋００７（Ｎ／ｍ２）になるが、前記突起をロードビームの対面する側に形成したものでは、応力最大値は１．１２３６Ｅ＋００８（Ｎ／ｍ２）になり、応力の集中度合いは約２２％まで低減させることができる。
このような結果から、突起が接する点に荷重が集中した場合、応力は広範囲に分布することがなく、一箇所に集中することが解る。ゆえに衝撃負荷が加わった際には、この差が塑性変形領域までの差として現れるため、本発明の有効性が確認された。
【００７９】
ここでロードビーム２２に上述した突起３４を形成する手順を説明する。
図２６は、プレスを用いて突起を形成する手順を示した工程説明図である。同図に示すように、ロードビーム２２の表面に突起３４を形成するには、まず一枚の薄板７４からロードビーム２２の外形をエッチングにより複数形成する。そしてエッチング工程を経てロードビーム２２の外形が形成された薄板７４を下側金型７６に取り付ける。なお下側金型７６の表面には突起３４を形成するための凸部８０が形成されており、上側金型７８に形成された凹部８２とロードビーム２２を挟んで嵌合することで、当該ロードビーム２２の表面に突起３４を形成するようにしている。下側金型７６に上側金型７８を嵌合させ、突起３４を形成する手順を図２７および図２８に示す。このようにプレス加工により突起３４を形成すれば、凸部８０と凹部８２の形状を変更することで用途に応じて様々な形状（例えば半円柱形状など）の突起３４を形成することが可能である。
【００８０】
図２９〜図３１は、エッチングにより突起を形成する手順を示した説明図である。これらの図に示すように前記突起３４はプレス加工だけでなく、エッチングによっても形成することが可能である。すなわち図２９に示すように突起３４が形成される箇所にマスク８４を施し、その後、図３０に示すようにエッチング液によって設定した突起３４の高さまでエッチングを行う。なおエッチングにより突起を形成する場合には、エッチング後にロードビーム２２の厚みが適切になるのを見越して、あらかじめエッチング前の板厚を設定しておくことはいうまでもない。そして設定した突起３４の高さまでエッチングを進行させた後は、エッチング液を洗い流し、エッチングの進行を停止させるとともに、突起３４の上方に残留するマスク８４を除去すればよい。このようにエッチング液を用いて突起３４を形成すれば、当該突起３４は一般的に台形形状となるが、このような形態でもロードビーム２２側の有限面積は増大するので、衝撃力によってロードビーム２２側に塑性変形が生じるのを防止することができる。
【００８１】
なお上述の突起３４の形成手順はロードビーム２２を対象として説明を行ったが、このロードビームに限定されることもなく、支持アームにも適用することが可能である。さらに上述した突起３４の形成は、エッチング液を用いたウェットエッチングに限定されることもなく、ドライエッチングによっても可能であることはいうまでもない。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、磁気ヘッド装置をスライダが取り付けられたロードビームに弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部として前記ロードビームまわりの釣合支点に一致させるとともに、前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定するよう構成した。
【００８３】
さらにヘッド支持機構を、ベースプレートとこのベースプレートから引き出されるロードビームとを備える磁気ヘッド装置と、前記ベースプレートとの取り付けをなすヘッドアームとを有し、前記ロードビームに取り付けられたスライダを介して記録媒体に押付荷重を加える磁気ヘッド支持機構であって、前記ベースプレートと前記ロードビームとの間に屈曲可能な弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部として前記ロードビームまわりの釣合支点に一致させるとともに、前記ヘッドアームから前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定したり、あるいは、支持アームと、この支持アームの一端下面に取り付けられたヘッドとを備え、前記支持アームは軸受部を回動中心として、記録媒体の半径方向及び記録面に対して垂直方向に回動可能に設けられ、前記支持アームに前記記録媒体方向の付勢力を付与する弾性手段を設けるとともに、前記支持アームに前記軸受部側と点接触をなすための突起を隆起させ、この突起の頂部と前記軸受部側とが当接する点を釣合支点として、前記支持アームが記録面に対して垂直方向に回動可能に設けるように構成したので、耐衝撃性能の向上が図れるとともに、記録媒体への押付荷重の設定を容易且つ高精度に行うことが可能になる。このため磁気記録装置自体の信頼性を向上させることができる。さらに前記突起をロードビームあるいは支持アーム側より隆起させたことから、これらロードビームや支持アーム側の有限面積が増大し、衝撃力による塑性変形を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持機構の動作原理について示す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持機構の動作原理について示す平面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるヘッド支持機構の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるヘッド支持機構の構成を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるヘッド支持機構の構成を示す軸受部付近の要部側面図である。
【図６】第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置の構造を示す平面図である。
【図７】押出面に加わる押圧力によって、ロードビームが揺動する状態を示す説明図である。
【図８】磁気ヘッド装置とヘッドアームとの取り付け位置関係を示す展開図である。
【図９】ヘッドアームに磁気ヘッド装置を取り付け、磁気ヘッド支持機構とした際の正面図である。
【図１０】第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置を記録媒体に組み込む様子（組込前）を示した説明図である。
【図１１】第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置を記録媒体に組み込む様子（組込後）を示した説明図である。
【図１２】第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置または磁気ヘッド支持機構を搭載した磁気記録装置を示す平面図である。
【図１３】図１２におけるＣＣ断面図である。
【図１４】第３の実施の形態に係る磁気ヘッド装置の耐衝撃性能を説明するための模式図である。
【図１５】第３の実施の形態に係る磁気ヘッド支持機構の応用例を示す展開図である。
【図１６】補強板をアームに形成した状態図（側面図）である。
【図１７】補強板をアームに形成した状態図（平面図）である。
【図１８】補強板をアームに形成した状態図である（複数ヘッド）。
【図１９】補強板をアームに形成した状態図である（単ヘッド）。
【図２０】ヘッド支持機構の側部説明図である。
【図２１】同ヘッド支持機構の部品展開図である。
【図２２】図２１の要部拡大図である。
【図２３】ヘッドアームとロードビームとの接合状態を示す斜視図である。
【図２４】磁気ヘッド装置をヘッドアームに取り付けた状態を示す正面図である。
【図２５】磁気ヘッド装置をヘッドアームに取り付けた状態を示す背面図を示す。
【図２６】プレスを用いて突起を形成する手順を示した工程説明図である。
【図２７】下側金型に上側金型を嵌合させ、突起を形成する手順を示す説明図である。
【図２８】下側金型に上側金型を嵌合させ、突起を形成する手順を示す説明図である。
【図２９】エッチングにより突起を形成する手順を示した説明図である。
【図３０】エッチングにより突起を形成する手順を示した説明図である。
【図３１】エッチングにより突起を形成する手順を示した説明図である。
【図３２】従来の磁気記録装置の概略を示す説明図である。
【図３３】磁気ディスクに対する磁気ヘッド装置の取り付け状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１………スライダ
２………支持アーム
３………ボイスコイル
４………板バネ部
５………バネ固定部材
６………ナット
７………取付ねじ
８………コイルホルダ
９………ヘッド支持機構
１０………軸受部
１１………ピボット軸受
１１ａ………突起
１１ｂ………突起
１１ｃ………カラー部
１２………磁気記録媒体
１３………ジンバル機構
１４………ディンプル
１５………基板
２０………磁気ヘッド装置
２２………ロードビーム
２４………ベースプレート
２６………折曲部
２８………スリット
３０………ライン
３２………板バネ部
３４………突起
３６………スライダ
３８………ヘッドアーム
４０………プレート取付面
４２………凹部
４４………押出面
４６………センター穴
４８………コイル
５０………磁気ヘッド支持機構
５２………記録媒体
５４………磁気記録装置
５６………弾性変形部
５８………接触部
６０………押出面
６２………重錘
６４………矢印
６６………突起部
６８………矢印
７０………補強板
７２………アーム
７４………薄板
７６………下側金型
７８………上側金型
８０………凸部
８２………凹部
８４………マスク
１０１………磁気記録装置
１０２………磁気ディスク
１０３………磁気ヘッド
１０４………アクチュエータ
１０５………可動コイル
１０６………磁気回路
１０７………矢印
１０８………ロードビーム
１０９………ベースプレート
１１０………スライダ
１１１………境界部分
Claims (11)
- スライダが取り付けられたロードビームに弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部とするとともに、前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定することを特徴とする磁気ヘッド装置。
- スライダが取り付けられたロードビームに弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部として前記ロードビームまわりの釣合支点に一致させるとともに、前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定することを特徴とする磁気ヘッド装置。
- ヘッドアームに取り付けられるベースプレートと、このベースプレートから引き出されるロードビームとを備え、当該ロードビームに取り付けられたスライダを介して記録媒体の表面に押付荷重を加える磁気ヘッド装置であって、前記ベースプレートと前記ロードビームとの間に弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部として前記ロードビームまわりの釣合支点に一致させるとともに、前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定することを特徴とする磁気ヘッド装置。
- 前記ロードビームから隆起する前記突起は、前記垂直方向に規定範囲内の衝撃値が加わった際に、前記ロードビームが弾性変形域に収まるように前記突起まわりの有限面積を設定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載の磁気ヘッド装置。
- ベースプレートとこのベースプレートから引き出されるロードビームとを備える磁気ヘッド装置と、前記ベースプレートとの取り付けをなすヘッドアームとを有し、前記ロードビームに取り付けられたスライダを介して記録媒体に押付荷重を加える磁気ヘッド支持機構であって、前記ベースプレートと前記ロードビームとの間に屈曲可能な弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部とするとともに、前記ヘッドアームから前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定することを特徴とする磁気ヘッド支持機構。
- ベースプレートとこのベースプレートから引き出されるロードビームとを備える磁気ヘッド装置と、前記ベースプレートとの取り付けをなすヘッドアームとを有し、前記ロードビームに取り付けられたスライダを介して記録媒体に押付荷重を加える磁気ヘッド支持機構であって、前記ベースプレートと前記ロードビームとの間に屈曲可能な弾性変形部を設け、前記ロードビームの揺動を可能にするフローティング構造を前記弾性変形部を中心として形成し、前記ロードビームより隆起する突起を荷重発生部として前記ロードビームまわりの釣合支点に一致させるとともに、前記ヘッドアームから前記突起の頂部に加わる押圧によって記録媒体への前記スライダの押付荷重を設定することを特徴とする磁気ヘッド支持機構。
- 前記ロードビームから隆起する前記突起は、前記垂直方向に規定範囲内の衝撃値が加わった際に、前記ロードビームが弾性変形域に収まるように前記突起まわりの有限面積を設定することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の磁気ヘッド支持機構。
- 支持アームと、この支持アームの一端下面に取り付けられたヘッドとを備え、前記支持アームは軸受部を回動中心として、記録媒体の半径方向及び記録面に対して垂直方向に回動可能に設けられ、前記支持アームに前記記録媒体方向の付勢力を付与する弾性手段を設けるとともに、前記支持アームに前記軸受部側と点接触をなすための突起を隆起させ、この突起の頂部と前記軸受部側とが当接する点を釣合支点として、前記支持アームが記録面に対して垂直方向に回動可能に設けられたことを特徴とするヘッド支持機構。
- 前記支持アームから隆起する前記突起は、前記垂直方向に規定範囲内の衝撃値が加わった際に、前記突起周囲が弾性変形域に収まるように前記突起まわりの有限面積を設定することを特徴とする請求項８に記載のヘッド支持機構。
- 請求項１乃至請求項４のいずれか１の磁気ヘッド装置を搭載していることを特徴とする磁気記録装置。
- 請求項５乃至請求項９のいずれか１の磁気ヘッド支持機構を搭載していることを特徴とする磁気記録装置。
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