JP2004071137A - ヘッド支持機構、ヘッド駆動装置およびディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドに必要充分な付勢力を与えながら、高い柔軟性を有し衝撃性に優れ、かつ薄型のヘッド支持機構、ヘッド駆動装置およびこれを用いたディスク装置を提供する。
【解決手段】ディスクに対して記録再生を行うヘッド１０１１と、このヘッド１０１１およびヘッド１０１１が一方の端部に取り付けられた支持アーム２から構成されるヘッド支持部材と、ヘッド支持部材をディスク表面に対して垂直方向に回動可能に支持する回動支持部１１が設けられたベースアーム１２と、一方の端部が支持アーム２の他方の端部に接続され、他方の端部がベースアーム１２に接続されてヘッド支持部材をディスク方向に付勢する付勢力を与える弾性部材４とを具備する。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浮上型のヘッドを用いてディスクに記録再生を行うためのヘッド支持機構およびヘッド駆動装置ならびにこれを用いたディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
浮上型のヘッドを用いた従来のヘッド支持機構の例として、ハードディスク装置等の磁気ディスク装置について、図面を用いて説明する。
【０００３】
図１２は、従来の磁気ディスク装置のヘッド支持機構の構成、およびヘッド支持機構とディスクとの関係を示す平面図である。ヘッド支持機構１０８は、比較的剛性の低いサスペンション１０２、板バネ部１０３、比較的剛性の高いアーム１０４、サスペンション１０２の一方の端部であってディスク１０７に対向する面に設けられたスライダ１０１およびこのスライダ１０１に搭載されたヘッド（図示せず）から構成されている。サスペンション１０２は比較的剛性が低く設計されており、その他方の端部は折り曲げられて板バネ部１０３を構成し、この板バネ部１０３がアーム１０４に接続されている。さらに、アーム１０４は、軸受部１０５で回転自在に軸支され、アーム１０４に取り付けられた駆動手段１０６により、ヘッド支持機構１０８はディスク１０７面に平行な方向に所定の角度範囲で回動することができる。なお、ヘッド支持機構１０８、軸受部１０５および駆動手段１０６からヘッド駆動装置１５０が構成される。
【０００４】
ディスク１０７は回転駆動手段１０９によって所定の回転速度で回転する。磁気ディスク装置の記録再生時には、ディスク１０７の回転に伴い生じる空気流による浮揚力と、スライダ１０１をディスク１０７面側へ付勢する付勢力との力の釣り合いにより、スライダ１０１は一定の浮上量で浮上し、ヘッドはこの一定の浮上状態で記録再生を行う。なお、ディスク１０７面側へスライダ１０１を付勢する力は、ヘッド支持機構１０８の板バネ部１０３により主として加えられる。
【０００５】
すなわち、記録再生時には、ヘッド支持機構１０８は、アーム１０４に設けられた駆動手段１０６により、軸受部１０５を中心として回動する。そしてスライダ１０１に搭載されたヘッドがディスク１０７表面から所定の浮上量で浮上した状態で所定のトラックに位置決めされて、記録再生が行われる。
【０００６】
なお、図１２に示した磁気ディスク装置は一般にコンタクト・スタート・ストップ方式（以下、ＣＳＳ方式と記す）と呼ばれる磁気ディスク装置である。ディスク１０７の回転が停止しているときには、スライダ１０１がディスク１０７表面に接触しており、記録再生時にはスライダ１０１がディスク１０７表面から浮上する方式である。このようなＣＳＳ方式においては、ディスク１０７の記録可能な領域は、図１２のＡで示す円環状の領域であり、中心側のＢに示す円環状の領域はディスク１０７の回転停止時に、スライダ１０１を退避させておく領域である。ディスク１０７の回転が停止する際には、まずスライダ１０１を浮上させたままＢ領域に移動させる。そして、ディスク１０７の回転を低下させていくと、それによってディスク１０７とスライダ１０１との間の空気流が減少して浮揚力が低下し、最終的にはスライダ１０１がディスク１０７表面に接触した状態で停止する。
【０００７】
このため、ＣＳＳ方式においては、ディスク１０７のＡ領域の表面に比べてＢ領域の表面の粗さを大きくして、ディスク１０７の回転停止時にスライダ１０１がディスク１０７表面に吸着することを防止している。吸着が生じると、起動時にディスク１０７を機械的、磁気的に損傷してしまう場合があり、これを防ぐためである。
【０００８】
このような吸着を防ぐ方法として、ディスクの回転停止時にスライダをディスク面上から退避させて、別の場所で保持する方式としてロード・アンロード方式（以下、Ｌ／ＵＬ方式と記す）がある。図１３は、このＬ／ＵＬ方式の磁気ディスク装置の構成を示す概略斜視図である。なお、図１２と同じ要素については同一符号を付している。ディスク１１２の回転停止時には、ヘッド支持機構１０８が軸受部１０５を中心にして回動し、ディスク１１２の外側に設けられているヘッド保持部１１０のテーパ部１１０ａ上に、サスペンション１０２が乗り上げる。これにより、ディスク１１２全面が平滑面であっても、スライダ１０１がディスクに吸着することがなくなる。
【０００９】
これらのヘッド支持機構においては、スライダに対して所定の荷重をディスク方向へ付勢する付勢力を主として板バネ部で印加し、サスペンションは柔軟性を有する構成としてある。これは、ディスクへの記録再生時にディスクの上下動が生じても、スライダを安定に浮上させてヘッドがディスクの所定のトラック位置からずれる、いわゆるオフトラックを防止するとともに、ディスクの上下動に対しても充分に追従できるようにするためである。したがって、スライダをディスク面方向に付勢するために必要な付勢力を板バネ部により確実に確保することが要求される。また、スライダの浮上量には製造バラツキが生じるので、これによりスライダのディスク面方向への付勢力が変動することを防ぐことも必要とされる。このために、サスペンションに切り欠き部を設けたり薄板構造としたりすることで、剛性を下げるとともにバネ定数も小さくして、ヘッド支持機構にある程度の柔軟性を与えて付勢力の変動を吸収させている。
【００１０】
また、ヘッドを駆動するためのアクチュエータ機構の重心位置をヘッドアームとロードビームとの境界近傍にして、衝撃印加による衝撃加速度の中心をスライダの回転中心にさせて、衝撃印加時に作用するスライダの回転モーメントを小さくして、スライダの跳躍を抑制して耐衝撃性を向上させる方法も示されている（例えば、特許文献１）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平９−８２０５２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、サスペンションを薄板構造にすると、主共振点の周波数、いわゆる共振周波数が低くなる。この結果、所定のトラックへ位置決めするためにヘッド支持機構が回動動作をする場合に、ねじれ等の振動モードが発生する。この振動モードをセトリング（整定）するためにはある程度の時間を要するため、結果としてアクセス時間を短くできなくなるという課題がある。
【００１３】
さらに、従来のヘッド支持機構においては、その重心は板バネ部よりもヘッドが取り付けられている部位に近いところに位置している。このため、磁気ディスク装置に外部からの強い衝撃等が加わった場合、スライダ部分ではディスクの回転によって発生する空気流による浮揚力と、スライダをディスク側へ付勢する付勢力とのバランスが崩れ、スライダがディスク表面から跳躍するような現象が発生しやすい。このような跳躍が生じると、スライダがディスクに衝突して、ディスクが磁気的または機械的損傷を生じるという課題がある。このような跳躍を抑制することに対しては、ヘッドを駆動するためのアクチュエータ機構の重心位置をヘッドアームとロードビームとの境界近傍にすることが効果的であるが、この構成の場合にロードビームは薄板材からなるので共振周波数が大きくできず、高速アクセスは難しく、かつ、ヘッドを駆動するためのアクチュエータ機構としては従来よりやや厚くなる。
【００１４】
一方、磁気ディスク装置の小型化、特に薄型化が要求されている。このため、ヘッド支持機構の薄型化が装置の薄型化を実現するために求められている。このような課題は、上述した磁気ディスク装置だけでなく、浮上型のヘッドを有するディスク装置、例えば光ディスク装置や光磁気ディスク装置等においても同様である。
【００１５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ヘッドに必要充分な付勢力を与えながら、高い柔軟性を有し衝撃性に優れ、かつ薄型のヘッド支持機構、ヘッド駆動装置およびこれを用いたディスク装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明のヘッド支持機構は、ディスクに対して記録と再生の少なくとも一方を行うヘッドと、このヘッドおよびこのヘッドが一方の端部に取り付けられた支持アームを含むヘッド支持部材と、ヘッド支持部材をディスク表面に対して垂直方向に回動可能に支持する回動支持部が設けられたベースアームと、一方の端部が支持アームの他方の端部に接続され、他方の端部がベースアームに接続されて、ヘッド支持部材をディスク方向に付勢する付勢力を与える弾性部材とを備えた構成を有する。
【００１７】
この構成により、ヘッド支持部材が弾性部材を介してベースアームに取り付けられるため、剛体を有する部材と弾性を有する部材とをそれぞれ別個に最適設計することができる。したがって、支持アーム部分を高剛性部材で形成することも可能となり、外部から衝撃が作用してもスライダがディスクに衝突することを防止でき、かつその共振周波数を高く設定することもできる。また、弾性部材によるスライダへの付勢力を任意に設定することも容易となる。したがって、非常に耐衝撃性が高く、高応答特性と高速アクセスが可能なヘッド支持機構を実現できる。
【００１８】
また、本発明のヘッド支持機構は、ヘッドがスライダに搭載され、スライダを介して支持アームの一方の端部に取り付けられ、スライダと支持アームとからヘッド支持部材が構成されていることを特徴とする。この構成により、浮上型のディスク装置において、ヘッドを所定の浮上量で浮上させて記録再生することができる。
【００１９】
また、本発明のヘッド支持機構は、ヘッドがスライダに搭載され、このスライダを介して支持アームの一方の端部に取り付けられ、支持アームの他方の端部にはバランス部材が設けられ、スライダ、バランス部材および支持アームによりヘッド支持部材が構成されていることを特徴とする。この構成により、ヘッド支持機構に外部から衝撃が作用しても、スライダ、バランス部材および支持アームにより生じる回転モーメントを釣り合せることができるので、スライダがディスクに衝突することを防ぐことができる。
【００２０】
また、本発明のヘッド支持機構は、バランス部材がヘッドの電気信号を増幅するアンプ回路からなることを特徴とする。この構成により、耐衝撃性を改善するためのバランス部材としてアンプ回路を用いるので、さらに薄型で高機能のヘッド支持機構を実現できる。
【００２１】
また、本発明のヘッド支持機構は、ヘッド支持部材の重心の位置をベースアームの回動支持部の回動軸からディスク表面に垂直にひいた平面内に配置する構成からなる。この構成により、上記ヘッド支持機構を用いたディスク装置に外部からディスク表面に対して垂直な方向に衝撃が加わっても、ヘッド支持部材の重心が回動軸からディスク表面に垂直にひいた平面内に位置しているので、ヘッド支持部材が回転することがない。このために、スライダがディスクに衝突しにくく、耐衝撃性に優れたヘッド支持機構を実現できる。
【００２２】
また、本発明のヘッド支持機構は、ヘッド支持部材の重心の位置がベースアームに設けられた回動支持部の回動軸上に位置する構成からなる。この構成により、上記ヘッド支持機構を用いたディスク装置に外部からディスク表面に垂直方向や水平方向の衝撃が加わっても、ヘッド支持部材の重心が回動軸上に位置しているので、ヘッド支持部材がどちらにも回転することがない。このために、スライダがディスクに衝突しにくく、耐衝撃性に優れたヘッド支持機構を実現できる。
【００２３】
また、本発明のヘッド支持機構は、弾性部材が回動支持部と支持アームとの間に設けられた板バネ部からなる構成を有する。この構成により、非常に薄型構成としながら、かつスライダに対して必要な付勢力を比較的自由に設定することができるヘッド支持機構を実現できる。
【００２４】
また、本発明のヘッド支持機構は、回動支持部が支持アームと接するベースアーム上に少なくとも一つの頂部を有するピボット部からなり、このピボット部の頂部と支持アームとが当接する点を支点として、ヘッド支持部材がディスク表面に対して垂直方向に回動可能な構成を有する。この構成により、回動中心を正確に定めることができ、ヘッドの位置決め制御をより正確に行うことが可能となる。さらに、ベースアームに設ける回動支持部の構造を容易に作製できるだけでなく、ヘッド支持機構も簡単な構成とすることができる。
【００２５】
また、本発明のヘッド支持機構は、ピボット部が一対設けられ、一対のピボット部の頂部と支持アームとが当接する点を支点として、ヘッド支持部材がディスク表面に対して垂直方向に回動可能な構成を有する。この構成により、ヘッド支持部材は垂直方向のみに回動が規制されるので、所定のトラックへの位置決めのときにオフトラックが生じることが少なくなり、高精度の位置決めを実現できる。
【００２６】
さらに、本発明のヘッド支持機構は、板バネ部と支持アームとが一体形成された構造からなる。これにより、板バネ部と支持アームとを同時に製造できるので、ヘッド支持機構の製造および組み立てが簡略化される。
【００２７】
さらに、本発明のヘッド駆動装置は、ヘッド支持機構と、ヘッド支持機構をディスク面に平行な方向に回転自在に軸支する軸受部と、ヘッド支持機構をディスク面に回動させる駆動手段とを具備し、上述したヘッド支持機構を用いた構成を有する。この構成により、耐衝撃性が大きく、薄型で、高速アクセスが可能なヘッド駆動装置を実現できる。
【００２８】
さらに、本発明のヘッド駆動装置は、軸受部が一つからなり、かつ複数のヘッド支持機構を軸支し、複数のヘッド支持機構はそれぞれの端部に取り付けられたヘッドがディスク面に対向する配置とされた構成を有する。これにより、複数のディスクを積層して使用するようなハードディスク装置等に使用しても耐衝撃性の良好なヘッド駆動装置を安価に実現できる。
【００２９】
さらに、本発明のディスク装置は、ディスクと、このディスクを駆動する回転駆動手段と、ディスクの所定のトラック位置に書き込みまたは所定のトラック位置からの読み込みを行うヘッド駆動装置とを具備し、上述のヘッド駆動装置を用いた構成を有する。この構成により、耐衝撃性に優れ、高速アクセス可能な小型、薄型のディスク装置を実現できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態のヘッド支持機構、ヘッド駆動装置およびディスク装置について詳細に説明する。
【００３１】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態のヘッド支持機構を用いたディスク装置の要部斜視図である。本実施の形態では、ディスク装置として磁気ディスク装置を例として説明する。なお、図１２および図１３と同じ要素については同一符号を付している。ヘッド支持機構１２０は、軸受部１０５を中心として回転自在に軸支されており、駆動手段１２２を駆動することにより、ディスク１１２の所定のトラック位置に位置決めできる。ヘッド支持機構１２０、軸受部１０５および駆動手段１２２からヘッド駆動装置１２４が構成されている。なお、駆動手段１２２としては、例えばボイスコイルモータを用いることができる。
【００３２】
また、ディスク１１２は回転駆動手段１０９により所定の回転数で回転が可能である。この回転駆動手段１０９としては、例えばスピンドルモータを用いることができる。筐体１２６はこれらを所定の位置関係に保持するとともに、図示しない蓋体とにより密封して、外部の腐食性ガスやゴミによりディスク１１２やヘッド（図示せず）が劣化することを防止している。
【００３３】
図２から図４は、ヘッド支持機構１２０の詳細な構造を説明するための図である。図２はディスク１１２面側から見た全体形状を示す斜視図で、図３はディスク１１２面側を上にした回動支持部近傍の側面図、および図４は同様にディスク１１２面側から見た分解斜視図である。以下、これらの図を用いて、本実施の形態におけるヘッド支持機構１２０を説明する。
【００３４】
図４に示すように、弾性部材４、支持アーム２およびアームプレート１４は１枚の板材を加工して形成されている。本実施の形態では、弾性部材４は図４に示すように板材を加工して形成された板バネ部で構成されている。以下、本実施の形態では、この弾性部材４については、板バネ部４として説明する。この板バネ部４は支持アーム２の両側に設けられており、これらは端部でアームプレート１４の延長部１４ａと接続されている。また、板バネ部４は、支持アーム２のバランス部材１６を取り付ける端部側とも接続されている。この板バネ部４とアームプレート１４の延長部１４ａとは、ベースアーム１２とそれぞれＱおよびＳで示す位置で、例えばレーザ溶接されて固着される。
【００３５】
ベースアーム１２は一対の頂部１１ａ、１１ｂからなるピボット部が設けられており、このピボット部により回動支持部１１が構成されている。支持アーム２は回動支持部１１であるピボット部に当接し、板バネ部４を介して弾性的に保持されており、ディスク１１２の表面に垂直方向のみ回動可能である。なお、回動支持部１１であるピボット部の一対の頂部１１ａ、１１ｂは図４に示すように、支持アーム２のＰａ、Ｐｂで示す２個所において当接している。したがって、板バネ部４の弾性力により、支持アーム２のスライダ１が固定された端部側がディスク１１２表面方向（図２に示すＹの方向）へ付勢され、このとき当接点Ｐａ、Ｐｂには圧縮応力が発生する。この当接点ＰａとＰｂとを結ぶ線が回動軸となる。
【００３６】
また、支持アーム２には、回動支持部１１を基準として、スライダ１が固着された端部とは反対側の端部で、かつ反対側の面にバランス部材１６が固着されている。なお、回動支持部１１であるピボット部の頂部１１ａ、１１ｂは、図４に示すように支持アーム２の長手方向の中心線（Ｘ−Ｘ線）に対して直角な線上で、かつ、この中心線（Ｘ−Ｘ線）に対して対称な位置に配置されている。したがって、磁気ディスク装置の動作時、つまりディスク１１２に対してスライダ１が浮上している状態でのスライダ１への付勢力は、回動支持部１１の各頂部１１ａ、１１ｂによる支持アーム２に対する圧縮応力によって生じる。このようにして図２および図３に示すようなヘッド支持機構１２０が形成される。
【００３７】
図５は、上述したヘッド支持機構１２０を４個用いて、２枚のディスク１１２のそれぞれ両面に記録再生を行う磁気ディスク装置の要部断面図である。なお、図１から図４と同じ要素については同一符号を付している。図５からもわかるように、４個のヘッド支持機構１２０は一つの軸受部１０５に接続され、駆動手段１２２により同時に回動される。また、ヘッド支持機構１２０の端部に取り付けられたスライダ１は、ディスク１１２の両面でそれぞれの面に対向する配置とされている。なお、図５では、４個のヘッド支持機構１２０のうちの一つを用いて、ヘッド支持部材に作用する力を模式的に示している。本実施の形態においては、ヘッド支持部材はヘッド１０１１が搭載されたスライダ１、支持アーム２およびバランス部材１６から構成されている。
【００３８】
ヘッド支持部材には、板バネ部４により生じる回転モーメントＭ１、Ｍ２が図示するように作用し、回動支持部１１の中心軸にはスライダ１、バランス部材１６および支持アーム２からなるヘッド支持部材を押圧する力Ｆ３が作用する。これらの力により、スライダ１はディスク１１２から反力Ｆｓを受ける。すなわち、この反力Ｆｓに対向する力が付勢力となる。この付勢力は、板バネ部４の材質、厚み、回動支持部１１の頂部１１ａ、１１ｂの高さ、または支持アーム２と板バネ部４との固着部の位置によって任意に設定することができる。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付勢力を印加することができる。または、回動支持部１１の頂部１１ａ、１１ｂを高くしても、大きな付勢力を印加することができる。
【００３９】
次に、ヘッド支持部材の重心の位置の設定について、図６を用いて説明する。図６は本実施の形態のヘッド支持機構の作用を説明するための図であり、ヘッド支持機構１２０を２個とディスク１個のみを取り出した断面図である。回動支持部１１の回動軸を基準として、スライダ１の重心までの距離をＬ１、バランス部材１６の重心までの距離をＬ２とし、スライダ１の質量をＭｍ１、バランス部材１６の質量をＭｍ２とする。支持アーム２の重心が回動支持部１１上に位置しない場合には、支持アーム２の回動可能な部分の質量をＭｍ８、回動支持部１１から回動可能な部分の重心までの距離をＬ８とした場合、Ｌ１×Ｍｍ１＝Ｌ２×Ｍｍ２＋Ｌ８×Ｍｍ８となるように、バランス部材１６の質量Ｍｍ２を設定すればよい。
【００４０】
なお、支持アーム２の重心が回動支持部１１の回動軸上に位置するように設定されている場合には、Ｌ１×Ｍｍ１＝Ｌ２×Ｍｍ２となるようにバランス部材１６の質量Ｍｍ２を設定する。
【００４１】
このようにヘッド支持部材の重心を設定すると、衝撃力が作用してもスライダ１がディスク１１２に衝突することを防止できる。例えば、図６のＱで示す方向に衝撃力が作用したとする。スライダ１には、質量Ｍｍ１に比例した衝撃力Ｆ１が作用する。バランス部材１６には、質量Ｍｍ２に比例した衝撃力Ｆ２が作用する。また、支持アーム２の回動可能部分には、質量Ｍｍ８に比例した衝撃力Ｆ８が作用する。
【００４２】
このとき、ヘッド支持部材はＬ１×Ｍｍ１＝Ｌ２×Ｍｍ２＋Ｌ８×Ｍｍ８となる関係を満足するように設定されているので、これらの衝撃力に対してもＬ１×Ｆ１＝Ｌ８×Ｆ８＋Ｌ２×Ｆ２の関係が成り立つ。この結果、ヘッド支持部材には、回動支持部１１の回動軸周りに回転する力が生じない。したがって、スライダ１がディスク１１２表面に衝突して、ヘッド１０１１やディスク１１２に損傷が生じることを防止できる。すなわち、ヘッド支持部材の重心が、支持アーム２と回動支持部１１の頂部１１ａ、１１ｂとが当接する点Ｐａ、Ｐｂを結ぶ線上の中点Ｐ（図４に示す）と実質的に同じ位置となるように設計すれば、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１２０を実現できる。このようにヘッド支持部材の重心位置が中点Ｐに一致する場合が最も耐衝撃性の大きいヘッド支持機構を実現できるが、ＰａとＰｂを結ぶ線上であれば、中点Ｐからずれても実用上充分な耐衝撃性を有するヘッド支持機構が実現できる。
【００４３】
また、ヘッド支持部材と回動支持部１１間に作用する力をＦ５とすると、Ｆ１＋Ｆ８＋Ｆ２＞Ｆ５であれば、回動支持部１１のピボット部とヘッド支持部材との間は離間する。しかし、Ｆ１＋Ｆ８＋Ｆ２≦Ｆ５であれば、ピボット部とヘッド支持部材とは離間することはない。このような条件を満足する力Ｆ５は、図５で説明したように板バネ部４により生じる回転モーメントＭ１、Ｍ２から発生する応力により生じるが、この力は上述のように任意に設定可能である。したがって、衝撃力を受けてもピボット部とヘッド支持部材とが離間しないようにすることも容易である。
【００４４】
さらに、図６のＲで示す方向、すなわちディスク１１２表面に平行な方向においても回動支持部１１の回動軸とヘッド支持部材の重心とを一致させる構成とする。このようにすれば、Ｒで示す方向に衝撃力が作用しても、ヘッド支持部材には回転モーメントが発生しないのでスライダ１がディスク１１２方向に衝突することを抑制できる。
【００４５】
以上のように、本発明のヘッド支持機構においては、スライダへの付勢力を大きくしながら、柔軟性を有し、かつ支持アームを含む全体の剛性を大きくすることが可能となる。また、これらはそれぞれ別々の構成要素の作用として独立に設定することができるので、ヘッド支持機構の設計が容易で、かつ設計の自由度も広げることができる。
【００４６】
また、ヘッド支持機構１２０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作製することができる。支持アーム２を高剛性な材料で作製すれば、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しなくなる。したがって、セトリング動作が不要で、かつ高速で支持アーム２を回動させて位置決めすることが可能となり、磁気ディスク装置のアクセス速度を向上することが可能となる。
【００４７】
さらにまた、本実施の形態のヘッド支持機構においては、従来のヘッド支持機構で必要とされた非常に精密な板バネ部のフォーミング加工（曲げ加工）が不要となり、簡単な工法でヘッド支持機構を製造することもできる。
【００４８】
なお、本実施の形態においては、弾性部材４として板バネ部を用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、線状のバネ部材としてもよいし、この線状バネ部材を複数本用いた構成としてもよい。また、単層の板バネ部でなく、積層構成の板バネ部でもよく、この弾性部材はアームプレートとは別の材料で形成して、接合する構成としてもよい。
【００４９】
（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施の形態のヘッド支持機構のディスク面側から見た分解斜視図である。このヘッド支持機構１３０も図１に示すディスク装置に使用することができる。なお、図２から図４と同じ要素については同一符号を付している。
【００５０】
本実施の形態のヘッド支持機構１３０は、アームプレート１８の軸受部１３４近傍にアームプレート１８とフレキシブル配線接続部１８ａとが一体的に形成されていること、およびバランス部材１６がスライダ１と同一面側に取り付けられていることが、第１の実施の形態のヘッド支持機構１２０と異なる点である。このヘッド支持機構１３０と、ボイスコイル１２２ａが固定された第２のベースアーム１３２とを、軸受部１３４に図示する順番に挿入してネジ１３６で固定する。そしてボイスコイル１２２ａに対向する磁石（図示せず）を配置して、ヘッド駆動装置が構成される。なお、ヘッド１０１１からの信号はアームプレート１８上に形成された配線（図示せず）を通り、フレキシブル配線接続部１８ａに接続されている。
【００５１】
本実施の形態のヘッド支持機構１３０の場合も、ヘッド支持部材に作用する力については第１の実施の形態のヘッド支持機構１２０と同様である。なお、本実施の形態の場合についても、ヘッド支持部材はヘッド１０１１が搭載されたスライダ１、支持アーム２およびバランス部材１６から構成されている。
【００５２】
ヘッド支持部材の重心位置の設定について、図８を用いて説明する。図８は本実施の形態におけるヘッド支持機構の作用を説明するための図であり、第１の実施の形態と同様にヘッド支持機構１３０を２個とディスク１個のみを取り出した断面図である。回動支持部１１の回動軸を基準として、スライダ１までの距離をＬ１、バランス部材１６までの距離をＬ２とし、スライダ１の質量をＭｍ１、バランス部材１６の質量をＭｍ２とする。支持アーム２の重心が回動支持部１１上に位置しない場合には、支持アーム２の回動可能な部分の質量をＭｍ８、回動支持部１１から回動可能な部分の重心までの距離をＬ８とする。この場合、Ｌ１×Ｍｍ１＝Ｌ２×Ｍｍ２＋Ｌ８×Ｍｍ８となるように、バランス部材１６の質量Ｍｍ２を設定すればよい。なお、支持アーム２の重心が回動支持部１１の回動軸上に位置するように設定されている場合には、Ｌ１×Ｍｍ１＝Ｌ２×Ｍｍ２となるようにバランス部材１６の質量Ｍｍ２を設定する。
【００５３】
しかしながら、本実施の形態のヘッド支持機構１３０では、ヘッド支持部材としての重心Ｇ_１３０は図８に模式的に示すように、回動支持部１１の回動軸の位置からずれて、回動軸からディスク１１２表面にひいた垂直な平面内にある。このような構成において、図８のＱで示す方向に衝撃力が作用した場合には、第１の実施の形態のヘッド支持機構１２０と同様に、ヘッド支持部材には回動支持部１１の回動軸周りに回転する力が生じない。したがって、スライダ１がディスク１１２表面に衝突して、ヘッド１０１１やディスク１１２に損傷が生じることを防止できる。ただし、水平方向に衝撃力が作用する場合には、回転モーメントが生じてヘッド１０１１がディスク１１２に衝突する方向の力が作用する。しかし、回動軸から重心Ｇ_１３０までの距離が非常に小さいので、この回転モーメントから生じる力も小さく、ヘッド１０１１やディスク１１２を損傷することはない。
【００５４】
ここで各部材について説明する。まずベースアーム１２は金属、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）にて一体構造で、厚さ６４μｍに形成されている。ベースアーム１２の形成には、エッチング法やプレス加工法を用いることもできる。
【００５５】
なお、ベースアーム１２の先端部領域に、ディスク１１２表面に垂直な方向に高さ０．２ｍｍ程度の折り曲げ部を設けて、長手方向の剛性を上げるようにしてもよい。このようなベースアーム１２を用いれば、その共振周波数を、従来の２ｋＨｚ前後から１０ｋＨｚ前後へと大幅に大きくできるので、さらにヘッド支持機構の回動速度およびアクセス速度を速くすることが可能となる。
【００５６】
なお、バランス部材１６として、アンプ回路を用いて構成してもよい。このとき、ヘッド１０１１とアンプ回路の配線は支持アーム２上に形成し、アンプ回路からの配線をフレキシブル配線接続部１８ａに接続すればよい。
【００５７】
また、支持アーム２の長手方向の剛性を上げるために、支持アーム２にはディスク１１２表面に垂直な方向に折り曲げ部を設けてもよい。また、弾性部材である板バネ部４は金属、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）にて厚さ３８μｍに形成される。また、各部材間の接続は、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を用いて行うことができる。
【００５８】
（第３の実施の形態）
図９は、本発明の第３の実施の形態のヘッド支持機構の分解斜視図を示す。ヘッド支持機構１４０は、配線一体型支持部材２１、スライダ１、バランス部材１６およびベースアーム３２とから構成されている。配線一体型支持部材２１は、弾性部材４、支持アーム２、フレキシブル配線接続部１９が一体的に構成されている。この詳細な構成を図１０に示す。本実施の形態においては、弾性部材４としては支持アーム２と一体構成からなる板バネ部を用いた。以下では、弾性部材を板バネ部４として説明する。支持アーム２にはスライダ１を固着する領域２ａとバランス部材１６を固着する領域２ｂとがあり、バランス部材１６を固着する領域２ｂを挟むように弾性部材である板バネ部４が配置されている。両側に設けられた板バネ部４が一体的に接続されてフレキシブル配線接続部１９まで延長されている。なお、スライダ１およびバランス部材１６をそれぞれ固着する領域２ａ、２ｂからフレキシブル配線接続部１９まで、図示しないが板バネ部４上を通る配線が形成されている。
【００５９】
また、ベースアーム３２は、回動支持部１１となる一対の頂部１１ａ、１１ｂを有するピボット部が設けられた第３のベースアーム３０と、軸受部１３４に挿入する穴が設けられた第４のベースアーム２０とから構成されている。また、第３のベースアーム３０と第４のベースアーム２０とは、それぞれの穴部２０ａ、３０ａで、例えば溶接され一体化されている。同様に、図１０に示すように配線一体型支持部材２１のＫ１からＫ４部分と、第３のベースアーム３０のＳ１からＳ４部分とを、例えばレーザ溶接して両者が固着されている。
【００６０】
支持アーム２には、ヘッド１０１１を搭載したスライダ１とバランス部材１６とを接着する。このとき、ヘッド支持部材のディスク１１２に垂直な方向（図９のＹ方向）の重心が二つの頂部１１ａ、１１ｂを結ぶ線上に位置するよう構成する。なお、本実施の形態の場合についても、ヘッド支持部材はヘッド１０１１が搭載されたスライダ１、支持アーム２およびバランス部材１６から構成されている。また、第３のベースアーム３０には、頂部１１ａ、１１ｂが配設されて回動支持部１１となるピボット部が形成されている。
【００６１】
ヘッド支持機構１４０と、ボイスコイル１２２ａが固定された第２のベースアーム１３２とを、軸受部１３４に図示する順番に挿入してネジ１３６で固定し、ボイスコイル１２２ａに対向する磁石（図示せず）を配置して、ヘッド駆動装置が構成される。
【００６２】
このようなヘッド支持機構についての重心の位置を、図１１を用いて説明する。図１１は本実施の形態におけるヘッド支持機構の作用を説明するための図であり、第１の実施の形態と同様にヘッド支持機構１４０を２個とディスク１個のみを取り出した断面図である。この構成の場合には、回転モーメントＭ１はヘッド支持部材を回動支持部１１から離間させる方向に作用する。このため、回動支持部１１においてヘッド支持部材を押圧する付勢力を増加させるために、回転モーメントＭ１を大きくするとスライダ１がディスク１１２から受ける反力Ｆｓもそれにつれて大きくなる。したがって、回転モーメントＭ１が作用する点をスライダ１側に移動させれば、回動支持部１１での付勢力Ｆ３を増加させ、かつ過度の力をスライダ１に作用させないようにすることが可能となる。また、このことから、ヘッド支持機構１４０とディスク１１２との相対高さ変動が生じてスライダ１に作用する付勢力の変動が発生することも抑制可能となる。
【００６３】
なお、本発明は、第１の実施の形態〜第３の実施の形態で説明した各部材の製造方法または各部材間の接続方法に限定するものではない。支持アームの形成には、エッチング法またはプレス加工法を用いることもできる。ピボット部の形成には、フォーミング、プレス加工法、スパッタ蒸着等を用いることもできる。また、支持アーム上に電気的な配線を設けてもよい。この配線は、接着、エッチング等の工法を用いて形成することもできる。
【００６４】
さらに、本発明の実施の形態においては、板バネ部、支持アームおよびアームプレートは１枚の板を加工して作成したが、本発明はこれに限定されるものではない。別々に作製して、例えばレーザ溶接して組み立ててもよい。このような方法の場合には、支持アームと板バネ部とはそれぞれ最適の材料、厚さを選択できる。また、バランス部材を設けずにヘッド支持部材の重心を回動軸に合わせることもできる。また、弾性部材として、アームプレートと一体構成からなる板バネ部を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、線状のバネ部材としてもよいし、この線状バネ部材を複数本用いた構成としてもよい。また、単層の板バネ部でなく、積層構成の板バネ部でもよい。
【００６５】
さらに、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ディスク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、例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。
【００６６】
また、本発明の実施の形態においては、回動支持部として一対の頂部からなるピボット部を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。頂部としては１個のみであってもよい。この場合には、ピボット部と弾性部材の両方の作用により規制すれば垂直方向のみに回動する構成を容易に実現できる。また、逆に２個よりさらに多くの頂部を設けて、実質的に楔形状の頂部としてもよい。
【００６７】
また、本発明の実施の形態においては、回動軸であるピボット部の一対の頂部は支持アームの長手方向の中心線に対して直角な位置としたが、本発明はこれに限定されない。
【００６８】
また、本発明の実施の形態においては、スライダにヘッドを搭載した構成で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、支持アームにヘッドが直接固着された構成であってもよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のヘッド支持機構は、ヘッド支持部材を直接ベースアーム上に設けることができるので、剛体を有する部分と弾性を有する部分とをそれぞれ独立して設けることができる。これにより支持アーム部分を高剛性部材で形成することが可能となり、外部から衝撃が作用してもスライダがディスクに衝突することを防止できる。また、弾性部材によるスライダへの付勢力を任意に設定することも、その共振周波数を高く設定することもできる。したがって、非常に耐衝撃性が高く、高応答特性と高速アクセスが可能なヘッド支持機構、ヘッド駆動装置ならびにディスク装置を実現できるという大きな効果を有する。
【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を用いたディスク装置の要部斜視図
【図２】同実施の形態におけるヘッド支持機構のディスク面側から見た全体形状を示す斜視図
【図３】同実施の形態におけるヘッド支持機構のディスク面側を上にした回動支持部近傍の側面図
【図４】同実施の形態におけるヘッド支持機構のディスク面側から見た分解斜視図
【図５】同実施の形態における磁気ディスク装置の要部断面図
【図６】同実施の形態におけるヘッド支持機構の作用を説明するための図であり、ヘッド支持機構を２個とディスク１個のみを取り出した断面図
【図７】本発明の第２の実施の形態におけるヘッド支持機構のディスク面側から見た分解斜視図
【図８】同実施の形態におけるヘッド支持機構の作用を説明するための図であり、ヘッド支持機構を２個とディスク１個のみを取り出した断面図
【図９】本発明の第３の実施の形態におけるヘッド支持機構のディスク面側から見た分解斜視図
【図１０】同実施の形態における配線一体型支持部材の構成を示す斜視図
【図１１】同実施の形態におけるヘッド支持機構の作用を説明するための図であり、ヘッド支持機構を２個とディスク１個のみを取り出した断面図
【図１２】従来のＣＳＳ方式の磁気ディスク装置のヘッド支持機構の構成と、ヘッド支持機構とディスクとの関係を示す平面図
【図１３】従来のＬ／ＵＬ方式の磁気ディスク装置の構成を示す概略斜視図
【符号の説明】
１，１０１　スライダ
２　支持アーム
２ａ，２ｂ　領域
４　弾性部材（板バネ部）
１１　回動支持部
１１ａ，１１ｂ　頂部
１２，３２　ベースアーム
１４，１８　アームプレート
１４ａ　延長部
１６　バランス部材
１８ａ，１９　フレキシブル配線接続部
２０　第４のベースアーム
２０ａ，３０ａ　穴部
２１　配線一体型支持部材
３０　第３のベースアーム
１０２　サスペンション
１０３　板バネ部
１０４　アーム
１０５，１３４　軸受部
１０６，１２２　駆動手段
１０７，１１２　ディスク
１０８，１２０，１３０，１４０　ヘッド支持機構
１０９　回転駆動手段
１１０　ヘッド保持部
１１０ａ　テーパ部
１２２ａ　ボイスコイル
１２４，１５０　ヘッド駆動装置
１２６　筐体
１３２　第２のベースアーム
１３６　ネジ
１０１１　ヘッド

Claims (13)

1. ディスクに対して記録と再生の少なくとも一方を行うヘッドと、
   前記ヘッドおよび前記ヘッドが一方の端部に取り付けられた支持アームを含むヘッド支持部材と、
   前記ヘッド支持部材を前記ディスク表面に対して垂直方向に回動可能に支持する回動支持部が設けられたベースアームと、
   一方の端部が前記支持アームの他方の端部に接続され、他方の端部が前記ベースアームに接続されて、前記ヘッド支持部材を前記ディスク方向に付勢する付勢力を与える弾性部材とを備えたことを特徴とするヘッド支持機構。
2. 前記ヘッドはスライダに搭載され、前記スライダを介して前記支持アームの一方の端部に取り付けられ、前記スライダと前記支持アームとからヘッド支持部材が構成されていることを特徴とする請求項１に記載のヘッド支持機構。
3. 前記ヘッドはスライダに搭載され、前記スライダを介して前記支持アームの一方の端部に取り付けられ、前記支持アームの他方の端部にはバランス部材が設けられ、前記スライダ、前記バランス部材および前記支持アームによりヘッド支持部材が構成されていることを特徴とする請求項１に記載のヘッド支持機構。
4. 前記バランス部材がヘッドの電気信号を増幅するアンプ回路からなることを特徴とする請求項３に記載のヘッド支持機構。
5. 前記ヘッド支持部材の重心の位置が、前記ベースアームの前記回動支持部の回動軸から前記ディスク表面に垂直にひいた平面内に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のヘッド支持機構。
6. 前記ヘッド支持部材の重心の位置が、前記ベースアームに設けられた前記回動支持部の回動軸上に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のヘッド支持機構。
7. 前記弾性部材が、前記回動支持部と前記支持アームとの間に設けられた板バネ部からなることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のヘッド支持機構。
8. 前記回動支持部は、前記支持アームと接する前記ベースアーム上に少なくとも一つの頂部を有するピボット部からなり、前記ピボット部の頂部と前記支持アームとが当接する点を支点として、前記ヘッド支持部材が前記ディスク表面に対して垂直方向に回動可能な構成としたことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のヘッド支持機構。
9. 前記ピボット部が一対設けられ、一対の前記ピボット部の頂部と前記支持アームとが当接する点を支点として、前記ヘッド支持部材がディスク表面に対して垂直方向に回動可能な構成であることを特徴とする請求項８に記載のヘッド支持機構。
10. 前記板バネ部と前記支持アームとは一体形成された構造からなることを特徴とする請求項７に記載のヘッド支持機構。
11. ヘッド支持機構と、
    前記ヘッド支持機構をディスク面に平行な方向に回転自在に軸支する軸受部と、
    前記ヘッド支持機構を前記ディスク面に回動させる駆動手段とを具備し、
    前記ヘッド支持機構が請求項１に記載のヘッド支持機構からなることを特徴とするヘッド駆動装置。
12. 前記軸受部は一つからなり、かつ複数の前記ヘッド支持機構を軸支し、複数の前記ヘッド支持機構はそれぞれの端部に取り付けられたヘッドが前記ディスク面に対向する配置とされたことを特徴とする請求項１１に記載のヘッド駆動装置。
13. ディスクと、
    前記ディスクを駆動する回転駆動手段と、
    前記ディスクの所定のトラック位置に書き込みまたは所定のトラック位置からの読み込みを行うヘッド駆動装置とを具備し、
    前記ヘッド駆動装置が請求項１１または請求項１２に記載のヘッド駆動装置からなることを特徴とするディスク装置。

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