JP2005050467A - ヘッドサスペンションアッセンブリ、ヘッドスタックアッセンブリ、およびディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、ヘッドと媒体との間のギャップを一定に保つためギャップ変化に対する高い応答性を維持した上でヘッドの近くに電子部品を搭載できるヘッドサスペンションアッセンブリ、ヘッドスタックアッセンブリ、およびディスク装置を提供することを課題とする。
【解決手段】ハードディスクドライブは、磁気ヘッドを先端に搭載したヘッドサスペンションアッセンブリ２５を有する。ヘッドサスペンションアッセンブリ２５は、アーム２７の先端部にサスペンション３１を取り付けて構成されている。アーム２７の先端部近くには、一対のショットキーダイオード４１、４２を収容配置するための取付孔２７ｂが形成されている。ショットキーダイオード４１、４２を磁気ヘッドに近いアーム２７の部分に取り付けることにより、磁気ヘッドとショットキーダイオードとの間の配線を短くでき、ノイズの影響を抑制できる。
【選択図】 図３

Description

この発明は、ディスク状の媒体に情報を記録および再生するヘッドを先端に搭載したヘッドサスペンションアッセンブリ、このヘッドサスペンションアッセンブリを複数枚重ねたヘッドスタックアッセンブリ、およびこのヘッドスタックアッセンブリを備えたディスク装置に関する。

従来、ディスク状の媒体に情報を記録および再生するヘッドを先端に搭載したヘッドサスペンションアッセンブリとして、アクチュエータによって揺動されるアームの先端に取り付けた板バネ状のサスペンションの途中に凹所を設け、サスペンションの先端に取り付けられたヘッドを駆動するヘッドＩＣを該凹所に収容配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このように、サスペンションにヘッドＩＣを取り付けることにより、ヘッドとヘッドＩＣを接続する配線を短くでき、配線に乗るノイズの影響を少なくできる。また、サスペンションに凹所を設けてこの凹所内にヘッドＩＣを収容配置することにより、凹所を設けない場合と比較して、ヘッドＩＣ自体の高さよりヘッドＩＣの突出高さを低くでき、近接する磁気ディスクとヘッドＩＣとの間に十分な隙間を確保でき、磁気ディスクとヘッドＩＣが接触する不具合を防止できる。

しかし、サスペンションは、ヘッドスライダを媒体に対して浮上させる際、ヘッドと媒体表面との間のギャップを一定に保つため、ギャップの変化を相殺するようにヘッドスライダを応答性良く媒体に追従させるべく湾曲する必要がある。このため、上述したようにサスペンションにヘッドＩＣを乗せると、ヘッドスライダを媒体に追従させるための応答性が悪くなる問題が生じる。つまり、サスペンションには、ヘッドをギャップ変化に高速に追従させる高い応答性が要求されるため、ヘッドＩＣをサスペンションに搭載することは応答性を高める点で不利となる。また、このような高い応答性を維持したままヘッドＩＣをサスペンションに搭載することは技術的に不可能と考えられる。
特開平１１−１９１２１１号公報（要約書、図４Ｂ）（US 6,437,944 B2）

この発明の目的は、ヘッドと媒体との間のギャップを一定に保つためギャップ変化に対する高い応答性を維持した上でヘッドの近くに電子部品を搭載できるヘッドサスペンションアッセンブリ、ヘッドスタックアッセンブリ、およびディスク装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のヘッドサスペンションアッセンブリは、ディスク状の媒体に情報を記録および再生するためのヘッドを先端に搭載し、揺動することによって該ヘッドを媒体表面に沿って移動させるものであって、上記ヘッドを先端に搭載した板バネ状のサスペンションと、上記サスペンションの基端を支持固定した薄板状のアームと、上記ヘッドに電気的に接続した電子部品を収容配置するため上記アームに形成された取付孔と、を備えている。

上記発明によると、サスペンションを支持固定したアームの取付孔に電子部品を収容配置したため、サスペンションに電子部品を搭載する場合と比較して、サスペンションの先端に搭載したヘッドと媒体との間のギャップ変化に対して高い応答性をもってヘッドを追従させることができる。

また、本発明のヘッドスタックアッセンブリは、上述した２つのヘッドサスペンションアッセンブリをアーム同士が面接するように重ね合わせた構造を有し、一方のヘッドサスペンションアッセンブリの取付孔から突出した電子部品を他方のヘッドサスペンションアッセンブリの取付孔内に受け入れたことを特徴とする。

上記発明によると、２つのヘッドサスペンションアッセンブリそれぞれのアームの取付孔に収容配置した電子部品の突出部分を他方の取付孔に収容する構造としたため、ヘッドサスペンションアッセンブリの集積方向に沿ったサイズを小さくでき、装置構成を小型化できる。

また、本発明のディスク装置は、上述したヘッドサスペンションアッセンブリと、上記ディスク状の媒体を支持および回転する第１モータと、上記ヘッドサスペンションアッセンブリを揺動させる第２モータと、を備えている。

更に、本発明のディスク装置は、上述したヘッドスタックアッセンブリと、上記各ヘッドサスペンションアッセンブリの第１面にそれぞれ対向した２枚の上記ディスク状の媒体を同軸且つ互いに離間した状態で支持し回転する第１モータと、上記ヘッドスタックアッセンブリを揺動させる第２モータと、を備えている。

以上説明したように、この発明のヘッドサスペンションアッセンブリ、ヘッドスタックアッセンブリ、およびディスク装置は、上記のような構成および作用を有しているので、ヘッドと媒体との間のギャップ変化に対しサスペンションを高い応答性で追従変形させることができ、且つヘッドの近くに電子部品を搭載でき配線に乗るノイズの影響を低減できる。

以下、図面を参照しながら、この発明をディスク装置としてのハードディスクドライブ１（以下ＨＤＤ１と称する）に適用した実施の形態について詳細に説明する。

図１に示すように、ＨＤＤ１は、密閉された扁平な矩形状のケース１１を備え、このケース１１は、上面の開口した矩形箱状のケース本体１０と、複数のネジ１６によりケース本体１０にネジ止めされてケース本体１０の上端開口を閉塞する矩形板状のトップカバー１５と、を有している。

ケース本体１０内には、磁気記録媒体としての２枚の磁気ディスク１２ａ、１２ｂ（ディスク状の媒体）（以下、総称して磁気ディスク１２とする場合もある）、これらの磁気ディスク１２を支持および回転させるスピンドルモータ１３（第１モータ）、磁気ディスク１２に対して情報の記録、再生を行なう複数の磁気ヘッド２２（ヘッド）、これらの磁気ヘッド２２を磁気ディスク１２ａ、１２ｂに対して移動自在に支持したヘッドスタックアッセンブリ１４、このヘッドスタックアッセンブリ１４を回動および位置決めするボイスコイルモータ１９（第２モータ）（以下、ＶＣＭ１９と称する）、磁気ヘッド２２が磁気ディスク１２の最外周に移動した際、磁気ヘッド２２を磁気ディスク１２に対向する位置から外れた退避位置に保持するとともに、磁気ディスク１２の外周付近が面方向に振れることを規制するランプロード機構１８、ヘッドスタックアッセンブリ１４を退避位置に保持するイナーシャラッチ機構２０、およびプリアンプ等の回路部品が実装されたフレキシブルプリント回路基板ユニット１７（以下、ＦＰＣユニット１７と称する）が収納されている。

また、ケース本体１０の外面には、ＦＰＣユニット１７を介してスピンドルモータ１３、ＶＣＭ１９、および磁気ヘッド２２の動作を制御する図示しないプリント回路基板がネジ止めされ、ケースの底壁と対向して位置している。

各磁気ディスク１２ａ、１２ｂは、上面および下面に磁気記録層を有している。２枚の磁気ディスク１２ａ、１２ｂは、スピンドルモータ１３の図示しないハブに互いに同軸的に嵌合されているとともにクランプばね２１によりクランプされ、ハブの軸方向に沿って所定の間隔をおいて積層されている。そして、磁気ディスク１２ａ、１２ｂは、スピンドルモータ１３により所定の速度で回転駆動される。

ヘッドスタックアッセンブリ１４は、ケース１０の底壁上に固定された軸受組立体２４、および軸受組立体２４に取り付けられた４枚のヘッドサスペンションアッセンブリ２５を有する。各ヘッドサスペンションアッセンブリ２５は、軸受組立体２４に取り付けられたアーム２７、および各アームの先端に支持固定された４つの磁気ヘッド組立体３０を備えている。各磁気ヘッド組立体３０は、板ばねによって形成された細長いサスペンション３１と、サスペンション３１の先端に固定された磁気ヘッド２２と、を備えている。

そして、各磁気ヘッド２２は、アーム２７およびサスペンション３１の表面に貼り付け固定された後述する中継フレキシブルプリント回路基板３３（配線基板）（以下、単に基板３３と称する）、およびメインフレキシブル回路基板３２を介してＦＰＣユニット１７に電気的に接続されている。

ＨＤＤ１の動作時、ヘッドスタックアッセンブリ１４がＶＣＭ１９によって回動され、４つの磁気ヘッド２２が磁気ディスク１２ａ、１２ｂの表面に沿って略径方向に移動され、所望のトラック上に位置決めされる。

ここで、図２および図３を参照して、上述したヘッドサスペンションアッセンブリ２５について詳細に説明する。図２にはヘッドサスペンションアッセンブリ２５を対応する磁気ディスク１２側から見た平面図を示してあり、図３にはヘッドサスペンションアッセンブリ２５を反対側から見た底面図を示してある。

ヘッドサスペンションアッセンブリ２５（以下、ＨＳＡ２５と称する）は、上述したように、薄板状のアーム２７、およびサスペンション３１を有する。アーム２７は、板厚０．２５［ｍｍ］の金属板により形成され、軸受組立体２４に取り付けるための円形の孔２７ａを基端部近くに有する。そして、アーム２７の軸受組立体２４から離間した先端部に板バネ状のサスペンション３１の基端が部分的に重ねて貼り付けられ、サスペンション３１がアーム２７によって支持固定されている。より詳細には、サスペンション３１は、アーム２７が磁気ディスク１２に対向する側の上面（第１面）に重ねて貼り付けられている。

サスペンション３１のアーム２７から離間した先端には、ヘッド２２が形成された矩形ブロック状のヘッドスライダ２３が取り付けられている。ヘッドスライダ２３は、サスペンション３１の先端に設けられた板バネ状のジンバルを介して、磁気ヘッド１２に対向する上面側に取り付けられている。

また、サスペンション３１を取り付けたアーム２７の先端部近くには、一対のショットキーダイオード４１、４２（電子部品）を収容配置するためアーム２７を貫通して形成された取付孔２７ｂが設けられている。このように取付孔２７ｂを磁気ヘッド２２に近いアーム２７の部分に設けることにより、ショットキーダイオード４１、４２と磁気ヘッド２２を接続する配線をできるだけ短くでき、配線に乗るノイズの影響を抑えることができる。

配線を短くするため、ショットキーダイオード４１、４２をサスペンション３１に取り付けることも考えられるが、サスペンション３１に電子部品を搭載すると、ヘッドスライダ２３の磁気ディスク１２に対する追従性が悪くなる。つまり、サスペンションは、ヘッドスライダ２３が磁気ディスク１２の表面に対して浮上した状態で両者間のギャップを数１０ミクロンのオーダーで一定に保つため、ギャップの変動を相殺するように変形してヘッドスライダ２３を磁気ディスク表面に追従させる。

従って、本実施の形態のように、ショットキーダイオード４１、４２をアーム２７に取り付けることにより、ヘッドスライダ２３の磁気ディスク１２に対する追従性を損なうことなく、配線に乗るノイズを効果的に抑制できる。

また、ショットキーダイオード４１、４２などの電子部品をバネ性を有するサスペンション３１に取り付けることは技術的に難しい。これに対し、本実施の形態のようにショットキーダイオード４１、４２をアーム２７に取り付けることにより、部品の取り付けを容易にできる。

ところで、取付孔２７ｂ内に収容配置された一対のショットキーダイオード４１、４２は、アーム２７の上面に貼り付けられた基板３３に実装されている。より詳細には、基板３３が取付孔２７ｂの磁気ディスク１２側の一端を塞ぐように設けられ、取付孔２７ｂ内に露出した基板３３の部分に一対のショットキーダイオード４１、４２が互いに非接触状態で取り付けられている。

本実施の形態では、アーム２７の板厚が０．２５［ｍｍ］であり、ショットキーダイオード４１、４２の実装高さが０．４［ｍｍ］であるため、ショットキーダイオード４１、４２は取付孔２７ｂからアーム２７の底面（第２面）側に突出している。

図４には、上述したＨＳＡ２５の基板３２、３３に設けられた電子部品の回路図を示してある。

これによると、磁気ヘッド２２は、書き込み用の薄膜コイル４３、および読み取り用のＭＲ素子４４を有する。ＭＲ素子４４の端子間には、上述した一対のショットキーダイオード４１、４２が接続されている。そして、磁気ヘッド２２には、ＭＲ素子４４を介して入力される再生信号を増幅して出力するとともに薄膜コイル４３を介して磁気ディスク１２に書き込む記録信号を出力するヘッドアンプ回路４５が接続されている。一対のショットキーダイオード４１、４２は、ＭＲ素子４４を介して大電流が流れることを防止することにより、磁気ヘッド２２の破壊を防止する。尚、ヘッドアンプ回路４５は、図２に示すように、磁気ヘッド２２から離間したメインフレキシブル回路基板３２に取り付けられている。

上記のように構成されたＨＳＡ２５は、４枚重ねた状態で軸受組立体２４に取り付けられてヘッドスタックアッセンブリ１４を構成し、２枚の磁気ディスク１２ａ、１２ｂそれぞれの表面に各ヘッドスライダ２３が対向するように、ＨＤＤ１に組み込まれる。従って、２枚の磁気ディスク１２ａ、１２ｂ間に配置される２枚のＨＳＡ２５は互いに底面同士が重ね合わされた状態で取り付けられる。

以下、２枚の磁気ディスク１２ａ、１２ｂの間に互いに重ね合わされて配置される２枚のＨＳＡ２５、２５’について、図５乃至図７を参照して説明する。尚、ここでは、全く同じ構造を有する２枚のＨＳＡ２５、２５’を区別するため、一方のＨＳＡ２５’の構成要素を示す参照符号にダッシュ（’）を付けた。

図５には、２枚のＨＳＡ２５、２５’を重ね合わせた状態のショットキーダイオードの取付孔２７ｂ、２７ｂ’付近を部分的に拡大した斜視図を示してある。また、図６には図５の線分VI−VIで切断した状態を示してあり、図７には図５の線分VII−VIIで切断した状態を示してある。尚、ここでは、説明を分り易くするため、各ＨＳＡ２５、２５’の基板３３、３３’の図示を省略してある。

２枚のＨＳＡ２５、２５’は、それぞれショットキーダイオード４１、４２、４１’、４２’が突出した底面同士を面接させた状態で張り合わされている。各取付孔２７ｂ、２７ｂ’からショットキーダイオード４１、４２、４１’、４２’が突出しているため、２枚のＨＳＡ２５、２５’の底面同士を貼り合わせる場合に邪魔になる。

このため、本実施の形態では、組み合わされた２つの取付孔２７ｂ、２７ｂ’内で各ＨＳＡ２５、２５’のショットキーダイオード４１、４２、４１’、４２’が互いに非接触状態で千鳥状に配置されるようにショットキーダイオードを位置決めした。本実施の形態のショットキーダイオード４１、４２の実装高さは０．４［ｍｍ］であり、２枚のアーム２７、２７’を重ねた厚さ（０．２５［ｍｍ］×２＝０．５［ｍｍ］）未満であるため、２枚のＨＳＡ２５、２５’を重ねた厚さはアーム２７、２７’を貼り合わせた厚さとなる。

以上のように、本実施の形態によると、ＨＳＡ２５のアーム２７に設けた取付孔２７ｂ内にショットキーダイオード４１、４２を収容配置したため、ヘッドスライダ２３の磁気ディスク１２に対する追従性を損なうことなくショットキーダイオード４１、４２を磁気ヘッド２２に近付けることができた。これにより、ショットキーダイオード４１、４２と磁気ヘッド２２を接続する配線を短くでき、配線に乗るノイズの影響を抑制できる。

また、ショットキーダイオード４１、４２をアーム２７の取付孔２７ｂに取り付けるため、ショットキーダイオード４１、４２をサスペンション３１に取り付ける場合と比較して、ショットキーダイオード４１、４２の取り付けを容易にできる。

さらに、アーム２７の取付孔２７ｂ内にショットキーダイオード４１、４２を収容配置することにより、アーム２７の板厚を超える実装高さを有するショットキーダイオード４１、４２を取り付けることができる。この場合、実装高さがアーム２７の板厚の２倍を超えないことが条件となる。

なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。

例えば、上述した実施の形態では、電子部品として一対のショットキーダイオード４１、４２をアーム２７の取付孔２７ｂに収容配置した場合について説明したが、これに限らず、ヘッドアンプ回路４５等の他の電子部品を取付孔２７ｂ内に収容配置することもできる。この場合、取付孔２７ｂのサイズや形状は取り付ける電子部品の種類、大きさ、数量等に合わせて変更すれば良い。また、取付孔２７ｂ内に収容配置する電子部品の配置位置関係や個数も任意に変更できる。いずれにしても、全ての電子部品が重なることのない位置関係で配置されれば良い。

また、上述した実施の形態では、２枚の磁気ディスク１２ａ、１２ｂを有するＨＤＤ１に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、３枚以上の磁気ディスクを有する装置に本発明を適用することもできる。この場合、２枚の磁気ディスク間で重ね合わせられた状態で配置されるＨＳＡ２５、２５’の組が増えるため、ＨＳＡのスタック方向に沿った装置のサイズをより小型化できる。

この発明の実施の形態に係るハードディスクドライブを示す分解斜視図。 図１のハードディスクドライブに組み込まれたヘッドサスペンションアッセンブリを磁気ディスク側から見た平面図。 図２のヘッドサスペンションアッセンブリを反対側から見た底面図。 図２のヘッドサスペンションアッセンブリの回路構造を示す回路図。 ２枚のヘッドサスペンションアッセンブリを重ね合わせた状態における取付孔付近を部分的に拡大して示す部分拡大斜視図。 図５の線分VI−VIに沿って切断した断面図。 図５の線分VII−VIIに沿って切断した断面図。

符号の説明

１…ハードディスクドライブ、１２ａ、１２ｂ…磁気ディスク、１３…スピンドルモータ、１４…ヘッドスタックアッセンブリ、１９…ボイスコイルモータ、２２…磁気ヘッド、２３…ヘッドスライダ、２４…軸受組立体、２５…ヘッドサスペンションアッセンブリ、２７…アーム、２７ｂ…取付孔、３１…サスペンション、３３…中継フレキシブルプリント回路基板、４１、４２…ショットキーダイオード、４５…ヘッドアンプ回路。

Claims (12)

1. ディスク状の媒体に情報を記録および再生するためのヘッドを先端に搭載し、揺動することによって該ヘッドを媒体表面に沿って移動させるヘッドサスペンションアッセンブリであって、
   上記ヘッドを先端に搭載した板バネ状のサスペンションと、
   上記サスペンションの基端を支持固定した薄板状のアームと、
   上記ヘッドに電気的に接続した電子部品を収容配置するため上記アームに形成された取付孔と、
   を備えていることを特徴とするヘッドサスペンションアッセンブリ。
2. 上記取付孔は、上記アームを貫通して設けられていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドサスペンションアッセンブリ。
3. 上記アームが上記媒体に対向する第１面に上記取付孔を塞ぐように設けられ、上記ヘッドと上記電子部品とを電気的に接続する配線を有する配線基板をさらに備え、
   上記取付孔内に配置された電子部品は、上記配線基板に実装されていることを特徴とする請求項２に記載のヘッドサスペンションアッセンブリ。
4. 上記電子部品は、上記アームの板厚を超える実装高さを有し、上記第１面から離間した第２面側に突出することを特徴とする請求項３に記載のヘッドサスペンションアッセンブリ。
5. 上記電子部品は、上記取付孔内に複数個配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のヘッドサスペンションアッセンブリ。
6. 上記電子部品は、ショットキーダイオードおよびヘッドアンプ回路のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のヘッドサスペンションアッセンブリ。
7. 請求項４に記載した２つのヘッドサスペンションアッセンブリをアームの第２面同士が面接するように重ね合わせた構造を有するヘッドスタックアッセンブリであって、
   一方のヘッドサスペンションアッセンブリの取付孔から突出した電子部品を他方のヘッドサスペンションアッセンブリの取付孔内に受け入れたことを特徴とするヘッドスタックアッセンブリ。
8. 上記各電子部品の実装高さは、上記アームの板厚の２倍未満であることを特徴とする請求項７に記載のヘッドスタックアッセンブリ。
9. 上記電子部品は、各ヘッドサスペンションアッセンブリに複数個ずつ取り付けられ、対向した２つの取付孔内で互いに接触しない位置関係で配置されていることを特徴とする請求項８に記載のヘッドスタックアッセンブリ。
10. 上記電子部品は、各ヘッドサスペンションアッセンブリに対して２つずつ取り付けられた４個のショットキーダイオードを含み、これら４個のショットキーダイオードが、対向した２つの上記取付孔内で千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項８に記載のヘッドスタックアッセンブリ。
11. 請求項１乃至６のいずれかに記載のヘッドサスペンションアッセンブリと、
    上記ディスク状の媒体を支持および回転する第１モータと、
    上記ヘッドサスペンションアッセンブリを揺動させる第２モータと、
    を備えていることを特徴とするディスク装置。
12. 請求項７乃至１０のいずれかに記載のヘッドスタックアッセンブリと、
    上記各ヘッドサスペンションアッセンブリの第１面にそれぞれ対向した２枚の上記ディスク状の媒体を同軸且つ互いに離間した状態で支持し回転する第１モータと、
    上記ヘッドスタックアッセンブリを揺動させる第２モータと、
    を備えていることを特徴とするディスク装置。

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