JP2005092909A - ヘッド・ジンバル・アセンブリ、ヘッド・スタック・アセンブリ及び磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型磁気ディスク装置に適した、組み立て時のアライメントを高精度に調整することができるヘッド・ジンバル・アセンブリ及びヘッド・スタック・アセンブリを提供する。
【解決手段】固定部材６０をピボット４０に接触する位置に配置し、ピボット４０に重ねて装着したキャリッジ・アセンブリ５０とヘッド・ジンバル・アセンブリ３０を、固定部材６０の反対側から矢印７０の方向に押付けながらナット５７で締付け固定する。このとき、ヘッド・ジンバル・アセンブリ３０のピボット４０への取り付け穴の周囲２箇所に直線部分３４が形成されているので、ピボット４０の回転中心、ヘッド・ジンバル・アセンブリ３０、キャリッジ・アセンブリ５０のそれぞれが適正な方向に向かって、部品間のクリアランスを吸収していく。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁気ディスク装置用のヘッド・ジンバル・アセンブリ及びヘッド・スタック・アセンブリに係り、特に小型磁気ディスク装置に適した、組み立て後の寸法のばらつきが少ないヘッド・ジンバル・アセンブリ及びヘッド・スタック・アセンブリに関する。

従来より、パーソナル・コンピュータ(ＰＣ)やディジタル・カメラ等の各種機器において、取扱うデータを格納するために、可搬性を備えた記憶媒体が多種多様に提供されている。近年では、これらの記憶媒体の小型化、大容量化が図られており、例えば、小型メモリ・カードの規格の一つであるコンパクト・フラッシュ(Compact Flash:サンディスク社の商標)に準拠した、可搬性のある小型磁気ディスク装置の新しいアセンブリ構造が提案されている。

例えば、コンパクト・フラッシュType２規格の小型磁気ディスク装置では、サイズ１インチの磁気ディスクに１ＧＢの容量を持たせた、重さがわずか１６グラム程度の超小型かつ大容量の磁気ディスク装置も製品化されている。

この可搬性のある小型磁気ディスク装置においても、データを格納する磁気ディスクだけではなく、磁気ディスクを回転駆動させるスピンドル・モータ、磁気ディスクに対しデータを読み書きする磁気ヘッド、磁気ヘッドを支持するサスペンション・アセンブリ、サスペンション・アセンブリが取り付けられ磁気ヘッドを磁気ディスクの径方向に駆動するアクチュエータ等を備えている。

小型化が進む磁気ディスク装置において、磁気ヘッドを支持するサスペンションにも、機械部品としてより高精度を要求されるようになってきており、特許文献１には風乱の影響を減少するために、ロード・ビームを板バネ部分と梁の部分とに分け、前者をバネ部材、後者をロード・ビームと呼ぶ構成のサスペンション・アセンブリが提案されている。また、特許文献２にはロード・ビームをベース部分と剛体部分に分割し、バネ部分で接続する構成のサスペンション・アセンブリが開示されている。

特開２００１−１５５４５８号公報(第３頁、図２)

米国特許第６３８１０９９号明細書(第３−４欄、図１)

携帯機器に装着されて使用される可搬性を備えた小型磁気ディスク装置においては、さらなる大容量化、小型化が進められており、磁気ヘッドの位置決め精度を向上するために、ヘッド・スタック・アセンブリを構成するピボット、キャリッジ・アセンブリ、ヘッド・ジンバル・アセンブリの組み立てに高精度が要求されている。小型磁気ディスク装置では、ヘッド・スタック・アセンブリのアライメントを設計値どおりに管理するには困難を要する。各部品の設計領域の制限が厳しいために十分な機能を持たせられないことや、組み立て時に部品損傷が起こりやすいために取扱に注意が必要であるからである。また、小型磁気ディスク装置に搭載される軽量のヘッド・スタック・アセンブリでは、構成部品のアライメントを管理できなければ、動作が不安定になり、機能上の劣化が生じる。上記特許文献１および特許文献２を含め従来技術では、小型軽量部品であるヘッド・スタック・アセンブリの組み立て時のアライメントの高精度化については検討がなされていない。

本発明の目的は、小型磁気ディスク装置に適した、組み立て時のアライメントを高精度に調整することができるヘッド・ジンバル・アセンブリ及びヘッド・スタック・アセンブリを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のヘッド・ジンバル・アセンブリにおいては、周囲２箇所に直線部分を有するキャリッジ回転軸への取り付け穴を有するヘッド・アームと、該ヘッド・アームに一端が取り付けられ他端にジンバル部を有するフレクシャーと、該フレクシャーに取り付けられ先端部で前記ジンバル部に荷重を与えるロード・ビームとを有する。
前記直線部分は、延長した交点の角度が直角であることが望ましい。
前記フレクシャーは配線一体型である。
前記ヘッド・アームは前記取り付け穴の周囲の少なくとも２箇所にボス穴を有する位置決め部を有する。

上記目的を達成するために、本発明のヘッド・スタック・アセンブリにおいては、キャリッジ回転軸と、該キャリッジ回転軸への取り付け部とコイルを有するキャリッジ・アセンブリと、周囲２箇所に直線部分を有する前記キャリッジ回転軸への取り付け穴を有するヘッド・ジンバル・アセンブリとを有する。
前記直線部分は、延長した交点の角度が直角であることが望ましい。
前記キャリッジ・アセンブリは前記キャリッジ回転軸への取り付け部の周囲の少なくとも２箇所にボスを有し、前記ヘッド・ジンバル・アセンブリは前記ボスに対応する箇所にボス穴を有する前記キャリッジ・アセンブリとの位置決め部を有する。

上記目的を達成するために、本発明のヘッド・スタック・アセンブリにおいては、
キャリッジ回転軸と、
該キャリッジ回転軸への取り付け部とコイルを有するキャリッジ・アセンブリと、
周囲２箇所に直線部分を有する前記キャリッジ回転軸への取り付け穴を有するヘッド・アームと、該ヘッド・アームに一端が取り付けられ他端にジンバル部を有するフレクシャーと、該フレクシャーに取り付けられ先端部で前記ジンバル部に荷重を与えるロード・ビームとを有するヘッド・ジンバル・アセンブリと、を有する。
前記ヘッド・アームの前記キャリッジ回転軸への取り付け穴の直線部分は、延長した交点の角度が直角であることが望ましい。
前記フレクシャーは配線一体型である。
前記キャリッジ・アセンブリは前記キャリッジ回転軸への取り付け部の周囲の少なくとも２箇所にボスを有し、前記ヘッド・アームは前記ボスに対応する箇所にボス穴を有する前記キャリッジ・アセンブリとの位置決め部を有する。

上記目的を達成するために、本発明の磁気ディスク装置においては、
周囲２箇所に直線部分を有するキャリッジ回転軸への取り付け穴を有するヘッド・アームと、該ヘッド・アームに一端が取り付けられ他端にジンバル部を有するフレクシャーと、該フレクシャーに取り付けられ先端部で前記ジンバル部に荷重を与えるロード・ビームとを有するヘッド・ジンバル・アセンブリと、
前記ジンバル部に取付けられる磁気ヘッドと、
該磁気ヘッドが情報の記録再生を行う磁気ディスクと、を有する。
前記ヘッド・アームの前記キャリッジ回転軸への取り付け穴の直線部分は、延長した交点の角度が直角であることが望ましい。

上記目的を達成するために、本発明の磁気ディスク装置においては、
キャリッジ回転軸と、該キャリッジ回転軸への取り付け部とコイルを有するキャリッジ・アセンブリと、周囲２箇所に直線部分を有する前記キャリッジ回転軸への取り付け穴を有するヘッド・ジンバル・アセンブリとを有するヘッド・スタック・アセンブリと、
前記ジンバル部に取付けられる磁気ヘッドと、
該磁気ヘッドが情報の記録再生を行う磁気ディスクと、を有する。
前記ヘッド・ジンバル・アセンブリの前記キャリッジ回転軸への取り付け穴の直線部分は、延長した交点の角度が直角であることが望ましい。
前記キャリッジ・アセンブリは前記キャリッジ回転軸への取り付け部の周囲の少なくとも２箇所にボスを有し、前記ヘッド・ジンバル・アセンブリは前記ボスに対応する箇所にボス穴を有する前記キャリッジ・アセンブリとの位置決め部を有する。

上記目的を達成するために、本発明の磁気ディスク装置においては、
キャリッジ回転軸と、
該キャリッジ回転軸への取り付け部とコイルを有するキャリッジ・アセンブリと、
周囲２箇所に直線部分を有する前記キャリッジ回転軸への取り付け穴を有するヘッド・アームと、
該ヘッド・アームに一端が取り付けられ他端にジンバル部を有するフレクシャーと、
該フレクシャーに取り付けられ先端部で前記ジンバル部に荷重を与えるロード・ビームと、
前記ジンバル部に取付けられる磁気ヘッドと、
該磁気ヘッドが情報の記録再生を行う磁気ディスクと、を有する。
前記ヘッド・アームの前記キャリッジ回転軸への取り付け穴の直線部分は、延長した交点の角度が直角であることが望ましい。
前記フレクシャーは配線一体型である。
前記キャリッジ・アセンブリは前記キャリッジ回転軸への取り付け部の周囲の少なくとも２箇所にボスを有し、前記ヘッド・アームは前記ボスに対応する箇所にボス穴を有する前記キャリッジ・アセンブリとの位置決め部を有する。

本発明によれば、小型磁気ディスク装置に適した、組み立て時のアライメントを高精度に調整することができるヘッド・ジンバル・アセンブリ及びヘッド・スタック・アセンブリを提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施の形態について詳細に説明する。図３に、本発明の一実施例によるヘッド・スタック・アセンブリを搭載した小型磁気ディスク装置１０の構成を示す。磁気ディスク１００は、プレス加工で箱形に成型されたベース・プレート２０の底部に固定されたスピンドル・モータ（図示せず）の回転軸に装着され、回転される。

ベース・プレート２０の底部に軸支されたキャリッジ回転軸（ピボット）４０には、キャリッジ・アセンブリ５０（図１、図２参照）とヘッド・ジンバル・アセンブリ３０が取り付けられ、ベース・プレート２０の底部に固定されたボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１１０により回転駆動される。ヘッド・ジンバル・アセンブリ３０が回転駆動されることで、ヘッド・ジンバル・アセンブリ３０の先端部に保持された磁気ヘッド（図示せず）が、磁気ディスク１００の半径方向に移動され、所望の記録トラックに位置決めされ、情報の記録・再生が行われる。

ピボット４０にキャリッジ・アセンブリ５０とヘッド・ジンバル・アセンブリ３０が取り付けられた構成体をヘッド・スタック・アセンブリという。磁気ヘッドからの信号線は、回路基板（図示せず）を介してインタフェース・コネクタ１２０に接続される。インタフェース・コネクタ１２０は磁気ヘッドからの信号を装置外部へ伝送する。

ベース・プレート２０の周囲は、弾性部材からなるフレーム・バンパ１３０に覆われている。フレーム・バンパ１３０は、衝撃緩衝材としての機能を有し、サイド・スロット１４０を有する１つの成型部品である。ベース・プレート２０の周囲(外形の２次元方向である側面)をフレーム・バンパ１３０とインタフェース・コネクタ１４０で覆うことで、側面方向の衝撃に対して、小型磁気ディスク装置１０を保護することが可能となる。

図２（ａ）はヘッド・スタック・アセンブリの構成要素を示し、図２（ｂ）はこれらを組み立てた状態を示す。ピボット４０に、ヘッド・ジンバル・アセンブリ３０、キャリッジ・アセンブリ５０、ダミー・ヘッド３０′、ワッシャー５６が装着され、ナット５７により締付け固定される。ピボット４０は、上記各構成要素が装着される回転軸と、回転軸より大きな径を有し、平行な直線部分が形成された頭部を有し、回転軸の先端部には、ナット５７が嵌合される雄ネジが切られている。上記構成は、磁気ディスクの片面（上面）を使用する例であり、ダミー・ヘッド３０′を組み込んでいるが、磁気ディスクの両面を使用する場合は、ヘッド・ジンバル・アセンブリ３０を２個組み込むことになる。

図１はヘッド・スタック・アセンブリの組み立て方法を示す図で、図２の逆側から見た図である。図１（ｂ）は３つの構成部品の接続位置関係を示し、図１（ａ）は組み立て時のアライメントの調整方法を示している。ヘッド・スタック・アセンブリを組み立てたとき、図１（ａ）に示す寸法Ｄ、すなわちピボット４０の回転中心から磁気ヘッドを取り付けるフレクシャー３２の中心までの距離Ｄが正確になるようにアライメントする必要がある。この寸法にばらつきがあると、磁気ディスクの記録トラックに対する磁気ヘッドの位置決めの精度が向上しない。

図１（ｂ）において、ヘッド・ジンバル・アセンブリ３０は、ヘッド・アーム３１と、ヘッド・アーム３１に一端が接続されたフレクシャー３２と、フレクシャー３２に接続されたロード・ビーム３３とで構成される。フレクシャー３２は配線一体型であり、ヘッド・アーム３１とロード・ビーム３３との接続部分の間にバネ部を有し、先端側に磁気ヘッドを保持するジンバル部が形成されている。ヘッド・アーム３１は、ピボット４０に装着される取り付け穴が設けられ、その周囲２箇所に直線部分３４が形成されている。直線部分３４を延長してできる交点の角度は直角である（図１（ａ）参照）。また、ヘッド・アーム３１には、キャリッジ・アセンブリ５０のボス５１が入り込むボス穴３５が設けられ、位置決め部を構成している。

キャリッジ・アセンブリ５０は、ピボット４０への取り付け部と、ＶＣＭ１１０を構成するコイル５２とが一体に形成されたもので、ピボット４０への取り付け部にはピボット４０に装着される取り付け穴が設けられ、その周囲２箇所にヘッド・アーム３１のボス穴３５に嵌入されるボス５１が形成されている。

次に、図１（ａ）、（ｂ）を参照して、ヘッド・スタック・アセンブリの組み立て方法を説明する。但し、説明を分かりやすくするために、ピボット４０にキャリッジ・アセンブリ５０と、磁気ディスクの上面に配置されるヘッド・ジンバル・アセンブリ３０を装着する場合について説明する。ピボット４０の頭部を下にして、頭部の平行な直線部分が嵌り込む溝を有する治具に固定する。次にキャリッジ・アセンブリ５０をピボット４０に装着する。キャリッジ・アセンブリ５０の位置は、ピボット４０がベース・プレート２０に軸支された場合の最内周ストップ位置である。次にヘッド・ジンバル・アセンブリ３０をキャリッジ・アセンブリ５０に重なるようにピボット４０に装着し、キャリッジ・アセンブリ５０のボス５１をヘッド・ジンバル・アセンブリ３０のボス穴３４に嵌入させて両者を位置決めする。次にワッシャ−５６をピボット４０に装着する。

続いて、図１（ａ）に示すように、固定部材６０をピボット４０に接触する位置に配置し、ピボット４０に重ねたキャリッジ・アセンブリ５０とヘッド・ジンバル・アセンブリ３０を、固定部材６０の反対側から矢印７０の方向に押付けながらナット５７で締付け固定する。このとき、ヘッド・ジンバル・アセンブリ３０のピボット４０への取り付け穴の周囲２箇所に直線部分３４が形成されているので、ピボット４０の回転中心、ヘッド・ジンバル・アセンブリ３０、キャリッジ・アセンブリ５０のそれぞれが適正な方向に向かって、部品間のクリアランスを吸収していく。すなわち、ヘッド・ジンバル・アセンブリ３０の取り付け穴周囲の直線部分３４に作用する力が、ピボット４０の中心をずらすように作用することはなく、直線部分３４が滑りながら適正な方向に回転するので、ピボット４０の中心が位置ずれを起こすことなく、部品間のクリアランスを吸収し、各部品を正確にアライメントすることができるのである。

以上のような方法で、アライメントの位置修正を行うことにより、ヘッド・スタック・アセンブリの組み立て後の寸法のばらつきを最小にすることができる。これにより、磁気ヘッドの位置決め精度を格段に向上することができるので、携帯機器に装着されて使用される可搬性を備えた小型磁気ディスク装置において、さらなる大容量化、小型化を進めることができる。

本発明の一実施例によるヘッド・スタック・アセンブリの組み立て方法と、構成要素の接続位置関係を示す図で、媒体対向面側から見た図である。 本発明の一実施例によるヘッド・スタック・アセンブリの分解斜視図と、組み立て後を示す上面図である。 本発明の一実施例によるヘッド・スタック・アセンブリを搭載した磁気ディスク装置を示す斜視図である。

符号の説明

１０…磁気ディスク装置、２０…ベース・プレート、３０…ヘッド・ジンバル・アセンブリ、３０′…ダミー・ヘッド、３１…ヘッド・アーム、３２…フレクシャー、３３…ロード・ビーム、３４…直線部分、３５…ボス穴、４０…キャリッジ回転軸、５０…キャリッジ・アセンブリ、５１…ボス、５２…コイル、５６…ワッシャ−、５７…ナット、６０…固定部材、７０…押付け方向、１００…磁気ディスク、１１０…ＶＣＭ、１２０インタフェース・コネクタ、１３０…フレーム・バンパ、１４０…サイド・スロット。

Claims (20)

1. 周囲２箇所に直線部分を有するキャリッジ回転軸への取り付け穴を有するヘッド・アームと、該ヘッド・アームに一端が取り付けられ他端にジンバル部を有するフレクシャーと、該フレクシャーに取り付けられ先端部で前記ジンバル部に荷重を与えるロード・ビームとを有することを特徴とするヘッド・ジンバル・アセンブリ。
2. 前記直線部分は、延長した交点の角度が直角であることを特徴とする請求項１記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
3. 前記フレクシャーは配線一体型であることを特徴とする請求項１記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
4. 前記ヘッド・アームは前記取り付け穴の周囲の少なくとも２箇所にボス穴を有する位置決め部を有することを特徴とする請求項１記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
5. キャリッジ回転軸と、該キャリッジ回転軸への取り付け部とコイルを有するキャリッジ・アセンブリと、周囲２箇所に直線部分を有する前記キャリッジ回転軸への取り付け穴を有するヘッド・ジンバル・アセンブリとを有することを特徴とするヘッド・スタック・アセンブリ。
6. 前記直線部分は、延長した交点の角度が直角であることを特徴とする請求項５記載のヘッド・スタック・アセンブリ。
7. 前記キャリッジ・アセンブリは前記キャリッジ回転軸への取り付け部の周囲の少なくとも２箇所にボスを有し、前記ヘッド・ジンバル・アセンブリは前記ボスに対応する箇所にボス穴を有する前記キャリッジ・アセンブリとの位置決め部を有することを特徴とする請求項５記載のヘッド・スタック・アセンブリ。
8. キャリッジ回転軸と、
   該キャリッジ回転軸への取り付け部とコイルを有するキャリッジ・アセンブリと、
   周囲２箇所に直線部分を有する前記キャリッジ回転軸への取り付け穴を有するヘッド・アームと、該ヘッド・アームに一端が取り付けられ他端にジンバル部を有するフレクシャーと、該フレクシャーに取り付けられ先端部で前記ジンバル部に荷重を与えるロード・ビームとを有するヘッド・ジンバル・アセンブリと、
   を有することを特徴とするヘッド・スタック・アセンブリ。
9. 前記ヘッド・アームの前記キャリッジ回転軸への取り付け穴の直線部分は、延長した交点の角度が直角であることを特徴とする請求項８記載のヘッド・スタック・アセンブリ。
10. 前記フレクシャーは配線一体型であることを特徴とする請求項８記載のヘッド・スタック・アセンブリ。
11. 前記キャリッジ・アセンブリは前記キャリッジ回転軸への取り付け部の周囲の少なくとも２箇所にボスを有し、前記ヘッド・アームは前記ボスに対応する箇所にボス穴を有する前記キャリッジ・アセンブリとの位置決め部を有することを特徴とする請求項８記載のヘッド・スタック・アセンブリ。
12. 周囲２箇所に直線部分を有するキャリッジ回転軸への取り付け穴を有するヘッド・アームと、該ヘッド・アームに一端が取り付けられ他端にジンバル部を有するフレクシャーと、該フレクシャーに取り付けられ先端部で前記ジンバル部に荷重を与えるロード・ビームとを有するヘッド・ジンバル・アセンブリと、
    前記ジンバル部に取付けられる磁気ヘッドと、
    該磁気ヘッドが情報の記録再生を行う磁気ディスクと、
    を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
13. 前記ヘッド・アームの前記キャリッジ回転軸への取り付け穴の直線部分は、延長した交点の角度が直角であることを特徴とする請求項１２記載の磁気ディスク装置。
14. キャリッジ回転軸と、該キャリッジ回転軸への取り付け部とコイルを有するキャリッジ・アセンブリと、周囲２箇所に直線部分を有する前記キャリッジ回転軸への取り付け穴を有するヘッド・ジンバル・アセンブリとを有するヘッド・スタック・アセンブリと、
    前記ジンバル部に取付けられる磁気ヘッドと、
    該磁気ヘッドが情報の記録再生を行う磁気ディスクと、
    を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
15. 前記ヘッド・ジンバル・アセンブリの前記キャリッジ回転軸への取り付け穴の直線部分は、延長した交点の角度が直角であることを特徴とする請求項１４記載の磁気ディスク装置。
16. 前記キャリッジ・アセンブリは前記キャリッジ回転軸への取り付け部の周囲の少なくとも２箇所にボスを有し、前記ヘッド・ジンバル・アセンブリは前記ボスに対応する箇所にボス穴を有する前記キャリッジ・アセンブリとの位置決め部を有することを特徴とする請求項１４記載の磁気ディスク装置。
17. キャリッジ回転軸と、
    該キャリッジ回転軸への取り付け部とコイルを有するキャリッジ・アセンブリと、
    周囲２箇所に直線部分を有する前記キャリッジ回転軸への取り付け穴を有するヘッド・アームと、
    該ヘッド・アームに一端が取り付けられ他端にジンバル部を有するフレクシャーと、
    該フレクシャーに取り付けられ先端部で前記ジンバル部に荷重を与えるロード・ビームと、
    前記ジンバル部に取付けられる磁気ヘッドと、
    該磁気ヘッドが情報の記録再生を行う磁気ディスクと、
    を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
18. 前記ヘッド・アームの前記キャリッジ回転軸への取り付け穴の直線部分は、延長した交点の角度が直角であることを特徴とする請求項１７記載の磁気ディスク装置。
19. 前記フレクシャーは配線一体型であることを特徴とする請求項１７記載の磁気ディスク装置。
20. 前記キャリッジ・アセンブリは前記キャリッジ回転軸への取り付け部の周囲の少なくとも２箇所にボスを有し、前記ヘッド・アームは前記ボスに対応する箇所にボス穴を有する前記キャリッジ・アセンブリとの位置決め部を有することを特徴とする請求項１７記載の磁気ディスク装置。
    

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