JP2005174506A - 磁気ヘッドサスペンション - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ロードビーム部を構成する部材を、荷重曲げ部との接合部位から基端側へも延在させる。さらに、記憶面と略直交する方向に沿った衝撃力を受けた際に、該ロードビーム部を構成する部材の先端側及び基端側が同一方向の慣性力を受けるように、荷重曲げ部とロードビーム部との境界付近に揺動支点となる凸部を設ける。
【選択図】 図3
Description
ところで、近年のモバイル用コンピュータの発達に伴い、磁気ヘッドサスペンションの耐衝撃性を向上させることが望まれている。
斯かる要望に応える為には、衝撃が加わった際の磁気ヘッドサスペンションの限界加速度を向上させることが重要となる。
即ち、磁気ヘッドサスペンションに衝撃が加わった際に、磁気ヘッドスライダが跳躍して記憶媒体を損傷させることを防止する為には、該磁気ヘッドスライダに加わる慣性力を低減させなければならない。
即ち、従来、荷重曲げ部から先端側へのみ延在するものとされていたロードビーム部を、基端側へも延在させると共に、該ロードビーム部に記憶媒体の記憶面と直交する方向に関する揺動支点を与えることを着想した。
図1中の符号210は基部を構成するアームである。又、符号220及び230は、それぞれ、荷重曲げ部及び従来のロードビーム部である。
そして、前記従来のロードビーム部230の基端縁(荷重曲げ部220との連接部位)を通る幅方向線(Y軸)を基準にして、該従来のロードビーム部230に後方延在部240を設けた。
なお、斯かる算出において、フレクシャ部の質量は無視した。
該算出に際し、前記従来のロードビーム部230及び前記後方延在部240の板厚を、38μm,50μm及び76μmに変化させた。
又、前記後方延在部240の長さは、3.53mm,6.53mm及び8.53mmで行った。
斯かる算出結果を図2に示す。
図2から明らかなように、前記後方延在部240を設けることで、磁気ヘッドサスペンションの限界加速度を向上させることが推認される。
該一態様において、前記第3平板状部材は、前記第2平板状部材の先端領域に接合される中央領域と、該中央領域から先端側及び基端側へそれぞれ前記記憶面と略平行に延びる先端領域及び基端領域とを一体的に有するものとされる。
斯かる一態様において、前記基部は前記第1平板状部材によって形成され、前記荷重曲げ部は前記第2平板状部材の曲げ領域によって形成され、且つ、前記ロードビーム部は前記第3平板状部材によって形成される。
さらに、前記第1平板状部材又は第2平板状部材の少なくとも一方と前記第3平板状部材との何れかには、前記記憶面と略直交する方向に向けて突出された単一又は複数の凸部が設けられる。
前記凸部は、側面視において、前記第2平板状部材における前記曲げ領域と前記先端領域との境界付近に位置する。
該他態様において、前記第3平板状部材は、前記第2平板状部材における前記先端領域の基端側に接合される中央領域と、該中央領域から基端側へ前記記憶面と略平行に延びる基端領域とを一体的に有するものとされる。
斯かる他態様において、前記基部は前記第1平板状部材によって形成され、前記荷重曲げ部は前記第2平板状部材の曲げ領域によって形成され、且つ、前記ロードビーム部は、前記第3平板状部材と、前記第2平板状部材における前記先端領域の先端側とによって形成される。
さらに、前記第1平板状部材又は第2平板状部材の少なくとも一方と前記第3平板状部材との何れかには、前記記憶面と略直交する方向に向けて突出された単一又は複数の凸部が設けられる。
前記凸部は、側面視において、前記第2平板状部材における前記曲げ領域と前記先端領域との境界付近に位置する。
そして、前記第1平板状部材のうち,前記第2平板状部材の基端領域に接合される先端領域は、平面視において、前記第2平板状部材の前記基端領域に対応する形状とされる。
該好ましい態様において、前記凸部は前記第2平板状部材の延在片に設けられ得る。
これに代えて、前記凸部が複数の凸部とされる場合には、該複数の凸部は、平面視において、前記中央長手線を基準にして対称に配置される。
例えば、前記第2平板状部材の板厚を0.03mm〜0.06mmとし、且つ、前記第3平板状部材の板厚を0.04mm〜0.15mmとすることができる。
又、好ましくは、前記凸部を基準にして、前記ロードビーム部の基端側の距離Bが先端側の距離Aに対して0.4倍〜1.6倍となるように、前記第2及び第3平板状部材を形成し得る。
これに代えて、該フレクシャ部を、前記ロードビーム部を形成する部材とは別部材によって形成することもできる。
これに代えて、前記第1平板状部材は、基端部が前記回転軸回りに揺動可能とされたEブロックと、該Eブロックの先端部に支持され且つ前記第2平板状部材を支持するマウントとを含むものとすることもできる。
即ち、磁気ヘッドスライダ搭載部位に着目すれば、前記ロードビーム部の基端側のモーメントを減じた量のみが作用することになる。
従って、衝撃が加わった際の磁気ヘッドスライダ搭載部位の限界加速度を向上させることができ、耐衝撃性を抜本的に向上させることができる。
以下、本発明に係る磁気ヘッドサスペンションの好ましい一実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図3(a)は、本実施の形態に係る磁気ヘッドサスペンション1Aを、ハードディスク等の記憶媒体の記憶面とは反対側から視た上面図である。又、図3(b)は、図3(a)におけるIII-III線に沿った断面図である。
さらに、図4は、図3に示す磁気ヘッドサスペンション1Aを各構成部材毎に示した分解上面図である。
即ち、該磁気ヘッドサスペンションは、図4に示すように、第1平板状部材10と、前記第1平板状部材10に接合される第2平板状部材20と、前記第2平板状部材20に接合される第3平板状部材30とを備えている。
斯かる第1平板状部材10は、例えば、板厚0.15mm〜0.40mmのステンレス材によって形成される。
なお、本実施の形態において、該第1平板状部材10は、ボイスコイルモータのベアリングに取り付けられるアームの形態をなすように形成されているが、これに代えて、該第1平板状部材が、基端部が前記回転軸X回りに揺動可能とされたEブロックと、該Eブロックにかしめにより取り付けられるマウントとを有するものとすることも可能である。
具体的には、該第2平板状部材20は、前記第1平板状部材10の記憶面と対向する面(以下、対向面という)に接合される基端領域21と、該基端領域21と前記記憶面との間において、該記憶面に対し略平行に延びる先端領域23と、前記基端領域21及び先端領域23を連結する曲げ領域22とを一体的に有している。
そして、該第2平板状部材20の前記曲げ領域22が前記荷重曲げ部120を形成している。
斯かる第2平板状部材20は、例えば、板厚0.03mm〜0.06mmのステンレス材によって形成される。
具体的には、該第3平板状部材30は、前記第2平板状部材20における先端領域23の前記対向面に接合される中央領域31と、該中央領域31から先端側及び基端側へそれぞれ前記記憶面と略平行に延びる先端領域32及び基端領域33とを一体的に有している。
斯かる第3平板状部材30は、例えば、0.03mm〜0.15mmのステンレス材によって形成される。
前述の通り、前記第3平板状部材30は、前記第2平板状部材20に接合される中央領域31及び該中央領域31から先端側へ延びる先端領域32を有している。
斯かる第3平板状部材30の前記中央領域31及び前記先端領域32が、前記荷重曲げ部120(本実施の形態においては、前記第2平板状部材20の曲げ領域22)によって発生される荷重を前記磁気ヘッドスライダへ伝達する作用を果たす。即ち、該第3平板状部材30の前記中央領域31及び前記先端領域32が従来のロードビーム部を構成している。
該第3平板状部材30は、前記構成に加えて、前記中央領域31から基端側へ延びる前記基端領域33を有している。即ち、本実施の形態に係る磁気ヘッドサスペンション1Aにおいては、前記ロードビーム部130は、従来のロードビーム部に加えて、前記荷重曲げ部120より基端側へ延びた領域を有している。
該第4平板状部材40は、前記フレクシャ部140を形成するように構成されている。
斯かる第4平板状部材40は、例えば、板厚0.01mm〜0.03mmのステンレス材によって形成される。
なお、本実施の形態においては、前記フレクシャ部140を、前記ロードビーム部130を形成する前記第3平板状部材30とは別部材(前記第4平板状部材40)によって形成したが、これに代えて、前記フレクシャ部140を前記第3平板状部材30の先端領域32によって形成することも可能である。
本実施の形態においては、該凸部50は、前記第1平板状部材10又は前記第2平板状部材20の少なくとも一方に設けられている。
図3(b)に示すように、該凸部50は前記第3平板状部材30における前記記憶面とは反対側の面(以下、裏面という)に当接するように構成されている。
即ち、前記凸部50は、前記第1平板状部材10,第2平板状部材20及び第3平板状部材30を組み付けた状態の側面視において、該第3平板状部材30のうち,前記荷重曲げ部120から押し付け荷重が伝達される部位に略位置するようになっている。
なお、本実施の形態においては、図に示す通り、前記凸部50は単一とされている。
斯かる単一の凸部を有する場合には、該凸部50は、平面視において、前記回転軸Xと前記磁気ヘッドスライダの中心とを結ぶ中央長手線L上に位置される。
斯かる構成によれば、磁気ヘッドサスペンション1Aに記憶面と直交する方向(以下、垂直方向という)の衝撃力が加わった際、前記ロードビーム部130(第3平板状部材30)の前記先端領域32及び前記基端領域33の双方が、前記凸部50を支点として前記垂直方向の同一方向に撓むことになる。
つまり、前記衝撃力が加わった際に、前記ロードビーム部130の前記先端領域32及び前記基端領域33には、前記凸部50を支点として、互いに打ち消し合う方向のモーメントが作用する。
斯かる理由により、本実施の形態に係る磁気ヘッドサスペンション1Aにおいては、前記衝撃力が加わった際の限界加速度を高めることができ、耐衝撃性を抜本的に向上させることができる。
斯かる構成を備えることにより、前記ロードビーム部130の先端側に掛かる慣性力を大きく減少させることができる。
従って、該凸部50を別部材によって形成する場合には、斯かる別体の凸部を前記第1平板状部材10又は前記第2平板状部材20の何れに接合させることも可能である。
即ち、図4に示すように、前記第2平板状部材20の前記基端領域21には、平面視において幅方向中央部に、先端側へ延びる延在片21aを設けている。
そして、前記第2平板状部材20の前記曲げ領域22及び前記先端領域23は、それぞれ、前記延在片21aを挟んで左右対称に一対設けられている。
詳しくは、前記第1平板状部材10の先端領域11は、平面視において幅方向中央部にのみ、前記第2平板状部材20における前記延在片21aに対応した延在片11aを有しており、前記第2平板状部材20における前記一対の曲げ領域22及び前記一対の先端領域23の上方には該第1平板状部材10が存在しないように構成されている。
なお、前記凸部50は、前記第2平板状部材20における前記基端領域21の前記延在片21aに設けられている。
即ち、前述の通り、本実施の形態においては、前記第2平板状部材20は、幅方向両端部に位置する一対の曲げ領域22及び一対の先端領域23を有するものとされている。
従って、該第2平板状部材20の一対の先端領域23に接合される前記中央領域31を幅広形状としている。
さらに、前記第3平板状部材30の先端領域32は、適切な剛性を得つつ、質量を可及的に減少させる為に、先端へ行くに従って幅狭となる平面視略三角形状とされている。
即ち、前記第1平板状部材10にのみ前記延在片11aを設け、該第1平板状部材10における延在片11aに前記凸部50を設けることができる。
斯かる開口11b、21bを設けることにより、前記第3平板状部材30の基端領域33が前記凸部50を支点として撓む際に、該第3平板状部材30の基端領域33が前記第1平板状部材10及び第2平板状部材20と干渉することを有効に防止できる。
図5(a)に、本解析に用いた磁気ヘッドサスペンション(以下、実施例という)のロードビーム部130及び荷重曲げ部120のみを示す。
第1〜第4平板状部材10〜40の材質 SUS304(ヤング率19700kgf/mm2,密度8.03×10−6kgf/mm3)
第1平板状部材10の板厚 0.30mm
第2平板状部材20の板厚 0.038mm
第4平板状部材40の板厚 0.02mm
凸部50の高さ 0.05mm
前記第3平板状部材30における先端領域32の先端部幅 W1=0.5mm
前記第3平板状部材30における先端領域32の基端部幅 W2=1.7mm
前記第3平板状部材30における中央領域31の幅 W3=4.4mm
前記第3平板状部材30における基端領域33の幅 W4=1.6mm
前記第2平板状部材20における曲げ領域22の幅 W5=0.5mm
前記凸部50と前記第3平板状部材30に形成したディンプルとの距離 L1=7.25mm
前記凸部50と前記第3平板状部材30における基端領域33の基端部との距離 L2=5.95mm
前記第1平板状部材10の回動中心Xと前記凸部50との距離(図3参照) L3=16mm
図6に示すように、前記第1平板状部材10の回動中心Xを含む支持領域完全拘束状態とした。又、磁気ヘッドスライダ100と記憶媒体の記憶面との間に作用するエアベアリングの剛性を模擬する為に、基端部が該磁気ヘッドスライダ100に連結され且つ先端部を完全拘束状態としたばね要素180を用いた。
なお、図6中の符号190は記憶媒体の記憶面である。
そして、斯かる拘束条件下の実施例に対して、最大値が1Gとなる2msecの正弦半波を前記拘束位置に入力して、前記磁気ヘッドスライダ100の中心部の跳躍量を有限解析によって求めた。
前記第3平板状部材30の板厚を0.04mmとした場合の解析結果を図7に示す。
なお、該比較例は、前記第3平板状部材30の基端領域33と、前記第1及び第2平板状部材10,20における前記延在片11a,21aと、前記凸部50とを有さない点を除き、前記実施例と同一構成とした。
同様に、ロードビーム部の板厚を0.04mmとした場合の解析結果を図7に併せて示す。
又、前記正弦半波を入力した際の前記実施例及び前記比較例の挙動を示す模式図を、図8(a)及び(b)に示す。
斯かる解析を、実施例及び比較例において前記ロードビーム部130の板厚を、0.05mm,0.06mm及び0.07mmとした場合についても行った。
図9に、実施例及び比較例におけるロードビーム部130の板厚と限界加速度との関係を示す。
図9に示すように、ロードビーム部130の板厚に関係なく、実施例は比較例に比して限界加速度が向上している。
以下、本発明に係る磁気ヘッドサスペンションの好ましい他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図10(a)は、本実施の形態に係る磁気ヘッドサスペンション1Bの上面図である。又、図10(b)は、図10(a)におけるX-X線に沿った断面図である。
さらに、図11は、図10に示す磁気ヘッドサスペンション1Bを各構成部材毎に示した分解上面図である。
従って、前記実施の形態1におけると同一又は相当部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
即ち、該第2平板状部材20Bは、前記基端領域21と、前記曲げ領域22と、前記先端領域24とを有している。
該第2平板状部材20Bにおける先端領域24は、基端側24aが前記第3平板状部材30Bに接合され、且つ、先端側24bが先方へ延びてフレクシャ部140(本実施の形態においては、第4平板状部材40)を支持し得るように構成されている。
即ち、該第3平板状部材30Bは、前記第2平板状部材20Bにおける前記先端領域24の基端側24aに接合される中央領域31と、該中央領域31から基端側へ前記記憶面と略平行に延びる基端領域33とのみを一体的に有している。
より詳しくは、前記第3平板状部材30Bの前記中央領域31が前記ロードビーム部130の基端側を形成し、且つ、前記第2平板状部材20Bの前記先端領域24が前記ロードビーム部130の先端側を形成するようになっている。
即ち、前記ロードビーム部130の先端側を形成する前記第2平板状部材20Bの板厚を、前記ロードビーム部130の基端側を形成する前記第3平板状部材30Bの板厚よりも薄くすることができる。
従って、本実施の形態においては、前記実施の形態1と同様の効果を奏しつつ、ロードビーム部130の先端側(第2平板状部材20Bの先端領域24)の板厚を薄くすることによっても磁気ヘッドスライダ搭載領域の限界加速度を向上させることができる。
又、本実施の形態の構成によれば、前記荷重曲げ部120とロードビーム部130との連接部位が単一部材(第2平板状部材20B)によって形成されることになる。従って、組立精度を向上させることもできる。
斯かる複数の凸部50は、側面視において、前記第2平板状部材20における前記曲げ領域22と前記先端領域23又は24との境界付近に位置し、且つ、平面視において、前記中央長手線Lを基準にして対称に配置される。
斯かる複数の凸部50を備えた場合には、前記ロードビーム部130が前記中央長手線Lに対して左右に振動する固有モードの悪化を抑えることができる。
斯かる線状凸部も、側面視において、前記第2平板状部材20における前記曲げ領域22と前記先端領域23との境界付近に位置し、且つ、平面視において、前記中央長手線Lを基準にして対称に配置され、これにより、前記複数の凸部を備えた場合と同様の効果を得ることができる。
斯かる態様においては、該凸部50は、前記第1平板状部材10又は第2平板状部材20の少なくとも一方と当接するように前記記憶面から離間する方向へ向けて突出される。
10 第1平板状部材
11 第1平板状部材の先端領域
11a 第1平板状部材の延在片
20 第2平板状部材
21 第2平板状部材の基端領域
21a 第2平板状部材の延在片
22 第2平板状部材の曲げ領域
23 第3平板状部材の先端領域
30 第3平板状部材
31 第3平板状部材の中央領域
32 第3平板状部材の先端領域
33 第3平板状部材の基端領域
50 凸部
110 基部
120 荷重曲げ部
130 ロードビーム部
140 フレクシャ部
L 中央長手線
X 回動中心
Claims (12)
- 磁気ヘッドスライダを支持する磁気ヘッド搭載領域を有するフレクシャ部と、前記磁気ヘッドスライダを記憶媒体の記憶面へ向けて押し付ける荷重を発生させる荷重曲げ部と、前記荷重を前記磁気ヘッド搭載領域へ伝達するロードビーム部と、前記荷重曲げ部を支持する基部とを有する磁気ヘッドサスペンションであって、
前記記憶面と直交する回転軸回りに揺動可能とされた第1平板状部材と、
前記第1平板状部材に接合される基端領域と、該基端領域と前記記憶面との間において、該記憶面に対し略平行に延びる先端領域と、前記基端領域及び先端領域を連結する曲げ領域とを一体的に有する第2平板状部材と、
前記第2平板状部材の先端領域に接合される中央領域と、該中央領域から先端側及び基端側へそれぞれ前記記憶面と略平行に延びる先端領域及び基端領域とを一体的に有する第3平板状部材とを備え、
前記基部は前記第1平板状部材によって形成され、
前記荷重曲げ部は前記第2平板状部材の曲げ領域によって形成され、
前記ロードビーム部は前記第3平板状部材によって形成されており、
前記第1平板状部材又は第2平板状部材の少なくとも一方と前記第3平板状部材との何れかには、前記記憶面と略直交する方向に向けて突出された単一又は複数の凸部が設けられ、
前記凸部は、側面視において、前記第2平板状部材における前記曲げ領域と前記先端領域との境界付近に位置していることを特徴とする磁気ヘッドサスペンション。 - 磁気ヘッドスライダを支持する磁気ヘッド搭載領域を有するフレクシャ部と、前記磁気ヘッドスライダを記憶媒体の記憶面へ向けて押し付ける荷重を発生させる荷重曲げ部と、前記荷重を前記磁気ヘッド搭載領域へ伝達するロードビーム部と、前記荷重曲げ部を支持する基部とを有する磁気ヘッドサスペンションであって、
前記記憶面と直交する回転軸回りに揺動可能とされた第1平板状部材と、
前記第1平板状部材に接合される基端領域と、該基端領域と前記記憶面との間において、該記憶面に対し略平行に延びる先端領域と、前記基端領域及び先端領域を連結する曲げ領域とを一体的に有する第2平板状部材と、
前記第2平板状部材における前記先端領域の基端側に接合される中央領域と、該中央領域から基端側へ前記記憶面と略平行に延びる基端領域とを一体的に有する第3平板状部材とを備え、
前記基部は前記第1平板状部材によって形成され、
前記荷重曲げ部は前記第2平板状部材の曲げ領域によって形成され、
前記ロードビーム部は、前記第3平板状部材と、前記第2平板状部材における前記先端領域の先端側とによって形成されており、
前記第1平板状部材又は第2平板状部材の少なくとも一方と前記第3平板状部材との何れかには、前記記憶面と略直交する方向に向けて突出された単一又は複数の凸部が設けられ、
前記凸部は、側面視において、前記第2平板状部材における前記曲げ領域と前記先端領域との境界付近に位置していることを特徴とする磁気ヘッドサスペンション。 - 前記単一又は複数の凸部は前記第1平板状部材又は第2平板状部材の少なくとも一方に設けられ、
該単一又は複数の凸部は前記第3平板状部材と当接するように前記記憶面へ向けて突出されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気ヘッドサスペンション。 - 前記第2平板状部材の前記基端領域は、平面視において、幅方向中央部が延在片を形成するように先端側へ延在され、且つ、該第2平板状部材の前記曲げ領域は、平面視において、前記延在片を挟んで幅方向両側に位置しており、
前記第1平板状部材のうち,前記第2平板状部材の基端領域に接合される先端領域は、平面視において、前記第2平板状部材の前記基端領域に対応する形状とされていることを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の磁気ヘッドサスペンション。 - 前記凸部は前記第2平板状部材の延在片に設けられていることを特徴とする請求項4に記載の磁気ヘッドサスペンション。
- 前記単一又は複数の凸部は前記第3平板状部材に設けられ、
該単一又は複数の凸部は前記第1平板状部材又は第2平板状部材の少なくとも一方と当接するように前記記憶面から離間する方向へ向けて突出されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気ヘッドサスペンション。 - 前記凸部は単一とされ、且つ、平面視において、前記回転軸と前記磁気ヘッドスライダの中心とを結ぶ中央長手線上に位置されていることを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の磁気ヘッドサスペンション。
- 前記第2平板状部材は、前記第3平板状部材よりも板厚が薄いことを特徴とする請求項1から7の何れかに記載の記載の磁気ヘッドサスペンション。
- 前記ロードビーム部は、前記凸部を基準にして、基端側の距離Bが先端側の距離Aに対して、0.4倍〜1.6倍となるように構成されていることを特徴とする請求項1から8の何れかに記載の磁気ヘッドサスペンション。
- 前記フレクシャ部は、前記ロードビーム部の前記先端側を形成する部材によって形成されていることを特徴とする請求項1から9の何れかに記載の磁気ヘッドサスペンション。
- 前記第1平板状部材は、基端部が前記回転軸回りに揺動可能とされ且つ先端部が前記第2平板状部材を支持する単一のアームとされていることを特徴とする請求項1から10の何れかに記載の磁気ヘッドサスペンション。
- 前記第1平板状部材は、基端部が前記回転軸回りに揺動可能とされたEブロックと、該Eブロックの先端部に支持され且つ前記第2平板状部材を支持するマウントとを含むことを特徴とする請求項1から10の何れかに記載の磁気ヘッドサスペンション。
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