JP4367712B2 - ヘッド・サスペンション - Google Patents

Description

本発明は、コンピュータ等の情報処理装置に内蔵されるハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ「Hard Disk Drive」）のヘッド・サスペンションに関する。

図２６は、ハード・ディスク・ドライブに装備される従来のヘッド・サスペンションの斜視図である。このヘッド・サスペンション２０１は、１ピース構造であり、ベース・プレート２０３とロード・ビーム２０５とを一体に備え、フレキシャ２０７が支持されている。ロード・ビーム２０５は、剛体部２０９及びばね部２１１を含んでいる。

図２７は、ヘッド・サスペンション取付の一例を示すハード・ディスク・ドライブの一部断面図である。前記ヘッド・サスペンション２０１は、一体に備えたベース・プレート２０３が、例えば図２７のようにキャリッジ２１３のアーム２１５のディスク２２３側の面にスウェージング等により取り付けられている。

キャリッジ２１３は、ボイスコイルモータなどのポジショニング用モータ２１７によって、軸２１９を中心に旋回駆動される。キャリッジ２１３が軸２１９を中心に旋回することによって、ヘッド・サスペンション２０１のヘッド部２２１がディスク２２３の所望トラックまで移動する。

前記ディスク２２３が高速回転したとき、ヘッド部２２１は、グラム・ロードに抗してディスク２２３から僅かに浮上する。

ところで、近年、携帯音楽プレーヤ等では、１インチ・ハード・ディスク・ドライブの用途が急拡大している。さらに、携帯電話への採用を見据えて、０．８５インチ、１インチの小型ハード・ディスク・ドライブの開発が急速に進められている。

かかる携帯電話用等の小型ハード・ディスク・ドライブでは、耐環境性、耐ショック性、省消費電力性の各性能向上はもちろんのこと、携帯音楽プレーヤ以上の薄型化が要求されている。

しかしながら、図２６，図２７のような従来の構造であると、ディスク２２３に対し、アーム２１５の厚み、ロード・ビーム２０５の厚み、フレキシャ２０７の厚み、ヘッド部２２１の厚みが順次積層される構造であり、アーム２１５からヘッド部２２１までの全体の積層寸法を減少させることに限界があり、ハード・ディスク・ドライブの薄型化の障害となっていた。

また、アーム２１５側とロード・ビーム２０５側とでディスク２２３に対して取付位置に段差を生じ、アーム２１５側及びロード・ビーム２０５側の各重心位置に段差を招いていた。このため、重心位置の段差によりアーム２１５側が捻れ動作し易くなり、ショック特性向上にも限界があった。

このため、アーム２１５側とロード・ビーム２０５側との段差を小さくするのが得策である。

しかし、アーム２１５側とロード・ビーム２０５側との段差を小さくすると、アーム２１５側においてディスク側面に取り付けられるフレキシャ２０７がディスク２２３に、より近くなる。

特開平９−２８２６２４号公報

解決しようとする問題点は、ハード・ディスク・ドライブのより小型化のために、アーム側とロード・ビーム側との段差を小さくするとフレキシャがディスクにより近くなる点である。

本発明は、アーム側とロード・ビーム側との段差を小さくしてもアーム側においてフレキシャをディスクから遠ざけることを可能とするため、アーム側の反ディスク側面に、相互に別体又は一体のばね部及びフレキシャを固定し、前記剛体部に、補強用のレール部をディスク側に向けて箱曲げ形成し、前記フレキシャは、ベース・レイヤ及び該ベース・レイヤに配設された配線パターンを有し、前記アーム側の反ディスク側面に、前記配線パターンが収容される収容溝を設け、前記フレキシャのベース・レイヤは、前記アーム側の反ディスク側面に接合される接合部を有し、前記配線パターンを前記収容溝に収容した状態で前記接合部を前記アーム側の反ディスク側面に接合することによって当該配線パターンを前記ベース・レイヤ及び前記アーム側で覆う、ことを最も主要な特徴とする。

本発明のヘッド・サスペンションは、アーム側の反ディスク側面に、相互に別体又は一体のばね部及びフレキシャを固定し、前記剛体部に、補強用のレール部をディスク側に向けて箱曲げ形成し、前記フレキシャは、ベース・レイヤ及び該ベース・レイヤに配設された配線パターンを有し、前記アーム側の反ディスク側面に、前記配線パターンが収容される収容溝を設け、前記フレキシャのベース・レイヤは、前記アーム側の反ディスク側面に接合される接合部を有し、前記配線パターンを前記収容溝に収容した状態で前記接合部を前記アーム側の反ディスク側面に接合することによって当該配線パターンを前記ベース・レイヤ及び前記アーム側で覆う、構成を採用したため、アーム側とロード・ビーム側との段差を少なくしてもアーム側においてフレキシャをディスクから離すことで、後工程等でのフレキシャの配線パターンの損傷を抑制することができる。

アーム側とロード・ビーム側との段差を小さくしてもアーム側においてフレキシャをディスクから遠ざけることを可能にするという目的を、ばね部及びフレキシャの固定を工夫することで実現した。

［ヘッド・サスペンション］
図１〜図５は、本発明実施例１を適用したヘッド・サスペンションに係り、図１は、フレキシャを透視した斜視図、図２は、簡略化した斜視図、図３は、簡略化した側面図、図４は、アームの斜視図、図５は、フレキシャの断面図である。

図１〜図３で示すヘッド・サスペンション１は、例えば小型の０．８５インチ・ハード・ディスク・ドライブ用或いは１インチ・ハード・ディスク・ドライブ用のものであり、ロード・ビーム３と、アーム５と、フレキシャ７とを備えている。

前記ロード・ビーム３は、例えば非磁性材であるＳＵＳ３０４のステンレス鋼で形成され、厚み寸法は、ｔ_Ｌ＝３０μｍ程度に設定されている。ロード・ビーム３は、情報の書き込み，読み取りを行う先端側のヘッド部９に負荷荷重を与えるもので、剛体部１１とばね部１３とを含んでいる
前記剛体部１１は、先端側から基端側まで所定幅で全体的に細く形成され、剛体部１１の先端には、ロード・アンロード用のタブ１５が設けられ、同先端側に、高さ寸法がｈ_ＤＨ＝５０μｍ程度のディンプル１７が設けられている。剛体部１１には、幅方向両縁に沿って全体に補強用のレール部１９が、いわゆる箱曲げにより厚み方向ディスク側に向けて立ち上げ形成されている。レール部１９の高さ寸法は、剛体部１１の反ディスク側面２１からｈ_Ｒ＝２００μｍ程度に設定されている。

前記ばね部１３は、剛体部１１と一体に形成されたもので、剛体部１１の基端側において幅方向両縁部から二股状の延長部２３，２５によって構成されている。ばね部１３の厚み寸法は、本実施例において、剛体部１１と同じｔｓ＝３０μｍ程度に設定されている。

延長部２３，２５の端部両側縁２４，２６は、多数連接されたロード・ビーム半成形品をカットし、各ロード・ビーム３に分離するためのカット部になっている。このため、レール部１９をばね部１３の直前まで延長することができ、レール部１９及びばね部１３間に、ブランク部を生ずることがない。このため、ロード・ビーム３のＢ１周波数（１次曲げモードでの共振周波数、１ｓｔ Ｂｅｎｄｉｎｇ周波数）を高めることができ、ショック特性を向上させることができる。

前記アーム５は、図１〜図４のように、本実施例においてベース部としてベース・プレート２７を一体に備え、ベース・プレート２７は、アーム側を構成している。但し、ベース・プレート２７は、アーム５とは別体に形成し、スウェージング等によりアーム５に取り付け、アーム５側として構成することもできる。アーム５と別体のベース・プレート２７は、ロード・ビーム３と一体に形成することもできる。アーム５の厚み寸法は、ｔ_Ａ＝２００μｍ程度に設定されている。アーム５は、取付孔２９を備え、この取付孔２９においてキャリッジに取り付けられ、軸回りに回転駆動可能となっている。

図４のように、アーム５側のベース・プレート２７には、反ディスク側面３１に、収容溝３３が後述する配線パターンに合わせて設けられている。収容溝３３は、後述する配線パターンを収容するもので、プレス加工、機械加工、エッチング等により形成され、深さ寸法が、例えばｈ_Ｄ＝３０μｍ程度に設定されている。収容溝３３の両端部３５，３７は、ベース・プレート２７の端縁及び側縁に至って開放されている。ベース・プレート２７の端部側において収容溝３３内に、固定用の凸部３９が設けられている。凸部３９の表面４１は、ベース・プレート２７の反ディスク側面３１と面一となっている。
［ばね部及びフレキシャの固定］
図１〜図３のように、前記ばね部１３を構成する延長部２３，２５は、アーム５のベース・プレート２７に、反ディスク側面３１において固定されている。この固定は、レーザー溶接等による各２箇所の熔着部４３により行われている。従って、ロード・ビーム３は、アーム側であるベース・プレート２７に、その剛体部１１の基端側がばね部１３を介して支持された構成となっている。

図１〜図３，図５のように、前記フレキシャ７は、ヘッド部９を書き込み用及び読み取り用の配線に接続すると共に該ヘッド部９を支持するもので、ロード・ビーム３からアーム５側へ延びるベース・レイヤ４５及び配線パターン４７からなっている。

前記ベース・レイヤ４５は、ばね性を有するステンレス鋼（ＳＵＳ）等の導電性薄板であり、ヘッド部９においてタング４９に、厚み寸法がｔ_ＳＨ＝２３０μｍ程度のスライダ５１を支持している。ベース・レイヤ４５には、アーム５側において固定用の円形部５３及び固定用舌部５５が設けられている。ベース・レイヤ４５は、アーム５側においてアーム５側外に延出し、端部に端子支持部５７が設けられている。

前記配線パターン４７の一端は、ヘッド部９のスライダ５１に支持された書き込み用の端子、読み取り用の端子に導通接続され、他端はアーム５側の端子支持部５７に支持された端子部に接続されている。

図１，図５のように、配線パターン４７は、導体部５９の配索により形成されている。導体部５９の配索は、ベース・レイヤ４５に対しポリイミド等による絶縁層６１を介して行われ、この導体部５９は、ポリイミド等による保護用の絶縁カバー６３で覆われている。

ベース・レイヤ４５、絶縁層６１、導体部５９、及び絶縁カバー６３の各厚み寸法は、ｔ_ＢＬ＝２０μｍ、ｔ_Ｉ＝１０μｍ、ｔｃ＝１０μｍ、ｔ_ＩＣ＝５μｍ程度に設定されている。前記ベース・プレート２７の収容溝３３の深さ寸法ｈ_Ｄ＝３０μｍは、絶縁層６１、導体部５９、及び絶縁カバー６３の各厚み寸法の合計より深くなっている。但し、収容溝３３の深さ寸法ｈ_Ｄは、絶縁層６１、導体部５９、及び絶縁カバー６３の各厚み寸法の合計と一致させることもできる。

図１〜図３のように、前記フレキシャ７は、配線パターン４７をディスク側に向け、剛体部１１では、ディスク側面６９にレーザー溶接等の熔着部７１により固定して取り付けられている。

フレキシャ７は、アーム５側において、反ディスク側面３１に配設され、円形部５３が、凸部３９にレーザー溶接等の熔着部７２により固定され、固定用舌部５５が、収容溝３３の端部３７両側でベース・プレート２７の反ディスク側面３１にレーザー溶接等の熔着部７３により固定されている。

従って、本実施例において、配線パターン４７は、ベース・レイヤ４５及びアーム５側であるベース・プレート２７間に配置され、アーム５側において収容溝３３内に収容されている。
［アームのディスク側面の配置］
図３のように、前記アーム５のディスク側面７７は、前記剛体部１１及びヘッド部９のディスクに対する積層寸法内に配置されている。

本実施例では、アーム５側の反ディスク側面３１のディスクに対する位置とヘッド部９のディスク側面である前記スライダ５１の面７５のディスクに対する位置との間の寸法を、Ｈ_Ａ＝３１０μｍとしている。

前記剛体部１１の反ディスク側面２１のディスクに対する位置とスライダ５１の面７５のディスクに対する位置との間の積層寸法は、スライダ４９の厚み寸法ｔ_ＳＨ＝２３０μｍ、フレキシャ７のベース・レイヤ４５の厚み寸法ｔ_ＢＬ＝２０μｍ、ディンプル１７の高さ寸法ｈ_ＤＨ＝５０μｍ、ロード・ビーム３の厚み寸法ｔ_Ｌ＝３０μｍの合計であるＨｓ＝３３０μｍとなっている。

従って、本実施例において、アーム５側の寸法Ｈ_Ａ＝３１０μｍは、ロード・ビーム３側の剛体部１１及びヘッド部９の積層寸法Ｈｓ＝３３０μｍを下回っている。寸法Ｈ_Ａが寸法Ｈｓを下回ると言うのは、Ｈ_Ａ＝Ｈｓを含む。但し、Ｈ_Ａ＞Ｈｓにする設定も可能である。
［実施例１の効果］
以上、本発明実施例１のヘッド・サスペンション１は、アーム５側の反ディスク側面３１に、ばね部１３及びフレキシャ７を固定したため、アーム５側とロード・ビーム３側との段差を少なくしても、アーム５側においてフレキシャ７をディスクから離すことで、後工程等でのフレキシャ７の配線パターン４７の損傷を抑制することができる。

前記剛体部１１に、補強用のレール部１９をディスク側に向けて箱曲げにより立ち上げ形成したため、ショック特性を向上させながら、ロード・ビーム３の剛性を確保することもできる。また、レール部１９の高さ寸法ｈ_Ｒ＝２００μｍを、剛体部１１及びヘッド部９のディスクに対する積層寸法Ｈｓ＝３３０μｍ内に吸収させることができ、ハード・ディスク・ドライブのより薄型化にも障害となることはない。

前記フレキシャ７は、ベース・レイヤ４５及び該ベース・レイヤ４５に配設された配線パターン４７からなり、前記フレキシャ７のベース・レイヤ４５及び前記アーム５側間に、前記配線パターン４７が配置されたため、アーム５側とロード・ビーム３側との段差を少なくしながら、ばね部１３及びフレキシャ７を無理なく取り付けることができる。また、アーム５側においてフレキシャ７をディスクから離すことで、後工程等でのフレキシャ７の配線パターン４７の損傷を抑制することができる。

前記アーム５側に、前記配線パターン４７を収容する収容溝３３を設けたため、アーム５側においてフレキシャ７をディスクから離すことで、後工程等でのフレキシャ７の配線パターン４７の損傷を抑制しながら、アーム５側の反ディスク側面３１に対するフレキシャ７の突出を抑えることができ、ハード・ディスク・ドライブの薄型化に、確実に貢献することができる。

前記ばね部１３は、前記剛体部１１と一体に形成されたため、アーム５側とロード・ビーム３側との段差を少なくしながらアーム５側の反ディスク側面３１に、ばね部１３を無理なく固定することができる。また、部品点数が少なく、構造を簡単にすることができ、組み付け、部品管理を容易に行わせることができる。
［アームの変形例］
図６は、アームの斜視図である。図６のように、アーム５側に収容溝３３の他に、ばね部１３の延長部２３，２５が収容される収容溝３４を設けている。収容溝３４は、収容溝３３と同様にプレス加工、機械加工、エッチング等により形成され、深さは、延長部２３，２５の厚みと同等か若干深く形成されている。

収容溝３４は、収容溝３３と同時に形成することで、溝形成の手間は収容溝３３形成とあまり変わることがない。

収容溝３４に、ばね部１３の延長部２３，２５を収容して前記同様に固定することで、アーム５側の反ディスク面に対する突出を確実に抑制し、ハード・ディスク・ドライブの薄型化に、確実に貢献することができる。

図７，図８は、本発明実施例２のヘッド・サスペンションに係り、図７は、簡略化した斜視図、図８は、一部を断面にした一部省略要部側面図である。なお、基本的な構成は実施例１と同様であり、同一又は対応する構成部分には同符号又は同符号にＡを付して説明する。
［ヘッド・サスペンション］
図７，図８のように本実施例のヘッド・サスペンション１Ａは、ばね部１３Ａの厚みｔ１が剛体部１１Ａの厚みｔ２を相対的に上回るようにしてロード・ビーム３Ａの薄板化及びばね部１３Ａのばね荷重を高めている。本実施例において、ｔ１＝２５μｍ、ｔ２＝２０μｍに設定されている。

なお、ｔ１、ｔ２の関係は、ばね部１３Ａの厚みｔ１が剛体部１１Ａの厚みｔ２を相対的に上回り、ロード・ビーム３の薄板化及びばね部１３Ａのばね荷重を高めることができればよく、その設定は、対象とするハード・ディスク・ドライブとの関係において自由である。
［ショック特性とばね部厚］
図９は、剛体部の厚み（ビーム・シックネス（Ｂｅａｍ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ））及びばね部の厚み（ヒンジ・シックネス（Ｈｉｎｇｅ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ））とヘッド・サスペンションの自重によるショック特性（Ｇリフト・オフ（Ｇ Ｌｉｆｔ ｏｆｆ））との関係を示す図表であり、図１０は、同グラフである。

図９，図１０のように、ばね部１３Ａの厚みをｔ１＝２５μｍ一定とし、剛体部１１Ａの厚みをｔ２＝３５，３０，２５，２０μｍと徐々に減少させたとき、ヘッド・サスペンション１のＧリフト・オフを、３５７．２［Ｇ／ｇｆ］，３８６．０［Ｇ／ｇｆ］，４１９．１［Ｇ／ｇｆ］，４６２．３［Ｇ／ｇｆ］と連続的に上げることができた。

すなわち、剛体部１１Ａの厚み２５μｍを境界として剛体部９の厚みが２０μｍまで薄くなったとき、剛体部１１Ａ及びばね部１３Ａの厚みの関係が逆転しつつヘッド・サスペンション１のＧリフト・オフを高めることができた。

図１１〜図１３は、ばね部１１の厚みが剛体部９の厚みを相対的に上回り、剛体部９が薄くなるとショック特性を向上できることを示す実験結果である。

図１１は、ロード・ビームの厚みをパラメータとしたばね部の幅（Ｈｉｎｇｅ Ｗｉｄｔｈ）の変化に対するグラム・ロード（Ｇｒａｍ Ｌｏａｄ）の変化を示すグラフであり、横軸が、ばね部の幅、縦軸が、グラム・ロードを示す。ロード・ビームは、剛体部にばね部を一体に設けたものを用いた。ロード・ビームの厚みは、２０μｍ，２５μｍ，３０μｍとし、ロード・ビームの長さはｌ_Ｌ＝６．２５ｍｍ、同応力の限界値（Ｓｔｒｅｓｓ Ｌｉｍｉｔ）は、材質がＳＵＳ３０４の７０ｋｇｆ／ｃｍ^２である。

許容されるばね部の幅が、例えば２．０ｍｍであるとすると、ばね部に穴を開けると実質的な幅は１．２ｍｍ位となる。仮にばね部の幅を１．５ｍｍとし、ばね部の厚み（＝ロード・ビームの厚み）が２０μｍであると、図１１のように、グラム・ロードは１．５ｇｆが限界であった。ばね部の厚みを３０μｍにするとばね部の幅１．２ｍｍでグラム・ロード２．０ｇｆを達成することができた。

図１２は、ロード・ビームの長さをパラメータとしたばね部の幅（Ｈｉｎｇｅ Ｗｉｄｔｈ）の変化に対するグラム・ロードの変化を示すグラフであり、横軸が、ばね部の幅、縦軸が、グラム・ロードを示す。ロード・ビームの長さは、５．５０ｍｍ，６．２５ｍｍ，７．００ｍｍとし、ロード・ビームの厚みはｔ＝２０μｍ、同応力の限界値（Ｓｔｒｅｓｓ Ｌｉｍｉｔ）は、材質がＳＵＳ３０４の７０ｋｇｆ／ｃｍ^２である。

図１２から明らかなように、ロード・ビームの長さを変化させても、グラム・ロードにそれほど大きな変化はなかった。

これら、図１１，図１２から、グラム・ロードに対し、ばね部の厚みがロード・ビームの長さに比較して大きな影響を及ぼすことが分かった。すなわち、ハード・ディスク・ドライブの小型化のために狭いばね幅で高いばね荷重を実現するには、ばね部を厚くする必要がある。

図１３は、ロード・ビームの厚みの変化に対するＧリフト・オフの変化を示すグラフであり、横軸が、ロード・ビームの厚み、縦軸が、Ｇリフト・オフを示す。

図１３から明らかなように、ロード・ビームを厚くするとＧリフト・オフが上がらずショック特性が低下した。

これら図１１〜図１３より、高いＧリフト・オフを維持して高いばね荷重を実現するには、ばね部を厚くし、剛体部を薄くする必要がある。

このことより、本発明実施例２のようにばね部１３Ａの厚みｔ１が剛体部１１Ａの厚みｔ２を相対的に上回るようにすることで、剛体部１１Ａ、すなわちロード・ビーム３Ａの薄板化及びばね部１３Ａのばね荷重を高めることができ、高いＧリフト・オフを維持して高いばね荷重を実現することができる。
［実施例２の効果］
従って、本実施例でも、実施例１とほぼ同様な効果を奏することができる。

また、本実施例では、ショック特性をより向上することができる。

図１４は、本発明実施例３のヘッド・サスペンションに係り、簡略化した斜視図である。なお、基本的な構成は実施例１と同様であり、同一又は対応する構成部分には同符号又は同符号にＢを付して説明する。

図１４のように、本実施例のヘッド・サスペンション１Ｂは、ばね部１３Ｂをロード・ビーム３Ｂ及びアーム５に対して別体とし、アーム５に対しては熔着部４３により、ロード・ビーム３Ｂに対しては、熔着部４４で固着した。

従って、本実施例でも、実施例１とほぼ同様な効果を奏することができる。

図１５は、本発明実施例４のヘッド・サスペンションに係り、簡略化した斜視図である。なお、基本的な構成は実施例１と同様であり、同一又は対応する構成部分には同符号又は同符号にＣを付して説明する。
［ヘッド・サスペンション］
図１５のように、本実施例のヘッド・サスペンション１Ｃは、アーム５側であるベース・プレート２７の反ディスク側面３１に、フレキシャ７Ｃが固定されている。フレキシャ７Ｃは、ベース・レイヤ４５Ｃ及び該ベース・レイヤ４５Ｃに配設された配線パターン４７からなっている。ばね部１３Ｃは、フレキシャ７Ｃのベース・レイヤ４５Ｃにより構成されている。すなわち、ベース・レイヤ４５Ｃには、開口部７９が設けられ、開口部７９の両側が、ばね部１３Ｃとして構成されている。

ベース・レイヤ４５Ｃには、固定部８１が設けられ、固定用舌部５５を含め、熔着部４３，７２，７３によりベース・プレート２７の反ディスク側面３１に固定されている。この固定によりフレキシャ７Ｃのベース・レイヤ４５Ｃ及びアーム５側のベース・プレート２７間に、配線パターン４７が配置されている。アーム５側のベース・プレート２７には、反ディスク側面３１に配線パターン４７に合わせて図４と同様に収容溝３３が設けられている。配線パターン４７は、収容溝３３内に収容されている。

剛体部１１Ｃは、本体部８２の基端側にばね結合部８３を備えている。フレキシャ７Ｃは、ばね結合部８３から本体部８２へ渡るように、剛体部１１Ｃの幅方向両側部においてそれぞれ２箇所の熔着部８５により固定されている（２ポイント・レーザー・ウェルド（２ｐｏｉｎｔｓ Ｌａｓｅｒ Ｗｅｌｄ））。

ばね結合部８３の両縁８７は、多数連接された剛体部半成形品をカットし各剛体部１１Ｃに分離するためのカット部になるため、両縁８７にまでレール部１９Ｃを延長することができず、レール部１９Ｃ及びばね結合部８３間に、ブランク部８９を生ずることになる。かかる場合、熔着部８５が、ばね結合部８３のみの各１箇所（１ポイント・レーザー・ウェルド（２ｐｏｉｎｔｓ Ｌａｓｅｒ Ｗｅｌｄ））であると、ブランク部８９の存在により、ロード・ビーム１ＣのＢ１周波数を高めることに限界を招く恐れがある。

本実施例では、それぞれ２箇所の熔着部８５により前記のように熔着することで、レール部１９Ｃ及びばね結合部８３間に生ずるブランク部８９を部品点数を増大することなく補強することができる。

図１６は、ロード・ビーム３Ｃの縦剛性の分布を示すグラフであり、横軸にディンプル１７からの距離、縦軸に剛性を示している。ディンプル１７からの距離は、零で示す箇所がディンプル位置であり、−６で示す箇所がアーム５の端縁位置である。−５前後の位置が、ブランク部８９周辺の位置となっている。

図１６において、線分９１は、本実施例の２ポイント・レーザー・ウェルドの結果であり、線分９３は、１ポイント・レーザー・ウェルドの結果である。

図１６から明らかなように、本実施例のように補強した場合には、ブランク部８９が存在していてもロード・ビーム３Ｃの剛性低下を抑制することができた。

図１７は、ロード・ビーム３Ｃの板厚を３５μｍから２０μｍまで４段階に変化させたときの動的特性であるＢ１周波数の変化と静的特性である自重によるショック特性Ｇリフト・オフ（Ｇ ｌｉｆｔ ｏｆｆ）を示す図表である。ばね部１３Ｃの板厚は、ｔ＝２５μｍとした。

図１７において、Ｂ１周波数を示す欄（１ｓｔ Ｂｅｎｄｉｎｇ Ｆｒｅｑ）及びＧリフト・オフを示す欄（Ｇ ｌｉｆｔ ｏｆｆ）の左側が、１ポイント・レーザー・ウェルドの結果であり、同右側が本実施例の２ポイント・レーザー・ウェルドの結果である。ΔＢ１は、１ポイント及び２ポイント・レーザー・ウェルドのＢ１周波数の結果の差である。

図１７の結果をグラフにすると図１８，図１９のようになる。図１８は、自重によるショック特性の結果を示すグラフであり、横軸にロード・ビームの板厚、縦軸にＧリフト・オフを示す。図１９は、Ｂ１周波数の変化結果を示すグラフであり、横軸にロード・ビームの板厚、縦軸にＢ１周波数を示す。

図１８のように、１ポイント・レーザー・ウェルド（線分９５）及び本実施例の２ポイント・レーザー・ウェルド（線分９７）の何れもロード・ビーム板厚の変化に応じてＧリフト・オフを増大させることができ、本実施例のヘッド・サスペンション１Ｃは、自重によるショック特性に劣化が無かった。

一方、図１９のように、２ポイント・レーザー・ウェルド（線分９９）では、１ポイント・レーザー・ウェルド（線分１０１）に比較して、全ての板厚においてＢ１周波数を高くすることができた。

この図１８，図１９の結果より、本実施例の２ポイント・レーザー・ウェルドによれば、１ポイント・レーザー・ウェルドに比較して自重によるショック特性に劣化を招くことなくＢ１周波数を高くすることができた。Ｂ１周波数を変えなければ、２ポイント・レーザー・ウェルドの場合は、１ポイント・レーザー・ウェルドに比較してＧリフト・オフを１００Ｇ／ｇｆ増加させることができた。
［ショック特性とＢ１周波数］
本願出願人は、アームに対するロード・ビームの追従性に要求されるロード・ビームの性能は何かを解析した。

図２０（ａ）は、ヘッド・サスペンションのスケルトン、同図（ｂ）は、ヘッド・サスペンションの振動モデルである。図１９において、Ｍは、ロード・ビーム３の重心位置に集中したと仮定した場合の質量、Ｋｓｐは、ロード・ビーム３の重心位置からばね部１１までのばね定数、Ｋｌｂは、重心位置からディンプル位置までの剛体部１１Ｃの剛性によるばね定数、Ｇ｀ｓは、ショック入力、Ｘ_０は、アーム・アクション、Ｘは、重心位置でのロード・ビーム３Ｃの変位量を示す。

変位量Ｘは、次式で表すことができる。

Ｘ＝Ａ／｛（Ｋｌｂ／Ｋｓｐ）−（ω／ω_０）^２＋ω_０ ^２｝ ・・・（１）
ω_０ ^２＝Ｋｓｐ／Ｍ
（１）式において、変位量Ｘを小さくすることにより、スライダのディスクに対するリフトを抑制するためには、（Ｋｌｂ／Ｋｓｐ）及び ω_０ ^２を大きくすることが必要となる。図２１は、（Ｋｌｂ／Ｋｓｐ）の増大とゲイン（Ｇａｉｎ）との関係を示すグラフである。図２１のように、（Ｋｌｂ／Ｋｓｐ）が、０．５，１，２，４，８と高くなるに従って周波数も上がり、ゲインも小さくなりることが分かる。

（Ｋｌｂ／Ｋｓｐ）を大きくする場合、Ｋｓｐには、ばね部との関係で限界があるため、Ｋｌｂを大きくする必要があり、ロード・ビームのいわゆる縦剛性を高めることになる。ω_０ ^２を大きくする場合、Ｍを小さくすることになる。

結果として、変位量Ｘを小さくするためには、ロード・ビームの縦剛性を高め、質量Ｍを小さくすることが必要になることが分かった。

図２２は、アームのＢ１周波数とロード・ビームのＢ１周波数との関係でスライダがリフトする加速度に関し、ショック特性の実験結果を示すグラフである。図２２の横軸は、ロード・ビームのＢ１周波数、同縦軸は、ショック入力によりスライダがリフトする発生加速度を示している。線分１０３は、アーム５ＣのＢ１周波数が１．５２ｋＨｚ、線分１０５は、同１．２０ｋＨｚの結果である。

図２２のように、ロード・ビームのＢ１周波数が低いと高いアームのＢ１周波数には追従できず、ショック特性は劣化し、低い発生加速度でスライダはリフトする。一方、ロード・ビームのＢ１周波数を４ｋＨｚ等と高めると、アームのＢ１周波数が１．５２ｋＨｚの高い周波数でも十分追従し、ショック特性の劣化は少なく、スライダがリフトする加速度を高めることができた。

但し、図２２の結果は、キャリッジ及びヘッド・サスペンションのみの組合せによるものであり、実際は、ベースやディスクのモードも作用するため、簡単ではないが、それでも図２２のような結果を得ることができた。

図２３は、実際の２．５インチ・ハード・ディスク・ドライブでの実験結果を示す図表である。図２１のように、ロード・ビームのＢ１周波数を３．１１ｋＨｚから同４．０２ｋＨｚに高めると、０．４ｍｓｅｃのショート・デュレーションのショック入力でスライダがリフトする加速度を２９６Ｇから３２５Ｇへと高めることができ、効果を確認することができた。
［オフ・トラックとＢ１周波数］
図２４は、Ｂ１周波数が３．６ｋＨｚの比較例のヘッド・サスペンションに関し、オフ・トラック特性の実験結果を示すグラフである。図２４の横軸は、周波数、同縦軸は、オフ・トラック量を示す。ディスクは、２．５インチであり、回転数は、７２００ｒｐｍとした。

図２５は、Ｂ１周波数が３．１ｋＨｚのヘッド・サスペンションに関し、オフ・トラック特性の実験結果を示すグラフである。図２５の横軸は、周波数、同縦軸は、変位量を示す。ディスクは、２．５インチであり、回転数は、５４００ｒｐｍ，７２００ｒｐｍの２種類とした。

Ｂ１周波数が３．１ｋＨｚと低いヘッド・サスペンションでは、アームのベンディング・モード（Ｂｅｎｄｉｎｇ Ｍｏｄｅ）とヘッド・サスペンションのベンディング・モードとが重なり、図２５のように３．０ｋＨｚ，３．３ｋＨｚにオフ・トラック現象が発生する。

従って、ヘッド・サスペンション及びアームのベンディング・モードが重ならないようにロード・ビームのＢ１周波数をできるだけ高める必要がある。

これに対し、本実施例のように縦剛性を高めることでロード・ビーム３ＣのＢ１周波数を高めると、ヘッド・サスペンション１Ｃ及びアーム５のベンディング・モードの重なりが無くなり、剛性向上によりベンディングの振幅も小さくなる。このため、図２４の結果では、図２５の結果と比較して明らかなように、ベンディング・モードに関するオフ・トラック現象は生じなかった。
［実施例４の効果］
本実施例においても、実施例１と同様な効果を奏することができる。

また、前記アーム５側の反ディスク側面３１に、前記フレキシャ７Ｃが固定され、前記フレキシャ７Ｃは、ベース・レイヤ４５Ｃ及び該ベース・レイヤ４５Ｃに配設された配線パターン４７からなり、前記ばね部１３Ｃを、前記フレキシャ７Ｃのベース・レイヤ４５Ｃにより構成したため、アーム５側とロード・ビーム３側との段差を少なくしながら、部品点数が少なく、構造を簡単にすることができ、組み付け、部品管理を容易に行わせることができる。

前記フレキシャ７Ｃのベース・レイヤ４５Ｃ及び前記アーム５側間に、前記配線パターン４７が配置されたため、アーム５側においてフレキシャ７Ｃを無理なく取り付けながら、フレキシャ７Ｃをディスクから離すことで、後工程等でのフレキシャ７Ｃの配線パターン４７の損傷を抑制することができる。

前記アーム５側に、前記配線パターン４７を収容する収容溝３３を設けたため、アーム５側においてフレキシャ７Ｃをディスクから離すことで、後工程等でのフレキシャ７Ｃの配線パターン４７の損傷を抑制しながら、アーム５側の反ディスク側面３１に対するフレキシャ７Ｃの突出を抑えることができ、ハード・ディスク・ドライブの薄型化により確実に貢献することができる。

前記フレキシャ７Ｃのベース・レイヤ４５Ｃにより構成されたばね部１３Ｃは、前記ばね結合部８３から本体部８２へ渡るように、剛体部１１Ｃの幅方向両縁部に沿ってそれぞれ少なくとも２箇所で熔着されたため、ロード・ビーム３Ｃにブランク部８９があってもその縦剛性を高めてヘッド・サスペンション１ＣのＢ１周波数を高め、ショック特性の要求性能を満足することができる。
［その他］
前記アームのディスク側面は、前記剛体部及びヘッド部のディスクに対する積層寸法内に配置されれば良く、アーム側の反ディスク側面まで剛体部及びヘッド部のディスクに対する積層寸法内に配置させるか否かは、適宜選択することができる。

ヘッド・サスペンションのフレキシャを透視した斜視図である（実施例１）。 ヘッド・サスペンションの簡略化した斜視図である（実施例１）。 ヘッド・サスペンションの簡略化した側面図である（実施例１）。 アームの斜視図である（実施例１）。 フレキシャの断面図である（実施例１）。 アームの斜視図である（実施例１）。 ヘッド・サスペンションの簡略化した斜視図である（実施例２）。図 ヘッド・サスペンションの一部を断面にした一部省略要部側面図であるである（実施例２）。 剛体部の厚み及びばね部の厚みとヘッド・サスペンションの自重によるショック特性との関係を示す図表である（実施例２）。 剛体部の厚み及びばね部の厚みとヘッド・サスペンションの自重によるショック特性との関係を示すグラフである（実施例２）。 ロード・ビームの厚みをパラメータとしたばね部の幅の変化に対するグラム・ロードの変化を示すグラフである（実施例２）。 ロード・ビームの長さをパラメータとしたばね部の幅の変化に対するグラム・ロードの変化を示すグラフである（実施例２）。 ロード・ビームの厚みの変化に対するＧリフト・オフの変化を示すグラフである（実施例２）。 ヘッド・サスペンションの簡略化した斜視図である（実施例３）。 ヘッド・サスペンションの簡略化した斜視図である（実施例４）。 ロード・ビームの縦剛性の分布を示すグラフである（実施例４）。 ロード・ビームの板厚を３５μｍから２０μｍまで４段階に変化させたときの動的特性であるＢ１周波数の変化と静的特性である自重によるショック特性を示す図表である（実施例４）。 自重によるショック特性の結果を示すグラフである（実施例４）。 Ｂ１周波数の変化結果を示すグラフである（実施例４）。 （ａ）は、ヘッド・サスペンションのスケルトン、（ｂ）は、ヘッド・サスペンションの振動モデルである（実施例４）。 （Ｋｌｂ／Ｋｓｐ）の増大とゲイン（Ｇａｉｎ）との関係を示すグラフである（実施例４）。 アームのＢ１周波数とロード・ビームのＢ１周波数との関係でスライダがリフトする加速度に関し、ショック特性の実験結果を示すグラフである（実施例４）。 実際の２．５インチ・ハード・ディスク・ドライブでの実験結果を示す図表である（実施例４）。 アームを含めた全体のＢ１周波数が３．６ｋＨｚのヘッド・サスペンションに関し、オフ・トラック特性の実験結果を示すグラフである（実施例３）。 アームを含めた全体のＢ１周波数が３．１ｋＨｚのヘッド・サスペンションに関し、オフ・トラック特性の実験結果を示すグラフである（比較例）。 ヘッド・サスペンションの斜視図である（従来例）。 ヘッド・サスペンション取付の一例を示すハード・ディスク・ドライブの一部断面図である（従来例）。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ ヘッド・サスペンション
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ ロード・ビーム
５ アーム
７，７Ｃ フレキシャ
９ ヘッド部
１１，１１Ａ，１１Ｃ 剛体部
１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ ばね部
１９，１９Ｃ レール部
２１ 剛体部の反ディスク側面
２７ ベース・プレート（アーム側）
３１ アーム側の反ディスク側面
３３ 収容溝
４５，４５Ｃ ベース・レイヤ
４７ 配線パターン
６９ 剛体部のディスク側面
７５ スライダの面（ヘッド部のディスク側面）
７７ アームのディスク側面
１０７ 段差面

Claims (8)

1. 剛体部及びばね部を含み情報の書き込み、読み取りを行う先端側のヘッド部に負荷荷重を与えるロード・ビームと、
   前記ヘッド部を書き込み用及び読み取り用の配線に接続すると共に該ヘッド部を支持して前記剛体部のディスク側面に取り付けられたフレキシャとを備え、
   キャリッジ側に取り付けられ軸回りに回転駆動可能なアーム側に前記剛体部の基端側が前記ばね部を介して支持されるヘッド・サスペンションにおいて、
   前記アーム側の反ディスク側面に、相互に別体又は一体の前記ばね部及びフレキシャを固定し、
   前記剛体部に、補強用のレール部をディスク側に向けて箱曲げ形成し、
   前記フレキシャは、ベース・レイヤ及び該ベース・レイヤに配設された配線パターンを有し、
   前記アーム側の反ディスク側面に、前記配線パターンが収容される収容溝を設け、
   前記フレキシャのベース・レイヤは、前記アーム側の反ディスク側面に接合される接合部を有し、
   前記配線パターンを前記収容溝に収容した状態で前記接合部を前記アーム側の反ディスク側面に接合することによって当該配線パターンを前記ベース・レイヤ及び前記アーム側で覆う、
   ことを特徴とするヘッド・サスペンション。
2. 請求項１記載のヘッド・サスペンションであって、
   前記接合部は、前記ベース・レイヤのうち前記収容溝の周辺に設けられた舌部である、
   ことを特徴とするヘッド・サスペンション。
3. 請求項１記載のヘッド・サスペンションであって、
   前記接合部は、前記ベース・レイヤのうち前記収容溝内に設けられた島状の凸部に対面する部分であり、
   前記凸部の表面は、前記アーム側の反ディスク側面と面一であり、
   前記フレキシャのベース・レイヤは、前記接合部において前記凸部の表面に接合される、
   ことを特徴とするヘッド・サスペンション。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のヘッド・サスペンションであって、
   前記ばね部を、前記剛体部と一体に形成した、
   ことを特徴とするヘッド・サスペンション。
5. 請求項１〜３の何れかに記載のヘッド・サスペンションであって、
   前記ばね部を、前記フレキシャのベース・レイヤにより構成した、
   ことを特徴とするヘッド・サスペンション。
6. 請求項５記載のヘッド・サスペンションであって、
   前記剛体部は、その基端側の幅方向両側部にばね結合部を有し、
   前記フレキシャのベース・レイヤにより構成された前記ばね部を、前記ばね結合部のそれぞれにおいて前記剛体部に接合した、
   ことを特徴とするヘッド・サスペンション。
7. 請求項６記載のヘッド・サスペンションであって、
   前記ばね部を前記ばね結合部のそれぞれにおいて少なくとも２箇所で熔着接合した、
   ことを特徴とするヘッド・サスペンション。
8. 請求項１〜７の何れかに記載のヘッド・サスペンションであって、
   前記ばね部の厚みが前記剛体部の厚みを相対的に上回るようにして前記ロード・ビームの薄板化及びばね荷重を高める、
   ことを特徴とするヘッド・サスペンション。

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