JP4370307B2 - ヘッドサスペンションアセンブリおよび記録媒体駆動装置 - Google Patents

ヘッドサスペンションアセンブリおよび記録媒体駆動装置 Download PDF

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Description

本発明は、例えばハードディスク駆動装置(HDD)といった記録媒体駆動装置に組み込まれるヘッドサスペンションアセンブリに関する。
特許文献1に開示されるように、例えばHDD用のヘッドサスペンションアセンブリは広く知られる。このヘッドサスペンションアセンブリは、ベースと、ベースの前方に所定の間隔で隔てられるロードビームと、ロードビームの後端およびベースの前端を接続する板ばねとを備える。ロードビームは、ベースの前端から延びるリミッタを受け止める。ロードビームの先端にはヘッドスライダが支持される。
特開2001−57032号公報
こうしたヘッドサスペンションアセンブリでは、HDDに衝撃が加えられると、その慣性力に基づきヘッドスライダは跳ね上がろうとする。ロードビームの後端はリミッタを受け止める。このとき、板ばねの変形に基づきロードビームはベースに向かって移動する。リミッタの先端を支点にロードビームの先端は持ち上がってしまう。ヘッドスライダの跳ね上がりは十分に防止されることができない。跳ね上がりの反動でヘッドスライダは磁気ディスクの表面に向かって落下する。ヘッドスライダおよび磁気ディスクの衝突に基づきヘッドスライダや磁気ディスクは破損してしまう。しかも、ロードビームはしばしば変形してしまう。
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、板部材の変形を回避しつつヘッドスライダの跳ね上がりを防止するヘッドサスペンションアセンブリおよび記録媒体駆動装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第1発明によれば、ベースと、ベースの前方に所定の間隔で隔てられ、先端でヘッドスライダを支持する板部材と、板部材の後端およびベースの前端を接続する板ばねと、少なくとも板部材の後端から前端に向かって延びるリブと、リブおよびベースの間に配置される規制片とを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリが提供される。
こういったヘッドサスペンションアセンブリでは、リブおよびベースの間に規制片が配置される。ヘッドスライダに衝撃の慣性力が作用すると、ヘッドスライダは跳ね上がろうとする。規制片の働きで板ばねの変位は阻止される。板部材の変位は回避される。すなわち、ベースに向かって板部材の移動は規制される。板部材の持ち上がりは確実に防止される。ヘッドスライダおよび記録媒体の衝突は確実に回避される。しかも、規制片はリブおよびベースの間に配置される。リブでは十分な強度が確保される。板部材では変形は回避される。
加えて、規制片がリブに一体化されれば、規制片は簡単に形成されることができる。こうした規制片はベースの前端に受け止められる。リブでは十分な強度が確保される。規制片の破損は回避される。こういった規制片は、リブから連続してベースに向かって延びる第1延伸部と、第1延伸部から折れ曲がって、リブからベースに向かって延びる稜線を形成する第2延伸部とを区画すればよい。第1および第2延伸部で形成される稜線はベースに向かって延びる。その結果、規制片では十分な曲げ強度や座屈強度が確保されることができる。その一方で、規制片はベースに一体化されてもよい。
以上のようなヘッドサスペンションアセンブリは例えばハードディスク駆動装置といった記録媒体駆動装置に組み込まれればよい。このとき、記録媒体駆動装置は、記録媒体と、記録媒体に向き合わせられるヘッドスライダと、支軸回りに揺動するベースと、ベースの前方に所定の間隔で隔てられ、先端でヘッドスライダを支持する板部材と、板部材の後端およびベースの前端を接続する板ばねと、少なくとも板部材の後端から前端に向かって延びるリブと、リブおよびベースの間に配置される規制片とを備えればよい。
第2発明によれば、ベースと、ベースの前方に所定の間隔で隔てられ、先端でヘッドスライダを支持する板部材と、板部材の後端およびベースの前端を接続する板ばねと、少なくとも板部材の後端から前端に向かって延びるリブと、リブから連続して、ベースの表面にスライド可能に接触する接触面を規定する規制片とを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリが提供される。
こうしたヘッドサスペンションアセンブリでは、規制片は、ベースの表面にスライド可能に接触する接触面を規定する。前述と同様に、衝撃の慣性力でヘッドスライダは跳ね上がろうとする。このとき、規制片は接触面でベースの表面に接触する。接触面はベースの表面をスライドする。こうした接触面およびベースの表面の間には摩擦力が生成される。摩擦力に基づき板ばねの変形はできる限り阻止される。ベースに向かって板部材の移動は規制される。板部材の持ち上がりはできる限り防止される。ヘッドスライダおよび記録媒体の衝突はできる限り回避される。しかも、規制片はリブから連続する。前述の通り、リブでは十分な強度が確保される。板部材の変形は回避される。
加えて、跳ね上がりの反動でヘッドスライダは記録媒体の表面に向かって落下しようとする。このとき、前述と同様に、接触面はベースの表面をスライドする。接触面およびベースの表面の間には摩擦力が生成される。こうした摩擦力に基づき板ばねの変形はできる限り阻止される。その結果、ヘッドスライダの落下速度は緩和される。ヘッドスライダおよび記録媒体の衝突はできる限り回避される。
こういったヘッドサスペンションアセンブリでは、規制片には、リブおよび接触面の間で、ベースの表面に向かって接触面を押し付ける押し付け力を発揮する弾性部が区画されればよい。こうした弾性部の働きでベースの表面に向かって接触面は押し付けられる。接触面のスライド時、接触面およびベースの表面の間では大きな摩擦力が生成されることができる。
以上のようなヘッドサスペンションアセンブリは例えばハードディスク駆動装置といった記録媒体駆動装置に組み込まれればよい。このとき、記録媒体駆動装置は、記録媒体と、記録媒体に向き合わせられるヘッドスライダと、支軸回りに揺動するベースと、ベースの前方に所定の間隔で隔てられ、先端でヘッドスライダを支持する板部材と、板部材の後端およびベースの前端を接続する板ばねと、少なくとも板部材の後端から前端に向かって延びるリブと、リブから連続して、ベースの表面にスライド可能に接触する接触面を規定する規制片とを備えればよい。
以上のように本発明によれば、板部材の変形を回避しつつヘッドスライダの跳ね上がりを防止するヘッドサスペンションアセンブリおよび記録媒体駆動装置が提供されることができる。
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
図1は、本発明の記録媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置(HDD)11の内部構造を概略的に示す。このHDD11は箱形の筐体すなわちハウジング12を備える。ハウジング12は、例えば平たい直方体の内部空間すなわち収容空間を区画する箱形のベース13を備える。ベース13は例えばアルミニウムといった金属材料から鋳造に基づき成形されればよい。ベース13には蓋体すなわちカバー(図示されず)が結合される。カバーとベース13との間で収容空間は密閉される。カバーは例えばプレス加工に基づき1枚の板材から成形されればよい。
収容空間には記録媒体としての1枚以上の磁気ディスク14が収容される。磁気ディスク14はスピンドルモータ15の回転軸に装着される。スピンドルモータ15は例えば5400rpmや7200rpm、10000rpm、15000rpmといった高速度で磁気ディスク14を回転させることができる。
磁気ディスク14の表面には最内周記録トラック16と最外周記録トラック17との間にデータゾーン18が区画される。データゾーン18には同心円状に記録トラックが描かれる。記録トラックには情報すなわちデータが保持される。最内周記録トラック16の内側には非データゾーン19が区画される。最外周記録トラック17の外側には非データゾーン21が区画される。非データゾーン19、21にはデータは記録されない。
収容空間にはヘッドアクチュエータ部材すなわちキャリッジ23がさらに収容される。このキャリッジ23はキャリッジブロック24を備える。キャリッジブロック24は、垂直方向に延びる支軸25に回転自在に装着される。キャリッジブロック24には、支軸25から水平方向に延びるヘッドサスペンションアセンブリ26が取り付けられる。周知の通り、複数枚の磁気ディスク14がハウジング12内に組み込まれる場合には、隣接する磁気ディスク14同士の間に2つのヘッドサスペンションアセンブリ26が配置される。ヘッドサスペンションアセンブリ26はいわゆるウナマウント型に構成される。ヘッドサスペンションアセンブリ26同士の間にはキャリッジブロック24の周囲でスペーサが配置される。キャリッジブロック24は例えば鋳造に基づきアルミニウム合金から成型されればよい。
ヘッドサスペンションアセンブリ26は、キャリッジブロック24に支持されるベースすなわちキャリッジアーム27と、キャリッジアーム27の先端から前方に向かって延びるヘッドサスペンション28とを備える。ヘッドサスペンション28の先端には浮上ヘッドスライダ29が支持される。浮上ヘッドスライダ29は磁気ディスク14の表面に向き合わせられる。
浮上ヘッドスライダ29にはいわゆる磁気ヘッドすなわち電磁変換素子(図示されず)が搭載される。この電磁変換素子は、例えば、スピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化を利用して磁気ディスク14から情報を読み出す巨大磁気抵抗効果(GMR)素子やトンネル接合磁気抵抗効果(TMR)素子といった読み出し素子と、薄膜コイルパターンで生成される磁界を利用して磁気ディスク14に情報を書き込む薄膜磁気ヘッドといった書き込み素子とで構成されればよい。
このHDD11はいわゆるコンタクトスタートストップ(CSS)方式を採用する。磁気ディスク14の静止時、浮上ヘッドスライダ29は非データゾーン19に位置決めされる。浮上ヘッドスライダ29は磁気ディスク14の表面に受け止められる。磁気ディスク14の回転に基づき磁気ディスク14の表面で空気流が生成されると、浮上ヘッドスライダ29には浮力が作用する。こうした浮力の働きで浮上ヘッドスライダ29は磁気ディスク14の表面から浮上する。浮上ヘッドスライダ29には、磁気ディスク14の表面に向かってヘッドサスペンション28から押し付け力が作用する。ヘッドサスペンション28の押し付け力と浮力とのバランスで磁気ディスク14の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ29は浮上し続けることができる。
キャリッジブロック24には動力源すなわちボイスコイルモータ(VCM)31が接続される。このVCM31の働きでキャリッジブロック24は支軸25回りで回転することができる。こうしたキャリッジブロック24の回転に基づきキャリッジアーム27およびヘッドサスペンション28の揺動は実現される。支軸25回りでキャリッジアーム27が揺動すると、浮上ヘッドスライダ29は半径方向に磁気ディスク14の表面を横切ることができる。こうした浮上ヘッドスライダ29の半径方向移動に基づき電磁変換素子は目標の記録トラックに位置決めされる。
図2に示されるように、ヘッドサスペンション28は後端でキャリッジアーム27の裏面を受け止める。こうしてヘッドサスペンション28はキャリッジアーム27に連結される。キャリッジアーム27は例えばステンレス鋼板といった金属板から形成されればよい。ヘッドサスペンション28は、キャリッジアーム27の前方に所定の間隔で隔てられるロードビーム33と、ロードビーム33の後端およびキャリッジアーム27の前端を接続する板ばね34とを区画する。ロードビーム33の裏面にはフレキシャ35が固定される。フレキシャ35の表面には浮上ヘッドスライダ29が固定される。
ロードビーム33は、板ばね34との境界から前端に向かって先細る板部材36を備える。ロードビーム33には板部材36の外縁から立ち上がる1対のリブ37、37が区画される。リブ37、37は板部材36の後端から前端に向かって延びる。こうしてリブ37、37は板部材36を挟み込む。リブ37は板部材36の表面から直立する。リブ37、37の後端およびキャリッジアーム27の前端の間には規制片38、38が配置される。規制片38はリブ37に一体化される。規制片38はリブ37の後端からキャリッジアーム27の前端に向かって延びる。
規制片38は、リブ37に連続してキャリッジアーム27に向かって延びる第1延伸部38aと、第1延伸部38aから折れ曲がって、リブ37からキャリッジアーム27に向かって延びる稜線39を区画する第2延伸部38bとを区画する。第1延伸部38aおよび第2延伸部38bは所定の交差角で交差すればよい。ここで、ロードビーム33、板ばね34および規制片38、38は例えば1枚のステンレス鋼板といった板ばね材から形成されればよい。
図2から明らかなように、キャリッジアーム27の厚みは、ロードビーム33の厚みに比べて著しく大きく規定されればよい。こうして規制片38は第1および第2延伸部38a、38bの先端でキャリッジアーム27の前端面に受け止められることができる。ここでは、稜線39は例えばキャリッジアーム27の前端面に直交すればよい。規制片38の先端およびキャリッジアーム27の前端の間では隙間の形成はできる限り排除されることが望ましい。
こういったヘッドサスペンションアセンブリ26は板ばね34の働きで所定の弾性力すなわち曲げ力を発揮する。この曲げ力の働きでロードビーム33の前端には磁気ディスク14の表面に向かう押し付け力が付与される。この押し付け力は、板部材36の裏面に形成される突起(図示されず)の働きでフレキシャ35の背後から浮上ヘッドスライダ29に作用する。浮上ヘッドスライダ29は、気流の働きで生成される浮力に基づき姿勢を変化させることができる。突起は浮上ヘッドスライダ29の姿勢変化を許容する。
いま、HDD11に衝撃が加えられる場面を想定する。HDD11に衝撃が加えられると、浮上ヘッドスライダ29には衝撃の慣性力が作用する。この慣性力が板ばね34の押し付け力を上回ると、浮上ヘッドスライダ29は磁気ディスク14の表面から離れる方向に跳ね上がろうとする。前述されるように、規制片38、38の先端はキャリッジアーム27の前端に接触する。板ばね34の変形は阻止される。キャリッジアーム27に向かってロードビーム33の移動は規制される。板部材36すなわちロードビーム33の持ち上がりは確実に規制される。浮上ヘッドスライダ29の跳ね上がりは確実に防止される。浮上ヘッドスライダ29および磁気ディスク14の衝突は確実に回避される。
しかも、規制片38はリブ37に一体化される。リブ37では十分な強度が確保される。その結果、板部材36の変形は確実に回避される。加えて、規制片38の先端はキャリッジアーム27の前端に受け止められる。規制片38では折れ曲がりに基づき第1および第2延伸部38a、38bで稜線39が区画される。稜線39はキャリッジアーム27の前端面に直交する。その結果、規制片38の曲げ強度や座屈強度は向上する。規制片38では十分な強度が確保されることができる。規制片38がキャリッジアーム27の前端に受け止められても、規制片38の破損は回避される。
その他、図3に示されるように、HDD11には、前述のヘッドサスペンションアセンブリ26に代えて、ヘッドサスペンションアセンブリ26aが組み込まれてもよい。このヘッドサスペンションアセンブリ26aは、キャリッジアーム27およびリブ37の間に規制片41が配置される。規制片41はキャリッジアーム27に一体化される。規制片41は、キャリッジアーム27の前端からリブ37の後端に向かって延びる。こうして規制片41の前端はリブ37の後端に接触する。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
こうしたヘッドサスペンションアセンブリ26aでは、前述と同様に、衝撃の慣性力が板ばね34の押し付け力を上回ると、浮上ヘッドスライダ29は磁気ディスク14の表面から離れる方向に跳ね上がろうとする。このとき、規制片41の前端はリブ37の後端を受け止める。板ばね34の変形は阻止される。キャリッジアーム27に向かってロードビーム33の移動は規制される。その結果、板部材36すなわちロードビーム33の持ち上がりは確実に規制される。浮上ヘッドスライダ29の跳ね上がりは確実に防止される。浮上ヘッドスライダ29および磁気ディスク14の衝突は確実に回避される。
しかも、リブ37では十分な強度が確保される。その結果、板部材36の変形は確実に回避される。その一方で、規制片41はキャリッジアーム27に一体化される。規制片41は十分な厚みで形成されることができる。規制片41では十分な強度が確保される。リブ37が規制片41の前端に受け止められても、リブ37や規制片41の破損は回避される。加えて、ロードビーム33の変形は確実に回避される。
図4は、本発明の他の具体例に係るHDD11aの内部構造を概略的に示す。このHDD11aはいわゆるロードアンロード方式を採用する。HDD11aにはヘッドサスペンションアセンブリ26bが組み込まれる。このヘッドサスペンションアセンブリ26bでは、ヘッドサスペンション28の先端にヘッドサスペンション28の先端から前方に延びるロードタブ43が区画される。ロードタブ43はヘッドサスペンションアセンブリ26bの揺動に基づき磁気ディスク14の半径方向に移動することができる。
ロードタブ43の移動経路上には磁気ディスク14の外側でランプ部材44が配置される。ランプ部材44の先端は、磁気ディスク14の外縁から内側に進入し、最外周記録トラック17の外側で非データゾーン21に向き合わせられる。磁気ディスク14の静止時、ロードタブ43はランプ部材44に受け止められる。ランプ部材44およびロードタブ43は協働でいわゆるロードアンロード機構を構成する。ランプ部材44は例えば硬質プラスチック材料から成型されればよい。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
図5に示されるように、ヘッドサスペンションアセンブリ26bでは、リブ37、37およびキャリッジアーム27の間に規制片45、45が配置される。規制片45はリブ37の上端およびキャリッジアーム27の表面の間に渡される。規制片45はリブ37に一体化される。規制片45は板ばね34に向き合わせられる。こうして規制片45および板ばね34はキャリッジアーム27の前端を挟み込む。ここで、ロードビーム33、板ばね34、リブ37、37および規制片45、45は例えば1枚のステンレス鋼板といった板ばね材から形成されればよい。
規制片45は、リブ37の上端から折れ曲がる基部片45aと、基部片45aの前方で延びてキャリッジアーム27の表面に受け止められる先端片45bと、基部片45aおよび先端片45bを接続する弾性部45cとを区画する。先端片45bの裏面にはキャリッジアーム27の表面に接触する接触面46が規定される。弾性部45cは、リブ37およびキャリッジアーム27の間で、キャリッジアーム27の表面に向かって接触面46を押し付ける押し付け力を発揮する。その他、均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
こうしたヘッドサスペンションアセンブリ26bでは、前述と同様に、衝撃の慣性力が板ばね34の押し付け力を上回ると、浮上ヘッドスライダ29は磁気ディスク14の表面から離れる方向に跳ね上がろうとする。このとき、弾性部45cの働きで先端片45bは接触面46でキャリッジアーム27の表面に押し付けられる。先端片45bはキャリッジアーム27の後端に向かってキャリッジアーム27の表面を摺動する。こうして接触面46はキャリッジアーム27の表面をスライドする。接触面46およびキャリッジアーム27の表面の間には摩擦力が生成される。こうした摩擦力に基づき板ばね34の変形はできる限り阻止される。キャリッジアーム27に向かってロードビーム33の移動はできる限り規制される。その結果、ロードビーム33の持ち上がりは規制される。浮上ヘッドスライダ29の跳ね上がりは防止される。浮上ヘッドスライダ29および磁気ディスク14の衝突は回避される。
その一方で、跳ね上がりの反動で浮上ヘッドスライダ29は磁気ディスク14の表面に向かって落下しようとする。前述とは反対に、先端片45bはキャリッジアーム27の前端に向かってキャリッジアーム27の表面を摺動する。接触面46およびキャリッジアーム27の表面の間には摩擦力が生成される。こうした摩擦力に基づき板ばね34の変形はできる限り阻止される。その結果、浮上ヘッドスライダ29の落下速度は緩和される。浮上ヘッドスライダ29および磁気ディスク14の衝突はできる限り回避される。加えて、規制片45はリブ37に一体化される。リブ37では十分な強度が確保される。板部材36すなわちロードビーム33の変形は確実に回避される。
その他、キャリッジアーム27の表面や接触面46には表面加工に基づき例えばざらつきが形成されてもよい。こうしたざらつきに基づきキャリッジアーム27の表面および接触面46の間で摩擦力は増大する。同様に、キャリッジアーム27の裏面や接触面46には例えばポリイミド樹脂といった弾性樹脂材料が塗布されてもよい。こうした弾性樹脂材料の働きでキャリッジアーム27の表面および接触面46の間で摩擦力は増大する。
本発明の記録媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置の内部構造を概略的に示す平面図である。 本発明の一具体例に係るヘッドサスペンションアセンブリの構造を概略的に示す拡大斜視図である。 本発明の他の具体例に係るヘッドサスペンションアセンブリの構造を概略的に示す拡大斜視図である。 本発明の他の具体例に係るハードディスク駆動装置の内部構造を概略的に示す平面図である。 本発明のさらに他の具体例に係るヘッドサスペンションアセンブリの構造を概略的に示す拡大斜視図である。
符号の説明
11 記録媒体駆動装置(ハードディスク駆動装置)、14 記録媒体(磁気ディスク)、25 支軸、26、26a、26b ヘッドサスペンションアセンブリ、27 ベース(キャリッジアーム)、29 ヘッドスライダ(浮上ヘッドスライダ)、34 板ばね、36 板部材、37 リブ、38、41、45 規制片、38a 第1延伸部、38b 第2延伸部、39 稜線、45c 弾性部、46 接触面。

Claims (6)

  1. ベースと、前記ベースの前方に所定の間隔で隔てられ、先端でヘッドスライダを支持する板部材と、前記板部材の後端および前記ベースの前端を接続する板ばねと、少なくとも前記板部材の後端から前端に向かって延びるリブと、前記リブおよび前記ベースの間に配置されて前記リブに一体化される規制片とを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  2. 請求項に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記規制片は、前記リブから連続して前記ベースに向かって延びる第1延伸部と、前記第1延伸部から折れ曲がって、前記リブから前記ベースに向かって延びる稜線を形成する第2延伸部とを区画することを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  3. ベースと、前記ベースの前方に所定の間隔で隔てられ、先端でヘッドスライダを支持する板部材と、前記板部材の後端および前記ベースの前端を接続する板ばねと、少なくとも前記板部材の後端から前端に向かって延びるリブと、前記リブから連続して、前記ベースの表面にスライド可能に接触する接触面を規定する規制片とを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  4. 請求項に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記規制片には、前記リブおよび前記接触面の間で、前記ベースの表面に向かって前記接触面を押し付ける押し付け力を発揮する弾性部が区画されることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  5. 記録媒体と、前記記録媒体に向き合わせられるヘッドスライダと、支軸回りに揺動するベースと、前記ベースの前方に所定の間隔で隔てられ、先端で前記ヘッドスライダを支持する板部材と、前記板部材の後端および前記ベースの前端を接続する板ばねと、少なくとも前記板部材の後端から前端に向かって延びるリブと、前記リブおよび前記ベースの間に配置されて前記リブに一体化される規制片とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
  6. 記録媒体と、前記記録媒体に向き合わせられるヘッドスライダと、支軸回りに揺動するベースと、前記ベースの前方に所定の間隔で隔てられ、先端で前記ヘッドスライダを支持する板部材と、前記板部材の後端および前記ベースの前端を接続する板ばねと、少なくとも前記板部材の後端から前端に向かって延びるリブと、前記リブから連続して、前記ベースの表面にスライド可能に接触する接触面を規定する規制片とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
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