JP4377775B2 - ディスクドライブ用サスペンション - Google Patents

Description

この発明は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置に使用されるディスクドライブ用サスペンションに関する。

パーソナルコンピュータ等の情報処理装置に使用されるハードディスク装置（ＨＤＤ）は、軸を中心に旋回可能なキャリッジを有している。このキャリッジは、ポジショニングモータによって、前記軸を中心に旋回駆動される。キャリッジは、アクチュエータアームと、該アームの先端部に設けたサスペンション（ディスクドライブ用サスペンション）と、該サスペンションに取付けたスライダを含むヘッド部などを備えている。ディスクが回転すると、前記スライダがディスクの表面から僅かに浮上するとともに、ディスクとスライダとの間にエアベアリングが形成される。このサスペンションは、ベースプレートを含むベース部と、精密な薄板ばねからなるロードビームと、このロードビームにレーザースポット溶接等によって固定されるフレキシャ（flexure）などからなる。

このようなディスクドライブ用サスペンションにおいて、ディスクに記録されるデータの高密度化とディスクの高回転化に対応するために、探索時間（seek time）を短縮することが要求されている。探索時間を短縮するには、サスペンションを軽量化することが望まれる。また、サスペンションの耐衝撃性を高める上でも、ロードビーム等を軽量化することが望まれる。ロードビームを軽量化する一手段として、パーシャルエッチングによってロードビームの厚さを減らすことが提案されている。（例えば下記特許文献１参照）
特開２００２−１３３８０５号公報

パーシャルエッチングによって薄くなった部位（パーシャルエッチング部）の厚さは、ロードビームの素材厚さの半分程度になる。例えば、厚さが６０μｍのステンレス鋼板からなるロードビームをパーシャルエッチングした場合、パーシャルエッチング部の厚さは３０μｍ程度となる。また、パーシャルエッチング部の厚さがある程度ばらつくことは避けられない。

肉厚の薄いパーシャルエッチング部においてレーザースポット溶接を行うと、レーザービームがレーザー溶接部を貫通することがあり、サスペンションの外観品質が低下したり、溶接治具が損傷するなどの原因となる。レーザー発振器の出力を下げれば、レーザービームがレーザー溶接部を貫通することを避けることができるが、溶接強度が低下するおそれがある。

従って本発明の目的は、溶接強度を低下させることなく軽量化を図ることができるディスクドライブ用サスペンションを提供することにある。

本発明は、ロードビームと、前記ロードビームに重ねて配置されるフレキシャと、を有するディスクドライブ用サスペンションにおいて、前記ロードビームと前記フレキシャを互いにレーザースポット溶接によって固定するレーザー溶接部と、前記ロードビームの前記レーザー溶接部を含む島状領域と、前記ロードビームの前記島状領域の周りに該島状領域の全周にわたって形成され前記島状領域よりも厚さを減らしてなるパーシャルエッチング部と、前記パーシャルエッチング部の周囲に形成され、前記島状領域と同等の厚さの枠状の非エッチング部とを具備している。

本発明の好ましい形態では、前記島状領域が円形である。また、例えば前記パーシャルエッチング部は、前記ロードビームの表面および裏面のうち、前記フレキシャが重ならない側または前記フレキシャが重なる側に形成される。

本発明によれば、肉厚が確保された島状領域においてレーザー溶接が行われるため、レーザービームがレーザー溶接部を貫通することを回避できる。このためサスペンションの外観不良や溶接治具の損傷を防止できる。この島状領域の周りにパーシャルエッチング部が形成されているため、レーザービームの集光熱がレーザー溶接部から逃げにくく、レーザー溶接を効果的に行うことができる。そしてロードビームの薄肉化によってサスペンションを軽量にすることが可能となり、サスペンションの耐衝撃性等を向上させる上でも有効である。

以下に本発明の第１の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１と図２は、ディスクドライブ用サスペンション１０Ａの一例を示している。このサスペンション１０Ａは、ロードビーム１１と、ロードビーム１１に重ねて配置されるフレキシャ１２を備えている。

ロードビーム１１は、厚さが５０〜１００μｍ前後（例えば５０μｍ）のステンレス鋼の板からなる。図３に示すように、ロードビーム１１の両側縁に折曲部１３が形成されている。

フレキシャ１２は、ロードビーム１１よりも薄い金属板、例えば１０〜２０μｍ前後のステンレス鋼の板からなる。なお、ロードビーム１１の材料にステンレス鋼以外の金属が使われてもよい。

図２に示すように、フレキシャ１２に配線部１５が設けられている。配線部１５は、フレキシャ１２に沿う書込用導体および読取用導体と、これら導体とフレキシャ１２との間に形成された電気絶縁層（図示せず）と、これら導体を被覆する電気絶縁層などによって構成されている。すなわちこのフレキシャ１２は、配線付きのフレキシャ（flexure with conductors）である。フレキシャ１２の先端部付近にタング部１６が形成され、このタング部１６に、ヘッド部を構成するスライダ１７が装着される。

ロードビーム１１とフレキシャ１２は、レーザー溶接部２０によって互いに固定されている。ロードビーム１１は、レーザー溶接部２０を含む円形の島状領域２１と、この島状領域２１の周囲に形成されたパーシャルエッチング部２２とを備えている。図１においてパーシャルエッチング部２２は平行斜線（ハッチング）で示されている。パーシャルエッチング部２２は、島状領域２１の全周に形成されている。

図３に示すように、パーシャルエッチング部２２は、ロードビーム１１の表面１１ａおよび裏面１１ｂのうちフレキシャ１２が重ならない側に形成されている。レーザー溶接部（レーザーナゲット）２０は円形であり、その直径は例えば０．２ｍｍ前後である。島状領域２１の直径はレーザー溶接部２０の直径以上であることが必要である。ここで、レーザー溶接部２０のばらつき±０．０５ｍｍを考慮すると、島状領域２１の直径の下限は、望ましくは０．３ｍｍである。また島状領域２１の直径は、レーザー溶接部２０の直径の２倍程度までがよい。

図４等に示すように島状領域２１は円形であり、島状領域２１の全周にわたってパーシャルエッチング部２２が形成されている。このロードビーム１１は、パーシャルエッチング部２２を形成することによって軽量化されている。パーシャルエッチング部２２の周囲に、島状領域２１と同等の厚さの枠状の非エッチング部２３が形成されている。

パーシャルエッチング部２２は、エッチングプロセスにおいてロードビーム１１の肉厚の一部を減らすことによって形成される。パーシャルエッチング部２２以外の部位は、ロードビーム１１にマスキングをかけることによって、ロードビーム１１の素材厚さが維持される。島状領域２１はエッチングを行わないため、島状領域２１の厚さはロードビーム１１の素材厚さに等しい。パーシャルエッチング部２２の厚さは島状領域２１よりも小さく、例えば島状領域２１の厚さの半分程度である。

ロードビーム１１とフレキシャ１２をレーザー溶接するには、図５に示すように、溶接治具３０の上にロードビーム１１を載置し、さらにその上にフレキシャ１２を重ねる。そしてレーザーヘッド４０によって、島状領域２１の例えば中央部に向けてレーザービーム４１を照射する。

この島状領域２１において、ロードビーム１１とフレキシャ１２の一部が溶融したのち硬化することにより、図３に示すようにレーザー溶接部２０が形成され、ロードビーム１１とフレキシャ１２が互いに固定される。このレーザー溶接部２０において、ロードビーム１１の厚さが小さいと、レーザービーム４１によって溶接治具３０を傷めることがあるが、本実施形態では板厚が大きい島状領域２１にレーザー溶接部２０が形成されるため、溶接治具３０が傷むことを回避できる。

島状領域２１は円形であり、レーザー溶接部２０の形状（ロードビーム１１を平面方向から見た形状）もほぼ円形であるため、レーザービーム４１の集光位置が島状領域２１の中心から多少ずれても、円形の位置ずれ範囲内であればレーザービーム４１を島状領域２１に照射することができる。

島状領域２１の厚さは、ロードビーム１１の素材厚さそのものであるため、島状領域２１の厚さがばらつくことがなく、レーザー溶接に適した厚さを確保できる。このためレーザービーム４１がレーザー溶接部２０を貫通することを回避でき、サスペンション１０Ａの外観不良や溶接治具３０の損傷を防止できる。

本実施形態のロードビーム１１は、パーシャルエッチング部２２の周囲に、枠状に形成された非エッチング部２３を有している。非エッチング部２３の厚さは、島状領域２１と同様にロードビーム１１の素材厚さに相当する。このような枠状の非エッチング部２３がパーシャルエッチング部２２の周囲に形成されているため、このロードビーム１１は軽量でありながら、剛性が確保される。そして非エッチング部２３と同等の厚さの島状領域２１において、ロードビーム１１とフレキシャ１２がレーザー溶接されるため、このサスペンション１０Ａは軽量でしかも大きな剛性が得られる。

図６は本発明の第２の実施形態のサスペンション１０Ｂを示している。このサスペンション１０Ｂは、ロードビーム１１の表面１１ａおよび裏面１１ｂのうちフレキシャ１２を重ねる側にパーシャルエッチング部２２が形成されている。それ以外の構成は第１の実施形態のサスペンション１０Ａと同様である。

図７は本発明の第３の実施形態に係る溶接治具３０を示している。この溶接治具３０はロードビーム１１の島状領域２１に嵌合することのできる凹部３１を有している。この凹部３１に島状領域２１を嵌合させることにより、溶接治具３０の所定位置にロードビーム１１を保持することができる。なお、これ以外の位置決め手段によってロードビーム１１の位置決めを行ってもよい。

また１つの島状領域２１に２つ以上のレーザー溶接部２０を形成してもよい。また、パーシャルエッチング部は前記実施形態以外の部位に形成してもよい。要するにロードビームの一部にパーシャルエッチング部と島状領域が形成されていればよい。さらに、ロードビームやフレキシャ等の形状および島状領域の数や形状等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施できることは言うまでもない。

本発明の第１の実施形態のディスクドライブ用サスペンションを示す平面図。 図１に示されたディスクドライブ用サスペンションの底面図。 図１中のＦ３−Ｆ３線に沿うサスペンションの断面図。 図１に示すサスペンションのロードビームの一部の斜視図。 レーザー溶接を行う装置の一部と、溶接前のサスペンションの断面を示す図。 本発明の第２の実施形態のディスクドライブ用サスペンションの断面図。 本発明の第３の実施形態を示す溶接治具とサスペンションの断面図。

符号の説明

１０Ａ，１０Ｂ…ディスクドライブ用サスペンション
１１…ロードビーム
１２…フレキシャ
２０…レーザー溶接部
２１…島状領域
２２…パーシャルエッチング部
２３…非エッチング部

Claims (4)

1. ロードビームと、
   前記ロードビームに重ねて配置されるフレキシャと、
   を有するディスクドライブ用サスペンションにおいて、
   前記ロードビームと前記フレキシャを互いにレーザースポット溶接によって固定するレーザー溶接部と、
   前記ロードビームの前記レーザー溶接部を含む島状領域と、
   前記ロードビームの前記島状領域の周りに該島状領域の全周にわたって形成され前記島状領域よりも厚さを減らしてなるパーシャルエッチング部と、
   前記パーシャルエッチング部の周囲に形成され、前記島状領域と同等の厚さの枠状の非エッチング部と、
   を具備したことを特徴とするディスクドライブ用サスペンション。
2. 前記島状領域が円形であることを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ用サスペンション。
3. 前記ロードビームの表面および裏面のうち前記フレキシャが重ならない側に前記パーシャルエッチング部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ用サスペンション。
4. 前記ロードビームの表面および裏面のうち前記フレキシャが重なる側に前記パーシャルエッチング部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ用サスペンション。

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