JP5306887B2 - ディスク装置用サスペンション - Google Patents

Description

本発明はディスク装置用サスペンションのベースプレートに関し、特に製造工程における貼り付きを防止するベースプレートに関する。

パーソナルコンピュータ等の情報処理装置に、ハードディスク装置（ＨＤＤ）が使用されている。ハードディスク装置は、スピンドルを中心に回転する磁気ディスクと、ピボット軸を中心に旋回するキャリッジのアーム（これ以降、アクチュエータアームと称する）などを含んでいる。このアクチュエータアームの先端部に、ディスク装置用サスペンション（単にサスペンションと称することがある）が設けられている。

前記サスペンションは、前記アクチュエータアームに固定されるベースプレートと、該ベースプレートに取付けられたロードビーム(load beam)と、ロードビームに沿って配置されるフレキシャ(flexure)などを有している。フレキシャに形成されたタング部にスライダが取付けられている。スライダにはデータの読取りあるいは書込みを行なうための素子（トランスジューサ）が設けられている。

前記サスペンションのベースプレートは、下記の特許文献１〜３に開示されているように、アクチュエータアームのサスペンション支持面に固定されている。例えばベースプレートに形成されたボス部をアクチュエータアームに形成された孔に挿入し、該ボス部を治具によって内側から加圧し、ボス部を塑性変形（拡径）させることにより、ベースプレートがアクチュエータアームに固定される。

上記のようにボス部を拡径させてベースプレートをアクチュエータアームに固定する方法として、例えば下記特許文献３に開示されているようなボールかしめ等の拡径加工がある。この拡径加工を行なうには、ベースプレートのボス部をアクチュエータアームの孔に嵌め込み、かしめ治具として機能するスチールボールをボス部の孔に一方側の開口から圧入し、該ボールをボス部の他方側の開口から排出することで、ボス部の径を拡張する。径が拡張されたボス部は、アクチュエータアームの孔の内面と固く嵌合する。これにより、ベースプレートはアクチュエータアームに固定される。

ベースプレートは、プレス加工によって成形する際に加工硬化するため、ボス部が必要以上に硬くなっている。このためこのベースプレートは、熱処理を行なうことにより、前記の拡径加工に適した硬度に調整される。

特開２００７−２８７２９６号公報 特開２００８−００４１４２号公報 特開平７−１９２４２０号公報

上述したベースプレートの熱処理は、複数のベースプレートについて一括して同時に行なわれている。この熱処理の際に、多数のベースプレートが加熱炉の中にランダムな状態でまとめて収容されるため、複数のベースプレートの平坦な面どうしが偶然重なった状態で加熱されことがある。複数のベースプレートの平坦な面どうしが互いに接した状態で熱処理が行われてしまうと、これらベースプレートの表面物質が拡散接合等により互いに貼り付いてしまうことがある。

また、ベースプレートの表面から固形微粒子を除去したり、あるいは前記ボールかしめに適した表面状態にしたりするために、ベースプレートに表面処理を行なう場合がある。このような表面処理を行なったベースプレートの平坦な面どうしが接触すると、表面張力等が原因となってベースプレートどうしが貼り付いてしまうおそれもある。

これらの原因によって互いに貼り付いてしまったベースプレートどうしを無理に剥がそうとすると、ベースプレートが変形してしまい使用不可能になる。このためベースプレートに貼り付きが発生すると、歩留まりが低下する原因となる。

従って本発明の目的は、ベースプレートの製造工程等において複数のベースプレートどうしが互いに貼り付くことを防止できるディスク装置用サスペンションを提供することにある。

本発明は、ディスク装置のアクチュエータアームのサスペンション支持面に固定されるベースプレートと、前記ベースプレートに取付けられたロードビームとを有するディスク装置用サスペンションであって、前記ベースプレートが、前記アクチュエータアームの前記サスペンション支持面に接する取付基準面を含む第１の面と、前記第１の面とは反対側に位置する第２の面と、前記取付基準面から突出し、前記アクチュエータアームに形成された取付孔に挿入されるボス部と、前記第１の面の前記取付基準面を除く位置から該ベースプレートの厚さ方向外側に、前記ボス部よりも小さく突出するよう形成された突起部とを具備している。

本発明の好ましい形態では、前記突起部が前記ベースプレートの前記第１の面と前記第２の面との双方にそれぞれ形成されている。また前記ロードビームの前記ベースプレートと重なる部位に、前記突起部が挿入される孔が形成されていてもよい。本発明の１つの形態では、前記ベースプレートの厚さ方向の断面において前記突起部が前記第１の面または前記第２の面から円弧状に突出する形状である。本発明の他の形態では、前記突起部が前記ベースプレートに形成された多数の微小な凹凸からなる粗面によって構成されている。

本発明のディスク装置用サスペンションベースプレートによれば、ベースプレートの製造工程等において複数のベースプレートがランダムな状態でまとめて扱われたときに、複数のベースプレートどうしが貼り付いてしまうことを防止できる。これにより、ベースプレート製造時の歩留まりを向上させることができる。

ディスク装置の一例を示す斜視図。 図１に示されたディスク装置の一部の断面図。 本発明の第１の実施形態に係るサスペンションの斜視図。 図３に示されたサスペンションを図３とは反対側から見た平面図。 図３に示されたサスペンションのベースプレートの平面図。 図５中のＦ６−Ｆ６に沿うベースプレートの断面とアクチュエータアームの一部の断面を示す図。 図３に示されたベースプレートが他のベースプレートと重なった状態を示す斜視図。 本発明の第２の実施形態に係るベースプレートの平面図。 図８に示されたベースプレートの側面図。 本発明の第３の実施形態に係るベースプレートの平面図。 図１０中のＦ１１−Ｆ１１に沿うベースプレートの断面図。

以下に本発明の第１の実施形態について、図１から図７を参照して説明する。
図１に示すハードディスク装置（ＨＤＤ）１は、ケース２と、スピンドル３を中心に回転するディスク４と、ピボット軸５を中心に旋回可能なキャリッジ６と、キャリッジ６を駆動するためのポジショニング用モータ７などを有している。ケース２は、図示しない蓋によって密閉される。

図２はディスク装置１の一部を模式的に示す断面図である。図２に示されるように、キャリッジ６に複数のアクチュエータアーム８が設けられている。アクチュエータアーム８に形成されたサスペンション支持面９（図６に示す）に、ディスク装置用サスペンション（以下、単にサスペンションと称する）１０が取付けられている。

サスペンション１０の先端に、磁気ヘッドを構成するスライダ１１が設けられている。ディスク４がスピンドル３を中心に高速で回転すると、ディスク４とスライダ１１との間にエアベアリングが形成される。ポジショニング用モータ７によってアクチュエータアーム８が旋回すると、サスペンション１０がディスク４の径方向に移動することにより、スライダ１１がディスク４の所望トラックまで移動する。磁気ヘッドとして機能するスライダ１１には、読取用素子および書込用素子（いずれも図示せず）が設けられている。

図３はサスペンション１０の一例を示している。図４はこのサスペンション１０を図３とは反対側から見た平面図である。サスペンション１０は、ベースプレート２０を含むベース部２１と、ロードビーム２２と、配線付きフレキシャ(flexure with conductors)２３などを備えている。図５にベースプレート２０の一例が示されている。ベースプレート２０については後に詳しく説明する。

図３および図４に示すようにロードビーム２２は、基部２２ａと先端部２２ｂとを有している。ロードビーム２２の基部２２ａはベースプレート２０に重ねられ、レーザ溶接等の固定手段によってベースプレート２０に固定されている。ロードビーム２２の厚さは例えば３０μｍ〜１００μｍ前後である。ロードビーム２２の一部に、ばね性を有する一対のヒンジ部３０が形成されている。

ヒンジ部３０はベースプレート２０の近傍に形成され、厚み方向に撓むことができる。なおロードビーム２２にヒンジ部３０を形成する代りに、ベースプレート２０とロードビーム２２との間に、ベースプレート２０よりも薄いヒンジ部材（図示せず）を設けてもよい。

フレキシャ２３は、ロードビーム２２に沿ってロードビーム２２の厚み方向に重ねて配置されている。フレキシャ２３の先端部付近に、タング部（ジンバル部）２４が設けられている。タング部２４に前記スライダ１１（図３に示す）が取付けられている。

ベースプレート２０は、例えばＳＵＳ３０４やＳＵＳ３０５等のオーステナイト系ステンレス鋼からなり、プレス加工することにより成形され、かつ、熱処理によって硬さや表面状態が調整されている。ベースプレート２０の厚さはロードビーム２２の厚さよりも大きく、例えば１００μｍ以上である。

ベースプレート２０は、プレート部５０とボス部５１とを有している。ベースプレート２０のプレート部５０は、アクチュエータアーム８のサスペンション支持面９（図６に示す）と対向する側に位置する第１の面２０ａと、第１の面２０ａとは反対側に位置する第２の面２０ｂとを有している。第１の面２０ａと第２の面２０ｂはそれぞれ平坦である。ボス部５１は、プレス加工によって短円筒形に成形され、第１の面２０ａからベースプレート２０の厚さ方向外側に突出するよう形成されている。

第１の面２０ａは平坦な取付基準面Ａを含んでいる。この取付基準面Ａは、図３に示す２点鎖線Ｌを境にボス部５１側に形成されている。取付基準面Ａは、ベースプレート２０がアクチュエータアーム８に固定された状態においてサスペンション支持面９と接する部分である。

ベースプレート２０の第１の面２０ａには、取付基準面Ａを除く領域に、一方の突起部６１が形成されている。この突起部６１は、第１の面２０ａからベースプレート２０の厚さ方向外側に突出するように形成されている。第２の面２０ｂに他方の突起部６２が形成されている。他方の突起部６２は、第２の面２０ｂからベースプレート２０の厚さ方向外側に突出するように形成されている。

これらの突起部６１，６２は、プレート部５０の周縁部に近い領域に形成されている。突起部６１，６２の形状は、例えば図５および図６に示すように、先端に向かうにつれて径が縮小するように形成された円柱形である。なお、突起部６１，６２の形状はこれに限らず、例えば円柱形、角柱形、円錐形、角錐形、半円球形、またはベースプレート２０の厚さ方向の断面において第１の面２０ａまたは第２の面２０ｂから円弧状に突出する、いわゆるドーム状の突起などでもよい。

これらの突起部６１，６２は、例えばベースプレート２０をコイニング加工することによって、第１の面２０ａおよび第２の面２０ｂの少なくとも一方に１つ以上形成されている。コイニングはプレス設備によって行なわれる塑性加工の一種であり、精密な成形面を有する金型によってベースプレート２０を厚さ方向に打圧し、ベースプレート２０に塑性流動を生じさせることにより、平滑な第１および第２の面２０ａ，２０ｂを有するプレート部５０と、ボス部５１と、突起部６１，６２等を成形することができる。コイニングによれば、切削等の機械加工を行なう場合のようなコンタミネーション（異物の原因となる微粒子）の発生も回避することができる。突起部６１，６２の裏側は、前記プレス加工によって凹部が形成されている。

一方の突起部６１は、第１の面２０ａのうち取付基準面Ａから外れた位置に形成されている。つまりこの突起部６１は、ベースプレート２０がアクチュエータアーム８のサスペンション支持面９に固定される際に、アクチュエータアーム８と干渉しない位置に設けられている。このため突起部６１が形成されていてもベースプレート２０をアクチュエータアーム８に問題なく取り付けることができる。そして形状精度を高くすることが必要な取付基準面Ａに突起部６１を設けずにすむため、サスペンション支持面９に対するベースプレート２０の取付精度が悪くなることを回避できる。

図４に示すようにロードビーム２２には、突起部６２と対応した位置に、孔７０が形成されている。この孔７０は、ロードビーム２２をベースプレート２０に重ねた状態において突起部６２と対向する位置に形成され、突起部６２を挿入することができるようになっている。なお、ロードビーム２２に孔７０を設ける代わりに、突起部６２を挿入することができる凹部を形成してもよい。

フレキシャ２３にも、突起部６２との干渉を避けるための孔７１（図４に示す）が形成されている。ロードビーム２２にフレキシャ２３を重ねた状態において、この孔７１に突起部６２が挿入される。なお、フレキシャ２３に孔７１を設ける代わりに、突起部６２を挿入することができる凹部を形成してもよい。

図６に示すように、キャリッジ６のアクチュエータアーム８に、ベースプレート２０が固定されるサスペンション支持面９（図６に示す）が設けられている。サスペンション支持面９は、平面となるように研磨等によって精密に仕上げられている。アクチュエータアーム８にはサスペンション支持面９を含む領域に円形の取付孔８ａが形成されている。

ベースプレート２０がアクチュエータアーム８のサスペンション支持面９に固定される前は、ボス部５１の外径はアクチュエータアーム８の取付孔８ａの内径よりも僅かに小さい。すなわちボス部５１を取付孔８ａに挿入することができるようになっている。ボス部５１をアクチュエータアーム８の取付孔８ａに挿入し、ボス部５１を内側から加圧し、径を広げる方向に塑性変形させることにより、取付孔８ａの内周面にボス部５１の外周面が固定される。

次に、前記構成のベースプレート２０の効果について説明する。
ベースプレート２０は、プレス加工により成形された後、必要に応じてばり取りや洗浄などの工程等を経て、熱処理が行なわれる。この熱処理の際に、複数のベースプレート２０が加熱炉にランダムな状態で収容されて同時に加熱される。このため、複数のベースプレート２０どうしが重なった状態で加熱されることがある。

例えば図７に示すように、熱処理の際に２枚のベースプレート２０が互いに重なる状況が考えられる。この場合、例えば突起部６２の一部を介してベースプレート２０どうしが互いに接し、両者間に隙間が生じるため、一方のベースプレート２０の第２の面２０ｂが他方のベースプレート２０の第２の面２０ｂに密着することが回避される。

すなわち互いに重なり合ったベースプレート２０は、突起部６１，６２を有していることにより、互いに一部のみが接触することになる。このため熱処理によってベースプレート２０どうしが貼り付くことが回避される。万一、ベースプレート２０どうしが一方の突起部６１あるいは他方の突起部６２を介して互いに貼り付いたとしても、ベースプレート２０どうしを容易に剥がすことができる。したがってベースプレート２０どうしを剥がす際にベースプレート２０が変形することを回避できるため、ベースプレート２０の生産工程での歩留まりを向上させることができる。

特に突起部６１，６２がいわゆるドーム状の突起である場合、重なり合ったベースプレート２０は、互いにほぼ点接触する。すなわち、互いに重なり合ったベースプレート２０は、プレート部５０の表面どうしが接触する場合に比べて、ごく限られた面積で接触する。このため、熱処理によってベースプレート２０どうしが貼り付くことを、さらに効果的に回避することができる。

なお、以上の説明では熱処理時におけるベースプレート２０どうしの貼り付きを防止する効果について説明したが、本発明が防止する貼り付きは熱処理時のものに限らない。例えば、表面処理時におけるベースプレート２０どうしの貼り付きや、表面張力によるベースプレート２０どうしの貼り付きも同様に防止することができる。

以下に本発明の第２の実施形態について、図８および図９を参照して説明する。
図８と図９に示す第２の実施形態のベースプレート２０Ａは、第１の面２０ａと第２の面２０ｂにそれぞれリブ状の突起部９１，９２を有している。一方の突起部９１は、第１の面２０ａにおいて、取付基準面Ａから外れた位置、すなわちアクチュエータアーム８を避ける位置に設けられている。この突起部９１は、プレート部５０の幅方向に沿って直線状に連続している。他方の突起部９２は、第２の面２０ｂにおいて、プレート部５０の幅方向に沿って直線状に連続している。

これらの突起部９１，９２は、プレート部５０をプレス加工することにより、それぞれ第１の面２０ａと第２の面２０ｂからベースプレート２０Ａの厚さ方向外側に向って円弧状に突出する形状に成形されている。これらの突起部９１，９２は、ベースプレート２０Ａの平面視において直線状に限らず、数箇所で折れ曲がって連続していたり、あるいは湾曲して連続していたりしていてもよい。また、突起部９１，９２が連続する方向はプレート部５０の幅方向に限らない。またベースプレートＡ２０の第２の面２０ｂに、第１の実施形態と同様の突起部６２が形成されてもよい。以上説明した以外の構成と作用については、前記第１の実施形態のベースプレート２０と共通であるから、第１の実施形態と共通の部位に第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。

以下に本発明の第３の実施形態について、図１０および図１１を参照して説明する。
図１０および図１１に示す第３の実施形態に係るベースプレート２０Ｂでは、プレート部５０の第１の面２０ａと第２の面２０ｂに、プレス加工によって多数の微小な凹凸からなる粗面９５，９６（いわゆるテクスチャと呼ばれる表面加工）が形成されている。これらの粗面９５，９６によって、本発明における突起部が構成されている。

これらの粗面９５，９６は、第１の面２０ａおよび第２の面２０ｂのほぼ全域にわたって設けられていてもよいし、あるいは第１の面２０ａおよび第２の面２０ｂの一部に設けられていても良い。また、第２の面２０ｂのうちロードビーム２２がレーザスポット溶接等によって固定される箇所には、粗面９６を設けることなく平面のまま残すことにより、溶接用の平坦部９７が形成されている。以上説明した以外の構成と作用については、前記第１の実施形態および第２の実施形態のベースプレート２０と共通であるから、第１および第２の実施形態と共通の部位に第１および第２の実施形態と同一の符号を付して説明は省略する。

また、本発明を実施するに当たって、ベースプレートのプレート部、ボス部、突起部および取付基準面をはじめとして、サスペンションの構成要素の構造および配置を適宜に変更して実施できることは言うまでもない。
以下に、出願当初の特許請求の範囲の内容を付記する。
［１］ディスク装置のアクチュエータアームのサスペンション支持面に固定されるベースプレートと、
前記ベースプレートに取付けられたロードビームと、
を有するディスク装置用サスペンションであって、
前記ベースプレートが、
前記アクチュエータアームの前記サスペンション支持面に接する取付基準面を含む第１の面と、
前記第１の面とは反対側に位置する第２の面と、
前記アクチュエータアームに形成された取付孔に挿入されるボス部と、
前記第１の面の前記取付基準面を除く位置および前記第２の面の少なくとも一方から該ベースプレートの厚さ方向外側に突出するよう形成された突起部と、
を具備したことを特徴とするディスク装置用サスペンション。
［２］前記突起部が前記ベースプレートの前記第１の面と前記第２の面との双方にそれぞれ形成されていることを特徴とする［１］に記載のディスク装置用サスペンション。
［３］前記ロードビームの前記ベースプレートと重なる部位に、前記突起部が挿入される孔が形成されていることを特徴とする［１］または［２］に記載のディスク装置用サスペンション。
［４］前記ベースプレートの厚さ方向の断面において前記突起部が前記第１の面または前記第２の面から円弧状に突出する形状であることを特徴とする［１］から［３］のうちいずれか１つに記載のディスク装置用サスペンション。
［５］前記突起部が前記ベースプレートに形成された多数の微小な凹凸からなる粗面によって構成されていることを特徴とする［１］または［２］に記載のディスク装置用サスペンション。

１…ディスク装置
８…アクチュエータアーム
９…サスペンション支持面
１０…サスペンション
２０…ベースプレート
２０ａ…第１の面
２０ｂ…第２の面
２２…ロードビーム
６１，６２…突起部
９１，９２…突起部
９５，９６…粗面
Ａ…取付基準面

Claims (5)

1. ディスク装置のアクチュエータアームのサスペンション支持面に固定されるベースプレートと、
   前記ベースプレートに取付けられたロードビームと、
   を有するディスク装置用サスペンションであって、
   前記ベースプレートが、
   前記アクチュエータアームの前記サスペンション支持面に接する取付基準面を含む第１の面と、
   前記第１の面とは反対側に位置する第２の面と、
   前記取付基準面から突出し、前記アクチュエータアームに形成された取付孔に挿入されるボス部と、
   前記第１の面の前記取付基準面を除く位置から該ベースプレートの厚さ方向外側に、前記ボス部よりも小さく突出するよう形成された突起部と、
   を具備したことを特徴とするディスク装置用サスペンション。
2. 前記突起部が前記ベースプレートの前記第２の面にさらに形成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスク装置用サスペンション。
3. 前記ロードビームの前記ベースプレートと重なる部位に、前記突起部が挿入される孔が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のディスク装置用サスペンション。
4. 前記ベースプレートの厚さ方向の断面において前記突起部が前記第１の面または前記第２の面から円弧状に突出する形状であることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載のディスク装置用サスペンション。
5. 前記突起部が前記ベースプレートに形成された多数の微小な凹凸からなる粗面によって構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のディスク装置用サスペンション。

Images