JPH0150998B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁気デイスク記憶装置に用いられる磁
気ヘツド素子を装着したスライダの支持体に関す
るものである。

〔発明の背景〕

従来のこの種支持体は第１図に示すように、一
方側１ｂを可動体２に固定すると共に、他方側の
自由端部１ｃにジンバル３を介してスライダ４を
取付けた弾性を有する板材１からなり、そのスラ
イダ４にはリード線６に接続する磁気ヘツド素子
５が装着されている。前記板材１は、その可動体
２に固定された根元部１ｂが曲げ変形しやすいよ
うに弾性的に形成され、かつ弾性振動の固有振動
数が高くなるように、スライダ４側に至るにした
がつて幅が狭くなる三角形状に形成され、しかも
剛性を高めるために両側にリブ１ａが設けられて
いる。同図ａ，ｂに示す支持体は、それぞれ上方
向に変動可能なアツプタイプおよび下方向に変動
可能なダウンタイプである。

上記のような構成からなる支持体によれば、ス
ライダ４はデイスク（図示せず）との隙間を安定
に維持することが可能である。しかし、デイスク
への情報記録再生を高密度化しようとすると、支
持板１の僅かな動きおよび振動が書き込みおよび
読み出しの誤差を生ずる恐れがある。特にデイス
ク面の任意トラツクを追従させているとき、磁気
ヘツド素子で検出させたポジシヨン信号には、正
規の信号以外に異質な信号が重畳されることがあ
り、その異質な信号はノイズであつて有害であ
る。このノイズ成分は磁気ヘツド素子における伝
達関数の特性図である第２図に示すように、トラ
ツク追従モードにおける磁気ヘツド素子部の伝達
関数のピーク形成の周波数（f₀と同一周波数を有
する。

上記第２図は第１図に示す磁気ヘツド素子５、
スライダ４、支持板１および可動体２を一体とし
て動かすボイスコイル（図示せず）に、正弦波電
流を通電したときの磁気ヘツド素子５のシーク方
向の動きを示すもので、図中の直線ａのようにな
るのが理想的である。しかるに、実際には屈曲線
ｂのようにいくつかのピークを形成するが、この
ピークは支持板１の弾性体としての振動に基因す
るもので、これらの固有振動数がf₁〜f₄である。

一方、支持板１は動的剛性を高めるために、第
１図に示すようにリブ１ａが設けられているが、
デイスク回転に伴つて発生する空気流がリブ１ａ
の後流部で乱されて渦となる。このため前記空気
流の乱れが支持板１に対する外乱となるので、支
持板１は振動する。この場合、固有振動数f₀を有
する固有振動が励起されやすい。このような支持
板１の構造的欠陥により、前記ノイズ信号が発生
するのである。

第３図はリブ１ａの高さｈに対する支持板１系
の固有振動数ｆと流体の加振力Ｆの関係を示した
ものである。前記ｈ，Ｆはある基準リブ高さh₀お
よびそのときの流体加振力F₀でそれぞれ無次元
化し、またｆは許容される限界周波数f_L無次元化
して示されている。この図よりリブ高さｈを大き
くすれば、固有振動数ｆが限界周波数f_Lよりも高
くなるもの（曲線ｂ）もあるが、このf_Lを越えず
かえつて固有振動数ｆが低下するもの（曲線ａ）
もある。これは、曲線ｂでは支持板１の長手方向
の曲げ振動モードであり、リブ１ａの補剛効果を
有するのに対し、曲線ａでは支持板１の長手方向
に節が現われるねじり振動モードであり、リブ１
ａは質量効果として作用するからである。このよ
うにリブ１ａを高くすることは、すべての振動モ
ードに有効であるわけでなく、流体加振力が増大
したゞけ、振動は増長されやすい問題がある。

一方、リブ高さｈを小さくすれば、流体加振力
は小さくなるので、支持板系の振動は励起されに
くゝなる。しかし、いくつかの振動モードの固有
振動数ｆは限界周波数f_Lよりもはるかに低くな
り、他の外乱に対する振動誘起を生じる恐れがあ
る。

上述したように従来の支持体では、リブの存在
が流体加振力を発生させると共に、そのリブの高
さを加減するだけでは、磁気ヘツド素子から検出
されるポジシヨン信号のノイズ成分を除去できな
い欠点がある。これは磁気デイスク記憶装置の高
密度をはかるのに非常に障害となる。

〔発明の目的〕

本発明は上記にかんがみ空気流の乱れを誘起す
るリブを廃止し、支持体系の動的剛性を十分に高
くし、磁気デイスク装置の読み出し、および書き
込み時に、有害な振動の発生を防止することを目
的とするものである。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するために、一方側を
可動体に固定し、他方側の自由端部により磁気ヘ
ツド素子を支持するようにした弾性を有する板材
からなる支持体において、前記板材は、その固定
端側と自由端側との間に高剛性部分と低剛性部分
を交互に配設して一体に形成したものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を図面について説明するに
先つて、本発明の原理を第４図について説明す
る。

第４図イは第１図に支持板１のリブ１ａを取り
除いた状態を簡単化したもので、長さと幅の寸法
がそれぞれａ，ｂで厚さがｔの長方形板７を示
す。第４図ロは同イと同じ大きさの薄板７_Aを薄
肉部分８ａ，８ｂにより、厚肉の広い面積部７_A1
〜７_A3に３等分した形状に形成したものである。
もし前記薄肉部分８ａ，８ｂの剛性が広い面積部
７_A1〜７_A3の剛性よりも十分に小さいならば、薄
板７_Aの振動は、厚肉の高剛性部分７_A1〜７_A3が
それぞれ独立した場合、すなわち同図ハに示す単
体の振動で代表される。弾性を有する板を、梁お
よび四辺を支持された板としてみれば、前記弾性
板の振動数はそれぞれ下記(1)(2)式で表わされ
る。

ただし、Ｅ：縦弾性係数、ρ：密度、σ：ボア ソン比、λ：境界条件により定まる係数、m.
n：任意の整数 したがつて、板厚ｔ、幅ｂが等しく、かつ材質
が同一であると、板の固有振動数ｆは下記(3)式で
表わされる。

ｆ∝１／a² …(3) 上記(3)式より板の固有振動数は長手方向の寸
法ａの２乗に逆比例すると考えてよい。したがつ
て、第４図イの板に比べて同図ハの板ははるかに
固有振動数が高いことになる。同図ロの板は同図
ハの板を弾性ばねで連結したものであるから、板
厚の大きい部分の固有振動数は同図ハの板とほぼ
同一であり、高い振動数をうることができる。

一方、高剛性部分を弾性ばねで連結したゝめ、
質点とばねで構成される振動系の固有振動が発生
するが、この固有振動数は低剛性部分のばねの大
きさおよび個数を調整することにより、低い値と
することが可能である。このように固有振動数が
十分に低いと、磁気デイスク装置のアクセス特性
への影響は小さくなるので普通である。

次に上述した原理に基づいてなされた実施例に
ついて説明する。

第５図において、９は長手方向にほゞ三角形ま
たは台形に形成された弾性を有する支持板で、こ
の支持板９は厚肉で、かつ広い面積を有する部
分、すなわち高剛性部分９a₁〜９a₃と、薄肉で、
かつ狭い面積を有する部分、すなわち低剛性部分
９b₁，９b₂とを交互に配設して一体に形成されて
いる。このような支持板９の一方側の高剛性部分
９a₃は可動体１０に固定され、他方側の高剛性部
分９a₁の自由端には、磁気ヘツド素子（図示せ
ず）を装着したスライダ１１がジンバル（図示せ
ず）を介して取付けられている。そのスライダ１
１への押付け力は固定された高剛性部分９a₃に連
設する低剛性部分９b₂のばね作用により与えるこ
とができる。

上記スライダ１１とデイスク面（図示せず）と
の間の空気膜によるばね作用を考慮した場合、支
持板９系の固有振動数は概略第６図ｂのようにな
る。すなわち固有振動数f_b1、f_b2は高剛性部分９
a₁，９_a2を質量とし、低剛性部分９ｂをばねとす
る振動系の固有振動数であつて、限界周波数f_Lよ
りもはるかに小さな値となる。また、その振動モ
ードは高剛性部分９a₁，９a₂が変形しない剛体と
してのふるまいとなる。一方、高剛性部分９a₁，
９a₂が弾性振動を行う固有振動数は₃であつて、
限界周波数f_Lよりも十分に高い値となる。

これに対し第６図ａに示す従来例（中間に低剛
性部分を設けない場合）では、その固有振動数は
f_a1、f_a2であり剛体モードに近いf_a1は本実施例の
固有振動数_b1、f_b2と大差ないが、弾性振動モー
ドの固有振動数_a2は本実施例の同固有振動数_b3
よりもかなり小さくなつて限界周波数_L以下とな
る。

このように本実施例は従来例に比べると、剛体
モードの固有振動数を極力低くし、弾性振動モー
ドの固有振動数を極力高くし、アクセス機能上、
問題となる周波数範囲に固有振動数が現われない
ようにすることが可能である。

また本実施例では単に板厚の小さい部分を設け
ればよく、機械加工およびエツチングにより任意
の板厚となし、その幅を自由に選定して成形する
ことができる。実際にはスライダへの必要押付力
と望ましい固有振動数分布に対して、低剛性部分
９ｂの板厚t′、長手方向の幅l″およびその個数を
適宜に選定すればよい。

第７図に示す実施例は、支持板９の全長を第５
図の支持板と同一に形成すると共に、４個の高剛
性部分９ａと３個の低剛性部分９ｂをそれぞれ交
互に配設して一体に形成したものである。

第８図は第５図に示す実施例の支持板９を製作
する別の方法を示す。すなわち第５図の低剛性部
分９b₁，９b₂と同一厚さの板材９ｃ上に別個の板
材９a₁〜９a₃を適宜間隔を保つて一体に結合して
支持板９を構成する。この方法によれば、各板材
９a₁〜９a₃を適宜形状に形成し、接着剤または溶
接により一体に結合すればよいから、支持板９の
製作を著しく簡単化することができる。

第９図に示す他の実施例は、支持板１２の長手
方向の途中に、この長手方向に直交するように彎
曲部を設けて低剛性部分１２ａを任意数設けたも
のである。前記彎曲部１２ａの曲率半径を適宜に
選定することにより、平板部分よりも長手方向の
面外曲げ剛性を小さくすることができる。したが
つて、本実施例によれば、前記実施例（第５図）
と同様な作用と効果を期待できる。

また本実施例によれば、低剛性部分１２ａの成
形をプレスなどの機械加工により、支持板１２の
形状取りと同時に行うことができると共に、低剛
性部分１２ａの変形による応力集中を減少させ、
その低剛性部分１２ａが支持板１２の幅方向に対
して補剛効果を有する利点がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、高剛性部
分と低剛性部分とを交互に配設し、一体化して弾
性を有する支持板を形成することにより、次に列
記する諸効果がえられる。

(a) リブの廃止により、デイスク面上に空気流の
乱れが発生するのを防止し、支持体系の加振力
を低減または絶無とすることが可能である。

(b) 所望のスライダ押付力を任意に設定すること
ができる。

(c) アクセス機能上、回避しなければならない周
波数範囲外に、支持体系の固有振動数を容易に
もつていくことができる。

(d) 支持体系の加振力および共振する固有振動数
もないので、磁気ヘツド素子の読み出しおよび
書き込み時の信号ノイズがないようにすること
ができる。

(b) 磁気デイスク装置の大容量化および高密度化
をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは従来の磁気ヘツド素子用支持体
の斜視図、第２図は磁気ヘツド素子における伝達
関数の特性図、第３図は従来の支持体系のリブ高
さと固有振動数および流体の加振力との関係を示
す図、第４図イ〜ハは本発明の原理説明図、第５
図は本発明の磁気ヘツド素子用支持体の一実施例
を示す斜視図、第６図ａ，ｂは同実施例と従来例
の効果を比較する説明図、第７図ないし第９図は
本発明に係る他の各実施例を示す斜視図である。 ９，１２…支持板、９ａ，９a₁，９a₃…高剛性
部分、９ｂ，９b₁，９b₂〜１２ａ…低剛性部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一方側を可動体に固定し、他方側の自由端部
   に磁気ヘツド素子を支持する板材からなる支持体
   において、前記板材は、その長手方向の途中の複
   数箇所に、この長手方向に直交する方向であつて
   板材の幅全体にわたりこの板材の剛性より低い剛
   性をもつ低剛性部分を有することを特徴とする磁
   気ヘツド素子用支持体。 ２ 低剛性部分は、板材に、板材の板厚よりも薄
   肉の薄肉部を形成することにより構成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気ヘツ
   ド素子用支持体。 ３ 低剛性部分は、板材に適宜の曲率半径を有す
   る湾曲部を形成することにより構成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気ヘツド
   素子用支持体。 ４ 低剛性部分は薄板により形成し、他の部分は
   前記薄板に別個の板材を複数個長手方向に適宜の
   間隔を保つて結合することにより構成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気ヘツ
   ド素子用支持体。