JPH0419869A - ヘッドスライダの支持片 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電子計算機等の記憶装置である磁気ディス
ク装置におけるヘッドスライダの支持片に関するもので
ある。

（従来の技術） 電子計算機の磁気ディスク装置には、フロッピーディス
ク装置とハードディスク装置があり、いずれも回転する
磁気ディスクの動きに追従してデータのやりとりを行う
磁気ヘット及びその磁気ヘッドを支持するバネを用いた
磁気へットスライダか設けである。

第６図は、上述したフロッピーディスク装置の磁気ヘッ
ド部分を示す部分側面図である。

図において、１は磁気ディスク装置に挿入されたフロッ
ピーディスク、２はこのフロッピーディスク１に近接し
、データの書込みまたは消去を行う磁気ヘットを有する
ヘッドスライダ、３はこのヘッドスライダ２を支持する
支持片で、バネ性を有し、ジンバルバネと呼ばれる。

第７図は上記支持片３の平面図である。この支持片３は
、厚さ０．１〜０１５■のへリリウム銅等の銅合金もし
くはステンレス等のバネ性のある板材をエツチングして
作られている。

第８図は上述したハードディスク装置の要部平面図であ
り、第９図はこれに使用されている磁気ヘッド部分の斜
視図である。

図において、４はハードディスク、５はハードディスク
４に近接し、データの書込み、消去を行う磁気ヘッドを
有するヘッドスライダ、６はこのヘッドスライダ５を支
持するバネ性の支持片であり、ステンレス等の板材をエ
ツチングして製造される。７はアーム、８は支持片６と
アーム７を連結する連結部材である。上記支持片６は、
バネ性を有する短冊状の金属板で、コの字型に切り込み
９が入れられている。ヘッドスライダ５は、第１０図に
示すように、支持片６の切り込み９で囲まれた舌片１０
に接着され、ヘッドスライダ５の重さにより支持片６と
舌片１０がたわんでヘッドスライダ５とハードディスク
４との間隔が一定かつ平行に保たれるような構造となっ
ている。

電子計算機用の磁気ディスク装置、特にヘッド部分は以
上のように構成され、それぞれのアクチュエータや位置
決め装置により、正確に定められた磁気ディスクのトラ
ック上にアクセスし、ディスクの回転と組み合わされて
情報の記録再生が行われる。

（発明が解決しようとする課題） 従来のフロッピーディスク装置は、以上のように構成さ
れているので、フロッピーディスク１に近接する磁気ヘ
ッド２が、ディスク１の振れや磁気ヘッド２のアクセス
動作により振動する。フロッピーディスク装置の場合は
、この磁気ヘッドの振動が、記録再生の特度を損なう原
因となっていた。

一方、従来のハードディスク装置は、以上のように構成
されているので、ヘッドスライダ５が、ディスク４の振
れや磁気ヘッドのアクセス動作、およびディスク４の回
転により発生する風により振動する。すなわち、定常状
態においては第１０図に示すような位置関係にある支持
片６が、第１１図に示すようにたわみ、かつ振動し、ヘ
ッドスライダ５とハードディスク４の間隔を−・定に保
てなくなる。その結果、記録再生の粒度を損なう危険性
があり、大きな振動が加わる場合には、ヘッドスライダ
５がハードディスク４に衝突してハードディスク４を損
傷する危険性があった。

特に、周波数の低い振動に対しては支持片６全体がバネ
として働いて上下方向のみに動くため、比較的安定して
水平を保っているものの、周波数の高い振動に対しては
支持片６の各部分が独立して振動するため、安定性が十
分ではなかった。

このため、従来は、正しいヘッドスライダの姿勢が得ら
れるような構造上の工夫や、フロッピーディスク装置で
は磁気ヘッドとディスクの接触速度を制御し、ハードデ
ィスク装置ではへラドスライダとディスクの間隙の変動
を制御する工夫など、構造上の問題の解決がなされてき
た。しかし、ヘッドスライダの支持片の材質の検討はほ
とんど行われず、それ自身の制振または防振問題は未解
決となっていた。

この発明は、上述した従来のフロッピーディスク装置に
おける支持片の問題点を解決するためになされたもので
、磁気ヘットの受けた振動の減衰を早めることができ、
したがって、記録再生の特度を損なうおそれのないヘッ
ドスライダの支持片（以下、第１の支持片、第２の支持
片という）を提供することを目的とする。

また、この発明は、上述したハードディスク装置におけ
る支持片の問題点を解決するためになされたもので、磁
気ヘッドの受けた振動を吸収するとともに、ヘッドスラ
イダをハートディス・りと常に平行に保持することがで
き、したがって、記録再生の特度を損なうおそれかなく
、かつハードディスクを損傷するおそれのないヘッドス
ライダの支持片（以Ｆ、第３の支持片という）を提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） （１）この発明が提供する第１の支持片は、磁気ディス
ク装置におけるヘッドスライダの支持片であって、バネ
性を有する銅合金材の表面にはんだの被覆層を設けてな
るバネ材でつくったものである。

上記はんだの組成は、少なくとも１０％以上のｐｂを含
有していることが必要であり、望ましくは３０％以上の
ｐｂを含有する方がよい。また、はんだの被覆層の厚さ
は、磁気ヘッドの信号の充分な減衰効果を得るためには
、少なくとも銅合金の厚さの１％以上の厚さを有するこ
とが必要である。１％未満の被覆層では、銅合金材中の
Ｃｕとはんだ中のＳｎの相互拡散により生成するＣｕ−
Ｓｎ合金層が硬くて脆いために、バネ性を失い、被覆層
の脆性破壊を招くおそれがある。

はんだの被覆層の厚さは、これを大きくすると、磁気ヘ
ットの振動を減衰させる効果は大きいが、バネ性を失い
易いのと同時に、慣性重量が大きくなって磁気ヘットの
アクセス動作に悪影響を及ぼすので、銅合金材の厚さの
１５％以下であることが必要である。通常、はんだの被
覆層の厚さは、銅合金材の厚さの５％以上１０％以下が
望ましい。

（２）この発明が提供する第２の支持片は、磁気ディス
ク装置におけるヘッドスライダの支持片であって、バネ
性を有するステンレス材の表面にはんだの被覆層を設け
てなるバネ材でつくったものである。

上記はんだの組成とはんだの被覆層の厚さは、第１の支
持片の場合と同様に限定する必要がある。

（３）この発明が提供する第３の支持片は、磁気ディス
ク装置におけるヘッドスライダの支持片であって、間隔
をおいて重ね合わせた少なくとも２枚の金属板を、長さ
方向の両端部において、一体に固定した構造を有してい
るものである。

（作用） （１）第１の支持片は、縦弾性係数が大きく、バネ性を
有する銅合金材に、柔らかくて縦弾性係数が小さく延性
に富むはんだの被覆層を設けたバネ材でつくったもので
ある。したがって、この支持片に振動が加わると、縦弾
性係数が大きい銅合金材は、加振力に対して大きな変形
を示そうとし、かつハネ性を有するので、振動を継続し
ようとする応力が加わり、振動の減衰は小さい。これに
対し、縦弾性係数が小さいはんだの被覆層は加振力に対
する変形を小さく抑えようと働き、仮に弾性限界を越え
る加振力が加わったとしても、延性に富んでいるために
脆性破壊を起こさず、銅合金材の復元力に追随して元に
戻る。したがって、支持片に振動が加わったとしても、
その振動はすぐに減衰される。

（２）第２の支持片は、ステンレス材が上記第１の支持
片における銅合金材と同様に働くので、第１の支持片と
同様に機能する。

（３）第３の支持片は、どのような振動に対してもヘッ
ドスライダを常に水平に保ちつつ、上下動をしてハード
ディスクとの間隔を一定に保つように機能する。

そのメカニズムを第４図に示すモデルによって説明する
。

同図において、１１．１２はバネ性を有する短冊状の金
属板、１３．１４は両金属板１１．１２の両端部に介装
した同じ厚さの間材である。両金属板１１．１２は両端
の間材１３，１４部分で一体に固定されている。

いま、金属板１１．１２を水平にした状態で間材１３側
の固定部１５を保持し、間材１４側の固定部１６におも
り１７を取り付け、これに鉛直方向の応力を加えるとす
る。そうすると、両金属板１１．１２は両固定部１５．
１６で一体に固定されているため、自重とおもり１７の
重さと応力によって金属板１１は矢印１８方向に応力が
ががり、金属板１３は矢印１９方向に応力がかがる。

すると金属板１２は内側に大きく湾曲し、元の平坦な形
状に戻ろうとするため、矢印２０方向の応力が生しる。

その結果、おもり１７は矢印１８方向の応力の回転方向
成分２１と矢印２０方向の応力の回転方向成分２２がつ
り合って水平を保つ。

応力を与える点をおもり１７のどの位置にしても、回転
方向成分が打ち消し合うので、おもり１７は傾かない。

第３の支持片は、この性質を応用したものである。

〔実施例〕

（実施例１） まず、この発明に係る第１の支持片の実施例をフロッピ
ーディスク装置用へラドスライダの支持片を例にとって
説明する。

この支持片は、従来例と同様に、第６図に示すように配
置され、その平面状態は第７図に示す形状をなしている
。

そして、この支持片は、Ｓｎ６ｗｔ％、Ｎｉ９ｗｔ％、
残Ｃｕからなる厚さ０．１ａ＋ｍの銅合金材に、通常の
電解脱脂、酸処理後、公知のホウフッ化はんだめっき俗
により、公知の方法で５ｎ６０％、Ｐｂ４０％の組成の
はんだを厚さ５μｍで電気めっきしたバネ材でつくられ
ている。

このバネ材の減衰効果を確認するため、はんだを被覆し
ていない同じ組成からなる銅合金材によるバネ材を比較
例として、下記の振動試験装置で振動試験を行った。

第５図は上記振動試験装置を示すブロック図である。図
において、３１は一端に上記バネ材より得た試料３２を
固定し、振動を加える加振器であり、３３はこの加振器
３１と接続し、加振器３１にトリガーパルスを送るパル
ス発生器である。

３４はこのパルス発生器３３と接続し、パルス発生器３
３に信号を送るとともに、上記加振器３１により共振し
ている試料３２の変位を検出するフォトニックセンサ３
５からの信号を受ける波形解析装置、３６はこの波形解
析装置３４で解析した指定遅延時間後の波形の出力信号
を表示するシンクロスコープである。３７は、波形解析
装置３４と接続し、波形解析装置３４の出力する波形デ
ータを受け、試料の減衰係数を計算するコンピュータで
ある。

振動試験は、実施例と比較例のバネ材を、それぞれ７ｍ
ｌｌｌＸ５０ｍｍの寸法に切断したものを試料として行
った。

上記の振動試験装置による振動試験を、実施例と比較例
の試料についてそれぞれ１５回繰り返し、平均値を求め
た。その結果は第１表のようになった。

第 表 第１表に示したとおり、実施例の支持片に用いたバネ材
は、比較例のバネ材の５倍以上の大きな減衰係数を示し
た。すなわち、この実施例によれば、振動の減衰効果が
大きいことが確認された。

（実施例２） 次に、この発明に係る第２の支持片の実施Ｖｆｉ１をフ
ロッピーディスク装置用へラドスライダの支）寺片を例
にとって説明する。

この支持片は、従来と同様に、第６図に示すように配置
され、その平面状態は第７図に示すＩｆｆ状をなしてい
る。

ソｔ、”ｒ、コノ支持片ハ、Ｎ　ｉ　１０ｗｔ％、Ｃｒ
２０ｗｔ％、残Ｆｅからなる厚さＱ、１ｍｍのステンレ
ス材に、通常の電解脱脂、酸処理後、公知のホウフッ化
はんだめっき俗により、公知の方法で５ｎ６０％、Ｐｂ
４０％の組成のはんだを厚さ５μｍで電気めっきしたバ
ネ材でつくられている。

このバネ材の減衰効果を確認するため、はんだを被覆し
ていない同し組成からなるステンレス材によるバネ材を
比較例として、実施例１と同様、第５図の振動試験装置
で振動試験を行った。

振動試験は、実施例と比較例のバネ材を、それぞわ７ｍ
ｍｘ５ｏｍｍの寸法に切断したものを使用として行った
。

上記の振動試験装置による振動試験を、実施例と比較例
の試料についてそれぞれ１５回縁り返し、平均値を求め
た。その結果は第２表のようになった。

第２表に示したとおり、実施例の支持片に用いたバネ材
は、比較例のバネ材の５倍以上の大きな減衰係数を示し
た。すなわち、この実施例によれば、振動の減衰効果が
大きいことが確認された。

なお、上記実施例１では、Ｃｒ２０ｗｔ％。

Ｎｉ１０ｗｔ％、残Ｆｅからなるステンレス材を用いた
が、他の組成のステンレス材を用いても同様の効果が期
待できる。また、ステンレス材とはんだの被覆層との密
着信頼性を上げるためにステンレス材とはんだの被覆層
の間に他の金属層、例えばＮｉ層等を設けても良い。

また、上記実施例１．２では、支持片に用いるバネ材と
して、電気めっき法ではんだの被覆層を設けたものを用
いたが、他の方法、例えば溶融めっき法によりはんだの
被覆層を設けたものを用いてもよい。しかし、均一な厚
さの被覆でなければ、振動モードが偏る危険性があるの
で、被覆の均一性が高い電気めっき法の方が有利である
。

さらに、上記実施例１．２では、フロッピーディスク装
置用へラドスライダの支持片について説明したが、同じ
材料を用いたハードディスク装置用へラドスライダの支
持片も同様の効果を有することは言うまでもない。

（実施例３） 次に、この発明に係る第３の支持片の実施例をハードデ
ィスク装置用へラドスライダの支持片を例にとって、第
１図〜第３図によって説明する。

第１図はハードディスク装置におけるヘッドスライダの
支持片の斜視図、第２図はその平面図、第３図は第２図
の側面図である。

図において、４１はへラドスライダ、４２はヘッドスラ
イダ４１の支持片、４３は図外のアーム（第８図のアー
ム７に相当する）と支持片４２を連結する連結部材であ
る。この部材４３は、上記アームに一体に取り付けられ
ている。

上記支持片４２は、バネ性を有する短冊状の上下一対の
金属板４４．４５の一端部を連結部材４３に、これを挟
むように固定して取り付け、他端部を酊記連結部４３と
同じ厚さの間材４６に、これを挟むように固定して取り
付けた構造のものである。

すなわち、上記支持片４２は、２枚の金属板４４．４５
を、その長さ方向の両端部に挟んだ連結部材４３と間材
４６部分において、一体に固定した構造のものである。

ヘッドスライダ４１は、この支持片４２の間材４６側の
端部下面に取り付けらねている。

このような構造となっているので、支持片４２は、定常
状態では自重、すなわち金属板４４゜４５、ヘッドスラ
イダ４１および間材４６の重さのため、第３図のように
、わずかにたわんでいるが、ヘッドスライダ４１は水平
に保たわている。

一方、ディスクの撫れ、磁気ヘッドのアクセス動作、デ
ィスクの回転による風等によりヘッドスライダ４１が振
動したときは、その振動は支持片４２のバネ性により吸
収され、ヘッドスライダ４１は第４図のモデルによって
説明したメカニズムで動作するため、常に水平に保たれ
る。

なお、この実施例では、２枚の金属板４４４５を使用し
た２層構造の支持片について説明したが、３枚以上の金
属板を使用した３層以上の構造の支持片についても同様
の効果が１ｓＩられる。また、形状についても、この実
施例のものに限定されない。

〔発明の効果〕

（］）第１の支持片と？！２の支持片は５そゎぞれバネ
性を有する銅合金材とステンレス材の表面にはんだの被
覆層を設けてなるバネ材でつくったので、磁気ヘッドの
受けた振動の減衰を早めることができ、したがって、記
録再生の粒度を損なうおそれがない。

（２）第３の支持片は、複数枚の金属板を間隔をおいて
重ね合わせ、それらの長さ方向の両端部を体に固定した
構造としたので、磁気ヘットの受けた振動を吸収すると
ともに、ヘッドスライダをハードディスクと常に平行に
保持することができ、したがって、記録再生の錆度を損
なうおそれかないし、ハードディスクを損傷するおそれ
もない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る第３の支持片の実施例であるヘ
ッドスライダの支持片を示す斜視図、第２図は第１図の
平面図、第３図は第２図の側面図、第４図は第１図の支
持片の作用を説明するための同支持板のモデルの断面図
、第５図はこの発明に係る第１の支持片と第２の支持片
の実施例であるヘッドスライダの支持片に使用するバネ
材の振動試験装置を示すブロック図、第６図は従来のへ
ラドスライダの支持片を用いたフロッピーディスク装置
の要部側面図、第７図は第６図における支持片の平面図
、第８図は従来のへラドスライダの支持片を用いたハー
ドディスク装置の要部平面図、第９図は第８図における
支持片の斜視図、第１０図および第１１図は第９図の支
持片の作用を説明するための断面図である。 １はフロッピーディスク、２は磁気ヘット、３は支持片
、４１はヘッドスライダ、４２は支持片、 ４３は連結部材、 ４５は金属板、 は間材である。 なお、 図中、 同一符号は同一または相当部分を 示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気ディスク装置におけるヘッドスライダの支持
   片であって、バネ性を有する銅合金材の表面にはんだの
   被覆層を設けてなるバネ材でつくったことを特徴とする
   ヘッドスライダの支持片。
2. （２）磁気ディスク装置におけるヘッドスライダの支持
   片であって、バネ性を有するステンレス材の表面にはん
   だの被覆層を設けてなるバネ材でつくったことを特徴と
   するヘッドスライダの支持片。
3. （３）磁気ディスク装置におけるヘッドスライダの支持
   片であって、間隔をおいて重ね合わせた少なくとも２枚
   の金属板を、長さ方向の両端部において、一体に固定し
   た構造を有していることを特徴とするヘッドスライダの
   支持片。