JPH05290535A - Gimbal spring for magnetic disk - Google Patents

Gimbal spring for magnetic disk

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JPH05290535A
JPH05290535A JP8891092A JP8891092A JPH05290535A JP H05290535 A JPH05290535 A JP H05290535A JP 8891092 A JP8891092 A JP 8891092A JP 8891092 A JP8891092 A JP 8891092A JP H05290535 A JPH05290535 A JP H05290535A
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JP
Japan
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gimbal spring
magnetic disk
head
disk device
gimbal
Prior art date
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Pending
Application number
JP8891092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Yasutomi
義幸 安富
Motoyuki Miyata
素之 宮田
Masahisa Sofue
昌久 祖父江
Yuji Nishimura
裕司 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the positioning accuracy of a head and to increase a surface recording density by specifying the material quality of the gimbal spring for a magnetic disk. CONSTITUTION:The gimbal spring 3 is constituted of ceramics, fiber reinforced plastic or fiber reinforced metal and its specific elastic modulus is specified to >=30GPa/(Mg/m<3>) or more preferably to >=50GPa/(Mg/m<3>). As a result, the rigidity of the spring 3 is enhanced and the torsion and vibration thereof are suppressed, by which the error in head positioning is lowered to <=0.5mum as compared with 0.9mum of the conventional stainless steel gimbals. The surface recording density is improved to >=17500 track pit/inch<2> as compared with 13000 track pit/inch<2> of the conventional gimbal springs.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、先端に磁気ディスクに
書き込み/読み出しを行うヘッドを有し元端をキャリッ
ジアームを介してヘッド位置決めキャリッジに取り付け
られた磁気ディスク装置用ジンバルばねに係り、特に高
剛性を有するセラミックス焼結体、繊維強化プラスチッ
クまたは繊維強化金属から構成することにより、ヘッド
の位置決め精度を向上させるに好適なジンバルばねに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gimbal spring for a magnetic disk device, which has a head for writing / reading to / from a magnetic disk at its tip and which has a base end attached to a head positioning carriage via a carriage arm, and more particularly to a gimbal spring for a magnetic disk device. The present invention relates to a gimbal spring suitable for improving the positioning accuracy of a head by being made of a ceramics sintered body having high rigidity, fiber reinforced plastic or fiber reinforced metal.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年磁気ディスク装置は、記憶容量の増
大に伴い、益々、磁気ディスクに対するヘッドの位置決
め精度向上に対する要求が高まっている。従来のロータ
リー型磁気ディスク装置は、特開昭61−48179号
および特開平2−149978号の各公報に開示されて
いるように、先端にヘッドを有するジンバルばねの元端
を支持するキャリッジアームと、そのキャリッジアーム
を支持して回転させるキャリッジ回転軸部とが別々の部
品として成り、分割された構造となっている。また、従
来のリニア型磁気ディスク装置のキャリッジはAl合金
や、特開平2−149978号公報に開示されているよ
うに気孔率20vol%以上の多孔質セラミックスで構成さ
れている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the increase in storage capacity of magnetic disk devices, there is an increasing demand for improvement in the positioning accuracy of the head with respect to the magnetic disk. A conventional rotary type magnetic disk device, as disclosed in JP-A-61-48179 and JP-A-2-149978, has a carriage arm for supporting the base end of a gimbal spring having a head at the end. The carriage rotation shaft portion that supports and rotates the carriage arm is a separate component and has a divided structure. Further, the carriage of the conventional linear type magnetic disk device is made of Al alloy or porous ceramics having a porosity of 20 vol% or more as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-149978.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、キャリッジ機構を構成する要素であるキャリッジア
ームやそれの元端を支持するキャリッジ回転軸部は、高
剛性とするためにセラミック化されているが、キャリッ
ジアーム先端からさらに延びて取り付けられたジンバル
ばねの高剛性化について配慮がされておらず、ヘッドの
位置決め精度に自ずから限界があった。なぜなら、従来
の磁気ディスク装置では、ジンバルばねに金属材料を用
いているために、モータによりキャリッジ回転軸を回転
させると、その回転軸から離れた位置に支持されたジン
バルばねにねじれや振動が発生し、ヘッドの位置に誤差
が生じるという問題があり、ヘッドの位置決め精度に限
界があった。
In the above-mentioned prior art, the carriage arm, which is an element constituting the carriage mechanism, and the carriage rotating shaft portion supporting the base end of the carriage arm are made of ceramic so as to have high rigidity. However, no consideration has been given to increasing the rigidity of the gimbal spring attached to extend further from the tip of the carriage arm, and the positioning accuracy of the head is naturally limited. This is because the conventional magnetic disk device uses a metal material for the gimbal spring, and therefore when the carriage rotation shaft is rotated by the motor, the gimbal spring supported at a position away from the rotation shaft is twisted or vibrated. However, there is a problem that an error occurs in the position of the head, which limits the positioning accuracy of the head.

【0004】本発明の目的は、セラミックスまたは繊維
強化材料により構成することにより、従来にない高剛性
のキャリッジ機構が可能となり、ヘッドの位置決め精度
を向上できる磁気ディスク装置用ジンバルばねを提供す
ることにある。
It is an object of the present invention to provide a gimbal spring for a magnetic disk device, which is made of ceramics or fiber reinforced material, which enables a carriage mechanism having a high rigidity which has never been obtained, and which can improve the positioning accuracy of the head. is there.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の磁気ディスク装置用ジンバルばねは、先端
に磁気ディスクに書き込み読み出しを行うヘッドを有し
元端をキャリッジアームを介してヘッド位置決めキャリ
ッジに取り付けられた磁気ディスク装置用ジンバルばね
において、セラミックス焼結体、繊維強化プラスチック
または繊維強化金属によって構成したことを特徴として
いる。
In order to achieve the above object, a gimbal spring for a magnetic disk apparatus according to the present invention has a head for writing / reading to / from a magnetic disk at the tip, and the head at the base end via a carriage arm. A gimbal spring for a magnetic disk device attached to a positioning carriage is characterized in that it is made of a ceramic sintered body, fiber reinforced plastic or fiber reinforced metal.

【0006】そのジンバルばねのセラミックス焼結体
は、炭化物、酸化物、窒化物及び酸窒化物のうちの少な
くとも1種のセラミックスから構成し、かつ気孔量30vo
l%以下、好ましくは15vol%以下とするのがよい。さら
に具体的にいえば、セラミックス焼結体は、ZrO2、ム
ライト、SiC、Si22O、Si34、AlN、Al23
及びB4Cのうちの少なくとも1種から構成するのがよ
い。さらにセラミックス焼結体は気孔量30vol%以下と
し、比弾性率30GPa/(Mg/m3)以上とするのがよい。
The ceramic sintered body of the gimbal spring is made of at least one ceramic of carbide, oxide, nitride and oxynitride, and has a porosity of 30 vo.
It is preferably 1% or less, preferably 15 vol% or less. More specifically, the sintered ceramics are ZrO 2 , mullite, SiC, Si 2 N 2 O, Si 3 N 4 , AlN, Al 2 O 3.
And at least one of B 4 C. Further, the ceramic sintered body preferably has a porosity of 30 vol% or less and a specific elastic modulus of 30 GPa / (Mg / m 3 ) or more.

【0007】このセラミックス焼結体のジンバルばね
は、セラミックス粉末からなるスラリーをグリーンシー
ト成形し、ジンバルばねの形状にパンチングし、焼結す
るそれぞれ工程を経て製造するのがよい。
It is preferable that the gimbal spring of the ceramics sintered body is manufactured through the steps of forming a green sheet of slurry of ceramics powder, punching it into the shape of a gimbal spring, and sintering.

【0008】また、そのジンバルばねのセラミックス焼
結体の内部にヘッドを通じて電気信号を伝達するための
導電回路を設けるのがよい。
Further, it is preferable to provide a conductive circuit for transmitting an electric signal through the head inside the ceramic sintered body of the gimbal spring.

【0009】また、本発明のさらに別の磁気ディスク装
置用ジンバルばねは、カーボン繊維強化プラスチックま
たはカーボン繊維強化金属によって構成し、そのカーボ
ン繊維が、素地であるプラスチックまたは金属の強化す
ると共に、ヘッドを通じて電気信号を伝達するための導
電回路も兼ねてさせることを特徴としている。
Further, another gimbal spring for a magnetic disk device of the present invention is made of carbon fiber reinforced plastic or carbon fiber reinforced metal, and the carbon fiber reinforced the base plastic or metal, and through the head. It is characterized in that it also serves as a conductive circuit for transmitting an electric signal.

【0010】この繊維強化プラスチック及び繊維強化金
属が、比弾性率30GPa/(Mg/m3)以上を有するように
構成したものがよい。
It is preferable that the fiber-reinforced plastic and the fiber-reinforced metal have a specific elastic modulus of 30 GPa / (Mg / m 3 ) or more.

【0011】[0011]

【作用】本発明の磁気ディスク装置用ジンバルばねを、
セラミックス焼結体、繊維強化プラスチックあるいは繊
維強化金属で構成することにより、その剛性を高めるこ
とができ、キャリッジを駆動してジンバルばねの先端に
設けられたヘッドを磁気ディスクの所定位置に位置決め
する際にジンバルばねに発生するねじりや振動を防止す
ることができ、ヘッドの位置決め精度を向上させること
ができる。
A gimbal spring for a magnetic disk device according to the present invention,
The rigidity can be increased by using a ceramic sintered body, fiber reinforced plastic or fiber reinforced metal, and when the carriage is driven to position the head provided at the tip of the gimbal spring at a predetermined position on the magnetic disk. Further, it is possible to prevent twisting and vibration that occur in the gimbal spring, and it is possible to improve the positioning accuracy of the head.

【0012】セラミックス焼結体の気孔量を30vol%以
下とする理由は、それ以上に気孔量が多いと、ジンバル
ばねの剛性が低下する、即ち比弾性率30GPa/(Mg/
3)が得られず、従来よりヘッドの位置決め精度を十分
に上げることができないためである。ちなみに従来から
ジンバルばねに用いられるステンレス鋼は、比弾性率が
25GPa/(Mg/m3)である。
The reason for setting the porosity of the ceramics sintered body to 30 vol% or less is that if the porosity is larger than that, the rigidity of the gimbal spring decreases, that is, the specific elastic modulus is 30 GPa / (Mg /
m 3 ) cannot be obtained, and the positioning accuracy of the head cannot be sufficiently improved as compared with the conventional case. By the way, stainless steel conventionally used for gimbal springs has a specific elastic modulus.
It is 25 GPa / (Mg / m 3 ).

【0013】ジンバルばねを比弾性率30GPa/(Mg/
3)のセラミック焼結体で構成した場合、磁気ディスク
に対するヘッドの位置決め精度を0.1μm/インチ以
下にすることができる。これを5インチのの磁気ディス
クに適用すると、ヘッド位置決め精度を0.5μm以下
まで向上させることができ(図3)、その結果、磁気デ
ィスクの記録面密度を16000トラック・ビット/inch2
上に向上させることができる。
The gimbal spring has a specific elastic modulus of 30 GPa / (Mg /
When the ceramic sintered body of m 3 ) is used, the positioning accuracy of the head with respect to the magnetic disk can be set to 0.1 μm / inch or less. If this is applied to a 5-inch magnetic disk, the head positioning accuracy can be improved to 0.5 μm or less (Fig. 3), and as a result, the recording areal density of the magnetic disk becomes 16000 track bits / inch 2 or more. Can be improved.

【0014】また、比弾性率30GPa/(Mg/m3)のジン
バルばねは、繊維強化プラスチックまたは繊維強化金属
で構成することによっても得られ、上記セラミック焼結
体で構成するのと同様に磁気ディスクに対するヘッドの
位置決め精度を0.1μm/インチ以下にすることがで
きる。そして繊維強化プラスチックまたは繊維強化金属
で構成する場合には、繊維をカーボン繊維とし、プラス
チックまたは金属を強化すると共に、カーボン繊維をヘ
ッドへの電気信号伝達用配線にも使用することも可能で
ある。
A gimbal spring having a specific elastic modulus of 30 GPa / (Mg / m 3 ) can also be obtained by constructing a fiber reinforced plastic or a fiber reinforced metal, and is made of the same magnetic material as the ceramic sintered body. The positioning accuracy of the head with respect to the disk can be set to 0.1 μm / inch or less. In the case of using fiber-reinforced plastic or fiber-reinforced metal, it is possible to use carbon fiber as the fiber to strengthen the plastic or metal, and use the carbon fiber for wiring for transmitting an electric signal to the head.

【0015】かくして磁気ディスク用ジンバルばねをセ
ラミックス焼結体、繊維強化プラスチックまたは繊維強
化金属で構成することにより、ヘッドの位置決め精度に
優れた磁気ディスク装置が得られ、ディスクの高記録面
密度化、処理速度の高速化、信頼性の向上が図れる。
Thus, by forming the gimbal spring for a magnetic disk with a ceramics sintered body, a fiber reinforced plastic or a fiber reinforced metal, a magnetic disk device excellent in head positioning accuracy can be obtained, and a high recording surface density of the disk can be obtained. Higher processing speed and higher reliability can be achieved.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は本発明の実施例の磁気ディスク装置用ジンバ
ルばねを適用したロータリー型磁気ディスク装置のキャ
リッジ機構の構成を模式的に示す平面図、図2は図1の
II−II矢視図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of a carriage mechanism of a rotary type magnetic disk device to which a gimbal spring for a magnetic disk device according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG.
It is a II-II arrow line view.

【0017】図1において、キャリッジ機構は、記録媒
体である磁気ディスク1にデータの書き込み又は読み出
しを行うヘッド2を先端に設けたジンバルばね3と、そ
のジンバルばね3の元端が一端に固着されたキャリッジ
アーム4と、そのキャリッジアーム4の他端が固着され
た回転軸5とから構成されている。ヘッド2の位置決め
の際、ヘッド2が磁気ディスク1表面に近接した状態で
磁気ディスク1が回転すると共に、回転軸5が回転して
ヘッド2を磁気ディスク1のトラックを横切るように略
半径方向に移動させ、所定のトラックに位置決めされ
る。この時ジンバルばね3及びキャリッジアーム4にね
じれや振動が発生し、それがヘッドの位置決め精度を低
下させる原因となる。
In FIG. 1, the carriage mechanism has a gimbal spring 3 provided with a head 2 for writing or reading data on or from a magnetic disk 1 as a recording medium at its tip, and a base end of the gimbal spring 3 is fixed to one end. The carriage arm 4 and a rotary shaft 5 to which the other end of the carriage arm 4 is fixed. When the head 2 is positioned, the magnetic disk 1 rotates in a state where the head 2 is close to the surface of the magnetic disk 1, and the rotary shaft 5 rotates to move the head 2 in a substantially radial direction so as to cross the track of the magnetic disk 1. It is moved and positioned on a predetermined track. At this time, the gimbal spring 3 and the carriage arm 4 are twisted or vibrated, which reduces the positioning accuracy of the head.

【0018】本発明では、ジンバルバネをセラミック
ス、繊維強化プラスチックまたは繊維強化金属によって
構成することにより、ジンバルバネを高剛性化し、ジン
バルばねのねじれや振動を抑制して、ヘッドの位置決め
精度を向上させている。ジンバルバネを高剛性化するこ
とによる利点は、1)ジンバルバネの剛性が大きくな
り、キャリッジの駆動に伴うジンバルバネの変形、振動
を小さくできるとともに、2)セラミック製ジンバルの
場合、ヘッドに使用されているセラミックスライダーと
の熱膨張係数差が小さくなり、セラミックスライダーと
磁気ディスク間に発生する摺動熱によるジンバルの変形
を小さくでき、また、3)キャリッジ機構部をセラミッ
クス化した際、ガイドアームとジンバルバネ間の熱膨張
係数差が小さくなり、ジンバルノ熱変形を小さくできる
等の点にある。上記のうち1)が最大の利点である。
In the present invention, the gimbal spring is made of ceramics, fiber reinforced plastic or fiber reinforced metal, so that the gimbal spring is made highly rigid, twisting and vibration of the gimbal spring are suppressed, and the positioning accuracy of the head is improved. .. The advantages of increasing the rigidity of the gimbal spring are 1) the rigidity of the gimbal spring is increased, and the deformation and vibration of the gimbal spring due to the drive of the carriage can be reduced, and 2) the ceramic gimbal used in the head. The difference in coefficient of thermal expansion with the rider can be reduced, and deformation of the gimbal due to sliding heat generated between the ceramic slider and the magnetic disk can be reduced. 3) When the carriage mechanism is made of ceramic, the gimbal spring between the guide arm and gimbal spring can be reduced. The difference in the coefficient of thermal expansion becomes small, and the gimbalno thermal deformation can be made small. Of the above, 1) is the greatest advantage.

【0019】図3は、ジンバルばねの比弾性率とヘッド
の位置決め精度の関係を示す図で、ジンバルばねの比弾
性率を大きくする、すなわち高剛性化することにより、
ヘッド位置決め精度を従来の2倍以上に向上可能である
ことを示している。なお、この精度は、5インチの磁気
ディスクに対してシミュレーション計算により求めたも
ので、ディスクの直径が小さいほど位置決め精度は向上
する。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the specific elastic modulus of the gimbal spring and the positioning accuracy of the head. By increasing the specific elastic modulus of the gimbal spring, that is, increasing the rigidity,
It is shown that the head positioning accuracy can be improved to more than double the conventional level. This accuracy is obtained by simulation calculation for a 5-inch magnetic disk, and the smaller the disk diameter, the higher the positioning accuracy.

【0020】図3において、従来のステンレス鋼製のジ
ンバルばねは比弾性率が25 GPa/(Mg/m3)で、ヘッド位
置決め精度は0.9μmとなる。これに対して、ジンバ
ルばねをセラミックス、繊維強化プラスチック、または
繊維強化金属により構成し比弾性率を30 GPa/(Mg/m3)
以上にすることにより、ディスク直径に対するヘッド位
置決め精度比が0.1μm/インチ以下、即ち5インチ
のディスクにおいて、ヘッド位置決め精度を0.5μm
以下まで向上させることが出来る。その結果、ディスク
の記録面密度を16000トラック・ビット/inch2以上に向
上することが出来る。図中、白プロットの曲線Aは、ジ
ンバルばねのみを高剛性化した場合のヘッド位置決め精
度を示すものである。さらに、ヘッドを有するジンバル
ばねを上記のごとく高剛性化すると共に、ジンバルばね
を支持するキャリッジ機構部をセラミックス焼結体とす
ることにより、ディスク直径に対するヘッド位置決め精
度比が0.05μm/インチ以下、即ち5インチのディスク
において、ヘッド位置決め精度を0.25μm以下まで向上
させることが出来る。これにより、ディスクの一層の高
密度化が可能となる。その結果、ディスクの記録面密度
を20000トラック・ビット/inch2以上に向上することが
出来る。図中、黒プロットの曲線Bはジンバルばねとキ
ャリッジ機構部を高剛性化した場合のヘッド位置決め精
度を示すものである。
In FIG. 3, the conventional stainless steel gimbal spring has a specific elastic modulus of 25 GPa / (Mg / m 3 ) and a head positioning accuracy of 0.9 μm. On the other hand, the gimbal spring is made of ceramics, fiber reinforced plastic, or fiber reinforced metal and has a specific elastic modulus of 30 GPa / (Mg / m 3 ).
By the above, the head positioning accuracy ratio to the disk diameter is 0.1 μm / inch or less, that is, the head positioning accuracy is 0.5 μm in the case of a 5-inch disk.
It can be improved to the following. As a result, the recording areal density of the disk can be improved to 16000 track bits / inch 2 or more. In the figure, the curve A in the white plot shows the head positioning accuracy when only the gimbal spring is made highly rigid. Further, by making the gimbal spring having the head highly rigid as described above, and by making the carriage mechanism portion supporting the gimbal spring a ceramic sintered body, the head positioning accuracy ratio to the disk diameter is 0.05 μm / inch or less, that is, In a 5-inch disk, the head positioning accuracy can be improved to 0.25 μm or less. As a result, the density of the disc can be further increased. As a result, the recording surface density of the disk can be improved to 20000 track bits / inch 2 or more. In the figure, the curve B of the black plot shows the head positioning accuracy when the gimbal spring and the carriage mechanism section are made highly rigid.

【0021】高剛性のジンバルばねをセラミックス焼結
体で構成する場合は、その焼結体の気孔量30vol%以
下、好ましくは15vol%以下とするのがよい。セラミッ
クス材料としては、ZrO2、ムライト、SiC、Si22
O、Si34、AlN、Al23、B4C、またはそれらの
2種以上の混合物が用いられる。さらに、複合化、繊維
強化、粒子分散強化をすることにより単体よりも剛性を
高めたセラミックスを使用するとさらに良い。焼結体の
気孔量30vol%以下、好ましくは15vol%以下とするのが
よく、気孔量が30vol%を超えると、焼結体の比弾性率
が低下し、高剛性のジンバルばねに要求される比弾性率
30 GPa/(Mg/m3)が得られない。
When the high-rigidity gimbal spring is made of a ceramic sintered body, the porosity of the sintered body should be 30 vol% or less, preferably 15 vol% or less. Ceramic materials include ZrO 2 , mullite, SiC, Si 2 N 2
O, Si 3 N 4 , AlN, Al 2 O 3 , B 4 C, or a mixture of two or more thereof is used. Furthermore, it is even better to use ceramics having higher rigidity than that of a simple substance by being compounded, fiber reinforced, and particle dispersion strengthened. The porosity of the sintered body should be 30 vol% or less, preferably 15 vol% or less. If the porosity exceeds 30 vol%, the specific elastic modulus of the sintered body decreases, which is required for a high-rigidity gimbal spring. A specific elastic modulus of 30 GPa / (Mg / m 3 ) cannot be obtained.

【0022】焼結体の製法は、常圧焼結、反応焼結、熱
間プレス(HP)、熱間静水圧プレス(HIP)などが
使用可能である。特に、常圧焼結、反応焼結がコスト面
から有効である。これらの製法は、ジンバルばね以外の
キャリッジ機構部のセラミックス化の場合にも同様に適
用できる。ジンバルバネの製造法としては、グリーンシ
ート成形法が低コスト製造法に有利である。有機バイン
ダとセラミックス粉末から成るスラリーを用いてドクタ
ーブレードによりグリーンシート成形し、パンチングに
より任意の形状に切り出し、焼結する方法である。グリ
ーンシートの厚みは50μmから3mmが適当である。
必要により、先端のヘッドへの導電回路を形成するため
に銅などの配線を印刷する。グリーンシートを重ね合わ
せることも可能である。パンチング後必要により端部を
折り曲げる、または焼結後必要により仕上げ加工を行う
とよい。導電回路の電気信号速度を考慮すると、誘電率
はなるべく小さい方が良い。ムライト、AlNなどは誘
電率が小さく好ましい。
As the method for producing the sintered body, normal pressure sintering, reaction sintering, hot pressing (HP), hot isostatic pressing (HIP), etc. can be used. Particularly, atmospheric pressure sintering and reaction sintering are effective in terms of cost. These manufacturing methods can be similarly applied to the case where the carriage mechanism portion other than the gimbal spring is made of ceramics. As a manufacturing method of the gimbal spring, the green sheet molding method is advantageous for the low cost manufacturing method. This is a method of forming a green sheet with a doctor blade using a slurry composed of an organic binder and ceramic powder, cutting it into an arbitrary shape by punching, and sintering. The suitable thickness of the green sheet is 50 μm to 3 mm.
If necessary, wiring such as copper is printed to form a conductive circuit to the head at the tip. It is also possible to stack green sheets. After punching, the ends may be bent if necessary, or after sintering, finishing may be performed if necessary. Considering the electric signal speed of the conductive circuit, the permittivity should be as small as possible. Mullite and AlN are preferred because of their low dielectric constant.

【0023】また、セラミック焼結体のジンバルバネと
キャリッジ機構部との接着において、接着部に作用する
応力を接着剤の剪断強度以下にすることも重要であり、
接着剤と機械的接合を複合させることも可能であり、セ
ラミック焼結体のキャリッジアームと一体焼結すること
も可能である。
Further, in bonding the gimbal spring of the ceramic sintered body and the carriage mechanism part, it is important that the stress acting on the bonding part is set to not more than the shear strength of the adhesive,
It is also possible to combine the adhesive and mechanical joining, and it is also possible to integrally sinter with the carriage arm of the ceramic sintered body.

【0024】高剛性のジンバルばねは、セラミックスの
他に、プラスチックや金属の中にセラミックスやカーボ
ンの繊維や粒子を分散させて剛性を高めた繊維強化プラ
スチック、繊維強化金属を使用することが有効である。
Alにセラミック(SiC)粒子やセラミック(SiC)繊維
を分散させた繊維強化金属が比弾性率50GPa/(Mg/
3)以上と大きく有効である。また、エポキシにカー
ボン繊維を分散させた繊維強化プラスチックは、比弾性
率が80GPa/(Mg/m3)以上と大きく有効である。
プラスチックの中に配向したカーボン繊維をヘッド間の
電気信号伝達用配線にも使用することも可能である。
For the high-rigidity gimbal spring, in addition to ceramics, it is effective to use fiber-reinforced plastic or fiber-reinforced metal in which fibers or particles of ceramics or carbon are dispersed in plastic or metal to increase rigidity. is there.
Fiber-reinforced metal in which ceramic (SiC) particles or ceramic (SiC) fibers are dispersed in Al has a specific elastic modulus of 50 GPa / (Mg /
m 3 ) or more, which is very effective. Further, the fiber reinforced plastic in which carbon fiber is dispersed in epoxy has a large specific elastic modulus of 80 GPa / (Mg / m 3 ) or more and is very effective.
It is also possible to use carbon fibers oriented in plastic for wiring for transmitting electric signals between heads.

【0025】図4はジンバルバネの構造の一例を示すも
ので、板厚を大きくとってねじり剛性を高めた上に、板
厚方向にバネ作用を持たせるために段付き構造を有する
ものである。また図5に示すように、バネ作用させるた
めにステンレス鋼片6とセラミックス片7とつなぐ組合
せ構造も可能である。図4、図5において(a)は側面
図、(b)は平面図である。以下に、高剛性のジンバル
ばねを製作する方法について、詳細に説明する。
FIG. 4 shows an example of the structure of a gimbal spring, which has a stepped structure to have a spring action in the plate thickness direction in addition to increasing the plate thickness to increase the torsional rigidity. Further, as shown in FIG. 5, a combined structure in which the stainless steel piece 6 and the ceramic piece 7 are connected to each other so as to cause a spring action is also possible. 4 and 5, (a) is a side view and (b) is a plan view. Hereinafter, a method for manufacturing a high-rigidity gimbal spring will be described in detail.

【0026】〔実施例1〜8〕ジンバルばね用のセラミ
ックス原料として、平均粒径1μmのZrO2粉末:95
重量部と、平均粒径0.5μmのY23粉末:5重量部
と、ポリビニルブチラ−ル:6重量部、トリクロロエチ
レン:24重量部、テトラクロロエチレン:32重量
部、n−ブチルアルコ−ル:44重量部及びブチルフタ
リルグリコ−ル酸ブチル:2重量部からなるバインダ:
108重量部とを加え合わせ、ボ−ルミルで24時間混
合し、スラリ−とした。
[Examples 1 to 8] As a ceramic raw material for gimbal springs, ZrO 2 powder having an average particle size of 1 μm: 95
Parts by weight, Y 2 O 3 powder having an average particle size of 0.5 μm: 5 parts by weight, polyvinyl butyral: 6 parts by weight, trichloroethylene: 24 parts by weight, tetrachloroethylene: 32 parts by weight, n-butyl alcohol: 44 Binder consisting of 1 part by weight and 2 parts by weight butyl phthalyl glyco-butylate:
108 parts by weight were added and mixed with a ball mill for 24 hours to prepare a slurry.

【0027】そのスラリ−を真空脱気して気泡を除去
し、次いでドクタ−ブレ−ドを用いてポリエステルフィ
ルム上に厚さ0.1mmに形成し、アルゴン雰囲気炉中
で100℃、10時間乾燥して、グリ−ンシ−トを作成
した。
The slurry was vacuum degassed to remove air bubbles, then formed on a polyester film with a doctor blade to a thickness of 0.1 mm, and dried in an argon atmosphere furnace at 100 ° C. for 10 hours. Then, a green sheet was prepared.

【0028】そのグリ−ンシ−トを100mm角に切断
し、スル−ホ−ルを必要個所に形成後、そのスル−ホ−
ル内と所定の配線パタ−ン部にタングステンをベ−スと
したペ−ストを用いて導体回路を印刷法により形成し
た。導体回路を形成した面を合わせてそのグリ−ンシ−
トを2層積層した後、熱間プレス(150℃,1時間)
により圧着し、ジンバルばね形状に切断し、グリーン成
形体を得た。
The green sheet is cut into a 100 mm square, and a through hole is formed at a required position, and then the through hole is formed.
Conductor circuits were formed by a printing method using a paste based on tungsten in the wiring pattern and a predetermined wiring pattern portion. The surfaces on which the conductor circuits are formed are aligned and the green
Hot-pressed (150 ℃, 1 hour)
Then, it was pressure-bonded and cut into a gimbal spring shape to obtain a green molded body.

【0029】それからグリ−ン成形体を、アルゴンガス
雰囲気の炉中で、昇温速度10℃/hで1700℃まで
加熱し、炉中で放冷して焼結体を得た。なお、前記バイ
ンダ等の脱脂は、昇温過程で行なわれる。かくして気孔
率が3vol%で比弾性率が35GPa/(Mg/m3)を有する焼結
体で、内部配線を有するセラミックジンバルばねを得ら
れた。このセラミックジンバルばね3を、Al製キャリ
ッジアームに接着した。比較のためにステンレス鋼ジン
バルばねとAl製キャリッジアームから成る場合も検討
した。
Then, the green compact was heated to 1700 ° C. at a heating rate of 10 ° C./h in a furnace in an argon gas atmosphere, and left to cool in the furnace to obtain a sintered body. The binder and the like are degreased during the temperature rising process. Thus, a ceramic gimbal spring having internal wiring and a sintered body having a porosity of 3 vol% and a specific elastic modulus of 35 GPa / (Mg / m 3 ) was obtained. This ceramic gimbal spring 3 was adhered to an Al carriage arm. For comparison, a case of a stainless steel gimbal spring and an Al carriage arm was also examined.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】表1に示すように、比較例1の従来のステ
ンレス鋼製ジンバルばねに比較して、実施例1のZrO2
焼結体でなるジンバルばねは、比弾性率が約2倍に向上
したために、ジンバルばねのねじれモードにより発生す
るヘッドの位置決め誤差を0.5μm以下に低減でき、
その結果ディスクの記録面密度を17000トラック・ビット
/inch2以上にすることが出来た。さらに実施例2で示
すごとくジンバルばねと同様にキャリッジアーム2をセ
ラミック化した結果、ヘッドの位置決め誤差を0.3μ
m以下に低減でき、その結果ディスクの記録面密度を20
000トラック・ビット/inch2以上にすることが出来た。
それに対して、ステンレス鋼ジンバルばねとAl製キャ
リッジアームから成る場合はヘッドの位置決め精度が
0.9μm以上と大きく、ディスクの記録面密度が13000
トラック・ビット/inch2以下と小さいことが分かる。
As shown in Table 1, as compared with the conventional stainless steel gimbal spring of Comparative Example 1, ZrO 2 of Example 1 was compared.
Since the specific elastic modulus of the gimbal spring made of a sintered body is approximately doubled, the head positioning error caused by the twist mode of the gimbal spring can be reduced to 0.5 μm or less,
As a result, the recording surface density of the disc could be increased to 17,000 track bits / inch 2 or more. Further, as shown in the second embodiment, as a result of making the carriage arm 2 ceramic like the gimbal spring, the head positioning error is 0.3 μm.
It is possible to reduce the recording surface density of the disc to 20 or less.
We were able to achieve over 000 track bits / inch 2 .
On the other hand, in the case of a stainless steel gimbal spring and an Al carriage arm, the head positioning accuracy is as large as 0.9 μm or more, and the recording surface density of the disk is 13000
It can be seen that it is as small as a track bit / inch 2 or less.

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】表2は、実施例1及び2で用いたセラミッ
ク原料ZrO2の代わりに、AlN、SiC、Si34、Al
23,ムライト及びSi22Oのそれぞれを用いて製作
した実施例3〜8における比弾性率、ヘッド位置決め精
度及びディスク記録面密度を示す。実施例3及び5〜8
は、セラミック製ジンバルばねとAl製キャリッジアー
ムとを組合せたものであり、実施例4はジンバルばね、
キャリッジアームを共にセラミック化したものであり、
上記各種セラミックからなるジンバルばねを用いること
により、ヘッドの位置決め精度を向上させることが出来
る。また各種セラミックスを適宜混合して用いることも
できる。本実施例のようにグリーンシート成形法で作製
することは、コストの点で極めて有利である。
Table 2 shows that, in place of the ceramic raw material ZrO 2 used in Examples 1 and 2, AlN, SiC, Si 3 N 4 , Al.
2 shows specific elastic modulus, head positioning accuracy, and disk recording areal density in Examples 3 to 8 manufactured using 2 O 3 , mullite, and Si 2 N 2 O, respectively. Examples 3 and 5-8
Is a combination of a ceramic gimbal spring and an Al carriage arm.
The carriage arm is made of ceramic,
The positioning accuracy of the head can be improved by using the gimbal spring made of the above various ceramics. Further, various ceramics can be appropriately mixed and used. Fabrication by the green sheet molding method as in this embodiment is extremely advantageous in terms of cost.

【0034】セラミックスの成形方法は、金型粉末成
形、CIP、射出成形、鋳込み成形などジンバルばね、
キャリッジアームの形状の成形が可能であれば、どんな
方法を用いても良い。
The method of molding ceramics includes gimbal springs such as die powder molding, CIP, injection molding and casting molding,
Any method may be used as long as the shape of the carriage arm can be formed.

【0035】前記グリ−ンシ−ト等の成形用バインダ
は、ポリビニルブチラ−ルやポリエチレンなどの高分子
材料、シリコ−ン系化合物やポリシラン系化合物など一
般にセラミックス成形用のバインダとして用いられてい
るものを使用することができる。これらのバインダの脱
脂方法は特に限定しないが、焼結時の昇温速度を制御す
ることによって脱脂することができる。
The molding binder such as the green sheet is generally used as a binder for molding ceramics such as polymer materials such as polyvinyl butyral and polyethylene, silicone compounds and polysilane compounds. Things can be used. The method of degreasing these binders is not particularly limited, but degreasing can be performed by controlling the temperature rising rate during sintering.

【0036】導電回路を形成する金属の具体例として
は、タングステン、モリブデン、クロム、マンガン、
鉄、コバルト、ニッケル、イリジウムまたはこれらの元
素の一つを主成分とする合金があり、目的に応じて用い
ることができる。導電回路は、これら金属にバインダを
加えてペ−スト状にしたものを、グリ−ンシ−ト等の成
形体に塗布、印刷などの方法によってパタ−ンを形成
し、その成形体を焼結することによって形成される。
Specific examples of the metal forming the conductive circuit include tungsten, molybdenum, chromium, manganese,
There are alloys containing iron, cobalt, nickel, iridium or one of these elements as a main component, and they can be used according to the purpose. The conductive circuit is formed by adding a binder to these metals to form a paste, and then applying the pattern to a molded product such as a green sheet, forming a pattern by a method such as printing, and sintering the molded product. Is formed by

【0037】以上の実施例では、ロータリー型磁気ディ
スク装置に用いるジンバルばねについて述べてきたが、
セラミックス化されたジンバルばねはリニア型記憶装置
の場合にも同様に効果があることを確認している。
In the above embodiments, the gimbal spring used in the rotary type magnetic disk device has been described.
It has been confirmed that a ceramicized gimbal spring is similarly effective in the case of a linear memory device.

【0038】〔実施例9〕本実施例のセラミックス製の
ジンバルばねは、射出成形機により成形したものであ
る。平均粒径0.2μmのSi34:粉末95重量部と、焼結
助剤Y23:3重量部と、Al23:2重量部にポリエ
チレンと、ステアリン酸と合成ワックスの混合物:13
重量部とを混練し原料とした。この原料を射出成形機を
用いて厚さ0.8mmのジンバルばねを作製した。成形
体中のワックス分を除去した後、窒素ガス中、1700℃で
5時間加熱処理した。このセラミックジンバルばねの比
弾性率(ヤング率/密度)は90GPa/(Mg/m3)とステン
レス鋼に比較して3倍以上大きく、ヘッドの位置決め誤
差を0.3μm以下に低減でき、その結果ディスクの記
録面密度を20000トラック・ビット/inch2以上にするこ
とができた。
[Embodiment 9] The ceramic gimbal spring of this embodiment is formed by an injection molding machine. A mixture of 95 parts by weight of Si 3 N 4 having an average particle size of 0.2 μm powder, 3 parts by weight of Y 2 O 3 as a sintering aid, 2 parts by weight of Al 2 O 3 and polyethylene, and stearic acid and a synthetic wax. : 13
It was kneaded with 1 part by weight to obtain a raw material. A gimbal spring having a thickness of 0.8 mm was produced from this raw material using an injection molding machine. After removing the wax content in the molded body, it was heat-treated in nitrogen gas at 1700 ° C. for 5 hours. The specific elastic modulus (Young's modulus / density) of this ceramic gimbal spring is 90 GPa / (Mg / m 3 ), which is more than three times larger than that of stainless steel, and the head positioning error can be reduced to 0.3 μm or less. The recording areal density of the disk was able to reach 20000 track bits / inch 2 or more.

【0039】本実施例において、Si34の変わりに、
SiC、Si22O,AlN,Al23,ZrO2,B4C,
BN,ムライトを使用しても同様にヘッドの位置決め精
度を向上させることが出来る。また、SiC/Si34
どのように、複合セラミックスを使用しても良い。ま
た、ウイスカーやファイバーとの複合化も可能である。
In this embodiment, instead of Si 3 N 4 ,
SiC, Si 2 N 2 O, AlN, Al 2 O 3 , ZrO 2 , B 4 C,
Even if BN or mullite is used, the positioning accuracy of the head can be similarly improved. Further, composite ceramics such as SiC / Si 3 N 4 may be used. It is also possible to combine with whiskers and fibers.

【0040】本発明のセラミックス製ジンバルばねにお
いて、セラミックス焼結体の気孔率は30vol%以下に
することが好ましい、なぜなら気孔率が多くなるとヤン
グ率が低下して比弾性率(ヤング率/密度)が向上出来な
いからである。図3の曲線Aで示すジンバルばねの比弾
性率(ヤング率/密度)とヘッドの位置決め精度の関係か
ら、ヘッドの位置決め誤差を減少させるには、ジンバル
ばねの比弾性率(ヤング率/密度)を30GPa/(Mg/
3)以上にする必要があり、好ましくは50GPa/(Mg
/m3)以上とするのがよい。さらに、図3の曲線Bに示
すように、ジンバルばねとキャリッジアームの両方をセ
ラミックス化すると、位置決め精度を大巾に向上でき
る。
In the ceramic gimbal spring of the present invention, the porosity of the ceramic sintered body is preferably 30 vol% or less because the Young's modulus decreases as the porosity increases, and the specific elastic modulus (Young's modulus / density) increases. Because it cannot be improved. From the relationship between the specific elastic modulus (Young's modulus / density) of the gimbal spring and the positioning accuracy of the head shown by the curve A in FIG. 3, in order to reduce the positioning error of the head, the specific elastic modulus of the gimbal spring (Young's modulus / density) 30 GPa / (Mg /
m 3 ) or more, preferably 50 GPa / (Mg
/ m 3 ) or more is recommended. Further, as shown by the curve B in FIG. 3, if both the gimbal spring and the carriage arm are made of ceramics, the positioning accuracy can be greatly improved.

【0041】〔実施例10〕本実施例のジンバルばね
は、内部にカーボン繊維束で形成する導電回路を設けた
ものである。ジンバルばね用のセラミックス原料とし
て、平均粒径1μmのAlN粉末:95重量部と、平均
粒径0.5μmのY23粉末:5重量部と、ポリビニルブ
チラ−ル:6重量部、トリクロロエチレン:24重量
部、テトラクロロエチレン:32重量部、n−ブチルア
ルコ−ル:44重量部及びブチルフタリルグリコ−ル酸
ブチル:2重量部からなるバインダ:108重量部とを
加え合わせ、ボ−ルミルで24時間混合し、スラリ−と
した。
[Embodiment 10] The gimbal spring of this embodiment is provided with a conductive circuit formed of a carbon fiber bundle inside. As a ceramic raw material for gimbal springs, 95 parts by weight of AlN powder having an average particle size of 1 μm, 5 parts by weight of Y 2 O 3 powder having an average particle size of 0.5 μm, polyvinyl butyral: 6 parts by weight, trichloroethylene: 24 parts by weight, tetrachloroethylene: 32 parts by weight, n-butyl alcohol: 44 parts by weight and butylphthalylglycolate-butylate: 2 parts by weight: 108 parts by weight of a binder are added together, and a ball mill is used for 24 hours. The mixture was mixed into a slurry.

【0042】該スラリ−を真空脱気して気泡を除去し、
次いでドクタ−ブレ−ドを用いてポリエステルフィルム
上に厚さ0.1mmに形成し、アルゴン雰囲気炉中で10
0℃、10時間乾燥して、グリ−ンシ−トを作成した。
The slurry is vacuum degassed to remove air bubbles,
Then, a doctor blade was used to form a film having a thickness of 0.1 mm on the polyester film, and the film was formed in an argon atmosphere furnace at 10
It was dried at 0 ° C for 10 hours to prepare a green sheet.

【0043】そのグリ−ンシ−トを100mm角に切断
し、グリーンシート表面に直径0.1mmのカーボン繊維束
を用いて所定の配線パタ−ンを形成した。これをグリ−
ンシ−トではさみ3層に積層した後、熱間プレス(15
0℃,1時間)により圧着し、ジンバルばね形状に切断
し、グリーン成形体を得た。このグリ−ン成形体を、窒
素雰囲気の炉中で、昇温速度10℃/hで1850℃ま
で加熱し、炉中で放冷して焼結体を得た。この焼結体の
気孔率は2vol%で比弾性率は90GPa/(Mg/m3)であっ
た。なお、バインダ等の脱脂は、昇温過程で行なわれ
る。
The green sheet was cut into 100 mm square, and a predetermined wiring pattern was formed on the surface of the green sheet by using a carbon fiber bundle having a diameter of 0.1 mm. This is green
In the sheet, scissors are laminated in three layers and then hot pressed (15
It was pressed at 0 ° C. for 1 hour) and cut into a gimbal spring shape to obtain a green molded body. The green compact was heated to 1850 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./h in a nitrogen atmosphere furnace, and allowed to cool in the furnace to obtain a sintered body. This sintered body had a porosity of 2 vol% and a specific elastic modulus of 90 GPa / (Mg / m 3 ). The binder and the like are degreased during the temperature rising process.

【0044】このようにカーボンの内部配線を有するセ
ラミックジンバルばねは、従来のステンレス鋼ジンバル
ばねに比較して比弾性率が約4倍に向上したために、ジ
ンバルばねのねじれモードによる発生するヘッドの位置
決め誤差を0.3μm以下に低減することができ、その
結果ディスクの記録面密度を20000トラック・ビット/in
ch2以上にすることができた。
As described above, the ceramic gimbal spring having the carbon internal wiring has a specific elastic modulus improved to about 4 times that of the conventional stainless steel gimbal spring. Therefore, the head positioning caused by the twist mode of the gimbal spring is positioned. The error can be reduced to less than 0.3 μm, and as a result, the recording areal density of the disc is increased to 20000 track bits / in.
I was able to make ch 2 or higher.

【0045】本実施例のジンバルばねは、リニア型磁気
ディスク装置に適用した場合にも、同様に効果があるこ
とを確認している。
It has been confirmed that the gimbal spring of this embodiment has the same effect when applied to a linear type magnetic disk device.

【0046】〔実施例11〕本実施例は、繊維強化プラ
スチックからなるジンバルばねである。ジンバルばね用
の繊維強化プラスチック原料として、エポキシ樹脂を用
い、エポキシ樹脂スラリ−を真空脱気して気泡を除去
し、次いでドクタ−ブレ−ドを用いてポリエステルフィ
ルム上に厚さ1mmに形成し、アルゴン雰囲気炉中で5
0℃、24時間乾燥して、グリ−ンシ−トを作成した。
[Embodiment 11] This embodiment is a gimbal spring made of fiber reinforced plastic. As a fiber reinforced plastic raw material for gimbal springs, an epoxy resin is used, the epoxy resin slurry is vacuum deaerated to remove air bubbles, and then a doctor blade is used to form a 1 mm thick film on the polyester film, 5 in an argon atmosphere furnace
It was dried at 0 ° C. for 24 hours to prepare a green sheet.

【0047】このグリ−ンシ−トを100mm角に切断
し、グリーンシート表面に直径0.3mmのカーボン繊維束
を用いて所定の配線パタ−ンを形成した。これをグリ−
ンシ−トではさみ2層積層した後、熱間プレス(200
℃,1時間)により圧着し、ジンバルばね形状に切断し
た。これにより、比弾性率85GPa/(Mg/m3)を有するも
のが得られた。
This green sheet was cut into 100 mm square, and a predetermined wiring pattern was formed on the surface of the green sheet by using a carbon fiber bundle having a diameter of 0.3 mm. This is green
After laminating two layers of scissors, hot press (200
Crimping was carried out for 1 hour (° C, 1 hour), and cut into a gimbal spring shape. As a result, a material having a specific elastic modulus of 85 GPa / (Mg / m 3 ) was obtained.

【0048】このようにして得られたカーボンの内部配
線を有する繊維強化プラスチック製のジンバルばねは、
従来のステンレス鋼ジンバルばねに比較して比弾性率が
約4倍に向上したために、ジンバルばねのねじれモード
による発生するヘッドの位置決め誤差を0.3μm以下
に低減することができ、その結果ディスクの記録面密度
を20000トラック・ビット/inch2以上にすることができ
た。
The gimbal spring made of fiber reinforced plastic having the carbon internal wiring thus obtained is
Since the specific elastic modulus is improved about 4 times as compared with the conventional stainless steel gimbal spring, the head positioning error caused by the torsion mode of the gimbal spring can be reduced to 0.3 μm or less, and as a result, the disc The recording areal density could reach 20000 track bits / inch 2 or more.

【0049】本実施例のジンバルばねは、リニア型磁気
ディスク装置に適用した場合にも同様に効果があること
を確認している。
It has been confirmed that the gimbal spring of this embodiment has the same effect when applied to a linear type magnetic disk device.

【0050】〔実施例12〕本実施例は、繊維強化金属
からなるのジンバルばねである。ジンバルばね用の繊維
強化金属として、SiC繊維(直径3μm、アスペクト比
40)を20vol%分散させAlを用いた。比弾性率45
GPa/(Mg/m3)を有するものが得られ、従来のステンレス
鋼ジンバルばねに比較して比弾性率が約2倍に向上した
ために、ジンバルばねのねじれモードによる発生するヘ
ッドの位置決め誤差を0.5μm以下に低減することが
でき、その結果ディスクの記録面密度を17500トラック・
ビット/inch2以上にすることができた。ジンバルばね
の形状は、鍛造、プレスなど通常の方法で作製可能であ
る。
[Embodiment 12] This embodiment is a gimbal spring made of fiber reinforced metal. As the fiber-reinforced metal for the gimbal spring, 20 vol% of SiC fiber (diameter 3 μm, aspect ratio 40) was dispersed and Al was used. Specific elastic modulus 45
The one with GPa / (Mg / m 3 ) was obtained, and the relative elastic modulus was improved to about 2 times compared with the conventional stainless steel gimbal spring, so the head positioning error caused by the torsion mode of the gimbal spring was The recording surface density of the disc can be reduced to 0.5 μm or less.
Bit / inch 2 or more could be achieved. The shape of the gimbal spring can be manufactured by a usual method such as forging and pressing.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明によれば、ジンバルばねをセラミ
ック、繊維強化プラスチックまたは繊維強化金属により
構成したので、高剛性にでき、ヘッド位置決めのための
移動の際に起きるジンバルばねの捩じれ及び振動を抑制
でき、ヘッド位置決め精度に極めて優れ、従って高面密
度記録が可能となり、磁気ディスク装置用アクチュエー
タ、光ディスク装置アクチュエータの信頼性、高速化を
著しく向上させることができる。
According to the present invention, since the gimbal spring is made of ceramic, fiber reinforced plastic or fiber reinforced metal, the rigidity of the gimbal spring can be increased, and twisting and vibration of the gimbal spring that occur during movement for head positioning can be achieved. It is possible to suppress, head positioning accuracy is extremely excellent, and thus high areal density recording is possible, and reliability and speeding up of the magnetic disk device actuator and the optical disk device actuator can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】磁気ディスク装置用キャリッジの構成を模式的
に示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a magnetic disk device carriage.

【図2】図1のII−II矢視図である。FIG. 2 is a view taken along the line II-II in FIG.

【図3】ジンバルばねの比弾性率とヘッドの位置決め精
度の関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the specific elastic modulus of the gimbal spring and the positioning accuracy of the head.

【図4】本発明によるジンバルばねの構造例を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing a structural example of a gimbal spring according to the present invention.

【図5】本発明によるジンバルばねの別の構造例を示す
図である。
FIG. 5 is a view showing another structural example of the gimbal spring according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 磁気ディスク 2 ヘッド 3 ジンバルばね 4 キャリッジアーム 5 回転軸 6 ステンレス鋼片 7 セラミックス片 1 magnetic disk 2 head 3 gimbal spring 4 carriage arm 5 rotating shaft 6 stainless steel piece 7 ceramic piece

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 裕司 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yuji Nishimura 2880 Kozu, Odawara City, Kanagawa Stock Company Hitachi Ltd. Odawara Factory

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 先端に磁気ディスクに書き込み読み出し
を行うヘッドを有し元端をキャリッジアームを介してヘ
ッド位置決めキャリッジに取り付けられた磁気ディスク
装置用ジンバルばねにおいて、セラミックス焼結体、繊
維強化プラスチックまたは繊維強化金属のいずれかによ
って構成したことを特徴とする磁気ディスク装置用ジン
バルばね。
1. A gimbal spring for a magnetic disk device, which has a head for writing and reading on a magnetic disk at a tip thereof and a base end of which is attached to a head positioning carriage via a carriage arm, wherein a ceramic sintered body, fiber reinforced plastic or A gimbal spring for a magnetic disk device, which is made of any one of fiber-reinforced metals.
【請求項2】 先端に磁気ディスクに書き込み読み出し
を行うヘッドを有し元端をキャリッジアームを介してヘ
ッド位置決めキャリッジに取り付けられた磁気ディスク
装置用ジンバルばねにおいて、セラミックス焼結体から
構成し、該セラミックス焼結体内に前記ヘッドを通じて
電気信号を伝達するための導電回路を設けたことを特徴
とする磁気ディスク装置用ジンバルばね。
2. A gimbal spring for a magnetic disk device having a head for writing / reading to / from a magnetic disk at the tip and having a base end attached to a head positioning carriage via a carriage arm, the gimbal spring comprising a ceramic sintered body, A gimbal spring for a magnetic disk device, wherein a conductive circuit for transmitting an electric signal through the head is provided in a ceramic sintered body.
【請求項3】 先端に磁気ディスクに書き込み読み出し
を行うヘッドを有し元端をキャリッジアームを介してヘ
ッド位置決めキャリッジに取り付けられた磁気ディスク
装置用ジンバルばねにおいて、カーボン繊維強化プラス
チックまたはカーボン繊維強化金属によって構成し、該
カーボン繊維により前記ヘッドを通じて電気信号を伝達
するための導電回路を形成したことを特徴とする磁気デ
ィスク装置用ジンバルばね。
3. A gimbal spring for a magnetic disk device, which has a head for writing and reading on a magnetic disk at its tip and whose base end is attached to a head positioning carriage via a carriage arm, wherein carbon fiber reinforced plastic or carbon fiber reinforced metal is used. And a conductive circuit for transmitting an electric signal through the head is formed by the carbon fiber.
【請求項4】 前記セラミックス焼結体が炭化物、酸化
物、窒化物及び酸窒化物のうちの少なくとも1種からな
り、気孔量30vol%以下で比弾性率30GPa/(Mg/m3)以
上を有することを特徴とする請求項1または2記載の磁
気ディスク装置用ジンバルばね。
4. The ceramic sintered body is made of at least one of carbide, oxide, nitride and oxynitride, and has a specific elastic modulus of 30 GPa / (Mg / m 3 ) or more with a porosity of 30 vol% or less. The gimbal spring for a magnetic disk device according to claim 1 or 2, characterized in that it has.
【請求項5】 前記セラミックス焼結体が、ZrO2、S
iC、ムライト、Si34、AlN、Al23、B4C及び
Si22Oのうちの少なくとも1種から成ることを特徴
とする請求項1または2記載の磁気ディスク装置用ジン
バルばね。
5. The ceramics sintered body is ZrO 2 , S
The gimbal for a magnetic disk drive according to claim 1 or 2, which is composed of at least one of iC, mullite, Si 3 N 4 , AlN, Al 2 O 3 , B 4 C and Si 2 N 2 O. Spring.
【請求項6】 前記セラミックスの焼結体が、セラミッ
クス粉末からなるスラリーをグリーンシート成形し、所
定形状にパンチングし、焼結するそれぞれ工程を経て製
造されることを特徴とする請求項1,2,4および5の
いずれかに記載の磁気ディスク装置用ジンバルばね。
6. The ceramics sintered body is manufactured through a green sheet forming process of a slurry of ceramic powder, punching into a predetermined shape, and sintering. A gimbal spring for a magnetic disk device according to any one of 4, 4 and 5.
【請求項7】 前記繊維強化プラスチックが比弾性率30
GPa/(Mg/m3)以上を有するように構成したことを特
徴とする請求項1または3に記載の磁気ディスク装置用
ジンバルばね。
7. The fiber reinforced plastic has a specific elastic modulus of 30.
The gimbal spring for a magnetic disk device according to claim 1 or 3, wherein the gimbal spring is configured to have GPa / (Mg / m 3 ) or more.
【請求項8】 前記繊維強化金属が比弾性率30GPa/
(Mg/m3)以上を有するように構成したことを特徴とす
る請求項1または3に記載の磁気ディスク装置用ジンバ
ルばね。
8. The fiber reinforced metal has a specific elastic modulus of 30 GPa /
The gimbal spring for a magnetic disk device according to claim 1 or 3, wherein the gimbal spring is configured to have (Mg / m 3 ) or more.
【請求項9】 請求項1ないし8いずれかに記載の磁気
ディスク装置用ジンバルばねを備えたことを特徴とする
磁気ディスク装置。
9. A magnetic disk device comprising the gimbal spring for a magnetic disk device according to claim 1.
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