JPH10162533A - ヘッド支持機構及びこれを用いた記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ジンバル部分の形状を大型化させることなく、
ヘッドのシーク性能を十分確保することが可能なヘッド
支持機構、及びこれを用いた記録再生装置の提供。 【解決手段】回転可能な情報記録媒体であるディスク上
で情報の記録若しくは再生を行う記録再生素子を搭載し
た記録再生ヘッド１と、この記録再生ヘッド１を前記デ
ィスクの回転時に該ディスクに倣うように支持する可撓
部材２と、この可撓部材を支持する支持部材とを備え、
前記可撓部材２は、前記記録再生ヘッド１に関して前記
ディスクの半径方向の両側に伸びた複数の梁状部分３
と、前記ディスクの半径方向の同じ側に位置する前記複
数の梁状部材３の端部同士を連結する折り返し部分４と
から構成される可撓部５を備えていることを特徴とする
ヘッド支持機構及びこれを用いた記録再生装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録媒体上で
情報の記録および再生を行う記録再生素子を備えた記録
再生ヘッドを支持するヘッド支持機構及びこれを用いた
記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ここでは、記録再生装置の一例として磁
気ディスク装置に関する従来技術について説明する。図
９は、従来の磁気ディスク装置に用いられるヘッド支持
機構の概要を示したもので、図９（ａ）は断面図、図９
（ｂ）は側面図である。磁気ディスク装置においては、
記録再生素子を備えた記録再生ヘッド（以下「ヘッド」
という）１０１が情報記録媒体であるディスク１０２の
回転に伴って発生する空気流の動圧により、その全体も
しくは一部がディスク１０２から浮上した状態で情報の
記録再生が行われる。ヘッド１０１は、動作時にその姿
勢がディスク１０２に倣うようにジンバル（可撓部材）
１０３により支持される。ジンバルはサスペンション
（支持部材）１０４に支持され、サスペンション１０４
は空気流の動圧と釣り合うようにピボット１０５を介し
てヘッド１０１にディスク方向の押付荷重を付与する。
ここで、サスペンション１０４とジンバル１０３は一体
的に形成してもよい。なお、ヘッド支持機構は通常ヘッ
ドを含めたＨＧＡ（Ｈｅａｄ ＧｉｍｂａｌＡｓｓｅｍ
ｂｌｙ）として提供される場合が多い。

【０００３】ここで、ジンバル１０３は、ディスク面内
の２つの軸まわりの姿勢変化に対する柔軟性が要求され
る。すなわち、図９に示すように、ひとつはディスク進
行方向（図中の矢印Ｂの方向）に沿った軸１０６まわり
の姿勢変化に対応するローリング方向（矢印１０７）の
柔軟性、もうひとつはそれと直交するディスク半径方向
の沿った軸１０８まわりの姿勢変化に対応するピッチン
グ方向（矢印１０９）の柔軟性である。

【０００４】近年、ヘッドの低浮上化を実現すべく、ヘ
ッドの小型化が図られている。これに伴い、ディスクと
ヘッドとの間で発生する空気膜の剛性が低下する方向に
ある。従って、サスペンションやジンバルの取付誤差が
生じた場合等には、小さいモーメントでその誤差を吸収
する必要があり、ジンバルの柔軟性に対する要請は益々
高まっている。一方、ヘッドの接触部をディスクに接触
させた状態で情報の記録再生を行う場合には、接触部を
低荷重でかつ安定にディスクと接触させる必要がある。
かかる場合にも、同様に取付誤差の問題から、ジンバル
の柔軟性に対する要請がある。

【０００５】図１０は、第１の従来例にかかるジンバル
の構造を示したもので、図１０（ａ）は平面図、図１０
（ｂ）はローリング方向の柔軟性を示す側面図、図１０
（ｃ）はピッチング方向の柔軟性を示す側面図である。

【０００６】本従来例のジンバル１０３は、ディスク進
行方向に伸びる２本の梁状部材１１０で構成されてい
る。ここで、ローリング方向の姿勢変化は２本の梁状部
材の互いに逆方向に関する曲げによって吸収され（図１
０（ｂ）参照）、ピッチング方向の姿勢変化は２本の梁
状部材の同方向に関する曲げによって吸収される（図１
０（ｃ）参照）構成となっている。

【０００７】ところが、このような構成においては、ヘ
ッド１０１のシーク時に、梁状部材のディスク面と平行
な方向に変形するモードの固有振動数をあまり高くする
ことができないため、より高い柔軟性を持たせるとシー
ク性能が十分確保できないという問題点がある。

【０００８】図１１は、第２の従来例にかかるジンバル
の構造を示したもので、図１１（ａ）は平面図、図１１
（ｂ）はローリング方向の柔軟性を示す側面図、図１１
（ｃ）はピッチング方向の柔軟性を示す側面図である。

【０００９】本従来例のジンバル１０３は、ディスク半
径方向に伸びる２本の梁状部材１１１で構成されてお
り、ローリング方向の姿勢変化は２本の梁状部材の曲げ
によって吸収され（図１１（ｂ）参照）ピッチング方向
の姿勢変化は２本の梁状部材のねじりによって吸収され
る（図１１（ｃ）参照）構成となっている。

【００１０】ところが、このような構成のジンバル１０
３においては、ローリング方向の柔軟性を十分確保する
ために梁状部材の長さを長くする必要があり、ジンバル
部分の形状が大型化するという問題点があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の記録再生装置に用いられるヘッド支持機構を構成
するジンバルは、ヘッドのシーク時に、梁状部材のディ
スク面と平行な方向に変形するモードの固有振動数をあ
まり高くすることができないため、シーク性能が十分確
保できないという問題があった。また、ローリング方向
の柔軟性を十分確保するために梁状部材の長さを長くす
る必要があり、ジンバル部分の形状が大型化するという
問題点があった。

【００１２】そこで、本発明では、上記問題点を解決
し、ジンバル部分の形状を大型化させることなく、ヘッ
ドのシーク性能を十分確保することが可能なヘッド支持
機構、及びこれを用いた記録再生装置を提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明では、回転可能な情報記録媒体であるディスク上
で情報の記録若しくは再生を行う記録再生素子を搭載し
た記録再生ヘッドと、この記録再生ヘッドを前記ディス
クの回転時に該ディスクに倣うように支持する可撓部材
と、この可撓部材を支持する支持部材とを備えたヘッド
支持機構において、前記可撓部材は、前記記録再生ヘッ
ドに関して前記ディスクの半径方向の両側に伸びた複数
の梁状部分と、前記ディスクの半径方向の同じ側に位置
する前記複数の梁状部材の端部同士を連結する折り返し
部分とから構成される可撓部を備えていることを特徴と
するヘッド支持機構を提供する。

【００１４】また、本発明では、回転可能な情報記録媒
体であるディスクと、このディスク上で情報の記録若し
くは再生を行う記録再生素子を搭載した記録再生ヘッド
と、この記録再生ヘッドを、前記ディスクの回転時に該
ディスクに倣うように支持する可撓部材と、この可撓部
材を支持する支持部材とを備えた記録再生装置におい
て、前記可撓部材は、前記記録再生ヘッドに関して前記
ディスクの半径方向の両側に伸びた複数の梁状部分と、
前記ディスクの半径方向の同じ側に位置する前記複数の
梁状部材の端部同士を連結する折り返し部分とから構成
される可撓部を備えていることを特徴とする記録再生装
置を提供する。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面を参照しつつ詳細に説明する。ここでは、記録再生装
置の一例として、磁気ディスク装置について説明する
が、本発明はこの場合に限定されず、ヘッドをジンバル
（可撓部材）を介してサスペンション（支持部材）で支
持する形態を有する他の記録再生装置についても適用が
可能である。

【００１６】まず、本発明の実施形態の説明に先立ち、
磁気ディスク装置の概要について説明する。図１は、ロ
ータリーアクチュエータを用いた磁気ディスク装置の概
略を示したものである。情報記録媒体であるディスク２
０１は、スピンドル２０２に装着され、所定の回転数で
回転される。ディスク２０１上を浮上もしくは接触した
状態で情報の記録再生を行う磁気ギャップを搭載したヘ
ッド２０３は、薄板状のサスペンション２０４の先端に
図示しないジンバルを介して支持されている。サスペン
ション２０４は、図示しない駆動コイルを保持するボビ
ン部等を有するアクチュエータアーム２０５の一端に接
続されている。一方、アクチュエータアーム２０５の他
端には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ
２０６が設けられている。ボイスコイルモータ２０６
は、前記アクチュエータアーム２０５のボビン部に巻き
上げられた図示しない駆動コイルと、それを挟み込むよ
うに対向して配置された永久磁石及び対向ヨークからな
る磁気回路とから構成される。アクチュエータアーム２
０５は、固定軸２０７の上下２カ所に設けられた図示し
ないボールベアリングによって保持され、ボイスコイル
モータ２０６により回転揺動が自在にできるようになっ
ている。

【００１７】なお、ヘッド支持機構の概要については、
従来の技術の欄で図９を参照しつつ説明したので、ここ
では省略する次に、本発明に係るヘッド支持機構を構成
するジンバルの第１の実施形態について、図２を参照し
つつ説明する。図２は、本発明に係るヘッド支持機構を
構成するジンバルの第１の実施形態を示したもので、図
２（ａ）は平面図、図２（ｂ）はローリング方向の柔軟
性を示す側面図、図２（ｃ）はピッチング方向の柔軟性
を示す側面図である。

【００１８】本実施形態にかかるヘッド支持機構におい
ては、ヘッド１を支持するジンバル２が、ヘッド１に関
してディスクの半径方向（図中の矢印Ａの方向）の両側
に伸びた複数の梁状部分３と、ディスク半径方向の同じ
側に位置する前記複数の梁状部材３の端部同士を連結す
る折り返し部分４とからなる可撓部５を備えている。こ
こでは、折り返し部分4 で連結されていない梁状部分３
の端部が相互に連結されており、可撓部５は全体として
一連の環状をなしている。また、かかる可撓部５の一端
には図示しないサスペンションと接合される基部６が、
他端には磁気ヘッドが取付けられるヘッド取付部７がそ
れぞれ一体的に設けられている。

【００１９】このような構成において、ローリング方向
の姿勢変化は、図２（ｂ）に示すように、梁状部分３の
曲げによって吸収される。その際、梁状部分３が複数あ
り、これらが折り返し部分４により連続的に形成されて
いることから、姿勢変化は各梁状部材３に分散して吸収
される。即ち、図２（ｂ）に示すように、ローリング方
向に姿勢変化が生じた場合、ヘッド１のディスクに対向
する面８を基準として、２本の梁状部分３がそれぞれθ
１，θ２づつ曲げ変形を生じることにより、全体として
サスペンションに接合されるジンバル２の基部６の面９
がθだけ傾いた状態でこの姿勢変化を吸収していること
がわかる。

【００２０】また、ピッチング方向の姿勢変化は、図２
（ｃ）に示すようにディスク半径方向に伸びた複数の梁
状部分３のねじれとして吸収される。この場合も、姿勢
変化は各梁状部分３に分散して吸収される。即ち、図２
（ｃ）に示すように、ピッチング方向に姿勢変化が生じ
た場合、２本の梁状部分３がそれぞれθ１’，θ２’づ
つねじり変形を生じる。これにより、全体としては、ヘ
ッド１のディスクに対向する面８を基準として、サスペ
ンションに接合されるジンバル２の基部６の平面９が
θ’だけ傾いた状態でこの姿勢変化を吸収していること
がわかる。

【００２１】このように、本実施形態によれば、ディス
ク半径方向の幅を最小限に止めつつ、複数の梁状部分３
を備えた可撓部５を形成することにより従来よりも柔軟
なジンバル２を実現することが可能となるとともに、梁
状部分３をディスクの半径方向に沿って配置することに
より、ヘッド１のシーク性能を十分確保することが可能
となる。

【００２２】ところで、ヘッドの姿勢変化が大きい場
合、梁状部分３に大きな曲げ変形が生じ、ヘッド１とジ
ンバル２とが干渉する可能性がある。本実施形態におい
ては、かかるヘッド１とジンバル２との干渉を防止する
ため、ヘッド１のジンバル２と対向する面１０を、ジン
バル取付面１１から後退させることにより所定の逃げ隙
間を形成し、ジンバルの変形を許容する構成としてい
る。ここで、ヘッド１のジンバル２と対向する面１０を
ジンバル取付面１１から後退させるには、ジンバル取付
面１１を除く部分を機械加工により除去するか、ジンバ
ル取付面１１を構成する突出部をヘッド１のジンバル２
と対向する面１０に積めばよい。

【００２３】次に、ヘッドとジンバルとが干渉しないよ
うにするための本実施形態の変形例について、図３及び
図４を用いて説明する。図３は、本発明の第１実施形態
の第１変形例の概略を示したものであり、図３（ａ）は
ヘッドを取付けたジンバルの平面図、図３（ｂ）はさら
にサスペンションを加えたヘッド支持機構の断面図であ
る。本変形例では、図９に示した従来のヘッド支持機構
と同様にピボット１２を介してサスペンション１３から
ヘッド１へ押付荷重を付与する構成としている。図中に
示したように、シンバル2 の基部６には、サスペンショ
ン１３に設けられたピボット１２を通すための孔部１４
が設けられている。

【００２４】かかる構成によれば、ヘッド１がディスク
上に押付けられた際、ピボット１０の高さ分ジンバル２
が変形することによりヘッド１とジンバル２との間に逃
げ隙間が形成されることから、ヘッド１とジンバル２と
の干渉が防止される。

【００２５】図４は、本発明の第１実施形態の第２変形
例の概略を示したものであり、図３（ａ）はヘッドを取
付けたジンバルの平面図、図３（ｂ）はその断面図であ
る。本変形例では、ジンバル２の基部６にピボット１５
が設けられている。かかる構成でも、ヘッド１がディス
ク上に押付けられた際、ピボット１５の高さ分ジンバル
２が変形することによりヘッド１とジンバル２との間に
逃げ隙間が形成されることから、ヘッド１とジンバル２
との干渉が防止される。

【００２６】次に、本発明に係るヘッド支持機構を構成
するジンバルの第２の実施形態について、図５を参照し
つつ説明する。図５は、本発明に係るヘッド支持機構を
構成するジンバルの第２の実施形態を示した平面図であ
る。ここで、図２に示した第１の実施形態と同一部分及
び同一機能を有する部分に関しては、同一の符号を用い
ることにより重複説明を省略する（以下の各図面におい
ても同様とする）。

【００２７】本実施形態にかかるヘッド支持機構におい
ても、上記した第１の実施形態と同様に、ヘッド１を支
持するジンバル２が、ヘッド１に関してディスクの半径
方向の両側に伸びた複数の梁状部分３と、ディスク半径
方向の同じ側に位置する前記複数の梁状部材３の端部同
士を連結する折り返し部分４、１６とからなる可撓部５
を備えている。本実施形態では、ジンバル２の柔軟性を
より高めるために、ディスク半径方向の同じ側に複数の
折り返し部分４，１６を構成することにより、梁状部分
３の数を増加させている。なお、梁状部分３及び折り返
し部分４，１６の数は、本実施形態に限定されず、必要
数設けるようにすればよい。

【００２８】また、本実施形態においては、ディスクの
半径方向の両側に位置する折り返し部分のうち、相互に
近接する折り返し部分１６同士の間に所定の間隔を設
け、その間にヘッド取付部７が位置するように構成して
いる。かかるヘッド取付部７は、ディスク進行方向に十
分長く構成されているため、ヘッド１を取付ける際のヘ
ッド取付部７とヘッド１との平行度を容易に確保するこ
とができる。

【００２９】本実施形態の構成によれば、上記した第１
の実施形態と同様の原理により、ディスク半径方向の幅
を最小限に止めつつ、より柔軟なジンバルを実現するこ
とが可能となるとともに、ヘッドのシーク性能を十分確
保することが可能となる。

【００３０】次に、本発明に係るヘッド支持機構を構成
するジンバルの第３の実施形態について、図６を参照し
つつ説明する。図６は、本発明に係るヘッド支持機構の
第３の実施形態を示した平面図である。

【００３１】本実施形態にかかるヘッド支持機構におい
ても、上記した第１、第２の実施形態と同様に、ヘッド
１を支持するジンバル２が、ヘッド１に関してディスク
の半径方向の両側に伸びた複数の梁状部分３と、ディス
ク半径方向の同じ側に位置する前記複数の梁状部材３の
端部同士を連結する折り返し部分４とからなる可撓部５
を備えている。

【００３２】本実施形態では、ジンバル２の柔軟性をよ
り高めるために、上記した第１の実施形態で説明した環
状の可撓部５をディスク進行方向に沿って並列に配置す
ることにより、梁状部分３の数を増加させている。な
お、本実施形態においては、近接する梁状部分３の間に
単一の連接部分１７を一体的に設けることにより、並列
に配置された環状の可撓部５を一体化している。

【００３３】このような構成においても、上記した第１
の実施形態と同様の原理により、ディスク半径方向の幅
を最小限に止めつつ、より柔軟なジンバルを実現するこ
とが可能となるとともに、ヘッドのシーク性能を十分確
保することが可能となる。

【００３４】次に、本発明に係るヘッド支持機構を構成
するジンバルの第４の実施形態について、図７を参照し
つつ説明する。図７は、本発明に係るヘッド支持機構の
第３の実施形態を示した平面図である。

【００３５】本実施形態は、本発明にかかるヘッド支持
機構と略Ｔ字型形状を有するヘッドとの組合せにかかる
ものである。略Ｔ字型形状を有するヘッドに関しては、
特開平７−３０７０６９号公報を参照されたい。

【００３６】上記した第１乃至第３の実施形態もしくは
その変形例にあっては、姿勢変化が大きい場合、これを
吸収する際に、ヘッドとジンバルとが干渉するのを防止
する必要があった。これに対し、本実施形態では、ヘッ
ドのディスク半径方向の幅が小さくなっている部分に、
同方向に延びた複数の梁状部分３を位置させるととも
に、ヘッドの幅が大きくなっている部分と干渉しないよ
うにジンバル２の基部６に切欠部１８を設けることによ
り、ローリング方向の姿勢変化が大きい場合でも、ヘッ
ド１とジンバル２とが干渉しない構成とすることができ
る。このような構成においても、上記した第１の実施形
態と同様の原理により、ディスク半径方向の幅を最小限
に止めつつ、より柔軟なジンバルを実現することが可能
となるとともに、ヘッドのシーク性能を十分確保するこ
とが可能となる。

【００３７】次に、本発明に係るヘッド支持機構を構成
するジンバルの第５の実施形態について、図８を参照し
つつ説明する。図８は、本発明に係るヘッド支持機構の
第５の実施形態を示した平面図である。

【００３８】上記した各実施形態においては、ディスク
半径方向に伸びた複数の梁状部分３と、これらを連結す
る折り返し部分４とからなる可撓部５が、ジンバル２の
ヘッド取付部７と基部６との間に位置する構成となって
いた。このため、姿勢変化が大きい場合、ディスクの半
径方向に伸びた梁状部分３の曲げ変形に伴い、ヘッドと
ジンバルとが干渉するのを防止する必要があった。

【００３９】これに対して、本実施形態では、ディスク
半径方向に伸びた複数の梁状部分３と、これらを連結す
る折り返し部分４からなる可撓部５をヘッド取付部７に
関して基部６とは反対側に設けるとともに、かかる可撓
部５及びヘッド１と基部とが干渉しないように、基部６
に切欠部１９を設けている。かかる構成によれば、姿勢
変化が大きい場合でも、ヘッド１とジンバル２とが干渉
しない構成とすることができる。このような構成におい
ても、上記した第１の実施形態と同様の原理により、デ
ィスク半径方向の幅を最小限に止めつつ、より柔軟なジ
ンバルを実現することが可能となるとともに、ヘッドの
シーク性能を十分確保することが可能となる。

【００４０】以上説明した本発明の実施形態において
は、ジンバルの基部とサスペンションとを接合すること
によりヘッド支持機構を構成する場合について説明した
が、本発明はそのような場合に限定されず、基部をその
まま延長することによりサスペンションの役割を兼ねる
ようにしてもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ジンバル部分の形状を大型化させることなく、ヘッドの
シーク性能を十分確保することが可能なヘッド支持機
構、及びこれを用いた記録再生装置を提供することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロータリーアクチュエータを用いた磁気ディス
ク装置の概略を示した図。

【図２】本発明に係るヘッド支持機構を構成するジンバ
ルの第１の実施形態の概略を示した図。

【図３】本発明に係るヘッド支持機構を構成するジンバ
ルの第１の実施形態の第１変形例の概略を示した図。

【図４】本発明に係るヘッド支持機構を構成するジンバ
ルの第１の実施形態の第２変形例の概略を示した図。

【図５】本発明に係るヘッド支持機構を構成するジンバ
ルの第２の実施形態の概略を示した図。

【図６】本発明に係るヘッド支持機構を構成するジンバ
ルの第３の実施形態の概略を示した図。

【図７】本発明に係るヘッド支持機構を構成するジンバ
ルの第４の実施形態の概略を示した図。

【図８】本発明に係るヘッド支持機構を構成するジンバ
ルの第５の実施形態の概略を示した図。

【図９】磁気ディスク装置に用いられるヘッド支持機構
の概略を示した図。

【図１０】第１の従来例にかかるジンバルの構造を示し
た図。

【図１１】第２の従来例にかかるジンバルの構造を示し
た図。

【符号の説明】

１ ヘッド（記録再生ヘッド） ２ ジンバル（可撓部材） ３ 梁状部分 ４ 折り返し部分 ５ 可撓部 ６ 基部 ７ ヘッド取付部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転可能な情報記録媒体であるディスク上
   で情報の記録若しくは再生を行う記録再生素子を搭載し
   た記録再生ヘッドと、この記録再生ヘッドを前記ディス
   クの回転時に該ディスクに倣うように支持する可撓部材
   と、この可撓部材を支持する支持部材とを備えたヘッド
   支持機構において、 前記可撓部材は、前記記録再生ヘッドに関して前記ディ
   スクの半径方向の両側に伸びた複数の梁状部分と、前記
   ディスクの半径方向の同じ側に位置する前記複数の梁状
   部材の端部同士を連結する折り返し部分とから構成され
   る可撓部を備えていることを特徴とするヘッド支持機
   構。
2. 【請求項２】前記可撓部材と前記支持部材とは一体的に
   形成されることを特徴とする請求項１記載のヘッド支持
   機構。
3. 【請求項３】回転可能な情報記録媒体であるディスク
   と、このディスク上で情報の記録若しくは再生を行う記
   録再生素子を搭載した記録再生ヘッドと、この記録再生
   ヘッドを、前記ディスクの回転時に該ディスクに倣うよ
   うに支持する可撓部材と、この可撓部材を支持する支持
   部材とを備えた記録再生装置において、 前記可撓部材は、前記記録再生ヘッドに関して前記ディ
   スクの半径方向の両側に伸びた複数の梁状部分と、前記
   ディスクの半径方向の同じ側に位置する前記複数の梁状
   部材の端部同士を連結する折り返し部分とから構成され
   る可撓部を備えていることを特徴とする記録再生装置。
4. 【請求項４】前記可撓部材と前記支持部材とは一体的に
   形成されることを特徴とする請求項３記載の記録再生装
   置。