JPS63149889A

JPS63149889A - 浮動ヘツドスライダ支持機構

Info

Publication number: JPS63149889A
Application number: JP29843686A
Authority: JP
Inventors: Toshibumi Okubo; 俊文大久保; Yasuhiro Koshimoto; 越本　泰弘; Takefumi Hayashi; 林　武文
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1986-12-15
Publication date: 1988-06-22
Anticipated expiration: 2012-01-16
Also published as: JP2571564B2

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】産業上の利用分野本発明は、浮動ヘッドスライダの支持機構に関するもの
であり、更に詳述するならば、高密度の磁気記録を行う
磁気ディスク装置用浮動ヘッドスライダの支持機構に関
するものである。

従来の技術磁気ディスク装置用の浮動ヘッドスライダは、高速回転
する磁気記録媒体に連れまわる気体（空気）の粘性流を
、スライダ気体軸受と磁気記録媒体との間に形成される
楔状の隙間に導入し、発生する流体力学的圧力（浮上刃
）と浮動ヘッドスライダの支持機構を介して負荷される
押圧力とを釣り合わせて、サブミクロンの気体膜を介し
て電磁変換部を磁気記録媒体上に位置付ける機構である
。

記録密度を向上させてコンパクトで大容蛍の磁気ディス
ク装置を実現するには、上記磁気ヘッド（電磁変換部）
と磁気記録媒体との浮上隙間を一定値に安定させ、しか
も上記隙間をできる限り微小化する必要がある。

ところで、実際の磁気記録媒体には「うねり」や微小な
突起が散在している。また、磁気記録媒体は、それ自体
の高速旋回空気流、スピンドル駆動系、磁気ヘッド位置
決め機構等の振動の影響を受け、微小な振動（フラッタ
）が励起されている。

さらに、高速旋回空気流はスライダ支持機構を直接励振
するとともに、磁気ヘッド位置決め機構も支持機構を介
してスライダを励振する。安定な記録及び再生を行うと
同時に、浮動ヘッドスライダと磁気記録媒体との接触に
よる損傷事故（ヘッドクラッシュ）を回避するには、上
述の外乱に対しても一定の浮上隙間を保持しつつ、浮動
ヘッドスライダが磁気記録媒体に十分追従できることが
必要となる。

このような浮動ヘッドスライダの磁気記録媒体に対する
追従性を十分確保し、機構としての信頼性を向上させる
には、スライダのピッチング、ローリングおよび磁気記
録媒体の面外方向の並進運動を防げない範囲でできる限
り低いジンバル剛性と、所定の荷重をスライダの所定位
置に正確に負荷する機能とが、浮動ヘッドスライダの支
持機構に要求される。

第６図は、従来の浮動ヘッドスライダ支持機構の斜視図
を示す。また、第７図は、第６図の浮動ヘッドスライダ
支持機構の動作を説明するための図である。

図示の浮動ヘッドスライダ支持機構２は、磁気記録媒体
４に対向するように、電磁変換部（磁気ヘッド）を搭載
する浮動ヘッドスライダ１を支持している。スライダ１
には、該スライダのピッチング及びローリングに対して
可撓性を有するジンバル部２１が接続されている。ジン
バル部２１には、エンボス状突起部２１１が形成されて
いる。ジンバル部２１には、スライダ１に一定の負荷力
を加えるロードビーム部２２の一端が連結されている。

ロードビーム部２２は、弾性を有するばね部２２１及び
比較的剛性の高い梁部２２２を備えている。ロードビー
ム部２２の他端は、スペーサ６に接続している。

従来の浮動ヘッドスライダ支持機構は、ロードビーム部
２２がスライダ１に荷重を負荷する機能を有し、その先
端部に接合されたジンバル部２１が浮動ヘッドスライダ
１を磁気記録媒体４の面内方向に支持する。すなわち、
磁気記録媒体４の面内方向にある程度の構造強度を確保
する必要があり、必然的に負荷ばね部２２１の並進剛性
の低減には限界がある。

したがって、従来の浮動ヘッドスライダ支持機構では、
静的には、磁気記録媒体と浮動ヘッドスライダ支持機構
の固定部との設定間隔の誤差に起因するスライダへの負
荷力が変動する。この変動により、特にスライダの小型
・軽量化に伴って浮上量変化が大きくなるという問題点
があった。

一方、動的には、ロードビーム部の１次の曲げ共振の振
動モードがスライダの浮上型変動に最も大きな影響を与
えることが知られている。一般的には、浮動ヘッドスラ
イダ及びスライダの支持機構において、外部より励振さ
れる振動の振幅が低周波数のものほど大きい。ロードビ
ーム部の共振周波数は、支持系を含めた浮動ヘッドスラ
イダ支持機構において最低次の共振周波数となるので、
ロードビーム部の共振による影響が顕在化する。

したがって、浮動ヘッドスライダ支持機構の浮上型変動
を低減するには、上記ロードビーム部の共振点をできる
だけ高く設定する必要がある。そのため、ロードビーム
部のばね部２１１の剛性を高めるか、もしくはばね部２
１１を含めたロードビーム部の全体剛性を保持しつつ全
体質量を低減する方法が考えられる。

しかしながら、ロードビーム部のばね部２１１の剛性を
高める方法は、上述のように、スライダの追従性を阻害
し、支持機構の設定誤差による浮上型変動を大きくする
ので好ましくない。また、ばね部２１１を含めたロード
ビーム部の全体剛性を保持しつつ全体質量を低減する方
法では、従来の支持機構がロードビーム部、ジンバル部
及び浮動ヘッドスライダを直列的に配置する機構構成を
とっているため、ロードビーム部を小型・軽量化するこ
とにより共振点は高まるが、スライダの磁気記録媒体面
内の支持剛性は低下することになる。

発明が解決しようとする問題点以上のように、従来の浮動ヘッドスライダ支持機構では
、静的には、上記設定間隔の誤差に起因してスライダへ
の負荷力が変動し、浮上量変化が大きくなるという問題
点があった。また、動的には、ロードビーム部の１次の
曲げ共振の振動モードが、スライダの浮上型変動に大き
な影響を与えるという問題点があった。

そこで、本発明は、スライダの浮上型変動が少ない浮動
ヘッドスライダ支持機構を提供せんとするものである。

問題点を解決する手段すなわち、本発明によるならば、浮動ヘッドスライダを
ジンバル支持するジンバル部と、浮動ヘッドスライダが
対向する磁気記録媒体と直交し且つ磁気記録媒体に向か
う方向に、上記ジンバル部を介して浮動ヘッドスライダ
に押圧力を付与するロードビーム部と、ヘッド位置決め
機構のアーム部に接合されて上記ジンバル部及びロード
ビーム部を支持する部材とを備え、浮動ヘッドスライダ
を磁気記録媒体の所定位置に保持することを特徴とする
浮動ヘッドスライダ支持機構が提供される。

本発明の好ましい態様によるならば、上記支持部材は、
該部材の一部に接合された圧電素子もしくは電歪素子を
備え、該素子に印加する電圧を制御して上記部材を曲げ
変形させる。

また、本発明の好ましい態様によるならば、上記支持部
材は、管状であり、該管状支持部材の内側に好ましくは
棒状あるいは管状のロードビーム部が配設される。

作用このように、本発明の浮動ヘッドスライダ支持機構では
、ヘッド位置決め機構に接合された支持部材にそれぞれ
独立にジンバル部およびロードビーム部を固定し、ジン
バル支持機能とスライダ負荷機能を分離する構成をとっ
ている。すなわち、ロードビーム部は、スライダ負荷機
能をもっておらず、その小形化及び軽量化によって曲げ
共振点を高周波数帯域に設定することができる。しかも
、ロードビーム部を軽量化（薄板化）して並進剛性を十
分低くできるので、ロードビーム部の設定誤差による浮
上量変化の影響を受けにくくなる。この結果、磁気記録
媒体のうねり、振動、位置決め機構の振動、高周波旋回
空気流等の外乱に対して、スライダの追従性が高まり、
スライダの浮上型変動が抑制される。

また、本発明の別の態様では、上記ヘッド位置決め機構
に接合された梁状部材の一端に、圧電素子もしくは電歪
素子を接合することもできる。すなわち、上記圧電素子
もしくは電歪素子に印加する電圧を適宜制御して梁状部
材を変形させる。こうして、スライダの磁気記録媒体上
へのランディングオンもしくはランディングオフを簡易
にすることができる。

また、ロードビーム部を細い棒状もしくは細い管状とし
て剛性を高め且つ質量を低減することもできる。こうし
て、ロードビーム部の曲げの共振周波数が高くなり、ス
ライダ浮上量変動を抑制することができる。

また、上記ヘッド位置決め機構に接合された梁状部材の
一部を管状とし、この内側にロードビーム部を配置する
こともできる。こうして、高速旋回空気流によるロード
ビームの励振の影響を回避することができる。このため
、高速回転型の装置においても、スライダの浮上隙間を
一定に保持することができる。

実施例以下添付図面を参照して、本発明の浮動ヘッドスライダ
支持機構の実施例を説明する。

第１図は、本発明の浮動ヘッドスライダ支持機構の第１
の実施例を示す斜視図である。また、第２図は、第１図
の浮動ヘッドスライダ支持機構の動作原理を説明するた
めの図である。

図示の浮動ヘッドスライダ支持機構は、ジンバル部２１
を備えている。ジンバル部２１は、磁気記録媒体４に対
向するように浮動ヘッドスライダ１を支持している。ジ
ンバル部２１は比較的剛性の高い梁状部材３の一端に連
結されており、梁状部材３の他端はスペーサ６を介して
ヘッド位置決め機構のアーム部５に接続されている。一
方、梁状部材３にはロードビーム部２２の一端が接合さ
れており、ロードビーム部２２の他端に形成されたエン
ボス状突起部がジンバル部２１を介して浮動ヘッドスラ
イダ１に負荷力を与えるように構成されている。

ロードビーム部２２には、磁気記録媒体４０面内方向に
浮動ヘッドスライダ１を支持する機能は不要である。し
たがって、ロードビーム部２２の小形化及び！！量化（
薄板化）が可能となり、負荷力点における磁気記録媒体
４の面外方向の剛性を低くすることができる。こうして
、ロードビーム部２２の設定誤差による負荷力の変化が
小さくなり、浮上量変動を抑制することが可能となる。

また、磁気記録媒体４０面外方向の剛性が小さくなると
同時に質量も低減されるので、曲げの共振点も従来より
高く設定することが可能となる。

本実施例では、ジンバル部２１とロードビーム部２２が
それぞれ独立に梁状部材３を介してヘッド位置決め機構
のアーム部５に接合されている。したがって、ジンバル
支持機能とスライダの負荷機能とは分離されている。ま
た、本実施例では、ジンバル部２１およびロードビーム
部２２を共通の支持部材に、すなわち梁状部材３に共通
に接合しているが、それぞれ異なる支持部材を介してジ
ンバル部２１およびロードビーム部２２をヘッド位置決
め機構のアーム部５に接合してもよい。

第３図は、本発明の浮動ヘッドスライダ支持機構の第２
の実施例を示す斜視図である。また、第４図（ａ）及び
第４図ら）は、第３図の浮動ヘッドスライダ支持機構の
動作原理を説明するための図である。

図示の浮動ヘッドスライダ支持機構は、ジンバル部２１
を備えている。ジンバル部２１は、磁気記録媒体４に対
向するように浮動ヘッドスライダ１を支持している。ジ
ンバル部２１は比較的剛性ノ高い梁状部材３の一端に連
結されており、梁状部材３の他端はスペーサ６を介して
ヘッド位置決め機構のアーム部５に接続されている。一
方、梁状部材３にはロードビーム部２２の一端が接合さ
れており、ロードビーム部２２の他端に形成されたエン
ボス状突起部がジンバル部２１を介して浮動ヘッドスラ
イダ１に負荷力を与えるように構成されている。さらに
、梁状部材３の他端には、圧電素子７（もしくは電歪素
子）が接合されており、圧電素子７にはリード線７１が
接続されている。

このように、リード線７１に印加する電圧を適宜制御し
て圧電素子７を、すなわち梁状部材３の他端部を曲げて
、先端の浮動ヘッドスライダ１の保持部を上下させるこ
とができる。すなわち、第４図（ａ）に示すように、圧
電素子７に′電圧を印加し、圧電素子７に曲げ歪みを生
じさせて梁状部材３の固定部を曲げ、スライダ１、ジン
バル部２１およびロードビーム２２を持ち上げ、スライ
ダ１を磁気記録媒体４からランディングオフさせること
ができる。また、印加電圧を徐々に低下させて第４図ら
）で示すように、磁気記録媒体４の上にスライダ１をラ
ンディングオンさせることができる。

もちろん、第４図（ａ）に示すように、梁状部材３に初
期変形を与えておき、圧電素子７に所定の電圧を印加し
て、第４図ら）のように、梁状部材３を水平に変形させ
てスライダ１を磁気記録媒体４の上にランディングオン
させる機構構成も可能である。

第５図は、本発明の浮動ヘッドスライダ支持機構の第３
の実施例を示す斜視図である。

図示の浮動ヘッドスライダ支持機構は、ジンバル部２１
を備えている。ジンバル部２１は、磁気記録媒体４に対
向するように浮動ヘッドスライダ１を支持している。ジ
ンバル部２１は管状に形成された比較的剛性の高い梁状
部材３の一端に連結されており、梁状部材３の他端はス
ペーサ６を介してヘッド位置決め機構のアーム部５に接
続されている。

梁状部材３の内側には棒状又は管状のロードビーム部２
２が収容されており、ロードビーム部２２の一端はスペ
ーサ６に接合されている。一方、ロードビーム部２２の
他端に形成されたエンボス状突起部は、ジンバル部２１
を介して浮動ヘッドスライダ１に負荷力を与えるように
構成されている。

このように、梁状部材３は管状に形成されており、梁状
部材３の内側にロードビーム部２２を収容する構成をと
っている。このため、磁気記録媒体４の高旋回空気流に
起因するロードビーム励振の影響を回避することができ
る。したがって、スライダの浮上中変動を抑制して、安
定した記録・再生を実現することができる。同時に、梁
状部材３を管状に形成して構造的に強度を高くできると
いう利点がある。また、ロードビーム部を細長い棒状も
しくは管状としており、剛性を高く且つ質量を低減して
おり、曲げ共振点を高め設定することができる。

さらに、ジンバル部に例えばブタジエンコ゛ムのように
減衰能の大きな粘弾性材料を用いて、外乱による振動の
影響を低減しスライダの浮上中変動を抑制することがで
きる。

発明の詳細な説明したように、本発明の浮動へ・ラドスライダ支持
機構では、ロードビーム部の曲げ共振点が高周波数帯域
に設定され並進剛性も十分低く設定されるので、ロード
ビーム部の設定誤差による浮上量変化の影響を受けにく
くなり、スライダの追従性が高まり、スライダの浮上中
変動が抑制される。

また、圧電素子もしくは電歪素子を梁状部材に固着し、
印加電圧を適宜制御して梁状部材を変形させ、スライダ
のランディングオンもしくはランディングオフを簡易に
することができる。

また、管上の梁状部材の内側にロードビ−ム部を配置し
て、ロードビームの励振の影響を回避し、スライダの浮
上隙間を一定に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の浮動ヘッドスライダ支持機構の第１
の実施例の斜視図であり、第２図は、第１の実施例の動作を説明するための図であ
り、第３図は、本発明の第２の実施例を示す斜視図であり、第４図（ａ）及び第４図（ｂ）は、第２の実施例の動作
を説明するための図であり、第５図は、第３の実施例の動作を説明するための図であ
り、第６図は、従来の浮動ヘッドスライダ支持機構の斜視図
であり、第７図は、従来の浮動ヘッドスライダの支持機構の動作
を説明するための図である。（主な参照番号）１・・浮動ヘッドスライダ、゛２・・浮動ヘッドスライダ支持機構、３・・梁状部材、４・・磁気記録媒体、５・・ヘッド位置決め機構のアーム部、６・・スペーサ
、７・・圧電素子、２１・・ジンバル部、２２・・ロードビーム部、７１・　・リード線、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）浮動ヘッドスライダをジンバル支持するジンバル
部と、浮動ヘッドスライダが対向する磁気記録媒体と直
交し且つ磁気記録媒体に向かう方向に、上記ジンバル部
を介して浮動ヘッドスライダに押圧力を付与するロード
ビーム部と、ヘッド位置決め機構のアーム部に接合され
て上記ジンバル部及びロードビーム部を支持する部材と
を備え、浮動ヘッドスライダを磁気記録媒体の所定位置
に保持することを特徴とする浮動ヘッドスライダ支持機
構。
（２）上記支持部材は、上記ジンバル部を支持する第１
の部材と、上記ロードビーム部を支持する第２の部材と
を備えることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
浮動ヘッドスライダ支持機構。
（３）上記支持部材は、該部材の一部に接合された圧電
素子もしくは電歪素子を備え、該素子に印加する電圧を
制御して上記部材を曲げ変形させることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の浮動ヘッドスライダ支持機構
。
（４）上記ロードビーム部は、棒状あるいは管状である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のい
ずれか１項に記載の浮動ヘッドスライダ支持機構。
（５）上記支持部材は、管状であり、該管状支持部材の
内側に上記ロードビーム部が配設されることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の浮動ヘッドスライダ支持
機構。
（６）上記ロードビーム部は、棒状あるいは管状である
ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の浮動ヘッ
ドスライダ支持機構。
（７）上記ジンバル部は、粘弾性膜であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか１項に
記載の浮動ヘッドスライダ支持機構。
（８）上記ジンバル部は、ブタジエンゴムで製造される
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第７項のい
ずれか１項に記載の浮動ヘッドスライダ支持機構。