JPWO2005006332A1 - スライダー試験機 - Google Patents

Abstract

試験用の媒体を回転駆動する駆動部と、スライダーを単体で着脱可能に支持するセットプレートと、セットプレートに支持されたスライダーに電気的に接続されスライダーの特性を検査する検査装置とを備えたスライダー試験機であって、前記セットプレートに、前記スライダーを傾動可能に支持する可動支持部３０を設けるとともに、該可動支持部を介して前記スライダーを前記媒体の表面に向けて弾性的に加圧し、媒体の表面からスライダーを浮上させて配置するための加圧機構部を設け、該加圧機構部に、前記可動支持部に当接して可動支持部を弾性的に加圧する板バネからなる弾性体５６を設ける。

Description

本発明は磁気ディスク等の媒体のデータの読み取り／書き込みに使用されるスライダー（磁気ヘッド）の特性を試験するスライダー試験機に関する。

磁気ディスク等の媒体のデータの読み取り／書き込みに使用されるスライダー（磁気ヘッド）は、媒体を実際に回転させて、媒体表面からの浮上特性、媒体との間でのデータの読み取り／書き込み機能を試験した後、実機に搭載される。従来、このスライダーの機能試験は、サスペンションにスライダーを搭載してスライダー組立体を形成し、このスライダー組立体を試験機にセットして試験していた。
しかしながら、スライダーの不良率が高い場合には、スライダーとともにサスペンションも廃棄されることになり、スライダーの製作コストとともに、サスペンションの製造費、スライダー組立体の組立費が無駄になるという問題がある。このため、スライダーをサスペンションに搭載する前に、スライダーの単体のみでその機能を試験し、スライダーの良品のみをサスペンションに搭載する方法が考えられている。
図７は、スライダーの単体のみでその特性を試験するスライダー試験機の構成例を示す。１０はスライダー試験機の試験機本体である。試験機本体１０には、試験用の媒体１２を実機と同じように回転駆動する駆動部、媒体１２をスライダーがセットされている試験位置に移動させる移動制御部、試験位置で媒体１２とスライダーとの間でのデータの読み取り／書き込み特性を検査する検査装置が備えられている。
図示例のスライダー試験機は、試験機本体１０の上面の４つのコーナー部に被試験品であるスライダー１４をセットするセット部が設けられたものである。各々のセット部は、スライダー１４を支持するセットプレート２０と、セットプレート２０を支持するアーム部２２と、アーム部２２を支持する搭載ベース２４とを備える。
媒体１２は媒体面を水平にしてスピンドル１３に支持されている。スピンドル１３は試験機本体１０の一方側と他方側との間を移動可能に設けられており、スピンドル１３に支持されて媒体１２が試験機本体１０の一方側と他方側との間を移動することにより、セットプレート２０にセットされたスライダー１４について試験することができる。
図８はスライダー１４を装着するセットプレート２０でのスライダー１４の取り付け構造を示す。セットプレート２０はスライダー１４を媒体１２の表面に対して浮上した状態で支持するためのリングバネ３０と、スライダー１４を着脱可能に支持するためのソケット４０と、ソケット４０を弾性的に加圧してスライダー１４に所定の荷重を加えるための加圧機構部５０とを備える。なお、リングバネ３０およびソケット４０はスライダー１４を可動に支持する可動支持部を構成する。
リングバネ３０はスライダー１４をソケット４０に支持した状態で、スライダー１４が任意の方向（ピッチング方向とローリング方向）に傾動可能となるように支持するためのものである。金属薄板に円弧状のスリットを設けてリングバネ３０とし、これによってスライダー１４が任意の方向に傾動可能となっている。ソケット４０はリングバネ３０の中央に形成されたセット部３４の下面に接合されている。ソケット４０の上面には、コンタクトブロック４２とこれに対向して押さえバネ４８が設けられている。押さえバネ４８によってスライダー１４をコンタクトブロック４２に向けて弾性的に押圧することにより、スライダー１４の端子がコンタクトブロック４２に設けられたコンタクト端子に押接されてスライダー１４がセットされる。コンタクトブロック４２のコンタクト端子はリングバネ３０に設けられた配線パターンを介して検査装置と電気的に接続され、スライダー１４の電気的特性が測定される。
加圧機構部５０は、ソケット４０の下方に配置された加圧ピン５１と加圧ピン５１に外挿して設けたコイルスプリング５２とを備える。コイルスプリング５２は加圧ピン５１の上端面をソケット４０の下面に当接させ、リングバネ３０に支持されたスライダー１４を媒体表面に向けて弾性的に加圧する。コイルスプリング５２の付勢力を調節することにより、スライダー１４に作用させる荷重を調節することができ、媒体表面からのスライダー１４の浮上量を調節することができる。
こうして、セットプレート２０にスライダー１４をセットし、試験用の媒体を回転させた状態でスライダー１４を媒体に対して浮上させ、データの読み取り／書き込み等の試験を行うことができる。このスライダー試験機によれば、スライダーをサスペンションに搭載する前に単体でその特性を試験することができ、製造費、組立費の無駄を省くことが可能になる。
ところで、上述した構成に係るスライダー試験機においては、押さえバネを金属の板バネによって作製しているため、劣化しやすいという問題や、押さえバネを交換する際には組立部品を分解しなければ交換できない構成になっているという問題があった。
また、加圧機構部では加圧ピンをガイドするために摺動抵抗が発生し、スライダーに作用する荷重が変動し、スライダーの浮上姿勢が安定しないといった問題があった。
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、押さえバネの交換を容易にして装置の取り扱い性を向上させるとともに、スライダーに作用する荷重が変動することを防止して、スライダー単体での試験を正確に行うことができ、信頼性の高いスライダー試験機を提供するにある。

本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、試験用の媒体を回転駆動する駆動部と、スライダーを単体で着脱可能に支持するセットプレートと、セットプレートに支持されたスライダーに電気的に接続されスライダーの特性を検査する検査装置とを備えたスライダー試験機であって、前記セットプレートに、前記スライダーを傾動可能に支持する可動支持部を設けるとともに、該可動支持部を介して前記スライダーを前記媒体の表面に向けて弾性的に加圧し、媒体の表面からスライダーを浮上させて配置するための加圧機構部を設け、該加圧機構部に、前記可動支持部に当接して可動支持部を弾性的に加圧する板バネからなる弾性体を設けたことを特徴とする。
また、試験用の媒体を回転駆動する駆動部と、スライダーを単体で着脱可能に支持するセットプレートと、セットプレートに支持されたスライダーに電気的に接続されスライダーの特性を検査する検査装置とを備えたスライダー試験機であって、前記セットプレートに、前記スライダーを傾動可能に支持する可動支持部を設けるとともに、該可動支持部に当接する加圧ピンおよび加圧ピンを介して前記スライダーを前記媒体の表面に向けて弾性的に加圧し、媒体の表面からスライダーを浮上させて配置するための弾性手段を備えた加圧機構部を設け、該加圧機構部に、前記加圧ピンの摺動抵抗を軽減させる超音波振動源を付設したことを特徴とする。
また、試験用の媒体を回転駆動する駆動部と、スライダーを単体で着脱可能に支持するセットプレートと、セットプレートに支持されたスライダーに電気的に接続されスライダーの特性を検査する検査装置とを備えたスライダー試験機であって、前記セットプレートに、前記スライダーを傾動可能に支持する可動支持部を設け、該可動支持部にスライダーをセットするソケットを設けるとともに、該ソケットにスライダーを支持する押さえバネを着脱可能に設けたことを特徴とする。

図１Ａ−Ｂは押さえバネとソケットの構成を示す斜視図であり、図２はアンロードバーの構成を示す説明図であり、図３Ａ−Ｂは加圧機構部の構成を示す説明図であり、図４は加圧機構部とソケットとの配置を示す説明図であり、図５は板バネからなる弾性体を用いた加圧機構部の構成を示す説明図であり、図６Ａ−Ｄは加圧機構部で使用する弾性体の例を示す説明図であり、図７はスライダー試験機の全体構成を示す説明図であり、図８はセットプレートにおけるスライダーの取り付け構造を示す説明図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面と共に詳細に説明する。なお、本発明に係るスライダー試験機の全体構成およびスライダーをセットするセットプレートの構成は、図７、８に示すスライダー試験機およびセットプレートの構成と基本的に変わらない。したがって、これらの構成についての説明は省略する。
（ソケットの構造）
図１は本発明に係るスライダー試験機におけるソケット４０と押さえバネ４８の構成を示す。本実施形態においては、押さえバネ４８をソケット４０に着脱可能に設けたことを特徴とする。
図１Ａは、スライダー１４をセットするソケット４０の上面に、押さえバネ４８を装着するための装着溝４３を設け、装着溝４３に押さえバネ４８を着脱可能に装着可能とした例である。押さえバネ４８をＵ字状に形成し、一方のバネ片部をスライダー１４を押圧する押圧片４８ａとし、他方のバネ片部を装着溝４３に嵌入して固定する取り付け片４８ｂとしている。本実施形態では取り付け片４８ｂを波形に形成し、ストレート状に形成した装着溝４３に取り付け片４８ｂを嵌入することによって取り付け片４８ｂの弾発力により押さえバネ４８がソケット４０に固定されるようにしている。
装着溝４３を形成したことによってソケット４０の上面が段差状になるから、押さえバネ４８の取り付け片４８ｂの厚さ（装着溝４３に嵌入する深さ方向の長さ）を押圧片４８ａよりも厚く設定し、取り付け片４８ｂを装着溝４３に嵌入した際に、押圧片４８ａがコンタクトブロック４２に対向する配置でソケット４０の上面に位置するように形成する。
図１Ｂは、押さえバネ４８の取り付け片４８ｂを波形に形成するかわりに、取り付け片４８ｂをストレート状に形成し、ソケット４０に形成する装着溝４３に波形の弾性押さえ部４４を設けた例である。装着溝４３に押さえバネ４８の取り付け片４８ｂを嵌入する際に、弾性押さえ部４４で取り付け片４８ｂを弾性的に挟圧することにより押さえバネ４８をソケット４０に固定する。
このように、押さえバネ４８をソケット４０に設けた装着溝４３に着脱可能に装着する構成としたことにより、繰り返し使用して押さえバネ４８が劣化した際には、押さえバネ４８のみを交換して装着することが可能となり、押さえバネ４８を交換する際に、組立部品を分解したりする必要がなく、押さえバネ４８を容易に交換することが可能となる。
（アンロードバーの構造）
本発明に係るスライダー試験機でスライダー１４を試験する際には、セットプレート２０に被試験品であるスライダー１４をセットし、試験用の媒体１２を回転させた状態でスライダー１４を媒体１２の表面に近づけ、媒体１２の表面からスライダー１４を浮上させた状態で試験を行った後、媒体１２からスライダー１４を引き離し、セットプレート２０に次の被試験品であるスライダー１４をセットするようにする。
これらの操作のうち、媒体１２からスライダー１４を引き離す際に、スライダー１４と媒体１２との間が負圧になり、スライダー１４が媒体側に吸引されるという作用が生じる。リングバネ３０の剛性が高い場合には問題はないのであるが、リングバネ３０の剛性が低い場合には、スライダー１４を媒体１２から引き離すようにした際にリングバネ３０がスライダー１４とともに媒体側に吸引され、リングバネ３０が変形するという問題が生じる。スライダー１４の浮上量を低く抑える場合にはリングバネ３０の剛性を低く設定する必要があり、このような場合にはリングバネ３０が変形しやすくなる。
図２はこのようなリングバネ３０の変形を防止するため、スライダー１４を媒体１２の表面から引き離す際に、Ｔ形に形成したアンロードバー６０を媒体１２とリングバネ３０の中間に差し込むように構成した例を示す。このようなアンロードバー６０を設けておけば、スライダー１４を媒体１２から引き離す際に、アンロードバー６０がリングバネ３０の表面に当接し、アンロードバー６０によってリングバネ３０を押さえながらスライダー１４が媒体から引き離されるから、リングバネ３０の剛性が低い場合でもリングバネ３０を変形させずにスライダー１４を引き離すことが可能になる。
（加圧機構部の構成）
図３は、本発明に係るスライダー試験機の加圧機構部５０の構成を示す。加圧機構部５０は、ソケット４０の下面に当接する加圧ピン５１と、加圧ピン５１を媒体１２に向けて弾性的に加圧するコイルスプリング５２とを備える。図３Ａは、支持ブロック５３により加圧ピン５１を軸線方向に摺動可能に支持した構成を示す。加圧ピン５１は支持ブロック５３に設けた摺動孔５３ａに、軸線方向に摺動可能に収容されている。
加圧ピン５１はソケット４０を介してスライダー１４を媒体１２の表面に向けて押圧する作用をなすものであり、軸線方向に移動する際に軸振れせず、摺動抵抗ができるだけ小さいことが望ましい。加圧ピン５１と摺動孔５３ａとのクリアランスが大きいと摺動抵抗は小さくなるものの、試験時に加圧ピン５１に振動が生じるという問題がある。また、スライダー１４に作用させる押圧力（荷重）は１．５ｇ程度と微小であるから、加圧ピン５１に大きな摺動抵抗が作用するとスライダー１４に所定の押圧力が作用しなくなる。
図３Ｂは支持ブロック５３に設ける摺動孔５３ａと加圧ピン５１とのクリアランスを小さくして加圧ピン５１の軸振れを防止するとともに、支持ブロック５３に超音波振動源５４を接触させ、支持ブロック５３を１μｍ以下といった小さな振幅で超音波振動させることによって、加圧ピン５１の摺動抵抗を下げるように構成した例を示す。図３Ｂに示す実施形態によれば、支持ブロック５３に設ける摺動孔５３ａをコイルスプリング５２の弾性力によっては摺動しない程度のクリアランスに設定した場合でも、超音波振動を利用することによって加圧ピン５１の摺動抵抗を下げることができ、加圧ピン５１の軸振れ防止と、摺動抵抗を小さくするという相反する作用を得ることが可能になる。
加圧ピン５１はきわめて小さな部品であり、摺動部にベアリングを配置して摺動抵抗を下げるといった構成とすることは加工上、困難である。本実施形態の構造は加圧ピン５１、および支持ブロック５３に形成する摺動孔５３ａを高精度に加工することで所要の作用を得ることができる点で有効である。
図４は、加圧ピン５１の上端面を平坦面に形成し、加圧ピン５１の上端面に対向するソケット４０の下面に半球状の膨出部４０ａを設け、加圧ピン５１を膨出部４０ａに当接させてコイルスプリング５２の付勢力がソケット４０に作用するように構成した例を示す。
図４に示す加圧機構部ではガイドブッシュ５３ｂにより加圧ピン５１を軸線方向にガイドしている。図３に示す加圧機構部と同様に加圧ピン５１を摺動孔５３ａやガイドブッシュ５３ｂによってガイドすると、加圧ピン５１に摺動抵抗が作用することが避けられない。
図５は、加圧機構部の他の構成例を示すもので、加圧ピン５１やコイルスプリング５２およびガイドブッシュ５３ｂを使用せず、ベース板５５とソケット４０との間に板バネからなる弾性体５６を配置し、ソケット４０にじかに弾性体５６を当接させた構成とした例である。図５に示す実施形態では、板バネをＺ形に折曲して形成した弾性体５６を使用している。５７は弾性体５６の端部を支持する支持体、５８は予圧ストッパ、５９はストッパガイドである。
予圧ストッパ５８は弾性体５６をあらかじめ圧縮状態に保持することにより、スライダー１４に作用する荷重をあらかじめ調節しておくためのものである。予圧ストッパ５８の位置を調節して弾性体５６に予圧を加えておくことにより、弾性体５６にソケット４０が当接した際に、スライダー１４の浮上剛性につり合う荷重をスライダー１４に作用させることができる。予圧ストッパ５８はストッパガイド５９によってガイドされるのみで、板バネからなる弾性体５６はストッパガイド５９とは非接触である。したがって、ソケット４０を押圧する弾性体５６はストッパガイド５９等から完全にフリーであり、ソケット４０に荷重を作用させる際に摺動抵抗が作用することがまったくない。
すなわち、本実施形態の加圧機構部の構成によれば、弾性体５６からの弾性力がそのままスライダー１４に作用し、スライダー試験機に単体のスライダー１４を搭載した際のスライダー１４の浮上特性が、サスペンションにスライダーを搭載した状態での浮上特性にきわめて近い条件として得ることが可能になる。
なお、予圧ストッパ５８は弾性体５６からスライダー１４に作用する弾性力を、ストッパガイド５９での取り付け位置によって調節するものであるから、予圧力を調節する際には、各部品の製造公差を十分に配慮しておく必要がある。すなわち、予圧ストッパ５８の設置位置等は所定の予圧値に調節できるように寸法公差を設定しておく必要がある。
図６は、板バネを用いて形成した弾性体５６の他の例を示す。図６Ａは、弾性体５６を板バネを用いて正面形状が小判形となるように形成した例である。小判形に形成された弾性体５６の上側のストレート部５６ａにソケット４０が当接し、弾性体５６からの弾性力がスライダー１４に作用する。ストッパガイド５９に予圧ストッパを取り付けて、弾性体５６の湾曲度を変えることによって弾性体５６の予圧値を調節することができる。
図６Ｂは、板バネの先端部を屈曲させて弾性体５６とし、弾性体５６を支持体５７に片持ち式としたものである。板バネを長く延出する形態に弾性体５６を形成することによって、平坦状に形成した板バネの先端部が平行に上下動するように設けている。この実施形態の場合も、ストッパガイド５９に予圧ストッパを設けることによって、弾性体５６に予圧を加えることができる。
図６Ｃは、直線状に形成した板バネからなる弾性体５６を、一対の支持体５７ａ、５７ｂによって両持ち式としたものである。図６Ｄは、板バネを波形に屈曲させて弾性体５６としたものである。
これらの各実施形態に示す弾性体５６が変位する方向は、いずれもスライダー１４を媒体１２の表面に対して垂直となる方向であり、したがってスライダー１４に作用させる荷重の方向として好適である。
なお、媒体１２の表面とスライダー１４との離間距離を制御する場合は、ソケット４０が弾性体５６に当接した位置（０点位置）を基準位置として媒体１２の表面とスライダー１４との離間距離が浮上間隔となるように制御する。しかしながら、実際には、この０点位置よりもスライダー１４を媒体１２の表面に接近する側に押し込むようにする方がスライダー１４が安定して支持されることがある。このように押し込みマージンを設定して媒体１２の表面に対するスライダー１４の位置を制御する場合には、この押し込みマージン量を考慮して予圧ストッパ５８の位置、予圧値を設定する必要がある。
このように、弾性体５６を使用してスライダー１４に荷重を作用させる方法は、加圧ピン５１を使用した場合のように摺動抵抗が発生したりすることがまったくなく、スライダー１４の浮上量を調節するといったきわめて小さな荷重を作用させるような場合に有効に使用することが可能である。なお、板バネを用いて弾性体５６を形成する場合には、板バネのバネ定数や板バネの圧縮量にともなう弾性力等を考慮して、スライダー１４の浮上剛性に合った荷重が得られるように弾性体５６を調節して使用する必要がある。

Claims (13)

1. 試験用の媒体を回転駆動する駆動部と、スライダーを単体で着脱可能に支持するセットプレートと、セットプレートに支持されたスライダーに電気的に接続されスライダーの特性を検査する検査装置とを備えたスライダー試験機であって、
   前記セットプレートに、前記スライダーを傾動可能に支持する可動支持部を設けるとともに、該可動支持部を介して前記スライダーを前記媒体の表面に向けて弾性的に加圧し、媒体の表面からスライダーを浮上させて配置するための加圧機構部を設け、
   該加圧機構部に、前記可動支持部に当接して可動支持部を弾性的に加圧する板バネからなる弾性体を設けたことを特徴とするスライダー試験機。
2. 前記弾性体は、スライダーの浮上剛性につりあう荷重をスライダーに対して加えることが可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載のスライダー試験機。
3. 前記弾性体は、前記可動支持部が板バネに当接した際に、スライダーの浮上剛性につり合う荷重をスライダーに付与すべく、板バネが予圧された状態にセットされていることを特徴とする請求項２記載のスライダー試験機。
4. 前記弾性体は、板バネを所定の予圧値に調節可能な寸法公差に設けられていることを特徴とする請求項４記載のスライダー試験機。
5. 前記弾性体には、スライダーを安定して浮上させるための押し込みマージンが設定されていることを特徴とする請求項１記載のスライダー試験機。
6. 前記弾性体は、Ｚ形状に板バネが折曲して設けられ、板バネの可動端側に可動支持部が当接すべく設けられていることを特徴とする請求項１記載のスライダー試験機。
7. 前記弾性体は、平板状に形成された板バネが片持ち支持され、板バネの可動端側に可動支持部が当接すべく設けられていることを特徴とする請求項１記載のスライダー試験機。
8. 前記弾性体は、平板状に形成された板バネが両持ち支持され、板バネの中間に可動支持部が当接すべく設けられていることを特徴とする請求項１記載のスライダー試験機。
9. 前記弾性体は、正面形状で小判形に板バネが設けられ、板バネの平坦部に可動支持部が当接すべく設けられていることを特徴とする請求項１記載のスライダー試験機。
10. 前記弾性体は、波形に板バネが折曲して設けられ、板バネの可動端側に可動支持部が当接すべく設けられていることを特徴とする請求項１記載のスライダー試験機。
11. 試験用の媒体を回転駆動する駆動部と、スライダーを単体で着脱可能に支持するセットプレートと、セットプレートに支持されたスライダーに電気的に接続されスライダーの特性を検査する検査装置とを備えたスライダー試験機であって、
    前記セットプレートに、前記スライダーを傾動可能に支持する可動支持部を設けるとともに、該可動支持部に当接する加圧ピンおよび加圧ピンを介して前記スライダーを前記媒体の表面に向けて弾性的に加圧し、媒体の表面からスライダーを浮上させて配置するための弾性手段を備えた加圧機構部を設け、
    該加圧機構部に、前記加圧ピンの摺動抵抗を軽減させる超音波振動源を付設したことを特徴とするスライダー試験機。
12. 試験用の媒体を回転駆動する駆動部と、スライダーを単体で着脱可能に支持するセットプレートと、セットプレートに支持されたスライダーに電気的に接続されスライダーの特性を検査する検査装置とを備えたスライダー試験機であって、
    前記セットプレートに、前記スライダーを傾動可能に支持する可動支持部を設け、
    該可動支持部にスライダーをセットするソケットを設けるとともに、該ソケットにスライダーを支持する押さえバネを着脱可能に設けたことを特徴とするスライダー試験機。
13. 前記押さえバネが、ソケットに設けられたコンタクトブロックとの間でスライダーを挟圧して支持する押圧片と、ソケットに設けられた装着溝に嵌入する取り付け片とを備えたＵ字状に形成されていることを特徴とする請求項１２記載のスライダー試験機。

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