KR100834429B1 - 헤드 서스펜션 어셈블리 및 기억 장치 - Google Patents

헤드 서스펜션 어셈블리 및 기억 장치 Download PDF

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KR100834429B1
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도루 와타나베
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후지쯔 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 공진을 저감할 수 있는 헤드 서스펜션 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
협폭부(42b)에 기초하여 로드 빔(42)의 폭은 지금까지 이상으로 좁혀진다. 로드 빔(42)의 중량은 감소한다. 로드 빔(42)의 중심선으로부터 멀어진 위치에서 질량은 감소한다. 그 결과, 로드 빔(42)에서는 중심선 주위의 관성력은 저감된다. 본 발명자의 검증에 의하면, 1차 비틀림 모드의 공진 주파수는 높일 수 있다. 헤드 서스펜션 어셈블리(21)의 공진은 저감된다. 더구나, 로드 빔(42)은 광폭부(42a) 및 협폭부(42b)에서 힌지 플레이트(43)로 접합된다. 힌지 플레이트(43)는 지금까지 이상으로 전방으로 연장된다. 그 결과, 힌지 플레이트(43)는 협폭부(42b)의 강성을 보강할 수 있다. 로드 빔(42)의 강성의 저하는 억제된다. 본 발명자의 검증에 의하면, 횡 진동 모드의 공진 주파수의 저하는 가능한 한 억제될 수 있다.

Description

헤드 서스펜션 어셈블리 및 기억 장치{HEAD SUSPENSION ASSEMBLY AND STORAGE DEVICE}
도 1은 본 발명에 따른 기억 장치의 일 구체예 즉 하드 디스크 구동 장치(HDD)의 내부 구조를 개략적으로 도시하는 평면도.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 헤드 서스펜션 어셈블리의 구조를 개략적으로 도시하는 사시도.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 헤드 서스펜션 어셈블리의 구조를 개략적으로 도시하는 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 일 구체예에 따른 헤드 서스펜션 어셈블리의 구조를 개략적으로 도시하는 측면도.
도 5는 본 발명의 다른 구체예에 따른 헤드 서스펜션 어셈블리의 구조를 개략적으로 도시하는 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 헤드 서스펜션 어셈블리의 구조를 개략적으로 도시하는 분해 사시도.
도 7은 구체예에 따른 헤드 서스펜션 어셈블리의 해석 모델을 개략적으로 도시하는 평면도.
도 8은 제1 비교예에 따른 헤드 서스펜션 어셈블리의 해석 모델을 개략적으 로 도시하는 평면도.
도 9는 제2 비교예에 따른 헤드 서스펜션 어셈블리의 해석 모델을 개략적으로 도시하는 평면도.
도 10은 해석 시뮬레이션의 결과를 도시하는 도면.
도 11은 해석 시뮬레이션의 결과를 도시하는 도면.
도 12는 해석 시뮬레이션의 결과를 도시하는 도면.
도 13은 해석 시뮬레이션의 결과를 도시하는 도면.
도 14는 해석 시뮬레이션의 결과를 도시하는 도면.
도 15는 라미네이트재의 구조를 개략적으로 도시하는 부분 확대 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11 : 기억 장치(하드 디스크 구동 장치)
21 : 헤드 서스펜션 어셈블리
41 : 베이스 플레이트
42 : 로드 빔
42a : 광폭부
42b : 협폭부
42c : 보강부
43 : 힌지 플레이트
46 : 모재
47 : 리브
48 : 리브
51 : 리브
56 : 돌기
71 : 라미네이트재
72 : 금속 박판
본 발명은 예컨대 하드 디스크 구동 장치(HDD)로써 기억 장치에 내장되는 헤드 서스펜션 어셈블리에 관한 것이다.
헤드 서스펜션 어셈블리는 베이스 플레이트와, 베이스 플레이트로부터 전방으로 소정의 간격으로 이격되는 로드 빔을 구비한다. 베이스 플레이트 및 로드 빔은 판 스프링 재로 연결된다. 로드 빔에는 모재가 부착된다. 모재는 선단에 헤드 슬라이더를 지지한다. 판 스프링 재의 움직임에 의해 헤드 슬라이더에는 자기 디스크를 향해 압착력이 작용한다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2005-259228호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공표 제2001-503548호 공보
HDD에서는 헤드 슬라이더로 판독된 위치 정보에 기초하여 헤드 슬라이더는 위치 결정된다. 이렇게 하여 소위 피드백 제어가 실시된다. 헤드 서스펜션 어셈블 리의 공진은 헤드 슬라이더의 정확한 위치 결정을 방해한다. 특히, 비교적 저주파수 대역의 1차 비틀림 모드의 공진은 자기 디스크의 표면에 평행하게 헤드 슬라이더를 횡 진동시켜 버린다.
본 발명은 상기 실상을 감안하여 이루어진 것으로, 공진을 저감할 수 있는 헤드 서스펜션 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의하면, 베이스 플레이트와, 베이스 플레이트로부터 전방으로 소정의 간격으로 이격되는 로드 빔과, 베이스 플레이트 및 로드 빔에 접합되어 소정의 탄성력을 발휘하는 힌지 플레이트를 구비하며, 로드 빔은 힌지 플레이트에 접합되는 제1 폭의 광폭부와, 제1 폭보다 작은 제2 폭으로 광폭부의 전단으로부터 전방으로 연장되어 힌지 플레이트에 접합되는 협폭부를 구획하는 것을 특징으로 하는 헤드 서스펜션 어셈블리가 제공된다.
이러한 헤드 서스펜션 어셈블리에 의하면, 협폭부에 기초하여 로드 빔의 폭은 지금까지 이상으로 좁혀진다. 로드 빔의 중량은 감소한다. 로드 빔의 중심선으로부터 멀어진 위치에서 질량은 감소한다. 그 결과, 로드 빔에서는 중심선 주위의 관성력은 저감된다. 본 발명자의 검증에 의하면, 1차 비틀림 모드의 공진 주파수는 높일 수 있다. 헤드 서스펜션 어셈블리의 공진은 저감될 수 있다.
더구나, 로드 빔은 광폭부 및 협폭부에 의해 힌지 플레이트에 접합된다. 힌지 플레이트는 지금까지 이상으로 전방으로 연장된다. 그 결과, 힌지 플레이트는 협폭부의 강성을 보강할 수 있다. 로드 빔의 강성의 저하는 억제될 수 있다. 본 발 명자의 검증에 의하면, 횡 진동 모드의 공진 주파수의 저하는 가능한 한 억제될 수 있다.
이상과 같은 헤드 서스펜션 어셈블리는 협폭부의 측면 가장자리로부터 상승하는 리브를 구비하여도 좋다. 이 때, 힌지 플레이트의 측면 가장자리로부터 리브가 상승하여도 좋다. 동일하게, 헤드 서스펜션 어셈블리는 광폭부의 후면 가장자리로부터 상승하는 리브를 더 구비하여도 좋다. 전술한 바와 같이, 힌지 플레이트는 협폭부에 접합된다. 따라서, 이들의 리브는 로드 빔의 강성을 보강할 수 있다. 로드 빔의 강성 저하는 억제될 수 있다.
힌지 플레이트의 전단은 협폭부의 전단으로 구획되어 헤드 슬라이더를 지지하는 돌기와, 협폭부의 후단 사이에 배치되면 좋다. 이렇게 하여 힌지 플레이트의 전단은 예컨대 돌기 및 협폭부의 후단의 거의 중간 위치에 배치될 수 있다. 소위 1차 비틀림 모드에서는 로드 빔의 중간 위치에 로드 빔의 변형이 가장 크다. 이 중간 위치에 힌지 플레이트의 전단이 배치된다. 이렇게 하여 힌지 플레이트의 움직임에 의해 로드 빔의 강성은 한층 더 보강될 수 있다. 중간 위치에서 로드 빔의 변형은 가능한 한 억제된다. 소위 횡 진동 모드의 공진 주파수의 저하는 가능한 한 억제될 수 있다.
로드 빔은 광폭부의 전단 및 협폭부의 후단 사이에서 광폭부 및 협폭부로 일체화되어, 광폭부로부터 협폭부로 향함에 따라 앞이 가는 보강부를 구획하면 좋다. 이러한 보강부의 움직임에 의해 로드 빔의 강성 저하는 억제된다. 헤드 서스펜션 어셈블리는 전단에 헤드 슬라이더를 지지하면서 로드 빔에 접합되며, 적어도 부분 적으로 협폭부의 폭보다 큰 폭으로 넓어지는 모재를 더 구비하여도 좋다. 모재의 폭은 협폭부의 폭보다 크게 설정된다. 모재는 로드 빔에 중합된 결과, 로드 빔의 강성 저하는 억제된다. 소위 횡 진동 모드의 공진 주파수의 저하는 가능한 한 억제될 수 있다. 또한, 광폭부 및 협폭부는 T자 형상으로 구획되어도 좋다.
로드 빔은 스테인레스강보다도 경량의 금속 재료로부터 형성되어도 좋다. 기타, 로드 빔 및 힌지 플레이트의 적어도 어느 하나는, 1 쌍의 금속 박판으로 형성되는 라미네이트재로 구성되어도 좋다. 이 때, 라미네이트재의 전단은 1장의 금속 박판으로 구획되어도 좋다. 이렇게 하여 로드 빔이나 힌지 플레이트의 전단은 경량화될 수 있다. 더구나, 로드 빔이나 힌지 플레이트의 기초부단에서는 충분한 강성이 확보될 수 있다. 이상과 같은 헤드 서스펜션 어셈블리는 예컨대 하드 디스크 구동 장치라는 기억 장치에 내장되어도 좋다.
(실시예)
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시 형태를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 기억 장치의 일 구체예, 즉 하드 디스크 구동 장치(HDD)(11)의 내부 구조를 개략적으로 도시한다. 이 HDD(11)는 예컨대 평평한 직육면체의 내부 공간을 구획하는 상자 형태의 케이스 본체(12)를 구비한다. 케이스 본체(12)는 예컨대 알루미늄이라는 금속 재료로부터 주조에 기초하여 성형되면 좋다. 케이스 본체(12)에는 덮개, 즉 커버(도시되지 않음)가 결합된다. 커버와 케이스 본체(12) 사이에서 수용 공간은 밀폐된다. 커버는 예컨대 프레스 가공에 기초하여 1장의 널빤지로부터 성형되면 좋다.
수용 공간에는, 기록 디스크로서의 1장 이상의 자기 디스크(13)가 수용된다. 자기 디스크(13)는 스핀들 모터(14)의 회전축에 장착된다. 스핀들 모터(14)는 예컨대 5400 rpm이나 7200 rpm, 10000 rpm, 15000 rpm이라는 고속으로 자기 디스크(13)를 회전시킬 수 있다.
수용 공간에는 캐리지(15)가 더 수용된다. 캐리지(15)는 캐리지 블록(17)을 구비한다. 캐리지 블록(17)은 수직 방향으로 연장되는 지지축(18)에 회전 가능하게 연결된다. 캐리지 블록(17)에는 지지축(18)으로부터 수평 방향으로 연장되는 복수의 캐리지 아암(19)이 구획된다. 캐리지 블록(17)은 예컨대 압출 성형에 기초하여 알루미늄으로 성형되면 좋다.
개개의 캐리지 아암(19)의 선단에는 캐리지 아암(19)으로부터 전방으로 연장되는 헤드 서스펜션 어셈블리(21)가 부착된다. 헤드 서스펜션 어셈블리(21)는 캐리지 아암(19)의 전단으로부터 전방으로 연장되는 헤드 서스펜션(22)을 구비한다. 헤드 서스펜션(22)의 전단에는 자기 디스크(13)의 표면을 향해 소정의 압착력이 작용한다. 헤드 서스펜션(22)의 전단에는 부상 헤드 슬라이더(23)가 고정된다.
부상 헤드 슬라이더(23)에는 소위 자기 헤드, 즉 전자 변환 소자(도시되지 않음)가 탑재된다. 이 전자 변환 소자는 예컨대, 박막 코일 패턴에 의해 생성되는 자계를 이용하여 자기 디스크(13)에 정보를 기록하는 박막 자기 헤드라는 기록 소자와, 스핀 밸브막이나 터널 접합막의 저항 변화를 이용하여 자기 디스크(13)로부터 정보를 판독하는 거대 자기 저항 효과(GMR) 소자나 터널 접합 자기 저항 효과(TMR) 소자라는 판독 소자로 구성되면 좋다.
자기 디스크(13)의 회전에 기초하여 자기 디스크(13)의 표면에 기류가 생성되면, 기류의 움직임에 의해 부상 헤드 슬라이더(23)에는 정압, 즉 부력 및 부압이 작용한다. 부력 및 부압과 헤드 서스펜션(22)의 압착력이 균형을 맞추는 것으로 자기 디스크(13)의 회전 중에 비교적 높은 강성으로 부상 헤드 슬라이더(23)는 부상을 계속할 수 있다.
캐리지 블록(17)에는 보이스 코일 모터(VCM)(24)가 연결된다. VCM(24)의 움직임에 의해 캐리지 블록(17)은 지지축(18) 주위에서 회전할 수 있다. 이러한 캐리지 블록(17)의 회전에 기초하여 캐리지 아암(19) 및 헤드 서스펜션 어셈블리(21)의 요동은 실현된다. 부상 헤드 슬라이더(23)의 부상 중에 지지축(18) 주위에서 캐리지 아암(19)이 요동하면, 부상 헤드 슬라이더(23)는 반경 방향으로 자기 디스크(13)의 표면을 가로지를 수 있다. 이러한 부상 헤드 슬라이더(23)의 이동에 기초하여 전자 변환 소자는 목표 기록 트랙에 대해 위치 결정될 수 있다.
헤드 서스펜션(22)의 선단에는, 헤드 서스펜션(22)의 선단으로부터 전방으로 연장되는 로드 부재, 즉 로드탭(25)이 고정된다. 로드탭(25)은 캐리지(15)의 요동에 기초하여 자기 디스크(13)의 반경 방향으로 이동할 수 있다. 로드탭(25)의 이동 경로 상에는 자기 디스크(13)의 외측으로 램프 부재(26)가 배치된다. 로드탭(25)은 램프 부재(26)의 표면에 지지된다.
램프 부재(26)는 자기 디스크(13)의 외측으로 케이스 본체(12)의 바닥판에 예컨대 나사 고정되는 장착대(27)를 구비한다. 장착대(27)에는, 캐리지(15)의 지지축(18)을 향해 수평면을 따라 돌출되는 돌기(28)가 형성된다. 돌기(28)의 선단은 최외주 기록 트랙의 외측으로 비데이터 존에 마주 보게 된다. 램프 부재(26) 및 로드탭(25)은 협동에 의해 소위 로드(load)/언로드(unload) 기구를 구성한다. 램프 부재(26)는 예컨대 경질 플라스틱 재료로 성형되면 좋다.
캐리지(15)의 기초부단, 즉 캐리지 블록(17) 상에는 플렉시블 프린트 기판(FPC) 유닛(31)이 배치된다. FPC 유닛(31)은 플렉시블 프린트 기판(FPC)(32)을 구비한다. FPC(32)는 예컨대 접착제에 기초하여 예컨대 스테인레스강판이라고 하는 금속판(33)의 표면에 접착되면 좋다. 금속판(33)은 예컨대 나사에 기초하여 캐리지 블록(17)에 고정되면 좋다.
FPC(32)에는 헤드 IC(집적 회로), 즉 전치 증폭기 IC(34)가 실장된다. 자기 정보의 판독 시에는, 이 전치 증폭기 IC(34)로부터 판독 소자를 향해 센스 전류가 공급된다. 자기 정보의 기록 시에는, 전치 증폭기 IC(34)로부터 기록 소자를 향해 기록 전류가 공급된다. 전치 증폭기 IC(34)에는 케이스 본체(12)의 수용 공간 내에 배치되는 소형의 회로 기판(35)으로부터 센스 전류나 기록 전류가 공급된다.
이러한 센스 전류나 기록 전류의 공급에 있어서 플렉시블 배선판(36)이 이용된다. 플렉시블 배선판(36)은 개개의 헤드 서스펜션(22)마다 배치된다. 플렉시블 배선판(36)은 롱테일형으로 구성된다. 플렉시블 배선판(36)은, 예컨대 절연층과, 절연층의 표면에 형성되는 배선 패턴과, 절연층의 표면에 배선 패턴을 덮는 보호층으로 구성된다. 절연층 및 보호층은 예컨대 폴리이미드 수지로 구성된다. 배선 패턴은 예컨대 구리로 구성된다.
이러한 HDD(11)에서는 목표 기록 트랙에 대해 부상 헤드 슬라이더(23)의 전 자 변환 소자가 위치 결정될 때, VCM(24)에 위치 결정 제어 신호가 공급된다. 이 위치 결정 제어 신호의 주파수와 헤드 서스펜션(22)의 고유 진동 주파수가 중합되면, 헤드 서스펜션(22)은 공진해 버린다. 일반적으로, 헤드 서스펜션(22)에서는 1차 굽힘 모드의 공진, 1차 비틀림 모드의 공진, 2차 비틀림 모드의 공진 및 횡 진동(좌우로 흔들리는) 모드의 공진이 관찰될 수 있다.
1차 굽힘 모드의 공진은 부상 헤드 슬라이더(23) 및 캐리지 아암(19) 사이에서 헤드 서스펜션(22)을 호 상태로 만곡시킨다. 그 결과, 부상 헤드 슬라이더(23)는 예컨대 자기 디스크(13)의 표면에 직교하는 상하 방향으로 변위한다. 따라서, 부상 헤드 슬라이더(23)의 전자 변환 소자는 자기 디스크(13) 상의 기록 트랙으로부터 멀어지기 어렵다. 부상 헤드 슬라이더(23)의 위치 결정 정밀도에 대해 1차 굽힘 모드의 공진의 영향은 작다.
한편, 횡 진동 모드의 공진은 자기 디스크(13)의 표면에 평행한 수평 방향으로 헤드 서스펜션(22)을 변위시킨다. 동일하게, 1차 및 2차 비틀림 모드의 공진은 헤드 서스펜션(22)에 비틀림을 발생시킨다. 헤드 서스펜션(22)은 자기 디스크(13)의 표면에 평행하게 수평 방향으로 변위한다. 그 결과, 부상 헤드 슬라이더(23)는 자기 디스크(13)의 표면에 평행한 수평 방향으로 변위한다. 전자 변환 소자는 기록 트랙으로부터 멀어지기 쉽다. 다만, 횡 진동 모드의 공진 주파수나 2차 비틀림 모드의 공진 주파수는 1차 비틀림 모드의 공진 주파수에 비해 고주파수 대역에 속한다. 따라서, 부상 헤드 슬라이더(23)의 위치 결정 정밀도에 대해 1차 비틀림 모드의 공진의 영향이 가장 크다.
도 2에 도시된 바와 같이, 헤드 서스펜션 어셈블리(21)는 캐리지 아암(19)의 선단에 부착되는 베이스 플레이트(41)와, 베이스 플레이트(41)로부터 전방으로 소정의 간격으로 이격되는 로드 빔(42)을 구비한다. 베이스 플레이트(41)는 예컨대 코킹에 기초하여 캐리지 아암(19)에 고정된다. 로드 빔(42)은 스테인레스강보다 경량의 금속 재료로 구성된다. 금속 재료에는 예컨대 알루미늄이나 마그네슘이 포함된다. 단, 로드 빔(42)은 스테인레스강이나 섬유 강화 플라스틱(FRP)으로 구성되어도 좋다. 로드 빔(42)의 두께는 예컨대 40∼100 ㎛ 정도로 설정되면 좋다.
베이스 플레이트(41) 및 로드 빔(42)의 표면에는 힌지 플레이트(43)가 고정된다. 힌지 플레이트(43)는 베이스 플레이트(41)의 전단 및 로드 빔(42)의 후단 사이에 탄성 변형부(44)를 구획한다. 이렇게 하여 힌지 플레이트(43)는 베이스 플레이트(41) 및 로드 빔(42)을 연결한다. 힌지 플레이트(43)는 예컨대 스테인레스강으로 구성된다. 힌지 플레이트(43)의 두께는 예컨대 30 ㎛ 정도로 설정되면 좋다.
로드 빔(42)의 표면에는 플렉셔(45)가 고정된다. 플렉셔(45)는 모재(46)를 구비한다. 모재(46)의 표면에는 부상 헤드 슬라이더(23)가 고정된다. 모재(46)는 예컨대 스테인레스강으로 구성되면 좋다. 모재(46)의 두께는 예컨대 20 ㎛ 정도로 설정되면 좋다. 모재(46)의 표면에는 전술한 플렉시블 배선판(36)이 형성된다. 플렉시블 배선판(36)은 부상 헤드 슬라이더(23)에 접속된다. 플렉시블 배선판(36)은 로드 빔(42)의 전단으로부터 후방으로 베이스 플레이트(41)를 향해 연장된다. 여기서는, 모재(46) 및 플렉시블 배선판(36)은 플렉셔(45)를 구성한다.
로드 빔(42)은 제1 폭으로 넓어지는 광폭부(42a)와, 제1 폭보다 작은 제2 폭 으로 광폭부(42a)의 전단으로부터 전방으로 연장되는 협폭부(42b)를 구획한다. 광폭부(42a) 및 협폭부(42b)는 서로 직교하는 방향으로 연장된다. 광폭부(42a) 및 협폭부(42b)는 T자 형상으로 구획된다. 광폭부(42a)에는 후면 가장자리로부터 상승하는 리브(47)가 구획되어도 좋다. 리브(47)는 예컨대 베이스 플레이트(41)의 전단에 평행하게 연장되면 좋다. 협폭부(42b)에는 측면 가장자리로부터 상승하는 리브(48, 48)가 구획된다. 리브(48, 48)는 서로 평행하게 연장된다. 협폭부(42b)의 선단에 전술한 로드탭(25)이 구획된다.
힌지 플레이트(43)는 탄성 변형부(44)와의 경계로부터 전단을 향해 앞이 가는 본체(49)를 구획한다. 본체(49)의 이면에는 광폭부(42a)와 협폭부(42b)의 일부가 지지된다. 이렇게 하여 로드 빔(42)은 광폭부(42a) 및 협폭부(42b)에서 본체(49)에 고정된다. 본체(49)의 폭은 로드 빔(42)의 협폭부(42b)의 제2 폭보다 크게 설정된다. 본체(49)에는 측면 가장자리로부터 상승하는 리브(51, 51)가 구획되어도 좋다. 리브(51, 51)는 전술한 리브(48, 48)의 외측에서 리브(48, 48)로 병렬로 연장된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 모재(46)는 로드 빔(42) 및 힌지 플레이트(43)의 표면에 고정되는 고정판(52)과, 표면에서 부상 헤드 슬라이더(23)를 지지하는 지지판(53)을 구획한다. 부상 헤드 슬라이더(23)는 지지판(53)의 표면에 접착되면 좋다. 고정판(52)과 지지판(53)이 소위 짐벌 스프링(54)으로 접속된다. 고정판(52), 지지판(53) 및 짐벌 스프링(54)은 1장의 판 스프링 재로부터 형성되면 좋다. 여기에서는, 모재(46)의 폭은 협폭부(42b)의 제2 폭보다 적게 설정되면 좋다.
로드 빔(42), 힌지 플레이트(43) 및 모재(46)는 복수의 접합 영역(55)에서 접합되면 좋다. 접합에 있어서 YAG 레이저에 기초하여 스폿 용접이 실시되면 좋다. 이렇게 하여 광폭부(42a)는 예컨대 5개의 접합 영역(55)으로 본체(49)에 접합된다. 협폭부(42b)는 예컨대 2개의 접합 영역(55)에서 본체(49)에 접합된다. 이 2개의 접합 영역(55)은 본체(49)의 전단을 따라 규정된다.
단, 접합에 있어서 점탄성 부재가 이용되어도 좋다. 점탄성 부재는 로드 빔(42) 및 힌지 플레이트(43) 사이, 힌지 플레이트(43) 및 모재(46) 사이에 배치되면 좋다. 점탄성 부재에는 예컨대 양면 테이프가 이용되면 좋다. 양면 테이프는 예컨대 기재와, 기재의 표리면에 적층 형성되는 접착층을 구비하면 좋다. 기재에는 예컨대 VEM이라고 하는 점탄성 재료가 이용되면 좋다. 이러한 점탄성 재료에 의하면 헤드 서스펜션(22)의 공진은 감쇠될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 힌지 플레이트(43)의 탄성 변형부(44)는 베이스 플레이트(41)의 전단으로부터 로드 빔(42)의 후단을 향해 만곡한다. 베이스 플레이트(41)의 표면을 따라 규정되는 가상 평면은 로드 빔(42)의 표면을 따라 규정되는 가상 평면에 소정의 교차각으로 교차한다. 로드 빔(42)은 베이스 플레이트(41)로부터 멀어짐에 따라 자기 디스크(13)의 표면에 근접한다. 부상 헤드 슬라이더(23), 즉 지지판(53)의 이면은 로드 빔(42)의 협폭부(42b)의 표면에 형성되는 돔형의 돌기(56)로 지지된다. 여기에서는 힌지 플레이트(43)의 전단은 돌기(56) 및 탄성 변형부(44)의 거의 중간 위치에 배치되면 좋다.
이와 같은 헤드 서스펜션 어셈블리(21)에서는, 탄성 변형부(44)는 만곡에 기 초하여 소정의 탄성력, 즉 굽힘력을 발휘한다. 이 굽힘력의 움직임에 의해 로드 빔(42)의 전단에는 자기 디스크(13)의 표면을 향하는 압착력이 부여된다. 이 압착력은 돌기(56)의 움직임에 의해 지지판(53)의 배후로부터 부상 헤드 슬라이더(23)에 작용한다. 부상 헤드 슬라이더(23)는 기류의 움직임에 의해 생성되는 부력에 기초하여 자세를 변화시킬 수 있다. 돌기(56)는 부상 헤드 슬라이더(23), 즉 지지판(53)의 자세 변화를 허용한다.
이상과 같은 헤드 서스펜션 어셈블리(21)에서는, 협폭부(42b)에 기초하여 로드 빔(42)의 폭은 지금까지 이상으로 좁혀진다. 로드 빔(42), 즉 헤드 서스펜션 어셈블리(21)의 중량은 감소한다. 후술한 바와 같이, 전후 방향으로 규정되는 로드 빔(42)의 중심선으로부터 멀어진 위치에서 질량은 감소한다. 그 결과, 로드 빔(42)에서는 중심선 주위의 관성력은 저감된다. 소위 1차 비틀림 모드의 공진 주파수는 높일 수 있다. 헤드 서스펜션 어셈블리(21)의 공진은 저감될 수 있다. 부상 헤드 슬라이더(23)의 전자 변환 소자는 정확히 기록 및 판독을 실현할 수 있다.
더구나, 로드 빔(42)은 광폭부(42a) 및 협폭부(42b)에 의해 힌지 플레이트(43)에 접합된다. 힌지 플레이트(43)는 지금까지 이상으로 전방으로 연장된다. 힌지 플레이트(43)의 폭은 로드 빔(42)의 협폭부(42b)의 제2 폭보다 크게 설정된다. 동시에, 힌지 플레이트(43)에서는 리브(51)가 형성될 수 있다. 리브(51)는 로드 빔(42)의 리브(48)에 병렬로 연장된다. 리브는 이중으로 구획된다. 또한, 광폭부(42a)의 후면 가장자리에는 리브(47)가 구획된다. 그 결과, 힌지 플레이트(43)는 로드 빔(42)의 협폭부(42b)의 강성을 보강할 수 있다. 로드 빔(42)의 강성의 저하 는 억제될 수 있다. 후술하는 검증에 의해 기술되는 바와 같이, 소위 횡 진동 모드의 공진 주파수의 저하는 가능한 한 억제될 수 있다.
또한, 힌지 플레이트(43)의 전단은 돌기(56) 및 탄성 변형부(44)의 거의 중간 위치에 배치된다. 이렇게 하여 힌지 플레이트(43)의 전단은 로드 빔(42)의 거의 중간 위치에 배치된다. 소위 1차 비틀림 모드에서는 로드 빔(42)의 중간 위치에서 로드 빔(42)의 변형이 가장 크다. 이 중간 위치에 힌지 플레이트(43)의 전단이 배치된다. 이렇게 하여 힌지 플레이트(43)의 움직임에 의해 로드 빔(42)의 강성은 한층 더 보강될 수 있다. 중간 위치에서 로드 빔(42)의 변형은 가능한 한 억제된다. 소위 횡 진동 모드의 공진 주파수의 저하는 가능한 한 억제될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 전술한 헤드 서스펜션 어셈블리(21) 대신에, 캐리지 아암(19)의 선단에는 헤드 서스펜션 어셈블리(21a)가 부착되어도 좋다. 로드 빔(42)은 광폭부(42a)의 전단 및 협폭부(42b)의 후단 사이에서 광폭부(42a) 및 협폭부(42b)로 일체화되는 보강부(42c)를 구획한다. 보강부(42c)는 광폭부(42a)로부터 협폭부(42b)를 향함에 따라 앞이 가늘어진다. 보강부(42c)의 측면 가장자리에서는 리브는 구획되지 않는다.
한편, 모재(46)는 그 후단에 광폭부(46a)를 구획한다. 광폭부(46a)는 후단에서 최대치를 규정한다. 광폭부(46a)는 후단으로부터 전단을 향해 앞이 가늘어진다. 광폭부(46a)는 로드 빔(42)의 광폭부(42a)의 후단을 향해 넓어진다. 모재(46)는 광폭부(46a)에 의해 힌지 플레이트(43)에 접합된다. 광폭부(46a)의 폭은 로드 빔(42)의 협폭부(42b)의 제2 폭보다 크게 설정되면 좋다. 그 외에, 전술한 헤드 서스펜션 어셈블리(21)와 균등한 구성이나 구조에는 동일한 참조 부호가 첨부된다.
이러한 헤드 서스펜션 어셈블리(21a)에서는, 보강부(42c)는 광폭부(42a)의 전단 및 협폭부(42b)의 후단 사이에 구획된다. 보강부(42c)에는 리브는 구획되지 않는다. 그 결과, 로드 빔(42)에서는 중심선 주위의 관성력은 저감된다. 더구나, 모재(46)의 광폭부(46a)의 폭은 협폭부(42b)의 제2 폭보다 크게 설정된다. 광폭부(46a)는 힌지 플레이트(43)를 사이에 두며 보강부(42c)에 중합시켜진다. 리브의 생략에도 불구하고 보강부(42c)에서는 강성의 저하는 회피될 수 있다. 소위 횡 진동 모드의 공진 주파수의 저하는 가능한 한 억제될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 전술한 헤드 서스펜션 어셈블리(21, 21a) 대신에, 캐리지 아암(19)의 선단에는 헤드 서스펜션 어셈블리(21b)가 부착되어도 좋다. 광폭부(42a)의 제1 폭은 전술한 헤드 서스펜션 어셈블리(21a)에 비해 증대하면 좋다. 제1 폭은 예컨대 베이스 플레이트(41)의 폭 이상으로 설정되면 좋다. 모재(46)의 광폭부(46a)의 폭은 전술한 폭에 비해 증대하면 좋다. 동일하게, 힌지 플레이트(43)의 폭은 증대하면 좋다. 그 외에, 전술과 균등한 구성이나 구조에는 동일한 참조 부호가 첨부된다.
이러한 헤드 서스펜션 어셈블리(21b)에 의하면, 전술한 내용과 동일하게, 로드 빔(42)에서는 중심선 주위의 관성력은 저감된다. 보강부(42c)의 폭이나 광폭부(42a)의 제1 폭, 광폭부(46a)의 폭의 증대에 기초하여 로드 빔(42)에서는 강성의 저하는 한층 더 효율적으로 회피될 수 있다. 소위 횡 진동 모드의 공진 주파수의 저하는 가능한 한 억제될 수 있다.
다음에, 이상의 헤드 서스펜션 어셈블리(21, 21a, 21b)의 효과를 검증했다. 검증에 있어서 시뮬레이션 해석이 실시되었다. 제1 내지 제4 구체예 및 제1 및 제2 비교예가 준비되었다. 제1 구체예에서는 도 7에 도시된 바와 같이, 전술한 헤드 서스펜션 어셈블리(21)의 해석 모델이 확립되었다. 제2 구체예에서는 전술한 헤드 서스펜션 어셈블리(21a)의 해석 모델이 확립되었다. 제3 구체예에서는 전술한 헤드 서스펜션 어셈블리(21b)의 해석 모델이 확립되었다. 제4 구체예에서는 전술한 헤드 서스펜션 어셈블리(21)의 해석 모델이 확립되었다. 제4 구체예에서는 로드 빔(42)은 알루미늄으로부터 형성되었다. 로드 빔(42)의 두께는 제1 내지 제3 구체예의 1.5 배의 두께로 설정되었다.
한편, 도 8에서 명확해진 바와 같이, 제1 비교예에서는 종래의 헤드 서스펜션 어셈블리(61)의 해석 모델이 확립되었다. 로드 빔(62)은 후단으로부터 전단을 향해 앞이 가늘어진다. 로드 빔(62)은 후단에서 힌지 플레이트(63)의 전단으로 접합된다. 그 외에, 베이스 플레이트나 플렉셔는 전술한 헤드 서스펜션 어셈블리(21)와 동일하게 구성되었다. 제2 비교예에서는, 도 9에 도시된 바와 같이, 헤드 서스펜션 어셈블리(65)의 해석 모델이 확립되었다. 전술한 힌지 플레이트(63)에 본 발명의 로드 빔(42)이 접합되었다.
제1 내지 제4 구체예 및 제1 및 제2 비교예의 해석 모델에서는, 1차 굽힘 모드, 1차 비틀림 모드, 2차 비틀림 모드 및 횡 진동 모드의 공진 주파수가 산출되었다. 동시에, 해석 모델의 질량이 산출되었다. 그 결과, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 비교예에 비해 제2 비교예에서는 로드 빔(42)의 움직임에 의해 전체의 질량은 큰폭으로 감소하지만, 횡 진동 모드의 공진 주파수가 대폭 저하되는 것이 확인되었다. 협폭부(42b)에 기초하여 로드 빔(42)의 강성이 부족한 것이 확인되었다.
한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 비교예에 비해 제1 구체예에서는 전체의 질량은 약 2％ 정도 저감되었다. 1차 비틀림 모드의 공진 주파수는 대폭 높아졌다. 협폭부(42b)의 움직임에 의해 로드 빔(42)의 중심선 주위의 관성력은 저감되는 것이 확인되었다. 동시에, 힌지 플레이트(43)의 움직임에 의해 로드 빔(42)의 강성의 저하가 회피되는 것이 확인되었다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제1 비교예에 비해 제2 구체예에서는, 전체의 질량은 약 2％ 정도 저감되었다. 1차 비틀림 모드의 공진 주파수는 한층 더 대폭 높아졌다. 협폭부(42b)의 움직임에 의해 로드 빔(42)의 중심선 주위의 관성력은 저감되는 것이 확인되었다. 동시에, 힌지 플레이트(43)나 보강부(42c), 광폭부(46a)의 움직임에 의해 로드 빔(42)의 강성의 저하가 회피되는 것이 확인되었다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제1 비교예에 비해 제3 구체예에서는 전체의 질량은 2.5％ 정도 증대되었다. 1차 비틀림 모드의 주파수는 대폭 높아졌다. 협폭부(42b)의 움직임에 의해 로드 빔(42)의 중심축 주위의 관성력은 저감되는 것이 확인되었다. 더구나, 횡 진동 모드의 주파수의 저하는 회피되었다. 힌지 플레이트(43)의 폭이나 보강부(42c)의 폭의 증대, 광폭부(46a)의 움직임에 의해 로드 빔(42)의 강성은 증대하는 것이 확인되었다.
도 14에 도시된 바와 같이, 제1 비교예에 비해 제4 구체예에서는 전체의 질량은 9％ 이상으로 대폭 저감되었다. 1차 비틀림 모드의 주파수는 현저히 높아졌 다. 더구나, 1차 굽힘 모드의 공진 주파수나 2차 비틀림 모드의 공진 주파수도 높아졌다. 협폭부(42b)나 알루미늄의 움직임에 의해 로드 빔(42)의 중심선 주위의 관성력은 저감되는 것이 확인되었다. 동시에, 힌지 플레이트(43)의 움직임에 의해 로드 빔(42)의 강성의 저하가 회피되는 것이 확인되었다.
도 15에 도시된 바와 같이, 로드 빔(42), 힌지 플레이트(43) 및 모재(46)는 라미네이트재(71)로부터 형성되어도 좋다. 라미네이트재(71)는 한 쌍의 금속 박판(72, 72)과, 금속 박판(72, 72) 끼리를 접착하는 접착층(73)으로 구성된다. 금속 박판(72)에는 예컨대 스테인레스강판이 이용되면 좋다. 접착층(73)에는 예컨대 폴리이미드 수지의 접착제가 이용되면 좋다. 그 외에, 금속 박판(72, 72) 끼리의 사이에는 VEM이라는 점탄성 재료로 형성된 점탄성 층이 끼워지더라도 좋다. 이러한 점탄성층에 의하면 헤드 서스펜션(22)의 공진은 감쇠될 수 있다.
로드 빔(42)이나 힌지 플레이트(43), 모재(46)의 전단 영역에서는 1장의 금속 박판(72)의 형성은 생략되면 좋다. 이렇게 하여 로드 빔(42)이나 힌지 플레이트(43)의 전단은 경량화된다. 더구나, 로드 빔(42)이나 힌지 플레이트(43)의 후단 영역에서는 충분한 강성이 확보될 수 있다.
그 외에, 헤드 서스펜션 어셈블리(21)에서는 로드 빔(42)에 예컨대 댐퍼 부재가 접착되어도 좋다. 댐퍼 부재는 구속형 제진 구조를 채용하면 좋다. 댐퍼 부재는 예컨대 점탄성층과 구속층으로 구성되면 좋다. 구속층에는 예컨대 폴리이미드 수지나 스테인레스강이 이용되면 좋다. 이러한 댐퍼 부재의 움직임에 의해 로드 빔(42)의 강성의 저하는 억제될 수 있다.
그 외에, 힌지 플레이트(43)는 소위 언어마운트 아암(unamount arm)에 부착되어도 좋다. 언어마운트 아암은 1장의 스테인레스강판으로부터 형성된다. 스테인레스강판은 전술한 캐리지 아암을 구획한다. 스테인레스강판에는 관통 구멍이 형성된다. 언어마운트 아암은 관통 구멍에 의해 지지축을 지지한다. 지지축에는 복수의 언어마운트 아암이 회전 가능하게 부착된다. 인접하는 언어마운트 아암끼리의 사이에는 지지축 주위에 스페이서가 끼워진다. 이러한 언어마운트 아암은 예컨대 1인치나 1.8 인치 타입의 HDD에 내장된다.
(부기 1)
베이스 플레이트와, 베이스 플레이트로부터 전방으로 소정의 간격으로 이격되는 로드 빔과, 베이스 플레이트 및 로드 빔에 접합되어 소정의 탄성력을 발휘하는 힌지 플레이트를 구비하며, 로드 빔은 힌지 플레이트에 접합되는 제1 폭의 광폭부와, 제1 폭보다 작은 제2 폭으로 광폭부의 전단으로부터 전방으로 연장되어 힌지 플레이트에 접합되는 협폭부를 구획하는 것을 특징으로 하는 헤드 서스펜션 어셈블리.
(부기 2)
부기 1에 기재한 헤드 서스펜션 어셈블리에 있어서, 상기 협폭부의 측면 가장자리로부터 상승하는 리브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드 서스펜션 어셈블리.
(부기 3)
부기 2에 기재한 헤드 서스펜션 어셈블리에 있어서, 상기 힌지 플레이트의 측면 가장자리로부터 상승하는 리브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드 서스펜션 어셈블리.
(부기 4)
부기 1에 기재한 헤드 서스펜션 어셈블리에 있어서, 상기 광폭부의 후면 가장자리로부터 상승하는 리브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드 서스펜션 어셈블리.
(부기 5)
부기 1에 기재한 헤드 서스펜션 어셈블리에 있어서, 상기 힌지 플레이트의 전단은 상기 협폭부의 전단으로 구획되어 헤드 슬라이더를 지지하는 돌기와, 상기 협폭부의 후단과의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 헤드 서스펜션 어셈블리.
(부기 6)
부기 1에 기재한 헤드 서스펜션 어셈블리에 있어서, 상기 로드 빔은 상기 광폭부의 전단 및 협폭부의 후단 사이에서 상기 광폭부 및 협폭부에 일체화되어, 상기 광폭부로부터 협폭부를 향함에 따라 앞이 가는 보강부를 구획하는 것을 특징으로 하는 헤드 서스펜션 어셈블리.
(부기 7)
부기 6에 기재한 헤드 서스펜션 어셈블리에 있어서, 전단에서 헤드 슬라이더를 지지하면서 상기 로드 빔에 접합되며, 상기 광폭부의 후단을 향해 적어도 부분적으로 상기 협폭부의 폭보다 큰 폭으로 넓어지는 모재를 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드 서스펜션 어셈블리.
(부기 8)
부기 1에 기재한 헤드 서스펜션 어셈블리에 있어서, 상기 로드 빔은 스테인레스강보다도 경량의 금속 재료로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드 서스펜션 어셈블리.
(부기 9)
부기 1에 기재한 헤드 서스펜션 어셈블리에 있어서, 상기 로드 빔 및 힌지 플레이트의 적어도 어느 하나는, 한 쌍의 금속 박판으로 형성되는 라미네이트재로 구성되며, 그 전단은 1장의 금속 박판으로 구획되는 것을 특징으로 하는 헤드 서스펜션 어셈블리.
(부기 10)
부기 1에 기재한 헤드 서스펜션 어셈블리에 있어서, 상기 광폭부 및 협폭부는 T자 형상으로 구획되는 것을 특징으로 하는 헤드 서스펜션 어셈블리.
(부기 11)
베이스 플레이트와, 베이스 플레이트로부터 전방으로 소정의 간격으로 이격되는 로드 빔과, 베이스 플레이트 및 로드 빔에 접합되어 소정의 탄성력을 발휘하는 힌지 플레이트를 구비하며, 로드 빔은 힌지 플레이트에 접합되는 제1 폭의 광폭부와, 제1 폭보다 작은 제2 폭으로 광폭부의 전단으로부터 전방으로 연장되어 힌지 플레이트에 접합되는 협폭부를 구획하는 헤드 서스펜션 어셈블리가 내장되는 것을 특징으로 하는 기억 장치.
(부기 12)
부기 11에 기재한 기억 장치에 있어서, 상기 협폭부의 측면 가장자리로부터 상승하는 리브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기억 장치.
(부기 13)
부기 12에 기재한 기억 장치에 있어서, 상기 힌지 플레이트의 측면 가장자리로부터 상승하는 리브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기억 장치.
(부기 14)
부기 11에 기재한 기억 장치에 있어서, 상기 광폭부의 후면 가장자리로부터 상승하는 리브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기억 장치.
(부기 15)
부기 11에 기재한 기억 장치에 있어서, 상기 힌지 플레이트의 전단은 상기 협폭부의 전단으로 구획되어 헤드 슬라이더를 지지하는 돌기와, 상기 협폭부의 후단과의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 기억 장치.
(부기 16)
부기 11에 기재한 기억 장치에 있어서, 상기 로드 빔은 상기 광폭부의 전단 및 협폭부의 후단 사이에서 상기 광폭부 및 협폭부로 일체화되며, 상기 광폭부로부터 협폭부를 향함에 따라 앞이 가는 보강부를 구획하는 것을 특징으로 하는 기억 장치.
(부기 17)
부기 16에 기재한 기억 장치에 있어서, 전단에서 헤드 슬라이더를 지지하면서 상기 로드 빔에 접합되며, 적어도 부분적으로 상기 협폭부보다 큰 폭으로 넓어 지는 모재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기억 장치.
(부기 18)
부기 11에 기재한 기억 장치에 있어서, 상기 로드 빔은 스테인레스강보다도 경량의 금속 재료로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 기억 장치.
(부기 19)
부기 11에 기재한 기억 장치에 있어서, 상기 로드 빔 및 힌지 플레이트의 적어도 어느 하나는 한 쌍의 금속 박판으로 형성되는 라미네이트재로 구성되며, 그 전단은 1 장의 금속 박판으로 구획되는 것을 특징으로 하는 기억 장치.
(부기 20)
부기 11에 기재한 기억 장치에 있어서, 상기 광폭부 및 협폭부는 T자 형상으로 구획되는 것을 특징으로 하는 기억 장치.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 공진을 저감할 수 있는 헤드 서스펜션 어셈블리가 제공될 수 있다.

Claims (5)

  1. 베이스 플레이트와, 이 베이스 플레이트로부터 전방으로 소정의 간격으로 이격되는 로드 빔과, 상기 베이스 플레이트 및 상기 로드 빔에 접합되어 소정의 탄성력을 발휘하는 힌지 플레이트를 포함하고,
    상기 로드 빔은, 상기 힌지 플레이트에 접합되는 제1 폭의 광폭부와, 제1 폭보다 작은 제2 폭으로 상기 광폭부의 전단으로부터 전방으로 연장되어 상기 힌지 플레이트에 접합되는 협폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 서스펜션 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 로드 빔은, 상기 광폭부의 전단 및 상기 협폭부의 후단의 사이에서 상기 광폭부 및 상기 협폭부에 일체화되어 상기 광폭부로부터 상기 협폭부를 향함에 따라 폭이 좁아지는 보강부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 서스펜션 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서, 전단에서 헤드 슬라이더를 지지하면서 상기 로드 빔에 접합되어, 상기 광폭부의 후단을 향해 적어도 부분적으로 상기 협폭부의 폭보다 큰 폭으로 넓어지는 모재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 서스펜션 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광폭부 및 상기 협폭부는 T자 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드 서스펜션 어셈블리.
  5. 베이스 플레이트와, 이 베이스 플레이트로부터 전방으로 소정의 간격으로 이격되는 로드 빔과, 상기 베이스 플레이트 및 상기 로드 빔에 접합되어 소정의 탄성력을 발휘하는 힌지 플레이트를 포함하고,
    상기 로드 빔은, 상기 힌지 플레이트에 접합되는 제1 폭의 광폭부와, 제1 폭보다 작은 제2 폭으로 상기 광폭부의 전단으로부터 전방으로 연장되어 상기 힌지 플레이트에 접합되는 협폭부를 포함하는 헤드 서스펜션 어셈블리가 내장되는 것을 특징으로 하는 기억 장치.
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