(57)【要約】【課題】ハードディスクドライブの作動中にスライダの振動が緩和されるように構造が改善されたフレクシャ、フレクシャを具備したヘッドサスペンション組立体、およびヘッドサスペンション組立体を具備したハードディスクドライブを提供する。【解決手段】ハードディスクドライブのスライダ１５０を支持するフレクシャ１３０であって、スライダ１５０が支持されるスライダ支持面１３６と、スライダ支持面１３６を弾性支持する横ビーム１３４と、スライダ支持面１３６の振動を抑制する緩衝ユニット（前方吸振体１４２、後方吸振体１３８）と、を具備した。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハードディスクドライブのスライダを支持するフレクシャであって、
前記スライダが支持されるスライダ支持面と、
前記スライダ支持面を弾性支持する横ビームと、
前記スライダ支持面の振動を抑制する緩衝ユニットと、
を具備したことを特徴とするフレクシャ。
【請求項２】
前記緩衝ユニットは、弾性物質からなる少なくとも１つの吸振体を具備したことを特徴とする、請求項１に記載のフレクシャ。
【請求項３】
前記少なくとも１つの吸振体は、前記横ビームから離隔する方向で前記スライダ支持面から突出した後方吸振体を具備したことを特徴とする、請求項２に記載のフレクシャ。
【請求項４】
前記少なくとも１つの吸振体は、前記スライダ支持面から離隔する方向で前記横ビームから突出した前方吸振体を具備したことを特徴とする、請求項２に記載のフレクシャ。
【請求項５】
前記少なくとも１つの吸振体は、前記フレクシャの長手方向に延長された中心線に対して対称形状になることを特徴とする、請求項２に記載のフレクシャ。
【請求項６】
前記少なくとも１つの吸振体は、中央に開口を具備したことを特徴とする、請求項２に記載のフレクシャ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの吸振体は、互いに離隔した複数の吸振板を具備したことを特徴とする、請求項２に記載のフレクシャ。
【請求項８】
前記緩衝ユニットは、粘性物質によって覆われたことを特徴とする、請求項１に記載のフレクシャ。
【請求項９】
アクチュエータのスイングアームに支持されるロードビームと、
前記ロードビームに一側が固定される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のフレクシャと、
データ記録媒体であるディスクにデータを記録し、前記ディスクに記録されたデータを読み取る磁気ヘッドを搭載し、前記フレクシャの他側に支持されるスライダと、
を具備したことを特徴とするヘッドサスペンション組立体。
【請求項１０】
ベース部材と、
前記ベース部材上で高速回転するデータ記録媒体であるディスクと、
前記ベース部材にピボット自在に装着されたスイングアーム、および前記スイングアームに連結される、請求項９に記載のヘッドサスペンション組立体を具備したアクチュエータと、
を具備したことを特徴とするハードディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブに係り、さらに詳細には、スライダの浮上高さ変動（ｓｌｉｄｅｒ  ｆｌｙｉｎｇ  ｈｅｉｇｈｔ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）特性を改善できるフレクシャと、フレクシャを具備したヘッドサスペンション組立体と、ヘッドサスペンション組立体を具備したハードディスクドライブとに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）は、コンピュータ、ＭＰ３プレーヤ、モバイルホンなどに使われる補助記憶装置の一例であって、磁気ヘッド（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｈｅａｄ）によって記録媒体であるディスクに／からデータを記録／再生する装置である。
【０００３】
図１は、ＨＤＤに備わった一般的なヘッドサスペンション組立体１０の一例を下から見て図示した平面図である。
【０００４】
図１を参照すれば、ヘッドサスペンション組立体１０は、アクチュエータのスイングアーム（図示せず）に結合されるベースプレート１２と、ベースプレート１２にヒンジ１４によって結合されるサスペンション１５と、サスペンション１５の先端に支持されたスライダ２０とを具備する。サスペンション１５は、ヒンジ１４に結合されたロードビーム１６と、ロードビーム１６の一側面に一端部が固定され、他端部がスライダ２０を支持するフレクシャ（ｆｌｅｘｕｒｅ）１７とを具備する。磁気ヘッド２２は、スライダ２０に形成されている。データ記録媒体であるディスク（図示せず）の高速回転時に、スライダ２０は、ディスク表面から僅かに離隔し、磁気ヘッド２２は、ディスクからデータを読み取ったり、ディスクにデータを記録したりする。スライダ２０とディスクとの間の離隔距離を浮上高さという。
【０００５】
ディスクとスライダ２０との間に適切な浮上高さが維持されなければ、問題が発生する。例えば、浮上高さが高すぎれば、記録信号が弱くなりすぎ、ディスクにデータが識別可能な状態で記録されないＷＷ（Ｗｅａｋ  Ｗｒｉｔｅ）が発生し、反対に、浮上高さが低すぎれば、スライダ２０とディスク表面とが直接接触するＨＤＩ（Ｈｅａｄ−Ｄｉｓｋ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が発生し、記録されたデータが消去されたり、ディスク表面が損傷したりする場合がある。
【０００６】
ＨＤＤ作動中に、外部から衝撃が加えられなくとも、スライダ２０は、これを支持するサスペンション１５の振動によって継続的に振動する。このように、スライダ２０がディスク上に浮上している状態で振動することをスライダ浮上高さ変動という。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ディスクのデータ集積度が向上するにつれて、浮上高さが次第に低くなってきており、現在、直径３．５インチのディスクを具備したＨＤＤの場合、浮上高さは、５〜１０ｎｍに過ぎない。従って、スライダの浮上高さ変動が大きければ、上記問題、特にＨＤＩ問題が引き起こされる可能性が高く、製品の耐久性に悪影響を及ぼす場合がある。
【０００８】
本発明は、ハードディスクドライブの作動中にスライダの振動が緩和されるように構造が改善されたフレクシャと、フレクシャを具備したヘッドサスペンション組立体と、ヘッドサスペンション組立体を具備したハードディスクドライブとを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の観点によれば、ハードディスクドライブのスライダを支持するフレクシャであって、スライダが支持されるスライダ支持面と、スライダ支持面を弾性支持する横ビームと、スライダ支持面の振動を抑制する緩衝ユニットと、を具備したことを特徴とするフレクシャが提供される。
【００１０】
上記緩衝ユニットは、弾性物質からなる少なくとも１つの吸振体を具備してもよい。
【００１１】
上記少なくとも１つの吸振体は、横ビームから離隔する方向でスライダ支持面から突出した後方吸振体を具備してもよい。上記少なくとも１つの吸振体は、スライダ支持面から離隔する方向で横ビームから突出した前方吸振体を具備してもよい。
【００１２】
上記少なくとも１つの吸振体は、フレクシャの長手方向に延長された中心線に対して対称形状になってもよい。上記少なくとも１つの吸振体は、中央に開口を具備してもよい。上記少なくとも１つの吸振体は、互いに離隔した複数の吸振板を具備してもよい。
【００１３】
上記緩衝ユニットは、粘性物質によって覆われてもよい。
【００１４】
本願発明の第２の観点によれば、アクチュエータのスイングアームに支持されるロードビームと、ロードビームに一側が固定される上記フレクシャと、データ記録媒体であるディスクにデータを記録し、ディスクに記録されたデータを読み取る磁気ヘッドを搭載し、フレクシャの他側に支持されるスライダと、を具備したことを特徴とするヘッドサスペンション組立体が提供される。
【００１５】
本願発明の第３の観点によれば、ベース部材と、ベース部材上で高速回転するデータ記録媒体であるディスクと、ベース部材にピボット自在に装着されたスイングアーム、およびスイングアームに連結される、上記ヘッドサスペンション組立体を具備したアクチュエータと、を具備したことを特徴とするハードディスクドライブが提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ハードディスクドライブの作動中にスライダの振動を緩和することによって、ハードディスクドライブの記録エラーを減少させ、ＨＤＩ（Ｈｅａｄ−Ｄｉｓｋ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）によるスライダおよびディスクの損傷を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一般的なヘッドサスペンション組立体の一例を下から見て図示した平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＨＤＤを図示した斜視図である。
【図３】図２のヘッドサスペンション組立体を拡大して図示した平面図である。
【図４】図３のヘッドサスペンション組立体を下から見て図示した平面図である。
【図５】図４のフレクシャを図示した平面図である。
【図６】ＨＤＤ作動時のスライダの振動特性を示すグラフであって、一般的なヘッドサスペンション組立体を具備した場合の振動特性を示すグラフである。
【図７】ＨＤＤ作動時にスライダの振動特性を示すグラフであって、本発明の一実施形態に係るヘッドサスペンション組立体を具備した場合の振動特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態に係るフレクシャと、フレクシャを具備したヘッドサスペンション組立体と、ヘッドサスペンション組立体を具備したＨＤＤについて詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１９】
図２は、本発明の一実施形態に係るＨＤＤを図示した斜視図である。
【００２０】
図２を参照すれば、ＨＤＤ１００は、ベース部材１０１およびこれに結合されたカバー部材（図示せず）からなるハウジングの内部空間に、スピンドルモータ１０４、データ記録媒体であるディスク１０５、およびアクチュエータ１１０を具備する。スピンドルモータ１０４は、ディスク１０５を高速回転させるためのものであり、ベース部材１０１に固設される。ディスク１０５は、スピンドルモータ１０４に結合されて矢印方向に高速回転し、ディスク１０５の表面には、高速回転によって、矢印と同じ方向に流動する空気フローが誘導される。
【００２１】
アクチュエータ１１０は、データの記録または再生を行う磁気ヘッド１５５（図４参照）が形成されたスライダ１５０（図４参照）を含む。磁気ヘッド１５５は、データが記録されたディスク１０５表面の特定トラックから生成される磁界の変化を感知してデータを再生する。また、磁気ヘッド１５５に、データに対応する記録信号が入力されると磁界が形成され、この磁界がディスク１０５表面を磁化させて特定トラックにデータが記録される。アクチュエータ１１０のスイングアーム１１３を駆動することによって、スライダ１５０は、ディスク１０５上の特定トラックに移動できる。
【００２２】
アクチュエータ１１０は、ピボットベアリング１１１の挿入によりベース部材１０１に回動自在に装着されるスイングアーム１１３と、スイングアーム１１３の先端部に結合されたヘッドサスペンション組立体１２０とを具備する。ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）１０９は、アクチュエータ１１０と、ベース部材１０１の下に配された主回路基板（図示せず）とを電気的に連結する。
【００２３】
図３は、図２のヘッドサスペンション組立体１２０を拡大して図示した平面図であり、図４は、図３のヘッドサスペンション組立体１２０を下から見て図示した平面図であり、図５は、図４のフレクシャ１３０を図示した平面図である。
【００２４】
図３および図４を参照すれば、ヘッドサスペンション組立体１２０は、スイングアーム１１３（図２参照）に結合されるベースプレート１２１と、ベースプレート１２１にヒンジ１２３によって結合されるサスペンション１２５と、サスペンション１２５の先端に支持されたスライダ１５０とを具備する。ベースプレート１２１とスイングアーム１１３の先端部は、スウェージング（ｓｗａｇｉｎｇ）によって結合され、このためにベースプレート１２１には、スウェージングホール１２２が設けられる。サスペンション１２５は、ヒンジ１２３に結合されたロードビーム１２６と、ロードビーム１２６のディスク対面に一端部が固定され、他端部がスライダ１５０を支持するフレクシャ（ｆｌｅｘｕｒｅ）１３０とを具備する。
【００２５】
ディスク１０５の高速回転によって誘導された空気フローがディスク１０５の表面とスライダ１５０のディスク対面との間を通過すると、スライダ１５０には、揚力が作用する。スライダ１５０は、スライダ１５０をディスク１０５の側に付勢するサスペンション１２５の弾性付勢力と揚力とが平衡をなす高さで、浮上状態を維持する。浮上状態において、スライダ１５０に形成された磁気ヘッド１５５は、ディスク１０５に／からデータを記録／再生する。
【００２６】
ヘッドサスペンション組立体１２０は、磁気ヘッド１５５とＦＰＣ１０９（図２参照）とを電気的に連結するインターコネクト（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）１２４をさらに具備する。インターコネクト１２４およびＦＰＣ１０９を介して、記録信号が主回路基板（図示せず）から磁気ヘッド１５５に伝送され、再生信号が磁気ヘッド１５５から主回路基板（図示せず）に伝送される。
【００２７】
図５を参照すれば、フレクシャ１３０は、一側にロードビーム１２６（図４参照）に固結されるロードビーム結合面１３１を具備し、他側にスライダ１５０（図４参照）が支持されるスライダ支持面（ｔｏｎｇｕｅ）１３６を具備する。フレクシャ１３０の他側は、ロードビーム１２６に固定されていない自由端である。ロードビーム１２６からスライダ支持面１３６に向かって突出したディンプル１２８は、スライダ支持面１３６を点接触状態で支持する。これによって、スライダ支持面１３６に支持されたスライダ１５０（図４参照）は、ディスク１０５（図２参照）上に浮上した状態で、ローリングおよびピッチングする。ローリングは、ディンプル１２８を経由してフレクシャ１３０の長手方向に延長する仮想の第２線Ｌ２に対するスライダ１５０（図４参照）の少量のピボット動作を意味し、ピッチングは、ディンプル１２８を経由して第２線Ｌ２と直交する仮想の第１線Ｌ１に対するスライダ１５０の少量のピボット動作を意味する。
【００２８】
スライダ１５０（図４参照）は、スライダ支持面１３６に直接付着されてもよい。一方、図示されてはいないが、スライダ１５０のトラック追従時の信頼性を高めるために、スライダ支持面１３６とスライダ１５０との間に、マイクロアクチュエータが介在してもよい。ＦＰＣ１０９（図２参照）とインターコネクト１２４（図４参照）とを介して、マイクロアクチュエータを駆動するための駆動信号が伝送されてもよい。
【００２９】
３．５インチ径のディスクを具備したＨＤＤの場合、スライダ支持面１３６の長さＴ１は約０．５ｍｍであり、幅Ｔ２は約０．７ｍｍである。スライダ支持面１３６は、第１線Ｌ１と同じ方向に延長された横ビーム１３４によって弾性支持される。横ビーム１３４の両端は、一対の外側のビーム（ｏｕｔｒｉｇｇｅｒ）１３２によって、ロードビーム結合面１３１と連結される。
【００３０】
フレクシャ１３０は、スライダ支持面１３６からアクチュエータ１１０（図２参照）のスイングアーム１１３（図２参照）に向かって突出した後方吸振体（ｒｅａｒ  ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  ａｂｓｏｒｂｅｒ）１３８と、横ビーム１３４から後方吸振体１３８の突出方向と反対方向に突出した前方吸振体（ｆｏｒｗａｒｄ  ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  ａｂｓｏｒｂｅｒ）１４２とをさらに具備する。後方吸振体１３８と前方吸振体１４２は、ディンプル１２８に対して互いに反対方向に離隔している。すなわち、スライダ１５０（図４参照）が支持されるスライダ支持面１３６の両側に、弾性的に振動しうる質量部（ｍａｓｓ）が存在するので、第１線Ｌ１に対するスライダ支持面１３６およびこれに支持されたスライダ１５０のピッチングモード振動が減少しうる。
【００３１】
また、後方吸振体１３８と前方吸振体１４２は、フレクシャ１３０の長手方向に延長された中心線である第２線Ｌ２に対して形状が対称になる。すなわち、第２線Ｌ２に対して、両側に対称になる弾性的に振動しうる質量部が存在するので、第２線Ｌ２に対するスライダ支持面１３６およびこれに支持されたスライダ１５０のローリングモード振動が減少しうる。
【００３２】
後方吸振体１３８と前方吸振体１４２は、粘性物質１４０、１４７によって覆われてもよい。粘性物質１４０、１４７は、振動を減衰させるダンパとして機能する。吸振体１３８、１４２は、高分子樹脂からなるフィルムを付着させたり、高分子物質を塗布して硬化させたりして、粘性物質１４０、１４７により覆われる。粘性物質１４０、１４７は、吸振体１３８、１４２の一側面または両側面に形成されうる。
【００３３】
後方吸振体１３８は、スライダ支持面１３６から遠ざかるほど幅が狭くなる台形形状を有し、中央に開口１３９を具備する。前方吸振体１４２もまた、スライダ支持面１３６および横ビーム１３４から遠ざかるほど幅が狭くなる台形形状を有し、中央に開口１４５を具備する。前方吸振体１４２は、内側の第１吸振板１４３と、第１吸振板１４３から所定間隔で離隔して第１吸振板１４３を取り囲む第２吸振板１４６とを具備する。開口１４５は、第１吸振板１４３の中央に設けられる。図５に図示されている後方吸振体１３８と前方吸振体１４２との形状は、一例に過ぎず、直方体形状、放物線形状などに変形されてもよい。また、吸振体１３８、１４２の中央の開口１３９、１４５は、必ずしも要求されるものではない。また、図５に図示されている実施形態とは異なり、後方吸振体１３８は、互いに離隔した複数の吸振板を具備してもよい。
【００３４】
３．５インチ径のディスクを具備したＨＤＤの場合、後方吸振体１３８の長さＲ１は約１．３ｍｍであり、スライダ支持面１３６と繋がる部分の広い幅Ｒ２は約０．７ｍｍであり、末端部の狭い幅Ｒ３は約０．１６ｍｍである。また、前方吸振体１４２の長さＦ１は約１．３ｍｍであり、横ビーム１３４と繋がる部分の広い幅Ｆ２は約１．５ｍｍであり、末端部の狭い幅Ｆ３は約０．４ｍｍである。
【００３５】
フレクシャ１３０は、１枚の金属板を切断、またはパンチングして形成されうる。また、フレクシャ１３０の剛度および弾性係数は、ロードビーム１２６（図３、図４参照）の剛度および弾性係数より小さい。フレクシャ１３０とロードビーム１２６との固有振動数差を大きくすれば、２つの部材１３０、１２６間の振動カップリングを抑制し、全体的なスライダ浮上高さの変動特性を向上させることができる。従って、フレクシャ１３０とロードビーム１２６との剛度の差および弾性係数の差は、可能な限り大きくなるように設計される。
【００３６】
本発明の発明者は、コンピュータシミュレーションにより、一般的なヘッドサスペンション組立体１０（図１参照）を具備したＨＤＤと、本発明の一実施形態に係るヘッドサスペンション組立体１２０（図４参照）を具備したＨＤＤとのスライダ浮上高さの変動特性を比較した。図６は、一般的なヘッドサスペンション組立体１０（図１参照）を具備したＨＤＤを作動させた時のスライダ振動特性を示すグラフであり、図７は、本発明の一実施形態に係るヘッドサスペンション組立体１２０（図４参照）を具備したＨＤＤを作動させた時のスライダ振動特性を示すグラフである。シミュレーションに適用された従来のＨＤＤと本発明の一実施形態に係るＨＤＤは、いずれも３．５インチ径のディスクを具備したＨＤＤである。図６および図７の縦軸は、スライダの単位質量当たり運動エネルギーを示し、これは、振動するスライダの振幅サイズに比例する。
【００３７】
図６を参照すれば、一般的なＨＤＤのコンピュータシミュレーションの結果では、スライダの単位質量当たり運動エネルギーが１．０（ｍｍ／ｓ）２を瞬間的に超えており、平均的な単位質量当たり運動エネルギーは、０．１５６（ｍｍ／ｓ）２であり、標準偏差は、０．１４８（ｍｍ／ｓ）２であった。図７を参照すれば、本発明の一実施形態に係るＨＤＤ１００（図２）のコンピュータシミュレーションの結果では、スライダの単位質量当たり運動エネルギーが０．６（ｍｍ／ｓ）２を瞬間的に超えることはなく、平均的な単位質量当たり運動エネルギーは、０．１０３（ｍｍ／ｓ）２であり、標準偏差は０．０９３（ｍｍ／ｓ）２であった。図６と図７との比較によれば、図７の結果が図６の結果より著しく改善されていることを確認することができる。
【００３８】
一方、本発明の発明者は、一般的なＨＤＤのスライダ２０と、本発明の一実施形態に係るＨＤＤのスライダ１５０とのローリングモード振動特性もまた、コンピュータシミュレーションにより比較した。ディスクの中心に相対的に近いスライダ２０、１５０の一側端部を内側端部、ディスクの中心から相対的に遠いスライダ２０、１５０の他側端部を外側端部、内側端部と外側端部との中心点を中央部とすれば、一般的なＨＤＤのスライダ２０では、内側端部の平均振幅は０．３０９ｎｍであり、平均振動速度は２９５．０μｍ／ｓであった。
【００３９】
また、外側端部の平均振幅は０．３１８ｎｍであり、平均振動速度は３０９．４μｍ／ｓであり、中央部の平均振幅は０．１６８ｎｍであり、平均振動速度は１８２．５μｍ／ｓであった。これに対して本発明の一実施形態に係るＨＤＤ１００（図２）のスライダ１５０では、内側端部の平均振幅は０．２５３ｎｍであり、平均振動速度は２４１．４μｍ／ｓであり、外側端部の平均振幅は０．２６２ｎｍであり、平均振動速度は２５７．０μｍ／ｓであり、中央部の平均振幅は０．１２７ｎｍであり、平均振動速度は１３８．６μｍ／ｓであった。上記結果によれば、やはり、本発明の一実施形態に係るＨＤＤのスライダ１５０のローリングモード振動特性が、一般的なＨＤＤの場合よりも著しく改善されていることを確認することができる。
【００４０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４１】
１０、１２０    ヘッドサスペンション組立体
１２、１２１    ベースプレート
１４、１２３    ヒンジ
１５、１２５    サスペンション
１６、１２６    ロードビーム
１７、１３０    フレクシャ
２０、１５０    スライダ
２２、１５５    磁気ヘッド
１００    ＨＤＤ
１０１    ベース部材
１０４    スピンドルモータ
１０５    ディスク
１０９    ＦＰＣ
１１０    アクチュエータ
１１１    ピボットベアリング
１１３    スイングアーム
１２２    スウェージングホール
１２４    インターコネクト
１２８    ディンプル
１３１    ロードビーム結合面
１３２    外側ビーム
１３４    横ビーム
１３６    スライダ支持面
１３８    後方吸振体
１３９、１４５    開口
１４０、１４７    粘性物質
１４２    前方吸振体
１４３    第１吸振板
１４６    第２吸振板
Ｌ１    第１線
Ｌ２    第２線
【図１】
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【図２】
2010061784.tif 000004
【図３】
2010061784.tif 000005
【図４】
2010061784.tif 000006
【図５】
2010061784.tif 000007
【図６】
2010061784.tif 000008
【図７】
2010061784.tif 000009