(57)【要約】【課題】  ディスク・ドライブ装置の耐衝撃性能を向上する。【解決手段】  本発明の一実施形態にかかるヘッド・アクチュエータ・アセンブリにおいて、アーム・ベンディング・モードとコイル・ベンディング・モードの共振周波数差が所定値以下に設定される。これら２つのモードの間に位相差が存在することから、２つの共振周波数を近づけることによって、アーム・ベンディング・モードの振動ゲインを大きく低下させることができる。これにより、外部からの衝撃によってヘッドと記録ディスクとの衝突を抑制し、ディスク・ドライブ装置の耐衝撃性能を向上することができる。【選択図】  図２
2006179117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク・ドライブ装置において、回動することによってヘッドを回転する記録ディスク上でポジショニングするアクチュエータであって、
その先端部にヘッドが固定されるサスペンション部と、
前記先端部の反対側において、前記サスペンション部と結合されているアーム部と、
前記サスペンション部の反対側において前記アーム部と結合され、回動軸が嵌合する開口を有する軸受部と、
前記アーム部の反対側において前記軸受部と結合され、その内周にコイルを保持し、そのコイルを保持する内周の厚みが前記コイルの厚みよりも薄いコイル・サポート部と、
を備えるアクチュエータ。
【請求項２】
前記サスペンション部にヘッドが固定された状態において、前記回動軸方向におけるコイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数との差は８００Ｈｚ以下である、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記軸受部の前記コイル・サポート部側に、前記回動軸と実質的に垂直な方向において延びるスリットを前記回動軸に向かって凹設してなる、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
記録ディスクにアクセスするヘッドと、回動することによって前記ヘッドを回転する記録ディスク上でポジショニングするアクチュエータと、を備えるヘッド・アクチュエータ・アセンブリであって、
その先端部に前記ヘッドを保持するサスペンション部と、
前記ヘッドの反対側において、前記サスペンション部に結合されているアーム部と、
前記サスペンション部の反対側において前記アーム部に結合され、回動軸が嵌合する開口を有する軸受部と、
前記アーム部の反対側において前記軸受部に結合されたコイル・サポート部と、
前記コイル・サポート部の内周に固定されたコイルと、
を備え、
前記回動軸方向におけるコイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数との差は１０５０Ｈｚ以下である、ヘッド・アクチュエータ・アセンブリ。
【請求項５】
前記コイル・サポート部の前記コイルを保持する内周の厚みが前記コイルの厚みよりも小さい、請求項４に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記軸受部の前記コイル・サポート部側に、前記回動軸と実質的に垂直な方向において延びるスリットを前記回動軸に向かって凹設してなる、請求項４に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記回動軸方向におけるコイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数との差は８００Ｈｚ以下である、請求項４に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記回動軸方向におけるコイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数との差は５００Ｈｚ以下である、請求項４に記載のアクチュエータ。
【請求項９】
ベースと、
前記ベース内に固定され、記録ディスクを回転するモータと、
前記記録ディスクにアクセスするヘッドと、回動することによって前記ヘッドを回転する記録ディスク上でポジショニングするアクチュエータとを有するヘッド・アクチュエータ・アセンブリと、を備えるディスク・ドライブ装置であって、
前記ヘッド・アクチュエータ・アセンブリは、
その先端部に前記ヘッドを保持するサスペンション部と、
前記先端部の反対側において、前記サスペンション部に結合されているアーム部と、
前記サスペンション部の反対側において前記アーム部に結合され、回動軸が嵌合する開口を有する軸受部と、
前記アーム部の反対側において前記軸受部に結合されたコイル・サポート部と、
前記コイル・サポート部の内周面に固定されたコイルと、
を備え、
前記回動軸方向におけるコイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数との差は１０５０Ｈｚ以下である、
ディスク・ドライブ装置。
【請求項１０】
ベースと、
前記ベース内に固定され、記録ディスクを回転するモータと、
前記記録ディスクにアクセスするヘッドと、回動することによって前記ヘッドを回転する記録ディスク上でポジショニングするアクチュエータとを有するヘッド・アクチュエータ・アセンブリと、を備えるディスク・ドライブ装置であって、
前記ヘッド・アクチュエータ・アセンブリは、
その先端部にヘッドが固定されるサスペンション部と、
前記先端部の反対側において、前記サスペンション部と結合されているアーム部と、
前記サスペンション部の反対側において前記アーム部と結合され、回動軸が嵌合する開口を有する軸受部と、
前記アーム部の反対側において前記軸受部と結合し、その内周にコイルが固定され、そのコイルが固定された内周の厚みがコイルの厚みよりも小さいコイル・サポート部と、
を備える、
ディスク・ドライブ装置。
【請求項１１】
ベースと、
前記ベース内に固定され、記録ディスクを回転するモータと、
前記記録ディスクにアクセスするヘッドと、回動することによって前記ヘッドを回転する記録ディスク上でポジショニングするアクチュエータとを有するヘッド・アクチュエータ・アセンブリと、を備えるディスク・ドライブ装置であって、
前記ヘッド・アクチュエータ・アセンブリは、
その先端部にヘッドが固定されるサスペンション部と、
前記先端部の反対側において、前記サスペンション部と結合されているアーム部と、
前記サスペンション部の反対側において前記アーム部と結合され、回動軸が嵌合する開口を有する軸受部と、
前記アーム部の反対側において前記軸受部と結合され、その内周にコイルが固定されたコイル・サポート部と、を備え、
前記軸受部の前記コイル・サポート部側に、前記回動軸と実質的に垂直な方向において延びるスリットを前記回動軸に向かって凹設してなる
ディスク・ドライブ装置。
【請求項１２】
前記スリットは、前記コイル・サポート部の回動方向における端から端まで延びている、請求項１１に記載のディスク・ドライブ装置
【請求項１３】
前記回動軸方向における前記コイル・サポート部の両側に、前記スリットが凹設されている、請求項１１に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項１４】
前記コイル・サポート部の厚みが前記コイルの厚みよりも小さい、請求項１１に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項１５】
前記回動軸方向におけるコイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数との差は８００Ｈｚ以下である、請求項１１に記載のディスク・ドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスク・ドライブ装置、それに用いられるアクチュエータ及びヘッド・アクチュエータ・アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクや磁気テープなどの様々な態様のメディアを使用するデータ記憶装置が知られている。その中で、ハードディスク・ドライブ（以下、ＨＤＤ）は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。さらに、コンピュータにとどまらず、動画像記録再生装置、カーナビゲーション・システム、携帯電話、あるいはデジタル・カメラなどで使用されるリムーバブルメモリなど、ＨＤＤの用途は、その優れた特性により益々拡大している。
【０００３】
ＨＤＤで使用される磁気ディスクは同心円状に形成された複数のトラックを有しており、各トラックは複数のセクタに区分されている。各セクタにはサーボ・データと、ユーザ・データが記憶される。スピンドル・モータが磁気ディスクを回転し、薄膜素子であるヘッド素子部がセクタのサーボ・データに従って所望のアドレス位置にアクセスすることによって、磁気ディスクへのデータ書き込みあるいはデータ読み出しを行うことができる。
【０００４】
ヘッド素子部はスライダに固定されており、これらがヘッドを構成する。スライダが回転している磁気ディスク上を浮上することによって、ヘッドもしくはヘッド素子部を磁気ディスク上の所望の位置にポジショニングすることができる。データ読み出し処理において、ヘッド素子部が磁気ディスクから読み出した信号は、信号処理回路によって波形整形や復号処理などの所定の信号処理が施され、ホストに送信される。ホストからの転送データは、信号処理回路によって所定処理された後に、磁気ディスクに書き込まれる。
【０００５】
ＨＤＤにおいては、磁気ディスクの回転による振動が問題とされる他に（例えば特許文献１を参照。）、外部との衝突に対する耐衝撃性が要求される。上述のように、ＨＤＤは様々な製品に実装されることから、実装製品に対応した耐衝撃性能が必要され、特に、ノートＰＣやデジタカメラなど、可搬性を有する製品においては特に高い耐衝撃性能が要求される。実際の製品の製造においては、ＨＤＤもしくはＨＤＤが実装された製品を床面に落下させることによって、ＨＤＤの耐衝撃性能を測定している。
【０００６】
一方、ＨＤＤの小型化、面記録密度増加、コスト低減、シーク速度向上などの観点から、スライダのダウンサイジングが進んでいる。スライダのサイズは、ＩＤＥＭＡ（International Disk Drive Equipment and Materials Association）スタンダートとして規定されている。具体的には、サイズが大きい順に、ミニ・スライダ、マイクロ・スライダ、ナノ・スライダ、ピコ・スライダ、フェムト・スライダの各スライダ・サイズが規定されている。現在のＨＤＤにおいてはピコ・スライダが主流であるが、今後、より多くのＨＤＤにおいてフェムト・スライダが使用されることが予想される。
【特許文献１】特開平１０−３２０９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
フェムト・スライダを使用するＨＤＤの耐衝撃特性を検討したところ、発明者らは、従来のピコ・スライダでは認められないハード・エラーが発生することを見出した。具体的には、落下による衝撃によって、磁気ディスクにキズがつくことが認められた。鋭意検討したところ、ＨＤＤが床面と衝突することによってスピンドル・モータが振動し、磁気ディスクにスライダが衝突することによって、磁気ディスクにキズがつくことがわかった。フェムト・スライダはその浮上高が小さいため、外部衝撃による磁気ディスクとスライダとの衝突による問題がはっきりと顕在化したものと考えられる。
【０００８】
ヘッド（スライダ）と磁気ディスクとの衝突を防止するためには、ヘッドを保持するアクチュエータのアーム部の振動ゲインを低下させることが考えられる。アーム部の振動ゲインを低下させるには、例えば、その厚みを厚くする、形状を大きくする、もしくは比重の大きな材料を使用して、その剛性を上げることが考えられる。しかし、これらはアクチュエータのイナーシャ増につながるため、シーク・タイムが増加する。また、特にモバイル機器に使用される２．５インチ以下のＨＤＤにおいては、小型・軽量化が重視されているため、アーム部の重量を増加することは困難である。
【０００９】
本発明は上記事情を背景としてなされたものであって、ディスク・ドライブ装置の耐衝撃性能を向上することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様は、ディスク・ドライブ装置において、回動することによってヘッドを回転する記録ディスク上でポジショニングするアクチュエータであって、その先端部にヘッドが固定されるサスペンション部と、前記先端部の反対側において、前記サスペンション部と結合されているアーム部と、前記サスペンション部の反対側において前記アーム部と結合され、回動軸が嵌合する開口を有する軸受部と、前記アーム部の反対側において前記軸受部と結合され、その内周にコイルを保持し、そのコイルを保持する内周の厚みが前記コイルの厚みよりも薄いコイル・サポート部と、を備える。コイル・サポート部を薄くすることによって、回動軸方向におけるコイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数を近づけ、アーム・ベンディング・モードのゲインを小さくすることができる。
【００１１】
前記サスペンション部にヘッドが固定された状態において、前記回動軸方向におけるコイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数との差は８００Ｈｚ以下であることが好ましい。これによって、アーム・ベンディング・モードのゲインを大きく低減することができる。
【００１２】
前記軸受部の前記コイル・サポート部側に、前記回動軸と実質的に垂直な方向において延びるスリットを前記回動軸に向かって凹設してなることが好ましい。これによって、コイル・サポート部の厚みを保持しつつ、コイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数を近づけることができる。
【００１３】
本発明の他の態様は、記録ディスクにアクセスするヘッドと、回動することによって前記ヘッドを回転する記録ディスク上でポジショニングするアクチュエータと、を備えるヘッド・アクチュエータ・アセンブリであって、その先端部に前記ヘッドを保持するサスペンション部と、前記ヘッドの反対側において、前記サスペンション部に結合されているアーム部と、前記サスペンション部の反対側において前記アーム部に結合され、回動軸が嵌合する開口を有する軸受部と、前記アーム部の反対側において前記軸受部に結合されたコイル・サポート部と、前記コイル・サポート部の内周に固定されたコイルと、を備え、前記回動軸方向におけるコイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数との差は１０５０Ｈｚ以下である。回動軸方向におけるコイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数との差を１０５０Ｈｚ以下とすることで、アーム・ベンディング・モードのゲインを大きく低減することができる。
【００１４】
前記コイル・サポート部の前記コイルを保持する内周の厚みが前記コイルの厚みよりも小さいことが好ましい。あるいは、前記軸受部の前記コイル・サポート部側に、前記回動軸と実質的に垂直な方向において延びるスリットを前記回動軸に向かって凹設してなることが好ましい。この構成によって、コイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数を近づけることができる。
【００１５】
前記回動軸方向におけるコイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数との差は８００Ｈｚ以下であることが好ましい。さらには、前記回動軸方向におけるコイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数との差は５００Ｈｚ以下であることが好ましい。
【００１６】
本発明の他の態様は、ベースと、前記ベース内に固定され、記録ディスクを回転するモータと、前記記録ディスクにアクセスするヘッドと、回動することによって前記ヘッドを回転する記録ディスク上でポジショニングするアクチュエータとを有するヘッド・アクチュエータ・アセンブリと、を備えるディスク・ドライブ装置であって、前記ヘッド・アクチュエータ・アセンブリは、その先端部に前記ヘッドを保持するサスペンション部と、前記先端部の反対側において、前記サスペンション部に結合されているアーム部と、前記サスペンション部の反対側において前記アーム部に結合され、回動軸が嵌合する開口を有する軸受部と、前記アーム部の反対側において前記軸受部に結合されたコイル・サポート部と、前記コイル・サポート部の内周面に固定されたコイルと、を備え、前記回動軸方向におけるコイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数との差は１０５０Ｈｚ以下である。
【００１７】
本発明の他の態様は、ベースと、前記ベース内に固定され、記録ディスクを回転するモータと、前記記録ディスクにアクセスするヘッドと、回動することによって前記ヘッドを回転する記録ディスク上でポジショニングするアクチュエータとを有するヘッド・アクチュエータ・アセンブリと、を備えるディスク・ドライブ装置であって、前記ヘッド・アクチュエータ・アセンブリは、その先端部にヘッドが固定されるサスペンション部と、前記先端部の反対側において、前記サスペンション部と結合されているアーム部と、前記サスペンション部の反対側において前記アーム部と結合され、回動軸が嵌合する開口を有する軸受部と、前記アーム部の反対側において前記軸受部と結合し、その内周にコイルが固定され、そのコイルが固定された内周の厚みがコイルの厚みよりも小さいコイル・サポート部と、を備える。
【００１８】
本発明の他の態様は、ベースと、前記ベース内に固定され、記録ディスクを回転するモータと、前記記録ディスクにアクセスするヘッドと、回動することによって前記ヘッドを回転する記録ディスク上でポジショニングするアクチュエータとを有するヘッド・アクチュエータ・アセンブリと、を備えるディスク・ドライブ装置であって、前記ヘッド・アクチュエータ・アセンブリは、その先端部にヘッドが固定されるサスペンション部と、前記先端部の反対側において、前記サスペンション部と結合されているアーム部と、前記サスペンション部の反対側において前記アーム部と結合され、回動軸が嵌合する開口を有する軸受部と、前記アーム部の反対側において前記軸受部と結合され、その内周にコイルが固定されたコイル・サポート部と、を備え、前記軸受部の前記コイル・サポート部側に、前記回動軸と実質的に垂直な方向において延びるスリットを前記回動軸に向かって凹設してなる。スリットを設けることで、回動軸方向におけるコイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数を近づけ、アーム・ベンディング・モードのゲインを小さくすることができ、ディスク・ドライブ装置の耐衝撃性能を向上することができる。
【００１９】
前記スリットは、前記コイル・サポート部の回動方向における端から端まで延びていることが好ましい。あるいは、前記回動軸方向における前記コイル・サポート部の両側に、前記スリットが凹設されていることが好ましい。これら構成によって、コイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数を確実に近づけることができる。
【００２０】
前記コイル・サポート部の厚みが前記コイルの厚みよりも小さいことが好ましい。スリットと併用することで、コイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数を確実に近づけることができる。ここで、前記回動軸方向におけるコイル・ベンディング・モードの共振周波数とアーム・ベンディング・モードの共振周波数との差は８００Ｈｚ以下であることが好ましい。これによって、アーム・ベンディング・モードのゲインを大きく低減することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ディスク・ドライブ装置の耐衝撃性能を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明を適用可能な実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため必要に応じて重複説明は省略されている。
【００２３】
本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明はディスク装置におけるアクチュエータ構造に関する。本発明の理解の容易のため、最初に、ディスク装置の一例であるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）の全体構成を説明する。図１は、本実施の形態に係るＨＤＤ１００の構成を模式的に示す平面図である。図１において、１０１はデータを記憶する記録媒体（メディア）であって、磁性層が磁化されることによってデータを記憶する不揮発性の記録ディスクである磁気ディスクである。１０２はＨＤＤ１００の各構成要素を収容するベースである。ベース１０２は、ベース１０２の上部開口を塞ぐカバー（不図示）とガスケット（不図示）を介して固定されることによってディスク・エンクロージャを構成し、ＨＤＤ１００の各構成要素を密閉状態で収容することができる。
【００２４】
磁気ディスク１０１はスピンドル・モータ１０３に固定されている。スピンドル・モータ１０３は、所定速度で磁気ディスク１０１を回転する。ヘッド１０５は、スライダと、スライダ表面に固定された変換素子としてのヘッド素子部を備える。ヘッド素子部は、ホスト（不図示）との間で入出力されるデータについて、磁気ディスク１０１への書き込み及び／又は読み出しを行う。ヘッド素子部は、磁気ディスク１０１への記憶データに応じて電気信号を磁界に変換する記録素子及び／又は磁気ディスク１０１からの磁界を電気信号に変換する再生素子を有している。
【００２５】
アクチュエータ１０６は、回動軸１０７に回動自在に保持されており、ＶＣＭ（ボイス・コイル・モータ）１０９によって駆動される。アクチュエータ１０６はヘッド１０５を保持し、回動することによって、磁気ディスク１０１上の所望の位置にヘッドをポジショニングする。アクチュエータ１０６とヘッド１０５とによって、ヘッド・アクチュエータ・アセンブリを構成する。アクチュエータ１０６は、ヘッド１０５が配置されたその先端部から、サスペンション部１１０、アーム部１１１、回動軸１０７が嵌合する嵌合部１０８、コイル・サポート部１１２、フラットコイル１１３の順で結合された各構成部材を備えている。尚、アクチュエータ１０６の構成については、後に詳述される。
【００２６】
１１４はベース１０２に固定された上側ステータ・マグネット保持板である。尚、上側ステータ・マグネット保持板１１４は、主要部が便宜上切り欠いて図示され、外形が破線で示されている。図示されていないが、フラットコイル１１３の下側には、上側ステータ・マグネット保持板１１４との間においてフラットコイル１１３を挟むように、下側ステータ・マグネット保持板が配置される。ＶＣＭ１０９は、フラットコイル１１３、上側ステータ・マグネット保持板１１４に固定されたステータ・マグネット（不図示）、及び下側ステータ・マグネット保持板に固定されたステータ・マグネット（不図示）を備えている。
【００２７】
１１５は、磁気ディスク１０１の回転が停止するときには、ヘッド１０５を磁気ディスク１０１から退避させるためのランプである。１１６はサスペンション部１１０の先端部に形成されたタブである。尚、ヘッド１０５がデータ書き込み／読み出し処理を行わない場合に、磁気ディスク１０１の内周に配置されているゾーンに退避するＣＳＳ（Contact Start and Stop）方式に、本形態のアクチュエータ１０６を適用することも可能である。
【００２８】
ＨＤＤ１００は１枚もしくは積層配置された複数の磁気ディスク１０１を備えることができる。複数枚の磁気ディスク１０１を備える場合、スピンドル・モータ１０３は、その回転軸方向に所定の間隔で、複数の磁気ディスク１０１を一体的に保持する。また、典型的には、磁気ディスク１０１の両面にデータが記憶されるが、磁気ディスク１０１一方のみにデータを記録することも可能である。
【００２９】
ＨＤＤ１００の動作時、スピンドル・モータ１０３は磁気ディスク１０１を所定の速度で回転する。非動作時には、磁気ディスク１０１は静止している。ＶＣＭ１０９は、コントローラ（不図示）からフラットコイル１１３に流される駆動信号に応じて、回動軸１０７を中心としてアクチュエータ１０６を回動し、磁気ディスク１０１の上にヘッド１０５を移動する、もしくは、磁気ディスク１０１の外側へヘッド１０５を移動することができる。
【００３０】
磁気ディスク１０１からのデータの読み取り、書き込みのため、アクチュエータ１０６は回転している磁気ディスク１０１表面のデータ領域上空にヘッド１０５を移動する。アクチュエータ１０６が回動することによって、ヘッド１０５が磁気ディスク１０１の表面の半径方向に沿って移動する。これによって、ヘッド１０５（ヘッド素子部）が所望のトラックにアクセスすることができる。磁気ディスク１０１に対向するスライダのＡＢＳ（Air Bearing Surface）面と回転している磁気ディスク１０１との間の空気の粘性による圧力が、サスペンション部１１０によって磁気ディスク１０１方向に加えられる圧力とバランスすることによって、ヘッド１０５は磁気ディスク１０１上を一定のギャップを置いて浮上する。
【００３１】
磁気ディスク１０１の回転が停止するときには、アクチュエータ１０６はヘッド１０５をデータ領域からランプ１１５に退避させる。アクチュエータ１０６がランプ１１５の方向に回動し、アクチュエータ先端のタブ１１６がランプ１１５のスロープ上を摺動しながら移動し、ランプ１１５上のパーキング面に載ることにより、ヘッド１０５がアンロードされる。ロードのときには、パーキング面に支持されていたアクチュエータ１０６は、ランプ１１５から離脱して磁気ディスク１０１表面上空に移動する。
【００３２】
本形態のアクチュエータ１０６について詳細を説明する。図２は、本形態におけるアクチュエータ１０６の構成を模式的に示す斜視図である。アクチュエータ１０６は、各磁気ディスク１０１の各記録面に対応して、ヘッド１０５及びサスペンション部１１０を備える。アクチュエータ１０６は一つもしくは２つのサスペンションが結合された複数のアーム部１１１を備える。図２に例示されているアクチュエータ１０６は、両面記録される２枚の磁気ディスク１０１に対応した構成を備えている。各サスペンション部１１０及びアーム部１１１は、所定の間隔をおいて重なる位置に配置されている。アーム部１１１及びサスペンション部１１０は、典型的には、ステンレス鋼もしくはアルミニウムなどによって形成される。
【００３３】
具体的に、アクチュエータ１０６は、積層配置された３つのアーム部１１１ａ−１１１ｃ、及び積層配置された４つのサスペンション部１１０ａ−１１０ｄを備えている。サスペンション部１１０ａ−１１０のそれぞれは、その先端にタブ１１６ａ−１１６ｄを備えている。アーム部１１１は、サスペンション部１１０の先端部（タブ１１６）とは反対側において、サスペンション部１１０と結合している。磁気ディスク１０１は、アーム部１１１ａと１１１ｂとの間及びアーム部１１１ｂと１１１ｃとの間に位置する。各サスペンション部１１０ａ−１１０ｄには、磁気ディスク１０１と対向する面にヘッド１０５（不図示）が固着される。
【００３４】
最上段及び最下段のアーム部１１１ａ、１１１ｃのそれぞれには、１つのサスペンション部１１０ａ、１１０ｄのそれぞれが結合している。中段のアーム部１１１ｂの両面のそれぞれにサスペンション部１１０ｂ、１１０ｃが結合している。アーム部１１１とサスペンション部１１０とは、レーザ・スポット溶接、あるいはスエージ加工などによって結合することができる。複数のアーム部１１１ａ−１１１ｃのそれぞれは、各サスペンション部１１０ａ−１１０ｄと反対側において、軸受部１０８に結合している。本例においては、アーム部１１１と軸受部１０８が一体的に形成されているが、これらを別部材により形成することも可能である。
【００３５】
軸受部１０８には、回動軸１０７が嵌合する嵌合穴１０８ａが形成されている。アーム部１１１の反対側において、軸受部１０８にコイル・サポート部１１２が結合している。本例において、軸受部１０８とコイル・サポート部１１２とは一体的に形成されている。従って、アーム部１１１、軸受部１０８及びコイル・サポート部１１２は、一つの部材として形成されている。
【００３６】
コイル・サポート部１１２は、その内周面において、フラットコイル１１３を保持している。フラットコイル１１３は、コイル・サポート部１１２の内周面に樹脂によって固着されている。フラットコイル１１３は、回動軸方向（図２における上下方向）の周囲を囲むように巻いてある。つまり、フラットコイル１１３は、コイル・サポート部１１２の内周面に沿って巻かれている。フラットコイル１１３は、台形となるように巻かれており、嵌合部１０８側が短辺、その反対側が長辺となっている。
【００３７】
コイル・サポート部１１２は、２つのコイル・サポート・アーム部１１２ａ、１１２ｂから構成されている。コイル・サポート・アーム部１１２ａ、１１２ｂのそれぞれは、軸受部１０８側からアクチュエータ１０６の後方（反アーム部１１１側）に向かって、回動軸と垂直な方向に延出している。コイル・サポート・アーム部１１２ａ、１１２ｂは、軸受部１０８について、アーム部１１１と反対側において、フラットコイル１１３を挟持している。コイル・サポート・アーム部１１２ａ、１１２ｂは、その先端、つまり、反アーム部１１１側端が離間するように形成されている。このため、図２の例において、フラットコイル１１３が、アクチュエータ１０６の後ろ側（反嵌合部１０８側）において露出している。なお、２つのコイル・サポート・アーム部１１２ａ、１１２ｂの各先端を結合することもできる。
【００３８】
ヘッド・アクチュエータ・アセンブリは、回動軸方向（Ｚ方向）における複数のベンディング・モードを備えている。その一つは、アーム部１１１の一次共振によるアーム・ベンディング・モードであり、他の一つはフラットコイル１１３の一次共振によるコイル・ベンディング・モードである。フラットコイル１１３はコイル・サポート部１１２の内周面に固定されているため、フラットコイル１１３の一次共振はコイル・サポート部１１２の一次共振と同一である。本形態のヘッド・アクチュエータ・アセンブリは、アーム・ベンディング・モードの共振周波数と、コイル・ベンディング・モードの共振周波数とが近づくように設計される。つまり、ヘッド１０５をアクチュエータ１０６に固定した状態において、アーム・ベンディング・モードとコイル・ベンディング・モードの共振周波数の差が、所定値以下となるように構成される。これによって、アーム・ベンディング・モードのゲインを大きく低下させることができる。
【００３９】
ＨＤＤ１００に外部からの衝撃が加えられると、ゲインの大きいアーム・ベンディング・モードが励起され、アーム部１１１のそれぞれが大きく振動する。これにともない、ヘッド１０５が回動軸方向に大きく振動する。このため、ヘッド１０５が磁気ディスク１０１にアクセス中であり、磁気ディスク１０１の記録面上で浮上している状態において、外部から衝撃が加わると、励起されたアーム・ベンディング・モードにおいて大きく振れたヘッド１０５が磁気ディスク１０１に衝突し、磁気ディスク１０１の記録面をキズつけ、ハード・エラーを発生させる。この問題は、浮上高の低いフェムト・スライダを使用するＨＤＤにおいて特に顕著となる。
【００４０】
ここで、アーム・ベンディング・モードとコイル・ベンディング・モードにおいて、アーム部１１１の振動は位相の進み方が逆（逆位相）になっている。つまり、アーム・ベンディング・モードにおいて、アーム部１１１の振動の位相は遅れる。一方、コイル・ベンディング・モードにおいて、アーム部１１１の振動の位相は進む。図３は、アーム部１１１の振動ゲインとその位相とのシミュレーションによる測定例を示すグラフである。ヘッド・アクチュエータ・アセンブリを加振機にセットし、振動数を変化させながら回動軸方向に振動を加え、アーム部の振動を測定した。ゲインが大きいことは、印加された振動に対して大きく振動することを意味する。
【００４１】
図３において、Ａで示されている部分はアーム・ベンディング・モードに相当し、Ｂで示されている部分がコイル・ベンディング・モードに相当する。アーム・ベンディング・モードの共振周波数において、極めて大きなゲインが認められる。ここで、その位相を見ると、アーム・ベンディング・モードの位相は遅れている。一方、コイル・ベンディング・モードにおいてアーム部の振動の位相が進んでいることがわかる。
【００４２】
このように、アーム・ベンディング・モードとコイル・ベンディング・モードとが逆位相であることから、アーム・ベンディング・モードの共振周波数にコイル・ベンディング・モードの共振周波数を近づけることによって、アーム・ベンディング・モードのゲインを大きく低下させることができる。これにより、外部からの衝撃に対するアーム部１１１の最大振動振幅を大きく低下することができ、ヘッド１０５と磁気ディスク１０１の衝突を防止し、ＨＤＤ１００の動作時における耐衝撃性を向上することができる。
【００４３】
図４は、アーム・ベンディング・モードとコイル・ベンディング・モードとの間の共振周波数差と、アーム・ベンディング・モードにおけるアーム部の振動ゲインの関係を示すグラフである。図２に示した構成を有し、２つのモードの共振周波数差が異なる複数のヘッド・アクチュエータ・アセンブリを用意した。各サンプルについて、アーム・ベンディング・モードにおける振動ゲインを測定した。振動ゲインの測定は、各サンプルの最上段のアーム部１１１ａに相当するアーム部の振動について行った。
【００４４】
図４に示すように、２つのモードの共振周波数を近づけると、１０５０Ｈｚまでアーム・ベンディング・モードのゲインが急激に低下していく。その後、ゲインは徐々に低下していき、８００Ｈｚからなだらかに低下する。５００Ｈｚ以下において、ゲインほぼ一定の値となり、３３０Ｈｚで最も低い値を示している。このことから、アーム・ベンディング・モードのゲインを大きく低下させるため、アーム・ベンディング・モードとコイル・ベンディング・モードの共振周波数差は１０５０Ｈｚ以下であることが好ましく、さらに好ましくは８００Ｈｚ以下である。より確実な動作時における耐衝撃性能を実現するため、共振周波数差は５００Ｈｚ以下であることがより好ましい。
【００４５】
さらに、２つのモードの周波数差が１１２５Ｈｚと３００Ｈｚの２つのＨＤＤを用意し、動作時の耐衝撃テストを行った。結果は、以下の表に示す通りである。２ｍｓ、１ｍｓ、０．５ｍｓはそれぞれ衝突面との接触時間を示し、各ＧレベルはＨＤＤがハード・エラー起こす直前のＧレベルを示している。表からわかるように、２つのモードの共振周波数を近づける（３００Ｈｚ）ことによって、ＨＤＤの耐衝撃性能が大きく向上した。特に、０．５ｍｓにおいて、１２５Ｇの増加という大きな耐衝撃性能の向上を示した。
【００４６】
【表１】
2006179117.tif 000003
【００４７】
なお、ヘッド・アクチュエータ・アセンブリが複数のアーム部を備えている場合において、アーム部が異なるアーム・ベンディング・モードの共振周波数をもつことが考えられる。特定のアーム部について、２つの共振周波数を近づけることによってＨＤＤ１００の動作時における耐衝撃性を向上することができるが、２つのモードの共振周波数差が最も大きいアーム部において、周波数差が上述の範囲内にあることが好ましい。設計段階においては、アーム・ベンディング・モードのゲインが最も大きいアーム部に着目し、そのアーム部のゲインが目的値以下となるように、各アーム部のアーム・ベンディング・モードの周波数と、コイル・ベンディング・モードの共振周波数を設定することが好ましい。
【００４８】
また、２つのモードの共振周波数は、どちらが高い値であっても同様にアーム・ベンディング・モードのゲインを低下させることができる。つまり、コイル・ベンディング・モードの共振周波数が、アーム・ベンディング・モードの共振周波数以下でもよい。
【００４９】
上述のように、アーム・ベンディング・モードとコイル・ベンディング・モードの共振周波数を近づけることによって、衝撃に対するアーム部１１１の振幅を大きく低下させることができる。２つのモードの共振周波数を近づけるためには、アーム・ベンディング・モードの共振周波数を上げるか、コイル・ベンディング・モードの共振周波数を下げることが必要とされる。例えば、アーム部を厚くすることによってアーム・ベンディング・モードの共振周波数を上げることができる。しかし、アーム部はサスペンションの保持、シーク性能の観点などから適切に設計することが必要であり、周波数を近づけるためにはアーム部の大きな設計変更を伴わないことが好ましい。
【００５０】
本形態は、コイル・ベンディング・モードの共振周波数を下げることによって、２つのモードの共振周波数を近づける。この共振周波数を下げるには、フラットコイル１１３、つまりコイル・サポート部１１２が振動しやすい構造とすればよい。好ましい方法の一つは、コイル・サポート部１１２を薄くすることである。具体的には、フラットコイル１１３よりコイル・サポート部１１２の厚みを薄くする。図５及び図６は薄いコイル・サポート部１１２を備えるアクチュエータ１０６の一部構成を示している。図５は、アーム部１１１、嵌合部１０８、コイル・サポート部１１２及びフラットコイル１１３の構造を示す平面図である。図５において、コイル・サポート・アーム部１１２ｂの先端に結合された凸部１３１は、ＨＤＤ１００内のラッチ機構が係止する部分である。図６は、図５におけるＶＩ−ＶＩ線によって指示される部分の側面図である。
【００５１】
図６に示すように、コイル・サポート部１１２の厚みｔ２は、フラットコイル１１３の厚みｔ１よりも小さくなっており、フラットコイル１１３が、コイル・サポート部１１２の上面及び下面（回動軸方向に垂直な両面）より突出している。通常、フラットコイル１１３を確実に保持するため、フラットコイル１１３が固定されるコイル・サポート部１１２の内周面は、フラットコイル１１３以上の厚みがある。しかし、本形態においては、コイル・ベンディング・モードの共振周波数を下げるため、コイル・サポート部１１２の内周面の厚みがフラットコイル１１３の厚みよりも小さい。
【００５２】
コイル・サポート・アーム部１１２ａ、１１２ｂに小さい凸部などを設け、その内周面のわずかな一部の厚みをフラットコイル１１３以上とすることもできるが、実質的には、コイル・サポート・アーム部１１２ａ、１１２ｂの内周面のそれぞれは、均一な厚みで形成される。従って、内周面の実質的全体において、その厚みがフラットコイル１１３よりも小さいように形成される。また、本例において、コイル・サポート・アーム部１１２ａ、１１２ｂのそれぞれは、実質的な全体として同一の厚みで形成されているため、コイル・サポート部１１２の最大の厚みがフラットコイル１１３の厚みよりも小さい。なお、コイル・サポート・アーム部１１２ａ、１１２ｂの厚みを、それぞれ異なるものとすることができる。
【００５３】
このように、コイル・サポート部１１２をフラットコイル１１３よりも薄く形成することによって、コイル・ベンディング・モードの共振周波数を下げることがでる。これにより、アーム・ベンディング・モードとコイル・ベンディング・モードの共振周波数を近づけ、アーム・ベンディング・モードのゲインの低下、ＨＤＤの耐衝撃性能の向上を実現することができる。
【００５４】
コイル・ベンディング・モードの共振周波数を下げる好ましい他の方法の一つは、嵌合部１０８のコイル・サポート部１１２側にスリットを形成することである。ここで、図７は、アーム部１１１、スリットが形成された嵌合部１０８及びコイル・サポート部１１２の構造を示す斜視図である。図８は、図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線によって指示される部分の側面図である。図７に示すように、嵌合部１０８のコイル・サポート部１１２側には、スリット１０８ｂ、１０８ｃが形成されている。コイル・ベンディング・モードの共振周波数を効果的に下げるため、図８に示すように、コイル・サポート部１１２の上下面の両側、言い換えれば、回動軸方向におけるコイル・サポート部１１２の両側にスリット１０８ｂ、１０８ｃを形成することが好ましい。
【００５５】
図７に示すように、スリット１０８ｂ、１０８ｃは、嵌合部１０８のコイル・サポート部１１２側の面において、回動軸（嵌合穴１０８ａもしくはアーム部１１１）に向かって凹設されている。スリット１０８ｂ、１０８ｃは、回動軸方向と実質的に垂直な方向において、コイル・サポート・アーム部１１２ａ、１１２ｂ間を結ぶように延びている。本例において、スリット１０８ｂ、１０８ｃは、コイル・サポート・アーム部１１２ａの外側面に対応する嵌合部１０８端から、コイル・サポート・アーム部１１２ｂの外側面に対応する嵌合部１０８端まで形成されている。スリット１０８ｂ、１０８ｃが、コイル・サポート部１１２の回動方向における端から端まで形成されていることで、コイル・サポート部１１２の共振周波数を効果的に下げることができる。
【００５６】
このように、嵌合部１０８とコイル・サポート部１１２との結合部においてスリット１０８ｂ、１０８ｃを形成することによって、コイル・ベンディング・モードの共振周波数を下げることがでる。これによって、ＨＤＤの耐衝撃性能の向上を実現することができる。アクチュエータの設計においては、全体の重心位置が回動軸中心と一致することが必要とされる。嵌合部１０８にスリット１０８ｂ、１０８ｃを設けることは、コイル・サポート部１１２を薄くする場合と比較して、重心の変化が小さいことから、重心設計の観点から好ましいものである。
【００５７】
以上のように、本形態のＨＤＤによれば、外部からの衝撃に対するヘッドの振動振幅を低減し、ヘッドと磁気ディスクとの衝突によるハード・エラーの発生を抑制することができる。特に、浮上高の小さいフェムト・スライダを備えるＨＤＤに、さらには、高い耐衝撃性能が要求されるモバイル機器に実装されるＨＤＤにおいて、本形態のヘッド・アクチュエータ・アセンブリは特に効果的である。
【００５８】
尚、上記の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。例えば、本発明を磁気ディスク以外の記録ディスクを使用するディスク・ドライブ装置に適用することができる。また、再生のみを行うディスク・ドライブ装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施形態におけるＨＤＤの全体構成を模式的に示す平面図である。
【図２】本実施形態におけるヘッド・アクチュエータ・アセンブリの全体構成を模式的に示す斜視図である。
【図３】ヘッド・アクチュエータ・アセンブリにおける、アーム部の振動ゲイン、周波数及び位相の関係を示すグラフである。
【図４】ヘッド・アクチュエータ・アセンブリのアーム・ベンディング・モードとコイル・ベンディング・モードの共振周波数差と振動ゲインの関係を示すグラフである。
【図５】本実施形態におけるヘッド・アクチュエータ・アセンブリにおいて、フラットコイルとコイル・サポート部の形状を示す平面図である。
【図６】本実施形態におけるヘッド・アクチュエータ・アセンブリにおいて、フラットコイルとコイル・サポート部の形状を示す側面図である。
【図７】本実施形態におけるヘッド・アクチュエータ・アセンブリにおいて、嵌合部に設けられたスリットを示す斜視図である。
【図８】本実施形態におけるヘッド・アクチュエータ・アセンブリにおいて、嵌合部に設けられたスリットを示す側面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０１  磁気ディスク、１０２  ベース、１０３  スピンドル・モータ、１０５  ヘッド
１０６  アクチュエータ、１０７  回動軸、１０８ｂ  スリット、１０８ａ  嵌合穴
１０８  嵌合部、１１０  サスペンション部、１１１  アーム部、
１１２  コイル・サポート部、１１２ａ  コイル・サポート・アーム部
１１２ｂ  コイル・サポート・アーム部、１１３  フラットコイル
１１４  上側ステータ・マグネット保持板、１１５  ランプ、１１６  タブ、
１３１  凸部
【図１】
2006179117.tif 000004
【図２】
2006179117.tif 000005
【図３】
2006179117.tif 000006
【図４】
2006179117.tif 000007
【図５】
2006179117.tif 000008
【図６】
2006179117.tif 000009
【図７】
2006179117.tif 000010
【図８】
2006179117.tif 000011