(57)【要約】【課題】各部に要求される特性に応じることのできる高性能なサスペンションを提供する。【解決手段】このディスクドライブ用サスペンション１７Ｃは、ベースプレート３０Ｃと、ベースプレート３０Ｃに取付けるロードビーム３１と、ロードビーム３１に取付ける配線付きフレキシャ５０Ｃを備えている。ロードビーム３１は、ベースプレート３０Ｃとは分離独立した板厚の厚いプレートからなる剛体部４０と、剛体部４０とフレキシャ５０Ｃとは別体に構成された薄い板状のばね部材４１からなるばね部４２を有している。ばね部材４１は折曲部６０と開口部６１を有し、剛体部４０とベースプレート３０Ｃとをつないでいる。ばね部材４１は剛体部４０よりも薄く低ばね定数である。配線付きフレキシャ５０Ｃは、剛体部４０の先端部から剛体部４０に沿い、ばね部材４１の開口部６１を跨いでベースプレート３０Ｃに向って延びている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースプレートと、
前記ベースプレートに取付けるロードビームと、
前記ロードビームのディスクと対向する側に取付けられかつヘッド部が設けられるフレキシャと、
を有するディスクドライブ用サスペンションにおいて、
前記ロードビームは、
ステンレス鋼または軽金属からなり前記ベースプレートから分離独立していて前記フレキシャが固定される剛体部と、
前記剛体部および前記フレキシャとは別体に構成されて前記剛体部と前記ベースプレートとをつなぐステンレス鋼製のばね部材であって前記ベースプレートおよび前記剛体部に対して前記フレキシャと同じくディスクと対向する側に配置され前記剛体部の端部に重ねて固定されたばね部材とを具備し、かつ、
前記ばね部材に形成され前記ベースプレートの端部と前記剛体部の端部との間に開口する開口部と、
該開口部の両側に形成され前記剛体部よりもばね定数が低いばね部と、
前記ベースプレートの端部と前記剛体部の端部との間において前記ばね部材の長さ方向中間部を前記ディスクとは反対側が凸となる形状に折曲げることによって前記それぞれのばね部に形成された折曲部とを有し、
前記フレキシャはばね性を有する薄い金属基板の表面に電気絶縁層を介して導電路を形成した配線付きフレキシャであり、該配線付きフレキシャが前記剛体部の先端部から前記剛体部に沿って前記ばね部材の前記開口部を跨いで前記ベースプレートに向って延びていることを特徴とするディスクドライブ用サスペンション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置に内蔵されるディスクドライブ用サスペンションに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転する磁気ディスクあるいは光磁気ディスク等に情報を記録し再生するためのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、軸を中心に旋回可能なキャリッジを有している。このキャリッジは、ポジショニング用モータによって、前記軸を中心に旋回駆動される。
【０００３】
例えば米国特許（ＵＳＰ）第４，１６７，７６５号明細書に記載されているようにキャリッジは、アームと、アームの先端部に設けたサスペンションと、サスペンションに取付けたスライダを含むヘッド部などを備えている。そしてディスクが高回転することによってスライダがディスクから僅かに浮上するとともに、ディスクとスライダとの間にエアベアリングが形成されるようになっている。
【０００４】
前記サスペンションは、精密な薄板ばねからなるロードビーム（load beam ）と、ロードビームの先端部にレーザ溶接等によって固定された極薄い板ばねからなるフレキシャ（flexure ）と、ロードビームの基部にレーザ溶接等によって固定されたベースプレートなどからなる。ベースプレートは前記アームのサスペンション取付面に固定される。
【０００５】
このようなディスクドライブでは、記録すべき情報の高密度化とディスクの高回転化が進む傾向にある。したがってディスクドライブ用サスペンションは、ディスクの記録面に対して高精度に位置決めすることの可能な優れた振動特性を有すること、およびディスクの高回転化によって生じる風乱の影響を受けにくいことが要求される。しかもこの種のサスペンションには、新たに要求される種々の機能に対応すべく、さらに複雑な加工が施される傾向もある。
【特許文献１】米国特許第４，１６７，７６５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記サスペンションは、ディスクの高密度化に伴って、さらに高剛性でかつ、ばね定数が低いことが要求されている。しかし従来は、図１１に示すサスペンション１のロードビーム２のように、長さＬ１にわたる剛体部２ａと、長さＬ２のばね部２ｂとが一体となった部品であるため、剛体部２ａに要求される性能（高剛性）と、ばね部２ｂに要求される性能（低ばね定数）とを同時に満足することが難しかった。
【０００７】
特に剛体部２ａは、ばね部２ｂによって材質と板厚が制約を受けてしまうことから、剛体部２ａの剛性を高くするために、剛体部２ａの両側縁を折曲げることによって曲げ縁３を形成したり、あるいはエンボス加工によってリブ４を形成する必要があった。このためロードビーム２に高精度な加工が必要であり、加工工数が多く、コストも高くなる。
【０００８】
しかもロードビーム２に形成する曲げ縁３やリブ４は、風の流れを妨げる原因となるため、ディスクが高回転したときに風乱の影響を受けやすく、ロードビーム２がばたつくという問題も生じた。なお、ロードビーム２の基部にベースプレート５が固定されている。ロードビーム２の先端部にフレキシャ６が固定されている。フレキシャ６にはヘッド部７を構成するスライダ８が装着される。
【０００９】
ロードビームのばね定数を下げるために、例えば特開平９−１９１００４号公報に記載されているロードビームのように、ばね部の板厚をパーシャルエッチングによって部分的に薄くすることも提案されている。しかしながらパーシャルエッチングによってばね部の板厚を正確に制御することには限界があり、ばね部の板厚が不安定になって、ばね定数がばらつきやすいという問題があった。
【００１０】
また、特開平９−１２８９１９号公報に記載されているサスペンションのように、ロードビームのスライダ搭載部分の周囲にエッチングあるいはプレスによって幅の狭い複数の板ばね状の部分を形成し、これら板ばね状の部分を板厚方向に変形させたものも提案されている。しかしこの従来例は、ロードビームの先端の狭い領域に前記板ばね状の部分を形成する必要があり、そのためにきわめて繊細な加工を必要とし、ビームの形状やばね定数がばらつきやすく品質が安定しないという問題がある。
【００１１】
従って本発明の目的は、要求される性能に応じることのできる高性能なディスクドライブ用サスペンションを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を果たすための本発明のサスペンションは、ベースプレートと、前記ベースプレートに取付けるロードビームと、前記ロードビームのディスクと対向する側に取付けられかつヘッド部が設けられるフレキシャと、を有するディスクドライブ用サスペンションにおいて、前記ロードビームは、ステンレス鋼または軽金属からなり前記ベースプレートから分離独立していて前記フレキシャが固定される剛体部と、前記剛体部および前記フレキシャとは別体に構成されて前記剛体部と前記ベースプレートとをつなぐステンレス鋼製のばね部材であって前記ベースプレートおよび前記剛体部に対して前記フレキシャと同じくディスクと対向する側に配置され前記剛体部の端部に重ねて固定されたばね部材とを具備し、かつ、前記ばね部材に形成され前記ベースプレートの端部と前記剛体部の端部との間に開口する開口部と、該開口部の両側に形成され前記剛体部よりもばね定数が低いばね部と、前記ベースプレートの端部と前記剛体部の端部との間において前記ばね部材の長さ方向中間部を前記ディスクとは反対側が凸となる形状に折曲げることによって前記それぞれのばね部に形成された折曲部とを有し、前記フレキシャはばね性を有する薄い金属基板の表面に電気絶縁層を介して導電路を形成した配線付きフレキシャであり、該配線付きフレキシャが前記剛体部の先端部から前記剛体部に沿って前記ばね部材の前記開口部を跨いで前記ベースプレートに向って延びている。
【００１３】
この発明のサスペンションは、ロードビームを構成する剛体部とばね部とが別部品であ、ばね部とフレキシャも互いに別部品であるため、サスペンションに要求される性能を満足すべく、剛体部とばね部およびフレキシャの材質あるいは板厚等がそれぞれ個別に選択される。例えばロードビームの剛体部に板厚の大きなプレートを採用し、ばね部には板厚の薄い圧延鋼材などからなる精度の高い低ばね定数のばね部材が採用され、フレキシャには極薄い板ばねが使用される。
【００１４】
前記ロードビームの剛体部にはステンレス鋼を採用することも考えられるが、Ａｌ，Ｔｉ等の軽金属（Ｆｅよりも軽い金属）の合金、もしくは合成樹脂によって構成することにより、さらなる軽量化と高剛性化を両立させることもできる。あるいは前記ロードビーム等が、アルミニウムやチタン等の軽金属もしくはそれらを主体とする合金と、それ以外の金属（例えばステンレス鋼）とを積層した２種類以上の材料からなる複合材（クラッド材）によって構成されていてもよい。前記フレキシャと前記ばね部を、互いに一体に連なる１枚の板によって構成することで、部品の共通化を図ってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載した発明によれば、ロードビームを構成する剛体部の材質や板厚がばね部に制約を受けることがなくなり、剛体部とばね部およびフレキシャにそれぞれの要求に応じた適正材質および板厚の選択が可能となり、サスペンションに要求される性能を満足することができる。例えばロードビームの剛体部に板厚の大きなプレートを採用すれば、曲げ縁やリブなどの曲げ加工を行なうことなく、さらなる高剛性化が可能になるとともに、剛体部の空気抵抗が減少する。このためディスク高回転時の風乱の影響が減少し、サスペンションフラッタ（風によるサスペンションのばたつき）の発生を抑制できる。
【００１６】
この発明のサスペンションは安定した低ばね定数のばね部を得ることができ、ばね部の精度と低ばね定数を両立させたサスペンションが得られる。ロードビームの剛体部とばね部とが別体であるから、剛体部にばね部よりも軟質な材料を使用でき、剛体部を成形する際のプレス等の加工自由度が増える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に第１の形態について、図１から図３を参照して説明する。図３に示されたハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１０は、軸１１を中心に旋回可能なキャリッジ１２を有している。キャリッジ１２は、ボイスコイルモータ等のポジショニング用モータ１３によって、軸１１を中心に旋回駆動される。
【００１８】
キャリッジ１２は、複数のアーム（アクチュエータアーム）１６と、各アーム１６の先端部に取付けられたサスペンション１７と、各サスペンション１７の先端部に設けたヘッド部１８などを備えている。モータ１３によってキャリッジ１２が駆動されることにより、ヘッド部１８がディスク１９の所望トラックまで移動する。
【００１９】
ヘッド部１８は、ディスク１９のトラックと対向可能な位置に設けたスライダ２０と、スライダ２０に保持されたトランスジューサ（図示せず）などを含んでいる。ディスク１９が高速回転したときに、ディスク１９とスライダ２０との間に入り込む空気によって、スライダ２０がディスク１９から僅かに浮上するとともに、ディスク１９とスライダ２０との間にエアベアリングが形成される。
【００２０】
図１に示すようにサスペンション１７は、ベースプレート３０と、このベースプレート３０に取付けるロードビーム３１などを含んでいる。図３に示すようにベースプレート３０はアーム１６に固定される。ベースプレート３０にはアーム１６のボス部（図示せず）が挿入される円形の孔３３が形成されている。
【００２１】
図２に示すようにロードビーム３１は、ベースプレート３０とは分離独立した剛体部４０と、この剛体部４０に固定されるばね部材４１からなるばね部４２とを具備している。剛体部４０の厚さはばね部材４１の板厚よりも厚い。図１において、長さＬがばね部４２として機能する領域である。このばね部４２は、剛体部４０よりもばね定数が小さく撓みやすくなっている。図示例の剛体部４０は、軽量化と高剛性を両立させるために、例えばアルミニウム合金などの軽合金からなり、しかも厚み方向に貫通する開口部４５が形成されている。この剛体部４０は、アルミニウムなどの軽合金の板とステンレス鋼の板を積層してなる複合材であってもよい。
【００２２】
開口部４５の代りに、例えばエッチング等によって肉厚を薄くした凹部を形成してよい。ロードビーム３１の材料にＴｉやＡｌ合金等の軽金属（Ｆｅよりも比重の小さい金属）もしくはＡｌ合金とステンレス鋼の複合材を用いてもよいし、あるいは合成樹脂を用いてもよい。こうすることにより軽量化が図れ、周波数特性と振動特性が向上する。なお、ロードビーム３１に必要に応じて曲げ加工が施されてもよい。
【００２３】
ばね部４２を構成する板状のばね部材４１は、例えばばね性のある薄いステンレス鋼圧延板からなり、その一端部４１ａは、剛体部４０の端部４０ａに重ねた状態でレーザ溶接等によって固定されている。ばね部材４１の他端部４１ｂは、ベースプレート３０に重ねかつレーザ溶接等によって固定されている。
【００２４】
ばね部材４１をロードビーム３１の剛体部４０に固定する手段として、溶接の代りに接着剤が使われてもよい。剛体部４０が合成樹脂製の場合には、剛体部４０を成形するための型にばね部材４１をセットした状態で樹脂材料を型に流し込み硬化させ、いわゆるインモールド成形によってばね部材４１を剛体部４０に固定してもよい。
【００２５】
剛体部４０に極薄い板ばねからなるフレキシャ５０が取付けられている。フレキシャ５０は例えばステンレス鋼の圧延材からなり、レーザ溶接等によってロードビーム３１に固定されている。図２に示すように剛体部４０の端部４０ｂに凸部５１が設けられている。この凸部５１はフレキシャ５０のタング部５２に当接している。この凸部５１はタング部５２に向かって突出している。フレキシャ５０に、ヘッド部１８を構成するスライダ２０が装着される。
【００２６】
このように構成されたサスペンション１７は、ロードビーム３１を構成する剛体部４０とばね部４２とが別部品によって構成され、それぞれに適した材料と板厚を選定できるため、剛体部４０に要求される性能（例えば高剛性）と、ばね部４２に要求される性能（例えば低ばね定数）を両立させることが容易となる。また、ばね部材４１に精度の高い圧延材を使用することで、安定した低ばね定数のばね部４２が得られる。
【００２７】
このロードビーム３１は、板厚の厚いプレートを用いることができるため、図１１に示す従来例のような曲げ縁やリブを設ける場合に比較して空気の流れを妨げにくい形状にすることができ、ディスクが高回転しても風乱による影響が低減する。
【００２８】
図４は第２の形態のサスペンション１７Ａを示している。このサスペンション１７Ａのばね部４２は、ばね部材４１の長さ方向中間部を折曲げることによって折曲部６０が形成されている。それ以外の構成は前記第１の形態のサスペンション１７と同様であるから、第１の形態と共通の箇所に共通符号を付して説明を省略する。
【００２９】
図５は第３の形態のサスペンション１７Ｂを示している。このサスペンション１７Ｂは、ばね部材４１の中央部に開口部６１が形成され、開口部６１の両側が低ばね定数のばね部４２として機能するようにしている。また、ばね部材４１の一部を折曲げることによって折曲部６０が形成されている。それ以外の構成は第１の形態と同様であるから、第１の形態と共通の箇所に共通符号を付して説明を省略する。
【００３０】
図６は本発明の一実施例である第４の形態のサスペンション１７Ｃを示している。このサスペンション１７Ｃは、アーム部分を有するいわゆるアームタイプのロングベースプレート３０Ｃと、配線付きフレキシャ５０Ｃを備えている。配線付きフレキシャ５０Ｃは、ばね性を有する薄いステンレス鋼圧延板等の金属基板６５の表面に、電気絶縁層を介して導電路６６を形成したものである。導電路６６の一端はヘッド部１８の端子６７に導通し、導電路６６の他端はベースプレート３０Ｃ上に設ける端子６８に導通している。ばね部材４１の一部に折曲部６０と開口部６１が形成されている。それ以外の構成は第１の形態と同様であるから、第１の形態と共通の箇所に共通符号を付して説明を省略する。このようなアームタイプのベースプレート３０Ｃのアーム部分についても、前述したようなＴｉやＡｌ合金等の軽金属（Ｆｅよりも比重の小さな金属）や、Ａｌとステンレス鋼などからなる複合材、あるいは合成樹脂を用いることで、軽量化が図れるとともに、周波数特性と振動特性を向上させることができる。
【００３１】
図７は第５の形態のサスペンション１７Ｄを示している。このサスペンション１７Ｄは、図８に示すようなサスペンション半成品７０を用いて製造される。サスペンション半成品７０は、ベースプレート３０と、ロードビーム３１の剛体部４０と、これらベースプレート３０と剛体部４０とをつなぐ左右一対の連結部７１とを備えている。連結部７１は、図７に示すようにばね部材４１をベースプレート３０と剛体部４０に重ねたときに、ばね部材４１の両側に張り出すようになっている。
【００３２】
サスペンション半成品７０の剛体部４０とベースプレート３０の双方にわたってばね部材４１を重ね、例えばレーザ溶接等によってばね部材４１をベースプレート３０と剛体部４０に固定する。そののち、プレス等によって連結部７１を剛体部４０とベースプレート３０から切離す。
【００３３】
この第５の形態によれば、ばね部材４１をサスペンション半成品７０に固定する前は、ベースプレート３０と剛体部４０が連結部７１によって接続された１個の部品となっているため、取扱いが容易であり、しかも剛体部４０とベースプレート３０の相対位置をより正確に規制することができる。
【００３４】
図９は第６の形態のサスペンション１７Ｅを示している。このサスペンション１７Ｅは、１枚の板状のばね部材４１Ｅによって、ばね部４２とフレキシャ５０が形成されている。この場合、ばね部４２とフレキシャ５０が一体化することにより、部品の共通化が図れる。また、前記第６の形態のサスペンション半成品７０と同様に、剛体部４０とベースプレート３０が連結部７１によってつながれていて、ばね部材４１Ｅをサスペンション半成品７０に固定したのち、連結部７１を切除するようにしている。
【００３５】
図１０は第７の形態のサスペンション１７Ｆを示している。このサスペンション１７Ｆは、配線付きフレキシャ５０Ｆを構成する１枚の板状のばね部材４１Ｆに、ばね部４２と、ベースプレート３０に積層する部分８０が一体に形成されている。配線付きフレキシャ５０Ｆは、ばね性を有する薄いステンレス鋼圧延板等の金属基板６５の表面に、電気絶縁層を介して導電路６６を形成したものであり、導電路６６の一端はヘッド部の端子６７に導通し、導電路６６の他端はベースプレート３０に積層される部分８０に設ける端子６８に導通している。この第７の形態の剛体部４０とベースプレート３０は、前記第６の形態のサスペンション半成品７０と同様に、連結部７１によってつながれていて、ばね部材４１Ｆをサスペンション半成品７０に固定したのち、連結部７１を切除するようにしている。
【００３６】
なお、この発明を実施するに当たって、ベースプレートやロードビームをはじめとして、フレキシャ、剛体部、ばね部材などのサスペンション構成要素を、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更して実施できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１の形態を示すディスクドライブ用サスペンションの斜視図。
【図２】図１に示されたサスペンションの分解斜視図。
【図３】図１に示されたサスペンションを備えたハードディスクドライブの一部の断面図。
【図４】第２の形態を示すディスクドライブ用サスペンションの斜視図。
【図５】第３の形態を示すディスクドライブ用サスペンションの斜視図。
【図６】本発明の一実施例である第４の形態を示すディスクドライブ用サスペンションの斜視図。
【図７】第５の形態を示すディスクドライブ用サスペンションの斜視図。
【図８】図７に示されたサスペンションに使われるサスペンション半成品とばね部材の斜視図。
【図９】第６の形態を示すディスクドライブ用サスペンションの斜視図。
【図１０】第７の形態を示すディスクドライブ用サスペンションの分解斜視図。
【図１１】従来のディスクドライブ用サスペンションの斜視図。
【符号の説明】
【００３８】
１０…ディスクドライブ
１７Ｃ…サスペンション
１８…ヘッド部
３０Ｃ…ベースプレート
３１…ロードビーム
４０…剛体部
４１…ばね部材
４２…ばね部
５０Ｃ…フレキシャ（配線付きフレキシャ）
６０…折曲部
６１…開口部
６６…導電路
【図１】
2006139913.tif 000003
【図２】
2006139913.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006139913.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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