(57)【要約】【課題】空気流によって引き起こされるヘッドサスペンション機構のスウェイモードおよび２次ねじりモードの振動をより一層効果的に抑圧することができるヘッドサスペンション機構を提供する。【解決手段】サスペンション主フレーム２３の先端寄りの両縁部に基部側を自由端部２３ｃとしたフランジ部が形成されていると同時にその自由端部２３ｃに弾性材２３ｄが設けられると共に、そのフランジ部の長さ寸法と弾性材２３ｄの減衰効果とでスウェイモードの動吸振器が構成されている。【選択図】図１
2006172568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドスライダをその面内方向には剛に支持し且つ面外方向には柔軟に支持すると共にスライダに負荷力を与える弾性片持ち薄板からなるサスペンション主フレームを備えたヘッドサスペンション機構において、
前記サスペンション主フレームの前記ヘッドスライダの支持部近傍の両縁部に略垂直に立てたフランジ部が形成されていると共に、該フランジ部と前記サスペンション主フレームとが連続する部分を前記ヘッドスライダ近傍に位置する前記サスペンション主フレームの先端部分に制限して前記フランジ部の残余の部分を自由端部とし、前記フランジ部の長さ寸法と前記自由端部に設けた弾性材の減衰効果とでスウェイモードの動吸振器を構成したことを特徴とするヘッドサスペンション機構。
【請求項２】
ヘッドスライダをその面内方向には剛に支持し且つ面外方向には柔軟に支持すると共にスライダに負荷力を与える弾性片持ち薄板からなるサスペンション主フレームを備えたヘッドサスペンション機構において、
前記サスペンション主フレームの基部側で２次ねじりモードの腹近傍に前記サスペンション主フレームの延在方向と略同方向で且つ中心軸を基準として対称となる位置に一対の切り起し状の双対舌状弾性板を設け、該双対舌状弾性板の長さ寸法とその表面に設けた減衰材の減衰効果とで２次ねじりモードの動吸振器を構成したしことを特徴とするヘッドサスペンション機構。
【請求項３】
ヘッドスライダをその面内方向には剛に支持し且つ面外方向には柔軟に支持すると共にスライダに負荷力を与える弾性片持ち薄板からなるサスペンション主フレームを備えたヘッドサスペンション機構において、
前記サスペンション主フレームの前記ヘッドスライダの支持部近傍の両縁部に略垂直に立てたフランジ部が形成されていると共に、該フランジ部と前記サスペンション主フレームとが連続する部分を前記ヘッドスライダ近傍に位置する前記サスペンション主フレームの先端部分に制限して前記フランジ部の残余の部分を自由端部とし、前記フランジ部の長さ寸法と前記自由端部に設けた弾性材の減衰効果とでスウェイモードの動吸振器を構成し、
前記サスペンション主フレームの基部側で２次ねじりモードの腹近傍に前記サスペンション主フレームの延在方向と略同方向で且つ中心軸を基準として対称となる位置に一対の切り起し状の双対舌状弾性板を設け、該双対舌状弾性板の長さ寸法とその表面に設けた減衰材の減衰効果とで２次ねじりモードの動吸振器を構成したしことを特徴とするヘッドサスペンション機構。
【請求項４】
前記自由端部と前記サスペンション主フレームとの間に粘弾性材を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載のヘッドサスペンション機構。
【請求項５】
前記双対舌状弾性板と前記サスペンション主フレームとの間に粘弾性材を設けたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のヘッドサスペンション機構。
【請求項６】
前記サスペンション主フレームの表面に粘弾性材層と金属板材層から成る振動減衰板材を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一つに記載のヘッドサスペンション機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーソナルコンピュータに搭載のハードディスクといった磁気ディスク装置に用いられ、磁気ディスクへの記録や再生を行うためのヘッドスライダを弾性的に支持するヘッドサスペンション機構に関し、特に、磁気ディスクの高速回転に伴って発生する空気流によって励起する振動、とりわけヘッドと記録トラックとの位置ずれの原因となるスウェイモードの振動及び２次ねじり振動モードを抑圧することができる動吸振器付きのヘッドサスペンション機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】米国特許５，９４３，１９１号公報
【０００３】
従来から、パーソナルコンピュータ等には、情報の記録・再生用媒体として磁気ディスク装置が用いられている。
【０００４】
図１２は、一般的な磁気ディスク装置の一例を示す斜視図である。この図１２に示すように、磁気ディスク装置Ｄは、蓋体形状の合わせ構造（一方のみ図示）からなる筐体Ｂに高速回転可能な磁気ディスク本体ｄが保持されると共に、この磁気ディスク本体ｄに対向してボイスコイルモータ（ＶＣＭ）Ｍの駆動により磁気ディスク本体ｄの略径方向（矢印参照）に回転可能なヘッドアームＨＡが設けられている。また、ヘッドアームＨＡの自由端部には磁気ディスク本体ｄへのデータの書き込みや書き込んだデータの読み出しを行うヘッドスライダ（図示せず）を保持したヘッドスライダサスペンションＨＳが設けられている。
【０００５】
ところで、近年の磁気ディスク本体ｄの大容量化並びに高速化に伴い、磁気ディスクｄが回転している際に発生する空気流（乱流）によってヘッドにブレが発生しないよう、ヘッドスライダサスペンションＨＳは制振性が要求される。
【０００６】
図１３は、従来のヘッドサスペンション機構の一例を示すヘッドサスペンションの斜視図である。このヘッドサスペンション１は、上述したヘッドアームＨＡにかしめ接続される固定板２と、固定板２に固定された薄肉金属板からなるサスペンション主フレーム３と、サスペンション主フレーム３の先端に固定されたフレクシャ４と、フレクシャ４の先端底面に固定されたヘッドスライダ５とを備えている。
【０００７】
サスペンション主フレーム３の基部には、中央を中抜きとすることによって曲げ弾性を具備するように脚部３ａが形成されている。また、サスペンション主フレーム３の両縁部には、縁部に沿って起立したフランジ部３ｂが形成されている。
【０００８】
フレクシャ４は、中央部分を囲むように略コ字形状のスリット４ａが形成されており、ヘッドスライダ５を弾性的に固定することによってヘッドスライダ５の背面（固定面）中央部分にサスペンション主フレーム３からの荷重が作用するようになっている。
【０００９】
このような構成になっているので、ヘッドサスペンション機構は磁気ディスク本体ｄの表面に記録再生を行うヘッドスライダ５をその面内方向（水平方向＝ＸＹ方向）には剛に支持し且つ面外方向（垂直方向＝Ｚ方向）にはフレキシブルに支持すると共にヘッドスライダ５に一定の負荷力を与える機能を有することができる。
【００１０】
また、ヘッドスライダ５を磁気ディスク本体ｄの記録トラックに高速に移動させるため、ヘッドサスペンション機構を高速に面内方向に運動させるので、サスペンション機構は極力軽量であり、しかも弾性体としての振動が生じないことが重要である。
【００１１】
このため、図１３に示すように、サスペンション主フレーム３を厚さ数十マイクロメートルのステンレス材で先細りの３角形状とすると共にその両縁部に垂直に立ち上げたフランジ部３ｂを形成することによって、サスペンション主フレーム３自体は軽量で高い曲げ剛性を有するように作られている。そしてヘッドサスペンション機構のフレキシブルな曲げ弾性機能はサスペンション主フレーム３を固定板２に固定する脚部脚部３ａに具備させている。
【００１２】
ヘッドスライダ５はフレクシャ４に固定されているので、その面外方向だけでなくピッチ方向とロール方向にもフレキシブルに支持され、磁気ディスク面の振動やうねりに対して空気膜剛性により追従するようになっている。
【００１３】
図１４は従来のヘッドサスペンション機構の他例を示すヘッドサスペンションの斜視図である。ここでは、サスペンション主フレーム１３の肉厚を全体的に厚肉とすることによってサスペンション主フレーム３のフランジ３ｂを廃止したものである。尚、図１４において、上記図１３と実質的に同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１４】
ところで、近年の磁気ディスク面に記録されるトラック密度は高密度化されつつあり、磁気ディスク本体ｄの回転によって生じるサスペンション周囲の空気流がヘッドサスペンション機構にナノメートルの微小な弾性振動を誘起し、これがヘッドスライダ５のトラック位置決め誤差の主な要因となっている。
【００１５】
このような弾性振動はサーボ帯域以上の周波数をもつ成分が多く、制御によって抑圧することができないため、励起振動自体を低減しなければならない。このため、図１５のように、拘束多層粘弾性板６をサスペンション主フレーム３の上面に貼り付けることによって減衰を与えることが考えられる。
【００１６】
この拘束多層粘弾性板６は上層を拘束金属板６ａとし且つ下層を粘弾性材６ｂとした多層構造に構成され、粘弾性材６ｂをサスペンション主フレーム３と拘束金属板６ａの２枚の金属板で挟み込む構造となっている。
【００１７】
しかしながら、拘束多層粘弾性板６は粘弾性材６ｂと上下の金属板とが相対運動をすることによって減衰力が生じるので、サスペンション機構の曲げ振動を減衰させる効果が大きいが、ねじり振動やサスペンションの先端が面内で首振り振動するスウェイモードの振動を減衰する効果は小さいという問題が生じる。
【００１８】
この、スウェイモードの振動とは、ヘッドスライダ５をトラック位置ずれ方向（図１５におけるＹ方向）に振動させるモードであり、ヘッドスライダ５のトラックずれの原因になるため、空気流によって励起されるスウェイモードを効果的に減衰することが望ましい。
【００１９】
また、ねじり振動モードも１次モードに対するトラック位置ずれや浮上隙間変動に影響しないように調整することはできるが、２次ねじり振動モードに対してはトラックずれを発生させる場合が多かった。
【００２０】
そこで、このような空気流によって引き起こされるヘッドサスペンション機構のスウェイモードおよび２次ねじりモードの振動を防止することが考えられる（特許文献１参照）。
【００２１】
図１６は、ヘッドサスペンション機構において動吸振器に類似する技術を適用しようとする考えを示したものを示す。
【００２２】
ここでは図１６にその代表例を示すように、フレクシャ１４にひげ状の減衰板１４ａを設け、フレクシャ１４が振動しようとするときに減衰板１４ａと接触板１５の接触部分が相対振動するときの摩擦力を減衰に利用しようとするものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、このような手法は、フレクシャ１４が大きく共振する場合には有効であるが、減衰板１４ａと接触板１５の接触部分が相対ずれしない微小な振動に対しては効果が現れないという欠点を有する。
【００２４】
本発明は、上記問題を解決するため、空気流によって引き起こされるヘッドサスペンション機構のスウェイモードおよび２次ねじりモードの振動をより一層効果的に抑圧することができるヘッドサスペンション機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
その目的を達成するため、請求項１に記載のヘッドサスペンション機構は、ヘッドスライダをその面内方向には剛に支持し且つ面外方向には柔軟に支持すると共にスライダに負荷力を与える弾性片持ち薄板からなるサスペンション主フレームを備えたヘッドサスペンション機構において、前記サスペンション主フレームの前記ヘッドスライダの支持部近傍の両縁部に略垂直に立てたフランジ部が形成されていると共に、該フランジ部と前記サスペンション主フレームとが連続する部分を前記ヘッドスライダ近傍に位置する前記サスペンション主フレームの先端部分に制限して前記フランジ部の残余の部分を自由端部とし、前記フランジ部の長さ寸法と前記自由端部に設けた弾性材の減衰効果とでスウェイモードの動吸振器を構成したことを特徴とする。
【００２６】
請求項２に記載のヘッドサスペンション機構は、ヘッドスライダをその面内方向には剛に支持し且つ面外方向には柔軟に支持すると共にスライダに負荷力を与える弾性片持ち薄板からなるサスペンション主フレームを備えたヘッドサスペンション機構において、前記サスペンション主フレームの基部側で２次ねじりモードの腹近傍に前記サスペンション主フレームの延在方向と略同方向で且つ中心軸を基準として対称となる位置に一対の切り起し状の双対舌状弾性板を設け、該双対舌状弾性板の長さ寸法とその表面に設けた減衰材の減衰効果とで２次ねじりモードの動吸振器を構成したしことを特徴とする。
【００２７】
請求項３に記載のヘッドサスペンション機構は、ヘッドスライダをその面内方向には剛に支持し且つ面外方向には柔軟に支持すると共にスライダに負荷力を与える弾性片持ち薄板からなるサスペンション主フレームを備えたヘッドサスペンション機構において、前記サスペンション主フレームの前記ヘッドスライダの支持部近傍の両縁部に略垂直に立てたフランジ部が形成されていると共に、該フランジ部と前記サスペンション主フレームとが連続する部分を前記ヘッドスライダ近傍に位置する前記サスペンション主フレームの先端部分に制限して前記フランジ部の残余の部分を自由端部とし、前記フランジ部の長さ寸法と前記自由端部に設けた弾性材の減衰効果とでスウェイモードの動吸振器を構成し、前記サスペンション主フレームの基部側で２次ねじりモードの腹近傍に前記サスペンション主フレームの延在方向と略同方向で且つ中心軸を基準として対称となる位置に一対の切り起し状の双対舌状弾性板を設け、該双対舌状弾性板の長さ寸法とその表面に設けた減衰材の減衰効果とで２次ねじりモードの動吸振器を構成したしことを特徴とする。
【００２８】
請求項４に記載のヘッドサスペンション機構は、前記自由端部と前記サスペンション主フレームとの間に粘弾性材を設けたことを特徴とする。
【００２９】
請求項５に記載のヘッドサスペンション機構は、前記双対舌状弾性板と前記サスペンション主フレームとの間に粘弾性材を設けたことを特徴とする。
【００３０】
請求項６に記載のヘッドサスペンション機構は、前記サスペンション主フレームの表面に粘弾性材層と金属板材層から成る振動減衰板材を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のヘッドサスペンション機構によれば、サスペンション主フレームの先端寄りの両縁部に基部側を自由端部としたフランジ部が形成されていると同時にその自由端部に弾性材が設けられると共に、そのフランジ部の長さ寸法と弾性材の減衰効果とでスウェイモードの動吸振器が構成されていることにより、空気流によって引き起こされるヘッドサスペンション機構のスウェイモードの振動をより一層効果的に抑圧することができる。
【００３２】
また、本発明のヘッドサスペンション機構によれば、サスペンション主フレームの基部寄りに中心軸を基準として対称な一対の切り起し状の双対舌状弾性板が設けられていると同時にその双対舌状弾性板の自由端部に弾性材が設けられると共に、その双対舌状弾性板の長さ寸法と弾性材の減衰効果とで２次ねじりモードの動吸振器が構成されていることにより、空気流によって引き起こされるヘッドサスペンション機構の２次ねじりモードの振動をより一層効果的に抑圧することができる。
【００３３】
さらに、サスペンション主フレームの先端寄りの両縁部に基部側を自由端部としたフランジ部が形成されていると同時にその自由端部に弾性材が設けられると共に、そのフランジ部の長さ寸法と弾性材の減衰効果とでスウェイモードの動吸振器が構成され、サスペンション主フレームの基部寄りに中心軸を基準として対称な一対の切り起し状の双対舌状弾性板が設けられていると同時にその双対舌状弾性板の自由端部に弾性材が設けられると共に、その双対舌状弾性板の長さ寸法と弾性材の減衰効果とで２次ねじりモードの動吸振器が構成されていることにより、空気流によって引き起こされるヘッドサスペンション機構のスウェイモードの振動並びに２次ねじりモードの振動をより一層効果的に抑圧することができる。
【００３４】
また、自由端部とサスペンション主フレームとの間、若しくは双対舌状弾性板とサスペンション主フレームとの間に、粘弾性材を設けたことにより、空気流によって引き起こされるヘッドサスペンション機構のスウェイモードの振動と２次ねじりモードの振動とに対する抑圧効果をさらに向上させることができる。
【００３５】
また、サスペンション主フレームの表面に粘弾性材層と金属板材層から成る振動減衰板材を設けることにより、空気流によって引き起こされるヘッドサスペンション機構のスウェイモードの振動と２次ねじりモードの振動とに対する抑圧効果をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
次に、本発明のヘッドサスペンション機構を図面に基づいて説明する。
【００３７】
図１は、本発明のヘッドサスペンション機構の実施の形態１を示すヘッドサスペンションの斜視図である。尚、以下の図において、上記従来技術と実質的に同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
本発明のヘッドサスペンション２１は、薄肉金属板からなるサスペンション主フレーム２３を有する。
【００３９】
サスペンション主フレーム２３の基部には、中央を中抜きとすることによって曲げ弾性を具備するように脚部２３ａが形成されている。また、サスペンション主フレーム２３の両縁部には、縁部に沿って起立したフランジ部２３ｂが形成されている。さらに、このフランジ部２３ｂの先端寄りには略Ｌ字状に切り抜くことによって基部側に向ってフリーな自由端部２３ｃが形成されている。尚、自由端部２３ｃは、図１（Ｂ）に示すように、サスペンション主フレーム２３からフランジ部２３ｂに至る立ち上げ部分を残したもの、図１（Ｃ）に示すように、サスペンション主フレーム２３からフランジ部２３ｂに至る立ち上げ部分を残さずにあたかもフランジ部２３ｂとは独立したフランジ形状に構成したものの何れであっても良い。さらに、自由端部２３ｃを含むフランジ部２３ｂの先端寄りの長さ寸法Ｌ１並びに自由端部２３ｃの長さ寸法Ｌ２は、磁気ディスク本体ｄの回転力等によって発生するスウェイモードの振動に応じて設定される。この際、自由端部２３ｃの長さ寸法Ｌ２はフランジ部２３ｂの先端寄りの長さ寸法Ｌ１よりも厳密に設定される。一方、自由端部２３ｃの表面側（裏面側でも良い）には、図２に示すように、減衰材２３ｄが設けられている。
【００４０】
これにより、サスペンション主フレーム２３と同じ材料で一体に形成された自由端部２３ｃとその片面に貼着された減衰材２３ｄとで動吸振器が構成されている。尚、減衰材２３ｄの貼着領域は減衰効果が最適となる値に決定され、必要に応じて自由端部２３ｃの裏面にも貼着することができる。
【００４１】
図３は、自由端部２３ｃが動吸振器として作動するときの振動の様態とその構造を更に詳細に示した図である。ここでは図２に示した減衰材２３ｄの図示は省略している。この自由端部２３ｃは、ビーム部ａと結合部ｂとからなり、ビーム部ａはＹ方向（サスペンション主フレーム２３の面内方向乃至トラックずれ方向）に曲げ振動する性質がある。また、結合部ｂは自由端部２３ｃの曲げ振動のばね効果を高める機能を有する。図３では、動吸振器として機能するときのビーム部ａの曲げ振動の形と、それに対応する結合部ｂの先端の変形を示している。結合部ｂのサスペンション側はサスペンション主フレームと一体に結合しており、ヘッドサスペンション機構がＹ方向にスウェイモードの振動を行う場合にはサスペンション主フレームと一体でＹ方向に振動する。よって結合部ｂのビーム部ａとの結合部の変位は、図３に示すよう、Ｙ方向の曲げ変位δと共にビーム部ｂが曲る方向のねじれ角αも曲げ変形に寄与している。
【００４２】
この自由端部２３ｃの曲げ振動数は、ビーム部ａの長さ寸法Ｌ２が特に重要で、その一次曲げ振動数が動吸振器の理論に従って、ヘッドサスペンション機構のスウェイモードの振動数にほぼ同調するよう設計することが重要である。即ち、ヘッドサスペンション機構の固定部分を変位加振するか、サスペンション主フレーム２３を力加振してヘッドサスペンション機構先端のＹ方向の振幅の周波数応答特性を見たとき、スウェイモードの共振周波数近傍に現れる２つの定点Ｐ，Ｑがほぼ同じ高さになるようにビームａの長さ寸法Ｌ２を決定する。これを動吸振器の理論に従って、同調条件を満たすようにビーム部ａの長さ寸法Ｌ２を決定するという。
【００４３】
上記の同調条件が成立するようにビームａの長さ寸法Ｌ２が決定された後に、自由端部２３ｃには適当な減衰が必要である。減衰の与え方には各種の方法が考えられる。第１の方法は図２に示すように、自由端部２３ｃの片面または両面にに減衰材２３ｄを接着する方法である。減衰効果は後述するように材料のｔａｎδとして１０-6程度でよく、よって粘弾性材を接着ないし塗布するだけでよい。
【００４４】
減衰を与える第２の方法は、図４に示すように、ビーム板ａとサスペンション主フレーム２３との分離間隙の一部または全部に粘弾性材２４を充填し、減衰効果を持たせることである。この充填領域は減衰材２３ｄの効果、スウェイモードの振動数によって異なり、ヘッドサスペンション機構の設計条件、粘弾性材２４の特性に応じて実験的に最適量を決める必要がある。
【００４５】
上記の同調条件が成立するようにビームａの長さ寸法Ｌ２が決定された後に、ビーム８ａに作用させる減衰には最適値がある。減衰があまり大きいと、２つの共振周波数の中央部に共振のピークが現れるようになり、逆に減衰が小さすぎると２つの共振周波数のピークが大きくなる。そこで２つの共振のピークが丁度定点Ｐ，Ｑ点の近傍になるように減衰を決定すれば、外乱に対する２つの共振周波数近傍のピークを同時に最小にすることができる。そのような減衰効果の最適条件は、減衰を与える方法と用いる減衰材に応じて最適な条件があるので実験的に決めるのがよい。ここでは減衰を与える方法を示し、その最適値は実験的に決めることができることを強調する。
【００４６】
（実施の形態２）
図５は、本発明のヘッドサスペンション機構の実施の形態２を示すヘッドサスペンションの斜視図である。この実施の形態２は、上述した動吸振器の原理を２次ねじりモードを効率よく制振するように構成したものである。尚、以下の図において、上記従来技術と実質的に同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
本発明のヘッドサスペンション３１は、薄肉金属板からなるサスペンション主フレーム３３を有する。
【００４８】
サスペンション主フレーム３３の基部には、中央を中抜きとすることによって曲げ弾性を具備するように脚部３３ａが形成されている。また、サスペンション主フレーム３３の両縁部には、縁部に沿って起立したフランジ部３３ｂが形成されている。さらに、サスペンション主フレーム３３の基部寄りには、中心軸を対象として切り起し状に形成された一対の双対舌状弾性板３３ｃが動吸振器の役割を行う付加振動系として形成されている。この双対舌状弾性板３３ｃの根元はサスペンション主フレーム３３と一体結合している。この根元の場所は２次ねじり振動モードの腹に相当しており、よって目的とする２次ねじりモードの振動により、双対舌状弾性板３３ｃが最も効果的に加振されるようになっている。この双対舌状弾性板３３ｃの長さ寸法もその曲げ振動の固有振動数も、動吸振器の理論に従って２次ねじり振動モードに同調条件を満たすように決定する。
【００４９】
この双対舌状弾性板３３ｃにも減衰効果を与える必要がある。減衰効果の与え方は、スウェイモードに対して図２に示したものと同様に、双対舌状弾性板３３ｃの上面（又は上面と下面）に減衰材を接着する方法と、図４に示したものと同様に双対舌状弾性板３３ｃとサスペンション主フレーム３３との間隙の一部又は全部を粘弾性材で架橋する方法とがある。減衰効果には上述したように最適値があるので、実験的に決定するのがよい。尚、双対舌状弾性板３３ｃは、その周囲を打ち抜くことによって形成されるが、その成形方法は既存の切り起し加工と略同一である。但し、この場合において、双対舌状弾性板３３ｃは、常時はサスペンション主フレーム３３と同一平面内に位置している。従って、この場合における「切り起し」とは加工の手法として便宜的に用いたものであり実際に「起し」があるものとして特定されるものではない。
【００５０】
（実施の形態３）
図６は、本発明のヘッドサスペンション機構の実施の形態３を示すヘッドサスペンションの斜視図である。この実施の形態３は、同様の動吸振器の原理によりスウェイモードと２次ねじりモードを同時に制振するように構成したものである。
【００５１】
図６において、サスペンション主フレーム４３の基部には、中央を中抜きとすることによって曲げ弾性を具備するように脚部４３ａが形成されている。また、サスペンション主フレーム４３の両縁部には、縁部に沿って起立したフランジ部４３ｂが形成されている。さらに、このフランジ部４３ｂの先端寄りには略Ｌ字状に切り抜くことによって基部側に向ってフリーな自由端部４３ｃが形成されている。また、サスペンション主フレーム４３の基部寄りには、中心軸を対象として切り起し状に形成された一対の双対舌状弾性板４３ｄが動吸振器の役割を行う付加振動系として形成されている。尚、自由端部４３ｃは自由端部２３ｃと、双対舌状弾性板４３ｄは双対舌状弾性板３３ｃと実質的に同一である。
【００５２】
これにより、自由端部４３ｃがスウェイモードを減衰させる動吸振器の役割を担う付加振動系であり、双対舌状弾性板４３ｄが２次のねじりモードを減衰させる動吸振器の役割を行う付加振動系である。この２つの構造物は、上記した付加振動系とそれぞれ同じものであり、振動板の長さもその曲げ振動の固有振動数も、動吸振器の理論に従って同調条件を満たすように決定する。スウェイモードと２次ねじりモードを同時に効果的に制振させるためには、まず２次ねじりモードを制振させるための付加振動系を決定した後、スウェイモードを制振させる付加振動系を上述した方法で決定する。この手順を繰り返すことで、最終的な同時同調条件を決定する。
【００５３】
このように、例えば、図１のように構成された自由端部２３ｃと減衰材２３ｄとで構成された動吸振付きヘッドサスペンション機構は、自由端部２３ｃのビーム部ａの長さ寸法Ｌ２を調節して、その曲げの固有振動数がヘッドサスペンション機構のスウェイモードの固有振動数近傍に設計し、且つ減衰効果が最適になるように減衰材２３ｄを設計すれば、減衰材２３ｄがスウェイモードの振動エネルギーを吸収し、その共振振幅倍率（Ｑ値）を下げることができる。以下にその効果を実際のサスペンション機構に対して有限要素法によって解析した結果を用いて説明する。
【００５４】
図８は図１に示すスウェイモードの共振を減衰させるための動吸振器付きヘッドサスペンション機構において、サスペンション主フレーム２３の点ＡのＹ方向およびＺ方向に調和励振力を作用させたときの図７に示すスライダ９上のヘッド位置９ａにおいて観測したＹ方向およびＺ方向の変位振幅のコンプライアンス周波数応答関数（ＦＲＦ）の振幅を示すグラフ図である。これをＦＲＦ振幅と言う。
【００５５】
この解析ではスライダは実際の浮上状態を模擬するために、パッド位置９ｂ、９ｃ、９ｄでＺ方向を弾性バネで支持している。図８に示した実線のグラフ線は上述の同調条件を満たし減衰もほぼ最適に設計した場合のＦＲＦであり、破線のグラフ線は動吸振器をつけない場合である。この場合、サスペンション主フレームの固定板２からの長さは１５．０４ｍｍ、厚さは３８μｍである。動吸振器の自由端部２３ｃの厚さは３８μｍ、ビーム部ａの幅は０．３ｍｍで、同調条件を満たす長さは１．２０ｍｍである。また結合部の幅は０．３ｍｍである。また最適な減衰効果は、ビーム部のヤング率の等価ｔａｎδ値で３×１０-6であった。
【００５６】
図８のＹ軸のＦＲＦ振幅の図において、破線で示す動吸振器をつけない場合の最もレベルの高い周波数成分Ｐ１がスウェイモードで、動吸振器をつけることによりこれがＰ２となっており、最大値が１６ｄＢまで低下していることが分かる。２次ねじりモードはＰ３およびＰ４で示す周波数であるが、Ｙ軸方向のＦＲＦ振幅は動吸振器をつけることによる変化はない。しかし、Ｚ方向のＦＲＦ振幅は動吸振器をつけない場合より振幅が大きくなっている。図８において、Ｐ５，Ｐ６は１次の曲げモードで、Ｐ７，Ｐ８は３次の曲げモードである。どちらのモードについても、動吸振器をつけることで固有振動数がやや減少するが、そのピークの大きさはＹ方向、Ｚ方向ともに減衰している。
【００５７】
以上から分かるようにＬ字型動吸振器付きヘッドサスペンション機構ではトラックずれとなるＹ方向の振動振幅が低下しており、また特に最も問題となる、スウェイモードの振幅を大幅に低下させ２０ｄＢ以下に抑圧している。よって図１に示した構造をもつＬ字型動吸振器付きヘッドサスペンション機構は風外乱によって生じるスウェイモードの振動を減衰させ、高トラック密度記録が可能となるという利点がある。
【００５８】
図９は図５に示した２次ねじりモードに減衰をかけることを狙いとした動吸振器付きヘッドサスペンション機構のＦＲＦ振幅を示すグラフ図である。実線が動吸振器付きの場合、破線が動吸振器なしの場合である。この場合、サスペンション主フレームの寸法は上述の通りであり、動吸振器の双対舌状弾性板の幅は０．２ｍｍ、双対舌状弾性板の同調条件を満たす長さは１．３５ｍｍである。また最適な減衰効果は、ビーム部のヤング率の等価ｔａｎδ値で３×１０-6であった。
【００５９】
これらの図から分かるようにＺ方向において動吸振器なしの２次ねじり振動モードＰ３は、動吸振器をつけることによってＰ４のように振幅が減少している。これから２次ねじり振動モードとくにＺ方向の振動が問題となる場合には、図５のような構造を有する動吸振器をつけることによって、その共振振幅を大幅に低下させることができる。
【００６０】
図１０は図６に示したスウェイモードと２次ねじりモードの両方に同時に減衰させるために２つの動吸振器を付けたヘッドサスペンション機構のＦＲＦ振幅のグラフ図である。実線が動吸振器付きの場合、破線が動吸振器なしの場合である。この場合サスペンション主フレームの寸法は上述の通りである。まず、スウェイモードを狙いとするＬ字型動吸振器の自由端部２３ｃの厚さ、ビーム板ａの幅、そして結合部の幅は上述と同じであり、同調条件を満たすビーム板ａの長さは１．２３ｍｍであった。一方、２次のねじり振動モードを狙いとする動吸振器の双対舌状弾性板３３ｃの同調条件を満たす長さは１．４１ｍｍであった。また最適な減衰効果は、ビーム部のヤング率の等価ｔａｎδ値で３×１０-6で、上述と同じであった。
【００６１】
これらの図より、動吸振器なしのスウェイモードＰ１、２次のねじり振動モードＰ３は、同時同調条件を満たす動吸振器を取り付けることで、それぞれＰ２，Ｐ４のように振幅が減衰している。スウェイモードはＹ方向のＦＲＦ振幅の図においては最大値が１４ｄＢまで低下していることが分かる。２次のねじりモードではＺ方向の振幅を減少できるだけでなく、図９で示す２次のねじり振動モードのみを狙いとして動吸振器を取り付けた場合と違って、Ｙ方向の振幅の最大値を１５ｄＢまで低下できることがわかる。
【００６２】
以上から、図６に示すスウェイモードと２次ねじりモードと両方に同時に減衰をかけることを狙いとした動吸振器を複数取り付けたヘッドサスペンション機構は、トラックずれの問題となるスウェイモードと２次のねじりモードによるＹ方向の振動を同時に減少させ、単一のモードのみを狙いとして動吸振器を取り付けた構造に比べ、その効果は非常に大きい。このため、図６に示すように複数のモードを減衰させることを狙いとして、複数の動吸振器を取り付けたヘッドサスペンション機構の設計が望ましい。
【００６３】
以上述べたことから分かるように、ヘッドサスペンション機構の先端近傍に固定部を有する自由端部２３ｃを有する動吸振器はヘッドサスペンション機構のトラックずれ方向の振動を抑圧する付加振動系の機能を効率的に果たす特徴があるので、少ない付加質量で効率的な動吸振器効果を得ることができる。また自由端部２３ｃはサスペンション主フレーム２３と同じ厚さを持ち、同じ金属板材から一体構造で作成でき、低コストで製作することができる。
【００６４】
ヘッドサスペンション機構のねじりモードの腹に固定部を有する一対の双対舌状弾性板は、ヘッドサスペンション機構におけるねじりモードの面外方向の振動を抑圧する付加振動系の機能を効率的に果たす特徴がある。また、その付加質量は小さく効率的な動吸振器効果を得ることができる。本双対舌状弾性板はサスペンション主フレームを部分的にコの字上に切断するだけで作成できるため低コストで製作することができる特徴を持つ。
【００６５】
さらに、上記の２つの設計案を組み合わせることで、単一のモードのみを狙いとした設計時の効果を足し合わせた以上の、大きな動吸振器効果を得ることができる。実際には、多数のモードを減衰させることを狙いとする複数の動吸振器を取り付けた設計が有効である。
【００６６】
本発明の効果は、拘束多層粘弾性材を持たない図２のヘッドサスペンション機構に対して示したが、現在用いられている図３に示した拘束多層粘弾性材付きのヘッドサスペンション機構へ追加的に適用することもできる。図１１は図６に示した拘束多層粘弾性材付きヘッドサスペンション機構に自由端部４３ｃと双対舌状弾性板４３ｄとを適用した他の実施例である。図１１の実施例は拘束多層粘弾性材だけでは不十分であったスウェイモードと２次のねじりモードとの振動に抑圧させるために減衰板４５を設けたものである。
【００６７】
図１１には図６で示した本発明の実施例に拘束多層粘弾性材を張った実施例であるが、本発明の図１に示したスウェイモード用のＬ字型動吸振器付ヘッドサスペンション機構に拘束多層粘弾性材をつけることもできる。また、図６に示した２次ねじりモード用の双対舌状弾性板形動吸振器付ヘッドサスペンション機構に拘束多層粘弾性材を付けることができることは明らかである。
【００６８】
ところで、上記実施の形態では、フランジ部２３ｂがサスペンション主フレーム２３の略全長に跨っているものを開示したが、このフランジ２３ｂは無くてもよく、実質的に図１（Ｃ）に示した自由端部２３ｃを構成する部分のみをフランジ部としても良い。
【００６９】
以上に述べたように、本発明のサスペンション主フレーム２３，３３，４３にあっては、Ｌ字形動吸振器，双対舌状弾性板形動吸振器の何れか一方を少なくとも具備していることにより、ヘッドサスペンション機構として従来拘束多層粘弾性材では不十分であったスウェイモードや２次のねじり振動モードの振動に減衰を与えることができるので、空気流によって引き起こされるトラックずれの要因となるスウェイモードの振動を抑圧する効果がある。また本発明のＬ字形動吸振器（自由端部２３ｃ，４３ｃ）や双対舌状弾性板３３ｃ，４３ｄはサスペンション主フレーム２３，３３，４３と同じ金属部材で一体加工することができる特徴を持つので、低コストで風乱振動のないヘッドサスペンション機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明のスウェイモードの振動を抑圧するための動吸振器付きヘッドサスペンション機構の実施例を示し、（Ａ）はヘッドサスペンションの斜視図、（Ｂ）は要部の一例の拡大側面図、（Ｃ）は要部の他例の拡大側面図である。
【図２】Ｌ字形動吸振器の構造と構成を示す拡大図である。
【図３】Ｌ字形動吸振器の動作機能を示す拡大図である。
【図４】本発明のスウェイモードの振動を抑圧するための動吸振器付きヘッドサスペンション機構の他の実施例を示すヘッドサスペンションの斜視図である。
【図５】本発明の２次ねじりモードの振動を抑圧するため動吸振器付きヘッドサスペンション機構の実施例を示すヘッドサスペンションの斜視図である。
【図６】スウェイモードと２次ねじりモードの振動を同時に抑圧するために複数の動吸振器を取り付けた動吸振器付きヘッドサスペンション機構の実施例を示すヘッドサスペンションの斜視図である。
【図７】スライダの拡大図である。
【図８】スウェイモードの共振を減衰させるための、動吸振器付きヘッドサスペンション機構のヘッド位置でのＹ方向（図８（Ａ）），Ｚ方向（図８（Ｂ））のコンプライアンス周波数応答関数の振幅特性のグラフ図である。
【図９】２次ねじりモードの共振を減衰させるための、動吸振器付きヘッドサスペンション機構のヘッド位置でのＹ方向（図９（Ａ）），Ｚ方向（図９（Ｂ））のコンプライアンス周波数応答関数の振幅特性のグラフ図である。
【図１０】スウェイモードと２次ねじりモードの共振を減衰させるための、２種類の動吸振器を取り付けた動吸振器付きヘッドサスペンション機構のヘッド位置でのＹ方向（図１０（Ａ）），Ｚ方向（図１０（Ｂ））のコンプライアンス周波数応答関数の振幅特性のグラフ図である。
【図１１】図６で示した本発明の実施例に拘束多層粘弾性材を張った例を示すヘッドサスペンションの斜視図である。
【図１２】ハードディスク装置の平面図である。
【図１３】従来のヘッドサスペンション機構の例を示すヘッドサスペンションの斜視図である。
【図１４】従来のヘッドサスペンション機構の他の例を示すヘッドサスペンションの斜視図である。
【図１５】従来の拘束粘弾性減衰板材を有するヘッドサスペンション機構の例を示すヘッドサスペンションの斜視図である。
【図１６】従来の動吸振器を有するヘッドサスペンション機構の例を示すヘッドサスペンションの斜視図である。
【符号の説明】
【００７１】
２１…ヘッドサスペンション
２２…固定板
２３…サスペンション主フレーム
２３ａ…脚部
２３ｂ…フランジ部
２３ｃ…自由端部
２３ｄ…減衰材
２４…フレクシャ
２５…ヘッドスライダ
３３…サスペンション主フレーム
３３ａ…脚部
３３ｂ…フランジ部
３３ｃ…双対舌状弾性板
４３…サスペンション主フレーム
４３ａ…脚部
４３ｂ…フランジ部
４３ｃ…自由端部
４３ｄ…双対舌状弾性板
４５…減衰板
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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