(57)【要約】【課題】ヘッドに必要十分な荷重をかけながら、高い柔軟性を有するとともに、薄く、耐衝撃性の高いヘッド支持装置ならびにこれらを用いたディスク装置を提供する。【解決手段】支持アームと、支持アームの一端にあって、記録媒体１２に対向するようにヘッドスライダ３０に搭載されたヘッドと、記録媒体１２に対して支持アームが垂直方向に回動する回動中心となると、支持アームに記録媒体１２に対して垂直方向に付勢力を付与する板ばね部等の弾性部材と、板ばね部と連結されたばね固定部材とを設け、ヘッドスライダ３０に外部から衝撃力が作用したときに、ヘッドスライダ３０を記録媒体１２の方向に付勢する負荷の作用点からヘッドスライダ３０がピッチ方向に回転するときの不動点までの距離をＬｏ、ヘッドスライダ３０の空気流方向の長さをＬｓとした場合において、０．５＜Ｌｏ／Ｌｓ＜２とする。【選択図】図６
2004139717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドと、前記ヘッドが一方の端部に配設され、かつ、弾性部材が他方の端部の近傍に形成された支持アームと、第１のベースアームとを有し、
前記弾性部材の先端部が前記第１のベースアームに固着され、かつ、前記支持アームまたは前記第１のベースアームに垂直回動部支点が設けられたことを特徴とするヘッド支持装置。
【請求項２】
ヘッドと、前記ヘッドが一方の端部に配設され、かつ、弾性部材が他方の端部の近傍に形成された支持アームと、第１のベースアームとを有し、
前記弾性部材の先端部が前記第１のベースアームに固着され、かつ、前記支持アームまたは前記第１のベースアームに垂直回動部支点が設けられ、
前記ヘッドを、ヘッドスライダの記録媒体に対向する面にあって、前記支持アームの長手方向の前記垂直回動部支点より離れた側に設置したことを特徴とするヘッド支持装置。
【請求項３】
前記ヘッドと反対側の前記支持アームの前記他方の端部の近傍で、前記支持アームの長手方向の中心線に沿って、前記弾性部材が、前記支持アームに一体に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヘッド支持装置。
【請求項４】
前記ヘッドがヘッドスライダに搭載され、
前記ヘッドスライダがフレクシャを介して前記支持アームの前記一方の端部に配設されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヘッド支持装置。
【請求項５】
前記垂直回動部支点を挟んで、前記ヘッドスライダとは反対側にある前記支持アームの前記他方の端部にバランサーが配設されたことを特徴とする請求項４に記載のヘッド支持装置。
【請求項６】
前記ヘッドスライダに外部から衝撃力が作用したときに、前記ヘッドスライダを記録媒体の方向に付勢する負荷の作用点から前記ヘッドスライダがピッチ方向に回転するときの不動点までの距離をＬｏ、前記ヘッドスライダの空気流入側端部から空気流出側端部までの空気流方向の長さをＬｓとした場合において、
０．５＜Ｌｏ／Ｌｓ＜２
としたことを特徴とする請求項４に記載のヘッド支持装置。
【請求項７】
前記ヘッドスライダに外部から衝撃力が作用したときに、前記ヘッドスライダを記録媒体の方向に付勢する負荷の作用点から前記ヘッドスライダがピッチ方向に回転するときの不動点までの距離をＬｏ、前記ヘッドスライダの空気流入側端部から空気流出側端部までの空気流方向の長さをＬｓ、前記記録媒体表面で浮上しているときの前記ヘッドスライダのピッチ角度をθｐ、前記ヘッドスライダの空気流出側端部の前記記録媒体表面からの浮上量をＸｔとしたとき、
１≦Ｌｏ／Ｌｄ≦２．５
ただし、
Ｌｄ＝（Ｌｓ／２）＋（Ｘｔ／ｔａｎ（θｐ））
となるように前記記録媒体の対向面を構成したことを特徴とする請求項４に記載のヘッド支持装置。
【請求項８】
前記弾性部材を前記支持アームの長手方向の中心線に関して対称で、かつＵ字状、またはＶ字状、またはコ字状の透孔を周辺に備えた舌片部により形成することを特徴とする請求項１または請求２に記載のヘッド支持装置。
【請求項９】
前記支持アームまたは前記第１のベースアームに設けた前記垂直回動部支点は２個のピボットからなることを特徴とする請求項５に記載のヘッド支持装置。
【請求項１０】
ヘッドスライダ、フレクシャ、前記支持アームおよび前記バランサーのそれぞれの重心を合わせた総合重心が、２個の前記ピボットのそれぞれの頂点を結ぶ線を含む記録媒体に垂直な平面上に位置するように、前記バランサーの質量、重心位置および取り付け位置を設定したことを特徴とする請求項９に記載のヘッド支持装置。
【請求項１１】
２個の前記ピボットを、前記支持アームの長手方向の中心線に関して対称な位置に設けたことを特徴とする請求項９に記載のヘッド支持装置。
【請求項１２】
前記支持アームの長手方向の側面にサイド補強部を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヘッド支持装置。
【請求項１３】
前記サイド補強部を、曲げ加工によって形成したことを特徴とする請求項１２に記載のヘッド支持装置。
【請求項１４】
前記第１のベースアームは一方の端部に突起形状の結合部を有し、一方の端部に前記第１のベースアームの前記結合部との締結用の穴部、軸受部および他方の端部に駆動手段を有する第２のベースアームとを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヘッド支持装置。
【請求項１５】
前記不動点は、前記ヘッドスライダの記録媒体の対向面と前記記録媒体との間で生ずる空気膜の回転剛性および垂直方向の変位に対する回転方向の剛性との比で求めることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のヘッド支持装置。
【請求項１６】
記録媒体の対向面に設けられた正圧発生部は、前記ヘッドスライダの空気流入側端部から所定位置に空気流方向に対して直交するように形成された第１の正圧発生部と、
前記ヘッドスライダの空気流方向に対して直角な幅方向の中央部で、空気流出側端部から所定位置に形成された第２の正圧発生部とを備え、
負圧発生部は、
前記第１の正圧発生部と前記第２の正圧発生部の中間であって、負圧力中心が前記ヘッドスライダを前記記録媒体方向に付勢する負荷の作用点位置より空気流出側に位置するように形成されたことを特徴とする請求項４に記載のヘッド支持装置。
【請求項１７】
前記第１の正圧発生部と接続するように前記ヘッドスライダの幅方向の両側にサイドレールを設けたことを特徴とする請求項１６に記載のヘッド支持装置。
【請求項１８】
前記正圧発生部の表面を基準として、前記正圧発生部の表面より低く、前記負圧発生部の表面よりも高い中段面でほぼ囲まれた領域に前記負圧発生部が設けられていることを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載のヘッド支持装置。
【請求項１９】
前記ヘッドスライダを記録媒体方向に付勢する負荷の作用点位置が前記ヘッドスライダの重心であることを特徴とする請求項６に記載のヘッド支持装置。
【請求項２０】
前記ヘッドスライダを固定するヘッドスライダ保持部と、前記ヘッドスライダ保持部の他端を固定する前記支持アームとを有するヘッド支持アームとからなることを特徴とする請求項４に記載のヘッド支持装置。
【請求項２１】
前記ヘッドスライダの気体潤滑面で発生する前記記録媒体方向への吸引力が、ヘッド支持装置の等価質量より大きいことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のヘッド支持装置。
【請求項２２】
表面に記録媒体層が形成された記録媒体と、
前記記録媒体を回転させる回転駆動手段と、
一端にヘッドを搭載したヘッドスライダが配設され、かつ、他端に駆動手段が搭載されたヘッド支持装置とを備え、
前記ヘッド支持装置は、前記ヘッドが一方の端部に配設され、かつ、他方の端部の近傍に長手方向の中心線に沿って弾性部材が一体に形成された支持アームと、前記支持アームの前記他方の端部に取り付けられたバランサーと、一方の端部に突起形状の結合部を有する第１のベースアームとを有し、前記弾性部材の先端部が前記第１のベースアームに固着され、かつ、前記支持アームまたは前記第１のベースアームに垂直回動部支点が設けられたことを特徴とするディスク装置。
【請求項２３】
表面に記録媒体層が形成された記録媒体と、
前記記録媒体を回転させる回転駆動手段と、
一端にヘッドを搭載したヘッドスライダが配設され、かつ、他端に駆動手段が搭載されたヘッド支持装置とを備え、
前記ヘッド支持装置は、前記ヘッドが一方の端部に配設され、かつ、他方の端部の近傍に長手方向の中心線に沿って弾性部材が一体に形成された支持アームと、前記支持アームの前記他方の端部に取り付けられたバランサーと、一方の端部に突起形状の結合部を有する第１のベースアームとを有し、前記弾性部材の先端部が前記第１のベースアームに固着され、かつ、前記支持アームまたは前記第１のベースアームに垂直回動部支点が設けられ、前記ヘッドを、前記ヘッドスライダの前記記録媒体に対向する面にあって、前記支持アームの長手方向の前記垂直回動部支点より離れた側に設置したことを特徴とするディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、磁気ディスクや光磁気ディスク等のディスク状記録媒体に対して記録再生を行う浮上型のヘッドを搭載したヘッドスライダを用いたヘッド支持装置およびこれを用いて記録再生を行うディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　近年、ハードディスクや光ディスク等のディスク状記録媒体（以下、記録媒体ともいう）に対し記録再生を行うディスク装置（以下、ディスク記録再生装置ともいう）の技術的進歩は著しく、従来のコンピュータ用だけでなく多くの分野で用途が拡大している。このようなディスク装置では、さらなる高密度記録化と、衝撃等の外乱を受けても記録媒体やヘッドスライダが破損せず、安定して記録再生が可能で、携帯機器にも搭載可能な小型化が要求されている。
【０００３】
　従来の浮上型のヘッドを有するディスク装置のヘッド支持装置の例として、ハードディスク装置等の磁気記録再生装置における従来のヘッド支持装置について、図面を用いて説明する。
【０００４】
　図１７は従来の磁気記録再生装置のヘッド支持装置の構成と、ヘッド支持装置と磁気記録媒体（以下、ディスクともいう）との関係を示す平面図である。
【０００５】
　図１７において、ヘッド支持装置１００のヘッド支持アーム１０８は、比較的剛性の低い支持アーム１０２、板ばね部１０３、および比較的剛性の高い支持アーム１０４からなり、支持アーム１０２の一端の下面には磁気ヘッド（図示せず）を搭載したヘッドスライダ１０１が設けられた構成であった。
【０００６】
　また、磁気記録媒体１０７はスピンドルモータ１０９によって回転するように設けられており、磁気記録再生装置の記録再生時には、磁気記録媒体１０７の回転によって発生する空気流による浮揚力と、ヘッドスライダ１０１を磁気記録媒体１０７側へ付勢するヘッド支持装置１００による付勢力との関係により、ヘッドスライダ１０１に搭載された磁気ヘッドは一定の浮上量を得ていた。
【０００７】
　ヘッド支持装置１００は、記録再生時には、支持アーム１０４に設けられたボイスコイル１０６の作用によって、軸受部１０５を中心として回動することにより、ヘッドスライダ１０１に搭載された磁気ヘッドが磁気記録媒体１０７の希望するトラックに対して位置決めされ、記録再生が行われる構成となっていた。
【０００８】
　次に図１８を用いて、従来のヘッド支持装置の構成および作用について、より詳細に説明する。
【０００９】
　図１８は、従来のヘッド支持装置における支持アーム１０２とヘッドスライダ１０１とからなるヘッド支持アーム１０８の要部斜視図である。ヘッドスライダ１０１は、フレクシャ１１５の先端部に設けられた舌状部１１３に固着されている。また、フレクシャ１１５の他端は支持アーム１０２に固着されている。フレクシャ１１５は、例えばジンバルスプリングが用いられ、ヘッドスライダ１０１に対してピッチ動作およびロール動作が許容されるような構成を有している。ヘッドスライダ１０１のフレクシャ１１５への固着は、例えば接着剤で接着することにより行われ、フレクシャ１１５の支持アーム１０２への固着は、例えば溶着により行われる。支持アーム１０２の先端部にはヘッドスライダ１０１に荷重を付勢するディンプル１１４があり、このディンプル１１４を介してヘッドスライダ１０１に所定の荷重が付勢される。ディンプル１１４を有する支持アーム１０２と、舌状部１１３を有するフレクシャ１１５とヘッドスライダ１０１を含んでヘッド支持アーム１０８が構成される。
【００１０】
　このようなヘッド支持アーム１０８を用いて、回転する磁気記録媒体（図１８には図示せず）上で記録再生を行う場合、ヘッドスライダ１０１にはディンプル１１４から加わる荷重、空気流により磁気記録媒体から浮上するように働く正圧力、および磁気記録媒体に接近するように働く負圧力の３つの力が作用し、これらの力の釣り合いによりヘッドスライダ１０１は浮上し、この浮上量を保った状態で揺動手段を駆動して所定のトラック位置に位置決めしながら情報変換素子（図示せず）により記録再生が行われる。
【００１１】
　しかしながら、上述した従来のディスク装置では外部からの衝撃が加わったときに、ヘッドスライダが記録媒体に衝突あるいは接触して、ヘッドスライダや記録媒体に摩耗や損傷を生じ、データの破壊や装置の破損にいたることがあった。このため、外部からの振動を受ける取り付け部材を設け、柔構造の断熱支持部材を用いてディスク装置本体をこの取り付け部材に結合することで、外部振動が装置本体に伝わるのを防止する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これにより外部振動に対して強いディスク装置が実現されるが、装置全体が大型化してしまうため、小型軽量化を要求する携帯機器にはこのような装置は搭載し難い。
【００１２】
　このため、ヘッドスライダや支持アームあるいはヘッド支持アーム自体の耐衝撃性を向上させて、ディスク装置の小型化と耐衝撃性を同時に達成することが要求されている。特に、ヘッドスライダは記録媒体に対して微小な浮上量をもって対向しているので、衝撃力が作用した場合に少なくともヘッドスライダや記録媒体に致命的な損傷が生じないようにすることが要求されている。しかし、耐衝撃性を向上するためにヘッドスライダの記録媒体の対向面の形状を工夫することは比較的少なく、多くはスキュー角変動や大気圧変動等に対して情報変換素子が設けられている空気流出側の浮上量を安定化するための取組みが行われている。
【００１３】
　例えば、空気流出側に大きな正圧力を発生させる正圧発生部と負圧力を発生させる負圧発生部を集中して設けて、空気流出側の空気膜剛性を大きくするヘッドスライダの構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような構成とすることにより、ヘッドスライダにピッチングが生じて浮上姿勢が変化した際に浮上量が変動しない点を焦点とし、この焦点の位置を情報変換素子が設けられている空気流出側端部近傍とすることができる。これにより、スキュー角の変動、大気圧変動、揺動に伴なう外力変動、あるいは荷重変動が生じても、正圧力と負圧力の作用により情報変換素子近傍の浮上量はほとんど変化せず、情報の安定した記録あるいは再生を可能としている。
【００１４】
　また、低浮上量を安定して実現するためのヘッドスライダ構造として、浮上量が変動しない位置を不動点とし、この不動点を空気流出側に位置するように構成したヘッドスライダが提案されている（例えば、特許文献３参照）。すなわち、記録媒体方向に付勢するような押付荷重が加えられ、記録媒体の回転により生じる空気粘性流でヘッドスライダを浮上させるように作用する正圧力と、ヘッドスライダ面に形成された溝に空気が流入することで生じる負圧力とを発生するヘッドスライダにおいて、負圧力の発生中心位置を押付荷重の荷重作用点よりも空気流入側に位置させる構造である。
【００１５】
　このような構造により、ヘッドスライダを上向きにするような外力（モーメント）が働いた場合に、負圧力がこの外力に対して抗するように作用するのでヘッドスライダの姿勢を安定して保つことができる。すなわち、ヘッドスライダを上向きに作用する外力が働いても、負圧力が外力に対抗するように作用し、情報変換素子が取り付けられているヘッドスライダの空気流出側が実質的な釣り合いの回転中心、すなわち不動点となるので情報変換素子の記録媒体表面に対する距離はほとんど変化しないことが示されている。
【特許文献１】特開平９−１５３２７７号公報（第６−９頁、第１図）
【特許文献２】特開平１０−２８３６２２号公報（第１０−１３頁、第１７−１９図）
【特許文献３】特開平８−２２７５１４号公報（第３−４頁、第１−３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
　以上述べてきたように、磁気記録再生装置のヘッド支持装置においては、外部からの衝撃や、記録再生時に磁気記録媒体面の上下動があっても、ヘッドスライダを安定して浮上させて、ヘッドスライダに搭載された磁気ヘッドのオフトラックを防止するために、ヘッドスライダに対して、所定の荷重を磁気記録媒体方向へ印加することが必要であった。また、磁気記録再生装置の記録再生時において、磁気記録媒体面の上下動等にヘッドスライダを追従させる必要があるため、ヘッド支持装置は、ある程度の柔軟性を有した構成であることが必要であった。さらに、磁気記録再生装置の小型化、特に薄型化を達成するためには、ヘッド支持装置を、磁気記録媒体面の垂直方向に薄く形成する必要があった。
【００１７】
　しかし、従来のヘッド支持装置においては、前述したように、支持アームと結合部とを板ばね部で接続するような構成であるので、ヘッド支持装置に対する多様な要求を満足させるためには、相反する要件を満たすことが要求された。すなわち、具体的には、まず磁気ヘッドを搭載したヘッドスライダを安定して浮上させるために、ヘッドスライダに必要とする荷重をかけるに十分な反力を板ばね部が有することが必要であった。
【００１８】
　また、磁気記録媒体の上下動や、量産時の磁気記録再生装置毎のヘッドスライダと磁気記録媒体との距離の製造バラツキ等によって、ヘッドスライダの磁気記録媒体への荷重が変化することを防ぐために、ヘッド支持装置がある程度の柔軟性を有することが必要であった。従来のヘッド支持装置においては、板ばね部１０３に図１７に示すような切り欠き部が設けられ、これにより板ばね部１０３の剛性を下げるとともに、そのばね定数を小さくし、柔軟性を有させるような設計がなされていた。
【００１９】
　また、板ばね部の剛性を下げるために支持アームを薄板構造にした場合、ヘッド支持装置が位置決めのために移動する際、主共振点の周波数、いわゆる共振周波数が低いために、ねじれ等の振動モードが発生し、その結果、発生した振動モードをセトリング（整定）するのに時間がかかり、結果としてアクセス時間を短時間化することに限界があった。
【００２０】
　さらに、従来のヘッド支持装置においては、その重心は、板ばね部よりも磁気ヘッドよりに位置したために、磁気記録再生装置に外部からの強い衝撃等が加わった場合、ヘッドスライダ部分での、磁気記録媒体の回転によって発生する空気流による浮揚力と、ヘッドスライダを磁気記録媒体側へ付勢するヘッド支持装置による付勢力とのバランスが崩れ、ヘッドスライダが磁気記録媒体から跳躍するような現象が発生する。このため、ヘッドスライダが磁気記録媒体に衝突し、磁気記録媒体に磁気的損傷または機械的損傷を与えてしまう可能性があった。
【００２１】
　また、上述したヘッドスライダに関する提案例では、情報変換素子を設けている空気流出側端部の浮上量が変動しないように、不動点あるいは焦点がヘッドスライダの空気流出側端部に位置するように磁気記録媒体の対向面を作成するとともに負荷の作用点を配置している。これにより、スキュー角や大気圧変動あるいは荷重変動等により浮上姿勢が変化しても、情報変換素子が設けられている空気流出側の浮上量を安定化できる。しかしながら、このような変動量と外部から作用する衝撃力を比較すると、衝撃力の方がはるかに大きいため上述した提案例が衝撃力に対しても有効であるとはいえない。
【００２２】
　すなわち、空気流出側端部に不動点あるいは焦点が位置するようなヘッドスライダに対して大きな衝撃力が作用すると、ヘッドスライダが負のピッチ角、すなわち空気流入側の浮上量が空気流出側の浮上量に比べて逆に小さくなる状態が生じることがある。このような状態が生じると、磁気記録媒体の対向面と磁気記録媒体表面間に空気膜が形成できなくなり、全く浮上しなくなり、ヘッドスライダは記録媒体に衝突して破損にいたることがある。
【００２３】
　また、スキュー角等が変動しても浮上量が不動である点を焦点と定義し、この位置を空気流出側端部に位置するような磁気記録媒体の対向面の形状とした提案では、ヘッドスライダに外部から衝撃力が作用したときの不動点が上記の焦点位置と一致するかどうかについては述べられていない。
【００２４】
　さらに、浮上量が変動しない位置を不動点とし、この不動点を空気流出側に位置する構成の提案に関しては、ヘッドスライダを上向きにするような回転モーメントに対しては、空気流出側の浮上量の変動を抑制できるが、記録媒体表面に対して上下方向、特に記録媒体表面に付勢するような下方に衝撃力が作用した場合には、わずかな衝撃力で記録媒体表面に衝突する可能性がある。
【００２５】
　さらに、携帯機器に搭載されるディスク装置では、記録媒体サイズの小径化と同時に記録媒体回転速度も小さくする必要があり、従来に比べてヘッドスライダの磁気記録媒体の対向面に流れる空気流速が小さくなる。このような低流速では、衝撃力によりヘッドスライダに負のピッチ角が発生すると、空気膜が形成できず記録媒体に衝突する可能性が非常に大きくなるが、上述の開示例ではこのような場合については全く開示されていない。
【００２６】
　以上のような課題は、磁気記録再生装置に特有な課題ではなく、浮上型のヘッドを有するディスク装置、例えば光ディスク装置や光磁気ディスク装置等においても同様の課題を生じていた。
【００２７】
　本発明は、これらの課題を解決するためになされたもので、ヘッドスライダに外部から衝撃力が作用したときに、ヘッドスライダがピッチ方向に回転するようにして耐衝撃性を高めたヘッドスライダと、ヘッドに必要十分な荷重をかけながら、高い柔軟性を有するとともに、薄く、耐衝撃性の高いヘッド支持装置ならびにこれらを用いたディスク装置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】
【００２８】
　上記課題を解決するため、本発明のヘッド支持装置は、ヘッドと、ヘッドが一方の端部に配設され、かつ、弾性部材が他方の端部の近傍に形成された支持アームと、第１のベースアームとを有し、弾性部材の先端部が第１のベースアームに固着され、かつ、支持アームまたは第１のベースアームに垂直回動部支点が設けられた構成を有している。また、ヘッドと、ヘッドが一方の端部に配設され、かつ、弾性部材が他方の端部の近傍に形成された支持アームと、第１のベースアームとを有し、弾性部材の先端部が第１のベースアームに固着され、かつ、支持アームまたは第１のベースアームに垂直回動部支点が設けられ、ヘッドをヘッドスライダの記録媒体に対向する面にあって、支持アームの長手方向の垂直回動部支点より離れた側に設置した構成を有している。また、ヘッドと反対側の支持アームの他方の端部の近傍で、支持アームの長手方向の中心線に沿って、弾性部材が、支持アームに一体に形成された構成を有している。また、ヘッドがヘッドスライダに搭載され、ヘッドスライダがフレクシャを介して支持アームの一方の端部に配設された構成を有している。また、垂直回動部支点を挟んで、ヘッドスライダとは反対側にある支持アームの他方の端部にバランサーが配設された構成を有している。
【００２９】
　また、本発明のヘッド支持装置は、ヘッドスライダに外部から衝撃力が作用したときに、ヘッドスライダを記録媒体の方向に付勢する負荷の作用点からヘッドスライダがピッチ方向に回転するときの不動点までの距離をＬｏ、ヘッドスライダの空気流入側端部から空気流出側端部までの空気流方向の長さをＬｓとした場合において、０．５＜Ｌｏ／Ｌｓ＜２とした構成、ならびにヘッドスライダに外部から衝撃力が作用したときに、ヘッドスライダを記録媒体の方向に付勢する負荷の作用点からヘッドスライダがピッチ方向に回転するときの不動点までの距離をＬｏ、ヘッドスライダの空気流入側端部から空気流出側端部までの空気流方向の長さをＬｓ、記録媒体表面で浮上しているときのヘッドスライダのピッチ角度をθｐ、ヘッドスライダの空気流出側端部の記録媒体表面からの浮上量をＸｔとしたとき、１≦Ｌｏ／Ｌｄ≦２．５、ただし、Ｌｄ＝（Ｌｓ／２）＋（Ｘｔ／ｔａｎ（θｐ））となるような記録媒体の対向面とする構成を有する。また、本発明のヘッド支持装置は、弾性部材を支持アームの長手方向の中心線に関して対称で、かつＵ字状、またはＶ字状、またはコ字状の透孔を周辺に備えた舌片部により形成する構成を有する。また、本発明のヘッド支持装置は、支持アームまたは第１のベースアームに設けた垂直回動部支点は２個のピボットからなる構成を有する。また、本発明のヘッド支持装置は、ヘッドスライダ、フレクシャ、支持アームおよびバランサーのそれぞれの重心を合わせた総合重心が、２個のピボットのそれぞれの頂点を結ぶ線を含む記録媒体に垂直な平面上に位置するように、バランサーの質量、重心位置および取り付け位置を設定した構成を有する。また、本発明のヘッド支持装置は、２個のピボットを、支持アームの長手方向の中心線に関して対称な位置に設けた構成を有する。また、本発明のヘッド支持装置は、支持アームの長手方向の側面にサイド補強部を設ける構成、または、サイド補強部を曲げ加工によって形成する構成を有する。また、本発明のヘッド支持装置は、第１のベースアームは一方の端部に突起形状の結合部を有し、一方の端部に第１のベースアームの結合部との締結用の穴部、軸受部および他方の端部に駆動手段を有する第２のベースアームとを備えた構成を有する。また、本発明のヘッド支持装置は、不動点がヘッドスライダの記録媒体の対向面と記録媒体との間で生ずる空気膜の回転剛性および垂直方向の変位に対する回転方向の剛性との比で求める構成を有する。また、本発明のヘッド支持装置は、記録媒体の対向面に設けられた正圧発生部が、ヘッドスライダの空気流入側端部から所定位置に空気流方向に対して直交するように形成された第１の正圧発生部と、ヘッドスライダの空気流方向に対して直角な幅方向の中央部で、空気流出側端部から所定位置に形成された第２の正圧発生部とを備え、負圧発生部は、第１の正圧発生部と第２の正圧発生部の中間であって、負圧力中心がヘッドスライダを記録媒体方向に付勢する負荷の作用点位置より空気流出側に位置するように形成された構成を有する。また、本発明のヘッド支持装置は、第１の正圧発生部と接続するようにヘッドスライダの幅方向の両側にサイドレールを設けた構成を有する。また、本発��のヘッド支持装置は、正圧発生部の表面を基準として、正圧発生部の表面より低く、負圧発生部の表面よりも高い中段面でほぼ囲まれた領域に負圧発生部が設けられている構成を有する。また、本発明のヘッド支持装置は、ヘッドスライダを記録媒体方向に付勢する負荷の作用点位置がヘッドスライダの重心である構成を有する。また、本発明のヘッド支持装置は、ヘッドスライダを固定するヘッドスライダ保持部と、ヘッドスライダ保持部の他端を固定する支持アームとを備えるヘッド支持アームとからなる構成を有する。さらに、本発明のヘッド支持装置は、ヘッドスライダの気体潤滑面で発生する記録媒体方向への吸引力が、ヘッド支持装置の等価質量より大きい構成を有する。
【００３０】
　これらの構成により、ヘッドに十分な荷重をかけながら、高い柔軟性を有し、耐衝撃性の高い、高速アクセスが可能なヘッド支持装置を提供できるとともに、ピボットを垂直回動部支点として支持アームが記録媒体の記録面に垂直な方向に自由に回動することが可能になり、従来にない、新しい動作を行うヘッド支持装置を実現できる。
【００３１】
　さらに、これらの構成により、外部からの衝撃力に対し、第１のべースアームあるいは支持アームのいずれか一方に設けられた２個のピボットのそれぞれの頂点を結ぶ線（回動軸）周りに回転する力が生じることがなく、したがって、ヘッドスライダが記録媒体の表面に衝突して、ヘッドスライダに搭載されたヘッドや記録媒体に損傷が生じることを防止することが可能で、振動の少ない、安定したヘッド支持装置を構成することができる。
【００３２】
　また、上記課題を解決するため、本発明のディスク装置は、表面に記録媒体層が形成された記録媒体と、記録媒体を回転させる回転駆動手段と、一端にヘッドを搭載したヘッドスライダが配設され、かつ、他端に駆動手段が搭載されたヘッド支持装置とを備え、ヘッド支持装置がヘッドが一方の端部に配設され、かつ、他方の端部の近傍に長手方向の中心線に沿って弾性部材が一体に形成された支持アームと、支持アームの他方の端部に取り付けられたバランサーと、一方の端部に突起形状の結合部を有する第１のベースアームとを有し、弾性部材の先端部が第１のベースアームに固着され、かつ、支持アームまたは第１のベースアームに垂直回動部支点が設けられた構成を有している。また、本発明のディスク装置は、表面に記録媒体層が形成された記録媒体と、記録媒体を回転させる回転駆動手段と、一端にヘッドを搭載したヘッドスライダが配設され、かつ、他端に駆動手段が搭載されたヘッド支持装置とを備え、ヘッド支持装置が、ヘッドが一方の端部に配設され、かつ、他方の端部の近傍に長手方向の中心線に沿って弾性部材が一体に形成された支持アームと、支持アームの他方の端部に取り付けられたバランサーと、一方の端部に突起形状の結合部を有する第１のベースアームとを有し、弾性部材の先端部が第１のベースアームに固着され、かつ、支持アームまたは第１のベースアームに垂直回動部支点が設けられ、ヘッドをヘッドスライダの記録媒体に対向する面にあって、支持アームの長手方向の垂直回動部支点より離れた側に設置した構成を有している。
【００３３】
　これらの構成により、振動の少ない、安定したヘッド支持装置を構成するヘッド支持アームを実現することが可能になり、耐衝撃性が高く、アクセス速度が速い等の信頼性の高いディスク装置を実現することができる。
【００３４】
　さらに、ヘッドスライダが記録媒体上を浮上しているときに大きな衝撃力が作用しても、ヘッドスライダの記録媒体表面への衝突を防止できる、あるいは衝突するときのエネルギーを小さくしてヘッドスライダまたは記録媒体が損傷することを防止できるので、高信頼性のヘッド支持装置およびディスク装置を作製でき、大容量で小型・薄型のディスク装置を携帯機器に搭載することもできる。
【発明の効果】
【００３５】
　以上述べたように、本発明のヘッド支持装置を用いれば、ヘッドに十分な荷重をかけながら、高い柔軟性を有し、耐衝撃性の高い、高速アクセスが可能なヘッド支持装置を提供することができるのみならず、本発明のヘッド支持装置を用いれば、支持アームの上下動が可能となるので、記録媒体の回転停止時には、ヘッドを記録媒体から離して保持することが可能となる。
【００３６】
　また、一端にヘッドを搭載したヘッドスライダを有する支持アームと第１のベースアームを弾性部材である板ばね部を介して固着し、支持アームあるいは第１のベースアームのいずれか一方に２個のピボットを設け、２個のピボットのそれぞれの頂点の押圧力によって、支持アームを記録媒体の表面側に回動させ、ヘッドスライダを記録媒体の表面に押圧する構成により、外部からの衝撃力に対し、第１のべースアームあるいは支持アームのいずれか一方に設けられた２個のピボットのそれぞれの頂点を結ぶ線（回動軸）周りに回転する力が生じることがなく、したがって、ヘッドスライダが記録媒体の表面に衝突して、ヘッドスライダに搭載されたヘッドや記録媒体に損傷が生じることを防止することができ、振動の少ない、安定したヘッド支持装置を構成するヘッド支持アームを実現することができる。そして、このようなヘッド支持アームを搭載したヘッド支持装置を用いることにより、耐衝撃性が高く、アクセス速度が速い等の信頼性の高いディスク装置を実現することができる。
【００３７】
　さらに、ヘッドスライダが記録媒体上を浮上しているときに大きな衝撃力が作用しても、ヘッドスライダの記録媒体表面への衝突を防止できる、あるいは衝突するときのエネルギーを小さくしてヘッドスライダまたは記録媒体が損傷することを防止できる。この結果、高信頼性のヘッド支持装置およびディスク装置を作製でき、大容量で小型・薄型のディスク装置を携帯機器に搭載することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
　以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３９】
　（第１の実施の形態）
　まず、磁気記録再生装置を例として本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持装置の動作原理から説明する。
【００４０】
　図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持装置の概略構成を示す側面図であり、図１（ｂ）はその平面図である。
【００４１】
　図１において、記録再生を行うヘッド素子（図示せず）を搭載したヘッドスライダ１は、支持アーム２の記録媒体１２に対向する面に、ヘッド素子が記録媒体１２に対向するように取り付けられている。後述するが、支持アーム２は、第１の軸受部１０と、第２の軸受部１１とで支持されており、第１の軸受部１０により記録媒体１２の半径方向の回動、第２の軸受部１１により記録媒体１２の表面に対して、いわゆる「あおり」動作となる垂直方向の回動ができるように構成されている。
【００４２】
　記録媒体１２は回転手段であるスピンドルモータ１９によって軸支されており、磁気記録再生装置の記録時または再生時、つまり磁気ヘッドがロードされた状態においては、記録媒体１２の回転により発生する空気流による浮揚力と、ヘッドスライダ１を記録媒体１２側へ付勢するヘッド支持装置９の付勢力との関係により、ヘッドスライダ１に搭載された磁気ヘッドは、記録媒体１２に対して一定の浮上量を得て記録または再生を行っている。
【００４３】
　図１において、下面にヘッド素子を設けたヘッドスライダ１を、一端下面に搭載した支持アーム２は、他端側において、図示するように弾性部材である板ばね部４の一端側部分と止着されており、板ばね部４の他端側部分はばね固定部材５を介して第２の軸受部１１と止着されている。
【００４４】
　これによって、支持アーム２は第２の軸受部１１に板ばね部４を介して弾性的に保持された状態となる。
【００４５】
　また、第２の軸受部１１には一対のピボット１１ａおよびピボット１１ｂ（図示せず）が設けられており、そのピボット１１ａ，１１ｂが支持アーム２に対し、それぞれ図１（ｂ）におけるＰａ，Ｐｂ点において当接し、弾性部材である板ばね部４の弾性力によって支持アーム２の一端側が記録媒体１２方向へ付勢され、このとき、当接点ＰａおよびＰｂには圧縮応力が発生する。記録媒体１２が無い場合は、板ばね部４が変形して、支持アーム２は図１（ａ）における点線で示した位置になるように構成されている。
【００４６】
　なお、第２の軸受部１１の各ピボット１１ａおよびピボット１１ｂは、支持アーム２が記録媒体１２の半径方向に回動する際の回動中心軸方向および支持アーム２の長手方向に対して垂直で、その回動中心軸を通る線上において支持アーム２と当接するように設けられている。
【００４７】
　磁気記録再生装置の動作時、つまり記録媒体１２に対してヘッドスライダ１が浮上している際のヘッドスライダ１へのロード荷重は、第２の軸受部１１の各ピボット１１ａおよびピボット１１ｂによる支持アーム２に対する記録媒体１２方向への圧縮応力によって生じることになる。
【００４８】
　ヘッド支持装置９をこのような構成にすることにより、支持アーム２を剛性の高い材料で形成することができる。このため、第２の軸受部１１から、第２の軸受部１１の各ピボット１１ａおよびピボット１１ｂ、支持アーム２の第２の軸受部１１に支持された領域からヘッドスライダ１が形成される領域にいたるまでの全領域において、剛性の高い材料によってヘッド支持装置９を形成することができる。
【００４９】
　このように支持アーム２を高剛性な材料で形成すれば、支持アーム２の共振周波数を高くすることができるので、従来問題となっていた振動モードが発生せず、セトリング動作が必要ないので、高速な支持アーム２の回動および位置決めが可能となり、磁気記録再生装置のアクセス速度を向上することが可能となる。
【００５０】
　また弾性部材である板ばね部４が、支持アーム２の構造の中には組み込まれず、支持アーム２とは独立して設けられているために、板ばね部４の厚み、材質等を変更することにより、板ばね部４の強度およびばね定数を選定することが可能となる。
【００５１】
　また、ヘッド支持装置９を使用する際の構成によって、弾性部材である板ばね部４によって保持された部分の重心位置、例えばボイスコイルモータによって回動を行う場合には、ボイスコイルとコイルホルダとを装着した状態での支持アーム２の重心位置を、支持アーム２の記録媒体１２の半径方向の回動軸と記録媒体１２の記録面に対して垂直方向の回動軸との交点と同一、つまり支持アーム２と第２の軸受部１１のピボット１１ａおよびピボット１１ｂとが当接する点ＰａおよびＰｂを結ぶ線上の中点Ｐと実質的に同じ位置となる（図１（ａ）において、Ｐ点とＰａ点との距離およびＰ点とＰｂ点との距離が等しくＬとなる）ようにヘッド支持装置を設計することにより、外部からの衝撃等に対して、振動の少ない、安定したヘッド支持装置を提供することが可能となる。この場合、最も耐衝撃性の大きいヘッド支持装置を提供することができるが、多少のずれは実用上問題ない。
【００５２】
　さらに、図１（ａ）に示すように、ヘッドスライダ１を支持アーム２に設けられたフレクシャ１３によって支持アーム２の一端下面に形成したディンプル１４を介して支持することにより、磁気記録再生装置の動作時におけるヘッドスライダ１の記録媒体１２に対するロール、ピッチ方向の不要な振動等にも追従する柔軟性あるヘッド支持装置を実現することができる。
【００５３】
　以上のように、本発明のヘッド支持装置においては、ヘッドスライダへのロード荷重を大きく、柔軟性を高く、さらに構造体の剛性を高くしたい、という相反する要請を、それぞれ別々の構成要素の作用として独立して実現することができ、ヘッド支持装置の設計が簡易になるとともに、その設計の自由度を飛躍的に広げることが可能となる。
【００５４】
　さらにまた、本発明のヘッド支持装置においては、従来のヘッド支持装置のような、非常に精密な弾性部材（例えば、板ばね部）のフォーミング加工（曲げ加工）の必要がないので、従来と比較して簡易にヘッド支持装置を製造することができる。
【００５５】
　次に本発明のヘッド支持装置の動作について、図１を用いて説明する。
【００５６】
　前述のように、記録媒体１２が停止している際には、ヘッドスライダ１と記録媒体１２が接触して停止しているが、記録媒体１２が記録再生時に回転開始した場合には、ヘッドスライダ１が浮上し、弾性部材である板ばね部４が変形し、支持アーム２が図１（ａ）における実線で示した状態で、磁気ヘッドと記録媒体１２との間に一定の空隙を保って磁気記録再生が行われる。
【００５７】
　この場合、図１（ａ）中の点線の状態に支持アーム２を戻そうとする板ばね部４の反力が、ヘッドスライダ１に印加されるロード荷重となる。
【００５８】
　このロード荷重を、弾性部材である板ばね部４の材質、厚み、第２の軸受部１１のピボット１１ａおよびピボット１１ｂの高さ、または支持アーム２と板ばね部４との継部である図１（ａ）中のＧ点との位置関係によって変化させることができる。
【００５９】
　例えば、板ばね部４を剛性の高い材料で、厚く形成することにより大きなロード荷重を印加することができ、また第２の軸受部１１のピボット１１ａおよびピボット１１ｂを高くすること、または図１（ａ）における支持アーム２と板ばね部４との継部Ｇ点の位置をＰ点に近づけることによっても、大きなロード荷重をヘッドスライダ１に対して印加することができる。
【００６０】
　次に本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持装置の動作原理の説明に続いて、本発明のヘッド支持装置の構成をいま少し詳しく説明する。
【００６１】
　図２に本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持装置の構成を示す斜視図を、図３に本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持装置の分解斜視図を、また、図４に本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持装置の軸受部付近の要部側面図をそれぞれ示す。
【００６２】
　図２および図３に示すように、ヘッド支持装置９は、ほぼ環状の板ばね部（弾性部材）４と半円環形状のばね固定部材５とが接続され、板ばね部４が支持アーム２に接続されて構成されている。支持アーム２は、ボイスコイルモータによって記録媒体１２の半径方向に回動可能となるように、ボイスコイル３を取り付けたコイルホルダ８に接続されている。これらの部材が第２の軸受部１１とともに、第１の軸受部１０とナット６とによって挟持される構成となっている。
【００６３】
　また、図４に示すように、第１の軸受部１０に設けられた取り付けねじ７によって、ヘッド支持装置９全体が基板１５に軸止されている。
【００６４】
　図４を用いて各部材間の接続をさらに詳細に説明する。まず、回転軸の紙面に向かって右側の部分において、弾性部材である板ばね部４の上面と支持アーム２の下面とが接続され、紙面に向かって左側の部分において板ばね部４およびばね固定部材５は、第２の軸受部１１のカラー部１１ｃとともに、第１の軸受部１０とナット６とによって挟持されている。また、支持アーム２はコイルホルダ８に取り付けられた構成になっている。
【００６５】
　このような構成にすることにより、弾性部材である板ばね部４は、図４に示すように２段階に折れ曲がるように変形し、支持アーム２が弾性的に保持される構成を実現できる。
【００６６】
　また、第１の軸受部１０はベアリングを内蔵しており、支持アーム２は記録媒体１２の半径方向に回動し、一端下面に設けられた磁気ヘッドを所定の位置へ移動させることができる。
【００６７】
　第２の軸受部１１のピボット１１ａおよびピボット１１ｂは、第１の軸受部１０の軸方向および支持アーム２の長手方向に垂直で、第１の軸受部１０の記録媒体１２の半径方向の回動中心を通る線上で支持アーム２と当接するように設けられている。
【００６８】
　さらに、第２の軸受部１１の各ピボット１１ａ，１１ｂは、それぞれ支持アーム２の長手方向の中心線に対して対称な位置に設けられており、この一対のピボット１１ａ，１１ｂによって、支持アーム２が押下される構成になっている。
【００６９】
　また、弾性部材である板ばね部４によって保持された部分の重心位置、つまりボイスコイル３とコイルホルダ８とを装着した状態での支持アーム２の重心位置を、支持アーム２と第２の軸受部１１のピボット１１ａおよびピボット１１ｂとが当接する点ＰａおよびＰｂを結ぶ線上の中点Ｐと実質的に同じ位置となる（図１（ａ）において、Ｐ点とＰａ点との距離およびＰ点とＰｂ点との距離が等しくＬとなる）ように、ヘッド支持装置９を設計することにより、外部からの衝撃等に対して、振動の少ない、安定したヘッド支持装置を提供することが可能となる。この場合、最も耐衝撃性の大きいヘッド支持装置を提供することができるが、多少のずれは実用上問題ない。
【００７０】
　また、ヘッドスライダ１およびフレクシャ１３の重量も考慮し、ボイスコイル３、コイルホルダ８、ヘッドスライダ１およびフレクシャ１３とを装着した状態での支持アーム２の重心位置をＰ点と実質的に同じ位置となるようにヘッド支持装置９を形成してもよい。
【００７１】
　ここで各部材について説明する。まず支持アーム２は金属、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）にて一体に厚さ６４μｍに形成されている。支持アーム２の形成にはエッチング法またはプレス加工法を用いることもできる。
【００７２】
　このような支持アーム２を用いることにより、そのねじりの共振周波数を、従来の２ｋＨｚ前後から１０ｋＨｚ前後へと非常に高周波にすることができるために、ヘッド支持装置の回動速度およびそのアクセス速度の速い磁気記録再生装置を得ることができる。
【００７３】
　このような支持アーム２を用いることにより、その曲げの共振周波数を、従来の２００Ｈｚ前後から２ｋＨｚ前後へと非常に高周波にすることができるために、さらにヘッド支持装置の回動速度およびそのアクセス速度の速い磁気記録再生装置を得ることができる。
【００７４】
　このため、衝撃が作用したときの支持アーム２の曲げの変形を抑制でき、支持アーム２と記録媒体の衝突を抑制できる。
【００７５】
　なお、支持アーム２の先端部の図２中Ｃに示した領域に、長手方向の剛性を上げるために、記録媒体の記録面に垂直な方向に高さ０．２ｍｍ程度の折り曲げ部を設けてもよい。
【００７６】
　また、図３において、ヘッドスライダ１はフレクシャ１３によって、ディンプル（図３に図示せず）を介してロール、ピッチ方向に傾動可能に支持されており、ヘッドスライダ１の記録媒体との対向する面側に、磁気ヘッドが設けられている。
【００７７】
　ばね固定部材５は金属、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）にて厚さ０．１ｍｍに形成され、弾性部材である板ばね部４は金属、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）にて厚さ３８μｍに形成されている。これらの形成はエッチング法、もしくはプレス加工法を用いて加工、成形を行うことができる。
【００７８】
　また、コイルホルダ８は金属、例えばＡｌ、またはＰＰＳ（ポリフェニルサルファイド）を用いて厚さ０．３ｍｍに形成されている。形成にはＡｌの場合はダイカスト法またはプレス加工法を用い、ＰＰＳの場合には公知の樹脂成形方法にて行うことができる。
【００７９】
　また、各部材間の接続については、スポット溶接法、超音波溶接法、レーザ溶接法等の公知の方法で行うことができる。
【００８０】
　なお、本発明においては、各部材の製造方法、または各部材間の接続方法について、何ら限定するものではない。
【００８１】
　以上のような構成にすることにより、第１の実施の形態に示したような原理を具現化できるヘッド支持装置を提供することができる。
【００８２】
　また、このようなヘッド支持装置９の構成にすることにより、第２の軸受部１１のピボット１１ａおよびピボット１１ｂを支点として支持アーム２が記録媒体の記録面に垂直な方向に自由に回動することができるので、従来にない、新しい動作を行うことができる。
【００８３】
　例えば、ＣＳＳ方式の磁気記録再生装置においては、従来は支持アームを上下方向に任意に動かすことができなかったために、停止時にヘッドスライダが記録媒体に吸着することを防止する必要があったが、本発明のヘッド支持装置によれば、支持アームを公知の手段によって、上下に操作することが可能であり、磁気記録再生装置の停止時には、支持アームを記録媒体から少し離しておくことが可能である。このために、記録媒体に磁気ヘッドの退避領域設けるのを不要とすることができる。
【００８４】
　また、Ｌ／ＵＬ方式の磁気記録再生装置においても、本発明のヘッド支持装置を用いることにより、支持アームを公知の手段によって、上下に操作することが可能であり、磁気記録再生装置の停止時には、支持アームを記録媒体から少し離しておくことが可能である。このために、従来のように磁気ヘッドをロード、アンロードさせる磁気記録媒体の無駄な領域を極力少なくすることができる。
【００８５】
　次に、本発明の実施の形態におけるヘッド支持装置のヘッドスライダについて説明する。
【００８６】
　図５（ａ）および図５（ｂ）に、本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持装置に備わるヘッドスライダの記録媒体に対向する面から見た斜視図と記録媒体対向面を示す。ヘッドスライダ２０は略直方体形状の一面に記録媒体に対向する記録媒体対向面２６が設けられている。この記録媒体対向面２６は、正圧発生部２１と、負圧発生部２２１を含む下段面２２と、空気流入側端部から第１の正圧発生部２１１に接続するように形成された第１の中段面２３と、第２の正圧発生部２１２から空気流入方向に延在するように設けられた第２の中段面２４とからなる。
【００８７】
　正圧発生部２１は、第１の正圧発生部２１１と、この第１の正圧発生部２１１に接続するようにヘッドスライダの幅方向の両側に形成されたサイドレール２１３と、空気流出側であって空気流方向である主軸方向に対し直交する幅方向の中心部に図示するような六角形状に形成された第２の正圧発生部２１２とからなる。なお、第１の正圧発生部２１１は、空気流入側端部から所定の位置に第１の中段面２３の端部から連続して形成され、空気流入方向に対して直交する部分とこの直交部分からそれぞれのサイドレール２１３に接続するための斜行部とから形成されている。下段面２２は、第１の正圧発生部２１１、サイドレール２１３、および第２の中段面２４とでほぼ囲まれた負圧発生部２２１と、サイドレール２１３よりも外方に位置するサイド下段面２２２と、空気流出側に設けられた空気流出側下段面２２３とからなる。情報変換素子２５は、第２の正圧発生部２１２の空気流出側端部に一体的に設けられている。
【００８８】
　これらの加工は、ヘッドスライダの型成形や汎用の機械加工により作製することもできるが、より望ましくはウエットまたはドライ方式によるエッチング加工、さらに高精度で複雑な加工を行う場合にはレーザビーム照射による加工、イオン照射による加工等を用いることができる。
【００８９】
　第１の実施の形態ではイオン照射による加工方式を用いて、正圧発生部２１と、第１の中段面２３および第２の中段面２４との段差を０．０８μｍ、正圧発生部２１と負圧発生部２２１を含む下段面２２との段差を１．０μｍとした。なお、ヘッドスライダ２０の全体の形状としては、空気流方向の長さ、この空気流方向に直角な幅方向の長さおよび厚さが、それぞれ１．２４ｍｍ、１．００ｍｍおよび０．３ｍｍである。なお、これらの数値は一例として挙げたもので、本発明はこの例に限定されるものではない。
【００９０】
　さらに、第１の実施の形態のヘッドスライダとの比較のため、図１０に示す形状のヘッドスライダも試作した。なお、図５に示した要素と同一機能および名称については同一符号を付しているので、説明は省略する。図１０において、（ａ）に示したヘッドスライダを比較例１、（ｂ）に示したヘッドスライダを比較例２とよぶことにする。比較例１のヘッドスライダ７０は、空気流入側に中央部が分離された第１の正圧発生部７１と、空気流出側で第２の中段面７４に取り囲まれるように形成された第２の正圧発生部７２と、この第１の正圧発生部７１と第２の正圧発生部７２との間に設けられた負圧発生部２２１を備えている。第１の正圧発生部７１は、空気流入側端部から延在された第１の中段面７３と接続するとともに、幅方向にサイドレールを有し、Ｌ字形状をした第３の中段面７５に接続されている。第２の正圧発生部７２は、空気流出側に設けられた第２の中段面７４に取り囲まれており、この第２の正圧発生部７２の空気流出側端部に情報変換素子２５が形成されている。負圧発生部２２１は、第１の中段面７３、第２の中段面７４、第３の中段面７５および第１の正圧発生部７１とで取り囲まれている。ヘッドスライダ７０の幅方向の両側部にはサイド下段面２２２があり、空気流出側の両側には空気流出側下段面２２３が、第１の実施の形態のヘッドスライダ２０と同様に設けられている。
【００９１】
　また、比較例２のヘッドスライダ８０は、コ字状に形成された第３の中段面８２と、この第３の中段面８２と同一平面である第１の中段面２３とにより挟まれるように形成されたストライプ状の第１の正圧発生部８１が設けられ、負圧発生部２２１は第３の中段面８２に連続して、しかもその面積も小さく形成されている。これ以外は、第１の実施の形態のヘッドスライダ２０と同一形状である。
【００９２】
　このような第１の実施の形態のヘッドスライダ２０と、比較例１および比較例２のヘッドスライダ７０，８０について、空気膜剛性から不動点を求めるとともに、記録媒体方向に近づくような衝撃力が作用したときに記録媒体に接触するときの最大衝撃力を求め、耐衝撃性を評価した。なお、この耐衝撃性の評価では、ヘッドスライダとヘッドスライダ保持部とを含めた等価質量を１ｍｇ、支持アームからの負荷を２ｇｆ、記録媒体回転数４５００ｒｐｍ、記録媒体半径６ｍｍ位置でスキュー角が−５度として求めた。
【００９３】
　さらに、空気膜剛性から求める不動点について、図６を用いて説明する。ヘッドスライダ３０が記録媒体１２上でピッチ角θｐ、空気流出側端部での浮上量Ｘｔで浮上している状態を実線で示し、ヘッドスライダ３０に衝撃力Ｆが作用して垂直方向の変位ｘ、ピッチ方向の角度変位θで変位した状態のヘッドスライダ３０ａを一点鎖線で示している。不動点Ｇは図６に示すように、定常浮上状態のヘッドスライダ３０と衝撃を受けて変位した後のヘッドスライダ３０ａのそれぞれの延長線の交点で示される。負荷の作用点Ｐ１はヘッドスライダ３０の空気流方向の中心であり、図示しない支持アームからの荷重もこの部分に加わる。
【００９４】
　ヘッドスライダ３０の記録媒体１２の対向面の中心位置は、定常浮上状態のＰ１から変位後のＰ２の位置まで、不動点Ｇを中心として回転する。このときの作用点Ｐ１から不動点Ｇまでの距離Ｌｏは、θｐが非常に小さいのでｃｏｓθｐ≒１とみなしてもよいことから（１）式で求められる。
【００９５】
【数１】
2004139717.tif 000003
【００９６】
　一方、外部からの衝撃力Ｆに対する変位を、負荷の作用点Ｐ１周りの回転と、作用点位置の記録媒体１２方向への並進運動とすると、ヘッドスライダ３０への負荷の作用点Ｐ１を基準として記録媒体１２に垂直な方向の変位をｘ、回転をθとして次式であらわされる。
【００９７】
【数２】
2004139717.tif 000004
【００９８】
　ここで、ｋ１１、ｋ１２、ｋ２１、およびｋ２２はヘッドスライダ３０の空気膜の剛性係数であり、ｋ１１は垂直剛性、ｋ２２は回転剛性、ｋ１２とｋ２１はヘッドスライダ３０が記録媒体１２に垂直な方向に運動したときに発生する回転方向の力の係数と回転運動により発生する垂直方向の力の係数である。この式を変形することで（３）式が得られる。
【００９９】
【数３】
2004139717.tif 000005
【０１００】
　したがって、不動点の距離Ｌｏは（１）式と（３）式とから（４）式のように空気膜の回転剛性ｋ２２と回転運動により発生する垂直方向の力の係数ｋ２１の比として求められる。
【０１０１】
【数４】
2004139717.tif 000006
【０１０２】
　上記の剛性係数ｋ２２とｋ２１とは、ヘッドスライダ３０の記録媒体１２の対向面の形状、記録媒体回転速度、等価質量等が決まれば一義的に求められ、この値から不動点までの距離を規定することができる。
【０１０３】
　上記の剛性係数の比から不動点Ｇまでの距離Ｌｏを求め、ヘッドスライダ３０の長さＬｓに対して正規化したＬｏ／Ｌｓと耐衝撃性の結果とを表１に示す。なお、ヘッドスライダ３０の長さＬｓは記録媒体１２表面に平行な長さであり、実際のヘッドスライダ３０の長さとは異なるが、θｐが非常に小さくｃｏｓθｐ≒１とみなせるので実質的には同一と見てもよい。
【０１０４】
【表１】
2004139717.tif 000007
【０１０５】
　表１からわかるように、第１の実施の形態のヘッドスライダ２０では、Ｌｏ／Ｌｓの値が０．９であり、耐衝撃値は約８０００Ｇであった。一方、比較例１のヘッドスライダ７０では、Ｌｏ／Ｌｓの値が３．６で、従来の支持アームとの組合せでは耐衝撃値は２０８０Ｇであり、比較例２のヘッドスライダ８０では、Ｌｏ／Ｌｓの値が０．４５で、耐衝撃値が約４５６０Ｇであった。このような結果について、図７に示す模式図を用いて説明する。図７（ａ）に示す第１の実施の形態のヘッドスライダ２０は、記録媒体１２表面に対して空気流入側と空気流出側がそれぞれＺ１とＸｔの浮上隙間をもって浮上している。この状態でヘッドスライダ２０に衝撃力Ｆが作用すると、ヘッドスライダ２０ａで示す位置に変位するが、このときに空気流入側の浮上隙間の変位量に比べて空気流出側は小さな変位しか生じない。衝撃力Ｆよりさらに大きな衝撃力が作用するとヘッドスライダ２０ｂに示す位置に変位するが、このような状態でもヘッドスライダ２０は正のピッチ角を維持しているので、空気膜が破られることはなく、空気膜はばねとして作用するので衝突を防止できる。あるいは衝突しても、衝突のエネルギーが小さいので損傷を生じ難い。これは第１の実施の形態のヘッドスライダ２０では、不動点までの距離Ｌｏがヘッドスライダ２０の長さとほぼ同じ長さとなる空間に位置するように、ヘッドスライダ２０の記録媒体１２の対向面を形成したことによる。
【０１０６】
　図７（ｂ）に比較例１のヘッドスライダ７０の模式図を示すが、比較例１のヘッドスライダ７０に衝撃力Ｆが作用するとヘッドスライダ７０ａに示す位置に変位する。このように変位するのは、不動点Ｇ２がヘッドスライダ７０の長さに比べて３．６倍遠くの空間に位置しているためである。すなわち、このような不動点位置では、衝撃力Ｆが作用したときにピッチ方向の回転がほとんど生じず、ほぼ上下方向の変動となり、このため比較的小さい衝撃力で空気流出側端部が記録媒体１２に衝突する。
【０１０７】
　図７（ｃ）には比較例２のヘッドスライダの模式図を示す。比較例２のヘッドスライダ８０ではＬｏ／Ｌｓ比が０．４５であり、不動点Ｇ３は空気流出側端部よりやや作用点側に位置することになる。したがって、衝撃力Ｆが作用してヘッドスライダ８０ａで示す位置に変位しても記録媒体１２に衝突することがなく、比較例１のヘッドスライダ７０に比べると耐衝撃性が向上する。しかし、さらに衝撃力が加わるとヘッドスライダ８０ｂで示すように、空気流入側の浮上隙間が空気流出側の浮上隙間に比べて小さくなり、空気膜が形成されなくなる。このような現象が生じると浮上力がなくなり、ヘッドスライダ８０は記録媒体１２の表面に衝突して、ヘッドスライダ８０あるいは記録媒体１２を破損してしまう。空気流入側の浮上隙間が空気流出側に比べて小さくなる耐衝撃値は、記録媒体１２の対向面の形状だけでなく、回転速度のバラツキやスキュー角の変動、あるいは荷重変動等によっても異なり、また、浮上隙間が小さくなると急激に破損にいたるので、耐衝撃値のバラツキが大きくなる。
【０１０８】
　このようなＬｏ／Ｌｓ値と耐衝撃値との関係について、さらに種々の記録媒体１２の対向面の形状のヘッドスライダに対して求めた。図８では３種類の記録媒体の対向面の形状を示す。図５に示した要素および機能と同一名称については、同一符号を付しているので説明は省略する。図８（ａ）のヘッドスライダ４０（以下、タイプＡとする）は、空気流入側から延在された第１の中段面２３と、幅方向の両側部にサイドレールを有する第３の中段面４２とにより挟まれたストライプ状の第１の正圧発生部４１を有している。図５に示す第１の実施の形態のヘッドスライダ２０と異なる点は、第１の正圧発生部４１がストライプ状であり、かつ、空気流入側に近い位置に幅広に形成されていることであり、負圧発生部２２１は主として第３の中段面４２で囲まれていることである。したがって、タイプＡでは第１の正圧発生部４１で生じる正圧力は、図５に示すヘッドスライダ２０に比べてやや空気流入側に位置するようになる。
【０１０９】
　また、図８（ｂ）のヘッドスライダ５０（以下、タイプＢとする）は、第１の正圧発生部５１が第１の中段面２３とコ字状に形成された第３の中段面５２とで挟まれたストライプ形状であり、負圧発生部２２１は第３の中段面５２で囲まれた領域に形成されているが、そのほかは図５に示すヘッドスライダ２０と同一形状である。したがって、図５に示すヘッドスライダ２０に比べてタイプＢでは第１の正圧発生部５１で生じる正圧力がやや空気流入側に位置し、かつ、この部分の空気膜剛性はやや小さくなる。
【０１１０】
　さらに、図８（ｃ）のヘッドスライダ６０（以下、タイプＣとする）は、第１の正圧発生部６１を空気流入側によせて負圧発生部２２１の領域を大きくするとともに、両サイドに設けるサイドレールを途中から第３の中段面６２としているが、それ以外については図５に示すヘッドスライダ２０と同一形状である。したがって、タイプＣでは第１の正圧発生部６１で生じる正圧力は、図５に示すヘッドスライダ２０に比べてやや空気流入側に位置するとともに、負圧発生部２２１で発生する負圧力もやや空気流入側に位置するようになる。
【０１１１】
　これら３種類のヘッドスライダのＬｏ／Ｌｓ値と耐衝撃値とを表２に示す。
【０１１２】
【表２】
2004139717.tif 000008
【０１１３】
　表からわかるように、Ｌｏ／Ｌｓ値が０．７から１．８の範囲にあり、そのときの耐衝撃値は６４００Ｇから７２００Ｇであった。
【０１１４】
　図９は、種々の記録媒体の対向面の形状を有するヘッドスライダを用いて、Ｌｏ／Ｌｓ値と耐衝撃値との関係を求めた結果である。図９からわかるように、Ｌｏ／Ｌｓ値が０．５以下では耐衝撃値が急激に低下するだけでなく、この領域では耐衝撃値のバラツキも増加する。これは上述したように、不動点の位置がヘッドスライダの空気流出側端部より内側になると、空気流入側端部の浮上隙間が逆に小さくなってしまうためである。したがって、Ｌｏ／Ｌｓ値は０．５より大きいことが望ましい。一方、Ｌｏ／Ｌｓ値が１以上ではほぼ直線的に耐衝撃値が減少していく。携帯機器にディスク装置を搭載するために要求される耐衝撃値としては７５０Ｇ以上とすることが必要であり、Ｌｏ／Ｌｓ値としては２以下とすることが望ましい。以上のような結果から、Ｌｏ／Ｌｓ値は０．５より大きく、２以下の範囲となるような記録媒体の対向面の形状を有するヘッドスライダで携帯機器に搭載可能なディスク装置を実現できる。
【０１１５】
　さらに、本実施の形態のヘッドスライダの気体潤滑面で発生する負圧（ヘッドスライダが記録媒体に吸引される力）は、２．５ｇｆ程であり、支持アームからの負荷が２ｇｆであるため、３．５ｇｆの力で記録媒体から引き離されてもヘッドスライダは記録媒体から跳躍しない。本実施の形態の支持アームの等価質量が１ｍｇであるため、３５００Ｇの衝撃加速度に対しても、ヘッドスライダは記録媒体から跳躍せず、ヘッドスライダが跳躍後、記録媒体に衝突し、記録媒体に重大な欠陥を発生させることがない。
【０１１６】
　また、ヘッドスライダの形状について上述の例では、空気流方向の長さ（Ｌｓ）として１．２４ｍｍの例を示した。上述の説明および表１、表２、図９の各結果から、Ｌｓは０．２ｍｍ＜Ｌｓ＜１．４ｍｍの範囲にあることが好ましい。下限の０．２ｍｍは情報変換素子の大きさから、また上限の１．４ｍｍはヘッドスライダの好ましい質量から限定される。そして、ヘッドスライダの中心部から回動中心までの距離をＬｋとしたとき、０．５Ｌｓ＜Ｌｋ＜２Ｌｓの関係が成り立つ。そしてＬｋは０．３ｍｍ＜Ｌｋ＜２．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。このＬｋの範囲はＬｓの下限値とヘッドスライダの好ましい質量とから限定される。
【０１１７】
　なお、本実施の形態では支持アームから負荷を加える場合について説明したが、本発明はヘッドスライダ自体の質量のみが負荷として作用する構成でもよく、この場合には負荷の作用点は重心と一致する。また、支持アームからの負荷がヘッドスライダの重心と異なる位置に作用する場合でもよく、そのときには負荷の作用点は支持アームからの負荷とヘッドスライダの重心との釣り合いの位置とすればよい。
【０１１８】
　また、本実施の形態では、ヘッドスライダの運動を記録媒体に垂直な方向とピッチ方向の２つの運動として不動点の位置を求めるようにしたが、さらにロール方向の運動を付け加えた下記式で求めるようにしてもよい。
【０１１９】
【数５】
2004139717.tif 000009
【０１２０】
　（第２の実施の形態）
　次に、本発明の第２の実施の形態におけるヘッド支持装置について説明する。本発明の第２の実施の形態におけるヘッド支持装置が上述の第１の実施の形態と大きく異なるところは、ヘッド支持装置を第１の軸受部を備えた剛性の高い第２のベースアームと、第１の軸受部から離れた位置にピボットを用いる第２の軸受部を備え、かつ、ＳＵＳ等の厚みが薄い部材で形成した支持アームと、第１のベースアームとからなるヘッド支持アームで構成しているところにある。第２の実施の形態におけるヘッド支持アームは、主として磁気記録媒体の表面に対する垂直方向の回動動作に関係している。
【０１２１】
　以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施の形態におけるヘッド支持装置について説明する。図１１，図１２および図１３は、本発明の第２の実施の形態におけるヘッド支持アームおよびヘッド支持装置を説明するための図であり、図１１はヘッド支持アームおよびヘッド支持装置の構成を示す主要部の側面図、図１２は同主要部の斜視図、図１３はヘッド支持アームの主要部の分解斜視図である。第１の実施の形態と同様に、ディスク装置として磁気記録再生装置を例に挙げて説明する。
【０１２２】
　図１１，図１２および図１３において、磁気ヘッド（図示せず）を搭載したヘッドスライダ１が、例えばＳＵＳ等の金属薄板とフレキシブル配線板とが一体になった、いわゆるジンバル機構を兼ね備えたフレクシャ１３に固着され、さらに、フレクシャ１３は支持アーム２に固着されており、支持アーム２に設けられたディンプル１４の頂点がフレクシャ１３に当接し、フレクシャ１３に固着されたヘッドスライダ１がディンプル１４の頂点の周りに自在に動くことができるように構成されている。支持アーム２にはその長手方向の中心線９６の付近の一部を切り欠いて舌片状をした弾性部材である板ばね部４が形成され、この舌片状をした板ばね部４の一端が第１のベースアーム９１にスポット溶接法、超音波溶接法、レーザ溶接法等の周知の方法によって固着されている。なお、板ばね部４は支持アーム２とは異なる別個の材料部材で構成してもよく、別個の材料部材としたときには、上述の周知の溶接法等の方法によって、舌片状をした板ばね部４となる材料部材の一端を支持アーム２に、他端を第１のベースアーム９１に固着する。また、第１のベースアーム９１には、支持アーム２の長手方向の中心線９６に対して左右が対称になる位置に２個のピボット１１ａ，１１ｂが設けられ、これらのピボット１１ａ，１１ｂのそれぞれの頂点が支持アーム２に当接している。したがって、第１のベースアーム９１に配設された２個のピボット１１ａ，１１ｂのそれぞれの頂点を回動支点として、第１のベースアーム９１に固着された支持アーム２の板ばね部４の弾性力に抗して支持アーム２を回動させるように構成されており、支持アーム２に固着されたヘッドスライダ１が記録媒体（図１２，１３には図示せず）の表面を押圧するようにヘッドスライダ１を記録媒体側に付勢している。さらに、第１のベースアーム９１の他端には第２のベースアーム９４と一体化するための、例えば中空円筒形状の突起部等からなる結合部９２が形成されている。さらに、ヘッドスライダ１、フレクシャ１３および支持アーム２の記録媒体方向の重心が、支持アーム２の回動支点である第１のベースアーム９１に配設された２個のピボット１１ａ，１１ｂのそれぞれの頂点を結ぶ線を通るように、支持アーム２の他端（ピボット１１ａを挟んでヘッドスライダ１側とは反対側の端部）にバランサー９３が固着されている。磁気ヘッドが搭載されたヘッドスライダ１、フレクシャ１３、弾性部材である板ばね部４を有する支持アーム２、第１のベースアーム９１およびバランサー９３によってヘッド支持アーム９０を構成している。なお、バランサー９３として、アンプ回路等を用いて電気的に構成してもよい。
【０１２３】
　また、支持アーム２の長手方向の中心線９６の付近の一部を切り欠いて弾性部材である板ばね部４が形成され、支持アーム２の左右両側面はそれぞれその長手方向に対して略全域にわたって連続した形状になっており、したがって、左右両側面を略全域にわたってそれぞれ曲げ加工によりサイド補強部９５を設けることができる。支持アーム２にサイド補強部９５を設けることによって、支持アーム２の剛性を非常に大きくすることができ、支持アーム２の共振周波数を、従来の２ｋＨｚ前後から１０ｋＨｚ前後へと大幅に大きくすることができるので、ヘッド支持アーム９０の回動速度を非常に速くすることができ、したがって、アクセス速度を非常に速くすることが可能となる。
【０１２４】
　第２のベースアーム９４は、一方の端部に第１のベースアーム９１を締結するための穴部を有し、カシメ等の周知の方法によってヘッドスライダ１を有する第１のベースアーム９１が結合され、ディスク装置としては、第１の軸受部１０と、第１の軸受部１０を挟んで第１のベースアーム９１とは反対側とに、例えばボイスコイルモータ１８等の駆動手段が構成されている。ヘッド支持アーム９０と第２のベースアーム９４とからヘッド支持装置９が構成され、これにより記録媒体の大きさに応じて、ヘッド支持アーム９０の第１のベースアーム９１または第２のベースアーム９４のいずれかのアーム部の長さを変えて対応させることができ、大きさや種類の異なる記録媒体を有する磁気記録再生装置を作成する場合の標準化に対して実用的な構成とすることができる。
【０１２５】
　上述のヘッドスライダ１が記録媒体の表面を押圧する押圧力は、弾性部材である板ばね部４の材質、厚み、２個のピボット１１ａ，１１ｂのそれぞれの頂点の高さ、支持アーム２と板ばね部４の接続部あるいは固着部の位置によって任意に設定することができる。例えば、板ばね部４を剛性の高い材料で、厚く形成することにより大きな付勢力を印加することができる。あるいは、２個のピボット１１ａ，１１ｂの頂点の高さを高くしても、大きな付勢力を印加することもできる。
【０１２６】
　次に、上述のバランサー９３について、図１４を用いて説明する。第１のベースアーム９１に設けられた２個のピボット１１ａ，１１ｂのそれぞれの頂点を結ぶ回動軸を基準として、ヘッドスライダ１の重心までの距離をＬ1、バランサー９３の重心までの距離をＬ2とし、ヘッドスライダ１の質量をＭ1、バランサー９３の質量をＭ2、支持アーム２の回動する部分の質量とフレクシャ１３の質量を加算した合計質量をＭ3、支持アーム２の回動部分およびフレクシャ１３の加算された合計質量が働く重心までの距離をＬ3とした場合、
　　　Ｌ1×Ｍ1＋Ｌ3×Ｍ3＝Ｌ2×Ｍ2　　　　　　　　　　　　　（５）
となるように、バランサー９３の質量Ｍ2を設定すればよい。
【０１２７】
　このように、ヘッド支持アーム９０におけるヘッドスライダ１、フレクシャ１３、支持アーム２の回動部分およびバランサー９３のそれぞれの重心を設定すると、衝撃力が作用してもヘッドスライダ１が記録媒体１２に衝突することを防止できる。例えば、図１４においてＱで示す方向に衝撃力が作用したとする。ヘッドスライダ１には、質量Ｍ1に比例した衝撃力Ｆ1が作用する。バランサー９３には、質量Ｍ2に比例した衝撃力Ｆ2が作用する。また、支持アーム２の回動部分およびフレクシャ１３には、その合計質量Ｍ3に比例した衝撃力Ｆ3が作用する。
【０１２８】
　ヘッド支持アーム９０は、（５）式を満足するように設定されているので、これらの衝撃力に対しても
　　　Ｌ1×Ｆ1＋Ｌ3×Ｆ3＝Ｌ2×Ｆ2　　　　　　　　　　　　　（６）
の関係が成り立つ。この結果、外部からの衝撃を受けても、ヘッド支持アーム９０には第１のべースアーム９１の２個のピボット１１ａ，１１ｂのそれぞれの頂点を結ぶ回動軸周りに回転する力が生じない。したがって、ヘッドスライダ１が記録媒体１２表面に衝突して、ヘッドスライダ１に搭載された磁気ヘッド（図示せず）や記録媒体１２に損傷が生じることを防止できる。すなわち、ヘッド支持アーム９０の重心が、支持アーム２と第１のべースアーム９１の２個のピボット１１ａ，１１ｂのそれぞれの頂点を結ぶ線上の中点Ｐ（図示せず）と実質的に同じ位置となるように設計すれば、外部からの衝撃等に対して、振動の少ない、安定したヘッド支持装置９を構成するヘッド支持アーム９０を実現することができる。なお、ヘッド支持アーム９０の重心位置が上述の中点Ｐに一致する場合が最も耐衝撃性の大きいヘッド支持アーム９０を実現することができるが、第１のべースアーム９１の２個のピボット１１ａ，１１ｂのそれぞれの頂点を結ぶ線上であれば、中点Ｐからずれても実用上十分な耐衝撃性を有するヘッド支持アーム９０を実現することができる。
【０１２９】
　また、ヘッド支持アーム９０と第１のべースアーム９１の２個のピボット１１ａ，１１ｂのそれぞれの頂点との間に作用する力をＦ4とすると、
　　　Ｆ1＋Ｆ2＋Ｆ3＞Ｆ4　　　　　　　　　　　　　　　　　　（７）
であれば、第１のべースアーム９１の２個のピボット１１ａ，１１ｂとヘッド支持アーム９０は離間することになる。しかし、
　　　Ｆ1＋Ｆ2＋Ｆ3≦Ｆ4　　　　　　　　　　　　　　　　　　（８）
であれば、第１のべースアーム９１の２個のピボット１１ａ，１１ｂとヘッド支持アーム９０とは離間することはない。このような条件を満足する力Ｆ4は、支持アーム２の弾性部材である板ばね部４により生じる回転モーメントから発生する内部応力により生じるが、この力は上述のように任意に設定可能である。したがって、衝撃力を受けても第１のべースアーム９１の２個のピボット１１ａ，１１ｂとヘッド支持アーム９０とが離間しないようにすることも容易である。
【０１３０】
　さらに、図１４においてＲで示す方向、すなわち記録媒体１２の表面に平行な方向における衝撃力に対しても、第１のべースアーム９１の２個のピボット１１ａ，１１ｂのそれぞれの頂点を結ぶ回動軸にヘッド支持アーム９０の重心を一致させる構成とすれば、ヘッド支持アーム９０には回転モーメントが発生しないのでヘッドスライダ１が記録媒体１２に衝突することを抑止することができる。
【０１３１】
　また、本発明の第２の実施の形態におけるヘッド支持装置においては、そのヘッドスライダの構成については、第１の実施の形態で説明したのとほとんど同じ構成を利用できる。重複を避けるため、ヘッドスライダの詳しい構成に関する説明は省略する。
【０１３２】
　ただ、第１の実施の形態におけるヘッド支持装置におけるヘッドスライダと大きく異なる点についてのみ、ここで説明する。本発明の第２の実施の形態におけるヘッド支持装置においては、ヘッドスライダ１に搭載するヘッド９７の設置位置を図１５に示すようにヘッドスライダ１上にあって、第２の軸受部となるピボット１１ａから最も離れた位置にしている。
【０１３３】
　ヘッド支持装置９に外部から衝撃が加わった場合を想定する。衝撃により、図１５に下向き矢印で示すように、大きな衝撃荷重Ｆが支持アーム２を支える弾性部材である板ばね４とピボット１１ａで構成している第２の軸受部に印加される。前述の衝撃力よりさらに大きな衝撃に対しては、支持アーム２は矢印Ａに示す方向に回転し、支持アーム２にフレクシャおよびディンプル１４で支えられるヘッドスライダ１には、矢印Ｂに示すようにモーメント荷重がかかることになる。本実施の形態では、ヘッド９７を支持アーム２のピボット１１ａから離れた側に搭載し、ヘッドスライダ１の空気流入側をヘッド９７を搭載している空気流出側より浮上量を高くしている。このため、浮上量の高い空気流入側で衝撃荷重ＦによるモーメントＢが作用しても、空気流入側の浮上量の高い部分で衝撃を吸収し、ヘッドスライダ１が記録媒体１２に衝突することを抑制できる。さらに、ヘッド９７は衝突しない側にあるのでヘッドスライダ１が記録媒体１２と衝突することがなく、ヘッド９７は損傷を免れる。
【０１３４】
　また、ヘッドスライダ１を引き離す方向に衝撃力が作用すると、図１６に示すように、上向き矢印で示すように、大きな衝撃荷重Ｆ’が支持アーム２を支える弾性部材である板ばね４とピボット１１ａで構成している第２の軸受部に印加される。支持アーム２は矢印Ａ’に示す方向に回転し、回転モーメントがヘッドスライダ１に作用し、ヘッドスライダ１の空気流入側が持ち上がる矢印Ｂ’方向に回転力が作用し、空気流出側に搭載したヘッド９７がディスクに接触しにくい。ヘッド９７の位置が逆であると、ヘッド９７側は持ち上がるが、空気流入側が不安定となり、空気の流入量が変化しヘッドスライダ１の浮上が不安定となる。
【０１３５】
　元々、本発明の第２の実施の形態におけるヘッドスライダは第１の実施の形態と同じ構成を備えているので、ヘッドスライダに衝撃力が作用しても、ヘッドスライダの記録媒体表面への衝突を防止し、あるいは衝突するときのエネルギーを小さくするようになっている。これに加えて、本発明の第２の実施の形態ではヘッドを第２の軸受部となるピボットから最も離れたヘッドスライダの最外側に設置することで、非常に耐衝撃性に優れたディスク装置を実現できることになる。
【０１３６】
　以上のように本発明の第２の実施の形態によれば、外部からの衝撃力を受けても、第１のべースアームの２個のピボットのそれぞれの頂点を結ぶ回動軸周りに回転する力が生じることがなく、したがって、ヘッドスライダが記録媒体の表面に衝突して、ヘッドスライダに搭載された磁気ヘッドや記録媒体に損傷が生じることを防止でき、振動の少ない、安定したヘッド支持装置を構成するヘッド支持アームを実現することができる。
【０１３７】
　また、ヘッドスライダへの付勢力を大きくしながら、柔軟性を有し、かつ、支持アームを含む全体の剛性を大きくすることが可能となる。さらに、それぞれ別々の構成要素として独立に設定することができるので、ヘッド支持アームの設計が容易で、かつ、設計の自由度も広げることができる。
【０１３８】
　また、支持アームの両側面にサイド補強部を設けることによって、あるいは、弾性部材である板ばね部を柔軟性のある材料を用いた別部材とし、支持アームを剛性の高い材料で形成することによって、支持アームの共振周波数を高くすることができるので、従来問題となっていた振動モードが発生しなくなる。したがって、セトリング動作が不要で、かつ、高速で支持アームを回動させて位置決めが可能となり、磁気記録再生装置のアクセス速度を向上することが可能となる。
【０１３９】
　さらに、従来のヘッド支持装置で必要とされた非常に精密な弾性部材（板ばね部）のフォーミング加工（曲げ加工）が不要となり、簡単な工法でヘッド支持アームおよびヘッド支持装置を作製することもできる。
【０１４０】
　また、記録媒体の大きさに応じて、第１のベースアームあるいは第２のベースアームのいずれか一方のアーム部の長さを変えて対応させることができ、大きさの種類の異なる記録媒体を有する磁気記録再生装置を作製する場合の標準化に対して実用的な構成とすることができる。
【０１４１】
　さらに、支持アームの共振周波数を高くすることによって、振動モードが発生しなくなり、セトリング時間が短縮できる。かつ、高速で支持アームを回動させて位置決めが可能となり、アクセス速度を向上させたディスク装置の実現を図ることができる。
【０１４２】
　また、第２の実施の形態のヘッド支持アームにおいては、支持アームの回動支持部として一対のピボット部を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ピボットとしては１個のみであってもよい。この場合には、ピボットと弾性部材としての板ばね部の両方の作用により規制すれば垂直方向のみに回動する構成を容易に実現することができる。
【０１４３】
　また、第２の実施の形態においては、支持アームの回動軸である一対のピボットは、支持アームの長手方向の中心線に対して対称的な位置としたが、本発明はこれに限定されない。
【０１４４】
　なお、本発明の第２の実施の形態のヘッド支持アームでは、図１３において舌片状をした板ばね部（弾性部材）の周辺に設ける透孔をコ字状に切り欠いて形成する例を示して説明しているが、本発明はこれらの形状に限定されるものではなく、Ｕ字状あるいはＶ字状の台形状に切り欠いて形成してもよいことはいうまでもないことである。
【０１４５】
　なお、本発明の実施の形態においては、磁気ヘッドを用いた磁気記録再生装置のヘッド支持装置について説明したが、本発明のヘッド支持装置は、非接触型のディスク記録再生装置、例えば光ディスク装置や光磁気ディスク装置等のヘッド支持装置として用いた場合も同様の効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
　本発明に係るヘッド支持装置は、耐衝撃性が高く、アクセス速度が速い等の信頼性の高いディスク装置を実現し、大容量で小型・薄型のディスク装置を携帯機器に搭載することを可能ならしめるので、磁気ヘッドを用いた磁気記録再生装置のヘッド支持装置のほかに、非接触型のディスク記録再生装置、例えば光ディスク装置や光磁気ディスク装置等のヘッド支持装置としても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持装置の概略構成を示す側面図（ｂ）は本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持装置の概略構成を示す平面図
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持装置の構成を示す斜視図
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持装置の分解斜視図
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持装置の軸受部付近の要部側面図
【図５】（ａ）は本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持装置に備わるヘッドスライダの記録媒体に対向する面から見た斜視図（ｂ）は本発明の第１の実施の形態におけるヘッド支持装置に備わるヘッドスライダの記録媒体の対向面を示す図
【図６】ヘッドスライダに衝撃力が作用する前後のヘッドスライダの変位と不動点距離を説明するための模式図
【図７】（ａ）は本発明の第１の実施の形態でヘッドスライダに衝撃力が作用したときの浮上状態の変動を説明するための模式図（ｂ）は比較例１のヘッドスライダに衝撃力が作用したときの浮上状態の変動を説明するための模式図（ｃ）は比較例２のヘッドスライダに衝撃力が作用したときの浮上状態の変動を説明するための模式図
【図８】（ａ）は本発明の第１の実施の形態の別の記録媒体の対向面を有するヘッドスライダの記録媒体の対向面から見た平面図（ｂ）は第１の実施の形態のさらに別の記録媒体の対向面を有するヘッドスライダの記録媒体の対向面から見た平面図（ｃ）は第１の実施の形態のまた別の記録媒体の対向面を有するヘッドスライダの記録媒体の対向面から見た平面図
【図９】Ｌｏ／Ｌｓ値と耐衝撃値との関係を示す図
【図１０】（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施の形態のヘッドスライダの記録媒体の対向面の形状との比較のために用いたヘッドスライダの記録媒体の対向面を示す平面図
【図１１】本発明の第２の実施の形態におけるヘッド支持アームおよびヘッド支持装置の構成を示す主要部の側面図
【図１２】本発明の第２の実施の形態におけるヘッド支持アームおよびヘッド支持装置の構成を示す主要部の斜視図
【図１３】本発明の第２の実施の形態におけるヘッド支持アームの主要部の分解斜視図
【図１４】本発明の第２の実施の形態におけるヘッド支持アームのバランサーの作用を説明するための側面図
【図１５】本発明の第２の実施の形態における衝撃荷重印加時のヘッドスライダの動作説明図
【図１６】本発明の第２の実施の形態における別の衝撃荷重印加時のヘッドスライダの動作説明図
【図１７】従来の磁気記録再生装置のヘッド支持装置の構成と、ヘッド支持装置と磁気記録媒体との関係を示す平面図
【図１８】従来のヘッドスライダを搭載したヘッド支持アームを示す要部斜視図
【符号の説明】
【０１４８】
　１，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０　　ヘッドスライダ
　２　　支持アーム
　４　　板ばね部（弾性部材）
　５　　ばね固定部材
　９　　ヘッド支持装置
　１０　　第１の軸受部
　１１　　第２の軸受部
　１１ａ，１１ｂ　　ピボット
　１２　　記録媒体
　１３　　フレクシャ
　１４　　ディンプル
　９０　　ヘッド支持アーム
　９１　　第１のベースアーム
　９２　　結合部
　９３　　バランサー
　９４　　第２のベースアーム
【図１】
2004139717.tif 000010
【図２】
2004139717.tif 000011
【図３】
2004139717.tif 000012
【図４】
2004139717.tif 000013
【図５】
2004139717.tif 000014
【図６】
2004139717.tif 000015
【図７】
2004139717.tif 000016
【図８】
2004139717.tif 000017
【図９】
2004139717.tif 000018
【図１０】
2004139717.tif 000019
【図１１】
2004139717.tif 000020
【図１２】
2004139717.tif 000021
【図１３】
2004139717.tif 000022
【図１４】
2004139717.tif 000023
【図１５】
2004139717.tif 000024
【図１６】
2004139717.tif 000025
【図１７】
2004139717.tif 000026
【図１８】
2004139717.tif 000027