(57)【要約】【課題】曲げ加工を用いずにロードビームの撓み姿勢を変更し共振設計の自由度を上げることのできるヘッド支持機構、およびこれを備えたディスク装置を提供する。【解決手段】ヘッド支持機構は、板状のアーム２７と、ヘッド３３が支持された先端部とこの先端部から離間した基端部とを有する細長い板状のロードビーム３２と、アームとロードビームの基端部とを連結しているとともに、曲げ加工が施されロードビームに所定の荷重を印加する荷重曲げ部６７を有したヒンジ板６０と、を有している。ロードビームは、他の部分よりも剛性が低く形成された副屈曲部５６を有し、ヒンジ板は、副屈曲部に重ねてロードビームに固定され、副屈曲部の剛性を調整する横断部６６を有している。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に対して情報処理を行うヘッドを支持するヘッド支持機構であって、
板状のアームと、
前記ヘッドが支持された先端部と、この先端部から離間した基端部とを有する細長い板状のロードビームと、
前記アームと前記ロードビームの基端部とを連結しているとともに、曲げ加工が施され前記ヘッドに所定の荷重を印加する荷重曲げ部を有したヒンジ板と、を備え、
前記ロードビームは、他の部分よりも剛性が低く形成された副屈曲部を有し、
前記ヒンジ板は、前記副屈曲部に重ねてロードビームに固定され、前記副屈曲部の剛性を調整する横断部を有しているヘッド支持機構。
【請求項２】
前記ロードビームは、その長手方向に沿って延びた一対の側縁と、前記各側縁に沿って形成された一対のレール部と、前記レール部の一部に形成され互いに対向した一対の切欠き部と、を有し、前記一対の切欠き間に位置した領域は前記副屈曲部を構成している請求項１に記載のヘッド支持機構。
【請求項３】
前記一対のレール部は、前記ロードビームの両側縁部を折り曲げて形成されている請求項２に記載のヘッド支持機構。
【請求項４】
前記ヒンジ板は、前記アームに固定されたベース部と、前記ロードビームに固定されているとともに前記横断部を構成した固定部と、前記ベース部と固定部とを間を延びているとともに前記荷重曲げ部を有した延出部と、を備えている請求項１に記載のヘッド支持機構。
【請求項５】
前記延出部および前記固定部は、二股状に形成され、２つの横断部を形成している請求項４に記載のヘッド支持機構。
【請求項６】
前記延出部は二股状に形成され、前記横断部は、前記延出部の両延出端を連結している請求項４に記載のヘッド支持機構。
【請求項７】
前記ヒンジ板は、前記横断部に形成され前記副屈曲部の剛性を調整する調整孔を有している請求項１ないし６のいずれか１項に記載のヘッド支持機構。
【請求項８】
前記横断部は、前記ロードビームの副屈曲部を横断して配置され、前記副屈曲部の両側で前記ロードビームに溶接されている請求項１ないし７のいずれか１項に記載のヘッド支持機構。
【請求項９】
ディスク状の記録媒体と、
上記記録媒体を支持しているとともに回転駆動する駆動部と、
記録媒体に対して情報処理を行うヘッドと、
前記ヘッドを支持した請求項１ないし８のいずれか１項に記載のヘッド支持機構と、を備えたディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ヘッドを支持したヘッドジンバルアッセンブリ等のヘッド支持機構、およびこれを備えたディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、一般に、ケース内に配設された磁気ディスク、磁気ディスクを支持および回転駆動するスピンドルモータ、磁気ディスクに対して情報のリード／ライトを行う磁気ヘッド、磁気ヘッドを磁気ディスクに対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリ、キャリッジを駆動するボイスコイルモータ、フレキシブルプリント回路基板ユニット（以下、ＦＰＣユニットと称する）等を備えている。
【０００３】
キャリッジアッセンブリは、ケースに取り付けられた軸受部と、軸受部に積層された複数のヘッドジンバルアッセンブリ（以下、ＨＧＡと称する）、ボイスコイルモータを構成するボイスコイル等を有している。ヘッド支持機構として機能する各ＨＧＡは、軸受部に回動自在に支持されたアームと、アームから延出した板状のロードビームと、アームとロードビームとを連結したヒンジプレートと、を備え、このロードビームの延出端に磁気ヘッドが支持されている。アーム、ヒンジプレート、およびロードビームは溶接等で互いに接合されている。
【０００４】
ヒンジプレートは金属板で形成され、予め曲げ加工が施された荷重曲げ部を有している。そして、ディスク上へ磁気ヘッドがロードされている際、荷重曲げ部により適切な押し付け荷重が磁気ヘッドに発生するように構成されている。ロードビームの剛性を上げるため、ロードビームの左右両側縁にサイドレール部を形成したものが提供されている。更に、サイドレール部に屈曲部を設け、ヘッド荷重の調整を行うＨＧＡが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
ディスク上に磁気ヘッドがロードされている際、ロードビームおよびヒンジプレートは、荷重曲げ部および屈曲部の位置で撓み、磁気ヘッドに発生する荷重の分だけ、曲げモーメントにより撓んだ姿勢となる。これを荷重時の姿勢を撓み姿勢と呼ぶ。
【特許文献１】特開平８−３２９６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ヘッド支持機構の共振特性は、荷重時の撓み姿勢と密接に関係している。ヘッド支持機構の共振特性を最適に設計するためには、撓み姿勢を任意に設計できることが重要となる。その一方で、ヘッド支持機構の撓み姿勢は、荷重量、ＨＧＡとディスクとの相対高さ、ロードビームやヒンジプレートの板厚、長さなどでその大方が決まってしまう。そのため、ヘッド支持機構の設計自由度を大きくとることが難しい。
【０００７】
撓み姿勢を変更する方法として、荷重曲げ部とは別にロードビームにも、数箇所程度の小さい曲げ加工を行う方法が考えられる。しかし、この場合、ロードビームの加工工程数が増える、また、曲げ角のバラツキにより共振特性がばらつく課題がある。
【０００８】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、曲げ加工を用いずにロードビームの撓み姿勢を変更し共振設計の自由度を上げることのできるヘッド支持機構、およびこれを備えたディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、この発明の態様に係るヘッド支持機構は、記録媒体に対して情報処理を行うヘッドを支持するヘッド支持機構であって、板状のアームと、前記ヘッドが支持された先端部と、この先端部から離間した基端部とを有する細長い板状のロードビームと、前記アームと前記ロードビームの基端部とを連結しているとともに、曲げ加工が施され前記ヘッドに所定の荷重を印加する荷重曲げ部を有したヒンジ板と、を備え、前記ロードビームは、他の部分よりも剛性が低く形成された副屈曲部を有し、前記ヒンジ板は、前記副屈曲部に重ねてロードビームに固定され、前記副屈曲部の剛性を調整する横断部を有している。
【００１０】
この発明の他の態様に係るディスク装置は、ディスク状の記録媒体と、上記記録媒体を支持しているとともに回転駆動する駆動部と、記録媒体に対して情報処理を行うヘッドと、前記ヘッドを支持した上記ヘッド支持機構と、を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成によれば、曲げ加工の代用として、ロードビームに設けた副屈曲部とそれと重なるように配置されるヒンジプレートにより、曲げ加工を用いずにロードビームの撓み姿勢を変更し共振設計の自由度を上げることが可能なヘッド支持機構、およびこれを備えたディスク装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面を参照しながら、この発明をディスク装置としてのハードディスクドライブ（以下ＨＤＤと称する）に適用した実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１に示すように、ＨＤＤは、上面の開口した矩形箱状のケース１０と、複数のねじによりケースにねじ止めされてケースの上端開口を閉塞する図示しないトップカバーと、を有している。
【００１４】
ケース１０内には、記録媒体としての２枚の磁気ディスク１２ａ、１２ｂ、これらの磁気ディスクを支持および回転させるスピンドルモータ１３、磁気ディスクに対して情報の記録、再生を行なう複数の磁気ヘッド、これらの磁気ヘッドを磁気ディスク１２ａ、１２ｂに対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリ１４、キャリッジアッセンブリを回動および位置決めするボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと称する）１６、磁気ヘッドが磁気ディスクの最外周に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間した位置に保持するランプロード機構１８、ＨＤＤに衝撃等が作用した際、キャリッジを退避位置に保持するイナーシャラッチ機構２０、およびプリアンプ等の電子部品が実装されたフレキシブルプリント回路基板ユニット（以下、ＦＰＣユニットと称する）１７が収納されている。キャリッジアッセンブリ１４およびＦＰＣユニット１７は、磁気ヘッドを駆動するヘッドアクチュエータアッセンブリを構成している。
【００１５】
ケース１０の外面には、ＦＰＣユニット１７を介してスピンドルモータ１３、ＶＣＭ１６、および磁気ヘッドの動作を制御する図示しないプリント回路基板がねじ止めされ、ケースの底壁と対向して位置している。
【００１６】
各磁気ディスク１２ａ、１２ｂは、例えば、直径６５ｍｍ（２．５インチ）に形成され、上面および下面に磁気記録層を有している。２枚の磁気ディスク１２ａ、１２ｂは、スピンドルモータ１３の図示しないハブに互いに同軸的に嵌合されているとともにクランプばね２１によりクランプされ、ハブの軸方向に所定の間隔をおいて積層されている。そして、磁気ディスク１２ａ、１２ｂは、駆動部としてのスピンドルモータ１３により所定の速度で回転される。
【００１７】
キャリッジアッセンブリ１４は、ケース１０の底壁上に固定された軸受部２４と、軸受部から延出した４つのヘッドジンバルアッセンブリ（以下、ＨＧＡと称する）２６と、を備えている。各ＨＧＡ２６は、アーム２７、ロードビーム３２、これらを連結したヒンジ板６０、ロードビームの延出端に支持された磁気ヘッド３３を備えている。４つのアーム２７は、磁気ディスク１６の表面と平行に、かつ、互いに所定の間隔を置いて位置しているとともに、軸受部２４から同一の方向へ延出している。
【００１８】
図１および図２に示すように、キャリッジアッセンブリ１４は、軸受部２４からアーム２７と反対の方向へ延出した支持枠３４を有し、この支持枠により、ＶＣＭ２４の一部を構成するボイスコイル３６が支持されている。支持枠３４は、合成樹脂によりボイスコイル３６の外周に一体的に成形されている。キャリッジアッセンブリ１４をケース１０に装着した状態において、ボイスコイル３６は、ケース１０上に固定された一対のヨーク３８間に位置し、これらのヨーク、および一方のヨークに固定された図示しない磁石とともにＶＣＭ２４を構成している。そして、ボイスコイル３６に通電することにより、軸受部２４の回りでキャリッジアッセンブリ１４が回動し、磁気ヘッド３３は磁気ディスク１２ａ、１２ｂの所望のトラック上に移動および位置決めされる。
【００１９】
ランプロード機構１８は、ケース１０の底壁に設けられているとともに磁気ディスク１２ａ、１２ｂの外側に配置されたランプ５１と、各ロードビーム３２の先端から延出したタブ５３と、を備えている。キャリッジアッセンブリ１４が、磁気ディスク１２ａ、１２ｂの外側の退避位置まで回動する際、各タブ５３は、ランプ５１に形成されたランプ面と係合し、その後、ランプ面の傾斜によって引き上げられ、磁気ヘッドのアンロード動作を行う。
【００２０】
図１に示すように、ＦＰＣユニット１７は、フレキシブルプリント回路基板により形成された本体４０を有し、この本体４０はケース１０の底壁に固定されている。本体４０上にはヘッドアンプ等の電子部品が実装されている。ＦＰＣユニット１７は本体４０から延出したメインフレキシブルプリント回路基板（以下、メインＦＰＣと称する）４２を有している。メインＦＰＣ４２の延出端は、キャリッジアッセンブリ１４の軸受部２４近傍に接続され、更に、アーム２７およびロードビーム３２上に設けられた図示しないケーブルを介して磁気ヘッド３３に電気的に接続されている。ＦＰＣユニット１７の本体底面にはプリント回路基板と接続するための図示しないコネクタが実装されている。
【００２１】
次に、ＨＧＡ２６について詳細に説明する。図２、図３、図４、および図５に示すように、ヘッド支持機構として機能する各ＨＧＡ２６は、アーム２７、ロードビーム３２、これらを連結したヒンジ板６０、ロードビームの延出端に支持された磁気ヘッド３３を備えている。アーム２７は、例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス系の材料により、板厚３００μｍ程度の薄い平板状に形成されている。アーム２７の基端部には、図示しない透孔が形成され、この透孔に軸受部２４を挿通した状態で軸受部に支持されている。
【００２２】
ロードビーム３２は、板厚が数１０μｍ程度の細長い帯状の板ばねにより構成され、先端部と、この先端部から離間した基端部とを有している。ロードビーム３２は基端部から先端部に向かって徐々に幅が狭くなるように形成されている。ロードビーム３２の先端には、前述したタブ５３が突設されている。
【００２３】
ロードビーム３２は、その長手方向に沿って延びた一対の側縁と、各側縁に沿って形成された一対のレール部５０とを有している。一対のレール部５０は、ロードビームの両側縁部をほぼ直角に折り曲げて形成されている。上記のようにレール部５０を形成した場合、レール部を持たないロードビームに比較して、ロードビーム３２の延出方向に沿った剛性を約４０％以上高くすることができる。
【００２４】
ロードビーム３２の基端部側において、一対のレール部５０には例えば、ほぼ矩形状の切欠き５２がそれぞれ形成され、ロードビームの幅方向に沿って互いに対向して位置している。ロードビーム３２の内、一対の切欠き５２間に位置した領域は副屈曲部５６を構成している。この副屈曲部５６は、ロードビーム３２の幅方向に亘って切欠き５２間を延びている。副屈曲部５６は、ロードビーム３２の他の部分よりも剛性が低く、他の部分よりも曲がり易くなっている。
【００２５】
なお、ロードビーム３２は、薄板を折曲げ形成する場合に限らず、厚板を部分的にエッチングして薄くすることにより、上述した一対のレール部および切欠きを有したロードビームを形成してもよい。
【００２６】
ロードビーム３２は、その基端がアーム２７と隙間を置いて対向した状態で配置されている。そして、アーム３２の先端部とロードビーム３２の基端部とは、ヒンジ板６０によって連結されている。ヒンジ板６０は、例えば、数１０μｍ厚程度の金属板で形成されている。ヒンジ板６０は、アーム３２の先端部に固定されたベース部６２と、固定部から延出した延出部６４と、延出部の延出端部により形成されているとともにロードビーム３２の基端部に固定された横断部６６と、を一体に有している。
【００２７】
固定部６２は矩形状を有し、アーム２７の裏面側に重ねて配置され、溶接等によりアームに固定されている。本実施形態において、延出部６４は二股状に形成されている。延出部６４は、予め磁気ディスク１２ａ、１２ｂ側に曲げ加工が施され、ロードビーム３２に所定の荷重を印加する荷重曲げ部６７を形成している。
【００２８】
二股状の延出部６４の各延出端部により形成された２つの横断部６６は、それぞれロードビーム３２の副屈曲部５６に重ねて固定されている。各横断部６６は、副屈曲部５６を横断して配置され、副屈曲部の両側でロードビーム３２に溶接されている。これにより、２つの横断部６６は、ロードビーム３２における副屈曲部５６の剛性を所定の値に調整している。すなわち、副屈曲部５６に重ねて固定されている各横断部６６の幅、面積、厚さを変えることにより、副屈曲部の剛性を変えることができる。
【００２９】
一方、磁気ヘッド３３は、図示しないほぼ矩形状のスライダとこのスライダに形成された記録再生用のＭＲ（磁気抵抗）ヘッドとを有し、ロードビーム３２の先端部に形成されたジンバル部に固定されている。
【００３０】
図５（ａ）は、磁気ヘッド３３が磁気ディスク上にロードされていない無負荷状態のＨＧＡ２６を示し、図５（ｂ）は、磁気ヘッド３３が磁気ディスク１２ａ、１２ｂ上にロードされている際のロードビーム３２およびヒンジ板６０の姿勢を示している。磁気ヘッド３３に発生する荷重の分だけ、ロードビーム３２およびヒンジ６０は曲げモーメントにより撓んだ姿勢となる。
【００３１】
上記ＨＧＡ２６によれば、ヒンジ板６０の延出部６４にある荷重曲げ部６７に加えて、ロードビーム３２上に副屈曲部５６を設け、荷重時にこの副屈曲部５６を屈曲させている。そして、副屈曲部５６に重ねて固定されたヒンジ板６０の横断部６６の幅、面積、厚さを変更することで副屈曲部５６の剛性を調整し、荷重時の副屈曲部の屈曲を任意に増減させることができる。その結果、ロードビーム３２の撓み姿勢を調整し、ＨＧＡ２６の共振特性を最適に設計することが可能となる。
【００３２】
以上のように構成されたＨＤＤによれば、ロードビーム３２に曲げ加工を施すことなくロードビームの撓み姿勢を変更することができ、共振設計の自由度を上げることが可能となる。すなわち、ロードビーム上の曲げ加工の代用として、ロードビームに設けた副屈曲部とそれと重なるように配置されるヒンジ板とによりロードビームの撓み姿勢を調整することが可能となる。これにより、曲げ加工を用いずにロードビームの撓み姿勢を変更し共振設計の自由度を上げることのできるヘッド支持機構、およびこれを備えたディスク装置を提供することができる。
【００３３】
次に、この発明の他の実施形態に係るＨＧＡについて説明する。前述したように、ロードビーム３２の副屈曲部５６の剛性は、ヒンジ板６０の横断部６６の幅、面積、形状を変更することにより調整される。図６に示すように、第２の実施形態によれば、ヒンジ板６０の延出部６４は二股状に形成され、横断部６６は、延出部の両延出端を連結して延びている。横断部６６は副屈曲部５６に重ねてロードビーム３２上に配置され、副屈曲部の両側でロードビームに複数点で溶接されている。
【００３４】
図７に示すように、第３の実施形態によれば、ヒンジ板６０の延出部６４は二股状に形成され、横断部６６は、延出部の両延出端を連結して延びている。横断部６６は副屈曲部５６に重ねてロードビーム３２上に配置され、副屈曲部の両側でロードビームに複数点で溶接されている。更に、横断部６６には、横断部および副屈曲部５６の剛性を調整するための複数の調整孔６８が形成されている。調整孔６８を設けることにより、横断部６６の面積が変わり、その剛性を変更することができる。
【００３５】
第２および第３の実施形態において、ＨＧＡおよびＨＤＤの他の構成は前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略した。第２および第３の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００３７】
この発明のディスク装置は、ディスク径が２．５インチのものに限らず、例えば、ディスク径が１インチ、あるいは１．８インチなどのディスク装置にも適用可能である。磁気ディスクおよび磁気ヘッドの数は、上述した実施形態に限らず、必要に応じて増減可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、この発明の第１の実施形態に係るＨＤＤをそのトップカバーを取外して示す斜視図。
【図２】図２は、前記ＨＤＤに設けられたキャリッジアッセンブリの斜視図。
【図３】図３は、前記キャリッジアッセンブリのＨＧＡの上面側を示す斜視図。
【図４】図４は、前記ＨＧＡの磁気ヘッドが設けられた側を示す平面図。
【図５】図５は、前記ＨＧＡの無負荷状態および磁気ヘッドのロードによるヘッド荷重を印加した状態を示す平面図。
【図６】図６は、この発明の第２の実施形態に係るＨＧＡの磁気ヘッドが設けられた側を示す平面図。
【図７】図７は、この発明の第３の実施形態に係るＨＧＡの磁気ヘッドが設けられた側を示す平面図。
【符号の説明】
【００３９】
１２ａ、１２ｂ…磁気ディスク、１３…スピンドルモータ、
１４…キャリッジアッセンブリ、１６…ボイスコイルモータ、１７…ＦＰＣユニット、
２４…軸受部、２６…ＨＧＡ、２７…アーム、３２…ロードビーム、
３３…磁気ヘッド、５０…レール部、５２…切欠き、５６…副屈曲部、
６０…ヒンジ板、６２…固定部、６４…延出部、６６…横断部、６７…荷重曲げ部、
６８…調整孔
【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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