JP2005050467A - ヘッドサスペンションアッセンブリ、ヘッドスタックアッセンブリ、およびディスク装置 - Google Patents
ヘッドサスペンションアッセンブリ、ヘッドスタックアッセンブリ、およびディスク装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】この発明は、ヘッドと媒体との間のギャップを一定に保つためギャップ変化に対する高い応答性を維持した上でヘッドの近くに電子部品を搭載できるヘッドサスペンションアッセンブリ、ヘッドスタックアッセンブリ、およびディスク装置を提供することを課題とする。
【解決手段】ハードディスクドライブは、磁気ヘッドを先端に搭載したヘッドサスペンションアッセンブリ25を有する。ヘッドサスペンションアッセンブリ25は、アーム27の先端部にサスペンション31を取り付けて構成されている。アーム27の先端部近くには、一対のショットキーダイオード41、42を収容配置するための取付孔27bが形成されている。ショットキーダイオード41、42を磁気ヘッドに近いアーム27の部分に取り付けることにより、磁気ヘッドとショットキーダイオードとの間の配線を短くでき、ノイズの影響を抑制できる。
【選択図】 図3
【解決手段】ハードディスクドライブは、磁気ヘッドを先端に搭載したヘッドサスペンションアッセンブリ25を有する。ヘッドサスペンションアッセンブリ25は、アーム27の先端部にサスペンション31を取り付けて構成されている。アーム27の先端部近くには、一対のショットキーダイオード41、42を収容配置するための取付孔27bが形成されている。ショットキーダイオード41、42を磁気ヘッドに近いアーム27の部分に取り付けることにより、磁気ヘッドとショットキーダイオードとの間の配線を短くでき、ノイズの影響を抑制できる。
【選択図】 図3
Description
この発明は、ディスク状の媒体に情報を記録および再生するヘッドを先端に搭載したヘッドサスペンションアッセンブリ、このヘッドサスペンションアッセンブリを複数枚重ねたヘッドスタックアッセンブリ、およびこのヘッドスタックアッセンブリを備えたディスク装置に関する。
従来、ディスク状の媒体に情報を記録および再生するヘッドを先端に搭載したヘッドサスペンションアッセンブリとして、アクチュエータによって揺動されるアームの先端に取り付けた板バネ状のサスペンションの途中に凹所を設け、サスペンションの先端に取り付けられたヘッドを駆動するヘッドICを該凹所に収容配置したものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
このように、サスペンションにヘッドICを取り付けることにより、ヘッドとヘッドICを接続する配線を短くでき、配線に乗るノイズの影響を少なくできる。また、サスペンションに凹所を設けてこの凹所内にヘッドICを収容配置することにより、凹所を設けない場合と比較して、ヘッドIC自体の高さよりヘッドICの突出高さを低くでき、近接する磁気ディスクとヘッドICとの間に十分な隙間を確保でき、磁気ディスクとヘッドICが接触する不具合を防止できる。
しかし、サスペンションは、ヘッドスライダを媒体に対して浮上させる際、ヘッドと媒体表面との間のギャップを一定に保つため、ギャップの変化を相殺するようにヘッドスライダを応答性良く媒体に追従させるべく湾曲する必要がある。このため、上述したようにサスペンションにヘッドICを乗せると、ヘッドスライダを媒体に追従させるための応答性が悪くなる問題が生じる。つまり、サスペンションには、ヘッドをギャップ変化に高速に追従させる高い応答性が要求されるため、ヘッドICをサスペンションに搭載することは応答性を高める点で不利となる。また、このような高い応答性を維持したままヘッドICをサスペンションに搭載することは技術的に不可能と考えられる。
特開平11−191211号公報(要約書、図4B)(US 6,437,944 B2)
この発明の目的は、ヘッドと媒体との間のギャップを一定に保つためギャップ変化に対する高い応答性を維持した上でヘッドの近くに電子部品を搭載できるヘッドサスペンションアッセンブリ、ヘッドスタックアッセンブリ、およびディスク装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明のヘッドサスペンションアッセンブリは、ディスク状の媒体に情報を記録および再生するためのヘッドを先端に搭載し、揺動することによって該ヘッドを媒体表面に沿って移動させるものであって、上記ヘッドを先端に搭載した板バネ状のサスペンションと、上記サスペンションの基端を支持固定した薄板状のアームと、上記ヘッドに電気的に接続した電子部品を収容配置するため上記アームに形成された取付孔と、を備えている。
上記発明によると、サスペンションを支持固定したアームの取付孔に電子部品を収容配置したため、サスペンションに電子部品を搭載する場合と比較して、サスペンションの先端に搭載したヘッドと媒体との間のギャップ変化に対して高い応答性をもってヘッドを追従させることができる。
また、本発明のヘッドスタックアッセンブリは、上述した2つのヘッドサスペンションアッセンブリをアーム同士が面接するように重ね合わせた構造を有し、一方のヘッドサスペンションアッセンブリの取付孔から突出した電子部品を他方のヘッドサスペンションアッセンブリの取付孔内に受け入れたことを特徴とする。
上記発明によると、2つのヘッドサスペンションアッセンブリそれぞれのアームの取付孔に収容配置した電子部品の突出部分を他方の取付孔に収容する構造としたため、ヘッドサスペンションアッセンブリの集積方向に沿ったサイズを小さくでき、装置構成を小型化できる。
また、本発明のディスク装置は、上述したヘッドサスペンションアッセンブリと、上記ディスク状の媒体を支持および回転する第1モータと、上記ヘッドサスペンションアッセンブリを揺動させる第2モータと、を備えている。
更に、本発明のディスク装置は、上述したヘッドスタックアッセンブリと、上記各ヘッドサスペンションアッセンブリの第1面にそれぞれ対向した2枚の上記ディスク状の媒体を同軸且つ互いに離間した状態で支持し回転する第1モータと、上記ヘッドスタックアッセンブリを揺動させる第2モータと、を備えている。
以上説明したように、この発明のヘッドサスペンションアッセンブリ、ヘッドスタックアッセンブリ、およびディスク装置は、上記のような構成および作用を有しているので、ヘッドと媒体との間のギャップ変化に対しサスペンションを高い応答性で追従変形させることができ、且つヘッドの近くに電子部品を搭載でき配線に乗るノイズの影響を低減できる。
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1(以下HDD1と称する)に適用した実施の形態について詳細に説明する。
図1に示すように、HDD1は、密閉された扁平な矩形状のケース11を備え、このケース11は、上面の開口した矩形箱状のケース本体10と、複数のネジ16によりケース本体10にネジ止めされてケース本体10の上端開口を閉塞する矩形板状のトップカバー15と、を有している。
ケース本体10内には、磁気記録媒体としての2枚の磁気ディスク12a、12b(ディスク状の媒体)(以下、総称して磁気ディスク12とする場合もある)、これらの磁気ディスク12を支持および回転させるスピンドルモータ13(第1モータ)、磁気ディスク12に対して情報の記録、再生を行なう複数の磁気ヘッド22(ヘッド)、これらの磁気ヘッド22を磁気ディスク12a、12bに対して移動自在に支持したヘッドスタックアッセンブリ14、このヘッドスタックアッセンブリ14を回動および位置決めするボイスコイルモータ19(第2モータ)(以下、VCM19と称する)、磁気ヘッド22が磁気ディスク12の最外周に移動した際、磁気ヘッド22を磁気ディスク12に対向する位置から外れた退避位置に保持するとともに、磁気ディスク12の外周付近が面方向に振れることを規制するランプロード機構18、ヘッドスタックアッセンブリ14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回路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17(以下、FPCユニット17と称する)が収納されている。
また、ケース本体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、VCM19、および磁気ヘッド22の動作を制御する図示しないプリント回路基板がネジ止めされ、ケースの底壁と対向して位置している。
各磁気ディスク12a、12bは、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、ハブの軸方向に沿って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、スピンドルモータ13により所定の速度で回転駆動される。
ヘッドスタックアッセンブリ14は、ケース10の底壁上に固定された軸受組立体24、および軸受組立体24に取り付けられた4枚のヘッドサスペンションアッセンブリ25を有する。各ヘッドサスペンションアッセンブリ25は、軸受組立体24に取り付けられたアーム27、および各アームの先端に支持固定された4つの磁気ヘッド組立体30を備えている。各磁気ヘッド組立体30は、板ばねによって形成された細長いサスペンション31と、サスペンション31の先端に固定された磁気ヘッド22と、を備えている。
そして、各磁気ヘッド22は、アーム27およびサスペンション31の表面に貼り付け固定された後述する中継フレキシブルプリント回路基板33(配線基板)(以下、単に基板33と称する)、およびメインフレキシブル回路基板32を介してFPCユニット17に電気的に接続されている。
HDD1の動作時、ヘッドスタックアッセンブリ14がVCM19によって回動され、4つの磁気ヘッド22が磁気ディスク12a、12bの表面に沿って略径方向に移動され、所望のトラック上に位置決めされる。
ここで、図2および図3を参照して、上述したヘッドサスペンションアッセンブリ25について詳細に説明する。図2にはヘッドサスペンションアッセンブリ25を対応する磁気ディスク12側から見た平面図を示してあり、図3にはヘッドサスペンションアッセンブリ25を反対側から見た底面図を示してある。
ヘッドサスペンションアッセンブリ25(以下、HSA25と称する)は、上述したように、薄板状のアーム27、およびサスペンション31を有する。アーム27は、板厚0.25[mm]の金属板により形成され、軸受組立体24に取り付けるための円形の孔27aを基端部近くに有する。そして、アーム27の軸受組立体24から離間した先端部に板バネ状のサスペンション31の基端が部分的に重ねて貼り付けられ、サスペンション31がアーム27によって支持固定されている。より詳細には、サスペンション31は、アーム27が磁気ディスク12に対向する側の上面(第1面)に重ねて貼り付けられている。
サスペンション31のアーム27から離間した先端には、ヘッド22が形成された矩形ブロック状のヘッドスライダ23が取り付けられている。ヘッドスライダ23は、サスペンション31の先端に設けられた板バネ状のジンバルを介して、磁気ヘッド12に対向する上面側に取り付けられている。
また、サスペンション31を取り付けたアーム27の先端部近くには、一対のショットキーダイオード41、42(電子部品)を収容配置するためアーム27を貫通して形成された取付孔27bが設けられている。このように取付孔27bを磁気ヘッド22に近いアーム27の部分に設けることにより、ショットキーダイオード41、42と磁気ヘッド22を接続する配線をできるだけ短くでき、配線に乗るノイズの影響を抑えることができる。
配線を短くするため、ショットキーダイオード41、42をサスペンション31に取り付けることも考えられるが、サスペンション31に電子部品を搭載すると、ヘッドスライダ23の磁気ディスク12に対する追従性が悪くなる。つまり、サスペンションは、ヘッドスライダ23が磁気ディスク12の表面に対して浮上した状態で両者間のギャップを数10ミクロンのオーダーで一定に保つため、ギャップの変動を相殺するように変形してヘッドスライダ23を磁気ディスク表面に追従させる。
従って、本実施の形態のように、ショットキーダイオード41、42をアーム27に取り付けることにより、ヘッドスライダ23の磁気ディスク12に対する追従性を損なうことなく、配線に乗るノイズを効果的に抑制できる。
また、ショットキーダイオード41、42などの電子部品をバネ性を有するサスペンション31に取り付けることは技術的に難しい。これに対し、本実施の形態のようにショットキーダイオード41、42をアーム27に取り付けることにより、部品の取り付けを容易にできる。
ところで、取付孔27b内に収容配置された一対のショットキーダイオード41、42は、アーム27の上面に貼り付けられた基板33に実装されている。より詳細には、基板33が取付孔27bの磁気ディスク12側の一端を塞ぐように設けられ、取付孔27b内に露出した基板33の部分に一対のショットキーダイオード41、42が互いに非接触状態で取り付けられている。
本実施の形態では、アーム27の板厚が0.25[mm]であり、ショットキーダイオード41、42の実装高さが0.4[mm]であるため、ショットキーダイオード41、42は取付孔27bからアーム27の底面(第2面)側に突出している。
図4には、上述したHSA25の基板32、33に設けられた電子部品の回路図を示してある。
これによると、磁気ヘッド22は、書き込み用の薄膜コイル43、および読み取り用のMR素子44を有する。MR素子44の端子間には、上述した一対のショットキーダイオード41、42が接続されている。そして、磁気ヘッド22には、MR素子44を介して入力される再生信号を増幅して出力するとともに薄膜コイル43を介して磁気ディスク12に書き込む記録信号を出力するヘッドアンプ回路45が接続されている。一対のショットキーダイオード41、42は、MR素子44を介して大電流が流れることを防止することにより、磁気ヘッド22の破壊を防止する。尚、ヘッドアンプ回路45は、図2に示すように、磁気ヘッド22から離間したメインフレキシブル回路基板32に取り付けられている。
上記のように構成されたHSA25は、4枚重ねた状態で軸受組立体24に取り付けられてヘッドスタックアッセンブリ14を構成し、2枚の磁気ディスク12a、12bそれぞれの表面に各ヘッドスライダ23が対向するように、HDD1に組み込まれる。従って、2枚の磁気ディスク12a、12b間に配置される2枚のHSA25は互いに底面同士が重ね合わされた状態で取り付けられる。
以下、2枚の磁気ディスク12a、12bの間に互いに重ね合わされて配置される2枚のHSA25、25’について、図5乃至図7を参照して説明する。尚、ここでは、全く同じ構造を有する2枚のHSA25、25’を区別するため、一方のHSA25’の構成要素を示す参照符号にダッシュ(’)を付けた。
図5には、2枚のHSA25、25’を重ね合わせた状態のショットキーダイオードの取付孔27b、27b’付近を部分的に拡大した斜視図を示してある。また、図6には図5の線分VI−VIで切断した状態を示してあり、図7には図5の線分VII−VIIで切断した状態を示してある。尚、ここでは、説明を分り易くするため、各HSA25、25’の基板33、33’の図示を省略してある。
2枚のHSA25、25’は、それぞれショットキーダイオード41、42、41’、42’が突出した底面同士を面接させた状態で張り合わされている。各取付孔27b、27b’からショットキーダイオード41、42、41’、42’が突出しているため、2枚のHSA25、25’の底面同士を貼り合わせる場合に邪魔になる。
このため、本実施の形態では、組み合わされた2つの取付孔27b、27b’内で各HSA25、25’のショットキーダイオード41、42、41’、42’が互いに非接触状態で千鳥状に配置されるようにショットキーダイオードを位置決めした。本実施の形態のショットキーダイオード41、42の実装高さは0.4[mm]であり、2枚のアーム27、27’を重ねた厚さ(0.25[mm]×2=0.5[mm])未満であるため、2枚のHSA25、25’を重ねた厚さはアーム27、27’を貼り合わせた厚さとなる。
以上のように、本実施の形態によると、HSA25のアーム27に設けた取付孔27b内にショットキーダイオード41、42を収容配置したため、ヘッドスライダ23の磁気ディスク12に対する追従性を損なうことなくショットキーダイオード41、42を磁気ヘッド22に近付けることができた。これにより、ショットキーダイオード41、42と磁気ヘッド22を接続する配線を短くでき、配線に乗るノイズの影響を抑制できる。
また、ショットキーダイオード41、42をアーム27の取付孔27bに取り付けるため、ショットキーダイオード41、42をサスペンション31に取り付ける場合と比較して、ショットキーダイオード41、42の取り付けを容易にできる。
さらに、アーム27の取付孔27b内にショットキーダイオード41、42を収容配置することにより、アーム27の板厚を超える実装高さを有するショットキーダイオード41、42を取り付けることができる。この場合、実装高さがアーム27の板厚の2倍を超えないことが条件となる。
なお、この発明は、上述した実施の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、上述した実施の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、上述した実施の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良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
例えば、上述した実施の形態では、電子部品として一対のショットキーダイオード41、42をアーム27の取付孔27bに収容配置した場合について説明したが、これに限らず、ヘッドアンプ回路45等の他の電子部品を取付孔27b内に収容配置することもできる。この場合、取付孔27bのサイズや形状は取り付ける電子部品の種類、大きさ、数量等に合わせて変更すれば良い。また、取付孔27b内に収容配置する電子部品の配置位置関係や個数も任意に変更できる。いずれにしても、全ての電子部品が重なることのない位置関係で配置されれば良い。
また、上述した実施の形態では、2枚の磁気ディスク12a、12bを有するHDD1に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、3枚以上の磁気ディスクを有する装置に本発明を適用することもできる。この場合、2枚の磁気ディスク間で重ね合わせられた状態で配置されるHSA25、25’の組が増えるため、HSAのスタック方向に沿った装置のサイズをより小型化できる。
1…ハードディスクドライブ、12a、12b…磁気ディスク、13…スピンドルモータ、14…ヘッドスタックアッセンブリ、19…ボイスコイルモータ、22…磁気ヘッド、23…ヘッドスライダ、24…軸受組立体、25…ヘッドサスペンションアッセンブリ、27…アーム、27b…取付孔、31…サスペンション、33…中継フレキシブルプリント回路基板、41、42…ショットキーダイオード、45…ヘッドアンプ回路。
Claims (12)
- ディスク状の媒体に情報を記録および再生するためのヘッドを先端に搭載し、揺動することによって該ヘッドを媒体表面に沿って移動させるヘッドサスペンションアッセンブリであって、
上記ヘッドを先端に搭載した板バネ状のサスペンションと、
上記サスペンションの基端を支持固定した薄板状のアームと、
上記ヘッドに電気的に接続した電子部品を収容配置するため上記アームに形成された取付孔と、
を備えていることを特徴とするヘッドサスペンションアッセンブリ。 - 上記取付孔は、上記アームを貫通して設けられていることを特徴とする請求項1に記載のヘッドサスペンションアッセンブリ。
- 上記アームが上記媒体に対向する第1面に上記取付孔を塞ぐように設けられ、上記ヘッドと上記電子部品とを電気的に接続する配線を有する配線基板をさらに備え、
上記取付孔内に配置された電子部品は、上記配線基板に実装されていることを特徴とする請求項2に記載のヘッドサスペンションアッセンブリ。 - 上記電子部品は、上記アームの板厚を超える実装高さを有し、上記第1面から離間した第2面側に突出することを特徴とする請求項3に記載のヘッドサスペンションアッセンブリ。
- 上記電子部品は、上記取付孔内に複数個配置されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のヘッドサスペンションアッセンブリ。
- 上記電子部品は、ショットキーダイオードおよびヘッドアンプ回路のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のヘッドサスペンションアッセンブリ。
- 請求項4に記載した2つのヘッドサスペンションアッセンブリをアームの第2面同士が面接するように重ね合わせた構造を有するヘッドスタックアッセンブリであって、
一方のヘッドサスペンションアッセンブリの取付孔から突出した電子部品を他方のヘッドサスペンションアッセンブリの取付孔内に受け入れたことを特徴とするヘッドスタックアッセンブリ。 - 上記各電子部品の実装高さは、上記アームの板厚の2倍未満であることを特徴とする請求項7に記載のヘッドスタックアッセンブリ。
- 上記電子部品は、各ヘッドサスペンションアッセンブリに複数個ずつ取り付けられ、対向した2つの取付孔内で互いに接触しない位置関係で配置されていることを特徴とする請求項8に記載のヘッドスタックアッセンブリ。
- 上記電子部品は、各ヘッドサスペンションアッセンブリに対して2つずつ取り付けられた4個のショットキーダイオードを含み、これら4個のショットキーダイオードが、対向した2つの上記取付孔内で千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項8に記載のヘッドスタックアッセンブリ。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載のヘッドサスペンションアッセンブリと、
上記ディスク状の媒体を支持および回転する第1モータと、
上記ヘッドサスペンションアッセンブリを揺動させる第2モータと、
を備えていることを特徴とするディスク装置。 - 請求項7乃至10のいずれかに記載のヘッドスタックアッセンブリと、
上記各ヘッドサスペンションアッセンブリの第1面にそれぞれ対向した2枚の上記ディスク状の媒体を同軸且つ互いに離間した状態で支持し回転する第1モータと、
上記ヘッドスタックアッセンブリを揺動させる第2モータと、
を備えていることを特徴とするディスク装置。
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