JP2007226851A - ヘッド・サスペンション、ロード・ビーム、及びロード・ビームの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】曲げ部に対応した部分で箱曲げ部に成形時の肉余り現象による突起、バリの発生を抑制可能とする。
【解決手段】 ロード・ビーム本体９の先端部分に曲げ部１７を介して傾斜形成された傾斜部１１と、傾斜部１１から突設されてガイド部に摺動ガイドされるタブ１３と、ロード・ビーム本体９の側縁部から傾斜部１１の側縁部側に至る箱曲げ部１５とを備え、部分９ａ，１１ａ，１３ａ，１５ａを平板状態のロード・ビーム半製品３ａとして形状成形する前工程と、ロード・ビーム本体９に、傾斜部１１とタブ１３と箱曲げ部１５とを形成してロード・ビーム３とする後工程とを備えたロード・ビーム３の製造方法において、前工程で、曲げ部１７となる部分１７ａに対応して後工程での箱曲げ部１５の膨出変形を規制するくぼみ１９ａを設けたことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、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装置のスライダを支持するロード・アンロード用のヘッド・サスペンション、ロード・ビーム、及びロード・ビームの製造方法に関する。

ハード・ディスクを用いる磁気ディスク駆動装置（ＨＤＤ）のヘッド部においては、高速で回転するハード・ディスク上をスライダが僅かに浮上した状態となり、スライダに内蔵されたトランス・ジューサを介してハード・ディスクに対するデータの記録や再生を行う。このためスライダは、ヘッド・サスペンションによってハード・ディスクから浮上可能な状態に支持されている。

この種の磁気ディスク駆動装置は、ハード・ディスク停止時にスライダをトラック外に退避させるための手段として、ロード・アンロードＬＵＬ（Load unload）方式を採用するものが知られている。

ＬＵＬ方式はランプ・ロード方式とも呼ばれ、ハード・ディスク側方に合成樹脂製のランプ・ブロックを備えている。ハード・ディスク停止時には、ヘッド・サスペンションが退避位置まで移動する間に、ヘッド・サスペンションの先端部分の被ガイド部である所謂タブ（ロード・バー、ランプ接触部、角部等とも称される。）がランプ・ブロックの斜面に摺動ガイドされ、スライダがハード・ディスク上から離間するようになっている。

かかるヘッド・サスペンションでは、耐衝撃性能を向上させるためにますます軽量化が図られ、ロード・ビームも薄板化が進んでいる。このため、ロード・ビームの先端に備えられたタブ側の剛性が低くなる傾向となった。

このようなロード・ビームの薄板化に係わらず、タブ側の剛性を維持するために、ロード・ビームの両縁部に形成される箱曲げ部を、タブ側にまで延設した従来技術がある（特許文献１）。

しかし、かかる従来技術では、箱曲げ部がタブ側に渡る部分で、曲げ成形時にロード・ビームの幅方向（ディスク回転方向前後）外側に膨出して突起が形成され、この突起が金型に干渉して脱落の可能性のあるバリの発生を招く恐れがある。これは、ロード・ビーム本体の先端部分に曲げ部を介して傾斜部が形成され、該傾斜部からタブが突設される構造であるため、ロード・ビームの両縁部に形成される箱曲げ部を、傾斜部側にまで延設すると、曲げ部に対応した部分で箱曲げ部に成形時の肉余り現象が生じるからである。

特開２００５−１６６２０３号公報 特開２００５−１１６１２９号公報

解決しようとする問題点は、曲げ部に対応した部分で箱曲げ部に成形時の肉余り現象による突起、バリの発生を招く恐れがある点である。

本発明は、曲げ部に対応した部分で箱曲げ部に成形時の肉余り現象による突起、バリの発生を抑制可能とするため、ロード・ビーム本体と傾斜部と被ガイド部と箱曲げ部となる部分を平板状態のロード・ビーム半製品として形状成形する前工程と、ロード・ビーム本体に、傾斜部と被ガイド部と箱曲げ部とを形成してロード・ビームとする後工程とを備えたロード・ビームの製造方法において、前工程で、曲げ部となる部分に対応して後工程での箱曲げ部の膨出変形を規制する変形規制部を設けた点を最も主要な特徴とする。

本発明のロード・ビーム本体と傾斜部と被ガイド部と箱曲げ部となる部分を平板状態のロード・ビーム半製品として形状成形する前工程と、ロード・ビーム本体に、傾斜部と被ガイド部と箱曲げ部とを形成してロード・ビームとする後工程とを備えたロード・ビームの製造方法において、前工程で、曲げ部となる部分に対応して後工程での箱曲げ部の膨出変形を規制する変形規制部を設けたため、曲げ部に対応した部分で箱曲げ部に成形時の肉余り現象が生じるのを抑制することができる。

曲げ部に対応した部分で箱曲げ部に成形時の肉余り現象を抑制可能にするという目的を、特定箇所の変形規制部により実現した。

［ヘッド・サスペンション］
図１，図２は、ロード・アンロード用のヘッド・サスペンションの要部を示し、図１は、一面側から見た斜視図、図２は側面図である。

図１，図２で示すヘッド・サスペンション１は、本発明の実施例１に係る製造方法により製造されたロード・ビームを備えている。ヘッド・サスペンション１は、ステンレス鋼などの精密な薄板からなり、ばね部を含むロード・ビーム３と、ロード・ビーム３に固定した極薄いステンレス鋼板等のばね性のあるフレキシャ５などを有し、フレキシャ５に図外のスライダが固定され、ヘッド７が構成されている。フレキシャ５はレーザ溶接等によってロード・ビーム３に固定されている。ロード・ビーム３の基部に図外のベース・プレートが設けられている。ロード・ビーム３はベース・プレートを介して図外のキャリッジのアームに固定される。

ロード・ビーム３の材料としては、例えばＳＵＳ３０４あるいはＳＵＳ３０１などのオーステナイト系ステンレス鋼からなる金属板が推奨される。ＳＵＳ３０４の成分は、Ｃ：0.08％以下、Ｓｉ：1％以下、Ｍｎ：2％以下、Ｐ：0.04％以下、Ｓ：0.03％以下、Ｎｉ：8-10.5％、Ｃｒ：18-20％、残りがＦｅである。

ロード・ビーム３は、ロード・ビーム本体９に、傾斜部１１、被ガイド部であるタブ１３、箱曲げ部１５を備えたものである。

ロードビーム本体９は、平板状に形成されている。傾斜部１１は、ロードビーム本体９の先端部分に曲げ部１７を介して反ディスク側へ角度αを持って傾斜形成されている。角度αは、傾斜部１１がロード・ビーム本体３に対してなす角度である。タブ１３は、傾斜部１１から突設されて記録再生装置のガイド部に摺動ガイドされる。箱曲げ部１５は、ロード・ビーム本体９の側縁部から前記曲げ部１７の側縁部を渡って前記傾斜部１１の側縁部側に至って形成されている。傾斜部１１は、タブ１３の基部を支えており、箱曲げ部１５が傾斜部１１を補強することでタブ１３の基部側を補強することができる。

従って、箱曲げ部１５により薄板のロード・ビーム３の剛性向上が図られると共に、タブ１３側の剛性向上をも図ることができる。

箱曲げ部１５には、曲げ部１７に対応して成形くぼみ１９を備えている。成形くぼみ１９は、後述するくぼみ１９ａに対応するもので、くぼみ１９ａの成形後の形状となっている。この成形くぼみ１９ａは、成形後に無くなるような設定にすることも可能である。

成形くぼみ１９は、一例として曲げ部１７を跨ぐ位置に形成され、箱曲げ部１５の縁部２１で、幅ｂを備えている。成形くぼみ１９の箱曲げ部１５に対する高さ方向の範囲は、箱曲げ部１５の高さＨよりも小さく、高さｈ（高さＨから成形くぼみ１９の高さを除いた残余の寸法）を残す範囲となっている。

［ロード・ビームの製造方法］
図３（ａ）は、前工程で形成されたロード・ビーム半製品の要部平面図、図３（ｂ）は、後工程により形成されたロード・ビームの要部断面図である。

ロード・ビーム３は、前工程及び後工程からなる製造方法により製造されている。

図３（ｂ）で示すロード・ビーム本体９と傾斜部１１とタブ１３と箱曲げ部１５となる部分として、図３（ａ）のように、前工程では本体対応部９ａと傾斜対応部１１ａとタブ対応部１３ａと箱曲げ対応部１５ａとを平板状態のロード・ビーム半製品３ａとして一体に形状成形する。このロード・ビーム半製品３ａは、平板のプレス或いはエッチング等により形成することができる。この前工程では、図３（ｂ）で示す曲げ部１７となる部分として、図３（ａ）のように１点鎖線で示す曲げ対応部１７ａに対応してくぼみ１９ａを同時に形成する。曲げ対応部１７ａは、図３（ａ）においてロード・ビーム本体９の延長線と傾斜部１１の延長線との交点となる部分に対応して図３（ｂ）に一点鎖線で示した。くぼみ１９ａは、後工程での箱曲げ部１５の膨出変形を規制する変形規制部として機能し、成形くぼみ１９となる。

くぼみ１９ａは、箱曲げ対応部１５ａの縁部から面方向にくぼんで形成され、箱曲げ対応部１５ａの縁部２１ａ側に底辺を有し且つ該箱曲げ対応部１５ａの面方向所定範囲の三角形状に形成されている。くぼみ１９ａの位置は、曲げ対応部１７ａを跨ぐ位置に形成されている。くぼみ１９ａの寸法は、本体対応部９ａの中央線Ｓを基準に決められ、中央線Ｓから角度βでくぼみ１９ａの三角形の開き角度γが設定されている。また、中央線Ｓからくぼみ１９ａまでの距離Ｌが設定されている。

図３（ｂ）のように、後工程では、ロード・ビーム本体９に、傾斜部１１とタブ１３と箱曲げ部１５とをプレス成形してロード・ビーム３を形成する。この後工程では、前記くぼみ１９ａの存在により箱曲げ部１５に成形時の肉余り現象を規制することができる。

従って、箱曲げ部１５が傾斜部１１の側縁部に渡る部分で、曲げ成形時にロード・ビーム３の幅方向（ディスク回転方向前後）に膨出することがない。このため、膨出による突起部分が金型に衝突することもなく、金型との擦れにより脱落の恐れのあるバリの発生等を招く恐れも抑制することができる。

なお、後工程において、ロード・ビーム本体９に対し傾斜部１１とタブ１３と箱曲げ部１５とをそれぞれ別工程で成形することも可能である。

［くぼみの最適化］
（くぼみの配置）
図４，図５は、くぼみの位置を変えた例を示し、図４（ａ）、図５（ａ）は、前工程で形成されたロード・ビーム半製品の要部平面図、図４（ｂ）、図５（ｂ）は、後工程により形成されたロード・ビームの要部断面図である。

図３で示した曲げ対応部１７ａを跨ぐ位置に形成するくぼみ１９ａ以外に、図４のようにタブ対応部１３ａ寄りの範囲に形成するくぼみ１９Ａａ、或いは図５のように本体対応部９ａ寄りの範囲に形成するくぼみ１９Ｂａとすることができる。図４では、くぼみ１９Ａａの一方の辺部２５Ａが、曲げ対応部１７ａを通り、図５では、くぼみ１９Ｂａの一方の辺部２５Ｂが、曲げ対応部１７ａを通る構成である。

図３，図４のいずれの例でも、成形時に箱曲げ部１５の膨出が抑制され、金型との干渉がほとんど無い。図５の例では、多少の膨出があり金型との干渉が見られた。しかし、図５の例でも、くぼみを設けないで成形する場合に比較して金型との擦れによる脱落の恐れのあるバリの発生は抑制することができる。

但し、最適化を望むときは、図３，図４の例のように、くぼみを、曲げ対応部１７ａを跨ぐ位置を含めてタブ対応部１３ａ寄りの範囲の何れかに形成するのが良い。
（傾斜部角度）
図６は、成形時の肉余りによる潰れ面積と傾斜部角度との関係において、バリの発生、突起の大きさを確認した図表である。

図６において、バリは、箱曲げ部１５の肉余りによる膨出変形で金型に擦れて形成される脱落の恐れのあるものであり、突起は、箱曲げ部１５に膨出変形で形成されるものである。潰れ面積とは、くぼみがないとき、箱曲げ部１５の縁部２１での長さ縮小分による寸法と板厚との積であり、くぼみが形成されているとき、くぼみ２５，２５Ａ、２５Ｂの三角形の頂部での長さ縮小分による寸法と板厚との積である。

図６では、傾斜部１１の角度α＝８°，１４°，１５°，１９°，２６°，３２°における潰れ面積（×１０^−３ｍｍ^２）をくぼみを設けた対策後とくぼみ無しの対策前について示し、バリの発生、突起の大きさの評価を示した。○は、突起が発生せず、バリもほとんど無い状態であり、△は、突起はほとんど無いが、擦れ傷程度のものがある状態、×は、突起、バリ共に大きい状態である。○，△の評価が許容範囲（ＯＫ）、×が許容範囲外（ＮＧ）とした。

図６において、例えば傾斜部１１の角度α＝２６°のとき、対策前は、潰れ面積６．５７であり、バリ発生、突起の大きさ共にＮＧであるが、対策後は、潰れ面積２．４９でバリ発生、突起の大きさの評価は、いずれも△であり、ＯＫであった。

図７は、図６の結果をグラフ化したもので、バリ発生及び突起の大きさの評価を表したグラフである。横軸に傾斜部１１の傾斜角度、縦軸に潰れ面積を示す。

図６で示す対策後の評価を、図７のようにプロットすると、○，△，×の配置に傾向が現れた。△は、ＯＫであるため、×に近い△の限界を曲線２７で結んだ。

これら図６，図７から明らかなように、最適化を考えると、傾斜部１１のロード・ビーム本体９に対する傾斜角度αは、２６°以下とするのが良く、さらに１５°以下が望ましい。
（剛性）
図８，図９は、くぼみの深さとロード・ビームの剛性との関係を評価した図表及びグラフである。

図８の図表のくぼみ深さ、図９の横軸のくぼみ深さは、図２のｈ／Ｈを％で表示したものであり、１００％は、くぼみ２５が無い状態、０％は、くぼみ２５の深さがＨであり、ｈが０の状態である。傾斜角度は、α＝８°，１５°，２６°のそれぞれについて評価した。図９のように各傾斜角αにおいて同様の傾向が得られた。

一般的なヘッド・サスペンションは、一例としてヘッド部のディンプルにおいて２．５ｇの荷重が働いている。タブ１３がランプ・ブロックに乗り上げてアン・ロードするとき、タブ１３には２．５ｇが働くと考えて良い。

このときタブ１３を支える傾斜部の変形を防止するためには、１ｇ当たり３００ｍＮ／ｍｍの剛性が必要となる。従って、一般的なディンプル荷重２．５ｇでは、７５０ｍＮ／ｍｍの剛性が必要となる。

この剛性７５０ｍＮ／ｍｍを図９に乗せると、直線２９となる。この直線２９と、縦軸との交点により、変形規制部の範囲であるくぼみの深さは、後工程での成形後に箱曲げ部１５の高さ寸法Ｈに対する成形くぼみ１９，１９Ａ，１９Ｂの高さ寸法を除いた残余の寸法ｈが３０％以上であることが望ましい。なお、ここで言う成形くぼみ１９，１９Ａ，１９Ｂの高さは、くぼみ１９ａ，１９Ａａ，１９Ｂａの高さとなる。

［実施例１の効果］
本発明実施例１では、ロード・ビーム本体９と傾斜部１１とタブ１３と箱曲げ部１５となる本体対応部９ａ、傾斜対応部１１ａ、タブ対応部１３ａ、箱曲げ対応部１５ａを平板状態で形状成形する前工程と、ロード・ビーム本体９に、傾斜部１１とタブ１３と箱曲げ部１５とを形成する後工程とを備えたロード・ビーム３の製造方法において、前工程で、曲げ部１７となる曲げ対応部１７ａに対応して後工程での箱曲げ部１５の膨出変形を規制するくぼみ１９ａ，１９Ａａ，１９Ｂａを設けたため、曲げ対応部１７ａで箱曲げ部１５に成形時の肉余り現象が生じるのを抑制することができる。

このため、プレス成形時に突起部の発生が抑制され、金型との擦れによる脱落の恐れのあるバリの発生が規制され、脱落による装置の不具合等を抑制することができる。

くぼみ１９ａ，１９Ａａ，１９Ｂａは、箱曲げ対応部１５ａの縁部に形成され、簡単に形成することができる。

くぼみ１９ａ，１９Ａａ，１９Ｂａは、箱曲げ対応部１５ａの縁部側が底辺となる三角形状に形成されたため、折り曲げ形成による肉余りを確実に吸収することができ、しかも、曲げ部１７周辺での箱曲げ部１５の成形を容易に行わせることができる。

くぼみ１９ａ，１９Ａａは、曲げ対応部１７ａを跨ぐ位置を含めて傾斜対応部１１ａ寄りの範囲の何れかに形成されたため、ロード・ビーム３の剛性を確保しつつ、突起、バリの発生を確実に抑制することができる。

成形くぼみ１９，１９Ａ，１９Ｂ（くぼみ１９ａ，１９Ａａ，１９Ｂａ）の範囲は、後工程での成形後に、箱曲げ部１５の高さ寸法Ｈに対する成形くぼみ１９，１９Ａ，１９Ｂの高さを除いた残余の寸法ｈが３０％以上であるため、ロード・ビーム３の傾斜部１１及びタブ１３側の剛性を確実に確保し、ロード・アンロードを的確に行わせることができる。

傾斜部１１のロード・ビーム本体９に対する傾斜角度αは、２６°以下であるため、突起、バリの発生を確実に抑制することができる。

かかるロード・ビームの製造方法によって製造されたロード・ビーム３は、突起、バリの発生を確実に抑制したものであり、品質の良いヘッド・サスペンション１を得ることができる。

かかるロード・ビーム３を備えたヘッド・サスペンション１は、品質が良く、ＨＤＤに組み込んだときに、バリの脱落等による不具合の発生を抑制することができる。

図１０は、本発明の実施例２に係り、（ａ）は、前工程で形成されたロード・ビーム半製品の要部平面図、（ｂ）は、後工程により形成されたロード・ビームの要部断面図である。なお、基本的な構成は実施例と同様であり、同一又は対応する構成部分には同符号又は同符号にＣを付して説明する。

ロード・ビーム３Ｃは、実施例１と同様に前工程及び後工程からなる製造方法により製造されている。

本実施例では、図１０（ａ）のように変形規制部を箱曲げ対応部１５Ｃａの縁部から面方向所定範囲のほぼ三角形状の薄肉部１９Ｃａとした。薄肉部１９Ｃａは、ハーフ・エッチングにより形成している。薄肉部１９Ｃａの最適化は、実施例１とほぼ同様である。

図１１は、ロード・ビーム３Ｃのプレス成形後における要部拡大模式図である。

図１０の薄肉部１９Ｃａは、プレス成形後に図１１のようにロード・ビーム３Ｃの幅方向内側へ凹むように変形して成形薄肉部１９Ｃとなり、実施例１と同様の効果を確認することができた。

なお、成形薄肉部１９Ｃが、ロード・ビーム３Ｃの幅方向外側へ飛び出す傾向になっても、薄肉のため、金型に強く擦れることもなく、従来に比較して所期の効果を奏することができる。

ロード・アンロード用のヘッド・サスペンションの要部を一面側から見た斜視図である（実施例１）。 ロード・アンロード用のヘッド・サスペンションの要部んぽ側面図である（実施例１）。 （ａ）は、前工程で形成されたロード・ビーム半製品の要部平面図、（ｂ）は、後工程により形成されたロード・ビームの要部断面図である（実施例１）。 （ａ）は、前工程で形成されたロード・ビーム半製品の要部平面図、（ｂ）は、後工程により形成されたロード・ビームの要部断面図である。 （ａ）は、前工程で形成されたロード・ビーム半製品の要部平面図、（ｂ）は、後工程により形成されたロード・ビームの要部断面図である（実施例１）。 成形時の肉余りによる潰れ面積と傾斜部角度との関係において、バリの発生、突起の大きさを確認した図表（実施例１）。 バリ発生及び突起の大きさの評価を表したグラフである（実施例１）。 くぼみの深さとロード・ビームの剛性との関係を評価した図表である（実施例１） くぼみの深さとロード・ビームの剛性との関係を評価したグラフである（実施例１）。 （ａ）は、前工程で形成されたロード・ビーム半製品の要部平面図、（ｂ）は、後工程により形成されたロード・ビームの要部断面図である（実施例２）。 ロード・ビームのプレス成形後における要部拡大模式図である（実施例２）。

符号の説明

１ ヘッド・サスペンション
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ ロード・ビーム
３ａ，３Ａａ，３Ｂａ，３Ｃａ ロード・ビーム半製品
９ ロード・ビーム本体
９ａ 本体対応部（部分）
１１ 傾斜部
１１ａ 傾斜対応部（部分）
１３ タブ（被ガイド部）
１３ａ タブ対応部（部分）
１５ 箱曲げ部
１５ａ 箱曲げ対応部（部分）
１７ 曲げ部
１７ａ 曲げ対応部（部分）
１９，１９Ａ，１９Ｂ 成形くぼみ
１９ａ，１９Ａａ，１９Ｂａ くぼみ（変形規制部）
１９Ｃ 成形薄肉部
１９Ｃａ 薄肉部（変形規制部）

Claims (8)

1. ロード・ビーム本体の先端部分に曲げ部を介して反ディスク側へ傾斜形成された傾斜部と、該傾斜部から突設されて記録再生装置のガイド部に摺動ガイドされる被ガイド部と、前記ロード・ビーム本体の側縁部から前記曲げ部の側縁部を渡って前記傾斜部の側縁部側に至る箱曲げ部とを備え、
   前記ロード・ビーム本体と傾斜部と被ガイド部と箱曲げ部となる部分を平板状態のロード・ビーム半製品として形状成形する前工程と、
   前記ロード・ビーム本体に、前記傾斜部と被ガイド部と箱曲げ部とを形成してロード・ビームとする後工程とを備えたロード・ビームの製造方法において、
   前記前工程で、前記曲げ部となる部分に対応して後工程での箱曲げ部の膨出変形を規制する変形規制部を設けた
   ことを特徴とするロード・ビームの製造方法。
2. 請求項１記載のロード・ビームの製造方法であって、
   前記変形規制部は、前記箱曲げ部となる部分の縁部に形成されたくぼみ又は前記箱曲げ部に対応した部分の縁部に形成された薄肉部である
   ことを特徴とするロード・ビームの製造方法。
3. 請求項１又は２記載のロード・ビームの製造方法であって、
   前記変形規制部は、前記箱曲げ部となる部分の縁部側が底辺となる三角形状に形成された
   ことを特徴とするロード・ビームの製造方法。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のロード・ビームの製造方法であって、
   前記変形規制部は、前記曲げ部となる部分を跨ぐ位置を含めて前記傾斜部となる部分寄りの範囲の何れかに形成された
   ことを特徴とするロード・ビームの製造方法。
5. 請求項１〜４の何れかに記載のロード・ビームの製造方法であって、
   前記変形規制部の範囲は、前記後工程での成形後に前記箱曲げ部の高さ寸法に対する成形後の成形変形規制部の寸法を除いた残余の寸法が３０％以上となるように形成された
   ことを特徴とするロード・ビームの製造方法。
6. 請求項１〜５の何れかに記載のロード・ビームの製造方法であって、
   前記傾斜部の前記ロード・ビーム本体に対する傾斜角度は、２６°以下である
   ことを特徴とするロード・ビームの製造方法。
7. 請求項１〜６の何れかに記載のロード・ビームの製造方法によって製造されたロードビーム。
8. 請求項７記載のロード・ビームを備えたヘッド・サスペンション。
   

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