JP3229998B2

JP3229998B2 - ヘッドサスペンション

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Publication number: JP3229998B2
Application number: JP21300197A
Authority: JP
Inventors: エイチ．タングレンジョン
Original assignee: Hutchinson Technology Inc
Current assignee: Hutchinson Technology Inc
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1997-08-07
Publication date: 2001-11-19
Anticipated expiration: 2017-08-07
Also published as: JPH1069746A; US5973882A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転するデータ記
憶装置に隣接した読み書きヘッドを支持するためのヘッ
ドサスペンションに関し、特に、ヘッドサスペンション
の好ましい横方向（側方）及び縦方向（垂直方向）の剛
性を維持しながら、読み書きヘッド支持部の縦揺れ及び
横揺れ剛性を減少するようにしたヘッドサスペンション
の設計に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、多くのパーソナルコンピュータシ
ステムでは、データ記憶のためにダイレクトアクセス記
憶装置(DASD)またはハードディスク駆動装置を使用して
いる。通常のディスク駆動装置は、電気モータによって
毎分３０００回転で回転するスピンドル軸を備えてい
る。

【０００３】１つ以上の磁気コートが施された複数の記
録用ディスクが、スピンドル軸に沿って軸方向に離れた
位置で共に回転するために、このスピンドル軸に取付ら
れている。回転する複数のディスクに隣接して、ヘッド
アクチュエータコラムが配置されている。一般的に、こ
のヘッドアクチュエータコラムは、複数のアクチュエー
タアームを有し、各アクチュエータアームは、１つ以上
のヘッドサスペンションを支持する。そして、ヘッドサ
スペンションは、アクチュエータアームからヘッドサス
ペンションの先端部にカンチレバー式に伸びている。

【０００４】ヘッドサスペンションは、非常に精密な金
属ばねであり、ディスク駆動装置において回転するディ
スクに隣接する、磁気的または光学的なヘッド等の読み
書きヘッドを保持するようになっている。

【０００５】また、ヘッドサスペンションは、一般的
に、アクチュエータアームにヘッドサスペンションを取
り付ける基端部の支持領域と、読み書きヘッドを支持す
る先端部の負荷領域と、負荷領域と読み書きヘッドを回
転ディスクの方に向けて偏倚させる中間部のばね領域と
を含んでいる。

【０００６】読み書きヘッドは各ヘッドサスペンション
の先端部に位置するスライダに取り付けられる。この形
式の読み書きヘッドは、通常、回転ディスクの表面に接
触しない（接触するヘッドおよび／またはスライダも使
用されているが）もので、回転ディスクの上方にわずか
の間隙を正確に維持してスライダ上で浮動する。

【０００７】ヘッドサスペンションは、読み書きヘッド
を正しい浮動間隔に維持できる。その理由は、ディスク
の回転によってスライダの下側にエアにより生じた空気
流による上昇力と、ヘッドサスペンションの垂直方向の
剛性によるヘッドサスペンションによって付加されたば
ねの下方付勢力との間で作り出された平衡力によってで
ある。

【０００８】データ記憶用ディスクの表面は、完全に平
坦ではない。ヘッドサスペンションのたわみ部または負
荷ビームのジンバル部の主な機能は、スライダをその適
正な姿勢に維持し、そして、スライダ上の負荷ビームの
動きの効果を減少するとともに、ディスク面の変動に追
従するために、縦揺れ方向および横揺れ方向に対して柔
順であることである。

【０００９】一般的に、縦揺れ（ピッチ）運動は、ヘッ
ドサスペンションを横断する軸線回りにスライダを旋回
させることであり、横揺れ（ロール）運動は、ヘッドサ
スペンションの長手軸線回りにスライダを旋回させるこ
とである。

【００１０】スライダの寸法を減少させると、そのスラ
イダの下に形成されるスライダを支持するための空気流
もそれに伴って減少する。その結果、スライダに作用す
る上昇力を減少させる。

【００１１】空気流の上昇力が減少するので、ヘッドサ
スペンションは、スライダに加わる外部トルクに対して
より感度を高めるようにする必要がある。従来のヘッド
サスペンションでは、これは、ヘッドサスペンションの
たわみ部または負荷ビームのジンバル部の剛性を減少さ
せることにより行われてきた。

【００１２】ヘッドサスペンションのたわみ部またはジ
ンバル部は、また、側方（横方向）の剛性を高くする必
要がある。これは、ヘッドサスペンションが、ディスク
上の半径方向の異なる位置で読み書きヘッドを位置付け
るために、ヘッドを急速に移動するとき、スライダに生
じる加速力および減速力により、取り付けた読み書きヘ
ッドが意図しない運動を防止するためである。

【００１３】スライダが、ますます小さくなりかつその
質量も小さくなった場合であっても、増加した加速力お
よび減速力は無視することができない。また、回転ディ
スクにより生じる空気流によるスライダの動きを防止す
るために、高い横方向剛性が要求される。ディスク駆動
装置内の各ディスクがより緊密に配置され、それらの回
転数が増加すると、この回転により生じた空気流は増加
する。

【００１４】スライダの側面積を減少させた場合、スラ
イダは増加した空気流に対抗することができなくなる。

【００１５】ヘッドサスペンションは、高い垂直（縦方
向）剛性すなわち取扱い剛性を有することが必要であ
る。この剛性は、ヘッドサスペンションの垂直運動を最
小化するために、また、通常の取扱いおよび超音波洗浄
工程から起こるヘッドサスペンションへの損傷や超音波
洗浄工程による損傷をできるだけ少なくするために必要
である。

【００１６】それゆえ、これまでに、より小さいスライ
ダに対して低い縦揺れ剛性および横揺れ剛性を有するヘ
ッドサスペンションのたわみ部またはジンバル部が開発
されているので、次の段階として、垂直剛性に影響する
ことなく、たわみ部またはジンバルの側方（横方向）剛
性が減少するのを避けるようにしなければならない。

【００１７】不幸なことに、現在のヘッドサスペンショ
ンのたわみ部および負荷ビームのジンバルの設計では、
側方および垂直剛性の特性が、縦揺れ剛性および横揺れ
剛性の特性に結合される。一方の剛性要素を変更する必
要がある場合、他方の剛性要素も変更される。この理由
は、ヘッドサスペンションのたわみ部および負荷ビーム
のジンバルが、最適の剛性組み合わせを得ることの困難
性により、剛性において妥協せざるえないからである。

【００１８】それゆえ、好ましいヘッドサスペンション
のたわみ部または負荷ビームのジンバルを設計するため
に、読み書きヘッド支持部の縦揺れ剛性および横揺れ剛
性が減少し、それとともに、たわみ部またはジンバルの
側方剛性および垂直剛性が、好ましい値に維持される。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、回転するデ
ータ記憶装置に隣接する読み書きヘッドを片持ち支持す
るヘッドサスペンションを提供することを目的としてい
る。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】そのために、本発明
は、ヘッドサスペンションが新規な構成を有しており、
それは、ヘッド支持部の側方剛性に重大な影響を与える
ことなく、ヘッド支持部の縦揺れ剛性および横揺れ剛性
を減少させたことにある。

【００２１】本発明に係るヘッドサスペンションは、い
くつかの形態を有しており、個々に開示する各々の形態
は、ヘッドサスペンションのたわみ部または負荷ビーム
のいずれか一方と、スライダを取付けるために設けたヘ
ッド支持部の接着パッド(bond pad)との間にピボット連
結部を含んでいることである。

【００２２】このピボット連結部は、揺動ヒンジ部とし
て機能するように設計されており、ピボット軸線回りの
曲げに対して従順であり、側方曲げ動きに対して剛性を
持たせている。たわみ部を使用するところでは、負荷ビ
ームは、たわみ部と相互作用し、負荷ビームのディンプ
ルが接着パッド上での接触点を形成し、好ましい負荷を
スライダに与える。

【００２３】負荷ビームの表面は、スライダおよび接着
パッドの縦揺れおよび横揺れ動きを制限するように働
く。負荷ビームには、一体のジンバルが設けられ、１つ
以上のアームが、縦揺れおよび横揺れ軸線の回りで接着
パッドの回転を制限するのに用いられる。

【００２４】ピボット連結部は、負荷ビームとたわみ部
を含むヘッドサスペンション上で使用されるように構成
され、また、ヘッドサスペンションの負荷ビームは、先
端部に設けた一体のジンバル部を有する。

【００２５】ピボット連結部は、ヘッドサスペンション
の材料を部分的にエッチングすること、または、材料を
圧搾することによって形成され、このピボット連結部で
の材料を薄くする。ピボット接触部を取り囲んでいる材
料の剛性を、材料を溶接するかあるいは積層することに
より増加する。また、他の同等の方法、あるいは、ヘッ
ドサスペンションの両側の側縁に沿うレールを用い、さ
らにピボット軸線が通るレール部分に裂け目やギャップ
を備えることによって、あるいは、ピボット連結部に低
い弾性係数の材料、例えば、ポリイミド、銅、アルミニ
ウム、ベリリウム、およびベリリウム銅等を用いること
によって剛性を高める。

【００２６】本発明の第１の形態によれば、負荷ビー
ム、負荷ビームの基端部に固定された支持ベース板、お
よび負荷ビームの先端部に固定されたたわみ部を含んで
いるヘッドサスペンション上に、ピボット連結部が設け
られている。

【００２７】このピボット連結部は、ヘッドサスペンシ
ョンの負荷ビームの先端部に設けたたわみ部に配置され
る。たわみ部は、読み書きヘッドスライダ用の接着パッ
ドとして機能するヘッド支持部にピボット連結部を介し
て連結される。

【００２８】ヘッド支持部は、接着パッドと、この接着
パッドをたわみ部に連結するフレームとで構成されてい
る。接着パッドは、ピボット連結部によってフレームに
連結される。この形態では、接着パッドとフレームは、
これらの間にピボット連結部が形成されるように、同一
のシート材料、たとえば、ステンレス鋼で作られてい
る。

【００２９】接着パッドとフレームの間にあるピボット
連結部の剛性は、部分的なエッチングによって減少され
る。これにより、接着パッドとフレームの厚さから減少
した厚さのピボット連結部が与えられる。このピボット
連結部の減少した厚さにより、この連結部をピボット軸
線回りに自由に曲げたり揺動させることができる。この
ピボット軸線は、ピボット連結部を横切り、ヘッドサス
ペンションの縦揺れ軸線または横揺れ軸線に対して同軸
位置にある。

【００３０】ピボット連結部の形状は、接着パッドをフ
レームに対して横揺れ軸線の回りに自由に揺動できると
共に、フレームに対して接着パッドの横方向の動きを抑
制する。

【００３１】たわみ部の先端部とフレームとの間に一対
のピボット連結部が、接着パッドとフレームとの間のピ
ボット連結部と同一の形状で、即ち、これらはたわみ部
とフレームとの間の材料の厚さが減少するようにフォト
エッチングによって形成される。

【００３２】これらの、ピボット連結部の減少した厚さ
により、ピボット連結部を横切るピボット軸線のまわり
にフレームを自由に揺動させることができる。このピボ
ット軸線は、ヘッドサスペンションの縦揺れ軸線上また
はこれに同軸の位置にある。

【００３３】この一対のピボット連結部は、ヘッドサス
ペンションの先端部に対してフレームを自由に揺動運動
できるようにするが、ヘッドサスペンションの先端部に
対してフレームの横方向運動を抑制する。

【００３４】本発明の他の形態によれば、接着パッドと
たわみ部の間に１つのピボット連結部のみが、ヘッドサ
スペンションの先端部に設けられ、これにより、たわみ
部に対して接着パッドを横揺れ軸線回りに揺動可能にす
る。この形態では、横揺れ剛性のみ減少させることが望
ましい。この形態の変形例として、縦揺れ剛性のみを減
少させることもまた可能である。

【００３５】本発明の更なる形態によれば、複数組のピ
ボット連結部を接着パッドの両側に設けており、この接
着パッドを完全に取り囲むフレームに接着パッドを連結
している。この第１組のピボット連結部により、接着パ
ッドがピボット軸線のまわりに自由に揺動できるように
し、このピボット軸線は両方のピボット連結部を通過
し、かつヘッドサスペンションの縦揺れ軸線および横揺
れ軸線のいずれかと同軸に配置されている。

【００３６】第２組のピボット連結部は、フレームの両
側に設けられており、フレームを、たわみ部の先端部ま
たはヘッドサスペンションの負荷ビームに連結する。そ
のためたわみ部は使用しない。

【００３７】この好ましい形態における第２組のピボッ
ト連結部は、第１組のピボット連結部に対して９０°回
転し、フレームが、たわみ部または負荷ビームの先端部
に対してピボット軸線回りに自由に揺動できる。このピ
ボット軸線は、他の縦揺れ軸線または横揺れ軸線と同軸
に配置される。この形態のピボット連結部は、前に説明
した形態と同様の方法で作ることができる。

【００３８】本発明の各形態において、ピボット連結部
を用いることにより、読み書きヘッド支持部の縦揺れ剛
性および横揺れ剛性を減少させることができるととも
に、横方向剛性を十分高い状態に維持することができ
る。

【００３９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１及び図２は、本発明に係るヘッドサ
スペンション１２の第１の形態を示している。ヘッドサ
スペンションは、基本的に、負荷ビーム１４、ビーム支
持用ベース板１６、およびたわみ部１８から構成されて
いる。

【００４０】ヘッドサスペンション１２の構成およびそ
の構成部品の特定形状のみが、ここに例示されている。
本発明の新規な構成は、図２において示された、たわみ
部の先端部の構成であり、ヘッドサスペンション全体の
先端部の構成でもある。

【００４１】以下に記述されるこの形態は、たわみ部の
先端部の構成を指向しているが、本発明の特徴部分は、
ヘッドサスペンションのたわみ部に用いられることに限
定するものではなく、負荷ビームの先端部と同様に、ヘ
ッドサスペンションの縦方向および横方向の剛性を比較
的高く保ちながら、読み書きヘッド支持部の縦揺れおよ
び横揺れ剛性を減少させることが望ましい他の同様な形
式のヘッドサスペンションにも使用することができる。

【００４２】負荷ビーム１４は、正反対に位置する基端
部２２および先端部２４を有し、その間に伸びる長手方
向長さを備え、かつ厚さ寸法が0.051 ｍｍ〜0.076 ｍｍ
の範囲にある通常の単一シートからなるステンレス鋼で
構成されている。しかし、負荷ビームは、他の従来使用
されている材料から構成することもできる。

【００４３】負荷ビームは、上部面２６と底部面２８を
有する。基端部２２に隣接する負荷ビームの一部分は、
支持領域３２として構成されている。この支持領域に
は、開口３４が設けられ、また、ベース板１６が支持領
域３２に溶接によって固定されている。開口３４から突
出するすえ込みボス３６が支持領域３２に設けられてい
る。このすえ込みボスは、通常のように、ヘッドサスペ
ンションをアクチュエータアーム（図示略）に取り付け
る場合に使用される。

【００４４】ヘッドサスペンションは、ベース板１６と
ともに開示されているけれども、本発明の特徴部分とし
て必ずしも必要ではなく、ベース板を必要としないヘッ
ドサスペンションも本発明では使用することができる。

【００４５】ヘッドサスペンションには、ばね領域３８
が、支持領域３２に隣接した負荷ビームを貫通するエッ
チングされた窓４２によって設けられている。この負荷
ビームのばね領域３８は、ヘッドサスペンションの好ま
しい負荷を作り出すために、一般的に下方にロール状ま
たは折り曲げられて図１に示すように負荷ビームの先端
部２４を下方に偏倚している。

【００４６】従来技術において使用できるヘッドサスペ
ンションにおいてばね弾性率を生じさせる他の方法に
は、負荷ビームのばね領域に、部分的にエッチングした
窓、または部分的にエッチングしたトラフを設けること
を制限しない。

【００４７】図１に示すヘッドサスペンション１２は、
基本的に、負荷ビームの先端部に対して上昇力を作用さ
せる空気軸受の負荷にさらされている時に、下側の傾斜
部分を真直ぐにし、そしてばね領域の下方への偏倚を作
り出す。

【００４８】一般的に、多くのヘッドサスペンションに
見られるように、ばね領域に隣接部分から負荷ビームの
先端部２４に向けて先細るテーパをなして伸びた、側縁
４４，４６が負荷ビームの両側に形成されている。これ
らの両側縁は、負荷ビームの剛性負荷領域４８を形成す
る。

【００４９】負荷ビームに用いるシート材料の厚さによ
って、両側縁の形状を変えることが好ましく、負荷ビー
ムの剛性負荷領域の剛性を強めるために、この領域の両
側縁に沿って折曲レール（図示略）を設けることができ
る。

【００５０】ヘッドサスペンションの特別の応用として
は、これらの両側縁に沿ってワイヤガイド（図示略）を
設けることも好ましい。負荷ビームの先端部２４に隣接
した剛性負荷領域４８には、工具用開口５２が形成さ
れ、通常、たわみ部が負荷ビームに取付られるときに、
この開口は、たわみ部１８を負荷ビームの先端部２４に
対して適切に位置決めるのに使用される。

【００５１】負荷ビームの上面２６には、ディンプル５
４が設けられ、このディンプル５４は先端部２４に隣接
する負荷ビームの下面から下側に突出している。

【００５２】たわみ部１８は、レーザ溶接あるいは他の
同等の方法で、先端部２４に隣接する負荷ビームの下面
２８に固定される。たわみ部１８は、従来良く知られて
いるように、スライダ５６及び変換器ヘッド（図示略）
を支持する。

【００５３】図１，図２に示すヘッドサスペンションの
新規な特徴は、図２に示したたわみ部１８の先端部分に
おける構造であり、図２には、たわみ部の先端部が示さ
れているが、たわみ部を用いないヘッドサスペンション
では負荷ビームの先端部を設ける場合もある。

【００５４】それゆえ、ヘッドサスペンションの先端部
として言及した部分は、ヘッドサスペンションのたわみ
部の先端部あるいは負荷ビームの先端部を意味するもの
とする。

【００５５】図２により詳細に示されているように、ヘ
ッドサスペンションの先端部６２は、ヘッド支持部６４
に連結されている。図２の例では、ヘッド支持部は接着
パッド６６およびフレーム６８の両方で構成されてい
る。接着パッド６６、フレーム６８およびヘッドサスペ
ンションの先端部６２は、単一のシート材料から一緒に
作られる。特別な接着パッド６６の形状が例示的にのみ
示されている。

【００５６】接着パッド６６は、ヘッド支持部のベース
部分として形作られ、そこにスライダ５６を設けること
ができ、このスライダは、公知の方法によって、図２に
示す位置において、接着パッド６６の真下に固定され
る。

【００５７】ヘッドサスペンションの先端部６２は、一
対の第１ピボット連結部７２によってフレーム６８に連
結されている。この例では、第１ピボット連結部７２
は、材料の部分的なエッチングによって作られ、その結
果、ヘッドサスペンションの先端部６２とヘッド支持部
６４は、この第１ピボット連結部７２の領域において材
料の厚さが減少している。厚さが減少した第１ピボット
連結部７２は、その連結部での剛性が弱まる。

【００５８】図２に示すように、第１ピボット連結部７
２を配置したことから、これらの減少した剛性により、
ヘッド支持部６４、特にフレーム６８がヘッドサスペン
ションの先端部６２に対して、ピボット軸線７４の回り
に旋回できるようになる。このピボット軸線７４は、ス
ライダ５６のピッチ（縦揺れ）軸線を形成するか、ある
いはこの軸線と同軸に配置される。

【００５９】ヘッド支持部６４をヘッドサスペンション
の先端部６２に対して、ピッチ軸線７４回りに運動させ
るとき、第１ピボット連結部７２は、この軸線回りのね
じり力に対抗した曲げモーメントを受ける。

【００６０】第１ピボット連結部７２の各々は、ヘッド
サスペンションの先端部６２に連結された連結部の第１
端と、ヘッド支持部６４、特にフレーム６８に連結され
た第２端との間で、長さ方向にエッチングされている。
第１ピボット連結部７２のピボット軸線７４は、第１端
７６、第２端７８に交差することなく連結部を横切って
いる。第１ピボット連結部７２の第１，第２端７６，７
８を各々ヘッドサスペンションの先端部６２とヘッド支
持部６４にそれぞれ連結する部分の長さは、両側縁部８
０の横方向長さよりも長くなっている。

【００６１】これらの縦横比によって、ヘッドサスペン
ションの先端部６２に対するヘッド支持部６４の横方向
動きへの抵抗が高められる。

【００６２】第２ピボット連結部８２は、接着パッド６
６をフレーム６８に連結して、接着パッドをフレームに
対してピボット軸線回りに相対的な旋回運動をさせる。
この軸線はスライダ５６の回転軸を形成するかまたはこ
れと同軸である。

【００６３】材料の部分的なエッチングによって構成さ
れる第２ピボット連結部８２は、第１ピボット連結部７
２の形成の場合と同様に、ヘッドサスペンションの先端
部６２とヘッド支持部６４を形成するのに使用される。

【００６４】第１ピボット連結部と同様に、第２ピボッ
ト連結部８２は、反対位置にある第１端と第２端を有す
る長さ寸法を有し、第１端８６はフレーム６８に連結さ
れ、第２端８８は接着パッド６６に連結している。第２
ピボット連結部は、接着パッド６６をフレームに対して
ピボット軸線８４の回りに旋回できる形状を有し、旋回
軸線８４は、第２ピボット連結部の第１端８６，及び第
２端８８に交差することなく第２ピボット連結部８２を
通過する。第２ピボット連結部８２の特別な形状が図２
に示されており、第１端８６，第２端８８の長さは、そ
の長手方向に対向する長さよりもかなり大きくなってい
る。これらの相対的な寸法比は、接着パッド６６をフレ
ーム６８に対して横方向動きに抑制するように、第２ピ
ボット連結部の能力を高める。

【００６５】図１，図２に示すヘッドサスペンションの
モーメント−曲げ(moment-flex) の構成を用いて、第
１，第２ピボット連結部には、減少した剛性と増加した
柔軟性が形成され、スライダ５６がディスク駆動装置の
作動中に空気流によって負荷が掛けられていないとき、
スライダ５６をヘッドサスペンションの先端部６２の下
方に吊り下げることができる。

【００６６】ヘッドサスペンションの先端部６２に設け
られたディンプル５４は、スライダ５６が第１，第２ピ
ボット連結部７２，８２によって先端部６２の下方に吊
り下げることが可能となる程度にその大きさが制限さ
れ、また、スライダに負荷がかけられるとき、ピッチ軸
線の回りに旋回するスライダ５６の動きを制限する。

【００６７】図２において、負荷がかけられていないと
き、フレーム６８は、ピッチ軸線７４の回りに下方に旋
回運動ができ、第２ピボット連結部８２によって接着パ
ッドに連結され、スライダ５６接着パッドを持ち上げ
る。

【００６８】ディンプル５４は、接着パッド６６の上面
に係合する。たわみ部を使用する場合には、たわみ部の
垂直剛性を維持および／または安定させることにより、
負荷ビームの信頼性を向上させることができる。

【００６９】たわみ部上に伸びている負荷ビームの一部
は、リミッタとして機能し、このリミッタは接着パッド
を縦揺れおよび横揺れ軸線の回りに余り回転しすぎない
ように保つ。他の構造は、接着パッドの動きを制限する
ために用いることができるが、接着パッドは、ディスク
駆動装置におけるたわみ部の性能を制限するのに必ずし
も必要ではない。

【００７０】図１，図２のモーメント−曲げを有するヘ
ッドサスペンションの変形例では、第１，第２ピボット
連結部７２，８２は、その厚さを減少させて縦揺れ剛性
および横揺れ剛性を減少させるために、ヘッドサスペン
ションの先端部６２、フレーム６８、及び接着パッド６
６の厚さを基礎にして構成される。

【００７１】例えば、ヘッドサスペンションの先端部６
２、フレーム６８、および接着パッド６６を薄いシート
材料で一緒に構成することができ、第１，第２ピボット
連結部７２，８２の材料の厚さにより、所望の減少した
縦揺れ剛性および横揺れ剛性が与えられる。

【００７２】ヘッドサスペンションの先端部６２、接着
パッド６６およびフレーム６８は、ヘッドサスペンショ
ンのこれらの構成部品を１つ以上の薄板層を溶接によっ
て積層することにより形成することができる。これによ
り、第１，第２ピボット連結部７２，８２の剛性に対し
て、その剛性を増加させる。

【００７３】また、第１，第２ピボット連結部の減少し
た縦揺れ剛性および横揺れ剛性は、ヘッドサスペンショ
ンの両側縁に沿うレールを用いて、ピボット連結部分を
取り囲んだ材料の剛性を増加させることによっても構成
することができ、このヘッドサスペンションは、ルール
内に割れ目またはギャップを備えており、前に記載した
ように、ピボット連結部に揺動運動の軸線が位置するよ
うになっている。さらに、ピボット連結部分は、ヘッド
サスペンションの材料を圧搾してピボット連結部分の材
料を薄くさせることができる。

【００７４】さらに、ピボット連結部７２，８２の代替
案として、これらの連結部を形成するのに使用したシー
ト材料の厚さを減少させる代わりに、弾性係数の低い、
例えば、ポリイミド、銅、アルミニウム、ベリリウム、
およびベリリウム銅あるいは他の同種類の材料に置き換
えることができる。

【００７５】モーメント−曲げを有するヘッドサスペン
ションの応用例として、読み書きヘッド支持部の縦揺れ
剛性および横揺れ剛性の両方を減少させることは好まし
くない。このような状況において、図２に示す第１ピボ
ット連結部または第２ピボット連結部を単に取り除い
て、ヘッド支持部の縦揺れ剛性および横揺れ剛性の最適
値を提供するようにしてもよい。

【００７６】また、横揺れ剛性よりもより縦揺れ剛性を
減少させる等の方法が好ましい場合もある。これは、第
１，第２ピボット連結部の厚さを個別に調整することに
より行うことができる。また、第１，第２ピボット連結
部の剛性を調整するために他の方法を用いることもでき
る。

【００７７】また、必ずしも互いに対して垂直に配置さ
れた２組のピボット連結部を備えることが必要であるわ
けではない。これらの連結部の軸線は、特定の目的のた
めにある角度を有してもよいし、１つのピボット軸線、
あるいは３つ以上のピボット軸線を設けてもよい。

【００７８】たわみ部１８は、接着パッドをたわみ部の
支持構造から離間させるために、接着パッドを支持する
構造内に、例えば、ディンプル間隙を設ける等の、１つ
またはそれ以上のオフセット部を設けても良い。

【００７９】図３に示す変形例は、図２と同様の構成部
品を備えており、同一部材は、参照番号にダッシュに付
けて示す。図３において、図２の形態と異なる部分は、
図２の第１ピボット連結部７２が取り除かれていること
であり、ヘッドサスペンションの先端部６２’を残し、
特にフレーム６８’に第２ピボット連結部８２’を介し
て接着パッド６６’を直接連結する。

【００８０】この例では、ヘッドサスペンションの縦揺
れ剛性は保持したままで、接着パッドを残して第２接着
パッド６６’の横揺れ剛性が減じられている。図２の形
態を修正して、第１ピボット連結部７２を取り除き、接
着パッドを残してこれを第２ピボット連結部８２’を介
して直接フレームに連結することによって、縦揺れ剛性
のみを減少させたモーメント−曲げを有するヘッドサス
ペンションを供給することができることも明らかであ
る。

【００８１】図４〜図６には、更なる本発明のモーメン
ト曲げを有するヘッドサスペンション９２を示してい
る。

【００８２】このサスペンションは、基本的に、負荷ビ
ーム９４と、ビーム支持ベース板９６とを備えている。
このヘッドサスペンション９２の構成およびその構成部
品の特定の形状のみが例示されている。この実施の形態
における新規な特徴部分は、ヘッドサスペンションの先
端部９８の構成にある。

【００８３】上記したように、ヘッドサスペンションの
先端部の特別の構成は、図４ないし図６に示されている
特定のヘッドサスペンションに制限されるものではな
く、たわみ部の先端部と同様に負荷ビームの先端部の他
の形式の構成に使用することができる。

【００８４】また、ヘッドサスペンションの横方向およ
び垂直方向における剛性の影響を最小にしながら、ヘッ
ドサスペンションの読み書きヘッド支持部における縦揺
れ剛性および横揺れ剛性を減少させることが望ましい他
の同様な形式の構成にも使用することができる。

【００８５】前に述べたように、ヘッドサスペンション
の先端部を用いることは、たわみ部の先端部と負荷ビー
ムの先端部との両方を使用することができることを意味
している。

【００８６】負荷ビーム９４は、反対位置にある基端部
１０２と先端部１０４を有する長手方向の長さを有し、
ステンレス鋼で構成されている。しかし、負荷ビームは
他の通常、使用される材料で構成することもできる。負
荷ビームは上面１０６と下面１０８を有している。

【００８７】この基端部１０２に隣接する負荷ビームの
一部分は、支持領域１１２として構成され、またこの領
域に開口１１４が設けられている。ベース板９６は、負
荷ビームの支持領域１１２における下面に固定され、こ
の支持領域の開口１１４からすえ込みボス１１６が突出
している。

【００８８】ヘッドサスペンションは、ベース板を備え
ているが、このベース板はヘッドサスペンションの全て
に適用する部材として必要なものではない。ばね領域１
１８は、支持領域１１２に隣接したヘッドサスペンショ
ンに設けられている。ここに例示する形態では、負荷ビ
ーム９４の材料は、負荷ビームの材料を丸くまたは折り
曲げることによって、ヘッドサスペンション内にばね領
域１１８を作り上げることができるように十分薄いもの
であり、ヘッドサスペンションの望ましい弾性率を生じ
て、図４に示すように、負荷ビームの先端部１０４を偏
倚させる。

【００８９】代わりに、ヘッドサスペンションにおける
望ましい弾性率を得るための公知の他の方法を使用する
こともできる。図４に示すようなヘッドサスペンション
９２は、基本的に、負荷ビームの先端部に対して上向き
の力を作用させる空気流による負荷を受けるとき、下方
に傾斜した部分を真直ぐにし、かつばね領域１１８の下
方付勢力を作り出す。

【００９０】一般的に多くのヘッドサスペンションの構
造のように、隣接するばね領域１１８から負荷ビームの
先端部１０４に向かって両側縁１２２，１２４が互いに
テーパをなして伸びている。負荷ビームに用いられるシ
ート材料の減少した厚さによって、両側に位置する側縁
１２２，１２４は、折り曲げレールとして形成され、こ
のレールは負荷ビームの負荷領域１２６の剛性を増加す
る。

【００９１】負荷ビームの負荷領域１２６には、工具用
開口１２８が設けられている。図４ないし図６に示すヘ
ッドサスペンション９２の新規な特徴は、ヘッドサスペ
ンションの先端部９８の特別な構成であり、この詳細が
図６に示されている。

【００９２】このヘッドサスペンションの先端部９８
は、接着パッド１３４とフレーム１３６を備えるヘッド
支持部１３２に連結されている。接着パッド１３４、フ
レーム１３６、及びヘッドサスペンションの先端部９８
は、すべて単一のシート材料により一緒に形成されてお
り、この材料から負荷ビーム９４が作られる。

【００９３】図示した接着パッド１３４の特別の形状は
例示的なものであり、その形状はスライダを取り付ける
ことができればよく、公知の方法によって接着パッドの
真下にスライダ（図示略）が固定される。

【００９４】ヘッドサスペンションの先端部９８は、一
対の第１ピボット連結部１３８によって、図１，図２に
記載した形態と同様にフレーム１３６に連結される。こ
の第１ピボット連結部１３８は材料の部分的なエッチン
グによって形成され、ヘッドサスペンションの先端部９
８とヘッド支持部１３２は、第１ピボット連結部１３８
の領域に材料の厚さを減少させて形成する。

【００９５】第１ピボット連結部１３８を図６に示した
ように配置したので、減少した剛性のために、ヘッド支
持部１３２、特にフレーム１３６をヘッドサスペンショ
ンの先端部９８に対してピボット軸線１４２の回りに旋
回できるようにしている。このピボット軸線１４２は、
ヘッドサスペンションの縦揺れ軸線を形成かつ同軸とな
っている。

【００９６】第１の実施の形態において説明したよう
に、ヘッド支持部１３２をヘッドサスペンションの先端
部９８に対してピボット軸線１４２の回りに旋回させる
ことによって、軸線回りの連結部のねじり動作に対抗し
て第１ピボット連結部１３８が軸線１４２まわりの曲げ
モーメントを受ける。

【００９７】この形態における第１ピボット連結部１３
８の各々は、第１形態における第１ピボット連結部７２
と同様に構成されている。それゆえ、図６に示すこれら
の構造は、一般的な説明のみ記載する。第１ピボット連
結部１３８の各々は、ヘッドサスペンションの先端部に
連結された連結部の第１端と、ヘッド支持部１３２、よ
り特定するとフレーム１３６に連結された連結部の第２
端との間の長手方向に伸びた部分をエッチングする。

【００９８】第１ピボット連結部１３８のピボット軸線
１４２は、連結部の第１端および第２端と交差すること
なく、連結部を貫いている。第１ピボット連結部１３８
の第１端，第２端が、それぞれヘッドサスペンションの
先端部９８およびヘッド支持部１３２と連結する連結部
分の長さは、それらの横方向に対向する端縁よりも長
い。

【００９９】前に説明したように、これらの相対的な寸
法によって、ヘッドサスペンションの先端部９８に対す
るヘッド支持部１３２の横方向動きを抑える作用を高め
る。

【０１００】第２ピボット連結部１４４は、接着パッド
１３４をフレーム１３６に連結し、接着パッドのフレー
ムに対するピボット軸線１５６の回りに相対的な揺動運
動をさせ、このピボット軸線１５６は、ヘッドサスペン
ションの横揺れ軸線と一致しかつ同軸上にある。

【０１０１】第２ピボット連結部１４４は、第１実施の
形態と同様に、ヘッドサスペンションの先端部９８およ
びヘッド支持部１３２を構成するのに使用される材料の
部分的なエッチングにより構成される。

【０１０２】しかし、第２ピボット連結部１４４は、第
１形態とは異なった代替案を示している。これらは、横
部材１４６、および第１、第２ピボット部材１４８、１
５２から構成される。第２ピボット連結部１４４の基本
的な機能は、第１ピボット連結部１３８のものと同等で
ある。図６に見られるように、横部材１４６は各々接着
パッド１３４及びフレーム１３６の一部分と隣接して配
置されている。第１ピボット部材１４８は横部材１４６
を接着パッド１３４に連結し、第２ピボット部材１５２
は、横部材１４６をフレーム１３６に連結する。第１，
第２ピボット部材は、接着パッドとフレームの間のギャ
ップ１５４の両側に位置する。

【０１０３】また、第１，第２ピボット部材は、材料の
部分的なエッチングにより形成され、ヘッドサスペンシ
ョンの先端部９８、ヘッド支持部１３２、及び横部材
は、第１，第２ピボット部材１４８，１５２の領域にあ
る材料の厚さを減少させて作られる。第１，第２ピボッ
ト部材１４８，１５２の減少した厚さは、これらの部材
の剛性を減少させる。第１，第２ピボット部材１４８，
１５２を図６に示した配置とするので、これらの減少し
た剛性により、フレーム１３６に対して接着パッド１３
４をピボット軸線１５６回りに揺動させることができ、
このピボット軸線は、ヘッドサスペンションの横揺れ軸
線を形成しかつ同軸上にある。

【０１０４】フレーム１３６に対して接着パッド１３４
が横揺れ軸線１５６回りに運動することによって、この
軸線回りに働くねじれに対抗して第１，第２ピボット部
材１４８，１５２がピボット軸線１５６回りに曲げモー
メントを受ける。

【０１０５】この横揺れ軸線１５６は、接着パッド１３
４とフレーム１３６を連結する横部材１４６の両端部を
交差することなく第１、第２ピボット部材１４８，１５
２を横切る。

【０１０６】前に説明した形態と同様に、第１，第２ピ
ボット部材１４８，１５２を横部材１４６、接着パッド
１３４及びフレーム１３６に連結するための長さは、横
方向に対向する端の長さよりも大きくなっており、かつ
この縦横比の寸法によって、フレーム１３６に対する接
着パッド１３４の横方向運動を抑制する力を高めること
ができる。

【０１０７】図４〜図６に示すヘッドサスペンションに
おいて、第１ピボット連結部１３８と、第２ピボット連
結部１４４の第１，第２ピボット部材１４８，１５２と
が部分的なエッチングにより、それらに減少した剛性を
与えるが、これらの接続部分の減少した剛性は、第１の
実施の形態に記載された各連結部の別の構成により得る
ことができる。

【０１０８】ピボット連結部に弾性係数の低い材料を使
用する場合、接着パッド１３４、フレーム１３６、また
はヘッドサスペンションの先端部を構成するステンレス
鋼よりも高い膨張及び圧縮が可能な特定の材料が使用さ
れる。第２ピボット連結部１４４の特別の構成は、より
好ましいものである。

【０１０９】図６において、第２ピボット連結部１４４
の第１，第２ピボット部材１４８，１５２を膨張または
収縮することによって、横部材が接着パッド１３４及び
フレーム１３６の両方に対して動くことができるが、接
着パッド１３４とフレーム１３６とを互いに相対的に動
くことはできない。

【０１１０】それゆえ、第２ピボット連結部の特定の構
成は、低い弾性係数の材料を使用する場合に良く適合
し、この材料は、接着パッド、フレーム及びヘッドサス
ペンションの先端部を構成する材料とは異なる膨張率及
び収縮率を有している。

【０１１１】さらに、図６の形態の第２ピボット連結部
１４４は、図６の第１ピボット連結部１３８と同様に構
成されたピボット連結部で置き換えることもできる。こ
れらのピボット連結部の構成および機能は、本発明の第
１形態に記載したものと実質的に同一である。

【０１１２】たわみ部の支持構造から接着パッドを離間
させるために、接着パッドを支持する構造内に段部（図
示略）を設けることもできる。

【０１１３】特に取扱い中または衝撃負荷の下で、スラ
イダ用の接着パッド１３４をその縦揺れ軸線及び横揺れ
軸線の回りに揺動させる動きを制限するために、好まし
くは、複数のリミッタ、例えば、図６に示したリミッタ
１６０，１６２を設けられる。その他多くの形式のリミ
ッタおよびそのための構造が、必要ならば用いられる
が、これらのリミッタはディスク駆動装置の性能のため
に必要なものではない。

【０１１４】リミッタを設ける利点は、接着パッドの過
度の運動を防止することにあり、本発明に従って得られ
た低い縦揺れ剛性及び横揺れ剛性を生じさせるものであ
る。このようなリミッタ１６０，１６２は、ディスク駆
動装置内での作動中に正規の縦揺れ及び横揺れ変動を妨
害しないように、スライダの摩擦パッド１３４に接触し
ていない。

【０１１５】本発明は、特定の形態に関して記載してき
たが、本発明の修正及び変更は、本発明の請求の範囲か
ら逸脱しないで範囲で構成することが可能である。本発
明は、接触型ヘッドサスペンション及び浮動型ヘッドサ
スペンションに使用でき、減少した剛性によりヘッド
（磁気、光学、または他の形式）をいかなる媒体の表面
にも容易に追従させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るヘッドサスペンションの第１形態
を示す斜視図である。

【図２】図１のヘッドサスペンションにおけるたわみ部
の詳細を示す部分斜視図である。

【図３】図２のたわみ部の別の形態を詳細を示す部分斜
視図である。

【図４】本発明に係るヘッドサスペンションの更なる形
態を示す斜視図である。

【図５】図４のＡ−Ａ線に沿って見た図４のヘッドサス
ペンションの断面図である。

【図６】図４と類似のヘッドサスペンションの先端部に
おける修正した詳細を示す部分斜視図である。

【参照符号】

１２ヘッドサスペンション１４負荷ビーム１８たわみ部２２基端部２４先端部５４ディンプル５６スライダ６２ヘッドサスペンションの先端部６４ヘッド支持部６８フレーム７２第１ピボット連結部７４，８４ピボット軸線７６，８６第１端７８，８８第２端８２第２ピボット連結部

フロントページの続き (56)参考文献特開平８−147645（ＪＰ，Ａ) 特開平８−102158（ＪＰ，Ａ) 特開平７−262537（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 21/21

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】データ記憶装置に隣接して読み書きヘッド
を支持するためのヘッドサスペンションであって、先端部と基端部との間に所定の長さを有し、前記先端部
に位置するヘッド支持部と、このヘッド支持部を前記先
端部に連結するピボット連結部とを備えており、このピ
ボット連結部を横切るピボット軸線回りに、前記ヘッド
支持部が前記先端部に対して揺動可能に配置され、前記
ピボット連結部は、前記ヘッドサスペンションの先端部
に連結した第１端と、ヘッド支持部に連結した第２端と
を有し、前記ピボット軸線は、前記第１，第２端とに交
差せずに前記第１と第２端の間に平行に伸びて前記ピボ
ット連結部を横断し、前記ピボット連結部の厚さが、前
記ヘッドサスペンションの先端部と前記ヘッド支持部の
厚さよりも薄いことを特徴とするヘッドサスペンショ
ン。
【請求項２】ピボット連結部によってヘッド支持部に連
結される負荷ビームを含み、この負荷ビーム、ピボット
連結部及びヘッド支持部が、すべて単一のシート材料で
一緒に構成されていることを特徴とする請求項１のヘッ
ドサスペンション。
【請求項３】ピボット連結部は、ヘッドサスペンション
及びヘッド支持部の材料よりも低い弾性係数の材料で全
体が構成されていることを特徴とする請求項１のヘッド
サスペンション。
【請求項４】ピボット連結部の材料は、ポリイミドであ
ることを特徴とする請求項３のヘッドサスペンション。
【請求項５】ピボット連結部によってヘッド支持部に連
結されるたわみ部を含み、前記たわみ部、ピボット連結
部、及びヘッド支持部が、すべて単一のシート材料に一
緒に構成されることを特徴とする請求項１のヘッドサス
ペンション。
【請求項６】たわみ部とヘッド支持部は、共に所定の第
１厚さを有し、ピボット連結部は、この第１厚さより薄
い第２厚さを有することを特徴とする請求項５のヘッド
サスペンション。
【請求項７】ヘッド支持部は、接着パッド、フレーム、
及びピボット連結部を有し、このピボット連結部が、第
１，第２ピボット連結部を有する一対の連結部の一方の
第１ピボット連結部であり、前記第１ピボット連結部は、前記フレームをヘッドサス
ペンションの先端部に連結し、この先端部に対して前記
フレームを第１ピボット軸線回りに揺動運動させ、前記
第１ピボット軸線が、前記フレームとヘッドサスペンシ
ョンの先端部との間を横切っており、前記第２ピボット連結部は、前記接着パッドをフレーム
に連結し、前記フレームに対して前記接着パッドを第２
ピボット軸線回りに揺動運動させ、前記第２ピボット軸
線が、前記第２ピボット連結部を横切るように構成した
ことを特徴とする請求項１のヘッドサスペンション。
【請求項８】ヘッドサスペンションの先端部とフレーム
は、第１ピボット軸の両側にある第１ピボット連結部に
連結されていることを特徴とする請求項７のヘッドサス
ペンション。
【請求項９】フレームと接着パッドは、第２ピボット軸
線の両側で、第２ピボット連結部に連結されていること
を特徴とする請求項８のヘッドサスペンション。
【請求項１０】第１ピボット連結部は、第１端と第２端
の間に所定の長さを有し、前記第１端がヘッド支持部の
フレームに連結され、前記第２端が接着パッドに連結さ
れており、さらに、第２ピボット連結部の前記第１端と第２端の間
を通りかつ前記第１端及び第２端と交差しない第２ピボ
ット軸線を有することを特徴とする請求項７のヘッドサ
スペンション。
【請求項１１】第２ピボット連結部は、第１端と第２端
の間に所定の長さを有し、前記第１端がヘッドサスペン
ションの先端部に連結され、前記第２端がフレームに連
結されており、さらに、第１ピボット連結部の前記第１端と第２端の間
を通りかつ前記第１端及び第２端と交差しない第１ピボ
ット軸線を有することを特徴とする請求項１０のヘッド
サスペンション。