JP3909934B2 - ディスク装置用サスペンション - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置等に内蔵されるハードディスクドライブのヘッドを支持するためのサスペンションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１にハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１の一部を示す。このディスクドライブ１のキャリッジ２は、ボイスコイルモータ等のポジショニング用モータ３によって、軸２ａを中心に旋回駆動されるようになっている。このキャリッジ２は、モータ３のマグネット４の近傍に配置されるコイル部５と、コイル部５に固定して設けられたアーム（アクチュエータアームとも称す）６と、アーム６の先端側に位置するサスペンション７と、サスペンション７の先端部に装着されるヘッド８などから構成され、モータ３によってキャリッジ２を上記方向に駆動することにより、ヘッド８がハードディスク９の所望トラック（記録面）まで移動するようになっている。
【０００３】
ヘッド８は、ディスク９のトラックと対向可能な位置に取付けたスライダ１０と、スライダ１０に保持されたトランスジューサ（図示せず）などを備え、ディスク９が高速回転することによってスライダ１０がディスク９の表面から僅かに浮上し、ディスク９とスライダ１０との間にエアベアリングが形成されるようになっている。
【０００４】
図１２から図１４に、従来のサスペンション７の一例を示す。このサスペンション７は、精密な薄板ばねからなるロードビーム１１と、ロードビーム１１の先端部に固定された極薄い板ばねからなるフレキシャ（flexure ）１２と、ロードビーム１１の基部に固定されたベースプレート１３などを有し、フレキシャ１２に形成された舌状のタング１２ａにスライダ１０が装着されている。フレキシャ１２は、低浮上時のスライダ１０の姿勢が柔軟に変化できるようにするため、その剛性（スティッフネス）をかなり小さなものとしている。
【０００５】
ロードビーム１１の先端部には、フレキシャ１２側に突出するディンプル１５が形成されており、図１３に示すようにディンプル１５の先端がフレキシャ１２のタング１２ａを押すようにしている。このためヘッド８は、ディンプル１５を中心としてピッチング(pitching)とローリング(rolling) などの三次元的な変位を実現できる。なお、ディンプル１５はロードビーム１１側に設ける代りにフレキシャ１２側に設ける場合もありえる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置の小型化に伴い、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の耐衝撃特性が重要なファクタになってきている。それは、いわゆるノードブック形パソコンのような小形のハードディスク（２．５インチＨＤＤ）を使用するものでは、パソコンケース等の筐体のショック吸収能力が低いからであり、また、ディスクトップ形パソコン（３．５インチＨＤＤ）では、組付作業時にＨＤＤの扱いを誤ると比較的大きな衝撃をＨＤＤに与えてしまうことがあるからである。
【０００７】
ところが前述した従来のサスペンション７は、許容限度を越える衝撃を与える試験を行ったときにヘッド８が不安定な挙動を示し、ヘッド８やディスク９が損傷することがあった。本発明者らは、高速度カメラ等を使用してショック入力時のヘッド８の動きを観察したところ、ショック入力時に、図１４に示すようにロードビーム１１の先端側が跳ね上がり、ヘッド８がピッチングあるいはローリングなどを生じることによって、ヘッド８のコーナー部分（角部８ａなど）がディスク９の表面に衝突し、ヘッド８やディスク９が損傷する原因になることが判った。特に、フレキシャ１２とディンプル１５との間が離れる現象（ディンプルセパレート）は、上記の問題を助長する要因となる。
【０００８】
図１５は、従来のサスペンションに衝撃を与えたときのヘッドとディンプルの変位量を測定した結果である。試験条件は、衝撃作用時間(duration time) が１msec，加速度 460Ｇである。図１５に示されるように、時間ゼロから５．５msecまでのディンプルセパレーションの平均値が０．２１mmに及んでいる。図１６は従来のサスペンションに衝撃を与えたときのピッチ方向のヘッド傾き角の変化を測定したものであり、角度変化範囲が３６．７８度と大きく、しかもヘッドの傾きがプラス（＋）とマイナス（−）方向とに往復している。
【０００９】
なお、ディンプルセパレーションを抑制したりヘッドの傾きを抑制する手段として、フレキシャの剛性（スティッフネス）を大きくすることも考えられる。しかしながらフレキシャの剛性を高めると、スライダの低浮上時にスライダの姿勢を柔軟に変化させることが困難になるため、フレキシャの剛性を高くすることは問題である。
【００１０】
従って本発明の目的は、フレキシャの剛性を大きくせずとも、ショック入力時にヘッドが過剰に傾いたりディンプルセパレーションが生じることを抑制でき、耐衝撃性に優れたディスク装置用サスペンションを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を果たすための本発明のサスペンションは、請求項１に記載したように、ロードビームと、上記ロードビームに設けられかつ先端側にヘッドを装着するタング部を有するフレキシャと、上記フレキシャとは別体に形成されかつ上記フレキシャに固定され上記タング部の傾き角度を規制するリミッター部材とを具備し、上記タング部は上記ロードビームと上記タング部との間のディンプルを中心に傾動可能であり、上記リミッター部材は、上記タング部の後端部に対してその厚み方向の一面側に離間対向する第１のリミッター凸部と、上記タング部の後端部に対してその厚み方向の他面側に離間対向する第２のリミッター凸部とを有している。このものによれば、サスペンションに衝撃が入力された時に、フレキシャの可動部分が傾き過ぎることをリミッター部材によって抑制でき、ヘッドがピッチ角プラス方向に傾いたときに、タング部の後端部が第１のリミッター凸部に当接することにより、それ以上傾くことが抑制される。また、ヘッドがピッチ角マイナス方向に傾いたときには、タング部の後端部が第２のリミッター凸部に当接することにより、それ以上傾くことが抑制される。
【００１２】
上記フレキシャは、請求項２に記載したように、左右一対のアウトリガー部とこれらアウトリガー部間に位置するタング部とを備え、このタング部にヘッドを構成するスライダ等を装着したものである。この場合のタング部は、フレキシャの可動部分に相当する。
【００１３】
上記リミッター部材の一形態は、請求項３に記載したように、アウトリガー部に対してその厚み方向に離間対向するリミッターアームを有している。このものは、ヘッドがピッチ角プラス方向に傾いたときに、タング部の後端部がリミッター部材に当接することにより、それ以上傾くことが抑制される。また、ヘッドがピッチ角マイナス方向に傾いたときには、アウトリガー部がリミッターアームに当接することにより、それ以上傾くことが抑制される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に開示例１について、図１〜図６を参照して説明する。
図３に示すハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）用のサスペンション２０の一例は、ステンレス鋼などの精密な薄板ばねからなるロードビーム２１と、ロードビーム２１にレーザ溶接等によって固定された極薄い板ばねからなるフレキシャ（flexure ）２２を含んでいる。フレキシャ２２は例えば１８μｍ〜３０μｍ前後のばね性のある薄いステンレス鋼板からなる。
【００１８】
ロードビーム２１の基部にベースプレート２５が設けられており、ベースプレート２５を介してロードビーム２１がキャリッジ（例えば図１１に示すキャリッジ２）に固定されるようになっている。
フレキシャ２２はロードビーム２１の軸線方向（長手方向）に延びており、その先端部分に、可動部分として機能する舌状のタング部３０と、タング部３０の左右両側にフレキシャ２２の長手方向に延びる左右一対のアウトリガー部３１，３２とが形成されている。
【００１９】
図４に示すようにタング部３０の前端３５は、フレキシャ２２の幅方向に延びる連設部３６を介してアウトリガー部３１，３２の前端に連なっている。タング部３０の周囲には、エッチング等によって平面視コ字形の隙間３７が形成されている。
【００２０】
タング部３０は、図２に示すように例えば２〜３°以下のピッチ角θで傾斜するように曲げ加工されている。タング部３０とアウトリガー部３１，３２とは、それぞれ、ピッチ角プラス（矢印Ｐ１方向）あるいはマイナス方向（矢印Ｐ２方向）に撓むことができる。タング部３０の裏面はロードビーム２１の先端部２１ａに設けたディンプル４０に当接している。ディンプル４０は、タング部３０側に突出する半球状の凸部であり、ディンプル４０の先端がフレキシャ２２を押している。
【００２１】
タング部３０にスライダ４１が接着等によって固定されている。スライダ４１には、磁電変換素子としてのトランスジューサ（図示せず）が設けられている。記録媒体であるハードディスクが高速回転すると、スライダ４１がディスク表面から低浮上し、ハードディスクとスライダ４１との間にエアベアリングが形成されるようになっている。スライダ４１やトランスジューサ等はヘッド４２を構成する。
【００２２】
上記ディンプル４０の先端がフレキシャ２２のタング部３０を押すため、スライダ４１を乗せているタング部３０は、ディンプル４０を中心とするピッチング（図４中の矢印Ｐ方向）とローリング（図４中の矢印Ｒ方向）といった三次元的な変位を実現できる。なお、ディンプル４０はロードビーム２１側に設ける代りに、フレキシャ２２側に設ける場合もある。
【００２３】
フレキシャ２２に配線部４３が設けられている。配線部４３の一端側に第一の端子部４５が設けられている。この端子部４５はスライダ４１の端子４６に電気的に接続される。図３に示すように配線部４３の他端側はフレキシャ２２の長手方向に延び、ベースプレート２５の近傍に第二の端子部４７が設けられている。第二の端子部４７は外部リード線（図示せず）に接続される。この実施例では、配線部４３に湾曲部４３ａを設けることにより、配線部４３を撓みやすくしているが、場合によっては湾曲部４３ａを設けずにストレートな配線形状としてもよい。
【００２４】
フレキシャ２２に、タング部３０の傾き角度を規制するためのリミッター部材５０が設けられている。リミッター部材５０はフレキシャ２２と同程度の厚さの極薄い金属板からなり、その基端側にはプレス加工によってフレキシャ２２側に凸となるように成形された段部５１を有する取付部５２が設けられている。取付部５２の近傍には、プレスによる取付部５２の成形を容易にするために、適宜箇所に孔５３があけられている。
【００２５】
リミッター部材５０の先端側には、アウトリガー部３１，３２に沿うように前方に突出する左右一対のリミッターアーム５５，５６が設けられている。リミッターアーム５５，５６間にはスライダ４１との干渉を避けるために、凹部５７が形成されている。リミッターアーム５５，５６間の距離Ｓ（図４に示す）は、タング幅Ｗよりも大きい。このリミッター部材５０の外形輪郭や孔５３等は、エッチング等によって所定形状に形成されている。
【００２６】
取付部５２は、レーザ溶接等の適宜の固定手段によってフレキシャ２２に固定される。図１，２等に示すように、取付部５２がフレキシャ２２に固定された状態において、このリミッター部材５０は、取付部５２を除く箇所６０がフレキシャ２２に対して厚み方向（図２に矢印Ｆで示す方向）に離間対向するようにフレキシャ２２から浮いた状態となっている。
【００２７】
そして、リミッターアーム５５，５６間に位置するリミッター前縁部６１が、タング後端部３０ａに対して厚み方向に対向している。リミッター前縁部６１とタング後端部３０ａとの間には、タング部３０が厚み方向にある程度変位できるようにするための隙間Ｇ1 が確保されている。
【００２８】
リミッターアーム５５，５６は、アウトリガー部３１，３２のそれぞれの長手方向中間部に対して、厚み方向に離間対向している。これらリミッターアーム５５，５６とアウトリガー部３１，３２との間には、アウトリガー部３１，３２が厚み方向にある程度変位できるようにするための隙間Ｇ2 が確保されている。このような隙間Ｇ1 ，Ｇ2 を設けたことにより、ハードディスクに対するスライダ４１の低浮上時の柔軟な変形を可能ならしめている。
【００２９】
次に、上記開示例１のサスペンション２０の作用について説明する。
サスペンション２０に衝撃が加わった場合、ヘッド４２のピッチ角プラス方向（図２中の矢印Ｐ１方向）の動きに対しては、タング後端部３０ａが図２において上方に移動し、リミッター前縁部６１に当たることによって、それ以上傾くことが抑制される。逆に、ピッチ角マイナス方向（図２中の矢印Ｐ２方向）の動きに対しては、アウトリガー部３１，３２が図２において上方に移動し、リミッターアーム５５，５６に当たることによって、それ以上傾くことが抑制される。
【００３０】
図５は、開示例１のサスペンション２０に衝撃を与えたときのヘッドとディンプルの変位量を測定した衝撃試験結果を示している。試験条件は、衝撃作用時間(duration time) が１msec，加速度 460Ｇである。図５に示されるように、このサスペンション２０はヘッドとディンプルの変位量および移動速度が小さく、時間ゼロから５．５msecまでのディンプルセパレーションの平均値が０．１１ｍｍであった。
【００３１】
これに対し、リミッター部材を設けない従来のサスペンションは、図１５に示すように、ディンプルセパレーションの平均値が０．２１ｍｍであった。ディンプルセパレーションについて、開示例１のサスペンション２０は、従来品に比較して４７．６％の改善率が達成された。
【００３２】
図６は、開示例１のサスペンション２０に衝撃を与えたときのピッチ方向のヘッド傾き角の変化を測定したものである。試験条件は衝撃作用時間が１msec，加速度 460Ｇである。開示例１のヘッドの角度変化範囲は２９．０６度であり、しかもヘッドの傾きがマイナス（−）方向に推移する頻度を低減させることができている。
【００３３】
これに対し、リミッター部材を設けない従来のサスペンションは、図１６に示すように、角度変化範囲が３６．７８度と大きく、しかもヘッドの傾きがプラス（＋）とマイナス（−）両方向に往復している。ヘッドの傾きについて、開示例１のサスペンション２０は、従来品に比較して１８．０％の改善率が確認された。
【００３４】
なお、ローリング方向の変位については、ピッチング方向の角度変化が双方のアウトリガー部３１，３２においてリミッターアーム５５，５６によって規制されることにより、抑制することができる。
【００３５】
前記構成の開示例１のリミッター部材５０は、形状が単純であるためエッチングやプレスによる成形が容易である。しかもこのリミッター部材５０は、フレキシャ２２の上方からフレキシャ２２の上面に重ねてレーザ溶接を行うだけでフレキシャ２２に固定できるので、フレキシャ２２に対するリミッター部材５０の組付けが容易である。
【００３６】
図７と図８は、この発明の第１の実施形態のサスペンション２０ａを示している。このサスペンション２０ａは、リミッター部材５０ａの構成が前記開示例１のリミッター部材５０と相違している。それ以外の構成は開示例１のサスペンション２０と共通であるから、両者に共通の部位に共通の符号を付して説明は省略する。
【００３７】
この第１実施形態のサスペンション２０ａのリミッター部材５０ａは、フレキシャ２２にレーザ溶接等によって固定される取付部７０と、タング後端部３０ａの上面（一方の面）に離間対向する第１のリミッター凸部７１と、タング後端部３０ａの下面（他方の面）に離間対向する第２のリミッター凸部７２とを有している。
【００３８】
図８に示すように、第１のリミッター凸部７１とタング後端部３０ａとの間には、タング後端部３０ａが厚み方向にある程度変位できるようにするための隙間Ｇ3 が確保されている。第２のリミッター凸部７２とタング後端部３０ａとの間にも、タング後端部３０ａが厚み方向にある程度変位できるようにするために隙間Ｇ4 が確保されている。これらの隙間Ｇ3 ，Ｇ4 を設けたことにより、ハードディスクに対するスライダ４１の低浮上時の柔軟な変形を可能ならしめている。なお、配線部については図示を省略した。
【００３９】
このようなリミッター部材５０ａを備えたサスペンション２０ａに衝撃が加わった場合、ヘッド４２のピッチ角プラス方向（図８中の矢印Ｐ１方向）の動きに対しては、タング後端部３０ａが図８において上方に移動し、第１のリミッター凸部７１に当たることにより、それ以上傾くことが抑制される。逆に、ピッチ角マイナス方向（図８中の矢印Ｐ２方向）の動きに対しては、タング後端部３０ａが図８において下方に移動し第２のリミッター凸部７２に当たることによって、それ以上傾くことが抑制される。
【００４０】
このような構成と作用を有する第１実施形態のリミッター部材５０ａは、開示例１のリミッター部材５０に比べて十分小形に構成することができ、質量も小さくてすむという利点がある。
【００４１】
図９と図１０は、この発明の第２の実施形態のサスペンション２０ｂを示している。このサスペンション２０ｂも、リミッター部材５０ｂの構成が前記開示例１のリミッター部材５０と相違するが、それ以外の構成は開示例１のサスペンション２０と共通であるから、両者に共通の部位に共通の符号を付して説明は省略する。
【００４２】
この第２実施形態のサスペンション２０ｂのリミッター部材５０ｂは、フレキシャ２２にレーザ溶接等によって固定される取付部８０と、開示例１と同様の左右一対のリミッターアーム５５，５６と、第１実施形態と同様のリミッター凸部７１，７２を有している。なお、配線部については図示を省略した。
【００４３】
このようなリミッター部材５０ｂを備えたサスペンション２０ｂに衝撃が加わった場合、ヘッド４２のピッチ角プラス方向（図１０中の矢印Ｐ１方向）の動きに対しては、タング後端部３０ａが図１０において上方に移動し、第１のリミッター凸部７１に当たることによって、それ以上傾くことが抑制される。ピッチ角マイナス方向（図１０中の矢印Ｐ２方向）に動くときには、タング後端部３０ａが図１０において下方に移動して第２のリミッター凸部７２に当たるか、あるいはアウトリガー部３１，３２が図１０において上方に移動し、リミッターアーム５５，５６に当たることによって、それ以上傾くことが確実に抑制される。
【００４４】
なお、この発明を実施するに当たって、この発明を構成するロードビームやフレキシャ、ヘッド、ディンプル、可動部分（タング部）、リミッター部材等の形状をはじめとして、各構成要素をそれぞれ適宜に変形して実施できることは言うまでもない。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１に記載した本発明によれば、ディンプルを中心としてヘッドが傾動するように構成したサスペンションに衝撃が加わると、ヘッドのピッチ角プラス方向の動きに対しては、タング後端部が第１のリミッター凸部に当たることによって、それ以上傾くことが抑制される。逆に、ピッチ角マイナス方向の動きに対しては、タング後端部が第２のリミッター凸部に当たることによって、それ以上傾くことが抑制される。このため衝撃が入力したときにヘッドの姿勢が大きく変化することを、フレキシャの剛性を高めることなしに抑制でき、ディンプルセパレーションも抑制される。
請求項２に記載したサスペンションは、衝撃が入力したときにアウトリガー部とタング部とが撓むため、リミッター部材によってタング部あるいはアウトリガー部の変位を規制することにより、ヘッドの角度変化が大きくなり過ぎたりディンプルセパレーションが生じることを抑制できる。
【００４６】
請求項３に記載したリミッター部材は形状および構成が簡単であり、製造が容易であるとともに、フレキシャに対するリミッター部材の組付け（例えばレーザ溶接や接着等）の作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 開示例１を示すディスク装置用サスペンションの一部の平面図。
【図２】 図１に示されたサスペンションの側面図。
【図３】 図１に示されたサスペンションの全体の平面図。
【図４】 図１に示されたサスペンションの一部の分解斜視図。
【図５】 図１に示されたサスペンションの衝撃試験におけるヘッド等の変位を示す図。
【図６】 図１に示されたサスペンションの衝撃試験におけるヘッドの傾きの変化を示す図。
【図７】 本発明の第１の実施形態を示すディスク装置用サスペンションの一部の平面図。
【図８】 図７に示されたサスペンションの側面図。
【図９】 本発明の第２の実施形態を示すディスク装置用サスペンションの一部の平面図。
【図１０】 図９に示されたサスペンションの側面図。
【図１１】 ハードディスク装置を一部断面で示す側面図。
【図１２】 従来のサスペンションを示す斜視図。
【図１３】 図１２に示されたサスペンションを模式的に示す側面図。
【図１４】 図１２に示されたサスペンションに衝撃が入力した状態を模式的に示す側面図。
【図１５】 図１２に示されたサスペンションの衝撃試験におけるヘッド等の変位を示す図。
【図１６】 図１２に示されたサスペンションの衝撃試験におけるヘッドの傾き角の変化を示す図。
【符号の説明】
２０，２０ａ，２０ｂ…サスペンション
２１…ロードビーム
２２…フレキシャ
３０…タング部
３１，３２…アウトリガー部
４０…ディンプル
４１…スライダ
４２…ヘッド
５０…リミッター部材
５５，５６…リミッターアーム
７１，７２…リミッター凸部
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置等に内蔵されるハードディスクドライブのヘッドを支持するためのサスペンションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１にハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１の一部を示す。このディスクドライブ１のキャリッジ２は、ボイスコイルモータ等のポジショニング用モータ３によって、軸２ａを中心に旋回駆動されるようになっている。このキャリッジ２は、モータ３のマグネット４の近傍に配置されるコイル部５と、コイル部５に固定して設けられたアーム（アクチュエータアームとも称す）６と、アーム６の先端側に位置するサスペンション７と、サスペンション７の先端部に装着されるヘッド８などから構成され、モータ３によってキャリッジ２を上記方向に駆動することにより、ヘッド８がハードディスク９の所望トラック（記録面）まで移動するようになっている。
【０００３】
ヘッド８は、ディスク９のトラックと対向可能な位置に取付けたスライダ１０と、スライダ１０に保持されたトランスジューサ（図示せず）などを備え、ディスク９が高速回転することによってスライダ１０がディスク９の表面から僅かに浮上し、ディスク９とスライダ１０との間にエアベアリングが形成されるようになっている。
【０００４】
図１２から図１４に、従来のサスペンション７の一例を示す。このサスペンション７は、精密な薄板ばねからなるロードビーム１１と、ロードビーム１１の先端部に固定された極薄い板ばねからなるフレキシャ（flexure ）１２と、ロードビーム１１の基部に固定されたベースプレート１３などを有し、フレキシャ１２に形成された舌状のタング１２ａにスライダ１０が装着されている。フレキシャ１２は、低浮上時のスライダ１０の姿勢が柔軟に変化できるようにするため、その剛性（スティッフネス）をかなり小さなものとしている。
【０００５】
ロードビーム１１の先端部には、フレキシャ１２側に突出するディンプル１５が形成されており、図１３に示すようにディンプル１５の先端がフレキシャ１２のタング１２ａを押すようにしている。このためヘッド８は、ディンプル１５を中心としてピッチング(pitching)とローリング(rolling) などの三次元的な変位を実現できる。なお、ディンプル１５はロードビーム１１側に設ける代りにフレキシャ１２側に設ける場合もありえる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置の小型化に伴い、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の耐衝撃特性が重要なファクタになってきている。それは、いわゆるノードブック形パソコンのような小形のハードディスク（２．５インチＨＤＤ）を使用するものでは、パソコンケース等の筐体のショック吸収能力が低いからであり、また、ディスクトップ形パソコン（３．５インチＨＤＤ）では、組付作業時にＨＤＤの扱いを誤ると比較的大きな衝撃をＨＤＤに与えてしまうことがあるからである。
【０００７】
ところが前述した従来のサスペンション７は、許容限度を越える衝撃を与える試験を行ったときにヘッド８が不安定な挙動を示し、ヘッド８やディスク９が損傷することがあった。本発明者らは、高速度カメラ等を使用してショック入力時のヘッド８の動きを観察したところ、ショック入力時に、図１４に示すようにロードビーム１１の先端側が跳ね上がり、ヘッド８がピッチングあるいはローリングなどを生じることによって、ヘッド８のコーナー部分（角部８ａなど）がディスク９の表面に衝突し、ヘッド８やディスク９が損傷する原因になることが判った。特に、フレキシャ１２とディンプル１５との間が離れる現象（ディンプルセパレート）は、上記の問題を助長する要因となる。
【０００８】
図１５は、従来のサスペンションに衝撃を与えたときのヘッドとディンプルの変位量を測定した結果である。試験条件は、衝撃作用時間(duration time) が１msec，加速度 460Ｇである。図１５に示されるように、時間ゼロから５．５msecまでのディンプルセパレーションの平均値が０．２１mmに及んでいる。図１６は従来のサスペンションに衝撃を与えたときのピッチ方向のヘッド傾き角の変化を測定したものであり、角度変化範囲が３６．７８度と大きく、しかもヘッドの傾きがプラス（＋）とマイナス（−）方向とに往復している。
【０００９】
なお、ディンプルセパレーションを抑制したりヘッドの傾きを抑制する手段として、フレキシャの剛性（スティッフネス）を大きくすることも考えられる。しかしながらフレキシャの剛性を高めると、スライダの低浮上時にスライダの姿勢を柔軟に変化させることが困難になるため、フレキシャの剛性を高くすることは問題である。
【００１０】
従って本発明の目的は、フレキシャの剛性を大きくせずとも、ショック入力時にヘッドが過剰に傾いたりディンプルセパレーションが生じることを抑制でき、耐衝撃性に優れたディスク装置用サスペンションを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を果たすための本発明のサスペンションは、請求項１に記載したように、ロードビームと、上記ロードビームに設けられかつ先端側にヘッドを装着するタング部を有するフレキシャと、上記フレキシャとは別体に形成されかつ上記フレキシャに固定され上記タング部の傾き角度を規制するリミッター部材とを具備し、上記タング部は上記ロードビームと上記タング部との間のディンプルを中心に傾動可能であり、上記リミッター部材は、上記タング部の後端部に対してその厚み方向の一面側に離間対向する第１のリミッター凸部と、上記タング部の後端部に対してその厚み方向の他面側に離間対向する第２のリミッター凸部とを有している。このものによれば、サスペンションに衝撃が入力された時に、フレキシャの可動部分が傾き過ぎることをリミッター部材によって抑制でき、ヘッドがピッチ角プラス方向に傾いたときに、タング部の後端部が第１のリミッター凸部に当接することにより、それ以上傾くことが抑制される。また、ヘッドがピッチ角マイナス方向に傾いたときには、タング部の後端部が第２のリミッター凸部に当接することにより、それ以上傾くことが抑制される。
【００１２】
上記フレキシャは、請求項２に記載したように、左右一対のアウトリガー部とこれらアウトリガー部間に位置するタング部とを備え、このタング部にヘッドを構成するスライダ等を装着したものである。この場合のタング部は、フレキシャの可動部分に相当する。
【００１３】
上記リミッター部材の一形態は、請求項３に記載したように、アウトリガー部に対してその厚み方向に離間対向するリミッターアームを有している。このものは、ヘッドがピッチ角プラス方向に傾いたときに、タング部の後端部がリミッター部材に当接することにより、それ以上傾くことが抑制される。また、ヘッドがピッチ角マイナス方向に傾いたときには、アウトリガー部がリミッターアームに当接することにより、それ以上傾くことが抑制される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に開示例１について、図１〜図６を参照して説明する。
図３に示すハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）用のサスペンション２０の一例は、ステンレス鋼などの精密な薄板ばねからなるロードビーム２１と、ロードビーム２１にレーザ溶接等によって固定された極薄い板ばねからなるフレキシャ（flexure ）２２を含んでいる。フレキシャ２２は例えば１８μｍ〜３０μｍ前後のばね性のある薄いステンレス鋼板からなる。
【００１８】
ロードビーム２１の基部にベースプレート２５が設けられており、ベースプレート２５を介してロードビーム２１がキャリッジ（例えば図１１に示すキャリッジ２）に固定されるようになっている。
フレキシャ２２はロードビーム２１の軸線方向（長手方向）に延びており、その先端部分に、可動部分として機能する舌状のタング部３０と、タング部３０の左右両側にフレキシャ２２の長手方向に延びる左右一対のアウトリガー部３１，３２とが形成されている。
【００１９】
図４に示すようにタング部３０の前端３５は、フレキシャ２２の幅方向に延びる連設部３６を介してアウトリガー部３１，３２の前端に連なっている。タング部３０の周囲には、エッチング等によって平面視コ字形の隙間３７が形成されている。
【００２０】
タング部３０は、図２に示すように例えば２〜３°以下のピッチ角θで傾斜するように曲げ加工されている。タング部３０とアウトリガー部３１，３２とは、それぞれ、ピッチ角プラス（矢印Ｐ１方向）あるいはマイナス方向（矢印Ｐ２方向）に撓むことができる。タング部３０の裏面はロードビーム２１の先端部２１ａに設けたディンプル４０に当接している。ディンプル４０は、タング部３０側に突出する半球状の凸部であり、ディンプル４０の先端がフレキシャ２２を押している。
【００２１】
タング部３０にスライダ４１が接着等によって固定されている。スライダ４１には、磁電変換素子としてのトランスジューサ（図示せず）が設けられている。記録媒体であるハードディスクが高速回転すると、スライダ４１がディスク表面から低浮上し、ハードディスクとスライダ４１との間にエアベアリングが形成されるようになっている。スライダ４１やトランスジューサ等はヘッド４２を構成する。
【００２２】
上記ディンプル４０の先端がフレキシャ２２のタング部３０を押すため、スライダ４１を乗せているタング部３０は、ディンプル４０を中心とするピッチング（図４中の矢印Ｐ方向）とローリング（図４中の矢印Ｒ方向）といった三次元的な変位を実現できる。なお、ディンプル４０はロードビーム２１側に設ける代りに、フレキシャ２２側に設ける場合もある。
【００２３】
フレキシャ２２に配線部４３が設けられている。配線部４３の一端側に第一の端子部４５が設けられている。この端子部４５はスライダ４１の端子４６に電気的に接続される。図３に示すように配線部４３の他端側はフレキシャ２２の長手方向に延び、ベースプレート２５の近傍に第二の端子部４７が設けられている。第二の端子部４７は外部リード線（図示せず）に接続される。この実施例では、配線部４３に湾曲部４３ａを設けることにより、配線部４３を撓みやすくしているが、場合によっては湾曲部４３ａを設けずにストレートな配線形状としてもよい。
【００２４】
フレキシャ２２に、タング部３０の傾き角度を規制するためのリミッター部材５０が設けられている。リミッター部材５０はフレキシャ２２と同程度の厚さの極薄い金属板からなり、その基端側にはプレス加工によってフレキシャ２２側に凸となるように成形された段部５１を有する取付部５２が設けられている。取付部５２の近傍には、プレスによる取付部５２の成形を容易にするために、適宜箇所に孔５３があけられている。
【００２５】
リミッター部材５０の先端側には、アウトリガー部３１，３２に沿うように前方に突出する左右一対のリミッターアーム５５，５６が設けられている。リミッターアーム５５，５６間にはスライダ４１との干渉を避けるために、凹部５７が形成されている。リミッターアーム５５，５６間の距離Ｓ（図４に示す）は、タング幅Ｗよりも大きい。このリミッター部材５０の外形輪郭や孔５３等は、エッチング等によって所定形状に形成されている。
【００２６】
取付部５２は、レーザ溶接等の適宜の固定手段によってフレキシャ２２に固定される。図１，２等に示すように、取付部５２がフレキシャ２２に固定された状態において、このリミッター部材５０は、取付部５２を除く箇所６０がフレキシャ２２に対して厚み方向（図２に矢印Ｆで示す方向）に離間対向するようにフレキシャ２２から浮いた状態となっている。
【００２７】
そして、リミッターアーム５５，５６間に位置するリミッター前縁部６１が、タング後端部３０ａに対して厚み方向に対向している。リミッター前縁部６１とタング後端部３０ａとの間には、タング部３０が厚み方向にある程度変位できるようにするための隙間Ｇ1 が確保されている。
【００２８】
リミッターアーム５５，５６は、アウトリガー部３１，３２のそれぞれの長手方向中間部に対して、厚み方向に離間対向している。これらリミッターアーム５５，５６とアウトリガー部３１，３２との間には、アウトリガー部３１，３２が厚み方向にある程度変位できるようにするための隙間Ｇ2 が確保されている。このような隙間Ｇ1 ，Ｇ2 を設けたことにより、ハードディスクに対するスライダ４１の低浮上時の柔軟な変形を可能ならしめている。
【００２９】
次に、上記開示例１のサスペンション２０の作用について説明する。
サスペンション２０に衝撃が加わった場合、ヘッド４２のピッチ角プラス方向（図２中の矢印Ｐ１方向）の動きに対しては、タング後端部３０ａが図２において上方に移動し、リミッター前縁部６１に当たることによって、それ以上傾くことが抑制される。逆に、ピッチ角マイナス方向（図２中の矢印Ｐ２方向）の動きに対しては、アウトリガー部３１，３２が図２において上方に移動し、リミッターアーム５５，５６に当たることによって、それ以上傾くことが抑制される。
【００３０】
図５は、開示例１のサスペンション２０に衝撃を与えたときのヘッドとディンプルの変位量を測定した衝撃試験結果を示している。試験条件は、衝撃作用時間(duration time) が１msec，加速度 460Ｇである。図５に示されるように、このサスペンション２０はヘッドとディンプルの変位量および移動速度が小さく、時間ゼロから５．５msecまでのディンプルセパレーションの平均値が０．１１ｍｍであった。
【００３１】
これに対し、リミッター部材を設けない従来のサスペンションは、図１５に示すように、ディンプルセパレーションの平均値が０．２１ｍｍであった。ディンプルセパレーションについて、開示例１のサスペンション２０は、従来品に比較して４７．６％の改善率が達成された。
【００３２】
図６は、開示例１のサスペンション２０に衝撃を与えたときのピッチ方向のヘッド傾き角の変化を測定したものである。試験条件は衝撃作用時間が１msec，加速度 460Ｇである。開示例１のヘッドの角度変化範囲は２９．０６度であり、しかもヘッドの傾きがマイナス（−）方向に推移する頻度を低減させることができている。
【００３３】
これに対し、リミッター部材を設けない従来のサスペンションは、図１６に示すように、角度変化範囲が３６．７８度と大きく、しかもヘッドの傾きがプラス（＋）とマイナス（−）両方向に往復している。ヘッドの傾きについて、開示例１のサスペンション２０は、従来品に比較して１８．０％の改善率が確認された。
【００３４】
なお、ローリング方向の変位については、ピッチング方向の角度変化が双方のアウトリガー部３１，３２においてリミッターアーム５５，５６によって規制されることにより、抑制することができる。
【００３５】
前記構成の開示例１のリミッター部材５０は、形状が単純であるためエッチングやプレスによる成形が容易である。しかもこのリミッター部材５０は、フレキシャ２２の上方からフレキシャ２２の上面に重ねてレーザ溶接を行うだけでフレキシャ２２に固定できるので、フレキシャ２２に対するリミッター部材５０の組付けが容易である。
【００３６】
図７と図８は、この発明の第１の実施形態のサスペンション２０ａを示している。このサスペンション２０ａは、リミッター部材５０ａの構成が前記開示例１のリミッター部材５０と相違している。それ以外の構成は開示例１のサスペンション２０と共通であるから、両者に共通の部位に共通の符号を付して説明は省略する。
【００３７】
この第１実施形態のサスペンション２０ａのリミッター部材５０ａは、フレキシャ２２にレーザ溶接等によって固定される取付部７０と、タング後端部３０ａの上面（一方の面）に離間対向する第１のリミッター凸部７１と、タング後端部３０ａの下面（他方の面）に離間対向する第２のリミッター凸部７２とを有している。
【００３８】
図８に示すように、第１のリミッター凸部７１とタング後端部３０ａとの間には、タング後端部３０ａが厚み方向にある程度変位できるようにするための隙間Ｇ3 が確保されている。第２のリミッター凸部７２とタング後端部３０ａとの間にも、タング後端部３０ａが厚み方向にある程度変位できるようにするために隙間Ｇ4 が確保されている。これらの隙間Ｇ3 ，Ｇ4 を設けたことにより、ハードディスクに対するスライダ４１の低浮上時の柔軟な変形を可能ならしめている。なお、配線部については図示を省略した。
【００３９】
このようなリミッター部材５０ａを備えたサスペンション２０ａに衝撃が加わった場合、ヘッド４２のピッチ角プラス方向（図８中の矢印Ｐ１方向）の動きに対しては、タング後端部３０ａが図８において上方に移動し、第１のリミッター凸部７１に当たることにより、それ以上傾くことが抑制される。逆に、ピッチ角マイナス方向（図８中の矢印Ｐ２方向）の動きに対しては、タング後端部３０ａが図８において下方に移動し第２のリミッター凸部７２に当たることによって、それ以上傾くことが抑制される。
【００４０】
このような構成と作用を有する第１実施形態のリミッター部材５０ａは、開示例１のリミッター部材５０に比べて十分小形に構成することができ、質量も小さくてすむという利点がある。
【００４１】
図９と図１０は、この発明の第２の実施形態のサスペンション２０ｂを示している。このサスペンション２０ｂも、リミッター部材５０ｂの構成が前記開示例１のリミッター部材５０と相違するが、それ以外の構成は開示例１のサスペンション２０と共通であるから、両者に共通の部位に共通の符号を付して説明は省略する。
【００４２】
この第２実施形態のサスペンション２０ｂのリミッター部材５０ｂは、フレキシャ２２にレーザ溶接等によって固定される取付部８０と、開示例１と同様の左右一対のリミッターアーム５５，５６と、第１実施形態と同様のリミッター凸部７１，７２を有している。なお、配線部については図示を省略した。
【００４３】
このようなリミッター部材５０ｂを備えたサスペンション２０ｂに衝撃が加わった場合、ヘッド４２のピッチ角プラス方向（図１０中の矢印Ｐ１方向）の動きに対しては、タング後端部３０ａが図１０において上方に移動し、第１のリミッター凸部７１に当たることによって、それ以上傾くことが抑制される。ピッチ角マイナス方向（図１０中の矢印Ｐ２方向）に動くときには、タング後端部３０ａが図１０において下方に移動して第２のリミッター凸部７２に当たるか、あるいはアウトリガー部３１，３２が図１０において上方に移動し、リミッターアーム５５，５６に当たることによって、それ以上傾くことが確実に抑制される。
【００４４】
なお、この発明を実施するに当たって、この発明を構成するロードビームやフレキシャ、ヘッド、ディンプル、可動部分（タング部）、リミッター部材等の形状をはじめとして、各構成要素をそれぞれ適宜に変形して実施できることは言うまでもない。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１に記載した本発明によれば、ディンプルを中心としてヘッドが傾動するように構成したサスペンションに衝撃が加わると、ヘッドのピッチ角プラス方向の動きに対しては、タング後端部が第１のリミッター凸部に当たることによって、それ以上傾くことが抑制される。逆に、ピッチ角マイナス方向の動きに対しては、タング後端部が第２のリミッター凸部に当たることによって、それ以上傾くことが抑制される。このため衝撃が入力したときにヘッドの姿勢が大きく変化することを、フレキシャの剛性を高めることなしに抑制でき、ディンプルセパレーションも抑制される。
請求項２に記載したサスペンションは、衝撃が入力したときにアウトリガー部とタング部とが撓むため、リミッター部材によってタング部あるいはアウトリガー部の変位を規制することにより、ヘッドの角度変化が大きくなり過ぎたりディンプルセパレーションが生じることを抑制できる。
【００４６】
請求項３に記載したリミッター部材は形状および構成が簡単であり、製造が容易であるとともに、フレキシャに対するリミッター部材の組付け（例えばレーザ溶接や接着等）の作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 開示例１を示すディスク装置用サスペンションの一部の平面図。
【図２】 図１に示されたサスペンションの側面図。
【図３】 図１に示されたサスペンションの全体の平面図。
【図４】 図１に示されたサスペンションの一部の分解斜視図。
【図５】 図１に示されたサスペンションの衝撃試験におけるヘッド等の変位を示す図。
【図６】 図１に示されたサスペンションの衝撃試験におけるヘッドの傾きの変化を示す図。
【図７】 本発明の第１の実施形態を示すディスク装置用サスペンションの一部の平面図。
【図８】 図７に示されたサスペンションの側面図。
【図９】 本発明の第２の実施形態を示すディスク装置用サスペンションの一部の平面図。
【図１０】 図９に示されたサスペンションの側面図。
【図１１】 ハードディスク装置を一部断面で示す側面図。
【図１２】 従来のサスペンションを示す斜視図。
【図１３】 図１２に示されたサスペンションを模式的に示す側面図。
【図１４】 図１２に示されたサスペンションに衝撃が入力した状態を模式的に示す側面図。
【図１５】 図１２に示されたサスペンションの衝撃試験におけるヘッド等の変位を示す図。
【図１６】 図１２に示されたサスペンションの衝撃試験におけるヘッドの傾き角の変化を示す図。
【符号の説明】
２０，２０ａ，２０ｂ…サスペンション
２１…ロードビーム
２２…フレキシャ
３０…タング部
３１，３２…アウトリガー部
４０…ディンプル
４１…スライダ
４２…ヘッド
５０…リミッター部材
５５，５６…リミッターアーム
７１，７２…リミッター凸部
Claims (3)
- ロードビームと、
上記ロードビームに設けられかつ先端側にヘッドを装着するタング部を有するフレキシャと、
上記フレキシャとは別体に形成されかつ上記フレキシャに固定され上記タング部の傾き角度を規制するリミッター部材とを具備し、
上記タング部は上記ロードビームと上記タング部との間のディンプルを中心に傾動可能であり、
上記リミッター部材は、上記タング部の後端部に対してその厚み方向の一面側に離間対向する第１のリミッター凸部と、上記タング部の後端部に対してその厚み方向の他面側に離間対向する第２のリミッター凸部とを有することを特徴とするディスク装置用サスペンション。 - 上記フレキシャは、その左右両側に位置するアウトリガー部と、これら一対のアウトリガー部間に位置しかつ前端部がアウトリガー部に連なる前記タング部とを備え、このタング部に上記ヘッドを設けたことを特徴とする請求項１記載のディスク装置用サスペンション。
- 上記リミッター部材は、上記アウトリガー部に対してその厚み方向に離間対向するリミッターアームを有することを特徴とする請求項２記載のディスク装置用サスペンション。
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