JP5036657B2 - ヘッドサスペンションの製造方法、及びヘッドサスペンション - Google Patents

Description

本発明は、ハードディスク装置における磁気ヘッドスライダを支持するためのヘッドサスペンションに係り、特に、例えば多アームタイプのアーム組立体を製造する場合であっても、オフトラックの抑制が図られたヘッドサスペンションを、簡素かつ円滑に製造可能なヘッドサスペンションの製造方法、及びヘッドサスペンションに関する。

回転する円盤状の記録媒体に非接触でデータを記録する、例えばハードディスク装置（ＨＤＤ）では、オフトラック対策が必須である。オフトラックとは、記録媒体上における磁気ヘッドの読み取り位置が本来のトラック位置からずれることによって引き起こされるデータ読み取りエラーをいう。

具体的には、ハードディスク装置では、磁気ヘッドスライダをヘッドサスペンションに実装してなるヘッドジンバルアッセンブリ（ＨＧＡ）が、その先端部に設けられたアームを、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）によって回転軸の周りに回動することを通じて、磁気ヘッドスライダを記録媒体上における所望のトラックへと位置決めしている。この位置決めの際に、記録媒体或いはＨＧＡが所定の許容範囲を超えて振動すると、ＶＣＭと記録媒体のトラックとの相対位置が変化して、上述したオフトラックが発生することになる。

こうしたオフトラック対策のためのアプローチのひとつとして、前記磁気ヘッドを支持するサスペンションと、前記サスペンションと回動軸とを結合し、当該回動軸を中心として回動することで前記ディスクの記録面上で前記磁気ヘッドを走査移動させるアームと、を備え、前記アームは、前記回動軸から前記磁気ヘッドへ向かう方向において、記録媒体における外周側に倒れるようにねじれており、前記記録面の法線に対して前記ディスクの半径方向において傾いた方向に屈曲振動する、ディスクドライブ装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に係るディスクドライブ装置によれば、サスペンションは、アームのねじれに従って傾いており、アームとサスペンションとの間の屈曲振動方向は、上記ねじれに従って記録面の法線方向に対して傾く。これによって、スキュー角と屈曲振動方向との関係に従う磁気ヘッドスライダにおけるオフトラック変位のピーク値を小さくすることを通じて、ヘッド位置精度の低下を抑制することができる。

しかしながら、特許文献１では、磁気ヘッドスライダに対する振動成分の低減を考慮して、治具によって機械的にねじったアームにサスペンションを取り付けることで、ヘッドサスペンションアーム組立体（「アーム組立体」と省略する場合がある。）を製造する方法（特許文献１の段落００５８参照）を採用しているが、かかる製造方法では、例えば特許文献１に記載されているような多アームタイプのアーム組立体を製造する場合、一のアームに係るねじり作業を行う際に、その他のアームが立体障害となって作業に支障を来すとともに、その他のアームとの干渉を避けながら作業を進めなければならないという拘束要件から、作業工数の増大をも招来しかねない。
特開２００８−１００６３号公報

解決しようとする問題点は、例えば多アームタイプのアーム組立体を製造する場合、一のアームに係るねじり作業を行う際に、その他のアームが立体障害となって作業に支障を来すとともに、作業工数の増大をも招来しかねない点である。

本発明は、例えば多アームタイプのアーム組立体を製造する場合であっても、オフトラックの制御が図られたヘッドサスペンションを、簡潔かつ円滑に製造可能なヘッドサスペンションの製造方法を提供することを目的として、後端部がキャリッジに取り付けられるベースプレートと、前記ベースプレートの前端部に基端側が取り付けられ、自由端側に設けられる磁気ヘッドスライダに負荷荷重を与えるためのロードビームと、前記ロードビームに取り付けられ、前記磁気ヘッドスライダを弾性支持するためのフレキシャと、を備え、回転する円盤状の記録媒体上に前記磁気ヘッドスライダを浮上支持するためのヘッドサスペンションの製造方法であって、前記後端部を固定する一方、前記前端部に荷重を付加して前記ベースプレートの前端部が前記後端部に対し前記記録媒体における内周側若しくは外周側のいずれか一方に倒れるようにして前記キャリッジに対する前記ロードビームの振動による前記磁気ヘッドスライダのオフトラックを抑制するために前記後端部及び前端部間をねじるねじり工程を備えた、ことを特徴とする。

本発明に係るヘッドサスペンションの製造方法では、ベースプレートの前端部が後端部に対し記録媒体における内周側若しくは外周側のいずれか一方に倒れるようにしてキャリッジに対するロードビームの振動による磁気ヘッドスライダのオフトラックを抑制するために後端部及び前端部間をねじるねじり工程を備えたので、これにより、サスペンションにおけるベースプレートの前端部よりも前方側は、ベースプレートの前端部のねじれに従って傾いており、キャリッジとサスペンションとの間の屈曲振動方向は、上記ねじれに従って記録媒体における記録面の法線方向に対して傾く。このため、スキュー角と屈曲振動方向との関係に従う磁気ヘッドスライダにおけるオフトラック変位のピーク値を小さくすることを通じて、ヘッド位置精度の低下を抑制することができる。なお、一般的な構成のＨＤＤにおけるスキュー角では、ベースプレートの前端部を記録媒体における外周側に傾ける構成を採用した方が、高いオフトラック防止効果を得ることができる。しかし、磁気ヘッドスライダの配置やアーム組立体に固有の振動特性によっては、前記とは逆に内周側に傾けた方が、高いオフトラック防止効果を得ることができる場合もあり得る。こうした場合に、ベースプレート２７の前端部３０を記録媒体３３における内周側に傾ける構成を採用する実益がある。また、前記ねじり工程では、ベースプレートの前端部を対象としたねじり動作が遂行されるので、例えば多アームタイプのアーム組立体を製造する場合であっても、一のアームに係るねじり作業を行う際に、その他のアームが立体障害となって作業に支障を来すことはない。従って、本発明に係るヘッドサスペンションの製造方法によれば、多アームタイプのアーム組立体を製造する場合であっても、オフトラックの抑制が図られたヘッドサスペンションを、簡素かつ円滑に製造することができる。

多アームタイプのアーム組立体を製造する場合であっても、オフトラックの抑制が図られたヘッドサスペンションを、簡素かつ円滑に製造するといった目的を、ベースプレートの前端部を、前記記録媒体における内周側若しくは外周側のいずれか一方に倒れるようにねじるねじり工程を備えたヘッドサスペンションの製造方法によって実現した。

以下、本発明実施例に係るヘッドサスペンションの製造方法、及びヘッドサスペンションについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。

初めに、本発明実施例に係るヘッドサスペンションの製造方法を用いて製造されるヘッドサスペンションが組み込まれるヘッドサスペンションアーム組立体、及び同組立体が組み込まれるハードディスク装置の概略構成について説明する。
［ヘッドサスペンションアーム組立体、及び同組立体が組み込まれるハードディスク装置の概略構成］
図１は、ヘッドサスペンションアーム組立体が組み込まれるハードディスク装置の要部平面図、図２は、ヘッドサスペンションアーム組立体の分解斜視図である。

図１及び図２に示すように、ヘッドサスペンションアーム組立体１１は、例えば３つのアーム１３における各先端部にヘッドサスペンション１５をそれぞれ取り付けて構成されている。この多アームタイプのアーム組立体１１は、キャリッジの軸部１７に軸周り回動可能に支持されている。アーム１３は、その基端部側に回転軸受け部１９とボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２１を備える一方、その先端部側に結合孔２３を備えている。

ヘッドサスペンション１５には、その先端部に磁気ヘッドスライダ２５が設けられる一方、その基端部にベースプレート２７がレーザ溶接によって固着されている。また、ベースプレート２７には、ボス部２９が設けられている。ヘッドサスペンション１５をアーム１３に取り付けるにあたっては、アーム１３側の結合孔２３にヘッドサスペンション１５側のボス部２９を嵌合させた状態で、このボス部２９の内周に、その内周径よりも僅かに大径の鋼球を押し込み挿通させることによって、ボス部２９を結合孔２３にボール加締め結合している。

磁気ディスク装置に組み込んだ状態のアーム組立体１１では、ＶＣＭ２１に所定の駆動電流を印加することによって駆動力が生じる。このＶＣＭ２１の駆動力によってアーム組立体１１が軸部１７の軸周りに回動動作する。この回動動作によって磁気ヘッドスライダ２５が記録媒体３３上の目標トラックへと移動して、位置決めがなされる。

次に、本発明実施例に係るヘッドサスペンションの構成について説明する。
［ヘッドサスペンションの構成］
図３（１）は、ねじり加工を施す前のヘッドサスペンションの斜視図、図３（２）は、ねじり加工を施した後のヘッドサスペンションの斜視図である。

図３（１）に示すように、ヘッドサスペンション１５は、例えば２．５インチサイズの記録媒体３３用のものであり、ベースプレート２７に、ヒンジ状の荷重曲げ部３５を介してロードビーム３７を取り付けて構成されており、ロードビーム３７の先端部にはフレキシャ３９がレーザスポット溶接によって固着されている。

ベースプレート２７におけるボス部２９の前方側には、軽量化のための肉抜き部４０が開設されている。

ロードビーム３７は、ベースプレート２７の前端部３０に、その基端側がレーザスポット溶接によって取り付けられる一方、自由端側には磁気ヘッドスライダ２５がフレキシャ３９を介して設けられる。ロードビーム３７は、精密な薄板ばねから構成されて、磁気ヘッドスライダ２５に負荷荷重を与える役割を果たす。ロードビーム３７の材料としては、例えばＳＵＳ３０４或いはＳＵＳ３０５などのオーステナイト系ステンレス鋼からなる金属板（板厚が例えば数１０μｍ程度から１００μｍ程度）が好適に用いられる。

フレキシャ３９は、ロードビーム３７の先端部に取り付けられて、磁気ヘッドスライダ２５を弾性支持する役割を果たす。フレキシャ３９は、ステンレス製の薄板を所定形状にエッチング或いは打ち抜きプレス加工することで形成される。

荷重曲げ部３５は、磁気ヘッドスライダ２５において適正な負荷荷重が得られるように、ヘッドサスペンション１５の製造工程のうち、パンチプレス加工工程において、ピッチ方向に均一に曲げ成形されている。荷重曲げ部３５は、ベースプレート２７とロードビーム３７との間を、例えば一対の脚部を介して架け渡すように位置している。なお、荷重曲げ部３５は、必要に応じて薄肉に形成することができる。また、荷重曲げ部３５とロードビーム３７とは、一体成形か別体成形かを問わない。すなわち、剛体部としてのロードビーム３７と一体に、荷重曲げ部３５を切り出し成形する構成を採用してもよいし、或いは、剛体部としてのロードビーム３７に、別部材の荷重曲げ部３５をスポット溶接によってヒンジ状に接合する構成を採用してもよい。

次に、本発明実施例に係るヘッドサスペンションの製造方法について説明する。
［ヘッドサスペンションの製造方法］
図４（１）は、ねじり加工を施す前のヘッドサスペンションの概略斜視図、図４（２）は、図４（１）に示すヘッドサスペンションにおいて、ねじり加工を施す際の治具によるクランプエリアを示す説明図、図５は、本発明の第１実施例に係るヘッドサスペンションの製造方法を示す説明図、図６は、本発明の第２実施例に係るヘッドサスペンションの製造方法を示す説明図である。

図４（１），（２）に示すように、本発明実施例に係るヘッドサスペンションの製造方法では、各構成部材２７，３５，３７，３９を組み立てた後であって、前記パンチプレス加工工程を含む所要の加工工程を経た後の、従来であれば完成品として取り扱われるヘッドサスペンション１５におけるベースプレート２７の前端部３０に対し、記録媒体３３における内周側若しくは外周側のいずれか一方に倒れるようにねじるねじり工程を施すこととしている。このねじり工程は、ヘッドサスペンション１５をキャリッジのアーム１３へ加締め加工によって取り付ける前に遂行される。

具体的には、本発明第１実施例に係るヘッドサスペンションの製造方法では、図５に示すように、前記ねじり工程は、ベースプレート２７のボス部２９周辺（後端部）を一対の固定治具５１，５３を用いて固定する一方、ベースプレート２７の前端部３０に対し、その高さが段違いとされている円柱状の抑え部材５５によって前端部３０における一方の肩部を３０ａを下方から支持するとともに、前記と同様にその高さが段違いとされている円柱状の押し部材５７によって前端部３０における他方の肩部を３０ｂを上方から押し込む処理を施すことで遂行される。

一方、本発明第２実施例に係るヘッドサスペンションの製造方法では、図６に示すように、前記ねじり工程は、ベースプレート２７のボス部２９周辺（後端部）（図４（２）の符合２７ａで示すハッチング領域参照）を一対の固定治具５１，５３を用いて固定する一方、ベースプレート２７の前端部３０（図４（２）の符合３０で示すハッチング領域参照）を、相互に対応する所定の傾斜面を有するパンチ６１とダイ６３の間にセットした後、パンチプレス処理を施すことで遂行される。
［実施例の効果］
次に、本発明実施例に係る効果について説明すると、図３（２）に示すように、ベースプレート２７の前端部３０は、記録媒体３０における内周側若しくは外周側のいずれか一方に倒れるようにねじられているので、これにより、サスペンション１５におけるベースプレート２７の前端部３０よりも前方側は、ベースプレート２７の前端部３０におけるねじり角度（好ましくは０．０５〜１．００度）に従って傾く。すなわち、キャリッジとサスペンション１５との間の屈曲振動方向は、上記ねじれに従って記録媒体３３における記録面の法線方向に対して傾く。このため、スキュー角と屈曲振動方向との関係に従う磁気ヘッドスライダ２５におけるオフトラック変位のピーク値を小さくすることを通じて、ヘッド位置精度の低下を抑制することができる。なお、一般的な構成のＨＤＤにおけるスキュー角では、ベースプレート２７の前端部３０を記録媒体３３における外周側に傾ける構成を採用した方が、高いオフトラック防止効果を得ることができる。ただし、磁気ヘッドスライダ２５の配置や、アーム組立体１１に固有の振動特性によっては、前記とは逆に内周側に傾けた方が、高いオフトラック防止効果を得ることができる場合もあり得る。こうした場合に、ベースプレート２７の前端部３０を記録媒体３３における内周側に傾ける構成を採用する実益がある。また、前記ねじり工程では、ベースプレートの前端部を対象としたねじり動作が遂行されるので、例えば多アームタイプのアーム組立体を製造する場合であっても、一のアームに係るねじり作業を行う際に、その他のアームが立体障害となって作業に支障を来すことはない。従って、本発明実施例に係るヘッドサスペンションの製造方法によれば、多アームタイプのアーム組立体を製造する場合であっても、オフトラックの抑制が図られたヘッドサスペンションを、簡素かつ円滑に製造することができる。

また、本発明実施例に係るヘッドサスペンションの製造方法によれば、ねじり工程は、ヘッドサスペンション１５における各構成部材を組み立てた後であって、キャリッジへの取付前に遂行される。すなわち、フラットな状態での均一な曲げパンチ接触圧による荷重曲げ加工等の所要の加工処理が全て終了した後のヘッドサスペンション１５を対象として、ベースプレート２７の前端部３０にねじり加工が施される結果として、ばね荷重の安定効果を期待することができる。

さらに、単品状態でのヘッドサスペンション１５を対象としてねじり加工が施される結果として、ねじり角度を容易にコントロールできるといった製造上きわめて実用的な効果を期待することができる。

そして、本発明実施例２に係るヘッドサスペンションの製造方法によれば、前記ねじり工程は、ベースプレート２７のボス部２９周辺（後端部）を一対の治具５１，５３を用いて固定する一方、ベースプレート２７の前端部３０を、相互に対応する所定の傾斜面を有するパンチ６１とダイ６３の間にセットした後、パンチプレス処理を施すことで遂行されるので、これにより、ベースプレート２７とロードビーム３７とのレーザスポット溶接箇所を含むベースプレート２７の前端部３０では、レーザスポット溶接に由来する熱ひずみ変形が生じているが、かかる熱ひずみ変形を、パンチプレス処理によって矯正できるといった副次的な効果を期待することができる。

一方、本発明実施例に係るヘッドサスペンションの製造方法を用いて製造されたヘッドサスペンションによれば、オフトラックを効果的に抑制することが可能となる結果として、データアクセス特性に優れたハードディスク装置を得るといった効果を期待することができる。

［その他］
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは技術思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うヘッドサスペンションの製造方法、及びヘッドサスペンションもまた、本発明における技術的範囲の射程に包含されるものである。

すなわち、本発明実施例において、ベースプレート２７の前端部３０を、記録媒体３３における内周側若しくは外周側のいずれか一方に倒れるようにねじる例をあげて説明したが、例えば、ベースプレート２７の前端部３０を、記録媒体３３における内周側に倒れるようにいったんねじった後に、内周側若しくは外周側のいずれか一方に倒れるようにねじり戻すようにした態様も、本発明の技術的範囲の射程に包含されることはいうまでもない。

ヘッドサスペンションアーム組立体が組み込まれるハードディスク装置の要部平面図である。 ヘッドサスペンションアーム組立体の分解斜視図である。 図３（１）は、ねじり加工を施す前のヘッドサスペンションの斜視図、図３（２）は、ねじり加工を施した後のヘッドサスペンションの斜視図である。 図４（１）は、ねじり加工を施す前のヘッドサスペンションの概略斜視図、図４（２）は、図４（１）に示すヘッドサスペンションにおいて、ねじり加工を施す際の応力分布を示す説明図である。 本発明の第１実施例に係るヘッドサスペンションの製造方法を示す説明図である。 本発明の第２実施例に係るヘッドサスペンションの製造方法を示す説明図である。

符号の説明

１１ ヘッドサスペンションアーム組立体（アーム組立体）
１３ アーム
１５ ヘッドサスペンション
１７ キャリッジの軸部
１９ 回転軸受け部
２１ ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
２３ 結合孔
２５ 磁気ヘッドスライダ
２７ ベースプレート
２９ ボス部
３０ 前端部
３０ａ，３０ｂ 肩部
３３ 記録媒体
３５ 荷重曲げ部
３７ ロードビーム
３９ フレキシャ
４０ 肉抜き部
５１，５３ 一対の固定治具
５５ 抑え部材
５７ 押し部材
６１ パンチ
６３ ダイ

Claims (7)

1. 後端部がキャリッジに取り付けられるベースプレートと、前記ベースプレートの前端部に基端側が取り付けられ、自由端側に設けられる磁気ヘッドスライダに負荷荷重を与えるためのロードビームと、前記ロードビームに取り付けられ、前記磁気ヘッドスライダを弾性支持するためのフレキシャと、を備え、
   回転する円盤状の記録媒体上に前記磁気ヘッドスライダを浮上支持するためのヘッドサスペンションの製造方法であって、
   前記後端部を固定する一方、前記前端部に荷重を付加して前記ベースプレートの前端部が前記後端部に対し前記記録媒体における内周側若しくは外周側のいずれか一方に倒れるようにして前記キャリッジに対する前記ロードビームの振動による前記磁気ヘッドスライダのオフトラックを抑制するために前記後端部及び前端部間をねじるねじり工程を備えた、
   ことを特徴とするヘッドサスペンションの製造方法。
2. 請求項１記載のヘッドサスペンションの製造方法であって、
   前記ねじり工程は、
   ヘッドサスペンションにおける前記各構成部材を組み立てた後であって、前記キャリッジへの取付前に遂行される、
   ことを特徴とするヘッドサスペンションの製造方法。
3. 請求項１又は２に記載のヘッドサスペンションの製造方法であって、
   前記ねじり工程は、
   前記ベースプレートの後端部を治具を用いて固定する一方、前記ベースプレートの前端部における一方の肩部を抑え部材によって下方から支持するとともに、他方の肩部を押し部材によって上方から押し込む処理を施すことで遂行される、
   ことを特徴とするヘッドサスペンションの製造方法。
4. 請求項１又は２に記載のヘッドサスペンションの製造方法であって、
   前記ねじり工程は、
   前記ベースプレートの後端部を治具を用いて固定する一方、前記ベースプレートの前端部を、相互に対応する所定の傾斜面を有するパンチとダイの間にセットした後、パンチプレス処理を施すことで遂行される、
   ことを特徴とするヘッドサスペンションの製造方法。
5. 請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のヘッドサスペンションの製造方法であって、
   前記ベースプレートの前端部のねじり角度は、０．０５〜１．００度である、
   ことを特徴とするヘッドサスペンションの製造方法。
6. 請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のヘッドサスペンションの製造方法を用いて製造されることを特徴とするヘッドサスペンション。
7. 後端部がキャリッジに取り付けられるベースプレートと、前記ベースプレートの前端部に基端側が取り付けられ、自由端側に設けられる磁気ヘッドスライダに負荷荷重を与えるためのロードビームと、前記ロードビームに取り付けられ、前記磁気ヘッドスライダを弾性支持するためのフレキシャとを備え、
   回転する円盤状の記録媒体上に前記磁気ヘッドスライダを浮上支持するためのヘッドサスペンションであって、
   前記ベースプレートの前端部が前記後端部に対し前記後端部に対し前記記録媒体における内周側若しくは外周側のいずれか一方に倒れるようにして前記磁気ヘッドスライダのオフトラックを抑制するために前記後端部及び前端部間がねじれており、
   前記記録媒体における記録面の法線に対して当該記録媒体の半径方向において傾いた方向に屈曲振動する、
   ことを特徴とするヘッドサスペンション。