JP5604128B2 - サスペンション及びサスペンションの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ディスク装置のサスペンション及びサスペンションの製造方法に関する。

従来より、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）や光磁気ドライブ等の磁気ディスク装置用は磁気ヘッドを有している。この磁気ヘッドは、高速回転している磁気ディスク上に微小間隔を保ちながら浮上する。該ヘッドによって、磁気ディスク上の情報が読取りあるいは書込みされている。例えば下記の特許文献１、あるいは特許文献２にサスペンションの例が開示されている。

近年、ディスク装置の高記録密度化に伴い、ヘッドのサイズが小さくなり、その浮上量（ディスク表面からの浮上量）も、より小さくなっている。磁気ディスク上の情報を正確に読取ったり書込んだりするためには、ヘッド部の振動を抑えてヘッドを精密に位置決めすることが重要である。

サスペンションを有するディスク装置は、一般に、図１０に示すように、磁気ヘッド１と、磁気ヘッド１を支持するサスペンション２と、サスペンション２を固定するブロック３などを含んでいる。サスペンション２は、一般に精密な薄板ばねからなるロードビーム１０と、ベースプレート１１と、ロードビーム１０よりも薄い板ばねからなるフレキシャ１２などを含んでいる。フレキシャ１２の先端部に形成されたジンバル部に磁気ヘッド１が配置されている。

磁気ヘッド１を含むヘッド部は、ヘッド部を駆動するための装置や、ディスク１３を回転させるためのモータ（図示せず）等から振動を受ける。このため、板ばねからなるサスペンション２が変形し、磁気ヘッド１の位置がずれることがある。このことは読取り誤差や書込み誤差の原因となる。そこで、サスペンション２の振動を減少ないし除去するために、図１１に示すようなダンパ１４が採用されることがある。このダンパ１４は制振材と称されることもある。ダンパ１４は、金属製の拘束体１５と、粘弾性物質からなる粘弾性体１６とを、厚さ方向に積層することによって構成されている。ダンパ１４は、前記サスペンション２のロードビーム１０に貼り付けられている。

ダンパ１４を備えたサスペンション２においては、振動するサスペンション２と拘束体１５との間に挟まれている粘弾性体１６が、サスペンション２の振動に伴って変形する。粘弾性体１６は、分子の摩擦によって内部抵抗を発生し、振動エネルギーを熱エネルギーに変換する。このためサスペンション２が直接受ける振動エネルギーが大幅に減少されることにより、制振効果が得られる。図１２Ａは、ロードビーム１０にダンパ１４を貼り付ける前の振動特性を示している。図１２Ｂは、ロードビーム１０にダンパ１４を貼り付けた後の振動特性を示している。図１２Ｂに示すように、ロードビーム１０にダンパ１４を貼り付けたことによるダンピング効果により、各モードのゲインのピーク値が下がり、制振効果が得られている。

図３Ａと図４Ａに示すように、ロードビーム１０の剛性を高めるために、ロードビーム１０の幅方向の両側縁部１０ａが曲げられている。この明細書では、この曲げられた両側縁部１０ａを「リブ曲げ」と称する。また、磁気ヘッド１のディスク表面からの適正な浮上量を保つために、図４Ａに示すように、ロードビーム１０の側面方向から見て、ロードビーム１０の基部１０ｂが僅かに折曲げられている。この基部１０ｂは前記ブロック３の近くに位置し、ロードビーム１０を厚さ方向に撓ませるためのヒンジ部としても機能する。この明細書では、基部１０ｂの前記折曲げを「荷重曲げ」と称している。この荷重曲げを行う前にダンパ１４をロードビーム１０に貼り付けてしまうと、前記リブ曲げや荷重曲げを行う際に、ダンパ１４が曲げ工具と干渉するおそれがある。このため実際の製造工程では、図９Ａ〜図９Ｄに示すように、ロードビーム１０の曲げ加工を行った後にダンパ１４をロードビーム１０に貼り付けている。

特開平１０−１６２５３２号公報 特開平９−９１９０９号公報

しかしながら、ダンパ１４をロードビーム１０に貼り付ける際には、粘弾性体１６をロードビーム１０に密着させるために、所定の荷重でダンパ１４をロードビーム１０に押し付ける必要がある。すなわち、曲げ加工後のロードビーム１０にダンパ１４を貼り付ける際、その押し付け力により、ロードビーム１０が変形することがある。ロードビーム１０が変形すると、ばね荷重等の静的特性や、共振等の動的特性がばらつくおそれがある。これらはサスペンションの商品性や使用時の特性を損なう原因となる。

また、前記ダンパをロードビームに貼り付ける際、ロードビームに対するダンパの位置ずれが生じると、サスペンションの特性に悪影響を与える可能性がある。従来は、ダンパ取付位置を示す表示の無い平らな薄板ばねからなるロードビームにダンパを貼り付けているため、ダンパの正確な位置決めが困難であった。

前記ロードビームを曲げ加工した後、ダンパを貼り付ける従来の製造工程では、リブ状に曲げられた両側縁部１０ａが、ダンパ１４を貼り付ける作業の邪魔となる。また、各ロードビーム１０に１つずつダンパ１４を貼り付けるため手間がかかり、作業性が悪いという問題もあった。

また従来は、ダンパをロードビームに貼り付ける際に、ダンパに与える押し付け力によって、粘弾性体がダンパの周りに大きくはみ出すことがあった。その場合、はみ出した粘弾性体の一部を取り除く作業に手数がかかるばかりか、きれいに除去することが困難であった。また、ダンパをロードビームに貼り付けた後に、粘弾性体の周囲を樹脂製のコーティング材によって覆うことがある。その場合に、コーティング材の使用量が多いために、ロードビームの軽量化にとって不利であった。

従って本発明の目的は、ダンパの貼り付けによるロードビームの変形が少なく、安定な特性を有するサスペンション及びその製造方法を提供することにある。

本発明のサスペンションは、薄板ばねからなり側面方向から見て厚さ方向に曲げられた曲げ部を有しこの曲げ部を含む領域に凹部が形成されたロードビームと、拘束体と該拘束体の厚さ方向に重ねた粘弾性体とにより構成され前記凹部に収容され前記粘弾性体が前記凹部の底面に貼り付けられかつ前記拘束体と前記粘弾性体とが前記曲げ部と同じ厚さ方向に曲げられたダンパとを具備し、前記凹部の内周の互いに対向する両側面と前記拘束体の両側面との間に、前記拘束体の周りにはみ出した前記粘弾性体の一部を収容する溝を有している。凹部は、パーシャルエッチングによって形成されてもよいし、プレス加工によって形成されてもよい。あるいは、２枚の板を重ね合わせてなるロードビームの一方の板に、前記ダンパよりも大きな貫通孔をあけることにより、凹部が形成されてもよい。前記凹部の深さは、ダンパの厚さ以上であることが望ましい。

前記サスペンションの製造方法においては、前記ロードビームの前記凹部の底面に前記ダンパを貼り付けた後に、前記ロードビームを曲げ加工する。

さらに前記サスペンションの製造方法において、前記ロードビームが複数連なったロードビームブランクを薄板ばね材から製造すること、前記ロードビームブランクの前記各ロードビームに前記ダンパを収容するための凹部を形成すること、前記各ロードビームの前記凹部の底面にそれぞれ前記ダンパを貼り付けること、前記ダンパを貼り付けた後に前記ロードビームの曲げ加工を行い、かつ、前記ロードビームを該ロードビームブランクのスクラップ部から切り離すことを含んでいてもよい。

前記したように本発明では、ダンパの貼り付け位置にダンパよりも大きい凹部がロードビームに形成される。そしてこの凹部内に前記ダンパが収容される。このため、ダンパをロードビームに貼り付けた状態でロードビームの曲げ加工が行われても、ダンパが曲げ工具と干渉することを回避できる。したがって、ロードビームを曲げ加工する前のフラットな状態のもとで、ダンパをロードビームに貼り付けることが可能となる。このためロードビームが変形しにくく、サスペンションの静的特性や動的特性がばらつくことを防止できる。前記凹部は、ダンパを収容できる大きさであればよい。ダンパをロードビームに貼り付ける際の作業性や、粘弾性体のはみ出しを考慮すると、前記凹部がダンパよりも少し大きく形成されていると良い。

前記凹部は例えばパーシャルエッチングによって形成される。パーシャルエッチングによる凹部を、ダンパ貼り付けの際のガイドとして利用できるので、ロードビームに対するダンパの位置決めを容易になすことができる。

また、曲げ加工される前のフラットなロードビームにダンパを貼り付けることができるため、ダンパを貼り付ける作業を自動化することが容易となる。特に、曲げ加工前の複数のロードビームが連なったロードビームブランクの各ロードビームにダンパを貼り付けることができるため、より高速、高精度、小さな変形でのダンパの貼り付け自動化が可能となる。この場合には、ダンパの貼り付け作業性がさらに向上する。

ダンパをロードビームに押し付けて貼り付ける際に、押し付け力によってダンパの粘弾性体の一部が拘束体の周囲にはみ出すことがある。しかし本発明では、ダンパが凹部内に収容されているので、凹部の内側の側面とダンパの側面との間に生じる溝に、粘弾性のはみ出した部分を収容することができる。このため粘弾性体がロードビームの外側にはみ出ることが抑制される。また凹部の内側に前記の溝が存在するため、ダンパの周囲にコーティング材（例えば樹脂）を充填することが容易となり、しかもコーティング材の使用量を少なくすることが可能となる。

このように本発明では、ロードビームに形成された凹部内にダンパが収容される。このため、ダンパをロードビームに貼り付けた状態でロードビームの曲げ加工が行われても、ダンパが曲げ工具と干渉することを回避できる。したがって、ロードビームを曲げ加工する前のフラットな状態のもとで、ダンパをロードビームに貼り付けることが可能となる。しかもロードビーム自体は前記凹部の分だけ軽くなっている。このためダンパを設けたことによる重量増がロードビームの重量減によって相殺され、サスペンションの軽量化に寄与できる。

従来のサスペンションの平面図。 本発明の一つの実施形態に係るサスペンションの平面図。 図１Ｂに示されたサスペンションのロードビームとダンパの一部を模式的に示す断面図。 図１Ａ中の３Ａ−３Ａ線に沿うサスペンションの断面図。 図１Ｂ中の３Ｂ−３Ｂ線に沿うサスペンションの断面図。 図１Ａ中の４Ａ−４Ａ線に沿うサスペンションの断面図。 図１Ｂ中の４Ｂ−４Ｂ線に沿うサスペンションの断面図。 従来のサスペンションにおいてダンパの粘弾性体が拘束体の周りにはみ出した状態を示す断面図。 本発明のサスペンションにおいてダンパの粘弾性体が拘束体の周りにはみ出した状態を示す断面図。 従来のサスペンションのダンパの周囲がコーティング材で覆われた状態を示す断面図。 本発明のサスペンションのダンパの周囲がコーティング材で覆われた状態を示す断面図。 本発明のサスペンションのロードビームの他の例を示す断面図。 凹部が形成された曲げ加工前のロードビームを示す断面図。 図７Ａに示されたロードビームと、貼り付け前のダンパを示す断面図。 図７Ｂに示されたダンパをロードビームに貼り付けた状態を示す断面図。 リブ曲げ後の前記ロードビームとダンパを示す断面図。 凹部を有するロードビームブランクを示す平面図。 図８Ａに示されたロードビームブランクの各ロードビームにダンパを設けた状態を示す平面図。 曲げ加工前の従来のロードビームを示す断面図。 曲げ加工後の従来のロードビームを示す断面図。 従来のロードビームと、貼り付け前のダンパを示す断面図。 従来のロードビームにダンパを貼り付けた状態を示す断面図。 ディスク装置の一部を示す斜視図。 ダンパの一部の断面図。 ダンパを有しないサスペンションの振動特性を示す図。 ダンパを有するサスペンションの振動特性を示す図。

以下に、本発明の１つの実施の形態について、添付の図面に基づいて説明する。
図１Ａは従来のロードビーム１０を有するサスペンション２の平面図である。図１Ｂは、本発明に係るロードビーム１０´を有するサスペンション２´の平面図である。図２は、本発明に係るロードビーム１０´とダンパ１４とを模式的に示す断面図である。このロードビーム１０´の一部に凹部２０が形成されている。図３Ａは、図１Ａに示された３Ａ−３Ａ線に沿う拡大断面図である。図３Ｂは、図１Ｂに示された３Ｂ−３Ｂ線に沿う拡大断面図である。図４Ａは、図１Ａに示された４Ａ−４Ａ線に沿う拡大断面図である。図４Ｂは、図１Ｂに示された４Ｂ−４Ｂ線に沿う拡大断面図である。

図３Ａに示す従来のロードビーム１０は、その幅方向の両側縁部１０ａがリブ状に立ち上がるように曲げられている。従来のロードビーム１０の中央部は平面をなしている。図４Ａに示されたロードビーム１０では、ブロック３（図１０に示す）に近い基部１０ｂが僅かに曲げられている。従来のロードビーム１０では、ダンパ１４が両側縁部１０ａ間の前記平面に貼り付けられていた。このため従来のサスペンション２は、ダンパ１４がロードビーム１０の前記平面からダンパ１４の厚さ分だけ突き出ていた。

これに対し本発明に係るロードビーム１０´は、図３Ｂに示すように、ダンパ１４が配置される部分に、ダンパ１４よりも大きな凹部２０が形成されている。ここで「ダンパよりも大きな凹部」とは、ロードビーム１０´を上方から見た平面視（図１Ｂ）において、凹部２０の面積がダンパ１４の面積よりも大きいという意味である。そしてこの凹部２０にダンパ１４が収容されている。ロードビーム１０´は、薄板ばねからなる。この薄板ばね、例えば厚さが５０〜１００μｍのばね性を有するステンレス鋼の板である。

図４Ｂに示すように、ロードビーム１０´は、その側面方向から見て、ロードビーム１０´の基部１０ｂが厚さ方向に僅かに折曲げられている。この基部１０ｂは前記ブロック３の近くに位置し、ロードビーム１０´を厚さ方向に撓ませるためのヒンジ部としても機能する。凹部２０はこのヒンジ部（基部１０ｂ）を含む領域に形成されている。よって、ダンパ１４の一部がヒンジ部（基部１０ｂ）に配置されている。

図１１に示すようにダンパ１４は、金属製の拘束体１５と、粘弾性体１６とを、厚さ方向に重ねることによって構成されている。拘束体１５は、粘弾性体１６を介して、凹部２０の底面２０ａに貼り付けられている。図２に示すように、拘束体１５の上面すなわちダンパ１４の表面１４ａが凹部２０の内側に収まっている。言い換えると、ダンパ１４の表面１４ａは、ロードーム１０´の表面１０ｄの外側に突き出ていない。

このため本実施形態のロードビーム１０´は、ダンパ１４を貼り付けた状態で曲げ加工を行う際に、曲げ工具がダンパ１４と干渉することを回避できる。よって、ダンパ１４をロードビーム１０´に貼り付けた後にロードビーム１０´の曲げ加工を行うことが可能となる。しかもロードビーム１０´にダンパ１４を貼り付ける際に、凹部２０をダンパ１４の位置決め用のガイドとして利用できる。このため、ロードビーム１０´に対するダンパ１４の位置決めを容易になすことができる。

ダンパ１４を凹部２０の底面２０ａに貼り付ける際には、ダンパ１４をロードビーム１０´に向けて押し付けることになる。この押し付け力によって、粘弾性体１６の一部が拘束体１５の周囲にはみ出ることがある。図５Ａに示す従来のサスペンション２の場合、ダンパ１４に与える押し付け力が大きいと、粘弾性体の一部１６ａが拘束体１５の周りに大きくはみ出してしまう。このため、はみ出した粘弾性体の一部１６ａを除去する作業が必要である。

しかし本発明のロードビーム１０´によれば、図５Ｂに示すように、凹部２０の内側の側面２０ｂと拘束体１５の側面との間に、溝２５が形成されている。このため、拘束体１５の周りにはみ出した粘弾性体の一部１６ａが溝２５に収まる。よって、はみ出した粘弾性体の一部１６ａを除去する作業を省略することができる。

また従来は、図６Ａに示すように、ダンパ１４の側面がロードビーム１０の外側に存在するため、ダンパ１４の側面を覆うために使用されるコーティング材３０の量がかなり多かった。

しかるに本発明のサスペンションでは、図６Ｂに示すように、ダンパ１４が凹部２０の底面２０ａに貼り付けられた後に、凹部２０の内側の側面２０ｂとのダンパ１４と間の溝２５にコーティング材３０が充填される。そしてこのコーティング材３０によって、ダンパ１４の側面が覆われる。このためコーティング材３０の使用量を、従来よりも少なくすることができる。

図８Ａは、複数のロードビーム１０´とスクラップ部４０とを有するロードビームブランク４１を示している。ロードビームブランク４１は、例えばエッチングによって形成されている。前記凹部２０は、ロードビームブランク４１をエッチングする際に、同時にパーシャルエッチングによって形成されるとよい。なお、凹部２０はプレス加工によって形成されてもよい。あるいは図６Ｃに示すように、２枚の薄い板５０，５１を重ね合わせることによってロードビーム１０´を構成し、一方の板５０に、ダンパ１４よりも大きな貫通孔５２をあけることによって、凹部２０を形成してもよい。

前記ダンパ１４を凹部２０の底面２０ａに貼り付けた状態で、ロードビーム１０´の曲げ加工が行われる。ここで曲げ工具とダンパ１４との干渉を避けるために、凹部２０の深さＤ１（図２に示す）をダンパ１４の厚さＴ１よりも大きくすることが好ましい。この実施形態では、ロードビーム１０´の表裏両面のうち、フレキシャ１２とは反対側の面に前記凹部２０が形成されている。しかしこの凹部２０をフレキシャ１２と同じ側の面に形成してもよい。

以下に前記ロードビーム１０´を備えたサスペンションを製造する工程について説明する。図７Ａに示すように、曲げ加工前のロードビーム１０´に凹部２０が形成される。その後、図７Ｂに示すようにダンパ１４を凹部２０の底面２０ａと対向させる。そして図７Ｃに示すようにダンパ１４を凹部２０の底面２０ａに貼り付ける。その後、図示しない金型等の曲げ工具によって、ロードビーム１０´の前記リブ曲げと、前記荷重曲げが行われる。

この実施形態によれば、曲げ加工前のフラットな状態のロードビーム１０´（図７Ａ〜図７Ｃに示す）にダンパ１４が貼り付けられる。このため、リブ状の両側縁部１０ａがダンパ１４を貼り付けるための装置と干渉することを回避できる。よって、従来のサスペンション２（図１Ａに示す）と比べて、ロードビーム１０´に対するダンパ１４の貼り付け作業を自動化することが容易となる。

図８Ａに示すように、複数のロードビーム１０´が連なったロードビームブランク４１をエッチングによって形成してもよい。この場合、図８Ｂに示すように、ロードビームブランク４１の各ロードビーム１０´の凹部２０に、それぞれダンパ１４を貼り付けるとよい。こうすることにより、さらに高速、高精度、低変形でのダンパ貼り付け作業の自動化が可能となり、作業をさらに向上させることができる。

なお本発明は、前記の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で様々な形態で実施することが可能である。また本発明はハードディスク装置以外のディスク装置のサスペンションに適用することもできる。

１…磁気ヘッド
２´…サスペンション
１０´…ロードビーム
１４…ダンパ
１５…拘束体
１６…粘弾性体
２０…凹部
２０ａ…底面
３０…コーティング材
４１…ロードビームブランク

Claims (7)

1. 磁気ヘッドを支持するディスク装置用のサスペンションであって、
   薄板ばねからなり、側面方向から見て厚さ方向に曲げられた曲げ部を有し、この曲げ部を含む領域に凹部が形成されたロードビームと、
   拘束体と該拘束体の厚さ方向に重ねた粘弾性体とにより構成され、前記凹部に収容され、前記粘弾性体が前記凹部の底面に貼り付けられかつ前記拘束体と前記粘弾性体とが前記曲げ部と同じ厚さ方向に曲げられたダンパとを具備し、
   前記凹部の内周の互いに対向する両側面と前記拘束体の両側面との間に、前記拘束体の周りにはみ出した前記粘弾性体の一部を収容する溝を有したことを特徴とするサスペンション。
2. 前記凹部がパーシャルエッチングによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション。
3. 前記凹部がプレス加工によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション。
4. 前記ロードビームが２枚の板を重ね合わせることによって構成され、一方の板に前記ダンパよりも大きな貫通孔をあけることにより、前記凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション。
5. 前記凹部の深さが、該凹部の底面に貼り付けられた前記ダンパの厚さ以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のサスペンション。
6. ディスク装置用のサスペンションの製造方法であって、
   前記サスペンションは、薄板ばねからなり側面方向から見て厚さ方向に曲げられた曲げ部を有しこの曲げ部を含む領域に凹部が形成されたロードビームと、拘束体と該拘束体の厚さ方向に重ねた粘弾性体とにより構成され前記凹部に収容されたダンパとを有し、
   該製造方法は、
   前記ロードビームに前記凹部を形成すること、
   前記凹部の底面に前記ダンパの前記粘弾性体を貼り付け、前記凹部の内周の互いに対向する両側面と前記拘束体の両側面との間に、前記拘束体の周りにはみ出した前記粘弾性体の一部を収容する溝を形成すること、
   前記ダンパを貼り付けた後に前記ロードビームの前記曲げ部を曲げ加工するとともに前記拘束体と前記粘弾性体とを前記曲げ部と同じ厚さ方向に曲げること、
   を含むことを特徴とするサスペンションの製造方法。
7. ディスク装置用のサスペンションの製造方法であって、
   前記サスペンションは、薄板ばねからなり側面方向から見て厚さ方向に曲げられた曲げ部を有しこの曲げ部を含む領域に凹部が形成されたロードビームと、拘束体と該拘束体の厚さ方向に重ねた粘弾性体とにより構成され前記凹部に収容されたダンパとを有し、
   該製造方法は、
   前記ロードビームが複数連なったロードビームブランクを薄板ばね材から製造すること、
   前記ロードビームブランクの前記各ロードビームに前記ダンパを収容するための前記凹部を形成すること、
   前記各ロードビームの前記凹部の底面にそれぞれ前記ダンパの前記粘弾性体を貼り付け、前記凹部の内周の互いに対向する両側面と前記拘束体の両側面との間に、前記拘束体の周りにはみ出した前記粘弾性体の一部を収容する溝を形成すること、
   前記ダンパを貼り付けた後に前記ロードビームの前記曲げ部を曲げ加工するとともに前記拘束体と前記粘弾性体とを前記曲げ部と同じ厚さ方向に曲げること、
   前記ロードビームを該ロードビームブランクのスクラップ部から切り離すこと、
   を含むことを特徴とするサスペンションの製造方法。

Images