JP2005085319A

JP2005085319A - サスペンション・アセンブリ及び磁気ディスク装置

Info

Publication number: JP2005085319A
Application number: JP2003313425A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Inoue; 宏雄井上; Taichi Nakamura; 太一中村; Koji Nakao; 興次中尾; Akihiro Sera; 彰浩世良
Original assignee: Hitachi Global Storage Technologies Netherlands BV
Current assignee: HGST Netherlands BV
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2005-03-31
Also published as: KR20050024255A; TW200511249A; EP1517302A1; SG109579A1; CN1591582A; US20050052784A1

Abstract

【課題】低騒音、低消費電力の小型ハード・ディスク・ドライブにおいては、低荷重のサスペンション・アセンブリが要求される。
【解決手段】サスペンション・アセンブリ１０４は、キャリッジ回転軸１０５に装着されるヘッド・アーム１０と、磁気ヘッド３に荷重を与え、梁として機能するロード・ビーム２０と、フレクシャー・アセンブリ３０とで構成される。フレクシャー・アセンブリ３０は、金属の薄板からなるフレクシャー３１と、フレクシャー３１に積層される絶縁層３２と、絶縁層３２に積層される配線パターン３３と、配線パターン３３に積層される保護層３４とで構成される。フレクシャー３１は、磁気ヘッド３に与える荷重を発生するバネ部３１０と、磁気ヘッド３が取付けられるジンバル部３１１と、ヘッド・アーム１０への取付け部３１２とで構成される。フレクシャー３１のバネ部３１０により発生する荷重は、わずか０．５ｇ〜１ｇ程度である。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気ディスク装置用のサスペンション・アセンブリに係り、特に小型ディスク装置に適した部品点数が少なく、低荷重のサスペンション・アセンブリに関する。

従来より、パーソナル・コンピュータ(ＰＣ)やディジタル・カメラ等の各種機器において、取扱うデータを格納するために、可搬性を備えた記憶媒体が多種多様に提供されている。近年では、これらの記憶媒体の小型化、大容量化が図られており、例えば、小型メモリ・カードの規格の一つであるコンパクト・フラッシュ(Compact Flash:サンディスク社の商標)に準拠した、可搬性のあるハード・ディスク・ドライブ(ＨＤＤ)の新しいアセンブリ構造が提案されている。

例えば、コンパクト・フラッシュType２規格の小型ＨＤＤでは、サイズ１インチの磁気ディスクに１ＧＢの容量を持たせた、重さがわずか１６グラム程度の超小型かつ大容量のＨＤＤも製品化されている。

この可搬性のある小型ＨＤＤにおいても、データを格納する磁気ディスクだけではなく、磁気ディスクを回転駆動させるスピンドル・モータ、磁気ディスクに対しデータを読み書きする磁気ヘッド、磁気ヘッドを支持するサスペンション・アセンブリ、サスペンション・アセンブリが取付けられ磁気ヘッドを磁気ディスクの径方向に駆動するアクチュエータ等を備えている。

小型化が進むＨＤＤにおいて、磁気ヘッドを支持するサスペンションにも、機械部品としてより高精度を要求されるようになってきており、特許文献１には風乱の影響を減少するために、ロード・ビームを板バネ部分と梁の部分とに分け、前者をバネ部材、後者をロード・ビームと呼ぶ構成のサスペンション・アセンブリが提案されている。また、特許文献２にはロード・ビームをベース部分と剛体部分に分割し、バネ部分で接続する構成のサスペンション・アセンブリが開示されている。

特開２００１−１５５４５８号公報(第３頁、図２)

米国特許第６３８１０９９号明細書(第３−４欄、図１)

携帯機器に装着されて使用される可搬性を備えた小型ＨＤＤにおいては、低騒音、低消費電力であることが重要である。そのためには小型のスピンドル・モータを使用し、スピンドル・モータの回転数を下げる必要があり、磁気ヘッドに大きな負荷荷重を与えることができなくなる。特許文献１および特許文献２記載のサスペンション・アセンブリでは、磁気ヘッドを介して磁気ディスクに加わる負荷荷重が大きすぎて、小型スピンドル・モータが回転できなくなったり、軸受けのステ−タとロータが片当たりして軸受けが損傷するなどの問題が発生する。

したがって、低騒音、低消費電力の小型ＨＤＤにおいては、低荷重のサスペンション・アセンブリが要求される。また、部品点数が少なく簡素な構成であることが望ましい。

本発明の目的は、小型ハード・ディスク・ドライブに適した、低荷重のサスペンション・アセンブリを提供することである。

本発明の他の目的は、低騒音、低消費電力の小型磁気ディスク装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のサスペンション・アセンブリにおいては、金属の薄板で構成され、バネ部と先端にジンバル部を有するフレクシャー・アセンブリと、該フレクシャー・アセンブリの前記ジンバル部を有する側と反対側に取付けられるヘッド・アームと、前記フレクシャー・アセンブリの前記ジンバル部を有する側に取付けられるロード・ビームとを有し、前記フレクシャー・アセンブリのバネ部の荷重は０．５ｇ〜１ｇである。
前記バネ部は前記フレクシャー・アセンブリの中央部もしくは中央部近傍に位置する。
または、前記バネ部は前記フレクシャー・アセンブリに取付けられる前記ヘッド・アームとロード・ビームの間に位置する。
前記ロード・ビームは、長手方向両端部にフランジ部を有し、先端部近傍にディンプルを有し、先端部にリフト・タブを有する。
前記ヘッド・アームは前記フレクシャー・アセンブリが取付けられるプレート部と、キャリッジ回転軸に装着される取付け部とを有する。

上記目的を達成するために、本発明のサスペンション・アセンブリにおいては、
金属の薄板で構成され、０．５ｇ〜１ｇの荷重を発生するバネ部と先端にジンバル部を有するフレクシャーと、該フレクシャーに積層された絶縁層と、該絶縁層に積層された配線パターンと、該配線パターンに積層された保護層とを有するフレクシャー・アセンブリと、
該フレクシャー・アセンブリの前記ジンバル部を有する側と反対側に取付けられるヘッド・アームと、
前記フレクシャー・アセンブリの前記ジンバル部を有する側に取付けられるロード・ビームと、を有する。
前記バネ部は前記フレクシャーの中央部もしくは中央部近傍に位置する。
または、前記バネ部は前記フレクシャー・アセンブリに取付けられる前記ヘッド・アームとロード・ビームの間に位置する。
前記ロード・ビームは、長手方向両端部にフランジ部を有し、先端部近傍にディンプルを有し、先端部にリフト・タブを有する。
前記ヘッド・アームは前記フレクシャー・アセンブリが取付けられるプレート部と、キャリッジ回転軸に装着される取付け部とを有する。

上記目的を達成するために、本発明の磁気ディスク装置においては、
金属の薄板で構成され、０．５ｇ〜１ｇの荷重を発生するバネ部と先端にジンバル部を有するフレクシャー・アセンブリと、該フレクシャー・アセンブリの前記ジンバル部を有する側と反対側に取付けられるヘッド・アームと、前記フレクシャー・アセンブリの前記ジンバル部を有する側に取付けられるロード・ビームとを有するサスペンション・アセンブリと、
前記ジンバル部に取付けられる磁気ヘッドと、
該磁気ヘッドが情報の記録再生を行う磁気ディスクと、を有する。

上記目的を達成するために、本発明の磁気ディスク装置においては、
金属の薄板で構成され、０．５ｇ〜１ｇの荷重を発生するバネ部と先端にジンバル部を有するフレクシャーと、該フレクシャーに積層された絶縁層と、該絶縁層に積層された配線パターンと、該配線パターンに積層された保護層とを有するフレクシャー・アセンブリと、該フレクシャー・アセンブリの前記ジンバル部を有する側と反対側に取付けられるヘッド・アームと、前記フレクシャー・アセンブリの前記ジンバル部を有する側に取付けられるロード・ビームとを有するサスペンション・アセンブリと、
前記ジンバル部に取付けられる磁気ヘッドと、
該磁気ヘッドが情報の記録再生を行う磁気ディスクと、を有する。

本発明によれば、小型ハード・ディスク・ドライブに適した、低荷重のサスペンション・アセンブリを提供することができる。

また、本発明によれば、低騒音、低消費電力の小型磁気ディスク装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施の形態について詳細に説明する。図２に、本発明の実施例によるサスペンション・アセンブリ１０４を搭載したコンパクト・フラッシュType-２規格に準拠した小型ディスク装置１００の構成を示す。装置の外形寸法は、42.8mm×36.4mm×5mmであり、記録媒体としての磁気ディスク２の直径は１インチである。プレス加工で箱形に形成されたベース・プレート１０１の底部には、スピンドル・モータ（図示せず）が固定されており、スピンドル・モータの軸受けには、流体軸受け（ＦＤＢ：Fluid Dynamic Bearing）が用いられる。スピンドル１０２に磁気ディスク２が装着され、トップ・クランプ１０３により固定される。

ベース・プレート１０１の底部に軸支されたキャリッジ回転軸１０５にはサスペンション・アセンブリ１０４が取付けられ、ベース・プレート１０１の底部に固定されたボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１０６により回転駆動される。サスペンション・アセンブリ１０４が回転駆動されることで、サスペンション・アセンブリの先端部に保持された磁気ヘッド３が、磁気ディスク２の半径方向に移動され、所望の記録トラックに位置決めされ、情報の記録・再生が行われる。

磁気ヘッド３からの信号線は、ＦＰＣ（Flexible printed circuit）基板１０７を経由して、ＦＣ（Flex cable）プレート１０８に保持されたコネクタ（図示せず）に接続され、回路基板（図示せず）を介してインタフェース・コネクタ４に接続される。インタフェース・コネクタ４は磁気ヘッド３からの信号を装置外部へ伝送する。

ベース・プレート１０１の周囲は、弾性部材からなるフレーム・バンパ１１１に覆われている。フレーム・バンパ１１１は、衝撃緩衝材としての機能を有し、コンパクト・フラッシュType-２として必要なサイド・スロット１０９を有する１つの成型部品である。ベース・プレート１０１の周囲(外形の２次元方向である側面)をフレーム・バンパ１１１とインタフェース・コネクタ４で覆うことで、側面方向の衝撃に対して、小型ディスク装置１００を保護することが可能となる。

図１はサスペンション・アセンブリ１０４の各構成要素と、これらを組み立てた状態を示す上面図である。符号１０４が組み立てた状態のサスペンション・アセンブリであり、ディスク面側から見た構成である。各構成部品の位置関係が明確になるように重なり部分も実線で記している。サスペンション・アセンブリ１０４は、キャリッジ回転軸１０５に装着されるマウント・プレート（ヘッド・アーム）１０と、磁気ヘッド３に荷重を与え、梁として機能するロード・ビーム２０と、磁気ヘッド３に与える荷重を発生し、磁気ヘッド３を保持するフレクシャー・アセンブリ３０の３部品で構成される。

ヘッド・アーム１０は、キャリッジ回転軸１０５に装着される取付け穴を有する取付け部１１と、フレクシャー・アセンブリ３０が取付けられるプレート部１２とを有する。ロード・ビーム２０は、剛性を高めるために両端が図面の裏側に折り曲げられたフランジ部２２が形成された剛体部２１と、剛体部２１に形成された磁気ヘッド３の運動の支点となるディンプル２３と、磁気ヘッド３をロード／アンロードさせるのに必要なリフト・タブ２４と、フレクシャー・アセンブリ３０への取付け部２５とを有する。

フレクシャー・アセンブリ３０は、金属の薄板からなるフレクシャー３１と、フレクシャー３１に積層される絶縁層３２と、絶縁層３２に積層される配線パターン３３と、配線パターン３３に積層される保護層３４とで構成される。

フレクシャー３１は、磁気ヘッド３に与える荷重を発生するバネ部３１０と、磁気ヘッド３が取付けられるジンバル部３１１と、ヘッド・アーム１０への取付け部３１２とで構成される。絶縁層３２は、例えばポリイミドなどの樹脂層で構成される。配線パターン３３は、磁気ヘッド３の書込ヘッド用の配線２本と、読出ヘッド用の配線２本と、磁気ヘッド３側の接続端子部３３１と、ＦＰＣ基板１０７側の接続端子部３３２とで構成される。保護層３４は、例えばポリイミドなどの樹脂層で構成される。

図１の上部に示されるように、ヘッド・アーム１０とロード・ビーム２０を配置し、これらの上にフレクシャー・アセンブリ３０を重ね、フレクシャー３１のポイント５をレーザで溶接することにより、サスペンション・アセンブリ１０４が形成される。サスペンション・アセンブリ１０４を組み立てた後、フレクシャー３１のバネ部３１０を図面の上側（磁気ディスクの方向）に湾曲させることにより、磁気ヘッド３が回転する磁気ディスク２にローディングしたとき、サスペンション・アセンブリ１０４は磁気ヘッド３へ与える荷重を発生する。

本実施例ではフレクシャー３１のバネ部３１０が湾曲されて磁気ヘッドへの荷重を発生するが、フレクシャー３１は元々ジンバル部３１１を形成する薄板であり、剛性は高くはないので、荷重はわずか０．５ｇ〜１ｇ程度である。因みに、従来のバネ部材による場合は３ｇ以上にもなる。

したがって、磁気ディスクを介してスピンドル・モータが受ける磁気ヘッドからの荷重は１ｇ以下の低荷重であるので、低速回転の小型スピンドル・モータでも回転不能に陥るようなことはない。また、ＦＤＢを使用した場合でも、磁気ディスクに過大な荷重が加わらないので、磁気ディスクが傾くことによるステ−タとロータの片当たりによる軸受けの損傷は生じない。

また、本実施例では磁気ヘッドに与える荷重をフレクシャーのバネ部で発生させるので、別部品としてのバネ部材が不要となり、部品点数を少なくすることができる。したがって、小型磁気ディスクに適したサスペンション・アセンブリを提供することができる。

本発明の一実施例によるサスペンション・アセンブリの構成要素と組み立てた状態を示す上面図である。本発明の一実施例によるサスペンション・アセンブリを搭載した小型ハード・ディスク・ドライブの構成を示す斜視図である。

符号の説明

１００…磁気ディスク装置、１０２…スピンドル、１０４…サスペンション・アセンブリ、１０５…キャリッジ回転軸、２…磁気ディスク、３…磁気ヘッド、１０…マウント・プレート（ヘッド・アーム）、１１…取付け部、１２…プレート部、２０…ロード・ビーム、２１…剛体部、２２…フランジ部、２３…ディンプル、２４…リフト・タブ、２５…取付け部、３０…フレクシャー・アセンブリ、３１…フレクシャー、３１０…バネ部、３１１…ジンバル部、３１２…取付け部、３２…絶縁層、３３…配線パターン、３３１磁気ヘッド側端子部、３３２…ＦＰＣ基板側端子部、３４…保護層。

Claims

金属の薄板で構成され、バネ部と先端にジンバル部を有するフレクシャー・アセンブリと、該フレクシャー・アセンブリの前記ジンバル部を有する側と反対側に取付けられるヘッド・アームと、前記フレクシャー・アセンブリの前記ジンバル部を有する側に取付けられるロード・ビームとを有し、前記フレクシャー・アセンブリのバネ部の荷重は０．５ｇ〜１ｇであることを特徴とするサスペンション・アセンブリ。
前記バネ部は前記フレクシャー・アセンブリの中央部もしくは中央部近傍に位置することを特徴とする請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
前記バネ部は前記フレクシャー・アセンブリに取付けられる前記ヘッド・アームとロード・ビームの間に位置することを特徴とする請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
前記ロード・ビームは、長手方向両端部にフランジ部を有し、先端部近傍にディンプルを有し、先端部にリフト・タブを有することを特徴とする請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
前記ヘッド・アームは前記フレクシャー・アセンブリに取付けられるプレート部と、キャリッジ回転軸に装着される取付け部とを有することを特徴とする請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
金属の薄板で構成され、０．５ｇ〜１ｇの荷重を発生するバネ部と先端にジンバル部を有するフレクシャーと、該フレクシャーに積層された絶縁層と、該絶縁層に積層された配線パターンと、該配線パターンに積層された保護層とを有するフレクシャー・アセンブリと、
該フレクシャー・アセンブリの前記ジンバル部を有する側と反対側に取付けられるヘッド・アームと、
前記フレクシャー・アセンブリの前記ジンバル部を有する側に取付けられるロード・ビームと、
を有することを特徴とするサスペンション・アセンブリ。
前記バネ部は前記フレクシャーの中央部もしくは中央部近傍に位置することを特徴とする請求項６記載のサスペンション・アセンブリ。
前記バネ部は前記フレクシャー・アセンブリに取付けられる前記ヘッド・アームとロード・ビームの間に位置することを特徴とする請求項６記載のサスペンション・アセンブリ。
前記ロード・ビームは、長手方向両端部にフランジ部を有し、先端部近傍にディンプルを有し、先端部にリフト・タブを有することを特徴とする請求項６記載のサスペンション・アセンブリ。
前記ヘッド・アームは前記フレクシャー・アセンブリが取付けられるプレート部と、キャリッジ回転軸に装着される取付け部とを有することを特徴とする請求項６記載のサスペンション・アセンブリ。
金属の薄板で構成され、０．５ｇ〜１ｇの荷重を発生するバネ部と先端にジンバル部を有するフレクシャー・アセンブリと、該フレクシャー・アセンブリの前記ジンバル部を有する側と反対側に取付けられるヘッド・アームと、前記フレクシャー・アセンブリの前記ジンバル部を有する側に取付けられるロード・ビームとを有するサスペンション・アセンブリと、
前記ジンバル部に取付けられる磁気ヘッドと、
該磁気ヘッドが情報の記録再生を行う磁気ディスクと、
を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
前記バネ部は前記フレクシャー・アセンブリの中央部もしくは中央部近傍に位置することを特徴とする請求項１１記載の磁気ディスク装置。
前記バネ部は前記フレクシャー・アセンブリに取付けられる前記ヘッド・アームとロード・ビームの間に位置することを特徴とする請求項１１記載の磁気ディスク装置。
前記ロード・ビームは、長手方向両端部にフランジ部を有し、先端部近傍にディンプルを有し、先端部にリフト・タブを有することを特徴とする請求項１１記載の磁気ディスク装置。
前記ヘッド・アームは前記フレクシャー・アセンブリが取付けられるプレート部と、キャリッジ回転軸に装着される取付け部とを有することを特徴とする請求項１１記載の磁気ディスク装置。
金属の薄板で構成され、０．５ｇ〜１ｇの荷重を発生するバネ部と先端にジンバル部を有するフレクシャーと、該フレクシャーに積層された絶縁層と、該絶縁層に積層された配線パターンと、該配線パターンに積層された保護層とを有するフレクシャー・アセンブリと、該フレクシャー・アセンブリの前記ジンバル部を有する側と反対側に取付けられるヘッド・アームと、前記フレクシャー・アセンブリの前記ジンバル部を有する側に取付けられるロード・ビームとを有するサスペンション・アセンブリと、
前記ジンバル部に取付けられる磁気ヘッドと、
該磁気ヘッドが情報の記録再生を行う磁気ディスクと、
を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
前記バネ部は前記フレクシャーの中央部もしくは中央部近傍に位置することを特徴とする請求項１６記載の磁気ディスク装置。
前記バネ部は前記フレクシャー・アセンブリに取付けられる前記ヘッド・アームとロード・ビームの間に位置することを特徴とする請求項１６記載の磁気ディスク装置。
前記ロード・ビームは、長手方向両端部にフランジ部を有し、先端部近傍にディンプルを有し、先端部にリフト・タブを有することを特徴とする請求項１６記載の磁気ディスク装置。
前記ヘッド・アームは前記フレクシャー・アセンブリが取付けられるプレート部と、キャリッジ回転軸に装着される取付け部とを有することを特徴とする請求項１６記載の磁気ディスク装置。