JP2012014794A - ヘッドジンバルアッセンブリおよびこれを備えたディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】風外乱によるフレクシャの揺れを抑制し、ヘッドの位置決め精度の向上を図ることが可能なヘッドジンバルアッセンブリおよびディスク装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、ディスク装置のヘッドジンバルアッセンブリ３０は、ロードビーム３４ａと、ロードビームの基端部に固定されたベースプレート４２と、ロードビームにジンバルを介して支持されたヘッドと、ベースプレートに設けられ、ロードビームを揺動させる圧電素子５０と、ヘッドおよび圧電素子に電気的に接続された配線を有し、ロードビームに取付けられているとともにロードビームの外側に延出するフレクシャ４０と、前記ベースプレートおよびロードビームの少なくとも一方から延出してフレクシャの延出部と対向し、接着剤によりフレクシャに固定されたフレクシャ支持部４４と、を備えている。
【選択図】図２

Description

この発明の実施形態は、ディスク装置に用いるヘッドジンバルアッセンブリ、およびこれを備えたディスク装置に関する。

近年、コンピュータの外部記録装置や画像記録装置として磁気ディスク装置、光ディスク装置などのディスク装置が広く用いられている。
ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、一般に、ケース内に配設された磁気ディスク、磁気ディスクを支持および回転駆動するスピンドルモータ、磁気ヘッドを支持したヘッドジンバルアッセンブリ（ＨＧＡ）を備えている。ヘッドジンバルアッセンブリは、アームの先端部に取り付けられたサスペンションと、サスペンションに支持された磁気ヘッドと、ロードビーム上に設置されているとともに、ロードビームから外側に引き出されたフレクシャ（配線トレース）と、を有し、フレクシャの配線は、磁気ヘッドに電気的に接続されている。また、サスペンションは、ロードビームと、ロードビームの基端側に固定されたベースプレートと、を有し、このベースプレートがアームの先端部に固定されている。

近年、ベースプレートに圧電材料を配置したＨＧＡが提供されている。この圧電材料は、電圧が与えられると、ベースプレートに接合されたロードビームを揺動させる方向に動作し、ロードビームに取り付けられた磁気ヘッドを移動させることができる。圧電材料に与える電圧を制御することで、磁気ヘッドの動作を制御することが可能となる。

特開２００２−２７９６１３号公報 特開２００２−７４８７１号公報

上記のようなＨＧＡにおいて、フレクシャは薄い積層板で構成され、ロードビームからアームの側方に引き出されている。そして、フレクシャは、その薄さのため、磁気ディスクの回転によって生じる風の影響を大きく受ける。すなわち、フレクシャが風外乱によって揺らされ、サスペンション全体が振動して磁気ヘッドの位置決め精度が悪化する虞がある。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、風外乱によるフレクシャの揺れを抑制し、ヘッドの位置決め精度の向上を図ることが可能なヘッドジンバルアッセンブリおよびディスク装置を提供することにある。

実施形態によれば、ヘッドジンバルアッセンブリは、ロードビームと、前記ロードビームの基端部に固定されたベースプレートと、前記ロードビームにジンバルを介して支持されたヘッドと、前記ベースプレートに設けられ、前記ロードビームを揺動させる圧電素子と、前記ヘッドおよび圧電素子に電気的に接続された配線を有し、前記ロードビームに取付けられているとともにロードビームの外側に延出するフレクシャと、前記ベースプレートおよびロードビームの少なくとも一方から延出して前記フレクシャの延出部と対向し、接着剤により前記フレクシャに固定されたフレクシャ支持部と、を備えている。

図１は、第１の実施形態に係るハードディスクドライブ（ＨＤＤ）をトップカバーを取り外して示す斜視図。 図２は、前記ＨＤＤのヘッドジンバルアッセンブリを示す斜視図。 図３は、前記ヘッドジンバルアッセンブリを示す平面図。 図４は、第２の実施形態に係るＨＤＤのヘッドジンバルアッセンブリを示す斜視図。 図５は、第３の実施形態に係るＨＤＤのヘッドジンバルアッセンブリを示す斜視図。 図６は、第３の実施形態に係るＨＤＤのヘッドジンバルアッセンブリの磁気ヘッド側を示す平面図。

以下図面を参照しながら、磁気ディスク装置として、第１の実施形態に係るハードデイスクドライブ（ＨＤＤ）について詳細に説明する。図１は、トップカバーを外してＨＤＤの内部構造を示している。図１に示すように、ＨＤＤは筐体１０を備えている。筐体１０は、上面の開口した矩形箱状のベース１２と、複数のねじによりベースにねじ止めされてベースの上端開口を閉塞する図示しないトップカバーと、を有している。ベース１２は、矩形状の底壁１２ａと、底壁の周縁に沿って立設された側壁１２ｂとを有している。

筐体１０内には、記録媒体としての２枚の磁気ディスク１６、および磁気ディスクを支持および回転させる駆動部としてのスピンドルモータ１８が設けられている。スピンドルモータ１８は、底壁１２ａ上に配設されている。各磁気ディスク１６は、例えば、直径６５ｍｍ（２．５インチ）に形成され、上面および下面に磁気記録層を有している。磁気ディスク１６は、スピンドルモータ１８の図示しないハブに互いに同軸的に嵌合されているとともにクランプばね２７によりクランプされ、ハブに固定されている。これにより、磁気ディスク１６は、ベース１２の底壁１２ａと平行に位置した状態に支持されている。そして、磁気ディスク１６は、スピンドルモータ１８により所定の速度、例えば、１０，０００ｒｐｍあるいは７２００ｒｐｍの速度で回転される。

筐体１０内には、磁気ディスク１６に対して情報の記録、再生を行なう複数の磁気ヘッド１７、これらの磁気ヘッドを磁気ディスク１６に対して移動自在に支持したヘッドスタックアッセンブリ（以下、ＨＳＡと称する）２２が設けられている。また、筐体１０内には、ＨＳＡ２２を回動および位置決めするボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと称する）２４、磁気ヘッド１７が磁気ディスク１６の最外周に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間したアンロード位置に保持するランプロード機構２５、ＨＤＤに衝撃等が作用した際、ＨＳＡを退避位置に保持するラッチ機構２６、およびプリアンプ等を有する基板ユニット２１が設けられている。

ベース１２の底壁１２ａ外面には、図示しないプリント回路基板がねじ止めされている。プリント回路基板は、基板ユニット２１を介してスピンドルモータ１８、ＶＣＭ２４、および磁気ヘッド１７の動作を制御する。ベース１２の側壁には、可動部の稼動によって筐体内に発生した塵埃を捕獲する循環フィルタ２３が設けられ、磁気ディスク１６の外側に位置している。また、ベース１２の側壁には、筐体１０内に流入する空気から塵埃を捕獲する呼吸フィルタ１５が設けられている。

図２は、ＨＳＡ２２を示す斜視図である。図１および図２に示すように、ＨＳＡ２２は、回転自在な軸受ユニット２８と、この軸受ユニット２８に積層状態で取付けられた４本のヘッドジンバルアッセンブリ（以下、ＨＧＡと称する）３０と、ＨＧＡ間にそれぞれ積層配置された図示しないスペーサリングとを備えている。

軸受ユニット２８は、磁気ディスク１６の外周縁近傍でベース１２の底壁１２ａに立設される枢軸と、枢軸に軸受を介して回転自在に支持された円筒形状のスリーブと、を有している。

図２は、ＨＧＡ３０を示す斜視図、図３は、ＨＧＡ３０の磁気ヘッド側を示す平面図である。図１、図２、図３に示すように、各ＨＧＡ３０は、軸受ユニット２８から延出したアーム３２、アームから延出したサスペンション３４、およびサスペンションの延出端に支持された磁気ヘッド１７を有している。

アーム３２は、例えば、ステンレス、アルミニウム等により細長い平板状に形成されている。アーム３２は延出端側の先端部を有し、この先端部には、図示しないかしめ孔を有するかしめ座面が形成されている。サスペンション３４は、細長い板ばね状のロードビーム３４ａ、このロードビームの延出端側に取付けられたジンバル３６、および、ロードビーム３４ａの基端部に重ねて固定されたほぼ矩形状のベースプレート４２を有している。磁気ヘッド１７は、ジンバル３６上に固定され、このジンバル３６を介してロードビーム３４ａに支持されている。

ベースプレート４２は、その中央部に円環状の突起部４３を一体に有し、この突起部４３は、ベースプレートの一面側に突出している。本実施形態において、ベースプレート４２は、その突起部４３が突出している側の面がロードビーム３４ａに固定され、突起部４３は、ロードビームの基端部に形成された開口を通してロードビームから突出している。

ベースプレート４２は、ロードビーム３４ａの基端部とともにアーム３２の先端部に固定されている。例えば、ベースプレート４２は、その突起部４３をアーム３２に形成された図示しないかしめ孔内に嵌合し、この突起部４３をかしめることで、アーム３２と締結され、アーム３２のかしめ座面３５上に固定されている。これにより、サスペンション３４がアーム３２の先端部に固定され、アーム３２から延出している。

図２および図３に示すように、ベースプレート４２のロードビーム側の端部両側部に、それぞれ装着部として機能する開口４８が形成されている。これらの開口４８内に、圧電材料として機能する圧電素子５０がそれぞれ配置され、接着剤５２により開口４８内に固定されている。各圧電素子５０は、電圧が印加されることにより、図２に矢印で示すように、サスペンション３４の長手方向に沿って伸縮する。これら２つの圧電素子５０を選択的に駆動することにより、ロードビーム３４ａを揺動し磁気ヘッド１７を変位させることができる。

図２および図３に示すように、サスペンション３４は、ジンバル３６およびロードビーム３４ａ上に設けられた配線トレース（フレクシャ）４０を有している。フレクシャ４０は、ベースとなるステンレス等の金属薄板と、この金属薄板上に形成された絶縁層と、絶縁層上に形成された複数の配線４０ａを構成する配線パターンと、配線パターンを覆う保護層と、を有し、細長い帯状の積層板をなしている。フレクシャ４０は、金属薄板側がロードビーム３４ａに貼付あるいはピボット溶接されている。金属薄板のサスペンション３４側の端部は、ジンバル３６を兼ねて形成されている。そして、フレクシャ４０の配線４０ａは、磁気ヘッド１７に電気的に接続されている。フレクシャ４０の配線４０ａの一部は、左右に延出した駆動パッド４１を有し、これらの駆動パッド４１は、圧電素子５０にそれぞれ電気的に接続されている。各圧電素子５０には、フレクシャ４０および駆動パッド４１を通して電圧が印加される。

フレクシャ４０は、ロードビーム３４ａから引き出され、アーム３２に沿って軸受ユニット２８近傍まで延びている。そして、フレクシャ４０の接続端は、後述するメインＦＰＣ２１ｂに接続されている。これにより、磁気ヘッド１７は、フレクシャ４０を通して、メインＦＰＣ２１ｂおよび基板ユニット２１に電気的に接続される。

図２および図３に示すように、ＨＧＡ３０のベースプレート４２は、フレクシャ４０の延出部側に延出したフレクシャ支持部４４を一体に有している。このフレクシャ支持部４４は、例えば、矩形状に形成され、フレクシャ４０とほぼ等しい幅、およびベースプレート４２の長さの半分以上の長さを有している。フレクシャ支持部４４は、フレクシャ４０の延出部とほぼ平行に対向している。更に、フレクシャ支持部４４は、接着剤５２によりフレクシャ４０の延出部に接着されている。なお、この接着剤５２は、圧電素子５０を固定している接着剤５２と共通のものを用いている。これにより、フレクシャ４０の延出部は、フレクシャ支持部４４に支持および固定され、風乱による揺れ、振動が防止されている。

一方、ＨＳＡ２２は、軸受ユニット２８からアーム３２と反対の方向へ延出する支持フレームを有し、この支持フレームにＶＣＭ２４の一部を構成するボイスコイルが埋め込まれている。図１に示すように、上記のように構成されたＨＳＡ２２をベース１２上に組み込んだ状態において、軸受ユニット２８は、その枢軸の下端部がベース１２に固定され、スピンドルモータ１８のスピンドルとほぼ平行に立設されている。各磁気ディスク１６は２本のＨＧＡ３０間に位置する。ＨＤＤの動作時、サスペンション３４に取付けられた磁気ヘッド１７は、磁気ディスク１６の上面および下面にそれぞれ対向し、磁気ディスクを両面側から挟持する。支持フレームに固定されたボイスコイルは、ベース１２上に固定された一対のヨーク３７間に位置し、これらのヨークおよび一方のヨークに固定された図示しない磁石とともにＶＣＭ２４を構成している。

図１に示すように、基板ユニット２１は、フレキシブルプリント回路基板により形成された本体２１ａを有し、この本体２１ａはベース１２の底壁１２ａに固定されている。本体２１ａ上にはヘッドアンプ等の図示しない電子部品が実装されている。本体２１ａの底面には、プリント回路基板と接続するための図示しないコネクタが実装されている。

基板ユニット２１は本体２１ａから延出したメインフレキシブルプリント回路基板（以下、メインＦＰＣと称する）２１ｂを有している。メインＦＰＣ２１ｂの延出端は接続端部を構成し、ＨＳＡ２２の軸受ユニット２８近傍に固定されている。各ＨＧＡ３０のフレクシャ４０は、メインＦＰＣ２１ｂの接続端部に機械的かつ電気的に接続されている。これにより、基板ユニット２１は、メインＦＰＣ２１ｂおよびフレクシャ４０を介して磁気ヘッド１７および圧電素子５０に電気的に接続されている。

図１に示すように、ランプロード機構２５は、ベース１２の底壁１２ａ上で磁気ディスク１６の外側に配置されたランプ４５と、各サスペンション３４の先端から延出したタブ４６（図２、図３参照）と、を備えている。ＨＳＡ２２が軸受ユニット２８の周りで回動し、磁気ヘッド１７が磁気ディスク１６の外側の退避位置まで移動する際、各タブ４６は、ランプ４５に形成されたランプ面と係合し、その後、ランプ面の傾斜によって引き上げられる。これにより、磁気ヘッド１７が磁気ディスク１６からアンロードされ、退避位置に保持される。

以上のように構成されたＨＤＤおよびＨＧＡ３０によれば、圧電素子５０がベースプレート４２に設けられ、フレクシャ４０を通して圧電素子５０に電圧を印加することにより、ベースプレート４２に接合されたロードビーム３４ａを揺動させる方向に動作させることができる。これに伴い、ロードビーム３４ａに取り付けられた磁気ヘッド１７を変位させることができる。これにより、圧電素子５０に印加する電圧を制御することで、ロードビーム３４ａに取り付けられた磁気ヘッド１７の位置を細かく制御し、磁気ヘッドの位置決め精度を向上することが可能となる。また、ベースプレート４２にフレクシャ支持部４４を設け、このフレクシャ支持部にフレクシャ４０の延出部を接着剤５２で固定している。これにより、磁気ディスク１６の回転によって生じる風をフレクシャ４０が受けた場合でも、フレクシャ４０の揺れ、振動を防止し、サスペンション全体の振動を低減することができる。その結果、磁気ヘッドの位置決め精度の向上を図ることが可能となる。

次に、他の実施形態について説明する。
図４は、第２の実施形態に係るＨＤＤのヘッドジンバルアッセンブリを示している。図４に示すように、第２の実施形態によれば、ＨＧＡ３０のベースプレート４２は、フレクシャ４０の延出部側に延出したほぼ矩形状のフレクシャ支持部４４を一体に有している。このフレクシャ支持部４４は、ベースプレート４２の基端側、すなわち、アーム側の端部に設けられている。フレクシャ支持部４４は、フレクシャ４０の延出部とほぼ平行に対向しているとともに、接着剤５２によりフレクシャ４０の延出部に固定されている。

第２の実施形態において、ＨＧＡ３０の他の構成は前述した第１の実施形態のＨＧＡと同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
第２の実施形態に係るＨＧＡおよびＨＤＤによれば、フレクシャ支持部４４によってフレクシャ４０の延出部を支持および固定することにより、風外乱によるフレクシャ４０の揺れ、振動を抑制し、サスペンション全体の振動を低減することができる。その結果、磁気ヘッドの位置決め精度の向上を図ることが可能となる。その他、第２の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

図５は、第３の実施形態に係るＨＤＤのヘッドジンバルアッセンブリを示す斜視図、図６は、前記ヘッドジンバルアッセンブリを示す平面図である。
図５および図６に示すように、第３の実施形態によれば、ＨＧＡ３０のロードビーム３４ａは、ベースプレート４２の側縁を越えてフレクシャ４０の延出部側に延出したほぼ矩形状のフレクシャ支持部４４を一体に有している。このフレクシャ支持部４４は、フレクシャ４０の延出部とほぼ平行に対向しているとともに、接着剤５２によりフレクシャ４０の延出部に固定されている。

第３の実施形態において、ＨＧＡ３０の他の構成は前述した第１の実施形態のＨＧＡと同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
第３の実施形態に係るＨＧＡおよびＨＤＤによれば、ロードビーム３４ａに形成されたフレクシャ支持部４４によってフレクシャ４０の延出部を支持および固定することにより、風外乱によるフレクシャ４０の揺れ、振動を抑制し、サスペンション全体の振動を低減することができる。その結果、磁気ヘッドの位置決め精度の向上を図ることが可能となる。その他、第３の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

上述した実施形態では、フレクシャ支持部をベースプレートあるいはロードビームと一体に設ける構成としたが、ベースプレートおよびロードビームの両方にフレクシャ支持部を設ける構成としてもよい。上述した実施形態において、ＨＧＡのアームは、互いに独立した板状のアームを用いたが、これに限らず、いわゆるＥブロック形状の複数のアームと軸受スリーブとが一体に形成されたものを適用してもよい。磁気ディスクは、２．５インチに限らず、他の大きさの磁気ディスクとしてもよい。磁気ディスクは２枚に限らず、１枚あるいは３枚以上としてもよく、ＨＧＡの数も磁気ディスクの設置枚数に応じて増減すればよい。

１０…筐体、１２…ベース、１６…磁気ディスク、１７…磁気ヘッド、
１８…スピンドルモータ、２１…基板ユニット、
２２…ヘッドスタックアッセンブリ（ＨＳＡ）、
３０…ヘッドジンバルアッセンブリ（ＨＧＡ）、
３２…アーム、３４…サスペンション、３４ａ…ロードビーム、３６…ジンバル、
４０…フレクシャ、４２…ベースプレート、４４…フレクシャ支持部、
５０…圧電素子、５２…接着剤

Claims (6)

1. ロードビームと、
   前記ロードビームの基端部に固定されたベースプレートと、
   前記ロードビームにジンバルを介して支持されたヘッドと、
   前記ベースプレートに設けられ、前記ロードビームを揺動させる圧電素子と、
   前記ヘッドおよび圧電素子に電気的に接続された配線を有し、前記ロードビームに取付けられているとともにロードビームの外側に延出するフレクシャと、
   前記ベースプレートおよびロードビームの少なくとも一方から延出して前記フレクシャの延出部と対向し、接着剤により前記フレクシャに固定されたフレクシャ支持部と、
   を備えるヘッドジンバルアッセンブリ。
2. 前記フレクシャ支持部は、前記ベースプレートと一体に形成されている請求項１に記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
3. 前記フレクシャ支持部は、前記ロードビームと一体に形成されている請求項１に記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
4. 前記圧電素子は、接着剤により前記ベースプレートに接着され、前記フレクシャ支持部は、前記接着剤と共通の接着剤により前記フレクシャ支持部に接着されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
5. 前記ベースプレートは開口部を有し、前記圧電素子は前記開口部内に配置され、前記接着剤により開口部内および前記ロードビームに固定されている請求項４に記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
6. ディスク状の記録媒体と、
   前記記録媒体を支持し回転する駆動モータと、
   前記記録媒体に対して情報処理するヘッドを前記記録媒体に対して移動可能に支持するヘッドスタックアッセンブリと、を備え、
   前記ヘッドスタックアッセンブリは、ヘッドを支持したヘッドジンバルアッセンブリを有し、前記ヘッドジンバルアッセンブリは、ロードビームと、前記ロードビームの基端部に固定されたベースプレートと、前記ロードビームにジンバルを介して支持されたヘッドと、前記ベースプレートに設けられ、前記ロードビームを揺動させる圧電素子と、前記ヘッドおよび圧電素子に電気的に接続された配線を有し、前記ロードビームに取付けられているとともにロードビームの外側に延出するフレクシャと、前記ベースプレートおよびロードビームの少なくとも一方から延出して前記フレクシャの延出部と対向し、接着剤により前記フレクシャに固定されたフレクシャ支持部と、を備えているディスク装置。

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