JPH01277380A

JPH01277380A - ヘツド・サスペンシヨン・ロードビーム

Info

Publication number: JPH01277380A
Application number: JP63098477A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Aoyanagi; 青柳　彰彦; Tatsuya Endo; 達也遠藤; Hiroshi Terajima; 寺島　弘
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1988-04-22
Filing date: 1988-04-22
Publication date: 1989-11-07
Also published as: EP0338698A3; EP0338698B1; EP0338698A2; US4996616A; DE68910565D1; DE68910565T2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】Ａ、産業上の利用分野本発明は、磁気ディスク装置の高さ寸法を大きくするこ
となく搭載ディスク枚数及びヘッド本数を増加させ得る
、高さ寸法の小さい機械特性に優れたヘッド・サスペン
ション・ロードビームに関する。

Ｂ、従来の技術現在の磁気ディスク装置においては、小型から大型まで
ほとんど全てにわたって、特公昭５８−２２８２７号公
報に開示されている第４図に示すような構造をなすヘッ
ド・サスペンション・アセンブリが使用されている。（
ａ）はその斜視図であり、（ｂ）はその側面図である。

ヘッド・サスペンション・アセンブリ４０は、磁気ディ
スク３０に対してデータの書込み及び読出しを行なうコ
イルが取付けられたスライダ１と、スライダ１を支える
フレクチュア２いわゆるジンバル・バネと、フレクチュ
ア２を支えるロードビーム３と、ロードビーム３をアー
ムに固定するマウント・ブロック４とから成る。このヘ
ッド・サスペンション・アセンブリ４０は、ヘッド・ア
クチュエータ・アーム９に結合される。

ヘッド・サスペンション・アセンブリによって、スライ
ダは、ディスク上を常に安定して一定の間隔で飛行でき
るように支持される。特に、ディスク表面のゆがみや外
部からの振動に対しても、スライダは動作時に一定の間
隔でディスク上に保持されていなければならない。もし
、スライダとディスクの間隔を一定に保つことができな
ければ、書込み不良や読取りエラーを生じてしまう。ま
た、最悪の場合、ヘッドがディスクに衝突してヘッドク
ラッシュを生じる。ヘッドクラッシュが起きると、書込
まれたデータは二度と読取れなくなる。

スライダを一定の間隔でディスク上に保持するために、
ヘッド・サスペンション・アセンブリの各構成部品のう
ち特にロードビームについては、固有振動数及び剛性の
ような機械特性を必要なレベルにするため、第４図に示
されているように、その側縁部６が上方に折り曲げられ
ている。即ち、ロードビームは、細長い板状の基部５と
この基部５から折曲げられた側縁部６とから成る構造を
なしている。この側縁部６によるロードビームの高さ寸
法りは、ロードビームの材料によるが、必要な機械特性
を確保するために、一定値以下にすることはできなくな
っている。なぜなら、この高さ寸法りがその一定値以下
になると、ロードビームの固有振動数が低下して、ヘッ
ド位置決めサーボ動作のサンプリング周期を妨害してし
まうし、ロードビームの曲げに対する剛性が弱まってし
まい、ヘッドアクセス動作に支障をきたすからである。

Ｃ０発明が解決しようとする問題点磁気ディスク装置、特に、小型のハード・ディスク装置
では、それが組込まれるパーソナル・コンピュータの性
能向上に伴なって、ヘッドアクセス動作の高速化及び記
憶容量の大容量化が求められている。

ヘッドアクセス動作の高速化に際しては、その動作を果
す機械部品、特にヘッド・サスペンション・ロードビー
ムの固有振動数が高くなければならず、従って、各部品
の剛性は強くなければならない。

一方、記憶容量の大容量化には、２つのアプローチがあ
り、一つは、ディスク１枚当たりの情報記憶量を増やす
方法であり、もう一つは、ディスク装置１台当たりのデ
ィスク枚数を増やす方法である。前者については、薄膜
磁気ディスク、薄膜ヘッド及びＭＩＧ　（Ｍｅｔａｌ　
　Ｉｎ　　Ｇａｐ）ヘッド等によって、かなりのレベル
までその情報記憶量が増大されてきている。後者につい
ては、パーソナル・コンピュータに組込まれることもあ
って、ディスク装置の外形寸法、特に高さ寸法には制約
があり、それ故に、その高さ寸法を大きくすることなく
搭載ディスク枚数及びヘッド本数を増やすことは、限界
に達し困難となっている。

実際に、ディスク自体の厚さは、基板をアルミニウムか
らガラスに変えることによって薄くなっているが、ディ
スクを更に薄くすることは、ディスクの磁気特性ばかり
でなく強度の点からも問題でありできない、また、ロー
ドビームの高さ寸法を小さくすると、１次振動モードの
固有振動数が低下してしまい、ヘッドアクセス動作に問
題を生じる。・従って、ロードビームの機械特性を劣化させることなく
、その高さ寸法を小さくする手段が、望まれる。そこで
、本発明者によって、その手段が検討された。

まず、ロードビームを剛性の強い物質で形成して高さ寸
法を小さくすることが考えられた。しかし、このような
物質は、高精度に機械加工するのが難しいし、物質自体
の剛性が強くなることが、かえってスライダの最適な飛
行特性を達成困難にする。また、そのような特別な物質
を採用することにより、コスト高を招くことになる。従
って、そのような物質の選定によっては、格別な効果を
期待することはできない。

次に、ロードビームの厚さを厚くして高さ寸法を小さく
することにより機械特性の低下を防ぐことが試された。

ロードビームの板厚を厚くするに従って、固有振動数は
上昇した。しかし、同時にロードビームのバネ常数も急
激に上昇してしまった。このバネ常数の値が大幅に変化
してしまうと、スライダの飛行特性に重大な影響を与え
てしまい、磁気ディスク装置の性能及び信頼性が著しく
劣化する。従って、そのような厚さ増大によっては、実
質的な機械特性の改善を期待することはできなに’ａ更に、ロードビームの長さを短くして高さ寸法を小さく
することにより機械特性の低下を防ぐことが試された。

ロードビームの長さを短くするに従って、固有振動数は
緩やかに上昇し、バネ常数の変化も小さかった。しかし
、固有振動数を所望の値にまで上げるためには、ロード
ビームの長さをかなり短くしなければならず、そのため
に結果的にはバネ常数が大きく上昇してしまう、従って
、そのような長さ短縮によっても、十分な機械特性の改
善を期待することはできない。

結局、そのような物質の選定、厚さの増大及び長さの短
縮によっては、ロードビームの高さ寸法をもはや効果的
に小さくできないこともあって。

例えば、小型の３．５インチ・ハードディスク装置の場
合、その高さ寸法の制約から、搭載できるディスク及び
ヘッドは、夫々４枚及び８本が最大であり、これ以上多
くのディスク及びヘッドを搭載することは、高さ寸法の
制約上不可能となっている。

それにもかかわらず、磁気ディスク装置の記憶容量の大
容量化を達成するには、ディスク装置１台当たりのディ
スク及びヘッドの数を増やさなければならない。

Ｄ０問題点を解決するための手段本発明の目的は、高さ寸法の小さい機械特性に優れたヘ
ッド・サスペンション・ロードビームを提供することで
ある１本発明のヘッド・サスペンション・ロードビーム
を適用することにより搭載ディスク枚数及びヘッド本数
を増加させた磁気ディスク装置を提供することができる
。

本発明によるヘッド・サスペンション・ロードビームは
、一端がヘッド・アクチュエータ・アームに結合され他
端がヘッドを支持する細長い板状の基部を有し、基部の
長さ方向の側縁部を基部の平面に対してほぼ直角に折曲
げることによって補強されているばかりでなく、更に、
側縁部にほぼ平行に側縁部の高さを超えない補強部材を
基部に並設することによって補強されている。また、本
発明によるもう１つのヘッド・サスペンション・ロード
ビームは、補強部材の代わりに、側縁部を更に基部の平
面にほぼ平行に乃至はそれ以上に折曲げることによって
補強されている。

補強部材を基部に設けることは、棒状のリブを基部に固
定することによって行なっても良いし、又はプレス加工
で絞りリブを基部に形成することによって行なっても良
い、絞りリブの場合は、例えばステンレス鋼のような１
枚板をプレス加工するだけで良いので、ヘッド・サスペ
ンション・ロードビームの作成が簡単である。

側線部の高さを超えない補強部材を基部に設ける構造又
は側縁部を更に基部の平面にほぼ平行に乃至はそれ以上
に折曲げる構造にしたので、ロードビームの高さ寸法を
従来の最小値の半分にしても、１次振動モードの固有振
動数を実用上必要なレベルに保持することができ、その
機械特性、特に剛性を損なうことはない。

Ｅ、実施例第１図に１本発明により補強部材として絞りリブを設け
た構造をなすヘッド・サンペンション・ロードビームの
１実施例を示す。（ａ）は、その斜視図であり、（ｂ）
は線Ａ−Ａ’における断面図である。ヘッド・サスペン
ション・ロードビーム１０は、基部５と側縁部６とを有
し、基部５には補強部材として絞りリブ部７が設けであ
る。基部５は細長い板状である。側縁部６は、基部５の
平面に対してほぼ直角に折曲げられている。絞りリブ部
７は、側縁部６の高さを超えない高さで側縁部６にほぼ
平行に並設されている。ヘッド・すスペンション・ロー
ドビーム１ｏは、マウント・ブロック４によりヘッド・
アクチュエータ・アーム９に結合される。また、第２図
に、本発明により側縁部を更に基部の平面にほぼ平行に
折曲げた構造をなすヘッド・サスペンション・ロードビ
ームの１実施例を示す、（ａ）はその斜視図であり、（
ｂ）は線Ｂ−Ｂ’における断面図である。ヘッド・サス
ペンション・ロードビーム２０も、第１図のものと同様
にして基部５と側縁部６とを有し、側縁部６にはその高
さを超えないように翼部８が形成されている。翼部８は
、第２図の（ｂ）に破線で示すように、ヘッドを支える
方へ曲がっていても良い、第２図には、側縁部が外側に
折曲げられたロードビームの例が示されているが、側縁
部は第２図（ｂ）に点線で示すように内側に折曲げられ
ていても良い。

ヘッドに接続するリード線は、ロードビームの背面即ち
基部においてヘッドを支持する側の面とは反対側の面に
設けられる。これにより、ディスクの回転によって生じ
る風がリード線に当たることはないので、その風のロー
ドビームに対する流体力学的な作用は乱されることなく
、それ故に、ヘッド位置決め制御において外乱の発生が
押えられる。

第１図及び第２図では、側縁部が上方に即ちヘッドを支
持する方とは反対の方へ折曲げられたロードビームの例
を示したが、側縁部は下方に即ちヘッドを支持する方へ
折曲げられていても良い。

その場合、補強部材は基部の底面即ちヘッドを支持する
側の面に設けられる。

第６図に、本発明によるヘッド・サスペンション・ロー
ドビーム２０を適用して搭載ディスク枚数及びヘッド本
数を増加させた磁気ディスク装置６０を示す。

さて１本発明によるそのような構造をなすヘッド・サス
ペンション・ロードビームが機械特性的にどれ程優れて
いるかを示す。

まず、第４図に示した従来より使用されているロードビ
ーム４０について解析を行なった。その結果、１次振動
モードの固有振動数は、約２Ｋｌ（ｚであった。

次に、そのロードビームの高さ寸法を半分にしたものを
作製して、同様に解析を行なった結果。

１次振動モードの固有振動数は、１．２ＫＨｚに低下し
、この１次振動モードでは第５図に示すような形状にな
った。１次振動モードの固有振動数がこれだけ低下して
しまうと、もはや高さ寸法を半分にしたのでは、実用に
適さない。一方、２次以上の振動モードの固有振動数も
低くなったが、それらは、２Ｋｌｈ以上であるので、改
善しなくても全く問題とならない。従って、ロードビー
ムの高さ寸法を従来のものよりも小さくするに際しては
、１次振動モードの固有振動数が損われないようにすれ
ば良い。

そこで、高さ寸法を半分にして第１図に示したように絞
りリブ部７を設けたロードビームについて解析を行なっ
た。その結果、１次振動モードの固有振動数は、約１．
６ＫＨｚ程度となり、約４００Ｈｚの向上が達成される
ことがわかった。この程度の低下であれば、実用上差し
つかえないので、絞りリブ部を設けることによりロード
ビームの高さ寸法を半分にすることができるようになっ
た。

また、高さ寸法を半分にして第２図に示したように翼部
８を設けたロードビームについて解析を行なった。その
結果、１次振動モードの固有振動数は、約１．８ＫＨｚ
程度となり、約６００Ｈｚの向上が達成されることがわ
かった。それ故に、翼部を設けることによっても、ロー
ドビームの高さ寸法を半分にすることができるようにな
った。

絞りリブ部又は翼部を設けるいずれの場合でも、２次以
上の振動モードの固有振動数は、２ＫＨｚ以上であるの
で、それらの固有振動数については、全く問題ない。

更に、ロードビームに設ける絞りリブ部又は翼部の形状
を特定することによって、その固有振動数を最適にする
ことできる。

例えば、絞りリブ部の断面形状としては、四角形、三角
形及び半円形にすることができる。四角形、特に台形の
場合には、１次振動モードの固有振動数は、約１．６Ｋ
Ｈｚ程度となり、約４００Ｈｚ向上することがわかった
。三角形の場合には、その固有振動数は、約１．４ＫＨ
ｚ程度となり、約２００臣向上することがわかった。こ
の場合、プレス加工若しくは折り曲げ加工によって、三
角形の頂角の角部分を正確に鋭くすることは難しい。

また、第３図に示すように、厚さが７６μｍで長さが３
ｏ１ｍのステンレス鋼製のロードビームについて調べて
みた結果、翼部の幅寸法を大きくすると、１次振動モー
ドの固有振動数は向上するが、２次振動モードの固有振
動数がかえって低下するので、翼部の幅寸法は、０．２
乃至０．５ｍｍに設定するのが好ましいことがわかった
。

以上の説明では、実施例としてロードビームに絞リリブ
部又は翼部のいずれか一方のみを設けた場合を示したが
、それら両方を設けた構造又はロードビームの長さを短
くすることを加えた構造にしても良く、そうすることに
よって、やはり１次振動モードの固有振動数をより向上
させることができる。

Ｆ１発明の効果本発明を実施することにより、磁気ディスク装置の高さ
寸法を大きくすることなく搭載ディスク枚数及びヘッド
本数を増やすことができるようになり、それ故に、大掛
りな技術変更を伴なうことなく簡単に従来の磁気ディス
ク装置の記憶容量を増やすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは、本発明により絞リリブ部を設けた構造をな
すヘッド・サスペンション・ロードビームの斜視図、第
１図すは、第１図ａの線Ａ−Ａ’における断面図、第２
図ａは、本発明により翼部を設けた構造をなすヘッド・
サスペンション・ロードビームの斜視図、第２図すは、
第２図ａの線Ｂ−Ｂ’における断面図、第３図は、翼部
の幅寸法に対する固有振動数の関係を示すグラフ、第４
図ａ及びｂは、夫々従来のヘッド・サスペンション・ア
センブリの斜視図及び側面図、第５図は、従来のロード
ビームの高さ寸法を半分にしたときの１次振動モードの
形状を示す斜視図、第６図は、本発明によるヘッド・サ
スペンション・ロードビームを適用した磁気ディスク装
置を示す斜視図である。５・・・基部、６・・・側縁部、７・・・絞リリブ部、
８・・・翼部、１０．２０・・・ヘッド・サスペンショ
ン・ロードビーム出願人　　インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション代理人　　弁理士　　頓　　宮　　孝　　−（外１名）第１図第２図第４図第Ｃご

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一端がヘッド・アクチュエータ・アームに結合さ
れ他端がヘッドを支持する細長い板状の基部を有し、該
基部の長さ方向の側縁部を該基部の平面に対してほぼ直
角に折曲げて補強してなるヘッド・サスペンション・ロ
ードビームにおいて、前記基部に、更に、前記側縁部に
ほぼ平行に前記側縁部の高さを超えない補強部材を並設
したことを特徴とするヘッド・サスペンション・ロード
ビーム。
（２）前記補強部材が絞りリブからなる特許請求の範囲
第（１）項記載のヘッド・サスペンション・ロードビー
ム。
（３）一端がヘッド・アクチュエータ・アームに結合さ
れ他端がヘッドを支持する細長い板状の基部を有し、該
基部の長さ方向の側縁部を該基部の平面に対してほぼ直
角に折曲げて補強してなるヘッド・サスペンション・ロ
ードビームにおいて、前記折曲げた側縁部を更に前記基
部の平面にほぼ平行に乃至はそれ以上に折曲げたことを
特徴とするヘッド・サスペンション・ロードビーム。