サスペンション及びディスク・ドライブ装置
【課題】サスペンションにおいて、大きなピール剛性と小さいロール剛性及びピッチ剛性とを実現しながらヨー剛性を上げる。
【解決手段】本発明の一形態のジンバルは、前記ロード・ビームに前側で固定された固定点４３２ａと、ロード・ビームに後側で固定された固定点４３２ｂ、４３２ｃとを有する。ジンバル・タング４３１は、ディンプル接触点３１１においてピボット運動を行う。フロント・リングＦＲは固定点４３２ａに結合し、ジンバル・タングを支持する。リア・リングＲＲは固定点４３２ｂ、４３２ｃに結合し、ジンバル・タングを支持する。リア・リングＲＲはフロント・リングＦＲよりも大きなヨー剛性をジンバル・タングに与える。フロント・リングＦＲはリア・リングＲＲよりも大きなピール剛性をジンバル・タングに与える。
【解決手段】本発明の一形態のジンバルは、前記ロード・ビームに前側で固定された固定点４３２ａと、ロード・ビームに後側で固定された固定点４３２ｂ、４３２ｃとを有する。ジンバル・タング４３１は、ディンプル接触点３１１においてピボット運動を行う。フロント・リングＦＲは固定点４３２ａに結合し、ジンバル・タングを支持する。リア・リングＲＲは固定点４３２ｂ、４３２ｃに結合し、ジンバル・タングを支持する。リア・リングＲＲはフロント・リングＦＲよりも大きなヨー剛性をジンバル・タングに与える。フロント・リングＦＲはリア・リングＲＲよりも大きなピール剛性をジンバル・タングに与える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッド・スライダを支持するサスペンション及びディスク・ドライブ装置に関し、特に、ヘッド・スライダが固定されるジンバルの剛性を改善する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、記録媒体である磁気ディスクを高速で回転し、ヘッド・スライダが磁気ディスク上を飛行しながら移動してデータの読み書きを行う。アクチュエータがヘッド・スライダを支持し、磁気ディスク上で揺動することによって、ヘッド・スライダを回転する磁気ディスクの半径方向に移動する。
【０００３】
アクチュエータは、アームの先端に固定されたサスペンションを有し、そのサスペンションがヘッド・スライダを支持する。図９に示すように、典型的なサスペンション９は複数の部材から構成されており、ロード・ビーム９１とロード・ビーム９１の磁気ディスク側に固定されているジンバル９２とを有している。ロード・ビーム９１はアクチュエータの動作に従ってヘッド・スライダを所定のトラックへ位置づけると共に、ヘッド・スライダを磁気ディスク側に押しつける押圧力を生成する。ヘッド・スライダは、空気軸受面（ＡＢＳ）と磁気ディスク表面との間の粘性気流による空気軸受から受ける浮力とロード・ビームによる押圧とのバランスのもとで、磁気ディスク表面から一定の距離において飛行する。
【０００４】
ジンバル９２は全体的に薄いステンレス鋼で形成され、ジンバル・タング（図１０の９２１）を有している。ジンバル・タング上にヘッド・スライダが固定される。ジンバル・タングの背面はロード・ビーム９１のディンプルと当接し、ジンバル・タング及びその上のヘッド・スライダは、ディンプルとの接触点においてピボット運動を行う。ピボット運動は、ピッチ・アンド・ロール運動あるいは、ジンバル運動として知られている。この動きにより、磁気ディスク表面に対するヘッド・スライダの距離及び姿勢を維持する。
【０００５】
ロール運動は、図９においてＲで示された方向における運動である。具体的には、サスペンション９の長手方向であるＸ軸の周りでのピボット動作である。ピッチ運動は、図９においてＰで示された方向における運動である。具体的には、Ｘ軸に垂直でディスク面に平行な面に含まれるＹ軸の周りでのピボット動作である。ピッチ運動とロール運動の特性は、サスペンション全体の構造で定まる。ジンバル・タングのピッチ剛性とロール剛性が小さい方がトラックの追従性がよく、飛行姿勢の良好な制御を実現することができる。
【０００６】
ヘッド・スライダがトラック上を飛行しながら追従動作をしている間、磁気ディスク表面の形状の変化に対してヘッド・スライダが追従動作を維持できるように、ジンバルは、ヘッド・スライダを柔軟に支持する必要がある。このため、ジンバル・タングのピッチ剛性とロール剛性を小さくすることが重要である。一方、ＨＤＤには、一層の耐衝撃性が求められるようになっている。また、ランプ・ロード・アンロード方式のＨＤＤは、ロード・アンロードの際に、ヘッド・スライダをディスク表面から持ち上げ、また、ディスク表面に降ろす。
【０００７】
装置の耐衝撃性を向上させ、ロード・アンロード時にヘッド・スライダが磁気ディスクと接触することなく安定した動きを示すようにするためには、ピッチ剛性及びロール剛性に加えて、ピール剛性を考慮することが必要である。ピール剛性は、ディスク表面の垂線に沿ってジンバル・タングに力を加えたときの縦剛性であり、耐衝撃性やロード・アンロード動作の観点からは、できるだけ大きいことが望ましい。
【０００８】
ジンバル９２は、ロード・ビームとの固定点を支点として、スライダを支持するバネ構造として機能する。一般的なジンバルの構造において、ピール剛性を大きくしていくとピッチ剛性やロール剛性も同時に大きくなってしまい、剛性に関するパラメータをいかに調整したとしてもピール剛性が大きくピッチ剛性とロール剛性が小さいジンバルを実現することはできなかった。
【０００９】
これに対して、ピッチ剛性とロール剛性が小さく、ピール剛性は大きいバネ構造を有するジンバルが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。図１０は、このジンバルの一部を示す平面図である。ジンバル９２は、ジンバル・タング９２１を前後において挟む二つの固定点９２２ａ、９２２ｂにおいて、ロード・ビームに固定される。固定点９２２ａ、９２２ｂは、典型的には、ビーム溶接による溶接点である。以下においてアクチュエータの揺動軸からヘッド・スライダを見る方向を前方とし、ヘッド・スライダから揺動軸を見る方向を後方とする。
【００１０】
図１０のジンバル９２において、ジンバル・タング９２１の各サイド・エッジの中央から、支持アーム９２３ａ、９２３ｂが突出している。支持アーム９２３ａ、９２３ｂは、前方に延びている主アーム９２４ａ、９２４ｂにそれぞれつながっている。二つの主アーム９２４ａ、９２４ｂは前側において合流しており、主アーム９２４ａ、９２４ｂ及び支持アーム９２３ａ、９２３ｂは連続している。主アーム９２４ａ、９２４ｂ及び支持アーム９２３ａ、９２３ｂは、ジンバル・タング９２１を支持するリング形状のバネ構造を形成している。主アーム９２４ａ、９２４ｂは、ジンバル９２の中心線に対して垂直方向に膨らんで大きなリングを形成するように経路を形成している。
【００１１】
また、支持アーム９２３ａ、９２３ｂは、後方に延びている副アーム９２５ａ、９２５ｂにそれぞれつながっている。副アーム９２５ａ、９２５ｂは、後側において支持本体部９２６に合流している。副アーム９２５ａ、９２５ｂ、支持アーム９２３ａ、９２３ｂそして支持本体部９２６の一部は連続しており、ジンバル・タング９２１を支持するリング形状のバネ構造を形成している。副アーム９２５ａ、９２５ｂは、後方から前方に向かってジンバル９２の中心線に対してほぼ平行に延びた後に膨らんで、主アーム９２４ａ、９２４ｂ及び支持アーム９２３ａ、９２３ｂと一体となる。
【００１２】
ジンバルにおいて、主アーム９２４ａ、９２４ｂを含む前側のリング形状のバネ構造（主リングＭＲ）の剛性が、副アーム９２５ａ、９２５ｂを含む後側のリング形状のバネ構造（副リングＳＲ）の剛性よりも大きく、主リングＭＲがジンバル・タング９２１の支持において支配的な役割を果たしている。ジンバル・タング９２１（ヘッド・スライダ）のピッチ剛性及びロール剛性は主リングの形状によって決まり、副リングＳＲがそれらにほとんど寄与しない。
【００１３】
支配的な主リングＭＲのパラメータ値を決定することで、副リングＳＲによる剛性への寄与を実質的に無視して、ジンバル・タング９２１の各剛性値を決定することができる。具体的には、ジンバル・タングと固定点の距離を小さくすることでピール剛性を大きくすることができる。また、主リングの経路長、経路の形状、幅など値を調整することで、大きなピール剛性を維持しつつ、ピッチ剛性及びロール剛性を小さくすることができる。
【００１４】
副リング（副アーム）は剛性への影響は小さく、上記３つの剛性値を決定する要素ではない。副アーム９２５ａ、９２５ｂは、サスペンションの生産において必要とされる。副アーム９２５ａ、９２５ｂは、ジンバルとロード・ビームの組立工程でジンバル全体を安定した形状に維持して作業性を向上させる役割を有している。
【特許文献１】特開２００４−３２６８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記特許文献１に開示されているサスペンションによれば、小さいロール剛性及びピッチ剛性と、大きいピール剛性とを同時に実現することができる。上述のように、これは、副リングがジンバル・タングを補助的に支持するのみであり、主リングがンバル・タングに対して支配的に剛性を与えることができるからである。
【００１６】
しかし、特許文献１のジンバル設計は、ジンバル・タングのピッチ剛性、ロール剛性、そしてピール剛性を考慮しているが、ヨー剛性を考慮していない。ヨー剛性は、ジンバル・タング（ヘッド・スライダ）のヨー運動に対する剛性である。ヨー運動は、図１０のＹＡＷで示す方向におけるピボット運動である。具体的には、これは、ジンバル・タングのヘッド・スライダ載置面（主面）の法線を中心としたピボット運動であり、ＡＢＳ面内でのピボット運動である。
【００１７】
ＨＤＤの記憶容量の増加と共に、データ・トラック・ピッチは大きく減少している。このため、ヘッド・スライダのわずかなヨー運動により、ヘッド素子部がターゲット位置から半径方向にずれ、リード／ライト・エラーが発生する。特に、上記特許文献１のジンバル設計のように、ヨー剛性について考慮することなくロール剛性とピッチ剛性を小さくすると、ヨー剛性も減少し、低い周波数におけるヨー・モードの発振を引き起こしやすいことがわかった。
【００１８】
ロール剛性とピッチ剛性とを大きくすればヨー剛性も大きくすることができるが、それでは、磁気ディスク表面の形状変化に対するヘッド・スライダの追従性能を低下させることになる。従って、大きなピール剛性と、小さいロール剛性及びピッチ剛性とを維持しつつ、ヨー剛性を大きくするサスペンション構造が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一態様は、ロード・ビームと、前記ロード・ビームに固定されておりヘッド・スライダを支持するジンバルと、を含むサスペンションである。前記ジンバルは、前記ロード・ビームに前側で固定された第１固定点を含む第１支持領域と、前記ロード・ビームに後側で固定された第２固定点を含む第２支持領域と、前記ヘッド・スライダが載置される載置面を有し、ディンプル接触点においてピボット運動を行う、ジンバル・タングと、前記第１支持領域に結合しているリング状のバネ構造であり、前記ジンバル・タングを支持してピール剛性を与える、フロント・リングと、前記第２支持領と結合しているリング状のバネ構造であり、前記ジンバル・タングを支持して前記フロント・リングより大きなヨー剛性と前記フロント・リングより小さなピール剛性を与える、リア・リングを有する。このジンバル構造により、ジンバル・タングの適切な剛性を実現することができる。
【００２０】
好ましくは、前記第１固定点と前記ディンプル接触点との距離は、前記第２固定点と前記ディンプル接触点との距離よりも小さい。これにより、他の剛性値への影響と小さくしながら、効果的にフロント・リングによるピール剛性を大きくすることができる。
【００２１】
前記リア・リングは、前記第２支持領域から前方に延びる一対の帯状のリア・アームを有し、前記一対のリア・アームのそれぞれは、前記リア・アームの最小幅部を含みその最小幅を維持して前記リア・アームの前端から後端まで延びる直線状部を含むことが好ましい。これにより、他の剛性値への影響を小さくしながら、リア・リングによるヨー剛性を効果的に高くすることができる。
【００２２】
さらに、前記一対のリア・アームのそれぞれの幅は、前記前端から後端に向かう方向において広がっていることが好ましい。これにより、リア・リングによるヨー剛性を高めることができる。ここで、リア・アームのそれぞれの幅は前記前端から後端に向かう方向において、漸次、広がっていなくてよい。例えば、一部の領域において幅が一定でもよい。しかし、前記前端から後端に向かう方向において、幅が減少することはない。
【００２３】
好ましくは、前記一対のリア・アームの間隔は、前端から後端に向かうにつれて、漸次、減少している。これにより、リア・リングによるヨー剛性を高めつつ、他の剛性値への影響をより小さくすることができる。
【００２４】
前記第２支持領域は、後側において前記ディンプル接触点に最も近い２つの固定点を含むことが好ましい。これにより、リア・リングによるヨー剛性を高めることができる。さらに、前記一対のリア・アームの前記第２支持領域との結合部は、前記一対のリア・アームの配列方向において、前記２つの固定点の間にあることが好ましい。これにより、他の剛性値への影響を小さくしながら、リア・リングによるヨー剛性を効果的に高くすることができる。
【００２５】
前記リア・リングは、前記ジンバル・タングの側端と前記一対のリア・アームのそれぞれの前端とを結合する一対の支持アームをさらに有することが好ましい。さらに、前記ジンバル・タングの側端のそれぞれにおける前記支持アームの中心位置は、前記ディンプル接触点によりも前側にあることが好ましい。これらにより、リア・リングによるヨー剛性を高めることができる。
【００２６】
好ましくは、前記フロント・リングは、一対のフロント・アームと一対の支持アームとを含み、前記一対の支持アームのそれぞれは、前記ジンバル・タングと前記一対のリア・アームのそれぞれを結合し、前記一対のフロント・アームのそれぞれは、前記一対のリア・アームのそれぞれに、前記一対の支持アームとの結合部よりも後側において結合している。これにより、フロント・リングによるピッチ剛性やロール剛性の増加を抑えることができる。
【００２７】
さらに、前記一対のリア・アームのそれぞれの幅は、前記フロント・アームとの接合部より後ろ側の所定位置から前記第２支持領域に向かって、漸次、広がっていることが好ましい。これにより、リア・リングによるヨー剛性を高めることができる。
【００２８】
本発明の他の態様に係るディスク・ドライブ装置は、ディスクと、前記ディスクにアクセスするヘッド・スライダと、前記ヘッド・スライダを支持するサスペンションを有し、回動軸において回動することで前記ヘッド・スライダを前記ディスク上で移動するアクチュエータとを有し、前記サスペンションが上記いずれかの構成を有するサスペンションである。このサスペンション構造により、ジンバル・タングの適切な剛性を実現することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、ヘッド・スライダを支持するサスペンションにおいて、大きなピール剛性と小さいロール剛性及びピッチ剛性とを実現しながら、ヨー剛性を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明を適用した実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため必要に応じて重複説明は省略されている。本形態においては、ディスク・ドライブ装置の一例であるＨＤＤについて説明する。本形態は、ＨＤＤに実装されるサスペンションの構造に特徴を有している。
【００３１】
図１は、本形態のサスペンションが実装されているＨＤＤ１の全体構成を示している。ベース１０は、その上部開口を塞ぐトップ・カバー（不図示）と固定されて筐体を構成し、ＨＤＤ１の各構成要素を収容する。スピンドル・モータ１３は、所定角速度で磁気ディスク１１を回転する。データを記憶するディスクの一例である磁気ディスク１１は、その記録面にデータを記憶する磁性層を有する。ディスクにアクセス（リードもしくはライト）するヘッド・スライダ１２は、スライダと、スライダ表面に固定されたヘッド素子部を備える。ヘッド素子部は、記録素子及び／又は再生素子を有している。ＨＤＤ１には、１もしくは複数枚の磁気ディスクが実装される。
【００３２】
アクチュエータ１４は揺動軸１５に揺動自在に保持されており、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１６によって駆動される。アクチュエータ１４はヘッド・スライダ１２を保持し、揺動軸１５において揺動することによってヘッド・スライダ１２を移動する。アクチュエータ１４は、ヘッド・スライダ１２が配置されたその先端部から、サスペンション１４１、サスペンション１４１を支持し揺動軸１５が嵌合する孔を有するアーム１４２、コイル・サポート１４３、コイル・サポート１４３の内周側のフラットコイル１４４の順で結合された各構成部材を備えている。サスペンション１４１は、磁気ディスク１１の各記録面に対応して設けられる。
【００３３】
図１に例示するように、磁気ディスク１１にアクセスするため、アクチュエータ１４は回転している磁気ディスク１１のデータ領域でヘッド・スライダ１２を移動する。アクチュエータ１４が揺動することによって、ヘッド・スライダ１２が磁気ディスク１１の表面の半径方向に沿って移動する。ヘッド・スライダ１２は回転している磁気ディスク１１上を浮上する。典型的には、磁気ディスク１１は、図１において、反時計回りに回転する。
【００３４】
ランプ１７は磁気ディスク１１の外周側において、磁気ディスク１１の横に設けられている。ＨＤＤ１の非動作時やアイドル時など、データ・アクセスを行わないとき、アクチュエータ１４はランプ１７上の待機位置にある。ヘッド・スライダ１２のアンロードにおいて、アクチュエータ１４は磁気ディスク１１のデータ領域上からランプ１７の方向に回動し（図１における時計回り）、アクチュエータ１４先端のタブ１４５がランプ１７上を摺動しながら移動し、アクチュエータ１４は待機位置で停止する。このとき、ヘッド・スライダ１２は、磁気ディスク１１から外れた位置にある。ロードにおいて、アクチュエータ１４は、アンロードと反対方向に揺動し、ヘッド・スライダ１２を磁気ディスク１１のデータ領域上に移動する。
【００３５】
図２（ａ）、（ｂ）は、本形態のサスペンション１４１及びヘッド・スライダ１２のアセンブリであるヘッド・ジンバル・アセンブリ（ＨＧＡ）の概略を示す平面図である。図２（ａ）は磁気ディスク側からＨＧＡを見た図であり、図２（ｂ）はその反対側からＨＧＡを見た図である。サスペンション１４１は、マウント・プレート４１、ロード・ビーム４２、ジンバル４３を有している。ジンバル４３上には伝送配線４４が形成されており、また、ヘッド・スライダ１２は、ジンバル４３上に固定されている。
【００３６】
マウント・プレート４１の開口４１１において、サスペンション１４１はアーム１４２に固定される。本明細書において、タブ１４５が形成されている側を、サスペンション１４１の先端側あるいは前側と呼ぶ。前側に対して、サスペンション１４１のアーム側あるいはアクチュエータ揺動軸側が後側である。このように、アクチュエータ揺動軸１５とヘッド・スライダ１２を結ぶ方向が前後方向であり、磁気ディスク記録面に平行で前後方向に垂直な方向が左右方向である。
【００３７】
ロード・ビーム４２は、ステンレス鋼などによって形成され、精密な薄板ばねとして機能する。ロード・ビーム４２の形状は、揺動方向と垂直に長く延在し、薄くて軽量であると共に必要な剛性を有する。ロード・ビーム４２のバネ性により、ヘッド・スライダ１２の浮上力に対抗する荷重を発生させる。この荷重と、ヘッド・スライダ１２の空気軸受面（ＡＢＳ）と回転している磁気ディスク１１との間の空気の粘性による圧力（浮上力）と、がバランスすることによって、ヘッド・スライダ１２が所望高さで飛行する。ロード・ビーム４２の先端に、タブ１４５が形成されている。
【００３８】
ジンバル４３は、ロード・ビーム４２の磁気ディスク面側に、スポット溶接によって溶着される。溶接は、レーザによる熱あるいは電流によるジュール熱を使用することができる。ジンバル４３は、例えばステンレス鋼で形成される。ジンバル４３は所望の弾性を有し、変形可能に形成されている。ジンバル４３の前部において、舌片状のジンバル・タング４３１（図４を参照）が形成されている。ヘッド・スライダ１２はジンバル・タング４３１に固定される。ジンバル４３の構造については後に詳述する。
【００３９】
ジンバル４３上に形成されている伝送配線４４はヘッド・スライダ１２上の素子の信号を伝送する。伝送配線４４の一端は各リードの接続端子を有するマルチコネクタ４４１である。マルチコネクタ４４１は、プリアンプＩＣに接続される。伝送配線４４の他端はヘッド・スライダ１２の接続パッドに接続される。
【００４０】
図３（ａ）〜（ｆ）は、ジンバル４３の構造を示す図である。ジンバル４３はフォトリソグラフィック・エッチング工程、蒸着工程などの微細加工技術を用いて積層構造として形成される。図３（ａ）、（ｂ）は、複数の層が積層されてなるジンバル４３を示し、図３（ｃ）〜図３（ｆ）は、ジンバルを構成する各層の構造を示している。図３（ａ）は、ジンバル４３を磁気ディスク側からみた図であり、図３（ｂ）は、その反対側からみた図である。
【００４１】
図３（ｃ）〜図３（ｆ）は、ディスク面に向かって積層されていく順番で各部品を示している。図３（ｃ）は金属層４３０を示しており、典型的には、ステンレス鋼の薄い板から形成される。金属層４３０は、スタンピングやエッチングにより所望の形状に形成してもよい。金属層４３０の材料はステンレス鋼に限定されるものではなく、ベリリウム、銅又はチタンなどの他の硬質のバネ材料を選択することもできる。
【００４２】
金属層４３０は、ジンバル４３のバネ構造を形成するもので、典型的には均一な厚さを有している。金属層４３０の厚さはバネ構造が与える剛性を決めるパラメータの一つであり、パラメータ値を決めるために部分的に厚さを変化させてもよい。また、材質もパラメータの一つであり部分的に異なる材質を取り入れても良い。
【００４３】
図３（ｄ）は、金属層４３０と伝送配線４４を構成する銅層４４２（図３（ｅ）参照。）を絶縁するために、ポリイミドで形成された誘電体層４４３が示されている。誘電体層４４３は、その上にパターン化される銅層４４２の経路に併せて金属層４３０の上に積層される。銅層４４２は、ヘッド・スライダの信号を伝送し、誘電体層４４３により金属層４３０から絶縁される。
【００４４】
図３（ｅ）は、スライダに取り付けられるヘッドに対する配線パターンである銅層４４２を示している。図３（ｆ）は、カバー層４４４で、銅層４４２の表面を保護するために、その上にポリイミドの層を付着させる。誘電体層４４３、銅層４４２、及びカバー層４４４は一体となって、伝送配線４４を構成する。
【００４５】
図４は、図３（ａ）で示したジンバル４３の先端部分を拡大した平面図であり、磁気ディスク側から見た図である。ジンバル４３の金属層４３０上に、伝送配線４４が配置されている。図４に示されている部分内において、金属層４３０は、固定点４３２ａ〜４３２ｃにおいて、ロード・ビーム４２（図４に不図示）に溶接により固定されている。本例において、固定点４３２ｂ、４３２ｃよりも前側において、ジンバル４３の形状は左右対称である。
【００４６】
具体的には、前側の支持領域である先端の支持プレート４３３内の一つの固定点４３２ａが存在する。また、後側の支持領域である支持本体部４３４内の一部領域には、２つの固定点４３２ｂ、４３２ｃが存在する。図４において、後側の支持領域は、ジンバル・タング４３１よりも後側において最前にある２つの固定点４３２ｂ、４３２ｃを含み、これらより後側の他の固定点を含まない領域である。
【００４７】
図４に示された範囲において、ジンバル４３は、これらの固定点においてロード・ビーム４２に固定されている。固定点４３２ａと固定点４３２ｂ、４３２ｃとの間には、ロード・ビーム４２に対する他の固定点は存在しない。つまり、固定点４３２ａは、前側においてジンバル・タング４３１に前後方向において最も近い固定点である。
【００４８】
固定点４３２ｂ、４３２ｃは、後側においてジンバル・タング４３１に前後方向において最も近い固定点である。図４の例において、固定点４３２ｂ、４３２ｃの位置は、ジンバル４３の中心線において対称である。ジンバル４３は、これら固定点が画定する範囲で、ロード・ビーム４２から拘束されずにジンバル運動をすることができる。なお、支持本体部４３４は、固定点４３２ｂ、４３２ｃよりも後側（アクチュエータ揺動軸側）において、他の溶接点（固定点）においてロード・ビーム４２に固定されている。
【００４９】
固定点４３２ａと固定点４３２ｂ、４３２ｃとの間において、先端側の固定点４３２ａに近い位置にジンバル・タング４３１がある。ジンバル・タング４３１の中心にヘッド・スライダ１２が接着される。ジンバル・タング４３１の左右方向における略中央に、ロード・ビームのディンプルとの接触点３１１が存在する。図４の例において、固定点４３２ａとディンプル接触点３１１とは、ジンバル４３の中心線上にある。固定点４３２ｂ、４３２ｃとディンプル接触点３１１との距離は同じである。
【００５０】
図５は、ＨＧＡの一部を模式的に示す側面図である。ジンバル４３のジンバル・タング４３１には、ほぼ中央に収まるようにヘッド・スライダ１２が接着剤で接着される。ヘッド・スライダ１２のほぼ重心を通る垂線が通過する位置で、ジンバル・タング４３１のスライダ載置面とは反対側の面と接触するように、ロード・ビーム４２にディンプル４２１が形成されおり、ヘッド・スライダ１２のピボット運動の支点をジンバル・タング４３１に与える。なお、ディンプルをジンバルに形成することもできる。この場合のピボット運動の支点は、ディンプルとロード・ビームとの接触点となる。
【００５１】
図４に戻って、ジンバル・タング４３１のヘッド・スライダ載置面には、スペーサ３１２ａ、３１２ｂが形成されている。典型的には、スペーサ３１２ａ、３１２ｂはポリイミド樹脂で形成されており、ヘッド・スライダ１２は、スペーサ３１２ａ、３１２ｂと接触して固定される。スペーサ３１２ａ、３１２ｂは、ジンバル・タング４３１上で、ヘッド・スライダ１２が所望の姿勢で接着剤により接着されるようにする。
【００５２】
ジンバル・タング４３１は、その前後にある二つのリング形状のバネ構造により支持されている。具体的には、前側のリング形状のバネ構造は、フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂ、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの一部、そして支持アーム４３７ａ、４３７ｂで構成されているフロント・リングＦＲである。後側のリング形状のバネ構造は、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂ、支持アーム４３７ａ、４３７ｂ、そして支持本体部４３４の一部で構成されているリア・リングＲＲである。
【００５３】
フロント・リングＦＲとリア・リングＲＲを構成する各部は全て金属層４３０の一部である。また、フロント・リングＦＲ及びリア・リングＲＲは、それぞれ、ジンバル４３の金属層４３０における連続した一つの部分である。フロント・リングＦＲは、ジンバル・タング４３１の前方にあってジンバル・タング４３１を支持し、リア・リングＲＲは後方にあってジンバル・タング４３１を支持する。
【００５４】
リア・アーム４３６ａ、４３６ｂは、支持本体部４３４の固定点４３２ｂ、４３２ｃ近傍から前方に延びている。支持アーム４３７ａ、４３７ｂは、それぞれ、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂをジンバル・タング４３１にしている。フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂは、それぞれ、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂに結合されている。フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂは、それぞれ、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂから前方向かって延びた後、左右方向に屈曲して互いにつながっている。
【００５５】
フロント・アーム４３５ａと支持アーム４３７ａとの間及びフロント・アーム４３５ｂと支持アーム４３７ｂとの間において、リミッタ・ブリッジ４３８ａ、４３８ｂが渡されている。典型的には、リミッタ・ブリッジ４３８ａ、４３８ｂはポリイミド樹脂で形成されており、ジンバル４３の塑性変形を防止する。サスペンション１４１の設計により、リミッタ・ブリッジ４３８ａ、４３８ｂは省略することもできる。
【００５６】
以下において、ジンバル・タング４３１の前側端３１３をトレーリング端、後側端３１４をリーディング端と呼ぶ。また、左右両側の端３１５ａ、３１５ｂを側端と呼ぶ。これは、ヘッド・スライダ１２の各端の呼び名に対応している。図５に示すように、気流はヘッド・スライダ１２のリーディング端１２１からＡＢＳ１２２とディスク表面との間に入り込みトレーリング端１２３からでていくように流れる。
【００５７】
図４に戻って、伝送配線４４は、支持本体部４３４からジンバル・タング４３１のトレーリング端側まで、ジンバル４３の中心線に沿って延びている。伝送配線４４は、金属層の一部である支持本体部４３４上では金属層４３０に積層されているが、支持本体部４３４から分離したあと、支持アーム４３７ａ、４３７ｂまで中空内を延びている。
【００５８】
ジンバル・タング４３１のトレーリング端側には、伝送配線４４の伝送線をヘッド・スライダ１２のトレーリング端面に設けられた接続パッドに接続する際、位置合わせとボンディングのための領域を提供するためのプレート４３９が形成されている。プレート４３９から、ヘッド・スライダ１２の接続パッドに物理的及び電気的に接続される接続端子４４５が突出している。図４において６つの端子４４５が例示されている。
【００５９】
以下において、ジンバル４３の金属層４３０の構造について、より詳細に説明する。図６は、図４に示したジンバル４３から、伝送配線４４及びリミッタ・ブリッジ４３８ａ、４３８ｂそしてスペーサ３１２ａ、３１２ｂを除いた構成を示している。上述のように、ジンバル・タング４３１は、前後の二つのリング形状のバネ、つまり、フロント・リングＦＲとリア・リングＲＲにより支持されている。
【００６０】
フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂを主な構成要素とするフロント・リングＦＲは、その後側において、ジンバル・タング４３１を支持する。さらに、フロント・リングＦＲは、固定点４３２ａを含む支持プレート４３３と連結部３５１を介して結合しており、フロント・リングＦＲの前側において固定点４３２ａにより固定されている。連結部３５１は、フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂがつながる部分に形成されており、ジンバル４３の中心線上にあり、固定点４３２ａとディンプル接触点３１１との間にある。
【００６１】
一方、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂを主な構成要素とするリア・リングＲＲは、その前側においてジンバル・タング４３１を支持する。さらに、リア・リングＲＲは、支持本体部４３４の一部を介して固定点４３２ｂ、４３２ｃと結合しており、リア・リングＲＲの後側において固定点４３２ｂ、４３２ｃにより固定されている。
【００６２】
ジンバル・タング４３１の剛性特性において、ヘッド・スライダ１２の良好な飛行姿勢制御のために小さいロール剛性及びピッチ剛性が望まれる。一方、主に良好なロード／アンロード動作のためには大きいピール剛性が望まれ、さらに、高精度なヘッド・ポジショニングのために大きいヨー剛性が望まれる。
【００６３】
本形態のジンバル４３において、ジンバル・タング４３１のこれらの剛性値は、フロント・リングＦＲとリア・リングＲＲにより規定される。本形態において、フロント・リングＦＲがジンバル・タング４３１のピール剛性を主に規定する。一方、リア・リングＲＲは、ジンバル・タング４３１のヨー剛性を主に規定する。上述のように、ジンバル・タング４３１のピール剛性とヨー剛性とは大きいことが好ましい。本形態のサスペンション設計は、フロント・リングＦＲが与えるピール剛性とリア・リングＲＲが与えるヨー剛性とが大きくなるようにジンバル４３を設計する。
【００６４】
一方、ジンバル・タング４３１のロール剛性及びピッチ剛性はできるだけ小さいことが好ましい。従って、本形態のサスペンション設計は、フロント・リングＦＲ及びリア・リングＲＲがジンバル・タング４３１に与えるロール剛性及びピッチ剛性が小さくなるようにジンバル４３を設計する。
【００６５】
このように、フロント・リングＦＲはリア・リングＲＲよりも大きなピール剛性をジンバル・タング４３１に与え、リア・リングＲＲはフロント・リングＦＲよりも大きなヨー剛性をジンバル・タング４３１に与える。ジンバル・タングの異なる剛性値をそれぞれ高める二つのリングでジンバル・タング４３１を支持することで、ジンバル・タング４３１に要求される小さいピッチ剛性とロール剛性、そして大きいピール剛性とヨー剛性とを同時に実現することができる。
【００６６】
好ましくは、ピッチ剛性とロール剛性に対するリア・リングＲＲの影響をフロント・リングＦＲより小さする。さらに、フロント・リングＦＲが、支配的に、ロール剛性及びピッチ剛性をジンバル・タング４３１に与え、できるだけリア・リングＲＲの影響が小さくなるようにジンバル４３を設計することが好ましい。フロント・リングＦＲの設計においてリア・リングＲＲの影響をほとんど考慮する必要がないため、大きなピール剛性と小さいピッチ剛性及びロール剛性のより好ましいバランスを実現することができる。
【００６７】
ロール剛性及びピッチ剛性は、フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂやリア・アーム４３６ａ、４３６ｂなどのリングを構成する帯状部分のパラメータにより規定される。このパラメータは、経路長、経路の形状、幅、材質そして材質を含む。これらのパラメータを変更することでロール剛性及びピッチ剛性を調整することができる。本実施の形態では、金属層４３０の材質及び厚さを一定であるため、本形態のサスペンション設計は、これらを除くパラメータを適切な値に設計することによりロール剛性及びピッチ剛性を所望の値とする。これらのパラメータの値を変更していくと、ピール剛性にも影響はでるがその変化の割合はさほど大きくはない。
【００６８】
リア・リングＲＲによるロール剛性とピッチ剛性への寄与を小さくするため、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの先端部３６１ａ、３６１ｂと後端部３６２ａ、３６２ｂとの間の距離を大きくすることが重要である。リア・アーム４３６ａ、４３６ｂは、先端３６１ａ、３６１ｂにおいて支持アーム４３７ａ、４３７ｂにつながり、後端部３６２ａ、３６２ｂにおいて支持本体部４３４につながる。先端部３６１ａ、３６１ｂと後端部３６２ａ、３６２ｂとの間の距離を大きくすると、支持本体部４３４内の固定点４３２ｂ、４３２ｃとディンプル接触点３１１との間の距離が大きくなる。
【００６９】
ジンバル・タング４３１のピール剛性は、固定点４３２ａ、４３２ｂ、４３２ｃとディンプル接触点３１１との間の距離により主に規定される。固定点４３２ｂ、４３２ｃとディンプル接触点３１１との間の距離が大きくなると、リア・リングＲＲが与えるピール剛性は小さくなる。
【００７０】
このため、本形態のサスペンション設計は、前側の固定点４３２ａとディンプル接触点３１１との距離を小さくするとで、ジンバル・タング４３１のピール剛性を大きくする。固定点４３２ａとディンプル接触点３１１との距離が小さくなると、フロント・リングＦＲがジンバル・タング４３１に与えるピール剛性が増加する。固定点４３２ａとディンプル接触点３１１との距離は、固定点４３２ｂ、４３２ｃとディンプル接触点３１１との間の距離よりも小さい。従って、フロント・リングＦＲがジンバル・タング４３１に与えるピール剛性は、リア・リングＲＲよりも大きい。
【００７１】
図６の例において、これらの距離の差が大きいため、実質的に、フロント・リングＦＲによりジンバル・タング４３１のピール剛性が規定される。固定点４３２ａとディンプル接触点３１１との距離を物理的な制約の範囲で適宜縮めることで、ピール剛性を大きくすることができる。
【００７２】
図６の例において、固定点４３２ｂ、４３２ｃとディンプル接触点３１１との間の距離のそれぞれは、ディンプル接触点３１１固定点４３２ａとの距離の約２倍である。好ましくは、固定点４３２ｂ、４３２ｃとディンプル接触点３１１との間の距離のそれぞれは、ディンプル接触点３１１固定点４３２ａとの距離の１．５倍以上であり、さらに好ましくは１．８倍以上である。距離の上限はサスペンション・アセンブリの全体寸法や、製造上の条件などで定める。
【００７３】
本例において、リア・リングＲＲは、二つの固定点４３２ｂ、４３２ｃで固定されている。このように、リア・リングＲＲを複数の固定点で固定することで、リア・リングＲＲによるヨー剛性を大きくすることができる。好ましくは、図６に示すように、左右方向においてジンバル４３を挟む位置に二つの固定点４３２ｂ、４３２ｃを形成する。さらに、これらの固定点がディンプル接触点３１１を通る中心線において対称であることが好ましい。
【００７４】
リア・リングＲＲがジンバル・タング４３１に与えるヨー剛性を大きくするため、本形態のサスペンション設計は、前後方向に延びる帯状のリア・アーム４３６ａ、４３６ｂが直線状部を含むように、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの形状を決定する。本明細書における直線状部を含むリア・アーム形状について、リア・アーム４３６ａを例として説明する。
【００７５】
図７は、リア・アーム４３６ａの拡大図である。リア・アーム４３６ｂはリア・アーム４３６ａと対称であるのでその説明を省略する。帯状のリア・アーム４３６ａは、支持本体部４３４から前方に延びて支持アーム４３７ａにつながる。リア・アーム４３６ａは、これらに間において画定されている。
【００７６】
直線状部は、リア・アーム４３６ａ内において最も幅が小さい部分（最小幅部）により規定される。最小幅の部分が広い場合、その内のいずれの部分を最小幅部として選択してもよい。例えば、フロント・アーム４３５ａとリア・アーム４３６ａの結合部３６３ａと支持アーム４３７ａとリア・アーム４３６ａの結合部（先端３６１ａの部分）との間の部分の幅W１は最小であり、この領域のいずれかの位置を最小幅部として選択することができる。図７において、最小幅部は３６４で示されている。
【００７７】
直線状部は、この最小幅部３６４をリア・アーム４３６ａ内において前後方向に延ばすことにより画定される。図７において、直線状部は３６５で示されている。直線状部３６５は、リア・アーム４３６ａの先端部３６１ａから後端部３６２ａまで延びており、その幅は一定であり最小幅部３６４と同一のＷ１である。直線状部３６５が延びる方向は、フロント・アーム４３５ａ内であれば任意である。図７の例においては、最小幅部３６４の幅方向に垂直な方向である。
【００７８】
このように、本明細書において、リア・アームにおける直線状部とは、リア・アーム内の最も幅が狭い部分（最小幅部）を含み、前後方向にまっすぐに延びる部分である。直線状部の幅は最小幅部の幅であり、一定である。前後方向におけるリア・アームの先端部から後端部までの間で定義される。リア・アームの先端部から後端部まで延びていれば、直線状部の延びる方向は任意であるが、好ましくは、最小幅部の幅方向に垂直な方向である。このように、リア・アームが直線状部を含むことで、リア・リングは大きなヨー剛性をジンバル・タングに与えることができる。
【００７９】
好ましくは、図７に示すように、リア・アーム４３６ａの幅は、フロント・アーム４３５ａと結合部３６３と支持アーム４３７ａとの結合部３６１ａとの間において最も狭いことが好ましい。この部分の幅がジンバル・タング４３１のロール剛性及びピッチ剛性に大きな影響を与えるからである。
【００８０】
一方、より大きいヨー剛性をジンバル・タング４３１に与えるため、リア・アーム４３６ａと支持本体部４３４との結合部（後端部３６２ａ）におけるリア・アーム４３６ａの幅は大きいことが好ましい。従って、図７の例に示すように、支持本体部４３４との結合部の近傍における幅Ｗ２は、フロント・アーム４３５ａと結合部３６３と支持アーム４３７ａとの結合部３６１ａとの間の幅よりも大きいことが好ましい。
【００８１】
図７の例においては、リア・アーム４３６ａの内側端辺（ジンバル・タング側の辺）３６６が中央において外側端辺から離れる方向に屈折している。屈折位置３６７の前後において、内側端辺は直線である。一方、外側端辺３６８は先端部３６１ａから後端部３６２ａまで直線である。
【００８２】
従って、先端部３６１ａから上記屈折位置まではリア・アーム４３６ａの幅は一定のＷ１であり、上記屈曲位置から後端部３６２ａまで漸次に幅が広がっている。これにより、リア・アーム４３６ａによるヨー剛性以外の剛性に対する影響をより効果的に抑えて、ヨー剛性の増加に寄与することができる。図７の例は、リア・アーム４３６ａの内側端辺３６６が屈折しているが、これに代えて、あるいはこれに加えて、外側端辺３６８を屈折させて、リア・アーム４３６ａの幅を支持本体部側で広げてもよい。
【００８３】
このように、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの幅を、前側から後側に向かう方向において広げることで、リア・リングＲＲによるヨー剛性を高めることができる。なお、幅を広げる態様は、上記例のように所定位置から幅が漸次増加するものが好ましいが、これに限らず、前側から後側に向かう方向において幅が減少しなければ、他の態様において幅が広がっていてもよい。
【００８４】
次に、二つのリア・アーム４３６ａ、４３６ｂの間隔について説明する。図６に戻って、リア・リングＲＲによるロール剛性の増加を抑えるためには、後端部３６２ａ、３６２ｂにおけるリア・アーム４３６ａ、４３６ｂ間の間隔Ｗ３は、小さいことが好ましい。従って、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの前端における間隔（Ｗ４）よりも、後端部３６２ａ、３６２ｂにおける間隔Ｗ３が小さいことが好ましい。
【００８５】
ここで、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂ間の間隔は、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの外側端辺間の間隔である。リア・アーム４３６ａ、４３６ｂをジンバル・タング側に対して支持本体部側で狭めることで、リア・リングＲＲによるロール剛性を抑えつつ、ヨー剛性を増加させることができる。
【００８６】
より効果的にリア・リングＲＲによるロール剛性を抑えつつ、ヨー剛性を増加させるためには、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂ間の間隔は、前側から後側に向かって減少していることが好ましい。つまり、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂ間の間隔は、前端から後端まで増加することなく、間隔Ｗ４から間隔Ｗ３へと小さくなることが好ましい。前端と後端との間において、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂ間の間隔が一定の部分があってもよい。
【００８７】
また、図６の好ましい例においては、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂ間の間隔は、先端部３６１ａ、３６１ｂから後端部３６２ａ、３６２ｂに向かうにつれて、漸次減少している。つまり、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの外側端辺は、前側から後側において、内側に傾斜している。このような構成を有することで、リア・リングＲＲによるロール剛性を抑えつつ、より効果的にヨー剛性を増加させることができる。
【００８８】
また、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂと支持本体部４３４との結合部（後端部３６２ａ、３６２ｂ）の位置と、固定点４３２ｂ、４３２ｃとの位置関係は重要である。上述のように、リア・リングＲＲによるヨー剛性をたかめるためには、二つの固定点４３２ｂ、４３２ｃが存在することが好ましい。一方、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂによるロール剛性に対する影響をより小さくするためには、図６に示すように、左右方向（リア・アーム４３６ａ、４３６ｂが配列されている方向）において、後端部３６２ａ、３６２ｂが、固定点４３２ｂ、４３２ｃの間にあることが好ましい。従って、後端部３６２ａ、３６２ｂにおけるリア・アーム４３６ａ、４３６ｂ間の間隔Ｗ３は、二つの固定点４３２ｂ、４３２ｃの間の間隔（左右方向の距離）よりも小さい。
【００８９】
次に、支持アーム４３７ａ、４３７ｂについて説明する。図６において、支持アーム４３７ａ、４３７ｂは、ジンバル・タング４３１の左右側端３１５ａ、３１５ｂに結合している。従って、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂは、支持アーム４３７ａ、４３７ｂによってジンバル・タング４３１の左右側端３１５ａ、３１５ｂに結合されている。このよに、リア・リングＲＲをジンバル・タング４３１の左右側端３１５ａ、３１５ｂに結合することにより、トレーリング端３１３あるいはリーディング端３１４に結合する場合と比較して、リア・リングＲＲによるヨー剛性を大きくすることができる。
【００９０】
なお、設計によっては、リア・リングＲＲをトレーリング端３１３あるいはリーディング端３１４に結合してもよい。この場合、ジンバル・タング４３１から左右方向に延びるアームは支持アームであり、支持アームに結合して支持アームから後方に向かって延びるアームがリア・アームである。
【００９１】
リア・リングＲＲがジンバル・タング４３１の左右側端３１５ａ、３１５ｂにおいて結合する位置、つまり、左右側端３１５ａ、３１５ｂにおける支持アーム４３７ａ、４３７ｂの位置は、リア・リングＲＲによるピッチ剛性に影響を与える。支持アーム４３７ａ、４３７ｂがより前方にあるほうが、ヨー剛性を増加させつつ、リア・リングＲＲによるピッチ剛性を小さくすることができる。
【００９２】
従って、左右側端３１５ａ、３１５ｂにおいて、支持アーム４３７ａ、４３７ｂの前後方向における中心位置は、ディンプル接触点３１１よりも前にあることが好まししい。図８は、支持アーム４３７ａの左右側端３１５ａにおける中心ＡＣが、ディンプル接触点３１１よりも前側にあることを示している。
【００９３】
また、支持アーム４３７ａ、４３７ｂの幅（前後方向における寸法）は、リア・リングＲＲが与えるヨー剛性の大きさに影響を与える。ヨー剛性を大きくするためには、支持アーム４３７ａ、４３７ｂの幅が大きいことが好ましい。一方、支持アーム４３７ａ、４３７ｂの幅が大きくなると、リア・リングＲＲによるピッチ剛性が大きくなる傾向がある。
【００９４】
支持アーム４３７ａ、４３７ｂは、左右側端３１５ａ、３１５ｂにおいてジンバル・タング４３１に結合し、その反対側でリア・アーム４３６ａ、４３６ｂに結合している。ヨー剛性のために特に重要なのは、左右側端３１５ａ、３１５ｂにおける支持アーム４３７ａ、４３７ｂの幅である。図８は、支持アーム４３７ａの左右側端３１５ａにおける幅Ｗ５を示している。ヨー剛性を大きくするため、この幅は、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの最小幅（図の７におけるＷ１）よりも大きくいことが好ましく、さらには、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの最大幅（図７におけるＷ２）よりも大きいことが好ましい。
【００９５】
支持アーム４３７ａ、４３７ｂによるピッチ剛性への影響を小さくするため、支持アーム４３７ａ、４３７ｂは、ジンバル・タング４３１の左右側端３１５ａ、３１５ｂから離れた部分（左右側端３１５ａ、３１５ｂよりもリア・アーム４３６ａ、４３６ｂに近い部分）において左右側端３１５ａ、３１５ｂよりも小さい幅を有していることが好ましい。
【００９６】
図８に示すように、支持アーム４３７ａは、側端３１５ａから離れた部分における狭い幅Ｗ６を有している。支持アーム４３７ｂも同様である。より具体的には、図６及び８に示す好ましい本例では、支持アーム４３７ａ、４３７ｂの幅は、ジンバル・タング４３１の側端３１５ａ、３１５ｂから離れるに従って、Ｗ５からＷ６へ漸次減少している。
【００９７】
図６及び図８に示すように、本例の支持アーム４３７ａ、４３７ｂにおいて、後端が削られるようにして幅が減少している。つまり、支持アーム４３７ａ、４３７ｂの後端辺が左右側端３１５ａ、３１５ｂから前方に向かって傾斜しており、前後方向における支持アーム４３７ａ、４３７ｂの中心位置（図８で点線で示した）は、ジンバル・タング４３１の左右側端３１５ａ、３１５ｂから離れた位置において、前方にシフトしている。これにより、支持アーム４３７ａ、４３７ｂの位置をより前方にするのと同様の効果が得られ、リア・リングＲＲによるピッチ剛性を小さくすることができる。
【００９８】
次に、フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂについて説明する。フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂは、先端側の固定点４３２ａの近傍から、それぞれ左右両側に延び、後方に屈曲した後、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの外側において後方に延びて、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂに結合している。本例において、フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂの幅は一定である。
【００９９】
フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂ、支持アーム４３７ａ、４３７ｂ、そして、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂにおける結合部３６３ａ、３６３ｂと結合部３６１ａ、３６１ｂとの間の部分が、フロント・リングＦＲを構成している。フロント・リングＦＲは、ジンバル・タングの両側端３１５ａ、３１５ｂにおいてジンバル・タング４３１を支持する。フロント・リングＦＲは、前端中央の連結部３５１によって、固定点４３２ａに結合している。連結部３５１は、フロント・リングＦＲによるピッチ剛性とロール剛性を小さくする働きを有している。設計によって、連結部３５１をしようすることなく、固定点４３２ａをフロント・リングＦＲ上に形成してもよい。
【０１００】
本形態のフロント・アーム４３５ａ、４３５ｂにおいて重要な点は、フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂが、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの途中に結合していることである。つまり、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂとフロント・アーム４３５ａ、４３５との結合部３６３ａ、３６３ｂは、先端部３６１ａ、３６１ｂと後端部３６２ａ、３６２ｂ
との間にある。このような構造により、ロント・アーム４３５ａ、４３５ｂの剛性が低下し、フロント・リングＦＲがジンバル・タング４３１に与えるピッチ剛性とロール剛性を小さくすることができる。
【０１０１】
また、フロント・リングＦＲによるピッチ剛性とロール剛性を確実に小さくするため、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂとフロント・アーム４３５ａ、４３５との結合部３６３ａ、３６３ｂは、ディンプル接触点３１１よりも後側にあることが好ましい（図６及び図８を参照）。
【０１０２】
本形態において図６に示した構造を有するジンバルの剛性と、従来技術として図１０を参照して説明した構造を有するジンバルの剛性とを解析した。以下において、その結果を示す。図１０の構造を有するジンバルの各剛性値を１として、図６に示した構造を有するジンバルの各剛性値は、以下の通りであった。ピッチ剛性は１．０９、ロール剛性は１．０３、ピール剛性は０．９７、そして、ヨー剛性は６．８であった。
【０１０３】
ピッチ剛性（μＮｍ／ｄｅｇ）は、ディンプル接触点を中心にしてジンバル・タングをピッチングの方向に単位角度傾斜させるときのモーメント（μＮｍ）で、ロール剛性（μＮｍ／ｄｅｇ）は、ディンプル接触点を中心にしてジンバル・タングをローリング方向に単位角度傾斜させるときのモーメント（μＮｍ）をいう。
【０１０４】
また、ピール剛性（Ｎ／ｍ）は、ジンバル・タングをディンプル接触点の位置で単位長さだけ磁気ディスクの方を向に変位させるのに要する力であり、ヨー剛性（μＮｍ／ｄｅｇ）は、ディンプル接触点を中心にしてジンバル・タングをヨーイングの方向に単位角度変化させるときのモーメント（μＮｍ）である。これらの剛性の測定は当業者ならば周知の方法で実施可能である。
【０１０５】
上記解析結果から理解されるように、本形態のジンバル構造は、従来のジンバル構造と略同様のピッチ剛性、ロール剛性及びピール剛性を有すると共に、はるかに大きなヨー剛性を実現している。また、ヨー剛性が大きくなることで、ジンバル・タングのヨー・モードの振動周波数を高い値にシフトさせることができた。これにより、より精細なヘッド・ポジショニングを実現することができる。
【０１０６】
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。例えば、本発明は、磁気ディスクとことなるディスクを媒体として使用するディスク・ドライブ装置に適用することができる。ジンバルのロード・ビームへの固定は、典型的には溶接で行うが、これ以外の方法で行ってもよい。
【０１０７】
本発明は、左右非対称の形状を有するサスペンションに適用することができる。また、本発明はランプ・ロード・アンロードのディスク・ドライブ装置に特に有用であるが、コンタクト・スタート・ストップのディスク・ドライブ装置に適用してもよい。本発明は、ヘッド・スライダのトレーリング端がサスペンションの後方を向くＨＧＡに適用することができる。このようなディスク・ドライブ装置においては、ディスク回転方向は上記の方向と逆となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本実施形態に係るＨＤＤの構成を模式的に示す平面図である。
【図２】本実施形態に係るヘッド・ジンバル・アセンブリを模式的に示す平面図である。
【図３】本実施形態に係るジンバルの構造を模式的に示す平面図である。
【図４】本実施形態に係るジンバルの先端部分を拡大した平面図であり、磁気ディスク側から見た図である。
【図５】本実施形態に係るヘッド・ジンバル・アセンブリの一部を模式的に示す側面図である。
【図６】本実施形態に係るジンバルの金属層における先端部分を拡大した平面図である。
【図７】本実施形態に係るリア・アームの拡大図である。
【図８】本実施形態に係る支持アームの拡大図である。
【図９】従来の技術における、リード・ヘッドの構成を模式的に示す断面図である。
【図１０】従来の技術における、リード・ヘッドの構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１ ハードディスク・ドライブ、９ サスペンション、１０ ベース
１１ 磁気ディスク、１２ ヘッド・スライダ、１３ スピンドル・モータ
１４ アクチュエータ、１５ 揺動軸、１７ ランプ、４１ マウント・プレート
４２ ロード・ビーム、４３ ジンバル、４４ 伝送配線、９１ ロード・ビーム
９２ ジンバル、１２１ リーディング端、１２３ トレーリング端
１４１ サスペンション、１４２ アーム、１４３ コイル・サポート
１４４ フラットコイル、１４５ タブ、３１１ ディンプル接触点
３１２ａ、３１２ｂ スペーサ、３１３ トレーリング端、３１４ リーディング端
３１５ａ、３１５ｂ 左右側端、３５１ 連結部、３６１ａ、３６１ｂ 結合部
３６２ａ、３６２ｂ 結合部、３６３ａ、３６３ｂ 結合部、３６４ 最小幅部
３６５ 直線状部、３６６ 内側端辺、３６７ 屈折位置、３６８ 外側端辺
４１１ 開口、４２１ ディンプル、４３０ 金属層、４３１ ジンバル・タング
４３２ａ、４３２ｂ 固定点、４３３ 支持プレート、４３４ 支持本体部
４３５ａ、４３５ｂ フロント・アーム、４３６ａ、４３６ｂ リア・アーム
４３７ａ、４３７ｂ 支持アーム、４３８ａ、４３８ｂ リミッタ・ブリッジ
４３９ プレート、４４１ マルチコネクタ、４４２ 銅層、４４３ 誘電体層
４４４ カバー層、４４５ 接続端子、９２１ ジンバル・タング
９２２ａ、９２２ｂ 固定点、９２３ａ、９２３ｂ 支持アーム
９２４ａ、９２４ｂ 主アーム、９２５ａ、９２５ｂ 副アーム、９２６ 支持本体部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッド・スライダを支持するサスペンション及びディスク・ドライブ装置に関し、特に、ヘッド・スライダが固定されるジンバルの剛性を改善する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、記録媒体である磁気ディスクを高速で回転し、ヘッド・スライダが磁気ディスク上を飛行しながら移動してデータの読み書きを行う。アクチュエータがヘッド・スライダを支持し、磁気ディスク上で揺動することによって、ヘッド・スライダを回転する磁気ディスクの半径方向に移動する。
【０００３】
アクチュエータは、アームの先端に固定されたサスペンションを有し、そのサスペンションがヘッド・スライダを支持する。図９に示すように、典型的なサスペンション９は複数の部材から構成されており、ロード・ビーム９１とロード・ビーム９１の磁気ディスク側に固定されているジンバル９２とを有している。ロード・ビーム９１はアクチュエータの動作に従ってヘッド・スライダを所定のトラックへ位置づけると共に、ヘッド・スライダを磁気ディスク側に押しつける押圧力を生成する。ヘッド・スライダは、空気軸受面（ＡＢＳ）と磁気ディスク表面との間の粘性気流による空気軸受から受ける浮力とロード・ビームによる押圧とのバランスのもとで、磁気ディスク表面から一定の距離において飛行する。
【０００４】
ジンバル９２は全体的に薄いステンレス鋼で形成され、ジンバル・タング（図１０の９２１）を有している。ジンバル・タング上にヘッド・スライダが固定される。ジンバル・タングの背面はロード・ビーム９１のディンプルと当接し、ジンバル・タング及びその上のヘッド・スライダは、ディンプルとの接触点においてピボット運動を行う。ピボット運動は、ピッチ・アンド・ロール運動あるいは、ジンバル運動として知られている。この動きにより、磁気ディスク表面に対するヘッド・スライダの距離及び姿勢を維持する。
【０００５】
ロール運動は、図９においてＲで示された方向における運動である。具体的には、サスペンション９の長手方向であるＸ軸の周りでのピボット動作である。ピッチ運動は、図９においてＰで示された方向における運動である。具体的には、Ｘ軸に垂直でディスク面に平行な面に含まれるＹ軸の周りでのピボット動作である。ピッチ運動とロール運動の特性は、サスペンション全体の構造で定まる。ジンバル・タングのピッチ剛性とロール剛性が小さい方がトラックの追従性がよく、飛行姿勢の良好な制御を実現することができる。
【０００６】
ヘッド・スライダがトラック上を飛行しながら追従動作をしている間、磁気ディスク表面の形状の変化に対してヘッド・スライダが追従動作を維持できるように、ジンバルは、ヘッド・スライダを柔軟に支持する必要がある。このため、ジンバル・タングのピッチ剛性とロール剛性を小さくすることが重要である。一方、ＨＤＤには、一層の耐衝撃性が求められるようになっている。また、ランプ・ロード・アンロード方式のＨＤＤは、ロード・アンロードの際に、ヘッド・スライダをディスク表面から持ち上げ、また、ディスク表面に降ろす。
【０００７】
装置の耐衝撃性を向上させ、ロード・アンロード時にヘッド・スライダが磁気ディスクと接触することなく安定した動きを示すようにするためには、ピッチ剛性及びロール剛性に加えて、ピール剛性を考慮することが必要である。ピール剛性は、ディスク表面の垂線に沿ってジンバル・タングに力を加えたときの縦剛性であり、耐衝撃性やロード・アンロード動作の観点からは、できるだけ大きいことが望ましい。
【０００８】
ジンバル９２は、ロード・ビームとの固定点を支点として、スライダを支持するバネ構造として機能する。一般的なジンバルの構造において、ピール剛性を大きくしていくとピッチ剛性やロール剛性も同時に大きくなってしまい、剛性に関するパラメータをいかに調整したとしてもピール剛性が大きくピッチ剛性とロール剛性が小さいジンバルを実現することはできなかった。
【０００９】
これに対して、ピッチ剛性とロール剛性が小さく、ピール剛性は大きいバネ構造を有するジンバルが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。図１０は、このジンバルの一部を示す平面図である。ジンバル９２は、ジンバル・タング９２１を前後において挟む二つの固定点９２２ａ、９２２ｂにおいて、ロード・ビームに固定される。固定点９２２ａ、９２２ｂは、典型的には、ビーム溶接による溶接点である。以下においてアクチュエータの揺動軸からヘッド・スライダを見る方向を前方とし、ヘッド・スライダから揺動軸を見る方向を後方とする。
【００１０】
図１０のジンバル９２において、ジンバル・タング９２１の各サイド・エッジの中央から、支持アーム９２３ａ、９２３ｂが突出している。支持アーム９２３ａ、９２３ｂは、前方に延びている主アーム９２４ａ、９２４ｂにそれぞれつながっている。二つの主アーム９２４ａ、９２４ｂは前側において合流しており、主アーム９２４ａ、９２４ｂ及び支持アーム９２３ａ、９２３ｂは連続している。主アーム９２４ａ、９２４ｂ及び支持アーム９２３ａ、９２３ｂは、ジンバル・タング９２１を支持するリング形状のバネ構造を形成している。主アーム９２４ａ、９２４ｂは、ジンバル９２の中心線に対して垂直方向に膨らんで大きなリングを形成するように経路を形成している。
【００１１】
また、支持アーム９２３ａ、９２３ｂは、後方に延びている副アーム９２５ａ、９２５ｂにそれぞれつながっている。副アーム９２５ａ、９２５ｂは、後側において支持本体部９２６に合流している。副アーム９２５ａ、９２５ｂ、支持アーム９２３ａ、９２３ｂそして支持本体部９２６の一部は連続しており、ジンバル・タング９２１を支持するリング形状のバネ構造を形成している。副アーム９２５ａ、９２５ｂは、後方から前方に向かってジンバル９２の中心線に対してほぼ平行に延びた後に膨らんで、主アーム９２４ａ、９２４ｂ及び支持アーム９２３ａ、９２３ｂと一体となる。
【００１２】
ジンバルにおいて、主アーム９２４ａ、９２４ｂを含む前側のリング形状のバネ構造（主リングＭＲ）の剛性が、副アーム９２５ａ、９２５ｂを含む後側のリング形状のバネ構造（副リングＳＲ）の剛性よりも大きく、主リングＭＲがジンバル・タング９２１の支持において支配的な役割を果たしている。ジンバル・タング９２１（ヘッド・スライダ）のピッチ剛性及びロール剛性は主リングの形状によって決まり、副リングＳＲがそれらにほとんど寄与しない。
【００１３】
支配的な主リングＭＲのパラメータ値を決定することで、副リングＳＲによる剛性への寄与を実質的に無視して、ジンバル・タング９２１の各剛性値を決定することができる。具体的には、ジンバル・タングと固定点の距離を小さくすることでピール剛性を大きくすることができる。また、主リングの経路長、経路の形状、幅など値を調整することで、大きなピール剛性を維持しつつ、ピッチ剛性及びロール剛性を小さくすることができる。
【００１４】
副リング（副アーム）は剛性への影響は小さく、上記３つの剛性値を決定する要素ではない。副アーム９２５ａ、９２５ｂは、サスペンションの生産において必要とされる。副アーム９２５ａ、９２５ｂは、ジンバルとロード・ビームの組立工程でジンバル全体を安定した形状に維持して作業性を向上させる役割を有している。
【特許文献１】特開２００４−３２６８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記特許文献１に開示されているサスペンションによれば、小さいロール剛性及びピッチ剛性と、大きいピール剛性とを同時に実現することができる。上述のように、これは、副リングがジンバル・タングを補助的に支持するのみであり、主リングがンバル・タングに対して支配的に剛性を与えることができるからである。
【００１６】
しかし、特許文献１のジンバル設計は、ジンバル・タングのピッチ剛性、ロール剛性、そしてピール剛性を考慮しているが、ヨー剛性を考慮していない。ヨー剛性は、ジンバル・タング（ヘッド・スライダ）のヨー運動に対する剛性である。ヨー運動は、図１０のＹＡＷで示す方向におけるピボット運動である。具体的には、これは、ジンバル・タングのヘッド・スライダ載置面（主面）の法線を中心としたピボット運動であり、ＡＢＳ面内でのピボット運動である。
【００１７】
ＨＤＤの記憶容量の増加と共に、データ・トラック・ピッチは大きく減少している。このため、ヘッド・スライダのわずかなヨー運動により、ヘッド素子部がターゲット位置から半径方向にずれ、リード／ライト・エラーが発生する。特に、上記特許文献１のジンバル設計のように、ヨー剛性について考慮することなくロール剛性とピッチ剛性を小さくすると、ヨー剛性も減少し、低い周波数におけるヨー・モードの発振を引き起こしやすいことがわかった。
【００１８】
ロール剛性とピッチ剛性とを大きくすればヨー剛性も大きくすることができるが、それでは、磁気ディスク表面の形状変化に対するヘッド・スライダの追従性能を低下させることになる。従って、大きなピール剛性と、小さいロール剛性及びピッチ剛性とを維持しつつ、ヨー剛性を大きくするサスペンション構造が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一態様は、ロード・ビームと、前記ロード・ビームに固定されておりヘッド・スライダを支持するジンバルと、を含むサスペンションである。前記ジンバルは、前記ロード・ビームに前側で固定された第１固定点を含む第１支持領域と、前記ロード・ビームに後側で固定された第２固定点を含む第２支持領域と、前記ヘッド・スライダが載置される載置面を有し、ディンプル接触点においてピボット運動を行う、ジンバル・タングと、前記第１支持領域に結合しているリング状のバネ構造であり、前記ジンバル・タングを支持してピール剛性を与える、フロント・リングと、前記第２支持領と結合しているリング状のバネ構造であり、前記ジンバル・タングを支持して前記フロント・リングより大きなヨー剛性と前記フロント・リングより小さなピール剛性を与える、リア・リングを有する。このジンバル構造により、ジンバル・タングの適切な剛性を実現することができる。
【００２０】
好ましくは、前記第１固定点と前記ディンプル接触点との距離は、前記第２固定点と前記ディンプル接触点との距離よりも小さい。これにより、他の剛性値への影響と小さくしながら、効果的にフロント・リングによるピール剛性を大きくすることができる。
【００２１】
前記リア・リングは、前記第２支持領域から前方に延びる一対の帯状のリア・アームを有し、前記一対のリア・アームのそれぞれは、前記リア・アームの最小幅部を含みその最小幅を維持して前記リア・アームの前端から後端まで延びる直線状部を含むことが好ましい。これにより、他の剛性値への影響を小さくしながら、リア・リングによるヨー剛性を効果的に高くすることができる。
【００２２】
さらに、前記一対のリア・アームのそれぞれの幅は、前記前端から後端に向かう方向において広がっていることが好ましい。これにより、リア・リングによるヨー剛性を高めることができる。ここで、リア・アームのそれぞれの幅は前記前端から後端に向かう方向において、漸次、広がっていなくてよい。例えば、一部の領域において幅が一定でもよい。しかし、前記前端から後端に向かう方向において、幅が減少することはない。
【００２３】
好ましくは、前記一対のリア・アームの間隔は、前端から後端に向かうにつれて、漸次、減少している。これにより、リア・リングによるヨー剛性を高めつつ、他の剛性値への影響をより小さくすることができる。
【００２４】
前記第２支持領域は、後側において前記ディンプル接触点に最も近い２つの固定点を含むことが好ましい。これにより、リア・リングによるヨー剛性を高めることができる。さらに、前記一対のリア・アームの前記第２支持領域との結合部は、前記一対のリア・アームの配列方向において、前記２つの固定点の間にあることが好ましい。これにより、他の剛性値への影響を小さくしながら、リア・リングによるヨー剛性を効果的に高くすることができる。
【００２５】
前記リア・リングは、前記ジンバル・タングの側端と前記一対のリア・アームのそれぞれの前端とを結合する一対の支持アームをさらに有することが好ましい。さらに、前記ジンバル・タングの側端のそれぞれにおける前記支持アームの中心位置は、前記ディンプル接触点によりも前側にあることが好ましい。これらにより、リア・リングによるヨー剛性を高めることができる。
【００２６】
好ましくは、前記フロント・リングは、一対のフロント・アームと一対の支持アームとを含み、前記一対の支持アームのそれぞれは、前記ジンバル・タングと前記一対のリア・アームのそれぞれを結合し、前記一対のフロント・アームのそれぞれは、前記一対のリア・アームのそれぞれに、前記一対の支持アームとの結合部よりも後側において結合している。これにより、フロント・リングによるピッチ剛性やロール剛性の増加を抑えることができる。
【００２７】
さらに、前記一対のリア・アームのそれぞれの幅は、前記フロント・アームとの接合部より後ろ側の所定位置から前記第２支持領域に向かって、漸次、広がっていることが好ましい。これにより、リア・リングによるヨー剛性を高めることができる。
【００２８】
本発明の他の態様に係るディスク・ドライブ装置は、ディスクと、前記ディスクにアクセスするヘッド・スライダと、前記ヘッド・スライダを支持するサスペンションを有し、回動軸において回動することで前記ヘッド・スライダを前記ディスク上で移動するアクチュエータとを有し、前記サスペンションが上記いずれかの構成を有するサスペンションである。このサスペンション構造により、ジンバル・タングの適切な剛性を実現することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、ヘッド・スライダを支持するサスペンションにおいて、大きなピール剛性と小さいロール剛性及びピッチ剛性とを実現しながら、ヨー剛性を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明を適用した実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため必要に応じて重複説明は省略されている。本形態においては、ディスク・ドライブ装置の一例であるＨＤＤについて説明する。本形態は、ＨＤＤに実装されるサスペンションの構造に特徴を有している。
【００３１】
図１は、本形態のサスペンションが実装されているＨＤＤ１の全体構成を示している。ベース１０は、その上部開口を塞ぐトップ・カバー（不図示）と固定されて筐体を構成し、ＨＤＤ１の各構成要素を収容する。スピンドル・モータ１３は、所定角速度で磁気ディスク１１を回転する。データを記憶するディスクの一例である磁気ディスク１１は、その記録面にデータを記憶する磁性層を有する。ディスクにアクセス（リードもしくはライト）するヘッド・スライダ１２は、スライダと、スライダ表面に固定されたヘッド素子部を備える。ヘッド素子部は、記録素子及び／又は再生素子を有している。ＨＤＤ１には、１もしくは複数枚の磁気ディスクが実装される。
【００３２】
アクチュエータ１４は揺動軸１５に揺動自在に保持されており、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１６によって駆動される。アクチュエータ１４はヘッド・スライダ１２を保持し、揺動軸１５において揺動することによってヘッド・スライダ１２を移動する。アクチュエータ１４は、ヘッド・スライダ１２が配置されたその先端部から、サスペンション１４１、サスペンション１４１を支持し揺動軸１５が嵌合する孔を有するアーム１４２、コイル・サポート１４３、コイル・サポート１４３の内周側のフラットコイル１４４の順で結合された各構成部材を備えている。サスペンション１４１は、磁気ディスク１１の各記録面に対応して設けられる。
【００３３】
図１に例示するように、磁気ディスク１１にアクセスするため、アクチュエータ１４は回転している磁気ディスク１１のデータ領域でヘッド・スライダ１２を移動する。アクチュエータ１４が揺動することによって、ヘッド・スライダ１２が磁気ディスク１１の表面の半径方向に沿って移動する。ヘッド・スライダ１２は回転している磁気ディスク１１上を浮上する。典型的には、磁気ディスク１１は、図１において、反時計回りに回転する。
【００３４】
ランプ１７は磁気ディスク１１の外周側において、磁気ディスク１１の横に設けられている。ＨＤＤ１の非動作時やアイドル時など、データ・アクセスを行わないとき、アクチュエータ１４はランプ１７上の待機位置にある。ヘッド・スライダ１２のアンロードにおいて、アクチュエータ１４は磁気ディスク１１のデータ領域上からランプ１７の方向に回動し（図１における時計回り）、アクチュエータ１４先端のタブ１４５がランプ１７上を摺動しながら移動し、アクチュエータ１４は待機位置で停止する。このとき、ヘッド・スライダ１２は、磁気ディスク１１から外れた位置にある。ロードにおいて、アクチュエータ１４は、アンロードと反対方向に揺動し、ヘッド・スライダ１２を磁気ディスク１１のデータ領域上に移動する。
【００３５】
図２（ａ）、（ｂ）は、本形態のサスペンション１４１及びヘッド・スライダ１２のアセンブリであるヘッド・ジンバル・アセンブリ（ＨＧＡ）の概略を示す平面図である。図２（ａ）は磁気ディスク側からＨＧＡを見た図であり、図２（ｂ）はその反対側からＨＧＡを見た図である。サスペンション１４１は、マウント・プレート４１、ロード・ビーム４２、ジンバル４３を有している。ジンバル４３上には伝送配線４４が形成されており、また、ヘッド・スライダ１２は、ジンバル４３上に固定されている。
【００３６】
マウント・プレート４１の開口４１１において、サスペンション１４１はアーム１４２に固定される。本明細書において、タブ１４５が形成されている側を、サスペンション１４１の先端側あるいは前側と呼ぶ。前側に対して、サスペンション１４１のアーム側あるいはアクチュエータ揺動軸側が後側である。このように、アクチュエータ揺動軸１５とヘッド・スライダ１２を結ぶ方向が前後方向であり、磁気ディスク記録面に平行で前後方向に垂直な方向が左右方向である。
【００３７】
ロード・ビーム４２は、ステンレス鋼などによって形成され、精密な薄板ばねとして機能する。ロード・ビーム４２の形状は、揺動方向と垂直に長く延在し、薄くて軽量であると共に必要な剛性を有する。ロード・ビーム４２のバネ性により、ヘッド・スライダ１２の浮上力に対抗する荷重を発生させる。この荷重と、ヘッド・スライダ１２の空気軸受面（ＡＢＳ）と回転している磁気ディスク１１との間の空気の粘性による圧力（浮上力）と、がバランスすることによって、ヘッド・スライダ１２が所望高さで飛行する。ロード・ビーム４２の先端に、タブ１４５が形成されている。
【００３８】
ジンバル４３は、ロード・ビーム４２の磁気ディスク面側に、スポット溶接によって溶着される。溶接は、レーザによる熱あるいは電流によるジュール熱を使用することができる。ジンバル４３は、例えばステンレス鋼で形成される。ジンバル４３は所望の弾性を有し、変形可能に形成されている。ジンバル４３の前部において、舌片状のジンバル・タング４３１（図４を参照）が形成されている。ヘッド・スライダ１２はジンバル・タング４３１に固定される。ジンバル４３の構造については後に詳述する。
【００３９】
ジンバル４３上に形成されている伝送配線４４はヘッド・スライダ１２上の素子の信号を伝送する。伝送配線４４の一端は各リードの接続端子を有するマルチコネクタ４４１である。マルチコネクタ４４１は、プリアンプＩＣに接続される。伝送配線４４の他端はヘッド・スライダ１２の接続パッドに接続される。
【００４０】
図３（ａ）〜（ｆ）は、ジンバル４３の構造を示す図である。ジンバル４３はフォトリソグラフィック・エッチング工程、蒸着工程などの微細加工技術を用いて積層構造として形成される。図３（ａ）、（ｂ）は、複数の層が積層されてなるジンバル４３を示し、図３（ｃ）〜図３（ｆ）は、ジンバルを構成する各層の構造を示している。図３（ａ）は、ジンバル４３を磁気ディスク側からみた図であり、図３（ｂ）は、その反対側からみた図である。
【００４１】
図３（ｃ）〜図３（ｆ）は、ディスク面に向かって積層されていく順番で各部品を示している。図３（ｃ）は金属層４３０を示しており、典型的には、ステンレス鋼の薄い板から形成される。金属層４３０は、スタンピングやエッチングにより所望の形状に形成してもよい。金属層４３０の材料はステンレス鋼に限定されるものではなく、ベリリウム、銅又はチタンなどの他の硬質のバネ材料を選択することもできる。
【００４２】
金属層４３０は、ジンバル４３のバネ構造を形成するもので、典型的には均一な厚さを有している。金属層４３０の厚さはバネ構造が与える剛性を決めるパラメータの一つであり、パラメータ値を決めるために部分的に厚さを変化させてもよい。また、材質もパラメータの一つであり部分的に異なる材質を取り入れても良い。
【００４３】
図３（ｄ）は、金属層４３０と伝送配線４４を構成する銅層４４２（図３（ｅ）参照。）を絶縁するために、ポリイミドで形成された誘電体層４４３が示されている。誘電体層４４３は、その上にパターン化される銅層４４２の経路に併せて金属層４３０の上に積層される。銅層４４２は、ヘッド・スライダの信号を伝送し、誘電体層４４３により金属層４３０から絶縁される。
【００４４】
図３（ｅ）は、スライダに取り付けられるヘッドに対する配線パターンである銅層４４２を示している。図３（ｆ）は、カバー層４４４で、銅層４４２の表面を保護するために、その上にポリイミドの層を付着させる。誘電体層４４３、銅層４４２、及びカバー層４４４は一体となって、伝送配線４４を構成する。
【００４５】
図４は、図３（ａ）で示したジンバル４３の先端部分を拡大した平面図であり、磁気ディスク側から見た図である。ジンバル４３の金属層４３０上に、伝送配線４４が配置されている。図４に示されている部分内において、金属層４３０は、固定点４３２ａ〜４３２ｃにおいて、ロード・ビーム４２（図４に不図示）に溶接により固定されている。本例において、固定点４３２ｂ、４３２ｃよりも前側において、ジンバル４３の形状は左右対称である。
【００４６】
具体的には、前側の支持領域である先端の支持プレート４３３内の一つの固定点４３２ａが存在する。また、後側の支持領域である支持本体部４３４内の一部領域には、２つの固定点４３２ｂ、４３２ｃが存在する。図４において、後側の支持領域は、ジンバル・タング４３１よりも後側において最前にある２つの固定点４３２ｂ、４３２ｃを含み、これらより後側の他の固定点を含まない領域である。
【００４７】
図４に示された範囲において、ジンバル４３は、これらの固定点においてロード・ビーム４２に固定されている。固定点４３２ａと固定点４３２ｂ、４３２ｃとの間には、ロード・ビーム４２に対する他の固定点は存在しない。つまり、固定点４３２ａは、前側においてジンバル・タング４３１に前後方向において最も近い固定点である。
【００４８】
固定点４３２ｂ、４３２ｃは、後側においてジンバル・タング４３１に前後方向において最も近い固定点である。図４の例において、固定点４３２ｂ、４３２ｃの位置は、ジンバル４３の中心線において対称である。ジンバル４３は、これら固定点が画定する範囲で、ロード・ビーム４２から拘束されずにジンバル運動をすることができる。なお、支持本体部４３４は、固定点４３２ｂ、４３２ｃよりも後側（アクチュエータ揺動軸側）において、他の溶接点（固定点）においてロード・ビーム４２に固定されている。
【００４９】
固定点４３２ａと固定点４３２ｂ、４３２ｃとの間において、先端側の固定点４３２ａに近い位置にジンバル・タング４３１がある。ジンバル・タング４３１の中心にヘッド・スライダ１２が接着される。ジンバル・タング４３１の左右方向における略中央に、ロード・ビームのディンプルとの接触点３１１が存在する。図４の例において、固定点４３２ａとディンプル接触点３１１とは、ジンバル４３の中心線上にある。固定点４３２ｂ、４３２ｃとディンプル接触点３１１との距離は同じである。
【００５０】
図５は、ＨＧＡの一部を模式的に示す側面図である。ジンバル４３のジンバル・タング４３１には、ほぼ中央に収まるようにヘッド・スライダ１２が接着剤で接着される。ヘッド・スライダ１２のほぼ重心を通る垂線が通過する位置で、ジンバル・タング４３１のスライダ載置面とは反対側の面と接触するように、ロード・ビーム４２にディンプル４２１が形成されおり、ヘッド・スライダ１２のピボット運動の支点をジンバル・タング４３１に与える。なお、ディンプルをジンバルに形成することもできる。この場合のピボット運動の支点は、ディンプルとロード・ビームとの接触点となる。
【００５１】
図４に戻って、ジンバル・タング４３１のヘッド・スライダ載置面には、スペーサ３１２ａ、３１２ｂが形成されている。典型的には、スペーサ３１２ａ、３１２ｂはポリイミド樹脂で形成されており、ヘッド・スライダ１２は、スペーサ３１２ａ、３１２ｂと接触して固定される。スペーサ３１２ａ、３１２ｂは、ジンバル・タング４３１上で、ヘッド・スライダ１２が所望の姿勢で接着剤により接着されるようにする。
【００５２】
ジンバル・タング４３１は、その前後にある二つのリング形状のバネ構造により支持されている。具体的には、前側のリング形状のバネ構造は、フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂ、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの一部、そして支持アーム４３７ａ、４３７ｂで構成されているフロント・リングＦＲである。後側のリング形状のバネ構造は、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂ、支持アーム４３７ａ、４３７ｂ、そして支持本体部４３４の一部で構成されているリア・リングＲＲである。
【００５３】
フロント・リングＦＲとリア・リングＲＲを構成する各部は全て金属層４３０の一部である。また、フロント・リングＦＲ及びリア・リングＲＲは、それぞれ、ジンバル４３の金属層４３０における連続した一つの部分である。フロント・リングＦＲは、ジンバル・タング４３１の前方にあってジンバル・タング４３１を支持し、リア・リングＲＲは後方にあってジンバル・タング４３１を支持する。
【００５４】
リア・アーム４３６ａ、４３６ｂは、支持本体部４３４の固定点４３２ｂ、４３２ｃ近傍から前方に延びている。支持アーム４３７ａ、４３７ｂは、それぞれ、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂをジンバル・タング４３１にしている。フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂは、それぞれ、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂに結合されている。フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂは、それぞれ、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂから前方向かって延びた後、左右方向に屈曲して互いにつながっている。
【００５５】
フロント・アーム４３５ａと支持アーム４３７ａとの間及びフロント・アーム４３５ｂと支持アーム４３７ｂとの間において、リミッタ・ブリッジ４３８ａ、４３８ｂが渡されている。典型的には、リミッタ・ブリッジ４３８ａ、４３８ｂはポリイミド樹脂で形成されており、ジンバル４３の塑性変形を防止する。サスペンション１４１の設計により、リミッタ・ブリッジ４３８ａ、４３８ｂは省略することもできる。
【００５６】
以下において、ジンバル・タング４３１の前側端３１３をトレーリング端、後側端３１４をリーディング端と呼ぶ。また、左右両側の端３１５ａ、３１５ｂを側端と呼ぶ。これは、ヘッド・スライダ１２の各端の呼び名に対応している。図５に示すように、気流はヘッド・スライダ１２のリーディング端１２１からＡＢＳ１２２とディスク表面との間に入り込みトレーリング端１２３からでていくように流れる。
【００５７】
図４に戻って、伝送配線４４は、支持本体部４３４からジンバル・タング４３１のトレーリング端側まで、ジンバル４３の中心線に沿って延びている。伝送配線４４は、金属層の一部である支持本体部４３４上では金属層４３０に積層されているが、支持本体部４３４から分離したあと、支持アーム４３７ａ、４３７ｂまで中空内を延びている。
【００５８】
ジンバル・タング４３１のトレーリング端側には、伝送配線４４の伝送線をヘッド・スライダ１２のトレーリング端面に設けられた接続パッドに接続する際、位置合わせとボンディングのための領域を提供するためのプレート４３９が形成されている。プレート４３９から、ヘッド・スライダ１２の接続パッドに物理的及び電気的に接続される接続端子４４５が突出している。図４において６つの端子４４５が例示されている。
【００５９】
以下において、ジンバル４３の金属層４３０の構造について、より詳細に説明する。図６は、図４に示したジンバル４３から、伝送配線４４及びリミッタ・ブリッジ４３８ａ、４３８ｂそしてスペーサ３１２ａ、３１２ｂを除いた構成を示している。上述のように、ジンバル・タング４３１は、前後の二つのリング形状のバネ、つまり、フロント・リングＦＲとリア・リングＲＲにより支持されている。
【００６０】
フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂを主な構成要素とするフロント・リングＦＲは、その後側において、ジンバル・タング４３１を支持する。さらに、フロント・リングＦＲは、固定点４３２ａを含む支持プレート４３３と連結部３５１を介して結合しており、フロント・リングＦＲの前側において固定点４３２ａにより固定されている。連結部３５１は、フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂがつながる部分に形成されており、ジンバル４３の中心線上にあり、固定点４３２ａとディンプル接触点３１１との間にある。
【００６１】
一方、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂを主な構成要素とするリア・リングＲＲは、その前側においてジンバル・タング４３１を支持する。さらに、リア・リングＲＲは、支持本体部４３４の一部を介して固定点４３２ｂ、４３２ｃと結合しており、リア・リングＲＲの後側において固定点４３２ｂ、４３２ｃにより固定されている。
【００６２】
ジンバル・タング４３１の剛性特性において、ヘッド・スライダ１２の良好な飛行姿勢制御のために小さいロール剛性及びピッチ剛性が望まれる。一方、主に良好なロード／アンロード動作のためには大きいピール剛性が望まれ、さらに、高精度なヘッド・ポジショニングのために大きいヨー剛性が望まれる。
【００６３】
本形態のジンバル４３において、ジンバル・タング４３１のこれらの剛性値は、フロント・リングＦＲとリア・リングＲＲにより規定される。本形態において、フロント・リングＦＲがジンバル・タング４３１のピール剛性を主に規定する。一方、リア・リングＲＲは、ジンバル・タング４３１のヨー剛性を主に規定する。上述のように、ジンバル・タング４３１のピール剛性とヨー剛性とは大きいことが好ましい。本形態のサスペンション設計は、フロント・リングＦＲが与えるピール剛性とリア・リングＲＲが与えるヨー剛性とが大きくなるようにジンバル４３を設計する。
【００６４】
一方、ジンバル・タング４３１のロール剛性及びピッチ剛性はできるだけ小さいことが好ましい。従って、本形態のサスペンション設計は、フロント・リングＦＲ及びリア・リングＲＲがジンバル・タング４３１に与えるロール剛性及びピッチ剛性が小さくなるようにジンバル４３を設計する。
【００６５】
このように、フロント・リングＦＲはリア・リングＲＲよりも大きなピール剛性をジンバル・タング４３１に与え、リア・リングＲＲはフロント・リングＦＲよりも大きなヨー剛性をジンバル・タング４３１に与える。ジンバル・タングの異なる剛性値をそれぞれ高める二つのリングでジンバル・タング４３１を支持することで、ジンバル・タング４３１に要求される小さいピッチ剛性とロール剛性、そして大きいピール剛性とヨー剛性とを同時に実現することができる。
【００６６】
好ましくは、ピッチ剛性とロール剛性に対するリア・リングＲＲの影響をフロント・リングＦＲより小さする。さらに、フロント・リングＦＲが、支配的に、ロール剛性及びピッチ剛性をジンバル・タング４３１に与え、できるだけリア・リングＲＲの影響が小さくなるようにジンバル４３を設計することが好ましい。フロント・リングＦＲの設計においてリア・リングＲＲの影響をほとんど考慮する必要がないため、大きなピール剛性と小さいピッチ剛性及びロール剛性のより好ましいバランスを実現することができる。
【００６７】
ロール剛性及びピッチ剛性は、フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂやリア・アーム４３６ａ、４３６ｂなどのリングを構成する帯状部分のパラメータにより規定される。このパラメータは、経路長、経路の形状、幅、材質そして材質を含む。これらのパラメータを変更することでロール剛性及びピッチ剛性を調整することができる。本実施の形態では、金属層４３０の材質及び厚さを一定であるため、本形態のサスペンション設計は、これらを除くパラメータを適切な値に設計することによりロール剛性及びピッチ剛性を所望の値とする。これらのパラメータの値を変更していくと、ピール剛性にも影響はでるがその変化の割合はさほど大きくはない。
【００６８】
リア・リングＲＲによるロール剛性とピッチ剛性への寄与を小さくするため、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの先端部３６１ａ、３６１ｂと後端部３６２ａ、３６２ｂとの間の距離を大きくすることが重要である。リア・アーム４３６ａ、４３６ｂは、先端３６１ａ、３６１ｂにおいて支持アーム４３７ａ、４３７ｂにつながり、後端部３６２ａ、３６２ｂにおいて支持本体部４３４につながる。先端部３６１ａ、３６１ｂと後端部３６２ａ、３６２ｂとの間の距離を大きくすると、支持本体部４３４内の固定点４３２ｂ、４３２ｃとディンプル接触点３１１との間の距離が大きくなる。
【００６９】
ジンバル・タング４３１のピール剛性は、固定点４３２ａ、４３２ｂ、４３２ｃとディンプル接触点３１１との間の距離により主に規定される。固定点４３２ｂ、４３２ｃとディンプル接触点３１１との間の距離が大きくなると、リア・リングＲＲが与えるピール剛性は小さくなる。
【００７０】
このため、本形態のサスペンション設計は、前側の固定点４３２ａとディンプル接触点３１１との距離を小さくするとで、ジンバル・タング４３１のピール剛性を大きくする。固定点４３２ａとディンプル接触点３１１との距離が小さくなると、フロント・リングＦＲがジンバル・タング４３１に与えるピール剛性が増加する。固定点４３２ａとディンプル接触点３１１との距離は、固定点４３２ｂ、４３２ｃとディンプル接触点３１１との間の距離よりも小さい。従って、フロント・リングＦＲがジンバル・タング４３１に与えるピール剛性は、リア・リングＲＲよりも大きい。
【００７１】
図６の例において、これらの距離の差が大きいため、実質的に、フロント・リングＦＲによりジンバル・タング４３１のピール剛性が規定される。固定点４３２ａとディンプル接触点３１１との距離を物理的な制約の範囲で適宜縮めることで、ピール剛性を大きくすることができる。
【００７２】
図６の例において、固定点４３２ｂ、４３２ｃとディンプル接触点３１１との間の距離のそれぞれは、ディンプル接触点３１１固定点４３２ａとの距離の約２倍である。好ましくは、固定点４３２ｂ、４３２ｃとディンプル接触点３１１との間の距離のそれぞれは、ディンプル接触点３１１固定点４３２ａとの距離の１．５倍以上であり、さらに好ましくは１．８倍以上である。距離の上限はサスペンション・アセンブリの全体寸法や、製造上の条件などで定める。
【００７３】
本例において、リア・リングＲＲは、二つの固定点４３２ｂ、４３２ｃで固定されている。このように、リア・リングＲＲを複数の固定点で固定することで、リア・リングＲＲによるヨー剛性を大きくすることができる。好ましくは、図６に示すように、左右方向においてジンバル４３を挟む位置に二つの固定点４３２ｂ、４３２ｃを形成する。さらに、これらの固定点がディンプル接触点３１１を通る中心線において対称であることが好ましい。
【００７４】
リア・リングＲＲがジンバル・タング４３１に与えるヨー剛性を大きくするため、本形態のサスペンション設計は、前後方向に延びる帯状のリア・アーム４３６ａ、４３６ｂが直線状部を含むように、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの形状を決定する。本明細書における直線状部を含むリア・アーム形状について、リア・アーム４３６ａを例として説明する。
【００７５】
図７は、リア・アーム４３６ａの拡大図である。リア・アーム４３６ｂはリア・アーム４３６ａと対称であるのでその説明を省略する。帯状のリア・アーム４３６ａは、支持本体部４３４から前方に延びて支持アーム４３７ａにつながる。リア・アーム４３６ａは、これらに間において画定されている。
【００７６】
直線状部は、リア・アーム４３６ａ内において最も幅が小さい部分（最小幅部）により規定される。最小幅の部分が広い場合、その内のいずれの部分を最小幅部として選択してもよい。例えば、フロント・アーム４３５ａとリア・アーム４３６ａの結合部３６３ａと支持アーム４３７ａとリア・アーム４３６ａの結合部（先端３６１ａの部分）との間の部分の幅W１は最小であり、この領域のいずれかの位置を最小幅部として選択することができる。図７において、最小幅部は３６４で示されている。
【００７７】
直線状部は、この最小幅部３６４をリア・アーム４３６ａ内において前後方向に延ばすことにより画定される。図７において、直線状部は３６５で示されている。直線状部３６５は、リア・アーム４３６ａの先端部３６１ａから後端部３６２ａまで延びており、その幅は一定であり最小幅部３６４と同一のＷ１である。直線状部３６５が延びる方向は、フロント・アーム４３５ａ内であれば任意である。図７の例においては、最小幅部３６４の幅方向に垂直な方向である。
【００７８】
このように、本明細書において、リア・アームにおける直線状部とは、リア・アーム内の最も幅が狭い部分（最小幅部）を含み、前後方向にまっすぐに延びる部分である。直線状部の幅は最小幅部の幅であり、一定である。前後方向におけるリア・アームの先端部から後端部までの間で定義される。リア・アームの先端部から後端部まで延びていれば、直線状部の延びる方向は任意であるが、好ましくは、最小幅部の幅方向に垂直な方向である。このように、リア・アームが直線状部を含むことで、リア・リングは大きなヨー剛性をジンバル・タングに与えることができる。
【００７９】
好ましくは、図７に示すように、リア・アーム４３６ａの幅は、フロント・アーム４３５ａと結合部３６３と支持アーム４３７ａとの結合部３６１ａとの間において最も狭いことが好ましい。この部分の幅がジンバル・タング４３１のロール剛性及びピッチ剛性に大きな影響を与えるからである。
【００８０】
一方、より大きいヨー剛性をジンバル・タング４３１に与えるため、リア・アーム４３６ａと支持本体部４３４との結合部（後端部３６２ａ）におけるリア・アーム４３６ａの幅は大きいことが好ましい。従って、図７の例に示すように、支持本体部４３４との結合部の近傍における幅Ｗ２は、フロント・アーム４３５ａと結合部３６３と支持アーム４３７ａとの結合部３６１ａとの間の幅よりも大きいことが好ましい。
【００８１】
図７の例においては、リア・アーム４３６ａの内側端辺（ジンバル・タング側の辺）３６６が中央において外側端辺から離れる方向に屈折している。屈折位置３６７の前後において、内側端辺は直線である。一方、外側端辺３６８は先端部３６１ａから後端部３６２ａまで直線である。
【００８２】
従って、先端部３６１ａから上記屈折位置まではリア・アーム４３６ａの幅は一定のＷ１であり、上記屈曲位置から後端部３６２ａまで漸次に幅が広がっている。これにより、リア・アーム４３６ａによるヨー剛性以外の剛性に対する影響をより効果的に抑えて、ヨー剛性の増加に寄与することができる。図７の例は、リア・アーム４３６ａの内側端辺３６６が屈折しているが、これに代えて、あるいはこれに加えて、外側端辺３６８を屈折させて、リア・アーム４３６ａの幅を支持本体部側で広げてもよい。
【００８３】
このように、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの幅を、前側から後側に向かう方向において広げることで、リア・リングＲＲによるヨー剛性を高めることができる。なお、幅を広げる態様は、上記例のように所定位置から幅が漸次増加するものが好ましいが、これに限らず、前側から後側に向かう方向において幅が減少しなければ、他の態様において幅が広がっていてもよい。
【００８４】
次に、二つのリア・アーム４３６ａ、４３６ｂの間隔について説明する。図６に戻って、リア・リングＲＲによるロール剛性の増加を抑えるためには、後端部３６２ａ、３６２ｂにおけるリア・アーム４３６ａ、４３６ｂ間の間隔Ｗ３は、小さいことが好ましい。従って、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの前端における間隔（Ｗ４）よりも、後端部３６２ａ、３６２ｂにおける間隔Ｗ３が小さいことが好ましい。
【００８５】
ここで、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂ間の間隔は、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの外側端辺間の間隔である。リア・アーム４３６ａ、４３６ｂをジンバル・タング側に対して支持本体部側で狭めることで、リア・リングＲＲによるロール剛性を抑えつつ、ヨー剛性を増加させることができる。
【００８６】
より効果的にリア・リングＲＲによるロール剛性を抑えつつ、ヨー剛性を増加させるためには、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂ間の間隔は、前側から後側に向かって減少していることが好ましい。つまり、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂ間の間隔は、前端から後端まで増加することなく、間隔Ｗ４から間隔Ｗ３へと小さくなることが好ましい。前端と後端との間において、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂ間の間隔が一定の部分があってもよい。
【００８７】
また、図６の好ましい例においては、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂ間の間隔は、先端部３６１ａ、３６１ｂから後端部３６２ａ、３６２ｂに向かうにつれて、漸次減少している。つまり、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの外側端辺は、前側から後側において、内側に傾斜している。このような構成を有することで、リア・リングＲＲによるロール剛性を抑えつつ、より効果的にヨー剛性を増加させることができる。
【００８８】
また、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂと支持本体部４３４との結合部（後端部３６２ａ、３６２ｂ）の位置と、固定点４３２ｂ、４３２ｃとの位置関係は重要である。上述のように、リア・リングＲＲによるヨー剛性をたかめるためには、二つの固定点４３２ｂ、４３２ｃが存在することが好ましい。一方、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂによるロール剛性に対する影響をより小さくするためには、図６に示すように、左右方向（リア・アーム４３６ａ、４３６ｂが配列されている方向）において、後端部３６２ａ、３６２ｂが、固定点４３２ｂ、４３２ｃの間にあることが好ましい。従って、後端部３６２ａ、３６２ｂにおけるリア・アーム４３６ａ、４３６ｂ間の間隔Ｗ３は、二つの固定点４３２ｂ、４３２ｃの間の間隔（左右方向の距離）よりも小さい。
【００８９】
次に、支持アーム４３７ａ、４３７ｂについて説明する。図６において、支持アーム４３７ａ、４３７ｂは、ジンバル・タング４３１の左右側端３１５ａ、３１５ｂに結合している。従って、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂは、支持アーム４３７ａ、４３７ｂによってジンバル・タング４３１の左右側端３１５ａ、３１５ｂに結合されている。このよに、リア・リングＲＲをジンバル・タング４３１の左右側端３１５ａ、３１５ｂに結合することにより、トレーリング端３１３あるいはリーディング端３１４に結合する場合と比較して、リア・リングＲＲによるヨー剛性を大きくすることができる。
【００９０】
なお、設計によっては、リア・リングＲＲをトレーリング端３１３あるいはリーディング端３１４に結合してもよい。この場合、ジンバル・タング４３１から左右方向に延びるアームは支持アームであり、支持アームに結合して支持アームから後方に向かって延びるアームがリア・アームである。
【００９１】
リア・リングＲＲがジンバル・タング４３１の左右側端３１５ａ、３１５ｂにおいて結合する位置、つまり、左右側端３１５ａ、３１５ｂにおける支持アーム４３７ａ、４３７ｂの位置は、リア・リングＲＲによるピッチ剛性に影響を与える。支持アーム４３７ａ、４３７ｂがより前方にあるほうが、ヨー剛性を増加させつつ、リア・リングＲＲによるピッチ剛性を小さくすることができる。
【００９２】
従って、左右側端３１５ａ、３１５ｂにおいて、支持アーム４３７ａ、４３７ｂの前後方向における中心位置は、ディンプル接触点３１１よりも前にあることが好まししい。図８は、支持アーム４３７ａの左右側端３１５ａにおける中心ＡＣが、ディンプル接触点３１１よりも前側にあることを示している。
【００９３】
また、支持アーム４３７ａ、４３７ｂの幅（前後方向における寸法）は、リア・リングＲＲが与えるヨー剛性の大きさに影響を与える。ヨー剛性を大きくするためには、支持アーム４３７ａ、４３７ｂの幅が大きいことが好ましい。一方、支持アーム４３７ａ、４３７ｂの幅が大きくなると、リア・リングＲＲによるピッチ剛性が大きくなる傾向がある。
【００９４】
支持アーム４３７ａ、４３７ｂは、左右側端３１５ａ、３１５ｂにおいてジンバル・タング４３１に結合し、その反対側でリア・アーム４３６ａ、４３６ｂに結合している。ヨー剛性のために特に重要なのは、左右側端３１５ａ、３１５ｂにおける支持アーム４３７ａ、４３７ｂの幅である。図８は、支持アーム４３７ａの左右側端３１５ａにおける幅Ｗ５を示している。ヨー剛性を大きくするため、この幅は、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの最小幅（図の７におけるＷ１）よりも大きくいことが好ましく、さらには、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの最大幅（図７におけるＷ２）よりも大きいことが好ましい。
【００９５】
支持アーム４３７ａ、４３７ｂによるピッチ剛性への影響を小さくするため、支持アーム４３７ａ、４３７ｂは、ジンバル・タング４３１の左右側端３１５ａ、３１５ｂから離れた部分（左右側端３１５ａ、３１５ｂよりもリア・アーム４３６ａ、４３６ｂに近い部分）において左右側端３１５ａ、３１５ｂよりも小さい幅を有していることが好ましい。
【００９６】
図８に示すように、支持アーム４３７ａは、側端３１５ａから離れた部分における狭い幅Ｗ６を有している。支持アーム４３７ｂも同様である。より具体的には、図６及び８に示す好ましい本例では、支持アーム４３７ａ、４３７ｂの幅は、ジンバル・タング４３１の側端３１５ａ、３１５ｂから離れるに従って、Ｗ５からＷ６へ漸次減少している。
【００９７】
図６及び図８に示すように、本例の支持アーム４３７ａ、４３７ｂにおいて、後端が削られるようにして幅が減少している。つまり、支持アーム４３７ａ、４３７ｂの後端辺が左右側端３１５ａ、３１５ｂから前方に向かって傾斜しており、前後方向における支持アーム４３７ａ、４３７ｂの中心位置（図８で点線で示した）は、ジンバル・タング４３１の左右側端３１５ａ、３１５ｂから離れた位置において、前方にシフトしている。これにより、支持アーム４３７ａ、４３７ｂの位置をより前方にするのと同様の効果が得られ、リア・リングＲＲによるピッチ剛性を小さくすることができる。
【００９８】
次に、フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂについて説明する。フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂは、先端側の固定点４３２ａの近傍から、それぞれ左右両側に延び、後方に屈曲した後、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの外側において後方に延びて、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂに結合している。本例において、フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂの幅は一定である。
【００９９】
フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂ、支持アーム４３７ａ、４３７ｂ、そして、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂにおける結合部３６３ａ、３６３ｂと結合部３６１ａ、３６１ｂとの間の部分が、フロント・リングＦＲを構成している。フロント・リングＦＲは、ジンバル・タングの両側端３１５ａ、３１５ｂにおいてジンバル・タング４３１を支持する。フロント・リングＦＲは、前端中央の連結部３５１によって、固定点４３２ａに結合している。連結部３５１は、フロント・リングＦＲによるピッチ剛性とロール剛性を小さくする働きを有している。設計によって、連結部３５１をしようすることなく、固定点４３２ａをフロント・リングＦＲ上に形成してもよい。
【０１００】
本形態のフロント・アーム４３５ａ、４３５ｂにおいて重要な点は、フロント・アーム４３５ａ、４３５ｂが、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂの途中に結合していることである。つまり、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂとフロント・アーム４３５ａ、４３５との結合部３６３ａ、３６３ｂは、先端部３６１ａ、３６１ｂと後端部３６２ａ、３６２ｂ
との間にある。このような構造により、ロント・アーム４３５ａ、４３５ｂの剛性が低下し、フロント・リングＦＲがジンバル・タング４３１に与えるピッチ剛性とロール剛性を小さくすることができる。
【０１０１】
また、フロント・リングＦＲによるピッチ剛性とロール剛性を確実に小さくするため、リア・アーム４３６ａ、４３６ｂとフロント・アーム４３５ａ、４３５との結合部３６３ａ、３６３ｂは、ディンプル接触点３１１よりも後側にあることが好ましい（図６及び図８を参照）。
【０１０２】
本形態において図６に示した構造を有するジンバルの剛性と、従来技術として図１０を参照して説明した構造を有するジンバルの剛性とを解析した。以下において、その結果を示す。図１０の構造を有するジンバルの各剛性値を１として、図６に示した構造を有するジンバルの各剛性値は、以下の通りであった。ピッチ剛性は１．０９、ロール剛性は１．０３、ピール剛性は０．９７、そして、ヨー剛性は６．８であった。
【０１０３】
ピッチ剛性（μＮｍ／ｄｅｇ）は、ディンプル接触点を中心にしてジンバル・タングをピッチングの方向に単位角度傾斜させるときのモーメント（μＮｍ）で、ロール剛性（μＮｍ／ｄｅｇ）は、ディンプル接触点を中心にしてジンバル・タングをローリング方向に単位角度傾斜させるときのモーメント（μＮｍ）をいう。
【０１０４】
また、ピール剛性（Ｎ／ｍ）は、ジンバル・タングをディンプル接触点の位置で単位長さだけ磁気ディスクの方を向に変位させるのに要する力であり、ヨー剛性（μＮｍ／ｄｅｇ）は、ディンプル接触点を中心にしてジンバル・タングをヨーイングの方向に単位角度変化させるときのモーメント（μＮｍ）である。これらの剛性の測定は当業者ならば周知の方法で実施可能である。
【０１０５】
上記解析結果から理解されるように、本形態のジンバル構造は、従来のジンバル構造と略同様のピッチ剛性、ロール剛性及びピール剛性を有すると共に、はるかに大きなヨー剛性を実現している。また、ヨー剛性が大きくなることで、ジンバル・タングのヨー・モードの振動周波数を高い値にシフトさせることができた。これにより、より精細なヘッド・ポジショニングを実現することができる。
【０１０６】
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。例えば、本発明は、磁気ディスクとことなるディスクを媒体として使用するディスク・ドライブ装置に適用することができる。ジンバルのロード・ビームへの固定は、典型的には溶接で行うが、これ以外の方法で行ってもよい。
【０１０７】
本発明は、左右非対称の形状を有するサスペンションに適用することができる。また、本発明はランプ・ロード・アンロードのディスク・ドライブ装置に特に有用であるが、コンタクト・スタート・ストップのディスク・ドライブ装置に適用してもよい。本発明は、ヘッド・スライダのトレーリング端がサスペンションの後方を向くＨＧＡに適用することができる。このようなディスク・ドライブ装置においては、ディスク回転方向は上記の方向と逆となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本実施形態に係るＨＤＤの構成を模式的に示す平面図である。
【図２】本実施形態に係るヘッド・ジンバル・アセンブリを模式的に示す平面図である。
【図３】本実施形態に係るジンバルの構造を模式的に示す平面図である。
【図４】本実施形態に係るジンバルの先端部分を拡大した平面図であり、磁気ディスク側から見た図である。
【図５】本実施形態に係るヘッド・ジンバル・アセンブリの一部を模式的に示す側面図である。
【図６】本実施形態に係るジンバルの金属層における先端部分を拡大した平面図である。
【図７】本実施形態に係るリア・アームの拡大図である。
【図８】本実施形態に係る支持アームの拡大図である。
【図９】従来の技術における、リード・ヘッドの構成を模式的に示す断面図である。
【図１０】従来の技術における、リード・ヘッドの構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１ ハードディスク・ドライブ、９ サスペンション、１０ ベース
１１ 磁気ディスク、１２ ヘッド・スライダ、１３ スピンドル・モータ
１４ アクチュエータ、１５ 揺動軸、１７ ランプ、４１ マウント・プレート
４２ ロード・ビーム、４３ ジンバル、４４ 伝送配線、９１ ロード・ビーム
９２ ジンバル、１２１ リーディング端、１２３ トレーリング端
１４１ サスペンション、１４２ アーム、１４３ コイル・サポート
１４４ フラットコイル、１４５ タブ、３１１ ディンプル接触点
３１２ａ、３１２ｂ スペーサ、３１３ トレーリング端、３１４ リーディング端
３１５ａ、３１５ｂ 左右側端、３５１ 連結部、３６１ａ、３６１ｂ 結合部
３６２ａ、３６２ｂ 結合部、３６３ａ、３６３ｂ 結合部、３６４ 最小幅部
３６５ 直線状部、３６６ 内側端辺、３６７ 屈折位置、３６８ 外側端辺
４１１ 開口、４２１ ディンプル、４３０ 金属層、４３１ ジンバル・タング
４３２ａ、４３２ｂ 固定点、４３３ 支持プレート、４３４ 支持本体部
４３５ａ、４３５ｂ フロント・アーム、４３６ａ、４３６ｂ リア・アーム
４３７ａ、４３７ｂ 支持アーム、４３８ａ、４３８ｂ リミッタ・ブリッジ
４３９ プレート、４４１ マルチコネクタ、４４２ 銅層、４４３ 誘電体層
４４４ カバー層、４４５ 接続端子、９２１ ジンバル・タング
９２２ａ、９２２ｂ 固定点、９２３ａ、９２３ｂ 支持アーム
９２４ａ、９２４ｂ 主アーム、９２５ａ、９２５ｂ 副アーム、９２６ 支持本体部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロード・ビームと、前記ロード・ビームに固定されておりヘッド・スライダを支持するジンバルと、を含むサスペンションであって、前記ジンバルは、
前記ロード・ビームに前側で固定された第１固定点を含む第１支持領域と、
前記ロード・ビームに後側で固定された第２固定点を含む第２支持領域と、
前記ヘッド・スライダが載置される載置面を有し、ディンプル接触点においてピボット運動を行う、ジンバル・タングと、
前記第１支持領域に結合しているリング状のバネ構造であり、前記ジンバル・タングを支持してピール剛性を与える、フロント・リングと、
前記第２支持領と結合しているリング状のバネ構造であり、前記ジンバル・タングを支持して前記フロント・リングより大きなヨー剛性と前記フロント・リングより小さなピール剛性を与える、リア・リングと、
を有するサスペンション。
【請求項２】
前記第１固定点と前記ディンプル接触点との距離は、前記第２固定点と前記ディンプル接触点との距離よりも小さい、
請求項１に記載のサスペンション。
【請求項３】
前記リア・リングは、前記第２支持領域から前方に延びる一対の帯状のリア・アームを有し、
前記一対のリア・アームのそれぞれは、前記リア・アームの最小幅部を含みその最小幅を維持して前記リア・アームの前端から後端まで延びる直線状部を含む、
請求項１に記載のサスペンション。
【請求項４】
前記一対のリア・アームのそれぞれの幅は、前記前端から前記後端に向かう方向において広がっている、
請求項３に記載のサスペンション。
【請求項５】
前記一対のリア・アームの間隔は、前記前端から前記後端に向かう方向において減少している、
請求項３に記載のサスペンション。
【請求項６】
前記第２支持領域は、後側において前記ディンプル接触点に最も近い２つの固定点を含む、
請求項１に記載のサスペンション。
【請求項７】
前記一対のリア・アームの前記第２支持領域との結合部は、前記一対のリア・アームの配列方向において、前記２つの固定点の間にある、
請求項６に記載のサスペンション。
【請求項８】
前記リア・リングは、前記ジンバル・タングの側端と前記一対のリア・アームのそれぞれの前端とを結合する一対の支持アームをさらに有する、
請求項３に記載のサスペンション。
【請求項９】
前記ジンバル・タングの側端のそれぞれにおける前記支持アームの中心位置は、前記ディンプル接触点によりも前側にある、
請求項８に記載のサスペンション。
【請求項１０】
前記フロント・リングは、一対のフロント・アームと一対の支持アームとを含み、
前記一対の支持アームのそれぞれは、前記ジンバル・タングと前記一対のリア・アームのそれぞれを結合し、
前記一対のフロント・アームのそれぞれは、前記一対のリア・アームのそれぞれに、前記一対の支持アームとの結合部よりも後側において結合している、
請求項１に記載のサスペンション。
【請求項１１】
前記一対のリア・アームのそれぞれの幅は、前記フロント・アームとの接合部より後ろ側の所定位置から前記第２支持領域に向かって、漸次広がっている、
請求項１０に記載のサスペンション。
【請求項１２】
ディスクと、
前記ディスクにアクセスするヘッド・スライダと、
前記ヘッド・スライダを支持するサスペンションを有し、回動軸において回動することで前記ヘッド・スライダを前記ディスク上で移動するアクチュエータと、
を有し、
前記サスペンションが請求項１〜１１のいずれかに記載のサスペンションである、
ディスク・ドライブ装置。
【請求項１】
ロード・ビームと、前記ロード・ビームに固定されておりヘッド・スライダを支持するジンバルと、を含むサスペンションであって、前記ジンバルは、
前記ロード・ビームに前側で固定された第１固定点を含む第１支持領域と、
前記ロード・ビームに後側で固定された第２固定点を含む第２支持領域と、
前記ヘッド・スライダが載置される載置面を有し、ディンプル接触点においてピボット運動を行う、ジンバル・タングと、
前記第１支持領域に結合しているリング状のバネ構造であり、前記ジンバル・タングを支持してピール剛性を与える、フロント・リングと、
前記第２支持領と結合しているリング状のバネ構造であり、前記ジンバル・タングを支持して前記フロント・リングより大きなヨー剛性と前記フロント・リングより小さなピール剛性を与える、リア・リングと、
を有するサスペンション。
【請求項２】
前記第１固定点と前記ディンプル接触点との距離は、前記第２固定点と前記ディンプル接触点との距離よりも小さい、
請求項１に記載のサスペンション。
【請求項３】
前記リア・リングは、前記第２支持領域から前方に延びる一対の帯状のリア・アームを有し、
前記一対のリア・アームのそれぞれは、前記リア・アームの最小幅部を含みその最小幅を維持して前記リア・アームの前端から後端まで延びる直線状部を含む、
請求項１に記載のサスペンション。
【請求項４】
前記一対のリア・アームのそれぞれの幅は、前記前端から前記後端に向かう方向において広がっている、
請求項３に記載のサスペンション。
【請求項５】
前記一対のリア・アームの間隔は、前記前端から前記後端に向かう方向において減少している、
請求項３に記載のサスペンション。
【請求項６】
前記第２支持領域は、後側において前記ディンプル接触点に最も近い２つの固定点を含む、
請求項１に記載のサスペンション。
【請求項７】
前記一対のリア・アームの前記第２支持領域との結合部は、前記一対のリア・アームの配列方向において、前記２つの固定点の間にある、
請求項６に記載のサスペンション。
【請求項８】
前記リア・リングは、前記ジンバル・タングの側端と前記一対のリア・アームのそれぞれの前端とを結合する一対の支持アームをさらに有する、
請求項３に記載のサスペンション。
【請求項９】
前記ジンバル・タングの側端のそれぞれにおける前記支持アームの中心位置は、前記ディンプル接触点によりも前側にある、
請求項８に記載のサスペンション。
【請求項１０】
前記フロント・リングは、一対のフロント・アームと一対の支持アームとを含み、
前記一対の支持アームのそれぞれは、前記ジンバル・タングと前記一対のリア・アームのそれぞれを結合し、
前記一対のフロント・アームのそれぞれは、前記一対のリア・アームのそれぞれに、前記一対の支持アームとの結合部よりも後側において結合している、
請求項１に記載のサスペンション。
【請求項１１】
前記一対のリア・アームのそれぞれの幅は、前記フロント・アームとの接合部より後ろ側の所定位置から前記第２支持領域に向かって、漸次広がっている、
請求項１０に記載のサスペンション。
【請求項１２】
ディスクと、
前記ディスクにアクセスするヘッド・スライダと、
前記ヘッド・スライダを支持するサスペンションを有し、回動軸において回動することで前記ヘッド・スライダを前記ディスク上で移動するアクチュエータと、
を有し、
前記サスペンションが請求項１〜１１のいずれかに記載のサスペンションである、
ディスク・ドライブ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２５９３６２（Ｐ２００９−２５９３６２Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０９６９２（Ｐ２００８−１０９６９２）
【出願日】平成２０年４月２１日（２００８．４．２１）
【出願人】（５０３１１６２８０）ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２１日（２００８．４．２１）
【出願人】（５０３１１６２８０）ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
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