具备提升翼片的悬架组件、盘驱动器以及制造悬架组件的提升翼片的方法与流程

相关申请

本申请享受以美国临时专利申请62/326873号(申请日：2016年4月25日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部的内容。

在此叙述的实施方式涉及具备提升翼片的悬架组件、盘驱动器、以及制造悬架组件的提升翼片的方法。

背景技术：

作为盘驱动器，例如硬盘驱动器(hdd)一般具备：壳体，配置于壳体内的磁盘，相对于磁盘进行数据的读取/写入的磁头，和将磁头支撑为能够移动的悬架组件。另外，hdd具备在磁头移动到磁盘的外周端时、将磁头保持在离开磁盘的位置的斜坡构件。

悬架组件具有安装于臂的前端部的悬架和从悬架延伸的加载梁，在该加载梁的前端部经由万向节部支撑有磁头。另外，在加载梁的前端设有提升翼片。

提升翼片是具有大致圆弧状的截面形状的细长的翼片，其外周面以与斜坡构件接触的状态搭上斜坡构件，由此将磁头保持于卸载位置。作为这样的提升翼片，提出了通过使翼片的半径在外侧比在中央部小来提高刚性的提升翼片。根据这样的提升翼片，在卸载时、即搭上斜坡时，可抑制提升翼片的变形。

然而，上述构成的提升翼片虽然能够使刚性提高，但相反具有提升翼片的厚度(高度)变厚的缺点。

技术实现要素：

实施方式的悬架组件具备具有前端的支撑板和从所述支撑板的前端向第1方向延伸出的提升翼片。所述提升翼片的与所述第1方向正交的横截面形状形成为圆弧状，所述提升翼片具有：圆弧状的外周面、圆弧状的内周面、位于所述外周面的一方的圆弧端与所述内周面的一方的圆弧端之间的第1上端面、以及位于所述外周面的另一方的圆弧端与所述内周面的另一方的圆弧端之间的第2上端面。所述外周面与所述第1上端面所成的第1角度比所述内周面与所述第1上端面所成的第2角度小。

根据本实施方式，能够得到与斜坡卡合的外周面的周向长度充分长、且具有高度较低的提升翼片的悬架组件以及具备该悬架组件的盘驱动器。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的硬盘驱动器(hdd)的内部构造的立体图。

图2是放大表示所述hdd的磁盘、磁头以及悬架的侧视图。

图3是表示所述hdd的头部悬架组件的立体图。

图4是表示所述头部悬架组件的磁头侧的立体图。

图5是表示将所述磁头以及布线构件拆下的状态的悬架组件的立体图。

图6是表示所述hdd的一部分的俯视图。

图7是示意表示所述hdd的斜坡以及提升翼片的图。

图8是放大表示所述悬架组件的提升翼片的立体图。

图9是沿着图8的线vii－vii的提升翼片的剖视图。

图10是沿着图8的线viii－viii的提升翼片的剖视图。

图11是表示所述提升翼片的制造工序的剖视图。

图12是表示所述提升翼片的蚀刻工序的剖视图。

图13是表示所述提升翼片的压印加工工序的剖视图。

图14是表示掩模尺寸差(错开宽度w2)与提升翼片的高度h的关系的图。

图15a是本实施方式所涉及的提升翼片的基材以及加工后的提升翼片的剖视图。

图15b是比较例所涉及的提升翼片的基材以及加工后的提升翼片的剖视图。

图16是表示在另一实施方式所涉及的提升翼片的弯曲加工以及冲压加工中使用的加工夹具以及加工前的基材的剖视图。

图17是表示所述另一实施方式所涉及的提升翼片的弯曲加工以及冲压加工工序的加工夹具的剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

以下，作为盘驱动器，对实施方式所涉及的硬盘驱动器(hdd)进行详细说明。

另外，公开只不过是一例，对于本领域技术人员确保发明的主旨而进行适当变更且容易想到的方案，当然包含于本发明的范围。另外，图面为了使说明更明确，与实际的形态相比，有时示意地表示各部的宽度、厚度、形状等，但这只不过是一例，并不限定本发明的解释。另外，在本说明书与各图中，有时对与已出现的图中前述的要素同样的要素，赋予相同标号，并适当省略详细的说明。

图1表示实施方式所涉及的hdd的内部构造。如图1所示，hdd具备壳体10。壳体10具有上表面开口的矩形箱状的基部12和将基部12的上端开口封闭的未图示的顶盖。基部12具有矩形状的底壁12a和沿着底壁的周缘立起设置的侧壁12b。

在壳体10内，设有作为记录介质的2张磁盘16、以及支撑磁盘16并使其旋转的作为驱动部的主轴电机18。主轴电机18配设在底壁12a上。磁盘16以彼此同轴的方式嵌合于主轴电机18的未图示的枢毂(hub)，并且由夹持弹簧27夹持，从而固定于枢毂。磁盘16被支撑为与基部12的底壁12a平行的状态。而且，通过主轴电机18使磁盘16以预定的速度旋转。

在壳体10内，设有相对于磁盘16进行信息的读取/写入的多个磁头17和将这些磁头17支撑为能够相对于磁盘16移动的头堆叠组件(headstuckassembly，以下称为hsa)22。另外，在壳体10内，设有：使hsa22转动以及定位的音圈电机(voicecoilmotor，以下称为vcm)24；在磁头17移动到磁盘16的最外周时，将磁头17保持于离开磁盘16的卸载位置的斜坡构件50；在冲击等作用于hdd时将hsa22保持于退避位置的闩锁机构26；以及具有转换连接器等的基板单元21。

在基部12的底壁12a外面，螺纹固定有未图示的印刷电路基板。印刷电路基板经由基板单元21而控制vcm24以及磁头17的工作，并且控制主轴电机18的工作。在基部12的侧壁12b设有捕获在壳体内产生的尘埃的循环过滤器23，该循环过滤器23位于磁盘16的外侧。另外，在侧壁12b设有从向壳体10内流入的空气捕获尘埃的呼吸过滤器15。

如图1所示，hsa22具备旋转自如的轴承单元28、以层叠状态安装于该轴承单元28的4根臂32、从各臂32延伸出的悬架组件30、以及分别层叠配置于臂32间的未图示的隔离环(spacerring)。各臂32例如由不锈钢、铝等形成为细长的平板状。臂32具有延伸端侧的前端部，在该前端部，形成有具有未图示的铆接孔的铆接座面。

图2示意地表示上浮状态的磁头以及磁盘。如图1以及图2所示，磁盘16具有例如形成为直径约2.5英寸(6.35cm)的圆板状的由非磁性体构成的基板101。在基板101的两面，依次层叠有：作为基底层而由呈现软磁特性的材料构成的软磁性层102、位于该软磁性层102的上层部的磁记录层103、以及位于该磁记录层103的上层部的保护膜层104。

如图2所示，磁头17构成为上浮型的头部，具有大致形成为长方体状的滑块31和在滑块的流出端(trailing)侧的端部形成的头部33。磁头17经由后述的作为挠性件的万向节部36而支撑于悬架组件30的前端部。磁头17利用通过磁盘16的旋转而在磁盘16的表面与滑块31之间产生的空气流b而上浮。空气流b的方向与磁盘16的旋转方向a一致。

接下来，对悬架组件30的构成进行详细说明。图3是表示悬架组件的立体图，图4是表示悬架组件的磁头侧的立体图，图5是表示悬架组件的基板、加载梁以及提升翼片的立体图。

如图1、图3以及图4所示，各悬架组件30具有从臂32延伸出的悬架34，在该悬架34的前端部安装有磁头17。另外，将磁头17以及支撑该磁头的悬架组件30合称头部悬架组件。

作为支撑板而发挥功能的悬架34具有由数百微米厚的金属板构成的矩形状的基板42和由数十微米厚的金属板构成的细长的板簧状的加载梁35。加载梁35配置成其基端部与基板42的前端部重叠，通过对多个部位进行焊接而固定于基板42。在加载梁35的前端，突出设置有细长的棒状的提升翼片46。

基板42在其基端部具有圆形的开口42a以及位于该开口的周围的圆环状的突起部43。基板42通过将突起部43嵌合于在臂32的前端部形成的圆形的铆接孔37、并凿紧该突起部43，从而紧固于臂32的前端部。基板42的基端也可以通过激光焊、点焊或者粘接而固定于臂32的前端。

悬架组件30具有细长的带状的挠性件(布线构件)40。如图3以及图4所示，挠性件40的前端侧部分40a安装于加载梁35以及基板42上，后半部分(延伸部)40b从基板42的侧缘向外侧延伸出，沿着臂32的侧缘延伸。而且，位于延伸部40b的前端的连接端部40c具有多个连接垫40f，这些连接垫40f连接于基板单元21的中继fpc21b(参照图1)。

位于加载梁35的前端部上的挠性件40的前端部构成作为弹性支撑部发挥作用的万向节部36。磁头17载置并固定于万向节部36上，经由该万向节部36而支撑于加载梁35。另外，磁头17与挠性件40的多根布线(未图示)电连接。

悬架组件30的提升翼片46与设置于壳体12的斜坡构件50一起，构成将磁头支撑于脱离磁盘16的退避位置的支撑机构。图6是表示hdd的一部分的俯视图，图7是示意地表示斜坡构件50以及磁盘16的剖视图。如图6以及图7所示，斜坡构件50在磁盘16的外周缘的附近，设置于壳体12的底壁12a上。斜坡构件50具有多个、例如2个斜坡块52。各斜坡块52具有用于相对于磁盘16将磁头17保持于卸载、加载以及退避位置的支撑面(停靠面)54。支撑面54具有：从磁盘16的外周缘附近向从该磁盘16的表面离开的方向倾斜地延伸的倾斜部55a；接着该倾斜部55a的平坦部55b；以及由凹处(recess)构成的保持部55c。

如图6以及图7所示，在悬架组件30从磁盘16上的工作位置移动到磁盘16的外周缘时，各悬架组件30的提升翼片46卡合于斜坡块52的支撑面54，在支撑面54上滑动。提升翼片46通过沿着倾斜部55a滑动而被向离开磁盘16的表面的方向上拉，进而，通过平坦部55b到达保持部55c。而且，提升翼片46停止并被保持于保持部55c。与这样的提升翼片46的上拉以及停止相应地，磁头17被从磁盘16的表面上拉，被保持于磁盘16的外侧的退避位置。

接下来，对提升翼片46的构成例进行详细说明。图8是放大表示提升翼片的立体图，图9是沿着图8的线vii－vii的提升翼片的横剖视图，图10是沿着图8的线viii－viii的提升翼片的纵剖视图。

如图8所示，提升翼片46从加载梁35的前端沿着中心轴线d的方向延伸。提升翼片46一体地具有：从加载梁35延伸、大致形成为槽形状的卡合部62a，和从卡合部62a延伸到前端的大致半球形状的前端部62b。卡合部62a的与中心轴线d正交的横截面具有圆弧形状。

即，如图9所示，提升翼片46的卡合部62a具有：与前述的斜坡构件50的支撑面54卡合的圆弧状的外周面64、圆弧状的内周面66、位于外周面64的一方的圆弧端与内周面66的一方的圆弧端之间的第1上端面68a、以及位于外周面64的另一方的圆弧端与内周面66的另一方的圆弧端之间的第2上端面68b。在本构成例中，外周面64在卡合部62a的整个宽度范围内具有一定的曲率半径r1。

在外周面64的两圆弧端即侧边缘处的、外周面64与第1上端面68a所成的第1角度θ1以及外周面64与第2上端面68a所成的第1角度θ1，分别比在内周面66的两圆弧端处的、内周面66与第1上端面68a所成的第1角度θ2以及内周面66与第2上端面68b所成的第1角度θ2小。第1角度θ1形成得比90度小，另外，第2角度θ2形成得比90度大。在一例中，使第1角度θ1为约52度，使第2角度θ2为约128度。

第1上端面68a以及第2上端面68b形成为，该第1上端面68a与第2上端面68b所成的第3角度θ3为例如140～180度、优选为160～180度；更优选形成为，第3角度θ3为180度，且第1上端面68a与第2上端面68位于大致同一平面内。

提升翼片46优选形成为，在将外周面64的一方的圆弧端与另一方的圆弧端的间隔设为提升翼片46的宽度w、将内周面66的圆弧端与外周面64的顶部的间隔设为提升翼片46的高度h的情况下，宽度w与高度h的比(w/h)为4.1以上。

在一例中，在将提升翼片46的板厚设为30.5μm的情况下，能够设为宽度w＝0.3392mm、高度h＝0.074mm、比(w/h)＝4.58、曲率半径r1＝0.25mm。

如图10所示，提升翼片62的前端部62b与上述的卡合部62a同样，沿着中心轴线d的截面形状形成为与卡合部62a连续的圆弧状。即，前端部62b具有圆弧状的外周面70、圆弧状的内周面72、以及位于外周面70的圆弧端与内周面72的圆弧端之间的第3上端面68c。第3上端面68c与前述的卡合部62a的第1上端面68a以及第2上端面68b相连。在本构成例中，外周面70具有恒定的曲率半径。

在外周面70的圆弧端处的、外周面70与第3上端面68c所成的第1角度θ1比在内周面72的圆弧端处的、内周面72与第3上端面68c所成的第1角度θ2小。第1角度θ1形成得比90度小，另外，第2角度θ2形成得比90度大。在一例中，使第1角度θ1为约52度，使第2角度θ2为约128度。

如上述那样构成的提升翼片46能够通过以下的制造方法制造。图11以及图12是分别表示提升翼片的制造工序的剖视图，图13是表示提升翼片的弯曲加工工序的剖视图。在本实施方式中，作为弯曲加工的一例使用压印加工。

如图11所示，作为用于形成加载梁以及提升翼片的基材80，准备板厚t为数十μm的平坦的金属板、例如不锈钢板。在基材80的第1表面80a形成所希望形状的第1掩模82a，另外，在基材80的相反侧的第2表面80b形成所希望形状的第2掩模82b，与第1掩模82a相向地配置。此时，第2掩模82b形成为比第1掩模82a小的尺寸，相对于第1掩模82a的各侧缘，第2掩模82b的侧缘配置得向内侧错开与板厚t以下的宽度w2(错开宽度)相应的量。

接下来，如图12所示，经由第1掩模82a以及第2掩模82b从两面侧对基材80进行蚀刻，将基材80切出为沿着第1掩模82a的所希望形状。此时，第2掩模82a的侧缘位于错开了宽度w2量的位置，所以基材80的侧面(与提升翼片的上端面相当)被蚀刻为相对于与基材80的表面垂直的方向从第1掩模82a的侧缘朝向第2掩模82b的侧缘倾斜的形状。即，能够成为将基材80的第2掩模82b侧的角部削掉的形状。

蚀刻之后，将第1以及第2掩模82a、82b除去。接下来，如图13所示，在具有圆弧状的凸面84a的凸模具84与具有圆弧状的凹面86a的凹模具86之间配置基材80，通过这些凸模具84以及凹模具86将基材80压印加工(冲压加工)为所希望的圆弧形状。由此，可得到一体具有提升翼片的加载梁。

在实施例中，在对板厚t为30.5μmm的基材80，在使第1掩模82a与第2掩模82b的错开宽度w2为板厚t以下的20μm、以曲率半径r1成为0.25mm的方式进行了压印加工的情况下，能够使提升翼片的蚀刻面(第1上端面、第2上端面)与水平面大致平行(第3角度θ3＝160度)，与使用第1掩模82a和第2掩模82b为相同尺寸的掩模来进行加工的情况相比较，能够降低提升翼片的高度h。

图14表示使基材的板厚t为30.5μm、使压印半径(曲率半径r1)为0.25mm的情况下的掩模侧缘的错开宽度w2与提升翼片的高度h的关系。如图14所示，错开宽度w2越大，则提升翼片的内侧角部的被削的量越增加，提升翼片的高度h越低。在错开宽度w变为30μm时高度h成为最小。不过，在错开宽度w2变为预定的值(在图14中，为30μm以上)时，侧面变得比提升翼片的内径高，所以提升翼片的高度h不会再进一步降低。另外，错开宽度w2越大，则角度θ1越小，提升翼片的边缘的刚性越低。进而，由于制造时的蚀刻量的不均，提升翼片边缘的棱线不稳定，有可能形成为波状或者锯齿状。特别是，在基材的板厚为30.5μm前后、或者为30.5μm以下的较薄的情况下，该倾向变得显著。

因此，错开宽度w2优选设为基材80的板厚t以下、例如板厚t的1/2～2/3。在本实施方式中，错开宽度w2设为例如板厚t的2/3、即20μm(0.02mm)左右。此外，本实施方式所涉及的提升翼片的截面形状、高度以及宽度的比等既可以适用于提升翼片的整体，或者也可以适用于提升翼片的一部分。

以上，根据本实施方式，能够得到与斜坡卡合的外周面的周向长度充分长、且具有高度较低的提升翼片的悬架组件和具备该悬架组件的hdd。通过使用高度较低的提升翼片，能够实现斜坡高度的降低、或者磁盘间的间隔的降低、hdd整体的小型化、薄型化、多盘化。

图15a表示本实施方式所涉及的基材的截面形状以及提升翼片的截面形状，图15b表示比较例所涉及的提升翼片的基材的截面形状以及提升翼片的截面形状。在比较例所涉及的提升翼片中，基材的两侧面(上端面)相对于第1表面以及第2表面不倾斜而是形成为直角，加工后的提升翼片的上端面也相对于外周面以及内周面呈直角地延伸。

分别以各种尺寸形成本实施方式所涉及的提升翼片以及比较例所涉及的提升翼片，例如如以下这样对板厚t为0.0305mm、错开宽度w2为0.02mm的情况下的、提升翼片的宽度w以及高度h进行了比较。

1)宽度w共通的情况下

实施方式：h：0.0740mm、w：0.3392mm、半径r1：0.25mm

比(w/h)：4.58

比较例：h：0.887mm、w：0.3392mm、半径r1：0.25mm

比(w/h)：3.82

2)高度h共通的情况下

实施方式：h：0.0740mm、w：0.3392mm、半径r1：0.25mm

比(w/h)：4.58

比较例：h：0.0740mm、w：0.2988mm、半径r1：0.25mm

比(w/h)：4.04

3)宽度w共通的情况下(r1：0.15)

实施方式：h：0.0740mm、w：0.258mm、半径r1：0.15mm

比(w/h)：3.49

比较例：h：0.089mm、w：0.258mm、半径r1：0.15mm

比(w/h)：2.90

4)宽度w共通的情况下(r1：0.20)

实施方式：h：0.0740mm、w：0.301mm、半径r1：0.20mm

比(w/h)：4.07

比较例：h：0.089mm、w：0.301mm、半径r1：0.20mm

比(w/h)：3.38

5)宽度w共通的情况下(r1：0.30)

实施方式：h：0.0740mm、w：0.3726mm、半径r1：0.30mm

比(w/h)：5.04

比较例：h：0.089mm、w：0.3726mm、半径r1：0.30mm

比(w/h)：4.20

6)宽度w共通的情况下(r1：0.35)

实施方式：h：0.0740mm、w：0.403mm、半径r1：0.35mm

比(w/h)：5.45

比较例：h：0.089mm、w：0.403mm、半径r1：0.35mm

比(w/h)：4.54

如以上那样，可知，在1)～6)的任意的情况下，实施方式的提升翼片的比(宽度/高度)都比比较例大，与比较例相比，实施方式可得到高度较低的提升翼片。

接下来，对另一实施方式所涉及的提升翼片的制造方法进行说明。

在前述的实施方式中，利用了通过使用了掩模的蚀刻来使基材80的两端面倾斜的方法，但不限定于此，也可以利用通过冲压将基材80的角部(边缘)压溃的方法。

图16是表示在另一实施方式所涉及的冲压加工以及弯曲加工中所使用的模具(加工夹具)、以及加工前的基材的剖视图，图17是表示弯曲加工状态的模具以及基材的剖视图。

如图16所示，加工夹具具有：具有圆弧状的凸面94a的凸模具94，和具有圆弧状的凹面96a的凹模具96。进而，凸模具94一体地具备位于凸面94a的两侧并分别大致水平地延伸的一对平坦的按压肩部94b。基材80以其两端面(两侧面)未加工的状态被配置于凸模具94与凹模具96之间。而且，如图16以及图17所示，将一方的模具、例如凸模具94向另一方的凹模具96加压，通过这些凸模具94以及凹模具96将基材80压印加工(弯曲加工)为所希望的圆弧形状。同时，通过一对按压肩部94b将基材80的内周面侧的两角部(两边缘)压溃，形成大致水平的一对端面。结果，能够使提升翼片的端面(第1上端面、第2上端面)与水平面大致平行(第3角度θ3＝180度)。

在另一实施方式中，可以在通过弯曲加工形成提升翼片时一次将基材80的角部(边缘)压溃，也可以在通过弯曲加工形成圆弧状的提升翼片后通过另外的平坦的模具将基材80的角部(边缘)压溃。

在以上那样的另一实施方式所涉及的制造方法中，也能够制造具有与前述的第1的实施方式同样的作用效果的提升翼片。

此外，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但该实施方式是作为例子而提出的，并不意在限定发明的范围。新的实施方式能够以其他的各种方式实施，在不脱离发明的要旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式包含于发明的范围和/或要旨，并且包含于权利要求所记载的发明及其均等的范围内。

例如，磁盘不限于2.5英寸，也可以为其他大小的磁盘。磁盘不限于2张，也可以为1张或者3张以上，悬架组件的数也根据磁盘的设置张数而增减即可。悬架组件中所用的材料以及尺寸不限于实施方式，可根据需要而进行各种变更。