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公開番号2025066033
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-22
出願番号2024075731
出願日2024-05-08
発明の名称サスペンションロードビームレールベースのジンバルリミッタ
出願人ウェスタンデジタルテクノロジーズインコーポレーテッド
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類G11B 21/21 20060101AFI20250415BHJP(情報記憶)
要約【課題】機械的衝撃事象に対するHDDの耐性又は許容性を高める、フレクシャの変位を制限するヘッドジンバルアセンブリ(HGA)を提供する。
【解決手段】ハードディスクドライブ(HDD)などのHGA300は、平坦なデッキ部分304dと、対応するフレクシャ302から離れる方向にデッキ部分の各側縁から離れるように延びるサイドレール部分304rとで形成されたロードビーム304を含み、各サイドレール部分は、フレクシャに向かう方向にサイドレールから延びるリミッタ構造304lを含み、リミッタ構造は、ロードビームから離れる方向へのフレクシャの変位を制限するためにフレクシャの遠位側に配置され、レクシャとの間にリミッタギャップgを有するフッキング部分を含む。ロードビームの一体部分として、リミッタ構造は、高面密度HDDを可能にするように設計された既存のジンバル構造の動的性能に悪影響を及ぼさない。
【選択図】図3A
特許請求の範囲【請求項１】
ロードビームと、
フレクシャと、
を備えるサスペンションアセンブリを備えるヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）であって、
前記ロードビームが、
各横方向側部に縁部を備えるデッキ部分と、
前記フレクシャから離れる方向に前記デッキ部分の各縁部から離れるように延在するサイドレール部分と、を備え、各サイドレール部分が、前記フレクシャに向かう方向に前記サイドレール部分から延在するリミッタ構造を含み、前記リミッタ構造が、前記ロードビームから離れる方向への前記フレクシャの変位を制限するために前記フレクシャの遠位側に配置されたフッキング部分を含む、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記リミッタ構造の前記フッキング部分と前記フレクシャとの間にリミッタギャップを更に備え、前記リミッタギャップが、前記ロードビームから離れる方向に機械的に許容される、前記フレクシャの変位量を規定する、請求項１に記載のＨＧＡ。
【請求項３】
前記フッキング部分が、前記フレクシャに対して、前記フレクシャの、ヘッドスライダを取り付けるように構成されたフレクシャタングの外側の位置に配置されている、請求項１に記載のＨＧＡ。
【請求項４】
前記フッキング部分が、前記フレクシャに対して、前記フレクシャのジンバル支持部分において配置される、請求項１に記載のＨＧＡ。
【請求項５】
各リミッタ構造が、
前記ロードビームの前記対応するサイドレール部分から直接延在する近位部分と、
前記近位部分から延在する前記フッキング部分と、
を含む、請求項１に記載のＨＧＡ。
【請求項６】
前記近位部分の大部分が、前記ロードビームの前記デッキ部分に対して実質的に垂直に延在し、
前記フッキング部分が、前記ロードビームの前記デッキ部と実質的に平行に延在する、請求項５に記載のＨＧＡ。
【請求項７】
前記近位部分の大部分が、前記ロードビームの前記サイドレール部分から、横方向外向きのスキュー角で延在する、請求項５に記載のＨＧＡ。
【請求項８】
前記近位部分が、最初に、前記対応するサイドレール部分から、前記サイドレール部分の平面内で前記フレクシャに向かう方向に延在し、かつ
前記近位部分の隣接部分が、前記サイドレール部分の前記平面から横方向外向きの角度で延在する、請求項５に記載のＨＧＡ。
【請求項９】
前記近位部分が、最初に、前記対応するサイドレール部分から、前記サイドレール部分の平面内の方向に、前記サイドレール部分の長軸に沿って延在し、かつ
隣接する実質的にＣ字形状のセクションが、前記サイドレール部分の前記平面から外側に曲がる、請求項５に記載のＨＧＡ。
【請求項１０】
請求項１に記載のＨＧＡを含む、ハードディスクドライブ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、概してハードディスクドライブに関し、特に、サスペンションアセンブリのロードビームサイドレールのためのジンバルリミッタに関するものであり得る。
続きを表示（約 3,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（hard disk drive、ＨＤＤ）は、保護エンクロージャ内に収容され、磁気表面を有する１つ以上の円形ディスク上にデジタル符号化データを記憶する、不揮発性記憶デバイスである。ＨＤＤが動作中のとき、各磁気記録ディスクは、スピンドルシステムによって急速に回転される。データは、アクチュエータによってディスクの特定の場所の上に位置付けられた読み取り－書き込みヘッド（又は「トランスデューサ」）を使用して磁気記録ディスクから読み取られ、磁気記録ディスクに書き込まれる。読み取り－書き込みヘッドは、磁場を使用して、磁気記録ディスクの表面にデータを書き込み、この表面からデータを読み取る。書き込みヘッドは、書き込みヘッドのコイルを通って流れる電流を使用して磁場を生成することによって機能する。異なるパターンの正及び負の電流を伴って、書き込みヘッドに電気パルスが送られる。書き込みヘッドのコイル内の電流は、ヘッドと磁気ディスクとの間の間隙にわたる局所的な磁場を生成し、次いで、この磁場は、記録媒体上の小領域を磁化する。
【０００３】
ＨＤＤは、少なくとも１つのヘッドジンバルアセンブリ（head gimbal assembly、ＨＧＡ）を含み、ＨＧＡは、一般に、読み書き変換器（又は「ヘッド」）を収容するスライダと、サスペンションと、を含む。各スライダはサスペンションの自由端に取り付けられており、サスペンションはアクチュエータの剛性アームから片持ち支持されている。いくつかのアクチュエータアームを組み合わせて、単一の可動ユニット、通常は回転ピボット軸受システムを有するヘッドスタックアセンブリ（head stack assembly、ＨＳＡ）を形成することができる。従来のＨＤＤのサスペンションは、典型的には、その基端にマウントプレートを有する比較的剛性の高いロードビームを含み、マウントプレートはアクチュエータアームに取り付けられ、そのアクチュエータアームの自由端は、スライダ及びその読み書きヘッドを担持するフレクシャ（又は「ジンバル」若しくは「ジンバルフレクシャ」）を搭載する。マウントプレートとロードビームの機能端との間には、垂直曲げ方向（ディスク表面に対して垂直）に柔軟な「ヒンジ」が、効果的に配置されている。ヒンジは、ロードビームが、回転するディスク表面に向かってスライダ及び読み書きヘッドを吊り下げ、載せることを可能にする。次に、フレクシャの機能は、スライダがその向きを調整するためにピッチ（前後に傾斜）及びロール（左右に傾斜）することができるように、スライダにジンバルによる支持を提供することである。しかしながら、納入先規格並びに／又は共通の設計及び動作上の制約には、動作衝撃（又は「ｏｐ－ｓｈｏｃｋ」）及び非動作衝撃（又は「ｎｏｎ－ｏｐｓｈｏｃｋ」）要件が含まれ、これらは一般に、それぞれ、動作中及び非動作中の機械的衝撃事象に対する、ＨＤＤの耐性又は許容性に関連するものである。
【０００４】
本セクションに説明され得るいずれの手法も、追求され得る手法であるが、必ずしも以前に考案又は追求されている手法ではない。したがって、別段の指示がない限り、本セクションに記載された手法のいずれも、それらが本セクションに含まれることによって単に先行技術として適格であると仮定されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
実施形態は、添付図面の図において、限定としてではなく、例として示されており、同様の参照番号は類似の要素を指す。
一実施形態によるハードディスクドライブを示す平面図である。
リミッタアウトリガ構造を有するヘッドジンバルアセンブリを示す斜視図である。
一実施形態による、サスペンションロードビームレールベースのリミッタ構造を有するヘッドジンバルアセンブリを示す斜視図である。
一実施形態による、図３Ａのサスペンションロードビームレールベースのリミッタ構造を示す斜視図である。
一実施形態による、図３Ａのサスペンションロードビームレールベースのリミッタ構造を示す上面図である。
一実施形態による、サスペンションロードビームレールベースのリミッタ構造を有するヘッドジンバルアセンブリを示す斜視図である。
一実施形態による、図４Ａのサスペンションロードビームレールベースのリミッタ構造を示す斜視図である。
一実施形態による、図４Ａのサスペンションロードビームレールベースのリミッタ構造を示す上面図である。
一実施形態による、図４Ａのサスペンションロードビームレールベースのリミッタ構造を示す側面図である。
一実施形態による、サスペンションロードビームレールベースのリミッタ構造を示す上面図である。
一実施形態による、図５Ａのサスペンションロードビームレールベースのリミッタ構造を示す斜視図である。
一実施形態による、ヘッドジンバルアセンブリを製造する方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
全体的に、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）用のサスペンションロードビームレールベースのジンバルリミッタへのアプローチが説明されている。以下の明細書では、説明を目的として、本明細書に記載された本発明の実施形態の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が記載されている。しかしながら、本明細書に記載された本発明の実施形態は、これらの具体的な詳細なしで実施され得ることは明らかであろう。他の例では、本明細書に説明された本発明の実施形態を不必要に不明瞭にすることを回避するために、周知の構造及びデバイスがブロック図の形態で示されていることがある。
【０００７】
導入
用語
本明細書における「実施形態」、「一実施形態」などへの言及は、記載されている特定の特徴、構造、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味することが意図される。しかしながら、そのような語句の実例は、必ずしも全てが同じ実施形態を指すとは限らない。
【０００８】
「実質的に」という用語は、大部分又はほぼ構造化された、構成された、寸法決めされたなどの特徴を記載していることが理解されるであろうが、その製造公差などは、実際には、構造、構成、寸法などが、常には又は必ずしも正確に述べられない状況を結果として生じ得る。例えば、「実質的に垂直な（substantially vertical）」として構造を記載するとすれば、側壁は全ての実用上の目的で垂直であるが、正確に９０度ではない場合があるように、その用語にはその明白な意味が割り当てられる。
【０００９】
「最適な」、「最適化する」、「最小の」、「最小化する」、「最大の」、「最大化する」などの用語は、それと関連付けられた特定の値を有しない場合があるが、そのような用語が本明細書で使用される場合、当業者であれば、そのような用語が、本開示の全体と一致する有益な方向に、値、パラメータ、メトリックなどに影響を及ぼすことを含むと理解することが意図される。例えば、何かの値を「最小」として記載することは、値が実際に理論上の最小値（例えば、ゼロ）に等しいことを必要としないが、対応する目標が理論上の最小値に向かって有益な方向に値を移動させることになるという点で、実際的な意味で理解されるべきである。
【００１０】
コンテキスト
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の記憶容量を増加させることは、ＨＤＤ技術進化の現在進行中の目標の１つである。一形態では、この目標は、そこに組み込まれるディスクの数を増加させることに現れる。しかしながら、多くの場合、顧客の要求は、ＨＤＤのｚ高さによって部分的に特徴付けられるような標準フォームファクタを維持することを要求する。これは、本質的に、より多くのディスクを所与のデバイス内に適合させることに関する課題をもたらす。サスペンションは、典型的には、スライダ及びその読取り書込みヘッドを担持するジンバルたわみ部を自由端に搭載する比較的剛性の高いロードビームを含むということを想起されたい。したがって、ディスクスタックの各ディスク間の距離を減少させる標準的フォームファクタを維持しながらディスクの数を増加させ、同時に動作衝撃要件及び非動作衝撃要件を確実に満たすことが依然として目標である。例えば、非動作衝撃要件は、通常、重力（ｇ）の数百倍であり、一方、フレクシャは、ロードビームと、意図的に、移動可能に／ジンバル式に結合される。したがって、優れたジンバル動的性能を維持しながら、衝撃事象に応答してフレクシャ及びスライダの変位を制限することは、重要な課題を提示する。
（【００１１】以降は省略されています）

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