特許 7178877 ディスクドライブサスペンション用ダンパーとして構成された疑似構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-17

(45)【発行日】2022-11-28

(54)【発明の名称】ディスクドライブサスペンション用ダンパーとして構成された疑似構造

(51)【国際特許分類】

   G11B 21/21 20060101AFI20221118BHJP

   G11B 5/60 20060101ALI20221118BHJP

   F16F 15/02 20060101ALI20221118BHJP

【ＦＩ】

G11B21/21 C

G11B5/60 P

F16F15/02 S

【請求項の数】 9

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2018210979

(22)【出願日】2018-11-09

(65)【公開番号】P2019087299

(43)【公開日】2019-06-06

【審査請求日】2021-11-04

(31)【優先権主張番号】62/584,007

(32)【優先日】2017-11-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/181,681

(32)【優先日】2018-11-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】517151084

【氏名又は名称】マグネコンプ コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＭＡＧＮＥＣＯＭＰＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100121728

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 勝守

(74)【代理人】

【識別番号】100165803

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 修平

(74)【代理人】

【識別番号】100170900

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 渉

(72)【発明者】

【氏名】クエン チー イー

【審査官】中野 和彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１５９１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０７６４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０８２２８６４２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２００２－０９３０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０２８１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０２０８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１０９１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２７１７２９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ１１Ｂ ２１／２１

Ｇ１１Ｂ ５／６０

Ｆ１６Ｆ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

サスペンション用疑似構造であって、
前記疑似構造は、
第１抑制層と、
空隙を含み、かつ、前記サスペンションのベースプレート内に設けられるように構成された第２抑制層と、
前記第１抑制層と前記第２抑制層との間に配置された制振層と、を含み、
前記第１抑制層、前記第２抑制層及び前記制振層は、前記サスペンションの長手方向軸の第１側にある前記ベースプレートの第１開口部内に配置されるように構成され、前記第１抑制層、前記制振層及び前記第２抑制層における前記空隙の少なくとも一部が孔を有することを特徴とするサスペンション用疑似構造。

【請求項2】

前記孔が、前記第１抑制層、前記制振層及び前記第２抑制層のそれぞれの中心にある、請求項１に記載の疑似構造。

【請求項3】

前記孔の寸法は、前記サスペンションの剛性及び質量要件に基づいて構成されている、請求項１に記載の疑似構造。

【請求項4】

前記第２抑制層は、第１部分と第２部分とを含む、請求項１に記載の疑似構造。

【請求項5】

前記第１部分と前記第２部分とが、前記第１部分と前記第２部分との間に空隙を形成するように配置されている、請求項４に記載の疑似構造。

【請求項6】

前記第１部分及び前記第２部分が前記サスペンションの一部として形成されている、請求項４に記載の疑似構造。

【請求項7】

前記第１部分及び前記第２部分が前記サスペンションのベースプレートの一部として形成されている、請求項６に記載の疑似構造。

【請求項8】

前記第１部分と前記第２部分とが前記サスペンションのロードビームの一部として形成されている、請求項６に記載の疑似構造。

【請求項9】

サスペンション用疑似構造の製造方法であって、
前記製造方法は、
第１抑制層を形成し、
空隙を含む第２抑制層を形成し、そして
前記第１抑制層と前記第２抑制層との間に位置するように制振層を形成することを含み、
前記第１抑制層、前記第２抑制層における前記空隙の少なくとも一部及び前記制振層は、孔を有するように形成され、かつ、前記サスペンションの長手方向軸の第１側にある前記ベースプレートの第１開口部内に配置されていることを特徴とするサスペンション用疑似構造の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の参照］
本出願は、２０１８年１１月６日に出願された米国特許出願第１６／１８１，６８１号の優先権を主張し、さらに、２０１７年１１月９日に出願された米国仮特許出願第６２／５８４，００７号の優先権利益を主張し、その全ての内容が本明細書に参考として援用される。

【0002】

本発明の実施形態は、ディスクドライブサスペンションに関する。特に、本発明の実施形態は、ディスクドライブサスペンション用のダンパーに関する。

【背景技術】

【0003】

高い記憶容量と低遅延のアクセス時間を有する信頼性の高いデータ記憶装置の必要性は、極限の状況で動作するディスクドライブサスペンションをもたらす。データ記憶装置における現状態の性能を向上させるためには、極限の動作状態においてより良好な動作特性を有するディスクドライブサスペンションが必要とされる。

【発明の概要】

【0004】

サスペンション用疑似構造及びその製造方法について説明する。サスペンション用疑似構造は、第１抑制層と、第２抑制層と、第１抑制層と第２抑制層との間に配置された制振層とを含む。

【0005】

本発明の実施形態の他の特徴及び利点は、添付の図面及び以下の詳細な説明から明らかになろう。

【図面の簡単な説明】

【0006】

本発明の実施形態は、添付の図面の図に限定されるのではなく例として示されており、これらの図面では、同じ参照符号は同じ要素を示す。

【0007】

【図1】一実施形態における３段作動式サスペンションの上方斜視図である。

【図2】図１におけるサスペンションの底面斜視図である。

【図3】一実施形態におけるダンパーとして構成された疑似構造を含むサスペンションの一部を示す図である。

【図4】一実施形態におけるダンパーとして構成された疑似構造の側面図を示す。

【図5】一実施形態におけるベースプレートと部分的に一体的に製造されたダンパーとして構成された疑似構造を示す図である。

【図6】一実施形態におけるダンパーとして構成された疑似構造を含むベースプレート及びロードビームを含むサスペンションを示す図である。

【図7】一実施形態におけるダンパーとして構成された疑似構造の側面図を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

実施形態は、ダンパーとして構成されたディスクドライブサスペンション用疑似構造、及びダンパーとして構成された疑似構造の製造方法に関する。ダンパーとして構成された疑似構造は、１つ以上の抑制層と少なくとも１つの制振層とを含む。疑似構造は、剛性の追加、振動の最小化、あるいはサスペンションの動作特性の向上など、より良い動作特性を得るためにサスペンションを調整するのを助けるようになっていて、ディスクドライブサスペンションと全体的に又は部分的に搭載又は一体化されるように構成される。さらに、疑似構造の使用は、疑似構造の代わりに追加の圧電モータを含む設計と比較して、サスペンションに使用される圧電モータの数を減らすことを提供する。圧電モータの使用数をより少なくできるということは、コストを削減し、サスペンションの信頼性を向上させる。

【0009】

図１は、一実施形態における３段作動式サスペンションの上方斜視図を示す。３段作動式サスペンション１０は、ベースプレート１２にある単一の圧電モータ１４と疑似構造１６とを含む。圧電モータ１４の伸縮は、当技術分野で知られているものを含む技法を使用してサスペンション１０のロードビーム２０を移動させる。

【0010】

図２は、図１におけるサスペンションの斜視図である。サスペンションの両側に配置された２つの圧電フレクシャモータ８０，８２は、ジンバルにプッシュプル式に作用し、当技術分野で知られているものを含む技術を使用してヘッドスライダ９０を回転させるように構成される。ヘッドスライダ９０は、ディスクドライブプラッタからそれぞれデータを読み取るか、或いは、ディスクドライブプラッタにデータを書き込むために、磁気読み取り変換器及び磁気書き込み変換器を含む。疑似構造１６は、制振の影響をサスペンションに及ぼさない。第１トレース群２１ａ及び第２トレース群２１ｂは、モータ８０，８２及びヘッドスライダ９０などの構成要素に電力及び電気信号を伝えるために使用される。

【0011】

図３は、一実施形態におけるダンパーとして構成された疑似構造を含むサスペンションの一部を示す図である。サスペンション１００は、２段作動サスペンション、３段作動サスペンション、又は他のサスペンション設計とすることができる。サスペンション１００は、ベース１１０とロードビーム１１２とを含む。ベース１１０は、第１開口部１１４及び第２開口部１１６を含む。様々な実施形態によれば、サスペンションは、第１開口部１１４内のダンパーとして構成された疑似構造１１８及び第２開口部１１６内の圧電モータ１２０を含む。疑似構造１１８は、孔１２２を有するように構成される。孔１２２の寸法は、サスペンションに対する剛性及び質量要件に基づいて構成される。例えば、孔１２２の寸法は、比較的高いねじり剛性を有しながら、より低い曲げ剛性を疑似構造１１８に提供するように構成することができる。ダンパーとして構成された疑似構造１１８の他の実施形態は、疑似構造１１８を形成する１つ以上の層に孔を有しない。

【0012】

いくつかの実施形態によれば、サスペンション１００のベースプレート１１０は、圧電モータ１２０が作動する際においてサスペンション１００を安定させるためにベースプレート１１０の開口部１１４、１１６を橋渡しするように構成された１つ以上のストラト１２４，１２６を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ストラト１２４，１２６は、溶接、接着剤、その技術分野で知られているものなどの他の取り付け技法を含むがこれらに限定されない技法を用いてベースプレート１１０に固定される。いくつかの実施形態によれば、ストラト１２４，１２６は、ベースプレート１１０と一体的に形成されている。

【0013】

ベースプレート１１０は、一対の第１取付パッド１２６，１２８及び一対の第２取付パッド１３０，１３２を含む。各対の取付パッドは、圧電モータ又はダンパーとして構成された疑似構造を受容するように構成される。様々な実施形態では、一対の第１取付パッド１２６，１２８は、一対の第２取付パッド１３０，１３２からベースプレート１１０の長手方向軸の反対側にある。いくつかの実施形態によれば、取付パッド１２６，１２８，１３０，１３２は、圧電モータ１２０と、ダンパーとして構成された疑似構造１１８とを、フレクシャモータと同じ側のサスペンションに取り付けるように構成されている。これにより、ベースプレート１１０及びフレクシャモータに取り付けるように構成されたダンパーとして構成された圧電モータ１２０及び疑似構造１１８を、ディスクドライブサスペンション１００の組み立て中の任意の時点において、サスペンション１００の製造工程中に同じステージに取り付けることができる。これにより、モータへの損傷を最小限に抑え、サスペンションの製造歩留まりを向上させることができる。

【0014】

ベースプレート１１０に取り付けられた圧電モータ１２０は、ロードビーム１００を動かすように構成されている。様々な実施形態では、圧電モータ１２０は、本明細書に記載のものを含む技術を用いて実施される。いくつかの実施形態によれば、ダンパーとして構成された疑似構造１１８は、質量分布のバランスを取り、サスペンション１００に所望の剛性を付加し、そしてサスペンション１００に生じる振動を減衰させるように構成される。ダンパーとして構成された疑似構造１１８は、別々に製造された後、ベースプレート１１０に固定されてもよい。いくつかの実施形態では、疑似構造１１８は、溶接、接着剤、及びその技術分野で知られているものなどの他の取り付け技法を含むがこれらに限定されない技法を使用してベースプレート１１０に固定される。いくつかの実施形態によれば、疑似構造１１８は、ベースプレート１１０と一体的に形成されている。

【0015】

いくつかの実施形態によれば、圧電モータ１２０は、非導電性接着剤を用いて取付パッド１３０及び１３２に取り付けられる。圧電モータ上の第１電極は、当技術分野で知られているものを含む技法を使用して、サスペンション１００上の導電層のトレースのうちの少なくとも１つと結合される。トレースは、当技術分野で知られているものを含む技法を使用して、圧電モータ１２０に制御信号などの信号を提供するように構成される。例えば、制御信号は電力である。圧電モータ１２０の第２電極は、接地を提供するためにベースプレート１１０と電気的に結合されている。例えば、接地点１３４は、当技術分野で知られているものを含む技法を使用して第２電極をベースプレート１１０に電気的に結合することができる。

【0016】

図４は、一実施形態におけるダンパーとして構成された疑似構造の側面図を示す。疑似構造４０１はダンパーとして構成される。様々な実施形態によれば、疑似構造４０１は、第１の層としての第１抑制層４０２、中間層としての制振層４０４、及び第３の層としての第２抑制層４０６を含む。図４に示す実施形態によれば、制振層は、第１抑制層４０２と第２抑制層４０６との間に配置されている。いくつかの実施形態では、第１抑制層４０２、制振層４０４及び第２抑制層４０６は、各々の層に孔を有するように構成される。いくつかの実施形態では、各層の孔は疑似構造４０１の中心に整列している。様々な実施形態によれば、第２抑制層４０６は、第１部分４０６ａと第２部分４０６ｂとの間に空隙４０８を有する第１部分４０６ａ及び第２部分４０６ｂで成り立つ。空隙４０８は、反対方向の力が第２抑制層４０６に作用しているときに、第１部分４０６ａと第２部分４０６ｂとの間の相対移動を可能にする。例えば、そのような相対運動は、サスペンションの揺れ振動中、又はサスペンション上の圧電モータの作動中に発生する可能性がある。いくつかの実施形態では、第１抑制層４０２、制振層４０４及び第２抑制層４０６のうちのいずれか１つは、複数の層から構成されている。

【0017】

いくつかの実施形態によれば、疑似構造４０１は、別々に製造され、次いで、レーザ溶接、はんだ付け、および接着剤を含むがこれらに限定されない当技術分野で知られている技法を使用してベースプレートに固定される。他の実施形態によれば、疑似構造４０１は、部分的に又は全体的にベースプレートと一体的に製造される。

【0018】

図５は、一実施形態におけるベースプレートと部分的に一体的に製造されたダンパーとして構成された疑似構造を示す。ダンパーとして構成された疑似構造５０２は、第１抑制層５０６、制振層５０８及び第２抑制層５１０を含む。第２抑制層５１０は、第１部分５１２ａと第２部分５１２ｂとの間に空隙５１４を形成する第１部分５１２ａ及び第２部分５１２ｂを含む。第１部分５１２ａ及び第２部分５１２ｂは、サスペンションのベースプレート５０４と一体的に形成されている。

【0019】

様々な実施形態によれば、ベースプレート５０４はステンレス鋼（「ＳＳＴ」）から作られる。同様に、疑似構造５０２の第２抑制層５１０は、ステンレス鋼からベースプレート５０４と一体的に形成されている。成形、エッチング又はレーザーアブレーションは、第２抑制層５１０を形成するために、ベースプレート５０４の厚さ及び幅が増減する領域を作り出すことができる。さらに、局所的により柔らかい領域を形成するなど、レーザ処理により、疑似構造５０２の第２抑制層５１０内のステンレス鋼の機械的特性を局所的に変更して、疑似構造５０２の特性を微調整するのを助けることができる。制振層５０８及び第１抑制層は、本明細書に記載されたものを含む技術に従って形成される。

【0020】

図６は、一実施形態におけるダンパーとして構成された疑似構造を含むベースプレート及びロードビームを含むサスペンションを示す図である。いくつかの実施形態によれば、サスペンション６０２のベースプレート６０４及びロードビーム６０５は、本明細書に記載されるものを含む技術を使用してステンレス鋼で形成される。ベースプレート６０４及びロードビーム６０５は、溶接及び接着剤を含むがこれらに限定されない当技術分野で知られている技法を使用して互いに物理的に結合されている。ダンパーとして構成された疑似構造６１１は、本明細書に記載されたものを含む技術を使用して形成された第１抑制層６１０、制振層６０８及び第２抑制層６１２を含む。第２抑制層６１２は、第１部分６１２ａと第２部分６１２ｂとの間に空隙６１４を形成する第１部分６１２ａ及び第２部分６１２ｂを含む。第１部分６１２ａ及び第２部分６１２ｂは、サスペンションのロードビーム６０５と一体的に形成されている。ロードビーム６０５と一体的に形成されていない実施形態は、疑似構造のそれぞれの端部を受容し、本明細書に記載されるものを含む技術を使用してそれぞれの端部を取付パッドに取り付けるように構成される第１取付パッド及び第２取付パッドを含み得る。

【0021】

図７は、一実施形態におけるダンパーとして構成された疑似構造の側面図を示す。疑似構造７０１は、本明細書に記載されたものを含む技術を用いてハードディスクドライブのサスペンションに使用するためのダンパーとして構成される。様々な実施形態によれば、疑似構造７０１は、第１層としての第１抑制層７０２、中間層としての制振層７０４及び第３層としての第２抑制層７０６を含む。図７に示す実施形態によれば、制振層は、第１抑制層７０２と第２抑制層７０６との間に配置されている。いくつかの実施形態では、第１抑制層７０２、制振層７０４及び第２抑制層７０６は、各々の層に孔を有するように構成される。実施形態では、各層の孔は疑似構造７０１の中心に整列している。他の実施形態は、本明細書に記載されたものを含む技術に従ってロードビーム又はベースプレートから一体的に形成された第２抑制層を有するダンパーとして構成された疑似構造を含む。

【0022】

前述の明細書において、本発明の特定の例示的な実施形態が説明されている。しかしながら、それに対して様々な修正及び変更がなされてもよいことは明らかであろう。したがって、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味で見なされるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】