JP2003263851A - ヘッド素子の微小位置決め用アクチュエータ、該アクチュエータを備えたヘッドジンバルアセンブリ及び該ヘッドジンバルアセンブリを備えたディスク装置 - Google Patents
ヘッド素子の微小位置決め用アクチュエータ、該アクチュエータを備えたヘッドジンバルアセンブリ及び該ヘッドジンバルアセンブリを備えたディスク装置Info
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- JP2003263851A JP2003263851A JP2002061768A JP2002061768A JP2003263851A JP 2003263851 A JP2003263851 A JP 2003263851A JP 2002061768 A JP2002061768 A JP 2002061768A JP 2002061768 A JP2002061768 A JP 2002061768A JP 2003263851 A JP2003263851 A JP 2003263851A
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Abstract
保することができしかも良好な共振特性を得ることがで
きるヘッド素子の微小位置決め用アクチュエータ、この
アクチュエータを備えたHGA及びこのHGAを備えた
ディスク装置を提供する。 【解決手段】 少なくとも1つのヘッド素子を有するヘ
ッドスライダと支持機構とに固着されることによりヘッ
ド素子の微小位置決めを行うためのアクチュエータであ
って、支持機構に固定される基部と、この基部から突出
しており、それらの間にもうけたヘッドスライダを駆動
信号に従って変位させるための1対の可動アーム部とを
備えており、可動アーム部の主要部及び基部が可撓性を
有する1枚の金属板から構成されており、基部にこの基
部の剛性を増大するための補強部材がもうけられてい
る。
Description
子又は光ヘッド素子等のヘッド素子の微小位置決め用ア
クチュエータ、このアクチュエータを備えたヘッドジン
バルアセンブリ(HGA)及びこのHGAを備えたディ
スク装置に関する。
ンションの先端部に取り付けられた磁気ヘッドスライダ
を、回転する磁気ディスクの表面から浮上させ、その状
態で、この磁気ヘッドスライダに搭載された薄膜磁気ヘ
ッド素子により磁気ディスクへの記録及び/又は磁気デ
ィスクからの再生が行われる。
密度記録化に伴い、ディスク半径方向(トラック幅方
向)の密度の高密度化が進んできており、従来のごとき
ボイスコイルモータ(以下VCMと称する)のみによる
制御では、磁気ヘッドの位置を正確に合わせることが難
しくなってきている。
の一つとして提案されているのが、従来のVCMよりさ
らに磁気ヘッドスライダ側にもう1つのアクチュエータ
機構を搭載し、VCMで追従しきれない微細な精密位置
決めを、そのアクチュエータによって行う技術である
(例えば、特開平6−259905号公報、特開平6−
309822号公報、特開平8−180623号公報参
照)。
ーム型アクチュエータ、ピギーバック型アクチュエータ
等の種々の構造のものが存在する。
ンションのロードビーム上に2つのPZTを搭載し、こ
れらPZTを互いに補助し合うように駆動してロードビ
ームを変位させ磁気ヘッドスライダを微小変位させるも
のである。
サスペンションに固定される一方の端部と、磁気ヘッド
スライダに固定される他方の端部と、これら端部を連結
するピラー状の変位発生部とをPZTによりI字形状に
一体形成してなるものであり、PZTを駆動することに
よって磁気ヘッドスライダを直接的に微小変位させる。
このピギーバック型アクチュエータはサスペンション上
にアクチュエータと磁気ヘッドスライダとが階段状に取
り付けられる。即ち、サスペンションと磁気ヘッドスラ
イダとの間にアクチュエータが挟まれた積上げ式のカン
チレバー(片持ちはり)構造となっている。
ュエータは、(1)機械的共振が、比較的低い周波数で
発生する、(2)アクチュエータ全体がもろい材質のP
ZT等の圧電部材で構成されているので耐衝撃性が非常
に低い、特にピギーバック型アクチュエータは、磁気ヘ
ッドスライダと階段状に積上げたカンチレバー構造とな
るため、モーメントで衝撃が働き耐衝撃性が著しく低
い、(3)磁気ヘッドスライダの寸法によって、微小位
置決め動作時のストロークが変わってしまい、十分なス
トロークを得られない場合がある、(4)HGAへの組
み立て時の取り扱いが非常に困難である、(5)特にピ
ギーバック型アクチュエータを用いてHGAを構成する
と、積上げた構造であるため、磁気ヘッドスライダ部分
のHGAの厚みがアクチュエータの分だけ増大する、
(6)ピギーバック型アクチュエータを用いてHGAを
構成する場合、立体的で複雑な取り付け構造を有してい
るため、組み立て時の取り扱いが非常に困難であり、従
来のHGA組み立て装置を適用できず、生産性が非常に
悪い、(7)ピギーバック型アクチュエータを用いてH
GAを構成する場合、アクチュエータの動きを阻害しな
いために、磁気ヘッドスライダ及びアクチュエータ間、
並びにアクチュエータ及びサスペンション間に間隙を置
いて組み立てる必要があるが、このような間隙を設ける
ことは、耐衝撃性をさらに悪化させるのみならず、組み
立てにあたって間隙を一定としなければならないので、
組み立て精度が低下する。特に、サスペンション、アク
チュエータ及び磁気ヘッドスライダの平行度が正確に保
つことが難しいので、ヘッド特性が悪化する、等の種々
の問題点を有している。
願人は、金属板による1対の可動アーム間に磁気ヘッド
スライダを挟設固定するように構成したアクチュエータ
を提案している(特願2000−332255)。
クチュエータは、全体を可撓性を有する金属板で構成し
ているため、可動アームの根元にある固定部の剛性が低
く、PZTで発生した力が可動アームの先端部に効率良
く伝わらないので充分なストロークを得ることができな
いという問題及び共振特性が良好ではないという問題を
有している。
点を解消するものであり、その目的は、製造が容易であ
りかつ充分なストロークを確保することができるヘッド
素子の微小位置決め用アクチュエータ、このアクチュエ
ータを備えたHGA及びこのHGAを備えたディスク装
置を提供することにある。
つ良好な共振特性を得ることができるヘッド素子の微小
位置決め用アクチュエータ、このアクチュエータを備え
たHGA及びこのHGAを備えたディスク装置を提供す
ることにある。
とも1つのヘッド素子を有するヘッドスライダと支持機
構とに固着されることによりヘッド素子の微小位置決め
を行うためのアクチュエータであって、支持機構に固定
される基部と、この基部から突出しており、それらの間
にもうけたヘッドスライダを駆動信号に従って変位させ
るための1対の可動アーム部とを備えており、可動アー
ム部の主要部及び基部が可撓性を有する1枚の金属板か
ら構成されており、基部にこの基部の剛性を増大するた
めの補強部材がもうけられているヘッド素子の微小位置
決め用アクチュエータが提供される。
有する1枚の金属板で形成されているため、製造が容易
となりかつ強度が高いアクチュエータが得られる。しか
も、アクチュエータ全体の軽量化を図ることができ、耐
衝撃性向上を図ることができる。特に、その基部に剛性
を増大するための補強部材がもうけられているので、ア
クチュエータ固定部の剛性を高めることができるから、
共振特性を大幅に向上させることができる。また、アク
チュエータ固定部の剛性が増大するので、圧電素子が発
生した力を可動アーム部の先端に効率良く伝えることが
可能となるので、変位特性が向上し、充分なストローク
を得ることができる。
ら、HGAへの組み立て時の取り扱いが非常に容易にな
る。また、金属板を用いれば、その形状や寸法等で設計
上の自由度が向上する。しかも、高精度に加工できる金
属板を用いることによって、アクチュエータ自体の寸法
精度を大幅に高めることが可能となる。
方向に変位する1対の可動アーム部間にヘッドスライダ
を挟設するように構成しているため、アクチュエータを
設けてもこの部分でHGAの厚みが増大するような不都
合が生じない。このため、アクチュエータ装着による磁
気ディスク装置の寸法変更等は不要となる。また、アク
チュエータ及びヘッドスライダがカンチレバー構造とは
ならないため、その意味からも耐衝撃性が大幅に向上す
る。しかも、可動アーム部間にヘッドスライダを挟設す
る構造としているため、変位を実際に与える可動アーム
部の先端部がヘッドスライダの先端まで伸ばせることと
なる。このため、ヘッドスライダの寸法が変った場合に
も微小位置決め動作時に同じ大きさのストロークを提供
できるから必要十分なストロークを得ることができる。
とが好ましい。
を有する1枚の形状加工された金属板を折り曲げてなる
構造を有していることが好ましい。
は空隙を持って挿入されたブロック部材からなることも
好ましい。この場合、ブロック部材が、エポキシ系接着
剤又は樹脂によるブロックを含んでいるか、又は金属材
料によるブロックを含んでいることガより好ましい。
あることも好ましい。
とがより好ましい。この板部材が、基部の縁端間を連結
する平板部材であるか、基部の少なくとも1つの面上に
平行に固着された平板部材であることがさらに好まし
い。
好ましい。
ることも好ましい。
側面が固着されるスライダ固着部を有することも好まし
い。この場合、スライダ固着部が、金属板を内側に折り
曲げた構造を有していることが好ましい。
結部がもうけられており、この連結部にヘッドスライダ
が固着されるように構成されていることも好ましい。
よるアーム部材と、アーム部材の面上に積層又は接着さ
れた圧電素子とを備えていることも好ましい。
子であることも好ましい。
置決め用アクチュエータと、アクチュエータの1対の可
動アーム部間に挟設されたヘッドスライダと、アクチュ
エータに固着された支持機構とを備えたHGAが提供さ
れる。
少なくとも1つのHGAを備えたディスク装置が提供さ
れる。
て、磁気ディスク装置の要部の構成を概略的に示す斜視
図であり、図2はヘッドジンバルアセンブリ(HGA)
全体を表す斜視図であり、図3及び図4は本実施形態に
おけるHGAの先端部を互いに異なる方向から見た斜視
図である。
する複数の磁気ディスク、12は磁気ヘッドスライダを
トラック上に位置決めするためのアセンブリキャリッジ
装置をそれぞれ示している。アセンブリキャリッジ装置
12は、軸13を中心にして角揺動可能なキャリッジ1
4と、このキャリッジ14を角揺動駆動する例えばボイ
スコイルモータ(VCM)からなる主アクチュエータ1
5とから主として構成されている。
ックされた複数の駆動アーム16の基部が取り付けられ
ており、各駆動アーム16の先端部にはHGA17が固
着されている。各HGA17は、その先端部に設けられ
ている磁気ヘッドスライダが、各磁気ディスク10の表
面に対して対向するように駆動アーム16の先端部に設
けられている。
ペンション20の先端部に、磁気ヘッド素子21aを有
する磁気ヘッドスライダ21の側面を挟持している精密
位置決めを行うためのアクチュエータ22を固着して構
成される。
17を取り付けた駆動アーム16を変位させてアセンブ
リ全体を動かすために設けられており、アクチュエータ
22はそのような主アクチュエータ15では駆動できな
い微細な変位を可能にするために設けられている。な
お、アクチュエータ22の固定部、即ち基部内には、後
述するように補強部材33がもうけられている。
ように、第1及び第2のロードビーム23及び24と、
これら第1及び第2のロードビーム23及び24を互い
に連結する弾性を有するヒンジ25と、第2のロードビ
ーム24及びヒンジ25上に固着支持された弾性を有す
るフレクシャ26と、第1のロードビーム23の取り付
け部23aに設けられた円形のベースプレート27とか
ら主として構成されている。
4に設けられたディンプル(図示なし)に押圧される適
切なスティフネスを有する舌部26aを一方の端部に有
しており、この舌部26a上には、ポリイミド等による
絶縁層26bを介してアクチュエータ22の基部が固着
されている。このフレクシャ26は、この舌部26aで
アクチュエータ22を介して磁気ヘッドスライダ21を
柔軟に支えるような弾性を持っている。フレクシャ26
は、本実施形態では、厚さ約20μmのステンレス鋼板
(例えばSUS304TA)によって構成されている。
なお、フレクシャ26と第2のロードビーム24及びヒ
ンジ25との固着は、複数の溶接点によるピンポイント
固着によってなされている。
アクチュエータ22を介してスライダ21を磁気ディス
ク方向に押えつける力を与えるための弾性を有してい
る。このヒンジ25は、本実施形態では、厚さ約40μ
mのステンレス鋼板によって構成されている。
は、約100μm厚のステンレス鋼板で構成されてお
り、ヒンジ25をその全面に渡って支持している。ただ
し、ロードビーム23とヒンジ25との固着は、複数の
溶接点によるピンポイント固着によってなされている。
また、第2のロードビーム24も、本実施形態では、約
100μm厚のステンレス鋼板で構成されており、ヒン
ジ25にその端部において固着されている。ただし、ロ
ードビーム24とヒンジ25との固着も、複数の溶接点
によるピンポイント固着によってなされている。なお、
この第2のロードビーム24の先端には、非動作時にH
GAを磁気ディスク表面から離しておくためのリフトタ
ブ24aが設けられている。
約150μm厚のステンレス鋼又は鉄で構成されてお
り、第1のロードビーム23の基部の取り付け部23a
に溶接によって固着されている。このベースプレート2
7が駆動アーム16(図1)に取り付けられる。
による複数のリード導体を含む可撓性の配線部材28が
形成又は載置されている。配線部材28は、フレクシブ
ルプリント回路(Flexible Print Ci
rcuit、FPC)のごとく金属薄板上にプリント基
板を作成するのと同じ公知のパターニング方法で形成さ
れている。この配線部材28は、例えば、厚さ約5μm
のポリイミド等の樹脂材料による第1の絶縁性材料層、
パターン化された厚さ約4μmのCu層(リード導体
層)及び厚さ約5μmのポリイミド等の樹脂材料による
第2の絶縁性材料層をこの順序でフレクシャ26側から
順次積層することによって形成される。ただし、磁気ヘ
ッド素子、アクチュエータ及び外部回路と接続するため
の接続パッドの部分は、Cu層上にAu層が積層形成さ
れており、その上に絶縁性材料層は形成されていない。
磁気ヘッド素子に接続される片側2本、両側で計4本の
リード導体を含む第1の配線部材28aと、アクチュエ
ータ22に接続される片側1本、両側で計2本のリード
導体を含む第2の配線部材28bとから構成されてい
る。
は、フレクシャ26の先端部において、このフレクシャ
26から切り離されており自由運動できる分離部26c
上に設けられた磁気ヘッド素子用接続パッド29に接続
されている。接続パッド29は、磁気ヘッドスライダ2
1の端子電極21bに金ボンディング、ワイヤボンディ
ング又はステッチボンディング等により接続されてい
る。第1の配線部材28aのリード導体の他端は外部回
路と接続するための外部回路用接続パッド30に接続さ
れている。
は、フレクシャ26の舌部26aの絶縁層26b上に形
成されたアクチュエータ用接続パッド31に接続されて
おり、この接続パッド31はアクチュエータ22の基部
に設けられたAチャネル信号端子電極22a及び図示し
ないBチャネル信号端子電極にそれぞれ接続されてい
る。第2の配線部材28bのリード導体の他端は外部回
路と接続するための外部回路用接続パッド30に接続さ
れている。
構造は、以上述べた構造に限定されるものではないこと
は明らかである。なお、図示されていないが、サスペン
ション20の途中にヘッド駆動用ICチップを装着して
もよい。
に磁気ヘッドスライダを取付けた構造を示す斜視図であ
り、図6はこのアクチュエータの補強部材の部分を示す
側面図、図7はこのアクチュエータの圧電素子部分の構
造を示す断面図である。なお、図5は、図2〜図4にお
けるアクチュエータを裏返した状態で示しており、その
基部の上側の面がサスペンションに固着される側の面と
なる。
おけるアクチュエータ22の主要部は、1枚の金属板を
コ字状に切り抜いたものを立体的に折り曲げて形成され
ている。即ち、コ字状に切り出した個々のアクチュエー
タ板部材を、図にて上側の面がサスペンションへの固定
面となる平板状の基部50の両側端で略垂直に折り曲
げ、これにより、基部50に対して略垂直を保った状態
で、1対の可動アーム部51及び52がこの基部50か
ら前方に伸びるようになされている。これら可動アーム
部51及び52は、磁気ヘッドスライダ21の側面に平
行となるような形状となっている。
部50内に、補強部材33として、エポキシ系接着剤又
は樹脂によるブロック55が隙間なく中実に充填されて
いる。これにより、アクチュエータを金属板で構成した
場合にも、この基部50の部分の剛性を大幅に高めるこ
とができるから、共振特性を大幅に向上させることがで
きる。また、固定部である基部50の剛性が増大するの
で、圧電素子が発生した力を可動アーム部51及び52
の先端に効率良く伝えることが可能となるので、変位特
性が向上し、充分なストロークを得ることができる。
側に(磁気ヘッドスライダ21方向に)クランク状に折
り曲げられて磁気ヘッドスライダ21の側面に固着され
るスライダ固着部53及び54をそれぞれ形成してい
る。スライダ固着部53及び54間の間隔は、挟設すべ
き磁気ヘッドスライダの幅よりやや小さくなるように設
定されている。アクチュエータ22の高さは、アクチュ
エータ実装によりHGAの高さ(厚さ)を増大させない
ように、挟設すべき磁気ヘッドスライダの厚さ以下に設
定されている。逆にいえば、アクチュエータ22の高さ
を挟設すべき磁気ヘッドスライダの厚さまで大きくする
ことによって、HGAの厚さを増大させることなくアク
チュエータ自体の強度を上げることができる。
ドスライダ21方向に折り曲げられて突出しており、こ
れによって、この部分のみが磁気ヘッドスライダ21の
側面と固着され、磁気ヘッドスライダ側面と可動アーム
部51及び52との間の残りの部分が空隙となるように
なされている。
アーム部材51a及び52aとこれらアーム部材51a
及び52aの側面に形成された圧電素子51b及び52
bとから構成されている。
aは、弾性を有する1枚の金属板、例えばステンレス鋼
板、を折り曲げて一体的に形成されている。このよう
に、アクチュエータの主要部を金属板とすることによ
り、アクチュエータが軽量化されかつアクチュエータ自
体の耐衝撃性が大幅に向上する。金属板としては、ステ
ンレス鋼板等の合金鋼ばねの他に、炭素鋼ばねや、銅チ
タン板、リン青銅板又はベリリウム銅板等の銅合金ばね
や、チタン板等、弾性を有する板ばね部材が用いられ
る。なお、圧電素子を印刷及び焼成によって形成する場
合には、耐熱性の高い板部材を用いることが望ましい。
に示すように、逆圧電効果又は電歪効果により伸縮する
圧電・電歪材料層70と信号電極層71とグランド電極
層72とが交互に積層された多層構造となっている。信
号電極層71は図3及び図4に示すAチャネル信号端子
電極22a又は図示しないBチャネル信号端子電極に接
続されており、グランド電極層72はグランド端子に接
続されている。
る圧電材料から構成されており、通常、変位性能向上の
ための分極処理が施されている。この分極処理による分
極方向は、圧電素子の積層方向である。電極層に電圧を
印加したときの電界の向きが分極方向と一致する場合、
両電極間の圧電・電歪材料層はその厚さ方向に伸長(圧
電縦効果)し、その面内方向では収縮(圧電横効果)す
る。一方、電界の向きが分極方向と逆である場合、圧電
・電歪材料層はその厚さ方向に収縮(圧電縦効果)し、
その面内方向では伸長(圧電横効果)する。
長を生じさせる電圧を印加すると、各圧電素子部分がそ
の都度収縮又は伸長し、これによって可動アーム部51
及び52の各々は、S字状に撓みその先端部が横方向に
直線的に揺動する。その結果、磁気ヘッドスライダ21
も同様に横方向に直線的に揺動する。このように、角揺
動ではなく、直線揺動であるため、磁気ヘッド素子のよ
り精度の高い位置決めが可能となる。
うな電圧を同時に印加してもよい。即ち、一方の圧電素
子と他方の圧電素子とに、一方が伸長したとき他方が収
縮し、一方が収縮したとき他方が伸長するような交番電
圧を同時に印加してもよい。このときの可動アーム部の
揺動は、電圧無印加時の位置を中央とするものとなる。
この場合、駆動電圧を同じとしたときの揺動の振幅は、
電圧を交互に印加する場合の約2倍となる。ただし、こ
の場合、揺動の一方の側では圧電素子を伸長させること
になり、このときの駆動電圧は分極の向きと逆となる。
このため、印加電圧が高い場合や継続的に電圧印加を行
う場合には、圧電・電歪材料の分極が減衰するおそれが
ある。従って、分極と同じ向きに一定の直流バイアス電
圧を加えておき、このバイアス電圧に上述の交番電圧を
重畳したものを駆動電圧とすることにより、駆動電圧の
向きが分極の向きと逆になることがないようにする。こ
の場合の揺動は、バイアス電圧だけを印加したときの位
置を中央とするものとなる。
たは電歪効果により伸縮する材料を意味する。圧電・電
歪材料は、上述したようなアクチュエータの変位発生部
に適用可能な材料であれば何であってもよいが、剛性が
高いことから、通常、PZT[Pb(Zr,Ti)
O3]、PT(PbTiO3)、PLZT[(Pb,L
a)(Zr,Ti)O3]、チタン酸バリウム(BaT
iO3)等のセラミックス圧電・電歪材料が好ましい。
電極層とグランド電極層との単層構造とすることも可能
である。
エータ22は、可動アーム部51及び52の主要部並び
に基部50が金属板で形成されているため、アクチュエ
ータ全体の軽量化を図ることができ、その結果、機械的
振動周波数を高めることができる。特に、基部50内
に、補強部材として、エポキシ系接着剤又は樹脂による
ブロック55が隙間なく中実に充填されているので、ア
クチュエータの主要部を金属板で構成した場合にも、こ
の基部50の部分の剛性を大幅に高めることができるか
ら、共振特性を大幅に向上させることができる。また、
固定部である基部50の剛性が増大するので、圧電素子
が発生した力を可動アーム部51及び52の先端に効率
良く伝えることが可能となるので、変位特性が向上し、
充分なストロークを得ることができる。
として用いることにより、特に衝撃に弱い可動アーム部
51及び52の耐衝撃性を大幅に向上させることができ
る。しかも、強度の高い金属板を用いることから、HG
Aへの組み立て時の取り扱いが非常に容易になる。
法等で設計上の自由度が向上するので、充分なストロー
クを確保することが可能となる。また、アクチュエータ
形状や寸法等の設計上の自由度が増すことによって、ア
クチュエータ22の中心位置に磁気ヘッドスライダ21
の中心及び荷重点(ディンプル位置)を合わせることが
可能となり、その結果、磁気ヘッドスライダ21の浮上
特性が著しく安定化する。
ることによって、アクチュエータ22自体の寸法精度を
大幅に高めることが可能となる。
気ヘッドスライダ21の側面を挟み込むように構成して
いるため、アクチュエータ22を設けてもその部分でH
GAの厚みが増大しない。このため、アクチュエータ装
着による磁気ディスク装置の寸法変更等は不要となる。
スライダ21の複合体がカンチレバー構造とはなってい
ないため、耐衝撃性が大幅に向上する。
気ヘッドスライダ21を挟設する構造としているため、
変位を実際に与える可動アーム部51及び52の先端部
が磁気ヘッドスライダ21の先端まで伸ばせることとな
る。このため、磁気ヘッドスライダ21の寸法が変った
場合にも微小位置決め動作時に同じ大きさのストローク
を提供できるから必要十分なストロークを得ることがで
きる。
クチュエータに磁気ヘッドスライダを取付けた構造を示
す斜視図である。
クチュエータ22の主要部は、1枚の金属板部材を梯子
形状に切り抜いたものを立体的に折り曲げて形成されて
いる。即ち、梯子形状に切り出した個々のアクチュエー
タ部材を、図にて上側の面がサスペンションへの固着面
となる帯板形状の基部80及び図にて下側の面に磁気ヘ
ッドスライダ21が固着されている帯板形状の連結部8
6の両側端より内側の部分で略垂直に折り曲げ、基部8
0及び連結部86に対して略垂直を保った状態で1対の
可動アーム部81及び82が互いに平行に前後に伸長す
るように形成している。連結部86の両側端より内側の
部分で折り曲げられているため、可動アーム部81及び
82の各々はストリップ形状を有する平板状態に形成さ
れている。可動アーム部が低い駆動力で大きく変位する
ためには、可動アーム部全体がこのように平板状態に形
成されていることが非常に重要である。
び82の先端の少し手前の部分でこれら可動アーム部8
1及び82間を連結している。連結部が可動アーム部の
先端部でこれら可動アーム部間を連結しても良いことは
もちろんである。可動アーム部81及び82は磁気ヘッ
ドスライダ21の側面に平行となるように形成されてお
り、基部80及び連結部86は磁気ヘッドスライダ21
のABSとは反対側の面に平行となるように形成されて
いる。
部80内に、補強部材として、エポキシ系接着剤又は樹
脂によるブロック85が隙間なく中実に充填されてい
る。これにより、アクチュエータを金属板で構成した場
合にも、この基部80の部分の剛性を大幅に高めること
ができるから、共振特性を大幅に向上させることができ
る。また、固定部である基部80の剛性が増大するの
で、圧電素子が発生した力を可動アーム部81及び82
の先端に効率良く伝えることが可能となるので、変位特
性が向上し、充分なストロークを得ることができる。
アーム部材81a及び82aとこれらアーム部材81a
及び82aの側面に形成された圧電素子81b及び82
bとから構成されている。
ッドスライダ21のABSとは反対側の面が例えば樹脂
系の接着剤により接着される。連結部86に磁気ヘッド
スライダ21を固着するように構成されているため、磁
気ヘッドスライダ21を充分な強度を持って接着固定す
ることができ、しかも、上下方向の耐衝撃性を大幅に向
上することができる。さらに、異なる幅を有する磁気ヘ
ッドスライダについても容易に装着することが可能とな
る。
固着が部分的固着であるため、雰囲気温度変化によって
接着剤に変形が生じたとしても、磁気ヘッドスライダ2
1のABSの形状変化(クラウン、キャンバーの発生)
を防止することができる。さらにまた、磁気ヘッドスラ
イダ21の側面にも接着剤が回り込むようにすれば、接
着強度をより高めることができる。接着剤として導電性
接着剤を用いれば、磁気ヘッドスライダ21のボディー
をアクチュエータを介して容易に接地することができ
る。
果及び変更態様等は図1の実施形態の場合と同様であ
る。
材の変更態様について説明する。なお、以下の図におい
ては、説明を簡単にするため、アクチュエータは基部及
び可動アーム部のみを示すものとする。
る斜視図であり、この変更態様では、U字状に折り曲げ
られた金属板部材95がアクチュエータの基部90内に
後方から差し込まれ、基部90の内壁に固着されてい
る。
ータのフレームと同じ材質の金属板、ステンレス合金
板、アルミ板、アルミ合金板、銅板、銅合金板、又はマ
グネシウム合金板等が用いられる。
は、接着剤による接着、溶接による固着、超音波を用い
たボンディング等が考えられる。
する斜視図であり、この変更態様では、U字状に折り曲
げられた金属板部材105がアクチュエータの基部10
0内に上方から差し込まれ、基部100の内壁に固着さ
れている。
エータのフレームと同じ材質の金属板、ステンレス合金
板、アルミ板、アルミ合金板、銅板、銅合金板、又はマ
グネシウム合金板等が用いられる。
固着は、接着剤による接着、溶接による固着、超音波を
用いたボンディング等が考えられる。
する斜視図、図12はその側面図であり、この変更態様
では、平らな金属板部材115がアクチュエータの基部
110の上端に固着されている。
エータのフレームと同じ材質の金属板、ステンレス合金
板、アルミ板、アルミ合金板、銅板、銅合金板、又はマ
グネシウム合金板等が用いられる。
固着は、接着剤による接着、溶接による固着、超音波を
用いたボンディング等が考えられる。
する斜視図、図14はその側面図であり、この変更態様
では、直方体形状のブロック135がアクチュエータの
基部130内に挿入され、その側壁に固着されている。
図13及び図14では、基部130内のブロック135
の下方に空隙が残されているが、図15の側面図に示す
ように、この部分に樹脂や接着剤等の充填材136を埋
め込むようにしても良い。
のフレームと同じ材質の金属、ステンレス合金、アル
ミ、アルミ合金、銅、銅合金、又はマグネシウム合金等
であっても良いし、金属以外の例えば樹脂、セラミック
等であっても良い。
着は、接着剤による接着が考えられる。ブロック135
が金属の場合は、さらに、溶接による固着、超音波を用
いたボンディング等が考えられる。
する斜視図、図17はその側面図であり、この変更態様
では、直方体形状のブロック165がアクチュエータの
基部160内に挿入され、その内壁底面に固着されてい
る。図16及び図17では、基部160内のブロック1
65の側方に空隙が残されているが、図18の側面図に
示すように、この部分に樹脂や接着剤等の充填材166
を埋め込むようにしても良い。
のフレームと同じ材質の金属、ステンレス合金、アル
ミ、アルミ合金、銅、銅合金、又はマグネシウム合金等
であっても良いし、金属以外の例えば樹脂、セラミック
等であっても良い。
の固着は、接着剤による接着が考えられる。ブロック1
65が金属の場合は、さらに、溶接による固着、超音波
を用いたボンディング等が考えられる。
する斜視図、図20はその側面図であり、この変更態様
では、平らな板部材195がアクチュエータの基部19
0の内壁底面に固着されている。
タのフレームと同じ材質の金属板、ステンレス合金板、
アルミ板、アルミ合金板、銅板、銅合金板、マグネシウ
ム合金板、又は樹脂板等が用いられる。
固着は、接着剤による接着が考えられる。板部材195
が金属の場合は、さらに、溶接による固着、超音波を用
いたボンディング等が考えられる。
る層を基部190の内壁底面上に形成しても良い。
する斜視図、図22はその側面図であり、この変更態様
では、平らな板部材215がアクチュエータの基部21
0の外壁底面に固着されている。
タのフレームと同じ材質の金属板、ステンレス合金板、
アルミ板、アルミ合金板、銅板、銅合金板、マグネシウ
ム合金板、又は樹脂板等が用いられる。
固着は、接着剤による接着が考えられる。板部材215
が金属の場合は、さらに、溶接による固着、超音波を用
いたボンディング等が考えられる。
る層を基部210の外壁底面上に形成しても良い。
する斜視図、図24はその側面図であり、この変更態様
では、2つの平らな板部材235がアクチュエータの基
部230の2つの側面の内壁に固着されている。
ータのフレームと同じ材質の金属板、ステンレス合金
板、アルミ板、アルミ合金板、銅板、銅合金板、マグネ
シウム合金板、又は樹脂板等が用いられる。
固着は、接着剤による接着が考えられる。板部材235
が金属の場合は、さらに、溶接による固着、超音波を用
いたボンディング等が考えられる。
する斜視図、図26はその側面図であり、この変更態様
では、2つの平らな板部材255がアクチュエータの基
部250の2つの側面の外壁に固着されている。ただ
し、この場合、板部材255は、圧電素子の取り付けの
邪魔にならないように設ける。
ータのフレームと同じ材質の金属板、ステンレス合金
板、アルミ板、アルミ合金板、銅板、銅合金板、マグネ
シウム合金板、又は樹脂板等が用いられる。
固着は、接着剤による接着が考えられる。板部材255
が金属の場合は、さらに、溶接による固着、超音波を用
いたボンディング等が考えられる。
用アクチュエータ及びこのアクチュエータを備えたHG
Aを用いて本発明を説明したが、本発明は、このような
アクチュエータにのみ限定されるものではなく、薄膜磁
気ヘッド素子以外の例えば光ヘッド素子等のヘッド素子
の微小位置決め用アクチュエータ及びこのアクチュエー
タを備えたHGAにも適用可能である。
に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明
は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することがで
きる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均
等範囲によってのみ規定されるものである。
ば、可動アーム部の主要部及び基部が可撓性を有する1
枚の金属板で形成されているため、製造が容易となりか
つ強度が高いアクチュエータが得られる。しかも、アク
チュエータ全体の軽量化を図ることができ、耐衝撃性向
上を図ることができる。特に、その基部に剛性を増大す
るための補強部材がもうけられているので、アクチュエ
ータ固定部の剛性を高めることができるから、共振特性
を大幅に向上させることができる。また、アクチュエー
タ固定部の剛性が増大するので、圧電素子が発生した力
を可動アーム部の先端に効率良く伝えることが可能とな
るので、変位特性が向上し、充分なストロークを得るこ
とができる。
ら、HGAへの組み立て時の取り扱いが非常に容易にな
る。また、金属板を用いれば、その形状や寸法等で設計
上の自由度が向上する。しかも、高精度に加工できる金
属板を用いることによって、アクチュエータ自体の寸法
精度を大幅に高めることが可能となる。
方向に変位する1対の可動アーム部間にヘッドスライダ
を挟設するように構成しているため、アクチュエータを
設けてもこの部分でHGAの厚みが増大するような不都
合が生じない。このため、アクチュエータ装着による磁
気ディスク装置の寸法変更等は不要となる。また、アク
チュエータ及びヘッドスライダがカンチレバー構造とは
ならないため、その意味からも耐衝撃性が大幅に向上す
る。しかも、可動アーム部間にヘッドスライダを挟設す
る構造としているため、変位を実際に与える可動アーム
部の先端部がヘッドスライダの先端まで伸ばせることと
なる。このため、ヘッドスライダの寸法が変った場合に
も微小位置決め動作時に同じ大きさのストロークを提供
できるから必要十分なストロークを得ることができる。
の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
図である。
図である。
とは異なる方向から見た斜視図である。
ヘッドスライダを取付けた構造を示す斜視図である。
側面図である。
示す断面図である。
に磁気ヘッドスライダを取付けた構造を示す斜視図であ
る。
ある。
である。
である。
である。
る。
である。
る。
である。
である。
である。
である。
0、210、230、250 基部 51、52 可動アーム部 51a、52a アーム部材 51b、52b 圧電素子 53、54 スライダ固着部 55、135、165 ブロック 70 圧電・電歪材料層 71 信号電極層 72 グランド電極層 95、105、115 金属板部材 136、166 充填材 195、215、235、255 板部材
Claims (21)
- 【請求項1】 少なくとも1つのヘッド素子を有するヘ
ッドスライダと支持機構とに固着されることにより前記
ヘッド素子の微小位置決めを行うためのアクチュエータ
であって、前記支持機構に固定される基部と、該基部か
ら突出しており、それらの間にもうけた前記ヘッドスラ
イダを駆動信号に従って変位させるための1対の可動ア
ーム部とを備えており、前記可動アーム部の主要部及び
前記基部が可撓性を有する1枚の金属板から構成されて
おり、前記基部に該基部の剛性を増大するための補強部
材がもうけられていることを特徴とするヘッド素子の微
小位置決め用アクチュエータ。 - 【請求項2】 前記基部が、U字形状の断面を有してい
ることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。 - 【請求項3】 前記可動アーム部の主要部及び前記基部
が、可撓性を有する1枚の形状加工された金属板を折り
曲げてなる構造を有していることを特徴とする請求項1
又は2に記載のアクチュエータ。 - 【請求項4】 前記補強部材が、前記基部内に中実に挿
入されたブロック部材からなることを特徴とする請求項
1から3のいずれか1項に記載のアクチュエータ。 - 【請求項5】 前記補強部材が、前記基部内に空隙を持
って挿入されたブロック部材からなることを特徴とする
請求項1から3のいずれか1項に記載のアクチュエー
タ。 - 【請求項6】 前記ブロック部材が、エポキシ系接着剤
又は樹脂によるブロックを含んでいることを特徴とする
請求項4又は5に記載のアクチュエータ。 - 【請求項7】 前記ブロック部材が、金属材料によるブ
ロックを含んでいることを特徴とする請求項4又は5に
記載のアクチュエータ。 - 【請求項8】 前記補強部材が、前記基部にもうけられ
た板部材であることを特徴とする請求項1から3のいず
れか1項に記載のアクチュエータ。 - 【請求項9】 前記板部材が、平板形状の板部材である
ことを特徴とする請求項8に記載のアクチュエータ。 - 【請求項10】 前記板部材が、前記基部の縁端間を連
結する平板部材であることを特徴とする請求項9に記載
のアクチュエータ。 - 【請求項11】 前記板部材が、前記基部の少なくとも
1つの面上に平行に固着された平板部材であることを特
徴とする請求項9に記載のアクチュエータ。 - 【請求項12】 前記板部材が、U字形状の板部材であ
ることを特徴とする請求項8に記載のアクチュエータ。 - 【請求項13】 前記板部材が、金属板部材であること
を特徴とする請求項8から12のいずれか1項に記載の
アクチュエータ。 - 【請求項14】 前記板部材が、樹脂板部材であること
を特徴とする請求項8から12のいずれか1項に記載の
アクチュエータ。 - 【請求項15】 前記可動アーム部の先端部に前記ヘッ
ドスライダの側面が固着されるスライダ固着部を有する
ことを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記
載のアクチュエータ。 - 【請求項16】 前記スライダ固着部が、前記金属板を
内側に折り曲げた構造を有していることを特徴とする請
求項15に記載のアクチュエータ。 - 【請求項17】 前記可動アーム部の先端部を互いに連
結する連結部がもうけられており、該連結部に前記ヘッ
ドスライダが固着されるように構成されていることを特
徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載のアク
チュエータ。 - 【請求項18】 前記可動アーム部が、可撓性を有する
金属板によるアーム部材と、該アーム部材の面上に積層
又は接着された圧電素子とを備えていることを特徴とす
る請求項1から17のいずれか1項に記載のアクチュエ
ータ。 - 【請求項19】 前記ヘッド素子が薄膜磁気ヘッド素子
であることを特徴とする請求項1から18のいずれか1
項に記載のアクチュエータ。 - 【請求項20】 請求項1から19のいずれか1項に記
載の微小位置決め用アクチュエータと、該アクチュエー
タの前記1対の可動アーム部間に位置している前記ヘッ
ドスライダと、前記アクチュエータに固着された前記支
持機構とを備えたことを特徴とするヘッドジンバルアセ
ンブリ。 - 【請求項21】 請求項20に記載のヘッドジンバルア
センブリを少なくとも1つ備えたことを特徴とするディ
スク装置。
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CN100431008C (zh) * | 2004-02-05 | 2008-11-05 | 新科实业有限公司 | 微致动器、磁头万向悬挂支架组件和磁盘驱动器 |
US8068313B2 (en) | 2007-11-14 | 2011-11-29 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Microactuator, head gimbal assembly, and disk drive device |
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-
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- 2002-03-07 JP JP2002061768A patent/JP4110802B2/ja not_active Expired - Fee Related
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