JP2009223965A - アクチュエータ、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ヘッドを磁気ディスクの面と平行な面内で精度良く微小変位させることが可能であり、高速追随性に優れ、かつ磁気ディスクの面に垂直な方向のスペースの制約を殆ど受けない磁気ヘッドアセンブリを提供すること。
【解決手段】本発明の磁気ヘッドアセンブリは、スライダー１３の両側にスライダーの前後方向に伸縮する一対の圧電素子３０が配置され、圧電素子３０及びスライダー１３の上にはヒンジ４０が配置される。ヒンジ４０は圧電素子３０を先端側及び基端側で支持する梁部材４２及び梁部材４３と、クランク状に屈曲したクランク部４１ｂを有し、そのクランク部４１ｂの中心に対して点対称に形成され、梁部材４２と梁部材４３とを連結する柱部材４１とからなる。スライダー１３はクランク部４１ｂでヒンジ４０に接合され、ヒンジ４０は梁部材４２の上面でサスペンション１４ｂに接合されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドの微小変位の制御に好適なアクチュエータ、そのアクチュエータを用いた磁気ヘッドアセンブリ及び磁気ディスク装置に関する。

近年、多くの情報機器において、小さな部品の微小距離の移動制御にアクチュエータが用いられるようになった。例えば、光学系を備えた情報機器においては、焦点補正や傾角制御にアクチュエータが使用されている。また、インクジェットプリンタや磁気ディスク装置では、プリンタヘッド又は磁気ヘッドの移動制御にアクチュエータが使用されている。近年、これらの情報機器の小型化及び高性能化が促進されており、それにともなって微小距離の移動を高精度に制御可能なアクチュエータが要望されている。

磁気ディスク装置の場合、大容量化の要求に伴って、磁気ディスク１枚当たりの記録容量が著しく増大している。磁気ディスクの大きさを変えずに記録容量を増大するためには、単位長さ当たりのトラック数（Track Per Inch：ＴＰＩ）を多くすること、つまりトラック幅を狭くして高密度に配置することが必須である。このため、磁気ディスクの半径方向の磁気ヘッドの位置制御を精密に行うことが必要になる。

磁気ヘッド（記録素子及び再生素子）は、スライダーと呼ばれるほぼ直方体の形状の部材の先端に配置される。従来の磁気ディスク装置では、スライダーを支持するサスペンションアームを電磁アクチュエータ（ボイスコイルモータ）により磁気ディスクの面に平行な方向に所定の角度範囲内で回転させて磁気ヘッドの位置決めを行っている。しかしながら、トラック密度が高くなると、単に電磁アクチュエータでサスペンションアームを回転駆動するだけでは、磁気ヘッドの位置決めを精密に制御することが困難になってきた。

このため、トラック幅方向の位置決め精度を高めるべく、スライダーとサスペンションとの間にマイクロアクチュエータを配置し、マイクロアクチュエータによりスライダーを駆動して磁気ヘッドの微小な位置決めを行う方法が提案されている。

本発明に関連すると思われる文献として特許文献１及び２が存在する。

特許文献１には、圧電アクチュエータをスライダーとサスペンションとの間に挟みこむように配置して、スライダーに回転運動を与えることによりトラック方向の位置決めを行うアクチュエータが記載されている。

特許文献２には、スライダーの側方に配置された圧電素子により、スライダーをトラック方向に変位させて位置決めを行うアクチュエータが記載されている。
特開２００３−２８４３６２号公報 特開２００４−１８８５８７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたアクチュエータは、スライダーとサスペンションとの間に圧電素子を配置するため、磁気ディスクの面に垂直な方向の厚さが大きくなってしまう。このため、磁気ディスク（磁気記録媒体）を複数搭載する磁気ディスク装置では搭載枚数を削減する必要が生じるおそれがある。

一方、特許文献２に記載されたアクチュエータでは、スライダーを並進移動させる場合、スライダーの重心移動によりサスペンションの振動が大きくなり、サスペンションの共振周波数により制御帯域が低下し、高速追随性が不十分となるおそれがある。また、特許文献２に記載された構造のアクチュエータではスライダーに回転運動を与えようとすると十分な変位量が確保できないおそれがある。

本発明の目的は、対象物を所定の面内で精度良く微小変位させることが可能であり、高速追随性に優れたアクチュエータを提供することである。

また、本発明の他の目的は、磁気ヘッドを磁気ディスクの面と平行な面内で精度良く微小変位させることが可能であり、高速追随性に優れた磁気ヘッドアセンブリ及び磁気ディスク装置を提供することである。

本発明の一観点によれば、対象物の幅方向の両側に配置され、電圧の印加によって前記対象物の前後方向に伸縮する一対の圧電素子と、前記一対の圧電素子をその伸縮方向の一方の端部で保持するとともに、支持部材に固定された第１の梁部材と、前記一対の圧電素子をその伸縮方向の他方の端部で保持するとともに、前記圧電素子の伸縮により前記第１の梁部材側に接近又は離れるように変位する第２の梁部材と、クランク状の屈曲部を有し、前記第１及び第２の梁部材を連結するとともに、前記対象物を支持する柱状部材とを備えたことを特徴とするアクチュエータが提供される。

上記観点のアクチュエータによれば、圧電素子に電圧を印加して第２の梁部材を第１の梁部材側に接近又は離れるように変位させると、柱部材が所定面内で変形する。この柱部材はクランク状の屈曲部を有し、その屈曲部の中心に対して点対称に形成されているため、屈曲部にはその中心周りに回転させるような力が作用する。これにより、圧電素子の変位が柱部材の屈曲部によって回転方向の変位に変換される。本観点のアクチュエータは、対象物の重心が屈曲部の中心と一致するように接合されているため、屈曲部の回転変位により対象物が重心周りに回転する。これにより、対象物の先端が所定面に沿って幅方向に変位するが、対象物の重心は並進移動しないため制御帯域が高く高速追随性にすぐれたアクチュエータが得られる。また、圧電素子の伸縮運動が柱部材を介して拡大されるため大きな変位量が得られる。

上記観点のアクチュエータにおいて、前記第１の梁部材、前記第２の梁部材及び前記柱部材を５０μｍ以下の厚さに形成すると好適である。これらの部材を５０μｍ以下とすることにより、上述の所定面に垂直な方向についてアクチュエータ大きさを小さくすることができる。また、これらの部材を薄く形成することにより、屈曲部の変位量がより大きくなり好適である。

上記観点において、前記圧電素子は、異なる極性の前記層間電極が対向して電圧の印加により伸縮する活性部と、電圧の印加により伸縮しない不活性部とを有し、前記第１の梁部材及び前記第２の梁部材は、前記不活性部において前記圧電素子を保持するように構成すると好適である。この場合、第１及び第２の梁部材と圧電素子との接合部分は、電圧を印加しても伸縮しないため、接着剤などにより良好に接合することができる。

以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明に係るアクチュエータを磁気ディスク装置の磁気ヘッドアセンブリに適用した例について説明する。

（磁気ディスク装置）
図１は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリを備えた磁気ディスク装置１０を示す平面図である。この図１に示すように磁気ディスク装置１０は、金属製の筐体内に、円盤状の磁気記録媒体（磁気ディスク）１１と、磁気記録媒体１１を回転させるスピンドルモータ（図示せず）と、磁気ヘッド（記録素子及び再生素子）１６（後述の図２参照）が設けられたスライダー１３と、スライダー１３を支持するサスペンションアーム（支持部材）１４と、サスペンションアーム１４を駆動する電磁アクチュエータ（ボイスコイルモータ）１５と、磁気ヘッド１６を介して磁気記録媒体１１に対し情報の記録及び再生行う電子回路（図示せず）とにより構成されている。

磁気記録媒体１１は、スピンドルモータの回転軸１２ａに固定され、スピンドルモータにより高速で回転する。サスペンションアーム１４は、基端側（中心軸１５ａ側）のキャリッジアーム１４ａと、先端側のサスペンション１４ｂとにより構成される。スライダー１３は、サスペンション１４ｂの先端のジンバル１４ｃ（後述の図２参照）の磁気記録媒体１１側に配置される。サスペンションアーム１４は電磁アクチュエータ１５により駆動制御され、中心軸１５ａを中心として所定の角度範囲内を回転する。

（アクチュエータ）
図２は、スライダー１３、アクチュエータ２０及びサスペンション１４ｂを示す模式図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、アクチュエータ２０及びスライダー１３の形状を示す三面図であり、図３（ａ）はサスペンション１４ｂ側から見た上面図を、図３（ｂ）はスライダー１３の先端側から見た正面図を、図３（ｃ）は図３（ａ）の右端側からアクチュエータ２０を見た側面図をそれぞれ示す。なお、図２において、一点鎖線は部材同士が接合される箇所を示している。また、以下の説明では図中の矢印Ｔの方向を上（又は下）方向、矢印Ｗの方向をトラック幅方向、矢印Ｌを長さ方向と呼ぶものとする。

図２及び図３に示すように、本実施形態のアクチュエータ２０は、スライダー１３の両側に配置された一対の圧電素子３０と、圧電素子３０及びスライダー１３の上方に配置されたヒンジ（板状の部材）４０とにより構成される。スライダー１３は、ヒンジ４０を介してサスペンション１４ｂの先端部に設けられたジンバル１４ｃの下側に配置される。アクチュエータ２０は、ジンバル１４ｃの下面に接合される。なお、図２中の符号１６は、スライダー１３の先端側に端面に設けられた磁気ヘッド（記録素子及び再生素子）を模式的に示している。記録素子としては、例えば単磁極ヘッドが使用され、再生素子としては例えばＭＲ（Magneto Resistive）素子、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）素子又はＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistive）素子が使用される。これらの記録素子及び再生素子は、成膜工程とパターニング工程とを繰り返して作製される。

圧電素子３０は、図２及び図３（ｃ）に示すように複数の圧電膜３１の間に層間電極３２を挟んで構成された積層構造を有している。この圧電素子３０の長さ方向の両側の端面には、それぞれ異なる極性の電源に接続され（または片方が電源に接続し、残りの片方がグランドに接続され）た共通電極３５が形成されている。一方の側（先端側、図３（ｃ）において左側）の共通電極３５は上から数えて偶数番目の層間電極３２に電気的に接続され、他方の側（基端側、図３（ｃ）において右側）の共通電極３５は上から数えて奇数番目の層間電極３２に電気的に接続されている。これらの共通電極３５は、図示しない金属細線を通じてサスペンション１４ｂの面上に絶縁物を介して形成された配線（図示せず）に電気的に接続されている。

図３（ｃ）に示すように圧電素子３０には、異なる共通電極３５に接続された層間電極３２同士が対向し、電圧の印加により長さ方向に伸縮する活性領域Ｄ２と伸縮に寄与しない不活性領域Ｄ１とが形成されている。この不活性領域Ｄ１は後述するヒンジ４０の梁部材４２、４３の接合部（図２の斜線部ｊ、ｋ）の下方に位置する。圧電素子３０は、スライダー１３の両側（トラック幅方向の両側）に所定の間隔（スライダー１３の回転運動に障害とならない程度の間隔）を開けて配置されている。

ヒンジ４０は、例えばステンレス等の金属板からなる。図２及び図３に示すように、ヒンジ４０は、トラック幅方向に伸びる梁部材４２及び梁部材４３、並びに梁部材４２と梁部材４３とを連結する柱部材４１を備えている。梁部材４２は、図２及び図３（ｂ）に示すように接着剤３３ｃにより一対の圧電素子３０と基端側の接合部（図２の斜線部ｊ）で接合されている。また、梁部材４３は、接着剤３３ａにより一対の圧電素子３０と先端側の接合部（図２の斜線部ｋ）で接合されている。圧電素子３０とヒンジ４０との接合部は圧電素子３０が電圧を印加しても伸縮しない不活性領域Ｄ１に設けられているため、接着剤３３ａ、３３ｃにより良好に接合することができる。

柱部材４１は、梁部材４２、４３に垂直な方向に伸びる先端側柱部４１ａ及び基端側柱部４１ｃと、先端側柱部４１ａ及び基端側柱部４１ｃの端部に連結されたクランク部４１ｂとからなる。図３（ａ）に示すように、先端側柱部４１ａは梁部材４３から伸び、基端側柱部４１ｃは梁部材４２から伸びている。クランク部４１ｂは停止時にはトラック幅方向に伸びている。図３（ａ）に示すように、柱部材４１はクランク部４１ｂの中心に対して点対称となるように形成されている。柱部材４１とスライダー１３とは、クランク部４１ｂの下方（図２の斜線部ｌ）で接着剤３３ｂにより接合されている。アクチュエータ２０を上方から見ると、クランク部４１ｂの中心はスライダー１３の重心と重なっている。

ヒンジ４０は、梁部材４２の上方で接着剤３３ｄを介してサスペンション１４ｂ（ジンバル１４ｃ）の接合部（図２の斜線部ｍ）と接合され、これによりアクチュエータ２０がサスペンション１４ｂに支持される。

（アクチュエータ及びスライダーの動作）
図４（ａ）、（ｂ）は、アクチュエータの動作にともなうスライダーの変位を示す模式図である。

図４（ａ）に示すように、圧電素子３０に電圧を印加しない場合、先端側柱部４１ａ及び基端側柱部４１ｂは梁部材４２に垂直な方向に伸びている。この場合、スライダー１３の中心軸は、磁気ディスクのトラックの伸びる方向（鎖線Ｅ−Ｅ´）に一致している。

共通電極３５を介して両方の圧電素子３０に電圧を供給すると、図４（ｂ）の矢印Ａに示すように、両方の圧電素子３０が長さ方向に収縮する。圧電素子３０の収縮する長さは、印加された電圧に対応する。

基端側の梁部材４２はサスペンション１４ｂに固定されているため、この圧電素子３０の収縮によっては変位しない。一方、先端側の梁部材４３はサスペンション１４ｂに固定されていないため、図４（ｂ）に示すように圧電素子３０の収縮により梁部材４２側に引き寄せられる。この梁部材４３の変位により柱部材４１は変形するが、柱部材４１はクランク部４１ｂの中心（スライダー１３の重心Ｇと一致している）に対して点対称に形成されているため、クランク部４１ｂのそれぞれの端部には先端側柱部４１ａ及び基端側柱部４１ｃから反対方向の力（矢印Ａ１及び矢印Ａ２）が作用する。これにより、クランク部４１ｂは矢印Ｂに示すように、中心（スライダー１３の重心Ｇ）周りに回転する方向に変位する。スライダー１３はクランク部４１ｂで接合されているためクランク部４１ｂの変位によりその重心Ｇ周りに回転し、その中心軸は鎖線Ｆ−Ｆ´に示すように変化する。これにより、スライダー１３の先端側に取り付けられた磁気ヘッド１６は変位量Ｃだけトラック幅方向に変位する。

すなわち、柱部材４１は圧電素子３０による伸縮運動をスライダー１３の重心Ｇを中心とする回転運動に変換する。さらに、柱部材４１による駆動はスライダー１３の重心Ｇ（回転中心）の近傍で行われるため、磁気ヘッドが形成されたスライダー１３の先端部の変位は拡大される。これにより、従来よりも大きな変位量（図４（ｂ）の符号Ｃ）を得ることができる。

尚、上述の例では圧電素子３０が収縮する場合について説明したが、圧電素子３０が伸びる場合にはスライダー１３を収縮するときとは逆の向きに回転させることができる。

本実施形態においては、電磁アクチュエータ１５によりサスペンションアーム１４を駆動してスライダー１３の位置を決定し、更にサスペンション１４ｂとスライダー１３との間に介在するアクチュエータ２０（一対の圧電素子３０及びヒンジ４０よりなる）により磁気ヘッド１６の位置を微調整するので、トラック密度が高い磁気記録媒体のトラックに磁気ヘッドを追随させることができる。

また、本実施形態においては、サスペンション１４ｂ（ジンバル１４ｃ）に固定されたアクチュエータ２０によりスライダー１３をその重心周りに回転させることにより重心移動をさせずに変位させるので、共振を励起させることがない。このため制御帯域を上げて高速追随性を良好なものとすることができる。

更に、本実施形態においては、アクチュエータ２０の一部を構成する柱部材４１により圧電素子３０の変位をスライダー１３先端の回転変位に拡大して変換するため、従来よりも大きな変位量を得ることができる。

更に、本実施形態においては、アクチュエータ２０の一部を構成する一対の圧電素子３０がスライダー１３の両側に配置されているので、磁気記録媒体に垂直な方向に必要なスペースが少なくてすみ、磁気記録媒体を複数搭載する磁気ディスク装置においても磁気記録媒体の搭載枚数を削減する必要がない。

（製造方法）
以下、本実施形態に係るアクチュエータ及び磁気ヘッドアセンブリの製造方法について図２を参照して説明する。

まず、圧電素子３０の作製方法について説明する。圧電膜３１の材料としてＰＮＮ（ニッケル酸ニオブ酸鉛）−ＰＴ（チタン酸鉛）−ＰＺ（ジルコン酸鉛）を使用し、層間電極３２の材料としてＰｔ（白金）を使用することができる。圧電膜３１の材料は上記以外にもＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電材料を用いてもよい。まず、ＰＮＮ−ＰＴ−ＰＺセラミックスグリーンシートを用意し、このＰＮＮ−ＰＴ−ＰＺセラミクスグリーンシートの表面にＰｔを主成分とする導電ペーストをスクリーン印刷する。

その後、この導電ペーストが印刷されたＰＮＮ−ＰＴ−ＰＺセラミックスグリーンシートを所定の枚数積層し、大気中で１０５０℃の温度で焼成して、圧電体積層セラミックスシートを形成する。次いで、この圧電他積層セラミックスシートを所望のサイズに切断して圧電体積層物を得る。最後に圧電体積層物の両端面上にＰｔ等の導電体膜を形成して、共通電極３５とし、図２に示す圧電素子３０が得られる。尚、ＰＮＮ−ＰＴ−ＰＺは電圧の印加により分極しやすい圧電材料であるため、この材料を圧電膜３１に用いる場合には予め分極処理を行わなくてもよい。この材料を圧電膜３１に用いた場合には、分極方向の反転が容易に生じるため、圧電素子３０は電圧の極性を入れ替えても収縮方向にのみ変化する。

次に、ステンレス板を所定の形状に加工して、ヒンジ４０を形成する。そしてこのヒンジ４０と圧電素子３０の斜線部ｊ、ｋ（図２参照）とを接着剤３３ａ及び接着剤３３ｃにより接合し、ヒンジ４０（クランク部４１ｂ）とスライダー１３の斜線部ｌ（図２参照）とを接着剤３３ｂにより接合する。これにより、本実施形態に係るアクチュエータが完成する。

そして、ヒンジ４０（梁部材４２）とサスペンション１４ｂ（ジンバル１４ｃ）の斜線部ｍ（図２参照）とを接着剤３３ｄにより接合する。このようにして、本実施形態に係るアクチュエータ２０を備えた磁気ヘッドアセンブリが完成する。

（変位量の検証）
以下、本実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリの磁気ヘッドの変位量を調べた結果について説明する。図３に示す構造のアクチュエータ及びスライダーを備えた磁気ヘッドアセンブリにおいて、各部を以下のように設定したものを設計した。

スライダー１３の大きさは、長さＬ１を８５０μｍ、幅Ｗ５を７００μｍ、高さＴ３を２４０μｍとした。圧電素子３０の大きさは、長さＬ１を８５０μｍ、幅Ｗ４が２００μｍ、高さＴ２を２００μｍとした。圧電素子３０はこの圧電膜３１を１１層と層間電極３２を１０層積層してなる。圧電膜３１の材料はＰＮＮ−ＰＴ−ＰＺとし、各層の厚さＴ４は２０μｍとした。層間電極３２の厚さは２μｍとした。

ヒンジ４０の材料はＳＵＳ（ステンレス）とし、その大きさは、長さＬ１を８５０μｍ、幅Ｗ１を１１１０μｍ、厚さＴ１を２０μｍとした。尚ヒンジ４０の厚さは５０μｍ以下であればよい。ヒンジ４０の厚さＴ１が薄いほどスライダの変位量を大きくすることができるが、製造時の取り扱い易さ等を考慮して２０μｍとした。梁部材４２の幅Ｌ２及び梁部材４３の幅Ｌ３は共に１００μｍとした。柱部材４１の先端側柱部４１ａの長さＬ４及び基端側柱部４１ｃの長さＬ４´は共に３００μｍとし、クランク部４１ｂの長さＷ２は１５０μｍとした。また、先端側柱部４１ａ及び基端側柱部４１ｃの幅Ｗ３、並びにクランク部４１ｂの幅Ｌ５は共に５０μｍとした。

以上のように設計した磁気ヘッドアセンブリに対し、シミュレーション計算を行って、スライダー１３の端面に配置された磁気ヘッドの変位量を計算した。図５は、スライダーの変位量をシミュレーションした結果を示す図である。このシミュレーションにより、両方の圧電素子３０に３０［Ｖ］の電圧を供給した場合、磁気ヘッドの変位量はトラック幅方向に１７７ｎｍ〜２００ｎｍとなることが確認できた。

（変形例）
上述の実施形態では本発明に係るアクチュエータを磁気ヘッドアセンブリに適用した例について説明したが、本発明に係るアクチュエータはインクジェットプリンタのプリンタヘッド又はその他の情報機器の部品の微小範囲の移動制御に使用してもよい。

また、上述の例では圧電素子３０の圧電膜３１に対して分極処理を行わない場合を例に説明したが、圧電膜３１に異なる材料を用いて分極処理を行うことにより、伸縮方向に駆動するようにしてもよい。

以下、本発明の諸態様を、付記としてまとめて記載する。

（付記１）対象物の幅方向の両側に配置され、電圧の印加によって前記対象物の前後方向に伸縮する一対の圧電素子と、前記一対の圧電素子をその伸縮方向の一方の端部で保持するとともに、支持部材に固定された第１の梁部材と、前記一対の圧電素子をその伸縮方向の他方の端部で保持するとともに、前記圧電素子の伸縮により、前記第１の梁部材側に接近又は離れるように変位する第２の梁部材と、クランク状の屈曲部を有し、前記第１及び第２の梁部材を連結するとともに、前記対象物を支持する柱状部材と、を備えたことを特徴とするアクチュエータ。

（付記２）前記第１の梁部材、前記第２の梁部材及び前記柱部材が５０μｍ以下の厚さに形成されていることを特徴とする付記１に記載のアクチュエータ。

（付記３）前記第１の梁部材、前記第２の梁部材及び前記柱部材が金属板により一体的に形成されていることを特徴とする付記２に記載のアクチュエータ。

（付記４）前記圧電素子は、シート状の圧電膜と層間電極とを交互に積層した構造を有することを特徴とする付記１に記載のアクチュエータ。

（付記５）前記圧電素子は、異なる極性の層間電極が対向して電圧の印加により伸縮する活性部と、電圧の印加により伸縮しない不活性部とを有し、前記第１の梁部材及び前記第２の梁部材は、前記不活性部において前記圧電素子を保持していることを特徴とする付記１に記載のアクチュエータ。

（付記６）磁気記録媒体に情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドを備えたスライダーと、前記スライダーを保持するサスペンションと、前記スライダーと前記サスペンションとの間に介在して前記スライダーをその重心を中心として所定の角度範囲内で回転させるアクチュエータとを備えた磁気ヘッドアセンブリであって、前記アクチュエータは、前記スライダーの幅方向の両側に配置され、電圧の印加によって前記スライダーの前後方向に伸縮する一対の圧電素子と、前記一対の圧電素子をその伸縮方向の一方の端部で保持するとともに、前記サスペンションに固定された第１の梁部材と、前記一対の圧電素子をその伸縮方向の他方の端部で保持するとともに、前記圧電素子の伸縮により前記第１の梁部材側に接近又は離れるように変位する第２の梁部材と、クランク状の屈曲部を有し、前記屈曲部の中心に対して点対称に形成されて前記第１及び第２の梁部材を連結するとともに、前記屈曲部の中心と前記スライダーの重心とが一致するように前記屈曲部において前記スライダーを支持する柱状部材と、を備えたことを特徴とする磁気ヘッドアセンブリ。

（付記７）情報を磁気的に記録可能な磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドを備えたスライダーと、前記スライダーを保持するサスペンションと、前記スライダーと前記サスペンションとの間に介在して前記スライダーをその重心を中心として所定の角度範囲内で回転させるアクチュエータと、前記サスペンションを駆動して前記スライダーを前記磁気記録媒体の半径方向に移動させる起動手段とを備えた磁気ディスク装置であって、前記アクチュエータは、前記スライダーの幅方向の両側に配置され、電圧の印加によって前記スライダーの前後方向に伸縮する一対の圧電素子と、前記一対の圧電素子をその伸縮方向の一方の端部で保持するとともに、前記サスペンションに固定された第１の梁部材と、前記一対の圧電素子をその前後方向の他方の端部で保持するとともに、前記圧電素子の伸縮により前記第１の梁部材側に接近又は離れるように変位する第２の梁部材と、クランク状の屈曲部を有し、前記屈曲部の中心に対して点対称に形成されて前記第１及び第２の梁部材を連結するとともに、前記屈曲部の中心と前記スライダーの重心とが一致するように前記屈曲部において前記スライダーを支持する柱状部材と、を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。

図１は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリを備えた磁気ディスク装置を示す平面図である。 図２は、スライダー、アクチュエータ及びサスペンションを示す模式図である。 図３（ａ）〜（ｃ）は、アクチュエータの形状を示す三面図であり、図３（ａ）はサスペンション側から見た上面図を、図３（ｂ）はスライダーの先端側から見た正面図を、図３（ｃ）は図３（ａ）の右端側から見た側面図をそれぞれ示す。 図４（ａ）、（ｂ）は、アクチュエータの動作にともなうスライダーの変位を示す模式図である。 図５は、スライダーの変位量をシミュレーションした結果を示す図である。

符号の説明

１０…磁気ディスク装置、１１…磁気記録媒体（磁気ディスク）、１２ａ…回転軸、１３…スライダー、１４…サスペンションアーム、１４ａ…キャリッジアーム、１４ｂ…サスペンション、１４ｃ…ジンバル、１５…電磁アクチュエータ、１５ａ…中心軸、１６…磁気ヘッド、３０…圧電素子、３１…圧電膜、３２…層間電極、３３ａ〜３３ｄ…接着剤、３５…共通電極、４０…ヒンジ（板状の部材）、４１…柱部材、４１ａ…先端側柱部、４１ｂ…クランク部、４１ｃ…基端側柱部、４２…基端側の梁部材（第１の梁部材）、４３…先端側の梁部材（第２の梁部材）。

Claims (5)

1. 対象物の幅方向の両側に配置され、電圧の印加によって前記対象物の前後方向に伸縮する一対の圧電素子と、
   前記一対の圧電素子をその伸縮方向の一方の端部で保持するとともに、支持部材に固定された第１の梁部材と、
   前記一対の圧電素子をその伸縮方向の他方の端部で保持するとともに、前記圧電素子の伸縮により前記第１の梁部材側に接近又は離れるように変位する第２の梁部材と、
   クランク状の屈曲部を有し、前記第１及び第２の梁部材を連結するとともに、前記対象物を支持する柱状部材と、
   を備えたことを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記第１の梁部材、前記第２の梁部材及び前記柱部材が５０μｍ以下の厚さに形成され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。
3. 前記圧電素子は、異なる極性の層間電極が対向して電圧の印加により伸縮する活性部と、電圧の印加により伸縮しない不活性部とを有し、前記第１の梁部材及び前記第２の梁部材は、前記不活性部において前記圧電素子を保持していることを特徴とする請求項４に記載のアクチュエータ。
4. 磁気記録媒体に情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドを備えたスライダーと、前記スライダーを保持するサスペンションと、前記スライダーと前記サスペンションとの間に介在して前記スライダーをその重心を中心として所定の角度範囲内で回転させるアクチュエータとを備えた磁気ヘッドアセンブリであって、前記アクチュエータは、
   前記スライダーの幅方向の両側に配置され、電圧の印加によって前記スライダーの前後方向に伸縮する一対の圧電素子と、
   前記一対の圧電素子をその伸縮方向の一方の端部で保持するとともに、前記サスペンションに固定された第１の梁部材と、
   前記一対の圧電素子をその伸縮方向の他方の端部で保持するとともに、前記圧電素子の伸縮により前記第１の梁部材側に接近又は離れるように変位する第２の梁部材と、
   クランク状の屈曲部を有し、前記屈曲部の中心に対して点対称に形成されて前記第１及び第２の梁部材を連結するとともに、前記屈曲部の中心と前記スライダーの重心とが一致するように前記屈曲部において前記スライダーを支持する柱状部材と、
   を備えたことを特徴とする磁気ヘッドアセンブリ。
5. 情報を磁気的に記録可能な磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドを備えたスライダーと、前記スライダーを保持するサスペンションと、前記スライダーと前記サスペンションとの間に介在して前記スライダーをその重心を中心として所定の角度範囲内で回転させるアクチュエータと、前記サスペンションを駆動して前記スライダーを前記磁気記録媒体の半径方向に移動させる起動手段とを備えた磁気ディスク装置であって、前記アクチュエータは、
   前記スライダーの幅方向の両側に配置され、電圧の印加によって前記スライダーの前後方向に伸縮する一対の圧電素子と、
   前記一対の圧電素子をその伸縮方向の一方の端部で保持するとともに、前記サスペンションに固定された第１の梁部材と、
   前記一対の圧電素子をその伸縮方向の他方の端部で保持するとともに、前記圧電素子の伸縮により前記第１の梁部材側に接近又は離れるように変位する第２の梁部材と、
   クランク状の屈曲部を有し、前記屈曲部の中心に対して点対称に形成されて前記第１及び第２の梁部材を連結するとともに、前記屈曲部の中心と前記スライダーの重心とが一致するように前記屈曲部において前記スライダーを支持する柱状部材と、
   を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。

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