JP2009277306A

JP2009277306A - ヘッドサスペンションアセンブリおよび記憶媒体駆動装置

Info

Publication number: JP2009277306A
Application number: JP2008129111A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Nojima; 雄亮野島; Shinji Koganezawa; 新治小金沢
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2008-05-16
Publication date: 2009-11-26
Also published as: US20090284870A1

Abstract

【課題】ヘッドスライダの変位量を増大させることができるヘッドサスペンションアセンブリおよび記憶媒体駆動装置を提供する。
【解決手段】圧電素子６８、６９の収縮や伸張に応じて腕片６５、６６は湾曲する。腕片６５、６６は、他端に規定される球面７３でヘッドスライダ２３の側面６７に点接触する。腕片６５、６６の湾曲に基づき腕片６５、６６からヘッドスライダ２３に駆動力が作用する。このとき、腕片６５、６６の湾曲は拘束されない。腕片６５、６６では十分な長さが確保される。腕片６５、６６は大きな変形量で変形することができる。ヘッドスライダ２３の変位量は増大する。しかも、腕片６５、６６は、ヘッドスライダ２３の裏面６３を含む仮想平面７４に沿って駆動力の作用方向を規定する。その結果、回転軸ＲＸに平行な方向すなわち仮想平面７４に直交する垂直方向にヘッドスライダ２３の変位は規制される。
【選択図】図７

Description

本発明は、例えばハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）といった記憶媒体駆動装置に組み込まれるヘッドサスペンションアセンブリに関する。

ヘッドサスペンションの表面にはアクチュエータが固定される。アクチュエータは、ヘッドスライダを支持する１対のアームを備える。アームの先端はヘッドスライダに接着される。アームには圧電素子が取り付けられる。圧電素子の伸張や収縮に基づきアームは湾曲する。湾曲に基づきヘッドスライダはヘッドサスペンションの表面に沿って変位する。記録トラックの中心線からヘッドスライダ上の電磁変換素子の乖離は解消される。
特開２００２−７４８７０号公報特開２００７−１２２８６０号公報

このアクチュエータではアームの先端はヘッドスライダの側面に接着される。こうしたアームに圧電素子が取り付けられる。圧電素子の伸縮や収縮にも拘わらず接着に基づきアームの湾曲すなわち変形は拘束されてしまう。ヘッドスライダの変位量は大幅に制限される。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、ヘッドスライダの変位量を増大させることができるヘッドサスペンションアセンブリおよび記憶媒体駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、ヘッドサスペンションアセンブリは、媒体対向面を規定するヘッドスライダと、前記媒体対向面の裏側に規定される前記ヘッドスライダの裏面に固定される固定片と、前記固定片から延びてヘッドサスペンションに結合され、前記媒体対向面に直交する回転軸回りに回転自在に前記固定片を支持する可撓性の長片と、一端で前記ヘッドサスペンションに結合され、前記媒体対向面に直交する側面に、他端に規定される球面で点接触し、前記裏面を含む仮想平面に沿って力の作用方向を規定する腕片と、前記一端および前記他端の間で前記腕片に接合される圧電素子とを備えることを特徴とする。

こうしたヘッドサスペンションアセンブリでは、圧電素子の収縮や伸張に応じて腕片は湾曲する。腕片は、他端に規定される球面でヘッドスライダの側面に接触する。腕片の湾曲に基づき腕片からヘッドスライダに駆動力が作用する。ヘッドスライダは固定片に固定される。固定片は可撓性の長片でヘッドサスペンションに結合される。長片の撓みに基づきヘッドスライダの変位は許容される。その結果、駆動力はヘッドスライダを変位させる。腕片はヘッドスライダの側面に点接触することから、腕片の湾曲は拘束されない。しかも、腕片は固定片と別個に区画される。腕片の形状は自由に設計される。その結果、腕片では十分な長さが確保される。腕片は大きな変形量で変形することができる。ヘッドスライダの変位量は増大する。

しかも、腕片は球面でヘッドスライダの側面に点接触する。腕片は、ヘッドスライダの裏面を含む仮想平面に沿って駆動力の作用方向を規定する。その結果、ヘッドスライダは仮想平面に沿って回転軸回りで確実に回転することができる。したがって、回転軸に平行な方向すなわち仮想平面に直交する垂直方向にヘッドスライダの変位は規制される。ヘッドスライダの幅方向すなわちヘッドスライダのロール角方向への回転変位は規制される。その結果、回転軸回りにヘッドスライダが回転駆動する際、記憶媒体の表面からヘッドスライダの浮上量は設計通りに制御される。ヘッドスライダの位置決め精度は向上する。こうしたヘッドサスペンションアセンブリは例えば記憶媒体駆動装置に組み込まれる。

ヘッドサスペンションアセンブリは、媒体対向面を規定するヘッドスライダと、前記媒体対向面の裏側に規定される前記ヘッドスライダの裏面に固定されて、前記媒体対向面に直交する側面を区画する固定片と、前記固定片から延びてヘッドサスペンションに結合され、前記媒体対向面に直交する回転軸回りに回転自在に前記固定片を支持する可撓性の長片と、一端で前記ヘッドサスペンションに結合され、前記固定片の側面に、他端に規定される球面で点接触し、前記媒体対向面に平行な仮想平面に沿って力の作用方向を規定する腕片と、前記一端および前記他端の間で前記腕片に接合される圧電素子とを備えることを特徴とする。

こうしたヘッドサスペンションアセンブリでは、前述と同様に、圧電素子の収縮や伸張に応じて腕片は湾曲する。腕片は、他端に規定される球面でヘッドスライダの側面に接触する。腕片の湾曲に基づき腕片からヘッドスライダに駆動力が作用する。ヘッドスライダは固定片に固定される。固定片は可撓性の長片でヘッドサスペンションに結合される。長片の撓みに基づきヘッドスライダの変位は許容される。その結果、駆動力はヘッドスライダを変位させる。腕片は固定片の側面に接触することから、腕片の湾曲は拘束されない。しかも、腕片は固定片と別個に区画される。腕片の形状は自由に設計される。その結果、腕片では十分な長さが確保される。腕片は大きな変形量で変形することができる。ヘッドスライダの変位量は増大する。

しかも、腕片は球面で固定片の側面に点接触する。腕片は、ヘッドスライダの媒体対向面に平行な仮想平面に沿って駆動力の作用方向を規定する。固定片すなわちヘッドスライダは仮想平面に沿って回転軸回りに確実に回転することができる。したがって、回転軸に平行な方向すなわち仮想平面に直交する垂直方向にヘッドスライダの変位は規制される。ヘッドスライダの幅方向すなわちヘッドスライダのロール角方向への回転変位は規制される。その結果、回転軸回りにヘッドスライダが回転駆動する際、記憶媒体の表面からヘッドスライダの浮上量は設計通りに制御される。ヘッドスライダの位置決め精度は向上する。こうしたヘッドサスペンションアセンブリは例えば記憶媒体駆動装置に組み込まれる。

以上のようなヘッドサスペンションアセンブリおよび記憶媒体駆動装置はヘッドスライダの変位量を増大させることができる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

図１は本発明に係る記憶媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は筐体すなわちハウジング１２を備える。ハウジング１２は箱形のベース１３およびカバー（図示されず）から構成される。ベース１３は例えば平たい直方体の内部空間すなわち収容空間を区画する。ベース１３は例えばアルミニウムといった金属材料から鋳造に基づき成形されればよい。カバーはベース１３の開口に結合される。カバーとベース１３との間で収容空間は密閉される。カバーは例えばプレス加工に基づき１枚の板材から成形されればよい。

収容空間には、記憶媒体としての１枚以上の磁気ディスク１４が収容される。磁気ディスク１４はスピンドルモータ１５に装着される。スピンドルモータ１５は例えば３６００ｒｐｍや４２００ｒｐｍ、５４００ｒｐｍ、７２００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍ、１５０００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１４を回転させることができる。

収容空間にはキャリッジ１６が収容される。キャリッジ１６はキャリッジブロック１７を備える。キャリッジブロック１７は、垂直方向に延びる支軸１８に回転自在に連結される。キャリッジブロック１７には、支軸１８から水平方向に延びる複数のキャリッジアーム１９が区画される。キャリッジブロック１７は例えば押し出し成型に基づきアルミニウムから成型されればよい。

個々のキャリッジアーム１９の先端にはヘッドサスペンションアセンブリ２１が取り付けられる。ヘッドサスペンションアセンブリ２１は、キャリッジアーム１９の先端から前方に延びるヘッドサスペンション２２を備える。ヘッドサスペンション２２の表面には後述のフレキシャが貼り付けられる。フレキシャ上には浮上ヘッドスライダ２３が支持される。浮上ヘッドスライダ２３には磁気ヘッドすなわち電磁変換素子が搭載される。

磁気ディスク１４の回転に基づき磁気ディスク１４の表面で気流が生成されると、気流の働きで浮上ヘッドスライダ２３には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力および負圧とヘッドサスペンション２２の押し付け力とが釣り合うことで磁気ディスク１４の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ２３は浮上し続けることができる。

こういった浮上ヘッドスライダ２３の浮上中にキャリッジ１６が支軸１８回りで回転すると、浮上ヘッドスライダ２３は磁気ディスク１４の半径線に沿って移動することができる。その結果、浮上ヘッドスライダ２３上の電磁変換素子は最内周記録トラックと最外周記録トラックとの間でデータゾーンを横切ることができる。こうして浮上ヘッドスライダ２３上の電磁変換素子は目標の記録トラック上に位置決めされる。

キャリッジブロック１７には例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２４といった動力源が接続される。このボイスコイルモータ２４の働きでキャリッジブロック１７は支軸１８回りで回転することができる。こうしたキャリッジブロック１７の回転に基づきキャリッジアーム１９およびヘッドサスペンション２２の揺動は実現される。

図１から明らかなように、キャリッジブロック１７上にはフレキシブルプリント基板ユニット２５が配置される。フレキシブルプリント基板ユニット２５は、フレキシブルプリント基板２６に実装されるヘッドＩＣ（集積回路）２７を備える。磁気情報の読み出し時には、このヘッドＩＣ２７から電磁変換素子の読み出しヘッド素子に向けてセンス電流は供給される。同様に、磁気情報の書き込み時には、ヘッドＩＣ２７から電磁変換素子の書き込みヘッド素子に向けて書き込み電流は供給される。ヘッドＩＣ２７には、収容空間内に配置される小型の回路基板２８や、ベース１３の底板の裏側に取り付けられるプリント回路基板（図示されず）からセンス電流や書き込み電流は供給される。

こうしたセンス電流や書き込み電流の供給にあたってフレキシャ２９が用いられる。後述されるように、フレキシャ２９は配線を構成する。フレキシャ２９は一端で個々のヘッドサスペンション２２に貼り付けられる。フレキシャ２９はヘッドサスペンション２２からキャリッジアーム１９の側面に沿って後方に延びる。フレキシャ２９の後端はフレキシブルプリント基板２６に重ね合わせられる。フレキシャ２９はフレキシブルプリント基板ユニット２５に接続される。その結果、フレキシャ２９に基づきヘッドＩＣ２７から浮上ヘッドスライダ２３にセンス電流や書き込み電流は供給される。ヘッドサスペンションアセンブリ２１はいわゆるロングテール型に構成される。

図２は本発明の第１実施形態に係るヘッドサスペンションアセンブリ２１を示す。このヘッドサスペンションアセンブリ２１では、フレキシャ２９は、ヘッドサスペンション２２に固定される固定板３１を備える。固定板３１にはジンバル３２が接続される。ジンバル３２は固定板３１に対して姿勢を変化させることができる。固定板３１およびジンバル３２は１枚の板ばね材から構成される。板ばね材は例えば均一な板厚のステンレス鋼板から構成されればよい。ジンバル３２の表面にはマイクロアクチュエータ３３が固定される。マイクロアクチュエータ３３は浮上ヘッドスライダ２３を支持する。マイクロアクチュエータ３３の詳細は後述される。

浮上ヘッドスライダ２３は、例えば平たい直方体に形成されるスライダ本体３４を備える。スライダ本体３４の空気流出端面には非磁性膜すなわち素子内蔵膜３５が積層される。この素子内蔵膜３５に前述の電磁変換素子３６が組み込まれる。スライダ本体３４は例えばＡｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣ（アルチック）といった硬質の非磁性材料から形成されればよい。素子内蔵膜３５は例えばＡｌ_２Ｏ_３（アルミナ）といった比較的に軟質の絶縁非磁性材料から形成されればよい。浮上ヘッドスライダ２３は媒体対向面すなわち浮上面３７で磁気ディスク１４に向き合う。浮上面３７には平坦なベース面３８が規定される。磁気ディスク１４が回転すると、スライダ本体３４の前端から後端に向かって浮上面３７には気流３９が作用する。

浮上面３７には、前述の気流３９の上流側すなわち空気流入側でベース面３８から立ち上がる１筋のフロントレール４１が形成される。フロントレール４１はベース面３８の空気流入端に沿ってスライダ幅方向に延びる。同様に、浮上面３７には、気流の下流側すなわち空気流出側でベース面３８から立ち上がるリアレール４２が形成される。リアレール４２はスライダ幅方向の中央位置に配置される。リアレール４２はスライダ本体３４から素子内蔵膜３５まで延びる。浮上面３７には、空気流出側でベース面３８から立ち上がる左右１対のサイドリアレール４３、４３がさらに形成される。サイドリアレール４３、４３同士の間にリアレール４２は配置される。

フロントレール４１、リアレール４２およびサイドリアレール４３、４３の頂上面にはいわゆる空気軸受け面（ＡＢＳ）４４、４５、４６が規定される。空気軸受け面４４、４５、４６の空気流入端は段差でレール４１、４２、４３の頂上面に接続される。磁気ディスク１４の回転に基づき生成される気流３９は浮上面３７に受け止められる。このとき、段差の働きで空気軸受け面４４、４５、４６には比較的に大きな正圧すなわち浮力が生成される。しかも、フロントレール４１の後方すなわち背後には大きな負圧が生成される。これら浮力および負圧のバランスに基づき浮上ヘッドスライダ２３の浮上姿勢は確立される。

リアレール４２には電磁変換素子３６が埋め込まれる。電磁変換素子３６は空気軸受け面４５で露出する。電磁変換素子３６は、例えば、磁気ディスク１４から情報を読み出す際に使用される巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接合磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子といった読み出しヘッド素子と、磁気ディスク１４に情報を書き込む際に使用される薄膜磁気ヘッドといった書き込みヘッド素子とを備えればよい。なお、浮上ヘッドスライダ２３の形態はこういった形態に限られるものではない。

浮上ヘッドスライダ２３すなわち素子内蔵膜３５の空気流出端面には３対の電極端子５１が配置される。１対の電極端子５１は例えば電磁変換素子３６の読み出しヘッド素子に電気的に接続される。こうして読み出しヘッド素子には一方の電極端子５１からセンス電流が供給される。他方の電極端子５１からセンス電流の電圧変化は取り出される。もう１対の電極端子５２は例えば電磁変換素子３６の書き込みヘッド素子に電気的に接続される。電極端子５２から書き込みヘッド素子に書き込み電流が供給される。書き込み電流の供給に応じて例えば薄膜コイルパターンで磁界は生成される。もう１対の電極端子５１は例えば電磁変換素子３６に隣接するヒータに電気的に接続される。ヒータの発熱に基づき素子内蔵膜３５の突き出しが形成される。突き出しに基づき電磁変換素子３６の浮上量が調整される。

フレキシャ２９の固定板３１上には配線パターン５３が形成される。配線パターン５３と電極端子５１とは導電ワイヤ５４で相互に接続される。個々の導電ワイヤ５４は、電極端子５１の表面から直立する第１接点５５と、配線パターン５３の表面から直立する第２接点５６とを備える。第１および第２接点５５、５６はワイヤ本体５７で相互に接続される。第１および第２接点５５、５６の９０度の角度差はワイヤ本体５７の湾曲で吸収される。導電ワイヤ５４の形成にあたっていわゆるワイヤボンディング法が用いられる。配線パターン５３は、固定板３１上に順番に積層される絶縁層、導電層および保護層とを備える。絶縁層および保護層には例えばポリイミド樹脂といった樹脂材料が用いられる。導電層には例えば銅といった導電材料が用いられる。

図３に示されるように、マイクロアクチュエータ３３は平板状の基部片６１を備える。基部片６１はジンバル３２の表面に沿って広がる。基部片６１はその裏面でジンバル３２の表面に接着される。基部片６１は固定片６２を支持する。固定片６２は基部片６１よりも空気流出側に配置される。固定片６２は、浮上面３７の裏側に規定される浮上ヘッドスライダ２３の裏面６３に接着される。固定片６２は、浮上面３７に直交する回転軸ＲＸ回りに広がる。ここでは、回転軸ＲＸは浮上ヘッドスライダ２３の重心を貫通する。基部片６１および固定片６２は可撓性の長片６４、６４で結合される。長片６４は例えば固定片６２のくびれ部分に連結される。基部片６１、固定片６２および長片６４は相互に等しい厚みを有する。

図４を併せて参照し、長片６４は、浮上ヘッドスライダ２３の幅方向に回転軸ＲＸに直交する仮想直線に沿って配置される。仮想直線は浮上ヘッドスライダ２３の空気流入端や空気流出端に平行に延びる。長片６４は撓むことができる。後述されるように、長片６４は撓みに基づき回転軸ＲＸ回りに固定片６２の回転を許容する。その一方で、基部片６１はフレキシャ２９のジンバル３２に固定されることから、固定片６２の回転にも拘わらず基部片６１の撓みは回避される。同様に、固定片６２は浮上ヘッドスライダ２３に固定されることから、回転にも拘わらず固定片６２の撓みは回避される。基部片６１には湾曲部６１ａに基づき第１腕片６５および第２腕片６６が結合される。湾曲部６１ａは浮上ヘッドスライダ２３の空気流入端よりも上流側に配置される。湾曲部６１ａは、回転軸ＲＸに直交する中心軸回りに半円筒形に湾曲しつつ延びる。

図５を併せて参照し、第１腕片６５および第２腕片６６の一端すなわち基端は、浮上ヘッドスライダ２３の空気流入端よりも上流側で基部片６１に結合される。第１腕片６５および第２腕片６６の他端すなわち先端は回転軸ＲＸよりも下流側で、浮上面３７に直交する浮上ヘッドスライダ２３の側面６７に受け止められる。第１腕片６５および第２腕片６６同士の間に区画される空間に浮上ヘッドスライダ２３が配置される。第１腕片６５は、回転軸ＲＸに平行に規定される仮想平面に沿って広がる。同様に、第２腕片６６は、回転軸ＲＸに平行に規定される仮想平面に沿って広がる。

第１腕片６５および第２腕片６６は内向き面で相互に向き合う。第１腕片６５および第２腕片６６は基端から先端に向かうにつれて相互に近づく。第１腕片６５の外向き面には第１圧電素子６８が取り付けられる。同様に、第２腕片６６の外向き面には第２圧電素子６９が取り付けられる。第１圧電素子６８および第２圧電素子６９は例えば圧電セラミック薄板から構成される。圧電セラミック薄板は例えばＰＮＮ−ＰＴ−ＰＺといった圧電性材料から構成されればよい。

第１圧電素子６８および第２圧電素子６９は内向き面で第１腕片６５および第２腕片６６に接着される。第１圧電素子６８および第２圧電素子６９の一端は、第１腕片６５および第２腕片６６上で浮上ヘッドスライダ２３の空気流入端よりも上流側で一端を規定する。第１圧電素子６８および第２圧電素子６９は回転軸ＲＸよりも下流側で他端を規定する。こうして第１圧電素子６８および第２圧電素子６９は第１腕片６５および第２腕片６６の一端および他端の間に配置される。

圧電セラミック薄板の外向き面には第１電極６８ａ、６９ａが形成される。圧電セラミック薄板の内向き面には第２電極６８ｂ、６９ｂが形成される。第１電極６８ａ、６９ａには導電パターン７１が個別に接続される。同様に、第２電極６９ｂ、６９ｂには導電パターン７２が個別に接続される。接続にあたって導電性の接着剤が用いられればよい。導電パターン７１、７２は絶縁層上に形成される。絶縁層は例えばポリイミド樹脂から形成される。導電パターン７１はヘッドＩＣ２７に接続される。導電パターン７２はジンバル３２に接続される。

第１圧電素子６８では第２電極６８ｂから第１電極６８ａに向かって分極が確立される。同様に、第２圧電素子６９では第２電極６９ｂから第１電極６９ａに向かって分極が確立される。第１電極６８ａ、６９ａに駆動電圧が印加されると、分極の向きに反対向きに第１圧電素子６８および第２圧電素子６９に電圧は作用する。その結果、第１圧電素子６８および第２圧電素子６９は分極の向きに縮む。第１腕片６５の表面に沿って第１圧電素子６８は伸張する。第１圧電素子６８の伸張に応じて第１腕片６５は湾曲する。第１腕片６５の先端は第２腕片６６に向かって変位する。第１腕片６５の先端は浮上ヘッドスライダ２３の側面６７に駆動力を作用させる。同様に、第２腕片６６の表面に沿って第２圧電素子６９は伸張する。第２圧電素子６９の伸張に応じて第２腕片６６は湾曲する。第２腕片６６の先端は第１腕片６５に向かって変位する。第２腕片６６は浮上ヘッドスライダ２３の側面６７に駆動力を作用させる。

第１腕片６５および第２腕片６６の先端には相互に近づく方向に突き出る球面７３が規定される。球面７３は半球状に形成される。図６を併せて参照し、第１腕片６５および第２腕片６６は球面７３で浮上ヘッドスライダ２３の側面６７に点接触する。ここでは、浮上ヘッドスライダ２３の側面６７の下縁すなわち裏面６３との境界で浮上ヘッドスライダ２３の側面６７に点接触する。こうして第１腕片６５および第２腕片６６は、浮上ヘッドスライダ２３の裏面６３を含む仮想平面７４に沿って駆動力の作用方向を規定する。ここでは、駆動力の作用方向は仮想平面７４内に設定される。

以上のようなマイクロアクチュエータ３３では、基部片６１、固定片６２、長片６４、第１腕片６５および第２腕片６６、第１圧電素子６８および第２圧電素子６９は、回転軸ＲＸを含みつつ浮上ヘッドスライダ２３の前後方向に広がる仮想平面に面対称に形成される。基部片６１、固定片６２、長片６４、第１腕片６５および第２腕片６６はアクチュエータ本体を構成する。アクチュエータ本体は１枚のステンレス鋼板から構成される。ステンレス鋼板の厚みは例えば５０μｍ程度に設定される。第１腕片６５および第２腕片６６では例えばパンチ加工に基づき球面７３が形成される。

いま、磁気ディスク１４上の記録トラックに対して浮上ヘッドスライダ２３上の電磁変換素子３６が位置決めされる場面を想定する。ここで、ＨＤＤ１１内のコントローラチップは第１圧電素子６８および第２圧電素子６９に駆動電圧を印加する。この駆動電圧では２０Ｖの最大電圧値が設定される。駆動電圧は０Ｖ〜２０Ｖの間で変化する。制御にあたって第１圧電素子６８および第２圧電素子６９には１０Ｖの駆動電圧が印加される。その結果、第１腕片６５の球面７３には仮想平面７４内で第２腕片６６に向かって駆動力が生成される。同様に、第２腕片６６の球面７３には仮想平面７４内で第１腕片６５に向かって駆動力が生成される。２つの駆動力は釣り合う。その結果、浮上ヘッドスライダ２３は中立位置すなわち基準姿勢に保持される。第２圧電素子６９の駆動電圧は第１圧電素子６８の駆動電圧に対して逆位相で変化する。

トラッキング制御にあたって、読み出しヘッド素子は磁気ディスク１４からサーボパターンを読み出す。読み出されたサーボパターンに基づき読み出しヘッド素子および記録トラックの中心線の間で乖離量が検出される。乖離量に応じて第１圧電素子６８では１０Ｖから駆動電圧は増大する一方で、第２圧電素子６９では１０Ｖから駆動電圧は減少する。第１圧電素子６８は第１腕片６５の表面に沿ってさらに伸張する。第１腕片６５は湾曲する。球面７３から仮想平面７４内で第２腕片６６に向かう駆動力は増大する。その一方で、第２圧電素子６９の伸張は抑制される。第２腕片６６は湾曲する。球面７３から仮想平面７４に沿って第１腕片６５に向かう駆動力は減少する。その結果、長片６４、６４は撓む。回転軸ＲＸ回りに時計回りで固定片６２すなわち浮上ヘッドスライダ２３の回転は許容される。このとき、第１腕片６５は球面７３で浮上ヘッドスライダ２３の側面６７をスライドする。同様に、第２腕片６６は球面７３で浮上ヘッドスライダ２３の側面６７をスライドする。図７に示されるように、浮上ヘッドスライダ２３は基準姿勢から回転軸ＲＸ回りに回転する。回転に応じて電磁変換素子３６は磁気ディスク１４の半径方向に移動することができる。こうして乖離の解消が目論まれる。

反対に、第１圧電素子６８で１０Ｖから駆動電圧が減少する場合には、第２圧電素子６９で１０Ｖから駆動電圧は減少する。第１圧電素子６８の伸張は抑制される。第１腕片６５は湾曲する。球面７３から仮想平面７４内で第２腕片６６に向かう駆動力は減少する。その一方で、第２圧電素子６９は第２腕片６６の表面に沿ってさらに伸張する。第２腕片６６は湾曲する。球面７３から仮想平面７４内で第１腕片６５に向かう駆動力は増大する。その結果、長片６４、６４は撓む。回転軸ＲＸ回りに反時計回りで固定片６２すなわち浮上ヘッドスライダ２３の回転は許容される。このとき、第１腕片６５は球面７３で浮上ヘッドスライダ２３の側面６７をスライドする。第２腕片６６は球面７３で浮上ヘッドスライダ２３の側面６７をスライドする。図８に示されるように、浮上ヘッドスライダ２３は基準姿勢から回転軸ＲＸ回りに回転する。回転に応じて電磁変換素子３６は前述と反対向きに磁気ディスク１４の半径方向に移動することができる。こうして乖離の解消が目論まれる。こうして電磁変換素子３６は高い精度で記録トラックを追従し続けることができる。

以上のようなヘッドサスペンションアセンブリ２１では、電磁変換素子３６の微小移動にあたって浮上ヘッドスライダ２３の回転が利用される。第１圧電素子６８および第２圧電素子６９の収縮や伸張に応じて第１腕片６５および第２腕片６６は湾曲する。その結果、第１腕片６５および第２腕片６６から浮上ヘッドスライダ２３に駆動力が作用する。駆動力は回転軸ＲＸ回りに浮上ヘッドスライダ２３を回転させる。第１腕片６５および第２腕片６６はスライド自在に浮上ヘッドスライダ２３の側面６７に点接触することから、第１腕片６５および第２腕片６６の湾曲は拘束されない。しかも、固定片６２は第１腕片６５および第２腕片６６と別個に区画される。第１腕片６５および第２腕片６６の形状は自由に設計される。その結果、第１腕片６５および第２腕片６６では十分な長さが確保される。第１腕片６５および第２腕片６６は大きな変形量で変形することができる。浮上ヘッドスライダ２３の変位量は増大する。

加えて、第１腕片６５および第２腕片６６は球面７３で浮上ヘッドスライダ２３の側面６７にそれぞれ点接触する。第１腕片６５および第２腕片６６は、浮上ヘッドスライダ２３の裏面６３を含む仮想平面７４内で駆動力の作用方向を規定する。浮上ヘッドスライダ２３は仮想平面７４に沿って回転軸ＲＸ回りで確実に回転することができる。したがって、回転軸ＲＸに平行な方向すなわち仮想平面７４に直交する垂直方向に浮上ヘッドスライダ２３の変位は規制される。浮上ヘッドスライダ２３の幅方向すなわち浮上ヘッドスライダ２３のロール角方向への回転変位は規制される。その結果、回転軸ＲＸ回りに浮上ヘッドスライダ２３が回転駆動する際、磁気ディスク１４の表面から電磁変換素子３６の浮上量は設計通りに制御される。電磁変換素子３６の位置決め精度は向上する。

図９は本発明の第２実施形態に係るヘッドサスペンションアセンブリ２１ａの構造を概略的に示す。このヘッドサスペンションアセンブリ２１ａでは、空気流出側に配置される固定片６２の一片が浮上ヘッドスライダ２３の裏面６３の空気流出端まで広がる。同時に、固定片６２の一片は浮上ヘッドスライダ２３の裏面６３の側縁まで広がる。固定片６２は表面の全面で浮上ヘッドスライダ２３の裏面６３に接着されればよい。

図１０に示されるように、第１腕片６５の球面７３および第２腕片６６の球面７３は固定片６２の側面７５にそれぞれ点接触する。側面７５は浮上ヘッドスライダ２３の側面６７とそれぞれ同一平面内に規定される。第１腕片６５および第２腕片６６は、浮上面３７に平行な仮想平面７６に沿って駆動力の作用方向を規定する。ここでは、球面７３は仮想平面７６内で固定片６２の側面７５に点接触する。駆動力の作用方向は仮想平面７６内に規定される。仮想平面７６は、固定片６２の表面および裏面から等距離に規定される固定片６２の厚み方向の中心面に一致する。その他、前述のヘッドサスペンションアセンブリ２１と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

以上のようなヘッドサスペンションアセンブリ２１ａでは、前述と同様に、第１圧電素子６８および第２圧電素子６９の収縮や伸張に応じて第１腕片６５および第２腕片６６は湾曲する。その結果、第１腕片６５および第２腕片６６から固定片６２の側面７５に駆動力が作用する。駆動力は回転軸ＲＸ回りに固定片６２すなわち浮上ヘッドスライダ２３を回転させる。第１腕片６５および第２腕片６６はスライド自在に固定片６２の側面７５に点接触することから、第１腕片６５および第２腕片６６の湾曲は拘束されない。しかも、固定片６２は第１腕片６５および第２腕片６６と別個に区画される。第１腕片６５および第２腕片６６の形状は自由に設計される。その結果、第１腕片６５および第２腕片６６では十分な長さが確保される。第１腕片６５および第２腕片６６は大きな変形量で変形することができる。浮上ヘッドスライダ２３の変位量は増大する。

加えて、第１腕片６５および第２腕片６６は球面７３で固定片６２の側面７５にそれぞれ点接触する。第１腕片６５および第２腕片６６は、浮上ヘッドスライダ２３の浮上面３７に平行な仮想平面７６内で駆動力の作用方向を規定する。固定片６２すなわち浮上ヘッドスライダ２３は仮想平面７６内で回転軸ＲＸ回りに確実に回転することができる。したがって、回転軸ＲＸに平行な方向すなわち仮想平面７６に直交する垂直方向に浮上ヘッドスライダ２３の変位は規制される。浮上ヘッドスライダ２３の幅方向すなわち浮上ヘッドスライダ２３のロール角方向への回転変位は規制される。その結果、回転軸ＲＸ回りに浮上ヘッドスライダ２３が回転駆動する際、磁気ディスク１４の表面から電磁変換素子３６の浮上量は設計通りに制御される。電磁変換素子３６の位置決め精度は向上する。

図１１は本発明の第３実施形態に係るヘッドサスペンションアセンブリ２１ｂの構造を概略的に示す。このヘッドサスペンションアセンブリ２１ｂでは、第１腕片６５および第２腕片６６は基部片６１から折れ曲がる。前述の湾曲部６１ａの形成は省略される。アクチュエータ本体は例えばステンレス鋼板の曲げ加工に基づき形成される。図１２を併せて参照し、第１腕片６５および第２腕片６６は球面７３で浮上ヘッドスライダ２３の側面６７にそれぞれ点接触する。ここでは、球面７３は、浮上面３７に平行な仮想平面７７内で側面６７に点接触する。駆動力の作用方向は仮想平面７７内に設定される。仮想平面７７は、固定片６２の表面および裏面から等距離に規定される固定片６２の厚み方向の中心面にできる限り近づけられることが好ましい。その他、前述のヘッドサスペンションアセンブリ２１、２１ａと均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

以上のようなヘッドサスペンションアセンブリ２１ｂでは、前述と同様に、第１圧電素子６８および第２圧電素子６９の収縮や伸張に応じて第１腕片６５および第２腕片６６は湾曲する。その結果、第１腕片６５および第２腕片６６から浮上ヘッドスライダ２３の側面６７に駆動力が作用する。駆動力は仮想平面７７内で回転軸ＲＸ回りに浮上ヘッドスライダ２３を回転させる。第１腕片６５および第２腕片６６はスライド自在に浮上ヘッドスライダ２３の側面６７に点接触することから、第１腕片６５および第２腕片６６の湾曲は拘束されない。しかも、固定片６２は第１腕片６５および第２腕片６６と別個に区画される。第１腕片６５および第２腕片６６の形状は自由に設計される。その結果、第１腕片６５および第２腕片６６では十分な長さが確保される。第１腕片６５および第２腕片６６は大きな変形量で変形することができる。浮上ヘッドスライダ２３の変位量は増大する。

加えて、第１腕片６５および第２腕片６６は球面７３で浮上ヘッドスライダ２３の側面６７にそれぞれ点接触する。第１腕片６５および第２腕片６６は、浮上ヘッドスライダ２３の浮上面３７に平行な仮想平面７７内で駆動力の作用方向を規定する。浮上ヘッドスライダ２３は仮想平面７７内で回転軸ＲＸ回りに確実に回転することができる。したがって、回転軸ＲＸに平行な方向すなわち仮想平面７７に直交する垂直方向に浮上ヘッドスライダ２３の変位はできる限り規制される。浮上ヘッドスライダ２３の幅方向すなわち浮上ヘッドスライダ２３のロール角方向への回転変位はできる限り規制される。その結果、回転軸ＲＸ回りに浮上ヘッドスライダ２３が回転駆動する際、磁気ディスク１４の表面から電磁変換素子３６の浮上量は設計通りに制御される。同時に、電磁変換素子３６の位置決め精度は向上する。

（付記１）媒体対向面を規定するヘッドスライダと、
前記媒体対向面の裏側に規定される前記ヘッドスライダの裏面に固定される固定片と、
前記固定片から延びてヘッドサスペンションに結合され、前記媒体対向面に直交する回転軸回りに回転自在に前記固定片を支持する可撓性の長片と、
一端で前記ヘッドサスペンションに結合され、前記媒体対向面に直交する側面に、他端に規定される球面で点接触し、前記裏面を含む仮想平面に沿って力の作用方向を規定する腕片と、
前記一端および前記他端の間で前記腕片に接合される圧電素子とを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。

（付記２）付記１に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記力の作用方向は前記仮想平面内に設定されることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。

（付記３）付記１または２に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記腕片の一端は前記ヘッドスライダの空気流入端よりも上流側で前記ヘッドサスペンションに結合され、前記腕片の他端は前記回転軸よりも下流側で前記ヘッドスライダの側面に受け止められることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。

（付記４）付記１〜３のいずれかに記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、１対の前記腕片を備え、前記ヘッドスライダは前記腕片同士の間に区画される空間に配置されることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。

（付記５）媒体対向面を規定するヘッドスライダと、前記媒体対向面の裏側に規定される前記ヘッドスライダの裏面に固定される固定片と、前記固定片から延びてヘッドサスペンションに結合され、前記媒体対向面に直交する回転軸回りに回転自在に前記固定片を支持する可撓性の長片と、一端で前記ヘッドサスペンションに結合され、前記媒体対向面に直交する側面に、他端に規定される球面で点接触し、前記裏面を含む仮想平面に沿って力の作用方向を規定する腕片と、前記一端および前記他端の間で前記腕片に接合される圧電素子とを備えることを特徴とする記憶媒体駆動装置。

（付記６）媒体対向面を規定するヘッドスライダと、
前記媒体対向面の裏側に規定される前記ヘッドスライダの裏面に固定されて、前記媒体対向面に直交する側面を区画する固定片と、
前記固定片から延びてヘッドサスペンションに結合され、前記媒体対向面に直交する回転軸回りに回転自在に前記固定片を支持する可撓性の長片と、
一端で前記ヘッドサスペンションに結合され、前記固定片の側面に、他端に規定される球面で点接触し、前記媒体対向面に平行な仮想平面に沿って力の作用方向を規定する腕片と、前記一端および前記他端の間で前記腕片に接合される圧電素子とを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。

（付記７）付記６に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記力の作用方向は前記仮想平面内に設定されることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。

（付記８）付記６または７に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記仮想平面は、表面および裏面から等距離に規定される前記固定片の厚み方向の中心面に一致することを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。

（付記９）付記６〜８のいずれかに記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、１対の前記腕片を備え、前記固定片は前記腕片同士の間に区画される空間に配置されることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。

（付記１０）媒体対向面を規定するヘッドスライダと、前記媒体対向面の裏側に規定される前記ヘッドスライダの裏面に固定されて、前記媒体対向面に直交する側面を区画する固定片と、前記固定片から延びてヘッドサスペンションに結合され、前記媒体対向面に直交する回転軸回りに回転自在に前記固定片を支持する可撓性の長片と、一端で前記ヘッドサスペンションに結合され、前記固定片の側面に、他端に規定される球面で点接触し、前記媒体対向面に平行な仮想平面に沿って力の作用方向を規定する腕片と、前記一端および前記他端の間で前記腕片に接合される圧電素子とを備えることを特徴とする記憶媒体駆動装置。

本発明に係る記憶媒体駆動装置すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の内部構造を概略的に示す平面図である。本発明の第１実施形態に係るヘッドサスペンションアセンブリの構造を概略的に示す部分拡大斜視図である。本発明の第１実施形態に係るヘッドサスペンションアセンブリの構造を概略的に示す部分拡大分解斜視図である。本発明の第１実施形態に係るヘッドサスペンションアセンブリの構造を概略的に示す部分拡大斜視図である。本発明の第１実施形態に係るヘッドサスペンションアセンブリの構造を概略的に示す部分拡大平面図である。本発明の第１実施形態に係るヘッドサスペンションアセンブリの構造を概略的に示す部分拡大正面である。時計回りに確立される浮上ヘッドスライダの回転の様子を概略的に示す平面図である。反時計回りに確立される浮上ヘッドスライダの回転の様子を概略的に示す平面図である。本発明の第２実施形態に係るヘッドサスペンションアセンブリの構造を概略的に示す部分拡大斜視図である。本発明の第２実施形態に係るヘッドサスペンションアセンブリの構造を概略的に示す部分拡大正面図である。本発明の第３実施形態に係るヘッドサスペンションアセンブリの構造を概略的に示す部分拡大斜視図である。本発明の第３実施形態に係るヘッドサスペンションアセンブリの構造を概略的に示す部分拡大正面図である。

符号の説明

１１記憶媒体駆動装置（ハードディスク駆動装置）、２１〜２１ｂヘッドサスペンションアセンブリ、２２ヘッドサスペンション、２３ヘッドスライダ（浮上ヘッドスライダ）、３７媒体対向面（浮上面）、６２固定片、６３裏面、６４長片、６５腕片（第１腕片）、６６腕片（第２腕片）、６７側面、６８圧電素子、６９圧電素子、７３球面、７４仮想平面、ＲＸ回転軸。

Claims

媒体対向面を規定するヘッドスライダと、
前記媒体対向面の裏側に規定される前記ヘッドスライダの裏面に固定される固定片と、
前記固定片から延びてヘッドサスペンションに結合され、前記媒体対向面に直交する回転軸回りに回転自在に前記固定片を支持する可撓性の長片と、
一端で前記ヘッドサスペンションに結合され、前記媒体対向面に直交する側面に、他端に規定される球面で点接触し、前記裏面を含む仮想平面に沿って力の作用方向を規定する腕片と、
前記一端および前記他端の間で前記腕片に接合される圧電素子とを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
請求項１に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記力の作用方向は前記仮想平面内に設定されることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
請求項１または２に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記腕片の一端は前記ヘッドスライダの空気流入端よりも上流側で前記ヘッドサスペンションに結合され、前記腕片の他端は前記回転軸よりも下流側で前記ヘッドスライダの側面に受け止められることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
請求項１〜３のいずれかに記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、１対の前記腕片を備え、前記ヘッドスライダは前記腕片同士の間に区画される空間に配置されることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
媒体対向面を規定するヘッドスライダと、前記媒体対向面の裏側に規定される前記ヘッドスライダの裏面に固定される固定片と、前記固定片から延びてヘッドサスペンションに結合され、前記媒体対向面に直交する回転軸回りに回転自在に前記固定片を支持する可撓性の長片と、一端で前記ヘッドサスペンションに結合され、前記媒体対向面に直交する側面に、他端に規定される球面で点接触し、前記裏面を含む仮想平面に沿って力の作用方向を規定する腕片と、前記一端および前記他端の間で前記腕片に接合される圧電素子とを備えることを特徴とする記憶媒体駆動装置。
媒体対向面を規定するヘッドスライダと、
前記媒体対向面の裏側に規定される前記ヘッドスライダの裏面に固定されて、前記媒体対向面に直交する側面を区画する固定片と、
前記固定片から延びてヘッドサスペンションに結合され、前記媒体対向面に直交する回転軸回りに回転自在に前記固定片を支持する可撓性の長片と、
一端で前記ヘッドサスペンションに結合され、前記固定片の側面に、他端に規定される球面で点接触し、前記媒体対向面に平行な仮想平面に沿って力の作用方向を規定する腕片と、前記一端および前記他端の間で前記腕片に接合される圧電素子とを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
請求項６に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記力の作用方向は前記仮想平面内に設定されることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
媒体対向面を規定するヘッドスライダと、前記媒体対向面の裏側に規定される前記ヘッドスライダの裏面に固定されて、前記媒体対向面に直交する側面を区画する固定片と、前記固定片から延びてヘッドサスペンションに結合され、前記媒体対向面に直交する回転軸回りに回転自在に前記固定片を支持する可撓性の長片と、一端で前記ヘッドサスペンションに結合され、前記固定片の側面に、他端に規定される球面で点接触し、前記媒体対向面に平行な仮想平面に沿って力の作用方向を規定する腕片と、前記一端および前記他端の間で前記腕片に接合される圧電素子とを備えることを特徴とする記憶媒体駆動装置。