(57)【要約】【課題】  アクチュエータとしての変位ストロークの減少を招くことなしに、振動特性や衝撃特性といった基本的な特性を良好に維持する。【解決手段】  サスペンション１１本体に圧電素子２３を実装するにあたり、アクチュエータベース１８に設けた開口部２１に、圧電素子２３の周側面２３ｃに対向する周縁部４１と、該開口部２１から内方側にせり出して圧電素子２３の底面２３ｂに対向する底面受け部４３と、を設ける。圧電素子２３と周縁部４１及び底面受け部４３の各間にわたり非導電性接着剤４７を充填することによって、圧電素子２３を開口部２１に実装する。そして、アクチュエータベース１８に設けた開口部２１の外方側における略中央部分に、離間部５０を形成する。【選択図】図１
2010267331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロードビームと、前記ロードビームの基部に固設したアクチュエータベースの開口部に、電圧の印加状態に応じて変形する圧電素子を実装してなる圧電アクチュエータと、を備え、前記圧電アクチュエータは、前記ロードビームの先端側をスウェイ方向に変位させる機能を有するヘッドサスペンションであって、
前記開口部は、前記圧電素子の周側面に対向する周縁部と、該開口部から内方側にせり出して前記圧電素子の底面に対向する底面受け部と、を有し、
前記圧電素子は、該圧電素子と前記周縁部及び前記底面受け部の各間にわたり、非導電性接着剤を充填することによって前記開口部に実装され、
前記アクチュエータベースには、前記開口部の外方側に離間部が形成されている、
ことを特徴とするヘッドサスペンション。
【請求項２】
請求項１記載のヘッドサスペンションであって、
前記底面受け部は、前記アクチュエータベースにハーフエッチング処理を施すことで一体成形されている、
ことを特徴とするヘッドサスペンション。
【請求項３】
請求項１記載のヘッドサスペンションであって、
前記アクチュエータベースとは別体の金属製薄板部材を、前記アクチュエータベースの底面に重ねて固着し、当該薄板部材の外方側に曲げ加工処理を施すことによって、前記底面受け部が構成されている、
ことを特徴とするヘッドサスペンション。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のヘッドサスペンションであって、
前記圧電素子は、その外周側の全面が前記接着剤によって覆われている、
ことを特徴とするヘッドサスペンション。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のヘッドサスペンションであって、
前記離間部は、前記開口部の外方側における略中央部分を微少距離隔てて離間させることによって形成されている、
ことを特徴とするヘッドサスペンション。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のヘッドサスペンションであって、
前記開口部は、幅方向に並列して一対設けられ、前記一対の各開口部のそれぞれに前記圧電素子が前記接着剤を介して実装されている、
ことを特徴とするヘッドサスペンション。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のヘッドサスペンションであって、
前記圧電素子は、前記アクチュエータベースの厚み方向における中心と、前記圧電素子の厚み方向における中心と、が整合する厚み方向の位置に実装されている、
ことを特徴とするヘッドサスペンション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧の印加状態に応じて変形する圧電素子が、非導電性接着剤を媒介して実装されるヘッドサスペンションに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の小型化、精密化が急速に進展してきている。かかる情勢から、微小距離で位置決め制御が可能なマイクロアクチュエータの需要が高まっている。例えば、光学系の焦点補正や傾角制御、インクジェットプリンタ装置、磁気ディスク装置のヘッドアクチュエータ等の技術分野では、そうしたマイクロアクチュエータの要請が高い。
【０００３】
一方、磁気ディスク装置では、記憶容量を大きくすることが喫緊の課題である。一般に磁気ディスク装置の大容量化は、ディスク１枚あたりの記憶容量を大きくすることで実現される。ディスクの直径を変えずに高記録密度化を実現するには、単位長さあたりのトラック数 (TPI : Track Per inch) を大きくすること、つまり、トラックの幅を狭くすることが必要である。そのため、トラックにおける幅方向の磁気ヘッドの位置決め精度を向上することが必要となる。かかる観点からも、微細領域で高精度の位置決めを実現可能なアクチュエータが望まれる。
【０００４】
こうした要請に応えるために、本願出願人は、ベースプレートと、ベースプレートよりも薄いヒンジ部を備えた連結プレートと、フレキシャが設けられるロードビームと、一対の圧電素子と、などを備えたディスク装置用サスペンション（例えば、特許文献１参照）を提案している。
【０００５】
上述の特許文献１に係る技術は、デュアル・アクチュエータ方式と呼ばれる。この方式では、精密位置決め用のアクチュエータとして、通常のボイルコイルモータに加えて、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）よりなる圧電素子を採用している。
【０００６】
この圧電素子は、ロードビームの先端側を、サスペンションにおける幅方向（いわゆるスウェイ方向）に微少駆動する。同方式を用いたヘッドサスペンションによれば、シングル・アクチュエータ方式のものと比較して、磁気ヘッドの位置決めを高精度に行うことができる。
【０００７】
このようなデュアル・アクチュエータ方式を用いたヘッドサスペンションでは、サスペンション本体に圧電素子を実装するにあたり、本来的に求められる振動特性や衝撃特性をいかにして担保するか、が問題となる。
【０００８】
こうした問題を解決するためのアプローチのひとつとして、ロードビームと、ベースプレートと、を備え、ベースプレートに、外方に突出したＵ字形状の一対の可撓連結部を設けるとともに開口部を開設し、この開口部に圧電素子を収容し、開口部と圧電素子との間に非導電性接着剤を充填し、この接着剤を媒介して圧電素子を開口部に実装する構成のヘッドサスペンションが開示されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００９】
特許文献１又は２記載のヘッドサスペンションによれば、一対の可撓連結部の存在によって剛性を高めることができ、本来的に求められる振動特性や衝撃特性を十全に担保することができる。
【００１０】
しかしながら、特許文献１又は２記載のヘッドサスペンションは、外方に突出した一対の可撓連結部の存在が、剛性アップに寄与する反面、アクチュエータとしての変位ストロークの減少を招いていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−０５０１４０号公報
【特許文献２】特開２００１−３０７４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
解決しようとする問題点は、従来技術では、外方に突出した一対の可撓連結部の存在が、アクチュエータとしての変位ストロークの減少を招いていた点である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、アクチュエータとしての変位ストロークの減少を招くことなしに、振動特性や衝撃特性といった基本的な特性を良好に維持可能なヘッドサスペンションを得ることを目的とする。
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明に係るヘッドサスペンションは、ロードビームと、前記ロードビームの基部に固設したアクチュエータベースの開口部に、電圧の印加状態に応じて変形する圧電素子を実装してなる圧電アクチュエータと、を備え、前記圧電アクチュエータは、前記ロードビームの先端側をスウェイ方向に変位させる機能を有するヘッドサスペンションであって、前記開口部は、前記圧電素子の周側面に対向する周縁部と、該開口部から内方側にせり出して前記圧電素子の底面に対向する底面受け部と、を有し、前記圧電素子は、該圧電素子と前記周縁部及び前記底面受け部の各間にわたり、非導電性接着剤を充填することによって前記開口部に実装され、前記アクチュエータベースには、前記開口部の外方側に離間部が形成されている、ことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るヘッドサスペンションでは、サスペンション本体に圧電素子を実装するにあたり、アクチュエータベースの開口部に、圧電素子の周側面に対向する周縁部と、該開口部から内方側にせり出して前記圧電素子の底面に対向する底面受け部と、を設ける。圧電素子と前記周縁部及び前記底面受け部の各間にわたり、非導電性接着剤を充填することによって、圧電素子を前記開口部に実装する。そして、アクチュエータベースの開口部の外方側に、離間部を形成する構成を採用することとした。
【００１６】
本発明に係るヘッドサスペンションによれば、アクチュエータとしての変位ストロークの減少を招くことなしに、振動特性や衝撃特性といった基本的な特性を良好に維持可能なヘッドサスペンションを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１に係るヘッドサスペンションの外観を表す斜視図である。
【図２】実施例１に係るヘッドサスペンションの主要部である圧電アクチュエータを拡大して示す外観を表す斜視図である。
【図３】圧電アクチュエータのＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。
【図４】比較例に係るヘッドサスペンションの圧電アクチュエータを拡大して示す外観を表す斜視図である。
【図５】実施例１に係る圧電アクチュエータの剛性を、三つの観点で評価する際の試験方法を示す説明図であり、図５（Ａ）は、垂直剛性試験を行う際の負荷荷重の方向と大きさを示す説明図、図５（Ｂ）は、ねじり剛性試験を行う際の負荷荷重の方向と大きさを示す説明図、図５（Ｃ）は、スウェイ方向剛性試験を行う際の負荷荷重の方向と大きさを示す説明図である。
【図６】比較例と実施例１の剛性試験結果を三つの観点から対比して示す説明図である。
【図７】本発明の実施例２に係るヘッドサスペンションの外観を表す斜視図である。
【図８】実施例２に係るヘッドサスペンションの主要部である圧電アクチュエータを拡大して示す外観を表す斜視図である。
【図９】実施例２に係るヘッドサスペンションの平面図である。
【図１０】実施例２に係るヘッドサスペンションの主要部である圧電アクチュエータのＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図である。
【図１１】実施例３に係るヘッドサスペンションの外観を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
アクチュエータとしての変位ストロークの減少を招くことなしに、振動特性や衝撃特性といった基本的な特性を良好に維持可能なヘッドサスペンションを得るといった目的を、アクチュエータベースに設けた開口部に、圧電素子の周側面に対向する周縁部と、該開口部から内方側にせり出して圧電素子の底面に対向する底面受け部と、を設け、圧電素子と前記周縁部及び底面受け部の各間にわたり、非導電性接着剤を充填することによって、圧電素子を開口部に実装し、アクチュエータベースの開口部における外方側に離間部を形成する構成を採用することで実現した。
【実施例１】
【００１９】
本発明の実施例１に係るヘッドサスペンションについて、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
初めに、実施例１に係るヘッドサスペンションの概略構成について説明する。
【００２１】
［ヘッドサスペンションの概略構成］
図１は、実施例１に係るヘッドサスペンションの外観を表す斜視図である。
【００２２】
実施例１に係るヘッドサスペンション１１は、図１に示すように、ベースプレート１３と、ロードビーム１５と、ロードビーム１５の先端側をスウェイ方向に変位させる圧電アクチュエータ１７の構成要素であるアクチュエータベース１８と、を備える。
【００２３】
ベースプレート１３は、例えば、板厚が１５０〜２００μｍ程度の、ステンレス鋼などの金属薄板からなる。その素材としては、例えば、アルミニウム合金などの軽合金、又は軽合金とステンレス鋼とからなるクラッド材等を用いることもできる。かかる軽量素材を採用すれば、ベースプレート１３の慣性質量（イナーシャ）を軽減することを通じて、スウェイ方向の共振周波数を高くし、ひいてはヘッドサスペンション１１のトレース能力向上に寄与することができる。
【００２４】
ベースプレート１３における基部側には、略円形のボス孔１９が開設されている。このボス孔１９を介して、ベースプレート１３は、ボイスコイルモータ（不図示）によって駆動されるアクチュエータアームの先端部分に固着され、ボイスコイルモータによって旋回駆動されるように構成されている。
【００２５】
ベースプレート１３の前端側には、図１に示すように、アクチュエータベース１８が、ベースプレート１３とは別体に設けられている。
【００２６】
ロードビーム１５は、不図示のスライダに負荷荷重を与えるもので、例えば、板厚が３０〜１５０μｍ程度の、ステンレス鋼などのばね性を有する金属製薄板からなる。その素材としては、ベースプレート１３と同様に、アルミニウム合金などの軽合金、又は軽合金とステンレス鋼からなるクラッド材等を用いることもできる。
【００２７】
ロードビーム１５には、フレキシャ２５が設けられている。フレキシャ２５における先端側には、磁気ヘッドを構成するスライダが設けられる。
【００２８】
ロードビーム１５には、その両側部に一対の曲げ縁２７ａ，２７ｂが形成されている。これら一対の曲げ縁２７ａ，２７ｂは、ロードビーム１５の剛性を高める役割を果たす。
【００２９】
ロードビーム１５における後端側には、連結プレート２９が一体に設けられている。
【００３０】
連結プレート２９は、例えば、板厚が３０μｍ程度の、ステンレス鋼などのばね性を有する金属薄板からなる。連結プレート２９の一部には、厚み方向の曲げ剛性を下げ、軽量化を図る等の目的で、孔３１が開設されている。この孔３１の両側部に、厚み方向に撓むことのできる一対のヒンジ部３３ａ，３３ｂが、それぞれ形成されている。
【００３１】
連結プレート２９における後端側、つまり、ロードビーム１５の基部は、次述するアクチュエータベース１８の前端側に、その裏面側から重ね合わされて、レーザ溶接等の適宜の固着手段によって相互に固着されている。
【００３２】
次に、実施例１に係るヘッドサスペンション１１の主要部を構成する圧電アクチュエータの概略構成について説明する。
【００３３】
［圧電アクチュエータの概略構成］
図２は、実施例１に係るヘッドサスペンションの主要部を構成する圧電アクチュエータの外観を拡大して表す斜視図、図３は、圧電アクチュエータのＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。ただし、圧電素子２３の背面側における圧電アクチュエータの構成を明らかにする目的で、図２において、一対の圧電素子２３のうち一方を取り外した状態を示している。
【００３４】
本発明の主要部を構成する圧電アクチュエータ１７は、アクチュエータベース１８に設けた開口部２１に、電圧の印加状態に応じて変形する圧電素子２３を実装してなる。
【００３５】
ここで、圧電アクチュエータ１７の説明に先立って、従来技術の課題に言及する。背景技術で引用した特許文献１，２に記載の、一対の可撓連結部を備えたヘッドサスペンションでは、以下に述べるような課題が山積していた。
【００３６】
（１）外方に突出したＵ字形状の一対の可撓連結部の存在によって、縦剛性に比べて面内剛性は低い反面、アクチュエータとしての変位ストロークの減少を招く。
【００３７】
（２）サスペンションの幅方向の寸法が大きくなり、製造工程での面付け数が減少し、材料歩留まりの低下を招来してしまう。
【００３８】
（３）既存の一般的なサスペンションと比べて幅方向の寸法が大きいため、既存のサスペンション用生産ラインでは、ライン設置物とワーク間で物理的な干渉を生じる。このため、ワークの干渉や引っ掛かりの回避を考慮した生産ラインを新たに設ける必要があった。その結果、所要の面積と金銭面での観点から大きな設備投資の負担を強いることとなっていた。
【００３９】
（４）外方に突出したＵ字形状の一対の可撓連結部を有するベースプレートを、仮に、プレス成形によって生産する場合、バレル研磨によるバリ取り時に可撓連結部が引っ掛かり、変形してしまう。
【００４０】
（５）上記の変形を回避する目的で、バレル研磨に代えて薬剤を用いた化学的研磨によるバリ取りを行った場合、その処理コストが製造原価の上昇を招来してしまう。
【００４１】
（６）ヘッドサスペンションが組み込まれる、例えば磁気ディスク装置等の設計段階において、幅方向の寸法を増大させる可撓連結部の存在によって、周辺部品との干渉の回避を考慮する必要が生じていた。その結果、サスペンション周辺部品を配置する際の設計の自由度を低下させることとなっていた。
【００４２】
（７）振動特性面においても、可撓連結部の存在が、固有のばたつきやねじれ振動を生じさせる。この振動モードは、可撓連結部を有しない一般のサスペンションでは生じ得ないものである。その結果、考慮すべき周波数パラメータの増加等が相俟って、振動特性面での最適化を狙った設計を難しくする。
【００４３】
さらに、圧電アクチュエータ１７を設計するにあたっては、圧電素子２３の歪み（変位）を効果的にロードビーム１５に伝達すること、圧電素子２３の電極とアクチュエータベース１８間における電気的な絶縁性を確保すること、圧電素子２３の周側面から塵埃が離脱するのを未然に防止すること、並びに、脆く壊れやすい圧電素子２３をその損傷から保護すること、等の諸要素を考慮することが求められる。
【００４４】
上述した種々の観点を考慮して、本実施例１では、先に述べた通り、ベースプレート１３とロードビーム１５との間に介在させて、ベースプレート１３とは別体に、アクチュエータベース１８が設けられている。ただし、アクチュエータベース１８を、ベースプレート１３と一体に形成する構成を採用してもよい。
【００４５】
上記別体の構成を採用した実施例１では、ベースプレート１３とアクチュエータベース１８とを接合するにあたっては、アクチュエータベース１８の後端側とベースプレート１３の前端側とを重ね合わせた部分に対し、レーザ溶接等の適宜の固着手段を適用することによって接合すればよい。
【００４６】
一方、上記一体の構成を採用した実施例１の変形例では、ステンレス鋼などの金属製薄板から、ベースプレート１３とアクチュエータベース１８とを含む所定の外形形状を、例えばプレス加工処理によって打ち抜いた後、次述する開口部２１の周縁部分等に適宜のエッチング処理を適用することによって、ベースプレート１３とアクチュエータベース１８とが一体となる構成部材を製造すればよい。
【００４７】
上記の、ベースプレート１３とアクチュエータベース１８が一体となる構成部材を備えた実施例１の変形例では、上記一体の構成部材を、「アクチュエータベース」と総称することとする。この場合において、本発明で「アクチュエータベース」と言うときは、ベースプレート１３とアクチュエータベース１８の両者の概念を含むことになる。
【００４８】
アクチュエータベース１８は、図２に示すように、前記圧電素子２３を収容するための開口部２１を有する。具体的には、アクチュエータベース１８には、略矩形形状の一対の開口部２１が、幅方向に並列して開設されている。これら一対の各開口部２１のそれぞれに、圧電素子２３が埋め込み式に実装される。これによって、圧電アクチュエータ１７は、圧電素子２３の変形に従ってロードビーム１５の先端側をスウェイ方向に変位させる機能を獲得するように構成されている。
【００４９】
アクチュエータベース１８に設けた開口部２１は、圧電素子２３の周側面２３ｃに対向する周縁部４１と、開口部２１から内方側にせり出して圧電素子２３の底面２３ｂに対向する底面受け部４３と、を有する。この底面受け部４３は、図２又は図３に示すように、圧電素子２３の底面２３ｂがアクチュエータベース１８の下方側から臨めるように、圧電素子２３の下方側に該当する部分が切り欠かれている。こうして構成された底面受け部４３は、圧電素子２３の底面２３ｂ側との間に形成される間隙に、非導電性接着剤４７を充填するにあたり、この接着剤４７を底面２３ｂ側からもれなく受け止める役割を果たす。
【００５０】
底面受け部４３を開口部２１と一体に形成するにあたっては、共通の金属製薄板から所定の形状に切り出したアクチュエータベース１８のうち、底面受け部４３に該当する部位に化学的な腐食処理を施すことによって、その周囲の部分に比べて板厚を薄くする、部分的なハーフエッチング処理を適用すればよい。
【００５１】
一対の各開口部２１に装着される個々の圧電素子２３の外寸は、開口部２１の内寸よりも僅かに小さい、略矩形形状に形成されている。また、一対の各圧電素子２３は、共通の構成を有して、略同一形状かつ略同一サイズに形成されている。
【００５２】
圧電素子２３は、図３に示すように、例えば、０．０７ｍｍ〜０．２０ｍｍ程度の厚みを有した、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電セラミックスを素材としてなる。
【００５３】
圧電素子２３の上面２３ａ及び底面２３ｂには、蒸着、スパッタリング、又はメッキ等の適宜の手段によって、例えば、金（Ａｕ）等の接触抵抗が低い良導電性の材料からなる電極２４が形成されている。
【００５４】
上面２３ａ側の電極２４ａは、図３に示すように、銀ペースト等の導電性樹脂４５を介してアクチュエータベース１８に接地されている。また、底面２３ｂ側の電極２４ｂは、導電性接着剤４９を介して、フレキシャ２５に配設された例えば銅製の配線部５１に接続されている。なお、底面２３ｂ側の電極２４ｂと、フレキシャ２５の配線部５１と、の間を接続するにあたっては、導電性接着剤４９に代えて、ボンディングワイヤ、半田付け、又は超音波接合等の接続手段を採用してもよい。図３において、符合５３はフレキシャ２５の金属製基材、符合５５はフレキシャ２５上に形成された例えばポリイミド樹脂からなる電気絶縁層である。
【００５５】
圧電素子２３を、開口部２１における所定の位置に装着された状態で、圧電素子２３の周側面２３ｃと、開口部２１の周縁部４１との間に、所定の間隙を生じる。
【００５６】
この間隙を埋めて、圧電素子２３の歪み（変位）を効果的にロードビーム１５に伝達する等の効果を狙って、圧電素子２３は、圧電素子２３と周縁部４１及び底面受け部４３の各間にわたり、非導電性接着剤４７を隈無く充填することによって、開口部２１に実装されている。非導電性接着剤４７としては、公知の非導電性接着剤（導電性接着剤に絶縁性を有するシリカやガラス等の粒子を含有させたものを含む。）を適宜採用することができる。
【００５７】
圧電素子２３を開口部２１に実装するにあたっては、アクチュエータベース１８の厚み方向における中心と、圧電素子２３の厚み方向における中心と、が整合する厚み方向の位置に実装することが好ましい。このように構成すれば、圧電アクチュエータ１７のスウェイ動作時におけるよじれ動作の発生を未然に抑制することができる。
【００５８】
アクチュエータベース１８に設けた開口部２１の外方側における略中央部分には、所定寸法の離間部５０が形成されている。この離間部５０の存在が、圧電アクチュエータ１７のスウェイ動作時において、変位ストローク動作を妨げない役割を果たす。
【００５９】
次に、上述のように構成された圧電アクチュエータ１７の作用について説明する。
【００６０】
アクチュエータベース１８の開口部２１に実装された一対の圧電素子２３は、所定の電圧が印加されると、圧電素子２３の長手方向に沿う中心軸を境界として一側が長手方向に伸びるとともに、他側が長手方向に縮む。つまり、一対の各圧電素子２３は、全体として略台形形状に歪む。その結果、圧電アクチュエータ１７は、一対の圧電素子２３によってもたらされる歪み方向及び変位ストローク量に応じて、ロードビーム１５の先端側を幅方向（スウェイ方向）に微少距離だけ変位させるように動作する。
【００６１】
上述したスウェイ方向への変位を円滑かつ的確に行わせるために、実施例１に係る圧電アクチュエータ１７では、圧電素子２３の周側面２３ｃに対向する周縁部４１によって、圧電素子２３の周側面２３ｃをほぼ全面にわたって包囲し、圧電素子２３の周側面２３ｃと周縁部４１間に生じた間隙に、非導電性接着剤４７を充填する構成を採用している。
【００６２】
また、実施例１に係る圧電アクチュエータ１７では、開口部２１から内方側にせり出して圧電素子２３の底面２３ｂに対向する底面受け部４３によって、圧電素子２３の底面２３ｂのうち外周縁部分を下方から支持し、圧電素子２３の底面２３ｂと底面受け部４３間に生じた間隙に、非導電性接着剤４７を充填する構成を採用している。
【００６３】
（剛性評価試験）
上述した構成を具備する実施例１に係るヘッドサスペンション１１の主要部である圧電アクチュエータ１７の剛性評価試験を、次述する試験条件に従って実施した。
【００６４】
図４は、比較例に係る圧電アクチュエータを拡大して示す外観を表す斜視図、図５は、実施例１に係る圧電アクチュエータの剛性を、三つの観点で評価する際の試験方法を示す説明図であり、図５（Ａ）は、垂直剛性試験を行う際の負荷荷重の方向と大きさを示す説明図、図５（Ｂ）は、ねじり剛性試験を行う際の負荷荷重の方向と大きさを示す説明図、図５（Ｃ）は、スウェイ方向剛性試験を行う際の負荷荷重の方向と大きさを示す説明図、図６は、比較例と実施例１の剛性試験結果を三つの観点から対比して示す説明図である。
【００６５】
（試験条件）
実施例１の比較例として、図４に示す圧電アクチュエータ６１を用いた。実施例１に係る圧電アクチュエータ１７と、比較例に係る圧電アクチュエータ６１とは、基本的な構成要素が共通であるため、その重複した説明を省略して、両者の相違点に注目して説明を進めることにする。
【００６６】
実施例１と比較例との相違点は次の通りである。すなわち、実施例１に係る圧電アクチュエータ１７では、アクチュエータベース１８の開口部２１に一体に設けた圧電素子２３と周縁部４１及び底面受け部４３の各間にわたり、非導電性接着剤４７を充填することによって、圧電素子２３を開口部２１に実装し、アクチュエータベース１８に設けた開口部２１の外方側における略中央部分に、離間部５０を形成する構成を採用している。
【００６７】
これに対し、比較例に係る圧電アクチュエータ６１では、周縁部４１の先端側及び後端側のみに、非導電性接着剤４７を充填することによって、開口部２１に圧電素子２３を実装している点、開口部２１の外方側に相当する部分がそっくり欠落している点、及び、この欠落に由来して、圧電素子２３における外方側面の支持力が低下している点が、実施例１とは相違している。
【００６８】
次に、比較例及び実施例１に係る圧電アクチュエータの剛性を、三つの観点で評価する際の試験方法について説明する。
【００６９】
第一の観点では、図５（Ａ）に示すように、垂直剛性を評価する。この評価試験では、アクチュエータベース１８の前端側部分における幅方向中央部に、図５（Ａ）の矢印で示す上側方向に向けて、１ｇｆの大きさの垂直負荷荷重を与える。そして、この垂直負荷荷重を与えたときの、圧電アクチュエータ１７の剛性相関値を、試験機によって測定した。
【００７０】
第二の観点では、図５（Ｂ）に示すように、ねじり剛性を評価する。この評価試験では、アクチュエータベース１８の前端側部分における幅方向両側部に、図５（Ｂ）の矢印で示す上下側方向に向けて、それぞれが０．５ｇｆの大きさのねじり負荷荷重を与える。そして、このねじり負荷荷重を与えたときの、圧電アクチュエータ１７の剛性相関値を、試験機によって測定した。
【００７１】
第三の観点では、図５（Ｃ）に示すように、スウェイ方向剛性を評価する。この評価試験では、ヘッドサスペンション１１におけるロードビーム１５の先端側部分に、図５（Ｃ）の矢印で示す上側方向に向けて、１ｇｆの大きさのスウェイ方向負荷荷重を与える。そして、このスウェイ方向負荷荷重を与えたときの、圧電アクチュエータ１７の剛性相関値を、試験機によって測定した。
【００７２】
（試験結果）
上述の試験条件に従って、比較例及び実施例１に係る圧電アクチュエータの剛性評価試験を実施した。その結果を図６に示す。
【００７３】
（１）垂直剛性評価試験結果
実施例１の垂直剛性相関値（１０，８５０Ｎ／ｍ）は、比較例の垂直剛性相関値（９，４６７Ｎ／ｍ）と比べて、１０％以上、その数値が上回っていた。
【００７４】
（２）ねじり剛性評価試験結果
実施例１のねじり剛性相関値（１，２４３ｕＮｍ／ｄｅｇ）は、比較例のねじり剛性相関値（９４２ｕＮｍ／ｄｅｇ）と比べて、約２５％程度、その数値が上回っていた。
【００７５】
（３）スウェイ方向剛性評価試験結果
実施例１の揺さぶり剛性相関値（４７，３４２Ｎ／ｍ）は、比較例のスウェイ方向剛性相関値（３７，５６０Ｎ／ｍ）と比べて、２０％以上、その数値が上回っていた。
【００７６】
以上の結果から、実施例１に係る圧電アクチュエータ１７は、比較例に係る圧電アクチュエータ６１と比べて、少なくとも１０％以上、高い剛性相関値を示すことがわかった。
【００７７】
［実施例１の効果］
実施例１に係るヘッドサスペンション１１では、アクチュエータベース１８の開口部２１に一体に設けた圧電素子２３と周縁部４１及び底面受け部４３の各間にわたり、非導電性接着剤４７を充填することによって、圧電素子２３を開口部２１に実装したので、開口部２１、非導電性接着剤４７、及び圧電素子２３が、あたかも三位一体の支持梁のように機能して、圧電アクチュエータ１７の剛性向上に貢献することができる。
【００７８】
このため、背景技術で引用した特許文献１，２に記載の、一対の可撓連結部を設けることなしに、サスペンション１１本体の剛性を高水準に維持することができる。
【００７９】
しかも、アクチュエータベース１８に設けた開口部２１の外方側における略中央部分に離間部５０を形成したので、この離間部５０の存在が、圧電アクチュエータ１７のスウェイ動作時において、変位ストローク動作を妨げない役割を果たす。
【００８０】
従って、実施例１に係るヘッドサスペンション１１によれば、アクチュエータとしての変位ストロークの減少を招くことなしに、振動特性や衝撃特性といった基本的な特性を良好に維持することができる。
【００８１】
また、サスペンションの幅方向の寸法を抑制することができるので、製造工程での面付け数を増大させて、材料歩留まりの向上に寄与することができる。
【００８２】
さらに、既存の一般的なサスペンションと比べて、幅方向の寸法を同等程度に抑制することができるので、既存のサスペンション用生産ラインをそのまま流用して生産を行うことができる。従って、設備投資の側面からの負担を軽減することができる。
【００８３】
しかも、実施例１に係るアクチュエータベース１８を、仮に、プレス成形によって生産する場合であっても、特許文献１，２に係る可撓連結部に相当する突出部分が一切存在しないので、バレル研磨によるバリ取りを円滑に行うことができ、その製造原価を低く抑えることができる。
【００８４】
また、ヘッドサスペンションが組み込まれる、例えば磁気ディスク装置等の設計段階において、特許文献１，２に係る可撓連結部に相当する突出部分が一切存在しないので、周辺部品との干渉の回避を考慮する必要がない。従って、サスペンション周辺部品を配置する際の設計の自由度を十分に享受することができる。
【００８５】
しかも、振動特性面においても、特許文献１，２に係る可撓連結部に相当する突出部分が一切存在しないので、一般のサスペンションでは生じ得ない振動モードを考慮する必要がない。従って、従来のサスペンションと同等程度の設計工数をもって、本実施例１の優れた効果を併せ持つヘッドサスペンションを得ることができる。
【００８６】
そして、実施例１に係るヘッドサスペンション１１では、圧電素子２３の周側面２３ｃに対向する周縁部４１によって、圧電素子２３の周側面２３ｃをほぼ全面にわたって包囲し、圧電素子２３の周側面２３ｃと周縁部４１間に生じた間隙に、非導電性接着剤４７を充填する構成を採用したので、従って、圧電素子２３の歪み（変位）を効果的にロードビーム１５に伝達すること、圧電素子２３の電極とアクチュエータベース１８間における電気的な絶縁性を確保すること、圧電素子２３の周側面から塵埃が離脱するのを未然に防止すること、並びに、脆く壊れやすい圧電素子２３をその損傷から保護すること、の全てを、高い水準で実現することができる。
【実施例２】
【００８７】
本発明の実施例２に係るヘッドサスペンションについて、図面を参照して説明する。
【００８８】
図７は、実施例２に係るヘッドサスペンションの外観を表す斜視図、図８は、実施例２に係る圧電アクチュエータを拡大して示す外観を表す斜視図、図９は、実施例２に係るヘッドサスペンションの平面図、図１０は、実施例２に係る圧電アクチュエータのＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図である。
【００８９】
実施例１に係るヘッドサスペンションと、実施例２に係るヘッドサスペンションとは、基本的な構成要素が共通であるため、その重複した説明を省略して、両者の相違点に注目して説明を進めることにする。
【００９０】
実施例１と実施例２との相違点は次の通りである。すなわち、実施例１に係るヘッドサスペンション１１の圧電アクチュエータ１７では、アクチュエータベース１８の開口部２１に一体に設けた圧電素子２３と周縁部４１及び底面受け部４３の各間にわたり、非導電性接着剤４７を充填することによって、圧電素子２３を開口部２１に実装し、この開口部２１の外方側における略中央部分に離間部５０を形成する構成を採用している。
【００９１】
これに対し、実施例２に係るヘッドサスペンション７１の圧電アクチュエータ７３では、図７〜図１０に示すように、アクチュエータベース１８とは別体となる底面受け部７５を採用した点が、実施例１とは大きく相違している。
【００９２】
底面受け部７５は、図１０に示すように、アクチュエータベース１８とは別体の、例えばプレス加工処理によって所定形状に切り出された金属製薄板部材を、アクチュエータベース１８の底面に重ねて固着して構成されている。この底面受け部７５には、前記薄板部材の外方側に曲げ加工処理を施すことによって、非導電性接着剤４７を受け止めるための立ち上げ部７９が形成されている。なお、図１０中の符合７７は、底面受け部７５の外方側における略中央部分を微少距離隔てて離間させた離間部である。
【００９３】
上述のように構成された実施例２に係るヘッドサスペンション７１では、圧電アクチュエータ７３を製造するにあたり、ハーフエッチング処理に代えて、フルエッチング処理によって所定の外形形状に切り出したアクチュエータベース１８と、例えばプレス加工処理によって所定の外形形状に切り出した底面受け部７５と、の二部材を組合せ接合することによって、圧電アクチュエータ７３を製造している。
【００９４】
従って、実施例２に係るヘッドサスペンション７１によれば、実施例１の効果に加えて、その製造工程が簡略化される結果として、製造時の工数削減、並びに組み立て精度の向上に貢献することができる。
【実施例３】
【００９５】
本発明の実施例３に係るヘッドサスペンションについて、図面を参照して説明する。
【００９６】
図１１は、実施例３に係るヘッドサスペンションの外観を表す斜視図である。
【００９７】
実施例１に係るヘッドサスペンションと、実施例３に係るヘッドサスペンションとは、基本的な構成要素が共通であるため、その重複した説明を省略して、両者の相違点に注目して説明を進めることにする。
【００９８】
実施例１と実施例３との相違点は次の通りである。すなわち、実施例１に係るヘッドサスペンション１１の圧電アクチュエータ１７では、一対の開口部２１を有し、これら一対の各開口部２１のそれぞれに対し、非導電性接着剤４７を介して、一対の各圧電素子２３を実装する構成を採用している。
【００９９】
これに対し、実施例３に係るヘッドサスペンション８１の圧電アクチュエータ８３では、図１１に示すように、ひとつの開口部２１を有し、この開口部２１に対し、非導電性接着剤４７を介して、ひとつの圧電素子２３を実装する点が、実施例１とは大きく相違している。
【０１００】
上述のように構成された実施例３に係るヘッドサスペンション８１によれば、実施例１と同様の作用効果を奏する。
【０１０１】
［その他］
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは技術思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うヘッドサスペンションもまた、本発明における技術的範囲の射程に包含されるものである。
【０１０２】
すなわち、本発明実施例では、説明の便宜上、磁気ディスクの上方にヘッドサスペンションが対向して位置する使用態様を前提として、その上下等の位置関係を説明した。ただし、実際の使用態様では、磁気ディスクの下方にヘッドサスペンションが対向して位置する場合もある。こうした場合であっても、本発明は、実施例で述べた位置関係に係る表現を実際の使用態様に合わせて解釈した上で、本発明の技術的思想を曲解することなく、適切に適用可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０３】
１１  ヘッドサスペンション（実施例１）
１３  ベースプレート（実施例１，２，３共通）
１５  ロードビーム（実施例１，２，３共通）
１７  圧電アクチュエータ（実施例１）
１８  アクチュエータベース（実施例１，２，３共通）
１９  ボス孔（実施例１，２，３共通）
２１  開口部（実施例１，２，３共通）
２３  圧電素子（実施例１，２，３共通）
２３ａ  圧電素子の上面（実施例１，２，３共通）
２３ｂ  圧電素子の底面（実施例１，２，３共通）
２３ｃ  圧電素子の周側面（実施例１，２，３共通）
２４ａ，２４ｂ  電極（実施例１，２，３共通）
２５  フレキシャ（実施例１，２，３共通）
２７ａ，２７ｂ  一対の曲げ縁（実施例１，２，３共通）
２９  連結プレート（実施例１，２，３共通）
３１  孔（実施例１，２，３共通）
３３ａ，３３ｂ  一対のヒンジ部（実施例１，２，３共通）
４１  周縁部（実施例１，２，３共通）
４３  底面受け部（実施例１，３共通）
４５  銀ペースト（実施例１，２，３共通）
４７  非導電性接着剤（実施例１，２，３共通）
４９  導電性接着剤（実施例１，２，３共通）
５０  離間部（実施例１，２，３共通）
５１  フレキシャの配線部（実施例１，２，３共通）
５３  フレキシャの金属製基材（実施例１，２，３共通）
５５  電気絶縁層（実施例１，２，３共通）
６１  圧電アクチュエータ（比較例）
７１  ヘッドサスペンション（実施例２）
７３  圧電アクチュエータ（実施例２）
７５  底面受け部（実施例２）
７７  離間部（実施例２）
７９  立ち上げ部（実施例２）
８１  ヘッドサスペンション（実施例３）
８３  圧電アクチュエータ（実施例３）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010267331.tif 000009
【図８】
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【図９】
2010267331.tif 000011
【図１０】
2010267331.tif 000012
【図１１】
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