(57)【要約】【課題】  圧電素子の電極とアクチュエータベース間の電気的な絶縁性を担保する。【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の開口部２１に設けた周縁部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との間に生じた周回溝４２に、非導電性接着剤４７を充填するとともに、周回溝４２の幅よりも僅かに小さい外寸を有する非導電性フィラー４８を埋め込むことによって、圧電素子２３を開口部２１に実装した。従って、開口部２１の周縁部４１と、圧電素子２３の周側面２３ｃと、の広い隙間をほぼ均一に維持した状態で適切に埋めて、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担保することができる。【選択図】図１
2010272171.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を有し、
前記圧電素子は、前記周縁部と、前記圧電素子の周側面との間に生じた周回溝に、非導電性接着剤を充填するとともに前記周回溝の幅よりも僅かに小さい外寸を有する非導電性フィラーを埋め込むことによって前記開口部に実装されている、
ことを特徴とするヘッドサスペンション。
【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、
前記圧電素子は、前記周縁部と、前記圧電素子の周側面との間に生じた周回溝に、非導電性接着剤を充填した後、前記周回溝の幅よりも僅かに小さい外寸を有する非導電性フィラーを埋め込むことによって前記開口部に実装されている、
ことを特徴とするヘッドサスペンション。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のヘッドサスペンションであって、
前記開口部及び前記圧電素子は、略矩形形状に形成され、
前記非導電性フィラーは、略球形形状に形成され、
前記周回溝には、複数の前記非導電性フィラーが、相互に対角線上に位置するように埋め込まれている、
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、
前記アクチュエータベースには、前記開口部の外方側に突出した略Ｕ字形状の一対の可撓連結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５】
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、
前記アクチュエータベースには、前記開口部の外方側に一対の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非導電性接着剤及び前記非導電性フィラー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を備え、
前記圧電素子は、該圧電素子の底面と前記底面受け部との間に生じた間隙に、非導電性接着剤を充填するとともに、所定の外寸を有する非導電性フィラーを埋め込むことによって前記開口部に実装されている、
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た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、脆く壊れやすい圧電素子を破損から保護しつつ、サスペンション本体と圧電素子との間の電気絶縁性をいかにして確保するか、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、本願出願人は、ロードビームと、アクチュエータベースと、圧電素子と、を備え、圧電素子は、アクチュエータベースに形成された開口部に、接着剤層を介して固定され、接着剤層は、非導電性の接着剤及びフィラーを有し、フィラーは、圧電素子とアクチュエータベース間に介在し、両者を電気的に絶縁し得るクリアランスを確保するように構成したディスク装置用サスペンションを提案している（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
特許文献１記載のヘッドサスペンションによれば、圧電素子を破損させることなく、圧電素子とアクチュエータベースとの間を確実に絶縁することができる。
【００１０】
特許文献１に記載の技術は、アクチュエータベースに形成された開口部に、接着剤層を介して圧電素子を固定する際に、厚み方向における微少なクリアランスを確保する上で有効である。
【００１１】
ところが、厚み方向に直交する面内方向では、開口部又は圧電素子の寸法の公差や、同開口部に圧電素子を実装する際に用いられる自動組付け機の実装精度等を考慮すると、開口部の周縁部と、圧電素子の周側面との間に生じた隙間の幅を比較的大きく設計する必要がある。この点、特許文献１に記載の技術では、こうした広い隙間を適切に埋めることまでは考慮していない。このため、開口部の周縁部と、圧電素子の周側面と、の広い隙間を適切に埋めて、圧電素子の電極とアクチュエータベース間における電気的な絶縁性を担保可能な新規技術の開発が急務であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−１８４１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
解決しようとする課題は、開口部の周縁部と、圧電素子の周側面と、の広い隙間を適切に埋めて、圧電素子の電極とアクチュエータベース間における電気的な絶縁性を担保可能な新規技術の開発が急務であった点である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、開口部の周縁部と、圧電素子の周側面と、の広い隙間を適切に埋めて、圧電素子の電極とアクチュエータベース間における電気的な絶縁性を担保可能なヘッドサスペンションを得ることを目的とする。
【００１５】
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を有し、前記圧電素子は、前記周縁部と、前記圧電素子の周側面との間に生じた周回溝に、非導電性接着剤を充填するとともに前記周回溝の幅よりも僅かに小さい外寸を有する非導電性フィラーを埋め込むことによって前記開口部に実装されている、ことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
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、前記周縁部と、圧電素子の周側面との間に生じた周回溝に、非導電性接着剤を充填するとともに前記周回溝の幅よりも僅かに小さい外寸を有する非導電性フィラーを埋め込むことによって、前記開口部に圧電素子を実装する構成を採用することとした。
【００１７】
本発明に係るヘッドサスペンションによれば、開口部における周縁部と、圧電素子の周側面との間に生じた広い隙間（周回溝）をほぼ均一に維持した状態で適切に埋めて、圧電素子の電極とアクチュエータベース間における電気的な絶縁性を担保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】
【００１８】
【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平面図である。
【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】実施例１に係るヘッドサスペンションにおいて、開口部への圧電素子の取付工程を表す説明図である。
【図５】開口部への圧電素子（ＰＺＴ）の取付位置を、ＸＹＺ方向並びに回転方向にそれぞれずらした状態を示す説明図であり、図５（Ａ）は、ＰＺＴをＸ方向に＋１１０μｍだけずらして取り付けた状態（比較例１）を示す説明図、図５（Ｂ）は、ＰＺＴをＸ方向に−１１０μｍだけずらして取り付けた状態（比較例２）を示す説明図、図５（Ｃ）は、ＰＺＴをＹ方向に＋１１０μｍだけずらして取り付けた状態（比較例３）を示す説明図、図５（Ｄ）は、ＰＺＴをＺ方向に＋２０μｍだけずらして取り付けた状態（比較例４）を示す説明図、図５（Ｅ）は、ＰＺＴを時計回りの逆方向に４度（ｄｅｇ）だけずらして取り付けた状態（比較例５）を示す説明図である。
【図６】開口部への圧電素子の取付位置をＸＹＺ方向並びに回転方向にそれぞれずらしたときの、実施例１に係るヘッドサスペンションの動特性を示す説明図である。
【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】本発明の実施例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】
【００１９】
圧電素子の電極とアクチュエータベース間における電気的な絶縁性を担保可能なヘッドサスペンションを得るといった目的を、開口部における周縁部と、圧電素子の周側面との間に生じた周回溝に、非導電性接着剤を充填するとともに前記周回溝の幅よりも僅かに小さい外寸を有する非導電性フィラーを埋め込むことによって、前記開口部に圧電素子を実装する構成を採用することで実現した。
【実施例１】
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
［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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
次に、実施例１に係るヘッドサスペンション１１において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。
【００３４】
［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である圧電アクチュエータを拡大して示す平面図、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。
【００３５】
圧電アクチュエータ１７を設計するにあたっては、電圧の印加状態に応じて変形する圧電素子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担保すること、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、の諸要素を考慮することが求められる。
【００３６】
かかる諸要素を考慮して、本発明の実施例１に係る圧電アクチュエータ１７は、図１及び図２に示すように、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を実装してなる。
【００３７】
実施例１に係るアクチュエータベース１８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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
アクチュエータベース１８は、図１及び図２に示すように、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、略矩形形状の開口部２１が開設されている。この開口部２１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。
【００４２】
図３に示すように、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、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。
【００４３】
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。
【００４４】
開口部２１に装着される圧電素子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。
【００４５】
図３に示すように、圧電素子２３は、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。
【００４６】
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。
【００４７】
上面２３ａ側の電極２４ａは、図１及び図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。
【００４８】
圧電素子２３を、開口部２１における所定の取付位置に置いた状態で、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。この間隙を、以下において周回溝４２と呼ぶ。
【００４９】
この間隙（周回溝４２）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、図２及び図３に示すように、圧電素子２３と周縁部４１との間に生じた周回溝４２、並びに、圧電素子２３と底面受け部４３との間に生じた間隙４４に、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。
【００５０】
圧電素子２３は、図２に示すように、前記周回溝４２に、この周回溝４２の幅よりも僅かに小さい外寸を有する複数の非導電性フィラー４８を、相互に対角線上に位置するように埋め込むことによって、開口部２１に実装されている。具体的には、仮に、周回溝４２の幅が２００μｍである場合、そこに埋め込まれる非導電性フィラー４８の外寸としては、１５０〜１９８μｍ程度のものが採用される。
【００５１】
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、電気絶縁性を有するシリカやガラス等の微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。
【００５２】
非導電性フィラー４８としては、例えばシリカやガラス等のように、電気絶縁性を有しかつ圧縮荷重に対して変形しにくい材料が適している。その形状としては、シリカやガラス等の粒子を球状に加工成形したものを好適に採用することができる。
【００５３】
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。
【００５４】
アクチュエータベース１８に設けた開口部２１の外方側には、Ｕ字形状に突出した一対の可撓連結部５０が形成されている。これら一対の可撓連結部５０の存在が、圧電アクチュエータ１７の剛性向上に寄与するとともに、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。
【００５５】
次に、アクチュエータベース１８に設けた開口部２１への圧電素子２３の実装手順について説明する。
【００５６】
図４は、実施例１に係るヘッドサスペンション１１において、開口部への圧電素子の実装手順を表す工程図である。
【００５７】
図４に示すように、ステップＳ１において、非導電性の小径フィラー（例えば前述の特許文献１に記載の、例えば１０μｍ程度の粒径のもの）が混入した非導電性接着剤４７を、周回溝４２、並びに、間隙４４にそれぞれ塗布する。なお、非導電性接着剤４７としては、前記非導電性小径フィラーが混入していないものを採用してもよい。
【００５８】
ステップＳ２において、開口部２１における所定の取付位置に、圧電素子（ＰＺＴ）２３を載置するように組み付ける。
【００５９】
ステップＳ３において、周回溝４２に、この周回溝４２の幅よりも僅かに小さい外寸を有する非導電性大径フィラー４８（仮に、周回溝４２の幅が２００μｍである場合、１５０〜１９８μｍ程度の粒径のもの）を埋め込む。
【００６０】
ステップＳ４において、アクチュエータベース１８に設けた開口部２１への圧電素子２３の実装が済んだヘッドサスペンション１１を、電気炉等を用いて所定時間・所定の温度下で加熱処理を施すことによって、非導電性接着剤４７を硬化させる。
【００６１】
次に、上述の実装手順を経て製造されたヘッドサスペンション１１の作用について説明する。
【００６２】
アクチュエータベース１８の開口部２１に実装された圧電素子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（図２中の２本の点線参照）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、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、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。
【００６３】
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、アクチュエータベース１８の開口部２１に設けた周縁部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との間に生じた周回溝４２に、非導電性接着剤４７を充填するとともに、周回溝４２の幅よりも僅かに小さい外寸を有する非導電性フィラー４８を埋め込む構成を採用している。
【００６４】
また、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に設けた開口部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４４に、非導電性接着剤４７を充填する構成を採用している。
【００６５】
（動特性評価試験）
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の動特性評価試験を、次述する試験条件に従って実施した。
【００６６】
図５は、開口部への圧電素子（ＰＺＴ）の取付位置を、ＸＹＺ方向並びに回転方向にそれぞれずらした状態を示す説明図であり、図５（Ａ）は、ＰＺＴをＸ方向に＋１１０μｍだけずらして取り付けた状態を示す説明図、図５（Ｂ）は、ＰＺＴをＸ方向に−１１０μｍだけずらして取り付けた状態を示す説明図、図５（Ｃ）は、ＰＺＴをＹ方向に＋１１０μｍだけずらして取り付けた状態を示す説明図、図５（Ｄ）は、ＰＺＴをＺ方向に＋２０μｍだけずらして取り付けた状態を示す説明図、図５（Ｅ）は、ＰＺＴを時計回りの逆方向に４度（ｄｅｇ）だけずらして取り付けた状態を示す説明図、図６は、開口部への圧電素子の取付位置をＸＹＺ方向並びに回転方向にそれぞれずらしたときの、実施例１に係るヘッドサスペンションの動特性を示す説明図である。
【００６７】
（試験条件）
実施例１として、開口部２１への圧電素子（ＰＺＴ）２３の取付を、正規の位置に行ったものを用意した。
【００６８】
比較例１として、図５（Ａ）に示すように、圧電素子（ＰＺＴ）２３を、正規位置からＸ方向に＋１１０μｍだけずらして取り付けたものを用意した。
【００６９】
比較例２として、図５（Ｂ）に示すように、圧電素子（ＰＺＴ）２３を、正規位置からＸ方向に−１１０μｍだけずらして取り付けたものを用意した。
【００７０】
比較例３として、図５（Ｃ）に示すように、圧電素子（ＰＺＴ）２３を、正規位置からＹ方向に＋１１０μｍだけずらして取り付けたものを用意した。
【００７１】
比較例４として、図５（Ｄ）に示すように、圧電素子（ＰＺＴ）２３を、正規位置からＺ方向に＋２０μｍだけ上方にずらして取り付けたものを用意した。
【００７２】
比較例５として、図５（Ｅ）に示すように、圧電素子（ＰＺＴ）２３を、正規位置から時計回りの逆方向に４度（ｄｅｇ）だけずらして取り付けたものを用意した。
【００７３】
（試験結果）
上述の試験条件に従って、実施例１、及び比較例１〜５に係るヘッドサスペンションについて有限要素法（ＦＥＭ：Finite Element Method）でモデル化して解析を行った。その結果を図６に示す。
【００７４】
圧電素子（ＰＺＴ）２３の取付け位置が正規位置からずれた場合、特に、開口部２１に収容された状態で圧電素子２３が正規位置から面内方向に回転して実装された比較例５では、図６に示すように、通常では観察されない、大きな１次（Ｂ１）及び２次（Ｂ２）の曲げモードが発生することがわかる。
【００７５】
これに対し、圧電素子２３が正規位置に実装された実施例１の利得（ゲイン：図６の縦軸参照）は、比較例１〜５と比較して、およそ全ての周波数帯域（図６の横軸参照）について、十分に抑制された傾向を示している。
【００７６】
以上の結果から、圧電素子２３が正規位置に実装された実施例１に係るヘッドサスペンション１１は、圧電素子２３が正規位置からずれて実装された比較例１〜５と比較して、良好な動特性を示すことがわかった。換言すれば、圧電素子２３を正規位置に実装することは、ヘッドサスペンション１１の動特性の安定化に大きく寄与することがわかった。
【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に設けた周縁部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との間に生じた周回溝４２に、非導電性接着剤４７を充填するとともに、周回溝４２の幅よりも僅かに小さい外寸を有する非導電性フィラー４８を埋め込むことによって、圧電素子２３を開口部２１に実装したので、開口部２１の周縁部４１と、圧電素子２３の周側面２３ｃと、の広い隙間をほぼ均一に維持した状態で適切に埋めて、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担保することができる。
【００７８】
特に、周回溝４２に非導電性フィラー４８を強制的に埋め込むことによって、開口部２１における正規位置に圧電素子２３が自己収束する、いわばセルフアライメント性を確保することができる。このアライメント性の確保によっても、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の担保に寄与することができる。
【００７９】
しかも、アライメント性の確保とは、圧電素子２３を正規位置に実装することに他ならない。従って、圧電素子２３を正規位置に実装することが、動特性の安定化に大きく寄与する旨の上記知見に鑑みると、アライメント性が確保された実施例１に係るヘッドサスペンション１１によれば、その動特性を高水準で安定化することができる。
【００８０】
また、開口部２１、非導電性接着剤４７及び非導電性フィラー４８、並びに圧電素子２３が、相互に密着することであたかも三位一体の支持梁のように機能するので、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。
【００８１】
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、Ｕ字形状に突出した一対の可撓連結部５０を形成したので、これら一対の可撓連結部５０の存在が、圧電アクチュエータ１７の剛性向上に寄与するとともに、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。
【００８２】
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。
【００８３】
そして、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に設けた周縁部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との間に生じた周回溝４２に、非導電性接着剤４７を充填するとともに、周回溝４２の幅よりも僅かに小さい外寸を有する非導電性フィラー４８を埋め込むことによって、圧電素子２３を開口部２１に実装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】
【００８４】
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。
【００８５】
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である。
【００８６】
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。
【００８７】
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の外方側に、Ｕ字形状に突出した一対の可撓連結部５０を形成する構成を採用している。
【００８８】
これに対し、実施例２に係るヘッドサスペンション６１の圧電アクチュエータ６３では、図７に示すように、アクチュエータベース１８の開口部２１の外方側に、実施例１の可撓連結部５０に代えて、離間部５２を形成する構成を採用した点が、実施例１とは大きく相違している。この離間部５２は、開口部２１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すればよい。
【００８９】
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６１によれば、開口部２１、非導電性接着剤４７及び非導電性フィラー４８、並びに圧電素子２３が、相互に密着することであたかも三位一体の支持梁のように機能するので、実施例１の可撓連結部５０を設けることなしに、サスペンション６１本体の剛性を高水準に維持することができる。
また、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。
【００９０】
従って、実施例２に係るヘッドサスペンション６１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。
【００９１】
しかも、サスペンション６１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。
【００９２】
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。
【００９３】
しかも、実施例２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、実施例１に係る可撓連結部５０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。
【００９４】
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、実施例１に係る可撓連結部５０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じゅうぶんに享受することができる。
【００９５】
しかも、振動特性面においても、実施例１に係る可撓連結部５０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、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。
【実施例３】
【００９６】
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。
【００９７】
図８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。
【００９８】
実施例２に係るヘッドサスペンション６１と、実施例３に係るヘッドサスペンション７１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。
【００９９】
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２に係るヘッドサスペンション６１の圧電アクチュエータ６３では、図７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及び非導電性フィラー４８を介して、ひとつの圧電素子２３を実装する構成を採用している。
【０１００】
これに対し、実施例３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８に示すように、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及び非導電性フィラー４８を介して、一対の各圧電素子２３を実装する点が、実施例２とは大きく相違している。
【０１０１】
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７１によれば、実施例２と同様の作用効果を奏する。
【０１０２】
［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。
【０１０３】
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】
【０１０４】
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１，２，３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  一対の可撓連結部（実施例１）
５２  離間部（実施例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  ヘッドサスペンション（実施例２）
６３  圧電アクチュエータ（実施例２）
７１  ヘッドサスペンション（実施例３）
７３  圧電アクチュエータ（実施例３）
【図１】
2010272171.tif 000003
【図２】
2010272171.tif 000004
【図３】
2010272171.tif 000005
【図４】
2010272171.tif 000006
【図５】
2010272171.tif 000007
【図６】
2010272171.tif 000008
【図７】
2010272171.tif 000009
【図８】
2010272171.tif 000010