(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースプレートと、ロードビームと、該ベースプレート及びロードビームの間に配置されて両者を連結すると共に、ロードビームをベースプレートに対して揺動させる微動アクチュエータとを備えた磁気ヘッドサスペンションであって、
前記微動アクチュエータは、ヒンジ部と、少なくとも一対の圧電素子とを備え、
前記ヒンジ部は、前記ベースプレートに連結されるベースプレート側基板部と、前記ロードビームに連結されるロードビーム側基板部と、該ベースプレート側基板部及びロードビーム側基板部を連結する梁部とを有し、
前記一対の圧電素子は、先端部及び基端部がそれぞれ前記ロードビーム側基板部及びベースプレート側基板部に連結され、且つ、一方が伸長すると他方が短縮するように構成されており、
前記梁部は、前記ベースプレート側基板部及びロードビーム側基板部にそれぞれ連結される基端部及び先端部を有し、該両端部間における長手方向中心軸上に、微動アクチュエータの回転中心軸が位置するように構成された長さＬの中央梁と、
該中央梁を挟んだ両側に配置された少なくとも一対の側方梁であって、各側方梁が前記ベースプレート側基板部及びロードビーム側基板部にそれぞれ連結される基端部及び先端部を有し、且つ、各側方梁の長手方向中心軸が前記微動アクチュエータの回転中心軸において交差するように構成された少なくとも一対の側方梁とを有し、
前記微動アクチュエータの回転中心軸は、前記中央梁の基端部からＬ／３の地点に位置していることを特徴とする磁気ヘッドサスペンション。
【請求項２】
前記少なくとも一対の側方梁の各長手方向中心軸は、前記中央梁の長手方向中心軸に対し等角度で交差していることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッドサスペンション。
【請求項３】
前記ヒンジ部は、前記ベースプレートと一体形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ヘッドサスペンション。
【請求項４】
前記ヒンジ部は、前記ロードビームと一体形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ヘッドサスペンション。
【請求項５】
前記ヒンジ部は、前記ベースプレート及びロードビームとは別体とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ヘッドサスペンション。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）用の磁気ヘッドを支持すると共に、該磁気ヘッドを微動させ得る微動アクチュエータ付磁気ヘッドサスペンションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＨＤＤにおいては、記録密度の増大に伴って、トラック密度も増大されており、現在では２０ｋTPI(Tracks per inch)を越えるものも製品化されている。今後、さらにトラック密度が増大すると、現状のＶＣＭ(Voice Coil Motor)を用いたアクチュエータのみでは磁気ヘッドの位置決めが困難になることが予想される。斯かる観点から、従来のＶＣＭに加えて、ＶＣＭと磁気ヘッドとの間に微動アクチュエータを備えた２段アクチュエータ型を採用し、高精度な磁気ヘッドの位置決めを行う方法が提案されている。
【０００３】
圧電素子の伸縮動作を利用した微動アクチュエータであって、磁気ヘッドサスペンションにおけるベースプレートとロードビームとの間に配置されたものは、例えば、特開平11-16311号公報，特許第2529380号公報及び“Piezoelectric Microactuator for Dual Stage Control”(R.B.Evans et al,IEEE Transaction on Magnetics,Vol.35 No.2 pp.977-982, March 1999)等に記載されている。
【０００４】
前記先行技術文献に記載された微動アクチュエータは、２つの圧電素子と、該圧電素子が配設されるヒンジ部とを備えている。前記ヒンジ部は、ベースプレートに接合されるベースプレート側基板部と、ロードビームに接合されるロードビーム側基板部と、該両基板部を連結する複数の梁部とを有している。前記２つの圧電素子は、前記ヒンジ部のベースプレート側基板部とロードビーム側基板部とに亘るように配設され、さらに、一方が伸びたときは他方が縮むように構成されている。従って、前記２つの圧電素子を伸縮させることにより、前記ロードビーム側基板部がベースプレート側基板部に対して回転し、これにより、前記ロードビームの先端部に装着された磁気ヘッドが前記アクチュエータ及び磁気ヘッドサスペンションの中心軸に対して直交する方向へ移動するようになっている。一般的に、磁気ヘッドサスペンションの中心軸は、前記磁気ヘッドが位置する部分のトラック接線方向と略同一方向を向いている為、前記微動アクチュエータの伸縮動作によって磁気ヘッドはトラックを横切る方向へ移動する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、磁気ヘッドの浮動特性の安定化を図りつつ、該磁気ヘッドの高精度な位置決め制御を行う為には、前記ヒンジ部は、基本的には、アクチュエータの回転方向の剛性、即ち、前記ベースプレート側基板部及びロードビーム側基板部の基板面内方向の剛性が低く、且つ、該基板面に垂直方向の剛性（以下、縦剛性と記す）が高いものが好ましい。
【０００６】
即ち、前記ヒンジ部のアクチュエータ回転方向の剛性が高いと、圧電素子の伸縮によって前記梁部が変形する際、該圧電素子が前記基板部から受ける反力が大きくなり、これにより、該圧電素子の伸縮量が低下する恐れがある。斯かる圧電素子の伸縮量の低下は、所望の磁気ヘッド変位量を得る際の圧電素子への印加電圧の増加を招く。
【０００７】
一方、前記ヒンジ部の縦剛性が低いと、圧電素子に掛かる縦方向の力が大きくなる。即ち、磁気ヘッドサスペンションにおいては、磁気ヘッドをディスク面に押しつける力（荷重）を発生させる為に、前記ロードビームの基部に荷重曲げ領域が形成されているが、前記ヒンジ部の縦剛性が低いと、圧電素子に縦方向の力が掛かる。斯かる圧電素子への縦方向の力の付加は、圧電素子とヒンジ部における基板部とを接合する接着剤層に加わる応力の増加を招き、この接合の信頼性を低下させる。
【０００８】
前記ヒンジ部の縦剛性を高くする方法としては、梁の数を増やす，梁の幅を広くする，又は梁の長さを短くする等の手段が考えられるが、これらは何れも回転方向の剛性をも増大させてしまう。
【０００９】
本発明は、前記従来技術における問題点に鑑みなされたものであり、ヒンジ部における回転方向の剛性の増大を有効に防止しつつ、縦剛性を増大させ得る微動アクチュエータ付磁気ヘッドサスペンションを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成する為に、ベースプレートと、ロードビームと、該ベースプレート及びロードビームの間に配置されて両者を連結すると共に、ロードビームをベースプレートに対して揺動させる微動アクチュエータとを備えた磁気ヘッドサスペンションであって、前記微動アクチュエータは、ヒンジ部と、少なくとも一対の圧電素子とを備え、前記ヒンジ部は、前記ベースプレートに連結されるベースプレート側基板部と、前記ロードビームに連結されるロードビーム側基板部と、該ベースプレート側基板部及びロードビーム側基板部を連結する梁部とを有し、前記一対の圧電素子は、先端部及び基端部がそれぞれ前記ロードビーム側基板部及びベースプレート側基板部に連結され、且つ、一方が伸長すると他方が短縮するように構成されており、前記梁部は、前記ベースプレート側基板部及びロードビーム側基板部にそれぞれ連結される基端部及び先端部を有し、該両端部間における長手方向中心軸上に、微動アクチュエータの回転中心軸が位置するように構成された中央梁と、該中央梁を挟んだ両側に配置された少なくとも一対の側方梁であって、各側方梁が前記ベースプレート側基板部及びロードビーム側基板部にそれぞれ連結される基端部及び先端部を有し、且つ、各側方梁の長手方向中心軸が前記微動アクチュエータの回転中心軸において交差するように構成された少なくとも一対の側方梁とを有し、前記微動アクチュエータの回転中心軸が、前記中央梁の基端部からＬ／３の地点に位置している磁気ヘッドサスペンションを提供する。
【００１１】
好ましくは、前記少なくとも一対の側方梁の各長手方向中心軸は、前記中央梁の長手方向中心軸に対し等角度で交差するものとすることができる。
一の態様においては、前記ヒンジ部は、前記ベースプレートと一体形成されているものとすることができる。
他の態様においては、前記ヒンジ部は、前記ロードビームと一体形成されているものとすることができる。
さらに、他の態様においては、前記ヒンジ部は、前記ベースプレート及びロードビームとは別体とすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、本発明に係る微動アクチュエータ付磁気ヘッドサスペンションの好ましい一実施の形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。
図１及び図２は、それぞれ、本実施の形態に係る微動アクチュエータ付磁気ヘッドサスペンション１の正面図（磁気ディスク側から視た図）及び背面図である。又、図３は、圧電素子を接着する前の状態における磁気ヘッドサスペンションの正面図である。さらに、図４は、微動アクチュエータに用いられた単層圧電素子の正面図であり、図５は、ヒンジ部及びベースプレートの拡大正面図である。
【００１３】
図１〜図３に良く示されるように、本実施の形態に係る磁気ヘッドサスペンション１は、キャリッジアーム等の支持軸に取り付けられるベースプレート１０と、該ベースプレート１０から先方へ延びるロードビーム２０と、該ベースプレート及びロードビーム間に配置され、両部材を連結させる微動アクチュエータ３０と、前記ロードビーム２０に長手方向に沿って接合されるフレクシャ４０と、該フレクシャ４０に支持される磁気ヘッド（図示せず）とを備えている。
【００１４】
前記ベースプレートの基端部が取り付けられる支持軸の基部には粗動アクチュエータとして機能するＶＣＭ（図示せず）が取り付けられており、ＶＣＭを作動させることにより、磁気ヘッドサスペンション全体が磁気ディスクに対して粗動するようになっている。
【００１５】
前記ベースプレート１０には基端側にボール挿通用のボス部１１が形成されており、該ボス部１１を前記支持軸に対してかしめることにより、ベースプレート１０が前記支持軸に装着される。該ベースプレート１０は、例えば、厚さ0.2mm程度のステンレスから形成することができる。
【００１６】
前記ロードビーム２０は、基端側において荷重曲げ部２１を有しており、且つ、該荷重曲げ部２１以外の領域には、剛性を高める為のフランジ曲げ部２２を有している。前記荷重曲げ部２１においては、ロードビーム２０が磁気ディスクへ近づく方向（図１及び図３においては紙面の上方）に曲げ加工がなされており、磁気ヘッドサスペンション１がＨＤＤに実装される際には該荷重曲げ部２１が所定量曲げ戻され、これにより、磁気ヘッドを磁気ディスクへ押しつける為の荷重が発生するようになっている。該ロードビーム２０は、例えば、厚さ0.03〜0.07mmのステンレスを用いて形成することができる。
【００１７】
前記フレクシャ４０は、磁気ヘッドをピッチ方向及びロール方向に柔軟に動ける状態で支持する為に備えられるものであり、該フレクシャ４０を備えることにより、磁気ヘッドを磁気ディスクのうねりに追従させることが可能となる。
該フレクシャ４０は、図３に示されるように、先端部に磁気ヘッド装着部４１を有している。該磁気ヘッド装着部４１の裏面側には、前記ロードビームの先端に形成されたディンプルと呼ばれる突起２３が常時接触しており、前記ロードビーム２０の荷重曲げ部２１による荷重が前記突起２３を介して磁気ヘッドに作用するようになっている。該フレクシャ４０は、さらに、前記磁気ヘッドと外部部材とを電気的に接続する為のヘッド信号配線４２を有している。好ましくは、該ヘッド信号配線４２はフレクシャ基板に一体的に形成される。該ヘッド信号配線４２は、先端部及び基端部に、それぞれ、磁気ヘッド側端子４２ａ及びヘッド信号配線端子４２ｂを有している。前記磁気ヘッド側端子４２ａは磁気ヘッドの端子と金ボールディング等により接続され、一方、前記ヘッド信号配線端子４２ｂはＦＰＣ（図示せず）に接続される。なお、該ヘッド信号配線端子４２ｂは、前記微動アクチュエータ３０の側方に配されたフレクシャのパッドステージ４３に位置させることができる。好ましくは、該パッドステージ４３には、後述する圧電素子との接続部となる圧電素子端子４２ｃを設けることができる。
【００１８】
斯かるフレクシャ４０は、例えば、厚さ0.02〜0.03mmのステンレスからなる基板を有するものとすることができ、該基板上にポリイミド絶縁層，銅からなる配線導体及びポリイミド保護層の各パターンを積層することにより形成することができる。なお、フレクシャのロードビームへの接合は、溶接により行うことができる。
【００１９】
前記微動アクチュエータ３０は、前記ベースプレート１０と前記ロードビーム２０とを連結するヒンジ部３１と、該ヒンジ部３１上に配設された少なくとも一対の圧電素子３５とを備えている。
【００２０】
前記ヒンジ部３１は、前記ベースプレート１０に連結されるベースプレート側基板部３２と、前記ロードビーム２０に連結されるロードビーム側基板部３３と、該両基板３２，３３を連結する梁部３４とを有している。本実施の形態においては、図３及び図５に良く示されるように、前記ベースプレート側基板部３２はベースプレート１０に一体形成されており、一方、前記ロードビーム側基板部３３はロードビーム２０に溶接等により接合されている。なお、前記「ベースプレート又はロードビームに連結される」なる用語は、ベースプレート又はロードビームに一体的に形成される態様をも含む概念である。
【００２１】
前記梁部３４は、中央に配置された中央梁３４ａと、該中央梁３４ａを挟んで両側に配された一対の側方梁３４ｂとを有している。
【００２２】
前記中央梁３４ａは、図１及び図３に良く示されるように、長手方向中心軸が、後述するアクチュエータの回転中心軸５０を通り且つ磁気ヘッドサスペンションの長手軸に平行に延びるアクチュエータ揺動中心線５１上に位置している。前記一対の圧電素子３５は、前記中央梁３４ａを挟んだ両側において、伸縮方向が磁気ヘッドサスペンションの長手方向に沿うように配設されている。具体的には、該圧電素子３５は、磁気ヘッドサスペンションの長手方向に沿った長手軸を有する直方体形状であり、先端部及び基端部がそれぞれ前記ロードビーム側基板部３３及びベースプレート側基板部３２に連結されている。各圧電素子３５は、ヒンジ部３１の基板面に垂直な厚み方向に分極された圧電性部材(piezoelectric element)と、該圧電性部材の上面及び下面に配設されたCr/Au等からなる電極部材とを備えている。前記一対の圧電素子３５の分極方向は、互いに逆向きとされており、これにより、厚み方向に電圧を印加すると、一方の圧電素子が伸長し且つ他方の圧電素子が短縮し、前記磁気ヘッドが前記アクチュエータ回転中心軸５０回りに揺動するようになっている。
【００２３】
他方、前記側方梁３４ｂは、それぞれの長手方向中心軸が前記アクチュエータ回転軸５０と交差するように、先端部がロードビーム側基板部３３に連結され且つ基端部がベースプレート側基板３２に連結されている。好ましくは、該側方梁３４ｂは、前記中央梁３４ａを挟んで両側に配置される一対の梁とすることができ、該中央梁３４ａに対するそれぞれの傾斜角を等しくすることができる。
【００２４】
このように構成された前記中央梁３４ａ及び側方梁３４ｂは、それぞれ、片持ち梁及び両端固定梁として作用する。以下、各梁の作用について詳細に説明する。
即ち、前記アクチュエータ回転中心軸５０は、前記中央梁３４ａ上に位置している。従って、前記圧電素子３５を作用させて磁気ヘッドをアクチュエータ回転中心軸５０回りに揺動させると、該中央梁３４ａは、基端部が固定された状態で、先端部だけがアクチュエータ回転軸５０回りに揺動することになる。即ち、前記圧電素子３５を作用させると、中央梁３４ａは、基端部と先端部との間で水平方向に撓むことになる。このように、基端部と先端部との間にアクチュエータ回転中心軸５０が位置する前記中央梁３４ａは、アクチュエータ回転方向の荷重に対し、片持ち梁として作用する。なお、該アクチュエータ回転中心軸５０の中央梁長手方向位置については後述する。
【００２５】
他方、前記一対の側方梁３４ｂは、前述のように、それぞれの長手方向中心軸が前記アクチュエータ回転中心軸５０と交差するように、先端部及び基端部がそれぞれロードビーム側基板３３及びベースプレート側基板３２に連結されている。従って、前記圧電素子３５を作用させて前記磁気ヘッドを揺動させると、該側方梁３４ｂは、先端部と基端部との間で撓むというよりは、前記アクチュエータ回転中心軸５０回りに全体的に移動することになる。このように、該側方梁３４ｂは、アクチュエータ回転方向の荷重に対し、両端固定梁として作用する。なお、該側方梁３４ｂは、縦方向荷重に対しては、片持ち梁として作用するものとみなし得る。
【００２６】
前記圧電素子３５は、種々の大きさを有し得るが、例えば、長さ1.0mm〜5.0mm、幅0.8mm〜2.0mm、厚さ0.12mm〜0.25mmとすることができる。又、前記圧電部材及び電極部材の厚みは、それぞれ、例えば、0.10mm〜0.20mm及び0.1〜１μmとすることができる。
又、前記ベースプレート側基板部３２及びロードビーム側基板部３３と圧電素子３５との連結には、例えば、銀等の金属微粒子をフィラーとして含む導電性接着剤を用いることができる。接着領域は、例えば、前記圧電素子３５の基端部及び先端部のそれぞれ約0.3ｍｍの領域とすることができる。
【００２７】
さらに、前記圧電素子３５のうち，前記ヒンジ部３１に接着されない側の電極は、超音波ボンディングによる金ワイヤによって、前記フレクシャに形成された圧電素子端子４２ｃに接続される。斯かる構成において前記ヒンジ部３１を接地電位とすれば、前記圧電素子端子４２ｃに印加する電圧を変化させるだけで、前記圧電素子３５の伸縮を制御性良くコントロールすることができる。
【００２８】
このように構成された磁気ヘッドサスペンション１においては、以下の効果を奏する。即ち、従来の磁気ヘッドサスペンションにおけるヒンジ部は、全ての梁が両端固定梁として作用する。このようなヒンジ構造を用いた場合、縦剛性を増大させるべく梁の数を増やすと、アクチュエータ回転方向の剛性も比例的に増大してしまう。
これに対し、本実施の形態においては、前述のように、アクチュエータ回転方向の荷重に対し、片持ち梁として作用する中央梁３４ａを有するヒンジ部３１を備えている。従って、本実施の形態においては、十分な縦剛性を得つつ、アクチュエータ回転方向の剛性の増大を有効に防止することができる。以下、斯かる効果について詳細に説明する。
【００２９】
図６は、片持ち梁の先端部に荷重を付加した際の該片持ち梁の撓みを模式的に表した図である。図６において、片持ち梁の長手方向をｘ軸、荷重の付加方向をｙ軸としている。該片持ち梁の先端部にｙ軸方向の力Ｆが付加された場合、該片持ち梁の先端部の撓みδが小さいとすると、
ｙ＝F/YI×(lx2/2-x3/6)
dy/dx＝F/YI×(lx-x2/2)
となる。ここで、Yはヤング率、Iは断面２次モーメントである。
【００３０】
従って、前記片持ち梁の先端部における接線がｘ軸に対してなす角度△θ、及び片持ち梁先端部の変位δは、
tan△θ＝[dy/dx]x=l＝(F/YI)×(l2/2)
δ＝[y]x=l＝(F/YI)×(l3/3)
となる。該両式から、片持ち梁先端部における接線がｘ軸と交差する点のｘ座標ｘcは、
ｘc＝l-δ/tan△θ＝l/3
となる。このように、ｘcは梁に付加される力には依存せず、梁の長さのみで定まる。該ｘcが前記アクチュエータ回転中心軸５０の中央梁長手方向位置に相当する。即ち、前記中央梁３４ａの長さをＬとすると、前記アクチュエータ回転中心軸５０は、中央梁３４ａの基端部からL/3の地点に位置する。例えば、前記中央梁３４ａの長さを1.2mmとすると、前記アクチュエータ回転中心軸５０は該中央梁３４ａの長手方向中心軸上であって且つ基端部から約0.4mmの地点に位置することになる。
【００３１】
ここで、前記アクチュエータ回転中心軸回りの梁の回転方向剛性（角度１ラジアン回転する際に発生する力のモーメント）を考える。１本の片持ち梁及び１本の両端固定梁のそれぞれの回転モーメントをＫh1及びＫh2とすると、
Ｋh1＝YtsW13/9l1    ・・・(1)
Ｋh2＝(YtsW23/l23)×(q+l2)2    ・・・(2)
となる。ここで、tsは梁の厚さ、W1及びl1は片持ち梁（中央梁３４ａ）の幅及び長さ、W2及びl2は両端固定梁（側方梁３４ｂ）の幅及び長さ、qはアクチュエータ回転中心軸５０と両端固定梁の両端部のうち該アクチュエータ回転中心軸５０に近い方の端部との水平距離である。
【００３２】
なお、前記(2)式は、回転量が微少であるため近似的に成り立つ。
従って、前記中央梁３４ａの幅及び長さをW1=0.30mm及びl1=1.19mm、前記側方梁３４ｂの幅及び長さをW2=0.20mm及びl2=1.10mmとし、且つ、q=1.10mmとすると、ステンレスのヤング率Y=1.93×1011N/m2であるから、前記式(1)及び式(2)から、
Ｋh1＝0.10N・m/rad
Ｋh2＝1.15N・m/rad
となる。このように、１本の両端固定梁の回転方向剛性は、１本の片持ち梁の回転方向剛性の１０倍以上である。
【００３３】
前述のように、従来の磁気ヘッドサスペンションにおけるヒンジ部は、全ての梁が両端固定梁とされている。これに対し、本実施の形態においては、中央梁３４ａがアクチュエータ回転方向の荷重に対して片持ち梁として作用する。従って、本実施の形態に係る磁気ヘッドサスペンション１は、従来に比して、アクチュエータ回転方向の剛性を低くすることができる。
【００３４】
一方、片持ち梁の縦方向剛性は以下の通りである。即ち、片持ち梁の縦方向剛性をＫh1vとすると、
Ｋh1v＝Yts3W1/9l1    ・・・(3)
となる。前記式(3)に、前記と同様の寸法値を代入すると、Ｋh1v＝0.0467N・m/radとなる。
ここで、片持ち梁の先端部に縦方向（基板面に垂直方向）の力Fh1vが加わった場合の該片持ち梁先端部の変位δh1vは、
δh1v＝Fh1v(l1-xc)2/Ｋh1v＝Fh1v/Ｋh1v×(2l1/3)2
で表される。例えば、Fh1v=10gfであるとすると、縦方向変位δh1v=1.3μmとなる。
【００３５】
本実施の形態におけるヒンジ部全体の縦剛性は、斯かる計算によって定められる片持ち梁として作用する１本の中央梁３４ａの剛性に、両端固定梁として作用する２本の側方梁３４ｂの剛性が加わったものとなるから、中央梁３４ａ（片持ち梁）先端部に10gfの力が加わったとしても、ヒンジ部全体の縦方向変位は1μm以下になるものと考えられる。
【００３６】
このように、本実施の形態に係る磁気ヘッドサスペンション１の微動アクチュエータ３０は、圧電素子３５に無理な負担を掛けることなく、ヒンジ部３１が縦方向荷重を有効に支持することができる。従って、圧電素子３５とヒンジ部３１とを接合する接着剤層の劣化等を有効に防止でき、磁気ヘッドの浮動特性を安定化させることができる。
【００３７】
次に、前記の梁剛性に基づき、印加電圧に対する磁気ヘッド変位とアクチュエータ回転中心軸-圧電素子中心軸間距離rd（図１参照）との関係、並びに微動アクチュエータのみの主共振周波数と前記rdとの関係について検討する。図７及び図８に、それぞれ、磁気ヘッド変位/印加電圧のrd依存性、及び微動アクチュエータ主共振周波数のrd依存性を示す。なお、圧電素子幅は1.2mmとし、圧電素子厚tpは0.12mm,0.13mm及び0.20mmとした。
【００３８】
図７に示すように、rdを1.3mmとし、且つ、圧電素子厚tpを0.15mmとした場合、ヘッド変位/印加電圧は0.028μm/Vとなる。又、圧電素子厚tpを0.12mmとした場合には、ヘッド変位/印加電圧は0.033μm/Vとなる。このように、本実施の形態に係る磁気ヘッドサスペンション１においては、磁気ヘッドを十分微少に移動させることができる。
【００３９】
又、図８から明らかなように、rdが0.6mm〜0.7mm以上であれば、微動アクチュエータ３０のみの主共振周波数は10kHzを越える。従って、主共振周波数が10kHzを越えるロードビームを使用すれば、微動アクチュエータ付磁気ヘッドサスペンション全体の主共振周波数として10kHzを越える周波数を得ることができる。このように、本実施の形態に係る磁気ヘッドサスペンション１においては、サスペンション全体の主共振周波数を高くすることができ、これにより、磁気ヘッドの高速位置制御が可能となる。
【００４０】
以上のように、本実施の形態に係る微動アクチュエータ付磁気ヘッドサスペンション１においては、回転方向剛性の増大を招くことなく、十分な縦剛性を得ることができる。従って、荷重劣化を有効に防止しつつ、磁気ヘッドの十分な変位量を得ることができる。さらに、磁気ヘッドサスペンション全体の主共振周波数を高めることができ、これにより、磁気ヘッドヘッドを高速に移動させることができる。
【００４１】
実施の形態２．
次に、本発明に係る微動アクチュエータ付磁気ヘッドサスペンション１′の他の実施の形態について説明する。図９及び図１０に、それぞれ、本実施の形態に係る磁気ヘッドサスペンション１′の圧電素子装着前の裏面図及び正面図を示す。なお、前記実施の形態１におけると同一又は相当部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００４２】
図９及び図１０に示されるように、本実施の形態は、ヒンジ部３１′の構造のみが前記実施の形態１と相違している。即ち、本実施の形態に係る磁気ヘッドサスペンションにおける微動アクチュエータのヒンジ部３１′は、ベースプレート１０ではなく、ロードビーム２０に一体形成されている。なお、ヒンジ部３１′のベースプレート１０への連結は、溶接によって行われる。
【００４３】
前記実施の形態１において説明したように、一般的に、ロードビーム２０は厚さ0.03〜0.07mmのステンレスで形成され、且つ、ベースプレート１０は厚さ約0.2mmのステンレスで形成される。従って、本実施の形態においては、前記実施の形態１に比して、ヒンジ部３１′の厚みを薄くすることができ、これにより、梁の剛性を低めて、より大きなヘッド変位を得ることができる。
【００４４】
実施の形態３．
以下、本発明に係る微動アクチュエータ付磁気ヘッドサスペンションのさらに他の実施の形態について説明する。図１１及び図１２に、それぞれ、本実施の形態３に係る磁気ヘッドサスペンション１″の圧電素子装着前の裏面図及び正面図を示す。なお、前記実施の形態と同一又は相当部材には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４５】
図１１及び図１２に示されるように、本実施の形態は、ヒンジ部３１″の構造のみが前記各実施の形態と相違している。即ち、本実施の形態に係る磁気ヘッドサスペンション１″における微動アクチュエータのヒンジ部３１″は、ベースプレート１０及びロードビーム２０とは別体の部材とされている。該ヒンジ部３１″は、ベースプレート側基板及びロードビーム側基板が、それぞれ、ベースプレート及びロードビームと重合しており、該重合部分において溶接により連結されている。
【００４６】
斯かる実施の形態３においては、ヒンジ部の板厚を自由に選択することができるので、前記各実施の形態における効果に加えて、梁の設計の自由度を拡大することができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明に係る微動アクチュエータ付磁気ヘッドサスペンションは、ベースプレート側基板部及びロードビーム側基板部を連結する梁部を有するヒンジ部と、先端部及び基端部がそれぞれ前記ロードビーム側基板部及びロードビーム側基板部に連結され、且つ、一方が伸長すると他方が短縮するように構成された少なくとも一対の圧電素子とを含む微動アクチュエータを備えている。そして、前記梁部は、長手方向中心軸上に微動アクチュエータの回転中心軸が位置するように構成された長さＬの中央梁と、長手方向中心軸が前記微動アクチュエータの回転中心軸において交差するように構成された少なくとも一対の側方梁とを有しており、前記微動アクチュエータの回転中心軸が、前記中央梁の基端部からＬ／３の地点に位置されている。従って、前記中央梁が回転方向荷重に対して片持ち梁として作用し、該中央梁を挟んで両側に位置する前記一対の側方梁が両端固定梁として作用するので、ヒンジ部における回転方向の剛性の増大を有効に防止しつつ、縦剛性を増大させることができる。従って、荷重劣化を有効に防止しつつ、磁気ヘッドの十分な変位量を得ることができる。
【００４８】
又、前記少なくとも一対の側方梁の前記中央梁に対する傾斜角を等しくすれば、ヒンジ部の回転方向双方の剛性を均一化することができ、これにより、圧電素子への印加電圧に対する磁気ヘッドの変位量を回転方向双方に関し等しくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る微動アクチュエータ付磁気ヘッドサスペンション１の実施の形態１における正面図（磁気ディスク側から視た図）である。
【図２】図２は、図１に示された磁気ヘッドサスペンションの裏面図である。
【図３】図３は、図１及び図２に示された磁気ヘッドサスペンションの圧電素子装着前の正面図である。
【図４】図４は、図１及び図２に示された磁気ヘッドサスペンションにおける圧電素子の正面図である。
【図５】図５は、図１及び図２に示された磁気ヘッドサスペンションにおけるヒンジ部の拡大正面図である。
【図６】図６は、先端部に荷重を付加した際の片持ち梁の撓みを模式的に表した図である。
【図７】図７は、印加電圧に対する磁気ヘッド変位とアクチュエータ回転中心軸-圧電素子中心軸間距離rdとの関係を示すグラフである。
【図８】図８は、微動アクチュエータのみの主共振周波数とrdとの関係を示すグラフである。
【図９】図９は、本発明に係る微動アクチュエータ付磁気ヘッドサスペンションの他の形態の裏面図であり、圧電素子装着前の状態を示している。
【図１０】図１０は、図９に示された磁気ヘッドサスペンションの正面図である。
【図１１】図１１は、本発明に係る微動アクチュエータ付磁気ヘッドサスペンションのさらに他の形態の裏面図であり、圧電素子装着前の状態を示している。
【図１２】図１２は、図１１に示された磁気ヘッドサスペンションの正面図である。
【符号の説明】
１      磁気ヘッドサスペンション
１０    ベースプレート
２０    ロードビーム
３０    微動アクチュエータ
３１    ヒンジ部
３２    ベースプレート側基板部
３３    ロードビーム側基板部
３４ａ  中央梁
３４ｂ  側方梁
３５    圧電素子
【図１】
0003669923.tif 000002
【図２】
0003669923.tif 000003
【図３】
0003669923.tif 000004
【図４】
0003669923.tif 000005
【図５】
0003669923.tif 000006
【図６】
0003669923.tif 000007
【図７】
0003669923.tif 000008
【図８】
0003669923.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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