(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サスペンション構造であって、
ジンバル形撓み部材、及び
前記撓み部材に取り付けられるモータであって、第１の主要な広範な面、及び、該第１の主要な広範な面とは反対側の第２の主要な広範な面を有しており、該モータが、
前記第１の主要な広範な面の少なくとも一部に沿う第１の端子であって、第１の金属の第１の導電層を含んでいる、第１の端子と、
第２の端子であって、前記第１の金属の第２の導電層を含んでいる、第２の端子と、
前記第１の主要な広範な面と前記第２の主要な広範な面との間に位置付けられる１つ又は複数の層の圧電材料と、
前記第１の主要な広範な面に沿って前記第１の端子に直接的に配置される金属補強材であって、第２の金属の第２の層を含むとともにモータに対してカールするプロファイルを達成するように構成されている、金属補強材と、を含んでおり、
前記１つ又は複数の層の圧電材料が、前記第１の端子及び前記第２の端子にわたる差動信号の印加時に拡張又は収縮の一方又は双方を行うように構成されている、サスペンション構造。
【請求項２】
前記補強材が前記第１の主要な広範な面の大部分を画定している、請求項１に記載のサスペンション構造。
【請求項３】
前記モータが、第１の長辺、該第１の長辺とは反対側の第２の長辺、第１の端辺、該第１の端辺とは反対側の第２の端辺を更に含んでおり、前記補強材が、前記モータの第１の主要な広範な面にのみ位置付けられているが、前記第２の主要な広範な面、前記第１の長辺、前記第２の長辺、前記第１の端辺及び前記第２の端辺のいずれにも位置付けられていない、請求項１に記載のサスペンション構造。
【請求項４】
前記第１の金属が金であり、前記第２の金属がニッケルである、請求項１に記載のサスペンション構造。
【請求項５】
前記第１の金属が、前記第２の金属よりも高い導電率を有しており、該第２の金属が、前記第１の金属よりも高い弾性率を有している、請求項１に記載のサスペンション構造。
【請求項６】
前記補強材が前記第１の導電層よりも厚い、請求項１に記載のサスペンション構造。
【請求項７】
前記補強材が、前記第１の導電層にのみ取着されているが、前記サスペンション構造の任意の他の構成要素には取着されていない、請求項１に記載のサスペンション構造。
【請求項８】
前記補強材が前記第１の導電層にめっきされている、請求項１に記載のサスペンション構造。
【請求項９】
前記撓み部材が、スライダ取り付け部を有するタングを更に含んでおり、前記モータによって、前記１つ又は複数の層の圧電材料の電気的な作動時に、トラッキング軸を中心に前記タングの回転が生じる、請求項１に記載のサスペンション構造。
【請求項１０】
前記第２の導電層が前記第２の主要な広範な面に位置付けられている、請求項１に記載のサスペンション構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクドライブ、及び、ディスクドライブのサスペンションに関する。特に、本発明は、めっきされた補強材を有するモータを備えた２段始動（ｄｕａｌ  ｓｔａｇｅ  ａｃｔｕａｔｉｏｎ（ＤＳＡ））サスペンションである。
【背景技術】
【０００２】
２段始動（ＤＳＡ）ディスクドライブヘッドサスペンション、及び、ＤＳＡサスペンションを組み込んだディスクドライブが一般的に既知であり、市販されている。例えば、サスペンションのベースプレート又は他の取り付け部分上、すなわちサスペンションのばね又はヒンジ領域に対して近位の作動構造を有するＤＳＡサスペンションが、Ｏｋａｗａｒａの特許文献１、Ｓｈｕｍの特許文献２、Ｆｕｃｈｉｎｏの特許文献３、及び、Ｉｍａｍｕｒａの特許文献４に記載されている。サスペンションのロードビーム又はジンバル部分、すなわちばね又はヒンジ領域に対して遠位に位置付けられるアクチュエーション構造部を有するＤＳＡサスペンションも既知であり、例えば、Ｊｕｒｇｅｎｓｏｎの特許文献５、Ｋｒｉｎｋｅの特許文献６及びＹａｏの特許文献７に開示されている。同一位置に配置されるジンバルベースのＤＳＡサスペンションが、Ｍｉｌｌｅｒの、特許文献８、特許文献９及び特許文献１０に開示されている。上記で明記した特許及び特許出願は全て、あらゆる目的でその全体が参照により本明細書に援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／００６７１５１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１２／０００２３２９号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１１／０２４２７０８号明細書
【特許文献４】米国特許第５，７１４，４４４号明細書
【特許文献５】米国特許第５，６５７，１８８号明細書
【特許文献６】米国特許第７，２５６，９６８号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２００８／０１４４２２５号明細書
【特許文献８】米国特許第８，６８１，４５６号明細書
【特許文献９】米国特許第８，８９１，２０６号明細書
【特許文献１０】米国特許出願公開第２０１４／００９８４４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＤＳＡサスペンションの改良された性能が依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
種々の実施形態は、２段始動構造部を有するジンバル形撓み部材（ｆｌｅｘｕｒｅ）に関する。この撓み部材は、モータが取り付けられるジンバルを含む。モータは、第１の端子、第２の端子、第１の主要な広範な面、及び、第１の主要な広範な面とは反対側の第２の主要な広範な面を含む。第１の端子及び第２の端子は、第１の金属からそれぞれ形成される第１の導電層及び第２の導電層を含む。モータは、第１の主要な広範な面と第２の主要な広範な面との間に位置付けられる１つ又は複数の層の圧電材料を更に含む。モータは、第１の主要な広範な面に沿って第１の端子に直接的に配置される金属補強材を更に含み、補強材は第２の金属の第２の層を含む。１つ又は複数の層の圧電材料は、第１の端子及び第２の端子にわたる差動信号の印加時に拡張又は収縮の一方又は双方を行うように構成されている。補強材は、圧電材料の電気的な作動時にモータをカール（ｃｕｒｌ）させ、これによって、撓み部材の一部が優先的にカールする。モータは、第１の長辺、第１の長辺とは反対側の第２の長辺、第１の端辺、第１の端辺とは反対側の第２の端辺を含む。補強材は、モータの第１の主要な広範な面にのみ位置付けられ、第２の主要な広範な面、第１の長辺、第２の長辺、第１の端辺及び第２の端辺のいずれにも位置付けられない。補強材は、第１の長辺、第２の長辺、第１の端辺及び第２の端辺のそれぞれの１つ、幾つか若しくは全てにわたす長さ及び幅を有することができるか、又は、補強材の縁はそのような辺から引っ込むことができる。第１の導電層及び第２の導電層は、圧電材料にスパッタリングされる金から形成することができる。補強材は、第１の導電層の金にめっきすることができる。
【０００６】
種々の実施形態の更なる特徴及び変更形態が、本明細書において更に説明されるとともに図面に示される。複数の実施形態が開示されるが、本開示の更に他の実施形態が、本開示の例示的な実施形態を示し記載する以下の詳細な説明から当業者には明らかとなるであろう。したがって、図面及び詳細な説明は、事実上例示的なものとみなされ、限定的であるとみなされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】２段始動（ＤＳＡ）構造部を有する撓み部材を有するサスペンションのロードビーム側の斜視図である。
【図２】図１に示されているサスペンションの遠位端の撓み部材側（すなわち、図１に示されている側とは反対の側）の斜視図である。
【図３】モータを有するＤＳＡ構造部を強調するようにサスペンションの部分が図から外された状態の、撓み部材の遠位端のステンレス鋼側の斜視図である。
【図４】図３と同じ図であるが、モータがＤＳＡ構造部を第１の方向に関節運動させている状態である。
【図５】図３及び図４と同じ図であるが、モータがＤＳＡ構造部を第２の方向に関節運動させている状態である。
【図６】図３のモータの詳細な図である。
【図７】図３のモータの別の詳細な図であるが、図６の図とは異なる視点からの図である。
【図８】図３のモータの断面図である。
【図９】図８の同じ断面図であるが、モータが横方向に概ね拡張するように作動されている間の図である。
【図１０】図８の同じ断面図であるが、モータが横方向に概ね収縮するように作動されている間の図である。
【図１１】補強材を有するモータの詳細な図である。
【図１２】補強材を有するモータの詳細な図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
複数の実施形態が開示されるが、本開示の範囲内にある更に他の実施形態が、例示的な実施形態を示し記載する以下の詳細な説明から当業者には明らかとなるであろう。したがって、図面及び詳細な説明は、事実上例示的なものとみなされ、限定的であるとみなされるべきではない。
【０００９】
図１は、同一位置に配置されるか又はジンバルベースの２段始動（ＤＳＡ）構造部を有する撓み部材４を有するサスペンション２のロードビーム側の斜視図である。図１に示されているように、サスペンション２は、近位取り付け構造部としてベースプレート６を含む。サスペンション２は、ばね又はヒンジ領域１２に沿ってベースプレート６に連結される剛性の又はビーム領域１０を有するロードビーム８を含む。ロードビーム８はステンレス鋼から形成することができる。撓み部材４は、撓み部材４の遠位端にジンバル１４を含む。ＤＳＡ構造部１６が、ロードビーム８の遠位端に隣接してジンバル１４に位置付けられる。本明細書において用いられる場合、近位及び遠位は、サスペンション２の長手方向軸に沿う相対的な方向を指す。例えば、ベースプレート６は、ロードビーム８の近位にある。軸の矢印（ｋｅｙ）１３が、図１及び後続の図においてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示す。サスペンション２は、遠位方向及び近位方向にＸ軸に沿って概ね細長い。Ｙ軸は、横方向の左右の方向を表す。撓み部材４を含むサスペンション２は、Ｘ軸及びＹ軸によって画定されるＸ−Ｙ平面と概ね同一平面上にある。Ｚ軸は、高さ並びに下及び上の向きを表す。
【００１０】
図２は、サスペンション２の遠位端の撓み部材側の詳細な斜視図である。図２は、図１に対してサスペンション２の反対側を示す。ヘッドスライダ１８が、サスペンション２の、ロードビーム８とは反対の側においてジンバル１４のタング２０に取り付けられる。スライダ１８は、タング２０のスライダ取り付け部に取り付けられる。スライダ取り付け部は、スライダ１８（又はスライダ１８が取着される構成要素）を、エポキシ等の接着剤等によって取着することができるタング２０の表面である。スライダ１８をジンバル１４の異なる部分に取着することができることが理解されるであろう。図２は、ジンバル１４に取り付けられているモータ２２を更に示している。
【００１１】
撓み部材４は、当該技術分野において既知であるように、幾つかの層から構成される。撓み部材４はステンレス鋼層２４を含む。ステンレス鋼層２４は、撓み部材４に対する構造的な骨格になる。ステンレス鋼以外の金属を使用してもよい。ステンレス鋼層２４はばねアーム３０を含むことができる。ステンレス鋼層２４はタング２０を更に含むことができる。タング２０は、ばねアーム３０によって支持することができる。例えば、ステンレス鋼層２４から形成される支柱を、ばねアーム３０の対と、その間に位置付けられるタング２０との間に渡すことができる。
【００１２】
撓み部材４はトレース部分２６を含む。トレース部分２６は、ステンレス鋼層２４に部分的に位置付けることができ、フライングリードセグメント等の種々の位置においてステンレス鋼層２４から延ばすことができる。トレース部分２６は、１つ又は複数の誘電体層２５によって絶縁される複数のトレース２８を含むことができる。トレース２８は、銅又は別の導電性材料から形成することができる。誘電体層２５は、ポリイミド又は別のポリマーから形成することができる。トレース２８は、当該技術分野において既知であるように、ディスクドライブの制御回路部の近位に電気的に接続することができる。トレース２８は、モータ２２等の種々の構成要素の遠位に電気的に接続することができる。スライダ１８は、サスペンション２に沿って読み書き信号を送信するように、トレース２８のうちの１つ又は複数に電気的に接続することができる。
【００１３】
図３は、ＤＳＡ構造部１６を強調するようにサスペンション２の部分が図から外された状態の、撓み部材４の遠位端のステンレス鋼側の斜視図である。ＤＳＡ構造部１６は、ロードビーム８（図３には示されていない）とヘッドスライダ１８との間で撓み部材４のジンバル１４に取り付けられるモータ２２を含む。以下でより詳細に説明するように、モータ２２に印加される電気的な差動信号に応答して、モータ２２は、タング２０及びスライダ１８を含むジンバル１４の部分を、概ね横断方向のトラッキング軸を中心に駆動する。
【００１４】
コネクタ３４はモータ２２を撓み部材４に取着させる。具体的には、コネクタ３４の対が、モータ２２の横方向端を、一対のばねアーム３０にそれぞれ位置付けられる端子パッド３２に接続する。本明細書において用いられる場合、横方向とは、サスペンション２の長手方向軸に直交する左右の方向を指す。端子パッド３２は、金属（例えば銅）から形成することができ、撓み部材４の誘電体層２５を通して露出され、コネクタ３４に、トレース２８と電気的に接続させるようにアクセスを提供する。コネクタ３４は、モータ２２のそれぞれの陽極及び陰極の端子に接続することができる。コネクタ３４はまた、撓み部材４上でモータ２２を機械的に支持する。コネクタ３４は、はんだ、（例えば銀が充填された）導電性エポキシ、又は、電極の接続部を形成する他の材料を含むことができる。
【００１５】
モータ２２は、この実施形態では、モータ２２の、撓み部材４に面しない上面を表す第１の主要な広範な面３６を含む。モータ２２は、第１の主要な広範な面３６の一部を画定する補強材４０を含む。補強材４０は代替的に、モータ２２の、撓み部材４に向かって面する底面に位置付けることができる。補強材４０は金属要素である。補強材４０は、モータ２２の別の層上に直接的にめっきすることによってモータ２２に堆積させることができる。補強材４０の構造、機能及び他の態様を、本明細書において更に説明する。
【００１６】
図３では、モータ２２は、トラック差動信号がモータ２２に印加されないニュートラルな非駆動状態にある。なお、図３におけるモータ２２及び補強材４０のそれぞれは、Ｘ−Ｙ平面に平行なそれぞれの平面的なプロファイルを有する。モータ２２の厚さはＺ軸に沿って測定されるが、モータ２２のプロファイルは、ニュートラルな非駆動状態にある場合は実質上全体にＸ−Ｙ平面に沿う。モータ２２の作動によるタング２０の回転によって、スライダ取り付け部、それによってスライダ１８が、図４及び図５において明示され、本明細書において更に説明されるようにトラッキング軸を中心に回転する。
【００１７】
図４は、モータ２２が電気的に作動して拡張するときの撓み部材４の斜視図である。図４では、第１の差動信号が、トレース２８及びコネクタ３４を介してモータ２２の両端に印加される。（例えば第１の極性を有する）第１の差動信号は、モータ２２の形状を変化させる。より具体的には、モータ２２の長さが概ね拡張する。モータ２２の拡張によって、タング２０、及び、タング２０に取り付けられているスライダ１８が、回転軸を中心に第１の方向に機械的に撓む。回転軸はＺ軸と概ね平行である。図示のように、モータ２２は、第１の差動信号の印加時にＺ軸に沿って幾らかの面外の動きを呈する。より具体的には、モータ２２は、モータ２２の横方向端が、モータ２２の中間に対してスライダ１８及びステンレス鋼層２４から離れるように拡張すると、撓み部材４から離れるようにカールする。モータ２２のカールする動きは、モータ２２が、駆動されないときに（例えば図３における）平坦であるＸ−Ｙ平面から曲がることを意味する。カールするプロファイルは、本明細書において更に説明するように、補強材４０によって少なくとも部分的に達成される。
【００１８】
図５は、図５ではモータ２２が電気的に作動されて概ね収縮する以外は、図４と同じ撓み部材４の斜視図である。収縮は、（例えば第１の極性とは反対の第２の極性を有する）第２の差動信号を、トレース２８及びコネクタ３４を介してモータ２２の両端に印加することによって生じる。モータ２２の収縮によって、タング２０、及び、タング２０に取り付けられているスライダ１８が、回転軸を中心に第２の方向に機械的に撓み、第２の方向は第１の方向とは反対である。図示のように、モータ２２は、第２の差動信号の印加時にＺ軸に沿って幾らかの面外の動きを呈する。より具体的には、モータ２２は、収縮中に、モータ２２の横方向端が、モータ２２の中間に対してスライダ１８及びステンレス鋼層２４に向かうように、撓み部材４に向かってカールし、モータ２２の中間はスライダ１８及びステンレス鋼層２４から離れる。モータ２２のカールによって、撓み部材４が同じようにカールする。撓み部材４のこのカールは、撓み部材４のより全体的な動きを生じさせるため有利である。そのような動きは、スライダ１８の回転に変換することができ、これは、ＤＳＡ構造部１６の関節運動のためにより大きい全体的なストロークを提供する。モータ２２の面外のＺ軸の動き（カール）、及び、面内のＸ又はＹの動き（伸張／収縮）の双方を用いて、撓み部材４を動かしてスライダ１８を回転させることができる。本明細書において更に説明するように、図４及び図５のカールするプロファイルを支持することができる種々のモータの構成がある。
【００１９】
図６は、モータ２２の詳細な斜視図である。図６には、モータ２２の第１の主要な広範な面３６が示されている。図７は、モータ２２の第２の主要な広範な面３８を示すモータ２２の詳細な斜視図であり、第２の主要な広範な面３８は第１の主要な広範な面３６とは反対側である。図８は、コネクタ３４及び端子パッド３２を更に示すモータ２２の断面図である。
【００２０】
図６〜図８を参照すると、モータ２２は全体として、第１の長辺４２、第１の長辺４２とは反対側の第２の長辺４４、第１の端辺４６、及び、第１の端辺４６とは反対側の第２の端辺４８を含む。モータ２２の第１の長辺４２及び第２の長辺４４のそれぞれは、モータ２２の略最長の寸法である（ｙ軸に沿って測定した）長さを表すことができる。例えば、第１の長辺４２及び第２の長辺４４は、第１の端辺４６及び第２の端辺４８よりも長い。モータ２２は、第１の端子５０及び第２の端子５２を含む。第１の端子５０及び第２の端子５２は、金、銅及び／又は他の高導電性の材料から形成することができる。第１の端子５０は、第１の主要な広範な面３６の大部分に沿って延びることができる。第１の端子５０は、第１の端辺４６の幾らか又は全てに沿って延びることができる。第１の端子５０は、第２の主要な広範な面３８の大部分に沿って延びることができる。第２の端子５２は、第２の主要な広範な面３８の少なくとも一部に沿って延びることができる。第２の端子５２は、第２の端辺４８の少なくとも一部に沿って延びることができる。第１の端子５０は、撓み部材４の回路の一方の側に電気的に接続することができ、一方で、第２の端子５２は、回路の他方の側に接続することができ、それによって、モータ２２の両端に電位を印加することができ、電流をモータ２２に流す。第１の端子５０及び第２の端子５２が陽極又は陰極として可逆的に働くことができることが理解されるであろう。
【００２１】
モータ２２は複数の層から構成される。モータ２２は圧電材料６０を含む。圧電材料６０は、チタン酸鉛、又は、電位に晒されると圧電運動を呈する種々の他の材料を含むことができる。圧電材料６０は、複数のアクチュエータ層に分割される。複数のアクチュエータ層は、第１のアクチュエータ層７１及び第２のアクチュエータ層７２を含む。複数の圧電層は積層構成にある。例えば、第１のアクチュエータ層７１は第２のアクチュエータ層７２に隣接する。幾つかの実施形態では、モータ２２は、第１のアクチュエータ層７１及び第２のアクチュエータ層７２に限定することができ、圧電材料６０から形成されるそれ以上のアクチュエータ層は含まないものとすることができる。種々の他の実施形態は、１つのみのアクチュエータ層、又は、３つ、４つ、５つ若しくはより多くのアクチュエータ層等の２つよりも多いアクチュエータ層を含むことができる。
【００２２】
モータ２２は、複数の導電層を更に含む。複数の導電層は、金又は銅等の導電性金属から形成することができる。複数の導電層は第１の導電層７４を含む。第１の導電層７４は、モータ２２の第１の主要な広範な面３６の一部を画定する。第１の導電層７４は、モータ２２の第１の端子５０の一部を形成する。複数の導電層は、第２の導電層７５を更に含む。第２の導電層７５は、第１のアクチュエータ層７１と第２のアクチュエータ層７２との間に挟まれる。第２の導電層７５は、第２の端子５２の一部又は全てを形成することができる。第２の導電層７５は、第２の端辺４８の一部を画定することができる。複数の導電層は、第３の導電層７６を更に含む。図示のように、第１の導電層７４は、第３の導電層７６と連続的であるものとすることができる。第３の導電層７６は、モータ２２の第２の主要な広範な面３８の一部を画定する。なお、第１の導電層７４及び第３の導電層７６は、上部導電層及び底部導電層とすることができる。複数の導電層は圧電材料６０上にスパッタリングすることができる。
【００２３】
補強材４０は、上面８１、及び、上面８１とは反対側の底面８２を含む。上面８１は、Ｘ−Ｙ平面と平行な平面を形成することができる。したがって、上面８１の一部又は全体は、平坦であるか又は実質的に平坦であるものとすることができる。上面８１は、モータ２２の第１の主要な広範な面３６にわたって延び、第１の主要な広範な面３６の幾らか、大部分又は全てを画定することができる。補強材４０の底面８２は上面８１と同一の広がりを有することができる。
【００２４】
図６〜図８の実施形態では、補強材４０の上面８１には、サスペンション２の任意の他の要素との接点がない。補強材４０の底面８２は、第１の導電層７４の上面に接する。第１の導電層７４の底面は、第１のアクチュエータ層７１の上面に接する。第１のアクチュエータ層７１の底面は、第２の導電層７５の上面に接する。第２の導電層７５の底面は、第２のアクチュエータ層７２の上面に接する。第２のアクチュエータ層７２の底面は、第３の導電層７６の上面に接する。第３の導電層７６の底面は、モータ２２の第２の主要な広範な面３８において部分的に露出される。なお、補強材４０、又は、本明細書において言及される他の補強材は、モータ２２の上面に配置される代わりに又は加えて、第３の導電層７６（又は他の底部導電層）の底面に配置することができる。図８に示されているように、コネクタ３４は、第２の主要な広範な面３８、並びに、モータ２２の第１の端辺４６及び第２の端辺４８に接触して取着することができる。
【００２５】
補強材４０の第１の長辺８３及び第２の長辺８４のそれぞれは、補強材４０の略最長の寸法である補強材４０の（ｙ軸に沿って測定される）長さを表すことができ、補強材４０の全長に延びることができる。第１の長辺８３及び第２の長辺８４のそれぞれは、上面８１及び底面８２に直交する向きにすることができる。第１の長辺８３及び第２の長辺８４のそれぞれは、互いに及びＹ−Ｚ平面に平行なそれぞれの平面を形成することができる。補強材４０は、第１の端辺８５、及び、第１の端辺８５とは反対側の第２の端辺８６を含む。第１の端辺８５及び第２の端辺８６のそれぞれは、補強材４０の（ｘ軸に沿って測定される）幅を表すことができ、補強材４０の全幅に延びることができる。補強材４０の幅は、補強材４０の長さよりも略短い。第１の端辺８５及び第２の端辺８６のそれぞれは、上面８１、底面８２、第１の長辺８３及び第２の長辺８４に直交する向きにすることができる。第１の端辺８５及び第２の端辺８６のそれぞれは、互いに及びＸ−Ｚ平面に平行なそれぞれの平面を形成することができる。図６〜図８の実施形態では、補強材４０の上面８１、第１の長辺８３、第２の長辺８４、第１の端辺８５及び第２の端辺８６のうちの１つ、幾つか又は全てには、サスペンション２の任意の他の要素との接点がない。したがって、補強材４０の上面８１、第１の長辺８３、第２の長辺８４、第１の端辺８５及び第２の端辺８６のそれぞれを十分に露出させることができる。
【００２６】
図６〜図８の補強材４０の（Ｘ軸に沿う）幅は、全体的にモータ２２の幅に等しい。したがって、第１の長辺８３を、モータ２２の第１の長辺４２と位置合わせする（例えば面一に）ことができ、第２の長辺８４を、モータ２２の第２の長辺４４と位置合わせすることができる。他の幾つかの実施形態では、補強材４０の幅及び／又は長さは、モータ２２の残りの部分の幅又は長さよりも短く（例えば、圧電材料６０の導電層及び作動層の幅又は長さよりも短く）することができる。
【００２７】
図６〜図８に示されているように、補強材４０は、モータ２２の残りの部分から持ち上げることができる。例えば、補強材４０は、第１の主要な広範な面３６において、圧電材料６０及び第１の導電層７４に対して持ち上げられる。補強材４０の厚さは、上面８１から底面８２又は第１の導電層７４までの距離として（例えばｚ軸に沿って）測定することができる。補強材４０の厚さは、第１の長辺８３、第２の辺８４、第１の端辺８５及び第２の端辺８６のいずれかの幅に対応することができる。補強材４０の厚さは例えば２５マイクロメートルであり得る。幾つかの実施形態では、補強材４０の厚さは、第１のアクチュエータ層７１及び第２のアクチュエータ層７２の（例えばｚ軸に沿って測定される）厚さにそれぞれ等しい。
【００２８】
幾つかの実施形態では、モータ２２は、補強材４０から構成される補強材部分を有し、いかなる圧電材料６０も含まないものと理解することができる。モータ２２は、圧電材料６０並びに複数の導電層（例えば第１の導電層７４、第２の導電層７５及び第３の導電層７６）から構成されるアクチュエータ部分を有するものと更に理解することができる。アクチュエータ部分は、補強材４０のいずれも、又は代替的には補強材４０を形成するのに用いられる同じ金属のいずれも含まないものとすることができる。補強材部分はアクチュエータ部分に取り付けることができる。補強材部分は、アクチュエータ部分の全体的に上にあるか又は代替的には全体的に下にあるものとすることができる。第１の長辺８３、第２の長辺８４、第１の端辺８５及び第２の端辺８６は、補強材部分の側面を表すことができ、一方で、第１の長辺４２、第２の長辺４４、第１の端辺４６及び第２の端辺４８は、作動部分の側面を表すことができる。図示のように、第１の長辺８３は第１の長辺４２と平行に延び、第２の長辺８４は第２の長辺４４と平行に延び、第１の端辺８５は第１の端辺４６と平行に延び、第２の端辺８６は第２の端辺４８と平行に延びる。
【００２９】
補強材４０は、蒸着、スパッタ堆積によって及び／又は液体めっき溶液等として、第１の導電層７４に直接めっきすることによって形成することができる。第１の導電層７４及び補強材４０は、異なる種類の金属から形成することができる。例えば、第１の導電層７４は銅又は金から形成することができる。銅及び金は、これらの金属の高導電性に起因して、第１の導電層７４及び他の導電層に好ましいものとすることができる。補強材４０は導電体として用いられず、実際に、同じ場合に補強材４０に電流が流れることができず、これは、補強材４０が第１の導電層７４以外のいかなる他の部品にも接続されないためであり、またそれによって、補強材４０は、異なる導電要素間で電気的にブリッジしない。したがって、第１の導電層７４を形成するのに用いられる金属に比して低導電性の材料を用いて、補強材４０を形成することができる。補強材４０は、第１の導電層７４よりも剛性の（より高い弾性率を有する）金属から形成することができる。幾つかの実施形態では、補強材４０は純粋なニッケルから形成される。補強材４０を第１の導電層７４の上面に直接的にめっきすることができるため、補強材４０は第１の導電層７４に結合され、それによって、モータ２２の残りの部分に取着される。さらに、補強材４０は第１の導電層７４の上面にめっきされるため、補強材４０と第１の導電層７４との間には、接着剤（例えばエポキシ若しくはポリマーがない）又は他の材料等の任意の他の材料がないものとすることができる。補強材４０は、第１の導電層７４の上面に堆積されるものとして示されているが、付加的に若しくは代替的に、第１のアクチュエータ層７１に配置することができるか、又は、付加的に若しくは代替的に、モータ２２の別の金属層（図示せず）に配置することができる。
【００３０】
第１の導電層７４及び第２の導電層７５のそれぞれは、補強材４０よりも薄くすることができる。例えば、第１の導電層７４及び第２の導電層７５のそれぞれは、補強材４０よりも約５倍、１０倍又はそれ以上薄くすることができる。第１の導電層７４及び第２の導電層７５のそれぞれは、厚さを互いに等しくすることができる。幾つかの形態では、第１の導電層７４及び第２の導電層７５のそれぞれは、モータ２２の剛性に物質的に寄与しない。したがって、モータ２２の曲げプロファイル等のモータ２２の構造は、圧電材料６０及び補強材４０に基づき、第１の導電層７４及び第２の導電層７５には基づかないものとすることができる。
【００３１】
第１の端子５０及び第２の端子５２にわたって印加される差動信号によって、圧電材料６０に電流が流れる。第１のアクチュエータ層７１及び第２のアクチュエータ層７２は、第１の端子５０及び第２の端子５２との間で電気的に並列であり、それによって、幾つかの形態では、概ね等しい電位が第１のアクチュエータ層７１及び第２のアクチュエータ層７２にわたって生成され、概ね等しいレベルの電流が第１のアクチュエータ層７１及び第２のアクチュエータ層７２を流れる。圧電材料６０を通る電流の流れによって、第１のアクチュエータ層７１及び第２のアクチュエータ層７２が拡張及び／又は収縮する。例えば、第１のアクチュエータ層７１及び第２のアクチュエータ層７２の双方を、一緒に拡張若しくは収縮するように極性を与えることができるか、又は代替的には、差動信号に応答してアクチュエータ層のうちの一方が拡張する一方で、もう片方の層が収縮するように極性を与えることができる。
【００３２】
図９は、図８に示されているものと同じ断面図であるが、モータ２２の電気的な作動中の図である。図９に示されているように、モータ２２は作動時に概して収縮する。この作動中に、第１のアクチュエータ層７１及び第２のアクチュエータ層７２の一方又は双方が作動され、横方向に（すなわちｙ軸に沿って）収縮する。幾つかの実施形態では、第１のアクチュエータ層７１及び第２のアクチュエータ層７２の双方が収縮し、あるいは、幾つかの他の実施形態では、片方のアクチュエータ層のみが収縮する。補強材４０は圧電特性を有さず、したがって、圧電材料６０の電気的な作動時に拡張又は収縮することができない。補強材４０の（例えばｙ軸に沿って測定される）長さは、モータ２２の作動時に変化せず、したがって、補強材４０はモータ２２の短縮に抵抗する。圧電材料６０の全体的な横方向の収縮、及び、補強材４０の一貫した長さによって、モータ２２の層内で動きが不均衡になる。モータ２２の層は、モータ２２がＸ−Ｙ平面から、具体的にはｚ軸に沿って曲がり、動きの不均衡に対応するように一緒に保持される。補強材４０がモータ２２の第１の主要な広範な面３６（例えば上面）にあるため、モータ２２のこの面は、モータ２２の第２の主要な広範な面３８（例えば底面）に比して、より収縮に対して抵抗する。したがって、収縮するモータ２２は、第１の主要な広範な面３６及び補強材４０から離れるようにカールし、第２の主要な広範な面３８に向かってこの周りでカールする。図９に示されている動きは、図５に示されている動きに対応することができる。
【００３３】
図１０は、図９に示されているものと同じ断面図であるが、モータ２２の全体的な延長を生じる、モータ２２の電気的な作動中の図である。この作動中に、第１のアクチュエータ層７１及び第２のアクチュエータ層７２の一方又は双方が作動され、横方向に（すなわちｙ軸に沿って）拡張する。幾つかの実施形態では、第１のアクチュエータ層７１及び第２のアクチュエータ層７２の双方が拡張し、あるいは、幾つかの他の実施形態では、片方のアクチュエータ層のみが拡張する。補強材４０は圧電特性を有さず、したがって、圧電材料６０の電気的な作動時に拡張又は収縮することができない。補強材４０の（例えばｙ軸に沿って測定される）長さは、モータ２２の作動時に変化せず、したがって、補強材４０はモータ２２の延長に抵抗する。圧電材料６０の全体的な横方向の延長、及び、補強材４０の一貫した長さによって、モータ２２の層内で動きが不均衡になる。モータ２２の層は、モータ２２がＸ−Ｙ平面から、具体的にはｚ軸に沿って曲がり、動きの不均衡に対応するように一緒に保持される。補強材４０がモータ２２の第１の主要な広範な面３６（例えば上面）にあるため、モータ２２のこの面は、モータ２２の第２の主要な広範な面３８（例えば底面）に比して、より拡張に対して抵抗する。したがって、延長するモータ２２は、第１の主要な広範な面３６及び補強材４０に向かってこれらの周りでカールし、第２の主要な広範な面３８から離れるようにカールする。図１０に示されている動きは、図４に示されている動きに対応することができる。
【００３４】
本発明者らが行った性能試験では、図３〜図６に示されているめっきされた補強材と同様のめっきされた補強材を有するモータは、めっきされた補強材を含まなかった標準的な５層のモータに比して、優れたストローク特性を示した。より具体的には、めっきされた補強材を有するモータは、試験において２５．１ナノメートル／電圧ストロークを示し、一方で、標準的な５層のモータは、試験において１３．６ナノメートル／電圧ストロークを示した。
【００３５】
図１１は、前述した実施形態に対して代替的な構造を有するモータ１２２の詳細な斜視図である。モータ１２２は、図１〜図５に示されているような種々の撓み部材又は本明細書において言及される任意の他の撓み部材に取り付けることができる。モータ１２２は、異なるものと記載されるか又は示される場合を除き、モータ２２を含め、本明細書において言及される任意のモータと構造的及び機能的に同一であるものとすることができる。モータ１２２は、第１の長辺１４２、第１の長辺１４２とは反対側の第２の長辺１４４、第１の端辺１４６、及び、第１の端辺１４６とは反対側の第２の端辺１４８を概して含む。モータ１２２は第１の端子１５０及び第２の端子１５２を含む。モータ１２２は圧電材料１６０を含む。圧電材料１６０は第１のアクチュエータ層１７１及び第２のアクチュエータ層１７２を含む。モータ１２２は、第１の導電層１７４、第２の導電層１７５及び第３の導電層１７６を更に含む。第１の導電層１７４は、モータ１２２の第１の主要な広範な面１３６の一部を画定し、一方で、第３の導電層１７６は、モータ１２２の、第１の主要な広範な面１３６とは反対側の第２の主要な広範な面１３８の一部を画定する。
【００３６】
モータ１２２は補強材１４０を含む。補強材１４０は、異なるものと記載されるか又は示される場合を除き、補強材４０を含め、本明細書において言及される任意の補強材と構造的及び機能的に同一であるものとすることができる。補強材１４０は、第１の長辺１８３、第１の長辺１８３とは反対側の第２の長辺１８４、第１の端辺１８５、及び、第１の端辺１８５とは反対側の第２の端辺１８６を含む。
【００３７】
補強材１４０は、モータ１２２の上部全体を形成するか、又はより具体的には、第１の主要な広範な面１３６の全体を画定する。例えば、補強材１４０の第１の長辺１８３は、モータ１２２の少なくとも第１の長辺１４２に及ぶ。例えば、補強材１４０の第１の長辺１８３は、モータ１２２の第１の長辺１４２と位置合わせする（例えば面一に）ことができる。補強材１４０の第２の長辺１８４は、モータ１２２の少なくとも第２の長辺１４４に及ぶ。例えば、補強材１４０の第２の長辺１８４は、モータ１２２の第２の長辺１４４と位置合わせする（例えば面一に）ことができる。補強材１４０の第１の端辺１８５は、モータ１２２の少なくとも第１の端辺１４６に及ぶ。例えば、補強材１４０の第１の端辺１８５は、モータ１２２の第１の端辺１４６と位置合わせする（例えば面一に）ことができる。補強材１４０の第２の端辺１８６は、少なくともモータ１２２の第２の端辺１４８に及ぶ。例えば、補強材１４０の第２の端辺１８６は、モータ１２２の第２の端辺１４８と位置合わせする（例えば面一に）ことができる。第１の導電層１７４は補強材１４０と同一の広がりを有することができる。
【００３８】
図１２は、前述した実施形態に対して代替的な構造を有するモータ２２２の詳細な斜視図である。モータ２２２は、図１〜図５に示されているような種々の撓み部材又は本明細書において言及される任意の他の撓み部材に取り付けることができる。モータ２２２は、異なるものと記載されるか又は示される場合を除き、モータ２２を含め、本明細書において言及される任意のモータと構造的及び機能的に同一であるものとすることができる。モータ２２２は全体として、第１の長辺２４２、第１の長辺２４２とは反対側の第２の長辺２４４、第１の端辺２４６、及び、第１の端辺２４６とは反対側の第２の端辺２４８を含む。
【００３９】
モータ２２２は第１の端子２５０及び第２の端子２５２を含む。モータ２２２は、上部導電層２７４及び底部導電層２７６を更に含む。上部導電層２７４及び底部導電層２７６は、第１の端子２５０及び第２の端子２５２をそれぞれ形成することができる。上部導電層２７４は、モータ２２２の第１の主要な広範な面２３６の一部を画定し、一方で、底部導電層２７６は、モータ２２２の、第１の主要な広範な面２３６とは反対側の第２の主要な広範な面２３８の一部を画定する。
【００４０】
モータ２２２は圧電材料２６０を含む。圧電材料２６０は、上部導電層２７４と底部導電層２７６との間に位置付けられる。圧電材料２６０は単一の層に形成される。複数の層の圧電材料を有するモータが本明細書の他の箇所で示されているが、図１２は、他の実施形態では、複数の層の圧電材料の代わりに、単一の層の圧電材料を用いることができ、したがって、任意のサスペンション、撓み部材及び／又は補強材を、単一の層のみの圧電材料を有するモータとともに用いることができることを明示している。
【００４１】
モータ２２２は補強材２４０を含む。補強材２４０は、異なるものと記載されるか又は示される場合を除き、補強材４０及び１４０を含め、本明細書において言及される任意の補強材と構造的及び機能的に同一であるものとすることができる。補強材２４０は、第１の長辺２８３、第１の長辺２８３とは反対側の第２の長辺２８４、第１の端辺２８５、及び、第１の端辺２８５とは反対側の第２の端辺２８６を含む。
【００４２】
補強材２４０は、モータ２２２の上部の一部を形成する。補強材２４０の辺２８３〜２８６のそれぞれは、モータ２２２の残りの部分の辺２４２、２４４、２４６、２４８からそれぞれ凹んでいる。例えば、補強材２４０の第１の長辺２８３は、モータ２２２の第１の長辺２４２から凹み、第１の棚部２９０を形成する。補強材２４０の第２の長辺２８４は、モータ２２２の第２の長辺２４４から凹み、第２の棚部２９１を形成する。補強材２４０の第１の端辺２８５は、モータ２２２の第１の端辺２４６から凹み、第３の棚部２９２を形成する。補強材２４０の第２の端辺２８６は、モータ２２２の第２の端辺２４８から凹み、第４の棚部２９３を形成する。
【００４３】
なお、本明細書において用いられる要素の同様の名前及び／又は参照符号は、これらの要素を同様に構成することができることを示唆することができる。簡潔にするために、材料の種類及び構成プロセスのステップ等の構成の種々の態様は、各実施形態について繰り返されない。しかし、本明細書において提供される教示を任意の実施形態と関連して任意の他の実施形態に適用することができることが理解されるであろう。
【００４４】
本発明を、好ましい実施形態を参照して記載したが、当業者は、本発明の主旨及び範囲から逸脱することなく形態及び詳細に変更を加えることができることを認識するであろう。例えば、特定の同一位置に配置されるＤＳＡ構造部に関連して記載されているが、本明細書において記載されるモータ及び関連する特徴を、ベースプレート６又はロードビーム８に取り付けられるモータのように、他の同一位置に配置されるＤＳＡ構造部及び／又は同一位置に位置しないＤＳＡ構造部を含む、他のＤＳＡ構造部と関連して用いることができる。補強材、及び、モータのアクチュエータ部分の種類の種々の組み合わせが本明細書において提示されるが、本明細書において言及される任意の補強材を、本明細書において言及されるモータの任意の種類のアクチュエータ部分に接続することができることが理解されるであろう。さらに、本明細書において開示される補強材の態様は、実質上あらゆる種類のＤＳＡモータとともに用いることができる。したがって、本開示は、本明細書において提示される特定の実施形態に限定されない。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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