(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのヘッド素子を有するヘッドスライダと支持機構とに固着されることにより前記ヘッド素子の微小位置決めを行うためのアクチュエータであって、前記支持機構に固定される基部と、該基部から突出しており、それらの間にもうけた前記ヘッドスライダを駆動信号に従って変位させるための１対の可動アーム部とを備えており、前記可動アーム部及び前記基部が可撓性を有する１枚の金属板から構成されており、前記基部が凹状の断面を有しており、該凹状の基部内部全体に剛性を増大するためのブロックが空間無しに充填されていることを特徴とするヘッド素子の微小位置決め用アクチュエータ。
【請求項２】
前記可動アーム部及び前記基部が、可撓性を有する１枚の形状加工された金属板を折り曲げてなる構造を有していることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記ブロックが、エポキシ系接着剤又は樹脂によるブロックからなることを特徴とする請求項１又は２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記ブロックが、金属材料によるブロックを含んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記可動アーム部の先端部に前記ヘッドスライダの側面が固着されるスライダ固着部を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記スライダ固着部が、前記金属板を内側に折り曲げた構造を有していることを特徴とする請求項５に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記可動アーム部の先端部を互いに連結する連結部がもうけられており、該連結部に前記ヘッドスライダが固着されるように構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記可動アーム部が、可撓性を有する金属板によるアーム部材と、該アーム部材の面上に積層又は接着された圧電素子とを備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項９】
前記ヘッド素子が薄膜磁気ヘッド素子であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の微小位置決め用アクチュエータと、該アクチュエータの前記１対の可動アーム部間に位置している前記ヘッドスライダと、前記アクチュエータに固着された前記支持機構とを備えたことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のヘッドジンバルアセンブリを少なくとも１つ備えたことを特徴とするディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜磁気ヘッド素子又は光ヘッド素子等のヘッド素子の微小位置決め用アクチュエータ、このアクチュエータを備えたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）及びこのＨＧＡを備えたディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置では、ＨＧＡのサスペンションの先端部に取り付けられた磁気ヘッドスライダを、回転する磁気ディスクの表面から浮上させ、その状態で、この磁気ヘッドスライダに搭載された薄膜磁気ヘッド素子により磁気ディスクへの記録及び／又は磁気ディスクからの再生が行われる。
【０００３】
近年、磁気ディスク装置の大容量化及び高密度記録化に伴い、ディスク半径方向（トラック幅方向）の密度の高密度化が進んできており、従来のごときボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと称する）のみによる制御では、磁気ヘッドの位置を正確に合わせることが難しくなってきている。
【０００４】
磁気ヘッドの精密位置決めを実現する手段の一つとして提案されているのが、従来のＶＣＭよりさらに磁気ヘッドスライダ側にもう１つのアクチュエータ機構を搭載し、ＶＣＭで追従しきれない微細な精密位置決めを、そのアクチュエータによって行う技術である（例えば、特開平６−２５９９０５号公報、特開平６−３０９８２２号公報、特開平８−１８０６２３号公報参照）。
【０００５】
この種のアクチュエータとして、ロードビーム型アクチュエータ、ピギーバック型アクチュエータ等の種々の構造のものが存在する。
【０００６】
ロードビーム型アクチュエータは、サスペンションのロードビーム上に２つのＰＺＴを搭載し、これらＰＺＴを互いに補助し合うように駆動してロードビームを変位させ磁気ヘッドスライダを微小変位させるものである。
【０００７】
一方、ピギーバック型アクチュエータは、サスペンションに固定される一方の端部と、磁気ヘッドスライダに固定される他方の端部と、これら端部を連結するピラー状の変位発生部とをＰＺＴによりＩ字形状に一体形成してなるものであり、ＰＺＴを駆動することによって磁気ヘッドスライダを直接的に微小変位させる。このピギーバック型アクチュエータはサスペンション上にアクチュエータと磁気ヘッドスライダとが階段状に取り付けられる。即ち、サスペンションと磁気ヘッドスライダとの間にアクチュエータが挟まれた積上げ式のカンチレバー（片持ちはり）構造となっている。
【０００８】
上述した従来の微小精密位置決め用アクチュエータは、
（１）機械的共振が、比較的低い周波数で発生する、
（２）アクチュエータ全体がもろい材質のＰＺＴ等の圧電部材で構成されているので耐衝撃性が非常に低い、特にピギーバック型アクチュエータは、磁気ヘッドスライダと階段状に積上げたカンチレバー構造となるため、モーメントで衝撃が働き耐衝撃性が著しく低い、
（３）磁気ヘッドスライダの寸法によって、微小位置決め動作時のストロークが変わってしまい、十分なストロークを得られない場合がある、
（４）ＨＧＡへの組み立て時の取り扱いが非常に困難である、
（５）特にピギーバック型アクチュエータを用いてＨＧＡを構成すると、積上げた構造であるため、磁気ヘッドスライダ部分のＨＧＡの厚みがアクチュエータの分だけ増大する、
（６）ピギーバック型アクチュエータを用いてＨＧＡを構成する場合、立体的で複雑な取り付け構造を有しているため、組み立て時の取り扱いが非常に困難であり、従来のＨＧＡ組み立て装置を適用できず、生産性が非常に悪い、
（７）ピギーバック型アクチュエータを用いてＨＧＡを構成する場合、アクチュエータの動きを阻害しないために、磁気ヘッドスライダ及びアクチュエータ間、並びにアクチュエータ及びサスペンション間に間隙を置いて組み立てる必要があるが、このような間隙を設けることは、耐衝撃性をさらに悪化させるのみならず、組み立てにあたって間隙を一定としなければならないので、組み立て精度が低下する。特に、サスペンション、アクチュエータ及び磁気ヘッドスライダの平行度が正確に保つことが難しいので、ヘッド特性が悪化する、
等の種々の問題点を有している。
【０００９】
このような問題点を解消するため、本願出願人は、金属板による１対の可動アーム間に磁気ヘッドスライダを挟設固定するように構成したアクチュエータを提案している（特願２０００−３３２２５５）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このアクチュエータは、全体を可撓性を有する金属板で構成しているため、可動アームの根元にある固定部の剛性が低く、ＰＺＴで発生した力が可動アームの先端部に効率良く伝わらないので充分なストロークを得ることができないという問題及び共振特性が良好ではないという問題を有している。
【００１１】
従って本発明は、従来技術の上述した問題点を解消するものであり、その目的は、製造が容易でありかつ充分なストロークを確保することができるヘッド素子の微小位置決め用アクチュエータ、このアクチュエータを備えたＨＧＡ及びこのＨＧＡを備えたディスク装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、製造が容易でありかつ良好な共振特性を得ることができるヘッド素子の微小位置決め用アクチュエータ、このアクチュエータを備えたＨＧＡ及びこのＨＧＡを備えたディスク装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、少なくとも１つのヘッド素子を有するヘッドスライダと支持機構とに固着されることによりヘッド素子の微小位置決めを行うためのアクチュエータであって、支持機構に固定される基部と、この基部から突出しており、それらの間にもうけたヘッドスライダを駆動信号に従って変位させるための１対の可動アーム部とを備えており、可動アーム部の主要部及び基部が可撓性を有する１枚の金属板から構成されており、基部が凹状の断面を有しており、この凹状の基部内部全体に剛性を増大するためのブロックが空間無しに充填されているヘッド素子の微小位置決め用アクチュエータが提供される。
【００１４】
可動アーム部の主要部及び基部が可撓性を有する１枚の金属板で形成されているため、製造が容易となりかつ強度が高いアクチュエータが得られる。しかも、アクチュエータ全体の軽量化を図ることができ、耐衝撃性向上を図ることができる。特に、凹状の基部内部全体に剛性を増大するためのブロックが空間無しに充填されているので、アクチュエータを金属板で構成した場合にも、基部の部分の剛性を大幅に高めることができるから、共振特性を大幅に向上させることができる。また、アクチュエータ固定部である基部の剛性が増大するので、圧電素子が発生した力を可動アーム部の先端に効率良く伝えることが可能となるので、変位特性が向上し、充分なストロークを得ることができる。
【００１５】
さらに、強度の高い金属板を用いることから、ＨＧＡへの組み立て時の取り扱いが非常に容易になる。また、金属板を用いれば、その形状や寸法等で設計上の自由度が向上する。しかも、高精度に加工できる金属板を用いることによって、アクチュエータ自体の寸法精度を大幅に高めることが可能となる。
【００１６】
また、駆動信号に従って板平面と交差する方向に変位する１対の可動アーム部間にヘッドスライダを挟設するように構成しているため、アクチュエータを設けてもこの部分でＨＧＡの厚みが増大するような不都合が生じない。このため、アクチュエータ装着による磁気ディスク装置の寸法変更等は不要となる。また、アクチュエータ及びヘッドスライダがカンチレバー構造とはならないため、その意味からも耐衝撃性が大幅に向上する。しかも、可動アーム部間にヘッドスライダを挟設する構造としているため、変位を実際に与える可動アーム部の先端部がヘッドスライダの先端まで伸ばせることとなる。このため、ヘッドスライダの寸法が変った場合にも微小位置決め動作時に同じ大きさのストロークを提供できるから必要十分なストロークを得ることができる。
【００１８】
可動アーム部及び基部が、可撓性を有する１枚の形状加工された金属板を折り曲げてなる構造を有していることが好ましい。
【００１９】
ブロックが、エポキシ系接着剤又は樹脂によるブロックからなるか、又は金属材料によるブロックを含んでいることが好ましい。
【００２４】
可動アーム部の先端部にヘッドスライダの側面が固着されるスライダ固着部を有することも好ましい。この場合、スライダ固着部が、金属板を内側に折り曲げた構造を有していることが好ましい。
【００２５】
可動アーム部の先端部を互いに連結する連結部がもうけられており、この連結部にヘッドスライダが固着されるように構成されていることも好ましい。
【００２６】
可動アーム部が、可撓性を有する金属板によるアーム部材と、アーム部材の面上に積層又は接着された圧電素子とを備えていることも好ましい。
【００２７】
以上述べたヘッド素子が薄膜磁気ヘッド素子であることも好ましい。
【００２８】
本発明によれば、さらに、上述した微小位置決め用アクチュエータと、アクチュエータの１対の可動アーム部間に挟設されたヘッドスライダと、アクチュエータに固着された支持機構とを備えたＨＧＡが提供される。
【００２９】
本発明によれば、さらにまた、以上述べた少なくとも１つのＨＧＡを備えたディスク装置が提供される。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態として、磁気ディスク装置の要部の構成を概略的に示す斜視図であり、図２はヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）全体を表す斜視図であり、図３及び図４は本実施形態におけるＨＧＡの先端部を互いに異なる方向から見た斜視図である。
【００３１】
図１において、１０は軸１１の回りを回転する複数の磁気ディスク、１２は磁気ヘッドスライダをトラック上に位置決めするためのアセンブリキャリッジ装置をそれぞれ示している。アセンブリキャリッジ装置１２は、軸１３を中心にして角揺動可能なキャリッジ１４と、このキャリッジ１４を角揺動駆動する例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）からなる主アクチュエータ１５とから主として構成されている。
【００３２】
キャリッジ１４には、軸１３の方向にスタックされた複数の駆動アーム１６の基部が取り付けられており、各駆動アーム１６の先端部にはＨＧＡ１７が固着されている。各ＨＧＡ１７は、その先端部に設けられている磁気ヘッドスライダが、各磁気ディスク１０の表面に対して対向するように駆動アーム１６の先端部に設けられている。
【００３３】
図２〜図４に示すように、ＨＧＡは、サスペンション２０の先端部に、磁気ヘッド素子２１ａを有する磁気ヘッドスライダ２１の側面を挟持している精密位置決めを行うためのアクチュエータ２２を固着して構成される。
【００３４】
図１に示す主アクチュエータ１５はＨＧＡ１７を取り付けた駆動アーム１６を変位させてアセンブリ全体を動かすために設けられており、アクチュエータ２２はそのような主アクチュエータ１５では駆動できない微細な変位を可能にするために設けられている。なお、アクチュエータ２２の固定部、即ち基部内には、後述するように補強部材３３がもうけられている。
【００３５】
サスペンション２０は、図２〜図４に示すように、第１及び第２のロードビーム２３及び２４と、これら第１及び第２のロードビーム２３及び２４を互いに連結する弾性を有するヒンジ２５と、第２のロードビーム２４及びヒンジ２５上に固着支持された弾性を有するフレクシャ２６と、第１のロードビーム２３の取り付け部２３ａに設けられた円形のベースプレート２７とから主として構成されている。
【００３６】
フレクシャ２６は、第２のロードビーム２４に設けられたディンプル（図示なし）に押圧される適切なスティフネスを有する舌部２６ａを一方の端部に有しており、この舌部２６ａ上には、ポリイミド等による絶縁層２６ｂを介してアクチュエータ２２の基部が固着されている。このフレクシャ２６は、この舌部２６ａでアクチュエータ２２を介して磁気ヘッドスライダ２１を柔軟に支えるような弾性を持っている。フレクシャ２６は、本実施形態では、厚さ約２０μｍのステンレス鋼板（例えばＳＵＳ３０４ＴＡ）によって構成されている。なお、フレクシャ２６と第２のロードビーム２４及びヒンジ２５との固着は、複数の溶接点によるピンポイント固着によってなされている。
【００３７】
ヒンジ２５は、第２のロードビーム２４にアクチュエータ２２を介してスライダ２１を磁気ディスク方向に押えつける力を与えるための弾性を有している。このヒンジ２５は、本実施形態では、厚さ約４０μｍのステンレス鋼板によって構成されている。
【００３８】
第１のロードビーム２３は、本実施形態では、約１００μｍ厚のステンレス鋼板で構成されており、ヒンジ２５をその全面に渡って支持している。ただし、ロードビーム２３とヒンジ２５との固着は、複数の溶接点によるピンポイント固着によってなされている。また、第２のロードビーム２４も、本実施形態では、約１００μｍ厚のステンレス鋼板で構成されており、ヒンジ２５にその端部において固着されている。ただし、ロードビーム２４とヒンジ２５との固着も、複数の溶接点によるピンポイント固着によってなされている。なお、この第２のロードビーム２４の先端には、非動作時にＨＧＡを磁気ディスク表面から離しておくためのリフトタブ２４ａが設けられている。
【００３９】
ベースプレート２７は、本実施形態では、約１５０μｍ厚のステンレス鋼又は鉄で構成されており、第１のロードビーム２３の基部の取り付け部２３ａに溶接によって固着されている。このベースプレート２７が駆動アーム１６（図１）に取り付けられる。
【００４０】
フレクシャ２６上には、積層薄膜パターンによる複数のリード導体を含む可撓性の配線部材２８が形成又は載置されている。配線部材２８は、フレクシブルプリント回路（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＣ）のごとく金属薄板上にプリント基板を作成するのと同じ公知のパターニング方法で形成されている。この配線部材２８は、例えば、厚さ約５μｍのポリイミド等の樹脂材料による第１の絶縁性材料層、パターン化された厚さ約４μｍのＣｕ層（リード導体層）及び厚さ約５μｍのポリイミド等の樹脂材料による第２の絶縁性材料層をこの順序でフレクシャ２６側から順次積層することによって形成される。ただし、磁気ヘッド素子、アクチュエータ及び外部回路と接続するための接続パッドの部分は、Ｃｕ層上にＡｕ層が積層形成されており、その上に絶縁性材料層は形成されていない。
【００４１】
本実施形態においてこの配線部材２８は、磁気ヘッド素子に接続される片側２本、両側で計４本のリード導体を含む第１の配線部材２８ａと、アクチュエータ２２に接続される片側１本、両側で計２本のリード導体を含む第２の配線部材２８ｂとから構成されている。
【００４２】
第１の配線部材２８ａのリード導体の一端は、フレクシャ２６の先端部において、このフレクシャ２６から切り離されており自由運動できる分離部２６ｃ上に設けられた磁気ヘッド素子用接続パッド２９に接続されている。接続パッド２９は、磁気ヘッドスライダ２１の端子電極２１ｂに金ボンディング、ワイヤボンディング又はステッチボンディング等により接続されている。第１の配線部材２８ａのリード導体の他端は外部回路と接続するための外部回路用接続パッド３０に接続されている。
【００４３】
第２の配線部材２８ｂのリード導体の一端は、フレクシャ２６の舌部２６ａの絶縁層２６ｂ上に形成されたアクチュエータ用接続パッド３１に接続されており、この接続パッド３１はアクチュエータ２２の基部に設けられたＡチャネル信号端子電極２２ａ及び図示しないＢチャネル信号端子電極にそれぞれ接続されている。第２の配線部材２８ｂのリード導体の他端は外部回路と接続するための外部回路用接続パッド３０に接続されている。
【００４４】
本発明のＨＧＡにおけるサスペンションの構造は、以上述べた構造に限定されるものではないことは明らかである。なお、図示されていないが、サスペンション２０の途中にヘッド駆動用ＩＣチップを装着してもよい。
【００４５】
図５は本実施形態におけるアクチュエータに磁気ヘッドスライダを取付けた構造を示す斜視図であり、図６はこのアクチュエータの補強部材の部分を示す側面図、図７はこのアクチュエータの圧電素子部分の構造を示す断面図である。なお、図５は、図２〜図４におけるアクチュエータを裏返した状態で示しており、その基部の上側の面がサスペンションに固着される側の面となる。
【００４６】
図５及び図６に示すように、本実施形態におけるアクチュエータ２２の主要部は、１枚の金属板をコ字状に切り抜いたものを立体的に折り曲げて形成されている。即ち、コ字状に切り出した個々のアクチュエータ板部材を、図にて上側の面がサスペンションへの固定面となる平板状の基部５０の両側端で略垂直に折り曲げ、これにより、基部５０に対して略垂直を保った状態で、１対の可動アーム部５１及び５２がこの基部５０から前方に伸びるようになされている。これら可動アーム部５１及び５２は、磁気ヘッドスライダ２１の側面に平行となるような形状となっている。
【００４７】
本実施形態では、Ｕ字状の断面を有する基部５０内に、補強部材３３として、エポキシ系接着剤又は樹脂によるブロック５５が隙間なく中実に充填されている。これにより、アクチュエータを金属板で構成した場合にも、この基部５０の部分の剛性を大幅に高めることができるから、共振特性を大幅に向上させることができる。また、固定部である基部５０の剛性が増大するので、圧電素子が発生した力を可動アーム部５１及び５２の先端に効率良く伝えることが可能となるので、変位特性が向上し、充分なストロークを得ることができる。
【００４８】
可動アーム部５１及び５２の先端部は、内側に（磁気ヘッドスライダ２１方向に）クランク状に折り曲げられて磁気ヘッドスライダ２１の側面に固着されるスライダ固着部５３及び５４をそれぞれ形成している。スライダ固着部５３及び５４間の間隔は、挟設すべき磁気ヘッドスライダの幅よりやや小さくなるように設定されている。アクチュエータ２２の高さは、アクチュエータ実装によりＨＧＡの高さ（厚さ）を増大させないように、挟設すべき磁気ヘッドスライダの厚さ以下に設定されている。逆にいえば、アクチュエータ２２の高さを挟設すべき磁気ヘッドスライダの厚さまで大きくすることによって、ＨＧＡの厚さを増大させることなくアクチュエータ自体の強度を上げることができる。
【００４９】
スライダ固着部５３及び５４は、磁気ヘッドスライダ２１方向に折り曲げられて突出しており、これによって、この部分のみが磁気ヘッドスライダ２１の側面と固着され、磁気ヘッドスライダ側面と可動アーム部５１及び５２との間の残りの部分が空隙となるようになされている。
【００５０】
可動アーム部５１及び５２は、それぞれ、アーム部材５１ａ及び５２ａとこれらアーム部材５１ａ及び５２ａの側面に形成された圧電素子５１ｂ及び５２ｂとから構成されている。
【００５１】
基部５０並びにアーム部材５１ａ及び５２ａは、弾性を有する１枚の金属板、例えばステンレス鋼板、を折り曲げて一体的に形成されている。このように、アクチュエータの主要部を金属板とすることにより、アクチュエータが軽量化されかつアクチュエータ自体の耐衝撃性が大幅に向上する。金属板としては、ステンレス鋼板等の合金鋼ばねの他に、炭素鋼ばねや、銅チタン板、リン青銅板又はベリリウム銅板等の銅合金ばねや、チタン板等、弾性を有する板ばね部材が用いられる。なお、圧電素子を印刷及び焼成によって形成する場合には、耐熱性の高い板部材を用いることが望ましい。
【００５２】
圧電素子５１ｂ及び５２ｂの各々は、図７に示すように、逆圧電効果又は電歪効果により伸縮する圧電・電歪材料層７０と信号電極層７１とグランド電極層７２とが交互に積層された多層構造となっている。信号電極層７１は図３及び図４に示すＡチャネル信号端子電極２２ａ又は図示しないＢチャネル信号端子電極に接続されており、グランド電極層７２はグランド端子に接続されている。
【００５３】
圧電・電歪材料層７０がＰＺＴ等のいわゆる圧電材料から構成されており、通常、変位性能向上のための分極処理が施されている。この分極処理による分極方向は、圧電素子の積層方向である。電極層に電圧を印加したときの電界の向きが分極方向と一致する場合、両電極間の圧電・電歪材料層はその厚さ方向に伸長（圧電縦効果）し、その面内方向では収縮（圧電横効果）する。一方、電界の向きが分極方向と逆である場合、圧電・電歪材料層はその厚さ方向に収縮（圧電縦効果）し、その面内方向では伸長（圧電横効果）する。
【００５４】
圧電素子５１ｂ及び５２ｂに、収縮又は伸長を生じさせる電圧を印加すると、各圧電素子部分がその都度収縮又は伸長し、これによって可動アーム部５１及び５２の各々は、Ｓ字状に撓みその先端部が横方向に直線的に揺動する。その結果、磁気ヘッドスライダ２１も同様に横方向に直線的に揺動する。このように、角揺動ではなく、直線揺動であるため、磁気ヘッド素子のより精度の高い位置決めが可能となる。
【００５５】
両圧電素子に、互いに逆の変位が生じるような電圧を同時に印加してもよい。即ち、一方の圧電素子と他方の圧電素子とに、一方が伸長したとき他方が収縮し、一方が収縮したとき他方が伸長するような交番電圧を同時に印加してもよい。このときの可動アーム部の揺動は、電圧無印加時の位置を中央とするものとなる。この場合、駆動電圧を同じとしたときの揺動の振幅は、電圧を交互に印加する場合の約２倍となる。ただし、この場合、揺動の一方の側では圧電素子を伸長させることになり、このときの駆動電圧は分極の向きと逆となる。このため、印加電圧が高い場合や継続的に電圧印加を行う場合には、圧電・電歪材料の分極が減衰するおそれがある。従って、分極と同じ向きに一定の直流バイアス電圧を加えておき、このバイアス電圧に上述の交番電圧を重畳したものを駆動電圧とすることにより、駆動電圧の向きが分極の向きと逆になることがないようにする。この場合の揺動は、バイアス電圧だけを印加したときの位置を中央とするものとなる。
【００５６】
なお、圧電・電歪材料とは、逆圧電効果または電歪効果により伸縮する材料を意味する。圧電・電歪材料は、上述したようなアクチュエータの変位発生部に適用可能な材料であれば何であってもよいが、剛性が高いことから、通常、ＰＺＴ［Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３］、ＰＴ（ＰｂＴｉＯ３）、ＰＬＺＴ［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３］、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）等のセラミックス圧電・電歪材料が好ましい。
【００５７】
圧電素子の各々を圧電・電歪材料層と信号電極層とグランド電極層との単層構造とすることも可能である。
【００５８】
このように、本実施形態におけるアクチュエータ２２は、可動アーム部５１及び５２の主要部並びに基部５０が金属板で形成されているため、アクチュエータ全体の軽量化を図ることができ、その結果、機械的振動周波数を高めることができる。特に、基部５０内に、補強部材として、エポキシ系接着剤又は樹脂によるブロック５５が隙間なく中実に充填されているので、アクチュエータの主要部を金属板で構成した場合にも、この基部５０の部分の剛性を大幅に高めることができるから、共振特性を大幅に向上させることができる。また、固定部である基部５０の剛性が増大するので、圧電素子が発生した力を可動アーム部５１及び５２の先端に効率良く伝えることが可能となるので、変位特性が向上し、充分なストロークを得ることができる。
【００５９】
また、強度があり軽量である金属板を基材として用いることにより、特に衝撃に弱い可動アーム部５１及び５２の耐衝撃性を大幅に向上させることができる。しかも、強度の高い金属板を用いることから、ＨＧＡへの組み立て時の取り扱いが非常に容易になる。
【００６０】
さらに、金属板を用いれば、その形状や寸法等で設計上の自由度が向上するので、充分なストロークを確保することが可能となる。また、アクチュエータ形状や寸法等の設計上の自由度が増すことによって、アクチュエータ２２の中心位置に磁気ヘッドスライダ２１の中心及び荷重点（ディンプル位置）を合わせることが可能となり、その結果、磁気ヘッドスライダ２１の浮上特性が著しく安定化する。
【００６１】
しかも、高精度に加工できる金属板を用いることによって、アクチュエータ２２自体の寸法精度を大幅に高めることが可能となる。
【００６２】
さらに、可動アーム部５１及び５２間に磁気ヘッドスライダ２１の側面を挟み込むように構成しているため、アクチュエータ２２を設けてもその部分でＨＧＡの厚みが増大しない。このため、アクチュエータ装着による磁気ディスク装置の寸法変更等は不要となる。
【００６３】
また、アクチュエータ２２及び磁気ヘッドスライダ２１の複合体がカンチレバー構造とはなっていないため、耐衝撃性が大幅に向上する。
【００６４】
しかも、可動アーム部５１及び５２間に磁気ヘッドスライダ２１を挟設する構造としているため、変位を実際に与える可動アーム部５１及び５２の先端部が磁気ヘッドスライダ２１の先端まで伸ばせることとなる。このため、磁気ヘッドスライダ２１の寸法が変った場合にも微小位置決め動作時に同じ大きさのストロークを提供できるから必要十分なストロークを得ることができる。
【００６５】
図８は、本発明の他の実施形態におけるアクチュエータに磁気ヘッドスライダを取付けた構造を示す斜視図である。
【００６６】
同図に示すように、本実施形態におけるアクチュエータ２２の主要部は、１枚の金属板部材を梯子形状に切り抜いたものを立体的に折り曲げて形成されている。即ち、梯子形状に切り出した個々のアクチュエータ部材を、図にて上側の面がサスペンションへの固着面となる帯板形状の基部８０及び図にて下側の面に磁気ヘッドスライダ２１が固着されている帯板形状の連結部８６の両側端より内側の部分で略垂直に折り曲げ、基部８０及び連結部８６に対して略垂直を保った状態で１対の可動アーム部８１及び８２が互いに平行に前後に伸長するように形成している。連結部８６の両側端より内側の部分で折り曲げられているため、可動アーム部８１及び８２の各々はストリップ形状を有する平板状態に形成されている。可動アーム部が低い駆動力で大きく変位するためには、可動アーム部全体がこのように平板状態に形成されていることが非常に重要である。
【００６７】
ただし、連結部８６は可動アーム部８１及び８２の先端の少し手前の部分でこれら可動アーム部８１及び８２間を連結している。連結部が可動アーム部の先端部でこれら可動アーム部間を連結しても良いことはもちろんである。可動アーム部８１及び８２は磁気ヘッドスライダ２１の側面に平行となるように形成されており、基部８０及び連結部８６は磁気ヘッドスライダ２１のＡＢＳとは反対側の面に平行となるように形成されている。
【００６８】
本実施形態では、Ｕ字状の断面を有する基部８０内に、補強部材として、エポキシ系接着剤又は樹脂によるブロック８５が隙間なく中実に充填されている。これにより、アクチュエータを金属板で構成した場合にも、この基部８０の部分の剛性を大幅に高めることができるから、共振特性を大幅に向上させることができる。また、固定部である基部８０の剛性が増大するので、圧電素子が発生した力を可動アーム部８１及び８２の先端に効率良く伝えることが可能となるので、変位特性が向上し、充分なストロークを得ることができる。
【００６９】
可動アーム部８１及び８２は、それぞれ、アーム部材８１ａ及び８２ａとこれらアーム部材８１ａ及び８２ａの側面に形成された圧電素子８１ｂ及び８２ｂとから構成されている。
【００７０】
アクチュエータの連結部８６には、磁気ヘッドスライダ２１のＡＢＳとは反対側の面が例えば樹脂系の接着剤により接着される。連結部８６に磁気ヘッドスライダ２１を固着するように構成されているため、磁気ヘッドスライダ２１を充分な強度を持って接着固定することができ、しかも、上下方向の耐衝撃性を大幅に向上することができる。さらに、異なる幅を有する磁気ヘッドスライダについても容易に装着することが可能となる。
【００７１】
磁気ヘッドスライダ２１の連結部８６への固着が部分的固着であるため、雰囲気温度変化によって接着剤に変形が生じたとしても、磁気ヘッドスライダ２１のＡＢＳの形状変化（クラウン、キャンバーの発生）を防止することができる。さらにまた、磁気ヘッドスライダ２１の側面にも接着剤が回り込むようにすれば、接着強度をより高めることができる。接着剤として導電性接着剤を用いれば、磁気ヘッドスライダ２１のボディーをアクチュエータを介して容易に接地することができる。
【００７２】
本実施形態におけるその他の構成、作用効果及び変更態様等は図１の実施形態の場合と同様である。
【００７３】
以下、上述の実施形態に適用される補強部材の変更態様について説明する。なお、以下の図においては、説明を簡単にするため、アクチュエータは基部及び可動アーム部のみを示すものとする。
【００７４】
図９は基部補強の第１の変更態様を説明する斜視図であり、この変更態様では、Ｕ字状に折り曲げられた金属板部材９５がアクチュエータの基部９０内に後方から差し込まれ、基部９０の内壁に固着されている。
【００７５】
この金属板部材９５としては、アクチュエータのフレームと同じ材質の金属板、ステンレス合金板、アルミ板、アルミ合金板、銅板、銅合金板、又はマグネシウム合金板等が用いられる。
【００７６】
金属板部材９５の基部９０の内壁への固着は、接着剤による接着、溶接による固着、超音波を用いたボンディング等が考えられる。
【００７７】
図１０は基部補強の第２の変更態様を説明する斜視図であり、この変更態様では、Ｕ字状に折り曲げられた金属板部材１０５がアクチュエータの基部１００内に上方から差し込まれ、基部１００の内壁に固着されている。
【００７８】
この金属板部材１０５としては、アクチュエータのフレームと同じ材質の金属板、ステンレス合金板、アルミ板、アルミ合金板、銅板、銅合金板、又はマグネシウム合金板等が用いられる。
【００７９】
金属板部材１０５の基部１００の内壁への固着は、接着剤による接着、溶接による固着、超音波を用いたボンディング等が考えられる。
【００８０】
図１１は基部補強の第３の変更態様を説明する斜視図、図１２はその側面図であり、この変更態様では、平らな金属板部材１１５がアクチュエータの基部１１０の上端に固着されている。
【００８１】
この金属板部材１１５としては、アクチュエータのフレームと同じ材質の金属板、ステンレス合金板、アルミ板、アルミ合金板、銅板、銅合金板、又はマグネシウム合金板等が用いられる。
【００８２】
金属板部材１１５の基部１１０の上端への固着は、接着剤による接着、溶接による固着、超音波を用いたボンディング等が考えられる。
【００８３】
図１３は基部補強の第４の変更態様を説明する斜視図、図１４はその側面図であり、この変更態様では、直方体形状のブロック１３５がアクチュエータの基部１３０内に挿入され、その側壁に固着されている。図１３及び図１４では、基部１３０内のブロック１３５の下方に空隙が残されているが、図１５の側面図に示すように、この部分に樹脂や接着剤等の充填材１３６を埋め込むようにしても良い。
【００８４】
ブロック１３５としては、アクチュエータのフレームと同じ材質の金属、ステンレス合金、アルミ、アルミ合金、銅、銅合金、又はマグネシウム合金等であっても良いし、金属以外の例えば樹脂、セラミック等であっても良い。
【００８５】
ブロック１３５の基部１３０の側壁への固着は、接着剤による接着が考えられる。ブロック１３５が金属の場合は、さらに、溶接による固着、超音波を用いたボンディング等が考えられる。
【００８６】
図１６は基部補強の第５の変更態様を説明する斜視図、図１７はその側面図であり、この変更態様では、直方体形状のブロック１６５がアクチュエータの基部１６０内に挿入され、その内壁底面に固着されている。図１６及び図１７では、基部１６０内のブロック１６５の側方に空隙が残されているが、図１８の側面図に示すように、この部分に樹脂や接着剤等の充填材１６６を埋め込むようにしても良い。
【００８７】
ブロック１６５としては、アクチュエータのフレームと同じ材質の金属、ステンレス合金、アルミ、アルミ合金、銅、銅合金、又はマグネシウム合金等であっても良いし、金属以外の例えば樹脂、セラミック等であっても良い。
【００８８】
ブロック１６５の基部１６０の内壁底面への固着は、接着剤による接着が考えられる。ブロック１６５が金属の場合は、さらに、溶接による固着、超音波を用いたボンディング等が考えられる。
【００８９】
図１９は基部補強の第６の変更態様を説明する斜視図、図２０はその側面図であり、この変更態様では、平らな板部材１９５がアクチュエータの基部１９０の内壁底面に固着されている。
【００９０】
この板部材１９５としては、アクチュエータのフレームと同じ材質の金属板、ステンレス合金板、アルミ板、アルミ合金板、銅板、銅合金板、マグネシウム合金板、又は樹脂板等が用いられる。
【００９１】
板部材１９５の基部１９０の内壁底面への固着は、接着剤による接着が考えられる。板部材１９５が金属の場合は、さらに、溶接による固着、超音波を用いたボンディング等が考えられる。
【００９２】
板部材の代わりにポリイミド等の樹脂による層を基部１９０の内壁底面上に形成しても良い。
【００９３】
図２１は基部補強の第７の変更態様を説明する斜視図、図２２はその側面図であり、この変更態様では、平らな板部材２１５がアクチュエータの基部２１０の外壁底面に固着されている。
【００９４】
この板部材２１５としては、アクチュエータのフレームと同じ材質の金属板、ステンレス合金板、アルミ板、アルミ合金板、銅板、銅合金板、マグネシウム合金板、又は樹脂板等が用いられる。
【００９５】
板部材２１５の基部２１０の外壁底面への固着は、接着剤による接着が考えられる。板部材２１５が金属の場合は、さらに、溶接による固着、超音波を用いたボンディング等が考えられる。
【００９６】
板部材の代わりにポリイミド等の樹脂による層を基部２１０の外壁底面上に形成しても良い。
【００９７】
図２３は基部補強の第８の変更態様を説明する斜視図、図２４はその側面図であり、この変更態様では、２つの平らな板部材２３５がアクチュエータの基部２３０の２つの側面の内壁に固着されている。
【００９８】
これら板部材２３５としては、アクチュエータのフレームと同じ材質の金属板、ステンレス合金板、アルミ板、アルミ合金板、銅板、銅合金板、マグネシウム合金板、又は樹脂板等が用いられる。
【００９９】
板部材２３５の基部２３０の側面内壁への固着は、接着剤による接着が考えられる。板部材２３５が金属の場合は、さらに、溶接による固着、超音波を用いたボンディング等が考えられる。
【０１００】
図２５は基部補強の第９の変更態様を説明する斜視図、図２６はその側面図であり、この変更態様では、２つの平らな板部材２５５がアクチュエータの基部２５０の２つの側面の外壁に固着されている。ただし、この場合、板部材２５５は、圧電素子の取り付けの邪魔にならないように設ける。
【０１０１】
これら板部材２５５としては、アクチュエータのフレームと同じ材質の金属板、ステンレス合金板、アルミ板、アルミ合金板、銅板、銅合金板、マグネシウム合金板、又は樹脂板等が用いられる。
【０１０２】
板部材２５５の基部２５０の側面外壁への固着は、接着剤による接着が考えられる。板部材２５５が金属の場合は、さらに、溶接による固着、超音波を用いたボンディング等が考えられる。
【０１０３】
以上、薄膜磁気ヘッド素子の微小位置決め用アクチュエータ及びこのアクチュエータを備えたＨＧＡを用いて本発明を説明したが、本発明は、このようなアクチュエータにのみ限定されるものではなく、薄膜磁気ヘッド素子以外の例えば光ヘッド素子等のヘッド素子の微小位置決め用アクチュエータ及びこのアクチュエータを備えたＨＧＡにも適用可能である。
【０１０４】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【０１０５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、可動アーム部の主要部及び基部が可撓性を有する１枚の金属板で形成されているため、製造が容易となりかつ強度が高いアクチュエータが得られる。しかも、アクチュエータ全体の軽量化を図ることができ、耐衝撃性向上を図ることができる。特に、その基部に剛性を増大するための補強部材がもうけられているので、アクチュエータ固定部の剛性を高めることができるから、共振特性を大幅に向上させることができる。また、アクチュエータ固定部の剛性が増大するので、圧電素子が発生した力を可動アーム部の先端に効率良く伝えることが可能となるので、変位特性が向上し、充分なストロークを得ることができる。
【０１０６】
さらに、強度の高い金属板を用いることから、ＨＧＡへの組み立て時の取り扱いが非常に容易になる。また、金属板を用いれば、その形状や寸法等で設計上の自由度が向上する。しかも、高精度に加工できる金属板を用いることによって、アクチュエータ自体の寸法精度を大幅に高めることが可能となる。
【０１０７】
また、駆動信号に従って板平面と交差する方向に変位する１対の可動アーム部間にヘッドスライダを挟設するように構成しているため、アクチュエータを設けてもこの部分でＨＧＡの厚みが増大するような不都合が生じない。このため、アクチュエータ装着による磁気ディスク装置の寸法変更等は不要となる。また、アクチュエータ及びヘッドスライダがカンチレバー構造とはならないため、その意味からも耐衝撃性が大幅に向上する。しかも、可動アーム部間にヘッドスライダを挟設する構造としているため、変位を実際に与える可動アーム部の先端部がヘッドスライダの先端まで伸ばせることとなる。このため、ヘッドスライダの寸法が変った場合にも微小位置決め動作時に同じ大きさのストロークを提供できるから必要十分なストロークを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態として、磁気ディスク装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１の実施形態におけるＨＧＡ全体を表す斜視図である。
【図３】図１の実施形態におけるＨＧＡの先端部の斜視図である。
【図４】図１の実施形態におけるＨＧＡの先端部を図３とは異なる方向から見た斜視図である。
【図５】図１の実施形態におけるアクチュエータに磁気ヘッドスライダを取付けた構造を示す斜視図である。
【図６】図５のアクチュエータの補強部材の部分を示す側面図である。
【図７】図５のアクチュエータの圧電素子部分の構造を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態におけるアクチュエータに磁気ヘッドスライダを取付けた構造を示す斜視図である。
【図９】基部補強の第１の変更態様を説明する斜視図である。
【図１０】基部補強の第２の変更態様を説明する斜視図である。
【図１１】基部補強の第３の変更態様を説明する斜視図である。
【図１２】図１１の変更態様の側面図である。
【図１３】基部補強の第４の変更態様を説明する斜視図である。
【図１４】図１３の変更態様の側面図である。
【図１５】図１３の変更態様の変更例を示す側面図である。
【図１６】基部補強の第５の変更態様を説明する斜視図である。
【図１７】図１４の変更態様の側面図である。
【図１８】図１４の変更態様の変更例を示す側面図である。
【図１９】基部補強の第６の変更態様を説明する斜視図である。
【図２０】図１９の変更態様の側面図である。
【図２１】基部補強の第７の変更態様を説明する斜視図である。
【図２２】図２１の変更態様の側面図である。
【図２３】基部補強の第８の変更態様を説明する斜視図である。
【図２４】図２３の変更態様の側面図である。
【図２５】基部補強の第９の変更態様を説明する斜視図である。
【図２６】図２５の変更態様の側面図である。
【符号の説明】
１０  磁気ディスク
１１、１３  軸
１２  アセンブリキャリッジ装置
１４  キャリッジ
１５  主アクチュエータ
１６  駆動アーム
１７  ＨＧＡ
２０  サスペンション
２１  磁気ヘッドスライダ
２１ａ  磁気ヘッド素子
２１ｂ  端子電極
２２  アクチュエータ
２２ａ  信号端子電極
２３  第１のロードビーム
２３ａ  取り付け部
２４  第２のロードビーム
２４ａ  リフトタブ
２５  ヒンジ
２６  フレクシャ
２６ａ  舌部
２６ｂ  絶縁層
２６ｃ  分離部
２７  ベースプレート
２８  配線部材
２８ａ  第１の配線部材
２８ｂ  第２の配線部材
２９  磁気ヘッド素子用接続パッド
３０  外部回路用接続パッド
３１  アクチュエータ用接続パッド
３３  補強部材
５０、９０、１００、１１０、１３０、１６０、１９０、２１０、２３０、２５０  基部
５１、５２  可動アーム部
５１ａ、５２ａ  アーム部材
５１ｂ、５２ｂ  圧電素子
５３、５４  スライダ固着部
５５、１３５、１６５  ブロック
７０  圧電・電歪材料層
７１  信号電極層
７２  グランド電極層
９５、１０５、１１５  金属板部材
１３６、１６６  充填材
１９５、２１５、２３５、２５５  板部材
【図１】
0004110802.tif 000002
【図２】
0004110802.tif 000003
【図３】
0004110802.tif 000004
【図４】
0004110802.tif 000005
【図５】
0004110802.tif 000006
【図６】
0004110802.tif 000007
【図７】
0004110802.tif 000008
【図８】
0004110802.tif 000009
【図９】
0004110802.tif 000010
【図１０】
0004110802.tif 000011
【図１１】
0004110802.tif 000012
【図１２】
0004110802.tif 000013
【図１３】
0004110802.tif 000014
【図１４】
0004110802.tif 000015
【図１５】
0004110802.tif 000016
【図１６】
0004110802.tif 000017
【図１７】
0004110802.tif 000018
【図１８】
0004110802.tif 000019
【図１９】
0004110802.tif 000020
【図２０】
0004110802.tif 000021
【図２１】
0004110802.tif 000022
【図２２】
0004110802.tif 000023
【図２３】
0004110802.tif 000024
【図２４】
0004110802.tif 000025
【図２５】
0004110802.tif 000026
【図２６】
0004110802.tif 000027