JP2002184139A - ディスク装置用サスペンション - Google Patents
ディスク装置用サスペンションInfo
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- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/54—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
- G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
- G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
- G11B5/5552—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks using fine positioning means for track acquisition separate from the coarse (e.g. track changing) positioning means
Landscapes
- Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Abstract
ック素子を備えたディスク装置用サスペンションを提供
する。 【解決手段】 ディスク装置用サスペンション10A
は、フレキシャ15を取付けるロードビーム11と、ベ
ースプレート13を含むアクチュエータベース25と、
ベースプレート13よりも薄いヒンジ部材14と、一対
の圧電セラミック素子40を備えている。圧電セラミッ
ク素子40は、電圧が印加されたときにロードビーム1
1の先端側をスウェイ方向Sに変位させる。圧電セラミ
ック素子40は、アクチュエータベース25に形成され
た開口部23に収容されている。圧電セラミック素子4
0の周縁部とアクチュエータベース25との間に充填さ
れる接着剤70等の被覆材料によって、素子40の端面
52,53と両側面54,55を覆うカバー部71が形
成されている。
Description
ルコンピュータ等の情報処理装置に内蔵されるディスク
装置用サスペンションに関する。
ィスク等を備えたディスク装置において、ディスクの記
録面にデータを記録したりデータを読取るために磁気ヘ
ッドが使われている。この磁気ヘッドは、ディスクの記
録面と対向するスライダと、スライダに内蔵されたトラ
ンスジューサなどを含んでおり、ディスクが高速回転す
ることによってスライダがディスクから僅かに浮上し、
ディスクとスライダとの間にエアベアリングが形成され
るようになっている。前記磁気ヘッドを保持するための
サスペンションは、ロードビームと呼ばれるビーム部材
と、ロードビームに固定された極薄い板ばねからなるフ
レキシャと、ロードビームの基部に設けるベースプレー
トなどを備えている。フレキシャの先端部に磁気ヘッド
を構成するスライダが装着される。
は、ディスクのトラック中心をトラック幅の±10%以
下でフォローイング制御を行う必要がある。近年のディ
スクの高密度化によってトラック幅は1μm以下になり
つつあり、スライダをトラック中心に保つことが困難に
なる傾向がある。このためディスクの剛性を上げるなど
の低振動化を図るだけでなく、スライダの位置制御をさ
らに正確に行う必要が生じている。
ルモータのみによってサスペンションを動かすシングル
・アクチュエータ方式であった。このものは、低い周波
数帯域に多くの共振ピークが存在するため、ボイスコイ
ルモータのみによってサスペンション先端のスライダ
(ヘッド部)を高い周波数帯域で制御することが困難で
あり、サーボのバンド幅を上げることができなかった。
ロアクチュエータ部を備えたデュアル・アクチュエータ
方式のサスペンションが開発されている。マイクロアク
チュエータ部は、第2のアクチュエータによってロード
ビームの先端側あるいはスライダをサスペンションの幅
方向(いわゆるスウェイ方向)に微量だけ動かすように
している。
れる可動部は、シングル・アクチュエータ方式に比べて
かなり軽量であるため、スライダを高い周波数帯域で制
御することができる。このため、スライダの位置制御を
行うサーボのバンド幅をシングル・アクチュエータ方式
と比較して数倍高くすることができ、その分、トラック
ミスを少なくすることが可能となる。
PZTと呼ばれるジルコンチタン酸鉛(PbZrO3と
PbTiO3の固溶体)などの圧電セラミック素子が適
していることが知られている。PZTは共振周波数が著
しく高いため、デュアル・アクチュエータ方式における
第2のアクチュエータに適している。
ミック素子はもろいだけでなく、その表面からパーティ
クルが発生することによるコンタミネーションが実用上
の障害になる。このようなパーティクルが、万一、高速
で回転しているディスクとスライダとの間に入り込む
と、ディスクやスライダが損傷し、ディスクに記録され
ていたデータが消失したり、クラッシュの原因になるこ
とがある。
たサスペンションのパーティクル発生状況を調べる試験
を行った。この試験では、超音波洗浄装置によってサス
ペンションを液中で洗浄したのち、所定量の液中に存在
する所定サイズ以上のパーティクル数をカウントした。
その結果、圧電セラミック素子を用いるサスペンション
は、圧電セラミック素子を用いない一般的なサスペンシ
ョンと比較して、パーティクルがより多く発生すること
が判った。
電極用の金属層がスパッタリングあるいはメッキ等によ
って形成されている。このため圧電セラミック素子の表
面あるいは裏面からパーティクルが発生する可能性はほ
とんどない。しかし圧電セラミック素子の側面あるいは
端面は、この素子を製造する際にダイシングマシン等に
よる切断加工等を行うため切断面が露出している。この
切断面がパーティクルの発生源となり、洗浄を行うたび
にパーティクルが発生し続けることになる。
生を抑制することができるようなマイクロアクチュエー
タ部を備えたディスク装置用サスペンションを提供する
ことにある。
本発明のサスペンションは、フレキシャを設けるロード
ビームと、前記ロードビームの基部に設けるアクチュエ
ータベースと、前記アクチュエータベースに装着され電
圧が印加されたときに前記ロードビームをスウェイ方向
に変位させる歪みを生じる圧電セラミック素子と、前記
圧電セラミック素子の周縁部と前記アクチュエータベー
スとの間に充填される被覆材料からなり前記圧電セラミ
ック素子の長手方向の端面および側面を覆うカバー部と
を具備している。前記被覆材料として、例えば接着剤を
はじめとして、前記圧電セラミック素子に固定すること
のできる合成樹脂や金属等を用いることもできる。
クチュエータベースに前記圧電セラミック素子を収容可
能な開口部を形成し、該開口部に前記圧電セラミック素
子を収容するとよい。
前記ロードビームと前記アクチュエータベースが可撓性
のヒンジ部材によって互いに連結されていてもよい。
ンジ部材の一部に前記圧電セラミック素子の側面に沿う
延出部が設けられ、該延出部に沿って前記カバー部が形
成されていてもよい。
料として、硬化前の粘度が2PaS以上、1000Pa
S以下の接着剤を用いてもよい。また本発明のサスペン
ションにおいて、前記カバー部を形成するための被覆材
料が、前記圧電セラミック素子を前記アクチュエータベ
ースに固定するための接着剤と同一の接着剤によって構
成されていてもよい。
ディスク装置用サスペンション10Aについて、図1か
ら図4を参照して説明する。図1に示されたデュアル・
アクチュエータ方式のサスペンション10Aは、ロード
ビーム11と、マイクロアクチュエータ部12と、ベー
スプレート13と、ヒンジ部材14などを備えている。
ロードビーム11は、厚さが例えば100μm前後のば
ね性を有する金属板からなる。ロードビーム11にフレ
キシャ15が取付けられる。フレキシャ15はロードビ
ーム11よりもさらに薄い精密な金属製の薄板ばねから
なる。フレキシャ15の前端部に、磁気ヘッドを構成す
るスライダ16が設けられる。
部20に円形のボス孔21が形成されている。ベースプ
レート13の基部20と前端部22との間に、下記圧電
セラミック素子40を収容可能な大きさの一対の開口部
23が形成されている。一対の開口部23の間に、ベー
スプレート13の前後方向(サスペンション10Aの軸
線方向)に延びる帯状の連結部24が設けられている。
連結部24は、ベースプレート13の幅方向(図1中に
矢印Sで示すスウェイ方向)にある程度撓むことができ
る。
ないボイスコイルモータによって駆動されるアクチュエ
ータアームの先端部に固定され、ボイスコイルモータに
よって旋回駆動されるようになっている。このベースプ
レート13は、板厚が例えば200μm前後の金属板か
らなる。この実施形態の場合、ベースプレート13とヒ
ンジ部材14とによって、この発明で言うアクチュエー
タベース25が構成されている。
スプレート13の基部20に重ねて固定される基部30
と、ベースプレート13の連結部24と対応した位置に
形成された帯状のブリッジ部31と、ベースプレート1
3の前端部22と対応した位置に形成された中間部32
と、板厚方向に弾性変形可能な可撓性を有する一対のヒ
ンジ部33と、ロードビーム11に固定される先端部3
4などを有している。このヒンジ部材14は、板厚が例
えば40μm前後のばね性を有する金属板からなる。
等の板状の圧電素子からなる一対の圧電セラミック素子
40を含んでいる。図4に示すように、これらの圧電セ
ラミック素子40は、互いにほぼ平行となるようにアク
チュエータベース25の開口部23に収容されている。
23に収容された状態において、素子40の一端部40
aがヒンジ部材14の基部30に接着剤41によって固
定され、素子40の他端部40bがヒンジ部材14の中
間部32に接着剤41によって固定される。このとき接
着剤41は、素子40とアクチュエータベース25の開
口部23の下記内面60,61との間にも充填される必
要がある。これは素子40の歪み(変位)をより効果的
にロードビーム11に伝えるためと、素子40の端面5
2,53や側面54,55等とアクチュエータベース2
5との絶縁を十分に確保するためである。
電圧が印加されたときに、一方の素子40が長手方向に
伸びるとともに、他方の素子40が長手方向に縮む。こ
のように、一対の素子40の歪む方向とストロークに応
じて、ロードビーム11側が幅方向(スウェイ方向)に
所望量だけ変位することになる。
は、その厚み方向の表面50および裏面と、長手方向の
両端に位置する端面52,53と、両側面54,55を
有している。表面50と裏面には、その全体にわたり、
スパッタリングあるいはメッキ等によって金属等の導電
材料からなる電極(図示せず)が形成されている。両端
面52,53と両側面54,55は、この素子40を製
作する際にダイシングマシン等によって切断されたカッ
ト面となっている。
エータベース25の開口部23に挿入された状態におい
て、それぞれ、開口部23の長手方向両端の内面60,
61と対向している。素子40の両側面54,55のう
ち、連結部24に近い側面54は、連結部24の側面2
4aと対向している。
2,53と両側面54,55が、それぞれ被覆材料の一
例としての接着剤70からなるカバー部71によって覆
われている。さらに詳しくは、素子40の両端面52,
53と開口部23の内面60,61との間に接着剤70
が充填され、かつ、素子40の一側面54と連結部24
の側面24aとの間に接着剤70が充填され、この接着
剤70からなるカバー部71によって素子40の両端面
52,53と両側面54,55が覆われている。このよ
うに接着剤70を充填することにより、この接着剤70
は、素子40とアクチュエータベース25の開口部23
の内面60,61との間に充填された接着剤41の量を
補うことができる。
の粘度は、2PaS以上、1000PaS以下であるこ
とが望ましい。粘度が2PaS未満になると、接着剤7
0が薄く広がり過ぎることにより、十分な厚さのカバー
部71を形成することができない。カバー部71の厚さ
が不足すると、超音波洗浄を行ったときに接着剤70が
破壊されるなどして、パーティクル発生の原因となる。
一方、粘度が1000PaSを越えると流動性が低下す
るため、通常の接着剤供給ノズルを備えた生産ラインで
は適用が困難になる。
1を設けた場合に、素子40のストロークがどの程度変
化するのかについて、3個の試料1,2,3について試
験を行った。その結果、試料1については、カバー部7
1を形成する前のストロークが±1.200μm、カバ
ー部71を形成した後のストロークが±1.168μm
で、0.032μm減少した。試料2の場合には、カバ
ー部71を形成する前のストロークが±1.232μ
m、カバー部71を形成した後のストロークが±1.2
00μmで、0.032μm減少した。試料3は、カバ
ー部71を形成する前のストロークが±1.200μ
m、カバー部71を形成した後のストロークが±1.2
08μmであった。このように試料1,2,3とも、実
用上問題になるようなストロークの劣化が生じないこと
が確認された。
えたサスペンション10Aを超音波洗浄し、液中のパー
ティクル数をカウントする試験を実施した。その結果を
図5に示す。図5中の測定値L1,L2は、それぞれ圧
電セラミック素子40を備えたサスペンション10Aの
パーティクル数を示し、測定値L3は、圧電セラミック
素子を設けない従来のサスペンションのパーティクル数
を示している。
スペンション10Aを1回洗浄した後(すなわち洗浄2
回目以降)は、圧電セラミック素子を設けないサスペン
ションと同一レベルまでパーティクル数が減少し、圧電
セラミック素子からのパーティクル発生が回避されてい
ることが確認された。
ュエータベース25に固定するために用いる接着剤のヤ
ング率とストロークとの関係を示している。図6中のL
4は解析値、L5は測定値である。素子40をアクチュ
エータベース25に固定するための接着剤は、ヤング率
が大きい方が素子40のストロークを確保する上で有利
であることが判る。これに対し、カバー部71を形成す
る接着剤70については、ヤング率が小さい方が素子4
0のストロークを阻害しにくいと考えられる。
部71に用いる接着剤70は、アクチュエータベース2
5の変形部(素子40が変位する際に歪みが生じる箇
所)を拘束しない限り、素子40のストロークにほとん
ど影響を与えないことが判っている。言い換えると、素
子40をアクチュエータベース25に固定するための接
着剤と、カバー部71を形成するための接着剤70に、
互いに共通の接着剤(ヤング率の高い接着剤)を用いる
ことが可能である。
動きを測定した結果を示している。図中の曲線L6は、
カバー部71を形成する前のスウェイ方向の動きを測定
した結果であり、曲線L7はカバー部71を形成した後
のスウェイ方向の動きを測定した結果である。カバー部
71を形成したサスペンションは、マイクロアクチュエ
ータ部12がカバー部71によって補強されるため、カ
バー部71を設けないサスペンションに比較してスウェ
イ周波数が高い方にシフトし、特性が改善されている。
また、カバー部71を形成することにより、カバー部7
1が素子40を保護することになり、素子40の破壊強
度を高めることができるという利点がある。
4に示すように素子40の一方の側面55はアクチュエ
ータベース25が存在しない空間に臨んでいるため、こ
の側面55に塗布された接着剤70は液垂れを生じるな
どして厚さが不足しやすい。この点を改善するために、
図8と図9に示したサスペンション10Bが有効であ
る。
スペンション10Bを示している。このサスペンション
10Bの場合、ヒンジ部材14の一部に、素子40の側
面55に沿う帯状の延出部80が形成されている。互い
に対向する延出部80の間には、スウェイ方向の動きを
妨げないようにスリット81が形成されている。そして
この延出部80に沿って接着剤70が塗布されることに
より、素子40の側面55がカバー部71によって覆わ
れている。それ以外の構成と作用については第1の実施
形態のサスペンション10Aと共通であるから、両者に
共通の符号を付して説明は省略する。
Bの場合、素子40の側面55と延出部80に沿って接
着剤70を供給することができ、接着剤70の垂れ止め
がなされるため、側面55における接着剤70の厚さ不
足を回避でき、素子40の全周にわたって十分な厚さの
カバー部71を形成することができる。
ク素子40をアクチュエータベース25に形成された開
口部23に収容しているが、素子40を開口部23に収
容する代りに、アクチュエータベース25の上に素子4
0を重ねた状態で固定するようにしてもよい。
明を実施するに当たって、ロードビームやベースプレー
ト、ヒンジ部材、アクチュエータベース、圧電セラミッ
ク素子、被覆材料など、この発明を構成する各要素をこ
の発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜に変形して実施で
きることは言うまでもない。また、ベースプレートとロ
ードビームは、それぞれ、アルミニウム合金等の軽合金
あるいは、軽合金とステンレス鋼のクラッド材を用いる
ことによって軽量化を図ってもよい。
セラミック素子の端面および側面を覆うようにしてこの
素子の周縁部に形成された厚いカバー部によって、圧電
セラミック素子からパーティクルが発生することを抑制
できる。このカバー部は圧電セラミック素子の変位を実
質的に阻害しないため、ストローク劣化の原因とならな
い。
ラミック素子をアクチュエータベースの開口部に収容す
ることにより、圧電セラミック素子の端面や側面に十分
な量の被覆材料を塗布しやすくなり、被覆材料が硬化す
る前の液垂れも防止されて厚いカバー部を形成すること
ができる。
ビームとアクチュエータベースがヒンジ部材を介して互
いに連結されるため、ロードビームとアクチュエータベ
ースおよびヒンジ部材に要求されるそれぞれの特性に適
した材料を用いることができ、サスペンションとしての
特性を向上させることができる。
部材に設けた延出部に沿って、接着剤等の被覆材料を容
易に供給することができ、液垂れも防止できるため、十
分な厚さのカバー部を形成することができる。
部形成用の接着剤を圧電セラミック素子に厚く塗布する
ことができ、しかも適度な流動性を有するため、塗布性
も良好である。
ラミック素子をアクチュエータベースに固定するための
接着剤と、カバー部を形成するための接着剤を共通化す
ることにより、接着剤の扱いが容易となり、塗布のため
の作業性も向上する。
ンの平面図。
ートの平面図。
の平面図。
形成する前の状態を示す平面図。
ックス素子を有しないサスペンションをそれぞれ超音波
洗浄した時のパーティクル数を示す図。
スに固定するための接着剤のヤング率と圧電セラミック
ス素子のストロークとの関係を示す図。
ペンションの周波数とゲインとの関係を示す図。
ンの一部の平面図。
の平面図。
Claims (6)
- 【請求項1】フレキシャを設けるロードビームと、 前記ロードビームの基部に設けるアクチュエータベース
と、 前記アクチュエータベースに取付けられ電圧が印加され
たときに前記ロードビームを変位させる歪みを生じる圧
電セラミック素子と、 前記圧電セラミック素子の周縁部と前記アクチュエータ
ベースとの間に充填される被覆材料からなり前記圧電セ
ラミック素子の長手方向の端面および側面を覆うカバー
部と、 を具備したことを特徴とするディスク装置用サスペンシ
ョン。 - 【請求項2】前記アクチュエータベースに前記圧電セラ
ミック素子を収容可能な開口部を形成し、該開口部に前
記圧電セラミック素子を収容したことを特徴とする請求
項1記載のディスク装置用サスペンション。 - 【請求項3】前記ロードビームと前記アクチュエータベ
ースが可撓性のヒンジ部材によって互いに連結されてい
ることを特徴とする請求項2記載のディスク装置用サス
ペンション。 - 【請求項4】前記ヒンジ部材の一部に前記圧電セラミッ
ク素子の側面に沿う延出部が設けられ、該延出部に沿っ
て前記カバー部が形成されていることを特徴とする請求
項2または3記載のディスク装置用サスペンション。 - 【請求項5】前記被覆材料として、硬化前の粘度が2P
aS以上、1000PaS以下の接着剤を用いたことを
特徴とする請求項1ないし4のうちいずれか1項記載の
ディスク装置用サスペンション。 - 【請求項6】前記カバー部を形成するための被覆材料
が、前記圧電セラミック素子を前記アクチュエータベー
スに固定するための接着剤と同一の接着剤からなること
を特徴とする請求項2ないし5のうちいずれか1項記載
のディスク装置用サスペンション。
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JP2000382550A JP4246909B2 (ja) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | ディスク装置用サスペンション |
US09/817,461 US6661619B2 (en) | 2000-12-15 | 2001-03-26 | Suspension for disc drive |
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