JP2009118661A - Actuator, magnetic head assembly, and magnetic disk device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドの微小変位の制御に好適なアクチュエータ、そのアクチュエータを用いた磁気ヘッドアセンブリ及び磁気ディスク装置に関する。 The present invention relates to an actuator suitable for controlling a minute displacement of a magnetic head used in a magnetic disk device, a magnetic head assembly using the actuator, and a magnetic disk device.
多くの情報機器には、小さな部品の微小距離の移動制御にアクチュエータが用いられている。例えば、光学系を備えた情報機器においては、焦点補正や傾角制御にアクチュエータが使用されている。また、インクジェットプリンタや磁気ディスク装置では、プリンタヘッド又は磁気ヘッドの移動制御にアクチュエータが使用されている。近年、これらの情報機器の小型化及び高性能化が促進されており、それにともなって微小距離の移動を高精度に制御可能なアクチュエータが要望されている。 In many information devices, an actuator is used for movement control of a small part at a minute distance. For example, in information equipment equipped with an optical system, an actuator is used for focus correction and tilt angle control. In an ink jet printer or a magnetic disk device, an actuator is used for movement control of the printer head or the magnetic head. In recent years, miniaturization and high performance of these information devices have been promoted, and accordingly, an actuator capable of controlling movement of a minute distance with high accuracy is desired.
磁気ディスク装置の場合、大容量化の要求にともなって、磁気ディスク1枚当たりの記録容量が著しく増大している。磁気ディスクの大きさを変えずに記録容量を増大するためには、単位長さ当たりのトラック数(track per inch:TPI)を多くすること、つまりトラック幅を狭くして高密度に配置することが必須である。このため、磁気ディスクの半径方向の磁気ヘッドの位置制御を精密に行うことが必要となる。 In the case of a magnetic disk device, the recording capacity per magnetic disk has been remarkably increased with the demand for larger capacity. In order to increase the recording capacity without changing the size of the magnetic disk, the number of tracks per unit length (track per inch: TPI) must be increased, that is, the track width should be narrowed and arranged at a high density. Is essential. For this reason, it is necessary to precisely control the position of the magnetic head in the radial direction of the magnetic disk.
磁気ヘッド(記録素子及び再生素子)は、スライダーと呼ばれるほぼ直方体の形状の部材の端面に配置される。従来の磁気ディスク装置では、スライダーを支持するサスペンションアームを電磁アクチュエータ(ボイスコイルモータ)により磁気ディスクの面に平行な方向に所定の角度範囲内で回転させて磁気ヘッドの位置決めを行っている。しかしながら、トラック密度が高くなると、単に電磁アクチュエータでサスペンションアームを回転駆動するだけでは、磁気ヘッドの位置決めを精密に制御することが困難になってきた。 The magnetic head (recording element and reproducing element) is disposed on an end face of a substantially rectangular parallelepiped member called a slider. In a conventional magnetic disk apparatus, a suspension arm that supports a slider is rotated within a predetermined angle range in a direction parallel to the surface of the magnetic disk by an electromagnetic actuator (voice coil motor) to position the magnetic head. However, as the track density increases, it has become difficult to precisely control the positioning of the magnetic head by simply rotating the suspension arm with an electromagnetic actuator.
特許文献1には、サスペンションアームの基端側と先端側との間に一対の圧電素子を配置し、これらの圧電素子でサスペンションアームの先端側を磁気ディスクの面と平行な面内で微小変位させることが提案されている。また、特許文献2〜4には、スライダーとサスペンションアームとの間に小型のアクチュエータを配置し、スライダーを磁気ディスクの面と平行な面内で微小変位させることが提案されている。
しかしながら、特許文献1に記載された方法では、アクチュエータとスライダーとの間の距離が比較的大きいため、高速追従性が十分でないことが考えられる。また、特許文献2〜4に記載された方法では、スライダーとサスペンションとの間にアクチュエータを配置しているので、高速追従性は良好であるものの、磁気ディスクの面に垂直な方向にアクチュエータを配置するためのスペースが必要となり、磁気ディスクを複数枚搭載する磁気ディスク装置ではディスクの搭載枚数を削減する必要が生じるおそれがある。
However, in the method described in
以上から、本発明の目的は、対象物を所定の面内で微小変位させることが可能であり、高速追従性に優れ、かつ前記所定の面に垂直な方向におけるスペースの制約を殆ど受けないアクチュエータを提供することである。 As described above, an object of the present invention is an actuator that can displace a target object within a predetermined plane, is excellent in high-speed followability, and is hardly subject to space restrictions in a direction perpendicular to the predetermined plane. Is to provide.
また、本発明の他の目的は、磁気ヘッドを磁気ディスクの面と平行な面内で微小変位させることが可能であり、高速追従性に優れ、かつ磁気ディスクの面に垂直な方向のスペースの制約を殆ど受けない磁気ヘッドアセンブリ及び磁気ディスク装置を提供することである。 Another object of the present invention is that the magnetic head can be minutely displaced in a plane parallel to the surface of the magnetic disk, has excellent high-speed followability, and has a space perpendicular to the surface of the magnetic disk. It is an object of the present invention to provide a magnetic head assembly and a magnetic disk device that are hardly restricted.
本発明の一観点によれば、支持部材と対象物との間に介在して前記対象物をその重心を中心として所定の角度範囲内で回転させるアクチュエータであって、前記対象物の両側に配置されて前記支持部材に支持される一対の圧電素子により構成され、前記圧電素子が、印加電圧に応じて伸縮する圧電体構造物と、前記圧電体構造物の前記支持部材側の面又は前記支持部材と反対側の面上に配置されて前記対象物と連結された板状の部材とを有するアクチュエータが提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided an actuator that is interposed between a support member and an object and rotates the object within a predetermined angle range around its center of gravity, and is disposed on both sides of the object. And a pair of piezoelectric elements supported by the support member, wherein the piezoelectric element expands and contracts according to an applied voltage, and the surface of the piezoelectric structure on the support member side or the support An actuator having a plate-like member disposed on a surface opposite to the member and connected to the object is provided.
本発明の他の観点によれば、サスペンションと、磁気ディスクに対し情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドを備え前記サスペンションの先端部に配置されたスライダーと、前記スライダーの両側にそれぞれ配置され、印加電圧に応じて伸縮する圧電体構造物を備えた一対の圧電素子により構成されるアクチュエータとを有し、前記アクチュエータは、前記圧電体構造物に印加される電圧に応じて前記スライダーをその重心を中心として所定の角度範囲内で回転させる磁気ヘッドアセンブリが提供される。 According to another aspect of the present invention, a suspension, a magnetic head that records and reproduces information on and from a magnetic disk, a slider disposed at the tip of the suspension, and a slider disposed on both sides of the slider are applied. An actuator composed of a pair of piezoelectric elements having a piezoelectric structure that expands and contracts in response to a voltage, and the actuator has the center of gravity of the slider according to a voltage applied to the piezoelectric structure A magnetic head assembly is provided that rotates within a predetermined angular range as a center.
本発明の更に他の観点によれば、情報を磁気的に記録可能な磁気ディスクと、前記磁気ディスクに対し情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドが設けられたスライダーと、前記スライダーの両側に配置され、印加電圧に応じて伸縮する圧電体構造物を備えた一対の圧電素子により構成されて前記スライダーをその重心を中心として所定の角度範囲内で回転させるアクチュエータと、前記スライダー及び前記アクチュエータを支持するサスペンションアームと、前記サスペンションアームを駆動して前記スライダーを前記磁気ディスクの半径方向に移動させる移動手段とを有する磁気ディスク装置が提供される。 According to still another aspect of the present invention, a magnetic disk capable of magnetically recording information, a slider provided with a magnetic head for recording and reproducing information on the magnetic disk, and arranged on both sides of the slider An actuator configured to include a pair of piezoelectric elements including a piezoelectric structure that expands and contracts according to an applied voltage, and rotates the slider within a predetermined angular range around its center of gravity, and supports the slider and the actuator There is provided a magnetic disk device having a suspension arm that moves and a moving unit that drives the suspension arm to move the slider in the radial direction of the magnetic disk.
本発明においては、微小変位させる対象物(例えば磁気ヘッドが設けられたスライダー)の両側にそれぞれ配置された圧電素子によりアクチュエータを構成し、このアクチュエータにより対象物をその重心を中心として回転させる。これにより、対象物の端面に配置された部材(磁気ヘッド等)を所定の面内で微小変位させることができる。本発明においては、対象物をその側方に配置した一対の圧電素子により駆動するので、高速追従性が良好であり、前記所定の面内に垂直な方向におけるスペースの制約を殆ど受けない。 In the present invention, an actuator is constituted by piezoelectric elements respectively disposed on both sides of an object to be minutely displaced (for example, a slider provided with a magnetic head), and the object is rotated around the center of gravity by the actuator. Thereby, the member (magnetic head etc.) arrange | positioned at the end surface of a target object can be minutely displaced within a predetermined surface. In the present invention, since the object is driven by a pair of piezoelectric elements arranged on the side thereof, the high-speed followability is good and the space in the direction perpendicular to the predetermined plane is hardly restricted.
更に、本発明においては、対象物をその重心を中心として回転させるので、重心が移動せず、本発明を磁気ヘッドアセンブリに適用しても、重心の移動にともなうサスペンションの共振に起因する制御帯域の低下が回避される。 Further, in the present invention, since the object is rotated around the center of gravity, the center of gravity does not move, and even if the present invention is applied to the magnetic head assembly, the control band caused by suspension resonance accompanying the movement of the center of gravity. Is avoided.
本発明の一形態では、圧電体構造物の支持部材側の面又は支持部材と反対側の面に、対象物と連結された板状の部材を配置し、この板状の部材を介して対象物を変位させる。この場合、前記板状の部材は、圧電体構造物の支持部材側の面又は前記支持部材と反対側の面の伸縮方向の両端部にそれぞれ接合される第1及び第2の接合部と、対象物に連結するアーム部と、圧電体構造物の前記対象物側の辺に沿って設けられて前記第1の接合部と前記アーム部との間を連絡する第1の梁部と、圧電体構造物の前記対象物と反対側の辺に沿って設けられて前記第2の接合部と前記アーム部との間を連絡する第2の梁部とを有することが好ましい。このような構造とすることにより、電圧印加にともなう圧電体構造物の伸縮によりアーム部の先端が大きく変位し、対象物を大きく変位させることができる。 In one embodiment of the present invention, a plate-like member connected to the object is disposed on the surface of the piezoelectric structure on the support member side or the surface opposite to the support member, and the object is interposed through the plate-like member. Displace the object. In this case, the plate-like member includes first and second joint portions that are joined to both ends of the piezoelectric member structure on the support member side or in the expansion and contraction direction of the surface opposite to the support member, An arm portion connected to an object, a first beam portion provided along a side of the piezoelectric structure on the object side and communicating between the first joint portion and the arm portion; It is preferable to have a second beam portion that is provided along a side opposite to the object of the body structure and communicates between the second joint portion and the arm portion. By adopting such a structure, the tip of the arm portion is greatly displaced due to expansion and contraction of the piezoelectric structure accompanying voltage application, and the object can be displaced greatly.
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明に係るアクチュエータを磁気ディスク装置の磁気ヘッドアセンブリに適用した例について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, an example in which the actuator according to the present invention is applied to a magnetic head assembly of a magnetic disk device will be described.
図1は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリを備えた磁気ディスク装置を示す平面図である。この図1に示すように、磁気ディスク装置は、金属製の筐体内に、円盤状の磁気ディスク11と、磁気ディスク11を回転させるスピンドルモータ(図示せず)と、磁気ヘッド(記録素子及び再生素子)が設けられたスライダー13と、スライダー13を支持するサスペンションアーム(支持部材)14と、サスペンションアーム14を駆動する電磁アクチュエータ(ボイスコイルモータ)15と、磁気ヘッドを介して磁気ディスク11に対し情報の記録及び再生を行う電子回路(図示せず)とにより構成されている。
FIG. 1 is a plan view showing a magnetic disk device including a magnetic head assembly according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a magnetic disk device includes a disk-shaped
磁気ディスク11は、スピンドルモータの回転軸12aに固定され、スピンドルモータにより高速で回転する。サスペンションアーム14は、基端側(中心軸15a側)のキャリッジアーム14aと、先端側の板ばね状のサスペンション14bとにより構成される。スライダー13は、サスペンション14bの先端のジンバルと呼ばれる部分の磁気ディスク11側の面に配置される。サスペンションアーム14は電磁アクチュエータ15により駆動制御され、中心軸15aを中心として所定の角度範囲内を回転する。
The
図2は、スライダー13、アクチュエータ20及びサスペンション14bを示す模式図である。この図2に示すように、本実施形態のアクチュエータ20は、スライダー13の両側に配置された一対の圧電素子21により構成される。スライダー13は、アクチュエータ20を介してサスペンション14bの先端部に設けられたジンバル14cの下側に配置される。アクチュエータ20(2つの圧電素子21)は、図2に網掛けした対角の2箇所の部分でジンバル14cの下面に接合される。なお、図2中の13aは、スライダー13の端面に設けられた磁気ヘッド(記録素子及び再生素子)を模式的に示している。記録素子としては例えば単磁極ヘッドが使用され、再生素子としては例えばMR(Magneto Resistive)素子、GMR(Giant Magneto Resistive)素子又はTMR(Tunnel Magneto Resistive)が使用される。これらの記録素子及び再生素子は、成膜工程とパターニング工程とを繰り返して作成される。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the
図3(a)は圧電素子21の正面図(図2の矢印A方向から見たときの図)、図3(b)は同じくその上面図、図3(c)は同じくその右側面図である。 3A is a front view of the piezoelectric element 21 (viewed from the direction of arrow A in FIG. 2), FIG. 3B is a top view thereof, and FIG. 3C is a right side view thereof. is there.
圧電素子21は、図3(a)に示すように、複数の圧電体膜31の間に層間電極32を挟んで構成された圧電体構造物30を有している。この圧電体構造物30の上には、例えばステンレス等の金属板からなるヒンジ(板状の部材)40が配置されている。このヒンジ40は、接着剤33により、圧電体構造物30の長手方向の両端部に接合されている。また、圧電体構造物30の長手方向の両側の端面には、それぞれ一括電極35が形成されている。一方の側(図3(a)では左側)の一括電極35は上から数えて奇数番目の層間電極32に電気的に接続され、他方の側(図3(b)では右側)の一括電極35は偶数番目の層間電極32に電気的に接続されている。これらの一括電極35は、図4に示すように金属細線(ボンディングワイヤ)23を介してサスペンション14bの面上に絶縁膜を介して形成された配線(図示せず)に電気的に接続されている。なお、図4中の符号25は、圧電素子21をジンバル14cに接合する接着剤を示している。
As shown in FIG. 3A, the
ヒンジ40は、図3(b)に示すように、中央部からスライダー側に突出してスライダーに接合されるアーム部41と、接着剤33により圧電体構造物30の長手方向の両端部に接合される第1の接合部42a及び第2の接合部42bと、圧電体構造物30のスライダー13側の辺に沿って配置されてアーム部41と第1の接合部42aとの間を連絡する第1の梁部43aと、圧電体構造物30のスライダー13と反対側の辺に沿って配置されてアーム部41と第2の接合部42bとの間を連絡する第2の梁部43bとを有している。本実施形態では、図3(b)に示すように、第2の梁部43bのほうが第1の梁部43aよりも幅広に形成されている。
As shown in FIG. 3 (b), the
図5,図6は、本実施形態のアクチュエータの動作を示す模式図である。図5(a),(b)は圧電素子21の単体での動作を示し、図6(a),(b)はスライダー13の変位を示している。なお、図6(a)に示すように、アクチュエータ20を構成する2つの圧電素子21のアーム部41は、スライダー13の重心を中心とした点対称の位置に接合される。
5 and 6 are schematic views showing the operation of the actuator of this embodiment. 5A and 5B show the operation of the
図5(a)に示すように、圧電素子21に電圧を印加しない場合、アーム部41は圧電素子21の長手方向に垂直な方向に伸びている。この場合、図6(a)に示すように、スライダー13の中心軸は、磁気ディスクのトラックの伸びる方向(図中一点鎖線で示す)に一致している。
As shown in FIG. 5A, when no voltage is applied to the
一括電極35を介して圧電素子21に所定の電圧を供給すると、圧電素子21を構成する圧電体構造物30はその長手方向に伸長又は収縮する。本実施形態では、アクチュエータ20を構成する2つの圧電素子21に同一の電圧が供給されるものとする。圧電体構造物30の伸長又は収縮する割合は、印加された電圧に対応する。ここでは、圧電体構造物30が収縮するように電圧を印加したものとする。
When a predetermined voltage is supplied to the
この圧電素子21への電圧の印加により、図5(b)に示すように圧電体構造物30が収縮するが、ステンレス等の金属からなる梁部43a,43bの長さは殆ど変化しない。そのため、アーム部41には梁部43a,43bから逆方向の応力が印加される。その結果、アーム部41が傾いて、その先端の位置が大きく変化する。
By applying a voltage to the
本実施形態においては、図6(a),(b)に示すようにアクチュエータ20を構成する2つの圧電素子21がスライダー13の重心を中心として点対称の位置に配置されているので、圧電素子21のアーム部41の先端部の移動にともなって、スライダー13にはその重心を中心とする回転方向の力が働く。つまり、圧電素子21に印加する電圧に応じて、図6(b)に示すようにスライダー13が磁気ディスクのトラックの伸びる方向に対し傾き、スライダー13の端面に配置された磁気ヘッド(記録素子及び再生素子)は、トラックの幅方向にΔxだけ変位する。このようにして、本実施形態においては、アクチュエータ20を構成する2つの圧電素子21に電圧を印加することにより、磁気ヘッドの位置を変位させることができる。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 6A and 6B, the two
本実施形態においては、電磁アクチュエータ15によりサスペンションアーム14を駆動してスライダー13の位置を決定し、更にサスペンション14bとスライダー13との間に介在するアクチュエータ20(圧電素子21)により磁気ヘッドの位置を微調整するので、トラック密度が高い磁気ディスクのトラックに磁気ヘッドを追従させることができる。また、本実施形態においては、サスペンション14b(ジンバル14c)に固定されたアクチュエータ20によりスライダー13を直接変位させるので、磁気ヘッドの高速追従性が良好であり、磁気記録媒体が高速で回転する磁気ディスク装置に適用することができる。更に、本実施形態においては、アクチュエータ20を構成する2つの圧電素子21がスライダー13の両側に配置されているので、磁気ディスクの面に垂直な方向に必要なスペースが少なくてすみ、磁気ディスクを複数枚搭載する磁気ディスク装置においても、ディスクの搭載枚数を削減する必要がない。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態ではアクチュエータ20によりスライダー13をその重心を中心として回転させることにより磁気ヘッドの位置を変位させているが、例えば図7に模式的に示すように、アクチュエータ50によりスライダー13をトラックの幅方向(図中矢印で示す方向)に平行移動させることも考えられる。しかし、スライダー13をトラックの幅方向に平行移動させると、サスペンション51の重心位置も変化してしまうので、サスペンション51の共振を励起して制御帯域を上げることが困難になり、高速追従性が低下する。
In this embodiment, the position of the magnetic head is displaced by rotating the
一方、本実施形態では、図6(a),(b)に示すように、磁気ヘッドの位置が変位してもスライダー13の重心位置は変化しないので、サスペンション14bの共振が回避され、良好な高速追従性が得られる。
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIGS. 6A and 6B, the center of gravity of the
以下、本実施形態に係るアクチュエータ及び磁気ヘッドアセンブリの製造方法について、図2,図3を参照して説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the actuator and the magnetic head assembly according to this embodiment will be described with reference to FIGS.
まず、図3に示す圧電体構造物30の材料として、例えばPNN(ニッケル酸ニオブ酸鉛)−PT(チタン酸鉛)−PZ(ジルコン酸鉛)セラミックスグリーンシートを用意する。PNN−PT−PZセラミックスグリーンシートに替えて、PZT等の圧電材料のシートを用いてもよい。
First, for example, a PNN (lead niobate niobate) -PT (lead titanate) -PZ (lead zirconate) ceramic green sheet is prepared as a material of the
次に、PNN−PT−PZセラミックスグリーンシートの表面にPt(白金)を主成分とする導電ペーストをスクリーン印刷する。その後、この導電ペーストが印刷されたPNN−PT−PZセラミックスグリーンシートを所定の枚数積層し、大気中で1050℃の温度で焼成して、圧電体積層セラミックスシートを形成する。次いで、この圧電体積層セラミックスシートを所望のサイズに切断して、圧電体構造物30を得る。そして、圧電体構造物30の両端面上にPt等の導電体膜を形成し、一括電極35とする。
Next, the conductive paste which has Pt (platinum) as a main component is screen-printed on the surface of a PNN-PT-PZ ceramic green sheet. Thereafter, a predetermined number of PNN-PT-PZ ceramic green sheets printed with this conductive paste are laminated and fired at 1050 ° C. in the atmosphere to form a piezoelectric laminated ceramic sheet. Next, the piezoelectric multilayer ceramic sheet is cut into a desired size to obtain the
一方、ステンレス板を所定の形状に加工して、ヒンジ40を形成する。そして、このヒンジ40の第1の接合部42a及び第2の接合部42bを、接着剤35により圧電体構造物30に接合する。このようにして、圧電素子21が完成する。
On the other hand, the stainless steel plate is processed into a predetermined shape to form the
その後、図2に示すように、スライダー13を挟んで2つの圧電素子21を配置し、圧電素子21のアーム部41の先端部をスライダー13に接合する。そして、圧電素子21とサスペンション14b(ジンバル14c)とを接合する。このようにして、本実施形態に係るアクチュエータ20を備えた磁気ヘッドアセンブリが完成する。
After that, as shown in FIG. 2, the two
以下、本実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリの磁気ヘッドの変位量を調べた結果について説明する。図8に示すように、長さL1が850μm、幅W1が180μm、アーム部41の長さA1が355μm、厚さが20μmのステンレス板からなるヒンジ40を備えた一対の圧電素子21を形成した。そして、これらの圧電素子21のアーム部41の先端の100μmの部分をスライダー13に接合した。スライダー13の大きさは、長さL2が850μm、幅W2が700μm、高さが240μmである。なお、圧電素子21は、その底面がスライダー13の底面よりも高い位置にあることが必要である。また、ヒンジ40の厚さは、磁気ディスクの面に垂直な方向のスペースを確保するという観点から50μm以下、より好ましくは20μm以下とする。但し、ヒンジ40を過剰に薄くしてしまうとスライダー13を駆動するのに必要な強度を確保できなくなるので、ヒンジ40の厚さは適宜設定する必要がある。
Hereinafter, the result of examining the displacement amount of the magnetic head of the magnetic head assembly according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 8, a pair of
この磁気ヘッドアセンブリに対し、シミュレーション計算を行って、スライダー13の端面に配置された磁気ヘッドの変位量を計算した。図9は、シミュレーション計算の結果を示す図である。このシミュレーションの結果、磁気ヘッドの変位量は140nmとなった。
A simulation calculation was performed on the magnetic head assembly to calculate the amount of displacement of the magnetic head disposed on the end face of the
(変形例)
図10は、本実施形態に係るアクチュエータの変形例を示す図である。図2に示すアクチュエータ20では、アクチュエータ20を構成する2つの圧電素子21が分離された構造となっていたが、図10に示すアクチュエータでは、2つの圧電素子61のアーム部62の先端がつながった構造、すなわち2つの圧電素子61のヒンジを一体化した構造となっている。この変形例においても、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
(Modification)
FIG. 10 is a view showing a modification of the actuator according to the present embodiment. In the
なお、上述の実施形態では本発明に係るアクチュエータを磁気ヘッドアセンブリに適用した例について説明したが、本発明に係るアクチュエータはインクジェットプリンタのプリンタヘッド又はその他の情報機器の部品の微小範囲の移動制御に使用してもよいことは勿論である。 In the above-described embodiment, the example in which the actuator according to the present invention is applied to the magnetic head assembly has been described. Of course, it may be used.
また、上述の実施形態ではヒンジ(板状の部材)が圧電体構造物のサスペンション(支持部材)側の面上に配置されている場合について説明したが、板状の部材を圧電体構造物の支持部材と反対側の面上に配置してもよい。 In the above-described embodiment, the case where the hinge (plate-shaped member) is disposed on the surface of the piezoelectric structure on the suspension (support member) side is described. You may arrange | position on the surface on the opposite side to a supporting member.
以下、本発明の諸態様を、付記としてまとめて記載する。 Hereinafter, various aspects of the present invention will be collectively described as supplementary notes.
(付記1)支持部材と対象物との間に介在して前記対象物をその重心を中心として所定の角度範囲内で回転させるアクチュエータであって、
前記対象物の両側に配置されて前記支持部材に支持される一対の圧電素子により構成され、前記圧電素子が、印加電圧に応じて伸縮する圧電体構造物と、前記圧電体構造物の前記支持部材側の面又は前記支持部材と反対側の面上に配置されて前記対象物と連結された板状の部材とを有することを特徴とするアクチュエータ。
(Appendix 1) An actuator that is interposed between a support member and an object and rotates the object within a predetermined angle range around its center of gravity,
A piezoelectric structure that is arranged on both sides of the object and is supported by the support member, the piezoelectric element expanding and contracting according to an applied voltage, and the support of the piezoelectric structure An actuator comprising: a plate-like member disposed on a member-side surface or a surface opposite to the support member and connected to the object.
(付記2)前記板状の部材は、前記圧電体構造物の前記支持部材側の面又は前記支持部材と反対側の面の伸縮方向の両端部にそれぞれ接合される第1及び第2の接合部と、前記対象物に連結するアーム部と、前記圧電体構造物の前記対象物側の辺に沿って設けられて前記第1の接合部と前記アーム部との間を連絡する第1の梁部と、前記圧電体構造物の前記対象物と反対側の辺に沿って設けられて前記第2の接合部と前記アーム部との間を連絡する第2の梁部とを有することを特徴とする付記1に記載のアクチュエータ。
(Appendix 2) The plate-like members are first and second joints that are joined to both ends of the piezoelectric member structure in the expansion / contraction direction of the surface on the support member side or the surface opposite to the support member, respectively. A first portion that is provided along a side of the piezoelectric body structure on the object side and communicates between the first joint portion and the arm portion. A beam portion and a second beam portion provided along a side opposite to the object of the piezoelectric structure and communicating between the second joint portion and the arm portion. The actuator according to
(付記3)サスペンションと、
磁気ディスクに対し情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドを備え前記サスペンションの先端部に配置されたスライダーと、
前記スライダーの両側にそれぞれ配置され、印加電圧に応じて伸縮する圧電体構造物を備えた一対の圧電素子により構成されるアクチュエータとを有し、
前記アクチュエータは、前記圧電体構造物に印加される電圧に応じて前記スライダーをその重心を中心として所定の角度範囲内で回転させることを特徴とする磁気ヘッドアセンブリ。
(Appendix 3) Suspension;
A slider provided with a magnetic head for recording and reproducing information with respect to a magnetic disk and disposed at a tip of the suspension;
An actuator composed of a pair of piezoelectric elements disposed on both sides of the slider and including a piezoelectric structure that expands and contracts according to an applied voltage;
A magnetic head assembly, wherein the actuator rotates the slider within a predetermined angular range around its center of gravity in accordance with a voltage applied to the piezoelectric structure.
(付記4)前記圧電素子は、前記圧電体構造物の前記サスペンション側の面上に配置されて前記スライダーの前記サスペンション側の面に連結する板状の部材を有することを特徴とする付記3に記載の磁気ヘッドアセンブリ。 (Additional remark 4) The said piezoelectric element has a plate-shaped member arrange | positioned on the said suspension side surface of the said piezoelectric material structure, and connects with the said suspension side surface of the said slider. The magnetic head assembly described.
(付記5)前記板状の部材は、前記圧電体構造物の前記サスペンション側の面の伸縮方向の両端部にそれぞれ接合される第1及び第2の接合部と、前記スライダーに連結するアーム部と、前記圧電体構造物の前記スライダー側の辺に沿って設けられて前記第1の接合部と前記アーム部との間を連絡する第1の梁部と、前記圧電体構造物の前記スライダーと反対側の辺に沿って設けられて前記第2の接合部と前記アーム部との間を連絡する第2の梁部とを有することを特徴とする付記4に記載の磁気ヘッドアセンブリ。 (Supplementary Note 5) The plate-shaped member includes first and second joint portions that are joined to both ends of the piezoelectric structure in the direction of expansion and contraction of the surface on the suspension side, and an arm portion that is coupled to the slider. A first beam portion provided along the slider-side edge of the piezoelectric structure to communicate between the first joint portion and the arm portion; and the slider of the piezoelectric structure. The magnetic head assembly according to claim 4, further comprising: a second beam portion provided along a side opposite to the second portion and communicating between the second joint portion and the arm portion.
(付記6)前記一対の圧電素子のうちの一方の圧電素子のアーム部と他方の圧電素子のアーム部とが一体化されていることを特徴とする付記5に記載の磁気ヘッドアセンブリ。 (Supplementary note 6) The magnetic head assembly according to supplementary note 5, wherein an arm portion of one of the pair of piezoelectric elements and an arm portion of the other piezoelectric element are integrated.
(付記7)前記板状の部材の厚さが50μm以下であることを特徴とする付記4に記載の磁気ヘッドアセンブリ。 (Additional remark 7) The magnetic head assembly of Additional remark 4 characterized by the thickness of the said plate-shaped member being 50 micrometers or less.
(付記8)前記圧電体構造物は、シート状の圧電体膜と層間電極とを交互に積層した構造を有することを特徴とする付記3に記載の磁気ヘッドアセンブリ。 (Supplementary note 8) The magnetic head assembly according to supplementary note 3, wherein the piezoelectric structure has a structure in which sheet-like piezoelectric films and interlayer electrodes are alternately laminated.
(付記9)情報を磁気的に記録可能な磁気ディスクと、
前記磁気ディスクに対し情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドが設けられたスライダーと、
前記スライダーの両側に配置され、印加電圧に応じて伸縮する圧電体構造物を備えた一対の圧電素子により構成されて前記スライダーをその重心を中心として所定の角度範囲内で回転させるアクチュエータと、
前記スライダー及び前記アクチュエータを支持するサスペンションアームと、
前記サスペンションアームを駆動して前記スライダーを前記磁気ディスクの半径方向に移動させる移動手段と
を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
(Appendix 9) a magnetic disk capable of magnetically recording information;
A slider provided with a magnetic head for recording and reproducing information to and from the magnetic disk;
An actuator that is arranged on both sides of the slider and is configured by a pair of piezoelectric elements including a piezoelectric structure that expands and contracts according to an applied voltage, and rotates the slider within a predetermined angular range around its center of gravity;
A suspension arm that supports the slider and the actuator;
And a moving means for driving the suspension arm to move the slider in the radial direction of the magnetic disk.
11…磁気ディスク、
13…スライダー、
14…サスペンションアーム、
14a…キャリッジアーム、
14b,51…サスペンション、
14c…ジンバル、
15…電磁アクチュエータ(ボイスコイルモータ)、
20,50…アクチュエータ(圧電アクチュエータ)、
21,61…圧電素子、
23…金属細線、
25,33…接着剤、
30…圧電体構造物、
31…圧電体膜、
32…層間電極、
35…一括電極、
40…ヒンジ、
41,62…アーム部、
42a,42b…接合部、
43a,43b…梁部。
11 ... Magnetic disk,
13 ... Slider,
14 ... Suspension arm,
14a ... carriage arm,
14b, 51 ... suspension,
14c ... Gimbal,
15 ... Electromagnetic actuator (voice coil motor),
20, 50 ... Actuator (piezoelectric actuator),
21, 61 ... Piezoelectric element,
23 ... fine metal wire,
25, 33 ... adhesive,
30: Piezoelectric structure,
31 ... piezoelectric film,
32 ... interlayer electrode,
35 ... Batch electrode,
40 ... Hinge,
41, 62 ... arm part,
42a, 42b ... joints,
43a, 43b ... Beams.
Claims (5)
前記対象物の両側に配置されて前記支持部材に支持される一対の圧電素子により構成され、前記圧電素子が、印加電圧に応じて伸縮する圧電体構造物と、前記圧電体構造物の前記支持部材側の面又は前記支持部材と反対側の面上に配置されて前記対象物と連結された板状の部材とを有することを特徴とするアクチュエータ。 An actuator that is interposed between a support member and an object and rotates the object within a predetermined angular range around its center of gravity;
A piezoelectric structure that is arranged on both sides of the object and is supported by the support member, the piezoelectric element expanding and contracting according to an applied voltage, and the support of the piezoelectric structure An actuator comprising: a plate-like member disposed on a member-side surface or a surface opposite to the support member and connected to the object.
磁気ディスクに対し情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドを備え前記サスペンションの先端部に配置されたスライダーと、
前記スライダーの両側にそれぞれ配置され、印加電圧に応じて伸縮する圧電体構造物を備えた一対の圧電素子により構成されるアクチュエータとを有し、
前記アクチュエータは、前記圧電体構造物に印加される電圧に応じて前記スライダーをその重心を中心として所定の角度範囲内で回転させることを特徴とする磁気ヘッドアセンブリ。 Suspension,
A slider provided with a magnetic head for recording and reproducing information with respect to a magnetic disk and disposed at a tip of the suspension;
An actuator composed of a pair of piezoelectric elements disposed on both sides of the slider and including a piezoelectric structure that expands and contracts according to an applied voltage;
A magnetic head assembly, wherein the actuator rotates the slider within a predetermined angular range around its center of gravity in accordance with a voltage applied to the piezoelectric structure.
前記磁気ディスクに対し情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドが設けられたスライダーと、
前記スライダーの両側に配置され、印加電圧に応じて伸縮する圧電体構造物を備えた一対の圧電素子により構成されて前記スライダーをその重心を中心として所定の角度範囲内で回転させるアクチュエータと、
前記スライダー及び前記アクチュエータを支持するサスペンションアームと、
前記サスペンションアームを駆動して前記スライダーを前記磁気ディスクの半径方向に移動させる移動手段と
を有することを特徴とする磁気ディスク装置。 A magnetic disk capable of magnetically recording information;
A slider provided with a magnetic head for recording and reproducing information to and from the magnetic disk;
An actuator that is arranged on both sides of the slider and is configured by a pair of piezoelectric elements including a piezoelectric structure that expands and contracts according to an applied voltage, and rotates the slider within a predetermined angular range around its center of gravity;
A suspension arm that supports the slider and the actuator;
And a moving means for driving the suspension arm to move the slider in the radial direction of the magnetic disk.
Priority Applications (1)
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JP2007289812A JP2009118661A (en) | 2007-11-07 | 2007-11-07 | Actuator, magnetic head assembly, and magnetic disk device |
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