JP2010257518A - 磁気ヘッドサスペンション - Google Patents

Abstract

【課題】圧電素子による磁気ヘッドスライダの微動を行える磁気ヘッドサスペンションにおいて耐衝撃性及び共振周波数を向上させる。
【解決手段】平面視において圧電素子の少なくとも一部がオーバーラップする開口領域よりサスペンション幅方向外方向側においてメインアクチュエータに直接又は間接的に連結される基端領域と荷重曲げ部が連結される先端領域とを連結する左右一対の連結梁が前記ディスク面と直交する板厚方向に突出された凸状部を有している
【選択図】図１

Description

本発明は、ハードディスク等の記憶媒体に対してデータをリード及び／又はライトする磁気ヘッドスライダを支持する為の磁気ヘッドサスペンションに関する。

磁気ディスク装置の大容量化に伴って磁気ヘッドスライダの目的トラックに対する位置決め精度の向上が求められており、その為、ボイスコイルモータ等のメインアクチュエータによる磁気ヘッドスライダのシーク方向への粗動に加えて、サブアクチュエータとして作用する圧電素子による磁気ヘッドスライダのシーク方向の微動を可能とした磁気ヘッドサスペンションが提案されている（例えば下記特許文献１〜３参照）。

前述のような圧電素子を備えた磁気ヘッドサスペンションにおいては、前記圧電素子による磁気ヘッドスライダの微動を可能とする為に、ボイスコイルモータ等のメインアクチュエータによって直接又は間接的に揺動される支持部に低剛性領域を設ける必要がある。

即ち、圧電素子を備えた磁気ヘッドサスペンションは、前記磁気ヘッドスライダをディスク面へ向けて押し付ける為の荷重を発生する荷重曲げ部と、前記荷重を磁気ヘッドスライダに伝達するためのロードビーム部と、前記荷重曲げ部を介して前記ロードビーム部を支持し且つメインアクチュエータによって直接又は間接的に揺動中心回りに揺動される支持部と、前記磁気ヘッドスライダを支持した状態で前記ロードビーム部及び前記支持部に支持されるフレクシャ部と、前記支持部に装着される前記圧電素子とを備えている。
そして、前記支持部には、前記メインアクチュエータに直接又は間接的に連結される基端領域と、前記荷重曲げ部が連結される先端領域と、前記基端領域及び前記先端領域の間を連結する前記低剛性領域とが備えられており、前記圧電素子の伸縮動作に応じて前記低剛性領域が弾性変形することで前記磁気ヘッドスライダの微動が可能となっている。

ところで、前記低剛性部位の剛性を弱めることによって前記圧電素子による前記磁気ヘッドスライダのシーク方向変位（前記ディスク面と平行な径方向の変位）を増大させることができるが、その一方で、前記低剛性領域の低剛性化は、前記磁気ヘッドサスペンションが装着された磁気ディスク装置への衝撃力印可時における前記圧電素子への応力の増加を招くと共に、前記磁気ヘッドサスペンションの共振周波数の低下を招く。

特開平０２−２２７８８６号公報 特開平１１−０１６３１１号公報 特開２００１−３０７４４２号公報

本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、メインアクチュエータによる磁気ヘッドスライダの粗動に加えて、圧電素子による前記磁気ヘッドスライダの微動を行える磁気ヘッドサスペンションであって、衝撃力印可時に前記圧電素子に付加される応力を低減でき且つ共振周波数を向上させ得る磁気ヘッドサスペンションの提供を一の目的とする。

本発明は、前記目的を達成する為に、磁気ヘッドスライダをディスク面へ向けて押し付ける為の荷重を発生する荷重曲げ部と、前記荷重を磁気ヘッドスライダに伝達するためのロードビーム部と、前記荷重曲げ部を介して前記ロードビーム部を支持し且つメインアクチュエータによって直接又は間接的に揺動中心回りに揺動される支持部と、前記磁気ヘッドスライダを支持した状態で前記ロードビーム部及び前記支持部に支持されるフレクシャ部と、前記磁気ヘッドスライダをシーク方向に微動させる為にサスペンション長手方向中心線を基準にして互いに対して対称で且つ互いに対して伸縮方向が異なるように前記支持部に装着される左右一対の圧電素子とを備えた磁気ヘッドサスペンションであって、前記支持部は、前記メインアクチュエータに直接又は間接的に連結される基端領域と、前記荷重曲げ部が連結される先端領域と、サスペンション長手方向に関し前記基端領域及び前記先端領域の間に位置する開口領域と、前記開口領域よりサスペンション幅方向外方向側において前記基端領域及び前記先端領域の間を連結する左右一対の連結梁とを有し、前記一対の圧電素子は、前記ディスク面と直交する方向に沿って視た平面視において少なくとも一部が前記開口領域内に位置した状態で基端部及び先端部が前記基端領域及び前記先端領域にそれぞれ連結されており、前記一対の連結梁は、前記ディスク面と直交する板厚方向に突出された凸状部を有している磁気ヘッドサスペンションを提供する。

好ましくは、前記凸状部は、前記ディスク面とは反対側に突出される。

一形態においては、前記凸状部は、前記ディスク面と平行な側面視において略円弧状とされる。
他形態においては、前記凸状部は、前記ディスク面と平行な側面視において略三角形状とされる。

好ましくは、前記一対の連結梁は、前記先端領域に連結される先端部から前記基端領域に連結される基端部へ行くに従って幅広とされる。

好ましくは、前記一対の連結梁のサスペンション幅方向外方側エッジは、基端側から先端側へ行くに従ってサスペンション長手方向中心線に近接するように、平面視において傾斜される。

一形態においては、前記一対の圧電素子は、先端側及び基端側の端面の少なくとも一部がそれぞれ前記先端領域の基端側の端面及び前記基端領域の先端側の端面と対向するように前記開口領域内に配置された状態で、先端側及び基端側が前記先端領域及び前記基端領域にそれぞれ固着される。

他形態においては、前記一対の圧電素子は、前記開口領域をサスペンション長手方向に跨いた状態で先端側が前記先端領域の上面に載置され且つ基端側が前記基端領域の上面に載置される。

例えば、前記支持部は、前記メインアクチュエータに連結されるキャリッジアームの先端にかしめ加工によって接合されるボス部を備えたベースプレートとされる。
これに代えて、前記支持部は、前記メインアクチュエータに連結されるアームとされ得る。

本発明に係る磁気ヘッドサスペンションによれば、少なくとも一部が支持部に形成された開口領域と平面視においてオーバーラップするように配置された状態で基端側及び先端側が前記支持部の基端領域及び先端領域にそれぞれ連結されるように一対の圧電素子が支持部に装着され、前記開口領域よりサスペンション幅方向外方向側において前記基端領域及び前記先端領域の間を連結するように前記支持部に設けられた左右一対の連結梁がディスク面と直交する板厚方向に突出された凸状部を有しているので、前記一対の圧電素子による前記磁気ヘッドスライダのシーク方向変位のし易さ（以下、微動特性という）を良好に維持しつつ、衝撃力印可時に前記圧電素子に付加される応力の低減及び前記磁気ヘッドサスペンションの共振周波数の向上を同時に図ることができる。

図１(a)〜(c)は、それぞれ、本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドサスペンションの上面図，下面図及び側面図である。 図２は、一対の圧電素子を取り外した状態の図１に示す前記磁気ヘッドサスペンションの上面図である。 図３(a)は、図１におけるIII-III線に沿った断面図である。 図３(b)は、図３(a)とは異なる取付状態で装着された前記一対の圧電素子の断面図である。 図４(a)及び(b)は、それぞれ、実施例１に係る磁気ヘッドサスペンションの上面図及び側面図である。 図５(a)及び(b)は、それぞれ、比較例に係る磁気ヘッドサスペンションの上面図及び側面図である。 図６(a)及び(b)は実施例２に係る磁気ヘッドサスペンションの上面図及び側面図であり、図６(c)及び(d)は実施例３に係る磁気ヘッドサスペンションの上面図及び側面図であり、図６(e)及び(f)は実施例４に係る磁気ヘッドサスペンションの上面図及び側面図である。 図７は、前記実施例１〜４及び比較例に対して有限要素法を用いて行った耐衝撃性に関する解析結果を示すグラフであり、連結梁のサスペンション幅方向内方側エッジのサスペンション長手方向中心線に対する傾斜角と所定の衝撃波が加わった際に前記圧電素子に付加される応力との関係を示している。 図８は、前記実施例１〜４及び比較例に対して有限要素法を用いて行った共振周波数に関する解析結果を示すグラフであり、図８(a)〜(d)は、それぞれ、前記傾斜角と主共振モード，曲げ一次モード，捩れ一次モード及び捩れ二次モードにおける共振周波数との関係を示している。 図９は、本発明の変形形態に係る磁気ヘッドサスペンションの上面図である。

以下、本発明に係る磁気ヘッドサスペンションの好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１(a)〜(c)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１Ａの上面図（ディスク面とは反対側から見た平面図），下面図（ディスク面側から見た底面図）及び側面図を示す。なお、図１(b)における○印は溶接点を示している。

図１に示すように、前記磁気ヘッドサスペンション１Ａは、磁気ヘッドスライダ５０をディスク面へ向けて押し付ける為の荷重を発生する荷重曲げ部２０と、前記荷重を磁気ヘッドスライダ５０に伝達するためのロードビーム部３０と、前記荷重曲げ部２０を介して前記ロードビーム部３０を支持し且つメインアクチュエータによって直接又は間接的に揺動中心回りに揺動される支持部１０と、前記磁気ヘッドスライダ５０を支持した状態で前記ロードビーム部３０及び前記支持部１０に支持されるフレクシャ部４０と、前記磁気ヘッドスライダ５０をシーク方向に微動させる為にサスペンション長手方向中心線ＣＬを基準にして互いに対して対称で且つ互いに対して伸縮方向が異なるように前記支持部１０に装着された左右一対の圧電素子６０とを備えている。

前記支持部１０は、ボイスコイルモータ等の前記メインアクチュエータに直接又は間接的に連結された状態で、前記荷重曲げ部２０を介して前記ロードビーム部３０を支持する部材であり、比較的高剛性を有するものとされる。

本実施の形態においては、前記支持部１０は、前記メインアクチュエータに連結されるキャリッジアーム（図示せず）の先端にかしめ加工によって接合されるボス部１５を備えたベースプレートとされている。
前記支持部１０は、例えば、厚さ０．１ｍｍ〜０．８ｍｍのステンレス板によって好適に形成される。

図２に、前記一対の圧電素子６０を取り外した状態の前記磁気ヘッドサスペンション１Ａの上面図を示す。
図１及び図２に示すように、前記支持部１０は、前記メインアクチュエータに直接又は間接的に連結される基端領域１１と、前記荷重曲げ部２０が連結される先端領域１２と、サスペンション長手方向に関し前記基端領域１１及び前記先端領域１２の間に位置する開口領域１３と、前記開口領域１３のサスペンション幅方向両側において前記基端領域１１及び前記先端領域１２の間を連結する左右一対の連結梁１４とを有している。
なお、前記一対の連結梁１４の詳細構造については後述する。

前記ロードビーム部３０は、前述の通り、前記荷重曲げ部２０によって発生される荷重を前記磁気ヘッドスライダ５０に伝達する為の部材であり、従って、所定の剛性が要求される。
本実施の形態においては、図１及び図２に示すように、前記ロードビーム部３０は、平板状の本体部３１と、前記本体部３１の幅方向両端部からディスク面とは反対側に曲げ形成されたフランジ部３２とを有しており、前記フランジ部３２によって剛性を確保している。
前記ロードビーム部３０は、例えば、厚さ０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍのステンレス板によって好適に形成される。

詳しくは、前記ロードビーム部３０は、先端部に、所謂ディンプルと呼ばれる突起３３を有している。
前記突起３３は、ディスク面に近接する方向に、例えば、０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ程度突出されている。この突起３３は、前記フレクシャ部４０におけるヘッド搭載領域４３の裏面（ディスク面とは反対側の面）に接触しており、前記荷重はこの突起３３を介して前記フレクシャ部４０のヘッド搭載領域４３に伝達される。

本実施の形態においては、前記ロードビーム部３０は、さらに、前記本体部３１の先端からサスペンション長手方向先端側へ延びるリフトタブ３４を一体的に有している。前記リフトタブ３４は、前記磁気ヘッドスライダ５０がディスク面の径方向外方へ位置するように前記磁気ヘッドサスペンション１Ａが前記メインアクチュエータによって揺動された際に、磁気ディスク装置に備えられたランプと係合して前記磁気ヘッドスライダ５０をｚ方向（前記ディスク面と直交する方向）に沿って前記ディスク面から離間させる為の部材である。

前記荷重曲げ部２０は、基端部が前記支持部１０に連結され且つ先端部が前記ロードビーム部３０に連結されており、自己の弾性変形に基づいて前記磁気ヘッドスライダ５０を前記ディスク面へ向けて押し付ける押し付け荷重を発生する。

図１及び図２に示すように、本実施の形態においては、前記荷重曲げ部２０は、板面が前記ディスク面と対向するように配置された左右一対の板バネ２１を有している。
好ましくは、前記一対の板バネ２１は、前記磁気ヘッドサスペンション１Ａが前記磁気ディスク装置へ実装される前の段階において前記磁気ヘッドスライダ５０が前記ディスク面に近づく方向に予め折り曲げられ、且つ、前記磁気ヘッドサスペンション１Ａの前記磁気ディスク装置への実装時には曲げ戻されることで前記押し付け荷重を発生するように、構成される。

前記荷重曲げ部２０は、例えば、厚さ０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍのステンレス板によって形成される。
なお、本実施の形態においては、図１及び図２に示すように、前記荷重曲げ部２０は前記ロードビーム部３０と一体形成されている。

即ち、本実施の形態に係る磁気ヘッドサスペンション１Ａは、前記ロードビーム部３０及び前記荷重曲げ部２０を一体形成するロードビーム部形成部材３００を有しており、前記ロードビーム部形成部材３００における前記ディスク面とは反対側の上面が前記支持部１０の前記先端領域１２における前記ディスク面と対向する下面に当接された状態で、前記ロードビーム部形成部材３００が前記支持部１０に溶接されている。

前記フレクシャ部４０は、前記磁気ヘッド５０を支持した状態で前記ロードビーム部３０及び前記支持部１０に接合される。
詳しくは、前記フレクシャ部４０は、図１(b)に示すように、前記ロードビーム部３０における前記ディスク面との対向面に溶接等によって接合される本体領域４１と、前記本体領域４１から先端側へ延びる一対の支持片４２と、前記支持片４２によって支持された前記ヘッド搭載領域４３とを有している。

前記ヘッド搭載領域４３は、ディスク面と対向する対向面において前記磁気ヘッド５０を支持している。
前述の通り、前記ヘッド搭載領域４３の裏面には前記突起３３が接触しており、従って、前記ヘッド搭載領域４３は前記突起３３を支点としてロール方向及びピッチ方向に柔軟に揺動し得るようになっている。
前記フレクシャ部４０は、前記ヘッド搭載領域４３がロール方向及びピッチ方向に揺動し得るように、前記ロードビーム部３０よりも低剛性とされる。
前記フレクシャ部４０は、例えば、厚さ０．０１ｍｍ〜０．０２５ｍｍ程度のステンレス板によって好適に形成される。

なお、本実施の形態においては、前記フレクシャ部４０には、前記磁気ヘッド５０に書き込み信号及び／又は読み取り信号を伝達する為の配線がプリント回路として一体的に備えられている。
即ち、前記フレクシャ部４０は、前記本体領域４１，前記一対の支持片４２及び前記ヘッド搭載領域４３を一体的に有するフレクシャ基板４００と、前記フレクシャ基板４００に積層されたフレクシャ配線体４１０とを有している。
図示は省略するが、前記フレクシャ配線体４１０は、前記フレクシャ基板４００におけるディスク面との対向面に積層された絶縁層と、前記絶縁層におけるディスク面との対向面に積層された導体層と、前記導体層を囲繞する保護層とを有し得る。

本実施の形態においては、前記フレクシャ基板４００は、図１(b)に示すように、前記ロードビーム部４０の前記本体領域４１，前記支持部１０の前記先端領域１２及び前記支持部１０の前記基端領域１１にそれぞれ溶接によって接合されている。

前記圧電素子６０は、ＰＺＴ（チタン酸ジリコン酸鉛）からなる本体部と、前記本体部の厚み方向両側に配置された一対の電極層とを有している。
前記本体部は、例えば厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍとされ、前記電極層は、例えば厚さ０．０５μｍ〜数μｍのＡｇやＡｕによって形成される。

前記一対の圧電素子６０は、図１(a)に示すように、前記ディスク面と直交する方向に沿って視た平面視において少なくとも一部が前記開口領域１３とオーバーラップした状態で基端部及び先端部が前記基端領域１１及び前記先端領域１２にそれぞれ連結されており、且つ、前記磁気ヘッドスライダ５０をシーク方向に微動させる為のサブアクチュエータとして作用するように電圧の印可に応じて一方が伸長し且つ他方が圧縮するように構成されている。

図３(a)に、図１におけるIII-III線に沿った断面図を示す。
本実施の形態においては、図１及び図３(a)に示すように、前記一対の圧電素子６０は、ディスク面と直交する方向に沿って視た平面視において全体が前記開口領域１３内に配置されている。

即ち、前記一対の圧電素子６０の先端側及び基端側の端面の少なくとも一部がそれぞれ前記先端領域１２の基端側の端面及び前記基端領域１１の先端側の端面と対向するように、前記一対の圧電素子６０が前記開口領域１３内に配置された状態で、前記一対の圧電素子６０の先端側及び基端側が前記先端領域１２及び前記基端領域１１にそれぞれ固着されている。

斯かる構成によれば、前記一対の圧電素子６０の伸縮動作を可及的に前記磁気ヘッドスライダ５０のシーク方向への移動動作として伝達することができる。
さらに、前記構成によれば、前記一対の圧電素子６０の一部又は全部を厚み方向に関し前記支持部１０とオーバーラップさせることができ、前記一対の圧電素子６０を含む前記磁気ヘッドサスペンション１Ａ全体の厚みを可及的に薄くすることができる。

本実施の形態においては、前記一対の圧電素子６０の全体が平面視において前記開口領域１３内に配置された状態で、前記一対の圧電素子６０の先端側の端面と前記先端領域１２の基端側の端面とが絶縁性の接着剤等の固着部材７０によって固着され、且つ、前記一対の圧電素子６０の基端側の端面と前記基端領域１１の先端側の端面とが絶縁性の接着剤等の固着部材７０によって固着されている。
即ち、前記一対の圧電素子６０の伸縮動作は、前記固着部材７０を介して前記先端領域１２及び前記基端領域１１に伝達される。

なお、本実施の形態においては、図１に示すように、前記一対の圧電素子６０は、長手方向（即ち、伸縮方向）がサスペンション長手方向に沿うように配置されているが、本発明は斯かる形態に限定されるものではない。
即ち、前記一対の圧電素子６０がサスペンション長手方向中心線ＣＬを基準にして互いに対し対称であり、且つ、前記一対の圧電素子６０の長手方向がサスペンション長手方向に沿った成分を有する範囲内であれば、前記一対の圧電素子６０の長手方向をサスペンション長手方向に対して傾斜させることも可能である。

前記一対の圧電素子６０への電圧印可は、例えば、前記フレクシャ配線体４１０を利用して行うことができる。
本実施の形態においては、前記一対の圧電素子６０の上面側（前記ディスク面とは反対側）の電極層を導電性接着剤等の導電性部材７２（図１(a)参照）によって前記支持体１０に電気的に接続することで接地電位とした状態で、前記一対の圧電素子６０の下面側（前記ディスク面と対向する側）の電極層に前記フレクシャ配線体４１０を利用して電圧を印可している。

好ましくは、図１(b)及び図２に示すように、前記フレクシャ部４０の一部がディスク面と直交する方向に沿って視た平面視において前記一対の圧電素子６０とオーバーラップするように配置させることができる。斯かる構成によれば、前記フレクシャ配線体４１０を利用した前記一対の圧電素子６０の下面側の電極への電圧印可を容易に行うことができる。

本実施の形態においては、図１(b)及び図３に示すように、前記フレクシャ配線体４１０における前記導体層と前記一対の圧電素子６０の下面側の電極層とをワイヤーボンディング７４によって電気的に結合している。
なお、図１(b)における符号７６は、前記導体層を露出する為に前記保護層に形成された開口である。

本実施の形態においては、前述の通り、前記一対の圧電素子６０の全体が前記開口領域１３内に配置されているが、本発明は斯かる形態に限定されるものではない。
即ち、図３(b)に示すように、前記開口領域１３をサスペンション長手方向に跨いた状態で先端側が前記先端領域１２の上面に載置され且つ基端側が前記基端領域１１の上面に載置されるように、前記一対の圧電素子６０を配置させることも可能である。
図３(b)に示す構成によれば、ｚ方向の厚みが増加するものの、前記一対の圧電素子６０の前記支持部１０への固着作業の容易化を図ることができる。

ここで、前記一対の連結梁１４の構成について説明する。
前記一対の連結梁１４は、図１(a)及び(b)並びに図２に示すように、サスペンション長手方向中心線ＣＬを基準にして互いに対して対称な形状を有している。
前記連結梁１４は、図１(c)に示すように、前記ディスク面と直交する板厚方向に突出された凸状部１４ａを有している。

斯かる構成の前記磁気ヘッドサスペンション１Ａによれば、前記一対の圧電素子６０の伸縮動作によって前記磁気ヘッドスライダ５０をシーク方向に微動させる際に、前記連結梁１４が主として前記ディスク面と直交する方向に弾性変形することになる。
従って、前記一対の圧電素子６０による前記磁気ヘッドスライダ５０のシーク方向への微動特性を向上させることができる。

なお、本実施の形態においては、前記先端領域１２，前記一対の連結梁１４及び前記基端領域１１は単一部材によって一体形成されている。
即ち、前記支持部１０を形成する支持部形成部材１００は、前記先端領域１２を形成する部位，前記一対の連結梁１４を形成する部位及び前記基端領域１１を形成する部位を一体的に有している。
前記支持部形成部材１００は、例えば、プレート基板からプレス加工によって形成され得る。

ここで、前記磁気ヘッドサスペンション１Ａの効果を検証する為に有限要素法を用いて行った解析結果について説明する。
図４(a)及び(b)に、本実施の形態に係る前記磁気ヘッドサスペンション１Ａの第１例１ａ（以下実施例１という）の上面図及び側面図を示す。

前記実施例１においては、前記ロードビーム部３０，前記圧電素子６０，前記支持部１０，前記フレクシャ基板４００及び前記フレクシャ配線体４１０の厚みを、それぞれ、０．０２５ｍｍ，０．１２ｍｍ，０．１５ｍｍ，０．０１８ｍｍ及び０．０１８ｍｍとした。

又、前記実施例１においては、図４に示すように、前記連結梁１４の基端部及び前記ディンプル３３間のサスペンション長手方向距離を８．１７ｍｍとし、前記連結梁１４のサスペンション長手方向長さを２．５２ｍｍとし、前記連結梁１４を基端部から先端部へ行くに従ってサスペンション長手方向中心線ＣＬに近接するように平面視において傾斜させた。なお、前記連結梁１４の前記サスペンション長手方向中心線ＣＬに対する傾斜角は、前記連結梁１４のサスペンション幅方向内方側エッジ及び外方側エッジの双方において１７．３°とした。

図５(a)及び(b)に、本解析に用いた従来の磁気ヘッドサスペンション９（以下比較例という）の上面図及び側面図を示す。
図５に示すように、前記比較例は、前記凸状部１４ａを有する連結梁１４に代えて平板状の連結梁９０を備えている点において前記実施例１と相違し、その他の寸法は前記実施例１と同一とした。

前記実施例１及び前記比較例において所定の微動特性を得る為に要する前記連結梁１４，９０の幅Ｗをそれぞれ解析によって求めた。
具体的には、前記実施例１及び前記比較例において前記一対の圧電素子６０への印可電圧に対する前記磁気ヘッドスライダ５０のシーク方向変位が８．３ｎｍ／Ｖ（以下、基準シーク方向変位という）となる際の、前記連結梁１４，９０の幅Ｗをそれぞれ求めた。

その結果、前記比較例においては前記連結梁９０の幅Ｗを０．０８ｍｍまで狭めないと前記基準シーク方向変位を得ることができないのに対し、前記実施例１においては前記凸状部１４ａの高さＨを０．２２ｍｍとすることで前記連結梁１４の幅Ｗを０．５３ｍｍまで広げても前記基準シーク方向変位を得ることができた。

このことから、前記実施例１は、前記一対の連結梁９０が平板状とされている前記比較例に比して、所望の微動特性を奏する構造をプレス加工によって容易に形成し得ることが理解される。

即ち、平板状のプレートから梁部を有する形状をプレス加工によって安定的に形成する為には、前記梁部の幅を前記プレートの板厚の２倍以上とする必要がある。
前記一対の連結梁１４は、前述の通り、前記支持部１０に設けられている。そして、本解析においては前記一対の連結梁１４を含む前記支持部１０の厚みは０．１５ｍｍとされている。

従って、本解析の条件下においては、前記一対の連結梁１４を含む前記支持部１０をプレス加工によって安定的に形成する為には、前記一対の連結梁１４の幅を０．３０ｍｍ以上とする必要がある。

この点に関し、前述の通り、前記比較例において前記基準シーク方向変位を得る為には前記連結梁９０の幅Ｗをプレス加工によって安定形成し得る０．３０ｍｍより遙かに狭い０．０８ｍｍとしなければならないのに対し、前記実施例１においては前記連結梁１４の幅Ｗをプレス加工によって安定形成し得る０．３０ｍｍより広い０．５３ｍｍで前記基準シーク方向変位を得ることができる。

図６(a)及び(b)に、本実施の形態に係る前記磁気ヘッドサスペンションの第２例１ｂ（以下実施例２という）の上面図及び側面図を示す。
図６(c)及び(d)に、本実施の形態に係る前記磁気ヘッドサスペンションの第３例１ｃ（以下実施例３という）の上面図及び側面図を示す。
図６(e)及び(f)に、本実施の形態に係る前記磁気ヘッドサスペンションの第４例１ｄ（以下実施例４という）の上面図及び側面図を示す。

前記実施例２〜４は、図６に示すように、前記実施例１に比して前記連結梁１４のサスペンション幅方向内方側エッジの傾斜角が変更されている。

具体的には、前記実施例２においては、前記連結梁１４のサスペンション幅方向内方側エッジのサスペンション長手方向中心線ＣＬに対する傾斜角を８．７°とし、その結果、前記連結梁１４の幅Ｗは先端部においては０．５３ｍｍで基端部においては０．８３ｍｍとなっている。

前記実施例３においては、前記連結梁１４のサスペンション幅方向内方側エッジをサスペンション長手方向中心線ＣＬに対して略平行（傾斜角が０°）とし、その結果、前記連結梁１４の幅Ｗは先端部においては０．５３ｍｍで基端部においては１．２２ｍｍとなっている。

前記実施例４においては、前記連結梁１４のサスペンション幅方向内方側エッジのサスペンション長手方向中心線に対する傾斜角を逆向きに８．７°とし、その結果、前記連結梁１４の幅Ｗは先端部においては０．５３ｍｍで基端部においては１．５４ｍｍとなっている。

前記実施例２〜４において前記基準シーク方向変位を得る為の前記凸状部１４ａの高さＨを算出すると、それぞれ、０．２５ｍｍ，０．２７ｍｍ及び０．２９ｍｍであった。
このことから、前記連結梁１４の幅を広げたとしても前記凸状部１４ａを高くすることにより、所望の微動特性を得ることができることが理解される。

次に、前記実施例１〜４及び前記比較例の耐衝撃性に関する解析結果について説明する。
本解析においては、前記実施例１〜４及び前記比較例に対して前記ボス部１５を拘束し且つ前記磁気ヘッドスライダ５０をディスク面に直交するｚ方向には移動しないように拘束した状態でそれらの拘束領域に前記ディスク面に向かう方向の衝撃波（正弦半波）であって、パルス幅１．０ｍｓｅｃでピーク値１０００Ｇの衝撃波(正弦半波)を加えた際に、前記一対の圧電素子６０に発生する応力のうち最大の応力を求めた。

本解析結果を図７に示す。
なお、図７及び下記図８における横軸の傾斜角は、前記連結梁１４のサスペンション幅方向内方側エッジの前記サスペンション長手方向中心線ＣＬに対する傾斜角である。
そして、前記傾斜角のプラス（＋）は、前記連結梁１４の内方側エッジが基端側から先端側へ行くに従ってサスペンション長手方向中心線ＣＬに近接するように傾斜していることを表し、マイナス（−）は前記連結梁１４の内方側エッジが先端側から基端側へ行くに従ってサスペンション長手方向中心線ＣＬに近接するように傾斜していることを表している。

図７から、実施例１〜４の全てにおいて、平面状の前記一対の連結梁９０を有する前記比較例に比して、耐衝撃性を向上させ得ることが理解される。
さらに、図７に示されるように、前記実施例１〜４のうち前記実施例４において前記一対の圧電素子に発生する最大応力が最も小さくなっており、前記実施例４が最も優れた耐衝撃性を有している。
このことから、前記連結梁１４を基端側が幅広となるように構成すれば、より耐衝撃性を高め得ることが理解される。

最後に、前記実施例１〜４及び前記比較例の共振周波数に関する解析結果について説明する。
本解析においては、固有値解析を用いて前記実施例１〜４及び前記比較例の主共振モード，曲げ一次モード，捩れ一次モード及び捩れ二次モードに関する共振周波数を求めた。
本解析結果を図８(a)〜(d)にそれぞれ示す。

なお、主共振モードは前記磁気ヘッドサスペンションのシーク方向に関する振動モードであり、曲げ一次モードは前記磁気ヘッドサスペンションのｚ方向（ディスク面と直交する方向）の曲げ動作に関する振動モードであり、捩れ一次モードは前記荷重曲げ部のサスペンション長手方向中心線回りの捩れ動作に関する振動モードであり、捩れ二次モードは前記支持部のサスペンション長手方向中心線回りの捩れ動作に関する振動モードである。

図８(a)〜(d)から明らかなように、前記実施例１〜４は、主共振モード，曲げ一次モード，捩れ一次モード及び捩れ二次モードの全ての振動モードにおいて、平面状の前記連結梁９０を有する前記比較例に比して、共振周波数を向上させ得ることが理解される。

又、図８(a)及び(b)から明らかなように、前記連結梁１４の先端部から基端部へ行くに従って幅広とすることにより、捩れ一次モード及び捩れ二次モードの共振周波数を悪化させることなく、主共振モード及び曲げ一次モードの共振周波数を向上させ得ることが理解される。

好ましくは、図１に示すように、前記凸状部１４ａは前記ディスク面とは反対側に突出するように構成される。
斯かる構成によれば、衝撃力印可時に前記凸状部１４ａが前記ディスク面に衝突することを有効に防止できる。

又、本実施の形態においては、図１に示すように、前記凸状部１４ａは前記ディスク面に平行な方向に沿った側面視において略円弧状とされている。
斯かる構成によれば、前記一対の圧電素子６０の伸縮動作によって前記磁気ヘッドスライダ５０をシーク方向に微動させる際に、前記連結梁１４を前記ディスク面と直交する方向へスムースに弾性変形させることができる。

これに代えて、前記凸状部１４ａを側面視において略三角形状とすることも可能である。
斯かる構成によれば、前記凸状部１４ａの形成容易化を図ることができる。

又、本実施の形態においては、前記支持部１０は前記ベースプレートの形態をなしているが、当然ながら、本発明は斯かる形態に限定されるものではない。即ち、前記支持部１０として、基端部が前記メインアクチュエータの揺動中心に連結されるアームを採用することも可能である。
図９に、前記支持部１０がアームに変更された本発明の変形形態に係る磁気ヘッドサスペンション１Ｂの上面図を示す。
なお、図９に示す前記磁気ヘッドサスペンション１Ｂにおいては、前記連結梁１４はサスペンション幅方向内方側エッジ及び外方側エッジの双方がサスペンション中央長手線ＣＬに略平行とされている。
斯かる構成によれば、前記磁気ヘッドサスペンション１Ｂを幅方向に関し小型化（スリム化）することができる。

１Ａ，１Ｂ 磁気ヘッドサスペンション
１０ 支持部
１１ 基端領域
１２ 先端領域
１３ 開口領域
１４ 連結梁
１４ａ 凸状部
１５ ボス部
２０ 荷重曲げ部
３０ ロードビーム部
４０ フレクシャ部
５０ 磁気ヘッドスライダ
６０ 圧電素子
ＣＬ サスペンション長手方向中心線

Claims (10)

1. 磁気ヘッドスライダをディスク面へ向けて押し付ける為の荷重を発生する荷重曲げ部と、前記荷重を磁気ヘッドスライダに伝達するためのロードビーム部と、前記荷重曲げ部を介して前記ロードビーム部を支持し且つメインアクチュエータによって直接又は間接的に揺動中心回りに揺動される支持部と、前記磁気ヘッドスライダを支持した状態で前記ロードビーム部及び前記支持部に支持されるフレクシャ部と、前記磁気ヘッドスライダをシーク方向に微動させる為にサスペンション長手方向中心線を基準にして互いに対して対称で且つ互いに対して伸縮方向が異なるように前記支持部に装着される左右一対の圧電素子とを備えた磁気ヘッドサスペンションであって、
   前記支持部は、前記メインアクチュエータに直接又は間接的に連結される基端領域と、前記荷重曲げ部が連結される先端領域と、サスペンション長手方向に関し前記基端領域及び前記先端領域の間に位置する開口領域と、前記開口領域よりサスペンション幅方向外方向側において前記基端領域及び前記先端領域の間を連結する左右一対の連結梁とを有し、
   前記一対の圧電素子は、前記ディスク面と直交する方向に沿って視た平面視において少なくとも一部が前記開口領域内に位置した状態で基端部及び先端部が前記基端領域及び前記先端領域にそれぞれ連結されており、
   前記一対の連結梁は、前記ディスク面と直交する板厚方向に突出された凸状部を有していることを特徴とする磁気ヘッドサスペンション。
2. 前記凸状部は、前記ディスク面とは反対側に突出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。
3. 前記凸状部は、前記ディスク面と平行な側面視において略円弧状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。
4. 前記凸状部は、前記ディスク面と平行な側面視において略三角形状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。
5. 前記一対の連結梁は、前記先端領域に連結される先端部から前記基端領域に連結される基端部へ行くに従って幅広とされていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の磁気ヘッドサスペンション。
6. 前記一対の連結梁のサスペンション幅方向外方側エッジは、基端側から先端側へ行くに従ってサスペンション長手方向中心線に近接するように、平面視において傾斜されていることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の磁気ヘッドサスペンション。
7. 前記一対の圧電素子は、先端側及び基端側の端面の少なくとも一部がそれぞれ前記先端領域の基端側の端面及び前記基端領域の先端側の端面と対向するように前記開口領域内に配置された状態で、先端側及び基端側が前記先端領域及び前記基端領域にそれぞれ固着されていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の磁気ヘッドサスペンション。
8. 前記一対の圧電素子は、前記開口領域をサスペンション長手方向に跨いた状態で先端側が前記先端領域の上面に載置され且つ基端側が前記基端領域の上面に載置されていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の磁気ヘッドサスペンション。
9. 前記支持部は、前記メインアクチュエータに連結されるキャリッジアームの先端にかしめ加工によって接合されるボス部を備えたベースプレートであることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の磁気ヘッドサスペンション。
10. 前記支持部は、前記メインアクチュエータに連結されるアームであることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の磁気ヘッドサスペンション。

Images