JP3225510B2 - Magnetic head slider positioning mechanism - Google Patents

Magnetic head slider positioning mechanism

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JP3225510B2
JP3225510B2 JP35569798A JP35569798A JP3225510B2 JP 3225510 B2 JP3225510 B2 JP 3225510B2 JP 35569798 A JP35569798 A JP 35569798A JP 35569798 A JP35569798 A JP 35569798A JP 3225510 B2 JP3225510 B2 JP 3225510B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
あるいは光ディスク装置等のディスク装置における磁気
ヘッド位置決め機構に関する。
The present invention relates to a magnetic head positioning mechanism in a disk device such as a magnetic disk device or an optical disk device.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気ディスク装置の記録密度は、高BP
I(Bit Per Inch)化と高TPI(Track Per Inch)化に
より年率60%以上のペースで増加している。高BPI化
のためには、ヘッド浮上量の低減やMR(Magneto Resist
ive)ヘッドのようなセンシティビティの高い磁気ヘッ
ドの採用、あるいは高効率な信号処理技術などが求めら
れるが、高TPI化実現のためには加えて磁気ヘッドの
位置決め精度の改善が重要な技術課題となる。例えば1G
b/in2の記録密度ではトラック方向密度は8kTPI以下、ト
ラックピッチにして3〜4μm程度であるが、10Gb/in2以
上の記録密度を達成するためにはトラック密度は25kTPI
以上、トラックピッチにして1μm以下となるため、磁気
ヘッドの位置決め精度は(トラックピッチの10%であ
る)0.1μm以下が要求されるようになる。
2. Description of the Related Art The recording density of a magnetic disk drive is high BP.
Due to the introduction of I (Bit Per Inch) and high TPI (Track Per Inch), it is increasing at an annual rate of 60% or more. To increase the BPI, it is necessary to reduce the flying height of the head and use MR (Magneto Resist).
ive) Adoption of a magnetic head with high sensitivity such as a head or high-efficiency signal processing technology is required. In order to realize a high TPI, it is important to improve the positioning accuracy of the magnetic head. Becomes For example, 1G
At a recording density of b / in2, the track direction density is 8 kTPI or less, and the track pitch is about 3 to 4 μm, but to achieve a recording density of 10 Gb / in2 or more, the track density is 25 kTPI.
As described above, since the track pitch is 1 μm or less, the positioning accuracy of the magnetic head is required to be 0.1 μm or less (which is 10% of the track pitch).

【0003】図19に磁気ディスク装置に用いられる磁
気ヘッド位置決め機構(ポジショナ)の従来例を示す。
この磁気ヘッド位置決め機構は、磁気ヘッドを円弧形に
回転駆動するロータリーアクチュエータ方式と呼ばれる
もので、複数のホルダアーム11と、可動コイル12を
備えたアームブロック(キャリッジ)13とが回転軸受
け部14を中心に矢印A(図19(b)参照)の方向に
回転可能となるように構成されている。前記アームブロ
ック13のホルダアーム先端部には、磁気ヘッド1を搭
載したスライダ2を支持する磁気ヘッド支持機構5(サ
スペンションまたはHGA:Head Gimbal Assembly)が
接続されている(図19(c),(d)参照)。また、
前記アームブロック13の他端に設置された可動コイル
12は、外部固定磁気回路15と組み合わされてVCM
(Voice Coil Motor:ボイス・コイル・モータ)を構成
し、前記可動コイル12に所定の駆動電流を印加するこ
とにより駆動力を発生して、前記磁気ヘッド支持機構5
をシーク方向(図19(b):矢印A)へ円弧軌道で回
転駆動し、磁気ヘッド1を媒体上の目標トラックへ位置
決めさせる。ここでいう位置決め動作とは、磁気ヘッド
を任意のトラック位置から目標のトラック位置へと移動
させるシーク動作(トラッキング)と、磁気ヘッドを目
標のトラック上に追従させておくフォロー動作(フォロ
ーイング)とに分けられる。
FIG. 19 shows a conventional example of a magnetic head positioning mechanism (positioner) used in a magnetic disk drive.
This magnetic head positioning mechanism is called a rotary actuator system that drives the magnetic head to rotate in an arc shape, and includes a plurality of holder arms 11 and an arm block (carriage) 13 having a movable coil 12. Is rotatable in the direction of arrow A (see FIG. 19B). A magnetic head supporting mechanism 5 (suspension or HGA: Head Gimbal Assembly) that supports the slider 2 on which the magnetic head 1 is mounted is connected to the tip of the holder arm of the arm block 13 (FIGS. 19C and 19C). d)). Also,
The movable coil 12 installed at the other end of the arm block 13 is combined with an external fixed magnetic circuit 15 to
(Voice Coil Motor), a driving force is generated by applying a predetermined driving current to the movable coil 12, and the magnetic head supporting mechanism 5 is generated.
Is rotated in an arc trajectory in the seek direction (FIG. 19B: arrow A) to position the magnetic head 1 on a target track on the medium. The positioning operation referred to here includes a seek operation (tracking) for moving the magnetic head from an arbitrary track position to a target track position, and a follow operation (following) for keeping the magnetic head on the target track. Divided into

【0004】このように従来の磁気ヘッド位置決め機構
は1つのVCMで複数の磁気ヘッドを同時に駆動するた
め、位置決め精度とりわけフォローイングにおけるトラ
ック追従精度が十分ではなく、前述のように1μm以下
の狭トラックピッチが要求される高TPIの装置には対応
できなくなりつつある。そこで、VCMによるキャリッ
ジ駆動とは独立して、各々の磁気ヘッドを個別に駆動さ
せる2ステージアクチュエータの研究が進められてい
る。この2ステージアクチュエータは個別に駆動させる
部位によって大きく3種類に大別できる。すなわち磁気
ヘッド部を個別駆動させるヘッド素子駆動方式(図2
0)、スライダ部を個別駆動させるスライダ駆動方式
(図21)、および磁気ヘッド支持機構(HGA)部を
個別駆動させるHGA駆動方式(図22及び図23)で
ある。
As described above, the conventional magnetic head positioning mechanism simultaneously drives a plurality of magnetic heads with one VCM, so that the positioning accuracy, especially the track following accuracy in following, is not sufficient, and the narrow track of 1 μm or less is used as described above. It is becoming impossible to cope with high TPI equipment that requires pitch. Therefore, research on a two-stage actuator for individually driving each magnetic head independently of carriage driving by the VCM is being conducted. These two-stage actuators can be roughly classified into three types depending on the parts to be individually driven. That is, a head element driving method for individually driving the magnetic head unit (FIG. 2)
0), a slider drive system for individually driving the slider unit (FIG. 21), and an HGA drive system for individually driving the magnetic head support mechanism (HGA) unit (FIGS. 22 and 23).

【0005】図20に示すヘッド素子駆動方式は、マイ
クロマシーン技術を応用してスライダA1内に櫛歯構造
を有する静電駆動型のリニアアクチュエータA2を埋め
込んだものであるが、加工難度が高いため歩留まりが悪
く、また可動方向に衝撃が加わると容易に変位あるいは
破壊してしまう欠点があり未だ実用化に至っていない。
なお、図20においてA3は磁気ヘッド、A4は磁気ヘ
ッド支持機構(サスペンション)である。
The head element driving method shown in FIG. 20 employs a micro-machine technology in which an electrostatic drive type linear actuator A2 having a comb-tooth structure is embedded in a slider A1. The yield is poor, and there is a drawback that the shock is easily displaced or destroyed when an impact is applied in the movable direction, so that it has not yet been put to practical use.
In FIG. 20, A3 is a magnetic head, and A4 is a magnetic head support mechanism (suspension).

【0006】図21に示すスライダ駆動方式は、シリコ
ンマイクロジンバルB1とプレーナ型電磁駆動方式のピ
ギーバック・マイクロアクチュエータB2を組み合わせ
た構造であるが、誘導磁界を発生させるコイルパターン
層を厚く加工できないため十分な駆動力が得られないと
いった課題を抱えている。
The slider driving method shown in FIG. 21 has a structure in which a silicon micro-gimbal B1 and a planar electromagnetic driving piggyback microactuator B2 are combined. However, since the coil pattern layer for generating an induced magnetic field cannot be processed thickly. There is a problem that a sufficient driving force cannot be obtained.

【0007】最後に図22、図23に示すHGA駆動方
式であるが、これはHGA駆動用アクチュエータの発生
力が磁気ヘッドの加速度に比例するか変位に比例するか
によって、力−加速度型(高コンプライアンス型:図2
2)と力−変位型(高スティッフネス:図23)の2種
類に分けられる。
Finally, the HGA driving method shown in FIGS. 22 and 23 is based on a force-acceleration type (high) depending on whether the generated force of the HGA driving actuator is proportional to the acceleration or displacement of the magnetic head. Compliance type: Fig. 2
2) and a force-displacement type (high stiffness: FIG. 23).

【0008】図22に示す力−加速度型(高コンプライ
アンス型)の2ステージアクチュエータでは、HGA接
合部に小型VCMを構築して電磁力により磁気ヘッドを
回転駆動させるタイプが主流であり、マイクロアクチュ
エータの軸受け部に十字形の板バネC1やI形の板バネ
(特願平09-260680号公報)を配置して小型VCMの駆
動力により板バネを撓ませてHGAを回転駆動させるも
のである。この力−加速度型の2ステージアクチュエー
タ(小型VCMタイプ)の場合、比較的小電流で大きな
駆動ストロークが得られる一方で、軸受けバネ(十字形
バネ/I形バネ)の回転剛性を強くできないために低周
波数帯域でアクチュエータ主共振(軸回転モード)が現
れサーボ帯域を狭くするといった問題を抱えている。ま
た、デジタルコントローラを用いる場合には、後述する
力−変位型の2ステージアクチュエータとは異なり1段
目と2段目のアクチュエータの相対変位を検出するセン
サが必要になるためシステムが複雑化するといった問題
もある。
In the force-acceleration type (high compliance type) two-stage actuator shown in FIG. 22, a type in which a small VCM is constructed at an HGA junction and a magnetic head is rotationally driven by an electromagnetic force is mainstream. A cross-shaped leaf spring C1 and an I-shaped leaf spring (Japanese Patent Application No. 09-260680) are arranged in the bearing portion, and the HGA is rotated by bending the leaf spring by the driving force of the small VCM. In the case of this force-acceleration type two-stage actuator (small VCM type), a large driving stroke can be obtained with a relatively small current, but the rotational rigidity of the bearing spring (cross-shaped spring / I-shaped spring) cannot be increased. There is a problem that an actuator main resonance (axial rotation mode) appears in a low frequency band and the servo band is narrowed. Also, when a digital controller is used, unlike a force-displacement type two-stage actuator to be described later, a sensor for detecting the relative displacement between the first-stage and second-stage actuators is required, which complicates the system. There are also problems.

【0009】一方、図23に示す力−変位型(高スティ
ッフ型)の2ステージアクチュエータは、ホルダアーム
D1とHGA部D4との接合位置に圧電素子D2を配置
し圧電効果を利用してHGA部D4を駆動させるもので
あり、同図に示すように圧電素子D2をホルダアームD
1の先端部に直接埋め込んで、おなじくホルダアームD
1の先端部に一体成型で構成した一対の平行板バネD3
を圧電素子D2の歪により撓ませて先端部に取り付けた
HGA部D4を駆動させている。
On the other hand, a force-displacement type (high stiffness type) two-stage actuator shown in FIG. 23 has a piezoelectric element D2 disposed at a joint position between a holder arm D1 and an HGA section D4, and utilizes an HGA section utilizing a piezoelectric effect. D4 is driven, and as shown in FIG.
1 is directly embedded in the tip of the holder arm D
A pair of parallel leaf springs D3 integrally formed at the tip of the pair 1
Are driven by the distortion of the piezoelectric element D2 to drive the HGA unit D4 attached to the tip end.

【0010】また最近では、図24に示すように、ホル
ダアームとHGAとの間に小型のアクチュエータ・スプ
リング8を配置し、その上に一対の圧電素子16を固定
してアクチュエータ・スプリング8を撓ませて端部に接
続したHGAを駆動させるタイプや、図25に示すよう
に、圧電素子E1の厚み滑り振動(1・5モード)を利
用してHGA部E2を駆動させるタイプなどが発表され
ている。
Recently, as shown in FIG. 24, a small actuator spring 8 is arranged between the holder arm and the HGA, and a pair of piezoelectric elements 16 are fixed thereon to flex the actuator spring 8. On the other hand, a type in which the HGA connected to the end is driven, and a type in which the HGA unit E2 is driven by using the thickness sliding vibration (1.5 mode) of the piezoelectric element E1 as shown in FIG. I have.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】これら力−変位型の2
ステージアクチュエータは、サーボシステムの構築が容
易であり高速動作が可能でかつ高剛性に設計できるため
サーボ帯域を広くとれるといった利点があるが、圧電素
子の変位ストロークが小さいため2段目のアクチュエー
タによるヘッド可動範囲が狭くなりトラック追従性能に
制限を受けるといった欠点がある。このような場合、磁
気ヘッドの駆動範囲を広げるためには駆動倍率(圧電素
子の変位量に対する磁気ヘッドの駆動量)が大きくなる
ようにアクチュエータ・スプリングを設計する必要があ
るが、そうなると今度はアクチュエータ支持剛性が低く
なり耐衝撃性能や長期信頼性(ロード/アンロード耐久
性等)が犠牲になる。また、圧電素子の発生力は素子部
の断面積(および印加電圧)に比例するため十分な駆動
力を得るには圧電素子の厚みを大きくする必要がある
が、その場合には2ステージアクチュエータの実装高さ
が大きくなり狭板間への実装が困難になってくる。
SUMMARY OF THE INVENTION These force-displacement type 2
The stage actuator has the advantage that the servo system can be easily constructed, high-speed operation is possible, and the rigidity can be designed, so that the servo band can be widened. There is a disadvantage that the movable range is narrowed and the track following performance is limited. In such a case, in order to extend the drive range of the magnetic head, it is necessary to design the actuator spring so that the drive magnification (the drive amount of the magnetic head with respect to the displacement of the piezoelectric element) is increased. The support rigidity is reduced, and the impact resistance and long-term reliability (load / unload durability, etc.) are sacrificed. Further, since the generated force of the piezoelectric element is proportional to the cross-sectional area (and applied voltage) of the element section, it is necessary to increase the thickness of the piezoelectric element in order to obtain a sufficient driving force. The mounting height becomes large, and it becomes difficult to mount between narrow plates.

【0012】本発明は上述した事情に基いてなされたも
のであり、その目的は、例えば、10Gb/in2を越える高記
録密度の磁気ディスク装置において、トラック密度25kT
PI以上の狭トラックピッチ(トラックピッチ1μm以
下)でも追従可能で、かつサーボ帯域3kHz以上を確保
できるような、高速・高精度な磁気ヘッド位置決め機構
を提供することにある。
The present invention has been made based on the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a magnetic disk drive having a high recording density exceeding 10 Gb / in2, for example, in which a track density of 25 kT
It is an object of the present invention to provide a high-speed and high-precision magnetic head positioning mechanism that can follow a narrow track pitch of PI or more (track pitch of 1 μm or less) and can secure a servo band of 3 kHz or more.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ヘッド位置
決め機構は、磁気ヘッド支持機構と2ステージアクチュ
エータを備え、前記磁気ヘッド支持機構は、磁気ヘッド
を搭載したスライダを支持するように構成され、前記2
ステージアクチュエータは、磁気ヘッド支持機構を前記
磁気ヘッドのシーク方向に微小量変位させるファインア
クチュエータ部と、前記ファインアクチュエータ部をボ
イス・コイル・モータにより前記磁気ヘッドのシーク方
向に変位させるコースアクチュエータ部とから構成さ
れ、前記ファインアクチュエータ部は、前記磁気ヘッド
支持機構を支持する薄板状のアクチュエータ・スプリン
グと2つの圧電素子を有してなり、前記磁気ヘッド支持
機構の前記磁気ヘッドのシーク方向への微小量変位は、
前記2つの圧電素子に交互に電圧を印加することで前記
2つの圧電素子に駆動力を発生させ、前記駆動力によっ
て前記アクチュエータ・スプリング部を弾性的に撓ませ
ることによって行われ、前記アクチュエータ・スプリン
グは、前記磁気ヘッド支持機構を支持する第1支持部
と、前記コースアクチュエータ部に支持される第2支持
部と、前記第1支持部および前記第2支持部の間を接続
するスプリング部とを備え、前記スプリング部は、1本
のI形の板バネからなるセンタスプリングと、2本のI
形の板バネからなるサイドスプリングとを有してなり、
前記センタスプリングは、前記アクチュエータ・スプリ
ングの長手方向の中心軸上で前記中心軸方向に延在し、
前記2本のサイドスプリングは、前記中心軸を挟む箇所
で前記中心軸と直交する方向に延在することを特徴とす
る。そのため、前記2つの圧電素子に交互に電圧を印加
することで前記2つの圧電素子に駆動力を発生させ、前
記駆動力によって前記アクチュエータ・スプリング部を
弾性的に撓ませることによって、前記ファインアクチュ
エータ部に接続された磁気ヘッド支持機構をシーク方向
に微小駆動させ、各々の磁気ヘッドを個別に位置決め制
御させることにより高精度なトラック追従動作(フォロ
ーイング)を行うことができる。また、本発明の磁気ヘ
ッド位置決め機構は、磁気ヘッド支持機構と2ステージ
アクチュエータを備え、前記磁気ヘッド支持機構は、磁
気ヘッドを搭載したスライダを支持するように構成さ
れ、前記2ステージアクチュエータは、磁気ヘッド支持
機構を前記磁気ヘッドのシーク方向に微小量変位させる
ファインアクチュエータ部と、前記ファインアクチュエ
ータ部をボイス・コイル・モータにより前記磁気ヘッド
のシーク方向に変位させるコースアクチュエータ部とか
ら構成され、前記ファインアクチュエータ部は、前記磁
気ヘッド支持機構を支持する薄板状のアクチュエータ・
スプリングと2つの圧電素子を有してなり、前記磁気ヘ
ッド支持機構の前記磁気ヘッドのシーク方向への微小量
変位は、前記2つの圧電素子に交互に電圧を印加するこ
とで前記2つの圧電素子に駆動力を発生させ、前記駆動
力によって前記アクチュエータ・スプリング部を弾性的
に撓ませることによって行われ、前記アクチュエータ・
スプリングは、前記磁気ヘッド支持機構を支持する第1
支持部と、前記コースアクチュエータ部に支持される第
2支持部と、前記第1支持部および前記第2支持部の間
を接続するスプリング部とを備え、前記スプリング部
は、1本のI形の板バネからなるセンタスプリングと、
2本のI形の板バネからなるサイドスプリングとを有し
てなり、前記センタスプリングは、前記中心軸上で前記
中心軸方向に延在し、前記2本のサイドスプリングは、
前記中心軸を挟む箇所で、前記第2支持部側の間隔より
も前記第1支持部側の間隔が大となるように前記中心軸
と交差する方向に延在することを特徴とする。そのた
め、前記2つの圧電素子に交互に電圧を印加することで
前記2つの圧電素子に駆動力を発生させ、前記駆動力に
よって前記アクチュエータ・スプリング部を弾性的に撓
ませることによって、前記ファインアクチュエータ部に
接続された磁気ヘッド支持機構をシーク方向に微小駆動
させ、各々の磁気ヘッドを個別に位置決め制御させるこ
とにより高精度なトラック追従動作(フォローイング)
を行うことができる。また、本発明の磁気ヘッド位置決
め機構は、磁気ヘッド支持機構と2ステージアクチュエ
ータを備え、前記磁気ヘッド支持機構は、磁気ヘッドを
搭載したスライダを支持するように構成され、前記2ス
テージアクチュエータは、磁気ヘッド支持機構を前記磁
気ヘッドのシーク方向に微小量変位させるファインアク
チュエータ部と、前記ファインアクチュエータ部をボイ
ス・コイル・モータにより前記磁気ヘッドのシーク方向
に変位させるコースアクチュエータ部とから構成され、
前記ファインアクチュエータ部は、前記磁気ヘッド支持
機構を支持する薄板状のアクチュエータ・スプリングと
2つの圧電素子を有してなり、前記磁気ヘッド支持機構
の前記磁気ヘッドのシーク方向への微小量変位は、前記
2つの圧電素子に交互に電圧を印加することで前記2つ
の圧電素子に駆動力を発生させ、前記駆動力によって前
記アクチュエータ・スプリング部を弾性的に撓ませるこ
とによって行われ、前記アクチュエータ・スプリング
は、前記磁気ヘッド支持機構を支持する第1支持部と、
前記コースアクチュエータ部に支持される第2支持部
と、前記第1支持部および前記第2支持部の間を接続す
るスプリング部とを備え、前記スプリング部は、2本の
I形の板バネからなるセンタスプリングと、2本のI形
の板バネからなるサイドスプリングとを有してなり、前
記2本のサイドスプリングは、前記中心軸を挟む箇所で
前記アクチュエータ・スプリングの長手方向の中心軸と
直交する方向に延在し、前記2本のセンタスプリング
は、前記中心軸を挟み、前記2本のサイドスプリングよ
りも前記第2支持部に近く、かつ、前記2本のサイドス
プリングよりも前記中心軸に近い箇所で前記中心軸と直
交する方向に延在することを特徴とする。そのため、前
記2つの圧電素子に交互に電圧を印加することで前記2
つの圧電素子に駆動力を発生させ、前記駆動力によって
前記アクチュエータ・スプリング部を弾性的に撓ませる
ことによって、前記ファインアクチュエータ部に接続さ
れた磁気ヘッド支持機構をシーク方向に微小駆動させ、
各々の磁気ヘッドを個別に位置決め制御させることによ
り高精度なトラック追従動作(フォローイング)を行う
ことができる。
A magnetic head positioning mechanism according to the present invention includes a magnetic head support mechanism and a two-stage actuator. The magnetic head support mechanism is configured to support a slider on which a magnetic head is mounted. 2 above
The stage actuator includes a fine actuator unit that displaces the magnetic head support mechanism by a small amount in the seek direction of the magnetic head, and a course actuator unit that displaces the fine actuator unit in the seek direction of the magnetic head by a voice coil motor. The fine actuator section comprises a thin plate-shaped actuator spring for supporting the magnetic head support mechanism and two piezoelectric elements, and a minute amount of the magnetic head support mechanism in a seek direction of the magnetic head. The displacement is
The driving is performed by generating a driving force on the two piezoelectric elements by alternately applying a voltage to the two piezoelectric elements, and elastically bending the actuator spring portion by the driving force. Comprises a first support portion supporting the magnetic head support mechanism, a second support portion supported by the course actuator portion, and a spring portion connecting between the first support portion and the second support portion. The spring part includes a center spring composed of one I-shaped leaf spring and two I-shaped leaf springs.
And a side spring made of a leaf spring of a shape,
The center spring extends in the central axis direction on a central axis in a longitudinal direction of the actuator spring,
The two side springs extend in a direction orthogonal to the central axis at a position sandwiching the central axis. Therefore, by applying a voltage alternately to the two piezoelectric elements, a driving force is generated in the two piezoelectric elements, and the actuator spring section is elastically bent by the driving force, thereby forming the fine actuator section. In this case, the magnetic head supporting mechanism, which is connected to the magnetic head, is minutely driven in the seek direction, and the respective magnetic heads are individually positioned and controlled, whereby a highly accurate track following operation (following) can be performed. Further, the magnetic head positioning mechanism of the present invention includes a magnetic head support mechanism and a two-stage actuator, wherein the magnetic head support mechanism is configured to support a slider on which a magnetic head is mounted, and the two-stage actuator includes a magnetic head. A fine actuator section for displacing the head support mechanism by a minute amount in the seek direction of the magnetic head; and a coarse actuator section for displacing the fine actuator section in the seek direction of the magnetic head by a voice coil motor. The actuator section is a thin plate-shaped actuator for supporting the magnetic head support mechanism.
A minute displacement of the magnetic head supporting mechanism in the seek direction of the magnetic head by applying a voltage to the two piezoelectric elements alternately includes a spring and two piezoelectric elements. The driving force is generated by elastically bending the actuator spring portion by the driving force.
A spring supports the first magnetic head supporting mechanism.
A first support portion, a second support portion supported by the coarse actuator portion, and a spring portion connecting between the first support portion and the second support portion, wherein the spring portion is a single I-shaped A center spring consisting of a leaf spring of
A side spring formed of two I-shaped leaf springs, wherein the center spring extends in the direction of the central axis on the central axis, and the two side springs include:
At a position sandwiching the central axis, the first axis extends in a direction intersecting the central axis such that an interval on the first support portion side is larger than an interval on the second support portion side. Therefore, by applying a voltage alternately to the two piezoelectric elements, a driving force is generated in the two piezoelectric elements, and the actuator spring section is elastically bent by the driving force, thereby forming the fine actuator section. Track driving operation (following) by finely driving the magnetic head support mechanism connected to the motor in the seek direction and controlling the positioning of each magnetic head individually.
It can be performed. Further, the magnetic head positioning mechanism of the present invention includes a magnetic head support mechanism and a two-stage actuator, wherein the magnetic head support mechanism is configured to support a slider on which a magnetic head is mounted, and the two-stage actuator includes a magnetic head. A fine actuator section for displacing the head support mechanism by a small amount in the seek direction of the magnetic head; and a coarse actuator section for displacing the fine actuator section in the seek direction of the magnetic head by a voice coil motor,
The fine actuator section has a thin plate-shaped actuator spring that supports the magnetic head support mechanism and two piezoelectric elements, and the minute displacement of the magnetic head support mechanism in the seek direction of the magnetic head is: The driving is performed by generating a driving force on the two piezoelectric elements by alternately applying a voltage to the two piezoelectric elements, and elastically bending the actuator spring portion by the driving force. A first support portion for supporting the magnetic head support mechanism;
A second support portion supported by the course actuator portion; and a spring portion connecting between the first support portion and the second support portion, wherein the spring portion is formed by two I-shaped leaf springs. A center spring and two side springs formed of two I-shaped leaf springs, and the two side springs are connected to a longitudinal center axis of the actuator spring at a position sandwiching the center axis. The two center springs extend in a direction orthogonal to each other, and the two center springs sandwich the center axis, are closer to the second support portion than the two side springs, and are more centered than the two side springs. It is characterized in that it extends in a direction perpendicular to the central axis at a position close to the axis. Therefore, by alternately applying a voltage to the two piezoelectric elements,
By generating a driving force on the two piezoelectric elements and elastically bending the actuator spring portion by the driving force, the magnetic head supporting mechanism connected to the fine actuator portion is minutely driven in the seek direction,
A highly accurate track following operation (following) can be performed by controlling the positioning of each magnetic head individually.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に、本発明の磁気ヘッドスライ
ダ位置決め機構の実施の形態について図面を参照しなが
ら詳細に説明する。まず、第1の実施の形態について図
面を参照して説明する。図1(a)、(b)、(c1)、
(c2)は、第1の実施の形態を示す平面図、側面図、
要部側面図、要部平面図である。図2(a),(b)お
よび(c)は、第1の実施の形態のファインアクチュエ
ータ部の詳細を示す平面図、側面図およびアクチュエー
タ・スプリングの平面図である。図3(a)および
(b)は、同じく第1の実施の形態の構成を示す斜視図
である。また、図4(a)および(b)は、アクチュエ
ータ・スプリング部の構造と動作原理を示す平面図およ
び側面図である。図5(a)および(b)は圧電素子に
よる駆動方法を示す平面図である。図6(a),(b)
および(c)はファインアクチュエータ動作時のスプリ
ング挙動を示す変位図である。図7(a)および(b)
は圧電素子の変位量(歪量)と磁気ヘッドの駆動距離を
示すグラフ(シミュレーション)と振動特性を示す特性
線図である。また、図8(a)は、第1の実施の形態に
おけるアクチュエータ・スプリングの平面図である。
Next, an embodiment of a magnetic head slider positioning mechanism according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, a first embodiment will be described with reference to the drawings. 1 (a), (b), (c1),
(C2) is a plan view, a side view, and the like showing the first embodiment.
It is a principal part side view, principal part top view. FIGS. 2A, 2B, and 2C are a plan view, a side view, and a plan view of an actuator spring showing details of the fine actuator unit according to the first embodiment. FIGS. 3A and 3B are perspective views showing the configuration of the first embodiment. FIGS. 4A and 4B are a plan view and a side view showing the structure and operation principle of the actuator spring portion. FIGS. 5A and 5B are plan views showing a driving method using a piezoelectric element. FIG. 6 (a), (b)
(C) is a displacement diagram showing a spring behavior during the operation of the fine actuator. FIG. 7 (a) and (b)
FIG. 3 is a graph (simulation) showing a displacement amount (distortion amount) of a piezoelectric element and a driving distance of a magnetic head, and a characteristic diagram showing vibration characteristics. FIG. 8A is a plan view of the actuator spring according to the first embodiment.

【0015】図1において、磁気ヘッド位置決め機構
は、磁気ヘッド支持機構5と、ファインアクチュエータ
部6およびコースアクチュエータ部7からなる2ステー
ジアクチュエータとから構成されている。ファインアク
チュエータ部6は、アクチュエータ・スプリング8と圧
電素子16から構成され、図中ホルダアームかしめ位置
10(特許請求の範囲の第2支持部に相当)においてコ
ースアクチュエータ部7を構成するホルダアーム11に
接続される。また、複数のホルダアーム11からなるア
ームブロック(キャリッジ)13は、その一端に可動コ
イル12を有し、図示せぬ外部固定磁気回路と組み合わ
されてVCMを構築しコースアクチュエータ部7を形成
している。
In FIG. 1, the magnetic head positioning mechanism includes a magnetic head support mechanism 5 and a two-stage actuator including a fine actuator section 6 and a course actuator section 7. The fine actuator section 6 is composed of an actuator spring 8 and a piezoelectric element 16, and is attached to a holder arm 11 constituting the course actuator section 7 at a holder arm swaging position 10 (corresponding to a second support section in the claims). Connected. Further, an arm block (carriage) 13 including a plurality of holder arms 11 has a movable coil 12 at one end thereof, and forms a VCM in combination with an externally fixed magnetic circuit (not shown) to form the course actuator section 7. I have.

【0016】一方、図2(a)、(b)に示すように、
前記磁気ヘッド支持機構5は、磁気ヘッド1を搭載した
浮上型もしくは接触型のスライダ2と、それを支持する
ジンバルスプリング3ならびにスライダ2に押圧力を付
与するためのロードビーム4から構成されている。そし
て、スライダ2を記録媒体26に対向する向きにして前
記ファイアクチュエータ部6にサスペンションかしめ位
置9(特許請求の範囲の第1支持部に相当)において接
続されている。また、図2(c)に示すように、前記フ
ァインアクチュエータ部6のアクチュエータ・スプリン
グ8は、サスペンションかしめ位置9とホルダアームか
しめ位置10との間において、2本の長いI形のサイド
スプリング17と1本の短いI形のセンタスプリング1
8とを有している。
On the other hand, as shown in FIGS. 2A and 2B,
The magnetic head support mechanism 5 includes a floating or contact type slider 2 on which the magnetic head 1 is mounted, a gimbal spring 3 for supporting the slider 2, and a load beam 4 for applying a pressing force to the slider 2. . The slider 2 is connected to the phi actuator 6 at a suspension caulking position 9 (corresponding to a first support in the claims) with the slider 2 facing the recording medium 26. Further, as shown in FIG. 2C, the actuator spring 8 of the fine actuator section 6 includes two long I-shaped side springs 17 between a suspension caulking position 9 and a holder arm caulking position 10. One short I-shaped center spring 1
8 is provided.

【0017】前記センタスプリング18は、アクチュエ
ータ・スプリング8の長手方向の中心軸上に位置し、前
記2本のサイドスプリング17は前記センタスプリング
18を間に挟んでアクチュエータ・スプリング8の長手
方向の中心軸に直交する向きに直列に配置される。この
とき、図2(c)に示すように、前記アクチュエータ・
スプリング8のサイドスプリング17およびセンタスプ
リング18とホルダアームかしめ位置9との間には、駆
動隙間25が形成されている。そして、図3(a)に示
すように、この駆動隙間25を跨ぐ形で直方体形状の一
対の圧電素子16が前記アクチュエータ・スプリング8
の長手方向の中心軸を挟んでその長手軸に沿う方向に平
行に配置されている。アクチュエータ・スプリング8の
上において、各圧電素子16は、その駆動方向の両端部
が図2(c)中に斜線領域で示す圧電素子接着位置2
1、21(特許請求の範囲の第1、第2支持部の箇所に
相当)にそれぞれ接着されて固定されている。ここで、
上記駆動隙間25は、圧電素子16が接着固定される圧
電素子接着位置21、21の間に形成されている。
The center spring 18 is located on the center axis of the actuator spring 8 in the longitudinal direction, and the two side springs 17 are located at the center of the actuator spring 8 in the longitudinal direction with the center spring 18 interposed therebetween. They are arranged in series in a direction perpendicular to the axis. At this time, as shown in FIG.
A drive gap 25 is formed between the side spring 17 and the center spring 18 of the spring 8 and the holder arm swaging position 9. Then, as shown in FIG. 3A, a pair of rectangular parallelepiped piezoelectric elements 16 are formed so as to straddle the drive gap 25 so as to extend over the actuator spring 8.
Are arranged in parallel with a direction along the longitudinal axis with respect to the central axis in the longitudinal direction. On the actuator spring 8, each piezoelectric element 16 has a piezoelectric element bonding position 2 indicated by a hatched area in FIG.
1 and 21 (corresponding to the first and second support portions in the claims) are respectively adhered and fixed. here,
The drive gap 25 is formed between the piezoelectric element bonding positions 21 where the piezoelectric element 16 is bonded and fixed.

【0018】アクチュエータ・スプリング8にはSUS304
などの靱性を有する材料を用い、図4(a)に示すよう
にアクチュエータ・スプリング8を形成するセンタスプ
リング18の短いI形バネはバネ長(Lc)とバネ幅
(Wc)がほぼ等しくなるように設定し、2本のサイド
スプリング17の細長いI形バネはバネ幅(Ws1,W
s2)に比べてバネ長(Ls1,Ls2)が十分長くな
るように設定しておくことが望ましい。このとき、セン
タスプリング18およびサイドスプリング17のバネ幅
は細いほど回転剛性を低く設計できるため、圧電素子の
駆動損失を小さく抑えることができるが、あまり細すぎ
ると面内並進剛性も低くなるためアクチュエータ主共振
を高く設定できなくなる。また、アクチュエータ・スプ
リング8の板厚(ta)は耐衝撃性や磁気ヘッド支持機
構5のロード/アンロードによる反りが圧電素子に与え
るストレスの影響(ロード/アンロード耐久性)を考慮
した場合、実装の許す範囲内で厚く設定することが望ま
しいが、あまり厚くしすぎるとセンタスプリング18や
サイドスプリング17のバネ幅(Wc, Ws1,Ws
2)を細く加工できなくなってしまう。例えば、アクチ
ュエータ・スプリング8の板厚をta=200μmに設
定した場合、エッチング加工を用いた場合にはセンタス
プリング18、サイドスプリング17のバネ幅はともに
板厚程度の200μmまでしか加工できない。ワイヤカ
ット等により加工する場合にはその制限は適用されない
が生産性が低くなりコストが上がるので注意が必要であ
る。
The actuator spring 8 is made of SUS304
As shown in FIG. 4A, a short I-shaped spring of the center spring 18 forming the actuator spring 8 is formed such that the spring length (Lc) and the spring width (Wc) are substantially equal. And the elongated I-shaped spring of the two side springs 17 has a spring width (Ws1, Ws1).
It is desirable that the spring length (Ls1, Ls2) is set to be sufficiently longer than s2). At this time, the smaller the spring width of the center spring 18 and the side spring 17, the lower the rotational stiffness can be designed, so that the drive loss of the piezoelectric element can be suppressed small. The main resonance cannot be set high. The thickness (ta) of the actuator spring 8 is determined in consideration of the impact resistance (load / unload durability) of the stress applied to the piezoelectric element due to the impact resistance and the warpage caused by the load / unload of the magnetic head support mechanism 5. It is desirable to set the thickness as thick as possible within the range allowed by the mounting. However, if the thickness is too large, the spring widths (Wc, Ws1, Ws) of the center spring 18 and the side spring 17 are set.
2) cannot be processed thinly. For example, when the plate thickness of the actuator spring 8 is set to ta = 200 μm, when the etching process is used, both the center spring 18 and the side spring 17 can be processed only up to the plate thickness of about 200 μm. When processing by wire cutting or the like, the restriction is not applied, but care must be taken because productivity is reduced and costs are increased.

【0019】また、図4(a)に示すように、センタス
プリング18の磁気ヘッド1側の端部と、サイドスプリ
ング17の圧電素子16側の側縁部との位置関係を示す
距離をLDとすると、この距離LDを小さくしてセンタ
スプリング18とサイドスプリング17を近づければ回
転剛性が低くなりヘッド駆動倍率(圧電素子の変位量に
対する磁気ヘッドの駆動量)は上昇するが、同時にアク
チュエータの主共振は低下する。逆に、距離LDを大き
くしてセンタスプリング18とサイドスプリング17を
離せば、駆動軸がセンタスプリング上から磁気ヘッド側
へシフトするためヘッド駆動倍率が減少するが、アクチ
ュエータ主共振は高く設計できる。すなわち、センタス
プリング18の磁気ヘッド1側の端部と、サイドスプリ
ング17の圧電素子16側の側縁部とを近接することで
磁気ヘッドの駆動倍率を大きく設定することが可能とな
り、サイドスプリング17の圧電素子16側の側縁部と
を離間することでアクチュエータ主共振を高く設定する
ことが可能となる。
As shown in FIG. 4A, the distance between the end of the center spring 18 on the magnetic head 1 side and the side edge of the side spring 17 on the piezoelectric element 16 side is LD. Then, if the distance LD is reduced to bring the center spring 18 and the side spring 17 closer to each other, the rotational rigidity is reduced and the head drive magnification (the drive amount of the magnetic head with respect to the displacement of the piezoelectric element) is increased. Resonance decreases. Conversely, if the distance LD is increased and the center spring 18 and the side spring 17 are separated, the drive shaft shifts from above the center spring toward the magnetic head, thereby reducing the head drive magnification. However, the actuator main resonance can be designed to be high. That is, by bringing the end of the center spring 18 on the side of the magnetic head 1 and the side edge of the side spring 17 on the side of the piezoelectric element 16 close to each other, the drive magnification of the magnetic head can be set to be large. The main resonance of the actuator can be set high by separating the side edge from the side of the piezoelectric element 16.

【0020】一方、磁気ヘッドの微小駆動に用いる圧電
素子には、縦効果素子や横効果素子、あるいはスタック
形積層縦効果素子等が利用できる。電気的結線の加工性
を考慮すれば横効果素子が使いやすいが、コスト的な制
約が緩い場合には低電圧での利用が可能な積層タイプの
圧電アクチュエータ(スタック形積層縦効果素子)を用
いても良い。横効果素子を利用する場合、応力の負荷さ
れていない状態での圧電定数dは以下の(1)式により
求められる。
On the other hand, as a piezoelectric element used for minute driving of the magnetic head, a vertical effect element, a horizontal effect element, a stacked vertical effect element, or the like can be used. Considering the workability of the electrical connection, the horizontal effect element is easy to use, but if the cost is less restrictive, use a stacked piezoelectric actuator (stacked vertical effect element) that can be used at low voltage. May be. When the lateral effect element is used, the piezoelectric constant d in a state where no stress is applied is obtained by the following equation (1).

【0021】[0021]

【数1】 (Equation 1)

【0022】ここで、k:電気機械結合係数、εT:誘
電率、YE:ヤング率(N/m2)
Here, k: electromechanical coupling coefficient, εT: dielectric constant, YE: Young's modulus (N / m 2)

【0023】この圧電定数dを用いて電界及び素子断面
から発生力が算出されるが、このとき圧電素子の変位量
(歪量)は固定部を除いた自由長(以下、駆動長さ)に
比例するため、回路上の制約により駆動電圧を高く設定
できない場合には、磁気ヘッド可動範囲を十分広く確保
するために圧電素子の駆動長さを大きく設定しておくと
よい。例えば、チタン酸鉛やチタン酸ジルコニウム系の
セラミック材料のソフト材を用いた横効果素子の場合、
圧電素子の駆動変位(歪)は駆動長の0.05%程度とな
り、駆動長2mmの圧電素子に30Vの電圧を印加した場合、
圧電素子の変位量(歪量)は0.16μm程度であるが、駆
動長4mmの圧電素子を用いた場合には0.32μmの変位を得
ることができる。
Using this piezoelectric constant d, the generated force is calculated from the electric field and the cross section of the element. At this time, the displacement (strain) of the piezoelectric element is equal to the free length excluding the fixed part (hereinafter referred to as the drive length). If the drive voltage cannot be set high due to circuit limitations because of the proportionality, it is preferable to set the drive length of the piezoelectric element large in order to ensure a sufficiently wide magnetic head movable range. For example, in the case of a transverse effect element using a soft material of a lead titanate or zirconium titanate ceramic material,
The drive displacement (strain) of the piezoelectric element is about 0.05% of the drive length, and when a voltage of 30 V is applied to the piezoelectric element with a drive length of 2 mm,
The displacement (strain) of the piezoelectric element is about 0.16 μm, but when a piezoelectric element having a drive length of 4 mm is used, a displacement of 0.32 μm can be obtained.

【0024】この圧電素子の駆動長さを決定するのは、
アクチュエータ・スプリング8の中央に設けられた駆動
隙間25(Lp:図4(b)参照)であり、磁気ヘッド
の駆動範囲を広く確保するためにはアクチュエータ・ス
プリングの剛性を落とさない範囲内でこの駆動隙間25
を長く設定しておけばよい。このような圧電素子16を
2本1組として、図2(a),(b)および(c)に示
すように、アクチュエータ・スプリング8の長手方向の
中心軸を挟んで圧電素子16の長手方向(歪み方向)を
アクチュエータ・スプリング8の長手方向の中心軸と平
行方向に配置する。このとき、各圧電素子16のアクチ
ュエータ・スプリング8への接続位置は、図2(c)の
斜線部に示すように駆動隙間25を跨いでホルダアーム
かしめ位置側とサスペンションかしめ位置側の2カ所に
各々用意しておく。このうち、ホルダアームかしめ位置
側の接続位置(圧電素子接着位置21)はホルダアーム
11と干渉しない位置であればよいが、サスペンション
かしめ位置側の接続位置(圧電素子接着位置21)はサ
イドスプリング17とセンタスプリング18との間の位
置となるように設定しておくことが望ましい。
The driving length of the piezoelectric element is determined by
A drive gap 25 (Lp: see FIG. 4B) provided at the center of the actuator spring 8. In order to secure a wide drive range of the magnetic head, the drive gap 25 is set within a range where the rigidity of the actuator spring is not reduced. Drive gap 25
Should be set longer. As shown in FIGS. 2 (a), 2 (b) and 2 (c), a pair of such piezoelectric elements 16 is formed, and the longitudinal direction of the piezoelectric element 16 is sandwiched with respect to the central axis of the actuator spring 8 in the longitudinal direction. The (strain direction) is arranged in a direction parallel to the longitudinal center axis of the actuator spring 8. At this time, the connection positions of the respective piezoelectric elements 16 to the actuator spring 8 are located at two positions on the holder arm caulking position side and the suspension caulking position side across the drive gap 25 as shown by the hatched portion in FIG. Prepare each one. Of these, the connection position on the holder arm caulking position side (piezoelectric element bonding position 21) may be any position that does not interfere with the holder arm 11, but the connection position on the suspension caulking position side (piezoelectric element bonding position 21) is the side spring 17 It is desirable to set so as to be located between the center spring 18 and the center spring 18.

【0025】圧電素子16とアクチュエータ・スプリン
グ8との接続には接着剤が用いられるが、圧電素子の配
線方法(グランドをアクチュエータ・スプリングに取る
か否か)によって導電性の接着剤を用いるか絶縁性の接
着剤を用いるかが変わってくる。また、圧電素子の接着
面積については、第1の実施の形態のようにアクチュエ
ータ・スプリングの上に乗せて接着する場合には、圧電
素子の駆動力が接着剤を介してアクチュエータ・スプリ
ングに伝えられるため接着面積はできるだけ広く取るこ
とが望ましいが、接着部長さが長すぎると限られたアク
チュエータ・スプリング内で十分な駆動長さが確保でき
なくなる。前後の接着部長さは圧電素子長の20〜40%程
度が適当である。
An adhesive is used to connect the piezoelectric element 16 and the actuator spring 8. Depending on the wiring method of the piezoelectric element (whether or not the ground is taken to the actuator spring), a conductive adhesive may be used or an insulating adhesive may be used. It depends on whether a natural adhesive is used. In addition, as for the bonding area of the piezoelectric element, when the bonding is performed on the actuator spring as in the first embodiment, the driving force of the piezoelectric element is transmitted to the actuator spring via the adhesive. Therefore, it is desirable that the bonding area be as large as possible. However, if the length of the bonding portion is too long, a sufficient driving length cannot be secured in a limited actuator spring. The length of the bonded portion before and after is appropriately about 20 to 40% of the length of the piezoelectric element.

【0026】このようにアクチュエータ・スプリング8
に接続された一対の圧電素子16は図4(a)中のD,
Eを作用点として交互に駆動し、Cのセンタスプリング
18を回転させるとともに、A,Bのサイドスプリング
17をサイドスプリング長手軸に直角方向へ撓ませるこ
とにより磁気ヘッド支持機構5をシーク方向へ微小駆動
させる(図4(a)参照)。このとき、アクチュエータ
・スプリング8の上部に乗った圧電素子16は、圧電素
子接着位置21における接着剤を介してアクチュエータ
・スプリング8へ駆動力を伝達し、3つのスプリング
(センタスプリング18およびサイドスプリング17)
を変位させている(図4(b)参照)。
As described above, the actuator spring 8
The pair of piezoelectric elements 16 connected to D and D in FIG.
The magnetic head support mechanism 5 is minutely moved in the seek direction by alternately driving the center spring 18 of C and rotating the center spring 18 of C, and bending the side springs 17 of A and B in the direction perpendicular to the longitudinal axis of the side springs. It is driven (see FIG. 4A). At this time, the piezoelectric element 16 mounted on the upper part of the actuator spring 8 transmits the driving force to the actuator spring 8 via the adhesive at the piezoelectric element bonding position 21 and the three springs (the center spring 18 and the side spring 17). )
Is displaced (see FIG. 4B).

【0027】ところで、2本の圧電素子を用いて磁気ヘ
ッドを駆動させる場合、その駆動方式には2種類が考え
られる。1つは図5(a)に示すような両側駆動方式
で、もう1つは同図(b)に示す片側駆動方式である。
両側駆動方式の場合、図5(a)の(i)に示すように
ニュートラルの状態では圧電素子AおよびBの両方に同
電圧(初期電圧:図中では15V)を与えておき、ヘッ
ド駆動時には図5(a)の(ii),(iii)に示すよ
うに、一方の圧電素子に0Vを、他方の圧電素子にはニ
ュートラル時の2倍の電圧(図中では30V)を印加す
る。これにより片側(0V)の圧電素子を伸長させ、他
方(30V)の圧電素子を縮小させるといった差動での
動作が可能となりヘッド駆動倍率を上げることができ
る。片側駆動方式の場合には、図5(b)の(i)に示
すようにニュートラルの状態では圧電素子16Aおよび
16Bには電圧をかけないでおき(初期電圧=0V)、
ヘッド駆動時には、図5(b)の(ii),(iii)に
示すように、駆動側の圧電素子にのみ電圧を印加(図中
では30V)し、反対の圧電素子には電圧をかけないで
おく。この場合、片方の(駆動側の)圧電素子のみが変
位し、他方は固定されたままとなる。このような駆動方
式の場合、ヘッド駆動倍率は前記両側駆動方式に比べて
約1/2になるが、ニュートラルの状態で電圧を印加し
ておく必要がないため初期状態で圧電素子によるアクチ
ュエータ・スプリングへの影響(初期応力等)が少な
く、また加工性(生産性)・省電力性に優れる。
When a magnetic head is driven by using two piezoelectric elements, two types of driving methods are conceivable. One is a two-sided driving method as shown in FIG. 5A, and the other is a one-sided driving method shown in FIG.
In the case of the double-sided drive method, the same voltage (initial voltage: 15 V in the figure) is applied to both the piezoelectric elements A and B in the neutral state as shown in FIG. As shown in (ii) and (iii) of FIG. 5A, 0 V is applied to one piezoelectric element, and a voltage twice as high as that in neutral (30 V in the figure) is applied to the other piezoelectric element. As a result, it is possible to perform a differential operation in which the piezoelectric element on one side (0 V) is extended and the piezoelectric element on the other side (30 V) is reduced, so that the head drive magnification can be increased. In the case of the one-side drive system, no voltage is applied to the piezoelectric elements 16A and 16B in the neutral state as shown in (i) of FIG.
At the time of driving the head, as shown in (ii) and (iii) in FIG. 5B, a voltage is applied only to the piezoelectric element on the driving side (30 V in the figure), and no voltage is applied to the opposite piezoelectric element. Leave. In this case, only one (drive-side) piezoelectric element is displaced, and the other remains fixed. In the case of such a driving method, the head driving magnification is reduced to about 前 記 compared to the double-sided driving method. However, since there is no need to apply a voltage in a neutral state, an actuator spring using a piezoelectric element in an initial state is used. Impact (initial stress, etc.) and is excellent in workability (productivity) and power saving.

【0028】図6は、第1の実施の形態のファインアク
チュエータに圧電素子の駆動力が作用したときのアクチ
ュエータ・スプリングの挙動をシミュレーションにより
解析した結果を示している。アクチュエータ・スプリン
グには板厚200μmのSUS304を、圧電素子にはPZT
(L×W×t=2.5mm×1.0mm×0.2mm)を用いており30V
印加相当の駆動力(80gf)を負荷させている。圧電素子
の変位により、センタスプリングを軸にサイドスプリン
グが撓んで磁気ヘッド支持機構が駆動されているのが判
る。
FIG. 6 shows the results of a simulation analysis of the behavior of the actuator spring when the driving force of the piezoelectric element acts on the fine actuator of the first embodiment. SUS304 with a thickness of 200 μm is used for the actuator spring and PZT for the piezoelectric element.
(L × W × t = 2.5mm × 1.0mm × 0.2mm) and 30V
A driving force (80 gf) equivalent to the applied voltage is applied. It can be seen that the displacement of the piezoelectric element causes the side spring to bend around the center spring and drives the magnetic head support mechanism.

【0029】図7(a)は、第1の実施の形態のアクチ
ュエータ・スプリングを用いた場合の圧電素子駆動変位
に対する磁気ヘッドの駆動距離の関係を示しており、横
軸に圧電素子駆動変位量(μm)を、縦軸に磁気ヘッド
駆動距離(μm)を示している。また、同図(b)は本
実施例のファインアクチュエータ部の周波数特性を示し
ており、横軸に周波数(Hz)を、縦軸にゲイン(d
B)を示している。いずれもシミュレーションによる解
析結果である。図24で紹介した従来の2ステージアク
チュエータ(本実施例と同様に2本の圧電素子によりア
クチュエータ・スプリングを撓ませてHGAを駆動する
タイプ)に比べて、本実施例の2ステージアクチュエー
タは磁気ヘッドの駆動倍率(どちらも両側駆動方式で評
価)が大きく、同時にアクチュエータ主共振(Sway)も
高く設計できているのがわかる。すなわち、高周波数帯
域まで共振ピークの現れない良好な振動特性を得ること
ができる。
FIG. 7A shows the relationship between the driving distance of the magnetic head and the driving displacement of the piezoelectric element when the actuator spring of the first embodiment is used, and the horizontal axis represents the driving displacement of the piezoelectric element. The vertical axis indicates the magnetic head drive distance (μm). FIG. 6B shows the frequency characteristics of the fine actuator section of the present embodiment, where the horizontal axis represents frequency (Hz) and the vertical axis represents gain (d).
B) is shown. All are analysis results by simulation. Compared with the conventional two-stage actuator introduced in FIG. 24 (the type in which the actuator spring is bent by two piezoelectric elements to drive the HGA as in the present embodiment), the two-stage actuator of the present embodiment is a magnetic head. It can be seen that the drive magnification (both evaluated by the double-sided drive method) is large, and at the same time, the actuator main resonance (Sway) can be designed to be high. That is, it is possible to obtain good vibration characteristics in which no resonance peak appears even in a high frequency band.

【0030】図24で示した従来の2ステージアクチュ
エータは、一対の圧電素子を使ってアクチュエータ・ス
プリングを撓ませてHGAを駆動するといった点では、
本発明の2ステージアクチュエータと共通であるが、圧
電素子をアクチュエータ・スプリングの長手方向の中心
軸に直角に配置している点で本発明の2ステージアクチ
ュエータとは異なる。この従来の2ステージアクチュエ
ータの場合、アクチュエータ・スプリングの幅方向に2
本の圧電素子が縦に並んで配置されるため、アクチュエ
ータ・スプリングの全幅よりも圧電素子の駆動長さを大
きくとることができない。したがって、圧電素子の変位
量を増やすことが難しく磁気ヘッドの駆動範囲を広くと
れないといった欠点がある。これに対して本発明の2ス
テージアクチュエータは、一対の圧電素子をアクチュエ
ータ・スプリング長手軸方向に沿って平行に配置してい
るため、前記従来の2ステージアクチュエータに比べて
圧電素子を大きくする(駆動長を長くする)ことができ
るため、圧電素子の変位量を増やして磁気ヘッドの駆動
範囲を広げることが容易である。
The conventional two-stage actuator shown in FIG. 24 uses a pair of piezoelectric elements to flex the actuator spring to drive the HGA.
The two-stage actuator of the present invention is common to the two-stage actuator of the present invention, but differs from the two-stage actuator of the present invention in that the piezoelectric element is arranged at right angles to the longitudinal center axis of the actuator spring. In the case of this conventional two-stage actuator, two
Since the piezoelectric elements are arranged vertically, the driving length of the piezoelectric element cannot be larger than the entire width of the actuator spring. Therefore, there is a disadvantage that it is difficult to increase the displacement amount of the piezoelectric element, and the drive range of the magnetic head cannot be widened. On the other hand, in the two-stage actuator of the present invention, a pair of piezoelectric elements are arranged in parallel along the longitudinal direction of the actuator spring. (The length can be increased), so that it is easy to increase the amount of displacement of the piezoelectric element and extend the drive range of the magnetic head.

【0031】また、前記従来の2ステージアクチュエー
タのアクチュエータ・スプリング部は、本発明のアクチ
ュエータ・スプリングと同様に一対のサイドスプリング
をアクチュエータ・スプリング長手軸に直角に左右端に
直列配置し、1本のセンタスプリングを長手方向の中心
軸上に配置している点では共通であるが(図24参
照)、本発明の2ステージアクチュエータでは、センタ
スプリングをサイドスプリングに比べて極端に短い(幅
と長さがほぼ等しい)I形の板バネを用いている点で違
っており、また圧電素子による駆動力の作用点をセンタ
スプリングよりもホルダアーム側に設定している点でも
異なっている。本発明の2ステージアクチュエータは、
これらによって回転軸をセンタスプリング上に設定する
ことができ磁気ヘッドの駆動倍率を上げることができ
る。さらに、短いI形の板バネを駆動軸上に配置するア
クチュエータ・スプリング構造は前記従来の2ステージ
アクチュエータに比べて面内回転剛性を小さくしたまま
面外剛性を強く設定できるため、HGA駆動時の面外運
動(ロール/ピッチ方向への逃げや媒体垂直方向への反
りなど)を抑えて駆動力の損失を極力小さくすることが
できるとともに、耐衝撃性やロード/アンロード耐久性
を確保することが可能になっている。
The actuator spring portion of the conventional two-stage actuator has a pair of side springs arranged in series at right and left ends at right angles to the longitudinal axis of the actuator spring, similarly to the actuator spring of the present invention. Although the center spring is common on the center axis in the longitudinal direction (see FIG. 24), in the two-stage actuator of the present invention, the center spring is extremely shorter (width and length) than the side spring. The difference is that an I-shaped leaf spring is used, and the point of application of the driving force by the piezoelectric element is set closer to the holder arm than the center spring. The two-stage actuator of the present invention
Thus, the rotation axis can be set on the center spring, and the drive magnification of the magnetic head can be increased. Further, the actuator spring structure in which a short I-shaped leaf spring is arranged on the drive shaft can set the out-of-plane rigidity high while keeping the in-plane rotational rigidity small compared to the conventional two-stage actuator, so Out-of-plane motion (e.g., escape in the roll / pitch direction or warpage in the perpendicular direction to the medium) can be reduced to minimize the loss of driving force, and ensure impact resistance and load / unload durability. Has become possible.

【0032】次に、第2の実施の形態について図面を参
照して説明する。図8(a)は、第2の実施の形態におけ
るアクチュエータ・スプリングの平面図である。第1の
実施の形態では、アクチュエータ・スプリング8に設け
たセンタスプリングを、アクチュエータ・スプリング8
の長手方向の中心軸上に配置された1本の短いI形の板
バネで形成した。これに対して、第2の実施の形態で
は、センタスプリング18を、2本のサイドスプリング
17と平行方向に延在するように、すなわちアクチュエ
ータ・スプリングの長手方向の中心軸と直交する方向に
延在するように配置している。このとき、前記一対のセ
ンタスプリング18は前記サイドスプリング17よりも
ホルダアーム側(特許請求の範囲の第2支持部に近い箇
所に相当)に配置され、また前記サイドスプリングより
もアクチュエータ・スプリングの長手方向の中心軸寄り
に配置されている。このとき、一対の圧電素子16はア
クチュエータ・スプリング長手方向の中心軸を挟んで平
行に配置され、センタスプリング18とサイドスプリン
グ17の間に圧電素子接着位置21の一端がくるように
なっている。第2の実施の形態では、圧電素子の駆動変
位を2本の長いI形の板バネであるサイドスプリングと
2本の短いI形の板バネであるセンタスプリングの撓み
により受ける構造であるため、HGA支持剛性が格段に
強くなる。したがって、高周波数帯域までアクチュエー
タ共振を抑えたい場合や、面外剛性を下げずに良好な周
波数特性を維持しながらアクチュエータ・スプリングの
板厚を薄くしたいような場合に有効である。
Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 8A is a plan view of an actuator spring according to the second embodiment. In the first embodiment, the center spring provided on the actuator spring 8 is replaced with the actuator spring 8
And a single short I-shaped leaf spring arranged on the central axis in the longitudinal direction of. On the other hand, in the second embodiment, the center spring 18 extends in the direction parallel to the two side springs 17, that is, in the direction orthogonal to the longitudinal center axis of the actuator spring. It is arranged so that it exists. At this time, the pair of center springs 18 are disposed closer to the holder arm than the side springs 17 (corresponding to a portion closer to the second support portion in the claims), and the length of the actuator spring is longer than the side springs. It is arranged near the central axis in the direction. At this time, the pair of piezoelectric elements 16 are arranged in parallel with respect to the center axis in the longitudinal direction of the actuator spring, and one end of the piezoelectric element bonding position 21 is located between the center spring 18 and the side spring 17. In the second embodiment, since the driving displacement of the piezoelectric element is received by the bending of two side springs, which are long I-shaped leaf springs, and two center springs, which are two short I-shaped leaf springs, HGA support stiffness is significantly increased. Therefore, it is effective when it is desired to suppress actuator resonance up to a high frequency band, or when it is desired to reduce the thickness of the actuator spring while maintaining good frequency characteristics without lowering the out-of-plane rigidity.

【0033】次に、第3の実施の形態について図面を参
照して説明する。図8(b)は、第3の実施の形態におけ
るアクチュエータ・スプリングの平面図である。前記第
1の実施の形態では、アクチュエータ・スプリングに設
けたサイドスプリングをアクチュエータ・スプリング長
手方向の中心軸に直角方向へ直列に配置したが、第3の
実施の形態では、サイドスプリング17をHGA側に向
かって開口する「ハ」の字形に配置し、アクチュエータ
・スプリングの長手方向の中心軸を挟んで平行に配置し
ていた一対の圧電素子16をホルダアーム側に向かって
開口する「ハ」の字形に配置している。すなわち、前記
センタスプリング18は、前記中心軸上で前記中心軸方
向に延在し、前記2本のサイドスプリング17は、前記
中心軸を挟む箇所で、前記第2支持部側の間隔よりも前
記第1支持部側の間隔が大となるように前記中心軸と交
差する方向に延在している。そして、前記2つの圧電素
子16は、前記アクチュエータ・スプリング上において
前記中心軸を挟む箇所で、前記第1支持部側の間隔より
も前記第2支持部側の間隔が大となるように前記圧電素
子16の駆動方向が前記中心軸と交差するように設けら
れている。さらに、前記中心軸に対して同じ側に位置す
る前記サイドスプリング17と圧電素子16は、前記サ
イドスプリング17の延在方向と前記圧電素子16の前
記駆動方向とがほぼ直交して交差するように構成されて
いる。
Next, a third embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 8B is a plan view of an actuator spring according to the third embodiment. In the first embodiment, the side springs provided on the actuator spring are arranged in series in a direction perpendicular to the central axis in the longitudinal direction of the actuator spring. However, in the third embodiment, the side spring 17 is connected to the HGA side. The pair of piezoelectric elements 16 which are arranged in the shape of a letter "C" that opens toward the holder and that are arranged in parallel with the central axis in the longitudinal direction of the actuator spring being opened toward the holder arm. It is arranged in the shape of a letter. That is, the center spring 18 extends in the direction of the central axis on the central axis, and the two side springs 17 are located at a position sandwiching the central axis at a distance greater than the distance between the second support portions. The first support portion extends in a direction intersecting with the central axis so that the interval on the first support portion side is large. The two piezoelectric elements 16 are arranged such that the distance between the center axis and the actuator spring is greater than the distance between the first support portions and the distance between the second support portions. The driving direction of the element 16 is provided so as to intersect the central axis. Further, the side spring 17 and the piezoelectric element 16 located on the same side with respect to the central axis are arranged such that the extending direction of the side spring 17 and the driving direction of the piezoelectric element 16 intersect at right angles. It is configured.

【0034】このように圧電素子をその駆動方向がアク
チュエータ・スプリングの長手方向の中心軸に対して斜
めとなるように配置することにより、駆動長さをより長
くとることができるため磁気ヘッドの駆動範囲を広げる
ことが可能になる。また、サイドスプリング17の延在
方向と圧電素子16の駆動方向とが直交して交差するよ
うに構成することで、圧電素子16の駆動力をサイドス
プリングの17の板バネの撓み方向へ垂直に作用させて
駆動損失を抑えるとともにアクチュエータ・スプリング
をコンパクトに設計することが可能になる。
By arranging the piezoelectric element in such a manner that its driving direction is oblique to the central axis in the longitudinal direction of the actuator spring, the driving length can be made longer, so that the driving of the magnetic head is performed. The range can be expanded. Further, by configuring the extending direction of the side spring 17 and the driving direction of the piezoelectric element 16 to intersect at right angles, the driving force of the piezoelectric element 16 is perpendicular to the bending direction of the leaf spring of the side spring 17. By acting on it, drive loss can be suppressed and the actuator spring can be designed compact.

【0035】次に、第4の実施の形態について図面を参
照して説明する。図9(a),(b)および(c)は、第
4の実施の形態における2ステージアクチュエータを示
す斜視図である。図10(a)および(b)は、第4の
実施例における圧電素子接続部の詳細を示す斜視図およ
び側面図である。図11(a)および(b)は、第4の
実施例における2ステージアクチュエータの構造を説明
した平面図、側面図および構成図である。また、図12
(a)および(b)は、第4の実施例における2ステー
ジアクチュエータのファインアクチュエータ部への圧電
素子の接続例を説明した側面図である。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to the drawings. FIGS. 9A, 9B and 9C are perspective views showing a two-stage actuator according to the fourth embodiment. FIGS. 10A and 10B are a perspective view and a side view showing details of a piezoelectric element connecting portion in the fourth embodiment. FIGS. 11A and 11B are a plan view, a side view, and a configuration diagram illustrating the structure of a two-stage actuator according to the fourth embodiment. FIG.
(A) And (b) is a side view explaining the example of connection of the piezoelectric element to the fine actuator part of the two-stage actuator in the fourth embodiment.

【0036】図9乃至図11に示すように、第4の実施
の形態では、ファインアクチュエータ部6のアクチュエ
ータ・スプリング8を上部アクチュエータ・スプリング
19(特許請求の範囲の第1スプリング部に相当)、下
部アクチュエータ・スプリング20(特許請求の範囲の
第2スプリング部に相当)に分けて、すなわち上下2枚
の薄い鋼板に分けて形成している。そして、上下2枚の
薄い鋼板に分けて形成されたアクチュエータ・スプリン
グ8のうち、下部アクチュエータ・スプリング20には
1本の短いI形の板バネ形状からなるセンタスプリング
18のみをアクチュエータ・スプリングの長手方向の中
心軸上に配置している。一方、上記アクチュエータ・ス
プリング8のうち、上部アクチュエータ・スプリング部
19には一対の長いI形の板バネ形状からなるサイドス
プリング17のみをアクチュエータ・スプリング長手方
向の中心軸に直交する向きに直列に配置している。そし
て、これら上部アクチュエータ・スプリング19、下部
アクチュエータ・スプリング20を貼り合わせて接合す
ることによって、1枚のアクチュエータ・スプリング8
を形成したとき、下段にセンタスプリング18が上段に
サイドスプリング17が構成されることになる。
As shown in FIGS. 9 to 11, in the fourth embodiment, the actuator spring 8 of the fine actuator 6 is replaced with an upper actuator spring 19 (corresponding to the first spring in the claims), The lower actuator spring 20 (corresponding to a second spring portion in the claims) is formed separately, that is, divided into two upper and lower thin steel plates. Among the actuator springs 8 formed by dividing the upper and lower two thin steel plates, the lower actuator spring 20 includes only one center spring 18 having a short I-shaped leaf spring shape and a longitudinal length of the actuator spring. It is arranged on the central axis of the direction. On the other hand, among the actuator springs 8, only a pair of long I-shaped leaf spring side springs 17 are arranged in series in the upper actuator spring portion 19 in a direction orthogonal to the central axis in the longitudinal direction of the actuator spring. are doing. Then, the upper actuator spring 19 and the lower actuator spring 20 are bonded and joined to form one actuator spring 8.
Is formed, the center spring 18 is formed in the lower stage and the side spring 17 is formed in the upper stage.

【0037】なお、第4の実施の形態では、上部アクチ
ュエータ・スプリング19にサイドスプリング17を、
下部アクチュエータ・スプリング20にセンタスプリン
グ18を設定したがサイドスプリング17とセンタスプ
リング18を設ける箇所は逆でも構わない。上部と下部
のアクチュエータ・スプリングの接合には接着剤を用い
ても良いが、磁気ヘッド支持機構の接合で用いられるレ
ーザスポット溶接を利用してもよい。このとき、図12
(a)に示すように、上部アクチュエータ・スプリング
19の板厚(t1)と下部スプリング20の板厚(t
2)は等しくなるように設定し、上下2枚のアクチュエ
ータ・スプリングを貼り合わせて1枚のアクチュエータ
・スプリングを形成したときの板厚(t1+t2)は前
記第1の2ステージアクチュエータの板厚(ta)と等
しくなるようしておく。
In the fourth embodiment, the upper actuator spring 19 is provided with the side spring 17 and
Although the center spring 18 is set in the lower actuator spring 20, the location where the side spring 17 and the center spring 18 are provided may be reversed. An adhesive may be used for joining the upper and lower actuator springs, but laser spot welding used for joining the magnetic head support mechanism may be used. At this time, FIG.
As shown in (a), the plate thickness (t1) of the upper actuator spring 19 and the plate thickness (t
2) is set to be equal, and the thickness (t1 + t2) when one actuator spring is formed by laminating the upper and lower two actuator springs is the thickness (ta) of the first two-stage actuator. ).

【0038】また、図10(b)に示すように、下部ア
クチュエータ・スプリング20の駆動隙間(LpL)
(特許請求の範囲の第2駆動隙間に相当)は、上部アク
チュエータ・スプリングの駆動隙間(LpU)(特許請
求の範囲の第1駆動隙間に相当)よりも圧電素子接着長
さ相当だけ短くなるように設定し、かつ上部アクチュエ
ータ・スプリングの駆動隙間(LpU)の長さは圧電素
子の駆動方向の長さと等しくなるように設定しておく。
このため、駆動用の一対の圧電素子16は下部アクチュ
エータ・スプリングの上に駆動隙間(LpL)を跨ぐ形
で乗り、同時に上部アクチュエータ・スプリングの駆動
隙間(LpU)の間に挟まれる形で接続される(図10
(b)参照)。換言すれば、第1、第2駆動隙間の一方
が他方より広く設定されることで前記第1、第2支持部
の箇所にそれぞれ段部が形成されている。そして、圧電
素子16の前記アクチュエータ・スプリングに対する固
定は、圧電素子16の駆動方向の一端と他端が前記段部
にはめ込まれた状態で行われている。
As shown in FIG. 10B, the driving clearance (LpL) of the lower actuator spring 20
(Corresponding to the second driving gap in the claims) is shorter than the driving gap (LpU) of the upper actuator spring (corresponding to the first driving gap in the claims) by the bonding length of the piezoelectric element. And the length of the driving gap (LpU) of the upper actuator spring is set to be equal to the length of the piezoelectric element in the driving direction.
For this reason, the pair of driving piezoelectric elements 16 ride on the lower actuator spring so as to straddle the driving gap (LpL), and at the same time, are connected so as to be sandwiched between the driving gaps (LpU) of the upper actuator spring. (Fig. 10
(B)). In other words, a step is formed at each of the first and second support portions by setting one of the first and second drive gaps wider than the other. The fixing of the piezoelectric element 16 to the actuator spring is performed with one end and the other end of the piezoelectric element 16 in the driving direction fitted into the step.

【0039】これにより、例えば、図12(a)に示す
ように、圧電素子16の接着面積を素子の下面と垂直端
面の両方で確保できるため、圧電素子の接合が強固にな
り接着剤滑りによる駆動損失を抑えることができるとと
もに、上部アクチュエータ・スプリングの板厚分(t
1)だけ実装高さを低く抑えることができる。あるい
は、逆に実装高さをそのままにして圧電素子の厚み(t
PZT)を増やすことにより(素子の断面積に比例す
る)発生力を大きくすることができるとともにファイン
アクチュエータ駆動部の剛性を強くすることができ、耐
衝撃性や信頼性に優れた2ステージアクチュエータを提
供することができる。
As a result, for example, as shown in FIG. 12 (a), the bonding area of the piezoelectric element 16 can be secured on both the lower surface and the vertical end surface of the element, so that the bonding of the piezoelectric element becomes strong and the adhesive slips. Drive loss can be suppressed, and the thickness of the upper actuator spring (t
Only 1) the mounting height can be kept low. Alternatively, the thickness of the piezoelectric element (t
By increasing (PZT), it is possible to increase the generated force (in proportion to the cross-sectional area of the element) and to increase the rigidity of the fine actuator drive unit, thereby providing a two-stage actuator excellent in impact resistance and reliability. Can be provided.

【0040】図12(a)の例では、前記上部アクチュ
エータ・スプリングと下部アクチュエータ・スプリング
の板厚を同じとしたが、図12(b)に示す例では、前
記上部アクチュエータ・スプリングと下部アクチュエー
タ・スプリングの板厚を違えており、下部アクチュエー
タ・スプリングの板厚(t2)は上部アクチュエータ・
スプリングの板厚(t1)に比べて小さくなるように設
定している。この場合でも上部・下部のアクチュエータ
・スプリングを貼り合わせたときのアクチュエータ・ス
プリング8の板厚(ta)は前記第1乃至第3の実施の
形態の場合と同じになるようにしておく。
In the example shown in FIG. 12A, the upper actuator spring and the lower actuator spring have the same plate thickness. In the example shown in FIG. 12B, the upper actuator spring and the lower actuator spring have the same thickness. The thickness of the spring is different, and the thickness (t2) of the lower actuator spring is
It is set to be smaller than the plate thickness (t1) of the spring. Also in this case, the plate thickness (ta) of the actuator spring 8 when the upper and lower actuator springs are bonded to each other is set to be the same as in the first to third embodiments.

【0041】これにより、前述したような上部、下部ア
クチュエータ・スプリング19、20の駆動隙間の大き
さを異ならせることによって形成される段部における圧
電素子16の上部、下部アクチュエータ・スプリング1
9、20の箇所に対する接合面積(特に垂直端面)はさ
らに広くなり、駆動力の損失を抑えることができるとと
もに、圧電素子そのものをより厚く設計できるため十分
に強い発生力が得られる。また、圧電素子の厚みを変更
しない場合には、実装高さを小さく設定できるため狭板
間への実装が可能になる。なお、この場合、下部アクチ
ュエータ・スプリングの板厚(t2)は上部アクチュエ
ータ・スプリングの板厚(t1)に比べて小さくなるよ
うに設定されるため、下部アクチュエータ・スプリング
の剛性は、図12(a)の場合に比較して、板厚の減少
により低下しているため、バネ幅(Wc)を広く設定す
るなどして剛性の調整を行う必要がある。
Thus, the upper and lower actuator springs 1 of the piezoelectric element 16 in the step formed by making the driving gaps of the upper and lower actuator springs 19 and 20 different from each other as described above.
The joining area (particularly, the vertical end face) at the points 9 and 20 is further increased, so that the loss of driving force can be suppressed and the piezoelectric element itself can be designed to be thicker, so that a sufficiently strong generating force can be obtained. In addition, when the thickness of the piezoelectric element is not changed, the mounting height can be set small, so that mounting between narrow plates is possible. In this case, since the plate thickness (t2) of the lower actuator spring is set to be smaller than the plate thickness (t1) of the upper actuator spring, the rigidity of the lower actuator spring is as shown in FIG. ), The rigidity needs to be adjusted by setting the spring width (Wc) wider, for example, because the thickness is reduced due to the decrease in the plate thickness.

【0042】次に、第5の実施の形態について図面を参
照して説明する。図13の(a),(b)および(c)
は、第5の実施の形態における2ステージアクチュエー
タの構造を示す斜視図および構成図である。図14
(a),(b)および(c)は、第5の実施の形態の2
ステージアクチュエータを示す平面図、側面図および組
立を説明する説明図である。図15(a),(b)およ
び(c)は、第5の実施の形態の2ステージアクチュエ
ータにおける圧電素子の接続を説明した側面図である。
Next, a fifth embodiment will be described with reference to the drawings. (A), (b) and (c) of FIG.
FIG. 21 is a perspective view and a configuration diagram showing a structure of a two-stage actuator according to a fifth embodiment. FIG.
(A), (b) and (c) show the second embodiment of the fifth embodiment.
FIG. 3 is a plan view, a side view, and an explanatory diagram illustrating assembly of the stage actuator. FIGS. 15A, 15B, and 15C are side views illustrating the connection of the piezoelectric element in the two-stage actuator according to the fifth embodiment.

【0043】図13に示すように、磁気ヘッド支持機構
5はロードビーム部4を備えて構成されている。ロード
ビーム部4は、1枚の鋼板で形成されており、本体部4
A、連絡部4B、補強板23から構成されている。そし
て、ロードビーム部4は、第1の実施の形態で設定した
アクチュエータ・スプリング8のセンタスプリング部1
8およびサイドスプリング部17を除いた部位とオーバ
ラップするように(重ね合わされるように)設定されて
いる。ここで、本体部4Aは、アクチュエータ・スプリ
ング8の第1支持部に接合され、補強板23は、アクチ
ュエータ・スプリング8の第2支持部に接合され、連絡
部4Bは、本体部4Aと補強板23を接続するように構
成されている。連絡部4Bは、図13の例では、アクチ
ュエータ・スプリング8の中心軸を挟む2箇所において
前記中心軸と直交する方向に延在し、一端が本体部4A
に接続され、他端が補強板23に接続されている。この
とき、前記ロードビーム4で造られた圧電素子16の駆
動隙間(LpS:図14(b)参照)(特許請求の範囲
のロードビーム側駆動隙間に相当)は、前記アクチュエ
ータ・スプリング8において形成される駆動隙間(L
p:図14(b)参照)よりも短くなるように設定して
おく。
As shown in FIG. 13, the magnetic head supporting mechanism 5 includes a load beam section 4. The load beam part 4 is formed of one sheet of steel,
A, a connecting portion 4B, and a reinforcing plate 23. The load beam part 4 is provided with the center spring part 1 of the actuator spring 8 set in the first embodiment.
It is set so as to overlap (overlap) with the part excluding the part 8 and the side spring part 17. Here, the main body 4A is joined to the first support of the actuator spring 8, the reinforcing plate 23 is joined to the second support of the actuator spring 8, and the connecting part 4B is connected to the main body 4A and the reinforcing plate. 23 are connected. In the example of FIG. 13, the connecting portion 4B extends in a direction perpendicular to the central axis of the actuator spring 8 at two places with the central axis of the actuator spring 8 interposed therebetween.
And the other end is connected to the reinforcing plate 23. At this time, a drive gap (LpS: see FIG. 14B) of the piezoelectric element 16 formed by the load beam 4 (corresponding to a load beam side drive gap in the claims) is formed in the actuator spring 8. Drive gap (L
p: see FIG. 14 (b)).

【0044】これにより、磁気ヘッド支持機構5をアク
チュエータ・スプリング8にレーザスポット溶接等によ
り接合したとき、駆動隙間部25には、アクチュエータ
・スプリング8を上段にロードビーム部4を下段にした
状態で、ロードビーム4の本体部4Aと補強板23の一
部が駆動隙間25(Lp)から突き出た形で圧電素子接
着位置部21を構成している。このとき、圧電素子接着
位置部21を側面からみるとアクチュエータ・スプリン
グ8とロードビーム4(および補強板23)の鋼板とで
L字形の接続部位が形成されていることになる(図14
(b)参照)。このL字形の圧電素子接着位置部21に
駆動用の圧電素子16を埋め込み、素子の底面と垂直端
面を接着剤等により固定することによってアクチュエー
タ・スプリング8(およびそれに接合されているロード
ビーム4)と圧電素子16とを接合する。換言すれば、
本体部4Aと補強板23の間でアクチュエータ・スプリ
ングの前記駆動隙間に対応する箇所に前記駆動隙間Lp
よりも狭いロードビーム側駆動隙間Lpsが形成される
ことで前記第1、第2支持部の箇所にそれぞれL字形の
接続部位(段部)が形成されている。そして、圧電素子
16の前記アクチュエータ・スプリングに対する固定
は、前記圧電素子16の駆動方向の一端と他端が前記L
字形の接続部位にはめ込まれた状態で行われる。
Thus, when the magnetic head supporting mechanism 5 is joined to the actuator spring 8 by laser spot welding or the like, the driving gap 8 is placed in a state where the actuator spring 8 is on the upper stage and the load beam unit 4 is on the lower stage. The main part 4A of the load beam 4 and a part of the reinforcing plate 23 project from the driving gap 25 (Lp) to form the piezoelectric element bonding position 21. At this time, when the piezoelectric element bonding position 21 is viewed from the side, an L-shaped connection portion is formed by the actuator spring 8 and the steel plate of the load beam 4 (and the reinforcing plate 23) (FIG. 14).
(B)). The driving piezoelectric element 16 is embedded in the L-shaped piezoelectric element bonding position 21, and the bottom surface and the vertical end surface of the element are fixed with an adhesive or the like, whereby the actuator spring 8 (and the load beam 4 joined to the actuator spring 8). And the piezoelectric element 16 are joined. In other words,
The drive gap Lp is provided between the main body 4A and the reinforcing plate 23 at a position corresponding to the drive gap of the actuator spring.
By forming the load beam side driving gap Lps narrower than that, an L-shaped connection portion (step portion) is formed at each of the first and second support portions. The piezoelectric element 16 is fixed to the actuator spring by one end and the other end of the piezoelectric element 16 in the drive direction.
It is performed in a state where it is fitted in the letter-shaped connection part.

【0045】また、前記ロードビーム4と補強板23と
は初め1枚の鋼板で形成しておき、磁気ヘッド支持機構
5をアクチュエータ・スプリング8に接合(組み立て)
した後(このとき補強板23の部位もロードビーム部4
と同様アクチュエータ・スプリング8に接合する)に、
ロードビーム部4と補強板23とを接続する連絡部4B
を切除するようにすれば加工が容易である(図14
(c)参照)。
The load beam 4 and the reinforcing plate 23 are formed of a single steel plate at first, and the magnetic head supporting mechanism 5 is joined to the actuator spring 8 (assembly).
(At this time, the portion of the reinforcing plate 23 is also
(Joint with the actuator spring 8 in the same way as above.)
Connecting part 4B connecting load beam part 4 and reinforcing plate 23
The processing is easy if the part is cut off (FIG. 14).
(C)).

【0046】これにより、第5の実施の形態において
も、第4の実施の形態の場合と同様に、圧電素子16の
接着部位を素子の下面と垂直端面の両方で確保できるた
め接合が強固になり接着剤滑りによる駆動損失を抑える
ことができるとともに、アクチュエータ・スプリング8
の板厚分(ta)だけ実装高さ(図15(a)参照)を
低く抑えることができる。あるいは、逆に実装高さをそ
のままにしておき圧電素子16の厚み(tPZT)を増
やすことにより駆動部の発生力を大きくすることができ
る(図15(b)参照)。また、図15(c)に示すよ
うに、アクチュエータ・スプリングの厚みを厚くしてフ
ァインアクチュエータ駆動部の剛性も強くすることがで
きるため耐衝撃性や信頼性に優れた2ステージアクチュ
エータを提供することができる。あるいは圧電素子の厚
みを変更しない場合、実装高さを小さく設定することが
できるため狭板間への実装が容易になる。
Thus, also in the fifth embodiment, as in the case of the fourth embodiment, the bonding portion of the piezoelectric element 16 can be secured on both the lower surface and the vertical end surface of the element, so that the bonding is firm. The drive loss due to the slip of the adhesive can be suppressed, and the actuator spring 8
The mounting height (see FIG. 15A) can be reduced by the plate thickness (ta). Alternatively, conversely, by increasing the thickness (tPZT) of the piezoelectric element 16 while keeping the mounting height as it is, it is possible to increase the generated force of the drive unit (see FIG. 15B). Further, as shown in FIG. 15C, it is possible to provide a two-stage actuator excellent in impact resistance and reliability because the thickness of the actuator spring can be increased and the rigidity of the fine actuator drive unit can be increased. Can be. Alternatively, when the thickness of the piezoelectric element is not changed, the mounting height can be set small, so that mounting between narrow plates becomes easy.

【0047】次に、第6の実施の形態について図面を参
照して説明する。図16(a),(b)および(c)は、
第6の実施の形態における2ステージアクチュエータの
構造を示す斜視図および構成図である。図17(a),
(b)は、第6の実施の形態の2ステージアクチュエー
タを示す平面図、構成図である。図18(i),(i
i)および(iii)は、第6の実施の形態の2ステー
ジアクチュエータの動作原理を説明した平面図および側
面図である。
Next, a sixth embodiment will be described with reference to the drawings. FIGS. 16 (a), (b) and (c)
It is the perspective view and composition figure showing the structure of the two-stage actuator in a 6th embodiment. FIG. 17 (a),
(B) is a top view and a lineblock diagram showing a two stage actuator of a 6th embodiment. FIGS. 18 (i), (i)
(i) and (iii) are a plan view and a side view illustrating the operation principle of the two-stage actuator of the sixth embodiment.

【0048】図16において、第4の実施の形態の場合
と同様に、同様にアクチュエータ・スプリング8を上下
2枚の薄い鋼板で形成し、このうち上部アクチュエータ
・スプリング19には一対の長いI形のサイドスプリン
グ17のみをアクチュエータ・スプリング長手方向の中
心軸に直交する向きに直列に配置している。一方、下部
アクチュエータ・スプリング20には、1本の短いI形
のセンタスプリング18のみをアクチュエータ・スプリ
ング長手方向の中心軸上に配置している。これら上部ア
クチュエータ・スプリング19、下部アクチュエータ・
スプリング20を貼り合わせて1枚のアクチュエータ・
スプリング8を形成している。このとき、下段にはセン
タプリング18が、上段にはサイドスプリング17が構
成されることになる。
In FIG. 16, similarly to the fourth embodiment, similarly, the actuator spring 8 is formed of two upper and lower thin steel plates, and the upper actuator spring 19 has a pair of long I-shapes. Are arranged in series in a direction perpendicular to the central axis in the longitudinal direction of the actuator spring. On the other hand, in the lower actuator spring 20, only one short I-shaped center spring 18 is arranged on the central axis in the longitudinal direction of the actuator spring. These upper actuator spring 19 and lower actuator spring 19
The spring 20 is attached and one actuator
A spring 8 is formed. At this time, the center stage 18 is formed in the lower stage, and the side spring 17 is formed in the upper stage.

【0049】また、上部アクチュエータ・スプリング1
9には第4の実施の形態の場合と同様に駆動隙間25を
設けるが、下部アクチュエータ・スプリング20には駆
動隙間は設定しないでおく。前記下部アクチュエータ・
スプリング20の長手方向の中心軸を挟んでセンタスプ
リング18よりホルダアーム側の箇所(特許請求の範囲
の第2支持部の箇所に相当)に一対の滑りモード(1・
5モード)で駆動する圧電素子16の下面(特許請求の
範囲の端面に相当)を接着する。一方、磁気ヘッド支持
機構5を構成するロードビーム部4のサスペンションか
しめ位置9から後端部には、前記アクチュエータ・スプ
リングの長手方向の中心軸を挟んでホルダアーム側に伸
長する2つの圧電素子接着スペース26(特許請求の範
囲の固定部に相当)が設けられている。圧電素子接着ス
ペース26は、前記下部アクチュエータ・スプリング2
0の箇所とアクチュエータ・スプリングの厚み方向に間
隔をおいて対面するように構成されている。そして、圧
電素子16は、圧電素子接着スペース26と前記下部ア
クチュエータ・スプリング20に挟まれた状態で、前記
圧電素子16の上面(特許請求の範囲の端面に相当)が
圧電素子接着スペース26に接着される。
The upper actuator spring 1
9 is provided with a drive gap 25 as in the fourth embodiment, but no drive gap is set in the lower actuator spring 20. The lower actuator
A pair of sliding modes (1 ··) is provided at a position (corresponding to the position of the second support portion in the claims) closer to the holder arm than the center spring 18 with respect to the longitudinal center axis of the spring 20.
The lower surface (corresponding to the end surface in the claims) of the piezoelectric element 16 driven in (5 modes) is bonded. On the other hand, from the suspension caulking position 9 of the load beam part 4 constituting the magnetic head support mechanism 5 to the rear end, two piezoelectric elements extending toward the holder arm with the longitudinal center axis of the actuator spring interposed therebetween. A space 26 (corresponding to a fixing portion in the claims) is provided. The piezoelectric element bonding space 26 is provided for the lower actuator spring 2.
It is configured so as to face the point 0 at a distance in the thickness direction of the actuator spring. The upper surface of the piezoelectric element 16 (corresponding to the end face in the claims) is bonded to the piezoelectric element bonding space 26 while the piezoelectric element 16 is sandwiched between the piezoelectric element bonding space 26 and the lower actuator spring 20. Is done.

【0050】この滑りモード(1・5モード)で駆動す
る圧電素子16は、図18に示すように下面を固定して
電圧をかけたとき上面が前後に滑るように駆動するた
め、(駆動方向の)長さが短く幅が広い正方形に近い投
影面形状になるので前記圧電素子接着スペース26には
十分な接着面積を確保しておくことが望ましい。また、
前記圧電素子16の厚み(tPZT)と前記上部アクチ
ュエータ・スプリング19の板厚(t1)とは等しくな
るように設定しておき、前記ロードビーム4の圧電素子
接着スペース20と圧電素子16の上面とは同一平面内
になるように留意する。このように滑りモード(1・5
モード)で駆動する一対の圧電素子を利用して2ステー
ジアクチュエータを構築する場合、ニュートラルの位置
では圧電素子Aと圧電素子Bとの両方に一定の電圧(初
期電圧:図18(i)中では15V)を印加しておき、
磁気ヘッド駆動時には片方の圧電素子を0Vに、他方を
ニュートラル時の2倍の電圧(図18(ii)、(ii
i)中では30V)を印加して、両方の圧電素子を差動
で駆動させる。このような2ステージアクチュエータで
は、圧電素子の接着面積が大きく確保できると同時に圧
電素子を上下で挟み込んで接合しているのでファインア
クチュエータ駆動部の剛性を強く設計することが可能に
なる。
As shown in FIG. 18, the piezoelectric element 16 driven in the sliding mode (1.5 mode) is driven so that the upper surface slides back and forth when the lower surface is fixed and a voltage is applied. 2) Since the projection surface shape is close to a square with a short length and a wide width, it is desirable to secure a sufficient bonding area in the piezoelectric element bonding space 26. Also,
The thickness (tPZT) of the piezoelectric element 16 and the plate thickness (t1) of the upper actuator spring 19 are set to be equal, and the piezoelectric element bonding space 20 of the load beam 4 and the upper surface of the piezoelectric element 16 Note that are within the same plane. Thus, the sliding mode (1.5)
When a two-stage actuator is constructed using a pair of piezoelectric elements driven in the mode (mode), a constant voltage (initial voltage: in FIG. 18 (i)) is applied to both the piezoelectric element A and the piezoelectric element B at the neutral position. 15V)
When the magnetic head is driven, one of the piezoelectric elements is set to 0 V, and the other is set to a voltage twice as high as that in neutral (FIGS. 18 (ii), (ii)
A voltage of 30 V is applied during i) to drive both piezoelectric elements differentially. In such a two-stage actuator, a large bonding area for the piezoelectric element can be ensured, and at the same time, the piezoelectric element is sandwiched between the upper and lower parts and joined, so that the rigidity of the fine actuator driving unit can be designed to be strong.

【0051】圧電素子の滑りモード(1・5モード)を
利用した従来の2ステージアクチュエータでは、図25
で示したようなヒンジを使って駆動するタイプがある。
この場合、一対の圧電素子をホルダアーム先端部に接合
するプレート上にホルダアーム長手方向の中心軸を挟ん
で左右に平行に並べ、圧電素子の下面を前記プレートに
接合し、上面は細い2本のヒンジを有するマウント・ブ
ロックに接合している。
In a conventional two-stage actuator using the sliding mode (1.5 mode) of the piezoelectric element, FIG.
There is a type driven by using a hinge as shown in FIG.
In this case, a pair of piezoelectric elements are arranged in parallel on the left and right sides of the plate that joins the holder arm tip with the center axis in the longitudinal direction of the holder arm therebetween. To a mounting block having a hinge.

【0052】このとき、前記マウント・ブロックには磁
気ヘッド支持機構が接続されており、磁気ヘッドを駆動
する際には図25(b)に示すように左右一対の圧電素
子がHGA長手方向に交互に(滑り)駆動し、それによ
って前記マウント・ブロックの2本のヒンジ部が左右で
交互に(前後方向へ)ずれて、磁気ヘッド支持機構をシ
ーク方向へ微小回転駆動させている。このように細い2
本のヒンジでHGAを駆動する場合、駆動倍率を稼ぐた
めにヒンジ部を極力細くし、かつ長手方向の中心軸へぎ
りぎりまで寄せて配置しなければならない。そのため、
ファインアクチュエータ駆動部の面外剛性が不足しHG
Aに大きな押圧荷重をかけることができなくなるなど、
耐衝撃性やロード/アンロード耐久性の確保等に難があ
った。
At this time, a magnetic head support mechanism is connected to the mount block. When driving the magnetic head, a pair of left and right piezoelectric elements are alternately arranged in the longitudinal direction of the HGA as shown in FIG. (Sliding), whereby the two hinge portions of the mount block are alternately shifted left and right (in the front-rear direction), and the magnetic head support mechanism is driven to rotate minutely in the seek direction. 2 thin like this
When an HGA is driven by a hinge, the hinge portion must be made as thin as possible in order to increase the drive magnification, and must be disposed as close as possible to the central axis in the longitudinal direction. for that reason,
HG due to insufficient out-of-plane rigidity of fine actuator drive
A can not apply a large pressing load to A
It was difficult to secure impact resistance and load / unload durability.

【0053】これに対して、第6の実施の形態における
2ステージアクチュエータでは、アクチュエータ中心軸
上に短い1本のI形のセンタスプリング(回転駆動)を
配し、アクチュエータ左右端に長い一対のI形のサイド
スプリング(撓み駆動)を配置しているため、面内回転
剛性を小さく保ちつつ面外剛性を強く設定できる。した
がって磁気ヘッド支持機構の高荷重設計にも対応でき、
耐衝撃性やロード/アンロード耐久性を確保することが
容易である。
On the other hand, in the two-stage actuator according to the sixth embodiment, one short I-shaped center spring (rotary drive) is arranged on the actuator center axis, and a pair of long I-shaped center springs are provided at the left and right ends of the actuator. Since the side springs (flexible drive) are arranged, the out-of-plane rigidity can be set high while keeping the in-plane rotational rigidity small. Therefore, it can cope with the high load design of the magnetic head support mechanism,
It is easy to ensure impact resistance and load / unload durability.

【0054】次に第7の実施の形態について図面を参照
して説明する。図17(c)は、第7の実施の形態におけ
る2ステージアクチュエータを示す平面図である。第7
の実施の形態の2ステージアクチュエータでは、第6の
実施の形態においてロードビーム4のサスペンションか
しめ位置後端に設けていた圧電素子接着スペース27
を、ロードビーム部4とは別部品のサブスペーサ24
(特許請求の範囲の固定部材に相当)の後端部に設けて
いる。このため、組み立ての手順としては、まず圧電素
子16の下面を接続した前記アクチュエータ・スプリン
グ8に磁気ヘッド支持機構5(ロードビーム4)を接合
し、しかるのちに前記サブスペーサ24をロードビーム
4のサスペンションかしめ位置9に接続する。ここで、
サブスペーサ24は、ロードビーム部4の本体部4Aの
上部アクチュエータ・スプリング19側と反対側の箇所
に接合される。このとき、同時に前記サブスペーサ24
の圧電素子接着スペース27の部位を前記圧電素子16
の上面に接合する。第6の実施の形態のように、磁気ヘ
ッド支持機構5とアクチュエータ・スプリング8との接
合にスポット溶接を用いる場合には、圧電素子16の上
面と上部アクチュエータ・スプリング19とロードビー
ム4とが同一面上にくるため、圧電素子16上面と圧電
素子接着スペース27との接着剤による接合と、上部ア
クチュエータ・スプリング8とロードビーム4とのスポ
ット溶接とを同時に行わなければならず作業性が悪い。
これに対して第7の実施の形態では、圧電素子接着スペ
ース27を有するサブスペーサ24を用意して磁気ヘッ
ド支持機構5のアクチュエータ・スプリング8への組み
立てと圧電素子16の接合とを別工程で行うため作業性
が向上するとともに組立精度を向上させることができ
る。
Next, a seventh embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 17C is a plan view showing a two-stage actuator according to the seventh embodiment. Seventh
In the two-stage actuator of this embodiment, the piezoelectric element bonding space 27 provided at the rear end of the suspension caulking position of the load beam 4 in the sixth embodiment is used.
To the sub-spacer 24, which is a separate component from the load beam unit 4.
It is provided at the rear end (corresponding to the fixing member in the claims). Therefore, as a procedure for assembling, first, the magnetic head support mechanism 5 (load beam 4) is joined to the actuator spring 8 to which the lower surface of the piezoelectric element 16 is connected, and then the sub-spacer 24 is attached to the load beam 4. Connect to suspension caulking position 9. here,
The sub-spacer 24 is joined to a portion of the main body 4 </ b> A of the load beam 4 opposite to the upper actuator spring 19. At this time, the sub-spacer 24
Of the piezoelectric element bonding space 27 of the piezoelectric element 16
To the upper surface. When spot welding is used to join the magnetic head support mechanism 5 and the actuator spring 8 as in the sixth embodiment, the upper surface of the piezoelectric element 16, the upper actuator spring 19, and the load beam 4 are the same. In order to be on the surface, the bonding between the upper surface of the piezoelectric element 16 and the piezoelectric element bonding space 27 by the adhesive and the spot welding between the upper actuator spring 8 and the load beam 4 must be performed simultaneously, resulting in poor workability.
On the other hand, in the seventh embodiment, the sub-spacer 24 having the piezoelectric element bonding space 27 is prepared, and the assembly of the magnetic head support mechanism 5 to the actuator spring 8 and the joining of the piezoelectric element 16 are performed in separate steps. As a result, workability is improved and assembling accuracy can be improved.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明の磁気ヘッド位置決め機構によれ
ば、前記2つの圧電素子に交互に電圧を印加することで
前記2つの圧電素子に駆動力を発生させ、前記駆動力に
よって前記アクチュエータ・スプリング部を弾性的に撓
ませることによって、前記ファインアクチュエータ部に
接続された磁気ヘッド支持機構をシーク方向に微小駆動
させ、各々の磁気ヘッドを個別に位置決め制御させるこ
とにより高精度なトラック追従動作(フォローイング)
を行うことができる。
According to the magnetic head positioning mechanism of the present invention, a driving force is generated in the two piezoelectric elements by alternately applying a voltage to the two piezoelectric elements, and the actuator spring is driven by the driving force. The magnetic head support mechanism connected to the fine actuator section is finely driven in the seek direction by elastically bending the section, and the individual magnetic heads are individually positioned and controlled, so that a high-precision track following operation (follow-up operation) is performed. Ing)
It can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施の形態を示す図であり、
(a)は平面図、(b)は側面図、(c1)は要部側面
図、(c2)は要部平面図である。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention,
(A) is a plan view, (b) is a side view, (c1) is a side view of a main part, and (c2) is a plan view of a main part.

【図2】 第1の実施の形態のファインアクチュエータ
部の詳細を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側
面図、(c)はアクチュエータ・スプリングの平面図で
ある。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing details of a fine actuator unit according to the first embodiment, wherein FIG. 2A is a plan view, FIG. 2B is a side view, and FIG. 2C is a plan view of an actuator spring.

【図3】 本発明の第1の実施の形態における2ステー
ジアクチュエータの構成を説明した斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of a two-stage actuator according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第1の実施の形態におけるアクチュ
エータ・スプリング部の構造と動作原理を示す図であ
り、(a)は平面図、(b)は側面図である。
4A and 4B are diagrams illustrating a structure and an operation principle of an actuator spring portion according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a side view.

【図5】 本発明の第1の実施の形態における2ステー
ジアクチュエータの駆動方法を説明する平面図である。
FIG. 5 is a plan view illustrating a method for driving the two-stage actuator according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の第1の実施の形態におけるファイン
アクチュエータ動作時のスプリング挙動を示す図であ
り、(a),(b)はスプリング挙動を示す変位図、
(c)は要部拡大図である。
FIGS. 6A and 6B are diagrams showing a spring behavior during a fine actuator operation according to the first embodiment of the present invention, wherein FIGS. 6A and 6B are displacement diagrams showing the spring behavior; FIGS.
(C) is an enlarged view of a main part.

【図7】 本発明の第1の実施の形態における2ステー
ジアクチュエータの圧電素子変位に対する磁気ヘッド駆
動距離の関係を示すグラフと周波数特性を示す特性線図
である。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the displacement of the piezoelectric element of the two-stage actuator and the driving distance of the magnetic head in the first embodiment of the present invention, and a characteristic diagram showing frequency characteristics.

【図8】 本発明の第2、第3の実施の形態における2
ステージアクチュエータを示す図であり、(a)は第2
の実施の形態における2ステージアクチュエータの平面
図、(b)は第3の実施の形態における2ステージアク
チュエータの平面図である。
FIG. 8 shows a second embodiment according to the second and third embodiments of the present invention.
It is a figure which shows a stage actuator, (a) is 2nd.
FIG. 14B is a plan view of a two-stage actuator according to the third embodiment, and FIG. 14B is a plan view of the two-stage actuator according to the third embodiment.

【図9】 本発明の第4の実施の形態における2ステー
ジアクチュエータを示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a two-stage actuator according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の第4の実施の形態における2ステ
ージアクチュエータの圧電素子接続部の詳細を説明した
図であり、(a)は斜視図、(b)は側面図である。
10A and 10B are diagrams illustrating details of a piezoelectric element connecting portion of a two-stage actuator according to a fourth embodiment of the present invention, where FIG. 10A is a perspective view and FIG. 10B is a side view.

【図11】 本発明の第4の実施の形態における2ステ
ージアクチュエータの構造を説明した図であり、(a)
は平面図と側面図、(b)は構成図である。
FIGS. 11A and 11B are diagrams illustrating a structure of a two-stage actuator according to a fourth embodiment of the present invention, wherein FIG.
Is a plan view and a side view, and (b) is a configuration diagram.

【図12】 本発明の第4の実施の形態における2ステ
ージアクチュエータの圧電素子接続部を示す図であり、
(a)は圧電素子接続部の一例を示す側面図、(b)は
他の例を示す側面図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a piezoelectric element connection portion of a two-stage actuator according to a fourth embodiment of the present invention;
(A) is a side view which shows an example of a piezoelectric element connection part, (b) is a side view which shows another example.

【図13】 第5の実施の形態における2ステージアク
チュエータの構成を示す図であり、(a)は組み立て状
態を示す斜視図、(b)は圧電素子との関係を示す斜視
図、(c)はアクチュエータ・スプリングとロードビー
ム部との関係を示す斜視図である。
13A and 13B are diagrams illustrating a configuration of a two-stage actuator according to a fifth embodiment, wherein FIG. 13A is a perspective view illustrating an assembled state, FIG. 13B is a perspective view illustrating a relationship with a piezoelectric element, and FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a relationship between an actuator spring and a load beam unit.

【図14】 第5の実施の形態における2ステージアク
チュエータの構成を示す図であり、(a)は平面図およ
び側面図、(b)は拡大した側面図、(c)は組み立て
方法を示す説明図である。
14A and 14B are diagrams illustrating a configuration of a two-stage actuator according to a fifth embodiment, wherein FIG. 14A is a plan view and a side view, FIG. 14B is an enlarged side view, and FIG. FIG.

【図15】 第5の実施の形態における2ステージアク
チュエータの圧電素子厚みと実装高さの関係を説明した
図であり、(a)は圧電素子の厚みがアクチュエータ・
スプリングの厚みと同じ場合の側面図、(b)は圧電素
子の厚みがアクチュエータ・スプリングの厚みよりも厚
い場合の側面図、(c)はアクチュエータ・スプリング
と圧電素子の厚みが厚くかつ同じ場合の側面図である。
FIGS. 15A and 15B are diagrams illustrating the relationship between the thickness of a piezoelectric element and the mounting height of a two-stage actuator according to a fifth embodiment. FIG.
Side view when the thickness of the spring is the same, (b) is a side view when the thickness of the piezoelectric element is larger than the thickness of the actuator spring, and (c) is when the thickness of the actuator spring and the piezoelectric element are thick and the same. It is a side view.

【図16】 第6の実施の形態における2ステージアク
チュエータの構成を示す図であり、(a)は組み立て状
態を示す斜視図、(b)は圧電素子との関係を示す斜視
図、(c)はアクチュエータ・スプリングとロードビー
ム部との関係を示す斜視図である。
16A and 16B are diagrams illustrating a configuration of a two-stage actuator according to a sixth embodiment, wherein FIG. 16A is a perspective view illustrating an assembled state, FIG. 16B is a perspective view illustrating a relationship with a piezoelectric element, and FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a relationship between an actuator spring and a load beam unit.

【図17】 第6、第7の実施の形態における2ステー
ジアクチュエータの構成を示す図であり、(a)は第6
の実施の形態の2ステージアクチュエータを示す平面
図、(b)は第6の実施の形態の2ステージアクチュエ
ータを示す構成図、(c)は第7の実施の形態の2ステ
ージアクチュエータを示す側面図と構成図である。
FIGS. 17A and 17B are diagrams showing a configuration of a two-stage actuator according to the sixth and seventh embodiments, wherein FIG.
FIG. 14B is a plan view showing a two-stage actuator of the sixth embodiment, FIG. 14B is a configuration diagram showing the two-stage actuator of the sixth embodiment, and FIG. 14C is a side view showing the two-stage actuator of the seventh embodiment. FIG.

【図18】 第6の実施の形態における2ステージアク
チュエータの駆動方法を説明する説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating a method of driving a two-stage actuator according to a sixth embodiment.

【図19】 磁気ヘッド位置決め機構の従来例を示す平
面図・側面図・動作図、および磁気ヘッド支持機構の構
成を示す斜視図および平面図である。
FIG. 19 is a plan view, a side view, and an operation view showing a conventional example of a magnetic head positioning mechanism, and a perspective view and a plan view showing a configuration of a magnetic head support mechanism.

【図20】 2ステージアクチュエータの従来例(ヘッ
ド素子駆動方式)を示す斜視図である。
FIG. 20 is a perspective view showing a conventional example (a head element driving method) of a two-stage actuator.

【図21】 2ステージアクチュエータの従来例(スラ
イダ駆動方式)を示す斜視図および平面図である。
FIG. 21 is a perspective view and a plan view showing a conventional example (slider driving method) of a two-stage actuator.

【図22】 2ステージアクチュエータの従来例(力−
加速度型のHGA駆動方式)を示す斜視図および平面図
である。
FIG. 22 shows a conventional example of a two-stage actuator (force-
FIGS. 4A and 4B are a perspective view and a plan view illustrating an acceleration-type HGA driving method). FIGS.

【図23】 2ステージアクチュエータの従来例(力−
変位型のHGA駆動方式1)を示す平面図である。
FIG. 23 shows a conventional two-stage actuator (force-
It is a top view which shows the displacement type HGA drive system 1).

【図24】 2ステージアクチュエータの従来例(力−
変位型のHGA駆動方式2)を示す説明図である。
FIG. 24 shows a conventional example of a two-stage actuator (force-
It is explanatory drawing which shows the displacement type HGA drive system 2).

【図25】 2ステージアクチュエータの従来例(力−
変位型のHGA駆動方式3)を示す斜視図である。
FIG. 25 shows a conventional two-stage actuator (force-
It is a perspective view which shows the displacement type HGA drive system 3).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……磁気ヘッド、2……スライダ、3……ジンバルス
プリング、4……ロードビーム部、4A……本体部、4
B……連絡部、5……磁気ヘッド支持機構(サスペンシ
ョン)、6……ファインアクチュエータ部、7……コー
スアクチュエータ部、8……アクチュエータ・スプリン
グ、9……サスペンションかしめ位置、10……ホルダ
アームかしめ位置、11……ホルダアーム、12……可
動コイル、13……アームブロック(キャリッジ)、1
6……圧電素子、17……サイドスプリング、18……
センタスプリング、19……上部アクチュエータ・スプ
リング、20……下部アクチュエータ・スプリング、2
1……圧電素子接着位置、23……補強板、24……サ
ブスペーサ、25……駆動隙間、26……圧電素子接着
スペース。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnetic head, 2 ... Slider, 3 ... Gimbal spring, 4 ... Load beam part, 4A ... Body part, 4
B: communication section, 5: magnetic head support mechanism (suspension), 6: fine actuator section, 7: course actuator section, 8: actuator spring, 9: suspension caulking position, 10: holder arm Caulking position, 11 Holder arm, 12 Moving coil, 13 Arm block (carriage), 1
6 ... piezoelectric element, 17 ... side spring, 18 ...
Center spring, 19 Upper actuator spring, 20 Lower actuator spring, 2
1 ... piezoelectric element bonding position, 23 ... reinforcing plate, 24 ... sub-spacer, 25 ... drive gap, 26 ... piezoelectric element bonding space.

Claims (21)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 磁気ヘッド支持機構と2ステージアクチ
ュエータを備え、 前記磁気ヘッド支持機構は、磁気ヘッドを搭載したスラ
イダを支持するように構成され、 前記2ステージアクチュエータは、磁気ヘッド支持機構
を前記磁気ヘッドのシーク方向に微小量変位させるファ
インアクチュエータ部と、前記ファインアクチュエータ
部をボイス・コイル・モータにより前記磁気ヘッドのシ
ーク方向に変位させるコースアクチュエータ部とから構
成され、 前記ファインアクチュエータ部は、前記磁気ヘッド支持
機構を支持する薄板状のアクチュエータ・スプリングと
2つの圧電素子を有してなり、 前記磁気ヘッド支持機構の前記磁気ヘッドのシーク方向
への微小量変位は、前記2つの圧電素子に交互に電圧を
印加することで前記2つの圧電素子に駆動力を発生さ
せ、前記駆動力によって前記アクチュエータ・スプリン
グ部を弾性的に撓ませることによって行われ 前記アクチュエータ・スプリングは、前記磁気ヘッド支
持機構を支持する第1支持部と、前記コースアクチュエ
ータ部に支持される第2支持部と、前記第1支持部およ
び前記第2支持部の間を接続するスプリング部とを備
え、 前記スプリング部は、1本のI形の板バネからなるセン
タスプリングと、2本のI形の板バネからなるサイドス
プリングとを有してなり、前記センタスプリングは、前
記アクチュエータ・スプリングの長手方向の中心軸上で
前記中心軸方向に延在し、前記2本のサイドスプリング
は、前記中心軸を挟む箇所で前記中心軸と直交する方向
に延在する、 ことを特徴とする磁気ヘッド位置決め機構。
1. A magnetic head supporting mechanism comprising a magnetic head supporting mechanism and a two-stage actuator, wherein the magnetic head supporting mechanism is configured to support a slider on which a magnetic head is mounted. A fine actuator section for displacing the head in a seek direction by a small amount; and a coarse actuator section for displacing the fine actuator section in a seek direction of the magnetic head by a voice coil motor. It has a thin plate-shaped actuator spring supporting the head support mechanism and two piezoelectric elements, and the minute displacement of the magnetic head support mechanism in the seek direction of the magnetic head is alternately applied to the two piezoelectric elements. By applying a voltage, the two piezoelectric elements To generate a driving force is performed by deflecting the actuator spring portion resiliently by the driving force, the actuator spring, the magnetic head supporting
A first support for supporting a holding mechanism, and the course actuator
A second support portion supported by the first support portion and the first support portion.
And a spring portion connecting between the second support portion.
The spring portion is a sensor comprising one I-shaped leaf spring.
Side spring consisting of a spring and two I-shaped leaf springs
And the center spring has a front side.
On the longitudinal center axis of the actuator spring
The two side springs extending in the center axis direction;
Is a direction orthogonal to the central axis at a position sandwiching the central axis.
A magnetic head positioning mechanism, wherein the magnetic head positioning mechanism extends .
【請求項2】 前記圧電素子はその駆動方向が前記中心
軸と平行方向となるように配設されていることを特徴と
する請求項記載の磁気ヘッド位置決め機構。
Wherein said piezoelectric element is a magnetic head positioning mechanism according to claim 1, characterized in that it is arranged such that the driving direction is a direction parallel with the central axis.
【請求項3】 磁気ヘッド支持機構と2ステージアクチ
ュエータを備え、 前記磁気ヘッド支持機構は、磁気ヘッドを搭載したスラ
イダを支持するように構成され、 前記2ステージアクチュエータは、磁気ヘッド支持機構
を前記磁気ヘッドのシーク方向に微小量変位させるファ
インアクチュエータ部と、前記ファインアクチュエータ
部をボイス・コイル・モータにより前記磁気ヘッドのシ
ーク方向に変位させるコースアクチュエータ部とから構
成され、 前記ファインアクチュエータ部は、前記磁気ヘッド支持
機構を支持する薄板状のアクチュエータ・スプリングと
2つの圧電素子を有してなり、 前記磁気ヘッド支持機構の前記磁気ヘッドのシーク方向
への微小量変位は、前記2つの圧電素子に交互に電圧を
印加することで前記2つの圧電素子に駆動力を発生さ
せ、前記駆動力によって前記アクチュエータ・スプリン
グ部を弾性的に撓ませることによって行われ、 前記アクチュエータ・スプリングは、前記磁気ヘッド支
持機構を支持する第1支持部と、前記コースアクチュエ
ータ部に支持される第2支持部と、前記第1支持部およ
び前記第2支持部の間を接続するスプリング部とを備
え、 前記スプリング部は、1本のI形の板バネからなるセン
タスプリングと、2本のI形の板バネからなるサイドス
プリングとを有してなり、前記センタスプリングは、前
記中心軸上で前記中心軸方向に延在し、前記2本のサイ
ドスプリングは、前記中心軸を挟む箇所で、前記第2支
持部側の間隔よりも前記第1支持部側の間隔が大となる
ように前記中心軸と交差する方向に延在する、 ことを特徴とする磁気ヘッド位置決め機構。
3. A magnetic head support mechanism and a two-stage actuator.
And a magnetic head supporting mechanism , wherein the magnetic head supporting mechanism has a magnetic head mounted thereon.
The two-stage actuator is configured to support a magnetic head support mechanism.
Of the magnetic head in the seek direction of the magnetic head.
In-actuator section and the fine actuator
Of the magnetic head by a voice coil motor.
And a course actuator that displaces
Made, the fine actuator portion, said magnetic head supporting
A thin plate-shaped actuator spring supporting the mechanism
A seek direction of the magnetic head of the magnetic head supporting mechanism , comprising two piezoelectric elements ;
A small amount of displacement is applied to the two piezoelectric elements alternately.
When applied, a driving force is generated in the two piezoelectric elements.
And the actuator spring is driven by the driving force.
The actuator spring is elastically bent so that the actuator spring is supported by the magnetic head support.
A first support for supporting a holding mechanism, and the course actuator
A second support portion supported by the first support portion and the first support portion.
And a spring portion connecting between the second support portion.
The spring portion is a sensor comprising one I-shaped leaf spring.
Side spring consisting of a spring and two I-shaped leaf springs
And the center spring has a front side.
Extending in the direction of the central axis on the central axis;
The second spring is provided at a position sandwiching the center shaft.
The interval on the first support portion side is larger than the interval on the holding portion side.
A magnetic head positioning mechanism extending in a direction intersecting the central axis .
【請求項4】 前記2つの圧電素子は、前記アクチュエ
ータ・スプリング上において前記中心軸を挟む箇所で、
前記第1支持部側の間隔よりも前記第2支持部側の間隔
が大となるように前記圧電素子の駆動方向が前記中心軸
と交差するように設けられていることを特徴とする請求
記載の磁気ヘッド位置決め機構。
4. The two piezoelectric elements are located on the actuator spring and sandwich the center axis,
The driving direction of the piezoelectric element is provided so as to intersect with the central axis so that an interval on the second support portion side is larger than an interval on the first support portion side. 3. The magnetic head positioning mechanism according to 3 .
【請求項5】 前記中心軸に対して同じ側に位置する前
記サイドスプリングと前記圧電素子は、前記サイドスプ
リングの延在方向と前記圧電素子の前記駆動方向とがほ
ぼ直交して交差するように構成されていることを特徴と
する請求項記載の磁気ヘッド位置決め機構。
5. The side spring and the piezoelectric element located on the same side with respect to the central axis such that an extending direction of the side spring and a driving direction of the piezoelectric element intersect at right angles. The magnetic head positioning mechanism according to claim 4 , wherein the magnetic head positioning mechanism is configured.
【請求項6】 前記センタスプリングを構成するI形の
板バネはバネ幅に比べてバネ長がほぼ等しくなるように
構成され、前記サイドスプリングを構成するI形の板バ
ネはバネ幅に比べてバネ長が十分長くなるように構成さ
れていることを特徴とする請求項1乃至5に何れか1項
記載の磁気ヘッド位置決め機構。
6. The I-shaped leaf spring constituting the center spring has a spring length substantially equal to the spring width, and the I-shaped leaf spring constituting the side spring has a length smaller than the spring width. The magnetic head positioning mechanism according to any one of claims 1 to 5 , wherein the spring length is configured to be sufficiently long.
【請求項7】 磁気ヘッド支持機構と2ステージアクチ
ュエータを備え、 前記磁気ヘッド支持機構は、磁気ヘッドを搭載したスラ
イダを支持するように構成され、 前記2ステージアクチュエータは、磁気ヘッド支持機構
を前記磁気ヘッドのシーク方向に微小量変位させるファ
インアクチュエータ部と、前記ファインアクチュエータ
部をボイス・コイル・モータにより前記磁気ヘッドのシ
ーク方向に変位させるコースアクチュエータ部とから構
成され、 前記ファインアクチュエータ部は、前記磁気ヘッド支持
機構を支持する薄板状のアクチュエータ・スプリングと
2つの圧電素子を有してなり、 前記磁気ヘッド支持機構の前記磁気ヘッドのシーク方向
への微小量変位は、前記2つの圧電素子に交互に電圧を
印加することで前記2つの圧電素子に駆動力を発生さ
せ、前記駆動力によって前記アクチュエータ・スプリン
グ部を弾性的に撓ませることによって行われ、 前記アクチュエータ・スプリングは、前記磁気ヘッド支
持機構を支持する第1支持部と、前記コースアクチュエ
ータ部に支持される第2支持部と、前記第1支持部およ
び前記第2支持部の間を接続するスプリング部とを備
え、 前記スプリング部は、2本のI形の板バネからなるセン
タスプリングと、2本のI形の板バネからなるサイドス
プリングとを有してなり、前記2本のサイドスプリング
は、前記中心軸を挟む箇所で前記アクチュエータ・スプ
リングの長手方向の中心軸と直交する方向に延在し、前
記2本のセンタスプリングは、前記中心軸を挟み、前記
2本のサイドスプリングよりも前記第2支持部に近く、
かつ、前記2本のサイドスプリングよりも前記中心軸に
近い箇所で前記中心軸と直交する方向に延在する、 ことを特徴とする磁気ヘッド位置決め機構。
7. A magnetic head support mechanism and a two-stage actuator.
And a magnetic head supporting mechanism , wherein the magnetic head supporting mechanism has a magnetic head mounted thereon.
The two-stage actuator is configured to support a magnetic head support mechanism.
Of the magnetic head in the seek direction of the magnetic head.
In-actuator section and the fine actuator
Of the magnetic head by a voice coil motor.
And a course actuator that displaces
Made, the fine actuator portion, said magnetic head supporting
A thin plate-shaped actuator spring supporting the mechanism
A seek direction of the magnetic head of the magnetic head supporting mechanism , comprising two piezoelectric elements ;
A small amount of displacement is applied to the two piezoelectric elements alternately.
When applied, a driving force is generated in the two piezoelectric elements.
And the actuator spring is driven by the driving force.
The actuator spring is elastically bent so that the actuator spring is supported by the magnetic head support.
A first support for supporting a holding mechanism, and the course actuator
A second support portion supported by the first support portion and the first support portion.
And a spring portion connecting between the second support portion.
The spring portion is a sensor comprising two I-shaped leaf springs.
Side spring consisting of a spring and two I-shaped leaf springs
And the two side springs
Is the actuator
Extend in a direction perpendicular to the longitudinal central axis of the ring,
The two center springs sandwich the central axis, and
Closer to the second support portion than the two side springs,
And the center axis is more than the two side springs.
A magnetic head positioning mechanism, wherein the magnetic head positioning mechanism extends in a direction perpendicular to the central axis at a close location .
【請求項8】 前記圧電素子はその駆動方向が前記中心
軸と平行方向となるように配設されていることを特徴と
する請求項記載の磁気ヘッド位置決め機構。
8. The magnetic head positioning mechanism according to claim 7, wherein the driving direction of the piezoelectric element is parallel to the central axis.
【請求項9】 前記2つの圧電素子は、前記アクチュエ
ータ・スプリング上で前記アクチュエータ・スプリング
の中心軸を挟む箇所に配設され、一端は前記第1支持部
の箇所に固定され、他端は前記第2支持部の箇所に固定
され、前記第1支持部の箇所と前記第2支持部の箇所と
の間には、前記圧電素子が駆動するための駆動隙間が形
成されていることを特徴とする請求項1乃至8に何れか
1項記載の磁気ヘッド位置決め機構。
9. The two piezoelectric elements are disposed on the actuator spring at a position sandwiching a central axis of the actuator spring, one end is fixed to a position of the first support portion, and the other end is the other end. A drive gap for driving the piezoelectric element is formed between the first support portion and the second support portion, the drive gap being fixed to a second support portion. Any one of claims 1 to 8
2. The magnetic head positioning mechanism according to claim 1.
【請求項10】 前記アクチュエータ・スプリングは、
厚み方向に重ね合わされた状態で接合された薄板状の第
1スプリング部と第2スプリング部からなり、前記第
1、第2スプリング部の一方には前記サイドスプリング
が設けられ、前記他方には前記センタスプリングが設け
られていることを特徴とする請求項1乃至8に何れか1
項記載の磁気ヘッド位置決め機構。
10. The actuator spring,
A first spring portion and a second spring portion which are joined in a state of being overlapped in a thickness direction, and one of the first and second spring portions is provided with the side spring, and the other is provided with the side spring; either that center spring is provided in claim 1 to 8, characterized 1
Item 7. A magnetic head positioning mechanism according to Item 1.
【請求項11】 前記2つの圧電素子は、前記アクチュ
エータ・スプリング上で前記アクチュエータ・スプリン
グの中心軸を挟む箇所に配設され、前記圧電素子の駆動
方向の一端は前記第1支持部の箇所に固定され、前記圧
電素子の駆動方向の他端は前記第2支持部の箇所に固定
され、前記第1支持部の箇所と前記第2支持部の箇所と
の間には、前記圧電素子が駆動するための駆動隙間が形
成されていることを特徴とする請求項10記載の磁気ヘ
ッド位置決め機構。
11. The two piezoelectric elements are disposed on the actuator spring at a position sandwiching the central axis of the actuator spring, and one end of the piezoelectric element in the driving direction is located at the position of the first support. The other end of the piezoelectric element in the driving direction is fixed to the location of the second support, and the piezoelectric element is driven between the location of the first support and the location of the second support. 11. The magnetic head positioning mechanism according to claim 10, wherein a driving gap is formed for performing the operation.
【請求項12】 前記駆動隙間は、前記第1スプリング
部に設けられた第1駆動隙間と、前記第2スプリング部
に設けられた第2駆動隙間とからなり、前記第1、第2
駆動隙間の一方が他方より広く設定されることで前記第
1、第2支持部の箇所にそれぞれ段部を形成し、前記圧
電素子の前記アクチュエータ・スプリングに対する固定
は、前記圧電素子の駆動方向の一端と他端が前記段部に
はめ込まれた状態で行われていることを特徴とする請求
11記載の磁気ヘッド位置決め機構。
12. The drive gap comprises a first drive gap provided in the first spring portion and a second drive gap provided in the second spring portion.
One of the driving gaps is set wider than the other to form a step at each of the first and second support portions, and the fixing of the piezoelectric element to the actuator spring is performed in the driving direction of the piezoelectric element. 12. The magnetic head positioning mechanism according to claim 11, wherein said one end and the other end are fitted in said stepped portion.
【請求項13】 前記磁気ヘッド支持機構は、一端部が
前記磁気ヘッドを保持し、他端部が前記アクチュエータ
・スプリングと厚み方向に重ね合わされた状態で接合さ
れるロードビーム部を備え、前記ロードビーム部は、前
記第1支持部に接合される本体部と、前記第2支持部に
接合される補強板部と、前記本体部と前記補強板部を接
続する連絡部とを備え、前記連絡部は、前記本体部と前
記第1支持部が接合され、かつ、前記補強板部と前記第
2支持部の接合された後で切断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乃至8、10に何れか1
項記載の磁気ヘッド位置決め機構。
13. The magnetic head support mechanism includes a load beam portion having one end holding the magnetic head and the other end joined to the actuator spring in a state of being overlapped in a thickness direction. The beam part includes a main body part joined to the first support part, a reinforcing plate part joined to the second support part, and a connecting part connecting the main body part and the reinforcing plate part. The part is configured to be cut after the main body part and the first support part are joined and the reinforcing plate part and the second support part are joined. Any one of 1 to 8 , 10
Item 7. A magnetic head positioning mechanism according to Item 1.
【請求項14】 前記連絡部は、前記本体部に一端が接
続され、前記補強板部に他端部が接続されたI形の支持
部材から構成されていることを特徴とする請求項13
載の磁気ヘッド位置決め機構。
14. The contact portion, the one end connected to the main body, according to claim 13, wherein the other end to the reinforcing plate portion and a support member connected I type Magnetic head positioning mechanism.
【請求項15】 前記2つの圧電素子は、前記アクチュ
エータ・スプリング上で前記アクチュエータ・スプリン
グの中心軸を挟む箇所に配設され、前記圧電素子の駆動
方向の一端は前記第1支持部の箇所に固定され、前記圧
電素子の駆動方向の他端は前記第2支持部の箇所に固定
され、前記第1支持部の箇所と前記第2支持部の箇所と
の間には、前記圧電素子が駆動するための駆動隙間が形
成されていることを特徴とする請求項13または14
載の磁気ヘッド位置決め機構。
15. The two piezoelectric elements are disposed on the actuator spring at a position sandwiching the central axis of the actuator spring, and one end of the piezoelectric element in the driving direction is located at the position of the first support. The other end of the piezoelectric element in the driving direction is fixed to the location of the second support, and the piezoelectric element is driven between the location of the first support and the location of the second support. 15. The magnetic head positioning mechanism according to claim 13, wherein a driving gap is formed for performing the operation.
【請求項16】 前記本体部と前記補強板部の間で前記
アクチュエータ・スプリングの前記駆動隙間に対応する
箇所に前記駆動隙間よりも狭いロードビーム側駆動隙間
が形成されることで前記第1、第2支持部の箇所にそれ
ぞれ段部を形成し、前記圧電素子の前記アクチュエータ
・スプリングに対する固定は、前記圧電素子の駆動方向
の一端と他端が前記段部にはめ込まれた状態で行われて
いることを特徴とする請求項15記載の磁気ヘッド位置
決め機構。
16. A load beam side drive gap narrower than the drive gap is formed between the main body portion and the reinforcing plate portion at a location corresponding to the drive gap of the actuator spring. A step is formed at each of the second support portions, and the piezoelectric element is fixed to the actuator spring in a state where one end and the other end of the piezoelectric element in the driving direction are fitted into the step. 16. The magnetic head positioning mechanism according to claim 15, wherein:
【請求項17】 前記磁気ヘッド支持機構は、一端部が
前記磁気ヘッドを保持し、他端部が前記アクチュエータ
・スプリングと厚み方向に重ね合わされた状態で接合さ
れるロードビーム部を備え、前記アクチュエータ・スプ
リングは、厚み方向に重ね合わされた状態で接合された
薄板状の第1スプリング部と第2スプリング部からな
り、前記第1スプリング部には前記サイドスプリングが
設けられ、前記第2スプリング部には前記センタスプリ
ングが設けられことを特徴とする請求項1乃至8に何れ
か1項記載の磁気ヘッド位置決め機構。
17. The actuator according to claim 17, wherein the magnetic head support mechanism includes a load beam part having one end holding the magnetic head and the other end joined to the actuator spring in a state of being overlapped in a thickness direction. The spring comprises a thin plate-shaped first spring portion and a second spring portion joined in a state of being overlapped in the thickness direction, wherein the first spring portion is provided with the side spring, and the second spring portion is provided with the side spring. the magnetic head positioning mechanism of any one claim 1 to 8, characterized in that said center spring is provided.
【請求項18】 前記ロードビーム部は、前記第1スプ
リング部側の前記第1支持部に接合される本体部と、前
記第2スプリング側の前記第2支持部の箇所と前記アク
チュエータ・スプリングの厚み方向に所定間隔を挟んで
対面する2つの固定部とを備え、前記2つの固定部は、
前記アクチュエータ・スプリングの長手方向の中心軸を
挟む箇所に配設され、前記圧電素子は、前記アクチュエ
ータ・スプリングの厚み方向と直交する方向にすべり駆
動されるように構成され、前記圧電素子の互いにすべり
駆動する2つの端面は、前記固定部に対面する前記第2
支持部の箇所と前記固定部との間に挟まれた状態で前記
第2支持部の箇所と前記固定部の箇所とにそれぞれ固定
されていることを特徴とする請求項17記載の磁気ヘッ
ド位置決め機構。
18. The actuator body according to claim 18, wherein the load beam portion includes a main body portion joined to the first support portion on the first spring portion side, a portion of the second support portion on the second spring side, and a portion of the actuator spring. And two fixing portions facing each other with a predetermined interval in the thickness direction, wherein the two fixing portions are
The piezoelectric element is disposed at a position sandwiching a longitudinal center axis of the actuator spring, and the piezoelectric element is configured to be driven to slide in a direction orthogonal to a thickness direction of the actuator spring, and the piezoelectric elements slide with each other. The two driving end faces are the second end faces facing the fixed portion.
18. The magnetic head positioning according to claim 17 , wherein the magnetic head positioning is fixed to the second support portion and the fixed portion while being sandwiched between the support portion and the fixed portion. mechanism.
【請求項19】 前記ロードビーム部は、前記第1スプ
リング部側の前記第1支持部に接合される本体部を備
え、前記本体部の前記第1スプリング部側と反対側の箇
所に固定されると共に、前記第2スプリング側の前記第
2支持部の箇所と前記アクチュエータ・スプリングの厚
み方向に所定間隔を挟んで対面する2つの固定部を具備
する固定部材を設け、前記2つの固定部は前記アクチュ
エータ・スプリングの長手方向の中心軸を挟む箇所に配
設され、前記圧電素子は、前記アクチュエータ・スプリ
ングの厚み方向と直交する方向にすべり駆動されるよう
に構成され、前記圧電素子の互いにすべり駆動する2つ
の端面は、前記固定部に対面する前記第2支持部の箇所
と前記固定部との間に挟まれた状態で前記第2支持部の
箇所と前記固定部の箇所とにそれぞれ固定されているこ
とを特徴とする請求項17記載の磁気ヘッド位置決め機
構。
19. The load beam part includes a main body part joined to the first support part on the first spring part side, and is fixed to a position of the main body part opposite to the first spring part side. And a fixing member including two fixing portions facing each other at a predetermined distance in the thickness direction of the actuator spring from a portion of the second support portion on the second spring side, and the two fixing portions are The piezoelectric element is disposed at a position sandwiching a longitudinal center axis of the actuator spring, and the piezoelectric element is configured to be driven to slide in a direction orthogonal to a thickness direction of the actuator spring, and the piezoelectric elements slide with each other. The two end faces to be driven are sandwiched between the portion of the second support portion facing the fixed portion and the fixed portion, and the portion of the second support portion and the portion of the fixed portion are sandwiched between the fixed portion and the fixed portion. 18. The magnetic head positioning mechanism according to claim 17 , wherein the magnetic head positioning mechanism is fixed to each position.
【請求項20】 前記コースアクチュエータ部は、前記
ファインアクチュエータ部を複数個支持し、前記コース
アクチュエータ部による前記ファインアクチュエータ部
の前記シーク方向への変位は、複数個の前記ファインア
クチュエータ部を一括して行うように構成されているこ
とを特徴とする請求項1乃至19に何れか1項記載の磁
気ヘッド位置決め機構。
20. The coarse actuator section supports a plurality of fine actuator sections, and the displacement of the fine actuator section in the seek direction by the coarse actuator section collectively includes the plurality of fine actuator sections. 20. The magnetic head positioning mechanism according to claim 1 , wherein the magnetic head positioning mechanism is configured to perform the operation.
【請求項21】 前記2つの圧電素子は、前記アクチュ
エータ・スプリング上で前記アクチュエータ・スプリン
グの長手方向の中心軸を挟む箇所に配設され、一端は前
記第1支持部の箇所に固定され、他端は前記第2支持部
の箇所に固定され、前記第1支持部の箇所と前記第2支
持部の箇所との間には、前記圧電素子が駆動するための
駆動隙間が形成されていることを特徴とする請求項1、
3または7記載の磁気ヘッド位置決め機構。
21. The two piezoelectric elements are disposed on the actuator spring at a position sandwiching a longitudinal center axis of the actuator spring, and one end is fixed to a position of the first support portion. An end is fixed to the location of the second support, and a drive gap for driving the piezoelectric element is formed between the location of the first support and the location of the second support. Claim 1, characterized in that :
8. The magnetic head positioning mechanism according to 3 or 7 .
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