磁头悬架制造技术

一种具有压电致动器的磁头悬架，其在没有使压电致动器的位移行程变差的情况下确保例如振动和碰撞特性等基本特性。该磁头悬架具有载荷梁和压电致动器，压电致动器支撑载荷梁的基部部分。该压电致动器具有致动器基部和至少一个压电元件，致动器基部连接到载荷梁的基部部分，并且具有至少一个开口，该压电元件附接到开口。该磁头悬架包括压电元件的周围侧表面；开口的周围边缘，其构造用于限定位于致动器基部中的开口；底部接纳部，其形成在开口处；间隙，其分隔开口的周围边缘和底部接纳部，以及；非导电粘合剂，其施加在至少开口的周围边缘和压电元件的周围侧表面之间，以及底部接纳部和压电元件的底部表面之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于结合在例如个人电脑的信息处理设备中的磁盘驱动器的磁头悬 架，更具体地，涉及具有压电元件的磁头悬架，该压电元件通过非导电粘合剂附接到磁头悬 架，并且发生形变以响应施加到磁头悬架的电压。
技术介绍
小尺寸、精密信息装置正在快速发展，并且为了与这样的装置一起使用，对能够进 行非常小距离的定位控制的微致动器的需求正在增加。这样的微致动器对于例如矫正聚焦 和入射角的光学系统、用于控制喷墨头的喷墨打印机和用于控制磁头的磁盘驱动器尤其需要。磁盘驱动器特别需要提高其存储容量。提高磁盘驱动器存储容量通常可通过提 高包含在磁盘驱动器中的每一个磁盘的容量来实现。如果磁盘上每英寸的磁道数量(TPI) 提高，即如果磁道的宽度变窄，则磁盘的存储容量和记录密度将提高而不会改变其直径。为 此，安装在磁盘驱动器中的磁头悬架的磁头必须能够沿跨越磁道的方向，即摇摆方向，进行 精确定位。为了实现该精确操作，需要能够在非常小的区域中准确移动和定位磁头的致动O为了满足该需要，本专利技术的申请已经在日本未经审查的专利申请公开文本 No. 2002-050140中提出了用于磁盘驱动器的磁头悬架，其包括基板、具有铰链的比基板更 薄的连接板、设置有弯曲部的载荷梁和包括一对压电元件的压电致动器。该相关
采用双致动器系统，为了精确定位，其涉及音圈马达和压电致动 器，该压电致动器具有两个由例如PZT(锆钛酸铅)制成的压电元件。双致动器系统中的压电致动器沿磁头悬架宽度方向(摇摆方向)精密地移动载荷 梁的前端。与仅采用音圈马达的单致动器系统相比较，采用音圈马达和压电致动器的双致 动器系统能够更精确地定位附接到磁头悬架前端的磁头。采用双致动器系统的磁头悬架的一个重要问题是，如何在将压电元件附接到磁头 悬架时保证原来要求的振动和碰撞(impacting)特性。解决该问题的一种方法公开在日本未经审查的专利申请公开本文 No. 2002-050140和No. 2001-307442中。根据这些相关技术，磁头悬架的基板设置有用于接 纳压电元件的开口和一对柔性连接部，该柔性连接部的每一个具有U型形状，并且从该开 口向外突出。接纳在该开口中的压电元件通过填充在压电元件和基板之间的非导电粘合剂 附接到基板。根据相关技术，该对柔性连接部提高了刚度，并且充分保证了原来要求的振动和 碰撞特性。然而，相关技术的该对向外突出的柔性连接部虽然提高了刚度，但是减小了致动 器的位移行程(displacement stroke)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够在不使致动器的位移行程变差的情况下确保例如 振动和碰撞特性等基本特性的磁头悬架。为了实现该目的，本专利技术的一方面提供一种磁头悬架，其具有载荷梁和压电致动 器，所述压电致动器支撑所述载荷梁的基部部分，并且构造成使所述载荷梁的前端沿摇摆 方向移动。所述压电致动器具有致动器基部和至少一个压电元件，所述致动器基部连接到 所述载荷梁的基部部分，并且具有至少一个开口，所述压电元件附接到所述开口，并且响应 于施加到其的电压而发成形变，以实现所述载荷梁前端的位移。所述磁头悬架包括所述压 电元件的周围侧表面；所述开口的周围边缘，其构造用于限定位于所述致动器基部中的开 口，并且围绕和面向所述压电元件的周围侧表面；底部接纳部，其形成在所述开口处，构造 成面向所述压电元件的底部表面的外围；间隙，其分隔所述开口的周围边缘和所述底部接 纳部，构造用于允许所述压电致动元件发生形变，以及；非导电粘合剂，其施加在至少所述 开口的周围边缘和所述压电元件的周围侧表面之间以及所述底部接纳部和所述压电元件 的底部表面之间，构造用于将所述压电元件粘结到所述开口。根据本专利技术该方面的磁头悬架令人满意地显示出例如振动和碰撞特性等基本特 性，同时确保所述压电致动器的充分的位移行程。附图说明图1示出了示出了根据本专利技术第一实施例的磁头悬架的立体视图；图2示出了示出了图1中磁头悬架的压电致动器的放大立体视图；图3是沿图2的A-A线的剖视图；图4示出了示出了根据对比示例的磁头悬架压电致动器的放大立体视图；图5A、5B和5C示出评估第一实施例的压电致动器刚度的三个测试中所施加载荷 的方向和大小，其中，图5(A)是垂直刚度测试，图5(B)是扭转刚度(stiffness)测试，图 5(C)是摇摆刚度测试；图6示出了示出了关于对比示例和第一实施例进行的测试结果的图表；图7示出了示出了根据本专利技术第二实施例的磁头悬架的立体视图；图8是图7中示出的磁头悬架的压电致动器的放大立体视图；图9示出了示出了图7的磁头悬架的平面视图；图10是沿图9的B-B线的剖视图；和图11示出了示出了根据本专利技术第三实施例的磁头悬架的立体视图。 具体实施例方式将参照附图详细说明根据本专利技术实施例的磁头悬架。图1示出了根据本专利技术第一实施例的磁头悬架11的立体视图。图1中，磁头悬架 11具有基板13、载荷梁15和压电致动器17。基板13为由例如不锈钢制成的金属薄板，厚度为约150到200μπι。基板13可 由例如铝合金等轻金属或由轻金属和不锈钢构成的复合材料制成。轻金属可降低基板13 的惯量，提高磁头悬架11沿摇摆方向，即磁头悬架11的宽度方向的谐振频率(resonantfrequency)，并且改善磁头悬架11的跟踪(tracing)性能。基板13具有圆形凸起19。基板13与凸起(boss) 19 一起附接到致动器臂(未示 出)的前端，并且通过音圈马达(未示出)旋转。基板13具有在载荷梁15附近的前端和 与前端相对的末端。基板13的前端通过压电致动器17连接到载荷梁15。后面将说明压电 致动器17的详细情况。载荷梁15用于将载荷施加到滑块(未显示)上。载荷梁15为弹性金属薄板，例 如由不锈钢制成，并且厚度为约30到150 μ m。与基板13相似，载荷梁15可由例如铝合金 等轻金属或由轻金属和不锈钢构成的复合材料制成。载荷梁15具有弯曲部分25，其前端支撑具有磁头的滑块。载荷梁15具有横跨摇 摆方向延伸的弯折边缘27a和27b，以增强载荷梁15的刚度。载荷梁15的末端与连接板29 —体。连接板29为弹性金属薄板，例如由不锈钢制 成，并且厚度约为30μπι。连接板29具有孔31。孔31减小厚度方向的弯曲刚度和连接板 29的重量。在孔31的每一侧，连接板29具有铰链33a和33b，其可沿厚度方向弯曲。连接 板29的末端末端，即载荷梁15的基部附接到压电致动器17的前端。参照图2和3说明压电致动器17，其为根据实施例1的磁头悬架11的重要部分。图2示出了压电致动器17的放大立体视图，图3是沿图2的A-A线的剖视图。图 2中，拆卸掉两个压电致动器中的一个，以清楚地显示压电致动器17的背侧结构。在说明压电致动器17的详细结构之前，将说明根据相关技术的磁头悬架的问题。 如上面所说明的，根据相关技术的磁头悬架具有一对柔性连接部，其每一个具有U型形状， 并且从头部悬挂装置的开口向外伸出。由于存在突出的U型形状，相关技术具有下面所述 的问题(1)到(7)。(I)U型形状的连接部可减小相对于垂直刚度的平面(in-plane)刚度。并且，其也 减小了磁头悬架致动器的位移行程。(2)U型形状的连接部增加磁头悬架的宽度方向的尺寸，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有载荷梁１５和压电致动器１７的磁头悬架１１，所述压电致动器支撑载荷梁的基部部分，并且构造成沿摇摆方向移动所述载荷梁１５的前端，所述磁头悬架包括：压电致动器，其具有致动器基部１８和至少一个压电元件２３，所述致动器基部连接到所述载荷梁的基部部分，并且具有至少一个开口２１，所述压电元件附接到所述开口，并且产生形变以响应施加到所述压电元件的电压，从而实现所述载荷梁的前端的位移；所述压电元件的周围侧表面；所述开口的周围边缘，其构造用于限定所述致动器基部中的开口，并且围绕和面向所述压电元件的周围侧表面；底部接纳部４３，其形成在所述开口处，构造成面向所述压电元件的底部表面的外围；间隙５０，其分隔所述开口的周围边缘和所述底部接纳部，构造以允许所述压电元件发生形变；和非导电粘合剂，其至少施加在所述开口的周围边缘和所述压电元件的周围侧表面之间以及所述底部接纳部和所述压电元件的底部表面之间，构造用于将所述压电元件粘结到所述开口。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：半谷正夫，安藤利树，
申请(专利权)人：日本发条株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]