专利名称：弯体、悬架及磁头万向架装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及弯体、悬架及磁头万向架装置，其可以应用到诸如硬盘驱动器的设备上。
背景技术：
将带有从/向硬盘(记录介质)记录和/或复制磁信息的薄膜磁头的磁头浮动块安装到与硬盘驱动器的音圈电机相连接的悬架上，构成了磁头万向架装置。磁头万向架装置的磁头浮动块在硬盘驱动器内的硬盘上方浮动，其间有一小空隙，并从/向硬盘上记录和/或复制磁信息。
对于这样的磁头浮动块，随着硬盘记录密度的增加，要求磁头相对于硬盘的浮动高度可以被正确地控制，并且高速精确地完成将磁头放在目标磁道上的寻道调整任务。例如，在日本已公开专利申请NO.2002-203384中所描述的磁头支承机构就是一种完成寻道调整的技术。磁头支承机构通过改变安装在薄膜磁头弯体上的薄膜压电材料形状来旋转磁头浮动块，进而完成寻道调整的任务。
发明内容
然而，对于日本已公开专利申请NO.2002-203384中所描述的机构，尽管它可以利用压电材料高速精确地完成寻道调整，但是却很难调整磁头相对于硬盘的浮动高度。
本发明的一个目的就是提供弯体、悬架和磁头万向架装置，使它们能够高速精确地完成寻道调整任务，并能正确调整磁头的浮动高度。
根据本发明的一个方面，弯体安装在悬架的臂状构件上。弯体包括安装有磁头浮动块的主体。磁头浮动块包括薄膜磁头，该磁头完成对记录介质进行信息记录和复制中的至少一项任务。为磁头浮动块通电的导线被布置在主体上。弯体还包括一对压电层单元，其中每个单元都包括分层压电元件，并布置在主体上，使得这对压电层单元将连接磁头浮动块和臂状构件基部的连线夹在其中间。这对压电层单元中的每一个加电元件的设计使得电压能够被单独地加到每个压电元件上。
在根据本发明此方面的弯体内，通过调整加到压电层单元中的每个压电元件的电压，可以自由地改变每个压电层单元的形状，使其可以被伸展、弯曲等。这样，磁头浮动块能够在上下、转动、左右摇摆三个方向上被自由旋转。因此，可以高速精确地完成寻道调整，并可以正确地调节磁头相对于硬盘的浮动高度。
另外，优选地，相对于连接磁头浮动块与臂状构件基部的导线，将这对压电层单元彼此基本对称地布置。由于这种结构设计，所以通过对压电层单元中的每一个单元施加相同电压，由这对压电层单元施加到磁头浮动块上的压力也就彼此基本相等，从而就可以平稳地旋转磁头浮动块。
依据本发明的一个方面，可以提供一种配有上述弯体的悬架和磁头万向架装置。在这样的安排中，其中的每一个都含有分层压电元件的一对压电层单元被布置在弯体的主体上，使得这对压电层单元将连接磁头浮动块和臂状构件基部的线夹于其中间。这对压电层单元中的每一个压电元件被设计成使得电压能够单独地被加到每一个压电元件上。
对于此结构来说，因为根据本发明一个方面的悬架和磁头万向架装置配有上述的弯体，所以就可以在上下、转动、左右摇摆三个方向上自由地旋转安装在弯体上的磁头浮动块。由此也就有可能高速精确地完成寻道调整，并正确地调节磁头相对于硬盘的浮动高度。
优选地，在磁头浮动块侧面的重心处将磁头浮动块连接到主体上，此侧面正对主体。当磁头浮动块被旋转时，此结构抑制施加到悬架上的反作用力。
由下文中给出的详细描述及附图，可以更充分地理解本发明，其中的描述和附图只是为了进行说明，因此不应该被认为是对本发明的限制。
图1示出了根据本发明的一个实施例的配有弯体的悬架。
图2为图1所示悬架的分解图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的磁头万向架装置。
图4示出了图3所示的磁头万向架装置的前部。
图5为根据本发明的一个实施例的压电层单元的示意剖面图。
图6是由于改变压电层单元形状而导致的磁头浮动块运动的示意图。
图7是由于改变压电层单元形状而导致的磁头浮动块运动的示意图。
图8示出了根据本发明的一个实施例的磁头万向架装置的前端。
图9示出了根据本发明的另一个实施例的压电层单元中的另一加电结构。
具体实施例方式
在下文中，将参照附图对本发明优选且典型的实施例进行详细解释。图中，相同的参考数字表示相同的元件。
(第一实施例) 图1给出了根据本发明的一个实施例的配有弯体的悬架。图2为图1所示悬架的分解图。图3给出了根据该实施例的磁头万向架装置。
如图1-3所示，用于悬挂磁头浮动块20的悬架10主要由臂状构件11、基板12及弯体1构成。如图3所示，通过将磁头浮动块20安装在悬架10上而构成磁头万向架装置30。磁头浮动块20带有薄膜磁头21，此磁头用于完成对硬盘(记录介质)的记录和/或复制任务，在图中未示出硬盘。
悬架10的臂状构件11是由诸如不锈钢的金属制成的薄板，它是可以在垂直于其表面的方向上弯曲的弹性体。基板12被安装在臂状构件11的基侧。而且，基板12连接到硬盘内的旋转驱动设备(未示出)，因此就有可以通过旋转驱动设备的运动而使臂状构件11在与硬盘平行的表面上旋转。
磁头浮动块20被安装在弯体1的前端。弯体1配有主体2，在主体2上布置有用于给磁头浮动块20通电的导线(细节部分将在后面解释)。一对压电层单元3中的每一个都含有两个分层压电元件6a，6b(细节将在后面解释)，并且其被布置在主体2上表面，其布置位置比磁头浮动块20的安装位置更靠近主体2的基部。除此之外，压电层单元3的布置使得这对压电层单元相对于从磁头浮动块20延伸到臂状构件11基部端的假想中心线C基本对称分布。狭缝7沿假想中心线C形成。压电层单元3相对于狭缝7彼此基本对称。
如图2所示，主体2由聚酰亚胺树脂制成的绝缘膜4和不锈钢或类似材料制成的弯体基片5组成。弯体基片5覆盖绝缘膜4的底面，但不包括从压电层单元3的安装位置延伸到绝缘膜4前端的区域，如图2和图7所示。磁头导线22和压电导线23a至23e布置在绝缘膜4的上表面。磁头导线22和压电导线23a到23e是用诸如铜的材料制成，组成印刷线路16，其大部分被绝缘层覆盖。
每个磁头导线22的一端连接到第一磁头终端17中的对应端，第一磁头终端17与磁头浮动块20的薄膜磁头21电连接，而每个磁头导线22的另一端则连接到第二磁头终端14中的对应端，第二磁头终端布置在弯体1基侧的终端排布区13处。这些磁头导线22使用外部电源(未示出)通过第一和第二终端17、14为用于复制信息的磁阻装置和用于记录信息的感应电磁换能器通电，磁阻装置和感应电磁换能器被安装在磁头浮动块20的薄膜磁头21内。
压电导线23a至23e中的每一个的一端连接到第一压电终端18中的对应端上，第一压电终端18电连接到压电层单元3内的压电元件6a，6b上，而压电导线23a至23e中的每一个的另一端则被连接到第二压电终端15的对应端上，第二压电终端15布置在终端排布区13处。压电导线23a和23b使用分别对应于压电元件6a、6b中每一个的外部电源(未示出)，通过第一和第二压电终端18和15为两个压电层单元3中的一个单元内的压电元件6a及6b的每一个通电。类似地，压电导线23c和23d使用分别对应于压电元件6a、6b中每一个的外部电源(未示出)通过第一和第二压电终端18和15来为压电层单元3中的另外一个单元内的压电元件6a及6b中的每一个通电。压电导线23e使得压电层单元3的全部两个单元中各自的两个压电元件6a及6b的一个电极接地(如图5所示)。
图4给出了磁头万向架装置30的前部。如图所示，磁头浮动块20带有用于薄膜磁头21内元件的电极终端22，其位于磁头浮动块的前侧表面上。电极终端22通过如球焊的方式与第一磁头终端17电连接。以点接(point contact)方式用粘合剂或类似的物质将磁头浮动块20粘到弯体1的突出部23上，粘合位置包括正对弯体1的主体2的侧面重心G。因此磁头浮动块20被固定到弯体1的主体2的前部，固定位置在其重心G处。突出部23形成在弯体1的主体2上，位于狭缝7的前侧。另外，在臂状构件11前端形成的突出部24(所图2所示)支承突出部23。
图5是根据本发明实施例的压电层单元3中的一个单元的示意剖面图。压电层单元3被布置为相对于假想中心线C基本对称(如图1所示)，并且每个单元结构相同。图5示出了连接压电导线23a、23b的压电层单元3。
在压电层单元3的结构内，压电元件6b通过导电粘合剂31形成在安装于主体2上的压电元件6a上。在压电元件6a内，压电薄膜32和将压电膜32夹在其间的电极33a、33b一体连接。类似地，在压电元件6b中，压电薄膜34和将压电膜34夹在其间的电极35a、35b一体连接。此外，通过在压电元件6a的电极33b和压电元件6b的电极35a之间提供如上所述的导电粘合剂31，压电元件6a和压电元件6b一体连接。
压电膜32、34是采用压电材料(如Pb(Zr，Ti)O3(锆钛酸铅；所谓的“PZT”)或BaTiO3(钛酸钡))，通过压电材料极化工艺而制成。不必仅用压电材料来制作压电膜32和34。例如，当压电材料是PZT时，其可以依照设备的使用目的来选取，铅、锰、铌的氧化物可以作为掺杂物加入其中，或是加入少量的复杂钙钛矿类化合物。
例如，电极33a、33b、35a、35b用铂制作，并且分别与压电导线23a、23e、23e、23b相连。压电导线23a、23b分别连接到外部电源37、38上，并且在其上施加有正电压。因此，正电压也就被加到电极33a、35b上。另外，因为如上所述压电导线23e是被设置为地电平的，所以电极33b和35a也就同样被设置为地电平。
在这样的一个压电层单元3内，电压可以由外部电源37、38单独地施加到上部压电元件6a和/或下部压电元件6b上。利用这种结构，可以通过调整施加到压电元件6a、6b中的每一个上的电压来自由改变压电层单元3的形状。因此，就有可能在主体2的平面方向(即，在图5中的箭头X方向上)伸展压电层单元3，并在垂直方向上(即，在图5中的箭头Z方向上)弯曲单元3。
例如，当由外部电源37、38施加到电极33a、35b上的电压彼此相等时，压电元件6a、6b在它们的厚度方向上(图5中的Z方向上)以相同数量收缩，而在X方向上则以相同量伸展。当来自外部电源37的电压高于来自外部电源38的电压时，压电单元6a在X方向上就会比压电单元6b在X方向上伸展得长一些，由此就导致压电层单元3向上并弯向图5中的上部方向。
图6和图7给出了因为改变压电层单元3的形状而引起磁头浮动块20运动的示意图。在图6中，图中的压电层单元3左边的那个单元在主体2的平面方向上伸展。因此附着在压电层单元3上的绝缘膜4的左侧就会被推向弯体1的前侧，这样就导致磁头浮动块20绕重心G(如双点划线所示)向图的右方向(顺时针方向)旋转。另一方面，当图中压电单元3的右边单元在主体2的平面方向上伸展时，磁头浮动块20绕重心G向左(逆时针方向)旋转。
在此，因为压电层单元3的设计使得这对压电层单元3相对于沿主体2纵向的假想中心线C上而形成的狭缝7是完全对称的，所以通过对压电层单元3中的每一个单元加相同的电压，进而由压电层单元3产生而施加到磁头浮动块20上的压力实际上也就彼此相同。因此，在图内沿顺时针和逆时针方向平稳地旋转磁头浮动块20也就成为可能。另外，因为磁头浮动块20在重心G处被布置到主体2上，所以当磁头浮动块20被旋转时，可以抑制作用到悬架10上的反作用力。
在本发明实施例的磁头万向架装置30中，利用压电元件可以使磁头浮动块20在左右摇摆方向上微小地移动。因此就可以高速精确地完成寻道调整任务。
在图7中，两个压电层单元3以相同的弯曲量被弯曲。这样，连接到压电层单元3上的主体2也弯曲，使得磁头浮动块20可以被移动靠近硬盘D(如双点划线所示)。通过改变加到压电层单元3的压电元件6a、6b的电压，压电层单元3的弯曲量可以被自由地调整。因此可以通过改变压电层单元3的弯曲量来自由地改变磁头浮动块20在上下方向的移动量，这使得正确调整薄膜磁头21相对于硬盘的浮动高度成为可能。
图8示出了根据本发明实施例的磁头万向架装置30的前端。在磁头万向架装置30中，通过仅弯曲二个压电层单元中的一个或全部的两个来使磁头浮动块20在转动方向(图8中的箭头方向)上能够被倾斜。在图8中，将主体2的倾斜如此设置，使得通过调整两个压电层单元3的弯曲量来使磁头浮动块20倾斜以便与硬盘D(如双点划线所示)平行。
采用根据本发明实施例的这种磁头万向架装置结构，磁头20在左右方向上的倾斜可以被调整。因此，例如，现有技术中生产的由于左右方向上不理想的大幅倾斜而已经被认为是劣质产品的磁头万向架装置，现在可以作为高质量产品而被使用。这样，磁头万向架装置的生产率可以被提高。
在上文中，尽管本发明是基于一个实施例来进行描述的，但本发明并不仅局限于上述实施例。例如，压电层单元3可以由三个或更多的压电元件6层压构成。
另外，尽管在上述实施例中压电层单元3的压电元件6a、6b内，如图5所示，电极33a、35b连接到外部电源37、38上，而电极33b、35a被设置成地电平，但是电极33b和35a也可以被分别连接到外部电源37、38上，如图9所示。对于这种结构，位于压电元件6a、6b之间的粘合剂应该是非导电型的。
依据本发明，因为压电层单元设置在弯体上，并且电压可以单独地被加到每个压电层单元的每个压电元件上，所以就可以高速精确地完成寻道任务并正确调整磁头浮动高度。
权利要求
1.连接到悬架的臂状构件上的弯体，其用于固定磁头浮动块，该磁头浮动块包括薄膜磁头，该薄膜磁头执行对于记录介质的信息记录和信息复制中的至少一项，所述弯体包括主体，其上安装磁头浮动块，并且为磁头浮动块通电的导线布置在该主体上；和一对压电层单元，其每个都包括分层的压电元件，并被布置在主体上，使得该对压电层单元将从磁头浮动块延伸到臂状构件基部的线夹于其间；其中该对压电层单元中每个压电元件可以被电压单独寻址。
2.如权利要求1所述的弯体，其特征在于，该对压电层单元被布置成如此该对压电层单元相对于从磁头浮动块延伸到臂状构件基部的线基本对称。
3.用于悬挂磁头浮动块的悬架，该磁头浮动块包括薄膜磁头，该薄膜磁头执行对于记录介质的信息记录和信息复制中的至少一项，所述悬架包括弯体，其上安装磁头浮动块，所述弯体包括其上布置有为磁头浮动块通电的导线的主体；与弯体相连接的臂状构件；和一对压电层单元，其每个都包括分层的压电元件，并被布置在弯体的主体上，使得该对压电层单元将从磁头浮动块延伸到臂状构件基部的线夹于其间；其中该对压电层单元中每个压电元件可以被电压单独寻址。
4.磁头万向架装置，其包括磁头浮动块，其包括薄膜磁头，该薄膜磁头执行对于记录介质的信息记录和信息复制中的至少一项；弯体，其上安装薄膜磁头，所述弯体包括主体，该主体上布置有为磁头浮动块通电的导线；与弯体相连接的臂状构件；和一对压电层单元，其每个都包括分层的压电元件，并被布置在弯体的主体上，使得该对压电层单元将从磁头浮动块延伸到臂状构件基部的线夹于其间；其中该对压电层单元中每个压电元件可以被电压单独寻址。
5.如权利要求4所述的磁头万向架装置，其特征在于，磁头浮动块被连接到主体上，连接处是磁头浮动块侧面重心处，该侧面正对主体。
全文摘要
本发明提供弯体、悬架和磁头万向架装置，其中弯体(1)具有主体(2)，为磁头浮动块(20)通电的导线被布置在主体(2)上。磁头浮动块(20)安装在弯体(1)的前端。两个压电层单元(3)中的每个都包括分层压电元件(6a)、(6b)，其布置使得两个单元(3)将从磁头浮动块(20)延伸到臂状构件(11)基部的线(C)夹于其间。电压可以被单独地加到每一个压电元件(6a)、(6b)上。通过调整加到压电元件(6a)、(6b)中的每一个上的电压，压电层单元(3)的形状被改变，从而自由移动磁头浮动块(20)。
文档编号G11B5/48GK1591664SQ200410073719
公开日2005年3月9日 申请日期2004年9月2日 优先权日2003年9月2日
发明者山崎宽史, 宫崎雅弘 申请人:Tdk株式会社