專利名稱：具有分隔負(fù)壓穴的浮動(dòng)負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁記錄裝置。本發(fā)明特別涉及具有將數(shù)據(jù)寫入例如磁盤等記錄介質(zhì)和從記錄介質(zhì)中讀出數(shù)據(jù)的磁轉(zhuǎn)換器的浮動(dòng)(flying)滑動(dòng)器磁頭。
當(dāng)轉(zhuǎn)換器相對(duì)于磁盤表面移動(dòng)時(shí)，磁記錄系統(tǒng)通過由空氣支撐膜或?qū)又蔚霓D(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)。這種轉(zhuǎn)換器需要在旋轉(zhuǎn)磁盤表面之上剛好幾微英寸處“浮動(dòng)”(浮動(dòng)型磁頭)，或在安全范圍內(nèi)稍微接觸旋轉(zhuǎn)磁盤(偽接觸型磁頭)。
當(dāng)空氣在旋轉(zhuǎn)磁盤表面和滑動(dòng)器本體之間流動(dòng)時(shí)，通過增壓空氣產(chǎn)生空氣支撐膜。對(duì)于浮動(dòng)磁頭來說，在沒有物理接觸的情況下，空氣支撐在滑動(dòng)器本體和旋轉(zhuǎn)磁盤之間起到提供極薄間隙的作用。這將使工作期間的表面磨損和對(duì)浮動(dòng)磁頭和磁盤的損傷最小，同時(shí)保持靠近間隔，以確保高密度磁記錄結(jié)構(gòu)。
當(dāng)浮動(dòng)滑動(dòng)器的正常浮動(dòng)高度(滑動(dòng)器本體與旋轉(zhuǎn)磁盤表面之間的距離)減小時(shí)，磁轉(zhuǎn)換器使磁盤上單個(gè)數(shù)據(jù)位存儲(chǔ)單元之間達(dá)到更高分辨率。因此，為了實(shí)現(xiàn)更高記錄密度，在不出現(xiàn)可靠性問題的情況下，浮動(dòng)高度必須盡可能減小。當(dāng)浮動(dòng)高度過大和有不期望的變化，導(dǎo)致浮動(dòng)滑動(dòng)器和迅速旋轉(zhuǎn)的記錄介質(zhì)之間的接觸時(shí)，就可能出現(xiàn)問題。這種接觸引起滑動(dòng)器和記錄表面的磨損，在某些條件下，可能使磁盤驅(qū)動(dòng)操作出現(xiàn)嚴(yán)重故障。
因此，研制計(jì)劃一方面繼續(xù)努力不斷降低浮動(dòng)高度，另一方面試圖在浮動(dòng)條件范圍上提供均勻或最佳浮動(dòng)高度條件，例如從內(nèi)側(cè)磁道至外側(cè)磁道的切向速度的變化，高速磁道搜索運(yùn)動(dòng)和改變斜交角(skew angle)。
磁盤圓周速度從旋轉(zhuǎn)磁盤的內(nèi)直徑(ID)至外直徑(OD)線性地增加。由于隨磁盤記錄介質(zhì)的速度增加滑動(dòng)器一般會(huì)浮動(dòng)得更高，所以存在使滑動(dòng)器外側(cè)導(dǎo)軌比內(nèi)側(cè)導(dǎo)軌浮動(dòng)得更高的趨勢(shì)。因此，浮動(dòng)滑動(dòng)器有這樣的結(jié)構(gòu)，即確保滾動(dòng)角可以產(chǎn)生盡量抵消滑動(dòng)器外側(cè)導(dǎo)軌比內(nèi)側(cè)導(dǎo)軌浮動(dòng)得高的趨勢(shì)。將滾動(dòng)角定義為，滑動(dòng)器在磁盤徑向方向上的主平面、和磁盤表面的主平面之間的傾斜角。
控制或改變滾動(dòng)角的能力是重要的，以抵消磁盤驅(qū)動(dòng)制造或工作期間產(chǎn)生的其它力。必須補(bǔ)償?shù)倪@些力或因素包括將滑動(dòng)器連接在懸臂上的萬向支架的制造誤差；在跟蹤存取期間由軌跡存取臂施加給空氣支撐滑動(dòng)器的動(dòng)態(tài)力；和改變從滑動(dòng)器中心線測(cè)量時(shí)與轉(zhuǎn)動(dòng)磁盤相切的斜交角。
例如，非均等的壓力分布呈現(xiàn)在外側(cè)導(dǎo)軌和內(nèi)側(cè)導(dǎo)軌之間，與相對(duì)于空氣流動(dòng)方向的特定斜交角無關(guān)。這將使滑動(dòng)器在內(nèi)側(cè)導(dǎo)軌上的浮動(dòng)比外側(cè)導(dǎo)軌上的浮動(dòng)更貼近磁盤表面。結(jié)果，使該滑動(dòng)器在其最小浮動(dòng)高度上與磁盤表面的物理接觸可能性增加。因此，繼續(xù)努力研制這樣的空氣支撐滑動(dòng)器，它裝載盡可能貼近磁盤表面的轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器具有與變化的浮動(dòng)條件，例如磁盤速度和斜交角變化無關(guān)的恒定浮動(dòng)高度和滾動(dòng)角。
為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的浮動(dòng)特性，滑動(dòng)器還應(yīng)該以落入安全的預(yù)定區(qū)域內(nèi)的傾角(pitch angle)浮動(dòng)。將傾角定義為在旋轉(zhuǎn)磁盤切向方向上滑動(dòng)器本體的主平面、和磁盤表面的主平面之間的傾斜角。在滑動(dòng)器后部的浮動(dòng)高度低于滑動(dòng)器前部的浮動(dòng)高度的正常情況下，傾角為正。如果設(shè)計(jì)的正傾角過小，那么就存在滑動(dòng)器下沉，或由例如內(nèi)部或外部干擾造成的偶然轉(zhuǎn)換成負(fù)傾角取向的可能性，從而使滑動(dòng)器的前緣碰撞旋轉(zhuǎn)磁盤。另一方面，如果設(shè)計(jì)的傾角過大，那么穩(wěn)定浮動(dòng)所需的空氣密度會(huì)嚴(yán)重下降，可再一次導(dǎo)致與磁盤的碰撞。因此，為了保持穩(wěn)定性同時(shí)避免負(fù)傾角的情況下，滑動(dòng)器應(yīng)該這樣構(gòu)成，即可控制傾角以便落入最佳區(qū)域內(nèi)。
有關(guān)傾角考慮的另一因素，是在隨滑動(dòng)器貼近磁盤外直徑位置斜交角增加時(shí)，一般傾角會(huì)增加的趨勢(shì)。因此，不管斜交角變化如何，傾角都應(yīng)該落入安全區(qū)域內(nèi)，以確保磁頭/磁盤界面所要求的動(dòng)態(tài)性能可靠性。


圖1是普通錐形平面滑動(dòng)器的示意性透視圖。圖1中，將兩個(gè)導(dǎo)軌11a按預(yù)定高度平行地形成在細(xì)長(zhǎng)的六面體本體10a的表面上，因此形成縱向延伸的ABS。錐形或傾斜的部分12a形成在ABS導(dǎo)軌11a的各前緣(朝向磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的方向)部分。在這種結(jié)構(gòu)中，在很薄邊界層內(nèi)的空氣因表面摩擦與轉(zhuǎn)動(dòng)的磁盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)。磁盤牽引在滑動(dòng)器下的、且沿著大致平行于磁盤切向速度方向上的空氣支撐表面的空氣。當(dāng)空氣穿過旋轉(zhuǎn)磁盤和滑動(dòng)器之間時(shí)，空氣被導(dǎo)軌11a前緣上的斜坡12a壓縮。該壓力在沿產(chǎn)生提升力的各導(dǎo)軌11a支撐的斜坡部分產(chǎn)生流體動(dòng)力提升力，因此允許滑動(dòng)器浮動(dòng)在磁盤表面上。實(shí)際上，側(cè)導(dǎo)軌11a起偽支撐的作用，因此在沿由磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的空氣流動(dòng)軸的部分區(qū)域有正壓力區(qū)。
盡管可容易和經(jīng)濟(jì)地制造這種普通的滑動(dòng)器，但它存在浮動(dòng)高度、傾角、以及滾動(dòng)角隨旋轉(zhuǎn)型致動(dòng)器的斜交角顯著改變，即隨磁盤表面上滑動(dòng)器的徑向位置改變的缺點(diǎn)。實(shí)際上，由于降低浮動(dòng)高度的斜交角，所以提升力被減小。再有，斜交角引起滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，使浮動(dòng)高度在兩個(gè)側(cè)導(dǎo)軌11a下不均勻。對(duì)于3.0微英寸和更大的浮動(dòng)高度來說，滑動(dòng)器上的較小高度和傾斜波動(dòng)一般不影響磁盤的讀/寫操作。但是，目前的標(biāo)準(zhǔn)需要浮動(dòng)高度在2.0微英寸以下。在這樣小的浮動(dòng)高度上，即使浮動(dòng)高度、傾角和滾動(dòng)角上的小變化，都可能嚴(yán)重地影響硬盤驅(qū)動(dòng)的磁頭讀/寫功能的可靠性。
鑒于上述情況，為了更好地實(shí)現(xiàn)恒定的浮動(dòng)高度及恒定的傾角和滾動(dòng)角，以及獲得改善的接觸起止(CSS)功能，最流行的空氣支撐滑動(dòng)器已采用圖2中所示的負(fù)壓空氣支撐(NPAB)型結(jié)構(gòu)。這種滑動(dòng)器有圖1所示滑動(dòng)器的基本結(jié)構(gòu)，連同連接ABS導(dǎo)軌的交叉導(dǎo)軌。就是說，如圖2所示，在本體10b的表面上平行地形成其前緣各有一個(gè)斜坡12b的兩個(gè)ABS導(dǎo)軌11b。在貼近斜坡12b的導(dǎo)軌11b之間的前緣附近形成有與ABS導(dǎo)軌11b同樣高度的交叉導(dǎo)軌13b。交叉導(dǎo)軌13b在貼近交叉導(dǎo)軌13b下游的本體10b的中心表面部分中，產(chǎn)生負(fù)的或低于環(huán)境壓力的空腔15b。因此，由于通過交叉導(dǎo)軌13b上的空氣壓力在其通過負(fù)壓空腔15b時(shí)被擴(kuò)散，所以拉力或吸力向下施加在滑動(dòng)器上，這減小了懸浮克負(fù)載(gramload)，負(fù)載并提供從磁盤表面快速移開的優(yōu)點(diǎn)。正壓力和負(fù)壓力之間的對(duì)抗作用，降低了滑動(dòng)器浮動(dòng)高度相對(duì)于磁盤速度的敏感性，和增加了滑動(dòng)器強(qiáng)度特性。
盡管如此，圖2的NPAB滑動(dòng)器仍有一些缺點(diǎn)。例如，空腔15b中的負(fù)壓量取決于空氣流動(dòng)方向，這意味著不同的壓力將按不同的斜交角存在。這會(huì)導(dǎo)致沿磁盤整個(gè)直徑的非均勻運(yùn)行。特別是，與普通的錐形平面滑動(dòng)器相比，較大的斜交角可能產(chǎn)生更嚴(yán)重的負(fù)滾動(dòng)波動(dòng)。再有，存在有使堆積物聚集在朝前的空腔16b中的交叉導(dǎo)軌13b上的趨勢(shì)。由于聚集的粒子可引起磁頭碰撞和磁頭及磁盤的過分磨損，所以這些堆積物最終會(huì)對(duì)性能有不利的影響。
鑒于以上考慮，本發(fā)明的目的在于提供改善的浮動(dòng)NPAB磁頭滑動(dòng)器，通過減小斜交角的作用，該滑動(dòng)器只存在很小的浮動(dòng)變化，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的浮動(dòng)工作特性。
本發(fā)明的另一目的在于為磁記錄系統(tǒng)提供先進(jìn)的浮動(dòng)NPAB磁頭滑動(dòng)器，該滑動(dòng)器具有相對(duì)恒定的滾動(dòng)角，與滑動(dòng)器斜交角和沿從磁盤的內(nèi)直徑至外直徑的滑動(dòng)器通路的圓周速度變化無關(guān)。
本發(fā)明的另一目的在于為磁記錄系統(tǒng)提供改善的浮動(dòng)NPAB磁頭滑動(dòng)器，該滑動(dòng)器在整個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域上顯示穩(wěn)定的傾角范圍。
本發(fā)明的另一目的在于提供改善的浮動(dòng)NPAB滑動(dòng)器，該滑動(dòng)器具有普通NPAB滑動(dòng)器的快速移開(take-off)特性，同時(shí)可減少圍繞產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)域的交叉導(dǎo)軌堆積的堆積物的堆積量。
為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供用于支撐貼近旋轉(zhuǎn)磁盤的轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的浮動(dòng)NPAB磁頭滑動(dòng)器?；瑒?dòng)器包括延伸至后緣的兩個(gè)側(cè)導(dǎo)軌，磁盤在滑動(dòng)器下旋轉(zhuǎn)時(shí)，該導(dǎo)軌形成呈正提升力的空氣支撐表面。在滑動(dòng)器本體中心部分產(chǎn)生兩個(gè)負(fù)壓空氣腔，各側(cè)導(dǎo)軌的每一個(gè)相互接近，并由彎曲交叉導(dǎo)軌相互隔開。此外，在中心負(fù)壓空氣腔的前部產(chǎn)生兩個(gè)更大的負(fù)壓空氣腔。在滑動(dòng)器各側(cè)邊上的中心和前部負(fù)壓空氣腔，由窄的中心空氣支撐導(dǎo)軌部分隔開，它可確實(shí)維持腔中的穩(wěn)定錐形拉力或吸力，進(jìn)行磁盤驅(qū)動(dòng)操作時(shí)，與大斜交角的變化無關(guān)。
利用在中間連接前緣和后緣的窄部分，兩個(gè)側(cè)導(dǎo)軌的每個(gè)導(dǎo)軌包括前緣處的寬部分和后緣處的寬部分。因此，來自側(cè)導(dǎo)軌的大部分提升力產(chǎn)生和集結(jié)在滑動(dòng)器本體的四個(gè)角部。角部提升力的組合、四個(gè)負(fù)壓空氣腔的拉力、和減小的懸浮克負(fù)載，提供與斜交角的改變無關(guān)的均勻浮動(dòng)狀態(tài)，用恒定的浮動(dòng)高度、恒定的傾角和穩(wěn)定的滾動(dòng)角，產(chǎn)生動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的浮動(dòng)滑動(dòng)器。
隔開負(fù)壓空氣腔的交叉導(dǎo)軌有彎曲的形狀，該形狀有助于保持錐形負(fù)壓腔低于環(huán)境壓力，和使堆積于交叉導(dǎo)軌周圍的堆積物的聚集最少。本發(fā)明的滑動(dòng)器去除阻擋主空氣流的所有鈍的橫向邊緣，該滑動(dòng)器提供動(dòng)態(tài)可靠的浮動(dòng)特性和穩(wěn)定的浮動(dòng)狀態(tài)。本發(fā)明的浮動(dòng)NPAB滑動(dòng)器具有良好的CSS(接觸起止)(contact start stop)優(yōu)點(diǎn)和恒定的懸浮克負(fù)載，同時(shí)使滑動(dòng)器的實(shí)際接觸面積最小。
因此，在滑動(dòng)器本體上的第一和第二凸出部限定各寬前緣空氣支撐表面、寬后緣空氣支撐表面、窄外部空氣支撐表面、窄內(nèi)部空氣支撐表面、中心負(fù)壓空氣腔和前負(fù)壓空氣腔。第一和第二凸出部的這些元件，可以根據(jù)滑動(dòng)器磁頭的工作環(huán)境，以多種不同的組合在滑動(dòng)器本體中心縱軸的相對(duì)側(cè)上對(duì)稱地和/或非對(duì)稱地構(gòu)成。再有，根據(jù)滑動(dòng)器磁頭的工作環(huán)境，可以將由窄內(nèi)部空氣支撐表面限定的開口，與滑動(dòng)器本體的中心縱軸對(duì)準(zhǔn)或偏離。
下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的以上目的和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是表示硬盤驅(qū)動(dòng)的普通浮動(dòng)錐形平面滑動(dòng)器的底部透視圖；圖2是表示用于硬盤驅(qū)動(dòng)的普通NPAB(負(fù)壓空氣支撐)型滑動(dòng)器的底部透視圖；圖3是表示本發(fā)明的浮動(dòng)NPAB滑動(dòng)器實(shí)施例的底部透視圖；圖4是表示圖3所示實(shí)施例的浮動(dòng)滑動(dòng)器的底部平面圖；圖5是表示本發(fā)明的浮動(dòng)NPAB滑動(dòng)器的另一實(shí)施例的透視圖，該滑動(dòng)器在側(cè)導(dǎo)軌的前緣裝有淺臺(tái)階而不是錐形；圖6是表示本發(fā)明的浮動(dòng)NPAB滑動(dòng)器的另一實(shí)施例的透視圖，該滑動(dòng)器在側(cè)導(dǎo)軌的前緣裝有傾斜的淺臺(tái)階；圖7是表示本發(fā)明的浮動(dòng)NPAB滑動(dòng)器的另一實(shí)施例的透視圖，該滑動(dòng)器裝有非對(duì)稱的空氣支撐側(cè)導(dǎo)軌和負(fù)壓穴；和圖8A和圖8B是表示帶有非對(duì)稱空氣支撐側(cè)導(dǎo)軌，和四個(gè)負(fù)壓空氣腔的滑動(dòng)器的其它形狀的相應(yīng)底部平面圖。
圖9A是本發(fā)明浮動(dòng)NPAB滑動(dòng)器的、作為磁盤半徑函數(shù)的模擬浮動(dòng)高度的曲線圖；圖9B是本發(fā)明浮動(dòng)NPAB滑動(dòng)器的、作為磁盤半徑函數(shù)的模擬傾角的曲線圖；和圖9C是本發(fā)明浮動(dòng)NPAB滑動(dòng)器的、作為磁盤半徑函數(shù)的模擬滾動(dòng)角的曲線圖。
本發(fā)明一般涉及帶有隔開的負(fù)壓穴或腔的浮動(dòng)空氣支撐滑動(dòng)器。圖3是本發(fā)明的改進(jìn)的浮動(dòng)NPAB滑動(dòng)器的底部透視圖，圖4表示該改進(jìn)的滑動(dòng)器實(shí)施例的底部平面圖。
以下的討論是以在記錄磁盤的相對(duì)旋轉(zhuǎn)期間，浮動(dòng)空氣支撐滑動(dòng)器本體100浮動(dòng)在記錄磁盤的表面上方為條件。滑動(dòng)器本體100有面對(duì)磁盤表面的主表面，在該主表面上，形成導(dǎo)軌和凹槽圖形。該主表面有前緣(前部)、后緣(后部)、第一側(cè)邊和第二側(cè)邊，其中前緣是相對(duì)于滑動(dòng)器本體縱軸方向分隔的后緣上游，該縱軸方向與記錄磁盤的切向旋轉(zhuǎn)方向一致。第一側(cè)邊相對(duì)于滑動(dòng)器本體100的橫向方向與第二側(cè)邊分隔開。
滑動(dòng)器本體100有各沿第一側(cè)邊和第二側(cè)邊，從前緣延伸至后緣的兩個(gè)空氣支撐導(dǎo)軌105a和105b。側(cè)邊導(dǎo)軌105a、105b對(duì)稱地設(shè)置于滑動(dòng)器本體100的縱軸相對(duì)側(cè)邊上，并在滑動(dòng)器本體100的橫向方向上相互對(duì)準(zhǔn)。在側(cè)邊導(dǎo)軌105a、105b的前緣上，有用于壓縮進(jìn)入空氣的錐形部分120a、120b，以便產(chǎn)生足夠的正壓，以懸浮狀態(tài)支撐滑動(dòng)器本體100。側(cè)邊導(dǎo)軌105a、105b有寬前緣表面110a、110b和寬后緣表面110c、110d，以提供按懸浮狀態(tài)支撐滑動(dòng)器本體100的主要正提升力，使滑動(dòng)器浮動(dòng)在磁盤表面上方。轉(zhuǎn)換器相對(duì)磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在外導(dǎo)軌的后部。
在前緣表面110a、110b和后緣表面110c、110d之間，設(shè)有一系列窄的彎曲形狀的交叉導(dǎo)軌，交叉導(dǎo)軌連接起來形成多個(gè)隔開的負(fù)壓腔。具體地說，向內(nèi)彎曲的交叉導(dǎo)軌130a和向外彎曲的交叉導(dǎo)軌140a，形成導(dǎo)軌130a、140a的第一個(gè)一般U形的負(fù)壓腔150a的下游，向內(nèi)彎曲的交叉導(dǎo)軌130b和向外彎曲的交叉導(dǎo)軌140b，形成導(dǎo)軌130b、140b的第二個(gè)一般U形的負(fù)壓腔150b的下游。第三負(fù)壓腔170a形成于外導(dǎo)軌140a的上游，就是說，形成在外導(dǎo)軌140a和前緣表面110a之間。最后，第四負(fù)壓腔170b形成于外導(dǎo)軌140b的上游，就是說，形成在外導(dǎo)軌140b和前緣表面110b之間。
這四個(gè)隔開的負(fù)壓腔150a、170a、150b、170b是低于環(huán)境壓力區(qū)，利用在四個(gè)隔開的低于環(huán)境壓力區(qū)中分布的拉力，將轉(zhuǎn)換器安裝墊拉向貼近磁盤表面。利用這種隔開的低于環(huán)境壓力穴結(jié)構(gòu)，負(fù)壓腔可以按大致均勻的方式保持分布的拉力，而與斜交角的變化無關(guān)。
換句話說，負(fù)壓腔起在滑動(dòng)器本體100上提供向下牽引作用的功能，該牽引作用依次產(chǎn)生提高穩(wěn)定性的質(zhì)量等效效果。環(huán)形結(jié)構(gòu)減小斜交角與質(zhì)量等效幅度的相關(guān)性。就是說，由于負(fù)壓腔是環(huán)形的，由斜交角改變產(chǎn)生的在空氣流動(dòng)方向上的角度變化，基本上不改變負(fù)壓腔的作用。這導(dǎo)致當(dāng)滑動(dòng)器沿磁盤表面設(shè)置于不同直徑位置時(shí)高度變化減小。
在本實(shí)施例中，沒有橫向設(shè)置的阻擋堆積物流動(dòng)的直交叉導(dǎo)軌。如圖3和圖4所示，由開口180隔開向內(nèi)彎曲的的交叉導(dǎo)軌130a、130b。因此，由于堆積物可從前部160通過開口180并在后緣上自由地流動(dòng)，基本上不受阻礙，所以可以使工作期間堆積于滑動(dòng)器本體100上的堆積物最少。在中心部分去除凸出的交叉導(dǎo)軌的另一優(yōu)點(diǎn)在于，在大斜交角條件期間使滑動(dòng)器滾動(dòng)角減小。
在本發(fā)明滑動(dòng)器的示例性實(shí)施例中，空氣支撐導(dǎo)軌的高度在2-15微米(μm)的范圍內(nèi)，最好在3.0-6.0微米(μm)之間的范圍內(nèi)。本發(fā)明中的滑動(dòng)器長(zhǎng)度在1000-4000微米(μm)的范圍內(nèi)，寬度在滑動(dòng)器本體長(zhǎng)度的50-100％之間。相對(duì)于旋轉(zhuǎn)存儲(chǔ)磁盤的磁頭浮動(dòng)高度約為0-1000埃()。
圖5表示本發(fā)明的配有隔開的負(fù)壓腔的另一滑動(dòng)器實(shí)施例。圖5的實(shí)施例具有與圖3的實(shí)施例相同的許多特征，用相同的參考序號(hào)表示相同的部分，并不再重復(fù)說明。兩個(gè)實(shí)施例之間的不同之處是，在側(cè)邊導(dǎo)軌105a、105b的各前緣上有淺臺(tái)階121a、121b，而不是用于最初壓縮進(jìn)入空氣以產(chǎn)生滑動(dòng)器提升力的錐形部分120a、120b。
圖5實(shí)施例的動(dòng)態(tài)浮動(dòng)優(yōu)點(diǎn)幾乎與圖3實(shí)施例相同，圖5實(shí)施例需要兩倍的平版印刷掩模處理時(shí)間，以便在前緣上產(chǎn)生淺臺(tái)階，而不是圖3實(shí)施例的錐形前緣。
圖6表示本發(fā)明的配有隔開的負(fù)壓腔的另一滑動(dòng)器實(shí)施例。而且，圖6的實(shí)施例具有與圖3和圖5實(shí)施例相同的許多特征，用相同的參考序號(hào)表示相同的部分，并不再重復(fù)說明。實(shí)施例之間的不同之處是，在側(cè)邊導(dǎo)軌105a、105b的各前緣上有橫向傾斜的淺臺(tái)階122a、122b，而不是用于最初壓縮進(jìn)入的空氣以產(chǎn)生滑動(dòng)器提升力的錐形部分120a、120b。
圖6的實(shí)施例有與圖3的第一實(shí)施例相同的功能優(yōu)點(diǎn)，而且還顯示出在整個(gè)磁盤面積上的改進(jìn)的傾角變化，即傾角更均勻。但是，與圖5的實(shí)施例類似，圖6的實(shí)施例需要兩倍的平版印刷掩模處理時(shí)間，以便在前緣上產(chǎn)生傾斜的淺臺(tái)階，而不是圖3實(shí)施例的錐形前緣。
圖7表示本發(fā)明的配有隔開的負(fù)壓腔的另一實(shí)施例。如前面那樣，圖7的實(shí)施例具有與前面實(shí)施例相同的許多特征，用相同的參考序號(hào)表示相同的部分，并不再重復(fù)說明。在實(shí)施例之間的一個(gè)不同之處在于，彎曲交叉導(dǎo)軌133a、143a與彎曲交叉導(dǎo)軌133b、143b非縱向?qū)ΨQ。再有，內(nèi)交叉導(dǎo)軌133a按照比向內(nèi)彎曲的導(dǎo)軌133b更大的角度向后緣延伸，因此不是橫向?qū)ΨQ的(在圖8A類似結(jié)構(gòu)的平面圖中可更清楚地看出這種非對(duì)稱結(jié)構(gòu))。非對(duì)稱交叉導(dǎo)軌在滑動(dòng)器本體的中心部分，產(chǎn)生非均等隔開的負(fù)壓腔153a和153b，以及在滑動(dòng)器本體的前部，產(chǎn)生非均等隔開的負(fù)壓腔173a和173b。應(yīng)該指出，當(dāng)浮動(dòng)磁頭從內(nèi)直徑移動(dòng)至外直徑時(shí)，在整個(gè)旋轉(zhuǎn)磁盤表面上，非對(duì)稱負(fù)壓腔實(shí)際上比前面對(duì)稱的實(shí)施例(圖3-圖6)能更好地穩(wěn)定浮動(dòng)高度。
圖8A和圖8B是另一非對(duì)稱滑動(dòng)器結(jié)構(gòu)的底部平面圖。應(yīng)該指出，可以將圖8A和圖8B的任何特征，加入到前面任何對(duì)稱或非對(duì)稱的實(shí)施例中，以便最佳設(shè)計(jì)特殊工作特性。
例如，在圖8A中，所有空氣支撐表面和負(fù)壓腔都是橫向和/或縱向非對(duì)稱的，就是說，“a”側(cè)(圖8A所示的右側(cè))與“b”側(cè)(圖8A所示的左側(cè))比較結(jié)構(gòu)是不同的。例如，以下部分在面積或長(zhǎng)度上存在差別錐形邊緣124a和124b；前緣表面114a和114b；前壓力腔174a和174b；向內(nèi)彎曲的交叉導(dǎo)軌134a和134b；向外彎曲的交叉導(dǎo)軌144a和144b；和負(fù)壓腔154a和154b。應(yīng)該指出，內(nèi)交叉導(dǎo)軌134a向后緣延伸至大于向內(nèi)彎曲的導(dǎo)軌134b。再有，開口184偏離滑動(dòng)器本體的縱軸。
在圖8B中，例如，所有空氣支撐表面和負(fù)壓腔仍然是橫向和/或縱向非對(duì)稱的。例如可從下面部分看出其面積或長(zhǎng)度上的差別錐形邊緣125a和125b；前緣表面115a和115b；前壓力腔175a和175b；向內(nèi)彎曲的交叉導(dǎo)軌135a和135b；向外彎曲的交叉導(dǎo)軌145a和145b；和負(fù)壓腔155a和155b。應(yīng)該指出，內(nèi)交叉導(dǎo)軌135b向后緣延伸至大于向內(nèi)彎曲的導(dǎo)軌135a。再有，開口185大于前述實(shí)施例。
圖9A是本發(fā)明浮動(dòng)NPAB滑動(dòng)器的作為磁盤半徑函數(shù)的模擬浮動(dòng)高度的曲線圖；圖9B是本發(fā)明浮動(dòng)NPAB滑動(dòng)器的作為磁盤半徑函數(shù)的模擬傾角的曲線圖；和圖9C是本發(fā)明浮動(dòng)NPAB滑動(dòng)器的作為磁盤半徑函數(shù)的模擬滾動(dòng)角的曲線圖。如這些曲線圖所示，本發(fā)明的NPAB型滑動(dòng)器在從內(nèi)直徑至外直徑的磁盤表面上，提供基本均勻的浮動(dòng)高度。再有，本發(fā)明展示了落入安全和容許范圍內(nèi)的傾角和基本恒定的正滾動(dòng)角。
如上所述，在四個(gè)角部空氣支撐表面上產(chǎn)生最大的正壓力。四個(gè)隔開的負(fù)壓腔在幾何中心區(qū)上提供足夠的拉力。這將產(chǎn)生穩(wěn)定的浮動(dòng)特性，同時(shí)使浮動(dòng)高度和穿過整個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的傾角和滾動(dòng)角基本不變。
一般來說，為了實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)傳送給旋轉(zhuǎn)磁盤和從旋轉(zhuǎn)磁盤中獲得數(shù)據(jù)的良好的電磁功能雙重目的，以及在磁頭/介質(zhì)界面上浮動(dòng)的可靠性，實(shí)際的滑動(dòng)器設(shè)計(jì)應(yīng)該包括非對(duì)稱空氣支撐表面和非均等的負(fù)壓腔。非對(duì)稱空氣支撐表面和非均等的負(fù)壓腔，補(bǔ)償空氣流增加的圓周速度，和當(dāng)磁頭從旋轉(zhuǎn)磁盤的內(nèi)直徑至外直徑移動(dòng)時(shí)斜交角的變化。
盡管根據(jù)上述實(shí)施例說明了本發(fā)明，但在不脫離所附權(quán)利要求書和其等同物的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行變更。
權(quán)利要求
1.一種負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，包括滑動(dòng)器本體，用于在記錄磁盤的相對(duì)旋轉(zhuǎn)期間，浮動(dòng)在記錄磁盤的表面上，滑動(dòng)器本體有面對(duì)磁盤表面的主表面，主表面有前部、后部、第一側(cè)邊部和第二側(cè)邊部，其中前部是相對(duì)于滑動(dòng)器本體縱軸方向的后部的隔開的上游，該縱向方向與記錄磁盤的切向旋轉(zhuǎn)方向一致，第一側(cè)邊部相對(duì)于滑動(dòng)器本體的橫向方向與第二側(cè)邊部相隔開；第一和第二凸出部，從滑動(dòng)器的主表面前部延伸，其中第一和第二凸出部在滑動(dòng)器本體的橫向方向上相互隔開，各第一和第二凸出部限定滑動(dòng)器本體的中心負(fù)壓空氣腔和前負(fù)壓空氣腔；和安裝于第一和第二凸出部中的一個(gè)凸出部后部的轉(zhuǎn)換器，使其懸浮在磁盤表面上方同時(shí)磁盤旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1的負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，第一和第二凸出部各包括由長(zhǎng)窄的外空氣支撐表面連接的寬前緣空氣支撐表面和寬后緣空氣支撐表面，和與窄外空氣支撐表面連接的長(zhǎng)窄內(nèi)空氣支撐表面，其中窄內(nèi)空氣支撐表面和窄外空氣支撐表面構(gòu)成大致U形的凸出部，以限定中心負(fù)壓腔，和在窄外空氣支撐表面和寬前緣空氣支撐表面之間的連接部分限定前負(fù)壓腔。
3.如權(quán)利要求2的負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，其中窄外空氣支撐表面連接到貼近滑動(dòng)器中心縱軸的寬前緣空氣支撐表面，和連接到貼近滑動(dòng)器本體側(cè)部的寬后緣空氣支撐表面。
4.如權(quán)利要求3的負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，其中構(gòu)成第一和第二凸出部的各窄內(nèi)空氣支撐表面的末端，以限定其之間的開口。
5.如權(quán)利要求4的負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，其中寬前緣空氣支撐表面包括延伸至滑動(dòng)器本體前部的錐形表面部分。
6.如權(quán)利要求4的負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，其中寬前緣空氣支撐表面包括延伸至滑動(dòng)器本體前部的下降臺(tái)階的表面部分。
7.如權(quán)利要求4的負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，其中寬前緣空氣支撐表面包括延伸至滑動(dòng)器本體前部的橫向傾斜的下降臺(tái)階的表面部分。
8.如權(quán)利要求4的負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，其中在滑動(dòng)器本體的中心縱軸的相對(duì)側(cè)，對(duì)稱地構(gòu)成第一和第二凸出部，以致在滑動(dòng)器本體的中心縱軸的相對(duì)側(cè)，對(duì)稱地構(gòu)成相應(yīng)的寬前緣空氣支撐表面、寬后緣空氣支撐表面、窄外空氣支撐表面、窄內(nèi)空氣支撐表面、中心負(fù)壓空氣腔和前負(fù)壓空氣腔。
9.如權(quán)利要求8的負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，其中開口對(duì)準(zhǔn)橫跨滑動(dòng)器本體中心縱軸。
10.如權(quán)利要求4的負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，其中在滑動(dòng)器本體中心縱軸的相對(duì)側(cè)，非對(duì)稱地構(gòu)成第一和第二凸出部。
11.如權(quán)利要求10的負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，其中第一和第二凸出部的各寬前緣空氣支撐表面有不同的表面面積，并在滑動(dòng)器本體中心縱軸的相對(duì)側(cè)，非對(duì)稱地構(gòu)成該第一和第二凸出部的各寬前緣空氣支撐表面。
12.如權(quán)利要求11的負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，其中第一和第二凸出部的各寬后緣空氣支撐表面有不同的表面面積，并在滑動(dòng)器本體的中心縱軸的相對(duì)側(cè)，非對(duì)稱地構(gòu)成該第一和第二凸出部的各寬后緣空氣支撐表面。
13.如權(quán)利要求12的負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，其中第一和第二凸出部的各窄外空氣支撐表面有不同的表面面積，并在滑動(dòng)器本體的中心縱軸的相對(duì)側(cè)，非對(duì)稱地構(gòu)成該第一和第二凸出部的各窄外空氣支撐表面。
14.如權(quán)利要求13的負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，其中第一和第二凸出部的各窄內(nèi)空氣支撐表面有不同的表面面積，并在滑動(dòng)器本體的中心縱軸的相對(duì)側(cè)，非對(duì)稱地構(gòu)成該第一和第二凸出部的各窄內(nèi)空氣支撐表面。
15.如權(quán)利要求14的負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，其中窄內(nèi)空氣支撐表面有不同的縱向長(zhǎng)度。
16.如權(quán)利要求14的負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，其中第一和第二凸出部的各中心負(fù)壓空氣腔有不同的面積，在滑動(dòng)器本體的中心縱軸的相對(duì)側(cè)，非對(duì)稱地構(gòu)成該第一和第二凸出部的各中心負(fù)壓空氣腔。
17.如權(quán)利要求16的負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，其中第一和第二凸出部的各前負(fù)壓空氣腔有不同的面積，在滑動(dòng)器本體的中心縱軸的相對(duì)側(cè)，非對(duì)稱地構(gòu)成該第一和第二凸出部的各前負(fù)壓空氣腔。
18.如權(quán)利要求17的負(fù)壓空氣支撐滑動(dòng)器，其中開口偏離滑動(dòng)器本體的中心縱軸。
全文摘要
用以支撐貼近旋轉(zhuǎn)磁盤轉(zhuǎn)換器的浮動(dòng)NPAB磁頭滑動(dòng)器,滑動(dòng)器包括從滑動(dòng)器本體的前緣延伸至后緣的兩個(gè)側(cè)導(dǎo)軌,磁盤于滑動(dòng)器下旋轉(zhuǎn)時(shí),該導(dǎo)軌形成呈正提升力的空氣支撐表面。在滑動(dòng)器本體中心部分產(chǎn)生兩個(gè)負(fù)壓空氣腔,中心負(fù)壓空氣腔的前部產(chǎn)生兩個(gè)更大的負(fù)壓空氣腔。在滑動(dòng)器各側(cè)邊上的中心和前部負(fù)壓空氣腔,由窄中心空氣支撐導(dǎo)軌部分隔開,磁盤驅(qū)動(dòng)操作時(shí),維持腔中的穩(wěn)定拉力或吸力,而與大斜交角的變化無關(guān)。
文檔編號(hào)G11B5/60GK1228593SQ9910226
公開日1999年9月15日 申請(qǐng)日期1999年2月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月18日
發(fā)明者樸基旭, 張東燮, 鄭仁燮, 樸太錫 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社