专利名称：负压型磁头滑块以及含有该滑块的磁盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于磁盘装置的负压型磁头，更具体地说是涉及一种能够以一个小间隙量稳定地浮在磁盘上方的负压型磁头。
通常，磁盘装置必须减少在安装于磁头滑块上的磁头元件以及磁盘之间的间隙量，除此之外，还必须稳定地保持磁头以一个给定的间隙量浮动，以便增加记录到该磁盘上的数据的录制密度。
流入高速旋转的磁盘和磁头滑块之间的一股粘滞空气气流使磁头滑块浮起。然而，由于粘滞空气气流支承着一个滑块表面，当滑块的空气支承表面具有允许的制造误差时，或者是当磁盘的转动发生动态变化时，上述的间隙量也容易产生改变。这种间隙量的改变可能影响读/写性能，并进一步造成磁头滑块和磁盘之间的撞击，从而导致录制在磁盘上的信息被破坏。为了对付这一问题，在磁盘装置中磁头必须稳定地保持一个预定的间隙量。
在已有技术中，曾推荐过一种所谓的负压型磁头滑块，建议将它作为一种用于稳定磁头小间隙浮动的装置。这种负压型磁头滑块减少间隙量的措施如下在一个用来产生正压力的面对磁盘的滑块表面上做出一个沟槽，起到吸附磁盘作用的负压力就由该沟槽生成，并且负压力与正压力平衡。
已经得知，由于负压力与到达磁盘表面的距离成反比例，这种负压型磁头滑块能迅速地离开磁盘表面，从而改善磁头滑块的抗磨损性能，所述沟槽可以机械加工成随意的形状，而且这种滑块易于制造。
例如JP-B2-63-56635号就曾披露过这种已有技术的负压型磁头滑块。
在仅仅利用由粘滞气流产生的正压力进行浮动的一种磁头滑块中，通常是，当由磁盘转动引起的空气流进入滑块的一个侧面时，在此侧面上的间隙量增加；而当空气流从该滑块的一侧面流出时，该处间隙量减小；而且一个磁头元件(磁转换线圈)被安装在滑块的间隙量最小的一个位置上，也就是说，在滑块后端附近，在该处磁盘表面和滑块之间的间距最小。
然而，这种正压型磁头滑块具有下述缺点磁头滑块以及磁头支承弹簧的允许制造误差均会改变上述间隙量。并且，当磁盘装置运行时，所述磁头滑块的间隙量容易由于施加变化的外力，例如磁盘寻找操作导致的外力，在磁头和磁盘之间的气流造成的外力等等，而产生动态改变，从而导致正压型磁头滑块的另一个缺点，即磁盘上的数据以及磁头均可能因磁头碰撞而损坏。
还有，虽然上述传统的负压型磁头有助于缩小间隙量，但是由于制造过程产生的间隙量允许误差，以及由于磁盘装置在运行时的动态变化导致的间隙量改变，均没有得到足够的改善。因此，提供具有稳定的小间隙量的磁头仍然是困难的。特别是，在最近的磁盘装置中，由于把间隙量做得较小能增加记录密度，越来越需要减少间隙量的制造误差及其变化量。因此，这种传统的负压型磁头滑块的缺点是不能解决上述问题。
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种能稳定地保持小间隙量的磁头滑块以及一种包括这种磁头滑块的磁盘装置。
为了达到上述目标，本发明提供一种负压型磁头滑块，该滑块上施加有荷载力，并在粘滞空气流作用下生成一个正压力，所述空气流由于磁盘高速转动而从一个滑块表面上流过，从而使滑块克服荷载力，相对于磁盘浮起；而且该滑块还在该粘滞空气流作用下生成一个负压力，所述空气流进入一个在该滑块浮动表面上界定的沟槽，从而使滑块接近磁盘；其特征为，该滑块表面的一个负压力生成中心位置相对于荷载力施加位置而言，位于粘滞气流流入侧。
此外，用来使负压磁头滑块在荷载力和负压力作用下接近磁头的接近力最好做成等于用来使磁头滑块在正压力作用下浮起的力，并且，所述滑块表面的负压力生成中心位置，相对于荷载力施加位置而言，位于粘滞气流流入侧，以便在磁盘元件和磁盘之间保持一个不变的间隙。
更详细地说，当负压型磁头滑块的所述浮动表面被相等地分成四个部分，或者从滑块的前边缘(相对气流流向而言)沿气流方向排列第一至第四部分，正压力生成表面和负压力生成表面的关系是以这样的次序安排的在第一部分中正压力大于负压力，在第二部分中正压力小于负压力，在第三部分中正压力近似等于负压力，而在第四部分中正压力又大于负压力。
由于所述滑块表面的负压力生成中心位置相对于荷载力施加位置而言位于粘滞气流流入侧，即使有一个外力作用在滑块表面上，而且所述外力试图缩小在尾部棱边处的磁头元件间隙量(此时外力使滑块移到上述姿态)时，由于负压力抵抗外力，磁头滑块也能保持滑块姿态，使磁头元件的间隙量维持预定的数值，从而能稳定地保持一个小间隙量。
图1是根据本发明的一个磁头滑块实施例的侧立面图。
图2是一底视平面图，画出该本发明实施例磁头滑块的一个浮动表面。
图3用来解释上述磁头滑块实施例的浮动姿态变化。
图4用来解释该实施例中磁头滑块的尺寸关系。
下面首先介绍根据本发明的一个负压型磁头滑块实施例。
在图1中画出一个作为本发明实施例的负压型磁头滑块在浮动时的侧面。当本发明磁头滑块2在一个高速转动的磁盘10的作用下浮起时，从侧面看过去它的姿态就如同图1所示，位于空气流入方向1的滑块端部的一个斜削部分22从磁盘10浮起一个间隙量11，而连结在滑块后端(气流从此处流出)的一个磁头元件3从磁盘10浮起一个间隙量12，以致于该磁头滑块2保持一种引导棱边高于尾部棱边的前侧抬起姿态。滑块2的这种姿态以荷载力4、负压力5与正压力6平衡的方式保持着，所述荷载力4通过一枢轴或类似物使滑块2压向磁盘10，而负压力5与一正压力6平衡，所述正压力6在一个流到滑块浮动表面7的空气流的作用下将滑块2从磁盘10上抬起，在图中荷载力4和负压力5都用箭头表示出。应该指出，尽管负压力5和正压力6各自按照滑块浮动表面的形状进行分布(下文中将作介绍)，但为了便于理解起见，在这个介绍实例中将它们画在各自的压力生成中心上。
磁头元件3安装在磁头滑块2上，位于滑块2后端尾部棱边的与磁盘10最为接近的一侧，所述磁头元件3在与磁盘10产生相对运动的同时浮起，以致于在滑块浮动表面7上形成一个转换间隙部分，该间隙部分用来从磁盘上读写数据或将数据读写到磁盘上。
如同图2所示，磁头滑块2的浮动表面7包括一个斜削部分22，一个横轨23，一个正压力生成轨24，一个负压力生成槽部25以及一个隙槽21；所述斜削部分22是倾斜的，它能把沿着空气流动方向1流动的空气流引导到浮动表面7上；所述横轨23与斜削部分22邻接，用来接纳空气流；所述正压力生成轨24与横轨23邻接，用于生成正压力，所述负压力生成槽部25用于产生负压力；而所述隙槽21用来把空气流沿着空气流动方向1引向负压生成槽部25。负压生成槽部25是用在平的正压力生成轨24上做出一个沟槽的方法形成的，它具有一个比隙槽21宽的负压生成槽宽度26，所述宽度26从横轨23朝向尾部棱边的后端部开始逐渐变窄到一个负压生成槽宽度27，以便释放已从隙槽21流过横轨23后端左右的空气流。负压力生成槽部25的深度约为几个微米。而正压力生成轨24被槽部25分成左右两部分，在横轨23的后端部处轨道宽度较窄，然后朝尾部棱边方向逐渐加宽。
对于这种结构的磁头滑块而言，浮动表面7的负压力生成中心位置取决于横轨23的后端部位置以及在负压力生成槽部的两个宽度之间的一个比率，所述比率最好为5∶2。此处涉及的负压生成槽部宽度比率是横轨23后端位置附近的负压力生成槽宽度26与在尾部棱边位置的负压力生成槽宽度27之比。此外，横轨23的后端部位置要根据荷载力4的施加位置来确定。
举例来说，如图4所示，当荷载力通过磁头滑块2的枢轴之类进行加载的位置被安排在这样一个位置，该位置离开滑块2的引导棱边的距离为滑块2纵向长度的65％时，只要把横轨后端部的位置安排在离开滑块引导棱边大约20％的位置就足够了。由于这种安排，负压力5的中心位置由横轨23的后端部位置以及上述负压力生成槽宽度的比率来确定，被定位在荷载力4施加位置前方大约25％的一个位置上。这个位置足以保持在磁头元件3位置处的间隙量不变。
在上文所述的负压型磁头滑块实施例中，在正常浮动状态，滑块浮动表面7被设置在图3虚线所示的一个平衡浮动姿态线70的位置上。在此状态下，当沿着减少尾部棱边间隙量12的方向施加一个外力(瞬时作用力)13时，尾部棱边处的间隙量12几乎不变，而在引导棱边处的间隙量11却沿着使滑块浮动表面7离开磁盘10的方向变动，以致于移动到浮动姿态线9的位置。
这是因为，负压力5向下作用在图3所示的一个位置上，因此，即便施加外力，尾部棱边上的磁头元件3位置能起到一个大体平衡的转动中心的作用，所以，间隙量几乎不会改变。反之，在一个传统的磁头滑块中，由于负压力5不处在图3所示位置，当沿着减少尾部棱边间隙量12的方向施加一个外力(瞬时作用力)13时，滑块2的末端被浮动到一个用点划线表示的浮动姿态线8的位置，以致于磁头元件3的间隙量与尾部棱边处的最初间隙量1 2相比，相对地减少了。在这种情况下，磁头元件3靠近磁性记录介质10，有可能损坏后者的抗滑性能。
如上所述，在本发明的这种磁头滑块实施例中，对浮动表面上的轨道以及荷载力的施加位置作出了安排，使得负压力中心位置、正压力中心位置、荷载力位置以及磁转换元件的位置从引导棱边开始按此顺序排列，在这种情况下，重要的是负压力的中心位置相对于磁头元件位置而言，被设置在跨越荷载力位置的一个位置上。也就是说，一个负压力产物以及一个从负压力中心位置到荷载力(瞬时作用力)中心位置的距离能起到防止磁头元件间隙量改变的作用，所述磁头元件安装在磁头滑块的尾部棱边上，从而基本上防止了这种改变的发生。具体地说，根据磁头滑块的这个实施例，由于负压力的中心位置相对于磁头元件位置而言，被设置在跨越荷载力位置的一个位置上，当相同数量级的外力13(瞬时作用力)沿着俯仰方向起作用时，与传统的磁头元件相比较，磁头元件3的间隙量12的改变能少到传统的改变量的十分之一到千分之一。
权利要求
1.一种负压型磁头滑块，它用来在一股空气流的作用下生成一个正压力，该空气流由于磁盘转动而从所述磁头滑块的一个浮动表面上流过，从而使磁头滑块克服施加在该滑块上的荷载力，相对于磁盘浮起；此外它还在一股空气流作用下生成一个负压力，所述空气流流入一个在所述磁头滑块浮动表面上界定的沟槽中，从而使所述滑块接近所述磁盘；所述磁头滑块包括一个磁头元件，它安装在所述磁头滑块的一个尾部棱边上，并且用来将数据记录或到所述磁盘上或从其上再现，所述磁头滑块的浮动表面上的一个所述负压力生成中心位置相对于一个所述荷载力施加位置而言，位于滑块的前棱边一侧。
2.根据权利要求1所述的负压型磁头滑块，其特征为，用来使所述磁头滑块在所述荷载力和所述负压力作用下接近所述磁盘的一个接近力，等于一个用来在所述正压力作用下使所述磁头滑块浮起的力，并且所述磁头滑块浮动表面上的所述负压力生成中心位置相对于一个所述荷载力施加位置而言，位于所述前棱边一侧，以便在一个被安装的磁头元件和所述磁盘之间保持一个不变的间隙。
3.一种负压型磁头滑块，它用来在一股空气流的作用下生成一个正压力，该空气流由于磁盘转动而从所述磁头滑块的一个浮动表面上流过，从而使磁头滑块克服施加在该滑块上的荷载力，相对于磁盘浮起；此外它还在一股空气流作用下生成一个负压力，所述空气流流入一个在所述磁头滑块浮动表面上界定的沟槽中，从而使所述滑块接近所述磁盘，该磁头滑块包括一个磁头元件，它安装在所述磁头滑块的一个尾部棱边上，并且用来将数据记录到所述磁盘上以及从所述磁盘上再现数据，当所述磁头滑块的一个纵向长度被相等地分成四个部分，或者从滑块的前棱边沿气流方向排列第一至第四部分，正压力生成表面和负压力生成表面是以这样的次序安排的在所述第一部分中所述正压力大于所述负压力，在所述第二部分中所述正压力小于所述负压力，在所述第三部分中所述正压力近似等于所述负压力，而在所述第四部分中所述正压力又大于所述负压力。
4.一种负压型磁头滑块，它用来在一股空气流的作用下生成一个正压力，该空气流由于磁盘转动而从所述磁头滑块的一个浮动表面上流过，从而使磁头滑块克服施加在该滑块上的荷载力，相对于磁盘浮起；此外它还在一股空气流作用下生成一个负压力，所述空气流流入一个在所述磁头滑块浮动表面上界定的沟槽，从而使所述滑块接近所述磁盘，该磁头滑块包括一个磁头元件，它安装在所述磁头滑块的一个尾部棱边上，并且用来将数据记录到所述磁盘上以及从所述磁盘上再现数据，一个所述负压力中心位置，一个所述正压力中心位置、一个所述荷载力施加位置以及一个所述磁头元件位置沿所述空气流流入方向开始按照上述顺序排列；此处所述的负压力用来使所述滑块接近所述磁盘，并且由流入在所述磁头滑块浮动表面上界定的所述沟槽的所述空气流生成；而所述的正压力用来使所述磁头滑块相对于所述磁盘浮起，并且由所述磁盘的转动导致的空气流生成。
5.一种负压型磁头滑块，它用来在一股空气流的作用下生成一个正压力，该空气流由于磁盘转动而从所述磁头滑块的一个浮动表面上流过，从而使磁头滑块克服施加在该滑块上的荷载力，相对于磁盘浮起；此外它还在一股空气流作用下生成一个负压力，所述空气流流入一个在所述磁头滑块浮动表面上界定的沟槽，从而使所述滑块接近所述磁盘，该磁头滑块包括一个磁头元件，它安装在所述磁头滑块的一个尾部棱边上，并且用来将数据记录到所述磁盘上以及从所述磁盘上再现数据；所述磁头滑块的所述浮动表面包括一个斜削部分，它朝着一个前棱边倾斜，以便引导所述空气流流到所述浮动表面上；一个横轨，它与所述斜削部分邻接，用来接纳所述空气流；一个正压力生成轨，它与所述横轨邻接，用来生成所述正压力；一个负压力生成槽部，它是用从所述正压力生成轨的一个浮动表面上凹入的方式形成的，用来生成所述负压力；以及一个隙槽，它由分开的所述斜削部分以及所述横轨界定，用来引导所述空气流进入所述负压力生成槽部。其中所述正压力生成轨具有一个轨道宽度，所述轨道宽度从所述横轨的朝向尾部棱边的后端部开始逐渐增大，在所述后端部处所述正压力生成轨与所述横轨邻接。
6.根据权利要求5所述的负压型磁头滑块，其特征为，位于所述横轨后端部的一个负压力生成槽宽度与位于所述尾部棱边的一个负压力生成槽宽度之间的比率被设置成5∶2。
7.一种磁盘装置，它包括一个磁盘，一个使所述磁盘转动的驱动装置，一个磁头滑块以及一个机构；所述磁头滑块由于所述磁盘的转动而浮动，以便借助于一个安装在上面的磁头元件，把数据记录到所述磁盘上或从其上再现；而所述机构借助于施加的荷载力，使所述磁头滑块贴近所述磁盘，并且相对于所述磁盘可转动地支承所述磁头滑块，其中所述磁头滑块是一种负压型磁头滑块，它用来在一股空气流的作用下生成一个正压力，该空气流由于磁盘转动而从所述滑块的一个浮动表面上流过，从而使磁头滑块克服施加在所述滑块上的荷载力，相对于所述磁盘浮起；此外，它还用来在一股空气流作用下形成一个负压力，所述空气流流入一个在所述磁头滑块浮动表面上界定的沟槽，从而使所述滑块接近所述磁盘；在所述磁头滑块的一个尾部棱边上装有一个磁头元件，它用来把数据记录到所述磁盘上，以及从所述磁盘上再现数据；所述磁头滑块浮动表面上的一个所述负压力生成中心位置相对于一个所述荷载力施加位置而言，位于前棱边一侧。
8.根据权利要求7所述的磁盘装置，其特征为，所述负压型磁头滑块是这样安排的，以致于用来使所述磁头滑块在所述荷载力和所述负压力作用下接近所述磁盘的一个接近力，等于一个用来在所述正压力作用下使所述磁头滑块浮起的力，并且所述磁头滑块浮动表面上的所述负压力生成中心位置相对于一个所述荷载力施加位置而言，位于所述前棱边一侧，以便在一个被安装的磁头元件和所述磁盘之间保持一个不变的间隙。
9.一种磁盘装置，它包括一个磁盘，一个使所述磁盘转动的驱动装置，一个磁头滑块以及一个机构；所述磁头滑块由于所述磁盘的转动而浮起，以便借助于一个安装在上面的磁头元件，把数据记录到所述磁盘上并可从所述磁盘上再现数据；而所述机构借助于施加的荷载力使所述磁头滑块贴近所述磁盘，并且相对于所述磁盘可转动地支承所述磁头滑块，其中所述磁头滑块是一种负压型磁头滑块，它用来在一股空气流的作用下生成一个正压力，该空气流由于磁盘转动而从所述滑块的一个浮动表面上流过，从而使磁头滑块克服施加在所述滑块上的荷载力，相对于所述磁盘浮起；此外，它还用来在一股空气流作用下形成一个负压力，所述空气流流入一个在所述磁头滑块浮动表面上界定的沟槽，从而使所述滑块接近所述磁盘；在所述磁头滑块的一个尾部棱边上装有一个磁头元件，它用来把数据记录到所述磁盘上，以及从所述磁盘上再现数据；当所述磁头滑块的一个纵向长度被相等地分成四个部分，或者从滑块的前棱边开始排列第一到第四部分，在各个部分中所述负压力和所述正压力之间的关系被设置为在所述第一部分中所述正压力大于所述负压力，在所述第二部分中所述正压力小于所述负压力，在所述第三部分中所述正压力近似等于所述负压力，而在所述第四部分中所述正压力大于所述负压力。
10.一种磁盘装置，它包括一个磁盘，一个使所述磁盘转动的驱动装置，一个磁头滑块以及一个机构；所述磁头滑块由于所述磁盘的转动而浮起，以便借助于一个安装在上面的磁头元件，把数据记录到所述磁盘上，并可从所述磁盘上再现数据；而所述机构借助于施加的荷载力安排所述磁头滑块贴近所述磁盘，并且相对于所述磁盘可转动地支承所述磁头滑块，其中所述磁头滑块是一种负压型磁头滑块，它用来在一股空气流的作用下生成一个正压力，该空气流由于磁盘转动而从所述滑块的一个浮动表面上流过，从而使磁头滑块克服施加在所述滑块上的荷载力，相对于所述磁盘浮起；此外，它还用来在一股空气流作用下形成一个负压力，所述空气流流入一个在所述磁头滑块浮动表面上界定的沟槽，从而使所述滑块接近所述磁盘；在所述磁头滑块的一个尾部棱边上装有一个磁头元件，它用来把数据记录到所述磁盘上，以及从所述磁盘上再现数据；一个所述负压力中心位置，一个所述正压力中心位置，一个所述荷载力施加位置以及一个所述磁头元件位置从一个前棱边开始按照上述顺序排列；此处所述的负压力用来使所述滑块接近所述磁盘，并且由流入在所述磁头滑块浮动表面上界定的所述沟槽的所述空气流生成；而所述的正压力用来使所述磁头滑块相对于所述磁盘浮动，所述磁盘的转动导致所述空气流，而所述正压力就由所述空气流生成。
11.根据权利要求10所述的磁盘装置，其特征为，所述磁头滑块是这样安排的，以致于生成的所述负压力的中心位置，位于离开所述磁头滑块的前棱边的距离为所述磁头滑块纵向长度40％的一个位置上。而施加荷载力的中心位置，位于离开所述磁头滑块的前棱边的距离为所述磁头滑块纵向长度65％的一个位置上。
12.一种磁盘装置，它包括一个磁盘，一个使所述磁盘转动的驱动装置，一个磁头滑块以及一个机构；所述磁头滑块由于所述磁盘的转动而浮起，以便借助于一个安装在上面的磁头元件，把数据记录到所述磁盘上，并可从所述磁盘上再现数据；而所述机构借助于施加的荷载力安排所述磁头滑块贴近所述磁盘，并且相对于所述磁盘可转动地支承所述磁头滑块，其中所述磁头滑块是一种负压型磁头滑块，它用来在一股空气流的作用下生成一个正压力，该空气流由于磁盘转动而从所述滑块的一个浮动表面上流过，从而使磁头滑块克服施加在所述滑块上的荷载力，相对于所述磁盘浮起；此外，它还用来在一股空气流作用下形成一个负压力，所述空气流流入一个在所述磁头滑块浮动表面上界定的沟槽，从而使所述滑块接近所述磁盘；在所述磁头滑块的一个尾部棱边上装有一个磁头元件，它用来把数据记录到所述磁盘上，以及从所述磁盘上再现数据；所述负压力的一个中心位置相对于所述磁头元件位置而言，位于跨越所述荷载力施加位置的一个位置上。
全文摘要
在一种负压型磁头滑块中，安装在磁头滑块尾部棱边上的一个磁头元件能稳定地保持一个小的间隙量，它具有下述安排在浮动表面上的一个负压力生成中心位置相对于荷载力施加位置而言位于前棱边侧，从而使磁头滑块具有稳定的读/写性能。而且能减少磁头滑块损坏磁盘表面上数据及产生磁头撞击的危险。当一台磁盘装置装有上述负压型磁头滑块时，磁头元件的间隙量就能稳定地保持很小的数值，从而使这台磁盘装置具有稳定的读/写性能。
文档编号G11B21/21GK1135642SQ96102509
公开日1996年11月13日 申请日期1996年2月17日 优先权日1995年2月21日
发明者小岛康生, M·中沢, 小平英一, 松本真明, 竹内芳德, 中村滋男 申请人:株式会社日立制作所