CN1152368A - 浮动型磁头浮动块及浮动型磁头装置以及磁盘驱动装置 - Google Patents

浮动型磁头浮动块及浮动型磁头装置以及磁盘驱动装置 Download PDF

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Abstract

提供一种当在采用圆盘形记录媒体的磁盘驱动装置中使用的圆盘形记录媒体旋转操作时从圆盘形记录媒体浮起的浮动型磁头浮动块，该磁头浮动块备有：空气润滑面，在与圆盘形记录媒体相对的面上形成；斜面部，设在空气润滑面的空气流入端侧；凹入部，设在沿着从空气润滑面的上述空气流入端侧向上述空气流出端侧方向的中心线上，同时用于产生使空气流入端侧闭塞且使空气流出端侧敞开的负压，并具有一定深度；槽部，沿着从凹入部向空气润滑面的空气流入端侧的端部延伸的中心线形成，并按比分割空气润滑面的凹入部窄的宽度、以与凹入部相同的深度形成。该磁头浮动块利用在空气润滑面与旋转操作的圆盘形记录媒体的表面之间产生的正压和由凹入部产生的负压，以稳定的状态并保持一定的浮起量从圆盘记录媒体的表面浮起。

Description

浮动型磁头浮动块及浮动型磁头装置 以及磁盘驱动装置
μ技术领域
本发明涉及装有对磁盘或磁性光盘等记录信息信号的圆盘形记录媒体进行信息信号记录和(或)再生的磁头等变换器的浮动型磁头浮动块及采用了该磁头浮动块的浮动型磁头装置以及采用了该磁头装置的磁盘驱动装置。
背景技术
以往，作为计算机等的信息处理装置的内部存储设备或计算机的外部存储设备，采用着在记录媒体中使用具有刚性的磁盘即硬盘的磁盘驱动装置。
这种磁盘驱动装置，如图1所示，备有在主轴电机带动下以恒定角速度沿图1中箭头R1方向旋转操作的磁盘1及在内外周之间对该磁盘1的信号区域进行扫描的磁头装置2。该磁头装置2的结构，如图2所示，是将磁头4整体安装于在磁盘1的信号记录区域上移动的磁头浮动块3上。磁头装置2支承在以支轴为中心在音圈电机的带动下沿图1中箭头X1方向转动操作的转动臂5的前端侧。即，随着转动臂5在音圈电机驱动下转动操作，磁头装置2在旋转操作着的磁盘1的内外周之间沿图1中箭头X1方向移动操作，对磁盘1的记录磁道进行规定的信息信号的记录再生。
另外，磁头浮动块3通过可在相对于磁盘1的表面接近和抬离的方向位移的弹性支承构件支承在转动臂5的前端。
同时，如图2所示，设有磁头4的磁头浮动块3，在与磁盘1相对的底面两侧，形成在与磁盘1的表面之间构成气垫的一对侧轨6a、6b，并在该侧轨6a、6b之间形成凹部7。
该侧轨6a、6b的形成方式是，当磁头装置2与磁盘1相对时，使其大致与在磁盘1上形成的磁道的切线方向平行。在侧轨6a、6b的与磁盘1旋转方向相对的空气流入端侧，形成斜面部8a、8b。
此外，磁头4设置在与磁头浮动块3的空气流入侧相对的空气流出侧的端部。
按如上所述方式构成的磁头浮动块3，如图1所示，当接近旋转操作着的磁盘1的表面时，在随着磁盘1的旋转而流入侧轨6a、6b与磁盘1的表面之间的空气流产生的浮力作用下，从磁盘1的表面浮起。随着磁头浮动块3从磁盘1的表面浮起，如图3所示，安装在磁头浮动块3上的磁头4也从磁盘1的表面浮起，与磁盘1的表面之间保持微小间隔的浮起量d，并在磁盘1上移动。这样，由于磁头浮动块3及磁头4是在从磁盘1的表面浮起的状态下在磁盘1上移动，所以能防止磁盘1及磁头4的磨损或损伤。
采用了浮动型磁头的磁盘驱动装置，其磁头4从磁盘1的浮起量大致为0.1μ左右。
由于采用按如上方式构成的浮动型磁头浮动块3，如图3所示，即使是磁盘1的表面存在一些凹凸不平时，也能吸收此凹凸差，使磁头浮动块3及磁头4从磁盘1的浮起量大致保持恒定。
然而，在上述浮动型磁头浮动块3中，在对磁盘1加有冲击的情况下，或当磁盘1表面的凹凸或起伏很大时，就耽心从磁盘1的浮起量d发生较大的变化。
另外，当磁盘1以恒定角速度旋转时，在内外周上的线速度是变化的。即，随着从内周侧到外周侧，磁盘1的线速度逐渐加快。因此，磁头浮动块3从磁盘1的浮起量d，在磁盘1的内周侧及外周侧有很大变化。即，磁头浮动块3从磁盘1的浮起量d，随着线速度而变化，产生与线速度对应的浮起量变化。
与此相反，当转动臂5以支轴8为中心在磁盘1的表面上沿图4中箭头X1的方向转动时，安装在转动臂5前端的磁头浮动块3不是在磁盘1的半径方向作直线移动，而是以转动臂5的支轴8为中心沿圆弧轨迹移动。因此，磁头浮动块3，如图5所示，其中心线P1从磁盘1的磁道T1的切线方向S1偏离而产生斜交角θs。该斜交角θs随着离磁盘1中心的位置而变化。即，如斜交角θs变大，则与在磁盘1表面与磁头浮动块3之间的动压浮力相对的变化效率降低，而使浮起量d变小。
根据上述各点，在线速度变大的磁盘1外周侧增大的磁头浮动块3的浮起量，将因斜交角θs随着磁头浮动块3向磁盘1外周侧移动的变大而减小。在这种情况下，因磁盘1内外周的线速度变化而引起的磁头浮动块3的浮起量d的变化，随着线速度的变化而变化；但因斜交角θs变化而引起的浮起量d的变化，形成一种在磁盘1的内外周上变大而在磁盘1半径方向的中央部变小的二次非线性变化。因此，只要采用结构如图2所示的磁头浮动块3，则要想在磁盘1的整个半径方向范围上取得线速度和斜交角θs的平衡，将是很困难的。
因此，由于以恒定角速度旋转的磁盘1内外周间的线速度变化引起的磁头浮动块3的浮起量d的变化与斜交角θs随磁头浮动块3移动的变化引起的浮起量d的变化的相互作用，使磁头4与磁盘1之间的间隔不能保持恒定。其结果是，不能精确地控制由磁头4施加于磁盘1的磁场强度，使信息信号的记录再生特性恶化，有可能使信息信号的记录和(或)再生不能精确地进行。
作为这种浮动型磁头浮动块，现有特公昭63-56635公报所述的形式。
发明的公开
因此，本发明的目的是提供一种能抑制因旋转操作的圆盘形记录媒体的速度变化或相对于圆盘形记录媒体在内外周间的移动位置的变化而引起的相对于圆盘形记录媒体的浮起量的变化、并能保证恒定浮起量的浮动型磁头浮动块及采用该磁头浮动块的浮动型磁头装置。
本发明的另一目的是提供一种能以良好的记录和(或)再生特性进行信息信号的记录和(或)再生的浮动型磁头装置及采用该磁头装置的磁盘驱动装置。
为达到上述目的，本发明提出的浮动型磁头浮动块备有：空气润滑面，在与圆盘形记录媒体相对的面上形成；斜面部，设在空气润滑面的空气流入端侧；凹入部，设在沿着从空气润滑面的上述空气流入端侧向上述空气流出端侧方向的中心线上，同时用于产生使空气流入端侧闭塞且使空气流出端侧敞开的负压，并具有一定深度；槽部，沿着从凹入部向空气润滑面的空气流入端侧的端部延伸的中心线形成，并按比分割空气润滑面的凹入部窄的宽度、以与凹入部相同的深度形成。
具有这种结构的磁头浮动块，借助于在空气润滑面与旋转操作的圆盘形记录媒体的表面之间产生的正压及由凹入部产生的负压，以稳定的状态并保持恒定的浮起量从圆盘记录媒体的表面浮起。而当磁头浮动块和与该磁头浮动块相对的圆盘形记录媒体的相对速度变化时，因正压和负压彼此沿相同方向变化，所以正压的变化被负压的变化抵消，因而使磁头浮动块从圆盘形记录媒体的浮起量的变化减小。
另外，将磁头安装在按如上方式形成的磁头浮动块上而构成浮动型磁头装置。
这时，将磁头安装在磁头浮动块的空气流出端侧的端面上。
在磁头浮动块上安装磁头后构成的浮动型磁头装置，在磁盘驱动装置中使用。
这时，磁头在磁头浮动块的空气流出端侧的端面上的位置，应安装在偏向圆盘形记录媒体外周侧的位置。通过将磁头安装在这样的位置，可使该磁头能扫描到圆盘形记录媒体的外周侧，所以能使圆盘形记录媒体的记录密度提高。
本发明的其他目的及由本发明获得的效益，从以下参照附图对实施例进行的说明将看得更加清楚。
附图的简单说明
图1是表示磁盘驱动装置的磁盘与支承磁头浮动块的转动臂的关系的斜视图。
图2是表示现有的浮动型磁头浮动块的斜视图。
图3是表示浮动型磁头浮动块从圆盘形记录媒体上浮起的状态的侧视图。
图4是表示支承磁头浮动块的转动臂转动并在磁盘的信号记录区域扫描的状态的俯视图。
图5是表示当扫描磁盘信号记录区域时磁头浮动块的斜交角的俯视图。
图6是表示采用本发明的浮动型磁头浮动块的磁盘驱动装置的斜视图。
图7是表示本发明的浮动型磁头浮动块的底面侧的斜视图。
图8是上述磁头浮动块的纵剖面图。
图9是表示相对于产生斜交角时的磁头浮动块的空气流状态的仰视图。
图10是表示本发明的磁头浮动块的另一实施例的仰视图。
图11是表示本发明的磁头浮动块的另一实施例的仰视图。
图12是表示本发明的磁头浮动块的另一实施例的底面侧的斜视图。
图13是上述磁头浮动块的仰视图。
图14是上述磁头浮动块的纵剖面图。
图15是表示将本发明的磁头浮动块安装在磁盘驱动装置内后的状态的俯视图。
图16是表示在将图13的磁头浮动块安装在磁盘驱动装置内并驱动时的纵向压力变化的特性图。
图17是表示在将图13的磁头浮动块安装在磁盘驱动装置内并驱动时的空气流入端侧压力变化的特性图。
图18是同样地表示空气流入端侧压力变化的特性图。
图19是表示分别将本发明的磁头浮动块和现有的磁头浮动块安装在磁盘驱动装置内并驱动时的浮起量变化的特性图。
图20是上述现有的磁头浮动块的仰视图。
图21是上述磁头浮动块的侧视图。
图22是表示在图12所示的磁头浮动块中产生斜交角时的空气流状态的仰视图。
图23是表示本发明的磁头浮动块的另一实施例的仰视图。
图24是表示本发明的磁头浮动块的另一实施例的仰视图。
图25是表示本发明的磁头浮动块的另一实施例的仰视图。
图26是表示本发明的磁头浮动块的另一实施例的仰视图。
实施发明用的最佳形态
以下，参照附图说明本发明的具体实施例。
首先，说明采用本发明的浮动型磁头浮动块的磁盘驱动装置。该磁盘驱动装置是采用具有刚性的磁盘即硬盘作为记录媒体的磁盘驱动装置，如图6所示，具有用铝合金等的金属板形成的支承基板11，在该支承基板11上配置着由图中未示出的主轴电机带动而旋转操作的多片硬盘即磁盘12。多片磁盘12同轴地层叠安装在主轴电机的主轴上，与主轴一起以恒定的角速度沿图6中箭头R2的方向旋转操作。此外，这里采用的磁盘12在两面都设有信号记录层。
另外，在支承基板11上还配置着将基端部横轴支承在竖立在该支承基板11上的支轴13上并以该支轴13为中心转动操作的转动臂14。该转动臂14具有向各磁盘12的表面伸出的多个臂部15，在各臂部部15的前端侧联结可在相对于磁盘12的表面接近和抬离的方向弹性位移的簧片16，在该簧片16的前端侧安装着如后文所述的装有磁头的浮动型磁头浮动块31。各磁头浮动块31在簧片16前端侧的安装方式是使其与各磁盘12的表面相对。
并且，在转动臂14的基端侧安装着构成音圈电机18的音圈19。此外，在支承基板11上，与音圈19相对地设置着一对与音圈19一起构成音圈电机18的磁铁20、21。该磁铁20、21的配置方式是夹在设在支承基板11上的一对轭铁22、23之间。这时，如向音圈19供给驱动电流，则转动臂14将以支轴13为中心沿图6中箭头X2所示的磁盘12的内外周之间的方向转动操作。
其次，具体地说明安装在联结于转动臂14各臂部15前端侧的片簧16的前端侧、并与各磁盘12的表面相对的本发明的浮动型磁头浮动块。
本发明的浮动型磁头浮动块31，如图7所示，整体按扁平的正方体形成。当把该磁头浮动块31安装在转动臂14上时，在与磁盘12的形成信号记录区域的表面相对的底面侧，设有按平坦面形成的空气润滑面32。该空气润滑面32构成与旋转的磁盘12表面相接触的空气流的气垫。此外，在磁头浮动块31的底面侧，在将该磁头浮动块31安装在转动臂14上时，在与磁盘12旋转方向相对的空气流入端侧的角部位置，形成斜面部33。该斜面部33的作用是，当磁盘12开始旋转时，使空气平滑地流入空气润滑面32与磁盘12的表面之间。如图8所示，斜面部33加工成使其相对于空气润滑面32成0.85°左右的倾斜角θ1。
在磁头浮动块31的形成了空气润滑面32的底面侧，设有将平坦的空气润滑面32切去一部分后形成的凹入部34。该凹入部34位于磁头浮动块31宽度方向的中央部，从与形成有斜面部33的空气流入端相对的相反一侧的空气流出端侧延伸到磁头浮动块31的中央部附近，按长方形形成。凹入部34以蚀刻加工等加工方法形成，使其具有4μm左右的固定深度。
另外，从凹入部34内方侧的位于空气流入端侧的边缘延伸到空气流入端侧的形成有斜面部33的位置，在磁头浮动块31宽度方向的中央部位置形成比凹入部34窄的槽部35。该槽部35加工成具有与凹入部34相同的深度，以蚀刻等加工方法与凹入部34同时形成。
这里，因凹入部34是从空气流出端侧延伸到磁头浮动块31的中央部附近形成的，所以如图7所示形成使空气流出端侧敞开而使空气流入端侧闭塞的形状。此外，如图7和图8所示，槽部35也形成使空气流出端侧敞开而使空气流入端侧由斜面部33闭塞的状态。
由于凹入部34及槽部35位于磁头浮动块31宽度方向的中央部并且是从空气流出端侧延伸到空气流入端侧形成的，所以将空气润滑面32分割成左右2个区域，其一边构成第1导轨部32a，另一边作为第2导轨部32b。
将磁头36安装在磁头浮动块31的空气流出端侧的端面上，构成磁头装置。如图7所示，该磁头36安装在偏向形成有第1导轨部32a的一个侧边的位置。即，当把磁头浮动块31安装成转动臂14上时，磁头36安装在使其位于磁盘12的外周侧。这样，通过将磁头36安装成使其位于磁盘12的外周侧，无须使磁头浮动块31伸到磁盘12的外周侧就能将磁头36移动到磁盘12的外周侧，所以可在实现磁盘驱动装置小型化的同时，实现磁盘12的信息信号的大容量化。
按如上方式形成的磁头浮动块31，如上所述安装在磁盘驱动装置的转动臂14上，在配置成与磁盘12的表面接触或接近的状态下，如磁盘12开始旋转，则空气从空气流入端侧流入到磁头浮动块31的空气润滑面32与磁盘12的表面之间，在空气润滑面32与磁盘12的表面之间产生压力大于大气压的空气压即正压。
另外，在将空气润滑面32的一部分切去后形成的凹入部34的部分中，产生比空气润滑面32与磁盘12的表面之间的压力小的压力即负压。即凹入部34由于形成使空气流入端侧敞开而使空气流出端侧闭塞的形状，所以由流入空气润滑面32与磁盘12的表面之间的狭小空间内的空气流在该凹入部34内形成负压状态。
因此，磁头浮动块31受到由在空气润滑面32与磁盘12的表面之间产生的正压如在凹入部34与磁盘12的表面之间产生的负压之差形成的浮力，而从磁盘12的表面浮起。这时，安装在磁头浮动块31的空气流出端侧的磁头36也从磁盘12的表面浮起。在这种情况下，磁头浮动块31和磁头36，一面在音圈电机18的带动下转动操作，一面在从磁盘12的表面离开一定距离的状态下在内外周之间对磁盘12的表面进行扫描。这样，磁头浮动块31和磁头36与旋转操作的磁盘12的表面不发生接触而是保持一定的间隔移动操作，所以能够防止因磁头浮动块31和磁头36与磁盘12的表面接触而造成的磨损或损伤。
同时，在如图7和图8所示的磁头浮动块31中，因凹入部34是从空气流出端侧延伸到磁头浮动块31的大致中央部形成的，所以使得从磁头浮动块31的大致中央部延伸到空气流出侧的区域构成在磁头浮动块31的整个宽度上延伸的空气润滑面32。由于在空气流出端侧形成具有大面积的空气润滑面32，所以能增大因流入该空气润滑面32与磁盘12表面之间的空气流产生的浮力。即，由于可以增大空气润滑面32与磁盘12表面的相对面积，因而能使在空气润滑面32与磁盘12表面之间产生的正压增大，所以，即使是在磁盘12与磁头浮动块31的相对速度低的情况下，仍能获得比较大的正压。此外，即使在凹入部34中产生负压，但因产生着大的正压，所以仍能得到大的浮力，能够将磁头浮动块31和磁头36可靠地从磁盘12的表面浮起。
另外，当磁头浮动块31的位置在以一定角速度旋转操作的磁盘12的半径方向上移动、因而使磁盘12相对于磁头浮动块31的线速度发生变化时，与该线速度的变化相对应，在空气润滑面32与磁盘12表面之间产生的正压及在凹入部34部分中产生的负压也随之变化。这时的正压和负压彼此按相同方向变化。即，当磁头浮动块31向线速度低的磁盘12的内周侧移动时，正压变低，但负压也随着正压的变化而发生变低的变化，而当磁头浮动块31向线速度大的磁盘12的外周侧移动时，正压变高，但负压也随着正压的变化而变高。因此，在磁头浮动块31和磁头36移动到以恒定角速度旋转操作的磁盘12的内外周间的任何位置时，都能抑制从磁盘12的表面上的浮起量的变化，无论移动到磁盘12的内外周间的任何位置，都能保持大致恒定的浮起量。
另外，如上所述，在空气流入端侧形成具有大面积的空气润滑面32，可在其与磁盘12表面之间产生大的正压。因此，可以改变磁头浮动块31相对于磁盘12的内外周间的位置，并如图9所示，从磁头浮动块31的空气流入侧延伸到空气流出侧的中心线P2与磁盘12的记录磁道的切线S2所成的角度即斜交角θs发生变化、因而使流入的空气流E1相对于磁头浮动块31的方向相对于磁头浮动块31的中心线P2与斜交角θs对应地发生倾斜的情况下，仍能产生足够大的正压。因此，可以减小因斜交角θs的变化引起的磁头浮动块31从磁盘12上的浮起量的变化，无论移动到磁盘12的内外周间的任何位置，都能保持恒定的浮起量。
另外，在磁头浮动块31的形成空气润滑面32的底面侧，设有将该空气润滑面32在宽度方向上分成2半并形成第1及第2导轨部32a、32b的槽部35。通过设置该槽部35，可在从凹入部34延伸到槽部35的两侧形成的第1及第2侧轨部32a、32b上由空气流分别产生独立的正压，并由该正压分别独立产生浮力。因此，在分别与磁盘12的内周侧及外周侧相对的第1及第2导轨部32a、32b部分上，可产生与磁盘12的内周侧及外周侧的线速度相应的正压。
在这种情况下，由于磁头浮动块31相对于记录磁道的斜交角θs发生变化，使空气流E1如图9所示相对于磁头浮动块31倾斜流入，并对该磁头浮动块31产生以空气流E1的流入方向为中心的浮力，因而磁头浮动块31受到使其以中心线P2为中心转动的力，在第1及第2导轨部32a、32b上产生大小不同的正压。这时，接近磁盘12表面的第1或第2导轨部32a、32b上产生的正压变大，因而产生大的浮力，而从磁盘12表面抬离的第1或第2导轨部32a、32b上产生的正压比接近磁盘12的一侧小，因而产生小的浮力。其结果是，即使在磁头浮动块31上施加了使其转动的力，由于产生与第1及第2侧轨部32a、32b侧的浮力相对应的正压，所以能抑制磁头浮动块31的转动，可使空气润滑面32的全部表面均匀地从磁盘12的表面浮起。因此，即使是将磁头36安装在偏移到第1导轨部32a侧的位置，仍能将磁头36从磁盘12上的浮起量变化抑制到很小，因而能对所要求的磁道精确地进行信息信号的记录和(或)再生。
上述磁头浮动块31，从空气流出端侧延伸到纵向大致中央部，形成凹入部34，但凹入部34的纵向长度可根据空气润滑面32的正压与凹入部34的负压的平衡进行适当调整。此外，槽部35的宽度也同样可根据正压与负压的平衡适当选定。
图10所示的磁头浮动块131的凹入部134从大致中央部向空气流入侧延伸形成，与在上述的图7和图8所示磁头浮动块31上形成的凹入部34的长度L1相比，使其长度L2加长。此外，槽部135的宽度W2比图7和图8所示磁头浮动块31的槽部35宽度W1要宽。
图10所示的磁头浮动块131，因其凹入部134形成得较大，空气润滑面13的面积变小，所以由流入第1及第2导轨部132a、132b与磁盘12的表面之间的空气流产生的正压减小，凹入部134产生的负压也变小，因而浮力也变小，磁头浮动块31及磁头36从磁盘12的表面上的浮起量也变小。
另外，图11所示的磁头浮动块231，是使凹入部234的长度与图7和图8所示磁头浮动块31上形成的凹入部34的长度L1相同，使槽部235的宽度W2与图10所示磁头浮动块131的槽部35宽度W2相同。
按图11所示形状形成的磁头浮动块231，由于设置较宽的槽部235，使构成空气润滑面232的第1及第2导轨部232a、232b的面积减小，所以仅产生较小的浮力，磁头浮动块231及磁头36从磁盘12的表面上的浮起量设定得较小。
其次，说明本发明的浮动型磁头浮动块的另外的实施例。
该磁头浮动块41，与上述各磁头浮动块相同，也是整体按扁平的正方体形成。当把该磁头浮动块41也安装在磁盘驱动装置的转动臂14上时，在与磁盘12的形成信号记录区域的表面相对的底面侧，设有按平坦面形成的空气润滑面42。该空气润滑面42构成与旋转的磁盘12表面相接触的空气流的气垫。此外，在磁头浮动块41的底面侧，在将该磁头浮动块41安装在转动臂14上时在位于与磁盘12旋转方向相对的空气流入端侧的角部，形成斜面部43。该斜面部43的作用是，当磁盘12开始旋转时，使空气平滑地流入空气润滑面42与磁盘12的表面之间。
在磁头浮动块41的形成了空气润滑面42的底面侧，设有将平坦的空气润滑面42切去一部分后形成的凹入部44。该凹入部44位于磁头浮动块41宽度方向的中央部，从与形成有斜面部43的空气流入端侧相对的相反一侧的空气流出端侧延伸到磁头浮动块41的中央部附近，按长方形形成。这里形成的凹入部44，如图12和图13所示，形成其宽度从空气流入端侧向空气流出端侧逐渐变窄的梯形形状。此外，凹入部44以磁头浮动块41的纵向的中心为中心，形成左右对称的形状。
另外，从凹入部44里侧的位于空气流入端侧的边缘延伸到空气流入端侧的形成有斜面部43的位置，在磁头浮动块41宽度方向的中央部位置形成具有宽度比凹入部44窄的槽部45。该槽部45加工成具有与凹入部44相同的深度，以蚀刻等加工方法与凹入部44同时形成。
这里，因凹入部44是从空气流出端侧延伸到磁头浮动块41的中央部附近形成的，所以如图12和图13所示，形成使空气流出端侧敞开而使空气流入端侧闭塞的形状。
此外，如图12和图13所示，槽部45也形成使空气流出端侧敞开而使空气流入端侧由斜面部43闭塞的状态。
由于凹入部44及槽部45位于磁头浮动块41宽度方向的中央部并且是从空气流出端侧延伸到空气流入端侧形成的，所以将空气润滑面42分割成左右2个区域，其一边构成第1导轨部42a，另一边作为第2导轨部42b。
本实施例的磁头浮动块41，如图13和图14所示，按长度L3为1.2mm、宽度W3为1.0mm、厚度D3为0.3mm的正方体形成。此外，斜面部43在磁头浮动块41的整个宽度上按0.12mmm的长度T3形成。该斜面部43，如图14所示，与上述磁头浮动块31相同，加工成使其相对于空气润滑面42成0.85°左右的倾斜角θ3。
凹入部44形成尺寸如下的梯形形状，即长度L4为0.6mm，狭窄的空气流出端侧的宽度W4为0.5mm，较宽的位于磁头浮动块41里侧的空气流入端侧的宽度W5为0.7mm。此外，与凹入部44连通的槽部45，按0.1mm的宽度W6、形成具有从凹入部44的空气流入端侧到斜面部43的长度。
将磁头46安装在该磁头浮动块41的空气流出端侧的端面上，构成磁头装置。图12和图13所示，该磁头46安装在偏向形成有第1导轨部42a的一个侧边的位置。即，当把磁头浮动块41安装在磁盘驱动装置的转动臂14上时，磁头46安装成使其位于磁盘12的外周侧。
在将按如上方式形成的磁头浮动块41安装在这样的磁盘驱动装置上时，例如，如图15所示，从转动臂14的转动中心即支轴13到在主轴电机带动下旋转操作的磁盘12旋转中心的轴间距离L5为30.0mm，转动臂14的臂长L6、即从作为转动臂14的转动中心的支轴13到安装在该转动臂14前端侧的磁头浮动块41的中心的距离为28.0mm，使安装在磁头浮动块41上的磁头46在磁盘12半径方向上的扫描范围即查找半径为10.0mm至22.0mm时，利用计算机将其压力变化和浮起量的变化进行的模拟结果如下所示。即，准备好上述条件的磁盘驱动装置，用计算机计算使磁盘12实际旋转操作并使磁头浮动块41在磁盘12的内外周间移动时的压力变化及浮起量的变化。
作为其结果，由图13中从磁头浮动块41的空气流入端沿纵向延伸到空气流出端的箭头X3方向上的压力变化，得到了图16中以曲线A示出的压力分布曲线。
另外，对于在磁头浮动块41的宽度方向即图13中箭头Y3方向上的压力变化，由图13中箭头B-B线上的距离磁头浮动块41的空气流入端0.3mm的位置、即横断槽部45的位置上的压力变化，得到了图17中以曲线B示出的压力分布曲线。另外，对于在磁头浮动块41的宽度方向即图13中箭头Y3方向上的压力变化，还由图13中箭头C-C线上的距离磁头浮动块41的空气流出端0.3mm的位置、即横断凹入部44的位置上的压力变化，得到了图18中以曲线C示出的压力分布曲线。
从该图17和图18的结果可以看出，因凹入部44的存在产生负压，因槽部45的存在将正压分成左右两边。
另外，因采用上述磁盘驱动装置的模拟，磁头浮动块41从磁盘12表面的浮起量变化，得到了以图19中曲线D示出的分布曲线。从该图19所示的结果可以看出，磁头浮动块41从磁盘12表面的浮起量变化DFH，被抑制在0.0068302μm范围内。
图19中示出的曲线E，是为与本发明的磁头浮动块41进行比较而示出的使用上述现有的磁头浮动块3时的浮起量变化分布曲线。如图20和图21所示，该现有的磁头浮动块3是按长度L5为1.2mm、宽度W7为1.0mm、厚度D4为0.3mm的正方体形成的。此外，斜面部8a、8b的长度T4按0.12mm形成。该斜面部8a、8b的倾斜角θ4按0.85度形成。各侧轨6a、6b的宽度W8取0.166mm，当与磁盘1接触时所加的重量为1.5g。在这种情况下，磁头浮动块3从磁盘1表面的浮起量变化DFH为0.0120754μm。
从图19所示的浮起量变化分布曲线可以看出，本发明的磁头浮动块41与现有的磁头浮动块3相比，能大幅度地抑制浮起量变化。
从如上所述的模拟结果可以明显看出，本发明的磁头浮动块41，借助于在空气润滑面42与磁盘12的表面之间产生的正压及在凹入部44产生的负压，使磁头浮动块41及安装在磁头浮动块41的空气流出端侧的磁头46以一定的间隔从磁盘12的表面浮起，并在内外周之间对磁盘12的表面进行扫描。这时，磁头浮动块41从磁盘12表面的浮起量，即使是在磁盘12的半径方向发生位置变化时也仍能大致保持恒定。
另外，由于磁头浮动块41扩大了从空气流入端侧沿纵向延伸到空气流出端侧的空气润滑面42，所以，可以改变磁头浮动块41相对于磁盘12的内外周间的位置，并如图22所示，从磁头浮动块41的空气流入侧延伸到空气流出侧的中心线P3与磁盘12的记录磁道的切线S2所成的角度即斜交角θs发生变化、因而使相对于磁头浮动块41流入的空气流E2的方向相对磁头浮动块41的中心线P2与斜交角θs对应地发生倾斜的情况下，仍能产生足够大的正压。因此，可以减小因斜交角θs的变化引起的磁头浮动块41从磁盘12上的浮起量的变化，无论移动到磁盘12的内外周间的任何位置，都能保持恒定的浮起量。
另外，在磁头浮动块41的形成空气润滑面42的表面侧，与上述的磁头浮动块同样地设有将该空气润滑面在宽度方向上分成2半并形成第1及第2导轨部42a、42b的槽部45。通过设置该槽部45，可在从凹入部44延伸到槽部45的两侧形成的第1及第2导轨部42a、42b上由空气流分别产生独立的正压，并由该正压分别独立产生浮力。因此，在分别与磁盘12的内周侧及外周侧相对的第1及第2导轨部42a、42b部分上，可产生与磁盘12的内周侧及外周侧的线速度相应的正压。
在这种情况下，由于磁头浮动块41相对于记录磁道的斜交角θs发生变化，使空气流E2如图22所示相对于磁头浮动块41倾斜流入，并对该磁头浮动块41产生以空气流E2的流入方向为中心的浮力，因而磁头浮动块41受到使其以中心线P3为中心转动的力，与上述实施例相同，在第1及第2导轨部42a、42b上产生大小不同的正压。这时，接近磁盘12表面的第1或第2导轨部42a、42b上产生的正压变大，因而产生大的浮力，而从磁盘12表面抬离的第1或第2导轨部42a、42b上产生的正压比接近磁盘12的一侧小，因而产生小的浮力。其结果是，即使在磁头浮动块41上施加了使其转动的力，由于产生与第1及第2导轨部42a、42b侧的浮力相对应的正压，所以能抑制磁头浮动块41的转动，可使空气润滑面42的全部表面均匀地从磁盘12的表面浮起。因此，即使是将磁头46安装在偏移到第1导轨部42a的位置，仍能将磁头46从磁盘12上的浮起量的变化抑制到很小，因而能对所要求的记录磁道精确地进行信息信号的记录和(或)再生。
同时，本实施例的磁头浮动块41的凹入部44，形成其宽度从空气流入端侧向空气流出端侧逐渐变窄的梯形形状，所以在凹入部44的两侧形成的第1及第2导轨部42a、42b分别向空气流入端逐渐变宽。通过按这种方式形成第1及第2导轨部42a、42b，即使在斜交角θs变化的情况下，第1或第2导轨部42a、42b与凹入部43的边界线实际上可与随斜交角θs变化的空气流E2的方向相匹配。因此，当产生斜交角θs时，可由第1或第2导轨部42a、42b产生足够大的浮力。所以，能更可靠地抑制因斜交角θs变化引起的磁头浮动块41从磁盘12的表面上的浮起量变化，因而能由磁头46更精确地对磁盘12进行信息信号的记录和(或)再生。
图23示出本发明的浮动型磁头浮动块的另一实施例，该磁头浮动块51，与上述图1和图2所示相同，也是整体按扁平的正方体形成。当把该磁头浮动块51也安装在磁盘驱动装置的转动臂14上时，在与磁盘12的形成信号记录区域的表面相对的底面侧，形成按平坦面构成的空气润滑面52，在位于与磁盘12旋转方向相对的空气流入端侧的角部，形成斜面部53。在形成了空气润滑面52的底面侧，设有将该平坦的空气润滑面52切去一部分后形成的从空气流入端侧向空气流出端侧逐渐变窄的梯形形状的凹入部54。在磁头浮动块51宽度方向的中央部位置，从位于凹入部54里侧的空气流入端侧的边缘向空气流入端侧的斜面部53形成宽度比凹入部54窄的槽部55。该槽部55在其空气流入端侧由空气润滑面42封闭。
另外，本实施例的磁头浮动块51，在凹入部54内的空气流出端端部侧的中央位置，突起设置高度与空气润滑面52相同的导流部56。在该导流部56的的空气流出端侧的端面上安装着磁头57。
导流部56形成空气流出端侧宽、而朝向空气流入端侧变尖细的形状。通过设置按这种形状形成的导流部56，使流入凹入部54内的空气流由该导流部56左右分流后从空气流出端侧流出。
采用该磁头浮动块51构成的磁头装置，由于磁头57安装在磁头浮动块51的空气流出端的中央，所以，即使在发生了磁头浮动块51以纵向的中心轴为中心转动的侧倾现象的情况下，仍能使磁头57抬离磁盘12表面的位置不变，保持固定的间隔。此外，向磁头57方向流入凹入部54内的空气流，可以被前端尖细的导流部56左右分流平滑地流动，所以，即使是将磁头57安装在面向凹入部54的中央的位置，也不会发生空气流的滞留或流速减低的情况，而空气流内所夹带的尘埃等也不会滞留在导流部56的空气流入端侧的端面上，空气流能平滑地从空气流出端流出。
在该图23中示出的实施例中，在形成梯形的凹入部54内设有前端尖细形状的导流部56，但不限定于本例，可以根据空气润滑面52的正压与凹入部54的负压的平衡、此外也为了不减低导流部56对空气流的影响，适当调整凹入部54的形状，另外，在图23中示出的实施例中，凹入部54是按照使空气流出端侧的宽度变窄的形状形成的，但如图24所示，在空气流出端侧，也可在导流部56的两侧直到磁头浮动块51的侧边设置一对第1及第2辅助凹入部58、59。通过设置这种第1及第2辅助凹入部58、59，流入凹入部54内并被导流部56左右分流后的空气流，由第1及第2辅助凹入部58、59左右扩展开。因此，凹入部54内的空气流被导流部56压缩，可避免负压降低。
另外，如图25所示，也可将磁头浮动块51的空气流出端侧的两侧的角部切去一部分，设置第1及第2辅助凹入部61、62。通过设置这种第1及第2辅助凹入部61、62，使由流入空气润滑面52与磁盘12的表面之间的空气流产生的正压变小，但因凹入部54的负压不变，所以作为整体得到较小的浮力，可以使磁头浮动块51从磁盘12表面上的浮起量减小。此外，当磁头浮动块51向磁盘12的内外周侧移动而产生斜交角θs时，因空气润滑面52相对于斜交角θs方向的空气流具有相当大的面积，所以不会使浮力减小。
另外，设在凹入部54内的导流部65，如图26所示，也可延长到与凹入部54连通的槽部55内，形成将该槽部55分成左右两半的形状。
在这种情况下，由于导流部65的形成是使其连续到在空气流入端侧没有端面的空气润滑面52，还由于流入凹入部54的空气流被导流部65从空气流入端侧左右分流后流入，所以平滑地沿着导流部65的侧面由在凹入部54的空气流出端侧形成的一对第1及第2辅助凹入部58、59而向左右扩展开。因此，因此，凹入部54内的空气流被导流部65压缩，可避免负压降低。
另外，在上述实施例中，对空气润滑面、凹入部、槽部、及导流部，分别示出其形状，但只要相对于产生正压的空气润滑面备有产生负压的凹入部那样配置，其长度、宽度配置、倾斜角度等可根据实际上所要安装的磁盘驱动装置适当选择。因此，本发明的空气润滑面、凹入部、槽部、及导流部，并不限定于在上述实施例中给出的形状、配置等，可以将其组合使用。
此外，本发明的磁头浮动块，不使安装在该磁头浮动块上的磁头与磁盘记录媒体接触，能广泛地应用于对该圆盘形记录媒体的信号记录区域进行扫描的磁盘驱动装置。
因此，不仅适用于采用磁盘、而且适用于采用磁性光盘等作为记录媒体的磁盘驱动装置。
产业上的应用可能性
本发明的磁头浮动块，利用在空气润滑面与旋转操作的圆盘形记录媒体的表面之间产生的正压和由凹入部产生的负压，以稳定的状态并保持一定的浮起量从圆盘记录媒体的表面浮起。并且，在磁头浮动块及与该磁头浮动块相对的圆盘形记录媒体的相对运动速度变化的情况下，由于正压和负压彼此沿相同方向变化，所以正压的变化被负压的变化抵消，使磁头浮动块从圆盘形记录媒体的表面浮起量的变化减小。因此，磁头浮动块及安装在该磁头浮动块上的磁头相对于磁盘记录媒体的距离能始终保持恒定，所以能进行精确的信息信号的记录和(或)再生。

Claims (12)

1.一种浮动型磁头浮动块，它备有：空气润滑面，在与圆盘形记录媒体相对的面上形成；斜面部，设在上述空气润滑面的空气流入端侧；凹入部，设在沿着从上述空气润滑面的上述空气流入端侧向上述空气流出端侧方向的中心线上，同时用于产生使上述空气流入端侧闭塞且使空气流出端侧敞开的负压，并具有一定深度；槽部，沿着从上述凹入部向上述空气润滑面的空气流入端侧的端部延伸的中心线形成，并按比分割上述空气润滑面的上述凹入部窄的宽度、以与该凹入部相同的深度形成。
2.根据权利要求1所述的浮动型磁头浮动块，其特征在于：上述凹入部，从上述空气流出端沿纵向延伸到大致中央部形成。
3.根据权利要求1所述的浮动型磁头浮动块，其特征在于：上述凹入部，形成其宽度向空气流出端侧的端部逐渐变窄、并相对于上述中心线左右对称的梯形形状。
4.根据权利要求1所述的浮动型磁头浮动块，其特征在于：上述凹入部，由设在空气流出端侧的端部区域的从空气流出端侧朝向空气流入端侧形成尖细形状的导流部分成左右两个流路。
5.根据权利要求4所述的浮动型磁头浮动块，其特征在于：在上述凹入部的空气流出端侧形成与上述凹入部连通、从上述导流部延伸到与上述空气流出端侧正交的两个侧边的辅助凹入部。
6.根据权利要求4所述的浮动型磁头浮动块，其特征在于：在空气流出端侧的两个角部形成辅助凹入部。
7.根据权利要求4所述的浮动型磁头浮动块，其特征在于：上述导流部连续设置延长到与上述凹入部连通的上述槽部内并将上述槽部沿上述中心线左右分隔的部分。
8.一种浮动型磁头装置，它备有磁头浮动块及安装在上述磁头浮动块的空气流出端侧端面上的磁头，上述磁头浮动块备有：空气润滑面，在与圆盘形记录媒体相对的面上形成；斜面部，设在上述空气润滑面的空气流入端侧；凹入部，设在沿着从上述空气润滑面的上述空气流入端侧向上述空气流出端侧方向的中心线上，同时用于产生使上述空气流入端侧闭塞且使空气流出端侧敞开的负压，并具有一定深度；槽部，沿着从上述凹入部向上述空气润滑面的空气流入端侧的端部延伸的中心线形成，并按比分割上述空气润滑面的上述凹入部窄的宽度、以与该凹入部相同的深度形成。
9.根据权利要求8所述的浮动型磁头装置，其特征在于：上述磁头安装在偏向上述磁头浮动块的一个侧边的位置。
10.根据权利要求9所述的浮动型磁头装置，其特征在于：上述磁头安装在与将在磁头浮动块内所设有的凹入部左右分隔的导流部被设置的位置相对应的上述磁头浮动块空气流出侧的端面上。
11.一种磁盘驱动装置，它备有：在旋转驱动装置带动下旋转操作的圆盘形记录媒体；
安装了磁头的浮动型磁头浮动块；及使上述磁头浮动块在上述圆盘形记录媒体的内外周之间移动操作的移动操作装置；
上述磁头浮动块备有：空气润滑面，在与圆盘形记录媒体相对的面上形成；斜面部，设在上述空气润滑面的空气流入端侧；凹入部，设在沿着从上述空气润滑面的上述空气流入端侧向上述空气流出端侧方向的中心线上，同时用于产生使上述空气流入端侧闭塞且使空气流出端侧敞开的负压，并具有一定深度；槽部，沿着从上述凹入部向上述空气润滑面的空气流入端侧的端部延伸的中心线形成，并按比分割上述空气润滑面的上述凹入部窄的宽度、以与该凹入部相同的深度形成；
上述磁头安装在上述磁头浮动块的空气流出端侧的端面上。
12.根据权利要求11所述的磁盘驱动装置，其特征在于：上述磁头在上述磁头浮动块的空气流出端侧的端面侧的位置，安装在偏向上述圆盘形记录媒体外周侧的位置。
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