CN1293565C - 浮动块、及磁盘装置 - Google Patents

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CN1293565C CNB018033490A CN01803349A CN1293565C CN 1293565 C CN1293565 C CN 1293565C CN B018033490 A CNB018033490 A CN B018033490A CN 01803349 A CN01803349 A CN 01803349A CN 1293565 C CN1293565 C CN 1293565C
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Abstract

本发明提供一种浮动块，通过抑制浮动块的倾侧角变动和上浮量变动，能够维持一定的上浮姿势和一定的上浮量。在空气润滑面(30A)上，通过用相对于横轴(56)具有θ(rad)后掠角的棱角线连结空气流入侧的棱角线(35)与磁盘外周侧的棱角线(37)、而且、通过用相对于横轴(56)具有η(rad)后掠角的棱角线连结空气流入侧的棱角线(35)与磁盘外周侧的棱角线(36)形成着凹部(48)，将从空气润滑面(30A)的空气流入端(41)至凹部(48)的距离x以浮动块的长度L进行基准化使X＝x/L的情况下，前述θ及前述η为0.06×π/X＜θ＜0.12×π/X、0.05×π/X＜η＜0.13×π/X。

Description

浮动块、及磁盘装置
技术领域
本发明涉及浮动块、及磁盘装置，特别是涉及通过在空气润滑面和磁盘介质之间的空气流而浮在磁盘介质上的浮动块、及使用该浮动块的磁盘装置。
背景技术
近年，磁盘装置的数据记录密度的显著提高，据称该记录密度的增加为年增长率150％。由于这种显著的数据记录密度的增加，磁盘装置的数据记录容量飞跃地提高。数据记录容量的增加促进磁盘装置的小型化，如代替在日本特开平8-249127号公报上被公开的照相机、传真机、移动电话、调制解调器、传呼机、手动计算装置、打印机、复印机等的各种各样的电子装置的半导体存储器的性能价格比高的产品变得实用起来。
今天的磁盘装置为了得到快的存取速度具有类似录音机的拾音器的旋转型促动器。在该促动器臂的前端安装着浮动块。该浮动块面对磁盘介质的面为空气润滑面，浮动块将伴随磁盘介质的旋转发生的空气流引入空气润滑面和磁盘介质表面之间，因而浮在磁盘介质上。即，浮动块在与磁盘介质的记忆面之间形成·维持自身加压式的空气润滑膜。因此，浮动块相对于磁盘介质表面的浮动高度、即磁盘介质表面与浮动块的距离是该空气润滑膜的高度。而且，通过该膜，在磁盘介质旋转中浮动块与磁盘介质不容易产生机械的接触，抑制摩擦及磨损。
该浮动块内藏着在磁盘介质上填写数据、或从磁盘介质读取数据的磁头。一般的，磁头配设在浮动块的面对磁盘介质的空气润滑面的空气流出端附近。
还有，如前所述通过使用旋转型促动器，浮动块与磁盘介质的滑动及浮动块下的空气流已经不只是一个方向，相对于浮动块的纵轴(通过浮动块的中心、在浮动块或者促动器的长度方向上的假想轴)具有各种各样的角度。再有，由于存取中的促动器高速的探索动作成为浮动块和磁盘介质之间的滑动方向以及在浮动块下流动的空气流的方向相对于纵轴倾斜的原因，在近年的具有旋转型促动器的磁盘装置中，滑动方向已经不考虑浮动块从前方向后方的纵轴方向、或者从该方向仅略微偏离程度的方向。
在此，对于浮动块的纵轴磁盘介质的滑动方向的成角被称作斜交角。滑动方向在促动器臂位于磁盘介质的外侧的一端或者接触外面时，斜交角为正，在促动器臂位于磁盘介质的内侧的一端或者接触轮毂时，斜交角为负。
在磁盘装置中，伴随着记录密度的增加，进行记录重放时的浮动块的对于磁盘介质的上浮量有变小的倾向。该上浮量的下降如在专利第1505878号、专利第2778518号、专利第2803639号等上公开的那样，以高度不同的多个大致平面形成浮动块的空气润滑面，为了使浮动块与磁盘介质之间的间隙变小在高处形成的大致平面上产生正压(作用在使浮动块远离磁盘介质的方向的压力)，为了使浮动块与磁盘介质之间的间隙变大在低处形成的大致平面上产生负压(作用在使浮动块接近磁盘介质的方向的压力)，通过使正压和负压平衡而使浮动块浮起，通过所谓的负压利用型浮动块来达成。
如前所述，在磁盘装置中进行数据存取时，浮动块在从磁盘介质的内周到磁盘介质的外周的范围内移动，这种情况下，浮动块的上浮量及上浮姿势将变动。这是因为在具有旋转型促动器的磁盘装置中，通过磁盘介质的半径位置不仅使浮动块与磁盘介质的相对速度变动，由于斜交角也一起变动，使在空气润滑面上产生的空气的压力分布发生变动。这样的浮动块的上浮量变动存在使磁头的电磁变换功率恶化的问题。特别是在要求高记录密度的磁盘装置中，要求在从磁盘介质的内周直到外周的磁头位置上的上浮量均等，再有，伴随着浮动块的低上浮量化，针对上浮量变动的限制也被进一步严格地要求。
还有，浮动块上浮姿势的变动，特别是浮动块横轴方向的倾侧角的变动，对于在前述磁头位置上被要求一定上浮的浮动块，会招致在最小上浮量位置上的上浮量降低，浮动块与磁盘介质相接触，存在可能诱发所谓的磁头碰撞的问题。
还有，在现在正在推进开发的使用直径27mm等的小径磁盘介质的磁盘装置中，例如与使用直径95mm或84mm的磁盘介质的磁盘装置相比，由于浮动块与磁盘介质的相对速度有很大的不同，通过空气流不能充分得到上浮力，使维持一定的上浮量及维持一定的上浮姿势更加困难，成为在开发小型磁盘装置上的巨大的问题。
本发明是为了解决上述现有的问题所作的技术方案，其目的在于，通过抑制浮动块的倾侧角和上浮量的变动，提供一种能够维持一定的上浮姿势和一定的上浮量的浮动块，以及使用该浮动块的磁盘装置。
发明内容
根据本发明第1技术方案的浮动块，具有磁头和空气润滑面，该磁头在与磁盘介质之间进行数据的记录或者重放，该浮动块通过在该空气润滑面与前述磁盘介质之间的空气流浮在前述磁盘介质之上，其特征在于，在前述空气润滑面上，通过用相对于在浮动块宽度方向上假想的横轴具有θ(rad)后掠角的棱角线连结空气流入侧的棱角线与磁盘外周侧的棱角线形成着凹部，将从前述空气润滑面的空气流入端至该凹部的距离x以浮动块的长度L进行基准化使X＝x/L的情况下，该θ为0.06×π/X＜θ＜0.12×π/X。
依照本发明，能够将斜交角在正的领域中的浮动块的倾侧角控制在所期望的倾侧角变动量以下，可以得到斜交角在正的领域中的稳定的浮动块的上浮姿势，能够得到在最小上浮量位置上的可确保稳定的上浮量的效果。
根据本发明第2技术方案的浮动块，是在第1技术方案所述的浮动块中，其特征在于，具有前述后掠角θ的棱角线与通过浮动块中心在浮动块长度方向上假想的纵轴相比形成在磁盘外周侧上。
依照本发明，得到不会对斜交角在为负的领域中的倾侧角引起变动的效果。
根据本发明的浮动块，其特征在于，大约θ×X＝0.09π。
依照本发明，能够使斜交角在正的领域中的浮动块的倾侧角变动量接近0度，可以得到斜交角在正的领域中的稳定的浮动块的上浮姿势，能够得到在最小上浮量位置上的可确保稳定的上浮量的效果。
根据本发明第3技术方案的浮动块，具有磁头和空气润滑面，该磁头在与磁盘介质之间进行数据的记录或者重放，该浮动块通过在该空气润滑面与前述磁盘介质之间的空气流浮在前述磁盘介质之上，其特征在于，在前述空气润滑面上，通过用相对于在浮动块宽度方向上假想的横轴具有η(rad)后掠角的棱角线连结空气流入侧的棱角线与磁盘内周侧的棱角线形成着凹部，将从前述空气润滑面的空气流入端至该凹部的距离x以浮动块的长度L进行基准化使X＝x/L的情况下，该η为0.05×π/X＜η＜0.13×π/X。
依照本发明，能够将斜交角在负的领域中的浮动块的倾侧角控制在所期望的倾侧角变动量以下，可以得到斜交角在负的领域中的稳定的浮动块的上浮姿势，能够得到在最小上浮量位置上的可确保稳定的上浮量的效果。
根据本发明第4技术方案的浮动块，是在第3技术方案所述的浮动块中，其特征在于，具有前述后掠角η的棱角线与通过浮动块中心在浮动块长度方向上假想的纵轴相比形成在磁盘内周侧上。
依照本发明，得到不会对斜交角在为正的领域中的倾侧角引起变动的效果。
根据本发明的浮动块，其特征在于，大约η×X＝0.09π。
依照本发明，能够使斜交角在负的领域中的浮动块的倾侧角变动量接近0度，可以得到斜交角在负的领域中的稳定的浮动块的上浮姿势，能够得到在最小上浮量位置上的可确保稳定的上浮量的效果。
根据本发明第5技术方案的浮动块，具有磁头和空气润滑面，该磁头在与磁盘介质之间进行数据的记录或者重放，该浮动块通过在该空气润滑面与前述磁盘介质之间的空气流浮在前述磁盘介质之上，其特征在于，在前述空气润滑面上，通过用相对于在浮动块宽度方向上假想的横轴具有θ(rad)后掠角的棱角线连结空气流入侧的棱角线与磁盘内周侧的棱角线、而且、通过用相对于在浮动块宽度方向上假想的横轴具有η(rad)后掠角的棱角线连结空气流入侧的棱角线与磁盘内周侧的棱角线形成着凹部，将从前述空气润滑面的空气流入端至该凹部的距离x以浮动块的长度L进行基准化使X＝x/L的情况下，前述θ及前述η为0.06×π/X＜θ＜0.12×π/X、0.05×π/X＜η＜0.13×π/X。
依照本发明，能够将斜交角在正的领域和负的领域两方面中的浮动块的倾侧角控制在所期望的倾侧角变动量以下，可以得到在斜交角的全领域中的稳定的浮动块的上浮姿势，能够得到在最小上浮量位置上的可确保稳定的上浮量的效果。
根据本发明第6技术方案的浮动块，是在第5技术方案所述的浮动块中，其特征在于，具有前述后掠角θ的棱角线与通过浮动块中心在浮动块长度方向上假想的纵轴相比形成在磁盘外周侧上。
依照本发明，不会对斜交角在为负的领域中的倾侧角引起变动，能够得到将斜交角在正的领域和负的领域两方面中的浮动块的倾侧角控制在所期望的倾侧角变动量以下的效果。
根据本发明的浮动块，其特征在于，大约θ×X＝0.09π。
依照本发明，能够使斜交角在正的领域中的浮动块的倾侧角变动量接近0度，能够得到将斜交角在正的领域和负的领域两方面中的浮动块的倾侧角控制在所期望的倾侧角变动量以下的效果。
根据本发明第7技术方案的浮动块，是在第5技术方案所述的浮动块中，其特征在于，具有前述后掠角η的棱角线与通过浮动块中心在浮动块长度方向上假想的纵轴相比形成在磁盘内周侧上。
依照本发明，不会对斜交角在为正的领域中的倾侧角引起变动，能够得到将斜交角在正的领域和负的领域两方面中的浮动块的倾侧角控制在所期望的倾侧角变动量以下的效果。
根据本发明的浮动块，其特征在于，大约η×X＝0.09π。
依照本发明，能够使斜交角在负的领域中的浮动块的倾侧角变动量接近0度，能够得到将斜交角在正的领域和负的领域两方面中的浮动块的倾侧角控制在所期望的倾侧角变动量以下的效果。
根据本发明第8技术方案的磁盘装置，其特征在于，是具有如第1技术方案中所述的浮动块的磁盘装置。
依照本发明，在磁盘介质的全领域中，得到可以实现浮动块的稳定的上浮姿势和被抑制的上浮变动的效果。
根据本发明第9技术方案的磁盘装置，是在第8技术方案所述的磁盘装置中，其特征在于，穿过浮动块中心、在浮动块长度方向上假想的纵轴与磁盘旋转方向形成斜交角，在前述斜交角为0(rad)的位置上的浮动块与前述磁盘介质的相对速度在13(m/s)以下的领域使用。
依照本发明，在磁盘的全领域中，能够将倾侧角抑制在所期望的变动以下，具有得到浮动块稳定的上浮量的效果。
根据本发明第10技术方案的磁盘装置，其特征在于，是具有如第3技术方案中所述的浮动块的磁盘装置。
依照本发明，在磁盘介质的全领域中，得到可以实现浮动块的稳定的上浮姿势和被抑制的上浮变动的效果。
根据本发明第11技术方案的磁盘装置，是在第10技术方案所述的磁盘装置中，其特征在于，穿过浮动块中心、在浮动块长度方向上假想的纵轴与磁盘旋转方向形成斜交角，在前述斜交角为0(rad)的位置上的浮动块与前述磁盘介质的相对速度在13(m/s)以下的领域使用。
依照本发明，在磁盘的全领域中，能够将倾侧角抑制在所期望的变动以下，具有得到浮动块稳定的上浮量的效果。
根据本发明第12技术方案的磁盘装置，其特征在于，是具有如第5技术方案中所述的浮动块的磁盘装置。
依照本发明，在磁盘介质的全领域中，得到可以实现浮动块的稳定的上浮姿势和被抑制的上浮变动的效果。
根据本发明第13技术方案的磁盘装置，是在第12技术方案所述的磁盘装置中，其特征在于，穿过浮动块中心、在浮动块长度方向上假想的纵轴与磁盘旋转方向形成斜交角，在前述斜交角为0(rad)的位置上的浮动块与前述磁盘介质的相对速度在13(m/s)以下的领域使用。
依照本发明，在磁盘的全领域中，能够将倾侧角抑制在所期望的变动以下，具有得到浮动块稳定的上浮量的效果。
根据本发明第14技术方案的磁盘装置，是在第12技术方案所述的磁盘装置中，其特征在于，对于通过浮动块中心在浮动块长度方向上假想的纵轴对称地形成前述凹部。
依照本发明，特别是将磁头设置在浮动块的纵轴上的情况下，能够将倾侧角的变动限制在最小限度，得到在磁盘介质的全部位置上可确保稳定的上浮量和上浮姿势的效果。
根据本发明第15技术方案的磁盘装置，是在第12技术方案所述的磁盘装置中，其特征在于，对于通过浮动块中心在浮动块长度方向上假想的纵轴对称地形成前述空气润滑面。
依照本发明，特别是将磁头设置在浮动块的纵轴上的情况下，能够将倾侧角的变动限制在最小限度，得到在磁盘介质的全部位置上可确保稳定的上浮量和上浮姿势的效果。
附图说明
图1是表示本发明第1实施例的磁盘装置的内部的立体图。
图2是表示本发明第1实施例的磁盘装置的剖面图。
图3是表示本发明第1实施例的一张磁盘介质和促动器臂的模式图。
图4(a)及图4(b)是表示本发明第1实施例的为了说明浮动块的上浮姿势的模式图。
图5(a)是表示本发明第1实施例的空气润滑面的形状的图，图5(b)是表示本发明第1实施例的空气润滑面的横截面的图。
图6是表示本发明第1实施例的空气润滑面中的后掠角θ与倾侧角的关系的图。
图7(a)是表示本发明第1实施例的空气润滑面的形状的图，图7(b)是表示本发明第1实施例的空气润滑面的横截面的图。
图8是表示本发明第1实施例的空气润滑面中的后掠角θ与倾侧角的关系的图。
图9(a)是表示本发明第1实施例的空气润滑面的形状的图，图9(b)是表示本发明第1实施例的空气润滑面的横截面的图。
图10是表示本发明第1实施例的空气润滑面中的后掠角θ与倾侧角的关系的图。
图11是表示本发明第1实施例空气润滑面中的θ×X与倾侧角的关系的图。
图12是表示本发明第1实施例的空气润滑面中的后掠角η与倾侧角的关系的图。
图13是表示本发明第1实施例的空气润滑面中的后掠角η与倾侧角的关系的图。
图14是表示本发明第1实施例的空气润滑面中的后掠角η与倾侧角的关系的图。
图15是表示本发明第1实施例空气润滑面中的η×X与倾侧角的关系的图。
图16是表示本发明第1实施例中的倾侧角与相对速度的关系的图。
图17是表示本发明第2实施例的浮动块的上浮量与磁盘半径位置的关系的图。
图18是表示本发明第2实施例的空气润滑面的层差d与浮动块的上浮量的关系的图。
图19是表示本发明第2实施例的空气润滑面的层差d与浮动块的上浮量的关系的图。
图20是表示本发明第2实施例中的适应系数α与上浮量变动量的关系的图。
图21(a)是表示空气润滑面的形状的图，图21(b)是表示空气润滑面的横截面的图。
图22(a)是表示空气润滑面的形状的图，图22(b)是表示空气润滑面的横截面的图。
图23(a)是表示空气润滑面的形状的图，图23(b)是表示空气润滑面的横截面的图。
具体实施方式
(第1实施例)
下面，参照图面，说明根据本发明第1实施例的浮动块及磁盘装置。
图1是表示磁盘装置的内部的立体图。图2是表示磁盘装置的剖面图。磁盘装置具有外壳罩(图中未示)，磁盘介质2或浮动块3等被该外壳罩覆盖。促动器臂的组5被可旋转地安装在促动器轴20上，通过音圈马达6的动力绕着促动器轴20的周围旋转。在该促动器臂的组5的分别的前端安装着悬臂14。而且，在分别的悬臂14的前端，安装着具有磁气变换器或者磁头(在图1中未示)的浮动块3。
在外壳7中安装着主轴1，多个磁盘介质2可旋转地隔开间隔安装在该主轴1上。磁盘介质2与通过马达8旋转的主轴1一起向图1中的箭头A所示的方向旋转。浮动块3具有的磁头相对于磁盘介质2的位置由促动器臂的组5决定，该磁头在磁盘介质2上写入数据或者从磁盘介质2读取数据。
浮动块3和与其一体化的磁头，在磁盘介质2的任何磁道上能够记忆数据的磁气的表示地在磁盘介质2的表面上移动。在磁盘装置中，这种磁头的移动是通过绕促动器轴20周围旋转的移动。通过使促动器臂组5旋转，浮动块3及其中的磁头能够位于磁盘介质2的表面上的任何磁道上。
图3是表示从上面看的一张磁盘介质2和促动器臂的模式图。正如作为磁盘装置的技术被熟知的那样，在分别的磁盘介质2上具有记录磁气情报的同心状的磁道的列。内直径(ID)磁道11是记忆数据的最内侧的同心磁道。外直径(OD)磁道12是记忆数据的最外侧的同心磁道。相对于浮动块3的纵轴55磁盘介质2表面的滑动方向(磁盘介质2的旋转方向)被称为斜交角，它在从ID磁道11到OD磁道12之间发生大的变化。另外，在向旋转促动器轴20的促动器臂组5的安装位置上也依存。该斜交角可为正也可为负。当促动器臂组5位于如滑动方向碰上浮动块3的外周侧端44的位置的情况下，斜交角为正。当促动器臂组5位于如滑动方向碰上浮动块3的内周侧端43的位置的情况下，斜交角为负。即对于图3，OD磁道12中的斜交角最大，ID磁道11中的最小，中直径(MD)磁道13中的斜交角为0度。另外，在本第1实施例中，磁盘介质外直径(OD)磁道12的半径为12.5mm、斜交角为16度，内直径(ID)磁道11的半径为6mm、斜交角为-5度，中直径(MD)磁道13的半径为8.7mm、旋转速度为4500rpm。
图4是磁盘介质2在进行记录重放稳定地旋转时，为了说明浮动块的上浮姿势的模式图。浮动块3通过枢轴15被安装在悬臂14上。
如图4(a)所示，当磁盘介质2在进行记录重放以规定的旋转速度稳定地旋转时，浮动块3浮在磁盘介质2表面上，采取使装载着磁气磁头99的空气流出端42侧的上浮量变小的上浮姿势。一般将该浮动块3相对于磁盘介质2的纵轴55方向的倾斜称为俯仰角。俯仰角在与空气流入端41侧相比空气流出端42侧的上浮量小的情况下为正。
还有，如图4(b)所示，将浮动块3相对于磁盘介质2的横轴56方向的倾斜称为倾侧角。倾侧角在与磁盘内周端43侧相比磁盘外周端44侧的上浮量小的情况下为正。
图5(a)是表示本第1实施例的浮动块3的空气润滑面的形状的图，图5(b)是表示该空气润滑面的A-A横截面的剖面图。
图5的空气润滑面30A由上层面31、中层面32、下层面33的3层的互相大致平行的平坦面构成。在图5中上层面31与中层面32的层差为100nm，中层面32与下层面33的层差为700nm。
空气流入端41朝着磁盘介质2的表面旋转的方向。旋转的磁盘介质2由于粘性效果使磁盘介质2的滑动方向的空气流从空气流入端41流入空气润滑面30A的下面。通过该空气流在空气润滑面30A上产生的压力作用在使浮动块3从磁盘介质2远离方向上的压力称为正压，作用在使浮动块3接近磁盘介质2方向上的压力称为负压。
在空气润滑面30A上，在上层面31构成空气流出侧衬垫34和空气流入侧衬垫38，该空气流出侧衬垫34在空气流出端42附近为了装载磁气磁头99而设置。该空气流入侧衬垫38通过相互连接横向轨道35、内侧的侧轨道36和外侧的侧轨道37形成，该横向轨道35从内周侧端43、外周侧端44隔开规定的间隔形成，该内侧的侧轨道36从空气流入端41、内周侧端43、空气流出端42隔开规定的间隔形成，该外侧的侧轨道37从空气流入端41、外周侧端44、空气流出端42隔开规定的间隔形成。还有，在空气流出侧衬垫34和空气流入侧衬垫38的空气流入端41侧上形成中层面32，促进向衬垫34、38的空气的流入。在该空气流入侧衬垫38的空气流入端侧上形成的中层面32的大致平面，延伸到空气流入端41。在空气润滑面30A的中央部通过下层面33形成被上层面31或者中层面32包围的负压发生凹部48。本第1实施例的空气润滑面30A主要是在衬垫34、38中产生正压、在负压发生凹部48产生负压而构成。
负压发生凹部48的空气流入端侧棱角线(横向轨道35)和外周侧端侧棱角线(侧轨道37)通过相对于在浮动块宽度方向上假想的横轴56具有θ后掠角的棱角线被连结，空气流入端侧棱角线(横向轨道35)和内周侧端侧棱角线(侧轨道36)被具有η后掠角的棱角线连结。在图5中，设定θ＝0.2π(rad)、η＝0.2π(rad)，但在本发明中θ、η可以进行一定程度的角度变更。但是为了得到所期望的特性，θ、η需要在规定范围之内。下面对这点进行说明。
图6是表示将具有在图5中所示的空气润滑面30A的浮动块3位于OD磁道12时的倾侧角作为后掠角θ的函数进行解析的结果的图。另外，在此所用的磁盘装置，对于在磁气磁头99的位置上的目标上浮量25nm被允许的上浮量数值差为+/-2nm，对于目标倾侧角0μrad被允许的倾侧角数值差为+/-10μrad。从图6可知倾侧角对应后掠角θ变化，在0.14π＜θ＜0.28π的范围内，能够将倾侧角控制在本第1实施例中所期望的倾侧角变动以下。
再有，图8是表示关于图7中所示的空气润滑面30B、图10是表示关于图9中所示的空气润滑面30C在OD磁道12上的倾侧角与后掠角θ的关系的图。空气润滑面30B、30C的上层面31、中层面32、下层面33的分别的层差与空气润滑面30A的情况相同。从图8可知关于空气润滑面30B，在0.19π＜θ＜0.30π的范围内，能够将倾侧角控制在所期望的倾侧角变动以下。从图10可知关于空气润滑面30C，在0.22π＜θ＜0.38π的范围内，能够将倾侧角控制在所期望的倾侧角变动以下。
在此，分别在空气润滑面30A、30B、30C中，将从空气流入端41至负压发生凹部48的距离x通过浮动块的长度L进行基准化使X＝x/L，如果寻求θ×X与倾侧角的关系，就会明了引人注目的事项。下面对于这点进行说明。另外，在本第1实施例中的空气润滑面30A、30B、30C的X分别为0.405、0.364、0.283。
图11是将θ×X作为横轴，分别将在图6、图8、图10中所示的结果一起表示的图。●符号是空气润滑面30A、□符号是空气润滑面30B、▲符号是空气润滑面30C的结果。根据图11，在全部的空气润滑面30A、30B、30C中，所期望的倾侧角所得的范围一致，该值为0.06π＜θ×X＜0.12π。即在0.06π＜θ×X＜0.12π的领域中通过形成具有后掠角θ的棱角线，能够将斜交角在正的领域中的浮动块3的倾侧角控制在所期望的倾侧角变动量以下，可以得到斜交角在正的领域中的稳定的浮动块3的上浮姿势，能够确保在最小上浮量位置上的稳定的上浮量。
再有，从图11可知，为了抑制倾侧角变动的θ×X的最适宜值为0.09π。
下面，说明斜交角在负的领域中的倾侧角的控制。图12、图13、图14是分别表示关于空气润滑面30A、30B、30C在ID磁道11上的倾侧角与后掠角η关系的图。从图12可知关于空气润滑面30A，在0.10π＜η＜0.35π的范围内，能够将倾侧角控制在所期望的倾侧角变动以下。从图13可知关于空气润滑面30B，在0.12π＜η＜0.38π的范围内，能够将倾侧角控制在所期望的倾侧角变动以下。从图14可知关于空气润滑面30C，在0.20π＜η＜0.47π的范围内，能够将倾侧角控制在所期望的倾侧角变动以下。
图15是将η×X作为横轴，分别将在图12、图13、图14中所示的结果一起表示的图。●符号是空气润滑面30A、□符号是空气润滑面30B、▲符号是空气润滑面30C的结果。根据图15，在全部的空气润滑面30A、30B、30C中，所期望的倾侧角所得的范围一致，该值为0.05π＜η×X＜0.13π。即在0.05π＜η×X＜0.13π的领域中通过形成具有后掠角η的棱角线，能够将斜交角在正的领域中的浮动块3的倾侧角控制在所期望的倾侧角变动量以下，可以得到斜交角在正的领域中的稳定的浮动块3的上浮姿势，能够确保在最小上浮量位置上的稳定的上浮量。
再有，从图15可知，为了抑制倾侧角变动的η×X的最适宜值为0.09π。
图16是表示在空气润滑面30A的ID磁道11和OD磁道12中的倾侧角的，关于磁盘介质2的相对速度依存的结果的图。另外相对速度表示的是在MD磁道13(斜交角为0度、半径为8.7mm)上的数值。从图16可知，如本第1实施例那样在需要将倾侧角控制在+/-10μrad以下的情况下，最好在相对速度为13m/s以下的领域内使用。
还有，如本第1实施例那样，对于磁气磁头99被设在纵轴55上的浮动块3，最好使在位于MD磁道13时的倾侧角为0地、相对于纵轴55对称地形成负压发生凹部48。再有，最好相对于纵轴55对称地形成空气润滑面30。
还有，具有后掠角θ的棱角线不影响在斜交角为负的领域中的倾侧角地，具有后掠角θ的棱角线最好形成在纵轴55上的外周侧端侧上，具有后掠角η的棱角线也由于上述的理由，最好形成在纵轴55上的内周侧端侧上。
再有，后掠角θ、后掠角η是由假想线与横轴56而成的角来定义的，该假想线将连结空气流入侧棱角线的接点与连结外周侧端侧棱角线或者内周侧端侧棱角线的接点连接，本第1实施例中以直线表示具有后掠角θ、后掠角η的棱角线，实质上在能够得到本发明的效果的范围内，是曲线也可以。
如上所述，根据本第1实施例的浮动块及磁盘装置，通过由相对于在浮动块宽度方向上假想的横轴具有θ(rad)后掠角的棱角线连结空气流入端侧的棱角线与磁盘外周侧端的棱角线、在空气润滑面30上形成负压发生凹部48，将从空气润滑面30的空气流入端41至负压发生凹部48的距离x以浮动块3的长度L进行基准化使X＝x/L的情况下，通过将θ×X作成0.06π～0.12π，能够抑制斜交角在正的领域中的倾侧角变动，可以确保在最小上浮量位置上的稳定的上浮量。
还有，通过由相对于在浮动块宽度方向上假想的横轴具有η(rad)后掠角的棱角线连结空气流入端侧的棱角线与磁盘内周侧端的棱角线、在空气润滑面30上形成负压发生凹部48，将从空气润滑面30的空气流入端41至负压发生凹部48的距离x以浮动块3的长度L进行基准化使X＝x/L的情况下，通过将η×X作成0.05π～0.13π，能够抑制斜交角在正的领域中的倾侧角变动，可以确保在最小上浮量位置上的稳定的上浮量。
(第2实施例)
下面，参照图面，说明根据本发明第2实施例的浮动块及磁盘装置。
图17是将图5的空气润滑面30A的上层面31与中层面32的层差d设为25nm、50nm、100nm、150nm、200nm的情况下表示从ID磁道11至OD磁道12的上浮量的图。●符号是层差d为25nm、□符号是层差d为50nm、▲符号是层差d为100nm、◇符号是层差d为150nm、*符号是层差d为200nm的情况。另外，根据第1实施例的磁盘介质2的稳定旋转速度4500rpm时的在MD磁道13的浮动块3与磁盘介质2的相对速度为2π×8.7×(4500/60)4100mm/s＝4.1m/s。从图17可知，层差d越大，特别是在OD磁道12中的上浮量如果有变大的倾向，在ID磁道11上的上浮量与在OD磁道12上的上浮量的差将变大。
图18是分别关于空气润滑面30A、30B、30C、表示层差d与在ID磁道11～OD磁道12的范围中的上浮量变动量的关系的图。从图18可知，在全部的空气润滑面30A、30B、30C中，层差d越大上浮量变动将越大。
图19是关于空气润滑面30A在磁盘旋转速度为4500rpm和9000rpm的情况下，表示层差d与上浮量变动量的关系的图。从图19可知，磁盘介质2的旋转速度(浮动块3与磁盘介质2的相对速度)即使不同，如果层差d变大，上浮量变动变大的倾向是同样的。再有，从图19还可知，相对速度大的一方在ID磁道11～OD磁道12的范围中的上浮量变动变大。
在此，将在MD磁道13上的浮动块3与磁盘介质2的相对速度设为V(mm/s)，将从空气流入端41至空气流入侧衬垫38的距离设为y(mm)，横轴采用V×(d/y)(以下将V×(d/y)称为适应系数α)，如果将在分别的条件下的上浮量变动汇总，将会判明新的倾向。另外，这个y严密地说是从空气流入端41至空气流入侧衬垫38的前缘的距离，即从空气流入端41至空气流入侧衬垫38的最靠近空气流入端41外缘的距离。还有，空气润滑面30A中y＝0.41mm、空气润滑面30B中y＝0.35mm、空气润滑面30C中y＝0.19mm。
图20是分别关于空气润滑面30A、30B、30C，表示适应系数α与上浮量变动量的关系的图。●符号、■符号、▲符号分别表示稳定旋转速度为4500rpm时的关于空气润滑面30A、30B、30C的结果，◆符号是关于空气润滑面30A旋转速度为9000rpm(V8200mm/s＝8.2m/s)情况下的结果。从图20可知，通过将上浮量变动量设为适应系数α的函数，在全部的空气润滑面30A、30B、30C中的结果都一致，如果使ID磁道11～OD磁道12的范围中的上浮量变动量在4nm以下(+/-2nm以下)，适应系数α将在1.5以下的领域。而且，在适应系数α为1.0以下的领域中，上浮量变动量在2nm(+/-1nm)程度以下显示大致一定的数值。还有，在适应系数α大于2.0的领域中，ID磁道11～OD磁道12的上浮量变动量急剧变大的倾向也一致。
因此，通过使适应系数α为1.5以下、最好为1.0以下地构成V、d、y，由于主要可以抑制磁盘半径在大于MD磁道13位置上的上浮量的增加，能够将在ID磁道11～OD磁道12的范围内的上浮量变动抑制在所期望的变动量以下，所以，使在ID磁道11～OD磁道12的磁盘介质2上的全部位置上确保稳定的上浮量成为可能。
另外，在第1实施例中，由于将层差设定为100nm，能够得到本发明的效果的是空气润滑面30A和30B。但是，如果在空气润滑面30C中以50nm构成层差d，也能得到本发明的效果。
还有，在第1实施例中的空气润滑面30A、30B，由于将后掠角θ、后掠角η以及适应系数α设定在本发明的范围内，在从ID磁道11至OD磁道12的磁盘上的全领域中，使维持稳定的上浮量以及稳定的上浮姿势成为可能。还有，由于空气润滑面30C也将后掠角θ、后掠角η设定在上述的范围内，使维持稳定的上浮姿势成为可能。因此可知，装载有本发明的浮动块的磁盘装置，能够抑制磁头碰撞，具有更好的电磁交换效率和高信赖性。
如上所述，根据本第2实施例的浮动块、及磁盘装置，将在MD磁道13上的浮动块3与磁盘介质2的相对速度设为V(mm/s)，将空气流入侧衬垫38与在空气流入侧衬垫38的空气流入端侧上形成的大致平面的层差设为d(mm)，将从空气流入端41至空气流入侧衬垫38的距离设为y(mm)，通过使适应系数α为1.5以下地构成V、d、y，使抑制依存于相对速度的浮动块3的上浮量变动成为可能。即，能够将在ID磁道11～OD磁道12的范围内的上浮量变动抑制在所期望的数值以下，使在ID磁道11～OD磁道12的磁盘介质2上的全部位置上维持稳定的上浮量成为可能。
另外，由于Vx(d/y)具有速度单位(mm/s)，推测适应系数α是物理学上的摩擦速度的函数。因此，在现在几乎所有的磁盘装置中，都是以空气形成浮动块3与磁盘介质2之间的润滑膜，例如，在封入氮的磁盘装置、封入氩的磁盘装置中，最适宜的适应系数α不是上述的限制范围。在这种情况下，可以推测对应分别的气体的适应系数通过将分别的气体的粘度与空气的粘度的比率与在此所示的适应系数α相乘求得。
还有，关于在图21～图23中所示的空气润滑面30D～30F，由于也将后掠角θ、后掠角η以及适应系数α在本发明的范围内构成，能够抑制从ID磁道11至OD磁道12的领域的倾侧角变动以及上浮量变动，使确保稳定的上浮姿势且一定的上浮量成为可能。在此，虽然图21～图23中所示的空气润滑面30D～30F不具有如在图5中所示的那样的横向轨道35，但这种情况下也能起到与上述各实施例同样的效果。此时，如第1实施例所示的那样磁气磁头99在纵轴上的情况下，由于最好将倾侧角尽量接近0，如图5、图7、图9以及图21～图23所示的那样，相对于纵轴如果对称地形成负压发生凹部48、及空气润滑面30，能够使在MD磁道13中的倾侧角成为0，使从ID磁道11至OD磁道12的领域的倾侧角接近0。
还有，在上述各实施例中所示的空气润滑面30都是以上层面31、中层面32、下层面33的构成进行的说明，这只不过是考虑到现状的加工工艺规程而设计的，空气润滑面30可以是由2层以上以任意的层差数来构成。
还有，在上述各实施例中，说明了浮动块3具有磁气磁头99的情况，浮动块3可以具有如光磁头、作为重放侧磁头的磁气抵抗型元件那样的磁头，同样能够实现确保稳定的上浮姿势和一定的上浮量的浮动块及磁盘装置。
还有，即使对于根据PCMCIA标准或者闪存卡标准构成的小型磁盘装置，通过使用本发明的浮动块，能够确保稳定的上浮姿势和一定的上浮量，使高信赖性的数据的记录·重放成为可能。
如上所述，与本发明相关的浮动块及磁盘装置适用于通过在空气润滑面和磁盘介质之间的空气流浮在磁盘介质之上、与磁盘介质之间进行数据的记录及重放的浮动块、及使用该浮动块的磁盘装置。

Claims (15)

1.一种浮动块，具有磁头和空气润滑面，该磁头在与磁盘介质之间进行数据的记录或者重放，该浮动块通过在该空气润滑面与前述磁盘介质之间的空气流浮在前述磁盘介质之上，其特征在于，在前述空气润滑面上，通过用相对于在浮动块宽度方向上假想的横轴具有θ(rad)后掠角的棱角线连结空气流入侧的棱角线与磁盘外周侧的棱角线形成着凹部，将从前述空气润滑面的空气流入端至该凹部的距离x以浮动块的长度L进行基准化使X＝x/L的情况下，该θ为
0.06×π/X＜θ＜0.12×π/X。
2.如权利要求1所述的浮动块，其特征在于，具有前述后掠角θ的棱角线与通过浮动块中心在浮动块长度方向上假想的纵轴相比形成在磁盘外周侧上。
3.一种浮动块，具有磁头和空气润滑面，该磁头在与磁盘介质之间进行数据的记录或者重放，该浮动块通过在该空气润滑面与前述磁盘介质之间的空气流浮在前述磁盘介质之上，其特征在于，在前述空气润滑面上，通过用相对于在浮动块宽度方向上假想的横轴具有η(rad)后掠角的棱角线连结空气流入侧的棱角线与磁盘内周侧的棱角线形成着凹部，将从前述空气润滑面的空气流入端至该凹部的距离x以浮动块的长度L进行基准化使X＝x/L的情况下，该η为
0.05×π/X＜η＜0.13×π/X。
4.如权利要求3所述的浮动块，其特征在于，具有前述后掠角η的棱角线与通过浮动块中心在浮动块长度方向上假想的纵轴相比形成在磁盘内周侧上。
5.一种浮动块，具有磁头和空气润滑面，该磁头在与磁盘介质之间进行数据的记录或者重放，该浮动块通过在该空气润滑面与前述磁盘介质之间的空气流浮在前述磁盘介质之上，其特征在于，在前述空气润滑面上，通过用相对于在浮动块宽度方向上假想的横轴具有θ(rad)后掠角的棱角线连结空气流入侧的棱角线与磁盘外周侧的棱角线、而且、通过用相对于在浮动块宽度方向上假想的横轴具有η(rad)后掠角的棱角线连结空气流入侧的棱角线与磁盘内周侧的棱角线而形成着凹部，将从前述空气润滑面的空气流入端至该凹部的距离x以浮动块的长度L进行基准化使X＝x/L的情况下，前述θ及前述η为
0.06×π/X＜θ＜0.12×π/X、
0.05×π/X＜η＜0.13×π/X。
6.如权利要求5所述的浮动块，其特征在于，具有前述后掠角θ的棱角线与通过浮动块中心在浮动块长度方向上假想的纵轴相比形成在磁盘外周侧上。
7.如权利要求5所述的浮动块，其特征在于，具有前述后掠角η的棱角线与通过浮动块中心在浮动块长度方向上假想的纵轴相比形成在磁盘内周侧上。
8.一种磁盘装置，其特征在于，具有如权利要求1所述的浮动块。
9.如权利要求8所述的磁盘装置，其特征在于，穿过浮动块中心、在浮动块长度方向上假想的纵轴与磁盘旋转方向形成斜交角，在前述斜交角为0(rad)的位置上的浮动块与前述磁盘介质的相对速度在13(m/s)以下的领域使用。
10.一种磁盘装置，其特征在于，具有如权利要求3所述的浮动块。
11.如权利要求10所述的磁盘装置，其特征在于，穿过浮动块中心、在浮动块长度方向上假想的纵轴与磁盘旋转方向形成斜交角，在前述斜交角为0(rad)的位置上的浮动块与前述磁盘介质的相对速度在13(m/s)以下的领域使用。
12.一种磁盘装置，其特征在于，具有如权利要求5所述的浮动块。
13.如权利要求12所述的磁盘装置，其特征在于，穿过浮动块中心、在浮动块长度方向上假想的纵轴与磁盘旋转方向形成斜交角，在前述斜交角为0(rad)的位置上的浮动块与前述磁盘介质的相对速度在13(m/s)以下的领域使用。
14.如权利要求12所述的磁盘装置，其特征在于，对于通过浮动块中心在浮动块长度方向上假想的纵轴对称地形成前述凹部。
15.如权利要求12所述的磁盘装置，其特征在于，对于通过浮动块中心在浮动块长度方向上假想的纵轴对称地形成前述空气润滑面。
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