CN1734564A - 磁头、磁头悬架组件及设有该磁头悬架组件的盘装置 - Google Patents

磁头、磁头悬架组件及设有该磁头悬架组件的盘装置 Download PDF

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  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Abstract

磁头(40)包括滑动件(42)和头部(52)，上述滑动件(42)被构造为借助在记录介质的表面和滑动件的面向表面之间产生的气流浮动，上述头部(52)设置在滑动件上并且在记录介质上记录信息和从记录介质复制信息。该滑动件具有负压腔(44)和垫部(50)，上述垫部(50)相对于气流位于负压腔的下游侧，并从所述面向表面凸出。所述头部的读/写间隙形成在所述垫部的凸出表面(50a)中。所述垫部具有台阶部分(56)，该台阶部分(56)相对于气流设置在读/写间隙的下游侧，并且在气流方向上从凸出表面以多层延伸而形成。

Description

磁头、磁头悬架组件及设有该磁头悬架组件的盘装置
背景技术
本发明涉及一种诸如在磁盘装置之类的盘装置中使用的磁头、设有该磁头的磁头悬架组件，以及设有该磁头悬架组件的盘装置。
作为典型的盘装置的磁盘装置包括：位于外壳内的磁盘、支撑并旋转该盘的主轴马达、用于从盘上读取信息及写入信息到盘上的磁头、以及支撑磁头以相对于盘移动的托架组件。该托架组件设有被可旋转支撑的臂和从臂延伸出的悬架。磁头单独地支撑在悬架的相应延伸端上。每个磁头具有安装在其相应悬架上的滑动件和在滑动件上的头部。该头部包括用于读取和写入信息的复制元件和记录元件。
滑动件具有面向磁盘的记录表面的面向表面。由悬架给予滑动件一指向磁盘的磁记录层的给定磁头载荷。当磁盘装置被开动时，在旋转盘和滑动件之间产生气流。基于空气流体润滑的原理，在盘的记录表面之上浮动滑动件的力作用在滑动件的所述面向表面上。通过平衡该浮动力和磁头载荷，滑动件能够以给定的间隙在磁盘的记录表面之上浮动。
不考虑磁盘的径向位置的情况下，发现滑动件的浮动是均匀的。盘的旋转频率是固定的，并且其圆周速度依据径向位置而变化。由于磁头被旋转的托架组件定位，而且，斜交角(在气流方向和滑动件中心线之间的角度)也依据在盘上的径向位置而变化。因此，在设计滑动件时，必须由适当利用依据径向的盘位置而变化的前述两个参数约束取决于径向盘位置的浮动改变。
考虑到工作环境的变化，期望盘装置在低压高原环境中平稳运转。如果仅仅考虑到在磁头载荷和基于空气流体润滑作用在滑动件的所述面向表面上的正压之间的平衡来构造磁头的话，由空气流体润滑产生的正压在低压环境中下降。因此不可避免地，滑动件平衡于浮动减弱的位置或者滑动件接触磁盘表面。
例如在日本专利申请特开2001-283549中描述了一种盘装置，其中在滑动件的面向表面的中部附近形成负压腔，以便防止浮动减弱。利用由在除了空气进口方向之外的其它三个方向上凸出的轨道围绕的沟槽限定上述负压腔。滑动件被构造为在由负压腔所产生的负压、磁头载荷和正压之间的平衡基础上浮动。在低压环境中，根据该构造，随着所产生的正压减少，负压也减少。从而，能够实现滑动件在浮动中更少地减弱。在形成于滑动件的所述面向表面上的中部垫上，形成头部。
从而，通过适当布置滑动件的所述面向表面的不规则形状，能够调整滑动件的浮动、浮动姿势和减压的浮动减弱。考虑到加工成本，面向表面的不规则形状由单一或几个深度的沟槽形成。
通常，用于润滑的润滑剂散布在磁盘的表面上。在磁盘装置中的移动部件被供以例如用作润滑剂的油脂之类的油成分。如果在盘装置运转过程中磁盘以高速旋转的话，则润滑剂或油成分粘附到滑动件的所述面向表面上，并且在轨道和中部垫的后缘上收集并逐渐增多。在该情况下，润滑剂或油成分粘到磁头的读/写部件上，由此降低了磁头的信息处理能力。同时，粘附的油成分可能会改变磁头的浮动行为，由此妨碍稳定的记录和复制。因此，这种装置多少缺乏耐用性。
发明内容
在考虑到这些环境的情况下做出了本发明，其目的在于提供一种磁头、设有该磁头的磁头悬架组件和盘装置，上述磁头被设计成使得油成分向滑动件的头部的粘附受到抑制并且确保稳定的浮动和提供耐用性。
根据本发明的一方面，提供一种磁头包括：滑动件。该滑动件具有与可旋转记录介质的表面相对的面向表面，并且被构造为当记录介质旋转时，借助在记录介质的表面和所述面向表面之间产生的气流浮动；以及头部，其设置在滑动件上并且在记录介质上记录信息和从记录介质复制信息；其特征在于：滑动件具有负压腔和垫部，上述负压腔由在所述面向表面中的凹槽限定并且产生负压，上述垫部相对于气流放置在负压腔的下游侧，从所述面向表面凸出并且具有面向记录介质的凸出表面。所述头部具有形成在垫部的凸出表面中的读/写间隙，并且所述垫部具有台阶部分，该台阶部分相对于气流设置在读/写间隙的下游侧并且在气流方向上从凸出表面以多层延伸而形成。
根据本发明的另一方面，提供一种磁头悬架组件，具有盘形记录介质和支撑并旋转所述记录介质的驱动单元，并且用在盘装置中，该磁头悬架组件包括：包括有滑动件和头部的磁头，上述滑动件具有与记录介质的表面相对的面向表面，并且被构造为当记录介质旋转时，借助在记录介质的表面和所述面向表面之间产生的气流浮动，上述头部设置在滑动件上并且在记录介质上记录信息和从记录介质复制信息；以及磁头悬架，其支撑磁头用以相对于记录介质移动，并且向磁头施加指向记录介质表面的磁头载荷；其特征在于：滑动件具有负压腔和垫部，上述负压腔由在所述面向表面中的凹槽限定并且产生负压，上述垫部相对于气流位于负压腔的下游侧，从所述面向表面凸出，并且具有面向记录介质的凸出表面。所述头部具有形成在垫部的凸出表面中的读/写间隙，并且所述垫部具有台阶部分，该台阶部分相对于气流设置在读/写间隙的下游侧，并且在气流方向上从凸出表面以多层延伸而形成。
根据本发明的一方面，提供一种盘装置，包括：盘形记录介质；支撑并旋转该记录介质的驱动单元；包括有滑动件和头部的磁头，上述滑动件具有与记录介质的表面相对的面向表面，并且被构造为当记录介质旋转时，借助在记录介质的表面和所述面向表面之间产生的气流浮动，上述头部设置在滑动件上并且在记录介质上记录信息和从记录介质复制信息；以及磁头悬架，其支撑磁头用以相对于记录介质移动，并且向磁头施加指向记录介质表面的磁头载荷；其特征在于：滑动件具有负压腔和垫部，上述负压腔由在所述面向表面中的凹槽限定并且产生负压，上述垫部相对于气流位于负压腔的下游侧，从所述面向表面凸出，并且具有面向记录介质的凸出表面。所述头部具有形成在垫部的凸出表面中的读/写间隙，并且所述垫部具有台阶部分，该台阶部分相对于气流设置在读/写间隙的下游侧，并且在气流方向上从凸出表面以多层延伸而形成。
根据本发明，如上所述，可以提供一种磁头、设有该磁头的磁头悬架组件和盘装置，上述磁头被设计成使得抑制油向滑动件的头部的粘附并且确保稳定的浮动和提高的耐用性。
本发明的其它目的和优点将在后面的描述中阐述，并且部分将会从描述中变得明显，或者可以通过实践本发明而获知。通过此后特别指出的手段及其组合可以实现和获得本发明的目的和优点。
附图说明
结合入说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与前面给出的一般描述和下面给出的实施例的详细描述一起用于解释本发明的原理。
图1是示出根据本发明实施例的硬盘驱动器(HDD)的平面图；
图2是示出HDD的磁头部分的放大侧视图；
图3是示出磁头的滑动件的面向磁盘的表面侧的透视图；
图4是示出滑动件的中间垫片部分的放大透视图；以及
图5是示出浮动状态的磁头的放大侧视图。
具体实施方式
现在将要参照附图详细地描述根据本发明实施例的盘装置应用于HDD的实施例。
如图1中所示，HDD包括呈顶部开口的矩形盒形状的外壳12和顶盖(未示出)。该顶盖用螺丝螺纹连接到外壳上并封闭外壳的顶部开口。
外壳12包含用作记录介质的磁盘16、主轴马达18、磁头和托架组件22。主轴马达18用作支撑并旋转所述盘的驱动单元。磁头用于向盘上及从盘上写和读信息。托架组件22支撑磁头以便相对于磁盘16移动。外壳12进一步包含音圈马达(VCM)24、斜面载荷机构25、板单元21等。该VCM24摆动并定位托架组件。当磁头移动到盘的最外周时，斜面载荷机构25保持磁头处在离开磁盘的避开位置。板单元21具有磁头IC等。
印刷电路板(未示出)螺钉连接到外壳12底壁的外表面上。该电路板通过板单元21控制主轴马达18、VCM 24和磁头的相应操作。
磁盘16在其上、下表面分别具有磁记录层。盘16装配在主轴马达18的毂(未示出)的外周上并且通过夹持弹簧17固定在该毂上。当马达18被驱动时，盘16以例如4200rpm的给定速度在箭头B的方向上旋转。
托架组件22包括固定在外壳12底壁上的轴承组件26和从上述轴承组件延伸出的臂32。这些臂32平行于磁盘16的表面布置并且彼此间隔开。它们在相同的方向上从轴承组件26延伸。托架组件22设有分别由弹性可变形的长板簧形成的悬架38。该悬架38的各自的近端通过点焊或粘接固定到臂32的相应的远端上，并且从所述臂延伸。每个悬架38都可以与其相应的臂32整体地形成。臂32和悬架38构成磁头悬架。该磁头悬架和磁头构成磁头悬架组件。
如图2所示，每个磁头40具有基本上为矩形的滑动件42和用于在滑动件上记录和复制的头部44。其固定到设置在悬架38的远端部分上的万向弹簧41上。指向磁盘16的表面的磁头载荷L通过悬架38的弹性施加到每个磁头40上。
如图1所示，托架组件22具有支撑框架45，该支撑框架45在与臂32相反的方向上从轴承组件26延伸出来。该支撑框架支撑构成VCM 24的一部分的音圈47。支撑框架45由合成树脂整体模制在线圈47的外周上。音圈47位于固定在外壳12上的一对轭49之间。线圈47与上述轭和固定到上述轭中一个上的磁铁(未示出)一起构成VCM 24。如果对音圈47通电，则托架组件22围绕轴承组件26摆动，并且磁头40移动并定位到磁盘16的所需轨道之上。
斜面载荷机构25包括斜面51和小突起53。斜面51设置在外壳12的底壁上并且位于磁盘16的外侧。小突起53从每个悬架38的远端延伸出来。当托架组件22摆动到磁盘16外侧的避开位置时，每个小突起53与形成在斜面51上的斜面表面结合。因此，小突起53由斜面表面的倾斜拉起，由此将磁头卸载。
下面是磁头40的构造的详细描述。如图2到5所示，磁头40的滑动件42基本上是长方体形状。滑动件具有面对磁盘16表面的矩形面向盘的表面43。磁头40构造为浮动头。当磁盘16旋转时，在磁盘表面和面向盘的表面43之间产生气流C，滑动件42借助该气流C浮动。在HDD运转过程中，滑动件42的面向盘的表面43总是面对盘表面，同时在它们之间具有间隙。气流C的方向与磁盘16的旋转方向B一致。
滑动件42相对于磁盘16的表面位于使面向盘的表面43的纵向方向基本上与气流C方向一致的位置。大致为U形的轨道部分46从面向盘的表面43凸出。该轨道部分46在气流C的下游侧开口。其具有各自沿着面向盘的表面43的长侧延伸的一对直的部分46a和连接该直的部分的各个上游侧端的结合部46b。该轨道部分46具有面对磁盘16表面的基本平坦的底面。该轨道部分46具有大约0.5mm的高度，并且它的周表面在面向盘的表面43上基本上垂直地竖起，而不具有任何中间高度差。
负压腔44形成于面向盘的表面43的基本上中间的部分。其由通过所述轨道部分46限定的凹槽形成。腔44相对于气流C的方向在下游侧开口。对于能够在HDD中实现的所有斜交角度来说，负压腔54、凹槽能够在面向盘的表面43的中间部分中产生负压。而且，依据在磁盘16上的径向位置，终止在滑动件中部产生负压，并且基于径向方向滑动件42的转动角变宽。
滑动件42具有中部垫50，该中部垫50基本上呈相对于气流C的方向从面向盘的表面43的下游侧端部凸出的长方体形状。用作垫部分的中部垫50相对于气流C的方向位于负压腔44的下游侧上，并且相对于横向方向基本上位于面向盘的表面43的中部。中部垫50的高度H是大约0.5mm。该中部垫50具有大致矩形的凸出表面50a。该凸出表面50a面向磁盘16的表面并且基本上与轨道部分46的底表面齐平放置。
磁盘40的头部52具有记录元件和复制元件，它们分别用作在磁盘16上和从磁盘16记录和复制信息。记录和复制元件相对于气流C的方向设置在滑动件42的下游侧端部。复制和记录元件具有在中部垫50的凸出表面50a中形成的读/写间隙54。
如图3到5所示，该中部垫50具有从凸出表面50a的周缘向面向盘的表面43延伸的多个侧面。在这些侧面中，指向负压腔44的一个侧面和平行于滑动件42的长侧延伸的一对侧面在面向盘的表面43上基本垂直地竖起，而不具有任何高度差。相对于气流放置在读/写间隙54的下游侧上的中部垫50的一个侧面构成台阶部分56。该台阶部分56形成为多层，例如两层，并且在气流C的方向上从凸出表面50a向面向盘的表面43延伸，使得其高度阶梯式减少。台阶部分56的每个高度差h的范围在从0.03到0.3mm。
如图5所示，具有上述构造的磁头40以倾斜的姿势浮动，使得头部52的读/写间隙54位于最靠近盘表面的位置。
根据以此方式构造的HDD和磁头悬架组件，当磁盘16旋转时在盘表面和面向盘的表面43之间形成上述气流C，磁头40通过该气流C浮动。从而，在HDD运转期间，滑动件42的面向盘的表面43总是面向盘表面，同时在它们之间具有间隙。在该情况中，在盘表面和面向盘的表面43之间产生的气流C的压力从滑动件42的进口侧到出口侧，即朝向下游侧，逐渐增加。当气流C通过轨道部分46的下游侧的端部时，其通过轨道部分的高度差突然被释放，使得其压力下降。因此，在气流C中的油成分在轨道部分46的台阶部分处突然由气态变为液态，并且粘附并聚积在台阶部分上。
另一方面，相对于气流C的方向在中心垫50的下游侧的端部上提供台阶部分56。当气流C通过台阶部分56时被逐渐释放，使得其压力逐渐下降。因此，在气流C中的油成分逐渐变为液态而没有突然从气态变为液态。从而，能够相当大地减少在台阶部分56处油成分的粘附和聚积。因此，能够限制在头部分52处油成分的粘附和聚积。
根据如上所述的磁头40，台阶部分56用于抑制油成分粘附或聚积在中心垫50上，该中心垫50设有头部52的读/写间隙54，并且积极地使油成分粘附和聚积在任何其它部分，例如轨道部分46的台阶部分上。从而，能够有效地控制油成分粘附到头部52上，并且能够防止磁头的浮动行为改变和信息处理能力的下降。因此，可以提供确保稳定浮动和改进的可靠性的磁头、设有该磁头的磁头悬架组件和HDD。
本发明不直接限于上述实施例，并且可以在修改形式中将其构成具体化，而并不脱离本发明的范围或精神。而且，通过适当合并与前述实施例相结合描述的多个构件，可以做出不同的发明。例如，根据前述实施例的一些构件可以省略。而且，根据不同实施例的构件可以根据需要进行合并。
轨道部分和滑动件的中部垫的形状和尺寸不限定于上述实施例中所描述的形状和尺寸，如果必要可以进行变化。中心垫的台阶部分不限定于两层结构，而是可以是三层或多层结构。在HDD中的磁盘数量不限定于一个而根据需要可以增加。

Claims (9)

1.一种磁头，包括：
滑动件，该滑动件具有与可旋转记录介质的表面相对的面向表面，并且被构造为当记录介质旋转时，借助在记录介质的表面和所述面向表面之间产生的气流浮动；以及
头部，其设置在滑动件上并且在记录介质上记录信息和从记录介质复制信息；
其特征在于：
滑动件具有负压腔和垫部，上述负压腔由在所述面向表面中的凹槽限定并且产生负压，上述垫部相对于气流放置在负压腔的下游侧，从所述面向表面凸出并且具有面向记录介质的凸出表面，
所述头部具有形成在垫部的凸出表面中的读/写间隙，
所述垫部具有台阶部分，该台阶部分相对于气流设置在读/写间隙的下游侧并且在气流方向上从凸出表面以多层延伸而形成。
2.如权利要求1所述的磁头，其特征在于，所述台阶部分的每个高度差的范围在从0.03到0.3mm。
3.如权利要求1或2所述的磁头，其特征在于，进一步包括从所述面向表面凸出以便围绕所述负压腔的轨道部分，该轨道部分具有与记录介质表面相对的底表面和从所述底表面升起到所述面向表面的外周表面。
4.一种磁头悬架组件，具有盘形记录介质和支撑并旋转所述记录介质的驱动单元，并且用在盘装置中，包括：
包括有滑动件和头部的磁头，上述滑动件具有与记录介质的表面相对的面向表面，并且被构造为当记录介质旋转时，借助在记录介质的表面和所述面向表面之间产生的气流浮动，上述头部设置在滑动件上并且在记录介质上记录信息和从记录介质复制信息；以及
磁头悬架，其支撑磁头用以相对于记录介质移动，并且向磁头施加指向记录介质表面的磁头载荷；
其特征在于：
滑动件具有负压腔和垫部，上述负压腔由在所述面向表面中的凹槽限定并且产生负压，上述垫部相对于气流位于负压腔的下游侧，从所述面向表面凸出，并且具有面向记录介质的凸出表面，
所述头部具有形成在垫部的凸出表面中的读/写间隙，
所述垫部具有台阶部分，该台阶部分相对于气流设置在读/写间隙的下游侧，并且在气流方向上从凸出表面以多层延伸而形成。
5.如权利要求4所述的磁头悬架组件，其特征在于，所述台阶部分的每个高度差的范围在从0.03到0.3mm。
6.如权利要求4或5所述的磁头悬架组件，其特征在于，进一步包括从所述面向表面凸出以便围绕所述负压腔的轨道部分，该轨道部分具有与记录介质表面相对的底表面和从所述底表面升起到所述面向表面的外周表面。
7.一种盘装置，包括：
盘形记录介质；
支撑并旋转该记录介质的驱动单元；
包括有滑动件和头部的磁头，上述滑动件具有与记录介质的表面相对的面向表面，并且被构造为当记录介质旋转时，借助在记录介质的表面和所述面向表面之间产生的气流浮动，上述头部设置在滑动件上并且在记录介质上记录信息和从记录介质复制信息；以及
磁头悬架，其支撑磁头用以相对于记录介质移动，并且向磁头施加指向记录介质表面的磁头载荷；
其特征在于：
滑动件具有负压腔和垫部，上述负压腔由在所述面向表面中的凹槽限定并且产生负压，上述垫部相对于气流位于负压腔的下游侧，从所述面向表面凸出，并且具有面向记录介质的凸出表面；
所述头部具有形成在垫部的凸出表面中的读/写间隙，
所述垫部具有台阶部分，该台阶部分相对于气流设置在读/写间隙的下游侧，并且在气流方向上从凸出表面以多层延伸而形成。
8.如权利要求7所述的盘装置，其特征在于，所述台阶部分的每个高度差的范围在从0.03到0.3mm。
9.如权利要求7或8所述的盘装置，其特征在于，进一步包括从所述面向表面凸出以便围绕所述负压腔的轨道部分，该轨道部分具有与记录介质表面相对的底表面和从所述底表面升起到所述面向表面的外周表面。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication