CN1838252A - 磁头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁头，动作中的滑块的追踪性高，且在开始或加载时滑块可靠地离开记录媒体或灯。挠曲件(20)具有：固定到负载梁(10)上的固定部(21)；从该固定部(21)两侧端部向前端方向延伸的一对悬臂支架(22)；与该一对悬臂支架(22)前端部连接的连接部(23)；从该连接部(23)中间部将板簧部(24)前端加以连接支承的、使滑块安装在磁盘(D)对置侧的面上的舌片(25)。在上述挠曲件(20)中，在上述连接部(23)和板簧部(24)上，形成将它们分割的横切口(27a)及纵切口(27b)，使上述舌片(25)克服一对呈L字形的板簧部分(24a)及连接部分(23b)的弹性应力而可变位地支承。

Description

磁头

技术领域

本发明涉及一种装备在硬盘装置等上的磁头。

背景技术

该类型的磁头将挠曲件(flexure)结合在负载梁(load beam)上，上述挠曲件具有固定了滑块(slider)的可弹性变位的舌片，上述负载梁在被回转驱动的硬盘(记录媒体)上延伸并摆动运动；在负载梁上设有与挠曲件的舌片接触并构成滑块的摆动支点的摆动突起。舌片的结构为，通过从挠曲件的前端部向负载梁的轴向延伸的板簧部而与挠曲件连接，通过该板簧部的弹性变形，滑块相对于磁盘记录面的凸凹进行追踪并变位。(专利文献1、2、3、4)。

接触、开始、停止(contact start stop)(CSS)方式的磁头在硬盘停止时，在负载梁的弹性力作用下，滑块的记录媒体对置面与磁盘内周的表面接触，在磁盘起动时，空气流在滑块与磁盘表面之间沿磁盘的移动方向引导，受到在滑块的记录媒体对置面与磁盘表面之间流动的空气流、粘性所产生的悬浮力，滑块从磁盘表面悬浮。摆动突起成为使滑块(挠曲件舌片)在磁盘记录面的细微的凸凹中追踪并变位用的摆动支点，滑块通过舌片的板簧部的弹性而摆动(俯仰，pitching)、横摇(rolling)及偏转(yawing)。

[专利文献1]日本专利特开2002-150734号公报

[专利文献2]日本专利特开2001-043647号公报

[专利文献3]日本专利特开2002-170351号公报

[专利文献4]日本专利特开平09-128920号公报

近年来的硬盘装置由于记录密度的提高，滑块体积减小，记录媒体对置面(ABS面)的面积减小，滑块与磁盘表面的间隔变窄为10nm左右，在动作中，滑块追踪变位的量减小。因此，在以往的挠曲件中，舌片的板簧部的弹性应力(弹性系数)过大，滑块的追踪特性恶化。但是，仅加工支承舌片的板簧部，有下述问题：例如如果为了减小弹性应力而加长板簧部，则会使磁头大型化，如果将板簧部减薄或宽度变狭，则会在磁盘产生CSS方式的开始或亮灯加载(lamp load)方式的加载(load)时使滑块得不到用于离开磁盘表面或离开灯的充分的弹性力。并且，还具有对于滑块的俯仰方向、横摇方向及偏转方向不能同时得到适当的弹性应力的问题，以及产生因制造误差等引起的弹性应力的个体差较大等问题。

发明内容本发明鉴于上述以往技术的问题，其目的为提供一种磁头，提高了动作中的滑块的追踪特性，并且在开始或加载时，滑块可靠地从记录媒体或灯离开。

解决上述问题的本发明为，一种磁头，具有：负载梁，由记录媒体外的轴可自由摆动地轴支撑，前端部向记录媒体上伸出；挠曲件，具备位于该负载梁的记录媒体侧的可弹性变位的舌片，且由结合在该负载梁前端部的金属材料构成；以及，滑块，固定在所述舌片的记录媒体侧的面上，在突出形成于所述舌片与负载梁一方的突出接触部上，与设置在另一方的接触面接触，并且以该接触点为变位支点使滑块变位，该磁头的特征为，所述挠曲件具有：固定到所述负载梁上的固定部；从该固定部的两侧端部向前端方向延伸的一对悬臂支架(outrigger)；连接该一对悬臂支架的前端部的连接部；从该连接部的中间部在所述一对悬臂支架之间向所述固定部方向延伸的板簧部；以及，与该板簧部的前端部连接的舌片，形成有将与所述舌片连接的部分分割的至少一条切口(slit)，从而由多个部分弹性地支承所述舌片。

更加实际地，所述切口形成在所述板簧部、连接部和一对悬臂支架的至少任一个上。

在最佳实施例中，切口由形成于所述连接部上的1根横切口，以及在所述板簧部及所述连接部上延续并形成于所述负载梁的轴向上的、与所述横切口连接的1条纵切口构成。

在另一实施例中，切口由从所述板簧部向所述连接部延续、以预定间隔在所述负载梁的长度方向平行地形成的一对纵切口，以及形成于所述连接部上的、从所述一对纵切口的端部延伸至各悬臂支架的边界的一对横切口构成。

在又一实施例中，切口由形成于所述连接部上的、延伸至所述一对悬臂支架部的大致中央附近的1条横切口，以及形成于所述各悬臂支架上的、从所述横切口的两端部向所述固定部方向延伸的纵切口构成。

在再一实施例中，切口由从所述板簧部向连接部延续地形成的、以预定间隔平行地在所述负载梁的长度方向延伸的一对纵切口，形成于所述连接部上的、从所述一对纵切口的端部延伸至与悬臂支架的边界部的一对横切口，以及形成于所述各悬臂支架上的、从所述各横切口的端部向所述固定部方向延伸的纵切口构成。

在各实施例中，所述纵切口也可形成至所述板簧部与舌片的边界。

另外，在各实施例中，所述纵切口也可形成至与边界的延长线相接的位置。

在各实施例中，从板簧部向连接部延续地形成的纵切口形成至所述板簧部与舌片的边界。并且，悬臂支架上的纵切口形成至与所述边界的延长线相接的位置。

发明的效果

根据本发明的磁头，在滑块追踪记录媒体的细微的凸凹而变位时，由于弹性地支承舌片的部件由切口分割，因此不仅受到来自板簧部、连接部或悬臂支架的弹性弯曲应力、还受到弹性扭转应力而变位，从而提高了追踪变位特性，并且以在CSS方式的开始或点灯加载方式的加载时，产生超过追踪变位的变位状态下，移动负载梁时，弹性弯曲应力及弹性扭转应力增加，能够使滑块可靠地离开记录媒体表面或灯。

附图说明

图1为将适用本发明的磁头的实施方式要部进行分解示出的分解立体图。

图2为该实施方式的俯视图。

图3为该实施方式的侧视图。

图4为从负载梁侧示出形成于该磁头的挠曲件上的切口的实施例1的俯视图。

图5为从负载梁侧示出形成于该磁头的挠曲件上的切口的实施例2的俯视图。

图6为从负载梁侧示出形成于该磁头的挠曲件上的切口的实施例3的俯视图。

图7为从负载梁侧示出形成于该磁头的挠曲件上的切口的实施例4的俯视图。

具体实施方式

本实施方式的磁头如图1至图3所示，具有相对于负载梁10支承滑块30的挠曲件20。滑块30以与硬盘等记录磁盘(记录媒体)D(图3)相对置的状态被固定到挠曲件20的舌片25上。该滑块30由陶瓷材料等形成，在尾侧端面B上设有薄膜元件31。薄膜元件31具有：GMR头(读出头)，利用磁阻效应来检测来自磁盘D的漏磁并读取磁信号；以及，感应头(inductive head)(写入头)，形成有线圈(coil)等图案(pattern)。再者，在尾侧端面B上设有与薄膜元件31的GMR头和感应头相连接的4个电极32(32a至34d)。

虽未图示但众所周知，负载梁10在被回转驱动的磁盘D外具有摆动轴，前端部分在磁盘D上伸出。挠曲件20被结合在该负载梁10的前端部分。负载梁10与挠曲件20均由板簧材料(金属材料，一般为不锈钢)形成。在负载梁10上，在从其长度方向的中间位置开始到前部的两侧部上，形成有刚性高的弯曲部11。此外，在夹持在弯曲部11中的平坦部12的前端部附近，形成有向与磁盘D对置侧(图示下方向)突出的突出接触部(半球状突起)13。

挠曲件20具有：固定部21；从固定部21前端侧的两侧部平行延伸的一对悬臂支架22；连接悬臂支架22的前端部分的连接部23；从连接部23的后缘部中央向由固定部21、一对悬臂支架22及连接部23的内缘部所限制的空间内延伸的板簧部24；以及，与该板簧部24前端部连接的舌片25。即，舌片25由形成于固定部21、一对悬臂支架22及连接部23的内缘部之间的Ω字形槽26切离，形成为在板簧部24的弹性作用下可自由摆动变位。在该舌片25的磁盘D侧的面上，通过隔片(spacer)突起等而粘结固定有滑块30。

在挠曲件20的固定部21上，形成有定位孔21a，该定位孔21a与形成于负载梁10的平坦部12上的定位孔14位置吻合后，固定部21通过点焊等焊接方法而被固定到负载梁10的磁盘D侧的面上。此时，舌片25在板簧部24及连接部23的弹性作用下，使位于负载梁10侧面的大致中央的摆动支点25a与形成于负载梁10上的突出接触部(半球状突起)13接触。由此，在舌片25的磁盘D侧的面上粘结固定的滑块30能够以突出接触部13的顶点为支点，克服板簧部24及连接部23的弹性应力，自由地改变姿态。即，滑块30能够相对于磁盘D的凸凹忠实地追踪变位(俯仰及横摇)。此外，负载梁10具有将滑块30与磁盘D接触方向的弹性力。

再者，在本实施方式的挠曲件20中，在连接部23及板簧24上T字状地形成有将它们分割的切口27a、27b。在图4中，示出了该挠曲件20的实施例1的放大图。在连接部23上形成有横切口27a，横切口27a在与负载梁10接合时、与通过负载梁10的回转中心的长度方向线O相垂直的方向延伸，在板簧部24上，形成与横切口27a连通、沿长度方向线O延伸并将板簧部24分割为一对板簧部分24a的纵切口27b。通过这些切口27a、27b，舌片25由一对呈L字形的板簧部分24a及连接部分23a的弹性而被可变位地支承着。在该实施例1中，横切口27a延伸至连接部23的一对悬臂支架22侧端部或延伸到与将一对悬臂支架22的内缘延长的延长线相接的位置，纵切口27b延伸到与板簧部24和舌片25的边界延长线相接的位置。

悬臂支架22、连接部23、板簧部24及舌片25通常通过限制它们的Ω形槽切口26的蚀刻(etching)加工而形成，切口27a、27b也通过蚀刻加工而形成。

此外，在挠曲件20的负载梁10侧的面上，虽未图示但众所周知地形成有薄膜等形成的导电图案。导电图案在挠曲件20的前端区域中形成为从一对悬臂支架22到连接部23、舌片25。此外，在舌片25上设有与从薄膜元件31引出的薄膜所形成的电极32a至32d焊接(bonding)的电极。

实施例1的挠曲件20与负载梁10接合时，由于主要由横切口27a分割的、连接部23的板簧部24侧的连接部分23a的弹性扭转及弯曲应力，以及板簧部分24a的弹性弯曲应力，舌片25的摆动支点25a被推压在突出接触部(半球状突起)13，舌片25被保持在从Ω字形槽26向磁盘D侧突出的状态(图3)。

图3示出了滑块30的悬浮状态(磁盘D的回转状态)，滑块30的前侧端面A成为比尾侧端面B在磁盘D上更高地抬起的倾斜的悬浮姿态，滑块30(薄膜元件31)只从磁盘D上悬浮起距离6，在该悬浮姿态下，通过薄膜元件31的GMA头，检测来自磁盘D的磁信号，或通过感应头向磁盘D写入磁信号。在该悬浮状态下，滑块30以与突出接触部(半球状突起)13接触的摆动支点25为中心摆动，忠实地相对于磁盘D记录面的凸凹追踪变位。

对如此悬浮的动作中的滑块30作用上使尾侧端面B从磁盘D离开的方向的力、即俯仰力时，克服来自连接部分23a及板簧部分24a的弹性扭转应力及弯曲应力的合成应力而进行俯仰。对滑块30作用上横摇力时，克服来自连接部分23a及板簧部分24a的弹性弯曲应力及扭转应力而进行横摇。根据实施例1，由于滑块30由这些弹性弯曲及扭转应力的合成应力进行姿态控制，因此与以往的挠曲件相比，能够降低形成切口27a、27b的部分弯曲刚性及扭转刚性，滑块30相对于磁盘D的微小的凸凹忠实地追踪变位。再者，对滑块30作用上发生比追踪时的变位大的变位的力时，合成应力急剧地增大。即，由于使滑块30以CSS方式开始或以点灯加载方式加载时，滑块30与负载梁10之间产生较大的弹性应力，从而滑块30追踪负载梁10并可靠地开始、加载。

图5示出了切口图案(slit pattern)的实施例2。在实施例2的挠曲件20上形成了由使连接部23从板簧部24附近向相反的横向延伸的一对横切口27c，和使板簧部24从各横切口27c的附近侧端部、以预定间隔与长度方向线O平行地向舌片25方向延伸的纵切口27d构成的、分别为大致L字状的一对切口。各横切口27c的悬臂支架22侧的端部延伸至连接部23的悬臂支架22侧端部或者延伸到将一对悬臂支架22的内侧缘部延长的延长线附近，各纵切口27d的舌片25侧的端部延伸至板簧部24与舌片25的边界附近。

舌片25通过由这些横切口27c及纵切口27d分割的、由一对纵切口27d夹持的板簧中央部分24b，一对纵切口27d外侧的板簧外侧部分24c和比各横切口27c还靠舌片25侧的连接部分23b而被弹性地支承，并由于这些弹性弯曲及扭转应力而以摆动支点25a为支点、可在任意方向摆动地被支承。

根据实施例2，向动作中的滑块30作用上俯仰方向的力时，滑块30克服主要由从板簧中央部分24b受到的弹性弯曲应力、从连接部分23b及板簧外侧部分24c受到的弹性扭转、弯曲应力构成的合成应力而进行俯仰。在滑块30上作用横摇力时，滑块30克服主要由从板簧中央部分24b受到的弹性弯曲应力、从连接部分23a及板簧外侧部分24c受到的弹性弯曲及扭转应力构成的合成应力而进行俯仰。如此根据实施例2，由于由这些弹性弯曲及扭转应力的合成应力、滑块30被进行姿态控制，因此滑块30相对于磁盘D的微小的凸凹忠实地追踪变位。并且，由于使滑块30以CSS方式开始或以点灯加载方式加载时，滑块30与负载梁10之间产生较大的弹性应力，因此滑块30追踪负载梁10并可靠地开始、加载。

图6示出了切口图案的实施例3。在实施例3的挠曲件20上，形成有在连接部23向横向延伸并贯通连接部23的悬臂支架22侧端部、延伸至悬臂支架22的内部的一条横切口27e，以及使各悬臂支架22从横切口27e的两端部与长度方向线O平行地延伸、并与横切口27e连接的纵切口27f。纵切口27f的两端部延伸至使悬臂支架22的大致中央与板簧部24和舌片25的边界的延长线相接的位置。

舌片25由被这些横、纵切口27e、27f分割的连接部分23c及悬臂支架部分22a和板簧部24所支承，并通过它们的弹性弯曲、扭转应力而以摆动支点25a为支点可在任意方向摆动地被支承。

根据实施例3，向动作中的滑块30作用上俯仰方向的力时，滑块30克服主要由从悬臂支架部分22a受到的弹性弯曲应力、从连接部分23c受到的弹性扭转应力及从板簧部24受到的弹性弯曲应力构成的合成应力而进行横摇。在滑块30上作用横摇力时，克服主要由从悬臂支架部分22a受到的弹性扭转应力、从连接部分23c受到的弹性弯曲应力及板簧部24受到的弹性扭转应力构成的合成应力而进行俯仰。如此，根据实施例3，由于滑块30由合成了这些弹性弯曲及扭转应力的合成应力而被进行姿态控制，因此与以往的挠曲件相比，能够降低形成切口27c、27d的部分弯曲刚性及扭转刚性，滑块30相对于磁盘D的微小的凸凹忠实地追踪变位。并且，由于使滑块30以CSS方式开始或以点灯加载方式加载时，滑块30与负载梁10之间产生较大的弹性应力，滑块30追踪负载梁10并可靠地开始、加载。

图7示出了切口图案的实施例4。在实施例4的挠曲件20上，具有：由从连接部23的板簧部24附近向相反的横向延伸、贯通连接部23的悬臂支架22侧端部并延伸至悬臂支架22内部的一对横切口27g；使板簧部24从各横切口27g的中央附近端部以预定间隔与长度方向线O平行地向舌片25方向延伸的纵切口27h；以及，使悬臂支架22的中央部从各横切口27g的两端部与长度方向线O大致平行地延伸的纵切口中27i构成的、各自为大致U字形的一对切口。各纵切口27h、27i的舌片25侧的端部延伸至与板簧部24和舌片25的边界的延长线相接的位置。

舌片25由被这些横切口27g及纵切口27h、27i所分割的、由一对纵切口27i夹持的板簧中央部分24d和Ω字形槽26所限制的板簧外侧部分24e、连接部分23d及悬臂支架部分22b而弹性地支承，并通过它们的弹性弯曲及扭转应力而以摆动支点25a为支点可在任意方向摆动地被支承。

根据实施例4，向动作中的滑块30作用上俯仰方向的力时，滑块30克服作为由从板簧中央部分24d受到的弹性弯曲应力、从连接部分23b受到的弹性弯曲应力以及从板簧外侧部分24e、连接部分23d和悬臂支架部分22b受到的弹性弯曲及扭转应力的合成的合成应力而进行俯仰。在滑块30上作用横摇力时，滑块30克服作为由从板簧中央部分24d受到的弹性扭转应力及从板簧外侧部分24e、连接部分23d及悬臂支架部分22b受到的弹性弯曲及扭转应力的合成的合成应力而进行横摇。如此，根据实施例4，由于滑块30由这些弹性弯曲及扭转应力构成的合成应力而被进行姿态控制，因此与以往的挠曲件相比，能够使形成切口27g、27h、27i的部分弯曲刚性及扭转刚性降低，滑块30相对于磁盘D的微小的凸凹忠实地追踪变位。并且由于使滑块30以CSS方式开始或以点灯加载方式加载时，滑块30与负载梁10之间产生较大的弹性应力，滑块30追踪负载梁10并可靠地开始、加载。

根据以上所述的本发明的实施例1至4，由于由合成弹性弯曲及扭转应力的合成应力来进行滑块30的姿态控制，因此与以往的挠曲件相比，能够使形成切口的部分弯曲刚性及扭转刚性降低，能够在以摆动支点25a为支点的所有摆动方向上施加适度的弹性应力，能够提高追踪特性。再者，根据本发明的实施例，不需变更挠曲件的材料、形状、厚度等，而能够通过设定切口的图案、形状，简单地变更、调整舌片的摆动特性。

在以上的实施例1至4中，悬臂支架22、连接部23、板簧部24及舌片25通常由限制它们的Ω字形槽26的蚀刻加工形成，切口27a至27i也通过蚀刻加工形成。

本发明的纵、横切口的宽度、长度、位置并不限于实施例1至4，可比图示实施例的宽度宽或窄，长度根据需要的合成应力而设定。此外，由于在磁盘D回转中，作用于滑块30上的力存在着与在磁盘D的内周侧与外周侧上不同的情况，因此，纵、横切口的宽度、长度、位置相对于负载梁的长度方向线O可不对称。

再者，本发明的磁头可适用于接触、开始、停止(CSS)方式、点灯加载方式的任一种中。

Claims (10)

1、一种磁头，具有：由记录媒体外的轴可自由摆动地轴支撑、前端部向记录媒体上伸出的负载梁；由具备位于该负载梁的记录媒体侧的可弹性变位的舌片、且结合在该负载梁前端部的金属材料构成的挠曲件；以及，固定在所述舌片的记录媒体侧的面上的滑块；

在突出形成于所述舌片与负载梁一方的突出接触部上，与设置在另一方的接触面接触，并且滑块以该接触点为变位支点变位，

该磁头的特征为，

所述挠曲件具有：

固定到所述负载梁上的固定部；从该固定部的两侧端部向前端方向延伸的一对悬臂支架；将该一对悬臂支架的前端部连接的连接部；从该连接部的中间部在所述一对悬臂支架之间向所述固定部方向延伸的板簧部；以及与该板簧部的前端部连接的舌片，

形成了将与所述舌片连接的部分进行分割的至少一条切口，从而由多个部分弹性地支承所述舌片。

2、按照权利要求1所述的磁头，其特征为，所述切口至少形成在所述板簧部、连接部和一对悬臂支架的任一个上。

3、按照权利要求1所述的磁头，其特征为，所述切口包括形成于所述连接部上的1根横切口，以及在所述板簧部及所述连接部上延续并形成于所述负载梁的轴向上的、与所述横切口连接的1条纵切口。

4、按照权利要求1所述的磁头，其特征为，所述切口包括从所述板簧部向所述连接部延续、以预定间隔与所述负载梁的长度方向平行地形成的一对纵切口，以及形成于所述连接部上的、从所述一对纵切口的端部延伸至与各悬臂支架的边界的一对横切口。

5、按照权利要求1所述的磁头，其特征为，所述切口包括形成于所述连接部上的、延伸至所述一对悬臂支架的大致中央附近的1条横切口，以及形成于所述各悬臂支架上的、从所述横切口的两端部向所述固定部方向延伸的纵切口。

6、按照权利要求1所述的磁头，其特征为，所述切口包括从所述板簧部向连接部延续地形成的、以预定间隔平行地在所述负载梁的长度方向延伸的一对纵切口，形成于所述连接部上的、从所述一对纵切口的端部延伸至与悬臂支架的边界部的一对横切口，以及形成于所述各悬臂支架上的、从所述各横切口的端部向所述固定部方向延伸的纵切口。

7、按照权利要求3所述的磁头，其特征为，所述纵切口形成至所述板簧部与舌片的边界。

8、按照权利要求4所述的磁头，其特征为，所述各纵切口形成至所述板簧部与舌片的边界。

9、按照权利要求5所述的磁头，其特征为，所述各纵切口形成至与边界的延长线相接的位置。

10、按照权利要求6所述的磁头，其特征为，从板簧部向连接部延续地形成的纵切口形成至所述板簧部与舌片的边界，悬臂支架上的纵切口形成至与所述边界的延长线相接的位置。

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