CN1942933A - 头滑块、头支承装置以及盘装置 - Google Patents

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Abstract

一种头滑块、头支承机构以及盘装置。该头滑块具有:设于基面上的空气流入端侧的第一空气轴承部;设于基面上的相对于第一空气轴承部的空气流出端侧的第二空气轴承部;相对于第一空气轴承部和基面间的空气流入端侧的台阶部设于空气流出端侧,且头滑块的长度方向上的中心轴的两侧的一对正压发生部;第一空气轴承部和一对正压发生部中的一个正压发生部间、以及第一空气轴承部和一对正压发生部中的另一个正压发生部间分别设置的边轨部;分别设于一对正压发生部的相对于头滑块的长度方向上的中心轴的外侧上的外侧边轨部。

Description

头滑块、头支承装置以及盘装置
技术领域
本发明涉及浮起型的头滑块、使用浮起型的头滑块的头支承装置、以及使用搭载了浮起型的头滑块的头支承装置的磁盘装置等。
技术背景
以往,磁盘装置等盘装置用的浮起型头滑块有关的技术提出有种种方案。
特别是近年,随着搭载的设备的小型化和盘状记录媒体的密度的提高,需要将磁头靠近盘状记录媒体安装,所以浮起型头滑块所要的从盘状记录媒体浮起量逐渐小至大约十几nm。
这样的低浮起量的磁盘装置等中,受到外部的冲击时,头滑块碰上盘状记录媒体,使盘状记录媒体受到磁和机械上的损伤,存在因此而造成的不能进行记录再生的问题。
鉴于该问题,为实现耐冲击性良好的浮起型头滑块,对要朝向盘状记录媒体的面(以下称为空气润滑面)的形状作了很多研究。
例如,全体申请人提出过这样方案的头滑块,在基面上的空气流入端侧和空气流出端侧分别设置空气轴承部,适当设计这两个空气轴承部朝向记录媒体的面的形状,通过控制各自的空气轴承部产生的压力,能够吸收冲击,防止头滑块和记录媒体的冲击。根据这样的头滑块,受到冲击时,头滑块维持正的倾斜角的状态下在倾斜方向上旋转而吸收冲击,能够防止头滑块和记录媒体间的冲击,提供具有大约1000G(1G=9.8m/s2)左右的高耐冲击性的头滑块(例如参照特开2002-288959号公报)。
但是,近年来,信息设备的无线化进一步发展,需搭载在无线设备上的磁盘装置也能进一步被要求高耐冲击性。例如急切期望这样的盘装置的问世,即,在盘装置和信息设备间没有缓冲材料的状态下直接从例如大约1.5m的高度(假想人站立时的手的高度)落到混凝土地面,也能够进行信息的记录和再生中的至少一个动作。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而研发的,其目的在于提供一种盘装置,该盘装置中,在其与信息设备间没有缓冲材料的状态下直接从例如大约1.5m的高度(假想人站立时的手的高度)落到混凝土地面,也能够进行信息的记录和再生中的至少一个动作,以及在于用于实现该目的的头滑块,以及头支承装置。
本发明的头滑块,其具有头部,并以浮起的状态通过所述头部对记录媒体进行记录和再生中的至少一个动作,其具有:设于基面上的空气流入端侧的第一空气轴承部;设于基面上的相对于第一空气轴承部的空气流出端侧,配置有头部,并且比第一空气轴承部面积小的第二空气轴承部;相对于第一空气轴承部和基面间的空气流入端侧的台阶部设于空气流出端侧,且设于头滑块的长度方向上的中心轴的两侧的一对正压发生部;第一空气轴承部和一对正压发生部中的一个正压发生部间、以及第一空气轴承部和一对正压发生部中的另一个正压发生部间分别设置的边轨部;分别设于一对正压发生部的相对于头滑块的长度方向上的中心轴的外侧上的外侧边轨部。
根据这样的结构,受到冲击时,在一对正压发生部和记录媒体间产生的压力比稳定浮起时大,所以头滑块宛如在由一对正压发生部和记录媒体间产生的压力支承的状态下在倾斜方向旋转,能够吸收冲击,所以实现受到更高冲击、例如在盘装置与信息设备间没有缓冲材料的状态下直接从例如大约1.5m的高度(假想人站立时的手的高度)落到混凝土地面,与记录媒体间也没有冲击发生的结构。进而,能够使第一空气轴承部和记录媒体间产生的压力比第二空气轴承部和记录媒体间产生的压力高,所以能够得到相对于记录媒体的记录面以保持正的倾斜角的状态浮起的头滑块。进而,能够由边轨部和外侧边轨部控制空气流,使一对正压发生部中产生更高的压力。
另外,优选地,还具有:设于基面和第一空气轴承部间的第一梯阶部;以及设于基面和第二空气轴承部间的第二梯阶部。
根据该结构,由于在基面和第一空气轴承部间以及基面和第二空气轴承部间各自设置大的台阶部,所以在各自的边界部分能够产生更大的压力。
另外,优选地,在由第一空气轴承部、第二空气轴承部以及边轨部包围的区域具有负压发生部。
根据该结构,进而,在负压发生部能够有效地产生负压。
另外,优选地,在第一空气轴承部、第二空气轴承部、边轨部、外侧边轨部以及一对正压发生部距基面形成相同的高度。
根据该结构,进而,在制造时,基材的表面由于形成限定了第一空气轴承部、第二空气轴承部、边轨部、外侧边轨部以及一对正压发生部的面,所以得到制造性优良的结构。
另外,优选地,第一梯阶部以及第二梯阶部距所述基面形成相同的高度。
根据该结构,进而,第一梯阶部和第二梯阶部容易以相同工序制造,所以能够进一步提供制造性。
另外,优选地,设头滑块的长度方向上的长度为DT,则从头滑块的空气流入端到一对正压发生部的空气流入端侧的边界部的在长度方向上的距离D1满足:
0.47≤(D1/DT)≤0.66。
根据该结构,进而,能够实现当受到冲击时的最小间隙的变动是在头滑块从记录媒体离开的方向上变动的结构。
进而,优选地,设头滑块的长度方向上的长度为DT,则从头滑块的空气流入端到第一空气轴承部的台阶部的在长度方向上的距离D2满足:
0.18≤(D2/DT)≤0.35。
根据该结构,进而,能够实现当受到冲击时的最小间隙的变动是在头滑块从记录媒体离开的方向上变动的结构。
其次,本发明的头支承装置具有:上述本发明的头滑块;以及从基面的设有第一空气轴承部和第二空气轴承部的一侧的相反侧对头滑块作用规定的作用力的悬架。
根据这样的结构,当受到冲击时,一对正压发生部和记录媒体间产生的压力比稳定浮起时大,所以头滑块宛如在由一对正压发生部和记录媒体间产生的压力支承的状态在倾斜方向上旋转,能够吸收冲击,所以,实现受到更高冲击、例如在盘装置与信息设备间没有缓冲材料的状态下直接从例如大约1.5m的高度(假想人站立时的手的高度)落到混凝土地面,与记录媒体间也没有冲击发生的结构。
另外,优选地,悬架具有对头滑块作用规定的作用力的枢支部。
根据这样的结构,进而,能够实现对头滑块更有效地作用规定的作用力的结构。
其次,本发明的盘装置,具有:上述本发明的头支承装置;盘状记录媒体;驱动所述盘状记录媒体使其旋转的驱动部;使所述头支承装置的所述悬架在所述盘状记录媒体的半径方向上转动的转动部;控制所述驱动部的转动驱动和所述转动部的转动的控制部。
根据这样的结构,当受到冲击时,一对正压发生部和记录媒体间产生的压力比稳定浮起时大,所以头滑块宛如在由一对正压发生部和记录媒体间产生的压力支承的状态下在倾斜方向上旋转,能够吸收冲击,所以,实现受到更高冲击、例如在盘装置与信息设备间没有缓冲材料的状态下直接从例如大约1.5m的高度(假想人站立时的手的高度)落到混凝土地面,与记录媒体间也没有冲击发生的结构。
另外,优选地,头支承装置的所述悬架具有对头滑块作用所述规定的作用力的枢支部,枢支部和头滑块连接的位置为枢支位置时,头滑块的重心位置和枢支位置对盘状记录媒体面投影的位置一致。
根据这样的结构,进而,能够实现当受到冲击时惯性矩产生得少且耐冲击性最优良的结构。
如上所述,根据本发明,能够提供一种盘装置,该盘装置中,在其与信息设备间没有缓冲材料的状态下直接从例如大约1.5m的高度(假想人站立时的手的高度)落到混凝土地面,也能够进行信息的记录和再生中的至少一个动作,以及在于用于实现该目的的头滑块,以及头支承装置。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的头滑块的空气润滑面的形状的正面图。
图2A是本发明的第一实施方式的头滑块的背面图。
图2B是本发明的第一实施方式的头滑块的左侧面图。
图2C是本发明的第一实施方式的头滑块的右侧面图。
图2D是本发明的第一实施方式的头滑块的平面图。
图2E是本发明的第一实施方式的头滑块的底面图。
图3A是表示本发明的第一实施方式的头滑块的通常稳定浮起时动作的图。
图3B是表示本发明的第一实施方式的头滑块从外部受到冲击时的动作的图。
图4A是表示本发明的第一实施方式的头滑块与记录媒体间产生的压力分布的图。
图4B是表示本发明的第一实施方式的头滑块与记录媒体间产生的压力分布的图。
图5是表示本发明的第一实施方式的头滑块的第一边界部以及第二边界部的长度方向上的位置与施加冲击时的最小间隙以及倾斜角的变动量的关系的图。
图6A是表示本发明的第一实施方式的第一边界部以及第二边界部的长度方向上的位置距空气流入端0.4mm时的头滑块的ABS面的结构。
图6B是表示本发明的第一实施方式的头滑块的通常浮起时的压力分布的图。
图6C是表示本发明的第一实施方式的头滑块受到冲击时的压力分布的图。
图6D是表示本发明的第一实施方式的第一边界部以及第二边界部的长度方向上的位置距空气流入端0.56mm时的头滑块的ABS面的结构的图。
图6E是表示本发明的第一实施方式的头滑块的通常浮起时的压力分布的图。
图6F是表示本发明的第一实施方式的头滑块受到冲击时的压力分布的图。
图7是表示本发明的第一实施方式的头滑块的台阶部相对于空气流入端的位置与倾斜角的变动量以及最小间隙的变动量的关系的图。
图8A是表示本发明的第一实施方式的台阶部的长度方向上的位置距空气流入端0.15mm时的头滑块的ABS面的结构的图。
图8B是表示本发明的第一实施方式的头滑块的通常浮起时的压力分布的图。
图8C是表示本发明的第一实施方式的头滑块受到冲击时的压力分布的图。
图8D是表示本发明的第一实施方式中台阶部的长度方向上的位置距空气流入端0.30mm时的头滑块的ABS面的结构的图。
图8E是表示本发明的第一实施方式的头滑块的通常浮起时的压力分布的图。
图8F是表示本发明的第一实施方式的头滑块受到冲击时的压力分布的图。
图9是表示本发明的第一实施方式的第一正压发生部以及第二正压发生部不具有外侧边轨部的头滑块的结构的图。
图10是表示本发明的第二实施方式的盘装置的要部立体图。
图11是表示本发明的第二实施方式的头支承装置的要部立体图。
附图标记说明
1、51、52、61、62、85  头滑块
2  第一空气轴承部
3  第二空气轴承部
4  第一正压发生部
5  第二正压发生部
6  基面
7  第一梯阶部(ステツプ)
8  第二梯阶部
9  第一边界部
10  第二边界部
11  台阶部(段階部)
12  负压发生部
13  边轨部
14  外侧边轨部
20  惯性作用点
21、22、41  正压区域
25  头部
30  记录媒体
101  盘装置
103  主轴
104  驱动部
106  悬架
107  头支承装置
108  致动臂
109  致动轴
110  转动部
111  框体
112  滑块保持部
113  舌状部
114  梁
115  枢支部
具体实施方式
以下根据附图详细说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的第一实施方式的浮起型头滑块1(以下省略“浮起型”,单记作头滑块)的空气润滑面(以下也记作ABS面)的形状的正面图。另外,如图1所示,头滑块1是从图中左侧流入空气的结构。以下,将头滑块1的图中左侧记作空气流入端侧,图中右侧记作空气流出端侧。另外,如图1所示,头滑块1搭载到盘装置101(未图示)上时,图中上方朝向记录媒体30(未图示)的外周侧,图中下侧朝向记录媒体30的内周侧。以下,将图1的头滑块1的图中上侧记作外周侧、下侧记作内周侧。另外,图2A是头滑块1的背面图,图2B是头滑块1的左侧面图,图2C是头滑块1的右侧面图,图2D是头滑块1的平面图,图2E是头滑块1的底面图。
如图1所示,头滑块1是在其基面6上自空气流入端侧顺次具有第一梯阶部7、第一梯阶部7上的第一空气轴承部2、第一正压发生部4以及第二正压发生部5、第二梯阶部8、第二梯阶部8上的第二空气轴承部3。在此,空气轴承部(气浮部)是指将头滑块1安装在盘装置101上时与相对的记录媒体30间的空间内产生正压的部分。另外,第一空气轴承部2和第二空气轴承部3间的基面6的区域是产生负压的负压发生部12。
头滑块1是所谓的FEMTO(毫微微级)滑块,其尺寸在图1中长度方向(空气流入方向)长度×宽度方向(与空气流入方向垂直的方向)长度=0.85mm×0.70mm。另外,头滑块1中,第一空气轴承部2、第一正压发生部4、第二正压发生部5和第二空气轴承部3分别距基面6具有相同高度。另外,头滑块1中,第一空气轴承部2和第一正压发生部4的内侧以及第一空气轴承部2和第二正压发生部5的内侧分别由边轨部13连接。边轨部13距基面6的高度也与第一空气轴承部2、第一正压发生部4、第二正压发生部5和第二空气轴承部3是相同的高度。
另外,本发明的第一实施方式中的头滑块1中,第一梯阶部7和第二梯阶部8分别距基面6具有相同高度。
另外,本发明的第一实施方式中的头滑块1中,基面6到第一梯阶部7和第二梯阶部8的高度是750nm,第一梯阶部7和第二梯阶部8到第一空气轴承部2、第二空气轴承部3以及边轨部13的高度是70nm。另外,头滑块1例如通过蚀刻法形成。
本实施方式中,将头滑块1的第一梯阶部7和第一空气轴承部2间的空气流入端侧的边界区域(距空气流入端0.16mm的位置)记作台阶部11,将第一正压发生部4和第二正压发生部5的コ形的区域中与第一梯阶部7的边界区域(距空气流入端0.56mm的位置)记作分别第一边界部9和第二边界部10。第一边界部9和第二边界部10在头滑块1的长度方向上的位置大体一致。通过使第一边界部9和第二边界部10在头滑块1的长度方向上的位置一致,能够得到浮起时平衡性良好的结构。
另外,头滑块1在第二空气轴承部3的最空气流出端侧具有头部25。第二空气轴承部3是相对于头滑块1的长度方向的中心轴非对称的形状,这样的形状是为了当搭载最盘装置101上时根据记录媒体30的内周侧的空气流入速度和外周侧的空气流入速度的不同而抑制浮起量的变动而设置的。
另外,头滑块1的第一正压发生部4和第二正压发生部5的外侧分别设有外侧边轨部14。
本发明的第一实施方式的头滑块1通过最外侧边轨部14、第一边界部9、第二边界部10以及边轨部13包围的区域内压缩空气流,从而最第一边界部9和第二边界部10中能够更有效地产生正压。
另外,头滑块1的长度方向的顶起量(crown amount)是13nm。顶起量越大越能够增大后述的倾斜角的变动。另外,头滑块1的宽度方向的弯曲量(camber amount)是0nm。
下面,说明本发明的第一实施方式的头滑块1搭载在盘装置101上时的动作。图3A和图3B是表示头滑块1的浮起时的动作的图。图3A是表示通常稳定浮起时的动作的图,图3B是表示受到外部冲击时的动作的图。图3A和图3B都从图中左侧流入空气。
首先,如图3A所示,当记录媒体30旋转时能够以在头滑块1从头支承装置107(未图示)接近记录媒体30的方向上对惯性作用点(本实施方式中是头滑块1的空气润滑面的背侧的中心点)施加的负载的靠压力和由于头滑块1和记录媒体30间流入空气流而在使头滑块1离开记录媒体30的方向上作用的浮起力相互平衡的状态稳定地使头滑块1从记录媒体30浮起。如图1所示,头滑块1的第一空气轴承部2的面积比第二空气轴承部3的面积大,由此,第一空气轴承部2中产生的压力能够比第二空气轴承部3中产生的压力大。由该压力差能够使头滑块1以相对于记录媒体30的表面保持正的倾斜角θa的状态稳定浮起。
另外,头滑块1中,头部25设于第二空气轴承部3的空气流出端侧。通过第二空气轴承部3产生的压力区域(以下记作正压区域)21支承头滑块1,头部25能以保持从记录媒体30浮起的浮起量Fha(参照图3A)的状态不碰到记录媒体30而浮起。
接着,如图3B所示,当随着盘装置101落下等情况从外部对头滑块1的惯性作用点20施加冲击力的情况下,头滑块1按照图中逆时针方向旋转移动,相对于记录媒体30的记录面维持比稳定浮起时的倾斜角θa小的倾斜角θb的状态继续保持浮起。本发明的第一实施方式中,形成第一空气轴承部2和第一梯阶部7的边界区域的台阶部11的位置比空气流入端侧以某种程度更位于(离开到)内侧的结构,所以成为当头滑块1受到冲击时容易在倾斜方向上转动的结构。
头滑块1中,如图3B所示,例如从外部施加冲击力的情况下,由于第一正压发生部4的第一边界部9以及第二正压发生部5的第二边界部10产生的正压区域22的压力比通常时高,从而头滑块1宛如由正压区域22的空气轴承支承而以保持浮起量FHb的状态浮起不与记录媒体30碰上。
在此,再详细说明一下头滑块1与记录媒体30间产生的压力分布。图4A和图4B是表示头滑块1和记录媒体30间产生的压力分布的图,图4A是表示通常浮起时的压力分布的图,图4B时表示受到冲击时的压力发布的图。在图4A和图4B中,头滑块1的ABS面和记录媒体30间产生的压力分布以三维曲面图表示,图中上侧表示相对压力值为正(比大气高),下侧表示相对压力值为负(比大气压低)。另外,计算压力分布例如用加州大学伯克利校(U.C.Berkeley)开发的设计程序(CML Air Bearing Design Program)进行。进行运算的模拟条件是:负载,通常时1.5gf,施加冲击时10gf(相当于大约5300G的冲击力);半径,9mm;转速,3600r/m;斜交角,6.44°;目标浮起量,10nm。另外,在此当头滑块1的质量是1.6mg时施加冲击时的冲击力G通过下式算出:
G=((10-1.5)/(1.6×0.001))=5312.5(G)。
5300G的冲击力如前面所述相当于,盘装置101在其与信息设备间没有缓冲材料而直接从大约1.5m的高度(设想人站立时手的高度)落到混凝土地面上而受到的冲击。即,头滑块1面对这样的冲击力不与记录媒体30接触而保持浮起,需要具有5300G的耐冲击性。
如图4A所示,头滑块1的稳定浮起时,头滑块1和记录媒体30之间出现四处正压区域21、22(两个)、41。该四处正压区域21、22、41分别是当空气流在第二空气轴承部3和记录媒体30间、第一正压发生部4及第二正压发生部5和记录媒体30间、以及第一空气轴承部2和记录媒体30间被压缩后产生的。如图4A所示,头滑块1的稳定浮起时,第二空气轴承部3和记录媒体30间产生的正压区域21的压力值(例如形成正压区域的山部的最大值)比第一正压发生部4和记录媒体30间及第二正压发生部5和记录媒体30间产生的正压区域22各自的压力值、以及第一空气轴承部2和记录媒体30间产生的正压区域41的压力值大。这样可知,头滑块1通常稳定浮起时以第二空气轴承部3和记录媒体30间产生的压力最高的状态浮起。由此,头滑块1通常时由正压区域21的空气轴承支承,不与记录媒体30接触而浮起。另一方面,头滑块1受到外部的冲击时,如图4B所示,正压区域22的压力值、即、第一正压发生部4和记录媒体30间以及第二正压发生部5和记录媒体30间产生的正压的压力值比正压区域21的压力值大。并且,施加冲击时的、第二空气轴承部3和记录媒体30间产生的正压区域21的压力值比图4A所示的通常浮起时的正压区域21的压力值小。这是由于,如图3A和图3B所示,头滑块1当受到冲击时朝向倾斜角减小的方向上沿倾斜方向旋转而吸收冲击。由此,第二空气轴承部3和记录媒体30间的距离宽一些,因此,第二空气轴承部3和记录媒体30间产生的正压区域21的压力值变小。另外,头滑块1当受到冲击时宛如一边由压力值变大的正压区域22的空气轴承支承,一边表现出在倾斜方向转动这样的动作,所以当受到冲击时也不会碰上记录媒体30。
如上所述,本发明的第一实施方式中的头滑块1通常浮起时,在第二空气轴承部3和记录媒体30间产生的压力区域21的压力值比第一正压发生部4和记录媒体30间以及第二正压发生部5和记录媒体30间分别产生的正压区域22的压力值大。
另一方面,当头滑块1受到冲击时,第一正压发生部4和记录媒体30间以及第二正压发生部5和记录媒体30间分别产生的正压区域22的压力值变得比第二空气轴承部3和记录媒体30间产生的正压区域21的压力值大,头滑块1宛如一边由正压区域22的空气轴承支承一边沿倾斜方向旋转而能吸收冲击力。另外,根据计算,即使施加大约5300G的冲击,头滑块1也不与记录媒体30接触,而能够得到高耐冲击性。
下面说明能够得到这样高的耐冲击性的头滑块1的条件。首先,头滑块1的第一正压发生部4的第一边界部9以及第二正压发生部5的第二边界部10的、头滑块1的长度方向上的位置对头滑块1的耐冲击性有影响。
图5是表示头滑块1的第一边界部9以及第二边界部10的长度方向上的位置与受到冲击时的最小间隙以及倾斜角的变动量之间的关系的图。另外,倾斜角的单位用μrad表示,最小间隙的变动量的单位用nm表示。最小间隙的变动量为正值是表示头滑块1和记录媒体30的最小间隙减小的方向(头滑块1接近记录媒体30的方向),最小间隙的变动量为负值是表示头滑块1和记录媒体30的最小间隙增加的方向(头滑块1从记录媒体离开的方向)。因此,优选地,最小间隙的值不变动,或者最小间隙的变动量为负值。
如图5所示,头滑块1中,通过使第一边界部9和第二边界部10相对于空气流入端侧的长度方向上的位置移动,使最小间隙的变动量的值也变化。如图5所示,在头滑块1(长度方向的长度是0.85mm)中,当第一边界部9和第二边界部10的长度方向的位置距空气流入端大约0.48mm时,最小间隙的变动为最小值(-0.75nm),当第一边界部9和第二边界部10的长度方向上的位置距空气流入端0.4mm以上且0.56mm以下时,最小间隙的变动量为负值,即最小间隙在头滑块1从记录媒体30离开的方向上变动,所以更能够降低头滑块1和记录媒体30接触的可能性。另外,第一边界部9和第二边界部10的长度方向上的位置距空气流入端0.4mm时,以及0.56mm时,最小间隙的变动量为“0”,所以可得到最具耐冲击性的头滑块1。
为清楚上述内容,以图6A~图6F表示在头滑块1中第一边界部9和第二边界部10的长度方向上的位置满足前述条件时的压力分布。图6A是表示第一边界部9和第二边界部10的长度方向上的位置距空气流入端0.4mm时的头滑块51的ABS面的结构。图6B是表示头滑块51的通常浮起时的压力分布的图。图6C是表示头滑块51受到冲击时的压力分布的图。图6D是表示第一边界部9和第二边界部10的长度方向上的位置距空气流入端0.56mm时的头滑块52的ABS面的结构的图。图6E是头滑块52的通常浮起时的压力分布的图。图6F是表示头滑块52受到冲击时的压力分布的图。
首先,如图6B以及图6E所示,第一边界部9和第二边界部10的相对于空气流入端的长度方向上的位置是0.40mm以及0.56mm这两种情况下,通常浮起时,第二空气轴承部3和记录媒体30间产生的正压区域21的压力值都比第一正压发生部4和记录媒体30间以及第二正压发生部5和记录媒体30间产生的正压区域22的压力值高,并且头滑块51、52通常浮起时都分别一边防止在第二空气轴承部3上搭载的头部25和记录媒体30接触一边稳定浮起。
另外,如图6C以及图6F所示,第一边界部9和第二边界部10的相对于空气流入端的长度方向上的位置是0.40mm以及0.56mm这两种情况下,当受到冲击时,第一正压发生部4和记录媒体30间以及第二正压发生部5和记录媒体30间产生的正压区域22的压力值都比第二空气轴承部3和记录媒体30间产生的正压区域21的压力值高。头滑块51、52当受到冲击时分别宛如一边由正压区域22产生的空气轴承支承一边在倾斜方向旋转而能吸收冲击。这样,如上所述,第一边界部9和第二边界部10的长度方向上的位置是0.40mm到0.56mm的头滑块1、51、52可以说是分别具有良好的耐冲击性的结构。另外,该范围内,如图5所示,第一边界部9和第二边界部10的长度方向上的位置越离开空气流出端侧,头滑块1、51、52的倾斜角的变动量越大。
其次,头滑块1的、第一梯阶部7和第一空气轴承部2间的台阶部11的位置也对头滑块1的耐冲击性有影响。图7是表示本发明的第一实施方式的头滑块1的台阶部11相对于空气流入端的位置与倾斜角的变动量以及最小间隙的变动量之间的关系的图。图7所示的例子中,上述第一边界部9和第二边界部10相对于空气流入端的位置定为0.56mm来进行计算。
如图7所示,可知本发明的第一实施方式的头滑块1中,其台阶部11的位置和最小间隙的变动值间存在变化关系。头滑块1的长度方向上的台阶部11的位置距空气流入端大约0.26mm时,最小间隙的变动量最小为-0.75nm,台阶部11的位置距空气流入端0.15mm到0.30mm的范围内,最小间隙的变动量为负值,即,最小间隙在头滑块1从记录媒体30离开的方向上变动,所以能够得到耐冲击性更优良的结构。
为清楚说明,图8A~图8F表示在头滑块1中台阶部11的长度方向上的位置满足前述条件时的压力分布。图8A是表示台阶部11的长度方向上的位置距空气流入端0.15mm时的头滑块61的ABS面的结构的图。图8B是表示头滑块61的通常浮起时的压力分布的图。图8C是表示头滑块61受到冲击时的压力分布的图。图8D是表示台阶部11的长度方向上的位置距空气流入端0.30mm时的头滑块62的ABS面的结构的图。图8E是表示头滑块62的通常浮起时的压力分布的图。图8F是头滑块62受到冲击时的压力分布的图。
首先,如图8B和8E所示,台阶部11相对于空气流入端的长度方向上的位置是0.15mm以及0.30mm的两种情况下,通常浮起时,第二空气轴承部3和记录媒体30间产生的正压区域21的压力值都比第一正压发生部4和记录媒体30间以及第二正压发生部5和记录媒体30间产生的正压区域22的压力值大,并且头滑块61、62通常浮起时都分别一边防止在第二空气轴承部3上搭载的头部25和记录媒体30接触一边稳定浮起。
另外,如图8C以及图8F所示,当受到冲击时,台阶部11相对于空气流入端的长度方向上的位置是0.15mm以及0.30mm这两种情况下,第一正压发生部4和记录媒体30间以及第二正压发生部5和记录媒体30间产生的正压区域22的压力值都比第二空气轴承部3和记录媒体30间产生的正压区域21的压力值高。头滑块61、62当受到冲击时分别以宛如由正压区域22产生的空气轴承支承的状态在倾斜方向旋转而能吸收冲击,所以,头滑块1不与记录媒体30接触。这样,如上所述,第一边界部9和第二边界部10的长度方向上的位置是0.15mm到0.30mm的头滑块1、61、62可以说是分别具有良好的耐冲击性的结构。另外,如图7所示,该范围内台阶部11的长度方向上的位置越离开空气流出端侧,头滑块1、61、62的倾斜角的变动量越大。
如上所述,头滑块1中第一边界部9和第二边界部10相对于空气流入端的距离D1为:
0.40mm≤D1≤0.56mm(1),并且,台阶部11相对于空气流入端的距离D2为:
0.15mm≤D2≤0.30mm  (2)从而,能够得到耐冲击性最好的头滑块1。
另外,如上所述,头滑块1是FEMTO滑块。其长度方向上的长度是0.85mm,所以(1)式和(2)式用头滑块1的长度进行规化,则当头滑块1的长度方向的长度设为DT时,
(0.40/0.85)≤(D1/DT)≤(0.56/0.85)  (3),
(0.15/0.85)≤(D2/DT)≤(0.30/0.85)  (4)。
计算得:
0.47≤(D1/DT)≤0.66  (5)
0.18≤(D2/DT)≤0.35  (6)。
满足(5)式和(6)式的关系得头滑块1可以认为是具有良好耐冲击性的头滑块。
另外,本发明的第一实施方式中,以第一正压发生部4和第二正压发生部5分别相对于头滑块1的长度方向的中心轴在外侧具有外侧边轨部14的例子进行了说明,但是本发明不限定于此。例如,图9所示的头滑块85所示,第一正压发生部4和第二正压发生部5即使是不具有外侧边轨部14的结构,也与前述的头滑块1一样,当受到冲击时从第一正压发生部4和第二正压发生部5产生高的压力,形成空气轴承,所以能够得到耐冲击性优良的结构。
另外,本发明的第一实施方式中,说明了磁盘装置用的头滑块,但是本发明的头滑块其用途不限定于磁盘装置用。也包括例如光磁盘装置和光盘装置等中适用的浮起型头滑块。
另外,本发明的第一实施方式中,根据规定的条件下的模拟结果进行了说明,但是本发明的浮起型头滑块不限定于模拟时的转速、负载和滑块的大小等。
例如,本发明的头滑块在实用中磁盘装置用的转速中显示了良好的耐冲击性。另外,本发明的浮起型头滑块在一般小型磁盘装置采用的2000~5000rpm左右的比较低的转速中也显示了上述那样的良好的耐冲击性。
另外,本发明的第一实施方式中,采用长度方向(空气流入方向)长度×宽度方向(与空气流入方向垂直的方向)长度=0.85mm×0.70mm的大小(所谓20%滑块或FEMTO滑块)进行了说明,但是本发明的头滑块不限定于该大小。例如,采用所谓30%滑块或PICO滑块的头滑块也能够得到同样的效果。
另外,本发明的头滑块不限定于上述使用时的负载。例如采用前述的PICO滑块或FEMTO滑块的情况下,可用于0.5g到2.5g的负载上。
(第二实施方式)
根据附图详细说明本发明的第二实施方式中的头支承装置107和盘装置101。
图10是盘装置101的要部立体图。在此,盘装置101例如采用磁盘装置进行说明。另外,图11是头支承装置107的要部立体图。
图10所示的盘装置101中,记录媒体(盘状记录媒体)30自由旋转地支承在主轴103上,由驱动部104驱动旋转。该驱动部104可采用例如主轴电动机。
具有对记录媒体30进行记录再生的头部25(未图示)的头滑块安装在悬架上构成头支承装置107,该头支承装置107固定在致动臂108上,进而致动臂108安装在通过转动部110而自由旋转的致动轴109上。驱动部104的旋转驱动和转动部110的转动通过控制部(未图示)来控制。
另外,本发明的第二实施方式中的头滑块1由本发明的第一实施方式进行了说明,是图1所示的具有ABS面的结构,满足前述的(5)式和(6)式。
作为转动部110能够采用例如音圈电机,使致动臂108转动,使头滑块1移动到记录媒体30面上的任意的轨道位置上。框体111将这些结构要素维持为规定的位置关系并将它们支持。
图11是具有悬架106和头滑块1的头支承装置107的要部立体图。头滑块1固定在设于滑块保持部112的前端侧的一端上的舌状部113上。另外,滑块保持部112的另一端固定在梁114上。
作为滑块保持部112例如使用万向弹簧,容许头滑块1的倾斜动作和滚动动作。头滑块1例如通过粘接剂的粘接而固定在滑块保持部112上,滑块保持部112例如通过焊接而固定在梁114上。梁114的前端部上设有对头滑块1施加负载的枢支部115,经由该枢支部115而对头滑块1施加规定的负载。该枢支部115与头滑块1抵接的点即枢支位置成为第一实施方式中记述的那样的惯性作用点20、即头滑块1上受到外部干扰等冲击等的惯性力时该惯性力作用的作用点。
这时,以头滑块1的重心位置和枢支位置相对于记录媒体30的面投影的位置是一致的方式形成头支承装置107,从而能够抑制惯性矩的产生,所以能够得到耐冲击性最优良的头支承装置107。
用这样的头支承装置107在旋转的记录媒体30上进行记录再生的情况,头滑块1上作用有三个力,其一是枢支部115施加的负载,另外根据头滑块1的空气润滑面的设计,还有由气流产生的在使头滑块1从记录媒体30浮起的方向上作用的正压力以及在使头滑块1接近记录媒体30的方向上作用的负压力这两个力。由这些力的平衡使头滑块1稳定浮起,能够以使该浮起量保持恒定的状态下一边驱动转动部110,使头滑块1位于所希望的磁道位置,一边利用头部25对记录媒体30进行记录和再生的至少一种。
这样的结构通过采用搭载了头滑块1的头支承装置107和盘装置101,从而能够得到耐冲击性良好的头支承装置和盘装置。
另外,本发明绝不限定于例示的磁盘装置,也可适用于光磁盘装置、光盘装置等采用浮起型的头滑块的盘装置。
另外,本发明也不限定于采用盘形状的媒体的盘装置,也可适用于采用其他任何形状的媒体的记录再生装置。
如上所述,若使用本发明的头滑块,则能够得到即使头滑块上作用大约5300G这么大的加速度的惯性力,头滑块也不会碰上盘状记录媒体,而能够在盘状记录媒体上稳定浮起的浮起型头滑块。
另外,通过采用本发明的头滑块构成头支承装置和盘装置,能够提供耐冲击性高的头支承装置以及盘装置,即使当头滑块在盘上浮起时受到外部的大的冲击下的惯性力,也能够防止头滑块碰上记录媒体表面。
产业上的实用性
如上所述,根据本发明,具有这样的效果,即使装置在盘装置和信息设备间没有缓冲材料的状态下直接从例如大约1.5m的高度(假想人站立时的手的高度)落到混凝土地面,也能够进行信息的记录和再生中的至少一个。所以,作为浮起型的头滑块、具有浮起型的头滑块的头支承装置、以及使用搭载了浮起型的头滑块的头支承装置的盘装置等是有实用性的。

Claims (11)

1.一种头滑块,其具有头部,并以浮起的状态通过所述头部对记录媒体进行记录和再生中的至少一个动作,其特征在于,具有:
设于基面上的空气流入端侧的第一空气轴承部;
设于所述基面上的相对于所述第一空气轴承部的空气流出端侧,配置有所述头部,并且比所述第一空气轴承部面积小的第二空气轴承部;
相对于所述第一空气轴承部和所述基面间的空气流入端侧的台阶部设于空气流出端侧,且设于所述头滑块的长度方向上的中心轴的两侧的一对正压发生部;
所述第一空气轴承部和所述一对正压发生部中的一个正压发生部间、以及所述第一空气轴承部和所述一对正压发生部中的另一个正压发生部间分别设置的边轨部;
分别设于所述一对正压发生部的相对于所述头滑块的长度方向上的中心轴的外侧上的外侧边轨部。
2.如权利要求1所述的头滑块,其特征在于,还具有:设于所述基面和所述第一空气轴承部间的第一梯阶部;以及设于所述基面和所述第二空气轴承部间的第二梯阶部。
3.如权利要求1所述的头滑块,其特征在于,在由所述第一空气轴承部、所述第二空气轴承部以及所述边轨部包围的区域具有负压发生部。
4.如权利要求1所述的头滑块,其特征在于,所述第一空气轴承部、所述第二空气轴承部、所述边轨部、所述外侧边轨部以及所述一对正压发生部距所述基面形成相同的高度。
5.如权利要求2所述的头滑块,其特征在于,所述第一梯阶部以及所述第二梯阶部距所述基面形成相同的高度。
6.如权利要求1所述的头滑块,其特征在于,设所述头滑块的长度方向上的长度为DT,则从所述头滑块的空气流入端到所述一对正压发生部的空气流入端侧的边界部的在长度方向上的距离D1满足:
0.47≤(D1/DT)≤0.66。
7.如权利要求6所述的头滑块,其特征在于,设所述头滑块的长度方向上的长度为DT,则从所述头滑块的空气流入端到所述第一空气轴承部的所述台阶部的在长度方向上的距离D2满足:
0.18≤(D2/DT)≤0.35。
8.一种头支承装置,其特征在于,具有:
权利要求1所述的头滑块;以及
从所述基面的设有所述第一空气轴承部和所述第二空气轴承部的一侧的相反侧对所述头滑块作用规定的作用力的悬架。
9.如权利要求8所述的头支承装置,其特征在于,
所述悬架具有对所述头滑块作用所述规定的作用力的枢支部。
10.一种盘装置,其特征在于,具有:
权利要求8所述的头支承装置;
盘状记录媒体;
驱动所述盘状记录媒体使其旋转的驱动部;
使所述头支承装置的所述悬架在所述盘状记录媒体的半径方向上转动的转动部;
控制所述驱动部的转动驱动和所述转动部的转动的控制部。
11.如权利要求10所述的盘装置,其特征在于,所述头支承装置的所述悬架具有对所述头滑块作用所述规定的作用力的枢支部,
所述枢支部和所述头滑块连接的位置为枢支位置时,所述头滑块的重心位置和所述枢支位置对所述盘状记录媒体面投影的位置一致。
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