KR910001150B1 - 헤드 슬라이더 지지장치 - Google Patents

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요시노리 다께우찌
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Abstract

내용 없음.

Description

헤드 슬라이더 지지장치
제1도는 본 발명의 제1실시예를 도시한 헤드슬라이더 지지장치의 사시도.
제2도는 헤드슬라이더 지지암의 비틀림진동모드를 도시한 도면.
제3도는 헤드슬라이더 지지암의 구부림진동모드를 도시한 도면.
제4도는 플랜지의 진동변위를 도시한 도면.
제5도는 플랜지의 위치와 헤드슬라이더의 위치어긋남량과의 관계를 도시한 도면.
제6도는 디스크의 회전에 의해서 플랜지가 받는 바람의 위치를 도시한 도면.
제7도는 플랜지의 위치에 대한 형상을 도시한 도면.
제8도는 플랜지의 위치와 변형에너지의 관계를 도시한 도면.
제9도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면.
제10도는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 도면.
제11도는 플랜지의 위치와 플랜지의 높이의 관계를 도시한 도면.
제12도는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 도면.
제13도는 제12도에 도시한 헤드슬라이더 지지암의 측면도.
제14도는 구부림, 비틀림진동모드의 종래예와 본 발명을 비교한 도면.
제15도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면.
본 발명은 자기기록장치에 있어서 기록 및 재생에 사용되는 헤드슬라이더 지지장치에 관한 것이다.
자기디스크장치에 있어서는 헤드슬라이더가 기록디스크에 밀어붙여진 상태에서 기록디스크가 회전하면, 헤드슬라이더는 기록디스크면상을 0.5㎛ 이하의 영역의 부상량으로 부상한다. 따라서, 헤드슬라이더가 기록디스크면에 대해서 일정간격을 두고 근접해서 추종하기 위해서는 이 헤드슬라이더가 간극방향, 피칭방향 및 로울링방향에 대해서 충분히 탄성적으로 지지될 필요가 있음과 동시에 디스크면 주행방향, 액세스방향 및 요잉(yawing)방향에 대해서 충분한 강성을 가지고 지지될 필요가 있다. 이와 같은 요구에 대응할 수 있도록 양쪽가장자리에 헤드슬라이더 지지암의 강성을 높이기위한 플랜지가 마련되어 있는 헤드슬라이더 지지장치로서는, 예를 들면 미국특허 제4,167,765호에 명시되어 있는 헤드슬라이더 지지장치가 있다.
그러나, 최근의 자기디스크장치에 있어서는 급속한 대용량화에 따라서 기록디스크의 트랙상으로의 헤드슬라이더의 유지정밀도(이하, 위치결정 정밀도라 한다) 및 헤드슬라이더와 기록디스크의 간격의 안정유지(이하, 안정부상이라 한다)의 요구가 매우 커지고 있으므로 기록디스크의 회전에 따라서 생기는 바람에 의해 헤드슬라이더 지지암이 어떠한 영향을 받는가에 대해서도 충분하게 검토할 필요가 있다. 그러나, 기록디스크의 회전에 따라서 생기는 바람을 헤드슬라이더 지지암의 플랜지가 받을 경우의 영향에 대해서의 배려가 되어 있지않았다.
본 발명의 목적은 헤드슬라이더 지지암에 마련된 플랜지의 바람을 받는 면적을 연구하는 것에 의해 헤드슬라이더의 위치결정정밀도 및 안정부상의 향상을 도모할 수 있는 헤드슬라이더 지지장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 헤드슬라이더 지지암이 마련된 플랜지를 강성암쪽에 있는 플랜지의 높이가 헤드슬라이더쪽에 있는 플랜지의 높이보다 낮은 형상으로 되어 있는 것에 의해서 달성된다.
이하, 본 발명의 제1실시예를 제1도에 따라서 설명한다. 제1도에 있어서, (1)은 화살표 A방향으로 회전하는 기록디스크(2)면상의 트랙(3)에 대해서 정보의 리드, 라이트를 실행하는 헤드슬라이더, (4)는 헤드슬라이더 지지암을 나타낸다. 헤드슬라이더(1)은 탄성스프링부(4a)를 강성암(8)측에 갖는 헤드슬라이더 지지암(4)의 앞끝부분에 가요체(5)를 거쳐서 지지되어 있다. 헤드슬라이더 지지암(4)의 끝부분은 스페이서(6)을 거쳐서 나사(7)에 의해 강성암(8)에 결합되어 있다. 강성암(8)은 작동장치(도시하지 않음)에 부착되고, 그 작동장치에 의해 헤드슬라이더(1)을 액세스운동시키는 방향으로 이동시킨다. 또, 헤드슬라이더 지지암(4)의 양쪽가장자리에는 이 지지암(4)의 강성을 높이기 위한 플랜지(90)이 수직상태로 마련되어 있다. 이 플랜지(90)은 헤드슬라이더 지지암(4)의 양쪽가장자리를 구부리는 것에 의해 형성되어 있다. 이 헤드슬라이더 지지기구에서는 헤드슬라이더 지지암(4)의 강성을 높이기 위해서 마련한 플랜지의 헤드슬라이더 지지암의 강성암(8)쪽의 높이를 헤드슬라이더 지지암의 헤드슬라이더쪽의 높이보다도 낮게해서 헤드슬라이더 지지암의 강성암(8)쪽의 플랜지의 면적을 헤드슬라이더 지지암의 헤드슬라이더쪽의 플랜지의 면적보다도 작게하고 있다.
본 실시예에 있어서, 기록디스크(2)의 회전에 따라서 생기는 바람을 헤드슬라이더 지지암(4)의 플랜지(90)에서 받는 경우, 헤드슬라이더 지지암의 강성암쪽의 플랜지부(90a)의 면적이 헤드슬라이더 지지암의 헤드슬라이더쪽의 플랜지부(90b)의 면적보다도 작게 되어 있으므로, 해당 플랜지부(90a)에서 받는 바람의 힘이 작게 된다. 이것에 의해서, 비틀림진동모드 및 구부림 진동모드에 있어서의 헤드슬라이더(1)의 위치어긋남량이 적게 되어 헤드슬라이더(1)의 위치결정정밀도 및 안정부상이 향상한다.
플랜지(90)이 높이가 헤드슬라이더 지지암의 긴쪽방향에 대해서 어떻게 변화하고 있는가를 헤드슬라이더 지지기구의 진동모드와 받는 바람의 힘의 관계에서 설명한다. 헤드슬라이더 지지기구는 그것이 바람을 받으면 제2도에 도시한 바와 같은 비틀림진동모드, 제3도에 도시한 바와 같은 구부림진동모드로 진동한다. 헤드슬라이더 지지암의 삼각평탄부(11)과 플랜지의 능선(100)에 주목하여 이 능선의 상하방향의 진동변위 X를 각 모드(구부림모드 B, 비틀림모드 T)마다 제4에 도시한다. 또 제4도에서는 진동변위를 그의 최대값을 1로 기준화해서 나타내고 있다. 이 진동변위는 플랜지부의 중앙에서 강성암쪽에 걸쳐서 크고, 헤드슬라이더쪽으로 갈수록 감소하고 있는 것을 알 수 있다.
여기에서 본 출원인들은 종래의 헤드슬라이더 지지기구, 즉 헤드슬라이더 지지암의 강성을 높이기 위해서 마련한 플랜지를 헤드슬라이더 지지암의 헤드슬라이더쪽에서 강성암쪽에 걸쳐서 같은 높이로 하고 있는 구조의 헤드슬라이더 지지기구에 있어서 플랜지에 닿는 바람의 위치에 의해서 비틀림 진동모드에 있어서의 헤드슬라이더의 위치어긋남량이 어떻게 변화하는가를 실험에 의해 구해보았다.
제5도 및 제6도는 그 실험결과를 도시한 도면이고, 세로축에 헤드슬라이더의 위치어긋남량(dB)를, 가로축에 헤드슬라이더 지지암에 불어닥친 바람의 위치를 도표화하여 도시하고 있다. 이 도면에서 위치,
Figure kpo00001
에서 위치,
Figure kpo00002
에 걸치는 범위, 즉 헤드슬라이더 지지암의 강성암쪽의 플랜지에 바람이 불어닥치면 헤드슬라이더의 위치어긋남량이 크게 되는 것을 알 수 있다.
즉, 제4와 본 실험 결과에서 진동변화가 큰 곳에 바람이 닿으면, 헤드슬라이더의 위치어긋남량이 크게된다고 할 수 있다. 역으로, 이와 같은 진동모드일때, 변위가 큰 곳, 즉 플랜지의 강성암쪽으로 가해지는 외력이 작게되는 작용을 하면, 헤드슬라이더의 진동은 감소한다. 그래서, 각 위치에서의 진동변위는 X와 그 점이 받는 외력 F와의 곱이 일정, 즉
Figure kpo00003
로 되는 플랜지의 형상을 구할 수 있다.
여기서, 플랜지의 길이 l에 대해서 높이 H가 제7도에 도시한 바와 같이 변화한다고 가정한다. 유속 ν의 일정한 흐름중에 플랜지가 흐름에 직각으로 놓여졌을 때 그의 미소영역(도면중의 사선부)에 가해지는 유체력(외력)은
Figure kpo00004
로 구해진다. 단 ρ는 유체의 밀도이고, CD는 저항계수이다. i는 플랜지길이l을 n등분한 미소영역의 번호를 나타내는 밑수이다. i=1.n의 각 미소영역에 대해서 ρ,ν, △, l은 일정하다. 또 CDi는 각 영역마다 다소 다르지만, ① Hi/△l의 값은 각 영역마다 크게 변하지 않고, ② Hi/△l=1∼10으로 크게 변화하여도 CDi=1.12∼1.29로 거의 변하지 않는다는 2가지 점을 고려하면, CDi도 각 미소영역에 대해서 거의 일정하다. 따라서,
Figure kpo00005
로 된다. 제1식과 제3식에서,
Figure kpo00006
로 된다. 그리고 Xi는 제1식의 X에 영역번호 i를 고려한 것이다.
즉, 플랜지높이를 제4도에 도시한 각 위치에서 이 진동변위에 반비례하도록 하면 종래보다도 유체력을 저감할 수 있어 헤드슬라이더 진동을 작게하는 것이 가능하다. 다만 진동변위가 0 또는 0에 매우 가깝게 되는 위치에서는 플랜지높이가 극단으로 크게 되므로, 실제의 헤드슬라이더 지지기구는 성립하기 힘들다. 그래서, 변위가 어떤 크기보다 작을 경우(예를 들면, X
Figure kpo00007
0.5)에 플랜지높이는 어떤 임의의 높이로 일정하다고 해도 좋다. 이와 같이해서 구한 플랜지높이의 형상이 제7도에 도시한 것이다. 또한, 플랜지의 각이 둥그렇게 일반적으로 플랜지에 가공되는 형상은 여기에서는 거론하지 않는다.
이상의 제1실시예(제1도, 제7도)에서는 플랜지가 받는 유체력을 감소한다는 의미로서는 큰 효과가 있다. 그러나, 상기 플랜지형상으로 했기 때문에 헤드슬라이더 지지기구의 고유진동수가 저하해서 나쁜 영향을 미치는 경우나, 소형자기디스크 장치와 같이 유체력이 작을 경우에는 헤드슬라이더 지지기구의 진동특성을 중시하여 플랜지의 형상을 결정할 필요가 있다.
제8도는 종래의 헤드슬라이더 지지기구의 비틀림과 구부림의 각 진동모드에 대한 플랜지의 각 위치에서의 변형에너지(최대값으로 기준화)를 도시한 것이다. 비틀림 진동모드(도면중 "T"로 표시) 및 구부림진동모드("B"로 표시) 어느 것의 경우에도 플랜지의 길이방향의 중앙근방에서 변형에너지가 크게되어 있는 것을 알 수 있다. 즉 종래의 헤드슬라이더 지지기구와 같이 플랜지의 높이가 길이방향으로 일정하면, 이 도면과 같이 변형에너지가 길이방향으로 균일하게 되지않으므로, 진동특성상 바람직하다고는 할 수 없다. 이것을 개선하기 위해서는 변형에너지가 큰곳의 플랜지높이를 높게하여 그곳의 강성을 높여주면 좋다. 즉 제9도에 도시한 바와같이 플랜지중앙의 높이가 강성암쪽 또는 헤드슬라이더쪽보다도 높게되는 플랜지형상으로 하면 좋다(제2실시예).
이상 기술한 제1, 제2실시예를 고려한 플랜지형상으로 하면, 유체력에 대해서도 진동특성상으로도 충분히 유리한 헤드슬라이더 지지기구로 할 수 있다. 그래서, 플랜지의 높이를 대략 플랜지의 강성암쪽, 중앙, 헤드슬라이더쪽의 3위치에 대해서 어떠한 높이로 해야 할 것인가를 이하의 표 1로 나타낸다.
[표 1]
Figure kpo00008
즉, 제3실시예는 강성암쪽의 높이를 헤드슬라이더쪽보다도 상대적으로 작게한 제10도, 제11도에 도시한 바와 같은 헤드슬라이더 지지기구를 마련하는 것이다.
이상은 헤드슬라이더 지지기구의 특성을 중심으로 생각하여 발명한 것이지만, 그 플랜지 형상이 매끈한 곡선으로써 생산기술상 약간 복잡한 면도 있다. 그래서, 제12도(제4실시예), 제13도(제12도의 측면도)와 같이 강성암쪽과 헤드슬라이더쪽의 높이에 명백한 단차를 마련하여 이 2단계의 각각의 높이를 일정하게 하였다. 이와 같이 하는 것으로서 가공 공정상으로도 유리하게 된다. 본 발명에 의한 헤드슬라이더의 위치어긋남량(dB)를 각 진동모드에 대해서 종래와 비교하여 제14도에 도시한다. 이 도면에서 명백한 바와 같이 본 발명의 헤드슬라이더 지지기구쪽이 헤드슬라이더의 위치어긋남량이 작은 것을 알 수 있다.
제15도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다.
제15도에 있어서 플랜지(90)의 높이를 헤드슬라이더 지지암(4)의 헤드슬라이더(1)쪽에서 강성암(8)쪽을 향해서 테이퍼형상으로 감소시키는 것에 의해 헤드슬라이더 지지암의 강성암(8)쪽의 플랜지면적을 헤드슬라이더 지지암의 헤드슬라이더(1)쪽의 플랜지의 면적보다도 작게한 것이다.
이상 기술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 헤드슬라이더 지지암의 강성암쪽의 플랜지의 면적을 헤드슬라이더 지지암의 헤드슬라이더쪽의 플랜지의 면적보다도 작게해서 해당 플랜지에서 받는 바람의 힘을 작게 하였으므로 비틀림진동모드 및 구부림진동모드에 있어서의 헤드슬라이더의 위치어긋남량을 작게할 수가 있어 헤드슬라이더의 위치결정정밀도 및 안정부상을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 강성암(8), 상기 강성암(8)에 한쪽이 지지된 상태로 지지되어 탄성스프링부(4a)와 플랜지(90)이 형성되어 있는 강성부로 되며, 선단부에서 헤드슬라이더(1)을 지지하는 헤드슬라이더 지지암(4)를 포함하는 헤드슬라이더 지지장치에 있어서, 상기 플랜지(90)은 상기 선단부측에 위치하는 제1의 플랜지부(90b)와 상기 강성암(8)측에 위치하여 상기 제1의 플랜지부(90b)와 연결되어 있는 제2의 플랜지부(90a)를 가지며, 상기 제2의 플랜지부(90a)의 높이는 상기 제1플랜지부(90b)의 높이보다도 낮은 헤드슬라이더 지지장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1의 플랜지부(90b)와 상기 제2의 플랜지부(90a)는 서로 평행인 헤드슬라이더 지지장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1의 플랜지부(90b)의 높이와 상기 제2의 플랜지부(90a)의 높이가 일정한 헤드슬라이더 지지장치.
  4. 강성암(8), 상기 강성암(8)에 한쪽이 지지된 상태로 지지되어 탄성스프링부(4a)와 플랜지(90)이 형성되어 있는 강성부로 되며, 선단부에서 헤드슬라이더(1)을 지지하는 헤드슬라이더 지지암(4)를 포함하는 헤드슬라이더 지지장치에 있어서, 상기 플랜지(90)은 끝부보다도 중앙부의 높이가 높은 헤드슬라이더 지지장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 플랜지(90)의 높이는 선단부측에서 중앙부까지 연속적으로 높게되어 있고, 상기 중앙부에서 강성암(8)측까지 연속적으로 낮게 되어 있는 헤드슬라이더 지지장치.
  6. 강성암(8), 상기 강성암(8)에 한쪽이 지지된 상태로 지지되어 탄성스프링부(4a)와 플랜지(90)이 형성되어 있는 강성부로 되며, 선단부에서 헤드슬라이더(1)을 지지하는 헤드슬라이더 지지암(4)를 포함하는 헤드슬라이더 지지장치에 있어서, 상기 플랜지(90)의 높이는 선단부측에서 상기 강성암(8)측을 향해서 테이퍼형상으로 감소하고 있는 헤드슬라이더 지지장치.
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