專(zhuān)利名稱(chēng)：空氣軸承磁頭滑動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中所用的空氣軸承磁頭滑動(dòng)器，特別涉及空氣軸承表面(ABS)的幾何形狀。
盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中所用的磁記錄頭，通常包括承載磁傳感器的空氣軸承滑動(dòng)器，該傳感器在磁盤(pán)表面上飛過(guò)以傳感數(shù)據(jù)信號(hào)。改善磁傳感器和磁盤(pán)之間的傳感關(guān)系的一個(gè)目的，是在傳感器與盤(pán)間提供小的間距。當(dāng)采用非常窄的傳導(dǎo)間隙和非常薄的磁記錄膜時(shí)，小的間距使得能記錄短波長(zhǎng)的高頻信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)高密度高存儲(chǔ)容量記錄。還希望維持大體恒定的飛行高度和滑動(dòng)器相對(duì)盤(pán)表面的嚴(yán)格控制的傾角。為實(shí)現(xiàn)受控傾角和飛行高度，需要控制空氣軸承滑動(dòng)器的傾斜穩(wěn)定性。目前已知的空氣軸承滑動(dòng)器包括在前緣的錐形部分及在錐形部分之后的軌。帶有前緣錐形部分的現(xiàn)有技術(shù)空氣軸承滑動(dòng)器的一個(gè)問(wèn)題，是飛行的頭的姿態(tài)或傾角易受錐形部分長(zhǎng)度變化的影響。因而需在加工廠監(jiān)測(cè)滑動(dòng)器空氣軸承表面上形成的錐形的長(zhǎng)度，以保證滑動(dòng)器符合要求。監(jiān)測(cè)過(guò)程費(fèi)錢(qián)又費(fèi)時(shí)。只有通過(guò)測(cè)試的滑動(dòng)器才被使用，造成了產(chǎn)量上的損失。雖然，控制錐形的長(zhǎng)度和傾角是非常重要的，特別是當(dāng)飛行的頭被用于有許多啟動(dòng)/停止循環(huán)的小型盤(pán)驅(qū)動(dòng)器時(shí)。
盤(pán)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)的一個(gè)主要目的，是制作有較小部件的較小而緊湊的驅(qū)動(dòng)器。結(jié)果，頭懸吊裝置和頭滑動(dòng)器的尺寸越來(lái)越小。非常希望能在不影響傾角穩(wěn)定性控制和恒定飛行高度的情況下制作出短的滑動(dòng)體。
本發(fā)明的一個(gè)目的，是為尺寸更小的滑動(dòng)器構(gòu)造提供空氣軸承，它使滑動(dòng)器的飛行高度不易受到錐形長(zhǎng)度的影響。
本發(fā)明的另一目的，是提供具有受控的傾角穩(wěn)定性的空氣軸承滑動(dòng)器。
本發(fā)明的另一目的，是提供一較短的空氣軸承滑動(dòng)器，它有以更大的傾角穩(wěn)定性為特征的表面幾何形狀并能以基本恒定的飛行高度運(yùn)行。
根據(jù)本發(fā)明，頭滑動(dòng)器的空氣軸承表面(ABS)上形成有形的軌和前緣錐形。兩個(gè)側(cè)軌僅部分地從前緣的錐體延伸到滑動(dòng)器后緣。側(cè)軌的內(nèi)緣形成有至少兩個(gè)相對(duì)的角，從而確定了有不同寬度的兩個(gè)以上的軌部分且至少兩個(gè)軌部分的寬度沿軌的長(zhǎng)度改變。各側(cè)軌有一傾角，以減小軌的寬度，并有一反向角以形成不同寬度的部分。前緣側(cè)錐體可形成一定的角以控制滑動(dòng)器的傾角穩(wěn)定性。在一最佳實(shí)施例中，一第三中心軌從中心錐體延伸到傳感器所在的滑動(dòng)器后緣。在另一個(gè)實(shí)施例中，在后緣上設(shè)有一短的中心臺(tái)。在另一設(shè)計(jì)中，只用了兩根側(cè)軌而沒(méi)有中心軌或臺(tái)。這里所公布的ABS幾何形狀，包括有給定范圍內(nèi)的確定長(zhǎng)度的錐體和帶角的軌部分，它們?cè)诒P(pán)驅(qū)動(dòng)器的傳感運(yùn)行期間產(chǎn)生了受控的傾角和大致恒定的飛行高度。
下面將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。在附圖中

圖1a和1b分別是根據(jù)本發(fā)明的三軌空氣軸承滑動(dòng)器的空氣軸承表面(ABS)的平面及立體圖;
圖2是圖1的ABS設(shè)計(jì)的改進(jìn)型的平視圖;
圖3是圖2的滑動(dòng)器的立體圖;
圖4是另一ABS幾何形狀的平面圖;
圖5是圖4的滑動(dòng)器的立體圖;
圖6a和6b分別是另一種ABS幾何形狀的平面和立體圖;
圖7是滑動(dòng)器的雙軌ABS的平面圖;
圖8是圖7的滑動(dòng)器的立體圖;
圖9是曲線圖，顯示了如現(xiàn)有技術(shù)中所用的有恒定軌寬的滑動(dòng)器的傾角與錐體長(zhǎng)度之間的關(guān)系;
圖10是曲線圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明制作的改進(jìn)滑動(dòng)器的傾角與錐體長(zhǎng)度之間的關(guān)系。
參見(jiàn)圖1a和1b，頭滑動(dòng)器的空氣軸承表面被蝕刻，以確定成形的側(cè)軌10和12及中心軌14。側(cè)軌10和12從分別形成在滑動(dòng)器前沿的錐形部分或錐體16和18延伸，但側(cè)軌的后部不延伸到滑動(dòng)器的后緣。被縮短的側(cè)軌的外緣與錐體的外緣共線。各軌10、12分別有(a)在錐體16、18之后的大體矩形的正面部分20、22，它們有寬度W2，并且正面部分的內(nèi)緣與錐體的內(nèi)緣共線;(b)四邊形或梯形部分24、26，它們由有傾角的緣確定，該傾角使軌部分24、26的寬度隨它向滑動(dòng)體的中心的伸延而減小到寬度W1;(c)漏斗部分28、30，它有一反向角，隨著它向滑動(dòng)器后緣的延伸(不到達(dá)后緣)軌的寬度增至寬度W2。在此實(shí)施例中，當(dāng)軌前部的寬度大于軌的中或后部的寬度時(shí)，滑動(dòng)器的傾角將大于有矩形軌設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)滑動(dòng)器的傾角。
圖1a和1b所示的滑動(dòng)器包括一窄的第三中心錐體32，后者后面跟有具有大體等于錐體32的寬度的軌14的較長(zhǎng)部分14。軌14從窄的部分34向外分開(kāi)，形成錐形部分36，而軌14終止于漏斗部分36和滑動(dòng)器后緣之間的短矩形部分38。結(jié)果，軌14形成漏斗狀。一薄膜傳感器61(如圖3所示)被裝在大體靠近中心縱軸的滑動(dòng)器后部，象現(xiàn)有技術(shù)中已知的那樣。借助圖1的滑動(dòng)器中確定的幾何形狀，傾角的穩(wěn)定性借助靠近滑動(dòng)器橫向中心的軌10和12的“頸縮”或收縮而得以改善。中心軌14在滑動(dòng)器相對(duì)盤(pán)表面飛行時(shí)增加了滑動(dòng)器的穩(wěn)定性。
圖2和3顯示了圖1所示滑動(dòng)器的改進(jìn)型。正側(cè)錐體40和42分別由使錐體變寬的內(nèi)角側(cè)44和46形成。該角在側(cè)軌48和50的正端繼續(xù)，并隨后反轉(zhuǎn)以收縮軌的寬度。側(cè)軌的后部52和54向外擴(kuò)至確定的寬度。分開(kāi)的軌并未伸延到滑動(dòng)器后緣。
中心錐體56之后有窄縱軌部分58和漏斗部分60。與窄軌部分58相連的漏斗部分的喉63與軌48和50的后端相對(duì)準(zhǔn)。空氣軸承表面的特征在于傾角穩(wěn)定性和對(duì)錐體長(zhǎng)度的不敏感性。因此，加工要求不象現(xiàn)有技術(shù)滑動(dòng)器加工中那樣嚴(yán)格。對(duì)較大的盤(pán)速度，側(cè)軌48和50的后緣將飛得較高，且滑動(dòng)器傾角也隨盤(pán)速增加而增加。
參見(jiàn)圖4和5，滑動(dòng)器的ABS包括側(cè)錐62和64;側(cè)錐62和64有前面的寬度為W5的矩形部分并以在側(cè)軌66和68的前部繼續(xù)的角度變寬。后面的軌部分70和72大體為矩形并限定了側(cè)軌的最大寬度W6。縮短的軌66和68的后部74和76有較小的寬度W4。
三軌構(gòu)造的中心軌78帶有前錐體80，后者有寬度為W1的前緣矩形部分82和帶有伸延進(jìn)軌78的前部以變成寬度W2的確定角度m漏斗部分84。軌78在接近滑動(dòng)器的后緣時(shí)逐漸變寬到寬度W3。
圖4和5所示的滑動(dòng)器有一空氣軸承，并帶有位于寬度W3中部的后緣中心，寬度W3對(duì)搖動(dòng)幾乎是不敏感的，另外在錐體長(zhǎng)度范圍內(nèi)傾角基本不變。
圖6a和6b顯示了三重臺(tái)ABS，它有寬的前矩形錐體86和88，后面跟有U形短軌90和92。軌90和92的中心部分94和96是窄矩形部分，分別設(shè)有帶角度的邊的腿或多邊形部分98、100和102、104之間。部分98和102的最大寬度與錐體86和88相同;且部分102和104的寬度小于錐體的寬度。
中心臺(tái)106形成楔形，其前端108在軌92和94的有角腿100和104之間。以這種設(shè)計(jì)，其中各側(cè)軌的后緣的寬度大于軌的最小寬度，可增大傾角穩(wěn)定性。
圖7和圖8所示的滑動(dòng)器ABS有在設(shè)計(jì)上大體類(lèi)似于圖4和5的側(cè)軌110和112，只是沒(méi)有中心軌。另外，兩根軌110和112一直伸延到滑動(dòng)器的后緣。通過(guò)在錐體長(zhǎng)度的給定范圍內(nèi)改變軌寬，實(shí)現(xiàn)了恒定的傾角。前緣錐體114和116終止于一彎曲部分，其角度使錐體從寬度W2增大到寬度W3。軌取寬度W3，直到引入相反角或彎曲部分，使軌變窄到寬度W1。結(jié)果，隨著軌伸到滑動(dòng)器后緣，軌的寬度在軌的后部變小。結(jié)果，抬起的中心相對(duì)于給定傾角的錐體長(zhǎng)度大體保持恒定。在滑動(dòng)器沿軌110和112的外側(cè)的周邊上，設(shè)有釋放帶114和116。圖7和8的滑動(dòng)器設(shè)計(jì)，在用于2.5英寸或更小的小直徑盤(pán)驅(qū)動(dòng)器時(shí)極為有利，其中增加的傾角提供了更早且更慢的抬起，從而減小了開(kāi)啟/停止磨損。
在生產(chǎn)中，滑動(dòng)器的空氣軸承表面的錐體和軌之間的中心區(qū)被蝕刻并做成凹形。然而，沿側(cè)部的釋放帶可通過(guò)鋸、蝕刻或磨削等方法而切去。
圖9顯示了帶有恒定軌寬度的滑動(dòng)器的傾角變化，其中錐體長(zhǎng)度與滑動(dòng)器體的長(zhǎng)度比為0.5或更小。顯示，采用常規(guī)滑動(dòng)器時(shí)，對(duì)不同錐體長(zhǎng)度滑動(dòng)器傾角改變很大。圖10顯示了ABS幾何形狀的改進(jìn)所導(dǎo)致的傾角變化，如這里所公布的。在一定錐體長(zhǎng)度范圍里，實(shí)現(xiàn)了大體恒定的傾角。這樣，傾角和飛行高度受錐體長(zhǎng)度的影響更小，這使頭的生產(chǎn)中的錐體長(zhǎng)度監(jiān)測(cè)更簡(jiǎn)便，從而提高了產(chǎn)量。
參見(jiàn)圖9，所示的曲線顯示了在一定范圍錐體長(zhǎng)度上有恒定軌寬的現(xiàn)有技術(shù)滑動(dòng)器的傾角變化。這種變化會(huì)有害地影響記錄到或讀出于諸如磁盤(pán)的磁性介質(zhì)的信號(hào)。圖10顯示了如本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的、因空氣軸承軌和錐體幾何形狀的改變而產(chǎn)生的改進(jìn)傾角特性。借助本發(fā)明的空氣軸承軌和錐體，抬起的中心在特定的傾角相對(duì)于錐體長(zhǎng)度保持不變。
權(quán)利要求
1.一種磁頭滑動(dòng)器，它帶有具有前緣和后緣的空氣軸承表面并有從所述前緣伸延到所述后緣的中心縱軸及大體平行于所述軸且垂直于所述緣的第一和第二側(cè)面，包括分別設(shè)在鄰近所述第一和第二側(cè)面的所述前緣處的第一和第二錐體；從所述錐體部分地延伸向所述后緣的第一和第二軌；設(shè)在所述前緣并大體以所述軸為中心的第三錐體；從所述第三錐體伸向后緣的第三軌；所述第一和第二軌的每一個(gè)均有至少兩個(gè)寬度不同的部分，各軌均形成鄰近所述錐體的四邊形部分、鄰近所述四邊形部分且一側(cè)有角以使所述軌變窄的梯形部分、鄰近所述梯形部分并且一側(cè)有與所述四邊形部分的所述有角邊相反的有角的漏斗部分。
2.權(quán)利要求1的磁頭滑動(dòng)器，其中所述第三錐體比所述第一和第二錐體窄，所述第三軌有從所述第三錐體延伸的窄縱向部分，和在所述縱向部分和所述后緣之間形成的漏斗形部分。
3.權(quán)利要求2的磁頭滑動(dòng)器，其中所述漏斗形部分包括與所述漏斗部分的后端對(duì)準(zhǔn)的窄喉部。
4.權(quán)利要求1的磁頭滑動(dòng)器，其中所述漏斗部分與所述后緣隔開(kāi)。
5.權(quán)利要求1的磁頭滑動(dòng)器，其中所述梯形部分和漏斗部分的最大寬度大體等于所述四邊形部分的寬度。
6.權(quán)利要求1的磁頭滑動(dòng)器，其中所述四邊形部分與所述錐形的邊共線。
7.權(quán)利要求1的磁頭滑動(dòng)器，其中所述四邊形部分為矩形的。
8.權(quán)利要求1的磁頭滑動(dòng)器，其中所述四邊形部分為梯形的。
9.權(quán)利要求1的磁頭滑動(dòng)器，其中所述錐體是矩形的。
10.權(quán)利要求1的磁頭滑動(dòng)器，其中所述第一和第二錐體為梯形的。
11.權(quán)利要求1的磁頭滑動(dòng)器，其中所述第三錐體帶有寬度不同的部分。
12.一種磁頭滑動(dòng)器，它帶有具有前緣和后緣的空氣軸承表面并有從所述前緣伸延到所述后緣的中心縱軸及大體平行于所述軸且垂直于所述的第一和第二側(cè)面，包括分別設(shè)在鄰近所述第一和第二側(cè)面的所述前緣處的第一和第二錐體;從所述錐體部分地延伸向所述后緣的第一和第二軌，各所述軌構(gòu)成U形并有多邊形外腿和所述腿之間的矩形部分，所述矩形部分比所述腿的寬度窄;形成在所述后緣處且中心大體沿所述縱軸的楔形臺(tái)。
13.一種磁頭滑動(dòng)器，它帶有具有前緣和后緣的空氣軸承表面并有從所述前緣伸延到所述后緣的中心縱軸及大體平行于所述軸且垂直于所述緣的第一和第二側(cè)面，包括分別設(shè)在鄰近所述第一和第二側(cè)面的所述前緣處的第一和第二錐體;從所述錐體伸向所述后緣的第一和第二軌;各所述錐體均有有角的邊，后者與鄰近所述錐體的軌部分的有角邊共線。
全文摘要
磁頭滑動(dòng)器的空氣軸承表面(ABS)有成型的軌和前緣錐體，兩根側(cè)軌只部分地從前緣伸向后緣。各側(cè)軌的內(nèi)緣有至少兩個(gè)相反的角，以使軌的至少兩個(gè)部分的寬度沿軌的長(zhǎng)度改變。各側(cè)軌有傾角以減小軌寬，并有相反的角以形成寬度不同的部分。前緣側(cè)的錐體可有角，以控制滑動(dòng)器的傾角穩(wěn)定性。這里公布的ABS幾何形狀，包括帶角的軌部分，它在盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的傳感運(yùn)行中，提供了受控的傾角和恒定的飛行高度。
文檔編號(hào)G11B21/21GK1089382SQ9312060
公開(kāi)日1994年7月13日 申請(qǐng)日期1993年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月30日
發(fā)明者斯蒂芬·S·默里 申請(qǐng)人:里德-萊特公司