專利名稱：氣浮電磁頭滑塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁頭傳感器的氣浮電磁頭滑塊，其中在與磁記錄介質(zhì)相對的一個平面上沿磁記錄介質(zhì)旋轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的氣流方向設(shè)置至少兩個軌道，用于產(chǎn)生浮動力或所謂“油煎”力。
近來，存在在個要求減小電磁盤單元的尺寸。在氣浮電磁頭滑塊的情況下，已經(jīng)減小了浮動高度，從而可實現(xiàn)高密度記錄。當(dāng)減小電磁頭滑塊的浮動高度時，就必須穩(wěn)定這個浮動高度。近來，已經(jīng)研制并開發(fā)了浮動高度不大于0.05μm的電磁頭滑塊。
目前，使用最廣泛的電磁頭滑塊是稱之為“虹鱒(Guppy)型”的電磁頭滑塊，其中提供兩個軌道。在這種具有兩個軌道的負(fù)壓型電磁頭滑塊中，為了改善浮動穩(wěn)定性，這兩個軌道從其進氣端向其排氣端的寬度要逐漸增加，以便在兩個軌道間確定的區(qū)域中產(chǎn)生一個負(fù)壓(參見未經(jīng)審查的專利出版物(Kokai)NO.2-184082)。另一種處理方法是減小兩個軌道在它們進氣端處的寬度，以限制滑塊浮動力的變化。在這種情況下，由于只改變了軌道寬度從而產(chǎn)生空氣吸附力，所以制造這種滑塊是很容易的。
下面描述有關(guān)電磁頭滑塊的另一種現(xiàn)有技術(shù)。
未經(jīng)審查的專利出版物(Kokai)NO.4-17176公開了一種電磁頭滑塊，它在進氣端的中心有一個軌道；并且在排氣端有兩個軌道。但在此結(jié)構(gòu)中，由于沒有產(chǎn)生負(fù)壓的機構(gòu)，所以該滑塊是一個正壓滑塊。因而難以限制浮動力。另一方面，減小了軌道面積，但加到電磁介質(zhì)上的壓力卻較高。因而，降低了可靠性。
未經(jīng)審查的專利出版物(Kokai)NO.4-298872公開了一種電磁頭滑塊，它在進氣端有兩個奔赴軌道，在排氣端的中心有一個軌道。但凹槽設(shè)在無軌道部分中以確定一個負(fù)壓產(chǎn)生區(qū)，因此產(chǎn)生負(fù)壓的力太弱，不能充分地限制滑塊浮動力。另一方面，由于在排氣端只有一個軌道，因此滑塊沿電磁介質(zhì)移動方向的剛性太差，并且沿滾動方向缺乏穩(wěn)定性。
未經(jīng)審查的專利出版物(Kokai)NO.6-203515公開了一種電磁頭滑塊，它在進氣端也有兩個軌道，并且在排氣端的中央有一個軌道。在這個現(xiàn)人技術(shù)中，存在著和JPP′4-298872相同性質(zhì)的問題，即滑塊沿滾動方向缺乏穩(wěn)定性。未經(jīng)審查的專利出版物(Kokai)NO.4-362582公開了一種電磁頭滑塊，它的結(jié)構(gòu)與上述基本相同，并且涉及相同的問題。
在電磁頭滑塊中，為進一步改善記錄密度，需要進一步減小電磁頭浮動距離，使其不大于0.03μm，即滑動高度基本上為0。這就是說，在電磁頭浮動量的這一范圍內(nèi)，可以認(rèn)為在記錄介質(zhì)上浮動的電磁塊總是要的記錄介質(zhì)上存在的任何可能的凸起物發(fā)生接觸的(“基本接觸的狀態(tài)”)。因此，要求這樣一種電磁頭滑塊具有在基本接觸狀態(tài)下的必要的耐用性和為了改善穩(wěn)定性的浮動穩(wěn)定性或所謂“油煎”穩(wěn)定性。
本發(fā)明的一個目的是提供一種電磁頭滑塊，其中可依靠依據(jù)記錄介質(zhì)中記錄密度的改善要求進一步減小電磁頭相對于記錄介質(zhì)的浮動量，并可在進行滑塊的浮動或滑動操作時獲得穩(wěn)定性。
按本發(fā)明，提供一種支撐與旋轉(zhuǎn)的記錄介質(zhì)或磁盤相對的電磁傳感器的氣浮電磁頭滑塊，該滑塊包括一個滑塊主體，具有和旋轉(zhuǎn)的磁盤相對的底表面，底表面相對于在滑塊主體和旋轉(zhuǎn)的記錄介質(zhì)之間產(chǎn)生的氣流有一個前向端或進氣端以及一個后向端或排氣端；至少一個第一軌道，設(shè)在進氣端處滑塊主體的表面上，第一軌道從進氣端伸出并終止在它到排氣端的途徑中；至少兩個第二軌道，設(shè)在排氣端處滑塊主體的表面上，第二軌道從排氣端處伸出并終止在它至進氣的途徑中；以及一個空氣通道，從進氣端伸至排氣端，并包括在第一軌道和第二軌道之間確定的空氣間隙，以及一個下游區(qū)域，該區(qū)域在位于間隙下游方向的底表面上，因而由于流過間隙的氣流有作用在該下游區(qū)域產(chǎn)生一個負(fù)壓。
在本發(fā)明的一個實施便中，至少一個第一軌道包括位于靠近進氣端的一個中央位置的一個軌道，它沿氣流方向相對較短；至少兩個第二軌道包括位于第一軌道相應(yīng)兩側(cè)的兩個軌道，它們沿氣流方向相對較長；并且該在底表面上的下游區(qū)域在兩個第二軌道之間確定，因此由于通過間隙的氣流的作用在下游區(qū)域產(chǎn)生一個負(fù)壓區(qū)，該間隙分別是在一個第一軌道和兩個第二軌道之間確定的。
在下一個實施例中，兩個第二軌道大致相互平行，并且每個第二軌道在排氣端附近的寬度逐漸加大。
在下一個實施例中，第一軌道在靠近進氣端處設(shè)有一個錐形部分，用于除塵。
每個第二軌道在滑塊主體的外部邊緣都設(shè)有一個沿氣流方向的倒角部分；每個第二軌道都在它的內(nèi)部邊緣和外部邊緣設(shè)有沿氣流方向的相應(yīng)倒角部分；在一個實施例中，至少兩個第二軌道中的至少一個第二軌道在其排氣端設(shè)有一個電磁傳感器，設(shè)有電磁傳感器的這個第二軌道的結(jié)構(gòu)應(yīng)使在其排氣端相對于旋轉(zhuǎn)的磁盤的浮動量總是小于另一個第二軌道在具排氣端的浮動量。
在本發(fā)明的下一個實施例中，至少兩個第二軌道包括位于第一軌道相應(yīng)兩側(cè)的兩個軌道，并且沿氣流方向相對較長；一個第地軌道的寬度或面積不同于另一個第二軌道的寬度和面積，因此該滑塊主體沿電磁傳感器的移動方向要經(jīng)受滾動作用，使一個第二軌道在其排氣端相對于旋轉(zhuǎn)磁盤的浮動量總是小于另一個第二軌道在其排氣端的浮動量。
在本發(fā)明的下一個實施例中，至少兩個第二軌道包括位于第一軌道的相應(yīng)兩側(cè)的兩個軌道，并且在氣流方向相對較長；一個第二軌道的高度不同于另一個第二軌道的高度，因此一個第二軌道在其排氣端相對于旋轉(zhuǎn)的磁盤的浮動量總是小于另一個第二軌道在其排氣端的浮動量。


圖1(a)和1(b)是從和記錄介質(zhì)相對的一個浮動表面觀察的現(xiàn)有技術(shù)中公知的電磁頭滑塊的平面圖和透視圖；圖2是從和記錄介質(zhì)相對的一個浮動表面觀察的本發(fā)明的電磁頭滑塊的平面圖；圖3(a)是從和記錄介質(zhì)相對的一個浮動表面觀察的本發(fā)明的電磁頭滑塊的一個實施例的平面圖；并且，圖3(b)是沿線A-A取的剖面圖；圖4(a)是從和記錄介質(zhì)相對的一個浮動表面觀察的本發(fā)明的電磁頭滑塊的另一個實施例的平面圖；并且，圖4(b)是沿線B-B取的剖面圖；圖5(a)和5(b)是沿圖3(a)的線A-A取的相應(yīng)的剖面圖，用于說明電磁頭滑塊的相應(yīng)實施例；圖6是一個電磁盤設(shè)備的平面圖，其中可以使用本發(fā)明的電磁頭滑塊，這是很有益的；以及圖7是從圖6中的箭頭C觀察的一個比例放大的側(cè)視圖，用于說明電磁頭滑塊及其在電磁盤設(shè)備中的懸浮情況。
在描述本發(fā)明的特殊實施例之前，現(xiàn)在參照圖1(a)和1(b)描述一種常規(guī)的公知的負(fù)壓型電磁頭滑塊。該電磁頭滑塊包括軌道10、11、12、凹槽13、進氣端14、排氣端15、電磁傳感器元件16、位于進氣端的錐形部分17、縫隙(間隙)18。
該現(xiàn)有技術(shù)的電磁頭滑塊在進氣端14有一個中央軌道10，并在該滑塊的對應(yīng)的兩側(cè)設(shè)有兩個軌道11、12。平加這兩個側(cè)軌道11和12在排氣端15附近的寬度可限制由于磁軛角度的變化引起的浮動力的變化。
圖2是從相對于記錄介質(zhì)(在圖2中未示出)的浮動表面觀察到的本發(fā)明的電磁頭滑塊的平面圖。該電磁頭滑塊包括軌道10、11、12、凹槽13、進氣端14排氣端15、電磁傳感器元件16、位于進氣端的軌10、11、12的除塵錐形部分17、縫隙(間隙)18。
滑塊主體的材料是氧化鋁-碳化鈦(Al2O3-TiC)?？砂匆韵滤鰜碇谱鬟@樣的滑塊主體。首先，將設(shè)有多個電磁傳感器元件16的薄片(未示出)切割成單個滑塊，每個滑塊都具有如圖2所示的大小。然后，形成包括進氣端壁和排氣端壁的滑塊側(cè)壁，還要在滑塊的下表面，即在與電磁記錄介質(zhì)相對的表面上，形成軌道10、11、12。在一個實施例中，滑塊的尺寸相當(dāng)小，例如長度或?qū)挾葹?mm×1.6mm或1.25mm×1.0mm，高度為0.3mm。還有，軌道11和12的寬度最小為幾個μm。因此，可利用光刻技術(shù)來實現(xiàn)這一精細(xì)加工過程。這就是說，首先通過涂敷光刻膠形成特定形狀的軌道圖形，然后通過離子碾磨形成凹槽(那，除軌道10、11、12之外的那些部分)。凹槽的深度約為2-3μm。在形成軌道表面之前或之后通過機械加工形成第一軌道10在進氣端的中央處的錐形部分17。這個除塵錐形部分17的角度為0.5°-1.5°，它的厚度越接近進氣端越小。錐形部分17沿氣流方向的長度是滑塊總長度的1/10-1/20。第一軌道10從進氣端14伸向排氣端15，終止在從進氣端14開始算起的該距離的1/4左右的一個位置。
另一方面，兩個第二軌道11、12設(shè)在左、右兩側(cè)，并從排氣端15開始延伸，但沒達(dá)到進氣端，第二軌道11、12終止在靠近第一軌道10的位置，從而在第一軌道10和第二軌道11、12之間確定了縫隙18。第二軌道11、12的寬度在靠近排氣端15處逐漸增大。電磁傳感器元件中16就安裝在排氣端15處的第二軌道11、12中的一個上(通常，是相對于盤狀電磁記錄介質(zhì)的外軌道)。
如以上所述，由于第一軌道10設(shè)在進氣端14的中央并且不伸到排氣端15，因此可能降低由沿箭頭所指方向通過電磁記錄介質(zhì)(未示出)的旋轉(zhuǎn)引起的氣流產(chǎn)生的壓力，因而減小了前、方向的搖動(即擺動)。因而，提高了滑塊在檢索操作期間的剛性，并且改善了浮動穩(wěn)定性。還有，由于在滑塊的左、右兩側(cè)設(shè)置了兩個軌道11和12，由于沿滑塊的下游方向流過間隙(縫隙)18進入凹槽13的氣流的作用產(chǎn)生了一個負(fù)壓。這樣一個負(fù)壓加到了滑塊上，具體來說加到了滑塊的排氣側(cè)，因而可將氣流量限制在不大于0.3g的水平，并且右實現(xiàn)沿滾動方向的穩(wěn)定和滑塊的重量的降低。
圖3(a)和(b)表示本發(fā)明的電磁頭滑塊的第二實施例，圖4(a)和4(b)表示本發(fā)明的電磁頭滑塊的第三實施例。在這些實施例中，第二軌道11、12設(shè)在內(nèi)部邊緣和外部邊緣(在圖4(a)和4(b)所示的第三實施例中只設(shè)在個部邊緣)，并且倒角的或錐形的部分11a和12a沿氣流方向。由于第地軌道11和12設(shè)有這樣倒角的或錐形的部分11a和12a，所以在檢索操作(由滑塊中的滾動操作引起)期間沿記錄介質(zhì)的移動方向要產(chǎn)生一個壓力，使軌道11、12的浮動量增大，并因而可獲得穩(wěn)定的檢索操作。此外，由于倒角的或錐形的部分只設(shè)在這些軌道11、12的外部，因此可進一步提高軌道11、12在檢索操作期間的浮動高度。
圖5(a)和5(b)表示圖3(a)的改進實施例，它是沿圖3(a)的A—A線取的剖面圖。于是，可將第二軌道11、12修改面如A′、A″剖面所示的形狀。在軌道11和12中安裝電磁傳感器元件16的那一個軌道(11)相對于電磁記錄介質(zhì)的間距受到另一個軌道12總是在增加的浮動高度的限制。因此明顯地降低了元件16和記錄介質(zhì)之間發(fā)生接觸的可能性，因而改善了滑塊的穩(wěn)定性。在這種情況下，如果使用負(fù)壓型滑塊或基本上為接觸型的滑塊，可進一步提高滑塊的穩(wěn)定性。
改變左、右軌道彼此間的浮動高度的其它途徑如以下所述。減小安裝了電磁傳感器元件16的軌道11的寬度或面積，因而滾動將使相對的軌道12(見圖5(a))的浮動高度增加；或者減小沒有安裝元件16的軌道12的高度，因而增加軌道12的浮動量而不產(chǎn)生滾動。
在圖7中，按以上所述構(gòu)成的電磁頭滑塊30可擺動地安裝在一個夾持部分上，該夾持部分在鈸式彈簧31的一端形成，彈簧31有一個支承端部分，支承端部分設(shè)有一個柔性部分31a。彈簧31的對應(yīng)側(cè)設(shè)有位于中間部分的凸緣，以增強它的剛性。
安裝電磁頭滑塊30的鈸式彈簧31的支承端連到電磁盤設(shè)備的一個磁頭臂上。圖6表示的是可使用發(fā)明的電磁頭滑塊的電磁盤設(shè)備的一個實例。但為簡明起見，在圖6中省去了磁盤外殼的上蓋。圖6所示的磁盤外殼41有一基座，其中按可旋轉(zhuǎn)方式支撐一個主軸43。主軸43由主軸電機(未示出)轉(zhuǎn)動。多個電磁記錄盤44按一定間隔固定到主軸43上。磁頭臂45按可轉(zhuǎn)動方式支撐在外殼41的基座的軸46上。磁頭臂45的一端設(shè)有一個線圈47，寬的另一端設(shè)有鈸式彈簧31，在彈簧31上安裝按本發(fā)明的電磁頭滑塊30。線圈47設(shè)在電磁鐵48、49，和磁軛50形成的磁路的間隙中。
將電磁頭滑塊30安裝在磁頭臂45上，使電磁頭滑塊30能以一定的彈性壓力推動電磁記錄盤44。因此在這種情況下，該磁盤設(shè)備使用的是一個CSS系統(tǒng)(接觸式啟動和停止系統(tǒng))。在電磁記錄盤44旋轉(zhuǎn)時，在軌道10、11、12的浮動表面上產(chǎn)生流過電磁頭滑塊30的氣流以及浮動力，移動滑塊30使之離開電磁盤44。與此同時，入口空氣在滑塊30的凹槽13中膨脹，因而產(chǎn)生負(fù)壓，又將電磁頭滑塊30吸向電磁盤44。
因此，電磁頭滑塊30浮動到一定的高度，在此高度浮動力和吸引力(不僅包括由氣流產(chǎn)生的浮動力和吸引力，而且包括鈸式彈簧31的彈性壓力)彼此平衡。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，以上的描述不僅僅涉及本公開的發(fā)明的優(yōu)選實施例，而且還應(yīng)該明白，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的條件下本發(fā)明還可能有各種變化和改進。
權(quán)利要求
1.一種氣浮動電磁頭滑塊，用于支撐與旋轉(zhuǎn)的記錄介質(zhì)或磁盤相對的電磁傳感器，所說滑塊包括一個滑塊主體，具有與所說旋轉(zhuǎn)磁盤相對的底表面，所說底表面相對于所說滑塊主體和所說旋轉(zhuǎn)的記錄介質(zhì)之間產(chǎn)生的氣泫來說具有一個前向端或進氣端和一個后抽端或排氣端；至少一個第一軌道，設(shè)在進氣端的滑塊主體的所說表面上，所說第一軌道從所說進氣端伸出并終止在它的至所說排氣的途徑中；至少兩個第二軌道，設(shè)在排氣端的滑塊主體的所說表面上，所說第二軌道從所說排氣端伸出并終止在它的至所說進氣的途徑中；一個氣流通道，從所說進氣端延伸到所說排氣端，包括在所說第一軌道和所說第二軌道之間確定的空氣間隙和位于所說間隙下游方向的所說底表面上的一個下游區(qū)域，因此由流過所說間隙的空氣流的作用在所說下游區(qū)域產(chǎn)生一個負(fù)壓。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁頭滑塊，其中所說至少第一軌道包括位于中央位置靠近進氣端的一個軌道，該第一軌道相對于氣流方向相對較短；所說至少兩個第二軌道包括位于所說第一軌道的相應(yīng)兩側(cè)的兩個軌道，并且沿氣流方向相對較長；以及在所說底表面上的所說下游區(qū)域在秘說兩個第二軌道之間確定，因此在所說下游區(qū)域由于流過分別在所說一個第一軌道和所說兩個第二軌道之間確定的所說間隙的空氣流的作用而產(chǎn)生一個負(fù)壓。
3.如權(quán)利要求2所述的電磁頭滑塊，其中所說兩個第二軌道彼此大致平行，每個所說第二軌道的寬度在所說排氣端附近逐漸加大。
4.如權(quán)利要求1所述的電磁頭滑塊，其中所說第一軌道在靠近進氣端處設(shè)有一個錐形部分，用于除塵。
5.如權(quán)利要求1所述的電磁頭滑塊，其中每個所說第二軌道在滑塊主體的外邊緣設(shè)有一個沿所流方向的倒角部分。
6.如權(quán)利要求1的電磁頭滑塊，其中每個所說第地軌道在其內(nèi)邊緣和外邊緣都設(shè)有沿氣流方向的倒角部分。
7.如權(quán)利要求1所述的電磁頭滑塊，其中所說至少兩個第二軌道中的至少一個第二軌道在其排氣端設(shè)有一個電磁傳感器，所說設(shè)有所說電磁傳感器的那個第二軌道的結(jié)構(gòu)應(yīng)使所說的這個第二軌道在其排氣端相對于所說旋轉(zhuǎn)磁盤的浮動量總是小于另一個第二軌道在其排氣端的浮動量。
8.如權(quán)利要求7所述的電磁頭滑塊，其中所說至少兩個第二軌道包括位于所說第一軌道相應(yīng)兩側(cè)的兩個軌道，并且沿氣流方向相對較長；以及一個所說第二軌道的寬度或面積不同于另一個第地軌道的寬度和面積，因此所說滑塊主體相對于所說電磁傳感器的移動方向受到滾動作用，使所說一個第二軌道在其排氣端相對于所說旋轉(zhuǎn)磁盤的浮動量總是小于另一個第二軌道在其排氣端的浮動量。
9.如權(quán)利要求7所述的電磁頭滑塊，其中所說至少兩個軌道包括位于所說第一軌道的相應(yīng)兩側(cè)的兩個軌道，并且沿氣流方向相對較長；以及一個所說第二軌道的高度不同于另一個第二軌道的高度，因此所說的一個第二軌道在其排氣端處相對于旋轉(zhuǎn)磁盤的浮動量總是小于另一個第二軌道在其排氣端處的浮動量。
全文摘要
一種氣浮電磁頭滑塊，包括其底表面與旋轉(zhuǎn)磁盤相對的滑塊主體，底表面有一個進氣端和一個排氣端。中央軌道設(shè)在進氣端處滑塊主體的表面上。中央軌道從進氣端伸出并終止在至排氣端的途徑中。兩個側(cè)軌道設(shè)在排氣端的滑塊主體表面上，并從排氣端伸出并且終止在至進氣端的途徑中。氣流通道包括在中央軌道和兩個側(cè)軌道間確定的空氣間隙，和位于間隙下游方向底表面上的一個區(qū)域，因此由于流過間隙的氣流的作用在該下游區(qū)域產(chǎn)生一外負(fù)壓。
文檔編號G11B21/21GK1132913SQ9512084
公開日1996年10月9日 申請日期1995年12月12日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月7日
發(fā)明者古石亮介, 米岡誠二, 溝下義文 申請人:富士通株式會社