專(zhuān)利名稱(chēng)：低壓滑動(dòng)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明針對(duì)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中氣墊滑動(dòng)體的設(shè)計(jì)。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及到用于低壓氣墊滑動(dòng)體的多層表面結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器是通常的信息存儲(chǔ)器件，基本上包括一系列可通過(guò)磁讀/寫(xiě)件存取的旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)或轉(zhuǎn)盤(pán)。這類(lèi)一般稱(chēng)作為變換器的數(shù)據(jù)傳輸件，在典型情形下是由一滑動(dòng)體載承和嵌接的，此滑動(dòng)體保持于磁盤(pán)上形成的離散數(shù)據(jù)磁道上相當(dāng)接近的位置處。為了使這種變換器相對(duì)于磁盤(pán)表面合適地定位，使滑動(dòng)體上形成的氣墊表面(ABS)能在空氣流的影響下提供充分的升力，將滑動(dòng)體與變換器“浮動(dòng)”于此磁盤(pán)數(shù)據(jù)磁道之上。磁盤(pán)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生一股沿其表面于大致平行磁盤(pán)切向速度的方向中的氣流或風(fēng)。這股氣流與滑動(dòng)體的ABS相配合，使滑動(dòng)體能于旋轉(zhuǎn)中的磁盤(pán)上浮動(dòng)。事實(shí)上，此懸浮的滑動(dòng)體通過(guò)這種自致動(dòng)的氣墊與磁盤(pán)表面是相分開(kāi)的?；瑒?dòng)體的ABS一般形成在面向此轉(zhuǎn)盤(pán)的滑動(dòng)體的表面上，并在各種條件下顯著影響滑動(dòng)浮動(dòng)于磁盤(pán)上的能力。
ABS設(shè)計(jì)中的某些主要目標(biāo)是使滑動(dòng)體與其相伴的變換器能盡可能地接近轉(zhuǎn)動(dòng)磁盤(pán)的表面浮動(dòng)，同時(shí)均勻地保持恒定的接近距離而不論浮動(dòng)條件如何改變。氣墊滑動(dòng)體和轉(zhuǎn)盤(pán)間的分開(kāi)間隙或高度通常定義為浮動(dòng)高度。一般，安裝好的變換器或讀/寫(xiě)器件只浮動(dòng)于轉(zhuǎn)盤(pán)表面上幾微英寸。減小這種浮動(dòng)高度或具有減小的浮動(dòng)高度時(shí)可以得到許多優(yōu)點(diǎn)例如。較小的浮動(dòng)高度可以在不同的數(shù)據(jù)位單元和磁盤(pán)表面上密集界定的區(qū)域發(fā)出的磁場(chǎng)間，實(shí)現(xiàn)較高的分辨率。還知道，低的浮動(dòng)滑動(dòng)體能改進(jìn)磁盤(pán)的高密度記錄或存儲(chǔ)本領(lǐng)，而后者通常則受到這類(lèi)變換器和磁介質(zhì)之間距離的限制。窄的間距結(jié)果允許記錄或讀取較短的波長(zhǎng)信號(hào)。與此同時(shí)，隨著利用較小卻有更大功率的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的輕量和緊致筆記本型計(jì)算機(jī)的普遍化，對(duì)于具有較低浮動(dòng)高度而更其小型化的浮動(dòng)體的需要也與日俱增。
還注意到，恒定的浮動(dòng)高度能提供可通過(guò)特殊的ABS設(shè)計(jì)更快獲得的所需優(yōu)點(diǎn)。浮動(dòng)高度的波動(dòng)已知不利于所伴隨的變換器或讀/寫(xiě)器件的分辨率和數(shù)據(jù)傳輸本領(lǐng)。所記錄或讀取的信號(hào)振幅當(dāng)浮動(dòng)高度較恒定時(shí)則不會(huì)有多大變動(dòng)。另外，浮動(dòng)高度的變化有可能在滑動(dòng)體組件和轉(zhuǎn)盤(pán)之間造成無(wú)意識(shí)的接觸?；瑒?dòng)體一般認(rèn)為與轉(zhuǎn)盤(pán)要末是直接接觸、偽接觸，要末是那種描述為作有意接觸的浮動(dòng)滑動(dòng)體。不論滑動(dòng)體的類(lèi)型如何，通常要求避免與轉(zhuǎn)盤(pán)表面作不必要的接觸，以減少磨損滑動(dòng)體與轉(zhuǎn)盤(pán)兩者。記錄媒體的變質(zhì)或磨損會(huì)導(dǎo)致丟失所記錄的數(shù)據(jù)，而滑動(dòng)體的磨損最后還可能破壞變換器與磁性器件。
常常造成浮動(dòng)高度變化的原因乃是滑動(dòng)體以連續(xù)的高速運(yùn)動(dòng)通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)來(lái)進(jìn)行讀/寫(xiě)操作。例如，取決于滑動(dòng)體的徑向位置，轉(zhuǎn)盤(pán)的有關(guān)線(xiàn)速度將改變。在轉(zhuǎn)盤(pán)的外邊觀察到較高的速度，而在其內(nèi)邊緣處則觀察到較低的速度。結(jié)果，這種氣墊滑動(dòng)體相對(duì)于轉(zhuǎn)盤(pán)在不同的徑向位置以不同的相對(duì)速度浮動(dòng)。由于滑動(dòng)體一般在較高的速度下浮動(dòng)得較高，因而存在著滑動(dòng)體位于轉(zhuǎn)盤(pán)外區(qū)上時(shí)會(huì)加大其浮動(dòng)高度的傾向。與此同時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)區(qū)的較低速度則導(dǎo)致滑動(dòng)體浮動(dòng)得較低。因此，滑動(dòng)體的設(shè)計(jì)必須考慮徑向位置的與相對(duì)速度的變化對(duì)浮動(dòng)高度的顯著影響。
滑動(dòng)體的浮動(dòng)高度還受到斜交角變化的不利影響。斜交角定義為滑動(dòng)體的縱軸線(xiàn)與氣流相切磁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向之間形成的角度，并按此側(cè)量。當(dāng)安裝好的滑動(dòng)體位于轉(zhuǎn)盤(pán)的內(nèi)邊或外邊附近，它的縱軸線(xiàn)便常常相對(duì)于氣流方向歪斜?；瑒?dòng)體的縱軸線(xiàn)可以定義為沿滑動(dòng)體長(zhǎng)度延伸的中心參考線(xiàn)。這種角度取向或斜交角通常隨旋轉(zhuǎn)致動(dòng)臂與萬(wàn)向接頭懸架組件繞其支點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)而變化，由此使滑動(dòng)體按精確路徑通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)運(yùn)動(dòng)。鑒于具有較小致動(dòng)臂的小型磁盤(pán)的驅(qū)動(dòng)器的需要日增，由于致動(dòng)臂長(zhǎng)度的縮短，較大的斜交角愈來(lái)愈多地出現(xiàn)。業(yè)已觀察到，在大于零的斜交角值下，滑動(dòng)體處于較低的壓力值之下，這就使得浮動(dòng)高度發(fā)生不希望有的降低。即使是較為中等的斜交角范圍，對(duì)滑動(dòng)體的浮動(dòng)能力也有不利影響。結(jié)果，ABS設(shè)計(jì)繼續(xù)企圖使滑動(dòng)體對(duì)斜交角變化的敏感減至最小。
浮動(dòng)高度的另一種波動(dòng)表現(xiàn)在滑動(dòng)體滾動(dòng)點(diǎn)。滾動(dòng)角是通過(guò)滑動(dòng)體兩縱邊界的浮動(dòng)高度差來(lái)測(cè)量和定義的。每當(dāng)滑動(dòng)體相對(duì)于氣流方向斜交地浮動(dòng)時(shí)，在ABS與磁盤(pán)之間就可能有不均勻的壓力分布。這種不平衡導(dǎo)致滑動(dòng)體滾動(dòng)，使滑動(dòng)體的一側(cè)比另一側(cè)更接近磁盤(pán)表面。但滑動(dòng)體最好按恒定的滑動(dòng)體滾動(dòng)角定位而不論浮動(dòng)條件發(fā)生任何變化，包括轉(zhuǎn)盤(pán)的內(nèi)、外磁道間的切向速度差；在轉(zhuǎn)盤(pán)表面上的連續(xù)橫向運(yùn)動(dòng)或是變動(dòng)的斜交角。
如

圖1所示，用于雙體式滑動(dòng)體5中的一種周知的ABS設(shè)計(jì)，可以由一對(duì)沿面向磁盤(pán)的滑動(dòng)體表面外邊緣延伸的平行軌道2與4形成。還開(kāi)發(fā)了其他的ABS構(gòu)型，包括三條或更多條的其他軌道以及各種表面區(qū)和幾何結(jié)構(gòu)。這兩條軌道2與4一般沿滑動(dòng)體長(zhǎng)度的至少一部分從前邊緣6延伸到后邊緣8。前邊緣6定義為此滑動(dòng)體5的為轉(zhuǎn)盤(pán)在經(jīng)過(guò)此滑動(dòng)體的全長(zhǎng)朝向后邊緣8之前所通過(guò)的邊緣。如圖所示，前邊緣6可以取斜削形式，雖然這方面的機(jī)加工常會(huì)帶來(lái)不希望有的很大的公差。從圖1所見(jiàn)，變換器或磁性件7通常是沿滑動(dòng)體的后邊緣8安裝于某個(gè)位置處。軌道2與4形成了可讓滑動(dòng)體于其上浮動(dòng)的氣墊面，同時(shí)為與轉(zhuǎn)盤(pán)形成的氣流接觸時(shí)提供必要的升力。隨著磁盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，所產(chǎn)生的風(fēng)或氣流便于雙體式滑動(dòng)體軌道2與4的下方及它們之間流動(dòng)。當(dāng)這種空氣流通過(guò)軌道2與4之下時(shí)，軌道與轉(zhuǎn)盤(pán)之間的空氣壓力增加，提供了正壓與正的升力。雙體式滑動(dòng)體一般產(chǎn)生足夠大小的升力或正的載荷力，以使滑動(dòng)體在轉(zhuǎn)盤(pán)之上浮動(dòng)適當(dāng)高度。若是沒(méi)有軌道2與4，滑動(dòng)體5的大的表面積將產(chǎn)生過(guò)大的氣墊表面面積。一般，隨著氣墊表面面積增加，所形成的升力也加大。沒(méi)有了軌道，滑動(dòng)體將飛離轉(zhuǎn)盤(pán)太遠(yuǎn)，而將失去由于有低的浮動(dòng)高度而得到的前述所有優(yōu)點(diǎn)。如圖1所示，用撓性的萬(wàn)向接頭(未圖示)通常能給滑動(dòng)體提供多方面的自由度，例如在描述滑動(dòng)體浮動(dòng)高度的垂直間距、或螺距角與滾動(dòng)角等方面。
盡管雙體式滑動(dòng)體初始時(shí)能有效地提供合適的浮動(dòng)高度，但這種滑動(dòng)體對(duì)斜交角的變動(dòng)范圍和其他的不利的浮動(dòng)條件特別敏感。當(dāng)斜交角加大，例如當(dāng)浮動(dòng)的滑動(dòng)體通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)時(shí)，軌道下的氣壓分布就有可能改變。在以較高速度對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)的內(nèi)部與外部進(jìn)行存取時(shí)，以不均一的量引入到各軌道下的空氣通常會(huì)使滑動(dòng)體滾動(dòng)，如圖1所示。結(jié)果使滑動(dòng)體處于不均一的壓力分布影響下面朝一個(gè)方向滾動(dòng)，導(dǎo)致在ABS軌道間的浮動(dòng)高度不均一。安裝好的變換器因此有可能不能有效的工作或精確地執(zhí)行其數(shù)據(jù)傳輸作業(yè)。不論ABS軌道對(duì)各斜交角范圍和其他不利的浮動(dòng)條件的敏感程度如何，這種軌道設(shè)計(jì)廣泛認(rèn)為應(yīng)具備能為滑動(dòng)體浮動(dòng)提供有效的升壓或升力的一般構(gòu)型。
為了抵消浮動(dòng)的滑動(dòng)體的正升壓來(lái)提供低的恒定的浮動(dòng)高度，周知是去形成ABS，它也能提供負(fù)的或低的壓力而將滑動(dòng)體拉向磁盤(pán)。例如已知負(fù)壓氣墊(NPAN)或自載盛的滑動(dòng)體能提供反作用的負(fù)壓載荷。在這種雙壓系統(tǒng)中，ABS一般可由前邊緣、后邊緣、側(cè)軌以及在這對(duì)側(cè)軌之間延伸取基本的H型定位的橫軌組成。此橫軌常位于較接近滑動(dòng)體的前邊緣而較遠(yuǎn)離其后邊緣處，在橫軌的后方和兩個(gè)側(cè)軌之間形成一低壓區(qū)。此低壓區(qū)產(chǎn)生一負(fù)壓或負(fù)載荷，反作用于沿ABS側(cè)軌部產(chǎn)生的正壓。此負(fù)壓力與正壓力的相消作用已知能提高滑動(dòng)體的穩(wěn)定性和氣墊的剛性，便于將滑動(dòng)體快速取下，同時(shí)能減少對(duì)于會(huì)引致浮動(dòng)高度波動(dòng)的條件變化例如磁盤(pán)速度和徑向運(yùn)動(dòng)變化的靈敏度。根據(jù)磁盤(pán)的內(nèi)與外磁道間的不等速度來(lái)補(bǔ)償正和負(fù)壓力的變化，有助于保持基本恒穩(wěn)的浮動(dòng)高度的總體目標(biāo)。但是，低壓系統(tǒng)中形成的這種抵消力常會(huì)產(chǎn)生事實(shí)上將造成浮動(dòng)高度波動(dòng)的有害影響。NPAB滑動(dòng)體還常會(huì)產(chǎn)生顯著的滾動(dòng)并在斜交狀態(tài)下降低浮動(dòng)高度，這是因?yàn)樵谲壍乐碌目諝庠鰤夯蚍植疾痪?br> 已開(kāi)發(fā)的另一類(lèi)ABS軌道的改型周知為橫向等壓線(xiàn)(TPC)。TPC可以于ABS上沿著其氣墊表面區(qū)的邊緣形成在不同的位置上。業(yè)已觀察到，這在某些應(yīng)用中能在斜交角度下使浮動(dòng)高度變化有一定的減小。當(dāng)存在有橫向通過(guò)軌道表面的氣流橫向分流時(shí)，由TPC的橫向邊緣所提供的等壓線(xiàn)會(huì)受到正向壓力的影響，而沿此軌道的另一橫向邊緣的等壓線(xiàn)中則產(chǎn)生與負(fù)壓平衡的反向壓力。結(jié)果，在氣流的橫向分量有可能導(dǎo)致不均勻的增壓處，ABS上的總體壓力分布在斜交角變化的某個(gè)范圍內(nèi)可以保持相對(duì)地穩(wěn)定。
用于氣墊滑動(dòng)體的所有上述的ABS結(jié)構(gòu)及其改進(jìn)型式都是企圖用來(lái)實(shí)現(xiàn)低而恒定的浮動(dòng)高度的。這些ABS設(shè)計(jì)提供了不同程度的有效性，但它們卻都未能很好地控制浮動(dòng)高度或螺距角和滾動(dòng)角的。例如，已觀察到許多既有的ABS設(shè)計(jì)在磁盤(pán)的外磁道區(qū)上顯著地加大了滑動(dòng)體的滾動(dòng)角。這些設(shè)計(jì)在從內(nèi)磁道移動(dòng)到外磁道時(shí)通常也未能控制滑動(dòng)體螺距角的增加。因此，就需要有這樣的用于氣墊滑動(dòng)體的ABS結(jié)構(gòu)，它能有效地保持恒定的浮動(dòng)高度和控制住滾動(dòng)角而與不斷變化的浮動(dòng)條件無(wú)關(guān)，這些浮動(dòng)條件例如有磁盤(pán)外區(qū)與內(nèi)區(qū)的相對(duì)速度差、滑動(dòng)體在轉(zhuǎn)盤(pán)上的相對(duì)定位以及變化的斜交角范圍。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了具有一氣墊表面(ABS)的低壓氣墊滑動(dòng)體，它于存在變方向氣流的條件下提供低而恒定的浮動(dòng)高度。此外，本發(fā)明的這種滑動(dòng)體設(shè)計(jì)能提供“剛性”的空氣“墊”，使得滑動(dòng)體能抵抗因克數(shù)量級(jí)的加載而引起的變化，得以在浮動(dòng)高度的變化以及滾動(dòng)角與螺距角的變化中實(shí)現(xiàn)窄的分布。
本發(fā)明的剛性氣墊是通過(guò)在至少其中一個(gè)軌道附近和在滑動(dòng)體的低壓區(qū)之中提供一種輔助結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)的。這種輔助結(jié)構(gòu)所具有的高度低于軌道的高度，可用來(lái)減少與滑動(dòng)體斜交角在關(guān)的低壓區(qū)引起的載荷量。
附圖簡(jiǎn)述圖1是具有斜削形傳統(tǒng)雙體式氣墊滑動(dòng)體結(jié)構(gòu)的，帶讀/寫(xiě)器件組件的浮動(dòng)滑動(dòng)體的透視圖。
圖2是本發(fā)明的安裝好的氣墊滑動(dòng)體的平面圖(未按比例繪制)。
圖3是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例構(gòu)造的低壓滑動(dòng)體的底視平面圖。
圖4是圖3中滑動(dòng)體的透視圖。
發(fā)明詳述圖3是用于本發(fā)明的低壓滑動(dòng)體的ABS 10的底視平面圖。應(yīng)知，為便于如下描述ABS的細(xì)節(jié)，并未示明可由基片材料如Al2O3TiC形成的整個(gè)滑動(dòng)體。圖3中所示的ABS 10包括一對(duì)軌道12與14，各具有有效的氣墊區(qū)24與26。內(nèi)軌12與外軌14一般從ABS的前邊緣16延伸向后邊緣18。如圖3所示，ABS軌道12與14是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面由常規(guī)技術(shù)形成所需的構(gòu)型。軌道12與14由前部15在滑動(dòng)體前邊緣16處連接到一起。在本發(fā)明的這一實(shí)施例中，此前部15與滑動(dòng)體的支承區(qū)17形成一臺(tái)階部。圖3中，此臺(tái)階結(jié)構(gòu)是通過(guò)在此支承區(qū)17中將滑動(dòng)體腐蝕到例如10～50微英寸的深度而形成。此臺(tái)階結(jié)構(gòu)在前邊緣16與前部15之間延伸。以及延伸到軌道12與14的外側(cè)。或者也可采用從滑動(dòng)體10的前邊緣16延伸到前部10的斜坡結(jié)構(gòu)，這是本項(xiàng)技術(shù)中周知的。
圖3中，設(shè)有在軌道12和14與前部15之間延伸的低壓區(qū)19。此低壓區(qū)19例如可以通過(guò)將此區(qū)腐蝕到深70～200微英寸(例如100微英寸)形成。本發(fā)明的另一實(shí)施例由最佳低壓氣墊滑動(dòng)體的底視圖示明于圖3中。氣流相對(duì)于滑動(dòng)體ABS 10的變動(dòng)位置在磁盤(pán)外、中、內(nèi)區(qū)的大致方向于圖3中分別由箭頭AFCD、AFMD、AFID表示。需要再次指出，滑動(dòng)體一般是裝附于致動(dòng)臂和萬(wàn)向接頭組件上，此萬(wàn)向接頭可繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，由此在滑動(dòng)體在內(nèi)徑區(qū)與外徑區(qū)之間移過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的盤(pán)時(shí)相對(duì)于滑動(dòng)體的ABS改變氣流的方向。本發(fā)明可以用于各種尺寸的滑動(dòng)體，但圖3中所提供的尺寸比表明，滑動(dòng)體ABS 10的總體尺寸近似為0.05英寸長(zhǎng)、0.039英寸寬與0.012英寸高(未示明)，具有上述相對(duì)尺寸的滑動(dòng)體一般稱(chēng)作超微型滑動(dòng)體。正如本項(xiàng)技術(shù)中所知，當(dāng)滑動(dòng)體浮動(dòng)于運(yùn)動(dòng)中的磁盤(pán)的表面上時(shí)，所述低壓區(qū)產(chǎn)生一小于1個(gè)大氣壓(afm)的壓力區(qū)。此低壓反抗滑動(dòng)體ABS 24與ABS 26所產(chǎn)生的加壓效應(yīng)，將滑動(dòng)體拉近運(yùn)動(dòng)的磁盤(pán)。
參看圖3，軌道12與14呈“氣球形”，得以分別給各軌道提供唯一有效的氣墊表面。有關(guān)這種形狀的細(xì)節(jié)及其對(duì)浮動(dòng)高度的影響已描述于1996，8，30提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.081705774中，此項(xiàng)申請(qǐng)的整體內(nèi)容已綜合于此供參考。例如內(nèi)軌12是由有效的氣墊表面區(qū)和壓縮長(zhǎng)度形成。當(dāng)斜交角改變和滑動(dòng)體移向外徑區(qū)時(shí)，由于圖3所示軌道12與14的異形氣墊表面的結(jié)果，盡量減小了由側(cè)部漏泄(在軌道側(cè)旁空氣漏泄處使升力減小)造成的有效表面區(qū)和壓縮長(zhǎng)度的降低。當(dāng)此滑動(dòng)體移向內(nèi)徑區(qū)，所述有效表面區(qū)和壓縮長(zhǎng)度也因相同理由降低。再有，這種優(yōu)異構(gòu)型的氣墊表面使得有效表面區(qū)和壓縮長(zhǎng)度在內(nèi)徑區(qū)的損失效應(yīng)減至最小。外軌14的氣墊表面的特殊構(gòu)型在磁盤(pán)的各個(gè)區(qū)域提供了相似結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，滑動(dòng)體10相對(duì)于軌道12與14分別設(shè)有輔助結(jié)構(gòu)21與23。輔助結(jié)構(gòu)21與23位于低壓區(qū)19而其高度則低于軌道12與14的高度。在此實(shí)施例中，輔助結(jié)構(gòu)21與23腐蝕至等于支承區(qū)17的深度。如前所述，軌道12與14具有“氣球”形，此氣球形的特征是具有頸部25、27和后部29、31，而后部的寬度大于頸部。各后部29、31包括有面向滑動(dòng)體10的低壓區(qū)19的內(nèi)軌邊緣33、35。特別是各個(gè)內(nèi)軌邊緣相對(duì)于滑動(dòng)體10的縱軸線(xiàn)40成角度。
工作中，當(dāng)滑動(dòng)體10處于運(yùn)動(dòng)中磁盤(pán)的外徑區(qū)時(shí)，氣流AFoD沖擊輔助結(jié)構(gòu)23，形成了大于低壓區(qū)19壓力但小于1atm的壓力。輔助結(jié)構(gòu)23在本實(shí)施例中寬約6.0mils(0.006英寸)。輔助結(jié)構(gòu)21也將具有大于低壓區(qū)19壓力的壓力，但此壓力則小于輔助結(jié)構(gòu)23的壓力(例如約為0.7atm)。當(dāng)滑動(dòng)體10從外徑區(qū)移到內(nèi)徑區(qū)，輔助結(jié)構(gòu)23的壓力下降而輔助結(jié)構(gòu)21的壓力增加到小于1atm的數(shù)量。本實(shí)施例中輔助結(jié)構(gòu)21寬約5.0mil(或0.005英寸)。輔助結(jié)構(gòu)21、23的寬度(從內(nèi)邊緣33測(cè)量到低壓區(qū)19)可以選擇成使上述增壓的區(qū)域加大。例如在圖3的實(shí)施例中，輔助結(jié)構(gòu)21的寬度大于輔助結(jié)構(gòu)23的。因此，當(dāng)滑動(dòng)體處于外徑區(qū)時(shí)，此低壓區(qū)19的壓力處于其最低值(即對(duì)于運(yùn)動(dòng)中的磁盤(pán)提供了最大吸力)，而輔助結(jié)構(gòu)21則用來(lái)化解這種效應(yīng)(即提高低壓區(qū)中的總的壓力)。輔助結(jié)構(gòu)23的寬度經(jīng)選擇成來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的增壓。當(dāng)滑動(dòng)體處于內(nèi)徑區(qū)，低壓區(qū)的壓力較高，這時(shí)具有較窄輔助結(jié)構(gòu)(即結(jié)構(gòu)23)可能有利于抵消這種效應(yīng)。內(nèi)行的人可知，圖3中的滑動(dòng)體設(shè)計(jì)可進(jìn)行改進(jìn)而對(duì)之只設(shè)置一個(gè)輔助結(jié)構(gòu)。
應(yīng)該注意到，為了避免已知對(duì)滑動(dòng)體的增壓與升力有顯著妨礙的較大的斜交角，通常是在中徑區(qū)附近設(shè)定零斜交角。在此方式下，能使斜交角的值保持到較低，而不論此滑動(dòng)體如何歪斜向磁盤(pán)的外區(qū)或內(nèi)區(qū)。當(dāng)然，也可在磁盤(pán)的內(nèi)區(qū)附近限定零斜交角，在內(nèi)區(qū)，ABS的有效表面積和壓縮長(zhǎng)度可以最大化以用于補(bǔ)償此區(qū)中的較低空氣流速。但斜交角值一般會(huì)變得顯著高于上述布置，且常會(huì)在滑動(dòng)體朝外移向磁盤(pán)的其他區(qū)域上時(shí)對(duì)滑動(dòng)體增壓產(chǎn)生反效應(yīng)。在上面任一例子中，當(dāng)斜交地浮動(dòng)時(shí)，通常隨大致矩形軌道所發(fā)生的壓力與升力下降，已由于據(jù)本發(fā)明形成的這種異形氣墊表面和輔助結(jié)構(gòu)而減到最少。由本發(fā)明所提供的這種ABS結(jié)構(gòu)的總體結(jié)果是這樣一種滑動(dòng)體，它能在歪斜條件下以較恒定的高度浮動(dòng)，同時(shí)能以較大的限度控制螺矩角與滾動(dòng)角。
圖4是圖3中滑動(dòng)體10的透視圖。
參看圖2，其中示明了本發(fā)明的另一實(shí)施例，這里所安裝的滑動(dòng)體(未按比例尺繪出)是由致動(dòng)臂或轉(zhuǎn)向節(jié)臂與萬(wàn)向接頭組件72懸掛于旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)70之下。此滑動(dòng)器安裝于萬(wàn)向接頭74之上，允許改變滑動(dòng)體相對(duì)于磁盤(pán)面76自由運(yùn)動(dòng)的度數(shù)。此轉(zhuǎn)向節(jié)臂可以按稱(chēng)作為線(xiàn)性存取的方式(未圖示)運(yùn)動(dòng)到讀/寫(xiě)器件以較直路徑通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)處。或者，此臂與萬(wàn)向接頭組件72可以一般稱(chēng)作為旋轉(zhuǎn)式致動(dòng)器的形式饒軸線(xiàn)或支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。萬(wàn)向接頭74與滑動(dòng)體可以通過(guò)一旋轉(zhuǎn)式致動(dòng)器由轉(zhuǎn)向節(jié)臂與萬(wàn)向接頭懸掛組件所連接，而將此滑動(dòng)體沿精確的路徑78定位到磁盤(pán)表面76中所選定的各個(gè)數(shù)據(jù)磁道之上。在任何一種系統(tǒng)中，萬(wàn)向接頭74提供了靈活而有彈性的連接，允許浮動(dòng)的滑動(dòng)體和附屬的變換器在磁盤(pán)的不同位置都依循轉(zhuǎn)盤(pán)的外形。在本實(shí)例中，當(dāng)滑動(dòng)體ABS 40(在圖3與4中示明為器件10)位于轉(zhuǎn)盤(pán)的中徑區(qū)(MD)時(shí)，因滑動(dòng)體的縱軸線(xiàn)與氣流平行，故斜交角為零。由于存在有輔助結(jié)構(gòu)，能在磁盤(pán)的中徑區(qū)看到這種增壓的中介效應(yīng)。但是，隨著滑動(dòng)體ABS 40外移向外徑區(qū)(0D)，空氣便基本上垂直于輔助結(jié)構(gòu)23流動(dòng)，使外徑區(qū)的壓力加大。當(dāng)滑動(dòng)體ABS 40移向內(nèi)徑區(qū)(ID)，氣流便基本上垂直于輔助結(jié)構(gòu)21，為內(nèi)徑區(qū)的增壓而提供必要的壓力。
盡管本發(fā)明業(yè)已對(duì)照上述應(yīng)用作了描述，但這些最佳實(shí)施例的描述并無(wú)限制意義。應(yīng)知本發(fā)明的各個(gè)方向并不限于這里給出的具體描述、構(gòu)型或尺寸，后者取決于眾多的空氣動(dòng)力學(xué)原理與變量，并可以用例如加利福尼亞伯克利市的加得福尼亞大學(xué)的計(jì)算機(jī)力學(xué)試驗(yàn)室所發(fā)展的計(jì)算機(jī)模擬程序，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬方法測(cè)定。本發(fā)明所公開(kāi)的設(shè)備在形式與細(xì)節(jié)上的種種改進(jìn)以及其他改變是內(nèi)行的人在參考這里所公開(kāi)的內(nèi)容后可以了解到的。為此，應(yīng)該認(rèn)為后附的權(quán)利要求書(shū)包括著在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神與范圍內(nèi)的，所述實(shí)施例的任何這類(lèi)改動(dòng)與變更的。
權(quán)利要求
1.低壓氣墊滑動(dòng)體，它包括一滑動(dòng)體體部，此體部由一前邊緣和沿滑動(dòng)體體部縱向延伸的兩個(gè)側(cè)邊限定，具有一氣墊表面，此氣墊表面則包含一前部以及通過(guò)此前部連接到一起的第一與第二沿縱向延伸的軌道，而各個(gè)第一與第二軌道則包括一頸部與一后部，其中所述后部的寬度大于頸部，所述前部與所述第一與第二軌道在滑動(dòng)體浮動(dòng)到運(yùn)動(dòng)的記錄媒體上方時(shí)形成一低壓區(qū)，而各個(gè)后部包括有面向上述低壓區(qū)的一內(nèi)軌邊緣，使得各所述內(nèi)軌邊緣與此滑動(dòng)體的縱軸線(xiàn)構(gòu)成大于0°的角；與一第一輔助結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)的高度低于上述第一與第二軌道的高度，且靠近前述內(nèi)軌邊緣之一設(shè)置。
2.權(quán)利要求1所述的低壓氣墊滑動(dòng)體，還包括所具高度比所述第一與第二軌道的高度低且靠近另一前述內(nèi)軌邊緣設(shè)置的第二輔助結(jié)構(gòu)。
3.權(quán)利要求1所述的低壓氣墊滑動(dòng)體，其中當(dāng)所述滑動(dòng)體位于運(yùn)動(dòng)媒體之上時(shí)，前述第一輔助結(jié)構(gòu)處的壓力小于1個(gè)大氣壓。
4.權(quán)利要求3所述的低壓氣墊滑動(dòng)體，其中所述第一輔助結(jié)構(gòu)處的壓力在上述運(yùn)動(dòng)媒體的所有直徑區(qū)上均小于1個(gè)大氣壓。
5.權(quán)利要求2所述的低壓氣墊滑動(dòng)體，其中當(dāng)所述滑動(dòng)體位于運(yùn)動(dòng)媒體之上時(shí)，所述第一和輔助結(jié)構(gòu)處的壓力小于1個(gè)大氣壓。
6.權(quán)利要求5所述的低壓氣墊滑動(dòng)體，其中所述第一和輔助結(jié)構(gòu)處的壓力在上述運(yùn)動(dòng)媒體的所有直徑區(qū)上都小于1個(gè)大氣壓。
7.磁頭懸掛組件，它包括；一撓性件，一連接于此撓性件上的滑動(dòng)體，此滑動(dòng)體包括一滑動(dòng)體體部，此體部由一前邊緣和沿體部縱向延伸的兩個(gè)側(cè)邊限定，具有一氣墊表面，此氣墊表面則包含一前部以及通過(guò)此前部連接到一起的第一與第二沿縱向延伸的軌道，而各個(gè)第一與第二軌道則包括一頸部與一后部，其中所述后部的寬度大于頸部，所述前部與所述第一與第二軌道在滑動(dòng)體浮動(dòng)到運(yùn)動(dòng)的記錄媒體上方時(shí)形成一低壓區(qū)，而各個(gè)后部包括有面向上述低壓區(qū)的一內(nèi)軌邊緣，使得各所述內(nèi)軌邊緣與此滑動(dòng)體的縱軸線(xiàn)構(gòu)成大于0°的角；與一第一輔助結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)的高度低于上述第一與第二軌道的高度，且靠近前述內(nèi)軌邊緣之一設(shè)置。
8.權(quán)利要求3所述的磁頭懸掛組件，其中所述滑動(dòng)體還包括所具高度比所述第一與第二軌道的高度低且靠近另一前述內(nèi)軌邊緣設(shè)置的第二輔助結(jié)構(gòu)。
9.權(quán)利要求7所述的磁頭懸掛組件，其中當(dāng)所述滑動(dòng)體位于運(yùn)動(dòng)媒體之上時(shí)，前述第一輔助結(jié)構(gòu)處的壓力小于1個(gè)大氣壓。
10.權(quán)利要求9所述的磁頭懸掛組件，其中所述第一輔助結(jié)構(gòu)處的壓力在上述運(yùn)動(dòng)媒體的所有直徑區(qū)上均小于1個(gè)大氣壓。
11.權(quán)利要求8所述的磁頭懸掛組件，其中當(dāng)所述滑動(dòng)體位于運(yùn)動(dòng)媒體之上時(shí)，所述第一和輔助結(jié)構(gòu)處的壓力小于1個(gè)大氣壓。
12.權(quán)利要求11所述的磁頭懸掛組件，其中所述第一和輔助結(jié)構(gòu)處的壓力在上述運(yùn)動(dòng)媒體的所有直徑區(qū)上都小于1個(gè)大氣壓。
13.磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，它包括一被轉(zhuǎn)動(dòng)的磁盤(pán)；一撓性件；和一連接于此撓性件上的滑動(dòng)體，此滑動(dòng)體包括一滑動(dòng)體體部，此體部由一前邊緣和沿滑動(dòng)體體部縱向延伸的兩個(gè)側(cè)邊限定，具有一氣墊表面，此氣墊表面則包含一前部以及通過(guò)此前部連接到一起的第一與第二沿縱向延伸的軌道，而各個(gè)第一與第二軌道則包括一頸部與一后部，其中所述后部的寬度大于頸部，所述前部與所述第一與第二軌道在滑動(dòng)體浮動(dòng)到運(yùn)動(dòng)的記錄媒體上方時(shí)形成一低壓區(qū)，而各個(gè)后部包括有面向上述低壓區(qū)的一內(nèi)軌邊緣，使得各所述內(nèi)軌邊緣與此滑動(dòng)體的縱軸線(xiàn)構(gòu)成大于0°的角；與一第一輔助結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)的高度低于上述第一與第二軌道的高度，且靠近前述內(nèi)軌邊緣之一設(shè)置。
14.權(quán)利要求13所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中所述滑動(dòng)體還包括所具高度比所述第一與第二軌道的高度低且靠近另一前述內(nèi)軌邊緣設(shè)置的第二輔助結(jié)構(gòu)。
15.權(quán)利要求13所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中當(dāng)所述滑動(dòng)體位于轉(zhuǎn)動(dòng)中的所述磁盤(pán)之上時(shí)，前述第一輔助結(jié)構(gòu)處的壓力小于1個(gè)大氣壓。
16.權(quán)利要求15所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中所述第一輔助結(jié)構(gòu)處的壓力在上述運(yùn)動(dòng)媒體的所有直徑區(qū)上均小于1個(gè)大氣壓。
17.權(quán)利要求13所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中當(dāng)所述滑動(dòng)體位于所述轉(zhuǎn)動(dòng)中的磁盤(pán)之上時(shí)，所述第一和輔助結(jié)構(gòu)處的壓力小于1個(gè)大氣壓。
18.權(quán)利要求17所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中所述第一和輔助結(jié)構(gòu)處的壓力在上述運(yùn)動(dòng)媒體的所有直徑區(qū)上都小于1個(gè)大氣壓。
全文摘要
提供了改進(jìn)的滑動(dòng)體設(shè)計(jì),使其包括第一與第二軌道,而這些軌道的后部與滑動(dòng)體縱軸線(xiàn)形成大于0°的角度。與此至少一個(gè)軌道的內(nèi)邊緣相鄰地設(shè)有高度小于軌道的輔助結(jié)構(gòu)。在第一與第二軌道間存在低壓,但此壓力在該輔助結(jié)構(gòu)處較大。在一實(shí)施例中,該輔助結(jié)構(gòu)處的壓力在運(yùn)動(dòng)的記錄媒體的所有直徑區(qū)上都小于1atm。本發(fā)明的滑動(dòng)體設(shè)計(jì)提供了“剛性的”氣墊,能使滑動(dòng)體抵抗因克量級(jí)的加載而引起的變化。得以在浮動(dòng)高度與滾動(dòng)角和螺距角等的變化中實(shí)現(xiàn)窄的分布。
文檔編號(hào)G11B21/21GK1307723SQ99801983
公開(kāi)日2001年8月8日 申請(qǐng)日期1999年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月3日
發(fā)明者E·T·查 申請(qǐng)人:新科工業(yè)中心