[發(fā)明專利]負壓空氣潤滑承載浮動塊

無效

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• 申請日: 2001-06-22
• 公開（公告）號: CN1336661A
• 公開（公告）日: 2002-02-20
• 發(fā)明（設計）人: 姜泰式;樸魯烈;金宰元
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G11B19/20
• 分類號: G11B19/20;G11B5/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王以平

本發(fā)明涉及安裝磁換能器的磁記錄裝置中的負壓空氣潤滑承載浮動塊，更具體地說，涉及提高飛行穩(wěn)定性的浮動塊。

在磁記錄裝置中，浮動塊通過利用空氣作為潤滑劑在盤上飛行。圖1示出了硬盤驅動器(HDD)的結構作為磁記錄裝置的例子。

參考附圖，在硬盤驅動器10的驅動裝置中，盤11置于旋轉的主軸馬達12上，負壓空氣潤滑承載浮動塊14附加在懸臂15上以對應于磁盤11。負壓空氣潤滑承載浮動塊14被繞樞軸轉動的致動器16所移動，使浮動塊14移動到盤11的磁道13上要求的位置。盤11被用作記錄介質，具有圓形，不同的信息被記錄在每一磁道13上。于是，要獲得所需的信息，浮動塊14移動以尋找盤11上相應的磁道。在此，根據(jù)磁道13的位置，浮動塊14的線速度和斜交角變化，從而飛行高度、俯仰角、橫搖角變化。

參考圖2A、2B和2C，由于盤11的旋轉產生的線速度25在具有不同半徑的每一磁道上正比于盤11的半徑而改變。由此，浮動塊14的飛行姿態(tài)，即飛行高度21、俯仰角22、橫搖角23，根據(jù)每一軌道的位置而改變。

飛行高度21表示在用于記錄/重現(xiàn)信息的磁換能器26的位置上浮動塊14和盤11之間的高度。俯仰角22表示由浮動塊14的長度方向與盤11的表面構成的角。橫搖角23表示由浮動塊14的寬度方向與盤11的表面構成的角。斜交角24表示盤11的磁道的切線與浮動塊14的長度方向構成的角。斜交角24極大地影響承載壓力的產生，于是飛行姿態(tài)，即飛行高度21、俯仰角22、和橫搖角23，根據(jù)盤11的半徑改變很大。

由于對于飛行高度，常規(guī)上需要大約2-3微英寸或更高，即使飛行高度的改變量大一些，這種改變也不影響信息的記錄與再現(xiàn)。然而，由于近來飛行高度降低到1微英寸或更低，飛行高度的改變范圍變小，并且需要穩(wěn)定的飛行。當飛行高度的改變范圍很大時，信息的記錄與再現(xiàn)困難，并且時常造成浮動塊與盤之間的碰撞，所以整個系統(tǒng)的耐用性和可靠性降低。

磁頭寫入場(Hw)與記錄介質的矯頑力(Hc)之間的關系由下式表示。

Hw＝a×Hc??[等式1]

等式1中，設記錄介質的矯頑力固定，則磁頭寫入場的大小決定于a值。當a值減小時，磁頭寫入場降低。這意味著具有小的寫入場的磁頭能夠有效地在記錄介質上記錄信息。a值與飛行高度有關，即浮動塊與盤之間的間隙。因此，a值可以通過降低飛行高度而降低。當飛行高度降低時，涉及記錄密度的存儲單元的尺寸降低，于是可以存儲大量的信息。

隨著飛行高度降低而記錄密度增加的同時，由于外來干擾，例如外部沖擊而使浮動塊碰撞磁盤的可能性增大。為防止此問題，已經(jīng)建議了各種浮動塊的形狀。

圖3示出了具有傳統(tǒng)形狀的浮動塊的結構，其公開在美國專利號3,823,416中，與圖2A、2B和2C中所示的一樣。

參考圖3，具有斜坡32a的軌體31a形成在浮動塊底表面兩側，沿長度方向彼此平行。具有這種形狀的浮動塊基本上用于磁記錄裝置的原始類型，稱作斜平式(TF)浮動塊(taper?flat?slider)。這種浮動塊的不利之處在于飛行高度、俯仰角、和橫搖角相對于如上參考附圖2A、2B和2C所述的盤的線速度和斜交角的變化改變非常大。由于磁換能器26位于浮動塊背面一個軌體的后面，飛行高度不僅受俯仰角變化的極大影響，而且受橫搖角變化的極大影響，所以很難相對于盤的半徑保持恒定的飛行高度。

盡管有上述問題，使用斜平式浮動塊的理由如下。首先，由于主要使用線性致動器代替旋轉式致動器，因此不必考慮斜交角的影響。其次，由于飛行高度在4微英寸或更高，即使相對于盤的半徑飛行高度的變化量很大，信息的記錄與再現(xiàn)也不受太大影響。

圖4示出了公開在美國專利號5,473,485中的浮動塊的結構。參考圖4，在浮動塊的前側具有斜坡32b的軌體31b在浮動塊底表面兩側向浮動塊的中部形成。一個墊塊33b形成在浮動塊的后側的中間。具有上述結構的浮動塊被稱作三墊式浮動塊(tri-pad?slider)，與傳統(tǒng)的斜平式浮動塊相比展現(xiàn)出穩(wěn)定的飛行姿態(tài)。

然而，隨著高密度記錄裝置的需求增加，浮動塊與盤之間的飛行高度急劇減小到2微英寸或更小。已經(jīng)建議一種相對于外來干擾能夠保持穩(wěn)定的飛行姿態(tài)的產生負壓力的浮動塊。

圖5示出了公開在美國專利號3,855,625中的負壓空氣潤滑承載浮動塊，稱作零負荷浮動塊(zero-load?slider)。

參考圖5，軌體31c形成在浮動塊底表面兩側，彼此平行。兩個軌體31c之間的中間部分形成橋35c以將兩個軌體31c之間的空間分為一個正壓空間部分33c和一個負壓空間部分34c。