超低浮动高度的滑动器及设计方法技术

本发明专利技术公开了一种用于磁盘驱动器等的低压空气轴承滑动器，其中滑动器的特征是模块，因为滑动器的某参数可以彼此独立地修改。在一实例中，侧和后部空气轴承表面的侧向尺寸和定位可以被用于控制对于滑动器中的凸起的浮动高度灵敏度。侧空气轴承表面的轴向尺寸可以被用于控制对于滑动器本体中曲面的浮动高度灵敏度。低剖面构件（例如没有形成空气轴承表面的构件）可以被用于控制低压区域的尺寸，以便控制整体浮动高度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于磁盘驱动器的空气轴承滑动器的设计。更特别地，本专利技术涉及滑动器空气轴承表面的模块设计，以便实现超低浮动高度。
技术介绍
磁盘驱动器是普通信息存储设备，它基本上由一组可旋转的磁盘组成，通过磁性读写元件存取这些磁盘。这些数据传输元件(通常被称作换能器)通常由滑动器本体支撑并嵌入在滑动器本体内，滑动器本体放置在形成在磁盘上的个别的数据轨道之上的相对近的位置上，以便进行读写操作。为了相对于磁盘表面适当地定位换能器，形成在滑动器本体上的空气轴承表面(Air bearingsurface，以下简称ABS)受到一流动气流，它提供充足的上升力，以便使滑动器和换能器“浮动”在磁盘的数据磁道上。磁盘的高速旋转，在实质上平行于磁盘的切向速度的方向上沿着磁盘的表面产生一股气流或风。气流配合滑动器的ABS，使得滑动器能够浮动在旋转磁盘之上。事实上，通过此自动空气轴承，悬浮的滑动器与磁盘表面是分开的。滑动器的ABS通常被配置在面对旋转磁盘的滑动器表面上，并且在各种条件下，大大影响磁盘上浮动的能力。ABS设计的其中一些主要目的是使滑动器及其换能器尽可能靠近旋转磁盘的表面浮动，并且在任何浮动的情况下都维持恒定的近间距。空气轴承滑动器和旋转磁盘之间的高度或分离间隙一般被定义为浮动高度。通常，所安装的换能器或读/写元件在旋转磁盘表面之上浮动仅仅大约几微英寸。滑动器的浮动高度被看成是影响所安装读/写元件的磁盘读取和记录能力的最关键的参数之一。例如，减小或者具有相对小的浮动高度是有利的。相对小的浮动高度允许换能器在不同的数据比特位置和磁场之间实现更大的分辨率，其中此磁场来自磁盘表面上所接近定义的区域。同样，低浮动的滑动器被认为是对磁盘提供了改善的高密度记录或存储容量，这通常受换能器和磁介质之间的间距的限制。因此，狭窄的分离间隙允许短波长信号来被记录或者读取。同时，随着使用相对小然而强大的磁盘驱动器的轻型和紧凑型笔记本电脑的流行度的增加，对于具有较低浮动高度的渐进变小的滑动器本体的需求在不断地增大。同时也观察到，恒定的浮动高度是有利的，通过特定的ABS设计可以更加容易地实现。浮动高度的波动被认为是不利地影响所附有的换能器或读/写元件的分辨率和数据传输能力。当浮动高度相对恒定时，被记录或者读取的信号的振幅不会变化太多。另外，浮动高度的改变可以导致滑动器组件和磁性旋转磁盘之间无意识的接触。滑动器通常被认为是描述它们与旋转磁盘预定接触的直接接触、假接触或者浮动滑动器。无论是哪种滑动器，通常期望避免与旋转磁盘表面不必要的接触，以便减少滑动器本体和磁盘两种的磨损。记录介质的劣化或磨损可能导致所记录数据的丢失，同时滑动器的磨损还导致换能器或磁性元件最终的故障。经常引起浮动高度改变的是执行读取或写入操作时滑动器穿过旋转磁盘的连续高速运动。例如，依靠滑动器的径向位置，磁盘的各自线速度改变。在旋转磁盘的外边缘可以观察到较高的速度，同时在内边缘可以发现较低的速度。结果，空气轴承滑动器在相对于磁盘不同的径向位置处以不同的相对速度浮动。因为滑动器一般以较高的速度浮动较高，所以当定位在磁盘的外部区域之上时，浮动高度具有增大的趋势。同时，在磁盘的内部区域处的较低的速度会引起滑动器低速浮动较低。因此，滑动器设计必须解决径向位置和相对速度的改变对浮动高度的值得注意的影响。滑动器的浮动高度也同样受到倾斜变化所产生的不利影响。倾斜角被定义并且测量为滑动器本体纵轴和与磁盘旋转相切的气流方向之间形成的角度。当所安装的滑动器被定位在旋转磁盘的内部或者外部边缘时，它的纵轴通常相对于气流的方向是倾斜的。滑动器的纵轴可以被定义为沿着滑动器本体长度运行的参考中心线。这些角度方位或倾斜角一般随着旋转式激励器臂的变化而变化，并且万向悬挂组件以它的枢轴点转动，从而在穿过旋转磁盘的弓形路径上移动滑动器。鉴于对具有相对小的致动器臂的高密度磁盘驱动器的需求的增长，由于缩短的臂长，曾经更多的出现大的倾斜角。经常注意到，在倾斜值大于零的情况下，滑动器在减小值处被加压，其中此减小值会引起浮动高度不期望的降低。即使相对适度的倾斜角范围也会不利地影响滑动器的浮动能力。结果，ABS设计不断地尝试最小化滑动器灵敏度，以改变倾斜。浮动高度的另一个波动可能被识别为滑动器滚动。通过滑动器纵向侧之间的浮动高度的差别来测量和定义滚动角。每当滑动器在相对于气流方向的倾斜处浮动时，在ABS和磁盘之间会趋向于发生不等压力分配。此不平衡引起滑动器滚动，其中滑动器本体的一侧比其它侧更加接近于磁盘。然而无论浮动条件的任何改变，滑动器最好定位在恒定的滑动器滚动，其中此浮动条件包括旋转磁盘内部和外部轨道之间切向速度方面的差别，并且在磁盘表面之上连续的侧向移动或者改变倾斜角。如图1所示，为通用双体船滑动器5所已知的ABS设计可以形成有一对平行的轨道2和4，它们沿着面对磁盘的滑动器表面的外边缘延伸。包括具有各种表面面积和几何结构的三个或更多附加轨道的其它的ABS结构也同样得到发展。两个轨道2和4典型的沿着至少从前缘6到后缘8的滑动器体长的一部分延伸。前缘6被定义为这样的滑动器边缘，其中当滑动器5的长度朝着后缘8延伸之前，旋转磁盘经过此前缘。如所示，尽管具有一般与此加工处理相关联的大的不期望的容许误差，前缘6可以被弄尖。如图1所示，换能器或磁性元件7一般被安装在沿着滑动器后缘8的某一位置处。轨道2和4形成空气轴承表面，其中在此表面上滑动器浮动，并且当与气流接触时，提供必要的提升，其中气流是由旋转磁盘产生的。当磁盘旋转时，所产生的风或气流沿着双体船滑动器轨道2和4的下面和之间运行。当气流在轨道2和4的下面经过时，在轨道和磁盘之间的气压增加，从而提供正的加压和提升。双体船滑动器通常产生足够量提升，或者正的负载力，以便使得滑动器在旋转磁盘之上的适当高度处浮动。在轨道2和4不存在的情况下，滑动器本体5大的表面面积将产生非常大的空气轴承表面面积。通常，当空气轴承表面面积增加时，所产生的提升量也被增加。在没有轨道的情况下，滑动器将因此离旋转磁盘浮动的太远，从而失去了前述的具有低浮动高度的所有的好处。如在图2中所描述的，磁头万向架组件40经常提供一滑动器，其中此滑动器具有描述滑动器浮动高度的多自由度，例如垂直间隔或螺距角和滚动角。如图2所示，悬架74在移动磁盘76(具有边缘70)之上持有HGA 40，并且在由箭头80所指示的方向上移动。在图2中所示的磁盘驱动器的操作中，致动器72在磁盘76(例如内径ID、中间直径MD和外径OD)的各种直径上以弧形78移动HGA。虽然双体船滑动器在提供足够的浮动高度方面最初是有效的，但是它们对于改变的倾斜角范围和其它不利的浮动条件特别地敏感。当倾斜角增加时，例如当浮动滑动器跨越过旋转磁盘时，在轨道下面的气压分配变得扭曲。如图1所示，通过相对较高的速度访问磁盘的内侧和外侧部分，在每一轨道下面以不均匀的量引入空气，这一般引起滑动器滚动。结果，滑动器受到不均匀分布的压力，这可以引起滑动器在一个方向上滚动，以致在ABS轨道之间浮动高度不一致。因此，所安装的换能器不能够有效地操作或准确地执行它的数据传输操作。不管ABS轨道对于各种倾斜范围和其它不利的浮动条件的灵敏度如何，此轨道设计被广泛认为是一般配置，它提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压空气轴承滑动器，包括：一滑动器本体，它由前缘、沿着滑动器本体纵向延伸的内部和外部边缘、和后缘所限定，所述滑动器本体包括一前部空气轴承表面；从滑动器前缘延伸的一前部部分，所述前部部分具有比所述前部空气轴承表面的高度低的第一高度；一低压区域，它在前部部分与第一和第二低剖面构件之间的中间延伸，所述低剖面构件的高度小于所述前部空气轴承表面的高度。

【技术特征摘要】
US 2003-7-8 10/6142171.一种低压空气轴承滑动器，包括一滑动器本体，它由前缘、沿着滑动器本体纵向延伸的内部和外部边缘、和后缘所限定，所述滑动器本体包括一前部空气轴承表面；从滑动器前缘延伸的一前部部分，所述前部部分具有比所述前部空气轴承表面的高度低的第一高度；一低压区域，它在前部部分与第一和第二低剖面构件之间的中间延伸，所述低剖面构件的高度小于所述前部空气轴承表面的高度。2.根据权利要求1所述的低压空气轴承滑动器，其中所述第一和第二低剖面构件的高度等于所述第一高度。3.根据权利要求2所述的低压空气轴承滑动器，其中所述滑动器使用在磁盘驱动的超低浮动高度环境中。4.根据权利要求1所述的低压空气轴承滑动器，进一步包括后部空气轴承表面，包括面对所述滑动器的前缘的第一矩形部分和面对所述滑动器的后缘的第二矩形部分。5.根据权利要求4所述的低压空气轴承滑动器，其中所述第二矩形部分具有小于大约30毫英寸的宽度。6.根据权利要求5所述的低压空气轴承滑动器，其中所述第二矩形部分具有大约5毫英寸的宽度。7.根据权利要求4所述的低压空气轴承滑动器，其中所述第二矩形部分的宽度被限制在制造所述滑动器的照相平版印刷工艺中的掩模对准容许误差。8.根据权利要求4所述的低压空气轴承滑动器，进一步包括读/写元件，其中所述第二矩形部分被放置在所述读/写元件之上。9.一种低压空气轴承滑动器，包括一滑动器本体，它由前缘、沿着滑动器本体纵向延伸的内部和外部边缘、和后缘所限定，所述滑动器本体包括一前部空气轴承表面；从滑动器前缘延伸的一前部部分，所述前部部分具有比所述前部空气轴承表面的高度低的第一高度；一低压区域，它在前部部分与第一和第二低剖面构件之间的中间延伸，所述低剖面构件具有小于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：ET查，
申请(专利权)人：新科实业有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[]