JPH0327992B2 - - Google Patents
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- JPH0327992B2 JPH0327992B2 JP59096353A JP9635384A JPH0327992B2 JP H0327992 B2 JPH0327992 B2 JP H0327992B2 JP 59096353 A JP59096353 A JP 59096353A JP 9635384 A JP9635384 A JP 9635384A JP H0327992 B2 JPH0327992 B2 JP H0327992B2
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- slider
- disk
- floating head
- floating
- load
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
- G11B21/16—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads
- G11B21/20—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier
- G11B21/21—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier with provision for maintaining desired spacing of head from record carrier, e.g. fluid-dynamic spacing, slider
Landscapes
- Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は回転するデイスク状磁気記録媒体面上
を微少な浮上隙間で浮上する浮動ヘツド機構に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a floating head mechanism that flies over the surface of a rotating disk-shaped magnetic recording medium with a minute flying gap.
従来、磁気デイスク装置では電磁変換を司どる
磁気ヘツドと磁気記録媒体面との接触による摩耗
損傷を避けるため、回転する記録媒体面に連れ回
る空気流の粘性流を利用して浮上するスライダの
一部に電磁変換部を設けた浮動ヘツドスライダが
使用されている。この浮動ヘツドスライダは、外
部の荷重ばねによつて与えられる荷重と、スライ
ダの発生圧力が釣り合つて一定の隙間を保持する
ように設計されるが、記録密度を高めるためには
浮動ヘツドスライダの浮上隙間をできるかぎり小
さくすることが要求される。一方、走行する記録
媒体面はこの要求を満足すべく、平滑な鏡面状態
に仕上げられているが、記録媒体面には微視的な
表面粗さだけでなく、まばらな突起が残つてい
る。この突起と浮動ヘツドスライダが衝突する
と、浮動ヘツドスライダの浮上隙間が変動して磁
気ヘツドの再生信号が乱されるだけでなく、浮動
ヘツドスライダあるいは記録媒体が損傷してしま
う。このため、浮動ヘツドスライダの浮上隙間は
これら記録媒体面上の突起等に接触しない範囲で
設定する必要がある。
Conventionally, in magnetic disk drives, in order to avoid wear and tear caused by contact between the magnetic head, which controls electromagnetic conversion, and the surface of the magnetic recording medium, a slider that floats using the viscous flow of air that accompanies the surface of the rotating recording medium has conventionally been used. A floating head slider with an electromagnetic conversion section is used. This floating head slider is designed in such a way that the load applied by the external load spring and the pressure generated by the slider are balanced to maintain a certain gap, but in order to increase the recording density, the floating head slider is It is required to make the floating gap as small as possible. On the other hand, in order to satisfy this requirement, the surface of a traveling recording medium is finished to have a smooth, mirror-like surface; however, not only microscopic surface roughness but also sparse protrusions remain on the surface of the recording medium. When this protrusion collides with the floating head slider, the flying clearance of the floating head slider fluctuates, which not only disturbs the reproduction signal of the magnetic head but also damages the floating head slider or the recording medium. Therefore, the flying clearance of the floating head slider must be set within a range that does not contact these protrusions on the surface of the recording medium.
第1図はこの種の浮動ヘツドスライダを備えた
磁気デイスク装置の従来例を示す断面図であつ
て、これを同図に基づいて概略説明すると、1は
ベース2に軸受3を介しして回転自在に配設され
モータ4によつて高速回転されるスピンドルで、
このスピンドル1には複数枚(図では3枚の場合
を示す)のデイスク(記録媒体)5が厚み方向に
所定の間隙を保つて配設されている。6は前記ベ
ース2上に軸受7を介して配設されたキヤリツジ
で、このキヤリツジ6には各記録媒体5の下方に
延在する3本のヘツドアーム8が取り付けられ、
その先端にそれぞれ浮動ヘツドスライダ10が各
記録媒体5に対応して取り付けられている。ま
た、前記キヤリツジ6には磁気回路11に対応し
てコイル12が取り付けられている。 FIG. 1 is a sectional view showing a conventional example of a magnetic disk device equipped with this type of floating head slider.This will be briefly explained based on the figure. A spindle that is freely arranged and rotated at high speed by a motor 4,
A plurality of disks (recording media) 5 (three disks are shown in the figure) are arranged on this spindle 1 with a predetermined gap maintained in the thickness direction. Reference numeral 6 denotes a carriage disposed on the base 2 via a bearing 7, and three head arms 8 extending below each recording medium 5 are attached to the carriage 6.
A floating head slider 10 is attached to each of the leading ends of the recording medium 5, corresponding to each recording medium 5. Further, a coil 12 is attached to the carriage 6 in correspondence with the magnetic circuit 11.
第2図a,bは前記浮動ヘツドスライダ10を
取り出して示すもので、この浮動ヘツドスライダ
10は、通常記録媒体面に対向する面に2つのス
ライダ面14A,14Bを有する双胴形のスライ
ダ13と、コア17およびコイル18とからなり
磁気変換部を構成する磁気ヘツド16とで構成さ
れ、各スライダ面14A,14Bの空気流入端に
はテーパ面15がそれぞれ形成され、コア17と
スライダ13との間にはギヤツプ19が形成され
ている。また、スライダ13の中央には前記コア
17に隣接する微少な幅のスライダ面20が設け
られているが、このスライダ面20はギヤツプ1
9の幅を定める機能を有するもので、浮上には殆
んど寄与しない。そして、このように構成された
浮動ヘツドスライダ10は、第2図bに示すよう
にスライダ13の背面溝21を介してシンバルス
プリング22で支持され、ロードビーム23によ
つて荷重が加えられている。ロードビーム23の
先端にはデインプル24が、またシンバルスプリ
ング22にはこのデインプル24に対応する位置
に半球状の凸部(図示せず)がそれぞれ形成さ
れ、前記ロードビーム23による荷重がスライダ
13の背面の幅方向中央の1点に作用するように
なつている。これは浮動ヘツドスライダ10の運
動の自由度、特にローリング、ピツチングの運動
を拘束しないようにするためである。 FIGS. 2a and 2b show the floating head slider 10 taken out, and this floating head slider 10 is usually a twin-cylinder slider 13 having two slider surfaces 14A and 14B on the surface facing the recording medium surface. and a magnetic head 16 comprising a core 17 and a coil 18 and constituting a magnetic transducer.A tapered surface 15 is formed at the air inflow end of each slider surface 14A, 14B, and the core 17 and the slider 13 A gap 19 is formed between them. Further, a slider surface 20 having a minute width is provided at the center of the slider 13 adjacent to the core 17.
It has the function of determining the width of 9, and hardly contributes to levitation. The floating head slider 10 configured in this manner is supported by a cymbal spring 22 via a rear groove 21 of the slider 13, and a load is applied by a load beam 23, as shown in FIG. 2b. . A dimple 24 is formed at the tip of the load beam 23, and a hemispherical convex portion (not shown) is formed on the cymbal spring 22 at a position corresponding to the dimple 24, so that the load by the load beam 23 is transferred to the slider 13. It is designed to act on one point in the widthwise center of the back surface. This is to ensure that the degree of freedom of movement of the floating head slider 10, especially rolling and pitching movements, is not restricted.
第3図a,bは浮動ヘツドスライダ10の浮上
状態を示す模式図で、aデイスク走行方向(矢印
A方向)に直角な方向から見た側面図、bはデイ
スク走行方向後方から見た後面図である。同図に
おいて、スライダ面14A,14Bにはデイスク
走行によつて圧力が発生し、ロードビーム23
(第2図b参照)によつて加えられる荷重Wと釣
り合い状態を保つてデイスク面上に浮上する。 Figures 3a and 3b are schematic diagrams showing the floating state of the floating head slider 10, in which a is a side view seen from a direction perpendicular to the disk traveling direction (direction of arrow A), and b is a rear view seen from behind in the disk traveling direction. It is. In the figure, pressure is generated on the slider surfaces 14A and 14B due to the disk running, and the load beam 23
(see FIG. 2b), it floats above the disk surface while maintaining a state of balance with the load W applied thereto.
ここで、浮動ヘツドスライダ10の浮上隙間h0
が設定値からずれる要因は以下のように大別され
る。 Here, the floating clearance h 0 of the floating head slider 10
The factors that cause deviation from the set value can be broadly classified as follows.
(1) 静的誤差:スライダ面の形状寸法、荷重Wお
よびその作用点位置(第3図において,で
表示)などの各浮上パラメータの誤差による浮
上隙間のずれ。(1) Static error: A deviation in the flying clearance due to errors in flying parameters such as the shape and dimensions of the slider surface, the load W, and the location of its point of application (indicated by in Figure 3).
(2) 動的誤差:走行するデイスク面のうねり、振
動あるいはシンバルスプリング22、ロードビ
ーム23などの振動による動的浮上隙間変動。(2) Dynamic error: Dynamic flying clearance fluctuation due to undulations and vibrations of the running disk surface or vibrations of the cymbal spring 22, load beam 23, etc.
浮動ヘツドスライダ10の浮上隙間はこれらの
静的、動的浮上隙間変動を考慮して、記録媒体面
に接触しない範囲に設定されるため、これら浮上
隙間変動を減ずることは、浮動ヘツド機構の設計
において最も重要な課題とされている。 The flying clearance of the floating head slider 10 is set in consideration of these static and dynamic flying clearance fluctuations so that it does not come into contact with the recording medium surface, so reducing these flying clearance fluctuations is a matter of designing the floating head mechanism. is considered to be the most important issue in the world.
ところで、前述した通り浮動ヘツドスライダ1
0は2つのスライダ面14A,14Bを有する双
銅形のスライダ13を備えたものが一般的であ
る。これは、浮動ヘツドスライダ10のローリン
グ方向の復元モーメントを高め、前述の静的、動
的浮上隙間変動を減少させるためである。 By the way, as mentioned above, floating head slider 1
0 is generally equipped with a double copper slider 13 having two slider surfaces 14A and 14B. This is to increase the restoring moment of the floating head slider 10 in the rolling direction and to reduce the static and dynamic flying clearance fluctuations mentioned above.
前記スライダ面14A,14Bの間隙を第3図
b中ybで定義すると、ybは3〜4mm程度の値とな
つているスライダ13が大半である。このように
有限の幅を有する浮動ヘツドスライダ10には、
以下に示すような前述した設定浮上隙間の変動要
因とは異なる浮上隙間変動が生じる。 If the gap between the slider surfaces 14A and 14B is defined as yb in FIG. 3b, most sliders 13 have a value of yb of about 3 to 4 mm. In this way, the floating head slider 10 having a finite width has the following characteristics:
Fluctuations in the flying clearance different from the above-described fluctuation factors in the set flying clearance occur as shown below.
周知のように磁気デイスク装置では一定の回転
数で高速回転するデイスク面上のある半径位置に
浮動ヘツドスライダ10が位置決めされて記録再
生を行い、必要に応じて半径位置を変えて記録再
生を行う。すなわち、半径位置が異なると走行速
度が異なるため、一定の荷重Wが加えられている
浮動ヘツドスライダ10の浮上隙間は変化する。
具体的には半径大なる位置では走行速度が早いた
め、浮上隙間が大きくなる。この浮上隙間の変化
量は、設定浮上隙間の誤差として位置付けられる
ものではなく、浮動ヘツドスライダ10の動作す
る半径位置、デイスクの回転数等が決まれば確定
する値である。 As is well known, in a magnetic disk device, a floating head slider 10 is positioned at a certain radial position on the surface of a disk that rotates at a constant rotation speed at high speed, and performs recording and reproducing, and changes the radial position as necessary to perform recording and reproducing. . That is, since the traveling speed differs depending on the radial position, the flying clearance of the floating head slider 10 to which a constant load W is applied changes.
Specifically, since the traveling speed is fast at a position with a large radius, the floating clearance becomes large. The amount of change in the flying clearance is not positioned as an error in the set flying clearance, but is a value that is determined once the radial position in which the floating head slider 10 operates, the rotation speed of the disk, etc. are determined.
また、半径が異なることによる浮動ヘツドスラ
イダ10の浮上隙間の変化は、スライダ13の半
径位置が固定されている場合にも生じる。すなわ
ち、第4図a,bに示すうに2つのスライダ面1
4a,14bでは半径比rp/riに対応した速度差
があるため、スライダ13は幅方向に傾いて浮上
する。ここで、デイスクの半径rcがスライダ面1
4A,14Bの間隙ybに比べて十分大きい場合に
は、半径比rp/riに対応した速度差は微小となり、
浮上隙間の差Δhは無視できる値となる。しかし、
直径の小さいデイスクを用いた小形磁気デイスク
装置の場合には、速度差は無視できず、前述の浮
上隙間の差Δhが顕在化する。なお、スライダ面
14A,14Bの浮上隙間が異なつてしまう原因
は、単なる走行速度の差だけでなく、デイスク面
走行の曲率差に起因したスライダ面内の局所的な
速度ベクトルの違いも影響する。すなわち、第4
図aに示すように設定されたスライダ13の空気
流入端および流出端側では、スライダ長手方向と
デイスク走行方向とのなす角(θi,θp)が大きく
なり、かつその角度は内周側スライダ面14Aの
方が外周側スライダ面14Bより大きくなる。そ
して、スライダ長手方向とデイスク走行方向との
なす角が大きくなると、速度の絶対値が同じであ
つても浮上力が小さくなるため、この影響は先に
説明した速度差と同じ効果、すなわちΔhを大き
くする方向に作用する。 Furthermore, changes in the flying clearance of the floating head slider 10 due to different radii occur even when the radial position of the slider 13 is fixed. That is, as shown in FIG. 4a and b, the two slider surfaces 1
Since there is a speed difference between 4a and 14b corresponding to the radius ratio r p / ri , the slider 13 flies while tilting in the width direction. Here, the radius r c of the disk is the slider surface 1
If the gap y b between 4A and 14B is sufficiently large, the speed difference corresponding to the radius ratio r p /r i will be minute,
The difference Δh in the floating clearance becomes a negligible value. but,
In the case of a small magnetic disk device using a disk with a small diameter, the speed difference cannot be ignored, and the above-mentioned difference in flying clearance Δh becomes obvious. Note that the reason why the flying clearances of the slider surfaces 14A and 14B are different is not only due to a difference in running speed, but also to a difference in local velocity vector within the slider surface due to a difference in curvature of the disk surface running. That is, the fourth
At the air inflow end and outflow end of the slider 13 set as shown in Figure a, the angle (θ i , θ p ) between the slider longitudinal direction and the disk running direction becomes large, and the angle is on the inner circumferential side. The slider surface 14A is larger than the outer slider surface 14B. As the angle between the longitudinal direction of the slider and the traveling direction of the disk increases, the levitation force decreases even if the absolute value of the speed is the same, so this effect has the same effect as the speed difference explained earlier, that is, Δh It acts in the direction of increasing it.
これらの浮上特性は気体潤滑膜に関する以下の
レイノズル方程式を解くことによつて得られる。 These levitation characteristics can be obtained by solving the following Reynozzle equation regarding the gas lubricant film.
∂/∂x〔ph3(1+6λ/h)∂p/∂x〕
+∂/∂y〔ph3(1+6λ/h)∂p/∂y〕
=6μUx∂(ph)/∂x+6μUy∂(ph)/∂y …(1)
但し、x,y:座標、p:圧力、h:隙間、
λ:ミーンフリーパス、μ:粘性係数、Ux,
Uy:速度
第5図にデイスクの半径位置と2のスライダ面
14A,14Bの浮上隙間の差Δhとの関係につ
いて、前述した速度ベクトルの差を考慮して上記
(1)式を解いた計算例を示す。計算条件は半径rcに
おけるデイスク走行速度6.5m/s,l=3.7mm、
yb=2.6mm、b=0.5mm、/l=0.55、/yb=
0.5 hp=0.2μmである。同図から分かるようにrc
が小さくなるにつれてΔhは増大し、rc=20mmで
はΔh=0.02μm、すなわち平均浮上隙間hp=
0.2μmの10%に達する。 ∂/∂x [ph 3 (1+6λ/h) ∂p/∂x] + ∂/∂y [ph 3 (1+6λ/h) ∂p/∂y] = 6μUx∂(ph)/∂x+6μUy∂(ph) /∂y...(1) However, x, y: coordinates, p: pressure, h: gap,
λ: Mean free path, μ: Viscosity coefficient, Ux,
Uy: Speed Figure 5 shows the relationship between the radial position of the disk and the difference Δh in the flying clearance between the slider surfaces 14A and 14B of No. 2, taking into account the difference in speed vectors mentioned above.
A calculation example of solving equation (1) is shown below. The calculation conditions are: disk traveling speed at radius r c 6.5 m/s, l = 3.7 mm,
y b = 2.6mm, b = 0.5mm, /l = 0.55, /y b =
0.5 h p =0.2 μm. As can be seen from the figure, r c
As becomes smaller, Δh increases, and when r c = 20 mm, Δh = 0.02 μm, that is, the average flying clearance h p =
Reaching 10% of 0.2μm.
この傾向は、スライダ13の寸法、l,ybが大
きくなる程顕著になるため、l,ybを小さくする
ことによつてΔhを小さくすることができる。し
かし、前述したようにローリング方向の復元モー
メントなどが減少するため極端な小形化はできな
い。このような小径デイスクを対象とした浮動ヘ
ツドスライダを設計する際には、前述の静的誤差
および動的誤差に加えてここで説明したΔhを考
慮して中心浮上隙間を設定しなければならないた
め、高密度記録のための微少隙間化が困難となる
問題点があつた。 This tendency becomes more pronounced as the dimensions of the slider 13, l and yb, become larger, so Δh can be reduced by reducing l and yb . However, as mentioned above, the restoring moment in the rolling direction is reduced, so extreme miniaturization is not possible. When designing a floating head slider for such a small-diameter disk, it is necessary to set the center flying clearance by taking into consideration the Δh explained here in addition to the static and dynamic errors mentioned above. However, there was a problem in that it was difficult to create minute gaps for high-density recording.
これを解決する手段として、内周側スライダ面
14Aの幅を外周側スライダ面14Bに比べて広
くする方法がある。すなわち、速度差等に起因す
る浮上力の差を補正するようにスライダ面14
A,14Bの幅を決定する方法である。この方法
の最大の欠点は、通常対称に作られる浮動ヘツド
スライダを非対称とすることにより、デイスク面
に対して上側に位置するスライダと下側に位置す
るスライダの2種類を用意しなければならないこ
とである。すなわち、第3図、第4図は説明のた
め、デイスク面の上側に位置するスライダを示し
たが、一般的な磁気デイスク装置ではデイスクの
上面と下面にそれぞれデイスクをはさむようにス
ライダが配置され、かつ走行方向は同一であるた
め、幅方向に非対称なスライダは上面用と下面用
とで異なることになる。通常1種類である部品を
2種類とすることは、部品の加工工程、組立工程
の管理が複雑になるだけでなく、部品の歩留りを
考慮した在庫管理も煩雑になり、結果的にコスト
高となる欠点がある。 One way to solve this problem is to make the inner slider surface 14A wider than the outer slider surface 14B. In other words, the slider surface 14
This is a method for determining the widths of A and 14B. The biggest drawback of this method is that by making the normally symmetrical floating head slider asymmetrical, two types of sliders must be prepared: one located above the disk surface and the other located below. It is. In other words, for the sake of explanation, FIGS. 3 and 4 show the slider located above the disk surface, but in a typical magnetic disk device, the slider is arranged to sandwich the disk on the top and bottom surfaces of the disk, respectively. , and the running direction is the same, so the widthwise asymmetric slider is different for the upper surface and the lower surface. Dividing two types of parts instead of one type not only complicates the management of parts processing and assembly processes, but also complicates inventory management that takes into account the yield of parts, resulting in high costs. There is a drawback.
本発明は上述したような点に鑑みてされたもの
で、浮動ヘツドスライダの位置するデイスク面上
の最内周半径位置をrc、浮動ヘツドスライダの全
幅をyb、、2つの主スライダ面幅をそれぞれbと
したとき、スライダに加える負荷力点のスライダ
幅方向位置を、スライダ幅方向中心線よりデイス
クの外周側に、Δ(y−b)2/(4rc)だ
けずらして設定することにより、安定性に優れ、
小径デイスクにおいて顕在化するスライダの幅方
向の傾きを防止し得るようにした浮動ヘツド機構
を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and the innermost radial position on the disk surface where the floating head slider is located is r c , the total width of the floating head slider is y b , and the two main slider surfaces are When each width is b, set the slider width direction position of the load force point applied to the slider to be shifted from the slider width direction center line to the outer circumference side of the disk by Δ(y-b) 2 / (4r c ). It has excellent stability,
The object of the present invention is to provide a floating head mechanism capable of preventing tilting of a slider in the width direction, which occurs in small-diameter disks.
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
第6図はスライダ幅方向の無次元負荷力点位置
y/ybとスライダ浮上隙間の傾きΔh/hpの関係
について上記(1)式を解いた計算例であり、スライ
ダの半径位置rcを無次元パラメータ(yb−b)/
rcで表してある。この結果から浮上隙間の傾き
Δh/hpを0とする負荷力点位置/ybは(yb−
b)/rcによつて異なり、例えば直線Mで示され
る(yb−b)/rc=0.102においては/yb=
0.524となる。
Figure 6 is a calculation example in which the above equation (1) is solved for the relationship between the non-dimensional load force point position y/y b in the slider width direction and the slope Δh/h p of the slider floating gap, and the radial position r c of the slider is Dimensionless parameter (y b - b)/
It is expressed as r c . From this result , the load force point position/y b is (y b −
b) varies depending on /r c , for example, in (y b - b)/r c = 0.102 shown by straight line M, /y b =
It becomes 0.524.
この値の具体的な寸法を求めてみると、yb=
2.6mm、b=0.5mm、rc=20.5mmにおいて、Δhを0
とする負荷力点位置は1.362mm、すなわちスラ
イダの中心より約60μm外周側に負荷力点位置を
設定することによりスライダの幅方向の傾きを無
くすことができる。なお、Nは(yb−b)/rc=
0.145、Pは(yb−b)/rc=0.064の時の直線を
示す。 When looking for the specific dimensions of this value, y b =
2.6mm, b = 0.5mm, r c = 20.5mm, Δh is 0
The load force point position is 1.362 mm, that is, by setting the load force point position approximately 60 μm on the outer circumferential side from the center of the slider, the inclination in the width direction of the slider can be eliminated. Note that N is (y b - b)/r c =
0.145, P indicates the straight line when (y b −b)/r c =0.064.
この最適な負荷力点位置のより一般的な表現に
ついて以下に説明する。 A more general expression of this optimal load force point position will be described below.
第7図はスライダ幅方向の傾きが0の状態で浮
上しているスライダ13′の力の釣り合い状態を
示すモデル図であり、fi,fpはそれぞれ内周側、
外周側スライダ面14A,14Bに発生する浮上
力、Δは負荷力点位置のスライダ中央からのず
れ量である。fi,fpは近似的にはそれぞれのスラ
イダ面14A,14Bの中央に作用するとしてよ
いから、モーメントの釣り合い式は、
{yb−b)/2+Δ}・fi
={(yb−b)/2−Δ}・fp …(2)
で表わされる。 FIG. 7 is a model diagram showing the balanced state of forces on the slider 13' floating when the inclination in the slider width direction is 0, where f i and f p are respectively on the inner circumferential side,
The floating force Δ generated on the outer slider surfaces 14A and 14B is the amount of deviation of the load force point position from the slider center. Since f i and f p can approximately be assumed to act on the center of each slider surface 14A, 14B, the moment balance equation is {y b − b)/2+Δ}・f i = {(y b − b)/2−Δ}·f p (2)
一方、浮上力は近似的に速度に比例、すなわち
半径に比例するため、次式が成立する。 On the other hand, since the levitation force is approximately proportional to the speed, that is, the radius, the following equation holds true.
fp/fi=rc+(yb−b)/2/rc−(yb−b)/2…
(3)
(2),(3)式よりΔを求めると次式のようにな
る。 f p /f i =r c +(y b -b)/2/r c -(y b -b)/2...
(3) Calculating Δ from equations (2) and (3) yields the following equation.
Δ=(yb−b)2/(4rc)…(4)
(4)式は、スライダ面14A,14Bの半径比に
対応した速度差より求めた近似式であるため、厳
密には、前述した曲率差に起因したスライダ面内
の速度ベクトルの違いの影響がこれに加わる。 Δ=(y b − b) 2 /(4r c )...(4) Since equation (4) is an approximate equation obtained from the speed difference corresponding to the radius ratio of the slider surfaces 14A and 14B, strictly speaking, In addition to this is the effect of the difference in velocity vector within the slider plane due to the curvature difference mentioned above.
第8図は、(yb−b)/rcとΔhを0とする負荷
力点位置〔/yb〕〓h=0の関係について、近似
式(4)と(1)式の計算結果を比較したものである。
(yb−b)/rcが大きくなると近似式(4)の精度が
やや低下する傾向を示すが、かなり良い近似であ
るといえる。 Figure 8 shows the calculation results of approximate equations (4) and (1) for the relationship between (y b - b)/r c and the load force point position [/y b ] 〓 h = 0, where Δh is 0. This is a comparison.
Although the accuracy of approximation formula (4) tends to decrease somewhat as (y b −b)/r c increases, it can be said that it is a fairly good approximation.
すなわち、負荷力点位置をスライダ幅方向の
中心より(4)式で表される値だだけ外周側にずらし
て設定することにより、スライダ13′を幅方向
にほぼ平行に浮上させることができる。 That is, by setting the load force point position to be shifted from the center in the width direction of the slider to the outer circumferential side by the value expressed by equation (4), the slider 13' can be levitated substantially parallel to the width direction.
しかも、第2図aに示した浮動ヘツドスライダ
の部品としては、幅方向に対称で良いため、デイ
スクに対して上面、下面用とも共通であり、第2
図bに示したジンバル・ロードビームの部品とし
ても、デイスクに対して上面、下面用とも共通で
ある。すなわち、、負荷力点位置をずらして設定
する具体的方法としては、スライダ13′とジン
バル・ロードビームの相対位置を(4)式で表される
量だけずらしてとりつけても良く、またあらかじ
め、負荷力点位置を定めるジンバルスプリング9
に形成される凸部、ロードビーム8に形成される
デインプル7をずらして形成しておいても良い
が、ずらす方向が第2図bに示したスライダ・ジ
ンバル・ロードビーム組立体としてみたとき全て
ロードビーム8の固定端方向で共通となる。 Moreover, since the parts of the floating head slider shown in FIG.
The components of the gimbal/load beam shown in Figure b are also common for both the upper and lower surfaces of the disk. In other words, as a specific method for setting the load force point position by shifting the load force point position, it is also possible to shift the relative position of the slider 13' and the gimbal/load beam by the amount expressed by equation (4), or to set the load force point position in advance. Gimbal spring 9 that determines the point of force position
The convex portion formed on the load beam 8 and the dimple 7 formed on the load beam 8 may be formed to be shifted, but the direction of the shift may be different when viewed as a slider/gimbal/load beam assembly shown in Fig. 2b. It is common in the fixed end direction of the load beam 8.
なお、第2図bに示すスライダ・ジンバル・ロ
ードビーム組立体そのものはスライダ13′が長
手方向に非対称であるためデイスクに対して上面
用、下面用の2種類となることは従来通りであ
る。 In the slider/gimbal/load beam assembly itself shown in FIG. 2B, since the slider 13' is asymmetrical in the longitudinal direction, there are two types, one for the upper surface and one for the lower surface with respect to the disk, as is conventional.
ところで、(4)式で表されるΔyは、例えばrcが十
分大きい場合には、極めて小さい値となり、Δ
だけずらして設定する効果がほとんど無いばかり
か、組立治具あるいは部品の公差を考慮すると実
用的には意味の無い場合もある。 By the way, Δ y expressed by equation (4) will be an extremely small value if, for example, r c is large enough, and Δ
Not only does it have almost no effect to set it by shifting it by a certain amount, but it may also have no practical meaning when taking into account the tolerances of the assembly jig or parts.
そこで、以下に実用的に効果のあるΔの値に
ついてさらに説明する。 Therefore, the practically effective value of Δ will be further explained below.
第9図は、一般に用いられるスライダ寸法の場
合について、(4)式にもとづいて得られるrcとΔ
の関係を示したものである。なお、ここで、rcは
第7図に示したようにスライダ位置に対応したデ
イスク半径であるが、具体的には半径方向に移動
するスライダのほぼ最内周半径位置と考えて良
い。それは、スライダの最小すきまは最内周半径
位置において定まり、その位置で幅方向に平行に
浮上していれば、半径方向外周側に移動してΔh
が増加しても、浮上隙間は最内周半径位置におけ
る浮上隙間以下にはならないからである。 Figure 9 shows r c and Δ obtained based on equation (4) for commonly used slider dimensions.
This shows the relationship between Here, r c is the disk radius corresponding to the slider position as shown in FIG. 7, but more specifically, it can be considered to be approximately the innermost radial position of the slider moving in the radial direction. The minimum clearance of the slider is determined at the innermost radial position, and if it is floating parallel to the width direction at that position, it will move to the outer radial side and Δh
This is because even if increases, the floating gap will not become less than the floating gap at the innermost radial position.
第9図から分かるように、Δはrcが小さい
程、また(yb−b)が大きい程大きくなり、例え
ばyb=3mm、b=0.5mmの場合、rc=80mmでΔ
20μm、rc=40mmでΔ40μm、rc=20mmではΔ
y80μmに達する。 As can be seen from Fig. 9, Δ becomes larger as r c is smaller and (y b - b) is larger. For example, when y b = 3 mm and b = 0.5 mm, Δ is Δ when r c = 80 mm.
20μm, Δ40μm at r c = 40mm, Δ at r c = 20mm
y reaches 80μm.
Δが大きいということは、負荷力点位置をス
ライダの幅方向の中央に設定した時には、それだ
けスライダの傾きΔhが大きいということを意味
している。 The fact that Δ is large means that when the load force point position is set at the center of the slider in the width direction, the inclination Δh of the slider is correspondingly large.
すなわち、最内周半径の小さい磁気デイスク装
置である程負荷力点位置をΔだけずらして設定
する効果が大きい。 That is, the smaller the innermost radius of the magnetic disk device, the greater the effect of setting the load force point position by Δ.
なお、以上の説明ではジンバル、ロードビーム
の具体的構造例として第2図bを示したが、ジン
バル、ロードビームの機能を有する他のスライダ
支持機構であつても、ここで説明した負荷力点位
置をずらして設定する効果は同様であることは明
らかである。 In the above explanation, Fig. 2b is shown as a specific structural example of the gimbal and load beam, but even if other slider support mechanisms have the functions of the gimbal and load beam, the load force point position explained here may not be the same. It is clear that the effect of setting the values in a different manner is the same.
以上説明したように本発明に係る浮動ヘツド機
構は、スライダに加わる負荷力点のスライダ幅方
向位置を、スライダの幅方向中心線よりデイスク
外周側にずらして設定したので、特に小径デイス
クを用いた磁気デイスク装置において顕在化する
浮動ヘツドスライダの幅方向の傾きを防止でき、
浮上安定性を向上させると共に浮上隙間の微小
化、換言すれば高密度記録を可能にする。また、
スライダあるいはその支持機構などの部品がデイ
スク面の上面用と下面用とで共通であるため、加
工、組立工程が煩雑になることがないなど、その
効果は大である。
As explained above, in the floating head mechanism according to the present invention, the position of the load force point applied to the slider in the slider width direction is set to be shifted from the slider width direction center line to the disk outer circumferential side. This prevents the floating head slider from tilting in the width direction, which occurs in disk devices.
This improves flying stability and makes the flying gap smaller, in other words, enables high-density recording. Also,
Since parts such as the slider or its support mechanism are common for the upper and lower surfaces of the disk, the processing and assembly processes are not complicated, which is a great advantage.
第1図は従来の磁気デイスク装置の一例を示す
断面図、第2図a,bは浮動ヘツドスライダを取
り出して示す斜視図およびそのジンバル・ロード
ビーム組立体の一部省略斜視図、第3図a,bは
浮動ヘツドスライダの浮上状態を示す模式図で、
aはデイスク走行方向と直角な方向から見た側面
図、bはデイスク走行方向後方から見た後面図、
第4図a,bは半径比によつて傾いて浮上する浮
動ヘツドスライダを示す図、第5図はデイスク半
径と浮上隙間の差の関係を示す計算結果を示す
図、第6図はスライダの負荷力点位置と浮上隙間
の傾きを示す計算結果を示す図、第7図はスライ
ダの力の釣り合い状態を示すモデル図、第8図は
スライダの幅方向傾きを0とする負荷力点位置を
示す厳密解と近似解の計算結果を示す図、第9図
はデイスク半径と荷重点移動量の関係を示す計算
結果を示す図である。
10……磁気ヘツドスライダ、13,13′…
…スライダ、14A,14B……スライダ面、1
6……磁気ヘツド、17……コア、18……コイ
ル、19……ギヤツプ、22……シンバルスプリ
ング、23……ロードビーム。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a conventional magnetic disk device, FIGS. 2a and 2b are perspective views showing a floating head slider taken out and a partially omitted perspective view of its gimbal/load beam assembly, and FIG. 3 a and b are schematic diagrams showing the floating state of the floating head slider;
a is a side view seen from a direction perpendicular to the disk running direction, b is a rear view seen from the rear in the disk running direction,
Figures 4a and b are diagrams showing a floating head slider that flies at an angle depending on the radius ratio, Figure 5 is a diagram showing calculation results showing the relationship between the disk radius and the difference in flying clearance, and Figure 6 is a diagram showing the results of calculations showing the relationship between the disk radius and the difference in flying clearance. A diagram showing the calculation results showing the load force point position and the inclination of the floating gap, Figure 7 is a model diagram showing the force balance state of the slider, and Figure 8 is an exact diagram showing the load force point position with the slider width direction inclination as 0. FIG. 9 is a diagram showing the calculation results of the solution and the approximate solution, and FIG. 9 is a diagram showing the calculation results showing the relationship between the disk radius and the load point movement amount. 10... Magnetic head slider, 13, 13'...
...Slider, 14A, 14B...Slider surface, 1
6... Magnetic head, 17... Core, 18... Coil, 19... Gap, 22... Cymbal spring, 23... Load beam.
Claims (1)
有し、回転するデイスク状磁気記録媒体面上に浮
上して記録、再生を行う浮動ヘツド機構におい
て、浮動ヘツドスライダの位置するデイスク面上
の最内周半径位置をrc、浮動ヘツドスライダの全
幅をyb、2つの主スライダ面幅をそれぞれbと
したとき、スライダに加える負荷力点のスライダ
幅方向位置を、スライダ幅方向中心線よりデイス
クの外周側に、Δ(yb−b)2/(4rc)だけ
ずらして設定したことを特徴とする浮動ヘツド機
構。1 In a floating head mechanism that has at least two main slider surfaces on both sides and performs recording and reproduction by floating above the surface of a rotating disk-shaped magnetic recording medium, the innermost periphery on the disk surface where the floating head slider is located. When the radial position is rc, the total width of the floating head slider is yb, and the two main slider surface widths are each b, the position of the load force point applied to the slider in the slider width direction is from the center line in the slider width direction to the outer circumferential side of the disk, A floating head mechanism characterized by being set to be shifted by Δ(y b −b) 2 /(4r c ).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9635384A JPS60242560A (en) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | Floating head mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9635384A JPS60242560A (en) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | Floating head mechanism |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60242560A JPS60242560A (en) | 1985-12-02 |
JPH0327992B2 true JPH0327992B2 (en) | 1991-04-17 |
Family
ID=14162628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9635384A Granted JPS60242560A (en) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | Floating head mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60242560A (en) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6022783A (en) * | 1983-07-19 | 1985-02-05 | Nec Corp | Magnetic head |
-
1984
- 1984-05-16 JP JP9635384A patent/JPS60242560A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60242560A (en) | 1985-12-02 |
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