JP2000207861A

JP2000207861A - ディスク記録再生装置のスライダ

Info

Publication number: JP2000207861A
Application number: JP11007347A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ueno; 善弘上野; Shisei Den; 志生デン; Kaoru Matsuoka; 薫松岡
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-01-14
Filing date: 1999-01-14
Publication date: 2000-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】回転型のアクチュエータに使用される場合に
おいて、ディスクの内直径から外直径にわたる周速度の
違いやスキュー角の変化に伴う浮上高度の変動を極めて
小さくし、シーク速度が速くても正確な情報のアクセス
を可能とする。【解決手段】ディスクとの対向面には、空気の流入端
２１側に近接して第１、第２の左右一対のパッド３１，
３２が突出形成され、また、空気の流出端２２側に近接
して第３パッド３３が突出形成されており、第１、第２
の各パッド３１，３２は、空気の流入端２１から流出端
２２までの長さ方向に設定される縦軸Ｍに沿って延びる
稜線７１，７２，７３，７４が、縦軸Ｍと非平行となる
ように形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク装
置等の記録再生装置に用いられるパッドエアベアリング
型のスライダに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、ハードディスク装置(以下、
ＨＤＤと表記する)の内部の斜視図、図１２はＨＤＤの
断面図、図１３は一枚のディスク２を上から見た平面図
である。

【０００３】ＨＤＤは、ハウジング７内に記録媒体であ
る複数のディスク２が所定の間隔を存して設けられてお
り、各ディスク２は、モータ８によって主軸１を中心に
矢印Ａで示す方向に回転する。ディスク２には、図３に
示すように、磁気情報が記録される同心状のトラックが
あり、最も外側のトラックが外直径(以下、ＯＤと表記
する)１０に、最も内側のトラックが内直径(以下、ＩＤ
と表記する)１１に相当する。

【０００４】さらに、ハウジング７内には、回転型のア
クチュエータ４が設けられている。この回転型のアクチ
ュエータ４は、アクチュエータアーム５およびこれを駆
動するボイスコイルモータ６とからなり、アクチュエー
タアーム５はアクチュエータ軸２０を中心として揺動す
る。

【０００５】なお、従来技術では、図１１ないし図１３
に示した回転型のアクチュエータ４の外に、ディスク２
の径方向に沿って直線的にアクチュエータアームがスラ
イドするいわゆるリニア型と称されるものもあるが、小
型のディスク２でかつ高速アクセスには回転型アクチュ
エータが適応しているため、これが主流になっている。

【０００６】アクチュエータアーム５の先端には、各デ
ィスク２の表裏に対してそれぞれサスペンション１４が
設けられ、さらに、各サスペンション１４の先端には、
セラミック材質等でできたスライダ３が固定され、この
スライダ３には、ディスク２に対してデータの記録再生
を行なうことができる図示しない磁気ヘッドが設けられ
ている。

【０００７】したがって、アクチュエータアーム５の揺
動に応じてスライダ３とそれに一体化された磁気ヘッド
とは、ディスク２のトラックのＩＤ１１からＯＤ１０ま
での範囲内のいずれの箇所にでも位置することができ、
これによって、その範囲内で情報の読み書きが可能とな
る。

【０００８】上記のスライダ３のデスク２との対向面に
は、磁気ヘッドがデスク２と非接触の状態で記録再生が
できるように、スライダ３をデスク２から浮上させるた
めの突起状のパッド(図示せず)が形成されている。

【０００９】スライダ３のデスク２との対向面にパッド
を形成することでスライダ３を浮上させるものは、パッ
ドエアベアリング型と称され、このパッドエアベアリン
グ型のスライダには、パッドの形状によって、従来、テ
ーパーフラット・スライダや、トライパッド・スライダ
などが提供されている。

【００１０】前者のテーパーフラット・スライダは、デ
ィスク２との対向面に、左右二つのパッドが並列してレ
ール状に形成されており、これらの各パッドのディスク
の回転方向に面する先端にはテーパー面が設けられてい
る。また、後者のトライパッド・スライダは、ディスク
２との対向面の３箇所に方形をしたパッドが形成されて
いる。

【００１１】そして、上記のいずれの構成のスライダに
おいても、ディスク２が回転する時にスライダ３のパッ
ドとディスク２との間に空気が引き込まれ、これによっ
て、スライダ３に空気圧がかかって、磁気ヘッドがディ
スク２の表面から数百ＮＭから数十ＮＭの僅かな高さだ
け浮上する。このとき、スライダ３とディスク２の対向
表面間には、自己加圧式のエア潤滑膜が形成される。こ
のようなエア潤滑膜が形成された表面は、エアベアリン
グ表面と称され、また、そのときのスライダ３とディス
ク２間の距離を浮上高度という。

【００１２】ところで、ＨＤＤにおいては、スライダ３
の浮上高度を適切な値に設定することは、信号の記録再
生時の性能を左右する重要なパラメータである。すなわ
ち、浮上高度が大きくなると信号振幅が小さくなってＳ
／Ｎ比が劣化し、誤り率が高くなる。これとは逆に、浮
上高度が小さくなると、磁気ヘッドがディスク２表面と
接触する可能性が高くなり、摩耗が進んでＨＤＤの故障
の原因ともなる。

【００１３】このようなスライダ３の浮上高度に影響を
与える因子として、特に、回転型のアクチュエータ４の
場合には、主として次の，の２つがある。

【００１４】スライダ３とディスク２との相対速度アクチュエータ４の揺動に伴うスライダ３への空気
流入角度の変動に関しては、ディスク２が一定の回転数で回転されて
いても、ＩＤ１１側とＯＤ１０側とでスライダ３の下方
でのディスク２の周速度が異なるため、空気の流速が異
なってくる。つまり、ＩＤ１１では最低速度、ＯＤ１０
では最高速度となるため、スライダ２の浮上高度に影響
する。

【００１５】に関して次に説明する。

【００１６】図１３に示すように、アクチュエータ軸２
０の中心Ｏ₂を通るスライダ３の縦軸Ｍに対する空気流
入角度はスキュー角と呼ばれる。

【００１７】ここで、上記のスライダ３の縦軸Ｍと、デ
ィスク２の主軸１の中心Ｏ₁を通る径方向の横軸Ｎとが
直交しているとき(たとえば、図１３でスライダ３がＰ₀
点にあるとき)には、ディスク２の回転に伴ってスライ
ダ３の縦軸Ｍと平行に空気がスライダ３に流入するた
め、スキュー角は０°となる。アクチュエータ４の揺動
に伴ってスライダ３がディスク２のＩＤ１１側に傾斜し
たとき(たとえば、図１３でスライダ３がＰ_-点にあると
き)には、空気がスライダ３の内端側に強く当たるよう
になるため、スキュー角は『負』、逆に、スライダ３が
ディスク２のＯＤ１０側に傾斜したとき(たとえば、図
１３でスライダ３がＰ₊点にあるとき)には、空気がスラ
イダ３の外端側に強く当たるようになるため、スキュー
角は『正』と定義される。

【００１８】そして、アクチュエータ４がたとえばＩＤ
１１側からＯＤ１０側に向けて移動するときには、スキ
ュー角が負から正に変化し、これに伴いスライダ３の縦
軸Ｍに対して空気の流入方向も変化するので、浮上高度
が変動し易くなる。特に、高速アクセスのために、スキ
ュー角の変化速度(以下、シーク速度という)が高速化す
るときには、浮上高度への影響が顕著になる。

【００１９】当然ながら、回転型のアクチュエータ４で
は、アクチュエータ４の揺動によってスライダ３のディ
スク２上の位置が変わるので、スライダ３に対してスキ
ュー角が変化するだけでなく、ディスク２の周速度も変
化する。つまり、浮上高度には，の因子が同時に影
響を及ぼす。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に、従来のパッドエアベアリング型のスライダには、テ
ーパーフラット・スライダやトライパッド・スライダな
どがあるが、これらのスライダをそのまま近年の主流で
ある回転型のアクチュエータに取り付ける場合には、次
の問題がある。

【００２１】前者のテーパーフラット・スライダは、左
右一対のパッドがレール状に形成されているため、リニ
ア型アクチュエータに適しているものの、回転型アクチ
ュエータにそのまま使用するときには、上記，の影
響を極めて受け易く、シーク速度が高速になると浮上高
度の極端な低下が起きる。なお、特開平８−２５５３３
１号公報に記載されている技術も、基本的には、テーパ
ーフラット・スライダの構成であるため、同様な問題が
ある。

【００２２】一方、トライパッド・スライダは、テーパ
ーフラット・スライダよりもパッド面積が小さいので、
浮上高度を小さく設定できる利点があるものの、回転型
のアクチュエータに使用するときには、テーパーフラッ
ト・スライダと同様に、依然として、，の影響を受
け易い。つまり、３つのパッドは、いずれも方形で、４
辺の内の２つの対辺がスライダ３の縦軸Ｍに対して平行
に形成されているため、パッドとディスク２との間に発
生する空気圧が、スキュー角の変化およびディスクの周
速度の違いによって変動し、浮上高度の変動が依然とし
て起こり易い。

【００２３】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、回転型のアクチュエータに使用される場
合において、ディスク２の内直径(ＩＤ)から外直径(Ｏ
Ｄ)にわたる周速度の違いやスキュー角の変化に伴う浮
上高度の変動を極めて小さくすることができ、シーク速
度が速くても正確な情報のアクセスを可能とし、また、
ディスクとの接触による摩耗を極力少なくすることを課
題とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、パッドエアベアリング型のスライダにお
いて、次のようにしている。

【００２５】請求項１記載の発明では、ディスクとの対
向面には、空気の流入端側に近接して第１、第２の左右
一対のパッドが突出形成され、また、空気の流出端側に
近接して第３のパッドが突出形成されており、前記第
１、第２の各パッドは、空気の流入端から流出端までの
長さ方向に設定される縦軸に沿って延びる少なくとも一
つの稜線が、前記縦軸と非平行となるように形成されて
いる。

【００２６】これにより、スライダがＨＤＤのＩＤから
ＯＤの間で移動するときのスキュー角の変化に影響され
ることなく、浮上高度の変動を最小限にすることができ
る。

【００２７】請求項２記載の発明では、請求項１の構成
において、前記第１、第２パッドの少なくとも前記縦軸
と非平行な稜線は、浮上高度の変動が最小となるような
傾斜角度に設定されている。

【００２８】これにより、パッドの角度を変えるという
簡便な手法でもって浮上高度の変動量を小さくするため
の最適化を図ることができる。

【００２９】請求項３記載の発明では、請求項１または
請求項２の構成において、前記第１、第２の各パッド
は、共に各パッドよりも低位の第１，第２リセスの上に
それぞれ形成され、さらに、前記第１、第２のリセスの
間には、第１、第２リセスよりも低位の中央リセスが形
成されている。

【００３０】これにより、第１、第２パッドへの空気の
流入が容易となり、ディスクが低速度で回転しても容易
にスライダが浮上する。

【００３１】請求項４記載の発明では、請求項１ないし
請求項３のいずれかの構成において、前記第１のパッド
の中央リセス側の稜線と第１リセスの中央リセス側の稜
線同士、および、第２のパッドの中央リセス側の稜線と
第２リセスの中央リセス側の稜線同士の内、少なくとも
一方の稜線同士は非平行となるように形成されている。

【００３２】これにより、ディスクの外周側での浮上量
を抑制できばかりでなく、ディスクの起動時などにおい
て、低いディスク回転数でスライダが容易に浮上する。

【００３３】請求項５記載の発明では、パッドエアベア
リング型のスライダにおいて、ディスクとの対向面に
は、少なくとも空気の流出端側の中央に流出端パッドが
突出形成され、この流出端パッドの稜線は、略円弧状に
形成されている。

【００３４】これにより、スキュー角が変化しても流出
端パッドの下方で発生する圧力を適切に設定することが
でき、浮上高度の変動が抑制できるばかりでなく、塵等
の流入も防止でき、ヘッドでの記録再生特性を安定化で
きる。

【００３５】請求項６記載の発明では、請求項５の構成
において、前記流出端パッドは、この流出端パッドより
も低位の流出端リセスの上に形成されている。

【００３６】これにより、ディスクの起動時などにおい
ては、低いディスク回転数でスライダが容易に浮上す
る。

【００３７】請求項７記載の発明では、請求項６の構成
において、前記流出端リセスは略円弧状に形成されてい
る。

【００３８】これにより、浮上高度の変動の小さい状態
に設定できるばかりでなく、ディスクの起動時などにお
いて低いディスク回転数でスライダが浮上する。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００４０】図１(a)は、本発明の実施形態に係るディ
スク記録再生装置のスライダ３において、ディスク２と
の対向面であるエア・ベアリング表面(以下、ＡＢＳと
表記する)の形状を示す平面図、図１(b)は図１(a)のＡ
−Ａ線に沿う断面図である。なお、図１１ないし図１３
に示した従来技術と対応する部分には同一の符号を付
す。

【００４１】この実施形態のスライダ３は、基本的には
トライパッド型のものであって、空気の流入端２１、空
気の流出端２２、内周側端２３、外周側端２４で略長方
形をしており、それらの端部２１〜２４の各辺で囲まれ
た内側には、内パッド３１、外パッド３２、流出端パッ
ド３３がそれぞれ設けられ、さらに、流入端リセス４
１、内リセス４２、外リセス４３、流出端リセス４４、
中心リセス４５がそれぞれ設けられている。そして、こ
のような形状を有するＡＢＳは、型成形、エッチング、
レーザ切削加工、イオン粉砕加工、汎用の機械加工、あ
るいは他の種々の方法によって形成される。

【００４２】なお、特許請求の範囲における第１パッド
が内パッド３１に、第２パッドが外パッド３２にそれぞ
れ相当する。また、特許請求の範囲の第１リセスは流入
端リセス４１と内リセス４２により、第２リセスは流入
端リセス４１と外リセス４３によりそれぞれ構成され、
さらに、第３リセスが流出端リセス４４にそれぞれ相当
している。

【００４３】流入端２１と流出端２２とは、スキュー角
が０°の場合には、図１３に示した横軸Ｎと平行する。

【００４４】内パッド３１と外パッド３２とは、流入端
２１側に近接した左右位置に形成されていて、内パッド
３１は常にディスク２のＩＤ１１側に位置し、外パッド
は常にディスク２のＯＤ１０側に位置している。しか
も、両パッド３１，３２は、ディスク２側に向けて同じ
高さだけ突出形成されている。さらに、両パッド３１，
３２は、スキュー角の変化に対する浮上高度および回転
の変動が最小となるような圧力分布を生じる形状となる
ように設定されている。

【００４５】すなわち、この実施形態では、内パッド３
１と外パッド３２とは、共に平行四辺形に形成されてい
て、両パッド３１，３２は同じ面積を有している。つま
り各パッド３１，３２の流入端２１に平行な各々稜線７
９，７７，８０，７８は、同じ長さで、対向する稜線７
９と７７間および８０と７８間の間隔は同じである。ま
た、スライダ３の流入端２１から流出端２２に向かう長
さ方向に設定される縦軸Ｍ(これは図１３に示したよう
にアクチュエータ軸２０の中心Ｏ₂を通る)に対して、内
パッド３１は、その縦軸Ｍに沿って延びる稜線７１，７
２が所定の角度θ₁だけ傾斜されて縦軸Ｍと非平行にな
っている。同様に、外パッド３２は、その縦軸Ｍに沿っ
て延びる稜線７３，７４が所定の角度θ₂だけ傾斜され
て縦軸Ｍとは非平行になっている。この実施形態の場
合、各パッド３１，３２について、スキュー角の変化に
対する浮上高度および回転の変動が最小になるように最
適化を図っているため(この点については後でさらに詳
述する)、内パッド３１の稜線７１，７２の傾斜角度θ₁
と、外パッド３２の稜線７３，７４の傾斜角度θ₂とは
一致していない(つまり、θ₁≠θ₂)。また、この場合の
各稜線７１，７２、７３，７４の傾斜方向は、スライダ
３に対する空気のスキュー角の負の方向に向いている。
したがって、アクチュエータアアーム１４が揺動されて
スライダ３がＩＤ１１側に近接するのにつれて、各稜線
７１，７２、７３，７４の方向は、空気の流入方向に沿
う方向に向かうことになる。

【００４６】流入端リセス４１は、内パッド３１および
外パッド３２よりも流入端２１側に位置していて、わず
かな揚力が生じるように各パッド３１，３２よりも低位
になっている。また、内リセス４２と外リセス４３と
は、それぞれ左右位置において流出端２２側に向けて延
出形成されていて、流入端リセス４１と同じ高さになっ
ている。

【００４７】一方、流出端パッド３３は、流出端２２に
近接した位置においてディスク２側に向けて内パッド３
１と外パッド３２と同じ高さだけ突出形成されている。
しかも、その稜線７５は円弧状に形成されている。これ
に合わせて、流出端リセス４４の稜線７６も円弧状に形
成され、両稜線７５，７６は同心状となっている。そし
て、流出端パッド３３のほぼ円弧中心にあたる位置に磁
気ヘッド９９が取り付けられている。なお、流出端パッ
ド３３の稜線７５および流出端リセス４４の稜線７６の
流出端２２側の末端部は、各内周側端２３と外周側端２
４とに平行(したがって、縦軸Ｍとも平行)している。

【００４８】中心リセス４５は、上記の各パッド３１，
３２，３３と各リセス４１，４２，４３，４４を除く領
域に形成されており、エア潤滑膜効果によって揚力が生
じないように、これらの各パッド３１，３２，３３や各
リセス４１，４２，４３，４４よりもさらに低位となる
ように、十分な深さに形成されている。

【００４９】たとえば、各パッド３１，３２，３３の表
面を基準にすると、各リセス４１，４２，リセス４３，
リセス４４は、いずれも２μmの深さであり、また、中
心リセス４５は１０μmの深さである。

【００５０】上記のように、内パッド３１、外パッド３
２は、共に平行四辺形で各辺が直線部で構成され、ま
た、流入端リセス４１，内リセス４２，外リセス４３、
中央リセス４５も平行部分は直線部で構成されている。
さらに、流出端リセス４４と流出端パッド３３の流出端
２２側の末端部も直線部で構成されているため、ＡＢＳ
を成型する場合の加工が容易であり、しかも、加工後の
形状検査も容易に行うことができる。

【００５１】次に、上記構成のスライダ３の作用につい
て説明する。

【００５２】ディスク２が停止している状態では、内パ
ッド３１、外パッド３２および流出端パッド３３は、い
ずれもディスク２に接触している。

【００５３】この状態からディスク２が回転を開始する
と、これに伴って、流入端リセス４１、内リセス４２、
外リセス４３、流出端リセス４４とディスク２の間に空
気が流れる。そして、回転するディスク２は、粘性効果
によって、空気を流入端リセス４１の下を通過し、内パ
ッド３１と外パッド３２の中へ押し込み、それによっ
て、各パッド３１，３２とディスク２との間にエア潤滑
膜が形成される。

【００５４】ここで、スライダ３が空気圧で持ち上げら
れてディスク２から離れる方向に作用する力を正圧と、
逆に、スライダ３がディスク２に近付く方向の作用する
力を負圧とそれぞれ定義すると、内パッド３１、外パッ
ド３２、流出端パッド３３では、スライダ３に対する正
圧が発生する。また、流入端リセス４１の流出端２２側
の稜線８１には負圧が発生する。さらに、スライダ３に
は、サスペンション１４による押し付け力がそれぞれ加
わるが、これらの各力が釣り合う結果、スライダ３は、
ディスク２から所定量だけ浮上して保持される。

【００５５】いま、スライダ３がＩＤ１１側に位置する
とき、すなわち負のスキュー角となるときには、ディス
ク２の周速度はスキュー角が０°のときよりも小さくな
って、従来ならば、ディスク２に加わる正圧は小さくな
る。しかし、この実施形態では、前述のように、内パッ
ド３１の左右の稜線７１，７２は共に縦軸Ｍから角度θ
₁だけ傾斜され、また、外パッド３２の左右の稜線７
３，７４も共に縦軸Ｍから角度θ₂だけ傾斜されている
関係上、スライダ３がＩＤ１１側に近接するにつれて、
各稜線７１，７２、７３，７４の方向は、次第に空気の
流入方向に沿うようになってくる(もっとも、θ１≠θ
２であるから、各パッド３１，３２に対する空気の流入
方向は若干相違する)。その結果、流入空気が各パッド
３１，３２を通過する長さがスキュー角が０°の場合よ
りも長くなる。つまり、両パッド３１，３２の受圧面積
が相対的に大きくなる。このため、ディスク２の周速度
が低いことによる正圧の不足分が補われて、浮上高度が
一定する。

【００５６】一方、スライダ３がＯＤ１０側に位置する
とき、すなわち正のスキュー角となるときには、ディス
ク２の周速度はスキュー角が０°のときよりも大きくな
って、従来ならば、ディスク２に加わる正圧は大きくな
る。しかし、この実施形態では、前述のように、各パッ
ド３１，３２の左右の各稜線７１，７２，７３，７４が
縦軸Ｍから角度θ₁，θ₂だけ傾斜されている関係上、ス
ライダ３がＯＤ１０側に近接するにつれて、各稜線７
１，７２、７３，７４の方向は、空気の流入方向から次
第に外れるようになるため、流入空気が各パッド３１，
３２を通過する長さがスキュー角“０”の場合よりも短
くなる。つまり、両パッド３１，３２の受圧面積が相対
的に小さくなる。このため、ディスク２の周速度が高い
ことによる正圧の過剰分が減らされて、浮上高度が一定
する。

【００５７】さらに、この実施形態では、スライダ３が
正のスキュー角の状態でディスク２の回転が開始される
と、内パッド３１の稜線７２と流入端リセスの稜線８５
で挟まれた領域に空気が流れる。この稜線７２と稜線８
５で挟まれた領域は楔形をしており、かつ、その深さが
浅く設定されているため、空気は稜線７２に衝突して
も、稜線７２からパッド３１の下方に容易に流入して正
圧を発生させる。このため、内パッド３１は、ディスク
回転数がより低速の状態から浮上する。したがって、内
パッド３１のディスク２との接触による摩耗を抑制する
ことができる。

【００５８】さらにまた、この実施形態のスライダ３で
は、流出端リセス４４の稜線７５から流入した空気は、
流出端パッド３３の下方に押し込められ、稜線７５から
流出端２２の方向へ流れ、このとき流出端パッド３３上
で空気の流れる距離に応じた正圧が発生する。ここで、
流出端リセス４４の稜線７６および流出端パッド３３の
稜線７５は、共に同心の円弧状になっている。しかも、
ヘッド９９は、流出端パッド３３の略中心に位置するた
め、ヘッド９９から稜線７５および稜線７６までの距離
は、スキュー角にほとんど依存せず一定である。したが
って、流出端パッド３３で発生する正圧は、スキュー角
に依らずほぼ等しくなり、その結果、ヘッド９９のディ
スク２からの浮上量は、スキュー角に依存しにくくな
る。

【００５９】しかも、この流出端パッド３３は、円弧状
に形成されているために、塵の流入や付着がし難く、こ
のため、記録再生の信号への悪影響を除くこともでき
る。

【００６０】これに加えて、前述のように流出端パッド
３３と流出端リセス４４の各稜線７５，７６の流出端２
２側の末端部分は、縦軸Ｍに対して略平行に設定してい
るので、流出端パッド３３の面積が大きくでき、正の圧
力を大きくすることができるばかりでなく、スキュー角
が変化しても空気の流れる長さの変化を減少させてい
る。長さの変化量が小さいため、浮上量変動は各稜線７
５，７６の流出端２２側の末端部分が無い場合に比較し
て小さい。さらに、この長さを制御することにより浮上
量の調整が可能である。

【００６１】図２は、内パッド３１の稜線７１，７２の
傾斜角度θ₁と、外パッド３２の稜線７３，７４の傾斜
角度θ₂とを変化させた場合のスライダの浮上量変動を
調べた結果を示す特性図である。なお、ここでは、各稜
線７９，８０の長さを一定とし、また、各内パッド３
１，３２の中心をそれぞれのパッドの回転軸として
θ₁，θ₂を変化させている。したがって、両パッド３
１，３２の面積は傾斜角度θ₁，θ₂に依存せずに一定で
ある。

【００６２】この結果から分かるように、θ₁＝−１６
°、θ₂＝−１８°の位置近傍で浮上量変動は最小とな
る。したがって、各パッド３１，３２の面積が一定の下
で、傾斜角度θ₁，θ₂をパラメータとして設計すること
により最適化を図ることができる。

【００６３】図３は、図２の結果を踏まえて、スライダ
におけるスキュー角と浮上量の関係を調べた結果を示す
特性図である。なお、図中の破線は、θ₁＝０°、θ₂＝
０°に設定した場合の測定結果を、図中の実線は、θ₁
＝−１６°、θ₂＝−１８°に設定した場合の測定結果
をそれぞれ示している。なお、ここでは、ＩＤ１１での
スキュー角は−９°、ＯＤ１０でのスキュー角は１４°
であり、また、ディスク回転数は１２０００rpm(一定)
としている。

【００６４】この測定結果から分かるように、θ₁＝
０、θ₂＝０とした場合は、スキュー角の変化に伴う浮
上量の変動幅が大きく、浮上量はＩＤ１１で最小、スキ
ュー角が４°近傍で最大となる。これに比較して、θ₁
＝―１６°、θ₂＝―１８°とした場合は、スキュー角
の変化に伴う浮上量の変動幅は小さくなる。したがっ
て、図１に示すＡＢＳ形状を有するスライダ３において
は、内パッド３１と外パッド３２の各々の傾斜角度
θ₁，θ₂の最適化を図ることで、スキュー角の変化に伴
う浮上高度の変動を有効に抑制することができる。

【００６５】図４は、負のスキュー角の条件下でスライ
ダ３のＡＢＳに作用するエア潤滑膜の圧力分布をシュミ
レーションした結果を示す斜視図である。

【００６６】負のスキュー角では、内パッド３１と外パ
ッド３２の形状に沿って正圧が発生し、ドーム状の分布
となっている。また、流出端パッド３３の形状に沿って
も正の圧力が発生している。流出端パッド３３の圧力
は、流出端２２に向かうと大きくなり、磁気ヘッド９９
か設けられた部分でほぼ最大の圧力となる。

【００６７】図５は、正のスキュー角の条件下でスライ
ダ３のＡＢＳに作用するエア潤滑膜の圧力分布をシュミ
レーションした結果を示す斜視図である。

【００６８】正のスキュー角では、内パッド３１と外パ
ッド３２の圧力分布は、それぞれ２つの山を連ねたよう
な形状となり、流入側から空気の流れる方向に溝ができ
ている。これは、たとえば、内パッド３２に着目する
と、流入側リセス４１から内パッド３１方向に流入する
空気の一部は、２つの稜線７９，７２の交わる角部から
各稜線７９，７２に沿って流れるため、角部よりも空気
の下流では圧力の減少が発生するためである。つまり、
流入端リセス４１は浅く設定されているため、稜線７
９，７２に沿って流れる流速が速いため、稜線７９，７
２近傍では圧力が下がって内パッド３１の下方の圧力が
減少する。そして、この内パッド３１における圧力減少
により、正のスキュー角の圧力の増加が抑制できるた
め、正のスキュー角での浮上量を低く設定することがで
きる。これは正のスキュー角も下で、外パッド３２につ
いても同様である。

【００６９】上記の実施形態の外に、次のような変形例
も考えられる。

【００７０】(１) 図１に示したスライダでは、内パッ
ド３１と外パッド３２の稜線の傾斜角度θ₁，θ₂は、負
のスキュー角に沿わせて全て負に設定しているが、本発
明は必ずしもこれに限定されるものではなく、たとえ
ば、図６あるいは図７に示すような形状とすることも可
能である。

【００７１】すなわち、図６では、内パッド３１の稜線
７１，７２の傾斜角度θ₁は負であるが、外パッド３２
の稜線７３，７４の傾斜角度θ₂を正となるように設定
している。このようにすれば、正のスキュー角のときに
外パッド３２に作用する圧力が高まるため、正のスキュ
ー角における浮上高度の低下を積極的に抑えることが可
能となる。さらに、最適化のためには、図７に示すよう
に、外パッド３２の稜線７３，７４の傾斜角度θ₂を負
に、内パッド３１の稜線７１，７２の傾斜角度θ₁を正
となるように必要に応じて設定することも可能である。

【００７２】(２) 図１の実施形態に示したスライダ
は、トライパッド型のものであるが、これに限らず、テ
ーパーフラット型のスライダについても、流出端パッド
３３の形状を円弧状にすることで、スキュー角が変化し
ても流出端パッドの下方で発生する圧力を適切に設定し
て浮上高度の変動を抑制する上で有効である。

【００７３】(３) 図１に示したスライダでは、流出端
パッド３３は略半円状のものにしているが、図８に示す
ように、流出端パッド３３を３角形状とすることもでき
る。このような形状にすることにより、流出端パッド３
３に塵が流入しても容易にスライダ外部に排出されるた
め、磁気ヘッド９９に悪影響が及ぶのを防止できる。

【００７４】(４) 図９に示すように、流出端パッド３
３を平行四辺形に、流出端リセス４４を方形にそれぞれ
形成することもできる。その場合は、流出端パッド３３
の各稜線２１１，２１２の縦軸Ｍとのなす角をθ₃とす
ると、各パッド３１、３２、３３と縦軸Ｍとのなす角θ
₁、θ₂、θ₃と浮上量変動との間には、図１０で示すよ
うな関係が得られる。

【００７５】この図１０に示す関係から、各パッド３
１、３２、３３の傾斜角度θ₁，θ₂，θ₃を浮上量変動
が最小となるように最適化することが可能となる。

【００７６】

【発明の効果】本発明のディスク記録再生装置のスライ
ダは、次の効果を奏する。

【００７７】(１) 請求項１記載の発明では、主として
回転型のアクチュエータに使用する場合において、スラ
イダが内直径(ＩＤ)から外直径(ＯＤ)の間で移動すると
きの周速度の変化や、スキュー角の変化に影響されるこ
となく、浮上高度の変動を最小限にすることができ、し
かも、シーク速度が速くても正確な情報のアクセスが可
能となる。しかも、ディスクとの接触による摩耗を極力
少なくすることができる。

【００７８】(２) 請求項２記載の発明では、パッドの
角度を変えるという簡便な手法でもって浮上高度の変動
量を小さくするための最適化の設計を容易に行える。

【００７９】(３) 請求項３記載の発明では、第１、第
２のパッドは共にリセスの上に形成されているため、各
パッドへの空気の流入が容易となり、ディスクが低速度
で回転しても容易にスライダが浮上する。

【００８０】(４) 請求項４記載の発明では、ディスク
の外周側での浮上量を抑制できばかりでなく、ディスク
の起動時などにおいて、低いディスク回転数でスライダ
が容易に浮上する。

【００８１】(５) 請求項５記載の発明では、流出端パ
ッドの稜線は略円弧状に形成されているため、スキュー
角が変化しても流出端パッドの下方で発生する圧力を適
切に設定でき、浮上高度の変動が抑制できるばかりでな
く、塵等の流入も防止でき、ヘッドでの記録再生特性を
安定化できる。

【００８２】(６) 請求項６記載の発明では、ディスク
が低速で回転してもスライダが容易に浮上するため、ス
ライダとディスクの接触による摩耗をさらに一層抑制す
ることができる。

【００８３】(７) 請求項７記載の発明では、流出端リ
セスは略円弧状に形成されているため、浮上高度の変動
の小さい状態に設定できるばかりでなく、ディスクの起
動時などにおいて低いディスク回転数でスライダが浮上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るディスク記録再生装置
のスライダのディスクとの対向面であるエアベアリング
表面(ＡＢＳ)の形状を示す説明図で、同図(a)はその平
面図、同図(b)は同図(a)のＡ−Ａに沿う断面図

【図２】図１に示す構成のスライダにおけるパッドの傾
斜角度と浮上量変動の関係を示す特性図

【図３】図１に示す構成のスライダにおいてパッドの傾
斜角度を変えた場合のスキュー角と浮上量の関係を示す
特性図

【図４】本発明の実施形態におけるスライダにおいて、
負のスキュー角の条件下でエアベアリング表面に作用す
るエア潤滑膜の圧力分布の説明図

【図５】本発明の実施形態におけるスライダにおいて、
正のスキュー角の条件下でエアベアリング表面に作用す
るエア潤滑膜の圧力分布の説明図

【図６】本発明の他の実施形態に係るスライダのエアベ
アリング表面(ＡＢＳ)の形状を示す平面図

【図７】本発明の他の実施形態に係るスライダのエアベ
アリング表面(ＡＢＳ)の形状を示す平面図

【図８】本発明の他の実施形態に係るスライダのエアベ
アリング表面(ＡＢＳ)の形状を示す平面図

【図９】本発明の他の実施形態に係るスライダのエアベ
アリング表面(ＡＢＳ)の形状を示す平面図

【図１０】図９に示す構成のスライダにおけるパッドの
傾斜角度と浮上量変動の関係を示す特性図

【図１１】ディスク記録再生装置の斜視図

【図１２】ディスク記録再生装置の断面図

【図１３】ディスクと回転型アクチュエータの配置関係
を示す平面図

【符号の説明】

１…主軸、２…ディスク、３スライダ、４…回転型のア
クチュエータ、５…アクチュエータアーム、２０…アク
チュエータ軸、９９…ヘッド、１０…外直径(ＯＤ)、１
１…内直径(ＩＤ)、２１…流入端、２２…流出端、２３
…内周側端、２４…外周側端、３１…内パッド、３２…
外パッド、３３…流出端パッド、４１…流入端リセス、
４２…内リセス、４３…外リセス、４４…流出端リセ
ス、４５…中心リセス、７１，７２，７３，７４，７
５，７６，７７，７８，７９，８０…稜線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松岡薫大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5D042 NA02 PA01 PA05 QA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスクとの対向面には、空気の流入端
側に近接して第１、第２の左右一対のパッドが突出形成
され、また、空気の流出端側に近接して第３のパッドが
突出形成されているパッドエアベアリング型のスライダ
であって、前記第１、第２の各パッドは、空気の流入端から流出端
までの長さ方向に設定される縦軸に沿って延びる少なく
とも一つの稜線が、前記縦軸と非平行となるように形成
されていることを特徴とするディスク記録再生装置のス
ライダ。
【請求項２】前記第１、第２パッドの少なくとも前記
縦軸と非平行な稜線は、浮上高度の変動が最小となるよ
うな傾斜角度に設定されていることを特徴とする請求項
１記載のディスク記録再生装置のスライダ。
【請求項３】前記第１、第２の各パッドは、共に各パ
ッドよりも低位の第１，第２リセスの上にそれぞれ形成
され、さらに、前記第１、第２のリセスの間には、第
１、第２リセスよりも低位の中央リセスが形成されてい
ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデ
ィスク記録再生装置のスライダ。
【請求項４】前記第１のパッドの中央リセス側の稜線
と第１リセスの中央リセス側の稜線同士、および、第２
のパッドの中央リセス側の稜線と第２リセスの中央リセ
ス側の稜線同士の内、少なくとも一方の稜線同士は非平
行であることを特徴する請求項１ないし請求項３のいず
れかに記載のディスク記録再生装置のスライダ。
【請求項５】ディスクとの対向面には、少なくとも空
気の流出端側の中央に流出端パッドが突出形成されてい
るパッドエアベアリング型のスライダであって、前記流出端パッドの稜線は、略円弧状に形成されている
ことを特徴とするディスク記録再生装置のスライダ。
【請求項６】前記流出端パッドは、この流出端パッド
よりも低位の流出端リセスの上に形成されていることを
特徴とする請求項５記載のディスク記録再生装置のスラ
イダ。
【請求項７】前記流出端リセスは、略円弧状に形成さ
れていることを特徴とする請求項６記載のディスク記録
再生装置のスライダ。