JP2003331410A - ディスクドライブのスライダを空気力学的にプロファイルする方法および空気力学的スライダ - Google Patents
ディスクドライブのスライダを空気力学的にプロファイルする方法および空気力学的スライダInfo
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B5/60—Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
- G11B5/6005—Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
-
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor
- Y10T29/49021—Magnetic recording reproducing transducer [e.g., tape head, core, etc.]
- Y10T29/49032—Fabricating head structure or component thereof
- Y10T29/49036—Fabricating head structure or component thereof including measuring or testing
Landscapes
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
- Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディスクドライブのスライダにかかるオフト
ラック力の影響を最小限に抑え、空気力学的にプロファ
イル化されたスライダを提供する。 【解決手段】 空気力学的スライダは、少なくとも一方
の側面がリーディング面とトレーリング面間において連
続的にカーブをなしており、スキュー位置が変わること
で側面にかかるオフトラック力を実質的に除去する。ス
ライダプロファイルはモデル化され、そして、スライダ
が浮上するスキュー位置の範囲内にある複数のスキュー
位置の各々に対して、モデル化されたプロファイルにお
ける空気流の数値シミュレーションが生成される。モデ
ル化されたプロファイルに対してなされる振動分析にお
いて、振動が所定の最小値を超過しないことを示すま
で、モデル化されたスライダプロファイルは数値シミュ
レーションに基づいて繰り返し調整される。
ラック力の影響を最小限に抑え、空気力学的にプロファ
イル化されたスライダを提供する。 【解決手段】 空気力学的スライダは、少なくとも一方
の側面がリーディング面とトレーリング面間において連
続的にカーブをなしており、スキュー位置が変わること
で側面にかかるオフトラック力を実質的に除去する。ス
ライダプロファイルはモデル化され、そして、スライダ
が浮上するスキュー位置の範囲内にある複数のスキュー
位置の各々に対して、モデル化されたプロファイルにお
ける空気流の数値シミュレーションが生成される。モデ
ル化されたプロファイルに対してなされる振動分析にお
いて、振動が所定の最小値を超過しないことを示すま
で、モデル化されたスライダプロファイルは数値シミュ
レーションに基づいて繰り返し調整される。
Description
【０００１】
【関連出願の相互参照】本出願は、２００２年５月１４
日に出願された米国特許仮出願番号第６０／３８０，８
０９号による優先権を「ディスクドライブの空気力学的
スライダのプロファイリング」（“Ａｅｒｏｄｙｎａｍ
ｉｃ Ｓｌｉｄｅｒ Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ ｆｏｒ Ｄ
ｉｓｃ Ｄｒｉｖｅｒｓ”）にて請求を行っている。
日に出願された米国特許仮出願番号第６０／３８０，８
０９号による優先権を「ディスクドライブの空気力学的
スライダのプロファイリング」（“Ａｅｒｏｄｙｎａｍ
ｉｃ Ｓｌｉｄｅｒ Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ ｆｏｒ Ｄ
ｉｓｃ Ｄｒｉｖｅｒｓ”）にて請求を行っている。
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気流に支えら
れ、移動面に近接してわずかな距離で浮上する空気力学
的スライダに関するものであり、特に、スライダにかか
るオフトラック力の影響を最小限に抑えるプロファイル
化されたスライダに関するものである。
れ、移動面に近接してわずかな距離で浮上する空気力学
的スライダに関するものであり、特に、スライダにかか
るオフトラック力の影響を最小限に抑えるプロファイル
化されたスライダに関するものである。
【０００３】
【従来の技術】磁気ディスクドライブ記憶装置は磁化可
能な回転ディスク表面上にデジタルデータを記憶する。
スライダにより運ばれる、通常「ヘッド」と呼ばれる読
み取りおよび書き込みトランスジューサによって、ディ
スク表面上の同心円上トラックにデータを書き込んだ
り、この同心円上トラックからデータを読み取ったりす
る。各スライダは、Ｅ−ブロックのようなアクチュエー
タ部材のアクチュエータアームにより支持された可撓性
のあるサスペンションに取り付けられている。アクチュ
エータ部材は音声コイルアクチュエータモータによって
回転を行い、一般的にディスクを横断して放射状に位置
をとるアーチ状のパスに沿ってスライダとヘッドを移動
させる。ヘッドは、回転するアクチュエータ部材によっ
て限定されるそのアーチ状のパスに沿ってスライダを移
動させることにより、対向するディスク上の選択された
トラックに対して位置が合わせられる。
能な回転ディスク表面上にデジタルデータを記憶する。
スライダにより運ばれる、通常「ヘッド」と呼ばれる読
み取りおよび書き込みトランスジューサによって、ディ
スク表面上の同心円上トラックにデータを書き込んだ
り、この同心円上トラックからデータを読み取ったりす
る。各スライダは、Ｅ−ブロックのようなアクチュエー
タ部材のアクチュエータアームにより支持された可撓性
のあるサスペンションに取り付けられている。アクチュ
エータ部材は音声コイルアクチュエータモータによって
回転を行い、一般的にディスクを横断して放射状に位置
をとるアーチ状のパスに沿ってスライダとヘッドを移動
させる。ヘッドは、回転するアクチュエータ部材によっ
て限定されるそのアーチ状のパスに沿ってスライダを移
動させることにより、対向するディスク上の選択された
トラックに対して位置が合わせられる。
【０００４】ディスクはその回転により、その軸の回り
で一般的に環状のパターンでその面に沿って空気を巻き
込む。スライダボディは空気ベアリング面を有してお
り、この空気ベアリング面は、ディスクにより空気ベア
リング面の下に巻き込まれた空気に作用する。その空気
流は揚力を発生させ、スライダを上昇させ、ディスク表
面上にスライダとヘッドを浮上させる。可撓性のあるサ
スペンションはスライダを支えてアクチュエータアーム
に連結し、空気流の揚力に対してスライダをバイアスし
てディスク表面に近接するスライダの所定の浮上高を維
持する。
で一般的に環状のパターンでその面に沿って空気を巻き
込む。スライダボディは空気ベアリング面を有してお
り、この空気ベアリング面は、ディスクにより空気ベア
リング面の下に巻き込まれた空気に作用する。その空気
流は揚力を発生させ、スライダを上昇させ、ディスク表
面上にスライダとヘッドを浮上させる。可撓性のあるサ
スペンションはスライダを支えてアクチュエータアーム
に連結し、空気流の揚力に対してスライダをバイアスし
てディスク表面に近接するスライダの所定の浮上高を維
持する。
【０００５】スライダが、一般的にディスクを放射状に
横断するそのアーチ状のパスに沿って移動すると、外側
の半径トラックにおける正の方位と、内側の半径トラッ
クにおける負の方位との間において、ディスクの環状ト
ラックに対してそのスキューが変わる。環状の空気流は
トラックに対しほぼ接線方向でスライダに対向する。よ
って、スライダに当たる空気流の方向はスライダのスキ
ューによって変わる。従いスライダに当たる空気流は、
スライダの異なるスキュー方位による異なる方向からの
ものである。さらに詳しく言うと、スライダが正スキュ
ー方位にあるか負スキュー方位にあるかによって、空気
流がスライダのリーディング面（エッジ）と、一方の側
面かまたは他方の側面（エッジ）に当たる。
横断するそのアーチ状のパスに沿って移動すると、外側
の半径トラックにおける正の方位と、内側の半径トラッ
クにおける負の方位との間において、ディスクの環状ト
ラックに対してそのスキューが変わる。環状の空気流は
トラックに対しほぼ接線方向でスライダに対向する。よ
って、スライダに当たる空気流の方向はスライダのスキ
ューによって変わる。従いスライダに当たる空気流は、
スライダの異なるスキュー方位による異なる方向からの
ものである。さらに詳しく言うと、スライダが正スキュ
ー方位にあるか負スキュー方位にあるかによって、空気
流がスライダのリーディング面（エッジ）と、一方の側
面かまたは他方の側面（エッジ）に当たる。
【０００６】ゼロスキュー方位において（このとき空気
流はリーディング面に９０°で当たる）、スライダより
発生する渦はトレーリング面に従う後流に取り込まれ
る。通常、渦のパターンはスライダに対して対称であ
る。しかし、ノンスキュー方位（正スキューか負スキュ
ーのどちらか）の場合、発生した渦のパターンは非対称
であり、スライダを放射状にシフトさせようとする非対
称オフトラック力となる。これらの非対称オフトラック
力がサスペンションの構造モードである場合、この力に
より、スライダとサスペンションに放射状振動の形で非
再現性ランナウト（ＮＲＲＯ）が生じる可能性がある。
流はリーディング面に９０°で当たる）、スライダより
発生する渦はトレーリング面に従う後流に取り込まれ
る。通常、渦のパターンはスライダに対して対称であ
る。しかし、ノンスキュー方位（正スキューか負スキュ
ーのどちらか）の場合、発生した渦のパターンは非対称
であり、スライダを放射状にシフトさせようとする非対
称オフトラック力となる。これらの非対称オフトラック
力がサスペンションの構造モードである場合、この力に
より、スライダとサスペンションに放射状振動の形で非
再現性ランナウト（ＮＲＲＯ）が生じる可能性がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ディスクドライブに対
するディスクデータ密度と性能の向上に関する要求が増
すにつれて、トラック密度と媒体速度を向上させる要請
が増している。トラック密度を増すには、ディスク半径
にわたってトラック幅とトラック間のスペースを減じる
必要がある。より狭いトラック、より小さいトラックス
ペース、および媒体速度の向上はすべて、より正確なト
ラックフォローイング技術の必要性を増すこと、そして
特にスライダの半径位置に影響を与えるオフトラック力
を最小限に抑えることとの一役をなす。本発明は当問題
および他の問題に対する解決策を提供するとともに、従
来技術に勝る効果をもたらす。
するディスクデータ密度と性能の向上に関する要求が増
すにつれて、トラック密度と媒体速度を向上させる要請
が増している。トラック密度を増すには、ディスク半径
にわたってトラック幅とトラック間のスペースを減じる
必要がある。より狭いトラック、より小さいトラックス
ペース、および媒体速度の向上はすべて、より正確なト
ラックフォローイング技術の必要性を増すこと、そして
特にスライダの半径位置に影響を与えるオフトラック力
を最小限に抑えることとの一役をなす。本発明は当問題
および他の問題に対する解決策を提供するとともに、従
来技術に勝る効果をもたらす。
【０００８】
【課題を解決するための手段】ある一実施形態におい
て、空気力学的スライダの少なくとも一方の側面は、リ
ーディング面とトレーリング面との間において連続的に
カーブをなしている。一方の側面がカーブをなすこと
で、まさにすべての設計スキュー方位において側面にか
かるオフトラック力を実質的に除去する。
て、空気力学的スライダの少なくとも一方の側面は、リ
ーディング面とトレーリング面との間において連続的に
カーブをなしている。一方の側面がカーブをなすこと
で、まさにすべての設計スキュー方位において側面にか
かるオフトラック力を実質的に除去する。
【０００９】別の実施形態において、空気、あるいは、
媒体により生じる他の流体の流れの方向に対して異なる
スキュー方位にて移動媒体に近接して浮上するスライダ
に対して、スライダプロファイルが選択される。スライ
ダプロファイルはモデル化され、そして、スライダを浮
上させるようなスキュー方位の範囲における複数のスキ
ュー方位のその各々について、モデル化されたプロファ
イルにおける空気流の数値シミュレーションが生成され
る。モデル化されたスライダプロファイルは数値シミュ
レーションに基づいて調整される。スライダプロファイ
ルはモデル化されたスライダプロファイルに基づいて選
択される。
媒体により生じる他の流体の流れの方向に対して異なる
スキュー方位にて移動媒体に近接して浮上するスライダ
に対して、スライダプロファイルが選択される。スライ
ダプロファイルはモデル化され、そして、スライダを浮
上させるようなスキュー方位の範囲における複数のスキ
ュー方位のその各々について、モデル化されたプロファ
イルにおける空気流の数値シミュレーションが生成され
る。モデル化されたスライダプロファイルは数値シミュ
レーションに基づいて調整される。スライダプロファイ
ルはモデル化されたスライダプロファイルに基づいて選
択される。
【００１０】望ましい実施形態において、プロファイル
モデルに振動分析が行われる。モデル化されたプロファ
イルの振動が所定の最小値を超過した場合、プロファイ
ルは数値シミュレーションに基づいて調整される。振動
分析において、振動が所定の最小値を超過しないことを
示すまで、このプロセスが反復的に繰り返される。従
い、非再現性ランナウトがあらかじめ選択されたトラッ
ク位置ずれ（ＴＭＲ）制限を超過することはない。
モデルに振動分析が行われる。モデル化されたプロファ
イルの振動が所定の最小値を超過した場合、プロファイ
ルは数値シミュレーションに基づいて調整される。振動
分析において、振動が所定の最小値を超過しないことを
示すまで、このプロセスが反復的に繰り返される。従
い、非再現性ランナウトがあらかじめ選択されたトラッ
ク位置ずれ（ＴＭＲ）制限を超過することはない。
【００１１】いくつかの実施形態においては、サスペン
ションの構造モードにてモデル化されたスライダの移動
の半径距離を計算することによって振動分析が行われ、
移動距離が目標の所定最小値を超過しないとき、最適な
プロファイルが達せられる。
ションの構造モードにてモデル化されたスライダの移動
の半径距離を計算することによって振動分析が行われ、
移動距離が目標の所定最小値を超過しないとき、最適な
プロファイルが達せられる。
【００１２】本発明の実施形態を特徴づける他の特徴お
よび利点は、以下に記載の詳細説明により、かつ、関連
する図面の総説により明らかとなろう。
よび利点は、以下に記載の詳細説明により、かつ、関連
する図面の総説により明らかとなろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に基づいて製造さ
れたスライダが有用されたディスクドライブ１００の斜
視図である。ディスクドライブ１００は、基部１０２を
有したハウジングとトップカバー（図示せず）を備えて
いる。ディスクドライブ１００はさらに、ディスククラ
ンプ１０８でスピンドルモータ（図示せず）に取り付け
されて矢印１３２方向に回転を行うディスクパック１０
６を備えている。ディスクパック１０６には、中心軸１
０９のまわりに共回りするように取り付けされた複数の
個別のディスク１０７が含まれている。各ディスク表面
には連動するスライダ１１０が備わっている。このスラ
イダはディスクドライブ１００に取り付けられており、
対向するディスク表面と通信する。スライダ１１０は、
ディスクパック１０６の個別のディスクにおける関連す
るディスク表面上を浮上するように配置されており、対
向するディスク表面上の同心円上トラックにデータを書
き込むように、かつその同心円上トラックからデータを
読み取るように配置された変換ヘッド１１１を運ぶ。図
１に示した例において、スライダ１１０はサスペンショ
ン１１２により支持されており、このサスペンション１
１２もまたＥ−ブロックアクチュエータ１１６のトラッ
クアクセスアーム１１４に取り付けられている。アクチ
ュエータ１１６は音声コイルモータ（ＶＣＭ）１１８に
より駆動し、ピボットシャフト１２０を軸にアクチュエ
ータとこれに取り付けられたスライダ１１０を回転させ
る。アクチュエータ１１６の回転によってアーチ状のパ
ス１２２に沿ってヘッドが動作し、ディスク内径１２４
とディスク外径１２６間における所望のデータトラック
上にヘッド位置を合わせる。
れたスライダが有用されたディスクドライブ１００の斜
視図である。ディスクドライブ１００は、基部１０２を
有したハウジングとトップカバー（図示せず）を備えて
いる。ディスクドライブ１００はさらに、ディスククラ
ンプ１０８でスピンドルモータ（図示せず）に取り付け
されて矢印１３２方向に回転を行うディスクパック１０
６を備えている。ディスクパック１０６には、中心軸１
０９のまわりに共回りするように取り付けされた複数の
個別のディスク１０７が含まれている。各ディスク表面
には連動するスライダ１１０が備わっている。このスラ
イダはディスクドライブ１００に取り付けられており、
対向するディスク表面と通信する。スライダ１１０は、
ディスクパック１０６の個別のディスクにおける関連す
るディスク表面上を浮上するように配置されており、対
向するディスク表面上の同心円上トラックにデータを書
き込むように、かつその同心円上トラックからデータを
読み取るように配置された変換ヘッド１１１を運ぶ。図
１に示した例において、スライダ１１０はサスペンショ
ン１１２により支持されており、このサスペンション１
１２もまたＥ−ブロックアクチュエータ１１６のトラッ
クアクセスアーム１１４に取り付けられている。アクチ
ュエータ１１６は音声コイルモータ（ＶＣＭ）１１８に
より駆動し、ピボットシャフト１２０を軸にアクチュエ
ータとこれに取り付けられたスライダ１１０を回転させ
る。アクチュエータ１１６の回転によってアーチ状のパ
ス１２２に沿ってヘッドが動作し、ディスク内径１２４
とディスク外径１２６間における所望のデータトラック
上にヘッド位置を合わせる。
【００１４】音声コイルモータ１１８は回路基板１２８
に含まれるサーボエレクトロニクスからの位置信号によ
って稼動する。この位置信号そのものはヘッド１１１に
より生成されるエラー信号とホストコンピュータ（図示
せず）からの位置信号に基づく。読み取りおよび書き込
みエレクトロニクスもまた回路基板１２８に含まれてお
り、ヘッド１１１の読み取り部分によってディスクパッ
ク１０６から読み取られたデータに基づいてホストコン
ピュータに信号を供給するとともに、ヘッド１１１の書
き込み部分に書き込み信号を供給して、ディスクにデー
タを書き込む。
に含まれるサーボエレクトロニクスからの位置信号によ
って稼動する。この位置信号そのものはヘッド１１１に
より生成されるエラー信号とホストコンピュータ（図示
せず）からの位置信号に基づく。読み取りおよび書き込
みエレクトロニクスもまた回路基板１２８に含まれてお
り、ヘッド１１１の読み取り部分によってディスクパッ
ク１０６から読み取られたデータに基づいてホストコン
ピュータに信号を供給するとともに、ヘッド１１１の書
き込み部分に書き込み信号を供給して、ディスクにデー
タを書き込む。
【００１５】図２はサスペンションによりアクチュエー
タアームに支持されたスライダ１１０の簡略図である。
サスペンション１１２はアクチュエータアーム１１４に
取り付けされているボディ１５０を有するジンバルスプ
リングである。スライダ１１０はスプリング部分１５２
に固定されており、このスプリング部分１５２もまたリ
ーフスプリング部分１５４によってボディ１５０に連結
している。スライダ１１０は、その対面する面１５６と
１５8間の高さ、すなわち厚さｈを有する。面１５８
は、ディスク１０７（図１）表面に対向するように、ア
ーム１１４およびサスペンション１１２にて配置されて
いる。また、面１５８はレールおよび他の機能（図示せ
ず）を備えており、スライダの浮上特性をもたらす。レ
ールおよび他の構成の上にある空気ベアリング面への空
気の作用により面１５８に対する揚力が生じ、スライダ
を持ち上げる。サスペンション１１２が揚力に逆らう設
計された力をもたらすことで、スライダはディスクから
設計距離（高さ）だけ「浮上する」。
タアームに支持されたスライダ１１０の簡略図である。
サスペンション１１２はアクチュエータアーム１１４に
取り付けされているボディ１５０を有するジンバルスプ
リングである。スライダ１１０はスプリング部分１５２
に固定されており、このスプリング部分１５２もまたリ
ーフスプリング部分１５４によってボディ１５０に連結
している。スライダ１１０は、その対面する面１５６と
１５8間の高さ、すなわち厚さｈを有する。面１５８
は、ディスク１０７（図１）表面に対向するように、ア
ーム１１４およびサスペンション１１２にて配置されて
いる。また、面１５８はレールおよび他の機能（図示せ
ず）を備えており、スライダの浮上特性をもたらす。レ
ールおよび他の構成の上にある空気ベアリング面への空
気の作用により面１５８に対する揚力が生じ、スライダ
を持ち上げる。サスペンション１１２が揚力に逆らう設
計された力をもたらすことで、スライダはディスクから
設計距離（高さ）だけ「浮上する」。
【００１６】図３は、ゼロスキュー方位にて空気ベアリ
ングスライダ２００に対向する速度ベクトルをモデル化
した略図である。スライダの底面（図示せず）は、レー
ルと他の構成（図示せず）を備えており、スライダの浮
上特性をもたらす。スライダ２００のリーディングエッ
ジ面２０２に対向する空気流はスライダの上と下に移
る。スライダの下の空気流はスライダを支え、スライダ
はディスク表面上を設計高だけ「浮上する」。移った空
気はまた集められてスライダ側面２０４および２０６に
沿ってトレーリング面２０８に向かい流れる。側面２０
４および２０６に沿う空気流によって、トレーリング面
２０８より生じる渦２１０および２１２が作り出され
る。図３において、スライダ２００はゼロスキューに合
わせられていることから、渦２１０および渦２１２は比
較的同程度のものであり、また、対称をなすことから、
スライダに著しいオフトラック力を与えることはない。
ングスライダ２００に対向する速度ベクトルをモデル化
した略図である。スライダの底面（図示せず）は、レー
ルと他の構成（図示せず）を備えており、スライダの浮
上特性をもたらす。スライダ２００のリーディングエッ
ジ面２０２に対向する空気流はスライダの上と下に移
る。スライダの下の空気流はスライダを支え、スライダ
はディスク表面上を設計高だけ「浮上する」。移った空
気はまた集められてスライダ側面２０４および２０６に
沿ってトレーリング面２０８に向かい流れる。側面２０
４および２０６に沿う空気流によって、トレーリング面
２０８より生じる渦２１０および２１２が作り出され
る。図３において、スライダ２００はゼロスキューに合
わせられていることから、渦２１０および渦２１２は比
較的同程度のものであり、また、対称をなすことから、
スライダに著しいオフトラック力を与えることはない。
【００１７】図４において、スライダ２００が非ゼロス
キューに合わせられていることで、空気流がリーディン
グエッジ面２０２と側面２０４に対向しており、それに
よって空気流はリーディングエッジに沿って側面２０４
から側面２０６に向かって集中し、かつ、側面２０４に
沿ってリーディングエッジ２０２からトレーリングエッ
ジ２０８に向かって集中する。側面２０４に近接するト
レーリングエッジ２０８から渦が生じ、また、リーディ
ングエッジ２０２に近接する側面２０６から小さな渦２
１６が生じる。これらの非対称渦が生じることによっ
て、追従するトラックに対してスライダを放射状に移す
オフトラック力２１８が生じる。
キューに合わせられていることで、空気流がリーディン
グエッジ面２０２と側面２０４に対向しており、それに
よって空気流はリーディングエッジに沿って側面２０４
から側面２０６に向かって集中し、かつ、側面２０４に
沿ってリーディングエッジ２０２からトレーリングエッ
ジ２０８に向かって集中する。側面２０４に近接するト
レーリングエッジ２０８から渦が生じ、また、リーディ
ングエッジ２０２に近接する側面２０６から小さな渦２
１６が生じる。これらの非対称渦が生じることによっ
て、追従するトラックに対してスライダを放射状に移す
オフトラック力２１８が生じる。
【００１８】オフトラック力２１８は、渦発生周波数ｆ
sにほぼ等しい、周波数ｆFを有する。この周波数そのも
のは、スライダの高さ、およびスライダに当たる空気の
平均速度に基づく。さらに詳しく言うと、渦発生周波数
は次の式で計算可能である。 ｆs＝Ｓ・Ｕ／ｈ ここで、Ｓはストローハル数であり、Ｕは空気流の平均
速度であり、ｈはスライダの高さ、すなわち厚さであ
る。オフトラック力２１８の周波数（従って、渦の生じ
る周波数）ｆsがサスペンションの構造モードとほとん
ど同じである場合、同一周波数ｆR＝ｆsにてサスペンシ
ョンに共振が生じ、非反復的にスライダを放射状に振動
させる。非反復的ランナウト（ＮＲＲＯ）を示すこの振
動はサーボ帯域幅外であることから、トラック追従サー
ボ機構で補正することは出来ない。本発明はこの振動を
最小限に抑える方法を提供するものである。
sにほぼ等しい、周波数ｆFを有する。この周波数そのも
のは、スライダの高さ、およびスライダに当たる空気の
平均速度に基づく。さらに詳しく言うと、渦発生周波数
は次の式で計算可能である。 ｆs＝Ｓ・Ｕ／ｈ ここで、Ｓはストローハル数であり、Ｕは空気流の平均
速度であり、ｈはスライダの高さ、すなわち厚さであ
る。オフトラック力２１８の周波数（従って、渦の生じ
る周波数）ｆsがサスペンションの構造モードとほとん
ど同じである場合、同一周波数ｆR＝ｆsにてサスペンシ
ョンに共振が生じ、非反復的にスライダを放射状に振動
させる。非反復的ランナウト（ＮＲＲＯ）を示すこの振
動はサーボ帯域幅外であることから、トラック追従サー
ボ機構で補正することは出来ない。本発明はこの振動を
最小限に抑える方法を提供するものである。
【００１９】図３および図４において示すフローモデル
は、スライダにおける空気流の数値シミュレーションを
提供するものであることが従来技術において理解されよ
う。これらの数値シミュレーションを用いて渦発生を最
小限に抑えるプロファイルを生成することが可能であ
る。図５は、渦発生を最小限に抑えるスライダプロファ
イルを作り出すプロセスのフローチャートである。
は、スライダにおける空気流の数値シミュレーションを
提供するものであることが従来技術において理解されよ
う。これらの数値シミュレーションを用いて渦発生を最
小限に抑えるプロファイルを生成することが可能であ
る。図５は、渦発生を最小限に抑えるスライダプロファ
イルを作り出すプロセスのフローチャートである。
【００２０】図１を参照に説明すると、スライダがディ
スクの外半径トラックと内半径トラック間を移動するの
にともなって、スライダのスキュー方位は正スキューか
ら負スキューへと変わる。従い、オフトラックＰＭＳ負
荷の大きさは、スライダがトラックの外側から内側に移
動するのにともなって変わる。スキューの範囲は、ディ
スクドライブのジオメトリと、特に、ディスク半径と、
アクチュエータアームおよびサスペンションに支持され
たスライダの方位に基づく。よって、所定のディスクド
ライブにおいて、スキュー方位の正負の度合いを確定す
ることが可能であり、かつ、ディスクトラックの半径を
横断するスライダのさまざまな位置における空気流によ
る影響をモデル化することが可能である。ディスク半径
を横断するスライダの、モデル化されたさまざまな位置
における数値シミュレーションに基づいてスライダの形
状をプロファイル化し、スライダの乱れを最小限に抑え
ることが可能である。さらに詳しく言うと、サイドエッ
ジ面、リーディングおよびトレーリングエッジ面、そし
てスライダの上面でさえもこれらのプロファイルを、サ
スペンションの構造モードにおける渦発生を最小限に抑
えるように形成することが可能である。
スクの外半径トラックと内半径トラック間を移動するの
にともなって、スライダのスキュー方位は正スキューか
ら負スキューへと変わる。従い、オフトラックＰＭＳ負
荷の大きさは、スライダがトラックの外側から内側に移
動するのにともなって変わる。スキューの範囲は、ディ
スクドライブのジオメトリと、特に、ディスク半径と、
アクチュエータアームおよびサスペンションに支持され
たスライダの方位に基づく。よって、所定のディスクド
ライブにおいて、スキュー方位の正負の度合いを確定す
ることが可能であり、かつ、ディスクトラックの半径を
横断するスライダのさまざまな位置における空気流によ
る影響をモデル化することが可能である。ディスク半径
を横断するスライダの、モデル化されたさまざまな位置
における数値シミュレーションに基づいてスライダの形
状をプロファイル化し、スライダの乱れを最小限に抑え
ることが可能である。さらに詳しく言うと、サイドエッ
ジ面、リーディングおよびトレーリングエッジ面、そし
てスライダの上面でさえもこれらのプロファイルを、サ
スペンションの構造モードにおける渦発生を最小限に抑
えるように形成することが可能である。
【００２１】図５は、スライダプロファイルを最適化す
るプロセスの工程系統図である。ステップ３０２におい
て、最大正スキューと最大負スキュー間のスキュー位置
の範囲が、内側トラックと外側トラックの半径から識別
される。スライダがステップ３０４において選択され、
そのプロファイルのコンピュータモデルがステップ３０
６にて生成される。ステップ３０８において、スキュー
方位の範囲内におけるスキュー方位が選択され、かつ、
ステップ３１０においてモデル化されたスライダプロフ
ァイルにおける空気流の数値シミュレーションが生成さ
れる。数値シミュレーションの生成に好都合な一技法
は、モデル化されたスライダプロファイルにおける空気
流をソフトウェアを用いてシミュレートし、モデル化さ
れたプロファイルにおけるシミュレートされた空気流ベ
クトルを示す数値リストの形式の数値シミュレーション
を生成することである。図３および図４はＦｌｕｅｎｔ
６．０ソフトウェアを用いて生成された数値シミュレー
ションの結果から得られた表示例である。
るプロセスの工程系統図である。ステップ３０２におい
て、最大正スキューと最大負スキュー間のスキュー位置
の範囲が、内側トラックと外側トラックの半径から識別
される。スライダがステップ３０４において選択され、
そのプロファイルのコンピュータモデルがステップ３０
６にて生成される。ステップ３０８において、スキュー
方位の範囲内におけるスキュー方位が選択され、かつ、
ステップ３１０においてモデル化されたスライダプロフ
ァイルにおける空気流の数値シミュレーションが生成さ
れる。数値シミュレーションの生成に好都合な一技法
は、モデル化されたスライダプロファイルにおける空気
流をソフトウェアを用いてシミュレートし、モデル化さ
れたプロファイルにおけるシミュレートされた空気流ベ
クトルを示す数値リストの形式の数値シミュレーション
を生成することである。図３および図４はＦｌｕｅｎｔ
６．０ソフトウェアを用いて生成された数値シミュレー
ションの結果から得られた表示例である。
【００２２】ステップ３１２において、適切に試験され
たスキュー方位が、ディスクのトラック外側半径とトラ
ック内側半径間のスキュー範囲に当たるかどうか判断さ
れる。さらに詳しく言うと、スライダプロファイルにお
ける空気流の影響は、外側トラックと内側トラック間に
おけるスキュー方位によって異なる。従い、本プロセス
において、モデル化されたスライダプロファイルにおけ
る空気流の数値シミュレーションを、トラック半径範囲
にある複数のスキュー方位にて行う必要がある。このプ
ロセスが、出来るだけ少ない２つのスキュー方位にて、
すなわち（最も外側のトラックと最も内側のトラックに
おける）スライダの最大正スキューと最大負スキューに
て実行される場合もある。しかし、プロセスの最初の反
復において、最大正スキューと最大負スキューのそれぞ
れ１つ、そしてもう１つがゼロスキューの、少なくとも
３つのスキュー方位を用いることがより望ましい。当然
ながら、何か所定のケースでは４つ以上のスキュー方位
を用いることもある。
たスキュー方位が、ディスクのトラック外側半径とトラ
ック内側半径間のスキュー範囲に当たるかどうか判断さ
れる。さらに詳しく言うと、スライダプロファイルにお
ける空気流の影響は、外側トラックと内側トラック間に
おけるスキュー方位によって異なる。従い、本プロセス
において、モデル化されたスライダプロファイルにおけ
る空気流の数値シミュレーションを、トラック半径範囲
にある複数のスキュー方位にて行う必要がある。このプ
ロセスが、出来るだけ少ない２つのスキュー方位にて、
すなわち（最も外側のトラックと最も内側のトラックに
おける）スライダの最大正スキューと最大負スキューに
て実行される場合もある。しかし、プロセスの最初の反
復において、最大正スキューと最大負スキューのそれぞ
れ１つ、そしてもう１つがゼロスキューの、少なくとも
３つのスキュー方位を用いることがより望ましい。当然
ながら、何か所定のケースでは４つ以上のスキュー方位
を用いることもある。
【００２３】ステップ３１２において、選択された数よ
りも少ないスキュー位置が試験された場合、プロセスの
ループはステップ３０８に戻り、上記に述べたように、
新しいスキュー方位が選択されて新しい数値シミュレー
ションが生成される。
りも少ないスキュー位置が試験された場合、プロセスの
ループはステップ３０８に戻り、上記に述べたように、
新しいスキュー方位が選択されて新しい数値シミュレー
ションが生成される。
【００２４】ステップ３１２において選択されたスキュ
ー方位が試験された場合、プロセスはステップ３１４へ
と続く。ステップ３１４において、ステップ３１０にて
生成された数値シミュレーションが分析されて、モデル
化されたスライダプロファイルにおけるシミュレートさ
れた空気流ベクトルによるオフトラック力によって生じ
る、推定の共振周波数振動を計算する。さらに詳しく言
うと、サスペンション１１２（図２）の構造モードであ
るいは近くで、スライダにオフトラック力を生じせしめ
る非対称渦が存在するかどうかの識別を行うために、ス
ライダプロファイルにおける空気流の数値シミュレーシ
ョンが試験される。そうした非対称渦が存在する場合、
オフトラック力の強度、位置、方向、そしてさらにオフ
トラック力によるスライダの半径移動の想定距離とを識
別するために、空気流ベクトルが試験される。サスペン
ション１１２の構造モードにおけるオフトラック力によ
るスライダの移動は、スライダの非再現性ランナウト
（ＮＲＲＯ）振動に起因する。
ー方位が試験された場合、プロセスはステップ３１４へ
と続く。ステップ３１４において、ステップ３１０にて
生成された数値シミュレーションが分析されて、モデル
化されたスライダプロファイルにおけるシミュレートさ
れた空気流ベクトルによるオフトラック力によって生じ
る、推定の共振周波数振動を計算する。さらに詳しく言
うと、サスペンション１１２（図２）の構造モードであ
るいは近くで、スライダにオフトラック力を生じせしめ
る非対称渦が存在するかどうかの識別を行うために、ス
ライダプロファイルにおける空気流の数値シミュレーシ
ョンが試験される。そうした非対称渦が存在する場合、
オフトラック力の強度、位置、方向、そしてさらにオフ
トラック力によるスライダの半径移動の想定距離とを識
別するために、空気流ベクトルが試験される。サスペン
ション１１２の構造モードにおけるオフトラック力によ
るスライダの移動は、スライダの非再現性ランナウト
（ＮＲＲＯ）振動に起因する。
【００２５】ステップ３１６において、振動移動が（ス
ライダの移動の半径距離に対して）目標値、すなわち所
定の最小値を超過した場合、プロセスはステップ３１８
へと続き、ここで、ステップ３１４において識別された
振動と、ステップ３１０において生成された数値シミュ
レーションとに基づき、モデル化されたスライダプロフ
ァイルが調整される。目標とされる所定の最小値は、面
積とトラック密度仕様に合致するようにディスクドライ
ブ対して特定されたトラック位置ずれ要求に合致すると
いったような、何らかの設計基準に基づいて選択され
る。ステップ３１４において実行された数値シミュレー
ションによる振動分析が、ステップ３１０にて見つけ出
された非対称の発生渦によりサスペンション１１２（図
２）の構造モードであるいは近くでスライダに対する過
度のオフトラック力が生じる可能性があることを示して
いる場合、スライダプロファイルのモデルは、ステップ
３１８において空気流ベクトルの数値シミュレーション
に基づいて変えられ、それにより渦の発生を減じ、か
つ、または、発生する渦のバランスをとる。さらに詳し
く言うと、ステップ３１０にて生成された空気流ベクト
ルをシミュレートする数値リスティングは、空気流の、
強度、場所、および動きに関する情報、よって、空気流
によってスライダにかかる力の情報を提供する。ステッ
プ３１４において、力の周波数、強度、および場所がこ
の情報から計算される。ステップ３１８において、力に
関する情報が用いられてスライダプロファイルモデルが
調整される。そして、プロセスはステップ３１６に戻
り、ここで新しい（第二の）プロファイルがモデル化さ
れる。このプロセスは、第二プロファイルに対して、所
定数のスキュー方位に対して繰り返される。
ライダの移動の半径距離に対して）目標値、すなわち所
定の最小値を超過した場合、プロセスはステップ３１８
へと続き、ここで、ステップ３１４において識別された
振動と、ステップ３１０において生成された数値シミュ
レーションとに基づき、モデル化されたスライダプロフ
ァイルが調整される。目標とされる所定の最小値は、面
積とトラック密度仕様に合致するようにディスクドライ
ブ対して特定されたトラック位置ずれ要求に合致すると
いったような、何らかの設計基準に基づいて選択され
る。ステップ３１４において実行された数値シミュレー
ションによる振動分析が、ステップ３１０にて見つけ出
された非対称の発生渦によりサスペンション１１２（図
２）の構造モードであるいは近くでスライダに対する過
度のオフトラック力が生じる可能性があることを示して
いる場合、スライダプロファイルのモデルは、ステップ
３１８において空気流ベクトルの数値シミュレーション
に基づいて変えられ、それにより渦の発生を減じ、か
つ、または、発生する渦のバランスをとる。さらに詳し
く言うと、ステップ３１０にて生成された空気流ベクト
ルをシミュレートする数値リスティングは、空気流の、
強度、場所、および動きに関する情報、よって、空気流
によってスライダにかかる力の情報を提供する。ステッ
プ３１４において、力の周波数、強度、および場所がこ
の情報から計算される。ステップ３１８において、力に
関する情報が用いられてスライダプロファイルモデルが
調整される。そして、プロセスはステップ３１６に戻
り、ここで新しい（第二の）プロファイルがモデル化さ
れる。このプロセスは、第二プロファイルに対して、所
定数のスキュー方位に対して繰り返される。
【００２６】ステップ３０６にて生成されたスライダプ
ロファイルモデルに対してステップ３１４において実行
された振動分析において、振動による移動が所定の最小
距離目標に合致していることを示すまで、複数のプロフ
ァイルモデルに対して図５のプロセスを繰り返し続け
る。次にプロセスはステップ３２０へと続き、ステップ
３０６にて作り出されたモデルを出力する。
ロファイルモデルに対してステップ３１４において実行
された振動分析において、振動による移動が所定の最小
距離目標に合致していることを示すまで、複数のプロフ
ァイルモデルに対して図５のプロセスを繰り返し続け
る。次にプロセスはステップ３２０へと続き、ステップ
３０６にて作り出されたモデルを出力する。
【００２７】ステップ３１６における振動テストの目標
とされる所定の最小距離は、設計者により選択される設
計上の限界である。都合のよい振動しきい値はトラック
幅の１％であることを我々は発見した。すなわち、サス
ペンション１１２で支持されているとき、スライダは振
動によってトラック幅の１％を超えて移動することはな
い。従い、渦発生は最小限に抑えられ、それによって、
渦発生による振動がトラック幅の１％を超えてスライダ
を放射状に振動させることはない。１５マイクロインチ
（５．８ミクロン）のトラック幅を有するディスクドラ
イブに関していうと、渦発生による振動は約０．１５マ
イクロインチ（０．０６ミクロン）未満である。当然な
がら、ディスクドライブの独自の設計に基づいて、他の
しきい値レベルが選択され得る。
とされる所定の最小距離は、設計者により選択される設
計上の限界である。都合のよい振動しきい値はトラック
幅の１％であることを我々は発見した。すなわち、サス
ペンション１１２で支持されているとき、スライダは振
動によってトラック幅の１％を超えて移動することはな
い。従い、渦発生は最小限に抑えられ、それによって、
渦発生による振動がトラック幅の１％を超えてスライダ
を放射状に振動させることはない。１５マイクロインチ
（５．８ミクロン）のトラック幅を有するディスクドラ
イブに関していうと、渦発生による振動は約０．１５マ
イクロインチ（０．０６ミクロン）未満である。当然な
がら、ディスクドライブの独自の設計に基づいて、他の
しきい値レベルが選択され得る。
【００２８】スライダの実際のプロファイリングは出力
されたスライダプロファイルモデルを用いて達成され
る。プロファイルは、スライダボディを所望の形に機械
加工することによって、あるいはスライダボディ上に材
料を蒸着させて所望の形を形成することによって、ある
いはスライダボディを選択的にエッチングして所望の形
を形成することによって作り出される。しかし、最も好
ましいのは、スライダボディに接着剤を用いて必要な形
状を生成することで所望のプロファイルを達成すること
である。接着剤は、スライダをサスペンション１１２に
付けるのに使用されているものと同材料であろう。好都
合に、サスペンションにスライダをアセンブリするのと
同時に、接着剤を用いてスライダを正しいプロファイル
に形成することが可能であり、それによって製造工程を
最小限化する。多くの場合、ステップ３０６にて生成さ
れたプロファイルモデルは、スライダの異なるスキュー
方位におけるフロー負荷の違いによってそれ自身が非対
称である。このような場合、スライダボディの結果のプ
ロファイルは非対称であろう。
されたスライダプロファイルモデルを用いて達成され
る。プロファイルは、スライダボディを所望の形に機械
加工することによって、あるいはスライダボディ上に材
料を蒸着させて所望の形を形成することによって、ある
いはスライダボディを選択的にエッチングして所望の形
を形成することによって作り出される。しかし、最も好
ましいのは、スライダボディに接着剤を用いて必要な形
状を生成することで所望のプロファイルを達成すること
である。接着剤は、スライダをサスペンション１１２に
付けるのに使用されているものと同材料であろう。好都
合に、サスペンションにスライダをアセンブリするのと
同時に、接着剤を用いてスライダを正しいプロファイル
に形成することが可能であり、それによって製造工程を
最小限化する。多くの場合、ステップ３０６にて生成さ
れたプロファイルモデルは、スライダの異なるスキュー
方位におけるフロー負荷の違いによってそれ自身が非対
称である。このような場合、スライダボディの結果のプ
ロファイルは非対称であろう。
【００２９】プロファイル化されたスライダを備えたサ
スペンションが、完成されたディスクドライブアセンブ
リの要求される設計レベルの機械的ショックに耐え得る
ことを確認するとともに、スライダ（プロファイリング
およびアセンブリ両方に対して）用いられた接着剤が剥
がれないことを確認するために、図５に示したプロセス
が完了した後、サスペンションにショックテストを施行
することが望ましい。
スペンションが、完成されたディスクドライブアセンブ
リの要求される設計レベルの機械的ショックに耐え得る
ことを確認するとともに、スライダ（プロファイリング
およびアセンブリ両方に対して）用いられた接着剤が剥
がれないことを確認するために、図５に示したプロセス
が完了した後、サスペンションにショックテストを施行
することが望ましい。
【００３０】図６は、ほぼ直線形のボディ４０２を有す
るスライダ４００を示したものである。このボディのプ
ロファイルは図５に示したプロセスにより最適化され、
かつ本発明に従って製造されたものである。スライダボ
ディ４０２の元の（すなわち、図５のプロセスにおける
ステップ３０４にて選択された）直線形状では、空気ベ
アリング面のレール（図示せず）、トレーリングエッジ
面４０４、リーディングエッジ面４０６、サイドエッジ
面４０８および４１０、そして（空気ベアリング面の反
対側である）上面４１２を備えている。図５において実
行されたプロファイリングによる結果の空気力学的面４
１４、４１６、４１８、および４２０をそれぞれ、面４
０４、４０８、４１０、および４０６に重ねて示してい
る。
るスライダ４００を示したものである。このボディのプ
ロファイルは図５に示したプロセスにより最適化され、
かつ本発明に従って製造されたものである。スライダボ
ディ４０２の元の（すなわち、図５のプロセスにおける
ステップ３０４にて選択された）直線形状では、空気ベ
アリング面のレール（図示せず）、トレーリングエッジ
面４０４、リーディングエッジ面４０６、サイドエッジ
面４０８および４１０、そして（空気ベアリング面の反
対側である）上面４１２を備えている。図５において実
行されたプロファイリングによる結果の空気力学的面４
１４、４１６、４１８、および４２０をそれぞれ、面４
０４、４０８、４１０、および４０６に重ねて示してい
る。
【００３１】トレーリング空気力学的面４１４はスキュ
ー角の最大変化が大きい環境において有益であり、スラ
イダより発生するトレーリング渦をなくす目的を果た
す。リーディング空気力学的面４２０は、スライダを通
過する空気流を流線形にして、渦を最小限におさえるこ
とに有益である。多くの実施形態において、トレーリン
グ空気力学的面４１４、および、またはリーディング空
気力学的面４２０は省かれよう。また、他の実施形態に
おいて、特に、スキュー角が、約ゼロと、ある正スキュ
ーあるいは負スキューとの間において変わる環境におい
ては、側面４０８および側面４１０のうち一方の空気力
学的面が省かれることもある。またさらに他の実施形態
において、特に、高速のディスク回転速度による偏流の
高い環境においては、空気力学的面が上面４１２に形成
されよう。面４１４、４１６、および４１８は、既に述
べたように接着剤あるいは他の材料により形成される。
それぞれの面は図５のステップ３２０において出力され
たプロファイルモデルからパターン化される。あるい
は、万一、スライダボディ材料を取り除くことによる影
響を面に受けるようであれば、スライダのエッチングあ
るいは機械加工といった技術は空気ベアリング面の修正
を必要とするものであるが、スライダプロファイルは、
こうしたスライダのエッチングあるいは機械加工により
達成される。
ー角の最大変化が大きい環境において有益であり、スラ
イダより発生するトレーリング渦をなくす目的を果た
す。リーディング空気力学的面４２０は、スライダを通
過する空気流を流線形にして、渦を最小限におさえるこ
とに有益である。多くの実施形態において、トレーリン
グ空気力学的面４１４、および、またはリーディング空
気力学的面４２０は省かれよう。また、他の実施形態に
おいて、特に、スキュー角が、約ゼロと、ある正スキュ
ーあるいは負スキューとの間において変わる環境におい
ては、側面４０８および側面４１０のうち一方の空気力
学的面が省かれることもある。またさらに他の実施形態
において、特に、高速のディスク回転速度による偏流の
高い環境においては、空気力学的面が上面４１２に形成
されよう。面４１４、４１６、および４１８は、既に述
べたように接着剤あるいは他の材料により形成される。
それぞれの面は図５のステップ３２０において出力され
たプロファイルモデルからパターン化される。あるい
は、万一、スライダボディ材料を取り除くことによる影
響を面に受けるようであれば、スライダのエッチングあ
るいは機械加工といった技術は空気ベアリング面の修正
を必要とするものであるが、スライダプロファイルは、
こうしたスライダのエッチングあるいは機械加工により
達成される。
【００３２】図６に示すように、空気力学的面は連続的
にカーブをなした面である。よって、空気力学的面４１
６および４１８は、リーディングエッジ面４０６もしく
は４２０からトレーリングエッジ面４０４もしくは４１
４まで伸長し、空気力学的面４１８および４２０は側面
４１６および４１８間に伸長している。カーブの形状は
円形、楕円形、放物形状、あるいはプロファイリングプ
ロセスにて選択された他の連続的にカーブをなした形状
となろう。ここではカーブの形状が全ての面に行きわた
って示されているが、曲率のレートは、リーディングエ
ッジ面とトレーリングエッジ面間における面に沿って変
わる。さらに、スライダが、最大正スキュー角と最大負
スキュー角が同一でないという環境において使用される
ような場合、側面４１６のカーブの形状は側面４１８の
カーブの形状とは異なる。しかし、既に述べたように、
スライダの少なくとも一方の側面がプロファイル化され
ることで、スライダの全ての設計スキュー方位において
スライダから発生する渦をかなり少なくし、実質上これ
をなくし、それによって、風によりスライダにかかるオ
フトラック力を実質的に除去するケースもある。
にカーブをなした面である。よって、空気力学的面４１
６および４１８は、リーディングエッジ面４０６もしく
は４２０からトレーリングエッジ面４０４もしくは４１
４まで伸長し、空気力学的面４１８および４２０は側面
４１６および４１８間に伸長している。カーブの形状は
円形、楕円形、放物形状、あるいはプロファイリングプ
ロセスにて選択された他の連続的にカーブをなした形状
となろう。ここではカーブの形状が全ての面に行きわた
って示されているが、曲率のレートは、リーディングエ
ッジ面とトレーリングエッジ面間における面に沿って変
わる。さらに、スライダが、最大正スキュー角と最大負
スキュー角が同一でないという環境において使用される
ような場合、側面４１６のカーブの形状は側面４１８の
カーブの形状とは異なる。しかし、既に述べたように、
スライダの少なくとも一方の側面がプロファイル化され
ることで、スライダの全ての設計スキュー方位において
スライダから発生する渦をかなり少なくし、実質上これ
をなくし、それによって、風によりスライダにかかるオ
フトラック力を実質的に除去するケースもある。
【００３３】図７から図１０は本発明の効果を示したも
のである。図７は、トレーリング空気流４５２のパター
ンを示した、プロファイルが本発明によって最適化され
ていない標準的なスライダ４５０のマイクロ写真であ
る。図８は、トレーリング空気流４５６のパターンを示
した、プロファイルが本発明によって最適化されたスラ
イダ４５４のマイクロ写真である。空気流パターン４５
２と４５６との比較により、最適化されたスライダ４５
４からの再循環ゾーン４６０の範囲が、標準的スライダ
４５０からの再循環ゾーン４５８よりも小さいことが明
らかである。図９は、標準スライダ（４７０）と最適化
されたスライダ（４７２）の両方の抗力係数を時間に対
したものであり、図１０は、標準スライダ（４７４）と
最適化されたスライダ（４７６）の両方の抗力係数を周
波数で示したものである。これらのグラフは最適化され
たスライダにおいて抗力係数が改善されて（低くなっ
て）いること明確に示している。
のである。図７は、トレーリング空気流４５２のパター
ンを示した、プロファイルが本発明によって最適化され
ていない標準的なスライダ４５０のマイクロ写真であ
る。図８は、トレーリング空気流４５６のパターンを示
した、プロファイルが本発明によって最適化されたスラ
イダ４５４のマイクロ写真である。空気流パターン４５
２と４５６との比較により、最適化されたスライダ４５
４からの再循環ゾーン４６０の範囲が、標準的スライダ
４５０からの再循環ゾーン４５８よりも小さいことが明
らかである。図９は、標準スライダ（４７０）と最適化
されたスライダ（４７２）の両方の抗力係数を時間に対
したものであり、図１０は、標準スライダ（４７４）と
最適化されたスライダ（４７６）の両方の抗力係数を周
波数で示したものである。これらのグラフは最適化され
たスライダにおいて抗力係数が改善されて（低くなっ
て）いること明確に示している。
【００３４】ある一実施形態において、本発明は、流体
の流れを生じさせてスライダを支え、媒体に近接してこ
れを浮上させる移動媒体（１０７）に対向するように配
置された空気ベアリング面、空気ベアリング面の反対面
である上面（４１２）、流体の流れに対向するように配
置されたリーディング面（４０６）、リーディング面の
反対面であるトレーリング面（４１４）、および、リー
ディング面、トレーリング面、かつ空気ベアリング面と
上面間にあって対面した第一側面および第二側面（４１
６および４１８）を構成するほぼ線形のボディ（４０
０）を有する空気力学的スライダを提供する。このスラ
イダは、側面（４１６と４１８）の少なくとも一方が、
リーディング面とトレーリング面間において連続的にカ
ーブをなしていることを特徴とする。また、スライダは
異なるスキュー方位にて移動媒体に近接して浮上するよ
うに配置されており、そしてさらに、側面（４１６と４
１８）の少なくとも一方がカーブをなすことで、その側
面にかかるオフトラック力（２１８）を実質的に除去す
ることを特徴とする。
の流れを生じさせてスライダを支え、媒体に近接してこ
れを浮上させる移動媒体（１０７）に対向するように配
置された空気ベアリング面、空気ベアリング面の反対面
である上面（４１２）、流体の流れに対向するように配
置されたリーディング面（４０６）、リーディング面の
反対面であるトレーリング面（４１４）、および、リー
ディング面、トレーリング面、かつ空気ベアリング面と
上面間にあって対面した第一側面および第二側面（４１
６および４１８）を構成するほぼ線形のボディ（４０
０）を有する空気力学的スライダを提供する。このスラ
イダは、側面（４１６と４１８）の少なくとも一方が、
リーディング面とトレーリング面間において連続的にカ
ーブをなしていることを特徴とする。また、スライダは
異なるスキュー方位にて移動媒体に近接して浮上するよ
うに配置されており、そしてさらに、側面（４１６と４
１８）の少なくとも一方がカーブをなすことで、その側
面にかかるオフトラック力（２１８）を実質的に除去す
ることを特徴とする。
【００３５】別の実施形態において、本発明は、移動媒
体１０７によって生じた空気流の方向に対して異なるス
キュー方位にて移動媒体１０７に近接して浮上するスラ
イダのプロファイルを選択するプロセスを提供する。ス
ライダのプロファイルはモデル化され（ステップ３０
６）、そして、モデル化されたプロファイルにおける空
気流の数値シミュレーションが、複数のスキュー方位
（ステップ３１２）の各々において生成される（ステッ
プ３１０）。これらのスキュー方位は、スライダが空気
流に対して浮上するようなスキュー方位の範囲内にある
（ステップ３０２）。スライダのプロファイルモデルは
数値シミュレーション（ステップ３１４−３１６）に基
づいて調整される（ステップ３１８）。スライダプロフ
ァイルはモデル化されたスライダプロファイルに基づい
て選択される（ステップ３２０）。好ましい実施形態に
おいて、プロセスは反復的に繰り返され、プロファイル
を最適化する。
体１０７によって生じた空気流の方向に対して異なるス
キュー方位にて移動媒体１０７に近接して浮上するスラ
イダのプロファイルを選択するプロセスを提供する。ス
ライダのプロファイルはモデル化され（ステップ３０
６）、そして、モデル化されたプロファイルにおける空
気流の数値シミュレーションが、複数のスキュー方位
（ステップ３１２）の各々において生成される（ステッ
プ３１０）。これらのスキュー方位は、スライダが空気
流に対して浮上するようなスキュー方位の範囲内にある
（ステップ３０２）。スライダのプロファイルモデルは
数値シミュレーション（ステップ３１４−３１６）に基
づいて調整される（ステップ３１８）。スライダプロフ
ァイルはモデル化されたスライダプロファイルに基づい
て選択される（ステップ３２０）。好ましい実施形態に
おいて、プロセスは反復的に繰り返され、プロファイル
を最適化する。
【００３６】好ましくは、数値シミュレーションを用い
てスライダモデルに振動分析が行われる（ステップ３１
４）。ステップ３１６において、サスペンション構造モ
ードでの振動が所定の最小値を超過する（スライダのト
ラック幅移動の約１％を超えるような）場合、スライダ
プロファイルはステップ３１８において調整される。ス
ライダの移動が目標の所定最小値を超過しなくなるま
で、プロセスは反復的に繰り返される。この達成によっ
てスライダモデルが出力される。
てスライダモデルに振動分析が行われる（ステップ３１
４）。ステップ３１６において、サスペンション構造モ
ードでの振動が所定の最小値を超過する（スライダのト
ラック幅移動の約１％を超えるような）場合、スライダ
プロファイルはステップ３１８において調整される。ス
ライダの移動が目標の所定最小値を超過しなくなるま
で、プロセスは反復的に繰り返される。この達成によっ
てスライダモデルが出力される。
【００３７】本発明のプロセスは、ディスクドライブの
スピンドル速度やディスク直径によって制限されるもの
ではなく、またディスクドライブで稼動するディスク数
によって制限されるものでもない。それどころか、本発
明は、直径の小さいディスク同様、直径の大きいストレ
ージディスクを有するディスクドライブに適合が可能で
あるだけでなく、スピンドルの低速回転、並びに高速回
転にて稼動するシングルディスクおよび多重ディスクの
ディスクドライブにも適合が可能である。さらに、液体
同様、空気、ヘリウムおよび他のガスを含めた流体の媒
体において稼動するスライダや他のデバイスをプロファ
イル化するために本発明を使用することが可能である。
スピンドル速度やディスク直径によって制限されるもの
ではなく、またディスクドライブで稼動するディスク数
によって制限されるものでもない。それどころか、本発
明は、直径の小さいディスク同様、直径の大きいストレ
ージディスクを有するディスクドライブに適合が可能で
あるだけでなく、スピンドルの低速回転、並びに高速回
転にて稼動するシングルディスクおよび多重ディスクの
ディスクドライブにも適合が可能である。さらに、液体
同様、空気、ヘリウムおよび他のガスを含めた流体の媒
体において稼動するスライダや他のデバイスをプロファ
イル化するために本発明を使用することが可能である。
【００３８】本発明について磁気ディスクドライブ用の
スライダに関して詳細に説明を行ったが、本発明は、テ
ープ駆動機構およびこれと同様のものにおいて見られる
線形移動媒体といった、他のタイプの技術を使用するシ
ステムとの実行も可能であるのと同様に、サーボトラッ
クライタ、マルチディスクライタ、トラック書き込みテ
スタ、ヘッドテスタ、ディスク表面プロファイラ、光学
ドライブといったものを含めた（しかしこれらに限定さ
れるわけではない）回転記憶媒体を用いる他のシステム
との実行も可能であることは従来技術において理解出来
よう。
スライダに関して詳細に説明を行ったが、本発明は、テ
ープ駆動機構およびこれと同様のものにおいて見られる
線形移動媒体といった、他のタイプの技術を使用するシ
ステムとの実行も可能であるのと同様に、サーボトラッ
クライタ、マルチディスクライタ、トラック書き込みテ
スタ、ヘッドテスタ、ディスク表面プロファイラ、光学
ドライブといったものを含めた（しかしこれらに限定さ
れるわけではない）回転記憶媒体を用いる他のシステム
との実行も可能であることは従来技術において理解出来
よう。
【００３９】本発明のさまざまな実施形態における多数
の特性および効果を、本発明のさまざまな実施形態の構
造と機能に関する詳細とともに上記説明において述べた
が、本開示は例示目的においてのみなされたものであ
り、請求項に述べた用語の広範な一般的意味により示さ
れる全ての範囲に及んで、本発明の原理内において、特
にパーツの構造と配置に関して細部における変更が可能
である。例えば、本発明の範囲を逸脱することなく、実
質的に同一の機能性を保ちながら、プロセスごとの特定
の用途によって特定の構成要素が変更され得る。従い、
本発明について回転媒体と使用するスライダプロファイ
ルの最適化との関連において説明を行ったが、本プロセ
スは、表面がデータ記憶に使用されるか否かにかかわら
ず、表面に対して相対的動作を行うように設計された他
のデバイスにも適用することが可能である。加えて、本
プロセスにおけるステップのその多くを実行する特定の
ソフトウェアプログラムとの関連において本プロセスの
説明を行ったが、本発明の範囲を逸脱することなく、他
の技術やプログラムを用いて同様の機能を実行すること
も可能である。
の特性および効果を、本発明のさまざまな実施形態の構
造と機能に関する詳細とともに上記説明において述べた
が、本開示は例示目的においてのみなされたものであ
り、請求項に述べた用語の広範な一般的意味により示さ
れる全ての範囲に及んで、本発明の原理内において、特
にパーツの構造と配置に関して細部における変更が可能
である。例えば、本発明の範囲を逸脱することなく、実
質的に同一の機能性を保ちながら、プロセスごとの特定
の用途によって特定の構成要素が変更され得る。従い、
本発明について回転媒体と使用するスライダプロファイ
ルの最適化との関連において説明を行ったが、本プロセ
スは、表面がデータ記憶に使用されるか否かにかかわら
ず、表面に対して相対的動作を行うように設計された他
のデバイスにも適用することが可能である。加えて、本
プロセスにおけるステップのその多くを実行する特定の
ソフトウェアプログラムとの関連において本プロセスの
説明を行ったが、本発明の範囲を逸脱することなく、他
の技術やプログラムを用いて同様の機能を実行すること
も可能である。
【図１】本発明の態様が実行されるディスクドライブの
斜視図である。
斜視図である。
【図２】図１に示したディスクドライブのサスペンショ
ンによって支持されたスライダの斜視図である。
ンによって支持されたスライダの斜視図である。
【図３】ゼロスキュー方位におけるスライダを通過する
空気流のパターンを示したものである。
空気流のパターンを示したものである。
【図４】非ゼロスキュー方位におけるスライダを通過す
る空気流のパターンを示したものである。
る空気流のパターンを示したものである。
【図５】本発明の第一実施形態に基づいてスライダのプ
ロファイルを最適化するプロセスの工程系統図である。
ロファイルを最適化するプロセスの工程系統図である。
【図６】図５のプロセスによって生成されたプロファイ
ルを有する、本発明の第二実施形態に基づくスライダを
示したものである。
ルを有する、本発明の第二実施形態に基づくスライダを
示したものである。
【図７】標準的スライダのマイクロ写真である。
【図８】本発明に基づくスライダのマイクロ写真であ
る。
る。
【図９】本発明に基づいてプロファイル化されたスライ
ダの効果を示したグラフである。
ダの効果を示したグラフである。
【図１０】本発明に基づいてプロファイル化されたスラ
イダの効果を示したグラフである。
イダの効果を示したグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ラム モハン ラオ
アメリカ合衆国 ミネソタ、ショアビュ
ー、 オークウッド ドライブ 332
Ｆターム(参考） 5D042 NA02 PA10 QA01
Claims (20)
- 【請求項１】 媒体により生じる流体の流れの方向に対
して異なるスキュー方位にて移動媒体に近接して浮上す
るスライダのプロファイルを選択するプロセスにおい
て、該プロセスは、ａ）スライダのプロファイルをモデ
ル化するステップと、ｂ）スライダが流体の流れに対し
て浮上するようなスキュー方位の範囲内にある複数のス
キュー方位の各々にて、モデル化されたプロファイルに
おける流体の流れの数値シミュレーションを生成するス
テップと、ｃ）モデル化されたスライダプロファイルを
数値シミュレーションに基づいて調整するステップと、
ｄ）モデル化されたプロファイルに基づいてスライダプ
ロファイルを選択するステップとから成ることを特徴と
するスライダのプロファイルを選択するプロセス。 - 【請求項２】 上記のステップｃ）は、ｃ１）シミュレ
ートされた流体の流れによる、モデル化されたスライダ
の振動移動を計算するステップと、ｃ２）計算された振
動移動が所定の最小値を超過する場合、数値シミュレー
ションに基づいてモデル化されたスライダプロファイル
を調整するステップから成り、かつ、上記のステップ
ｄ）は、計算された振動移動が所定の最小値を超過しな
いモデル化されたスライダプロファイルを選択すること
から成ることを特徴とする請求項１に記載のプロセス。 - 【請求項３】 上記ステップｃ）の後と上記ステップ
ｄ）の前に、ｅ）調整されてモデル化されたスライダプ
ロファイルに対して上記ステップａ）とステップｂ）を
繰り返すステップをさらに含むことを特徴とする請求項
２に記載のプロセス。 - 【請求項４】 上記ステップｃ）の後と上記ステップ
ｄ）の前に、ｅ）調整されてモデル化されたスライダプ
ロファイルに対して上記ステップａ）とステップｂ）を
反復的に繰り返すステップをさらに含むことを特徴とす
る請求項２に記載のプロセス。 - 【請求項５】 上記のステップｃ１）は、反復毎に、ス
ライダへのオフトラック力による、モデル化されたプロ
ファイルを有するスライダの移動距離を測定することを
含み、かつ、上記のステップｄ）は移動距離が所定の最
小値を超過しないときに実行されることを特徴とする請
求項４に記載のプロセス。 - 【請求項６】 上記のステップｂ）で生成された数値シ
ミュレーションは正スキュー方位および負スキュー方位
にて実行されることを特徴とする請求項１に記載のプロ
セス。 - 【請求項７】 上記のステップｃ）は、ｃ１）シミュレ
ートされた流体の流れによる、モデル化されたスライダ
の振動移動を計算し、ｃ２）計算された振動移動が所定
の最小値を超過する場合、数値シミュレーションに基づ
いてモデル化されたスライダプロファイルを調整するス
テップから成り、かつ、上記のステップｄ）は、計算さ
れた振動移動が所定の最小値を超過しないモデル化され
たスライダプロファイルを選択することから成ることを
特徴とする請求項６に記載のプロセス。 - 【請求項８】 上記のステップｃ）の後と上記のステッ
プｄ）の前に、ｅ）調整されてモデル化されたスライダ
プロファイルに対して上記のステップａ）とステップ
ｂ）を繰り返すステップをさらに含むことを特徴とする
請求項７に記載のプロセス。 - 【請求項９】 上記のステップｃ）の後と上記のステッ
プｄ）の前に、ｅ）調整されてモデル化されたスライダ
プロファイルに対して上記ステップａ）とステップｂ）
を反復的に繰り返すステップをさらに含むことを特徴と
する請求項７に記載のプロセス。 - 【請求項１０】 上記のステップｃ１）は、反復毎に、
スライダへのオフトラック力による、モデル化されたプ
ロファイルを有するスライダの移動距離を測定すること
を含み、かつ、上記ステップｄ）は移動距離が所定の最
小値を超過しないときに実行されることを特徴とする請
求項９に記載のプロセス。 - 【請求項１１】 サスペンションに取り付けるスライダ
の製造において、ｅ）選択されたスライダプロファイル
に基づいてスライダを製造することをさらに含むことを
特徴とする請求項１に記載のプロセス。 - 【請求項１２】 請求項１１のプロセスによって製造さ
れたスライダ。 - 【請求項１３】 流体の流れを生じさせてスライダを支
えて、媒体の表面に近接してこれを浮上させる移動媒体
に対向するように配置された空気ベアリング面、空気ベ
アリング面の反対側の面である上面、流体の流れに対向
するように配置されたリーディング面、リーディング面
の反対側の面であるトレーリング面、および、空気ベア
リング面および上面と、リーディング面およびトレーリ
ング面との間を間断なく伸長し、対面する第一側面およ
び第二側面とを画成するほぼ線形のボディを有するスラ
イダにおいて、少なくとも一方の側面はリーディング面
とトレーリング面間において連続的にカーブをなしてい
ることを特徴とするスライダ。 - 【請求項１４】 トレーリング面は、第一側面と第二側
面間において連続的にカーブしていることを特徴とする
請求項１３に記載のスライダ。 - 【請求項１５】 リーディング面は、第一側面と第二側
面間において連続的にカーブしていることを特徴とする
請求項１３に記載のスライダ。 - 【請求項１６】 流体の流れを生じさせてスライダを支
えて、媒体の表面に近接してこれを浮上させる移動媒体
に対向するように配置された空気ベアリング面、空気ベ
アリング面の反対側の面である上面、流体の流れに対向
するように配置されたリーディング面、リーディング面
の反対側の面であるトレーリング面、および、空気ベア
リング面および上面と、リーディング面およびトレーリ
ング面との間を間断なく伸長し、対面する第一側面およ
び第二側面とを画成するほぼ線形のボディを有するスラ
イダにおいて、該スライダは、流体の流れの方向に対し
て異なるスキュー方位にて媒体に近接して浮上するよう
に配置されており、ここで、スライダの少なくとも一方
の側面がカーブをなしていることによって、異なるスキ
ュー方位にて少なくとも一方の側面にかかるオフトラッ
ク力を実質的に除去することを特徴とするスライダ。 - 【請求項１７】 少なくとも一方の側面はリーディング
面とトレーリング面間において連続的にカーブをなして
いることを特徴とする請求項１６に記載のスライダ。 - 【請求項１８】 トレーリング面は、第一側面と第二側
面間にてカーブをなしていることを特徴とする請求項１
６に記載のスライダ。 - 【請求項１９】 リーディング面は、第一側面と第二側
面間にてカーブをなしていることを特徴とする請求項１
６に記載のスライダ。 - 【請求項２０】 第一側面および第二側面がカーブをな
していることで、スキュー方位が正と負の間を変わるこ
とによって第一側面と第二側面にかかるオフトラック力
を実質的に除去することを特徴とする請求項１６に記載
のスライダ。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US38080902P | 2002-05-14 | 2002-05-14 | |
| US380809 | 2002-05-14 | ||
| US10/314,923 US6999284B2 (en) | 2002-05-14 | 2002-12-09 | Aerodynamic sliders with curved side surface |
| US314923 | 2002-12-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003331410A true JP2003331410A (ja) | 2003-11-21 |
Family
ID=29423286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003134134A Pending JP2003331410A (ja) | 2002-05-14 | 2003-05-13 | ディスクドライブのスライダを空気力学的にプロファイルする方法および空気力学的スライダ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6999284B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003331410A (ja) |
| CN (1) | CN1238839C (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7012785B2 (en) * | 2002-10-07 | 2006-03-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for head slider and suspension reducing air flow turbulence about the slider when accessing a rotating disk in a disk drive |
| JP2005285217A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Toshiba Corp | スライダ、ヘッドアセンブリ、ディスク装置 |
| US8279556B2 (en) * | 2009-06-03 | 2012-10-02 | Hitachi Global Storage Technologies, Netherlands B.V. | Slider air bearing for disk drives |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5327311A (en) | 1984-11-13 | 1994-07-05 | Unisys Corporation | Techique for providing back bar and boss for slider |
| EP0227845B1 (en) | 1985-11-19 | 1990-05-30 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for controlling the flying height of the head in a magnetic storage unit |
| US5067037A (en) | 1989-10-16 | 1991-11-19 | Unisys Corp. | Slider with boss |
| US5508861A (en) | 1992-11-18 | 1996-04-16 | Unisys Corporation | Techniques for providing slider with boss |
| JPH0765322A (ja) * | 1993-08-27 | 1995-03-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 浮動型薄膜ヘッド及びその製造方法 |
| US5541791A (en) | 1994-11-17 | 1996-07-30 | Quantum Corporation | Air guide for an aerodynamic actuator latch within a disk drive |
| DE69527085T2 (de) | 1994-12-20 | 2003-01-02 | Seagate Technology Llc | Unterhalb des normalen luftdruckes arbeitender fliegender magnetkopf für ein plattenlaufwerk oder dergleichen |
| US5625512A (en) | 1995-03-21 | 1997-04-29 | International Business Machines Corporation | Air bearing slider deflection apparatus and method for fabricating same |
| KR0153881B1 (ko) | 1995-07-08 | 1998-12-15 | 김광호 | 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 장치 및 가공방법 |
| US6069769A (en) * | 1997-09-30 | 2000-05-30 | International Business Machines Corporation | Air bearing slider having rounded corners |
| US6563785B2 (en) * | 1997-12-15 | 2003-05-13 | Seagate Technology Llc | Method of manufacturing rounded edge recording head |
| US6804086B2 (en) * | 2000-04-27 | 2004-10-12 | Seagate Technology Llc | Unitary crystalline slider with edges rounded by laser ablation |
| US7012785B2 (en) * | 2002-10-07 | 2006-03-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for head slider and suspension reducing air flow turbulence about the slider when accessing a rotating disk in a disk drive |
-
2002
- 2002-12-09 US US10/314,923 patent/US6999284B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-05-13 JP JP2003134134A patent/JP2003331410A/ja active Pending
- 2003-05-14 CN CN03123839.4A patent/CN1238839C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1474380A (zh) | 2004-02-11 |
| CN1238839C (zh) | 2006-01-25 |
| US20030213118A1 (en) | 2003-11-20 |
| US6999284B2 (en) | 2006-02-14 |
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