JP2008059642A - ヘッドスライダおよび記憶媒体駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロール角を低減することができるヘッドスライダを提供する。
【解決手段】ヘッドスライダ２２ではサイドレール５３ａ、５３ｂの外側面５４、５２に気流誘導面が区画される。外側面５４、５２は空気流入端から空気流出端に向かうにつれてスライダ本体３１の側縁３５ａ、３５ｂからそれぞれ遠ざかる。こうしたヘッドスライダ２２にはいわゆるヨー角が規定される。ヨー角の変化に基づき気流の流入方向は変化する。スライダ本体３１の側縁３５ａや側縁３５ｂから気流が入り込む。気流はサイドレール５３ａの外側面５４やサイドレール５３ｂの外側面５４に沿って流通する。気流はリアサイドレール３９ａやリアサイドレール３９ｂに受け止められる。リアサイドレール３９ａ、３９ｂでは所定の正圧が生成される。こうした正圧のバランスに基づきロール角は低減される。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えばハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）といった記憶媒体駆動装置に組み込まれるヘッドスライダに関する。

例えばＨＤＤにはヘッドスライダが組み込まれる。ヘッドスライダの浮上面にはフロントレールやリアレールが区画される。リアレールには電磁変換素子が埋め込まれる。リアレールは、ヘッドスライダの前後方向中心線上に規定される。磁気ディスクの回転で生成される気流に基づきヘッドスライダは磁気ディスク上で浮上する。
特開２００４−２４１１１３号公報 特開２００１−１７６０４２号公報 特開２００２−２３７０２０号公報 米国特許第６１７２８５１号明細書 米国特許第６６４６８３１号明細書 特開平１０−２８３６２２号公報

ヘッドスライダにはいわゆるロール角が規定される。ロール角とは、気流の流れ方向に直交するスライダ幅方向の傾斜角をいう。ロール角が増大すると、ヘッドスライダの空気流出端で電磁変換素子よりもヘッドスライダの角が磁気ディスクに接近する。電磁変換素子の浮上高さは低く設定されることができない。磁気情報の記録密度は減少してしまう。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、ロール角を低減することができるヘッドスライダを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、スライダ本体と、スライダ本体の空気流入端側で浮上面に区画されるフロントレールと、スライダ本体の空気流出端側で浮上面に区画される１対のリアサイドレールと、浮上面に区画されてフロントレールの空気流出端からリアサイドレールに向かって延び、リアサイドレールの前方で途切れるサイドレールと、サイドレールの外側面に区画されて、空気流入端から空気流出端に向かうにつれてスライダ本体の側縁から遠ざかる気流誘導面とを備えることを特徴とするヘッドスライダが提供される。

こうしたヘッドスライダではサイドレールの外側面に気流誘導面が区画される。外側面は空気流入端から空気流出端に向かうにつれてスライダ本体の側縁から遠ざかる。こうしたヘッドスライダにはいわゆるヨー角が規定される。ヨー角の変化に基づき気流の流入方向は変化する。スライダ本体の側縁から気流が入り込む。気流はサイドレールの外側面に沿って流通する。気流はリアサイドレールに受け止められる。リアサイドレールでは所定の正圧が生成される。こうした正圧のバランスに基づきロール角は低減される。

ヘッドスライダは、フロントレールの頂上面に区画される前方空気軸受け面と、フロントレールの空気流入端に区画されて前方空気軸受け面に段差で接続され、前方空気軸受け面よりも低いレベルで広がる低レベル面とを備えてもよい。このとき、前方空気軸受け面の空気流入端の輪郭は、少なくとも所定の円弧で規定される円弧領域を含めばよい。

こうしたヘッドスライダでは、前方空気軸受け面の空気流入端の輪郭には円弧領域が含まれる。前述されるように、ヨー角の変化に基づき気流の流入方向は変化する。その結果、気流は、例えば円弧領域の円弧の接線に直交する方向に流入することができる。気流に基づき前方空気軸受け面では所定の正圧が生成される。こうした正圧のバランスに基づきロール角は低減される。

以上のようなヘッドスライダでは、気流誘導面は平面で規定されればよい。その他、フロントレールの空気流入端とスライダ本体の空気流入端とは面一で接続されればよい。こういったヘッドスライダは記憶媒体駆動装置に組み込まれればよい。

以上のように本発明によれば、ロール角を低減することができるヘッドスライダが提供される。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

図１は記憶媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は筐体すなわちハウジング１２を備える。ハウジング１２は箱形のベース１３およびカバー（図示されず）から構成される。ベース１３は例えば平たい直方体の内部空間すなわち収容空間を区画する。ベース１３は例えばアルミニウムといった金属材料から鋳造に基づき成形されればよい。カバーはベース１３の開口に結合される。カバーとベース１３との間で収容空間は密閉される。カバーは例えばプレス加工に基づき１枚の板材から成形されればよい。

収容空間には、記憶媒体としての１枚以上の磁気ディスク１４が収容される。磁気ディスク１４はスピンドルモータ１５の回転軸に装着される。スピンドルモータ１５は例えば５４００ｒｐｍや７２００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍ、１５０００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１４を回転させることができる。

収容空間にはキャリッジ１６がさらに収容される。キャリッジ１６はキャリッジブロック１７を備える。キャリッジブロック１７は、垂直方向に延びる支軸１８に回転自在に連結される。キャリッジブロック１７には、支軸１８から水平方向に延びる複数のキャリッジアーム１９が区画される。キャリッジブロック１７は例えば押し出し成型に基づきアルミニウムから成型されればよい。

個々のキャリッジアーム１９の先端にはヘッドサスペンション２１が取り付けられる。ヘッドサスペンション２１はキャリッジアーム１９の先端から前方に延びる。ヘッドサスペンション２１の先端にはいわゆるジンバルばね（図示されず）が接続される。ジンバルばねの表面に浮上ヘッドスライダ２２は固定される。こうしたジンバルばねの働きで浮上ヘッドスライダ２２はヘッドサスペンション２１に対してその姿勢を変化させることができる。後述されるように、浮上ヘッドスライダ２２にはヘッド素子すなわち電磁変換素子が搭載される。

磁気ディスク１４の回転に基づき磁気ディスク１４の表面で気流が生成されると、気流の働きで浮上ヘッドスライダ２２には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力および負圧とヘッドサスペンション２１の押し付け力とが釣り合うことで磁気ディスク１４の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ２２は浮上し続けることができる。

こういった浮上ヘッドスライダ２２の浮上中にキャリッジ１６が支軸１８回りで回転すると、浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の半径線に沿って移動することができる。その結果、浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子は最内周記録トラックと最外周記録トラックとの間でデータゾーンを横切ることができる。こうして浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子は目標の記録トラック上に位置決めされる。

キャリッジブロック１７には例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２３といった動力源が接続される。このＶＣＭ２３の働きでキャリッジブロック１７は支軸１８回りで回転することができる。こうしたキャリッジブロック１７の回転に基づきキャリッジアーム１９およびヘッドサスペンション２１の揺動は実現される。

図１から明らかなように、キャリッジブロック１７上にはフレキシブルプリント基板２５が配置される。フレキシブルプリント基板２５にはヘッドＩＣ（集積回路）すなわちプリアンプＩＣ２６が実装される。磁気情報の読み出し時には、このプリンアンプＩＣ２６から電磁変換素子の読み出しヘッド素子に向けてセンス電流は供給される。同様に、磁気情報の書き込み時には、プリアンプＩＣ２６から電磁変換素子の書き込みヘッド素子に向けて書き込み電流は供給される。プリアンプＩＣ２６には、収容空間内に配置される小型の回路基板２７や、ベース１３の底板の裏側に取り付けられるプリント配線基板（図示されず）からセンス電流や書き込み電流は供給される。

こうしたセンス電流や書き込み電流の供給にあたってフレキシャ２８が用いられる。フレキシャ２８上にはフレキシブルプリント基板が形成される。フレキシャ２８は個々の浮上ヘッドスライダ２２ごとに配置される。フレキシャ２８は例えばステンレス鋼といった金属薄板から形成される。フレキシブルプリント基板は、フレキシャ２８上に順番に積層される絶縁層、導電層および保護層を備えればよい。フレキシブルプリント基板は、フレキシャ２８上で延びる配線パターンを構成する。導電層には例えば銅といった導電材料が用いられればよい。絶縁層および保護層には例えばポリイミド樹脂といった樹脂材料が用いられればよい。

フレキシャ２８の前端には浮上ヘッドスライダ２２が支持される。フレキシャ２８上のフレキシブルプリント基板は浮上ヘッドスライダ２２に接続される。フレキシャ２８はヘッドサスペンション２１上に例えばスポット溶接に基づき固定されればよい。フレキシャ２８はヘッドサスペンション２１からキャリッジアーム１９に沿って後方に延びる。フレキシャ２８は他端でフレキシブルプリント基板２５に連結される。フレキシブルプリント基板はフレキシブルプリント基板２５上の配線パターン（図示されず）に接続される。こうして浮上ヘッドスライダ２２はフレキシブルプリント基板２５に電気的に接続される。

図２は本発明の第１実施形態に係る浮上ヘッドスライダ２２を示す。この浮上ヘッドスライダ２２は、例えば平たい直方体に形成されるスライダ本体３１を備える。スライダ本体３１の空気流出側端面には素子内蔵膜３２が積層される。この素子内蔵膜３２に前述の電磁変換素子３３が組み込まれる。浮上ヘッドスライダ２２にはいわゆるＦＥＭＴＯスライダが用いられる。浮上ヘッドスライダ２２では、浮上ヘッドスライダ２２の前後方向の長さは例えば０．８５ｍｍ程度に規定される。浮上ヘッドスライダ２２の左右方向すなわちスライダ幅方向の長さは例えば０．７０ｍｍ程度に規定される。浮上ヘッドスライダ２２の厚みは例えば０．２３ｍｍ程度に設定される。

スライダ本体３１は例えばＡｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣ（アルチック）といった硬質材料から形成されればよい。素子内蔵膜３２は例えばＡｌ_２Ｏ_３（アルミナ）といった軟質材料から形成されればよい。スライダ本体３１は媒体対向面すなわち浮上面３４で磁気ディスク１４に向き合う。浮上面３４には平坦なベース面３５すなわち基準面が規定される。磁気ディスク１４が回転すると、スライダ本体３１の前端から後端に向かって浮上面３４には気流３６が作用する。

浮上面３４には、前述の気流３６の上流側すなわち空気流入側でベース面３５から立ち上がる１筋のフロントレール３７が形成される。このフロントレール３７は、ベース面３５上に所定の厚み（例えば１．５〜２．０μｍ程度）で広がりつつ、ベース面３５の空気流入端に沿ってスライダ幅方向に延びる。フロントレール３７の空気流入端とスライダ本体３１すなわちベース面３５の空気流入端とは面一で接続される。すなわち、フロントレール３７の空気流入側端面と、スライダ本体３１の空気流入側端面とは同一面内に規定される。

同様に、浮上面３４には、気流の下流側すなわち空気流出側でベース面３５から立ち上がるリアレール３８が形成される。リアレール３８はスライダ幅方向の中央位置に配置される。リアレール３８は、ベース面３５上にフロントレール３７と同一の厚みで広がりつつベース面３５の空気流出端に向かって延びる。

同様に、浮上面３４には、空気流出側でベース面３５から立ち上がる左右１対のリアサイドレールすなわち補助リアレール３９ａ、３９ｂが形成される。補助リアレール３９ａ、３９ｂはベース面３５の左右の側縁３５ａ、３５ｂに沿ってそれぞれ配置される。その結果、補助リアレール３９ａ、３９ｂ同士はスライダ幅方向に間隔を空けて配置される。補助リアレール３９ａ、３９ｂ同士の間にリアレール３８は配置される。なお、側縁３５ａは磁気ディスク１４の内周側に規定される。側縁３５ｂは磁気ディスク１４の外周側に規定される。

フロントレール３７の頂上面には前方空気軸受け面４１が規定される。前方空気軸受け面４１の空気流入端には段差４２が形成される。こうしてフロントレール３７の頂上面には、前方空気軸受け面４１よりも空気流入側で、前方空気軸受け面４１よりも低いレベルで広がる低レベル面４３が規定される。低レベル面４３の空気流入端とベース面３５の空気流入端とは面一で接続される。

前方空気軸受け面４１の空気流出端には段差４４が形成される。フロントレール３７の頂上面には、前方空気軸受け面４１よりも空気流出側で、前方空気軸受け面４１よりも低いレベルで広がる低レベル面４５が規定される。低レベル面４３および低レベル面４５は同一のレベルで広がる。浮上ヘッドスライダ２２の前後方向に規定される低レベル面４５の長さは、同様に規定される低レベル面４３の長さよりも小さく設定される。スライダ幅方向に規定される長さは低レベル面４３、４５で同一に設定される。

同様に、リアレール３８の頂上面には後方空気軸受け面４６が規定される。後方空気軸受け面４６の空気流入端には段差４７が形成される。こうしてリアレール３８の頂上面には、後方空気軸受け面４６よりも空気流入側で、後方空気軸受け面４６よりも低いレベルで広がる低レベル面４８が規定される。

同様に、補助リアレール３９ａ、３９ｂの頂上面にはそれぞれ補助空気軸受け面４９が規定される。補助空気軸受け面４９はベース面３５の左右の側縁３５ａ、３５ｂに沿ってそれぞれ配置される。その結果、補助空気軸受け面４９同士はスライダ幅方向に間隔を空けて配置される。補助空気軸受け面４９同士の間に後方空気軸受け面４６は配置される。補助空気軸受け面４９の空気流入端には段差５１が形成される。こうして補助リアレール３９ａ、３９ｂの頂上面には、補助空気軸受け面４９よりも空気流入側で、補助空気軸受け面４９よりも低いレベルで広がる低レベル面５２が規定される。

前述の電磁変換素子３３はリアレール３８に埋め込まれる。電磁変換素子３３は読み出し素子および書き込み素子を備える。読み出し素子には、例えば、スピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化を利用して磁気ディスク１４から情報を読み出す巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接合磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子が用いられればよい。書き込み素子には、例えば、薄膜コイルパターンで生成される磁界を利用して磁気ディスク１４に情報を書き込む薄膜磁気ヘッドが用いられればよい。電磁変換素子３３は後方空気軸受け面４６の空気流出側で読み出しギャップや書き込みギャップを露出させる。

前方空気軸受け面４１、後方空気軸受け面４６および補助空気軸受け面４９ではスライダ本体３１の表面に例えば保護膜（図示されず）が形成される。後方空気軸受け面４６では保護膜は読み出しギャップや書き込みギャップに覆い被さる。保護膜には例えばＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）が用いられればよい。

磁気ディスク１４の回転に基づき生成される気流３６は浮上面３４に受け止められる。このとき、段差４２、４７、５１、５１の働きで空気軸受け面４１、４６、４９、４９には比較的に大きな正圧すなわち浮力が生成される。しかも、フロントレール３７の背後すなわち空気流出側には大きな負圧が生成される。これら浮力および負圧のバランスに基づき浮上ヘッドスライダ２２の浮上姿勢は確立される。

この浮上ヘッドスライダ２２では後方空気軸受け面４６および補助空気軸受け面４９、４９に比べて前方空気軸受け面４１で大きな正圧すなわち浮力が生成される。したがって、スライダ本体３１が磁気ディスク１４の表面から浮上すると、スライダ本体３１はピッチ角αの傾斜姿勢で維持される。ここで、ピッチ角αとは、気流３６の流れ方向に沿ったスライダ本体前後方向の傾斜角をいう。

その一方で、左右の補助空気軸受け面４９、４９ではそれぞれ均等に浮力が生成される。したがって、浮上中の浮上ヘッドスライダ２２ではロール角βの変動は抑制される。こうして補助空気軸受け面４９と磁気ディスク１４との衝突は防止される。ここで、ロール角βとは、気流３６の流れ方向に直交するスライダ幅方向の傾斜角をいう。

浮上面３４には、フロントレール３７の空気流出側でスライダ本体３１のベース面３５から立ち上がる左右１対のサイドレール５３ａ、５３ｂがさらに形成される。サイドレール５３ａ、５３ｂは補助リアレール３９ａ、３９ｂの前方で途切れる。サイドレール５３ａ、５３ｂの空気流入端はフロントレール３７のスライダ幅方向両端でフロントレール３７の空気流出側端面に接続される。サイドレール５３ａ、５３ｂは、フロントレール３７の低レベル面４３および低レベル面４５と同一なレベルで広がる頂上面を規定する。したがって、サイドレール５３ａ、５３ｂの頂上面は前方空気軸受け面４１よりも低いレベルで広がる。

こうしたサイドレール５３ａ、５３ｂの働きによれば、浮上ヘッドスライダ２２の浮上中にスライダ本体３１の左右からフロントレール３７の背後に気流は入り込むことはできない。したがって、気流３６は前方空気軸受け面４１の通過後にフロントレール３７の背後で容易にディスク面鉛直方向に広がることができる。こうした気流の急激な広がりに基づき負圧は生成される。

図３に示されるように、個々のサイドレール５３ａ、５３ｂには、ベース面３５から立ち上がりつつ頂上面に接続される外向きの外側面５４および内向きの内側面５５が規定される。サイドレール５３ａ、５３ｂは内側面５５、５５で相互に向き合う。外側面５４および内側面５５は、空気流入端から空気流出端に向かうにつれてベース面３５の側縁３５ａ、３５ｂから遠ざかる。すなわち、外側面５４および内側面５５は内側に偏倚する。ここでは、外側面５４および内側面５５は相互に平行に規定される。

外側面５４とスライダ本体３１の側面に平行な仮想平面（図示されず）との交差角は例えば２〜３度以上に設定されればよい。ここでは、サイドレール５３ａの外側面５４と仮想平面との交差角は例えば５度に設定されればよい。その一方で、サイドレール５３ｂの外側面５４と仮想平面との交差角は例えば１２度に設定されればよい。サイドレール５３ａ、５３ｂの内側面５５、５５はそれぞれ外側面５４、５４に平行に規定されることから、内側面５５の交差角は外側面５４と等しく規定される。

この浮上ヘッドスライダ２２の浮上中に、磁気ディスク１４の記録トラックと浮上ヘッドスライダ２２の前後方向の中心線５６との間にいわゆるヨー角が規定される。ヨー角の変化に基づき気流の流入方向は変化する。その結果、側縁３５ａや側縁３５ｂから気流が入り込む。気流は外側面５４に沿って流通する。こうして外側面５４は気流誘導面を構成する。気流は補助リアレール３９ａや補助リアレール３９ｂに受け止められる。補助空気軸受け面４９で正圧が生成される。こうした正圧のバランスに基づきロール角βはゼロに近づく。その結果、電磁変換素子３３の浮上高さは低く設定されることができる。

本発明者はコンピュータシミュレーションに基づきサイドレール５３ａ、５３ｂの影響を検証した。前述の浮上ヘッドスライダ２２に基づき具体例１が確立された。その一方で、比較例の浮上ヘッドスライダでは、サイドレールは、フロントレールから補助リアレールに向かってベース面の側縁に平行に形成された。サイドレールの外側面および内側面はそれぞれベース面の側縁に平行に規定された。その他、比較例は具体例１と同様に構成された。

その結果、図４に示されるように、浮上ヘッドスライダ２２の具体例１では比較例に比べて、第２領域から第４領域すなわち磁気ディスク１４の半径方向位置の外周側でロール角βがゼロに近づくことが確認された。しかも、第２領域から外周側で比較例に比べてロール角βの変動は著しく抑制された。ここで、ロール角βが負の角度をとる場合、磁気ディスク１４の内周側に配置される側縁３５ａが磁気ディスク１４に近づく。その一方で、ロール角βが正の角度をとる場合、磁気ディスク１４の外周側に配置される側縁３５ｂが磁気ディスク１４に近づく。

図５は本発明の第２実施形態に係る浮上ヘッドスライダ２２ａを示す。この浮上ヘッドスライダ２２ａでは、前方空気軸受け面４１の空気流入端の輪郭は、直線領域４１ａと、直線領域４１ａの両端に接続される１対の円弧領域４１ｂ、４１ｃとで規定される。円弧領域４１ｂ、４１ｃは所定の円弧に沿って規定される。円弧の曲率中心は前方空気軸受け面４１上に規定されればよい。直線領域４１ａはスライダ本体３１の空気流入端に平行に規定される。円弧領域４１ｂ、４１ｃの曲率半径は例えば０．０７ｍｍ以上の大きさに設定されればよい。その他、前述の浮上ヘッドスライダ２２と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

浮上ヘッドスライダ２２ａではヨー角の変化に基づき気流の流入方向は変化する。その結果、所定のヨー角が確立されると、円弧領域４１ｂには円弧の接線に直交する方向に気流が流入する。同様に、所定のヨー角が確立されると、円弧領域４１ｃには円弧の接線に直交する方向に気流が流入する。その結果、前方空気軸受け面４１では所定の正圧が生成される。こういった正圧のバランスに基づきロール角βはゼロに近づく。電磁変換素子３３の浮上高さは低く設定されることができる。

本発明者はコンピュータシミュレーションに基づきサイドレール５３ａ、５３ｂ並びに直線領域４１ａおよび円弧領域４１ｂ、４１ｃの影響を検証した。比較例の浮上ヘッドスライダには前述と同じ浮上ヘッドスライダが用いられた。その結果、図６に示されるように、浮上ヘッドスライダ２２ａの具体例２では比較例に比べて磁気ディスク１４のいずれの半径方向位置でもロール角βがゼロに近づくことが確認された。しかも、具体例２では比較例に比べてロール角βの変動は著しく抑制された。

次に、本発明者はコンピュータシミュレーションに基づき円弧領域４１ｂ、４１ｃの曲率半径の影響を検証した。浮上ヘッドスライダ２２ａの具体例３〜具体例７では異なる曲率半径が設定された。具体例３の曲率半径は０．０１ｍｍに設定された。具体例４の曲率半径は０．０７ｍｍに設定された。具体例５の曲率半径は０．１０ｍｍに設定された。具体例６の曲率半径は０．１５ｍｍに設定された。具体例７の曲率半径は０．１７ｍｍに設定された。

具体例３〜具体例７では、サイドレール５３ａ、５３ｂは、フロントレール３７から補助リアレール３９ａ、３９ｂに向かって側縁３５ａ、３５ｂに平行に形成された。外側面５４および内側面５５はそれぞれ側縁３５ａ、３５ｂに平行に形成された。その一方で、比較例には前述の浮上ヘッドスライダが用いられた。前方空気軸受け面の空気流入端の輪郭はベース面の空気流入端に平行に規定された。その他、比較例は具体例２と同様に構成された。

その結果、図７に示されるように、具体例３〜具体例７では比較例に比べて第１領域、第３領域および第４領域でロール角βはゼロに近づくことが確認された。特に、第１領域すなわち磁気ディスク１４の内周側で特にロール角βはゼロに近づいた。しかも、円弧領域４１ｂ、４１ｃの曲率半径が増大するにつれてロール角βはゼロに近づいた。例えば曲率半径が０．７０ｍｍ以上に設定されるとロール角βは一層ゼロに近づいた。

一般に、フロントレール３７の空気流入端の端には円弧領域が規定される。こうした円弧領域の働きで、フロントレール３７と磁気ディスク１４とが接触しても、フロントレール３７の損傷や磁気ディスク１４の損傷は回避される。こうした円弧領域の曲率半径は例えば０．０１ｍｍ〜０．０２ｍｍに設定される。すなわち、本発明の円弧領域４１ｂ、４１ｃは従来の円弧領域とは区別される。

図８は本発明の第３実施形態に係る浮上ヘッドスライダ２２ｂを示す。この浮上ヘッドスライダ２２ｂでは、円弧領域４１ｂの曲率半径は円弧領域４１ｃの曲率半径よりも大きく設定される。円弧領域４１ｂは磁気ディスク１４の内周側に配置される。円弧領域４１ｃは磁気ディスク１４の外周側に配置される。その他、前述の浮上ヘッドスライダ２２ａと均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

一般に、磁気ディスク１４の外周側に向かうにつれて大きな流速の気流が生成される。したがって、円弧領域４１ｂ、４１ｃを通過する気流の流速は異なる。すなわち、内周側の円弧領域４１ｂに比べて外周側の円弧領域４１ｃには大きい流速の気流が流入する。その結果、比較的に曲率半径の大きい円弧領域４１ｂには小さい流速の気流が十分に流入することができる。その一方で、比較的に曲率半径の小さい円弧領域４１ｃには大きい流速の気流が流入する。こうして前方空気軸受け面４１では所定の正圧が生成される。こうした正圧のバランスに基づきロール角βはゼロに近づく。

図９は本発明の第４実施形態に係る浮上ヘッドスライダ２２ｃを示す。この浮上ヘッドスライダ２２ｃでは、前方空気軸受け面４１の空気流出端の輪郭は、第１直線領域４１ｄと、第１直線領域４１ｄの両端に接続される１対の円弧領域４１ｅ、４１ｆと、円弧領域４１ｅ、４１ｆの外端にそれぞれ接続される第２直線領域４１ｇ、４１ｈとで区画される。第１直線領域４１ｄおよび第２直線領域４１ｇ、４１ｈは前述の直線領域４１ａに平行に規定される。円弧領域４１ｅ、４１ｆは前述の円弧領域４１ｂ、４１ｃの内側で規定される。

円弧領域４１ｅ、４１ｆは円弧領域４１ｂ、４１ｃの内側で円弧領域４１ｂ、４１ｃの円弧に倣った円弧で規定される。第１直線領域４１ｄ並びに円弧領域４１ｅ、４１ｆに基づき、気流の方向に応じて空気流入端から空気流出端まで規定される前方空気軸受け面４１の長さは均一に設定される。その他、前述の浮上ヘッドスライダ２２ａと均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

こうした浮上ヘッドスライダ２２ｃでは、前述と同様に、中心線５６から側縁３５ａ、３５ｂに向かうにつれて気流の流入方向と中心線５６との交差角は増大する。こうした気流の流入方向に応じて空気流入端から空気流出端まで前方空気軸受け面４１の長さは均一に設定される。その結果、スライダ幅方向で前方空気軸受け面４１の空気流入端上の位置に拘わらず、前方空気軸受け面４１を気流は均一な距離で通過することができる。こうして前方空気軸受け面４１では所定の正圧が生成される。こうした正圧のバランスに基づきロール角βはゼロに近づく。

図１０は本発明の第５実施形態に係る浮上ヘッドスライダ２２ｄを示す。この浮上ヘッドスライダ２２ｄでは、前方空気軸受け面４１の空気流入端の輪郭は、１つの円弧に沿って規定される円弧領域４１ｉで区画される。円弧の曲率中心は円弧領域４１ｉよりも空気流出側に規定される。円弧は気流の流入方向に応じて所定の曲率半径で規定されればよい。円弧および中心線５６の交差位置で空気流入端はスライダ本体３１の空気流入端に最も近づけばよい。その他、前述の浮上ヘッドスライダ２２ａと均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

こうした浮上ヘッドスライダ２２ｄでは、前述と同様に、中心線５６から側縁３５ａ、３５ｂに向かうにつれて気流の流入方向と中心線５６との交差角は増大する。前方空気軸受け面４１では、円弧領域４１ｉは１つの円弧に沿って規定される。その結果、スライダ幅方向で前方空気軸受け面４１の空気流入端上の位置に拘わらず、前方空気軸受け面４１の空気流入端には円弧の接線に直交する方向に気流が流入することができる。前方空気軸受け面４１では所定の正圧が生成される。こうした正圧のバランスに基づきロール角βはゼロに近づく。

本発明者はコンピュータシミュレーションに基づきサイドレール５３ａ、５３ｂ並びに円弧領域４１ｉの影響を検証した。比較例の浮上ヘッドスライダには前述と同じ浮上ヘッドスライダが用いられた。その結果、図１１に示されるように、浮上ヘッドスライダ２２ｄの具体例８では比較例に比べて、磁気ディスク１４のいずれの半径方向位置でもロール角βはゼロに近づくことが確認された。しかも、具体例８では比較例に比べてロール角βの変動は著しく抑制された。

図１２は本発明の第６実施形態に係る浮上ヘッドスライダ２２ｅの構造を概略的に示す。この浮上ヘッドスライダ２２ｅでは、サイドレール５３ａ、５３ｂの内側面５５、５５は例えば側縁３５ａ、３５ｂに平行に規定される。こうしてサイドレール５３ａ、５３ｂはフロントレール３７の空気流入端から補助リアレール３９ａ、３９ｂに向かうにつれて先細る。外側面５４は、前述と同様に、空気流入端から空気流出端に向かうにつれて側縁３５ａ、３５ｂから遠ざかる。その他、前述の浮上ヘッドスライダ２２ｄと均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

本発明者はコンピュータシミュレーションに基づきサイドレール５３ａ、５３ｂの形状の影響を検証した。その結果、図１３に示されるように、浮上ヘッドスライダ２２ｅの具体例９では浮上ヘッドスライダ２２ｄの具体例８と同様にロール角βがゼロに近づくことが確認された。サイドレール５３ａ、５３ｂの内側面５５の形状に拘わらずロール角βがゼロに近づくことが確認された。こうした作用効果の実現にあたって外側面５４が大いに貢献していることが確認された。

その他、前述の浮上ヘッドスライダ２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄでは、浮上ヘッドスライダ２２ｅと同様に、サイドレール５３ａ、５３ｂの内側面５５は例えば側縁３５ａ、３５ｂに平行に規定されてもよい。言い替えれば、サイドレール５３ａ、５３ｂは補助リアレール３９ａ、３９ｂに向かうにつれて先細ってもよい。その他、浮上ヘッドスライダ２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅには例えばいわゆるピコスライダといった他のヘッドスライダが用いられてもよい。

本発明の記憶媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の内部構造を概略的に示す平面図である。 本発明の第１実施形態に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す平面図である。 浮上ヘッドスライダのロール角に対してサイドレールの影響を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す平面図である。 浮上ヘッドスライダのロール角に対してサイドレールおよび前方空気軸受け面の輪郭の影響を示すグラフである。 浮上ヘッドスライダのロール角に対して円弧領域の曲率半径の影響を示すグラフである。 本発明の第３実施形態に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す平面図である。 本発明の第４実施形態に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す平面図である。 本発明の第５実施形態に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す平面図である。 浮上ヘッドスライダのロール角に対してサイドレールおよび前方空気軸受け面の輪郭の影響を示すグラフである。 本発明の第６実施形態に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す平面図である。 浮上ヘッドスライダのロール角に対してサイドレールの形状の影響を示すグラフである。

符号の説明

１１ 記憶媒体駆動装置（ハードディスク駆動装置）、２２ ヘッドスライダ（浮上ヘッドスライダ）、３１ スライダ本体、３４ 浮上面、３７ フロントレール、３９ａ、３９ｂ リアサイドレール（補助リアレール）、４１ 前方空気軸受け面、４１ｂ、４１ｃ、４１ｉ 円弧領域、４２ 段差、４３ 低レベル面、５３ａ、５３ｂ サイドレール、５４ 外側面（気流誘導面）。

Claims (5)

1. スライダ本体と、スライダ本体の空気流入端側で浮上面に区画されるフロントレールと、スライダ本体の空気流出端側で浮上面に区画される１対のリアサイドレールと、浮上面に区画されてフロントレールの空気流出端からリアサイドレールに向かって延び、リアサイドレールの前方で途切れるサイドレールと、サイドレールの外側面に区画されて、空気流入端から空気流出端に向かうにつれてスライダ本体の側縁から遠ざかる気流誘導面とを備えることを特徴とするヘッドスライダ。
2. 請求項１に記載のヘッドスライダにおいて、前記フロントレールの頂上面に区画される前方空気軸受け面と、前記フロントレールの空気流入端に区画されて前方空気軸受け面に段差で接続され、前方空気軸受け面よりも低いレベルで広がる低レベル面とを備え、前方空気軸受け面の空気流入端の輪郭は、少なくとも所定の円弧で規定される円弧領域を含むことを特徴とするヘッドスライダ。
3. 請求項１に記載のヘッドスライダにおいて、前記気流誘導面は平面で規定されることを特徴とするヘッドスライダ。
4. 請求項１に記載のヘッドスライダにおいて、前記フロントレールの空気流入端と前記スライダ本体の空気流入端とは面一で接続されることを特徴とするヘッドスライダ。
5. スライダ本体と、スライダ本体の空気流入端側で浮上面に区画されるフロントレールと、スライダ本体の空気流出端側で浮上面に区画される１対のリアサイドレールと、浮上面に区画されてフロントレールの空気流出端からリアサイドレールに向かって延び、リアサイドレールの前方で途切れるサイドレールと、サイドレールの外側面に区画されて、空気流入端から空気流出端に向かうにつれてスライダ本体の側縁から遠ざかる気流誘導面とを備えるヘッドスライダが組み込まれたことを特徴とする記憶媒体駆動装置。

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