JP2781467B2 - 空気支持によるディスクヘッドのスライダー - Google Patents

空気支持によるディスクヘッドのスライダー

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JP2781467B2
JP2781467B2 JP3005739A JP573991A JP2781467B2 JP 2781467 B2 JP2781467 B2 JP 2781467B2 JP 3005739 A JP3005739 A JP 3005739A JP 573991 A JP573991 A JP 573991A JP 2781467 B2 JP2781467 B2 JP 2781467B2
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    • G—PHYSICS
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B5/488—Disposition of heads
    • G11B5/4886—Disposition of heads relative to rotating disc

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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回転ディスク駆動のため
のトランスデューサヘッド組立体に係り、特にロータリ
ーアクチュエータと共に用いるための空気支持ディスク
ヘッドのスライダーに関する。
【０００２】
【従来の技術】回転ディスクに関して“飛揚”するトラ
ンスデューサヘッド組立体は回転ディスク駆動において
広範に用いられている。この組立体は回転ディスクに近
接して磁性トランスデューサを支持するための空気支持
スライダーを含む。図１はディスク１４上のジンバル１
１によって支持されたスライダー１０を示している。ジ
ンバル１１はアーム１２に固定されている。アーム１２
はスライダー１０を円弧１８に沿ってディスク１４上の
個々のデータ軌道（図示せず）の上に位置づける。ディ
スク１４が回転すると、矢印１６（風１６）によって示
された方向に風あるいは空気の流れが発生される。この
風１６は、矢印２２によって示されたディスクの接線方
向速度にほぼ平行となっている。この風はスライダー１
０と協動して浮揚力を作りだし、それによってスライダ
ーはディスク１４の上で飛揚することができる。
【０００３】前記ジンバル１１はスライダー１０がディ
スク１４の形態に追従することができるような弾性ばね
でできている。ジンバル１１はスライダー１０と点接触
する凹み（図示せず）を有している。この凹みはスライ
ダー１０がディスク１４の形態に追従しながら縦横に回
転することのできる枢軸となる。
【０００４】スライダー１０がディスク１４の外側エッ
ジに近いところに位置している時には、その縦方向の軸
２０は風の方向にほぼ平行となる。ディスク１４の中心
近くに位置している時には、スライダー１０は風の方向
に対して、スキュー角（φ）で示したように斜めになっ
ている。前記スキュー角（φ）は縦方向の軸２０と風１
６との間で測定される。
【０００５】ここまで記述してきた要素は従来通りの設
計になっていてもよく、本発明の理解を容易にするため
に図１および図２から図６において説明、図示されてい
る。これらの図を通して、同じ設計の要素は同一の参考
数字で示されている。
【０００６】図２は従来通りのカタマランスライダー３
０を有したヘッドジンバル組立体の透視図である。前記
スライダー３０は既知の方法によってジンバル１１に固
定されている。スライダー３０とジンバル１１とはアー
ム１２によって支持されている。スライダー３０のエッ
ジに沿って位置したレール３２，３４は、スライダーが
既知の方法で飛ぶ空気支持面を形成している。
【０００７】図３は図２の線３−３から見たスライダー
３０の端面図である。前記アーム１２とジンバル１１と
がスライダー３０をディスク１４の上で支持している。
スライダー３０はトランスデューサ３５，３７を支持し
たレール３２，３４を有している。前記レール３２，３
４は、後でもっと詳細に述べるが、スライダー３０に対
して浮揚力を与える空気支持面３８，３９を含む。
【０００８】飛揚高さは非接触型記録の最も重要なパラ
メータの１つである。スライダー３０の平均飛揚高さが
減少すると、トランスデューサ３５，３７はディスク１
４上の個々のデータのビット位置間の分解能がより大き
くなる。したがって、トランスデューサ３５，３７はで
きるだけディスク１４に近づいて飛揚することが望まし
い。
【０００９】図４は図２および図３に示した従来のカタ
マランスライダー３０の底部平面図である。レール３
２，３４はスライダー３０のエッジに沿って位置し、空
気支持面３８，３９を形成するために凹所領域３６の周
りに配置されている。ディスク１４が回転すると、ディ
スクはスライダー３０の下で、空気支持面３８，３９に
沿って空気（風１６）を吸い込む。空気支持面３８，３
９の下においては、ディスク１４の吸引力による空気流
は“クウェットの流れ”と呼ばれる。クウェットの流れ
がレール３２，３４の下を通過すると、空気支持面３
８，３９上の表面摩擦によってディスク１４と空気支持
面との間の空気の圧力は増加され、それによって浮揚力
が与えられスライダー３０はディスク表面上で飛揚され
る。したがって、空気支持面が大きければ大きい程、浮
揚量も大きくなる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】飛揚高さは、好ましく
は、変動する飛揚条件、例えば内側軌道から外側軌道へ
の接線方向速度や、探査中のスライダーの横方向運動
や、変動するスキュー角φ、とは無関係に均等である。
カタマランスライダーはディスク面上で適当な高さで飛
揚するのに全く十分な空気支持面を提供する。例えば、
レール３２，３４がないと、空気支持面は大きくなりす
ぎるであろう。その結果、スライダー３０はディスク面
から離れすぎて分解能に悪影響を与える高さで飛揚する
ことになるであろう。
【００１１】従来型のカタマランスライダーは飛揚高さ
を制御するには有用であるが、それらはスキュー角φに
対しては非常に敏感である。１０度から１５度の範囲に
ある中程度のスキュー角の場合でさえも、従来型カタマ
ランスライダーに関する飛揚高さは悪影響をうける。接
線方向の速度を一定にしてスキュー角φを増加させる
と、レール３２，３４の下における空気圧力の分布が歪
む。このことによってスライダー３０上に作用する正味
の力とトルクとに影響を与え、飛揚高さを減少させる結
果となる。
【００１２】図５はスキュー角を零の風１６の場合のレ
ール３２の底面図である。空気支持面３８はスキュー角
零における実効面積４０を有しており、これは空気支持
面３８の面積と等しい。図６はレール３２に対してスキ
ュー角φで適用される風１６を示している。空気支持面
３８はより小さな実効面積４１を有している。スキュー
角φが増加すると、レール３２，３４の実効面積は減少
する。スキュー角による実効面積の減少は側部からのリ
ークによって生じる。レール３２，３４の側部から漏れ
る空気はレールの下における圧力を発生させるのには有
効でない。これによってレール３２，３４の下における
圧力が減少させられ、スキュー角が大きくなると飛揚高
さが低くなるという結果になる。スキュー角が大きくな
ってもスライダー３０が最終的にディスク面と接触しな
いようにするために、スライダーの平均的飛揚高さは適
当に増加させなければならない。そのために分解能は犠
牲にされる。さらに、あるスキュー角における一方のレ
ールの加圧が他方のレールの加圧と異なることがある。
この差によってスライダー３０は横揺れさせられる。言
い換えると、スライダー３０があるスキュー角で飛揚し
ている間、レール３２はレール３４とは異なった高さで
飛揚することになる。
【００１３】ディスク駆動が、より小さくてより携帯性
のある装置に用いるために、よりコンパクトになると、
ロータリーアクチュエータが多く採用される。さらに、
設計者はディスク駆動をさらにコンパクトにするため
に、より短いアクチュエータの枢軸アームを用いたくな
る。しかしながら、これらのアクチュエータはかなり大
きなスキュー角φを作り出すことになり、その結果飛揚
高さの制御をより困難にする。ロータリーアクチュエー
タは、アーム１２がスライダー１０を円弧１８に沿って
移動させたときに、縦方向軸２０（図１参照）とディス
ク回転の接線方向との間の幾何学的方向を変更させる。
【００１４】変動するスキュー角に対する飛揚特性の感
度を減少させるための一つの試みは、各々のレールの長
さに沿って延在するエッジブレンドを提供することであ
る。１９８２年には早くも、設計者は各々のレールとデ
ィスク面との間の接触によって生じる磨耗を減らすため
にこれらのブレンドを使用した。前記エッジブレンドは
またロータリーアクチュエータによって生じるスキュー
角の変化に対する飛揚特性の感度を減少させた。例え
ば、各レール上の加圧分布は、スキュー角を変化させて
もスライダーの枢軸点に関してほぼ一定に維持された。
ＩＭＰＲＩＭＩＳテクノロジー社によって製作されたＷ
ＲＥＮファミリーのような１３．３cm（５１／４イン
チ）のディスク駆動においてエッジブレンドをロータリ
ーアクチュエータと組み合わせて用いた１９８２年当時
には、飛揚特性に対する利点が知られるようになった。
【００１５】ホワイトによる米国特許第４，６９３，９
９６も同様な試みを開示している。ホワイトの特許は各
レールの上で先端エッジから後端エッジへ延在する横方
向の加圧輪郭（ＴＰＣ）を示している。この横方向加圧
輪郭は、各レールの一方の側のエッジに亘る加圧領域
と、他方の側のエッジに亘る減圧領域とを提供してお
り、空気支持面に亘る圧力分布は変動するスキュー角に
亘ってほぼ不変である。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、回転磁気ディ
スクに接近して電磁トランスデューサーを支持するため
の空気支持によるディスクヘッドのスライダーにおい
て、先端エッジと、後端エッジと、第１および第２の側
部エッジとを備えた表面を有するスライダー本体と、前
記第１および第２の側部エッジにそれぞれ沿って位置し
一段高い第１および第２の側部レールとを含み、前記第
１および第２の側部レールの各々は、前記先端エッジと
前記後端エッジとの間に延びる内側エッジと外側エッジ
とを有する空気支持面を構成し、前記内側エッジと前記
外側エッジとは前記先端エッジから前記空気支持面の中
心領域へ向かって収斂し、且つ該中心領域から前記後端
エッジへ向かって発散することにより、前記スライダー
本体の前記表面の上方に、前記空気支持面よりも２ミク
ロン以下だけ凹んだ内側及び外側表面を形成しているこ
とを特徴とする。また、本発明は、回転磁気ディスクに
近接して電磁トランスデューサを支持するための負圧の
空気支持によるディスクヘッドのスライダーにおいて、
先端エッジと、後端エッジと、第１および第２の側部エ
ッジとを備えた表面を有するスライダー本体と、前記第
１および第２の側部エッジにそれぞれ沿って位置し一段
高い第１および第２の側部レールであって、前記第１お
よび第２の側部レールの各々は、前記先端エッジと前記
後端エッジとの間に延びる内側エッジと外側エッジとを
有する空気支持面を構成し、前記内側エッジと前記外側
エッジとは前記先端エッジから前記空気支持面の中心領
域へ向かって収斂し、且つ該中心領域から前記後端エッ
ジへ向かって発散することにより、前記スライダー本体
の前記表面の上方に、前記空気支持面よりも２ミクロン
以下だけ凹んだ内側及び外側表面を形成しているもの
と、前記第１および第２の側部レールの間に延在したク
ロスレールであって、該クロスレールと前記後端エッジ
との間に負圧を発生させるものとを有することを特徴と
する。
【００１７】１つの実施例においては、第１および第２
の側部レールは砂時計型のカタマランスライダーを形成
しており、これは第１および第２の側部レールとの間に
配置され、かつ先端エッジから後端エッジへ延在した凹
所領域を含んでいる。
【００１８】他の実施例においては、第１および第２の
側部レールは先端エッジと後端エッジとの間で延在した
エッジステップ部を含んでいる。
【００１９】他の実施例においては、各々の変換点は先
端エッジから後端エッジへと測ったスライダーの長さの
約１／３だけ先端エッジから離れている。
【００２０】他の実施例においては、空気支持面は先端
エッジと後端エッジにおいてはほぼ同じ巾を有してお
り、変換点における巾は先端エッジおよび後端エッジに
おける巾のほぼ半分である。
【００２１】さらに他の実施例においては、スライダー
は第１側部レールと第２側部レールとの間で延在するク
ロスレールを含み、砂時計型の負圧の空気支持スライダ
ー（ＮＰＡＢ）を形成している。作動中はクロスレール
はクロスレールと後端エッジとの間に負圧領域を作り出
す。
【００２２】
【実施例】図７は参考例による砂時計型のカタマランス
ライダー５０の、後端エッジ５２から見た透視図であ
る。前記スライダー５０は１対の突出レール４２，４４
を含み、これらはそれぞれ空気支持面４６，４８を有し
ている。レール４２，４４は先端エッジ５１から後端エ
ッジ５２へ延在している。スライダー５０は修正された
カタマランスライダーである。側部レール４２，４４は
第２図に示したレール３２，３４のような長方形ではな
い。その代わりに、レール４２，４４は先端エッジ５１
から変換点５６，６０へ向けて巾が減少し、変換点５
６，６０から後端エッジ５２へ向けて巾が増加してい
る。言い換えると、レール４２，４４は全体的に“砂時
計型”になっている。各々の空気支持面４６，４８は先
端エッジ５１において測った巾が後端エッジ５２におい
て測った巾とほぼ等しくなっている。レール４２，４４
は空気支持面４６，４８の変換点５６，６０における巾
が先端エッジ５１および後端エッジ５２において測った
巾の半分になるように形成されている。後述するすべて
の本発明の実施例において、本発明は空気支持面の内側
エッジと外側エッジとが直線であることを要求してはお
らず、前記エッジはスライダーの先端エッジから後端エ
ッジへ向けて曲がっていてもよい。
【００２３】スライダー５０は既知の方法でアクチュエ
ータアームに固定されている。例えば、スライダー５０
は図１、図２、および図３に示されたアクチュエータア
ーム１２に固定されていてもよい。ディスク１４が回転
すると、スライダー５０とディスク１４との間の空気流
は空気支持面４６，４８を加圧し、スライダー５０をデ
ィスク１４の表面より数マイクロインチ（０．１ミクロ
ン）だけ上へ浮揚させる。好ましい実施例においては、
スライダー５０はディスク１４が毎秒２５ｍ（約１００
０インチ）で回転したときに０．２ミクロン（約８マイ
クロインチ）だけ浮揚する。ディスクが回転し始めたと
きに、より早く離れるようにするために、レール４２，
４４は先端エッジのテーパ部６２，６４を含む。前記テ
ーパ部６２，６４は、レール４２，４４の下での周囲空
気と加圧空気との間の圧力転移を滑らかにすることによ
って、より速く分離させるようにしている。分離がより
速くなることによってスライダー５０が飛揚し始める前
にディスク面上を滑る時間の長さが減り、それによって
スライダー５０およびディスク１４の両方の磨耗を減ら
すことになる。
【００２４】前記砂時計型レール４２，４４はイオンビ
ームで食刻することによって形成される。この形成過程
はイオン・ミリング（ｉｏｎ ｍｉｌｌｉｎｇ）として
知られている。図７は“深い”食刻を示しており、レー
ル４２，４４は凹所領域５４から約２５ミクロンだけ突
出している（この点が本発明の実施例と異なる）。実質
的には凹所領域５４の上には空気圧力はたたない。ある
いはレール４２，４４はレーザー食刻あるいは類似の食
刻技術によって形成してもよい。
【００２５】図８および図９は図７における参考例の砂
時計型レール４２の底部平面図であり、異なったスキュ
ー角における実効空気支持面を示している。説明と分析
を簡単にするために、正圧の実効面積を全体的に実効面
積６１，６３によって示されている。図８においては、
風１６に対するスキュー角が零の場合のレール４２が示
されている。実効面積６１はレール４２の全長に沿って
正の圧力を発生させる。三角形の領域６５，６６，６
７，６８は幾らかの付加的な正圧を発生させる。図９は
風１６に対するスキュー角がφの場合のレール４２が示
されている。実効面積６１と６３とはほぼ等しい。結果
として、レール４２，４４における加圧と飛揚高さと
は、変動するスキュー角に亘って、従来型のカタマラン
スライダー３０（図２から図６参照）より一定である。
三角型流域６９，７１もまた或る程度の正圧を発生する
が、変動するスキュー角φにおいては領域６５，６６，
６７，６８で平衡する傾向がある。スライダー５０が飛
揚高さに変化が少ないので、平均飛揚高さは減少し、大
きなスキュー角において、スライダー５０がディスクと
接触する危険性なしに、ディスク１４上の個々のビット
位置においてより大きな分解能を得ることができる。
【００２６】図１０は本発明のスライダーの実施例の透
視図である。スライダー７０は砂時計型レール７２，７
４を有し、食刻によって“浅い”エッジステップ部ある
いはブレンド部７６を形成している。前記エッジステッ
プ部７６は内側表面と外側表面とを形成しており、それ
らは空気支持面７８，８０から２．０ミクロン以下だけ
凹んでいる。前記エッジステップ部７６は先端エッジ８
６と後端エッジ８８との間で各レールに沿って位置して
おり、砂時計型の空気支持面７８，８０を形成してい
る。スライダー７０がスキュー角φにおいて飛揚すると
（図９参照）、前記凹んだ表面も付加的な圧力を発生
し、スライダー７０が飛揚高さを失うことを防いでい
る。この結果、変動するスキュー角φに対してより均等
な飛揚高さを得ることができる。
【００２７】飛揚高さに加えて、その他の重要な飛揚特
性は横揺れである。変動するスキュー角においては、ス
ライダーはそれらの縦方向軸の周りで横揺れしようとす
る。横揺れは空気支持面７８，８０における圧力分布が
スライダーの枢軸点に関して変動することによって生じ
る。横揺れを減少させて、全体的に最適な飛揚特性を得
るために、空気支持面７８，８０とエッジステップ部７
６との寸法は、圧力分布の移転を最小にするために調節
しなければならない。例えば、各レールの内側エッジと
外側エッジとにおけるエッジステップ部７６は非対称的
に形成されていてもよく、例えば、内側表面を外側表面
より広くしたり、あるいはより大きな凹みを形成させて
もよい。この凹んだ内側表面と外側表面とは異なった寸
法になっていてもよく、また一方のレールと他方のレー
ルとで異なっていてもよい。
【００２８】図１０においては、変換点８２，８４は後
端エッジ８８よりも先端エッジ８６の方に近く位置して
いる。変換点８２，８４は好ましくはスライダー７０の
全長の約１／３だけ先端エッジ８６から離れている。変
換点８２，８４の位置は、他の実施例（図示せず）にお
いては、縦揺れのような飛揚特性を変化させるために、
変化してもよい。縦揺れはディスク面と空気支持面７
８，８０によって全体的に画定される平面との間の角度
によって測定される。
【００２９】スライダー７０が正の方向の縦揺れ特性を
有しているときには、典型的には先端エッジ８６は後端
エッジ８８よりもディスク面から大きく離れて飛揚す
る。縦揺れ角を増加させると、ディスクが回転し始めた
ときにより速く分離する。正方向の縦揺れはまた“ヘッ
ド衝突”の危険性を減らす。先端エッジ８６が後端エッ
ジ８８よりもディスク面からより離れて飛揚するときに
は、空気支持面７８，８０は負方向の縦揺れに抵抗しよ
うとし、先端エッジ８６はディスク面の中へ衝突するで
あろう。しかしながら、正方向の縦揺れが大きすぎる
と、後端エッジ８８の不変性あるいは安定性に悪影響を
与える。正方向の縦揺れが小さいと後端エッジ８８の不
変性が増す。トランスデューサ３５，３７（図３参照）
のようなトランスデューサは代表的には後端エッジ８８
の上に位置しているので、安定性が増加すると読み書き
操作の実行性は増加することになるであろう。スライダ
ー７０が正方向の縦揺れを小さくし過ぎて飛揚すると、
スライダーは負方向の縦揺れを伴って回転させられ、デ
ィスク面の中へ衝突するであろう。
【００３０】最適の飛揚特性を得るためには、縦揺れを
正確に制御しなければならない。縦揺れ角は空気支持面
７８，８０に沿った圧力勾配を変化させることによって
制御される。空気支持面７８，８０に沿って圧力分布を
変化させるために、変換点８２，８４は先端エッジ８６
あるいは後端エッジ８８のいずれかに近くなるように位
置していてもよい。代表的な縦揺れ角は約１００マイク
ロラジアン（５．７３×１０-3度）から約３００マイク
ロラジアン（１．７２×１０-2度）の範囲内にある。
【００３１】ディスク１４がレール７２，７４の下に空
気（風１６）を吸引すると、空気支持面７８，８０に沿
った表面摩擦によって空気圧力が増加する。変換点８
２，８４は空気支持面７８，８０を前面と後面とに分割
する。前面は先端エッジ８６に近接し、後面は後端エッ
ジ８８に近接する。前面と後面との間には中央面が位置
し、これは変換点８２，８４に近接している。中央面は
前面よりも狭い空気支持面を有しているので、変換点８
２，８４において空気圧力の一部分が流出してしまう。
この部分は後部空気支持面を加圧するのには利用できな
い。この結果、先端エッジ８６に向かって空気圧力は大
きくなり、後端エッジ８８に向かって空気圧力は小さく
なり、スライダー７０は縦揺れ角が増加される。縦揺れ
角を減少させるためには、変換点８２，８４は後端エッ
ジ８８よりも先端エッジ８６の方により近く位置され
る。結果的に得られる圧力分布は前部空気支持面上の圧
力を減少させ、それによって縦揺れ角が減少される。
【００３２】砂時計型レールにおける変換点の近くで空
気圧力が流出していくので、砂時計型のカタマランスラ
イダー（変換点を有している）の平均飛揚高さは、同じ
巾のカタマランスライダーのそれより低くなる。従っ
て、空気支持面７８，８０は先端エッジ８６および後端
エッジ８８の近くの方が、図４に示した従来型のカタマ
ランスライダー３０の空気支持面３８，３９よりも巾広
くなっている。エッジステップ部７６は変換点８２，８
４から先端エッジ８６，後端エッジ８８まで完全に延在
しているのではなく、先端エッジおよび後端エッジの手
前まで延在している。エッジステップ部７６の末端を先
端エッジ８６および後端エッジ８８の手前にすることに
よって、空気支持面７８，８０の巾を先端エッジと後端
エッジの近くで最大にすることになる。表面が巾広くな
ればより大きな空気圧力が発生し、スライダー７０がデ
ィスク面に近づき過ぎて飛揚することを防ぐ。また空気
支持面７８，８０が巾広くなると、後端エッジ８８上に
図３に示したトランスデューサ３５，３７のようなトラ
ンスデューサを固定するための空間をより大きくとるこ
とができる。
【００３３】代表的には、ジンバルのばねがスライダー
７０を、図２に示したアームのようなアクチュエータア
ームに結合している。ジンバルのばねはスライダー７０
がディスク面の携帯に追従しながら縦揺れ、横揺れをす
ることのできる枢軸を提供する凹みを有している。各レ
ールの砂時計型の形状は、前記凹みがスライダー７０と
接触している点の周りでの空気支持の、縦揺れに対する
不変性を改善している。変換点８２，８４の近くで空気
圧力が流出していくので、垂直方向の不変性を有した空
気支持面７８，８０の“面積要素”は、枢軸点から離れ
たスライダー７０の先端エッジ８６と後端エッジ８８の
近くに集中している。従って、各面積要素の垂直方向の
不変性は、より長いモーメントのあるアームによって増
幅され、より大きな縦揺れの不変性を与えることができ
る。
【００３４】各レールに対してエッジステップ部７６が
先端エッジ８６と後端エッジ８８の手前で終わるように
して設けることによって砂時計型の形状を作り出すこと
によって、王冠状の高さの変化に対する飛揚高さの感度
が改善、あるいは減少される。空気支持面７８，８０は
先端エッジ８６から後端エッジ８８まで完全に平坦にな
ってはおらず、若干凸状になっている。この凸状形状に
なるのには２つの理由がある。第１に、スライダー７０
をジンバルに固定する工程における製作誤差がスライダ
ーの変形を生じさせる。第２に、設計者は表面状の磨耗
を減らすために、空気支持面７８，８０を意識的に“丸
く”しているからである。王冠状の高さは丸さの程度で
測り、スライダー毎に変化することがある。王冠状の高
さが増加すると、空気支持面７８，８０の中央部近くで
圧力を上昇させ、これが飛揚高さを増加させる。しかし
ながら、エッジステップ部７６はこの効果に対して反作
用する。エッジステップ部７６が中央部近くで空気圧力
を流出させるので、王冠状の高さが増加しても中央部近
くの空気圧力に対しては無視できるような影響しか与え
ない。従って、砂時計型の形状は王冠高さの変化に対す
る飛揚高さの感度を減少させる。またディスクの不安定
性は、王冠高さの変化と同様に、空気支持面７８，８０
上の圧力に対して悪影響を与えるので、砂時計型の形状
は低周波のディスク不安定性に対する飛揚高さの感度を
減少させる。
【００３５】図１１から図１４は図１０の線（１１−１
１）に沿って見たレール７４のようなレールの拡大断面
図であり、各種のエッジステップ部の実施例を示してい
る。図１１はエッジステップ部７６が“真の”ステップ
部になっている実施例を示している。図１２はエッジス
テップ部７６が面取りされている別の実施例を示してい
る。図１３は空気支持面８０とレール７４の内外エッジ
との間でエッジステップ部７６が広くて浅い面取り部と
なっているさらに他の実施例を示している。図１４はエ
ッジステップ部７６が浅いエッジブレンド部となってい
るさらに他の実施例を示している。これらの実施例の内
のどれか１つ、あるいはそれらの組合わせが、本発明の
範囲の中で作用できることが理解されるはずである。
【００３６】図１５は図１０に示したスライダー７０に
類似した砂時計型のスライダーを示しているが、これは
クロスレールを有している。クロスレールを有したスラ
イダーは代表的には、クロスレールを有していないカタ
マランスライダーに対して、負圧空気支持（ＮＰＡＢ）
スライダーと呼ばれる。砂時計型のＮＰＡＢスライダー
１１０は空気支持面１１６と１１８をそれぞれ有したレ
ール１１２，１１４を有している。クロスレール１２０
はレール１１２と１１４との間で延在している。好まし
い実施例においては、クロスレール１２０は後端エッジ
１２３よりも先端エッジ１２１の法により近く位置して
いる。
【００３７】走査中には、クロスレール１２０は空気支
持面１１６，１１８に沿って発生する正圧に反作用する
負圧領域１２２を作り出し、スライダーの安定性と不変
性を増加させる。負圧領域１２２はレール１１２と１１
４との間およびクロスレール１２０と後端エッジ１２３
との間で発生する。
【００３８】スライダー１１０はさらにエッジステップ
部１２５を有している。クロスレール１２０とエッジス
テップ部１２５とは空気支持面１１６，１１８より２．
０ミクロン以下だけ下方へ食刻されている。エッジステ
ップ部１２５は、空気支持面１１６，１１８より下へ約
１０ミクロンだけ食刻された負圧領域１２２に比べて、
比較的浅くなっている。エッジステップ部１２５は鱗状
に剥がされ、実質的には図１２に示したエッジステップ
部７６と同じ様に見える。スライダーの不変性を最大化
するために、各レールにエッジステップ部１２５が形成
され、それらの末端は先端エッジ１４２と後端エッジ１
２４との手前に位置している。これによって、レール１
１２と１１４の端部近くにおいて、正圧をつくり出す空
気支持面が最大になり、またスライダー１１０の中央近
くにおける負圧領域１２２が最大になる。結果として、
正圧と負圧との間の反作用が最大になり、スライダーの
不変性が改善される。
【００３９】浅いエッジステップ部１２５は付加的な圧
力を作り出す。スライダー１１０があるスキュー角で飛
揚する時、エッジステップ部１２５に生じる付加的な圧
力が空気支持面１１６と１１８に亘る圧力分布の転移を
減らすことによって、飛揚高さに対するスキュー角の影
響を減少させることになる。その結果、可変的なスキュ
ー角φに対してより一定の飛揚高さが得られる。スライ
ダー１１０はまた王冠高さの変化およびディスクの不安
定性に対して比較的感度が小さくなっている（図１０を
参照しながらの説明を参考にすること）。
【００４０】図１５はクロスレール１２０の有無にかか
わらず用いることの出来る他のレールの幾何学的形状を
示している。細長くなった変換部１２６，１２８が空気
支持面１１６，１１８を３つの部分に分割している。空
気支持面１１６は前面１３０と、中央面１３２と、後面
１３４とに分割される。同様に、空気支持面１１８も前
面と、中央面１３８と、後面１４０とに分割される。変
換部１２６と１２８とはスライダー１１０の長さの約１
／３だけ先端エッジ１４２から離れている。結果とし
て、前面１３０，１３６は後面１３４，１４０より小さ
くなる。中央面１３２，１３８は全体的に長方形になっ
ている。
【００４１】クロスレール１２０によって作り出される
負圧領域１２２は接線方向のディスク速度に対する飛揚
高さの感度を減少させる。ディスクが回転すると、空気
支持面下での空気の速度はディスクの外径部における方
が内径部におけるよりも速い。従って、各空気支持面に
沿って作り出される正圧は、外径部における方が内径部
におけるよりも大きい。しかしながら、外径部において
は負圧もまた増加する。負圧の増加分は正圧の増加分と
反作用し、空気速度の変化によって生じる飛揚高さの変
化も減少させる。
【００４２】砂時計型の空気支持面１１６，１１８はさ
らに空気速度の変化によって生じる飛揚高さの変化をも
減少させる。空気速度が大きくなると、正圧の増加分の
方が負圧の増加分より大きくなる。空気支持面１１６，
１１８は中央面１３２，１３８においてより狭くなって
いるので、正圧は負圧領域１２２の中へ流出し、正圧の
増加分を減少させる。正圧は、最も大きな負圧領域、即
ち、負圧領域１２２の中央領域が中央面１３２，１３８
に近接しているので、さらに減少される。従って、負圧
領域１２２は中央面１３２，１３８からより多くの空気
を吸引するので、正圧の増加分をさらに減少させる。結
果として、正圧の負圧の変化が可変的な接線方向のディ
スク速度においてほぼ等しい状態で維持される。
【００４３】砂時計型のレールを有したスライダーのた
めの本発明は、変動するスキュー角およびディスク速度
で飛揚している間の空気支持面と圧力分布をほぼ一定に
する。結果として、砂時計型のレールを有したスライダ
ーは飛揚特性を従来技術より改善している。
【００４４】本発明を好ましい実施例を参照しながら説
明してきたが、当業界の者には本発明の精神およびその
逸脱することなしに形態やその詳細を変更することがわ
かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転ディスクの上で支持されている空気支持に
よるスライダーの頂部平面図。
【図２】従来技術によるカタマランスライダーを有する
ヘッドのジンバルの透視図。
【図３】図２線３−３に沿って見たヘッドのジンバルの
組立体の端面図。
【図４】図２および図３の従来技術によるカタマラン型
空気支持スライダーの底部平面図。
【図５】スキュー角零における実行空気支持面を示す従
来技術によるカタマラン型レールの底部平面図。
【図６】スキュー角φにおける実行空気支持面を示す従
来技術によるカタマラン型レールの底部平面図。
【図７】参考例の砂時計型カタマランスライダーの後端
エッジから見た透視図。
【図８】スキュー角零における実行空気支持面を示す砂
時計型レールの底部平面図。
【図９】スキュー角φにおける実行空気支持面を示す砂
時計型レールの底部平面図。
【図１０】浅いエッジステップ部を備えて形成された本
発明のスライダーの実施例の透視図。
【図１１】浅いエッジステップ部を有する砂時計型レー
ルの図１０の線１１−１１に沿って見た拡大断面図。
【図１２】面取りされた砂時計型レールの図１０の線１
１−１１に沿って見た拡大断面図。
【図１３】面取りされたエッジを有する砂時計型レール
の図１０の線１１−１１に沿って見た拡大断面図。
【図１４】浅いエッジブレンド部を有する砂時計型レー
ルの図１０の線１１−１１に沿って見た拡大断面図。
【図１５】本発明による砂時計型の負圧空気支持スライ
ダーの透視図。
【符号の説明】
１４ ディスク ３５，３７ トランスデューサ ４２ 第１側部レール ４４ 第２側部レール ４６，４８，７８，８０，１１６，１１８ 空気支持面 ５０，７０，１１ スライダー ５１，１４２ 先端エッジ ５２，１２４ 後端エッジ ５６，６０ 変換点 ６２，６４ 面取り先端エッジ ７６ エッジステップ部 １１２ 第１側部レール １１４ 第２側部レール １２０ クロスレール １２６，１２８ 変換点 １３６，１３８ 中央空気支持面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート イー．チャピン アメリカ合衆国ミネソタ州バーンズビ ル，アイル ロイヤル コーナー 2764 (56)参考文献 特開 昭60−101781（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−102490（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 21/21 101 G11B 5/60

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転磁気ディスクに接近して電磁トラン
    スデューサーを支持するための空気支持によるディスク
    ヘッドのスライダーにおいて、 先端エッジと、後端エッジと、第１および第２の側部エ
    ッジとを備えた表面を有するスライダー本体と、 前記第１および第２の側部エッジにそれぞれ沿って位置
    し一段高い第１および第２の側部レールとを含み、 前記第１および第２の側部レールの各々は、前記先端エ
    ッジと前記後端エッジとの間に延びる内側エッジと外側
    エッジとを有する空気支持面を構成し、前記内側エッジ
    と前記外側エッジとは前記先端エッジから前記空気支持
    面の中心領域へ向かって収斂し、且つ該中心領域から前
    記後端エッジへ向かって発散することにより、前記スラ
    イダー本体の前記表面の上方に、前記空気支持面よりも
    ２ミクロン以下だけ凹んだ内側及び外側表面を形成して
    いることを特徴とする空気支持によるディスクヘッドの
    スライダー。
  2. 【請求項２】 回転磁気ディスクに近接して電磁トラン
    スデューサを支持するための負圧の空気支持によるディ
    スクヘッドのスライダーにおいて、 先端エッジと、後端エッジと、第１および第２の側部エ
    ッジとを備えた表面を有するスライダー本体と、 前記第１および第２の側部エッジにそれぞれ沿って位置
    し一段高い第１および第２の側部レールであって、前記
    第１および第２の側部レールの各々は、前記先端エッジ
    と前記後端エッジとの間に延びる内側エッジと外側エッ
    ジとを有する空気支持面を構成し、前記内側エッジと前
    記外側エッジとは前記先端エッジから前記空気支持面の
    中心領域へ向かって収斂し、且つ該中心領域から前記後
    端エッジへ向かって発散することにより、前記スライダ
    ー本体の前記表面の上方に、前記空気支持面よりも２ミ
    クロン以下だけ凹んだ内側及び外側表面を形成している
    ものと、 前記第１および第２の側部レールの間に延在したクロス
    レールであって、該クロスレールと前記後端エッジとの
    間に負圧を発生させるものとを有することを特徴とする
    負圧の空気支持によるディスクヘッドのスライダー。
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