JP2827980B2 - 浮動ヘッドスライダ - Google Patents
浮動ヘッドスライダInfo
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- JP2827980B2 JP2827980B2 JP7218274A JP21827495A JP2827980B2 JP 2827980 B2 JP2827980 B2 JP 2827980B2 JP 7218274 A JP7218274 A JP 7218274A JP 21827495 A JP21827495 A JP 21827495A JP 2827980 B2 JP2827980 B2 JP 2827980B2
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- slider
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- 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
Landscapes
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Description
憶装置に用いられる浮動ヘッドスライダ、特に負圧を利
用した浮動ヘッドスライダに関する。
(ハードディスク装置)の高密度化に伴って、浮動ヘッ
ドスライダに対しては、低浮上量でかつコンスタントな
浮上量を保つことが要求されている。特に現在主流とな
っているスイングアーム式のHDDにおいては、ディス
クの内周位置から外周位置にかけて相対速度及びスキュ
ー角度の変化を補正しながら一定浮上量を保つように制
御しなければならない。
ールの側縁に沿って非常に浅い切欠き凹部を設けて横方
向加圧を行うTPCスライダが公知であり(例えば米国
特許第4,673,996号、特開昭61−27808
7号)、既に実用化されている。このTPCスライダに
よれば、ほぼ一定の浮上量を得ることができるが、その
一方で、レール寸法の数ミクロンのずれによって浮上量
が変化してしまうという製造上の問題や、HDDのシー
ク動作時の挙動が不安定になる等の問題が指摘されてい
る。
例えば特開平6−195916号や「均一浮上量を有す
る超低間隙用の負圧マイクロヘッドスライダ」、 S.
Yoneoka 他、IEEE Trans.Mag
n. VOL.27、 No.6、 第5085頁〜第
5087頁に開示されているいわゆる負圧スライダがあ
る。前者の負圧スライダは浮上面の空気流入端側にU字
形レールを設けることによって負圧を得るものであり、
後者の負圧スライダは浮上面のレールの幅を1か所狭く
することによって凹部を形成して負圧を得るものであ
る。この種の負圧スライダによれば、正の空気圧と負の
空気圧とをサスペンションから受ける荷重にバランスさ
せることによって、空気膜剛性を上げて動的な浮上特性
を改善することができる。
ライダでは、前述したTPCスライダで得られるごとき
定浮上量特性を実現することが非常に困難である。例え
ば浮上量を60nmとして設計した場合、ディスク内周
位置及び外周位置間の浮上量の差が10nm近くも発生
してしまう。また、スライダの特定位置では、設計通り
の定浮上ができたとしても、スライダ全体としての姿勢
が満足できないものとなってしまう(特にロールが大き
くなってしまう)という問題もある。
点を有する理由の1つは、前者の負圧スライダ(特開平
6−195916号のスライダ)では、負圧を発生させ
る領域がスライダの空気流入端近傍を中心に配置されて
いるので空気流出端側では精密な圧力補正が不可能であ
ること、後者の負圧スライダ(IEEE Trans.
Magn. VOL.27、 No.6、 第5085
頁〜第5087頁のスライダ)では、そのFig.8の
特性図からも明らかのように負圧発生領域がスライダの
中心付近にあるので空気流出端側における圧力補正がで
きないことにある。前述したTPCスライダにおいても
空気流出端側で充分な圧力補正を行えないことは、もち
ろんである。
形成した従来例として、米国特許第5,267,109
号に記載されているスライダがある。このスライダは、
レールの空気流出端部に段差を形成して負圧を得る構成
であり、このためレールの空気流出端面に磁気ヘッド素
子を形成することができず、従ってスライダの空気流出
端の中央部に新たなレールを設けて磁気ヘッド素子を配
置している。その結果、この新たなレールの空気流出端
には、負圧発生部とバランスさせるための大きな正圧が
発生し、このため、特定のHDD条件以外では安定した
浮上姿勢を得ることが極めて困難である。
を保持することができる浮動ヘッドスライダを提供する
ことにある。
高い浮動ヘッドスライダを提供することにある。
を大きくとることができる浮動ヘッドスライダを提供す
ることにある。
に設けられ空気流入端から空気流出端に向かって伸長す
る複数のレールを有しており、少なくとも1つのレール
が、空気流入端の近傍位置にレール幅を狭くして形成し
た第1の絞り部分と、スライダ全長に対する空気流入端
からの距離の比が0.6〜0.9の位置にレール幅を部
分的に狭くして形成した少なくとも1つの第2の絞り部
分とを備えており、少なくとも1つのレールは第2の絞
り部分から空気流出端方向にレール幅が広がる部分を有
している浮動ヘッドスライダが提供される。
に第1の負圧発生領域が形成されて従来技術と同様の負
圧効果が得られる。即ち、この負圧発生領域とレールの
正圧発生領域とのバランスによって、周速依存性が低
く、空気膜剛性の高い安定した浮上特性を得ることがで
きる。
対する距離比が0.6〜0.9の位置に第2の負圧発生
領域が形成され、HDD内のスキュー角補正が精密に行
えることとなる。これら第1の負圧発生領域及び第2の
負圧発生領域の両者の作用によって極めて安定した浮上
特性を得ることができる。しかもこれら負圧発生領域
が、磁気ヘッド素子の位置に関係なく所定位置範囲内に
おいてレール幅を調整するのみで得られるので浮動ヘッ
ドスライダの設計自由度が非常に高く、しかも寸法精度
についてもTPCスライダと比較して大きな許容度を有
するので製造上の公差を大きくとることが可能となり製
造が非常に容易となる。
2の絞り部分が1つだけ設けられていてもよいし、複数
設けられていてもよい。後者の場合、より安定した浮上
特性を得ることができる。
又はディスク外周側に設けられたレール幅方向の凹部に
よって構成されていてもよいし、ディスク内周側及びデ
ィスク外周側の両方に設けられたレール幅方向の凹部に
よって構成されていてもよい。
クロスレールによって連結されていることも本発明の1
つの実施態様である。
態を詳細に説明する。
施形態における構成を浮上面(ABS面)側から見た平
面図である。
の空気流入端、11はその空気流出端、12及び13は
空気流入端10から空気流出端11に向かって伸長する
ディスク外周側及びディスク内周側の2つのレールをそ
れぞれ示している。レール12及び13の空気流入端1
0側(空気流入端10からの領域a)には、テーパ部1
2a及び13aが形成されている。
らの後端から所定距離までの領域bにおいて、レール1
2及び13は広い幅を有している。次の領域cではレー
ル幅を狭くした第1の絞り部分12c及び13cが形成
されている。これら第1の絞り部分12c及び13c
は、公知の負圧スライダと同様に、流入端側で圧縮され
た空気膜を緩和することによって空気流入端10の近傍
に第1の負圧発生領域を形成するように構成されてい
る。即ち、この負圧発生領域とレールの正圧発生領域と
のバランスによって、周速依存性が低く、空気膜剛性の
高い安定した浮上特性を得ている。
その次の領域eではレール幅を再び部分的に狭くした第
2の絞り部分12e及び13eが形成されている。これ
ら第2の絞り部分12e及び13eは、本実施形態で
は、スライダ全長に対する空気流入端10からの距離の
比(以下スライダ長比と称する)が0.7の位置に形成
されており、ここに第2の負圧発生領域が形成されるよ
うに構成されている。これにより、HDD内のスキュー
角補正を精密に行うことができる。次の領域fにおい
て、レールは空気流出端方向にレール幅が再び広がる部
分を有している。
c及び13cはレール12及び13のスライダ中心側に
形成されたレール幅方向の凹部によって構成されてい
る。また、第2の絞り部分12e及び13eはレール1
2及び13のディスク内周側に設けられたレール幅方向
の凹部によってそれぞれ構成されている。
〜10μmの範囲のうち、最良の負圧が得られる最適深
さに設定される。
イダの圧力分布を示している。図2は圧力分布の斜視図
であり、各軸はスライダ長比、スライダ幅比(スライダ
全幅に対する一方の側面からの距離の比)及び相対圧力
を示している。図3はスライダの真横方向から見た圧力
分布の側面図であり、各軸はスライダ長比及び相対圧力
を示している。
発生領域が空気流入端10の近傍と空気流出端11の近
傍とに分かれて生じることが分かる。
分12e及び13eはスライダ長比が0.7の位置に形
成されているが、本発明においてこの第2の絞り部分は
図4の破線に示すようにスライダの長さ方向にずらして
形成してもよい。ただし、所望の特性を得るために、こ
の第2の絞り部分は、所定範囲内のスライダ長比の位置
に形成されていることが必要となる。以下この点につい
て説明する。
に装着した場合の浮上量の特性を第2の絞り部分のスラ
イダ長さ方向の相対位置(スライダ長比)をパラメータ
として示している。同図において、横軸はディスク半
径、縦軸は浮上量を表わしている。また、図6は図5の
浮上量特性を第2の絞り部分の相対位置(横軸)と浮上
量ばらつき(縦軸)との関係で表わしたものである。な
お、ここで用いられているHDDは、浮上量目標60n
mに対してレール設計上許容される浮上量ばらつきが+
/−5nmとなっている。
による第2の絞り部分を設けることにより従来技術のス
ライダに比べて安定した浮上量特性が得られ、要求され
る浮上変動範囲内に収めることが可能である。しかしな
がら、第2の絞り部分の位置がスライダ長比で0.6未
満の場合又は0.9を越える場合は、絞り部分の効果が
小さくなる。特に、第2の絞り部分の位置がスライダ長
比で0.9を越えて空気流出端に接近すると、かえって
浮上特性を悪化させてしまう。
ず、スライダ長比で0.6未満の場合は第2の絞り部分
によって発生する負圧が第1の絞り部分によって発生す
る負圧に吸収されてしまうので、この第2の絞り部分が
空気流出端付近での浮上制御に寄与できていないと考え
られる。一方、スライダ長比で0.9を越える場合は第
2の絞り部分によって発生する負圧が空気流出端に非常
に近いので、ディスクの内周位置において所定の浮上量
が得られないものと考えられる。このように、第2の絞
り部分は、スライダ長比で0.6〜0.9の範囲の位置
に設けることが必要である。
fに相当する部分)のレール幅に応じた浮上量変化を示
す特性図であり、横軸はディスク半径、縦軸は浮上量を
表わしている。
が第2の絞り部分から空気流出端方向にレール幅が再び
広がる部分を有している場合であり、(B)の特性はレ
ールが第2の絞り部分から空気流出端方向にレール幅が
広がる部分を有していない(レール幅が第2の絞り部分
に等しい状態で終端したいる)場合である。この特性図
から明らかのように、本発明のようにレール幅が広げら
れている場合はディスクの内周位置から外周位置におい
て浮上量の変化が比較的少ない。しかしながら、レール
幅が広げられていない場合は特にディスクの内周位置に
おいて浮上量低下が著しくなり、結果として浮上量ばら
つきが大きくなってしまう。従って、レール幅は、第2
の絞り部分から空気流出端に向かって部分的に広げられ
ていることが必要となる。
実施形態における構成を浮上面側から見た平面図であ
る。
の空気流入端、81はその空気流出端、82及び83は
空気流入端80から空気流出端81に向かって伸長する
ディスク外周側及びディスク内周側の2つのレール、8
2a及び83aはレール82及び83の空気流入端80
側に形成されたテーパ部、82c及び83cはレール8
2及び83の第1の絞り部分、82e及び83eはレー
ル82及び83の第2の絞り部分をそれぞれ示してい
る。
83cは、図1の実施形態における第1の絞り部分12
c及び13cと同様に、レール82及び83のスライダ
中心側に形成されたレール幅方向の凹部によって構成さ
れている。また、第2の絞り部分82e及び83eはレ
ール82及び83のディスク内周側にそれぞれ設けられ
たレール幅方向の凹部によって構成されている。この実
施形態においてさらに、レール82はそのディスク外周
側の第2の絞り部分82eに近い位置にレール幅方向の
凹部を有している。また、レール83の空気流出端近傍
の幅が多少狭く(図1の形態に比較して)なっている。
効果は図1の実施形態の場合と同様である。
に他の実施形態における構成を浮上面側から見た平面図
である。
の空気流入端、91はその空気流出端、92及び93は
空気流入端90から空気流出端91に向かって伸長する
ディスク外周側及びディスク内周側の2つのレール、9
4はレール92及び93の空気流入端90側に配置し両
者を連結しているクロスレール、94aはレール94の
空気流入端90側に形成されたテーパ部、92c及び9
3cはレール92及び93の第1の絞り部分、92e及
び93eはレール92及び93の第2の絞り部分をそれ
ぞれ示している。
93cは、図1の実施形態における第1の絞り部分12
c及び13cと同様に、レール92及び93のスライダ
中心側に形成されたレール幅方向の凹部によって構成さ
れている。また、第2の絞り部分92e及び93eはレ
ール92及び93のディスク内周側にそれぞれ設けられ
たレール幅方向の凹部によって構成されている。この実
施形態においては、第1の負圧発生領域が第1の絞り部
分92c及び93cとクロスレール94とによってより
効果的に形成されている。このため、この第1の負圧発
生領域及び本発明の第2の絞り部分による第2の負圧発
生領域の作用によって、さらに安定した浮上姿勢を得る
ことができる。
効果は図1の実施形態の場合と同様である。
たさらに他の実施形態における構成を浮上面側から見た
平面図である。
ダの空気流入端、101はその空気流出端、102及び
103は空気流入端100から空気流出端101に向か
って伸長するディスク外周側及びディスク内周側の2つ
のレール、102a及び103aはレール102及び1
03の空気流入端100側に形成されたテーパ部、10
2c及び103cはレール102及び103の第1の絞
り部分、102e及び103eはレール102及び10
3の第2の絞り部分をそれぞれ示している。
び103cは、図1の実施形態における第1の絞り部分
12c及び13cと同様に、レール102及び103の
スライダ中心側に形成されたレール幅方向の凹部によっ
て構成されている。一方、第2の絞り部分102e及び
103eはレール102及び103のスライダ中心側
(それぞれディスク内周側及びディスク外周側)に設け
られたレール幅方向の凹部によって構成されている。
効果は図1の実施形態の場合と同様である。
らに他の実施形態における構成を浮上面側から見た平面
図である。
ダの空気流入端、111はその空気流出端、112及び
113は空気流入端110から空気流出端111に向か
って伸長するディスク外周側及びディスク内周側の2つ
のレール、112a及び113aはレール112及び1
13の空気流入端110側に形成されたテーパ部、11
2c及び113cはレール112及び113の第1の絞
り部分、112e及び113eはレール112及び11
3の第2の絞り部分をそれぞれ示している。
び113cは、図1の実施形態における第1の絞り部分
12c及び13cと同様に、レール112及び113の
スライダ中心側に形成されたレール幅方向の凹部によっ
て構成されている。一方、第2の絞り部分112e及び
113eはレール112及び113のディスク内周側及
びディスク外周側の両方に設けられたレール幅方向の4
つの凹部によって構成されている。
効果は図1の実施形態の場合と同様である。
に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明
は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することがで
きる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均
等範囲によってのみ規定されるものである。
ヘッドスライダは、浮上面に設けられ空気流入端から空
気流出端に向かって伸長する複数のレールを有してお
り、少なくとも1つのレールが、空気流入端の近傍位置
にレール幅を狭くして形成した第1の絞り部分と、スラ
イダ全長に対する空気流入端からの距離の比が0.6〜
0.9の位置にレール幅を部分的に狭くして形成した少
なくとも1つの第2の絞り部分とを備えており、少なく
とも1つのレールは第2の絞り部分から空気流出端方向
にレール幅が広がる部分を有している。
に第1の負圧発生領域が形成されるので、従来技術と同
様の負圧効果が得られる。即ち、この負圧発生領域とレ
ールの正圧発生領域とのバランスによって、周速依存性
が低く、空気膜剛性の高い安定した浮上特性を得ること
ができる。また、第2の絞り部分によって、スライダ全
長に対する距離比が0.6〜0.9の位置に第2の負圧
発生領域が形成され、HDD内のスキュー角補正が精密
に行えることとなる。これら第1の負圧発生領域及び第
2の負圧発生領域の両者の作用によって極めて安定した
浮上特性を得ることができる。さらに、これら負圧発生
領域が、磁気ヘッド素子の位置に関係なく所定位置範囲
内においてレール幅を調整するのみで得られるので浮動
ヘッドスライダの設計自由度が非常に高く、しかも寸法
精度についてもTPCスライダと比較して大きな許容度
を有するので製造上の公差を大きくとることが可能とな
り製造が非常に容易となる。
スライダでは困難であった精密な浮上制御が可能であ
り、あらゆるHDDに適用可能な浮動ヘッドスライダを
提供することができる。
ける構成を浮上面側から見た平面図である。
視図である。
見た圧力分布の側面図である。
イダの長さ方向にずらすことを表わす平面図である。
場合の浮上量特性を第2の絞り部分のスライダ長さ方向
の相対位置をパラメータとして示した特性図である。
と浮上量ばらつきとの関係で表わした特性図である。
を示す特性図である。
おける構成を浮上面側から見た平面図である。
形態における構成を浮上面側から見た平面図である。
の実施形態における構成を浮上面側から見た平面図であ
る。
施形態における構成を浮上面側から見た平面図である。
3、112、113 レール 12a、13a、82a、83a、94a、102a、
103a、112a、113a テーパ部 12c、13c、82c、83c、92c、93c、1
02c、103c、112c、113c 第1の絞り部
分 12e、13e、82e、83e、92e、93e、1
02e、103e、112e、113e 第2の絞り部
分 94 クロスレール
Claims (7)
- 【請求項1】 浮上面に設けられ空気流入端から空気流
出端に向かって伸長する複数のレールを有しており、少
なくとも1つの該レールが、前記空気流入端の近傍位置
にレール幅を狭くして形成した第1の絞り部分と、スラ
イダ全長に対する前記空気流入端からの距離の比が0.
6〜0.9の位置にレール幅を部分的に狭くして形成し
た少なくとも1つの第2の絞り部分とを備えており、前
記少なくとも1つのレールは前記第2の絞り部分から前
記空気流出端方向にレール幅が広がる部分を有している
ことを特徴とする浮動ヘッドスライダ。 - 【請求項2】 前記少なくとも1つのレールに前記第2
の絞り部分が1つだけ設けられていることを特徴とする
請求項1に記載の浮動ヘッドスライダ。 - 【請求項3】 前記少なくとも1つのレールに前記第2
の絞り部分が複数設けられていることを特徴とする請求
項1に記載の浮動ヘッドスライダ。 - 【請求項4】 前記第2の絞り部分が該少なくとも1つ
のレールのディスク内周側に設けられたレール幅方向の
凹部によって構成されていることを特徴とする請求項1
から3のいずれか1項に記載の浮動ヘッドスライダ。 - 【請求項5】 前記第2の絞り部分が該少なくとも1つ
のレールのディスク外周側に設けられたレール幅方向の
凹部によって構成されていることを特徴とする請求項1
から3のいずれか1項に記載の浮動ヘッドスライダ。 - 【請求項6】 前記第2の絞り部分が該少なくとも1つ
のレールのディスク内周側及びディスク外周側の両方に
設けられたレール幅方向の凹部によって構成されている
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載
の浮動ヘッドスライダ。 - 【請求項7】 前記複数のレールが前記空気流入端側に
形成されたクロスレールによって連結されていることを
特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の浮動
ヘッドスライダ。
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