JP3656955B2 - ディスク駆動装置ヘッド用の縁部接触保護構成 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、データ記憶装置に関するものである。より詳しく言えば、本発明は、データ記憶装置のスライダ用縁部接触保護構成（ｆｅａｔｕｒｅ）に関するものである。
（発明の背景）
ディスク駆動装置は、デジタル式に符号化された情報を記憶するのに使用される。スライダは、ディスク表面からのデータの読み出し用および／またはディスク表面へのデータの書き込み用の変換素子を支持している。スライダは、変換素子操作用のディスク駆動装置内で、ディスクの回転を介してディスク表面より上位を浮動するための空気支承部を含んでいる。磁気式のディスク駆動装置の場合、ディスク表面と変換素子との間の磁気相互作用は、スライダとディスク表面との間隔を縮小することによって改善できることが知られている。スライダとディスク表面との間の浮動間隔が、より狭くなるにつれて、スライダとディスク表面との間の接触の傾向が増大する。スライダとディスク表面とが接触すると、ディスク表面が損傷され、データが失われることがある。
【０００２】
スライダは、ロードやアンロード操作時（ｌｏａｄ ａｎｄ ｕｎｌｏａｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ）にディスク表面と接触したり、ディスク表面を損傷したりしやすい。特に、動力学的傾斜路負荷装置（ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｍｐ ｌｏａｄ ｓｙｓｔｅｍ）の場合、スライダの隅部縁部は、ディスク表面と接触しやすい。接触起動・停止（“ＣＳＳ”）駆動装置の場合、スライダは、操作前にディスク表面のランディング区域に待機する。出荷時や取り扱い時に発生する、操作による以外の衝撃の場合、スライダが、ディスク表面にぶつかることがあり、あるいはまた「回りながら上行または下行する」場合には、動的な相互作用の結果、ヘッドとディスクとの重大な接触が生じることがある。
【０００３】
スライダには、製造過程で粗製の縁部または鋭利な縁部が生じることがある。スライダがディスク表面に接触したり、ぶつかったりすると、粗製のまたは鋭利な縁部が、ディスク表面を損傷することがある。スライダとディスク表面との接触による損傷を低減する１つの技術は、スライダ胴部の縁部を「滑らかに移行させる（ｂｌｅｎｄ）」ことである。「滑らかな移行」により、スライダ縁部とディスク表面との接触によって生じる損傷は低減されるとしても、ディスク表面と空気支承部縁部との接触も、ディスク表面を損傷することがある。空気支承部の縁部を「滑らかに移行させる」ことは、より複雑だが、これは、空気支承部の表面幾何形状が、より複雑なためである。また、空気支承部の浮動高さおよび性能は、きわめて敏感なため、空気支承部表面の幾何形状を変更するには、「滑らかな移行」処理で生じる製造過程の変更を制御して、空気支承部の浮動高さおよび性能に対する影響を制限せねばならない。本発明は、前記およびその他の問題を解決し、かつ従来技術にまさる利点を有している。
【０００４】
（発明の要約）
本発明は、ディスク駆動装置内の変換素子を支持するスライダに関するものである。該スライダは、ヘッドとディスクの接触界面を保護する縁部保護構成を含んでいる。
（好適実施例の詳細な説明）
図１は、シャシ５２と、ディスク５４と、アクチュエータ組立体５６とを含むディスク駆動装置５０を示している。ディスク５４は、回転用のスピンドルモータ（図示せず）を介して、矢印５８で示すように、シャシ５２に回転可能に結合されている。アクチュエータ組立体５６は、ディスク５４に対する読み出しおよび／または書き込み用のヘッド６０を旋回可能に支持している。アクチュエータ組立体５６は、Ｅブロック６２と、音声コイルモータ（ＶＣＭ）６４と、懸架組立体６６とを含んでいる。図示のように、Ｅブロック６２は、シャシ５２に旋回可能に結合されている。Ｅブロック６２は、複数のアクチュエータアーム６８を含んでいる（図１には１つのみ示す）。懸架組立体６６は、ディスク表面に対しヘッド６０を支持するために、アクチュエータアーム６８に結合されている。アクチュエータブロックは、ディスク５４のデータトラックに対し位置づけられて、矢印７０で示すように旋回し、湾曲軌道に沿って（図示の実施例の場合）ヘッド６０を移動させ、ディスク表面に対するデータの読み出しまたは書き込みを行う。Ｅブロック６２の運動は、音声コイルモータ６４により制御され、該音声コイルモータは、ブロック７２で示されるディスク駆動装置の駆動回路に接続されている。スピンドルモータ（図示せず）の操作部も、この駆動回路に接続されている。
【０００５】
図２には、読み出しおよび書き込み操作用変換素子７６（略示されている）を支持するスライダ７４を含むヘッド６０が示されている。変換素子は、誘導型変換器、磁気抵抗式変換器、磁気光学式変換器のいずれかでよい。図２に示すように、スライダ７４は、前縁８２、後縁８４、両側縁８６，８８を有するスライダ胴部８０を含んでいる。空気支承部９０は、読み出しおよび書き込み操作用のディスク表面より上位にスライダを保持するために、スライダ胴部８０から延び、スライダ胴部より高くされている。図示の実施例では、空気支承部９０は、変換器７６を支持する中央レール９２と、高くされた側部レール９４，９６とを含んでいる。スライダ７４の上面１００は、読み出しおよび書き込み操作のため、スライダを支持する懸架組立体６６に結合されている。
【０００６】
操作中、スライダ７４は、振動や衝撃のためにディスク表面に接触またはぶつかることがある。スライダ７４は、ヘッドとディスクの接触により生じるディスク表面のざらつきに接触することがある。スライダは、またＣＳＳやロードおよびアンロード操作中にディスク表面に接触することもある。積み出しや取り扱い中に発生する非操作時の衝撃でも、ディスク表面で待機中のスライダが、ディスク表面に接触することがある。多数のスライダが、ウエーハ（図示せず）上に製造され、ディスク駆動装置内の組立体用に該ウエーハから切断される。スライダ７４の切断縁や隅部は、図３に破線１０２で示すように、鋭利であり、未加工の縁部またはばりを有していることがある。スライダ７４の鋭利な縁部とディスク５４との接触で、ディスク表面が損傷することがある。ヘッとディスクの接触による損傷を制限するため、スライダ縁部８２，８４，８６，８８は、図３に１０４で示すように、丸み付けするか、形状や輪郭などが滑らかに移行するようにすることができる。
【０００７】
空気支承部９０は、スライダ胴部８０上に、イオン・ミリング、化学エッチング、フォトリソグラフィーを含む材料除去または材料析出処理、もしくはその他の処理法により形成される。空気支承部の製造過程で鋭利な縁部１０６が生じることがある。鋭利な縁部１０６によるヘッドとディスクの接触は、ディスク媒体表面を損傷することがある。スライダ胴部８０の縁部を丸み付けすることでは、空気支承部縁部とディスク表面との接触に対する保護にはならない。空気支承部表面の幾何形状は複雑なため、空気支承部９４，９６の縁部を丸み付けすることで、空気支承部製造工程の複雑さが増すことになる。空気支承部９４，９６の縁部の丸み付けには、細部の精度が要求される。なぜなら、空気支承部の浮動高さおよび性能は、丸み付け工程での変化に極めて敏感だからである。
【０００８】
図４は、ヘッドとディスクの接触損傷を低減するための、本発明による縁部保護構成の一実施例を採用したスライダ１２０の斜視図である。スライダ１２０の各部材には、スライダ７４の各類似部材と等しい符号が付されている。図４に示すように、スライダ１２０は、スライダ胴部８０の外周を囲んで延在する高くされたリム冠（ｒｉｍ ｃａｐ）１２２を含んでいる。図５および図６に示すように、リム冠１２２は、スライダ胴部８０より上位から、空気支承部９４，９６の表面から僅かに凹んだ下位の高さまで延在している。図示の実施例では、リム冠１２２は、前縁、後縁、両側縁の各部分１２４，１２６，１２８，１２９を含んでいる。図５および図６に示すように、リム冠１２２は丸み付けされた界面１３０を有し、該界面は、図５に示すように、スライダ胴部８０のリム冠１２２の基部１３２と、リム冠１２２の上面１３４との間で滑らかに移行している。丸み付けされた界面１３０により、スライダとディスクの接触時の接触応力が低減される。
【０００９】
リム冠１２２の前縁、後縁、両側縁の各部分１２４，１２６，１２８，１２９により、前縁、後縁および側縁の各接触界面が与えられる。リム冠１２２の高さは、空気支承部９４，９６の表面より僅かに低くなっており、空気支承部９０の性能および操作を著しく阻害することなしに、空気支承部縁部に対する接触界面を形成している。図示の実施例では、各縁部分１２４，１２６，１２８，１２９が連続的な部材で形成されているが、本発明は、図示の実施例に限定されるものではない。例えば、外周のリム１２２は、スライダ胴部８０の周縁に沿って離隔配置された複数の−非連続的な−縁部分を含むことができる。
【００１０】
リム冠１２２は、空気支承部製造中に材料除去処理またはマスクキング処理により形成するか、または空気支承部９０の製造後に公知の材料析出処理により形成する。丸み付けされた界面１３０は、機械式の滑らかな移行部形成・研削加工、化学エッチング、イオン・ミリング、その他公知の加工法のいずれかにより製造できる。したがって、リム冠１２２がスライダ胴部８０の縁部に沿って延在することで、衝撃または接触の際、ヘッドとディスクの接触時の接触応力が分配され、媒体表面が損傷から保護される。リム冠１２２が空気支承部９０より凹んで下位にあるため、リム冠１２２は、空気支承部とヘッド６０の浮動高さ性能とに有意な影響を与えることもなく、スライダとディスク表面間の静摩擦を増すこともない。
【００１１】
丸み付けされた界面１３０を製造する工程により、図７に示すような粗面構造が生じることがある。この粗面構造は、ディスクの媒体表面に掻き傷や損傷を与えることがある。図８に示すように、丸み付けされた界面１３０に滑らかな外層１４０を被着させて、粗面構造を覆い、滑らかな接触界面を得ることができる。外層１４０は、ダイヤモンド様の炭素でよいが、あるいはまたアルミナＡｌ₂Ｏ₃または衝撃エネルギー吸収用のプラスチック等の比較的軟質の層でよい。
【００１２】
図９および図１０には、縁部保護構成の別の実施例が示されている。該実施例は、空気支承部の縁部（すなわちレール９４，９６）がスライダ胴部８０の側縁８６，８８まで延在しているスライダ１５０の場合の接触界面を示している。図９および図１０のスライダ１５０の各類似部材には、既出の図で用いた符号が付されている。図示のように、スライダ胴部８０は、側部レール９４，９６を有する空気支承部を含んでいる。図示の実施例では、レール９４，９６は、スライダ胴部８０の周縁部８６，８８まで延在している。スライダ１５０は、スライダ胴部８０の外周まわりの外周リム冠１５２を有している。リム冠１５２は、リム冠１２２について既に説明したような丸み付けされた界面１５４を含んでいる。リム冠１５２の部分１５６，１５８は、図１０に示すように、レール９４，９６の支承縁部と一体形成されている。
【００１３】
図示の実施例では、リム冠１５２は、前縁、後縁、両側縁の各部分１６０，１６２，１６４，１６６を含んでいる。またリム冠１５２は、公知のマスキング、エッチング、析出のいずれかの処理により形成することができる。丸み付けされた界面１５４は、既述のように、公知の丸み付け加工または円滑な移行部形成加工によって形成できる。したがって、既述のように、リム冠１５２によって、スライダ胴部の縁部と空気支承部との接触界面が得られ、ディスク表面が保護される。
【００１４】
図１１および図１２に示すスライダ１８０は、縁部保護構成の別の実施例を示すものである。スライダ１８０の類似部材には、既出の図面の符号と等しい符号が付されている。図示のように、スライダ１８０は、スライダ胴部の縁部１８２が丸み付けされている。縁部は、公知の丸み付け加工または滑らかな移行部形成処理により丸み付けされる。丸み付けされた縁部は接触応力を分配し、これによりスライダ胴部の縁部とディスク表面との接触界面が得られる。図示の実施例では、スライダは、丸み付けされた前縁、後縁、両側縁の各部分１８４，１８６，１８８，１９０を含んでいる。
【００１５】
図示のように、スライダ胴部８０は、高くされた隅部冠１９２，１９４，１９６，１９８を含んでいる。丸み付けされた隅部冠１９２，１９４，１９６，１９８は、スライダ胴部８０の隅部に配置され、空気支承部の浮動高さ特性に重大な影響を与えることなしに、ヘッドとディスクの接触界面が得られるように、スライダ胴部８０より上位で空気支承部９０（例えばレール９４，９６）から凹んだ下位の高さまで延在している。図示の実施例では、隅部冠１９２，１９４，１９６，１９８は、空気支承部９０（例えばレール９４，９６）に対し接触界面保護のため、スライダ胴部８０の周縁から離隔配置されている。
【００１６】
隅部冠１９２，１９４，１９６，１９８の高くされた外縁は、図１２に見られるように、丸み付けされた表面構造２００を有している。丸み付けされた表面構造２００は、接触応力を分配するための公知の滑らかな移行部形成技術または研削技術により形成される。図示の実施例では、隅部冠１９２，１９４，１９６，１９８は、スライダ胴部８０の縁部横断面部と整合して延びる外側湾曲面２０２（図１１に見られるように）を有している。湾曲面２０２は、ヘッドとディスクの接触時の接触応力を分配する。図示の実施例では、隅部冠１９２，１９４，１９６，１９８は半円形だが、図示の特定の形状に限定されるわけではない。隅部冠１９２，１９４，１９６，１９８は、空気支承部のマスキング処理中または製造中に材料除去により製造するか、または空気支承部９０の形成後に、公知の析出工程により形成することができる。隅部冠１９２，１９４，１９６，１９８の丸み付けされた表面構造２００には、外側保護層または摩擦層、例えばダイアモンド様の炭素を、既に図８に示したように、付加できる。
【００１７】
以上に述べたように、本発明は、スライダ胴部８０と、スライダ胴部８０より上位に高くされた空気支承部９０と、高くされたリム冠１２２とを有するスライダ１２０に関するものである。リム冠は、ヘッドとディスク間の衝撃保護のための、丸み付けされた界面を含んでいる。またスライダ１８０は、ヘッドとディスクの接触保護用の、丸み付けされた周縁１８４，１８６，１８８，１９０と、丸み付けされ、かつ高くされた隅部冠１９２，１９４，１９６，１９８とを含んでいる。
【００１８】
特定の支承面が図示されているが、別の設計も使用でき、かつ特定の支承部設計に適用が限定されるものではない点を理解されたい。以上の説明で、本発明の実施例の多くの特徴および利点を、本発明の種々の実施例の構成の詳細および機能と共に開示したが、この開示は、説明目的のものに過ぎず、細部、特に部材の構成や配置は、本発明の原理に従い、特許請求の範囲で使用された用語が含む広い一般的な意味の全範囲内で変更可能である。例えば、具体的な実施例は、特定の用途に応じて変更可能である一方、本発明の枠および精神を逸脱することなしに、事実上同じ機能を維持することができる。加えて、既述の好適実施例は、磁気ディスク駆動装置・システム用であるが、当業者には、本発明の原理は、他のシステム、例えば光学式ディスク・システムにも、本発明の枠および精神を逸脱することなく適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ディスク駆動装置の斜視図である。
【図２】 空気支承部を有するスライダの一実施例の斜視図である。
【図３】 図２の３−３線に沿ってスライダの一部を切断して示す断面図である。
【図４】 縁部保護構成を有する、本発明によるスライダの一実施例である。
【図５】 図４の５−５線に沿った断面図である。
【図６】 図４の６−６線に沿った断面図である。
【図７】 丸み付けされた縁部表面構造を示す詳細図である。
【図８】 比較的滑らかな外層を有する、丸み付けされた縁部表面構造を示す詳細図である。
【図９】 本発明の縁部保護構成を有するスライダの別の実施例を示す図である。
【図１０】 図９の１０−１０線に沿った断面図である。
【図１１】 縁部保護構成を有するスライダの別の実施例を示す図である。
【図１２】 図１１の１１−１１線に沿った断面図である。

Claims (17)

1. スライダにおいて、
   少なくとも１つの高くされた支承面および少なくとも１つの低くされた支承面を含むスライダ胴部と、
   前記スライダ胴部の縁部表面上の高くされたリム冠であって、該リム冠が、前記高くされたリム冠と、少なくとも１つの凹んだ支承面との間に段状界面を形成するように、少なくとも１つの凹んだ支承面から延在しており、かつ前記リム冠が、ヘッドとディスクの衝撃保護用の丸み付けされた界面を有し、これにより前記スライダ胴部の縁部表面と、少なくとも１つの高くされた支承面の縁部表面とが保護される前記リム冠を有する、スライダ。
2. 前記リム冠の丸み付けされた界面が、該リム冠の基部から該リム冠の上面まで延在している、請求項１に記載されたスライダ。
3. 前記高くされたリム冠が、マスキング処理により形成される、請求項１に記載されたスライダ。
4. 前記リム冠の丸み付けされた界面が、機械式、イオン・ミリング式、化学式のいずれかの丸み付け加工により形成される、請求項１に記載されたスライダ。
5. 前記リム冠の一部が、少なくとも１つの高くされた前記支承面と一体形成されている、請求項１に記載されたスライダ。
6. 前記スライダがＥブロックに連結され、かつディスク駆動装置内に組み付けられている、請求項１に記載されたスライダ。
7. 前記スライダ胴部が前縁、後縁および側縁を有し、かつ前記リム冠が前記スライダ胴部の前縁、後縁および側縁に沿って延在する、請求項１に記載されたスライダ。
8. 前記リム冠の丸み付けされた界面が、ダイアモンド様の炭素の外層を含む、請求項１に記載されたスライダ。
9. スライダにおいて、
   少なくとも１つの高くされた支承面および少なくとも１つの低くされた支承面を含むスライダ胴部と、
   前記スライダ胴部が該スライダ胴部を衝撃から保護するために丸み付けされた縁部を有し、
   少なくとも１つの隅部冠の段階面と、少なくとも１つの該隅部冠の高くされた面との境界に形成される縁部面を有する、少なくとも１つの低くされた支承面から延在する少なくとも１つの高くされた隅部冠とを含み、かつ前記縁部面が、少なくとも１つの高くされた支承面の縁部を衝撃から保護するための丸み付けされた縁部構造を有している、スライダ。
10. 少なくとも４つの前記隅部冠を含む、請求項９に記載されたスライダ。
11. 少なくとも１つの高くされた前記隅部冠の丸み付けされた縁部構造が、少なくとも１つの高くされた該隅部冠の基部から、少なくとも１つの高くされた該隅部冠の高くされた表面まで延在している、請求項９に記載されたスライダ。
12. 少なくとも１つの高くされた前記隅部冠が、湾曲した外側の面を含む、請求項９に記載されたスライダ。
13. 少なくとも１つの高くされた前記隅部冠が、半円形状である、請求項９に記載されたスライダ。
14. 前記スライダ胴部が、前縁、後縁および側縁を含み、かつ該スライダ胴部がその前縁、後縁および側縁に沿って丸み付けされた縁部を含む、請求項９に記載されたスライダ。
15. 前記スライダがＥブロックに連結され、かつディスク駆動装置に組み付けられている、請求項９に記載されたスライダ。
16. 前記スライダ胴部の丸み付けされた縁部構造が、化学式、機械式、イオン・ミリング式のいずれかによる丸み付け加工によって形成される、請求項９に記載されたスライダ。
17. 少なくとも１つの高くされた前記隅部冠が、ダイアモンド様の炭素の外層を含む、請求項９に記載されたスライダ。

Images