JP5897367B2 - ハードディスクドライブ及びヘッドスライダ - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、読み取り／書き込みヘッドと磁気記録ディスクとの接触を最小限にするための、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の読み取り／書き込みヘッドの空気軸受面（ＡＢＳ）に関する。

ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、保護筐体内に収納され、磁気面を有する１つ以上の円形ディスク（ディスクは、プラター（円盤状の記録媒体）とも称され得る）上に、デジタル的に符号化されたデータを記憶する、不揮発性の記憶装置である。ＨＤＤが動作しているとき、各々の磁気記録ディスクはスピンドル・システムにより高速で回転する。データは、アクチュエータによりディスクの特定の場所の上方に位置する、読み取り／書き込みヘッドを用いて、磁気記録ディスクから読み取られ、そこへ書き込まれる。

読み取り／書き込みヘッドは、磁気記録ディスクの表面からデータを読み取り、そこへデータを書き込むために磁界を用いる。磁気双極子場は磁極からの距離と共に急激に減少するため、読み取り／書き込みヘッドと磁気記録ディスクの表面との距離は厳しく管理されなければならない。磁気記録ディスクが回転している間に、読み取り／書き込みヘッドと磁気記録ディスクの表面との間の適切な距離を与えるために、アクチュエータは読み取り／書き込みヘッドに対するサスペンションの力に依存する。従って読み取り／書き込みヘッドは、磁気記録ディスクの表面上方を「飛行する」と言われる。磁気記録ディスクが回転停止するとき、読み取り／書き込みヘッドはディスク表面から、機械的着地用の傾斜台上へと「着地」するか、又は引き離されなければならない。

読み取り／書き込みヘッドが、読み取り又は書き込み動作を行なうために、磁気記録ディスク上へ位置決めされる（又は「ローディング」される）とき、ヘッドは機械的着地用の傾斜台を、その飛行高さまで「降下する」。同様に、読み取り／書き込みヘッドがディスクから遠ざけられる（又は「アンローディング」される）とき、ヘッドはその飛行高さから機械的着地用の傾斜台上に着地するために「上昇する」。しかしながら、読み取り／書き込みヘッドが上昇又は下降するとき、その機械的運動はしばしば瞬時的な飛行高さを上下させ、読み取り／書き込みヘッドを磁気記録ディスクの表面に、物理的に「接触させる」。そのような接触は、読み取り／書き込みヘッドがローディング／アンローディングのシーケンスを行なうときに生じる傾向がある。如何なる接触も、それが読み取り／書き込みヘッドの物理的損傷の可能性を増加させ、従ってハードドライブの信頼性及び寿命を減少させるため、望ましくない。

ＨＤＤの読み取り／書き込みヘッドは、ヘッドスライダに取り付けられ、そして電気的リードサスペンションにフレキシブルに組み込まれている、屈曲部に固定される。ヘッドスライダの角度（又は向き）は「姿勢」と称される。ヘッドスライダが磁気記録ディスクの表面上方を飛行していない時は常に、ヘッドスライダは自由な状態にあると見なされる。この自由な状態の下にあるヘッドスライダの姿勢の尺度は、「静的姿勢」と称される。静的姿勢はサスペンションのピッチング軸及びローリング軸に関して測定され得る。従って、ピッチングの静的姿勢（ＰＳＡ）及びローリングの静的姿勢（ＲＳＡ）は、読み取り／書き込みヘッドのピッチング軸とローリング軸をそれぞれ測定することによって得られうる。理想的な状況においては、ＰＳＡ及びＲＳＡ双方の値は０度であるべきで、それはヘッドスライダが飛行していない時に完全な位置にあることを意味する。しかしながら、製作プロセス、取り付け、及びその他の要因における変動のため、各々の製作されるＨＤＤは必ず、僅かに異なるＰＳＡ及びＲＳＡパラメータを有する。任意の非ゼロの静的姿勢は、それが理想的な数（ゼロ）から外れているため「静的姿勢の偏差」と呼ばれる。非ゼロのＰＳＡ及びＲＳＡは、読み取り／書き込みヘッドが最適位置よりも劣る所に位置すること、及びローディング／アンローディングのシーケンスの間に、より頻繁でより強い接触をもたらす。

ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の読み取り／書き込みヘッドが、ローディング／アンローディングのシーケンスを行なうとき、ヘッドは磁気記録ディスクの表面に物理的に接触し得る。ヘッドスライダの向きは、それが動作していないとき僅かなピッチング及び／又はローリングの偏りを持ち得る。一般に「静的姿勢」として知られるこの偏りは、製作プロセスの変動のため、各ＨＤＤに対して特有である。ヘッドスライダの静的姿勢はまた、接触が生じる時はいつでも接触力、接触面積、及び接触位置に影響する。それゆえ静的姿勢の変動範囲にわたり、それと接触する力を最小化するヘッドスライダの設計が望ましい。

１つの実施形態において、ハードディスクドライブは空気軸受面（ＡＢＳ）を備えたヘッドスライダを含む。空気軸受面は、その後縁の面上に配置される電磁変換器を有する。空気軸受面はさらに内径（ＩＤ）側レール及び外径（ＯＤ）側レールを備える。ＩＤ側レールはＯＤ側レールよりも長い。ＩＤ側レールの物理的寸法は、ヘッドが、プラスのローリングの静的姿勢（ＲＳＡ）を経験するとき、ヘッドと磁気記録ディスクとの間の接触力を低減するように設計され、ＯＤ側レールの物理的寸法は、ヘッドが、マイナスのＲＳＡを経験するとき、ヘッドと磁気記録ディスクとの間の接触力を低減するように設計される。

本発明の「発明の概要」の項において議論されている実施形態は、本明細書で議論される全ての実施形態を示唆し、記述し、教示することを意味しない。従って、本発明の実施形態は、この項において議論されるものに比べて追加的又は異なる特徴を含み得る。

本発明の実施形態は、限定ではなく例証を目的として、添付図面の図象において例証され、そこで同様の番号は類似の要素に言及している。

本発明の一実施形態によるＨＤＤの平面図である。 本発明の一実施形態に従って含むヘッド−アーム組立品（ＨＡＡ）の平面図である。 本発明の一実施形態による読み取り／書き込みヘッドの空気軸受面の説明図である。 本発明の一実施形態によるヘッドの空気軸受面の例示的特性を説明する図である。 本発明の一実施形態によるヘッドの空気軸受面の例示的特性を説明する図である。 本発明の一実施形態によるヘッドの空気軸受面の例示的特性を説明する図である。 本発明の一実施形態による空気軸受面を形成するステップを説明するフローチャートである。

磁気記録ディスクとの接触力を最小化するための、読み取り／書き込みヘッドの空気軸受面に対するアプローチがここに提示されている。以下の記述においては、説明の目的で、ここに記述されている本発明の実施形態の完全な理解を提供するために、数多くの具体的な詳細が述べられている。しかしながら、ここで説明されている本発明の実施形態は、これらの具体的な詳細無しで実施され得ることが明らかであろう。他の例では、ここで記述されている本発明の実施形態を不必要に分かりにくくすることを避けるため、良く知られた構造及び装置が、ブロック図の形で示されている。

実例となるハードディスクドライブの物理的説明
実施形態による読み取り／書き込みヘッドの空気軸受面（ＡＢＳ）を記述する前に、読み取り／書き込みヘッドのＡＢＳが利用されるであろう状況を理解することが助けになり得る。図１を参照すると、ＨＤＤ１００の平面図が示されている。図１は磁気記録ヘッド１１０ａを含むスライダ１１０ｂを包含する、ＨＤＤの構成要素の機能的配置を例証する。ＨＤＤ１００は、磁気記録ヘッド１１０ａと、磁気記録ヘッド１１０ａに取り付けられたリードサスペンション１１０ｃと、スライダ１１０ｂの末端部において磁気記録ヘッド１１０ａを含むスライダ１１０ｂに取り付けられたロードビーム１１０ｄとを含む、少なくとも１つのＨＧＡ１１０を包含する。スライダ１１０ｂは、ロードビーム１１０ｄの末端部においてロードビーム１１０ｄのジンバル部分に取り付けられる。ＨＤＤ１００はまた、スピンドル１２４上に回転可能に組み込まれた少なくとも１つの磁気記録ディスク１２０と、磁気記録ディスク１２０を回転させるための、スピンドル１２４に取り付けられた（図示されていない）駆動モータとを含む。磁気記録ヘッド１１０ａは、ＨＤＤ１００の磁気記録ディスク１２０に記憶される情報をそれぞれ書き込み、読み取るための、ライタと呼ばれる書き込み要素と、リーダと呼ばれる読み取り要素を含む。磁気記録ディスク１２０又は（図示されていない）複数のディスクは、ディスク・クランプ１２８によりスピンドル１２４に実装され得る。ＨＤＤ１００はさらに、ＨＧＡ１１０に取り付けられたアーム１３２と、キャリッジ１３４と、キャリッジ１３４に取り付けられたボイスコイル１４０を含む電機子１３６を包含するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）とを含む。そして固定子１４４は（図示されていない）ボイスコイルマグネットを含む。ＶＣＭの電機子１３６は、キャリッジ１３４に取り付けられ、そして間に置かれるピボット軸受組立品１５２と共に旋回軸１４８に搭載されている、磁気記録ディスク１２０の部分にアクセスするため、アーム１３２及びＨＧＡ１１０を動かすように構成される。

さらに図１を参照すると、電気信号、例えばＶＣＭのボイスコイル１４０への電流、ＰＭＲヘッド１１０ａへの書き込み信号及びＰＭＲヘッド１１０ａからの読み取り信号が、フレキシブル・ケーブル１５６により供給される。フレキシブル・ケーブル１５６とＰＭＲヘッド１１０ａとの間の相互接続は、読み取り信号用の機上のプリアンプと、別の読み取りチャンネル及び書き込みチャンネルの電子部品とを有し得る、アーム−電子モジュール（ＡＥ）１６０により与えられ得る。フレキシブル・ケーブル１５６は、ＨＤＤハウジング１６８により提供される（図示されていない）電気的貫通接続を通じて、電気通信を提供する、電気コネクタ・ブロック１６４に連結される。（図示されていない）ＨＤＤカバーと共にＨＤＤハウジングが一体成型されるかどうかに応じて、キャスティング（casting）とも呼ばれるＨＤＤハウジング１６８は、ＨＤＤ１００の情報記憶構成要素のための、密封された保護筐体を提供する。

さらに図１を参照すると、ディスクコントローラと、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含むサーボ電子装置とを包含する（図示されていない）別の電子部品は、駆動モータ、ＶＣＭのボイスコイル１４０、及びＨＧＡ１１０の磁気記録ヘッド１１０ａに電気信号を供給する。駆動モータに供給される電気信号は、スピンドル１２４にトルクを与える駆動モータを回転可能にし、それはディスク・クランプ１２８によりスピンドル１２４に実装される、磁気記録ディスク１２０に順々に伝達される。その結果、磁気記録ディスク１２０は方向１７２へ回転する。回転している磁気記録ディスク１２０は、その中に情報が記録される磁気記録ディスク１２０の薄い磁気記録媒体と接触することなく、スライダ１１０ｂが磁気記録ディスク１２０の表面の上方を飛行するように、その上にスライダ１１０ｂの空気軸受面（ＡＢＳ）が乗る、空気軸受として作用する空気のクッションを作り出す。ＶＣＭのボイスコイル１４０に供給される電気信号は、ＨＧＡ１１０の磁気記録ヘッド１１０ａを、その上に情報が記録されるトラック１７６にアクセス可能にする。従って、ＶＣＭの電機子１３６は円弧１８０を通って振れ、それはアーム１３２により電機子１３６に取り付けられたＨＧＡ１１０が、磁気記録ディスク１２０上の様々なトラックにアクセス出来るようにする。情報は、磁気記録ディスク１２０上のセクタ、例えばセクタ１８４の中に配置されている（図示されていない）複数の同心トラック内で磁気記録ディスク１２０上に記憶される。それに対応して、各トラックは、複数のセクタのトラック部分、例えばセクタのトラック部分１８８で構成される。セクタの各トラック部分１８８は、記録データ及び、サーボバースト信号パターン、例えばＡＢＣＤサーボバースト信号パターン、トラック１７６を識別する情報、そしてエラー訂正コード情報を含むヘッダで構成される。トラック１７６にアクセスする際、ＨＧＡ１１０の磁気記録ヘッド１１０ａの読み取り要素は、ＶＣＭのボイスコイル１４０に供給される電気信号を制御し、磁気記録ヘッド１１０ａがトラック１７６を追跡出来るようにするサーボ電子装置に位置エラー信号（ＰＥＳ）を供給する、サーボバースト信号パターンを読み取る。トラック１７６を見出し、特定のセクタのトラック部分１８８を識別すると、磁気記録ヘッド１１０ａは外部のエージェント、例えばコンピュータシステムのマイクロプロセッサから、ディスクコントローラにより受け取られる指示に応じて、トラック１７６からデータを読み取るか、又はトラック１７６にデータを書き込む。

ここで図２を参照すると、ＨＧＡ１１０を含むヘッド−アーム組立品（ＨＡＡ）の平面図が示されている。図２はＨＧＡ１１０に関するＨＡＡの機能的配置を例証する。ＨＡＡはアーム１３２と、磁気記録ヘッド１１０ａを含むスライダ１１０ｂを含んでいる、ＨＧＡ１１０とを包含する。ＨＡＡはアーム１３２の所でキャリッジ１３４に取り付けられる。複数のディスク、又は、時に技術的に言及されるディスクとしての複数のプラターを有するＨＤＤの場合、キャリッジは複数のアームが連結された配列を担うように配置され、それらが櫛の外観を与えるため、キャリッジ１３４は「Ｅブロック」又は櫛と呼ばれる。図２に示すように、ＶＣＭの電機子１３６はキャリッジ１３４に取り付けられ、ボイスコイル１４０は電機子１３６に取り付けられる。ＡＥ１６０は図示されるようにキャリッジ１３４に取り付けられ得る。キャリッジ１３４は、間に置かれるピボット軸受組立品１５２と共に旋回軸１４８に実装される。

ヘッドとディスクの間の接触力を最小化するための空気軸受面
図３は、本発明の一実施形態による読み取り／書き込みヘッドの空気軸受面３００の説明図である。空気軸受面３００（以下ＡＢＳ３００）は、前縁３１０及び後縁３２０を有する。図３に示すように、空気はＡＢＳ３００の上方を前縁３１０から後縁３２０の方向に流れる。ＡＢＳ３００はまた、内径（ＩＤ）側３３２及び外径（ＯＤ）側３３４を有し、ＩＤ側３３２は磁気記録ディスクの中心に近く、ＯＤ側３３４はディスクの外周に近い。

ＡＢＳ３００は、後縁３２０の中心部分に変換器３５０を備える。変換器３５０は電流を磁界へ、また磁界を電流へ変換する構成要素である。変換器３５０はデータをディスクの電磁面から読み取り、そしてデータをディスクの電磁面に書き込むために使用される。

ＡＢＳ３００は、変換器３５０の良好な動作を促進する複数の特徴を備える。これらの特徴は、ＡＢＳ３００を形成する複数の層内をエッチングすることにより作り出され得る。空気軸受面上の特徴を作り出すために、読み取り／書き込みヘッドの空気軸受面の層の部分を取り除くエッチングのプロセスは、当業者に良く知られている。

図３に示すように、ＡＢＳ３００は、ＡＢＳ３００を形成する３つの最も外側の層をエッチングすることにより形成される。第一層３４０はＡＢＳ３００の最も外側の層である。第一層３４０の下には第二層３４２がある。第二層３４２の下には第三層３４４がある。第三層３４４の下には第四層３４６がある。従って、第四層３４６は第三層３４４よりも深く、第三層３４４は第二層３４２よりも深い、等である。

ＡＢＳ３００は、ＩＤ側レール３６０及びＯＤ側レール３７０を含む。ＩＤ側レール３６０及びＯＤ側レール３７０の双方は、第一、第二、及び第三の特徴を層３４０、３４２、及び３４４上に作り出し、層３４６を露出するための選択的エッチング・プロセスにより形成され得る。ＩＤ側レール３６０及びＯＤ側レール３７０は、読み取り／書き込みヘッドがディスク上方を飛行する場合に、読み取り／書き込みヘッドにローリング剛性を与えるために、この技術分野において使用されている。

本発明に従って、ＩＤ側レール３６０は読み取り／書き込みヘッドと磁気記録ディスクとの間の接触力を低減する、物理的寸法及び形状を有する。より具体的には、ＩＤ側レール３６０は、出来る限り大きく後縁３２０に向かってＩＤ側レール３６０が延びるような長さ３６２を有する。（例えば、磁気記録ディスクの表面に対して測定したときに、ＯＤ側３３４がＩＤ側３３２よりも高い静的高さを有する）プラスのＲＳＡ状態において、ＩＤ側３３２は読み取り／書き込みヘッドとディスクとの間の空気を圧縮することができ、それにより読み取り／書き込みヘッドをディスクから離れて上昇させる、上向きの力を生じる。この上向きの力はＩＤ側レール３６０の近くに中心があり、それは読み取り／書き込みヘッドとディスクとの間の接触を遅らせるのに役立ち、同様に読み取り／書き込みヘッドとディスクとの間の接触力の低減を助ける。より大きくより広いＩＤ側レール３６０は、ローディング／アンローディングのシーケンスの間に、より多くの空気を圧縮させてより高い空気圧の生成を可能にし、そして、読み取り／書き込みヘッドに対するより大きな上昇を可能にする。より高い空気圧はＡＢＳ３００のＩＤ側３３２に対して上昇力を生み出し、それは読み取り／書き込みヘッドとディスクとの間に接触力が生じるとき、ＡＢＳ３００のＩＤ側３３２上に生まれる接触力を低減する。本発明のこの実施形態は、大部分の接触が起きるアンローディング・シーケンスの間に、ヘッドとディスクとの間の接触を最小化するためにとりわけ有用である。

別の実施形態において、ＩＤ側レール３６０が、ヘッドスライダのＯＤ側３３４に向いている開口部を有する、実質的にＵ形を形成するように、ＩＤ側レール３６０は第二層３４２内に、出来る限り大きくＯＤ側３３４に向かって延びる突起３６４を含む。この構成は、より大きな領域を作り出し、そして空気圧をＩＤ側レール３６０の近くに集中させることによって、空気圧をさらに増加させ、それは読み取り／書き込みヘッドが受ける上向きの上昇力を増加させるのを助ける。

同様に、ＯＤ側レール３７０は、ヘッドと磁気記録ディスクとの間の接触力を低減する物理的寸法及び形状を有する。１つの実施形態において、ＯＤ側レール３７０は、読み取り／書き込みヘッドが飛行している間、読み取り／書き込みヘッドに対してローリング剛性を与える、ＯＤ側レール３７０の能力を低下させることなく、ＯＤ側レール３７０を出来る限り小さくするように変更される。ＯＤ側レール３７０の物理的寸法は、ＯＤ側レール３７０が出来る限り遠く後縁３２０から離れて位置するように、長さ３７２を有する。（例えば、磁気記録ディスクの表面に対して測定したとき、ＯＤ側３３４がＩＤ側３３２よりも低い静的高さを有する）マイナスのＲＳＡの状態において、ＯＤ側３３４はアンローディング時に空気を圧縮することが出来ない。従って、この構成と共に、より小さいＯＤ側レール３７０は、基本的にディスクから離れるように移動し、それによって読み取り／書き込みヘッドが、より大きなピッチング角度及びローリング角度でディスクに接触する現象を生じさせる。その結果として、読み取り／書き込みヘッドとディスクとの間の接触は遅れ、そして接触力は低減される。本発明のこの実施形態は、アンローディングのシーケンスにおいて、ヘッドとディスク間の接触を最小化するのに、とりわけ有用である。

本発明の実施形態はＰＳＡの範囲にわたって機能する。例えば、ここで教示されたアプローチは少なくとも０．５°〜３°のＰＳＡにおいて効果があり、１°〜２°のＰＳＡで接触力における最大の低減を経験し得る。

様々な実施形態において、ＩＤ側レール３６０及びＯＤ側レール３７０の寸法と形状は、両側のレールがプラスとマイナスのＲＳＡ及びＰＳＡの状態における接触の数と接触力を最小化する目的を達成する限り、異なってもよい。ＩＤ側レール３６０は、読み取り／書き込みヘッドに対して妥当なローリング剛性を与える能力を妨げることなく、その設置面積を最大にする物理的寸法を有し得る。ＯＤ側レール３７０は、読み取り／書き込みヘッドに対して妥当なローリング剛性を与える能力を妨げることなく、その設置面積を最小にする物理的寸法を有し得る。

例えば、ＩＤ側レール３６０により作り出される空気圧を最大にするため、ＩＤ側レール３６０はＯＤ側レール３７０よりも広くなり得る。同様に、離れるように移動することにより、読み取り／書き込みヘッドとディスクとの間の接触のポイントを遅らせるため、ＯＤ側レール３７０はＩＤ側レール３６０よりも狭くなり得る。一例を説明すると、（描かれていない）１つの実施形態においては、ローディング／アンローディングのシーケンスの間に追加の空気圧を得るために、ＩＤ側レール３６０は、ヘッドスライダの後縁まで延びる。別の例を説明すると、（描かれていない）１つの実施形態において、ローディング／アンローディングのシーケンスの間に追加の空気圧を得るために、ＩＤ側レール３６０はヘッドスライダの後縁を越えて延びる。

（図３に描かれていない）本発明の或る実施形態は、短縮されたＯＤ側レール３７０無しで、延長されたＩＤ側レール３６０を採用し得るが、その逆もあり得ることに注意されたい。

複数の実施形態が、様々な異なるエッチング深さにわたり機能し得る。一例を説明すると、第一のエッチング深さ３４０は１５０ｎｍ〜２５０ｎｍの間、第二のエッチング深さ３４２は４００ｎｍ〜７００ｎｍの間、そして第三のエッチング深さ３４６は９００ｎｍ〜２０００ｎｍの間であり得る。

幾つかの実施形態において、ヘッドのＡＢＳ３００でのＯＤ側レール３７０の形状における第一層３４０は、後縁３２０の１５０μｍ以内には存在しない。幾つかの別の実施形態において、ＯＤ側レール３７０の長さ３７２は２３５μｍ以下であり、ＩＤ側レール３６０の長さ３６２は３５０μｍ以上である。さらに、ＯＤ側レール３７０の形状が多くの層を含む別の実施形態において、第一層３４０は第二層３４２のコーナー内側において２０μｍ以内には無く、そして第二層３４２のコーナーは、（ａ）後縁３２０と（ｂ）ヘッドスライダのＯＤ側３３４に最も近い、第二層３４２の部分である。

延長されたＩＤ側レール３６０及び短縮されたＯＤ側レール３７０の双方を採用する、図３に描かれている実施形態のような本発明の実施形態は、ＡＢＳ３００の摩耗の低減をもたらす接触力の低減のような多くの便益を享受する。図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃは、本発明の一実施形態によるヘッドの空気軸受面の例示的特性を説明する折れ線グラフである。図４Ａは、様々なＲＳＡの角度に関し、アンローディング・シーケンスの間に接触が生じるときのヘッドが直面する摩耗量を示す。相対的な摩耗比較は、複数のヘッドに関して、各ヘッドに対する時間にわたる力の積分（すなわちグラフの曲線より下の面積）を比較することにより行なわれ得るが、ここで力はヘッドとディスク間の接触期間中の或る時点において、ヘッドが受ける力であり、時間はヘッドとディスク間の接触期間を測る。設計４０２及び４０４は、本発明の特徴を包含しない２つの以前のＡＢＳ設計を描いており、一方で設計４０６は本発明の実施形態によるＡＢＳ設計である。図４Ａによって証明されるように、設計４０６は以前の設計よりも非ゼロのＲＳＡに対してかなり大きな耐性を示す。具体的に、曲線４１６はより広い（接触の積分値がゼロである）ゼロ接触領域を示し、プラスのＲＳＡ及びマイナスのＲＳＡの双方について、接触があるときのより少ない摩耗を示す。それと比較して、曲線４１２及び曲線４１４は双方とも、より狭いゼロ接触領域を持ち、それは以前の設計４０２及び４０４は非ゼロのＲＳＡに対してより敏感であることを意味し、接触はより小さいＲＳＡの偏差に反応して、より早期に生じ始める。さらに、任意の与えられたＲＳＡと共に、曲線４１２及び４１４は双方とも曲線４１６よりも大きい接触の積分値を有し、それは全てのＲＳＡの状態において、設計４０２と４０４が設計４０６よりも接触から来る多くの摩耗に直面することを意味する。実験からの統計は、アンローディング・シーケンスの間における接触から来る全体の摩耗は、或る実施形態において５４％も低減されていることを示す。

図４Ｂは、様々なＲＳＡの角度に対し、ローディング・シーケンスの間に接触が生じるときのヘッドが直面する摩耗量を示す。同様に、設計４０２及び４０４は本発明の特徴を包含しない、２つの以前のＡＢＳ設計であり、一方で設計４０６は図３の実施形態と類似の、本発明の一実施形態によるＡＢＳ設計である。図４Ｂによって証明されるように、設計４０６は以前の設計よりも非ゼロのＲＳＡに対してより大きな耐性を示す。具体的に、曲線４２６はより広い（接触の積分値がゼロである）ゼロ接触領域を示し、プラスのＲＳＡ及びマイナスのＲＳＡの双方について、接触があるときの大部分はより少ない摩耗を示す。それと比較して、曲線４２２及び曲線４２４は双方とも、より狭いゼロ接触領域を持ち、それは以前の設計４０２及び４０４は非ゼロのＲＳＡに対してより敏感であることを意味し、接触はより小さいＲＳＡの偏差に反応して、より早期に生じ始める。さらに、大部分の与えられたＲＳＡと共に、曲線４２２及び４２４は双方とも曲線４１６よりも大きい接触の積分値を有し、それは大部分のＲＳＡの状態において、設計４０２と４０４が設計４０６よりも接触から来る多くの摩耗に直面することを意味する。実験からの統計は、ローディング・シーケンスの間における接触から来る全体の摩耗は、図４Ｂに描かれる実施形態において２３％も低減されていることを示す。

図４Ｃは、様々なＰＳＡの角度に対し、ローディング及びアンローディングの双方のシーケンスの間において接触が生じるときのヘッドが直面した全体の摩耗量を示す。同様に、設計４０４は本発明の特徴を包含しない、以前のＡＢＳの設計であり、一方で設計４０６は図３の実施形態に類似の、本発明によるＡＢＳの設計である。図４Ｃによって証明されるように、設計４０６は以前の設計よりも非ゼロのＲＳＡに対してより大きな耐性を示す。具体的に、与えられたＰＳＡのほとんどどの状態においても接触が存在するとき、曲線４３６はより少ない摩耗を示す。比較すると、曲線４３４は曲線４３６よりも大きい接触の積分値を有し、それはＰＳＡのほとんど全ての状態において、設計４０４は設計４０６よりも接触から来る多くの摩耗に直面することを意味する。

図５は、本発明の１つの例示的実施形態によるヘッドの空気軸受面を形成するステップを説明するフローチャートである。ステップ５１０において、ＩＤ側レールの形状が決定される。ＩＤ側レールは、ヘッドがプラスのローリングの静的姿勢（ＲＳＡ）を経験するとき、ヘッドと磁気記録ディスクとの間の接触力を低減するように設計された物理的寸法を有する。ＩＤ側レールは（ａ）法外な費用がかからず、そして（ｂ）それがディスク上方を飛行する間、読み取り／書き込みヘッドの安定性に影響を与えることなく、出来る限り長くなるべきである。幾つかの実施形態において、ＩＤ側レールは後縁までずっと延び得る。幾つかの別の実施形態において、ＩＤ側レールは突起を形成するように後縁を越えて延び得る。ＩＤ側レールの形状がどのようにして決定されるべきかについての追加的詳細は、前述のように与えられている。

ステップ５２０において、ＯＤ側レールの形状が決定され、そこでヘッドがマイナスのＲＳＡを経験するとき、ヘッドと磁気記録ディスクとの間の接触力を低減するために、ＯＤ側レールは後縁から離れて位置する。ＯＤ側レールの形状がどのようにして決定されるべきかについての詳細は、前述の対応する項において与えられている。

ステップ５３０においては、エアスライダはＩＤ側レールと共に空気軸受面を有し、そしてＯＤ側レールはステップ５１０及びステップ５２０において決定された形状に従って形成される。

前述の明細書において、本発明の実施形態は、実装から実装へと変化し得る多数の具体的詳細に関して記述されている。従って、本発明が何であるか、及び本発明となるために出願者によって何が意図されているかについての唯一で独特の指標は、あらゆるその後の修正を含む、請求項が公表する具体的な形態における、この出願から由来する請求項の一式である。そのような請求項に包含される用語に対して、本明細書で明確に述べられる全ての定義は、請求項において用いられているそのような用語の意味を律するものとする。無制限であるがゆえに、請求項において明確に列挙されない要素、特性、特徴、利点、又は属性は、そのような請求項の範囲を何らかの方法で制限すべきである。従って本明細書及び図は、限定的意味よりも、むしろ実例となるものとして見なされたい。

１００ ＨＤＤ
１１０ ＨＧＡ
１１０ａ 磁気記録ヘッド（ＰＭＲヘッド）
１１０ｂ スライダ
１１０ｃ リードサスペンション部
１１０ｄ ロードビーム
１２０ 磁気記録ディスク
１２４ スピンドル
１２８ ディスク・クランプ
１３２ アーム
１３４ キャリッジ
１３６ 電機子
１４０ ボイスコイル
１４４ 固定子
１４８ 旋回軸
１５２ ピボット軸受組立品
１５６ フレキシブル・ケーブル
１６０ アーム−電子モジュール
１６４ 電気コネクタ・ブロック
１６８ ＨＤＤハウジング
１７２ 方向
１７６ トラック
１８０ 円弧
１８４ セクタ
１８８ セクタのトラック部分
３００ 空気軸受面
３１０ 前縁
３２０ 後縁
３３２ ＩＤ側
３３４ ＯＤ側
３４０ 第一層
３４２ 第二層
３４４ 第三層
３４６ 第四層
３５０ 変換器
３６０ ＩＤ側レール
３６２ ＩＤ側レールの長さ
３６４ 突起
３７０ ＯＤ側レール
３７２ ＯＤ側レールの長さ
４０２ 設計
４０４ 設計
４０６ 設計
４１２ 曲線
４１４ 曲線
４１６ 曲線
４２２ 曲線
４２４ 曲線
４２６ 曲線
４３４ 曲線
４３６ 曲線
５１０ ステップ
５２０ ステップ
５３０ ステップ

Claims (4)

1. ハードディスクドライブであって：
   内径（ＩＤ）側レール及び外径（ＯＤ）側レールを含み、前記ＩＤ側レールが前記ＯＤ側レールよりも長い、空気軸受面を有するヘッドスライダと、
   スピンドルに回転可能に実装された磁気記録ディスクと、
   前記磁気記録ディスクを回転させるための、スピンドルに取り付けられたモータ軸を有する駆動モータと、
   前記磁気記録ディスクのアクセス部分にヘッドを移動するように構成されるボイスコイルモータとを備え、
   前記ヘッドスライダがプラスのローリングの静的姿勢（ＲＳＡ）を経験するとき、前記ＩＤ側レールが前記ヘッドスライダと前記磁気記録ディスクとの間の接触力を低減する形状を有し、前記ヘッドスライダがマイナスのＲＳＡを経験するとき、前記ＯＤ側レールが前記ヘッドスライダと前記磁気記録ディスクとの間の接触力を低減する形状を有し、
   前記ＩＤ側レールの形状が多数の層を含み、
   前記ヘッドスライダの空気軸受面における前記ＩＤ側レールの形状の最上層の真下にある特定の層が、
   前記ヘッドスライダの外径（ＯＤ）側に向いている前縁突起と、
   ＩＤ側部と、
   前記前縁突起よりも前記ヘッドスライダの後縁に近く、前記ヘッドスライダの前記外径（ＯＤ）側に向いている後縁突起と
   を有するＵ字形状を含む、ハードディスクドライブ。
2. 前記ヘッドスライダの空気軸受面における、前記ＩＤ側レールの形状の最上層が、前記ヘッドスライダの前縁に向いている開口を有するＵ字形状を含む、
   請求項１に記載のハードディスクドライブ。
3. ヘッドスライダであって：
   空気軸受面と、
   前記空気軸受面の後縁に配置された電磁変換器とを備え、
   前記空気軸受面が内径（ＩＤ）側レール及び外径（ＯＤ）側レールを含み、
   前記ＩＤ側レールが前記ＯＤ側レールよりも長く、
   前記ヘッドスライダがプラスのローリングの静的姿勢（ＲＳＡ）を経験するとき、前記ＩＤ側レールが、前記ヘッドスライダと磁気記録ディスクとの間の接触力を低減する形状を有し、
   前記ＩＤ側レールの形状が多数の層を含み、
   前記ヘッドスライダの空気軸受面における前記ＩＤ側レールの形状の最上層の真下にある特定の層が、
   前記ヘッドスライダの外形（ＯＤ）側に向いている前縁突起と、
   ＩＤ側部と、
   前記前縁突起よりも前記ヘッドスライダの後縁に近く、前記ヘッドスライダの前記外径（ＯＤ）側に向いている後縁突起と
   を有するＵ字形状を含み、
   前記ヘッドスライダがマイナスのＲＳＡを経験するとき、前記ＯＤ側レールが、前記ヘッドスライダと前記磁気記録ディスクとの間の接触力を低減する形状を有する、ヘッドスライダ。
4. 前記ヘッドスライダの空気軸受面における前記ＩＤ側レールの形状の最上層が、前記ヘッドスライダの前縁に向けられた開口を有するＵ字形状を含む、請求項３に記載のヘッドスライダ。

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