JPH09106639A - 空気担持摺動子 - Google Patents

空気担持摺動子

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JPH09106639A
JPH09106639A JP8184732A JP18473296A JPH09106639A JP H09106639 A JPH09106639 A JP H09106639A JP 8184732 A JP8184732 A JP 8184732A JP 18473296 A JP18473296 A JP 18473296A JP H09106639 A JPH09106639 A JP H09106639A
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JP
Japan
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slider
rail
air bearing
bearing slider
leg
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Application number
JP8184732A
Other languages
English (en)
Inventor
Ciuter Chang
チャン チェーター
Yiao-Tee Hsia
シア ヤオ−ティー
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Read Rite Corp
Original Assignee
Read Rite Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition 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
    • G11B5/58Disposition 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
    • G11B5/60Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion

Landscapes

  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一定の浮動高さ特性を有し高度の高い場所で
の浮動高さの損失が最小の空気担持摺動子を提供する。 【解決手段】 空気担持摺動子の空気担持面には第1と
第2の側部レールと中央凹所とが形成される。レールは
逆U字形部分と連結部分台形型部分とを有するよう形成
される。U字形部分は一方の脚が他方の脚より長い2つ
の脚に接合された基部を有している。連続する凹所が各
側部レールの脚の間に設けられ基部から摺動子の後端に
向って台形型部分に近接して延びている。摺動子は空気
圧力の変化、特に高度の変化に実際上影響を受けず、そ
のため実質的に一定の浮動高さを維持することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気ヘッドに関しま
た特に一定の浮動高さ特性を必要とし及び/又は比較的
高い高度で作動するディスク駆動用途に用いるための空
気担持摺動子に関する。
【0002】
【従来の技術】回転磁気ディスクに対し浮動する磁気ヘ
ッド組立体がデータを記録し読取るためのディスク駆動
装置に広く用いられている。少なくとも1つの磁気変換
器が磁気記録ディスクと変換関係に置かれている浮動ヘ
ッドを用いる時の1つの目的は変換器とディスク表面と
の間に非常に密接した間隙を得ることである。密接した
間隙を保持することにより短い波長又は高周波の信号を
記録することができそれにより高密度で高蓄積容量のデ
ータ記録を実現することができる。ディスク表面に密接
して摺動子を浮動させる上での問題点は、摺動体浮動高
さに変動があった時に摺動子とディスクとの間の干渉を
増大させることにより信頼性の問題とヘッドの衝突とを
ひき起こすことである。ヘッドの摺動子をディスク表面
に密接した実質的に一定の浮動高さに浮動させることと
ディスク駆動装置を異なった環境で作動する時に浮動高
さの変動を最小にすることとが強く求められるが、その
理由はヘッドとディスクとの間の間隔の変動が信号の振
幅と分解能とに不利に作用しまたヘッドを衝突させるか
らである。
【0003】ディスク駆動装置に用いられる空気担持摺
動子は典型的には薄いフィルムの変換器が置かれる前縁
と後縁とを有している。一般に、摺動子は前縁の傾斜部
分と傾斜部分から後縁へと延びる長手方向のレールとを
有する。傾斜部は摺動子を休止位置からディスクに対す
る制御されたピッチの浮動状態へと動かす間に急速な圧
力増強が得られるような形状と長さに形成される。傾斜
部とレールとの寸法と形状はヘッドの浮動特性を決定す
る手段となる。レールの構造は摺動子の空気担持表面に
生じる圧力を決定する。事実、摺動子の下側の圧力分布
は回転磁気ディスクに対するヘッドの浮動高さ、ピッチ
及び横揺れを含む浮動特性に寄与する。
【0004】回転する磁気ディスクと磁気ヘッドとを空
気担持摺動子に例えば海面より10,000フィート
(3,050m)の高さのような比較的高い高度で組込
むディスク駆動装置を用いる時、小さい密度の空気と低
い空気の圧力とは空気担持摺動子の浮動作用に寄与する
摺動子の空気力学特性に影響を及ぼす。高い高度におい
ては、従来技術の摺動子は10,000フィート(3,
050m)で30%の低い空気上昇力しか受けず、摺動
子浮動高さの損失は名目上の設計浮動高さの20〜40
%の範囲となる。この結果、ヘッドの摺動子は回転ディ
スク表面に一層密接した間隔とされヘッドとディスクと
の相互作用が可酷となりそれによりヘッドの衝突と過剰
なヘッドディスク間の摩耗とが一層起り得るものとなり
またディスク駆動装置の信頼性に不利な影響を及ぼすこ
とになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は一定の
浮動高さ特性をもたらしまた高い高度での浮動高さの損
失が最小となる空気担持摺動子を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、磁気ヘ
ッドアーム懸架部と共に用いられる空気担持摺動子の空
気担持表面が、一定の浮動高さ特性をもたらし比較的高
い高度で起きる摺動子の浮動高さの損失を補償するよう
構成されている。摺動子は、2つの形成されたレールに
よって区画される中央の逃がし凹所が形成されている。
レールはU字形部分と部分的な台形型の部分とが形成さ
れる。この種のレール構造に関し、形成されたレールは
摺動子に空気力学的上昇力を与え、また補助的な周辺圧
力領域がU字形部分の脚の部分の間に得られ台形型部分
に近接した領域に続いている。補助周辺圧力によって生
じた吸引力と摺動子が取付けられたヘッド懸架部によっ
て得られた予荷重力とが上昇力に対抗する。積極的な圧
力と補助的な周辺圧力との強さがディスク速度の増加と
レール形状、エッチングされた凹所及びエッチング深さ
の適当な設計とに伴って増大するので、所望の一定の浮
動高さ特性が達成できる。高い高度での作動の間、積極
的な圧力と補助的な周辺圧力との強さが小さな密度の空
気によって減少しそのため浮動高さの損失が最小とな
る。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明は図面を参照してさらに詳
細に記載される。
【0008】図1を参照すると、前縁と後縁とを有する
空気担持摺動子の空気担持表面は実質的に同じ形状であ
るが寸法が若干相違しているレール10A,10Bが形
成されている。記載を明瞭にするため、レール10Aの
構造は、レール10Bがレールの離間した脚14A,1
4B,16A,16Bの長さを除き実質的に同じ幾何学
形状を有していることが理解されるように記載される。
レール10Aは、基部12A、第1の脚14A及び対向
する脚16Aを有し脚14Aと16Aが基部12Aに接
合されている逆U字形の部分が形成されている。本発明
のこの実施態様において、脚14Aは脚16Aより短く
なっている。中央凹所18が摺動子の前端から後端に連
続して延びている。前端傾斜部20Aと20Bがレール
10Aと10Bに近接してそれぞれ設けられ摺動子がそ
の休止位置又は本来の位置から速く離れることができる
ようにする。レールに形成した段部22Aがレール10
Aと中央凹所18との間で摺動子の長さに沿って設けら
れ摺動子がレールで削られ破砕されるのを保護するよう
にしている。同様のレールに形成した段部22Bがレー
ル10Bに近接して摺動子の周縁に設けられる。さらに
レールに形成した段部23Aと23Bが設けられる。磁
気変換器24がレール10Bの後端に配設され磁気ディ
スクのような磁気媒体と相互に作用し合うようにする。
必要であれば、第2の変換器をレール10Aの後端に配
設することができる。
【0009】U字形部分に加えて、レール10Aは部分
台形型の部分26Aが形成され、この部分26Aは30
°〜60°の範囲の角度を区画形成した角度側を有する
第1の部分と摺動子の後端へと延びる矩形の第2の部分
とを有している。連続した凹所28Aは基部12から摺
動子の後端へと延びまた台形部分26Aの角度側に沿っ
て曲がり、部分台形部分の角度側の方向に沿って収れん
し凹所28Aが摺動子の後端に接近するにつれて狭くな
るようにする。
【0010】第2のレール10Bは第1のレール10A
と実質的に同じ構造に形成される。レール10Bは基部
12B、脚14B、及びレール10Aの対応の脚16A
よりも長い長脚16Bを備えた逆U字形の部分を有して
いる。レール10Bはまた角度のついた部分を有する部
分台形型の部分26Bと摺動子の後端で終わる矩形部分
とを有している。脚16Bは脚16Aより長いので、部
分26Bの矩形部分はレール10Aの対応矩形部分より
も短い。
【0011】図3の線図は本発明の摺動子の構造と模型
を作ることにより得られた従来技術に普通に用いられる
従来技術の横断圧力線図との高度感知性の比較を提供す
る。ここに開示された本発明の摺動子の浮動高さは海抜
5,000フィート(1525m)と10,000フィ
ート(3050m)における最小浮動高さ損失を明示し
ている。表Iは約7,200rpm (分当りの回転数)で
回転する磁気ディスクを有するディスク駆動装置におい
て作動した時の摺動子の作用の結果を示している。浮動
高さが、ディスク半径、ディスクデータトラックに対す
る摺動子の曲げ角度の同じパラメータに対して海抜5,
000フィート(1525m)と10,000フィート
(3050m)で狭い範囲にとどまり、また摺動子のピ
ッチ角度と横揺れ角度が異なった高度において比較的狭
い範囲にとどまることに注目されたい。ここに開示され
た摺動子の構造により、高い高度におけるディスク駆動
装置の磁気性能と信頼性が向上する。事実、摺動子の幾
何学形状は、より高い高度において発生する、浮動作用
中に摺動子に加えられる積極的圧力と補助的な周辺圧力
との減少を補償する。典型的には屈撓及び負荷梁により
加えられる予荷重力は上昇力と負圧力とに平衡し高い高
度での実質的に一定の浮動高さを実現する。
【0012】
【表1】
【0013】摺動子の設計を行うのに、約0.080イ
ンチ(2.03mm)の長さ、0.063インチ(1.6
0mm)の幅、0.017インチ(0.43mm)の厚さの
微小摺動子が用いられた。この摺動子に関し、各傾斜部
20の長さは摺動子の長さの約10%であり、また各傾
斜部20と隣接基部12とを組合せた長さは摺動子の全
長の約20〜30%である。各隣接する矩形の基部12
Aと12Bの幅と同じである各傾斜部20Aと20Bの
幅は、微小摺動子の全幅の約30〜45%である。各脚
14A,14B,16A,16Bの幅は好ましくは約3
〜6ミリインチ(0.076〜0.152mm)である。
長さが約0.049インチ(1.24mm)、幅が0.0
39インチ(0.99mm)、厚さが0.012インチ
(0.305mm)の極微小型では、各脚の幅は約2〜4
ミリインチ(0.051〜0.102mm)である。傾斜
部20A,20Bから測った脚14A,14Bの長さは
摺動子の長さの約40%であるが、ディスク駆動装置の
設計に依存して摺動子の長さの80%まで延ばすことが
できる。極微小摺動子の脚の長さは微小摺動子に関して
述べたように摺動子の全長に対し実質的に同じ比率を有
している。部分台形型部分の各矩形部分の幅は摺動子の
幅の約20〜30%であり、又は各傾斜部の幅が摺動子
の幅の35%より狭い場合はこれより小さい。台形型部
分の曲がり部分の角度のある側の角度は約30°から6
0°である。中央の凹所18は機械的な鋸切断又はプラ
ズマエッチングあるいはレーザー摩損により例えば40
0マイクロインチ(0.01mm)の深さに形成される。
凹所28Aと28Bは1段階の反応イオンエッチングも
しくはイオンミリング又はレーザーエッチング技術によ
り約40〜160マイクロインチ(0.001〜0.0
04mm)の深さに形成される。凹所28A及び28Bと
レールに形成された段部22A,22B,23A,23
Bとは実質的に同じ深さに形成される。
【0014】上記の幾何学形状、寸法及びパラメータは
本発明の範囲内で変更することができる。例えば、U字
形部分の脚と基部、台形型部分の一部、及び前縁傾斜部
の幅と長さは、ディスク駆動装置の作動特性と駆動装置
の作動の高度とに依存して変えることができる。またU
字形部分と台形型部分との脚と基部のような、レールの
各部分の寸法は他のレールの対応部分とは異なるように
することができる。さらに凹所28Aと28Bのエッチ
ングの深さは異なる用途に対して異ならすことができ
る。脚と台形型部分は90°の隅部を有する矩形とする
のに代えて円い、弓形の、又は角度のある隅部を有する
ことができる。他の変更が、本発明を特別の環境に対し
て実施する時に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明により構成された空気担持摺動子の形成
された空気担持表面(ABS)を示す平面図である。
【図2】図1の摺動子の斜面図である。
【図3】異なった高度における作動に対する従来技術の
横断圧力線図(TPC)に比較した本発明の空気担持摺
動子の高度感知性を示す標準化した浮動高さ対ディスク
半径の線図である。
【符号の説明】
10A,10B…レール 12A,12B…基部 14A,14B,16A,16B…脚 18…中央凹所 20A,20B…傾斜部 22A,22B,23A,23B…段部 24…交換器 26A,26B…部分台形型部分 28A,28B…凹所

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前端と後端とを有する空気担持摺動子で
    あって、 前記前端に形成された第1及び第2の傾斜部と、 前記傾斜部の間で前記前端から前記後端へと延びる中央
    凹所と、 前記中央凹所の各側に配設され前記第1及び第2の傾斜
    部からそれぞれ前記後端に向って延びる第1及び第2の
    側部レールであって、実質的に同一の幾何学形状に形成
    され、各レールが基部と該基部の外側部分から延びる第
    1及び第2の脚とを備えた逆U字形部分を有し、また各
    レールが前記U字形部分の前記脚の1つから延びる部分
    台形部分を有している、第1及び第2の側部レールと、 前記側部レールの各々の前記第1及び第2の脚の間にあ
    る深さでそれぞれ形成され前記基部から前記後端に向っ
    て延びている第1及び第2の凹所、 とを具備し、前記摺動子が高度の変化に対し実際上影響
    を受けず前記摺動子の実質的に一定の浮動高さが異なっ
    た高度において維持されるようにしている、 空気担持摺動子。
  2. 【請求項2】 前記U字形部分の第2の脚が前記第1の
    脚よりも長くなっている請求項1に記載の空気担持摺動
    子。
  3. 【請求項3】 前記第1のレールの前記第1の脚が前記
    第2のレールの前記第1の脚とは異なる長さを有してい
    る請求項1に記載の空気担持摺動子。
  4. 【請求項4】 前記前端から前記後端へと延びるレール
    に形成された段部を含んでいる請求項1に記載の空気担
    持摺動子。
  5. 【請求項5】 前記レールに形成された段部が前記第1
    及び第2の凹所と同じ深さを有している請求項4に記載
    の空気担持摺動子。
  6. 【請求項6】 前記摺動子の長さに沿って測った前記第
    1のレールの前記第1の傾斜部と前記基部との組合され
    た長さが摺動子の全長の約20〜30%である請求項1
    に記載の空気担持摺動子。
  7. 【請求項7】 前記摺動子が微小摺動子として寸法が形
    成され、前記脚の各々の幅が約3〜6ミリインチ(0.
    076〜0.152mm) である請求項1に記載の空気担
    持摺動子。
  8. 【請求項8】 前記摺動子が極微小摺動子として寸法が
    形成され、前記脚の各々の幅が約2〜4ミリインチ
    (0.051〜0.102mm)である請求項1に記載の
    空気担持摺動子。
  9. 【請求項9】 前記中央凹所が約400マイクロインチ
    (0.01mm)の深さに切削されている請求項1に記載
    の空気担持摺動子。
  10. 【請求項10】 前記第1及び第2の凹所が1段階の反
    応イオンエッチング、イオンミリング、又はレーザーエ
    ッチングにより約40〜160マイクロインチ(0.0
    01〜0.004mm)の深さに形成されている請求項1
    に記載の空気担持摺動子。
  11. 【請求項11】 前記第1及び第2の凹所が異なった深
    さにエッチングされている請求項1に記載の空気担持摺
    動子。
  12. 【請求項12】 前記第2のレールの前記部分台形型部
    分が前記第1のレールの前記部分台形型部分とは全体の
    面積が相違している請求項1に記載の空気担持摺動子。
  13. 【請求項13】 前記第2のレールの前記基部が前記第
    1のレールの前記基部とは全体の面積が相違している請
    求項1に記載の空気担持摺動子。
JP8184732A 1995-07-13 1996-07-15 空気担持摺動子 Pending JPH09106639A (ja)

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US501950 1995-07-13
US08/501,950 US5606476A (en) 1995-07-13 1995-07-13 Altitude insensitive air bearing slider

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