JPH09115259A - 自動負荷ディスクヘッドスライダ - Google Patents

自動負荷ディスクヘッドスライダ

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Publication number
JPH09115259A
JPH09115259A JP8144581A JP14458196A JPH09115259A JP H09115259 A JPH09115259 A JP H09115259A JP 8144581 A JP8144581 A JP 8144581A JP 14458196 A JP14458196 A JP 14458196A JP H09115259 A JPH09115259 A JP H09115259A
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JP
Japan
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slider
edge
rail
raised
end portion
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Pending
Application number
JP8144581A
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English (en)
Inventor
Peter Crane
クレイン ピーター
Robert E Chapin
イー.チャピン ロバート
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SHIIGEETO TECHNOL Inc
Seagate Technology LLC
Original Assignee
SHIIGEETO TECHNOL Inc
Seagate Technology LLC
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09115259A publication Critical patent/JPH09115259A/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/02Driving or moving of heads
    • 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】 (修正有) 【課題】 変化する浮揚条件に係わらず、一定の浮揚高
さでトランスジューサをディスクの表面近くに支持する
空気軸受式スライダを得る。 【解決手段】 トランスジューサは、前縁50、後縁5
2、側縁54,56を有するスライダ本体を備え、盛上
がったサイドレール38,40は、前縁50から後縁5
2に向かって延長し、後縁52の前で終わりサイドレー
ル38,40は、軸受面57,58を形成し、ウェスト
部分60は前端部分59および後端部分62より狭い。
負圧発生キャビティ、サイドレール38,40の間に設
け、キャビティダム66がサイドレール38からサイド
レール40まで延長し、軸受面57,58から凹む。前
縁50のテーパ68は、側縁54から側縁56まで延長
し、キャビティダム66に沿い凹む。センタレール42
が、側縁54,56間にスライダ本体の後端に設け、ト
ランスジューサがスライダ本体の後縁に沿いセンタレー
ル42上に取付ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はディスク駆動データ
記憶装置の分野に関する。とくに、本発明はディスク駆
動データ記憶装置内のトランスジューサヘッド装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】“ウインチェスタ”型ディスク駆動装置
はこの技術分野において周知である。この装置は複数の
円形、同心のデータトラックにディジタル情報を記憶さ
せるための磁化しうる媒体でコーティングされた剛性デ
ィスクを使用する。この情報はアクチュエータ機構に取
付けられたヘッドジンバル装置(HGA)上に支持され
たトランスジューサヘッドを使用して、書き込み、読取
りされる。アクチュエータ機構はトラックアクセスアー
ムを含み、アームはヘッドを一つのトラックから別のト
ラックにディスクの表面を横切って電子回路の制御の下
で移動する。ディスクはスピンドルモータに回転可能に
取付けられ、モータはディスクを回転させてディスクの
表面をして各ヘッドの下方を通過せしめる。ヘッドジン
バル装置は流体力学的に支持されるスライダおよびジン
バルを含んでいる。ジンバルはスライダとトラックアク
セスアームの間に設置され、スライダがディスクのトポ
グラフィに追従しうる弾性的連結を形成している。ジン
バルはスライダと点接触する凹みを含んでいる。凹みは
ディスクのトポグラフィに追従するときビッチングおよ
びローリングしうるピボットを形成する。
【0003】通常のカタマラン(双胴船)型スライダ
は、スライダの縁部に沿って設置されかつ凹んだ区域の
周りに配置されて一対の流体力学的軸受面を形成する、
一対のサイドレールを含んでいる。ディスクが回転する
とき、ディスクはスライダ下方のおよび軸受面に沿った
空気をディスクの接線速度の方向とほぼ平行な方向に引
きずる。空気がサイドレールの下を通過するとき、軸受
面の表面摩擦はディスクと軸受面の間の空気圧を増大さ
せ、スライダをディスク表面から上昇、浮揚させる流体
力学的揚力を発生する。トラックアクセスアームは、ヘ
ッドジンバル装置を支持する負荷ビームを含んでいる。
負荷ビームは、ヘッドジンバル装置がディスク面を横切
って浮揚するときスライダによる流体力学的揚力に対抗
する予負荷力を発生する。予負荷力および流体力学的揚
力は、スライダの流体力学的特性およびディスクの回転
速度に基づいて平衡に達する。
【0004】負圧空気軸受(NPAB)スライダは、さ
らに、サイドレールの間に延長しかつスライダ前縁付近
に設置された横方向レールを含んでいる。横方向レール
は、サイドレールの間に、横方向レールに終わる負圧発
生キャビティを形成する。空気はこのキャビティ内に膨
脹し、その結果圧力を低下する。キャビティの中の圧力
は負圧となり、キャビティ区域上の全圧力はスライダに
自動負荷力を加え、スライダをディスク表面に向かって
押す。自動負荷力はサイドレールに沿って発生する流体
力学的揚力に対抗する。正負の力の間の反作用は、ディ
スク速度に対する浮揚高さ感度を低下するとともに空気
軸受の剛さを増大する。ディスクの接線方向速度は、そ
の内径よりも外径の方が大きい。サイドレールに沿って
発生する正圧力の大きさは摺動速度とともに増大する。
しかしながら、自動負荷力の大きさもまた摺動速度とと
もに増大する。増大する自動負荷力は増大する正圧力が
スライダをディスクから押し離すことを阻止する。した
がって、NPABスライダが平衡する間隔は、通常の空
気軸受式スライダよりも摺動速度に依存する度合いが少
ない。
【0005】また、NPABスライダは通常の空気軸受
式スライダよりも剛さが大きい。この作用は、スライダ
を特定の間隔に支持するのに必要な比較的大きい表面積
によるものである。自動負荷軸受の表面積は、自動負荷
力ならびに負荷ビームによって加えられる予負荷力に抵
抗する適切な揚力を発生するため、通常の軸受の表面積
より大きくなければならない。周知のように、NPAB
スライダの利点は負圧発生キャビティをできるだけ大き
く作ることによって最高となる。ワーナー(Warne
r)他の米国特許第475135号明細書には、一対の
サイドレールおよびその前縁に設置された横方向レール
を有する自動負荷磁気ヘッド空気軸受式スライダが開示
されている。横方向レールは側縁によって画定される平
面内に設けられ、かつ前縁に幅全体に延びるテーパ面を
含んでいる。幅全体に延びるテーパ面は、スライダをデ
ィスク面から一層迅速に上昇させる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ワーナー他の特許明細
書に開示された発明は負圧発生凹みの面積を最大にする
が、望ましくない欠点も有している。第1に、幅全体に
延びる前縁は、摩耗粒子または同様の異物を収集する傾
向がある。この異物はしばしば脱落し、スライダとディ
スクの間で引きずられ、空気軸受面およびディスク表面
の双方の摩耗を増大させる。第2に、横方向レールおよ
び前縁のテーパは、スライダを異常な大きいピッチング
角度に浮揚させる。きわめて大きいピッチング角度は、
空気軸受の剛さを低下させる。ディスクが装置を従来よ
り一層小さくかつ一層携行し易くするため一層コンパク
トに作られるとき、回転アクチュエータがトラックアク
セスアーム用にますます多く使用される。さらに、設計
者はディスク駆動装置をますますコンパクトにするため
に、一層短いアクチュエータピボットアームを使用する
ことを奨励される。回転アクチュエータは、ディスク回
転方向の接線とスライダ中心線の間の幾何学的配置を、
アームがスライダをディスク上の内外のデータトラック
間で移動させるとき、変化させる。これはスキューまた
はスキュー角度として知られている。スキュー角度が大
きいと、浮揚高さの制御は一層困難になる。
【0007】浮揚高さは、接触式および非接触式レコー
ディングのもっとも厳しいパラメータの一つと見なされ
ている。スライダの平均浮揚高さが減少するとき、トラ
ンスジューサはディスク上の個々のデータビットの間に
一層よい分解能を達成する。したがって、トランスジュ
ーサをディスクのできるだけ近くに浮揚させることが望
ましい。浮揚高さは、内側トラックから外側トラックま
での接線方向速度の変化、シーク中におけるスライダの
横方向運動、および軸受スキュー角度のような浮揚条件
に係わりなく均一であることが望ましい。従来、トラン
スジューサはサイドレールの後縁に設置された。前縁が
後縁よりも一層大きい距離に浮揚するピッチング角度に
スライダが浮揚するため、トランスジューサは、後縁に
設置されるとき、ディスク表面のできるだけ近くに設置
される。
【0008】また、トランスジューサは、後縁スライダ
の中心線上に設置された取付けパッド上に取付けられ
る。この位置において、トランスジューサおよびその端
子の製造のために、スライダの後端に、トランスジュー
サが後縁の側面に、サイドレールに隣接して取付けられ
る位置に対して、一層大きい空間が存在する。トランス
ジューサを中央に取付けることによって生ずる不利益
は、スライダがそのピボット点の周りにローリングする
とき、後縁角部までの間隔がトランスジューサまでの間
隔より狭くなることである。そこで、スライダの最少浮
揚高さは減少し、スライダがディスク表面に接触する危
険が増大する。
【0009】スライダはいくつかの要因でローリングす
る。第1の要因は、スライダをトラックアクセスアーム
に取付けるジンバルの製造誤差である。第2の要因は、
トラックアクセス中にトラックアクセスアームによって
空気軸受式スライダに加えられる動的力である。第3の
要因はスライダ中心線に対するディスク回転方向の接線
のスキュー角度の変化である。スライダが空気流の方向
に対してスキュー状態で浮揚するとき、第1および第2
サイドレールの間に不均一な圧力分布が発生する。そこ
で、スライダは一方のレールを他方のレールよりもディ
スク面の一層近くに浮揚させる。その結果、この角部に
おいてディスク表面と接触する可能性が増大する。した
がって、ディスク駆動装置の信頼性が低下する。ディス
ク速度およびスキュー角度のような変化する浮揚条件に
係わらず、一定の浮揚高さでトランスジューサをディス
ク表面のできるだけ近くに支持する空気軸受式スライダ
を開発するため、努力が続けられてきた。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の自動負荷ディス
クヘッドスライダは、トランスジューサを回転ディスク
の付近に支持するように形成されている。トランスジュ
ーサは、前縁、後縁および第1および第2の側縁を有す
るスライダ本体を含んでいる。第1および第2の盛上が
ったサイドレールは、前縁から後縁に向って延長し、か
つ後縁の前方で終わっている。第1および第2の盛上が
ったサイドレールは、それぞれ、前端部分、後端部分お
よびそれらの間のウェスト部分を有する軸受面を形成し
ている。ウェスト部分は前端部分および後端部分より狭
い。負圧発生キャビティが第1および第2の盛上がった
サイドレールの間に設けられている。盛上がったキャビ
ティダムが、第1の盛上がったサイドレールから第2の
盛上がったサイドレールまで延長し、かつ軸受面からは
凹んでいる。前縁のテーパが、第1の側縁から第2の側
縁まで延長し、かつキャビティダムに沿って凹んでい
る。盛上がったセンタレールが、スライダ本体の後縁に
第1および第2の側縁の間に設けられている。トランス
ジューサがスライダ本体の後縁に沿って盛上がった中央
レール上に取付けられている。
【0011】本発明のスライダは、近接レコーディング
に対して望ましい浮揚特性を示す特異な流体力学的特徴
の組合わせを有し、トランスジューサはディスク表面上
方僅か0から約3×10-5mm(0ないし1.2マイクロ
インチ)に“浮揚”する。近接レコーディングによっ
て、スライダの後縁は実際にディスクの表面の凹凸部に
接触する。頂部を切除されたサイドレールはピッチ剛さ
を減少し、近接レコーディングを容易にする。したがっ
て、スライダは、スライダの後縁がディスク表面に接触
するとき、前方にピッチングさせるのに少ない力しか必
要とせず、その結果スライダおよひディスク表面の摩耗
を少なくする。また、本発明のスライダは従来の、非接
触式レコーディングに対して、約3×10-5mm(1.2
マイクロインチ)の浮揚高さで使用することができる。
レール幅の最大および最小比は、スキューに対して所望
の浮揚高さ感度を得るように調節することができる。比
率はディスクの外径から内径までの浮揚高さ曲線の“頂
部”が生ずるように減少することができ、外径における
浮揚高さは内径における浮揚高さに等しくなる。ある実
施例において、外径における浮揚高さを内径における浮
揚高さより僅かに高くすることが望ましく、対応して比
率は増加する。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明が使用されるディ
スク駆動装置10の平面図である。ディスク駆動装置1
0は、ハウジング基板12および上部カバー14を含ん
でいる。ハウジング基板12は上部カバー14と組合わ
されて密封空間を形成し、内部の部品が密封空間の外部
からの異物によって汚染されないように保護している。
駆動装置10はディスクパック16を含み、ディスクパ
ック16はディスククランプ18によって(図示しな
い)スピンドルモータ上に回転可能に取付けられてい
る。ディスクパック16は複数の別々のディスクを含
み、それらは中心軸線の周りに一緒に回転可能に取付け
られている。各ディスク表面は対応するヘッドジンバル
装置(HGA)を有し、それらはそれぞれディスク表面
と通信するようにディスク駆動装置10取付けられてい
る。図1に示す実施例において、HGA20は負荷ビー
ムフレクシャ22によって支持され、フレクシャ22自
体アクチュエータ本体26のヘッド取付けアーム24に
取付けられている。図1に示すアクチュエータは回転可
動コイル式アクチュエータとして公知の型のもので、全
体的に符号28で示された音声コイルモータ(VCM)
を含んでいる。音声コイルモータ28は、その取付けら
れたヘッド20によって、アクチュエータ本体26をピ
ボット軸30の周りに回転し、ヘッド20を円弧状通路
33に沿って所望のデータトラック上方に位置決めす
る。そこで、電子回路32がディスク16の所望の位置
において、情報を読取りまたは書き込むことが可能にな
る。図1には回転アクチュエータが示されているが、本
発明は、直線アクチュエータのような、他の型のアクチ
ュエータを有するディスク駆動装置にも使用することが
できる。
【0013】図2および図3はヘッドジンバル装置20
を詳細に示す図である。図2は負荷ビームフレクシャ2
2によって支持されたヘッドジンバル装置の斜視図であ
る。図3は図2の線3−3方向に見たヘッドジンバル装
置20の端面図である。負荷ビーム22は予負荷力を発
生し、ヘッドジンバル装置20をディスク表面に向って
押す。装置20はジンバル34およびスライダ36を含
んでいる。ジンバル34はスライダ36と負荷ビーム2
2の間に設置され、スライダがディスクのトポグラフィ
ーに追従しうる弾性的接続を形成している。スライダ3
6は、たとえば接着剤によるなどして、公知のようにジ
ンバル34に接続される。ジンバル34はスライダ36
と点接触する(図示しない)凹みを備えている。凹み
は、その周りでスライダ36がディスク16のトポグラ
フィーに追従してビッチングまたはローリングし得るピ
ボットを形成する。
【0014】スライダ36は、第1および第2のサイド
レール38,40、センターレール42およびトランス
ジューサ44を含んでいる。トランスジューサ44はセ
ンターレール42の後端に取付けられる。トランスジュ
ーサ44は、接続パッド48によって導線46に電気的
に接続されている。トランスジューサ44は、それらが
スライダ36の下方を通過するとき、ディスク16の表
面上の個々のビット位置と通信する。トランスジューサ
44は、たとえば、薄いフィルムまたは磁化しうる磁気
ヘッドを含むことができる。導体および接続パッドの数
はスライダ36によって支持された特定のヘッドに必要
な導体の数に対応する。
【0015】図4は、ディスク16の表面から見たとき
の、スライダ36の底面図である。スライダ36は特異
な流体力学的特徴を有し、トランスジューサがディスク
16表面上0〜約3×10-5mm(0〜1.2マイクロイ
ンチ)に浮揚する近接レコーディングに対して望ましい
浮揚特性を示す。ある実施例において、トランスジュー
サは実際にディスク16の表面の凹凸部に接触する。ス
ライダは3×10-5mm(1.2マイクロインチ)以上の
浮揚高さにおいてもレコーディングするため使用するこ
とができる。スライダ36は、前縁50、後縁52およ
び第1および第2の側縁54,56を有する。第1およ
び第2のサイドレール38,40は、前端50から後端
52に向って延長し、後端前方で終っている。第1およ
び第2のサイドレール38,40はそれぞれ軸受面5
7,58を形成している。軸受面57,58は、前端部
分59,ウェスト部分60および後端部分62を有す
る。ウェスト部分60は、前端部分59および後端部分
62より狭い。センターレール42は後縁52に設置さ
れ、かつスライダ36の縦方向中心線63と整合してい
る。一実施例において、センターレール42は軸受面5
7,58と共面である。
【0016】負圧発生キャビティ64は、第1および第
2のサイドレール38,40の間に設置されている。キ
ャビティダム66は、第1のサイドレール38から第2
のサイドレール40まで延長しかつ軸受面57,58か
らは凹んでいる。ディスク16が回転するとき、ディス
ク16は、スライダ36の下および支持面57,58に
沿う空気を、全体的にディスクの接線速度に平行な方向
に引きずる。空気がサイドレール38,40の下を通過
するとき、軸受面57,58の表面摩擦はディスク16
と軸受面との間の空気圧力を増加させ、スライダ36を
ディスク表面の上方に上昇、浮揚させる流体力学的揚力
を発生する。空気がキャビティダム66を通過すると
き、空気は負圧発生キャビティ64内に膨脹し圧力を低
下する。キャビティ64内の圧力は負圧になり、そのと
きキャビティ区域上方の全圧力はスライダ36に自動負
荷力を加え、スライダをディスク表面に向かって押す。
自動負荷力はサイドレール38,40に沿って発生する
流体力学的揚力に対抗する。
【0017】スライダ36は、第1の側縁54から第2
の側縁56まで延長するスライダの幅全体の前縁のテー
パ面68を有する。前縁のテーパ面68はスライダ36
の幅全体に延長し、上昇中一層多くの空気を軸受面5
7,58の下に案内し、スライダ36をディスク表面か
ら低速度で上昇させる。そこでスライダ36がディスク
表面に接触している時間を短縮し、したがって軸受面5
7,58およびディスク表面の摩耗を減少する。前縁の
テーパ面68は、サイドレール38,40およびキャビ
ティダム66の前端に沿って延長している。前縁のテー
パ68は、サイドレールのテーパ部分69および凹んだ
テーパ部分70を含んでいる。サイドレールのテーパ部
分69は前縁50から軸受面57,58との交差部82
まで延長している。凹んだテーパ部分70は、前縁50
からキャビティダム66の平坦部分74との交差部84
まで延長している。交差部82,84は約0.025mm
(1.0ミル)だけ相互にオフセットしている。一実施
例において、サイドレールのテーパ部分69は軸受面5
7および58に対して約0.45°(0.008ラジア
ン)の角度をなしている。同様に凹んだテーパ部分70
は平坦部分74に対して約0.45°(0.008ラジ
アン)の角度をなしている。
【0018】キャビティダム66の凹んだテーパ部分7
0および平坦部分74は、サイドレールのテーパ部分6
9および軸受面57,58からほぼ1.0×10-3mm
(39マイクロインチ)だけ凹んでいる。平坦部分74
が存在するため作用中の吸収作用の変化が促進され、凹
みの深さが確実に適合したものとなる。凹みは前縁50
における異物の収集を最少にし、ピッチング角度を減少
する。スライダ36が正のピッチングで摺動するとき、
前縁50は後縁52よりディスク表面から一層大きい距
離に浮揚する。ピッチング角度は正のピッチングの度数
の尺度である。きわめて大きいピッチング角度は、空気
軸受の剛さを低下する。凹んだテーパ部分70はピッチ
ング角度を減少して軸受の剛さを強くするが、幅全体の
前端テーパによって得られる迅速な上昇の利点を維持す
る。前縁のテーパ部分68および凹んだテーパ部分70
の種々の特徴は、米国特許第5210666号明細書に
記載されており、その内容を参照のためここに引用す
る。凹みの深さは種々の浮揚特性を得るため変化するこ
とができる。
【0019】サイドレール38,40は“砂時計”型
で、ウェスト部分60は前端部分59および後端部分6
2より狭い。砂時計の形状は、スキュー角度に対する浮
揚高さの感度を減少する。スライダのスキューは、回転
型アクチュエータを有するディスク駆動装置において発
生する。あるディスク半径において、アクチュエータが
回転すると、スライダ36をその中心線63を空気流の
方向に対してスキュー状態で浮揚せしめ、サイドレール
38,40に沿って不均一な圧力分布を発生せしめる。
そこで、スライダはローリングし、一方のレールが他方
のレールよりも一層ディスク表面に接近する。砂時計の
形状は、スライダ36が空気流に対してスキュー角度を
変化しながら浮揚するとき、空気軸受面の面積および圧
力分布をほぼ一定に維持する。その結果、砂時計の形状
はスライダ中心線63の周りのスライダのローリングを
最少にすることができる。砂時計の形状は、正圧と負圧
の反作用を最大にすることにより、スライダの剛さを最
大にすることもできる。軸受面57,58の表面積は、
レールの端部付近で最大で、レールの中央付近で最小で
ある。そこでレールの端部付近で正圧は最大となり、一
方スライダ36中央付近の負圧発生キャビティ64の区
域で負圧は最大になる。砂時計の形状および生じた圧力
分布は、米国特許第5062017号明細書に論じられ
ており、その内容を参照のためここに引用する。サイド
レールの砂時計形状は、負圧キャビティ64の深さにほ
ぼ等しい深さを有する段部によって形成することができ
るか、または米国特許第5062017号明細書に論じ
られたように、約0〜5×10-5mm(0〜2.0マイク
ロインチ)深さを有する比較的浅い段部によって形成す
ることができる。
【0020】サイドレール38,40の砂時計形状は、
特定のスキュー感度を得るため調節することができる。
ディスクの接線方向速度は、その外径よりも内径におい
て一層大きい。その結果、サイドレール38,40に沿
う正圧はスライダ36が外径に設置されるとき一層大き
く、スライダを内径に設置されるときよりディスク表面
から一層大きい距離に浮揚させる。サイドレール38,
40の砂時計形状は、スキュー感度を変更することによ
って外径における浮揚高さを内径における浮揚高さに到
達させるべく、調節することができる。砂時計形状は、
前端部分59および後端部分62に沿う最大幅対ウェス
ト部分60に沿う最小幅の砂時計比率によって画定する
ことができる。砂時計比率が大きくなるにつれて、スキ
ュー感度は低下する。好適な実施例において、砂時計比
率は約2.5〜4.0の範囲にある。砂時計比率が減少
し、したがってスキュー感度が増加すると、浮揚高さ曲
線の“頂部”はディスクの内径からディスクの外径に向
って移動する。頂部は、中間径における空気流の方向と
整合し、かつスキューが内径および外径におけるスキュ
ーであるスライダか得られ、内外直径における浮揚高さ
を低下する。浮揚高さの変化において山頂を導入する
と、ディスクの外径における浮揚高さを内径における浮
揚高さに移動させる。代表的山頂は砂時計比率が1.5
のとき12.7×10-6mm(0.5マイクロインチ)と
することができる。
【0021】砂時計の形状は、第1および第2の側縁5
4,56に対してウェスト部分60において横方向オフ
セット75を有する。横方向オフセットの大きさは、ス
ライダの中心線63の周りのスライダのローリングに関
連する。横方向のオフセットは、各サイドレールの外端
が直線で内端が“曲がった”オフセット無しから、外端
が曲がって内端が直線の完全オフセットまでの範囲内に
ある。一実施例において、ウェスト部分60は約0.0
5〜0.10mm(2〜4ミル)だけオフセットしてい
る。横方向オフセットは米国特許出願08/31528
2号に論じられており、参照のためその内容を引用す
る。サイドレール38,40は、センターレール42に
取付けられたトランスジューサがディスク表面からもっ
とも近くなるように、後縁からある距離まで頂部を切除
されている。距離90は、サイドレール38,40がた
とえばセンターレール42の後縁から約25×10-6mm
(1.0マイクロインチ)上昇するように、選択されて
いる。距離90は、ピッチング角度、ディスク速度のよ
うないくつかの作動要因に依存する。一実施例におい
て、距離90は約0.125〜0.375mm(5〜15
ミル)、好ましくは約0.175〜0.25mm(7〜1
0ミル)の範囲にある。頂部を切除されたサイドレール
38,40は、米国特許第5267109号明細書に論
じられたように、後縁52の前方に、サイドレール3
8,40の後縁が接触する危険なしに比較的大きい角度
ローリングすることが可能でおり、参照のため上記明細
書の内容をここに引用する。
【0022】後縁の前方でサイドレールの頂部を切除す
ると、後縁付近の伝統的に小さい間隔のため、軸受面5
7,58の間隔が全体的に大きくなるためスライダ36
のピッチング剛さが低下する。ピッチング剛さは、頂部
を切除された軸受の長さによってさらに減少し、そこに
作用する圧力に対するレバーアームの長さを一層減少す
る。ピッチング剛さの低下は、近接レコーディングにお
いて特異な利点を生ずる。ピッチング剛さが低下する
と、スライダの後縁がディスク表面の凹凸部に接触する
とき、スライダを前方にピッチングさせるのに小さい力
しか必要としない。そこで、センタレール42およびデ
ィスクの表面の摩耗は減少する。
【0023】上記のように、トランスジューサはセンタ
レール42の後縁に取付けられる。センタレール42の
前縁100は丸くされ、前縁100はスライダ中心線6
3の湾曲した頂部を通って考査する比較的真っ直ぐな部
分によって形成されている。湾曲した頂部は約0.02
5〜0.075mm(1.0〜3.0ミル)の曲率半径を
有する。真っ直ぐな部分は、中心線63に対して約30
〜60°の角度をなしている。前縁100は尖った形状
のような別の形状とすることができる。図5は前縁11
1が尖った別のセンタレール111の底面図である。前
縁1111はスライダの中心線116で交差するセグメ
ント112,114によって形成されている。センタレ
ール111は明瞭のため図5では拡大されている。
【0024】図4に示されたスライダは、スライダの寸
法がすべて通常のスライダの50%の、“50シリー
ズ”スライダである。図4に示された流体力学的特徴
は、スライダの寸法が通常のスライダの30%の、“3
0シリーズ”スライダにも期待することができる。下記
の表は、50シリーズスライダおよび30シリーズスラ
イダ用のスライダ36の主要な寸法を示している。
【表1】
【0025】記載された各寸法は単なる例示であり、特
殊な用途に適合させるためまたは所望の浮揚特性を得る
ため変更することができる。流体力学的特性は対応して
計算される。ある特徴を得るための寸法も、対応してス
ライダの大きさを縮小する異なった予負荷力およびジン
バル特性に適合すべく変更することができる。たとえ
ば、負荷ビームフレクシャ22(図2参照)は、ジンバ
ル34を介して50シリーズスライダのスライダ36に
約2〜7gの予負荷力を、また30シリーズスライダの
スライダ36に約0〜3gの予負荷力を加える。図4に
示す実施例において、サイドレール38,40およびセ
ンタレール42は、50.4×10-6〜165×10-6
mm(2.0〜6.5マイクロインチ)の深さにイオン切
削することによって形成される。サイドレール38,4
0は丸くされた先端角部120および後端角部122を
有する。丸くされた先端角部120は約0.125mm
(5ミル)の曲率半径を有する。また丸くされた後端角
部122は約0.100mm(4ミル)の曲率半径を有す
る。
【0026】図4に示された本発明の流体力学的特徴の
特別の組合わせによって、近接レコーティング用の所望
の浮揚特性が得られ、スライダの後縁はディスクの表面
の突起に接触する。トランスジューサはセンタレールに
取付けられ、スライダのローリングに対する浮揚高さの
感度を低下する。頂部を切除されたサイドレールはピッ
チング剛さを減少し、スライダの後縁がディスク表面に
接触するときスライダを前方にピッチングさせるのに必
要な力を小さくする。また頂部を切除されたサイドレー
ルは、広い範囲のローリング角度に対して、トランスジ
ューサを接近点浮揚高さ付近に保持する。サイドレール
は、スキュー角度に対する浮揚高さ感度を低下するた
め、砂時計の形状にされている。前端のテーパは上昇性
能を改善するため前端の幅全体に延長しているが、ディ
スク表面に対する付着を減少し、異物の収集を減少しか
つ浮揚ピッチング角度を減少して軸受剛さおよび高さに
対する浮揚高さ感度を改善するため、中央のエッチング
された区域において1.0μ削られている。特別の流体
力学的特徴の組合わせは、矛盾した浮揚特性を平衡させ
るとともに、近接レコーディングに有利な全浮揚特性を
有するスライダを得ることができる。
【0027】図6は、本発明による、別の前端形状を有
するスライダの底面図である。スライダ200は前縁2
02、後縁204および第1および第2の側縁206,
208を有する。スライダ200は30シリーズのスラ
イダであって、側縁206と208の間で計った幅が3
9ミルで、前縁202と後縁204の間で計った長さが
約2.45mm(49ミル)である。第1および第2のサ
イドレール210.212は、前縁202から後縁20
4に向って延長し、後縁204の前方約0.25mm(1
0ミル)の所で終っている。サイドレール210.21
2は前端部分214、ウェスト部分216および後端部
分218を有する。ウェスト部分216の幅は約0.0
75mm(3.00ミル)であり、後端部分218の幅は
約0.225mm(9.00ミル)である。したがって、
サイドレール210,212の砂時計比率は3.0であ
る。
【0028】前縁のテーパ面220はスライダの幅全体
に延長している。前縁のテーパは前縁202からサイド
レール210.212の前端部分214との交差部分2
22まで延長している。前縁のテーパ220は前縁20
2から交差部222まで計って約0.2mm(8.00ミ
ル)の長さを有し、前端部分214と約0.45°(約
0.008ラジアン)の角度を有する。負圧キャビティ
230は第1および第2のサイドレール210.212
の間に設置されている。キャビティダム232は前縁2
02に設置され、第1サイドレール210から第2サイ
ドレール212まで延長している。センタレール240
は後縁204にスライダ中心線42に沿って設置されて
いる。センタレール240の幅は約0.2mm(8.00
ミル)である。
【0029】負圧発生キャビティ230は、交差部22
2を過ぎてかつ前縁テーパ区域内に、スライダ本体に沿
って前方に延長している。そこで、キャビティダム23
2はサイドレール210.212によって形成される空
気軸受面から凹んでいる。好適な実施例において、負圧
キャビティ230は、(交差部を過ぎて)前縁テーパ内
でサイドレール210.212により形成された空気軸
受面から約0.5〜2.0μ、好適には約1.0μ凹む
のに十分な距離だけ延長している。キャビティダムを凹
ませるために別の製造工程は必要でない。したがって、
スライダ200の製造は、1995年1月30日に出願
された、共願の、イールケ(Ihrke)他の米国特許
出願、連続番号、08/380837の明細書に詳細に
記載されたように、簡単化されかつ安価になる。上記明
細書の内容を参照のためここに引用する。上記寸法は単
なる例示であり、特殊な応用に適合させるためまたは所
望の浮揚特性を得るため変更することができる。
【0030】ディスク速度を毎分9000回転とし予負
荷力を0.5gとするとき、図6に示された、スライダ
の8cm(3.5インチ)型のコンピュータ模型は、負圧
キャビティ230内にディスクの内径で0.65g、デ
ィスクの外径で1.28gの吸込み力を発生するディス
ク駆動装置の要素を構成する。浮揚高さは内径で61×
10-6mm(2.4マイクロインチ)、外径で55.9×
10-6mm(2.2マイクロインチ)であった。ピッチン
グは0.017〜0.021°(295〜364ミクロ
ラジアン)であった。本発明は好適な実施例に関して記
載されたが、この技術に通じた技術者には、本発明の精
神および範囲から離れることなく形式および細部におい
て変更をなしうることが分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に使用しうるデータ記憶装置のディスク
駆動装置の上面図。
【図2】本発明によるヘッドジンバル装置に組合わされ
る負荷ビームの斜視図。
【図3】図2の負荷ビームおよびヘッドジンバル装置の
端面図。
【図4】本発明による中央レールスライダの底面図。
【図5】本発明による図4とは別の中央レールスライダ
の底面図。
【図6】本発明の別の実施例による中央レールスライダ
の底面図。
【符号の説明】
10 駆動機構 12 ハウジング基板 14 上部カバー 16 ディスクパック 18 ディスククランプ 20 ヘッドジンバル装置 22 負荷ビームフレクシャ 24 ヘッド取付けアーム 26 音声コイルモータ 28 アクチュエータ本体 30 ピボット軸 32 電子回路 34 ジンバル 36 スライダ 38 サイドレール 40 サイドレール 42 センタレール 44 トランスジューサ 50 前縁 52 後縁 54 側縁 56 側縁 57 軸受面 58 軸受面 59 前端部分 60 ウェスト部分 62 後端部分 63 中心線 64 負圧発生キャビティ 66 キャビティダム 68 テーパ部 69 サイドレールのテーパ部分 70 凹んだテーパ部分 74 平坦部分 82 交差部 84 交差部 100 丸い前端 110 センタレール 111 鋭い前端 112 セグメント 114 セグメント 116 中心線 120 前端角部 200 スライダ 202 前縁 204 後縁 206 側縁 208 側縁 210 サイドレール 212 サイドレール 214 前端部分 216 ウェスト部分 218 後端部分 220 テーパ面 222 交差部 230 負圧発生キャビティ 232 キャビティダム 240 センタレール 242 中心線

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トランスジューサを回転ディスクに隣接
    して支持するように形成された自動負荷ディスクヘッド
    スライダにおいて、該スライダが、 前縁、後縁および第1および第2の側縁を有するスライ
    ダ本体、 第1および第2の盛上がったサイドレールであって、該
    レールが前記前縁から後縁に向かって延長しかつ後縁前
    方に終わり、前記サイドレールがそれぞれ前端部分、後
    端部分およびそれらの間のウェスト部分を有する軸受面
    を形成し、該ウェスト部分が前記前端部分および後端部
    分より狭い前記サイドレール、 前記第1および第2の盛上がったサイドレールの間に位
    置する負圧発生キャビティ、 前記第1の盛上がったサイドレールから前記第2の盛上
    がったサイドレールまて延長し、かつ前記軸受面からは
    凹んでいる盛上がったキャビティダム、 前記第1の側縁から前記第2の側縁まで延長し、前記キ
    ャビティダムに沿って凹みを有する前縁のテーパ部分、
    および盛上がったセンタレールであって、該レールが前
    記第1および第2の側縁の間に前記スライダ本体の後縁
    に設置され、トランスジューサが前記スライダ本体の後
    縁に沿って前記レール上に取付けられた前記センタレー
    ルを有する前記自動負荷ディスクヘッドスライダ。
  2. 【請求項2】 前記軸受面が前記前端部分および前記後
    端部分に沿って最大幅をまた前記ウェスト部分に沿って
    最少幅を有し、前記最大幅と前記最少幅の比が約1と7
    の間にある請求項1に記載された自動負荷ディスクヘッ
    ドスライダ。
  3. 【請求項3】 前記幅の比が2.5と4.0の間にある
    請求項2に記載された自動負荷ディスクヘッドスライ
    ダ。
  4. 【請求項4】 前記スライダ本体が中央の縦方向軸線を
    有し、 前記盛上がったセンタレールが中央の縦方向軸線に沿っ
    て設置され、かつ前縁が中央の縦方向軸線と30〜60
    °の角度をなす請求項1に記載された自動負荷ディスク
    ヘッドスライダ。
  5. 【請求項5】 前記盛上がったセンタレールが前記中央
    の縦方向軸線において交差する二つのほぼ真直ぐなセグ
    メントによって形成された前縁を有する請求項4に記載
    された自動負荷ディスクヘッドスライダ。
  6. 【請求項6】 前記盛上がったセンタレールが中央の縦
    方向軸線において湾曲した頂点で交差する二つのセグメ
    ントによって形成された前縁を有する請求項4に記載さ
    れた自動負荷ディスクヘッドスライダ。
  7. 【請求項7】 前記湾曲した頂点が約0.025から
    0.076mm(1.0から3.0ミル)の曲率半径を有
    する請求項6に記載された自動負荷ディスクヘッドスラ
    イダ。
  8. 【請求項8】 前記スライダが前記回転ディスクに対し
    てあるピッチ角度を有し、 前記第1および第2の盛上がったサイドレールが前記後
    縁から、前記第1および第2の盛上がったサイドレール
    が前記トランスジューサより少なくとも約2.5×10
    -5mm(1.0マイクロインチ)だけ大きい距離前記ディ
    スクから離されるのに十分な距離に終わっている請求項
    1に記載された自動負荷ディスクヘッドスライダ。
  9. 【請求項9】 前記第1および第2の盛上がったサイド
    レールが前記後縁から約0.13〜0.38mm(5〜1
    5ミル)の距離に終わっている請求項1に記載された自
    動負荷ディスクヘッドスライダ。
  10. 【請求項10】 自動負荷ディスクヘッドスライダにお
    いて、該スライダが、 前縁、後縁および第1および第2の側縁を有するスライ
    ダ本体、 第1および第2の盛上がったサイドレールであって、該
    レールが前記前縁から前記後縁に向かって延長しかつ前
    記後縁前方に終わり、前記サイドレールが、それぞれ前
    端部分、後端部分およびそれらの間のウェスト部分を有
    する軸受面を形成し、前記前端部分が前記前縁と軸受面
    との交差部の間に延長するテーパ面を有し、前記ウェス
    ト部分が前記前端部分および前記後端部分より狭い前記
    サイドレール、 前記第1および第2の盛上がったサイドレールの間に位
    置する負圧発生キャビティ、 前記第1の盛上がったサイドレールから前記第2の盛上
    がったサイドレールまて延長し、かつ前記軸受面からは
    凹んだ盛上がったキャビティダムであって、該キャビテ
    ィダムが前記前縁に設置されたテーパ面を有しまた前記
    テーパ面との交差部から前記負圧発生キャビティまで延
    長する平坦面を有し、前記キャビティダムの前記テーパ
    面は第1および第2の盛上がったサイドレールのテーパ
    面から凹んでおり、前記平坦面は前記スライダ本体から
    盛上がりかつ軸受面からは凹んでいる前記キャビティダ
    ム、および盛上がったセンタレールであって、該レール
    が前記第1および第2の側縁の間に前記スライダ本体の
    後縁に設置され、前記トランスジューサか前記スライダ
    本体の後縁に沿って前記レール上に取付けられた前記セ
    ンタレールを有する前記自動負荷ディスクヘッドスライ
    ダ。
  11. 【請求項11】 前記キャビティダムの前記テーパ面お
    よび平坦面の前記交差部が前記第1および第2の盛上が
    ったサイドレールの前記テーパ面および平坦面の交差部
    の後方にある請求項10に記載された自動負荷ディスク
    ヘッドスライダ。
  12. 【請求項12】 自動負荷ディスクヘッドスライダにお
    いて、該スライダが、 前縁、後縁および第1および第2の側縁を有するスライ
    ダ本体、 第1および第2の盛上がったサイドレールであって、該
    レールが前記前縁から後縁に向かって延長しかつ前記後
    縁の前方に終わり、前記サイドレールがそれぞれ前端部
    分、後端部分およびそれらの間のウェスト部分を有する
    軸受面を形成し、前記ウェスト部分が前記前端部分およ
    び後端部分より狭い前記サイドレール、 前記前縁に設置され前記第1の盛上がったサイドレール
    から前記第2の盛上がったサイドレールまで延長し、か
    つ前記軸受面からは凹んでいる盛上がったキャビティダ
    ム、 前記第1側縁から第2側縁まで延長しかつ前記前縁から
    前記軸受面との交差部まで延長する前縁のテーパ部、 負圧発生キャビティであって、該凹みがキャビティダム
    の後方にあってかつ前記第1および第2の盛上がったサ
    イドレールの間に設けられ、前記キャビティが前記前縁
    テーパ部と前記軸受面の前記交差部を通り前記スライダ
    本体に沿って前方に延長する前記負圧発生キャビティ、
    および盛上がったセンタレールであって、該レールが前
    記第1および第2の側縁の間に前記スライダ本体の後縁
    に設置され、トランスジューサが前記スライダ本体の後
    縁に沿って前記レール上に取付けられた前記センタレー
    ルを有する自動負荷ディスクヘッドスライダ。
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