JPH09330510A

JPH09330510A - 磁気ヘッドスライダ

Info

Publication number: JPH09330510A
Application number: JP8147605A
Authority: JP
Inventors: Motoyasu Utsunomiya; 基恭宇都宮
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1996-06-10
Publication date: 1997-12-22
Anticipated expiration: 2016-06-10
Also published as: US6072662A; JP2803639B2

Abstract

(57)【要約】【課題】記録媒体上の位置における浮上量の変動を抑
制し、ディスク全面にわたっての高記録密度（ＣＤＲ）
を達成するとともに、トラック全域において安定した浮
上姿勢を確保し、且つ低速域での浮き上がり特性を改善
を図った磁気ヘッドスライダを提供すること。【解決手段】空気膜潤滑面を有し且つ空気潤滑により
磁気ディスク面上にて浮揚する浮上型の磁気ヘッドスラ
イダにおいて、空気膜潤滑面１０１に、コ字状若しくは
く字状に形成された２本のレール部１２，１３を、空気
流動面に沿って上流側と下流側に分けてそれぞれ同一線
上に配設すると共に、そのいづれも、空気流入端側に凸
部を向け，又空気流出端側に凹部を向けてそれぞれ配置
したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッドスライ
ダに係り、特に、回転する記録媒体に対し空気膜潤滑に
より微小隙間を浮揚して記録再生を行う浮上型の磁気ヘ
ッドスライダに関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータの外部記憶装置として用い
られる磁気ディスク装置の記録再生には、記録媒体面上
に対向して一定隙間で浮揚する磁気ヘッドスライダが利
用される。この磁気ヘッドスライダは、記録媒体の回転
により生じる空気粘性流を、記録媒体に対向する面に設
けられた空気膜潤滑面（ＡＢＳ面：Ａir Ｂearing Ｓ
urface）で受け、空気膜潤滑作用により記録媒体面上を
微小隙間で浮上する。このとき、浮上しているスライダ
のＡＢＳ面の空気流出端部には磁気ヘッドのギャップが
記録媒体面に対向する向きに取り付けられており、記録
媒体面と一定隙間を保持しながら非接触で記録再生が行
われるようになっている。

【０００３】この浮上型の磁気ヘッドスライダとして
は、例えば特公平３−３０２２９号公報，特開平４−３
４１９８５号公報記載のものがある。以下、これを図１
７乃至図１９に基づいて詳述する。

【０００４】まず、図１７に、空気膜潤滑面の両側端に
二本の平行なレール部（サイドレール）５０２，５０３
を配した２レールスライダ５０１を示す。また、図１８
は、ＡＢＳ面の両端に１対のサイドレール６０２，６０
３を有し、その間に１本のセンタレール６０４を配置し
た三レールスライダ６０１を示す。更に、図１９は、空
気膜潤滑面の両側端に二本の平行なレール部（サイドレ
ール）７０２，７０３を配し空気膜潤滑面にリバースス
テップ面７０４を設けた負圧スライダ７０１を示す。
又、これらの各図において、符号１５は磁気ヘッドを示
す。

【０００５】ここで、図１７の２レールスライダ５０１
を用いて浮上磁気ヘッドスライダの具体的構成を説明す
る。

【０００６】図２０の斜視図に示すように、２レールス
ライダ５０１を備えた浮上型の磁気ヘッドスライダ５０
０は、記録媒体と対向する側（空気膜潤滑面側）には、
リセス領域５０１Ａがスライダ５００の長手方向に一定
の幅で一様に設けられている。このリセス領域５０１Ａ
の両側部分には、記録媒体の回転により生じる空気流の
流れる方向（矢印ｅ）に沿う形で、前述した二本のレー
ル部（サイドレール）５０２，５０３が平行に設けられ
ている。

【０００７】この二本のレール部（サイドレール）５０
２，５０３の空気流入端側には空気流入斜面（テーパ
部）５０２Ａ，５０３Ａが設けられている。また、他方
のレール部５０３の空気流出端側には記録再生を行う磁
気ヘッド５５が取り付けられている。そして、装置停止
時には、磁気ヘッドスライダ５００は支持バネの弾性力
によって一定荷重で記録媒体面に押しつけられている。
そして、起動時には記録媒体の回転に伴って生じる空気
粘性流が磁気ヘッドスライダ５００の空気流入端のテー
パ部５０２Ａ，５０３Ａからサイドレール５０２，５０
３に沿って流入することによって記録媒体面との間で空
気膜を形成し、これによって、磁気ヘッドスライダ５０
０を浮揚させる（ＣＳＳ方式：Ｃontact Ｓtart Ｓto
p ）。

【０００８】この浮上型磁気ヘッドスライダ５００は、
図２１に示すように、ポジショナー機構５１１によって
記録媒体上を走査（シーク動作）して所定のトラック上
に位置決めされるようになっている。この図２１は、デ
ータアクセス時のポジショナ機構５１１による磁気ヘッ
ドスライダ５００の動作軌道を示すものである。

【０００９】即ち、この図２１に示すように、ポジショ
ナ機構５１１の先端に磁気ヘッドスライダ５００が固定
され、他端を支点として記録媒体１００の表面に沿って
矢印ｆ（又はその逆方向）で示すようにポジショナ機構
５１１が回転運動を行い（ロータリー・アクチュエータ
方式）、磁気ヘッド１５（図２参照）を内周側から外周
側へ又は外周側から内周側へシーク動作させる。図１
８，図１９の従来例についても同様である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁気ヘ
ッドスライダ５００は、データアクセスを行う場合、ト
ラック最内周Ａから最外周Ｂまでの範囲でシーク動作を
行うが、この場合、記録媒体上のトラック半径位置によ
って、磁気ヘッドスライダ５００の浮上量および浮上姿
勢（浮上ピッチ角、浮上ロール角）は変動する。これ
は、トラック半径位置によって空気流速が異なり、また
ヨー角（Ｙａｗ角：記録媒体の回転接線方向と磁気ヘッ
ドスライダの長手軸とのなす角）がトラック位置によっ
て変化するため、空気膜潤滑面に生じる圧力分布が変動
することに起因する。

【００１１】このような磁気ヘッドスライダの浮上量変
動は、磁気ヘッドの電磁変換効率を悪化させる。このた
め、高記録密度が要求される磁気ディスク装置において
は、トラック全面に渡って浮上量が均一であることが常
に要求される。同時に、スライダ浮上姿勢（浮上ピッチ
角、浮上ロール角）の変動は、前述した一定浮上が求め
られる磁気ヘッドスライダ５００においては、最小浮上
位置での浮上量低下を招きヘッドヒットを誘発するおそ
れがあるため、磁気ヘッドスライダはトラック全域で常
に安定した浮上姿勢を維持することが望まれている。

【００１２】又、他方では、装置起動時において、支持
バネを介して媒体面に押しつけられていた磁気ヘッドス
ライダ５００は、媒体の回転に伴い発生する空気流を空
気流入斜面（テーパ部）５０２Ａ，５０３Ａより受けて
立ちあがり、媒体面上を摺動し、一定以上の速度に達し
たとき離陸するＣＳＳ（Ｃontact Ｓtart Ｓtop ）方
式が採用されている。

【００１３】このため、ヘッドとディスク相互間の適正
浮上位置にかかる信頼性，即ちＨＤＩ（Ｈead −Ｄisk
Ｉnterface）信頼性の観点からは、磁気ヘッドスライダ
１の摺動時間をできるだけ短くすることが望ましい。そ
のためには、低速度領域での浮上ピッチ角が大きくなる
ように設定すると共に、浮き上がり特性の改善を図る必
要がある。

【００１４】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、とくに、記録媒体上の位置における浮上量の
変動を抑制し、ディスク全面にわたっての高記録密度
（ＣＤＲ：Ｃonstant Ｄensity Ｒecording）を達成す
るとともに、トラック全域において安定した浮上姿勢を
確保し、且つ低速域での浮き上がり特性を改善すること
によって動作の安定化および信頼性向上を図った磁気ヘ
ッドスライダを提供することを、その目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載に発明では、空気膜潤滑面を有し且つ
空気潤滑により磁気ディスク面上にて浮揚する浮上型の
磁気ヘッドスライダにおいて、空気膜潤滑面上に、コ字
状若しくはくの字状に形成された２本のレール部を、空
気流動面に沿って上流側と下流側に分けてそれぞれ同一
線上に左右対称に配設する。そして、そのいづれも、空
気流入端側に凸部を向け，又空気流出端側に凹部を向け
てそれぞれ配置する、という構成を採っている。

【００１６】この場合、この請求項１記載の発明では、
「く」の字形および「コ」の字形のレール部で囲まれた
各凹部（リセス領域）においては、各々リバースステッ
プ面が形成され負圧が発生する。そして、この負圧力
は、空気流速の増加により増大するため、浮上量の周波
依存性を低減する効果があり、これを利用するこよによ
って磁気ヘッドスライダの浮上の均一性を向上させ得る
ことができる。

【００１７】請求項２記載に発明では、前述した請求項
１記載の発明と同様に、まず、空気膜潤滑面を有し且つ
空気潤滑により磁気ディスク面上にて浮揚する浮上型の
磁気ヘッドスライダにおいて、空気膜潤滑面に、コ字状
若しくはくの字状に形成された２本のレール部を、空気
流動面に沿って上流側と下流側に分けてそれぞれ同一線
上に左右対称に配設する。また、そのいづれも、空気流
入端側に凸部を向け，又空気流出端側に凹部を向けてそ
れぞれ配置する。

【００１８】そして、空気流入端側のレール部によって
囲まれたリセス領域と空気流出端側のレール部によって
囲まれたリセス領域とを、異なった深さの空気膜潤滑面
とする、という構成を採っている。

【００１９】このため、この請求項２記載の発明では、
前述した請求項１記載の発明と同等に機能するほか、リ
セス領域の深さを適当に調整することによって磁気ヘッ
ドスライダの浮上の均一性を更に安定した状態に設定す
ることができる。

【００２０】請求項３記載に発明では、前述した空気流
入端側に配置されたレール部によって囲まれたリセス領
域の空気膜潤滑面の深さを、前述した空気流出端側に配
置されたレール部によって囲まれたリセス領域の空気膜
潤滑面の深さよりも深く形成する、という構成を採って
いる。

【００２１】このため、この請求項３記載の発明では、
前述した請求項２記載の発明と同等の機能を得ることが
でき、更に、リセス領域の深さが浅い場合は、低速領域
で比較的大きな負圧力が発生するが高速領域ではあまり
大きな負圧力は生じないこと、或いは、リセス領域の深
さが深い場合は、高速領域で大きな負圧力が得られるが
低速領域では発生する負圧力は小さくなる等の特性を利
用して、磁気ヘッドスライダの浮上の均一性を更に安定
した状態に設定することができる。

【００２２】請求項４記載に発明では、前述した請求項
１記載の発明と同様に、まず、空気膜潤滑面を有し且つ
空気潤滑により磁気ディスク面上にて浮揚する浮上型の
磁気ヘッドスライダにおいて、空気膜潤滑面に、コ字状
若しくはく字状に形成された２本のレール部を、空気流
動面に沿って上流側と下流側に分けてそれぞれ同一線上
に左右対称に配設する。また、そのいづれも、空気流入
端側に凸部を向け，又空気流出端側に凹部を向けてそれ
ぞれ配置する。

【００２３】そして、空気流入端側に配置されたレール
の凹部中央と空気流出端側に配置されたレールの凸部中
央とを連結レール部によって接続する、という構成を採
っている。

【００２４】このため、この請求項４記載の発明では、
また、各々のリセス領域に生じる負圧力により、浮上量
の周速依存性を小さく抑えることができるため、トラッ
ク外周のようなヨー角が大きくなる位置においても、負
圧分布が大きく傾くことはない。これは、負圧発生領域
を三ヵ所に分割することにより、負圧分布の傾きが分散
されて全体のバランスがよくなる。この結果、ヨー角が
大きくなってもスライダ本体の浮上ロール角の変化を更
に有効に抑えることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、第
１および第２の各実施の形態に分けて説明する。

【００２６】〔第１の実施の形態〕まず、図１（ａ）
（ｂ）において、符号１１は四角形状に形成されたスラ
イダ本体を示す。このスライダ本体１１の記録媒体（磁
気ディスク）に対向する面，即ち空気膜潤滑面１０１に
は、く字状に形成された２本のレール部１２，１３が、
記録媒体との間の空気流動面に沿って上流側と下流側に
分けてそれぞれ同一線上に且つ左右対称に配設されてい
る。この２本のレール部１２，１３は、そのいづれも、
空気流入端側（リーディングエッジ側：図１の上方）に
凸部を向け，又空気流出端側（トレーリングエッジ側：
図１の下方）に凹部を向けて、それぞれ配置されてい
る。

【００２７】又、空気流入端側（リーディングエッジ
側）の端縁に位置する一方のレール部１２には、そのリ
ーディングエッジ部分に空気流入傾斜面（テーパ面）１
２ａが設けられている。そして、他方のレール部１３に
おける空気流出端側の二つの端面の内，図１（ａ）の右
側に位置する部分には、前述したスライダ本体１１の端
面から延設された磁気ヘッド部１５が装備されている。

【００２８】ここで、空気流入端側のレール部１２によ
って囲まれたリセス領域１０１ａと空気流出端側のレー
ル部１３によって囲まれたリセス領域１０１ｂとは、同
一の深さでもよいが、本実施形態にあっては異なった深
さに形成されている。具体的には、一方のレール部１２
によって囲まれたリセス領域１０１ａの深さは、他方の
レール部１３によって囲まれたリセス領域１０１ｂの深
さよりも幾分深く形成されている。

【００２９】この場合、「く」の字形および「コ」の字
形のレール部１２，１３で囲まれた各凹部（リセス領域
１０１ａ，１０１ｂ）においては、各々リバースステッ
プ面が形成され負圧が分かれて個別に発生する。このた
め、ディスク面に対して前後二箇所で吸引力が作用し、
かかる点において、ピッチ角が比較的安定した状態に設
定される。

【００３０】上記スライダ本体１１は、空気膜潤滑面１
０１とは反対側の面（図１の裏面側）で、例えば図２１
に示す磁気ヘッド支持機構５１１と同等に形成された磁
気ヘッド支持機構によって保持されている。

【００３１】ここで、前述した一方のレール部１２の形
状は、図１の実施形態にあっては「く」の字形のレール
部１２としたが、図２，図３に示すように「コ」の字形
のレール部２２，３２としてもよい。符号２３，３３は
それぞれ他方のレール部を示す。ここで、図２の他方の
レール部２３は全体的に小さく設定されている。また、
図３の他方のレール部３３で囲まれた領域のトレーリン
グエッジ側にはセンターレール３４が設けられている。
符号２２ａ，３２ａは、それぞれ空気流入傾斜面を示
す。

【００３２】この場合も、「く」の字形および「コ」の
字形のレール部２２，３２で囲まれた各凹部（リセス領
域２０１ａ，２０１ｂ；３０１ａ，３０１ｂ）において
は、各々リバースステップ面が形成され負圧が発生す
る。そして、この負圧力は、空気流速の増加により増大
するため、浮上量の周波依存性を低減する効果があり、
これを利用するこよによって磁気ヘッドスライダの浮上
の均一性を向上させ得ることを発明者は見いだした。

【００３３】更に、この発生する負圧力は、空気流速に
依存すると共に、リバースステップ面におけるリセス深
さにも依存することを、発明者はシュミレーションによ
って確認する事が出来た。図４乃至図６にこれを示す。
ここで、図４は周速１０〔ｍ／秒〕の場合を示し、図５
は周速３０〔ｍ／秒〕の場合を示す。単位「ｌｂｆ／ｉ
ｎ²」は１平方インチ当たりの負圧力の大きさを示す。
又図６（ａ）（ｂ）は、図５についてこれを立体化した
ものである。

【００３４】この図４乃至図６にて明らかのように、リ
セス領域の深さが浅い場合は、低速領域で比較的大きな
負圧力が発生するが、高速領域ではあまり大きな負圧力
は生じない。逆に、リセス領域の深さが深い場合は、高
速領域で大きな負圧力が得られるが、低速領域では発生
する負圧力は小さくなる。上記図４乃至図６に示すシュ
ミレーションの結果は、図２に示す磁気ヘッドスライダ
２０について行ったものであるが、図３および前述した
図１の各磁気ヘッドスライダ３０，１０についても、同
様の結果が得られることを確認する事が出来た。

【００３５】次に、上述した第１の実施形態の動作を説
明する。まず、図１に示す２本のレール部１２，１３
は、スライダ重心位置Ｗを挟んでリーディング側に一方
のレール部１２が配され、トレーリング側に他方のレー
ル部１３が配置されている（図７参照）。このため、リ
ーディング側の一方のレール部１２の凹部により形成さ
れるリバースステップ面のリセス深さを深く設定し（図
７：リセス領域１０１ａ）、トレーリングエッジ側の他
方のレール１３に囲まれたリバースステップ面のリセス
深さを浅く設定する（図７：リセス領域１０１ｂ）こと
により、空気流速の変動に対する浮上ピッチ角変動を小
さく抑えることができる。

【００３６】即ち、ＣＳＳのように流速の小さい領域で
はスライダ重心Ｗよりトレーリング側に大きな負圧力が
発生するため、図８（ａ）に示すように、浮上ピッチ角
が大きくなり浮き上がり特性を改善することができる。
他方、トラック外周のような流速の大きい領域では、図
８（ｂ）に示すように、スライダ重心Ｗよりリーディン
グ側に大きな負圧力が生じる。このため、図９のグラフ
に示すように浮上ピッチ角の増加を抑制することがで
き、浮上マージンを稼ぐことができる。ここで、２本の
レール部１２，１３上の面は正圧領域となっている。

【００３７】このように、上記第１の実施形態による
と、空気流の高速領域（トラック外周）におけるピッチ
角の増加を有効に抑制することができ、磁気ディスクに
対する磁気ヘッドのヘッドヒットの発生を有効に抑制す
ることができる。

【００３８】〔第２の実施の形態〕次に、第２の実施の
形態を、図１０（ａ）（ｂ）ないし図１３に基づいて説
明する。

【００３９】まず、図１０（ａ）（ｂ）において、符号
４００は磁気ディスク面上にて浮揚する浮上型の磁気ヘ
ッドスライダを示す。この磁気ヘッドスライダ４００
は、前述した第１の実施形態と同様に、空気膜潤滑面４
０１を有し且つ空気潤滑により磁気ディスク面上にて浮
揚するようになっている。符号４１はスライダ本体を示
す。

【００４０】このスライダ本体４１の空気膜潤滑面４０
１上には、コ字状に形成された一方のレール部４２と、
く字状に形成された他方のレール部４３とが、空気流動
面に沿って上流側と下流側に分かれて、それぞれ同一線
上に且つ左右対称に配設されている。

【００４１】この各レール部４２，４３は、そのいづれ
も、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、空気流入端リー
ディングエッジ）側に凸部を向け，又空気流出端（トレ
ーリングエッジ）側に凹部を向けて、それぞれ配置され
ている。更に、空気流入端側に配置された一方のレール
部４２の中央部と，空気流出端側に配置された他方のレ
ール部４３の凸部中央部とは、連結レール部４４によっ
て接続されている。これによって、負圧の発生箇所がバ
ランスよく設定されるようになっている。ここで、符号
４２Ａは空気流入傾斜面を示す。また、符号１５は磁気
ヘッドを示す。

【００４２】また、この第２の実施形態の変形例を図１
１に示す。この図１１に示す変形例は、前述した図１０
（ａ）（ｂ）における一方と他方の各レール部４２Ａ，
４３Ａの端部等には図示のように丸みを付し、これによ
って空気流の乱れを排除したものである。その他の構成
は図１０のものと同一となっている。

【００４３】また、図１２に、上記第２の実施形態の更
に他の変形例を示す。この図１２に示す他の変形例は、
本発明をセンターギャップ・タイプのスライダに応用し
たものであり、トレーリング側のリセス領域４０１ｃ内
にギャップ取り付けのためのセンタレール４５を設けた
点に特徴を有する。更に、このセンタレール４５によっ
てトレーリング側の正圧領域が大きくなるため、バラン
スをとるために他のレール部４３Ｂのトレーリング側の
端部面の幅が狭く設定され、これに合わせて各部が調整
されている。その他の構成は前述した図１１の変形例と
同一となっている。

【００４４】次に、上記第２の実施形態の作用を説明す
る。まず、この第２の実施形態にあっては、図１０
（ａ）（ｂ）に示すように、連結レール４４によって、
一方のレール部４２に囲まれて成るリーディング側のリ
セス領域が左右に分割されて二つのリセス領域４０１
ａ，４０１ｂ（図１３参照）となる。このため、この図
１３に示すように、スライダ重心位置Ｗを挟んでリーデ
ィング側に左右２ヵ所に独立したリセス領域４０１ａ，
４０１ｂが、又トレーリング側中央に１ヵ所の独立した
リセス領域４０１ｃがそれぞれ設けられ、これにより、
負圧ピークがバランスよく三箇所となりトライアングル
を形成することとなる。

【００４５】また、同時に、スライダ重心位置Ｗを中心
点として、リーディング側中央部分とトレーリング側左
右端部分とに、正圧領域がバランスよく三箇所に分散さ
れてトライアングルが形成される。このため、総荷重の
中心が重心位置Ｗの近くに形成され、これによって、ま
ずスライダ本体４１の浮上姿勢が安定する。

【００４６】また、各々のリセス領域４０１ａ，４０１
ｂ，４０１ｃに生じる負圧力により、浮上量の周速依存
性を小さく抑えることができる。このため、トラック外
周のようなヨー角が大きくなる位置においても、負圧分
布が大きく傾くことはない。

【００４７】これは、負圧発生領域を三ヵ所に分割する
ことにより、負圧分布の傾きが分散されて全体のバラン
スがよくなる（図１４参照）。この結果、ヨー角が例え
ば図１４（ｂ）に示すように＋１９度と大きくなって
も、スライダ本体４１の浮上ロール角の変化を有効に抑
えることができ、浮上が安定する。

【００４８】ここで、上述した図１４（ａ）では、スラ
イダ本体４１がトラック内周部（ヨー角が−４度）に位
置する場合に生じる負圧部の状況を示す。また、図１４
（ａ）では、スライダ本体４１がトラック外周部（ヨー
角が＋１９度）に位置する場合に生じる負圧部の状況を
示す。

【００４９】これに対して、従来の負圧スライダ７０１
（図１９のもの）について同様の手法によって負圧部の
発生状況を調べてみる。その結果を図１５（ａ）（ｂ）
に示す。この図１５（ａ）（ｂ）に示すように、ヨー角
が大きくなると負圧部の発生領域がアンバランスとなり
浮上ロール角の変化が大きくなっている。これはスライ
ダ本体４１の浮上が不安定となり易いことを意味する。

【００５０】この図１５に示す従来例の負圧部の発生状
況と本第２実施形態（図１４，図１５）における負圧部
の発生状況とを具体的に比較した結果を図１６に示す。
これからも明らかのように、本第２の実施形態において
は、浮上ロール角の変化を更に有効に且つ安定した状態
で抑えることができ、これにより、低浮上マージンのも
とでも良好なＨＤＩ信頼性を確保することができる。

【００５１】ここで、上記第２の実施の形態について
は、連結レール４４により形成される３つのリセス領域
の深さを実情に合わせて互いに異なるように設定するこ
とにより、磁気ヘッドスライダの浮上姿勢を更に積極的
に調整することができる。

【００５２】例えば、リーディングエッジ側の左右に形
成される２ヵ所のリセス領域４０１ａ，４０１ｂの内、
トラック外周側のリセス領域４０１ｂの深さを最も深く
し（内周側のリセス領域４０１ａを外周側のリセス領域
４０１ｂの深さよりも浅く彫り）、トレーリングエッジ
側中央に形成される領域４０１ｃを最も浅く設定するこ
とにより、発生する三ヵ所の負圧力をバランスさせ、空
気流速変化およびヨー角変化による浮上ピッチ角変動お
よび浮上ロール角変動を更に小さく抑えることが可能と
なる。

【００５３】

【実施例】次に、上記各実施の形態を具体的に実施する
に際し、考慮すべき細部の状況について説明する。

【００５４】〔第１の実施形態の場合〕図１（第１の実
施形態）の場合、前述したように、各レール部１２，１
３は各々トレーリングエッジに向かって開口部を有する
「く」の字型のレールであって、スライダ長手中心軸上
に直列に配置されている。このとき、第１レールおよび
第２レールの形状は「く」の字形でも「コ」の字形でも
よく、必要とされる負圧力との兼ね合いで、開口角度や
レール長が決定される。

【００５５】この場合、より多くの負圧を発生させたい
場合には「コ」の字形のレールの方が望ましいが、ダス
ト付着が問題となってくるような低浮上領域での使用を
考えるならば、「く」の字形のレールの方が望ましいこ
とを経験的に見いだすことができた。

【００５６】また、側面のレールの張り出し長さＬ₁，
Ｌ₂も、要求される負圧量と実際にコントロールしたい
ピッチ量との兼ね合いで決定される。即ち、より多くの
負圧を発生させピッチ角制御効果を出したい場合は、一
方のレール部１２のサイド長さＬ₁をスライダ長さの１
／２〜２／３まで張り出し、リーディング側のリセス領
域１０１ａを広く設定して十分な負圧量を確保する必要
がある。

【００５７】逆に、浮き上がり特性の改善を図る場合
は、一方のレール部１２のサイド長さＬ₁をスライダ長
の１／２以下に抑え、他方のレール部のサイド長さＬ₂
を長く設定してトレーリング側のリセス領域１０１ｂを
広く設定するのが望ましい。

【００５８】また、各々のリセス領域１０１ａ，１０１
ｂのリセス深さについては、１０〜４０〔ｍ／ｓ〕程度
の流速で４０〜５０〔ｎｍ〕程度の浮上量を想定する場
合ば、深刻りリセス領域１０１ａのリセス深さが６〜８
〔μｍ〕前後に、浅彫りリセス領域１０１ｂのリセス深
さが２〜３〔μｍ〕前後に設定するのが望ましい。な
お、これらのパラメータは、スライダ寸法，押圧荷重，
ギャップ浮上量，媒体回転速度等の設計パラメータによ
って変化する。

【００５９】次に、図２（第１の実施形態の変形例）の
場合について説明する。この場合は、前述したように浮
上ピッチ角の抑制を目的として、リーディングエッジ
（空気流入端）側のリセス領域２０１ａにおいてより多
くの負圧を発生させるように、リーディング側のレール
部２２に「コ」の字形のレールを、またトレーリング
（空気流出端）側のレール部に「く」の字形のレールが
採用されている。

【００６０】このとき、リーディング側により大きな負
圧が生じるように一方のレール部２２のサイド長Ｌ₁を
スライダ長の２／３以上に伸長し、同時にトレーリング
側のリセス領域２０１ｂの負圧量を制限するために他方
のレール部のサイド長Ｌ₂を短く設定している。このた
め、他方のレール部２３の幅方向の外側はスライダ本体
４１の幅方向の端には到達していない。ギャップ取り付
け位置の設計に自由度がある場合に適用できる。

【００６１】更に、図３（第１の実施形態の他の変形
例）の場合について説明する。この場合は、本発明をセ
ンターギャップ・タイプのスライダに応用したもので、
トレーリング側のリセス領域３０１ｂ内にギャップ取り
付けのためのセンタレール３４を設けた点に特徴があ
る。この場合、センタレールの正圧によって浮上量が増
加することが予想されるため、トレーリング側の他方の
レール部４０２はレール幅を狭くして、この他方のレー
ル部４０２により発生する正圧を制限しておく必要があ
る。

【００６２】〔第２の実施形態の場合〕前述したように
図１０（ａ）（ｂ）に示す第２の実施形態では、一方の
レール部４２のトレーリング側中央と他方のレール部４
３の凸部中央とを連結レール４４により接続し、リーデ
ィング側のリセス領域を外周側のリセス領域４０１ｂと
内周側のリセス領域４０１ａとに隔離している。

【００６３】この場合、一方のレール部に「く」の字形
レールを用いると、左右に二分されたリセス領域４０１
ａ，４０１ｂに十分な負圧領域を確保できないため、リ
ーディング側のレール部４２にはできるだけ「コ」の字
形のレールを用いるのがよい。また、連結レール４４の
部位に生じる正圧はそれほど大きくないため、連結レー
ル４４は負圧領域を分割できる程度の幅が確保しておく
だけでよい。

【００６４】次に、図１１（第２の実施形態の変形例）
の場合について説明する。この場合は、図１０に示す第
２の実施形態において三つの独立した領域に分けられた
各リセス領域４０１ａ，４０１ｂ，及び４０１ｃのリセ
ス深さを各々変化させ、浮上ピッチ角と浮上ロール角の
調整を行うようにしたものである。

【００６５】この場合、トレーリング側のリセス領域４
０１ｃは他の２ヵ所に比べ、リセス深さを浅く設定す
る。これにより、前述した第１の実施形態（図１）の場
合と同様に、リーディング側のリセス部４０１ａ，４０
１ｂの相互間でピッチ角制御を行うようにすることがで
きる。

【００６６】同時に、リーディング側のリセス領域４０
１ａ，４０１ｂのリセス深さに差を設け、リーディング
側の左右のリセス領域での負圧発生力を制御して浮上ロ
ール角を抑制する。このとき、リセス領域４０１ａ，４
０１ｂのリセス深さは、トラック外周側で深くし、内周
側で浅く設定するのが望ましい。

【００６７】更に、図１２（第２の実施形態の他の変形
例）の場合について説明する。この場合は、本発明をセ
ンターギャップ・タイプのスライダに応用したものであ
り、トレーリング側のリセス領域４０１ｃ内にギャップ
取り付けのためのセンタレール４５を設けている。この
とき、センタレール４５の正圧によって浮上量が増加す
るため、トレーリング側の他方のレール部４３はレール
幅を狭くしておくことが望ましい。

【００６８】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、空気膜潤滑面においてリーデンィ
グ側及びトレーリング側で合わせて二つ以上のリバース
ステップ面を形成して負圧を発生させるようにしたの
で、スライダ本体の浮上量の周速依存性を低減するとと
もに安定した浮上姿勢を維持することが可能となり、ま
た、各々のリバースステップ面を形成するリセス深さを
変化させることにより、発生する負圧力をコントロール
して浮上姿勢を更に安定させ且つ良好な浮き上がり特性
を得ることができ、このため、ディスク面の全面にわた
っての安定した高記録密度（ＣＤＲ：Ｃonstant Ｄensi
ty Ｒecording）が可能となり、同時に、ＣＳＳ損耗の
低減やＨＤＩ信頼性の向上を図り得るという得るという
従来にない優れた磁気ヘッドスライダを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図１
（ａ）は空気膜潤滑面を上にした状態を示す平面図、図
１（ｂ）は図１（ａ）の斜視図である。

【図２】図１の変形例を示す平面図である。

【図３】図１の他の変形例を示す平面図である。

【図４】図２の使用状態（周速１０〔ｍ／ｓ〕）におけ
る空気膜潤滑面に生じる圧力分布をシュミレーションに
よって算出した場合の一例を示す説明図である。

【図５】図２の使用状態（周速３０〔ｍ／ｓ〕）におけ
る空気膜潤滑面に生じる圧力分布をシュミレーションに
よって算出した場合の一例を示す説明図である。

【図６】図５を立体化した場合を示す図で、図６（ａ）
は図５の下方（水平方向）からみた説明図、図６（ｂ）
は図５の斜め左上からみた斜視図である。

【図７】図２の空気膜潤滑面における負圧の発生箇所を
示す説明図である。

【図８】図１に示す実施形態における磁気ヘッドスライ
ダのピッチ角制御を示す図で、図８（ａ）は低速時のピ
ッチ角制御を示す説明図、図８（ｂ）は高速時のピッチ
角制御を示す説明図である。

【図９】図１に示す磁気ヘッドスライダと従来例におけ
る磁気ヘッドスライダのピッチ角変動の相違を示す線図
である。

【図１０】本発明の第２の実施の形態を示す図で、図１
０（ａ）は空気膜潤滑面を上にした状態を示す平面図、
図１０（ｂ）は図１０（ａ）の斜視図である。

【図１１】図１０の変形例を示す平面図である。

【図１２】図１０の他の変形例を示す平面図である。

【図１３】図１０の空気膜潤滑面における正圧領域およ
び負圧領域の発生箇所を示す説明図である。

【図１４】図１０に開示したスライダの作動時における
負圧の発生パターンを示す図で、図１４（ａ）はスライ
ダがトラック内周（ヨー角が−４度）に位置する場合の
負圧の発生状況を示す説明図、図１４（ｂ）はスライダ
がトラック外周（ヨー角が＋１９度）に位置する場合の
負圧の発生状況を示す説明図である。ある。

【図１５】従来例における負圧スライダの負圧分布を示
す図で、図１５（ａ）はスライダがトラック内周（ヨー
角が−４度）に位置する場合を示す説明図、図１５
（ｂ）はスライダがトラック外周（ヨー角が＋１９度）
に位置する場合を示す説明図である。

【図１６】図１０に示すスライダと従来例におけるスラ
イダのトラック半径に対する浮上ロール量の変化を比較
した場合の例を示す線図である。

【図１７】従来例におけるスライダの例を示す図で、図
１７（ａ）は空気膜潤滑面を上にした場合の例を示す平
面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）の右側面図、図１７
（ｃ）は図１７（ａ）の正面図である。

【図１８】従来例におけるスライダの他の例を示す図
で、図１８（ａ）は空気膜潤滑面を上にした場合の例を
示す平面図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）の右側面図、
図１８（ｃ）は図１８（ａ）の正面図である。

【図１９】従来例におけるスライダの更に他の例を示す
図で、図１９（ａ）は空気膜潤滑面を上にした場合の例
を示す平面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）の右側面
図、図１９（ｃ）は図１９（ａ）の正面図である。

【図２０】図１７（ａ）におけるスライダの空気膜潤滑
面における空気の流入方向を示す説明図である。

【図２１】磁気ヘッドスライダの移動をヨー角の変化を
示す説明図である。

【符号の説明】

１１，４１スライダ本体１２，２２，３２，４２，４２Ａ，４２Ｂ一方のレー
ル部１２ａ，２２ａ，３２ａ，４２ａ空気流入傾斜面（テ
ーパ部）１３，２３，３３，４３，４３Ａ，４３Ｂ他方のレー
ル部１５磁気ヘッド部３４，４５センタレール４４，４４Ａ，４４Ｂ連結レール１０１，４０１空気膜潤滑面１０１ａ，１０１ｂ，２０１ａ，２０１ｂ，３０１ａ，
３０１ｂ，４０１ａ，４０１ｂ，４０１ｃリセス領域４００磁気ヘッドスライダＡ正圧領域Ｂ負圧領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気膜潤滑面を有し且つ空気潤滑により
磁気ディスク面上にて浮揚する浮上型の磁気ヘッドスラ
イダにおいて、前記空気膜潤滑面に、コ字状若しくはく字状に形成され
た２本のレール部を、空気流動面に沿って上流側と下流
側に分けてそれぞれ同一線上に配設すると共に、そのい
づれも、空気流入端側に凸部を向け，又空気流出端側に
凹部を向けてそれぞれ配置したことを特徴とする磁気ヘ
ッドスライダ。
【請求項２】空気膜潤滑面を有し且つ空気潤滑により
磁気ディスク面上にて浮揚する浮上型の磁気ヘッドスラ
イダにおいて、前記空気膜潤滑面に、コ字状若しくはくの字状に形成さ
れた２本のレール部を、空気流動面に沿って上流側と下
流側に分けてそれぞれ同一線上に配設すると共に、その
いづれも、空気流入端側に凸部を向け，又空気流出端側
に凹部を向けてそれぞれ配置し、前記空気流入端側に配置されたレール部によって囲まれ
たリセス領域と前記空気流出端側に配置されたレール部
によって囲まれたリセス領域とを、異なった深さに設定
したことを特徴とする磁気ヘッドスライダ。
【請求項３】前記空気流入端側に配置されたレール部
によって囲まれたリセス領域の空気膜潤滑面の深さを、
前記空気流出端側に配置されたレール部によって囲まれ
たリセス領域の空気膜潤滑面の深さよりも深く形成した
ことを特徴とする請求項２記載の磁気ヘッドスライダ。
【請求項４】空気膜潤滑面を有し且つ空気潤滑により
磁気ディスク面上にて浮揚する浮上型の磁気ヘッドスラ
イダにおいて、前記空気膜潤滑面に、コ字状若しくはくの字状に形成さ
れた２本のレール部を、空気流動面に沿って上流側と下
流側に分けてそれぞれ同一線上に配設すると共に、その
いづれも、空気流入端側に凸部を向け，又空気流出端側
に凹部を向けてそれぞれ配置し、空気流入端側に配置されたレールの凹部中央と前記空気
流出端側に配置されたレールの凸部中央とを連結レール
部によって接続したことを特徴とする磁気ヘッドスライ
ダ。