JPH1027326A - 浮上型ヘッドスライダ及び磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スキュー角及び線速の変化に対して一定の浮
上量が得られるようにした、浮上型ヘッドスライダ及び
磁気ディスク装置を提供すること。 【解決手段】 記録媒体に対向する面に形成された複数
の正圧レール１５，１６と、各正圧レールの空気流入端
側に設けられた傾斜部または段部１９と、前記複数の正
圧レールの間に設けた負圧帯１８と、空気流出端側に設
けられた磁気ヘッドとを備え、前記各正圧レールが、そ
れぞれ空気流の方向に関して、空気流入端及び空気流出
端に向かって、互いに交差して斜めに延びる部分１６
ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂを有するように形成されて
いる浮上型ヘッドスライダ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば磁気ディス
クや光磁気ディスク等に対して記録再生するための磁気
ヘッドを搭載した浮上型ヘッドスライダ及び磁気ディス
ク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータ等に内蔵されまたは
接続されるハードディスクドライブ装置は、例えば図１
８に示すように構成されている。図１８において、ハー
ドディスクドライブ装置１は、アルミニウム合金等によ
り形成された筐体２の平面部に、スピンドルモータ１ａ
が配設されていると共に、このスピンドルモータ１ａに
よって角速度一定で回転駆動される両面磁気ディスク３
が備えられている。

【０００３】さらに、この筐体２には、アーム４が、垂
直軸４ａの周りに揺動可能に取り付けられている。この
アーム４の一端には、ボイスコイル５が取り付けられ、
またこのアーム４の他端には、ヘッドスライダ６が取り
付けられている。

【０００４】上記ボイスコイル５を挟持するように、筐
体２上には、マグネット７ａ，７ｂが取り付けられてい
る。かくして、上記ボイスコイル５及びマグネット７
ａ，７ｂにより、ボイスコイルモータ７が構成されてい
る。

【０００５】上記ボイスコイル５に外部から電流が供給
されると、アーム４は、マグネット７ａ，７ｂの磁界
と、このボイスコイル５に流れる電流とによって生ずる
力に基づいて、垂直軸４ａの周りに回動される。これに
より、アーム４の他端に取り付けられたヘッドスライダ
６は、図１９にて矢印Ｘで示すように、磁気ディスク３
の実質的に半径方向に移動される。従って、このヘッド
スライダ６に備えられた磁気ヘッド８（図２０参照）
は、磁気ディスク３に対してシーク動作することにな
る。かくして、磁気ディスク３の所定のトラックに対し
て、情報の記録・再生が行われる。

【０００６】ここで、上記ヘッドスライダ６は、図２０
に示すように、図２０では、ヘッドスライダ６は磁気デ
ィスクに対向する面を上に向けて示されている。即ち、
ヘッドスライダ６は、その一主面である下面の両側にエ
アベアリングサーフェイスとして作用する正圧レール
（以下、レールという）６ａ，６ｂが形成されていると
共に、このレール６ａ，６ｂの空気流入端側にはテーパ
部６ｃ，６ｄが備えられている。これにより、図１９に
示すように、ヘッドスライダ６が、矢印Ｙ方向に回転す
る磁気ディスク３の表面に接近されたとき、磁気ディス
ク３の回転に伴って、このヘッドスライダ６のレール６
ａ，６ｂと磁気ディスク３の表面との間に流入する空気
流により、ヘッドスライダ６が浮揚力を受ける。この浮
揚力によって、ヘッドスライダ６及びこのヘッドスライ
ダ６に取り付けられた磁気ヘッド８は、図２１に示すよ
うに、磁気ディスク３の表面から微小間隔（浮上量）ｄ
をもって浮上走行するようになっている。かくして、磁
気ヘッド８が直接に磁気ディスク３の表面に接触するこ
とによるこの磁気ディスク３の摩耗損傷が、防止される
ようになっている。尚、この浮上量ｄは、一般には、
０．１μｍ程度であり、研究レベルにおいては、０．０
５μｍ程度になっている。

【０００７】このように構成された浮上型ヘッドスライ
ダ６によれば、図２１に示すように、磁気ディスク３の
表面に多少の凹凸が在る場合であっても、同一トラック
におけるヘッドスライダ６，磁気ヘッド８の磁気ディス
ク３の表面からの浮上量ｄがほぼ一定に保持されること
になる。

【０００８】しかしながら、このような構成の浮上型ヘ
ッドスライダ６においては、磁気ディスク３に対して衝
撃が加えられた場合や、磁気ディスク３の表面の凹凸，
うねり等に対して、浮上型ヘッドスライダ６が十分に追
従出来ないことによって、浮上型ヘッドスライダ６の浮
上量が変動する、所謂動的浮上量変動が発生する。ま
た、磁気ディスク３が角速度一定で回転される場合、そ
の外周における線速度が、内周における線速度よりも速
い。このため、スライダ６の浮上量ｄは、磁気ディスク
３の外周と内周とで比較的大きく変動する。即ち、磁気
ディスク３の外周側における線速度は、内周側における
線速度より大きくなり、この線速度に対応する浮上量が
得られる。これにより、所謂静的な浮上量変動が発生す
ることになる。

【０００９】これに対して、アーム４が垂直軸４ａの周
りを回動するとき、ヘッドスライダ６は、図２２に示す
ように、磁気ディスク３の表面に対して、半径方向に関
して、直線的にではなく、円弧上を移動することにな
る。従って、このヘッドスライダ６は、図２３に示すよ
うに、その中心線６ｅが、磁気ディスク３のトラックの
接線方向３ａからずれて、所謂スキュー角θｓが生ずる
ことになる。このスキュー角θｓは、磁気ディスク３の
中心からの位置に応じて変動する。即ち、スキュー角θ
ｓが大きくなると、磁気ディスク３の表面とスライダ６
との間の動圧の浮揚力への変換効率が低下して、浮上量
ｄが小さくなる。

【００１０】かくして、外周側にて大きくなる浮上量ｄ
は、上記スキュー角θｓにより低下することになる。こ
の場合、線速度による浮上量ｄの変動は、線形である
が、スキュー角θｓによる浮上量ｄの低下は、二次の非
線形である。従って、図２０に示すような従来のスライ
ダ６を使用する限り、磁気ディスク３の半径方向の全範
囲に亘って、線速度とスキュー角θｓのバランスを取る
ことは困難である。このため、上述した静的浮上量変動
とスキュー角による浮上量低下との相互作用により、記
録・再生時のＳ／Ｎが一定に保持され得ず、従って、所
望のトラックに対する磁気ヘッド８による正確な記録・
再生が行なわれ得なくなってしまうという問題があっ
た。

【００１１】これに対して、例えば図２４に示すよう
に、空気流の方向に関して、中央付近から両側に向かっ
て拡大するように形成された、鼓形状の６ｅ，６ｆを備
えた、ヘッドスライダ９も提案されている。このような
構成のヘッドスライダ９によれば、スキュー角θｓを有
する空気流に対して、各レール６ｅ，６ｆの全長が、ヘ
ッドスライダ９の浮上に寄与することになる。従って、
スキュー角θｓが大きい場合の浮上量低下が低減される
ことになり、全体としてスキュー角変動に対して比較的
平坦な浮上量特性が得られることになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た鼓形状のレール６ｅ，６ｆを備えたヘッドスライダ９
においては、スキュー角θｓがゼロの場合に、空気流に
よって発生する浮揚力が大き過ぎることから、浮上量変
動を完全に排除することができなかった。このため、前
述したように、０．１μｍ程度と低浮上量化が行なわれ
ている現在、僅かな浮上量変動であっても、ヘッドスラ
イダ９及び磁気ヘッド８と磁気ディスク３の間の距離即
ちスペーシングが変動することになって、スペーシング
損失が一定にならず、磁気ヘッドの性能が最大限に利用
できないだけではなく、最悪の場合、磁気ヘッドが磁気
ディスク３の表面に接触して、記録されたデータを破壊
してしまうおそれがあるという問題があった。

【００１３】本発明は、以上の点に鑑み、スキュー角及
び線速の変化に対して一定の浮上量が得られるようにし
た、浮上型ヘッドスライダ及び磁気ディスク装置を提供
することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、記録媒体に対向する面に形成された複数の正圧レ
ールと、各正圧レールの空気流入端側に設けられた傾斜
部または段部と、前記複数の正圧レールの間に設けた負
圧帯と、空気流出端側に設けられた磁気ヘッドとを備
え、前記各正圧レールが、それぞれ空気流の方向に関し
て、空気流入端及び空気流出端に向かって、互いに交差
して斜めに延びる部分を有するように形成されている、
浮上型ヘッドスライダにより、達成される。

【００１５】上記構成によれば、空気流入端から進入し
た空気流は、エアベアリングサーフェイスとして作用す
る正圧レールの表面と記録媒体の表面との間を流れるこ
とにより、正圧による浮上力を発生させると共に、レー
ルの間の領域（凹陥部）と記録媒体の表面との間を流れ
ることにより、この凹陥部が負圧帯として作用して、急
激に膨張して負圧による吸引力を発生させる。これによ
り、ヘッドスライダは、上記浮上力及び吸引力のバラン
スによって、記録媒体の表面から所定の浮上量で浮上す
ることになる。

【００１６】ここで、記録媒体の内周と外周とでは、ス
キュー角が異なるが、本発明による浮上型ヘッドスライ
ダにおいては、各レールが、交差するように斜めに延び
る部分を有している。このため、スキュー角が発生する
場合には、空気流は、各レールの延びる方向に沿って進
むことになり、十分な浮上力が得られると共に、スキュ
ー角がゼロの場合には、空気流は、各レールの各部分に
対して相対的に斜めに進むことになるので、比較的低い
浮上力が得られることになる。従って、ヘッドスライダ
の浮上量のスキュー角依存性が低減されることになる。

【００１７】また、記録媒体の内周と外周とでは、線速
度が異なるが、本発明による浮上型ヘッドスライダにお
いては、負圧帯が形成されているので、この負圧帯によ
り発生する吸引力によって、浮上力が抑制されるので、
ヘッドスライダの浮上量の線速依存性が低減されること
になる。

【００１８】ここで、上述した浮上量のスキュー角依存
性及び線速依存性は、各レールの空気流に沿う中心線に
対する傾斜角度，幅や交差位置を適宜に選定することに
よって、それぞれ最適化される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図１７を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例で
あるから、技術的に好ましい種々の限定が付されている
が、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を
限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られる
ものではない。

【００２０】図１は、本発明による浮上型ヘッドスライ
ダが取り付けられるハードディスクドライブ装置の構成
を示している。図１において、ハードディスクドライブ
装置１０は、アルミニウム合金等により形成された筐体
１１の平面部に、スピンドルモータ１０ａが配設されて
いると共に、このスピンドルモータ１０ａによって角速
度一定で回転駆動される両面磁気ディスク１２が備えら
れている。

【００２１】さらに、この筐体１１には、アーム１３
が、垂直軸１３ａの周りに揺動可能に取り付けられてい
る。このアーム１３の一端には、ボイスコイル１４ａが
取り付けられ、またこのアーム１３の他端には、ヘッド
スライダ１５が取り付けられている。

【００２２】上記ボイスコイル１４ａを挟持するよう
に、筐体１１上には、マグネット１４ｂ，１４ｃが取り
付けられている。かくして、上記ボイスコイル１４ａ及
びマグネット１４ｂ，１４ｃにより、ボイスコイルモー
タ１４が構成されている。

【００２３】上記ボイスコイル１４ａに外部から電流が
供給されると、アーム１３は、マグネット１４ｂ，１４
ｃの磁界と、このボイスコイル１４ａに流れる電流とに
よって生ずる力に基づいて、垂直軸１３ａの周りに回動
される。これにより、アーム１３の他端に取り付けられ
たヘッドスライダ１５は、磁気ディスク１２の実質的に
半径方向に移動される。従って、このヘッドスライダ１
５に備えられた磁気ヘッド（図示せず）は、磁気ディス
ク１２に対してシーク動作することになる。かくして、
磁気ディスク１２の所定のトラックに対して、情報の記
録・再生が行われる。

【００２４】図２及び図３は、上記浮上型ヘッドスライ
ダの第一の実施形態、即ち浮上型ヘッドスライダ１５の
詳細な構成を示す底面側から見た斜視図である。図２及
び図３において、浮上型ヘッドスライダ１５は、全体が
扁平な直方体として形成されており、その下面にエアベ
アリングサーフェイスとして作用する二つの正圧レール
（以下、レールという）１６，１７を備えている。

【００２５】レール１６，１７は、それぞれヘッドスラ
イダ１５の下面の両側付近にて、全体が空気流入側から
空気流出側に沿って長手方向に延びるように配設されて
いる。各レール１６，１７は、図示の場合、それぞれ空
気流の方向に関して中央付近から空気流入端及び空気流
出端に向かって、二つの互いに交差して斜めに延びる同
じ幅の部分１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂから成り、
全体として「Ｘ」字形に構成されている。この場合、部
分１６ａ，１７ａは、それぞれ空気流入端にて中心側か
ら、空気流出端にて両側に位置するように、また部分１
６ｂ，１７ｂは、それぞれ空気流入端にて両側から、空
気流出端にて中心側に位置するように、斜めに延びてい
る。そして、部分１６ａ，１６ｂと部分１７ａ，１７ｂ
との交差位置は、この場合、ヘッドスライダ１５の空気
流に沿う方向に関して、中央に配設されている。

【００２６】そして、ヘッドスライダ１５の下面のう
ち、レール１６，１７の間の領域は、負圧帯として作用
する凹陥部１８として、所定の深さを有するように、形
成されている。

【００２７】さらに、ヘッドスライダ１３は、その下面
の空気流入側の先端に傾斜部としてのテーパ部または段
部であるステップ部１９（図示の場合、テーパ部）を備
えている。このテーパ部１９は、レール１６，１７のエ
アベアリングサーフェイスとして作用する表面に対し
て、所定の角度を有する傾斜面となるように、成形され
ている。図示の場合、テーパ部１９は、上記レール１
６，１７のうち、部分１６ｂ，１７ｂの前側部分と、レ
ール１６，１７の部分１６ａ，１７ａの前端を結ぶ領域
とに設けられている。

【００２８】本実施形態による浮上型ヘッドスライダ１
３によれば、浮上型ヘッドスライダ１５が、回転する磁
気ディスク１２の表面に接近されたとき、磁気ディスク
１２の回転に伴って、この浮上型ヘッドスライダ１５の
空気流入端から進入する空気流は、テーパ部１９から、
レール１６，１７と磁気ディスク１２の表面との間を流
れると共に、レール１６，１７の間の凹陥部１８と磁気
ディスク１２の間を流れる。ここで、レール１６，１７
と磁気ディスクの間を流れる空気流により、浮上型ヘッ
ドスライダ１５は、浮揚力を受ける。また、レール１
６，１７における浮上量は、通常０．０３乃至０．１μ
ｍ程度であるのに対して、凹陥部１８では、例えば５μ
ｍ程度の浮上量であることから、凹陥部１８内にて、空
気流が急激に膨張して、負圧による吸引力が発生する。
従って、ヘッドスライダ１５そしてこのヘッドスライダ
１５の空気流出端に取り付けられた磁気ヘッド１５ａ
は、上述した浮上力及び吸引力により、そしてアーム１
３のサスペンションのバネ荷重のバランスによって、磁
気ディスク１２の表面から所定の微小間隔（浮上量）を
もって浮上走行するようになっている。かくして、磁気
ヘッド１５ａは、直接に磁気ディスク１２の表面に接触
することによるこの磁気ディスクの摩耗損傷が、防止さ
れるようになっている。

【００２９】ここで、浮上型ヘッドスライダ１５の浮上
量は、磁気ディスク１２上の各点における線速及びスキ
ュー角によって決まるが、上記浮上型ヘッドスライダ１
５においては、線速が増大するにつれて、浮上力と共に
吸引力も増大することになるので、浮上量の線速依存性
が抑制されることになる。従って、磁気ディスク１２の
外周付近における浮上量増加が低減される。

【００３０】また、スキュー角が発生した場合には、空
気流は、例えば図３にて矢印で示すように、それぞれレ
ール１６，１７のうち部分１６ｂ，１７ａに沿って流れ
ることになる。従って、空気流は、レール１６，１７の
部分１６ｂ，１７ａの全長に亘って浮上力を発生させる
ことになるので、十分に大きな浮上力が得られることに
なる。これに対して、スキュー角θｓがゼロの場合に
は、空気流は、ヘッドスライダ１５に対してその長手方
向に関して真っ直に流入することになるが、レール１
６，１７は、全体がＸ字形に形成されていることから、
長手方向に関しては、空気流は、レール１６，１７の全
長に亘って浮上力を発生させない。従って、比較的小さ
い浮上力が発生することになる。これにより、浮上量の
スキュー角依存性が十分に抑制され、スキュー角変動に
対してほぼ一定の浮上量変動が得られることになる。

【００３１】かくして、線速依存性及びスキュー角依存
性が低減されることにより、ヘッドスライダ１５の浮上
量がほぼ一定に保持されることになる。従って、ハード
ディスクドライブ装置１０において、浮上型ヘッドスラ
イダ１５が、磁気ディスク１２の内周から外周へのヘッ
ドシーク時に、ヘッドスライダ１５が受ける線速及びス
キュー角が連続的に変化したとしても、ほぼ一定の浮上
量が得られることになる。尚、ハードディスクドライブ
装置１０において、回動型アクチュエータであるアーム
１３の代わりに、リニアアクチュエータが使用されてい
る場合には、スキュー角が一定（通常はゼロ）で、ヘッ
ドシークが行なわれるが、ヘッドスライダ１５は線速の
みが連続的に変動するが、このような場合にも、ヘッド
スライダ１５の浮上量は、線速によらず、一定値をとる
ことになる。

【００３２】また、浮上型ヘッドスライダ１５のロール
量は、上記レール１６，１７が長手方向の中心軸に対し
て線対称に形成されていることから、浮上全域にて著し
く低減され、ほぼゼロにされる。従って、ハードディス
クドライブ装置１０において、浮上型ヘッドスライダ１
５の磁気ディスク１２の内周から外周へのヘッドシーク
時に、ヘッドスライダ１５が受けるスキュー角が連続的
に変化したとしても、浮上型ヘッドスライダ１５のロー
ル量は、スキュー角によらず、浮上全域に亘って、ほぼ
ゼロに制御される。尚、ハードディスクドライブ装置１
０において、回動型アクチュエータであるアーム１３の
代わりに、リニアアクチュエータが使用されている場合
には、スキュー角が一定（通常はゼロ）であることか
ら、浮上全域に亘ってほぼゼロのロール特性が得られる
ことになる。

【００３３】かくして、上記実施形態によれば、レール
１６，１７がＸ字形に形成されることにより、ハードデ
ィスクドライブ装置１０における良好な定浮上特性及び
ゼロロール特性が得られることになる。

【００３４】図４は、本発明による浮上型ヘッドスライ
ダの第二の実施形態の底面図を示している。図４におい
て、浮上型ヘッドスライダ２０は、全体が扁平な直方体
として形成されており、その下面にエアベアリングサー
フェイスとして作用する二つのレール２１，２２と、こ
れらレール２１，２２の間に形成された負圧帯として作
用する凹陥部２３と、レールの空気流入側の先端に形成
されたテーパ部２４と、を備えている。ここで、浮上型
ヘッドスライダ２０は、図２に示した浮上型ヘッドスラ
イダ１５とほぼ同様に構成されていて、Ｘ字形に形成さ
れたレール２１，２２のうち、一方の部分２１ａ，２２
ａは、前述したレール１６，１７の部分１６ａ，１７ａ
と同じ幅を有しているが、他方の部分２１ｂ，２２ｂ
は、前述したレール１６，１７の部分１６ｂ，１７ｂよ
り幅広に、即ち一方の部分２１ａ，２２ａより幅広に形
成されている点で異なる構成である。

【００３５】このように構成された浮上型ヘッドスライ
ダ２０によれば、図２の浮上型ヘッドスライダ１５と同
様に動作して、レール２１，２２による浮揚力によっ
て、ヘッドスライダ２０及びこのヘッドスライダ２０の
レール２１の空気流出端に取り付けられた磁気ヘッド２
５が、磁気ディスクの表面から微小間隔（浮上量）をも
って浮上走行する。

【００３６】この場合、レール２１，２２のうち、互い
に平行に延びる部分２１ａ，２２ｂそして部分２１ｂ，
２２ａが、異なる幅を有することになる。従って、スキ
ュー角が発生した場合には、空気流は、例えば図５にて
矢印で示すように、それぞれレール２１，２２のうち、
部分２１ｂ，２２ａに沿って流れるので、空気流は左右
で異なる浮上力を発生させることになる。従って、上記
レール２１，２２の幅広の部分２１ｂ，２２ｂの幅を適
宜に選定しておくことによって、浮上型ヘッドスライダ
２０の静的ロールがより一層抑制されることになる。

【００３７】図６は、本発明による浮上型ヘッドスライ
ダの第三の実施形態の底面図を示している。図６におい
て、浮上型ヘッドスライダ３０は、全体が扁平な直方体
として形成されており、その下面にエアベアリングサー
フェイスとして作用する二つのレール３１，３２と、こ
れらレール３１，３２の間に形成された負圧帯として作
用する凹陥部３３と、これらレール３１，３２の空気流
入端側の先端に形成されたテーパ部またはステップ部３
４と、さらにヘッドスライダ３０の下面の長手方向の中
心線に沿って形成された真っ直に延びるストレートレー
ル３５と、を備えている。ここで、浮上型ヘッドスライ
ダ３０は、図２に示した浮上型ヘッドスライダ１５とほ
ぼ同様に構成されていて、ストレートレール（スライダ
の長さ方向に真っ直ぐに延びる正圧レール）３５が追加
されている点で異なる構成である。

【００３８】このように構成された浮上型ヘッドスライ
ダ３０によれば、図２の浮上型ヘッドスライダ１５と同
様に動作して、レール３１，３２及びストレートレール
３５による浮揚力によって、ヘッドスライダ３０及びこ
のヘッドスライダ３０のレール３１の空気流出端に取り
付けられた磁気ヘッド３６が、磁気ディスクの表面から
微小間隔（浮上量）をもって浮上走行する。

【００３９】この場合、ストレートレール３５が設けら
れていることにより、スキュー角θｓがゼロの場合に、
空気流がこのストレートレール３５に沿って流れること
により、浮上力を発生させる。これにより、スキュー角
がゼロの場合の浮上量が極端に低下しないようになって
いる。特に、スキュー角０の浮上量は、負圧帯３３の負
圧とストレートレール３５の正圧により微妙にバランス
される。したがって、スライダの設計や磁気ディスク装
置の種類等に応じて、このような構成によって、さらに
詳細な浮上量の調整を行うことができる。

【００４０】図７は、本発明による浮上型ヘッドスライ
ダの第四の実施形態の底面図を示している。図７におい
て、浮上型ヘッドスライダ４０は、全体が扁平な直方体
として形成されており、その下面にエアベアリングサー
フェイスとして作用する二つのレール４１，４２と、こ
れらレール４１，４２の間に形成された負圧帯として作
用する凹陥部４３と、これらレール４１，４２の空気流
入端側の先端に形成されたテーパ部またはステップ部４
４と、さらにヘッドスライダ４０の下面の長手方向の中
心線に平行に且つ各レール４１，４２の部分４１ａ，４
１ｂと４２ａ，４２ｂの交差位置を通って真っ直に延び
るように形成されたストレートレール４５，４６と、を
備えている。ここで、浮上型ヘッドスライダ４０は、図
２に示した浮上型ヘッドスライダ１５とほぼ同様に構成
されていて、ストレートレール４５，４６が追加されて
いる点で異なる構成である。

【００４１】このように構成された浮上型ヘッドスライ
ダ４０によれば、図２の浮上型ヘッドスライダ１５と同
様に動作して、レール４１，４２及びストレートレール
４５，４６による浮揚力によって、ヘッドスライダ４０
及びこのヘッドスライダ４０のレール４１の空気流出端
に取り付けられた磁気ヘッド４７が、磁気ディスクの表
面から微小間隔（浮上量）をもって浮上走行する。

【００４２】この場合、ストレートレール４５，４６が
設けられていることにより、スキュー角θｓがゼロの場
合に、空気流がこのストレートレール４５，４６に沿っ
て流れることにより、浮上力を発生させる。これによ
り、スキュー角がゼロの場合の浮上量低下が防止される
ことになる。

【００４３】図８は、本発明による浮上型ヘッドスライ
ダの第五の実施形態の底面図を示している。図８におい
て、浮上型ヘッドスライダ５０は、全体が扁平な直方体
として形成されており、その下面にエアベアリングサー
フェイスとして作用する二つのレール５１，５２と、こ
れらレール５１，５２の間に形成された負圧帯として作
用する凹陥部５３と、レールの空気流入側の先端に形成
されたテーパ部またはステップ部５４と、を備えてい
る。ここで、浮上型ヘッドスライダ５０は、図２に示し
た浮上型ヘッドスライダ１５とほぼ同様に構成されてい
て、Ｘ字形に形成されたレール５１，５２に関して、一
方の部分５１ａ，５２ａと他方の部分５１ｂ，５２ｂが
互いに交差する交差位置が、長手方向中心より後方にず
れて（図面では下方にずれて）配設されている点で異な
る構成である。

【００４４】このように構成された浮上型ヘッドスライ
ダ５０によれば、図２の浮上型ヘッドスライダ１５と同
様に動作して、レール５１，５２による浮揚力によっ
て、ヘッドスライダ５０及びこのヘッドスライダ５０の
レール５１の空気流出端に取り付けられた磁気ヘッド５
５が、磁気ディスクの表面から微小間隔（浮上量）をも
って浮上走行する。

【００４５】この場合、スキュー角が発生した場合に
は、空気流は、例えば図９にて矢印で示すように、それ
ぞれレール５１，５２のうち、部分５１ｂ，５２ａに沿
って流れるので、各レール５１，５２の部分で発生する
浮上力は、長手方向中心と一致した支持点に対して、異
なる距離であることから、浮上型ヘッドスライダ５０に
対するモーメントが発生する。従って、上記レール５
１，５２の交差位置を適宜の位置に選定しておくことに
よって、浮上型ヘッドスライダ５０の静的ロールがより
一層抑制されることになる。

【００４６】図１０は、本発明による浮上型ヘッドスラ
イダの第六の実施形態の底面図を示している。図１０に
おいて、浮上型ヘッドスライダ６０は、全体が扁平な直
方体として形成されており、その下面にエアベアリング
サーフェイスとして作用する二つのレール６１，６２
と、これらレール６１，６２の間に形成された負圧帯と
して作用する凹陥部６３と、レールの空気流入側の先端
に形成されたテーパ部またはステップ部６４と、を備え
ている。ここで、浮上型ヘッドスライダ６０は、図２に
示した浮上型ヘッドスライダ１６とほぼ同様に構成され
ていて、Ｘ字形に形成されたレール６１，６２に関し
て、各部分６１ａ，６２ａ及び６１ｂ，６２ｂが、互い
に交差する交差位置から空気流入側及び空気流出側に向
かって幅が徐々に広くなるように形成されている点で異
なる構成である。

【００４７】このように構成された浮上型ヘッドスライ
ダ６０によれば、図２の浮上型ヘッドスライダ１６と同
様に動作して、レール６１，６２による浮揚力によっ
て、ヘッドスライダ６０及びこのヘッドスライダ６０の
レール６１の空気流出端に取り付けられた磁気ヘッド６
５が、磁気ディスクの表面から微小間隔（浮上量）をも
って浮上走行する。

【００４８】この場合、スキュー角が発生した場合に
は、空気流は、それぞれレール６１，６２のうち、部分
６１ｂ，６２ａに沿って流れるので、十分に大きな浮上
力が得られることになる。また、スキュー角が小さい場
合には、空気流は、それぞれレール６１，６２の部分６
１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂを横切るように流れる
が、その際、各部分が、６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２
ｂが、それぞれ空気流入端及び空気流出端に向かって幅
が広くなるように形成されているので、浮上量の低下が
防止されることになる。これにより、スキュー角が小さ
い場合の浮上量低下が防止されることになる。

【００４９】図１１及び図１２は、本発明による浮上型
ヘッドスライダの具体的な実施例を示している。先づ、
図１１において、浮上型ヘッドスライダ７０は、図２の
浮上型ヘッドスライダ１５とまったく同じ構成であっ
て、全体が扁平な直方体として形成されており、その下
面にエアベアリングサーフェイスとして作用する二つの
レール７１，７２と、これらレール７１，７２の間に形
成された負圧帯として作用する凹陥部７３と、これらレ
ール７１，７２の空気流入端側の先端に形成されたテー
パ部７４と、を備えている。

【００５０】レール７１，７２は、それぞれヘッドスラ
イダ７０の下面の両側付近にて、それぞれヘッドスライ
ダ７０の下面の両側付近にて、全体が空気流入側から空
気流出側に沿って長手方向に延びるように、且つそれぞ
れ空気流の方向に関して中央付近から空気流入端及び空
気流出端に向かって、二つの互いに交差して斜めに延び
る同じ幅の部分７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂから成
り、全体として「Ｘ」字形に構成されている。

【００５１】上記テーパ部７４は、レール７１，７２の
エアベアリングサーフェイスとして作用する表面に対し
て、所定角度例えば１度以下の緩い傾斜角度を有するよ
うに、成形されている。

【００５２】ここで、ヘッドスライダ７０は、全長Ｘが
２．０５ｍｍ，厚さＴが０．４３ｍｍであって、テーパ
長Ｌが０．２ｍｍ，テーパ角θｔが０．５度，レール７
１，７２の各部分７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂの傾
斜角度θｒが１５度、レール７１，７２の各部分の幅Ｗ
が０．１５ｍｍ、さらに凹陥部７３の深さＤが０．００
６ｍｍであって、例えばレール７１の部分７１ａの空気
流出端に、磁気ヘッド７５が取り付けられている。

【００５３】また、図１２において、浮上型ヘッドスラ
イダ８０は、図６の浮上型ヘッドスライダ３０とまった
く同じ構成であって、図１１の浮上型ヘッドスライダ７
０に対して、ストレートレール８１が追加された構成で
ある。

【００５４】ここで、ヘッドスライダ８０は、ストレー
トレール８１の幅が０．１ｍｍに選定されている。

【００５５】このように形成された浮上型ヘッドスライ
ダ７０を、例えば３．５インチハードディスクドライブ
装置に搭載した場合に、線速度に対する浮上量，スキュ
ー角に対する浮上量及びロール量の変動をコンピュータ
シミュレーションによって計算した。その結果、線速度
に対する浮上量変動は、図１５にて、またスキュー角に
対する浮上量変動は、図１６にて、さらにスキュー角に
対するロール量変動は、図１７にて、それぞれ符号Ａで
示すようになる。

【００５６】尚、図１５乃至図１７に示す曲線Ｂ，Ｃ
は、それぞれ、比較のために図２０及び図２４に示す従
来タイプの浮上型ヘッドスライダ６，９を使用した場合
の浮上量変動及びロール量変動を示している。ここで使
用した浮上型ヘッドスライダ６は、図１３に示すよう
に、スライダ長２．０５ｍｍ，スライダ厚０．４３ｍ
ｍ，テーパ長０．２ｍｍ，テーパ角０．５度，レール幅
０．１６８である。また、浮上型ヘッドスライダ９は、
図１４に示すように、レール幅が、長手方向中央にて
０．１ｍｍ，空気流入端及び空気流出端にて０．４０ｍ
ｍ，レール間の凹陥部の深さＤを０．００６ｍｍであ
る。

【００５７】ここで、図１５は、スキュー角θｓ＝０に
て、線速を６ｍ／ｓから３６ｍ／ｓまで変化させたとき
の浮上量変動を示している。これにより、曲線Ａ，Ｂ，
Ｃを比較することにより、本発明による浮上型ヘッドス
ライダ７０が、線速依存性が最も低く、浮上量変動特性
がほぼフラットであることが分かる。

【００５８】また、図１６は、線速１２ｍ／ｓにて、ス
キュー角θｓを−１５度から＋１５度まで変化させたと
きの浮上量変動を示している。この場合、本発明による
浮上型ヘッドスライダ７０のスキュー角による浮上量変
動は、図１６にて曲線Ａで示すように、比較的平坦であ
ると共に、Ｘ字形のレール７１，７２の効果によって、
曲線Ｂ，Ｃに対して、浮上量変動がやや過剰に補正され
ているのが分かる。

【００５９】さらに、図１７は、線速１２ｍ／ｓにて、
スキュー角θｓを−１５度から＋１５度まで変化させた
ときのロール量変動を示している。これにより、本発明
による浮上型ヘッドスライダ７０は、曲線Ａで示すよう
に、従来の浮上型ヘッドスライダ６，９の曲線Ｂ，Ｃよ
りも大きいロール量変動を有しているが、その差は僅か
であり、実用的には問題のないレベルにあることが分か
る。この場合、ロール量変動は、左右のレール７１，７
２の後端（空気流出端）の浮上量の差として、計算され
ている。

【００６０】従って、上述した浮上型ヘッドスライダ７
０によれば、良好な線速依存性及びスキュー角依存性が
低減されることにより、定浮上特性が得られると共に、
実用的に問題のない程度の小さなロール量変動が達成さ
れることが分かる。

【００６１】さらに、浮上型ヘッドスライダ８０におい
ては、図１６にて符号Ａ０で示すように、浮上型ヘッド
スライダ７０に比較して、ストレートレール８１の存在
によって、浮上型ヘッドスライダ７０におけるスキュー
角による浮上量変動の過剰な補正が軽減されることにな
り、より一層スキュー角による浮上量変動が低減される
ことが分かる。

【００６２】尚、上記実施形態においては、磁気ヘッド
は、それぞれ第一のレール１６，２１，３１，４１，５
１，６１，７１，８１の一方の部分の空気流出端の端面
に備えられているが、これに限らず、他方の部分の空気
流出端の端面あるいはストレートレールの空気流出側の
端面に備えられていてもよいことは明らかである。

【００６３】また、上記実施形態においては、空気流入
側の端縁に、テーパ部が設けられているが、何れの場合
も、テーパ部の代わりにステップ部が設けられてもよい
ことは明らかである。また、各実施形態による浮上型ヘ
ッドスライダ１５，２０，３０，４０，５０，６０，７
０，８０において、レールの幅，長さについて、それぞ
れ具体的な形状及び寸法が示されているが、長手方向に
沿ってほぼ平行に配設されたレールが、互いに交差する
ように「Ｘ」字形に形成されていればよく、その長さ，
幅や配置は、実際に搭載されるハードディスクドライブ
装置に対応して、最適化されるべきものである。従っ
て、上述した実施形態に示された形状，配置等に限定さ
れるべきではなく、これらの組合せも可能であることは
いうまでもない。

【００６４】また、上記実施形態においては、磁気ディ
スクの記録再生を行なうためのハードディスクドライブ
装置のための浮上型ヘッドスライダについて説明した
が、これに限らず、例えば光磁気ディスク等の他のディ
スクを記録媒体として使用するディスクドライブ装置の
ための浮上型ヘッドスライダに本発明を適用し得ること
は明らかである。

【００６５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ス
キュー角及び線速の変化に対して一定の浮上量が得られ
るようにした、浮上型ヘッドスライダ及び磁気ディスク
装置が得られることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるヘッドスライダを組み込んだハー
ドディスクドライブ装置の構成を示す斜視図である。

【図２】本発明による浮上型ヘッドスライダの第一の実
施形態を示す概略斜視図である。

【図３】図２の浮上型ヘッドスライダの概略底面図であ
る。

【図４】本発明による浮上型ヘッドスライダの第二の実
施形態を示す概略底面図である。

【図５】図４の浮上型ヘッドスライダにおけるスキュー
角が発生した場合の空気流を示す概略底面図である。

【図６】本発明による浮上型ヘッドスライダの第三の実
施形態を示す概略底面図である。

【図７】本発明による浮上型ヘッドスライダの第四の実
施形態を示す概略底面図である。

【図８】本発明による浮上型ヘッドスライダの第五の実
施形態を示す概略底面図である。

【図９】図８の浮上型ヘッドスライダにおけるスキュー
角が発生した場合の空気流を示す概略底面図である。

【図１０】本発明による浮上型ヘッドスライダの第六の
実施形態を示す概略底面図である。

【図１１】図２の浮上型ヘッドスライダの具体的な形成
例を示す概略底面図及び側面図である。

【図１２】図６の浮上型ヘッドスライダの具体的な形成
例を示す概略底面図及び側面図である。

【図１３】図２０に示した従来の浮上型ヘッドスライダ
の具体的な形成例を示す概略底面図及び側面図である。

【図１４】図２４に示した従来の浮上型ヘッドスライダ
の具体的な形成例を示す概略底面図及び側面図である。

【図１５】図１１乃至図１３の浮上型ヘッドスライダに
おけるコンピュータシミュレーションによる線速度と浮
上量との関係を示すグラフである。

【図１６】図１１乃至図１４の浮上型ヘッドスライダに
おけるコンピュータシミュレーションによるスキュー角
と浮上量との関係を示すグラフである。

【図１７】図１１乃至図１３の浮上型ヘッドスライダに
おけるコンピュータシミュレーションによるスキュー角
とロール量との関係を示すグラフである。

【図１８】従来のハードディスクドライブ装置の一例の
構成を示す斜視図である。

【図１９】図１８のハードディスクドライブ装置におけ
る磁気ディスクとアームとの関係を示す概略斜視図であ
る。

【図２０】図１８のハードディスクドライブ装置におけ
る浮上型ヘッドスライダを示す概略斜視図である。

【図２１】図２０の浮上型ヘッドスライダの浮上状態を
示す概略図である。

【図２２】図１９のアームの磁気ディスクに対するシー
ク動作を示す概略平面図である。

【図２３】図２２のシーク動作における浮上型ヘッドス
ライダのスキュー角を示す概略図である。

【図２４】従来の浮上型ヘッドスライダの変形例を示す
概略斜視図である。

【符号の説明】

１０・・・ハードディスクドライブ装置、１１・・・筐
体、１２・・・磁気ディスク、１３・・・アーム、１４
・・・ボイスコイルモータ、１５・・・浮上型ヘッドス
ライダ、１５ａ・・・磁気ヘッド、１６，１７・・・レ
ール、１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ・・・レールの
部分、１８・・・凹陥部（負圧帯）、１９・・・テーパ
部、２０・・・浮上型ヘッドスライダ、２１，２２・・
・レール、２３・・・凹陥部、２４・・・テーパ部、２
５・・・磁気ヘッド、３０・・・浮上型ヘッドスライ
ダ、３１，３２・・・レール、３３・・・凹陥部、３４
・・・テーパ部、３５・・・ストレートレール、３６・
・・磁気ヘッド、４０・・・浮上型ヘッドスライダ、４
１，４２・・・レール、４３・・・凹陥部、４４・・・
テーパ部、４５，４６・・・ストレートレール、４７・
・・磁気ヘッド、５０・・・浮上型ヘッドスライダ、５
１，５２・・・レール、５３・・・凹陥部、５４・・・
テーパ部、５５・・・磁気ヘッド、６０・・・浮上型ヘ
ッドスライダ、６１，６２・・・レール、６３・・・凹
陥部、６４・・・テーパ部、６５・・・磁気ヘッド、７
０・・・浮上型ヘッドスライダ、７１，７２・・・レー
ル、７３・・・凹陥部、７４・・・テーパ部、７５・・
・磁気ヘッド、８０・・・浮上型ヘッドスライダ、８１
・・・ストレートレール。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に対向する面に形成された複数
   の正圧レールと、 各正圧レールの空気流入端側に設けられた傾斜部または
   段部と、 前記複数の正圧レールの間に設けた負圧帯と、 空気流出端側に設けられた磁気ヘッドとを備え、 前記各正圧レールが、それぞれ空気流の方向に関して、
   空気流入端及び空気流出端に向かって、互いに交差して
   斜めに延びる部分を有するように形成されていることを
   特徴とする浮上型ヘッドスライダ。
2. 【請求項２】 前記正圧レールの互いに交差して延びる
   部分が、空気流に沿った中心線に関して、線対称になる
   ように形成されていることを特徴とする請求項１に記載
   の浮上型ヘッドスライダ。
3. 【請求項３】 前記正圧レールの各部分が、同じ幅を有
   していることを特徴とする請求項１に記載の浮上型ヘッ
   ドスライダ。
4. 【請求項４】 前記正圧レールの、互いに交差する部分
   のうち、一方が他方より広い幅を有するように形成され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の浮上型ヘッド
   スライダ。
5. 【請求項５】 前記正圧レールが、交差位置から空気流
   入端及び空気流出端に向かって幅が広くなるように形成
   されていることを特徴とする請求項１に記載の浮上型ヘ
   ッドスライダ。
6. 【請求項６】 前記各正圧レールの間に、空気流入端か
   ら空気流出端に向かって真っ直に延びるストレートレー
   ルが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の
   浮上型ヘッドスライダ。
7. 【請求項７】 前記各正圧レールの交差部分を通って、
   空気流入端から空気流出端に向かって真っ直に延びるス
   トレートレールがそれぞれ設けられていることを特徴と
   する請求項１に記載の浮上型ヘッドスライダ。
8. 【請求項８】 前記磁気ヘッドが、各正圧レールのう
   ち、一つのレールの分岐した部分の空気流出端側の端面
   に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載
   の浮上型ヘッドスライダ。
9. 【請求項９】 前記磁気ヘッドが、ストレートレールの
   空気流出端側の端面に取り付けられていることを特徴と
   する請求項６に記載の浮上型ヘッドスライダ。
10. 【請求項１０】 前記磁気ヘッドが、一方のストレート
    レールの空気流出端側の端面に取り付けられていること
    を特徴とする請求項７に記載の浮上型ヘッドスライダ。
11. 【請求項１１】 記録媒体となる磁気ディスクと、 磁気ディスクを回転駆動する駆動手段と、 駆動手段により回転駆動される磁気ディスクに対して揺
    動可能に支持された回動型アクチュエータと、 回動型アクチュエータの先端に備えられた浮上型ヘッド
    スライダと、 浮上型ヘッドスライダに設けられた磁気ディスクの記録
    再生を行なう磁気ヘッドと、 回動型アクチュエータを揺動させるための駆動機構と、
    を含んでおり、 前記ヘッドスライダが、 記録媒体に対向する面に形成された複数の正圧レール
    と、 各正圧レールの空気流入端側に設けられた傾斜部または
    段部と、 空気流出端側に設けられた磁気ヘッドとを備え、 前記各正圧レールが、それぞれ空気流の方向に関して、
    空気流入端及び空気流出端に向かって、互いに交差して
    斜めに延びる部分を有するように形成されていることを
    特徴とする磁気ディスク装置。