JPH1064034A - 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】 静的浮上量変動をできるだけ低減することに
より、スキュー角及び線速の変化に対して一定の浮上量
が得られるようにする。 【解決手段】 記録媒体に対向する面の両側縁にほぼ平
行に形成されたエアベアリングサーフェースとしての二
本のレール１６，１７と、各レールの空気流入端側に設
けられたテーパ部１９と、空気流出端側の端面に設けら
れた磁気ヘッド１５ａとを備え、上記レール１６，１７
が、それぞれ空気流の方向に関して中央付近から空気流
出端に向かって、分岐して斜めに延びるように形成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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２
２に示すように構成されている。図２２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（図
示せず）が配設されていると共に、このスピンドルモー
タ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、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
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２３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２４参照）
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２４
に示すように、構成されている。図２４は、ヘッドスラ
イダの底面，つまり磁気ディスク３に対向する面を上に
示している。このヘッドスライダ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
するレール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２３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６ａ，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２５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、０．０５μｍ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２５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２６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２７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２４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２８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、静的浮上量変
動をできるだけ低減することにより、磁気ディスクのデ
ータゾーン全域に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ほぼ平行に形成されたエ
アベアリングサーフェースとしての少なくとも二本のレ
ールと、各レールの空気流入端側に設けられたテーパ部
またはステップ部と、空気流出端側の端面に設けられた
磁気ヘッドとを備え、前記レールが、それぞれ空気流の
方向に関して中央付近から空気流出端に向かって、少な
くとも２本以上に分岐して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。また、空気流は
ステップ部またはテーパ部とレールとで囲まれた領域
（凹陥部）と記録媒体の表面との間を流れることによ
り、この凹陥部の少なくとも一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、分岐されて形成されている
ので、スキュー角が発生する場合には、空気流は、各レ
ールの分岐して斜めに延びる一方の部分に沿って進むこ
とになる。このため、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、各レールの分
岐していない部分に沿って進むことになるので、浮上量
が極端に低下することなく、比較的十分な浮上力が得ら
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、各レールの間に凹陥部が形成されているので、
この凹陥部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。特に、レールが空気流に対し
て、前側が分岐するように形成されている場合には、上
述した凹陥部が負圧帯として有効に作用することにな
り、ヘッドスライダの浮上量の線速依存性がより一層低
減される。

【００１８】

【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２１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。

【００１９】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（図示せず）が配設
されていると共に、このスピンドルモータによって角速
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。

【００２０】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１４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。

【００２１】上記ボイスコイル１４を挟持するように、
筐体１１上には、マグネット１６ａ，１６ｂが取り付け
られている。かくして、上記ボイスコイル１４及びマグ
ネット１６ａ，１６ｂにより、ボイスコイルモータ１６
が構成されている。

【００２２】上記ボイスコイル１４に外部から電流が供
給されると、アーム１３は、マグネット１６ａ，１６ｂ
の磁界と、このボイスコイル１４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１５に
備えられた磁気ヘッド（図示せず）は、磁気ディスク１
２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。

【００２３】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
詳細な構成を示している。図２及び図３はヘッドスライ
ダの磁気ディスクに対する対向面を正面から見た図であ
り、これらの図において、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平行な
二つのレール１６，１７を備えている。

【００２４】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出端に向かっ
て、分岐して斜めに延びる同じ幅の部分１６ａ，１６
ｂ，１７ａ，１７ｂと、分岐していない真っ直な部分１
６ｃ，１７ｃとを備えている。この場合、部分１６ａ，
１７ａは、それぞれ空気流出端にて両側に位置するよう
に、また部分１６ｂ，１７ｂは、それぞれ空気流出端に
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との分岐
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。

【００２５】さらに、ヘッドスライダ１５は、その下面
の空気流入側の先端にテーパ部またはステップ部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１６，１７の真っ直な部分１６ｃ，１７ｃの
前端を結ぶ領域に設けられている。

【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】このような浮上型ヘッドスライダ１５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１６，１７
における浮上量は、通常０．３乃至０．５μｍ程度であ
るのに対して、凹陥部１８では、例えば５μｍ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１３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１
２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。

【００２８】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。

【００２９】また、スキュー角θｓがゼロの場合には、
図４及び図５に矢印で示すように、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、空気流は、レール１６，１７の分岐
していない真っ直な部分１６ｃ，１７ｃに沿って流れ
る。従って、空気流は、レール１６，１７の部分１６
ｃ，１７ｃに関して浮上力を発生させることになり、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、スキュー角が発生した場合には、空気流は、例えば
図６及び図７にて矢印で示すように、それぞれレール１
６，１７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１
６ｂ，１７ａに関して浮上力を発生させることになるの
で、同様に十分に大きな浮上力が得られることになる。
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。

【００３０】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。

【００３１】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が得
られることになる。尚、この場合、レール１６，１７の
分岐部分１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂが、空気流出
端側に配設されていることから、レール１６，１７の間
に画成される凹陥部１８が大きくなり、従って、凹陥部
１８が負圧帯として有効に作用することから、線速依存
性が効果的に改善されることになる。

【００３２】図８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８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
されたテーパ部またはステップ部（図示の場合には、テ
ーパ部）２４と、を備えている。

【００３３】ここで、浮上型ヘッドスライダ２０は、図
２及び図３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、レール２１，２２のうち、分岐し
た一方の部分２１ａ，２２ａ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２１
ａ，２２ａより幅広に形成されている点で異なる構成で
ある。

【００３４】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。

【００３５】ここで、浮上型ヘッドスライダ２０のロー
ル量は、スキュー角がゼロの場合には、上記レール２
１，２２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。

【００３６】ところで、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９及び
図１０にて矢印で示すように、それぞれレール２１，２
２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，２２
ｂ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の静的ロールが抑制されることになる。
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２０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２０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２０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。

【００３７】図１１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１１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３４と、を備えている。

【００３８】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、上記レール３１，３２の分岐部分３１ａ，
３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃが、それぞれ
ヘッドスライダ３０の長手方向中心付近にある分岐位置
から空気流入端側及び空気流出端側に向かって、それぞ
れ徐々に幅が拡大するように形成されている点で異なる
構成である。

【００３９】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３
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。

【００４０】この場合、各レール３１，３２の各部分３
１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃが、そ
れぞれ端部に向かって幅が拡大した台形状に形成されて
いるので、スキュー角の向きに沿って、動圧を受けて正
圧を発生させる部分を形成していることになる。従っ
て、スキュー依存性が、より一層改善されることにな
る。

【００４１】図１２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１２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（図示の場合、テーパ部）４４と、さらに上記レー
ル４１，４２の前端を同じ高さで結ぶように形成された
クロスレール４５と、を備えている。

【００４２】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
されているが、以下の点で異なる構成になっている。即
ち、レール４１，４２の真っ直な部分４１ｃ，４２ｃ
が、空気流入端側に向かって幅が拡大するように台形状
に形成されていると共に、分岐した部分のうち、外側の
部分４１ａ，４２ａが、空気流出端側にて、内側に向か
って横方向に延長され、磁気ヘッドを搭載するためのラ
ンド部４１ｄ，４２ｄとなっている。これに対して、内
側の部分４１ｂ，４２ｂは、空気流出端側で、上記ラン
ド部４１ｄ，４２ｄとの干渉を回避するために、端部付
近が切除されている。

【００４３】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及びクロスレール４５
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のランド部４１ｄの空気
流出端に取り付けられた磁気ヘッド４６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。

【００４４】この場合、レール４１，４２の真っ直な部
分が、それぞれ空気流入端側に向かって幅が拡大した台
形状に形成されていることから、スキュー角が生じて
も、これに沿って動圧を発生する部分が設けられている
ことになる。従って、スキュー依存性がより一層改善さ
れる。

【００４５】図１３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１３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（図示の場合、
テーパ部）５４と、を備えている。

【００４６】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とは異なり、上記
各レール５１，５２は、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に向かって、分岐して斜めに延
びる同じ幅の部分５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂと、
分岐していない真っ直な部分５１ｃ，５２ｃとを備えて
いる。

【００４７】この場合、部分５１ａ，５２ａは、それぞ
れ空気流入端にて両側に位置するように、また部分５１
ｂ，５２ｂは、それぞれ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５１ａ，５
１ｂと部分５２ａ，５２ｂとの分岐位置は、この場合、
ヘッドスライダ５０の空気流に沿う方向に関して、中央
に配設されている。また、上記テーパ部５４は、図示の
場合、各レール５１，５２の分岐部分５１ａ，５２ａの
前端に対応する領域と、分岐部分５１ｂ，５２ｂの前端
を結ぶ領域とに設けられている。即ち、図１３の浮上型
ヘッドスライダ５０は、図２の浮上型ヘッドスライダ１
５と比べると、レールの分岐部分が変更されている。

【００４８】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。

【００４９】この場合、スキュー角がゼロの場合には、
空気流は、ヘッドスライダ５０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、長手方向に関し
て、空気流は、レール５１，５２の分岐していない真っ
直な部分５１ｃ，５２ｃに沿って流れて、浮上力を発生
させることになり、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、スキュー角が発生した場合に
は、空気流は、例えばそれぞれレール５１，５２のうち
部分５１ｂ，５２ａに沿って流れて、浮上力を発生させ
ることになるので、同様に十分に大きな浮上力が得られ
ることになる。

【００５０】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。尚、この場合、レール
５１，５２の分岐部分５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ
が、空気流入端側に配設されていることから、スキュー
角が発生した場合に、これらの分岐部分５１ａ，５１
ｂ，５２ａ，５２ｂが有効に作用して正圧を生ずるの
で、浮上量のスキュー角依存性が効果的に改善されるこ
とになる。

【００５１】図１４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１４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（図示の場合、
テーパ部）６４と、を備えている。

【００５２】ここで、浮上型ヘッドスライダ６０は、図
１３に示した浮上型ヘッドスライダ５０とほぼ同様に構
成されていて、レール６１，６２に関して、分岐して斜
めに延びる部分のうち、内側の部分６１ｂ，６２ｂが、
外側の部分６１ａ，６２ａより幅が広く形成されている
点で異なる構成である。即ち、図１４の浮上型ヘッドス
ライダ６０は、図８の浮上型ヘッドスライダ２０のレー
ルの分岐部分を変更した構成になっている。

【００５３】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１３の浮上型ヘッドスライダ５０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。

【００５４】ここで、浮上型ヘッドスライダ６０のロー
ル量は、スキュー角がゼロの場合には、上記レール６
１，６２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。

【００５５】また、スキュー角が発生した場合には、空
気流は、それぞれ例えばレール６１，６２のうち、部分
６１ｂ，６２ａ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６１，６２の幅広の部分６１ｂ，６２ｂ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６０
の静的ロールが抑制されることになる。

【００５６】図１５は、本発明による浮上型ヘッドスラ
イダの第七の実施形態の底面図を示している。図１５に
おいて、浮上型ヘッドスライダ７０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、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（図示の場合、
テーパ部）７４と、を備えている。

【００５７】ここで、浮上型ヘッドスライダ７０は、図
１３に示した浮上型ヘッドスライダ５０とほぼ同様に構
成されていて、レール７１，７２に関して、分岐して斜
めに延びる部分７１ａ，７２ｂ，７２ａ，７２ｂ及び分
岐せず真っ直な部分７１ｃ，７２ｃが、それぞれ分岐位
置から空気流入端側及び空気流出端側に向かって幅が拡
大するように台形状に形成されている点で異なる構成で
ある。即ち、図１５の浮上型ヘッドスライダ７０は、図
１１の浮上型ヘッドスライダ３０のレールの分岐部分を
変更した構成になっている。

【００５８】このように構成された浮上型ヘッドスライ
ダ７０によれば、図１３の浮上型ヘッドスライダ５０と
同様に動作して、レール７１，７２による浮揚力によっ
て、ヘッドスライダ７０及びこのヘッドスライダ７０の
レール７１の空気流出端に取り付けられた磁気ヘッド７
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。

【００５９】この場合、各レール７１，７２の各部分７
１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７２ａ，７２ｂ，７２ｃが、そ
れぞれ端部に向かって幅が拡大した台形状に形成されて
いることから、スキュー角が生じたときにも、これに対
応して動圧を受ける部分が設けられていることになる。
従って、スキュー依存性がより一層改善されることにな
る。

【００６０】図１６は、本発明による浮上型ヘッドスラ
イダの具体的な実施形態を示している。図１６におい
て、浮上型ヘッドスライダ８０は、図１１の浮上型ヘッ
ドスライダ３０とほぼ同じ構成であって、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８１，８２
と、これらレール８１，８２の間に形成された負圧帯と
して作用する凹陥部８３と、これらレール８１，８２の
空気流入端側の先端に形成されたテーパ部８４と、を備
えている。

【００６１】レール８１，８２は、それぞれヘッドスラ
イダ８０の下面の両側付近にて、それぞれヘッドスライ
ダ８０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、且つ空気流
の方向に関して中央付近から空気流出端に向かって、二
つの分岐して斜めに延びる同じ幅の部分８１ａ，８１
ｂ，８２ａ，８２ｂと、空気流入端に向かって幅が拡大
しながら真っ直に延びる部分８１ｃ，８２ｃとからな
る。

【００６２】上記テーパ部８４は、レール８１，８２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θｔを有す
るように、成形されている。

【００６３】ここで、ヘッドスライダ８０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８
１，８２の各部分８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂの傾
斜角度θｒが１５度、レール８１，８２の各部分８１
ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂの幅Ｗが０．１５ｍｍ、部
分８１ｃ，８２ｃの空気流出端側の端部の幅Ｗ０が０．
４ｍｍ，ヘッドスライダ８０の側縁からの距離Ｗ１が
０．１５ｍｍ、レール８１，８２の空気流出端からの距
離Ｌ０が１．０２５ｍｍ、さらに凹陥部８３の深さＤが
０．００６ｍｍであって、例えばレール８１の部分８１
ａの空気流出端に、磁気ヘッド８５が取り付けられてい
る。

【００６４】このように形成された浮上型ヘッドスライ
ダ８０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１９にて、またスキュー角に
対する浮上量変動は、図２０にて、さらにスキュー角に
対するロール量変動は、図２１にて、それぞれ符号Ａで
示すようになる。

【００６５】尚、図１９乃至図２１に示す曲線Ｂ，Ｃ
は、それぞれ、比較のために図２４及び図２８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１７に示すよう
に、スライダ長Ｘが２．０５ｍｍ，スライダ厚Ｔが０．
４３ｍｍ，テーパ長Ｌが０．２ｍｍ，テーパ角θｔが
０．５度，レール幅Ｗが０．１６８ｍｍである。また、
浮上型ヘッドスライダ９は、図１８に示すように、レー
ル幅が、長手方向中央にてＷ１＝０．１ｍｍ，空気流入
端及び空気流出端にてＷ２＝０．４０ｍｍ，レール間の
凹陥部の深さＤが０．００６ｍｍである。

【００６６】ここで、図１９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８０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。

【００６７】また、図２０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８０のスキュー角による浮上量変
動は、図２０にて曲線Ａで示すように、比較的平坦であ
ることが分かる。

【００６８】さらに、図２１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（即ち、浮上型ヘッドスライダ８０
のインナー側ＩＴとアウター側ＯＴの浮上量の差）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８０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８１，８２の後端（空気流出端）
の浮上量の差として、計算されている。

【００６９】従って、上述した浮上型ヘッドスライダ８
０によれば、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。

【００７０】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
流出端の端面に備えられていてもよいことは明らかであ
る。

【００７１】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、分岐位置から分
岐していればよく、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。

【００７２】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。

【００７３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、静
的浮上量変動をできるだけ低減することにより、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
を提供できる。

【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
施形態を示す概略底面図である。

【図３】図２の浮上型ヘッドスライダの概略斜視図であ
る。

【図４】図２の浮上型ヘッドスライダのスキュー角がゼ
ロの場合の空気流を示す概略底面図である。

【図５】図２の浮上型ヘッドスライダのスキュー角がゼ
ロの場合の空気流を示す概略斜視図である。

【図６】図２の浮上型ヘッドスライダのスキュー角があ
る場合の空気流を示す概略底面図である。

【図７】図２の浮上型ヘッドスライダのスキュー角があ
る場合の空気流を示す概略斜視図である。

【図８】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９】図８の浮上型ヘッドスライダのスキュー角があ
る場合の空気流を示す概略底面図である。

【図１０】図８の浮上型ヘッドスライダのスキュー角が
ある場合の空気流を示す概略斜視図である。

【図１１】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１２】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１３】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１４】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１５】本発明による浮上型ヘッドスライダの第七の
実施形態を示す概略底面図である。

【図１６】本発明による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１７】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１８】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１９】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２０】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２１】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２２】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２３】図２２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２４】図２２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２５】図２４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２６】図２３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２７】図２６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２８】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
分岐部分、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、２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ・・・
レールの分岐部分、２３・・・凹陥部、２４・・・テー
パ部、２５・・・磁気ヘッド、３０・・・浮上型ヘッド
スライダ、３１，３２・・・レール、３１ａ，３１ｂ，
３２ａ，３２ｂ・・・レールの分岐部分、３３・・・凹
陥部、３４・・・テーパ部、３５・・・磁気ヘッド、４
０・・・浮上型ヘッドスライダ、４１，４２・・・レー
ル、４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ・・・レールの分
岐部分、４３・・・凹陥部、４４・・・テーパ部、４５
・・・クロスレール、４６・・・磁気ヘッド、５０・・
・浮上型ヘッドスライダ、５１，５２・・・レール、５
１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ・・・レールの分岐部
分、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、６
１，６２・・・レール、６３・・・凹陥部、６４・・・
テーパ部、６５・・・磁気ヘッド、７０・・・浮上型ヘ
ッドスライダ、７１，７２・・・レール、７１ａ，７１
ｂ，７２ａ，７２ｂ・・・レールの分岐部分、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、８１，８２・・
・レール、８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂ・・・レー
ルの分岐部分、８３・・・凹陥部、８４・・・テーパ
部、８５・・・磁気ヘッド。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に対向する面にほぼ平行に形成
   されたエアベアリングサーフェースとしての少なくとも
   二本のレールと、 各レールの空気流入端側に設けられたテーパ部またはス
   テップ部と、 空気流出端側の端面に設けられた磁気ヘッドとを備え、 前記レールが、それぞれ空気流の方向に関して中央付近
   から空気流出端に向かって、少なくとも２本以上に分岐
   して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】 前記レールが、それぞれ同じ幅を有して
   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。
3. 【請求項３】 前記レールのうち、分岐した部分の外側
   または内側の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。
4. 【請求項４】 前記レールが、分岐位置から空気流入端
   及び空気流出端に向かってそれぞれ徐々に幅が広くなる
   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。
5. 【請求項５】 前記磁気ヘッドが、各レールのうち、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。
6. 【請求項６】 前記レールのうち、分岐した部分の外側
   または内側の一方の空気流出端側の端部が、他方のレー
   ルに向かって横向きに延びることにより、ヘッドを搭載
   するためのランド部を構成していることを特徴とする請
   求項５に記載の浮上型ヘッドスライダ。
7. 【請求項７】 記録媒体に対向する面にほぼ平行に形成
   されたエアベアリングサーフェースとしての少なくとも
   二本のレールと、 各レールの空気流入端側に設けられたテーパ部またはス
   テップ部と、 空気流出端側の端面に設けられた磁気ヘッドとを備え、 前記レールが、それぞれ空気流の方向に関して中央付近
   から空気流入端付近まで少なくとも二本以上に分岐して
   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。
8. 【請求項８】 前記レールが、それぞれ同じ幅を有して
   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。
9. 【請求項９】 前記レールのうち、分岐した部分の外側
   または内側の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７に記載の浮上型ヘ
   ッドスライダ。
10. 【請求項１０】 前記レールが、分岐位置から空気流入
    端及び空気流出端に向かってそれぞれ徐々に幅が広くな
    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ほぼ平行に形成されたエアベア
    リングサーフェースとしての少なくとも二本のレール
    と、 各レールの空気流入端側に設けられたテーパ部またはス
    テップ部と、 空気流出端側の端面に設けられた磁気ヘッドとを備え、 前記レールが、それぞれ空気流の方向に関して中央付近
    から空気流出端に向かって、少なくとも２本以上に分岐
    して形成されていることを特徴とする磁気ディスク装
    置。
12. 【請求項１２】 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ほぼ平行に形成されたエアベア
    リングサーフェースとしての少なくとも二本のレール
    と、 各レールの空気流入端側に設けられたテーパ部またはス
    テップ部と、 空気流出端側の端面に設けられた磁気ヘッドとを備え、 前記レールが、それぞれ空気流の方向に関して中央付近
    から空気流入端付近まで少なくとも二本以上に分岐して
    形成されていることを特徴とする磁気ディスク装置。