KR950011129B1 - 자기 디스크 장치의 헤드 슬라이더 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기 디스크 장치의 헤드 슬라이더

제 1 도 내지 도 3 도는 종래의 마이너스압의 슬라이더의 구성을 도시하는 사시도.

제 4 도는 제 3 도에 도시하는 종래의 테이퍼 플랫 슬라이더의 홈의 길이에 대한 부상력과 흡인력의 관계를 도시하는 특성도.

제 5 도는 본 발명의 제 1의 실시예를 도시하는 사시도.

제 6 도는 제 5 도의 테이퍼레스 슬라이더의 구체적인 치수예를 도시한 저면도.

제 7 도는 제 6 도의 슬라이더의 홈의 길이와 부상력, 흡인력의 관계를 도시하는 관계도.

제 8a 도 내지 제 8c 도는 제 3 도의 실시예의 힘의 균형의 상식도.

제 9 도는 본 발명의 제 2 의 실시예를 도시하는 사시도.

제 10 도는 본 발명의 제 3 의 실시예를 도시하는 사시도.

제 11 도는 제 10 도의 평판형의 테이퍼레스 슬라이더의 부상량에 대한 누름압력, 정압력, 부압력의 관계를 도시하는 선도.

제 12 도는 제 10도의 사이드레일 형상을 가진 크라운형의 테이퍼레스 슬라이더의 부상량에 대한 누름압력, 정압력, 부압력의 관계를 도시하는 선도.

제 13 도는 제 10 도의 사이드레일 형상을 가진 테이퍼레스 슬라이더의 주속에 대한 부상량의 변화를 홈의 길이를 페러미터로 해서 도시하는 선도.

제 14 도는 제 10 도의 사이드레일 형상을 갖는 테이퍼레스 슬라이더의 요우(Yaw) 각이 10°인 때의 공기의 흐르는 방향을 설명하는 도면.

제 15 도는 제 10 도의 사이드레일 형상을 갖는 테이퍼레스 슬라이더의 요우각이 0°인 때의 압력 분포도.

제 16 도는 제 10 도의 사이드레일 형상을 갖는 테이퍼레스 슬라이더의 요우각이 10°인 때의 압력 분포도.

제 17 도는 제 10 도의 사이드레일 형상을 갖는 크라운형의 테이퍼레스 슬라이더의 요우각에 부상량의 변화를 도시하는 선도.

제 18 도는 제 17 도의 특성을 얻기 위한 제 10 도의 사이드레일 형상을 갖는 크라운형의 테이퍼레스 슬라이더의 구체적인 수치예를 도시한 저면도.

제 19 도는 본 발명의 제 4 의 실시예를 도시하는 슬라이더의 저면도.

제 20 도는 본 발명의 제 5 의 실시예를 도시하는 슬라이더의 저면도.

제 21 도는 본 발명의 제 6 의 실시예를 도시하는 슬라이더의 저면도.

제 22 도는 본 발명의 제 5 의 실시예를 제 9 도의 슬라이더에 적용한 사시도.

제 23 도는 본 발명의 제 6 의 실시예를 제 10 도의 슬라이더에 적용한 사시도이다.

본 발명은 자기 디스크 장치에 있어서, 자기 디스크에의 데이타의 기록 및 판독을 행하는 자기헤드가 부착되는 헤드 슬라이더에 관한 것이다.

근년의 자기 디스크 장치용 슬라이더에 있어서는 기록밀도의 증가때문에 자기헤드의 디스크면으로부터의 부상량이 낮은 것이 요구되고 있다. 따라서 자기헤드가 부착디는 자기헤드 슬라이더의 저부상량화가 진행되어지고 있다. 또 억세스 속도가 고속화되어 억세스 방향으로 큰 속도가 걸어지고 있으므로, 부상 안정성에 뛰어난 저부상형의 슬라이더가 요구되고 있다.

또 디스크 장치에 있어서 회전하는 디스크는 내주측과 외주측에서는 주속(周涑)이 틀림으로 슬라이더는 이 주속의 대소에 의한 부상량의 변화가 적은 도 요구되고 있다.

종래 자기 디스크 장치용의 부동(浮動) 헤드 슬라이더는 미국 특허 4,734,803호 등에 표시되는 테이퍼 플랫 슬라이더로 불리어지고 있는 슬라이더가 사용되고 있다. 이 테이퍼 플랫 슬라이더는 2개의 사이드레일과, 사이드레일의 선단부에 형성된 테이퍼부와, 사이드레일 사이에 있는 홈부로 구성되어 있다. 사이드레일은 공기 축받이 작용을 발생하고, 자기 디스크의 회전시에는 공기의 흐름에 의해서 레일에 연한 장소를 플러스의 압력영역을 소유하고 공기유입측의 선단테이퍼부에서 최대 압력을 발생한다. 또 사이드레일 사이의 홈부는 기체 축받이 작용을 발생하지 않을 만큼의 충분한 길이로 깎여져 있다. 그리고 이 헤드 슬라이더가 CSS(contact start and stop) 방식에서 동작하지 않을시는, 자기헤드가 자기 디스크상의 소정영역에 접촉하도록, 상기 슬라이더는 그 배면으로부터 스프링 하중에 의해 바이어스되어 있다. 자기 디스크가 회전을 개시하면 슬라이더는 디스크의 위를 미끄럼 타면서 공기흐름에 얹혀서 선단부로부터 일어선 자세로 디스크위로 비상한다. 따라서, 이 테이퍼 플랫 슬라이더는 부상중에 추락하는 확률이 적으며, 안정된 비상특성을 가지고 있다.

그러나 이 테이퍼 플랫 슬라이더는 사이드레일의 테이퍼부에서 큰 부상력을 발생시키는 구조이므로 부상량을 낮게 하는 것은 곤란하다. 또 그 테이퍼 부분에 있어서 자기 디스크 장치의 엔클로져 내의 부유(浮游)가스가 압축되어서 응착되고 이 응착물체가 슬라이더의 부상중 디스크 위에 낙하해서 헤드크러시의 한 원인으로 되어 있었다.

한편 부상 안정성에 뛰어난 헤드 스라이더로서 부압 흡인력을 발생하는 부압 슬라이더가 알려져 있다. 이 부압 슬라이더는 테이퍼가 있는 2줄의 사이드레일 사이의 홈부를 경사평면으로 하든가 혹은 스템형상으로 해서 공기의 유입측으로부터 유출측으로 향해서 길이방향으로 틈새를 넓힘으로써 그 홈부에 마이너스의 압력영역을 형성하고 디스크측으로의 흡입력을 발생시키도록 하고 있다. 부압 슬라이더는 이 흡인력에 의해 자기 디스크의 주속의 변화에 대해서 안정된 부상량을 얻을 수 있다.

그러나 이 부압 슬라이더에 있어서도, 사이드레일의 테이퍼 부분에 부유가스가 응착하고, 또한 몸체부의 경사평면 혹은 스템의 전면에서는 부유물질이 퇴적하기 쉽고, 스템의 뒷쪽에서는 공기의 차단팽창에 의해 부유가스가 응착되기 쉽다. 또 이 부압 슬라이더는 장치의 소형화에 적합한 회전형 포지쇼너와의 조합이 곤란했었다. 즉 회전형 포지쇼너에서는 헤드 슬라이더에 요우각이 발생하므로, 부압 슬라이더는 이 요우각에 의해서 부압 흡인력의 분포가 변화하고, 큰 로울링을 일으켜서 추락하기 쉽다는 문제가 있었다.

헤드 슬라이더의 부상량을 낮추기 위한 한가지 방법은 사이드레일의 폭을 좁게하는 것이다. 그러나 사이드레일 폭을 좁히면 레일부의 단위면적당에 걸치는 면압이 증가하고, 내 CSS성이 열화한다. 또 일반적으로 사용되고 있는 정압 슬라이더(테이퍼 플랫 슬라이더)에서는 내외관성을 유지하기 위해 누름압력(하중)을 일정하게 하면, 레일의 폭은 대략 부상량의 2/3승에 비례한다. 예를들면 부상량을 1/2로 낮추고자 하면, 면압이 60%나 증가한다. 이 해결책의 하나로서 사이드레일부에 테이퍼를 형성하지 않은 평판형의 슬라이더가 생각된다. 이 평판형 슬라이더의 공기막의 압력은 유출측으로 편재되어 있으므로 하중 점도 유출측으로 기운 부상력 중심에 일치시킬 필요가 있다.

그러나 최근의 고속 억세스를 목표로 한 고성능장치에 있어서는 억세스시의 슬라이더의 요우잉(억세스 방향으로 큰 가속도가 걸림으로 발생한다)을 피하기 위해, 하중점을 슬라이더의 중심(중심위치)으로 가까워지도록 할 필요가 있다.

그 때문에 사이드레일에 테이퍼부를 마련치 않는다. 평판형 슬라이더를 사용해도, 저부상 또한 고속 억세스를 목표로 한 고성능장치의 실현은 곤란했었다.

따라서 본 발명의 목적은 퇴적물, 응착물이 발생하기 어렵고, 또 디스크의 내측과 외측의 주속의 변환에 대해서도 부상량이 변화가 작은 자기헤드 슬라이더를 제공하는데 있다. 또 본 발명의 다른 목적은 부상력 발생이 작은 저부상형을 적합한 슬라이더를 제공함에 있다. 본 발명의 또다른 목적은 회전형 포지쇼너에 부착한 경우라 해도 요우각의 변화에 의한 부상변동이 작은 슬라이더를 제공하는데 있다.

본 발명에서는 상기의 목적을 새로운 평판형의 부압슬라이더 구조에 의해서 실현한다. 따라서 본 발명에 의하면 부상력의 발생을 억제하기 위해서 테이퍼를 제거한 적어도 2개의 사이드레일부를 구비한 자기헤드 슬라이더에 있어서, 사이드레일 사이의 홈을 낮게 형성하고, 또한 이 홈의 폭을 공기의 유입축으로부터 유출측을 향해서 점차로 넓어지도록 변화시켜 이 홈에 부압 흡인력이 발생되도록 하는 자기헤드 슬라이더가 제공된다. 본 발명에 의하면 자기헤드 슬라이더의 전방으로부터 공기가 유입하면, 사이드레일에 연한 장소에서는 정압 부상력이 발생하고, 홈부에서는 공기가 팽창하고, 부압 흡인력을 발생한다. 본 발명의 슬라이더에 의하면 홈의 깊이가 1~2㎛ 정도로 충분한 흡인력을 발생할 수가 있다. 또 부상력은 대략 사이드레일의 폭의 3승에 비례하므로, 유입측 부근의 사이드레일 사이에 형상이 상이한 다른 레일을 설치한 경우에는 공기의 유입측에서의 레일부가 분할된 것과 똑같이 되고, 홈부에서의 충분한 부압흡인력을 발생시키는데 필요한 유입측에서의 필요한 레일의 폭을 확보하면서 부상력의 발생을 억제할 수가 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 이용한 설명에 의해 한층 더 명확하게 이해될 것이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 전에 제 1 도 내지 제 3 도를 가지고 종래의 자기헤드 슬라이더에 대해서 설명한다.

제 1 도와 제 2 도에 2종류의 유압 슬라이더(10,20)를 도시한다. 이들 슬라이더(10,20)는 베이스 부재(9)의 자기 디스크에 대향하는 면에 설치된 양 사이드레일(1,1') 사이의 홈(2)을 제 1 도와 같이 경상평면으로 하든가 혹은 제 2 도와 같이 스텝형상으로 해서 공기의 유입측으로서 유출측을 향해서 길이방향으로 틈새를 넓힘으로써 부압 흡입력을 발생시켰었다. 도면부호 3은 베이스 부재(9)의 공기의 유출측의 단부에 마련한 자기헤드이다.

그러나 이 종래의 부압 슬라이더(10,20)에는 자기 디스크 장치내의 부유물질이 경사평면이나 스텝형상의 전면으로 퇴적하고, 스텝의 뒷쪽으로 부유가스가 응착한다는 문제가 있고, 이는 헤드크러시의 한 원인으로 되어 있었다. 더욱이 종래의 부압 슬라이더(10,20)는 요우각에 의한 부압력의 분포변환에 기인하는 로울링에 의해 회전형 포지쇼너와의 조합도 곤란했었다.

제 3 도는 상기한 미국 특허 4,734,803에 표시되는 테이퍼 플랫 슬라이더(30)이며, 제 1 도, 제 2 도와 같은 구성 부재에 대해서는 같은 부호가 붙혀지고 있다. 이 슬라이더(30)는 사이드레일의 폭을 중간부로부터 후단부에 걸쳐서 좁힌 형상에 특징이 있다. 이상의 슬라이더(30)에 있어서는 사이드레일(1,1')의 폭이 좁혀져서 홈의 폭이 넓어지는 부분(E)이 마이너스의 압력영역으로 되고, 반면, 이 슬라이더(30)는 흡인력의 발생을 보인다. 그러나, 이 슬라이더는 테이퍼가 있으므로 화살표(5)를 공기의 유입방향으로 했을 때 부상력의 발생이 크며, 공기유입단의 사이드레일의 폭을 충분히 넓게 할 수가 없다. 따라서 홈폭의 변화율이 작으며, 흡인력의 발생은 사이드레일 근방의 홈폭이 변화하는 부분인 한정된 영역에서만 일어나며, 홈부(2)의 대부분에 있어서 부상력이 발생하므로 0.1μm이하의 저부상량화는 곤란한다.

제 4 도는 제 3 도의 슬라이더(30)에 있어서 홈(2)의 길이와 부상력 흡인력의 발생 관계를 도시하는 선도이다. 이 도면에서 알 수 있는 것과 같이 제 3 도의 슬라이더(30)에서는 흡인력은 최대라 해도 부상력의 1/30정도이며, 부압 슬라이더와 같은 부상특성을 바라는 것은 희박하다. 또 홈(2)이 낮아질 수록 홈부(2)에서의 부상력의 발생이 증대하고, 10μm이하의 낮은 홈으로 하는 것은 곤란하므로, 홈의 가공이 어려우며, 양산화가 어렵다.

이 해결책의 하나로서 본 발명에서는 사이드레일에 테이퍼가 없는 평판형 슬라이더(이후, 테이퍼레스 슬라이더라 함)를 사용하므로써 부상력이 발생을 억제하고, 저부상, 그리고 또 고속 억세스를 가능하게 하는 고성능장치를 실현한다.

제 5 도는 본 발명의 제 1 실시예를 도시하는 도면이다. 통로에 있어서 제 1 도, 제 2 도와 같은 부분은 동일부호를 붙여서 도시하고 있다. 본 실시예의 슬라이더(40)는 베이스 부재(9)의 디스크와 대향하는 면측에 설치된 사이드레일(1,1')의 선단부에 테이퍼가 형성되어 있지 않고, 또한 레일의 폭이 공기 유입측으로부터 유출측을 향해서 좁게 형성되어 있다. 따라서 홈(2)의 폭(W)은 공기 유입측으로부터 유출측을 향해서 완만하게 넓혀져 있으며 홈폭의 확장부분에서 부압흡인력을 발생할 수 있게 되어 있다. 도면부호 3은 베이스 부재(9)의 공기의 유출측의 단부에 설치된 자기헤드이다.

테이퍼레스 슬라이더로 하므로서 부상력의 발생을 억세할 수 있으나 사이드레일(1,1')의 폭(RW)이 일정한 테이퍼레스 슬라이더에서는 사이드레스에 의한 부상력 발생이 유출단쪽으로 기울게 되는데 이 실시예의 사이드레일(1,1')와 같이 폭(RW)을 서서히 감해서 변화시키면, 부상력 발생의 편재가 보정되며, 부상력 중심을 슬라이더의 센터를 향해서 이동시킬 수가 있다. 거기에 부상력은 테이퍼 플랫 슬라이더에 비교해서 작다. 이 실시예의 테이퍼레스 슬라이더는 부상력 발생이 작은 저부상에 적합하며, 또한 고속 억세스에 견딜 수가 있다.

또 종래의 부압 슬라이더가 홈의 길이변화에 의해 부압 흡인력을 발생시키고 있는 것에 대해서 이 실시예의 테이퍼레스 슬라이더에서는 홈부(2)의 폭이 넓어짐에 의한 공기흐름의 팽창에 따라 새로운 부압 흡인력의 발생을 얻을 수가 있다. 예를들면, 홈폭의 변화각도(홈의 언저리 선이 슬라이더의 길이방햐과 이루는 각도)를 60도 이하로 하므로써 압력변화도 완만하게 되므로, 홈부에서의 부유물의 퇴적, 부유가스의 응착이 없어진다.

제 6 도는 제 5 도의 형상의 사이드레일(1,1')을 구비한 테이퍼레스 슬라이더(50)의 구체예를 도시하는 것이다. 이 예의 슬라이더(50)는 4mm 사이즈의 것으로서 사이드레일(1,1')의 공기유입측의 폭(RWin)이 1.2mm, 공기유출측의 폭(RWout)이 0.4mm, 홈(2)의 공기유입측의 폭(Win)이 0.6mm, 공기유출측의 폭(Wout)이 1.4mm로 되어 있다. 이 치수의 테이퍼레스 슬라이더(50)를 주속 50m/s의 위치에 놓고 자기헤드측이 0.05μm 부상하는 조건으로 측정한 홈(2)의 길이에 대한 부상력과 흡인력의 관계가 제 7 도에 도시된다. 여기에서는 슬라이더의 선단부의 테이퍼를 없게 하므로써 부상력의 발생이 같은 사이드레일 폭을 가진 종래의 테이퍼플랫 슬라이더의 30% 이하로 억제되어, 사이드레일(1,1')의 유입측의 폭을 충분히 넓게할 수가 있다. 그 때문에 홈(2)의 변화율도 충분히 크게 취하고 큰 부압 흡인력을 얻을 수가 있다. 또 홈(2)은 깊이가 1μm 정도의 낮은 홈으로도 좋으며, 제조도 용이하다. 그리고 제 7 도에서 알 수 있는 것과 같이, 홈(2)의 길이가 더 증가함에 따라 흡인력은 감소하고 길이가 6μm에서 흡인력은 피이크치의 반으로 감소한다. 따라서 충분한 흡인력을 얻기 위해서는 홈(2)의 길이는 6μm 이하가 바람직하다.

다음에 제 5 도에 도시한 실시예의 테이퍼레스 슬라이더(40)의 흡인력에 의한 압력중심의 보정효과에 대해서 설명한다. 이 실시예의 테이퍼레스 슬라이더(40)에서는, 부압 발생부가 유출측으로 갈수록 넓어지는 형상에 의해, 부압 흡인력의 중심을 부상력, 중심으로부터 유출측에 편재해서 배치하는 것이 가능하다.

제 8 도(a)~(e)에 힘의 균형 상식도를 도시한다. 제 8 도(a)에는 자기 디스크와 디스크상에 부상하는 슬라이더가 도시되어 있고 디스크가 화살표 방향으로 진행했을 때에는 제 8 도(b)에 도시하는 바와 같이 매체의 부상력과 부합흡인력이 균형을 이루고 있다. 제 8 도(c)에는 이때의 힘의 균형의 관계가 도시되고 있으며 이것을 식으로 표시하면 이하와 같이 된다.

F_P=F_L+F_n.....................................................①

F_P·L_L=F_L·L_L+F_n·L_n................................②

이 모멘트의 식 ①, ②로부터 다음식이 유도된다.

L_L=L_P-(F_n(L_n-L_P)/(F_P-F_n)............................③

여기서 F_P는 정압, F_L은 하중(압압력) 그리고 F_n은 부압을 표시한다.

이 ③식의 우변 제 2 항은 부(-)로 된다. 따라서 부상력과 흡인력의 합력인 압압력의 중심은, 테이퍼레스 슬라이더 특유의 유출측으로 편재된, 부상력 중심으로부터 유입측쪽으로(슬라이더의 중심쪽으로) 이동되며, 결국 억세스시의 슬라이더의 요우잉(yawing)크기가 저감될 수 있다.

즉, 본 실시예에 의하면 억세스시의 슬라이더의 요우잉이 작고, 고속억세스 경향이며, 또한 저부상화에 의한 면압증대, 내 CSS 성의 열화를 피한 헤드 슬라이더를 실현할 수 있다.

제 9 도는 본 발명의 제 2 의 실시에의 테이퍼레스 슬라이더(60)의 구성을 도시하는 도면이다. 제 9 도에 있어서 제 5 도와 동일한 부분은 동일부호를 붙여서 도시했다.

본 실시예는 기본적으로 이전의 실시예와 흡사하며, 상이한 곳은 사이드레일(1,1')의 공기유입측을 경사지게 하고, 공기유입측의 홈(2)의 폭을 유입측으로부터 유출측을 향해서 좁게 하 홈폭 수축부(4)를 형성한 것이다.

이와 같이 구성된 본 실시예는 홈(2)의 폭을 유입측으로부터 유출측에 좁게 한 홈폭 수축부(4)에서 정압을 발생하는 테이퍼레스 슬라이더에서 부족하기 쉬운 피칭강성(pitching strength)이 향상된다. 또 부유물의 퇴적, 부유가스의 응착도 방지할 수 있는 것은 제 1 의 실시예와 똑같다.

제 10 도는 본 발명의 제 3 의 실시예의 테이퍼레스 슬라이더(20)의 구성을 도시하는 도면이다. 제 10 도에 역시 제 9 도와 동일한 부분에는 동일부호가 붙여져 있다. 본 실시예의 구성은 기본적으로는 이전의 실시예의 구성과 흡사하며, 틀리는 부분은 사이드레일(1,1')의 폭이 공기유출측의 도중에서부터 유출측 끝을 향해서 넓게 형성되어 있는 점이다.

이와 같이 구성된 본 실시예는 이전의 실시예와 똑같은 효과를 가지고 있는 외에 공기유출측의 정압력을 증가시키고, 피칭강성의 향상을 도모할 수 있다. 또 사이드레일 폭의 수축부의 슬라이더 길이방향과 이루는 각도를 슬라이더의 사용되는 장치의 최대 요우각 이상으로 하므로써 요우각 변화에 의한 부상량 변화를 저감시킬 수가 있으나 이것에 대해서는 후술한다.

또 제1~제3의 실시예에 있어서 테이퍼레스 슬라이더의 베이스 부재(9)중 디스크와의 대향면을 만곡시킨 크라운형으로 하는 것도 가능하다. 평판형의 테이퍼레스 슬라이더가 도시된 제1~제3의 실시예에서는 하중위치에 따라서는 슬라이더의 부상 불안정 현상을 일으키는 수가 있다. 제 11 도는 행축에 나타나는 부상량으로 균형자세를 취하기 위한 부상력, 부압 흡인력 및 두 힘과 균형을 잡는 압압력의 관계를 도시하는 것이다. 단, 압압력 중심은 슬라이더 센터이다. 이 예에서는 부상량이 낮은 영역에 있어서 부상량이 떨어지면 압압력, 즉 부상력과 흡인력의 합한 힘이 저하되는 부상 불안정 현상이 도시되어 있다.

디스크 대향면이 평판형인 테이퍼레스 슬라이더에 대해, 디스크 대향면이 10nm 정도로 조금 만곡된 크라운형인 테이퍼레스 슬라이더에서는 저부상영역에 있어서 앙각(仰角)의 저하를 억제할 수 있고, 극단적인 부상력의 증가없이도 제12도에 도시하는 바와 같이 부상 불안정 현상을 해소할 수가 있다.

제 13 도는 제 10 도에 도시한 테이퍼레스 슬라이더(70)를 사용해서 홈(2)의 길이를 1.6μm, 2.0μm, 2.4μm로 변화시켰을 때의 주속파 부상량의 관례를 도시하는 선도이다. 이 도면에서 알 수 있는 바와 같이 홈의 길이를 최적의 상태로 하므로서 주속에 상관없이, 테이퍼레스 슬라이더의 부상량을 일정하게 할 수 있다.

여기에서 요우각에 대한 부상량 변화의 저감에 대해서 제 14 도~제 17 도를 이용해서 설명하다. 제 14 도는 요우각이 10도(슬라이더의 길이방향의 요우각이 10도)로 주어진 경우의 공기의 흐름방향을 도시하는 것이다.

제 10 도의 테이퍼레스 슬라이더(70)에서은 요우각의 유무에 관계없이, 사이드레일(1,1')의 형상이 유출단에 도달하는 공기의 흐름이 일정하게 되도록 되어 있으므로, 부상에 대한 요우각의 영향을 저감할 수 있게 된다. 이것을 제 15 도 및 제 16 도를 이용해서 설명한다. 제 15 도는 요우각이 0°인때의 제 10 도의 테이퍼레스 슬라이더(70)의 압력분포를 도시하는 것이다. 이 도면에서 최대압력은 사이드레일(1,1')의 중심선의 주면에서 발생하고, 최소압력은 홈(2)의 중심선에서 발생하고 있는 것을 알 수 있다.

제 16 도는 요우각이 10도인 때의 테이퍼레스 슬라이더(70)의 압력분포를 도시하는 것이다. 이 2개의 압력분포도를 비교해서 보면 요우각의 유무에 의한 압력변화가 전혀 없는 것을 알 수 있다.

제 17 도는 제 10 도의 테이퍼레스 슬라이더(70)의 실제의 치수를 제 18 도에 도시하는 바와 같이해서 크라운량을 10nm로 하고, 주속이 6.4m/s의 상태로 요우각을 ±30°의 범위로 변화시켰을 때의 테이퍼레스 슬라이더(70)의 부상량의 변화를 도시하는 것이다.

이 도면에서 알 수 있는 것과 같이 이상과 같은 조건의 테이퍼레스 슬라이더(70)를 사용하면, 요우각이 ±10°의 범위에서 부상량을 대략 일정하게 할 수 있다.

이와 같이 사이드레일 폭 수축부가 슬라이더 길이방향과 이루는 각도를 슬라이더가 사용되는 장치의 최대 요우각 이상으로 하므로써 유출단에 도달하는 공기의 유량이 요우각에 근거하지 않고 일정하게 되므로 요우각의 변화에 의한 부상변동을 대폭으로 감소시킨 슬라이더를 실현시킬 수가 있다.

단 여기서는 사이드레일(1,1')의 외측에도 홈부를 설치해서 사이드레일(1,1')의 위치의 최적화를 도모하므로써, 요우각의 변화에 의해서 생기는 슬라이더의 로울링을 대략 영으로 할 수가 있다.

제 19 도는 본 발명의 제 4 의 실시예의 테이퍼레스 슬라이더(80)의 구성을 도시하는 도면이다. 제 19 도 역시 제 10 도와 동일부분에는 동일한 부호가 붙여져 있다.

본 실시예의 테이퍼레스 슬라이더(80)의 구성은 기본적으로 앞의 실시예의 테이퍼레스 슬라이더(70)의 구성과 흡사하며 틀리는 점은 제 10 도에 있어서의 사이드레일(1,1')의 공기유입측의 홈폭의 수축부(4)와 홈부의 확장부(82)의 연속부분을 M의 위치에서 슬라이더의 길이방향으로 평행으로 절결(切缺)함과 함께, 사이드레일(1,1')의 공기 유출측에서의 잘록한 부에도 평행부(7)를 설치하여 홈폭 일정부(7)를 형성한 점이다.

이 결과, 슬라이더 길이 및 사이드레일의 폭에 제약되는 일없이, 사이드레일(1,1')이 슬라이더의 길이방향과 이후는 각도를 이 슬라이더가 사용되는 장치의 최대 요우각 이상으로 할 수가 있다.

이 실시예에 있어서의 공기유출측 근처의 사이드레일의 불록한 부(11e)의 입구에서는, 홈폭 일정부(7)를 형성하는 사이드레일의 잘록한 부(11d) 때문에 압력이 요우각에 의하지 않고, 대략 대기압으로 유지된다. 그리고, 공기의 유입측의 불록한 부(11a) 및 유축측의 불록한 부(11e)에서는 사이드레일(1,1')의 경사각도의 효과에 의해 요우각에 의한 사이드레일(1,1')에 있어서 공기의 유량변화를 저감할 수 있다.

이 때문에 부상력은 요우각에 의하지 않으며 대략 일정하게 유지된다. 참조번호 12는 사이드레일(1,1')의 외측에 설치된 홈부이며, 사이드레일(1,1')의 위치의 최적화를 도모하므로서, 요우각 변화에 의해 생기는 슬라이더의 로울링을 대략 0으로 할 수가 있다.

제 20 도 및 제 21 도는 본 발명의 제 5 및 제 6 실시예의 테이퍼레스 슬라이더(91,92)의 구성을 도시하는 저면도이다. 상기 도면에 있어서도 다른 실시예와 동일부분에는 동일 부호가 붙여져 있다. 본 실시예는 사이드레일(1,1')의 구성에 대해서는 기본적으로 상기의 실시예와 똑같으며, 틀리는 점은, 사이드레일(1,1')의 구성에 대해서는 기본적으로 상기의 실시예와 똑같으며, 틀리는 점은, 사이드레일(1,1') 사이의 홈부(2)에 사이드레일(1,1')의 형과는 상이한 제 3 의 레일(8)을 설치한 점이다.

이 제 3 레일은, 공기의 유출측에 비해서 유입측의 폭을 넓게 해서 사이드레일(1,1') 사이의 홈부(2)에 설치되며, 한개 혹은 복수개 모두 가능하다.

또, 상기 제 3 레일(8)은 공기의 유입측으로부터 유출측까지 연속되어 있지 않아도 좋으며, 제 21 도에 도시하는 바와 같이 도중에 중단한 형상이라 해도 좋다.

제 22 도는 제 9 도의 실시예에 있어서의 슬라이더에 제 20 도에 도시한 제 3 의 레일(8)을 부가한 구조를 도시하는 사시도이며, 제 23 도는 제 20 도의 실시예에 있어서의 슬라이더에 제 21 도에 도시한 제 3 의 레일(8)을 부가한 구조를 도시하는 사시도이다.

다음은 이와 가이 제 3 의 레일(8)을 사이드레일(1,1') 사이의 홈부(2)에 설치하는 이점에 대해서 설명한다.

일반적으로 이러한 종류의 부압 슬라이더는 충분한 부압 흡인력을 얻기 위해서 낮은 홈부(2)의 홈부 수축부와 홈폭 확장부와의 폭의 비를 확보할 필요가 있다.

그 때문에 사이드레일(1,1')과 낮은 홈부(2)의 폭을 같은 정도로 할 필요가 있다. 한편 에어베어링의 로울링강성 확보를 위하여 그 슬라이더에 상응한 슬라이더 폭이 필요하다.

따라서 사이즈가 큰 슬라이더에 있어서는 폭이 넓은 사이드레일(1,1')이 필요하게 된다.

그러나 슬라이더 중 부압슬라이더의 부압흡인력은 슬라이더 사이스의 2승에 비례하나 부상력은 대량 그 4승에 비례한다. 그 때문에 어느 사이즈에 있어서 가장 적합하게 설계된 슬라이더와 상사형(相似形)으로 그 사이즈를 크게 한다면, 크게 한 사이즈에 있어서 최적이라고는 할 수 없고 부상력이 최대로 되는 경향이 있다.

그래서 이 실시예에서는 슬라이더의 사이드레일(1,1')에서 생기는 부상력은 그 사이드레일 폭의 대략 3승에 비례하는 것을 이용해서 사이드레일(1,1')의 폭을 단순하게 넓히는 대신에, 제 3의 레일(8)을 사이드레일(1,1') 사이의 낮은 홈부(2)에 설치해서 공기의 유입측에서의 사이드레일(1,1')을 분할한 상태로 하고 홈부에서 충분한 흡인력을 발생하는 데에 필요한 유입측에서의 사이드레일 폭을 확보하면서, 부상력의 발생을 억제하도록 한 것이다. 또 제 3 의 레일(8)은 유출측까지 연속시킬 필요는 없고, 유입단으로부터 유출단에 이르는 도중에서 중단하므로써 부압 흡인력을 일으키는 낮은 홈부의 조르기 효과를 증대시킬 수가 있다.

이와 같이 제 3의 레일(8)을 설치함으로써, 슬라이더 사이즈의 제약을 받지 않고 내구성, 부상 안정성이나 기타 부상특성에 뛰어난 본 발명의 적용이 가능하게 된다.

이상 설명한 것과 같이 본 발명에 의하면 부상 안정성이 높으며, 요우각에 의한 부상량의 변화가 작으며 주속에 의한 부상량의 변화도 작고, 또한 퇴적물 및 응착물의 발생이 어려우며, 헤드크러시의 염려가 작은 신뢰성이 높은 부압 슬라이더를 제공할 수 있다. 또 슬라이더 사이즈의 제약을 받지 않는다는 이점이 있다.

Claims (36)

1. 자기 디스크 장치내에 회전하는 자기 디스크에 데이타를 기록하든가 상기 디스크로부터 데이타를 판독하기 위한 자기헤드(3)가 부착되는 자기헤드 슬라이더에 있어서, 상기 자기 디스크와 대향하는 면을 갖되, 상기 대향하는 면 전체가 공기의 흐르는 방향으로 평탄한 베이스 부재(9); 상기 베이스 부재(9)의 자기 디스크와 대향하는 면에 설치되며, 선단부에 테이퍼가 형성되어 있지 않으며, 또한 상기 베이스 부재(9)의 공기가 유입하는 공기유입단으로부터 공기가 유출하는 공기유출단쪽을 향하여 그 폭이 점차로 증가하다가, 그후 공기 유출단쪽을 향하여 점차로 감소하는, 부상력 발생을 위한 한쌍의 사이드레일(1,1') ; 및 상기 베이스 부재(9)의 상기 사이드레일(1,1') 사이에 끼워진 부분에 설치되며, 공기의 유입측으로부터 유출측으로 향해서 그 폭이 점차로 줄어들다가, 그후 공기 유출단쪽을 향하여 넓어지는, 부압발생영역을 소유하는 낮은 홈(2)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 홈(2)의 길이가 6μm 이하인 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 홈(2)의 폭의 넓어지는 각도를 60도 이하로 한 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 홈(2)의 폭이 넓어지는 각도가 슬라이더의 최대 요우각 이상인 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 부재(9)의 상기 사이드레일(1,1')의 외측부분 전역에 스텝영역을 설치한 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 사이드레일(1,1')의 상기 베이스 부재(9)로부터의 일정한 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라이더(1,1')사이에 공기의 유입측으로부터 유출측으로 뻗는 제 3의 레일(8)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 3 의 레일(8)이 공기의 유입측으로부터 소정의 길이만큼 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
9. 자기 디스크 장치내에 회전하는 자기 디스크에 데이타를 기록하든가 상기 디스크로부터 데이타를 판독하기 위한 자기헤드(3)가 부착되는 자기헤드 슬라이더에 있어서, 상기 자기 디스크와 대향하는 면을 갖되, 상기 대향하는 면 전체가 공기의 흐르는 방향으로 약간 만곡되어 있는 크라운형의 베이스 부재(9); 상기 베이스 부재(9)의 자기 디스크와 대향하는 면에 설치되며, 선단부에 테이퍼가 형성되어 있지 않으며, 또한 상기 베이스 부재(9)의 공기가 유입하는 공기유입단으로 부터 공기가 유출하는 공기유출단쪽을 향하여 그 폭이 점차로 증가하다가, 그후 공기 유출단쪽을 향하여 점차로 감소하는, 부상력 발생을 위한 한쌍의 사이드레일(1,1'); 및 상기 베이스 부재(9)의 상기 사이드레일(1,1') 사이에 끼워진 부분에 설치되며, 공기의 유입측으로부터 유출측으로 향해서 그 폭이 점차로 줄어들다가, 그후 공기 유출단쪽을 향하여 넓어지는, 부압발생영역을 소유하는 낮은 홈(2)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 홈(2)의 길이가 6μm 이하인 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 홈(2)의 폭이 넓어지는 각도를 60도 이하로 한 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
12. 제 9항에 있어서, 상기 홈(2)의 폭이 넓어지는 각도가 슬라이더의 최대 요우각 이상인 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
13. 제 9 항에 있어서, 상기 베이스 부재(9)의 상기 사이드레일(1,1')의 외측부분 전역에 스텝영역을 설치한 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
14. 제 9 항에 있어서, 상기 사이드레일(1,1')의 상기 베이스 부재(9)로부터 높이가 일정한 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
15. 제 9 항에 있어서, 상기 사이드레일(1,1') 사이에 공기의 유입측으로부터 유출측에 뻗는 제 3의 레일(8)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 제 3 의 레벨(8)이 공기의 유입측으로부터 소정의 길이만큼 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
17. 제 1 항에 있어서, 상기 한쌍의 레일(1,1')의 상기 폭은, 최종적으로 상기 공기유출단 근처에서 상기 공기유출단쪽을 향하여 증가하며, 상기 낮은 홈(2)의 상기 폭은, 최종적으로 상기 유출단 근처에서 상기 유출단쪽을 향하여 줄어드는 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 홈(2)의 길이가 6μm 이하인 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
19. 제 17 항에 있어서, 상기 홈(2)의 폭이 넓어지는 각도를 60도 이하로 한 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
20. 제 17 항에 있어서, 상기 홈(2)의 폭이 넓어지는 각도가 슬라이더의 최대 요우각 이상인 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
21. 제 17 항에 있어서, 상기 베이스 부재(9)의 상기 사이드레일(1,1')의 외측부분 전역에 스텝영역을 설치한 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
22. 제 17 항에 있어서, 상기 사이드레일(1,1')의 상기 베이스 부재(9)로부터의 높이가 일정한 것을 특징으로 하는 자기 헤드 슬라이더.
23. 제 17 항에 있어서, 상기 사이드레일(1,1') 사이에 공기의 유입측으로부터 유출측으로 뻗는 제 3의 레일(8)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
24. 제 23 항에 있어서, 상기 제 3 의 레일(8)이 공기의 유입측으로부터 소정의 길이만큼 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
25. 제 9 항에 있어서, 상기 한쌍의 레일(1,1')의 상기 폭은, 최종적으로 상기 공기유출단 근처에서 상기 공기유출단쪽을 향하여 증가하며, 상기 낮은 홈(2)의 상기 폭은 최종적으로 상기 유출단 근처에서 상기 유출단쪽을 향하여 줄어드는 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
26. 제 25 항에 있어서, 상기 홈(2)의 길이가 6μm이하인 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
27. 제 25 항에 있어서, 상기 홈(2)의 폭이 넓어지는 각도를 60도 이하로 한 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
28. 제 25 항에 있어서, 상기 홈(2)의 폭이 넓어지는 각도가 슬라이더의 최대 요우각 이상인 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
29. 제 25 항에 있어서, 상기 잘록한 부에 평행부를 설치한 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
30. 제 25 항에 있어서, 상기 잘록한 부의 뒷쪽의 넓어지는 각도가 최대 요우각 이상인 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
31. 제 25 항에 있어서, 상기 베이스 부재(9)의 상기 사이드레일(1,1')의 외측부분 전역에 스텝영역을 설치한 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
32. 제 25 항에 있어서, 상기 사이드레일(1,1') 상기 베이스 부재(9)로부터의 높이가 일정한 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
33. 제 25 항에 있어서, 상기 사이드레일(1,1') 사이에 공기의 유입측으로부터 유출측으로 뻗는 제 3의 레일(8)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
34. 제 33 항에 있어서, 상기 제 3의 레일(8)이 공기의 유입측으로부터 소정의 길이만큼 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
35. 제 17 항에 있어서, 상기 잘룩한 부에 평행부를 설치한 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.
36. 제 17 항에 있어서, 상기 잘룩한 부의 뒷쪽의 넓어지는 각도가 최대 요우각 이상인 것을 특징으로 하는 자기헤드 슬라이더.