JPH0765525A

JPH0765525A - 磁気ヘッドアセンブリ及び磁気ディスク装置

Info

Publication number: JPH0765525A
Application number: JP21022893A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Yamamoto; 耕太郎山本; Norio Yoshikawa; 紀夫吉川; Masaaki Habata; 政明幅田; Masahito Yamaguchi; 雅人山口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-08-25
Filing date: 1993-08-25
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】【目的】温度変化に伴う磁気ヘッドスライダのクラウ
ン変化量を低減して浮上量変動幅の縮小化を図り、信頼
性の向上および大容量化を図る。【構成】スライダ材料とフレクシャーバネ材料との線
膨張係数の差（α１−α２）が 5.3×10^-6／℃以下とな
るように各材料を選定して磁気ヘッドアセンブリを構成
する。例えば、フレクシャーバネ材料としてＳＵＳ４２
０を用いる。前記の関係を満足すれば、単位温度あたり
の最大クラウン変化量を1.11ｎｍ／ｄｅｇ以下に押える
ことができ、高温時にスライダとディスクとが衝突する
危険は解消される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浮上型の磁気ヘッドア
センブリ及び磁気ディスク装置に関する

【０００２】

【従来の技術】近年、小型例えばディスクの直径が 2.5
インチ以下の磁気ディスク装置が、ラップトップ型ある
いはノートブック型等の小型パーソナルコンピュータ用
のデータ記憶装置として注目されている。これに伴い磁
気ディスク装置の大容量化、及び様々な温度、湿度等の
外部環境に耐え得る構造の磁気ディスク装置の要望が益
々高まっている。

【０００３】磁気ディスク装置の大容量化を図るための
磁気ヘッド改良手段としては、磁気ヘッドスライダのデ
ィスク面からの浮上量を小さくすることによってディス
ク周方向の記録密度である線記録密度を向上させる方法
がある。例えば、現在実用化レベルとして常温（25度）
時に浮上量が 0.1μｍ以下の磁気ディスク装置が実現さ
れている。

【０００４】また他の手段としては、磁気ヘッドそのも
のの性能改善による方法がある。例えば、フェライト製
の記録再生トランスデューサをＴｉＣａＯ（チタン酸カ
ルシウム）のセラミック製スライダに埋め込んだコンポ
ジットヘッド、薄膜形成プロセスによりＡｌ₂０₃Ｔｉ
Ｃ（アルミナチタンカーバイド）等のセラミック製スラ
イダ上に記録再生トランスデューサを形成した薄膜ヘッ
ド、あるいはＭＲ（磁気抵抗型）−薄膜複合ヘッド等
が、性能改良型の磁気ヘッドとして開発されている。

【０００５】ところで、前者の、磁気ヘッドスライダの
浮上量を小さくして記録密度を向上させる方法では、熱
膨張等による磁気ヘッドスライダの形状変形、特にディ
スク対向面側の形状変化が問題の的となる。この磁気ヘ
ッドスライダの形状変化は、磁気ヘッドスライダの浮上
量に大きな変動をもたらして信号記録再生の信頼性を著
しく低下させるばかりでなく、磁気ヘッドスライダとデ
ィスクとの衝突をも引き起こしてデータ破壊を招く原因
となる。

【０００６】以下に従来の磁気ディスク装置における磁
気ヘッドアセンブリの一例を挙げて、前記の問題点につ
きさらに詳しく説明する。

【０００７】図１６は磁気ヘッドアセンブリの斜視図、
図１７は磁気ヘッドアセンブリの平面・側面図であり、
図１７において（ａ）は磁気ヘッドアセンブリのディス
ク面側の平面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は（ａ）
の反対側の平面図である。

【０００８】これらの図において、１はサスペンション
と呼ばれる部分であり、図示しないアクチュエータのア
ーム２の先端に固定される。サスペンション１は磁気ヘ
ッドスライダ３、ジンバルとも呼ばれるフレクシャーバ
ネ４、ロードバネ５及びマウントサポート部６からな
る。磁気ヘッドスライダ３はフレクシャーバネ４に設け
たスライダ固定部４ａにエポキシ系接着剤等によって接
着されている。ここで、フレクシャーバネ４は平面略Ｕ
字状に切り溝を穿設してなり、このＵ字状の切り溝によ
って囲まれた内側部分を前記のスライダ固定部４ａとし
て形成してなる。またフレクシャーバネ４はこれよりも
剛度の高い（厚さの大きい）ロードバネ５の一端部に溶
接等によって一端部が固定されている。またロードバネ
５の他端にはこのロードバネ５よりもさらに剛性の高い
（厚さの大きい）マウントサポート部６が設けられてい
る。そしてサスペンション１全体はこのマウントサポー
ト部６を通じてアクチュエータアーム２に固定される。
一方、フレクシャーバネ４のスライダ固定部４ａには半
球状の突起（ビポッド）４ｂが突設されており、この突
起４ｂの頂部はロードバネ５の面と当接させてある。こ
れにより、ディスクとの相対速度の気体軸受効果によっ
て磁気ヘッドスライダ３に働く浮上力をロードバネ５の
バネ性で吸収する構造としてある。

【０００９】なお、磁気ヘッドスライダ３とフレクシャ
−バネ４とは、スライダ固定部４ａの部分でエポキシ系
接着剤等によって相対する面全体に亘って接着されてい
る。この接着剤の厚みは、作業時の接着剤の供給量をコ
ントロールすることで、約20μｍ以下となるよう管理さ
れている。

【００１０】図１８は磁気ヘッドスライダを示す斜視図
である。磁気ヘッドスライダ３の本体は例えばＡｌＴｉ
Ｃ等のセラミック製等からなる。磁気ヘッドスライダ３
はディスクＤと対向する面の両端部に、ロードバネ５の
対称軸に沿って一対のスライダレール７ａ、７ｂを突設
してなる。そしてディスクＤとの相対速度による気体軸
受効果により自らをサブミクロン浮動させるため、スラ
イダレール７ａ、７ｂにはその気体流入側にテーパ７
ｃ、７ｄが設けられている。また磁気ヘッドスライダ７
の気体流出側には信号記録再生を行うトランスデューサ
８が配置されている。そして図１９に示すように、磁気
ヘッドスライダ３の浮上姿勢において、テーパ側の浮上
量ａはトランスデューサ側の浮上量ｂよりも常に大きく
なるように設計されている。

【００１１】ところで、磁気ディスク装置における動作
保証の温度範囲は一般には 0度から50度までとされてい
る。

【００１２】図２０はこの温度範囲においてスライダ材
料とフレクシャーバネ材料との線膨脹係数の差に起因す
る磁気ヘッドスライダの形状変化を構造解析プログラム
を用いて解析した結果を示している。

【００１３】ここで、磁気ディスク装置の通常使用温度
を25度として相対温度＋25度（50度）を高温時、相対温
度−25度（ 0度）を低温時と定義する。また図１７に示
すように、磁気ヘッドスライダ３の長さＬは 2.5ｍｍ、
高さＨは 0.5ｍｍ、幅Ｗs は2.0ｍｍ、線膨脹係数は7.8
5×10^-6／℃であり、フレクシャーバネ４の板厚ｔは0.0
3ｍｍ、幅Ｗf は 0.9ｍｍ、線膨脹係数は17.5×10^-6／
℃とする。そして磁気ヘッドスライダ３とフレクシャ−
バネ４とはスライダ固定部４ａの部分で相対する全面に
亘って接着されているものとする。

【００１４】図２０において（ａ）は高温時の磁気ヘッ
ドスライダの変形の様子、（ｂ）は低温時の磁気ヘッド
スライダの変形の様子をそれぞれ示している。同図に示
すように、磁気ヘッドスライダは高温時にはスライダレ
ール面が凹状に湾曲し、低温時にはスライダレール面が
凸状に湾曲した形状に変形する。

【００１５】図２１にこのスライダレール面の変形の様
子をグラフ化して示す。このスライダレール面の凹凸は
一般にクラウンと呼ばれている。このグラフに示される
ように、±25度の温度変化によりスライダレール面は最
大約48ｎｍ変形している。

【００１６】この変形の原因を図２２を用いて説明す
る。この図は、相対温度＋25度の高温状態で、磁気ヘッ
ドスライダの長手方向（スライダレール方向）の主応力
を表した図である。図中の等高線は応力の大きさを表し
ている。

【００１７】ここで、フレクシャーバネ材料であるＳＵ
Ｓ３０４の線膨脹係数は17.5×10^-6／℃、スライダ材で
あるＡｌ₂０₃ＴｉＣの線膨脹係数は7.85×10^-6／℃で
ある。したがって、高温時、フレクシャーバネは磁気ヘ
ッドスライダより大きく膨脹し、磁気ヘッドスライダの
フレクシャーバネとの接着面側には引っ張り（正）の応
力が作用して、その反対面側には圧縮（負）の応力が作
用する。この結果、磁気ヘッドスライダは図２０（ａ）
のような変形を引き起こす。また低温時には、高温時の
場合と反対に、磁気ヘッドスライダのフレクシャーバネ
との接着面側には圧縮の応力が作用し、その反対面側に
は引っ張りの応力が作用する。この結果、磁気ヘッドス
ライダは図２０（ｂ）に示すような変形を引き起こす。

【００１８】図２３にクラウン量と浮上量との関係を示
す。これは常温時の浮上量を0.08μｍ（80ｎｍ）とする
磁気ヘッドアセンブリについて、修正レイノルズ方程式
による浮上解析の結果から求めたものである。

【００１９】このグラフから分るように、クラウン量が
常温時よりもマイナス側に変化すると（高温時）浮上量
は比例的に減少し、クラウン量が常温時よりもプラス側
に変化すると（低温時）浮上量は比例的に増大する。具
体的には、クラウン量の±20ｎｍの変化に対して浮上量
が約±13ｎｍ変化している。

【００２０】このように、クラウン量は環境温度によっ
て変動する宿命にあり、このクラウン量の変化によって
浮上量も変動してしまう。そこで、この温度変化に伴う
クラウン量の変化をいかに有効に押さえるかが、信頼性
の高い磁気ディスク装置を実現する上で重要な鍵とな
る。

【００２１】さて、磁気ヘッドスライダの浮上量の変動
によってもたらされる最悪の事態は、前述したようにデ
ィスクと磁気ヘッドスライダとの衝突である。図２４に
示すように、現在のディスク製造技術においてディスク
Ｄの最大突起高さｈ（グライド高さ）は50ｎｍ程度であ
り、磁気ヘッドスライダ３の浮上量Ｈを0.08μｍ（80ｎ
ｍ）とした場合、30ｎｍが衝突回避のためのマージンと
して考えることができる。したがって、温度変化に伴う
クラウン量変化による浮上量の変化は30ｎｍ未満に止め
る必要がある。

【００２２】しかしながら、この条件を従来の磁気ヘッ
ドアセンブリが必ずしも満足しているとは限らない。そ
こで、先に挙げた状来例の磁気ヘッドアセンブリについ
て検証してみることにする。

【００２３】ここで、クラウン量の変化に対する浮上量
の変化率をａ、温度変化に対するクラウン量の変化率を
ｂとすると、ａ＝0.65ｎｍ／ｎｍｂ＝1.92ｎｍ／ｄｅｇとなり、温度変化範囲±Ｔを±25ｄｅｇとすると、クラ
ウン量の変化ｂＴは48ｎｍとなり、浮上量の変化量ａｂ
Ｔは31ｎｍとなる。これは、高温時に磁気ヘッドアセン
ブリがディスクと衝突する危険が十分にあることを表し
ている。

【００２４】また、磁気ヘッドスライダの浮上量は製品
毎のばらつき、振動、気圧等様々な要因による変動も受
ける宿命にあり、これら緒条件を考慮すると、15％（80
＊0.15＝12ｎｍ）の余裕ははじめから確保しておきた
い。

【００２５】このような事情から、温度変化に対するク
ラウン量の変化率（単位温度あたりのクラウン変化量）
ｂを下げる対策を講じることが望まれている。具体的に
は、Ｈ（80ｎｍ）−ｈ（50ｎｍ）−ａｂＴ≧12ｎｍとな
るようｂの値の改善が求められる。すなわち、ｂ≦1.11
ｎｍ／ｄｅｇとしなければならない。

【００２６】さらに、磁気ヘッドスライダの浮上量が下
がる場合には、このクラウン量変化の影響が大きくなる
ため、クラウン量の温度変化率をさらに減少させる必要
がある。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような課
題を解決するためのもので、温度変化に伴う磁気ヘッド
スライダのクラウン変化量を低減して浮上量変動幅の縮
小化を図り、信頼性の向上及び大容量化の要望に応える
ことのできる磁気ヘッドアセンブリ及び磁気ディスク装
置の提供を目的としている。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ヘッドアセ
ンブリ及び磁気ディスク装置は上記した目的を達成する
ために、バネ部材の線膨張係数をα１、磁気ヘッドスラ
イダの線膨張係数をα２として、｜α１−α２｜≦５．
３×10^-6／℃の関係を満足するようにバネ部材及び磁気
ヘッドスライダの材料選択を行って構成したことを特徴
としている。

【００２９】また本発明は上記した目的を達成するため
に、磁気ヘッドスライダの厚さをＨ、バネ部材の磁気ヘ
ッドスライダ接着部分の厚さをｔとして、ｔ／Ｈ≦０．
０４７の関係を満足するように構成したことを特徴とす
るものである。

【００３０】さらに本発明は上記した目的を達成するた
めに、磁気ヘッドスライダのディスク面に対する走行方
向の長さをＬ、この磁気ヘッドスライダの厚さをＨとし
て、Ｈ／Ｌ≧０．２４５の関係を満足するように構成し
たことを特徴とするものである。

【００３１】さらに本発明は上記した目的を達成するた
めに、磁気ヘッドスライダとバネ部材との接着可能な総
面積をＡ１、接着面積をＡ２として、Ａ２／Ａ１≦０．
４２の関係を満足するように構成したことを特徴とする
ものである。

【００３２】さらに本発明は上記した目的を達成するた
めに、磁気ヘッドスライダのバネ部材と接着される面と
反対側の面に、線膨張係数が磁気ヘッドスライダより大
きい板状部材を貼り付けてなることを特徴とするもので
ある。

【００３３】また、バネ部材の磁気ヘッドスライダが接
着される面と反対側の面に、線膨張係数がバネ部材より
小さい板状部材を貼り付けてもよい。

【００３４】

【作用】温度変化に伴う磁気ヘッドスライダの変形は、
バネ部材の線膨張係数と磁気ヘッドスライダの線膨張係
数との差に起因して発生する。そこで、バネ部材及び磁
気ヘッドスライダの材料選択において、各線膨張係数の
差ができるだけ小さくなるような材料の選択を行えば、
温度変化による磁気ヘッドスライダ面の変形つまりクラ
ウン量変化を最小に押えることができる。本発明では、
磁気ヘッドスライダとディスクとの衝突が避けられるよ
う、バネ部材の線膨張係数α１と磁気ヘッドスライダの
線膨張係数をα２との差の絶対値を５．３×10^-6／℃以
下に定めている。

【００３５】また、磁気ヘッドスライダの厚さＨに対す
るバネ部材の厚さｔの比を小さくするほど、バネ部材と
の線膨張係数の差によって磁気ヘッドスライダに生じる
応力を減少させることができ、しかも磁気ヘッドスライ
ダ自体の剛性がバネ部材に対し相対的に向上して、結果
的に温度変化によるクラウン変化量を減らすことができ
る。

【００３６】また、磁気ヘッドスライダの長さＬに対す
る磁気ヘッドスライダの厚さＨの比を大きくするほど、
磁気ヘッドスライダ自体の剛性が向上し、やはりバネ部
材との線膨張係数の差による磁気ヘッドスライダの変形
を減少できるようになる。

【００３７】さらに、磁気ヘッドスライダとバネ部材と
の接着可能な総面積Ａ１に対する接着面積Ａ2 の比を小
さくするほど、バネ部材との線膨張係数の差によって磁
気ヘッドスライダに生じる応力が減少し、同様の効果が
得られる。

【００３８】また、磁気ヘッドスライダのバネ部材と接
着される面と反対側の面に、線膨張係数が磁気ヘッドス
ライダより大きい板状部材を貼り付ければ、磁気ヘッド
スライダとバネ部材との線膨張係数の差により磁気ヘッ
ドスライダに生じる応力を、磁気ヘッドスライダと板状
部材との線膨張係数の差により磁気ヘッドスライダに生
じる応力で打ち消すことが可能となり、温度変化による
磁気ヘッドスライダ面の変形を減少させることができ
る。また板状部材の材料（線膨張係数）、寸法等を最適
に選択すれば、磁気ヘッドスライダ面の変形をほぼ無く
すことも可能である。

【００３９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

【００４０】図１は本発明に係る一実施例の磁気ディス
ク装置の全体的な構成を示す斜視図である。

【００４１】同図において、１１は磁気ディスク装置の
筐体である。この筐体１１は上端の開口した矩形箱状を
なしている。筐体１１の上端開口はパッキン１２を介し
てトップカバ−１３によって閉鎖される。そしてトップ
カバ−１３は筐体１１に複数のネジ１３ａにより固定さ
れる。筐体１１及びトップカバ−１３は強度の高い鉄系
の金属で形成されていることが望ましい。装置全体の寸
法は、幅70ｍｍ、長さ100ｍｍ、高さ19ｍｍとしてい
る。

【００４２】筐体１１内には、複数枚の磁気ディスク１
５、各磁気ディスク１５を回転駆動させるためのディス
ク駆動機構１６、複数の磁気ヘッドアセンブリ３１をそ
れぞれ平行に支持して、これを磁気ディスク１５の径方
向に回動させるキャリッジ１８、キャリッジ１８を駆動
するためのボイスコイルモータ１９、及びプリアンプ２
０等が収納されている。また、筐体１１の裏面には、装
置全体の制御を行うためのマイクロコンピュータやメモ
リ、その他の電子部品を実装したプリント基板２１がネ
ジ止めされている。

【００４３】各磁気ディスク１５は、中心穴を有する円
盤状のガラス基板と、このガラス基板の両面に形成され
た磁性層とからなり、直径は65ｍｍ（ 2.5inch）であ
る。これら磁気ディスク１５はディスク駆動機構１６の
駆動源である図示しないスピンドルモータのハブ２２に
それぞれ同軸的に嵌合され、ハブ２２の軸方向に沿って
所定の間隔を置いて積層配置されている。またハブ２２
の上端には環状の固定リング２３がネジ止めされ、この
固定リング２３とハブ２２の下端部に設けられた図示し
ないフランジとの間で各磁気ディスク１５を挟持してい
る。そして各磁気ディスク１５はスピンドルモータによ
って4200回転／分の速度で回転駆動される。一方、キ
ャリッジ１８は、筐体１１に回動自在な状態で支持され
た円筒形状のキャリッジ基体２５と、このキャリッジ基
体２５から磁気ディスク１５に向けて互いに平行に延設
された複数本のアーム２６とを有する。各アーム２６の
うち、上端及び下端の各アームにはそれぞれ１つの磁気
ヘッドアセンブリ３１が固定され、その他の中間のアー
ムには一対の磁気ヘッドアセンブリ３１が固定されてい
る。

【００４４】次に、この磁気ディスク装置において用い
られる磁気ヘッドアセンブリ３１の各実施例について説
明する。なお、以下の各実施例における磁気ヘッドアセ
ンブリの基本的な構造は従来例で示した図１７及び図１
８と同じであるため、その詳細については省略する。

【００４５】［実施例１］この実施例の磁気ヘッドアセ
ンブリでは、温度変化に伴うスライダレール面の変形つ
まりクラウン量変化を低減するために、スライダ材料と
フレクシャーバネ材料との線膨張係数の差（α１−α
２）を 5.3×10^-6／℃以下とし、各材料をこの条件に適
合するようそれぞれ選択している。

【００４６】例えば、スライダ材料としてＡｌ₂０₃Ｔ
ｉＣ（アルミナチタンカーバイド：線膨脹係数α２＝7.
85×10^-6／℃）を選択した場合、フレクシャーバネ材料
として従来のＳＵＳ３０４（線膨脹係数＝17.5×10^-6／
℃）に代えてＳＵＳ４２０（線膨脹係数α１＝10.0×10
^-6／℃）を用いる。

【００４７】図２はフレクシャーバネ材料としてＳＵＳ
４２０を用いた場合の、高温時（50度）及び低温時（ 0
度）のスライダレール面の変形量を従来と比較して示し
たグラフである。このグラフから、フレクシャーバネ材
料として、スライダ材料と線膨脹係数において比較的差
の少ないＳＵＳ４２０を用いることで、スライダレール
面の変形量は従来の約１／３以下に低減したことが分
る。

【００４８】図３はスライダ材料とフレクシャーバネ材
料との線膨張係数の差（α１−α２）と単位温度あたり
の最大クラウン変化量との関係を示したグラフである。
なお、グラフ中の○印は従来例の条件が位置する点であ
る。このグラフに示すように、線膨張係数の差（α１−
α２）と単位温度あたりの最大クラウン変化量とはほぼ
比例関係にある。そしてこのグラフから、単位温度あた
りの最大クラウン変化量を1.11ｎｍ／ｄｅｇ以下にする
ためには、線膨張係数の差を 5.3×10^-6／℃以下に押え
れば良いことが分る。

【００４９】なお、前記線膨張係数の差の条件を満す他
のフレクシャーバネ材料としては、チタン合金系材料が
挙げられる。

【００５０】［実施例２］次に本発明の他の実施例を説
明する。この実施例は、温度変化に伴うクラウン量変化
を低減するために、図４に示すように、スライダ１７の
高さＨとフレクシャーバネ１４の厚さｔとの寸法比ｔ／
Ｈの値を 0.047以下としたものである。

【００５１】図５は寸法比ｔ／Ｈと前述の最大クラウン
変形量との関係を示したグラフである。なお、グラフ中
の○印は従来例の条件が位置する点である。このグラフ
に示すように、スライダ１７の高さＨに対するフレクシ
ャーバネ１４の厚さｔの比を小さくするほど、フレクシ
ャーバネ１４との線膨張係数の差によってスライダ１７
に生じる応力が減少するとともにスライダ１７の剛性が
フレクシャーバネ１４に対し相対的に向上するため、最
大クラウン変化量をほぼ比例的に減少させることができ
る。そしてこのグラフから、単位温度あたりの最大クラ
ウン変化量を1.11ｎｍ／ｄｅｇ以下にするためには、寸
法比ｔ／Ｈを 0.047以下に押えれば良いことが分る。

【００５２】［実施例３］次に本発明のさらに他の実施
例を説明する。この実施例は、温度変化に伴うクラウン
量変化を低減するために、図６に示すように、スライダ
２７の長さＬに対する高さＨの寸法比Ｈ／Ｌを 0.245以
上としたものである。

【００５３】図７はこの寸法比Ｈ／Ｌと前述の最大クラ
ウン変形量との関係を示したグラフである。グラフ中の
○印は従来例の条件が位置する点である。このグラフに
示すように、寸法比Ｈ／Ｌと最大クラウン変形量とはほ
ぼ反比例の関係にあり、寸法比Ｈ／Ｌが大きくなるほど
スライダ２７の剛性が向上して、フレクシャーバネ２４
との線膨張係数の差によるスライダ２７の変形量を減少
させることができる。そしてこのグラフから、単位温度
あたりの最大クラウン変化量を1.11ｎｍ／ｄｅｇ以下に
するためには、寸法比Ｈ／Ｌを 0.245以上にすれば良い
ことが分る。

【００５４】［実施例４］次に本発明のさらに他の実施
例を説明する。この実施例は、温度変化に伴うクラウン
量変化を低減するために、図８に示すように、スライダ
３７とフレクシャーバネ３４のスライダ固定部３４ａと
の接着可能な総面積（斜線部）Ａ１に対する接着面積
（二重斜線部）Ａ２の比Ａ２／Ａ１を0.42以下に押えた
ものである。なお、図８の（ｂ）において、８１はスラ
イダ３７をフレクシャーバネ３４のスライダ固定部３４
ａに接着するための接着剤を示している。

【００５５】図９はこの面積比Ａ２／Ａ１と前述の最大
クラウン変化量との関係を示したグラフである。このグ
ラフに示すように、面積比Ａ２／Ａ１を小さくするほ
ど、フレクシャーバネ３４との線膨張係数の差によって
スライダ３７に生じる応力が減少し、最大クラウン変化
量を低減することができる。そしてこのグラフから、単
位温度あたりの最大クラウン変化量を1.11ｎｍ／ｄｅｇ
以下にするためには、面積比Ａ２／Ａ１を0.42以下にす
れば良いことが分る。

【００５６】図１０はこの実施例４の変形例を示す図で
あり、（ａ）はスライダ３７とフレクシャーバネ３４と
の接着部を示す平面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は
スライダ３７のみを取り出して示した平面図、（ｄ）は
その斜視図である。

【００５７】同図に示すように、この例では、スライダ
３７のフレクシャーバネ３４と接着される側の面に、ス
ライダ３７とフレクシャーバネ３４との接着面積を規制
するための凸部３７ａを設けている。この凸部３７ａの
表面は平らにしてあり、スライダ３７とフレクシャーバ
ネ３４とはこの凸部３７ａの位置で接着剤８１によって
互いに接着される。したがって、この凸部３７ａの表面
面積を前記面積比の条件（Ａ２／Ａ１≦０．４２）を満
足する接着面積Ａ２の範囲内に設定すれば、粘性の接着
剤を使用してスライダ３７とフレクシャーバネ３４と接
着させる場合でも前記面積比の条件を確実に満足させる
ことができる。

【００５８】また図１１は実施例４の他の変形例を示す
図であり、（ａ）はスライダ３７とフレクシャーバネ３
４との接着部を示す平面図、（ｂ）はその側面図であ
る。同図に示すように、この例では、フレクシャーバネ
３４のスライダ固定部３４ａにエッチング等によって複
数の孔８２を所定の間隔に設け、これら孔８２でスライ
ダ３７とフレクシャーバネ３４との接着面積Ａ２を減少
させている。

【００５９】［実施例５］次に本発明のさらに他の実施
例を説明する。この実施例は、温度変化に伴うクラウン
量変化を低減するために、図１２に示すように、スライ
ダ４７のディスク対向面側のスライダレール４７ａ、４
７ｂ間の凹部に温度補償部材９１を貼り付けたものであ
る。温度補償部材９１としては、好ましくは線膨張係数
がフレクシャーバネ４４と近い材料、あるいはフレクシ
ャーバネ４４と同じ材料が選ばれ、少なくともスライダ
４７よりも線膨張係数が大きいものが選択される。

【００６０】またフレクシャーバネ４４の線膨張係数α
１との関係から温度補償部材９１の線膨張係数α３を選
択するとすれば、０．５≦α３／α１≦２．０の関係を
満足するように温度補償部材９１の線膨張係数α３を選
択することが好ましい。

【００６１】またスライダ４７への温度補償部材９１の
接着は、フレクシャーバネ４４にスライダ４７を接着さ
せるのに用いた接着剤を用いて行うか、あるいはこれと
同等の接着強度が得られる方法を適宜選択して行っても
良い。例えば、スパッタ、メッキ等の方法を用いても構
わない。

【００６２】図１３は温度補償部材９１の効果の解析結
果を示したグラフである。このグラフは、高温時（＋50
度）におけるスライダレール面の形状変化量（クラウン
量の変化）を温度補償部材９１が無い場合（ａ）と有る
場合（ｂ）とで比較した結果を示している。

【００６３】なお、この解析において、温度補償部材９
１の材料はフレクシャーバネ材料であるＳＵＳ３０４と
し、厚さは38μｍ、幅は 0.5ｍｍとした。

【００６４】このグラフから明らかなように、温度補償
部材９１が有る場合は、無い場合に比べてスライダレー
ル面の形状変化量を約１／５に低減できた。これは、フ
レクシャーバネ４４とスライダ４７との線膨張係数の差
によって生じる応力の約４／５を、温度補償部材９１と
スライダ４７との線膨張係数の差によって生じる逆方向
の応力で打ち消したことによる。

【００６５】なお、本例では高温時のスライダレール面
の形状変化量を約１／５までに低減することに止まった
が、温度補償部材９１の材料（線膨張係数）、寸法等を
適宜選択することで、高温時のスライダレール面の形状
変化量をほぼ零にすることも可能である。

【００６６】図１４はこの実施例５の変形例を示す図で
ある。この例は、フレクシャーバネ４４のスライダ接着
面とは反対側の面に温度補償部材９２を接着させたもの
である。ここで温度補償部材９２は、好ましくは線膨張
係数がスライダ４７と近い材料、あるいはスライダ４７
と同じ材料が選ばれ、少なくとも線膨張係数がフレクシ
ャーバネ４４よりも小さい材料が選択される。

【００６７】またスライダ４７の線膨張係数α２との関
係から温度補償部材９２の線膨張係数α４を選択すると
すれば、０．５≦α４／α２≦２．０の関係を満足する
ように温度補償部材９２の線膨張係数α４を選択するこ
とが好ましい。

【００６８】このように線膨張係数がフレクシャーバネ
４４より小さい温度補償部材９２を用いることにより、
フレクシャーバネ４４と温度補償部材９２との差により
生じる応力で、フレクシャーバネ４４とスライダ４７と
の線膨張係数の差により生じる応力の一部を打ち消すこ
とができ、スライダレール面の形状変化量を低減するこ
とができる。

【００６９】以上説明した実施例によれば、単位温度あ
たりの最大クラウン変化量を1.11ｎｍ／ｄｅｇ以下、す
なわち従来のほぼ半分に減らすことができる。したがっ
て、磁気ディスク装置の使用温度範囲（ 0度〜50度）
で、スライダがディスクと衝突する危険は無くなる。ま
た、このようにスライダの浮上量を温度変化に対してよ
り安定化できたことで、ディスクに対する信号記録再生
の信頼性も大幅に向上させることができる。例えば、信
号出力とエラーレートの記録再生シミュレーションによ
る解析では、46ｋＦＣＩで記録を行う場合にエラーレー
トを従来より１／１０から１／１００倍に向上できたこ
とが確認された。

【００７０】なお、以上の実施例は、温度変化に伴うク
ラウン量変化を低減するためのそれぞれ独立した改善方
法であるが、複数の方法を組み合せて利用してもよいこ
とは言うまでもない。

【００７１】また本発明は、以上の実施例で示したタイ
プの磁気ヘッドアセンブリに限定されるものではなく、
例えば、図１５に示すように、一つの薄板バネ１０１に
ロードバネ部１０２とフレクシャーバネ部１０３とを一
体に成形した構造の磁気ヘッドアセンブリにも適用可能
である。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の磁気ヘッド
アセンブリおよび磁気ディスク装置によれば、単位温度
あたりの最大クラウン変化量を1.11ｎｍ／ｄｅｇ以下に
押えることが可能になり、高温時に磁気ヘッドスライダ
の浮上量が低下し過ぎて磁気ヘッドスライダがディスク
面と衝突するような事態を確実に避けることができる。
同時に、温度変化に対して磁気ヘッドスライダの浮上量
をより安定化できることで、信号記録再生の信頼性を向
上できると言う効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の磁気ディスク装置の全
体的な構成を示す斜視図である。

【図２】フレクシャーバネ材料としてＳＵＳ４２０を用
いた場合の、高温時および低温時のスライダレール面の
変形量を従来と比較して示したグラフである。

【図３】スライダ材料とフレクシャーバネ材料との線膨
張係数の差（α１−α２）と単位温度あたりの最大クラ
ウン変化量との関係を示したグラフである。

【図４】実施例２の磁気ヘッドアセンブリについて説明
するための斜視図である。

【図５】図４に示す磁気ヘッドアセンブリにおける寸法
比ｔ／Ｈと最大クラウン変形量との関係を示したグラフ
である。

【図６】実施例３の磁気ヘッドアセンブリについて説明
するための斜視図である。

【図７】図６に示す磁気ヘッドアセンブリにおける寸法
比Ｈ／Ｌと最大クラウン変形量との関係を示したグラフ
である。

【図８】実施例４の磁気ヘッドアセンブリについて説明
するための平面図及び側面図である。

【図９】図８に示す磁気ヘッドアセンブリにおける面積
比Ａ２／Ａ１と最大クラウン変形量との関係を示したグ
ラフである。

【図１０】実施例４の変形例を説明するための図であ
る。

【図１１】実施例４の他の変形例を説明するための図で
ある。

【図１２】実施例５の磁気ヘッドアセンブリについて説
明するための斜視図である。

【図１３】実施例５の効果を従来例と比較して示すグラ
フである。

【図１４】実施例５の変形例を説明するための図であ
る。

【図１５】本発明を適用可能な他の磁気ヘッドアセンブ
リを示す平面図である。

【図１６】磁気ヘッドアセンブリとディスクとの関係を
示す斜視図である。

【図１７】図１６に示す磁気ヘッドアセンブリの平面図
及び側面図である。

【図１８】図１７の磁気ヘッドアセンブリにおける磁気
ヘッドスライダを示す斜視図である。

【図１９】磁気ヘッドスライダのディスク面からの浮上
の様子を示す図である。

【図２０】磁気ヘッドスライダの高温時及び低温時の変
形の様子を示す斜視図である。

【図２１】高温時及び低温時のスライダレール面の変形
の様子を示すグラフである。

【図２２】高温時に磁気ヘッドスライダに生じる長手方
向の主応力の分布を表した図である。

【図２３】磁気ヘッドスライダのクラウン量と浮上量と
の関係を示すグラフである。

【図２４】磁気ヘッドスライダの浮上量とディスク上の
最大突起高さとの関係を示す図である。

【符号の説明】

１４、２４、３４、４４…フレクシャーバネ１７、２７、３７、４７…磁気ヘッドスライダ３１…磁気ヘッドアセンブリ３７ａ…凸部４７ａ、４７ｂ…スライダレール８１…接着剤８２…孔９１、９２…温度補償部材

フロントページの続き (72)発明者山口雅人東京都青梅市末広町２丁目９番地株式会社東芝青梅工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッド
スライダを接着し支持する薄板状のバネ部材とを有する
浮上型の磁気ヘッドアセンブリにおいて、前記バネ部材の線膨張係数をα１、前記磁気ヘッドスラ
イダの線膨張係数をα２として、｜α１−α２｜≦５．３×10^-6／℃ の関係を満足することを特徴とする磁気ヘッドアセンブ
リ。
【請求項２】請求項１記載の磁気ヘッドアセンブリに
おいて、前記バネ部材が、マルテンサイト系のＳＵＳ４２０から
なることを特徴とする磁気ヘッドアセンブリ。
【請求項３】請求項１記載の磁気ヘッドアセンブリに
おいて、前記バネ部材が、チタン合金系材料からなることを特徴
とする磁気ヘッドアセンブリ。
【請求項４】磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッド
スライダを接着し支持する薄板状のバネ部材とを有する
浮上型の磁気ヘッドアセンブリにおいて、前記磁気ヘッドスライダの厚さをＨ、前記バネ部材の前
記磁気ヘッドスライダ接着部分の厚さをｔとして、ｔ／Ｈ≦０．０４７の関係を満足することを特徴とする磁気ヘッドアセンブ
リ。
【請求項５】磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッド
スライダを接着し支持する薄板状のバネ部材とを有する
浮上型の磁気ヘッドアセンブリにおいて、前記磁気ヘッドスライダのディスク面に対する走行方向
の長さをＬ、この磁気ヘッドスライダの厚さをＨとし
て、Ｈ／Ｌ≧０．２４５の関係を満足することを特徴とする磁気ヘッドアセンブ
リ。
【請求項６】磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッド
スライダを接着し支持する薄板状のバネ部材とを有する
浮上型の磁気ヘッドアセンブリにおいて、前記磁気ヘッドスライダと前記バネ部材との接着可能な
総面積をＡ１、接着面積をＡ２として、Ａ２／Ａ１≦０．４２の関係を満足することを特徴とする磁気ヘッドアセンブ
リ。
【請求項７】磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッド
スライダを接着し支持する薄板状のバネ部材とを有する
浮上型の磁気ヘッドアセンブリにおいて、前記バネ部材の前記磁気ヘッドスライダが接着される側
の面に、前記磁気ヘッドスライダと前記バネ部材との接
着面積を規制するための凹凸部を設けたことを特徴とす
る磁気ヘッドアセンブリ。
【請求項８】磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッド
スライダを接着し支持する薄板状のバネ部材とを有する
浮上型の磁気ヘッドアセンブリにおいて、前記バネ部材の前記磁気ヘッドスライダが接着される領
域に、前記磁気ヘッドスライダと前記バネ部材との接着
面積を規制するための孔を設けたことを特徴とする磁気
ヘッドアセンブリ。
【請求項９】磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッド
スライダを接着し支持する薄板状のバネ部材とを有する
浮上型の磁気ヘッドアセンブリにおいて、前記磁気ヘッドスライダの前記バネ部材と接着される面
と反対側の面に、線膨張係数が前記磁気ヘッドスライダ
より大きい板状部材を貼り付けてなることを特徴とする
磁気ヘッドアセンブリ。
【請求項１０】請求項９記載の磁気ヘッドアセンブリ
において、前記磁気ヘッドスライダは、その両端部にディスク面に
対する走行方向に沿ってレール状に一対のエアベアリン
グ面を突設してなり、前記板状部材は前記エアベアリン
グ面の間の凹部領域に貼り付けられていることを特徴と
する磁気ヘッドアセンブリ。
【請求項１１】請求項９または１０記載の磁気ヘッド
アセンブリにおいて、前記板状部材の線膨張係数をα３、前記バネ部材の線膨
張係数をα１として、０．５≦α３／α１≦２．０の関係を満足することを特徴とする磁気ヘッドアセンブ
リ。
【請求項１２】磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッ
ドスライダを接着し支持する薄板状のバネ部材とを有す
る浮上型の磁気ヘッドアセンブリにおいて、前記バネ部材の前記磁気ヘッドスライダが接着される面
と反対側の面に、線膨張係数が前記バネ部材より小さい
板状部材を貼り付けてなることを特徴とする磁気ヘッド
アセンブリ。
【請求項１３】請求項１２記載の磁気ヘッドアセンブ
リにおいて、前記板状部材の線膨張係数をα４、前記磁気ヘッドスラ
イダの線膨張係数をα２として、０．５≦α４／α２≦２．０の関係を満足することを特徴とする磁気ヘッドアセンブ
リ。
【請求項１４】磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッ
ドスライダを接着し支持する薄板状のバネ部材とを有す
る浮上型の磁気ヘッドアセンブリを備えた磁気ディスク
装置において、前記バネ部材の線膨張係数をα１、前記磁気ヘッドスラ
イダの線膨張係数をα２として、｜α１−α２｜≦５．３×10^-6／℃ の関係を満足することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項１５】磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッ
ドスライダを接着し支持する薄板状のバネ部材とを有す
る浮上型の磁気ヘッドアセンブリを備えた磁気ディスク
装置において、前記磁気ヘッドスライダの厚さをＨ、前記バネ部材の前
記磁気ヘッドスライダ接着部分の厚さをｔとして、ｔ／Ｈ≦０．０４７の関係を満足することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項１６】磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッ
ドスライダを接着し支持する薄板状のバネ部材とを有す
る浮上型の磁気ヘッドアセンブリを備えた磁気ディスク
装置において、前記磁気ヘッドスライダのディスク面に対する走行方向
の長さをＬ、この磁気ヘッドスライダの厚さをＨとし
て、Ｈ／Ｌ≧０．２４５の関係を満足することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項１７】磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッ
ドスライダを接着し支持する薄板状のバネ部材とを有す
る浮上型の磁気ヘッドアセンブリを備えた磁気ディスク
装置において、前記磁気ヘッドスライダと前記バネ部材との接着可能な
総面積をＡ１、接着面積をＡ２として、Ａ２／Ａ１≦０．４２の関係を満足することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項１８】磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッ
ドスライダを接着し支持する薄板状のバネ部材とを有す
る浮上型の磁気ヘッドアセンブリを備えた磁気ディスク
装置において、前記バネ部材の前記磁気ヘッドスライダが接着される側
の面に、前記磁気ヘッドスライダと前記バネ部材との接
着面積を規制するための凹凸部を設けたことを特徴とす
る磁気ディスク装置。
【請求項１９】磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッ
ドスライダを接着し支持する薄板状のバネ部材とを有す
る浮上型の磁気ヘッドアセンブリを備えた磁気ディスク
装置において、前記バネ部材の前記磁気ヘッドスライダが接着される領
域に、前記磁気ヘッドスライダと前記バネ部材との接着
面積を規制するための孔を設けたことを特徴とする磁気
ディスク装置。
【請求項２０】磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッ
ドスライダを接着し支持する薄板状のバネ部材とを有す
る浮上型の磁気ヘッドアセンブリを備えた磁気ディスク
装置において、前記磁気ヘッドスライダの前記バネ部材と接着される面
と反対側の面に、線膨張係数が前記磁気ヘッドスライダ
より大きい板状部材を貼り付けてなることを特徴とする
磁気ディスク装置。
【請求項２１】磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッ
ドスライダを接着し支持する薄板状のバネ部材とを有す
る浮上型の磁気ヘッドアセンブリを備えた磁気ディスク
装置において、前記バネ部材の前記磁気ヘッドスライダが接着される面
と反対側の面に、線膨張係数が前記バネ部材より小さい
板状部材を貼り付けてなることを特徴とする磁気ディス
ク装置。