JPH09213037A

JPH09213037A - 浮上型磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH09213037A
Application number: JP4825796A
Authority: JP
Inventors: Masaki Hongo; 政紀本郷
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1996-02-08
Filing date: 1996-02-08
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】空気ベアリング面Ｓを有するヘッドスライダ
ー１にヘッド素子２を形成してなる浮上型磁気ヘッドに
おいて、スキュー角や相対速度の変動に伴なう浮上量の
変化を抑制する。【解決手段】ヘッドスライダー１の空気ベアリング面
Ｓには、空気の流れ方向に沿って互いに平行に伸びる一
対のサイドレール８、８が形成されると共に、両サイド
レール８、８を空気流入端側の端部にて互いに連結する
クロスレール５が形成され、各サイドレール８は、長手
方向の中央位置にて最小幅となるくびれ部６を有し、該
くびれ部６の最小幅は１００μｍ以下に形成されてい
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、ハードディスクド
ライブ装置等に装備される浮上型磁気ヘッドに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ハードディスクドライブ装置に
おいては、図９に示す如く高速回転するディスク(11)の
信号記録面に対し、揺動アーム(13)の先端部に取り付け
られた磁気ヘッド(12)が浮上状態を保ちながら、信号の
記録及び再生が行なわれる。斯種浮上型磁気ヘッド(12)
として、図１０に示す如き負圧式の磁気ヘッドが提案さ
れている(特公昭56-52380〔G11B17/32〕)。該磁気ヘッ
ドにおいては、ヘッド素子(２)及び複数のパッド(３)が
形成されたヘッドスライダー(14)のディスクとの対向面
に、適当な大きさの浮上力を発生させるべく工夫された
エアベアリング面Ｓが形成されている。

【０００３】即ち、エアベアリング面Ｓには、空気流入
端側に斜面(15)が形成されると共に、空気の流れ方向に
沿って互いに平行に伸びる一対のサイドレール(17)(17)
と、両サイドレール(17)(17)を空気流入端側の端部にて
互いに連結するクロスレール(16)が形成されている。こ
れによって、両サイドレール(17)(17)間には、中央凹部
(18)が形成されることになる。従って、ディスク面と斜
面(15)の間へ流入した空気は、クロスレール(16)に沿っ
て流れた後、サイドレール(17)(17)及び中央凹部(18)に
沿って流れる。この過程で、サイドレール(17)(17)は正
圧発生領域となり、中央凹部(18)は負圧発生領域とな
る。この結果、磁気ヘッドは、前記揺動アーム(13)によ
る押圧力と、ヘッドスライダー(14)のサイドレール(17)
(17)に作用する正圧と、ヘッドスライダー(14)の中央凹
部(９)に作用する負圧とがバランスした浮上位置に保持
されることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ハードディ
スクドライブ装置においては、図９に示す様に、アーム
(13)の揺動によって、磁気ヘッド(12)がディスク内周側
の移動端Ｐｉとディスク外周側の移動端Ｐｏの間を往復
移動する際、磁気ヘッド(12)の姿勢がディスク周方向と
為す角度、即ちスキュー角θが変動することになる。
又、ディスク(11)は一定角速度で回転するので、ディス
ク(11)に対する磁気ヘッド(12)の相対速度は、磁気ヘッ
ド(12)がディスク内周側の移動端Ｐｉからディスク外周
側の移動端Ｐｏへ移動するにつれて増大する。

【０００５】図１１は、磁気ヘッドのディスクとの相対
速度が１２ｍ／ｓの場合において、スキュー角θと浮上
量の関係を表わしたものであって、スキュー角θが零を
中心として変動すると、浮上量は大きく変化している。
又、図１２は、スキュー角θが零の場合において、磁気
ヘッドの相対速度と浮上量の関係を表わしたものであっ
て、相対速度の上昇につれて浮上量が大きく増大してい
る。

【０００６】この様に、従来の浮上型磁気ヘッドにおい
ては、磁気ヘッドのスキュー角や相対速度の変動に伴っ
て、浮上量が大きく変化することになり、特に高密度記
録を行なうハートディスクドライブ装置においては、浮
上量の変化によって、信号の記録再生感度が大きく変化
する問題を生じる。一般に、スキュー角θが±１０°の
範囲で変動する場合、浮上量の変化は１０ｎｍ以下に抑
える必要があるため、図１１及び図１２に示す特性の磁
気ヘッドでは、実用に耐えない。

【０００７】本発明の目的は、スキュー角や相対速度の
変動に伴なう浮上量の変化を抑制することの出来る浮上
型磁気ヘッドを提供することである。

【０００８】

【課題を解決する為の手段】そこで、本発明者らは、種
々の形状のサイドレールを具えた浮上型磁気ヘッドのモ
デルを作成し、これらのモデルの浮上特性を計算機シミ
ュレーションによって解析したところ、ある特定の形状
寸法のサイドレールを具えた磁気ヘッドについて、良好
な結果が得られ、その結果から本発明の完成に至った。

【０００９】即ち、本発明に係る浮上型磁気ヘッドは、
空気ベアリング面Ｓを有するヘッドスライダー(１)にヘ
ッド素子(２)を形成してなり、空気ベアリング面Ｓに
は、空気の流れ方向に沿って互いに平行に伸びる一対の
サイドレール(８)(８)が形成されると共に、両サイドレ
ール(８)(８)を空気流入端側の端部にて互いに連結する
クロスレール(５)が形成されている。そして、各サイド
レール(８)は、長手方向の中央位置にて最小幅となるく
びれ部(６)を有し、該くびれ部(６)の最小幅は１００μ
ｍ以下に形成されている。

【００１０】該浮上型磁気ヘッドにおいては、各サイド
レール(８)がくびれ部(６)を有しているが、該くびれ部
(６)の最小幅が１００μｍを越える場合と、１００μｍ
以下の場合では、磁気ヘッドの浮上特性に大きな差異が
認められ、１００μｍ以下では、スキュー角や相対速度
の変化に伴う浮上量の変化は極めて小さくなる。

【００１１】具体的構成において、各サイドレール(８)
のくびれ部(６)の空気流出端側には、両側縁が互いに平
行に伸びるストレート部(７)が形成されており、該スト
レート部(７)の形成によって、更に浮上特性が改善され
る。

【００１２】又、具体的構成において、各サイドレール
(８)は、長手方向に伸びる両側縁の内、少なくとも外側
の側縁が内側に凹んでくびれ部(６)が形成されている。
該浮上型磁気ヘッドによれば、各サイドレール(８)の内
側の側縁のみを凹ませてくびれ部を形成した磁気ヘッド
に比べて、良好な浮上特性が得られる。

【００１３】

【発明の効果】本発明に係る浮上型磁気ヘッドによれ
ば、スキュー角や相対速度の変動に伴なう浮上量の変化
を効果的に抑制することが出来る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面に沿って具体的に説明する。図１及び図２は、
本発明を実施した浮上型磁気ヘッドの一例を表わしてお
り、ヘッドスライダー(１)には、磁気抵抗効果型ヘッド
チップ及び誘導型ヘッドチップを積層してなるヘッド素
子(２)と、外部回路との接続に用いる複数のパッド(３)
が形成されると共に、記録媒体との対向面には、本発明
の特徴的構成を有するエアベアリング面Ｓが形成されて
いる。

【００１５】即ち、該エアベアリング面Ｓには、空気流
入端側に、空気を導入するための斜面(４)が形成される
と共に、該斜面(４)の両端部から空気の流れ方向に沿っ
て空気流出端まで平行に伸びる一対のサイドレール(８)
(８)が形成され、両サイドレール(８)(８)の空気流入端
側の端部はクロスレール(５)によって互いに連結されて
いる。各サイドレール(８)は、両側縁が共に凹んで長手
方向の中央位置にて最小幅となるくびれ部(６)を有し、
該くびれ部(６)の空気流出端側には、両側縁が互いに平
行に伸びるストレート部(７)が形成されている。この結
果、両サイドレール(８)(８)の内側には中央凹部(９)、
外側には側方凹部(10)(10)が形成されることになる。

【００１６】本実施例の磁気ヘッドは、図２に示す如
く、横幅Ｗが１.６ｍｍ、全長Ｌが２.０ｍｍ、斜面(４)
及びクロスレール(５)の長さＦが０.３ｍｍ、くびれ部
(６)の長さＥが１.４ｍｍ、ストレート部(７)の長さＤ
が０.３ｍｍに形成されている。又、本発明に係る磁気
ヘッドの特徴的構成として、くびれ部(６)の最小幅Ｂ
が、２５μｍ〜１００μｍの範囲内、望ましくは２５μ
ｍに近い値に形成される。尚、くびれ部(６)の最大幅Ｃ
及びストレート部(７)の幅Ａは、浮上特性には本質的な
影響を及ぼさず、例えば０.２５〜０.４ｍｍの範囲内の
適当な値に形成される。

【００１７】図５は、上記本発明の浮上型磁気ヘッドに
おいて、くびれ部(６)の最小幅Ｂをパラメータにとっ
て、スキュー角の変動に伴う浮上量の変化をコンピュー
タシミュレーションによって解析した結果を表わしてい
る。尚、記録媒体との相対速度は１２ｍ／ｓであって、
くびれ部(６)の最大幅Ｃ及びストレート部(７)の幅Ａは
共に０.３ｍｍに設定されている。図５の結果から明ら
かな様に、くびれ部(６)の最小幅Ｂが０.１５ｍｍの場
合は、スキュー角の変動に伴う浮上量の変化が大きい
が、くびれ部(６)の最小幅Ｂが０.１ｍｍ以下において
は、浮上量の変化は極く僅かに抑えられている。例え
ば、スキュー角θの変動が±１０°の範囲では、浮上量
の変化は１０ｎｍ以下に抑えられており、高密度記録を
行なうハードディスクドライブ装置に装備した場合に
も、安定した記録再生感度が得られる。

【００１８】一方、図６は、記録媒体との相対速度が１
２ｍ／ｓ、くびれ部(６)の最小幅Ｂを０.０５ｍｍに設
定した場合において、ストレート部(７)の幅Ａ(＝くび
れ部の最大幅Ｃ)をパラメータとして、スキュー角の変
動に伴う浮上量の変化を表わしている。図６の結果から
明らかな様に、何れの場合も、スキュー角の変動に伴う
浮上量の変化は僅かであり、くびれ部(６)の最大幅Ｃ及
びストレート部(７)の幅Ａは浮上量の絶対値には影響を
及ぼすが、浮上量の変化量には、殆ど影響を及ぼさない
と言える。

【００１９】更に図７は、くびれ部(６)の最小幅Ｂを
０.０５ｍｍに設定し、くびれ部(６)の最大幅Ｃ及びス
トレート部(７)の幅Ａを共に０.３ｍｍに設定した場合
において、スキュー角をパラメータとして、ディスクと
の相対速度の変動に伴う浮上量の変化を表わしている。
図７の結果から明らかな様に、何れの場合も浮上量の変
化は僅かであり、磁気ヘッドの移動に伴ってディスクと
の相対速度が変動したとしても、安定した浮上特性が得
られる。

【００２０】図３(ａ)〜(ｄ)及び図４(ａ)〜(ｄ)は、図
１に示す本発明の浮上型磁気ヘッド以外に、本発明の完
成に至る過程で浮上特性の解析を行なった種々の磁気ヘ
ッドを表わしており、図３(ａ)〜(ｄ)に示す磁気ヘッド
については、良好な浮上特性が得られたが、図４(ａ)〜
(ｄ)に示す磁気ヘッドについては、浮上特性が比較的低
いものとなった。尚、何れの磁気ヘッドも、くびれ部の
最小幅は１００μｍ以下に形成されている。

【００２１】図３(ａ)の磁気ヘッドは、両サイドレール
(８)(８)の外側の側縁が凹んでくびれ部(６)が形成され
ると共に、くびれ部(６)の空気流出端側には、ストレー
ト部(７)が形成されている。同図(ｂ)の磁気ヘッドは、
各サイドレール(８)の両側縁が共に凹んでくびれ部(６)
が形成されると共に、ストレート部(７)の更に空気流出
端側に、ストレート部(７)よりも幅広の第２のストレー
ト部(71)が形成されている。又、同図(ｃ)の磁気ヘッド
は、ストレート部(７)の空気流出端側に、非ストレート
部(71)が形成されている。更に、同図(ｄ)の磁気ヘッド
は、一対のくびれ部(６)(６)が外側の側縁を凹ませて形
成されており、ストレート部は形成されていない。

【００２２】この中で、図３(ａ)及び(ｄ)に示す磁気ヘ
ッドの浮上量の変化を図８中に夫々ＥＸ１及びＥＸ２と
して表わしており、何れの場合も、図１に示す磁気ヘッ
ドに比べれば、浮上量の変化は僅かに大きいものの、図
１０及び図１１に示す従来の磁気ヘッドよりは良好な浮
上特性が得られている。又、図３(ｂ)及び(ｃ)に示す磁
気ヘッドについては、図１の磁気ヘッドと同等の良好な
結果が得られた(図示省略)。

【００２３】一方、図４(ａ)の磁気ヘッドは、両くびれ
部(60)(60)が、夫々の内側の側縁のみを凹ませて形成さ
れており、ストレート部は形成されていない。同図(ｂ)
に示す磁気ヘッドは、両くびれ部(61)(61)が、夫々の内
側の側縁のみを凹ませて形成されており、ストレート部
(70)が形成されている。又、同図(ｃ)に示す磁気ヘッド
は、両くびれ部(62)(62)の空気流出端側に夫々非ストレ
ート部(63)が形成されている。更に同図(ｄ)に示す磁気
ヘッドは、両くびれ部(64)(64)が夫々の両側縁を凹ませ
て形成されているが、ストレート部は形成されていな
い。これらの磁気ヘッドについては、図３(ａ)〜(ｄ)に
示す磁気ヘッドよりも浮上特性が低下することとなっ
た。

【００２４】上述の各種形状を有する磁気ヘッドについ
ての解析結果から総合判断すると、充分な浮上量を得る
と共に浮上量の変化を抑制するには、各サイドレール
(８)のくびれ部(６)の最小幅が１００μｍ以下であるこ
とが必要であり、これに加えて、各サイドレール(８)の
くびれ部(６)の空気流出端側にストレート部(７)を形成
することが望ましく、更に、各サイドレール(８)は、長
手方向に伸びる両側縁の内、少なくとも外側の側縁を凹
ませてくびれ部(６)を形成することが望ましいと言え
る。

【００２５】上記実施の形態の説明は、本発明を説明す
るためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を
限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許
請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能で
あることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る浮上型磁気ヘッドの一例を示す斜
視図である。

【図２】該磁気ヘッドの平面図である。

【図３】比較的良好な浮上特性が得られた複数の磁気ヘ
ッドの平面図である。

【図４】浮上特性が比較的低い複数の磁気ヘッドの平面
図である。

【図５】くびれ部の最小幅をパラメータとして、スキュ
ー角の変動に伴う浮上量の変化を表わすグラフである。

【図６】ストレート部の幅をパラメータとして、スキュ
ー角の変動に伴う浮上量の変化を表わすグラフである。

【図７】スキュー角をパラメータとして、記録媒体との
相対速度の変動に伴う浮上量の変化を表わすグラフであ
る。

【図８】図３に示す２つの磁気ヘッドについて、スキュ
ー角の変動に伴う浮上量の変化を表わすグラフである。

【図９】ハードディスクドライブ装置の要部の構成を表
わす平面図である。

【図１０】従来の浮上型磁気ヘッドの斜視図である。

【図１１】該磁気ヘッドについて、スキュー角の変動に
伴う浮上量の変化を表わすグラフである。

【図１２】該磁気ヘッドについて、ディスクとの相対速
度の変動に伴う浮上量の変化を表わすグラフである。

【符号の説明】

(１) ヘッドスライダー (２) ヘッド素子 (４) 斜面 (５) クロスレール (６) くびれ部 (７) ストレート部 (８) サイドレール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気ベアリング面Ｓを有するヘッドスラ
イダー(１)にヘッド素子(２)を形成してなる浮上型磁気
ヘッドにおいて、空気ベアリング面Ｓには、空気の流れ
方向に沿って互いに平行に伸びる一対のサイドレール
(８)(８)が形成されると共に、両サイドレール(８)(８)
を空気流入端側の端部にて互いに連結するクロスレール
(５)が形成され、各サイドレール(８)は、長手方向の中
央位置にて最小幅となるくびれ部(６)を有し、該くびれ
部(６)の最小幅は１００μｍ以下に形成されていること
を特徴とする浮上型磁気ヘッド。
【請求項２】各サイドレール(８)のくびれ部(６)の空
気流出端側には、両側縁が互いに平行に伸びるストレー
ト部(７)が形成されている請求項１に記載の浮上型磁気
ヘッド。
【請求項３】各サイドレール(８)は、長手方向に伸び
る両側縁の内、少なくとも外側の側縁が内側に凹んでく
びれ部(６)が形成されている請求項１又は請求項２に記
載の浮上型磁気ヘッド。