JPS5998347A - 負圧利用浮動ヘツドスライダ - Google Patents
負圧利用浮動ヘツドスライダInfo
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- JPS5998347A JPS5998347A JP20701682A JP20701682A JPS5998347A JP S5998347 A JPS5998347 A JP S5998347A JP 20701682 A JP20701682 A JP 20701682A JP 20701682 A JP20701682 A JP 20701682A JP S5998347 A JPS5998347 A JP S5998347A
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
- G11B21/16—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads
- G11B21/20—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier
- G11B21/21—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier with provision for maintaining desired spacing of head from record carrier, e.g. fluid-dynamic spacing, slider
Landscapes
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はリジット型の磁気ディスク装置に用いられてお
り、超微小隙間で浮上する浮動へ、トスライダに係わる
ものである。
り、超微小隙間で浮上する浮動へ、トスライダに係わる
ものである。
磁気ディスク装置用の浮動へラドスライダは装置の大容
量化につれて浮揚量微小化のあゆみもはやく、現在では
空気の分子平均自由工程の数倍程度のレベルまで微小化
されている。これまでに笑用化されているスライダは、
周知のごとく、軽荷重で動的追従性の良好なチーバード
フラット型の押圧力にほぼ比例するため、コンタクトス
タートストップ方式を採用しているスライダにおいては
その剛性を高めるにもある程度の限度がある。なぜなら
押圧力を高めることはスライダの面圧を大きくすること
になるから、記録媒体と接触摺動する時の摩耗が問題と
なるからである、このような点を克服するため、最近次
世代のスライダとしてスライダの空気膜潤滑面内にフォ
トリングラフィ技術を使って微小なリセス面を設けそこ
で負圧を発生させる負圧利用浮動へラドスライダ（以下
簡単に負圧スライダと記す）がさかんに研究されている
。このスライダは（１）正圧と負圧とのプツシ−プル作
用で軽荷重でありながら高剛性の空気膜がえられる、（
２）スライダの媒体周速度に対するスラ用のスライダと
して最も有望である。
量化につれて浮揚量微小化のあゆみもはやく、現在では
空気の分子平均自由工程の数倍程度のレベルまで微小化
されている。これまでに笑用化されているスライダは、
周知のごとく、軽荷重で動的追従性の良好なチーバード
フラット型の押圧力にほぼ比例するため、コンタクトス
タートストップ方式を採用しているスライダにおいては
その剛性を高めるにもある程度の限度がある。なぜなら
押圧力を高めることはスライダの面圧を大きくすること
になるから、記録媒体と接触摺動する時の摩耗が問題と
なるからである、このような点を克服するため、最近次
世代のスライダとしてスライダの空気膜潤滑面内にフォ
トリングラフィ技術を使って微小なリセス面を設けそこ
で負圧を発生させる負圧利用浮動へラドスライダ（以下
簡単に負圧スライダと記す）がさかんに研究されている
。このスライダは（１）正圧と負圧とのプツシ−プル作
用で軽荷重でありながら高剛性の空気膜がえられる、（
２）スライダの媒体周速度に対するスラ用のスライダと
して最も有望である。
第１図（ａ）（ｂ）が最近提案検討されている形状の一
例である。なお、同図（ａ＞は正面図、同図（ｂ）は側
面図である。同図において、１は正圧発生面、２はクロ
スレール面、３は正圧発生面に設けたリセス溝部、４は
負圧を発生させるリバースステップ面、５はスライダ前
縁のテーパ部に設けたリセス１１部である。スライダの
コンタクトスタートストップ時に記録媒体との接触を防
ぐため、クロスレール部にエツチングがほどこされてお
り１なる正圧発生面と段差がつけられ同一平面上となっ
ていないのが特徴である。才た記録媒体面のフラッフな
どに対して安定な浮揚特性を得るために、正圧発生面に
も５なるリセス溝部を設けていることも特徴である。す
なわちスライダの正圧発生分布をスライダ空気流入端お
よび空気流出端で高くし、スライダを４点支持するよう
な形にするためである。
例である。なお、同図（ａ＞は正面図、同図（ｂ）は側
面図である。同図において、１は正圧発生面、２はクロ
スレール面、３は正圧発生面に設けたリセス溝部、４は
負圧を発生させるリバースステップ面、５はスライダ前
縁のテーパ部に設けたリセス１１部である。スライダの
コンタクトスタートストップ時に記録媒体との接触を防
ぐため、クロスレール部にエツチングがほどこされてお
り１なる正圧発生面と段差がつけられ同一平面上となっ
ていないのが特徴である。才た記録媒体面のフラッフな
どに対して安定な浮揚特性を得るために、正圧発生面に
も５なるリセス溝部を設けていることも特徴である。す
なわちスライダの正圧発生分布をスライダ空気流入端お
よび空気流出端で高くし、スライダを４点支持するよう
な形にするためである。
このような形状をもつ負圧スライダの設計で最も重要な
形状パラメータは負圧発生面であるリバーステップ面の
溝深さδ、正圧発生面に設けたリセス溝部深さδｐ１そ
してクロスレール部にエツチングしたその加工深さδｃ
ｒである。これらの溝はスライダの流体潤滑特性上お互
いに相互干渉があり、所望のスライダ浮揚量を得るため
には、それらの溝深さの相互関係はきわめて複雑である
。これまで提案されている前記負圧スライダの場合はガ
ニ上の容易さのために、δ２とδ。、との深さを等しく
とるいわば一段構造になっている。他方このような負圧
スライダの設計において検討しなければならないＭ要な
事項はいうまでもなく（１）十分大きな買方が発生する
こと、（２）正の剛性（＝正の浮揚力）を大きくとるこ
と、（３）正圧発生面の正圧分布を空気流入端および流
出端でより高め４点支持の効果を大きくし、スライダの
ピッチング剛性を増大させ安定浮揚させること、等のこ
とがあげられる。これらのことを考慮すると、これまで
提案されている前記負圧スライダの形状には種々の欠点
が存在する。すなわちδ、とδｃｒとが同−深さとなっ
ているため、十分大きな負圧力が発生することと正の浮
揚力およびピッチング剛性を増大させることとを同時に
みたすことがきわめて困難となるからである。
形状パラメータは負圧発生面であるリバーステップ面の
溝深さδ、正圧発生面に設けたリセス溝部深さδｐ１そ
してクロスレール部にエツチングしたその加工深さδｃ
ｒである。これらの溝はスライダの流体潤滑特性上お互
いに相互干渉があり、所望のスライダ浮揚量を得るため
には、それらの溝深さの相互関係はきわめて複雑である
。これまで提案されている前記負圧スライダの場合はガ
ニ上の容易さのために、δ２とδ。、との深さを等しく
とるいわば一段構造になっている。他方このような負圧
スライダの設計において検討しなければならないＭ要な
事項はいうまでもなく（１）十分大きな買方が発生する
こと、（２）正の剛性（＝正の浮揚力）を大きくとるこ
と、（３）正圧発生面の正圧分布を空気流入端および流
出端でより高め４点支持の効果を大きくし、スライダの
ピッチング剛性を増大させ安定浮揚させること、等のこ
とがあげられる。これらのことを考慮すると、これまで
提案されている前記負圧スライダの形状には種々の欠点
が存在する。すなわちδ、とδｃｒとが同−深さとなっ
ているため、十分大きな負圧力が発生することと正の浮
揚力およびピッチング剛性を増大させることとを同時に
みたすことがきわめて困難となるからである。
本発明の目的は、上記負圧スライダにおいて上記欠点を
解消し、従来提案されている負圧スライダよりも剛性が
大きく安定性にすぐれしかも十分大きな負圧力を発生さ
せるスライダ構造を提供することにある。
解消し、従来提案されている負圧スライダよりも剛性が
大きく安定性にすぐれしかも十分大きな負圧力を発生さ
せるスライダ構造を提供することにある。
本発明の負圧スライダは、正圧面のリセス部溝深さδ２
とクロスレール部のエツチング深さδｃｒとを相異な
るように構成し、かっδ、をδｃｒより大きくとること
により上記目的を達成するようにしたものである。
とクロスレール部のエツチング深さδｃｒとを相異な
るように構成し、かっδ、をδｃｒより大きくとること
により上記目的を達成するようにしたものである。
本発明の形状をもつ負圧スライダによれば、クロスレー
ル部のエツチング加工量を十分小さくとれば、負圧が発
生するリバースステップ面の溝深さがクロスレール部の
エツチング深さにはほとんどよらないものとなり、大き
な負圧力を発生させることかできる。また同時に正圧発
生面には逆に深い溝を加工するため、空気膜のくさび効
果が大きくなり、スライダ空気流入端および流出端で高
い圧力上昇がみられる。従ってスライダのピッチング剛
性が大きくなると同時に正の剛性も増大することになる
から、記録媒体面に対してきわめて安定浮揚するスライ
ダが得られることになる。
ル部のエツチング加工量を十分小さくとれば、負圧が発
生するリバースステップ面の溝深さがクロスレール部の
エツチング深さにはほとんどよらないものとなり、大き
な負圧力を発生させることかできる。また同時に正圧発
生面には逆に深い溝を加工するため、空気膜のくさび効
果が大きくなり、スライダ空気流入端および流出端で高
い圧力上昇がみられる。従ってスライダのピッチング剛
性が大きくなると同時に正の剛性も増大することになる
から、記録媒体面に対してきわめて安定浮揚するスライ
ダが得られることになる。
以下図面を用いて詳細に説明する。
第２図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例を示す図で、
同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は側面図である。本発
明は正圧発生面１ａのリセス溝深さδ、をクロスレール
部２ａのエツチング加工深さδ。、と異なる深さと１か
つδ２をδｃｒより深く形成していることを特徴とする
ものである。
同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は側面図である。本発
明は正圧発生面１ａのリセス溝深さδ、をクロスレール
部２ａのエツチング加工深さδ。、と異なる深さと１か
つδ２をδｃｒより深く形成していることを特徴とする
ものである。
負圧スライダの形状設計においては高空気膜剛性のスラ
イダをきわめて軽荷重で得るため、十分大きな正の浮揚
力を発生させ、しかもまた同時に十分大きな負圧力を発
生させることが重要である。
イダをきわめて軽荷重で得るため、十分大きな正の浮揚
力を発生させ、しかもまた同時に十分大きな負圧力を発
生させることが重要である。
他方この種の負圧スライダの形状パラメータは数多くあ
るがとりわけδ２、δｃｒ の溝深さが大きな問題とな
る。従って上記設計に要求される条件を考慮して負圧力
および正の浮揚力発生におよぼすδ１、ａｃｒの溝深さ
の影響について検討した。方法はサブミクロン領域の浮
揚量で作動する浮動へラドスライダの浮揚特性を支配す
る修正レイノルズ方程式を有限要素法などの手法により
数値的に解くことにより行った。そのシミュレーション
の結果、δ２、とａｃｒとは負圧力および正の浮揚力発
生に対して互いに相反する結果があることが明らかとな
った。すなわち負圧力の発生に際しては、ａｃｒは十分
率さい方がきわめて有効であるということである。本来
スライダで発生する負圧力の大きさはリバ・〜スステア
１面の溝深さδに大きく依存する。一方記録媒体と接触
した時に媒体に傷等をつけないためにほどこされたクロ
スレール部のエツチング加工は等制約にリバースステッ
プ面での溝深さの変化する割合を減少させる効果をもつ
。
るがとりわけδ２、δｃｒ の溝深さが大きな問題とな
る。従って上記設計に要求される条件を考慮して負圧力
および正の浮揚力発生におよぼすδ１、ａｃｒの溝深さ
の影響について検討した。方法はサブミクロン領域の浮
揚量で作動する浮動へラドスライダの浮揚特性を支配す
る修正レイノルズ方程式を有限要素法などの手法により
数値的に解くことにより行った。そのシミュレーション
の結果、δ２、とａｃｒとは負圧力および正の浮揚力発
生に対して互いに相反する結果があることが明らかとな
った。すなわち負圧力の発生に際しては、ａｃｒは十分
率さい方がきわめて有効であるということである。本来
スライダで発生する負圧力の大きさはリバ・〜スステア
１面の溝深さδに大きく依存する。一方記録媒体と接触
した時に媒体に傷等をつけないためにほどこされたクロ
スレール部のエツチング加工は等制約にリバースステッ
プ面での溝深さの変化する割合を減少させる効果をもつ
。
そのためエツチング加工量δｃｒが太き（なるにつれて
潤滑流体である空気が膨張する即］合が大きくなり、負
圧力は逆に小さくなっていくことζこなる。
潤滑流体である空気が膨張する即］合が大きくなり、負
圧力は逆に小さくなっていくことζこなる。
また正圧発生面１ａに設けたリセス溝部の溝深さδ の
スライダ浮揚特性におよぼす影響は正圧発生面の圧力分
布およびそれにともなう正の浮揚力の大きさく＝正の空
気膜剛性）ならびにスライダピッチング剛性に大きく影
響するものとなる。
スライダ浮揚特性におよぼす影響は正圧発生面の圧力分
布およびそれにともなう正の浮揚力の大きさく＝正の空
気膜剛性）ならびにスライダピッチング剛性に大きく影
響するものとなる。
すなわちδいが小さければ従来構造の正圧発生面にリセ
ス溝部がない場合とほぼ同様なものとなり、大きくなれ
ばなるほどリセス溝部を正圧発生面ζこ設けた効果がで
てくる。δ１が大きくなるにつれて正圧発生面での、特
にスライダトレーニングエッチ部でのくさび効果が顕著
なものとなるため、正の浮揚力が次第に増加していく傾
向となる。また正圧の発生分布もスライダリーディング
エッヂ部であるテーパ部での高い圧力上昇のみでなく、
トレーニングエッチ部でも同様の圧力上昇がみられるこ
とになる。またリセス溝部の中央付近では溝部内圧力が
大気圧に近い値、ないしは負圧となる。従ってスライダ
全体は正圧発生面のリーディングエッチ部の高い圧力で
支えられている形となる。それ故スライダは空気膜によ
り、記録媒体面、 上を４点支持されているものとなり
、スライダピッチング剛性がきわめて大きなものとなる
。
ス溝部がない場合とほぼ同様なものとなり、大きくなれ
ばなるほどリセス溝部を正圧発生面ζこ設けた効果がで
てくる。δ１が大きくなるにつれて正圧発生面での、特
にスライダトレーニングエッチ部でのくさび効果が顕著
なものとなるため、正の浮揚力が次第に増加していく傾
向となる。また正圧の発生分布もスライダリーディング
エッヂ部であるテーパ部での高い圧力上昇のみでなく、
トレーニングエッチ部でも同様の圧力上昇がみられるこ
とになる。またリセス溝部の中央付近では溝部内圧力が
大気圧に近い値、ないしは負圧となる。従ってスライダ
全体は正圧発生面のリーディングエッチ部の高い圧力で
支えられている形となる。それ故スライダは空気膜によ
り、記録媒体面、 上を４点支持されているものとなり
、スライダピッチング剛性がきわめて大きなものとなる
。
本発明はこのような計算機のシミュレーション結果によ
りなされたものであり、δ、とａｃｒとを相異なる溝深
さにして、かつδ を深くしδ。、をきわめて浅くする
ことにより安定浮揚するスライダとなることがわかる。
りなされたものであり、δ、とａｃｒとを相異なる溝深
さにして、かつδ を深くしδ。、をきわめて浅くする
ことにより安定浮揚するスライダとなることがわかる。
定量的に最適なδ１、ａｃｒの値はスライダ形状および
形状に関する諸元に多いに依存し変化するため、それぞ
れの場合に応じて選定する必要があろう。しかしδ、を
あまり大きくとりすぎるとリセス溝部内の全領域で大気
圧値になりスライダトレーニングエッヂ部で正のステッ
プ軸受としての作用が発生しなくなる。それ故トレーニ
ングエッチ部での高い圧力上昇がみられす、４点支持さ
れている形とはならないため、実用上δ２は２〜３μｍ
程度が最大となる。またａｃｒについては小さい方が良
く、加工上の問題を考慮すると０，５〜１μｍ程度の値
が実用的には良好な値となる。
形状に関する諸元に多いに依存し変化するため、それぞ
れの場合に応じて選定する必要があろう。しかしδ、を
あまり大きくとりすぎるとリセス溝部内の全領域で大気
圧値になりスライダトレーニングエッヂ部で正のステッ
プ軸受としての作用が発生しなくなる。それ故トレーニ
ングエッチ部での高い圧力上昇がみられす、４点支持さ
れている形とはならないため、実用上δ２は２〜３μｍ
程度が最大となる。またａｃｒについては小さい方が良
く、加工上の問題を考慮すると０，５〜１μｍ程度の値
が実用的には良好な値となる。
以上本発明につき詳細に説明したように本発明の負圧ス
ライダは正圧発生面のりセス部溝深さδ、とクロスレー
ル部にほどこすエツチング深さａｃｒとを相異なるよう
に構成し、かつδ、をａｃｒより大きくとるという簡単
な形状の変更により、きわめて安定浮揚する負圧スライ
ダを提供することができるものである。
ライダは正圧発生面のりセス部溝深さδ、とクロスレー
ル部にほどこすエツチング深さａｃｒとを相異なるよう
に構成し、かつδ、をａｃｒより大きくとるという簡単
な形状の変更により、きわめて安定浮揚する負圧スライ
ダを提供することができるものである。
なお本発明の思想を逸脱しない範囲内でどのような変形
を行っても差支えなく、例えは正圧発生面のリセス部溝
深さ、およびクロスレール部にほどこすエツチング深さ
の値はそれぞれの場合で最適化すれば良く、上記実施例
の説明が本発明の範囲を何ら限定するものでないことは
明らかである。
を行っても差支えなく、例えは正圧発生面のリセス部溝
深さ、およびクロスレール部にほどこすエツチング深さ
の値はそれぞれの場合で最適化すれば良く、上記実施例
の説明が本発明の範囲を何ら限定するものでないことは
明らかである。
第１図（ａ）、（ｂ）は従来提案されている負圧スライ
ダの一例を示す図であり、同図（ａ）は正面図、同図（
ｂ）は側面図、第２図（ａ）、（ｂ）は正圧発生面のリ
セス部溝深さδ２とクロスレール部にほどこすエツチン
グ深さδ。、とを相異なるように構成し、かつδ２をａ
ｃｒより大きくとった本発明の一実施例を示す負圧スラ
イダであり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図
である。 図において、 １、 １ａ ； 正圧発生面 ２、 ２ａ ； クロスレール部 ３．３ａ； 正圧発生面に設けたリセス溝部４、 ４ａ
； リバースステップ面５、 ５ａ ； テー
パ部に設けたリセス溝部δ ； リバースステップ面
深さ量 δ ；正圧発生面に設けたリセス溝部床さ量 δｃｒ ’ クロスレール部に設けたエッヂング加
工深さ量 第１図
ダの一例を示す図であり、同図（ａ）は正面図、同図（
ｂ）は側面図、第２図（ａ）、（ｂ）は正圧発生面のリ
セス部溝深さδ２とクロスレール部にほどこすエツチン
グ深さδ。、とを相異なるように構成し、かつδ２をａ
ｃｒより大きくとった本発明の一実施例を示す負圧スラ
イダであり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図
である。 図において、 １、 １ａ ； 正圧発生面 ２、 ２ａ ； クロスレール部 ３．３ａ； 正圧発生面に設けたリセス溝部４、 ４ａ
； リバースステップ面５、 ５ａ ； テー
パ部に設けたリセス溝部δ ； リバースステップ面
深さ量 δ ；正圧発生面に設けたリセス溝部床さ量 δｃｒ ’ クロスレール部に設けたエッヂング加
工深さ量 第１図
Claims (1)
- １対の正圧発生面と、その面に設けたリセス溝部と、正
圧発生面と段差を有し正圧発生面と同一平面上にないク
ロスレール部と、空気流出部に前記正圧発生面と前記ク
ロスレールとでかこまれた逆ステップ状のリセス部を有
する負圧利用浮動へラドスライダにおいて、正圧発生面
に設けたリセス溝部深さを、正圧発生面とクロスレール
部とに存在する段差溝深さよりも大きくしたことを特徴
とする負圧利用浮動へラドスライダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20701682A JPS5998347A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 負圧利用浮動ヘツドスライダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20701682A JPS5998347A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 負圧利用浮動ヘツドスライダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5998347A true JPS5998347A (ja) | 1984-06-06 |
Family
ID=16532796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20701682A Pending JPS5998347A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 負圧利用浮動ヘツドスライダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5998347A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62189685A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-19 | Nec Corp | 負圧浮動ヘツドスライダ |
| JPH03205671A (ja) * | 1990-09-14 | 1991-09-09 | Tdk Corp | 磁気ヘッド |
| US5210666A (en) * | 1990-05-25 | 1993-05-11 | Seagate Technology, Inc. | Self-loading air bearing slider with a relieved leading edge |
| US5515219A (en) * | 1993-09-08 | 1996-05-07 | Seagate Technology, Inc. | Simplified self-loading head slider |
| US6004472A (en) * | 1997-05-14 | 1999-12-21 | International Business Machines Corporation | Dual etch step process for making a three etch depth air bearing slider |
| US6055128A (en) * | 1997-05-14 | 2000-04-25 | International Business Machines Corporation | Dual etch step pad air bearing design with three etch depths |
| US6678119B1 (en) | 2000-04-12 | 2004-01-13 | Seagate Technology Llc | Disc head slider having rails with enclosed depressions |
-
1982
- 1982-11-26 JP JP20701682A patent/JPS5998347A/ja active Pending
Cited By (8)
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