JPH0432081A - 負圧スライダーおよびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は負圧スライダーおよびその製造方法に関するも
のである。

ハードディスクドライブに使用されるコンポジット型磁
気ヘッドスライダ−において、スライダーの浮上に負圧
発生の原理を応用したものがいくつか発表されている。

負圧利用のメリットは、スライダーを外部から押付ける
押付力が、弱くて低い浮上量を得られる点と、浮上量の
速度依存性が少ない点などである。

本発明者等が提案する負圧スライダーは、負圧スライダ
ーを外部から押付ける押付力が正圧スラィダーの約半分
で同じ浮上量になり、速度依存性も正圧スライダーに比
して充分小さいものである。

また、負圧発生部を２段状の溝に形成したところにも特
徴がある。

また、本発明者らが提案する負圧スライダーの製造方法
は、端面加工具を利用したところに特徴がある。

「従来の技術」 まず、第５図に正圧スライダー１０１の例を示す。

それは、平行状の２本のレール１０２とこのレール１０
２と対向する磁気ディスク（図示せず）の間を流れる空
気流がスライダー１０１を押し上げる浮上刃と、スライ
ダー１０１をバネ力などにより外部から押付ける押付力
とがつり合った高さで、スライダー１０１は浮上する。

なお符号１０３は磁気コアである。

次に、第６図に負圧スライダー１０６の典型的な例を示
す、即ち、平行状の２本のレール１０７を連結する１本
のクロスレール１０８が存在し、このクロスレール１０
８の下流側の溝が負圧発生部１０９となる。なお、符号
１１０は磁気コアである。

その負圧力は、クロスレール１０８と対向する磁気ディ
スク（図示せず）との距離、負圧発生部１０９の深さお
よび負圧発生部１０９の面積に応じて発生する。例えば
、クロスレール１０８の浮上量が０．１μｓ程度の時は
負圧力は負圧発生部１０９の深さが１−前後の時に最も
大きくなり、負圧発生部１０９の深さが深くなるにつれ
て負圧力は弱くなる。また、負圧発生部１０９の面積が
大きい程負圧力は大きくなる。このようにして発生した
負圧力と、外部からの負圧スライダー１０６を押さえる
バネなどによる押付力が、つり合う浮上量で負圧スライ
ダー１０６は浮上する。

第７図に正圧スライダー１０１と負圧スライダー１０６
の速度−浮上量特性を示す。

負圧スライダー１０６の浮上刃は、磁気ディスクの外周
部（周速大）にいく程大きく、浮上量は上がるが、負圧
スライダー１０６にかかる負圧力の絶対値も同様に大き
くなるので、正圧スライダー１０１に比べて負圧スライ
ダー１０６の方が外周部での浮上量が小さい。

また、スライダーが磁気ディスクの内周部にあるとき、
もしくは磁気ディスクの回転スタート時はスライダーに
負圧力はほとんど働かず、スライダーを押え付けるバネ
のバネ圧が弱いために、負圧スライダー１０６の方が早
く浮上し、磁気ディスクを擦ることによる破壊の危険性
が正圧スライダー１０１より少ない。

実際の使用状態では磁気ディスクの外周部において、ス
ライダーは空気流の流線に対して斜めに置かれるため、
正圧による浮上刃が減少し、他方負圧力は変わらないた
め浮上量が下がり過ぎる欠点がある。これを補うために
、例えば、第８図に示すように、正圧レール１１６の中
間に切り欠き１１７を刻設して５ＫＥ−角による正圧力
の減少を防ぐものなどの考案がなされている。なお、符
号１１８はクロスレール、１１９は負圧発生部、１２０
は磁気コアである。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、負圧スライダーの負圧発生部の深さは数−で
、精度は±０．３ｇｏ＋程度が要求される。この負圧発
生部を設けるのに、従来の技術で、この要求を満たすも
のとしてイオンエツチングで加工しているが、深さ１．
０１ｍの加工に約１時間程度かかり極めて加工能率が悪
い。したがって、加工能率のよい他の加工法で加工でき
ることが望ましい。

正圧レールの中間を切り欠くことで、ＳＫＥ―角による
浮上刃の減少を防止するのは、同時に負圧力の分布にも
影響をおよぼし、正圧力と負圧力の圧力中心のバランス
が取れなくなり、また、切り欠き部の深さを負圧発生部
より浅く形成せねばならないなど手のかかる加工をとら
なければならない（特開昭６２−１１０６８０号公報）
。

第８図に示す正圧スライダーにおいて、レール１１６幅
を狭くすることにより低荷重でしかも速度依存性の小さ
いスライダーを得ることができる。

しかし、実際上は、正圧レール１１６の流出端には磁気
コア１２０が存在するため、レール１１６幅を０．３５
閣より狭くすることは困難である。

また、負圧発生部の深さがどの個所も同じである単一の
従来の負圧スライダーは、第９図に定性的に示すように
、磁気ディスクの内周側でスライダーの流出側で圧力中
心のバランスがとれ、磁気ディスクの外周側では圧力中
心が流入側に移動するため、ピッチング（迎え角）の大
きな浮上姿勢となり、磁気ディスクの振れに対するスラ
イダーの追従性が悪くなる。さらに、磁気ディスクの外
周側で必要以上に大きな負圧力が発生するため、これを
調整する目的で負圧発生部をより深くすると、内周側の
負圧力が弱くなり過ぎてうま（つり合うところが得られ
ない。

「課題を解決するための手段」 そこで、本発明は、上記の事情に鑑み、負圧スライダー
を外部から押付ける押付力が正圧スライダーの約半分で
同じ浮上量になり、速度依存性も正圧スライダーに比し
て充分小さくすべく、クロスレールと負圧発生部との区
画部分を円弧Ｒに形成し、前記負圧発生部より空気流の
流出側にさらに凹んだ負圧逃がし部を設けたものである
。

また、本発明は、上記の事情に鑑み、負圧スライダーの
負圧発生部のイオンエツチングによる加工を、加工能率
のよい他の加工法を捷供すべく、磁気ディスクと対向す
る面の空気流方向の両側に正圧レールを設け、正圧レー
ルを連結するクロスレールを設け、両正圧レールと負圧
レールとにより囲まれた部分を負圧発生部とする負圧ス
ライダーの製造方法であって、負圧発生部を、端面加工
具の回転加工により形成した負圧スライダーの製造方法
である。

「実施例」 第１図に本発明による負圧スライダーを示す。

本スライダーは、チタン酸カルシウム製で、概略直方体
状で、全体の幅が３．２ｍ、長さ（空気流の方向）４．
５ｍ、高さが０．８閣である。磁気ディスク（図示せず
）と対向する面の長さ方向（空気流の方向）両側に幅０
．４ｍ程度の２本の正圧レール１と、空気流の方向で向
かい合う２つの１．１ｍ＋の同一円弧Ｒの溝状の深さ４
ａの負圧発生部３と正圧逃がし部５によって構成されて
いるクロスレール２と、さらに負圧力をコントロールす
るために１．１閣の同一円弧Ｒでクロスレール２および
前記負圧発生部３の円弧Ｒより空気流の流出側にさらに
凹んだ溝状の負圧発生部３からの深さ１０４以上の負圧
逃がし部４とよりなる。負圧発生部３は正圧レール１と
クロスレール２とにより３方を囲まれ、下流側に負圧逃
がし部４が連なっている。クロスレール２の流入側は溝
状の正圧逃がし部５がある。

なお、符号６は磁気コアである。この負圧スライダーは
ばね圧５ｇｒで押付けられている。

第２図は負圧発生部３に負圧逃がし部４がある場合と負
圧逃がし部４がない場合について負圧力の比較を行った
ものである。負圧逃がし部４がない場合は磁気ディスク
外周と内周での負圧の差が大きい。即ち、内周で必要な
負圧力を得ると外周では負圧が強くなり過ぎることを意
味する。これに対して、正圧レールｌの幅を広くして、
負圧逃がし部４を設けずにそれにつり合うように負圧発
生部３も浅く広くするという考え方が成り立つが、この
場合は実効押圧力（バネカ＋負圧力）が過度に大きくな
り、逆に磁気ディスクの振れに対するスライダーの追従
性を悪化させる。

減衰性の観点からは実効押圧力は、レール幅がレール長
さの１ム。程度の場合、５〜ｌＯｇｒがよいとされてい
る。したがって内周側で浮上刃９．５ｇｒ（現在正圧ス
ライダーで一般に用いられている値）になる。

正圧レール１．２を作成し、その圧力をサスペンシラン
と負圧力で分担するのが適当と言える。

そのためには負圧発生部３は本発明のように負圧逃がし
部４が極めて重要となる。

第７図の負圧スライダーの特性曲線Ｃが本発明による負
圧スライダーの速度−浮上量特性である。

同一レール幅あるいは同一荷重の正圧スライダーに比べ
て、磁気ヘッド外周部での浮上量が低いことが分かる。

磁気ディスク内周部での実効押圧力は９〜１０ｇｒであ
り、減衰効果も適切である。また、実際の使用状態では
外周部で５ＫＥＷ効果が加わるために浮上量が約１０％
低下し、さらに内外周の差が小さくなる。

クロスレール２を円弧状にしたのは次の３つの理由によ
る。

クロスレール２を円弧状にすると、まず、端面ラップ法
による加工が可能である。

この端面ラップ法によると、負圧スライダーの負圧発生
部１３を短時間、高精度で加工が行える。

次に、クロスレール２の両端部が円弧状に拡がって正圧
レール１に連なっているので、５ＫＥ−角を与えた場合
でも空気がレール上を通る距離が長くなり、正圧力の減
少を補うことができる。このクロスレールはランプ部（
空気取入部）が無いので、正圧は急激に立ち上がること
なく徐々に立ち上がる。したがって、Ｓ）［Ｅ−角を与
えない場合にこのクロスレールによって正圧力が異常に
大きくなることはない。

第４図に本負圧スライダーの圧力分布の一例を示す。図
はスライダーの半分についての圧力分布であって、中央
部に負圧が発生していることが分かる。

さらに、負圧力を流入側と流出側とに分割させることに
より磁気ディスク外周側で圧力中心が流入側に移動して
ピッチングが大きくなる現象で、僅かではあるが圧力中
心が上流側へ移動することを押さえることができる。

また、本負圧スライダーの各部の寸法公差は以下の観点
から決められる。

負圧発生部の深さを±０．５２ｆｆｉｌ変えることによ
り、圧力は±０．８〜±１．１ｇｒ変化する。

負圧発生部の長さを±５０Ｊｊｌ変えると、磁気ディス
クの外周部で浮上刃が±１．２ｇｒ変化する。

クロスレールの位置を±５０−動かすと、全体の圧力中
心は外周部で±０．２８閣移動する。

クロスレールの前方の正圧逃がし部および負圧逃がし部
の深さは１０ｍ１以上あれば、浮上刃に影響しない。正
圧レールの幅を２９−変えると、浮上量は±０．０１ｍ
１変動するのでこれを利用して浮上量の微小な調整を行
うことができる。

次に、本発明の第３の発明で゛ある製造方法について詳
説する。上述のように、端面ラップ法は、第３図に原理
を示すように、定盤１０上に加工されてスライダーにな
るワーク１２を２個隣接して載置し、その外径が負圧発
生部１３に等しい中空円筒形の端面加工具であるラッパ
ー１１を自転させつつワーク１２の長手方向にトラバー
スさせながら、ラップ剤１４をワーク１２とラッパ−１
１下面との間に供給することによって負圧発生部１３の
加工を行う。定盤１０上にワーク１２を２個載置して加
工すると、負圧発生部１３を同一のトラバースで２個の
ワークが加工できる。この端面ラップ法によると、負圧
スライダーの負圧発生部１３を短時間、高精度で加工が
行える。図示していないが、負圧逃がし部は負圧発生部
１３と同一の円弧Ｒに設定しているので、同じラッパー
１１で切り込み深さを増し、負圧発生部１３を加工する
時よりも短いトラバースで加工できる。また、正圧逃が
し部も同様に同一の円弧Ｒに設定しているので同じラッ
パー１１で加工できる。

この場合も２個のワーク１２の正圧逃がし部を近接させ
て配置すると、ラッパー１１の同一トラへ′−スで２個
の正圧逃がし部の加工が可能になる。

このラッパー１１は、使用する間に外周部のエツジが摩
耗して負圧発生部形成エツジのＲが大きくなり、所定の
幅にならないという現象を防ぐため、表面から約１０４
の深さまで特殊処理によって極めて硬くしである。した
がって、ラッパ−１１端面の外周より内側の方が早く摩
耗するので、外周部のエツジは常にシャープに保持され
る。ワークの摩耗量は砥粒の材質、粒径、荷重に応じて
決まり、ラッパー１１の作動はタイマーを用いて制御す
る。

この加工の一例をあげると、粒径１ｇｍのダイヤモンド
砥粒を用いて加工圧３００ｇｒを加えた場合、ラッパー
１１の回転速度は５００ｒｐｍ＋、　　）ラバース速度
は６０回／ｓｉｎで、負圧発生部１３を４１ｍの深さに
加工する時間は約３分である。

なお、上述の製造方法では、中空円筒形の端面加工具で
あるラッパー１１の直径は、負圧発生部１３の幅と等し
く、ワーク１２の長手方向のドライブで加工したが、ラ
ッパー１１の直径を負圧発生部１３の幅よりも小さくし
、ラッパー１１を自転させながら、正圧レール１、クロ
スレール２との区画部分によって研削加工してもよい。

さらに本発明の製造方法においては、クロスレール２と
の区画部分を円弧Ｒにする必要はなく、第３図（Ｃ）の
ように正圧レール１とクロスレール２との交差部分のみ
にラッパー１１ａの円弧Ｒを設けてもよい。

「発明の効果」 本発明は、上述のような構成であるので、同−浮上量を
得る正圧スライダーに比べて、より小さい荷重で磁気デ
ィスクを押付けているので、スタート、ストップ時、磁
気ディスクをこすることによるスライダーと磁気ディス
クのダメージが小さい。

また、本発明の、磁気ディスクの外周部での浮上量を低
く押さえることができるので、より高密度の記録再生が
可能である。

さらに、本発明は、従来の負圧スライダーに比べて負圧
逃がし部が存在するので、磁気ディスク内周で充分な、
外周で過度にならない負圧力を得ることができる。

さらにまた、本発明は５ＫＥ−角による浮上量の減少が
小さい。

本発明の製造方法によれば、負圧スライダーを端面ラッ
プ法で加工すると、高能率、低コストである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の負圧スライダーの斜視図、第２図は負
圧スライダーに負圧逃がし部がある場合とない場合との
負圧力を比較した図、第３図は本発明の負圧スライダー
の製造方法を説明する図で、同図（ａ）はその正面図、
同図（ハ）は図（ａ）の平面図、同図（Ｃ）は本発明の
製造方法の他の実施例を示す平面図、第４図は本負圧ス
ライダーの圧力分布の一例を示す図、第５図は従来の正
圧スライダーの斜視図、第６図は従来の負圧スライダー
の斜視図、第７図は正圧スライダーと負圧スライダーの
速度−浮上量特性図、第８図は従来の負圧スライダーの
正圧レールに切り欠きを刻設した例の斜視図、第９図は
従来の正圧スライダーと負圧スライダーの圧力中心位置
を示す図である。 １・・・正圧レール　　３・・・負圧発生部２・・・ク
ロスレール　４・・・負圧逃がし部第１図 第２図 内周 外周 磁気ディスク 第３ １Ｉ（Ｃ） 第 図（ｂ） 第 図 第 図 第 図 第 図 ｍ 内周 速度ｍ／ｓ 外周 第 図 下 磁気ディスク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気ディスクと対向する面の空気流方向の両側に
   正圧レールを設け、さらに正圧レールと正圧レールを連
   結するクロスレールを設け、該両正圧レールとクロスレ
   ールとにより囲まれた部分を負圧発生部とする負圧スラ
   イダーにおいて、クロスレールと負圧発生部との区画部
   分を円弧Ｒに形成したことを特徴とする負圧スライダー
   。
2. （２）磁気ディスクと対向する面の空気流方向の両側に
   正圧レールを設け、さらに正圧レールと正圧レールを連
   結するクロスレールを設け、該両正圧レールとクロスレ
   ールとにより囲まれた部分を負圧発生部とする負圧スラ
   イダーにおいて、クロスレールと負圧発生部との区画部
   分を円弧Ｒに形成し、前記負圧発生部より空気流の流出
   側にさらに凹んだ負圧逃がし部を設けたことを特徴とす
   る負圧スライダー。
3. （３）磁気ディスクと対向する面の空気流方向の両側に
   正圧レールを設け、正圧レールと正圧レールを連結する
   クロスレールを設け、該両正圧レールとクロスレールと
   により囲まれた部分を負圧発生部とする負圧スライダー
   の製造方法であって、負圧発生部を、端面加工具の回転
   加工により形成することを特徴とする負圧スライダーの
   製造方法。