JP3971392B2 - ディスクドライブの空気軸受スライダ - Google Patents

Description

本発明は，ディスクドライブの空気軸受スライダに係り，特に海抜高度が高くなるにつれる浮上高さが低下する現象を最小化できる構造を有する空気軸受スライダに関する。

ディスクドライブ，例えばハードディスクドライブ（以下，ＨＤＤという。）はコンピュータの補助記憶装置の１つであって，読出し／書込みヘッドによりディスクに保存されたデータを再生するか，ディスクにデータを記録する装置である。

図１は，一般のＨＤＤの一部を示す斜視図である。

図１を参照すれば，ＨＤＤは，データの記録のための記録媒体である磁気ディスク（ハードディスク）１０と，ディスク１０を回転させるスピンドルモータ２０と，ディスク１０に／からデータを記録／再生するための読出し／書込みヘッド３１と，前記ヘッド３１をディスク１０上の所定位置に移動させるアクチュエータ３０と，を備えている。

前記アクチュエータ３０は，ボイスコイルモータ（図示せず）により回転するアクチュエータアーム３６と，前記ヘッド３１が搭載された空気軸受スライダ３２と，アクチュエータアーム３６の一端部に設けられてスライダ３２をディスク１０の表面側に付勢するサスペンション３４を備える。前記ヘッド３１が装着されたスライダ３２は，回転するディスク１０上に所定高さに浮き上がって前記ヘッド３１とディスク１０間に所定間隔を保つ機能を行う。

ディスク１０の回転が停止した状態においては，前記スライダ３２はサスペンション３４の弾性力により，ディスク１０の内周側に備えられたランディングゾーン１１の表面に置かれている。しかし，ディスク１０が回転し始めると，空気の流れにより発生した浮揚力がスライダ３２の底面，すなわち空気軸受面に作用してスライダ３２は浮き上がる。この際，前記スライダ３２は，ディスク１０の回転による浮揚力とサスペンション３４による弾性力とが平衡をなす高さまで浮き上がる。このように浮き上がった状態のスライダ３２は，アクチュエータアーム３６の回転によってディスク１０のデータゾーン１２に移動し，スライダ３２に搭載されたヘッド３１は回転するディスク１０と一定の間隔を保ち，ディスク１０にデータを記録及び再生することになる。

前述したような空気軸受スライダは多様な構造を有し，その一例として従来のＴＦ型空気軸受スライダの基本構造が図２に示されている。

図２を参照すれば，ＴＦ（ＴＡＰＥＲ ＦＬＡＴ）型空気軸受スライダ４０は，薄い六面体の胴体４２を有する。前記胴体４２の一側面，すなわちディスク対向面には，胴体４２の長手方向に延びた２本のレール４４が所定高さに形成されている。そして，２本のレール４４それぞれの先端部には，傾斜面４６が形成されている。このような構造において，ディスクの回転により空気の流れが矢印Ａ方向に形成されれば，前記傾斜面４６で空気が圧縮されて，２本のレール４４それぞれの表面に正圧が作用する。この正圧によりスライダ４０をディスクの表面から押し上げる浮揚力が発生する。

ところが，前記ＴＦ型空気軸受スライダ４０においては，ディスクの回転速度（ｒｐｍ）が高くなるほど浮揚力が次第に強まり，これにより浮上高が高くなり高まり続けるという問題点がある。この際，ディスクの回転速度（ｒｐｍ）と浮上高さはほぼ線形的に比例する。

したがって，最近では，正圧と共にスライダをディスクの表面側に引っ張る負圧も同時に発生させて，浮上高さを一定に保つＮＰ型空気軸受スライダの採用が増えてきている。，図３には，従来のＮＰ（ＮＥＧＡＴＩＶＥ ＰＲＥＳＳＵＲＥ，負圧）型空気軸受スライダの基本構造が示されている。

図３を参照すれば，ＮＰ型空気軸受スライダ５０の胴体５２の一側面，すなわちディスク対向面には，胴体５２の長手方向に延びた２本のレール５４が形成されており，２本のレール５４間には,胴体５２の幅方向に延びたクロスレール５８が形成されている。そして，２本のレール５４それぞれの先端部には,傾斜面５６が形成されており，クロスレール５８は２本のレール５４と同じ高さに形成される。このような構造において，ディスクの回転により空気の流れが矢印Ａ方向に形成されると，２本のレール５４は，胴体５２の両側に正圧を生成させ，クロスレール５８は，胴体５２の中心部に負圧空洞部５９を生成させる。ディスクの回転初期には，正圧が負圧に比べて高く形成されてスライダ５０は浮き上がり，ディスクの回転速度が速くなると，負圧が次第に高まる。ディスクの回転速度が定格速度（ｒｐｍ）に至れば，正圧と負圧とが均衡をなしてスライダ５０はそれ以上浮き上がらず，一定の浮上高さを保つ。

前述したようなＮＰ型空気軸受スライダに作用する力について，図４を参照してさらに詳細に説明する。

図４に示されたように，ディスク１０が矢印Ｄ方向に回転すると，ディスク１０とスライダ６０とのディスク対向面，すなわち空気軸受面間には矢印Ａ方向の空気流れが形成される。このような空気の流れによりスライダ６０の底面に突設されたレール６４の表面，すなわち空気軸受面には正圧が形成され，これによってスライダ６０を押し上げる浮揚力Ｆ１，Ｆ２が発生する。一方，スライダ６０の負圧空洞部６９には負圧が形成されてスライダ６０をディスク１０側に引っ張る力Ｆ３が発生する。一方，スライダ６０にはサスペンション（図１参照）によるグラム荷重Ｆ４が作用している。したがって，スライダ６０は前記正圧及び負圧により発生する力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３とグラム荷重Ｆ４が平衡をなす高さに保たれる。一方，負圧が大きくなれば，平衡をなすために正圧も大きくならねばならず，平衡をなす条件で正圧と負圧とが共に大きくなれば，スライダの空気軸受剛性が強くなって動的安定性が高まる。

図５には，従来のＮＰ型空気軸受スライダの具体的な一例が図示されており，この空気軸受スライダは特許文献１に開示されたものである。

図５を参照すれば，スライダ７０の先端部には，傾斜面７１とクロスレール７２とが形成されており，スライダ７０の両側には，各々サイドレール７３が形成されている。スライダ７０の後端部には，ヘッド７８を支持する島（ＩＳＬＡＮＤ）７７が突設されている。スライダ７０の中心部には，クロスレール７２とサイドレール７３とにより限定される負圧空洞部７６が形成されている。そして，サイドレール７３の前端部には，サイドレール７３を横切って負圧空洞部７６とスライダ７０の外側を連結する第１溝７４が形成されている。前記第１溝７４は，スライダ７０の長手方向軸に対して傾斜しており，負圧空洞部７６と同じ深さを有している。前記第１溝７４は，２つのサイドレール７３各々とディスク（図示せず）間の間隔とを同一に保つ機能をする。また，サイドレール７３の後端部には，第２溝７５が形成されている。前記第２溝７５は，スライダ７０の側面エッジで開いているが負圧空洞部７６とは離隔されている。前記第２溝７５は，負圧空洞部７６と同じ深さを有しており，デブリ（ＤＥＢＲＩＳ）の残留を防止するために，スライダ７０の長手方向軸に対して傾斜している。前記第２溝７５は，サイドレール７３の後端部で負圧を発生させてスライダ７０の浮上高さを低くさせる。したがって，図５に示されたスライダ７０の構造によれば，より低い浮上高さが得られ，ヘッド７８の性能を向上させうる。

ＵＳ５，３０９，３０３号公報

ところが，前述したような従来の多様な空気軸受スライダは，一般的に海抜高度が高まるにつれて浮上高さが低くなるという問題点を有している。以下では，この問題点を図６Ａと図６Ｂを参照して詳細に説明する。

図６Ａを参照すれば，海抜高度が０ｍである所でスライダ８０は，定格速度（ｒｐｍ）で回転するディスク１０上で所定の浮上高Ｈ１，例えば１０ｎｍの浮上高を保つ。この際，スライダ８０は，ヘッド８１が位置した後端部より空気が流入される先端部がさらに高く浮き上がって，全体的に所定角度だけ傾斜した状態を保つ。ここで，浮上高さＨ１は，スライダ８０の後端部とディスク１０との間の間隔を意味する。

ところが，海抜高度が高まれば，大気圧が低くなり，これによって従来の空気軸受スライダ８０では，浮揚力の低下して一般的に浮上高さが低くなる。図６Ｂに示されたように，海抜高度がほぼ３，０００ｍである所でのスライダ８０の浮上高Ｈ２は約７ｎｍ程度であって，海抜高度が０ｍである所での浮上高Ｈ１に比べて約３０％程度の浮上高さ低下する。このように，海抜高度が高まるにつれて，スライダ８０の浮上高さが低くなると，比較的弱い衝撃や振動によっても，ディスク１０にヘッド８１が接触しやくなり，これによりヘッド８１が損傷して，その寿命が減少したり，ディスクドライブの信頼性が落ちたりするという問題が発生する。特に，最近では，前述したようにヘッドの性能向上のために，さらに低い浮上高さが要求されているので，海抜高度が高くなるにつれるスライダの浮上高さが低下することは，さらに大きな問題となっている。

本発明は前記問題点を解決するために創出されたものであって，特に海抜高度が炊くなるにつれ浮上高さが低下する現象を最小化できる構造を有するディスクドライブの空気軸受スライダを提供するところにその目的がある。

前記技術的課題を達成するために本発明は，ディスクの表面から浮上して読出し／書込みヘッドをディスク上の所望の位置に移動させるディスクドライブの空気軸受スライダにおいて，前記ディスクに対向するディスク対向面を有する胴体と，前記胴体のディスク対向面に前記胴体の後端部に向かって開いた略Ｕ字状に突設された第１レールベースと，前記第１レールベース上に突設され，前記第１レールベースの先端部から離隔され，空気の流入方向と略直角をなす第１方向に延びたクロスレールと前記クロスレールの両端から空気の流入方向と略平行した第２方向に延びた１対のサイドレールを含む第１正圧形成レール部と，前記第１レールベースにより限定される負圧空洞部と，前記胴体の後端部に隣接して前記胴体のディスク対向面から突設された第２レールベースと，前記第２レールベース上に突設された第２正圧形成レール部と，前記１対のサイドレール各々に形成され，前記負圧空洞部とは離隔され，前記サイドレールの外側に開いた負圧形成ポケットと，を備えるディスクドライブの空気軸受スライダを提供する。

本発明の一特徴によれば，前記負圧形成ポケットは前記負圧空洞部より浅く形成される。望ましくは，前記負圧形成ポケットの底面は前記第１レールベースの上面と略同一高さに形成される。そして，前記負圧形成ポケットは前記サイドレールの長手方向に長く形成されることが望ましい。また，前記負圧形成ポケットは開口部を通じて前記サイドレールの外側に開いており，前記開口部の長さは前記負圧形成ポケットの長さより短いことが望ましい。

本発明の他の特徴によれば，前記負圧形成ポケットと前記負圧空洞部間の前記サイドレールには前記負圧形成ポケットと前記負圧空洞部とを連通させる溝が形成される。

そして，前記溝の深さは前記負圧形成ポケットの深さと略同一であることが望ましく，前記溝の長さは前記負圧形成ポケットの長さより短いことが望ましい。

本発明のさらに他の特徴によれば，前記１対のサイドレールそれぞれの後方には前記第１レールベース上に突設された第３正圧形成レール部が備えられ，前記第３正圧形成レール部は前記サイドレールとは離隔される。そして，前記第３正圧形成レール部は前記第１レールベースの上面から前記第１正圧形成レール部の高さと略同一高さに形成されることが望ましい。

前記第１レールベースは，前記胴体のディスク対向面から１〜１．５μｍ程度の高さに突出するように構成することができる。記第１正圧形成レール部は，前記第１レールベースの上面から０．１〜０．２μｍ程度の高さに突出するように構成することができる。前記第２レールベースは，前記胴体のディスク対向面から１〜１．５μｍ程度の高さに突出するように構成することができる。前記第２正圧形成レール部は，前記第２レールベースの上面から０．１〜０．２μｍ程度の高さに突出するように構成することができる。

本発明のさらに別の観点によれば，ハードディスクと，前記ハードディスクを回転させるスピンドルモータと，前記ハードディスク上に/からデータを記録/再生する読出し/書込みヘッドと，前記読出し/書込みヘッドを前記ハードディスク上の所定位置に移動させるためのものであって，ボイスコイルモータにより回転されるアクチュエータアームと，前記読出し/書込みヘッドが搭載された空気軸受スライダと，前記アクチュエータアームの一端部に設けられて前記空気軸受スライダを前記ハードディスクの表面側に付勢されるように支持するサスペンションとを含むアクチュエータと，を備え，前記空気軸受スライダは，前記ハードディスクに対向するディスク対向面を有する胴体と，前記胴体のディスク対向面から突設され，前記胴体の後端部から前記胴体の中間部位まで延びた開口部を有する第１レールベースと，前記第１レールベース上に突設され，前記第１レールベースの先端部から離隔され，空気の流入方向と直角をなす第１方向に延びたクロスレールと前記クロスレールの両端から空気の流入方向と平行した第２方向に延びた１対のサイドレールを含む第１正圧形成レール部と，前記第１レールベースにより限定される負圧空洞部と，前記胴体の後端部に隣接して前記胴体のディスク対向面から突設された第２レールベースと，前記第２レールベース上に突設された第２正圧形成レール部と，前記１対のサイドレール各々に形成され，前記負圧空洞部とは離隔され，前記サイドレールの外側に開いた負圧形成ポケットと，を備えることを特徴とするディスクドライブが提供される。

さらに，本発明の別の観点によれば，ディスクの表面から浮上して読出し/書込みヘッドをディスク上の所望の位置に移動させるディスクドライブの空気軸受スライダにおいて，前記ディスクに対向するディスク対向面を有する胴体と，前記胴体のディスク対向面から突設され，前記胴体の後端部から前記胴体の中間部位まで延びた開口部を有する第１レールベースと，前記第１レールベース上に突設され，前記第１レールベースの先端部から離隔され，空気の流入方向と直角をなす第１方向に延びたクロスレールと前記クロスレールの両端から空気の流入方向と平行した第２方向に延びた１対のサイドレールとを含む第１正圧形成レール部と，前記第１レールベースにより限定される負圧空洞部と，前記胴体の後端部に隣接して前記胴体のディスク対向面から突設された第２レールベースと，前記第２レールベース上に突設された第２正圧形成レール部と，前記１対のサイドレール各々に形成され，前記負圧空洞部とは離隔され，前記サイドレールの外側に開いた負圧形成ポケットと，を備えることを特徴とするディスクドライブの空気軸受スライダが提供される。

本発明に係るディスクドライブの空気軸受スライダによれば，海抜高度が高くなっても，スライダの浮上高さが低下する現象が最小化されるか，あるいはほとんどなくなる。したがって，海抜高度が高い所でも十分なスライダの浮上高を確保でき，ディスクドライブの作動に対する信頼性が向上し，スライダの浮上高低下によるヘッドとディスクとの接触によりヘッドの寿命が減少する従来の問題点を解消しうる。

以下，添付図面を参照しながら本発明に係るディスクドライブの空気軸受スライダの望ましい実施形態を詳細に説明する。なお，以下の説明または添付図面において，略同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図７Ａ及び図７Ｂは，各々本発明の望ましい第１実施形態に係る空気軸受スライダを示す平面図及び斜視図である。

図７Ａと図７Ｂを共に参照すれば，本発明に係る空気軸受スライダ１００は，薄い直六面体形状の胴体１１０を備え，前記胴体１１０のディスク対向面１１２には，第１及び第２レールベース１２０，１３０と負圧空洞部１４０が配置される。

前記第１レールベース１２０は，前記胴体１１０のディスク対向面１１２から所定高さ，例えば１〜１．５μｍ程度の高さに突出され，前記胴体１１０の後端部に向かって開いた略Ｕ字状に形成される。

前記第１レールベース１２０の上面には，第１正圧形成レール部１５０が備えられる。前記第１正圧形成レール部１５０は，空気が流入される第１レールベース１２０の先端部から所定間隔離れた状態で空気流入方向と略直角をなす第１方向，すなわち第１レールベース１２０の幅方向に長く延びたクロスレール１５１と，前記クロスレール１５１の両端から空気流入方向と略平行した第２方向，すなわち第１レールベース１２０の長手方向に長く延びた１対のサイドレール１５２とで構成される。したがって，前記第１正圧形成レール部１５０も第１レールベース１２０と共に概略的にＵ字状を有することになる。前記第１正圧形成レール部１５０は第１レールベース１２０の上面から所定高さ，例えば０．１〜０．２μｍ程度の高さに突設され，これにより第１正圧形成レール部１５０の上面と第１レールベース１２０の上面間には段差が形成される。

前記第２レールベース１３０は，前記胴体１１０の後端部に隣接した位置に形成され，前記胴体１１０のディスク対向面１１２から所定高さ，例えば１〜１，５μｍ程度の高さに突出される。特に，前記第２レールベース１３０の高さは，前記第１レールベース１２０の高さと同じ高さに形成されることが望ましい。

前記第２レールベース１３０の上面には，第２正圧形成レール部１６０が備えられる。前記第２正圧形成レール部１６０は，第２レールベース１３０の上面から所定高さ，例えば０．１〜０．２μｍ程度の高さに突設され，これにより第２正圧形成レール部１６０の上面と第２レールベース１３０の上面間にも段差が形成される。前記段差の高さは第１レールベース１２０と第１正圧形成レール部１５０間の段差の高さと略同一であることが望ましい。そして，前記第２正圧形成レール部１６０に読出し／書込みヘッド１７０が搭載される。

前記第１及び第２正圧形成レール部１５０，１６０の上面は，各々空気軸受面（ＡＢＳ；ＡＩＲ ＢＥＡＲＩＮＧ ＳＵＲＦＡＣＥ）として機能し，正圧を形成してスライダ１００を浮き上げる浮揚力を発生させる。特に，前記空気軸受面の前方には各々第１及び第２レールベース１２０，１３０の上面が存在し，これら間に段差を提供する。このような段差によりスライダ１００の空気軸受面に流入される空気にはクサビ効果が作用し，これにより十分な正圧が発生しうる。

前記負圧空洞部１４０は，前記第１レールベース１２０により限定され，スライダ１００をディスクの表面側に引っ張る主な負圧を形成させる機能をする。

そして，前記１対のサイドレール１５２各々には，補助的な負圧を形成させるための負圧形成ポケット１８０が形成される。前記負圧形成ポケット１８０は，負圧空洞部１４０の深さに比べて非常に浅い深さに形成される。望ましくは，負圧形成ポケット１８０の底面は第１レールベース１２０の上面と同じ高さに形成される。前記負圧形成ポケット１８０は，負圧空洞部１４０とは離隔されており，前記サイドレール１５２の外側に開口部１８２を通じて開いている。そして，前記負圧形成ポケット１８０は，前記サイドレール１５２の形状によってサイドレール１５２の長手方向に長く形成されることが望ましく，前記開口部１８２の長さは負圧形成ポケット１８０の長さより短いことが望ましい。このような負圧形成ポケット１８０は，負圧空洞部１４０により形成される主な負圧とは別の補助的な負圧を形成させることになる。

前述したように本実施の形態にかかる空気軸受スライダ１００は，胴体１１０のディスク対向面１１２の中心部上に主な負圧を形成させる負圧空洞部１４０と，負圧空洞部１４０の両側に補助的な負圧を形成させる負圧形成ポケット１８０を備える。本実施の形態に係るスライダ１００において，前記負圧空洞部１４０は，従来に比べて減少された面積を有する。このような負圧空洞部１４０の面積減少による主な負圧の低下は負圧形成ポケット１８０により形成される補助的な負圧により補償されうる。すなわち，本実施の形態によれば，負圧空洞部１４０の面積が減少されても，空気軸受面で形成される正圧に均衡をなしうる十分な負圧が負圧空洞部１４０と負圧形成ポケット１８０とで形成されうる。したがって，ディスクの回転速度によるスライダ１００の浮上高さを一定に保つことができる。

特に，本実施の形態に係るスライダ１００は，主な負圧を形成させる負圧空洞部１４０の他にも補助的な負圧を形成させる負圧形成ポケット１８０を備え，このような構造は海抜高度が上昇してもスライダ１００の浮上高さの低下が発生しないという長所を有する。

前記本実施の形態の長所は２つの特性，すなわち海抜高度の上昇による正圧と負圧の低下程度の差と，海抜高度の上昇による正圧及び負圧それぞれの合成力が作用する位置の変化に起因するものと説明されうる。前記特性については後述する。

図８及び図９には，本実施の形態に係る空気軸受スライダの第２及び第３実施形態が図示されている。前記第２及び第３実施形態は前述した第１実施形態と類似した構造を有するので，以下ではその違いを中心に簡略に説明する。

まず，図８を参照すれば，本発明の第２実施形態に係る空気軸受スライダ２００には，負圧形成ポケット２８０と負圧空洞部１４０間のサイドレール１５２に負圧形成ポケット２８０と負圧空洞部１４０を連通させる溝２８４が形成される。前記溝２８４の深さは，負圧形成ポケット２８０の深さと略同一であることが望ましく，前記溝２８４の長さは，負圧形成ポケット２８０の長さより十分に短いことが望ましい。

前述したような本発明の第２実施形態によれば，前記溝２８４により負圧空洞部１４０で形成される主な負圧と負圧形成ポケット２８０で形成される補助的な負圧との相互補完がなされうる。しかし，前記溝２８４は十分に小さく形成されるので，補助的な負圧が主な負圧に吸収されて消滅されるものではない。

次いで図９を参照すれば，本発明の第３実施形態に係る空気軸受スライダ３００は１対のサイドレール１５２それぞれの後方に第１レールベース１２０上に突設された第３正圧形成レール部３９０を備える。前記第３正圧形成レール部３９０は，前記サイドレール１５２とは所定間隔だけ離れて形成される。そして，前記第３正圧形成レール部３９０は第１レールベース１２０の上面から第１正圧形成レール部１５０の高さと略同じ高さに形成されることが望ましい。

本発明の第３実施形態によれば，前記スライダ３００の後方に正圧を形成させる第３正圧形成レール部３９０を備えることによって，ヘッド１７０が位置したスライダ３００後端部の正圧が高まって海抜高度の高い所でスライダ３００後端部の浮上高さが低くなる現象を効率よく抑制しうる。

以下では，添付図面を参照して本実施の形態に係る空気軸受スライダの特有の効果とその原理を説明する。

図１０Ａ及び図１０Ｂは，本実施の形態にかかるスライダ及び従来技術のスライダにおいて，高度に係る正圧の変化と負圧の変化とを比較して示すグラフである。

一般的に海抜高度が高まれば正圧と負圧とが同時に減少する傾向がある。したがって，正圧と負圧の減少比率を適正に調節すれば，すなわち海抜高度の上昇に係る正圧の減少比率を小さくし，負圧の減少比率を大きくすることにより，海抜高度の上昇によるスライダの浮上高さの低下を減らせる。

従来のスライダにおいては，負圧空洞部が広く形成されているので，図１０Ｂに示されたように海抜高度が高くなる場合にも，相当な負圧が形成されて負圧の減少比率は少ない一方，図１０Ａに示されたように海抜高度の上昇に係る正圧の減少比率は大きく発生する。かかる理由により，従来技術のスライダにおいては，海抜高度の上昇によるスライダの浮上高さの低下が大きく発生する。

しかし，本発明に係るスライダにおいては，前述したように従来技術に比べて狭い負圧空洞部と補助的な負圧を形成させる負圧形成ポケットとを備えることによって，低い高度では十分な負圧を形成させうる。また，高度が高まる場合にはスライダとディスク間に流入される空気の量が減少して負圧空洞部に比べて非常に浅い負圧形成ポケットでは負圧がほとんど形成されないので，図１０Ｂに示されたように高度の上昇による全体的な負圧の減少比率が従来技術に比べて大きく現れる。一方，スライダ胴体の長手方向に長く形成されたサイドレールの後端部で十分な正圧が形成されるので，図１０Ａに示されたように高度の上昇に係る正圧の減少比率は従来技術に比べて少なく現れる。

前述したように，本発明に係るスライダにおいては高度の上昇によって正圧は少なく減少するが，負圧は大きく減少するので，高度が上昇してもスライダの浮上高低下がほとんどないか，最小化されうる。

図１１Ａ及び図１１Ｂは，本発明のスライダと従来技術のスライダにおいて，高度による正圧の合力が作用する位置の変化と負圧の合力が作用する位置の変化とを比較して示すグラフである。

従来のスライダにおいては，図１１Ａに示されたように海抜高度が高くなるほど正圧の合力が作用する位置はスライダの先端部に移動し，図１１Ｂに示されたように負圧の合力が作用する位置はスライダの後端部に移動する。したがって，海抜高度が高い場合には，正圧の合力はスライダの先端部に作用し，負圧の合力はスライダの後端部に作用するので，ヘッドが位置するスライダの後端部の浮上高さが相対的に大きく低くなる。

しかし，本実施の形態に係るスライダにおいては，図１１Ａに示されたように，海抜高度が高くなるほど正圧の合力が作用する位置はスライダの後端部に移動し，図１１Ｂに示されたように負圧の合力が作用する位置はほとんど移動しない特性を示している。このような特性が現れる理由は，従来より狭い面積を有する負圧空洞部により主な負圧が従来より低く形成され，補助的な負圧は負圧形成ポケットを離れて移動しにくいからである。

したがって，海抜高度が高い場合に，正圧の合力はスライダの後端部に作用し，負圧の合力は原位置に作用するので，高度が高まって正圧が減少してもスライダの後端部の浮上高さの低下を最小化しうる。

前述したような２つの特性，すなわち高度の上昇によって正圧に比べて負圧の減少比率が大きく現れる特性と，海抜高度の上昇によって正圧の合力が作用する位置がスライダの後端部に移動する特性により，本実施の形態明に係る空気軸受スライダにおいては，海抜高度の上昇によるスライダの浮上高さの低下が最小化されるか，全く発生しなくなる。

図１２は，本発明のスライダ及び従来技術のスライダにおいて，高度によるスライダの浮上高変化を比較して示すグラフである。このグラフには，３つのスライダ，すなわち図７Ａに示された本発明の第１実施形態に係るスライダ，図５に示された従来のスライダ及び図５に示された構造から第１溝を除去した変形されたスライダ各々に対する高度上昇による浮上高さの変化が示されている。そして，３つのスライダ何れも高度０ｍでの浮上高さは１０ｎｍに設定されている。

図１２のグラフを見れば，本発明の第１実施形態に係るスライダは，海抜高度が高くなってもその浮上高さの低下がほとんど発生しないことが分かる。しかし，図５に示された構造を有する従来のスライダでは，海抜高度が高くなるにつれてその浮上高さが急に低くなり，海抜高度約３，０００ｍである所では，約５０％程度の浮上高さの低下を示している。そして，変形されたスライダも海抜高度が高くなるにつれて，その浮上高さが低くなって海抜高度約３，０００ｍである所では，約３０％程度の浮上高さの低下を示している。このように，図５に示された構造を有する従来のスライダで負圧空洞部とスライダの外側とを連結する第１溝は高度上昇による浮上高の低下を深化させる要素となることが分かる。

図１３Ａ及び図１３Ｂは，海抜高度が０ｍである所での本実施の形態に係る空気軸受スライダの２次元及び３次元圧力分布を各々示す図面であり，図１４Ａ及び図１４Ｂは海抜高度が約３，０００ｍである所での本実施の形態に係る空気軸受スライダの２次元及び３次元圧力分布を各々示す図面である。

図面を見れば，空気圧力は，スライダ胴体の先端部で胴体の長手方向に徐々に高まっていてクロスレールの上面で一次的に高い正圧を形成する。次いで，負圧空洞部で圧力が急減して主な負圧が形成され，負圧形成ポケットで補助的な負圧が形成される。そして，サイドレールの後端部で圧力が急増して非常に高い正圧が形成される。また，第２正圧形成レール部でも高い正圧が形成される。

そして，海抜高度が０ｍである所での負圧の形成位置と高度とが３，０００ｍである所での負圧の形成位置とはほとんど変化の無いことが分かる。一方，海抜高度が高くなるにつれてサイドレールと第２正圧形成レール部によりスライダの後端部に形成される正圧は他の部位に比べて相対的に若干高まったことが分かる。

前述したような，本実施の形態発明に係るスライダにおいては，海抜高度の高い場合に正圧の合力が作用する位置がスライダの後端部に移動し，負圧の合力が作用する位置は変わりないので，海抜高度が高くなり正圧が減少してもスライダ後端部の浮上高さの低下を最小化しうる。

本発明は図面に示された実施形態に基づいて説明したが，これは例示的なものに過ぎず，当業者ならばこれから多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解しうる。したがって，本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲によって決まるべきである。

高度による浮上高の低下を最小化できる空気軸受スライダであって，ＨＤＤのような記録／再生媒体に適用しうる。

一般のＨＤＤの一部を示す斜視図である。 従来のＴＦ型空気軸受スライダの基本構造を示す斜視図である。 従来のＮＰ型空気軸受スライダの基本構造を示す斜視図である。 ディスクの回転時ＮＰ型空気軸受スライダに作用する力を説明するための図面である。 従来のＮＰ型空気軸受スライダの具体的な一例を示す平面図である。 従来の空気軸受スライダの問題点を説明するための図面であって，海抜高度が０ｍである所でのスライダの浮上高を示す図面である。 従来の空気軸受スライダの問題点を説明するための図面であり，海抜高度が約３，０００ｍである所でのスライダの浮上高を示す図面である。 各々本発明の望ましい第１実施形態による空気軸受スライダを示す平面図及び斜視図である。 各々本発明の望ましい第１実施形態による空気軸受スライダを示す平面図及び斜視図である。 本発明の第２実施形態による空気軸受スライダを示す平面図である。 本発明の第３実施形態による空気軸受スライダを示す平面図である。 本発明のスライダと従来技術のスライダにおいて，高度による正圧の変化を比較して示すグラフである。Ｂは本発明のスライダと従来技術のスライダにおいて，高度による負圧の変化を比較して示すグラフである。 本発明のスライダと従来技術のスライダにおいて，高度による負圧の変化を比較して示すグラフである。 本発明のスライダ及び従来技術のスライダにおいて，高度による正圧の合力が作用する位置の変化を比較して示すグラフである。Ｂは本発明のスライダ及び従来技術のスライダにおいて，高度による負圧の合力が作用する位置の変化を比較して示すグラフである。 本発明のスライダ及び従来技術のスライダにおいて，高度による負圧の合力が作用する位置の変化を比較して示すグラフである。 本発明のスライダと従来技術のスライダにおいて，高度によるスライダの浮上高変化を比較して示すグラフである。 海抜高度が０ｍである所での本発明による空気軸受スライダの２次元及び３次元圧力分布を各々示す図面である。 海抜高度が０ｍである所での本発明による空気軸受スライダの２次元及び３次元圧力分布を各々示す図面である。 海抜高度が約３，０００ｍである所での本発明による空気軸受スライダの２次元及び３次元圧力分布を各々示す図面である。 海抜高度が約３，０００ｍである所での本発明による空気軸受スライダの２次元及び３次元圧力分布を各々示す図面である。

符号の説明

１００ 空気軸受スライダ
１１０ 胴体
１１２ ディスク対向面
１２０，１３０ 第１及び第２レールベース
１４０ 負圧空洞部
１５０ 第１正圧形成レール部
１５１ クロスレール
１５２ サイドレール
１６０ 第２正圧形成レール部
１７０ 読出し／書込みヘッド
１８０ 負圧形成ポケット
１８２ 開口部

Claims (14)

1. ディスクの表面から浮上して読出し／書込みヘッドをディスク上の所望の位置に移動させるディスクドライブの空気軸受スライダにおいて，前記ディスクに対向するディスク対向面を有する胴体と，前記胴体のディスク対向面に前記胴体の後端部に向かって開いた略Ｕ字状に突設された第１レールベースと，
   前記第１レールベース上に突設される第１正圧形成レール部と，
   前記第１レールベースにより限定される負圧空洞部と，
   前記胴体の後端部に隣接して前記胴体のディスク対向面から突設された第２レールベースと，
   前記第２レールベース上に突設された第２正圧形成レール部と，
   を備え，
   前記第１正圧形成レール部は，
   前記第１レールベースの先端部から離隔され，空気の流入方向と略直角をなす第１方向に延びたクロスレールと，
   前記クロスレールの両端から空気の流入方向と略平行の第２方向に延びた１対のサイドレールと，
   を含み，
   前記サイドレール各々には，前記負圧空洞部とは離隔され，前記サイドレールの外側に開いた負圧形成ポケットが形成され，
   前記負圧形成ポケットは，前記サイドレールの長手方向に長く形成され，開口部を通じて前記サイドレールの外側に開いており，
   前記開口部は前記負圧形成ポケットより短いことを特徴とするディスクドライブの空気軸受スライダ。
2. 前記負圧形成ポケットは，前記負圧空洞部より浅く形成されることを特徴とする請求項１に記載のハードディスクドライブの空気軸受スライダ。
3. 前記負圧形成ポケットの底面は，前記第１レールベースの上面と略同一高さに形成されることを特徴とする請求項２に記載のディスクドライブの空気軸受スライダ。
4. 前記第１レールベース及び前記第２レールベースは略同一高さに形成されることを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブの空気軸受スライダ。
5. 前記第１レールベースと前記第１正圧形成レール部間の段差，及び前記第２レールベースと前記第２正圧形成レール部間の段差は略同一高さを有することを特徴とする請求項４に記載のディスクドライブの空気軸受スライダ。
6. 前記負圧形成ポケットと前記負圧空洞部間の前記サイドレールには前記負圧形成ポケットと前記負圧空洞部とを連通させる溝が形成され，
   前記溝の長さは前記負圧形成ポケットの長さより短いことを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブの空気軸受スライダ。
7. 前記溝の深さは前記負圧形成ポケットの深さと略同一であることを特徴とする請求項６に記載のディスクドライブの空気軸受スライダ。
8. 前記１対のサイドレールそれぞれの後方には前記第１レールベース上に突設された第３正圧形成レール部が備えられ，前記第３正圧形成レール部は前記サイドレールとは離隔されたことを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブの空気軸受スライダ。
9. 前記第３正圧形成レール部は，前記第１レールベースの上面から前記第１正圧形成レール部の高さと略同一高さに形成されることを特徴とする請求項８に記載のディスクドライブの空気軸受スライダ。
10. 前記第１レールベースは前記胴体のディスク対向面から１〜１．５μｍ程度の高さに突き出たことを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブの空気軸受スライダ。
11. 前記第１正圧形成レール部は前記第１レールベースの上面から０．１〜０．２μｍ程度の高さに突き出たことを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブの空気軸受スライダ。
12. 前記第２レールベースは前記胴体のディスク対向面から１〜１．５μｍ程度の高さに突き出たことを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブの空気軸受スライダ。
13. 前記第２正圧形成レール部は前記第２レールベースの上面から０．１〜０．２μｍ程度の高さに突き出たことを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブの空気軸受スライダ。
14. ハードディスクと，
    前記ハードディスクを回転させるスピンドルモータと，
    前記ハードディスク上に/からデータを記録/再生する読出し/書込みヘッドと，
    前記読出し/書込みヘッドを前記ハードディスク上の所定位置に移動させるためのものであって，ボイスコイルモータにより回転されるアクチュエータアームと，前記読出し/書込みヘッドが搭載された空気軸受スライダと，前記アクチュエータアームの一端部に設けられて前記空気軸受スライダを前記ハードディスクの表面側に付勢されるように支持するサスペンションとを含むアクチュエータと，を備え，
    前記空気軸受スライダは，
    前記ハードディスクに対向するディスク対向面を有する胴体と，
    前記胴体のディスク対向面から突設され，前記胴体の後端部から前記胴体の中間部位まで延びた開口部を有する第１レールベースと，
    前記第１レールベース上に突設される第１正圧形成レール部と，
    前記第１レールベースにより限定される負圧空洞部と，
    前記胴体の後端部に隣接して前記胴体のディスク対向面から突設された第２レールベースと，
    前記第２レールベース上に突設された第２正圧形成レール部と，
    を備え，
    前記第１正圧形成レール部は，
    前記第１レールベースの先端部から離隔され，空気の流入方向と略直角をなす第１方向に延びたクロスレールと，
    前記クロスレールの両端から空気の流入方向と略平行の第２方向に延びた１対のサイドレールと，
    を含み，
    前記サイドレール各々には，前記負圧空洞部とは離隔され，前記サイドレールの外側に開いた負圧形成ポケットが形成され，
    前記負圧形成ポケットは，前記サイドレールの長手方向に長く形成され，開口部を通じて前記サイドレールの外側に開いており，
    前記開口部は前記負圧形成ポケットより短いことを特徴とするディスクドライブ。

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