JP4558536B2

JP4558536B2 - ディスクドライブの空気軸受スライダ，ディスクドライブ用のアクチュエータのサスペンション組立体，及びディスクドライブ

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Publication number: JP4558536B2
Application number: JP2005051407A
Authority: JP
Inventors: 承鉉宋
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2010-10-06
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Description

本発明は，ディスクドライブに係り，更に詳細には，ディスクの回転によって発生した浮揚力により，読み取り／書き込みヘッドを搭載した状態でディスクの表面から浮上する空気軸受スライダと，それを備えたサスペンション組立体に関する。

コンピュータの情報保存装置のうち一つであるハードディスクドライブ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ：以下，ＨＤＤ）は，読み取り／書き込みヘッドを使用して，ディスクにデータを記録／ディスクからデータを再生する装置である。

図１Ａ及び図１Ｂは，従来のＨＤＤの一部を概略的に示した斜視図及び側面図である。

図１Ａ及び図１Ｂを共に参照すれば，ＨＤＤは，データの記録のための記録媒体であるディスク１０と，ディスク１０を回転させるスピンドルモータ１５と，ディスク１０にデータを記録／ディスクからデータを再生するための読み取り／書き込みヘッド３５を，ディスク１０上の所望の位置に移動させるためのアクチュエータ２０と，を備えている。

前記アクチュエータ２０は，ボイスコイルモータ（ＶｏｉｃｅＣｏｉｌＭｏｔｏｒ：ＶＣＭ）（図示せず）により回転するスイングアーム２２と，スイングアーム２２の一端部に設置されて，前記ヘッド３５が搭載された空気軸受スライダ３４をディスク１０の表面側へ付勢されるように支持するサスペンション組立体３０と，を備える。

前記サスペンション組立体３０は，スイングアーム２２の一端部に結合されたロードビーム３１と，ヘッド３５が搭載されたスライダ３４を支持するフレクシャー（ｆｌｅｘｕｒｅ）３２と，を有する。前記スライダ３４は，ディスク１０の回転によって発生した浮揚力により，前記ヘッド３５を搭載した状態でディスク１０の表面から所定の高さに浮上して，前記ヘッド３５とディスク１０との間に所定の間隔を保持させる機能を行う。前記フレクシャー３２の後端部は，ロードビーム３１の一面，すなわちディスク１０の対向面に溶接などにより固定されており，その先端部は，自由に上下に動くことができるようになっている。そして，前記ロードビーム３１には，フレクシャー３２側へ突出したディンプル（ｄｉｍｐｌｅ：「くぼみ」の意味）３３が形成されており，そのディンプル３３によりフレクシャー３２には，所定の弾性力が提供される。そのような構造により，前記フレクシャー３２は，自由に動くことができ，それにより，フレクシャー３２に付着された空気軸受スライダ３４のローリング及びピッチングが円滑に行われる。

ＨＤＤが作動していない時，すなわちディスク１０の回転が停止した時には，前記スライダ３４は，サスペンション組立体３０の弾性力により，ディスク１０の内周側に設けられたパーキングゾーン１１の表面に位置している。そのようなヘッドパーキングシステムを，ＣＳＳ（ＣｏｎｔａｃｔＳｔａｒｔＳｔｏｐ）方式のヘッドパーキングシステムという。

一方，ヘッドパーキングシステムには，ＣＳＳ方式の以外にも，ランプ（Ｒａｍｐ：「傾斜路」の意味）ローディング方式があり，それは，ディスクの外側にランプを設置し，そのランプ上に，前記ヘッドをパーキングさせる方式である。

ＨＤＤの電源がオンになって，ディスク１０が矢印Ｄ方向に回転し始めれば，矢印Ａ方向に空気が流れる。そのような空気の流れにより発生した浮揚力が，スライダ３４の底面，すなわち空気軸受面に作用して，スライダ３４は浮上する。その時，前記スライダ３４は，ディスク１０の回転による浮揚力と，サスペンション組立体３０による弾性力とが平衡をなす高さに浮上する。そのように浮上した状態のスライダ３４は，スイングアーム２２の回転によってディスク１０上の所望の位置に移動し，スライダ３４に搭載された読み取り／書き込みヘッド３５は，回転するディスク１０と一定の間隔を保持しつつ，ディスク１０にデータを記録／ディスク１０からデータを再生する。

前記したような機能を行う空気軸受スライダは，多様な構造を有しており，その一例として，従来のＴＦ（ＴａｐｅｒＦｌａｔ）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型空気軸受スライダ４０は，薄い六面体の本体４２を有する。前記本体４２の一側表面，すなわちディスクの対向面には，本体４２の長手方向に延びた二つのレール４４が所定の高さに形成されている。そして，二つのレール４４のそれぞれの先端部には，傾斜面４６が形成されている。そ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，二つのレール４４のそれぞれの表面に正圧が作用する。そ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，前記したＴＦ型空気軸受スライダ４０においては，ディスクのｒｐｍ（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓｐｅｒｍｉｎｕｔｅｓ）が上がるほど，浮揚力が次第に大きくなり，それにより，浮上高が増加し続けるという問題点がある。その時，ディスクのｒｐｍと浮上高とは，ほぼ線型的に比例する。

したがって，近年では，正圧と共にスライダをディスクの表面側へ引っ張る負圧も同時に発生させて，浮上高を一定に保持させるＮＰ型空気軸受スライダの採用が増えており，図３には，従来のＮＰ（Ｎｅｇａｔｉｖｅｐｒｅｓｓｕｒｅ：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の本体５２の一側表面，すなわちディスクの対向面には，本体５２の長手方向に延びた二つのレール５４が形成されており，二つのレール５４の間には，本体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，二つのレール５４の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，二つのレール５４と同じ高さに形成される。そ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，二つのレール５４は，本体５２の両側に正圧を生成させ，クロスレール５８は，本体５２の中心部に負圧空洞部５９を生成させる。ディスクの回転の初期には，正圧が負圧に比べて高く形成されて，スライダ５０は浮上し，ディスクの回転速度が速くなれば，負圧が次第に増加する。ディスクの回転速度が所定のｒｐｍに到達すれば，正圧と負圧とが均衡をなして，スライダ５０は，それ以上は浮上せず，一定の浮上高を保持する。

前記した構成を有するＨＤＤの内部には，パーチクル（ｐａｒｔｉｃｌｅ：ごみ，ほこり，微分子，粒子などの総称）が存在し，そのようなパーチクルは，ディスク１０の表面に付着されるか，またはディスクドライブの内部の空気に含まれて，その空気と共に流動する。ところが，そのようなパーチクルがディスク１０の表面に付着された状態で，または流動空気内に含まれた状態でディスク１０とスライダ３４との間に流入されれば，ディスク１０の表面にスクラッチやＴＡ（ＴｈｅｒｍａｌＡｓｐｅｒｉｔｙ）を発生させるか，またはスライダ３４に搭載されたヘッド３５を損傷させて，ヘッド３５の性能を低下させることがある。

従来は，前記した問題点を防止するために，スライダ３４のクリーニング回数を増加させるか，またはスライダ３４のエッジを再加工してチップを除去し，スライダ３４の浮上高を適正に保持させるか，またはスライダ３４の構成を，パーチクルがその外部に流れるように設計するなどの試みが行われてきた。そして，クリーンルームの清浄度を上げるか，またはディスクドライブの内部にパーチクルをフィルタリングするフィルタを設置し，ディスクドライブにディスク１０の表面のパーチクルを除去する構造を適用するなどの試みも行われている。

しかし，そのような試みにも拘らず，パーチクルによる問題点の改善において，現在まで大きな成果が得られていない。更に，ディスクドライブの設計の変更があるか，またはディスクドライブの内部に新たな部品が追加される場合には，前記パーチクルによる問題点が発生する可能性が高くなる。特に，最近では，ヘッド３５性能の向上のために，スライダ３４の浮上高が次第に低くなり，それにより，前記したパーチクルによる問題点は，更に深刻化している。

本発明は，前記のような従来技術の問題点を鑑みてなされたものであって，特に，ディスク表面と空気軸受スライダとの間に流入されたパーチクルを，スライダに形成された空気排出口を介してスライダの外部に排出させることで，パーチクルによる問題点の発生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と，それを備えたサスペンション組立体を提供するところにその目的がある。

前記の技術的課題を達成するために，本発明は，ディスクの回転によって発生した浮揚力により，読み取り／書き込みヘッドを搭載した状態で前記ディスクの表面から浮上するディスクドライブの空気軸受スライダにおいて，前記ディスクの表面に対向するディスクの対向面と，前記ディスクの対向面の反対側の背面とを有するスライダ本体と，前記スライダ本体のディスクの対向面に形成されて，前記スライダ本体を前記ディスクの表面から浮上させるための正圧を発生させる正圧形成レール部と，前記ディスクと前記スライダ本体との間に流入された空気と，その空気内に含まれたパーチクルを排出するためのものであって，前記スライダ本体のディスクの対向面から前記背面まで，空気の流れの方向に傾斜するように貫通形成された空気排出口と，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を提供する。

ここで，前記スライダ本体のディスクの対向面には，負圧空洞部が形成されるようにしてもよく，前記負圧空洞部内に前記空気排出口が位置できる。

そして，前記空気排出口の断面状は，円形，楕円形及び多角形のうち，いずれか一つとすることができる。

前記スライダ本体のディスクの対向面に対する前記空気排出口の傾斜角度は，実質的に３０゜〜６０゜とすることができる。

前記空気排出口の入口面積と出口面積は，相異なることもあり，その場合に，前記空気排出口の入口面積は出口面積より大きくすることができる。

前記空気排出口の幅は，前記スライダ本体の幅の１／１０〜１／２とすることができる。

そして，前記の技術的課題を達成するために本発明は，読み取り／書き込みヘッドをディスクの表面側へ付勢されるように支持するディスクドライブ用のアクチュエータのサスペンション組立体において，前記アクチュエータのスイングアーム端部に結合されるロードビームと，一端部は，前記ロードビームのディスクの対向面に固定され，他端部は，前記ロードビームの端部方向に延びたフレクシャーと，前記フレクシャーのディスクの対向面に付着されて，前記ディスクの回転によって発生した浮揚力により，前記読み取り／書き込みヘッドを搭載した状態で前記ディスクの表面から浮上する空気軸受スライダと，を備え，前記空気軸受スライダは，前記ディスクの表面に対向するディスクの対向面と，前記ディスクの対向面の反対側の背面とを有するスライダ本体と，前記スライダ本体のディスクの対向面に形成されて，前記スライダ本体を前記ディスクの表面から浮上させるための正圧を発生させる正圧形成レール部と，前記ディスクと前記スライダ本体との間に流入された空気と，その空気内に含まれたパーチクルを排出するためのものであって，前記スライダ本体のディスクの対向面から前記背面まで，空気の流れの方向に傾斜するように貫通形成された空気排出口と，を含むことを特徴とするディスクドライブ用のアクチュエータのサスペンション組立体を提供する。

ここで，前記フレクシャーには，前記空気排出口に連通される開口が形成され，前記開口には，前記空気排出口を介して排出された空気中に含まれたパーチクルをフィルタリングするためのフィルタが設置されされるようにしてもよい。

その場合，前記開口の面積は，前記空気排出口の出口面積より大きくすることができる。

そして，前記フィルタは，その端部が前記開口の周りに付着されて，前記開口を覆うことが好ましく，前記フレクシャーと前記ロードビームとの間隔より薄いメンブレンフィルタ（ＭｅｍｂｒａｎｅＦｉｌｔｅｒ）とすることができる。

前記したような構成によれば，ディスクの表面とスライダとの間に流入されたパーチクルが，空気軸受スライダに形成された空気排出口を介して，空気と共にスライダ外部に排出されることで，前記パーチクルによるディスクとヘッドの損傷とが最小化される。

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，ディスク表面と空気軸受スライダとの間に流入されたパーチクルが，スライダに形成された空気排出口を介して空気と共にスライダの外部に排出されることで，前記パーチクルによるディスク表面のスクラッチとＴＡの発生，及びヘッドの損傷を最小化できる。特に，前記空気排出口が傾斜するように形成されることで，空気の排出流量を最大化できるため，パーチクルの排出効率が上がる。

そして，サスペンション組立体のフレクシャーに設置されたフィルタにより，空気排出口を介して排出される空気中に含まれたパーチクルを効果的にフィルタリングできる。

以下，添付図面を参照して，本発明の好ましい実施形態に係るディスクドライブの空気軸受スライダと，それを備えたサスペンション組立体を詳細に説明する。以下の図面で，同じ参照符号は同じ構成要素を示す。

図４は，本発明の好ましい実施形態に係る空気軸受スライダを示した斜視図であり，図５は，図４に示された空気軸受スライダの長手方向に沿う垂直断面図である。

図４及び図５を共に参照すれば，本実施形態に係る空気軸受スライダ１００は，ディスク１０のような記録媒体の回転によって発生した浮揚力により，読み取り／書き込みヘッド１７０を搭載した状態で前記ディスク１０の表面から浮上するものであって，スライダ本体１１０と，正圧形成レール部と，空気排出口１８０とを備える。

前記スライダ本体１１０は，ディスク１０の回転によって発生した空気の流れにより，陽力を生成できる形状を有する。例えば，前記スライダ本体１１０は，薄い直六面体状からなり，前記ディスク１０の表面に対向するディスクの対向面１１１と，前記ディスクの対向面１１１の反対側の背面１１２とを有する。

前記正圧形成レール部は，前記スライダ本体１１０のディスクの対向面１１１に形成されて，スライダ本体１１０をディスク１０の表面から浮上させるための正圧を発生させる役割を行うものであって，多様な構成を有しうる。例えば，前記正圧形成レール部は，図４に示されたように，第１及び第２レールベース１２０，１４０と，前記第１及び第２レールベース１２０，１４０のそれぞれの上面に設けられた第１及び第２レール部１２２，１４２と，を含みうる。

前記第１レールベース１２０は，前記スライダ本体１１０のディスクの対向面１１１から所定の高さに突出し，前記本体１１０の後端部に向って開いた，ほぼＵ字状に形成される。前記第１レールベース１２０の上面に形成される第１レール部１２２も，第１レールベース１２０のようにほぼＵ字状を有する。前記第１レール部１２２は，第１レールベース１２０の上面から所定の高さに突設され，それにより，第１レール部１２２の上面と第１レールベース１２０の上面との間には，段差が形成される。そして，前記第１レールベース１２０の先端部には，傾斜面１２１が形成される。その傾斜面１２１は，空気を，ディスク１０とスライダ本体１１０との間へ更に容易に流入させ，更にそのように流入された空気を圧縮する役割を行う。

前記第２レールベース１４０は，前記スライダ本体１１０の後端部に隣接した位置に形成され，前記スライダ本体１１０のディスクの対向面１１１から所定の高さに突出する。前記第２レールベース１４０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。前記第２レール部１４２は，第２レールベース１４０の上面から所定の高さに突設され，それにより，第２レール部１４２の上面と第２レールベース１４０の上面との間にも，段差が形成される。そして，前記第２レール部１４２に読み取り／書き込みヘッド１７０が搭載される。

前記第１及び第２レール部１２２，１４２の上面は，それぞれ空気軸受面（ＡｉｒＢｅａｒｉｎｇＳｕｒｆａｃｅ：ＡＢＳ）として機能し，正圧を形成してスライダ１００を浮上させる浮揚力を発生させる。特に，前記空気軸受面の前方には，それぞれ第１及び第２レールベース１２０，１４０の上面が存在して，それらの間に段差を提供する。そ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，くさび効果（ｗｅｄｇｅｅｆｆｅｃｔ）が作用し，それにより，十分な正圧が発生できる。

そして，前記スライダ本体１１０のディスクの対向面１１１には，前記第１レールベース１２０によって限定される負圧空洞部１３０が形成される。前記負圧空洞部１３０は，スライダ１００をディスク１０の表面側へ引っ張る負圧を形成する機能を行う。

前記正圧形成レール部は，第１レールベース１２０の後方に配置される第３及び第４レールベース１５０，１６０と，前記第３及び第４レールベース１５０，１６０のそれぞれの上面に設けられた第３及び第４レール部１５２，１６２とを更に含みうる。そのような第３及び第４レール部１５２，１６２は，ヘッド１７０が位置したスライダ本体１１０の後端部の近くでの正圧を上げる役割を行う。

前記空気排出口１８０は，本実施形態の主な特徴部であって，前記スライダ本体１１０のディスクの対向面１１１から前記背面１１２まで，空気の流れの方向に傾斜するように貫通形成される。前記空気排出口１８０は，その入口１８１が，前記スライダ本体１１０のほぼ中心部に位置するように形成される。前記したように，前記スライダ本体１１０のディスクの対向面１１１に負圧空洞部１３０が形成された場合には，前記負圧空洞部１３０内に前記空気排出口１８０が位置する。

そして，前記空気排出口１８０の断面状は，円形であることが好ましいが，その他にも，楕円形または多角形の形状とすることができ，その入口１８１の面積と出口１８２の面積とを同じく形成できる。

また，前記空気排出口１８０の幅Ｗ_Ｈ，すなわち円形の断面状を有する空気排出口１８０の直径は，前記スライダ本体１１０の幅Ｗ_Ｓのほぼ１／１０〜１／２の範囲内であることが好ましい。

前記したように形成された空気排出口１８０は，前記ディスク１０とスライダ本体１１０との間に流入された空気と，その空気内に含まれたパーチクルＰとを排出する役割を行う。詳細に説明すれば，ディスク１０が矢印Ｄ方向に回転すれば，矢印Ａ方向の空気の流れが形成され，そのような空気の流れは，ディスク１０の表面とスライダ本体１１０との間に流入される。それにより，前記したように，正圧形成レール部によって形成された正圧により，スライダ１００は，一定の浮上高Ｈまで浮上する。その状態で，スライダ１００に搭載されたヘッド１７０が，ディスク１０の表面に対してデータを記録／再生する機能を行う。

そのような過程で，ディスク１０とスライダ本体１１０との間に流入された空気中の一部が，前記空気排出口１８０を介してスライダ本体１１０の背面１１２側に排出され，残りは，スライダ本体１１０の後方に排出される。その時，ディスク１０とスライダ本体１１０との間に流入された空気中に含まれているか，またはディスク１０の表面に付着されていたパーチクルＰのうち，多量が前記空気排出口１８０を介して排出される空気と共に排出されるため，ディスク１０とスライダ本体１１０の後端部の間から排出される空気中に含まれたパーチクルＰの量は，非常に減る。したがって，前記パーチクルＰによるヘッド１７０の損傷，及びディスク１０表面のスクラッチとＴＡの発生が最小化または防止される。

そして，前記空気排出口１８０を介して排出される空気の流量を，なるべく増加させることがパーチクルＰの排出において好ましいと言える。そのために，本実施形態においては，前記空気排出口１８０を前記したように，傾斜するように形成することで，空気排出口１８０を介して排出される空気の流量を増加させる。特に，前記スライダ本体１１０のディスクの対向面１１１に対する前記空気排出口１８０の傾斜角度θが，約３０゜〜６０゜の範囲内にあれば，空気の排出流量が最大化される。これについては，後でシミュレーション結果を見つつ，再び説明する。

図６は，図５に示された空気軸受スライダの変形例を示した垂直断面図である。

図６を参照すれば，スライダ本体１１０を貫通して形成された前記空気排出口１８０は，テーパー状に形成される。すなわち，前記空気排出口１８０は，その入口１８１面積と出口１８２面積とが相異なるように形成される。具体的に，空気排出口１８０のスライダ本体１１０の後端部側の内面の傾斜角度θ_１が，スライダ本体１１０の先端部側の内面の傾斜角度θ_２より大きいこともあり，小さいこともある。その場合には，前記空気排出口１８０を介して排出される空気の流量が増加する。

特に，前記空気排出口１８０の入口１８１面積が出口１８２面積より大きい場合，空気排出口１８０を介して排出される空気の流量が更に増加する。これについても，後でシミュレーション結果を見つつ，再び説明する。

図７は，図４に示された空気軸受スライダとフィルタとを備えた本実施形態に係るサスペンション組立体を示した斜視図であり，図８は，図７に示されたサスペンション組立体の長手方向に沿う垂直断面図である。

図７及び図８を共に参照すれば，本発明の好ましい実施形態に係るサスペンション組立体２３０は，ディスクドライブ用のアクチュエータに設けられて，読み取り／書き込みヘッド１７０をディスク１０の表面側へ付勢されるように支持する役割を行う。前記サスペンション組立体２３０は，ロードビーム２３１と，フレクシャー２３２と，前記読み取り／書き込みヘッド１７０が搭載された空気軸受スライダ１００と，を備える。

前記ロードビーム２３１は，前記アクチュエータのスイングアーム２２２の端部に結合される。そのようなロードビーム２３１は，通常的に，薄い厚さ，例えば約０．０５ｍｍの厚さを有するステンレス鋼板のような金属板をプレス加工することで製造される。

前記フレクシャー２３２は，前記空気軸受スライダ１００を支持するものであって，前記ロードビーム２３１の底面，すなわちディスク１０の対向面に付着される。前記フレクシャー２３２の一端部は，ロードビーム２３１のディスクの対向面に溶接などにより固定され，その他端部は，ロードビーム２３１の端部側に延びて，ある程度自由に動くことができるようになっている。そのようなフレクシャー２３２は，前記ロードビーム２３１と同様に，薄いステンレス鋼板より製造される。ただし，前記フレクシャー２３２は，後述のように，フレクシャー２３２に付着されたスライダ１００のローリング及びピッチングを自由にするために，前記ロードビーム２３１の厚さより薄い，例えば約０．０２ｍｍの厚さを有する。

前記ロードビーム２３１には，フレクシャー２３２側に突出したディンプル２３３が形成され，そのディンプル２３３により，前記フレクシャー２３２に所定の弾性力が提供される。そのような構造によって，前記フレクシャー２３２は自由に動くことができ，それにより，フレクシャー２３２に付着されたスライダ１００のローリング及びピッチングが円滑に行われる。

前記空気軸受スライダ１００は，前記フレクシャー２３２のディスクの対向面に付着され，前記したような構成を有する。すなわち，前記空気軸受スライダ１００は，前記スライダ本体１１０と，正圧形成レール部と，前記スライダ本体１１０を空気の流れの方向に傾斜するように貫通する空気排出口１８０と，を有する。そして，前記空気排出口１８０は，図５または図６に示されたような形状を有しうる。

本実施形態において，前記フレクシャー２３２には，前記空気排出口１８０に連通される開口２３６が形成される。そして，前記開口２３６には，前記空気排出口１８０を介して排出された空気中に含まれたパーチクルをフィルタリングするためのフィルタ２３７が設置される。

前記開口２３６の面積は，前記空気排出口１８０を通過した空気が容易に排出されるように，前記空気排出口１８０の出口１８２面積より大きいことが好ましい。そして，前記開口２３６は，図７に示されたように，直方体の形状を有することができ，その他にも多様な形状を有することができる。例えば，前記開口２３６は，空気排出口１８０の断面状に対応する形状，すなわち円形より形成される。

前記フィルタ２３７は，前記開口２３６を完全に覆うように，その端部が前記開口２３６の周りに付着される。そして，前記フィルタ２３７は，フレクシャー２３２とロードビーム２３１との間の狭い間隔内に設置できるように，前記間隔より薄いメンブレンフィルタであることが好ましい。

前記したように，本実施形態に係るサスペンション組立体２３０においては，フレクシャー２３２にフィルタ２３７が設置されることで，空気軸受スライダ１００に形成された空気排出口１８０を介して排出される空気中に含まれたパーチクルが効果的にフィルタリングされる。

図９Ａ〜図９Ｆは，図５に示された空気軸受スライダの空気排出口を介して排出される空気の流れについてのシミュレーション結果を示す図面である。

そのシミュレーションで，空気排出口の直径は，０．２ｍｍに設定され，空気排出口の傾斜角度θは，それぞれ３０゜，４０゜，５０゜，６０゜，７０゜及び９０゜に設定された。

下記の［表１］には，前記シミュレーションで測定された空気の排出流量が，ＭＦＲ（ＭａｓｓＦｌｏｗＲａｔｅ）として表されている。そして，下記の［表１］においてＮは，傾斜角度θが９０゜である場合のＭＦＲに対するそれぞれの傾斜角度θでのＭＦＲの割合を表したものである。

図９Ａ〜図９Ｆと［表１］とを参照すると，空気排出口の傾斜角度θが小さいほど，すなわち空気排出口の傾きが大きいほど，ほぼＭＦＲが増加するということが分かる。具体的に，図９Ｆに示されたように，空気排出口の傾斜角度θが９０゜である場合，すなわち空気排出口が垂直に形成された場合に，ＭＦＲが最も小さく，図９Ａに示されたように，空気排出口の傾斜角度θが３０゜である場合，すなわち空気排出口の傾きが最も大きい場合に，ＭＦＲが最も大きいと表される。その時，空気排出口の傾斜角度θが３０゜である場合のＭＦＲは，傾斜角度θが９０゜である場合のＭＦＲに比べて，約１３倍以上である。一方，［表１］には，空気排出口の傾斜角度θが７０゜である場合に，ＭＦＲが最も大きいと表されているが，それは，図９Ｅに示されたように，激しい空気の再循環に基づく。そのように，空気の再循環が激しい場合には，空気とパーチクルの排出において，かえって逆効果を発生させるという短所がある。したがって，前記したシミュレーション結果を総合すれば，空気排出口の傾斜角度θが約３０゜〜６０゜の範囲内にあることが好ましいことが分かる。

図１０Ａ及び図１０Ｂは，図６に示された空気軸受スライダの空気排出口を介して排出される空気の流れについてのシミュレーション結果を示す図面である。

そのシミュレーションで，空気排出口の直径は，０．２ｍｍに設定され，空気排出口のスライダ本体の後端部側の内面の傾斜角度θ_１は，５０゜に固定され，空気排出口のスライダ本体の先端部側の内面の傾斜角度θ_２は，それぞれ４７゜と５３゜に設定された。

下記の［表２］には，前記シミュレーションで測定された空気排出流量が，ＭＦＲとして表されている。そして，下記の［表２］においてＮは，前記の［表１］での傾斜角度θが５０゜である場合のＭＦＲについての，本シミュレーションで測定されたＭＦＲの割合を表したものである。

図１０Ａ，図１０Ｂ及び［表２］を参照すると，空気排出口がテーパー状に形成された場合，すなわち空気排出口の入口面積と出口面積とが相異なる場合には，空気排出口の入口面積と出口面積とが同じ場合（図９Ｃ）に比べて，ＭＦＲが増加するということが分かる。特に，空気排出口の傾斜角度θ_１が傾斜角度θ_２より大きい場合に，空気排出口を介して排出される空気の流量が更に大きいと表される。したがって，空気排出口を，その出口面積が入口面積より小さいように形成することが好ましいということが分かる。

本発明は図示された実施形態を参考して説明されたが，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の実施形態が可能であるということが理解できるであろう。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められるべきである。

本発明は，ディスク表面と空気軸受スライダとの間に流入されたパーチクルを，スライダに形成された空気排出口を介してスライダの外部に排出させることで，パーチクルによる問題点の発生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と，それを備えたサスペンション組立体にかかわり，ディスクドライブに効果的に適用可能である。

従来のＨＤＤの一部を概略的に示した斜視図である。従来のＨＤＤの一部を概略的に示した側面図である。従来のＴＦ型空気軸受スライダの基本構造を概略的に示す斜視図である。従来のＮＰ型空気軸受スライダの基本構造を概略的に示す斜視図である。本発明の好ましい実施形態に係る空気軸受スライダを示した斜視図である。図４に示された空気軸受スライダの長手方向に沿う垂直断面図である。図５に示された空気軸受スライダの変形例を示した垂直断面図である。図４に示された空気軸受スライダとフィルタとを備えたサスペンション組立体を示した斜視図である。図７に示されたサスペンション組立体の長手方向に沿う垂直断面図である。図５に示された空気軸受スライダの空気排出口を介して排出される空気の流れについてのシミュレーション結果を示す説明図である。図５に示された空気軸受スライダの空気排出口を介して排出される空気の流れについてのシミュレーション結果を示す説明図である。図５に示された空気軸受スライダの空気排出口を介して排出される空気の流れについてのシミュレーション結果を示す説明図である。図５に示された空気軸受スライダの空気排出口を介して排出される空気の流れについてのシミュレーション結果を示す説明図である。図５に示された空気軸受スライダの空気排出口を介して排出される空気の流れについてのシミュレーション結果を示す説明図である。図５に示された空気軸受スライダの空気排出口を介して排出される空気の流れについてのシミュレーション結果を示す説明図である。図６に示された空気軸受スライダの空気排出口を介して排出される空気の流れについてのシミュレーション結果を示す説明図である。図６に示された空気軸受スライダの空気排出口を介して排出される空気の流れについてのシミュレーション結果を示す説明図である。

符号の説明

１００空気軸受スライダ
１１０スライダ本体
１１１ディスクの対向面
１１２反対側の背面
１２０第１レールベース
１２１傾斜面
１２２第１レール部
１３０負圧空洞部
１４０第２レールベース
１４２第２レール部
１５０第３レールベース
１５２第３レール部
１６０第４レールベース
１６２第４レール部
１７０読み取り／書き込みヘッド
１８０空気排出口

Claims

ディスクの回転によって発生した浮揚力により，読み取り／書き込みヘッドを搭載した状態で前記ディスクの表面から浮上するディスクドライブの空気軸受スライダにおいて，
前記ディスクの表面に対向するディスクの対向面と，前記ディスクの対向面の反対側の背面とを有するスライダ本体と，
前記スライダ本体のディスクの対向面に形成されて，前記スライダ本体を前記ディスクの表面から浮上させるための正圧を発生させる正圧形成レール部と，
前記ディスクと前記スライダ本体との間に流入された空気と，その空気内に含まれたパーチクルとを排出するためのものであって，前記スライダ本体のディスクの対向面から前記背面まで，空気の流れの方向に傾斜するように貫通形成された空気排出口と，
を備え，
前記スライダ本体のディスクの対向面には，負圧空洞部が形成され，前記負圧空洞部内に，前記空気排出口が位置し，
前記スライダ本体の背面側に，前記空気排出口を介して排出された空気中に含まれていたパーチクルをフィルタリングするためのフィルタが配置されたことを特徴とする，ディスクドライブの空気軸受スライダ。
前記空気排出口の断面状は，円形，楕円形及び多角形のうち，いずれか一つであ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。
前記スライダ本体のディスクの対向面に対する前記空気排出口の傾斜角度は，実質的に３０゜〜６０゜であ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。
前記空気排出口の入口面積と出口面積とは，相異な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。
前記空気排出口の入口面積は，出口面積より大き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。
前記空気排出口の幅は，前記スライダ本体の幅の１／１０〜１／２であ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。
前記フィルタは，メンブレンフィルタであ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。
読み取り／書き込みヘッドを，ディスクの表面側へ付勢されるように支持するディスクドライブ用のアクチュエータのサスペンション組立体において，
前記アクチュエータのスイングアーム端部に結合されるロードビームと，
一端部が前記ロードビームのディスクの対向面に固定され，他端部が前記ロードビームの端部側に延びたフレクシャーと，
前記フレクシャーのディスクの対向面に付着されて，前記ディスクの回転によって発生した浮揚力により，前記読み取り／書き込みヘッドを搭載した状態で前記ディスクの表面から浮上する空気軸受スライダと，
を備え，
前記空気軸受スライダは，
前記ディスクの表面に対向するディスクの対向面と，前記ディスクの対向面の反対側の背面とを有するスライダ本体と，
前記スライダ本体のディスクの対向面に形成されて，前記スライダ本体を前記ディスクの表面から浮上させるための正圧を発生させる正圧形成レール部と，
前記ディスクと前記スライダ本体との間に流入された空気と，その空気内に含まれたパーチクルとを排出するためのものであって，前記スライダ本体のディスクの対向面から前記背面まで，空気の流れの方向に傾斜するように貫通形成された空気排出口と，
を含み，
前記スライダ本体のディスクの対向面には，負圧空洞部が形成され，前記負圧空洞部内に前記空気排出口が位置し，
前記フレクシャーには，前記空気排出口に連通される開口が形成され，
前記開口には，前記空気排出口を介して排出された空気中に含まれていたパーチクルをフィルタリングするためのフィルタが設置されたことを特徴とする，ディスクドライブ用のアクチュエータのサスペンション組立体。
前記開口の面積は，前記空気排出口の出口面積より大きいことを特徴とする，請求項８に記載のディスクドライブ用のアクチュエータのサスペンション組立体。
前記フィルタは，その端部が前記開口の周りに付着されて，前記開口を覆うことを特徴とする，請求項８に記載のディスクドライブ用のアクチュエータのサスペンション組立体。
前記フィルタは，前記フレクシャーと前記ロードビームとの間隔より薄いメンブレンフィルタであ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用のアクチュエータのサスペンション組立体。
前記空気排出口の断面状は，円形，楕円形及び多角形のうち，いずれか一つであ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用のアクチュエータのサスペンション組立体。
前記スライダ本体のディスクの対向面に対する前記空気排出口の傾斜角度は，実質的に３０゜〜６０゜であ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用のアクチュエータのサスペンション組立体。
前記空気排出口の入口面積と出口面積とは，相異な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用のアクチュエータのサスペンション組立体。
前記空気排出口の入口面積は，出口面積より大きいことを特徴とする，請求項８に記載のディスクドライブ用のアクチュエータのサスペンション組立体。
前記空気排出口の幅は，前記スライダ本体の幅の１／１０〜１／２であることを特徴とする，請求項１５に記載のディスクドライブ用のアクチュエータのサスペンション組立体。
スライダを媒体の表面から所定の高さに浮上させるための浮揚力を発生させるディスクドライブにおいて，
前記スライダと前記媒体との間に正圧を形成することにより，前記スライダを浮上させる浮揚力を発生させるものであって，空気軸受表面として機能するスライダの媒体対向面及び前記媒体対向面の反対側の背面と，
前記スライダの媒体対向面から前記背面まで空気の流れの方向に傾斜するように，前記スライダを貫通する空気排出口と，を備え，
前記空気排出口は，前記媒体と前記スライダとの間に流入された空気を排出し，
前記空気排出口の入口面積が出口面積よりも大きくなるように，前記空気排出口がテーパー状を有し，
前記空気排出口の出口の近くに，前記空気排出口を介して排出された空気中に含まれたパーチクルをフィルタリングするためのフィルタが配置されたことを特徴とするディスクドライブ。
前記スライダの媒体対向面に対する前記空気排出口の傾斜角度は，実質的に３０゜〜６０゜であることを特徴とする，請求項１７に記載のディスクドライブ。
前記フィルタは，メンブレンフィルタであることを特徴とする，請求項１７に記載のディスクドライブ。
前記空気排出口の幅は，前記スライダの幅の１／１０〜１／２であることを特徴とする，請求項１７に記載のディスクドライブ。
前記空気排出口の入口は，前記スライダの媒体対向面の中心部に設けられることを特徴とする，請求項１７に記載のディスクドライブ。
前記空気排出口の断面状は，円形であることを特徴とする，請求項１７に記載のディスクドライブ。