KR100727908B1

KR100727908B1 - 부압 공기 베어링 슬라이더

Info

Publication number: KR100727908B1
Application number: KR1020000041738A
Authority: KR
Inventors: 장동섭; 전규찬
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2000-07-20
Filing date: 2000-07-20
Publication date: 2007-06-13
Also published as: JP2002050141A; TW504682B; US6738227B2; US20020008940A1; KR20020008509A

Abstract

개시된 부압 공기 베어링 슬라이더는, 공기가 유입되는 전면에 소정 유입로를 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 전면 레일과, 전면 레일의 후방에 배치되어 유입로와 연결되는 배출로를 형성하며 그 후방에는 공기 흐름에 따라 부압이 형성되는 부압 공간을 형성하는 부압 레일과, 부압 레일의 후방에 배치되며 일측에 자기헤드가 설치되는 후면 레일을 구비하며, 부압 레일에는 배출로 측으로 돌출된 단차면이 형성된다. 이와 같은 구성에 의하면, 단차면이 스큐 앵글 변동 시에도 압력 변화를 억제하므로, 슬라이더의 부상 높이를 안정적으로 유지할 수 있다.

Description

부압 공기 베어링 슬라이더{A negative pressure air bearing slider}

도 1은 스윙 아암에 장착된 종래의 슬라이더를 도시한 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 슬라이더를 발췌하여 도시한 사시도,

도 3은 스위 아암의 회동에 따른 스큐 앵글의 변화를 설명하기 위해 도시한 평면도,

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 부압 공기 베어링 슬라이더를 도시한 사시도,

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 부압 공기 베어링 슬라이더를 도시한 사시도,

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 부압 공기 베어링 슬라이더를 도시한 사시도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100,200,300...부압 공기 베어링 슬라이더

110,210,310...유입로 120,220,320...전면 레일

130,230,330...부압 레일 140,240,340...후면 레일

150,250,350...부압 공간 160,260,360...배출로

170,270,370...자기헤드

본 발명은 자기헤드를 장착하여 기록매체 상에서 소정 높이로 부상하는 슬라이더에 관한 것으로서, 특히 양압과 부압을 동시에 발생시켜서 부상된 상태를 안정적으로 유지하는 부압 공기 베어링 슬라이더에 관한 것이다.

예컨대, 하드 디스크 드라이브와 같은 자기기록 및 재생장치에는, 기록매체에 자기신호를 기록하고 재생하기 위한 자기헤드가 구비되어 있다. 이 자기헤드(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이 스윙아암(30)의 일단에 마련된 슬라이더(20)에 설치되며, 스윙아암(30)의 회동에 따라 기록매체인 디스크(미도시) 상의 원하는 트랙 위치로 이동하여 기록 또는 재생작업을 수행하게 된다.

여기서 상기 슬라이더(20)는 디스크 면에 안착되어 있다가, 디스크가 회전함에 따라 발생되는 바람에 의해 부상하게 된다. 물론, 상기 슬라이더(20)에 설치된 스윙아암(30)의 단부는 상기 디스크 면을 향해 탄성바이어스되어 있기 때문에, 디스크의 회전이 멈추면 슬라이더(20)가 다시 디스크 면에 안착된다.

상기 슬라이더(20)가 부상하는 원리는, 디스크의 회전 시 디스크 면과 슬라이더(20) 사이로 공기가 밀려들어오면서 그 압력에 의해 슬라이더(20)가 들어 올려지는 것으로, 디스크가 회전하는 동안 그 사이로 유입되는 공기가 일종의 베어링 역할을 해주기 때문에 슬라이더(20)가 계속 떠 있게 되는 것이다.

그런데, 슬라이더(20)를 계속 밀어올리는 양압만 발생하게 되면, 슬라이더(20)의 부상 높이에 변동이 커질 수 있으므로, 최근에는 이 양압과 함께, 슬라이더(20)를 디스크 면 측으로 당기는 부압도 동시에 발생시키는 부압 에어 베어링 슬라이더의 채용이 늘어나고 있다.

도 2는 이와 같은 부압 공기 베어링 슬라이더(20)를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 이 슬라이더(20)에는 공기에 의한 양압과 부압을 발생시키기 위한 복수의 레일(22)(23)(24)이 마련되어 있다. 먼저, 공기가 유입되는 전면(20a) 측에는 두 개의 전면 레일(22)이 유입로(21)를 사이에 두고 배치되어 있고, 그 후방에는 부메랑 형상의 부압 레일(23)이 형성되어 있다. 상기 전면 레일(22)과 부압 레일(23) 사이에 형성되는 공간(28)은 양압 공간으로서, 두 전면 레일(22) 사이의 유입로(21)가, 상기 부압 레일(23) 옆을 타고 나가는 배출로(26)보다 넓기 때문에, 이 공간(28)에는 공기가 정체된다. 따라서, 이 양압 공간(28)에 공기가 쌓이면서 압력이 증가하여 슬라이더(23)가 양압을 받게 되는 것이다. 참조부호 24는 후면 레일을 나타내며, 자기헤드(27)는 이 후면 레일(24)에 설치된다. 한편, 상기 부메랑 형상의 부압 레일(23) 안쪽에 형성된 공간은 부압 공간(25)으로서, 그 안의 공기는 전면(20a) 측에서 유입되어 상방으로 지나가는 공기의 흐름을 따라 후면 측으로 함께 빠져나가지만, 부메랑 모양이 전면 유입 공기에 대해 장벽 역할을 하고 있기 때문에, 그 안으로 새로이 유입되기는 어렵다. 따라서 이 공간(25)에는 부압이 형성된다. 그리고 상기 레일들(22)(23)(24)의 자체 수평면도 양압 발생에 기여한다. 결국, 상기 양압 공간(28) 및 각 레일(22)(23)(24) 수평면에서 발생되는 양압과, 상기 부압 공간(25)에서 발생되는 부압에 의해 슬라이더(20)가 소정 높이로 부상하여 평형 상태를 이루게 되는 것이다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 슬라이더(20)의 길이방향과 디스크(D) 트랙(t)의 접선방향이 이루는 각도를 스큐 앵글(skew angle;θ)이라 하는데, 스윙아암(30)은 도면의 점선과 같이 한 회동축을 중심으로 회동운동을 하기 때문에, 스큐 앵글을 모든 트랙(t)에서 0으로 유지할 수는 없다. 이 스큐 앵글(θ)이 생기게 되면, 상기 슬라이더(20)가 유입 공기에 대해 대칭을 이루지 못하기 때문에, 유입로(21)를 통해 들어온 공기가 상기 부압 공간(25)의 상방으로 지나가는 것보다, 상기 배출로(26)를 통해 그대로 빠져나가는 것이 훨씬 많아지게 된다. 즉, 스큐 앵글(θ)이 0일 때에는, 유입로(21)로 들어온 공기가 부압 레일(23)의 중심부에 정확히 부딪힌 후 상기 부압 공간(25)의 상방으로 지나가게 되지만, 스큐 앵글(θ)이 0이 아닌 경우에는 유입로(21)로 들어온 공기가 부압 레일(23)에 부딪힌 후 좌측 또는 우측의 배출로(26)로 대부분 빠져나가 버리는 것이다. 이렇게 되면, 상기 부압 공간(25)의 공기를 함께 끌고 나갈 공기의 흐름이 약해지기 때문에 부압 공간(25)의 부압이 저하되고, 결과적으로 슬라이더(20)의 부상 높이를 안정적으로 유지하지 못하게 된다. 뿐만 아니라, 그렇게 되면 자기헤드(27)가 설치된 후면 레일(24)로도 공기의 흐름이 원활하지 않기 때문에, 후면 레일(24)의 양압도 떨어지게 되어, 부상 상태가 매우 불안정해지게 된다.

만일, 이를 개선하기 위해 상기 부압 레일(23)의 수평면을 넓혀서 배출로(26)를 좁히게 되면, 배출로(26)로 새어 나가는 공기의 양은 줄일 수 있겠지 만, 디스크에 접촉되는 면적이 넓어지기 때문에, 디스크의 기동과 정지시에 마찰에 의한 손상을 입히기가 쉬워진다. 따라서 디스크와의 접촉면적을 넓히지 않으면서도 다량의 공기가 배출로를 통해 새어 나가는 것을 억제할 수 있는 새로운 구조의 슬라이더가 요구되고 있다.

본 발명은 상기의 요구를 감안하여 창출된 것으로서, 배출로를 통해 다량의 공기가 새어 나가는 것을 효과적으로 억제할 수 있도록 구조 개선된 부압 베어링 슬라이더를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공기가 유입되는 전면에 소정 유입로를 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 전면 레일과, 상기 전면 레일의 후방에 배치되어 상기 유입로와 연결되는 배출로를 형성하며 그 후방에는 공기 흐름에 따라 부압이 형성되는 부압 공간을 형성하는 부압 레일과, 상기 부압 레일의 후방에 배치되며 일측에 자기헤드가 설치되는 후면 레일;을 구비하는 부압 공기 베어링 슬라이더에 있어서, 상기 부압 레일에는 상기 배출로 측으로 돌출된 단차면이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 부압 공기 베어링 슬라이더의 구조를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 슬라이더(100)는, 공기가 유입되는 전면(101) 측에 배치된 한 쌍의 전면 레일(120)과, 그 전면 레일(120) 후방에 배치되는 부메랑 형상의 부압 레일(130)과, 이 부압 레일(130)에 의해 형성되는 부압 공간(150)의 후방에 배치되며 자기헤드(170)가 장착되는 후면 레일(140)을 포함한다. 상기 한 쌍의 전면 레일(120) 사이에는 공기가 유입되는 유입로(110)가 형성되며, 이것은 상기 부압 레일(130)의 날개를 따라 2갈래로 갈라진 배출로(160)와 연결된다. 따라서 상기 전면(101)을 통해 들어오는 공기는 상기 각 레일들(120)(130)(140)의 수평면을 타고 지나가면서 양압을 발생시키며, 상기 유입로(110)를 통해 상기 배출로(160)로 통과하면서 양압 공간(180)에도 양압을 발생시킨다. 그리고, 부압 레일(130)을 넘어서 지나가는 공기는 상기 부압 공간(150) 안의 공기를 함께 쓸고 나가기 때문에, 그 부압 공간(150)에는 부압이 형성된다. 따라서, 디스크가 회전하면 슬라이더(100)의 전면(101) 측으로 부터 유입되는 공기에 의해 발생되는 양압과 부압이 평형을 이루면서 슬라이더 (100)가 부상 위치를 유지하게 된다.

한편, 상기 부메랑 형상의 부압 레일(130)에는 상기 배출로(160) 측으로 돌출된 단차면(131)이 형성된다. 이 단차면(131)은 배출로(160)를 기존의 슬라이더 보다 좁히고 있지만, 부압 레일(130)의 수평면 보다 깊숙히 위치되어 있어서 디스크와 직접 접촉되지는 않는다.

상기 구성에 있어서, 디스크의 회전에 따라 슬라이더(100)의 전면(101) 측으로부터 공기가 유입되면, 유입로(110)로 들어온 공기 중 일부가 배출로(160)로 빠져나가기는 하지만, 상기 단차면(131)에 의해 간섭이 되기 때문에, 기존보다 많은 양의 공기가 부압 레일(130)을 타고 넘어서 부압 공간(150) 상방으로 지나가게 된다. 이렇게 되면, 스큐 앵글이 벌어지더라도, 배출로(160)로 바로 빠져나가는 공기의 이동을 단차면(131)이 억제해주기 때문에, 기존보다 부압 공간(150)에서의 부압을 안정적으로 유지할 수 있게 된다.

또한 상기 후면 레일(140)에도 단차면(141)을 형성하고 있는데, 이것은 혹시 부압 공간(150) 측으로의 공기의 흐름이 약해지더라도, 자기헤드(170)를 장착한 후면 레일(140)의 양압이 떨어지는 것을 보완해주기 위한 것이다. 즉, 이 단차면(141)이 공기를 먼저 압축해주기 때문에, 이곳을 통과하는 공기 양이 줄어들더라도 양압을 계속 유지할 수 있게 된다.

그러므로, 상기와 같은 부압 레일(130)의 단차면(131)으로, 스큐 앵글 발생에 의한 부압 변동을 억제할 수 있으며, 이에 더하여 후면 레일(140)에도 단차면(141)을 형성함으로써, 후면 레일(140)의 양압 변동도 억제할 수 있게 된다. 따라서, 스큐 앵글 변화에 따른 슬라이더(100)의 부상 높이 변동을 억제할 수 있는 것이다. 그리고 상기의 두 단차면(131)(141)은 모두 해당 레일(130)(140)의 수평면 보다 깊숙히 위치되므로, 기동 및 정지시 디스크와의 접촉에 의한 손상은 우려하지 않아도 된다.

다음으로, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 부압 공기 베어링 슬라이더(200)를 나타낸다.

이 슬라이더(200)도 상기 제1실시예의 슬라이더(100)와 마찬가지로, 한 쌍의 전면 레일(220)과, 배출로(260) 측으로 돌출된 단차면(231)을 가진 부압 레일(230) 과, 자기헤드(270)가 장착되며 부압 공간(250) 측으로 단차면(241)이 형성된 후면 레일(240)을 구비하고 있다. 다만, 상기 부압 레일(230)의 중심부에 유입로(210) 및 부압 공간(250)을 연통시키는 개구홈(232)이 형성된 점이 다르다. 이것은 초기 기동시에 슬라이더(200)가 디스크로부터 빨리 부상하도록 하기 위한 것으로서, 부압 공간(250)의 부압이 너무 강해지는 것을 방지하는 것이다. 즉, 부압 공간(250)의 부압이 너무 강해지면, 슬라이더(200)가 디스크에 달라붙으려는 힘이 강해지기 때문에, 기동시 슬라이더(200)가 빨리 부상하지 않아서 디스크가 손상을 입을 위험이 있다. 따라서, 상기 개구홈(232)을 형성하여, 부압을 약간 떨어뜨리면, 초기 기동시에 슬라이더(200)가 빨리 부상하여 디스크 손상의 위험을 줄일 수 있는 것이다.

다음으로, 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 슬라이더(300)를 도시한 것이다. 이것도 상기한 제2실시예의 구성과 마찬가지로, 유입로(310)를 사이에 두고 이격 배치된 한 쌍의 전면 레일(320)과, 배출로(360) 측으로 돌출된 단차면(331)을 가진 부압 레일(330)과, 자기헤드(370)가 장착되며 부압 공간(350) 측으로 단차면(341)이 형성된 후면 레일(340)을 구비하고 있다. 다만, 상기 제2실시예에서는 개구홈(232)을 부압 공간(250)의 바닥면 까지 형성한 것이고, 제3실시예에서는 개구홈(332)을 단차면(331)의 높이까지 형성한 차이가 있다. 두 실시예 모두, 기동 시 슬라이더의 부상을 빠르게 하고자 한 것이며, 개구홈(232)(332)을 형성하는데 이와 같은 변형이 가능한 것임을 보인 것이다. 따라서 본 실시예에서도 슬라이더(300)의 부상을 빠르게 할 수 있으며, 부압 레일(330)과 후면 레일(340)의 단 차면(331)(341)에 의해 슬라이더(300)의 부상 높이를 안정적으로 유지할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 부압 공기 베어링 슬라이더는, 부압 레일에 단차면을 형성하여 스큐 앵글 변동 시에도 압력 변화를 억제함으로써, 그 부상 높이를 안정적으로 유지할 수 있다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims

공기가 유입되는 전면에 소정 유입로를 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 전면 레일과, 상기 전면 레일의 후방에 배치되어 상기 유입로와 연결되는 배출로를 형성하며 그 후방에는 공기 흐름에 따라 부압이 형성되는 부압 공간을 형성하는 부압 레일과, 상기 부압 레일의 후방에 배치되며 일측에 자기헤드가 설치되는 후면 레일;을 구비하는 부압 공기 베어링 슬라이더에 있어서,

상기 부압 레일에는 상기 배출로 측으로 돌출된 단차면이 형성되고,

상기 후면 레일에는 상기 부압 공간 측으로 돌출된 단차면이 형성된 것을 특징으로 하는 부압 공기 베어링 슬라이더.
삭제
제1항에 있어서,

상기 부압 레일에는 상기 유입로와 상기 부압 공간이 연통되도록 개구홈이 형성된 것을 특징으로 하는 부압 공기 베어링 슬라이더.