負壓空氣支承滑動器的製作方法
2023-09-14 02:29:20
專利名稱：負壓空氣支承滑動器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種負壓空氣支承滑動器，意圖是用於信息存儲裝置，例如磁碟驅動器。
空氣支承滑動器經常用於磁碟驅動器。當從磁碟讀出或向磁碟寫入信息時，空氣支承滑動器使一個換能器元件可以在磁碟的盤表面上方浮動。可選擇地，滑動器可以安排在磁碟下方，在這種情況下，滑動器在底盤面下方微小距離處浮動。在任何一種方式下，都在與磁碟表面相對的滑動體的表面上限定一個空氣支承表面(ABS)。當存儲盤旋轉時，沿盤表面產生的空氣流作用在該空氣支承表面上，以使滑動體與盤表面分開微小距離。為簡單起見，在本說明書整個範圍內，這種分開將稱為浮動高度，而不管滑動器是在盤上方還是在盤下方。
最近，在磁碟驅動器領域內期望越來越高的存儲密度。為了實現高存儲密度，減小滑動體的浮動高度是有利的。然而，隨著浮動高度減小，滑動體在浮動期間趨於與盤表面碰撞。
一些現有技術裝置包括一種負壓空氣支承滑動器，它能夠產生與作用在空氣支承表面上的升力(或正壓)相對的負壓。在這種類型的負壓空氣支承滑動器中，負壓與升力之間的平衡用來限制浮動高度。負壓用來使滑動體吸向盤表面，以便有可能使滑動體的浮動特性穩定。結果，能減小滑動體與盤表面之間碰撞的可能性。
對高存儲密度需求的不斷增加要求進一步改進滑動體的穩定性，同時還要求增加對滑動體的任何滾動作用的耐抗性。如果對滾動沒有足夠的耐抗性，滑動體在浮動期間趨於沿空氣流方向繞其中心軸滾動，並且滑動體可能與盤表面碰撞。
因此本發明的一個目的是提供一種負壓空氣支承滑動器，它既增加穩定性，又增加浮動期間對滾動的耐抗性。
按照本發明的第一方面，提供一種負壓空氣支承滑動器，它包括一個第一空氣支承表面，在滑動體的底部上遊位置處形成，以便沿滑動體的橫向延伸；以及一對第二空氣支承表面，在滑動體的底部下遊位置處與第一空氣支承表面分開地形成，它們沿橫向隔開，以便在它們之間限定一個空氣流通路。
應用上述滑動器，沿橫向隔開的第二空氣支承表面用來在下遊位置處產生升力或正壓，在該下遊位置處，在滑動體中一般嵌有一個換能器或頭元件。由於在下遊位置處一對隔開的升力支持滑動體，所以有可能顯著地提高滑動體抗滾動作用的剛性。
第一空氣支承表面可以限定在一個前軌的底面上，該前軌從滑動體的底部靠近其上遊端延伸。前軌還沿滑動體的橫向延伸。前軌最前端接收沿盤表面的空氣流，以便能減小在前軌後面產生的負壓。另外，第二空氣支承表面可以分別限定在一對後軌的底面上，這對後軌在滑動體的底部下遊位置處伸出。這些後軌沿橫向隔開，以便在它們之間限定空氣流通路。
第一和第二空氣支承表面優選地通過臺階與前軌和後軌的底面連接。臺階用來在第一和第二空氣支承表面上產生較高正壓。
該負壓空氣支承表面優選地包括一對側軌，它們在滑動體的底部形成，以便從前軌的橫端向下遊延伸。側軌用來防止繞過前軌的橫端流動的空氣流進入前軌後面的空間。因此，有可能在前軌後面可靠地產生較高負壓。特別是，側軌優選地在橫向比後軌具有較小的厚度。較薄側軌用來擴大由前軌後面的側軌所包圍的負壓腔，以便能增加負壓。
此外，優選地在側軌形成一個槽，以便把繞過前軌流動的空氣引入空氣流通路。即使在使用較低前軌和後軌情況下，該槽也在存儲盤的較低切線速度下用來避免負壓的飽和。結果，該槽使負壓能夠可靠地隨著切線速度增加，以便負壓空氣支承表面可以使滑動體的浮動高度保持恆定，而與切線速度的變化無關。
另外，可以在前軌或後軌的底面上形成一個墊，以便當滑動體安放在盤表面上時，防止第一或第二空氣支承表面粘到存儲盤的盤表面上。這樣的墊用來避免第一或第二空氣支承表面與盤表面直接接觸。結果，使分布在盤表面上的潤滑劑或潤滑油作用在滑動體上的粘著力較小，以便滑動體能在存儲盤旋轉開始時，立刻離開盤表面。
此外，其中嵌入一個換能器元件的第二空氣支承表面可以比另一個第二空氣支承表面具有較小的表面積。具有換能器元件的較小第二空氣支承表面用來使滑動體以一個傾側角保持在傾斜姿態。因此，有可能使換能器元件周圍滑動體的底部與盤表面之間的距離最小。
當具有換能器元件的第二空氣支承表面比另一個空氣支承表面小時，具有換能器元件的第二空氣支承表面可能具有一個上遊端，它沿橫向延伸第一寬度，以便引到臺階，以及一個下遊端，它沿橫向延伸比第一寬度大的第二寬度。例如，在換能器元件包括一個磁阻(MR)元件的情況下，該磁阻元件應該保護在一對屏蔽層之間。如果屏蔽層沒能具有足夠大的橫向尺寸，以屏蔽MR元件使之不受附近磁場的磁幹擾，那麼MR元件將不能夠正確地讀出數據。一般地，滑動體保持在傾斜姿態，以使下遊端接近盤表面。只要保持傾斜姿態，在滑動體下遊位置嵌入的換能器元件就能接近盤表面。因此，較寬下遊端使第二空氣支承表面能夠具有較小面積，同時仍使屏蔽層保持在較大橫向尺寸。
另外，當具有換能器元件的第二空氣支承表面比另一個空氣支承表面小時，沿橫向延伸以便在具有換能器元件的第二空氣支承表面的前面限定臺階的上遊端，可以比沿橫向延伸以便在另一個第二空氣支承表面的前面限定臺階的上遊端更靠下遊安排。沿空氣流方向與另一個第二空氣支承表面的長度比較，這樣安排的第二空氣支承表面用來減小具有換能器元件的第二空氣支承表面的長度。因此，能實現較小的第二空氣支承表面，以在具有換能器元件的第二空氣支承表面設置升力，它比另一個第二支承表面的升力小。因此有可能減小具有換能器元件的第二空氣支承表面處的升力，而不減小屏蔽層的橫向寬度。
如上所述，當具有換能器元件的第二空氣支承表面的上遊端向下遊位移時，優選地調節後軌與側軌之間的槽的尺寸。例如，如果側軌沒能向後軌延伸，以跟隨第二空氣支承表面的上遊端的位移，則槽變得較大或較寬。寬槽可能釋放在前軌後面產生的負壓。另一方面，當使側軌延伸以跟隨上遊端的位移時，能獲得較小或較窄槽，以便能在前軌後面保持較高負壓。較高負壓使具有換能器元件的第二空氣支承表面能夠可靠地儘可能近地接近盤表面。
此外，當需要減小具有換能器元件的第二空氣支承表面處的升力時，例如，能相對後軌的底面來確定第二空氣支承表面的位置。除第二空氣支承表面的面積外，上述在臺階處產生的較高正壓不僅取決於其面積和高度，而且還取決於後軌上引到臺階的底面的延伸度。較小底面形成較小正壓，而較大表面形成較大正壓。因此，如果減小後軌上引到面對滑動體外部的臺階的底面的橫向寬度，則由於面對滑動體外部的臺階比面對滑動體內部的臺階趨於接受更大量的空氣流，所以能減小具有換能器元件的第二空氣支承表面處的升力。
此外，當需要減小具有換能器元件的第二空氣支承表面處的升力時，例如，可以使具有換能器元件的第二空氣支承表面包括一個下遊端，它在下遊位置沿橫向延伸，並且向上遊位移。上述負壓空氣支承滑動器在滑動體的下遊端具有最大正壓。因此，當使下遊端向上遊位移，以便減小具有換能器元件的第二空氣支承表面的面積時，能有效地減小具有換能器元件的第二空氣支承表面處的升力。
應該注意，本發明的負壓空氣支承表面可以用於各種存儲盤驅動器，例如硬碟驅動器裝置(HDD)。
這裡參考附圖，敘述本發明的優選實施例，其中
圖1是說明硬碟驅動器裝置(HDD)的內部的平面圖；圖2是說明按照本發明的一個實施例的負壓空氣支承滑動器的放大透視圖；圖3A和圖3B說明圖2負壓空氣支承滑動器的壓力分布；圖4是表示大氣壓力對負壓空氣支承滑動器上產生壓力的影響的曲線圖；圖5是表示槽的影響的曲線圖6A至圖6C示意說明負壓空氣支承滑動器的生產方法；圖7A至圖7F是沿圖2直線7-7所取的示意斷面圖，並且這些圖說明了構成滑動體底部的方法；圖8A和圖8B是沿圖2直線7-7所取的示意斷面圖，並且這些圖同樣說明了構成滑動體底部的方法；圖9是說明本發明的一種變更形式的滑動體的底部布置的平面圖；圖10是說明本發明的第二變更形式的滑動體的底部布置的平面圖；圖11是說明本發明的第三變更的滑動體的底部布置的平面圖；圖12是說明本發明的第四變更的滑動體的底部布置的平面圖；圖13是說明本發明的第五變更的滑動體的底部布置的平面圖；圖14是說明本發明的第六變更的滑動體的底部布置的平面圖；以及圖15是說明本發明的第七變更的滑動體的底部布置的平面圖。
圖1說明一種硬碟驅動器裝置(HDD)10的內部結構，這種硬碟驅動器裝置是用於本發明的一種類型的磁碟驅動器的例子。然而，應該注意，本發明還可以用於其他類型的使用浮動滑動器的盤式驅動器，包括磁光(MO)驅動器。HDD 10具有一個容納磁碟13的殼11，磁碟13安裝在主軸電動機12上。一個負壓空氣支承滑動器安排為與磁碟13的一個表面相對。該負壓空氣支承滑動器14固定在一個託架臂16的尖端，該託架臂16能夠繞軸15擺動。當從磁碟13讀出或向磁碟13寫入信息時，託架臂16由一個包括磁路的致動器17的作用驅動旋轉，以便負壓空氣支承滑動器14安排在存儲盤13上的目標記錄滾筒的上方。殼11的內部空間能用一個未示出的蓋來封裝。
圖2說明按照本發明的一個實施例的負壓空氣支承滑動器14。滑動器14具有一個滑動體，它包括一個與存儲盤13相對的底部19。形成一個前軌21，以從滑動體的底部19在其上遊端橫向延伸。類似地，形成一對後軌23，以從滑動體的底部19在其下遊端延伸。後軌23沿橫向相互隔開，以便在它們之間限定一個空氣流通路22。「上遊」和「下遊」端是根據磁碟13旋轉時所產生的空氣流20的方向來限定的。
在前軌21的底面上限定一個第一空氣支承表面24，以便沿滑動體的橫向延伸。在後軌23的底面上分別限定一對第二空氣支承表面25a、25b，以便沿滑動體的橫向形成一行，在它們之間設置空氣流通路22。當磁碟13旋轉並沿盤表面產生空氣流20時，空氣流20作用在第一和第二空氣支承表面24、25a、25b上。在第一和第二空氣支承表面24、25a、25b上分別產生升力，這樣使滑動體10可以在盤表面上方浮動。由於在本負壓空氣支承滑動器14中，能在第一空氣支承表面24上產生較大升力，所以滑動體以俯仰角α保持在傾斜姿態。「俯仰角α」可以稱為沿滑動體縱向(即空氣流20的方向)的傾斜角。在本優選實施例中，俯仰角α優選地約在50μrad至150μrad之間。
第一和第二空氣支承表面24、25a、25b分別通過臺階27a、27b、27c，與前軌21和後軌23的底面連接。如這裡以下所述，臺階27a、27b、27c用來在第一和第二空氣支承表面24、25a、26b上產生較大升力。
第二空氣支承表面25a比第二空氣支承表面25b具有較小表面積。因此，在本負壓空氣支承滑動器14中，能在第二空氣支承表面25b上產生比第二空氣支承表面25a上較大的升力。結果，滑動體以傾側角β保持在傾斜姿態。「傾側角β」可以稱為沿滑動體橫向(即與空氣流20垂直的方向)的傾斜角。在本優選實施例中，傾側角β優選地在10μrad至80μrad之間。
嵌入滑動體的換能器或頭元件在第二空氣支承表面25a(它比表面25b具有較小面積)露出一個讀/寫間隙28。上述俯仰角α和傾側角β用來使讀/寫間隙28附近滑動體與盤表面之間的距離最小。
使一對側軌29與前軌21的相對橫端連接，以便在向下遊方向延伸。側軌29用來防止空氣流繞過前軌21的橫端流動，並進入前軌21後面的空間。因此，越過第一空氣支承表面24的空氣流沿與盤表面垂直的方向分布，並且在前軌21後面產生負壓。當產生的負壓與上述第一和第二空氣支承表面24、25a、25b上的升力平衡時，能使滑動體的浮動高度保持為大體恆定值。在側軌29與後軌23之間分別限定槽30，以便使繞過前軌21橫端流動的空氣流吸入空氣流通路22。
在前軌21和後軌23的底面上形成多個墊31a、31b、31c、31d，以便當滑動體安放在盤表面時，防止第一和第二空氣支承表面24、25a、25b粘到磁碟13的盤表面上。此外，安排在產生較小升力的第二空氣支承表面25a一邊的墊31d比安排在產生較大升力的第二空氣支承表面25b一邊的墊31c更靠上遊安排。由於傾側角β使第二空氣支承表面25a可以更接近盤表面，所以這樣安排的墊31d有助於避免墊31d與盤表面碰撞。
當磁碟13開始旋轉時，空氣流20開始沿盤表面流動。空氣流20用來使安放在盤表面上的負壓空氣支承滑動器14可以離開盤表面。在離開之前，墊31a、31b、31c、31d使第一和第二空氣支承表面24、25a、25b保持在盤表面上方微小距離處。因此，由於減小了與盤表面接觸的表面積，所以可能分布在盤表面上的潤滑劑或潤滑油作用在滑動體上的粘著力較小。在離開之後，換能器元件的讀/寫間隙25執行讀和寫操作。
如圖3所示，例如，當空氣流作用在滑動器14上時，沿滑動體的底部19產生升力(或正壓)和負壓。圖3說明對於滑動器14的一個實施例的一例的壓力分布(如常規計算機模擬計算)。在本負壓空氣支承滑動器14中，滑動體具有1.25mm的長度，1mm的寬度和3mm的厚度。當然其他尺寸也考慮在本發明的範圍之內。
如從圖3A和圖3B顯而易見，空氣流20在第一空氣支承表面24前面的臺階27a處，即在位置B處，產生大的正壓。正壓隨空氣流20沿第一空氣支承表面24前進而增加。
當空氣流20越過前軌21，即在位置C處，正壓消失。在位置D處，出現負壓以代替正壓。當空氣流20在前軌21後面沿於盤表面垂直的方向分布時，引起產生這個負壓。另外，側軌29用來防止衝擊前軌21的前面，然後繞過前軌21的空氣流20進入前軌21後面的空間。因此，能在前軌21後面產生較大負壓。
在到達後軌23時，空氣流20在第二空氣支承表面25a、26b前面的臺階27b、27c處，即位置E處，產生另一大的正壓。該正壓隨空氣流20沿第二空氣支承表面25a、25b前進而增大。正壓在第二空氣支承表面25a、25b的下遊端，即在位置F處消失。
在本負壓空氣支承滑動器14中，在位置B到C和位置E到F的正壓與位置D的負壓之間的平衡用來固定滑動體的浮動高度。此外，當與常規滑動器比較時，本發明的較大正壓與其較大負壓平衡，以便預期浮動特性具有較高穩定性。臺階27a、27b、27c優選地具有等於或小於0.2μm的高度，以便使正壓與負壓相互平衡。
另外，當滑動體具有俯仰角α的傾斜姿態時，第二空氣支承表面對25a、25b在最靠近盤表面的下遊位置處產生正壓，這樣提高了滑動體的抗滾動性。
一般地，當磁碟驅動器10操作下的大氣中的空氣壓力低時。在第一和第二空氣支承表面24、25a、25b的正壓與空氣壓力減小成正比地減小。因此，於是有必要與正壓減小成正比地減小負壓。如果當正壓減小時負壓保持恆定，滑動體的浮動高度將減小。
圖4是說明空氣壓力變化的影響的曲線圖。在該曲線圖中，實線表示在0.7atm空氣壓力下的正壓與1.0atm空氣壓力下的正壓的比率。虛線表示在0.7atm空氣壓力下的負壓與1.0atm空氣壓力下的負壓的比率。如從該曲線圖顯而易見，正壓的比率僅隨前軌21和後軌23的高度H(圖2)的變化(即隨前軌21、側軌29和後軌23所包圍的腔的深度變化)而稍微變化。另一方面，可以看到，正壓的比率與負壓的比率之間的差隨前軌21和後軌23的高度減小而減小。特別是，較低高度的前軌21和後軌23使負壓能夠更好地跟隨空氣壓力的變化，以便有可能使滑動體的浮動高度保持恆定，而與空氣壓力的變化無關。預期較低高度的前軌21和後軌23將使滑動體在磁碟驅動器10將要操作的各種姿態下(具有不同的大氣壓力)，可以更好地使浮動高度保持恆定。在第一實施例的本例中，高度H優選地設置為不大於2μm。
較低高度的前軌21和後軌23在磁碟13相對低的切線速度下，可能引起負壓的飽和。隨著磁碟13的切線速度增加，當負壓不能跟隨第一和第二空氣支承表面24、25a、25b上的升力或正壓的進一步增加時，發生這樣的飽和。切線速度變得越快。滑動體的浮動高度就變得越大。例如，滑動體的浮動高度在靠近磁碟13周緣的位置處變得較大，在該位置處切線速度比靠近磁碟13中心處大。
在本負壓空氣支承滑動器14中，槽30使負壓能夠跟隨切線速度。如圖5所示，例如，即使使用較低高度的前軌21和後軌23，也看到負壓隨切線速度變快而增大。一個沒有槽30的滑動器在較低切線速度下導致負壓的飽和，從而使負壓不能隨切線速度變高而作任何增加。
槽30優選地儘可能遠地向下遊安排。如果這樣，則由前軌21和側軌29所包圍的腔就變大，以便能產生較大負壓。另外，能使負壓區移向下遊。因此，有可能進一步使滑動體的浮動特性穩定。
其次，將敘述生產負壓空氣支承滑動器14的優選方法。如圖6A所示，在一個薄片40的盤面上形成多個換能器元件或磁頭元件，薄片40優選地由Al2O3-TiC製成，其上形成Al2O3層。換能器元件分別形成塊，各限定一個單負壓空氣支承滑動器14。例如，從一個直徑5英寸的薄片能切成10,000個滑動器(按100行乘100列來安排，100×100＝10,000)。換能器元件用一個優選地用Al2O3製成的保護層來覆蓋。
如圖6B所示，其上形成換能器元件的薄片40被切成薄片條40a，它們包括排成一行的滑動器。薄片條40a的暴露表面41構成滑動體的底部19。最終，如圖6C所示，從薄片條40a切成各負壓空氣支承滑動器14。
其次，將作更詳細地敘述，以說明怎樣構成滑動體的底部19。如圖7A所示，用一個金剛石類碳(DLC)層43來覆蓋薄片條40a的暴露表面41，在它們之間設置一個Si粘附層42。然後在DLC層上層蓋又一個DLC層45，在它們之間設置一個Si粘附層44。在DLC層45的表面上形成一個抗蝕劑膜46，以便構圖墊31a、31b、31c、31d的輪廓。
如圖7B所示，使用活性離子蝕刻法來蝕刻DLC層45和Si粘附層，以便暴露DLC層43。按照圖形構成墊31a、31b、31c、31d的尖端。然後如圖7C所示移去抗蝕劑46。
如圖7D所示，形成一個光致抗蝕劑47，以構圖第一和第二空氣支承表面24、25a、25b的輪廓。所構成的墊31a、31b、31c、31d用光致抗蝕劑47來覆蓋。如圖7E所示，在曝光及顯影之後，執行離子銑削法，以蝕刻DLC層43、Si粘附層42和薄片條40a的Al2O3-TiC的本體。結果，按照圖形構成第一和第二空氣支承表面24、25a、25b。同時，完成墊31a、31b、31c、31d的成形。其後，如圖7F所示，移去光致抗蝕劑47。
然後，如圖8A所示，形成光致抗蝕劑48，以構圖前軌21、側軌29和後軌23的輪廓。所構成的墊31a、31b、31c、31d和構成的第一和第二空氣支承表面24、25a、25b用光致抗蝕劑48來覆蓋。在暴光及顯影之後，執行離子銑削法，以進一步蝕刻薄片條40a的Al2O3-TiC的本體。結果，按照圖形構成前軌21、側軌29和後軌23。如圖8B所示，當移去光致抗蝕劑48時，在前軌21、側軌29和後軌23的頂面上出現墊31a、31b、31c、31d，尖端由DLC層45來保護。第一和第二空氣支承表面24、25a、25b類似地出現在前軌21和後軌23的頂面上，頂部由DLC層43來保護。這樣完成滑動體的底部19的成形。
如圖9所示，例如，具有上述負壓空氣支承滑動器14的換能器元件的第二空氣支承表面25a可能包括一個上遊端51，它在橫向沿第一寬度W1延伸，以便引到臺階27b，以及一個下遊端52，它在橫向沿比第一寬度W1大的第二寬度延伸。例如，在換能器元件包括一個磁阻(MR)元件的情況下，MR元件應該保護在一對屏蔽層53之間。如果屏蔽層53沒能具有足夠大的橫向尺寸，以屏蔽MR元件免受附近磁場的磁幹擾，則MR元件將不能夠正確地從磁碟13讀出數據。較寬下遊端52能夠使第二空氣支承表面25a具有較小面積，同時仍保持屏蔽層53有較大橫向尺寸，從而使第二空氣支承表面25b的升力比第二空氣支承表面25a的升力大。
第二寬度W2的較寬下遊端52能通過沿縱向改變第二空氣支承表面25a的橫向寬度來實現。例如，如圖9所示，第二空氣支承表面25a可以沿其橫向寬度，從第一寬度W1的上遊端51向第二寬度W2的下遊端52連續地變大。如圖10所示，作為一種變更，第二空氣支承表面25a可以沿其縱向保持上遊端51的第一寬度W1，直到剛好達到第二寬度W2的下遊端52之前為止，其中第二空氣支承表面25a一般為L形。圖11表示另一種變更，它大體上為圖9和圖10的部分的組合，其中第二空氣支承表面25a保持為上遊端51的第一寬度W1，直到第二空氣支承表面25a的橫向寬度開始向下遊端52的第二寬度W2連續地變大為止。
如圖12所示，當第二空氣支承表面25b處的升力規定比具有換能器元件的第二空氣支承表面25a的升力大時，可以使沿橫向延伸，以便在第二空氣支承表面25a上限定臺階27b的上遊端56，比沿橫向延伸，以便在第二空氣支承表面25b上限定臺階27c的上遊端55更靠下遊安排。與第二空氣支承表面25b的長度比較，這樣安排的第二空氣支承表面25a、25b用來減小第二空氣支承表面25a沿空氣流方向的長度。因此，能實現較小的第二空氣支承表面25a，以使具有換能器元件的第二空氣支承表面25a處的升力設置得比沒有換能器元件的第二支承表面25b的升力小。因此，有可能減小第二空氣支承表面25a處的升力，而不減小屏蔽層53的橫向寬度。
如上所述，當第二空氣支承表面25a的上遊端56向下遊移位時，優選地調節後軌23與前軌29之間的槽30的尺寸。如圖12所示，例如，如果側軌29沒能伸向後軌23，以跟隨第二空氣支承表面25a的上遊端56的位移，則槽30變大或變寬。如上所述，寬槽30可以釋放在前軌21後面產生的負壓。另一方面，如圖13所示，當使側軌29延伸，以跟隨上遊端56的位移時，能獲得較小或較窄槽30，以便能在前軌21後面保持較高負壓。較高負壓使第二空氣支承表面25a能夠儘可能近地可靠地接近盤表面。
此外，如圖14所示，例如，當需要減小具有換能器元件的第二空氣支承表面25a處的升力時，能相對後軌23的底面確定第二空氣支承表面25a的位置。除第二空氣支承表面25a、25b的面積外，上述在臺階27b、27c產生的較高正壓不僅取決於它們的面積和高度，而且取決於後軌23上引到臺階27b、27c的底面的面積。較小底面積產生較小正壓，而較大底面積產生較大正壓。因此，如圖14所示，如果減小後軌23上引到面對滑動體外部的臺階27b的底面積的橫向寬度W3，則由於面對滑動體外部的臺階27b比面對滑動體內部的臺階27b接收更大量的空氣流，所以能減小帶有換能器元件的第二空氣支承表面25a處的升力。
此外，如圖15所示，例如，當需要減小帶有換能器元件的第二空氣支承表面25a處的升力時，可以使第二空氣支承表面25a包括一個在下遊位置處沿橫向延伸的下遊端57，它能向上遊位移。如上所述，從圖3顯而易見，負壓空氣支承滑動器14在滑動體的下遊端具有最大正壓。因此，當下遊端57向上遊位移，以便減小第二空氣支承表面25a的面積時，能有效地減小具有換能器元件的第二空氣支承表面25a處的升力。
應該注意，除上述硬碟驅動器(HDD)10外，本發明的負壓空氣支承滑動器14還可用於各種存儲盤驅動器。
雖然已經表示和敘述了本發明的各種不同實施例，但是應該理解，對本領域技術人員來說，其他變更、替換和選擇是顯而易見的。在不違反應該由所附權利要求書所確定的本發明的精神和範圍下，能實現這樣的變更、替換和選擇。
所附權利要求書中陳述了本發明的各種特徵。
權利要求
1.一種負壓空氣支承滑動器，包括一個滑動體；一個第一空氣支承表面，形成在滑動體的底部靠近其上遊端處，所述第一空氣支承表面沿滑動體的橫向延伸；以及一對第二空氣支承表面，形成在滑動體的底部靠近其下遊端處，所述一對第二空氣支承表面與第一空氣支承表面分開，並且所述一對第二空氣支承表面沿橫向相互隔開，以便在它們之間限定一個空氣流通路。
2.根據權利要求1的負壓空氣支承滑動器，其中所述第一空氣支承表面限定在一個前軌的底面上，所述前軌從滑動體的底部靠近所述上遊端延伸，並且其中所述前軌還沿滑動體的橫向延伸。
3.根據權利要求2的負壓空氣支承滑動器，其中所述第一空氣支承表面通過一個臺階與所述前軌的底面連接。
4.根據權利要求2的負壓空氣支承滑動器，其中在所述前軌的底面上形成一個墊，以便當滑動體安放在盤表面上時，防止所述第一空氣支承表面粘到存儲盤的盤表面上。
5.根據權利要求2的負壓空氣支承滑動器，其中所述一對第二空氣支承表面分別限定在一對後軌的底面上，所述一對後軌從滑動體的底部靠近其下遊端延伸，並且其中所述一對後軌沿橫向相互隔開，以便在它們之間限定空氣流通路。
6.根據權利要求5的負壓空氣支承滑動器，其中所述第二空氣支承表面分別通過一個臺階，與所述後軌中對應一個的底面連接。
7.根據權利要求5的負壓空氣支承滑動器，其中在所述後軌中至少一個的底面上限定一個墊，以便當滑動體安放在盤表面上時，防止第二空氣支承表面粘到盤表面上。
8.根據權利要求5的負壓空氣支承滑動器，還包括一對側軌，形成在滑動體的底部，以便從所述前軌的橫端向下遊延伸。
9.根據權利要求8的負壓空氣支承滑動器，其中所述側軌沿橫向各自具有一個厚度，這個厚度比各後軌橫向的厚度小。
10.根據權利要求8的負壓空氣支承滑動器，其中在各所述側軌與其對應的所述後軌中的一個之間形成一個槽，從而使所述槽把繞過所述前軌流動的空氣吸入所述空氣流通路。
11.根據權利要求10的負壓空氣支承滑動器，其中所述第二空氣支承表面中的一個之中嵌入一個換能器元件，並且具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面比另一個第二空氣支承表面具有較小的表面積。
12.根據權利要求11的負壓空氣支承滑動器，其中具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面具有一個第一橫向寬度的上遊端和一個第二橫向寬度的下遊端，所述第二寬度比所述第一寬度大。
13.根據權利要求11的負壓空氣支承滑動器，其中具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面在其上遊側通過一個臺階與所述對應的後軌連接，並且沒有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面在其上遊側通過另一個臺階與所述對應的後軌連接，其中在具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面上的所述臺階，比沒有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面上的所述另一個臺階更靠下遊安排。
14.根據權利要求13的負壓空氣支承滑動器，其中靠近具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面的所述槽，比靠近沒有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面的所述槽要長。
15.根據權利要求13的負壓空氣支承滑動器，其中靠近具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面的所述槽，和靠近沒有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面的所述槽大約具有相同長度。
16.根據權利要求13的負壓空氣支承滑動器，其中具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面具有一個沿橫向延伸的下遊端，它向上遊移位，以與所述滑動體的所述下遊端分開。
17.根據權利要求5的負壓空氣支承滑動器，其中所述第二空氣支承表面中的一個之中嵌入一個換能器元件，並且其中具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面具有一個成角度的側邊部分，以便使具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面的上遊端，比所述同一第二空氣支承表面的下遊端具有較小寬度。
18.根據權利要求5的負壓空氣支承滑動器，其中所述第二空氣支承表面中的一個之中嵌入一個換能器元件，並且其中具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面一般形成L形，以便其上遊端比其下遊端具有較小寬度。
19.一種存儲盤驅動器，包括至少一個盤，適合於其上存儲信息；一個電動機，用於旋轉所述至少一個盤；一個致動臂，適合於繞一個軸擺動，以選取所述至少一個盤的不同徑向部分；一個負壓空氣支承滑動器，靠近所述致動臂的遠端安排；並且其中所述負壓空氣支承滑動器包括一個滑動體；一個第一空氣支承表面，形成在滑動體的底部靠近其上遊端處，所述第一空氣支承表面沿滑動體的橫向延伸；以及一對第二空氣支承表面，形成在滑動體的底部靠近其下遊端處，所述一對第二空氣支承表面與第一空氣支承表面分開，並且所述一對第二空氣支承表面沿橫向相互隔開，以便在它們之間限定一個空氣流通路。
全文摘要
一種負壓空氣支承滑動器,包括一個第一空氣支承表面,在滑動體的底部上遊位置處形成,以便沿滑動體的橫向延伸,以及一對第二空氣支承表面,在滑動體的底部下遊位置處與第一空氣支承表面分開形成,它們沿橫向隔開,以便在它們之間限定一個空氣流通路。第二空氣支承表面用來在滑動體中嵌有一個換能器元件的下遊位置處,產生隔開的正壓,以便能提高滑動器對滾動作用的抗度。前軌和後軌的合作能夠產生較高的負壓。
文檔編號G11B21/21GK1249516SQ99110349
公開日2000年4月5日 申請日期1999年7月13日 優先權日1998年9月28日
發明者古石亮介, 溝下義文 申請人:富士通株式會社