(57)【要約】【課題】方向が変化する空気流があるときに浮上高さを低くかつ一定にする空気ベアリング表面を備えた空気ベアリング式低圧スライダーを提供する。【解決手段】スライダー１０の低圧領域は、第１の領域１９が予め定めた深さに、第２の領域２０がそれより深い深さになるように仕切られる。一例として、第１の領域１９は、スライダー１０の前部分１５から複数のレール１２及び１４の間を延び、一方第２の領域２０はスライダー１０の外側後部の四半部に配置される。【選択図】　　　図３
2004039215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライダー本体を有する空気ベアリング式の低圧スライダーであって、該スライダー本体は前エッジ、該スライダー本体に沿って長手方向に延びる内側エッジ及び外側エッジ、並びに後エッジにより画定され、該スライダー本体が、
少なくとも第１及び第２レールを有する空気ベアリング面と、
前記スライダー本体の前記前エッジから前記第１及び第２レールの前部まで延びる前部分と、
前記前部分の間かつ前記第１レールと前記第２レールとの間を延び、第１の深さを有する第１の領域及び該第１の深さよりも深い第２の深さを有する第２の領域に少なくとも分割される低圧領域とを有する、低圧スライダー。
【請求項２】
前記第１の領域は、前記スライダー本体の前記前部分から前記第１レールと前記第２レールとの間を延び、前記第２の領域は前記スライダー本体の外側後部の四半部に配置される、請求項１に記載の低圧スライダー。
【請求項３】
前記第１の領域は０．５１〜２．５マイクロメートル（２０〜１００マイクロインチ）の深さを有し、前記第２の領域は０．５１〜５．１マイクロメートル（２０〜２００マイクロインチ）の深さを有する、請求項２に記載の低圧スライダー。
【請求項４】
前記第１の領域は前記スライダー本体の前部分から前記低圧領域の内側半分に延び、前記第２の領域は前記スライダー本体の前部分から前記第１レールと前記第２レールとの間の前記低圧領域の外側半分に延びる、請求項１に記載の低圧スライダー。
【請求項５】
前記第１の領域は０．５１〜２．５マイクロメートル（２０〜１００マイクロインチ）の深さを有し、前記第２の領域は０．５１〜５．１マイクロメートル（２０〜２００マイクロインチ）の深さを有する、請求項２に記載の低圧スライダー。
【請求項６】
前記第２領域は前記低圧領域の外側半分に配置され、前記第１領域は前記スライダー本体の前部分から前記スライダー本体の内側半分に延び、さらに該第１領域は、前記スライダー本体の前部分に沿って前記第２領域と前記第１及び第２レールのいずれか一方との間を延びる溝を有する、請求項１に記載の低圧スライダー。
【請求項７】
前記第１の領域は０．５１〜２．５マイクロメートル（２０〜１００マイクロインチ）の深さを有し、前記第２の領域は０．５１〜５．１マイクロメートル（２０〜２００マイクロインチ）の深さを有する、請求項６に記載の低圧スライダー。
【請求項８】
前記スライダー本体の前記後エッジに近接配置される後部パッドをさらに有し、前記第１領域は前部分から前記第１レールと前記第２レールとの間に延び、前記第２領域は該後部パッドの周りに配置される、請求項１に記載の低圧スライダー。
【請求項９】
前記第１の領域は０．５１〜２．５マイクロメートル（２０〜１００マイクロインチ）の深さを有し、前記第２の領域は０．５１〜５．１マイクロメートル（２０〜２００マイクロインチ）の深さを有する、請求項８に記載の低圧スライダー。
【請求項１０】
前記低圧領域が第１、第２、第３及び第４の領域に分割される、請求項１に記載の低圧スライダー。
【請求項１１】
スライダー本体を有するスライダーを具備するヘッドジンバルアセンブリであって、該スライダー本体は前エッジ、該スライダー本体に沿って長手方向に延びる内側エッジ及び外側エッジ、並びに後エッジにより画定され、該スライダー本体が、
少なくとも第１及び第２レールを有する空気ベアリング面と、
前記スライダー本体の前記前エッジから前記第１及び第２レールの前部まで延びる前部分と、
前記前部分の間かつ前記第１レールと前記第２レールとの間を延び、第１の深さを有する第１の領域及び該第１の深さよりも深い第２の深さを有する第２の領域に少なくとも分割される低圧領域とを有する、ヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１２】
前記スライダーについて、前記第１の領域が前記スライダー本体の前記前部分から前記第１レールと前記第２レールとの間を延び、前記第２の領域が前記スライダー本体の外側後部の四半部に配置される、請求項１１に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１３】
前記スライダーについて、前記第１の領域は０．５１〜２．５マイクロメートル（２０〜１００マイクロインチ）の深さを有し、前記第２の領域は０．５１〜５．１マイクロメートル（２０〜２００マイクロインチ）の深さを有する、請求項１２に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１４】
前記スライダーについて、前記第１の領域が前記スライダー本体の前部分から前記低圧領域の内側半分に延び、前記第２の領域が前記スライダー本体の前部分から前記第１レールと前記第２レールとの間の前記低圧領域の外側半分に延びる、請求項１３に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１５】
前記スライダーについて、前記第１の領域は０．５１〜２．５マイクロメートル（２０〜１００マイクロインチ）の深さを有し、前記第２の領域は０．５１〜５．１マイクロメートル（２０〜２００マイクロインチ）の深さを有する、請求項１２に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１６】
前記スライダーについて、前記第２領域は前記低圧領域の外側半分に配置され、前記第１領域は前記スライダー本体の前部分から前記スライダー本体の内側半分に延び、さらに該第１領域は、前記スライダー本体の前部分に沿って前記第２領域と前記第１及び第２レールのいずれか一方との間を延びる溝を有する、請求項１１に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１７】
前記スライダーについて、前記第１の領域は０．５１〜２．５マイクロメートル（２０〜１００マイクロインチ）の深さを有し、前記第２の領域は０．５１〜５．１マイクロメートル（２０〜２００マイクロインチ）の深さを有する、請求項１６に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１８】
前記スライダーは、前記スライダーの前記後エッジに近接配置される後部パッドをさらに有し、前記第１領域は前部分から前記第１レールと前記第２レールとの間に延び、前記第２領域は該後部パッドの周りに配置される、請求項１１に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１９】
前記スライダーについて、前記第１の領域は０．５１〜２．５マイクロメートル（２０〜１００マイクロインチ）の深さを有し、前記第２の領域は０．５１〜５．１マイクロメートル（２０〜２００マイクロインチ）の深さを有する、請求項１８に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２０】
前記スライダーについて、前記低圧領域が第１、第２、第３及び第４の領域に分割される、請求項１１に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２１】
回転可能なディスクと、アクチュエーターに接続されるとともに、スライダー本体を有するスライダーを具備するヘッドジンバルアセンブリとを有するディスクドライブであって、
該スライダー本体は前エッジ、該スライダー本体に沿って長手方向に延びる内側エッジ及び外側エッジ、並びに後エッジにより画定され、該スライダー本体が、
少なくとも第１及び第２レールを有する空気ベアリング面と、
前記スライダー本体の前記前エッジから前記第１及び第２レールの前部まで延びる前部分と、
前記前部分の間かつ前記第１レールと前記第２レールとの間を延び、第１の深さを有する第１の領域及び該第１の深さよりも深い第２の深さを有する第２の領域に少なくとも分割される低圧領域とを有する、ディスクドライブ。
【請求項２２】
前記スライダーについて、前記第１の領域が前記スライダー本体の前記前部分から前記第１レールと前記第２レールとの間を延び、前記第２の領域が前記スライダー本体の外側後部の四半部に配置される、請求項２１に記載のディスクドライブ。
【請求項２３】
前記スライダーについて、前記第１の領域は０．５１〜２．５マイクロメートル（２０〜１００マイクロインチ）の深さを有し、前記第２の領域は０．５１〜５．１マイクロメートル（２０〜２００マイクロインチ）の深さを有する、請求項２２に記載のディスクドライブ。
【請求項２４】
前記スライダーについて、前記第１の領域が前記スライダー本体の前部分から前記低圧領域の内側半分に延び、前記第２の領域が前記スライダー本体の前部分から前記第１レールと前記第２レールとの間の前記低圧領域の外側半分に延びる、請求項２１に記載のディスクドライブ。
【請求項２５】
前記スライダーについて、前記第１の領域は０．５１〜２．５マイクロメートル（２０〜１００マイクロインチ）の深さを有し、前記第２の領域は０．５１〜５．１マイクロメートル（２０〜２００マイクロインチ）の深さを有する、請求項２２に記載のディスクドライブ。
【請求項２６】
前記スライダーについて、前記第２領域は前記低圧領域の外側半分に配置され、前記第１領域は前記スライダー本体の前部分から前記スライダー本体の内側半分に延び、さらに該第１領域は、前記スライダー本体の前部分に沿って前記第２領域と前記第１及び第２レールのいずれか一方との間を延びる溝を有する、請求項２１に記載のディスクドライブ。
【請求項２７】
前記スライダーについて、前記第１の領域は０．５１〜２．５マイクロメートル（２０〜１００マイクロインチ）の深さを有し、前記第２の領域は０．５１〜５．１マイクロメートル（２０〜２００マイクロインチ）の深さを有する、請求項２６に記載のディスクドライブ。
【請求項２８】
前記スライダーは、前記スライダーの前記後エッジに近接配置される後部パッドをさらに有し、前記第１領域は前部分から前記第１レールと前記第２レールとの間に延び、前記第２領域は該後部パッドの周りに配置される、請求項２１に記載のディスクドライブ。
【請求項２９】
前記スライダーについて、前記第１の領域は０．５１〜２．５マイクロメートル（２０〜１００マイクロインチ）の深さを有し、前記第２の領域は０．５１〜５．１マイクロメートル（２０〜２００マイクロインチ）の深さを有する、請求項２８に記載のディスクドライブ。
【請求項３０】
前記スライダーについて、前記低圧領域が第１、第２、第３及び第４の領域に分割される、請求項２１に記載のディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクドライブの空気ベアリング式スライダー構造に関する。本発明は特に、空気ベアリング式低圧スライダーのための複数のレベル面構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスクドライブは、磁気的読み取り及び書き込み要素によってアクセスされる一連の回転可能なディスクを実質的に有する、一般的な情報記憶装置である。これらのデータ転送要素（一般にはトランスデューサーとして知られる）は、典型的にはスライダー本体に支持されて固定される。スライダー本体は、読み取り及び書き込み操作が実行できるように、ディスク上に形成された離散データトラックの上に近接する相対位置に保持される。トランスデューサーをディスク表面に関して適切に配置するために、スライダー本体の上に形成された空気ベアリング表面（ＡＢＳ）が、スライダー及びトランスデューサーをディスクデータトラックの上方に「浮上（ｆｌｙｉｎｇ）」させるために十分な持ち上げ力を提供する空気流を受ける。高速回転する磁気ディスクは、その表面に沿うとともにディスクの接線速度に実質的平行な方向に、空気流又は風を生じさせる。空気流は、スライダー本体のＡＢＳと協働して、回転するディスクの上方にスライダーを浮上させる。実質的に、浮遊するスライダーは、この自己作動的空気ベアリングによってディスク表面から物理的に分離される。スライダーのＡＢＳは、回転するディスクに面するスライダー表面上に構成され、種々の条件下においてディスク上方に浮上するための能力に大きく影響する。
【０００３】
ＡＢＳのいくつかの主目的は、スライダー及びそれに伴うトランスデューサーを、回転するディスクの表面にできるだけ接近して浮上させ、浮上条件の変化に関わらずその接近距離を一様かつ一定に維持することである。空気ベアリング式スライダーと回転する磁気ディスクとの間の高さ又は分離ギャップは、一般に浮上高さとして定義される。一般に、取り付けられたトランスデューサー又は読み取り／書き込み要素は、回転するディスクの表面の僅か約数十ナノメートル（数マイクロインチ）上方を浮上する。スライダーの浮上高さは、取り付けられた読み取り／書き込み要素が有する磁気ディスクの読み取り及び記録能力に影響を与える最も重要なパラメーターの１つとして監視される。例えば、浮上高さを低減すること又は比較的小さい浮上高さを有することは、多くの長所を有する。比較的小さい浮上高さによって、トランスデューサーは相異なるデータビットの位置間でより高い分解能を得ることができ、ディスク表面上に密に画定された領域から磁界が生じることができる。また、浮上高さが低いスライダーは、改善された高密度の記録又は記憶容量の磁気ディスクを提供することが知られている。この記録又は記憶容量は、通常はトランスデューサーと磁気媒体との間の距離によって制限される。狭い分離ギャップにより、より短い波長の信号が記録又は読み取り可能となる。同時に、比較的小さいが強力なディスクドライブを有する軽量かつコンパクトなノートブックタイプのコンピューターの人気の上昇に伴い、浮上高さの低い進歩的に小型化されたスライダー本体のニーズが継続的に高まっている。
【０００４】
また一定の浮上高さは、特殊なＡＢＳの構成によってより確実に達成可能な望ましい長所を提供することが見出されている。浮上高さの変動は、付随するトランスデューサー又は読み取り／書き込み要素の分解能及びデータ転送能力に不都合に影響することが知られている。記録され又は読み取られる信号の振幅は、浮上高さが比較的一定であるときと同じようには変化しない。さらに、浮上高さの変化は、スライダー組体と回転する磁気ディスクとの間の意図的でない接触に至る場合がある。一般的にスライダーは、直接的、擬似的に接触するスライダー及び浮上するスライダーのいずれとしても考えられており、このことは、それらのスライダーは回転するディスクに意図的に接触することを説明している。スライダーのタイプに関わらず、回転する磁気ディスクの表面に対する不必要な接触を防止して、スライダー本体及びディスク双方の摩耗を低減することが望まれる。記録媒体の劣化又は摩耗は記録データの損失につながる場合があり、一方スライダーの摩耗はトランスデューサー又は磁気要素の究極的な破損に至る場合がある。
【０００５】
浮上高さを頻繁に惹き起こすものは、読み取り又は書き込み操作中に、回転するディスクにわたるスライダーの連続的高速移動である。例えば、スライダーの径方向位置によって、ディスク線速度はそれぞれ変化する。回転するディスクは外側エッジにおいて高速に見えるが、内側エッジにおいて低速に見える。結果として、空気ベアリング式スライダーは、ディスクに関する相異なる相対的径方向位置において相異なる相対速度で浮上する。典型的には、スライダーは高速であるほど高く浮上するので、スライダーがディスクの外側領域の上方に配置されたときに浮上高さが大きくなる傾向がある。同時に、内側領域においては低速のためにスライダーはより低く浮上する。従って、スライダーの構成は、径方向位置の変化及び相対速度が浮上高さに与える顕著な影響を排除するものでなければならない。
【０００６】
スライダーの浮上高さはまた、スキューの変化によっても悪影響を受ける。スキュー角度は、スライダー本体の長手方向軸とディスク回転に対して接線方向の空気流との間に形成される角度として規定され測定される。取り付けられたスライダーが回転するディスクの内側又は外側エッジの近くに配置されたときは、その長手方向軸はしばしば空気流れ方向に関して斜めになる。スライダーの長手方向軸は、スライダー本体の長さに沿う基準中心線として規定されてもよい。典型的にはこれらの角度方向又はスキュー角度は、回転作動アームとして変化し、ジンバル浮上組体がそのピボット点の回りを回転し、それによりスライダーは回転するディスクにわたって正確な通路を移動する。比較的小さい作動アームを有するコンパクトなディスクドライブの需要が増していることを考慮すれば、アーム長さが小さめであるために、大きめのスキュー角度が常に存在する。スキュー値がゼロより大きいときに、スライダーが加圧されてその値が下げられ、浮上高さが望ましくなく低減するということがしばしば見られる。比較的緩やかなスキュー角度範囲であっても、スライダーの浮上能力は悪影響を受ける。結果として、スキューの変化に対するスライダーの感度を最小化するようにＡＢＳを構成することが試みられている。
【０００７】
もう１つの浮上高さ変動は、スライダー回転として識別可能である。回転角度は、スライダーの長手方向の両側の間の浮上高さの差によって測定され規定される。空気流れ方向に関するスキューにおいてスライダーが浮上するときは常に、ＡＢＳとディスクとの間に生じる圧力分布は不均一になる傾向がある。この不均衡により、スライダー本体の一方の側が他の側よりもディスク表面に接近するようなスライダー回転が生じる。しかしスライダーは、浮上条件のいかなる変化にも関わらず、一定のスライダー回転にて配置されることが好ましい。その浮上条件には、回転するディスクの内側トラックと外側トラックとの間の接線速度差、及びディスク表面の上方の連続的横方向移動又はスキュー角度の変化が含まれる。
【０００８】
図１に示されるように、一般的な筏型（ｃａｔａｍａｒａｎ）スライダー５として知られるＡＢＳの構造は、ディスクに面するスライダー表面の外側エッジに沿って延びる一対の平行なレール２及び４により形成される。様々な表面領域及び形状を備えた、３つ以上の付加的レールを有する他のＡＢＳ構造も開発されている。典型的には２つのレール２及び４は、前エッジ６から後エッジ８までの長さのスライダー本体の少なくとも一部に沿って延びる。前エッジ６は、回転するディスクが後エッジ８に向けてスライダーを走行する前に通過するスライダーのエッジとして定められる。図示されるように前エッジ６は、定型的には機械加工プロセスに関連した望ましくない大きな許容誤差に関わらず、テーパーを有してもよい。トランスデューサー又は磁気要素７は、図１に示されるように典型的にはスライダーの後エッジ８に沿った場所に取り付けられる。レール２及び４は空気ベアリング表面を形成し、その表面上をスライダーが浮上する。レール２及び４が回転するディスクにより生じる空気流に接したときに、必要とされるスライダーの持ち上げがなされる。ディスクが回転すると、生じた風又は空気流が筏型スライダーレール２及び４の下方に沿ってその間を流れる。空気流がレール２及び４の下方を通過すると、レールとディスクとの間の空気圧力が上昇し、それにより加圧及び持ち上げがなされる。一般に、筏型スライダーによれば十分な持ち上げ高さ又は正の支持力が得られ、それによりスライダーは回転するディスクの上方に適当な高さで浮上する。レール２及び４がない場合は、スライダー本体５の大きな表面領域が過度に大きな空気ベアリング表面を形成する。一般的に、空気ベアリング表面が増加すると、持ち上げ高さも大きくなる。従ってレールがない場合は、スライダーは回転するディスクから離れすぎて浮上するため、低い浮上高さを有することによる先に説明した長所の全ては得られない。
【０００９】
図２に示されるように、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）４０は、鉛直方向間隔、ピッチ角度及び回転角度のようなスライダーの浮上高さを説明する複数の自由度をスライダーに提供する。図２に示されるように、サスペンション７４は、矢印８０で示された方向に移動する（エッジ７０を有する）ディスク７６の上方にＨＧＡ４０を保持する。図２に示されるディスクドライブの操作中に、アクチュエーター７２がＨＧＡを、ディスク７６の様々な径（例えば内径ＩＤ、中間径ＭＤ及び外径ＯＤ）に関して弧線７５の上方を移動させる。
【００１０】
筏型スライダーは、初期は適当な浮上高さの提供に有効であるが、スキュー角度範囲の変化及び他の不都合な浮上条件に対しては特に敏感である。浮上するスライダーが回転するディスクにわたって移動するときのように、スキュー角度が大きくなると、レール下方の空気圧力分布が歪められる。ディスクの内側部分及び外側部分の双方に比較的高速でアクセスすることにより、空気は各レールの下に不均一に導入され、典型的には図１に示されるスライダーの回転を惹起する。その結果スライダーは、不均一な圧力分布の影響を受け、一方向に回転させられて浮上高さがＡＢＳのレール間で不均一になる場合がある。従って取り付けられたトランスデューサーは、データ転送操作を効率的又は正確に行うことができない場合がある。変化するスキュー範囲に対するＡＢＳレールの感度及び他の不都合な浮上条件にも関わらず、このレール構造は、スライダーの浮上を可能にするために有効な加圧又は持ち上げを行う一般的構造として広く認識されている。
【００１１】
浮上するスライダー本体への正の加圧に対抗して低くかつ一定の浮上高さを得るために、スライダー本体をディスクに向けて引っ張る又は引き寄せるために負圧又は常圧より低圧（ｓｕｂａｍｂｉｅｎｔ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を提供するＡＢＳを形成することが知られている。例えば、負圧の空気ベアリング（ＮＰＡＢ）又は自己支持式のスライダーが、対抗する負圧支持を提供するものとして知られている。この二重圧力構成においては、ＡＢＳは一般に前エッジ、後エッジ、複数のサイドレール、及び複数のサイドレールの間を基本的なＨ形状方向になるように延びるクロスレールにより形成される。クロスレールは、多くの場合スライダーの後エッジよりも前エッジに接近して配置され、クロスレール及び複数のサイドレールの中間を通る常圧よりも低圧の領域（以下単に低圧領域と称する）を形成する。低圧領域は、ＡＢＳのサイドレール部分に沿って生じた正圧に対抗する負圧又は負の支持力を生じさせる。この対抗する負圧及び正圧は、スライダーの安定性及び空気ベアリングの安定性を高め、スライダーを迅速に「離陸」させ、浮上高さ変動を惹起するディスクの速度変化及び径方向移動のような条件変化に対する感度を低減する。ディスクの内側トラックと外側トラックとの間で変化する速度に従って、正圧及び負圧の変化を補正することは、実質的に一定かつ安定した浮上高さを維持するという包括的な目的に寄与する。しかし、低圧構造において生じた対抗力は、実際には浮上高さを変化させるという望ましくない効果をしばしば有する。ＮＰＡＢスライダーは多くの場合、レール下方の不均一な圧力又は空気分布のために、スキュー条件における浮上高さの低減だけでなく顕著な回転を呈する。
【００１２】
既に開発されている他の種類のＡＢＳレールの変形形態は、横方向等圧線（ＴＰＣ）として知られている。ＴＰＣは、ＡＢＳレール上の、空気ベアリング表面領域のエッジに沿う様々な位置に形成可能である。このことは、ある装置において、スキュー角度における浮上高さ変化をいくらか低減することが確認されている。空気流の横方向成分がレールの面を横断する方向に向いているときは、ＴＰＣレールの横方向エッジにより提供される等圧線は、等圧線のバランスをとる負圧がレールの他の横方向エッジに沿って等圧線内に生じている間、正圧を受けることができる。その結果、ＡＢＳにわたる全体の圧力分布は、空気流の横方向成分が不均一な圧力を形成しがちなスキュー角度の変化範囲に関して、相対的に変化しない状態に維持される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
空気ベアリング式スライダーについての上述した全てのＡＢＳ構造及び変形形態は、低くかつ一定の浮上高さを達成するためのものである。効果の程度差は、浮上高さ又はピッチ及び回転角度を全体としては良好に制御しないこれらのＡＢＳ構造により生じる。例えば、現存する多くのＡＢＳ構造は、ディスクの外側トラック領域についてスライダー回転角度が著しく大きくなることが確認されている。これらの構造はまた、内側トラック領域から外側トラック領域に移動するときに、スライダーのピッチ角度の増加を制御することが典型的にはできない。従って、空気ベアリング式スライダーのためのＡＢＳ構造については、ディスクの外側領域及び内側領域における相対速度差、回転するディスクに関するスライダーの相対位置、及び変化するスキュー角度範囲のような絶えず変化する浮上条件に関わらず、一定の浮上高さを効果的に維持して回転角度を制御する必要がある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、方向が変化する空気流があるときに浮上高さを低くかつ一定にする空気ベアリング表面（ＡＢＳ）を備えた空気ベアリング式低圧スライダーを提供する。また本発明のスライダー構造により提供される一定の浮上高さは、異なるディスク速度のときに異なる高さ位置に設定することができる。本発明のある実施形態においては、スライダー本体の低圧領域は、第１の領域が予め定めた深さに、第２の領域がそれより深い深さになるように仕切られる。一例として、第１の領域は、スライダーの前部分から複数のレールの間を延び、一方第２の領域はスライダー本体の外側後部の四半部に配置される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図３は、本発明に係る低圧スライダーのためのＡＢＳ１０の底側の平面図である。以下のＡＢＳの特別な特徴を記載するために、Ａｌ２Ｏ３ＴｉＣのような基板材料から形成可能なスライダー本体の全体は図示されないことが理解されよう。図３に図示されるＡＢＳ１０は、有効な空気ベアリング２４及び２６をそれぞれ備えた一対のレール１２及び１４を有する。内側レール１２及び外側レール１４は概ね、ＡＢＳの前エッジ１６から後エッジ１８に向けて延びる。図３に示されるように、ＡＢＳレール１２及び１４は、本発明の一形態に従って、通常の方法により所望の形状に形成される。レール１２及び１４は、スライダーの前エッジ１６において前部分１５によって互いに接続される。本発明のこの実施形態においては、前部分１５は、スライダーの前エッジから、レール１２及び１４の間及び外側に延びる。図３において、前部分１５は、スライダー部分のその領域を、要求される浮上特性に必要な深さ（例えば０．１３〜１．３マイクロメートル（５〜５０マイクロインチ））までエッチングすることにより形成される。選択的に、スライダー１０の前エッジ１６から前部分１５に延びる傾斜構造（この技術分野では公知）が使用可能である。
【００１６】
図３において、本発明のある実施形態によれば、レール１２と１４との間の低圧領域が複数の区分に分割される。この実施形態において、低圧領域は、前部分１５の後ろで第１領域１９と第２領域２０とに分割される。この実施形態において、第２領域は、スライダーの後方であってスライダー本体の外側エッジに位置する（移動するディスクに関して）ことから、低圧領域の外側後方四半部と称することができる。第１の低圧領域１９は、例えば、その領域を０．５１〜２．５マイクロメートル（２０〜１００マイクロインチ）（例えば１．３マイクロメートル（５０マイクロインチ））の深さまでエッチングすることにより形成可能である。好ましくは、低圧領域１９の深さは前部分１５より深い。この実施形態において、第２低圧領域２０は０．５１〜５．１マイクロメートル（２０〜２００マイクロインチ）の深さを有する。好ましくは、第２低圧領域２０の深さは第１低圧領域１９より深い。従って、例えば第１低圧領域１９の深さが１．３マイクロメートル（５０マイクロインチ）であるときは、第２低圧領域は３．３マイクロメートル（１３０マイクロインチ）の深さを有することができる。
【００１７】
本発明のこの実施形態において、スライダー１０はさらなる特徴を有する。例えば、レール１２及び１４は、磁気的読み取り／書き込みヘッド２２を備えた後部パッド２１を有することができる。この実施形態において、後部パッドは２つのレベルを有する。その第１レベル２１ａは、レール２４及び２６の深さに等しい深さを有し、第２レベル２２ａは、０．０５〜１．３マイクロメートル（２〜５０マイクロインチ）の深さを有する。レール２４及び２６はまた、後部パッドの第２レベルの深さに等しい深さの第２の構造２４ａ及び２６ａを有することができる。さらに、レール１２及び１４より高い高さを有する静電防止パッド２５及び２７が提供可能である。これらのパッドは、スライダー１０において改良された持ち上げを可能にし、スライダー１０が移動するディスクに近接したときにレール１２及び１４が傷つくことを防止する。
【００１８】
操作中は、図３に示す仕切られた低圧領域を有するスライダーは、移動するディスクの直径の範囲にわたってより均一な浮上高さを有する。この技術分野では公知のように、回転するディスクの内径と外径との間をスライダーが移動しているときは、空気の流れ方向及び流量が変化する。図３のスライダーにおいて、空気は、内径においては左下方向からある角度にて流れ、外径においては左上方向からある角度にて流れる。低圧領域は内径において、移動するディスクにスライダーが向かうような力を与える。相対的に深い低圧領域２０は、低圧領域が均一な深さである場合よりも、スライダーに対するこの力を上昇させる。一方、外径においては、空気流れの方向が異なることから、第２領域がスライダーに対して与えるこの力はより少ない。結果として、スライダーの浮上高さはより均一になる。図４は、図３のスライダーの相対浮上高さ（菱形）及び均一な低圧領域を有するスライダーの相対浮上高さ（四角形）を図示する。図３のスライダーは、内径から外径までの高さ変化が５％未満である。均一な低圧領域を有する場合のスライダーの浮上高さは、移動するディスクの種々の直径に関して最大２０％変化し得る。
【００１９】
図５〜図８は、本発明の選択的実施形態を図示する。図５において、低圧領域は２つに等分される。低圧領域の内側半分５０は、図３の第１領域の深さに相当する深さを有し、外側半分は図３における第２領域の深さに相当する深さを有する。図６の実施形態は、内側半分６０が、外側半分６１と外側レールとの間の溝６０ａ内を延びる点が異なる。図７において、領域７８は図３における第１領域の深さに相当する深さを有し、領域７１は図３における第２領域の深さに相当する深さを有する。この実施形態において、領域７８は、スライダーの前部分からレールとレールとの間を延び、一方領域７１は、後部パッドの側部の前から側部まで延びる。
【００２０】
図８の実施形態においては、低圧領域は４つの四半部８１〜８４に分割される。これら四半部の各々の深さは、内径及び外径の少なくとも一方における条件によって設定可能である。例えば、四半部８１及び８３の深さは、移動するディスクの内径及び外径のいずれか一方における浮上高さを定めるために設定することができる。浮上高さが定められると、四半部８２及び８４の深さは、内径及び外径の他方における浮上高さを定めるために設定することができる。内径及び外径の浮上高さは、できるだけ近くなるように設定されることが望ましい。実際の深さの設定は、特定の深さのスライダーを作製し、その特定の深さをインタラクティブなプロセスによって変更することにより可能である。好ましくは、そのプロセスはコンピューターシミュレーション（例えば、後述する式１を用いて）により実行される。
【００２１】
全てのスライダーの浮上高さは、正圧（例えばスライダーの空気ベアリングレール上に生じる）と負圧又は低圧（例えばスライダーのレール間の低圧領域）とのバランスに依存する。スライダーの下に生じる圧力の大きさは、以下のように定義可能なベアリング数Ａと呼ばれる無次元項によって定められる。
Ａ＝６μＵＬ／ｐｈ２　　　　　　式１
ここでμは空気の粘度、Ｕは空気の線速、Ｌは代表長さ、ｐは雰囲気圧力、ｈは代表高さである。
式１によれば、空気速度の変化は代表高さの変化によって釣り合いを保つことができる。このことは、スライダーの低圧領域の仕切られた領域の数、形状及び深さによって達成される。
【００２２】
上述のように構成された、仕切られた低圧領域を有するスライダーの１つの長所は、スライダーが空気速度に鈍感なことである。スライダーが空気速度に鈍感であるときは、スライダーは比較的迅速にディスクから「離陸」してディスク及びスライダーの摩耗を防止することができる。この構成のスライダーの他の長所は、異なる回転速度（例えば５４００及び７２００ｒｐｍ）並びに異なる回転高さにおいて作動するドライブに対して同じスライダーが使用できることである。
【００２３】
上述の実施形態に関して本発明が説明されたが、好適な実施形態に関するこの説明は限定的な意味に解釈されるものではない。本発明の全ての形態は、本番明細書に記載された特定の描写、構成又は大きさに限定されるものではないことが理解されるべきである。本発明の形態は、種々の空気力学の法則及び変数に依存し、例えば、カリフォルニア州バークレー大学のコンピューター力学研究室（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）にて開発されたようなコンピューターシミュレーションプログラムを用いたコンピューターシミュレーション手法によって規定可能である。既に開示されている装置の形状及び詳細についての様々な変更は、本発明の他の変形例と同様に、本発明を参照すれば当業者には直ちに明らかであろう。従って特許請求の範囲は、記載された実施形態のいかなる修正又は変更も、本発明の真の精神及び範囲に含まれるように意図されたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】テーパーを有する通常の筏型空気ベアリング式スライダー構造を有し、読み取り及び書き込み要素組体を備えた浮上スライダーの斜視図である。
【図２】本発明に従って取り付けられた空気ベアリング式スライダーの平面図である（縮尺は示さず）。
【図３】本発明のある実施形態に従って構成された低圧スライダーの底面図である。
【図４】図３のスライダーの浮上高さを、低圧領域が仕切られていないときの浮上高さと比較したグラフである。
【図５】本発明の他の実施形態に従って構成された低圧スライダーの底面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に従って構成された低圧スライダーの底面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に従って構成された低圧スライダーの底面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に従って構成された低圧スライダーの底面図である。
【符号の説明】
１０…スライダー
１２、１４…レール
１６…前エッジ
１８…後エッジ
１９、２０…低圧領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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