用于減少滑塊上的潤滑劑積累的設(shè)備和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于減少滑塊上的潤滑劑積累的設(shè)備和方法。在某些實施例中，滑塊包括具有腔的空氣承載表面。腔包括在腔的上游側(cè)的用于減輕沿著腔的氣流膨脹的過渡特征。湍流引發(fā)特征位于過渡特征上。
【專利說明】用于減少滑塊上的潤滑劑積累的設(shè)備和方法

【發(fā)明內(nèi)容】

[0001]本發(fā)明的某些實施例一般涉及用于減少滑塊上的潤滑劑積累的設(shè)備和方法。
[0002]在某些實施例中，滑塊包括具有腔的空氣承載表面。腔包括在腔的上游側(cè)的用于減輕沿著腔的氣流膨脹的過渡特征。湍流引發(fā)特征位于過渡特征上。
[0003]附圖簡述
[0004]圖1提供滑塊剖面的一部分的側(cè)視圖。
[0005]圖2提供圖1的滑塊的仰視圖。
[0006]圖3提供根據(jù)本公開的某些實施例的滑塊的剖面的側(cè)視圖。
[0007]圖4提供根據(jù)本公開的某些實施例的滑塊的剖面的側(cè)視圖。
[0008]圖5提供根據(jù)本公開的某些實施例的滑塊的剖面的側(cè)視圖。
[0009]圖6提供根據(jù)本公開的某些實施例的滑塊的剖面的側(cè)視圖。
[0010]圖7提供根據(jù)本公開的某些實施例的滑塊的剖面的側(cè)視圖。
[0011]圖8提供根據(jù)本公開的某些實施例的滑塊的剖面的側(cè)視圖。
[0012]圖9A提供根據(jù)本公開的某些實施例的滑塊的剖面的側(cè)視圖。
[0013]圖9B提供根據(jù)本公開的某些實施例的滑塊的剖面的側(cè)視圖。
[0014]詳細描述
[0015]本發(fā)明公開涉及用于減少滑塊上的潤滑劑積累的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。潤滑劑在磁盤驅(qū)動器中的可旋轉(zhuǎn)存儲介質(zhì)和滑塊上使用，以保護存儲介質(zhì)和滑塊不受物理和化學(xué)損害。用于存儲介質(zhì)的潤滑劑可包括結(jié)合和非結(jié)合部分。潤滑劑的非結(jié)合(或移動)部分補充介質(zhì)上的潤滑劑可能已經(jīng)被耗盡的區(qū)域。然而，移動部分還可從介質(zhì)轉(zhuǎn)移到滑塊并然后在滑塊上的多個區(qū)域處積累。
[0016]介質(zhì)到滑塊的潤滑劑轉(zhuǎn)移和積累的一個機制是滑塊設(shè)計中的吸入腔利用亞環(huán)境壓力的結(jié)果。亞環(huán)境壓力腔的存在可在朝向腔的上游方向中產(chǎn)生回流，因為在滑塊的后緣處的壓力根據(jù)定義是在環(huán)境中更高的壓力?；亓骺膳c主流結(jié)合以形成滯流區(qū)域，即流量為零或接近零的區(qū)域。轉(zhuǎn)移的潤滑劑傾向于在這些滯流點積累。因此，積累的潤滑劑可干擾滑塊的飛行特性，導(dǎo)致讀/寫錯誤和/或降低的數(shù)據(jù)吞吐量等。
[0017]減輕潤滑劑積累的一些嘗試已利用停滯點處的溝槽，這些溝槽“捕捉”潤滑劑并且限制潤滑劑通過該區(qū)域來回流動以及干擾讀/寫元件。然而，這些嘗試不解決以下問題:滯流。
[0018]因此，本發(fā)明公開的某些實施例涉及用于減少滑塊上的滯流的設(shè)備和方法。
[0019]圖1示出了具有亞環(huán)境腔102的滑塊100的空氣承載表面(ABS)的一部分的剖面。圖2示出了滑塊100和腔102的底側(cè)。隨著滑塊100在存儲介質(zhì)104上飛行，空氣的主流在ABS上從前緣(上游)流動到后緣(下游)。同時，一些空氣在與主流相反的方向中從后緣朝向前緣流動——回流。隨著主流橫穿過ABS并且到達腔102 (見圖2)，氣流越過腔102的上游垂直壁106擴張或擴散到腔102中。該擴張可導(dǎo)致主流突然快速減速以及邊界層可能沿著腔102的壁分離。越過后沿的回流的存在(圖1和2所示的情況)可能加重減速和分離。因此，滯流的可能性增加，這也增加了亞環(huán)境腔的部分中的潤滑劑積累的可能性。
[0020]圖3示出了滑塊300的空氣承載表面(ABS)的一部分的剖面?；瑝K300具有亞環(huán)境腔302，該亞環(huán)境腔302具有在腔302的上游側(cè)的過渡特征304。過渡特征304提供主空氣流沿著滑塊300的逐漸擴散。同樣地，過渡特征304可減少滑塊側(cè)壁處的邊界層分離并且可減少通常與以前的腔設(shè)計相關(guān)聯(lián)的主流動量的損失。腔302中減少的分離和動量損失降低滯留區(qū)在腔302中形成的機會。如圖3和以下附圖所示，過渡特征可具有大量的設(shè)計，諸如，臺階、斜坡和曲線以及其他幾何形狀。
[0021]圖4-6提供利用相對于圖3描述的類似概念的滑塊設(shè)計的實施例。圖4示出了具有亞環(huán)境腔402的滑塊400的ABS的一部分的剖面。腔402具有在腔402的下游側(cè)處的過渡特征。這里，過渡特征404提供回流的逐漸擴散，從而降低腔402中的回流的影響。過渡特征404被示為臺階，但也可以是其他幾何形狀。圖5示出了具有亞環(huán)境腔502的滑塊500的ABS的一部分的剖面，該亞環(huán)境腔502彎曲以提供主流和回流的逐漸擴散。圖6示出了具有亞環(huán)境腔602的滑塊600的ABS的一部分的剖面。腔602具有在上游側(cè)和下游側(cè)的過渡特征604—每側(cè)具有特征604，特征604具有不同分度的臺階。過渡特征可包括任何數(shù)量或可能的幾何形狀，但是附圖中沒有特別示出所有可能性。
[0022]圖7示出了具有帶過渡特征704的亞環(huán)境腔702的滑塊700的ABS的一部分的剖面。過渡特征704具有湍流或渦流引發(fā)特征706。湍流引發(fā)特征706可以是過渡特征704的紋理化或粗糙化部分。例如，紋理化特征可包括交替的凹槽和脊。粗糙化特征可包括具有比表面的周圍部分更高的表面粗糙度的表面部分。湍流引發(fā)特征706可位于腔702中的多個位置，例如，在過渡特征704上或在腔底708上。隨著空氣在湍流引發(fā)特征706上流動，流的邊界層變得動蕩，這便于從靠近旋轉(zhuǎn)盤的高剪切層到靠近腔702的壁的層的大規(guī)模動量轉(zhuǎn)移。該動量轉(zhuǎn)移允許主流的動量在腔702的較大部分上占優(yōu)勢，并因此降低腔702中的滯流區(qū)的可能性。圖8示出了具有亞環(huán)境腔802的滑塊800的ABS的一部分的剖面。湍流引發(fā)特征804位于腔802的直接上游以在主流進入腔802中時引起主流的湍流。
[0023]圖9A和9B示出了具有亞環(huán)境腔902的滑塊900的ABS的一部分的剖面，該亞環(huán)境腔902具有過渡特征904。湍流引發(fā)特征位于腔的直接上游并且也位于過渡特征904上。如圖9所示，湍流引發(fā)特征為凸起906。如圖10所示，湍流引發(fā)特征為微腔908?？赏ㄟ^研磨或蝕刻以及用于滑塊制造工藝的其他方法等等形成湍流弓丨發(fā)特征?？舍槍Σ煌瑝K設(shè)計優(yōu)化湍流引發(fā)特征的性質(zhì)、幾何形狀和位置。例如，在某些實施例和圖9B所示的，湍流引發(fā)特征以隨機分布排列以增強腔內(nèi)的主流的湍流性混合。
[0024]可以理解的是，即使在上述描述中陳述了本發(fā)明的各個實施例的眾多特征和優(yōu)點，以及本發(fā)明的各個實施例的結(jié)構(gòu)和功能的細節(jié)，但該細節(jié)描述僅僅是說明性的，且在由表達所附權(quán)利要求所采用的術(shù)語的廣義一般含義所指示的本發(fā)明原理的最大可能范圍內(nèi)，可對細節(jié)做修改，特別是對部件的結(jié)構(gòu)和排列的方面的修改。
【權(quán)利要求】
1.一種滑塊,包括: 具有腔的空氣承載表面，所述腔包括在腔的上游側(cè)的過渡特征，所述過渡特征用于減輕沿著腔的氣流膨脹；以及 位于在所述腔的上游側(cè)的所述過渡特征上的湍流引發(fā)特征。
2.如權(quán)利要求1所述的滑塊，其特征在于，所述過渡特征為臺階。
3.如權(quán)利要求1所述的滑塊，其特征在于，進一步包括在所述腔的下游側(cè)的過渡特征。
4.如權(quán)利要求3所述的滑塊，其特征在于，進一步包括位于在腔的下游側(cè)的過渡特征上的湍流引發(fā)特征。
5.如權(quán)利要求1所述的滑塊，其特征在于，所述湍流引發(fā)特征為凸起。
6.如權(quán)利要求1所述的滑塊，其特征在于，所述湍流引發(fā)特征為微腔。
7.如權(quán)利要求1所述的滑塊，其特征在于，所述湍流引發(fā)特征具有比滑塊的底側(cè)的其余部分更大的表面粗糙度。
8.如權(quán)利要求1所述的滑塊，其特征在于，還包括: 位于腔底上的湍流引發(fā)特征。
9.如權(quán)利要求1所述的滑塊，其特征在于，所述腔為亞環(huán)境腔。
10.如權(quán)利要求1所述的滑塊，其特征在于，所述湍流引發(fā)特征位于底部腔面上并且是有紋理的。
11.一種滑塊，包括: 底側(cè)，其中所述底側(cè)的一部分限定腔，所述腔包括在腔的上游側(cè)的過渡特征，所述過渡特征用于減輕沿著腔的氣流膨脹；以及 位于所述底側(cè)并且位于腔的直接上游的湍流引發(fā)特征。
12.如權(quán)利要求11所述的滑塊，其特征在于，還包括: 在腔的下游側(cè)的過渡特征。
13.如權(quán)利要求11所述的滑塊，其特征在于，所述過渡特征為臺階。
14.如權(quán)利要求13所述的滑塊，其特征在于，還包括: 位于在所述腔的上游側(cè)的所述過渡特征上的湍流引發(fā)特征。
15.如權(quán)利要求11所述的滑塊，其特征在于，還包括: 位于腔底上的湍流弓I發(fā)特征。
16.如權(quán)利要求11所述的滑塊，其特征在于，所述湍流引發(fā)特征為凸起。
17.如權(quán)利要求11所述的滑塊，其特征在于，所述湍流引發(fā)特征為微腔。
18.如權(quán)利要求11所述的滑塊，其特征在于，所述湍流引發(fā)特征具有比滑塊的底側(cè)的其余部分更大的表面粗糙度。
【文檔編號】G11B5/187GK103578484SQ201310304073
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月19日
【發(fā)明者】N·拉馬克里希南, A·拉賈賽克哈蘭 申請人:希捷科技有限公司