JP2000011602A5

JP2000011602A5 -

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Publication number: JP2000011602A5
Application number: JP1999138338A
Authority: JP
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2019-05-19

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】スエージ取付け部を使用してディスク駆動アクチュエータ腕を負荷ビームに連結する連結部のトルク保持特性を増大せしめる方法にして、前記アクチュエータ腕と前記負荷ビームとにはそれぞれスエージ開口が形成され、前記スエージ取付け部は第１の側面と第２の側面とを有する基板を有し、前記第１の側面が該前記第１の側面から延びるハブを有し、前記ハブには該ハブを貫通する開口が設けられ、前記方法が、
前記スエージ取付け部のため芯部の軟質性を保持ししたまま前記スエージ取付け部を表面硬化せしめる工程、
前記アクチュエータ腕および前記負荷ビームのうちの一方に前記基板を取付け、前記ハブの開口を前記アクチュエータ腕および前記負荷ビームのうちの前記一方のスエージ開口と整合せしめる工程、
前記アクチュエータ腕および前記負荷ビームのうちの他方のスエージ開口内に前記ハブを挿入する工程、および
前記開口内にスエージ素子を挿入して、前記スエージ取付け部と前記アクチュエータ腕および前記負荷ビームの前記他方との間に干渉嵌合を形成する工程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】請求項１に記載の方法にして、
前記スエージ取付け部を表面硬化せしめる工程が、粒子ブラスト法を使用することを特徴とする方法。
【請求項３】請求項１に記載の方法にして、
前記スエージ取付け部を表面硬化せしめる工程が、タンブリング法を使用することを特徴とする方法。
【請求項４】請求項１に記載の方法にして、
前記スエージ取付け部を表面硬化せしめる方法が、ガス浸炭法を使用することを特徴とする方法。
【請求項５】請求項４に記載の方法にして、
炉を約１０１０度Ｃに加熱する工程、
炉に約０．９９立方ｍの水素を加える工程、
炉に約０．００８〜０．０１４立方ｍのメタンを加える工程、および
前記スエージ取付け部を炉を通して運動せしめ、約７．３３分間スエージ取付け部を熱に露出せしめる工程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】スエージ取付け部のトルク保持特性を改善する方法にして、
前記スエージ取付け部の表面を第１の硬度値に硬化せしめる工程、および
前記スエージ取付け部の芯部の硬度を第２の硬度値に維持する工程
を含むことを特徴とする方法。
【請求項７】請求項６に記載の方法にして、
前記第１の硬度値がビッカース硬度１３５より大であることを特徴とする方法。
【請求項８】請求項６に記載の方法にして、
前記第１の硬度値がビッカース硬度１７０〜１８０の範囲内であることを特徴とする方法。
【請求項９】請求項７に記載の方法にして、
前記第２の硬度値がビッカース硬度約１３５であることを特徴とする方法。
【請求項１０】請求項１４に記載の方法にして、
前記第２の硬度値がビッカース硬度約１３５であることを特徴とする方法。
【請求項１１】金属部品を表面硬化せしめる方法にして、
熱処理炉の加熱区域を処理温度に加熱する工程、
前記熱処理炉に、水素ガスと炭化ガスとを含む混合ガスを充填する工程であって、前記水素ガスと前記炭化ガスとの比率が約５０〜１５０：１である工程、および
前記金属部品を、前記加熱区域が前記処理温度に加熱されており且つ前記熱処理炉に前記混合ガスが充填されている時間の間、前記加熱区域を通過せしめる工程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】請求項１１に記載の方法にして、
前記処理温度が約８１５〜１１５０度Ｃ（１５００〜２１００度Ｆ）であることを特徴とする方法。
【請求項１３】請求項１１に記載の方法にして、
前記時間が約３〜１２分であることを特徴とする方法。
【請求項１４】請求項１１に記載の方法にして、
前記処理温度、前記水素ガスとの前記炭化ガスとの比率、及び前記時間が、前記金属部品における表面硬化の深さが約０．００２５〜０．００７６ｍｍとなるように選択されることを特徴とする方法。
【請求項１５】請求項１４に記載の方法にして、
前記深さが０．００７６ｍｍより大となるように選択されることを特徴とする方法。
【請求項１６】請求項１に記載の方法にして、
前記スエージ取付け部が、ビッカース硬度が１３５より大であるように表面硬化されることを特徴とする方法。
【請求項１７】請求項１に記載の方法にして、
前記スエージ取付け部が表面および芯部を有し、
前記表面硬化せしめる工程は、前記スエージ取付け部の前記芯部を焼鈍すると同時に前記スエージ取付け部の前記表面を硬化せしめることを特徴とする方法。
【請求項１８】請求項１に記載の方法にして、
前記スエージ取付け部が表面および芯部を有し、
前記表面硬化せしめる工程は、前記スエージ取付け部の前記表面を、約０．００２５〜０．００７６ｍｍの深さまで硬化せしめることを特徴とする方法。
【請求項１９】請求項１に記載の方法にして、
前記表面硬化せしめる工程は、加熱された炉内で行われることを特徴とする方法。
【請求項２０】請求項１９に記載の方法にして、
前記スエージ取付け部が表面および芯部を有し、
前記表面硬化せしめる工程は、前記スエージ取付け部の前記表面を、約０．００２５〜０．００７６ｍｍの深さまで硬化せしめることを特徴とする方法。
【請求項２１】請求項１９に記載の方法にして、
前記スエージ取付け部が表面および芯部を有し、
前記表面硬化せしめる工程の変数を変えることで前記スエージ取付け部の前記表面の深さおよび硬度を変えることを特徴とする方法。
【請求項２２】請求項２１に記載の方法にして、
ガスの比率、加熱時間、及び炉の温度のいずれかを変えることで前記スエージ取付け部の前記表面の深さおよび硬度のうち少なくとも一つを変えることを特徴とする方法。
【請求項２３】請求項２１に記載の方法にして、
前記表面硬化せしめる工程の変数は、前記スエージ取付け部のトルク保持値を改善し前記芯部の軟質性を保持してスエージ作業時に前記スエージ取付け部の亀裂の発生を防止するように、所望の表面硬度と表面硬化層の深さとを得るように選択されることを特徴とする方法。
【請求項２４】請求項１に記載の方法にして、
前記スエージ取付け部は表面および芯部を有し、
前記表面硬化せしめる工程の間、前記芯部の所望の軟質性が保持されることを特徴とする方法。
【請求項２５】請求項１に記載の方法にして、
前記スエージ取付け部は３００系ステンレス鋼からなることを特徴とする方法。
【請求項２６】請求項６に記載の方法にして、
前記スエージ取付け部が表面および芯部を有し、
前記スエージ取付け部の前記芯部を焼鈍すると同時に前記スエージ取付け部の前記表面を硬化せしめることを特徴とする方法。
【請求項２７】請求項６に記載の方法にして、
前記硬化せしめる工程が完了したとき前記第１の硬度値となる部分の深さは約０．００２５〜０．００７６ｍｍとなることを特徴とする方法。
【請求項２８】請求項６に記載の方法にして、
前記硬化せしめる工程は、加熱された炉内で行われることを特徴とする方法。
【請求項２９】請求項２８に記載の方法にして、
前記スエージ取付け部が表面および芯部を有し、
前記硬化せしめる工程が完了したとき前記第１の硬度値となる部分の深さは約０．００２５〜０．００７６ｍｍとなることを特徴とする方法。
【請求項３０】請求項２８に記載の方法にして、
前記スエージ取付け部が表面および芯部を有し、
前記硬化せしめる工程の変数を変えることで前記スエージ取付け部の前記表面の深さおよび硬度を変えることを特徴とする方法。
【請求項３１】請求項３０に記載の方法にして、
ガスの比率、加熱時間、及び炉の温度のいずれかを変えることで前記スエージ取付け部の前記表面の深さおよび硬度のうち少なくとも一つを変えることを特徴とする方法。
【請求項３２】請求項３０に記載の方法にして、
前記硬化せしめる工程の変数は、前記スエージ取付け部のトルク保持値を改善し前記芯部の軟質性を保持してスエージ作業時に前記スエージ取付け部の亀裂の発生を防止するように、所望の表面硬度と表面硬化層の深さを得るように選択されることを特徴とする方法。
【請求項３３】請求項６に記載の方法にして、
前記硬化せしめる工程および前記維持する工程は、前記スエージ取付け部を浸炭することによって同時に行われることを特徴とする方法。
【請求項３４】請求項６に記載の方法にして、
前記第１の硬度値は、前記第２の硬度値より少なくともビッカース硬度が２０大きいことを特徴とする方法。
【請求項３５】請求項６に記載の方法にして、
前記スエージ取付け部は３００系ステンレス鋼からなることを特徴とする方法。
【請求項３６】請求項１１に記載の方法にして、
前記金属部品がステンレス鋼からなることを特徴とする方法。
【請求項３７】請求項１１に記載の方法にして、
前記炭化ガスはメタンガスを含むことを特徴とする方法。
【請求項３８】請求項１１に記載の方法にして、
前記金属部品は、スエージ取付け部に使用されることを特徴とする方法。
【請求項３９】請求項１１に記載の方法にして、
前記金属部品は、ディスク駆動アクチュエータ腕組立体において使用されるスエージ取付け部であることを特徴とする方法。
【請求項４０】
金属部品を表面硬化せしめる方法にして、
熱処理炉の加熱区域を処理温度に加熱する工程、
前記熱処理炉に、水素ガスと炭化ガスとを含む混合ガスを充填する工程、
前記金属部品を、前記加熱区域が前記処理温度に加熱されて且つ前記熱処理炉に前記混合ガスが充填されている約３〜１２分の時間、前記加熱区域を通過せしめる工程、および
前記時間の後、前記加熱区域から前記金属部品を取り出す工程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４１】請求項４０に記載の方法にして、
前記金属部品は３００系ステンレス鋼からなることを特徴とする方法。
【請求項４２】請求項４０に記載の方法にして、
前記炭化ガスはメタンガスを含むことを特徴とする方法。
【請求項４３】請求項４０に記載の方法にして、
前記金属部品は、スエージ取付け部に使用されることを特徴とする方法。
【請求項４４】請求項４０に記載の方法にして、
前記金属部品は、ディスク駆動アクチュエータ腕組立体において使用されるスエージ取付け部であることを特徴とする方法。
【請求項４５】請求項４４に記載の方法にして、
前記水素ガスとの前記炭化ガスとの比率が約５０〜１５０：１であることを特徴とする方法。
【請求項４６】請求項４０に記載の方法にして、
前記処理温度が約８１５〜１１５０度Ｃ（１５００〜２１００度Ｆ）であることを特徴とする方法。
【請求項４７】請求項４０に記載の方法にして、
前記処理温度、前記水素ガスとの前記炭化ガスとの比率、及び前記時間が、前記金属部品における表面硬化の深さが約０．００２５〜０．００７６ｍｍとなるように選択されることを特徴とする方法。
【請求項４８】請求項４７に記載の方法にして、
前記深さが０．００７６ｍｍより大となるように選択されることを特徴とする方法。

【請求項４９】スエージ取付けされるディスク駆動組立体にして、
開口を有するアクチュエータ腕と、
開口を有する負荷ビームと、
第１の側面および第２の側面を有する基底板を有し且つ前記基底板の前記第１の側面から延びるハブを有するスエージ取付け部であって、前記ハブが該ハブを貫通する開口を有する、スエージ取付け部と、
を備え、
前記基底板は前記アクチュエータ腕および負荷ビームのうちの一方に取付けられ、前記ハブの開口が前記アクチュエータ腕および前記負荷ビームのうちの前記一方の開口と整合しており、
前記ハブは前記アクチュエータ腕および負荷ビームのうちの他方の開口に挿入されて干渉嵌合を形成し、
前記干渉嵌合の少なくとも一方の表面が表面硬化せしめられる、
ことを特徴とするディスク駆動組立体。
【請求項５０】請求項４９に記載のスエージ取付けされるディスク駆動組立体にして、
前記少なくとも一方の表面が、粒子ブラスト法を使用して表面硬化せしめられることを特徴とするスエージ取付け部。
【請求項５１】請求項４９に記載のスエージ取付けされるディスク駆動組立体にして、
前記少なくとも一方の表面が、タンブリング法を使用して表面硬化せしめられることを特徴とするスエージ取付け部。
【請求項５２】請求項４９に記載のスエージ取付けされるディスク駆動組立体にして、
前記少なくとも一方の表面が、ガス浸炭法を使用して表面硬化せしめられることを特徴とするスエージ取付け部。
【請求項５３】請求項４９に記載のスエージ取付けされるディスク駆動組立体にして、
前記少なくとも一方の表面が、ビッカース硬度約１６０〜１８５に表面硬化せしめられることを特徴とするスエージ取付け部。
【請求項５４】請求項５３に記載のスエージ取付けされるディスク駆動組立体にして、
前記少なくとも一方の表面を有する構成要素がコア部を有し、該コア部のビッカース硬度が約１３５であることを特徴とするスエージ取付け部。
【請求項５５】スエージ取付け部にして、
基板と、
前記基板から延びる取付けハブと
を含み、該スエージ取付け部が、ビッカース硬度が１３５より大であるように表面硬化されることを特徴とするスエージ取付け部。
【請求項５６】請求項５５に記載のスエージ取付け部にして、
該スエージ取付け部が、ビッカース硬度が１４５より大であるように表面硬化されることを特徴とするスエージ取付け部。
【請求項５７】請求項５６に記載のスエージ取付け部にして、
前記ビッカース硬度が１６５〜１８５の範囲内であることを特徴とするスエージ取付け部。
【請求項５８】請求項５７に記載のスエージ取付け部にして、
前記スエージ取付け部は、その芯部の前記ビッカース硬度が１３５またはそれ以下であることを特徴とするスエージ取付け部。
【請求項５９】請求項５６に記載のスエージ取付け部にして、
前記スエージ取付け部は、その芯部の前記ビッカース硬度が１３５またはそれ以下であることを特徴とするスエージ取付け部。
【請求項６０】請求項５５に記載のスエージ取付け部にして、
前記スエージ取付け部は、その芯部の前記ビッカース硬度が１３５またはそれ以下であることを特徴とするスエージ取付け部。
【請求項６１】スエージ取付けされる組立体にして、
第１の構成部品であって、該第１の構成部品から延びるハブを有し、該ハブがこれを貫通する開口を有する、第１の構成部品と、
開口を有する第２の構成部品と、
を含み、
前記ハブは前記第２の構成部品の開口に挿入されて干渉嵌合を形成し、
前記干渉嵌合の少なくとも一方の表面が表面硬化せしめられる、
ことを特徴とするスエージ取付けされる組立体。
【請求項６２】請求項６１に記載のスエージ取付けされる組立体にして、
前記ハブは中空の円筒として形成されることを特徴とするスエージ取付けされる組立体。
【請求項６３】請求項６１に記載のスエージ取付けされる組立体にして、
前記ハブが表面硬化せしめられることを特徴とすることを特徴とするスエージ取付けされる組立体。
【請求項６４】請求項６１に記載のスエージ取付けされる組立体にして、
前記少なくとも一方の表面は、ガス浸炭法を使用して表面硬化せしめられていることを特徴とするスエージ取付けされる組立体。
【請求項６５】請求項６１に記載のスエージ取付けされる組立体にして、
前記少なくとも一方の表面が、ビッカース硬度が１３５より大であるように表面硬化されることを特徴とするスエージ取付けされる組立体。

【請求項６６】請求項６５に記載のスエージ取付けされる組立体にして、
前記少なくとも一方の表面が、ビッカース硬度が１４５より大であるように表面硬化されることを特徴とするスエージ取付けされる組立体。
【請求項６７】請求項６６に記載のスエージ取付けされる組立体にして、
前記少なくとも一方の表面が、ビッカース硬度が１６０〜１８５の範囲となるように表面硬化されることを特徴とするスエージ取付けされる組立体。
【請求項６８】請求項６４に記載のスエージ取付けされる組立体にして、
前記少なくとも一方の表面を有する構成要素が芯部を有し、該芯部のビッカース硬度が約１３５であることを特徴とするスエージ取付けされる組立体。
【請求項６９】請求項６６に記載のスエージ取付けされる組立体にして、
前記少なくとも一方の表面を有する構成要素が芯部を有し、該芯部のビッカース硬度が約１３５であることを特徴とするスエージ取付けされる組立体。

【０００２】
【従来の技術】
ディスク駆動は各種の装置、例えばコンピュータ、ファクシミリ機械、コピアその他、大量のデータ記憶が要望される装置に広く使用される。ディスク駆動装置における２つの重要な高価な副組立体としてヘッド懸架組立体（ＨＳＡ）とコントローラ駆動アクチュエータ組立体とがある。ヘッド懸架組立体はディスク駆動装置のプラッタに記憶されたディジタル情報を読取り可能の読み書きヘッドを含む。ヘッド懸架組立体とアクチュエータ組立体とは１つのユニットとして作用して読み書きヘッドをディスク駆動プラッタ上の正確な点に正確に位置決めするように機能し、ヘッド懸架組立体に連結されたアクチュエータ腕はディスク駆動プラッタの面を横切るヘッド懸架組立体の運動を指示する。それぞれの副組立体が精密製造部品を含んでおり、これが部品の単価を増大せしめる。それぞれの副組立体が複雑で高価であるので、ヘッド懸架組立体とアクチュエータ組立体とを分離可能に結合することが一方の組立体の修理または交換の必要があった場合に著しく費用を節減することが判った。

本発明によるスエージ取付け部は第１の側面と第２の側面とを有する基板を含む。ハブが基板の第１の側面から延び、ハブは貫通開口を有する。基板の第２の側面はアクチュエータ腕又は負荷ビームのいづれかに取付けられて、ハブの開口がアクチュエータ腕および負荷ビームの一方に設けられたスエージ開口と整合する。ハブはアクチュエータ腕および負荷ビームの他方に設けられたスエージ開口に干渉嵌合を形成して挿入される。スエージ取付け部を利用して負荷ビームとアクチュエータ内にスエージされるようにしてもよく、負荷ビームはスエージ支持台とアクチュエータ腕との間に挟まれる。スエージ取付け部は製造時に表面硬化され、干渉嵌合におけるトルク保持値を高める。小断面スエージ取付け部のトルク保持特性を高めることによって、ディスク駆動部の形状を増加することなく、駆動アクセス速度を増加することができる。本発明による表面硬化技術は金属および金属部品に広く適用可能である。

アクチュエータ腕２０が金属ベース２２から形成され、先端部に平坦な取付け表面２４がある。スエージ開口２６が取付け表面２４の中央を貫通して形成されており、スエージ取付け部１７を滑動的に入れ子式に収容する。アクチュエータ腕２０は代表的には基端部（図示しない）がアクチュエータのコントローラに取付けられ、アクチュエータ腕２０は予め定めた角度的経路に沿って水平平面内を運動せしめられる。

スエージ取付け部１７は、両面に第１および第２の平坦面４６、４８を有して負荷ビーム１０の平坦な取付け面１２とアクチュエータ腕２０の取付け面２４とそれぞれ接触する水平の基板４４を含む。基板４４は各種の多角形形状、例えば矩形形状を有して形成されるが、これは負荷ビーム１０とアクチュエータ腕２０の形状によって定まる。スエージ取付け部１７の第２の平坦な表面４８から、開口５６を有する円筒形のハブ５２が延長する。ハブ５２の開口５６の円筒形の壁が内側スエージ表面３６を限定し、表面３６は組立て時にスエージ素子によって接触せしめられ、外側係合表面３４はアクチュエータ腕２０のスエージ開口２６の内側円筒形壁と接触する。

スエージ取付け部１７を硬化せしめ芯部を焼鈍させる工程を詳細に説明する。本発明の例示的な工程に使用される部品はカルフォルニア州ゴレタのイントリ・プレックス社（Ｉｎｔｒｉ−ＰｌｅｘＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｏｌｅｔａ，Ｃａｌｉｆｏｌｎｉａ）で部品番号１５１１８−０３として販売されている小断面スエージ取付け部である。上述の炉は約１０１０度Ｃ（１８５０度Ｆ）に加熱される。約０．９９立方ｍ（３５立方ｆｔ）の水素ガスと共に０．００８ないし０．０１４立方ｍ（０．３−０．５立方ｆｔ）、望ましくは０．０１立方ｍ（０．４立方ｆｔ）のメタンガスが炉内に導入される。スエージ取付け部１７は炉のベルト上に配置され、ベルト速度は毎分約１１．４ｃｍ（４．５インチ）とする。約１００個の部品が７．５ｘ１４ｃｍ（３ｘ５．５インチ）の深い籠に収容されて炉を通過せしめられる。このベルト速度においてスエージ取付け部１７は炉の高熱区域に約７．３３分保持される。この状態において炭素は、スエージ取付け部１７に、約０．００２５ないし０．００７６ｍｍ（０．０００１ないし０．０００３ｉｎ）の深さに浸炭せしめられる。この工程によればスエージ取付け部１７の表面ビッカース硬度は約１６０−１８５であり、芯部の硬度は約１３５である。表面ビッカース硬度は約１７０−１８０であることが望ましく、このスエージ取付け部は本発明による処理を受けていないものに対比してトルク保持値が約２００−３００％向上していることが判った。