JP2004127491A - キャリッジアセンブリの組立方法および組立装置 - Google Patents

キャリッジアセンブリの組立方法および組立装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 キャリッジアームにサスペンションを接合してキャリッジアセンブリを組み立てる際に、サスペンションの変形を抑えて組み立てることができ、磁気ヘッドの浮上特性のばらつきを抑えて信頼性の高いキャリッジアセンブリを組み立てることを可能にする。
【解決手段】 磁気ディスク装置のサスペンション12をキャリッジアーム10の先端部に連結して組み立てるキャリッジアセンブリの組立方法において、前記キャリッジアーム10に設けられた嵌合穴10aと、前記サスペンション12のスペーサ部12aに設けられたスペーサ孔12bとを位置合わせして、キャリッジアーム10にサスペンション12を組み付け、最大外径寸法が前記スペーサ孔12bの内径寸法よりも大径となる作用部30を備えた超音波ホーン32を使用し、前記スペーサ孔12bに前記作用部30を通過させてサスペンション12をキャリッジアーム10に固定する。
【選択図】    図1

Description

 本発明は磁気ヘッドを搭載したサスペンションとキャリッジアームとを連結して組み立てたキャリッジアセンブリの組立方法および組立装置に関する。
 図4は、磁気ディスク装置に用いられているキャリッジアセンブリの外観図を示す。同図で10がキャリッジアームであり、12がキャリッジアーム10の先端に連結されているサスペンション12である。サスペンション12の先端部には磁気ヘッド14が搭載されている。磁気ヘッド14はキャリッジアーム10の側面に取り付けたフレキシブル基板16を介して制御部18に電気的に接続されている。19はキャリッジアーム10の基部に固定されたアクチュエータ軸である。キャリッジアーム10は、アクチュエータ軸19が軸線の回りで回動することにより記録媒体の面と平行な面内でシーク動作をなす。
 キャリッジアセンブリは、アクチュエータ軸19に互いに平行に取り付けられた各々のキャリッジアームの先端部の両面に、サスペンション12をかしめて固定することによって形成されている。
 図5に、キャリッジアーム10にサスペンション12を固定する従来方法を示す。従来方法では、各々のキャリッジアーム10の先端にサスペンション12を位置合わせして取り付けた後、スペーサ孔12bの内径よりも若干大径に形成された金属ボール20を、サスペンション12のスペーサ孔12bに通過させることにより、サスペンション12をキャリッジアーム10にかしめて固定している。22は金属ボール20を押圧してスペーサ孔12bを通過させるための加圧シャフトである。
 図6に、金属ボール20をサスペンション12のスペーサ孔12bに通してサスペンション12をキャリッジアーム10にかしめて固定する作用を示す。サスペンション12は、各々のキャリッジアーム10の両面に嵌合孔10aとスペーサ孔12bとを位置合わせして取り付けられている。金属ボール20はスペーサ孔12bよりも若干大径に形成されているから、スペーサ孔12bを通過させる際に、スペーサ孔12bの内周縁に形成されたかしめ部13を押し広げるように作用し、これによってキャリッジアーム10にサスペンション12がくい付くようにして固定される。金属ボール20は、図6に示すように、1回のかしめ操作の際に、キャリッジアーム10の一方側から他方側に加圧シャフト22によって突くようにされてスペーサ孔12bを次々と通過して移動する。
特開2001−167546号公報 特開2000−680号公報 実開平05−2937号公報 特開平07−192420号公報
 このように、キャリッジアセンブリを組み立てる際に、従来は金属ボール20を用いてスペーサ孔12bを押し広げるようにして、キャリッジアーム10にサスペンション12をかしめて固定しているから、金属ボール20の外径とスペーサ孔12bの内径の兼ね合いによって、スペーサ部12aに作用するかしめ時の応力でスペーサ部12aが変形し、サスペンション12が基準位置から変位するという問題が生じる。すなわち、キャリッジアーム10にサスペンション12をかしめ固定した際に、スペーサ部12aの平坦度が劣化しサスペンション12が基準角度から傾くことが起こり得る。サスペンション12の傾きは記録媒体の表面からの磁気ヘッド14の浮上量に影響を及ぼし、磁気ヘッド14の記録媒体の表面からの浮上量がばらつくことになる。
 最近の磁気ディスク装置はきわめて大容量となってきており、これにともなって、磁気ヘッドの記録媒体の表面からの浮上量が抑えられるようになってきている。このため、磁気ヘッドの浮上量のばらつきが情報の読み書き特性に大きく影響を与えることとなり、所要の特性を得るために磁気ヘッドの浮上量のばらつきを抑えることが求められている。
 そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、サスペンションを変形させずに精度よくキャリッジアームに取り付けることができ、これによって磁気ヘッドの浮上特性のばらつきを抑え、情報の良好な読み書き特性を備えたキャリッジアセンブリを組み立てることができるキャリッジアセンブリの組立方法および組立装置を提供するにある。
 本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
 すなわち、磁気ディスク装置のサスペンションをキャリッジアームの先端部に連結して組み立てるキャリッジアセンブリの組立方法において、前記キャリッジアームに設けられた嵌合穴と、前記サスペンションのスペーサ部に設けられたスペーサ孔とを位置合わせして、キャリッジアームにサスペンションを組み付け、最大外径寸法が前記スペーサ孔の内径寸法よりも大径となる作用部を備えた超音波ホーンを使用し、前記スペーサ孔に前記作用部を通過させてサスペンションをキャリッジアームに固定することを特徴とする。
 また、前記サスペンションのスペーサ孔よりも外径寸法が大径に形成された複数の作用部が、ホーンの先端側から軸線方向に、外径寸法が最終かしめ径となる作用部まで段階的に大径となる配置で設けられた超音波ホーンを使用することによって、サスペンションにダメージを与えずに、確実にサスペンションをキャリッジアームに固定することができる。
 また、前記隣接するキャリッジアームの間に、キャリッジアームを所定間隔で支持する間隔支持板を挿入した状態で、超音波ホーンを使用して、サスペンションをキャリッジアームに固定することにより、さらに確実にサスペンションを変形させずにキャリッジアセンブリを組み立てることが可能になる。
 また、磁気ディスク装置のサスペンションをキャリッジアームの先端部に連結して組み立てるキャリッジアセンブリの組立方法において、前記キャリッジアームに設けられた嵌合穴と、前記サスペンションのスペーサ部に設けられたスペーサ孔とを位置合わせして、キャリッジアームにサスペンションを組み付け、外径寸法が前記スペーサ孔の内径寸法よりも大径となる金属ボールを、超音波ホーンを用いて前記スペーサ孔を通過させてサスペンションをキャリッジアームに固定することを特徴とする。金属ボールは超音波ホーンとは別体に形成されたものであり、超音波の作用により金属ボールがスペーサ孔を通過してサスペンションがキャリッジアームに固定される。
 また、磁気ディスク装置のサスペンションをキャリッジアームの先端部に連結して組み立てるキャリッジアセンブリの組立装置において、最大外径寸法が前記スペーサ孔の内径寸法よりも大径となる作用部を備えた超音波ホーンと、前記キャリッジアームに設けられた嵌合穴と、前記サスペンションのスペーサ部に設けられたスペーサ孔とを位置合わせして、キャリッジアームにサスペンションを組み付けた状態で、前記スペーサ孔に前記作用部を通過させてサスペンションをキャリッジアームに固定する超音波ホーンの制御部とを備えていることを特徴とする。
 本発明に係るキャリッジアセンブリの組立方法および組立装置によれば、キャリッジアームにサスペンションを固定してキャリッジアセンブリを組み立てる際に、サスペンションの変形を抑えて組み立てることができ、これによって磁気ヘッドの浮上特性のばらつきを抑え、記録データの良好な読み書き特性を備えたキャリッジアセンブリを組み立てることが可能になる。
 以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面と共に詳細に説明する。
 図1は本発明に係るキャリッジアセンブリの組立方法を示す説明図である。本実施形態のキャリッジアセンブリの組立方法は、超音波振動を利用してサスペンション12をキャリッジアーム10に固定することを特徴とする。
 図1で、キャリッジアーム10およびサスペンション12の形状は前述した従来例と変わらない。すなわち、キャリッジアーム10の先端には嵌合孔10aが設けられ、サスペンション12の基部に設けたスペーサ部12aには嵌合孔10aに嵌入するスペーサ孔12bが設けられている。
 キャリッジアーム10にサスペンション12を取り付ける際には、キャリッジアーム10の先端部に、嵌合孔10aにスペーサ孔12bを位置合わせしてサスペンション12を組み付けた後、先端にボール状に形成した作用部30を設けた超音波ホーン32を軸線方向(縦方向)に超音波振動させながら、スペーサ孔12bを通過させてサスペンション12をキャリッジアーム10に固定する。
 超音波ホーン32の先端に設けられている作用部30の外径寸法は、従来のキャリッジアセンブリの組立で使用していた金属ボール20と同様にスペーサ孔12bの内径寸法よりも数μm程度大径に設定されている。
 本実施形態においてサスペンション12をキャリッジアーム10に連結する際には、各スペーサ孔12bの中心位置に超音波ホーン32の軸線を位置合わせし、振動子34により超音波ホーン32に超音波振動(20〜50kHz)を作用させながら、上段のキャリッジアーム10から下側のキャリッジアーム10に向けて超音波ホーン32を下降させ、各々のキャリッジアーム10に組み付けられているサスペンション12のスペーサ孔12bに作用部30を通過させる。超音波ホーン32の移動操作はロボット等の制御部により自動制御して行う。
 超音波ホーン32の作用部30を、各々のキャリッジアーム10に組み付けられているサスペンション12のスペーサ孔12bに通過させると、作用部30がスペーサ孔12bを通過する際に、スペーサ孔12bの内周縁に設けられたかしめ部13を塑性変形させ、各々のキャリッジアーム10にサスペンション12がくい付いて固定される。図1では、説明上、一つのサスペンション12のみをキャリッジアーム10に取り付けた状態を示すが、実際は、各々のキャリッジアーム10の先端部に、先端部を厚さ方向に挟む配置に2枚ずつサスペンション12が取り付けられる。
 本実施形態の超音波ホーン32を使用してサスペンション12をキャリッジアーム10に固定する方法による場合は、超音波ホーン32による超音波振動応力と、作用部30がかしめ部を押し広げる静的応力が重畳的に作用することによって、変形抵抗を減少させることができ、高速繰り返し衝撃によって平均加工力が減少することによって、サスペンション12とキャリッジアーム10の固定部の変形を抑えて固定することができるという利点がある。
 実際に超音波ホーン32を用いてサスペンション12をキャリッジアーム10にかしめ固定した場合、スペーサ部12aの平坦度のばらつきを従来品の1/2程度にまで減少させることができた。
 図2は、超音波ホーン32を用いてキャリッジアセンブリを組み立てる他の組立方法を示す。
 図2に示すキャリッジアセンブリの組立方法は、超音波ホーン32の先端に設ける作用部30を、先端側が細径となるテーパ面状に形成したことと、作用部を複数個設けたことを特徴とする。作用部30の外周面をテーパ面状に形成する場合、作用部30の先端側については最終かしめ径よりも細径とし、作用部30がスペーサ孔12bを最終的に通過する部位で最終かしめ径となるように設定する。最終かしめ径は、スペーサ孔12bの内径よりも若干大径とする。
 なお、図示例の超音波ホーン32では外周面をテーパ面状に形成した第1の作用部30aと第2の作用部30bを軸線方向に連接して形成している。第1の作用部30aで最大径となる部位の外径寸法をスペーサ孔12bの内径寸法よりもわずかに大きく設定するのに対して、第2の作用部30bについては最大径となる部位の外径寸法をスペーサ孔12bの最終かしめ径に設定する。このように作用部30を複数個形成した超音波ホーン32を使用してかしめ操作を行うと、まず、第1の作用部30aによって第1次のかしめ操作がなされた後、第2の作用部30bによって最終的なかしめ固定がなされる。
 このように、小径に形成した作用部から最終かしめ径となる外径寸法を備えた作用部まで段階的に大径となる複数の作用部を設けた超音波ホーン32を使用する場合は、単一の作用部30を用いて固定した場合にくらべて、サスペンション12に対して、一度に大きな応力を作用させずに固定できるという利点がある。すなわち、この方法によれば、サスペンション12のスペーサ部12aに作用する応力を軽減してサスペンション12の変形を抑えることができ、かつサスペンション12を確実にキャリッジアーム10に固定することができる。
 超音波ホーン32に設ける作用部30を複数段に形成する場合に、各作用部30の形状は、図2に示すような外周面をテーパ面状としたものに限らず、球形状、楕円体状等の適宜形状を選択することができる。また、テーパ面状と球形状等のように異種形状の作用部30を混在させて設けることもできる。また、超音波ホーン32に設ける作用部30の個数も、2個、3個に限らず、さらに多数段とすることができる。超音波ホーン32に設ける作用部30を球形あるいは楕円形とすると、最大径となる点を通過する際(一点のみ)にのみかしめ力が作用する。これによて、かしめによるストレスを最小にすることができる。
 図2では、サスペンション12をキャリッジアーム10に固定する際に生じる変形をさらに抑えるために、隣接するキャリッジアーム10の間に間隙保持板36を挿入し、並置されたキャリッジアーム10の両端面間を与圧板37a、37bにより挟圧した状態で超音波ホーン32を使用してサスペンション12をキャリッジアーム10に固定している。与圧板37a、37bは支持治具により両側から挟み与圧機構によりキャリッジアーム10とサスペンション12との固定部に加圧力を作用させる。間隙保持板36は間隙保持板挿入機構により、隣接するキャリッジアーム10の間に挿入してセットされる。
 隣接するキャリッジアーム10の間に間隙保持板36を装着することでサスペンション12のキャリッジアーム10との固定部の変形を抑制することができ、さらに与圧板37a、37bにより間隙保持板36を介してスペーサ部12aを加圧することにより、スペーサ部12aおよびサスペンション12の変形を抑えてサスペンション12をキャリッジアーム10に固定することができる。
 上述した各実施形態のように、作用部30を備えた超音波ホーン32を使用してサスペンション12をキャリッジアーム10にかしめ固定する方法による場合は、従来の金属ボールを使用する方法の場合には、1回のかしめ操作ごとに金属ボールを使い捨てしていたことと比較して、はるかに作業効率を向上させることが可能となる。また、従来方法の場合はサスペンション12に変形を生じさせないようにするため金属ボール20をゆっくりと移動させるようにしているが、超音波ホーン32を使用してかしめ固定する場合には、超音波ホーン32を比較的速く移動させてもサスペンション12を変形させずに固定することができ、これによっても作業効率を向上させることが可能となる。
 図3は、超音波ホーン32を用いてキャリッジアセンブリを組み立てるさらに他の組立方法を示す。
 このキャリッジアセンブリの組立方法は、従来使用している金属ボール20を超音波ホーン32を用いてスペーサ孔12bを通過させるようにしたことを特徴とする。金属ボール20は従来のキャリッジアセンブリの組み立てで使用している金属ボール20と同じものである。図3では、隣接するキャリッジアーム10の間に間隙保持板36を挿入し、キャリッジアーム10の両端面に与圧板37a、37bを当接して、キャリッジアーム10を両側から挟んで支持した状態で組み立てている状態を示す。
 超音波ホーン32は軸線方向(縦方向)に超音波振動が作用するもので、金属ボール20は超音波ホーン32の作用により、かしめ固定時にスペーサ部12aに作用するダメージを従来方法にくらべて軽減させることができ、サスペンション12がキャリッジアーム10に取り付けられる際の変形を防止して、より高精度にサスペンション12をキャリッジアーム10に固定することが可能となる。
 本実施形態では超音波ホーン32の端面を円錐面に形成し、金属ボール20が軸心位置に位置合わせするようにしている。本実施形態のように金属ボール20と超音波ホーン32とを別体に形成した場合には、超音波ホーン32に対して金属ボール20の位置が変位できるから、サスペンション12がキャリッジアーム10に位置ずれして組み付けられていたような場合でも、キャリッジアセンブリ10の嵌合孔10aにならって金属ボール20が移動して、正規の位置にサスペンション12を固定することが可能になる。この場合にも、金属ボール20と超音波ホーン32とが別体になっているから、サスペンション12や超音波ホーン32にダメージが作用せず、発塵も抑えることができる。
 このように、金属ボール20に超音波振動を作用させてサスペンション12をキャリッジアーム10にかしめ固定する方法の場合は、超音波ホーン32と作用部30とを一体形成した場合にくらべて、サスペンション12の組み付け位置のずれに容易に対応してサスペンション12をキャリッジアーム10に固定することができ、かしめ固定時のダメージを緩和して高精度のかしめ固定を可能にする。
 なお、金属ボール20を使用する本実施形態の場合は、1回のかしめ操作ごとに金属ボール20を使い捨てするので、かしめ操作ごとに新しい金属ボール20をセットする必要がある。
(付記1) 磁気ディスク装置のサスペンションをキャリッジアームの先端部に連結して組み立てるキャリッジアセンブリの組立方法において、前記キャリッジアームに設けられた嵌合穴と、前記サスペンションのスペーサ部に設けられたスペーサ孔とを位置合わせして、キャリッジアームにサスペンションを組み付け、最大外径寸法が前記スペーサ孔の内径寸法よりも大径となる作用部を備えた超音波ホーンを使用し、前記スペーサ孔に前記作用部を通過させてサスペンションをキャリッジアームに固定することを特徴とするキャリッジアセンブリの組立方法。
(付記2) サスペンションのスペーサ孔よりも外径寸法が大径に形成された複数の作用部が、ホーンの先端側から軸線方向に、外径寸法が最終かしめ径となる作用部まで段階的に大径となる配置で設けられた超音波ホーンを使用することを特徴とする付記1記載のキャリッジアセンブリの組立方法。
(付記3) 複数の作用部が、球状に形成されている超音波ホーンを使用することを特徴とする付記2記載のキャリッジアセンブリの組立方法。
(付記4) 隣接するキャリッジアームの間に、キャリッジアームを所定間隔で支持する間隔支持板を挿入した状態で、超音波ホーンを使用して、サスペンションをキャリッジアームに固定することを特徴とする付記1、2または3記載のキャリッジアセンブリの組立方法。
(付記5) 並置されたキャリッジアームの両端部間に与圧機構によりキャリッジアームを挟圧して支持した状態で、超音波ホーンを使用して、サスペンションをキャリッジアームに固定することを特徴とする付記4記載のキャリッジアセンブリの組立方法。
(付記6) 磁気ディスク装置のサスペンションをキャリッジアームの先端部に連結して組み立てるキャリッジアセンブリの組立方法において、前記キャリッジアームに設けられた嵌合穴と、前記サスペンションのスペーサ部に設けられたスペーサ孔とを位置合わせして、キャリッジアームにサスペンションを組み付け、外径寸法が前記スペーサ孔の内径寸法よりも大径となる金属ボールを、超音波ホーンを用いて前記スペーサ孔を通過させてサスペンションをキャリッジアームに固定することを特徴とするキャリッジアセンブリの組立方法。
(付記7) 磁気ディスク装置のサスペンションをキャリッジアームの先端部に連結して組み立てるキャリッジアセンブリの組立装置において、最大外径寸法が前記スペーサ孔の内径寸法よりも大径となる作用部を備えた超音波ホーンと、前記キャリッジアームに設けられた嵌合穴と、前記サスペンションのスペーサ部に設けられたスペーサ孔とを位置合わせして、キャリッジアームにサスペンションを組み付けた状態で、前記スペーサ孔に前記作用部を通過させてサスペンションをキャリッジアームに固定する超音波ホーンの制御部とを備えていることを特徴とするキャリッジアセンブリの組立装置。
(付記8) 前記超音波ホーンが、サスペンションのスペーサ孔よりも外径寸法が大径に形成された複数の作用部が、ホーンの先端側から軸線方向に、外径寸法が最終かしめ径となる作用部まで段階的に大径となる配置で設けられたものであることを特徴とする付記7記載のキャリッジアセンブリの組立装置。
(付記9) 前記超音波ホーンに設けられた作用部が、球状に形成されていることを特徴とする付記7記載のキャリッジアセンブリの組立装置。
(付記10) 隣接するキャリッジアームの間にキャリッジアームを所定間隔で支持する間隔支持板を挿入する間隔保持板挿入機構を備えることを特徴とする付記7、8または9記載のキャリッジアセンブリの組立装置。
(付記11) 並置されたキャリッジアームの両端部間にキャリッジアームを挟圧する与圧機構を備えることを特徴とする付記10記載のキャリッジアセンブリの組立装置。
本発明に係るキャリッジアセンブリの組立方法を示す説明図である。 キャリッジアセンブリの他の組立方法を示す説明図である。 キャリッジアセンブリのさらに他の組立方法を示す説明図である。 キャリッジアセンブリの全体構成を示す説明図である。 キャリッジアセンブリを組み立てる従来方法を示す説明図である。 金属ボールを用いてキャリッジアセンブリを組み立てる作用を示す説明図である。
符号の説明
 10 キャリッジアーム
 10a 嵌合孔
 12 サスペンション
 12a スペーサ部
 12b スペーサ孔
 13 かしめ部
 14 磁気ヘッド
 20 金属ボール
 22 加圧シャフト
 30、30a、30b 作用部
 32 超音波ホーン
 34 振動子
 36 間隙保持板
 37a、37b 与圧板

Claims (5)

  1.  磁気ディスク装置のサスペンションをキャリッジアームの先端部に連結して組み立てるキャリッジアセンブリの組立方法において、
     前記キャリッジアームに設けられた嵌合穴と、前記サスペンションのスペーサ部に設けられたスペーサ孔とを位置合わせして、キャリッジアームにサスペンションを組み付け、
     最大外径寸法が前記スペーサ孔の内径寸法よりも大径となる作用部を備えた超音波ホーンを使用し、前記スペーサ孔に前記作用部を通過させてサスペンションをキャリッジアームに固定することを特徴とするキャリッジアセンブリの組立方法。
  2.  サスペンションのスペーサ孔よりも外径寸法が大径に形成された複数の作用部が、ホーンの先端側から軸線方向に、外径寸法が最終かしめ径となる作用部まで段階的に大径となる配置で設けられた超音波ホーンを使用することを特徴とする請求項1記載のキャリッジアセンブリの組立方法。
  3.  隣接するキャリッジアームの間に、キャリッジアームを所定間隔で支持する間隔支持板を挿入した状態で、超音波ホーンを使用して、サスペンションをキャリッジアームに固定することを特徴とする請求項1または2記載のキャリッジアセンブリの組立方法。
  4.  磁気ディスク装置のサスペンションをキャリッジアームの先端部に連結して組み立てるキャリッジアセンブリの組立方法において、前記キャリッジアームに設けられた嵌合穴と、前記サスペンションのスペーサ部に設けられたスペーサ孔とを位置合わせして、キャリッジアームにサスペンションを組み付け、外径寸法が前記スペーサ孔の内径寸法よりも大径となる金属ボールを、超音波ホーンを用いて前記スペーサ孔を通過させてサスペンションをキャリッジアームに固定することを特徴とするキャリッジアセンブリの組立方法。
  5.  磁気ディスク装置のサスペンションをキャリッジアームの先端部に連結して組み立てるキャリッジアセンブリの組立装置において、
     最大外径寸法が前記スペーサ孔の内径寸法よりも大径となる作用部を備えた超音波ホーンと、
     前記キャリッジアームに設けられた嵌合穴と、前記サスペンションのスペーサ部に設けられたスペーサ孔とを位置合わせして、キャリッジアームにサスペンションを組み付けた状態で、前記スペーサ孔に前記作用部を通過させてサスペンションをキャリッジアームに固定する超音波ホーンの制御部とを備えていることを特徴とするキャリッジアセンブリの組立装置。
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