JP2004330285A

JP2004330285A - フランジ状部を先端に備えた円筒体を金属板部材上に立設する方法

Info

Publication number: JP2004330285A
Application number: JP2003132916A
Authority: JP
Inventors: Fumito Imai; 文人今井
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2004-11-25

Abstract

【課題】金属板部材上に立設する円筒体の先端に、カシメ加工を施すことなくフランジ状部を形成して、円筒体の倒れを防止する。
【解決手段】金属板部材２０に第１のバーリング加工を施して金属板部材２０上に第１の円筒体２１を立設し、次いでこの該第１の円筒体２１の周囲に同心的に第２のバーリング加工を施して、金属板部材２０上に、第１の円筒体２１よりも大径でかつ第１の円筒体２１が変形されたフランジ状部を先端に備えた第２の円筒体を形成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フランジ状部を先端に備えた円筒体を金属板部材上に立設する方法に関し、特に、ロータリーシャッタを備えた小型磁気ディスクカートリッジにおいて、ロータリーシャッタの軸支構造の形成に好適な、フランジ状部を先端に備えた軸筒を金属板部材に立設するのに好適な方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気ディスクは、高容量化、小型化が進んでおり、この磁気ディスクを回転自在に収容する磁気ディスクカートリッジを構成する機構部品についても高い寸法精度が要求されている。
【０００３】
薄い金属板部材に、例えばロータリーシャッタの軸支構造を形成するために円筒体を設ける場合、一般に「バーリング」と呼ばれる加工法を用いられている。図６（ａ）〜（ｅ）は、このバーリング加工法を原理的に説明する図であり、先ず図６（ａ）に示すように、金属板部材４０に小径の下孔４１を開けておく。次に、図６（ｂ）に示すように、上記下孔４１に挿入可能な先端の円柱状小径部５１と、この小径部５１の根元に連接して拡径する切頭円錐体５２と、この切頭円錐体５２の小径部５１側とは反対側に連接する円柱状大径部５３とを同心的に備えたバーリング工具５０を用意し、その小径部５１を金属板部材４０の下孔４１に挿入する。
【０００４】
次に、この工具５０を図の上方へ移動させると、図６（ｃ）に示すように、工具５０の切頭円錐体５２によって下孔４１の周囲の金属板部分４２が上方へ押し広げられる。次に、図６（ｄ）に示すように、円孔５５ａを備えた治具５５で周囲を押さえながら工具５０をさらに上方へ押し進めると、金属板部分４２が大径部５３によってさらに押し広げられかつ延伸されて塑性変形し、図６（ｅ）に示すように中心孔４４を備えた円筒体４３が形成される。なお、図示を一部省略したが、図６（ｄ）に示されている治具５５は、図６（ｂ）および（ｃ）に示す工程でも使用される。
【０００５】
上記円筒体４３は、一般に別部材との相対回転を可能にする軸筒として用いられ、その場合は、図７（ａ）に示すように、軸孔４５ａを有する別の板状部材４５を円筒体４３に遊嵌してから、円筒体４３の先端部にカシメ加工を施して、図７（ｂ）に示すような、抜止め手段としてのフランジ状部４３ａを形成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記カシメ加工に際しては、図８に示すようなカシメ用治具が用いられる。この治具６０は、下型６１と上型６２とによって構成され、下型６１は、金属板部材４０を載置する平坦な上面６１ａを備え、この上面６１ａ上に、円筒体４３の中心孔４４に嵌挿される位置決め用円柱体６３が突設されている。
【０００７】
上型６２は、その下面６２ａに、下型６１の円柱体６３と同径の短い円柱体６４を円柱体６３と同心的に備えており、かつこの円柱体６４の根元部の表面は、上型６２の下面６２ａに向かって曲線的に拡径されて、カシメ用壁面６５を形成している。
【０００８】
上記円筒体４３の先端部にフランジ状部４３ａを形成する場合は、別の板状部材４５を円筒体４３に遊嵌した状態で、円筒体４３の中心孔４４にカシメ用治具６０の円柱体６３，６４を上下から嵌挿し、上型６２を下方へ移動させることにより、上型６２の円柱体６４の根元部のカシメ用壁面６５によって円筒体４３の先端部が押し広げられ、抜止め手段としてのフランジ状部４３ａが形成される。
【０００９】
しかしながら、円筒体４３の先端部は図７（ｂ）に示すような理想的な形状にはならず、実際には、図７（ｃ）に示すように、円筒体４３の周壁が外方へ倒れて先端部が開き勝ちになる。そのため、別の板状部材４５に当接して、板状部材の相対回転が阻害されるという不都合が発生しやすく、品質懸念事項となっていた。
【００１０】
そこで従来は、上型６２のカシメ用壁面６５の形状の変更、押圧速度の調整、あるいは押圧工程数を増やす等の対策が採られていたが、有効な解決策とはならず、得率の低下および品質のバラツキの要因となっていた。
【００１１】
上述の事情に鑑み、本発明の第１の目的は、カシメ加工を施すことなく、フランジ状部を先端に備えた円筒体を金属板部材上に立設する方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の第２の目的は、金属板部材で構成されるロータリーシャッタを備えた小型磁気ディスクカートリッジを作成する際に、上記方法を利用して、フランジ状部を先端に備えた軸筒を上記金属板部材上に立設する方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の方法は、金属板部材に円孔を形成し、次いでこの円孔の周囲に第１のバーリング加工を施して上記金属板部材上に第１の円筒体を立設し、次いでこの第１の円筒体の周囲に同心的に第２のバーリング加工を施して、上記金属板部材上に上記第１の円筒体よりも大径でかつこの第１の円筒体が変形されたフランジ状部を先端に備えた第２の円筒体を形成することを特徴とするものである。
【００１４】
この場合、上記第２の円筒体を形成する途中で第２のバーリング加工を中断して、第２の円筒体の未完形態である環状突縁を、円孔を備えた別部材の円孔に挿通した後に、第２のバーリング加工を再開して、抜止め手段としての上記フランジ状部を先端に備えた、上記別部材と相対回転可能な上記第２の円筒体を完成させることが好ましい。
【００１５】
上記金属板部材は、アルミニウム合金からなることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の方法は、記録媒体としての磁気ディスクを収容する扁平なハウジングを備え、このハウジングが、磁気ディスクに対して磁気ヘッドをアクセスさせるための開口部と、この開口部を開閉するための、金属板部材で構成されるロータリーシャッタとを備えてなる磁気ディスクカートリッジにおいて、フランジ状部を先端に備えた軸筒を金属板部材に立設する方法であって、
上記金属板部材に円孔を形成し、次いでこの円孔の周囲に第１のバーリング加工を施して金属板部材上に第１の円筒体を立設し、次いでこの第１の円筒体の周囲に第２のバーリング加工を施して、上記金属板部材上に上記第１の円筒体よりも大径でかつ第１の円筒体が変形されたフランジ状部を先端に備えた第２の円筒体を形成することを特徴とするものである。
【００１７】
この場合も、上記第２の円筒体を形成する途中で第２のバーリング加工を中断して、第２の円筒体の未完形態である環状突縁を、円孔を備えたハウジング構成部材の円孔に挿通した後に、第２のバーリング加工を再開して、上記ハウジング構成部材に回転可能に支持されかつ抜止め手段としての上記フランジ状部を先端に備えた第２の円筒体を完成させることが好ましい。
【００１８】
上記ロータリーシャッタの構成部材である金属板部材がアルミニウム合金からなることが好ましい。
【００１９】
なお、上述のようにロータリーシャッタ側に軸筒を形成する代わりに、同様の方法でハウジング側に軸筒を形成することもできる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、金属板部材に対し２段階のバーリング加工を施すことによって、カシメ加工を伴わずに抜止め手段としてのフランジ状部を先端に備えた円筒体を金属板部材上に立設することができるから、フランジ状部を作成するためのカシメ加工に伴う円筒体の周壁の倒れを防止することができる。
【００２１】
したがって、この方法を磁気ディスクカートリッジのロータリーシャッタを構成する金属板部材に軸筒を形成する場合に適用することによって、軸筒とハウジングとが図７（ｃ）に示すような状態で接触するのを回避することができ、得率および品質の向上、ならびにコスト低減を可能にしたディスクカートリッジ機構部品を供給することができる効果がある。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の方法について詳細に説明する。
【００２３】
図１（ａ）〜（ｃ）および図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明による、フランジ状部を先端に備えた円筒体を金属板部材上に立設する方法の原理的な説明図である。
【００２４】
先ず、アルミニウム合金のような比較的軟らかい金属で形成された板部材２０に対し、第１のバーリング工具（図略）を用いて、図６（ａ）〜（ｅ）と同様の１回目のバーリング加工（第１のバーリング加工）を施して、円筒体２１を板部材２０上に立設する。
【００２５】
次に、図１（ｂ）に示すように、円筒体２１の軸孔に挿入可能な先端の円柱状小径部７１と、この小径部７１の根元に連接して下方へ向かって拡径する切頭円錐体７２と、この切頭円錐体７２の小径部７１側とは反対側に連接する円柱状大径部７３とを同心的に備えた、より大径の第２のバーリング工具７０を用意し、その小径部７１を円筒体２１の軸孔に下方から挿入する。
【００２６】
次に、所定の内径（図２（ｃ）に示す目的とする第２の円筒体２３の外径に略等しい）の円孔７５ａを備えた治具７５で周囲を押さえながらバーリング工具７０を図の上方へ移動させて２回目のバーリング加工（第２のバーリング加工）を行なうことにより、図１（ｃ）に示すように、工具７０の切頭円錐体７２によって円筒体２１の周囲の金属板部分２３´が上方へ押し広げられるとともに、円筒体２１も延伸されて軸線に対して傾斜したフランジ状に変形され、この部分２２´の外端が治具７０の円孔７５ａの垂直な内壁面に当接し、軸線に対して傾斜した環状部分２２´，２３´からなる中間状態の環状突縁が形成される。
【００２７】
次に、ここで２回目のバーリング加工を一旦中断し、工具７０および治具７５を除去してから、図２（ａ）に示すように、治具７５の円孔７５ａの内径よりも大径の円孔２８ａを備えた別の板部材２８の円孔２８ａに上記環状突縁を挿入する。なお、上記別の板部材２８の挿入に先立って、必要に応じて浅いＶ字状の溝Ｇを環状部分２３´の根元に沿って刻設しておくことが好ましい。
【００２８】
次に図２（ｂ）に示すように、バーリング工具７０による２回目のバーリング加工を再開して中間状態の環状突縁を立ち上げることにより、図２（ｃ）に示すような、別部材２８と相対回転可能でかつ抜止め手段としてのフランジ状部２２を先端に備えた円筒体２３が金属板部材２０上に立設される。
【００２９】
なお、図２（ｂ）の工程においては治具７５を用いることは不可能であるが、図１（ｃ）の工程において、環状部分２３´の根元部分が十分に曲げられるので、図２（ｂ）の工程において円筒体２３を形成することができる。しかしながら、さらに前記したように、浅いＶ字状の溝Ｇを環状部分２３´の根元に沿って刻設しておくことにより、この根元部をより正確に曲げることができる。
【００３０】
また、本発明の理解を容易にするために、図１および図２においては、１回目のバーリング加工で形成された円筒体２１の内径と、２回目のバーリング加工で形成される円筒体２３の内径との比が比較的大きくなるように描いてあるが、本発明の方法の原理上、実際にはこの比が１に近い程加工は容易になる。因みに、後述する図５に示す実施の形態において例示された実際の寸法比ｄ５／ｄ２は約１．０５になっている。
【００３１】
次に、本発明の方法を、ハウジングに回転可能に支持されたロータリーシャッタを備えた磁気ディスクカートリッジにおけるロータリーシャッタの軸支構造の形成に適用した場合について説明する。
【００３２】
図３（ａ），（ｂ）は、本発明の方法が適用される磁気ディスクカートリッジにおける、そのロータリーシャッタ７が閉状態にある平面図および底面図、図４は、図３（ｂ）のＩＶ−ＩＶ線に沿った要部の拡大断面図である。
【００３３】
それ自体は公知の磁気ディスクカートリッジ１は、押込み部２ａを含む樹脂製のフレーム２と、厚さ０．２ｍｍ程度のステンレス鋼板からなる上下シェル３，４とによって構成された、幅５０ｍｍ、奥行き５５ｍｍ、厚さ１．９５ｍｍの扁平なハウジング内に、１ＧＢの記憶容量を有する直径１．８インチ（４５．７ｍｍ）の磁気ディスク５を、ドライブ装置に装填されたときに回転自在になるように収容している。磁気ディスク５の中央部には、中心孔１０ａを備えたセンタコア１０が固着されている。
【００３４】
この磁気ディスクカートリッジ１は、ドライブ装置が備えているスロットに挿入形式で装填されるように構成され、上下シェル３，４には、ドライブ装置が備えている磁気ヘッドを磁気ディスク５の表面にアクセスさせるためのＶ字状の開口部６が形成され、上下シェル３，４の内側には、上記開口部６を回転式に開閉するための開口部７ａを備えたロータリーシャッタ７が、図示しないバネ部材によって閉方向に付勢された態様で設けられている。
【００３５】
ロータリーシャッタ７は、互いに係合された、厚さ０．１８ｍｍ程度のアルミ合金の薄い板部材で形成された上下のシャッタ部材７Ｕ、７Ｄからなり、上シャッタ部材７Ｕは、バーリング加工によって上シェル３の下面から内方へ突設された小径の円筒体３ａによって回転可能に軸支され、かつ円筒体３ａの先端には、円筒体３ａからの上シャッタ部材７Ｕの抜け出しを防止するための部材９が溶接されて、センタコア１０の中心孔１０ａ内に介入している。
【００３６】
下シェル４の中央部には、センタコア１０を外部に臨ませる円形の開口部４ａが形成され、下シャッタ部材７Ｄの中心部には、図４に示すように、下シェル４の開口部４ａの周縁に遊嵌される大径の円筒体７Ｄａが下方へ向かって突設されて、この円筒体７Ｄａによって、下シャッタ部材７Ｄが下シェル４に回転可能に支持されているとともに、円筒体７Ｄａの軸孔１４からセンタコア１０が外部に臨んでいる。円筒体７Ｄａの先端には、抜止め手段としてのフランジ状部１２が形成されている。上下のシャッタ部材７Ｕ，７Ｄの内面にはライナ１３が貼付されている。
【００３７】
さらに下シェル４には、ロータリーシャッタ７と同心的な円弧状溝４ｂが形成され、下シャッタ部材７Ｄには、上記円弧状溝４ｂから突出しかつこの円弧状溝４ｂに沿って移動してロータリーシャッタ７を開閉するシャッタノブ７ｂが固設されている。
【００３８】
ところで、下シャッタ部材７Ｄの円筒体７Ｄａは、下シャッタ部材７Ｄに対するバーリング加工によって形成され、その先端の抜止め手段としてのフランジ状部１２が、従来はカシメ加工によって形成されていたために、図７（ｃ）に示すような不都合が生じていたが、円筒体７Ｄａおよびフランジ状部１２の形成に、図１および図２で説明した方法を適用することによって、上記不都合を解消することができた。
【００３９】
図５（ａ）〜（ｆ）は、下シャッタ部材７Ｄの円筒体７Ｄａの形成に際して、図１および図２に示した方法を適用した場合の順次の工程を示す説明図である。なお、図５においては、下シャッタ部材７Ｄの上下が図４とは反対になっている。
【００４０】
先ず、図５（ａ）に示すように、厚さ０．２ｍｍのアルミニウム合金からなる下シャッタ部材７Ｄに直径ｄ１＝１３．８〜１３．９ｍｍの円孔１６を開け、次に図５（ｂ）に示すように、１回目のバーリング加工によって、図１（ａ）の円筒体２１と同様の図５（ｂ）に示すような円筒体１１を立設する。この円筒体１１の内径ｄ２＝１４．１ｍｍ、下面からの高さｈ１＝０．５ｍｍであった。
【００４１】
次に図１（ｂ），（ｃ）に示した工程と同様の２回目のバーリング加工を行ない、かつそのバーリング加工を途中で中断して、図５（ｃ）に示すような、軸線に対して傾斜した環状部分１２´，１５´からなる中間状態の環状突縁を形成する。この環状突縁の外径ｄ３＝１５．１ｍｍ、内径ｄ４＝１４．５ｍｍであった。そしてこの時点で、図２（ａ）に示したものと同様の、環状部分１５´の根元に沿った浅いＶ字状の溝を刻設しておくことが好ましい。
【００４２】
次に、図５（ｄ）に示すように、上記環状突縁を下シェル４の開口部４ａに挿入する。そして、次に図２（ｂ）と同様に２回目のバーリング加工を再開して、中間状態の環状突縁を立ち上げ、図５（ｅ）に示すように、円筒体７Ｄａを形成する。なお、この時点では、円筒体７Ｄａの先端のフランジ状部１２が若干傾斜している可能性があるので、これを水平になるように修正して、図５（ｆ）に示すように、図４に等しい状態の円筒体７Ｄａを完成させる。この円筒体７Ｄａの内径ｄ５＝１４．８ｍｍ、外径ｄ６＝１５．１ｍｍ、フランジ状部１２の上面の幅ｄ７＝０．４５ｍｍ、下シェル４の下面からの円筒体７Ｄａの高さｈ２＝０．６ｍｍとなった。
【００４３】
以上の説明で明らかなように、本実施の形態においては、下シャッタ部材７Ｄに対し２段階のバーリング加工を施すことによって、カシメ加工を伴わずに抜止め手段としてのフランジ状部１２を先端に備えた円筒体７Ｄａを下シャッタ部材７Ｄ上に立設することができるから、フランジ状部１２を作成するためのカシメ加工に伴う円筒体７Ｄａの周壁の倒れを防止することができる。
【００４４】
したがって、円筒体７Ｄａが下シェル４に対し、図７（ｃ）に示すような状態で接触するのを回避することができ、得率および品質の向上、ならびにコスト低減を可能にしたディスクカートリッジ機構部品を供給することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の方法の前半の工程の説明に供する原理的な説明図
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の方法の後半の工程の説明に供する原理的な説明図
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、本発明の方法が適用される磁気ディスクカートリッジにおけるロータリーシャッタが閉状態にあるときの平面図および底面図
【図４】図３（ｂ）のＩＶ−ＩＶ線に沿った拡大断面図
【図５】図５（ａ）〜（ｆ）は、図３の磁気ディスクカートリッジのシャッタ部材に、本発明により円筒体を形成する場合の順次の工程を示す断面図
【図６】図７（ａ）〜（ｅ）は、バーリング加工法の説明に供する説明図
【図７】円筒体の先端部にフランジ状部を形成する場合の説明図
【図８】従来の方法によりフランジ状部を形成するためのカシメ用治具の断面図
【符号の説明】
１磁気ディスクカートリッジ
３上シェル
３ａ軸筒としての円筒体
４下シェル
５磁気ディスク
７ロータリーシャッタ
７Ｕ上シャッタ部材
７Ｄ下シャッタ部材
７Ｄａ円筒体
１０センタコア
１２フランジ状部
５０，７０バーリング工具

Claims

金属板部材に円孔を形成し、次いで該円孔の周囲に第１のバーリング加工を施して前記金属板部材上に第１の円筒体を立設し、次いで該第１の円筒体の周囲に同心的に第２のバーリング加工を施して、前記金属板部材上に、前記第１の円筒体よりも大径でかつ前記第１の円筒体が変形されたフランジ状部を先端に備えた第２の円筒体を形成することを特徴とする、フランジ状部を先端に備えた円筒体を金属板部材上に立設する方法。
前記第２のバーリング加工により前記第２の円筒体を形成する途中で前記第２のバーリング加工を中断して、該第２の円筒体の未完形態である環状突縁を、円孔を備えた別部材の該円孔に挿通した後に、前記第２のバーリング加工を再開して、前記別部材と相対回転可能でかつ抜止め手段としての前記フランジ状部を先端に備えた前記第２の円筒体を完成させることを特徴とする請求項１記載の方法。
前記金属板部材がアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
記録媒体としての磁気ディスクを収容する扁平なハウジングを備え、該ハウジングが、前記磁気ディスクに対して磁気ヘッドをアクセスさせるための開口部と、該開口部を開閉するための、金属板部材で構成されるロータリーシャッタとを備えてなる磁気ディスクカートリッジにおいて、フランジ状部を先端に備えた軸筒を前記金属板部材に立設する方法であって、
前記金属板部材に円孔を形成し、次いで該円孔の周囲に第１のバーリング加工を施して前記金属板部材上に第１の円筒体を立設し、次いで該第１の円筒体の周囲に第２のバーリング加工を施して、前記金属板部材上に、前記第１の円筒よりも大径でかつ前記第１の円筒体が変形されたフランジ状部を先端に備えた第２の円筒体を形成することを特徴とする、フランジ状部を先端に備えた軸筒を金属板部材上に立設する方法。
前記第２の円筒体を形成する途中で前記第２のバーリング加工を中断して、該第２の円筒体の未完形態である環状突縁を、円孔を備えたハウジング構成部材の該円孔に挿通した後に、前記第２のバーリング加工を再開して、前記ハウジング構成部材に回転可能に支持されかつ抜止め手段としての前記フランジ状部を先端に備えた前記第２の円筒体を完成させることを特徴とする請求項４記載の方法。
前記金属板部材がアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項４または５に記載の方法。