JP2007213640A - キャリッジアセンブリの組立方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 かしめツールに超音波振動を作用させてサスペンションをキャリッジアームにかしめ固定する際に、サスペンション等に変形を生じさせずにかしめ固定することができるキャリッジアセンブリの組立方法。
【解決手段】 キャリッジアアーム10の先端に設けられた取り付け孔10aとサスペンション12に設けられたかしめ部12a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セットし、かしめツール22に超音波振動を作用させながら、かしめ部に設けられたかしめ孔に金属ボール20を圧入して通過させることにより、キャリッジアームにサスペンションをかしめ固定するキャリッジアセンブリの組立方法において、かしめツールにより前記金属ボールを圧入する際に、かしめツールに作用する応力を検知し、応力の大きさに応じてかしめツールに作用させる超音波振動の振幅を増減制御して、キャリッジアームにサスペンションをかしめ固定する。
【選択図】図1

Description

本発明は磁気ディスク装置において使用するキャリッジアセンブリの組立方法に関し、より詳細には、キャリッジアームとサスペンションとをかしめ固定によって組み立てるキャリッジアセンブリの組立方法に関する。
図6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全体構成の概略図を示す。キャリッジアセンブリは、磁気媒体の配置間隔に合わせて互いに平行に複数個配置されるキャリッジアーム10の先端にサスペンション12を取り付けて形成される。サスペンション12の先端には情報の記録・再生に用いられる磁気ヘッドを備えたスライダー14が搭載されている。キャリッジアーム10の側面にはフレキシブル基板16が取り付けられ、スライダー14に形成されている磁気ヘッドと制御部18とがフレキシブル基板16を介して電気的に接続される。
図7は、キャリッジアーム10にサスペンション12を固定して取り付ける従来方法を示す。すなわち、キャリッジアーム10の先端に形成された取り付け孔10aに、サスペンション12の基部に形成されたかしめ部12aを位置合わせしてセットし、かしめ部12aのかしめ孔12bの内径よりもわずかに大径に形成された金属ボール20をかしめ孔12bに圧入し、かしめ孔12bを通過させてキャリッジアーム10にサスペンション12を固定する。金属ボール20はかしめ孔12bよりもわずかに大径に形成されているから、かしめ孔12bを金属ボール20が通過する際にかしめ部12aが押し広げられ、サスペンション12がキャリッジアーム10にかしめ固定される。
金属ボール20はロッド状に形成されたかしめツール22を用いて、かしめ孔12bに圧入される。図6に示すように、キャリッジアセンブリは、並列に複数個のキャリッジアーム10を配置して設けられるから、実際のかしめ操作では、最上部のキャリッジアーム10から下方に向け、一つの金属ボール20を次々とかしめ孔12bに通過させてキャリッジアーム10にサスペンション12をかしめ固定する。なお、かしめ孔12bに金属ボール20を通過させる際に、かしめツール22に超音波振動を作用させるようにすること、金属ボール20を使用するかわりに、かしめツール22の先端にかしめツールと一体にボール状等に形成された作用部を設けてかしめ固定する方法も提案されている(特許文献1参照)。
特開2004−127491号公報
上述したように、キャリッジアーム10にサスペンション12をかしめ固定する際に、かしめツール22に超音波振動を作用させるようにしているのは、単に、かしめ孔12bに金属ボール20を圧入する方法では、かしめ部分に大きなかしめ力が作用し、サスペンション12を変形させたり、キャリッジアーム10を変形させたりすることが起こり得るからである。超音波振動をかしめツール22に作用させると、金属ボール20が振動しながらかしめ孔12bを通過するから、かしめ部分の変形を抑えることが可能となる。
かしめツール22に超音波振動を作用させる際には、超音波振動の振幅をある程度大きくした方が、かしめ部の変形を抑えられることがわかっている。従来、かしめツール22に超音波を作用させる際には、所定の振幅の超音波振動を作用させるようにしている。この場合に、超音波振動の振幅を単に大きくしたのでは、かしめ時に金属ボール20があばれてしまって、的確なかしめ固定ができなくなる。また、かしめツール22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にかしめ固定する場合でも、サスペンション12が小型になり、サスペンション12の材厚が薄くなってくると、かしめ力がわずかに不均等にかかってもサスペンション12やキャリッジアーム10が変形しやすくなり、サスペンション12を確実にキャリッジアーム10に取り付けることが難しくなってくる。
本発明はこのように、かしめツールに超音波振動を作用させてサスペンションをキャリッジアームにかしめ固定する際に、サスペンション等に変形を生じさせずに的確にサスペンションをキャリッジアームにかしめ固定することができるキャリッジアセンブリの組立方法を提供することを目的とする。
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、キャリッジアアームの先端に設けられた取り付け孔とサスペンションに設けられたかしめ部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セットし、かしめツールに超音波振動を作用させながら、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に金属ボールを圧入して通過させることにより、キャリッジアームにサスペンションをかしめ固定するキャリッジアセンブリの組立方法において、前記かしめツールにより前記金属ボールを圧入する際に、かしめツールに作用する応力を検知し、前記応力の大きさに応じて前記かしめツールに作用させる超音波振動の振幅を増減制御して、キャリッジアームにサスペンションをかしめ固定することを特徴とする。
また、キャリッジアアームの先端に設けられた取り付け孔とサスペンションに設けられたかしめ部とを位置合わせして、複数段に配置されているキャリッジアームの各々にサスペンションをセットし、かしめツールに超音波振動を作用させながら、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に順次、金属ボールを圧入して通過させることにより、各々のキャリッジアームにサスペンションをかしめ固定するキャリッジアセンブリの組立方法において、前記金属ボールが上段のかしめ孔を抜け出て次段のかしめ孔に圧入される中途位置にあるときには、前記かしめツールに超音波振動を作用させないように制御して、キャリッジアームにサスペンションをかしめ固定することを特徴とする。
また、キャリッジアアームの先端に設けられた取り付け孔とサスペンションに設けられたかしめ部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セットし、かしめツールに超音波振動を作用させながら、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に金属ボールを圧入して通過させる操作を複数回行って、キャリッジアームにサスペンションをかしめ固定するキャリッジアセンブリの組立方法であって、前記かしめ孔に金属ボールを圧入するかしめ操作の際に前記かしめツールに作用させる超音波振動の周波数を、より後工程におけるかしめ操作においては前工程におけるよりも低く設定して、キャリッジアームにサスペンションをかしめ固定することを特徴とする。
また、前記キャリッジアームにサスペンションをかしめ固定する際に、前記かしめツールに作用する応力を検知し、前記応力の大きさに応じて前記かしめツールに作用させる超音波振動の振幅を増減制御する方法が有効である。
また、キャリッジアアームの先端に設けられた取り付け孔とサスペンションに設けられたかしめ部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セットし、最大外径寸法が前記かしめ孔の内径よりも大径となる作用部が先端に形成されたかしめツールに超音波振動を作用させながら、前記かしめ孔に前記作用部を圧入して通過させることによりキャリッジアームにサスペンションをかしめ固定するキャリッジアセンブリの組立方法において、前記かしめ孔に前記作用部を通過させる際に、前記かしめツールに作用する応力を検知し、前記応力の大きさに応じて前記かしめツールに作用させる超音波振動の振幅を増減制御して、キャリッジアームにサスペンションをかしめ固定することを特徴とする。
また、 キャリッジアアームの先端に設けられた取り付け孔とサスペンションに設けられたかしめ部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セットし、最大外径寸法が前記かしめ孔の内径よりも大径となる作用部が先端に形成されたかしめツールに超音波振動を作用させながら、前記かしめ孔に前記作用部を圧入して通過させる操作を複数回行って、キャリッジアームにサスペンションをかしめ固定するキャリッジアセンブリの組立方法において、前記かしめ孔に金属ボールを圧入するかしめ操作の際に前記かしめツールに作用させる超音波振動の周波数を、より後工程におけるかしめ操作においては前工程におけるよりも低く設定して、キャリッジアームにサスペンションをかしめ固定す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によれば、かしめツールに超音波振動を作用させて金属ボールを用いてキャリッジアームにサスペンションをかしめ固定する際、あるいは作用部を備えたかしめツールを用いてキャリッジアームにサスペンションをかしめ固定する際に、かしめツールに作用させる超音波の振幅をかしめツールに作用する応力に応じて制御し、あるいは超音波振動を作用させないように制御することによって、サスペンションやキャリッジアームに変形を生じさせずに、より的確にキャリッジアームにサスペンションをかしめ固定することができる。
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。
(キャリッジアセンブリの組立方法)
図1は本発明に係るキャリッジアセンブリの組立方法の一実施形態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、前述した金属ボール20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。図1は、超音波発生装置40に設けられた超音波ホーンであるかしめツール22により金属ボール20をかしめ部に圧入してサスペンション12をキャリッジアーム10にかしめ固定する状態を示す。
なお、キャリッジアーム10の先端には取り付け孔10aが形成され、この取り付け孔10aにサスペンション12の基部に形成されたかしめ部12aを挿入して、キャリッジアーム10にサスペンション12をセットする。サスペンション12のかしめ部12aは、図7に示すような短筒状に形成され、かしめ部12aを取り付け孔10aに嵌入することによってサスペンション12をキャリッジアーム10にセットする。
金属ボール20は、サスペンション12に形成されているかしめ部12aのかしめ孔10bの内径よりもわずかに径大に形成され、金属ボール20をかしめ孔12bにのせてセットした後、かしめツール22に超音波振動を作用させながら金属ボール20を上方から押圧して、かしめ孔12bを通過させる。金属ボール20をかしめ孔12bに通過させることによって、かしめ部12aをキャリッジアーム10にかしめ固定することは従来例と同様である。
(第1実施形態)
本発明に係るキャリッジアセンブリの組立方法において特徴とする構成は、かしめツール22に作用させる超音波振動を制御する方法にある。
図2は、本実施形態において、かしめツール22に超音波振動を作用させ、サスペンション12のかしめ部12aのかしめ孔12bに金属ボール20を圧入して金属ボール20を通過させる際に、かしめツール22に作用する応力と、その際にかしめツール22に作用させる超音波振動の振幅の関係を示すグラフである。
かしめツール22はその先端面に金属ボール20を当接させて、かしめ部12aのかしめ孔12bに金属ボール20を圧入するようにする。このかしめツール22による圧入操作の際には、かしめ孔に金属ボール20を圧入開始してから徐々にかしめツール22に作用する応力が高まっていき、金属ボール20がかしめ孔を抜け出ると一気に応力が0となる。すなわち、かしめツール22によって金属ボール20を押圧してかしめ固定する一工程において、かしめツール22の押圧力は、押圧開始とともに徐々に上昇していき、押圧力が最大になった時点から押圧力が急激に低下するように変化する。
図2は、このかしめツール22に作用させる超音波振動を、かしめツール22に作用する応力が大きくなるとともに超音波振動の振幅を増大させ、応力が減少するとともに超音波振動の振幅を低減させるように制御することを示している。
かしめツール22が受ける応力の大きさにしたがって、かしめツール22に作用させる超音波振動の振幅を調節するには、かしめツール22が受ける応力を常時、超音波発生装置40により検知し、その検知結果に基づいて、超音波発生素子に印加する電圧を増減させるようにすればよい。
このように、かしめツール22に作用する応力(押圧力)の大きさの変化にしたがってかしめめツール22に作用させる超音波振動の振幅を変化させるように設定することにより、サスペンション12やキャリッジアーム10を変形させずに、確実にかしめ固定することが可能になる。
すなわち、金属ボール20をかしめ孔にセットして押圧開始する際には、超音波振動の振幅を小さくすることによって、金属ボール20があばれない(位置ずれしない)ようにすることができ、これによって金属ボール20をかしめ孔に確実に位置決めして圧入開始することができる。また、金属ボール20がかしめ孔内に圧入されて応力が大きくなる際には、超音波振動の振幅を大きくすることによって金属ボール20に作用する振動を強められ、金属ボール20とかしめ部との間の応力を減少させることができる。
こうして、金属ボール20を正確にかしめ孔に位置合わせしてかしめ孔を通過させることができ、かしめ孔を金属ボール20が通過する際の応力を低減させることによって、サスペンション12やキャリッジアーム10の変形を抑えることが可能になる。
(第2実施形態)
図1に示すように、キャリッジアセンブリは複数個のキャリッジアーム10から構成されており、キャリッジアセンブリの組立工程では、各々のキャリッジアーム10にサスペンション12をセットした状態で、かしめツール22を上方から下方に向けて押し下げるようにしながら各々のサスペンション12をかしめ固定する。
図3は、このように連続的に、サスペンション12をキャリッジアーム10にかしめ固定する際に、金属ボール20がかしめ孔12bを抜け出て、次のかしめ孔12bに圧入されるまでの中途位置にあるときには、かしめツール22に超音波振動を作用させないようにすることを示している。
図3において、グラフAは、各段のキャリッジアーム10にサスペンション12をかしめ固定する際に、かしめツール22に作用する応力を示す。図2に示したように、かしめ孔に金属ボール20が圧入開始されると徐々に応力が増大し、かしめ孔を抜け出ると応力が0となることを示す。
グラフBは、各々のキャリッジアーム10にサスペンション12をかしめ固定する際に、かしめツール22に作用する応力に応じてかしめツール22に作用させる超音波振動の振幅を増減制御する例である。グラフCは、各々のキャリッジアーム10にサスペンション12をかしめ固定する際に、かしめツール22に作用させる超音波振動の振幅を一定の規定値とした例である。
図3のグラフB、グラフCに示す制御方法は、いずれも、金属ボール20がかしめ孔を抜け出た際には金属ボール20に超音波振動を作用させないように制御するものである。かしめツール22を用いて金属ボール20を次々とかしめ孔に通していく方法の場合は、かしめ孔を抜け出た金属ボール20は自重で、その下段のキャリッジアーム10にセットされているサスペンション12のかしめ孔に落下する。したがって、本実施形態のように、かしめ孔を抜け出た金属ボール20に超音波振動を作用させないようにする(振幅0とする)と、金属ボール20が下段に移動する際に位置ずれすることを抑えることができ、かしめ孔の周辺部分を傷つけたりすることがなく、安定したかしめ固定ができる。
本実施形態においても、グラフBに示すように、かしめツール22に作用する応力に応じてかしめツール22に作用させる超音波振動の振幅を増減制御することによって、さらに確実に、サスペンション12等の変形を抑えたキャリッジアセンブリの組立が可能になる。
(第3実施形態)
金属ボール20を使用してサスペンション12をキャリッジアーム10にかしめ固定することによりキャリッジアセンブリを組み立てる工程では、外径が異なる2種類の金属ボール20を用意し、第1工程(1回目)では小径の金属ボール20をかしめ孔12bに通し、第2工程(2回目)で大径の金属ボール20をかしめ孔12bに通してキャリッジアセンブリを組み立てる方法がある。これは、金属ボール20をかしめ孔に通した際に、一度に大きなかしめ変形を生じさせると、サスペンション12等の変形が生じやすくなることから、金属ボール20によるかしめ変形を2度に分けて行うことで、サスペンション12等に生じる変形を抑制することを目的としている。
図4は、かしめ孔に金属ボール20を2回、通すことによってサスペンション12をキャリッジアーム10にかしめ固定する際に、第1工程でかしめツール22に作用させる超音波振動と、第2工程でかしめツール22に作用させる超音波振動の周波数を変えるように制御することを示す。
グラフDは、金属ボール20をかしめ孔に2回通した際の、1回目と2回目のかしめツール22に作用する応力を示す。グラフE、Fは、1回目と2回目でかしめツール22に作用させる超音波振動の様子を示す。グラフEでは、かしめツール22に作用する応力に応じて超音波振動の振幅を増減させ、2回目には超音波振動の周波数を1回目にくらべて下げるように制御する例である。グラフFは、1回目と2回目でかしめツール22に作用させる超音波振動の振幅は規定値で一定とし、2回目には超音波振動の周波数を1回目にくらべて下げるように制御する例である。
かしめツール22によって金属ボール20に作用させる超音波振動は周波数が高くなると応力が小さくなり、周波数が低くなると応力が大きくなるという性質がある。したがって、グラフE、Fのように、1回目にくらべて2回目の周波数を低くすると、2回目には金属ボール20とかしめ孔との間で1回目にくらべてより大きな応力(かしめ変形)を起こさせることが可能になる。
この方法によれば、1回目で使用した金属ボール20を2回目で再度使用して効果的なかしめ固定を行うことができる。
金属ボール20を使用するかしめ工程では、1回(1工程)のかしめ操作ごとに新しい金属ボール20を使用する。本実施形態においても、2回目に新しい金属ボール20を使用してももちろんかまわない。1回目と2回目で同一の金属ボール20を使用すれば、製造コストを低減させることができるし、2回目に新しく金属ボール20を使用する場合でも、本実施形態の方法であれば、従来のように外径が異なる金属ボールを用意する必要がなく、同一径の一種類の金属ボール20を用意しておけば良いという利点がある。
(キャリッジアセンブリの他の組立方法)
上記実施形態においては、金属ボール20を使用してサスペンション12をキャリッジアーム10にかしめ固定することによってキャリッジアセンブリを組み立てる方法を例に説明した。本発明は、金属ボール20を使用してかしめ固定する方法に限られるものではない。図5は、かしめ固定用の作用部をツールに一体に設けたかしめツール22を用いてかしめ固定する例を示す。図5(a)は、ツールの先端にボール状の作用部22aを設けた例、図5(b)は、くさび状の作用部22bを設けた例である。これらの作用部22a、22bは最大径寸法がかしめ孔12bの内径よりもわずかに径大に設けられ、かしめ孔12bに作用部22a、22bを圧入して通過させることによって、金属ボール20を使用した場合と同様にサスペンション12をキャリッジアーム10にかしめ固定することができる。
図5は、キャリッジアーム10にサスペンション12をセットした後、サスペンション12のかしめ部12aのかしめ孔12bに作用部22a、22bを通すことにより、作用部22a、22bによりかしめ孔12bを広げるように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を示す。
このように、かしめツール22に一体的に作用部22a、22bを設けた場合も、上述した各実施形態と同様に、かしめツール22により金属ボール20を圧入する際の応力を検知して、応力にしたがって超音波振動の振幅を増減調節すること、作用部がかしめ孔を抜け出た後、次のかしめ孔に圧入されるまでの中途位置では超音波振動を停止すること、かしめツール22をかしめ孔に2回通してかしめ固定する際に、2回目には超音波振動の周波数を1回目よりも低く設定してかしめ固定するといった方法を利用することができる。これによって、かしめ固定時にサスペンション12およびキャリッジアーム10に生じる変形を抑えてキャリッジアセンブリを組み立てることができる。
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。 第1実施形態において、かしめツールに作用する応力、およびかしめツールに作用させる超音波振動を示すグラフである。 第2実施形態において、かしめツールに作用する応力、およびかしめツールに作用させる超音波振動を示すグラフである。 第3実施形態において、かしめツールに作用する応力、およびかしめツールに作用させる超音波振動を示すグラフである。 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構成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方法を示す説明図である。
符号の説明
10 キャリッジアーム
10a 取り付け孔
12 サスペンション
12a かしめ部
12b かしめ孔
20 金属ボール
22 かしめツール
22a、22b 作用部
40 超音波発生装置

Claims (6)

  1. キャリッジアアームの先端に設けられた取り付け孔とサスペンションに設けられたかしめ部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セットし、
    かしめツールに超音波振動を作用させながら、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に金属ボールを圧入して通過させることにより、キャリッジアームにサスペンションをかしめ固定するキャリッジアセンブリの組立方法において、
    前記かしめツールにより前記金属ボールを圧入する際に、かしめツールに作用する応力を検知し、前記応力の大きさに応じて前記かしめツールに作用させる超音波振動の振幅を増減制御して、キャリッジアームにサスペンションをかしめ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. キャリッジアアームの先端に設けられた取り付け孔とサスペンションに設けられたかしめ部とを位置合わせして、複数段に配置されているキャリッジアームの各々にサスペンションをセットし、
    かしめツールに超音波振動を作用させながら、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に順次、金属ボールを圧入して通過させることにより、各々のキャリッジアームにサスペンションをかしめ固定するキャリッジアセンブリの組立方法において、
    前記金属ボールが上段のかしめ孔を抜け出て次段のかしめ孔に圧入される中途位置にあるときには、前記かしめツールに超音波振動を作用させないように制御して、キャリッジアームにサスペンションをかしめ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。
  3. キャリッジアアームの先端に設けられた取り付け孔とサスペンションに設けられたかしめ部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セットし、
    かしめツールに超音波振動を作用させながら、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に金属ボールを圧入して通過させる操作を複数回行って、キャリッジアームにサスペンションをかしめ固定するキャリッジアセンブリの組立方法であって、
    前記かしめ孔に金属ボールを圧入するかしめ操作の際に前記かしめツールに作用させる超音波振動の周波数を、より後工程におけるかしめ操作においては前工程におけるよりも低く設定して、キャリッジアームにサスペンションをかしめ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。
  4. 前記キャリッジアームにサスペンションをかしめ固定する際に、前記かしめツールに作用する応力を検知し、前記応力の大きさに応じて前記かしめツールに作用させる超音波振動の振幅を増減制御することを特徴とする請求項2または3記載のキャリッジアセンブリの組立方法。
  5. キャリッジアアームの先端に設けられた取り付け孔とサスペンションに設けられたかしめ部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セットし、
    最大外径寸法が前記かしめ孔の内径よりも大径となる作用部が先端に形成されたかしめツールに超音波振動を作用させながら、前記かしめ孔に前記作用部を圧入して通過させることによりキャリッジアームにサスペンションをかしめ固定するキャリッジアセンブリの組立方法において、
    前記かしめ孔に前記作用部を通過させる際に、前記かしめツールに作用する応力を検知し、前記応力の大きさに応じて前記かしめツールに作用させる超音波振動の振幅を増減制御して、キャリッジアームにサスペンションをかしめ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。
  6. キャリッジアアームの先端に設けられた取り付け孔とサスペンションに設けられたかしめ部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セットし、
    最大外径寸法が前記かしめ孔の内径よりも大径となる作用部が先端に形成されたかしめツールに超音波振動を作用させながら、前記かしめ孔に前記作用部を圧入して通過させる操作を複数回行って、キャリッジアームにサスペンションをかしめ固定するキャリッジアセンブリの組立方法において、
    前記かしめ孔に金属ボールを圧入するかしめ操作の際に前記かしめツールに作用させる超音波振動の周波数を、より後工程におけるかしめ操作においては前工程におけるよりも低く設定して、キャリッジアームにサスペンションをかしめ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。
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