JP3288360B2 - 磁気ディスク用スペーサーリングの形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数枚の磁気ディ
スク媒体間に介在させるスペーサーリングを金属板から
形成する磁気ディスク用スペーサーリングの形成方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、ハードディスクドライブの内部
構成を示し、スピンドルハブ１００には複数枚の磁気デ
ィスク媒体１０１とスペーサーリング１０２が交互に積
層されている。そして、スピンドルハブ１００の上端に
は、クランプ部材１０４がビス１０５によって固着さ
れ、上記磁気ディスク媒体１０１とスペーサーリング１
０２をクランプ部材１０４により押圧することによって
固定されている。

【０００３】上記スペーサーリング１０２は、磁気ディ
スク媒体１０１が面振れを生じさせないために、図７に
示すスペーサーリング１０２の上面１０２ａ及び下面１
０２ｂの平行度を高精度にすることが重要になる。一般
にスペーサーリング１０２はセラミックや金属素材が使
用される。セラミックによるスペーサーリングは、周知
のように、セラミック素材を焼成によって所定形状に形
成するが、焼成後に歪みが生ずるため所定の寸法精度や
平行度が得られない。このため、研磨等により追加工及
び仕上げ加工を行っている。

【０００４】一方、スペーサーリング１０２を金属素材
によって形成する場合は、一般にプレスによる打ち抜き
加工が施される。即ち、プレスのダイに所定の板厚の金
属板を載置した後、金属板の一方向からパンチによって
所定形状に打ち抜くことによってスペーサーリング１０
２を形成している。金属板を打ち抜き加工した場合に
は、通常、図７に示すように、上面１０２ａの外周縁に
ダレが生ずると共に、下面１０２ｂの外周縁にはバリ１
０２ｃが少なからず生ずる。このため、上面１０２ａ及
び下面１０２ｂの面形状が異なることから、面精度が異
なると共に上下面間の平行度が得られない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、上述した従来
のスペーサーリング１０２を使用すると、図８に示すよ
うに、スピンドルハブ１００の軸芯に対して直角な平面
に磁気ディスク媒体１０１を固定できず、また、磁気デ
ィスク媒体１０１相互の平行度が得られないために面振
れが生ずる。この結果、磁気ディスク媒体１０１に対し
て浮動ヘッド（図示せず）が従動できないために、エラ
ーを起こす原因となっていた。

【０００６】本発明は以上のような問題点を解決するた
めになされたもので、磁気ディスク媒体が接合する上下
の面を均一な面に形成でき、しかも高精度な面が形成可
能な磁気ディスク用スペーサーリングの形成方法を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明にかかる磁気ディスク用スペーサーリング
の形成方法は、所定の板厚を有する金属板から略リング
状の素リングを形成する打ち抜き工程と、上記素リング
の少なくとも外周側の両面から上下一対のコイニング工
具により押圧して同心の環状凹部を形成するコイニング
工程と、上記環状凹部の少なくとも内周側を上下一対の
フォージング工具により両面からさらに押圧して上記環
状凹部を薄肉に形成すると共に板厚のほぼ中央に加工硬
化させた環状舌片を形成するフォージング工程と、上記
環状舌片の基端を剪断工具により剪断してスペーサーリ
ングを形成する剪断工程とを少なくとも具備することを
特徴としている。

【０００８】また、請求項２に記載の磁気ディスク用ス
ペーサーリングの形成方法は、素リングと同心の環状凹
部を形成するコイニング工具に、先端内周縁にテーパ面
又は円弧面を形成し、素リングを押圧したとき上記環状
凹部の中心側にテーパ面又は円弧面を形成すると共に、
フォージング工具の先端内周縁を上記テーパ面又は円弧
面に当接して押圧することによりスペーサーリングの外
周縁を面取り状に形成したことを特徴としている。

【０００９】さらに、請求項３に記載の磁気ディスク用
スペーサーリングの形成方法は、コイニング工程は、素
リングの内周側及び外周側を上下一対のコイニング工具
により両面から押圧して上記素リングの内周側及び外周
側に同心の環状凹部を形成し、フォージング工程は、内
周側及び外周側の上記環状凹部を上下一対のフォージン
グ工具により両面からさらに押圧して板厚のほぼ中央に
薄肉な加工硬化させた環状舌片を形成し、剪断工程は、
内周側及び外周側に形成した上記環状舌片の基端を剪断
工具により剪断してスペーサーリングを形成することを
特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
かかる磁気ディスク用スペーサーリングの形成方法につ
いて詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明にかかる磁気ディスク用ス
ペーサーリングの形成方法を示している。この方法によ
って形成されるスペーサーリングの素材は、非磁性材か
らなる金属板として、ステンレス、銅、アルミニウム、
或いは真鍮等から選択される。この金属板は、順送加工
に適するように、スペーサーリングとして必要な所定の
板厚を有するフープ材が使用される。

【００１２】打ち抜き工程＃１において、フープ材から
なる金属板１に透孔２、及び、すて孔３を図示しないパ
ンチにより打ち抜く。その後、上記透孔２の外周側、及
び、すて孔３の外縁を所定寸法隔てて打ち抜き、リング
状の素リング４を形成すると共に、この素リング４に一
端を連結した連結片５を形成し、次のコイニング工程＃
２に移送される。

【００１３】コイニング工程＃２は、素リング４の外周
近傍を上下一対のコイニング工具６により両面からほぼ
均等の押圧力によって押圧し、素リング４に同心の浅い
環状凹部４ａを形成する。上記コイニング工具６はリン
グ状に突出したコイニング部６ａを有し、平坦な先端面
の内周及び外周は、先端方向に至るに従って先細となる
ようなテーパ面６ｂを形成している。この結果、コイニ
ング部６ａのテーパ面６ｂによって、素リング４に形成
された環状凹部４ａの内周及び外周にはテーパ面が形成
される。

【００１４】その後の工程において、素リング４の上記
透孔２に対し、図示しないパンチ等により、図６におい
て説明したスピンドルハブ１００の外径寸法よりもやや
小さい内径に打ち抜き加工を施す。更に、スピンドルハ
ブ１００に精度良く嵌挿させるために、透孔２に対して
シェービング加工が施される。尚、これらの打ち抜き加
工及びシェービング加工は、必要に応じて施されるもの
であり、前述した打ち抜き工程＃１において、上記透孔
２を所定の精度を以て形成するならば省略しても良い。

【００１５】続いて、フォージング工程＃３において、
素リング４に形成した環状凹部４ａに対してフォージン
グ加工が施される。即ち、この工程＃３に使用されるフ
ォージング工具７は、環状に形成された凸部７ａを有
し、この凸部７ａは先端面が平坦に形成され、この先端
面の内周縁をほぼ直角に形成すると共に、先端面から外
周側をテーパ状に形成している。そして、上下一対のフ
ォージング工具７を素リング４の両面から挟持させて押
圧するが、このとき、フォージング工具７の内周縁を、
環状凹部４ａの内周側に形成されたテーパ面の斜面に位
置させてフォージング加工を施す。

【００１６】この結果、素リング４の環状凹部４ａが更
に深く押圧形成され、外周面の板厚方向のほぼ中央に
は、肉薄の環状舌片８が形成される。このとき、円にて
囲んだ拡大図に示すように、フォージング加工後の素リ
ング４の外周縁には、上記テーパ面を残してフォージン
グ加工することにより面取り部９が形成される。また、
フォージング加工によって環状凹部４ａを肉薄に押圧形
成することにより、この押圧部分に加工硬化が生じて硬
度が一段と高くなる。

【００１７】その後、必要に応じて、フラットニング工
程＃４において、素リング４の両面、もしくは平坦なダ
イの上方から平押し工具１０を押圧することによってフ
ラットニング加工を施す。このフラットニング加工によ
り、素リング４は、両面の平面度を所定値に形成すると
共に、素リング４の厚さを最終製品としてのスペーサー
リングとして定められた所定の厚さに設定される。尚、
このフラットニング工程＃４は、素リング４の平面度、
及び、スペーサーリングとして規定された厚さが得られ
ている場合は省略しても良い。

【００１８】しかる後に、剪断工程＃５において、素リ
ング４を外周面に突出形成した肉薄の環状舌片８から剪
断して、図２に示すスペーサーリング１１を形成する。
この剪断工程＃５において使用する工具は、環状舌片８
を両面から挟持して固定する固定具１２と、外径寸法が
スペーサーリング１１の外径寸法とほぼ等しいパンチ１
３とによって構成されている。そして、パンチ１３を固
定具１２の内孔１２ａに嵌挿すると共に矢示の方向に下
降させ、素リング４を下方に押し下げると、素リング４
が環状舌片８の基端、即ち、素リング４の外周面とほぼ
同一面から剪断によって離脱し、スペーサーリング１１
が形成される。このスペーサーリング１１の外周面に
は、図２に示すように、剪断による痕跡１１ａが形成さ
れるが、この位置はスペーサーリング１１の機能から影
響を及ぼすことがない。また、環状舌片８は外周に連結
片５が連結しているのでフープ状の金属板１に残留す
る。

【００１９】この切断工程＃５において、素リング４の
環状舌片８は、上述したように、加工硬化によって硬度
が一段と高くなっているため、素リング４の外周面から
剪断するときに、ダレ等の発生が大幅に抑制され、良好
な剪断面を得ることができ、しかも、容易に剪断できる
特徴がある。

【００２０】以上のように形成されたスペーサーリング
１１は、コイニング工程＃２及びフォージング工程＃３
において、素リング４の上下両面からほぼ均一な圧力に
よって押圧するので、この形成方法によって得られたス
ペーサーリング１１は、図６に示した磁気ディスク媒体
１０１に接合する上面及び下面の面積と面精度をほぼ均
一に形成できる。このため、磁気ディスク媒体１０１の
間にスペーサーリング１１を介在させたとき、磁気ディ
スク媒体１０１の傾斜を大幅に抑制できるので、面振れ
等を未然に防止できる。

【００２１】しかも、剪断による痕跡１１ａをスペーサ
ーリング１１の外周面に形成されるので、スペーサーリ
ング１１に要求される上面及び下面の面精度とは無関係
となり、機能上の影響を及ぼすことがない。また、フォ
ージング工具７の先端内周縁をテーパ面に当接して押圧
すると、スペーサーリング１１の外周縁を面取り状に形
成できるので、外周縁が磁気ディスク媒体１０１に対し
て悪影響を及ぼすことがない。

【００２２】図３は、コイニング工程＃２におけるコイ
ニング工具の変形例を示している。即ち、コイニング工
具２０のリング状に突出したコイニング部２０ａは、平
坦な先端面から内周及び外周面に至る部分を凹状の円弧
面２０ｂとしている。この結果、図３に示すように、素
リング４に形成された環状凹部４ａの内周及び外周が凸
状の円弧面４ｂに形成される。従って、次のフォージン
グ工程＃３において、上下一対のフォージング工具７の
内周側角部を環状凹部４ａの内周側に形成された円弧面
４ｂの範囲内に位置させて両面から押圧する。この結
果、フォージング加工を施した後の素リング４の外周縁
は、やや丸みを有する面取り状に形成される。

【００２３】図４は、フォージング工程＃３における、
フォージング工具の変形例を示している。即ち、フォー
ジング工具２１は、環状の凸部２１ａを有し、この凸部
２１ａは、内周面を先端に至るに従って内径が大きくな
るように軸心に対して角度θを以て傾斜させている。そ
して、このように形成した上下一対のフォージング工具
２１を用いて素リング４の両面から挟持させて押圧し、
フォージング工具２１の先端の内周縁を環状凹部４ａの
テーパ面の斜面に位置させてフォージング加工すること
は前述した形成方法と同様である。

【００２４】以上のように、フォージング工具２１の内
周面を傾斜させることによって、フォージング加工後に
素リング４からフォージング工具２１を容易に離脱させ
ることができる。内周面を直角に形成した場合は、素リ
ング４からフォージング工具７を離脱させ難いため、素
リング４を変形させてしまう危惧がある。しかし、上記
フォージング工具２１をこの例のように形成することに
よって型離れが良好になるため、素リング４に対して変
形させることがなくなり、加工精度を高めることができ
る。

【００２５】図５は、本発明の第２の実施例を示し、素
リング４の内周側及び外周側にコイニング加工、及び、
フォージング加工を施し、スペーサーリング１１を形成
するようにしている。この例において、打ち抜き工程＃
１は図１に示した例と同じであるので、その説明は省略
する。この打ち抜き工程の後段で行うコイニング工程＃
１２は、素リング４の内周側及び外周側をコイニング工
具２２により両面から押圧し、素リング４の内周側及び
外周側に同心の環状凹部２３、２４を形成する。

【００２６】ここで使用するコイニング工具２２は、基
本的には図１で示したコイニング工具６と同じである。
図５に示すコイニング工具２２には、平坦な先端面の内
周及び外周に、先端方向に至るに従って先細となるよう
なテーパ面２２ｂを形成した２個のリング状のコイニン
グ部２２ａが、素リング４の内周側及び外周側に個々に
対応させるように、各々を同心円にして二重に突出形成
している。このコイニング工具２２を使用して素リング
４にコイニング加工を施すと、素リング４の内周側及び
外周側には環状凹部４ａ、４ｂが同時に形成される。ま
た、このとき、双方の環状凹部２３、２４の内周面及び
外周面には、図１の例と同様にテーパ面が形成される。
尚、この例においても、図３で示した構成のコイニング
工具が使用可能である。

【００２７】次のフォージング工程は、素リング４の内
周側及び外周側に形成された環状凹部２３、２４をフォ
ージング工具２５により、両面から押圧して薄肉に形成
し、内外周に環状舌片２６、２７を形成する。上記フォ
ージング工具２５は、基本的に図１で示したフォージン
グ工具７と同様であり、上記内外周の環状凹部２３、２
４に対応するように、２個の環状の凸部２５ａ、２５ｂ
を有し、これら凸部２５ａ、２５ｂは、先端面を平坦に
形成すると共に、中央の素リング４に対向する先端の内
周縁もしくは外周縁をほぼ直角に形成すると共に、他方
の周面をテーパ状に形成している。

【００２８】そして、このように構成した上下一対のフ
ォージング工具２５を素リング４に対して両面から挟持
させて押圧するが、各々の凸部２５ａ、２５ｂの上記内
周縁もしくは外周縁を、環状凹部２３、２４に形成され
たテーパ面の斜面に位置させてフォージング加工を施す
ことは、図１で示した例と同様である。尚、この例にお
いても、図４で示した構成のフォージング工具を使用可
能である。

【００２９】フォージング工程の後に剪断工程に移行
し、素リング４の内周側及び外周側に形成した環状舌片
２６、２７を基端から図示しない剪断工具により同時に
剪断し、スペーサーリング１１を形成する。ここで使用
する剪断工具も図１で示した工具と基本的には同様の機
能を有しているが、順送加工の場合は、予め素リング４
の内周側の環状舌片２７を剪断し、次のステージで、図
１で示した例と同様に、素リング４の外周側の環状舌片
２６を剪断することが望ましい。

【００３０】以上、本発明を実施態様に基づき具体的に
説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である
ことは言うまでもない。例えば、コイニング工具、フォ
ージング工具の構成は、工程上から適宜変更しても良
い。また、コイニング工具、フォージング工具の先端面
を平坦に形成した例で説明したが、平坦以外に凹面また
は凸面等、適宜変更可能である。更に、より高精度に形
成することを目的として、サイジング加工やフラットニ
ング加工等の追加工を施しても良い。

【００３１】以上述べたように、本発明による磁気ディ
スク用スペーサーリングの形成方法によれば、コイニン
グ工程及びフォージング工程において、素リングの上下
両面から上下一対のコイニング工具及びフォージング工
具により押圧していることから、素リングの両面から加
えられる押圧力をほぼ均一にすることができ、この結
果、磁気ディスク媒体に接合するスペーサーリングの上
面及び下面の面積と面精度をほぼ均一に形成することが
できる。このため、磁気ディスク媒体を平行な状態で交
互に積層するので、面振れ等を未然に防止できる。しか
も、剪断による痕跡がスペーサーリングの板厚方向のほ
ぼ中央部分に形成されるので、スペーサーリングの精度
とは無関係にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気ディスク用スペーサーリング
の形成方法を示す工程図である。

【図２】本発明による磁気ディスク用スペーサーリング
を示す斜視図である。

【図３】コイニング工具の変形例を示す要部断面図であ
る。

【図４】フォージング工具の変形例を示す要部断面図で
ある。

【図５】本発明による磁気ディスク用スペーサーリング
の形成方法の他の方法を示す要部工程図である。

【図６】ハードディスクドライブの内部構成を示す断面
図である。

【図７】従来のスペーサーリングを示す断面図である。

【図８】磁気ディスク媒体の積層状態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】 １ 金板材 ４ 素リング ４ａ 環状凹部 ６ コイニング工具 ７ フォージング工具 ８ 環状舌片 １０ 平押し工具 １１ スペーサーリング １１ａ 剪断の痕跡 ＃１ 打ち抜き工程 ＃２ コイニング工程工程 ＃３ フォージング工程 ＃４ フラットニング工程 ＃５ 剪断工程

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の板厚を有する金属板から略リング
   状の素リングを形成する打ち抜き工程と、上記素リング
   の少なくとも外周側の両面から上下一対のコイニング工
   具により押圧して同心の環状凹部を形成するコイニング
   工程と、上記環状凹部の少なくとも内周側を上下一対の
   フォージング工具により両面からさらに押圧して上記環
   状凹部を薄肉に形成すると共に板厚のほぼ中央に加工硬
   化させた環状舌片を形成するフォージング工程と、上記
   環状舌片の基端を剪断工具により剪断してスペーサーリ
   ングを形成する剪断工程とを少なくとも具備することを
   特徴とする磁気ディスク用スペーサーリングの形成方
   法。
2. 【請求項２】 素リングと同心の環状凹部を形成するコ
   イニング工具に、先端内周縁にテーパ面又は円弧面を形
   成し、素リングを押圧したとき上記環状凹部の中心側に
   テーパ面又は円弧面を形成すると共に、フォージング工
   具の先端内周縁を上記テーパ面又は円弧面に当接して押
   圧することによりスペーサーリングの外周縁を面取り状
   に形成した請求項１に記載の磁気ディスク用スペーサー
   リングの形成方法。
3. 【請求項３】 コイニング工程は、素リングの内周側及
   び外周側を上下一対のコイニング工具により両面から押
   圧して上記素リングの内周側及び外周側に同心の環状凹
   部を形成し、フォージング工程は、内周側及び外周側の
   上記環状凹部を上下一対のフォージング工具により両面
   からさらに押圧して板厚のほぼ中央に薄肉な加工硬化さ
   せた環状舌片を形成し、剪断工程は、内周側及び外周側
   に形成した上記環状舌片の基端を剪断工具により剪断し
   てスペーサーリングを形成する請求項１に記載の磁気デ
   ィスク用スペーサーリングの形成方法。