JP4382047B2 - キャリッジアセンブリの組立方法 - Google Patents

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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8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9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からなるボール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。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おり、かしめ孔12bをボール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。
ボール20をかしめ孔12bに圧入する際には、かしめによる変形が生じるから、従来はかしめツール22に超音波振動を作用させ、ボール20をかしめ孔12bに圧入する際の応力を低減させるようにして、サスペンション12等に変形が生じないようにしている。
ボール20を使用してキャリッジアーム10にサスペンション12をかしめ固定する際に、かしめツールに超音波振動を作用させるとサスペンション12等の変形が低減されるのは、ボール20がかしめ孔12bを通過する際に超音波振動によってボール20が回転して、通過負荷を低減させるためと考えられる。したがって、かしめツール22に超音波振動を作用させてボール20をかしめ孔に圧入する際には、ボール20の回転運動が妨げられないようにすることによって、かしめによる変形を抑えることが可能になる。
特開2004−127491号公報
磁気ディスク装置の小型化とともに、磁気ディスク装置に搭載されるキャリッジアセンブリが小型化し、キャリッジアセンブリに搭載されるサスペンションも小型化し、材厚が薄型化している。したがって、キャリッジアームにサスペンションをかしめ固定する際に、かしめ力がわずかに不均等になるだけでサスペンション12が変形するといったことが生じやすくなっている。
本発明は、このようにボールを使用し、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ることなく、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、キャリッジアームの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て、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に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、前記かしめ部のかしめ孔の内周面に溝加工が施されたサスペンションを使用し、前記かしめツールにより前記ボールをかしめ孔に圧入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、キャリッジアームの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て、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に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、前記ボールを前記かしめ孔に圧入する際に、前記キャリッジアームと前記かしめツールとを、かしめツールの軸線に対して相対的に回転させ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。前記キャリッジアームとかしめツールとを相対的に回転させるとは、キャリッジアームとかしめツールのいずれか一方を固定して他方を回転させる方法と、キャリッジアームとかしめツールの双方を逆方向あるいは同方向(相対的な回転が生じる回転速度による)に回転させる方法を意味する。
また、キャリッジアームの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て、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に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ボールを加熱しボールを熱膨張させて、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、サスペンションやキャリッジアームに生じる変形を抑え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においては、前述したボール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。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9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。
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12bの内径よりもわずかに径大に形成され、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ボール20を上方から押圧して、かしめ孔12bを通過させる。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。
なお、図1では、説明上、キャリッジアーム10の一つにサスペンション12をセットした状態を示すが、実際には各々のキャリッジアーム10にサスペンション12をセットした後、最上段のキャリッジアーム10から下段に向けてかしめツール22によりボール20を順次、突き下ろすようにしてすべて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。
(第1実施形態)
図2では、かしめツール22によりボール20をサスペンション12のかしめ孔に圧入して、キャリッジアーム10にサスペンション12をかしめ固定する際に使用するボールとして、外表面にディンプル部(凹部)201を形成したボール20aを使用することを特徴とする。
図2(a)は、キャリッジアーム10の先端にサスペンション12をセットし、サスペンション12のかしめ部12aに形成されたかしめ孔12bにボール20aをセットして、かしめツール22によりボール20aを圧入する状態を示している。
図2(b)は、かしめツール22に超音波振動を作用させながら、ボール20aをかしめ孔12bを通過させた状態を示す。
従来使用されているボール20は、かしめ孔12bの内径よりもわずかに径大となる真球状に形成されている。本実施形態のように外面にディンプル加工を施したボール20aを使用した場合は、ボール20aがかしめ孔12bを通過する際に、ボール20aとかしめ孔12bの内面との接触面積を球体のボールを使用する場合と比較して縮小させることができる。これによって、ボール20aに超音波振動が作用した際に、ボール20aが回転しやすくなり、かしめ孔12bをボール20aが通過する際の負荷を低減して、キャリッジアーム10にサスペンション12をかしめ固定した際にサスペンション12等が変形することを抑えることができる。なお、ボールとかしめ孔12bとの接触面積を球体のボールよりも縮小させる方法は、ボールの外面にディンプル加工を施す方法に限らず、ボールの外面を粗面に形成するといった方法によることもできる。
かしめ操作時に、ボールがかしめ孔12bを通過する際の負荷を低減させる他の方法としては、図3に示すように、ボールの表面に潤滑材層202を設けたボール20bを使用する方法もある。図3(a)は、かしめ孔12bにボール20bをセットしてかしめツール22により超音波振動を作用させて押圧開始する状態、図3(b)は、かしめ孔12bにボール20bを圧入・通過させてサスペンション12をキャリッジアーム10にかしめ固定した状態を示す。
本実施形態のように、表面に潤滑材層202を設けたボール20bを使用する場合も、かしめ孔12bをボール20bが通過する際の通過負荷を軽減させることができ、サスペンション12をキャリッジアーム10にかしめ固定した際にサスペンション12に変形等が生じることを抑制することができる。なお、ボールの表面に潤滑材層202を設ける方法としては、ボールの表面にオイル等の潤滑剤を付着させる方法、潤滑性にすぐれる樹脂等によりボールの表面を被覆する方法等による。
(第2実施形態)
かしめツール22によりボールをサスペンション12のかしめ孔12bに圧入して通過させる際に、ボールを回転しやすくしてボールを通過させるようにする方法として、図4に示すように、ボールの重心位置をボールの外形形状の対称中心位置から偏位させた形態としたボール20cを使用する方法もある。
図4(a)に示すボール20cは、ボールの外面の一部に凹部203を形成し、ボール20cが転動する際の中心位置に対して、重心位置を偏位(偏位D)させた形態としたものである。
このように、ボールの形態を球体から変形させて重心位置を偏位させることにより、かしめツール22に超音波振動を作用させてボール20cをかしめ孔12bに圧入すると、かしめツール22からボール20cに伝達される振動によってボール20cが揺動、回転しやすくなり、ボール20cがかしめ孔12bを通過する際の負荷を低減させることが可能となる。
ボールを球体から変形させる例としては、楕円体状、ラグビーボール状、円錐体状にするといったことが考えられる。また、ボールの重心位置を偏位させるためには、ボールの外面に突起を設けるといった、球体から変形される方法以外の方法を採用してもよい。
(第3実施形態)
図5は、かしめツール22によりボールをかしめ孔12bに圧入する際にボールを回転させる方法として、サスペンション12のかしめ部12aのかしめ孔12bの内面にスクリュー溝121を設ける方法を示す。
図5(a)は、サスペンション12のかしめ部12aのかしめ孔12bの内周面にスクリュー溝121を設けた状態を示す。図5(b)は、かしめツール22によりボール20をかしめ孔12bに圧入して通過させた状態を示す。かしめツール22に超音波振動を作用させてボール20をかしめ孔12b内に進入させていくと、スクリュー溝121の作用によってボール20が軸線のまわりに回転しながら移動する。
このように、ボール20が通過するかしめ孔12bの内周面にスクリュー溝121等のボール20が圧入される作用によってボール20に回転力を作用させる加工を施しておくことにより、超音波振動によってボール20に作用する負荷を低減するとともに、ボール20を積極的に回転させることによってかしめ部に作用する負荷をさらに低減させて、かしめによる変形を抑制することが可能となる。
なお、かしめ孔12bの内周面に施す溝加工は、スクリュー溝とする場合に限らず、ボール20をかしめ孔12bに圧入する際の押圧力によってボール20に回転力が作用するようにするものであればよい。
本実施形態の場合は、ボール20として従来使用している球体のものを使用してボール20に作用する応力を低減できるという利点がある。
(第4実施形態)
図6は、ボール20に積極的に回転力を作用させる方法として、かしめツール22あるいはキャリッジアーム10を支持する装置側での工夫を示す。
図6(a)は、かしめツール22を軸線の回りで回転させ、かしめツール22によりボール20をかしめ孔12bに圧入する際に、かしめツール22とボール20との摩擦によってボール20を回転させながらかしめ孔12b内を移動するように設けた例である。この場合、かしめツール22からボール20に対しては、ボール20を前方回転させようとする従来の力に加えて、ボール20をかしめツール22の軸線の回りで回転させようとする力が作用する。これによって、ボール20がかしめ孔12bを通過する際の負荷(応力)を低減させることができる。
図6(b)は、かしめツール22を軸線方向に回転させると同時に、キャリッジアーム10を支持する支持体側をかしめツール22の軸線に対して回転させる例を示す。かしめツール22の回転方向とは逆方向にキャリッジアーム10を回転することによって、ボール20に対する回転力を相対的に大きくすることができ、ボール20がかしめ孔12bを通過する際の負荷をさらに低減させることができる。なお、かしめツール22については回転させず、キャリッジアーム10を支持する側のみを回転させてもよい。
(第5実施形態)
図7は、ボール20を用いてサスペンション12をキャリッジアーム10にかしめ固定する際に、かしめツール22によりボール20を加熱することによりボール20を熱膨張させてかしめ固定する方法を示す。
図7(a)はかしめツール22をボール20に当接させ、かしめツール22によってボール20を加熱している状態、図7(b)は、ボール20が加熱されて熱膨張した状態を示す。
このように、ボール20を加熱し、ボール20の熱膨張を利用してかしめ固定する方法の場合は、ボール20による応力がかしめ部分にのみ集中するからサスペンション12等を変形させずにかしめ固定することができる。かしめツール22は熱の良導体であるから、かしめツール22からボール20へ熱伝導させることは容易である。また、ボール20には1〜2mm程度のきわめて小径のものが使用されるから、かしめツール22を的確に温度コントロールすることによって、ボール20を高精度に温度制して、かしめ力を精度よく制御することができる。
なお、ボール20を温度コントロールするかわりに、キャリッジアーム10を温度コントロールすることによってかしめ力を調節することも可能である。すなわち、キャリッジアーム10を加熱するとかしめ力が強くなり、キャリッジアーム10を冷却するとかしめ力が弱くなる。このように、キャリッジアーム10を支持する支持装置側を温度コントロールすることによってもかしめ力を制御することができる。
そして、ボール10を温度制御して、ボール20がかしめ孔12bを通過する際の応力を調節することにより、サスペンション12等を変形させることなく、また所要のかしめ力が得られるようにして、キャリッジアセンブリを組み立てることができる。
以上、いくつかの実施形態について説明したが、複数の実施形態を組み合わせてかしめ固定を行うようにしてもよい。
(付記1) キャリッジアームの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、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に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、
前記かしめ孔を通過する際にボールに作用する負荷を、球体のボールにくらべて低減させたボールを使用して、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。
(付記2) キャリッジアームの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、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に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、
前記ボールとして表面に凹部あるいは凸部が形成されたボールを使用して、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。
(付記3) キャリッジアームの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、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に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、
前記ボールとして非球体に形成されたボールを使用して、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。
(付記4) キャリッジアームの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、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に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、
前記ボールとして表面に潤滑材層が被覆されたボールを使用して、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。
(付記5) キャリッジアームの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、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に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、
前記ボールとして重心位置をボールの外形形状の対称中心から偏位させたボールを使用して、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。
(付記6) キャリッジアームの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、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に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、
前記かしめ部のかしめ孔の内周面に溝加工が施されたサスペンションを使用し、前記かしめツールにより前記ボールをかしめ孔に圧入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。
(付記7) キャリッジアームの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、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に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、
前記ボールを前記かしめ孔に圧入する際に、前記キャリッジアームと前記かしめツールとをその軸線に対して相対的に回転させ、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。
(付記8) 前記キャリッジアームと前記かしめツールとをその軸線に対して相対的に回転させる際に、前記かしめツールのみをその軸線に対して回転させ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方法。
(付記9) 前記キャリッジアームと前記かしめツールとをその軸線に対して相対的に回転させる際に、キャリッジアームのみを前記かしめツールの軸線に対して回転させ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方法。
(付記10) キャリッジアームの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、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に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ボールを加熱しボールを熱膨張させて、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。
(付記11) 前記かしめツールによりかしめ孔にボールを圧入する際に、前記かしめツールに超音波振動を作用させることを特徴とする付記1〜10のいずれか一項に記載のキャリッジアセンブリの組立方法。
(付記12) 第一の部材に設けられた孔内にボールを圧入して、前記第一の部材と第二の部材とをかしめ固定する部材の製造方法において、表面に凹部あるいは凸部が形成されたボールを前記孔に合わせるステップと、前記ボールを前記孔内に圧入するステップと、を備えることを特徴とする部材の製造方法。
(付記13) 第一の部材に設けられた孔内にボールを圧入して、前記第一の部材と第二の部材とをかしめ固定する部材の製造方法において、非球形ボールを前記孔に合わせるステップと、前記非球形ボールを前記孔内に圧入するステップと、を備えることを特徴とする部材の製造方法。
(付記14) 第一の部材に設けられた孔内にボールを圧入して、前記第一の部材と第二の部材とをかしめ固定する部材の製造方法において、表面に潤滑材層が被覆されたボールを前記孔に合わせるステップと、前記ボールを前記孔内に圧入するステップと、を備えることを特徴とする部材の製造方法。
(付記15) 第一の部材に設けられた孔内にボールを圧入して、前記第一の部材と第二の部材とをかしめ固定する部材の製造方法において、重心位置を外形形状の対称中心から偏位させたボールを前記孔に合わせるステップと、前記ボールを前記孔内に圧入するステップと、を備えることを特徴とする部材の製造方法。
(付記16) 第一の部材に設けられた孔内にボールを圧入して、前記第一の部材と第二の部材とをかしめ固定する部材の製造方法において、前記孔内に溝を形成するステップと、前記溝が形成された孔にボールを圧入するステップと、を備えることを特徴とする部材の製造方法。
(付記17) 第一の部材に設けられた孔内にボールを圧入して、前記第一の部材と第二の部材とをかしめ固定する部材の製造方法において、前記ボールを加熱するステップと、前記加熱されたボールを前記孔に圧入するステップと、を備えることを特徴とする部材の製造方法。
(付記18) 第一の部材に設けられた孔内にボールを圧入する際に、ボールに超音波振動を作用させて圧入することを特徴とする付記12〜17のいずれか一項に記載の部材の製造方法。
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組立方法の第1の実施の形態を示す説明図である。 第1の実施の形態の他の方法例を示す説明図である。 キャリッジアセンブリの組立方法の第2の実施の形態を示す説明図である。 キャリッジアセンブリの組立方法の第3の実施の形態を示す説明図である。 キャリッジアセンブリの組立方法の第4の実施の形態を示す説明図である。 キャリッジアセンブリの組立方法の第5の実施の形態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。 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、20a、20b、20c ボール
22 かしめツール
40 超音波発生装置
121 スクリュー溝
201 ディンプル部
202 潤滑材層
203 凹部

Claims (3)

  1. キャリッジアームの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て、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に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、
    前記かしめ部のかしめ孔の内周面に溝加工が施されたサスペンションを使用し、前記かしめツールにより前記ボールをかしめ孔に圧入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. キャリッジアームの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て、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に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、
    前記ボールを前記かしめ孔に圧入する際に、前記キャリッジアームと前記かしめツールとを、かしめツールの軸線に対して相対的に回転させ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. キャリッジアームの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て、前記かしめ部に設けられたかしめ孔に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ボールを加熱しボールを熱膨張させて、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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