JP5637759B2

JP5637759B2 - 板材の引きちぎり方法、板材、及び装置

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Publication number: JP5637759B2
Application number: JP2010168691A
Authority: JP
Inventors: 英則井上
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2030-07-27
Also published as: US8827130B2; CN102347050B; US20120027977A1; JP2012027993A; CN102347050A

Description

この発明は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置に内蔵されるディスク装
置用のヘッド・サスペンションの製造などに供される板材の引きちぎり方法、板材、及び装置に関する。

従来より、回転する磁気ディスクあるいは光磁気ディスク等を備えたディスク装置において、ディスクの記録面にデータを記録し、データを読取り再生するための素子を駆動アクチュエータのキャリッジに支持するためにヘッド・サスペンションが用いられている。

このヘッド・サスペンションは、ベース・プレート、ロード・ビームなどのプレートで構成されている。製造に際しては、効率の面から、複数個のヘッド・サスペンション連鎖品がフレームにより所定のピッチで列状に並ぶ連鎖品とされ、フレームから分離されて個別のヘッド・サスペンションが形成される（特許文献１参照）。

図７は、従来のフレームの分離し方法を示し、（Ａ）は、ヘッド・サスペンション連鎖品の要部断面図、（Ｂ）は、ヘッド・サスペンション連鎖品を切断装置に配置した状態の断面図、（Ｃ）は、フレームに対するヘッド・サスペンションの分離しを示す断面図である。

図７（Ａ）のように、ヘッド・サスペンション連鎖品１０１Ａは、ベース・プレートに溶着されたスティフナー１０３がフレーム１０５と一体のばね部１０７にレーザーによりスポット溶接されている。

このヘッド・サスペンション連鎖品１０１Ａからヘッド・サスペンション１０１を単品として分離するには、図７（Ｂ）のように、切断装置１０９の上型のアッパー・パッド１１０の下降により下型のダイ１１１との間にばね部１０７及びスティフナー１０３側を挟持させる。そして、パンチ１１３の下降動作によりばね部１０７とフレーム１０５との間が剪断され、個別のヘッド・サスペンション１０１が形成される。

このパンチ１１３及びダイ１１１による剪断では、バリなどの発生を防ぐために、パンチ１１３及びダイ１１１間のクリアランスＣＬを非常に狭く設定している。具体的には、数ミクロンのクリアランスＣＬに表面粗さの最大高さＲｙでサブミクロンの面精度とする必要があった。

このため、切断装置１０９が高価になるという問題があった。

これに対し、パンチ１１３及びダイ１１１間のクリアランスＣＬを粗く設定できる引きちぎり方法が考えられる。

図８（Ａ）は、引きちぎり装置の概略断面図、（Ｂ）は、要部概略拡大断面図、（Ｃ）は、ばね部とフレームとの間の易ちぎり部を示す要部平面図である。

図８（Ａ）（Ｂ）のように、引きちぎり装置１１５は、上型のアッパー・パッド１１７及び下型のダイ１１９と、パンチ１２１及びロワー・パッド１２３を備えている。ロワー・パッド１２３は、スプリングなどを介して支持され、パンチ１２１の下降動作と共に下降することができる。

図８（Ｃ）のように、引きちぎり対象となるばね部１０７とフレーム１０５との間には、易ちぎり部１２５が形成される。

引きちぎり装置１１５において、ヘッド・サスペンション連鎖品１０１Ａが送られ、ばね部１０７及びスティフナー１０３の部分がパンチ１２１及びロワー・パッド１２３間に配置される。

この配置状態でパンチ１２１及びアッパー・パッド１１７が下降駆動され、易ちぎり部１２５の一側でフレーム１０５がアッパー・パッド１１７及びダイ１１９間に挟みこまれる。

ロワー・パッド１２３に対しパンチ１２１を下降動作させてばね部１０７及びスティフナー１０３の部分を易ちぎり部１２５の他側でクランプしながら易ちぎり部１２５を引きちぎる。

こうして、ヘッド・サスペンション１０１を単品としてフレーム１０５から分離することができる。

しかし、図８の引きちぎりの場合は、易ちぎり部１２５がパンチ１２１のエッジからずれると、易ちぎり部１２５に傾斜した引張力が働くため、易ちぎり部１２５が引きちぎられた後、図８（Ｂ）のようにバリの発生を招くことになる。

特に、ヘッド・サスペンション連鎖品１０１Ａの場合、材料接合時の熱影響により製品間ピッチが変わり、金型と製品との相対位置がずれ、引きちぎり時に前記のようにバリを招き易くなるという問題があった。

特開２０００−５７７２３号公報

解決しようとする問題点は、バリの発生を抑制しつつ引きちぎることが困難な点である。

本発明は、バリの発生を抑制しつつ引きちぎることを可能とするために、易ちぎり部を形成した板材を前記易ちぎり部の一側で上型及び下型間に挟み、付勢力に抗して後退可能なパッドに対しパンチを動作させて前記板材を前記易ちぎり部外の他側でクランプしながら前記易ちぎり部を引きちぎる板材引きちぎり方法であって、前記一側は、記録再生用の素子をキャリッジに対して支持するヘッド・サスペンションのプレートであり、前記他側は、前記プレートを結合して前記ヘッド・サスペンションを複数の連鎖品を形成するフレームであり、前記パッドと前記上型及び下型との間で前記パッドよりも前記上型及び下型側にオーバーハングさせたガイド面を有するパンチの動作により前記ガイド面に沿って前記フレーム側をガイドし前記易ちぎり部に引張力を働かせて前記引きちぎりを行わせることを板材引きちぎり方法の特徴とする。

前記易ちぎり部は、貫通孔及び細部を交互に連設したもの、薄肉部及び細部を交互に連設したもの、薄肉部を延設したものの何れかであることを板材の特徴とする。

前記上型及び下型とパンチ及びパッドを備え、前記パンチは、幅方向縁部を前記パッドに対してオーバーハングさせたガイド面を有し、前記ガイドを、前記ガイド面に沿って行わせることを板材引きちぎり装置の特徴とする。

本発明の板材引きちぎり方法は、バリの発生を抑制しつつ引きちぎることを可能とするために、易ちぎり部を形成した板材を前記易ちぎり部の一側で上型及び下型間に挟み、付勢力に抗して後退可能なパッドに対しパンチを動作させて前記板材を前記易ちぎり部外の他側でクランプしながら前記易ちぎり部を引きちぎる板材引きちぎり方法であって、前記一側は、記録再生用の素子をキャリッジに対して支持するヘッド・サスペンションのプレートであり、前記他側は、前記プレートを結合して前記ヘッド・サスペンションを複数の連鎖品を形成するフレームであり、前記パッドと前記上型及び下型との間で前記パッドよりも前記上型及び下型側にオーバーハングさせたガイド面を有するパンチの動作により前記ガイド面に沿って前記フレーム側をガイドし前記易ちぎり部に引張力を働かせて前記引きちぎりを行わせることができる。

このため、このため、易ちぎり部がせん断されず、引きちぎり後にバリの発生を抑制することができる。

前記易ちぎり部は、貫通孔及び細部を交互に連設したもの、薄肉部及び細部を交互に連設したもの、薄肉部を延設したものの何れかである。

このため、易ちぎり部に働く引張力により、易ちぎり部を確実に引きちぎることができる。

前記上型及び下型とパンチ及びパッドを備え、前記パンチは、幅方向縁部を前記パッドに対してオーバーハングさせたガイド面を有し、前記ガイドを、前記ガイド面に沿って行わせる。

このため、パンチと下型との間のクリアランスを粗く設定することを可能とし、安価な装置にすることができる。

（Ａ）は、ヘッド・サスペンション連鎖品を構成する各プレートの分離図、（Ｂ）は、ヘッド・サスペンション連鎖品を示す要部平面図、（Ｃ）は、連鎖品から分離されたヘッド・サスペンションの平面図である。（実施例１）ヘッド・サスペンションを製造する工程図である。（実施例１）ばね部及びフレーム間の易ちぎり部を示す要部平面図である。（実施例１）引きちぎり装置によるばね部及びフレーム間の引きちぎり方法を示す要部概略断面図である。（実施例１）（Ａ）は、引きちぎり装置の要部概略断面図、（Ｂ）は、変形例に係る引きちぎり装置の要部概略断面図である。（実施例１）パンチのオーバーハングさせた縁部を示し、（Ａ）は要部概略断面図、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ変形例の要部概略断面図である。（実施例１）（Ａ）は、ヘッド・サスペンション連鎖品の要部断面図、（Ｂ）は、ヘッド・サスペンション連鎖品を切断装置に配置した状態の断面図、（Ｃ）は、フレームに対するヘッド・サスペンションの分離しを示す断面図である。（従来例）（Ａ）は、引きちぎり装置の概略断面図、（Ｂ）は、要部概略拡大断面図、（Ｃ）は、ばね部とフレームとの間の易ちぎり部を示す要部平面図である。

バリの発生を抑制しつつ引きちぎることを可能とするという目的を、板材の面方向に引張力を働かせて引きちぎりを行わせる板材引きちぎり方法、板材、及び板材引きちぎり装置により実現した。

［ヘッド・サスペンションの製造工程］
本発明実施例の板材引きちぎり方法、板材、板材引きちぎり装置は、フレームによって連鎖品とされたヘッド・サスペンション連鎖品をフレームから引きちぎって独立したヘッド・サスペンションとするものに適用した。

まず、ヘッド・サスペンションの製造方法概略を図１、図２により説明する。

図１（Ａ）は、ヘッド・サスペンション連鎖品を構成する各プレートの分離図、（Ｂ）は、ヘッド・サスペンション連鎖品を示す要部平面図、（Ｃ）は、連鎖品から分離されたヘッド・サスペンションの平面図である。図２は、ヘッド・サスペンションを製造する工程図である。

図１（Ａ）のように、ヘッド・サスペンション連鎖品１Ａは、各部を構成する板材としてベース・プレート５、スティフナー７、ロード・ビーム９の剛体部１０、フレキシャー１１、ばね部１３が一体のフレーム１５を備えている。

これら各部がレーザーによるスポット溶接で図1（Ｂ）のように溶接結合され、ヘッド・サスペンション連鎖品１Ａから引きちぎられて図1（Ｃ）のヘッド・サスペンション１が製造されるものである。

ベース・プレート５は、厚さ１５０μｍ程度のステンレス鋼等の金属板からなり、打ち
抜き又はエッチングなどによって形成されている。このベース・プレート５は、キャリッジのボイスコイルモータ（不図示）に接続されたアーム部（不図示）にボールかしめにより取り付けるためのものである。

スティフナー７は、厚さ１５０μｍ程度のステンレス鋼等の金属板からなり、エッチングなどにより形成されている。スティフナー７は、ベース・プレート５にスポット溶接され、先端がばね部１３の一端側にスポット溶接される。

剛体部１０は、厚さ３０μｍ程度のステンレス鋼等の金属板からなり、エッチングなどにより形成されている。剛体部１０は、基部がばね部１３の他端側にレーザーによりスポット溶接され、剛体部１０及びばね部１３がロード・ビーム９を構成する。

フレキシャー１１は、厚さ２０μｍ程度のステンレス鋼と配線用の銅線及び絶縁材としてのポリイミドなどの積層構造となっている。このフレキシャー１１は、磁気ヘッドのスライダをとりつける支持部品としての機能と、その電気配線をヘッド・サスペンション基部のアンプ回路に接続するための配線部品としての機能を有する。

フレーム１５は、ヘッド・サスペンション１を引きちぎる前に複数一体に連設したヘッド・サスペンション連鎖品１Ａとするものである。

このヘッド・サスペンション連鎖品１Ａの各易きちぎり部１７でばね部１３及びフレーム１５間が引きちぎられ、ばね部１３がヘッド・サスペンション１側のプレートとなってヘッド・サスペンション１が製造される。ヘッド・サスペンション１は、記録再生用の素子をキャリッジに対して支持するものである。

図２は、ヘッド・サスペンションを製造する工程図である。

ヘッド・サスペンション１は、図２のように、部品アートワーク（エッチング等）Ｓ１、部品曲げ（プレス）Ｓ２、組立（レーザー溶接）Ｓ３、単品引きちぎり（フレーム引きちぎり）Ｓ４の各工程を経て製造される。

部品アートワークＳ１では、各部品であるプレートを打ち抜きやエッチング等により形成する工程である。

部品曲げＳ２では、必要なプレート、例えば剛体部１０に対しスライダを支持するディンプルの曲げ加工等を行う。

組立Ｓ３では、各プレートがレーザーによるスポット溶接で溶着される。ベース・プレート５に、スティフナー７が溶着され、スティフナー７の先端がばね部１３の基端に溶着され、ばね部１３の先端に剛体部１０の基端が溶着される。フレキシャー１１は、剛体部１０に溶着される。

単品引きちぎりＳ４では、後述する引きちぎり装置によってばね部１３及びフレーム１５間を引きちぎり、ヘッド・サスペンション１を単品とする。
図３は、ばね部及びフレーム間の易ちぎり部を示す要部平面図、図４は、引きちぎり装置によるばね部及びフレーム間の引きちぎり方法を示す要部断面図、図５（Ａ）は、引きちぎり装置の要部概略断面図、（Ｂ）は、変形例に係る引きちぎり装置の要部概略断面図、図６は、パンチのオーバーハングさせた縁部を示し、（Ａ）は要部概略断面図、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ変形例の要部概略断面図である。

ばね部１３及びフレーム１５間の引きちぎりは、図３の易ちぎり部１７で図４のように引きちぎり装置１９により行われる。

図３の易ちぎり部１７は、貫通孔１７ａ及び細部１７ｂを交互に連設したものとして形成されている。細部１７ｂの長さＷは、ＳＵＳ３０４の板厚ｔ＝１５μｍ〜１００μｍのとき、板厚ｔの２〜４倍に設定され、実施例では、３倍となっている。

本願発明者らの実験によると、長さＷが板厚ｔの２倍を下回ると引きちぎり時の伸びが大きく、４倍を上回ると引きちぎりづらくなった。

また、貫通孔１７ａの幅Ｈ、貫通孔１７ａの中央を通るちぎり線１７ｃとパンチ２５の外縁との距離Ｐとすると、Ｈ＝Ｐとされている。

この易ちぎり部１７は、薄肉部及び細部を交互に連設したもの、薄肉部を延設したものによっても構成することができる。貫通孔は、エッチング、薄肉部は、ハーフエッチングにより形成することができる。貫通孔及び薄肉部は、プレスにより形成することも可能である。

図４の引きちぎり装置１９は、図５（Ａ）の引きちぎり装置の要部概略断面図にも示されているように、上型のアッパー・パッド２１及び下型のダイ２３を備え、アッパー・パッド２１にパンチ２５が配置されている。パンチ２５に対向してダイ２３側に、パッドとしてロワー・パッド２７が付勢力に抗して下方へ後退可能に支持されている。付勢力の発生には、例えばコイル・スプリングなどが用いられている。

パンチ２５は、ガイド面２５ａを有している。ガイド面２５ａは、パンチ２５の幅方向縁部をロワー・パッド２７に対してオーバーハングさせ、このオーバーハング部分の下面に形成されている。

ガイド面２５ａには、パンチ面２５ｂに対する段差部２５ｃが形成され、ガイド面２５ａと面一となっている。段差部２５ｃは、反ロワー・パッド２７方向、図４、図５（Ａ）では上方へ退避させ、易ちぎり部１７に対する当りを避けるように形成されている。段差部２５ｃの内端部２５ｃａは、ロワー・パッド２７上に位置している。

図５（Ｂ）の引きちぎり装置の要部概略断面図に示されるように、段差部２５ｃを、オーバーハング部分の一部に形成することもできる。この場合、パンチ面２５ｂとガイド面２５ａとの間に段差はない。

図６（Ａ）のように、パンチ２５のオーバーハングさせた縁部は、ガイド面２５ａに連続するアール部２５ｄを備えている。なお、縁部は、板材であるフレーム１５側を滑らせることができればよく、その他、図６（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）のアール部２５ｄ及び斜面２５ｅ、多段の斜面２５ｆ、斜面２５ｇなどを備える構成にすることもできる。
［板材引きちぎり方法］
図４、図５の引きちぎり装置１９において、ヘッド・サスペンション連鎖品１Ａが送られ、ばね部１３及びスティフナー７の部分がパンチ２５及びロワー・パッド２７間に配置される。

この配置状態でパンチ２５及びアッパー・パッド２１が下降駆動され、易ちぎり部１７の一側でフレーム１５がアッパー・パッド２１及びダイ２３間に挟みこまれる。

次いで、パンチ２５がさらに下降動作し、ばね部１３及びスティフナー７の部分を易ちぎり部１７の他側でパンチ２５及びロワー・パッド２７間にクランプしつつ、パンチ２５及びロワー・パッド２７がロワー・パッド２７側の付勢力に抗して下降動作する。

このパンチ２５の下降動作によりフレーム１５側がガイド面２５ａ及びアール部２５ｄに沿って相対的に滑ることでガイドされ、易ちぎり部１７にばね部１３及びフレーム１５の面方向に引張力が働く。

この易ちぎり部１７に対する引張力で易ちぎり部１７が引きちぎられ、単品のヘッド・サスペンション１が製造される。

［実施例の効果］
本発明実施例の板材引きちぎり方法を適用すると、易ちぎり部１７がせん断されず、引きちぎり後にバリの発生を抑制することができる。

特に、パンチ２５の幅方向縁部をロワー・パッド２７に対してオーバーハングさせてガイド面２５ａが形成されているため、ヘッド・サスペンション連鎖品１Ａの材料接合時の熱影響により製品間ピッチが多少変わっても、このピッチの変化を吸収することができ、バリの発生を確実に抑制することができる。

易ちぎり部１７は、貫通孔１７ａ及び細部１７ｂを交互に連設したものとして形成されている。この易ちぎり部１７は、薄肉部及び細部を交互に連設したもの、薄肉部を延設したものなどによっても構成することができる。

このため、易ちぎり部１７に働く引張力により、易ちぎり部１７を確実に引きちぎることができる。引きちぎり後のパーティクルの発生も抑制することができる。

アッパー・パッド２１及びダイ２３とパンチ２５及びロワー・パッド２７を備え、パンチ２５は、幅方向縁部をロワー・パッド２７に対してオーバーハングさせたガイド面２５ａを有し、フレーム１５のガイドを、ガイド面２５ａに沿って行わせる。

このため、パンチ２５とダイ２３との間のクリアランスを粗く設定することを可能とし、安価な装置にすることができる。

［その他］
本実施例においては、ばね部１３での連鎖品を示したが、ヘッド・サスペンション１を構成するプレートであるベース・プレート５、スティフナー７、ロード・ビーム９の剛体部１０、フレキシャー１１等も連鎖品として形成される場合は、これらプレートのフレーム切断時にも本発明が適用可能である。

１ヘッド・サスペンション
１Ａヘッド・サスペンション連鎖品
５ベース・プレート（プレート、板材）
７スティフナー（プレート、板材）
９ロード・ビーム（プレート、板材）
１０剛体部（プレート、板材）
１１フレキシャー（板材）
１３ばね部（板材）
１５…フレーム（板材）
１７易ちぎり部
１７ａ貫通孔
１７ｂ細部
２１アッパー・パッド（上型）
２３ダイ（下型）
２５パンチ
２５ａガイド面
２５ｂパンチ面
２５ｃ段差部
２５ｄアール部
２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ斜面
２７ロワー・パッド

Claims

易ちぎり部を形成した板材を前記易ちぎり部の一側で上型及び下型間に挟み、付勢力に抗して後退可能なパッドに対しパンチを動作させて前記板材を前記易ちぎり部外の他側でクランプしながら前記易ちぎり部を引きちぎる板材引きちぎり方法であって、
前記一側は、記録再生用の素子をキャリッジに対して支持するヘッド・サスペンションのプレートであり、
前記他側は、前記プレートを結合して前記ヘッド・サスペンションを複数の連鎖品を形成するフレームであり、
前記パッドと前記上型及び下型との間で前記パッドよりも前記上型及び下型側にオーバーハングさせたガイド面を有するパンチの動作により前記ガイド面に沿って前記フレーム側をガイドし前記易ちぎり部に引張力を働かせて前記引きちぎりを行わせる、
ことを特徴とする板材引きちぎり方法。
請求項１記載の板材引きちぎり方法により引きちぎる板材であって、
前記易ちぎり部は、貫通孔及び細部を交互に連設したもの、薄肉部及び細部を交互に連設したもの、薄肉部を延設したものの何れかである、
ことを特徴とする板材。
請求項１記載の板材引きちぎり方法により引きちぎる板材であって、
前記細部の長さは、前記板材がＳＵＳ３０４の板厚ｔ＝１５μｍ〜１００μｍのとき板厚の２〜４倍に設定されている、
ことを特徴とする板材。
請求項１記載の板材引きちぎり方法により引きちぎる板材であって、
前記一側は、記録再生用の素子をキャリッジに対して支持するヘッド・サスペンションのプレートであり、
前記他側は、前記プレートを結合して前記ヘッド・サスペンションを複数の連鎖品を形成するフレームである、
ことを特徴とする板材。
請求項１記載の板材引きちぎり方法に用いる板材引きちぎり装置であって、
前記上型及び下型とパンチ及びパッドを備え、
前記パンチは、幅方向縁部を前記パッドに対してオーバーハングさせたガイド面を有し、
前記ガイドを、前記ガイド面に沿って行わせる、
ことを特徴とする板材引きちぎり装置。
請求項５記載の板材引きちぎり装置であって、
前記ガイド面は、前記パッドの反対方向へ退避させ前記易ちぎり部に対する当りを避ける段差部を全体的に又は部分的に備えた、
ことを特徴とする板材引きちぎり装置。
請求項５又は６記載の板材引きちぎり装置であって、
前記パンチのオーバーハングさせた縁部は、アール部、アール部及び斜面、多段の斜面、斜面のいずれかを備えた、
ことを特徴とする板材引きちぎり装置。