KR20010110958A - 요동형 액추에이터의 제조방법 - Google Patents

요동형 액추에이터의 제조방법 Download PDF

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KR20010110958A
KR20010110958A KR1020000010276A KR20000010276A KR20010110958A KR 20010110958 A KR20010110958 A KR 20010110958A KR 1020000010276 A KR1020000010276 A KR 1020000010276A KR 20000010276 A KR20000010276 A KR 20000010276A KR 20010110958 A KR20010110958 A KR 20010110958A
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마사야 이케모토
키요카즈 나카무라
미찌요시 마쯔모토
신고 후지노
히로유키 사토
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나가세 히데오
나가세산교 가부시키가이샤
히라이 카쯔히코
토레이가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은, 코일유지부재와 캐리지부재의 접합강도가 크며, 디스크장치에 썩알맞게 사용할 수 있는 요동형 액추에이터의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한것이며, 그 해결수단에 있어서 코일과, 베어링구멍 및 암을 가진 캐리지부재의 베어링구멍부분이 오버몰드된, 코일유지부재와 캐리지부재로 이루어진 요동형 액추에이터의 제조방법으로서, 코일과, 베어링구멍과 관통하는 용융수지의 주입구를 가진 캐리지부재를 금형내에 배치하는 공정 및 금형내에 용융수지를 충전하는 공정을 가지고, 이 용융수지를 상기의 주입구를 통해서 금형의 축구멍형성부분과 베어링구멍의 간격에 밀어넣고, 베어링구멍내에 코일유지부재와 연속된 내벽층을 형성하는 것을 특징으로 하는 요동형 액추에이터의 제조방법.

Description

요동형 액추에이터의 제조방법{manufacturing method of oscillatory type actuactor}
본 발명은, 요동형 액추에이터의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은, 코일유지부재와 캐리지부재의 접합강도가 크고, 디스크장치에 썩알맞게 사용할 수 있는 요동형 액추에이터의 제조방법에 관한 것이다.
고정자기디스크장치 등의 디스크장치에 있어서는, 자기헤드 등의 기능부재를 원호(圓弧)궤도를 따라서 구동시키는 요동형 액추에이터가 사용되고 있다. 도 10은, 종래의 요동형 액추에이터의 일예의 평면도이다. 종래의 요동형 액추에이터는, 복수개의 암(4) 및 축구멍(24)를 가진 캐리지부재(22)와, 캐리지부재를 축구멍을 중심으로 요동시키는 코일(21)을 구비하고 있다. 각암의 선단에는, 헤드서스펜션을 개재해서, 자기헤드 등의 기능부재가 장착된다. 코일은, 절연피막을 가진 리드선을 감아서 이루어진 코일이다. 코일에 전류를 통하게 하면, 프레밍의 왼손의 법칙, 즉, 별도로 배치된 영구자석(도시생략)에 의한 자기회로의 작용에 의해, 코일에 구동력이 작용하고, 축구멍을 중심으로 해서 캐리지부재가 요동한다.
최근, 디스크장치에 있어서의 기록밀도의 증대 및 액세스시간의 단축화의 요구에서, 요동형 액추에이터의 위치결정정밀도 및 위치결정속도를 더욱 향상시키기 위하여, 액추에이터자체를 보다 경량으로 하는 것이 요망되어, 합성수지제품의 요동형 액추에이터의 개발이 진행되고 있다. 예를 들면, 일본국 특개평 3-277160호 공보에는, 소형이고 또한 박형인 동시에, 고강도이고 또한 전기절연성의 향상된 코일-암성형체를 가진 요동형 액추에이터로서, 암과 가동코일을 탄성율 10×104㎏/㎠이상의 열가소성수지로 이루어진 유지부재에 의해 일체적으로 고착한 요동형 액추에이터가 제안되어 있다. 이 요동형 액추에이터를 제조하기 위해서는, 우선, 먼저 다이캐스팅에 의해 성형된 캐리지부재와, 납땜에 의해서 리드선에 단자핀을 결선처리한 코일을, 사출성형용 금형내부에 삽입하여 위치결정한다. 이어서, 금형내부에, 유리섬유를 함유하는 폴리페닐렌슬파이드수지 등의 열가소성수지의 가열용융물을 추입하고, 캐리지부재의 외표면과 코일의 일부를 오버몰드해서 일체화함으로써, 오버몰드타입의 요동형 액추에이터를 제조한다. 그러나, 이 오버몰드타입의 요동형 액추에이터는, 암의 재질이 금속이기 때문에, 만족할 수 있는 경량화를달성할 수 없다고 하는 문제가 있다. 또, 이 요동형 액추에이터는, 암을 구성하는 금속과 주입되는 열가소성수지와의 밀착성 즉 접합강도가 불충분하며, 요동형 액추에이터 자체의 물리적특성이 뒤떨어져 있다.
암에 금속을 사용하는 일없이, 수지제품으로 함으로써, 더한층의 경량화를 달성할 수 있는 요동형 액추에이터의 개발이 시도되고 있다. 예를 들면, 일본국 특개평 8-339918호 공보에는, 제조코스트가 저렴하고, 경량이며 또한 치수정밀도나 기계적특성에도 우수한 수지제품의 액추에이터로서, 열가소성수지에 의해 코일 및 단자핀을 고정한 부재를 금형내에 배치하고, 동일 또는 다른 열가소성수지를 사용해서, 암을 포함하는 캐리지부재를 동시에 성형해서 얻게되는 합성수지제의 요동형 액추에이터가 제안되어 있다. 도 11은, 이 요동형 액추에이터의 단면도이다. 이 요동형 액추에이터는, 캐리지부재(22)와 코일유지부재(26)의 2부재로 구성된다. 캐리지부재는 축구멍(25)를 가지며, 복수개의 암(4)와 일체적으로 성형되어 있다. 코일유지부재는 코일(21)을 내포하고, 코일유지부재의 한쪽끝은 캐리지부재에 오버몰드되어 있다. 그러나, 이 수지제의 요동형 액추에이터에 있어서는, 코일유지부재와 캐리지부재와의 접합부분은, 실질적으로 기호A에 의해 표시되는 부분뿐이며, 기호A의 부분에 부하가 걸리기 쉽다. 따라서, 이 수지제의 요동형 액추에이터는, 캐리지부재와 코일유지부재와의 접합강도가 낮고, 요동형 액추에이터자체의 제품안정성 및 내구성에 부족하다고하는 문제가 있다.
본 발명은, 코일유지부재와 캐리지부재의 접합강도가 크고, 디스크장치에 알맞게 사용할 수 있는 요동형 액추에이터의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 해서 이루어진 것이다.
도 1은, 본 발명 방법에 사용하는 코일의 일태양의 평면도
도 2는, 단자핀의 일태양의 평면도
도 3은, 일체성형된 캐리지부재의 일태양의 측면도
도 4는, 암의 일태양의 부분측면도
도 5는, 도 3의 개리지부재의 배면도
도 6은, 암단편(斷片)의 일태양의 평면도 및 측면도
도 7은, 스페이서의 일태양의 평면도 및 측면도
도 8은, 암단편과 스페이서가 번갈아 적층되어서 이루어진 캐리지부재의 일태양의 측면도
도 9는, 본 발명 방법에 의해 제조된 요동형 액추에이터의 일태양의 평면도
도 10은, 종래의 요동형 액추에이터의 일예의 평면도
도 11은, 종래의 요동형 액추에이터의 다른예의 단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 공심부분 2: 리드선끝부분
3: 리드선끝부분 4: 암
5: 베어링구멍 6: 기단(基端)부분
7: 중간부분 8: 헤드부분
9: 스웨이지구멍 10: 돌기
11: 리드선 12: 주입구
13: 걸림부 14: 베어링구멍부분
15: 오목부분 16: 볼록형상의 보스
17: 오목부분 18: 오목형상의 구멍
19: 암단편 20: 스페이서
21: 코일 22: 캐리지부재
23: 내벽층 24: 축구멍
25: 래치탱그 26: 코일유지부재
본 발명자들은, 상기의 과제를 해결하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과, 베이링구멍과 관통하는 복수개의 용융수지의 주입구에 의해 형성된 걸림부를 가진 캐리지부재를 제작하고, 코일과 상기 캐리지부재를 금형내에 배치하고, 금형내에 용융수지를 사출충전해서, 상기의 주입구를 통해서 금형의 축구멍형성부분과 베어링구멍과의 간격에 용융수지를 밀어넣고, 베어링구멍내에 코일유지부재와 연속된 내벽층을 형성함으로써, 코일유지부재와 캐리지부재의 접합강도가 큰 요동형 액추에이터를 용이하게 제조할 수 있는 것을 발견하고, 이 식견에 의거해서 본 발명을 완성하는데 도달하였다.
즉, 본 발명은,
(1) 코일과, 베어링구멍 및 암을 가진 캐리지부재의 베어링구멍부분이 오버몰드된, 코일유지부재와 캐리지부재로 이루어진 요동형 액추에이터의 제조방법으로서, 코일과, 베어링구멍과 관통하는 용융수지의 주입구를 가진 캐리지부재를 금형내에 배치하는 공정 및 금형내에 용융수지를 충전하는 공정을 가지고, 이 용융수지를 상기의 주입구를 통해서 금형의 축구멍형성부분과 베어링구멍의 간격에 밀어넣고, 베어링구멍내에 코일유지부재와 연속된 내벽층을 형성하는 것을 특징으로 하는 요동형 액추에이터의 제조방법.
(2) 캐리지부재가, 그 측면에 베어링구멍과 관통하는 복수개의 용융수지의주입구 및 이 복수개의 주입구에 의해 격벽으로서 형성되는 걸림부를 가진 (1)항 기재의 요동형 액추에이터의 제조방법.
(3) 캐리지부재가, 도전성수지를 사용해서 일체적으로 성형된 부재인 (1)항 기재의 요동형 액추에이터의 제조방법. 및,
(4) 캐리지부재가, 도전성수지제의 암단편과 스페이서가 번갈아 배치된 적층체인 (1)항 기재의 요동형 액추에이터의 제조방법.
을 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 바람직한 태양으로서,
(5) 도전성수지가, 탄소섬유를 함유하는 열가소성수지인 (3)항 또는 (4)항 기재의 요동형 액추에이터의 제조방법, 및,
(6) 열가소성수지가, 서모트로픽(thermotropic)액정폴리머 또는 폴리페닐렌술파이드인(5)항기재의 요동형 액추에이터의 제조방법,
을 들 수 있다.
본 발명의 요동형 액추에이터의 제조방법은, 코일과, 베어링구멍 및 암을 가진 캐리지부재의 베어링구멍부분이 오버몰드된, 코일유지부재와 캐리지부재로 이루어진 요동형 액추에이터의 제조방법으로서, 코일과, 베어링구멍과 관통하는 용융수지의 주입구를 가진 캐리지부재를 금형내에 배치하는 공정 및 금형내에 용융수지를 충전하는 공정을 가지고, 이 용융수지를 상기의 주입구를 통해서 금형의 축구멍형성부분과 베어링구멍의 간격에 밀어넣고, 베어링구멍내에 코일유지부재와 연속된 내벽층을 형성하는 것이다.
본 발명 방법에 있어서는, 먼저, 코일 및 캐리지부재를 각각 별개로 제작한다. 도 1은, 본 발명 방법에 사용하는 코일의 일태양의 평면도이다. 본 태양의 코일은, 공심부분(1)을 가진 좌우대칭의 공심코일이다. 공심코일에는, 감기시작 및 감기종료에 대응하는 리드선끝부분(2) 및 (3)이 소정의 위치에 고정되어 있다. 선재로서 자기융착선을 사용하고, 소망하는 공심형상과 동일형상의 바깥둘레를 가진 권선지그심에, 소정의 권수까지 감는다. 이때, 선재에 열풍을 걸면서 감으므로서, 감게된 선재가 서로 고착한다. 고착후, 권선지그심을 뽑아내므로서, 소망의 형상을 가진 공심코일을 얻을 수 있다. 공심코일의 리드선끝부분(2) 및 (3)에는, 단자핀을 스포트용접한다. 도 2는, 단자핀의 일태양의 평면도이다. 단자핀은, 본태양과 같이 가장자리부분을 둥글게하는 것이 바람직하다. 단자핀의 가장자리부분을 둘글게 함으로써, 액추에이터제조시에 금형과 단자핀과의 접촉부분에 있어서의 손상의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 요동형 액추에이터의 제조방법에 있어서, 캐리지부재로서, 도전성수지를 사용해서 일체적으로 성형된 부재를 사용할 수 있고, 또는, 도전성수지제의 암단편과 스페이서가 번갈아 배치된 적층체를 사용할 수도 있다. 도 3은, 일체적으로 성형된 캐리지부재의 일태양의 측면도이다. 본 태양의 캐리지부재는, 두께방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 암(4)와, 암의 두께방향과 평행으로 형성된 베어링구멍(5)를 가진다. 암은, 캐리지부재의 베어링구멍쪽으로부터 차례로, 기단부분(6), 중간부(7) 및 헤드부(8)을 구성하다. 헤드부에는, 헤드서스펜션을 개재해서 자기센서등의 기능부재를 배설하기 위한 스웨이지구멍(9)가, 암의 평면에대해서 수직인 방향으로 형성된다. 스웨이지구멍의 직경은, 사용하는 기능부재의 크기에 따라서 적당히 선택할 수 있다. 암의 측면에는, 중간부로부터 헤드부에 걸쳐서 복수개의 돌기가 단을 어긋나게 형성하는 것이 바람직하다. 도 4는, 암의 일태양의 부분측면도이다. 복수개의 돌기(10)을 단어긋나게 형성함으로써, 스웨이지구멍에 장착된 기능부재로부터 연장하는 리드선(11)을, 암의측면을 따라서 확실하게 장착할 수 있다. 돌기의 가장자리부분에는, 리드선의 절연피막의 손상 및 단선을 방지하기 위하여 둥그스름하게 하는 것이 바람직하다.
본 발명 방법에 있어서, 캐리지부재에 배설하는 암의 개수에 특별히 제한은 없고, 디스크장치에 사용되는 디스크의 개수에 따라서 선택할 수 있으나, 통상적으로는 1∼20개인것이 바람직하고, 2∼10개인 것이 보다 바람직하다. 암의 두께에도 특히 제한은 없고, 디스크장치에 따라서 적당히 선택할 수 있으나, 통상적으로는 0.1∼10㎜인 것이 바람직하고, 1∼3㎜인 것이 보다 바람직하다.
본 발명 방법에 있어서, 캐리지부재의 베어링구멍의 직경은, 디스크장치에 요동형 액추에이터를 도입할때의 축구멍보다도 다소 크게 설계한다. 즉, 코일과 캐리지부재의 베어링구멍부분이 오버몰드되었을때, 축구멍의 내경이 소정의 크기가 되도록, 오버몰드에 의해 형성되는 내벽층의 두께를 고려해서 크게 설정한다. 예를 들면, 최종제품으로서의 요동형 액추에이터에 있어서의 축구멍의 내경이 13㎜일때, 캐리지부재의 제작시에 형성되는 베어링구멍의 직경은 14∼15㎜정도인 것이 바람직하다.
도 5는, 도 3의 캐리지부재를, 기호B의 방향에서 관찰한 배면도이다. 캐리지부재는, 그 측면에, 베어링구멍과 관통하는 2개의 용융수지의 주입구(12) 및 이 2개의 주입구에 의해 격벽으로해서 형성되는 걸림부(13)을 갖는다. 금형내에 용융수지가 사출충전되면, 용융수지는 주입구를 통해서 금형의 축구멍형성부분과 베어링구멍과의 간격에 밀어넣어지고, 베어링구멍내에 코일유지부재와 연속된 내벽층을 형성하는 동시에, 걸림부를 포위해서 코일유지부재와 캐리지부재를 강고하게 접합한다. 주입구의 형상 및 크기는 특히 제한은 없고, 금형내에 충전되는 수지의 점성 등에 따라서 적당히 선택할 수 있다. 주입구의 개수에도 특히 제한은 없고, 걸림부가 형성되도록 복수개의 주입구를 형성할 수 있다.
도 6(a)은, 본 발명 방법에 사용하는 암단편의 일태양의 평면도이며, 도 6(b)는, 그 측면도이다. 암단편은, 베어링구멍(5)를 가지고, 베어링구멍쪽으로부터 차례로, 베어링구멍부(14), 중간부(7) 및 헤드부(8)을 구비한다. 암단편의 베어링구멍의 직경은, 디스크장치에 요동형 액추에이터를 도입할때의 축구멍보다도 다소크게 설계한다. 즉, 코일과 캐리지부재의 베어링구멍부분이 오버몰드되었을때, 축구멍의 내경이 소정의 크기가 되도록, 오버몰드에 의해 형성되는 내벽층의 두께를 고려해서 크게 설정한다. 예를 들면, 최종제품으로서의 요동형 액추에이터에 있어서의 축구멍의 내경이 13㎜일때에, 암단편의 제작시에 형성되는 베어링구멍의 직경은 14∼15㎜정도인 것이 바람직하다.
암단편의 헤드부에는, 헤드서스펜션을 개재해서 자기센서 등의 기능부재를 배설하기 위한 스웨이지구멍(9)가 형성된다. 스웨이지구멍의 직경은, 사용하는 기능부재의 크기에 따라서 적당히 선택할 수 있다. 베어링구멍부분에는, 용융수지의 주입구를 형성하는 오목부분(15)와 복수개의 볼록형상의 보스(16)이 형성된다. 볼록형상의 보스의 높이는, 스페이서의 두께의 1/2미만이다. 용융수지의 주입구를 형성하는 오목부분은, 도 6(a)에 표시되는 바와 같이, 적어도 1개의 볼록형상의 보스(16)을 사이에 두고, 암단편의 폭방향을 따라서 형성하는 것이 바람직하다.
암단편의 측면에는, 중간부로부터 헤드부분에 걸쳐서 복수개의 돌기(10)을 단을 어긋나게 형성하는 것이 바람직하다. 복수개의 돌기를 단을 어긋나게 형성함으로써, 스웨이지구멍에 장착된 기능부재로부터 연장하는 리드선을, 암단편의 측면을 따라서 확실하게 장착할 수 있다. 돌기의 가장자리부분에는, 리드선의 절연피막의 손상 및 단선을 방지하기 위하여 둥그스름하게 하는 것이 바람직하다. 암단편의 두께에 특히 제한은 없고, 디스크장치에 따라서 적당히 선택할 수 있으나, 통상적으로는 0.1∼10㎜인 것이 바람직하고, 1∼3㎜인 것이 보다 바람직하다.
도 7(a)는, 본 발명 방법에 사용하는 스페이서의 일태양의 평면도이며, 도 7(b)는, 그 측면도이다. 스페이서는, 베어링구멍(5)와 용융수지의 주입구를 형성하는 오목부(17)과 복수개의 오목형상의 구멍(18)을 갖는다. 스페이서의 베어링구멍의 직경은, 암단편의 베어링구멍의 직경과 동일한 것이 바람직하다. 스페이서의 복수개의 오목형상의 구멍은, 암판편의 복수개의 볼록형상의 보스와 대응하는 위치에 있고, 볼록형상의 보스와 오목형상의 구멍을 끼워합치므로서, 암단편과 스페이서를 적층할 수 있다. 스페이서의 용융수지의 주입구를 형성하는 오목부는, 암단편의 용융수지의 주입구를 형성하는 오목부와 대응하는 위치에 있고, 암단편과스페이서를 적층했을때, 양쪽의 오목부분에 의해 용융수지의 주입구가 형성된다. 스페이서의 두께에 특히 제한은 없으며, 디스크장치에 따라서 적당히 선택할 수 있으나, 통상적으로는 0.1∼10㎜인 것이 바람직하고, 1∼3㎜인 것이 보다 바람직하다.
도 8은, 암단편과 스페이서가 번갈아 적층되어서 이루어진 캐리지부재의 일태양의 측면도이다. 암단편의 볼록형상의 보스와, 대응하는 스페이서의 오목형상의 구멍을 끼워맞춤함으로써, 암단편(19)와 스페이서(20)을 번갈아 배치해서 적층체로 할 수 있다. 암단편과 스페이서의 적층에 의해, 암단편의 오목부(15)와 스페이서의 오목부분(17)이 대향해서, 주입구(12)와 걸림부(13)이 형성된다. 주입구(12)는, 적층체로 이루어진 캐리지부재의 베어링구멍에 관통한다. 암단편과 스페이서와의 적층에는, 필요에 따라서, 접착제를 사용할 수 있다. 본 발명 방법에 있어서, 적층체로 이루어진 캐리지부재에 사용되는 암단편의 개수에 특히 제한은 없고, 디스크장치에 사용되는 디스크의 매수에 따라서 선택할 수 있으나, 통상적으로는 1∼20개인 것이 바람직하고, 2∼10개인 것이 보다 바람직하다.
본 발명방법에 있어서, 일체적으로, 성형된 캐리지부재 또는 적층체로 이루어진 캐리지부재는, 모두 도전성수지로 제작되는 것이 바람직하다. 사용하는 도전성수지에 특히 제한은 없으나, 열가소성수지에 탄소섬유를 배합한 도전성수지를 알맞게 사용할 수 있다. 캐리지부재를 도전성수지로 제작함으로써, 요동형 액추에이터의 암에 장착된 기능부재에 발생하는 정전기 장해를 회피할 수 있다. 캐리지부재를 구성하는 도전성수지의 체적고유저항치는, 10∼105Ω·㎝인 것이 바람직하고, 102∼104Ω·㎝인 것이 보다 바람직하다. 체적고유저항치가 10Ω·㎝미만의 도전성수지는, 탄소섬유 등의 배합량이 많아져서 성형성이 불량하게 될 염려가 있다. 도전성수지의 체적고유저항치가 105Ω·㎝를 초과하면, 정전기장해가 발생할 염려가 있다.
본 발명 방법에 있어서, 도전성수지에 사용하는 열가소성수지에 특히 제한은 없고, 예를 들면, 서모트로픽액정폴리머, 폴리페닐렌술파이드수지, 나이론 등의 폴리아미드수지, 폴리아미드이미드수지, 폴리이미드수지, 폴리아세탈수지, 폴리카보네이트수지, 변성폴리페닐렌에테르수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르수지, 폴리술폰수지, 폴리에테르에테르케톤 등의 폴리에테르 케톤수지, 폴리알릴레이트 등의 전체방향족 폴리에스테르수지, ABS수지, 강화폴리프로필렌 등의 폴리올레핀수지 등을 들 수 있다. 이들 열가소성수지는, 1종을 단독으로 사용할 수 있고, 또는, 2종이상을 조합해서 사용할 수도 있다. 이들 중에서, 서모트로픽액정폴리머를 특히 알맞게 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 서모트로픽액정폴리머로서는, 이방성용융상(相)을 형성할 수 있는 에스테르결합을 가진 폴리머인 것이 바람직하다. 이와 같은 폴리머로서는, 예를 들면, 방향족 옥시카르보닐단위, 방향족 디옥시단위, 방향족 및/또는 지방족디카르보닐단위, 알키렌디옥시단위 등의 구조단위로 이루어지고, 이방성용융상을 형성하는 액정폴리에스테르, 또는, 상기의 구조단위와 방향족 이미노카르보닐단위, 방향족 디이미노단위, 방향족 이미노옥시단위 등의 구조단위로 이루어지고, 이방성용융상을 형성하는 액정폴리에스테르아미드등을 들 수 있다.
방향족 옥시카르보닐단위로서는, 예를 들면, p-히드록시벤조산, 6-히드록시-2-나프트에산 등으로부터 생성된 구조단위, 방향족 디옥시단위로서는, 예를 들면, 4,4'-디히드록시비페닐, 히드로퀴논, 3,3',5,5'-테트라메틸-4,4'-디히드록시비페닐, t-부틸히드로퀴논, 페닐히드로퀴논,2,6-디히드록시나프탈렌, 2,7-디히드록시나프탈렌, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 4,4'-디히드록시디페닐에테르 등으로부터 생성된 구조단위, 방향족 및/또는 지방족디카르보닐단위로서는, 예를 들면, 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복시산, 4,4'-디페닐디카르복시산, 1,2-비스(페녹시)에탄-4,4'-디카르복시산, 1,2-비스(2-클로르페녹시)에탄-4,4'-디카르복시산, 4,4'-디페닐에테르디카르복시산, 아디핀산, 세바스산 등으로부터 생성된 구조단위, 알키렌디옥시단위로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올 등으로부터 생성된 구조단위, 방향족이미노옥시단위로서는, 예를 들면, 4-아미노페놀 등으로부터 생성된 구조단위 등을 들 수 있다. 이들중에서, 에틸렌글리콜로부터 생성된 구조단위가 특히 바람직하다.
본 발명 방법에 사용하는 액정폴리에스테르로서는, 예를 들면, p-히드록시벤조산으로부터 생성된 구조단위 및 6-히드록시-2-나프트에산으로부터 생성된 구조단위로 이루어진 액정폴리에스테르, p-히드록시벤조산으로부터 생성된 구조단위, 6-히드록시-2-나프트에산으로부터 생성된 구조단위 및 방향족디히드록시화합물 및/또는 지방족 디카르복시산으로부터 생성된 구조단위로 이루어진 액정폴리에스테르, p-히드록시벤조산으로부터 생성된 구조단위, 4,4'-디히드록시비페닐로부터 생성된구조단위 및 테레프탈산 및/또는 아디핀산으로부터 생성된 구조단위로 이루어진 액정폴리에스테르, p-히드록시벤조산으로부터 생성된 구조단위, 에틸렌글리콜로부터 생성된 구조단위 및 테레프탈산으로부터 생성된 구조단위로 이루어진 액정폴리에스테르, p-히드록시벤조산으로부터 생성된 구조단위, 에틸렌글리콜로부터 생성된 구조단위 및 테레프탈산 및/또는 이소프탈산으로부터 생성된 구조단위로 이루어진 액정폴리에스테르, p-히드록시벤조산으로부터 생성된 구조단위, 에틸렌글리콜로부터 생성된 구조단위, 4,4'-디히드록시디페닐로부터 생성된 구조단위 및 테레프탈산 및/또는 세바스산으로부터 생성된 구조단위로 이루어진 액정폴리에스테르, p-히드록시벤조산으로부터 생성된 구조단위, 에틸렌글리콜로부터 생성된 구조단위, 방향족 디히드록시화합물로부터 생성된 구조단위 및 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복시산 등의 방향족 디카르복시산으로부터 생성된 구조단위로 이루어진 액정폴리에스테르 등을 들 수 있다.
본 발명 방법에 있어서, 이방성용융상을 형성하는 액정폴리에스테르로서는, 식[1], 식[2], 식[3] 및 식[4]에 의해 표시되는 구조단위로 이루어진 액정폴리에스테르, 및, 식[1], 식[3] 및 [4]에 의해 표시되는 구조단위로 이루어진 액정폴리에스테르를 알맞게 사용할 수 있고, 식[1], 식[2], 식[3] 및 식[4]에 의해 표시되는 구조단위로 이루어진 액정폴리에스테르를 특히 썩알맞게 사용할 수 있다.
단, 식[2]에 있어서, R1은,
로부터 선택되는 1종이상의 기이며, 식[4]에 있어서, R2는,
로부터 선택되는 1종이상의 기이다. 단, 식중, X는 수소원자 또는 염소원자이다.
식[1]에 의해 표시되는 구조단위는, p-히드록시벤조산으로부터 생성된 구조단위이며, 식[2]에 의해 표시되는 구조단위는, 4,4'-디히드록시비페닐, 3,3',5,5'-테트라메틸-4,4'-디히드록시비페닐, 히드로퀴논, t-부틸히드로퀴논, 페닐히드로퀴논, 메틸히드로퀴논, 2,6-디히드록시나프탈렌, 2,7-디히드록시나프탈렌, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 및 4,4'-디히드록시디페닐에테르로부터 선택된 방향족 디히드록시화합물로부터 생성된 구조단위이며, 식[3]에 의해 표시되는 구조단위는, 에틸렌글리콜로부터 생성된 구조단위이며, 식[4]에 의해 표시되는 구조단위는, 테레프탈산, 이소프탈산, 4,4'-디페닐디카르복시산, 2,6-나프탈렌디카르복시산, 4,4'-디페닐에테르디카르복시산, 1,2-비스(페녹시)에탄-4,4'-디카르복시산, 1,2-비스(2-클로로페녹시)에탄-4,4'-디카르복시산으로부터 선택된 방향족 디카르복시산으로부터 생성된 구조단위이다. 이들중에서, R1이,
이며, R2가
인 구조단위가 특히 바람직하다.
이들 액정폴리에스테르의 공중합비는 특히 제한은 없으나, 본 발명의 특성을 발휘시키기 위해서는 하기의 공중합비인 것이 바람직하다. 즉, 식[1], 식[2], 식[3] 및 식[4]에 의해 표시되는 구조단위로 이루어진 공중합체는, 식[1]와 식[2]에 의해 표시되는 구조단위의 합계가, 식[1], 식[2] 및 식[3]에 의해 표시되는 구조단위의 합계에 대해서 30∼95몰%인 것이 바람직하고, 40∼85몰%인 것이 보다 바람직하다. 또, 식[3]에 의해 표시되는 구조단위는, 식[1], 식[2] 및 식[3]에 의해 표시되는 구조단위의 합계에 대해서 10∼70몰%인 것이 바람직하고, 15∼60몰%인 것이 보다 바람직하다. 또, 식[1]에 의해 표시되는 구조단위와 식[2]에 의해 표시되는 구조단위의 몰비[1]/[2]는, 75/25∼95/5인 것이 바람직하고, 78/22∼93/7인 것이 보다 바람직하다. 또, 식[4]에 의해 표시되는 구조단위는, 식[2] 및 식[3]에 의해 표시되는 구조단위의 합계와 실질적으로 동등한 몰인 것이 바람직하다.
식[1], 식[3] 및 식[4]에 의해 표시되는 구조단위로 이루어진 공중합체는, 유동성의 점에서, 식[1]에 의해 표시되는 구조단위가, 식[1] 및 식[3]에 의해 표시되는 구조단위의 합계에 대해서 40∼90몰%인 것이 바람직하고, 60∼88몰%인 것이보다 바람직하다. 또, 식(4)에 의해 표시되는 구조단위는, 식[3]에 의해 표시되는 구조단위와 실질적으로 동등몰인 것이 바람직하다. 여기서, 실질적으로 동등몰이란, 말단을 제외한 폴리머주사슬(主鎖)을 구성하는 구조단위가 동등몰이지만, 말단을 구성하는 구조단위로서는 반드시 동등몰인 것으로는 한정되지 않는 것을 의미한다.
본 발명 방법에 사용하는 액정폴리에스테르아미드로서는, 식[1], 식[2], 식[3], 식[4]에 의해 표시되는 구조단위이외에, p-아미노페놀로부터 생성된 p-이미노페녹시단위를 가진 이방성용융상을 형성하는 액정폴리에스테르아미드가 바람직하다.
본 발명에 사용하는 액정폴리에스테르 및 액정폴리에스테르아미드는, 식[1], 식[2], 식[3], 식[4]에 의해 표시되는 구조단위를 생성하는 성분 및 p-아미노페놀이외에, 3,3'-디페닐디카르복시산, 2,2'-디페닐디카르복시산 등의 방향족 디카르복시산, 아디핀산, 아젤라인산, 세바스산, 도데칸디온산 등의 지방족 디카르복시산, 헥사히드로테레프탈산 등의 지환식디카르복시산, 클로르히드로퀴논, 3,4'-디히드록시비페닐, 4,4'-디히드록시디페닐술폰, 4,4'-디히드록시디페닐술파이드, 4,4'-디히드록시벤조페논, 3,4'-디히드록시비페닐등의 방향족 디올, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메타놀 등의 지방족 또는 지환식디올, m-히드록시벤조산, 2,6-히드록시나프트에산 등의 방향족히드록시카르복시산 또는 p-아미노벤조산 등의 방향족 아미노카르복시산 등을 액정성을 손상시키지 않는 범위에서 더욱 공중합시킬 수 있다.
이와 같은 서모트로픽액정폴리머는, 시베라스 「일본국 토레이(주)제품」으로서 시판되고 있다.
본 발명 방법에 있어서는, 소정의 온도에 있어서 유동성이 높고 성형이 용이하며, 또한 치수안정성에 뛰어나기 때문에, 도전성수지의 베이스수지로서, 서모트로픽액정폴리머, 폴리페닐렌술파이드수지 및 이들의 조합을 사용하는 것이 바람직하다.
도전성수지에 함유되는 탄소섬유는, 캐리지부재에 도전성, 내열성 및 기계적강도를 부여한다. 본 발명 방법에 사용하는 도전성수지는, 열가소성수지 100중량부에 대해서, 탄소섬유 10∼100중량부를 함유하는 것이 바람직하고, 탄소섬유 20∼70중량부를 함유하는 것이 보다 바람직하다. 탄소섬유의 함유량이 열가소성수지 100중량부에 대해서 10중량부미만이면, 도전성이 부족해서 정전기장해가 발생할 염려가 있다. 탄소섬유의 함유량이 열가소성수지 100중량부에 대해서 100중량부를 초과하면, 도전성수지의 성형성이 불량으로 될 염려가 있다.
본 발명 방법에 사용하는 도전성수지에는, 캐리지부재의 기계적강도를 향상시키기 위하여, 또다른 첨가제를 함유시킬 수 있다. 이와 같은 첨가제로서는, 예를 들면, 유리섬유, 알루미나섬유, 탄화규소섬유, 세라믹섬유, 석면섬유, 석고섬유, 스테인레스섬유 등의 금속섬유등의 섬유상강화제, 와라스트나이트, 세리사이드, 카올린, 마이카, 클레이, 벤트나이트, 석면, 탤크, 알루미나규산염 등의 규산염, 알루미나, 산화마그네슘, 산화지르코니아, 산화티탄 등의 금속산화물, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 드로마이드 등의 탄산염, 황산칼슘, 피로인산칼슘, 황산바륨 등의 황산염 등의 분립상(粉粒狀)강화제 등을 들 수 있다. 이들 첨가제는 필요에 따라서, 실란계커플링제, 티탄계 커플링제 등에 의해 예비처리해서 사용할 수 있다.
본 발명 방법에 있어서, 도전성수지는, 목적하는 캐리지부재용의 금형내에 사출충전할 수 있다. 도전성수지를 사출충전하는 금형의 게이트는, 캐리지부재용의 금형의 헤드부쪽 또는 베어링구멍쪽에 형성하는 것이 바람직하다. 도전성수지를 금형에 충전한 후에 냉각고형화하고, 금형을 개방해서 캐리지부재를 인출한다. 캐리지부재로서, 암단편과 스페이서가 번갈아 배치된 적층체를 사용하는 경우는, 암단편용 금형 및 스페이서용 금형을 사용해서 도전성수지를 각각에 사출성형하고, 암단편과 스페이서를 번갈아 배치함으로써, 적층체로 이루어진 캐리지부재를 제작한다.
본 발명의 요동형 액추에이터의 제조방법에 있어서는, 상기와 같이 해서 제작된 코일과 캐리지부재를, 요동형 액추에이터성형용의 금형내부의 소정의 위치에 배치하고, 금형내부에 용융수지를 사출충전함으로써, 코일과 캐리지부재의 베어링구멍부분을 오버몰드한다.
본 발명 방법에 있어서, 오버몰드에 사용하는 수지는, 절연성수지인 것이 바람직하다. 절연성수지는, 체적고정저항치가 105Ω·㎝를 초과하는 것이 바람직하고, 체적고유저항치가 106∼1016Ω·㎝인 것이 보다 바람직하다. 절연성수지의 베이스수지는, 열가소성수지인 것이 바람직하다.
본 발명 방법에 있어서, 절연성수지에 사용하는 베이스수지에 특히 제한은 없으나, 상기의 도전성수지에 사용하는 베이스수지와 마찬가지의 열가소성수지를 썩알맞게 사용할 수 있다. 절연성수지에 사용하는 베이스수지로서는, 소정의 온도에 있어서 유동성이 높아 성형이 용이하며, 또한 치수안정성에 뛰어나다는 점에서, 서모트로픽액정폴리머, 폴리페닐렌술파이드수지 및 이들의 조합을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 또, 절연성수지에는, 캐리지부재에 사용하는 도전성수지와 마찬가지로, 다른 첨가제를 함유시킬 수 있다. 이와 같은 첨가제로서는, 도전성수지와 마찬가지의 첨가제를 사용할 수 있다.
코일과 캐리지부재가 배치된 요동형 액추에이터용 금형에 절연성수지가 사출충전되면, 절연성수지가 코일을 포위하는 동시에, 캐리지부재의 주입구를 통해서 캐리지부재의 걸림부를 포위하면서, 베어링구멍내에 삽입된 금형의 축구멍형성부분과 베어링구멍과의 간격에까지 유입하고, 금형면을 따라서 베어링구멍내에 내벽층을 형성한다. 또, 적층체로 이루어진 캐리지부재의 경우에는, 최외층에 있는 암단편의 베어링구멍의 가장자리부분에 까지 절연성수지가 에워싸게 충전된다. 이에 의해, 적층체로 이루어진 캐리지부재의 적층상태를 고정 및 유지할 수 있다. 금형에 사출충전한 후에, 절연성수지에는 충분한 냉각고형화가 행하여지며, 요동형 액추에이터가 금형으로부터 인출된다.
도 9는, 본 발명 방법에 의해 제조된 요동형 액추에이터의 일태양의 평면도이다. 본태양의 요동형 액추에이터는, 코일(21)과 캐리지부재(22)가 오버몰드 되고 있다. 요동형 액추에이터는, 베어링구멍내에 오버몰드에 의해 충전된 수지에의해 형성된 내벽층(23)을 가진 축구멍(24)가 형성되어 있다. 축구멍의 내벽층의 내경은, 디스크장치에 액추에이터를 도입할때의 베어링을 고정하기 위해 필요한 크기에 일치한다. 본 태양의 요동형 액추에이터의 코일유지부재에는, 요동형 액추에이터의 요동폭을 제어하기 위한 래치탱그(25)가 형성되어 있다. 래치탱그는, 코일과 캐리지부재를 금형내에 배치할 때에, 동시에 배치해 둘 수 있다.
본 발명 방법에 의해 제조된 요동형 액추에이터는, 헤드서스펜션, 자기헤드 등의 기능부재, 리드선 등이 장착되어, 하드디스크드라이브 등의 디스크장치를 위한 액추에이터로서 사용된다.
본 발명의 요동형 액추에이터의 제조방법에 의하면, 오버몰드에 의해 코일유지부재와 캐리지부재와의 접합강도가 높은 요동형 액추에이터를 제조할 수 있다. 본 발명 방법에 의해 제조된 요동형 액추에이터는, 경량인 동시에, 기계적 강도 및 내구성에 뛰어난 것이다.

Claims (4)

  1. 코일과, 베어링구멍 및 암을 가진 캐리지부재의 베어링구멍부분이 오버몰드된, 코일유지부재와 캐리지부재로 이루어진 요동형 액추에이터의 제조방법으로서, 코일과, 베어링구멍과 관통하는 용융수지의 주입구를 가진 캐리지부재를 금형내에 배치하는 공정 및 금형내에 용융수지를 충전하는 공정을 가지고, 이 용융수지를 상기의 주입구를 통해서 금형의 축구멍형성부분과 베어링구멍의 간격에 밀어넣고, 베어링구멍내에 코일유지부재와 연속된 내벽층을 형성하는 것을 특징으로 하는 요동형 액추에이터의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 캐리지부재가, 그 측면에 베어링구멍과 관통하는 복수개의 용융수지의 주입구 및 이 복수개의 주입구에 의해 격벽으로서 형성되는 걸림부를 가진 요동형 액추에이터의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 캐리지부재가, 도전성수지를 사용해서 일체적으로 성형된 부재인 요동형 액추에이터의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 캐리지부재가, 도전성수지제의 암단편과 스페이서가 번갈아 배치된 적층체인 요동형 액추에이터의 제조방법.
KR1020000010276A 1999-11-02 2000-02-29 요동형 액추에이터의 제조방법 KR20010110958A (ko)

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