專利名稱：硬盤驅(qū)動器托架及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及托架及其制造方法，其中，所述托架為內(nèi)置于個人計算機等計算機中的硬盤驅(qū)動器的致動器的構(gòu)成部件，并且，本發(fā)明實現(xiàn)了其制造的簡化。
背景技術(shù)：
如圖16所示，硬盤驅(qū)動器的致動器主要包括托架1，安裝在該托架1頂端上的懸臂2，安裝在該懸臂2頂端上的磁頭3，自由轉(zhuǎn)動地支承該托架1的軸承4，使托架1轉(zhuǎn)動的音圈馬達(dá)的固定磁鐵部分5，以及安裝在托架1后端上的音圈馬達(dá)的可動線圈6；通過音圈馬達(dá)的動作來轉(zhuǎn)動托架1，進(jìn)而使磁頭3在通過主軸馬達(dá)7而高速轉(zhuǎn)動的硬盤8上移動，從而實現(xiàn)磁頭3的定位。
通常，具有這種結(jié)構(gòu)的致動器的托架1為了減輕重量而由鋁合金制成，其制造可采用壓鑄法、對鋁壓出型材進(jìn)行切削加工等各種制造方法。
但是，這些制造方法存在以下缺點由于托架因其用途而要求高加工精度，所以二次加工工序較多，從而必然會提高制造成本。
作為解決該缺點的制造方法，提出了通過壓力加工(沖裁加工)、以較少的加工工序來制造由鋁合金等制成的板材的方法。其中，將鋁合金等板材配置在壓力金屬模具內(nèi)來進(jìn)行壓力加工(沖裁加工)，一舉制成圖17所示的托架11。此外，也可以根據(jù)需要對其實施二次加工，以制成圖18以及圖19所示的托架11。
圖17所示的托架11包括安裝軸承4的軸承固定部分12、從該軸承固定部分12向后延伸并結(jié)合固定上述可動線圈6的線圈固定部分13、以及從軸承固定部分12向前延伸并固定上述懸臂2的臂部14，其中，軸承固定部分12為平板狀。
此外，對于圖18以及圖19所示的托架11而言，還進(jìn)一步對軸承固定部分12進(jìn)行沖壓加工，使得從線圈固定部分13以及臂部14延長的鋁合金板材相對于臂部14大致呈直角彎曲，從而形成彎曲部分，該部分的板厚經(jīng)過沖壓加工而比臂部13以及線圈固定部分12的板厚薄。
然而，雖然這種托架11可以降低制造成本，但是卻具有以下不良情況。
首先，圖17所示的托架11在與其它部件組裝后，要向軸承4固定，但并不易于向軸承4固定。
此外，對于為了固定圖18以及19所示軸承4和托架11而實施沖壓加工的結(jié)構(gòu)而言，采用了通過結(jié)合來固定軸承和托架的方法，但是，由于軸承固定部分12的與軸承4接觸的彎曲部分的板厚較薄，所以軸承4的安裝強度(機械強度)較低。
此外，對于該彎曲部分的長度而言，因為該部分是通過沖壓加工形成的，所以不能保證其具有一定程度的板厚，也不能確保機械強度，并且不可能有足夠的長度，因此，還存在不能提高軸承4的安裝強度(結(jié)合強度)等不良情況，從而存在不實用的問題。
而且，當(dāng)層疊多個如圖17所示的托架11類型的情況下，如圖20所示，必須采用在托架11上間隔重疊由軸承固定部分12和臂部14構(gòu)成的副托架15以及用于規(guī)定它們之間間隔的墊圈16的結(jié)構(gòu)。
但是，這種結(jié)構(gòu)存在下述缺點加設(shè)了墊圈16，從而因部件數(shù)量的增加、制造成本復(fù)雜化而導(dǎo)致成本提高，并造成尺寸精度的降低。
同樣，如果想要利用圖18所示的托架11來不使用墊圈就實現(xiàn)層疊式的托架，那么，為了確保臂的間隔距離，還必須進(jìn)一步進(jìn)行彎曲加工或者沖壓加工來使板厚變薄，從而產(chǎn)生了大大降低與軸承4的安裝強度(機械強度)的缺陷。
另一方面，在具有這種結(jié)構(gòu)的致動器的托架1中，為了對應(yīng)使多個硬盤8重合的大存儲容量型裝置，有必要能夠設(shè)置多個磁頭3，并制造設(shè)有多個用于安裝磁頭3的臂部的托架1。
圖21顯示了這種具有多個臂部的托架的例子。該例子中的托架41包括兩塊托架板42、42以及一塊線圈板43。
托架板42包括形成有軸承固定孔44的軸承固定部分45和固定懸臂的臂部46，其是由鋁合金板等構(gòu)成的板狀部件。
此外，線圈板43包括形成有軸承固定孔44的軸承固定部分47以及通過夾持可動線圈固定的兩分支狀的線圈固定部分48，其是由鋁合金板等構(gòu)成的板狀部件。
這些板保持為兩塊托架板42、42之間夾持線圈板43的狀態(tài)，在其間插入墊圈51、51并使它們重合，將帶座球面軸承49插入這些板42、42的軸承安裝孔44內(nèi)，并置于突出設(shè)置在帶座球面軸承49的外圈49a的外周面上的承受部分49b上，通過從該外圈49a的上部擰入螺母50來組裝。
對于具有這種結(jié)構(gòu)的托架41來說，在其制造時，從鋁合金板開始通過壓力加工(沖裁加工)來制造托架板42以及線圈板43，隨后，采用上述組裝順序來組裝這些部件，因此，加工工序多，制造成本高，不能廉價制造，而且，還有在高精度定位托架板42以及線圈板43的過程中比較麻煩的問題。
另外，還存在的下述不良情況臂部46以及線圈固定部分48的剛性低，為了提高這部分的機械強度，必須加厚其厚度，結(jié)果導(dǎo)致托架整體重量加重。另外，在本結(jié)構(gòu)中，由于必須在帶座球面軸承49的外圈49a上實施攻絲加工以形成螺紋牙以及必需有螺母50，因此，還存在難以降低所使用的帶座球面軸承49的成本的問題。
因此，本發(fā)明的目的在于提供硬盤驅(qū)動器的致動器的托架，其制造工序少，可以廉價制造，通過與軸承的結(jié)合而能夠提高其裝配強度，即使在層疊多個托架的情況下，仍然能夠廉價地實現(xiàn)高強度、高精度的層疊式托架。
此外，本發(fā)明的另一個目的在于提供硬盤驅(qū)動器的致動器的托架，其能簡單地對托架板進(jìn)行高精度定位，可以提高剛性且減薄壁厚，并且通過與軸承的結(jié)合，能夠充分提高其裝配強度，并能夠廉價制造。
而且，本發(fā)明的其它目的在于獲得能夠有效且廉價制造出這種托架、托架板的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決這些問題，權(quán)利要求1記載的發(fā)明為一種硬盤驅(qū)動器托架，其特征在于包括軸承固定部分和臂部，至少臂部通過壓力鐓鍛加工而比軸承固定部分更薄地形成，從而實現(xiàn)高剛性。
權(quán)利要求2記載的發(fā)明為，如權(quán)利要求1所述的硬盤驅(qū)動器托架，其特征在于具有線圈固定部分。
權(quán)利要求3記載的發(fā)明為，如權(quán)利要求2所述的硬盤驅(qū)動器托架，其特征在于線圈固定部分通過壓力鐓鍛加工而比軸承固定部分更薄地形成。
權(quán)利要求4記載的發(fā)明為，如權(quán)利要求1、2或者3所述的硬盤驅(qū)動器托架，其特征在于臂部、軸承固定部分或者臂部、軸承固定部分以及線圈固定部分通過壓力加工而形成一體結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求5記載的發(fā)明為，如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的硬盤驅(qū)動器托架，其特征在于軸承固定部分的固定孔的形狀是使固定其中的軸承外圈的外形為其內(nèi)部的形狀或者內(nèi)接圓的形狀。
權(quán)利要求6記載的發(fā)明為，如權(quán)利要求1至5中任意一項所述的硬盤驅(qū)動器托架，其特征在于從軸承固定部分的臂部突出的部分的厚度為臂部厚度的二分之一以上。
權(quán)利要求7記載的發(fā)明為硬盤驅(qū)動器托架，其特征在于層疊多個如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的托架，使得從軸承固定部分的臂部突出的部分相互重合，在它們之間沒有墊圈。
權(quán)利要求8記載的發(fā)明為硬盤驅(qū)動器托架板，其特征在于包括軸承固定部分和臂部，在軸承固定部分附近形成有結(jié)合突起或者結(jié)合孔。
權(quán)利要求9記載的發(fā)明為，如權(quán)利要求8所述的硬盤驅(qū)動器托架板，其特征在于通過壓力加工形成一體結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求10記載的發(fā)明為，如權(quán)利要求9所述的硬盤驅(qū)動器托架板，其特征在于臂部通過從軸承固定部分外側(cè)進(jìn)行壓力鐓鍛加工而比軸承固定部分更薄地形成。
權(quán)利要求11記載的發(fā)明為硬盤驅(qū)動器托架，其特征在于重合兩塊以上的如權(quán)利要求8至11中任意一項所述的托架板，將這些托架板的結(jié)合突起嵌合到結(jié)合孔內(nèi)而一體化。
權(quán)利要求12記載的發(fā)明為制造硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，所述托架包括軸承固定部分和臂部，其特征在于準(zhǔn)備金屬板材，通過加壓對該金屬板材的至少構(gòu)成臂部的部分實施鐓鍛加工，從而比軸承固定部分更薄地成形且具有高剛性。
權(quán)利要求13記載的發(fā)明為制造硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，所述托架包括軸承固定部分、臂部和線圈固定部分，其特征在于準(zhǔn)備金屬板材，通過加壓對該金屬板材的至少構(gòu)成臂部的部分實施鐓鍛加工，從而比軸承固定部分更薄地成形且具有高剛性。
權(quán)利要求14記載的發(fā)明為，如權(quán)利要求13所述的硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，其特征在于通過加壓對金屬板材的構(gòu)成線圈固定部分的部分實施鐓鍛加工，從而比軸承固定部分更薄地成形且具有高剛性。
權(quán)利要求15記載的發(fā)明為，如權(quán)利要求12至14中任一項所述的硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，其特征在于從軸承固定部分的臂部突出的部分的厚度為臂部厚度的二分之一以上。
權(quán)利要求16記載的發(fā)明為，如權(quán)利要求12至15中任一項所述的硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，其特征在于金屬板材的壓力鐓鍛加工使用多個金屬模具，順次交換該多個金屬模具，在進(jìn)行含有至少一次鐓鍛加工的多次壓力加工的同時，順次精加工到最終形狀。
權(quán)利要求17記載的發(fā)明為，如權(quán)利要求12至16中任一項所述的硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，其特征在于對于壓力加工來說，在進(jìn)行至少一次以上的鐓鍛加工后，進(jìn)行外形切落加工。
權(quán)利要求18記載的發(fā)明為權(quán)利要求12～16中任一項所述的硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，其特征在于壓力加工由下孔加工、預(yù)沖裁加工、鐓鍛加工、校準(zhǔn)加工以及外形切落加工構(gòu)成，順次進(jìn)行這些加工。
權(quán)利要求19記載的發(fā)明為，如權(quán)利要求12至16中任一項所述的硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，其特征在于若設(shè)金屬板材的厚度為t0，軸承固定部分的厚度為t1，臂部的厚度為t2，則t0≥t1＞t2。
權(quán)利要求20記載的發(fā)明為，如權(quán)利要求12至16中任一項所述的硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，其特征在于壓力鐓鍛加工的對象部位為臂部，或者臂部和軸承固定部分，或者臂部、軸承固定部分和線圈固定部分。


圖1是本發(fā)明第一實施方式的托架例的立體圖。
圖2是圖1所示托架的截面圖。
圖3是托架另一例的平面圖。
圖4A是托架的軸承固定部分的固定孔變形例的平面圖。
圖4B是圖4A所示固定孔的截面圖。
圖5A是托架的軸承固定部分的固定孔的其它變形例的平面圖。
圖5B是圖5A所示固定孔的截面圖。
圖6是托架應(yīng)用例的立體圖。
圖7是圖6所示托架的截面圖。
圖8A是托架其它例的截面圖。
圖8B是托架其它例的立體圖。
圖8C是托架其它例的截面圖。
圖9是本發(fā)明制品與以往例子的托架的共振特性的曲線圖。
圖10是本發(fā)明第二實施方式的托架的第一例的立體圖。
圖11是圖10所示托架的截面圖。
圖12是托架第二例的截面圖。
圖13是托架第三例的主要部分的截面圖。
圖14是托架第四例的截面圖。
圖15A～F是按照工藝順序顯示本發(fā)明第三實施方式的制造方法的某一例的概略截面圖。
圖16是硬盤驅(qū)動器托架例的平面圖。
圖17是以往托架例的立體圖。
圖18是以往托架的其它例的立體圖。
圖19是圖18所示的以往托架例的截面圖。
圖20是以往層疊式托架的分解立體圖。
圖21是以往托架例的分解立體圖。
具體實施例方式
(第一實施方式)圖1和圖2是本發(fā)明第一實施方式的托架的某一例，該例的托架21例如由6061、5052等鋁合金等制成，通過壓力加工而被一體加工。
此處的壓力加工是通過在以往的沖壓加工中對必要部分進(jìn)行鐓鍛加工(鐓鍛加工)而實現(xiàn)托架的最終形狀。具體地說，如后述制造方法那樣，使用由厚度為托架21各部分中的壁厚最厚的軸承固定部分22的精加工厚度(t1)以上厚度的板材所形成的原材料，更薄地鐓鍛軸承固定部分22的較厚部分以外的其它部分，對托架21整體進(jìn)行充分鍛造。同時，根據(jù)設(shè)計適當(dāng)選擇該鐓鍛加工的對象部位是臂部、臂部和軸承固定部分還是臂部和軸承固定部分以及線圈固定部分。
此外，該托架21包括軸承固定部分22、線圈固定部分23以及臂部24。
軸承固定部分22形成了具有使軸承貫穿的固定孔25的凸臺，其壁厚(t1)以環(huán)狀從臂部24以及線圈固定部分23向外側(cè)突出，形成遠(yuǎn)厚于它們的厚度。
此外，臂部24的厚度(t2)以及線圈固定部分23的厚度(t3)為0.7～1.6mm，比軸承固定部分22的厚度(t1)薄，因為原材料的一部分在壓力加工時被加壓加工，所以其金屬組織致密化，拉伸強度、延伸率、沖擊強度等機械強度均比較高，剛性也高。因此，該臂部24以及線圈固定部分23與軸承固定部分22相比、甚至與由相同厚度的板材或者壓鑄法所形成的部件相比，具有足夠的強度。此外，軸承固定部分22的從臂部24突出的部分的厚度(A)為臂部24厚度(t2)的1/2以上。
線圈固定部分23具有以兩分支狀從軸承固定部分22延伸的兩個板狀支架部分28、28，在該兩個支架部28、28的內(nèi)側(cè)嵌入并附著固定有可動線圈6。
此外，該線圈固定部分23也是通過壓力加工而大幅度被消減原材料厚度的部分，因此，其金屬組織非常致密，硬度比軸承固定部分22高，同時剛性也高，拉伸強度、延伸率、沖擊強度等機械強度均較高，是剛性較高的部分。因此，對于線圈固定部分23來說，能夠減薄其板厚，實現(xiàn)線圈固定部分23的輕量化。
臂部24大致為矩形板狀，其基部與軸承固定部分22相連，在頂端部分形成有用于安裝懸臂的安裝孔26。此外，在其中央部分開設(shè)有用于減輕重量的空孔27，同時，從基部向頂端部分逐漸減小其寬度，從而形成錐狀。
此外，該臂部24是通過壓力加工而大幅度被減小原材料厚度的部分，因此，其金屬組織非常致密，硬度比軸承固定部分22高，并且剛性也高，拉伸強度、延伸率、沖擊強度等機械強度均較高。因此，對于臂部24來說，能夠減薄其板厚，實現(xiàn)臂部24的輕量化。
在這種結(jié)構(gòu)的托架21中，因為托架21是通過壓力加工而被制造，所以制造工序少，能夠降低制造成本。此外，對于軸承固定部分22來說，因為其形狀為厚壁的凸臺形狀，所以其本身的機械強度高，并且與軸承接合的安裝強度也很高。
此外，因為是通過壓力加工制造的，所以托架21整體的剛性高，特別是線圈固定部分23和臂部24的剛性被進(jìn)一步提高，能夠減薄該線圈固定部分23和臂部24的壁厚，實現(xiàn)輕量化，而且提高托架21的共振頻率，在高頻一側(cè)加寬使用頻率帶域。
圖3顯示該托架的其他例。
對于該例的托架21來說，在軸承固定部分22的固定孔25的內(nèi)壁上形成有多條沿軸向延伸的縱槽30、30…，該托架21同樣也可是通過壓力加工而制造的。
在該例的托架21中，因為在固定孔25內(nèi)刻設(shè)有所述縱向槽30，所以能夠提高安裝孔25的內(nèi)徑、正圓度以及表面性。
圖4A、B以及圖5A、B顯示了各種軸承固定孔22的固定孔25的變形例，在圖4所示例子中，四條縱槽30、30…形成至固定孔25的內(nèi)壁中途。在圖5所示例子中，固定孔25一方的開口側(cè)為粗徑，而另一方的開口側(cè)為比其小的細(xì)徑，將軸承插入到該細(xì)徑部分內(nèi)。
這樣，固定孔25的孔的形狀可以為使插入其中的軸承的外圈的外形形成其內(nèi)部形狀或內(nèi)接圓的形狀。
圖6和圖7顯示了托架的應(yīng)用例，其為層疊有兩個托架的層疊型。即，對于該層疊型托架31來說，其為在圖1以及圖2所示的托架21上重疊由軸承固定部分22和臂部24所構(gòu)成的副托架32的結(jié)構(gòu)。同時，這種缺少線圈固定部分的副托架32也包括在本發(fā)明的托架中。
該副托架32同樣也是通過壓力加工而制造的，其形狀為缺少先前所示托架21的線圈固定部分23的形態(tài)。如圖所示，該副托架32重疊在托架21上，通過貫通于這些軸承固定部分22、22的安裝孔25、25內(nèi)的一個長軸承4而被安裝在托架21上。
通過層疊來重合從線圈固定部分23向外突出的部分，從而在托架21的臂部24和副托架32的臂部24之間形成一定間隔。對于該間隔來說，最好在其間留出硬盤8可高速轉(zhuǎn)動且磁頭3可移動的空間，并且其最好在臂部24厚度的1/2以上。
同時，不言而喻，也可以層疊兩個以上的副托架32作為多級層疊型。對于這種層疊型而言，因為突出部分起到墊圈的作用，所以沒有必要在托架之間再插入其它部件的墊圈，從而能夠降低制造成本。
圖8顯示了本發(fā)明托架的其它例，該例的托架21如圖8(A)，(B)所示，在固定線圈6時，通過整體鑄造而由鑄造樹脂一體形成線圈6和線圈固定部分23。此外，如圖8(C)所示，也可以層疊兩個以上的托架，線圈6和線圈固定部分23同樣由鑄造樹脂而一體形成。
圖9顯示了利用激光多普勒儀器測定的如圖1、圖2所示的托架與作為比較例的通過以往的切削加工制造出的相同形狀的托架的共振特性所得到的結(jié)果。在該曲線圖中，由峰值A(chǔ)、B表示的曲線圖顯示了本發(fā)明的托架特性，由峰值C、D表示的曲線圖顯示了比較例的特性。對于該測定樣品來說，采用對3mm厚的鋁合金板實施由加壓實現(xiàn)的鐓鍛加工，具有圖1所示的形狀，臂部和線圈固定部分的厚度為0.9mm，軸承固定部分的厚度為2.9mm，臂部的長度大約為15mm，軸承固定部分的外徑大約為10mm，線圈固定部分的長度大約為15mm。
在圖9的曲線圖中，峰值A(chǔ)表示在臂部扭轉(zhuǎn)模式時的共振峰值。峰值B表示在線圈固定部分的四次扭轉(zhuǎn)模式時的共振峰值。另外，峰值C表示作為樣品的具有相同尺寸的、通過以往的切削加工所得到的托架臂部的扭轉(zhuǎn)模式時的共振峰值。峰值D表示同樣在線圈固定部分的四次扭轉(zhuǎn)模式時的共振峰值。
通過該曲線圖可知，本發(fā)明的樣品與比較例相比，共振頻率向高頻一側(cè)移動，在臂部的扭轉(zhuǎn)模式時向高頻一側(cè)移動3.4％、在線圈固定部分時向高頻一側(cè)移動2.9％。因此，能夠提高托架的設(shè)計自由度。
接著，說明顯示本發(fā)明托架的臂部為高剛性的實驗結(jié)果。作為樣品來說，本發(fā)明以及比較例均使用了與測定上述共振特性的裝置相同的裝置。利用夾具固定該托架的軸承固定部分，在距離臂部頂端2mm的內(nèi)側(cè)位置施加載荷來測定臂部頂端彎曲1mm時的載荷。將樣品數(shù)定為任意三個，求出測定載荷的平均值，在本發(fā)明樣品中為710.3g/mm2。
在以往例子中為630.7g/mm2。
通過該結(jié)果可以確定本發(fā)明的托架與通過以往的切削加工制造出的托架相比，其剛性提高了約10％。而且，可以確認(rèn)通過這種加壓進(jìn)行的鐓鍛加工是提高托架剛性的一種有效方式。
(第二實施方式)圖10和圖11顯示了第二實施方式的托架的第一例，該例的托架121是使第一托架板122和第二托架板123重合而一體化。
然后，該第一以及第二托架板122、123例如由6061、5052等鋁合金等構(gòu)成，通過壓力加工而被制成。
對于這里的壓力加工來說，其通過在以往的沖壓加工中對必要部分實施鐓鍛加工(鐓鍛加工)來實現(xiàn)托架的最終形狀。具體地說，使用由厚度為后述托架122、123各部分中的壁厚最厚的軸承固定部分124的精加工厚度以上厚度的板材所形成的原材料，更薄地鐓鍛軸承固定部分124的較厚部分以外的其它部分，對托架板122、123整體進(jìn)行充分鍛造。
同時，根據(jù)設(shè)計來適當(dāng)選擇該鐓鍛加工的對象部位是臂部、臂部和軸承固定部分還是臂部和軸承固定部分以及線圈固定部分。
此外，上述第一托架板122由軸承固定部分124、線圈固定部分125以及臂部126所構(gòu)成。
軸承固定部分124形成了具有使軸承貫通的固定孔127的凸臺的形狀，其壁厚是以環(huán)狀從臂部126以及線圈固定部分125向外側(cè)突出，形成遠(yuǎn)厚于他們的厚度。
此外，與該軸承固定部分124相比，臂部126以及線圈固定部分125較薄，因為原材料的一部分在壓力加工時被加壓加工，所以其金屬組織致密化，拉伸強度、延伸率、沖擊強度等機械強度均較高。因此，與軸承固定部分124相比，該臂部126以及線圈固定部分125的強度更高，而且比由相同厚度的板材或者由壓鑄法所形成的部件具有足夠的強度。
而且，在該軸承固定部分124的上面設(shè)置有兩個圓柱狀的結(jié)合突起128、128。該兩個結(jié)合突起128、128以軸承安裝孔127的中心軸為中心對稱配置，同樣，該突起128同樣也是通過壓力加工與第一托架板122的加工同步而設(shè)置為一體。
線圈固定部分125具有以兩分支狀從軸承固定部分124伸出兩個板狀支架部分131、131，該兩個支架部分131、131的內(nèi)側(cè)嵌入并接合固定有可動線圈106。
此外，該線圈固定部分125也是通過壓力加工而被大幅度消減原材料厚度的部分，因此，金屬組織非常致密，比軸承固定部分124的硬度高，并且剛性也高，拉伸強度、延伸率、沖擊強度等機械強度也高。因此，線圈固定部分125能夠減薄其板的厚度，從而實現(xiàn)線圈固定部分125的輕量化。
臂部126大致為矩形板狀，其基部與軸承固定部分124連接，在頂端部分形成有用于安裝懸臂的安裝孔129。此外，在其中央部分開設(shè)有用于減輕重量的空孔130，并且從基部向頂端部分逐漸減小其寬度而形成錐狀。
此外，該臂部126也是通過壓力加工而被大幅度消減原材料厚度的部分，因此金屬組織非常致密，比軸承固定部分124的硬度高，同時剛性也高，拉伸強度、延伸率、沖擊強度等機械強度均比較高。因此，臂部126能夠減薄其板厚，從而實現(xiàn)臂部126的輕量化。
上述第二托架板123具有軸承固定部分124和臂部126，但缺少線圈固定部分，這些軸承固定部分124和臂部126具有與上述的第一托架板122的軸承固定部分124和臂部126相同的結(jié)構(gòu)。
但是，對于該第二托架板123來說，對于在其軸承固定部分124上形成的兩個結(jié)合孔132、132這一點上與第一托架板122不同。
對于該結(jié)合孔132來說，當(dāng)使各個軸承安裝孔127的中心軸保持一致而重合第一托架板122和第二托架板123時，確定其位置、形狀、尺寸等使得其嵌入有第一托架板122的結(jié)合突起128。
接著，如圖11所示，將第二托架板123重疊在第一托架板122的上面，將設(shè)置在第一托架板122上的結(jié)合突起128、128嵌入到形成在第二托架板123上的結(jié)合孔132、132內(nèi)，使第一托架板122和第二托架板123一體化，形成該例中的托架121。
在具有這種結(jié)構(gòu)的托架121中，在其組裝時，可以通過將第一托架板122的結(jié)合突起128嵌入到第二托架板123的結(jié)合孔132內(nèi)來簡單地組裝。此外，若預(yù)先以準(zhǔn)確的精度來形成結(jié)合突起128和結(jié)合孔132的位置，則能夠高精度組裝托架21。
此外，因為第一和第二托架板122、123是同時通過壓力加工制成的，所以上述結(jié)合突起128以及結(jié)合孔132也是同時一體形成的，從而加工工序少，能夠經(jīng)濟(jì)廉價地制造。此外，因為各個托架板122、123在壓力加工時都經(jīng)過充分的加壓加工，所以剛性較高且機械強度優(yōu)良，特別是能夠減薄臂部126以及線圈固定部分125的板厚，實現(xiàn)整體的輕量化，提高共振頻率。
而且，因為第一以及第二托架板122、123的軸承固定部分124、124均形成較厚的凸臺形狀，所以當(dāng)通過與軸承的接合來組裝時，與軸承外圈的接觸面積增多，從而能夠提高與軸承的裝配強度。而且，在軸承中，因為無需實施攻絲加工且不需要螺母，所以能夠降低成本。
同時，因為這種結(jié)合突起、結(jié)合孔的數(shù)量、位置是根據(jù)托架的設(shè)計而決定的，所以可以根據(jù)需要來選擇。
圖12顯示了該托架的第二例，該例與第一例的托架121的不同點為設(shè)置在第一托架板122上的結(jié)合突起128的長度為能夠完全貫通形成在第二托架板123上的結(jié)合孔132的長度。
在該例中，使兩個第一以及第二托架板122、123重合，將第一托架板122的結(jié)合突起128嵌入到第二托架板123的結(jié)合孔132內(nèi)后，焊接或者鉚固結(jié)合突起128的頂端，使兩個托架板122、123一體化，進(jìn)行完全的一體化和電氣導(dǎo)通。
圖13顯示了該托架的第三例，對于該托架來說，其在第二托架板123的結(jié)合孔132的開口部分內(nèi)形成有锪孔，在將結(jié)合突起128嵌入到結(jié)合孔132內(nèi)后，在該锪孔的內(nèi)部通過焊接或者鉚固結(jié)合突起128的頂端而一體化兩塊托架板122、123。
圖14顯示了該托架的第四例。在該例子中，在第一托架板122的軸承固定部分124的上面以及下面分別設(shè)置有兩個、共計四個結(jié)合突起128、128。然后，使用兩個與圖10所示相同形式的第二托架板123，使用該兩塊托架板123、123來重合第一托架板122而使其被夾持。
將第一托架板122上面一側(cè)的結(jié)合突起128嵌入到設(shè)置在第一托架板122上側(cè)的第二托架板123的結(jié)合孔132內(nèi)，將第一托架板122下面一側(cè)的結(jié)合突起128嵌入到設(shè)置在第一托架板122下側(cè)的第二托架板123的結(jié)合孔132內(nèi)，通過這樣來一體化三塊托架板。在該例中，能夠得到三塊托架板122、123、123牢固一體化的托架121。
(第三實施方式)圖15以工藝順序表示本發(fā)明的托架制造方法的一例。在該例中給出了制造圖1所示托架的方式，在該托架中，對3mm厚的鋁合金板實施加壓的鐓鍛加工，使臂部和線圈固定部分的厚度為0.9mm，使軸承固定部分的厚度為2.9mm，使臂部的長度大約為15mm，使軸承固定部分的外徑大約為10mm，使線圈固定部分的長度大約為15mm，模式地描述圖1所示的A-A剖面部分通過壓力鐓鍛加工形成的變形狀態(tài)。
首先，如圖15(A)所示，準(zhǔn)備作為原材料的鋁合金板材101。對于該板材101來說，例如由6061、5052等鋁合金構(gòu)成的厚度(t0)與托架21厚度最厚的軸承固定部分22的厚度(t1)相同，也可以比其略厚一些。
將該板材101首先裁斷成與托架外形大致吻合的外形，并將其插入到圖未示出的金屬模具內(nèi)進(jìn)行壓力加工，首先，如圖15(B)所示，對該板材101進(jìn)行穿設(shè)下孔102的下孔加工。該下孔102的直徑約為5mm。該下孔102是進(jìn)行下述壓力加工時定位用的導(dǎo)向孔。
對于在該制造方法中所使用的多個金屬模具來說，因為在其內(nèi)部形成的模腔形狀等分別都不相同，所以順序交換使用。
接著，如圖15(C)所示，將該板材101放入到另外的金屬模具中進(jìn)行壓力加工來實施預(yù)沖裁加工，沖壓從下孔102分離的部分的板材101，在外周形成大約數(shù)mm的空間部分103。對于該空間部分103來說，在下一工序的鐓鍛加工時，是鐓鍛壓出材料的排放場所。雖然在附圖中沒有示出，但是，托架整體在其外周的大部分均形成了作為這種排出場所的空間部分103。但是，若在整個外周形成這種空間部分，則因為板材101的中央部分和周邊部分完全分離而要在多個地點進(jìn)行連接。
然后，如圖15(D)所示，使用圖未示出的另外的金屬模具，進(jìn)行一次以上的鐓鍛加工，從而獲得形狀與托架形狀略微近似的加工體104。在該加工體104上形成有相當(dāng)于軸承固定部分22、線圈固定部分23以及臂部24的部分，臂部24的厚度(t2)比軸承固定部分22的厚度(t1)的厚度薄，同時，線圈固定部分23的厚度(t3)也比軸承固定部分22的厚度(t1)薄。此外，軸承固定部分22的厚度(t1)可以與板材101的初始厚度(t0)相同，或者略微薄一些。
因此，對臂部24以及線圈固定部分23進(jìn)行充分鐓鍛，對軸承固定部分22也進(jìn)行一定程度的鐓鍛。在進(jìn)行該鐓鍛加工時，鐓鍛壓出的材料105流入至以前工序中形成的空間部分103內(nèi)。如該圖所示，使軸承固定部分22及其周邊部分形成與最終制品相近似的形狀。
接著，如圖15(E)所示，為了利用其它的金屬模具形成軸承固定部分22的孔或者臂部24的空孔27等孔，或者除此之外的嚴(yán)格要求尺寸精度部分的正確尺寸，應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)加工。
最后，如圖15(F)所示，使用其它的金屬模具，遺棄鐓鍛壓出的不需要的部分106，外形切落作為托架的必要部分107來實施沖裁加工，得到所需的托架。
在以往的壓力加工的制造方法中，通過圖15(B)、(E)以及(F)所示的下孔加工、校準(zhǔn)加工以及外形切落加工來獲得最終制品，沒有本發(fā)明制造方法中的預(yù)沖裁加工以及鐓鍛加工。
此外，在本發(fā)明的制造方法中，在必須進(jìn)行切離并摘除通過鐓鍛加工而壓出的部分的工序、即必須進(jìn)行外形切落加工這一點與以往壓力加工的制造方法有很大的不同。
同時，也可以將上述各金屬模具配置在一個金屬模具內(nèi)，以順序動作方式供給帶狀板材，進(jìn)行與前述板材相同的加工。
在這種制造方法中，能夠有效地制造出具有正確尺寸的托架，此外，雖然臂部以及線圈固定部分均較薄，但是其都具有高剛性。
此外，在第二實施方式中所說明的托架板的制造過程也可以與上述制造方法相同。
如上所述，本發(fā)明的托架至少具有軸承固定部分和臂部，因為臂部通過壓力鐓鍛加工而比軸承固定部分薄，所以能夠簡化其制造并降低制造成本。此外，因為軸承固定部分較厚，所以該部分的機械強度較高，因此，與軸承的裝配強度也較高。
而且，由于是通過由壓力鐓鍛加工而加工的，因此，金屬組織致密且具有高剛性，特別是能夠減薄其臂部的厚度，實現(xiàn)輕量化，使共振頻率向高頻一側(cè)移動，并提高托架的設(shè)計自由度。
此外，因為在軸承固定部分的固定孔的內(nèi)壁表面上形成了縱向槽，所以能夠提高軸承與托架的安裝精度。
而且，當(dāng)層疊兩個以上的托架和副托架時，通過將壓力加工的鐓鍛量達(dá)到最佳而無需在這些部件之間設(shè)置墊圈就可以使臂部之間的距離具有更高的精度，可以廉價形成層疊托架。
此外，在重合具有軸承固定部分和臂部且在軸承固定部分附近形成有結(jié)合突起或者結(jié)合孔的兩塊以上的托架板、將這些托架板的結(jié)合突起嵌合到結(jié)合孔內(nèi)而一體化的裝置中，能夠簡化其制造過程，降低制造成本，能夠很容易提高各個托架板的裝配精度。
此外，根據(jù)本發(fā)明的托架制造方法，能夠有效地制造出上述托架或者托架板。
工業(yè)實用性本發(fā)明的硬盤驅(qū)動器托架可以作為個人計算機等存儲裝置的硬盤裝置的驅(qū)動器托架來使用。
權(quán)利要求
1.一種硬盤驅(qū)動器托架，其特征在于包括軸承固定部分和臂部，至少臂部通過壓力鐓鍛加工而比軸承固定部分更薄地形成，從而實現(xiàn)高剛性。
2.如權(quán)利要求1所述的硬盤驅(qū)動器托架，其特征在于具有線圈固定部分。
3.如權(quán)利要求2所述的硬盤驅(qū)動器托架，其特征在于線圈固定部分通過壓力鐓鍛加工而比軸承固定部分更薄地形成。
4.如權(quán)利要求1、2或者3所述的硬盤驅(qū)動器托架，其特征在于臂部、軸承固定部分或者臂部、軸承固定部分以及線圈固定部分通過壓力加工而形成一體結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的硬盤驅(qū)動器托架，其特征在于軸承固定部分的固定孔的形狀是使固定其中的軸承外圈的外形為其內(nèi)部的形狀或者內(nèi)接圓的形狀。
6.如權(quán)利要求1至5中任意一項所述的硬盤驅(qū)動器托架，其特征在于從軸承固定部分的臂部突出的部分的厚度為臂部厚度的二分之一以上。
7.一種硬盤驅(qū)動器托架，其特征在于層疊多個如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的托架，使得從軸承固定部分的臂部突出的部分相互重合，在它們之間沒有墊圈。
8.一種硬盤驅(qū)動器托架板，其特征在于包括軸承固定部分和臂部，在軸承固定部分附近形成有結(jié)合突起或者結(jié)合孔。
9.如權(quán)利要求8所述的硬盤驅(qū)動器托架板，其特征在于通過壓力加工而形成一體結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求9所述的硬盤驅(qū)動器托架板，其特征在于臂部通過從軸承固定部分外側(cè)進(jìn)行壓力鐓鍛加工而比軸承固定部分更薄地形成。
11.一種硬盤驅(qū)動器托架，其特征在于重合兩塊以上的如權(quán)利要求8至11中任意一項所述的托架板，將這些托架板的結(jié)合突起嵌合到結(jié)合孔內(nèi)而一體化。
12.一種硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，所述硬盤驅(qū)動器托架包括軸承固定部分和臂部，其特征在于準(zhǔn)備金屬板材，通過壓力對該金屬板材的至少構(gòu)成臂部的部分實施鐓鍛加工，從而比軸承固定部分更薄地成形且具有高剛性。
13.一種硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，所述托架包括軸承固定部分、臂部和線圈固定部分，其特征在于準(zhǔn)備金屬板材，通過壓力對該金屬板材的至少構(gòu)成臂部的部分實施鐓鍛加工，從而比軸承固定部分更薄地成形且具有高剛性。
14.如權(quán)利要求13所述的硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，其特征在于通過壓力對金屬板材的構(gòu)成線圈固定部分的部分實施鐓鍛加工，從而比軸承固定部分更薄地成形且具有高剛性。
15.如權(quán)利要求12至14中任意一項所述的硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，其特征在于從軸承固定部分的臂部突出的部分的厚度為臂部厚度的二分之一以上。
16.如權(quán)利要求12至15中任意一項所述的硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，其特征在于金屬板材的壓力鐓鍛加工使用多個金屬模具，順次交換該多個金屬模具，在進(jìn)行含有至少一次鐓鍛加工的多次壓力加工的同時，順次精加工到最終形狀。
17.如權(quán)利要求12至16中任意一項所述的硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，其特征在于對于壓力加工來說，在進(jìn)行至少一次以上的鐓鍛加工后，進(jìn)行外形切落加工。
18.如權(quán)利要求12至16中任意一項所述的硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，其特征在于壓力加工由下孔加工、預(yù)沖裁加工、鐓鍛加工、校準(zhǔn)加工以及外形切落加工構(gòu)成，順次進(jìn)行這些加工。
19.如權(quán)利要求12至16中任意一項所述的硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，其特征在于若設(shè)金屬板材的厚度為t0，軸承固定部分的厚度為t1，臂部的厚度為t2，則t0≥t1＞t2。
20.如權(quán)利要求12至16中任意一項所述的硬盤驅(qū)動器托架的制造方法，其特征在于壓力鐓鍛加工的對象部位為臂部，或者臂部和軸承固定部分，或者臂部、軸承固定部分和線圈固定部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種硬盤驅(qū)動器的致動器的托架，其制造工序少，可以廉價制出，且能夠充分提高軸承的裝配強度。另外，提供一種托架板，其能夠簡單進(jìn)行多塊托架板的高精度定位，剛性較且能夠使壁厚變薄，并能充分提高與軸承安裝強度。托架包括軸承固定部分、線圈固定部分和臂部，通過壓力鐓鍛加工制得。軸承固定部分的壁厚大于臂部和線圈固定部分。臂部和線圈固定部分的剛性大于軸承固定部分的剛性。也可以在軸承固定部分的安裝孔的內(nèi)壁上形成沿縱向延伸的多條縱向槽來提高軸承的安裝精度。在托架板的軸承固定部分附近形成結(jié)合突起或者結(jié)合孔，并使這些突起嵌入到孔中以使托架板重合。
文檔編號G11B5/48GK1653544SQ0381023
公開日2005年8月10日 申請日期2003年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月9日
發(fā)明者土屋進(jìn), 崎野實 申請人:株式會社藤倉, 有限會社中信制作所