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JP3636286B2 - Deburring method for yoke part of voice coil motor for hard disk drive and voice coil motor - Google Patents
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JP3636286B2 - Deburring method for yoke part of voice coil motor for hard disk drive and voice coil motor - Google Patents

Deburring method for yoke part of voice coil motor for hard disk drive and voice coil motor Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターの磁気回路を構成するヨーク部品表面のバリ取り方法に関し、特に細かな細工を施している部分を含むすべての稜線のバリを除去することができるヨーク部品のバリ取り方法に関する。また、本発明は、このようなバリが除去されたヨーク部品を用いたハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターは、図1に示したように、主に高い磁気特性を有している希土類磁石aと、磁気回路を構成するヨーク部品bとで構成されており(なお、図中cはコイルである)、ハードディスクの記憶容量増大化に伴う磁気ヘッド浮上量の減少により、ヘッドクラッシュに至らないよう近年ますますその清浄化が切望されている。
【0003】
これらのうち、特にプレス板金,切削加工等で製造されるヨーク部品は、優れたモーター性能を得るために低炭素鋼を主に使用しているが、低炭素鋼は粘りやすい性質をもっているため、せん断バリや切削バリが発生しやすいという欠点を有している。
【0004】
また、年々ハードディスクドライブが小型化しているため、これに使用するボイスコイルモーターの磁気回路を構成するヨーク部品も小型化、形状の複雑化が進んでおり、貫通穴,曲げ加工,ネジ穴等の細かい細工を施したヨーク部品が増え、バリの発生頻度は増加する傾向にある。例えば外径3mm程度の貫通穴やネジ穴には、厚さ又は太さが0.5mm以下のせん断バリや切削バリがしばしば発生している。このバリは、ただヨーク部品表面に付着しているだけでなく、物理的要因,化学的要因により容易に脱落する可能性がある。
【0005】
また、ヨーク部品の表面はニッケルメッキが施されているので、バリが脱落しなくとも、バリが衝撃を受けた際に、その表面についているニッケル粉が脱落する可能性もある。
【0006】
バリの脱落は、ハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターの清浄度の劣化を引き起こし、もしハードディスクドライブ作動時に脱落したバリが磁気ヘッドに衝突すれば、ヘッドクラッシュ等の問題が生じる。特に近年はヘッド浮上量が0.1μm以下になっており、0.5mm以下のバリの脱落もヘッドクラッシュの原因となり得る。
【0007】
また、もしハードディスク上に脱落したバリが付着すれば、バリは強磁性を示すため、記録されたデーターの破損等の問題が生じる。特に近年はハードディスクの記録密度が1ギガバイト/cm2以上になっており、0.5mm程度のバリの脱落も重大な記録されたデーターの破損となり得る。
【0008】
このようなハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターの磁気回路を構成するヨーク部品のバリを除去するため、各種のバリ取り方法が提案されているが、いずれの方法もバリ取り方法として完全なものではない。例えば、バレル研磨によるバリ除去は、ヨーク部品の外周の稜線等に発生する大きなバリの除去には有効であるが、貫通穴,曲げ加工,ネジ穴等の細かな細工を施している部分のヨーク部品に存在している厚さ又は太さが0.5mm以下のバリは、研磨材が十分に衝突しないため除去できないという不利があった。
【0009】
また、化学研磨によるバリ除去は、ヨーク部品全体のいかなる場所でもヨーク部品に存在している厚さ又は太さが0.1mm以下の微小バリ取りには有効であるが、長時間の化学研磨処理だけではヨーク部品本体をも溶かしてしまうので、ヨーク部品に存在している厚さ又は太さが0.5mm以下の大きさのバリを溶かして除去することができないという不利があった。通常、化学研磨は、バレル研磨で除去できない研磨材の径より小さい貫通穴,曲げ加工,ネジ穴等の細かい細工を施した部分の、ヨーク部品に存在している厚さ又は太さが0.5mm以下のバリを補足的に小さくすることを目的として使われているが、これらを完全に除去する効果を持っていないことは前述の通りである。
【0010】
一方で、超音波によるバリ除去は、切削加工等で発生する根元の細いヒゲ状バリは取れるものの、せん断により発生したバリは、その先端に対し根元が広い形状をしており、超音波による振動を利用しても根元からの除去ができないという不利があり、一般にハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターの磁気回路を構成するヨーク部品のバリ取りには用いられていない。
【0011】
従来の技術では、バレル研磨のみ又はバレル研磨後に化学研磨を行うことがハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターの磁気回路を構成するヨーク部品のバリ取りの主流となっているが、貫通穴,曲げ加工,ネジ穴等の細かな細工を施している部分のヨーク部品に存在する厚さ又は太さが0.5mm以下のバリは除去できず、ブラシ等で除去する場合もあった。
【0012】
しかし、バリが残る原因となる細かな細工を施している部分は、そのヨーク部品の形状が一製品ごとに異なるため、ブラシングの自動化は困難であり、人手をかけて行わざるを得ず、コストがかかりすぎるという問題があった。
【0013】
本発明は、上記事情を改善するためになされたもので、ヨーク部品の細かな細工を施された部分を含むすべての稜線に存在しているバリを確実にしかも効率よく除去することができるハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターの磁気回路を構成するヨーク部品のバリ取り方法、及びかかるバリ取りが施されたヨーク部品を用いたハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターを提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、せん断加工、切削加工等が施されてバリが生成している低炭素鋼のヨーク部品に対し、まずバレル研磨を施し、次いで水中での超音波によるバリ取りを行うことにより、ヨーク部品全体の細かな細工を施している部分、即ち、バレル研磨の研磨材が十分に衝突し得ず、バリの除去が困難である外径10mm以下の貫通穴,ネジ穴,くぼみ及び半径5mm以下の曲げ加工等の部分を含む、すべての稜線に存在しているバリを確実に除去できることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
【0015】
従って、本発明は、ハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターの低炭素鋼からなるヨーク部品表面に存在するバリを除去する方法であって、上記ヨーク部品に対しバレル研磨工程を行い、次いで水中での超音波によるバリ取り工程を行うことを特徴とするヨーク部品のバリ取り方法、及びこのバリ取り方法によってバリが除去されたヨーク部品を用いたハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターを提供する。
【0016】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の方法が適用されるバリ取りにおいて、バリは低炭素鋼を用いたハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターの磁気回路を構成するヨーク部品に存在している特に厚さ又は太さが0.5mm以下の、細かな細工を施している部分を含むすべての稜線に発生したバリを指す。図2は、バリの態様を模式的に示し、(A)はプレスしたヨークのせん断バリ、(B)は切削したヨークのヒゲ状バリを示し、バリの厚さ及び太さの定義を示しているが、本発明はこれに制限されるものではない。
【0017】
本発明のバリ取り方法は、上記バリが生じているヨーク部品に対し、バレル研磨工程及び超音波によるバリ取り工程を順次行うものであり、以下、本発明において実施される諸工程について説明する。
【0018】
[バレル研磨工程]
バレル研磨は、ハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターの磁気回路を構成するヨーク部品の貫通穴,曲げ加工,ネジ穴等の細かい細工を施した部分以外の、研磨材がバレルにより十分に衝突可能な稜線に発生したバリの除去を目的とする。また、同時に貫通穴,曲げ加工等の細かい細工を施した部分のヨーク部品に存在する厚さ又は太さが0.5mm以下のせん断により発生したバリに、バリを取るためには不十分ながら、研磨材を衝突させることにより、強制的に圧延して根元を細くして、次工程の超音波によるバリ取り工程で除去しやすい形状にする目的も同時に有している。
【0019】
バレル研磨は、アルミナ,シリカ,マグネシア等を主成分とする研磨材を使用し、ヨーク部品と防錆液等を添加した水とを同時に回転バレル、振動バレル又は遠心バレルなどに封入し、研磨材とヨーク部品とを回転,振動等により衝突させることにより行うことができる。この場合、研磨材の大きさは3mm以上、特に5mm以上で、20mm以下、特に15mm以下の、通常10mm前後の球形もしくは三角形のものが使用され、あまり細かい砥粒を入れることは望ましくない。ネジ穴やくぼみなどに砥粒が残るためである。この工程により、ヨーク部品の貫通穴,曲げ加工,ネジ穴等の細かい細工を施した部分以外の、研磨材がバリにいろいろな角度から十分に衝突可能な稜線に発生した厚さ又は太さが1.0mm以下のバリは除去される。ただし、貫通穴,曲げ加工等の細かい細工を施した部分のせん断により発生した厚さ又は太さが0.5mm以下のバリは、研磨材が限られた方向からしか衝突し得ず、圧延されたような形状になり、除去されずに残っている。しかし、その根元はバレル研磨前と比較して薄くなり、次工程の超音波によるバリ取りで除去しやすい形状にすることができる。
【0020】
従来の技術では、これらのバレル研磨工程で除去されない貫通穴,曲げ加工等の細かい細工を施した部分のせん断により発生したヨーク部品に存在している厚さ又は太さが0.5mm以下のバリは、放置されるか又は化学研磨で補足的に溶かして小さくされていたが、完全な除去には至っていないことは前述の通りである。
【0021】
[超音波によるバリ取り工程]
超音波によるバリ取りは、ハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターの磁気回路を構成するヨーク部品の貫通穴,曲げ加工,ネジ穴等の細かい細工を施した部分のヨーク部品に存在している厚さ又は太さが0.5mm以下のバレル研磨では除去できないバリの除去を目的とする。
【0022】
超音波によるバリ取りは、水の中に強力な超音波を照射して、その共振領域に発生したキャビテーション(微小な気泡の明滅)を利用してバリに強い振動を与えることにより、バリを金属疲労させ、除去する。キャビテーションの発生する共振領域は、超音波の周波数より計算される限られた領域でしか発生し得ないので、バリ取りを行いたい個所をその領域に固定することが望ましい。
【0023】
バリ取りを行いたい個所が複数存在する場合には、ヨーク部品を治具等で水中に吊るし、揺動させてもよい。超音波の周波数に関しては、25kHz程度の振動数が低い超音波を使用することが望ましく、30kHzを超える振動数の高い超音波を使用すると、水の中の共振領域は増加するものの、キャビテーションが小さくなり、バリが除去されなくなってしまう。音域に近い20kHzより低い周波数の超音波を使用すると、激しい騒音が発生してしまうおそれがあり、従って20〜30kHzの超音波が好ましい。超音波発振機の出力に関しては、1200W程度の高出力のものを使用し、超音波発振子を高密度に配置することにより、バリ除去能力を高めることができる。超音波によるバリ取りに使用する水は、低温であるほどキャビテーション効果が高まるので、必要に応じ、10℃以下の低温の温度管理を行うと効果は増大する。同様に、水中の油分,空気もキャビテーションの発生を阻害するので、バリ除去が困難な場合には、必要に応じ、純水の使用,バリ取り前の脱気を行うとより効果的である。超音波によるバリ取りの処理時間に関しては、バリの形状により30秒〜10分間程度行う。超音波によるバリ取り後は、ヨーク部品は濡れて錆びやすくなっているので、直ちにオーブン,エアブロウ等で乾燥させることが望ましい。これにより、特に貫通穴,曲げ加工等の打ち抜きプレス工程で作成された細かい細工を施した部分のヨーク部品に存在している厚さ又は太さが0.5mm以下のせん断により発生したバリは、前工程のバレル研磨にて強制的に圧延して根元が細い形状になっていることにより、従来の超音波によるバリ取り単独では取り得なかったプレス加工により発生したせん断バリをも除去できる。
【0024】
また、ネジ穴,くぼみ等の切削加工で細かい細工を施した部分の切削により発生したヒゲ状バリは、根元が細いため、超音波による振動で完全に除去される。
【0025】
なお、このような装置については、精密表面仕上げとバリテクノロジー 超音波洗浄による微小バリ取りと表面仕上げ[b▲2▼]JA F145A 機械技術(JPN)44[▲2▼]に記載されている。
【0026】
ここで、前工程でバレル研磨を行うことなく超音波によるバリ取りを行った場合には、せん断により発生したバリは、その先端に対し根元が広い形状をしており、超音波による振動を利用しても根元からの除去ができないことは前述の通りであり、細かな細工をしている部分を含むすべての稜線のせん断により発生したバリは全く除去されない。
【0027】
稀にではあるが、バレル研磨工程と超音波によるバリ取り工程とを順次行ったヨーク部品の細かい細工を施した部分において、ヨーク部品に存在している厚さ又は太さが0.1mm以下のせん断により発生した微小バリが、ヨーク部品本体に倒れて密着してしまい、超音波による振動を受けることなく、依然として若干除去できていない場合がある。このようなものが存在する場合は、仕上げに化学研磨を行って溶かして除去することが効果的である。化学研磨は、主成分を過酸化水素水、水素二フッ化アンモニウム又はリン酸等を1〜40%含有する水溶液にヨーク部品を10秒〜10分間浸漬し、バリを化学的に溶解して除去する。
【0028】
化学研磨を行う場合には、ヨーク部品は表面が活性化しているため、化学研磨終了後、直ちに水洗,酸洗いを施し、メッキ(ニッケル、銅等)を行うことが望ましい。なお、超音波によるバリ取り工程後の化学研磨、メッキの工程は、ヨーク部品を固定又は吊り下げる治具等を共通化することにより、連続的に処理することができる。
【0029】
図3は、バレル研磨,超音波によるバリ取り,補助的仕上げ処理としての化学研磨の各工程で、貫通穴内に発生したせん断バリが除去される過程を模式的に示し、(A)はバレル研磨前、(B)はバレル研磨後、(C)は超音波によるバリ取り後、(D)は化学研磨後の状態を示す。図中1はヨーク部品本体、2はこれに形成された貫通穴を示し、バレル研磨前(A)においては貫通穴2の外周縁部に微小なせん断バリ11、厚さが0.5mm以下のせん断バリ12が形成されており、これらバリ11,12は貫通穴2の貫通方向に沿って外方に突出している。これらバリ11,12は、いずれも先端に対し根元が太く、超音波によるバリ取りだけでは除去できないものである。このようなバリ状態のヨーク部品1に対し、バレル研磨を施す(B)と、上記バリ11,12に研磨材3が当たり、これらバリ11,12を内方(貫通穴2方向)に押しやる。これにより、これらバリ11,12は、このバレル研磨によっては除去されないが、圧延されて根元が細くなる。なお、微小なせん断バリ11においては、図示したように、貫通穴2内周壁に倒れ、寝てしまう(先端側が内周壁に当接してしまう)場合がある。次いで、超音波処理を施す(C)と、上述したように、バレル研磨によりバリ11,12の根元が細くなっているので、上記バリ11,12は超音波処理により除去される。しかし、上記貫通穴2内周壁に倒れ込んだ微小なせん断バリ11は、なお除去されない場合がある。このように微小なせん断バリ11がわずかに残っていても、化学研磨を行う(D)ことにより、完全に除去されるものである。なお、本発明において、バリ取りの態様は図3に限られるものではない。
【0030】
以上の条件により、ハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターの磁気回路を構成するヨーク部品は、大きなバリから貫通穴,曲げ加工,ネジ穴等の細かい細工を施した部分のバリまで、従来バレル研磨,超音波によるバリ取りいずれかを単独で用いるだけでは除去することができなかった、ヨーク部品に存在している厚さ又は太さが0.5mm以下のせん断により発生した細かな細工を施している部分のバリを含め、すべてのバリが除去される。これにメッキを施すことにより、ハードディスクドライブに有害なバリの脱落を心配する必要がないボイスコイルモーターのヨーク部品として製品化される。
【0031】
このヨーク部品を用い、磁石を接着して着磁,組立を行うことにより、ハードディスクドライブに有害なバリの脱落を心配する必要がないボイスコイルモーターとして製品化することができる。なお、上記ヨーク部品を組み込んだボイスコイルモーターのその他の部品、構成は公知のものとすることができる。
【0032】
【実施例】
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【0033】
〔実施例〕
厚さ3.2mmのSPCC冷間圧延鋼鈑を用い、プレス打ち抜きにてハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターの磁気回路を構成する重量30gのヨーク部品を作成した。ヨークは対角5cm程度の平板状であるが、厚み方向に外径3mmの貫通穴を2ヶ所,外径2.5mmの転造タップを1ヶ所開けている。これらはボイスコイルモーターをハードディスクドライブに組み込む際の位置決めに使用されている。打ち抜いたままの状態では、外径3mmの貫通穴の稜線を含むすべてのプレスダイ側の稜線にせん断バリが発生している。また、外径2.5mmの転造タップ穴内のネジ山にはネジきりによるヒゲ状バリが発生している。この試験片に以下の条件で回転バレル研磨、超音波によるバリ取りを順次行った。
【0034】
[回転バレル研磨工程]
ヨーク部品投入量 50個×30g
外径15mm球状研磨材投入量 5kg
(研磨材:アルミナ、シリカを主成分)
回転数 46r.p.m
研磨時間 1時間
【0035】
[超音波によるバリ取り工程]
超音波周波数:25kHz
超音波出力:1,200W
水温:10℃
水質:純水
上記条件でヨーク部品を針金で吊るし、上下に揺動させながら1分間バリ取りを行った。
【0036】
上記の処理を行ったヨークにニッケルメッキを施した。これにおける通常の稜線部のせん断バリ,外径3mm貫通穴の稜線部のせん断バリ,外径2.5mm転造タップのヒゲ状バリを観察した。その結果を表1に示す。
【0037】
〔比較例〕
比較のため、下記のヨークを同時に作成し、同様にバリ除去状態を評価した。
(比較例1)
上記工程の[バレル研磨工程]のみ実施したもの。
(比較例2)
上記工程の[バレル研磨工程]と[化学研磨工程]とを実施したもの。
(比較例3)
上記工程の[超音波によるバリ取り工程]のみを実施したもの。
【0038】
なお、[化学研磨工程]は、過酸化水素水、水素二フッ化アンモニウムを主成分とする化学研磨液(三菱瓦斯化学株式会社製CPL−100)を三倍希釈し、20℃にて1分間処理した。
これらの結果を表1に併記する。
【0039】
【表1】

Figure 0003636286
◎:観察したすべてのヨーク部品において、バリは完全に除去されている。
○:バリはほぼ完全に除去されているが、わずかに残っているヨーク部品もある。
△:バリ除去に若干の効果はあったが、バリはまだ大半のヨーク部品で残っている。
×:観察したすべてのヨーク部品において、バリは全く除去されていない。
−:バリ除去処理前より該当するバリが存在しない。
【0040】
なお、実施例において、[超音波によるバリ取り工程]を施した後、[化学研磨工程]を続いて行ったところ、表1に示す0.1mm以下のせん断バリを完全に除去することができた。
【0041】
【発明の効果】
本発明によるハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターの磁気回路を構成するバリ取りを施したヨーク部品の製造方法は、細かい細工をしている部分を含むすべての稜線に対するバリ除去に有効であり、ハードディスクドライブに有害なバリを除去した清浄なボイスコイルモーターの製造に極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】ボイスコイルモーターの概略斜視図である。
【図2】ヨーク部品に存在するバリの態様を模式的に示すもので、(A)はプレスしたヨークのせん断バリ、(B)は切削したヨークのヒゲ状バリの説明図である。
【図3】ヨーク部品の貫通穴に生じたバリの除去過程を模式的に示し、(A)はバレル研磨前、(B)はバレル研磨後、(C)は超音波によるバリ取り後、(D)は化学研磨後の状態の説明図である。
【符号の説明】
1 ヨーク部品本体
2 貫通穴
3 研磨材
11,12 バリ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a deburring method for a surface of a yoke part that constitutes a magnetic circuit of a voice coil motor for a hard disk drive, and in particular, a yoke part that can remove burrs on all ridge lines including a finely crafted portion. It relates to the deburring method. The present invention also relates to a voice coil motor for a hard disk drive using a yoke part from which such burrs are removed.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
As shown in FIG. 1, the hard disk drive voice coil motor is mainly composed of a rare earth magnet a having high magnetic properties and a yoke part b constituting a magnetic circuit (in the figure, c is a coil), and in recent years, there has been an increasing demand for cleaning the magnetic head so that the head does not crash due to a decrease in the flying height of the magnetic head accompanying an increase in the storage capacity of the hard disk.
[0003]
Among these, especially yoke parts manufactured by press sheet metal, cutting, etc. mainly use low carbon steel to obtain excellent motor performance, but low carbon steel has a tendency to stick, There is a drawback that shear burrs and cutting burrs are likely to occur.
[0004]
In addition, as hard disk drives have become smaller year by year, the yoke parts that make up the magnetic circuit of the voice coil motor used for these hard disks have become smaller and more complex in shape, such as through holes, bending, screw holes, etc. There is an increasing number of finely crafted yoke parts, and the frequency of burrs tends to increase. For example, shear burrs or cutting burrs having a thickness or thickness of 0.5 mm or less often occur in through holes or screw holes having an outer diameter of about 3 mm. This burr is not only attached to the surface of the yoke part, but can easily fall off due to physical and chemical factors.
[0005]
Further, since the surface of the yoke part is plated with nickel, even if the burr does not fall off, the nickel powder on the surface may fall off when the burr receives an impact.
[0006]
The loss of burrs causes deterioration of the cleanliness of the voice coil motor for the hard disk drive. If the burrs that have fallen off during the operation of the hard disk drive collide with the magnetic head, problems such as head crashes occur. Particularly in recent years, the flying height of the head has become 0.1 μm or less, and burrs falling off of 0.5 mm or less can cause a head crash.
[0007]
Further, if the burr that has dropped off adheres to the hard disk, the burr exhibits ferromagnetism, which causes problems such as damage to recorded data. Particularly in recent years, the recording density of hard disks has become 1 gigabyte / cm 2 or more, and omission of burrs of about 0.5 mm can also cause serious damage to recorded data.
[0008]
Various deburring methods have been proposed in order to remove burrs from yoke parts constituting the magnetic circuit of the voice coil motor for hard disk drive, but none of these methods are perfect as deburring methods. For example, removal of burrs by barrel polishing is effective for removing large burrs that occur on ridges on the outer periphery of yoke parts, but yokes that are subjected to fine work such as through holes, bending, and screw holes. The burr having a thickness or thickness of 0.5 mm or less present in the part has a disadvantage that it cannot be removed because the abrasive does not sufficiently collide.
[0009]
In addition, deburring by chemical polishing is effective for removing microburrs with a thickness or thickness of 0.1 mm or less that are present in the yoke component at any location of the entire yoke component. However, since the yoke component main body is melted by itself, there is a disadvantage that the burr having a thickness or thickness of 0.5 mm or less existing in the yoke component cannot be melted and removed. Normally, in chemical polishing, the thickness or thickness existing in the yoke part of a part that has been finely crafted such as a through-hole, bending process, screw hole or the like that is smaller than the diameter of the abrasive that cannot be removed by barrel polishing is 0. Although it is used for the purpose of supplementarily reducing burrs of 5 mm or less, as described above, it does not have an effect of completely removing these burrs.
[0010]
On the other hand, the burr removal by ultrasonic waves removes the thin whisker-like burr at the root of cutting, but the burr generated by shearing has a shape with a wide root at the tip, and vibration by ultrasonic waves However, it is not used for deburring of yoke parts constituting a magnetic circuit of a voice coil motor for a hard disk drive.
[0011]
In conventional technology, barrel polishing alone or chemical polishing after barrel polishing is the mainstream of deburring of yoke parts that make up the magnetic circuit of voice coil motors for hard disk drives. A burr having a thickness or thickness of 0.5 mm or less present in a yoke part in a finely crafted portion such as a hole cannot be removed and may be removed with a brush or the like.
[0012]
However, the parts that have been finely crafted to cause burrs are difficult to automate brushing because the shape of the yoke parts differs from product to product, and it is necessary to do it manually. There was a problem that it took too much.
[0013]
The present invention has been made in order to improve the above situation, and a hard disk capable of reliably and efficiently removing burrs present on all ridge lines including finely crafted portions of yoke parts. It is an object of the present invention to provide a deburring method for a yoke part constituting a magnetic circuit of a voice coil motor for a drive, and a hard disk drive voice coil motor using the deburred yoke part.
[0014]
Means for Solving the Problem and Embodiment of the Invention
As a result of earnest studies to achieve the above object, the present inventor first barrel-polished the low-carbon steel yoke part that has been subjected to shearing, cutting, etc. to produce burrs, and then By deburring with ultrasonic waves in water, the outer part of the yoke part that has been finely crafted, that is, the barrel polishing abrasive cannot collide sufficiently and burrs are difficult to remove. It has been found that burrs existing on all ridge lines including parts such as through holes, screw holes, indentations of 10 mm or less, and bending processes of radius 5 mm or less can be surely removed, and the present invention has been made. is there.
[0015]
Accordingly, the present invention is a method of removing burrs present on the surface of a yoke part made of low carbon steel of a voice coil motor for a hard disk drive, wherein the yoke part is subjected to a barrel polishing step and then subjected to ultrasonic waves in water. A deburring method for a yoke part characterized by performing a deburring process according to the above, and a voice coil motor for a hard disk drive using a yoke part from which a deburr is removed by this deburring method.
[0016]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
In the deburring to which the method of the present invention is applied, the burr is present in a yoke part constituting a magnetic circuit of a voice coil motor for a hard disk drive using low carbon steel, and particularly the thickness or thickness is 0.5 mm or less. This refers to burrs that occur on all ridges including the finely crafted parts. FIG. 2 schematically shows a burr embodiment, (A) shows the shear burr of the pressed yoke, (B) shows the mustard burr of the cut yoke, and shows the definition of the thickness and thickness of the burr. However, the present invention is not limited to this.
[0017]
The deburring method of the present invention sequentially performs a barrel polishing process and an ultrasonic deburring process on the yoke part in which the above-mentioned burrs are generated. Hereinafter, various processes performed in the present invention will be described.
[0018]
[Barrel polishing process]
Barrel polishing is a ridgeline where abrasives can sufficiently collide with the barrel, except for finely crafted parts such as through-holes, bending, and screw holes in the yoke parts that make up the magnetic circuit of a voice coil motor for hard disk drives. The purpose is to remove the generated burrs. At the same time, the thickness or thickness of the yoke parts in the finely crafted parts such as through-holes and bending are not enough to remove burrs caused by shearing with a thickness of 0.5 mm or less, At the same time, it has the purpose of making the shape easy to remove in the deburring process by the next ultrasonic wave by forcibly rolling and narrowing the root by colliding the abrasive.
[0019]
Barrel polishing uses an abrasive whose main component is alumina, silica, magnesia, etc., and simultaneously seals the yoke parts and water added with rust prevention liquid in a rotating barrel, vibration barrel, centrifugal barrel, etc. And the yoke part can be made to collide with each other by rotation, vibration or the like. In this case, the size of the abrasive is not less than 3 mm, particularly not less than 5 mm, not more than 20 mm, particularly not more than 15 mm, and usually has a spherical or triangular shape of about 10 mm, and it is not desirable to add too fine abrasive grains. This is because abrasive grains remain in screw holes and indentations. Through this process, the thickness or thickness generated on the ridgeline where the abrasive material can sufficiently collide with the burr from various angles other than the finely crafted parts such as the through hole, bending process and screw hole of the yoke part. Burrs of 1.0 mm or less are removed. However, burrs with a thickness or thickness of 0.5 mm or less generated by shearing of finely crafted parts such as through holes and bending work can only be impacted from a limited direction of the abrasive and rolled. It has a shape like that and remains without being removed. However, the root is thinner than before barrel polishing, and can be made into a shape that can be easily removed by deburring by ultrasonic waves in the next step.
[0020]
In the conventional technology, the thickness or thickness existing in the yoke parts generated by shearing of the fine holes such as through holes and bending that are not removed in these barrel polishing processes is 0.5 mm or less. As described above, the film was left to stand or was dissolved and supplemented by chemical polishing to make it small, but not completely removed.
[0021]
[Ultrasonic deburring process]
Ultrasonic deburring is performed on the yoke parts that are finely crafted such as through holes, bends, screw holes, etc. of the yoke parts that make up the magnetic circuit of the voice coil motor for hard disk drives. The purpose is to remove burrs that cannot be removed by barrel polishing with a thickness of 0.5 mm or less.
[0022]
Deburring with ultrasonic waves is achieved by irradiating strong ultrasonic waves into water and applying strong vibrations to the burrs using cavitation (flickering of minute bubbles) generated in the resonance region. Fatigue and remove. Since the resonance region where cavitation occurs can only occur in a limited region calculated from the frequency of the ultrasonic wave, it is desirable to fix the portion where deburring is desired in that region.
[0023]
When there are a plurality of locations where deburring is desired, the yoke component may be suspended in water with a jig or the like and swung. Regarding the frequency of the ultrasonic wave, it is desirable to use an ultrasonic wave with a low frequency of about 25 kHz. When an ultrasonic wave with a high frequency exceeding 30 kHz is used, the resonance region in water increases, but the cavitation is small. As a result, burrs are not removed. If an ultrasonic wave having a frequency lower than 20 kHz, which is close to the sound range, is used, there is a risk that intense noise is generated, and therefore an ultrasonic wave of 20 to 30 kHz is preferable. Regarding the output of the ultrasonic oscillator, a high output of about 1200 W is used, and the burr removing ability can be enhanced by arranging the ultrasonic oscillators at high density. The water used for deburring by ultrasonic waves has a higher cavitation effect as the temperature is lower. Therefore, if the temperature is controlled at a low temperature of 10 ° C. or lower, the effect increases. Similarly, since oil and air in water also inhibit the occurrence of cavitation, if it is difficult to remove burrs, it is more effective to use pure water and degas before deburring as necessary. The processing time for deburring with ultrasonic waves is about 30 seconds to 10 minutes depending on the shape of the burr. After deburring with ultrasonic waves, the yoke parts are wet and easily rusted, so it is desirable to immediately dry them with an oven, air blower, or the like. As a result, the burr generated by shearing with a thickness or thickness of 0.5 mm or less present in the yoke parts of the finely crafted parts created in the punching press process such as through holes and bending, in particular, By forcibly rolling by the barrel polishing in the previous step and having a narrow base, it is possible to remove shear burrs generated by pressing that cannot be removed by conventional ultrasonic deburring alone.
[0024]
In addition, since the roots of the whisker-like burrs generated by cutting finely crafted parts such as screw holes and indentations are thin, they are completely removed by ultrasonic vibration.
[0025]
Such a device is described in Precision Surface Finishing and Burr Technology Ultra Fine Deburring and Surface Finishing [b (2)] JA F145A Mechanical Technology (JPN) 44 [(2)].
[0026]
Here, when deburring with ultrasonic waves is performed without barrel polishing in the previous process, the burr generated by shearing has a shape that has a wide root at the tip, and uses ultrasonic vibration. Even so, the removal from the root cannot be performed as described above, and the burrs generated by the shearing of all the ridgelines including the finely crafted portion are not removed at all.
[0027]
In rare cases, the thickness or thickness present in the yoke part is 0.1 mm or less in the finely crafted part of the yoke part that has been sequentially subjected to the barrel polishing process and the ultrasonic deburring process. In some cases, the minute burrs generated by the shearing fall down and adhere to the yoke component main body, and are still not removed slightly without receiving vibration due to ultrasonic waves. If such a material is present, it is effective to remove it by dissolving it by chemical polishing for finishing. In chemical polishing, the yoke parts are immersed for 10 seconds to 10 minutes in an aqueous solution containing 1 to 40% of hydrogen peroxide, ammonium hydrogen fluoride or phosphoric acid as the main component, and the burrs are chemically dissolved and removed. To do.
[0028]
When performing chemical polishing, since the surface of the yoke part is activated, it is desirable to perform plating (nickel, copper, etc.) immediately after completion of chemical polishing by washing with water and pickling. It should be noted that the chemical polishing and plating steps after the ultrasonic deburring step can be continuously performed by using a common jig or the like for fixing or hanging the yoke component.
[0029]
FIG. 3 schematically shows the process of removing the shear burr generated in the through hole in each step of barrel polishing, deburring by ultrasonic waves, and chemical polishing as an auxiliary finishing process, and (A) is barrel polishing. Before, (B) shows the state after barrel polishing, (C) shows the state after deburring by ultrasonic waves, and (D) shows the state after chemical polishing. In the figure, 1 is a yoke part body, 2 is a through hole formed in the yoke part body, and before barrel polishing (A), a minute shear burr 11 is formed on the outer peripheral edge of the through hole 2 and the thickness is 0.5 mm or less. Shear burrs 12 are formed, and these burrs 11 and 12 protrude outward along the penetration direction of the through hole 2. These burrs 11 and 12 are both thick at the tip and cannot be removed only by deburring with ultrasonic waves. When barrel polishing is performed on the yoke component 1 in such a burr state (B), the abrasive 3 hits the burrs 11 and 12 and pushes the burrs 11 and 12 inwardly (through hole 2 direction). As a result, these burrs 11 and 12 are not removed by this barrel polishing, but are rolled to narrow the roots. In addition, as shown in the figure, the small shear burr 11 may fall on the inner peripheral wall of the through hole 2 and fall asleep (the tip side abuts against the inner peripheral wall). Next, when the ultrasonic treatment is performed (C), as described above, the bases of the burrs 11 and 12 are thinned by barrel polishing, so that the burrs 11 and 12 are removed by the ultrasonic treatment. However, the minute shear burr 11 that has fallen into the inner peripheral wall of the through hole 2 may not be removed. Even if such a small amount of the shear burr 11 remains, it is completely removed by performing chemical polishing (D). In the present invention, the deburring mode is not limited to FIG.
[0030]
Based on the above conditions, the yoke parts that make up the magnetic circuit of a voice coil motor for hard disk drives are conventionally barrel-polished, from large burrs to burrs with fine work such as through holes, bending, and screw holes. Of parts that have been finely crafted by shearing with a thickness or thickness of 0.5 mm or less existing in the yoke parts, which could not be removed by using only one of the deburring by All burrs are removed, including burrs. By plating this, it is commercialized as a yoke component of a voice coil motor that does not need to worry about burrs falling off harmful to the hard disk drive.
[0031]
By using this yoke component and bonding and magnetizing the magnet, it can be commercialized as a voice coil motor that does not need to worry about burrs falling off harmful to the hard disk drive. The other components and configuration of the voice coil motor incorporating the yoke component can be known.
[0032]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example.
[0033]
〔Example〕
Using a SPCC cold-rolled steel plate having a thickness of 3.2 mm, a yoke part having a weight of 30 g constituting a magnetic circuit of a voice coil motor for a hard disk drive was produced by press punching. The yoke has a flat plate shape with a diagonal of about 5 cm, but has two through holes with an outer diameter of 3 mm and one rolling tap with an outer diameter of 2.5 mm in the thickness direction. These are used for positioning when incorporating a voice coil motor into a hard disk drive. In the punched state, shear burrs are generated on all the press die side ridge lines including the ridge line of the through hole having an outer diameter of 3 mm. In addition, whisker-like burrs due to screwing are generated in the thread in the rolled tap hole having an outer diameter of 2.5 mm. The test piece was sequentially subjected to rotating barrel polishing and deburring with ultrasonic waves under the following conditions.
[0034]
[Rotating barrel polishing process]
Yoke parts input 50 pieces x 30g
Outer 15mm spherical abrasive input 5kg
(Abrasive: Alumina and silica as main components)
Rotational speed 46r. p. m
Polishing time 1 hour [0035]
[Ultrasonic deburring process]
Ultrasonic frequency: 25 kHz
Ultrasonic output: 1,200W
Water temperature: 10 ° C
Water quality: pure water The yoke part was hung with a wire under the above conditions, and deburred for 1 minute while swinging up and down.
[0036]
The yoke subjected to the above treatment was plated with nickel. In this case, normal burrs at the ridge line portion, shear burrs at the ridge line portion of the 3 mm outer diameter through hole, and whisker-like burrs of the 2.5 mm outer diameter rolled tap were observed. The results are shown in Table 1.
[0037]
[Comparative example]
For comparison, the following yokes were prepared at the same time, and the burr removal state was similarly evaluated.
(Comparative Example 1)
Only the [barrel polishing process] of the above process was performed.
(Comparative Example 2)
What carried out the [barrel polishing process] and the [chemical polishing process] of the above process.
(Comparative Example 3)
Performed only the [Deburring process by ultrasonic wave] of the above process.
[0038]
In the [chemical polishing step], a chemical polishing liquid (CPL-100 manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) mainly composed of hydrogen peroxide solution and ammonium hydrogen difluoride is diluted three times, and then at 20 ° C. for 1 minute. Processed.
These results are also shown in Table 1.
[0039]
[Table 1]
Figure 0003636286
(Double-circle): The burr | flash is completely removed in all the yoke parts observed.
○: The burr is almost completely removed, but there are some yoke parts that remain slightly.
Δ: There was a slight effect in removing burrs, but burrs still remain in most yoke parts.
X: Burr is not removed at all in all observed yoke parts.
-: No corresponding burr exists before the burr removal treatment.
[0040]
In the examples, after performing the [deburring step by ultrasonic wave] and subsequently performing the [chemical polishing step], the shear burrs of 0.1 mm or less shown in Table 1 can be completely removed. It was.
[0041]
【The invention's effect】
The method of manufacturing a deburred yoke part constituting a magnetic circuit of a voice coil motor for a hard disk drive according to the present invention is effective for removing burrs on all ridge lines including finely crafted parts. It is extremely effective in manufacturing a clean voice coil motor that removes harmful burrs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a voice coil motor.
FIGS. 2A and 2B are diagrams schematically showing burrs present in a yoke part, where FIG. 2A is an explanatory view of shear burrs of a pressed yoke, and FIG.
FIGS. 3A and 3B schematically show a process of removing burrs generated in a through hole of a yoke part, (A) before barrel polishing, (B) after barrel polishing, (C) after deburring by ultrasonic waves, ( D) is an explanatory diagram of a state after chemical polishing.
[Explanation of symbols]
1 Yoke part body 2 Through hole 3 Abrasive material 11, 12 Burr

Claims (6)

ハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターの低炭素鋼からなるヨーク部品表面に存在するバリを除去する方法であって、上記ヨーク部品に対しバレル研磨工程を行い、次いで水中での超音波によるバリ取り工程を行うことを特徴とするヨーク部品のバリ取り方法。  A method of removing burrs present on the surface of a yoke part made of low carbon steel of a voice coil motor for a hard disk drive, wherein a barrel polishing process is performed on the yoke part, followed by a deburring process using ultrasonic waves in water. A deburring method for a yoke part, characterized in that: 上記超音波によるバリ取り工程後、化学研磨工程を行う請求項1記載のバリ取り方法。  The deburring method according to claim 1, wherein a chemical polishing step is performed after the ultrasonic deburring step. 上記超音波によるバリ取り工程を10℃以下で行うことを特徴とする請求項1又は2記載のバリ取り方法。  The deburring method according to claim 1 or 2, wherein the ultrasonic deburring step is performed at 10 ° C or lower. バリが厚さ又は太さが0.5mm以下のものである請求項1,2又は3記載のバリ取り方法。  4. The deburring method according to claim 1, wherein the burr has a thickness or thickness of 0.5 mm or less. バリがヨーク部品製作時のせん断加工により生じたバリである請求項1乃至4のいずれか1項記載のバリ取り方法。  The deburring method according to any one of claims 1 to 4, wherein the burr is a burr generated by a shearing process in manufacturing a yoke part. 請求項1乃至5のいずれか1項記載のバリ取り方法によってバリが除去されたヨーク部品を用いたハードディスクドライブ用ボイスコイルモーター。  A voice coil motor for a hard disk drive using a yoke part from which burrs are removed by the deburring method according to claim 1.
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