配置盘驱动电动机的机架板的压力加工方法 本发明涉及为了在机架板上安装用于驱动作为记录媒体的盘的电动机而对该机架板进行压力加工的方法。
在携带型计算机的插槽中插入卡型磁记录装置，来追加该携带型计算机的功能，或者，增加处理数据的容量。
在该卡型磁记录装置的壳体内，以安装在机架板上表面上的状态，容纳盘型的记录媒体、用于旋转驱动该记录媒体的电动机、从该记录媒体记录信息或者重放信息的记录·重放头、用于把容纳着盘地卡盘弹出壳体外的机构等各个构成部件。
该卡型磁记录装置的壳体由上盖、下盖和侧框架组成。
在该机架板的下表面上贴附信息处理用的电路板。
以上这样的卡型磁记录装置一般是按照PCMCIA(Personal ComputerMemory Card International Association)标准来决定其外形尺寸，在通常所采用的PCMCIA标准的类型Ⅱ中，把卡型磁记录装置的外形尺寸(即，壳体的外形尺寸)定为：宽度=54．0mm，长度=85．60mm，厚度=5．0mm。
与这样的壳体的薄度相对应，盘驱动电动机和记录·重放头被安装在形成在一个机架板上的凹部内。这样，通过在机架板凹部中安装盘驱动电动机和记录·重放头，与安装在机架板的平面上相比，具有在高度(厚度)有限的壳体内装得下并且安装稳定的优点。
因此，用于在机架板上安装盘驱动电动机的凹部及安装孔和用于安装记录·重放头的凹部及安装孔通常是通过对原材料进行压力加工来进行加工。但是，由于机架板的原材料一般是钢板和不锈钢板等，因此，当为了形成安装用凹部和安装孔而进行压力加工时，由于由原材料的弹性引起而使压力作用不均匀，而在加压后的机架板上存在应力变形等原因，实际上难于得到符合目标的安装用凹部和安装孔的形态和尺寸。
本发明的目的提供一种压力加工方法，能够在容纳盘状的记录媒体的信息机器的机架板上正确地形成用于配置盘驱动电动机的凹部和安装孔。
为了实现上述目的，根据本发明，为了通过压力成型来得到配置盘驱动电动机的机架板，实施以下步骤：在机架板上设定圆形区域；通过冲压加工来在圆形区域的中央部形成用于安装盘驱动电动机的电动机安装孔；通过后压出加工把圆形区域在断面方向上压下，而形成断面圆形的凹部；接着，在电动机安装孔的周围形成向断面方向突出的环状的直立壁。
根据本发明的加工方法，当在机架板的原材料上形成用于安装驱动盘的电动机的凹部时，使用后压出加工，因此，由于成型时对原材料各部分产生影响的变形作用较小，而能够进行精度高的压力加工。因此，在机架板上以适当的位置、姿势来安装电动机。
通过在形成在凹部的底部中央所形成的电动机安装孔的周围环状地形成直立壁，能够校正凹部的变形，例如，当在凹部底面上冲压引出线圈的长孔时可能会产生的凹部的变形。其结果，由于成为安装盘驱动电动机的基准的底面是平坦的，则能够正确决定与机架板相对应的盘驱动电动机的安装位置。
因此，本发明的压力加工方法适合作为小型的、薄的、外形尺寸由标准严格决定的装置例如卡型磁记录装置的机架板的压力加工方法。
图1是表示在壳体内安装了通过本发明的加工方法所加工的机架板的卡型磁记录装置的透视图；
图2是分解图1的卡型磁记录装置来表示内部的各构成部件的分解图；
图3是表示图1的卡型磁记录装置中的侧框架和与该侧框架一体的机架板的透视图；
图4是卸下图1的卡型磁记录装置的上盖板来表示安装在机架板上的各构成部件的配置的平面图；
图5是处于本发明的机架板的加工的第一工序中的出模板(待加工要成为机架板的板片)的平面图；
图6是处于本发明的机架板的加工的第二和第三工序中的出模板的平面图；
图7是处于本发明的机架板的加工的第四工序中的出模板的平面图；
图8是处于本发明的机架板的加工的第五工序中的出模板的平面图；
图9是处于本发明的机架板的加工的第六工序中的出模板的平面图；
图10是处于本发明的机架板的加工的第七至第九工序中的出模板的平面图；
图11是说明在本发明的机架板的加工的第二工序中使用的机架板的加工的图；
图12是说明在本发明的机架板的加工的第三工序中使用的机架板的加工的图；
图13是由本发明的方法所加工的机架板的部分图；
图14是说明在本发明的机架板的加工的第九工序中使用的直立壁的粗弯加工的图；
图15是说明图14的粗弯加工结束，接着的精弯加工开始之前的状态的图；
图16是说明在本发明的机架板的加工的第九工序中使用的直立壁的精弯加工结束的状态的图。
用于实施发明的最佳实施例
首先，使用图1的外观图来说明被称为PC卡的卡型磁记录装置1的概要。
该卡型磁记录装置1具有符合PCMCIA标准的类型Ⅱ的外形尺寸，具有在壳体5的前方部设置外部连接器6的构造。壳体5由上盖2、下盖3和侧框架7构成。在壳体5的内部，具有容纳盘型记录媒体的空间，同时，容纳构成磁记录装置1的各种部件(后述)。卡型磁记录装置1通过外部连接器6与携带型计算机(未图示)相连接。
下面使用图2的分解图对图1的卡型磁记录装置1进行更详细地说明。
上盖2和下盖3是薄的SUS板的冲压成型产品，侧框架7(前框、后框、左框、右框)以合成树脂作为原材料。通过外部成型与该合成树脂制的侧框架7一体地形成由不锈钢板所构成的机架板8。
在上盖2和机架板8之间，形成用于容纳放置磁记录盘的卡盘17的空间。
在机架板8的上表面安装用于驱动盘18的电动机、向盘18记录信息或者从盘18重放信息的记录·重放头、用于把卡盘17弹出壳体5外的机构等。
电路板13通过绝缘膜19重叠安装在机架板8的下表面上。该电路板13形成用于驱动安装在机架板8的上表面的盘驱动电动机10(参照图4)和记录·重放头12(参照图4)的控制电路以及用于通过记录·重放头12读写数据的数据处理电路。在电路板13的前方连接外部连接器6。
在下盖3的后端边缘设置挡板16，当卡盘17向着壳体5的内部前进时，向前方倾倒。
下面参照图3来说明机架板8的形态。
在机架板8的后方部形成用于配置盘驱动电动机10(参照图4)的断面圆形的大的凹部9。另一方面，在机架板8的前方部形成用于配置记录·重放头12(图4)的断面圆形的小的凹部11。
在用于配置盘驱动电动机10的凹部9的底33上，在其中央部形成用于固定电动机10的轴的电动机安装孔24。电动机安装孔24由直立壁53围绕，而且，在底33的直立壁53的外周上放射状地形成与线圈数量相同(18个)的用于接受电动机10的定子线圈20(图4)的长孔(线圈引出孔)52。在该凹部9的周壁上，与线圈引出长孔52和线圈引出长孔52的中间位置相对应，形成18个变形吸收孔28。
而且，在机架板8上沿着凹部9的外周部在三处形成圆弧突条49。
下面使用图4来说明在图3所示的机架上安装盘驱动电动机10和记录·重放头12等构成卡型磁记录装置1的各种部件的状态。
盘驱动电动机10安装在形成在机架板8的后方部的凹部9(图3)中。记录·重放头12的转轴支撑在形成在机架板8的前方部的凹部11(图3)中。而且，在机架板8上配置作为用于把卡盘17(图2)弹出壳体5外的机构的主弹出机构14和副弹出机构15。
盘驱动电动机10是薄而扁平的构造，放射状地设置18个定子线圈20，在其中心部旋转自如地设置转子21。转子21包括环形磁铁22，当卡盘17插入卡型磁记录装置1中时，在上表面磁性吸附其内部的磁记录盘18的盘心。
记录·重放头12的驱动部由轭部60和配置在轭部60之间的驱动线圈59以及定子磁体(未图示)等组成。
接着，从不锈钢的平板(SUS304，厚0．4mm)出模出外形，在该出模板23上进行压力加工、冲压加工等，参照图5至图16来说明加工图3所示的形态的机架板8的程序。该加工工序有通过一边卷SUS的辊板一边顺序传送来完成的顺序传送式(在图5中，点划线表示输送的载架)和分别加工被称为半成品的出模板来进行的单发式，但加工方法没有本质的差异。
[第一工序] …图5
从出模板23的中央靠近后方侧(在图5中是右侧)的位置上，设定用于形成盘驱动电动机10安装用的凹部9的圆形区域25。在该圆形区域25的中心部位冲出电动机安装孔24。该电动机安装孔24用于嵌入并固定盘驱动电动机10的轴部。在本工序中，是使半径比设计上的尺寸小0．2mm的孔24的粗冲压，为后面的工序(下述的第五工序)的精冲压留出精加工余地。
而且，在设定在出模板23上的圆形区域25的边界(圆)上沿圆周方向等间隔地形成18个变形吸收孔28(与盘驱动电动机10的定子线圈20的数量相同)。变形吸收孔28和其相邻的变形吸收孔28之间的区域，在后述的压力加工中，成为后压出用的桥部29。
在本工序中，变形吸收孔28的形成可以与电动机安装孔24的形成(粗冲压)同时进行。
从出模板23的中央靠近前方侧的位置上，设定用于形成安装记录·重放头12的转轴用的凹部11的圆形区域30。而且，在设定在出模板23上的圆形区域30的边界(圆)上沿圆周方向等间隔地形成8个变形吸收孔31。变形吸收孔31和其相邻的变形吸收孔31之间的区域，在后述的压力加工中，成为桥部32。
在出模板23上分别形成用于安装各种小部件的开口26a、26b、26c和26d；在各个工序中使用的定位销穿过的孔26e；用于制作突起的冲压部27a、27b、27c和27d。这些开口26a～26d、孔26e以及冲压部27a～27d是在粗冲压电动机安装孔24之前形成的。
图5中由点划线c表示的部件是出模板23的载架。
[第二工序] …图6
在设定在出模板23上的圆形区域25和30中，通过使用包含图11所示的冲模35和冲头37的后压出用的冲压模具的压力加工，而形成凹部9和凹部11。使用图11对该压力加工进行说明。
出模板23被放置在冲模35的上表面上，接着，该出模板23的上表面被压紧模板36压紧。用冲头37和顶出冲头38把出模板23将成为凹部9或者凹部11的底部的部位夹住，就这样压向冲模35下方(图11中箭头A所示的方向)。
冲模35和冲头37相面对的侧面，如图11所示的那样，不是垂直面，而成为斜面(即，肩部39、40)。因此，当把冲头37以图11中箭头A所示的方向压入冲模35时，出模板23的变形吸收孔28间的桥部29或者变形吸收孔31间的桥部32由冲模35的肩部39和冲头37的肩部40夹住并压倒，受到后压出作用。由肩部39和40所压倒的出模板23的桥部29或者32向着图11的箭头B和与其相反的箭头C的方向(冲头37的移动方向和与其相反的方向)伸展，而成为凹部9或者11的周壁。
通过肩部39和40的相对移动，随桥部29或者32被压倒，变形吸收孔28或者31沿图11的箭头C、D的方向(即，凹部9或11的深度方向)延展变形。
如果不使用图11所示的后压出用冲压模具而通过通常的拉伸加工来进行加工，容易发生这样的情况：桥部29破断，或者，凹部9周边的材料被拉进来，出模形状变形为椭圆形，但是，如果使用上述后压出的冲压模具进行加工，就能抑制这样的情况发生。
如以上那样，如果使用上述后压出的冲压模具进行加工，设定在出模板23上的圆形区域25、30通过上述压力加工而在断面方向上被压下，因此，该压下时产生的变形量通过由该压力加工所产生的材料的延展而被填补，因此，在成型时，在出模板23的机架板的该圆形区域25、30的周围不会发生变形。在该压力加工中，在所限定的体积内进行加工，通过一次工序，完成加工。
当通过使用图11所示的冲模35和冲头37的压力加工而在出模板23上形成凹部9或凹部11时，考虑后续的工序，使其深度形成为比最终尺寸深0．1至0．2mm。
[第三工序] …图6
在通过使用图11所示的冲模35和冲头37的压力加工而在出模板23上形成凹部9或凹部11之后，对该凹部9或11再进行使用图12所示的冲模41、冲孔模板42和顶出冲头43的压力加工，来进行整形。
在该图12所示的压力加工中，出模板23被放置在没有斜面(肩部)的冲模41上，用没有斜面(肩部)的冲孔模板42压住其上。接着，使置于凹部9的底33或者凹部11的底的下表面上的顶出冲头43上升(即，向着冲孔模板42的方向移动)，来顶出模板23。其结果，形成具有垂直的周壁的凹部9或者凹部11。在该凹部9或者凹部11的垂直周壁上配置在其深度方向上延伸变形的变形吸收孔28和31。
如以上那样，对出模板23进行使用图11所示的冲模35和冲头37的压力加工(第二工序)，然后，进行使用图12所示的冲模41和顶出冲头43的压力加工(第三工序)，由此所形成的凹部9和凹部11成为具有弯曲成直角的角部44、45的尺寸精度高的部件。
[第四工序] …图7
竖立起出模板23的左右两侧壁46a，46b。并且，在出模板23的前端形成台阶部47。而且，在出模板23的后端的一部分上形成直立部48。
还有，在出模板23的盘驱动电动机安装用的凹部9的外周上沿着该凹部9设有3个圆弧突条49。而且，在出模板23上的预定部位，通过翻边加工形成成为副弹出机构15(图4)的轴承的部分50和成为小部件的安装部的位置51等。
[第五工序] …图8
进行电动机安装孔24的二次加工(精冲压加工)和第一次的线圈引出长孔52的冲压加工。
在第一工序中，在出模板23的圆形区域25的中心部位，通过粗冲压加工形成电动机安装孔24(在图8中，用点划线表示该孔24)，但是，在本工序中，进行该孔24扩大到设计上的尺寸的精加工(精冲压加工)。但是，在该精冲压加工中，包含以后的翻边精加工用的精加工余量(0．5mm)。
对盘驱动电动机安装用的凹部9的底面33进行该精冲压加工。该凹部9在进入本工序中之前已经形成。因此，在出模板23上残留的辊压网眼等的变形起因在凹部9的形成阶段中已经被除掉，因此，能够正确地成型电动机安装孔24。
而且，对凹部9的底面33进行线圈引出长孔52的第一次冲压加工。在该第一次冲压加工中，如图8所示的那样，最终应当形成18个，但一次仅形成一半的9个。而且，线圈引出长孔52配置在对着变形吸收孔28和其相邻的变形吸收孔28(这些孔28已经在第一工序中形成了)的中间。
在本工序中，可以同时进行电动机安装孔24的精冲压加工和线圈引出长孔52的冲压加工。
[第六工序] …图9
接着第五工序中的第一次线圈引出长孔52的冲压加工，在本工序中，进行第二次的其余9个的线圈引出长孔52的冲压加工和其他的冲压加工。
当第二次的线圈引出长孔52的冲压加工结束时，在盘驱动电动机安装用的凹部9的底面33上沿圆周方向等间隔放射状地形成18个线圈引出长孔52。
如以上那样，不是通过冲模的移动一下冲压出所有18个长孔52，而是分两次，每次9个来进行冲压，由此，在线圈引出长孔52的形成中，不需要一次用很大的力。其结果，根据该加工方法，与通过冲模的移动一下冲压出18个长孔52的加工方法相比，对凹部9的底面33施加的冲击较小，能够抑制随着冲压加工所引起的凹部9的变形。
而且，在图8和图9的例子中，分两次每次9个，隔一个地来冲压出18个线圈引出长孔52，因此，在该两次的冲压中，不会在对凹部9的底面33引起变形的任何方向上施加偏向力。当然，也可以分三次每次6个，隔二个地来进行冲压。
在凹部9的底面33上所形成的18个长孔52不是与配置在凹部9的周壁34(参照图13)上的18个变形吸收孔28相对，而是对着变形吸收孔28和相邻的变形吸收孔28的中间。其结果，由于凹部9的由变形吸收孔28和线圈引出长孔52之间的区域不是特别窄，该区域没有因外力而变形的问题。
除了线圈引出长孔52的冲压加工之外，在出模板23的前方位置上形成冲孔61。该冲孔61用于安装构成图4的记录·重放头12的驱动部的轭部60(图4)和定子磁体。这样，在冲孔61中安装轭部60和定子磁体，就需要出模板23(加工结束而成为机架板8)较薄并且刚性较高，且必需把作为非磁性体的不锈钢板作为材料。在该冲孔61处安装由磁性体的钢板成型的轭部60，其中配置作为定子的永久磁铁。
[第七工序] …图10
通过补充的冲压加工，在出模板23的前方部位形成支持凸部62。该支持凸部62支撑着插入卡型磁记录装置1(图1)的卡盘17，用于当通过上盖2压紧卡盘17时，对盘驱动电动机10没有妨碍。
[第八工序] …图10
竖起在第一工序前所形成的冲压27a～27c(图5)的部分(弯曲加工)，而形成突起，而且，弯曲冲压部27d的细片(弯曲加工)，而形成突起。
[第九工序] …图10
在电动机安装孔24的周围通过翻边加工来形成直立壁53(参照图13)。该直立壁53呈环状，从盘驱动电动机用的凹部9的底面33垂直突出。该翻边加工能够校正在以前的工序(第五工序和第六工序)中当冲压线圈引出长孔52时所产生的未知的凹部9的变形，同时，起到维持校正后的凹部9的形态的作用。
下面参照图14至图16来对该翻边加工进行说明。
翻边加工使用冲模54、冲孔模板55、顶出冲头56、冲头57和冲模套管58来进行。在冲孔模板55和冲模套管58之间，如图15所示的那样，设置相当于凹部9的底面33的厚度的间隙s。冲头57包括突出到圆环状的下方的突出部57’。该突出部57’具有进入冲孔模板55和冲模套管58的间隙s的厚度。
翻边加工以粗弯曲加工(图14)和精弯曲加工(图15、图16)的两步来进行。以下，分别对它们进行说明。
(1)粗弯曲加工，如图14所示的那样，在使冲头57向上方退避的原始状态下进行。在冲模54上放置出模板23(即，成型过程中的机架板8)。使顶出冲头56的上表面上升到冲模套管58的上表面之上，同时，使冲孔模板55下降，由顶出冲头56和冲孔模板55夹住凹部9的底面33。
接着，使顶出冲头56和冲孔模板55在保持它们夹住凹部9的底面33的状态的同时下降。这样，如图14所示的那样，围绕凹部9的底面33的电动机安装孔24的周缘部接触到被固定的冲模套管58上，向上方垂直弯曲，而成为环状的直立壁53。夹着凹部9的底面33的顶出冲头56和冲孔模板55相对冲模套管58的移动进行三次。其结果，在围绕凹部9的底面33的电动机安装孔24的周缘部稳定地形成环状的直立壁53。该直立壁53的直立高度被加工成高于目标值0．2mm。
(2)如图15所示的那样，在粗弯曲加工结束，直立壁53被夹在冲孔模板55和冲模套管58之间(间隙s)的状态下，通过使冲头57向着直立壁53的端缘下降而开始精加工。
降下冲头57，如图16所示的那样，通过压紧夹在冲孔模板55和冲模套管58之间的直立壁53的端缘，使高于目标值0．2mm的直立壁53的直立高度正好成为目标值。
通过以上的粗弯曲加工和精弯曲加工，在凹部9的底面33的电动机安装孔24的周围形成垂直竖立的预定尺寸的环状直立壁53。
通过本工序的翻边加工，凹部9的底面33由顶出冲头56和冲孔模板55夹住，因此，尽管在以前的工序中的加工中底面33不平坦，在本工序中，能够校正成平坦的。而且，通过具有在凹部9的底面33上连续的环状的直立壁53，来维持凹部9的底面33的平坦性。
而且，在进入该翻边加工之前，在凹部9的底面33的处于将来的环状的直立壁53的根部以预定宽度形成预定深度的沟53’，此时，在粗弯曲加工中，易于形成垂直的直立部。
直立壁53的加工也可以不是用上述翻边加工而是用其他的加工方法例如压出冲压来进行。而且，直立壁53也可以不象图13所示的那样向上方突出，而是形成为向下方突出。不过，当使直立壁53向下方突出时，机架板的整体高度成为从凹部9的周壁34(图13)的上端到直立壁53的下端的距离，就会大于使直立壁53向上方突出的情况，在容纳在符合PCMCIA标准的薄的壳体5内这点上，不是所希望的。
出模板23经过以上各个工序而形成为图3所示的机架板。
卡型磁记录装置1的装配大致按以下这样进行。
在机架板8的凹部9中安装盘驱动电动机10，连接盘驱动电动机10和电路板13。盘驱动电动机10的定子线圈20嵌入形成在凹部9中的线圈引出长孔52中。
在机架板8的凹部11中安装记录·重放头12。把驱动线圈59配置在固定在机架板8上的轭部60之间。
接着，在机架板8上安装主弹出机构14、副弹出机构15和其他构成部件。
向机架板8的下表面侧重合固定电路板13。
把上盖2和下盖3扣合在侧框架7上，而成为壳体5。
通过以上程序，完成卡型磁记录装置1，其在前方露出外部连接器6的接收口，在后端设有用于插入卡盘17的开口(具有挡板16)。
而且，作为其外形尺寸符合PCMCIA标准中的类型Ⅱ的情况来说明了卡型磁记录装置1，但是，本发明的机架板的压力加工方法并不仅限于这样的规格和类型。