(57)【要約】【課題】  レーザビームの照射位置精度を緩和して量産性を向上すると共に、スパッタの抑制、溶接時の変形抑制を可能とする。【解決手段】  キャリッジに取り付けられるベースプレート３と、剛体部９及びばね部１１を含みベースプレート３に支持されて先端部のスライダに負荷荷重を与えるロードビーム５とを備え、ベースプレート３に補強プレート２５を重ねて設け、重ね合わせたベースプレート３及び補強プレート２５の溶接すべき部分にレーザービームを照射してベースプレート３及び補強プレート２５相互を溶接するヘッドサスペンション１において、補強プレート２５に、溶接すべき部分を含む薄肉部２９を形成し、薄肉部２９にレーザービームを照射してベースプレート３及び補強プレート２５相互の溶接を行ったことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重ね合わせた板材の溶接すべき部分にレーザービームを照射して板材相互を溶接する板材溶接構造において、
前記板材の一方に、前記溶接すべき部分を含む薄肉部を形成し、
前記薄肉部にレーザービームを照射して前記板材相互の溶接を行うことを特徴とする板材溶接構造。
【請求項２】
請求項１記載の板材溶接構造であって、
前記薄肉部は、前記一方の板材に沿って延設され該板材の縁部に開口されることにより、又は該薄肉部の溶接すべき部分以外の箇所で前記板材相互を貫通する孔により板材面外へ連通することを特徴とする板材溶接構造。
【請求項３】
請求項１又は２記載の板材溶接構造であって、
前記薄肉部は、パーシャルエッチング又はプレスにより形成されたことを特徴とする板材溶接構造。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の板材溶接構造であって、
前記板材の一方は、キャリッジに取り付けられるベースプレートであり、
前記板材の他方は、剛体部及びばね部を含み前記ベースプレートに支持されて先端部のスライダに負荷荷重を与えるロードビームであり、
前記補強プレートに、前記薄肉部を形成したことを特徴とするヘッドサスペンション。
【請求項５】
請求項４又は５記載のヘッドサスペンションであって、
前記ロードビームの剛体部とばね部とを別体に形成し、
前記剛体部を、前記ばね部の一側に結合し、
前記ばね部の他側を、前記補強プレートに重ね合わせて結合したことを特徴とするヘッドサスペンション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重ね合わせた板材をレーザ溶接する板材溶接構造及び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ヘッドサスペンションに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３〜図１５は、従来の溶接構造を説明するもので、図１３は溶接前のヘッドサスペンション１０１の一部を断面にした要部概略側面図、図１４は同要部拡大断面図、図１５は溶接後の要部拡大断面図である。
【０００３】
前記ヘッドサスペンション１０１は、ロードビーム１０３とベースプレート１０５とを備えている。
【０００４】
前記ロードビーム１０３は、先端のヘッドスライダに負荷荷重を与えるもので、剛体部１０７とばね部１０９とを含んでいる。ばね部１０９は、ばねプレート１１１によって構成されている。ばねプレート１１１は、基部側がベースプレート１０５と補強プレート１１３とによって挟持され、レーザ溶接によって固定されている。このレーザ溶接は、例えば補強プレート１１３に、図１３，図１４のように小孔１１５を設けて行っている。レーザービームは、小孔１１５を狙って当て、図１５のように溶接部Ｗを形成する。
【０００５】
尚、ベースプレート１０５には、キャリッジ側のアームに取り付けるためのボス部１１７が設けられている。
【０００６】
ところで、前記のように補強プレート１１３に小孔１１５を設けてレーザ溶接を行うと、レーザービームの入射エネルギをそれほど増大しなくとも、ベースプレート１０５、ばねプレート１１１、補強プレート１１３の３枚重ねを合わせて溶接することができる。また、入射エネルギを小さくできるため、スパッタ（飛散物）の発生も抑制することができる。
【０００７】
しかしながら、レーザビームを小孔１１５に狙いを定めて照射しなければならず、補強プレート１１３側とレーザビームとを精密に位置決める必要があり、量産性に限界を招いていた。
【０００８】
これに対し、小孔１１５を大きくすれば、レーザビームと小孔１１５との位置決めも容易となる。しかし、小孔１１５をいたずらに大きくすると図１６のように小孔１１５が溶接部Ｗに比較して大きくなる恐れがある。この場合でも、溶接部Ｗの溶接強度としては全く問題はないが、溶接部Ｗと孔１１５との間に隙間１１９が形成されているため、溶接不良品に対し目視による区別が困難になる恐れがある。
【０００９】
さらに、小さな隙間１１９が存在する形態であるとレーザ溶接時に窒素ガス等の不活性ガスを吹き付けても隙間１１９での空気溜まりを除去することが難しく、レーザ反応によって隙間１１９等に変色を招く恐れがある。
【００１０】
一方、前記小孔１１５を設けずにレーザ溶接をする場合は、レーザービームの照射エネルギを増大しなければならず、スパッタの発生も多くなり、溶接時に補強プレート１１３等が変形する恐れもある。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−１３３８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
解決しようとする問題点は、小孔を設けたレーザ溶接では量産性に欠け、小孔を大きくすると変色が発生し易くなり、小孔を設けなければレーザービームの照射エネルギの増大によりスパッタの発生が多くなると共に板材の変形を招く恐れがあるという点である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の板材溶接構造又はヘッドサスペンションは、板材の一方又は補強プレートに溶接すべき部分を含む薄肉部を形成し、薄肉部にレーザビームを照射して、板材相互又はベースプレート及び補強プレート相互の溶接を行うことを最も主要な特徴とする。
【００１４】
前記薄肉部は、前記一方の板材又は補強プレートに沿って延設され該板材又は補強プレートの縁部に開口されることにより、又は該薄肉部の溶接すべき部分以外の箇所で前記板材相互又はベースプレート及び補強プレート相互を貫通する孔により板材面外又は補強プレート面外へ連通することを特徴とする。
【００１５】
前記薄肉部は、パーシャルエッチング又はプレスにより形成されたことを特徴とする。
【００１６】
前記ロードビームの剛体部とばね部とを別体に形成し、前記剛体部を前記ばね部の一側に結合し、前記ばね部の他側を前記補強プレートに重ね合わせて結合したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の板材溶接構造及びヘッドサスペンションは、薄肉部を形成してレーザビームを照射し、レーザ溶接を行うため、レーザビームの入射エネルギを抑制して、レーザ溶接によるスパッタ（飛散物）の発生、板材の変形を抑制することができる。
【００１８】
前記薄肉部を、溶接すべき部分に比較して大きく形成しても溶接部との間に隙間が形成されることはなく、空気溜まりによる変色も抑制することができる。
【００１９】
前記薄肉部を、溶接すべき部分に比較して大きく形成することができるから、レーザビームに対する薄肉部の位置決めを容易に行うことができ、量産性に優れている。
【００２０】
前記薄肉部は、前記一方の板材又は補強プレートに沿って延設され該板材又は補強プレートの縁部に開口されることにより、又は該薄肉部の溶接すべき部分以外の箇所で前記板材相互又はベースプレート及び補強プレート相互を貫通する孔により板材面外又は補強プレート面外へ連通するため、レーザ溶接時に薄肉部に吹き付けられた窒素ガス等の不活性ガスは薄肉部に沿って流れ縁部の開口から板材面外又は補強プレート面外へ流出し、あるいは板材相互又はベースプレート及び補強プレート相互を貫通する孔から板材面外又は補強プレート面外へ流出することができる。この流出により薄肉部での空気溜まりを抑制し、レーザ溶接による製品の変色を確実に抑制することができる。
【００２１】
前記薄肉部は、パーシャルエッチングまたはプレスにより形成されたため、薄肉部を容易に形成することができる。
【００２２】
前記ロードビームの剛体部とばね部とを別体に形成し、前記剛体部を前記ばね部の一側に結合し、前記ばね部の他側を前記補強プレートに重ね合わせて結合したため、ロードビームを構成する剛体部の材質や板厚がばね部に制約を受けることがなくなる。従って、剛体部及びばね部それぞれの要求に応じた適正材質及び板厚の選択が可能となり、サスペンションに要求される性能を的確に満足することができる。
【００２３】
例えば、ロードビームの剛体部に板厚の大きなプレートを採用すれば、曲げ縁やリブ等を形成するための曲げ加工を行う必要がない。その上、剛体部の剛性をより高めることが可能になると共に、剛体部の空気抵抗を減少させることができる。このため、ディスク高速回転時の風乱の影響が減少し、サスペンションフラッタ（風によるサスペンションのばたつき）の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
スパッタを抑制しながらレーザ溶接を確実に行い、量産性等を向上させるという目的を、薄肉部を形成することにより実現した。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明の実施例１に係り、フレキシャを省略したヘッドサスペンション１の一部省略分解斜視図である。ヘッドサスペンション１は、ベースプレート３と、ロードビーム５とを備えている。
【００２６】
前記ベースプレート３は、キャリッジのアームに取り付けられる。このベースプレート３は、例えばステンレス鋼板等が用いられ、プレスで形成されている。ベースプレート３の厚みは本実施例において、例えば０．２ｍｍに設定されている。ベースプレート３には、一側面（図１では下面）に突出するボス部７が一体に設けられている。ボス部７は、キャリッジのアームの取付孔に嵌合し、ボール（硬球）を通した加締めによって固定される。
【００２７】
前記ロードビーム５は、剛体部９とばね部１１とを含んでいる。
【００２８】
前記剛体部９は、例えばステンレス鋼で形成され、本実施例においてその厚みが０．１ｍｍ程度に設定されている。剛体部９は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）等の軽金属（Ｆｅよりも軽い金属）の合金、若しくは合成樹脂等によって形成することもできる。これにより、ヘッドサスペンション１のより軽量化と高剛性化とを両立させることもできる。
【００２９】
前記剛体部９を、アルミニウムやチタン等の軽金属、若しくはこれらを主体とする合金とそれ以外の金属（例えばステンレス鋼）とを積層した２種類以上の材料からなる複合材（クラッド材）によって形成することもできる。
【００３０】
前記ばね部１１は、前記剛体部９とは別体のばねプレート１３によって構成されている。この構成により、剛体部９及びばね部１１それぞれに適した材料と板厚を選定することができ、剛体部９に要求される性能（例えば高剛性）とばね部１１に要求される性能（例えば低ばね定数）とを容易に両立させることができる。また、ばね部１１に精度の高い圧延材を使用することで、安定した低ばね定数を得ることができる。
【００３１】
前記ばねプレート１３は、例えば、ばね性のある薄いステンレス鋼等からなり、その厚みが例えば０．０４ｍｍに設定されている。ばねプレート１３には、エッチングあるいは精密プレス加工等によって形成された開口部１５及び貫通孔１７が設けられている。
【００３２】
前記ばねプレート１３は、前記開口部１５によって部分的に曲げ剛性（ばね定数）が小さくなり、前記ベースプレート３と剛体部９との間に前記ばね部１１を構成する。すなわち、ばね部１１の一側としてばねプレート１３の先端側２１に前記剛体部９の基端部が重ね合わされ、レーザ溶接等による溶着、あるいは接着剤による接着等によって固着されている。ばね部１１の他側であるばねプレート２３の基端側２３は、補強プレート２５に重ね合わされ、レーザ溶接等による溶着、あるいは接着剤による接着等によって固着されている。
【００３３】
前記貫通孔１７は、加締め用のボールを通過させるものである。該貫通孔１７に、複数の貫通凹部１９が周方向所定間隔で複数設けられている。
【００３４】
前記補強プレート２５は、前記剛体部９と共にロードビーム５のプレートを構成するもので、前記剛体部９と共にプレス等によって形成されている。本実施例において補強プレート２５は、剛体部９と同材質、同厚みに設定されている。
【００３５】
前記補強プレート２５には、前記ばねプレート１３の貫通孔１７とほぼ同径の貫通孔２７が設けられている。貫通孔１７，２７の径は、前記ボス部７の内周径よりも大きく設定されている。
【００３６】
前記貫通孔２７の周囲には、前記ばねプレート１３の貫通凹部１９に対応した位置で、同様な平面形状、大きさの薄肉部２９が所定間隔で複数設けられている。
【００３７】
前記補強プレート２５は、前記ベースプレート３と共に重ね合わせた板材を構成し、薄肉部２９に含まれる溶接すべき部分にレーザビームを照射し、板材相互の溶接としてベースプレート３及び補強プレート２５相互のレーザ溶接が行われている。
【００３８】
尚、前記剛体部９には、フレキシャが取り付けられる。フレキシャの取付けは、レーザ溶接による溶着あるいは接着剤等による接着等によって行われている。フレキシャは、ばね性を有する薄いステンレス鋼圧延板等の金属基板の表面に、電気絶縁層を介して導電路を形成したものである。導電路の一端は、ヘッド部の端子に導通し、他端は信号取出し側の端子に導通する。フレキシャのタング部に、ヘッドスライダが装着される。
【００３９】
図２は前記ベースプレート３、補強プレート２５、ばねプレート１３間のレーザ溶接を示す要部平面図である。図２のハッチング部は、薄肉部２９を示したものである。図３は同要部側面図である。
【００４０】
図２，図３のように、ヘッドサスペンション１は、ベースプレート３、補強プレート２５、ばねプレート１３の順に重ね合わされている。ばねプレート１３と補強プレート２５とは、開口部１５に沿った位置で３箇所の溶接部Ｗ１と、貫通孔１７を挟んだ反対側の縁部２箇所の溶接部Ｗ１とでレーザ溶接されている。
【００４１】
前記ベースプレート３と補強プレート２５とは、各薄肉部２９の溶接すべき部分において溶接部Ｗ２によりレーザ溶接されている。
【００４２】
図４は溶接部Ｗ２周辺の拡大平面図、図５は図２のＳＡ−ＳＡ矢視断面図、図６は図２のＳＢ−ＳＢにおけるばねプレートを省略した拡大断面図、図７は補強プレート２５の平面図である。尚、図７のハッチング部は、薄肉部２９を示したものである。
【００４３】
図４〜図７で示す薄肉部２９は、本実施例において、パーシャルエッチングによって形成されている。薄肉部２９の厚みは、補強プレート２５の０．１ｍｍに対し、図５で示すｔ＝０．０３〜０．０７５ｍｍに設定されている。薄肉部２９の周縁形状は、前記ばねプレート１３の凹部１９の周縁形状と同一に設定されている。但し、薄肉部２９の周縁形状を、ばねプレート１３の凹部１９の周縁形状よりも一回り大きく形成し、位置合わせの多少のずれを吸収できるように構成することもできる。
【００４４】
前記薄肉部２９は、補強プレート２５に沿って貫通孔２７の半径方向に沿って延設され、該補強プレート２５の縁部である貫通孔２７の縁部２８に開口３０されている。薄肉部２９は、前記延設と開口３０とにより補強プレート２５面外である貫通孔２７内側へ連通形成されている。
【００４５】
従って、薄肉部２９に窒素等の不活性ガスを吹き付けレーザビームを照射してレーザ溶接する際に、前記不活性ガスは薄肉部２９内から貫通孔２７の縁部２８側に流れ、該縁部２８の開口３０から貫通孔２７を通り外部へ円滑に流出することになる。この流出により薄肉部２９内に空気溜まりを招くのを抑制することができる。このため、レーザビームの照射によって溶接部Ｗ２を形成するとき、レーザ反応によって薄肉部２９等が変色するのを抑制することができる。
【００４６】
こうして、前記薄肉部２９に不活性ガスを吹き付け、薄肉部２９の溶接すべき部分にレーザビームを照射し、ベースプレート３及び補強プレート２５相互を溶接部Ｗ２において確実にレーザ溶接することができる。
【００４７】
前記薄肉部２９においてレーザ溶接するため、レーザビームの入射エネルギを増大する必要がなく、レーザ溶接時のスパッタや、補強プレート２５及びベースプレート３等の溶接時の変形を抑制することができる。
【００４８】
前記薄肉部２９を溶接部Ｗ２よりも大きく形成することによりレーザビームの照射位置精度を緩和することができ、量産性に優れている。
【００４９】
前記薄肉部２９を溶接部Ｗ２よりも大きくしても溶接部Ｗ２周辺に隙間が形成されるのを防止することができる。
【００５０】
図８，図９は、薄肉部の変形例を示し、それぞれ補強プレートの平面図である。図８の補強プレート２５Ａでは、貫通孔２７の回りに形成した各薄肉部２９Ａを補強プレート２５Ａに沿って延設し該補強プレート２５Ａの縁部である外縁部３１に開口３０Ａさせている。薄肉部２９Ａは、前記延設と開口３０Ａとにより補強プレート２５Ａ面外へ連通形成されている。
【００５１】
この図８の実施例でも、薄肉部２９Ａに吹き付けた不活性ガスは、薄肉部２９Ａ上から外縁部３１へ流れ、外縁部３１の開口３０Ａから補強プレート２５Ａ面外へ流出することができる。この流出により薄肉部２９Ａ上の空気溜まりを抑制し、同様にレーザ溶接による変色を防止することができる。
【００５２】
図９の補強プレート２５Ｂでは、貫通孔２７の回りに形成された各３個の薄肉部２９Ｂが同様に薄肉に形成された連繋部３３でそれぞれ連続形成され、連繋部３３の途中に孔３５を形成している。孔３５は、ベースプレート３にも貫通形成されている。連繋部３３に孔３５を設けることで、薄肉部２９Ｂの溶接すべき部分以外の箇所で板材相互であるベースプレート及び補強プレート２５Ｂ相互を貫通する孔３５となっている。この孔３５と連繋部３３とにより各薄肉部２９Ｂが補強プレート２５Ｂ面外へ連通している。
【００５３】
従って、レーザ溶接時に薄肉部２９Ｂに吹き付けられた不活性ガスは、連繋部３３及び孔３５を介してベースプレート３側へ流れ、ベースプレート３の孔から外部へ流出する。この場合、ベースプレート３側においてジグは孔３５を避けて配置されていることは勿論である。
【００５４】
このような不活性ガスの流出により薄肉部２９Ｂでの空気溜まりを抑制し、前記同様に変色を防止することができる。
【００５５】
尚、薄肉部２９，２９Ａ，２９Ｂ等はベースプレート３側に設けることも可能である。この場合、薄肉部２９，２９Ａ，２９Ｂ等をプレスにより形成することもできる。
【００５６】
図１０は、さらに他の変形例に係る要部平面図である。この実施例では、薄肉部２９Ｃを平面視で円形に形成している。溶接部Ｗ２は、薄肉部２９Ｃの中央部に形成している。薄肉部２９Ｃの周縁３６と溶接部Ｗ２との間隔Ｈは、０．５ｍｍ程度以上にするのが好ましい。これによって、レーザ溶接時に吹き付けられた不活性ガスを薄肉部２９Ｃ上から円滑に流出させ、空気溜まりを抑制してレーザ溶接時の変色を確実に防止することができる。
【実施例２】
【００５７】
図１１，図１２は、本発明の実施例２に係り、図１１はフレキシャを省略したヘッドサスペンションの斜視図、図１２は同要部斜視図を示している。
【００５８】
図１１のヘッドサスペンション１Ｄは、ロングベースプレート３Ｄと、ロードビーム５Ｄとからなっている。このヘッドサスペンション１Ｄにフレキシャが取り付けられる。フレキシャの取付けは、レーザ溶接による溶着あるいは接着剤等による接着等によって行われる。  
前記ロングベースプレート３Ｄは、キャリッジのアームを兼ねるように長く形成されている。ロングベースプレート３Ｄには、キャリッジの軸部に嵌合固定される軸支持穴３７が設けられている。
【００５９】
前記ロードビーム５Ｄは、剛体部９Ｄとばね部１１Ｄとを一体に含んでいる。ばね部１１Ｄは、剛体部９Ｄの基端側に開口部１５Ｄによって形成されている。
【００６０】
前記ロードビーム５Ｄの基端部３９に、ロングベースプレート３Ｄの先端部４１が重ね合わされ、前記同様にレーザ溶接によって固着されている。
【００６１】
具体的には図１１，図１２のように、前記ロングベースプレート３Ｄの先端上に、複数の薄肉部２９Ｄが設けられている。薄肉部２９Ｄは、ロングベースプレート３Ｄの面に沿って外縁部４３，４５まで延設され、外縁部４３，４５に開口４７されている。薄肉部２９Ｄは、前記延設と開口４７とによりロングベースプレート３Ｄ面外へ連通形成されている。
【００６２】
前記薄肉部２９Ｄにおいて溶接すべき部分にレーザビームが照射されて溶接部Ｗ２が形成され、ロングベースプレート３Ｄ及びロードビーム５Ｄがレーザ溶接されている。
【００６３】
このレーザ溶接の際に薄肉部２９Ｄに吹き付けられた不活性ガスは、薄肉部２９Ｄ上から外縁部４３，４５側へ流れ、開口４７からロングベースプレート３Ｄ面外へ流出する。この流出により薄肉部２９Ｄ上に空気溜まりが形成されるのを抑制することができ、前記同様にレーザ溶接時の変色を防止することができる。
【００６４】
尚、上記実施例では、ヘッドサスペンションのベースプレートと補強プレート、あるいはロングベースプレートとロードビームとを重ね合わせた板材として説明したが、その他の板材相互の溶接にも適用することができるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】フレキシャを省略したヘッドサスペンションの一部省略分解斜視図である（実施例１）。
【図２】溶接箇所を示すヘッドサスペンションの要部平面図である（実施例１）。
【図３】ヘッドサスペンションの要部側面図である（実施例１）。
【図４】溶接箇所を示す要部拡大平面図である（実施例１）。
【図５】図２のＳＡ−ＳＡ矢視断面図である。
【図６】図２のＳＢ−ＳＢ矢視におけるばねプレートを省略した拡大断面図である（実施例１）。
【図７】補強プレートの平面図である（実施例１）。
【図８】変形例に係る補強プレートの平面図である（実施例１）。
【図９】他の変形例に係る補強プレートの平面図である（実施例１）。
【図１０】さらに他の変形例に係る要部平面図である（実施例１）。
【図１１】フレキシャを省略したヘッドサスペンションの斜視図である（実施例２）。
【図１２】ヘッドサスペンションの要部斜視図である（実施例２）。
【図１３】溶接前のヘッドサスペンションの一部を断面にした要部側面図である（従来例）。
【図１４】溶接前の要部拡大断面図である（従来例）。
【図１５】溶接後の要部拡大断面図である（従来例）。
【図１６】孔を拡大した場合の溶接状態を示す要部拡大平面図である（従来例）。
【符号の説明】
【００６６】
１，１Ｄ  ヘッドサスペンション
３  ベースプレート
３Ｄ  ロングベースプレート
５，５Ｄ  ロードビーム
９，９Ｄ  剛体部
１１，１１Ｄ  ばね部
２１  先端側（ばね部の一側）
２３  基端側（ばね部の他側）
２５，２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ  補強プレート
２９，２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄ  薄肉部
３０，３０Ａ，４７  開口
３１，４３，４５  外縁部（縁部）
３５  孔
Ｗ２  溶接部
【図１】
2005071465.tif 000003
【図２】
2005071465.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005071465.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005071465.tif 000012
【図１１】
2005071465.tif 000013
【図１２】
2005071465.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2005071465.tif 000016
【図１５】
2005071465.tif 000017
【図１６】
2005071465.tif 000018