(57)【要約】【課題】製造効率の向上を図りつつ、回転機器の接着箇所の接着工程で使用される装置の大型化を避ける。【解決手段】回転機器は、互いに接着により固定される第１部材と第２部材とを備える。この回転機器の製造方法は、第１部材および第２部材を形成する工程と、第１部材と第２部材とに、温度が高いほど速く硬化する接着剤を介在させる工程と、第１部材または第２部材もしくはその両方に回転機器の一部ではない加熱用部材を接触させることにより、接着剤の温度を雰囲気温度よりも高くする工程と、互いに接着された第１部材および第２部材を使用して回転機器を組み立てる工程と、を含む。【選択図】図３
2013055791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接着により固定される第１部材と第２部材とを備える回転機器の製造方法であって、
第１部材および第２部材を形成する工程と、
第１部材と第２部材とに、温度が高いほど速く硬化する接着剤を介在させる工程と、
第１部材または第２部材もしくはその両方に回転機器の一部ではない加熱用部材を接触させることにより、接着剤の温度を雰囲気温度よりも高くする工程と、
互いに接着された第１部材および第２部材を使用して回転機器を組み立てる工程と、を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項２】
接着剤の温度を雰囲気温度よりも高くした後、第１部材または第２部材もしくはその両方に回転機器の一部ではない冷却用部材を接触させることにより、接着剤の温度を下げる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
接着剤の温度を雰囲気温度よりも高くする工程において、接着剤の温度は摂氏１００度から摂氏１７０度の範囲の温度に到達することを特徴とする請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
接着剤の温度を雰囲気温度よりも高くする工程において、第１部材または第２部材もしくはその両方と加熱用部材とが接触する期間の長さは２３秒から２８０秒の範囲とされることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
加熱用部材は電気ヒータにより加熱されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
接着剤を介在させる工程および接着剤の温度を雰囲気温度よりも高くする工程で費やされる時間は、他の工程のラインタクト時間以下とされることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の製造方法。
【請求項７】
回転機器は記録ディスクが載置されるべきハブとハブを軸受ユニットを介して回転自在に支持するベースとを有し、軸受ユニットは回転軸を中心とする凹部を有するハウジングとその凹部に挿入され接着固定されるスリーブとを含み、第１部材はハウジングであり第２部材はスリーブであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項８】
接着剤を介在させる工程は、
ハウジングまたはスリーブのいずれか一方を治具に載置する工程と、
ハウジングの凹部の内周面またはその内周面に対向すべきスリーブの外周面もしくはその両方に接着剤を塗布する工程と、
ハウジングの凹部にスリーブを挿入する工程と、を含み、
接着剤の温度を雰囲気温度よりも高くする工程は、
ハウジングの凹部にスリーブが挿入されてなるアセンブリを治具に載置したままの状態でそのアセンブリに加熱用部材を接触させる工程を含むことを特徴とする請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
記録ディスクが載置されるべきハブと、
ハブを軸受ユニットを介して回転自在に支持するベースと、を備え、
軸受ユニットは、回転軸を中心とする凹部を有するハウジングと、その凹部に挿入され接着固定されるスリーブと、を含み、
ハウジングとスリーブとに介在する接着剤は、ハウジングまたはスリーブもしくはその両方に本回転機器の一部ではない加熱用部材を接触させることにより熱せられて硬化されることを特徴とする回転機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機器およびそれを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブなどのディスク駆動装置は、小型化、大容量化が進み、種々の電子機器に搭載されている。特にノートパソコンや携帯型音楽再生機器などの携帯型の電子機器へのディスク駆動装置の搭載が進んでいる。従来では例えば特許文献１に記載のディスク駆動装置が提案されている。
【０００３】
ディスク駆動装置は一般に接着剤を使用して固定される接着箇所を有する。ディスク駆動装置の製造過程においてそのような接着剤を硬化させるために、従来ではバーニング炉などの高温槽を使用したバッチ処理が行われている。このバッチ処理では、例えば数百のユニットをまとめて高温槽に入れ、槽内を槽外の雰囲気温度よりも高い温度に保ち、数時間待つ。これにより接着剤の硬化が促進される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９８５５５号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】並木  陽一、化学反応型樹脂（ＵＶ硬化・熱硬化・湿気硬化）の硬化率測定とその実践、株式会社情報機構、２００９年５月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
製造効率を上げるためには一度により多くのユニットを高温槽で処理できるほうが望ましい。一方で一度に処理するユニットの数が多くなるほどより大きな高温槽が必要となる。ディスク駆動装置は塵や埃の混入を嫌うので、その製造は一般にクリーンルーム内で行われる。したがって高温槽もそのクリーンルーム内に配置されるのであるが、高温槽が大型化するとその分クリーンルームを大型化しなければならない場合も多い。これは製造設備のサイズやコストの面で不利である。
【０００７】
このような課題は、ディスク駆動装置に限らず他の種類の回転機器でも起こりうる。
【０００８】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は製造効率の向上を図りつつ、回転機器の接着箇所の接着工程で使用される装置の大型化を避けることができる回転機器の製造技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある態様は、回転機器の製造方法に関する。この製造方法は、互いに接着により固定される第１部材と第２部材とを備える回転機器の製造方法であって、第１部材および第２部材を形成する工程と、第１部材と第２部材とに、温度が高いほど速く硬化する接着剤を介在させる工程と、第１部材または第２部材もしくはその両方に回転機器の一部ではない加熱用部材を接触させることにより、接着剤の温度を雰囲気温度よりも高くする工程と、互いに接着された第１部材および第２部材を使用して回転機器を組み立てる工程と、を含む。
【００１０】
この態様によると、加熱用部材と第１部材または第２部材もしくはその両方との熱伝導により接着剤が加熱される。
【００１１】
本発明の別の態様は、回転機器である。この回転機器は、記録ディスクが載置されるべきハブと、ハブを軸受ユニットを介して回転自在に支持するベースと、を備える。軸受ユニットは、回転軸を中心とする凹部を有するハウジングと、その凹部に挿入され接着固定されるスリーブと、を含む。ハウジングとスリーブとに介在する接着剤は、ハウジングまたはスリーブもしくはその両方に本回転機器の一部ではない加熱用部材を接触させることにより熱せられて硬化される。
【００１２】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、製造効率の向上を図りつつ、回転機器の接着箇所の接着工程で使用される装置の大型化を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（ａ）、（ｂ）は、実施の形態に係る製造方法により製造される回転機器を示す上面図および側面図である。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】実施の形態に係る製造方法の接着工程における処理の流れを示す模式図である。
【図４】図３の加熱冷却チャネルの構成を模式的に示す断面図である。
【図５】図４の破線で囲まれた部分を拡大した拡大図である。
【図６】図４の加熱冷却チャネルを使用してアセンブリを加熱、冷却する実験により得られた、９台のアセンブリの温度変化を示すグラフである。
【図７】実施の形態に係る製造方法の接着工程を経て製造されたアセンブリの抜去力を検査するための構成を示す断面図である。
【図８】目標硬化温度と抜去力との関係を示すグラフである。
【図９】加熱時間と抜去力との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【００１６】
ハードディスクドライブなどの回転機器の代表的な接着箇所としては、ハブとシャフトとの間や軸受ユニットとベースとの間や軸受ユニット内のハウジングとスリーブとの間などがある。これらの部材は一般に金属などの熱伝導率の比較的高い材料により形成される。
【００１７】
実施の形態に係る回転機器の製造方法によると、互いに接着により固定されるこれらの部材（以下、被接着部材と称する）の接着工程において、被接着部材の少なくとも一方に加熱用部材を接触させることにより、被接着部材間に介在する未硬化の接着剤を加熱する。被接着部材において、加熱用部材が接触する箇所は接着剤が塗布される箇所とは異なるが、被接着部材の熱伝導率は比較的高いので、加熱用部材から与えられる熱により接着剤を効率的に加熱することができる。これにより、接着剤を硬化させる際の接着剤の温度（以下、硬化温度と称す）をより短時間でより高くすることができる。この手法と、硬化温度が高いほど速く硬化する接着剤との併用により、接着剤を十分に硬化させるために必要な時間（以下、硬化時間と称する）を短縮できる。
【００１８】
接着剤の「未硬化」の状態は、接着剤が十分に硬化していない状態であり、接着強度が硬化時の公称値より小さい状態であってもよい。「未硬化」の状態は、接着剤が部分的に硬化した状態、または接着剤が少し硬化した状態、またはいわゆる仮硬化の状態を含んでもよい。あるいはまた、「未硬化」の状態は、例えば非特許文献１に記載される測定方法などで測定される接着剤の硬化率が所定の値より小さい状態であってもよい。
【００１９】
（回転機器）
図１（ａ）、（ｂ）は、実施の形態に係る製造方法により製造される回転機器１を示す上面図および側面図である。図１（ａ）は、回転機器１の上面図である。図１（ａ）では、回転機器１の内側の構成を示すため、トップカバー２を外した状態が示される。回転機器１は、ベース４と、ロータ６と、磁気記録ディスク８と、データリード／ライト部１０と、トップカバー２と、を備える。回転機器１は、磁気記録ディスク８を回転させるハードディスクドライブである。
以降ベース４に対してロータ６が搭載される側を上側として説明する。
例えばハードディスクドライブでは、高い記録密度を確保するために、非回転部分に対する回転部分の傾きを小さくすることが望まれており、非回転部分や回転部分を構成する被接着部材は例えば１０μｍ以下の精度で結合されることが求められことがある。
【００２０】
磁気記録ディスク８は、直径が６５ｍｍのガラス製の２．５インチ型磁気記録ディスクであり、その中央の孔の直径は２０ｍｍ、厚みは０．６５ｍｍである。
磁気記録ディスク８は、ロータ６に載置され、ロータ６の回転に伴って回転する。ロータ６は、図１（ａ）では図示しない軸受ユニット１２を介してベース４に対して回転可能に取り付けられる。
【００２１】
ベース４はアルミニウムの合金をダイカストにより成型して形成される。ベース４は、回転機器１の底部を形成する底板部４ａと、磁気記録ディスク８の載置領域を囲むように底板部４ａの外周に沿って形成された外周壁部４ｂと、を有する。外周壁部４ｂの上面４ｃには、６つのねじ穴２２が設けられる。
【００２２】
データリード／ライト部１０は、記録再生ヘッド（不図示）と、スイングアーム１４と、ボイスコイルモータ１６と、ピボットアセンブリ１８と、を含む。記録再生ヘッドは、スイングアーム１４の先端部に取り付けられ、磁気記録ディスク８にデータを記録し、磁気記録ディスク８からデータを読み取る。ピボットアセンブリ１８は、スイングアーム１４をベース４に対してヘッド回転軸Ｓの周りに揺動自在に支持する。ボイスコイルモータ１６は、スイングアーム１４をヘッド回転軸Ｓの周りに揺動させ、記録再生ヘッドを磁気記録ディスク８の上面上の所望の位置に移動させる。ボイスコイルモータ１６およびピボットアセンブリ１８は、ヘッドの位置を制御する公知の技術を用いて構成される。
【００２３】
図１（ｂ）は回転機器１の側面図である。トップカバー２は、６つのねじ２０を用いてベース４の外周壁部４ｂの上面４ｃに固定される。６つのねじ２０は、６つのねじ穴２２にそれぞれ対応する。特にトップカバー２と外周壁部４ｂの上面４ｃとは、それらの接合部分から回転機器１の内側へリークが生じないように互いに固定される。ここで回転機器１の内側とは具体的には、ベース４の底板部４ａと、ベース４の外周壁部４ｂと、トップカバー２と、で囲まれる清浄空間２４である。この清浄空間２４は密閉されるように、つまり外部からのリークインもしくは外部へのリークアウトが無いように設計される。清浄空間２４は、パーティクルが除去された清浄な空気で満たされる。
【００２４】
図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。回転機器１は、積層コア４０と、コイル４２と、をさらに備える。積層コア４０は円環部とそこから半径方向（すなわち回転軸Ｒに直交する方向）外側に伸びる１２本の突極とを有し、ベース４の上面４ｄ側に固定される。積層コア４０は、４枚の薄型電磁鋼板を積層しカシメにより一体化して形成される。積層コア４０の表面には電着塗装や粉体塗装などによる絶縁塗装が施される。それぞれの突極にはコイル４２が巻回される。このコイル４２に３相の略正弦波状の駆動電流が流れることにより突極に沿って駆動磁束が発生する。ベース４の上面４ｄには、ロータ６の回転軸Ｒを中心とする円環状の環状壁部４ｅが設けられる。積層コア４０は環状壁部４ｅの外周面４ｇに圧入されもしくは隙間ばめによって接着固定される。
【００２５】
ベース４には、ロータ６の回転軸Ｒを中心とする貫通孔４ｈが設けられる。軸受ユニット１２は、ハウジング４４と、スリーブ４６と、を含み、ロータ６をベース４に対して回転自在に支持する。ハウジング４４は、円筒部と底部とが一体に形成された有底カップ形状を有する。すなわち、ハウジング４４は、回転軸Ｒを中心とし上方に開いた凹部４４ａを有する。ハウジング４４は底部を下にしてベース４の貫通孔４ｈに接着により固定される。ハウジング４４は、原材料の黄銅を所定の形状に切削加工し、ニッケルメッキを施すことにより形成される。
後述する通り、ハウジング４４とベース４とに介在する接着剤は、ハウジング４４またはベース４もしくはその両方に回転機器１の一部ではない加熱用部材を接触させることにより熱せられて硬化される。
貫通孔４ｈの下側の縁には熱硬化型の導電性樹脂５２がベース４からハウジング４４にかけて塗布される。
【００２６】
スリーブ４６は、ハウジング４４の凹部４４ａに挿入され接着固定される円筒状の部材である。スリーブ４６の上端には半径方向外側に向けて張り出した張出部４６ａが形成されている。この張出部４６ａは、フランジ３０と協働してロータ６の回転軸Ｒ方向の移動を制限する。スリーブ４６は、原材料の黄銅を所定の形状に切削加工し、ニッケルメッキを施すことにより形成される。
【００２７】
後述する通り、ハウジング４４とスリーブ４６とに介在する接着剤は、ハウジング４４またはスリーブ４６もしくはその両方に回転機器１の一部ではない加熱用部材を接触させることにより熱せられて硬化される。
【００２８】
スリーブ４６にはシャフト２６が収まる。シャフト２６およびハブ２８およびフランジ３０と軸受ユニット１２との間の空間には潤滑剤４８が注入される。
スリーブ４６の内周面には、上下に離間した１組のヘリングボーン形状のラジアル動圧溝５０が形成される。ハウジング４４の上面に対向するフランジ３０の下面には、ヘリングボーン形状の第１スラスト動圧溝（不図示）が形成される。張出部４６ａの下面に対向するフランジ３０の上面には、ヘリングボーン形状の第２スラスト動圧溝（不図示）が形成される。ロータ６の回転時には、これらの動圧溝が潤滑剤４８に生成する動圧によって、ロータ６は半径方向および回転軸Ｒ方向に支持される。
【００２９】
なお、１組のヘリングボーン形状のラジアル動圧溝をシャフト２６に形成してもよい。また、第１スラスト動圧溝をハウジング４４の上面に形成してもよく、第２スラスト動圧溝を張出部４６ａの下面に形成してもよい。
ラジアル動圧溝が形成された被接着部材を搭載した回転機器では、性能を確保するためにラジアル動圧溝が形成された被接着部材の変形を例えば１μｍ以下に抑えることが求められことがある。
【００３０】
ロータ６は、シャフト２６と、ハブ２８と、フランジ３０と、円筒状マグネット３２と、を含む。ハブ２８のディスク載置面２８ａ上に磁気記録ディスク８が載置される。ハブ２８の上面２８ｂには３つのディスク固定用ねじ穴３４がロータ６の回転軸Ｒの周りに１２０度間隔で設けられている。クランパ３６は、３つのディスク固定用ねじ穴３４に螺合される３つのディスク固定用ねじ３８によってハブ２８の上面２８ｂに圧着されると共に磁気記録ディスク８をハブ２８のディスク載置面２８ａに圧着させる。
【００３１】
ハブ２８は、軟磁性を有する例えばＳＵＳ４３０Ｆ等の鉄鋼材料から形成される。ハブ２８は、鉄鋼板を例えばプレス加工や切削加工することにより形成され、略カップ状の所定の形状に形成される。ハブ２８の鉄鋼材料としては、例えば、大同特殊鋼株式会社が供給する商品名ＤＨＳ１のステンレスはアウトガスが少なく、加工容易である点で好ましい。また、同様に同社が供給する商品名ＤＨＳ２のステンレスはさらに耐食性が良好な点でより好ましい。
【００３２】
シャフト２６は、ハブ２８の中心に設けられた孔２８ｃであってロータ６の回転軸Ｒと同軸に設けられた孔２８ｃに圧入と接着とを併用した状態で固着される。シャフト２６は、ハブ２８の原材料よりも硬い、例えばＳＵＳ４２０Ｊ２等の鉄鋼材料から形成される。
後述する通り、ハブ２８とシャフト２６とに介在する接着剤は、ハブ２８またはシャフト２６もしくはその両方に回転機器１の一部ではない加熱用部材を接触させることにより熱せられて硬化される。
フランジ３０は円環形状を有し、フランジ３０の断面は、逆Ｌ字形状を有する。フランジ３０は、ハブ２８の下垂部２８ｄの内周面２８ｅに接着により固定される。
【００３３】
円筒状マグネット３２は、略カップ形状のハブ２８の内側の円筒面に相当する円筒状内周面２８ｆに接着固定される。円筒状マグネット３２は、ネオジウム、鉄、ホウ素などの希土類材料によって形成され、積層コア４０の１２本の突極と半径方向に対向する。円筒状マグネット３２にはその周方向（回転軸Ｒを中心とし回転軸Ｒに垂直な円の接線方向）に１６極の駆動用着磁が施される。円筒状マグネット３２の表面には電着塗装やスプレー塗装などによる防錆処理が施される。
【００３４】
（製造方法）
実施の形態に係る製造方法は回転機器を製造する方法である。回転機器は、例えばディスク駆動装置、特に磁気記録ディスクを搭載するハードディスクドライブである。以下では上述の回転機器１と同様の回転機器を製造する場合を例として説明する。
【００３５】
回転機器は互いに接着により固定される部材の組として、シャフトとハブとの組や、軸受ユニットとベースとの組や、ハウジングとスリーブとの組などを有する。以下ではハウジングとスリーブとの接着に着目して本実施の形態に係る製造方法を説明する。しかしながら、その他の互いに接着により固定される部材の組にも本実施の形態に係る技術的思想を適用できることは、本明細書に触れた当業者には明らかである。
【００３６】
本実施の形態に係る製造方法は、ハウジング、スリーブを含む回転機器の部材を形成する工程と、ハウジングとスリーブとを接着固定する接着工程と、接着固定されたハウジング、スリーブおよび他の部材を使用して回転機器を組み立てる工程と、組み立てられた回転機器の外観、動作、機能等を検査する工程と、を備える。回転機器の部材を形成する工程は、切削加工や鋳造加工などの公知の加工技術を使用して構成されてもよい。組み立てる工程は公知の組み立て技術を使用して構成されてもよい。検査する工程は公知の検査技術を使用して構成されてもよい。
【００３７】
図３は、接着工程における処理の流れを示す模式図である。接着工程は、スリーブ１４６を治具すなわちユニット台１２４に載置する載置工程と、ハウジング１４４の凹部１４４ａ内に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、スリーブ１４６をハウジング１４４の凹部１４４ａに挿入する挿入工程と、接着剤を硬化させる硬化工程と、を含む。
【００３８】
接着剤塗布工程では、凹部１４４ａの内周面に定義される円環状の接着剤塗布領域１９２に接着剤が塗布される。この接着剤は、温度が高いほど速く硬化する接着剤であり、例えば熱硬化型接着剤である。なお、接着剤塗布領域１９２に代えて、凹部１４４ａの内周面に対向すべきスリーブ１４６の外周面１４６ａに接着剤を塗布してもよい。あるいはまた、接着剤塗布領域１９２および外周面１４６ａの両方に接着剤を塗布してもよい。
接着剤塗布工程で使用される接着剤としては、温度が高いほど速く硬化するものであればよい。例えば、エポキシ樹脂を主成分として含む接着剤を用いることができる。耐熱性が高い点で好ましい。
【００３９】
挿入工程では、まずスリーブ１４６をフランジ１３０に挿通し、次にフランジ１３０が取り付けられた状態のスリーブ１４６をハウジング１４４の凹部１４４ａに挿入する。これにより、スリーブ１４６とハウジング１４４とに未硬化の接着剤が介在するようになる。すなわち、スリーブ１４６の外周面１４６ａと凹部１４４ａの周面とは、少なくとも部分的に接着剤を介して対向する。この挿入工程を経て、ハウジング１４４の凹部１４４ａにスリーブ１４６が挿入されてなるアセンブリが製造される。
接着剤塗布工程および挿入工程は合わせて、ハウジング１４４とスリーブ１４６とに接着剤を未硬化の状態で介在させる工程を構成する。
【００４０】
硬化工程では、本実施の形態に係る加熱冷却装置１００が使用される。加熱冷却装置１００はアセンブリの接着剤を加熱し冷却するための２つの加熱冷却チャネル１０２、１０４を有する。各加熱冷却チャネルは１度に１つのアセンブリを処理できる。図３の破線で示される加熱冷却装置１００は、並列にさらに２つの加熱冷却装置１００を設けてもよいことを示す。
【００４１】
硬化工程では、作業者１０６が加熱冷却装置１００を操作し、アセンブリをユニット台１２４に載置したままの状態でそのアセンブリに加熱用ユニット押し棒を接触させる。これにより、未硬化の接着剤の温度が雰囲気温度よりも高くなる。硬化工程ではさらに、接着剤の温度を雰囲気温度よりも高くした後、アセンブリに冷却用ユニット押し棒を接触させることにより、接着剤の温度を下げる。加熱用ユニット押し棒および冷却用ユニット押し棒はいずれも加熱冷却装置１００の一部であり、アセンブリや回転機器の一部ではない。本実施の形態では、冷却用ユニット押し棒はアセンブリ１２６が載置されるユニット台１２４とは異なる部材である。雰囲気温度はアセンブリの周囲の温度であり、例えばアセンブリの周囲の大気の温度であってもよい。
【００４２】
図４は、加熱冷却チャネル１０２の構成を模式的に示す断面図である。図５は、図４の破線で囲まれた部分を拡大した拡大図である。加熱冷却チャネル１０２は、機械的な接触を通じてアセンブリを加熱する加熱部１３６と、機械的な接触を通じてアセンブリを冷却する冷却部１３８と、加熱部１３６と冷却部１３８との間でアセンブリを移動させる移動部１４０と、を有する。
【００４３】
移動部１４０は、ユニット台１２４と、ワーク台１２８と、スライドシリンダ１３１と、を有する。加熱・冷却対象のアセンブリ１２６はハウジング１４４の底部を上にしてユニット台１２４に載置される。ユニット台１２４は、金属などの比較的熱伝導率の高い材料により形成される第１台部材１３２と、樹脂などの比較的熱伝導率の低い材料により形成される第２台部材１３４と、を有する。例えば、第１台部材１３２はステンレス鋼により形成され、第２台部材１３４はＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン、polyetheretherketone）樹脂により形成される。
【００４４】
第１台部材１３２はアセンブリ１２６と接触し、第２台部材１３４はワーク台１２８と接触するがアセンブリ１２６とは接触しない。高精度に形成でき、耐久性にも優れるという理由で、アセンブリ１２６と接触するユニット台１２４の部分は金属であることが望ましい。一方で、ユニット台１２４全体を金属とすると、加熱部１３６の加熱対象が実質的にアセンブリ１２６とユニット台１２４とを合わせたものとなるので、昇温速度が低下しうる。同様に冷却部１３８による降温速度も低下しうる。そこで本実施の形態に係る加熱冷却装置１００では、ユニット台１２４は樹脂により形成される第２台部材１３４を有するので、ユニット台１２４のうち金属で形成される部分の割合は低減される。その結果、加熱部１３６はアセンブリ１２６の温度をより速く上昇させることができ、また冷却部１３８はアセンブリ１２６の温度をより速く降下させることができる。
【００４５】
ユニット台１２４は、ＰＥＥＫ樹脂などの樹脂により形成されるワーク台１２８に載置される。スライドシリンダ１３１は、ユニット台１２４に載置されたアセンブリ１２６を、加熱部１３６の鉛直下方の加熱位置に位置決めし、次に冷却部１３８の鉛直下方の冷却位置に位置決めする。
【００４６】
加熱部１３６は、加熱用シリンダ１０８と、加熱部カバー１１２と、加熱板１１４と、加熱用スプリング１１６と、加熱用ユニット押し棒１１８と、ヒータすなわち電気ヒータ１２０と、温度センサ１２２と、を有する。
スライドシリンダ１３１によってアセンブリ１２６が加熱位置に位置決めされると、加熱用シリンダ１０８は待機位置に待機していた加熱部カバー１１２を鉛直方向に押し下げる。加熱用ユニット押し棒１１８の下端がハウジング１４４の底部に当たると、加熱部カバー１１２はそこからさらに所定の距離だけ鉛直方向に降下し、停止する。この状態では、加熱用ユニット押し棒１１８は弾性部材すなわち加熱用スプリング１１６により鉛直下向きに付勢されている。この付勢力により加熱用ユニット押し棒１１８の下端はハウジング１４４の底部に押しつけられており、またアセンブリ１２６はユニット台１２４に押しつけられている。
【００４７】
不図示の加熱冷却制御部は、加熱用ユニット押し棒１１８とアセンブリ１２６とが接触している状態で、電気ヒータ１２０に加熱用の電流を流す。すると電気ヒータ１２０で発生した熱は加熱板１１４、加熱用ユニット押し棒１１８を介して、加熱用ユニット押し棒１１８とハウジング１４４との接触部分からハウジング１４４に流れる。このようにアセンブリ１２６に流れ込む熱により、未硬化の接着剤を含むアセンブリ１２６全体の温度が雰囲気温度を超えて上昇する。この昇温中、アセンブリ１２６の温度すなわち接着剤の温度は摂氏１００度から摂氏１７０度の範囲の温度に到達する。アセンブリ１２６の温度の上限は、例えば使用される接着剤が変性、劣化を開始する温度よりも低い温度に設定されてもよい。加熱冷却制御部は、温度センサ１２２が示す温度に基づき加熱用の電流を制御する。加熱冷却制御部は、電気ヒータ１２０に加熱用の電流を流し始めてから所定の加熱時間が経過すると、加熱用の電流を止める。加熱用シリンダ１０８は加熱部カバー１１２を待機位置まで上昇させる。
【００４８】
加熱部１３６の加熱板１１４は、アセンブリ１２６の熱容量より大きな熱容量を有してもよい。例えば加熱板１１４の熱容量はアセンブリ１２６の熱容量の１０倍以上とすることができる。これにより、加熱用の電流が変動した場合でも接着剤の温度の変動を抑えることができる。したがって、接着剤の温度が過度に変動して変性、劣化を生じる可能性を低くすることができる。なお、加熱板１１４の熱容量が大きすぎると加熱部１３６が大型化しうる。加熱板１１４の熱容量はアセンブリ１２６の熱容量の１万倍以下の場合には、加熱部１３６は実用上で問題とならない大きさで構成できる。
【００４９】
加熱用ユニット押し棒１１８とアセンブリ１２６とが接触する期間の長さを決める主な要因は加熱時間である。本実施の形態では、この接触する期間の長さは２３秒から２８０秒の範囲に設定される。なお、作業効率の観点からはこの接触する期間の長さは２３秒から６０秒の範囲に設定されることが望ましい。
【００５０】
冷却部１３８は、冷却用シリンダ１５０と、冷却部カバー１５４と、冷却板１５６と、冷却用スプリング１５８と、冷却用ユニット押し棒１６０と、を有する。加熱部１３６における加熱処理の後、スライドシリンダ１３１によってアセンブリ１２６は冷却位置に位置決めされる。冷却用シリンダ１５０は待機位置に待機していた冷却部カバー１５４を鉛直方向に押し下げる。冷却用ユニット押し棒１６０がハウジング１４４の底部に当たってから冷却部カバー１５４が停止するまでの流れは加熱部１３６のそれと同様である。
【００５１】
不図示の加熱冷却制御部は、冷却用ユニット押し棒１６０とアセンブリ１２６とが接触している状態を所定の冷却時間継続させる。接触前は冷却部１３８の各部材の温度は雰囲気温度程度であるから、熱は、アセンブリ１２６から冷却用ユニット押し棒１６０とハウジング１４４との接触部分を通じて冷却用ユニット押し棒１６０や冷却板１５６に流れる。この際、冷却板１５６は熱容量の比較的大きな部材であり、熱浴として機能する。その結果、アセンブリ１２６全体の温度は雰囲気温度に向けて下降する。加熱冷却制御部は冷却時間が経過すると、冷却用シリンダ１５０を駆動して冷却部カバー１５４を待機位置まで上昇させる。
【００５２】
冷却部１３８の冷却板１５６は、アセンブリ１２６の熱容量より大きな熱容量を有してもよい。例えば冷却板１５６の熱容量はアセンブリ１２６の熱容量の１０倍以上とすることができる。この場合、降温速度は比較的高くなるので、作業時間をより短縮することができる。
【００５３】
図６は、図４の加熱冷却チャネルを使用してアセンブリを加熱、冷却する実験により得られた、９台のアセンブリの温度変化を示すグラフである。図６のグラフの横軸は時間、縦軸はアセンブリの温度を示す。図６のグラフは、雰囲気温度が２０度で加熱冷却制御部における硬化温度の目標値を摂氏１５５度に設定した場合を示している。図６のグラフの左半分は加熱時の時間と温度との関係を示している。このグラフから理解される通り、実験に用いたアセンブリについて、加熱時間が２３秒程度でアセンブリの温度の平均値が目標硬化温度の１５５度に到達している。これにより余裕を考慮して加熱時間は２４秒に決定した。またこの加熱時間の半分程度の１２秒程度でアセンブリの温度の平均値が目標硬化温度より１５度低い１４０度まで到達している。つまり加熱時間を２４秒とした場合には、アセンブリの温度が目標硬化温度マイナス１５度以上の高温を維持している高温維持時間は１２秒である。
図６のグラフの右半分は冷却時の時間と温度との関係を示している。このグラフから理解される通り、実験に用いたどのアセンブリについて見ても、冷却時間が１４秒程度で雰囲気温度より２０度高い４０度程度に降下している。４０度程度であれば作業者が取り扱うことに特別な困難はない。このため冷却時間は１４秒に設定された。
【００５４】
本実施の形態に係る回転機器の製造方法によると、硬化させるべき接着剤を局所的に加熱することが可能となる。これにより、未硬化の接着剤の温度をより短時間でより高くすることができるので、硬化時間を短縮できる。その結果、接着工程で費やされる時間を短縮し、製造効率を高めることができる。
【００５５】
また、硬化時間を短縮できるので、接着剤が硬化する前にハウジング１４４とスリーブ１４６との相対位置がずれ、そのまま硬化してしまう可能性を低減できる。さらに硬化時間の短縮は、接着剤の液だれの低減にも貢献する。
【００５６】
また、本実施の形態に係る製造方法では、多くのアセンブリを一度に高温槽に入れて処理することで単位時間当たりの処理数を稼ぐのではなく、アセンブリを一つ一つ高速で処理することで処理数を向上させる。アセンブリを個別に処理するので、加熱冷却装置１００のサイズは高温槽のそれよりも小さくなる。したがって、工場のクリーンルーム内に占める接着工程のための装置の割合を低減し、貴重なクリーンルーム内の空間をより有効に活用できる。
【００５７】
接着剤の硬化促進のために高温槽のみを使用する従来の方法において、槽内の温度を現行のものより高めることも考えられるが、この場合、被接着部材同士を互いにずれないよう押さえておく治具も含めた槽内の全てを高温にしなければならない。したがって、必要な部分を集中して加熱する本実施の形態に係る手法と比較して、より電力の消費が多くなる。また、高温槽は比較的大きく、そのような大きな高温槽の内部が例えば摂氏１００度を超える高温となることは、工場の作業環境上好ましくない。
【００５８】
工場における回転機器の製造ラインと接着工程との関係には少なくとも以下の２通りがある。
（１）バッチ処理
接着工程では、各アセンブリは他のアセンブリとは別々に加熱冷却チャネルによって加熱、冷却される。各加熱冷却チャネル１０２は１度に１つのアセンブリを処理する。ここで、接着工程で費やされる時間が他の工程のラインタクト時間を大きく上回る場合、接着工程はメインの製造ラインとは切り離され、独立に行われる。
【００５９】
（２）インライン
本実施の形態では接着工程で費やされる時間を短縮することができ、設定によってはラインタクト時間以下とすることができる。例えば、ラインタクト時間が５０秒のとき、本実施の形態では接着工程で費やされる時間を４０秒程度とすることができる。あるいはまた、ラインタクト時間が２５秒であり接着工程で費やされる時間が４０秒程度であるときは、接着工程を並列に２組接続してもよい。あるいはまた、ラインタクト時間が８秒であり接着工程で費やされる時間が４０秒程度であるときは、接着工程を並列に６組接続してもよい。つまりラインタクト時間に接着工程を並列に接続する組数を乗じて得られる数値を、接着工程で費やされる時間の数値より大きくしてもよい。
【００６０】
接着工程で費やされる時間がラインタクト時間以下である場合、接着工程をメインの製造ラインの一部すなわちインラインとすることができる。この場合、従来の高温槽によるバッチ処理のように接着工程の前後でハウジングやスリーブなどのワークを溜めておく必要がないので、製造工程全体での滞留が少なくなり、製造効率が向上する。また、ワークを溜める場合はワークを溜めている間にワークに傷や異物が付く可能性があるが、インラインではそのような可能性を低減できる。また、インライン化することにより、ワークを運ぶ手間が軽減され、ワークを溜めておくためのスペースも不要となる。
【００６１】
図７は、接着工程を経て製造されたアセンブリの抜去力を検査するための構成を示す断面図である。抜去力は、ハウジング１４４からスリーブ１４６を抜き去るために必要な力である。抜去力を検査するためにはまず、接着工程を経て製造されたアセンブリのスリーブ１４６の内周面にねじを切ってめねじ１４６ｂとする。次に、抜去治具１６２の一端部のおねじ１６２ａを、スリーブ１４６のめねじ１４６ｂと螺合する。次に、固定治具１６４にフランジ１３０を引っかけつつ抜去治具１６２を引く。抜去治具１６２を引く力が抜去力に到達したところでスリーブ１４６とハウジング１４４との接着による接合が破壊され、スリーブ１４６が引き抜かれる。
【００６２】
本発明者は加熱冷却制御部に対して設定する目標硬化温度と抜去力との関係および加熱時間と抜去力との関係を調べるため、複数のアセンブリについて諸条件を変えながら図７で説明される方法で抜去力を測定する実験を行った。
図８は、目標硬化温度と抜去力との関係を示すグラフである。図８のグラフの横軸は目標硬化温度を示し、縦軸は抜去力を示す。加熱時間、冷却時間はそれぞれ２４秒、１４秒に設定された。
図９は、加熱時間と抜去力との関係を示すグラフである。図９のグラフの横軸は加熱時間を示し、縦軸は抜去力を示す。目標硬化温度、冷却時間はそれぞれ摂氏１５５度、１４秒に設定された。
【００６３】
これらのグラフが示す通り、目標硬化温度、加熱時間、冷却時間を適切に設定することにより、接着工程で費やされる時間を短縮しつつ、従来の手法で達成されていた抜去力（約５００Ｎ）と遜色ない抜去力を達成できる。また、例えば図８によると目標硬化温度が摂氏１６０度付近で抜去力が最大となる。また、図９によると一般に加熱時間が長いほど抜去力は増大する。したがって、目標硬化温度を抜去力が最大または極大となる摂氏１６０度付近に設定することによって、加熱時間を同じとすればより高い抜去力を得ることができる。また必要な抜去力を同じとすれば加熱時間をより短くすることができる。
【００６４】
また、本実施の形態に係る回転機器の製造方法では、接着工程においてアセンブリを加熱した後、アセンブリに冷却用ユニット押し棒１６０を接触させることによりアセンブリが冷却される。これにより、そうでない場合よりも速くアセンブリを冷却できる。すなわち、アセンブリの冷却に必要な時間を短縮できる。その結果、接着工程で費やされる時間をさらに短縮できる。
【００６５】
以上、実施の形態に係る回転機器の製造方法について説明した。この実施の形態は例示であり、各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６６】
実施の形態では、ハードディスクドライブである回転機器１を製造する場合について説明したが、製造の対象はハードディスクドライブに限られない。例えば、実施の形態の技術的思想は、互いに接着により固定される２つの部材を備える任意の回転機器の製造方法に適用されうる。
【００６７】
実施の形態では、アセンブリに接触する加熱用ユニット押し棒１１８を電気ヒータ１２０で加熱することによってアセンブリを加熱する場合について説明したが、これに限られない。アセンブリの加熱方法としては他にマイクロ波加熱や誘導加熱（Induction Heating 、ＩＨ）などがある。あるいはまた、ヒータを備えず、代わりに加熱用ユニット押し棒を高温槽内で待機させておく構成も可能である。
実施の形態では、アセンブリ１２６に加熱用ユニット押し棒１１８が接触している状態で、電気ヒータ１２０に加熱用の電流を流して加熱用ユニット押し棒１１８を加熱する場合について説明したが、これに限られない。例えば、アセンブリ１２６に加熱用ユニット押し棒１１８が接触する前に、電気ヒータ１２０に加熱用の電流を流して加熱用ユニット押し棒１１８の加熱を開始してもよい。この場合、アセンブリ１２６の昇温に要する時間を短くしうる。
【００６８】
実施の形態では、アセンブリに冷却用ユニット押し棒１６０を接触させ、アセンブリの熱を逃すことによってアセンブリを冷却する場合について説明したが、これに限られない。例えば、冷却部１３８を設けずに自然に冷却されるのを待つ構成も可能である。アセンブリの冷却方法としては他に、フィンによる自然空冷や、ファンによる強制空冷や、液冷（水冷）や、ヒートパイプや、これらの組み合わせなどがある。あるいはまた、ペルチェ素子による電気冷却を使用してもよい。あるいはまた、冷却用ユニット押し棒を低温槽内で待機させておく構成も可能である。
【００６９】
実施の形態では、加熱用ユニット押し棒１１８および冷却用ユニット押し棒１６０はいずれも同じハウジング１４４の底部に接触する場合について説明したが、これに限られず、加熱用ユニット押し棒１１８が接触するアセンブリの箇所と冷却用ユニット押し棒１６０が接触するアセンブリの箇所とは異なっていてもよい。
【００７０】
実施の形態では、冷却用ユニット押し棒１６０はユニット台１２４とは異なる部材である場合について説明したが、これに限られない。例えば、冷却部１３８を設ける代わりにユニット台１２４を強制的に冷却する構成を設けてもよい。
【００７１】
実施の形態に係る製造方法において、加熱用部材を接触させて接着剤の温度を雰囲気温度よりも高くする工程の後に、付加的にアセンブリまたは回転機器を高温漕に入れて処理する工程を設けてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１  回転機器、  ２  トップカバー、  ４  ベース、  ６  ロータ、  ８  磁気記録ディスク、  １０  データリード／ライト部、  ２８  ハブ。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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