JP2009065027A

JP2009065027A - ヨーク一体型磁石体

Info

Publication number: JP2009065027A
Application number: JP2007232640A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Noda; 孝昭野田; Fumiaki Hasegawa; 文昭長谷川; Tatsuhiko Kurata; 達彦倉田; Kazuya Mizuno; 一也水野
Original assignee: Daido Electronics Co Ltd
Current assignee: Daido Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2009-03-26
Also published as: CN101441917A; US20090079527A1

Abstract

【課題】耐食性と寸法精度に優れかつスズによるコンタミネーションのおそれが無い。
【解決手段】希土類鉄系合金磁性粉と合成樹脂バインダよりなるリング状ボンド磁石２の外周にこれと一体にリング状のバックヨーク１が設けられており、ボンド磁石２の、バックヨーク１に接していない表面が、スズを含有しない熱可塑性樹脂の射出成形層３で覆われている。バックヨーク１とボンド磁石２の端面１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ境界部には樹脂溜り１１，２１が形成されて、射出成形層３の端縁３１が樹脂溜り１１に進入してボンド磁石２の周面に沿い当該ボンド磁石２を抱持するように屈曲している。
【選択図】図２

Description

本発明はヨーク一体型磁石体に関し、特に、耐食性と寸法精度に優れかつスズによるコンタミネーション（汚染）のおそれが無いボンド磁石のヨーク一体型磁石体に関する。

希土類ボンド磁石はフェライト系ボンド磁石に比べて格段に優れた磁気特性を有することから注目されているが、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系やＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系の原料磁性粉は純鉄を含むために錆を生じやすいという欠点がある。そこで、従来はスプレー塗装や電着塗装で磁石成形体の表面に塗膜を形成することによって錆を防止している。このうち電着塗装はスプレー塗装に比して塗膜の均一性や生産性に優れていることから多用されている。

なお、特許文献１には、水溶液中のスズの含有量を１２ｐｐｍ以下に抑制した電着塗料でモータ用部品の表面を電着塗装することで、ＨＤＤ（ハードディスク装置）スピンドルモータ等へ使用した場合の、スズコンタミネーションによる記憶媒体の記憶破壊を防止する方法が開示されている。
特許第３６４４０８０号

ところで、近年のＨＤＤに対する小型化、高速化の要請を背景に、ＨＤＤスピンドルモータ等に使用されるリング状ボンド磁石を備えるヨーク一体型磁石体はさらなる耐食性と寸法精度の向上、およびスズによるコンタミネーションを完全に防止することが要請されている。しかし、従来多用されている電着塗装では、電着治具で挟持した際の、ボンド磁石表面に生じる圧痕による寸法精度の低下やボンド磁石自身の変形による真円度の低下が避けられず、加えて、塗膜に含有されるスズによるコンタミネーションの発生が問題となっていた。

そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、耐食性と寸法精度に優れかつスズによるコンタミネーションのおそれが無いヨーク一体型磁石体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明では、希土類鉄系合金磁性粉と合成樹脂バインダよりなるリング状ボンド磁石（２）の内周ないし外周にこれと一体にリング状のバックヨーク（１）が設けられており、ボンド磁石（２）の、少なくともバックヨーク（１）に接していない表面が、スズを含有しない熱可塑性樹脂の射出成形層（３）で覆われている。

本第１発明においては、少なくともバックヨークに接していないボンド磁石部分の表面が、スズを含有しない射出成形層で覆われているから耐食性に優れるとともに、従来の電着塗膜で覆った場合のようなボンド磁石表面の圧痕による寸法精度の低下やボンド磁石自身の変形による真円度の低下がないから寸法精度に優れている。また、スズによるコンタミネーションの発生も完全に防止することができる。

本第２発明では、上記射出成形層（３）はボンド磁石（２）のバックヨーク（１）に接していない表面のみを覆っており、バックヨーク（１）とボンド磁石（２）の端面境界部には樹脂溜り（１１，２１）が形成されて、射出成形層（３）の端縁（３１）が樹脂溜り（１１，２１）に進入してボンド磁石（２）の周面に沿い当該ボンド磁石（２）を抱持するように屈曲している。

本第２発明においては、射出成形層とバックヨークの端面境界部における剥がれ等の発生が射出成形層端縁のアンカー効果によって確実に防止されて耐食性がより確実に保証される。

なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以上のように、本発明のヨーク一体型磁石体は、耐食性と寸法精度に優れかつスズによるコンタミネーションのおそれも無い。

（第１実施形態）
図１にはヨーク一体型磁石体の外観を示し、図２にはその断面図を示す。各図において、軟磁性材よりなる円形リング状のバックヨーク１内にはその内周に接してリング状のボンド磁石２が一体に設けられている。バックヨーク１には図２に示すように、両端開口部の内周縁全周に一定幅ｗ1かつ一定深さｄで切欠きが形成されて樹脂溜り１１としてある。なお、深さｄは２０〜５００μｍとし、以下に説明する射出成形層３の厚みと略同一にする。ボンド磁石２はその筒高をバックヨーク１の筒高よりも低くして、その各端面２ａ，２ｂが、バックヨーク１の各端面１ａ，１ｂよりも上記樹脂溜りの深さｄと同程度筒内へ後退して位置させられている。

このようなボンド磁石２の表面は、バックヨーク１の内周に接する部分を除いて、スズを含有しない熱可塑性樹脂よりなる２０〜５００μｍ厚の射出成形層３で覆われている。射出成形層３はボンド磁石２の内周面全周から当該ボンド磁石２の両端面２ａ，２ｂを、当該成形層３の表面がバックヨーク１の両端面１ａ，１ｂと面一になるように覆い、さらにバックヨーク１の両端部内周縁の全周に形成されている樹脂溜り１１に至って、ボンド磁石２を抱持するように屈曲している。

上記バックヨーク一体型磁石体は図３に示す工程で製造することができる。図３において、ステップ１０１で希土類合金磁性粉と熱硬化性樹脂バインダを混合する。希土類磁性粉としてはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系ないしＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系の、平均粒径１０〜１００μｍの磁性粉を単独であるいは組み合わせて使用する。また、熱硬化性樹脂バインダとしてはエポキシ樹脂やフェノール樹脂等が使用できる。磁性粉と熱硬化性樹脂バインダの混合物をプレス成形し（ステップ１０２）加熱硬化させてボンド磁石２とする（ステップ１０３）。このボンド磁石２をバックヨーク１内に嵌入し接着固定する（ステップ１０４）。

他の製造法としては、上記磁性粉をナイロン６やポリフェニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂バインダと混合した後（ステップ１０５）混練造粒し射出成形してボンド磁石２を得ても良い（ステップ１０６）。なお、バックヨーク１内にボンド磁石２を嵌入し接着固定するのに代えて、バックヨーク１を型内にインサート材として設置し、磁性粉と熱可塑性樹脂バインダの混合物を射出してバックヨーク１とボンド磁石２を一体化しても良い（ステップ１０７）。あるいは、磁性粉と熱可塑性樹脂バインダ、および軟質磁性材としての鉄粉と熱可塑性樹脂バインダの各混合物を２材射出成形して前者の混合物から得られるボンド磁石２に後者の混合物から得られるバックヨーク（軟磁性ボンド）１を一体化させるようにしても良い（ステップ１０８）。

図３のステップ１０９では、バックヨーク１を一体に設けたボンド磁石２の表面に、既述のようにスズを含有しない熱可塑性樹脂を射出して所定厚の射出成形層３でボンド磁石２を覆う。これは図４（１）に示すように突き出しピン４１を備えた移動型（下型）４のキャビティ４２内に、バックヨーク１を一体に設けたボンド磁石２を設置し、図４（２）に示すように、下型４上に固定型（上型）５を衝合させて、この時生じる、閉鎖されたキャビティ４２空間内に上型のランナ５１からゲート５２を経て上記熱可塑性樹脂を射出して射出成形層３を形成する。この場合の熱可塑性樹脂としてはナイロン１２、ナイロン６、ＰＰＳ等が使用できる。このようにして製造されたバックヨーク一体型磁石体をＨＤＤ用スピンドルモータに使用する場合には、ボンド磁石２に着磁した後（図３のステップ１１０）ロータハブ内に組み込んで接着固定する（図３のステップ１１１）。

以上の工程で製造されたヨーク一体型磁石体は、バックヨーク１内周に接していないボンド磁石２部分の表面が全て、所定厚（２０〜５００μｍ）の、スズを含有しない射出成形層３で覆われているから耐食性に優れるとともに、従来の電着塗膜で覆った場合のようなボンド磁石表面の圧痕による寸法精度の低下やボンド磁石自身の変形による真円度の低下がないから寸法精度に優れている。また、スズによるコンタミネーションの発生も完全に防止することができる。特に本実施形態では、バックヨーク１の両端開口部の内周縁全周に樹脂溜り１１を形成して、ここに、射出された樹脂を流入させるようにしたから、ボンド磁石２の内周面と端面を覆う射出成形層３の端縁３１（図２）が、ボンド磁石２の外周面に沿って当該ボンド磁石２を抱持するように屈曲している。これにより、射出成形層３とバックヨーク１の境界部における剥がれ等の発生が上記端縁３１のアンカー効果によって確実に防止されて耐食性がより確実に保証される。なお、射出成形層３はボンド磁石２の全周に形成しても良い。

熱可塑性樹脂により射出成形層３を形成するのに図５に示すようなフィルムゲート５３を使用すると良い。フィルムゲート５３は上型５のランナ５１に連通し、上型５と下型４の衝合面において、キャビティ空間４２の内周上端全周に内側方から開口している。このようなゲート５３を使用すると、射出跡は射出成形層３の内周上端に沿って形成できるので、図４のように射出成形層端面にゲート５２を形成させる場合に較べて、成形後の端面の起伏が少なく、モータへの組み付けに際しての寸法精度をさらに向上させることができる。

（第２実施形態）
図６に示すようにバックヨーク１の両端開口部に臨むボンド磁石２の外周全周に、一定幅ｗ2かつ一定深さｄで切欠きを形成してバックヨーク１内周との間に樹脂溜り２１を形成するようにしても上記第１実施形態と同様の作用効果が得られる。

なお、本発明は、バックヨーク１がボンド磁石２の外周側に位置する構造に限られず、ボンド磁石２の内周側にバックヨーク１が位置する構造のヨーク一体型磁石体にも適用することができる。

本発明の第１実施形態を示す、ヨーク一体型磁石体の全体斜視図である。図１のII−II線に沿った横断面図である。ヨーク一体型磁石体の製造工程を示すフローチャートである。ヨーク一体型磁石体の製造用金型の断面図である。ヨーク一体型磁石体の製造用金型の他の例を示す要部拡大断面図である。本発明の第２実施形態における、ヨーク一体型磁石体の横断面図である。

符号の説明

１…バックヨーク、１ａ，１ｂ…端面、１１…樹脂溜り、２…ボンド磁石、２ａ，２ｂ…端面、２１…樹脂溜り、３…射出成形層。

Claims

希土類鉄系合金磁性粉と合成樹脂バインダよりなるリング状ボンド磁石の内周ないし外周にこれと一体にリング状のバックヨークが設けられており、前記ボンド磁石の、少なくとも前記バックヨークに接していない表面が、スズを含有しない熱可塑性樹脂の射出成形層で覆われていることを特徴とするヨーク一体型磁石体。
前記射出成形層は前記ボンド磁石の前記バックヨークに接していない表面のみを覆っており、前記バックヨークと前記ボンド磁石の端面境界部には樹脂溜りが形成されて、前記射出成形層の端縁が前記樹脂溜りに進入して前記ボンド磁石の周面に沿い当該ボンド磁石を抱持するように屈曲している請求項１に記載のヨーク一体型磁石体。