JP2014036156A - 成形体の表面処理方法、成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】錆の発生を抑制してめっき層を形成する。
【解決手段】磁性材料を圧粉成形した成形体の表面にメディアを衝突させる第１の工程と、第１の工程により得られた成形体の表面に化学研磨を行う第２の工程と、第２の工程により得られた成形体の表面にめっき処理する第３の工程とを有する。第３の工程により得られた成形体の表面に絶縁層を形成する第４の工程を行い圧粉磁心として成形体を用いても良い。好ましくは、メディアを衝突させる第１の工程には、バレル処理を用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁性粉成形体の表面処理方法、成形体の製造方法に関する。

軟磁性材料によるコアやヨークを形成するには、一般的な方法として板材をプレス抜きして所定形状を形成する方法があるが、当然のことながら、プレスせん断歪を受けるため軟磁気特性は低下する。そのため粉末冶金法を利用した軟磁性圧粉成形体がある。

粉末冶金法は、成形工程で圧粉体を成形した後、この圧粉体を焼結し、サイジングや含油などを施して製品を得る方法である。粉末冶金法の成形工程には、片押成形法、両押成形法、フローティングダイ法、ウィズドロアル法などの方法がある。これら方法は、ダイに形成され、圧粉体の外形を形成するダイ孔と、下端面を形成する下パンチによってキャビティを形成し、そのキャビティ内に原料粉末を充填し、上端面を形成する上パンチと下パンチによって目標寸法になるまで上下方向から加圧して粉体を形成する単軸成形法である。
上記各方法で円筒状やパイプ状などの比較的長い圧粉体を成形すると、上下のパンチに近いところでは密度が高くなるが、上下のパンチから遠ざかるにつれて密度が低くなるという傾向がある。上下のパンチによる加圧力は、原料粉末とダイ、または、原料粉末とコアロッドの間に生じる摩擦抵抗によって損失され、上下のパンチからもっとも遠い圧粉体の中間領域が低密度になる。この低密度の領域は、ニュートラルゾーン（Neutral Zone）と言われる。

上述の方法で成形された圧粉体のバリ処理として特許文献１のような腐食液などにより加工する化学研磨を用いることが考えられる。しかし、圧粉成形体は、ニュートラルゾーンのような低密度な領域が存在し、そこは空孔が多数存在するため、化学研磨すると空孔内部に腐食液が残り、圧粉成形体の内部も腐食してしまう場合があった。

特開２０００−７３１０８

特許文献１に記載の化学研磨処理を行った圧粉成形体を長時間の高温高湿度試験を行った場合、空孔のある部分で錆が発生してしまう場合があった。

本発明は、化学研磨処理を行っても発錆を抑制できる耐食性に優れた成形体の表面処理方法を提案することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の表面処理方法は、磁性材料を圧粉成形した成形体の表面にメディアを衝突させる第１の工程と、前記第１の工程により得られた成形体の表面に化学研磨を行う第２の工程と、前記第２の工程により得られた成形体の表面にめっき処理する第３の工程とを有することを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明の成形体の製造方法は、磁性材料を圧粉成形して成形体を形成し、前記成形体に表面処理を行う表面処理工程とを有し、前記表面処理工程は、前記磁性材料を圧粉成形した成形体の表面にメディアを衝突させる第１の工程と、前記第１の工程により得られた成形体の表面に化学研磨を行う第２の工程と、前記第２の工程により得られた成形体の表面にめっき処理する第３の工程とを含むことを特徴とする。

空孔を減少させることで、めっきの間に化学研磨液が残りにくくなり、化学研磨を行った成形体にめっきを被覆しても錆の発生を抑止できる。

実施例１に係る圧縮成形によって得られる成形体の表面を示す図。 実施例２に係る圧縮成形によって得られる成形体の表面を示す図。 本発明に係る圧縮成形によって得られる成形体の表面と比較例との表面図。 本発明に係るヨークを組み込み込んだ光量調整装置の一例を示す図。 本発明に係る圧粉磁心を組み込み込んだコイルの一例を示す図。 本発明に係るコイルを組み込み込んだモータの一例を示す図。

以下、本発明に係る圧粉成形体の表面処理方法の実施形態について説明し、さらに実施例を挙げて有用性を明らかにする。ただし、本発明の範囲は以下の実施形態又は実施例に限定されるものではない。

磁性粉末としては通常軟磁性金属粉末が用いられる。軟磁性金属粉末の種類に特に限定はなく、従来から圧粉磁心の材料として用いられているものを使用することができる。好ましい磁性粉末の例としては、センダスト粉、パーマロイ粉、ケイ素鋼粉、純鉄粉等が挙げられる。また、これらの成分を含む合金の粉末を用いてもよいし、２種類以上の粉末を混合して用いてもよい。

また、この磁性粉末は絶縁材料で被覆されていてもよい。絶縁材料の種類に特に限定はなく、従来から圧粉磁心において用いられているものを使用することができる。好ましい絶縁材料の例としては、リン酸鉄、リン酸マンガン、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム、リン酸アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム等が挙げられる。また、その他の鉱物を用いることもできる。絶縁材料としては１種類の材料を用いてもよいし、２種類以上の材料を併用してもよい。しかしながら本実施形態に係る製造方法においては、磁性粉末が絶縁材料で被覆されていることは必須ではない。

磁性粉末の粒度及び粒子形状は特に限定されず、圧縮成形によって成形体が得られるものであればよい。

また、圧縮成形を容易とするために、磁性粉末と潤滑剤とを混合してから圧縮成形を行うことが好ましい。潤滑剤の種類に特に限定はなく、従来知られているものを用いることができる。しかしながら、圧縮成形体を容易に取り出せるようにする観点からは、金属石鹸（例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マンガン、及びステアリン酸リチウム等）、ビスアミド（例えばエチレンビスステアリン酸アミド等）、モノアミドを含む脂肪酸アミド（例えばステアリン酸モノアミド及びエルカ酸アミド等）、脂肪酸（例えばオレイン酸及びステアリン酸等）、液状潤滑剤（例えばリン酸エステル、ポリオールエステル、鉱油、及びポリグリコール等）、並びに熱可塑性樹脂（例えばポリアミド、ポリエチレン、及びポリアセタール等）等を用いることが好ましい。

潤滑剤として１種類の材料を用いてもよいし、２種類以上の材料を併用してもよい。磁性粉末１００重量部に対する潤滑剤の量は、０．０１重量部以上、１．０重量部以下であることが好ましい。０．０１重量部以上であることにより、圧縮成形体が容易に取り出せるようになるという効果が向上する。また、１．０重量部以下とすることにより、得られる成形体の密度を十分に向上させることができる。

＜成形工程＞ まず、磁性粉末を圧縮成形して成形体を形成する工程について説明する。

圧縮成形は上述の材料を用いて以下の方法によって行うことができる。以下に、圧縮成形方法の一例を挙げる。まず、磁性粉末と潤滑剤とを混合し、均一に分散させる。次に、混合物を金型内に充填し、成形圧を加えて圧縮成形する。得られた圧縮成形体を金型から取り出し、次の工程で用いる。得られた圧縮成形体に対してさらに熱処理を施すことにより、加圧成形に伴う歪みの除去を行うことができる。また、絶縁材料で被覆されていない磁性粉末を圧縮成形する場合、磁性粉末が溶着する温度で加熱焼成を行ってもよい。加熱焼成により成形体の強度を向上させることができる。

＜表面処理工程＞ 次に、成形体の表面を処理し平滑化する工程について説明する。

＜第１の工程＞ 本実施形態においては、表面処理の第１の工程として成形体の表面に対して機械的衝撃を与えることにより、成形体の表面を平滑化する。機械的衝撃の例としては例えば、研磨が挙げられる。すなわち、成形体の表面を研磨することにより、成形体の表面を平滑化することができる。

平滑化方法の例としては特に限定されないが、メディアを用いる方法が挙げられる。すなわち、メディアを成形体に衝突させることにより、成形体表面を平滑化させることができる。メディアを用いる平滑化方法としては、例えばエアーブラスト、サンドブラスト、乾式バレル、湿式バレル等が挙げられる。例えばエアーブラスト又はサンドブラストを用いる場合、メディアを成形体表面に投射すればよい。また、バレル処理を行う場合、バレル槽内に成形体及びメディアを投入して処理を行えばよい。

特に、圧粉磁心として用いる場合、成形体が平滑化処理によって歪まないことが好ましく、この観点からは乾式バレル又は湿式バレルのようなバレル処理を行うことが特に好適である。バレル処理の種類は特に限定されない。例えば、振動バレル、回転バレル、渦流バレル、ディスクフィニッシュバレル、又は遠心バレル等を用いることができる。圧粉磁心として用いる場合、磁性粉末の絶縁被膜が破壊されない温度で熱処理を行うため、金属粉末同士が溶着せずに成形体の強度が低くなることがありうる。そのため、成形体が平滑化処理によって歪まないことが好ましく、この観点からは振動バレル又はディスクフィニッシュバレルを用いることが特に好ましい。

メディアの種類は特に限定されない。メディアの好ましい例としては、アルミナ及びジルコニア等のセラミックス；鋼、ステンレス鋼、銅、及び亜鉛等の金属；ナイロン及びアクリル等の樹脂；ソーダ石灰ガラス等のガラス；胡桃殻、桃、及び杏等の果実の種子殻等を用いることができる。また、メディアの形状も特に限定されず、例えば球状、円柱状、又は多角形状でありうる。１種のメディアを用いて平滑化処理を行ってもよいし、２種以上のメディアを併用して平滑化処理を行ってもよい。

より平滑化の効率を向上させる観点からは、メディアとしてセラミック、又はセラミックを含有したプラスチックを用いることが好ましい。また、同様の観点から、メディアの粒径は、円筒形状の内径部、シャフトを入れるための孔の直径および、スロットよりも小さいことが好ましい。

また、メディアを任意の研磨剤と混合して用いることもできる。例えばエアーブラスト又はサンドブラストを用いる場合、メディアと研磨剤との混合物を成形体表面に投射すればよい。また、バレル処理を行う場合、バレル槽内に成形体、メディア及び研磨剤を投入し、処理を行えばよい。ニュートラルゾーンなど部分的に空孔が多く存在する場合にブラストが好ましく用いられる。

研磨剤の種類は特に限定されない。研磨剤の好ましい例としては、無機燐酸塩、無水炭酸塩、及び硼砂が挙げられる。１種の研磨剤を用いて平滑化処理を行ってもよいし、２種以上の研磨剤を併用して平滑化処理を行ってもよい。

また、上述の平滑化処理を行うことにより、後の化学研磨によって除去するバリも少なくなり成形体に巻線を施す際に巻き線を効率良く施すことができる。また、純度の高い鉄等軟らかい材質の原料を用いた場合では、バリが取れるというより、立っているものがねるまたは潰れる場合があるが、そのような場合でも空孔を減少させられればよい。上述の平滑化処理は、成形体の表面全体に対して行われることが好ましい。

＜第２の工程＞ 次に、成形体に化学研磨を施す表面処理を行う第２の工程について説明する。具体的には、バレル処理を行い表面が平滑化された成形体を研磨液に浸漬させ、平滑化され空孔が減少した成形体表面をさらに平滑化する。この平滑化処理によって微小凹凸の目立つ平面から凹凸のさらに目立たない第１の工程で成形体の表面に形成された微小凹凸から凹凸の差が低減した表面となる。 また、成形体に化学研磨を施すことで、バリを除去することができる。

化学研磨方法に特に限定はなく化学研磨の研磨液は、そのとき用いられる軟磁性材料の種類により決定される。例えば、軟磁性材料が純鉄の場合でいえば、シュウ酸、シュウ酸アンモニウム、硫酸、過酸化水素水よりなる研磨液を用いてもよい。処理時間としては、５秒間以上、３０分以内が好ましく、３０秒間以上、２０分以内行うことがより好ましく、１分間以上、１０分以内で行うことがさらに好ましい。１０分以内で処理を行うことで、生産性良く第１の工程で成形体の表面に形成された微小凹凸を低減することができる。

＜第３の工程＞ 本発明の圧粉成形体は、化学研磨後に防錆処理をすることが好ましい。防錆処理は、圧粉成形体に求められる防錆能力を満たすものであれば限定はされないが、表面処理の第２の工程を行った後の、第３の表面処理工程として化学めっき（無電解めっき）がより好ましい。化学研磨後の成形体表面は、活性化されているため腐食し易く化学研磨の工程を経てすぐに行われることが好ましい。

被覆されるめっきは圧粉成形体の表面に被覆され、腐食を防止するものならばなんら限定はされない。より好ましくは、形状による厚みムラがなく均一な厚みを得ることができ、また電気めっきと比べてもピンホールが少ないため耐食性が優れている無電解ニッケルめっきである。また還元剤として次亜リン酸ナトリウムを用いた無電解ニッケル-リンめっきでも、ジメチルアミンボランを用いた無電解ニッケル-ホウ素めっきでも特に限定されるものではないが、好ましくは無電解ニッケル-リンめっきである。めっきの膜厚に関しては、所望の防錆能力が得られるならば特に限定しないが、好ましくは２〜３０μm の範囲である。より好ましくは３〜１５μｍの範囲である。さらに好ましくは５〜１０μm の範囲である。膜厚が２μｍ以上であ
ることにより、バレル処理等のメディアを衝突させた後に、化学研磨を行った成形体表面の凹凸を十分に被覆し、得られた圧粉成形体の耐食性が十分に向上しうる。膜厚が３０μｍ以下であることにより、巻線を収容する部分の容積を十分に確保することができる。

また、成形体の全表面がめっきされることが好ましい。圧粉磁心のうち巻線が施される部分は、電流が流れてしまうといった不具合がないように、めっき後、巻線を行う部分に絶縁層を被覆すればよい。

＜第４の工程＞ 次に、成形体に絶縁層を施す表面処理の第４の工程について説明する。成形体の少なくとも巻線を行う部分に絶縁性の樹脂型を取り付ければよい。また、表面が平滑化された成形体に粉体塗料を付着させ、この粉体塗料を加熱溶融させることにより、塗装被膜を形成してもよい。

塗装方法に特に限定はない。例えば、予熱された被塗装物を粉体塗料中に浸漬させ、被塗装物の予熱を利用して粉体塗料を被塗装物に付着溶融させる流動浸漬法を用いることができる。また、粉体塗料を成形体に付着させた後に、別途成形体を加熱することにより付着した粉体塗料を加熱溶融させてもよい。粉体塗料を成形体に付着させる方法としては、粉体塗料を電気的に被塗装物に付着させる静電塗着法を用いることができる。

絶縁性の樹脂や粉体塗料としては、通常は絶縁性を有するものが用いられるが、その種類は特に限定されない。粉体塗料の例としては、絶縁性を有する熱硬化樹脂、及び絶縁性を有する熱可塑性樹脂等が挙げられる。絶縁性を有する熱硬化樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。絶縁性を有する熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂、ナイロン、ポリエチレン、フッ素樹脂等が挙げられる。

塗装被膜の膜厚は、１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以上８０μｍ以下であることがより好ましく、２０μｍ以上６０μｍ以下であることがさらに好ましい。膜厚が１０μｍ以上であることにより、得られた圧粉磁心を用いて作製されたモータの耐電圧性が十分に向上しうる。膜厚が２００μｍ以下であることにより、巻線を収容する部分の容積を十分に確保することができる。

また、成形体の全表面が塗装されてもよいし、必要な部分のみが塗装されてもよい。例えば、圧粉磁心のうち巻線が施される部分のみが塗装されてもよい。

［実施例１］ 以下に、本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例１では、金属粉末（ＡＢＣ１００．３０：製品名，ヘガネス社製，平均粒径８０μｍ）に、潤滑材（Ｋｅｎｏｌｕｂｅ：製品名，ヘガネス社製）を添加したものを、外形６．０ｍｍ、内径５．３ｍｍの成形型に充填し、９００ＭＰａで加圧成形を行った。そして、金型から成形体を取り出すことにより、約５．５ｍｍ厚の円筒状の圧粉体リングを得た。この成形体を３００℃、３０分保持の条件で仮焼を行った。その後、水素還元雰囲気下で８５０℃、４時間保持を行い焼成した。これにより、金属粉末同士が溶着した焼結体が得られた。これを評価サンプル１とした。

次に、上記評価サンプル１に対して平滑化処理（ここでは遠心バレル処理）を行った。メディアとして塊状セラミック（製品名ＡＲ−１塊状、日本パーカライジング（株）社製）を用い、さらに研磨剤（製品名クリマックスＡ１，クリマックスＫ５、東邦鋼機（株）社製）と純水とを加えて回転数１６０ｒｐｍにて６０分間処理を行った。

その後、バレル処理の工程を行った成形体の各々をシュウ酸、シュウ酸アンモニウム、硫酸、過酸化水素水よりなる研磨液で、液温３０℃で、１００秒間研磨し、バリを除去した。続いて、化学研磨の工程によりバリを低減した成形体を水洗し、めっき前処理を行い、無電解ニッケル−リンめっき法によるめっき層の被覆を４０
分間かけて行った。めっき層を被覆する工程で化学研磨を行った成形体の表面に膜厚約１０μm のニッケル−リンめっき層を形成し、圧粉成形体を得た。ここでは、めっき層の被覆には、酸性の次亜リン酸ニッケル・リンめっき液を用いたが、作業者の安全やＨ^＋の濃度を減らすために中性のめっき液を用いても良い。

図１（ａ）には、平滑化処理後、ここではバレル処理後のニュートラルゾーンの表面観察を示す。また、比較のために、平滑化処理前の表面の様子を図１（ｂ）に示す。バレル処理を行うと成形体表面空孔が塞がっていることを確認できた。遠心バレル処理を６０分間行うとほぼ空孔が無くなることが確認できた。

［実施例２］ 本実施例では、ブラシ付きＤＣモータのコアであるφ１７ｍｍ、高さ１７．５ｍｍ、５つのスロットを有する圧粉磁芯を作製した。磁性粉末としては、平均粒径２５０μｍの、絶縁被膜を有する純鉄粉末（製品名：Ｓｏｍａｌｏｙ７００ ３Ｐ、ヘガネス社製）を用意した。この磁性粉末には、０．２重量％の潤滑剤が含まれている。この磁性粉末を金型に入れ、９００ＭＰａの圧力を加えて成形した。その後、成形体を金型から取り出し、大気中５３０℃、２０分間の熱処理を行った。これを評価サンプル２とした。

次に、上述した評価サンプル２を振動バレル処理することによって成形体の表面に物理的衝撃を与え、表面を平滑化した。具体的には、振動バレル装置を用い、振動バレル装置内に、上述のように得られた成形体（装置容量の２０％の量）と、メディアとして塊状セラミック（装置容量の５０％の量、製品名ＡＲ−３塊状、日本パーカライジング（株）社製）と、研磨剤（製品名クリマックスＡ１，クリマックスＫ５、東邦鋼機（株）社製）と、純水とを投入した。そして、６０分間の振動バレル処理を行った。

図２（ａ）には、平滑化処理後、ここではバレル処理後のニュートラルゾーンの表面観察を示す。また、比較のために、平滑化処理前の表面の様子を図２（ｂ）に示す。バレル処理を行うと成形体表面空孔が塞がっていることを確認できた。遠心バレル処理を６０分間行うとほぼ空孔が無くなることが確認できた。

その後、バレル処理を行った成形体の各々をシュウ酸、シュウ酸アンモニウム、硫酸、過酸化水素水よりなる研磨液で、液温３０℃で、１００秒間研磨した。続いて、化学研磨によりバリを低減した成形体を水洗し、めっき前処理を行い、無電解ニッケル−リンめっき法によるめっき層の被覆を４０分間かけて行った。めっき層を被覆する工程で膜厚約１０μm のニッケル−リンめっき層を成形体の表面に形成し、圧粉成形体を複数個得た。ヨークに用いる場合は、上記工程で作製が完了するが、圧粉磁心としてモータに用いる場合は、磁性コアの形状に圧粉形成し、上述の方法でめっき層を被覆する。その後、シャフト孔にシャフトを固定する。シャフトを固定する方法として、圧入する場合は、めっき層があることで圧粉成形体にクラックが入ることを防ぐことができる。次に、予め圧粉磁心の巻き部を覆う大きさに形成した６６ナイロン製型で成形体を覆い巻線を巻きモータのコアとすることで圧粉磁心として機能する。

評価サンプル１の振動バレル処理後の成形体表面を電子顕微鏡で、１００倍の倍率で観察した。顕微鏡像を図２（ａ）に示す。振動バレル処理前の成形体の顕微鏡像を図２（ｂ）に示す。

［比較例］ 比較例１、２として、バレル処理を行わなかった他は上記実施例と同様にして、実施例１に対応する成形体を比較例１、実施例２に対応する成形体を比較例２として、バレル処理を行わなかった以外は同様の材料を用いて、同様の方法で圧粉磁心を作製した。つまり、成形体を圧粉成形により作製し、化学研磨を行った後に無電解めっき処理を施して、圧粉磁心を作製した。得られた圧粉磁心について、めっき処理前の成形体表面を上記実施例と同様に観察した。顕微鏡像は図１（ｂ）と図２（ｂ）と同様であった。

［評価］
めっき厚が各成形体ともに約１０μmであることを確認したのち、温度６０℃、湿度９０％の雰囲気の条件下で１０００時間の高温高湿度試験した。表１には各実施例１〜２、対応する比較例１〜２について試験を１〜５まで行ったものについて高温高湿試験後における錆の発生について示した。評価基準は○を錆発生無し、△を点錆有り、×を錆有りとした。錆が発生しなかった成形体の拡大写真を図３（ａ）、錆が発生した成形体の拡大写真を図３（ｂ）に示す。

表１に高温高湿試験後の各条件の表面観察結果を示した。バレル処理を行うと錆が発生しなくなることが確認できた。また、錆が発生した比較例の成形体は上下パンチの間のニュートラルゾーン近傍に発生していた。バレル処理を行うことで成形体表面の空孔を潰すことができ、化学研磨処理を行っても成形体内部またはめっき層と成形体との間に化学研磨液が残らなかったためだと考えられる。

なお、このようにバレル処理を行った後に表面にめっき処理を施すことにより圧粉成形体が得られるが、表面が平滑化されているため、めっき処理を良好に行うことができる。本実施例に係る、金属粉末同士が溶着した焼結体である圧粉成形体は、バレル処理において、磁性体が軟らかくバリがとれるのではなく潰れて空孔を潰す原材料において、成形体がかける怖れを低減し、圧粉成形体の防錆を高める製造方法として特に有効である。

＜ヨーク＞ 本発明を光学機器の光量調整装置に応用した一実施形態について、その外観を分解状態で示す図４を参照しながら以下に詳細に説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態のみに限らず、例えば磁気記録ヘッドのコア材料や、各種電動モータのヨークまたはコアへの適用が可能である。

図１に示した本実施形態における光学機器の光量調整装置１０は、相互に組み合わされて絞り開口を画成する２枚の絞り板１１，１２と、これら２枚の絞り板１１，１２を駆動して絞り開口の大きさを変更するための絞り板駆動機構１３とを具える。また、本実施形態における絞り板駆動機構１３は、リンクアーム１４と、ケース１５と、地板１６と、電磁駆動装置１７とを含み、この絞り板駆動機構１３が本発明の羽根駆動機構として機能する。

リンクアーム１４は、その両端部に形成されたピン１８が２枚の絞り板１１，１２の基端部にそれぞれ形成された長孔１９に対して係合し、光を通す開口２０が形成されたケース１５は、２枚の絞り板１１，１２を往復動自在に支持する。光を通す開口２１が形成された地板１６には、リンクアーム１４に当接してその揺動端を規定するための図示しないストッパ部が突設されている。

本実施形態では、リンクアーム１４を揺動させて２枚の絞り板１１，１２を同時に逆方向に駆動させ、これによって絞り開口の開度を変化させるようにしているが、絞り板１１，１２の何れか一方のみを駆動して絞り開口の大きさを変更させるようにしてもよい。なお、本実施形態における一方の絞り板１１には、絞り開口によって調整し切れないような過大光量が通過するのを遮るためのＮＤフィルタ２２が固定状態で取り付けられている。また、本発明における羽根部材としての絞り板１１，１２の数を３枚以上に設定することも可能である。

本実施形態における電磁駆動装置１７は、本発明の永久磁石としてのロータマグネット２３と、励磁コイル２４と、この励磁コイル２４への通電により磁気回路を構成するヨーク２５とを具えている。

半周ずつ２極に着磁された円筒状をなすロータマグネット２３は、地板１６に組み込まれた図示しない軸受を介して回転自在に地板１６に取り付けられている。ロータマグネット２３から突出する支軸２６の一端部は、リンクアーム１４の中央部に一体的に連結されている。ロータマグネット２３の他端部は、地板１６に突設された一対のブラケット２７の先端部に嵌着されるキャップ部材２８に図示しない軸受を介して回転自在に支持されている。

本実施形態における励磁コイル２４は、ロータマグネット２３を駆動するための駆動コイル２４ｄと、ロータマグネット２３の回転速度に比例した逆起電力を生成してこれをロータマグネット２３の回転の制御に利用するための制動コイル２４ｂとを具えている。これら駆動コイル２４ｄおよび制動コイル２４ｂがヨーク２５を挟んで１８０度隔てて対向配置されている。これら駆動コイル２４ｄおよび制動コイル２４ｂは、導電性の接着テープ２９によってヨーク２５に固定され、外部からの信号を授受するプリント回路基板３０に接続している。

所定の隙間を介してロータマグネット２３を囲む円筒状のヨーク２５は、軟磁性材料にて形成され、ロータマグネット２３とで磁気回路を構成する。このヨーク２５の内周には一対の位置決め突起３１が形成され、弾性変形可能な地板１６のブラケット２７に形成された嵌合穴３２にそれぞれ係合して地板１６のブラケット２７に対して一体化されている。ヨーク２５に形成された一対の位置決め突起３１の対向方向と、駆動コイル２４ｄと制動イル２４ｂとの対向方向が直交するように、ヨーク２５に対する駆動コイル２４ｄおよび制動コイル２４ｂの取り付け位置が規定されている。これら一対の位置決め突起３１は、ロータマグネット２３のディテントトルクの磁気的安定位置を設定する機能も有する。すなわち、駆動コイル２４ｄに対する電流の遮断時にロータマグネット２３を磁気吸引することにより、絞り板１１，１２を駆動して開口絞りを閉じた状態に保持することができる。また、絞り板１１，１２の後方に設けられた光電素子（不図示）で開口状態を電流変換し駆動コイル２４ｄに通ずる励磁電流の微妙な制御により、絞り開口量の調整を可能としている。

このような光量調整装置１０のヨーク２５が本発明の成形体にて形成されており、これは以下のようにして製造することが可能である。また、成形型や要求される特性により、コイルを巻き付けて電子機器に用いられるモータに用いることができる。

＜コイル＞ 以下に、本発明に係る圧粉磁心を備えるコイルについて説明する。コイルは、例えば本発明に係る圧粉磁心または絶縁層を形成した成形体に導線を巻き付けることにより作製できる。以下、絶縁層を被覆した成形体も絶縁被膜を有する磁性粉材料も統一した圧粉磁心と呼ぶ。本発明の圧粉磁心を備えるコイルの一実施形態を図５に示す。本実施形態に係るコイルであるロータ４０は、本発明に係る圧粉磁心４１と、巻線４２とを備える。図５（ａ）に２つのスロットの単純な構成の圧粉磁心４１を示す。圧粉磁心４１の表面のうち、少なくとも巻線４２が接触する部分及びそれ以外について、上述のように平滑化を行った後にめっきを行うことにより、防錆を高めることができる。また、巻線が接触する部分は、めっきの表面に絶縁層を被覆することで不具合を防止できる。巻線４２を行うために屈曲している部分は特に、化学研磨で研磨液が残り易くめっきを行うと錆の発生を防止することができる。

また、ロータの回転を容易にするために複数のスロットを用いることができ、図５（ｂ）に５つのスロットのロータ４０を持つモータ４８を示す。２つのスロットの圧粉磁心と同一機能の要素にはこれと同一符号を示すに止め、重複する説明を省略する。

本実施形態における圧粉磁心４１は、２つの圧粉体４３を重ね合わせて一体的に接合したものである。説明のために巻線は省略した。個々の圧粉体４３は、圧粉磁心４１を透過する磁束Ｂの変化を妨げる方向に生じる起電力Ｆに対して直交する方向に相互に平行に延在する一対の表面部４３ａと、これら一対の表面部４３ａの密度よりも低密度なニュートラルゾーン４３ｂとを有する。相互に重なり合う圧粉体４３の表面部４３ａの間には、接着剤を兼ねた電気絶縁層４４が形成されている。

個々の圧粉体４３には回転軸を挿通するための軸穴４７が形成されたボス部５５と、このボス部５５から径方向外側に放射状に突出する５つの巻線部４５と、これら巻線部４５の外周端に続く磁極部４６とが形成されている。巻線部４５にはコイル部４２を較正する巻線が巻回される。なお、本実施態における巻線部４５のアスペクト比ｔ/ｗは２.７である。

＜モータ＞ 以下に、本発明に係る圧粉磁心を備えるモータについて説明する。本発明に係る圧粉磁心を備えるモータの一実施形態を図６に示す。本実施形態に係るモータ４８は、上述のロータ４０と、ステータ５０と、一対の端子部５１とを有する。ロータがどんな角度からでも回転できる最小スロット数は３で、上述した５つのスロットを有するの圧粉磁心のように、３つ以上のスロットをもつロータが好ましく用いられる。ロータ４０は筺体４９に対して回転可能に支持され、一端にプーリー５２が嵌着された回転軸５３と、この回転軸５３が挿通する圧粉磁心４１と、この圧粉磁心４１に巻き付けられた巻線４２とを含む。ステータ５０は、ロータ４０を挟むように筺体４９の内側に固定された永久磁石５４を含む。一対の端子部４１は、ロータ４０の巻線４２に電気的に接続される。上述のロータ４０は防錆性能が高いため、本実施形態に係るモータ４８は経時変化によって電流特性の変化を起こしにくいという利点を有する。複雑な形状で錆が発生すると錆の発生部分を発見しにくいため、錆の発生自体を抑制することが好ましい。本発明のモータを備えた電子機器は、耐久性が高い。

１０ 光量調整装置１１，１２ 絞り板１３ 絞り板駆動機構１７ 電磁駆動装置２５ ヨーク

Claims (10)

1. 磁性材料を圧粉成形した成形体の表面にメディアを衝突させる第１の工程と、前記第１の工程により得られた成形体の表面に化学研磨を行う第２の工程と、前記第２の工程により得られた成形体の表面にめっき処理する第３の工程とを有することを特徴とする成形体の表面処理方法。
2. 前記第１の工程では、前記磁性材料を圧粉成形した成形体の表面にバレル処理を行い、前記第３の工程では、前記第２の工程により得られた成形体の表面に膜厚２〜３０μｍのめっき処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の表面処理方法。
3. 前記第３の工程は、前記第２の工程により得られた成形体の表面にニッケル・リンめっき処理を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の表面処理方法。
4. 前記第３の工程では、中性のめっき液を用いためっき処理を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の表面処理方法。
5. 前記第３の工程の後に、さらに、前記第３の工程により得られた成形体の表面に絶縁層を形成する第４の工程を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の成形体の表面処理方法。
6. 請求項５の表面処理方法により処理された成形体から形成されていることを特徴とする圧粉磁心。
7. 請求項６に記載の圧粉磁心をコアとして備えることを特徴とするコイル。
8. 請求項７に記載のコイルを備えることを特徴とするモータ。
9. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の表面処理方法により処理された成形体をヨークとして備えることを特徴とする光量調整装置。
   
10. 磁性材料を圧粉成形して成形体を形成する成形し、前記成形体に表面処理を行う表面処理工程とを有し、前記表面処理工程は、前記磁性材料を圧粉成形した成形体の表面にメディアを衝突させる第１の工程と、前記第１の工程により得られた成形体の表面に化学研磨を行う第２の工程と、前記第２の工程により得られた成形体の表面にめっき処理する第３の工程とを含むことを特徴とする成形体の製造方法。