WO2006001304A1

WO2006001304A1 - ヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法及びヨーク一体型希土類ボンド磁石

Info

Publication number: WO2006001304A1
Application number: PCT/JP2005/011447
Authority: WO
Inventors: Takahiro Isozaki; Syuuji Mino
Original assignee: Neomax Co., Ltd.
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2006-01-05
Also published as: JPWO2006001304A1

Abstract

　圧縮成形した成形体のスプリングバックを利用することにより、接着剤を用いることなく、リング状ボンド磁石とリング状ヨークとを強固に一体化し、寸法精度、清浄度、及び磁気特性に優れたヨーク一体型希土類ボンド磁石を効率よく安価に製造することができるヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法及びヨーク一体型希土類ボンド磁石を提供する。開口部を有するキャビティ２内でコンパウンド４を圧縮するプレス装置を用いてリング状磁石を製造する。コンパウンド４をキャビティ２に充填し、キャビティ２の開口部近傍に、キャビティ２の外径より大きい内径を有するリング状ヨーク３を、キャビティ２と略同軸的に配置し、キャビティ２に充填したコンパウンド４を圧縮して成形した成形体９をキャビティ２の開口部から取り出し、リング状ヨーク３に圧入し、熱処理を施して熱硬化性樹脂を硬化させる。

Description

明細書

ヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法及びヨーク一体型希土類ボンド磁石

技術分野

[0001] 本発明は、主としてハードディスクドライブ用のスピンドルモータ等に用いるヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法及びヨーク一体型希土類ボンド磁石に関する。背景技術

[0002] ハードディスクドライブ用のスピンドルモータに用いるヨーク一体型希土類ボンド磁石は、外周側に磁性体で構成したリング状ヨークを配置していることが多ぐボンド磁石とリング状ヨークとは接着剤を用いることで一体ィ匕している。以下、リング状希土類ボンド磁石とリング状ヨークとがー体ィ匕されているものを、ヨーク一体型希土類ボンド磁石という。

[0003] 近年、コンピュータ等で取り扱うデータ量は増大の一途を迪つており、普遍的な記憶媒体であるハードディスクドライブに対して、より一層の大容量化、高記憶密度化等の要請が強くなつて、る。それに伴、データの読取精度もより一層向上させる必要が生じ、ハードディスクドライブ用のスピンドルモータについて高性能化が要求され、構成部品の 1つであるヨーク一体型希土類ボンド磁石についても、例えば真円度、同軸度等に厳格な精度が要求されている。

[0004] しかし、ヨーク一体型希土類ボンド磁石は、リング状ボンド磁石とリング状ヨークとを嵌合するために所定のクリアランスが必要であり、斯カるクリアランスへ注入する接着剤を均一に塗布することも困難であることから、リング状ボンド磁石とリング状ヨークとを同軸上で一体化することが困難であり、リング状ボンド磁石とリング状ヨークとの中心位置にずれが生じていた。その結果、データの読取ミス、回転時の騒音等を惹起し、ハードディスクドライブの性能低下の一因となって、た。

[0005] また、接着剤の使用は、接着剤に含まれている成分が揮発し、ディスク、モータ等に付着して悪影響を及ぼすおそれがあり、高い清浄度が要求されるスピンドルモータにとつては好ましくない。 [0006] そこで、例えば特許文献 1では、リング状ヨークの内側に、リング状ヨークの内径より小さ、外径を有するリング状ボンド磁石を配置し、両者を加熱することでリング状ボンド磁石を酸ィ匕膨張させてリング状ヨークの内周面に圧着させることによりヨーク一体型希土類ボンド磁石を得ることができるヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法が開示されている。

[0007] 特許文献 1に開示されている製造方法では、リング状ボンド磁石の外周面とリング状ヨークの内周面とが密着するため、ヨーク一体型希土類ボンド磁石とリング状ヨークとで中心位置にずれが生じにくぐ接着剤を用いないことから清浄度を高く維持することが可能となる。

[0008] ただし、リング状ボンド磁石の酸ィ匕膨張量の絶対値は小さぐリング状ボンド磁石とリング状ヨークとの圧着強度は低いことから、強固な一体ィ匕を図ることができない。また、希土類ボンド磁石は、高温に加熱することにより酸化しやすぐ酸化による磁気特性の劣化を生じるという問題点もあった。

[0009] そこで、特許文献 2では、常温でリング状ボンド磁石の外径より小さな内径を有するリング状ヨークを、加熱テーブル上に載置し、所定温度まで加熱し、リング状ヨークの内側にリング状ボンド磁石が嵌入可能となるまで膨張させてからリング状ボンド磁石をリング状ヨークに嵌入し、その後冷却することにより両者を一体ィ匕するヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法が開示されて!、る。

[0010] 特許文献 2で開示されている製造方法では、リング状ボンド磁石とリング状ヨークとの圧着強度を高めることができ、リング状ボンド磁石が希土類合金の粉末を用いた場合であっても、リング状ボンド磁石自体は加熱する必要が無いことから、磁気特性の劣化も抑制することができる。

特許文献 1：特開 2000— 184642号公報

特許文献 2：特開 2002— 223539号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] しかし、特許文献 2に開示されている製造方法においても、リング状ヨークを加熱する必要は残ることから、製造工程の増加及びそれに伴う製造効率の低下の一因となり、製品のコストアップ要因となってしまうという問題点があった。また、リング状ヨークを高温に加熱することから、その熱がリング状ボンド磁石に伝導され、酸化が進行するためにリング状ボンド磁石の磁気特性が劣化するおそれも残されている。

[0012] 本発明は斯カゝる事情に鑑みてなされたものであり、圧縮成形した成形体のスプリングバックを利用することにより、接着剤を用いることなぐリング状ボンド磁石とリング状ヨークとを強固に一体ィ匕し、寸法精度、清浄度、及び磁気特性に優れたヨーク一体型希土類ボンド磁石を効率よく安価に製造することができるヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法及びヨーク一体型希土類ボンド磁石を提供することを目的とする。

[0013] また本発明は、熱硬化処理を非酸化雰囲気中で行うことにより、リング状ボンド磁石が酸ィ匕することによる磁気特性の劣化を防止することができるヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法及びヨーク一体型希土類ボンド磁石を提供することを目的とする

[0014] また本発明は、表面処理を施すことにより、より強固にリング状ボンド磁石とリング状ヨークとを一体ィ匕することができ、リング状ボンド磁石の酸ィ匕を防止することができるョ一クー体型希土類ボンド磁石の製造方法及びヨーク一体型希土類ボンド磁石を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0015] 上記目的を達成するために第 1発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法は、開口部を有するキヤビティ内で希土類合金粉末及び熱硬化性榭脂を含むコンパゥンドを圧縮成形するプレス装置を用い、成形体をリング状ヨークに圧入するョ一クー体型希土類ボンド磁石の製造方法であって、前記コンパウンドを前記キヤビティに充填する工程と、前記キヤビティの開口部近傍に、前記キヤビティの外径以上の内径を有するリング状ヨークを、前記キヤビティと略同軸的に配置する工程と、前記キャビティに充填した前記コンパゥンドを圧縮する工程と、前記コンパゥンドを圧縮して成形した成形体を前記キヤビティの開口部力取り出し、前記リング状ヨークに圧入し、一体化する工程と、一体化した前記リング状ヨーク及び成形体に熱処理を施して前記熱硬化性榭脂を硬化させる工程とを含むことを特徴とする。

[0016] 第 1発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法では、キヤビティの開口部近傍に、前記キヤビティの外径以上の内径を有するリング状ヨークを、キヤビティと略同軸的に配置しておき、コンパウンドを圧縮して成形した成形体をキヤビティの開口部から取り出す際に生じる応力の開放 (以下、スプリングバックという）によりリング状ヨークの内面に圧着される。これにより、接着剤を用いることなぐスプリングバックによって生じる圧力によってリング状ボンド磁石とリング状ヨークとを圧着することができ、ハードディスクドライブ用スピンドルモータに要求される清浄度を実現することが可能となる。

[0017] また、スプリングバックにより発生する圧力は、特許文献 1での酸化膨張により発生するものよりも大きく、リング状ボンド磁石とリング状ヨークとの圧着強度を高めることが可能となる。

[0018] さらに、スプリングバックにより発生する圧力を用いることから、リング状ボンド磁石とリング状ヨークとの間にクリアランスが生じず、真円度、同軸度等、ヨーク一体型希土類ボンド磁石の寸法精度を向上することができ、ハードディスクドライブの性能を向上させることが可會となる。

[0019] また、事前に配置してあるリング状ヨークに、プレス後の成形体を圧入するといぅ簡単な工程で製造することができ、製造工程の増加、複雑化等による製造効率の低下が生じることが無ぐコストアップ要因を未然に回避することが可能となる。

[0020] また、第 2発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法は、第 1発明において、前記リング状ヨークの内径は、前記キヤビティの外径の 100. 4%以下であることを特徴とする。

[0021] 第 2発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法では、スプリングバックにより発生する圧力により、成形体とリング状ヨークとの圧着強度を高めることが可能となる。スプリングバックによる成形体の外径の増加度合は、通常 100. 4%より大きいことから、リング状ヨークの内径は、キヤビティの外径の少なくとも 100. 4%以下である場合に上述した効果が確実に期待できる。

[0022] また、第 3発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法は、開口部を有するキヤビティ内で磁性粉末及び熱硬化性榭脂を含むコンパウンドを圧縮成形するプレス装置を用い、前記キヤビティカも取り出された成形体の応力の開放を利用して、リング状ヨークと前記成形体を一体化するヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法であって、前記コンパウンドを前記キヤビティに充填する工程と、前記キヤビティの開口部近傍に、前記キヤビティの外径以上であり、し力も応力が開放された状態の前記成形体の外径の 99. 95%以下である内径を有するリング状ヨークを、前記キヤビティと略同軸的に配置する工程と、前記キヤビティに充填した前記コンパゥンドを圧縮する工程と、前記コンパゥンドを圧縮して成形した成形体を前記キヤビティの開口部から取り出し、前記リング状ヨークに圧入し、一体化する工程と、一体化した前記リング状ヨーク及び成形体に熱処理を施して前記熱硬化性榭脂を硬化させる工程とを含むことを特徴とする。

[0023] 第 3発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法では、大きさ、コンパゥンドの組成等により、スプリングバックによる成形体の外径の増加度合が通常想定される値よりも小さい場合であっても、リング状ヨークの内径をキヤビティの外径以上であり、しかも成形体の外径の 99. 95%以下とすることにより、第 2発明と同様に、成形体とリング状ヨークとの圧着強度を高めることが可能となる。

[0024] また、第 4発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法は、第 1発明から第 3発明のヽずれかにお 1ヽて、前記熱硬化性榭脂を硬化させる熱処理を非酸化性雰囲気中で施すことを特徴とする。

[0025] 第 4発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法では、熱硬化性榭脂を硬化させる熱処理を非酸化性雰囲気中で施すことにより、リング状ボンド磁石が酸ィ匕することによる磁気特性の劣化を未然に回避することが可能となる。

[0026] また、第 5発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法は、第 1発明から第 4発明のいずれかにおいて、前記熱硬化性榭脂を硬化させた後、表面処理を施すことを特徴とする。

[0027] 第 5発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法では、熱硬化性榭脂が硬化した後、榭脂コーティング等の表面処理を施すことにより、より強固にリング状ボンド磁石とリング状ヨークとを一体ィ匕することができ、リング状ボンド磁石の酸ィ匕を防止することが可能となる。

[0028] また、第 6発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石は、第 1発明から第 5発明のいずれかのヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法により製造したことを特徴とする

[0029] 第 6発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石では、上述したいずれかの製造方法で製造することで、上述した効果を奏することが期待できる。

発明の効果

[0030] 以上の如く第 1発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法によれば、接着剤を用いることなぐスプリングバックによって生じる圧力によってリング状ボンド磁石とリング状ヨークとを圧着することができ、ハードディスクドライブ用スピンドルモータに要求される清浄度を実現することが可能となる。

[0031] また、スプリングバックにより発生する圧力は、特許文献 1での酸化膨張により発生するものよりも大きく、リング状ボンド磁石とリング状ヨークとの圧着強度を高めることが可能となる。

[0032] さらに、スプリングバックにより発生する圧力を用いることから、リング状ボンド磁石とリング状ヨークとの間にクリアランスが生じず、真円度、同軸度等、ヨーク一体型希土類ボンド磁石の寸法精度を向上することができ、ハードディスクドライブ用スピンドルモータの性能を向上させることが可能となる。

[0033] また、事前に配置してあるリング状ヨークに、プレス後の成形体を圧入するといぅ簡単な工程で製造することができ、製造工程の増加、複雑化等による製造効率の低下が生じることが無ぐコストアップ要因を未然に回避することが可能となる。

[0034] また、第 2発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法によれば、スプリングバックによる成形体の外径の増加度合は、通常 100. 4%より大きいことから、リング状ヨークの内径は、キヤビティの外径の、少なくとも 100. 4%以下である場合に上述した効果が確実に期待できる。

[0035] また、第 3発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法によれば、大きさ、コンパウンドの組成等により、スプリングバックによる成形体の外径の増加度合が通常想定される値よりも小さい場合であっても、リング状ヨークの内径をキヤビティの外径以上であり、しかも成形体の外径の 99. 95%以下とすることにより、成形体とリング状ヨークとの圧着強度を高めることが可能となる。 [0036] また、第 4発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法によれば、熱硬化性榭脂を硬化させる熱処理を非酸ィヒ性雰囲気中で施すことにより、リング状ボンド磁石が酸ィ匕することによる磁気特性の劣化を未然に回避することが可能となる。

[0037] また、第 5発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法によれば、熱硬化性榭脂が硬化した後、榭脂コーティング等の表面処理を施すことにより、より強固にリング状ボンド磁石とリング状ヨークとを一体ィ匕することができ、リング状ボンド磁石の酸化を防止することが可能となる。

[0038] また、第 6発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石によれば、上述した!/、ずれかの製造方法で製造することで、上述したような効果が期待できる。

図面の簡単な説明

[0039] [図 1]本発明の実施の形態に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法に用いるリング状磁石成形用プレス装置の要部断面図である。

[図 2]本発明の実施の形態に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法に用いるリング状磁石成形用プレス装置を上方力見た平面図である。

[図 3]本発明の実施の形態に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法に用いるリング状磁石成形用プレス装置へのリング状ヨーク配置の例示図である。

[図 4]各雰囲気下における成形体及びリング状ボンド磁石の外径の膨張量を示す図である。

符号の説明

[0040] 1 リング状磁石成形用プレス装置

2 キヤビティ

3 リング状ヨーク

4 コンパウンド

5 上パンチ

6 下パンチ 10 ヨーク一体型成形体

11 段差

発明を実施するための最良の形態

[0041] 以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。図 1は、本発明の実施の形態に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法に用いるリング状磁石成形用プレス装置の要部断面図である。図 2は、本発明の実施の形態に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法に用いるリング状磁石成形用プレス装置を上方から見た平面図である。図 3は、本発明の実施の形態に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法に用、るリング状磁石成形用プレス装置へのリング状ヨーク配置の例示図である。

[0042] まず図 1 (a)に示すように、リング状磁石成形用プレス装置 1は、コア 8、下パンチ 6 及びダイス 7により形成された円筒状のキヤビティ 2を設けてあり、キヤビティ 2内にコンパウンド 4を充填する。コンパゥンド 4は、例えば熱硬化性榭脂を溶解した溶媒中に希土類合金粉末を混合して撹拌し、溶媒を蒸発させて得ることができる。通常、コンノゥンド 4は、図示しない粉末供給装置により、キヤビティ 2内に均一に充填される。

[0043] 熱硬化性榭脂、溶媒等は、公知の熱硬化性榭脂、溶媒等を適宜選択すればよ!、。

また、助剤、潤滑剤等として用いる添加剤についても同様である。例えば、コンパゥンド 4内に添加剤として約 3重量％程度のカーボン微粉末を添加する。これにより、成形体における空孔部が減少し、成形時に受ける応力が増加するため、成形体のスプリングバック量を大きくすることができるとともに、硬化処理後のボンド磁石の封孔処理も可能となる。

[0044] 次に図 1 (b)及び図 2に示すように、キヤビティ 2の上部にある開口部近傍に、該開口部を囲むようにリング状ヨーク 3をキヤビティ 2に対して略同軸的に配置する。リング状ヨーク 3の内径は、キヤビティ 2の外径以上である。また、リング状ヨーク 3は、図示しなヽ部材によりダイス 7に押し付けるように固定して、る。

[0045] なお、リング状ヨーク 3の内径は、キヤビティ 2の外径に対して 100. 4%以下であることが好ましい。すなわち、成形体のスプリングバックによる外径の増加度合は、外径の大きさ、成形体の材質により多少変動するものの、一般的にキヤビティ 2の外径の約 0. 4%〜0. 7%である。したがって、成形体のスプリングバックによる外径の増加度合が、増加率の下限であるキヤビティ 2の外径の約 0. 4%である場合、リング状ョーク 3の内径がキヤビティ 2の外径の 100. 4%より大きいときには、成形体をリング状ヨーク 3に圧着することができない。一方、リング状ヨーク 3の内径力キヤビティ 2の外径に対して 100. 4%より小さい場合、スプリングバックにより、成形体をリング状ヨーク 3に確実に圧着することができる。

[0046] なお、リング状ヨーク 3をキヤビティ 2の上部にある開口部近傍に、該開口部を囲むように配置するタイミングは、キヤビティ 2内にコンパウンド 4を充填した後に行うことに限定するものではなぐ例えばキヤビティ 2内にコンパウンド 4を充填する前に配置しても良いし、キヤビティ 2内に充填したコンパウンド 4を圧縮して成形した後に配置しても良い。また、後述の上パンチ 5にリング状ヨーク 3を装填し、上パンチ 5がキヤビティ 2 に向けて下降する際に同時に配置するようにしても良い。

[0047] 次に図 1 (c)に示すように、上パンチ 5を下降させることにより、コンパウンド 4を圧縮して成形し、さらに成形後は図 1 (d)に示すように、両パンチで成形体 9を挟持した状態で成形体 9を上方へ移動する。なお、本実施の形態では、成形体 9を上パンチ 5及び下パンチ 6により挟持した状態で移動させている力これに限定されるものではなく、成形体 9を成形した後、上パンチ 5のみを上方へ移動させて所定の位置に戻した後、下パンチ 6を上方へ移動させることで、成形体 9をリング状ヨーク 3に圧入させる手段であっても良い。

[0048] また、成形体 9を成形した後、上パンチ 5のみを上方へ移動させて所定の位置に戻す。そして、キヤビティ 2の開口部の上部にリング状ヨーク 3をキヤビティ 2と同軸となるよう配置し、リング状ヨーク 3の位置決め部材（図示せず)をリング状ヨーク 3又は上パンチ 5に設置する。上パンチ 5を再度下方に移動させ、上パンチ 5の圧力によりリング状ヨーク 3を位置決めして固定し、その後下パンチ 6を上昇させる手段であっても良い。

[0049] また、リング状ヨーク 3の配置方法の一例として、図 3に示すように、ダイス 7に、リング状ヨーク 3を挿入可能な段差 11を設けておいても良い。この場合、段差 11にリング状ヨーク 3を挿入することにより、リング状ヨーク 3をキヤビティ 2と同軸になるよう正確に位置決めすることが可能となる。

[0050] そして、成形体 9は、キヤビティ 2から取り出された後、スプリングバックにより外径方向に膨張し、配置されたリング状ヨーク 3の内周面に外周面が圧着される。これにより、成形体 9とリング状ヨーク 3とが強く圧着された状態で接合されたヨーク一体型成形体 10を得ることができる。

[0051] 次に、圧着して得られたヨーク一体型成形体 10に熱処理を施すことで熱硬化性榭脂を硬化させ、ヨーク一体型希土類ボンド磁石を得る。熱処理温度は、使用する熱硬化性榭脂の硬化温度より大きい。例えば、熱硬化性榭脂としてエポキシ榭脂を用いた場合、ヨーク一体型成形体 10の温度が 180°C程度になるよう炉内温度を調節した炉内で熱処理する。

[0052] 熱処理雰囲気は、非酸化性雰囲気が好ましい。すなわち、非酸化性雰囲気中で熱処理することにより、熱処理前の成形体又は熱処理後のリング状ボンド磁石の酸化による磁気特性の劣化を抑制することができる。非酸化性雰囲気としては、真空雰囲気、減圧雰囲気又はアルゴン、窒素等の不活性ガス雰囲気が好ましい。

[0053] また、熱処理により硬化したヨーク一体型希土類ボンド磁石に表面処理を施すことが好ましい。表面処理を施すことにより、リング状ボンド磁石とリング状ヨークとを強固に一体ィ匕することができ、より一層優れた圧着強度を得ることができる。表面処理としては、強度、清浄度に優れたニッケルめっきの他、ディップ法、スプレー法、電着法等による榭脂コーティング等、様々な方法を採用することが可能である。

[0054] また、上述したように、本発明に用いることができるプレス装置は、コンパウンド 4の圧縮成形時に、下パンチ 6を固定して上パンチ 5の移動により圧縮成形を行う、いわゆるウイズドロウアル方式のプレス装置に限定されるものではない。例えば、ダイス 7を固定し、上パンチ 5と下パンチ 6とを移動させて圧縮成形を行うプレス装置等、様々なプレス装置で採用可能である。

[0055] 以上のように本実施の形態によれば、接着剤を用いることなぐスプリングバックによつて生じる圧力によってリング状ボンド磁石とリング状ヨークとを圧着することができ、ハードディスクドライブ用スピンドルモータに要求される清浄度を実現することが可能となる。 [0056] また、スプリングバックにより発生する圧力は、通常、特許文献 1での酸化膨張により発生するものよりも大きぐリング状ボンド磁石とリング状ヨークとの圧着強度を高めることが可能となる。

[0057] さらに、スプリングバックにより発生する圧力を用いることから、リング状ボンド磁石とリング状ヨークとの間にクリアランスが生じず、真円度、同軸度等、ヨーク一体型希土類ボンド磁石の寸法精度を向上させることができ、ハードディスクドライブ用スピンドルモータの性能を向上させることが可能となる。

[0058] また、事前に配置してあるリング状ヨークに、プレス後の成形体を圧入するといぅ簡単な工程で製造することができ、製造工程の増加、複雑化等による製造効率の低下が生じることが無ぐコストアップ要因を未然に回避することが可能となる。

[0059] 以下、スプリングバックによる圧着強度につき、その効果を実験により確認した。効果確認のため、基本組成が Nd— Fe— Bからなる希土類合金粉末と、溶媒として用いるメチルェチルケトンと、熱硬化性榭脂として用いるエポキシ榭脂を準備した。メチルェチルケトン 20ml中に 2. 2gのエポキシ榭脂を溶解した後、希土類合金粉末を 110 g添加し、十分に混合して撹拌し、さらにメチルェチルケトンを蒸発させ、コンパウンドを得た。

[0060] 次に、リング状磁石成形用プレス装置のキヤビティ内に、上述した工程により得たコンパウンドを充填した。なお、本実施例に用いたリング状磁石成形用プレス装置はゥィズドロウアル方式のプレス装置であり、キヤビティは外径 30. 155mm,内径 27. 90 Omm ¾する。

[0061] そして、上パンチを下方へ移動させて成形圧力約 900MPaで圧縮し、成形体を得た。

[0062] 次に、圧縮成形した成形体を取り出して、 1 X 10— ⁴Torrの減圧下、 lTorrの減圧下、及び大気中という 3種類の異なった雰囲気において、設定温度 180°Cで 3時間熱処理 (キュア）することにより、それぞれリング状ボンド磁石を生成した。

[0063] 図 4は、上述した各雰囲気下における成形体及びリング状ボンド磁石の外径の増加量を示す図である。図 4に示すように、キヤビティの外径に対してキヤビティから取り出した成形体の外径がスプリングバックにより大きくなつている。外径の増加度合は、キヤビティの寸法、コンパウンドの材質等の相違により多少のばらつきはあるものの、約 135 /z mであり、キヤビティの外径に対して約 0. 44%大きくなつている。

[0064] 一方、成形体の外径に対する、 1 X 10—⁴Torrの減圧下で熱処理したリング状ボンド磁石の外径の増加量は約 23 μ mであり、成形体の外径から約 0. 08%増加している。また、 lTorrの減圧下で熱処理したリング状ボンド磁石の外径の増加量は約 38 mであり、成形体の外径から約 0. 13%増加している。さらに大気中で熱処理したリング状ボンド磁石の外径の増加量は約 56 μ mであり、成形体の外径から約 0. 18%増加している。

[0065] 1 X 10— ⁴Torrの減圧下で熱処理したリング状ボンド磁石の外径の増加は、成形体中のエポキシ榭脂が熱処理中に軟ィ匕したことによるものと考えられる。また、 lTorrの減圧下及び大気中で熱処理したリング状ボンド磁石の外径の増加は、該エポキシ榭脂の軟ィ匕に伴うスプリングバックに加えて、いわゆる酸ィ匕膨張に起因するものと考えられる。

[0066] したがって、酸ィ匕膨張による外径の増加量に対して、スプリングバックによる外径増加量の方が格段に大きいことが明らかであり、特許文献 1に開示されている酸ィ匕膨張によるヨーク一体型希土類ボンド磁石よりも圧着強度が強いことは明白である。

[0067] なお、上述したスプリングバックによるリング状ボンド磁石とリング状ヨークとを圧着する方法と他の方法とを併用することを妨げるものではなぐ例えば特許文献 1に開示されている酸ィ匕膨張による接合方法、又は特許文献 2に開示されているリング状ヨークの熱収縮を利用した接合方法を併用するものであっても良ヽ。複数の方法を併用することにより、より一層、リング状ボンド磁石とリング状ヨークとの圧着強度を向上させることが可能となる。

[0068] [表 1] ει/DIdi sn

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[0069] 表 1は、リング状ヨークの内径 (mm)、嵌合値 (mm)、及び熱処理雰囲気 (減圧下 Z大気中）の相違による磁気特性、真円度 (mm)、同軸度 (mm)、接合強度 (kgf)の測定値を示す一覧表である。表 1 (1)〜（⁵)において、嵌合値 (mm)とは、リング状ョークの内径とキヤビティの外径との差である。なお、表 1 (6)においてはリング状ヨークの内径と成形体の外径との差であり、表 1 (7)においてはリング状ヨークの内径とスプレイ塗装後のリング状ボンド磁石の外径との差であり、表 1 (8)においてはリング状ョークの内径と塗装なしのリング状ボンド磁石の外径との差である。

[0070] ヨーク一体型希土類ボンド磁石を構成するボンド磁石の磁気特性は、残留磁束密度 Br (T)、固有保磁力 iHc (kA/m)、及び最大エネルギ積 (BH) max (kj/m³)の 3つの特性を測定した。

[0071] また、真円度とは、 JIS規格 (B0621)において、「幾何学的に正しい円力もの狂いの大きさ」と定義されており、円形形体を 2つの同心の幾何学的円で挟んだ場合、同心 2円の間隔が最小となるときの 2円の半径の差で表される。

[0072] また、同軸度も、 JIS規格 (B0621)において、「同一直線状にあるべき軸線の狂いの大きさ」と定義されており、その軸線をすベて含みデータム軸直線と同軸の幾何学的円筒のうち、最も径の小さい円筒の直径で表される。また、本明細書において、接合強度とは、圧縮せん断強さを意味する。

[0073] 基本組成が Nd— Fe— B力なる希土類合金粉末と、溶媒として用いるメチルェチルケトンと、熱硬化性榭脂として用いるエポキシ榭脂とを準備した。メチルェチルケトン 20ml中に 2. 2gのエポキシ榭脂を溶解した後、希土類合金粉末を l lOg添加し、十分に混合して撹拌し、さらにメチルェチルケトンを蒸発させ、コンパウンドを得た。

[0074] 次に、図 1に示すプレス装置及び工程により、本発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石を作製した。なお、本実施例に用いたプレス装置はウイズドロウアル方式のプレス装置であり、キヤビティは外径 30. 155mm,内径 27. 900mmを有する。

[0075] まずプレス装置のキヤビティ内に上記工程により得たコンパウンドを充填し、次にプレス装置のキヤビティ開口部近傍に外径 35. 000mm,内径 30. 210mm,高さ 5. 0 00mmの SS400製のリング状ヨークを、キヤビティと同軸上に位置決め配置し、リング状ヨークの周囲から位置決め部材により固定した。その後、上パンチを下方へ移動させて成形圧力約 900MPaで圧縮し成形した。

[0076] 次に、キヤビティ内の成形体を上パンチ及び下パンチにより挟持したまま、上パンチ及び下パンチを同時に上昇させ、上パンチをリング状ヨークの上端面と同じ位置に、下パンチをリング状ヨークの下端面と同じ位置に移動させ、成形体をリング状ヨークに圧入、圧着させ、ヨーク一体型成形体を得た。なお、この際の嵌合値は 0. 055mm である。

[0077] 上述した製造方法で得られたヨーク一体型成形体を lTorr以下の減圧下で、設定温度 180°Cで 3時間熱処理し、熱硬化性榭脂を硬化することにより得たヨーク一体型希土類ボンド磁石について、磁気特性、真円度、同軸度、接合強度の測定結果を表 1 (1)に示す。なお、真円度及び同軸度は、接触式の三次元測定器を用いて測定し、接合強度〖お IS規格 (B7721)に規定する圧縮試験機を用いて測定した。

[0078] また、リング状ヨークの内径が 30. 245mm,嵌合値が 0. 090mmである他は、表 1

(1)と同一の条件にて得られたヨーク一体型希土類ボンド磁石について、磁気特性、真円度、同軸度、接合強度の測定結果を表 1 (2)に示す。

[0079] さらに、リング状ヨークの内径が 30. 285mm,嵌合値が 0. 130mmである他は、表 1 (1)と同一の条件にて得られたヨーク一体型希土類ボンド磁石について、磁気特性、真円度、同軸度、接合強度の測定結果を表 1 (3)に示す。

[0080] また、リング状ヨークの内径が 30. 245mm,嵌合値が 0. 090mmであり、ヨーク一体型成形体を大気中で、設定温度 180°Cで 3時間熱処理し、熱硬化性榭脂を硬化した他は、表 1 (1)と同一の条件にて得られたヨーク一体型希土類ボンド磁石の磁気特性、真円度、同軸度、接合強度の測定結果を表 1 (4)に示す。

[0081] また、リング状ヨークの内径が 30. 245mm,嵌合値が 0. 090mmであり、ヨーク一体型成形体を lTorr以下の減圧下で、設定温度 180°Cで 3時間熱処理し、熱硬化性榭脂を硬化した他は、表 1 (1)と同一の条件にて得られたヨーク一体型希土類ボンド磁石について、表面にエポキシ榭脂をスプレイ塗装した後、熱処理炉内で硬化させ、榭脂コーティングを施した。この場合の磁気特性、真円度、同軸度、接合強度の測定結果を表 1 (5)に示す。

[0082] 上述した測定結果と比較するため、以下の条件下で磁気特性、真円度、同軸度、接合強度を同様の方法で測定した。

[0083] 上述した工程で得たコンパウンドについて、表 1 (1)と同一のプレス装置を用いてリング状ヨークに成形体を圧入せずにリング状成形体を作製した。次に、該成形体をキャビティカも取り出し、外径 35. 000mm,内径 30. 330mm,高さ 5. 000mmの SS 400製のリング状ヨークに嵌合し、大気中で設定温度 180°Cで 3時間熱処理して得たヨーク一体型希土類ボンド磁石の磁気特性、真円度、同軸度、接合強度の測定結果を表 1 (6)に示す。

[0084] また、上述した工程で得たコンパウンドについて、表 1 (1)と同一のプレス装置を用いて、リング状ヨークに成形体を圧入せずにリング状成形体を作製し、該成形体に減圧下で設定温度 180°Cで 3時間熱処理して、リング状の希土類ボンド磁石を得た。次に、該希土類ボンド磁石にエポキシ榭脂のスプレイ塗装を施し、熱硬化した。その後、外径 35. 000mm,内径 30. 435mm,高さ 5. 000mmのリング状ヨークに嵌合し、接着剤を用いてリング状ボンド磁石とリング状ヨークとを一体化したヨーク一体型希土類ボンド磁石の磁気特性、真円度、同軸度、接合強度の測定結果を表 1 (7)に示す

[0085] また、上述した工程で得たコンパウンドについて、表 1 (1)と同一のプレス装置を用いて、リング状ヨークに成形体を圧入せずにリング状成形体を作製し、該成形体に減圧下で設定温度 180°Cで 3時間熱処理して得たリング状の希土類ボンド磁石を得た。次に、外径 35. 000mm,内径 30. 245mm,高さ 5. 000mmの SS400製のリング状ョ一クを約 280°Cに加熱した後、該希土類ボンド磁石をリング状ヨーク内側に嵌合し、そのまま室温まで冷却して得たヨーク一体型希土類ボンド磁石の磁気特性、真円度、同軸度、接合強度の測定結果を表 1 (8)に示す。

[0086] まず、本実施例に係る製造方法を用いたヨーク一体型希土類ボンド磁石の測定結果（ 1)乃至 (3)と、酸化膨張による接合方法に係る測定結果 (6)とを比較した場合、酸素量の少な!ヽ非酸化性雰囲気 (減圧下)で熱処理を行った本実施例に係る製造方法を用いたヨーク一体型希土類ボンド磁石の測定結果（1)乃至 (3)の方が磁気特性に優れて、ることが明らかである。

[0087] また、本実施例に係る製造方法を用いたヨーク一体型希土類ボンド磁石のうちスプレイ塗装を施したものの測定結果 (5)と、希土類ボンド磁石にスプレイ塗装を施し、接着剤を用いてリング状ヨークと一体ィ匕したヨーク一体型希土類ボンド磁石の測定結果 (7)とを比較した場合、本実施例に係る製造方法を用いたヨーク一体型希土類ボンド磁石の測定結果（5)の方が真円度及び同軸度に優れていることが明らかである。

[0088] 一方、接合強度については、本実施例に係る製造方法を用いたヨーク一体型希土類ボンド磁石の測定結果 (1)乃至 (5)と接着剤による接合方法に係る測定結果 (7) とを比較した場合、接着剤による接合方法に係る測定結果 (7)よりも接合強度が弱、ことがわかる。しかし、酸化膨張による接合方法に係る測定結果 (6)と比較した場合、接合強度が改善されてヽることが明らかであり、スピンドルモータ等に用ヽるのに必要な接合強度を十分に備えてヽるものと判断する。

[0089] また、本実施例に係る製造方法を用いたヨーク一体型希土類ボンド磁石の測定結果（1)乃至 (4)とヨーク一体型希土類ボンド磁石の表面に塗装を施した場合の測定結果 (5)とを比較した場合、本実施例に係る製造方法を用いたヨーク一体型希土類ボンド磁石の表面に塗装を施した方が、接合強度が大きく向上していることが明らかである。

[0090] さらに、本実施例に係る製造方法を用いたヨーク一体型希土類ボンド磁石の測定結果（1)乃至（3)より、嵌合値が小さ!/、ほど接合強度が大きくなることがわかる。

[0091] また、本実施例に係る製造方法を用いたヨーク一体型希土類ボンド磁石の測定結果 (4)より、スプリングバックによる接合方法と、酸化膨張による接合方法を積極的に併用する場合、すなわち、大気中で熱処理を行った場合、接合強度が大きく改善されることがゎカゝる。

産業上の利用可能性

[0092] 本発明に係るヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法は、スピンドルモータに用いるのに十分な接合強度及び磁気特性を確保することができ、真円度及び同軸度等の寸法特性に優れている。したがって、各種モータ、特にハードディスクドライブ用スピンドルモータに好適に用いることが可能となる。また、接着剤を一切用いることがないので、清浄度を高く維持することが可能となる。

Claims

請求の範囲

[1] 開口部を有するキヤビティ内で希土類合金粉末及び熱硬化性榭脂を含むコンパゥンドを圧縮成形するプレス装置を用い、成形体をリング状ヨークに圧入するヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法であって、

前記コンパゥンドを前記キヤビティに充填する工程と、

前記キヤビティの開口部近傍に、前記キヤビティの外径以上の内径を有するリング状ヨークを、前記キヤビティと略同軸的に配置する工程と、

前記キヤビティに充填した前記コンパゥンドを圧縮する工程と、

前記コンパゥンドを圧縮して成形した成形体を前記キヤビティの開口部力取り出し、前記リング状ヨークに圧入し、一体化する工程と、

一体化した前記リング状ヨーク及び成形体に熱処理を施して前記熱硬化性榭脂を硬化させる工程と

を含むことを特徴とするヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法。

[2] 前記リング状ヨークの内径は、前記キヤビティの外径の 100. 4%以下であることを特徴とする請求項 1記載のヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法。

[3] 開口部を有するキヤビティ内で磁性粉末及び熱硬化性榭脂を含むコンパゥンドを圧縮成形するプレス装置を用い、前記キヤビティから取り出された成形体の応力の開放を利用して、リング状ヨークと前記成形体を一体化するヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法であって、

前記コンパゥンドを前記キヤビティに充填する工程と、

前記キヤビティの開口部近傍に、前記キヤビティの外径以上であり、し力も応力が開放された状態の前記成形体の外径の 99. 95%以下である内径を有するリング状ョークを、前記キヤビティと略同軸的に配置する工程と、

一体化した前記リング状ヨーク及び成形体に熱処理を施して前記熱硬化性榭脂を硬化させる工程とを含むことを特徴とするヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法。

[4] 前記熱硬化性榭脂を硬化させる熱処理を非酸化性雰囲気中で施すことを特徴とする請求項 1から 3のいずれか一項に記載のヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法。

[5] 前記熱硬化性榭脂を硬化させた後、表面処理を施すことを特徴とする請求項 1から 4 のいずれか一項に記載のヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法。

[6] 請求項 1から 5の、ずれか一項に記載のヨーク一体型希土類ボンド磁石の製造方法により製造したことを特徴とするヨーク一体型希土類ボンド磁石。