(57)【要約】【課題】磁石を備える圧力センサにおいて、硫化水素成分による磁石の腐食を回避し、磁石の耐腐食性を向上させることができること。【解決手段】磁石を備える圧力センサにおいて、希土類の永久磁石２６は、母材表面に亜鉛めっき処理Ｓ１、または、リン酸塩処理後、その金属めっき皮膜（亜鉛めっき層２６Ｆ）またはリン酸塩皮膜全面に、樹脂皮膜層２６Ｃが形成されるように樹脂コーティング処理Ｓ２が施されているもの。【選択図】図３
2020198385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出圧力が供給される連通路に連通する圧力室を有するロアハウジングと、
受圧板が移動可能に配される受圧板収容室を基台部内に有するとともに前記被検出圧力に応じた該受圧板の変位を検出する受圧板変位検出部を備え、該基台部が前記ロアハウジングの圧力室の回りに接合されるアッパハウジングと、
前記圧力室の圧力に応じて変位せしめられる前記受圧板の下端部に嵌合される嵌合部を有し、該圧力室と前記受圧板収容室とを仕切る弾性変位可能なダイヤフラムと、
前記受圧板収容室内に配され、前記ダイヤフラムを前記受圧板収容室の内容積を増大させる方向に付勢する付勢部材と、を備え、
前記受圧板変位検出部は、前記受圧板に保持される希土類の永久磁石の磁束密度を検出する磁気センサを含み、前記永久磁石は、母材表面に形成され硫化水素成分に対し耐腐食性のある金属製めっき皮膜と、該金属製めっき皮膜全体を覆い、該金属製めっき皮膜の膜厚よりも大なる膜厚を有する樹脂製コーティング膜とを有することを特徴とする耐腐食性を有する磁石を備える圧力センサ。
【請求項２】
前記金属製めっき皮膜は、亜鉛めっき皮膜であることを特徴とする請求項１記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記樹脂製コーティング膜は、エポキシ樹脂皮膜であることを特徴とする請求項１記載の圧力センサ。
【請求項４】
希土類の永久磁石を備える圧力センサにおける可動部に支持される該永久磁石の母材表面全体に硫化水素成分に対し耐腐食性のある金属めっき処理を行う工程と、
前記金属めっき処理が施された永久磁石に形成された金属製めっき皮膜全体を覆い、該金属製めっき皮膜の膜厚よりも大なる膜厚を有する樹脂製コーティング膜を形成する樹脂コーティング処理を行う工程と、を含む耐腐食性を有する磁石の製造方法。
【請求項５】
前記金属製めっき皮膜は、亜鉛めっき皮膜であることを特徴とする請求項４記載の耐腐食性を有する磁石の製造方法。
【請求項６】
前記樹脂製コーティング膜は、エポキシ樹脂皮膜であることを特徴とする請求項４記載の耐腐食性を有する磁石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐腐食性を有する磁石の製造方法、および、耐腐食性を有する磁石を備える圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
炊飯器においては、例えば、特許文献１に示されるように、蓋体内に設けられる真空装置、正圧装置、および、圧力検出モジュール（圧力センサ）と、調理チェンバーを有する本体とを備え、真空装置、および、正圧装置が、圧力検出モジュール（圧力センサ）からの検出信号に基づいて動作制御されることにより、調理チェンバー内の圧力を制御することが提案されている。斯かる圧力制御においては、炊飯における吸引段階で真空装置が作動され、大気圧（１０１．３３ｋＰａ）以下の真空度の比較的高い圧力まで真空引きされ、蒸らし段階においては、真空度の比較的低い圧力まで真空引きされ、調理チェンバー内の圧力が負圧に維持される。
【０００３】
炊飯器において、例えば、特許文献２および特許文献３に示されるように、米が炊飯される場合、その香気を妨げる臭みの1つの原因となる微量の硫化水素、アンモニア成分が炊飯器内で発生することが知られている。
【０００４】
上述の圧力センサにおいては、炊飯器用の微圧センサとして、流体の圧力に応じて変位するダイヤフラムの変位を、永久磁石およびホール素子からなる磁気センサにより検出することによって流体の圧力を表す出力信号を供給するものが実用に供されている。そのような永久磁石の母材表面は、ニッケルめっき処理が施される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１９−１０４９５号公報
【特許文献２】特公昭４６−２４０６２号
【特許文献３】特開平９−５６３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の炊飯器において、上述の永久磁石およびホール素子からなる磁気センサを含む圧力センサが使用され、炊飯が繰り返し行われる場合、ニッケルめっき処理が施された永久磁石は、上述の硫化水素成分により腐食する虞がある。これにより、永久磁石の磁力が減衰するので圧力センサの検出精度（磁力検知能力）が低下する虞がある。従って、永久磁石の硫化水素成分に対する耐腐食性の向上が要望される。
【０００７】
以上の問題点を考慮し、本発明は、耐腐食性を有する磁石の製造方法、および、耐腐食性を有する磁石を備える圧力センサであって、硫化水素成分による磁石の腐食を回避し、磁石の耐腐食性を向上させることができる、耐腐食性を有する磁石の製造方法、および、耐腐食性を有する磁石を備える圧力センサ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】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明に係る耐腐食性を有する磁石を備える圧力センサは、被検出圧力が供給される連通路に連通する圧力室を有するロアハウジングと、受圧板が移動可能に配される受圧板収容室を基台部内に有するとともに被検出圧力に応じた受圧板の変位を検出する受圧板変位検出部を備え、基台部が前記ロアハウジングの圧力室の回りに接合されるアッパハウジングと、圧力室の圧力に応じて変位せしめられる受圧板の下端部に嵌合される嵌合部を有し、圧力室と受圧板収容室とを仕切る弾性変位可能なダイヤフラムと、受圧板収容室内に配され、ダイヤフラムを受圧板収容室の内容積を増大させる方向に付勢する付勢部材と、を備え、受圧板変位検出部は、受圧板に保持される希土類の永久磁石の磁束密度を検出する磁気センサを含み、永久磁石は、母材表面に形成され硫化水素成分に対し耐腐食性のある金属製めっき皮膜と、金属製めっき皮膜全体を覆い、金属製めっき皮膜の膜厚よりも大なる膜厚を有する樹脂製コーティング膜とを有することを特徴とする。
【０００９】
金属製めっき皮膜は、亜鉛めっき皮膜であってもよく、また、樹脂製コーティング膜は、エポキシ樹脂皮膜であってもよい。
【００１０】
本発明に係る耐腐食性を有する磁石の製造方法は、希土類の永久磁石を備える圧力センサにおける可動部に支持される永久磁石の母材表面全体に硫化水素成分に対し耐腐食性のある金属めっき処理を行う工程と、金属めっき処理が施された永久磁石に形成された金属製めっき皮膜全体を覆い、金属製めっき皮膜の膜厚よりも大なる膜厚を有する樹脂製コーティング膜を形成する樹脂コーティング処理を行う工程と、を含んでなる。
【００１１】
金属製めっき皮膜は、亜鉛めっき皮膜であってもよく、また、樹脂製コーティング膜は、エポキシ樹脂皮膜であってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る耐腐食性を有する磁石の製造方法、および、耐腐食性を有する磁石を備える圧力センサによれば、永久磁石は、母材表面に形成され硫化水素成分に対し耐腐食性のある金属製めっき皮膜と、金属製めっき皮膜全体を覆い、金属製めっき皮膜の膜厚よりも大なる膜厚を有する樹脂製コーティング膜とを有するので硫化水素成分による磁石の腐食を回避し、磁石の耐腐食性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る耐腐食性を有する磁石の製造方法の工程を示す図である。
【図２】本発明に係る耐腐食性を有する磁石を備える圧力センサの一例の構造を示す断面図である。
【図３】本発明に係る耐腐食性を有する磁石の一例を、部分断面とともに示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図２は、本発明に係る耐腐食性を有する磁石を備える圧力センサの一例の構成を概略的に示す。
【００１５】
図２に示される圧力センサは、例えば、図示が省略される炊飯器における蓋体内に配置されている。図２において、圧力センサは、蓋体内に配されるアッパハウジング１２と、炊飯器本体内の鍋（不図示）の開口に向けて突出し鍋内に連通する連通管１０ＩＮを有するロアハウジング１０と、アッパハウジング１２の受圧板収容室１２Ａ内に移動可能に配される受圧板２４と、受圧板２４に結合され連通管１０ＩＮを通じて導入される被検出圧力としての鍋内の圧力に応じて受圧板２４を昇降動させるダイヤフラム１８と、受圧板２４およびダイヤフラム１８を受圧板収容室１２Ａの容積が増大する方向、即ち、ダイヤフラム１８が連通管１０ＩＮに近接する方向に付勢する付勢部材としてのコイルスプリング２２と、受圧板２４の磁石取付孔に圧入される永久磁石２６と、永久磁石２６に向き合ってアッパハウジング１２に配されるホール素子を含むコネクタ付信号処理回路基板２８と、を主な要素として含んで構成されている。
【００１６】
アッパハウジング１２は、例えば、耐熱性の樹脂材料（ＡＢＳ）で成形されている。アッパハウジング１２は、ロアハウジング１０の接合面に溶着される基台部と、基台部に連なり上方に向けて延びコネクタ付信号処理回路基板２８を支持する筒状部とから構成されている。
【００１７】
筒状部の下部は、ダイヤフラム１８で仕切られる受圧板収容室１２Ａを内側に形成している。筒状部の上部の内周部には、コイルスプリング２２の付勢力を調整する調整ねじ部材１４の雄ねじ部１４ＭＳが捩じ込まれる雌ねじ部１２ＦＭＳが形成されている。筒状部における右端には、コネクタ付信号処理回路基板２８が配置されている。受圧板変位検出部としてのコネクタ付信号処理回路基板２８は、受圧板２４が支持する永久磁石２６の磁束密度を検出する磁気センサ（ホール素子）を含むものとされる。受圧板収容室１２Ａは、図示が省略される空気抜き孔を通じて炊飯器における蓋体内に連通している。
【００１８】
基台部におけるロアハウジング１０の接合面に、例えば、超音波溶着される部分には、ロアハウジング１０の溝１０Ｇａおよび１０Ｇｂにそれぞれ、嵌合される円弧状の突起部１２Ｐが形成されている。また、突起部１２Ｐに隣接して後述するダイヤフラム１８のフランジ部１８Ｂが挿入される溝１２Ｇが受圧板収容室１２Ａの周囲に形成されている。
【００１９】
ダイヤフラム１８は、例えば、所定の厚さ（例えば、０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の厚さ）を有するシリコーンゴムで成形され、基台部に形成される溝１２Ｇに挿入され外縁を形成するフランジ部１８Ｂと、後述する受圧板２４の最下端の中空の円錐台部２４ＣＹの端面に当接される円板部１８Ｆａと、円板部１８Ｆａと一体に形成され円錐台部２４ＣＹの側面に嵌め合わされるテーパ面部１８Ｆｂと、受圧板２４の円錐台部２４ＣＹに隣接した張出部２４Ｂに当接される環状部１８Ｆｃと、環状部１８Ｆｃと上述のフランジ部１８Ｂとを連結し弾性変位可能な可動部１８Ｍと、からなる。凹部の一部を形成するダイヤフラム１８のテーパ面部１８Ｆｂは、嵌合される受圧板２４の中空の円錐台部２４ＣＹのテーパ角度αに対応したテーパ角度、例えば、５°を有している。即ち、ダイヤフラム１８の嵌合部がダイヤフラム１８のテーパ面部１８Ｆｂと、円板部１８Ｆａとにより形成される。
【００２０】
受圧板２４は、例えば、耐熱性の樹脂材料（ＡＢＳ）で成形され、永久磁石２６が圧入される磁石取付孔を上述のコネクタ付信号処理回路基板２８を臨む位置に有している。永久磁石２６は、希土類の磁石、例えば、ネオジウム、サマリウムコバルト、および、アルニコのうちのいずれかの磁石により薄板状に形成されている。図３に誇張し拡大されて示されるように、永久磁石２６は、例えば、厚さ２ｍｍで５ｍｍ角に形成されている。永久磁石２６は、後述するように、母材表面に金属めっき処理、例えば、亜鉛めっき処理、または、リン酸塩処理後、その金属めっき皮膜またはリン酸塩皮膜上に樹脂コーティングされている。樹脂皮膜としては、例えば、エポキシ樹脂で形成される樹脂コーティング膜とされる。エポキシ樹脂で形成される樹脂コーティング膜は、微量の硫化水素成分に対する耐腐食性に優れている。これにより、図３に示されるように、亜鉛めっき処理の場合、永久磁石２６の母材表面全体に、約５μｍ以上約３０μｍ以下の範囲の膜厚の亜鉛めっき層２６Ｆが形成されるとともに、亜鉛めっき層２６Ｆの全表面に、厚さ約３６μｍ±４μｍのエポキシ樹脂製の樹脂皮膜層２６Ｃが形成されている。エポキシ樹脂で樹脂皮膜層２６Ｃが形成される主な理由としては、硫化水素に対する耐腐食性向上の他に、（１）永久磁石２６との接着性能が高い、（２）高温多湿に対する耐性が高い(炊飯器に使用される上で避けられない問題を解決するために必要な耐性)、（３）コーティング皮膜の薄膜塗装が可能である(数あるコーティング用樹脂のうちで、エポキシ樹脂は均一な薄膜の形成が可能である)点に着目したからである。
【００２１】
樹脂皮膜層２６Ｃの厚さが３２μｍ以上４０μｍ以下の範囲の値に設定されるのは、第１の理由として、永久磁石２６が磁石取付孔に圧入されるので亜鉛めっき層２６Ｆおよび樹脂皮膜層２６Ｃが圧入により容易に剥離しないようにするためである。また、第２の理由として、膜厚が、４０μｍを超える比較的厚い場合、塗膜が均一にならず、特に、稜線部(磁石の角部)に溜まってしまう場合があるからである。さらにまた、第３の理由として、膜厚が、３２μｍ未満である比較的薄い場合、所定の強度(剥離強度・引っかき強度)の被膜が得られないからである。
【００２２】
従って、後述するように、米が炊飯される場合、炊飯器本体内の鍋内に微量の硫化水素成分が発生したとき、万一、その微量の硫化水素成分が圧力室１０Ａを介して受圧板収容室１２Ａ内に浸入したときであっても、亜鉛めっき層２６Ｆおよび樹脂皮膜層２６Ｃを有する永久磁石２６は、亜鉛めっき層２６Ｆがニッケルめっき膜に比して硫化水素に対し耐腐食性に優れ、しかも、亜鉛めっき層２６Ｆを保護するエポキシ樹脂皮膜とされる樹脂皮膜層２６Ｃで亜鉛めっき層２６Ｆが被覆されているので微量の硫化水素成分による磁石の腐食を回避できる。なお、耐熱性の樹脂材料（ＡＢＳ）で成形された受圧板２４は、上述の微量の硫化水素成分に対する耐腐食性に優れている。
【００２３】
受圧板２４における上述の磁石取付孔よりも上端部には、コイルスプリング２２の一端に係合されるばね受け部が形成されている。コイルスプリング２２の他端は、調整ねじ部材１４の環状溝に受け止められている。受圧板２４における上述の磁石取付孔よりも下方の位置には、ダイヤフラム１８の環状部１８Ｆｃが当接される張出部２４Ｂが形成されるとともに、中空の円錐台部２４ＣＹが最下端に形成されている。これにより、受圧板２４は、コイルスプリング２２の一端に支持されるとともに、ダイヤフラム１８のテーパ面部１８Ｆｂに支持されながら、アッパハウジング１２の受圧板収容室１２Ａを形成する内周面に摺動可能に案内される。
【００２４】
中空の円錐台部２４ＣＹのテーパ角度αは、例えば、３°以上５°以下の範囲の角度に設定されている。これにより、テーパ状の円錐台部２４ＣＹの直径は、ロアハウジング１０の連通管１０ＩＮに近接するにつれて増大する。
【００２５】
従って、ダイヤフラム１８のテーパ面部１８Ｆｂが、上述の鍋内の負圧に基づいて受圧板２４のテーパ状の円錐台部２４ＣＹに対し離隔し引き離す方向に力が作用する場合、ダイヤフラム１８のテーパ面部１８Ｆｂを押し広げる力に抗してダイヤフラム１８自体の反作用力が作用するのでダイヤフラム１８と受圧板２４とが分離される事態が確実に回避される。即ち、嵌合部分離回避手段は、中空の円錐台部２４ＣＹと、ダイヤフラム１８のテーパ面部１８Ｆｂと、円板部１８Ｆａとにより形成されることとなる。
【００２６】
ロアハウジング１０は、例えば、耐熱性の樹脂材料（ＡＢＳ）で成形されている。ロアハウジング１０は、図２に示されるように、上述のアッパハウジング１２の基台部が溶着される接合面が形成される板状部１０Ｂと、板状部１０Ｂの両端に向かい合って一体に形成される取付部１０Ｆと、板状部１０Ｂの接合面に対向する外面１０Ｒに結合される連通管１０ＩＮとを含んで構成されている。連通管１０ＩＮは、炊飯器本体内の鍋（不図示）の開口に向けて突出し鍋内に連通するものとされる。各取付部１０Ｆは、炊飯器の蓋体ＬＢに圧力センサを取り付けるための締結部材が挿入される取付孔１０ａを有している。
【００２７】
接合面における各取付部１０Ｆの一端が結合される部分には、隣接して円弧状の溝１０Ｇａおよび１０Ｇｂが形成されている。溝１０Ｇａおよび１０Ｇｂ相互間となる中央部分には、連通管１０ＩＮ内の連通路１６に連通する圧力室１０Ａが形成されている。圧力室１０Ａは、ダイヤフラム１８と、一端が接合面に対し開口するテーパ面部１０ＩＴと、により囲まれている。テーパ面部１０ＩＴは、例えば、約３０°以上４５°以下のテーパ角度を有している。テーパ面部１０ＩＴにおける最小径を有する端部には、ダイヤフラム１８の円板部１８Ｆａに向き合う所定の深さＤｐを有する段差部１０Ｓが形成されている。段差部１０Ｓの内径は、ダイヤフラム１８の円板部１８Ｆａの直径よりも若干大に設定されている。これにより、テーパ面部１０ＩＴを有する小部屋がロアハウジング１０の内側に形成されることとなる。ロアハウジング１０における小部屋の内容積が比較的小となるのでロアハウジング１０の板状部１０Ｂの下端面からアッパハウジング１２の最上端面までの高さが従来のものに比して低くなる。その結果として、圧力センサの薄型化（低背化）が図られる。
【００２８】
連通管１０ＩＮの内側には、連通路１６を二つに均等に仕切るリブ１６Ｄが一体に形成されている。ストッパ部としてのリブ１６Ｄの一端面は、上述の段差部１０Ｓの面と共通の平面上にあり、所謂、段差部１０Ｓの面と面一となっている。リブ１６Ｄの他端面は、連通管１０ＩＮの下端面と一致するまで延びている。このようにリブ１６Ｄが設けられることによって、連通管１０ＩＮの下端の開口から棒状の調理器具などを挿入することが困難となるのでダイヤフラム１８および受圧板２４における不所望な損傷が回避される。
【００２９】
斯かる構成において、炊飯器本体内の鍋内の圧力が上昇し、連通管１０ＩＮの連通路１６を介して圧力室１０Ａの圧力が大気圧以上の正圧となった場合、受圧板２４およびダイヤフラム１８が上昇せしめられることにより、永久磁石２６のコネクタ付信号処理回路基板２８のホール素子に対する相対位置が変化するのでコネクタ付信号処理回路基板２８からの正圧をあらわす出力信号が送出されることとなる。一方、炊飯器本体内の鍋内の圧力が下降し、連通管１０ＩＮの連通路１６を介して圧力室１０Ａの圧力が大気圧以下の負圧となった場合、受圧板２４およびダイヤフラム１８が下降せしめられることにより、永久磁石２６のコネクタ付信号処理回路基板２８のホール素子に対する相対位置が変化するのでコネクタ付信号処理回路基板２８からの負圧をあらわす出力信号が送出されることとなる。
【００３０】
本発明に係る耐腐食性を有する磁石の製造方法の一例にあっては、図１に示されるように、例えば、上述のネオジウムで作られた磁石の母材（めっき素材）（厚さ２ｍｍで５ｍｍ角の素材）が用意され、その母材の全表面に対しめっき処理Ｓ１が行われる。めっき処理Ｓ１は、例えば、先ず、母材（めっき素材）の表面を脱脂した後、付着した脱脂液を水洗し、酸洗される。これにより、母材の鉄素地が露出される。次に、付着した酸洗液を水洗した後、鉄と亜鉛との合金反応を促進するためにフラックス皮膜処理が施された後、乾燥される。上述のように処理された母材は、所定のめっき条件に従い亜鉛浴に漬けられる。これにより、亜鉛めっき層が、約５μｍ以上約３０μｍ以下の範囲の膜厚で母材の全表面に形成される。亜鉛めっき層は、例えば、亜鉛を主成分とするめっき層であればよく、Ｚｎめっき、Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき、Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき等であってもよい。
【００３１】
最後に、鉄と亜鉛との合金層の成長を抑えるために亜鉛めっき層が形成された母材が温水で冷却される。これにより、めっき処理Ｓ１が完了する。続いて、樹脂コーティング処理Ｓ２が、亜鉛めっき層が形成された母材に対し行われる。樹脂コーティング処理Ｓ２は、例えば、加熱処理されたワーク（亜鉛めっき層が形成された母材）の熱で粉体（エポキシ樹脂）を融解させ、塗膜を得る流動浸漬法等が用いられて行われる。その流動浸漬法は、樹脂皮膜層２６Ｃの膜厚が３２μｍ以上４０μｍ以下の範囲となるまで行われる。続いて、エポキシ樹脂の樹脂コーティング膜が形成された母材について、着磁処理Ｓ３が行われる。そして、着磁された磁石の磁気特性等の検査Ｓ４が行われる。これにより、検査後、良品と認められる永久磁石２６が得られる。
【００３２】
なお、上述の例においては、本発明に係る圧力センサの一例が炊飯器に適用されたが、斯かる例に限られることなく、本発明に係る圧力センサの一例が他の調理器具に適用されてもよいことは勿論である。また、上述のロアハウジング１０は、板状部１０Ｂの両端に向かい合って一体に形成される取付部１０Ｆを有しているが、斯かる例に限られることなく、例えば、各取付部は、その中心軸線が所定の角度をもって交わるように板状部１０Ｂに配置されてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０    ロアハウジング
１０Ａ    圧力室
１０ＩＮ    連通管
１２    アッパハウジング
１６    連通路
１８    ダイヤフラム
２４    受圧板
２６    永久磁石
２６Ｆ    亜鉛めっき層
２６Ｃ    樹脂皮膜層
【図１】
2020198385.tif 000003
【図２】
2020198385.tif 000004
【図３】
2020198385.tif 000005