(57)【要約】【課題】モータ用部品をカチオン電着塗装するに際して、陰極部材周りで被膜が局部的に大きく突出した突起部を形成するのを抑制でき、突起部の存在により生じる問題を良好に解決することのできるモータ用電着塗装部品を提供する。【解決手段】表面にカチオン電着塗装が施されており、塗装の被膜が温度２３℃で５×１０１５Ω・ｃｍ以上の体積固有抵抗を有するものとする。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にカチオン電着塗装が施されており、塗装の被膜の体積固有抵抗が温度２３℃で５×１０１５Ω・ｃｍ以上であることを特徴とするモータ用電着塗装部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スピンドルモータのロータ磁石等として用いられるリング磁石やステータコア等の表面にカチオン電着塗装の施されたモータ用電着塗装部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＰＣ（パーソナルコンピュータ），携帯電話，デジタルビデオカメラ等の回転駆動部を成すスピンドルモータのロータ磁石としてリング磁石が広く用いられている。
例えば下記特許文献１に、この種のリング磁石を用いたスピンドルモータの一例が開示されている。
【０００３】
図２はこの特許文献１に開示されているスピンドルモータを示したもので、図中２００はスピンドルモータ、２０２及び２０４は固定側のモータベース及びステータで、２０３はモータベース２０２側の円筒状の立上り部、２０５はステータコアである。ステータコア２０５は、立上り部２０３に対し外嵌状態に嵌合され、組み付けられている。
２０６はディスクを載せて回転するハブで、このハブ２０６に、永久磁石からなるリング磁石２０８が一体回転状態に保持されている。
ここでリング磁石２０８は、バックヨークリング２１０に内嵌状態に嵌合された上、接着剤にて接着固定され、かかるバックヨークリング２１０を介してハブ２０６に組み付けられている。
【０００４】
従来、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）装置等のスピンドルモータのロータ磁石として希土類磁石、例えばＮｄ-Ｆｅ系ボンド磁石や焼結磁石等が使用されているが、これらの磁石は錆を発生させ易い問題があり、そこで防錆のために電着塗装、通常はカチオン電着塗装を施した上で用いられている。
【０００５】
カチオン電着塗装は、電着塗料液（通常はエポキシ樹脂塗料液）中に被塗物（リング磁石やステータコア等）を浸漬し、これを陰極として陽極との間に電圧印加し、直流電流を流すことによって塗料液中の陽電荷を帯びた塗料粒子を陰極側に泳動させ、被塗物表面に塗料粒子を析出させて被膜形成するもので、リング磁石のカチオン電着塗装の場合は、図３に示しているように先端が鋭利に尖った爪２１１を有する陰極部材２１２にて、通常はリング磁石（この段階ではリング磁石は未だ着磁されていないので厳密には磁石用成形体である）を外周面の側で把持し、カチオン電着塗装を施す。
【０００６】
ところがこのようにしてリング磁石２０８にカチオン電着塗装を施すと、図３の部分拡大図に示しているように、陰極部材２１２の爪２１１周りの個所で塗料粒子が過剰に析出して、被膜に突起部２１４が形成されてしまい、こうした現象がリング磁石２０８のカチオン電着塗装において大きな問題となっていた。
【０００７】
カチオン電着塗装に際し、リング磁石２０８表面への塗料粒子の析出により生じた被膜は、その後膜成長して膜厚を漸次増大して行き、これに伴って被膜自体の有する電気抵抗も増大して行く。
この結果、被膜の膜厚の厚くなったところへの塗料粒子の新たな析出は抑制され、これに代わって塗料粒子の未だ析出していない又は膜厚の薄いところに塗料粒子が優先的に析出して、全体の被膜が形成されて行く。
【０００８】
これがカチオン電着塗装に際しての塗料粒子の基本的な挙動、被膜形成のプロセスであるが、リング磁石２０８への上記陰極部材２１２の接触部位の近傍では局部的に電位が高くなっており、このために陰極部材２１２周りに上記の突起部２１４が形成されてしまうのが従来不可避であった。
【０００９】
電着塗装されたリング磁石２０８は、その後被膜の硬化処理（ベーキング処理）後に、これを上記のバックヨークリング２１０に内嵌状態に嵌合させ、バックヨークリング２１０に組み付けるが、このとき、リング磁石２０８に上記の突起部２１４が残ったままであると、リング磁石２０８をバックヨークリング２１０に嵌合させる際に、この突起部２１４が障害となり、次のような様々な弊害をもたらす。
【００１０】
即ちこのような突起部２１４が無いときには、図４（イ）に示しているように、リング磁石２０８の外周面をバックヨークリング２１０に対して全周に亘り隙間無く密着させる状態に、リング磁石２０８をバックヨークリング２１０に嵌合させることができ、リング磁石２０８とステータ２０４、詳しくはステータコア２０５との間に設定した通りの間隙Ｓを良好に形成できるが、リング磁石２０８に上記の突起部２１４が残っていると、（ロ）に示しているようにその突起部２１４が、リング磁石２０８とバックヨークリング２１０との密着を阻害し、またリング磁石２０８が、この突起部２１４の形成された個所において部分的な歪み，変形を生じてしまう。
【００１１】
而してこのような歪み，変形が生じると、スピンドルモータの動作時に着磁されたリング磁石２０８が高速回転すると、リング磁石２０８とステータ２０４との間の距離（間隙Ｓ）が、リング磁石２０８の回転とともに変動し、ステータ２０４が誘起する磁界とリング磁石２０８との反発，吸引の力のバランスが崩れてしまうこととなる。
【００１２】
近年、ＨＤＤ装置等の装置は小型化，高容量化がとみに進んでおり、またスピンドルモータの回転数もより高速化しており、この場合上記の突起部２１４は、モータ回転の際の振動や異音の発生原因となり、またデータ処理における誤動作の原因ともなってしまう。
【００１３】
またリング磁石２０８とステータ２０４との間の間隙Ｓは極めて微小なものであり、突起部２１４によってリング磁石２０８が部分的に内方側にはみ出すように変形してしまうと、リング磁石２０８とステータ２０４とが回転時に接触してしまう恐れも生ずる。
【００１４】
またその他に、上記のような突起部２１４が生じていると、リング磁石２０８をバックヨークリング２１０に嵌合させたときに、リング磁石２０８がバックヨークリング２１０に対して芯ずれした状態で組み付いてしまい、このこともまた上記モータの振動や異音或いはデータ処理における誤動作の原因となる。
【００１５】
リング磁石２０８を電着塗装するに際し上記突起部２１４が形成されてしまう点については、上記した特許文献１及び下記特許文献２に具体的に指摘されており、またその解決手段がこれら特許文献１，特許文献２に開示されている。
但しこれら特許文献１，特許文献２では、突起部２１４によりリング磁石２０８が歪や変形を生じたり、そのことによってモータの動作に悪影響を及ぼしてしまう点等について具体的に指摘はなく、また解決手段においてもこれら特許文献１，特許文献２に開示のものは本発明とは異なっている。
【００１６】
一方、モータ用部品としての上記のステータコア２０５は、図６に示しているように複数のくし歯を有する形状に打ち抜かれた、磁気透過性に優れた軟磁性の鋼板を積層して構成され、このステータコア２０５もまた、鋼板に錆びが発生するのを防止すべくカチオン電着塗装を施した上で使用される。
【００１７】
このステータコア２０５のカチオン電着塗装の場合には、陰極部材２１２の鋭利に尖った爪２１１にてステータコア２０５の内周側の面を把持し、カチオン電着塗装を施す。
そしてこの場合にも、図６（ロ）にも示しているように陰極部材２１２の爪２１１周りの個所で塗料粒子が過剰に析出して被膜に突起部２１４が形成されてしまう。
【００１８】
電着塗装されたステータコア２０５は、硬化処理後にモータベース２０２の立上り部２０３に外嵌状態に嵌合され、モータベース２０２に組み付けられるが、このときステータコア２０５に上記の突起部２１４が残ったままであると、ステータコア２０５を立上り部２０３に嵌合し組み付ける際に、この突起部２１４が障害となって組付性が阻害され、上記リング磁石２０８の場合と同様に芯ズレを生ずる原因となるなど、組付けの位置精度を悪化させる原因となったりする。
【００１９】
また場合によって組付けの際の力により突起部２１４が折損し、そして折損した微小片２２０が、スピンドルモータの高速回転時に脱落し、モータの異音或いは振動の原因になるといった問題を引き起こしたりする。
【００２０】
以上リング磁石，ステータコアについて述べたが、モータ用の他の電着塗装部品においても、上記の突起部２１４の形成により組付性及び組付けの位置精度が悪化し、これによりモータの動作に悪影響を及ぼすといった、上記リング磁石やステータコアと同様の問題を生じる。
【００２１】
モータ用の電着塗装部品においてはその他に次のような問題も従来生じていた。
例えばリング磁石２０８のカチオン電着塗装では、陰極部材２１２にて把持される側の面と反対側の面、例えば上記の例では図５に示すようにリング磁石２０８の外周面の側と内周面の側とで被膜に膜厚差が生じること、即ち外周面の側で膜厚が厚く、内周面の側で膜厚が薄くなるといった問題が生じ、そのため内周側で必要な被膜の厚みを確保しようとすると、外周面の側で被膜の膜厚が過剰に厚くなり、これが生産性を悪化させ、また塗料を必要以上に消費してしまう。
この点はリング磁石以外の他の電着塗装部品においても同様である。
【００２２】
【特許文献１】特開平８−１７０１９２号公報
【特許文献２】特開平１０−２８５８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は以上のような事情を背景とし、リング磁石等のモータ部品をカチオン電着塗装するに際して、陰極部材周りで被膜が局部的に大きく突出した突起部を形成するのを抑制し得て、その突起部の存在により生じる問題を良好に解決することができ、また被膜の膜厚を均等化することのできる、モータ用電着塗装部品を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
而して請求項１のものは、表面にカチオン電着塗装が施されており、塗装の被膜の体積固有抵抗が温度２３℃で５×１０１５Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００２５】
以上のように本発明のモータ用電着塗装部品は表面にカチオン電着塗装が施されており、その電着塗装の被膜の体積固有抵抗が温度２３℃の下で５×１０１５Ω・ｃｍ以上の抵抗を有するもの、即ち従来に比べて著しく高電気抵抗となしたものである。
かかる本発明によれば、カチオン電着塗装に際して生じる陰極部材周りの突起部の突出高さを効果的に低く抑制することが可能であり、これにより突起部の存在による上記の種々の問題を良好に解決することができる。
【００２６】
本発明は、上記のように電着塗装の被膜の体積固有抵抗を高抵抗とすることで、陰極部材周りに局部的に発生する突起部の形成を抑制し得たものであるが、これは次のような理由による。
上述したように、カチオン電着塗装に際して被膜が成長し、その厚みが厚くなると被膜自体の電気抵抗が大きくなり、ある一定の膜厚に達したところで平衡状態となって、同部分への被膜粒子の新たな析出が抑制され、被膜の成長が実質上停止する。
その分、他の個所への塗料粒子の析出及びそれによる被膜の生成、成長が進んで行く。
【００２７】
ところが従来のカチオン電着塗装の被膜は体積固有抵抗が１０１３〜１０１４Ω・ｃｍ程度と小さいものであり、そのため被膜生成が平衡状態となって膜成長が停止する際の被膜の厚みは厚いものとなる。即ち被膜が大きく膜成長し、膜厚が厚くなった段階で、そこで初めて平衡状態となる。
従ってその間に電着塗装を終了すれば、自ずと被膜粒子が厚く析出した個所と析出の少ない個所とが発生する。
上記突起部の形成はそうしたことによって生じるものと考えられる。
【００２８】
しかるに本発明では被膜の体積固有抵抗が５×１０１５Ω・ｃｍ以上と高抵抗であり、そのためカチオン電着塗装に際して、被膜の膜成長の早い段階で上記の平衡状態に到り、即ち被膜の膜厚が従来に比べて薄い段階で膜成長が停止し、これに代わって他の個所での膜発生及び成長が促進される。
【００２９】
換言すれば、上記の突起部の生成個所において、その突起部の突出高さが低い段階で突起の成長が停止し、その突起の成長に代わって他の個所での被膜の発生及び成長が促される。
その結果として、本発明によれば陰極部材周りの突起部の突出高さを効果的に低くすることができ、また併せてモータ用部品、例えばリング磁石を外周側で陰極部材により把持して電着塗装した場合に、外周面の側と内周面の側とで膜厚差を小さくすることが可能となる。
【００３０】
尚、本発明において体積固有抵抗が５×１０１５Ω・ｃｍ未満であると本発明の効果を十分に発揮することができないため、これ以上の体積固有抵抗としておくことが必須である。
一方で５×１０１７Ω・ｃｍよりも体積固有抵抗が大きくなると、電着塗装の被膜が形成され難く、電着塗装のために長時間を要し、生産性が低下し、またコストを高めてしまうため、上限値については５×１０１７Ω・ｃｍに定めておくことが望ましい。
【００３１】
本発明は、モータ用部品としてのリング磁石に適用するに際し、様々なリング磁石に対して適用可能である。
例えば希土類-鉄系リング磁石、具体的にはＮｄ-Ｆｅ-ＢやＳｍ-Ｆｅ-Ｎ系磁性粉を所定の粒径に粉砕調整し、熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂バインダーと混合し、圧縮成形又は射出成形して得られる希土類-鉄系ボンド磁石、又はＮｄ-Ｆｅ-ＢやＳｍ-Ｆｅ-Ｎ系磁性粉を高温で加圧成形しながら結晶粒を配向させて得られる希土類-Ｆｅ系熱間加工磁石、又はＮｄ-Ｆｅ-ＢやＳｍ-Ｆｅ-Ｎ系合金インゴットを微粉砕し、磁場下で結晶粒配向成形した後、焼結して得られる希土類−鉄系焼結磁石等に適用することができる。
【００３２】
これら希土類系の磁石の場合、特に錆を生じ易い問題があり、従ってこれらのものに適用して本発明の効果が高いが、本発明はその他の様々なリング磁石に対して適用することが可能である。
またモータ用部品としてのステータコアについては珪素鋼，低炭素鋼又は純鉄から成る薄肉鋼板を極数に対応した複数のくし歯を有する形状に打ち抜き、積層したものに対し好適に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
次に本発明の実施形態を以下に詳しく説明する。
「ボンド磁石Ａの製造」
マグネクエンチインターナショナル社製のＮｄ-Ｆｅ-Ｂ系超急冷磁性粉ＭＱＰ-Ｂを、平均粒径１１０μｍとなるよう振動ボールミルにて粉砕し、これを東レ・ダウコーニング社製シランカップリング剤にて表面処理した。
これをクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（数平均分子量４８００）と混合した後、外径φ２０ｍｍ，内径φ１８ｍｍ，高さｈ７ｍｍのリング状に圧縮成形し、その後１５０℃，３０分の条件で大気下で硬化させ、Ｎｄ-Ｆｅ-Ｂ系圧縮ボンド磁石Ａ（リング磁石）を得た。
【００３４】
「ボンド磁石Ｂの製造」
上記と同様の方法で磁性粉を調整し、カップリング処理した上で、これをビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（数平均分子量２４００）と混合した後、外径φ２０ｍｍ，内径φ１８ｍｍ，高さｈ７ｍｍに圧縮成形し、その後１５０℃，３０分の条件で大気下で硬化処理し、Ｎｄ-Ｆｅ-Ｂ系圧縮ボンド磁石Ｂ（リング磁石）を得た。
【００３５】
＜実施例１＞
上記で得たＮｄ-Ｆｅ-Ｂ系圧縮ボンド磁石Ａに対し、カチオン電着塗料として日本ペイント（株）製のINSULEED3030BLを用いてカチオン電着塗装を行った。
ここで上記の電着塗料は、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂のグリシジル官能基にプロパギルアルコール及びスルフィドを反応付加させて得られたものを、脱イオン水で特定の濃度に希釈したものに、ニッケルアセチルアセトナート，モノエタノールアミンを加え、高速ミキサーで撹拌し、更に脱イオン水を加えて所定の固形分濃度に調整した。
【００３６】
上記塗料液を入れた浴の温度を３０℃に調節し、上記で得たボンド磁石Ａを図３に示すようにして陰極部材２１２にて外周面で把持し、これを浴中に浸漬して電圧印加し、カチオン電着塗装を行った。
このカチオン電着塗装では、電圧印加後５秒間で３００Ｖまで電圧を昇圧し、その後１７５秒間３００Ｖを維持してカチオン電着塗装を行った。
【００３７】
塗装後水洗いし、１８０℃で２０分間焼き付けし、空冷後に被膜の体積固有抵抗の測定（即ち本発明の体積固有抵抗の値は焼付け後のものである）及び電極痕突起係数ε値の評価を行った。
ここで被膜の体積固有抵抗の測定にはTAKEDA RIKEN TR-8601 HIGH  MEGOHM METERを用い、浴温２３℃において、厚さ２０μｍの被膜を電着塗装にて形成した上記ボンド磁石についてＪＩＳ Ｋ ７１９４に準じて行った。
【００３８】
また電極痕（陰極部材痕）突起係数ε値の評価は、図１に示す方法にて行った。
詳しくは、被膜ａの膜厚を△０、突起部ｂの突出高さを△１としたときの電極痕突起係数εをε＝△１／△０で求めた。
尚図１中２０８はリング磁石を表している。
【００３９】
これらの評価と併せて焼付処理後の被膜の鉛筆硬度，リング磁石における内周面の膜厚と外周面の膜厚との膜厚差の評価も行った。
ここで被膜の鉛筆硬度，膜厚の測定及び評価は以下のようにして行った。
（イ）被膜の鉛筆硬度の評価
試験はＪＩＳ Ｋ ７１９４に準じて行い、被膜上を芯の軟らかい鉛筆から順次けがき、被膜にキズが生じたとき、その一段軟らかい芯の硬度にて被膜の「硬度」とした。
（ロ）被膜の膜厚差の評価
電着塗装された磁石を、エポキシ樹脂中に包埋して硬化し、これをダイヤモンドカッターにて目的とする位置で切断し、さらに研磨，鏡面状態に仕上げてＳＥＭにて膜厚を計測した。
これらの結果が表１に示してある。
【００４０】
＜比較例１＞
電着塗料として市販のカチオン電着塗料を用い、上記で得たボンド磁石Ｂに対しカチオン電着塗装を行い、上記と同様にして各種評価を行った。
尚ここでは電着塗料として以下のものを用いた。
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とジエタノールアミンを反応して得た樹脂液に、エチレングリコールモノ２-エチルヘキシルエーテルでブロックしたジフェニルメタンジイソシアネートを硬化剤として所定比で混合し、これを電着塗料とした。この塗料１３８３ｇを予め用意した脱イオン水６７２ｇ中酢酸２１ｇの水溶液に添加し、高速回転ミキサーで１時間撹拌した後、更に脱イオン水４８４４ｇを加え、固形分濃度が１５質量％となるように調整し、これを電着液とした。
結果が表１に示してある。
【００４１】
【表１】
2010029035.tif 000003
【００４２】
表１の結果から明らかなように、電着塗装の被膜の体積固有抵抗を本発明に従い５×１０１５Ω・ｃｍ以上の１．６×１０１７Ω・ｃｍの高抵抗とすることで、突起部ｂの突出高さを効果的に低く抑制できること、またリング磁石における外周面の膜厚と内周面の膜厚の膜厚差を少なくできることが分る。
【００４３】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態で用いた突起部の評価方法の説明図である。
【図２】リング磁石の使用例として従来公知のものを示した図である。
【図３】リング磁石のカチオン電着塗装の方法の要部を示した図である。
【図４】従来生じていた不具合の説明図である。
【図５】図４に示したのとは別の不具合の説明図である。
【図６】ステータコアのカチオン電着塗装の方法の要部を、発生する不具合とともに示した説明図である。
【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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