(57)【要約】【課題】  小型でありながら高特性を有し、例えばカメラ等のシャッタ用磁石として好適な小型リング磁石を提供する。【解決手段】  重量が１ｇ以下のリング状の希土類焼結磁石の表面に樹脂被膜が形成されている。樹脂被膜は、例えばエポキシ樹脂被膜である。希土類焼結磁石は、例えば、Ｒ（Ｒは希土類元素の１種又は２種以上、但し希土類元素はＹを含む概念である。）、Ｔ（ＴはＦｅまたはＦｅ及びＣｏを必須とする遷移金属元素の１種または２種以上である。）、及びＢ（ホウ素）を含むネオジム鉄ボロン系磁石である。この小型リング磁石は、例えばカメラ等のシャッタを駆動するムービングマグネット型モータの回転子として用いられる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量が１ｇ以下のリング状の希土類焼結磁石の表面に樹脂被膜が形成されていることを特徴とする小型リング磁石。
【請求項２】
希土類焼結磁石の外形寸法が６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の小型リング磁石。
【請求項３】
内形の最小寸法が０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２記載の小型リング磁石。
【請求項４】
リング磁石の高さをｈ、内形の最小径をｄとしたとき、ｈ／ｄが８以下であることを特徴とする請求項２または３記載の小型リング磁石。
【請求項５】
内形側の樹脂被膜の厚さが５μｍ以上、３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の小型リング磁石。
【請求項６】
前記樹脂被膜は、エポキシ樹脂被膜またはフェノール樹脂被膜であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の小型リング磁石。
【請求項７】
前記希土類焼結磁石は、Ｒ（Ｒは希土類元素の１種又は２種以上、但し希土類元素はＹを含む概念である。）、Ｔ（ＴはＦｅまたはＦｅ及びＣｏを必須とする遷移金属元素の１種または２種以上である。）、及びＢ（ホウ素）を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の小型リング磁石。
【請求項８】
２極着磁されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の小型リング磁石。
【請求項９】
内形形状が楕円であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の小型リング磁石。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項記載の小型リング磁石を回転子として用いたことを特徴とするムービングマグネット型モータ。
【請求項１１】
カメラのシャッター用であることを特徴とする請求項１０記載のムービングマグネット型モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類焼結磁石を磁石素体とする小型リング磁石に関するものであり、特に、外径６ｍｍ以下の非常に小さな小型リング磁石における保護膜の改善に関する。さらには、それを用いたムービングマグネット型モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類焼結磁石、例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石は、磁気特性に優れていること、主成分であるＮｄが資源的に豊富で比較的安価であること等の利点を有することから、近年、その需要は益々拡大する傾向にある。例えば、家電製品や産業機械等の分野において、フェライト磁石との置き換えが進んできている。
【０００３】
このような状況から、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石の磁気特性を向上するための研究開発や、品質の高い希土類磁石とするための改良等が各方面において進められている。例えば、希土類焼結磁石は、基本的には、原料合金を粉砕して得た合金粉末（磁石原料粉）を磁場中でプレス成形して成形体を形成し、この成形体を焼結炉において焼結処理することにより製造される。
【０００４】
ところで、前述のように特性面で利点を有する希土類焼結磁石であるが、希土類元素ＲやＦｅを金属の状態で含有するため、フェライト磁石等と比べて耐食性が低いという欠点を有している。このような状況から、希土類焼結磁石においては、必ずといって良いほど表面処理が必要になり、電解Ｎｉめっき、アルミニウムイオンプレーティング、樹脂塗装等が施されている（例えば、特許文献１等を参照）。
【０００５】
特許文献１は、希土類元素を含む磁石素体に保護膜が設けられた希土類磁石の製造方法に関するものであり、保護膜をニッケルまたはニッケルを含む合金をめっきすることにより形成することが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２８９０２２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、磁石応用製品の一層の小型化が進んでおり、使用する磁石にも小型、高特性が要求されている。例えば、カメラ等のシャッタ用磁石には、外径６ｍｍ以下という非常に小型の磁石でありながら、できる限り高特性を有する２極着磁磁石が要求されている。このような状況の中、超小型の希土類焼結磁石においては、なるべく磁気特性を向上することが望まれるが、これまで小型の希土類焼結磁石における被膜に関してはほとんど検討されたことがなく、必ずしも十分な特性が得られていない。
【０００７】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものである。すなわち、本発明は、小型の希土類焼結磁石において被膜を最適化し、これにより、小型でありながら高特性を有するとともに、優れた耐食性を有し、例えばカメラ等のシャッタ用磁石として好適な小型リング磁石を提供し、さらにはムービングマグネット型モータ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】
本発明者らは、前述の目的を達成するべく鋭意検討を重ねた結果、非常に小型の希土類焼結磁石に例えばＮｉめっきの被膜を保護膜として形成した場合、めっき被膜の磁性の影響による磁気特性の劣化が顕在化するとの結論を得るに至った。
【０００９】
本発明は、このような知見に基づいて完成されたものであり、重量が１ｇ以下のリング状の希土類焼結磁石の表面に樹脂被膜が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
リング状の希土類焼結磁石において、耐食性を確保するための保護膜としては、これまでＮｉめっき等、めっき被膜が広く用いられている。これは、めっき液が液体であり、リング磁石の内径側への被膜形成が容易であるとの理由による。ただし、耐食性に優れ保護膜として一般的なＮｉめっき被膜の場合、めっき被膜が磁性を有するために反磁界が発生し、磁気特性が低下する原因となる。
【００１１】
ここで、前記磁気特性の低下は、希土類焼結磁石の大きさが小さくなればなるほど、すなわち重量が小さくなればなるほどその傾向が顕著に現れる。これは、めっき被膜の厚さは希土類焼結磁石のサイズに関係なくほぼ一定であり、小型のリング磁石では、全体の重量に占めるめっき被膜の重量の割合が上昇するからである。小型リング磁石の磁気特性は、希土類焼結磁石とめっき被膜の重量の比率に応じて変化する。
【００１２】
本発明者らは、前記の点に着目し、小型リング磁石におけるＮｉめっき被膜と磁気特性の低下に関する検討を行った。その結果、希土類焼結磁石を磁石素体とする小型リング磁石においては、希土類焼結磁石の重量が１ｇ以下になるとＮｉめっき被膜の影響により樹脂被膜を形成した場合に比べて磁気特性の低下が顕在化することがわかった。そこで、本発明においては、重量が１ｇ以下のリング状の希土類焼結磁石において、表面に保護膜として樹脂被膜を形成している。これにより、磁気特性の低下が最小限に抑えられ、高特性を有する小型リング磁石が実現される。
【００１３】
なお、希土類磁石の被膜として樹脂被膜を形成することは、例えば、特開昭６０−６３９０１号公報等にも開示されているように、比較的大型の希土類磁石において行われている技術である。しかしながら、重量１ｇ以下という非常に小さな小型リング磁石において、樹脂被膜を保護膜とした例は、これまで全く報告されていない。当然のことながら、前記特開昭６０−６３９０１号公報においても、重量１ｇ以下の希土類焼結磁石を磁石素体とする小型リング磁石における樹脂被膜の磁気特性に対する優位性については、これを全く認識していない。
【００１４】
また、樹脂結合型磁石（いわゆるボンド磁石）については、例えば特公平８−３４１６５号公報等に小型リング磁石において有機被膜を形成することが開示されているが、ボンド磁石は焼結磁石に比べて特性が大きく劣り、小型で高特性のリング磁石を実現することは難しい。ボンド磁石では、磁石原料が樹脂に分散されているため粒界の三重点がなく、表面に露出している磁性粉も少ないことから、耐食性は焼結磁石ほど問題にならない。すなわち、ボンド磁石の場合、２μｍ程度の被膜で充分であり、また被膜にピンホールがあったとしても１粒子の磁性粉への影響に留まる。何故なら磁性粉の周囲をバインダの樹脂が覆っているからである。それに対し、焼結磁石は複数の結晶粒が粒界により結合しているので、粒界を経由して影響は内部、あるいは表層部へ拡散していく。この点、被膜に関する考え方がボンド磁石と焼結磁石とは全く異なる。また、ボンド磁石は被膜する場合、通常樹脂コートを施す。バインダの樹脂が絶縁層として働くため電解めっきを施すことができないこと、被膜用樹脂にバインダ用樹脂と化学的、物理的性質の類似する樹脂を選択することにより密着性を高めることができること、等がその理由である。したがって、ボンド磁石では小型リング磁石にしたときの樹脂コートの磁気特性への影響に関して何ら示唆は得られないし、前記公報においても示唆を与える記述はない。
【００１５】
前述の通り、本発明は、小型（重量１ｇ以下）の希土類焼結磁石において、樹脂被膜とすることで、磁気特性が向上することを見出した点に大きな特徴を有するものであるが、リング状の希土類焼結磁石においては、特に、内形部では外形部に比べて樹脂厚が薄くなってしまうので、樹脂被膜の管理・制御が重要となる。この点について種々検討を重ねた結果、耐食性確保のためには、樹脂被膜における樹脂厚を５μｍ以上とすることが必要であることを見出した。これを規定したのが、請求項５記載の発明であり、内形側の樹脂層の厚さが５μｍ以上、３０μｍ以下であることを特徴とする。特に、樹脂被膜の厚さを５μｍ以上とすることで、磁気特性に優れるのみならず、信頼性にも優れた小型リング磁石を完成することができ、応用製品の小型化にも繋がる。
【００１６】
一方、本発明のムービングマグネット型モータは、前記構成の小型リング磁石を回転子として用いたことを特徴とするものである。前述の通り、希土類焼結磁石を磁石素体とし、表面を樹脂被膜で被覆した小型リング磁石は、小型でありながら高特性を有するとともに、優れた耐食性を有するものであるので、小型で高性能なムービングマグネット型モータが実現される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、前記の通り、重量１ｇ以下の希土類焼結磁石において、耐食性保護膜として樹脂被膜を形成するようにしているので、例えばＮｉめっき被膜を形成した場合のような磁気特性の低下を抑えることができ、小型で磁気特性及び耐食性に優れ、例えばカメラ等のシャッタ用に適した小型リング磁石、ムービングマグネット型モータを提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る小型リング磁石及びこれを用いたムービングマグネット型モータについて、詳細に説明する。
【００１９】
先ず、本発明の小型リング磁石は、基本的には、原料合金を粉砕して得た磁石原料粉を磁場中でプレス成形して成形体を形成し、この成形体を焼結炉において焼結処理し、次いで時効処理することにより製造される希土類焼結磁石を磁石素体とするものである。
【００２０】
前記希土類焼結磁石としては、ネオジム鉄ボロン系磁石等を挙げることができる。ネオジム鉄ボロン系磁石は、例えば、Ｒ−Ｔ−Ｂ（Ｒは希土類元素の１種又は２種以上、但し希土類元素はＹを含む概念である。ＴはＦｅまたはＦｅ及びＣｏを必須とする遷移金属元素の１種または２種以上であり、Ｂはホウ素である。）で表され、希土類元素Ｒが２０〜４０質量％、ホウ素Ｂが０．５〜４．５質量％、残部が遷移金属元素Ｔとなるような組成を有する。ここで、Ｒは、希土類元素、すなわちＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ及びＬｕから選ばれる１種、または２種以上である。中でも、Ｎｄは、資源的に豊富で比較的安価であることから、主成分をＮｄとすることが好ましい。また、Ｄｙの含有は異方性磁界を増加させるため、保磁力Ｈｃｊを向上させる上で有効である。
【００２１】
あるいは、添加元素Ｍを加えて、Ｒ−Ｔ−Ｂ−Ｍ系希土類焼結磁石とすることも可能である。この場合、添加元素Ｍとしては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｃ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｗ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｂｉ、Ｇａ等を挙げることができ、これらの１種または２種以上を選択して添加することができる。これら添加元素Ｍの添加量は、残留磁束密度等の磁気特性を考慮して、３質量％以下とすることが好ましい。添加元素Ｍの添加量が多すぎると、磁気特性が劣化するおそれがある。
【００２２】
磁石素体となる希土類焼結磁石１は、例えば図１に示すように、中心孔２を有し円筒形状を呈するリング状の磁石である。ここで、前記リング状の希土類焼結磁石１においては、その重量が１ｇ以下のものを対象とする。これは、重量が１ｇ以下のリング状の希土類焼結磁石１において、Ｎｉめっき被膜を形成すると磁気特性の低下が顕著になることによる。また、外形寸法をＤ、内形寸法をｄ、高さをｈとすると、外形寸法Ｄについては、６ｍｍ以下のものを対象した場合に効果が高い。
【００２３】
内形寸法ｄについては、特に制限はないが、あまり内形寸法が小さすぎると樹脂被膜の形成が難しくなる。例えば、ムービングマグネット型モータ用磁石として使用する場合、内形側に挿入する回転軸の強度、耐久性の点から、内形の最小寸法は０．５ｍｍ以上が望ましい。また、同じ外形寸法Ｄの場合、内形寸法ｄが大きいほど肉厚が薄くなり、被膜の影響が大きくなることから、内形寸法ｄが大きい場合に本発明の効果が高い。ただし、外形寸法Ｄに対して内形寸法ｄが大きくなりすぎると、肉厚が薄くなりすぎてクラック等の問題が生ずるおそれがある。したがって、これらの事項を考慮して内形寸法ｄは設定することが好ましく、例えば内形寸法ｄ（中心孔２の形状が楕円である場合には内形短軸の寸法）の最小値として０．５μｍ以上、最大値として肉厚０．５ｍｍとなる値以下とすることが好ましい。
【００２４】
高さについても、特に制約はないが、前記内形寸法ｄが小さい場合、高さｈがあまり高すぎると、中心孔２の内周面全体を均一に樹脂被膜で覆うことが難しくなるおそれがある。したがって、前記高さｈについては、前記内形寸法ｄとの関係で、ｈ／ｄが８以下となるように設定することが好ましい。
【００２５】
希土類焼結磁石は、酸化し易い希土類元素を含む金属磁石であるため、酸化に対する保護膜を形成する必要がある。そこで、本発明の小型リング磁石では、前記希土類焼結磁石１を磁石素体とし、図２に示すように、その表面に樹脂塗装を施し、樹脂被膜３を形成することとする。ここで、樹脂被膜３としては、入手が容易であること、被膜形成が容易であること、保護膜としての機能に優れ、且つ回転軸との密着強度及び耐久性に優れること等の理由から、エポキシ樹脂被膜またはフェノール樹脂被膜が好適である。
【００２６】
樹脂被膜は、例えば粘度の低い樹脂溶液を繰り返し塗布することにより形成することができ、例えば樹脂を溶媒に溶かし、これをミスト状に噴霧して微粒子状の溶液を希土類焼結磁石１の表面に繰り返し付着、乾燥するという手法により、磁石素体である希土類焼結磁石１の表面に形成することができる。なお、この樹脂被膜の厚さは任意であるが、あまり薄すぎると保護膜としての機能が不十分になるおそれがあり、逆に厚すぎると生産性や磁石性能の低下をもたらすおそれがある。したがって、樹脂被膜の厚さは、５μｍ〜３０μｍ程度とすることが好ましい。内周面の樹脂被膜の厚さが５μｍ以下であると、充分に耐食性を確保することができなくなるおそれがある。また、回転軸として金属等の棒を挿入する場合、通常クリアランスは０．１ｍｍ以下である。その場合、樹脂被膜の厚さが３０μｍ以上では、回転軸を挿入する際に樹脂被膜を削り取ってしまう危険性が高くなる。
【００２７】
以上のように、重量の小さい希土類焼結磁石１に対して、耐食性保護被膜として樹脂被膜３を形成することで、例えばＮｉめっき被膜を耐食性保護膜とした場合の磁気特性の低下を抑えることができ、高性能な小型リング磁石を提供することが可能となる。
【００２８】
次に、前述の小型リング磁石の作製方法について説明する。希土類焼結磁石、例えばネオジム鉄ボロン系磁石の作製には、粉末冶金法が採用されている。粉末冶金法による希土類磁石の製造プロセスは、基本的には、合金化工程、粗粉砕工程、微粉砕工程、磁場中成形工程、焼結工程、時効工程、機械加工工程、被膜形成工程等により構成される。なお、酸化防止のために、焼結後までの各工程は、ほとんどの工程を真空中、あるいは不活性ガス雰囲気中（窒素雰囲気中、Ａｒ雰囲気中等）で行う。
【００２９】
合金化工程では、原料となる金属、あるいは合金を磁石組成に応じて配合し、真空あるいは不活性ガス、例えばＡｒ雰囲気中で溶解し、鋳造することにより合金化する。鋳造法としては、溶融した高温の液体金属を回転ロール上に供給し、合金薄板を連続的に鋳造するストリップキャスト法（連続鋳造法）が生産性等の観点から好適であるが、これに限られるものではない。原料金属（合金）としては、純希土類元素、希土類合金、純鉄、フェロボロン、さらにはこれらの合金等を使用することができる。凝固偏析を解消すること等を目的に、必要に応じて溶体化処理を行ってもよい。溶体化処理の条件としては、例えば真空またはＡｒ雰囲気下、７００〜１５００℃領域で１時間以上保持する。
【００３０】
合金はほぼ最終磁石組成である単一の合金を用いても、最終磁石組成になるように、組成の異なる複数種類の合金を混合しても良い。混合は合金・原料粗粉・原料微粉のどの工程でもよいが、混合性から合金での混合が望ましい。
【００３１】
粗粉砕工程では、先に鋳造した原料合金の薄板、あるいはインゴット等を、粒径数十μｍ程度になるまで粉砕する。粉砕手段としては、スタンプミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル等を用いることができる。粗粉砕性を向上させるために、水素を吸蔵させた後、粗粉砕を行うことが効果的である。
【００３２】
前記粗粉砕工程は、複数の粉砕手段を組み合わせた複数工程により構成することも可能である。例えば水素粉砕工程と、機械的粗粉砕工程の２工程とすることができる。水素粉砕工程は、鋳造した原料合金に水素を吸蔵させ、相によって水素吸蔵量が異なることを利用して、自己崩壊的に粉砕する工程である。これにより、粒径数ｍｍ程度の大きさに粉砕することができる。機械的粗粉砕工程は、先にも述べたようなブラウンミル等の機械的手法を利用して粉砕する工程であり、前記水素粉砕工程により数ｍｍ程度の大きさに粉砕された原料合金粉を、粒径数十μｍ程度になるまで粉砕する。水素粉砕工程を行う場合、機械的粗粉砕工程は省略することも可能である。
【００３３】
前述の粗粉砕工程が終了した後、通常、粗粉砕した原料合金粉に粉砕助剤を添加する。粉砕助剤としては、例えば脂肪酸系化合物等を使用することができるが、特に、脂肪酸アミドを粉砕助剤として用いることで、良好な磁気特性を有する希土類焼結磁石を得ることができる。粉砕助剤の添加量としては、０．０３〜０．４質量％とすることが好ましい。この範囲内で粉砕助剤を添加した場合、焼結後の残留炭素の量を低減することができ、希土類磁石の磁気特性を向上させる上で有効である。
【００３４】
粗粉砕工程の後、微粉砕工程を行うが、この微粉砕工程は、例えばジェットミルを使用して行われる。微粉砕の際の条件は、用いる気流式粉砕機に応じて適宜設定すればよく、原料合金粉を平均粒径が１〜１０μｍ程度、例えば３〜６μｍとなるまで微粉砕する。ジェットミルは、高圧の不活性ガス（例えば窒素ガス）を狭いノズルより開放して高速のガス流を発生させ、この高速のガス流により粉体の粒子を加速し、粉体の粒子同士の衝突や、ターゲットあるいは容器壁との衝突を発生させて粉砕する方法である。ジェットミルは、一般的に、流動層を利用するジェットミル、渦流を利用するジェットミル、衝突板を用いるジェットミル等に分類される。
【００３５】
微粉砕工程の後、磁場中成形工程において、磁石原料粉を磁場中にて成形する。具体的には、微粉砕工程にて得られた磁石原料粉を電磁石を配置した金型内に充填し、磁場印加によって結晶軸を配向させた状態で磁場中成形する。磁場中成形は、縦磁場成形、横磁場成形のいずれであってもよい。この磁場中成形は、例えば８００〜１５００ｋＡ／ｍの磁場中で、１３０〜１６０ＭＰａ前後の圧力で行えばよい。なお、成形に際しては、縮率を考慮して、焼結後の希土類焼結磁石の外形寸法Ｄ、内形寸法ｄ、及び高さｈが前記数値範囲内の所定の値になるように成形する。一般に、原料合金粉末を磁場配向して成形した成形体においては、配向方向と平行な方向での縮率が異なる。例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類金属磁石の場合、配向方向と平行な方向での縮率は２３％〜２９％程度であるのに対して、垂直方向での縮率は９％〜１７％程度である。なお、ここで縮率とは、縮率（％）＝｛（成形寸法−焼結後寸法）／成形寸法｝×１００である。２極に配向した磁石を得る場合、上記を考慮し、外形を楕円とするように成形すると良い。また内形を楕円とする場合は逆に成形体を真円の内形とし、焼結により楕円とすればよい。
【００３６】
成形された成形体は、次に焼結工程において焼結し、希土類磁石（ネオジム鉄ボロン系磁石）とする。焼結工程においては、前記成形体を真空または不活性ガス雰囲気中（窒素雰囲気中、Ａｒ雰囲気中等）で焼結する。焼結温度は、組成、粉砕方法、粒度と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要があるが、例えば１０００〜１１５０℃で５時間程度焼結すればよい。
【００３７】
前記焼結後には、得られた焼結体に時効処理を施すことが好ましい。この時効処理は、得られる希土類磁石の保磁力Ｈｃｊを制御する上で重要な工程であり、例えば不活性ガス雰囲気中あるいは真空中で時効処理を施す。時効処理としては、２段時効処理が好ましく、１段目の時効処理工程では、８００℃前後の温度で１〜３時間保持する。次いで、室温〜２００℃の範囲内にまで急冷する第１急冷工程を設ける。２段目の時効処理工程では、５５０℃前後の温度で１〜３時間保持する。次いで、室温まで急冷する第２急冷工程を設ける。６００℃近傍の熱処理で保磁力Ｈｃｊが大きく増加するため、時効処理を一段で行う場合には、６００℃近傍の時効処理を施すとよい。
【００３８】
前記焼結工程及び時効工程の後、機械加工工程や被膜形成工程を行う。機械加工工程は、所望の形状に機械的に成形する工程であり、製品形状に応じて所定の機械加工を加える。機械加工工程は、例えばＮＣマシンや研削盤を用いて行う。被膜形成工程は、得られた希土類焼結磁石の酸化を抑えること等を目的に行う工程であり、樹脂被膜を希土類焼結磁石の表面に形成する。樹脂被膜の形成は、前記の通り、例えば樹脂を溶媒に溶かし、これをミスト状に噴霧して微粒子状の溶液を希土類焼結磁石１の表面に繰り返し付着、乾燥する等、粘度の低い樹脂溶液を繰り返し塗布することにより形成することができる。
【００３９】
例えば、エポキシ等の樹脂を、アセトン等のような比較的粘性の小さな溶媒に溶解する。このとき溶液濃度は、０．５〜３０質量％とすることが好ましい。溶液濃度が０．５質量％以下では、１回当たり塗布できる樹脂被膜の厚さが薄く、所定の厚さの樹脂被膜を形成するためには極めて多くの塗布が必要になり、効率が悪くなる。溶液濃度が３０質量％以上では、溶液の粘性が高くなり、噴霧粒径が大きくなりすぎ磁石内形全体に均一に塗布できなくなる、あるいは内形部、特に表面で噴霧粒同士が互いに結合し目詰まりを起こす、という弊害があるためである。噴霧条件は一概に言えないが、噴霧微粒を作ることができる条件が好ましい。一例として、前記溶液条件の場合、噴霧法としては二流体法とし、気体の圧力は５０〜４００ｋＰａ、溶液流量は１０〜５０ｍｌ、塗布温度は１０〜６０℃とすればよい。
【００４０】
噴霧後、１００〜２００℃程度の乾燥機中で乾燥させる。乾燥時間は溶媒の種類、及び溶液濃度、さらには磁石形状や処理数等により異なる。溶媒がアセトンの場合、１〜５分間で充分である。乾燥後、さらに噴霧塗布を繰り返し、樹脂被膜が所定厚となるまで繰り返す。繰り返し回数は、予め３０〜５０回程度噴霧塗布実験を行い、実験後内形部の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等により観察し、１回当たりの塗布厚を求めた上で算出すればよい。
【００４１】
以上により作製される小型リング磁石は、ムービングマグネット型モータを用いたカメラ等のシャッタに用いて好適である。ムービングマグネット型モータを用いたシャッタは、シャッタ羽根を開閉動作させるために、駆動源としてムービングマグネット型モータを使用したものである。ムービングマグネット型モータの回転子は、永久磁石製であって、通常、２極着磁されており、固定子側のコイルに通電すると、通電方向に応じて所定の角度だけ正転、あるいは逆転するようになっている。なお、このムービングマグネット型モータを用いたシャッタについては、例えば特開平１０−６８９８０号公報等に詳しい。
【００４２】
前記特開平１０−６８９８０号公報にも記載されるように、カメラの小型化に伴って、シャッタ機構の設置面積も狭めることが必要になってきている。本発明の小型リング磁石は、小型で且つ磁気特性に優れることから、前記ムービングマグネット型モータの回転子として用いることにより、設置面積を小さくする上で好適である。また、磁気特性に優れることから、所定の駆動力を得るために比較的小さな消費電力で済み、バッテリの使用効率を向上する上でも有用である。
【００４３】
なお、本発明の小型リング磁石を前記ムービングマグネット型モータの回転子として使用する場合には、通常、２極着磁とする。また、希土類焼結磁石１の中心孔２については、真円形状とするよりも、楕円形状とする方が有利である。回転子には、回転軸を圧入、あるいは回転軸を一体成形するが、前記中心孔２を楕円形状とすることで、回転軸の空転を防止することができる。本発明の小型リング磁石を用いた場合、樹脂被膜３が形成されているため、前記回転軸として金属棒を差し込んだとしても、絶縁性を維持することが可能である。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明を適用した具体的な実施例について、実験結果に基づいて説明する。なお、本発明が以下の実施例の記載に限定されるものでないことは言うまでもない。
【００４５】
実施例１
先ず、Ｎｄ３０質量％、Ｄｙ３質量％、Ｂ１質量％、Ｃｏ０．５質量％、残部Ｆｅなる組成を有する磁石原料粉を作製し、磁場中成形して成形体を得た。成形体は、リング状の形状（外形は楕円形、内形は円形）とし、その寸法は、外形の長軸＝４．９ｍｍ、短軸＝４．２ｍｍ、内形寸法（直径）ｄ＝２．３ｍｍ、高さｈ＝３．７ｍｍとした。成形は、外形長軸と平行にパルス磁場を印加し、２極配向しながら行った。このとき印加したパルス磁場の磁場強度は１０００ｋＡ／ｍ、パルス幅は０．２ｍ秒とした。
【００４６】
次に、前記成形体を焼結炉内で焼結し、時効処理を行った。焼結は、焼結温度１１５０℃とし、真空中において２時間焼結した。その後、時効処理を行った。さらに、外形加工及び平面加工を行い、内形楕円のリング状の希土類焼結磁石を作製した。外形寸法Ｄは３．５ｍｍ、内形寸法は短軸が１．７ｍｍ、長軸が２．０ｍｍであり、高さｈは３．０ｍｍである。
【００４７】
さらに、前記希土類焼結磁石に対して樹脂被膜の形成を行った。樹脂被膜の形成に際しては、エポキシ樹脂３ｇをアセトンを主成分とする溶剤９７ｇに溶解し、噴霧液とした。これを空気を用いた二流体法によりミスト状に噴霧した。空気の圧力は８０ｋＰａ、溶液流量は２０ｍｌ／分、液温は２５〜３０℃、噴霧時間は３．６分であった。噴霧後、１００℃にて乾燥した。前記ミストの噴霧及び乾燥を５０回繰り返し行い、希土類焼結磁石の表面に樹脂被膜を形成した。樹脂被膜形成の後、内形短軸方向に２０００ｋＡ／ｍの磁界を印加して２極着磁を行い、２極リング磁石（実施例１）を得た。このとき磁石重量は１５８ｍｇであった。
【００４８】
得られた２極リング磁石について、樹脂被膜の膜厚、耐食性、磁気特性を測定した。樹脂被膜の膜厚は、磁石を径方向に切断後、内周中央部断面をＳＥＭ観察し、膜厚を測定した。また、目視により中心孔の目詰まりを観察した。
【００４９】
耐食性は、塩水噴霧試験後、点錆、剥離の有無を目視観察し、評価した。磁気特性は、フラックスメータにてトータルフラックスを測定し、評価した。
【００５０】
その結果、内周中央部の樹脂被膜の膜厚は１３μｍであった。また、中心孔内部の目詰まりは認められず、塩水噴霧試験後に、点錆や剥離も認められなかった。磁気特性は、４７×１０−５Ｗｂ・Ｔであった。
【００５１】
比較例１
先の実施例１と同様の希土類焼結磁石に対し、Ｎｉめっきを施し、Ｎｉめっき被膜を耐食性保護膜として形成した。形成したＮｉめっき被膜の厚さは、内周中央部にて１５μｍであった。この２極リング磁石について、耐食性を測定したところ、塩水噴霧試験後の点錆や剥離は認められなかったが、磁気特性を測定したところ４５．２×１０−５Ｗｂ・Ｔであり、実施例１は比較例１に比べて約４．０％磁気特性が増加していることが確認された。
【００５２】
実施例２
焼結後の希土類焼結磁石の外形を寸法Ｄ＝２．０ｍｍの円、内形を寸法ｄ＝０．５ｍｍの円、高さｈ＝２．０ｍｍとし、他は実施例１と同様にして希土類焼結磁石を作製した。この希土類焼結磁石に、フェノール樹脂１ｇとエタノールを主成分とする溶剤９９ｇからなる噴霧液を、空気を用いた二流体法によりミスト状に噴霧した。空気の圧力は８０ｋＰａ、溶液流量は２０ｍｌ／分、液温は２５〜３０℃、噴霧時間は３．６分であった。噴霧後、１００℃にて乾燥した。ミストの噴霧及び熱風乾燥の回数を３０回とした。このとき磁石重量は４４．７ｍｇであった。
【００５３】
得られた２極リング磁石について、フェノール樹脂被膜の内周中央部の膜厚、耐食性、磁気特性を測定したところ、膜厚は６μｍであった。また、塩水噴霧試験後の点錆や剥離は認められず、磁気特性は１１．８×１０−５Ｗｂ・Ｔであった。
【００５４】
比較例２
実施例２と同一の形状の磁石について、内周中央部にて厚さ１５μｍのＮｉめっきを施し、磁気特性を調べた。その結果、１１．１×１０−５Ｗｂ・Ｔと実施例２は比較例２に比べて約６．３％の磁気特性の増加が見られた。
【００５５】
実施例３
焼結後の希土類焼結磁石の外形を直径６．０ｍｍの円、内形を直径３．０ｍｍの円、高さｈを６．０ｍｍとし、他は実施例１と同様にして希土類焼結磁石を作製した。この希土類焼結磁石に、実施例１と同様の手法によりエポキシ樹脂被膜を形成し、２極リング磁石を作製した。ただし、ミストの噴霧及び乾燥の回数を５０回とした。このとき磁石重量は９８５ｍｇであった。
【００５６】
得られた２極リング磁石について、エポキシ樹脂被膜の内周中央部の膜厚、耐食性、磁気特性を測定したところ、膜厚は１９μｍであり、中心孔の目詰まりは認められなかった。また、塩水噴霧試験後の点錆や剥離も認められず、磁気特性は２８２×１０−５Ｗｂ・Ｔであった。
【００５７】
比較例３
実施例３と同一の形状の磁石について、内周中央部が厚さ１５μｍのＮｉめっきを施し、磁気特性を調べた。その結果、２７９×１０−５Ｗｂ・Ｔと実施例３は比較例３に比べて約１．１％磁気特性が増加していた。
【００５８】
実施例４
焼結後の希土類焼結磁石の外形を直径５．０ｍｍの円、内形を直径３．０ｍｍの円、高さｈを５．０ｍｍとし、他は実施例１と同様にして希土類焼結磁石を作製した。この希土類焼結磁石に、実施例１と同様の手法によりエポキシ樹脂被膜を形成し、２極リング磁石を作製した。ただし、ミストの噴霧及び乾燥の回数を５０回とした。このとき磁石重量は４７７ｍｇであった。
【００５９】
得られた２極リング磁石について、エポキシ樹脂被膜の内周中央部の膜厚、耐食性、磁気特性を測定したところ、膜厚は２０μｍであり、中心孔の目詰まりは認められなかった。また、塩水噴霧試験後の点錆や剥離も認められず、磁気特性は１５０×１０−５Ｗｂ・Ｔであった。
【００６０】
比較例４
実施例４と同一の形状の磁石について、内周中央部が厚さ１５μｍのＮｉめっきを施し、磁気特性を調べた。その結果、１４７×１０−５Ｗｂ・Ｔであった。すなわち、実施例４は比較例４に比べて約２．０％磁気特性が増加していた。
【００６１】
以上の各実施例、比較例について、磁石形状、被膜方法、被膜の種類、膜厚（内周中央部）、磁気特性（トータルフラックス）、目詰まりの有無、塩水噴霧試験の結果をまとめて示したのが表１である。この表１から、希土類焼結磁石において樹脂被膜とすることの優位性が明らかである。
【００６２】
【表１】
2006156788.tif 000003
【００６３】
希土類焼結磁石の外形寸法と被膜による磁気特性への影響についての検討
実施例１〜４及び比較例１〜４のデータを用いて、磁石重量の磁気特性への影響を調べた。結果を図３に示す。図３は、磁石重量とトータルフラックス増加率（Ｎｉめっき比）の関係を示すものである。
【００６４】
図３から明らかなように、磁石重量が１ｇを超える場合にはＮｉめっき被膜に対して樹脂被膜のトータルフラックスの増加率は１％未満となり、バラツキ公差と変わらなくなる。これに対して、磁石重量が１ｇ以下ではトータルフラックスの増加率は１％以上となり、樹脂被膜による磁気特性の向上が大きくなっていることがわかる。
【００６５】
希土類焼結磁石の内形寸法と高さに関する検討
希土類焼結磁石の内形寸法及び高さを種々変更し、樹脂被膜の形成状態を評価した。結果を表２に示す。
【００６６】
【表２】
2006156788.tif 000004
【００６７】
この表２から明らかなように、高さｈと内形寸法ｄとの関係で、ｈ／ｄを８以下とすることで、内周中央部で５μｍ以上の樹脂被膜の形成が可能であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】磁石素体となる希土類焼結磁石の形状例を示す斜視図である。
【図２】本発明を適用した小型リング磁石の概略断面図である。
【図３】希土類焼結磁石の外形寸法と被膜によるトータルフラックス変化量（Ｎｉめっき比）の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６９】
１  希土類焼結磁石、２  中心孔、３  樹脂被膜
【図１】
2006156788.tif 000005
【図２】
2006156788.tif 000006
【図３】
2006156788.tif 000007