(57)【要約】【課題】インサート成形で実施していたマグネット中心部の連結部を設けることなく、マグネットと駆動ピンを一体化できる構造を提供する。【解決手段】モータマグネット１０は、磁性粉末にバインダ用の樹脂を配合した組成物の成形体からなる樹脂結合型の永久磁石１１と、この永久磁石１１に一体化した樹脂部材１２とからなる。永久磁石１１は表面に銅のメッキ層１１ｂが形成されており、更に銅のメッキ層１１ｂの上にトリアジンチオール誘導体からなる皮膜１１ｃが形成されている。樹脂部材１２は、トリアジンチオール誘導体皮膜１１ｃで被覆された永久磁石１１を金型に装填し、熱可塑性樹脂を用いてインサート成形を行なって、永久磁石１１と一体的に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粉末にバインダ用の樹脂を配合した組成物の成形体からなる樹脂結合型の永久磁石と、この永久磁石に一体化した樹脂部材とからなるモータマグネットにおいて、
前記永久磁石は表面に銅のメッキ層が形成されており、更に該銅のメッキ層の上にトリアジンチオール誘導体からなる皮膜が形成されており、
前記樹脂部材は、該トリアジンチオール誘導体皮膜で被覆された該永久磁石を金型に装填し、熱可塑性樹脂を用いてインサート成形を行なって、該永久磁石と一体的に形成されていることを特徴とするモータマグネット。
【請求項２】
前記永久磁石は、該銅のメッキ層の下地としてニッケルメッキからなる防錆コートが施されていることを特徴とする請求項１記載のモータマグネット。
【請求項３】
前記永久磁石は、該トリアジンチオール誘導体の皮膜が電着により形成されていることを特徴とする請求項１記載のモータマグネットの製造方法。
【請求項４】
前記樹脂部材は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂及びポリブチレンテレフタレート樹脂から選択される熱可塑性樹脂でインサート成形されていることを特徴とする請求項１記載のモータマグネット。
【請求項５】
磁性粉末にバインダ用の樹脂を配合した組成物の成形体からなる樹脂結合型の永久磁石と、この永久磁石に一体化した樹脂部材とからなるモータマグネットの製造方法において、
該永久磁石の表面に銅のメッキ層を形成するメッキ工程と、
該銅のメッキ層の上にトリアジンチオール誘導体からなる皮膜を形成する表面処理工程と、
該トリアジンチオール誘導体皮膜で被覆された該永久磁石を金型に装填し、熱可塑性樹脂を用いてインサート成形を行なって、該永久磁石と一体的に該樹脂部材を形成する成形工程とを含むことを特徴とするモータマグネットの製造方法。
【請求項６】
前記メッキ工程に先立って、該永久磁石の表面にニッケルメッキからなる防錆コートを施す前処理工程を含むことを特徴とする請求項５記載のモータマグネットの製造方法。
【請求項７】
前記表面処理工程は、該銅のメッキ層の上に電着でトリアジンチオール誘導体の皮膜を形成することを特徴とする請求項５記載のモータマグネットの製造方法。
【請求項８】
前記成形工程は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂及びポリブチレンテレフタレート樹脂から選択される熱可塑性樹脂を用いることを特徴とする請求項５記載のモータマグネットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイリスモータや偏平モータなど小型のモータのロータに用いられるモータマグネット及びその製造方法に関する。アイリスモータや偏平モータは、例えばモバイル機器に組み込まれるシャッタやデジタルカメラに組み込まれるシャッタの動力源に使われる。
【背景技術】
【０００２】
シャッタ羽根や絞り羽根を開閉作動させる為のモータとして、一般にはアイリスモータ又はムービングマグネット型モータと称されている小型で廉価に製作できるモータが知られている。このモータの回転子は二極の永久磁石で構成され、又その固定子側は回転子の軸受部を覆う様にしてコイルが巻回されている。そしてコイルへの通電方向を変えることによって回転子に正逆回転をさせている。この種のモータは小型で廉価に製作できる反面、パルスモータの様な大きな駆動力が得にくい為、通常は駆動ピンを永久磁石と一体的に構成し、駆動ピンを所定の作動角度内で作動させ、シャッタ羽根や絞り羽根を直接又は僅かな部品を介して作動させる様にしている。この様に駆動ピンと永久磁石を一体的に構成したモータマグネットの具体例が以下の特許文献１ないし４に記載されている。なお特許文献５及び６はモータマグネットとは無関係であるが、表面処理の関連技術として挙げてある。
【特許文献１】特開平０９−１５２６４５号公報
【特許文献２】特開２００２−０５００５８公報
【特許文献３】特開平０６−１０５４８９号公報
【特許文献４】特開平０７−１３１９５７号公報
【特許文献５】特開平１０−２３７０４７号公報
【特許文献６】特開２０００−１６０３９２公報
【０００３】
特許文献１に開示されたモータの回転子の構成を図４に示す。（ａ）は駆動ピンと一体的に製作された回転子の平面図であり、（ｂ）は（ａ）の横断面図であり、（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）に示した回転子を製作する場合のフローチャートである。この種のモータの回転子に用いられる一般的な永久磁石としては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ（ネオジューム・フェライト・ボンド）系の磁性粉にエポキシ系の樹脂をブレンドし、プレス機によって成形したものが用いられる。図示する様に、永久磁石２１をほぼ円筒形に成形しておき、この永久磁石２１を金型に挿入し、金型内で樹脂２２をインジェクションし固化させることによって、軸部２２ｂ，２２ｃと駆動ピン２２ａとを、永久磁石２１と一体的に形成している。
【０００４】
特許文献２には、弾性部材とマグネット及びヨークの接合に熱硬化性の接着剤を用いた光ピックアップ用のモータが開示されている。特許文献３には、マグネットと介在部品の接合面に溝を設け、接着剤によって固定したことを特徴とするロータマグネット固着方法が開示されている。又特許文献４には、磁性粉体と熱硬化性樹脂よりなる永久磁石部分と、非磁性粉体と熱硬化性樹脂よりなる非磁性材部分が、互いに隣接した状態で一体成形されている樹脂結合型マグネットロータが開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたモータマグネットは、円筒型の磁石の中心部に樹脂材料が充填されている。マグネットの中心部に樹脂層を設け、インサート成形によりモータマグネットを得ていた。しかしながら、この構造は中心部が樹脂で埋められる為、有効なマグネットの体積が減少する。従って、高磁力を得る上では好ましくない。アイリスモータはパルスモータに比べて小型化及び低コスト化には有利であるが、反面駆動力の点で難がある。従って回転子の磁束密度はできるだけ大きい方が好ましいが、引用文献１の様に円筒型のマグネットを用いると、高磁力を得ることができないという課題がある。
【０００６】
特許文献２及び３に開示されたモータマグネットは、いずれも永久磁石と駆動ピンなどの介在部品を接着剤で互いに接合している。しかしながら、部品の小型化により、従来から適用されている接着剤塗布方式では製品の製造が困難となってきており、歩留りも悪化するという課題がある。
【０００７】
なお、特許文献５には、トリアジンチオール誘導体及びこれを用いた物品の表面処理方法が開示されている。また特許文献６には、トリアジンチオール誘導体によるマグネシウムとその合金のメッキ処理体並びにこれらと有機高分子材料との複合体が開示されている。しかしながら、これらの特許文献５及び６に記載された表面処理方法は、いずれもモータマグネットとは全く関連がない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は従来のインサート成形で実施していたマグネット中心部の連結部を設けることなく、マグネットと駆動ピンを一体化したモータマグネット及びその製造方法を提供し、以ってモータマグネットの小型化を図ることを目的とする。かかる目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち本発明は、磁性粉末にバインダ用の樹脂を配合した組成物の成形体からなる樹脂結合型の永久磁石と、この永久磁石に一体化した樹脂部材とからなるモータマグネットにおいて、前記永久磁石は表面に銅のメッキ層が形成されており、更に該銅のメッキ層の上にトリアジンチオール誘導体からなる皮膜が形成されており、前記樹脂部材は、該トリアジンチオール誘導体皮膜で被覆された該永久磁石を金型に装填し、熱可塑性樹脂を用いてインサート成形を行なって、該永久磁石と一体的に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
好ましくは前記永久磁石は、該銅のメッキ層の下地としてニッケルメッキからなる防錆コートが施されている。又前記永久磁石は、該トリアジンチオール誘導体の皮膜が電着により形成されている。又前記樹脂部材は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂及びポリブチレンテレフタレート樹脂から選択される熱可塑性樹脂でインサート成形されている。    
【００１０】
又本発明は、磁性粉末にバインダ用の樹脂を配合した組成物の成形体からなる樹脂結合型の永久磁石と、この永久磁石に一体化した樹脂部材とからなるモータマグネットの製造方法において、該永久磁石の表面に銅のメッキ層を形成するメッキ工程と、該銅のメッキ層の上にトリアジンチオール誘導体からなる皮膜を形成する表面処理工程と、該トリアジンチオール誘導体皮膜で被覆された該永久磁石を金型に装填し、熱可塑性樹脂を用いてインサート成形を行なって、該永久磁石と一体的に該樹脂部材を形成する成形工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
好ましくは前記メッキ工程に先立って、該永久磁石の表面にニッケルメッキからなる防錆コートを施す前処理工程を含む。又前記表面処理工程は、該銅のメッキ層の上に電着でトリアジンチオール誘導体の皮膜を形成する。又前記成形工程は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂及びポリブチレンテレフタレート樹脂から選択される熱可塑性樹脂を用いる。
【発明の効果】
【００１２】
磁性粉末にバインダ用の樹脂を配合した組成物の成形体からなる永久磁石は、通常その表面に防錆コートとしてニッケルメッキが施されている。しかしながら、防錆コートとしてニッケルメッキを施された永久磁石の表面と樹脂部材の成形に用いる熱可塑性樹脂は、単純に金型内で一体化させても密着力が弱く、すぐに剥離してしまう。そこで本発明では、金属材料と熱可塑性樹脂材料の両者に対して強固な結合力を持つトリアジンチオール誘導体の皮膜を予め永久磁石の表面に形成しておく。この様にトリアジンチオール誘導体皮膜で被覆された永久磁石を金型内で樹脂部材と一体化することにより、トリアジンチオール誘導体皮膜を介して永久磁石と樹脂部材の良好な接合強度が得られ、小型のモータマグネットを得る事ができる。なお、トリアジンチオール誘導体は金属材料のうち、取り分け銅に対する結合力が強くこれに比較するとニッケルに対する結合力は比較的弱い。そこで、本発明では、トリアジンチオール誘導体皮膜を形成する前に予め永久磁石の表面に銅メッキを施しておく。もちろん、永久磁石の防錆を考慮して銅メッキの下地にニッケルメッキを施しておく事も可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明にかかるモータマグネット及びその製造方法を示す模式的な斜視図である。モータマグネット１０は、基本的に永久磁石１１と樹脂部材１２とで構成されている。永久磁石１１はいわゆる樹脂結合型であって、磁性粉末にバインダ用の樹脂を配合した組成物の成形体からなる。図示の実施例では、この永久磁石１１は予め円柱状に成形されている。永久磁石１１は、例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ焼結又はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ及びＳｍ−Ｆｅ−Ｎの樹脂結合型である。特徴事項として、永久磁石１１は表面に銅のメッキ層１１ｂが形成されており、更にこの銅メッキ層１１ｂの上にトリアジンチオール誘導体からなる皮膜１１ｃが形成されている。なお、図はトリアジンチオール誘導体の一般的な構造式も表してある。一方、樹脂部材１２は、トリアジンチオール誘導体皮膜１１ｃで被覆された永久磁石１１を金型に装填し、熱可塑性樹脂を用いてインサート成形を行って、永久磁石１１と一体的に形成されている。図示の例では、樹脂部材１２は軸受け部１２ａと駆動ピン１２ｃと両者を連結するアーム１２ｄとを含む射出成形部材である。
【００１４】
本実施形態では、永久磁石１１は銅メッキ層１１ｂの下地としてニッケルメッキからなる防錆コート１１ａが予め施されている。また本実施形態では、トリアジンチオール誘導体皮膜１１ｃが電着により形成されている。また、樹脂部材１２は、アクリル樹脂、ポリカーボネット樹脂及びポリブチレンテレフタレート樹脂から選択される熱可塑性樹脂でインサート成形されている。
【００１５】
かかる構造を有するモータマグネット１０を製造するため、本発明ではメッキ工程と表面処理工程と成形工程とを行っている。メッキ工程では、永久磁石１１の表面に銅のメッキ層１１ｂを例えば無電解メッキで形成する。なお本発明はこれに限られるのもではなく、高速で緻密な金属銅を成膜するため、電解メッキを用いても良い。この後表面処理工程では、銅メッキ層１１ｂの上にトリアジンチオール誘導体皮膜１１ｃを例えば電着で形成する。なお本発明はこれに限られるものではなく、通常の浸漬処理によりトリアジンチオール誘導体皮膜１１ｃを形成してもよい。具体的には、トリアジンチオール誘導体の水溶液に銅メッキ上がりの永久磁石１１を浸漬する。続いて成形工程では、トリアジンチオール誘導体皮膜１１ｃで被覆された永久磁石１１を金型に装填し、熱可塑性樹脂を用いてインサート成形を行って、永久磁石１１と一体的に樹脂部材１２を形成する。
【００１６】
本実施形態では銅メッキ工程に先立って前処理工程を行っている。この前処理工程では、永久磁石１１の表面にニッケルメッキからなる防錆コート１１ａを施している。銅メッキ工程では、この防錆コート１１ａの上に銅メッキ層１１ｂを電解メッキもしくは無電解メッキしている。
【００１７】
通常ニッケルメッキなどからなる防錆コート１１ａと成形用の熱可塑性樹脂は、単純に金型内で一体化させても密着力が弱く、すぐに剥離する。そこで本発明では金属膜と熱可塑性樹脂材料の両者に対して強い結合力を有するトリアジンチオール誘導体皮膜１１ｃを予め永久磁石１１の表面に施し、これを金型内で熱可塑性樹脂と一体化することで、良好な接合強度が得られ、小型のモータマグネット１０を生産する事が可能になる。但し、トリアジンチオール誘導体皮膜１１ｃは金属材料のうち取り分け銅に対して強い結合力を有する一方、ニッケルに対してはそれ程強い結合力を呈しない。そこで本発明は、ニッケルメッキからなる防錆コート１１ａの上に銅メッキ層１１ｂを形成し、その上にトリアジンチオール誘導体皮膜１１ｃを成膜している。この様に銅メッキ層１１ｂ及びトリアジンチオール誘導体皮膜１１ｃを介在させる事で、結果的に永久磁石１１と樹脂部材１２の結合力が高まる。
【００１８】
図１に示したトリアジンチオール誘導体の一般式において、Ｒは−ＯＲ´，−ＳＲ´，−ＮＨＲ´，−Ｎ（Ｒ´）２である。ここでＲ´は、アルキル基、アルケニル基、フェニル基、フェニルアルキル基、アルキルフェニル基またはシクロアルキル基である。また図１に示した一般式においてＭは、Ｈ，Ｎａ，Ｌｉ，Ｋ，１／２Ｂａ，１／２Ｃａ，脂肪族一級、二級及び三級アミン類、四級アンモニウム塩などである。
【００１９】
図１の一般式で表されるトリアジンチオール誘導体を電着で成膜する場合について説明する。まず、トリアジンチオール誘導体皮膜の水溶液または有機溶剤を溶媒とした溶液を電着溶液として作成する。有機溶剤としては、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、アセトン、トルエン、エチルセルソルブ、ジメチルホルムアルデヒド、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、ベンゼン、酢酸エチルエーテルなどから選択する事ができる。
【００２０】
このトリアジンチオール誘導体の電着溶液に対して、銅メッキ上がりの永久磁石を浸漬しこれを陽極にする。一方陰極として白金板、チタン板又はカーボン板などを同じく電着溶液に浸漬する。陽極と陰極の間に２０Ｖ以下で０．１ｍＡ／ｄｍ２ないし１０Ａ／ｄｍ２の電流を、０．１秒ないし１０分間通電する。これにより、永久磁石１１の銅メッキ層表面にトリアジンチオール誘導体皮膜１１ｃが形成される。なお、電着溶液の温度は室温ないし８０℃程度に保持する。
【００２１】
トリアジンチオール誘導体は特に銅に対して相性が良い。銅の場合、通常の浸漬処理であっても、比較的厚い皮膜を生成する事ができる。したがって、場合によっては電着処理に代えて浸漬処理で銅メッキ層の上にトリアジンチオール誘導体皮膜を形成してもよい。
【実施例】
【００２２】
直径が２．７５ｍｍ、高さが２．１ｍｍの円柱形のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ焼結マグネットに無電解ニッケルメッキを５μｍ施し、更にその上に銅メッキを２．５μｍの厚みで施す。その表面に電着でトリアジンチオール誘導体皮膜を成膜した。具体的には、トリアジンチオールのアミン塩である１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリチオール・トリエタノールアミン（Ｆ・ＴＥＡ）を水に１％の濃度に溶解して電着槽に投入した。処理温度を２０℃に保ち、予め銅メッキの施された永久磁石を電着槽に浸漬して成膜を行った。なお、トリアジンチオールのアミン塩に代えてアルカリ塩である１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリチオール・モノナトリウム（ＦＮ）を用いても良い。この様にしてトリアジンチオール誘導体皮膜の形成されたサンプル永久磁石を金型温度９０℃の型内に装填し、樹脂温度３００℃のポリカーボネート樹脂を射出成形により成形して、図１に示す成形体（樹脂部材１２）を得た。樹脂部材１２と永久磁石１１との間の接合強度を測定したところ、２００ｇの荷重でも剥離しなかった。
【００２３】
比較例１として、トリアジンチオール誘導体皮膜を省いた状態で実施例１と同様の射出成形を行ってモータマグネットを製造した。このサンプルにおける樹脂部材と永久磁石との間の接合強度は１０ないし５０ｇで、両者は容易に剥離した。
【００２４】
比較例２として、トリアジンチオール誘導体皮膜を形成する表面処理工程に代えて、コロナ放電処理を採用し、永久磁石の表面をコロナ放電処理して、接着性を高めた。コロナ放電処理を施した永久磁石を用いて、実施例と同様に射出成形を行いモータマグネットを製造した。得られたサンプルの接合強度を測定したところ、１０ないし１００ｇの範囲で容易に剥離した。
【００２５】
比較例３として、永久磁石の接合部をレーザー照射し、表面を荒らして接着強度を高めた。レーザー照射処理を施した永久磁石を金型に装填し、実施例と同様に射出成形を行ってモータマグネットを作成した。得られたサンプルの接合強度を測定したところ、１０ないし２００ｇの範囲でばらつき、容易に剥離するサンプルが多発した。
【００２６】
最後に、本発明により製造されたモータマグネットの使用例を説明する。本使用例は、モータマグネットをアイリスモータに組込み、これをシャッタ開閉機構に適用した例である。図２はシャッタの平面図であり、図３は図２における各部品の重なり関係が分かり易い様に切断した断面図である。まず最初に図２及び図３を参照して、本使用例の構成を説明する。合成樹脂製のシャッタ地板１は開口部１ａを有している。押え板２は、平面的にはシャッタ地板１とほぼ同じ外形を有しており、中央部には開口部１ａと重なる様にしてほぼ同じ形状の開口部２ａが形成されている。この押え板２は、ビス３，４によってシャッタ地板１に取り付けられており、両者間に羽根室を形成している。シャッタ羽根５，６は羽根室内において、それぞれシャッタ地板１の軸部１ｂ，１ｃに枢着されている。
【００２７】
カバー板７は、ビス８，９によってシャッタ地板１に取り付けられており、両者間にモータ室を形成している。回転子を構成するモータマグネット１０は、永久磁石１１と樹脂部材１２とで構成され、シャッタ地板１とカバー板７に回転可能に取り付けられている。前述した様に、樹脂部材１２は射出成形により永久磁石１１と一体的に形成されている。この樹脂部材１２は駆動ピン１２ａ，軸受部１２ｂ，１２ｃなどに分かれている。駆動ピン１２ａは、シャッタ地板１に弧状に形成された孔１ｄを貫通しており、明示していないがシャッタ羽根５，６に形成された周知の長孔に嵌合している。
【００２８】
モータの鉄心１３は、２つの脚部を有したほぼＵ字形をしており、一方の脚部にはコイル１４を巻回したボビン１５が嵌挿され、根元部には僅かに弧状をした孔１３ａが形成されている。そして、この鉄心１３は、ビス８によってシャッタ地板１とカバー板７との間に固定されているが、孔１３ａの内壁とビス８のネジ径との間には十分な間隙がある為、ネジ８を僅かに締めることによって、鉄心１３の脚部の先端位置をモータマグネット１０に対して調整できる様になっている。
【００２９】
引続き図２及び図３を参照して、本実施例の動作を説明する。図２は、シャッタ羽根５，６が開口部１ａ，２ａを閉鎖したシャッタの初期位置を示している。永久磁石１１は、図２において回転軸１２ｂと駆動ピン１２ａを結ぶ線を境界として二極に着磁されている為、この初期位置においてはモータマグネット１０に左旋習性が付与されているが、その左旋は駆動ピン１２ａが孔１ｄの縁に当接することによって阻止され、振動などによる不慮の開閉作動を防止している。シャッタのレリーズに伴いコイル１４に通電すると、モータマグネット１０は右旋し、駆動ピン１２ａによってシャッタ羽根５，６に開き作動を行なわせる。所定時間後にコイル１４に逆方向の通電をするとモータマグネット（回転子）１０は左旋して、シャッタ羽根５，６に閉じ作動を行なわせる。そして、通電を断つことによって初期状態に戻る。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係るモータマグネット及びその製造方法を示す模式的な一部破断斜視図である。
【図２】図１に示したモータマグネットの使用例を示す模式的な平面図である。
【図３】図１に示したモータマグネットの使用例を示す模式的な断面図である。
【図４】従来のモータマグネット及びその製造方法を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０・・・モータマグネット、１１・・・永久磁石、１１ａ・・・防錆コート、１１ｂ・・・銅メッキ層、１１ｃ・・・トリアジンチオール誘導体皮膜、１２・・・樹脂部材、１２ａ・・・軸部、１２ｃ・・・駆動ピン、１２ｄ・・・アーム
【図１】
2006174584.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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