(57)【要約】【課題】ボンド磁石を射出成形して形状精度を向上させるとともに、十分な防錆効果も得られる。【解決手段】リング状に成形されてその周面にゲート孔１１を貫通形成したバックヨーク１と、バックヨーク１の内周面上にゲート孔１１を経て射出成形された所定厚のボンド磁石２とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状に成形されてその周面にゲート孔を貫通形成したバックヨークと、バックヨークの内周面上ないし外周面上に前記ゲート孔を経て射出成形された所定厚のボンド磁石とを備える磁石構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の磁石構造体の、前記ボンド磁石が形成されていない側の内周面ないし外周面を、ロータに形成された壁面に接して位置させて前記ゲート孔を閉じたことを特徴とするモータ。
【請求項３】
同心状に位置する金型の内周面と外周面とで成形キャビティを形成し、前記内周面ないし前記外周面に接してバックヨークを位置させるとともに、前記内周面ないし前記外周面に開口する第１ゲート孔をバックヨークの周面に貫通形成した第２ゲート孔に連通させて、第１ゲート孔から第２ゲート孔を経てバックヨークの内周面上ないし外周面上に所定厚のボンド磁石を形成することを特徴とする磁石構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁石構造体に関し、特に、ボンド磁石を備えてモータロータ等に好適に使用できる磁石構造体とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）のスピンドルモータのロータには小型で強力な希土類ボンド磁石を備えた磁石構造体が使用されつつある。この種のスピンドルモータの構造の一例を図９に示す。図９において、ベース７１の中心にスラスト軸受部７２が設置されて、これにロータ７３が回転可能に支持されている。スラスト軸受部７２を囲むようにベース７１側にステータ７４が配設され、ステータ７４には周方向の複数箇所に界磁コイル７５が巻回されている。ロータ７３は下方へ開放する容器状をなし、その外周壁７３１の内周面７３１ａに磁石構造体ＭＣが接着されている。磁石構造体ＭＣはロータ外周壁７３１の内周面７３１ａに接合された軟磁性鋼のリング状バックヨーク８１と、その内周全周に接合された所定厚のボンド磁石８２とで構成されており、ボンド磁石８２の内周面が界磁コイル７５と小間隙で対向している。
【０００３】
上記磁石構造体の製造は例えば図１０に示すように、ダイス９１の中心孔９１１内にコア９２を挿入してその周囲にリング状成形空間ＲＳを形成し、下パンチ９３で下方を閉鎖した上記成形空間ＲＳ内に、磁性粉と樹脂材を混合した原料粉ＭＰを充填する。そして、成形空間ＲＳ内に上方から上パンチ９４を挿入してプレス成形する。これを加熱硬化させ、防錆のために表面に電着塗装膜を形成してボンド磁石８２（図９）とする。このボンド磁石８２の外周面に接着剤を塗布し、バックヨーク８１内に押し込んで両者を固着し、ボンド磁石８２を着磁して磁石構造体ＭＣとする。
【０００４】
なお、特許文献１には有底筒状のヨーク内に磁石材を射出して界磁磁石を成形したものが示されており、この場合、磁石材は筒開口から筒軸方向へ配設された射出ノズルによって筒内へ供給されるようになっている。
【特許文献１】特開２０００−３２４７３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来のプレス成形による磁石構造体ＭＣでは、成形空間ＲＳ内に原料粉が片充填されると成形時にコア９２が傾いて、成形されたボンド磁石８２の同軸度が悪化する。また、電着冶具で挟んだ時の挟持力でボンド磁石８２が変形し、電着冶具の挟持跡でボンド磁石８２外周の塗膜に突起が生じてバックヨーク８１内周への接着時に位置ズレを生じる。このような原因で、磁石構造体ＭＣの、内外周の同軸度等の形状精度が近年の厳しい要求に応えられないという問題があった。そこで、ボンド磁石を射出成形により型成形することが考えられるが、射出ノズルが位置する部分では表面スキン層が形成されないために防錆の完全を期し難いという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するもので、ボンド磁石を射出成形して形状精度を向上させるとともに、十分な防錆効果も得られる磁石構造体とその製造方法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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本第１発明の磁石構造体は、リング状に成形されてその周面にゲート孔（１１）を貫通形成したバックヨーク（１）と、バックヨーク（１）の内周面上ないし外周面上にゲート孔（１１）を経て射出成形された所定厚のボンド磁石（２）とを備えている。
【０００８】
本第１発明においては、バックヨークの内周面上ないし外周面上にゲート孔を経て所定厚のボンド磁石を射出成形しているから、バックヨークとボンド磁石の内周と外周の同軸度を小さく抑えることができる。そして、射出成形されたボンド磁石は表面にスキン層が形成されるから防錆のための電着塗装が不要であり、電着冶具で挟んだ時のボンド磁石の変形や、電着冶具の挟持跡でボンド磁石表面の塗膜に突起が生じる等のことがないから、同軸度の小さい、高い形状精度の磁石構造体を得ることができる。ゲート孔に露出するボンド磁石部分では表面スキン層が形成されないが、ボンド磁石が形成されていない側のバックヨークの外周面ないし内周面を壁面等で塞ぐようにすれば上記ボンド磁石部分が空気に露出することはなく、この部分で錆びが発生することはない。
【０００９】
本第２発明では、本第１発明の磁石構造体の、ボンド磁石（２）が形成されていない側の内周面ないし外周面を、ロータ（７３）に形成された壁面（７３１ａ）に接して位置させて上記ゲート孔（１１）を閉じる。
【００１０】
本第３発明の磁石構造体の製造方法は、同心状に位置する金型（３）の内周面（３１ａ）と外周面（５１ｂ）とで成形キャビティ（ＦＳ）を形成し、内周面ないし外周面に接してバックヨーク（１）を位置させるとともに、上記内周面ないし外周面に開口する第１ゲート孔（３４）をバックヨーク（１）の周面に貫通形成した第２ゲート孔（１１）に連通させて、第１ゲート孔（３４）から第２ゲート孔（１１）を経てバックヨーク（１）の内周面上ないし外周面上に所定厚のボンド磁石（２）を形成するものである。
【００１１】
なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、ボンド磁石を射出成形することによって磁石構造体の形状精度を格段に向上させることができるとともに、バックヨークの周面に貫通形成したゲート孔を経て射出成形を行うことにより十分な防錆効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１には本発明の磁石構造体ＭＣの一例を示す。図１においてバックヨーク１はＳＴＫＭ１１８，ＳＰＣＣ，ＳＰＣＤ，ＳＰＣＥ等の軟磁性材をリング状に成形したもので、その厚みは例えば０．８ｍｍである。バックヨーク１には周面の一箇所にゲート孔１１が設けてある。このゲート孔１１の内径は、バックヨークの外形が２０ｍｍ程度であれば例えば０．５ｍｍ〜１．０ｍｍとするのが良い。ゲート孔１１は図２に示すようにバックヨーク１を外方から内方へ貫通するとともに、その外側開口１１１は外方へ向けて円錐状に拡開している。そして、バックヨーク１の内周面上には一定厚、例えば０．８ｍｍの厚みでボンド磁石２が形成されており、このボンド磁石２は上記ゲート孔１１を経て射出成形されたものである。なお、ゲート孔１１の外側開口１１１を図３に示すような円弧断面形状としても良く、この場合の円弧の曲率半径は１．０ｍｍ〜５．０ｍｍにすると良い。
【００１４】
図４には上記磁石構造体を成形する成形型の側面図を示す。成形型は下型３と、これに上方から衝合される上型４で構成されており、下型３の円形の中心穴３１内には下方からセンターピン５が挿入位置させられている。センターピン５の挿入端面５１ａは下型３の上面と同一面に位置しており、挿入端部５１は段付きに小径となって、その外周面５１ｂと中心穴３１の内周面３１ａとの間の円環状空間が上記バックヨーク１と同一高さ（深さ）の成形キャビティＦＳとなっている。センターピン５１の外周には中心穴３１の内周との間にスリーブ５２が上下方向へ摺動可能に設置されており、これを上方へ移動させることによって成形品をエジェクトすることができる。下型３には周方向の一箇所に、成形キャビティＦＳとの間の隔壁３３を残して内外方向へ延びる凹溝３２が形成されており、当該凹溝３２内にスライド型６が挿置されている。スライド型６内には上方へ開放するランナ部６１が形成され、このランナ部６１には上記隔壁３３に貫通形成されたサイドゲート孔３４が連通している。
【００１５】
磁石構造体ＭＣを製造する場合には上方から成形キャビティＦＳ内にバックヨーク１を圧入する。この際、下型３の成形キャビティＦＳ開口縁を図５に示すように、外方へ拡開するテーパ面３１ａに形成しておくと、バックヨーク１がテーパ面３１ａにガイドされて成形キャビティＦＳ内への圧入とその芯出しを容易に行うことができる。この場合、成形キャビティＦＳの開口縁に代えて、バックヨーク１の外周面をテーパ面としても同様の効果が得られる。
【００１６】
また、図６に示すように、バックヨーク１の、ゲート孔１１（図４）とは径方向対称位置の外周面に、上下方向へ延びる例えば０．２ｍｍ深さの凹溝１２を形成しておき、一方、成形キャビティＦＳに面する下型３の中心穴３１内周面の、上記サイドゲート孔３４とは径方向対称位置に上記凹溝１２と嵌合する凸条３１１を形成しておく。凹溝１２と凸条３１１を合致させてバックヨーク１を成形キャビティＦＳ内へ圧入することによりバックヨーク１を周方向で位置決めして、隔壁３３のサイドゲート孔３４とバックヨーク１のゲート孔１１を互いに確実に連通させることができる。また、上記凹溝１２を形成することによって、ゲート孔１１を形成したことによるバックヨーク１の重量バランスを改善することも可能である。なお、凹溝１２と凸条３１１に代えて、図７に示すように、バックヨーク１の外周面に形成した凹部１３内に、下型３の中心穴３１内周面からバネ３１２の付勢力で突出するボール３１３を嵌入させてバックヨーク１を位置決めするようにしても良い。
【００１７】
下型３の成形キャビティＦＳ内にバックヨーク１を挿置した状態で図８に示すように上型４を下型３上に載置して両者を衝合すると、成形キャビティＦＳ（図４）が閉鎖されて、バックヨーク１の内側のセンターピン挿入端５１外周に、環状の成形空間Ｓが形成される。同時に、上型４内に形成されたランナ部４１がスライド型６のランナ部６１に連通する。この状態で、ランナ部４１，６１、サイドゲート孔３４およびゲート孔１１を経て磁石材（図８の斜線）を成形空間Ｓ内へ射出することにより、バックヨーク１の内周に一定厚のボンド磁石２が成形される。なお、磁石材としては例えば、ＮｄＦｅＢやＳｍＦｅＮ等の平均粒径１０μｍ〜１００μｍの希土類鉄系合金磁性粉に熱可塑性樹脂材を混合したものが使用できる。
【００１８】
バックヨーク１の内周にボンド磁石２を射出成形して得た磁石構造体ＭＣは上型４を上方へ離間させた後、スリーブ５２を上昇させて下型３から排出される。このようにして製造された磁石構造体ＭＣは、成形キャビティＦＳの内周面と外周面をそれぞれ構成するセンターピン５の挿入端部外周面５１ｂ（図４）と下型３の中心穴内周面３１ａの同軸度を十分小さく保つことができることから、内外周の同軸度を小さく抑えることができる。しかも、射出成形されたボンド磁石２には表面にスキン層が形成されるから防錆のための電着塗装が不要であり、電着冶具で挟んだ時のボンド磁石２の変形や、電着冶具の挟持跡でボンド磁石２外周の塗膜に突起が生じる等のことがなく、同軸度の小さい、高い形状精度の磁石構造体ＭＣが得られる。
【００１９】
ここで、ゲート孔１１に露出するボンド磁石２部分では表面スキン層が形成されないが、バックヨーク１の外周面はロータ外周壁７３１（図９参照）の内周面７３１ａに接合されるから、空気に露出することはなく、この部分で錆びが発生することはない。また、ロータ回転時にゲート孔１１から磁粉が脱落することもない。なお、ゲート孔１１を塞ぐ手段は壁面以外のものであってももちろん良い。
【００２０】
上記実施形態ではリング状バックヨークの内周に所定厚のボンド磁石を形成する場合について説明したが、リング状バックヨークの外周に所定厚のボンド磁石を形成する場合にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態における磁石構造体の全体斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図である。
【図３】ゲート孔の他の例を示すバックヨークの要部拡大断面図である。
【図４】型開き状態の成形型の側面図である。
【図５】成形型の要部拡大部分断面図である。
【図６】キャビティ空間内に圧入したバックヨークの位置決め構造を示す要部拡大水平断面図である。
【図７】キャビティ空間内に圧入したバックヨークの位置決め構造の他の例を示す要部拡大水平断面図である。
【図８】型締め状態の成形型の側面図である。
【図９】従来例を示す、磁石構造体をロータに設けたスピンドルモータの垂直断面図である。
【図１０】従来のプレス成形型の概略断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…バックヨーク、１１…ゲート孔（第２ゲート孔）、２…ボンド磁石、３…下型（金型）、３１ａ…内周面、３４…サイドゲート孔（第１ゲート孔）、５…センターピン、５１…挿入端部、５１ｂ…外周面、ＦＳ…成形キャビティ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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