(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材を公転動作させるための回転部材を備え、前記支持部材は、円筒形状等の内周面を有する被表面処理部材を前記内周面側から回動自在に支持し、前記支持部材と前記被表面処理部材との当接位置が前記支持部材の公転にともなって移動することで前記被表面処理部材を回転させ、前記被表面処理部材の前記内周面にも表面処理を施す表面処理装置であって、前記支持部材を導電性部材で構成し、前記支持部材を陰電極と接続し、前記支持部材の軸に対して平行に陽電極を配置することを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
前記支持部材を、該支持部材の軸が略水平となるように配設し、複数の前記被表面処理部材を、前記支持部材に並べて配設することを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。
【請求項３】
前期支持部材に絶縁スペーサーを設け、前記被表面処理部材を前記絶縁スペーサー間に配置することを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。
【請求項４】
前記被表面処理部材が等間隔に配置されるように前記絶縁スペーサーを配置することを特徴とする請求項３に記載の表面処理装置。
【請求項５】
複数の前記支持部材を、該支持部材のそれぞれの軸が平行になるように配置し、それぞれの前記支持部材の回転軸を共通としたことを特徴とする請求項２に記載の表面処理装置。
【請求項６】
それぞれの前記支持部材は、前記回転軸から等距離に配置していることを特徴とする請求項５に記載の表面処理装置。
【請求項７】
前記被表面処理部材がボンド磁石であり、前記表面処理が電気めっき処理であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表面処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の表面処理装置によって電気めっき処理が施され、表面に耐食性皮膜を形成していることを特徴とするＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石。
【請求項９】
請求項１又は請求項２に記載の表面処理装置によって、前記表面に皮膜を形成していることを特徴とする被表面処理部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒形状等の内周面を有する被表面処理部材に、表面処理を施す表面処理装置に関し、特にＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石、とりわけ、リング状ボンド磁石や円筒状ボンド磁石に対して電気めっきを施す際に有用な表面処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石に代表されるＲ−Ｆｅ−Ｂ系などの希土類系永久磁石は、資源的に豊富で安価な材料が用いられ、かつ、高い磁気特性を有していることから、今日様々な分野で使用されている。しかしながら、希土類系永久磁石は大気中で酸化腐食されやすいＲとＦｅを含むため、何の表面処理をも行わずに使用した場合には、わずかな酸やアルカリや水分などの存在によって表面から腐食が進行して錆が発生し、それに伴って、磁石特性の劣化やばらつきを生じるという問題点を有している。
【０００３】
上記の問題点を解消すべく、従来から磁石表面に耐酸化性皮膜として金属めっき皮膜や樹脂塗装を施す方法などが採用されており、例えば、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石表面に電気めっきによって耐食性皮膜を形成する方法として、網籠の中に被めっき部材を入れ、該網籠を回転しながらめっきを行う方法（バレル方式）や、被めっき部材を陰電極に接続した導電性支持部材に支持させてめっきを行う方法（ラック方式）などが採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のバレル方式による電気めっきやラック方式による電気めっきは汎用性にすぐれているものの、前者の方法では、磁石自体の強度が必ずしも高くないボンド磁石に適用した場合、磁石の割れや欠けを生じることがあるという問題点を有している。また、後者の方法では、めっき工程中の磁石の位置が一定なので、位置によって陽極からの距離が違い、膜厚にばらつきが生じる。また、近年、希土類永久磁石が使用される電子業界や家電業界では、部品の小型化、精密化が進んでおり、それに対応して磁石自体もより小型化が要求されている。特にリング状等の内周面を有するボンド磁石の場合、小型リング状磁石の表面処理を高い寸法精度で、更に低コストで効率よく行うことは、従来の技術では非常に困難である。
例えば、特開昭６０−１９０５９９号公報では、代表的なバレル方式で小型の部材にめっきする方法が提案されている。しかしながら、この方法では、前述の通り磁石に割れや欠けが生じやすいばかりでなく、磁石が小さくて軽いため、めっき工程中、常にすべての磁石に導通を確保することは困難で、めっき効率が悪い。
一方、特開昭６１−５２３６７号公報では、板状ワークの孔にシャフトを通して、該シャフトを回転させることによりワーク自体が回転するめっき装置が提案されている。しかしながら、この装置において、ワークを回転させるためには、直径が大きなシャフトを用いなければならないので、ワークとシャフトとの接点近傍へのめっき液のまわり込みが悪くなり、内側表面に対するめっき効率が悪いという問題点を有している。
【０００５】
そこで、本発明においては、ボンド磁石のような軽くて強度が必ずしも高くない被表面処理部材に対しても適用でき、接点跡のない均一な表面処理を行うことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明の表面処理装置は、支持部材を公転動作させるための回転部材を備え、前記支持部材は、円筒形状等の内周面を有する被表面処理部材を前記内周面側から回動自在に支持し、前記支持部材と前記被表面処理部材との当接位置が前記支持部材の公転にともなって移動することで前記被表面処理部材を回転させ、前記被表面処理部材の前記内周面にも表面処理を施す表面処理装置であって、前記支持部材を導電性部材で構成し、前記支持部材を陰電極と接続し、前記支持部材の軸に対して平行に陽電極を配置することを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の表面処理装置において、前記支持部材を、該支持部材の軸が略水平となるように配設し、複数の前記被表面処理部材を、前記支持部材に並べて配設することを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１に記載の表面処理装置において、前記支持部材に絶縁スペーサーを設け、前記被表面処理部材を前記絶縁スペーサー間に配置することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項３に記載の表面処理装置において、前記被表面処理部材が等間隔に配置されるように前記絶縁スペーサーを配置することを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項２に記載の表面処理装置において、複数の前記支持部材を、該支持部材のそれぞれの軸が平行になるように配置し、それぞれの前記支持部材の回転軸を共通としたことを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項５に記載の表面処理装置において、それぞれの前記支持部材は、前記回転軸から等距離に配置していることを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の表面処理装置において、前記被表面処理部材がボンド磁石であり、前記表面処理が電気めっき処理であることを特徴とする。
請求項８記載の本発明のＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石は、請求項７に記載の表面処理装置によって電気めっき処理が施され、表面に耐食性皮膜を形成していることを特徴とする。
請求項９記載の本発明の被表面処理部材は、請求項１又は請求項２に記載の表面処理装置によって、表面に皮膜を形成していることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態による表面処理装置は、支持部材を導電性部材で構成し、支持部材を陰電極と接続し、支持部材の軸に対して平行に陽電極を配置するものである。本実施の形態によれば、被表面処理部材は、支持部材とともに公転動作を行うことになる。従って、例えば電気めっき処理の場合には、その公転動作によってめっき液を攪拌する効果があるので、常に新鮮なめっき液が被表面処理部材の周辺に供給されることとなり、効率のよいめっきができると共に、被表面処理部材の内周面にもめっき液を回り込ませることができるので、内周面側にも効率よく膜厚が均一な表面処理を行うことができる。また、被表面処理部材は、その内周面側から回動自在に支持されているので、被表面処理部材は支持部材の公転によって回動動作を行い、支持部材との当接位置は移動する。従って、支持部材との接点跡が残らない均一な表面処理を行うことができる。さらに、被表面処理部材は支持部材によって内周面側から１点で支持されているので、処理可能な被表面処理部材の径に制限が少なく、従来の技術では非常に困難であった小型リング状部材に対しても効率よく、膜厚が均一で接点跡が残らない均一な表面処理を行うことができる。また、電気めっき処理を効果的に行うことができる。特に複数の被表面処理部材を、同時にめっき処理する場合にも、すべての被表面処理部材に対して確実に電気を流すことができる。また、複数吊り下げられた被表面処理部材は、いずれも電極からの距離が等しいために、すべての被表面処理部材を膜厚のばらつきなく均一に電気めっき処理を施すことができる。
【０００８】
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による表面処理装置において、支持部材を軸が略水平となるように配設し、複数の被表面処理部材を支持部材に並べて配設するものである。本実施の形態によれば、複数の被表面処理部材を、支持部材とともに公転動作させることができる。従って、均一な表面処理を、同時に多くの被表面処理部材に対して行うことができる。
【０００９】
本発明の第３の実施の形態は、第１の実施の形態による表面処理装置において、支持部材に絶縁スペーサーを設け、被表面処理部材を絶縁スペーサー間に配置するものである。本実施の形態によれば、絶縁スペーサーによって、被表面処理部材同士の接触を防止することができるので、接触によって電気めっきが不均一に生じることを防止することができる。
【００１０】
本発明の第４の実施の形態は、第３の実施の形態による表面処理装置において、被表面処理部材が等間隔に配置されるように絶縁スペーサーを配置するものである。本実施の形態によれば、スペーサーの位置または軸方向の幅寸法を調節し、被表面処理部材同志の間隔を所定寸法で等間隔にすることによって、被表面処理部材のエッジ部分への電気力線の集中を緩和し、さらにめっきの均一性を向上させることができる。各々の間隔は被表面処理部材のエッジ部分への電気力線の集中が緩和され、エッジ部分の膜厚が均一になるような適正値を選定するのが望ましい。また、スペーサーは、あらかじめ所定寸法に間隔が調整され支持部材と一体になったものでもよいし、位置の調節が可能なものでもよい。
【００１１】
本発明の第５の実施の形態は、第２の実施の形態による表面処理装置において、複数の支持部材を、この支持部材のそれぞれの軸が平行になるように配置し、それぞれの支持部材の回転軸を共通としたものである。本実施の形態によれば、それぞれの支持部材に吊り下げられた被表面処理部材は、回転軸を中心に公転動作を行うことによって電極との距離が時間とともに変化するが、すべて同じ位置履歴で動くので、位置によって膜厚のばらつきが生じることなく均一に電気めっき処理され、また多くの被表面処理部材を同時に処理することができる。
【００１２】
本発明の第６の実施の形態は、第５の実施の形態による表面処理装置において、それぞれの支持部材は、回転軸から等距離に配置したものである。本実施の形態によれば、いずれの支持部材に吊り下げられた被表面処理部材についても、膜厚のばらつきなく均一に電気めっき処理される。
【００１３】
本発明の第７の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による表面処理装置において、被表面処理部材がボンド磁石であり、表面処理が電気めっき処理であるものである。本実施の形態によれば、ボンド磁石の内周面にも、膜厚のばらつきなく均一に電気めっきを行うことができる。
【００１４】
本発明の第８の実施の形態によるＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石は、第７の実施の形態による表面処理装置によって電気めっき処理を施したものである。本実施の形態によれば、内周面にも、膜厚のばらつきなく均一に耐食性皮膜を形成したＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石を得ることができる。
【００１５】
本発明の第９の実施の形態による被表面処理部材は、第１又は第２の実施の形態による表面処理装置によって、表面に皮膜を形成したものである。本実施の形態によれば、内周面にも、膜厚のばらつきなく均一に皮膜を形成した被表面処理部材を得ることができる。
【００１６】
【実施例】
以下に本発明の一実施例による表面処理装置を図１から図３を用いて説明する。図１は本実施例によるボンド磁石の電気めっき装置の概念構成図、図２は図１の要部拡大斜視図、図３は支持部材とボンド磁石の動きを説明するための構成図である。
図１は、めっき槽の電解めっき液中に配置される陽電極板１０と、被表面処理部材としてリング状ボンド磁石２０を保持する表面処理用治具３０を示している。
表面処理用治具３０は、リング状ボンド磁石２０を内周面側から回動自在に支持する支持部材４０と、この支持部材４０を公転動作させるための回転部材５０とを備えている。
図１に示すように、陽電極１１に接続される２枚の陽電極板１０は、対向するように平行に配置され、表面処理用治具３０は、支持部材４０の軸が陽極電極１０と平行になるようにこれら陽極電極１０の間に配置される。
表面処理用治具３０は、外部に設置されるモータ３１の動力を回転部材５０に伝達するための歯車３２を備えている。
【００１７】
特に図２に示すように、支持部材４０は、金属製の支持軸４１とこの支持軸４１に所定間隔あけて配置された樹脂製の絶縁スペーサー４２とより構成されている。
回転部材５０は、表面処理用治具３０に回動自在に設けられた一対の回転板５１と、これら一対の回転板５１を連結するとともに、歯車３２の軸と連結されて回転中心となる回転軸５２とより構成されている。なお、回転部材５０は、絶縁材料で構成されるか、又は表面を絶縁処理している。
回転板５１は、回転軸５２から等距離で、かつ等間隔に軸受け部５３を備えている。そして、支持部材４０は、この軸受け部５３によって保持されている。本実施例では、８本の支持部材４０を備えている。また、回転板５１は、陰電極３３に接続される陰電極接合部５４を内部に備え、この陰電極接合部５４によって支持部材４０を陰電極３３と接続している。
この陰電極接合部５４は、回転軸５２の中心部から、それぞれの軸受け部５３に向かって放射状に設けられている。なお、この陰電極接合部５４は、本実施例のように放射状に設けなくても、円盤状の導電性部材を設けてもよい。
【００１８】
次に、本実施例によるボンド磁石の電気めっき装置の使用方法及び動作について説明する。
まず、支持部材４０の絶縁スペーサー４２の間にリング状ボンド磁石２０を配設する。このようにリング状ボンド磁石２０を配設した支持部材４０を表面処理用治具３０に設置する。図１では、一つのリング状ボンド磁石２０を配設したものを示しているが、絶縁スペーサー４２の間毎にリング状ボンド磁石２０を配設することができる。
支持部材４０の設置が完了した後に、電気めっきが行われる。陽電極１１及び陰電極３３を導通するとともに、モータ３１が駆動される。モータ３１の駆動力は、歯車３２を介して回転部材５０に伝達され、回転部材５０は、回転軸５２を中心に回転する。従って、それぞれの支持部材４０は、回転軸５２を中心に公転動作を行う。
以上においては回転部材５０を有する構成において説明したが、必ずしも回転部材は必要でなく、回転部材５０を設けずに回転板５１の片方もしくは両方にモータ３１の動力を伝達して回転板５１を回転させる構造であってもよい。その他、実施例に限定されることなく、支持部材４０を所定の回転軸を中心に公転可能に配置する構成で本発明の目的は達成される。
【００１９】
ここで、図３を用いて支持部材４０とリング状ボンド磁石２０の動きについて説明する。
図３に示すように、支持部材４０は、回転軸５２を中心にして反時計回りの方向（矢印Ｘ）に公転する。すなわち、（ａ）の位置にある支持部材４０は、（ｂ）の位置に移動し、（ｂ）の位置にある支持部材４０は、（ｃ）の位置に移動する。ここで、支持部材４０は、支持部材４０自身で自転はしない。しかし、支持部材４０における回転軸５２から最外周に位置するポイントＡに着目すると、（ａ）の位置では、最上部に位置するポイントＡは、（ｃ）の位置では、反時計回りの方向に９０度、（ｅ）の位置では、反時計周りの方向に１８０度回転している。そして（ａ）の位置に戻ったときには、３６０度回転することになる。従って、支持部材４０に当接しているリング状ボンド磁石２０も反時計回りの方向（矢印Ｙ）に回転する。このとき、支持部材４０の公転にともなって、リング状ボンド磁石２０は回転することになる。このように、支持部材４０とリング状ボンド磁石２０との当接位置は、支持部材４０の公転にともなって移動するため、リング状ボンド磁石２０には、支持部材４０との接点跡が残ることなく、均一なめっき処理を行うことができる。
【００２０】
本実施例のように、支持部材４０をその軸が略水平となるように配設し、複数のリング状ボンド磁石２０を支持部材４０に並べて配設することで、多くのリング状ボンド磁石２０を、支持部材４０とともに公転動作させることができる。従って、均一な表面処理を、同時に多くのリング状ボンド磁石２０に対して行うことができる。
また本実施例のように、支持部材４０の軸が陽極電極１０と平行になるようにこれら陽極電極１０の間に配置することで、リング状ボンド磁石２０は、いずれも陽極電極１０からの距離が等しいために、すべてのリング状ボンド磁石２０を膜厚のばらつきなく均一に電気めっき処理を施すことができる。
また本実施例のように、複数の支持部材４０を、支持部材４０のそれぞれの軸が平行になるように配置し、それぞれの支持部材４０の回転軸を共通としたことで、それぞれの支持部材４０に吊り下げられたリング状ボンド磁石２０は、膜厚のばらつきなく均一に電気めっき処理され、また多くのリング状ボンド磁石２０を同時に処理することができる。
また本実施例のように、それぞれの支持部材４０を回転軸５２から等距離に配置することで、いずれの支持部材４０に吊り下げられたリング状ボンド磁石２０についても、膜厚のばらつきなく均一に電気めっき処理される。
【００２１】
図４に他の実施例を示す。図４は、他の実施例による支持部材の斜視図であり、その他の基本構成は図１と同様であるので説明を省略する。
本実施例に示す支持部材４０Ａは、螺旋状部材で構成されている。このように支持部材４０Ａを螺旋状部材とすることで、リング状ボンド磁石２０を螺旋状部材の下部毎に吊り下げることができ、リング状ボンド磁石２０同士の接触を防止することができるので、接触によって表面処理が不均一になることを防止することができる。
なお、上記実施例では、支持部材４０に絶縁スペーサー４２を設けて説明したが、絶縁スペーサー４２を設けなくてもよく、また絶縁スペーサー４２を設ける場合であっても、実質的に隣り合うリング状ボンド磁石２０同士の接触を防止することができれば、単なる突起であってもよい。また、回転数をあげれば液流ができボンド磁石同士の接触を防げるため、スペーサーを省略することが可能となる。
また、本発明の表面処理装置は、電気めっき処理に限られず、無電解めっき処理、化成処理、エッチング処理などを行う装置に使用することもできる。また、本発明の表面処理装置により効果的に表面処理される被表面処理部材としては、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系リング状ボンド磁石やＲ−Ｆｅ−Ｂ系円筒状ボンド磁石である。
また、上記実施例では、８つの支持部材４０の場合で説明したが、更に多くても、また少なくてもよい。また、上記実施例では、８つの支持部材４０を回転軸５２から等距離に配置したが、距離を異ならせることで、被表面処理部材同士を接触させることなく、同時に表面処理できる被表面処理部材の個数を更に増やすことができる。
また、上記実施例の表面処理用治具３０をそれぞれの回転部材５０が平行になるように複数個配置することによってさらに多くの被表面処理部材を同時に処理することができる。この場合、それぞれの回転軸を、直接ベルトで連結するか、またはそれぞれの歯車を介して連結する等により、１つのモータ３１によって全ての表面処理用治具３０を同時に動かすことができる。
また、本発明の装置によって表面処理できるボンド磁石としては、液体急冷系等方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石粉末（ＭＱＩ社製  商品名：ＭＱＰ−Ｂ等）を用いたボンド磁石、特開平９−９２５１５号公報に示されるような異方性Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石、特開平８−２０３７１４号公報に示されるようなソフト磁性相（たとえばＦｅ３Ｂ）とハード磁性相（Ｎｄ2−Ｆｅ14−Ｂ）を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石、特公平５−８２０４１号公報に示されるＲ−Ｆｅ−Ｎ系ボンド磁石が挙げられる。これらはいずれも、エポキシ樹脂等のバインダーを用い、所定の形状に成形されたあと、表面に導電処理がなされたあとに、めっき処理される。また、本発明の装置では、上記ボンド磁石の他、リング状焼結磁石等にも適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、被表面処理部材は、支持部材とともに公転動作を行うことになる。従って、例えば電気めっき処理の場合には、めっき液を攪拌し、被表面処理部材の内周面にもめっき液を回り込ませることができるので、均一な表面処理を行うことができる。また、被表面処理部材は、その内周面側から回動自在に支持されているので、被表面処理部材は支持部材の公転によって回動動作を行い、支持部材との当接位置は移動する。従って、支持部材との接点跡が残らない均一な表面処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例によるボンド磁石の電気めっき装置の概念構成図
【図２】  図１の要部拡大斜視図
【図３】  本発明の一実施例による支持部材とボンド磁石の動きを説明するための構成図
【図４】  本発明の他の実施例による支持部材の要部斜視図
【符号の説明】
２０    リング状ボンド磁石
４０    支持部材
４２    絶縁スペーサー
５０    回転部材
【図１】
0004734697.tif 000002
【図２】
0004734697.tif 000003
【図３】
0004734697.tif 000004
【図４】
0004734697.tif 000005