JP2016153765A - 磁石構造体及び回転角度検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】 温度変動環境に対する耐久性に優れた磁石構造体、及び、これを用いて得られる回転角度検出器を提供すること。
【解決手段】 磁石構造体１０は、少なくとも一端が開放した筒状部材２と、上記筒状部材２の内部空間の少なくとも一部を充填するボンド磁石成型体４とを備える。磁石構造体１０において、上記筒状部材２と上記ボンド磁石成型体４との熱膨張率の差は２．５×１０^−５／Ｋ以下である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁石構造体及び回転角度検出器に関する。

近年、自動車のステアリングの回転位置の検出等の種々の用途で、磁気式の回転角度検出装置が広く利用されている。磁気式の回転角度検出器としては、例えば、特許文献１及び２に記載されている回転角度検出器が知られている。

上記回転角度検出器は、回転軸に設けられる磁石と、磁石による磁界を検出する磁気センサとを備え、磁気センサの検出出力に基づいて磁石の回転角度を検出するものである。上記回転角度検出装置では、通常、磁石としてフェライト磁石が用いられ、磁石は例えば樹脂系接着剤でステアリングから延びるシャフト等に固定されている。

特許第４９４７３２１号公報 特許第５１４１７８０号公報

一般に、自動車等に用いられる回転角度検出器は、過酷な温度変動環境に曝されることが多く、このような温度変動環境に対する耐久性が求められる。しかしながら、特許文献１及び２に開示される回転角度検出装置では温度変動環境に対する耐久性が十分であるとは言えず、曝露後に磁石の一部がシャフト等から剥がれる、又は、磁石がシャフト等から脱落するおそれがあった。磁石の一部がシャフト等から剥がれた場合、回転角度検出装置内で磁石の位置ずれが生じ、検出精度が低下する問題が生じる。また、磁石がシャフト等から脱落すれば、回転角度検出装置の検出機能が失われる問題が生じる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、温度変動環境に対する耐久性に優れた磁石構造体、及び、これを用いて得られる回転角度検出器を提供することを目的とする。

本発明は、少なくとも一端が開放した筒状部材と、上記筒状部材の内部空間の少なくとも一部を充填するボンド磁石成型体とを備え、上記筒状部材と上記ボンド磁石成型体との熱膨張率の差が２．５×１０^−５／Ｋ以下である、磁石構造体を提供する。上記磁石構造体は温度変動環境に対して優れた耐久性を有する。

上記磁石構造体において、上記筒状部材は上記ボンド磁石成型体と接する表面上に凹部又は凸部を有することが好ましい。筒状部材が凹部又は凸部を有し、これらがボンド磁石成型体と接することにより、充填されたボンド磁石成型体が筒状部材から脱落しにくくなる。

上記磁石構造体において、上記筒状部材は真鍮からなるものであることが好ましい。また、上記ボンド磁石成型体は樹脂と磁石粉末とを含み、上記磁石粉末が希土類磁石粉末であることが好ましい。また、上記ボンド磁石成型体の２つの磁極は上記柱状部材の軸に垂直な方向に互いに離間していることが好ましい。

本発明はまた、上記磁石構造体と磁気センサとを備える、回転角度検出器を提供する。回転角度検出器が上記磁石構造体を備えることにより、温度変動環境に曝露された場合にも、優れた検出精度を維持することができる。

本発明によれば、長時間の環境変化に対する耐久性に優れた磁石構造体、及び、これを用いて得られる回転角度検出器を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る磁石構造体を示す斜視透視図である。 本発明の一実施形態に係る磁石構造体の断面図である。 本発明の一実施形態に係る回転角度検出器を示す斜視透視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

［磁石構造体］
図１は本発明の一実施形態に係る磁石構造体１０を示す斜視透視図であり、図２は上記磁石構造体１０の断面図である。本実施形態の磁石構造体１０は、筒状部材２と、ボンド磁石成型体４とを備える。

（筒状部材）
筒状部材２は、両端が開放され、内部に円柱状の空洞部分Ｖを有する円筒である。筒状部材２の軸方向長さ、すなわち、高さｈ_１は、例えば、３〜２５ｍｍであることができ、５〜２０ｍｍであることが好ましい。筒状部材２の外径ｄ_１は、例えば、５〜３０ｍｍであることができ、１０〜２５ｍｍであることが好ましい。筒状部材２の内径ｄ_２は、例えば、３〜２８ｍｍであることができ、８〜２３ｍｍであることが好ましい。筒状部材２の厚さｔは、例えば、０．３〜３ｍｍであることができ、０．５〜２ｍｍであることが好ましい。

筒状部材２の材質は、非磁性体であることが好ましい。非磁性体としては、例えば、アルミニウム（２．３×１０^−６／Ｋ）、銅（１．７×１０^−５／Ｋ）、真鍮（１．７×１０^−５〜２．０×１０^−６／Ｋ）及びステンレス（１．０×１０^−５〜１．８×１０^−５／Ｋ）等が挙げられる。各材料名の隣の数値は大よその熱膨張係数の値である。筒状部材２の材質は真鍮であることがより好ましい。

（ボンド磁石成型体）
本実施形態において、ボンド磁石成型体４は筒状部材２の内部空間Ｖの一端部分を充填しており、円柱形状をなす。ボンド磁石成型体４は、筒状部材２の一端側に筒状部材２の中心軸Ｃに垂直な端面４ａを有する。ボンド磁石成型体４のＮ極及びＳ極は、中心軸Ｃに垂直な方向に離間している。ボンド磁石成型体４は等方性ボンド磁石成型体であってもよく、異方性ボンド磁石成型体であってもよい。生産性の観点からは、ボンド磁石成型体４は等方性ボンド磁石成型体であることが好ましい。また、コスト低減の観点からは、ボンド磁石成型体４は等方性ボンド磁石成型体であることが好ましい。

図２に示すように、ボンド磁石成型体４の周面４ｐは筒状部材２の内面２ｉと直接接触しており、これらの接触面において、筒状部材２とボンド磁石成型体４とが筒状部材２の内面２ｉの形状に伴うアンカー効果又はボンド磁石成型体４の弾性力等により密着されている。筒状部材２とボンド磁石成型体４との一層高い密着力（保持性）を得る観点から、ボンド磁石成型体４の外周面の軸方向高さｈ_２は、１ｍｍ以上であることが好ましく、２ｍｍ以上であることがより好ましい。

ボンド磁石成型体４は樹脂と磁石粉末とを含む。上記樹脂は、特に限定されないが、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂であることができる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、エラストマー、アイオノマー、エチレンプロピレン共重合体（ＥＰＭ）及びエチレン―エチルアクリレート共重合体等が挙げられる。また、エラストマーとしては、具体的には、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系及びポリアミド系等が挙げられる。上記樹脂は、成型方法、成型性、耐熱性及び機械的特性等に応じて選択される。ボンド磁石成型体４を圧縮成型により製造する場合、上記樹脂は熱硬化性樹脂であることが好ましく、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂であることがより好ましい。また、ボンド磁石成型体４を射出成型により製造する場合、上記樹脂は熱可塑性樹脂であることが好ましい。ボンド磁石成型体４の製造には、これら樹脂の他に、カップリング剤及びその他の添加剤等を用いる場合がある。上記熱可塑性樹脂の融点は、成型性及び耐久性等の観点から、例えば、１００〜３５０℃であることが好ましく、１２０〜３３０℃であることが好ましい。ボンド磁石成型体４は、１種類の樹脂を単独で含んでいてもよく、２種類以上の樹脂を含んでいてもよい。

上記磁石粉末としては、例えば、希土類磁石粉末及びフェライト磁石粉末等が挙げられる。高い磁気特性を得る観点から、磁石粉末は希土類磁石粉末であることが好ましい。希土類磁石としては、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系、Ｒ−Ｃｏ系及びＲ−Ｆｅ−Ｎ系等が挙げられる。Ｒは希土類元素を指す。なお、本明細書において、希土類元素は、長周期型周期表の第３族に属するスカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）及びランタノイド元素を意味する。ランタノイド元素には、例えば、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビニウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）及びルテチウム（Ｌｕ）等が含まれる。また、希土類元素は、軽希土類元素及び重希土類元素に分類することができる。本明細書における「重希土類元素」はＧｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕを示し、「軽希土類元素」はＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＥｕを示す。

磁石粉末はＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末であることがより好ましい。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末は、Ｒ（希土類元素）としてＮｄ及びＰｒの少なくとも一方を含んだＲ（Ｎｄ、Ｐｒ）−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末であることが好ましい。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末は、Ｒ、Ｆｅ及びＢ以外に、必要に応じてＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｇａ、Ｚｎ及びＳｉ等の他の元素、又は不可避的不純物を含んでいてもよい。

ボンド磁石成型体４が等方性ボンド磁石成型体である場合、磁石粉末の形状は特に制限されず、球状、破砕状、針状及び板状等のいずれであってもよい。一方、ボンド磁石成型体４が異方性ボンド磁石成型体である場合、磁石粉末の形状は針状又は板状等であることが好ましい。磁石粉末の平均粒径は３０〜２５０μｍであることが好ましく、５０〜２００μｍであることがより好ましい。ボンド磁石成型体４は、１種類の磁石粉末を単独で含んでいてもよく、２種類以上の磁石粉末を含んでいてもよい。なお、平均粒径の定義はレーザー回折式粒度測定法における体積基準の粒度分布のｄ５０である。

本実施形態に係る磁石構造体１０において、筒状部材２とボンド磁石成型体４との熱膨張率の差は２．５×１０^−５／Ｋ以下であり、好ましくは、２．０×１０^−５／Ｋ以下であり、より好ましくは、１．０×１０^−５／Ｋ以下である。

したがって、ボンド磁石成型体の樹脂及び磁石粉末の種類（材料、粒径、粒子形状など）、及び、これらの配合比は、筒状部材２とボンド磁石成型体４との熱膨張率の差が上記範囲内に入るように、適宜選択すればよい。

ボンド磁石成型体４の熱膨張率は、具体的には、５．０×１０^−５／Ｋ以下であることが好ましく、４．０×１０^−５／Ｋ以下であることがより好ましく、３．０×１０^−５／Ｋ以下であることがさらに好ましい。本明細書において、熱膨張率は線膨張率である。

また、樹脂の含有量は、所望の磁気特性及び成型性を得る観点から、ボンド磁石成型体４の全体積に対して、１０〜５０体積％であることが好ましく、１５〜４５体積％であることがより好ましい。また、磁石粉末の含有量は、同様の観点から、ボンド磁石成型体４の全体積に対して、５０〜９０体積％であることが好ましく、５５〜８５体積％であることがより好ましい。

内部空間Ｖにおけるボンド磁石成型体４が充填されていない部分には、筒状部材２の他端側から自動車のハンドルシャフト等の回転軸を挿入し固定することができる。

本実施形態に係る磁石構造体１０によれば、筒状部材２とボンド磁石成型体４との熱膨張率の差が小さい。したがって、温度変動環境に長期間曝露された場合にも、筒状部材２の内面２ｉとボンド磁石成型体４の周面４ｐとの間に隙間及び隙間の拡大が生じにくい。また、筒状部材２に対するボンド磁石成型体４の位置ずれが起こりにくくなり、検出精度が向上する。

筒状部材２内にボンド磁石成型体４を形成する方法の一例として、射出成型が挙げられる。まず、筒状部材２を、開放端が上方を向くように、下部金型内に固定する。下部金型は、ボンド磁石成型体４の高さｈ_２を設定するために筒状部材２内に下から上に向かって突出する柱状の突起を有する。次に、下部金型に上部金型を取り付けて金型が閉じられる。続いて、樹脂及び磁石粉末を含む原料組成物を加熱等により流動化し、上記金型内に射出し、冷却等により固化することにより、ボンド磁石成型体４が形成される。ボンド磁石成型体４が等方性ボンド磁石成型体である場合、上記充填工程における射出成型は無磁場で行われる。一方、ボンド磁石成型体４が異方性ボンド磁石成型体である場合、上記充填工程における射出成型は磁場中で行われる。また、筒状部材２内にボンド磁石成型体４を形成する方法としては、この他、圧縮成型及び押出成型等が挙げられる。

［回転角度検出器］
図３は本発明の一実施形態に係る回転角度検出器を示す斜視透視図である。本実施形態に係る回転角度検出器２０は、上記磁石構造体１０と磁気センサ１２とを備える。磁気センサ１２は磁石構造体１０のボンド磁石成型体４の端面（露出面）の上方に磁石構造体１０と一定の間隙を空けて配置される。磁石構造体１０と磁気センサ１２との間隙は、磁石構造体１０の磁気特性及び磁気センサ１２の検出性能等に応じて適宜選択することができる。

磁気センサ１２は磁石構造体１０から発生する磁界を検出する。磁気センサ１２は、例えば、ホイートストンブリッジ回路等で構成される検出回路を有し、上記ホイートストンブリッジ回路の磁気検出素子として、磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）を有する。ＭＲ素子としては、例えば、トンネル磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ素子）、異方性磁気抵抗効果素子（ＡＭＲ素子）、及び巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）等が挙げられる。磁気センサ１２には、ＴＭＲ素子が好適に用いられる。磁気センサ１２は、２つのＭＲ素子を有する二軸型であることができ、磁石構造体１０の中心軸Ｃに対して直交する面内の磁場の方向を検出する。

上述のとおり、磁石構造体１０において、ボンド磁石成型体４のＮ極及びＳ極は、中心軸Ｃに垂直な方向に離間して配置されている。これにより、磁石構造体１０のまわりには、図示のＭのような静磁界が発生し、筒状部材２の中心軸Ｃ上に、中心軸Ｃに対して垂直な方向の磁界が生ずる。中心軸上の磁界の方向は、磁石構造体１０の回転方向Ｒにおける回転位置に応じて変化するため、磁界の方向を磁気センサ１２が検出することにより、磁石構造体１０の回転角度を検出することができる。

回転角度検出器２０では、自動車のハンドルシャフト等の回転軸１４が筒状部材２の他端側から磁石構造体１０に挿入され、磁石構造体１０に対して固定されている。すると、磁石構造体１０は回転軸１４の回転に連動して筒状部材２の中心軸を中心として方向Ｒに回転する。したがって、磁石構造体１０の回転角度を検出することにより、回転軸１４の回転角度を検出することができる。

特に、本実施形態では、回転角度検出器２０が磁石構造体１０を備えることにより、長時間の温度変動環境に曝露された場合にも、筒状部材２に対するボンド磁石成型体４の位置ずれが起こりにくくなり、回転位置の検出精度の向上が可能になる。

本発明は上記実施形態に限定されず様々な変形態様をとることが可能である。例えば、上記実施形態では、円筒形状の筒状部材を使用しているが、断面が多角形の筒状部材でもよく、断面が楕円形の筒状部材でもよい。また、上記実施形態では、回転軸との接続を考慮して、筒状部材２の他端（ボンド磁石成型体が充填されない側の端）が開放されているが、筒状部材２の他端が閉じられている有底管でもよい。このような例としては、例えば、有底円筒などが挙げられる。

筒状部材２の他端が開放されていない場合、例えば、筒状部材２の内部空間の全てにボンド磁石成型体４が充填されていてもよい。また、筒状部材２はさらに自動車のハンドルシャフト等の回転軸を固定可能な接続部を備えていることがきる。接続部の例は、凹状の受入部である。

また、上記実施形態の筒状部材２では、中心軸Ｃ方向に沿って外径及び内径が変化しないが、中心軸Ｃ方向に沿って外径及び／又は内径が変化してもよい。このような例としては、例えば、両端が開放されたテーパー管、テーパー管の細径側の端部を閉じた管、及び、半球形状等の椀型部材等であることができる。また、上記実施形態において、ボンド磁石成型体４が充填される部分と、充填されない部分とで、筒状部材の内径及び／又は外径、さらには、テーパーの有無等を変えることもできる。

軸周りに回転することを考慮すると、筒状部材２の中心軸Ｃを含む任意の断面形状は、上記中心軸Ｃに対して線対称であることが好ましい。

上記実施形態において、回転軸１４の挿入を考慮して、ボンド磁石成型体４は筒状部材２の内部空間Ｖの一部のみを充填しているが、内部空間Ｖの全部を充填することも可能である。また、上記実施形態では、ボンド磁石成型体４が筒状部材２の内部空間Ｖの一端部分を充填しているが、一端部分を含まず充填してもよい。

上記実施形態では、ボンド磁石成型体４は円柱形状を有するが、ボンド磁石成型体４は、筒状部材２中の内部空間の形状に応じて種々の形状を取ることができる。上記実施形態では、筒状部材２の一端側に筒状部材２の中心軸Ｃに垂直な端面を有するが、ボンド磁石成型体４の２つの磁極が中心軸に対して垂直な方向に離間していれば、垂直な端面を有さなくても実施は可能である。

筒状部材２とボンド磁石成型体４との一層高い保持力（密着性）を得る観点から、中心軸Ｃと垂直な平面内の全てがボンド磁石成型体４で充填されている領域の高さは１ｍｍ以上であることが好ましく、２ｍｍ以上であることがより好ましい。

また、筒状部材２は、筒状部材２のボンド磁石成型体４と接する内面２ｉ上に、凹部又は凸部を有し、ボンド磁石成型体４がこれに対応する凸部及び凹部を有してもよい。これにより、充填されたボンド磁石成型体４が筒状部材２から脱落しにくくなる。

凹部又は凸部の数は、例えば、１〜２０程度であり、２〜１０程度であってもよい。凹部又は凸部の高さは、例えば、０．１〜２．０ｍｍ程度であり、０．２〜１．５ｍｍ程度であってもよい。凹部又は凸部の幅は、例えば、０．１〜２．０ｍｍ程度であり、０．２〜１．５ｍｍ程度であってもよい。なお、上記凹部又は凸部及び筒状部材２の中心軸Ｃに対して対称に設けられていてもよく、対称に設けられていなくてもよい。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

［評価方法］
（熱膨張率）
下記実施例及び比較例で得られた磁石構造体から、ボンド磁石成型体を３×３×１５ｍｍにカットして、熱膨張率測定用のサンプルを作製した。作製したサンプルを、熱膨張計（アルバック理工株式会社製、商品名：ＤＬ−７０００）内に設置し、昇温速度５℃／分にて、２０℃から１５０℃まで加熱して、サンプルの熱膨張率を測定した。また、筒状部材については、実施例及び比較例に用いた筒状部材と同材質のブロック（３×３×１５ｍｍ）を準備し、上記ボンド磁石成型体と同様に熱膨張率を測定した。

（耐久性）
下記実施例及び比較例で得られた磁石構造体を手動にて振動させ、筒状部材とボンド磁石成型体との間の衝突音の有無を確認した。続いて、上記磁石構造体を、熱衝撃試験装置（ＥＳＰＥＣ社製、商品名：ＴＳＡ−１０３ＥＬ）中に載置し、−４０から１５０℃までの昇温工程、１５０℃での３０分の保持工程、１５０℃から−４０℃までの降温工程、及び−４０℃での３０分の保持工程を１サイクルとして、２０００サイクルの間上記工程に曝露した。曝露後の磁石構造体を手動にて振動させ、筒状部材とボンド磁石成型体との間の衝突音の有無を確認した。磁石構造体の耐久性を下記基準に基づいて判断した。
Ａ：曝露後の振動で衝突音が発生せず、耐久性に優れる。
Ｂ：曝露後の振動で衝突音が発生し、耐久性にやや劣る。
Ｃ：曝露後の振動でボンド磁石成型体が筒状部材から脱落し、耐久性に劣る。

［磁石構造体の作製］
（実施例１）
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁性合金（原料合金）を準備した。原料合金の組成は、ＲとしてＮｄを３０質量％、Ｂを１質量％とし、Ｆｅを残部とした。なお、原料合金中に不可避的に含まれる不純物は１質量％よりも十分小さかった。この合金を、急冷固化法により加工して、Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂ磁石粉末（平均粒径：１５０μｍ）を得た。

磁石粉末としてＮｄ_２Ｆｅ_１４Ｂ ７０体積部と、熱可塑性樹脂としてポリアミド樹脂（融点：約１７６℃）３０体積部とを混合した。キャビティ内を窒素置換した加圧加熱ニーダーに得られた混合物を投入して、２００℃で混練することにより、磁石組成物を得た。磁石組成物をペレタイザを用いてペレット化した。

次に、両端が開放した真鍮製の円筒状部材（内径ｄ_２：１５ｍｍ、外径ｄ_１：１７ｍｍ、長さｈ_１：１２ｍｍ、熱膨張率：２．０×１０^−５（１／Ｋ））を準備し、筒状部材を一端が上方を向くように成型用金型内に配置し、８０℃にまで金型を加熱した。得られたペレットを射出成型装置に投入し、装置内部で加熱溶融させた。加熱溶融したペレットを、スクリューにより、射出温度２２０℃で、上記金型のキャビティ内に射出した。冷却した金型から、一端から３．０ｍｍ（ｈ_２）までボンド磁石成型体が充填された筒状部材を取り出した。

ボンド磁石成型体が充填された筒状部材を空芯コイル内部に配置した。空芯コイルに２２００Ｖの電圧を印加して、ボンド磁石成型体を着磁することにより、実施例１の磁石構造体を得た。ボンド磁石成型体の熱膨張率を測定したところ、２．４×１０^−５（１／Ｋ）であった。磁石組成物の組成、並びに、熱膨張率及び耐久性の評価結果を表１に示す。表１中のＰＡ１２はポリアミド１２（又は、ナイロン１２）と呼ばれ、熱可塑性樹脂としてのポリアミド樹脂を示す。ＰＡ１２は、ポリアミド樹脂の中で吸水性が低いことから、寸法変化が小さく、ボンド磁石の特徴である複雑成形、薄肉成形又は射出成形に適している。また、磁石粉末が希土類元素を含む場合、樹脂が水分を含むことは好ましくないので、熱可塑性樹脂が吸水性の低いＰＡ１２を含むことが好ましい。

（実施例２〜３及び比較例１〜２）
磁石組成物の組成を表１に記載したように変更したこと以外は、実施例１と同様にして実施例２〜３及び比較例１〜２の磁石構造体を得た。磁石組成物の組成、並びに、熱膨張率及び耐久性の評価結果を表１に示す。

（実施例４）
組成を表１に記載したように変更したこと以外は、実施例１と同様にして磁石組成物を得た。得られた磁石組成物を用いて、射出温度３００℃、金型温度１４０℃で射出成型したこと以外は、実施例１と同様にして実施例４の磁石構造体を得た。磁石組成物の組成、並びに、熱膨張率及び耐久性の評価結果を表１に示す。なお、表１中のＰＰＳは熱可塑性樹脂としてのポリフェニレンサルファイド樹脂（融点：約２８０℃）を示す。

実施例１〜４では、筒状部材とボンド磁石成型体との熱膨張率の差が２．５×１０^−５（１／Ｋ）以下であり、磁石構造体が優れた耐久性を有することを確認することができた。一方、比較例１〜２では、筒状部材とボンド磁石成型体との熱膨張率の差が２．５×１０^−５（１／Ｋ）を超え、実施例１〜４の磁石構造体ほど優れた耐久性が得られないことが確認できた。

なお、上記実施例及び比較例ではＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末を急冷固化法により作製したが、作製方法はこれに限定されない。インゴット鋳造法又はストリップキャスト法にて作製した合金を粉砕して、磁石粉末を作製してもよい。また、原料合金の組成は、各元素の歩留まり等を考慮して決定されるが、例えば、Ｒ：２５質量％以上４０質量％以下、Ｆe：５８質量％以上７４質量％以下、Ｂ：１質量％以上２質量％以下であればよい。

２…筒状部材、４…ボンド磁石成型体、１０…磁石構造体、１２…磁気センサ、２０…回転角度検出器。

Claims (6)

1. 少なくとも一端が開放した筒状部材と、
   前記筒状部材の内部空間の少なくとも一部を充填するボンド磁石成型体と
   を備え、前記筒状部材と前記ボンド磁石成型体との熱膨張率の差が２．５×１０^−５／Ｋ以下である、磁石構造体。
2. 前記筒状部材は前記ボンド磁石成型体と接する表面上に凹部又は凸部を有する、請求項１に記載の磁石構造体。
3. 前記筒状部材は真鍮からなるものである、請求項１又は２に記載の磁石構造体。
4. 前記ボンド磁石成型体は樹脂と磁石粉末とを含み、前記磁石粉末が希土類磁石粉末である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁石構造体。
5. 前記ボンド磁石成型体の２つの磁極は前記筒状部材の軸に垂直な方向に互いに離間している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁石構造体。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の磁石構造体と磁気センサとを備える、回転角度検出器。

Images