JP2017191037A - 磁石構造体及び回転角度検出器 - Google Patents
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Abstract
【課題】自動車等に用いた場合にもボンド磁石成型体をシャフト等に精度良く固定可能な磁石構造体、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】本発明の磁石構造体10は、筒状部材2と、筒状部材2の外周面上に筒状部材2を周方向に取り囲むように設けられたボンド磁石成型体4と、を備える。筒状部材2は外周面上に凹部又は凸部6aを有し、ボンド磁石成型体4は、凹部又は凸部6aと接触している。【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。
従来、回転体に取り付けたコイルから生じる磁界の向きを検出する電磁気式の回転角度検出装置が広く利用されている。電磁気式の回転角度検出器としては、例えば、特許文献1に記載されている回転角度検出器が知られている。
これに対し、回転体に磁石を取り付け、磁石から発生する磁界の向きを検出して回転角度を検出する方法がある。この方法は、小型化等の点で有利である。しかし、一般に、回転角度検出器は、過酷な温度変動、シャフトの回転に伴って生じる慣性力、並びに振動等の環境下に曝され、このような過酷な環境下では、回転角度検出器の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、過酷な環境下で用いた場合にもボンド磁石成型体をシャフト等に精度良く固定可能な磁石構造体、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。
本発明にかかる第一の磁石構造体は、筒状部材と、上記筒状部材の外周面上に上記筒状部材を周方向に取り囲むように設けられたボンド磁石成型体と、を備える。上記筒状部材は上記筒状部材の上記外周面上に凹部又は凸部を有し、上記ボンド磁石成型体は、上記凹部又は凸部と接触している。
この磁石構造体によれば、ボンド磁石成型体の筒状部材に対する位置ずれを抑制できる。
ここで、上記磁石構造体は、上記筒状部材の軸方向の一端から外側に延びるフランジ部をさらに備え、上記ボンド磁石成型体は上記フランジ部と接触することができる。
また、上記フランジ部は凹部又は凸部を有し、上記ボンド磁石成型体は上記フランジ部の凹部又は凸部と接触することができる。
また、上記磁石構造体は、上記筒状部材の外周面から外側に延びる追加フランジ部をさらに備えることができる。さらに、上記磁石構造体において、上記フランジ部は、上記ボンド磁石成型体よりも径方向外側に突出する追加フランジ部を有することができる。
本発明にかかる第二の磁石構造体は、筒状部材と、上記筒状部材の軸方向の一端から外側に延びる第一フランジ部と、上記筒状部材の軸方向の他端から外側に延びる第二フランジ部と、上記筒状部材の外周面上に上記筒状部材を周方向に取り囲むように設けられ、上記第一フランジ部及び上記第二フランジ部と接するボンド磁石成型体と、を備える。上記筒状部材の外周面、上記第一フランジ部の上記他端側の面、及び上記第二フランジ部の上記一端側の面からなる群より選択される少なくとも1つの面上に凹部又は凸部が設けられており、上記ボンド磁石成型体は上記凹部又は凸部と接触している。
上記磁石構造体において、上記第一フランジ部又は上記第二フランジ部は、上記ボンド磁石成型体よりも径方向外側に突出する追加フランジ部を有することができる。
本発明にかかる第三の磁石構造体は、内側筒状部材と、上記内側筒状部材の軸方向の一端から外側に延びるフランジ部と、上記フランジ部の端部から軸方向の一端側に延びる外側筒状部材と、上記内側筒状部材の外周面上に上記内側筒状部材を周方向に取り囲むように設けられ、上記フランジ部及び上記外側筒状部材と接触するボンド磁石成型体と、を備える。上記内側筒状部材の外周面及び上記外側筒状部材の内周面の少なくとも一方の面上に凹部又は凸部が設けられており、上記ボンド磁石成型体は上記凹部又は凸部と接触している。
上記磁石構造体は、上記外側筒状部材の外周面から外側に延びる追加フランジ部をさらに備えることができる。
これらの各磁石構造体によれば、ボンド磁石成型体の筒状部材に対する位置ずれを抑制できる。
本発明はさらに、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。
本発明によれば、過酷な環境下で用いた場合にもボンド磁石成型体をシャフト等に精度良く固定可能な磁石構造体、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。
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。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
[磁石構造体]
(第一実施形態)
図1は本発明の第一実施形態に係る磁石構造体10を示す斜視図である。図2の(a)は本発明の第一実施形態に係る磁石構造体の中心軸Cを含む断面図であり、(b)は磁石構造体の中心軸Cに垂直な断面透視図である。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。
(第一実施形態)
図1は本発明の第一実施形態に係る磁石構造体10を示す斜視図である。図2の(a)は本発明の第一実施形態に係る磁石構造体の中心軸Cを含む断面図であり、(b)は磁石構造体の中心軸Cに垂直な断面透視図である。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。
図1並びに図2の(a)及び(b)に示すように、筒状部材2は両端2i,2jが開放されており、貫通孔を有する。筒状部材2が軸方向に貫通した貫通孔を有することにより、磁石構造体をシャフト等の端部以外の部分に装着可能となり、自動車の省スペースに有利となる。図2の(a)に示す筒状部材2の高さ(中心軸C方向の長さ)h1は、例えば、3〜25mmであることができる。筒状部材2の内径d1は、例えば、0.5〜15mmであることができる。筒状部材2の外径d2は、例えば、1〜15mmであることができる。筒状部材2の厚さtは、例えば、0.3〜3mmであることができる。
図1並びに図2の(a)及び(b)に示すように、筒状部材2は外周面2p上に2つの第一凸部6aを有している。2つの第一凸部6aは筒状部材2の中心軸C方向の略中央に配置されており、互いに反対側を向くように突出している。
第一凸部6aの形状は四角柱形状である。図2の(a)に示す第一凸部6aの突出方向の長さLPDaは、例えば、0.1〜2.0mmであることができる。図2の(a)に示す第一凸部6aの中心軸C方向の長さLPHa、及び、図2の(b)に示す第一凸部6aの筒状部材2の周方向に沿う幅LPWaは、例えば、0.1〜2.0mmであることができる。第一凸部6aの形状は角に丸みを有していてもよい。
また、図1及び図2の(b)に示すように、筒状部材2の他端2i側の表面にはマーク2nが形成されている。マーク2nは筒状部材2に印刷により形成した丸印であるが、筒状部材の変形等による凹凸であってもよい。ボンド磁石成型体4の磁界の向きを示すことなどに好適に利用できる。
図1及び図2に示すように、ボンド磁石成型体4は2つの第一凸部6aを埋め込んでいる。すなわち、ボンド磁石成型体4は第一凸部6aの全表面と接している。したがって、筒状部材2に対してボンド磁石成型体4の中心軸C方向の位置ずれ及び脱落や、ボンド磁石成型体4の中心軸C周りの方向での位置ずれを抑制しやすくなる。
ボンド磁石成型体4は環状であり、筒状部材2を周方向に取り囲んでおり、筒状部材2の外周面2pと接触している。ボンド磁石成型体4の高さ(中心軸C方向の長さ)h2は、例えば、0.2〜25mmであることができる。ボンド磁石成型体4の外径d3は、例えば、2〜60mmであることができる。
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、銅、真鍮及びステンレス等が挙げられる。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4のN極及びS極は、図1に示すように、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、熱硬化性樹脂の硬化物又は熱可塑性樹脂であることができる。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。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。磁石粉末の平均粒径は、例えば、30〜250μmである。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。
上述のような筒状部材2は、例えば、肉厚の筒状体の切削加工等により形成できる。
筒状部材2の外周面2p上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、上述のような第一凸部6aが設けられた筒状部材2を、下部金型内に固定する。上部金型を、上記下部金型に取り付けて金型が閉じられる。下部金型及び上部金型は、ボンド磁石成型体4の高さや外径等の形状に対応するキャビティを有する。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。
(第二実施形態)
図3の(a)は本発明の第二実施形態に係る磁石構造体の中心軸Cを含む断面図であり、図3の(b)は磁石構造体の中心軸Cに垂直な断面透視図である。第二実施形態が第一実施形態と異なる点は、筒状部材2の一端2jに、外周面2pから径方向外側に向かって延びる環状及び板状の第一フランジ部2fjが設けられている点、第一フランジ部2fjが筒状部材2の中心軸Cの方向における他端2i側に向かって突出する第二凸部6bを有する点、及び、ボンド磁石成型体4が第二凸部6bをさらに埋め込んでいる点である。
図3の(a)は本発明の第二実施形態に係る磁石構造体の中心軸Cを含む断面図であり、図3の(b)は磁石構造体の中心軸Cに垂直な断面透視図である。第二実施形態が第一実施形態と異なる点は、筒状部材2の一端2jに、外周面2pから径方向外側に向かって延びる環状及び板状の第一フランジ部2fjが設けられている点、第一フランジ部2fjが筒状部材2の中心軸Cの方向における他端2i側に向かって突出する第二凸部6bを有する点、及び、ボンド磁石成型体4が第二凸部6bをさらに埋め込んでいる点である。
第一フランジ部2fjの外径は、例えば、2〜60mmであることができる。第一フランジ部2fjの厚さは、例えば、0.3〜3mmであることができる。
第二凸部6bは、第一フランジ部2fjにおける筒状部材2の他端2i側の表面2fji上に2つ設けられている。2つの第二凸部6bは第一フランジ部2fjの径方向の略中央に、中心軸Cに対して対称に配置されており、筒状部材2の中心軸Cの方向における一端2jから他端2iに向かって突出している。
第二凸部6bの形状は四角柱形状である。第二凸部6bの突出方向の長さLPDbは、例えば、0.1〜2.0mmであることができる。図3の(a)に示す第二凸部6bの筒状部材2の径方向の長さLPHbは、及び、図3の(b)に示す第二凸部6bの筒状部材2の周方向に沿う幅LPWbは、例えば、0.1〜2.0mmであることができる。第二凸部6bの形状は角に丸みを有していてもよい。
本実施形態によれば、ボンド磁石成型体4が2つの第二凸部6bを埋め込んでいる。すなわち、ボンド磁石成型体4は第二凸部6bの全表面と接している。したがって、筒状部材2に対するボンド磁石成型体4の周方向の位置ずれをより一層抑制しやすくなる。また、ボンド磁石成型体4が第一フランジ部2fjと接触しているので、筒状部材2に対するボンド磁石成型体4の一端2j側への位置ずれをさらに抑制しやすくなる。
(第三実施形態)
図4は本発明の第三実施形態に係る磁石構造体の中心軸Cを含む断面図である。第三実施形態が第二実施形態と異なる点は、筒状部材2の他端2iに外周面2pから径方向外側に向かって延びる環状及び板状の第二フランジ部2fiをさらに備える点、第二フランジ部2fiが筒状部材2の中心軸Cの方向における他端2iから一端2jに向かって突出する第三凸部6cを有する点、及び、ボンド磁石成型体4が第三凸部6cを埋め込んでいる点である。
図4は本発明の第三実施形態に係る磁石構造体の中心軸Cを含む断面図である。第三実施形態が第二実施形態と異なる点は、筒状部材2の他端2iに外周面2pから径方向外側に向かって延びる環状及び板状の第二フランジ部2fiをさらに備える点、第二フランジ部2fiが筒状部材2の中心軸Cの方向における他端2iから一端2jに向かって突出する第三凸部6cを有する点、及び、ボンド磁石成型体4が第三凸部6cを埋め込んでいる点である。
本実施形態では、図4に示すように、筒状部材2と第一フランジ部2fjと第二フランジ部2fiとによって囲まれる環状のキャビティVが形成される。ボンド磁石成型体4は上記キャビティVを充填して筒状部材2と第一フランジ部2fjと第二フランジ部2fiに接触するように配置されている。本実施形態においても、ボンド磁石成型体4は筒状部材2を周方向に取り囲んでいる。
第二フランジ部2fiの外径及び厚さは、第一フランジ部2fjと同様とすることができる。
第三凸部6cは、第二フランジ部2fiにおける筒状部材2の一端2j側の表面2fij上に2つ設けられている。2つの第三凸部6cは第二フランジ部2fiの径方向の略中央に、中心軸Cに対して対称に配置されており、筒状部材2の他端2i側から一端2j側に向かって突出している。
第三凸部6cの形状やサイズは第二凸部6bと同様とすることができる。第三凸部6cの形状は角に丸みを有していてもよい。
本実施形態によれば、ボンド磁石成型体4が2つの第三凸部6cを埋め込んでいる。すなわち、ボンド磁石成型体4は第三凸部6cの全表面と接している。したがって、筒状部材2に対するボンド磁石成型体4の周方向の位置ずれをより一層抑制しやすくなる。また、ボンド磁石成型体4が第二フランジ部2fiと接触しているので、筒状部材2に対するボンド磁石成型体4の他端2i側への位置ずれをさらに抑制しやすくなる。
(第四実施形態)
図5の(a)は本発明の第四実施形態に係る磁石構造体の中心軸Cを含む断面図であり、図5の(b)は磁石構造体の中心軸Cに垂直な断面透視図である。第四実施形態が第二実施形態と異なる点は、第一フランジ部2fjと径方向外側の端面において連結し、上記端面から中心軸Cの方向における他端2i側に向かって延びる外側筒状部材2flをさらに備える点である。本実施形態では、筒状部材2を内側筒状部材2と称する場合がある。
図5の(a)は本発明の第四実施形態に係る磁石構造体の中心軸Cを含む断面図であり、図5の(b)は磁石構造体の中心軸Cに垂直な断面透視図である。第四実施形態が第二実施形態と異なる点は、第一フランジ部2fjと径方向外側の端面において連結し、上記端面から中心軸Cの方向における他端2i側に向かって延びる外側筒状部材2flをさらに備える点である。本実施形態では、筒状部材2を内側筒状部材2と称する場合がある。
本実施形態では、図5の(a)に示すように、内側筒状部材2と第一フランジ部2fjと外側筒状部材2flとによって囲まれる環状のキャビティVが形成される。ボンド磁石成型体4は上記キャビティVを充填して内側筒状部材2と第一フランジ部2fjと外側筒状部材2flに接触するように配置されている。本実施形態においても、ボンド磁石成型体4は筒状部材2を周方向に取り囲んでいる。
外側筒状部材2flの長さは十分なボンド磁石成型体4を充填可能なキャビティVを形成できるように選択され、具体的には、2〜30mm程度であることができる。また、外側筒状部材2flの厚さは筒状部材2の厚さと同様であることができる。
本実施形態によれば、ボンド磁石成型体4が外側筒状部材2flと接触しているので、外側筒状部材2flを含んで構成されるキャビティVにボンド磁石成型体4を保持しやすくなり、その結果、ボンド磁石成型体4の位置ずれをさらに抑制しやすくなる。
[磁石構造体の使用態様]
上記磁石構造体は自動車のハンドルシャフト等の回転角度検出に好適に用いることができる。この場合、上記磁石構造体の筒状部材2の内部空間には、シャフト等の回転軸を挿入し固定することができる。自動車内部では温度変動が大きく、シャフトの回転速度が大きい。また、自動車に用いたときの磁石構造体はエンジン駆動及び走行により振動に曝されることもある。本実施形態に係る磁石構造体によれば、自動車等に用いた場合にも、ボンド磁石成型体の脱落や位置ずれが抑制され、ボンド磁石成型体をシャフト等に長時間固定することができる。このため、磁気センサの検出精度が向上する。また、上記回転軸は筒状部材2を貫通できることから、本実施形態に係る磁石構造体は、回転軸の端部以外の部分に装着可能であり、自動車の省スペースに有利である。
上記磁石構造体は自動車のハンドルシャフト等の回転角度検出に好適に用いることができる。この場合、上記磁石構造体の筒状部材2の内部空間には、シャフト等の回転軸を挿入し固定することができる。自動車内部では温度変動が大きく、シャフトの回転速度が大きい。また、自動車に用いたときの磁石構造体はエンジン駆動及び走行により振動に曝されることもある。本実施形態に係る磁石構造体によれば、自動車等に用いた場合にも、ボンド磁石成型体の脱落や位置ずれが抑制され、ボンド磁石成型体をシャフト等に長時間固定することができる。このため、磁気センサの検出精度が向上する。また、上記回転軸は筒状部材2を貫通できることから、本実施形態に係る磁石構造体は、回転軸の端部以外の部分に装着可能であり、自動車の省スペースに有利である。
[回転角度検出器]
図6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の側方に磁石構造体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。
図6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の側方に磁石構造体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する。磁石構造体10の側方に発生する磁界の方向は、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。なお、図6では、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が、中心軸C方向に離間するなど、他の方向に離間していてもよい。
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の内部に挿入され、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が上記の磁石構造体10を備えることにより、自動車等に用いた場合にも、ボンド磁石成型体の脱落や位置ずれが抑制され、ボンド磁石成型体をシャフト等に長時間固定することができる。このため、シャフトの回転位置の検出精度が向上する。
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、断面が円形の筒状部材2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の両端が開放されているが、筒状部材2の少なくとも一方の端部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。
また、上記実施形態の筒状部材2は中心軸C方向に沿って外径が変化しないが、中心軸C方向に沿って外径が変化してもよい。例えば、筒状部材は、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、半球形状等のテーパー管であることもできる。動作時に磁石構造体10が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。
第二〜第四実施形態では、フランジ部2fj,2fiが筒状部材(内側筒状部材)2の外周面2pに対して垂直(角度:90°)に連結しており、外側筒状部材2flが第一フランジ部2fjに垂直(角度:90°)に連結しているが、それぞれ傾斜して連結していてもよい。筒状部材(内側筒状部材)とフランジ部とのなす角度及びフランジ部と外側筒状部材とのなす角度(傾斜角度)は、例えば、45°〜120°であり、フランジ部と外側筒状部材とのなす角度は十分なボンド磁石成型体が充填・保持可能なキャビティが形成できるように選択される。
さらに、ボンド磁石成型体4の外径も上記実施形態のように軸方向に沿って一定である態様に限定されるものではなく、例えば、外径が中心軸Cの方向に沿って変化してよい。また、ボンド磁石成型体4はキャビティVの全てを充填していなくてもよく、一部がキャビティVの外部に設けられていてもよい。
上記実施形態の凸部の形状も特に限定されない。例えば、凸部は、四角柱形状でなくてよく、例えば、円柱形状、円錐形状、角錐形状等の柱状であってもよいし、周方向に沿って環状に延びるように形成された凸条(堤防形状)でもよい。
また、上記各実施形態において、凸部の一部又は全部が凹部であってもよい。凹部は、貫通孔でもよく、非貫通孔(有底孔)でもよい。凹部の形状も円柱形状に限定されず、テーパー形状等であってもよいし、さらに、凹部は、周方向に沿って、或いは、中心軸Cのまわりに環状に延びるように形成された溝でもよい。また、凹部が貫通孔である場合には、この凹部は、射出成形時の樹脂供給用にゲートであることもできる。樹脂供給用のゲートは、例えば、第一フランジ部2fj、第二フランジ部2fi又は外側筒状部材2flに設けることができる。
また、第二、第四実施形態において、フランジ部の凸部6b(又は凸部6bの代わりの凹部)を有さない形態でもよい。
また、第三実施形態において、凸部(又は凸部の代わりの凹部)は、筒状部材2の外周面2p、第一フランジ部2fjの他端側の表面2fji、及び第二フランジ部2fiの一端側の表面2fijからなる群より選択される少なくとも1つの面上に設けられていればよい。すなわち、凸部6a,6b,6cがそれぞれ単独で設けられていてもよく、これらの凸部が任意の組み合わせで設けられていてもよい。
また、第四実施形態において、外側筒状部材2flは、内周面2flb上に、図5の一点鎖線で示すような第四凸部6dを有していてもよい。図5において、第四凸部6dは、外側筒状部材2flの内周面2flb上に2つ設けられている。2つの第四凸部6dは外側筒状部材2flの中心軸C方向の略中央に、中心軸Cに対して対称に配置されており、中心軸Cに向かって突出している。第四凸部6dの形状やサイズは第一凸部6aと同様とすることができる。第四凸部6dの形状は角に丸みを有していてもよい。ボンド磁石成型体4は2つの第四凸部6dを埋め込んでおり、ボンド磁石成型体4は第四凸部6dの全表面と接していてもよい。これにより、筒状部材2に対するボンド磁石成型体4の他端2i側への位置ずれを抑制しやすくなる。
第四実施形態では、凸部(又は凸部の代わりの凹部)は、内側筒状部材2の外周面2p及び外側筒状部材2flの内周面2flb(ボンド磁石成型体と接する側の表面)の少なくとも一方の面上に設けられていればよい。すなわち、第一凸部6a及び第四凸部6dのいずれか一方のみが設けられていてもよく、第一凸部6a及び第四凸部6dの両方が設けられていてもよい。
また、上記各実施形態において、凸部が設けられた筒状部材(内側筒状部材)、フランジ部又は外側筒状部材にさらに凹部を設けてもよいし、凹部が設けられた筒状部材(内側筒状部材)、フランジ部又は外側筒状部材にさらに凸部を設けてもよい。
また、凹部又は凸部の位置も特に限定されず、ボンド磁石成型体4に埋め込まれていればよい。
本発明では、筒状部材(内側筒状部材)、フランジ部及び外側筒状部材にそれぞれ設けられる凹部又は凸部の位置に特に限定はない。また、筒状部材(内側筒状部材)、フランジ部及び外側筒状部材にそれぞれ設けられる凹部又は凸部の数は、ボンド磁石成型体4をより安定的に保持する観点から、1〜10であってもよく、3〜8であってもよい。また、ボンド磁石成型体4の磁石粉末の密度のむらを低減する観点から、筒状部材(内側筒状部材)、フランジ部及び外側筒状部材にそれぞれ設けられる凹部又は凸部は中心軸Cに対して対称に配置されていることが好ましい。上記実施形態において、筒状部材2の中心軸Cを含む断面における凹部又は凸部の形状は六面体や円柱であったが、四面体等の他の多面体、多角柱、球体、筒状部材2の外周面に沿った弧状体、筒状部材の中心軸Cに沿った線状体、及びこれらの一部を切り欠いた形状であってもよい。また、上記凹部又は凸部の形状が多面体や多角柱等である場合の各形状の角は丸みを有していてもよい。
また、上記実施形態では、ボンド磁石成型体4は、凸部を完全に埋め込む、すなわち、凸部を完全に覆うこと好ましいが、凸部を一部埋め込むすなわち凸部の一部のみを覆う形態でもよい。また、上記実施形態では、ボンド磁石成型体4は、凹部を完全に埋め込んでいるすなわちボンド磁石成型体4が凹部内に全て充填されているが、凹部内の一部のみを充填する形態でもよい。すなわち、ボンド磁石成型体4が凸部又は凹部に接触していればよい。
磁石構造体10には、必要に応じて、図2〜5において一点鎖線で示すような追加フランジ部2ajが設けられていてもよい。例えば、図2の(a)では、追加フランジ部2ajは、筒状部材2の一端2j側に外周面2pから径方向外側に向かって環状に延びるように設けられている。図3及び図4では、追加フランジ部2ajは、第一フランジ部2fjにおける、ボンド磁石成型体4の外周面からさらに径方向(筒状部材2の径方向)外側に向かって環状に突出する部分である。図5では、追加フランジ部2ajは、外側筒状部材2flの他端2i側に外周面2flpから第一フランジ部2fjの径方向(内側筒状部材2の径方向)外側に向かって環状に延びるように設けられている。追加フランジ部2ajが設けられる位置は、図2〜5において一点鎖線で示した位置に限定されず、中心軸C上の別の位置(例えば、筒状部材2の外周面2pの他端2i側や、外側筒状部材2flの外周面2flpの中心軸C方向における中央等)に追加フランジ部2ajを設けることも可能であり、図4の第二フランジ部2fiにおける、ボンド磁石成型体4の外周面からさらに径方向外側に向かって環状に突出するように設けることも可能である。追加フランジ部2ajはボンド磁石成型体4と接しない。追加フランジ部2ajの外径は、筒状部材2の外径、第一フランジ部2fjの外径、第二フランジ部2fiの外径、及び外側筒状部材2flの外径からそれぞれ1〜10mm程度大きく設定することができる。
また、マーク2nは、筒状部材2の端部以外の部分に設けられていてもよい。例えば、マーク2nは、図3及び図4における第一フランジ部2fjの一端2j側の表面や第二フランジ部2fiの他端2i側の表面に形成されていてもよく、フランジ部の径方向外側の端面上に形成されていてもよい。また、マーク2nは、図5における外側筒状部材2flの外周面2flp上に形成されてもよい。さらに、マーク2nは、追加フランジ部2ajの表面上に形成されてもよい。なお、マーク2nが設けられていなくても実施は可能である。
2…筒状部材(内側筒状部材)、2fi,2fj…フランジ部、2fl…外側筒状部材、4…ボンド磁石成型体、6a,6b,6c,6d…凸部、10…磁石構造体、12…磁気センサ、20…回転角度検出器。
Claims (10)
- 筒状部材と、
前記筒状部材の外周面上に前記筒状部材を周方向に取り囲むように設けられたボンド磁石成型体と、を備え、
前記筒状部材は前記筒状部材の前記外周面上に凹部又は凸部を有し、
前記ボンド磁石成型体は、前記凹部又は凸部と接触している、磁石構造体。 - 前記筒状部材の軸方向の一端から外側に延びるフランジ部をさらに備え、
前記ボンド磁石成型体は前記フランジ部と接触している、請求項1に記載の磁石構造体。 - 前記フランジ部は凹部又は凸部を有し、前記ボンド磁石成型体は前記フランジ部の凹部又は凸部と接触している、請求項2に記載の磁石構造体。
- 前記筒状部材の外周面から外側に延びる追加フランジ部をさらに備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載の磁石構造体。
- 前記フランジ部は、前記ボンド磁石成型体よりも径方向外側に突出する追加フランジ部を有する、請求項2又は3に記載の磁石構造体。
- 筒状部材と、
前記筒状部材の軸方向の一端から外側に延びる第一フランジ部と、
前記筒状部材の軸方向の他端から外側に延びる第二フランジ部と、
前記筒状部材の外周面上に前記筒状部材を周方向に取り囲むように設けられ、前記第一フランジ部及び前記第二フランジ部と接するボンド磁石成型体と、を備え、
前記筒状部材の外周面、前記第一フランジ部の前記他端側の面、及び前記第二フランジ部の前記一端側の面からなる群より選択される少なくとも1つの面上に凹部又は凸部が設けられており、前記ボンド磁石成型体は前記凹部又は凸部と接触している、磁石構造体。 - 前記第一フランジ部又は前記第二フランジ部は、前記ボンド磁石成型体よりも径方向外側に突出する追加フランジ部を有する、請求項6に記載の磁石構造体。
- 内側筒状部材と、
前記内側筒状部材の軸方向の一端から外側に延びるフランジ部と、
前記フランジ部の端部から軸方向の一端側に延びる外側筒状部材と、
前記内側筒状部材の外周面上に前記内側筒状部材を周方向に取り囲むように設けられ、前記フランジ部及び前記外側筒状部材と接触するボンド磁石成型体と、を備え、
前記内側筒状部材の外周面及び前記外側筒状部材の内周面の少なくとも一方の面上に凹部又は凸部が設けられており、前記ボンド磁石成型体は前記凹部又は凸部と接触している、磁石構造体。 - 前記外側筒状部材の外周面から外側に延びる追加フランジ部をさらに備える、請求項8に記載の磁石構造体。
- 請求項1〜9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。
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