JP6763164B2

JP6763164B2 - 磁石構造体及び回転角度検出器

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Publication number: JP6763164B2
Application number: JP2016057026A
Authority: JP
Inventors: 森　尚樹; 尚樹森; 宏史伊東
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2020-09-30
Anticipated expiration: 2036-03-22
Also published as: JP2017173035A; CN107221402A; CN107221402B

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への曝露、シャフトの回転に伴って生じる慣性力、並びにエンジン駆動及び走行による振動等により、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、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。

本発明は、少なくとも一端が開放された筒状部材と、上記筒状部材内に配置されて上記筒状部材の内周面の上記一端側の部分に接するボンド磁石成型体と、を備える磁石構造体であって、上記内周面の上記一端側の部分は窪み部を有し、上記ボンド磁石成型体は上記窪み部内に突出して上記窪み部の内面と接する突起部を有し、上記窪み部の内面は、上記筒状部材の軸方向における上記一端側から他端側に向かって上記突起部に接する部分を有する、磁石構造体を提供する。上記磁石構造体は、自動車等に用いた場合もボンド磁石成型体をシャフト等に固定することができ、ボンド磁石成型体の抜け防止効果が高い。

上記磁石構造体において、上記筒状部材の軸を含む断面において、上記窪み部の形状が三角形であることが好ましい。窪み部の断面形状が三角形であることにより、窪み部をプレス加工のみで形成しやすくなることから経済的に有利であり、且つ、バリの発生の懸念が低減する傾向がある。

上記磁石構造体において、上記ボンド磁石成型体と上記筒状部材の上記一端との距離が０．０２〜０．２０ｍｍであることが好ましい。ボンド磁石成型体と端部との距離が上記範囲にあることにより、磁気センサが検出するために十分な磁界を供給しつつ、ボンド磁石成型体の外力による傷付きや脱落を一層防止しやすくなる。

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、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。

本発明の第一実施形態に係る磁石構造体を示す斜視図である。本発明の第一実施形態に係る磁石構造体が備える筒状部材の斜視透視図である。（ａ）は本発明の第一実施形態に係る磁石構造体が備える筒状部材の中心軸Ｃを含む断面図であり、（ｂ）は（ａ）における第一窪み部６ａ近傍の拡大断面図であり、（ｃ）は第二窪み部６ｂ近傍における筒状部材の中心軸Ｃを含む拡大断面図である。（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（ａ）における第一窪み部６ａ近傍の拡大断面図であり、（ｃ）は第二窪み部６ｂ近傍における筒状部材の中心軸Ｃを含む拡大断面図である。本発明の第二実施形態に係る磁石構造体が備える筒状部材の斜視透視図である。（ａ）は本発明の第二実施形態に係る磁石構造体が備える筒状部材の中心軸Ｃを含む断面図であり、（ｂ）は（ａ）における第三窪み部６ｃ近傍の拡大断面図である。（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、（ｂ）は（ａ）における第三窪み部６ｃ近傍の拡大断面図である。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］
（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。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２は第一実施形態に係る磁石構造体１０が備える筒状部材２の斜視透視図、図３の（ａ）は図２の筒状部材２の中心軸Ｃを含む断面図である。図３の（ｂ）は図３の（ａ）の窪み部６ａ近傍の拡大断面図、図３の（ｃ）は、窪み部６ｂ近傍における筒状部材の中心軸Ｃを含む拡大断面図である。図４の（ａ）は図１の磁石構造体１０の中心軸Ｃを含む断面図である。図４の（ｂ）は図４の（ａ）の窪み部６ａ近傍の拡大断面図、図４の（ｃ）は、窪み部６ｂ近傍における筒状部材の中心軸Ｃを含む拡大断面図である。

図２及び図３（ａ）に示すように、筒状部材２は、両端２ａ，２ｂが開放され、内部に貫通した空洞部分を有する筒型の形状を有している。

筒状部材２の一端２ａ側には、径方向外側に向かって延びるフランジ部２ｆが設けられている。フランジ部２ｆの形状は筒状部材２の外周面に沿った環状であり、フランジ部２ｆの一端２ａ側の表面にはマーク２ｎが形成されている。マーク２ｎはフランジ部２ｆに印刷により形成した丸印であるが、フランジ部の変形等による凹凸であってもよい。マーク２ｎはボンド磁石成型体４の磁界の向きを示すことなどに好適に利用できる。

筒状部材２の高さ（中心軸Ｃ方向の長さ）Ｈ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、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の内径ｄ_２は、例えば、２〜２５ｍｍであることができ、３〜２０ｍｍ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のフランジ部２ｆを含めた外径は、例えば、３〜３０ｍｍであることができ、５〜２５ｍｍであることが好ましい。

図４に示すように、ボンド磁石成型体４は、筒状部材２の一端２ａ側の内部を充填しており、ボンド磁石成型体４は、筒状部材２の内周面２ｉｓの一端２ａ側の部分と接触している。

図３にもどって、筒状部材２は内周面２ｉｓの一端２ａ側の部分に窪み部６を有する。窪み部６は、筒状部材２の内面に周方向に沿って環状に設けられた第一窪み部６ａと、第一窪み部６ａから軸方向の一端２ａ側に延びて筒状部材２の一端２ａ側で開放された複数の第二窪み部６ｂとから構成されている。窪み部６は基準面である筒状部材２の内周面に対して筒状部材２の径方向の外側に広がった内部空間を指す。図３（ｂ）は図３（ａ）における第一窪み部６ａの中心軸Ｃを含む拡大断面図である。第一窪み部６ａの中心軸Ｃを含む断面の形状は四角形である。

第一窪み部６ａの中心軸Ｃ方向の幅（中心軸Ｃ方向の長さ）Ｌ_ＨＨは、例えば、０．１〜２．０ｍｍであることができ、０．２〜１．０ｍｍであることが好ましい。

第一窪み部６ａの径方向の深さＬ_ＨＤは、例えば、０．１〜２．０ｍｍであることができ、０．２〜１．０ｍｍであることが好ましい。

図４の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ボンド磁石成型体４は、第一窪み部６ａ内に突出する環状の突起部４ａを有する。中心軸Ｃを含む断面における突起部４ａの形状は窪み部６ａに対応する四角形であり、突起部４ａは第一窪み部６ａの内面の全面と接触している。

詳しくは、第一窪み部６ａは、筒状部材２の一端２ａ側に側面（部分）６ａａを有し、この側面６ａａは、筒状部材２の中心軸Ｃ方向における一端２ａ側から他端２ｂ側に向かって突起部４ａに接している。第一窪み部６ａは、筒状部材２の他端２ｂ側に側面６ａｂを有し、この側面６ａｂは、筒状部材２の中心軸Ｃ方向における他端２ｂ側から一端２ａ側に向かって突起部４ａに接している。さらに、第一窪み部６ａは、底面６ａｃを有し、この底面６ａｃは、筒状部材２の中心軸Ｃの方向すなわち径方向の中心に向かって突起部４ａに接している。

側面６ａａが一端２ａ側から他端２ｂ側に向かって突起部４ａに接していることにより、ボンド磁石成型体４が筒状部材２から一端２ａの方向に脱落しにくくなる。また、側面６ａｂが他端２ｂ側から一端２ａ側に向かって突起部４ａに接していることにより、ボンド磁石成型体４が筒の中にずれることが抑制される。

図２及び図３（ａ）において、中心軸Ｃ方向に延びる６個の第二窪み部６ｂは筒状部材２の周方向に等間隔で配置されている。第一窪み部６ａと筒状部材２の一端２ａ側の端部との距離Ｌｃは、例えば、０．３〜５．０ｍｍであり、０．５〜３．０ｍｍであってもよい。図２に示すように、中心軸Ｃ方向から見て、第二窪み部６ｂの断面形状は矩形（四角形）である。図３の（ａ）に示すように、第二窪み部６ｂの内周面の周方向に沿う幅Ｌ_ＨＷは、例えば、０．１〜２．０ｍｍであることができ、０．２〜１．０ｍｍであることが好ましい。図３の（ｂ）に示すように第二窪み部６ｂの深さＬ_ＨＤは第一窪み部６ａの深さＬ_ＨＤと同じとすることができ、例えば、０．１〜２．０ｍｍであることができ、０．２〜１．０ｍｍであることが好ましい。

図４の（ｃ）に示すように、ボンド磁石成型体４は、各第二窪み部６ｂ内に突出する線状の突起部４ｂを有する。中心軸Ｃを含む断面及び中心軸Ｃに垂直な面における突起部４ｂの形状は第二窪み部６ｂに対応する形状であり、突起部４ｂは第二窪み部６ｂの内面の全面と接触している。

ここで、第二窪み部６ｂは、図２に示すように、筒状部材２の内周面の周方向の両端側に一対の側面６ｂａを有し、この側面６ｂａは、筒状部材２の周方向の両側から突起部４ｂに接している。これにより、ボンド磁石成型体４の筒状部材２の周方向での位置ずれを抑制できる。

なお、筒状部材２の内周面に窪み部６を有すると、突起部を有する場合と比べて、射出成型により製造したボンド磁石成型体４中の磁石粉末の密度むらを低減できる傾向がある。ボンド磁石成型体４中の磁石粉末の密度のむらが大きいと、磁石構造体から生じる磁界の強さ等の磁気特性にばらつきが生じるおそれがある。

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。

図１及び図４の（ａ）に示すように、ボンド磁石成型体４は略円柱形状を有し、筒状部材２の一端２ａ側に筒状部材２の中心軸Ｃに垂直な上面（端面）４ｔを有し、筒状部材２の他端２ｂ側に中心軸Ｃに垂直な下面４ｓを有する。

ボンド磁石成型体４における上面４ｔと下面４ｓとの距離（すなわち、ボンド磁石成型体４の厚さ）は、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、例えば、１ｍｍ以上であることができ、２ｍｍ以上であることが好ましい。

図１に示すように、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。

図４に示すように、ボンド磁石成型体４の上面４ｔは、筒状部材２の一端２ａよりも筒の内側に配置されている。ボンド磁石成型体４の上面４ｔと筒状部材２の一端２ａとの距離Ｅは、例えば、０．０２〜０．２５ｍｍであることができ、０．０２〜０．２０ｍｍであることが好ましい。ボンド磁石成型体４の上面４ｔと筒状部材２の一端２ａ側の端面との距離Ｅが０．０２ｍｍ以上であることにより、過酷な温度変化環境においてボンド磁石成型体４が膨張したとしても筒状部材２の端面から突出しにくくなり、外力による傷付きや脱落を防止しやすくなる。ボンド磁石成型体４の上面４ｔと筒状部材２の一端２ａ側の端面との距離Ｅが０．２５ｍｍ以下であることにより、ボンド磁石成型体４と磁気センサとの距離が大きくなりすぎず、磁気センサが検出するために十分な磁界を受け取りやすくなる。

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。

筒状部材２は、フランジ部２ｆ及び内部空間等の形成のためにプレス加工にて製造することができる。本実施形態の窪み部６は、筒状部材２を形成した後、公知の切削加工等により形成できる。

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、上述のような窪み部６が設けられた筒状部材２を、例えば、第一の金型内に、開放端（一端２ａ）が第一の金型側を向くように、固定する。第一の金型は、ボンド磁石成型体４の上面４ｔと筒状部材２の一端２ａ側の端面との距離Ｅを設定するために筒状部材２内に一端２ａ側から他端２ｂ側に向かって突出する突起を有する。次に、ボンド磁石成型体４を配置しない部分を設定するために筒状部材２内に他端２ｂ側から一端２ａ側に向かって突出する柱状の突起を有する第二の金型を、上記第一の金型に取り付けて金型が閉じられる。突起の表面が、ボンド磁石成型体の下面４ｓに対応する。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５及び図６はそれぞれ本発明の第二実施形態に係る磁石構造体１０が備える筒状部材２の斜視透視図及び断面図である。第二実施形態が第一実施形態と異なる点は、窪み部及び突起部の形状のみであるので、本実施形態ではそれらのみ説明する。本実施形態に係る磁石構造体１０は、複数の第三窪み部６ｃを有する。図５及び図６（ａ）では、６個の第三窪み部６ｃが筒状部材２の内周面２ｉｓの一端２ａ側の部分において周方向に等間隔で配置されている。図６（ｂ）は図６（ａ）における第三窪み部６ｃの拡大断面図である。第三窪み部６ｃと筒状部材２の一端２ａとの距離Ｌｃは、例えば、０．３〜５．０ｍｍであり、０．５〜３．０ｍｍであってもよい。図６の（ｂ）に示すように、本実施形態において、中心軸Ｃを含む断面における第三窪み部６ｃの形状は楔形（三角形）である。

第三窪み部６ｃの内面は、筒状部材２の内周面２ｉｓに対して筒状部材２の一端２ａよりも他端２ｂの方が窪みが深くなるように傾斜した斜面６ｃａと、筒状部材２の中心軸Ｃに垂直であって斜面６ｃａの最も深くなった部分と接続された側面６ｃｂと、筒状部材２の周方向に互いに対向する一対の側面６ｃｃ（図６の（ａ）参照）とを有している。なお、斜面６ｃａと側面６ｃｂとの交点は通常丸みを帯びる。

したがって、中心軸Ｃを含む断面において、他端２ｂ側に中心軸に垂直な１辺（側面６ｃｂに対応）、及び、他端２ｂ側よりも一端２ａ側が中心軸Ｃに近い１辺（斜面６ｃａに対応）、及び、筒状部材２の内周面２ｉｓに対応する１辺により窪み部６ｃの三角形が形成される。

図６の（ｂ）に示すように、中心軸Ｃを含む断面において、斜面６ｃａと筒状部材２の内周面２ｉｓとのなす角θの下限値は、例えば、３°であり、５°であってもよい。上記θの上限値は、例えば、４５°であり、３５°であってもよく、２０°であってもよい。第三窪み部６ｃの高さ（中心軸Ｃ方向の長さ）Ｌ_ＨＨは、例えば、０．３〜５．０ｍｍであることができ、０．５〜３．０ｍｍであることが好ましい。第三窪み部６ｃの周方向に沿う幅Ｌ_ＨＷは、例えば、０．３〜３．０ｍｍであることができ、０．５〜２．０ｍｍであることが好ましい。第三窪み部６ｃの深さＬ_ＨＤは、例えば、０．１〜１．０ｍｍであることができ、０．２〜０．５ｍｍであることが好ましい。

図７に示すように、本実施形態において、ボンド磁石成型体４は第三窪み部６ｃ内を充填している。すなわち、ボンド磁石成型体４は、第三窪み部６ｃ内に突出して第三窪み部６ｃの内面の全面と接する突起部４ｃを有している。図７の（ｂ）に示すように第三窪み部６ｃの斜面６ｃａは筒状部材２の中心軸Ｃ方向における一端２ａ側から他端２ｂ側に向かってボンド磁石成型体４の突起部４ｃと接している。これにより、ボンド磁石成型体４が筒状部材２から一端２ａの方向に脱落しにくくなる。また、図７の（ａ）に示すように、第三窪み部６ｃの一対の側面６ｃｃは筒状部材２の周方向の両側からボンド磁石成型体４の突起部４ｃと接している。これにより、ボンド磁石成型体４の筒状部材２の周方向での位置ずれを抑制できる傾向がある。

本実施形態の筒状部材２は、フランジ部及び内部空間等の形成のためにプレス加工にて製造されるが、本実施形態のように、窪み部６ｃが中心軸Ｃを含む断面において斜面６ｃａを有する三角形の形状を有する場合、上記プレス加工と同時に第三窪み部６ｃを形成することができる。特に、第三窪み部６ｃにおける上記θの値が小さい、例えば、３０°以下、好ましくは２０°以下の場合、特に同時プレスが容易である。窪み部形成のための別途の切削加工を行わなくてすむと、コスト低減が可能であり、また、バリの発生等も抑制される。

［磁石構造体の使用態様］
上記磁石構造体の筒状部材２の内部空間において、ボンド磁石成型体４が充填されていない他端２ｂ側の部分には、筒状部材２の他端２ｂ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。

［回転角度検出器］
図８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）４ｔ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）２ｂ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、上記実施形態では筒状部材２の一端２ａ側にボンド磁石成型体４が充填されているが、一端２ａでなく他端２ｂ側にボンド磁石成型体４が充填されていてもよい。この場合には、窪み部６は筒状部材２の内周面２ｉｓの他端２ｂ側に配置され、突起部４ａ，４ｂ，４ｃと接する。

また、上記実施形態の筒状部材２は中心軸Ｃ方向に沿って内径外径が一定のストレート管であるが、外径は一定で内径のみが軸方向で互いに異なってもよく、内径が一定で外径のみが軸方向で互いに異なってもよい。また、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。筒状部材２は、軸方向の一端２ａ側の大径部と、上記大径部と鍔状の連結部で連結されて他端２ｂ側に配置された小径部とを有していてもよい。大径部の外径及び内径は、小径部の内径及び外形よりも大きい。この場合、大径部の高さは、例えば、１〜２０ｍｍであることができる。小径部の高さは、例えば、１〜２０ｍｍであることができる。小径部の外径は、例えば、１〜２０ｍｍであることができる。小径部の内径は、例えば、０．５〜２０ｍｍであることができる。筒状部材２が大径部と小径部とを有する場合のボンド磁石成型体４の下面４ｓの位置は、大径部内であってもよく、小径部内であってもよい。さらに、筒状部材２は上述のような大径部と小径部とは径が異なる部分をさらに有していてもよい。

上記実施形態において、筒状部材２は一端２ａ側にフランジ部を備えるが、他端２ｂ側にフランジ部を備えていてもよく、フランジ部を備えていなくてもよい。

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。

いずれにしろ、筒状部材２の内面の軸方向の一端２ａ側（軸方向の長さの半分よりも一端側）に形成された窪み部６の内面が、筒状部材２の中心軸Ｃ方向における一端２ａ側から他端２ｂ側に向かって、ボンド磁石成型体４の突起部と接する部分を有していればよく、窪み部６の配置及び形状は上記実施形態に限定されない。窪み部６の数は１つ以上であればよく、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。上記実施形態では、複数の窪み部６（第二窪み部６ｂ、第三窪み部６ｃ等）が筒状部材２の周方向に等間隔で配置されているが、互いに異なる間隔で配置されていてもよい。複数の窪み部６をプレス加工にて形成する場合、複数の窪み部６の配置間隔が異なることにより、プレスされた筒状部材２が金型から外れやすくなり、製造上有利となる。例えば、筒状部材２を、筒状部材２の径方向断面で２つに分けたときに、複数の窪み部６が一方の側に偏って、具体的には、一方の側のみに形成されていてもよい。複数の窪み部６が偏って形成されることにより、プレスされた筒状部材２が金型からさらに外れやすくなり、製造上より有利となる。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、複数の窪み部６は中心軸Ｃに対して対称に配置されていてもよい。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窪み部６の形状は四角形や三角形であったが、円（楕円含む）形、その他の多角形等であってもよい。また、上記断面における窪み部の形状が四角形、三角形及びその他の多角形等である場合の各形状の角は丸みを有していてもよい。

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の内部空間の一部のみを充填しているが、内部空間の全部を充填することも可能である。

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。

また、突起部４ａ，４ｂ，４ｃは、窪み部内の全面と接する必要はなく、少なくとも、筒状部材の中心軸方向における一端側から他端側に向かって接触する部分を有していればよい。

また、マーク２ｎは、筒状部材２のフランジ部以外の部分に設けられていてもよいし、設けられていなくても実施は可能である。

また、上記実施形態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いるが、磁石構造体１０の使用状況に応じて、ボンド磁石成型体４のＮ極及びＳ極は中心軸Ｃ方向に離間するなど、他の方向に離間していてもよい。

また、上記実施形態では、ボンド磁石成型体４の上面４ｔは、筒状部材２の一端２ａよりも筒の内側に距離Ｅだけ内側に配置されているが、距離Ｅが０であっても、マイナス、すなわち、ボンド磁石成型体４の上面４ｔが筒状部材２の一端２ａより外側に突出していても実施は可能である。

２…筒状部材、４…ボンド磁石成型体、６…窪み部、１０…磁石構造体、１２…磁気センサ、２０…回転角度検出器。

Claims

少なくとも一端が開放された筒状部材と、
前記筒状部材内に配置されて前記筒状部材の内周面の前記一端側の部分に接するボンド磁石成型体と、を備える磁石構造体であって、
前記内周面の前記一端側の部分は窪み部を有し、
前記ボンド磁石成型体は前記窪み部内に突出して前記窪み部の内面と接する突起部を有し、
前記窪み部の内面は、前記筒状部材の軸方向における前記一端側から他端側に向かって前記突起部に接する部分を有し、
前記筒状部材の軸を含む断面において、前記窪み部の形状が三角形であり、
前記窪み部の周方向に離間した一対の側面が、前記突起部に対して周方向の両側から接している、磁石構造体。
前記ボンド磁石成型体と前記筒状部材の前記一端との距離が０．０２〜０．２０ｍｍである、請求項１に記載の磁石構造体。
請求項１又は２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。