(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁場中成形して得られたマグネットの内部に金属ピンを介在させて焼結させ製造された、接着剤を使用せず内部に金属ピンを介在させてなるマグネットと、
磁場検出素子とを用いた磁気センサであって、
検知する磁性材の動きにより、該磁性材と上記マグネットとの間に介在する上記磁場検出素子が検出する磁場値が変わり、該磁場値の差により上記磁性材の変化を読みとる磁気センサ。
【請求項２】
上記マグネットが、リングマグネットである請求項１に記載の磁気センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明に属する技術分野】
本発明は、磁気センサに用いる焼結マグネット及び磁気センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リングマグネットに、磁場を調整するために金属ピンを接着剤を介し固定させるリングマグネットが使用されていた。内径にピンを介在させることにより、磁界をコントロールさせることができたが、接着剤をリングマグネットと金属ピンの間に介在させているので、作業工程に手間がかかり、また、接着剤のムラにより接着強度にバラツキが生じる可能性が高かった。また、最近の傾向として高温下で用いることが多く、高温になるほど接着強度が低下し、耐熱性がなくなっていた。
さらに、エポキシ、フェノール系等の接着剤を用いることにより、ピンをマグネットに設置することは可能であるが、有機溶媒中では固定強度の劣化が発生していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特に、マグネット中の金属ピンの接着強度が特に高温下において高く、溶剤による劣化がほとんど生じない、マグネットの製造工程数を簡略化でき生産性も改善したマグネットを用いた磁気センサを提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、接着剤を介さずに金属ピンを内部に設置させることにより得られるマグネットを用いた磁気センサにおいて、マグネットと金属ビンを同時焼結させることにより、上記課題を解決することができたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に用いるマグネットは、内部に穴があり、金属ピンが設置できる構造を取る焼結磁石用成形体であれば特に形状、組成については限定しないが、特に好ましくはリングマグネットの磁場調整を目的とするものである。
形状としては、金属ピンの形状に合わせた内径を有するマグネットであればよい。本発明に用いるマグネットは、焼結用として用いられているＲ−Ｔ−Ｂ系（Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ系等、ＲはＹを含む希土類元素、Ｔは遷移金属）、Ｒ−Ｔ系（Ｓｍ2Ｃｏ17系等）、Ｒ-Ｔ-Ｎ系の成形体を用いることが好ましい。
【０００６】
金属ピンとしては、磁場調節できる純鉄、ＳＵＳ、ＷＣ等の超硬合金等の磁性体で柱状を有していればよく、円柱、角柱のいずれの形状でもよい。さらに焼結前のマグネットの内径に対し、熱収縮の点からピンの外径が７０〜９０sq％の比率を有する金属ピンを用いることが好ましい。
【０００７】
マグネットは、通常用いられている方法で製造すればよく、例えば、鋳造法、ロール急冷、アトマイズ法の何れかの方法で得られた合金を、粉砕等の加工工程を経て平均粒径１〜３０μｍの粉体とし、リングマグネットではリング型金型に充填し、通常の磁石になるように磁場中成形させることにより得られる。
【０００８】
このようにして得られた成形体に、金属ピンをマグネットの中心、リングマグネットは内径に挿入させ、アルゴン等の不活性雰囲気下で９００〜１４００℃の温度で焼結させることが好ましい。さらには磁石を５００〜１１００℃で時効処理を施してもよい。
得られた焼結体マグネットは、空隙が少なく、高温に晒されても固定強度の劣化が非常に小さくすることが可能である。
【０００９】
さらには、切削加工等を施し、磁気センサに用いることが可能となった。
また、本発明の好ましい磁気センサの例としては、該金属ピンを介在させたマグネットと鉄材（磁性材）との間にギャップを有しており、その間に磁場検出素子を介在させている磁気センサ等が挙げられる。
この磁気センサは、特にマグネットと磁場検出素子を固定させ、鉄材を上下、左右に動かせることが可能であり、鉄材の可動により磁場検出素子が検出する磁場値が変わり、該磁場の差により鉄材の変化を読みとるセンサである。
特に、本発明のように金属ピンを介在させたマグネットを用いることにより、磁場値の差を大きく読み取れる感度が高く、検出される磁場の符号（Ｎ／Ｓ）を変えることができる磁気センサを製造することができる。
【００１０】
【実施例】
実施例１
磁場中成形した成形体（Ｓｍ2Ｃｏ17系マグネット、信越化学工業社製Ｒ２２ＨＡ、φ９．５ｍｍ×φ１．９７ｍｍ×高さ６ｍｍに加工）に金属ピン（快削鋼ＳＵＭ２４、φ１．６ｍｍ×高さ７ｍｍ）を挿入し、アルゴンガス雰囲気下、１２００℃で３時間焼結させた。
固定強度の測定方法は、図１のように、台座５に置かれた治具４の上に金属ピン２を装入したマグネット１を設置し、マグネットより突き出たピンに対し、上から圧力ヘッド３により圧力をかけ、ピンが脱抜するまでの最大荷重を調べた。
表１に荷重測定結果を示す。また、試料をアセトンに１０００時間浸漬させ、上記と同じように固定強度を測定した。固定強度の減少分を浸漬しないものに基づき劣化率として算出した。結果を表２に示す。
【００１１】
【表１】
0004538166.tif 000002
【００１２】
【表２】
0004538166.tif 000003
【００１３】
比較例１
実施例１で使用した金属ピンにエポキシ系接着剤を硬化後の厚さが２００μｍになるように塗布して、磁場中成形した成形体（Ｓｍ2Ｃｏ17系マグネット、信越化学工業社製Ｒ２２ＨＡ、φ９．５ｍｍ×φ１．９７ｍｍ×高さ６ｍｍに加工）を１２００℃で３時間焼結させた焼結体に挿入させ１２０℃で接着剤を硬化させた。得られたマグネットを実施例１と同様にアセトンに浸漬し、固定強度を測定した。結果を表２に示す。
【００１４】
応用例
磁気センサの一例を図２に示す。実施例１のマグネットを外径７．７ｍｍ×高さ５ｍｍに切削加工し、ピン１２を有するマグネット１１を得た。マグネット１１の中心より０．６６ｍｍだけギャップＬ1をあけ、ホール素子１３を設置させた。マグネットの中心からのギャップＬ2を１．５ｍｍ又は６．５ｍｍとして、そこに鉄片１４（ａ1：５ｍｍ、ａ2：縦５ｍｍ、ａ3：１３ｍｍ）を設置して、磁場値（ホール素子の値）を測定した。表３に測定結果を示す。
なお、比較例１のマグネットについては外径７．７ｍｍ×高さ５ｍｍの円柱状に切削加工して磁場値を測定した。
【００１５】
【表３】
0004538166.tif 000004
【００１６】
本願のリングマグネットでは、鉄材移動前後で磁場値の差が大きく、磁極の符号（Ｎ／Ｓ）を変化させることが可能であり、磁場の符号が逆転している。ピンを挿入していない磁石の場合は、磁場値の差が小さく、Ｎ／Ｓの符号が変化しない。従って、磁束の変化量をリングマグネットの方が大きくなることが示されており、感度の高い磁気センサを得ることができる。
【００１７】
【発明の効果】
マグネット中に挿入される金属ピンの耐熱性及び接着強度が高く、磁場の符号を変化させることができ、高感度のセンサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】評価方法として、固定強度の測定方法を示す断面図である。
【図２】応用例で用いた磁気センサの一例を示す図である。
【符号の説明】
１ マグネット
２  ピン
３  圧力ヘッド
４  治具（ＳＵＳ）
５  台座
１１  マグネット
１２  ピン
１３  ホール素子
１４  ＳＰＣＣ（鉄片）
【図１】
0004538166.tif 000005
【図２】
0004538166.tif 000006