(57)【要約】【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、柱状部材と、上記柱状部材の外周面を周方向に取り囲む環状部を有するボンド磁石成型体とを備え、上記ボンド磁石成型体の熱膨張率が上記柱状部材よりも２．０×１０−５／Ｋ以上大きい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状部材と、
前記柱状部材の外周面を周方向に取り囲む環状部を有するボンド磁石成型体と
を備え、前記ボンド磁石成型体の熱膨張率が前記柱状部材よりも２．０×１０−５／Ｋ以上大きい、磁石構造体。
【請求項２】
前記柱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。
【請求項３】
前記柱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。
【請求項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。
【請求項５】
前記ボンド磁石成型体は、さらに、前記柱状部材の端面に対向する板状部を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁石構造体。
【請求項６】
前記ボンド磁石成型体の２つの磁極は前記柱状部材の軸に垂直な方向に互いに離間している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の磁石構造体。
【請求項７】
請求項１〜６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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石構造体及び回転角度検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９４７３２１号公報
【特許文献２】特許第５１４１７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、柱状部材と、上記柱状部材の外周面を周方向に取り囲む環状部を有するボンド磁石成型体とを備え、上記ボンド磁石成型体の熱膨張率が上記柱状部材よりも２．０×１０−５／Ｋ以上大きい、磁石構造体を提供する。
【０００８】
本発明に係る磁石構造体は、柱状部材に対して、射出成型など、高温にされた流動性のあるボンド磁石成型体の原料を柱状部材に接触させながら成型し、その後冷却して固化することにより好適に製造できる。この場合、冷却時には、熱膨張率の差によって、柱状部材に比べてボンド磁石成型体の方が大きく収縮する。したがって、磁石構造体において、環状部に対して、柱状部材を締め付ける残留応力を与えることができる。これにより、磁石構造体が温度変動環境におかれても、柱状部材とボンド磁石成型体との間に隙間が生じにくく、ボンド磁石成型体の位置ずれ又は脱落を抑制できる。
【０００９】
上記磁石構造体において、上記柱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できる。柱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柱状部材から脱落しにくくなる。
【００１０】
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できる。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できる。また、上記ボンド磁石成型体は、さらに、上記柱状部材の端面に対向する板状部を有することができる。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できる。
【００１１】
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。
【発明の効果】
【００１２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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。
【図２】本発明の一実施形態に係る磁石構造体の断面図である。
【図３】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。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
［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、柱状部材２と、ボンド磁石成型体４とを備える。
【００１６】
（柱状部材）
本実施形態において、柱状部材２は円柱形状を有し、軸方向長さ、すなわち、高さｈ１は、例えば、３〜２０ｍｍであることができ、５〜１５ｍｍであることが好ましい。柱状部材２の直径ｄ１は、例えば、１〜１５ｍｍであることができ、３〜１２ｍｍであることが好ましい。
【００１７】
柱状部材２の材料は、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。柱状部材２の材質は真鍮であることがより好ましい。
【００１８】
（ボンド磁石成型体）
図２に示すように、ボンド磁石成型体４は、柱状部材２の外周面２ｐを周方向に取り囲む環状部４ｒと、柱状部材の上面（端面）２ｅに対向する板状部４ｅと、を有する一体成型品であり、柱状部材２の上部と同じ形状の凹部を形成している。板状部４ｅは円柱状の外形を有し、柱状部材２の中心軸Ｃに垂直な外側の端面４ａを有する。また、板状部４ｅの反対側の端面４ｂは柱状部材２の端面２ｅと接している。環状部４ｒは、柱状部材２の外周面２ｐの一端部を周方向に取り囲み、当該外周面２ｐの一端部と接触している。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。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。
【００１９】
図２において、板状部４ｅの軸方向高さｈ２は、例えば、１〜１２ｍｍであることができ、３〜１０ｍｍであることが好ましい。柱状部材２とボンド磁石成型体４との一層高い密着性（保持力）を得る観点から、環状部４ｒが柱状部材２と接触する面４ｉの軸方向高さｈ３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。環状部４ｒ及び板状部４ｅの直径ｄ２は、例えば、５〜２５ｍｍであることができ、１０〜２０ｍｍであることが好ましい。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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系磁石粉末は、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。
【００２３】
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。
【００２４】
本実施形態に係る磁石構造体１０において、ボンド磁石成型体４の熱膨張率は柱状部材２より２．０×１０−５／Ｋ以上大きく、好ましくは、２．５×１０−５／Ｋ以上大きく、より好ましくは、３．０×１０−５／Ｋ以上大きい。
【００２５】
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、柱状部材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。
【００２６】
ボンド磁石成型体４の熱膨張率は、具体的には、４．５×１０−５／Ｋ以上であることが好ましく、５．０×１０−５／Ｋ以上であることがより好ましい。本明細書において、熱膨張率は線膨張率である。
【００２７】
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、４０〜９０体積％であることが好ましく、５０〜８０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、１０〜６０体積％であることが好ましく、２０〜５０体積％であることがより好ましい。
【００２８】
本実施形態において、柱状部材２はボンド磁石成型体４が形成された一端と反対側の他端の端面上に凹部Ｖを有しており、当該凹部Ｖには柱状部材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。
【００２９】
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、柱状部材２を、一端（凹部Ｖが形成されていない端面）が上方を向くように、下部金型内に固定する。下部金型は、柱状部材２を収容する凹部、及びボンド磁石成型体の下部を形成する空間を有する。次に、下部金型に上部金型を取り付けて金型を閉じて、金型内にボンド磁石成型体４を製造可能なキャビティが形成される。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、上記金型内のキャビティに射出し、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、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、射出成型は磁場中で行われる。また、柱状部材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。
【００３０】
本実施形態に係る磁石構造体１０によれば、ボンド磁石成型体４の熱膨張率が柱状部材２よりも大きく、ボンド磁石成型体４の環状部４ｒが柱状部材２の外周面２ｐを取り囲むように形成されている。このような構造では、ボンド磁石成型体を成型する際の高温状態から常温まで冷却される際に、熱膨張率の差によって、柱状部材に比べてボンド磁石成型体の方が大きく収縮する。したがって、磁石構造体１０において、環状部４ｒに、柱状部材２を締め付ける大きな残留応力を与えることができる。これにより、磁石構造体１０が温度変動環境におかれても、柱状部材２とボンド磁石成型体４との間に隙間が生じにくく、磁石の位置ずれ又は脱落を抑制できる。したがって、検出精度が向上する。
【００３１】
［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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、柱状部材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。
【００３４】
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が柱状部材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の回転に連動して柱状部材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。
【００３５】
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、柱状部材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。
【００３６】
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、円柱形状の柱状部材を使用しているが、断面が多角形の柱状部材でもよく、断面が楕円形の柱状部材でもよい。また、柱状部材と接するボンド磁石成型体の外形も、柱状部材の外形に応じて、適宜変形できる。ボンド磁石成型体の外形は、例えば、多角形の環状であってもよく、楕円形の環状であってもよい。
【００３７】
また、上記実施形態では、ボンド磁石成型体４が柱状部材２の中心軸Ｃに垂直な端面４ａを有するが、ボンド磁石成型体４の２つの磁極が中心軸Ｃ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。
【００３８】
また、上記実施形態では、柱状部材２の他端の端面上に凹部Ｖを有しているが、上記凹部Ｖを有していなくてもよい。柱状部材２が上記凹部を有しない場合、自動車のハンドルシャフト等の回転軸を柱状部材２の底面に直接接着、固定することができる。
【００３９】
また、上記実施形態では、ボンド磁石成型体４は、円板状の板状部４ｅを有しているが、板状部４ｅの形状も特に限定されず、さらに、環状部４ｒを有していれば板状部４ｅを有しなくても実施可能である。
【００４０】
また、柱状部材２が筒状部材であってもよい。この場合、ボンド磁石成型体４の一部は、筒状部材内に突出し、その内周面と接触することができる。柱状部材２が筒状部材である場合、筒状部材の一端側から内部空間の一部がボンド磁石成型体４で充填され、充填されていない部分には、柱状部材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してもよい。
【００４１】
また、柱状部材の一端は複数に、例えば、２〜１０程度に分岐していてもよい。このとき、ボンド磁石成型体４は複数の分岐部分の少なくとも１つを取り囲む環状部を有するように形成される。ボンド磁石成型体４は分岐部分の全てと接していてもよく、一部と接していてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態の柱状部材２では、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（柱状部材が筒状である場合には内径も）が変化してもよい。このような例としては、例えば、柱状部材２の外径がテーパー状及び半球形状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の環状部４ｒが接する部分と、接しない部分とで、柱状部材２の外径、あるいは、テーパーの有無や程度を変えることもできる。さらに、ボンド磁石成型体４の外径も同様に、中心軸Ｃの方向に沿って変化してよい。
【００４３】
種々の形状の内でも、軸周りに回転することを考慮すると、磁石構造体１０は、柱状部材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。
【００４４】
また、柱状部材２は、柱状部材２のボンド磁石成型体４と接する表面上に、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が柱状部材２からより脱落しにくくなる。
【００４５】
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柱状部材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。
【実施例】
【００４６】
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。
【００４７】
［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。
【００４８】
（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、柱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、柱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柱状部材から脱落し、耐久性に劣る。
【００４９】
［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、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ磁石粉末（平均粒径：１５０μｍ）を得た。
【００５０】
磁石粉末としてＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ  ４５体積部と、熱可塑性樹脂としてポリアミド樹脂（融点：約１７６℃）５５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。
【００５１】
次に、真鍮製の円柱状部材（直径ｄ１：１０ｍｍ、高さｈ１：１４ｍｍ、熱膨張率：２．０×１０−５（１／Ｋ））及び成型用金型を準備した。上記成型用金型は上部金型と下部金型からなり、下部金型は上記柱状部材の下部を収容する凹部及びボンド磁石成型体に対応する空間を有し、上部金型は下部金型と合わせて円柱状のキャビティ（直径ｄ２：１８ｍｍ、高さｈ２＋ｈ３：１０ｍｍ）を形成する。上記柱状部材をその一端が上方に４ｍｍ突き出るように上記下部金型の凹部に挿入した。下部金型を上部金型で閉じ、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、一端にボンド磁石成型体が形成された柱状部材を取り出した。ボンド磁石成型体のｈ２、ｈ３、ｄ２は、それぞれ、６ｍｍ、４ｍｍ、１８ｍｍとした。
【００５２】
ボンド磁石成型体が形成された柱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、５．１×１０−５（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。なお、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。
【００５３】
（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。
【００５４】
（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。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
実施例１〜４では、ボンド磁石成型体の熱膨張率が柱状部材よりも２．０×１０−５（１／Ｋ）以上大きく、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、ボンド磁石成型体の熱膨張率が柱状部材よりも２．０×１０−５（１／Ｋ）以上大きくならず、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。
【００５７】
なお、上記実施例及び比較例ではＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石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。
【符号の説明】
【００５８】
２…柱状部材、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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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