特許 7370207 磁石ホルダ、磁石ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-19

(45)【発行日】2023-10-27

(54)【発明の名称】磁石ホルダ、磁石ユニット

(51)【国際特許分類】

   B22F 3/24 20060101AFI20231020BHJP

   H02K 15/14 20060101ALI20231020BHJP

   G01D 5/245 20060101ALI20231020BHJP

   H02K 11/215 20160101ALN20231020BHJP

【ＦＩ】

B22F3/24 101Z

H02K15/14 A

G01D5/245 110L

H02K11/215

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019179401

(22)【出願日】2019-09-30

(65)【公開番号】P2020134509

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2022-08-26

(31)【優先権主張番号】P 2019028339

(32)【優先日】2019-02-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100207181

【弁理士】

【氏名又は名称】岡村 朋

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 翔平

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼楠 利啓

(72)【発明者】

【氏名】竹田 大輔

【審査官】池田 安希子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１７３０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３３２３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０５７４３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２２Ｆ １／００ － ８／００

Ｇ０１Ｄ ５／２４５

Ｈ０２Ｋ １５／１４

Ｈ０２Ｋ １１／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸が圧入固定される軸取付部と、前記軸取付部の軸方向一方側に設けられ、磁石の周囲を保持する磁石保持部とを備え、前記磁石保持部の前記磁石と対向する内側面に、前記磁石と軸方向で係合するアンダーカット部を設けた磁石ホルダにおいて、
前記磁石保持部と前記軸取付部が焼結金属で一体に形成され、
前記磁石保持部の外周面および端面、並びに、前記軸取付部の内周面がそれぞれサイジングされており、
前記アンダーカット部が、前記磁石保持部の塑性変形で形成され、
前記軸取付部における軸方向の磁石側の端面に、前記磁石と円周方向で係合する凹部を設けたことを特徴とする磁石ホルダ。

【請求項2】

前記サイジングに伴って前記磁石保持部に作用する内径方向の圧迫力で、当該磁石保持部を塑性変形させた請求項１に記載の磁石ホルダ。

【請求項3】

前記軸取付部の内周面に、軸方向に延び、前記軸取付部の磁石を設けた側とは反対側の端面に開口する溝部を設けた請求項１または２記載の磁石ホルダ。

【請求項4】

前記アンダーカット部をテーパ面で形成した請求項１から３何れか１項に記載の磁石ホルダ。

【請求項5】

前記アンダーカット部を突出部で形成した請求項１から３何れか１項に記載の磁石ホルダ。

【請求項6】

オーステナイト系のステンレス材により形成された請求項１から５いずれか１項に記載の磁石ホルダ。

【請求項7】

請求項１から６のいずれかに記載された磁石ホルダと、前記磁石ホルダの磁石保持部に保持された磁石とを有する磁石ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁石ホルダ、磁石ホルダを備えた磁石ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

回転体の回転角度を検知するための回転角検知装置には、回転体と一体的に回転する磁石の形成する磁界の変化を、磁気センサによって検知することで回転角度を検知するものが存在しており、例えば、この種の回転角検知装置が、自動車のパワーステアリング装置に搭載された電動モータの、回転角度を検知するために設けられる。

【0003】

上記の回転角検知装置には、磁石や磁石を保持するための磁石ホルダが設けられる。例えば特許文献１では、回転体の軸方向の一端側に取り付けられたホルダ部材が、回転軸に取り付けられた側と軸方向の反対側に磁石を保持した構成の回転角検知装置が記載されている。この装置では、回転軸の回転により、ホルダ部材および磁石がこれと一体的に回転した際に、磁石に対向して設けられた磁気センサが磁界の変化を検知し、回転軸の回転角度を検知することができる。

【0004】

上記のような装置では、磁石がホルダ部材から抜け落ちることを防止するために、抜け止め機構を設けることが一般的になされている。例えば特許文献２では、図１０に示すように、円筒状のホルダ部材１０１が設けられ、このホルダ部材１０１の内周面側に設けられた、軸方向の一端側に開口する凹部１０１ａにマグネット部材１０２が一体成形される。凹部１０１ａを形成するホルダ部材１０１の内周壁は、軸方向一方側から他方側へ向けて拡径するアンダーカット部１０１ｂである。このアンダーカット部１０１ｂによってマグネット部材１０２が係止され、マグネット部材１０２が、ホルダ部材１０１の軸方向一方側の開口部からの抜け落ちを防止できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第５１４１７８０号公報

【文献】特開２０１６－２０５９７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献２のようなアンダーカット形状は、型成形によってホルダ部材を成形する際に一体的に成形することが困難である。このため、例えば特許文献２では、旋盤加工等の機械加工により、アンダーカット部１０１ｂを形成することが示されている。しかし、このように後加工を施す方法では、工程数が増え、製造コストの増加を招いてしまうという問題があった。

【0007】

このような事情から、本発明では、磁石の抜け止め機構を有する磁石ホルダを安価に製造することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するため、本発明は、軸が圧入固定される軸取付部と、前記軸取付部の軸方向一方側に設けられ、磁石の周囲を保持する磁石保持部とを備え、前記磁石保持部の前記磁石と対向する内側面に、前記磁石と軸方向で係合するアンダーカット部を設けた磁石ホルダにおいて、前記磁石保持部と前記軸取付部が焼結金属で一体に形成され、前記磁石保持部の外周面および端面、並びに、前記軸取付部の内周面がそれぞれサイジングされており、前記アンダーカット部が、前記磁石保持部の塑性変形で形成され、前記軸取付部における軸方向の磁石側の端面に、前記磁石と円周方向で係合する凹部を設けたことを特徴とする。

【0009】

焼結金属は、塑性流動性に富むため、サイジングにより高い面精度を得ることができる。従って、本発明の上記構成のように、磁石保持部と軸取付部を焼結金属で一体に形成し、軸取付部の内周面をサイジングすることで、高精度の内周面を、複数の工程を要することなく、１ショットで成形することができる。また、アンダーカット部を塑性変形で形成することにより、機械加工する場合に比べて、加工コストの低廉化を図ることができる。以上から、磁石ホルダの低コスト化を図ることができる。さらに、軸取付部の内周面を高精度化することで、軸を軸取付部に圧入する際の圧入代の制御が容易となり、磁石ホルダに対する軸の取り付け精度（同軸度等）を向上させることができる。

【0010】

上記の磁石ホルダとして、サイジングに伴って磁石保持部に作用する内径方向の圧迫力で、当該磁石保持部を塑性変形させることができる。サイジングに伴う圧迫力で磁石保持部を塑性変形させることにより、軸取付部の内周面のサイジングとアンダーカット部の形成とを同時に行うことができる。このため、磁石ホルダの生産性を高めることができる。

【0011】

上記の磁石ホルダとして、軸取付部の磁石側の端面に、磁石と円周方向で係合する凹部を設けることができる。これにより、磁石の磁石ホルダに対する相対回転を防止することができる。

【0012】

上記の磁石ホルダとして、軸取付部の内周面に、軸方向に延び、軸取付部の磁石を設けた側とは反対側の端面に開口する溝部を設けることができる。これにより、軸圧入時に、磁石ホルダ内部の空気を、溝部を介して外部へ逃がすことができ、磁石ホルダの破損や磁石の磁石ホルダからの抜け落ちを防止できる。

【0013】

上記の磁石ホルダとして、アンダーカット部をテーパ面で形成することができる。

【0014】

上記の磁石ホルダとして、アンダーカット部を突出部で形成することができる。

【0015】

上記の磁石ホルダをオーステナイト系のステンレス材により形成することができる。これにより、磁石の磁界に影響を与えないような磁石ホルダとすることができる。

【0016】

上記の磁石ホルダと、磁石ホルダの磁石保持部に保持された磁石とを有する磁石ユニットとすることができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明では、磁石ホルダの製造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係る磁石ユニットを備えた回転角検知装置の断面図である。

【図2】上記実施形態に係る磁石ホルダを示す図で、（ａ）図が平面図、（ｂ）図が（ａ）図のＡ－Ａ線断面図である。

【図3】上記実施形態と異なる構成の凹部を示す断面図である。

【図4】図２の磁石ホルダの中間成形品である焼結体を示す断面図である。

【図5】サイジング工程を示す断面図である。

【図6】異なる実施形態に係る磁石ホルダを示す図で、（ａ）図が平面図、（ｂ）図が（ａ）図のＢ－Ｂ線断面図である。

【図7】図６の磁石ホルダの中間成形品である焼結体を示す断面図である。

【図8】サイジング工程を示す断面図である。

【図9】異なる実施形態に係る磁石ユニットを示す断面図である。

【図10】従来の回転角検知装置を示す断面図である。

【図11】さらに異なる実施形態に係る磁石ホルダを示す図で、（ａ）図が平面図、（ｂ）図が（ａ）図のＣ－Ｃ線断面図である。

【図12】図１１の磁石ホルダの中間成形品である焼結体を示す断面図である。

【図13】サイジング工程を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。

【0020】

図１に示すように、回転角検知装置１は、磁石ユニット３と、磁気センサ６とを備える。磁石ユニット３は、磁石ホルダ４と、磁石５とによって構成され、軸としての回転軸２の軸方向一端に取り付けられる。

【0021】

磁石ホルダ４は、粉末冶金による焼結金属にて形成され、特に、磁石５の磁界に影響を与えないように非磁性の材料により形成される。例えば、後述するサイジング工程で塑性変形可能なオーステナイト系のステンレス材を選定することが好ましい。磁石５は、磁性材料を磁石ホルダ４に射出して着磁することにより成形される、ボンド磁石である。

【0022】

磁石ホルダ４は略円筒状をなし（図２ａ参照）、軸方向一端側（図１の上側）の方が軸方向他端側よりも、その径が大きく設けられている。磁石ホルダ４は、その内周面側の軸方向一端側に磁石５を保持する。

【0023】

磁石５は、周方向に対してＮ極とＳ極が交互に配置される構成となっており、回転軸２と一体的に回転することにより、形成する磁界を変化させる。

【0024】

磁気センサ６は、磁石５に対向して配置され、磁石５の形成する磁界の大きさまたは方向の変化を検知することができる。磁気センサ６には、公知の磁気センサを適宜用いることができる。

【0025】

回転軸２は、軸心Ｚを中心に回転可能に設けられる。回転軸２が回転すると、回転軸２の一端側に取り付けられた磁石ユニット３が、回転軸２と一体的に回転する。これにより、磁石５の形成する磁界の大きさまたは方向が変化する。そして、磁気センサ６が、この変化を検知することにより、回転軸２の回転角度を検知することができる。以下、軸心Ｚの延在方向を単に軸方向とも呼ぶ。

【0026】

図２（ｂ）に示すように、磁石ホルダ４は、回転軸２を圧入固定する中空円筒状の軸取付部４１と、軸取付部４１の軸方向一方側に設けられ、磁石５の周囲を保持する中空円筒状の磁石保持部４２とを一体化した構成を有する。軸取付部４１の内周空間と磁石保持部４２の内周空間とは軸方向で連続している。磁石保持部４２の内周面（内側面）４３は磁石５の周囲と対向しており、内周面４３の内径寸法は、軸取付部４１の内周面の内径寸法よりも大きい。磁石５の端面と対向する、軸取付部４１の磁石側の端面４４と、磁石保持部４２の内周面４３とで、磁石５を収容する空間である磁石収容部４ａが形成されている。

【0027】

図２（ｂ）の部分拡大図に示すように、磁石保持部４２の内周面４３には、その軸方向一方側から、テーパ部４３ａと、逆テーパ部４３ｂとが連続して設けられる。テーパ部４３ａは、軸方向一方側から他方側へ向けて縮径する部分である。また、逆テーパ部４３ｂは、軸方向一方側から他方側へ向けて拡径する部分であり、テーパ部４３ａと、逆テーパ部４３ｂとによりアンダーカット部５０が形成されている。

【0028】

軸取付部４１の端面４４には、磁石５の磁石ホルダ４に対する回転を防止するための凹部４４ａが設けられる。凹部４４ａは、少なくとも一つ設けられればよく、本実施形態では、周方向に等間隔に４つの凹部４４ａが設けられる。ただし、磁石５の回転防止のための凹部を設ける位置は、端面４４に限らない。例えば図３に示すように、逆テーパ部４３に凹部４３１を設けることもできる。凹部４３１は、少なくとも一つ設けられればよく、例えば、周方向に等間隔に４つの凹部４３１を設けることができる。

【0029】

軸取付部４１の内周面には、軸方向に延在する溝部４５が設けられる。溝部４５は、周方向の一部領域に設けられ、軸取付部４１の軸方向他方側に開口している。磁石ホルダ４は、磁石保持部４２に磁石５を保持した状態で、軸取付部４１に回転軸２が圧入されるため、磁石ホルダ４内に密閉空間が形成される。これに対して、軸方向他方側に開口する溝部４５を設けることにより、溝部４５を介して、磁石ホルダ４内部と外部とが連通するため、圧入に伴って磁石ホルダ４内の空気を外部へ逃がすことができる。これにより、回転軸２の圧入中に、磁石ホルダ４の内圧が高まって磁石５が外れたり、磁石ユニット３が破損することを防止できる。

【0030】

次に、上記の磁石ユニット３を製造する方法について説明する。

【0031】

本実施形態では、粉末冶金によって磁石ホルダ４を成形する。つまり、成形型で金属粉末を圧縮成形した後、これにより得られた圧粉体を加熱して焼結することで、焼結体を得る。そして、焼結体をサイジングにより寸法を矯正することで磁石ホルダ４が完成する。

【0032】

上記過程で得られる本実施形態の焼結体４’を図４に示す。
焼結体４’には、軸取付部４１（凹部４４ａおよび溝部４５も含む）に相当する部分４１’、および磁石保持部４２に相当する部分４２’が形成されている。軸取付部４１に相当する部分（以下、「軸取付部相当部分」と称する）４１’の外径寸法および磁石保持部４２に相当する部分（以下、「磁石保持部相当部分」と称する）４２’の外径寸法は、軸取付部４１および磁石保持部４２の各外径寸法よりもサイジング代分だけ大きい。磁石保持部相当部分４２’の形状は、磁石保持部４２の形状とは異なる。すなわち、磁石保持部相当部分４２’の内周面４３’は均一径の円筒面状に形成され、当該内周面４３’には、図２（ｂ）に示すアンダーカット部５０が存在しない。また、磁石保持部相当部分４２’の外周面のうち、軸方向一方側の領域には、環状の凸部８１が形成される。凸部８１の外周面のサイジング代は、磁石ホルダ４の他の領域の外周面のサイジング代よりも大きい。

【0033】

次に、焼結体４’をサイジングすることにより、各部の寸法精度を高めると共に、上記のアンダーカット部５０を形成し、磁石ホルダ４を得る。

【0034】

具体的には、まず、図５（ａ）に示すように、環状のコア７１とダイス７２との間に形成された環状のキャビティＸ１に、焼結体４’を挿入する。なお、図５（ａ）～（ｃ）では、焼結体４’の周方向の一断面のみを示しているが、焼結体４’全体が環状のキャビティＸ１に挿入されている。

【0035】

コア７１は、軸方向にその外径が等しく、その外周面７１ａは円筒面状に形成される。一方、ダイス７２の内周面７２ａは、その径が図の上側から下側へ向けて段階的に小さくなっており、複数の段差面を有する。つまり、キャビティＸ１は、その幅が図の上側から下側へ向けて小さくなっており、その上端では、焼結体４’を挿入するだけの十分な幅が設けられている。

【0036】

キャビティＸ１に挿入された焼結体４’は、上パンチ７３によって押し下げられ（図５ａ），上下のパンチ７３，７４で加圧された後（図５ｂ）、上パンチ７３および下パンチ７４を上昇させることで、金型から離型される（図５ｃ）。

【0037】

図５（ａ）から図５（ｂ）に至る過程で、焼結体４’は、ダイス７２から内径方向の圧迫力を受けて絞られる。この圧迫力により焼結体４’の内周面が縮径してコア７１に押し付けられる。そのため、焼結体４’の外周面がダイス７２の内周面７２ａによって成形され、焼結体４’の軸取付部相当部４１’の内周面がコア７１の外周面７１ａによって成形される。また、焼結体４’の両端面が上パンチ７３および下パンチ７４によって成形される。

【0038】

既に述べたように、焼結体４’の外周面におけるサイジング代は、凸部８１が最も大きい。また、図４（ａ）（ｂ）に示すように、焼結体４’の磁石保持部相当部分４２’とコア７１の間には空間があり、ダイス７２から内径側への圧迫力を受けた磁石保持部相当部分４２’は内径側にフリーに変形可能な状態にある。そのため、凸部８１を絞り込んだ際には、内径方向への塑性流動によって凸部８１の内周面が内径側に張り出す。これにより、図４（ｂ）の拡大図に示すように、磁石保持部４２の内周面４３に、テーパ部４３ａおよび逆テーパ部４３ｂからなるアンダーカット部５０が形成される。

【0039】

これにより、軸取付部４１の内周面のサイジングと、アンダーカット部５０の形成とを１ショットで同時に行うことができる。

【0040】

なお、このサイジング中は、軸取付部４１および磁石保持部４２の各外周面がダイス７２と摺動しつつ圧縮作用を受けるため、各外周面で空孔潰しが行われる。一方、磁石保持部４２の内周面４３は、金型と摺動せず、圧縮作用も受けないため、当該内周面４３での空孔潰しは殆ど行われない。そのため、軸取付部４１および磁石保持部４２の各外周面の空孔率に比べ、磁石保持部４２の内周面の空孔率が大きくなる。空孔率は、表面の顕微鏡写真を画像解析した時の空孔が占める面積比で表される。

【0041】

そして、取り出した磁石ホルダ４を成形型の一部として、磁石収容部４ａ（図２参照）に磁性材料を充填し、磁石素材を射出成形する。この時、磁石素材の軸方向一方側の表面をテーパ部４３ａの領域中に存在させる。その後、磁石素材に対して、適宜の手段で着磁を行うことで、磁石５を得ることができる。また、射出成形の際に、凹部４４ａ（図２ｂ参照）に磁性材料が充填されることで、磁石５に凹部４４ａと密着し、凹部４４ａに円周方向で係合する凸部が形成される。このように、磁石ホルダ４に凹部４４ａを設けることで、その後の射出成形で磁石５に凸部を形成することができ、簡易な構成により、磁石５の回り止め機構を設けることができる。

【0042】

以上のようにして、図１に示すように、磁石５と磁石ホルダ４とを一体的にした、磁石ユニット３が完成する。

【0043】

磁石５は、焼結金属により成形される磁石ホルダ４と比較すると、その線膨張係数が大きい。従って、射出成形された磁石５が冷却されて収縮すると、磁石５と磁石ホルダ４との間にガタが生じてしまったり、磁石５が磁石ホルダ４から抜け落ちるおそれがある。しかし、本実施形態では、磁石保持部４２の内周面４３にアンダーカット部５０が設けられ、このアンダーカット部５０が、アンダーカット部５０およびアンダーカット部５０の上方に亘って形成されたが磁石５に密着するため、磁石５が磁石ホルダ４に拘束され、磁石５の磁石ホルダ４に対する軸方向の移動が規制される。従って、磁石５が磁石ホルダ４から抜け落ちることを防止できる。また、磁石ホルダ４内における磁石５の、主に軸方向のガタを抑制することができ、回転角検知装置１による回転角度の検知精度を向上させることができる。

【0044】

本実施形態では、磁石保持部４２と軸取付部４１を焼結金属で一体に形成している。焼結金属は塑性流動性に富み、サイジングにより高い面精度が得られるため、焼結金属からなる軸取付部４１の内周面をサイジングすることにより、高精度の内周面を、複数の機械加工工程を要することなく、１ショットで成形することができる。また、アンダーカット部５０を塑性変形で形成することにより、加工コストの低廉化を図ることができる。以上から、磁石ホルダ４の低コスト化を図ることができる。軸取付部４１の内周面をサイジングにより高精度化することで、回転軸２を軸取付部４１に圧入する際の圧入代の制御が容易となり、磁石ホルダ４に対する回転軸２の取付精度（同軸度等）を向上させることができる。また、サイジングに伴って磁石保持部４２に作用する内径方向の圧迫力で、磁石保持部４２を塑性変形させてアンダーカット部５０を形成しているので、軸取付部４１の内周面に対する寸法精度の矯正と、アンダーカット部５０の形成とを同時に行うことができ、磁石ホルダ４の生産性を高めることができる。

【0045】

また、本実施形態では、磁石ホルダ４の周方向に複数設けられた凹部４４ａに磁石５の凸部が嵌合することで、磁石５の磁石ホルダ４に対する周方向の回転を防止できる。これにより、回転角検知装置１による回転角度の検知精度を向上させることができる。

【0046】

次に、異なる実施形態の磁石ホルダを有する磁石ユニットについて、図６（ａ）および図６（ｂ）を用いて説明する。以下、上記実施形態と同様の構成については、その説明を適宜省略する。

【0047】

図６（ｂ）の拡大図に示すように、本実施形態の磁石ホルダ４では、磁石保持部４２を形成する内周面４３は、その軸方向一方側に設けられた、内径方向へ突出する突出部４３ｃと、突出部４３ｃに連続してその軸方向他方側に設けられた、その径が均一の平坦面４３ｄとによって構成される。この突出部４３ｃにより、磁石保持部４２の内周面４３にアンダーカット部５０が形成される。

【0048】

磁石保持部４２の端面４６は、段付きの平坦面状に形成される。端面４６は、その外径側の端面よりも一段低く設けられており（図６ｂの右方向へ後退しており）、これらの端面がテーパ面４６ａによってつながっている。

【0049】

図６（ａ）に示すように、磁石保持部４２の外周面から軸取付部４１の外周面に至る領域で、磁石ホルダ４の周方向の一部領域に、軸方向に延在する溝部４７が設けられる。溝部４７は、磁石ホルダ４の周方向位置を特定するもので、着磁方向の判別に利用される。ただし、溝部４７は、この部分の形状が外部から判別できればよく、例えば、特定の形状の切り欠き部や凹部とすることもできる。

【0050】

次に、本実施形態の磁石ホルダ４を製造する過程について説明する。

【0051】

前述した実施形態と同様に、成形型で金属粉末を圧縮成形した後、これにより得られた圧粉体を加熱して焼結することで、焼結体４’を得る。

【0052】

図７に示すように、本実施形態の焼結体４’では、磁石保持部相当部分４２’の内周面は径一定の円筒面状に形成される。磁石保持部相当部分４２’の端面の内径側には、拡大図に示すように、軸方向一方側に突出する凸部８２が形成される。凸部８２の内径端の端面は平坦面８２ｂであり、その外径側には４５°以下の傾斜角（半径方向に対する傾斜角）を有する斜面８２ａが設けられる。また、斜面８２ａの外径側に平坦面８３が形成され、平坦面８３の外径側に、傾斜角（同上）９０°以下のテーパ面８４が設けられる。斜面８２ａの傾斜角が４５°を超えると、サイジング時に凸部８２を塑性変形させ難くなる。また、テーパ面８４の傾斜角が９０°を超えると、当該テーパ面８４がアンダーカットとなるため、成形が困難となる。このため、上記のように角度を設定することで、磁石ホルダ４の成形性を確保している。

【0053】

次に、上記の焼結体４’をサイジングして、磁石ホルダ４を成形する過程について説明する。

【0054】

図８（ａ）に示すように、焼結体４’は環状のコア７５とダイス７６との間に形成される環状のキャビティＸ２に挿入される。

【0055】

キャビティＸ２に挿入された焼結体４’は、上パンチ７７によって押し下げられ（図８ａ），上下のパンチ７７，７８で加圧された後（図８ｂ）、上パンチ７７および下パンチ７８を上昇させることで、金型から離型される（図８ｃ）。

【0056】

図８（ａ）～（ｃ）に示すサイジング工程は、図５（ａ）～（ｃ）に示すサイジング工程と基本的に共通する。従って、共通部分の説明は省略し、以下では、異なる部分を説明する。

【0057】

このサイジング工程では、図８（ａ）の拡大図に示すように、磁石保持部４２の端面を成形する上パンチ７７の端面７７ａの内径側が、外径側よりも図の下側に突出した形状になっている。従って、焼結体４’の磁石保持部相当部４２’の端面では、凸部８２が最大のサイジング代を有する。凸部８２の内径側は金型のない隙間になっており、そのため、磁石保持部相当部４２’の内周面４３’はフリー変形可能となる。この凸部８２を上パンチ７７の端面の内径側領域で軸方向に加圧することで、凸部８２の肉が内径側に塑性流動し、図７（ｂ）の拡大図に示すように、磁石保持部４２の内周面４３に突出部４３ｃが形成される。また、凸部８２が存在していた領域は平坦面となり、磁石保持部４２の端面４６が成形される。

【0058】

本実施形態でも、軸取付部４１および磁石保持部４２の各外周面がダイス７６と摺動して圧縮されるのに対し、磁石保持部４２の内周面は金型と非接触であるため、磁石保持部４２の内周面４３の空孔率は、軸取付部４１および磁石保持部４２の各外周面の空孔率よりも大きくなる。

【0059】

その後、取り出した磁石ホルダ４を成形型として、前述した実施形態と同様の工程により、磁石収容部４ａに磁石５が形成される。これにより、図９に示すように、磁石ホルダ４と磁石５とを一体化した磁石ユニット３が形成される。なお、磁石５の軸方向一方側の表面は、テーパ面４６ａの領域中に存在させる。

【0060】

本実施形態においては、アンダーカット部となる突出部４３ｃに磁石５が密着するため、磁石５が収縮した際に、磁石５の磁石ホルダ４に対するガタを抑制すると共に、磁石５が磁石ホルダ４から抜け落ちることを防止できる。

【0061】

次に、さらに異なる実施形態の磁石ホルダを有する磁石ユニットについて、図１１（ａ）および図１１（ｂ）を用いて説明する。以下、上記実施形態と同様の構成については、その説明を適宜省略する。

【0062】

図１１（ｂ）の拡大図に示すように、本実施形態の磁石ホルダ４では、磁石保持部４２を形成する内周面４３は、その軸方向一方側に設けられた、その径が略一定の平坦面４３ｅと、平坦面４３ｅに連続してその軸方向他方側に設けられた、逆テーパ部４３ｆとによって構成される。逆テーパ部４３ｆは、軸方向一方側から他方側へ向けて縮径する傾斜面である。この逆テーパ部４３ｆにより、磁石保持部４２の内周面４３にアンダーカット部５０が形成される。

【0063】

軸取付部４１の端面４４には段差部４４ｂが設けられる。段差部４４ｂにより、端面４４はその径方向内側が径方向外側よりも一段低くなっている。

【0064】

図１１（ａ）に示すように、軸取付部４１の端面４４には周方向に沿って延在する凹部４４ｃが設けられる。凹部４４ｃは、周方向に等間隔に３つ設けられる。凹部４４ｃに磁石の凸部が嵌合することで、磁石の磁石ホルダに対する周方向の回転を防止できる。周方向に複数の凹部４４ｃが形成されることで、磁石の回転を防止する際に各凹部４４ｃにかかる圧力が分散することができる。特に各凹部４４ｃを等間隔に配置することで、各凹部４４ｃにかかる圧力を均等に分散することができる。

【0065】

次に、本実施形態の磁石ホルダ４を製造する過程について説明する。

【0066】

前述した実施形態と同様に、成形型で金属粉末を圧縮成形した後、これにより得られた圧粉体を加熱して焼結することで、焼結体４’を得る。

【0067】

図１２に示すように、本実施形態の焼結体４’では、磁石保持部相当部分４２’の内周面は径一定の円筒面状に形成される。また、磁石保持部相当部分４２’の外周面側には外径側へ突出した凸部８５が設けられており、磁石保持部相当部分４２’の外形寸法はサイジング代の分だけ大きくなっている。凸部８５は、軸方向一方側から他方側へ向けて縮径する傾斜面をその外周面側に有する。さらに軸取付部相当部４１’の端面４４には段差部が設けられておらず、平坦面状をなしている。

【0068】

次に、上記の焼結体４’をサイジングして、磁石ホルダ４を成形する過程について説明する。

【0069】

図１３（ａ）に示すように、焼結体４’は環状のコア９１とダイス９２との間に形成される環状のキャビティＸ３に挿入される。

【0070】

キャビティＸ３に挿入された焼結体４’は、上パンチ９３によって押し下げられ（図１３ａ），上下のパンチ９３，９４で加圧された後（図１３ｂ）、上パンチ９３および下パンチ９４を上昇させることで、金型から離型される（図１３ｃ）。

【0071】

図１３（ａ）～（ｃ）に示すサイジング工程は、図５（ａ）～（ｃ）に示すサイジング工程と基本的に共通する。従って、共通部分の説明は省略し、以下では、異なる部分を説明する。

【0072】

図１３（ａ）から図１３（ｂ）に至る過程で、ダイス９２の内周面９２ａによって磁石保持部相当部分４２’の外周面側である凸部８５に内周面側への圧迫力が生じる。この圧迫力により内径側への塑性流動が生じ、図１３（ｂ）の拡大図に示すように、磁石保持部相当部分４２’の外周面側はダイス９２の内周面９２ａに沿った平坦面に成形されると共に、凸部８５側の材料が内径側へ張り出す。この際、厚みの大きい軸方向一方側（図の上側）は上パンチ９３の外周面に当接する位置まで張り出し、軸方向他方側へ向かうに従って、その張り出し量は小さくなる。従って、磁石保持部相当部分４２’の内周面側に平坦面４３ｅと逆テーパ部４３ｆとが形成される。

【0073】

また図１３（ａ）から図１３（ｂ）に至る過程で、軸取付部相当部４１’の端面４４の内径側の一部が上パンチ９３によって加圧されることで凹み、端面４４に段差部４４ｂが形成される。また、このように端面４４が上パンチ９３によって押圧されることで、押圧部分を平坦化することができる。

【0074】

本実施形態でも、軸取付部４１および磁石保持部４２の各外周面がダイス９２と摺動して圧縮されるのに対し、磁石保持部４２の内周面は金型と非接触であるため、磁石保持部４２の内周面４３の空孔率は、軸取付部４１および磁石保持部４２の各外周面の空孔率よりも大きくなる。

【0075】

本実施形態においても、アンダーカット部となる逆テーパ部４３ｆに磁石５が密着するため、磁石５が収縮した際に、磁石５の磁石ホルダ４に対するガタを抑制すると共に、磁石５が磁石ホルダ４から抜け落ちることを防止できる。

【0076】

なお、それぞれのアンダーカット部５０（逆テーパ部４３ｂ、４３ｆおよび突出部４３ｃ）は、前述のように、磁石ホルダ４の抜け止めのために形成するものであり、厳密な寸法精度を必要とするものではない。このため、上記のようなサイジング工程により形成することができる。このため、図５（ａ）、図８（ａ）、および、図１３（ａ）に示すように、磁石保持部相当部分４２’の内径側を金型で拘束せず、自由に塑性変形可能とした場合でも要求機能を満たすアンダーカット部５０を形成することができる。

【0077】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0078】

１ 回転角検知装置
２ 回転軸（軸）
３ 磁石ユニット
４ 磁石ホルダ
４ａ 磁石収容部
４１ 軸取付部
４２ 磁石保持部
４３ 内周面（内側面）
４３ａ テーパ部
４３ｂ 逆テーパ部
４３ｃ 突出部
４３ｆ 逆テーパ部
４４ 端面
４４ａ、４４ｂ 凹部
４５ 溝部
５０ アンダーカット部
４’ 焼結体
８１，８２，８５ 凸部
５ 磁石
６ 磁気センサ
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３ キャビティ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】