特許 7543963 ボンド磁石およびその製造方法

(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】2024-08-26

(45)【発行日】2024-09-03

(54)【発明の名称】ボンド磁石およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01F 7/02 20060101AFI20240827BHJP

   H01F 41/02 20060101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

H01F7/02 A

H01F7/02 E

H01F41/02 G

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021053402

(22)【出願日】2021-03-26

(65)【公開番号】P2022150689

(43)【公開日】2022-10-07

【審査請求日】2023-06-14

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001128

【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤中 智徳

(72)【発明者】

【氏名】竹本 佳朗

【審査官】秋山 直人

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２３６７２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１８９４６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０３７１１９４９（ＥＰ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２２３０９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１０５９６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０７７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１２２８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５５４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１０８３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１７０２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２２０９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１６２３５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ ７／０２

Ｈ０１Ｆ ４１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１構成部（２１）と第２構成部（２２）とを一組の基本構成部（２０）とする複数組の基本構成部を備え、
前記複数組の基本構成部は、前記複数組の基本構成部のそれぞれが中心線（ＣＬ２）に対して円周方向に並んで互いに結合することで、１つの円環形状体（２３）をなしており、
前記円環形状体は、前記円環形状体のうち前記中心線に対する径方向の内側に位置する内周面（２３ａ）と、前記円環形状体のうち前記径方向の外側に位置する外周面（２３ｂ）とを有し、
前記複数組の基本構成部のそれぞれにおいて、前記第２構成部は、前記第１構成部に対して前記円周方向の一方側に隣接し、
前記第１構成部と前記第２構成部とのそれぞれは、互いに結合された複数本のフィラメント（１１）によって少なくとも構成され、
前記複数本のフィラメントのそれぞれは、樹脂材料（１３）と、前記樹脂材料中に分散された磁粉（１２）とを含む糸状の部材であり、
前記第１構成部の前記複数本のフィラメントのそれぞれの一端（１１ｃ）と他端（１１ｄ）とは、前記外周面に位置し、
前記第１構成部の前記複数本のフィラメントのそれぞれは、前記一端から前記内周面側に向かって、前記径方向に沿って延び広がり、向きを変えて前記円周方向の一方側に向かって延び広がり、さらに向きを変えて他端に向かって、前記径方向に沿って延び広がっており、
前記第１構成部の前記複数本のフィラメントのそれぞれにおいて、フィラメントの中心線に沿う方向のそれぞれの部位における前記磁粉の各粒子の磁気モーメントを総合した前記磁粉の磁気モーメントの向きは、前記フィラメントの中心線に沿う向きであって、前記一端側の磁極が第１極となり、前記他端側の磁極が第２極となる向きであり、
前記第２構成部の前記複数本のフィラメントのそれぞれの一端と他端とは、前記外周面に位置し、
前記第２構成部の前記複数本のフィラメントのそれぞれは、前記一端から前記内周面側に向かって、前記径方向に沿って延び広がり、向きを変えて前記円周方向の一方側に向かって延び広がり、さらに向きを変えて前記他端に向かって、前記径方向に沿って延び広がっており、
前記第２構成部の前記複数本のフィラメントのそれぞれにおいて、フィラメントの中心線に沿う方向のそれぞれの部位における前記磁粉の各粒子の磁気モーメントを総合した前記磁粉の磁気モーメントの向きは、前記フィラメントの中心線に沿う向きであって、前記一端側の磁極が前記第２極となり、前記他端側の磁極が前記第１極となる向きである、ボンド磁石。

【請求項2】

前記円環形状体は第１円環形状体（２３１）であり、
前記第１円環形状体と同じ構造を持つ第２円環形状体（２３２）が、前記第１円環形状体に対して前記第１円環形状体の前記中心線に沿う方向に積層されており、
前記第２円環形状体の外周面に存在する磁極の位相は、前記第１円環形状体の外周面に存在する磁極に対して円周方向でずれている、請求項１に記載のボンド磁石。

【請求項3】

前記円環形状体の前記径方向の長さをＡ１とし、半径が前記外周面の半径と同じであって、中心角が２２.５度である扇形の弧の長さをＢ１としたとき、Ａ１／Ｂ１は、０より大きく２より小さい、請求項１または２に記載のボンド磁石。

【請求項4】

第１構成部（７１）と第２構成部（７２）とを一組の基本構成部（７０）とする複数組の基本構成部を備え、
前記複数組の基本構成部は、前記複数組の基本構成部のそれぞれが中心線（ＣＬ２）に対して円周方向に並んで互いに結合することで、１つの円環形状体（７３）をなしており、
前記円環形状体は、前記円環形状体のうち前記中心線に対する径方向の内側に位置する内周面（７３ａ）と、前記円環形状体のうち前記径方向の外側に位置する外周面（７３ｂ）とを有し、
前記複数組の基本構成部のそれぞれにおいて、前記第２構成部は、前記第１構成部に対して前記円周方向の一方側に隣接し、
前記第１構成部と前記第２構成部とのそれぞれは、互いに結合された複数本のフィラメント（１１）によって少なくとも構成され、
前記複数本のフィラメントのそれぞれは、樹脂材料（１３）と、前記樹脂材料中に分散された磁粉（１２）とを含む糸状の部材であり、
前記第１構成部の前記複数本のフィラメントのそれぞれの一端（１１ｃ）と他端（１１ｄ）とは、前記内周面に位置し、
前記第１構成部の前記複数本のフィラメントのそれぞれは、前記一端から前記外周面側に向かって、前記径方向に沿って延び広がり、向きを変えて前記円周方向の一方側に向かって延び広がり、さらに向きを変えて前記他端に向かって、前記径方向に沿って延び広がっており、
前記第１構成部の前記複数本のフィラメントのそれぞれにおいて、フィラメントの中心線に沿う方向のそれぞれの部位における前記磁粉の各粒子の磁気モーメントを総合した前記磁粉の磁気モーメントの向きは、前記フィラメントの中心線に沿う向きであって、前記一端側の磁極が第１極となり、前記他端側の磁極が第２極となる向きであり、
前記第２構成部の前記複数本のフィラメントのそれぞれの一端と他端とは、前記内周面に位置し、
前記第２構成部の前記複数本のフィラメントのそれぞれは、前記一端から前記外周面側に向かって、前記径方向に沿って延び広がり、向きを変えて前記円周方向の一方側に向かって延び広がり、さらに向きを変えて前記他端に向かって、前記径方向に沿って延び広がっており、
前記第２構成部の前記複数本のフィラメントのそれぞれにおいて、フィラメントの中心線に沿う方向のそれぞれの部位における前記磁粉の各粒子の磁気モーメントを総合した前記磁粉の磁気モーメントの向きは、前記フィラメントの中心線に沿う向きであって、前記一端側の磁極が前記第２極となり、前記他端側の磁極が前記第１極となる向きである、ボンド磁石。

【請求項5】

前記円環形状体は第１円環形状体（７３１）であり、
前記第１円環形状体と同じ構造を持つ第２円環形状体（７３２）が、前記第１円環形状体に対して前記第１円環形状体の前記中心線に沿う方向に積層されており、
前記第２円環形状体の内周面に存在する磁極の位相は、前記第１円環形状体の内周面に存在する磁極に対して円周方向でずれている、請求項４に記載のボンド磁石。

【請求項6】

前記円環形状体の前記径方向の長さをＡ１とし、半径が前記外周面の半径と同じであって、中心角が２２.５度である扇形の弧の長さをＢ１としたとき、Ａ１／Ｂ１は、０より大きく２より小さい、請求項４または５に記載のボンド磁石。

【請求項7】

請求項１に記載のボンド磁石の製造方法であって、
前記樹脂材料と前記磁粉とを含む複合材料（１４）を加熱して、前記樹脂材料を溶融することと、
前記樹脂材料が溶融した状態の前記複合材料を、磁場が形成されたノズル（３３）の内部を通過させることで、前記磁粉を着磁させるとともに、前記磁粉を配向させることと、
前記磁粉が配向した状態の前記複合材料を前記ノズルの先端（３３ａ）から出して前記フィラメントを形成するとともに、前記フィラメントを配置することと、を含み、
前記フィラメントを配置することにおいては、前記第１構成部および前記第２構成部が形成されるように、複数本のフィラメントを配置する、ボンド磁石の製造方法。

【請求項8】

請求項４に記載のボンド磁石の製造方法であって、
前記樹脂材料と前記磁粉とを含む複合材料（１４）を加熱して、前記樹脂材料を溶融することと、
前記樹脂材料が溶融した状態の前記複合材料を、磁場が形成されたノズル（３３）の内部を通過させることで、前記磁粉を着磁させるとともに、前記磁粉を配向させることと、
前記磁粉が配向した状態の前記複合材料を前記ノズルの先端（３３ａ）から出して前記フィラメントを形成するとともに、前記フィラメントを配置することと、を含み、
前記フィラメントを配置することにおいては、前記第１構成部および前記第２構成部が形成されるように、複数本のフィラメントを配置する、ボンド磁石の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボンド磁石およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、樹脂材料に磁粉が分散されたボンド磁石が開示されている。特許文献１のボンド磁石は、円柱形状または円環形状である。このボンド磁石は、円周方向で複数に分割した形状の磁石片を、金型を用いて樹脂成形することで製造される。金型を用いての樹脂成形において、金型の内部空間に磁場が形成された状態で、樹脂成形されることで、磁粉が着磁される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６５３６２８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記した従来のボンド磁石では、金型の内部空間に形成された磁場によって、ボンド磁石の内部の磁束の向きが決められる。しかし、金型の内部空間に形成される磁場の磁力線の向きの自由度は低い。このため、上記した従来のボンド磁石では、ボンド磁石の内部の磁束の向きの自由度は低い。また、上記した従来のボンド磁石の製造方法では、作用面の表面磁束密度が高い円環形状のボンド磁石が得られない。

【0005】

本発明は上記点に鑑みて、ボンド磁石の内部の磁束の向きの自由度が高いボンド磁石およびその製造方法を提供することを目的とする。また、作用面の表面磁束密度が高い円環形状のボンド磁石およびその製造方法を提供することを他の目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１に記載の発明によれば、ボンド磁石は、
第１構成部（２１）と第２構成部（２２）とを一組の基本構成部（２０）とする複数組の基本構成部を備え、
複数組の基本構成部は、複数組の基本構成部のそれぞれが中心線（ＣＬ２）に対して円周方向に並んで互いに結合することで、１つの円環形状体（２３）をなしており、
円環形状体は、円環形状体のうち中心線に対する径方向の内側に位置する内周面（２３ａ）と、円環形状体のうち径方向の外側に位置する外周面（２３ｂ）とを有し、
複数組の基本構成部のそれぞれにおいて、第２構成部は、第１構成部に対して円周方向の一方側に隣接し、
第１構成部と第２構成部とのそれぞれは、互いに結合された複数本のフィラメント（１１）によって少なくとも構成され、
複数本のフィラメントのそれぞれは、樹脂材料（１３）と、樹脂材料中に分散された磁粉（１２）とを含む糸状の部材であり、
第１構成部の複数本のフィラメントのそれぞれの一端（１１ｃ）と他端（１１ｄ）とは、外周面に位置し、
第１構成部の複数本のフィラメントのそれぞれは、一端から内周面側に向かって、径方向に沿って延び広がり、向きを変えて円周方向の一方側に向かって延び広がり、さらに向きを変えて他端に向かって、径方向に沿って延び広がっており、
第１構成部の複数本のフィラメントのそれぞれにおいて、フィラメントの中心線に沿う方向のそれぞれの部位における磁粉の各粒子の磁気モーメントを総合した磁粉の磁気モーメントの向きは、フィラメントの中心線に沿う向きであって、一端側の磁極が第１極となり、他端側の磁極が第２極となる向きであり、
第２構成部の複数本のフィラメントのそれぞれの一端と他端とは、外周面に位置し、
第２構成部の複数本のフィラメントのそれぞれは、一端から内周面側に向かって、径方向に沿って延び広がり、向きを変えて円周方向の一方側に向かって延び広がり、さらに向きを変えて他端に向かって、径方向に沿って延び広がっており、
第２構成部の複数本のフィラメントのそれぞれにおいて、フィラメントの中心線に沿う方向のそれぞれの部位における磁粉の各粒子の磁気モーメントを総合した磁粉の磁気モーメントの向きは、フィラメントの中心線に沿う向きであって、一端側の磁極が第２極となり、他端側の磁極が第１極となる向きである。

【0010】

また、請求項７に記載の発明によれば、
請求項１に記載のボンド磁石の製造方法は、
樹脂材料と磁粉とを含む複合材料（１４）を加熱して、樹脂材料を溶融することと、
樹脂材料が溶融した状態の複合材料を、磁場が形成されたノズル（３３）の内部を通過させることで、磁粉を着磁させるとともに、磁粉を配向させることと、
磁粉が配向した状態の複合材料をノズルの先端（３３ａ）から出してフィラメントを形成するとともに、フィラメントを配置することと、を含み、
フィラメントを配置することにおいては、第１構成部および第２構成部が形成されるように、複数本のフィラメントを配置する。

【0011】

これらによれば、外周面と内周面とのうち外周面のみに磁極が発生するとともに、ボンド磁石の内部では、磁束が外周面に向かって径方向またはそれに近い方向に延び広がるように、磁束が形成される。このため、外周面から外部へ延び広がる磁束の径方向の成分を大きくすることができる。よって、作用面である外周面の表面磁束密度が高い円環形状のボンド磁石を提供することができる。

【0012】

請求項４に記載の発明によれば、ボンド磁石は、
第１構成部（７１）と第２構成部（７２）とを一組の基本構成部（７０）とする複数組の基本構成部を備え、
複数組の基本構成部は、複数組の基本構成部のそれぞれが中心線（ＣＬ２）に対して円周方向に並んで互いに結合することで、１つの円環形状体（７３）をなしており、
円環形状体は、円環形状体のうち中心線に対する径方向の内側に位置する内周面（７３ａ）と、円環形状体のうち径方向の外側に位置する外周面（７３ｂ）とを有し、
複数組の基本構成部のそれぞれにおいて、第２構成部は、第１構成部に対して円周方向の一方側に隣接し、
第１構成部と第２構成部とのそれぞれは、互いに結合された複数本のフィラメント（１１）によって少なくとも構成され、
複数本のフィラメントのそれぞれは、樹脂材料（１３）と、樹脂材料中に分散された磁粉（１２）とを含む糸状の部材であり、
第１構成部の複数本のフィラメントのそれぞれの一端（１１ｃ）と他端（１１ｄ）とは、内周面に位置し、
第１構成部の複数本のフィラメントのそれぞれは、一端から外周面側に向かって、径方向に沿って延び広がり、向きを変えて円周方向の一方側に向かって延び広がり、さらに向きを変えて他端に向かって、径方向に沿って延び広がっており、
第１構成部の複数本のフィラメントのそれぞれにおいて、フィラメントの中心線に沿う方向のそれぞれの部位における磁粉の各粒子の磁気モーメントを総合した磁粉の磁気モーメントの向きは、フィラメントの中心線に沿う向きであって、一端側の磁極が第１極となり、他端側の磁極が第２極となる向きであり、
第２構成部の複数本のフィラメントのそれぞれの一端と他端とは、内周面に位置し、
第２構成部の複数本のフィラメントのそれぞれは、一端から外周面側に向かって、径方向に沿って延び広がり、向きを変えて円周方向の一方側に向かって延び広がり、さらに向きを変えて他端に向かって、径方向に沿って延び広がっており、
第２構成部の複数本のフィラメントのそれぞれにおいて、フィラメントの中心線に沿う方向のそれぞれの部位における磁粉の各粒子の磁気モーメントを総合した磁粉の磁気モーメントの向きは、フィラメントの中心線に沿う向きであって、一端側の磁極が第２極となり、他端側の磁極が第１極となる向きである。

【0013】

また、請求項８に記載の発明によれば、
請求項４に記載のボンド磁石の製造方法は、
樹脂材料と磁粉とを含む複合材料（１４）を加熱して、樹脂材料を溶融することと、
樹脂材料が溶融した状態の複合材料を、磁場が形成されたノズル（３３）の内部を通過させることで、磁粉を着磁させるとともに、磁粉を配向させることと、
磁粉が配向した状態の複合材料をノズルの先端（３３ａ）から出してフィラメントを形成するとともに、フィラメントを配置することと、を含み、
フィラメントを配置することにおいては、第１構成部および第２構成部が形成されるように、複数本のフィラメントを配置する。

【0014】

これらによれば、外周面と内周面とのうち内周面のみに磁極が発生するとともに、ボンド磁石の内部では、磁束が内周面に向かって径方向またはそれに近い方向に延び広がるように、磁束が形成される。このため、内周面から外部へ延び広がる磁束の径方向の成分を大きくすることができる。よって、作用面である内周面の表面磁束密度が高い円環形状のボンド磁石を提供することができる。

【0015】

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１実施形態におけるボンド磁石の斜視図である。

【図2】図１のボンド磁石が用いられるモータの模式的な分解斜視図である。

【図3】図１のボンド磁石の平面図である。

【図4】図３のボンド磁石のIV矢視図である。

【図5】図３中の１本のフィラメントの斜視図である。

【図6】図５のフィラメントのVI－VI線断面図である。

【図7】図６のVII部の拡大図である。

【図8】第１実施形態における１本のフィラメントの構成を示す模式図である。

【図9】第１実施形態における１本のフィラメントの内部の磁束の向きを示す模式図である。

【図10】図３のボンド磁石のX部の拡大図である。

【図11】第１実施形態におけるボンド磁石の製造装置の断面図である。

【図12】第１実施形態におけるボンド磁石の製造方法において、ボンド磁石の製造装置のステージ上に複数本のフィラメントが配置されている様子を示す図である。

【図13】第１実施形態におけるボンド磁石の製造方法において、ボンド磁石の製造装置のステージ上における複数本のフィラメントの配置を説明するための図である。

【図14】第１実施形態におけるボンド磁石の製造方法において、第１構成部を形成するための複数本のフィラメントの配置を説明するための図である。

【図15】第１実施形態におけるボンド磁石の製造方法において、第２構成部を形成するための複数本のフィラメントの配置を説明するための図である。

【図16】第１実施形態におけるボンド磁石の磁束についてのシミュレーション結果である。

【図17】比較例１のボンド磁石の平面図であって、ボンド磁石内の磁束を模式的に示した図である。

【図18】比較例２のボンド磁石の平面図であって、ボンド磁石内の磁束を模式的に示した図である。

【図19】第１実施形態のボンド磁石の平面図であって、ボンド磁石内の磁束を模式的に示した図である。

【図20】比較例３のボンド磁石の平面図であって、ボンド磁石内の磁束を模式的に示した図である。

【図21】比較例３のボンド磁石の製造工程の一部を示す図である。

【図22】比較例３のボンド磁石の磁束についてのシミュレーション結果である。

【図23】比較例３のボンド磁石の平面図であって、ボンド磁石の径方向の長さと、ボンド磁石の一部の円弧の長さとを示す図である。

【図24】第１実施形態の変形例のボンド磁石の平面図である。

【図25】第１実施形態の他の変形例のボンド磁石の平面図である。

【図26】第２実施形態におけるボンド磁石の斜視図である。

【図27】図２６のボンド磁石が用いられるモータの分解斜視図である。

【図28】図２６のボンド磁石の平面図である。

【図29】図２８のボンド磁石のXXIX矢視図である。

【図30】図２８のボンド磁石のXXX部の拡大図である。

【図31】第２実施形態におけるボンド磁石の製造方法において、ボンド磁石の製造装置のステージ上における複数本のフィラメントの配置を説明するための図である。

【図32】第２実施形態におけるボンド磁石の製造方法において、第１構成部を形成するための複数本のフィラメントの配置を説明するための図である。

【図33】第２実施形態におけるボンド磁石の製造方法において、第２構成部を形成するための複数本のフィラメントの配置を説明するための図である。

【図34】第３実施形態におけるボンド磁石の斜視図である。

【図35】第３実施形態におけるボンド磁石の側面図である。

【図36】第４実施形態におけるボンド磁石の斜視図である。

【図37】第４実施形態におけるボンド磁石の側面図である。

【図38】他の実施形態におけるボンド磁石の斜視図である。

【図39】他の実施形態におけるボンド磁石の斜視図である。

【図40】図３９のボンド磁石を構成する１つのフィラメントの斜視図である。

【図41】他の実施形態におけるボンド磁石の製造装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

【0018】

（第１実施形態）
図１に示す本実施形態のボンド磁石１０は、図２に示すインナーロータ型のモータ１のインナーロータ３に用いられる極異方磁石である。ボンド磁石１０は、軽量化のため、中空の円環形状である。

【0019】

図２に示すモータ１は、永久磁石同期モータである。モータ１は、ステータ２と、インナーロータ３と、ハウジング４とを備える。

【0020】

ステータ２は、図示しないが、鉄心、巻線を含む。ステータ２は、インナーロータ３を回転させる磁力を発生させる。インナーロータ３は、ステータ２の内部に配置される回転体である。インナーロータ３は、回転軸５、ヨーク６、ボンド磁石１０を含む。ヨーク６は、ボンド磁石１０の内側に配置されている。ヨーク６は、磁力を整える。ヨーク６の中心部に、回転軸５が配置されている。

【0021】

インナーロータ３がステータ２の内部に配置された状態のとき、ボンド磁石１０の外周面は、ステータ２の巻線と対向する。ボンド磁石１０の外周面には、図３に示すように、８極の磁極が存在する。ハウジング４は、ステータ２およびインナーロータ３を収容する。ハウジング４は、回転軸５を回転可能に支持する軸受７を有する。

【0022】

図３、４に示すように、ボンド磁石１０は、複数本のフィラメント１１の集合体で構成されている。換言すると、ボンド磁石１０は、互いに結合されてボンド磁石１０の形状をなす複数本のフィラメント１１を備える。複数本のフィラメント１１のそれぞれは、磁気異方性を有する永久磁石である。

【0023】

図５に示すように、各フィラメント１１は、糸状の部材である。各フィラメント１１の太さは、１本のフィラメント１１の全体で、均一である。複数本のフィラメント１１のそれぞれの太さは同じである。

【0024】

図６に示すように、各フィラメント１１の断面形状は、円形状である。円形状には、真円だけでなく、真円に近い形状、楕円等が含まれる。なお、図４では、図示の簡略化のために、各フィラメント１１の断面形状は四角で示されている。各フィラメント１１の断面形状は、多角形等の他の形状であってもよい。

【0025】

各フィラメント１１は、樹脂材料と、樹脂材料中に分散された磁粉とを含む。樹脂材料と磁粉とは、所定の比率で混合されている。樹脂材料としては、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーが用いられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、アクリル樹脂、ポリカプロラクトンなどが挙げられる。磁粉としては、フェライト系、Ｓｍ－Ｃｏ系、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系などの磁性材料の粉末が用いられる。磁粉としては、磁気等方性の磁粉よりも磁気異方性の磁粉を用いることが好ましい。

【0026】

図７は、図６中のVII部の拡大図である。図７中のフィラメント１１において、粒状の部分が磁粉の各粒子であり、粒状の部分を除く部分が樹脂材料である。図７に示すように、各フィラメント１１の表層部１１ａは、各フィラメント１１のうち表層部１１ａよりも中心側の部分１１ｂと比較して、磁粉に対する樹脂材料の割合が大きい。これは、後述の通り、ボンド磁石の製造装置のノズルの先端から、樹脂材料が溶融した状態の磁粉と樹脂材料の複合材料が押し出されて、溶融した樹脂材料が冷却固化されることで、各フィラメント１１が形成されるためである。表層部１１ａの平均厚さは、１～５００μｍである。磁粉の平均粒径は、０．０１～１０００μｍである。磁粉同士の間隔は、０～１０００μｍである。なお、図７では、表層部１１ａをわかりやすく示すために、表層部１１ａにハッチングを付している。

【0027】

図８に示すように、各フィラメント１１において、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う方向のそれぞれの部位における磁粉１２の磁気モーメントの向きは、中心線ＣＬ１に沿う向きである。中心線ＣＬ１に沿う向きとは、中心線ＣＬ１に対して平行な方向に沿う向きである。中心線ＣＬ１に沿う向きとは、中心線ＣＬ１に平行またはそれに近い向きのことである。図８には、１本のフィラメント１１において、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う方向のそれぞれの部位における代表的な磁粉１２の粒子が拡大して示されている。図８の磁粉１２に示される矢印は、磁気モーメントを示している。矢印の先がＮ極である。図８に示す磁粉１２の磁気モーメントの向きは、磁粉１２の各粒子の磁気モーメントを総合した磁気モーメントの向きに対応している。このように、磁粉１２の磁気モーメントの向きは、中心線ＣＬ１に対して所定角度をなす方向に沿う向きである。本実施形態では、所定角度は１８０度である。「所定角度をなす方向に沿う向き」とは、所定角度に対してプラスマイナス１０度の範囲の向きを意味する。

【0028】

なお、中心線ＣＬ１に沿う方向のフィラメント１１のそれぞれの部位における磁粉１２の全粒子の磁気モーメントが完全に一致していなくてもよい。フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う方向のそれぞれの部位における磁粉１２の各粒子の磁気モーメントを総合した磁粉の磁気モーメントの向きが、中心線ＣＬ１に対して所定角度をなす方向に沿う向きであればよい。

【0029】

フィラメント１１が曲がっている部分において、「中心線ＣＬ１に対して」とは、「中心線ＣＬ１の接線方向に対して」であることを意味する。すなわち、フィラメント１１が曲がっている部分において、磁粉１２の磁気モーメントの向きは、中心線ＣＬ１の接線方向に対して所定角度をなす方向に沿う向きである。

【0030】

このため、図９に示すように、フィラメント１１の内部における磁束の向きは、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う向きである。図９には、フィラメント１１の内部における磁束を表す磁束線ＭＬ１が示されている。フィラメント１１が曲がっている部分において、磁束線ＭＬ１は、中心線ＣＬの曲がりに追従して曲がっている。すなわち、フィラメント１１が曲がっている部分においても、磁束線ＭＬ１の向きは、中心線ＣＬ１に沿う向きである。このように、フィラメント１１の内部における磁束の向きは、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に対して所定角度をなす方向に沿う向きである。

【0031】

本実施形態のボンド磁石１０について、より詳細に説明する。図３に示すように、ボンド磁石１０は、第１構成部２１と第２構成部２２とを一組の基本構成部２０とする複数組の基本構成部２０を備える。図１０には、図３中の一組の基本構成部２０が示されている。図３に示すように、複数組の基本構成部２０のそれぞれは、中心線ＣＬ２に対する円周方向Ｄ２に並んで互いに結合している。これによって、複数組の基本構成部２０は、１つの円環形状体２３をなしている。中心線ＣＬ２に対する円周方向Ｄ２とは、中心線ＣＬ２を中心とする円の円周方向を意味する。

【0032】

円環形状体２３は、円環形状体２３のうち中心線ＣＬ２に対する径方向Ｄ３の内側に位置する内周面２３ａと、円環形状体２３のうち径方向Ｄ３の外側に位置する外周面２３ｂとを有する。中心線ＣＬ２に対する径方向Ｄ３とは、中心線ＣＬ２を中心とする円の径方向を意味する。図４に示すように、複数の円環形状体２３が中心線ＣＬ２に平行な方向Ｄ１に積層した積層体によって、ボンド磁石１０が構成されている。

【0033】

図１０に示すように、円環形状体２３の径方向Ｄ３の幅をＡ１とする。半径が外周面２３ｂの半径と同じ長さであって中心角が２２．５度である、扇形の弧の長さをＢ１とする。このとき、Ａ１／Ｂ１＝１．０である。

【0034】

図１０に示すように、一組の基本構成部２０は、円環形状体２３を円周方向Ｄ２で所定の中心角θ２０ずつに分割した一つに相当する。複数組の基本構成部２０のそれぞれにおいて、第２構成部２２は、第１構成部２１に対して円周方向Ｄ２の一方側に隣接する。本実施形態では、円周方向Ｄ２の一方側は、円周方向Ｄ２の時計回り側である。円周方向Ｄ２の他方側は、円周方向Ｄ２の反時計回り側である。第１構成部２１および第２構成部２２は、一組の基本構成部２０を円周方向Ｄ２で二等分した一方と他方に相当する。第１構成部２１と第２構成部２２とのそれぞれの中心角θ２１、θ２２は、基本構成部２０の中心角θ２０の１／２である。本実施形態では、ボンド磁石１０は、四組の基本構成部２０を備える。一組の基本構成部２０の中心角θ２０は、９０度である。第１構成部２１と第２構成部２２とのそれぞれの中心角θ２１、２２は、４５度である。

【0035】

また、一組の基本構成部２０において、第１構成部２１の外周面のうち円周方向Ｄ２の他方側の半分の領域は、Ｎ極である。第１構成部２１の外周面のうち円周方向Ｄ２の一方側の半分の領域は、Ｓ極である。

【0036】

第１構成部２１は、互いに結合された複数本のフィラメント１１によって少なくとも構成されている。複数本の第１フィラメント１１は、互いに隣接して配置されている。

【0037】

第１構成部２１の複数本の第１フィラメント１１のそれぞれの一端１１ｃは、円環形状体２３の外周面２３ｂに位置する。第１構成部２１の複数本の第１フィラメント１１のそれぞれの他端１１ｄは、円環形状体２３の外周面２３ｂのうち一端１１ｃよりも円周方向Ｄ２の一方側に位置する。

【0038】

第１構成部２１の複数本のフィラメント１１のそれぞれは、一端１１ｃから他端１１ｄまでＵ字状に延び広がっている。より詳細には、第１構成部２１の複数本のフィラメント１１のそれぞれは、一端１１ｃから内周面２３ａ側に向かって、径方向Ｄ３に沿って延び広がり、向きを変えて円周方向Ｄ２の一方側に向かって延び広がり、さらに向きを変えて他端１１ｄに向かって、径方向Ｄ３に沿って延び広がっている。第１構成部２１の複数本のフィラメント１１のそれぞれのうち円周方向Ｄ２に延び広がる部分は、径方向Ｄ３に並んでいる。

【0039】

図８の説明の通り、第１構成部２１の複数本のフィラメント１１のそれぞれにおいて、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う方向のそれぞれの部位における磁粉１２の磁気モーメントの向きは、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う向きである。一端１１ｃ側の磁極がＮ極であり、他端１１ｄ側の磁極がＳ極である。本実施形態では、Ｎ極が第１極に相当する。Ｓ極が第２極に相当する。

【0040】

第２構成部２２は、第１構成部２１と同様に、互いに結合された複数本のフィラメント１１によって少なくとも構成されている。第２構成部２２の複数本のフィラメント１１の配置は、第１構成部２１と同じである。

【0041】

図８の説明の通り、第２構成部２２の複数本のフィラメント１１のそれぞれにおいて、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う方向のそれぞれの部位における磁粉１２の磁気モーメントの向きは、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う向きである。一端１１ｃ側の磁極がＳ極であり、他端１１ｄ側の磁極がＮ極である。このように、第２構成部２２の複数本のフィラメント１１における磁粉１２の磁気モーメントの向きは、第１構成部２１の複数本のフィラメント１１における磁粉の磁気モーメントの向きに対して反対の向きである。

【0042】

図４に示すように、本実施形態のボンド磁石１０では、複数の円環形状体２３が積層されている。すなわち、上記した１つの円環形状体２３が第１円環形状体２３１である。第１円環形状体２３１と同じ構造を持つ第２円環形状体２３２が、第１円環形状体２３１に対して第１円環形状体２３１の中心線ＣＬ２に平行な方向Ｄ１に積層されている。さらに、第１円環形状体２３１と同じ構造を持つ他の円環形状体２３３が、第２円環形状体２３２に対して第１円環形状体２３１の中心線ＣＬ２に平行な方向Ｄ１に積層されている。第１円環形状体２３１、第２円環形状体、他の円環形状体２３３のそれぞれの外周面に存在する磁極の位相は、一致している。

【0043】

なお、本実施形態のボンド磁石１０は、複数の円環形状体２３の積層体によって構成されている。しかしながら、ボンド磁石１０は、１つの円環形状体２３のみによって構成されてもよい。

【0044】

次に、本実施形態のボンド磁石１０の製造方法について説明する。ボンド磁石１０は、図１１に示すボンド磁石の製造装置３０を用いて、熱溶解積層法によって製造される。熱溶解積層法は、溶融物堆積法とも呼ばれる。

【0045】

図１１に示すように、ボンド磁石の製造装置３０は、容器３１と、ヒータ３２と、ノズル３３と、磁石３４とを備える。容器３１は、樹脂材料１３と磁粉１２とを含む複合材料１４を内部に収容する。ヒータ３２は、容器３１の外側に配置される。ヒータ３２は、容器３１の内部に収容された複合材料１４を加熱し、複合材料１４中の樹脂材料１３を溶融させる。ノズル３３は、一方向を軸線方向として直線状に延び広がる筒形状である。ノズル３３は、樹脂材料１３が溶融した複合材料１４をノズル３３の内部に通過させ、ノズル３３の先端３３ａから外部に出す。これによって、ノズル３３は、樹脂材料１３を固化させ、複合材料１４が糸状となったフィラメント１１を形成する。磁石３４は、ノズル３３の周囲に配置される。磁石３４は、ノズル３３の内部に磁場を形成する。

【0046】

ボンド磁石１０の製造方法は、樹脂材料１３の溶融工程と、磁粉１２の着磁および配向工程と、フィラメント１１の配置工程とを含む。

【0047】

樹脂材料１３の溶融工程では、図１１に示す容器３１の内部で、ヒータ３２によって、樹脂材料１３と磁粉１２との複合材料１４が加熱されることで、複合材料１４中の樹脂材料１３が溶融される。樹脂材料１３が溶融された複合材料１４は、ノズル３３に送られる。

【0048】

磁粉１２の着磁および配向工程では、磁粉１２の着磁と磁粉１２の配向とが行われる。すなわち、図１１に示すノズル３３の内部には、磁粉１２を着磁させるとともに、磁粉１２の各粒子の磁気モーメントの向きをノズル３３の軸線方向に対して所定の角度をなす向きにするための磁場が、磁石３４によって形成されている。樹脂材料１３が溶融した状態の複合材料１４が、ノズル３３の内部を通過することで、磁粉１２が着磁されるとともに、磁粉１２が配向する。

【0049】

本実施形態では、磁粉１２の磁気モーメントの向きを、ノズル３３の軸線方向に対して平行な向きであって、ノズル３３の内部をノズル３３の先端３３ａに向かって移動する複合材料１４の進行方向Ｄ４に対して、前方側がＮ極、後方側がＳ極である向きとするための磁場が形成されている。このため、ノズル３３の内部をノズル３３の先端３３ａに向かって複合材料１４が移動することで、複合材料１４中の磁粉１２の磁気モーメントの向きは、ノズル３３の軸線方向に対して平行な向きであって、複合材料１４の進行方向Ｄ４に対して、前方側がＮ極、後方側がＳ極である向きになる。Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系の磁粉を用いたときでは、着磁前の磁粉の磁化は０Ｔであり、磁粉の配向度は０％であった。着磁後の磁粉の配向度は、９０％であった。

【0050】

フィラメント１１の配置工程では、図１１に示すように、ノズル３３の先端３３ａから複合材料１４が押し出されることで、複合材料１４が糸状となり、フィラメント１１が形成される。ノズル３３の先端３３ａからノズル３３の外部に複合材料１４が出て、樹脂材料１３が冷却されることで、磁粉１２が特定の方向に配向した状態で、樹脂材料１３が固化する。このとき、図１２に示すように、ノズル３３から出たフィラメント１１は、図３、４に示す形状のボンド磁石１０が形成されるように、ステージ３５の表面上に配置される。図１２中のフィラメント１１の隣りに示す矢印は、ステージ３５に対するノズル３３の移動方向を示す。樹脂材料１３が完全に固化する前に、フィラメント１１が配置される。樹脂材料１３が固化することで、隣り合うフィラメント１１同士が結合する。このように、フィラメント１１の配置工程では、磁粉１２が配向した状態の複合材料１４をノズル３３の先端３３ａから出して、フィラメント１１を形成するとともに、フィラメント１１を配置することが行われる。フィラメント１１の配置工程では、第１構成部２１および第２構成部２２が形成されるように、複数本のフィラメント１１を配置することが行われる。

【0051】

ここで、複数本のフィラメント１１の配置について具体的に説明する。図１３に示すように、仮想平面において、内円４１と外円４２とを有する二重の円を想定する。外円４２は内円４１の外側に位置する。外円４２の中心の位置は、内円４１と同じである。内円４１の半径は、目的とする円環形状のボンド磁石１０の内周面の半径と同じである。外円４２の半径は、目的とする円環形状のボンド磁石１０の外周面の半径と同じである。

【0052】

まず、第１構成部２１を次のように形成する。図１３に示す外円４２および内円４１のうち中心の真上の位置を、それぞれ、アナログ時計の０時の位置４２ａ、４１ａとする。外円４２および内円４１の０時の位置４２ａ、４１ａから１時３０分の位置４２ｂ、４１ｂまでの範囲が、第１構成部２１の形成予定領域４３である。１時３０分の位置４２ｂ、４１ｂとは、アナログ時計で１時３０分のときに時針が指し示す位置である。

【0053】

第１構成部２１の形成予定領域４３において、外円４２のうち中心角が第１構成部２１の中心角θ２１の１／２の大きさである外円の２つの弧であって、反時計回り側の部分を外円４２の第１領域４２１とし、時計回り側の部分を外円４２の第２領域４２２とする。すなわち、外円４２の０時の位置４２ａから１時３０分の位置４２ｂまでの円弧のうち０時側の半分の領域が外円４２の第１領域４２１であり、１時３０分側の半分の領域が外円４２の第２領域４２２である。第１構成部２１の形成予定領域４３では、外円４２の第１領域４２１上の位置がフィラメント１１の描画開始位置である。外円４２の第２領域４２２上の位置がフィラメント１１の描画終了位置である。

【0054】

図１４に示すように、フィラメント１１としての第１フィラメント１１１を、図１４中の破線矢印の向きで、Ｕ字状に描画する。すなわち、第１フィラメント１１１を、外円４２の０時の位置４２ａから外円４２の径方向Ｄ５の中心側に向かって内円４１の０時の位置４１ａまで描画する。続いて、第１フィラメント１１１を、内円４１の０時の位置４１ａから内円４１の円周方向Ｄ６の一方側、すなわち、時計回り側に向かって、内円４１のうち中心角が第１構成部２１の中心角θ２１の大きさである扇形の弧の長さ分となる位置まで描画する。中心角θ２１の扇形の弧の長さ分となる位置は、内円４１の１時３０分の位置４１ｂである。続いて、第１フィラメント１１１を、径方向Ｄ５の外側に向かって外円４２の１時３０分の位置４２ｂまで描画する。

【0055】

次に、フィラメント１１としての第２フィラメント１１２を、図１４中の破線矢印の向きで、第１フィラメント１１１に隣接させて、Ｕ字状に描画する。すなわち、第２フィラメント１１２を、第１フィラメント１１１に隣接させて、外円４２の０時の位置４２ａに対して時計周り側の隣りの位置から径方向Ｄ５の中心側に向かう方向、円周方向Ｄ６の一方側に向かう方向、径方向Ｄ５の外側に向かう方向の順に描画する。

【0056】

その次に、フィラメント１１としての第３フィラメント１１３を、図１４中の破線矢印の向きで、第２フィラメント１１２に隣接させて、Ｕ字状に描画する。すなわち、第３フィラメント１１３を、第２フィラメント１１２に隣接させて、外円４２の０時の位置４２ａに対して時計回り側の位置から径方向Ｄ５の中心側に向かう方向、円周方向Ｄ６の一方側に向かう方向、径方向Ｄ５の外側に向かう方向の順に描画する。

【0057】

同様に、フィラメント１１としての第４フィラメント１１４～第１５フィラメント１２５のそれぞれを、先に描画したフィラメント１１に隣接させて、Ｕ字状に描画する。このようにして、複数本のフィラメント１１のそれぞれがＵ字状で互いに隣接して配置されることで、図１０に示す第１構成部２１が形成される。

【0058】

続いて、第２構成部２２を次のように形成する。図１３に示す外円４２と内円４１とのそれぞれの１時３０分の位置４２ｂ、４１ｂから３時の位置４２ｃ、４１ｃまでの範囲が、第２構成部２２の形成予定領域４４である。第２構成部２２の形成予定領域４４において、外円４２のうち中心角が第２構成部２２の中心角θ２２の１／２の大きさである外円の２つの弧であって、反時計回り側の部分を外円４２の第３領域４２３とし、時計回り側の部分を外円４２の第４領域４２４とする。すなわち、外円４２の１時３０分の位置４２ｂから３時の位置４２ｃまでの円弧のうち１時３０分側の半分の領域が第３領域４２３であり、３時側の半分の領域が第４領域４２４である。第２構成部２２の形成予定領域４４では、外円４２の第４領域４２４上の位置が、フィラメント１１の描画開始位置である。外円４２の第３領域４２３上の位置が、フィラメント１１の描画終了位置である。

【0059】

図１５に示すように、フィラメント１１としての第２１フィラメント１３１を、図１５中の破線矢印の向きで、Ｕ字状に描画する。すなわち、第２１フィラメント１３１を、外円４２の３時の位置４２ｃから径方向Ｄ５の中心側に向かって内円４１の３時の位置４１ｃまで描画する。続いて、第２１フィラメント１３１を、内円４１の３時の位置４１ｃから円周方向Ｄ６の他方側、すなわち、反時計回り側に向かって、内円４１のうち中心角が第２構成部２２の中心角θ２２の大きさである扇形の弧の長さ分となる位置まで描画する。中心角θ２２の扇形の弧の長さ分となる位置は、内円４１の１時３０分の位置４１ｂである。このとき、第２１フィラメント１３１を、第１構成部２１の第１フィラメント１１１に隣接させる。続いて、第２１フィラメント１３１を、径方向Ｄ５の外側に向かって外円４２の１時３０分の位置４２ｂまで描画する。

【0060】

次に、フィラメント１１としての第２２フィラメント１３２を、図１５中の破線矢印の向きで、第２１フィラメント１３１に隣接させて、Ｕ字状に描画する。すなわち、第２２フィラメント１３２を、第２１フィラメント１３１に隣接させて、外円４２の３時の位置の反時計回り側の隣りの位置から径方向Ｄ５の中心側に向かう方向、円周方向Ｄ６の他方側に向かう方向、径方向Ｄ５の外側に向かう方向の順に描画する。

【0061】

その次に、フィラメント１１としての第２３フィラメント１３３を、図１５中の破線矢印の向きで、第２２フィラメント１３２に隣接させて、Ｕ字状に描画する。すなわち、第２３フィラメント１３３を、第２２フィラメント１３２に隣接させて、外円４２の３時の位置４２ｃに対して反時計回り側の位置から径方向Ｄ５の中心側に向かう方向、円周方向Ｄ６の他方側に向かう方向、径方向Ｄ５の外側に向かう方向の順に描画する。

【0062】

同様に、フィラメント１１としての第２４フィラメント１３４～第３５フィラメント１４５のそれぞれを、先に描画したフィラメント１１に隣接させて、Ｕ字状に描画する。このようにして、複数本のフィラメント１１のそれぞれがＵ字状で互いに隣接して配置されることで、図１０に示す第２構成部２２が形成される。

【0063】

このようにして、図１０に示す一組の基本構成部２０が形成された後、他の三組の基本構成部２０も同様に形成される。図３に示すように、隣り合う基本構成部２０同士が結合されるように、四組の基本構成部２０が円周方向に並んで形成されることで、１つの円環形状体２３が形成される。

【0064】

さらに、図４に示すように、この円環形状体２３に対して、この円環形状体２３の中心線ＣＬ２に平行な方向Ｄ１に、この円環形状体２３と同じ構造を持つ複数の他の円環形状体２３が積層される。このとき、図３に示す円環形状体２３の外周面２３ｂに存在する磁極の位相は、一致している。すなわち、積層された複数の円環形状体２３のそれぞれにおいて、円周方向での四組の基本構成部２０の位置は、一致している。このようにして、円環形状のボンド磁石１０が製造される。

【0065】

次に、本実施形態のボンド磁石１０の磁束について説明する。図１６は、本実施形態のボンド磁石１０の磁束についてのシミュレーションソフトウェアの「JMAG-Desginer」を用いたシミュレーション結果である。シミュレーションの対象のボンド磁石において、ボンド磁石を構成する磁粉は、ＳｍＦｅＮである。ボンド磁石を構成する樹脂材料は、ポリカプロラクトンである。磁粉と樹脂材料との比率は、磁粉：樹脂材料＝６０vol％：４０vol％である。

【0066】

図１６には、本実施形態のボンド磁石１０の一部が示されるとともに、この一部の内部と外部とにわたって磁束線が実線で示されている。この一部の中心角は、４５度である。この一部には、一組の基本構成部２０の第１構成部２１の半分と第２構成部２２の半分とが含まれる。図１６において、複数本のフィラメント１１は、破線で示されている。

【0067】

図１６に示すように、ボンド磁石１０の内部の磁束線は、複数本のフィラメント１１のそれぞれの中心線に沿う方向に延び広がっている。このことから、ボンド磁石１０の内部の磁束の向きは、複数本のフィラメント１１のそれぞれの中心線に沿う向きである。中心線に沿う向きとは、中心線に平行またはそれに近い向きのことである。

【0068】

ボンド磁石１０の内部では、磁束線が外周面に向かって径方向またはそれに近い方向に延びており、磁束の向きが揃っている。そして、外周面からボンド磁石１０の外部に向かって磁束線が出ている。ボンド磁石１０の外周面の表面磁束密度は、平均０．３７Ｔであった。

【0069】

以上の説明の通り、本実施形態のボンド磁石１０は、互いに結合されてボンド磁石１０の形状をなす複数本のフィラメント１１を備える。複数本のフィラメント１１のそれぞれは、磁気異方性を有する。具体的には、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う方向のそれぞれの部位における磁粉１２の各粒子の磁気モーメントを総合した磁粉１２の磁気モーメントの向きは、その磁粉１２が位置するフィラメント１１の部位におけるフィラメント１１の中心線ＣＬ１に対して所定角度をなす方向に沿う向きである。

【0070】

また、本実施形態のボンド磁石１０は、本実施形態のボンド磁石１０の製造方法によって、製造される。本実施形態のボンド磁石１０の製造方法は、樹脂材料１３を溶融することと、磁粉１２を配向させることと、フィラメント１１を配置することとを含む。樹脂材料１３を溶融することにおいては、樹脂材料１３と磁粉１２とを含む複合材料１４を加熱する。磁粉１２を配向させることにおいては、樹脂材料１３が溶融した状態の複合材料１４を、磁場が形成されたノズル３３の内部を通過させることで、磁粉１２を着磁させるとともに、磁粉１２を配向させる。フィラメント１１を配置することにおいては、磁粉１２が配向した状態の複合材料１４をノズル３３の先端３３ａから出して、フィラメント１１を形成するとともに、フィラメント１１を配置する。フィラメント１１を配置することにおいては、所定の形状のボンド磁石１０が形成されるように、複数本のフィラメント１１を配置する。

【0071】

これらによれば、ボンド磁石１０の内部の磁束の向きは、複数本のフィラメント１１の配置によって決まる。複数本のフィラメント１１の配置の自由度の方が、金型の内部空間に形成される磁場の磁力線の向きの自由度よりも高い。よって、金型を用いた樹脂成形によってボンド磁石が製造される場合と比較して、ボンド磁石１０の内部の磁束の向きの自由度を高めることができる。

【0072】

また、これらによれば、ボンド磁石１０の内部の磁束の向きが狙いの向きで揃うように、複数本のフィラメント１１が配置される。これにより、ボンド磁石１０の内部の磁束の向きが狙いの向きで揃うボンド磁石１０が得られる。

【0073】

また、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

【0074】

（１）図７に示すように、複数本のフィラメント１１のそれぞれにおいて、１本のフィラメント１１の表層部１１ａは、１本のフィラメント１１のうち表層部１１ａよりも中心側の部分１１ｂと比較して、磁粉に対する樹脂材料の割合が大きい。これによれば、フィラメント１１の表層部１１ａに樹脂材料が多く含まれている。複数本のフィラメント１１のそれぞれの結合は、フィラメント１１の表層部１１ａの樹脂材料同士が結合することによってなされる。このため、フィラメント１１の表層部１１ａに含まれる樹脂材料が多いほど、フィラメント１１同士の結合が強固になり、ボンド磁石１０の形状を維持し易いという効果が得られる。

【0075】

（２）ボンド磁石１０は、第１構成部２１と第２構成部２２とを一組の基本構成部２０とする複数組の基本構成部２０を備える。複数組の基本構成部２０のそれぞれは、中心線ＣＬ２に対する円周方向Ｄ２に並んで互いに結合することで、１つの円環形状体２３をなしている。複数組の基本構成部２０のそれぞれにおいて、第２構成部２２は、第１構成部２１に対して円周方向の一方側に隣接する。第１構成部２１と第２構成部２２とのそれぞれは、互いに結合された複数本のフィラメント１１によって少なくとも構成される。

【0076】

第１構成部２１の複数本の第１フィラメント１１のそれぞれの一端１１ｃと他端１１ｄとは、円環形状体２３の外周面２３ｂに位置する。第１構成部２１の複数本のフィラメント１１のそれぞれは、一端１１ｃから内周面２３ａ側に向かって、径方向Ｄ３に沿って延び広がり、向きを変えて円周方向Ｄ２の一方側に向かって延び広がり、さらに向きを変えて他端１１ｄに向かって、径方向Ｄ３に沿って延び広がっている。第２構成部２２の複数本のフィラメント１１の配置は、第１構成部２１と同じである。

【0077】

第１構成部２１の複数本のフィラメント１１のそれぞれにおいて、フィラメント１１の中心線に沿う方向のそれぞれの部位における磁粉１２の磁気モーメントの向きは、フィラメント１１の中心線に沿う向きであって、一端１１ｃ側の磁極がＮ極となり、他端１１ｄ側の磁極がＳ極となる向きである。一方、第２構成部２２の複数本のフィラメント１１のそれぞれにおいて、フィラメント１１の中心線に沿う方向のそれぞれの部位における磁粉１２の磁気モーメントの向きは、フィラメント１１の中心線に沿う向きであって、一端１１ｃ側の磁極がＳ極となり、他端１１ｄ側の磁極がＮ極となる向きである。

【0078】

モータ１のインナーロータ３に用いられる磁石には、作用面である外周面の表面磁束密度が高いことが求められる。ここで、本実施形態のボンド磁石１０と、比較例１、２のボンド磁石Ｊ１、Ｊ２とを対比する。

【0079】

図１７に示す比較例１のボンド磁石Ｊ１は、中空である円環形状の磁石である。図１７のボンド磁石Ｊ１の内部に、代表的な磁束線ＭＬＪ１が示されている。比較例１のボンド磁石でＪ１は、外周面と内周面との両方に、磁極が存在する。ボンド磁石Ｊ１の内部の磁束は、図１７中の磁束線ＭＬＪ１のように、内周面と外周面との間を、径方向に延び広がる。外周面から磁束が外部へ延び広がるだけでなく、作用面ではない内周面からも磁束が延び広がる。このため、比較例１のボンド磁石Ｊ１では、外周面で使える磁束が半分となる。よって、比較例１のボンド磁石Ｊ１では、外周面の表面磁束密度が低い。

【0080】

図１８に示す比較例２のボンド磁石Ｊ２は、中空である円環形状の磁石である。図１８のボンド磁石Ｊ２の内部に、代表的な磁束線ＭＬＪ２が示されている。比較例２のボンド磁石Ｊ２では、主に外周面に磁極が発生するように、ボンド磁石Ｊ２の内部に磁束が形成されている。ボンド磁石Ｊ２の内部では、図１８中の磁束線ＭＬＪ２のように、外周面の一部から外周面の他の一部に向かって、磁束が中心側に凸の円弧状に延びている。すなわち、ボンド磁石Ｊ２の内部で、磁束は外周面に向かって径方向に対して斜めに延び広がる。このため、外周面から外部へ延び広がる磁束の径方向の成分が小さい。よって、比較例２のボンド磁石Ｊ２では、外周面の表面磁束密度が低い。

【0081】

図１９に示すボンド磁石は、本実施形態のボンド磁石１０である。図１９のボンド磁石１０の内部に、代表的な磁束線ＭＬ１が示されている。図１９に示すように、本実施形態のボンド磁石１０では、主に外周面に磁極が発生するように、磁束が形成されている。ボンド磁石１０の内部では、図１９中の磁束線ＭＬ１のように、磁束は外周面に向かって径方向またはそれに近い方向に延びている。このため、外周面から外部へ延び広がる磁束の径方向の成分が大きい。よって、本実施形態のボンド磁石１０によれば、比較例１、２のボンド磁石Ｊ１、Ｊ２と比較して、外周面の表面磁束密度を高めることができる。

【0082】

次に、本実施形態のボンド磁石１０と、図２０に示す比較例３のボンド磁石Ｊ３とを対比する。比較例３のボンド磁石Ｊ３は、特許文献１に記載のボンド磁石に対応する。このボンド磁石Ｊ３は、中実の円柱形状である。このボンド磁石Ｊ３は、円柱形状を円周方向に複数に分割した形状である複数の磁石片Ｊ１０を接合することで、製造される。複数の磁石片Ｊ１０のそれぞれは、図２１に示すように、着磁用磁石Ｊ１１、Ｊ１２、Ｊ１３によって、金型の内部空間に磁場が形成された状態で、金型によって成形される。

【0083】

図２２は、比較例３のボンド磁石Ｊ３における１つの磁石片Ｊ１０の磁束についてのシミュレーションソフトウェアの「JMAG-Desginer」を用いたシミュレーション結果である。１つの磁石片Ｊ１０の図２０に示す中心角θＪ１０は、４５度である。このシミュレーションにおいて、磁粉と樹脂材料とのそれぞれの材料名、磁粉と樹脂材料の比率は、上記の本実施形態のボンド磁石１０のシミュレーションのときと同じである。このシミュレーション結果によると、比較例３のボンド磁石Ｊ３では、外周面の表面磁束密度は、平均０．３０Ｔであった。本実施形態のボンド磁石１０では、外周面の表面磁束密度は、平均０．３７Ｔであった。これらのことから、本実施形態のボンド磁石１０の方が、比較例３のボンド磁石Ｊ３よりも、表面磁束密度が高いことが確認された。

【0084】

（３）本実施形態のボンド磁石１０では、図１０に示すＡ１／Ｂ１は１である。

【0085】

比較例３のボンド磁石Ｊ３では、Ａ１／Ｂ１は２．８である。図２３に示すように、Ａ１は、ボンド磁石Ｊ３の径方向の長さであり、ボンド磁石Ｊ３の円形状の面における半径ｒ１に等しい。Ｂ１は、半径がボンド磁石Ｊ３の外周面の半径ｒ１と同じであって、中心角が２２．５度の扇形の弧の長さである。

【0086】

特許文献１には、磁石片Ｊ１０の中心角θＪ１０が４５度の場合において、弧の長さＢ１に対する径方向の長さＡ１の比が２より大きい場合が好ましいと記載されている。このため、特許文献１に記載のボンド磁石の製造方法では、Ａ１／Ｂ１が２より小さい円環形状のボンド磁石であって、外周面の表面磁束密度が高いボンド磁石の製造は困難である。

【0087】

これに対して、本実施形態のボンド磁石１０の製造方法は、着磁後のフィラメント１１を配置することで、ボンド磁石１０を製造する。このため、本実施形態によれば、Ａ１／Ｂ１が２より小さい円環形状のボンド磁石であって、外周面の表面磁束密度が高いボンド磁石が得られる。

【0088】

なお、本実施形態のボンド磁石１０では、Ａ１／Ｂ１は１である。しかしながら、図２４、図２５に示すボンド磁石１０Ａ、１０Ｂのように、Ａ１／Ｂ１は、０より大きく２より小さい１以外の値でもよい。図２４に示す円環形状のボンド磁石１０Ａでは、径方向の長さＡ１は、円環形状体の外周面の半径ｒ１の１／２である。Ａ１／Ｂ１は、１．４である。図２５に示す円環形状のボンド磁石１０Ｂでは、径方向の長さＡ１は、円環形状体の外周面の半径ｒ１の１／４である。Ａ１／Ｂ１は、０．７である。

【0089】

Ａ１／Ｂ１＜１．０である円環形状のボンド磁石では、Ｕ字状に延び広がる１本のフィラメント１１において、径方向に延び広がる部分の太さは、円周方向に延び広がる部分の太さよりも大きくされる。これにより、Ａ１／Ｂ１＜１．０である円環形状を実現することができる。このように、フィラメント１１の部位によって、フィラメント１１の太さを異ならせることで、複数本のフィラメント１１によって構成されるボンド磁石の形状の自由度を高めることができる。

【0090】

（第２実施形態）
図２６に示す本実施形態のボンド磁石６０は、図２７に示すアウターロータ型のモータ５１のアウターロータ５３に用いられる。このボンド磁石６０は、第１実施形態と同様に、中空の円環形状である。

【0091】

図２７に示すモータ５１は、永久磁石同期モータである。モータ５１は、ステータ５２と、アウターロータ５３と、ハウジング５４とを備える。

【0092】

ステータ５２は、図示しないが、鉄心、巻線を含む。ステータ５２は、アウターロータ５３を回転させる磁力を発生させる。アウターロータ５３は、ステータ５２の外側に配置される回転体である。アウターロータ５３は、回転軸５５、ボンド磁石６０を含む。

【0093】

アウターロータ５３がステータ５２の外側に配置された状態のとき、ボンド磁石６０の内周面は、ステータ５２の巻線と対向する。ボンド磁石６０の内周面には、図２８に示すように、８極の磁極が存在する。ハウジング５４は、ステータ５２およびアウターロータ５３を収容する。ハウジング５４は、回転軸５５を回転可能に支持する軸受５６を有する。

【0094】

図２８、２９に示すように、ボンド磁石６０は、複数本のフィラメント１１の集合体で構成されている。換言すると、ボンド磁石６０は、互いに結合されてボンド磁石６０の形状をなす複数本のフィラメント１１を備える。本実施形態のボンド磁石６０では、複数本のフィラメント１１の配置が第１実施形態のボンド磁石１０と異なる。

【0095】

図２８に示すように、ボンド磁石６０は、第１構成部７１と第２構成部７２とを一組の基本構成部７０とする複数組の基本構成部７０を備える。図３０には、図２８中の一組の基本構成部７０が示されている。図２８に示すように、複数組の基本構成部７０のそれぞれは、中心線ＣＬ２に対する円周方向Ｄ２に並んで互いに結合している。これによって、複数組の基本構成部７０は、１つの円環形状体７３をなしている。円環形状体７３は、円環形状体７３のうち中心線ＣＬ２に対する径方向Ｄ３の中心側に位置する内周面７３ａと、円環形状体７３のうち径方向Ｄ３の外側に位置する外周面７３ｂとを有する。図２９に示すように、複数の円環形状体７３が中心線ＣＬ２に平行な方向Ｄ１に積層した積層体によって、ボンド磁石６０が構成されている。

【0096】

図３０に示すように、一組の基本構成部７０は、円環形状体７３を円周方向Ｄ２で所定の中心角θ７０ずつに分割した一つに相当する。複数組の基本構成部７０のそれぞれにおいて、第２構成部７２は、第１構成部７１に対して円周方向Ｄ２の一方側に隣接する。本実施形態では、円周方向Ｄ２の一方側は、円周方向Ｄ２の時計回り側である。円周方向Ｄ２の他方側は、円周方向Ｄ２の反時計回り側である。第１構成部７１および第２構成部７２は、一組の基本構成部７０を円周方向Ｄ２で二等分した一方と他方に相当する。第１構成部７１と第２構成部７２とのそれぞれの中心角θ７１、θ７２は、基本構成部７０の中心角θ７０の１／２である。本実施形態では、ボンド磁石６０は、四組の基本構成部７０を備える。一組の基本構成部７０の中心角θ７０は、９０度である。第１構成部７１と第２構成部７２とのそれぞれの中心角θ７１、７２は、４５度である。

【0097】

また、円環形状体７３の径方向Ｄ３の幅をＡ１とする。半径が外周面７３ｂの半径と同じ長さであって中心角が２２．５度である、扇形の弧の長さをＢ１とする。このとき、Ａ１／Ｂ１＝１．０である。

【0098】

また、一組の基本構成部７０において、第１構成部７１の内周面のうち円周方向Ｄ２の他方側の半分の領域は、Ｎ極である。第１構成部７１の内周面のうち円周方向Ｄ２の一方側の半分の領域は、Ｓ極である。

【0099】

第１構成部７１は、互いに結合された複数本のフィラメント１１によって少なくとも構成されている。複数本の第１フィラメント１１は、互いに隣接して配置されている。

【0100】

第１構成部７１の複数本の第１フィラメント１１のそれぞれの一端１１ｃは、円環形状体７３の内周面７３ａに位置する。第１構成部７１の複数本の第１フィラメント１１のそれぞれの他端１１ｄは、円環形状体７３の内周面７３ａのうち一端１１ｃよりも円周方向Ｄ２の一方側に位置する。

【0101】

第１構成部７１の複数本のフィラメント１１のそれぞれは、一端１１ｃから他端１１ｄまでＵ字状に延び広がっている。より詳細には、第１構成部７１の複数本のフィラメント１１のそれぞれは、一端１１ｃから外周面７３ｂ側に向かって、径方向Ｄ３に沿って延び広がり、向きを変えて円周方向Ｄ２の一方側に向かって延び広がり、さらに向きを変えて他端１１ｄに向かって、径方向Ｄ３に沿って延び広がっている。第１構成部７１の複数本のフィラメント１１のそれぞれの円周方向Ｄ２に延び広がる部分は、径方向Ｄ３に並んでいる。

【0102】

図８の説明の通り、第１構成部７１の複数本のフィラメント１１のそれぞれにおいて、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う方向のそれぞれの部位における磁粉１２の磁気モーメントの向きは、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う向きである。一端１１ｃ側の磁極がＮ極であり、他端１１ｄ側の磁極がＳ極である。

【0103】

第２構成部７２は、第１構成部７１と同様に、互いに結合された複数本のフィラメント１１によって少なくとも構成されている。第２構成部７２の複数本のフィラメント１１の配置は、第１構成部７１と同じである。

【0104】

図８の説明の通り、第２構成部７２の複数本のフィラメント１１のそれぞれにおいて、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う方向のそれぞれの部位における磁粉１２の磁気モーメントの向きは、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う向きである。一端１１ｃ側の磁極がＳ極であり、他端１１ｄ側の磁極がＮ極である。このように、第２構成部７２の複数本のフィラメント１１における磁粉１２の磁気モーメントの向きは、第１構成部７１の複数本のフィラメント１１における磁粉１２の磁気モーメントの向きに対して反対の向きである。

【0105】

図２９に示すように、本実施形態のボンド磁石６０では、複数の円環形状体７３が積層されている。すなわち、上記した１つの円環形状体７３が第１円環形状体７３１である。第１円環形状体７３１と同じ構造を持つ第２円環形状体７３２が、第１円環形状体７３１に対して第１円環形状体７３１の中心線ＣＬ２に平行な方向Ｄ１に積層されている。さらに、第１円環形状体７３１と同じ構造を持つ他の円環形状体７３３が、第２円環形状体７３２に対して第１円環形状体７３１の中心線ＣＬ２に平行な方向Ｄ１に積層されている。

【0106】

なお、本実施形態のボンド磁石６０は、複数の円環形状体７３の積層体によって構成されている。しかしながら、ボンド磁石６０は、１つの円環形状体７３のみによって構成されてもよい。

【0107】

次に、本実施形態のボンド磁石６０の製造方法について説明する。本実施形態のボンド磁石６０の製造方法は、フィラメント１１の配置工程を除いて、第１実施形態のボンド磁石１０の製造方法と同じである。フィラメント１１の配置工程では、第１構成部７１および第２構成部７２が形成されるように、複数本のフィラメント１１が配置される。

【0108】

本実施形態における複数本のフィラメント１１の配置について具体的に説明する。図３１に示すように、仮想平面において、内円８１と外円８２とを有する二重の円を想定する。外円８２は内円８１の外側に位置する。外円８２の中心の位置は、内円８１と同じである。内円８１の半径は、目的とする円環形状のボンド磁石６０の内周面の半径と同じである。外円８２の半径は、目的とする円環形状のボンド磁石６０の外周面の半径と同じである。

【0109】

まず、第１構成部７１を次のように形成する。図３１に示す外円８２および内円８１のうち中心の真上の位置を、それぞれ、アナログ時計の０時の位置８２ａ、８１ａとする。外円８２および内円８１の０時の位置８２ａ、８１ａから１時３０分の位置８２ｂ、８１ｂまでの範囲が、第１構成部７１の形成予定領域８３である。

【0110】

第１構成部７１の形成予定領域８３において、中心角が第１構成部７１の中心角θ７１の１／２の大きさである内円８１の２つの弧であって、反時計回り側の部分を内円８１の第１領域８１１とし、時計回り側の部分を内円８１の第２領域８１２とする。すなわち、内円８１の０時の位置８１ａから１時３０分の位置８１ｂまでの円弧のうち０時側の半分の領域が内円８１の第１領域８１１であり、１時３０分側の半分の領域が内円８１の第２領域８１２である。第１構成部７１の形成予定領域８３では、内円８１の第１領域８１１上の位置がフィラメント１１の描画開始位置である。内円８１の第２領域８１２上の位置がフィラメント１１の描画終了位置である。

【0111】

図３２に示すように、フィラメント１１としての第１フィラメント１１１を、図３２中の破線矢印の向きで、Ｕ字状に描画する。すなわち、第１フィラメント１１１を、内円８１の０時の位置８１ａから外円８２の径方向Ｄ５の外側に向かって外円８２の０時の位置８２ａまで描画する。続いて、第１フィラメント１１１を、外円８２の０時の位置８２ａから外円８２の円周方向Ｄ６の一方側、すなわち、時計回り側に向かって、外円８２のうち中心角が第１構成部７１の中心角θ７１の大きさである扇形の弧の長さ分となる位置まで描画する。中心角θ７１の扇形の弧の長さ分となる位置は、外円８２の１時３０分の位置８２ｂである。続いて、第１フィラメント１１１を、径方向Ｄ５の中心側に向かって内円８１の１時３０分の位置８１ｂまで描画する。

【0112】

次に、フィラメント１１としての第２フィラメント１１２を、図３２中の破線矢印の向きで、第１フィラメント１１１に隣接させて、Ｕ字状に描画する。すなわち、第２フィラメント１１２を、第１フィラメント１１１に隣接させて、内円８１の０時に対して時計周り側の隣りの位置から径方向Ｄ５の外側に向かう方向、円周方向Ｄ６の一方側に向かう方向、径方向Ｄ５の中心側に向かう方向の順に描画する。

【0113】

その次に、フィラメント１１としての第３フィラメント１１３を、図３２中の破線矢印の向きで、第２フィラメント１１２に隣接させて、Ｕ字状に描画する。すなわち、第３フィラメント１１３を、第２フィラメント１１２に隣接させて、内円８１の０時の位置８１ａに対して時計回り側の位置から径方向Ｄ５の外側に向かう方向、円周方向Ｄ６の一方側に向かう方向、径方向Ｄ５の中心側に向かう方向の順に描画する。

【0114】

同様に、フィラメント１１としての第４フィラメント１１４～第１０フィラメント１２０のそれぞれを、第４～第１０の番号が小さい方から大きい順に、先に描画したフィラメント１１に隣接させて、Ｕ字状に描画する。このようにして、複数本のフィラメント１１のそれぞれがＵ字状で互いに隣接して配置されることで、図３０に示す第１構成部７１が形成される。

【0115】

続いて、第２構成部７２を次のように形成する。図３１に示す外円８２と内円８１とのそれぞれの１時３０分の位置８２ｂ、８１ｂから３時の位置８２ｃ、８１ｃまでの範囲が、第２構成部７２の形成予定領域８４である。第２構成部７２の形成予定領域８４において、中心角が第２構成部７２の中心角θ７２の１／２の大きさである内円８１の２つの弧であって、反時計回り側の部分を内円８１の第３領域８１３とし、時計回り側の部分を内円８１の第４領域８１４とする。すなわち、内円８１の１時３０分の位置８１ｂから３時の位置８１ｃまでの円弧のうち１時３０分側の半分の領域が内円８１の第３領域８１３であり、３時側の半分の領域が内円８１の第４領域８１４である。第２構成部７２の形成予定領域８４では、内円８１の第４領域８１４上の位置が、フィラメント１１の描画開始位置である。内円８１の第３領域８１３上の位置が、フィラメント１１の描画終了位置である。

【0116】

図３３に示すように、フィラメント１１としての第２１フィラメント１３１を、図３３中の破線矢印の向きで、Ｕ字状に描画する。すなわち、第２１フィラメント１３１を、内円８１の３時の位置８１ｃから径方向Ｄ５の外側に向かって外円８２の３時の位置８２ｃまで描画する。続いて、第２１フィラメント１３１を、外円８２の３時の位置８２ｃから円周方向Ｄ６の他方側、すなわち、反時計回り側に向かって、外円８２のうち中心角が第２構成部７２の中心角θ７２の大きさである扇形の弧の長さ分となる位置まで描画する。中心角θ７２の扇形の弧の長さ分となる位置は、外円８２の１時３０分の位置８２ｂである。続いて、第２１フィラメント１３１を、径方向Ｄ５の中心側に向かって内円８１の１時３０分の位置８１ｂまで描画する。このとき、第２１フィラメント１３１を、図３２の第１構成部７１の第１フィラメント１１１に隣接させる。

【0117】

次に、フィラメント１１としての第２２フィラメント１３２を、図３３中の破線矢印の向きで、第２１フィラメント１３１に隣接させて、Ｕ字状に描画する。すなわち、第２２フィラメント１３２を、第２１フィラメント１３１に隣接させて、内円８１の３時の位置８１ｃの反時計回り側の隣りの位置から径方向Ｄ５の外側に向かう方向、円周方向Ｄ６の他方側に向かう方向、径方向Ｄ５の中心側に向かう方向の順に描画する。

【0118】

その次に、フィラメント１１としての第２３フィラメント１３３を、図３３中の破線矢印の向きで、第２２フィラメント１３２に隣接させて、Ｕ字状に描画する。すなわち、第２３フィラメント１３３を、第２２フィラメント１３２に隣接させて、内円８１の３時の位置８１ｃに対して反時計回り側の位置から径方向Ｄ５の外側に向かう方向、円周方向Ｄ６の他方側に向かう方向、径方向Ｄ５の中心側に向かう方向の順に描画する。

【0119】

同様に、フィラメント１１としての第２４フィラメント１３４～第３０フィラメント１４０のそれぞれを、第２４～第３０の番号が小さい方から大きい方へ順に、先に描画したフィラメント１１に隣接させて、Ｕ字状に描画する。このようにして、複数本のフィラメント１１のそれぞれがＵ字状で互いに隣接して配置されることで、図３０に示す第２構成部７２が形成される。

【0120】

このようにして、図３０に示す一組の基本構成部７０が形成された後、他の三組の基本構成部７０も同様に形成される。図２８に示すように、隣り合う基本構成部７０同士が結合されるように、四組の基本構成部７０が円周方向に並んで形成されることで、１つの円環形状体７３が形成される。

【0121】

さらに、この円環形状体７３に対して、図２９に示すように、この円環形状体７３の中心線ＣＬ２に平行な方向Ｄ１に、この円環形状体７３と同じ構成である複数の他の円環形状体７３が積層される。このとき、円環形状体７３の内周面７３ａに存在する磁極の位相は、一致している。すなわち、積層された複数の円環形状体７３のそれぞれにおいて、円周方向での四組の基本構成部７０の位置は、一致している。このようにして、円環形状のボンド磁石６０が製造される。

【0122】

以上の説明の通り、本実施形態のボンド磁石６０は、第１構成部７１と第２構成部７２とを一組の基本構成部７０とする複数組の基本構成部７０を備える。複数組の基本構成部７０のそれぞれは、中心線ＣＬ２に対する円周方向Ｄ２に並んで互いに結合することで、１つの円環形状体７３をなしている。複数組の基本構成部７０のそれぞれにおいて、第２構成部７２は、第１構成部７１に対して円周方向の一方側に隣接する。第１構成部７１と第２構成部７２とのそれぞれは、互いに結合された複数本のフィラメント１１によって少なくとも構成される。

【0123】

第１構成部７１の複数本の第１フィラメント１１のそれぞれの一端１１ｃと他端１１ｄとは、円環形状体７３の内周面７３ａに位置する。第１構成部７１の複数本のフィラメント１１のそれぞれは、一端１１ｃから外周面７３ｂ側に向かって、径方向Ｄ３に沿って延び広がり、向きを変えて円周方向Ｄ２の一方側に向かって延び広がり、さらに向きを変えて他端１１ｄに向かって、径方向Ｄ３に沿って延び広がっている。第２構成部７２の複数本のフィラメント１１の配置は、第１構成部７１と同じである。

【0124】

第１構成部７１の複数本のフィラメント１１のそれぞれにおいて、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う方向のそれぞれの部位における磁粉１２の磁気モーメントの向きは、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う向きであって、一端１１ｃ側の磁極がＮ極となり、他端１１ｄ側の磁極がＳ極となる向きである。一方、第２構成部７２の複数本のフィラメント１１のそれぞれにおいて、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う方向のそれぞれの部位における磁粉１２の磁気モーメントの向きは、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う向きであって、一端１１ｃ側の磁極がＳ極となり、他端１１ｄ側の磁極がＮ極となる向きである。

【0125】

ここで、モータ５１のアウターロータ５３に用いられる磁石には、作用面である内周面の表面磁束密度が高いことが求められる。本実施形態のボンド磁石６０によれば、主に内周面に磁極が発生するとともに、ボンド磁石６０の内部では、磁束が内周面に向かって径方向またはそれに近い方向に延び広がるように、磁束が形成される。このため、内周面から外部へ延び広がる磁束の径方向の成分を大きくすることができる。よって、本実施形態のボンド磁石６０によれば、内周面の表面磁束密度を高めることができる。

【0126】

なお、本実施形態のボンド磁石６０では、Ａ１／Ｂ１は１である。しかしながら、第１実施形態での説明の通り、図２４、２５に示すように、Ａ１／Ｂ１は、０より大きく２より小さい１以外の値でもよい。本実施形態によれば、Ａ１／Ｂ１が２より小さい円環形状のボンド磁石であって、内周面の表面磁束密度が高いボンド磁石が得られる。

【0127】

（第３実施形態）
図３４、図３５に示すように、本実施形態のボンド磁石１０Ａでは、第１実施形態のボンド磁石１０と同様に、複数の円環形状体２３が積層されている。各円環形状体２３の構造は、第１実施形態のボンド磁石１０と同じである。

【0128】

本実施形態のボンド磁石１０Ａでは、第１実施形態のボンド磁石１０と異なり、複数の円環形状体２３のそれぞれの磁極の位相が、円周方向で所定量ずつずれている。すなわち、第２円環形状体２３２の外周面に存在する磁極の位相は、第１円環形状体２３１の外周面に存在する磁極に対して、円周方向で所定量ずれている。第３円環形状体２３３の外周面に存在する磁極の位相は、第２円環形状体２３２の外周面に存在する磁極に対して円周方向で所定量ずれている。さらに、換言すると、第１円環形状体２３１と第２円環形状体２３２とにおいて、互いに同じ形状および磁気モーメントのフィラメント１１に着眼する。第２円環形状体２３２の外周面に存在するフィラメント１１の端部の位置が、第１円環形状体２３１の外周面に存在するフィラメント１１の端部の位置に対して、円周方向で所定量ずれている。所定量は、例えば、円環形状体２３の中心位置を中心とする回転角で１０度である。

【0129】

本実施形態のボンド磁石１０Ａによれば、円周方向で徐々にＳ極またはＮ極が増えているため、トルク変動が少なく、インナーロータ３が滑らかに回転することが期待できる。なお、本実施形態のボンド磁石１０Ａにおいては、２つ以上の円環形状体２３が積層されていればよい。

【0130】

（第４実施形態）
図３６、図３７に示すように、本実施形態のボンド磁石６０Ａでは、第２実施形態のボンド磁石６０と同様に、複数の円環形状体７３が積層されている。各円環形状体７３の構造は、第２実施形態のボンド磁石６０と同じである。

【0131】

本実施形態のボンド磁石６０Ａでは、第２実施形態のボンド磁石６０と異なり、複数の円環形状体７３のそれぞれの磁極の位相が、円周方向で所定量ずつずれている。すなわち、第２円環形状体７３２の内周面に存在する磁極の位相は、第１円環形状体７３１の内周面に存在する磁極に対して、円周方向で所定量ずれている。第３円環形状体７３３の内周面に存在する磁極の位相は、第２円環形状体７３２の内周面に存在する磁極に対して円周方向で所定量ずれている。さらに、換言すると、図３６に示すように、第１円環形状体７３１と第２円環形状体７３２とにおいて、互いに同じ形状および磁気モーメントのフィラメント１１に着眼する。第２円環形状体７３２の内周面に存在するフィラメント１１の端部の位置が、第１円環形状体７３１の内周面に存在するフィラメント１１の端部の位置に対して、円周方向で所定量ずれている。所定量は、例えば、円環形状体２３の中心位置を中心とする回転角で１０度である。

【0132】

本実施形態のボンド磁石６０Ａによれば、円周方向で徐々にＳ極またはＮ極が増えているため、トルク変動が少なく、アウターロータ５３が滑らかに回転することが期待できる。なお、本実施形態のボンド磁石６０Ａにおいては、２つ以上の円環形状体７３が積層されていればよい。

【0133】

（他の実施形態）
（１）第１～第４実施形態では、基本構成部２０、７０の中心角θ２０、θ７０は４５度である。このため、ボンド磁石１０、１０Ａ、６０、６０Ａの作用面の磁極の数は８である。しかしながら、中心角θ２０、θ７０は、１１．２５度～１８０度の範囲内の大きさで変更可能である。中心角θ２０、θ７０が１１．２５度の場合、ボンド磁石の作用面の磁極の数は３２である。中心角θ２０、θ７０が１８０度の場合、ボンド磁石の作用面の磁極の数は２である。

【0134】

（２）第１実施形態のボンド磁石１０において、第１構成部２１は、第１フィラメント１１１～第１５フィラメント１２５の１５本のフィラメント１１で構成される。同様に、第２構成部２２は、第２１フィラメント１３１～第３５フィラメント１４５の１５本のフィラメント１１で構成される。しかしながら、第１構成部２１および第２構成部２２を構成する複数本のフィラメント１１の本数は、任意に変更可能である。第２実施形態のボンド磁石６０においても同様に、第１構成部７１および第２構成部７２を構成する複数本のフィラメント１１の本数は、任意に変更可能である。

【0135】

（３）第１実施形態では、ボンド磁石１０の製造において、第１構成部２１を形成するために、第１フィラメント１１１～第１５フィラメント１２５は、第１～第１５の数字が小さい順に配置される。しかしながら、第１フィラメント１１１～第１５フィラメント１２５が配置される順序はこれに限られない。第１構成部２１が形成されるように、第１フィラメント１１１～第１５フィラメント１２５が配置されればよい。例えば、第１フィラメント１１１～第１５フィラメント１２５は、第１～第１５の数字が大きい順に配置されてもよい。第２構成部２２の形成においても同様である。

【0136】

同様に、第２実施形態では、ボンド磁石６０の製造において、第１構成部７１を形成するために、第１フィラメント１１１～第１０フィラメント１２０は、第１～第１０の数字が小さい順に配置される。しかしながら、第１フィラメント１１１～第１０フィラメント１２０が配置される順序はこれに限られない。第１構成部７１が形成されるように、第１フィラメント１１１～第１０フィラメント１２０が配置されればよい。第２構成部７２の形成においても同様である。

【0137】

（４）ボンド磁石の形状は、第１～第４実施形態に限られない。図３８に示すボンド磁石９０のように、ボンド磁石は、互いに結合された複数本のフィラメント１１で構成されていれば、円環形状以外の他の形状でもよい。図３８に示すボンド磁石９０では、１本のフィラメント１１は、２つの曲がっている部分を有する。しかしながら、１本のフィラメント１１の全部が直線状であってもよい。

【0138】

（５）図３９に示すボンド磁石９１は、互いに結合された複数本のフィラメント１１を備える。複数本のフィラメント１１のそれぞれは、フィラメント１１の幅方向に並んでいる。図４０に示すように、ボンド磁石９１を構成する複数本のフィラメント１１のそれぞれは、一端１１ｅから他端１１ｆまで直線状に延び広がっている。一端１１ｅから他端１１ｆに向かうにつれて、フィラメント１１の幅（すなわち、太さ）が徐々に大きくなっている。これにより、フィラメント１１の幅方向に、複数本のフィラメント１１が並ぶことで、円環形状の一部の形状をなすことができる。

【0139】

このように、複数本のフィラメント１１のうち１本のフィラメント１１において、フィラメント１１の太さが異なる部分が存在する。これによれば、フィラメント１１の太さをフィラメント１１の部位によって異ならせることで、複数本のフィラメント１１によって構成されるボンド磁石の形状の自由度を高めることができる。

【0140】

（６）上記した各実施形態では、図１１に示すように、ノズル３３の内部に形成される磁場の向きは、磁粉１２の磁気モーメントの向きを、ノズル３３の軸線方向に対して平行な向きであって、複合材料１４の進行方向Ｄ４に対して前方側がＮ極である向きとするための向きであった。しかしながら、磁場の向きは、磁粉１２の磁気モーメントの向きを、ノズル３３の軸線方向に対して平行な向きであって、複合材料１４の進行方向Ｄ４に対して前方側がＳ極である向きとするための向きであってもよい。

【0141】

また、磁粉１２の磁気モーメントの向きを狙いの向きとするために、磁場の向きは、他の向きであってもよい。例えば、図４１に示すように、磁場の向きは、磁粉１２の磁気モーメントの向きを、ノズル３３の軸線方向に対して垂直な向きするための向きであってもよい。この場合、ノズル３３の内部を複合材料１４が移動することで、複合材料１４中の磁粉１２の磁気モーメントの向きは、ノズル３３の軸線方向に対して垂直な方向に沿う向きになる。互いに結合されてボンド磁石の形状をなす複数本のフィラメント１１のそれぞれにおいて、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に沿う方向のそれぞれの部位における磁粉１２の各粒子の磁気モーメントを総合した磁粉１２の磁気モーメントの向きは、フィラメント１１の中心線ＣＬ１に対して垂直な方向（すなわち、９０度をなす方向）に沿う向きである。

【0142】

（７）本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能であり、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0143】

１０ ボンド磁石
１１ フィラメント
１２ 磁粉
１３ 樹脂材料
１４ 複合材料
２０ 基本構成部
２１ 第１構成部
２２ 第２構成部
２３ 円環形状体

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】