專利名稱：矯頑力分布磁體的矯頑力性能判定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及矯頑力分布磁體的矯頑力性能判定裝置，其判定馬達(dá)所使用的矯頑力分布磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力以上的矯頑力。
背景技術(shù)：
在IPM馬達(dá)等的轉(zhuǎn)子內(nèi)埋設(shè)的永磁體，要求具有可抵抗由于從定子芯側(cè)入射的外部磁場弓I起的退磁的矯頑力。作用于該永磁體的外部磁場,通常而言,在俯視永磁體中所埋設(shè)的轉(zhuǎn)子時永磁體的定子芯側(cè)的角落部最大而轉(zhuǎn)子芯的中央側(cè)小。另一方面，對燒結(jié)的永磁體而言，用于提高該永磁體的矯頑力性能的金屬微粒從該永磁體表面發(fā)生晶界擴(kuò)散等，但因為該金屬微粒使用了鏑、鋱等稀有金屬，所以從永磁體的制造成本降低的觀點出發(fā)在保持所希望的矯頑力性能的同時如何能夠降低其使用量成為該技術(shù)領(lǐng)域中重要的解決課題之一。 該矯頑力性能，因為上述那樣作用于永磁體的每個部位的外部磁場的大小不同，所以所要求的矯頑力也根據(jù)永磁體的每個部位而不同，通過包括降低用于提高矯頑力性能的稀有金屬的使用量，制造矯頑力按永磁體的每個部位而不同(具有矯頑力分布)的矯頑力分布磁體，從而能夠?qū)崿F(xiàn)能夠滿足所要求的矯頑力性能同時盡可能地降低鏑等稀有金屬的使用量、并能夠削減制造成本的永磁體的制造。例如在通過晶界擴(kuò)散制造出矯頑力分布磁體的情況下，重要的是確認(rèn)該矯頑力分布磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力(按各部位而不同的矯頑力)，并保證成品可靠性。但是，因為矯頑力具有分布，所以難以判定各部位是否具有所要求的矯頑力，需要花費時間進(jìn)行確認(rèn)作業(yè)是容易理解的。此外，如此矯頑力分布磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力的判定，主要是在制造出矯頑力分布磁體而出廠前的質(zhì)量確認(rèn)階段中進(jìn)行。并且，在該質(zhì)量確認(rèn)階段中，希望在短時間且以盡可能低的成本來判定矯頑力分布磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力以上的矯頑力。專利文獻(xiàn)I中公開了如下的試驗裝置，該試驗裝置用于測量馬達(dá)用磁體的退磁狀態(tài)，至少具備夾具，其將包含定子和位于其內(nèi)部并具有磁體的轉(zhuǎn)子的馬達(dá)保持為使定子和轉(zhuǎn)子具有任意的機械角的姿勢；電源，其對卷裝于定子的線圈提供直流電流；和磁通計，其測量磁體的退磁狀態(tài)。通過應(yīng)用該試驗裝置，例如不使用實際車輛，就能夠再現(xiàn)所希望的溫度條件、馬達(dá)的機械角(在IPM馬達(dá)中，任意的永磁體相對于任意的齒的旋轉(zhuǎn)角度)、通電條件(在三相交流馬達(dá)中，某瞬間的U、V、W各相的通電狀態(tài))，能夠評價該條件下的磁體(永磁體)的退磁模式(磁體的哪個部位發(fā)生了何種程度的退磁、磁體整體的磁通量處于何種程度
O現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2009 - 270926號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題根據(jù)專利文獻(xiàn)I所公開的試驗裝置，例如不使用實際車輛就能夠精確地確定馬達(dá)用磁體的退磁狀態(tài)。但是，在應(yīng)用該試驗裝置時需要試制馬達(dá)，需要準(zhǔn)備在該轉(zhuǎn)子內(nèi)埋設(shè)的基數(shù)個矯頑力分布磁體。例如在想要快速地確認(rèn)制造出廠前的矯頑力分布磁體的質(zhì)量的情況下，上述的通電條件、溫度條件、機械角條件等的設(shè)定全部不要，只要能夠通過簡易的方法確認(rèn)對象磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力即可。另外，在隨機取出所制造出的多個矯頑力分布磁體中的一個或多個來確認(rèn)它們的質(zhì)量的情況下，不需要對應(yīng)用于馬達(dá)的基數(shù)個矯頑力分布磁體全部進(jìn)行質(zhì)量確認(rèn)試驗。因此，在專利文獻(xiàn)I所公開的試驗裝置中，難以在短時間判定例如埋設(shè)于轉(zhuǎn)子內(nèi)的一個矯頑力分布磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力以上的矯頑力，進(jìn)而，對于試驗所需的成本也有很多降低的余地。通過以上所述，迫切希望開發(fā)一種能夠在短時間且精確地判定例如一個矯頑力分布磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力的裝置。此外，在該裝置中，不要求具體確定矯頑力分布磁體的各部位實際具有的矯頑力的值，只要能夠確認(rèn)矯頑力分布磁體的各部位具有所要求的矯頑力以上的矯頑力即可。這是因為對于保證矯頑力分布磁體的矯頑力性能來說，只要能夠確認(rèn)矯頑力分布磁體的各部位具有所要求的矯頑力以上的矯頑力就夠了，除此以外，確定各部位實際具有的具體的矯頑力是極其困難的，因此可能會花費必要以上的時間，既費功夫試驗裝置價格也高。本發(fā)明是鑒于上述的問題而完成的，其目的在于，提供一種矯頑力分布磁體的矯頑力性能判定裝置，其能夠在短時間、精確地并以盡可能低的試驗成本來判定一個矯頑力分布磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力以上的矯頑力。用于解決問題的技術(shù)方案為了實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明的矯頑力分布磁體的矯頑力性能判定裝置用于判定矯頑力分布磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力以上的矯頑力，該矯頑力性能判定裝置至少具備大致C字狀的磁性體；使所述磁性體產(chǎn)生磁流的勵磁單元；以及測定矯頑力分布磁體的剩余磁通量的磁通計，在所述大致C字狀的磁性體的相對的兩個端面的對應(yīng)的位置分別設(shè)置有突起，在兩個該突起之間夾持所述矯頑力分布磁體，形成由大致C字狀的磁性體和該矯頑力分布磁體構(gòu)成的環(huán)狀的磁路，通過由所述突起構(gòu)成的磁性區(qū)域和由其周圍空氣構(gòu)成的非磁性區(qū)域來形成外部磁場生成單元，對由所述勵磁單元產(chǎn)生的磁力在構(gòu)成所述外部磁場生成單元的突起中流動時所生成的外部磁場進(jìn)行調(diào)整，以使得由該外部磁場和所述矯頑力分布磁體具有的退磁場之和構(gòu)成的抗磁場與該矯頑力分布磁體的各部位所要求的矯頑力相當(dāng)，通過所述磁通計測定在該矯頑力分布磁體的各部位所要求的矯頑力作為抗磁場作用于所述矯頑力分布磁體時的所述剩余磁通量，判定矯頑力分布磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力。作為本發(fā)明的判定裝置的判定對象的矯頑力分布磁體，是為了確認(rèn)制造后的性能而在制造磁體時、制造內(nèi)置有該磁體的IPM馬達(dá)時、制造內(nèi)置有該IPM馬達(dá)的車輛時、或者在置于車輛上市后等任意環(huán)境下從轉(zhuǎn)子取出的矯頑力分布磁體。構(gòu)成該矯頑力性能判定裝置的磁性體呈現(xiàn)大致C字狀，在其相對的兩個端面的對應(yīng)的位置分別設(shè)置有突起。在此，所謂“大致C字狀”是指俯視視角下矩形框狀的一部分欠缺的形狀、俯視視角下圓形(環(huán)形)或橢圓形的一部分欠缺的形狀等。并且，在該欠缺的部分，從相對的兩個端面的對應(yīng)的位置突出設(shè)置有突起，在兩個突起之間夾持矯頑力性能判定對象的矯頑力分布磁體，在矯頑力分布磁體被夾持的狀態(tài)下，由大致C字狀的磁性體和矯頑力分布磁體形成環(huán)狀的磁路。在此，根據(jù)在磁性體的端面形成突起的形成位置、更具體而言是俯視視角下突起處于磁性體的端面的哪個位置(中央位置、左端或者右端、偏左端的位置或者偏右端的位置等)等，通過由該磁性區(qū)域和由其周圍空氣構(gòu)成的非磁性區(qū)域形成的外部磁場生成單元而生成的外部磁場發(fā)生變化。例如，本發(fā)明人確定在矯頑力分布磁體具有的矯頑力在其角部相對高而在其中央部分相對低的磁體中，通過將突起設(shè)置于磁性體的端面的中央?yún)^(qū)域，容易形成構(gòu)成與所要求的矯頑力同等程度的抗磁場的外部磁場。此外，該中央?yún)^(qū)域是指俯視視角下端面的中央1/3的區(qū)域、1/4的區(qū)域等，突起的高度與磁性體的高度相同，例如僅寬度為磁性體的寬度的1/3、1/4等。在從磁體產(chǎn)生的磁通中，沒有漏到磁體外地對抗作為磁化方向的從S極到N極而在磁體內(nèi)流動的磁體是“退磁場”，在對抗磁體的磁化方向的方向上施加于該磁體的“抗磁場”，由該“退磁場”和由外部磁場生成單元產(chǎn)生的“外部磁場”之和構(gòu)成。并且，“矯頑力”是在抗磁場被施加于磁體時能承受不會退磁到哪種程度的抗磁場的物理值，因此按希望產(chǎn)生外部磁場來形成對每個部位要求的矯頑力不同的相當(dāng)于要求矯頑力的抗磁場，將其施加于作為試驗對象的夾持固定在突起間的矯頑力分布磁體。在大致C字狀的磁性體中流動的磁力穿過外部磁場生成單元的過程中，磁力主要穿過磁性區(qū)域的突起,磁力在磁性體中流動的過程中生成了均勻的磁場(外部磁場),但磁力在穿過該外部磁場生成單元的過程中能夠以所希望的不均勻的方式打亂外部磁場。更具體而言，通過與調(diào)整俯視視角下的突起(磁性區(qū)域)的寬度和/或長度同時，調(diào)整端面上突起的設(shè)置位置和/或突起的寬度相對于端面的總寬度的比例等，由此由存在于作為磁性區(qū)域的突起的周圍的空氣形成的非磁性區(qū)域的寬度和/或長度、俯視視角下的端面上非磁性區(qū)域相對于總寬度的比例等也被同時調(diào)整，通過改變雙方的長度和/或?qū)挾?、設(shè)置位置和/或比例等來調(diào)整所生成的外部磁場的大小和/或其不均勻性的形態(tài)和/或程度。通過由與矯頑力分布磁體相鄰的磁性區(qū)域以及非磁性區(qū)域構(gòu)成的外部磁場生成單元，在夾持于突起之間的矯頑力分布磁體中，特別呈現(xiàn)面向非磁性區(qū)域的地方的退磁場比面向磁性區(qū)域的地方的退磁場大的傾向。例如在形成磁性區(qū)域的突起設(shè)置于磁性體的端面中央、并該突起周圍設(shè)有由空氣形成的非磁性區(qū)域的外部磁場生成單元中，夾持于突起之間的矯頑力分布磁體的中央的退磁場小、而周邊的退磁場大。此外,這樣的傾向?qū)Υ朋w而言是通常的，由于磁體周圍的磁性體的疏密(分布)不同，磁體內(nèi)的退磁場會產(chǎn)生大小分布。于是，在本發(fā)明的矯頑力性能判定裝置中，特別在矯頑力分布磁體中退磁場大的區(qū)域(通過外部磁場生成單元的形態(tài)進(jìn)行調(diào)整)有效地利用該退磁場，同時對由勵磁單元生成的磁力和/或由于該磁力流動形成的外部磁場等進(jìn)行調(diào)整，以使得由通過上述的外部磁場生成單元生成的不均勻的外部磁場和該退磁場之和構(gòu)成的抗磁場達(dá)到與矯頑力分布磁體的各部位所要求的矯頑力同等程度的值。在此，所謂“矯頑力分布磁體的各部位所要求的矯頑力”，例如在判定對象的矯頑力分布磁體由埋設(shè)于IPM馬達(dá)的轉(zhuǎn)子內(nèi)的永磁體構(gòu)成的情況下，是指該永磁體的各部位(例如假定以預(yù)定數(shù)量的塊劃分永磁體時的各劃分區(qū)域等)的在轉(zhuǎn)子內(nèi)所受的抗磁場以上的矯頑力，例如從定子側(cè)入射的磁場和/或在轉(zhuǎn)子內(nèi)產(chǎn)生的退磁場等之和成為各部位所要求的矯頑力。并且，因為從定子側(cè)入射的磁場容易作用于埋設(shè)于轉(zhuǎn)子內(nèi)的永磁體的角部，所以對例如永磁體的角部要求的矯頑力通常比其他部位高。如此，不是僅通過由勵磁單元生成的磁力穿過外部磁場生成單元而生成的外部磁場來形成矯頑力分布磁體的各部位所要求的矯頑力，而是在有效地利用矯頑力分布磁體自身具有的退磁場的同時形成與矯頑力分布磁體的各部位所要求的矯頑力相當(dāng)?shù)目勾艌?，因此可以不需要從?gòu)成勵磁單元的電源提供大電流。并且，通過所生成的外部磁場和退磁場形成與矯頑力分布磁體的各部位所要求的矯頑力相當(dāng)?shù)目勾艌霾⑹蛊渥饔糜诔C頑力分布磁體，通過磁通計檢測有無退磁，由此判定矯頑力分布磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力。在此，在設(shè)置于判定裝置內(nèi)的矯頑力分布磁體具有比與對其施加的必要矯頑力相當(dāng)?shù)目勾艌龃蟮某C頑力的情況下，磁體不會退磁，因此磁通量不會減少。另一方面，在矯頑力分布磁體僅具有與被施加的必要矯頑力相當(dāng)?shù)目勾艌鲆韵碌某C頑力的情況下，磁體會退磁，因此磁通量減少。因此，通過磁通計測量剩余磁通量，換言之測量有無退磁，從而能夠判定矯頑力分布磁體的各部位是否具有必要矯頑力以上的矯頑力。并且，這里所說的“矯頑力性能”是指“具有要求矯頑力以上的矯頑力”，不要求指定具體的矯頑力值。如此，根據(jù)上述的矯頑力性能判定裝置，在判定裝置僅設(shè)置一個矯頑力分布磁體，通過在所形成的磁路中流動預(yù)定的磁力時生成的外部磁場和矯頑力分布磁體具有的退磁場，形成與各部位所要求的矯頑力相當(dāng)?shù)目勾艌?，將其施加于判定對象的矯頑力分布磁體，從而快速地判定矯頑力分布磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力以上的矯頑力，能夠在短時間就保證與矯頑力性能有關(guān)的質(zhì)量。此外，作為本發(fā)明的矯頑力性能判定裝置的判定對象的矯頑力分布磁體，可以舉出馬達(dá)用并具有矯頑力分布的永磁體，可以舉出在釹中添加鐵和硼得到的3種成分系的釹磁體、由釤和鈷這2種成分系的合金形成的釤鈷磁體、以鐵氧化物粉末為主要原料的鐵氧磁體、以鋁、鎳、鈷等為原料的鋁鎳鈷磁體等。在此，可以為如下方式在構(gòu)成所述外部磁場生成單元的所述突起的側(cè)方突出設(shè)置由磁性體構(gòu)成的凸緣并延伸到所述非磁性區(qū)域內(nèi)，對由該凸緣生成的所述外部磁場進(jìn)行調(diào)整。通過如此從突起的途中向由其周圍空氣構(gòu)成的非磁性區(qū)域突出設(shè)置凸緣，能夠通過調(diào)整該凸緣從突起突出設(shè)置的設(shè)置位置和/或凸緣的寬度、凸緣的突設(shè)長度(突出設(shè)置的長度)來調(diào)整外部磁場的大小和/或其不均勻性的形態(tài)和/或程度。另外，作為所述勵磁單元的具體結(jié)構(gòu)，可以舉例包含形成于所述磁性體周圍的線圈和對該線圈提供直流電流的電源的勵磁單元。如先前的說明，在本發(fā)明的矯頑力性能判定裝置中，在有效地利用磁體自身具備的退磁場的同時，通過該退磁場和由外部磁場生成單元生成的外部磁場之和來形成矯頑力分布磁體的各部位所要求的矯頑力相當(dāng)?shù)目勾艌?。并且，如先前的說明，通過由與矯頑力分布磁體相鄰的磁性區(qū)域以及非磁性區(qū)域構(gòu)成的外部磁場生成單元，在夾持于突起之間的矯頑力分布磁體中特別是面向非磁性區(qū)域的地方的退磁場，比面向磁性區(qū)域的地方的退磁場大的傾向。因此，通過在判定對象的矯頑力分布磁體中特別是退磁場大的區(qū)域有效地利用該退磁場來形成抗磁場，不需要從電源對線圈提供大電流來形成與矯頑力分布磁體的各部位所要求的矯頑力相當(dāng)?shù)耐獠看艌?。進(jìn)而，本發(fā)明的矯頑力性能判定裝置的優(yōu)選的實施方式，還具備至少將所述矯頑力分布磁體放置于模擬溫度氛圍下的恒溫槽。磁體的矯頑力有隨著溫度而變化的傾向。另外，通常矯頑力分布磁體的各部位要求某溫度條件下所希望的分布的矯頑力。更具體而言，將例如載置于實際車輛內(nèi)的馬達(dá)的溫度條件在恒溫槽中再現(xiàn)酷暑下的發(fā)動機驅(qū)動時的溫度條件、或寒冷地的發(fā)動機驅(qū)動時的溫度條件等所希望的馬達(dá)的溫度條件，在該模擬溫度氛圍下評價矯頑力分布磁體的各部位的矯頑力和/或退磁模式，由此能夠判定考慮了假想的溫度條件的矯頑力分布磁體的矯頑力性能。發(fā)明的效果從以上的說明能夠理解，根據(jù)本發(fā)明的矯頑力分布磁體的矯頑力性能判定裝置，通過在外部磁場生成單元中流動由勵磁單元產(chǎn)生的磁力時生成的外部磁場和磁體自身具有的退磁場來形成與矯頑力分布磁體的各部位所要求的矯頑力相當(dāng)?shù)目勾艌?，測量將其施加于矯頑力分布磁體時的各部位有無退磁或剩余磁通量，由此能夠在價廉的性能試驗成本下短時間內(nèi)判定矯頑力分布磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力以上的矯頑力。


圖1是說明本發(fā)明的矯頑力性能判定裝置的一個實施方式的示意圖。圖2 Ca)是說明在圖1所示的矯頑力性能判定裝置中設(shè)置矯頑力分布磁體、由勵磁單元產(chǎn)生的磁力在磁路中流動的狀態(tài)的圖，(b)、(c)是說明形成有突起的中央?yún)^(qū)域的實施方式的圖。圖3是說明矯頑力分布磁體內(nèi)的退磁場和由外部磁場生成單元生成的外部磁場的示意圖。圖4是說明外部磁場生成單元的其他實施方式的示意圖。圖5是說明本發(fā)明的矯頑力性能判定裝置的其他實施方式的示意圖。圖6是表示解析模型中分布的矯頑力的規(guī)格值的示例、和表示使外部磁場生成單元變化時的抗磁場的值以及其中的退磁場的值的解析結(jié)果的圖。標(biāo)號的說明
I磁性體；la端面；1’突起(磁性區(qū)域)；1’’凸緣；2電源；2’端子臺；3線圈；4勵磁單元；5磁通計；6、6A外部磁場生成單元；7恒溫槽；10、10A矯頑力性能判定裝置；E矯頑力分布磁體(永磁體)；G非磁性區(qū)域；K間隙；J磁力；H退磁場；GJ外部磁場。
具體實施例方式以下，參照

本發(fā)明的實施方式。此外，圖示例是在磁性體的端面的中央?yún)^(qū)域設(shè)置有突起的例子，在生成構(gòu)成與矯頑力分布磁體的各部位所要求的矯頑力相當(dāng)?shù)目勾艌龅耐獠看艌鰰r、在端面的端部和/或端部附近的區(qū)域設(shè)置突起等外部磁場生成單元的形態(tài)當(dāng)然并不限于圖示例。圖1是示意表示判定本發(fā)明的矯頑力分布磁體的矯頑力性能的矯頑力性能判定裝置的圖，圖2a是說明在圖1所示的矯頑力性能判定裝置中設(shè)置矯頑力分布磁體、由勵磁單元產(chǎn)生的磁力在磁路中流動的狀態(tài)的圖，圖2b、圖2c都是說明形成有突起的中央?yún)^(qū)域的實施方式的圖。圖1所示的矯頑力性能判定裝置10大體包括俯視呈大致C字狀的磁性體I ;形成于磁性體I的周圍的線圈3，3 ;對該線圈3提供電流的電源2 ;測定對矯頑力分布磁體E施加抗磁場時的矯頑力分布磁體的剩余磁通量或者有無退磁的磁通計5。在磁性體I的一部分，為了確定插入設(shè)置矯頑力分布磁體E (X方向)的間隙的邊界，從兩個相對的端面Ia的中央?yún)^(qū)域向該間隙K設(shè)置突出設(shè)置的突起1’，如圖2a所示，磁力在該突起I’中流動而穿過矯頑力分布磁體E,該突起I’形成磁性區(qū)域。另一方面，在該突起I’的周圍存在由空氣形成的非磁性區(qū)域G，通過該非磁性區(qū)域G和由突起I’形成的磁性區(qū)域來構(gòu)成外部磁場生成單元6。在圖示例中，在各突起I’的后方形成線圈3，以使從電源接通的導(dǎo)線卷繞而形成一方的線圈3、從該線圈3延伸的導(dǎo)線形成另一方的線圈3、且從該線圈3延伸的導(dǎo)線返回電源2的方式配設(shè)導(dǎo)線，通過在線圈3，3中順序流過從電源2提供來的直流電流(Y方向)，生成在通過磁性體I和由突起1’，I’夾持的矯頑力分布磁體E形成的環(huán)狀的磁路中流動的磁力J。該矯頑力分布磁體E是在使鏑、鋱等從在構(gòu)成例如IPM馬達(dá)的未圖示的轉(zhuǎn)子內(nèi)埋設(shè)的燒結(jié)永磁體的表面進(jìn)行晶界擴(kuò)散的同時以所期望的分布形成矯頑力的磁體。而且，作為該永磁體，具有在釹中添加鐵和硼得到的3種成分系的釹磁體、由釤和鈷這2種成分系的合金形成的釤鈷磁體、以鐵氧化物粉末為主要原料的鐵氧磁體、以鋁、鎳、鈷等為原料的鋁鎳鈷磁體等。此外，圖示的磁性體I是矩形框狀的一部分欠缺的形狀，除此以外也可以是俯視視角下圓形(環(huán)形)或橢圓形的一部分欠缺的形狀等。另外，突起I’可以為如圖2b所示在磁性體I的端面Ia的中央?yún)^(qū)域具有磁性體I寬度的1/3寬度tl的形態(tài)、如圖2c所示在磁性體I的端面Ia的中央?yún)^(qū)域具有磁性體I寬度的1/4寬度t2的形態(tài)等，其寬度能夠進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。對這一點進(jìn)行詳細(xì)說明，突起I’的寬度和/或其突設(shè)長度，如后所述，在對矯頑力分布磁體施加與所要求的規(guī)格分布的矯頑力相當(dāng)?shù)目勾艌?外部磁場和磁體的退磁場之和)時，通過突起I’的寬度和/或其突設(shè)長度的調(diào)整，其周圍的非磁性區(qū)域的寬度和/或長度也被同時調(diào)整，通過這些調(diào)整使外部磁場的值和/或由退磁場和該外部磁場構(gòu)成的抗磁場的值變化，因此能對突起I’的寬度和/或其突設(shè)長度進(jìn)行調(diào)整以使由該分布的矯頑力形成的抗磁場成為與規(guī)格分布的矯頑力相當(dāng)。此外，外部磁場的值也隨著形成磁力的電流值而變化，因此在外部磁場生成單元6的方式中也考慮電流值，調(diào)整構(gòu)成對矯頑力分布磁體施加的抗磁場的外部磁場。圖3是說明矯頑力分布磁體內(nèi)的退磁場和由外部磁場生成單元生成的外部磁場的示意圖。如該圖所示，在矯頑力分布磁體E中，生成從磁體產(chǎn)生的磁通中沒有漏出磁體外而穿過磁體內(nèi)地對抗磁化方向(S極一N極)流動磁通的退磁場H。該退磁場H呈現(xiàn)磁路越是閉合就越小的傾向，如圖示那樣在C字狀的磁路的情況下，磁極的N極面以及S極面的周邊越是充滿軟磁性體，退磁場就越小，相反，軟磁性體越疏松，退磁場就越大。此外，該傾向是對磁體普遍而言的傾向，并不限定于矯頑力分布磁體。在圖示的矯頑力性能判定裝置10中，在與外部磁場生成單元6的非磁性區(qū)域?qū)?yīng)的矯頑力分布磁體E的周邊區(qū)域中，形成相對較大的退磁場H，因此有效地利用該退磁場H，將退磁場H和由外部磁場生成單元6生成的外部磁場GJ之和作為與矯頑力分布磁體所要求的規(guī)格分布的矯頑力相當(dāng)?shù)目勾艌鍪┘佑谠摮C頑力分布磁體E。由于外部磁場生成單元6由磁性區(qū)域和非磁性區(qū)域構(gòu)成，故而該外部磁場GJ能夠形成不均勻的磁場。在此，例如在該矯頑力分布磁體是埋設(shè)在IPM馬達(dá)的轉(zhuǎn)子內(nèi)的磁體的情況下，所謂規(guī)格分布的矯頑力是從定子芯入射的磁場和磁體內(nèi)的退磁場之和，特別地，從定子芯入射的磁場中作用于轉(zhuǎn)子內(nèi)的矯頑力分布磁體的各部位的磁場的大小存在較大不同，因此永磁體的各部位所要求的矯頑力也不同，所謂規(guī)格分布的矯頑力是按各部位不同的要求矯頑力。通過利用矯頑力分布磁體E具有的退磁場H，能夠在盡可能地減小從電源2對線圈3提供電流來形成磁力時的該電流的值的同時，形成構(gòu)成與規(guī)格分布的矯頑力相當(dāng)?shù)目勾艌龅耐獠看艌?。通過矯頑力分布磁體E具有的退磁場H和由外部磁場生成單兀生成的外部磁場GJ形成的規(guī)格分布的矯頑力，作為抗磁場作用于由突起I’，I’夾持的矯頑力分布磁體E。而且，通過由磁通計5測定施加了該抗磁場后的矯頑力分布磁體E的剩余磁通量，可判定矯頑力分布磁體E的各部位是否具有所要求的矯頑力以上的矯頑力，即判定矯頑力分布磁體E的矯頑力性能。在矯頑力性能判定裝置10內(nèi)設(shè)置的矯頑力分布磁體E具有比與被施加的必要矯頑力相當(dāng)?shù)目勾艌龃蟮某C頑力的情況下，該磁體不會退磁，因此磁通量不會減少，而在只具有與被施加的必要矯頑力相當(dāng)?shù)目勾艌鲆韵碌某C頑力的情況下，磁體會退磁，因此磁通量減少。圖4是說明外部磁場生成單元的其他實施方式的示意圖。具體而言，從突起I’的側(cè)方突出設(shè)置由與突起I’ 一體成形的磁性體構(gòu)成的凸緣1’’，其向非磁性區(qū)域G內(nèi)延伸設(shè)置而形成外部磁場生成單元6A。通過使該凸緣I’’的寬度、突設(shè)長度、和/或從突起I’突出設(shè)置的設(shè)置位置等變化，能夠使所生成的外部磁場的不均勻的形態(tài)和/或大小變化。圖5是說明本發(fā)明的矯頑力性能判定裝置的其他實施方式的示意圖。圖示的矯頑力性能判定裝置IOA是磁性體I被配置在恒溫槽7內(nèi)的裝置。在該恒溫槽7的外側(cè)配置有電源，從該電源2延伸的導(dǎo)線接通到恒溫槽7內(nèi)的端子臺2’，導(dǎo)線延伸到從該端子臺2’導(dǎo)通的兩個線圈3，3，從一方的線圈3向另一方的線圈3順序提供電流。通過恒溫槽7，能夠再現(xiàn)載置在實際車輛內(nèi)的馬達(dá)的溫度環(huán)境，具體而言，能夠再現(xiàn)酷暑下的發(fā)動機驅(qū)動時的溫度環(huán)境、寒冷地的發(fā)動機驅(qū)動時的溫度環(huán)境等所希望的馬達(dá)的溫度環(huán)境。一般而言，因為磁體的矯頑力具有隨著溫度而變化的傾向，所以多數(shù)情況下在所希望的溫度環(huán)境下矯頑力分布磁體的各部位要求一定分布的矯頑力。在這種情況下，使用矯頑力性能判定裝置IOA通過恒溫槽7模擬所希望的溫度環(huán)境，判定在該溫度環(huán)境下矯頑力分布磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力以上的矯頑力，由此能夠更精確地確定制造出廠前的矯頑力分布磁體的矯頑力性能，能夠迅速地評價其是否具有所要求的矯頑力以上的矯頑力。[解析模型中分布的矯頑力的規(guī)格值的例子、和表示使外部磁場生成單元變化時的抗磁場的值以及其中的退磁場的值的解析結(jié)果]如圖6所模擬的那樣，本發(fā)明人對配置在磁性體內(nèi)的矯頑力分布磁體設(shè)定矯頑力的規(guī)格值，通過解析確定了 在矯頑力性能判定裝置具有具備帶凸緣的突起的外部磁場生成單元的情況下的作用于矯頑力分布磁體模型的抗磁場(整個磁場)和其中的退磁場。另外，同樣地，通過解析確定了 在判定裝置具有具備沒有凸緣的突起的外部磁場生成單元的情況下的作用于矯頑力分布磁體模型的抗磁場(整個磁場)和其中的退磁場。與具備兩個外部磁場生成單元的矯頑力分布磁體模型一起示出了提供相同電流值時的解析結(jié)果，通過雙方的結(jié)果，可知根據(jù)構(gòu)成外部磁場生成單元的突起是否具備凸緣，退磁場的值和抗磁場的值都發(fā)生變化。另外可知在本發(fā)明的矯頑力判定裝置中，由于該外部磁場生成單元的非磁性區(qū)域設(shè)置在周邊位置，所以矯頑力分布磁體的周邊區(qū)域與中央?yún)^(qū)域相比退磁場的值更大，在突起不具有凸緣的解析模型中，退磁場的值和抗磁場整體的值都大。根據(jù)上述的本發(fā)明的矯頑力性能判定裝置，能夠在短時間且精確地判定一個矯頑力分布磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力以上的矯頑力。進(jìn)而，在矯頑力分布磁體的矯頑力性能判定時，不需要試制馬達(dá)、或者試制配置在該馬達(dá)內(nèi)的基數(shù)個矯頑力分布磁體，因此能夠在較低試驗成本下判定矯頑力分布磁體的矯頑力性能。以上，使用附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的實施方式，但具體結(jié)構(gòu)并不限定于本實施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)的設(shè)定變更等也包含在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種矯頑力分布磁體的矯頑力性能判定裝置，用于判定矯頑力分布磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力以上的矯頑力，該矯頑力性能判定裝置至少具備 大致C字狀的磁性體； 使所述磁性體產(chǎn)生磁流的勵磁單元；以及 測定矯頑力分布磁體的剩余磁通量的磁通計， 在所述大致C字狀的磁性體的相對的兩個端面的對應(yīng)的位置分別設(shè)置有突起，在兩個該突起之間夾持所述矯頑力分布磁體，形成由大致C字狀的磁性體和該矯頑力分布磁體構(gòu)成的環(huán)狀的磁路， 通過由所述突起構(gòu)成的磁性區(qū)域和由其周圍空氣構(gòu)成的非磁性區(qū)域來形成外部磁場生成單元， 對由所述勵磁單元產(chǎn)生的磁力在構(gòu)成所述外部磁場生成單元的突起中流動時所生成的外部磁場進(jìn)行調(diào)整，以使得由該外部磁場和所述矯頑力分布磁體具有的退磁場之和構(gòu)成的抗磁場與該矯頑力分布磁體的各部位所要求的矯頑力相當(dāng)，通過所述磁通計測定在該矯頑力分布磁體的各部位所要求的矯頑力作為抗磁場作用于所述矯頑力分布磁體時的所述剩余磁通量，判定矯頑力分布磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矯頑力分布磁體的矯頑力性能判定裝置，其中， 在所述大致C字狀的磁性體的相對的兩個端面的中央?yún)^(qū)域分別設(shè)置有突起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的矯頑力分布磁體的矯頑力性能判定裝置，其中， 在構(gòu)成所述外部磁場生成單元的所述突起的側(cè)方突出地設(shè)置由磁性體構(gòu)成的凸緣并延伸到所述非磁性區(qū)域內(nèi)，對由該凸緣生成的所述外部磁場進(jìn)行調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項所述的矯頑力分布磁體的矯頑力性能判定裝置，其中， 所述勵磁單元包括形成于所述磁性體的周圍的線圈；和對該線圈提供直流電流的電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任一項所述的矯頑力分布磁體的矯頑力性能判定裝置，其中， 還具備至少將所述矯頑力分布磁體放置于模擬溫度氛圍下的恒溫槽。
全文摘要
本發(fā)明提供一種矯頑力分布磁體的矯頑力性能判定裝置，其能夠在短時間、精確且在盡可能低的試驗成本下判定一個矯頑力分布磁體的各部位是否具有所要求的矯頑力以上的矯頑力。本發(fā)明的矯頑力性能判定裝置具備大致C字狀的磁性體；使磁性體產(chǎn)生磁流的勵磁單元；以及測定矯頑力分布磁體的剩余磁通量的磁通計，在磁性體的相對的兩個端面的對應(yīng)的位置分別設(shè)置有突起，在兩個突起之間夾持矯頑力分布磁體，形成環(huán)狀的磁路，通過由突起構(gòu)成的磁性區(qū)域和由其周圍空氣構(gòu)成的非磁性區(qū)域來形成外部磁場生成單元，對磁力在突起中流動時生成的外部磁場進(jìn)行調(diào)整，以使得由該外部磁場和矯頑力分布磁體的退磁場之和構(gòu)成的抗磁場與矯頑力分布磁體的各部位所要求的矯頑力相當(dāng)，通過磁通計測定其作為抗磁場作用時的剩余磁通量來判定矯頑力性能。
文檔編號G01R33/12GK103069294SQ20108006851
公開日2013年4月24日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者鈴木雅文, 仲西真由美 申請人:豐田自動車株式會社