磁性体评价装置及其评价方法转让专利

申请号 : CN201280054340.1

文献号 : CN103930775B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 驹井正铃木裕吉田清室田浩平石黑国朋小池泰久茂木秀夫

申请人 : 日产自动车株式会社

摘要 :

提供一种能够以更为简单的结构检测磁体中产生的涡电流,来评价磁体的磁性体评价装置。磁性体评价装置(1)的特征在于,具有:励磁线圈(12),其产生相当于以下区域的范围的大小的交变磁场,该区域至少包括隔着绝缘物(103)将多个磁片(101)接合而成的磁体(102)中的相邻的两个磁片(101);以及检测线圈(13),其用于检测由于交变磁场而在磁片(101)中产生的涡电流,检测线圈(13)的线圈直径比一个磁片(101)在多个磁片(101)的排列方向上的长度小。

权利要求 :

1.一种磁体评价装置,其特征在于,具有:

励磁线圈,其产生相当于以下区域的范围大小的磁场,该区域至少包括隔着绝缘物将多个磁片接合而成的磁体中的一个磁片和这个磁片与相邻的其它磁片之间的绝缘物;以及检测线圈,其线圈直径比一个上述磁片在上述多个磁片的排列方向上的长度小。

2.根据权利要求1所述的磁体评价装置,其特征在于,

还具有涡电流量判断部,该涡电流量判断部在由上述检测线圈检测出的涡电流量超过根据上述磁体中产生的涡电流与发热量的关系预先求出的涡电流量的阈值的情况下判断为该磁体不合格。

3.根据权利要求1或2所述的磁体评价装置,其特征在于,还具有:

移动部,其使上述磁体沿上述多个磁片的排列方向在上述磁场中连续地移动;以及涡电流变化判断部,其在一边由上述移动部使上述磁体移动一边由上述检测线圈检测出的涡电流量的变化存在特异点的情况下,判断为该磁体不合格。

4.根据权利要求1或2所述的磁体评价装置,其特征在于,

上述检测线圈具有在上述多个磁片的排列方向上的线圈直径不同的多个线圈,与成为评价对象的上述磁片在上述多个磁片的排列方向上的长度相应地切换上述多个线圈来使用。

5.根据权利要求3所述的磁体评价装置,其特征在于,

上述检测线圈具有在上述多个磁片的排列方向上的线圈直径不同的多个线圈,与成为评价对象的上述磁片在上述多个磁片的排列方向上的长度相应地切换上述多个线圈来使用。

6.一种磁体评价方法,使用磁体评价装置来评价磁体,该磁体评价装置具有:励磁线圈,其产生相当于以下区域的范围大小的磁场,该区域至少包括隔着绝缘物将多个磁片接合而成的上述磁体中的一个磁片和这个磁片与相邻的其它磁片之间的绝缘物;以及检测线圈,其线圈直径比一个上述磁片在上述多个磁片的排列方向上的长度小,该磁体评价方法的特征在于,包括以下步骤:根据上述磁体中产生的涡电流与发热量的关系预先求出涡电流量的阈值;以及对上述磁体施加由上述励磁线圈产生的磁场,在由上述检测线圈检测出的涡电流量超过上述阈值的情况下判断为该磁体不合格。

7.一种磁体评价方法,使用磁体评价装置来评价磁体,该磁体评价装置具有:励磁线圈,其产生相当于以下区域的范围大小的磁场,该区域至少包括隔着绝缘物将多个磁片接合而成的上述磁体中的一个磁片和这个磁片与相邻的其它磁片之间的绝缘物;检测线圈,其线圈直径比一个上述磁片在上述多个磁片的排列方向上的长度小;以及移动部,其使上述磁体沿上述磁片的排列方向在上述磁场中连续地移动,该磁体评价方法的特征在于,由上述移动部使上述磁体在由上述励磁线圈产生的磁场中移动,在由上述检测线圈检测出的涡电流量的变化存在特异点的情况下判断为该磁体不合格。

说明书 :

磁性体评价装置及其评价方法

技术领域

[0001] 本发明涉及用于评价永磁体的磁性体评价装置及其评价方法,详细地说,涉及检测磁体中产生的涡电流来评价永磁体是否合格的磁性体评价装置及其评价方法。

背景技术

[0002] 以往,作为评价磁体的涡电流损耗的装置,存在如下一种装置:在被隔热的样本室中放入被评价磁体,对该被评价磁体施加磁场并利用安装于被评价磁体的热电偶来测定温度(例如,专利文献1)。该以往装置将涡电流损耗捕获为由该损耗产生的热,由此来评价磁体。
[0003] 专利文献1:日本特开平2003-234225号公报

发明内容

[0004] 发明要解决的问题
[0005] 在以往的技术中,为了将涡电流损耗捕获为由该损耗产生的热,需要设置用于阻止周围的温度变化的被充分隔热的样本室。另外,为了经由样本室使磁场到达放置在样本室内的磁体,需要大型的磁场产生装置。
[0006] 因此,以往的装置无法避免装置整体的大型化,成为装置成本变高的一个原因。
[0007] 因此,本发明的目的在于提供能够以更为简单的结构检测磁体中产生的涡电流,来评价磁体的磁性体评价装置以及使用了该装置的磁性体评价方法。
[0008] 用于解决问题的方案
[0009] 用于实现上述目的的本发明的磁性体评价装置是针对隔着绝缘物将多个磁片接合而成的磁体(被评价磁体)进行评价的装置。该装置具备:励磁线圈,其产生磁场;以及检测线圈,其用于检测由于磁场而在被评价磁体的磁片中产生的涡电流。励磁线圈产生相当于以下区域的范围大小的磁场,该区域至少包括被评价磁体中的一个磁片和这个磁片与相邻的其它磁片之间的绝缘物。检测线圈的线圈直径比一个磁片在多个磁片的排列方向上的长度小。
[0010] 另外,用于实现上述目的的本发明的磁性体评价方法是对隔着绝缘物将多个磁片接合而成的磁体(被评价磁体)进行评价的方法。在该方法中使用磁性体评价装置,该磁性体评价装置具有:励磁线圈,其产生相当于以下区域的范围大小的磁场,该区域至少包括被评价磁体中的一个磁片和这个磁片与相邻的其它磁片之间的绝缘物;以及检测线圈,其线圈直径比一个磁片在多个磁片的排列方向上的长度小。在该方法中,根据被评价磁体中产生的涡电流与发热量的关系来预先求出涡电流量的阈值,对被评价磁体施加由励磁线圈产生的磁场,在由检测线圈检测出的涡电流量超过阈值的情况下判断为不合格。
[0011] 另外,用于实现上述目的的本发明的磁性体评价方法是对隔着绝缘物将多个磁片接合而成的磁体(被评价磁体)进行评价的方法。在该方法中使用磁性体评价装置,该磁性体评价装置具有:励磁线圈,其产生相当于以下区域的范围大小的磁场,该区域至少包括被评价磁体中的一个磁片和这个磁片与相邻的磁片之间的绝缘物;检测线圈,其线圈直径比一个磁片在多个磁片的排列方向上的长度小;以及移动部,其使磁体沿着磁片的排列方向在磁场中连续地移动。而且,在该方法中,利用移动部使被评价磁体在由励磁线圈产生的磁场中移动,在由检测线圈检测出的涡电流量的变化中存在特异点的情况下判断为不合格。
[0012] 发明的效果
[0013] 设为励磁线圈产生相当于以下区域的范围大小的磁场,该区域至少包括隔着绝缘物将多个磁片接合而成的磁体(被评价磁体)中的一个磁片和这个磁片与相邻的其它磁片之间的绝缘物,设为检测线圈的线圈直径比一个磁片在多个磁片的排列方向上的长度小。由此,能够直接且可靠地仅检测在被评价磁体中的一个磁片中产生的涡电流。像这样直接检测出涡电流,因此不需要被以往那样的隔热材料覆盖的样本室,能够使装置小型化。

附图说明

[0014] 图1是用于说明应用了本发明的磁性体评价装置的结构的图,(a)是主视图,(b)是从(a)图中的箭头B方向看到的侧视图,(c)是检测线圈系统的框图。
[0015] 图2是用于说明被评价磁体的概要图。
[0016] 图3是用于说明励磁线圈与检测线圈的关系的俯视图。
[0017] 图4是表示评价方法的过程的流程图。
[0018] 图5是用于说明在实施例1中为了进行评价而使用的样品磁体的说明图。
[0019] 图6是获取用大小不同的检测线圈测量涡电流而得到的值与温度变化的相关性的曲线图。
[0020] 图7是表示在被隔热材料包围的容器内施加交变磁场后测量出的饱和温度与由检测线圈检测出的电压的关系的曲线图。
[0021] 图8是说明在实施例3中为了进行评价而使用的样品磁体的说明图。
[0022] 图9是表示实施例3的涡电流的测定结果的曲线图。
[0023] 图10是设置有线圈直径不同的多个检测线圈时的检测线圈系统的框图。

具体实施方式

[0024] 下面,参照所附附图来说明本发明的实施方式。此外,在附图的说明中对相同的要素附加相同的附图标记,并省略重复的说明。另外,为了便于说明,放大了附图中的各构件的大小、比率,与实际的大小、比率不同。
[0025] 图1是用于说明应用了本发明的磁性体评价装置的结构的图,(a)是主视图,(b)是从(a)图中的箭头B方向看到的侧视图,(c)是检测线圈系统的框图。
[0026] 该磁性体评价装置1具有C字形的磁轭11、励磁线圈12以及检测线圈13。另外,具有使被评价磁体在磁轭11的C字形的分割部分连续地移动的输送机14。另外,在检测线圈13的线圈线两端连接有电压表31(参照图1的(c))。电压表31的测量值被输入到用于判断磁体是否合格的计算机32(参照图1的(c))。计算机32是判断部。
[0027] 磁轭11用于形成磁路。磁轭11是铁芯,是由铁氧体板等层叠而成的材料等,一般也被用作形成磁路的材料。
[0028] 励磁线圈12卷绕在磁轭11上。使高频电流(交变电流)流经该励磁线圈12,由此通过磁轭11在C字形的分割部分(评价位置15)也产生交变磁场。为了在评价位置15处尽量高效地产生强有力的磁场,励磁线圈12以不从磁轭11的C字形的分割部分的附近(磁轭11的分割部分)露出的方式进行卷绕。
[0029] 使被评价磁体贯穿该C字形的分割部分,由此由励磁线圈12产生的交变磁场的磁通通过被评价磁体。此时在被评价磁体中产生消除交变磁场的方向的涡电流。
[0030] 与要评价的磁体的用途相应地适当设定施加于励磁线圈12的高频电流即可。例如,在对电动汽车、混合动力汽车等的驱动用马达中使用的磁体进行评价的情况下,施加与马达的最大转数相当的频率和与该高次谐波相当的频率的高频电流,由此能够在接近安装于马达的状态下评价磁体的涡电流损耗。
[0031] 另一方面,施加于励磁线圈12的高频电流的电压、即所产生的交变磁场的强度只要是能够在检测线圈13中检测涡电流的程度,则无论是什么样的值均可(详细情况后述)。
[0032] 在被评价磁体通过评价位置15期间继续对励磁线圈12施加高频电流。
[0033] 检测线圈13具备用于检测在被评价磁体中产生的涡电流的至少一个线圈。当在被评价磁体中产生涡电流时,由于该涡电流而在检测线圈13中产生感应电流。如果在该检测线圈13的线圈线两端预先安装电压表31,则能够测量检测线圈13中产生的电压,该值成为涡电流量。由涡电流产生的损耗(涡电流损耗)为发热现象。因此,预先制作标准曲线并换算流经检测线圈13的涡电流量(电压值)与发热量的关系,由此能够根据涡电流量估计由涡电流损耗导致的发热量(详细情况后述)。此外,除电压表以外,例如也可以安装电流表,来将检测线圈13中产生的电流检测为流经检测线圈的电流值。另外,也可以在检测线圈13上连接同步器,来直接观察电压变动波形。
[0034] 该检测线圈13配置为保持有不妨碍被评价磁体的连续移动的间隙,并与励磁线圈12同轴配置。
[0035] 输送机14(移动部)是带式输送机等,载置被评价磁体并连续地以固定速度进行移动,以使被评价磁体通过评价位置15。关于该带式输送机,至少利用非磁性体且非导电体预先形成进入磁场内的部分。这是由于,如果磁性体、导电体进入磁场内,则它们会扰乱磁场,或者由于它们产生的涡电流而引起测量误差。因此,作为输送机的材质,例如优选为橡胶、树脂材料等。
[0036] 计算机32(涡电流量判断部和涡电流变化判断部)检测由在检测线圈13中产生的电流所引起的电压,来判断被评价磁体是否合格。对该判断方法的详细情况后述,但使用了两种判断方法。第一判断方法是,预先制作表示发热量与由检测线圈13检测的电压值的相关关系的标准曲线,对标准曲线中的电压值设定阈值,在超过阈值的情况下判断为不合格。在该情况下,计算机32为涡电流量判断部。第二判断方法是,根据是否不存在由涡电流的变化方式导致的明显的变动,来判断被评价磁体是否合格。在该情况下,计算机32为涡电流变化判断部。
[0037] 与普通的计算机同样地,计算机32具备显示器以能够显示判断结果。另外,计算机32也可以具备通信单元,来与工序管理用的主计算机、用于存储判断结果的服务器等相连接。
[0038] 在此,在本实施方式中对作为评价对象的被评价磁体进行说明。
[0039] 图2是用于说明被评价磁体的概要图。
[0040] 如图2的(a)所示,被评价磁体是将原本为一体的一个永磁体100如图2的(b)所示那样分割为多个磁片101,之后再如图2的(c)所示那样再次在分割面上进行再接合而得到的磁体102。对于接合,是在分割面上涂敷粘接剂进行粘接而成为一体。除此以外,还存在以下形式:在将分割面氧化而形成绝缘膜或者夹持绝缘构件之后,通过树脂模制而成为一体。因而,无论在粘接的情况下还是在树脂模制的情况下,被评价磁体都是隔着绝缘物103将磁片之间进行接合而得到的。此外,接合后的磁体102当然也是永磁体。
[0041] 将这样的一个永磁体100分割后再次接合而得到的磁体102例如在日本特开2009-33958号公报、日本特开2009-142081号公报中被公开。此外,在本实施方式中,除了这些公报所记载那样的、将原本为一个的磁体分割后进行接合而得到的磁体以外,还能够对隔着绝缘物将独立形成的磁片一体化而得到的永磁体进行评价。
[0042] 基于上述被评价磁体的形态,对本实施方式的磁性体评价装置1的励磁线圈12与检测线圈13的关系进行说明。
[0043] 图3是用于说明励磁线圈与检测线圈的关系的俯视图。
[0044] 被评价磁体是如上述那样将多个磁片101进行连接而成为一体的形式,而且在本实施方式中,针对成为一体的多个磁片101的每一个磁片101检测涡电流。
[0045] 励磁线圈12只要产生相当于以下区域的范围大小的交变磁场即可,该区域至少包括一个磁片和这个磁片与相邻的磁片之间的绝缘物103。通过设为这样大小的励磁线圈12,如图3所示,由励磁线圈12产生的交变磁场会覆盖要评价的磁片101和与之相邻的磁片101的一部分区域。因此,磁轭11的截面(C字形的分割部分的端面)也大于包括相邻的两个磁片101的范围。由此至少使要评价的一个磁片101和与之相邻的磁片101的一部分进入交变磁场中,由于与作为评价对象的磁片101一起进入交变磁场因而对评价对象的磁片101造成影响的相邻的磁片101的一部分也能够产生涡电流。
[0046] 此外,交变磁场的大小没有特别的上限,但是如果过大,则励磁线圈12变大而妨碍装置的小型化。因此,例如如果设为产生与包括相邻的两个磁片101的区域相当的范围大小的交变磁场的程度,则能够可靠地对一个磁片101和与之相邻的磁片101的一部分施加交变磁场,因此是理想的。作为产生与包括相邻的两个磁片101的区域相当的范围大小的交变磁场所需的、更为具体的励磁线圈的大小,优选是一个磁片101在磁片排列方向上的长度的2/3~2倍的范围(如果参照图5,则励磁线圈的大小为图5的(b)的磁片101的长度x1×2/3~x1×2的范围)。这是由于,如果励磁线圈12的大小小于一个磁片101的长度的2/3,则磁场的大小不够,如果超过2倍,则装置大型化而不理想。
[0047] 另一方面,使检测线圈13为如下的大小:仅对要评价的磁片101和与之相邻的磁片101为正常状态下产生的涡电流中的、要评价的磁片101的涡电流进行检测。具体地说,如图
3所示,将检测线圈13的线圈直径的大小设为要评价的一个磁片101在磁片排列方向上的长度以下(如果参照图5,则检测线圈13的线圈直径为图5的(b)的磁片101的长度x1以下)。
[0048] 检测线圈13以与励磁线圈12在同一轴上的方式设置于磁轭11的C字形的分割部分的端面。所谓同一轴上,是指励磁线圈12在磁片101排列方向上的线圈直径的中心与检测线圈13在磁片101的排列方向上的线圈直径的中心为同一位置。通过将检测线圈13和励磁线圈12配置在同一轴上,能够可靠地检测在磁片101中产生的涡电流。但是,虽然在同一轴上,但例如只要作为机械上的配置误差是线圈线的粗细程度,则也在允许范围内。另外,当制作实际的装置时,例如也可以使检测线圈13的位置相对于励磁线圈12的位置进行移动,从而配置在最能够检测涡电流的位置。
[0049] 由此,在要评价的磁片101正常且相邻的磁片101也正常的情况下,能够仅检测要评价的磁片101的涡电流。另一方面,在要评价的磁片101或者相邻的磁片101中的某一个存在异常的情况下,涡电流与正常时的涡电流不同,因此可知在将多个磁片101一体化而得到的被评价磁体中存在异常。所谓要评价的磁片101或者相邻的磁片101中的某一个存在异常的情况,是指要评价的磁片101正常而相邻的磁片101异常的情况、要评价的磁片101异常且相邻的磁片101也异常的情况等。另外,所谓磁片101异常,例如是指一个磁片101内部的裂纹、磁片外周的缺损以及相邻的磁片之间的接合面处的绝缘不良等。当存在这种异常时,在一个磁片101内产生的涡电流与另一个磁片101所产生的涡电流不同,或者跨过多个磁片101产生了大的涡电流,由于这个原因而引起大的发热等。
[0050] 关于该检测线圈13,也可以在一个磁轭端面内设置线圈直径(磁片101相邻的方向上的大小)不同的多个检测线圈。由此即使被评价磁体的磁片101的大小发生变化,也能够与磁片101的大小相应地更换所要使用的检测线圈13,以立即应对。
[0051] 图10是设置有该线圈直径不同的多个检测线圈时的检测线圈系统的框图。为了更换所使用的检测线圈13,例如只要如图10所示那样在多个检测线圈131、132、133与电压表31之间安装用于切换连接的开关135即可。
[0052] 接着,说明使用了该磁性体评价装置1的磁体102的评价方法。图4是表示评价方法的过程的流程图。
[0053] 首先,操作者使高频流经励磁线圈12来形成交变磁场。然后,在该状态下使输送机14进行动作,使被评价磁体通过交变磁场、即评价位置15(S1)。
[0054] 操作者一边使被评价磁体通过一边利用电压表31测量检测线圈13中产生的感应电流。电压表31的值被输入到计算机32(S2)。计算机32根据所输入的电压表31的值来判断被评价磁体合格与否(S3)。该判断是根据检测线圈的电压与阈值的比较、电压变动波形而得出的评价(详细情况后述)。在此,如果没有异常,则认为该被评价磁体是合格品(S4)。另一方面,如果存在异常,则认为整个该被评价磁体是不合格品(S5)。
[0055] 例如能够通过计算机32来控制这种评价的流程。即,计算机32首先使励磁线圈12和输送机14启动。然后计算机32取入利用电压表31测量检测线圈13中产生的感应电流而得到的值,来执行合格与否的判断。此外,也可以由除计算机32以外的计算机来控制励磁线圈12和输送机14的启动、停止等,从而计算机32仅取入电压表31的值来进行判断。
[0056] 通过这样,本实施方式的磁性体评价装置1能够连续地进行被评价磁体的评价。
[0057] [实施例]
[0058] 实际生产了实施方式的涡电流评价装置,并对分割后进行接合而得到的磁体进行了评价。
[0059] (实施例1)
[0060] 实施例1对磁片101的大小与检测线圈13的线圈直径的关系进行了评价。
[0061] 图5是用于说明在实施例1为了进行评价而使用的样品磁体的说明图。
[0062] 如图5的(a)所示,样品1(非分割磁体)是没有分割的一个永磁体100。关于大小,如图示那样,长度(图中x)为12.4mm、宽度(图中y)为21.4mm,厚度为2.35mm。将相同大小、相同特性的永磁体100作为样品1并预先准备多个。
[0063] 如图5的(b)所示,样品2(分割再耦合磁体)是永磁体102,该永磁体102是将与样品1相同特性、相同大小的磁体分割为两份,在分割面整面上涂敷粘接剂进行粘接并再次接合而得到的。粘接剂为绝缘物103。准备了多个样品2。多个样品2的磁体102的再接合后的整体长度(图中x)为12.35mm~12.5mm。宽度(图中y)和厚度与样品1相同。分割后的磁片101的长度(图中x1)是6.15mm~6.20mm。之所以再接合后的长度x与样品1相比发生变化,是由于在将与样品1相同形状的磁体分割后利用粘接剂进行粘接,从而延长了粘接剂的涂敷量。
[0064] 此外,通过肉眼观察确认了样品1和2各自的多个磁体中均没有异常。
[0065] 然后,改变检测线圈13的大小进行了涡电流的测量。
[0066] 第一检测线圈是如下的检测线圈13:由于将分割后的磁片101进行接合而导致多个磁片101的排列方向(与图5中的x相同的方向)上的线圈直径比一个磁片101的长度大。宽度方向(与图5中的y相同的方向)比磁体102的宽度小。具体地说,线圈内径的长度为6mm且宽度为18mm,线圈外径的长度为6.3mm且宽度为18.3mm,线圈线直径为0.08mm,线圈线匝数为两匝。
[0067] 第二检测线圈是如下的检测线圈13:由于将分割后的磁片101进行接合而导致多个磁片101的排列方向(与图5中的x相同的方向)上的线圈直径比一个磁片101的长度x1小。宽度方向(与图5中的y相同的方向)比磁体102的宽度小。具体地说,线圈内径的长度为1mm且宽度为6mm,线圈外径的长度为2.13mm且宽度为7.13mm,线圈线直径为0.08mm,线圈线匝数为八匝。
[0068] 将励磁线圈12和磁轭11设为使样品1和2的磁体整体进入由励磁线圈12产生的交变磁场中的大小。
[0069] 图6是获取用大小不同的检测线圈13测量涡电流而得到的值与升温速度的相关性的曲线图。纵轴是由检测线圈13得到的涡电流测量值(电压值),横轴是升温速度。将测量涡电流后的样品另外放入与以往技术(专利文献1)同样地被隔热材料包围的容器内并施加磁场,利用安装于磁体102的热电偶来测量温度,由此进行升温速度的测量。磁体102通过施加磁场而产生涡电流,当温度上升某种程度后达到饱和温度而无法再上升。升温速度是将从最初的温度(室温)到饱和温度的温度差除以从施加磁场起至达到饱和温度的时间点为止的时间而得到的值。
[0070] 在图6中,三角记号是由第一检测线圈得到的结果,圆记号是由第二检测线圈得到的结果。
[0071] 所产生的涡电流越大,升温速度越快,如果是涡电流的特性相同的磁体102,则尺寸大的一方产生更多涡电流。因而,在图6中,作为样品1组而用圆围出的部分的升温速度比作为样品2组而用圆围成部分的升温速度快。
[0072] 根据图6的结果,在使用了第一检测线圈的情况下,不能求出涡电流测量值与升温速度的相关性。另一方面,在使用了第二检测线圈的情况下,存在涡电流测量值与升温速度的相关性,与所检测出的涡电流测量值相应地升温速度存在差异。也就是说,对于样品1,涡电流的电压在正侧汇集到升温速度快的部分。另一方面,样品2的涡电流的电压在负侧汇集到升温速度慢的部分。
[0073] 根据这些结果,在第一检测线圈中,就磁片101的相邻方向而言,线圈直径的大小比一个磁片101大,因此在是样品2之类的进行分割再接合而得到的磁体102的情况下,不能分开地测量每个磁片101的涡电流。因此,无论样品1还是样品2,均是作为相同倾向的涡电流而测量出的结果。
[0074] 另一方面,就磁片101的相邻方向而言,第二检测线圈的线圈直径的大小比一个磁片101小,因此能够按分割出的每个磁片101分开地测量涡电流。因而,在样品1和样品2中,明确地测量出不同的涡电流的倾向。
[0075] 进一步改变检测线圈13的大小并进行了测定。检测线圈内径的长度(分割磁片相邻的方向)为1mm,宽度为12mm(设为第三检测线圈)。检测线圈内径的长度(分割磁片相邻的方向)为1mm,宽度为18mm(设为第四检测线圈)。关于线圈线的直径和匝数,与第二检测线圈同样地,第三和第四检测线圈的线圈线直径均为0.08mm,线圈线匝数均为八匝。在使用了这些第三和第四检测线圈的情况下,也存在与第二检测线圈相同的涡电流测量值与升温速度的相关性。根据该结果可知,如果检测线圈13的线圈直径在分割出的磁片101的排列方向上比一个磁片101小,则宽度方向(磁片101不相邻的方向)的大小为任意大小均可。
[0076] (实施例2)
[0077] 与上述样品2同样地,以不同的大小准备了多个分割再接合的形式的样品。也就是说,以不同的大小准备了多个分割接合磁体102,该分割接合磁体102是将原本为一个的磁体分割为两份,并用粘接剂将它们再次接合而得到的。将该样品作为样品3。此外,通过肉眼观察确认了样品3的多个磁体102均不存在异常。
[0078] 将该多个样品3另外放入如以往技术(专利文献1)那样被隔热材料包围的容器内,并施加交变磁场,利用安装于磁体102的热电偶来测量出温度。此时的交变磁场的强度成为与被评价磁体用于车辆的马达时相同的强度和频率。
[0079] 然后,针对与进行温度测定时的样品相同的样品3,使用实施例1的第二检测线圈、即比样品3的各磁片101小的检测线圈13来检测出由于涡电流而在检测线圈13中产生的电压。此外,使励磁线圈12和磁轭11比一个磁片101大。由此,设为如下的大小:作为评价对象的磁片101全部进入由励磁线圈12产生的交变磁场中,与作为评价对象的磁片101相邻的两侧的磁片101的一部分也进入交变磁场。此时的交变磁场的强度是始终为用于评价的强度,因此将该交变磁场的强度设为如下程度:比被评价磁体用于车辆的马达时弱,且在磁片101中产生检测线圈13能够检测的程度的大小的涡电流。
[0080] 图7是表示在被隔热材料包围的容器内施加交变磁场后测量出的饱和温度与由检测线圈检测出的电压的关系的曲线图。纵轴是饱和温度,越往上温度越高。横轴是一个磁片的涡电流测量值(电压的绝对值),越往右电压的绝对值越高。
[0081] 如已经说明那样,磁片101越大,磁片101的大小和涡电流的产生量越大,与此同时发热量也越多。因而,磁片101的大小越大,所检测出的饱和温度也越大。
[0082] 如图7所示,涡电流量(电压)越大,饱和温度越高。根据该情况,将图7的曲线用作标准曲线,根据涡电流的测量值(检测线圈的电压)能够估计由涡电流损耗引起的发热量(温度)。
[0083] 如果使用该标准曲线,对实际使用磁体102时允许的温度(T)时的涡电流检测值(电压)设置阈值(th),则能够在检测出超过该阈值的涡电流时判断为不合格。
[0084] 这样,如果预先获取由检测线圈13测量出的涡电流量与发热量的相关关系来制作标准曲线,则实际评价时产生的交变磁场是能够用检测线圈13检测在磁片101中产生的涡电流的程度即可。因此,不需要施加与实际的使用条件相同程度的大小的磁场。
[0085] (实施例3)
[0086] 实施例3故意制作发生异常的磁体并测量出涡电流。图8是说明在实施例3中为了进行评价而使用的样品磁体的说明图。
[0087] 如图8的(a)所示,样品4是磁体102,该磁体102是将原本为一个的永磁体分割为多个磁片101,并利用粘接剂将分割面进行粘接而得到的。粘接剂为绝缘物103。而且,通过局部未涂敷用于将多个磁片101相连接的粘接剂,来制出一处绝缘被破坏的部分(绝缘破坏部分113)。
[0088] 关于样品5,如图8的(b)所示,将原本为一个的永磁体分割为多个磁片101,使其中一个磁片121的外周缺失一部分来制作出缺损部分122。之后,与另一个磁片101相粘接。在粘接部不存在绝缘破坏。
[0089] 关于评价,与实施例1的第二检测线圈同样地,使用比各样品内的一个磁片101小的检测线圈13对由于涡电流而在检测线圈13中产生的电压进行了测量。此外,使励磁线圈12和磁轭11比一个磁片101大。由此,设为如下的大小:作为评价对象的磁片101全部进入由励磁线圈12产生的交变磁场中,与作为评价对象的磁片101相邻的两侧的磁片101的一部分也进入交变磁场。
[0090] 然后,使各样品相对于磁性体评价装置1的评价位置15沿将多个磁片101接合的方向连续地移动,并测定出检测线圈13的电压值。
[0091] 图9是表示实施例3的涡电流的测定结果的曲线图。
[0092] 样品4的评价结果在图9的(a)中示出。使样品4连续地移动,因此当连续地测量检测线圈13的电压时,测量出的电压值为变动的曲线。这是由于,使样品4连续地移动,因此所检测出的涡电流变强或者变弱。而且各波的振幅几乎相同,但存在随着一部分的振幅变大而使电压变大的部分。该振幅和电压值变大的部分与样品4的绝缘破坏部分113的位置一致。
[0093] 样品5的评价结果在图9的(b)中示出。对于在样品5,检测线圈13的电压也为变动的曲线。这是由于,与样品4同样地使样品5连续地移动,因此所检测出的涡电流变强或者变弱。而且,各波的振幅几乎相同,但存在局部的电压变小的部分。该电压变小的部分与制作出样品5的缺损部分122的磁片121的位置一致。
[0094] 此外,无论样品4还是样品5,样品的移动速度均相同,图9的(a)和(b)的曲线的周期(每单位时间的波峰(或者波谷)的数量)根据移动速度的不同而存在差异。如果移动速度快,则图9的(a)和(b)的周期变短(每单位时间的波峰(或者波谷)的数量变多)。另一方面,如果移动速度变慢,则图9的(a)和(b)的周期变长(每单位时间的波峰(或者波谷)的数量变少)。
[0095] 实际的判断评价由计算机32进行。因此,能够使被评价磁体进行移动的移动速度加快至如下的速度:由于在磁片101中产生的涡电流使感应电流流经检测线圈13,并能够由计算机32识别该电压的变动。当然,还能够通过由人进行观察来判断该电压变动的波形。在该情况下,使被评价磁体进行移动的移动速度需要加快至人能够将所检测出的电压变动识别为波形的程度。
[0096] 根据该实施例3的结果可知,一边使被评价磁体连续地移动一边检测涡电流,在此时的电压变化的波形中存在特异点、即振幅发生大的变动或者所检测出的电压值与其它波峰、波谷的电压值相比发生大的变动的情况下,存在异常。
[0097] 根据以上说明的实施例1~3的结果能够如下面那样进行分割接合磁体的评价。
[0098] 第一,就将作为被评价磁体的分割接合磁体的各磁片101进行接合的方向而言,检测线圈13的线圈直径比磁片101小。也就是说,将检测线圈13的大小设为仅检测来自一个磁片101的涡电流而不检测来自与之相邻的磁片101的涡电流的大小(参照实施例1)。
[0099] 第二,根据由检测线圈13检测出的涡电流量(电压值)与发热量(饱和温度)的关系预先求出标准曲线。然后,对由检测线圈13检测出的涡电流量设定根据标准曲线求出的阈值,在超过该阈值的情况下认为不合格(参照实施例2)。将该方法称为第一判断方法。
[0100] 第三,在一边使被评价磁体连续地移动一边利用检测线圈13进行检测而得到的涡电流量(电压值)的变化的波形中存在特异点的情况下,认为不合格(参照实施例3)。将该方法称为第二判断方法。此外,关于评价时的特异点,例如将基于大量样品而得到的评价结果进行汇总,并以统计学的方式将振幅、电压值与另一个波形进行比较,来决定在发生了百分之几的变化的情况下才认为异常。
[0101] 根据以上说明的实施方式和实施例发挥以下效果。
[0102] (1)在对隔着绝缘物103将多个磁片101接合而成的磁体102进行评价时,利用励磁线圈12产生相当于以下区域的范围大小的交变磁场,该区域至少包括一个磁片101和这个磁片101与相邻的磁片101之间的绝缘物。而且,作为用于检测由于该交变磁场而在磁片101中产生的涡电流的检测线圈13,设为线圈直径比一个磁片101在多个磁片101的排列方向上的长度小。由此,能够直接且可靠地仅检测在隔着绝缘物103将多个磁片101接合而成的磁体102中的一个磁片101中产生的涡电流。因而直接检测出涡电流,因此不需要被以往那样的隔热材料覆盖的样本室,能够使装置小型化。因此能够降低装置成本。
[0103] 另外,使检测线圈13比一个磁片101小,从而即使隔着绝缘物103将多个磁片101进行接合,也能够可靠地检测在一个一个磁片中产生的涡电流。因而,能够检测由磁片间的绝缘物的缺损引起绝缘破坏所导致的不合格、由一个一个磁片101中存在的缺损、裂纹(内部损伤)等导致的不合格。
[0104] (2)预先制作表示由检测线圈13检测出的涡电流量(电压)与发热量(饱和温度)的相关关系的标准曲线,预先求出饱和温度不合格时的涡电流量的阈值。然后,在所检测出的涡电流量超过该阈值的情况下判断为不合格。因此,即使所产生的涡电流自身小,也能够估计由该涡电流产生的发热量。因而,不需要对被评价磁体施加与实际使用的状态相同的强交变磁场,因此能够使励磁线圈12变小,有助于装置的小型化。另外,所谓能够减弱交变磁场,是指由励磁线圈12产生的磁场弱。因而,将周边装置从磁场屏蔽也变得容易,还能够降低包括周边装置在内的评价工序所使用的整个装置成本。
[0105] (3)一边使被评价磁体连续地移动一边施加交变磁场,利用检测线圈13来检测此时产生的涡电流。而且,在从所检测出的涡电流量(电压)的波形发现存在特异点的情况下,将该磁体102判断为不合格。由此能够一边使被评价磁体连续地移动一边进行评价。因此与如以往技术那样将一个一个被评价磁体放入被隔热的样本室内来进行评价的情况下相比,不需要将被评价磁体放入或从样本室内拿出的时间,因此能够明显缩短评价所花费的时间。另外,在从检测出的涡电流量(电压)的波形发现特异点之后判断为不合格,因此不需要对被评价磁体施加与实际使用状态相同的强交变磁场,能够使励磁线圈小型化,因此能够使装置小型化。另外,所谓能够减弱交变磁场,是指由励磁线圈12产生的磁场弱。因而将周边装置从磁场屏蔽也变得容易,还能够降低包括周边装置在内的评价工序所使用的整个装置成本。
[0106] (4)作为检测线圈13,具有在多个磁片101的排列方向上的线圈直径不同的多个线圈,从而设为与成为评价对象的磁片101的多个磁片101的排列方向的长度相应地选择该多个线圈中的某一个并进行切换。因此即使成为评价对象的磁片101的多个磁片101的排列方向的长度不同,也能够通过简单的切换操作来利用最佳的线圈直径的检测线圈13检测涡电流。
[0107] (5)预先制作表示由检测线圈13检测出的涡电流量(电压)与发热量(饱和温度)的相关关系的标准曲线,预先求出饱和温度不合格时的涡电流量的阈值。而且,在所检测出的涡电流量超过该阈值的情况下判断为不合格。因此,即使所产生的涡电流自身小,也能够估计由该涡电流产生的发热量。因而,不需要对被评价磁体施加与实际使用的状态相同的强交变磁场,能够使装置小型化。另外,所谓能够减弱交变磁场,是指由励磁线圈12产生的磁场弱。因而将周边装置从磁场屏蔽也变得容易,还能够降低包括周边装置在内的评价工序所使用的整个装置成本。
[0108] (6)使被评价磁体在由励磁线圈12产生的交变磁场中连续地移动,设为在由检测线圈13检测出的涡电流量的变化中存在特异点的情况下判断为不合格。因此,不需要在评价磁体102时保留磁体102,能够缩短评价时间。另外,在从所检测出的涡电流量(电压)的波形发现特异点之后判断为不合格,因此不需要对被评价磁体施加与实际使用的状态相同的强交变磁场,能够使装置小型化。另外,所谓能够减弱交变磁场,是指由励磁线圈12产生的磁场弱。因而将周边装置从磁场屏蔽也变得容易,还能够降低包括周边装置在内的评价工序所使用的整个装置成本。
[0109] 本发明并不限定于上述实施方式。
[0110] 例如也可以在使被评价磁体通过输送机14的终端、即评价位置15之后,设置分为合格品和不合格品进行输送的路径。然后,根据计算机32的指示来变更输送机14的搬送目的地,使得如果被评价磁体判断为合格品则向合格品路径进行输送,如果判断为不合格品则向不合格品路径进行输送。通过这样,从向评价位置15放入被评价磁体至合格与否的判断、进而基于其判断结果进行的挑选为止,都能够实现在线自动化。
[0111] 另外,在实施方式中,对根据阈值来判断涡电流量的第一判断方法和使磁体连续地移动并根据涡电流量的变化进行判断的第二判断方法进行了说明。但关于这些判断方法,既可以使被评价磁体连续地移动并使用两种判断方法进行判断,也可以仅使用某一种判断方法进行判断。例如,如果使用两种判断方法进行判断,则判断精度进一步提高。另外,即使仅利用第一方法,也能够判断发生由涡电流损耗导致的异常发热现象的可能性。另外,即使仅利用第二判断方法,也能够对一个一个的磁片的缺损、内部损伤进行判断的同时,进行绝缘破坏的判断。
[0112] 此外,在仅利用第一判断方法的情况下,既可以使被评价磁体连续地移动并进行判断,也可以在每当磁片到达评价位置15时使磁片暂时停止来进行评价。在一边移动一边判断时,在发生变动的波形的绝对值超过预定的阈值的情况下判断为不合格。在暂时停止来进行判断时,在此时检测出的涡电流量超过阈值的情况下判断为不合格即可。
[0113] 除此以外,本发明能够基于专利权利要求书所记载的结构进行各种变更,这些变更也属于本发明的范畴。
[0114] 并且,本申请主张2011年11月7日申请的日本专利申请编号为2011-243611号的优先权,通过参照而将这些公开内容整体编入本发明。
[0115] 附图标记说明
[0116] 1:磁性体评价装置;11:磁轭;12:励磁线圈;13:检测线圈;14:输送机;15:评价位置;31:电压表;32:计算机;100:永磁体;101:磁片;102:磁体。