步進馬達、鐘表用機芯、鐘表及步進馬達的制造方法技術

本發明專利技術提供步進馬達、鐘表用機芯、鐘表及步進馬達的制造方法。能夠實現消耗電力的降低(節電化)并能夠提高高保持力帶來的轉子的旋轉驅動的穩定性。步進馬達具有：轉子，其用于指針的旋轉；和定子，其為構成磁路且含有Fe、Ni及Cr的合金制成的定子，在磁路的截面積小于其他部分的部分設有Cr含有率的質量百分比為14％以上的Cr擴散區域。

Stepper motor, timepiece movement, timepiece and method for manufacturing stepping motor

The invention provides a stepping motor, a timepiece movement, a watch and clock and a method for manufacturing a stepping motor. It can reduce the consumption of electricity (electrification) and improve the stability of the rotation drive of the rotor with high retention force. Stepper motor with a rotor, which is used for pointer rotation; and the stator, the stator is made of alloy composition and magnetic circuit containing Fe, Ni and Cr, the mass percentage with Cr fraction in the cross-sectional area of the magnetic circuit is less than the other part of the above 14% Cr diffusion regions.

【技術實現步驟摘要】
步進馬達、鐘表用機芯、鐘表及步進馬達的制造方法
本專利技術涉及步進馬達、鐘表用機芯、鐘表及步進馬達的制造方法。
技術介紹
一直以來，利用馬達驅動裝置對時針、分針等顯示針進行旋轉驅動的模擬電子鐘表得到了應用。馬達驅動裝置具有用于對顯示針進行旋轉驅動的步進馬達及用于對該步進馬達進行旋轉驅動的驅動單元。步進馬達具有：定子，其具有轉子收納孔和決定轉子的停止位置的定位部(內槽口)；轉子，其以能夠旋轉的方式配設在轉子收納孔內；以及線圈，其設置于定子上。構成為通過從驅動電路向線圈交替地提供極性不同的驅動脈沖，使定子交替地產生極性不同的漏磁通，由此使步進馬達、即轉子每次以180度沿規定的一個方向(正向)旋轉，并且使轉子停止在與定位部對應的位置處。一般而言，為了易于得到驅動轉子的漏磁通，使用如下的一體式定子：在為了配設轉子而形成的轉子收納孔的周圍的兩處(間隔180度)設有縮窄了寬度的寬度縮小部，由此容易使磁通飽和。作為為了易于得到驅動轉子的漏磁通的技術，公知有如下的所謂的二體式定子：首先，在磁路的截面積最小的轉子收納孔周圍的兩處(間隔180度)將定子切斷，由此一分為二之后，在該切斷處插入由低磁導率材料或非磁性材料構成的縫隙材料，在此基礎上進行焊接/接合，由此得到降低了寬度縮小部的磁導率的二體式定子(參照專利文獻1)。專利文獻1：日本特公平5-56109號公報但是，在現有技術中，在如下的方面仍存在課題。在上述的轉子收納孔周圍的兩處形成有寬度縮小部的一體式定子的情況下，作為轉子的驅動原理，首先使寬度縮小部磁通飽和，將定子在磁的意義上分割成兩個磁極片之后，漏磁通流向轉子，轉子旋轉。即，在電流供給時從線圈發出的磁通被寬度縮小部消耗(為了寬度縮小部的磁通飽和而消耗電力)，因此寬度縮小部中的磁通損耗變小。此外，由于存在寬度縮小部，對于來自轉子自身的磁通而言，也被寬度縮小部消耗，因此難以獲得磁動勢的峰值，用于以磁方式停止/保持轉子的保持力下降。其結果是，在使轉子停止于與定位部對應的位置處的動作變得不穩定的情況下，還可能發生轉子旋轉超過180度(失步)的情況。此外，在專利文獻1記載的技術中，利用機械加工將定子一分為二，然后通過焊接進行接合，因此容易產生機械應力以及焊接過程導致的變形和部件的位置偏差。因此，存在轉子與定子之間的距離產生誤差的問題。因此，容易產生轉子的停止位置的偏差、旋轉精度的惡化等不良情況。此外，當定子的外形形狀發生變形時，定子的平坦度降低，容易產生磁芯與定子之間的接觸面積的減小、轉子與定子的相互位置的偏差。其結果是，存在磁效率降低的情況或在裝配工序中定子破損的情況。
技術實現思路
因此，本專利技術正是鑒于這樣的情況而完成的，其目的在于，提供能夠實現消耗電力的降低(節電化)并能夠提高高保持力帶來的轉子的旋轉驅動的穩定性的步進馬達、鐘表用機芯、鐘表以及步進馬達的制造方法。本專利技術的專利技術人們為了解決上述課題進行深入研究的結果發現，在轉子收納孔周圍設置的磁路的一部分形成由作為非磁性材料的Cr擴散而成的Cr擴散區域，使該Cr擴散區域的磁導率降低，由此能夠降低消耗電力、提高施加的保持力。通過該發現得到的本專利技術的主要思想如下。本專利技術的一個形態的步進馬達具有：轉子，其用于指針的旋轉；和定子，其為構成磁路且含有Fe、Ni及Cr的合金制成的定子，在所述磁路的截面積小于其他部分的部分設有Cr含有率的質量百分比為14％以上的Cr擴散區域。根據本專利技術的一個形態的步進馬達，在設于轉子的磁路的一部分，通過使Cr擴散而形成奧氏體單相的非磁性區域，因此能夠大幅降低該非磁性區域的磁導率。其結果是，被該非磁性區域消耗的磁通被大幅降低，因此能夠高效確保驅動轉子的漏磁通，能夠實現節電化。此外，根據本專利技術的一個形態的步進馬達，通過Cr擴散區域的低磁導率化，對于從轉子自身發出的磁通的在該Cr擴散區域中的消耗也被抑制，能夠防止磁動勢的損耗，因此能夠提高用于以磁方式使轉子停止/保持的保持力，能夠提高轉子的旋轉驅動的穩定性。此外，在現有的一體式定子中，在以一方的極性使轉子旋轉之后需要以另一方的極性使轉子旋轉，在該情況下需要抵消寬度縮小部的殘留磁通、且需要使寬度縮小部磁通飽和而將定子在磁的意義上進行分割而成為兩個磁極片。尤其在進行高速走針的情況下，需要在較短的期間結束包含抵消殘留磁通在內的轉子的旋轉，然而，根據本專利技術的一個形態的步進馬達，該區域的殘留磁通被大幅降低，由此能夠縮短抵消殘留磁通所需的時間，因此，尤其在利用轉子的驅動力使鐘表的指針走針的情況下，當進行高速走針時，需要在輸出下一個脈沖之前使轉子靜止于規定的位置，但通過提高保持力而易于使轉子靜止，因此，能夠縮短制動所需時間，能夠提高驅動頻率。而且，根據本專利技術的一個形態的步進馬達，通過具有Cr擴散區域而成為磁性上的二體式定子，且定子在結構上形成為一體，因此能夠避免在制造現有的二體式定子時所擔憂的機械應力、焊接/接合過程導致的變形、部件的位置偏差的產生，能夠防止磁效率的降低、定子的破損、產品質量的降低。而且，根據本專利技術的一個形態的步進馬達，定子形成為一體，因此不存在機械性應力容易集中的焊接部和接合部，能夠防止強度的劣化。此外，在本專利技術的一個形態的步進馬達中，可以是，所述Cr擴散區域被設置在不與為了確保所述轉子的靜止穩定位置而設在轉子收納孔中的定位部發生干涉的部分。根據本專利技術的一個形態的步進馬達，Cr擴散區域不會妨礙確保轉子的旋轉控制中的靜止穩定位置的功能。此外，在本專利技術的一個形態的步進馬達中，可以是，所述Cr擴散區域的表面由與所述其他部位的表面連續的平面形成。此外，在本專利技術的一個形態的步進馬達中，可以是，所述Cr擴散區域的Cr含有量的質量百分比為40％以下。此外，在本專利技術的一個形態的步進馬達中，可以是，所述Cr擴散區域的Cr含有量的質量百分比為16％以下。根據本專利技術的一個形態的步進馬達，能夠大幅降低所述Cr擴散區域的磁導率。此外，在本專利技術的一個形態的步進馬達中，可以是，所述Cr擴散區域具有下述區域，該區域具有Cr含有量的質量百分比從40％變化至14％的分布。根據本專利技術的一個形態的步進馬達，Cr含有量的質量百分比從40％變化至14％的區域是磁性上的二體定子，因此，能夠使用與二體定子相同的驅動脈沖進行轉子的控制。由此，根據上述[6]中記載的步進馬達，能夠對比一體定子高速的反向的旋轉進行控制。此外，在本專利技術的一個形態的步進馬達中，可以是，所述定子為含有37.5％～38.5％的鎳成分、7.5％～8.5％的鉻成分、52.5％～54.5％的鐵成分的含有Fe、Ni及Cr的合金制成。根據本專利技術的一個形態的步進馬達，對定子使用所謂的38坡莫合金，并在其一部分設置Cr擴散區域，由此能夠構成磁性上的二體定子。由此，能夠提供定子材料的飽和磁通密度高、不會損害部件的機械強度且原料費便宜的定子。此外，本專利技術的一個形態的步進馬達也可以具有：轉子，其用于指針的旋轉；和定子，其為構成磁路且含有Fe、Ni及Cr的合金制成的定子，在所述磁路的截面積小于其他部分的部分設有Cr擴散區域，當設所述Cr擴散區域的Cr含有量為X％、設所述其他部位的Cr含有量為Y％時，X與Y的差為6％以上。根據本專利技術的一個形態的步進馬達，即使在對定子使用了78坡莫合金或45坡莫合金的幾本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種步進馬達，其中，所述步進馬達具有：轉子，其用于指針的旋轉；和定子，其為構成磁路且含有Fe、Ni及Cr的合金制成的定子，在所述磁路的截面積小于其他部分的部分設有Cr含有率的質量百分比為14％以上的Cr擴散區域。

【技術特征摘要】
2015.10.20 JP 2015-206418;2016.08.09 JP 2016-156591.一種步進馬達，其中，所述步進馬達具有：轉子，其用于指針的旋轉；和定子，其為構成磁路且含有Fe、Ni及Cr的合金制成的定子，在所述磁路的截面積小于其他部分的部分設有Cr含有率的質量百分比為14％以上的Cr擴散區域。2.根據權利要求1所述的步進馬達，其中，所述Cr擴散區域被設置在不與為了確保所述轉子的靜止穩定位置而設在轉子收納孔中的定位部發生干涉的部分。3.根據權利要求1或權利要求2所述的步進馬達，其中，所述Cr擴散區域的表面由與所述其他部位的表面連續的平面形成。4.根據權利要求1所述的步進馬達，其中，所述Cr擴散區域的Cr含有量的質量百分比為40％以下。5.根據權利要求1所述的步進馬達，其中，所述Cr擴散區域的Cr含有量的質量百分比為16％以下。6.根據權利要求1、權利要求4、權利要求5中的任一項所述的步進馬達，其中，所述Cr擴散區域具有下述區域，該區域具有Cr含有量的質量百分比從40％變化至14％的分布。7.根據權利要求1所述的步進馬達，其中，所述定子為含有37.5％～38.5％的鎳成分、7.5％～8.5％的鉻成分、52.5％～54.5％的鐵成分的含有Fe、Ni及Cr的合金制成。8.一種步進馬達，其中，所述步進馬達具有：轉子，其用于指針的旋轉；和定子，其為構成磁路且含有Fe、Ni及Cr的合金制成的定子，在所述磁路的截面積小于其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：山本幸祐，木下伸治，
申請(專利權)人：精工電子有限公司，
類型：發明
國別省市：日本,JP