步进马达、钟表用机芯、钟表及步进马达的制造方法技术

本发明专利技术提供步进马达、钟表用机芯、钟表及步进马达的制造方法。能够实现消耗电力的降低(节电化)并能够提高高保持力带来的转子的旋转驱动的稳定性。步进马达具有：转子，其用于指针的旋转；和定子，其为构成磁路且含有Fe、Ni及Cr的合金制成的定子，在磁路的截面积小于其他部分的部分设有Cr含有率的质量百分比为14％以上的Cr扩散区域。

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.

【技术实现步骤摘要】
步进马达、钟表用机芯、钟表及步进马达的制造方法
本专利技术涉及步进马达、钟表用机芯、钟表及步进马达的制造方法。
技术介绍
一直以来，利用马达驱动装置对时针、分针等显示针进行旋转驱动的模拟电子钟表得到了应用。马达驱动装置具有用于对显示针进行旋转驱动的步进马达及用于对该步进马达进行旋转驱动的驱动单元。步进马达具有：定子，其具有转子收纳孔和决定转子的停止位置的定位部(内槽口)；转子，其以能够旋转的方式配设在转子收纳孔内；以及线圈，其设置于定子上。构成为通过从驱动电路向线圈交替地提供极性不同的驱动脉冲，使定子交替地产生极性不同的漏磁通，由此使步进马达、即转子每次以180度沿规定的一个方向(正向)旋转，并且使转子停止在与定位部对应的位置处。一般而言，为了易于得到驱动转子的漏磁通，使用如下的一体式定子：在为了配设转子而形成的转子收纳孔的周围的两处(间隔180度)设有缩窄了宽度的宽度缩小部，由此容易使磁通饱和。作为为了易于得到驱动转子的漏磁通的技术，公知有如下的所谓的二体式定子：首先，在磁路的截面积最小的转子收纳孔周围的两处(间隔180度)将定子切断，由此一分为二之后，在该切断处插入由低磁导率材料或非磁性材料构成的缝隙材料，在此基础上进行焊接/接合，由此得到降低了宽度缩小部的磁导率的二体式定子(参照专利文献1)。专利文献1：日本特公平5-56109号公报但是，在现有技术中，在如下的方面仍存在课题。在上述的转子收纳孔周围的两处形成有宽度缩小部的一体式定子的情况下，作为转子的驱动原理，首先使宽度缩小部磁通饱和，将定子在磁的意义上分割成两个磁极片之后，漏磁通流向转子，转子旋转。即，在电流供给时从线圈发出的磁通被宽度缩小部消耗(为了宽度缩小部的磁通饱和而消耗电力)，因此宽度缩小部中的磁通损耗变小。此外，由于存在宽度缩小部，对于来自转子自身的磁通而言，也被宽度缩小部消耗，因此难以获得磁动势的峰值，用于以磁方式停止/保持转子的保持力下降。其结果是，在使转子停止于与定位部对应的位置处的动作变得不稳定的情况下，还可能发生转子旋转超过180度(失步)的情况。此外，在专利文献1记载的技术中，利用机械加工将定子一分为二，然后通过焊接进行接合，因此容易产生机械应力以及焊接过程导致的变形和部件的位置偏差。因此，存在转子与定子之间的距离产生误差的问题。因此，容易产生转子的停止位置的偏差、旋转精度的恶化等不良情况。此外，当定子的外形形状发生变形时，定子的平坦度降低，容易产生磁芯与定子之间的接触面积的减小、转子与定子的相互位置的偏差。其结果是，存在磁效率降低的情况或在装配工序中定子破损的情况。
技术实现思路
因此，本专利技术正是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供能够实现消耗电力的降低(节电化)并能够提高高保持力带来的转子的旋转驱动的稳定性的步进马达、钟表用机芯、钟表以及步进马达的制造方法。本专利技术的专利技术人们为了解决上述课题进行深入研究的结果发现，在转子收纳孔周围设置的磁路的一部分形成由作为非磁性材料的Cr扩散而成的Cr扩散区域，使该Cr扩散区域的磁导率降低，由此能够降低消耗电力、提高施加的保持力。通过该发现得到的本专利技术的主要思想如下。本专利技术的一个形态的步进马达具有：转子，其用于指针的旋转；和定子，其为构成磁路且含有Fe、Ni及Cr的合金制成的定子，在所述磁路的截面积小于其他部分的部分设有Cr含有率的质量百分比为14％以上的Cr扩散区域。根据本专利技术的一个形态的步进马达，在设于转子的磁路的一部分，通过使Cr扩散而形成奥氏体单相的非磁性区域，因此能够大幅降低该非磁性区域的磁导率。其结果是，被该非磁性区域消耗的磁通被大幅降低，因此能够高效确保驱动转子的漏磁通，能够实现节电化。此外，根据本专利技术的一个形态的步进马达，通过Cr扩散区域的低磁导率化，对于从转子自身发出的磁通的在该Cr扩散区域中的消耗也被抑制，能够防止磁动势的损耗，因此能够提高用于以磁方式使转子停止/保持的保持力，能够提高转子的旋转驱动的稳定性。此外，在现有的一体式定子中，在以一方的极性使转子旋转之后需要以另一方的极性使转子旋转，在该情况下需要抵消宽度缩小部的残留磁通、且需要使宽度缩小部磁通饱和而将定子在磁的意义上进行分割而成为两个磁极片。尤其在进行高速走针的情况下，需要在较短的期间结束包含抵消残留磁通在内的转子的旋转，然而，根据本专利技术的一个形态的步进马达，该区域的残留磁通被大幅降低，由此能够缩短抵消残留磁通所需的时间，因此，尤其在利用转子的驱动力使钟表的指针走针的情况下，当进行高速走针时，需要在输出下一个脉冲之前使转子静止于规定的位置，但通过提高保持力而易于使转子静止，因此，能够缩短制动所需时间，能够提高驱动频率。而且，根据本专利技术的一个形态的步进马达，通过具有Cr扩散区域而成为磁性上的二体式定子，且定子在结构上形成为一体，因此能够避免在制造现有的二体式定子时所担忧的机械应力、焊接/接合过程导致的变形、部件的位置偏差的产生，能够防止磁效率的降低、定子的破损、产品质量的降低。而且，根据本专利技术的一个形态的步进马达，定子形成为一体，因此不存在机械性应力容易集中的焊接部和接合部，能够防止强度的劣化。此外，在本专利技术的一个形态的步进马达中，可以是，所述Cr扩散区域被设置在不与为了确保所述转子的静止稳定位置而设在转子收纳孔中的定位部发生干涉的部分。根据本专利技术的一个形态的步进马达，Cr扩散区域不会妨碍确保转子的旋转控制中的静止稳定位置的功能。此外，在本专利技术的一个形态的步进马达中，可以是，所述Cr扩散区域的表面由与所述其他部位的表面连续的平面形成。此外，在本专利技术的一个形态的步进马达中，可以是，所述Cr扩散区域的Cr含有量的质量百分比为40％以下。此外，在本专利技术的一个形态的步进马达中，可以是，所述Cr扩散区域的Cr含有量的质量百分比为16％以下。根据本专利技术的一个形态的步进马达，能够大幅降低所述Cr扩散区域的磁导率。此外，在本专利技术的一个形态的步进马达中，可以是，所述Cr扩散区域具有下述区域，该区域具有Cr含有量的质量百分比从40％变化至14％的分布。根据本专利技术的一个形态的步进马达，Cr含有量的质量百分比从40％变化至14％的区域是磁性上的二体定子，因此，能够使用与二体定子相同的驱动脉冲进行转子的控制。由此，根据上述[6]中记载的步进马达，能够对比一体定子高速的反向的旋转进行控制。此外，在本专利技术的一个形态的步进马达中，可以是，所述定子为含有37.5％～38.5％的镍成分、7.5％～8.5％的铬成分、52.5％～54.5％的铁成分的含有Fe、Ni及Cr的合金制成。根据本专利技术的一个形态的步进马达，对定子使用所谓的38坡莫合金，并在其一部分设置Cr扩散区域，由此能够构成磁性上的二体定子。由此，能够提供定子材料的饱和磁通密度高、不会损害部件的机械强度且原料费便宜的定子。此外，本专利技术的一个形态的步进马达也可以具有：转子，其用于指针的旋转；和定子，其为构成磁路且含有Fe、Ni及Cr的合金制成的定子，在所述磁路的截面积小于其他部分的部分设有Cr扩散区域，当设所述Cr扩散区域的Cr含有量为X％、设所述其他部位的Cr含有量为Y％时，X与Y的差为6％以上。根据本专利技术的一个形态的步进马达，即使在对定子使用了78坡莫合金或45坡莫合金的几本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种步进马达，其中，所述步进马达具有：转子，其用于指针的旋转；和定子，其为构成磁路且含有Fe、Ni及Cr的合金制成的定子，在所述磁路的截面积小于其他部分的部分设有Cr含有率的质量百分比为14％以上的Cr扩散区域。

【技术特征摘要】
2015.10.20 JP 2015-206418;2016.08.09 JP 2016-156591.一种步进马达，其中，所述步进马达具有：转子，其用于指针的旋转；和定子，其为构成磁路且含有Fe、Ni及Cr的合金制成的定子，在所述磁路的截面积小于其他部分的部分设有Cr含有率的质量百分比为14％以上的Cr扩散区域。2.根据权利要求1所述的步进马达，其中，所述Cr扩散区域被设置在不与为了确保所述转子的静止稳定位置而设在转子收纳孔中的定位部发生干涉的部分。3.根据权利要求1或权利要求2所述的步进马达，其中，所述Cr扩散区域的表面由与所述其他部位的表面连续的平面形成。4.根据权利要求1所述的步进马达，其中，所述Cr扩散区域的Cr含有量的质量百分比为40％以下。5.根据权利要求1所述的步进马达，其中，所述Cr扩散区域的Cr含有量的质量百分比为16％以下。6.根据权利要求1、权利要求4、权利要求5中的任一项所述的步进马达，其中，所述Cr扩散区域具有下述区域，该区域具有Cr含有量的质量百分比从40％变化至14％的分布。7.根据权利要求1所述的步进马达，其中，所述定子为含有37.5％～38.5％的镍成分、7.5％～8.5％的铬成分、52.5％～54.5％的铁成分的含有Fe、Ni及Cr的合金制成。8.一种步进马达，其中，所述步进马达具有：转子，其用于指针的旋转；和定子，其为构成磁路且含有Fe、Ni及Cr的合金制成的定子，在所述磁路的截面积小于其...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本幸祐，木下伸治，
申请(专利权)人：精工电子有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP