电机用定子的制造方法以及电机用定子与流程

文档序号:17329527发布日期:2019-04-05 21:59阅读:315来源:国知局
电机用定子的制造方法以及电机用定子与流程

本发明涉及电机用定子的制造方法以及电机用定子。



背景技术:

一直以来,通过电机驱动装置对时针、分针等指针进行旋转驱动的模拟电子钟表得到了利用。在这样的电机驱动装置中,使用步进电机作为电机。

步进电机具有:定子,其具有转子收纳孔以及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置在转子收纳孔内;以及设置在定子上的线圈。

为了使步进电机旋转,从驱动电路向线圈交替地提供极性不同的驱动脉冲。利用所提供的驱动脉冲,使定子交替地产生极性不同的漏磁通。而且,借助所提供的驱动脉冲,步进电机的转子每次以180度沿规定的一个方向(正向)旋转,并且,转子停止在与定位部对应的位置处。

一般而言,在步进电机中,使用如下的一体型定子:在为了配置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。根据该构造,易于得到驱动转子的漏磁通。

并且,提出有在转子收纳孔(转子用贯通孔)的周围所设置的磁路的一部分中形成由作为非磁性材料的cr的熔融凝固部构成cr扩散区域从而降低该区域的导磁率(例如参照专利文献1)。在专利文献1所记载的发明中,首先,对fe-ni合金板进行冲切加工等机械加工,形成具有转子收纳孔(转子用贯通孔)和配置在转子收纳孔的周围的磁路r的定子坯料、以及宽度缩小部。接着,在专利文献1所记载的发明中,在定子坯料的至少一部分中配置熔融扩散用的cr材料,对该cr材料照射激光,使cr材料在磁路r的内部熔融扩散而在例如宽度缩小部处形成作为非磁性区域的cr扩散区域。另外,宽度缩小部的宽度例如为0.1mm。此外,为了使cr熔融,激光的温度为cr的熔点以上、例如1900度。

专利文献1:日本特开2016-136830号公报

但是,在上述现有技术中,在进行冲切加工之后照射激光而在宽度缩小部处形成了cr扩散区域,因此,宽度较窄的宽度缩小部有可能因激光的热而发生变形。



技术实现要素:

本发明正是鉴于这样的情况而提出的,其目的在于提供一种能够在形成非磁性区域时减少由于激光的照射而引起的热变形的电机用定子的制造方法以及电机用定子。

为了达成上述目的,本发明的一个方式的电机用定子的制造方法包含以下工序:非磁性化工序(第2制造工程),在磁性板材上形成非磁性区域;以及加工工序(第3制造工序),加工所述磁性板材以形成电机用的转子用孔,其中,对所述非磁性区域的一部分进行加工。

此外,在本发明的一个方式的电机用定子的制造方法中,也可以是,所述非磁性化工序包含以下工序:铬涂覆工序(第2制造工序),在所述磁性板材上涂覆铬;以及激光照射工序(第2制造工序),从厚度方向对所述磁性板材照射激光。

此外,在本发明的一个方式的电机用定子的制造方法中,也可以是,所述非磁性化工序包含以下工序:铬涂覆工序(第2制造工序),在所述磁性板材上连读地涂覆铬;以及激光照射工序(第2制造工序),从厚度方向对所述磁性板材照射激光。

此外,在本发明的一个方式的电机用定子的制造方法中,也可以是,在所述非磁性化工序之前包含引导孔形成工序(第1制造工序),在该引导孔形成工序中,在所述磁性板材上形成引导孔,在所述铬涂覆工序中,以所述引导孔为基准,涂覆所述铬,在所述激光照射工序中,以所述引导孔为基准,照射激光,在所述冲切工序中,以所述引导孔为基准,对所述非磁性区域的一部分进行加工。

此外,在本发明的一个方式的电机用定子的制造方法中,也可以是,所述磁性板材为含有fe、ni和cr的合金板材,其含有37.5%~38.5%的镍成分、7.5%~8.5%的铬成分、以及52.5%~54.5%的铁成分,所述非磁性区域包含cr含量为15%以上的区域。

此外,在本发明的一个方式的电机用定子的制造方法中,也可以是,所述加工工序是对所述非磁性区域的一部分进行冲切而加工的工序、对所述非磁性区域的一部分进行激光切断而加工的工序、以及利用电火花线切割(ワイヤー放電,wireelectricaldischarge)对所述非磁性区域的一部分进行加工的工序中的1个。

为了达成上述目的,本发明的一个方式的电机用定子(定子201)具有非磁性熔融区域(熔融部401、宽度缩小部210、211),该非磁性熔融区域形成在磁性板材的转子用孔(转子收纳孔203)的周围,是通过熔融对所述磁性板材进行非磁性化而得到的,该非磁性熔融区域的截面积随着在厚度方向上从所述磁性板材的一个表面侧靠近另一个表面侧而减小。

此外,在本发明的一个方式的电机用定子中,也可以是,所述转子用孔的真圆度为99.5%以上。

此外,在本发明的一个方式的电机用定子中,也可以是,所述磁性板材为含有fe、ni和cr的合金板材,其含有37.5%~38.5%的镍成分、7.5%~8.5%的铬成分、以及52.5%~54.5%的的铁成分,所述非磁性熔融区域包含cr含量为15%以上的区域。

此外,在本发明的一个方式的电机用定子中,也可以是,所述非磁性熔融区域的铬重量比所述磁性板材的除所述非磁性熔融区域以外的区域的铬重量大6%~18%。

此外,在本发明的一个方式的电机用定子中,也可以是,所述非磁性熔融区域形成在所述转子用孔与所述磁性板材的外缘的距离比其它部位窄的部位。

根据本发明,能够在形成非磁性区域时减少由于激光的照射而引起的热变形。

附图说明

图1是示出使用了本实施方式的步进电机、钟表用机芯的钟表的框图。

图2是示出本实施方式的步进电机的概略结构例的立体图。

图3是本实施方式的定子的正面示意图。

图4是本实施方式的步进电机的正面示意图。

图5是示出本实施方式的定子的制造方法的一例的图。

图6是示出本实施方式的定子的冲压前的环带状(hoop)材料的俯视图。

图7是示出在本实施方式中利用激光使所涂覆的铬在坡莫合金的环带状材料中熔融扩散而使铬为15重量%以上之后的环带状材料的截面的照片例的图。

图8是示出在本实施方式中利用激光使所涂覆的铬在坡莫合金的环带状材料中熔融扩散而使铬为15重量%以上之后的环带状材料的截面的照片例的图。

图9是示出在本实施方式中利用激光使所涂覆的铬在坡莫合金的环带状材料中熔融扩散而使铬为15重量%以上之后的环带状材料的截面的照片例的图。

图10是示出对本实施方式的熔融部进行eds线分析后的结果的例子的图。

图11是fe-ni-cr的三元合金状态图。

图12是示出一体型定子和二体型定子各自的电流波形的例子、以及反转时的驱动脉冲的例子的图。

图13的(a)、图13的(b)是用于说明比较例中的定子的制造方法的图。图13的(c)是比较例中的镀覆处理时裁断了环带状材料的情况下的图。

图14示出表示3种定子的线圈的电流值相对于时间的变化的曲线图。

图15的(a)是示出转子收纳孔未发生变形的情况的图。图15的(b)是示出转子收纳孔发生了变形的情况的图。图15的(c)是用于说明定子的水平轴和转子静止角θ的图。

图16是示出转子收纳孔未发生变形的情况和转子收纳孔发生变形的情况下的转矩相对于转子角度的变化的图。

图17的(a)是示出转子收纳孔未发生变形的情况下的齿槽转矩(coggingtorque)相对于转子角度的变化的图。图17的(b)是示出转子收纳孔未发生变形的情况下的蓄积能量相对于转子角度的变化的图。图17的(c)是示出转子收纳孔未发生变形的情况下的积分转矩相对于转子角度的变化的图。

图18的(a)是示出转子收纳孔203发生变形的情况下的齿槽转矩相对于转子角度的变化的图。图18的(b)是示出转子收纳孔203发生变形的情况下的蓄积能量相对于转子角度的变化的图。图18的(c)是示出转子收纳孔203发生变形的情况下的积分转矩相对于转子角度的变化的图。

图19是示出本实施方式的铬涂覆的变形例的图。

图20的(a)是变形例中的形成铬层后的环带状材料的立体图。图20的(b)是沿图20的(a)的y-y’的形成铬层后的环带状材料的剖视图。

图21是变形例中的从环带状材料冲切2线圈电机用的定子之前的主视图。

图22是变形例中的2线圈电机用定子的冲压前的主视图。

图23是示出通过激光切断的方式进行本实施方式的定子的制造方法中的第3制造工序的例子的图。

图24是示出通过电火花线切割加工的方式进行本实施方式的定子的制造方法中的第3制造工序的例子的图。

标号说明

1:钟表;2:电池;3:振荡电路;4:分频电路;5:控制电路;6:脉冲驱动电路;7:步进电机;8:模拟钟表部;12:时针;13:分针;14:秒针;15:日历显示部;81:钟表外壳;82:钟表用机芯;201:定子;202:转子;208:磁芯;209:线圈;210,211:宽度缩小部;401:熔融部;220:螺钉;203:转子收纳孔;218a:螺纹孔;218b:螺纹孔;220:螺钉;300:制造系统;302:冲压装置;322:糊状涂覆装置;323:干燥装置;324:激光照射装置;325:清洗装置;342:冲压装置(精加工装置);312、313:引导孔;310:环带状材料;331:非磁性区域。

具体实施方式

以下,参照附图来说明本发明的实施方式。另外,在以下的说明中使用的附图中,设各部件为能够识别的大小,因此,适当变更了各部件的比例尺。

图1是示出使用了本实施方式的步进电机、钟表用机芯的钟表1的框图。在本实施方式中,作为钟表的一个示例,例示地说明模拟电子钟表。

如图1所示,钟表1具有电池2、振荡电路3、分频电路4、控制电路5、脉冲驱动电路6、步进电机7和模拟钟表部8。

此外,模拟钟表部8具有轮系11、时针12、分针13、秒针14、日历显示部15、钟表外壳81和钟表用机芯82(以下,称作机芯82)。另外,在本实施方式中,在不特别指定时针12、分针13、秒针14、日历显示部15中的1个的情况下,称作指针16。

另外,振荡电路3、分频电路4、控制电路5、脉冲驱动电路6、步进电机7和轮系11为机芯82的结构要素。

一般而言,将由钟表1的时间基准等装置构成的钟表的机械体称为机芯。有时将电子式的机芯称为模块。关于作为钟表的完成状态,机芯上安装有例如表盘和指针并被收纳于钟表外壳中。

电池2例如为锂电池、所谓按钮电池。另外,电池2可以为太阳能电池、以及蓄积由太阳能电池发出的电力的蓄电池。电池2向控制电路5提供电力。

振荡电路3例如为用于利用石英的压电现象从其机械谐振振荡出规定频率的无源元件。这里,规定频率例如为32[khz]。

分频电路4将振荡电路3输出的规定频率的信号分频为期望的频率,向控制电路5输出分频后的信号。

控制电路5使用分频电路4输出的分频后的信号进行计时,根据随时间的结果生成驱动脉冲。另外,在使指针16向正转方向走针的情况下,控制电路5生成正转用的驱动脉冲。在使指针16向反转方向走针的情况下,控制电路5生成反转用的驱动脉冲。控制电路5将所生成的驱动脉冲输出到脉冲驱动电路6。

脉冲驱动电路6与控制电路5输出的驱动指示相应地针对各个指针生成驱动脉冲。脉冲驱动电路6将所生成的驱动脉冲输出到步进电机7。

步进电机7与脉冲驱动电路6输出的驱动脉冲相应地使指针16(时针12、分针13、秒针14、日历显示部15)走针。在图1所示的例子中,例如,分别在时针12、分针13、秒针14和日历显示部15中具有1个步进电机7。

时针12、分针13、秒针14、日历显示部15分别通过步进电机7走针。

时针12通过由脉冲驱动电路6驱动步进电机7而以12小时旋转一周。分针13通过由脉冲驱动电路6驱动步进电机7而以60分钟旋转一周。秒针14通过由脉冲驱动电路6驱动步进电机7而以60秒钟旋转一周。日历显示部15例如是显示日期的指针,通过由脉冲驱动电路6驱动步进电机7而以24小时旋转一周。

接着,对本实施方式的步进电机7的概略结构例进行说明。

图2是示出本实施方式的步进电机7的概略结构例的立体图。如图2所示,步进电机7具有定子201、转子202、磁芯208、线圈209和螺钉220。

在定子201上形成有转子收纳孔203、螺纹孔218a和螺纹孔218b。

转子202以能够旋转的方式配置在转子收纳孔203中。

线圈209被卷绕在磁芯上。

此外,在将步进电机7用于模拟电子钟表中的情况下,定子201及磁芯208被螺钉220固定在机芯82的底板(未图示)上而彼此接合。

这里,使用图3说明定子201。

图3是本实施方式的定子201的正面示意图。在图3中,设定子7的长边方向为y轴方向、短边方向为x轴方向。另外,图3所示的定子201通过后述的电机用定子的制造方法制造。如图3所示,在转子收纳孔203中形成有切口部204、205。此外,在定子201上,在转子收纳孔203的周围形成有宽度缩小部210、211。定子201例如由fe-ni(铁-镍)的磁性板材形成。此外,宽度缩小部210、211为非磁性区域。

在将步进电机7用于钟表中的情况下,说明定子7的各尺寸的例子。

转子收纳孔203的孔径为大约1.5mm~2mm。宽度缩小部210、211的最细的部位的宽度为大约0.1mm。定子7的厚度为大约0.5mm±0.1mm。长边方向的长度为大约10mm。

接着,使用图4对本实施方式的步进电机7进行详细叙述。

图4是本实施方式的步进电机7的正面示意图。

图4所示的步进电机7具有转子收纳孔203、定子201、转子202、磁芯208、线圈209和宽度缩小部210、211。

另外,定子201在转子收纳孔203的周围设置有磁路r。转子202是以能够旋转的方式配置在转子收纳孔203内的2极的转子。磁芯208与定子201接合。线圈209被卷绕在磁芯208上。

另外,宽度缩小部210、211为了确保转子202的稳定位置,设置在不与转子收纳孔203中所设置的切口部204、205发生干涉的部分处。线圈209具有第1端子out1以及第2端子out2。

转子收纳孔203构成为在轮廓为圆形的贯通孔的相对部分上一体形成有多个(在图2的示例中为两个)半月状的切口部(内槽口)204、205的圆孔形状。这些切口部204、205构成为用于决定转子202的停止位置或者静止稳定位置的定位部。例如,当转子处于规定位置时,切口部(内槽口)204的势能降低,发挥使转子的位置稳定的作用。

转子202被两极(s极及n极)磁化。

在线圈209未被励磁的状态下,如图4所示,转子202稳定地停止于与上述定位部对应的位置处,换言之,稳定地停止(静止)于转子202的磁极轴a与连接切口部204、205的线段垂直的位置(角度θ0的位置)处。

在设于转子用贯通孔203的周围的磁路r的一部分(在图4的示例中为两处)形成有非磁性区域的宽度缩小部210、211。这里,设定子201的宽度缩小部的截面的宽度为截面宽度t,沿着磁路的方向上的宽度为间隙宽度w。宽度缩小部210、211形成在由截面宽度t和间隙宽度w划分确定的区域中。

在以下的说明中,在定子201中,将宽度缩小部211的外周定义为点a1、宽度缩小部211内定义为点b1、宽度缩小部211的附近且磁路r的外周与内周之间定义为点c。

另外,之后对定子201的制造方法进行叙述。

接着,参照图4说明本实施方式的步进电机7的动作。

首先,当从脉冲驱动电路6向线圈209的端子out1、out2间提供驱动脉冲信号(例如,设第1端子out1侧为正极、第2端子out2侧为负极)而沿图4的箭头方向流过电流i时,在定子201中沿虚线箭头方向产生磁通。

在本实施方式中,形成有作为非磁性区域的宽度缩小部210、211,该区域的磁阻增大。因此,无需使与以往的“宽度缩小部”相当的区域磁饱和,能够易于确保漏磁通,然后,通过定子201中产生的磁极与转子202的磁极之间的相互作用,转子202沿图4的箭头方向旋转180度,稳定地停止(静止)于磁极轴为角度θ1的位置处。

另外,将用于通过对步进电机7进行旋转驱动而进行通常动作(在本发明的各实施方式中为模拟电子钟表,因此为走针动作)的旋转方向(在图4中为逆时针方向)设为正向,将其相反向(顺时针方向)设为反向。

接着,当从脉冲驱动电路6向线圈209的端子out1、out2提供相反极性的驱动脉冲(为了与上述驱动成为相反极性,使第1端子out1侧为负极、第2端子out2侧为正极)而沿与图4的箭头相反的方向流过电流时,在定子201中沿与虚线箭头相反的方向产生磁通。

然后,与上述同样,由于形成有作为非磁性区域的宽度缩小部210、211,因此能够易于确保漏磁通,并通过定子201中产生的磁极与转子202的磁极之间的相互作用,转子202沿与上述相同的方向(正向)旋转180度,并稳定地停止(静止)于磁极轴为角度θ0的位置处。

之后,通过如此对线圈209提供极性不同的信号(交变信号),反复执行上述动作,能够使转子202每次以180度沿箭头方向连续旋转。

如此,在转子收纳孔203的周围的磁路的一部分形成作为非磁性区域的宽度缩小部210、211,因此在该区域能够大幅降低被消耗的磁通,能够高效地确保驱动转子202的漏磁通。

此外,通过在以往被作为“宽度缩小部”的部位形成作为非磁性区域的宽度缩小部210、211而实现低导磁率化,对于从转子202自身发出的磁通也能够抑制在该区域中的消耗。其结果是,能够防止磁动势的损耗,能够提高用于以磁方式使转子202停止(静止)/保持的保持力。

此外,关于以往被作为“宽度缩小部”的部位,在利用out1侧(负极)的磁通使其饱和并使其旋转后,为了利用out2侧(正极)使其旋转需要抵消out1侧(负极)时产生的残留磁通。但是,根据本实施方式,由于该区域中的残留磁通被大幅降低,因此无需抵消残留磁通所需的时间,能够缩短使旋转平息为止的时间。因此,根据本实施方式,能够维持进行高速走针时的动作稳定性,能够提高驱动频率。另外,之后对驱动步进电机7的驱动脉冲进行叙述。

<制造方法的说明>

接着,使用图5说明定子201的制造方法的一例。

图5是示出本实施方式的定子201的制造方法的一例的图。

(第1制造工序第1冲压(制作引导孔))

在第1制造工序中,制造系统300具有冲压装置302。此外,标号301为缠绕有冲压前的环带状材料310的状态。标号303为缠绕有冲压后的环带状材料的状态。标号310是冲压后的环带状材料的俯视图。另外,在图5中,设环带状材料的长边方向为x轴方向、短边方向为y轴方向。此外,环带状材料的短边方向的宽度例如为16.5mm。

冲压装置302相对于环带状材料的状态的磁性材料(38坡莫合金等),在上下形成定位用的引导孔312、313。在冲压以后,制造系统300如标号303那样缠绕冲压后的环带状材料。

(第2制造工序制作非磁性区域)

在第2制造工序中,制造系统300具有糊状(paste)涂覆铬(cr)的糊状涂覆装置322、干燥装置323、激光照射装置324和清洗装置325。此外,标号321为缠绕有在第1制造工序中冲压后的环带状材料的状态。标号326为缠绕有制作非磁性区域以后的环带状材料310的状态。

糊状涂覆装置322针对环带状材料,在y轴方向的期望位置处糊状涂覆铬。糊状涂覆装置322例如将铬与粘结剂混合并糊状化,对其进行分配。即,糊状涂覆装置322为分配器。另外,y轴方向的期望位置是制作作为图3所示的定子201中的非磁性区域的宽度缩小部210、211的区域。另外,糊状涂覆装置322在以引导孔的位置为基准的期望位置处糊状涂覆铬。另外,作为一例,cr的涂覆厚度为150~200[微米]。

接下来,干燥装置323使所糊状涂覆后的铬干燥。

接下来,激光照射装置324对糊状涂覆有铬的区域(标号g331)照射激光。另外,关于激光,优选放电深度较深的光纤激光。由此,所涂覆的铬融入母材(坡莫合金材)中。而且,在所涂覆的铬和坡莫合金材内部的铬中产生扩散熔融,形成铬重量比为15%以上的区域。另外,通过激光照射,糊状涂覆有铬的区域成为cr的熔点以上、1900度以上。此外,激光的入射侧的口径为0.3mm~0.5mm左右。此外,激光照射装置324在x轴方向上例如以25[微米]间隔照射激光。由此,能够减少由于施加到母材(环带状材料)的激光照射而产生的热。

接下来,清洗装置325通过使用所涂覆的铬中的溶剂进行清洗,去除无用的部位。标号g310a为激光照射、清洗后的环带状材料的俯视图。在标号g310a中,标号g331示出了非磁性区域。非磁性区域的y轴方向的宽度为大约0.3mm~0.5mm。这样,通过第2制造工序,在x轴方向上连续的直线上的非磁性区域相对于环带状材料形成在y轴方向上的规定位置处。此外,作为一例,清洗花费的时间为5分钟。

在清洗以后,制造系统300如标号326那样将形成非磁性区域之后的环带状材料缠绕。

(第3制造工序第2冲压(精加工))

在第3制造工序中,制造系统300具有作为精加工装置的冲压装置342。此外,标号341为缠绕有第2制造工序后的环带状材料的状态。标号343为缠绕有冲压后的环带状材料的状态。

冲压装置342以引导孔312、313的位置为基准,如图6所示,以使铬重量比为15%以上的部位成为定子201的宽度缩小部210、211的方式,进行冲切。图6是示出本实施方式的定子201的冲压前的环带状材料310a的俯视图。另外,定子201’为第4制造工序前的定子。在图6中,标号201”表示进行定子201’的冲压的位置。另外,冲切为冲切非磁性区域331的一部分的冲切,形成为包围步进电机7用的转子202的形状。即,通过第3制造工序,还同时形成转子收纳孔203。

由此,在宽度缩小部和除此以外的部位处,铬重量比不同的定子201’的外形完成。

(第4制造工序磁性退火)

在第4制造工序中,制造系统300具有退火炉351。

退火炉351对定子201’进行高温退火(anneal)处理。由此,进行基于第3制造工序的冲压加工的残留应力的去除和缓和。

制造系统300通过上述第1制造工序至第4制造工序制造图3所示的定子201。

根据通过以上的制造工序制造出的定子201,能够在形成非磁性区域时减少由于激光的照射而引起的热变形。

<激光照射后的环带状材料的截面的照片例的说明>

接着,图7~图9示出对坡莫合金的环带状材料的单个面上所涂覆的铬进行激光照射,使用激光进行熔融扩散而使铬为15重量%以上之后的环带状材料的截面的照片例。图7~图9是示出在本实施方式中利用激光使所涂覆的铬在坡莫合金的环带状材料中熔融扩散而使铬为15重量%以上之后的环带状材料的截面的照片例的图。

在图7~图9中,上下方向(z轴方向)为环带状材料的厚度方向。此外,从涂覆有铬的面(上表面)照射激光。另外,环带状材料的厚度例如为0.5mm±0.1mm。此外,在图7~图9中,标号401为通过激光照射进行熔融的熔融部。

图7是熔融部401从上表面向下表面贯穿的例子。图8是熔融部401到达了下表面的例子。图9是熔融部401未到达下表面的例子。

在图7~图9中,标号l1、l11、l21示出了激光照射侧的熔融部的宽度。此外,标号l2、l12、l22示出了熔融部在环带状材料的一半的厚度位置处的宽度。

如图7~图9所示,在通过本实施方式的制造方法制造出的情况下,激光入射侧的熔融部的宽度比环带状材料的厚度方向上的表面以外的熔融部的宽度宽。此外,熔融部的宽度随着在厚度方向上从作为磁性板材的环带状材料的一个表面侧(上侧)靠近另一个表面侧(下侧)而变窄,截面积变小。

另外,在图7~图9所示的任意例子中,熔融部的cr的质量百分比也为15%以上,熔融部形成为非磁性区域。

<eds线分析结果的说明>

接着,说明对通过本实施方式的制造方法制造出的熔融部进行eds线分析后的结果。

首先,说明eds(energydispersivex-rayspectroscopy,能量分散型x射线分光法)线分析的概要。

当x射线入射到元件内时,产生与该x射线的能量成比例的电荷。进行eds线分析的分析装置通过将该电荷蓄积到例如场效应晶体管的栅电极而转换为与电荷量成比例的电流。而且,分析装置对每个该x射线的电流变化进行脉冲转换,并且,通过多波高分析器计测为每个波高的脉冲数(x射线计数)。并且,分析装置以横轴取x射线的能量值(kev)、纵轴取x射线的计数的方式使计测结果形成光谱(例如,参照参考文献1)。

参考文献1;“eds分析ってなんですか?どのようにすればうまく分析できますか?(eds分析の基礎)」、山崎巌、ブルカー·エイエックスエス(株)、2014、https://www.bruker.com/fileadmin/user_upload/8-pdf-docs/x-raydiffraction_elementalanalysis/microanalysis_ebsd/webinars/bruker_japanese_webinar_2014-11-25_eds_feature_analysis.pdf#search=%27%ef%bc%a5%ef%bc%a4%ef%bc%b3%e3%83%a9%e3%82%a4%e3%83%b3%e5%88%86%e6%9e%90%27(インターネット検索2017.9.10)

说明分析装置和分析条件。

使用日本电子公司生产的ib-09020cp(商品名)对宽度缩小部210、211中的观察部分进行截面抛光(cp)加工。设加速电压为7kv。

作为扫描型电子显微镜,使用了场致发射型扫描电子显微镜(fe-sem)(商品名:jsm-7800f、日本电子公司生产)。

关于样品,在树脂包埋处理和研磨处理之后,使用日本电子生产、ib-9020cp进行了离子减薄加工。

测量时的样品的状态为基于离子减薄的加工截面{ar(氩)离子、加速7kv}。

测量环境在真空度为10-4pa~10-5pa的真空中进行。

使用赛默飞世尔科技公司(thermofisherscientific)公司)生产的noransystem7(商品名)的ver3,在加压电压15kv的条件下进行了eds线分析。

接着,示出对熔融部进行eds线分析后的结果的例子。

图10是示出对本实施方式的熔融部进行eds线分析后的结果的例子的图。

在图10中,标号g1所示的图是示出进行了eds线分析的熔融部的图。另外,如图3所示,y轴方向为定子201的长边方向。此外,标号g1所示的图为利用反射显微镜拍摄溶解部所得到的结果,倍率为120倍。此外,标号g2所示的图为表示线分析的结果的曲线图。横轴为位置[微米],纵轴为质量[%]。此外,标号g21表示cr(铬)的质量[%]相对于距离的变化,标号g22表示fe(铁)的质量[%]相对于距离的变化,标号g23表示ni(镍)的质量[%]相对于距离的变化。此外,由虚线g24包围的区域为cr的质量发生变化的区域。

在图10中,熔融部为大约140[微米]~400[微米]的区间。在该区间中,cr的质量为大约20%~28%。在该区域中,cr的质量为15质量%以上,因此,在常温下为顺磁性,图4的点b1为该区域。另外,顺磁性是在没有外部磁场时不具有磁化而当施加磁场时在该方向上进行磁化的磁性。此外,在常温下为顺磁性的状态是非磁性的状态。另外,该区域的fe的质量百分比为大约41%~51%,ni的质量百分比为大约30%~38%。

这里,在fe-ni-cr合金中,作为38坡莫合金的fe为54质量%、ni为38质量%、cr为8质量%的情况下,在常温下为强磁性。另外,强磁性是具有磁力矩的物质的磁性。

在图10中,cr的质量为大约8%的区域是从外端侧到大约140[微米]的位置以及400[微米]以后的位置。cr的质量为与38坡莫合金的cr成分的质量相等的大约7质量%~8质量%,因此,该区域为强磁性的区域,图4的点b1和点c为该区域。

如上所述,通过本实施方式的制造工序制造出的定子201具有cr的质量为15质量%以上的顺磁性的区域、以及cr的质量为7质量%~8质量%的强磁性的区域,并且,具有cr的质量的变化较大的区域(由图10的虚线g24包围的区域)。这样,通过本实施方式的制造工序制造出的定子201具有非磁性区域(图4的点b1)。此外,在定子201中,熔融部的cr含量x%与其它区域的cr含量y%之差为6%以上(x-y≥6),熔融部的cr重量变得比母材多。

此外,如图10那样,非磁性熔融区域的铬重量比磁性板材的除非磁性熔融区域以外的区域的铬重量8%大6%~18%。

另外,在本实施方式的步进电机7中,定子201由fe-ni合金构成,但优选使用导磁率较大的fe-ni合金。例如,可以例示出上述的38坡莫合金。根据图11的状态图,fe-38%ni-8%cr的居里温度为500k以上(点x),但当cr为15质量%以上时,居里温度成为300k且在常温下成为奥氏体相(点x’)。图11是fe-ni-cr的三元合金状态图。即,在要求步进电机7的驱动的常温附近,通过设cr为15质量%以上,能够确保定子201的非磁性状态。另外,图11是从ternaryalloysbetweenfe、coorniandti、v、crormn(landolt-bornsteinnewseriesiii/32a)188项引用的状态图。

<在步进电机7的线圈209中流过的电流>

接着,参照图12对在步进电机7的线圈209中流过的电流进行说明。

参照图12说明步进电机中的一般的一体型定子(也称作1体定子)的电流i相对于时间t的变化、以及一般的二体型定子(也称作2体定子)的电流相对于时间的变化的例子。图12是示出一体型定子和二体型定子各自的电流波形的例子、以及反转时的驱动脉冲的例子的图。波形g301是一体型定子中的电流相对于时间的变化的电流波形。波形g321是二体型定子中的电流相对于时间的变化的电流波形。在波形g301和波形g321中,横轴为时间,纵轴为在线圈中流过的电流。另外,具有一体型定子的步进电机的结构为在图4所示的步进电机7中在宽度缩小部210、211处未形成有熔融部的构造。

如波形g301所示,波形g301如由虚线g302~g304包围的区域那样,具有多个不同的倾斜期间。以下,在本实施方式中,将由虚线g302包围的区域称作第1倾斜期间、由虚线g303包围的区域称作第2倾斜期间、由虚线g304包围的区域称作第3倾斜期间。

第1倾斜期间为取决于步进电机的线圈中的自感l的期间,且为由此从线圈产生的磁通在定子中流过的期间。

第2倾斜期间为由于磁通在磁阻较低的部位中流过因此通过第1倾斜期间从线圈产生的磁通在宽度缩小部中流过的期间。当流过规定电流时,宽度缩小部的磁通饱和。换言之,第2倾斜期间为使宽度缩小部的磁通饱和的期间。

第3倾斜期间为在通过第2倾斜期间使宽度缩小部的磁通饱和之后磁通泄漏到转子收纳孔中的状态。换言之,第3倾斜期间为转子开始运动的期间。

而且,在具有一体型定子的步进电机中,当到达第3倾斜期间时,磁通的斥力作用于转子,转子的旋转开始。

此外,如波形g321所示,具有二体型定子的步进电机具有由虚线g322包围的区域的第1倾斜期间和由虚线g323包围的区域的第3倾斜期间。即,具有二体型定子的步进电机不具有第2倾斜期间。即,在二体型定子中,无需使其磁饱和的期间。

接着,对在具有一体型定子的步进电机和具有二体型定子的步进电机中使其反转的情况下的驱动脉冲的例子进行说明。

在图12中,波形g311和波形g312是在具有一体型定子的步进电机中使其反转的情况下的驱动脉冲波形。此外,波形g331和g332是在具有二体型定子的步进电机中使其反转的情况下的驱动脉冲波形。在波形g311、g312、g331和g332中,横轴为时间,纵轴为信号电平。此外,out1和out2为步进电机具有的线圈的两端的端子。此外,vdd例如为驱动步进电机的驱动电路的电源电压,vss为0v或者基准电压。

如波形g311和g312那样,具有一体型定子的步进电机的驱动脉冲首先在时刻t1~t2的期间内,将宽度pe的驱动脉冲输入到线圈的out1,以抵消在前次的驱动时残留在定子的宽度缩小部中的残留磁通。在从时刻t2起规定期间ps之后的时刻t3~t4的期间内,通过将宽度p1的驱动脉冲输入到线圈的out1,驱动转子使得在正向上稍微运动。另外,期间ps为在输入期间pe的驱动脉冲之后转子返回原来的位置的等待期间。然后,在时刻t4~t5的期间内,通过将宽度p2的驱动脉冲输入到线圈的out2,驱动转子使得在反向上稍微运动。然后,在时刻t5~t6的期间内,通过将宽度p3的驱动脉冲输入到线圈的out1,驱动转子使得在反向上运动。

在假设不将宽度pe的驱动脉冲输入到线圈的out1而在时刻t3时从宽度p1的驱动脉冲的输入开始的情况下,残留有残留磁通,因此,转子的动作变得不稳定。这样,在具有一般的一体型定子的步进电机中,在反转时,需要用于抵消残留磁通的宽度pe的驱动脉冲的期间和作为等待期间的期间ps为用于使指针走针1步的期间的帧f。

这里,期间ps例如为5~6[ms],宽度p1、宽度p2和宽度p3的合计例如为10~15[ms]。此外,在以宽度p3的驱动脉冲进行了驱动之后,与等待时间同样,转子返回静止位置为止的期间例如为大约5[ms]。在该情况下,1帧f的合计为20的(=5+10+5)~26(=6+15+5)[ms]。例如,1帧在32[hz]的情况下为31.25[ms]。因此,在具有一体型定子的步进电机中使其进行反转动作的情况下,以1帧为32[hz]的周期进行了驱动。在反转时需要该宽度pe的驱动脉冲的期间和期间ps,因此,存在如无法使反转时的频率为32[hz]以上的技术障碍。

另一方面,在具有二体型定子的步进电机中使其进行反转动作的情况下,如波形g331和g332那样,1帧f是宽度p1、宽度p2、宽度p3与转子返回到静止位置为止的期间的合计,例如为20的(=15+5)[ms]。因此,在具有二体型定子的步进电机中,能够比具有一体型定子的步进电机更缩短反转时的1帧,例如为50[hz]。

在二体型定子具有这样的效果,但相反,在作为机械构造而完全地分离分割后的定子中,具有由于组装时的位置偏差而使静止位置不稳定的问题,因此,在用于手表等的步进电机中,难于使用二体型定子。此外,在这样的机械分离构造的定子中,如上所述,通过机械加工对定子进行2分割,然后,通过焊接而接合,因此,由于机械应力、焊接过程而容易产生变形、部件的位置偏差。因此,在二体型定子中,还具有转子与定子之间的距离产生误差的问题。

这里,说明用于解决这样的二体型定子的问题的比较例。

图13的(a)、图13的(b)是用于说明比较例中的定子的制造方法的图。图13的(c)是比较例中的镀覆处理时裁断了环带状材料的情况下的图。

在比较例(参照日本特开2016-136830号公报)中,首先,对fe-ni合金板进行冲切加工(冲压加工)等机械加工,形成具有转子收纳孔203和配置在转子收纳孔203的周围的磁路r的定子坯料。关于切口部(内槽口)204、205,也可以在此工序中一并形成。另外,定子坯料201a优选使用导磁率较大的fe-ni合金、例如fe-38%、ni-8%cr(所谓38坡莫合金)。

接着,在定子坯料201a的至少一部分配置熔融扩散用的cr材料,对该cr材料照射激光使cr材料在磁路r的内部熔融扩散而形成宽度缩小部210、211。

具体而言,例如,可以将包含粉末状的金属铬的糊料涂布在上述磁路的至少一部分,对该糊料照射激光使其熔融扩散。或者,也可以预先在定子坯料201a的表面形成铬镀覆层,对该铬镀覆层中的、形成于磁路r的至少一部分的铬镀覆层照射激光使其熔融扩散。在镀覆的情况下,考虑覆盖定子母材的状态的实现性等,cr的质量比不会超过80%。或者,也可以不是糊料而是粉末。另外,在进行镀覆处理的情况下,如图13的(c)那样,在将定子坯料201a的一部分(215a、215b)与环带状材料216连接的状态下,将环带状材料216裁断为可放入镀覆槽中的大小的矩形状。而且,对不进行镀覆的部位进行掩膜217。

而且,如图13的(a)、图13的(b)所示,宽度缩小部210、211在切口部(外槽口)213、214处形成上述的糊料、铬镀覆层。

接着,在形成宽度缩小部210、211(cr扩散区域)而得到定子坯料201a之后,在转子收纳孔203内设置转子202,并且通过定子坯料201a和任意的固定单元将磁芯固定,使线圈卷绕在该磁芯上,由此制造步进电机。

图14示出表示3种定子的线圈的电流值相对于时间的变化的曲线图。换言之,图14为饱和特性。在图14中,纵轴为线圈209的电流值(ma),横轴为时间(msec)。本曲线图是为了排除由转子的磁铁产生的磁通的影响,仅通过由线圈产生的磁通确认饱和状态,卸下转子而得到的曲线图。这里,3种定子例如为在氦的惰性气体环境下以1200℃、1小时使cr在宽度缩小部210、211中扩散的第1定子、在氦的惰性气体环境下以1200℃、24小时使cr在宽度缩小部210、211中扩散的第2定子、以及对母材进行cr的镀覆并在1200℃中不使cr扩散的第3定子。

波形g401表示第1定子的电流相对于时间的变化。波形g402表示第2定子的电流相对于时间的变化。波形g403表示第3定子的电流相对于时间的变化。

在第3定子中,如波形g403所示,与图12的波形g301所示的一般的一体型定子同样地具有3个倾斜期间。例如,时刻为0~大约0.05[ms]的期间是第1倾斜期间,时刻为大约0.05~0.7[ms]的期间是第2倾斜期间,时刻为大约0.7~1.7[ms]是第3倾斜期间。

此外,使cr扩散1小时的第1定子的波形g401具有3个倾斜期间。例如,时刻为0~大约0.05[ms]的期间是第1倾斜期间,时刻为大约0.05~0.5[ms]的期间是第2倾斜期间,时刻为大约0.5~1.2[ms]的期间是第3倾斜期间。

并且,使cr扩散24小时的第2定子的波形g402与图12的波形g321所示的一般的二体型定子同样地具有2个倾斜期间。例如,时刻为0~大约0.05[ms]的期间是第1倾斜期间,时刻为大约0.05~0.5[ms]的期间是第3倾斜期间。

如图14所示,使cr在宽度缩小部210、211中扩散的定子相对于未使cr在宽度缩小部210、211中扩散的第3定子能够提高饱和特性。

另外,上述的各倾斜区域、各倾斜区域的时刻、宽度是用于说明的一例。

在比较例中,针对冲切加工为定子的形状的部件,在切口部(外槽口)213、214上形成有上述的糊料、铬镀覆层。此外,在比较例中,如图13所示,从板的厚度方向涂覆cr糊料,在涂覆之后照射激光而使其激光熔融。这里,为了获得20[微米]的镀覆厚度,需要大约2小时的镀覆时间。在进行这样的熔融的情况下,在对环带状材料进行了第1次的冲压使得成为未切断定子的一部分的状态时,需要将环带状材料切断为放入镀覆浴槽中的大小(例如长边方向的长度为90mm)而进行处理。因此,在比较例中,难以使用长条的环带状材料制造定子。此外,镀覆需要将所需量镀覆到板的两侧面而使激光贯穿。此外,在如比较例那样进行镀覆的情况下,需要针对附着于无用部位的cr镀覆使用镀覆浴槽进行“镀覆剥离”的工序,因此,镀覆剥离需要较长时间。并且,在比较例中,对宽度较窄的宽度缩小部210、211照射激光,担心转子收纳孔203因热而发生变形。

另一方面,在本实施方式中,在对定子201进行冲切加工之前在板压的厚度方向上对以引导孔为基准的期望位置糊状涂覆cr。在本实施方式中,接下来,从板厚厚度方向照射激光。而且,在本实施方式中,以引导孔为基准进行冲切加工从而制造定子201。

而且,与如图14所示的以24小时使cr在宽度缩小部210、211中扩散的第2定子同样,通过本实施方式的制造方法制造出的定子201能够提高饱和特性。

由此,根据本实施方式,在照射激光而形成熔融部之后对定子201进行冲切加工,因此,能够防止定子201的制造时的变形。其结果是,根据本实施方式,能够以稳定的精度制作定子201的形状。而且,根据本实施方式,在定子201的厚度方向上涂覆cr从而形成熔融部,因此,如图7~图9所示,熔融部的截面积增大,弯曲强度增大,能够防止由于操作而引起的变形。此外,根据本实施方式,在利用激光使cr糊料熔融之后,能够使用溶剂简单地去除附着于无用部位的cr糊料。此外,根据本实施方式,能够从单侧的面提供非磁性化所需的铬量。

并且,根据本实施方式,磁性地成为二体型定子,因此,在一般的一体型定子中,能够减少由于定子的反转而产生的宽度缩小部中产生的残留磁通等影响。由此,根据本实施方式,能够比以往更缩短图12所示的宽度p3。通过将宽度p1、宽度p2和宽度p3与宽度p3之后的静止期间的合计抑制为例如15[ms],能够使1帧的周期以64[hz]、即与以往相比成倍的速度使针反转。即,根据本实施方式,能够超越利用使用了一体型定子的步进电机使针反转的情况下的1帧为32[hz]的技术障碍,实现64[hz]下的快进。

<定子的转子收纳孔未发生变形的情况与发生了变形的情况的比较>

接着,使用图15~图18对定子的转子收纳孔发生了变形的情况和未发生变形的情况进行说明。

图15的(a)是示出转子收纳孔未发生变形的情况的图。图15的(b)是示出转子收纳孔发生了变形的情况的图。图15的(c)是用于说明定子的水平轴和转子静止角θ的图。

如图15的(a)所示,在转子收纳孔203未发生变形的情况下,孔径为的大致标准圆。如图15的(b)所示,在转子收纳孔203a发生变形的情况下,孔径的横为大约1.8mm、纵为大约1.7mm。在图15的(c)中,水平方向(y轴方向)的点划线218表示定子水平轴,角度θ是磁极轴相对于无励磁时的定子水平轴218的方向角度。在以下的说明中,设该角度θ为转子静止角θ。

图16是示出转子收纳孔未发生变形的情况和转子收纳孔发生变形的情况下的转矩相对于转子角度的变化的图。在图16中,横轴为转子角度[deg],纵轴为转矩[μnm]。此外,波形g31示出了转子收纳孔203未发生变形的情况下的变化。波形g32示出了转子收纳孔203a发生变形的情况下的变化。

如图16所示,在转子收纳孔203未发生变形的情况下,转子静止角θ为大约40°。另外,转子静止角θ是转矩为大约0的转子角度。

在转子收纳孔203a发生变形的情况下,转子静止角θ为大约10°。

在转子收纳孔203未发生变形的情况下,齿槽转矩(势能)为大约0.5[μnm]。另外,齿槽转矩为转矩的最大值。

在转子收纳孔203a发生变形的情况下,齿槽转矩为大约1.1[μnm]。

接着,说明相对于转子角度的齿槽转矩、蓄积能量、积分转矩的例子。

图17的(a)是示出转子收纳孔203未发生变形的情况下的齿槽转矩相对于转子角度的变化的图。图17的(b)是示出转子收纳孔203未发生变形的情况下的蓄积能量相对于转子角度的变化的图。图17的(c)是示出转子收纳孔203未发生变形的情况下的积分转矩相对于转子角度的变化的图。

在图17的(a)中,横轴为转子角度[deg],纵轴为齿槽转矩[μnm]。在图17的(b)中,横轴为转子角度[deg],纵轴为蓄积能量[μj]。在图17的(c)中,横轴为转子角度[deg],纵轴为积分转矩[μnm]。

根据图17,在转子收纳孔203未发生变形的情况下,保持转矩为大约0.514[μnm],蓄积能量δε为大约0.421[μj],静止角为大约131.7[deg],平衡值为0.024。另外,保持转矩是转矩的最大值与最小值的平均值。蓄积能量δε是蓄积能量的最大值与最小值之差。静止角是低动势位置处的插补值。平衡值是转矩的最大值和最小值除以保持转矩而得到的值。

此外,低动势位置的元角度(素角度)为大约130[deg]、作业值为大约31[deg]、插补值为131.68。另外,元角度是积分转矩成为最小值的角度。作业值是基于积分转矩的最小值的值。

此外,高动势位置的元角度为大约40[deg]、作业值为大约13[deg]、插补值为42.53。

图18的(a)是示出转子收纳孔203a发生变形的情况下的齿槽转矩相对于转子角度的变化的图。图18的(b)是示出转子收纳孔203a发生变形的情况下的蓄积能量相对于转子角度的变化的图。图18的(c)是示出转子收纳孔203a发生变形的情况下的积分转矩相对于转子角度的变化的图。

在图18的(a)中,横轴为转子角度[deg],纵轴为齿槽转矩[μnm]。在图18的(b)中,横轴为转子角度[deg],纵轴为蓄积能量[μj]。在图18的(c)中,横轴为转子角度[deg],纵轴为积分转矩[μnm]。

根据图18,在转子收纳孔203a发生变形的情况下,保持转矩为大约1.147[μnm],蓄积能量δε为大约0.962[μj],静止角为大约104.4[deg],平衡值为0.043。

此外,低动势位置的元角度为大约100[deg]、作业值为大约25[deg]、插补值为104.43。

此外,高动势位置的元角度为大约180[deg]、作业值为大约41[deg]、插补值为0。

如使用图16所说明那样,在转子收纳孔203a发生变形的情况下,与未发生变形的情况相比,转子静止角偏移,齿槽转矩增大。

而且,如使用图17和图18所说明那样,在转子收纳孔203a发生了变形的情况下,与未发生变形的情况相比,保持转矩、蓄积能量δε和静止角分别偏移。并且,在转子收纳孔203a发生变形的情况下,与未发生变形的情况相比,低动势位置的元角度、高动势位置的元角度偏移。

这样,当转子收纳孔203a发生变形时,步进电机的特性偏移,因此,有时无法成为期望性能的步进电机。

另一方面,根据本实施方式,在形成熔融部之后进行冲切而制造定子201,因此,能够以未发生变形的标准圆状态制造转子收纳孔203。其结果是,通过使用利用本实施方式制造出的定子201,能够制造期望性能的步进电机。

另外,通过本实施方式的制造方法制造出的定子201中的转子收纳孔203相对于除切口部204、205以外的部分的圆弧直径的设计值1.8mm,下限为0[μm],上限为9[μm]。因此,通过本实施方式的制造方法制造出的定子201中的转子收纳孔203的真圆度为大约99.5%(=1-(9×10-6/0.0018))。

<实施方式的变形例>

以上说明了上述实施方式的变形例。

在第2制造工序中,如使用图5、图6所说明那样,说明了在环带状材料的长边方向(x轴方向)上直线状地涂覆铬的例子,但不限于此。

图19是示出本实施方式的铬涂覆的变形例的图。与图6的不同点在于将铬涂覆于定子201的与宽度缩小部210、211对应的区域。在该变形例中,也可以是,在第2制造工序中,糊状涂覆装置322针对环带状材料310b,以引导孔312、313为基准,在与宽度缩小部210、211对应的区域332上糊状涂覆铬。

由此,根据变形例,能够消减铬的涂覆量。并且,根据变形例,通过消减照射激光的位置,能够减少环带状材料中产生的热。

此外,在上述的例子中,说明了在环带状材料的长边方向(x轴方向)上直线状地涂覆铬的例子,但也可以实施掩膜而形成基于镀铬的铬层。

图20是示出本实施方式的形成在环带状材料上的铬层的图。图20的(a)是变形例中的形成铬层后的环带状材料310c的立体图。图20的(b)是沿图20的(a)的y-y’的形成铬层后的环带状材料310c的剖视图。另外,在图20中,以省略引导孔的方式进行了图示。标号g331c是通过镀铬而形成的铬层。

在该变形例中,也可以是,在第2制造工序中,以引导孔为基准,在与宽度缩小部210、211对应的区域上例如直线状地形成铬层331c。

或者,还可以是,以引导孔312、313为基准,将铬的板材331c嵌入环带状材料310c的与宽度缩小部210、211对应的区域中。

此外,在上述例子中说明了步进电机为1线圈电机并制造与其对应的定子的例子,但不限于此。步进电机也可以是2线圈电机。

图21是从环带状材料310d冲切变形例中的2线圈电机用的定子201a”之前的主视图。

标号210a、210b和210c为宽度缩小部。此外,标号311da、331db和331dc各自的位置为涂覆铬而照射激光的位置。

在该情况下,在第2制造工序中,制造系统300的(参照图5)也以引导孔312、313为基准,在与宽度缩小部210a、210b和210c对应的区域311da、331db和331dc处涂覆铬。

接下来,在第2制造工序中,制造系统300以引导孔312、313为基准,对与宽度缩小部210a、210b和210c对应的区域311da、331db和331dc照射激光而形成熔融部。

接下来,制造系统300在第3制造工序中,以引导孔为基准冲切定子201a,在第4制造工序中,进行磁性退火处理,由此,能够制造2线圈电机用的定子201a。

在该变形例中,也在宽度缩小部210a、210b和210c处形成熔融部之后、从环带状材料冲切而制造定子201a,因此,能够以稳定的精度制作包含定子201a的过饱和区域的形状。

另外,在图6、图19、图21所示的例子中示出了在1个方向上对定子进行冲切而制造环带状材料的例子,但也可以如图22那样,相互不同地对定子进行冲切。图22是变形例中的2线圈电机用定子的冲压前的主视图。

在该变形例中,在第2制造工序中,制造系统300以引导孔312、313为基准,在与定子201b对应的区域上涂覆铬,照射激光。另外,在图22中示出了2线圈电机用的定子的例子,但是,在1线圈用的定子中也能够相互不同地配置并同样地制造。在该情况下,例如,在图19中,也可以除引导孔313侧以外还在引导孔312侧涂覆与宽度缩小部210、211对应的区域332。

此外,说明了定子配置成与环带状材料成大致90度的例子,但不限于此。相对于环带状材料的定子角度也可以不是90度。在该情况下,也可以在形成非磁性区域的区域上涂覆铬。

另外,在设不是ni的质量百分比为38%的38坡莫合金的材料为磁性材料的情况下,该材料中的铬重量比与上述15%不同。例如,在设表示ni-2cr等三元合金图(图11)上的非磁性区域的铬重量比不是15%的材料为磁性材料的情况下,需要为该材料中的铬重量比以上。

<其它的第3制造工序的说明>

在图5的例子中,关于第3制造工序,说明了作为精加工装置的冲压装置342(图5)进行冲切的例子。但是,第3制造工序不限于此。

图23是示出通过激光切断进行本实施方式的定子的制造方法中的第3制造工序的例子的图。

在该例子中,替代图5的冲压装置342,例如,使用图23所示的结构的激光切断装置(精加工装置)进行加工。

如图23所示,激光切断装置具有:激光振荡器(yag激光器、圆盘激光器等固体激光振荡器或者光纤激光振荡器)501;光纤502,其与激光振荡器1连接;以及激光头504,其经由与光纤502的另一端连接的激光射出部503而连接。激光头504具有:准直透镜506,其用于对从激光射出部503射出的激光光束505进行平行光线化;以及聚光透镜507,其使平行光线化后的激光光束505汇聚。在切断喷嘴511上经由辅助气体管道508而连接有辅助气体提供装置(辅助气体是体积百分比为90%以上的n2或者氩、氦等惰性气体)509。由聚光透镜507汇聚后的激光光束5和辅助气体510向切断喷嘴511的下方射出。从切断喷嘴511的下表面隔开例如2mm~3mm的空间地设置有被切断材料(磁性板材)512,实施激光切断。

该被切断材料(磁性板材)512为缠绕有图5的第2制造工序后的环带状材料的状态的一部分。

另外,图23所示的激光切断装置的结构例是一例,不限于此。

图24是示出通过电火花线切割加工进行本实施方式的定子的制造方法中的第3制造工序的例子的图。

在该例子中,替代图5的冲压装置342,例如,使用图24所示的结构的电火花线切割加工装置(精加工装置)进行加工。

如图24所示,在电火花线切割加工中,线电极601在上下的导辊602和线导向件603行进移动并如箭头那样被抽取。线电极601被未图示的制动器和抽取装置赋予所需的张力和移动速度,以使被切断材料(磁性板材)609与在线导向件603之间直线移动的线电极601相对的方式进行加工。标号608是载置被切断材料(磁性板材)609并能够在x轴和y轴方向上移动的xy工作台。标号604为供给加工液的加工液喷嘴,设置于被切断材料(磁性板材)608的上下,以包围线导向件603的方式与线电极1呈同轴状地设置。加工电源606利用未图示的导电部件与线电极1连接,在线电极601与被切断材料(磁性板材)609之间进行脉冲放电,从而通过放电加工实施被切断材料(磁性板材)609的切断。标号607为进行该电火花线切割加工中的各种控制的nc(numericalcontrol)装置。

该被切断材料(磁性板材)609为缠绕有图5的第2制造工序后的环带状材料的状态的一部分。

另外,图24所示的电火花线切割加工装置的结构例是一例,不限于此。

另外,第3制造工序不限于冲切(图5)、激光切断(图23)和电火花线切割加工(图24),也可以是其它切断方法、加工方法和非接触切断方法。

以上,使用实施方式对用于实施本发明的方式进行了说明,但本发明完全不限定于这样的实施方式,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形和置换。

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