CN100351962C - 磁心的制造方法、磁心、电磁变换机、钟表和电子设备 - Google Patents
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Abstract
提供可以容易临时固定磁心部的磁心的制造方法、磁心、电磁变换机、和电子设备。通过冲压加工从基体部件(40)形成磁心部(16)、残留基体部件部(42)、和连接部(43)。在磁心部(16)的周缘形成切口(18A),通过将这些切口(18A)之间的磁心部(16)向板厚方向弯曲加工形成临时固定部(18)。在层叠多层基体部件(40),并将磁心部(16)从连接部(43)切断时,磁心部(16)在彼此邻接的方向被推压,临时固定部(18)配合到其他磁心部(16)的切口(18A)之间,将其他的磁心部(16)临时固定。在通常实施的切断工序中的冲压加工中同时进行临时固定,所以能够容易进行磁心部的临时固定。
Description
技术领域
本发明涉及利用非晶形金属构成的磁心的制造方法、磁心、电磁变换机、钟表和电子设备。
背景技术
作为步进电动机的定子铁心和天线的磁心等所使用的磁心,有层叠多层薄非晶形材料并相互固定而形成的磁心(例如专利文献1)。该专利文献1的磁心被用作电波钟表的天线的磁心,在层叠的磁心两端以外的部分缠绕线圈而形成天线。在制造这种结构的天线时,在所层叠的磁心的线圈磁心(core)部分缠绕绝缘性薄膜并临时固定,在这些磁心之间浸渍热固化性塑料等粘接剂并加热,由此粘接固定各个磁心。
专利文献1特开2003-110341号公报
可是,在这种层叠临时固定方法中,为了确保磁心的粘附性,需要充分可靠地临时固定磁心,因此要求绝缘性薄膜具有强度。但是,为了利用绝缘性薄膜确保强度,必须把绝缘性薄膜厚厚地缠绕在线圈磁心绕线部,而且存在线圈的绕线效率降低的情况,和缠绕绝缘性薄膜很费时间的问题。特别是在便携用钟表等小型产品中使用天线时,由于磁心也变小,难以缠绕绝缘性薄膜,具有操作性差的问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供能够容易临时固定磁心并可以实现制造工序的效率化的磁心的制造方法、利用该磁心的制造方法制造的磁心、具有磁心的电磁变换机、具有电磁变换机的钟表、以及具有电磁变换机的电子设备。
本发明的磁心的制造方法为,磁心通过层叠多层板状非晶形金属基体部件板材而构成,其特征在于,包括:磁心部形成工序,从所述基体部件形成磁心部,该磁心部是通过冲压加工机沿磁心的形状冲压而形成的;临时固定部形成工序,该工序在所述磁心部周缘形成多个临时固定部,其中每个临时固定部是通过冲压加工机在所述磁心部周缘形成两个切口并且将这两个切口之间的磁心部向所述基体部件的板厚方向弯曲加工而形成的;以及临时固定工序,当通过冲压加工机使所层叠的各个磁心部向彼此接近的方向按压时,临时固定部嵌入所层叠的其他磁心部的切口之间,通过冲压加工机从基体部件切断磁心部的同时,各磁心部被临时固定。
根据该发明,与磁心部形成工序中用于形成磁心部的冲压加工一起,进行临时固定工序,所以与以往缠绕绝缘性薄膜时相比,不需要特别设置用于临时固定的工序,大幅度简化制造工序。由此,提高制造工序的效率。
并且,在磁心部形成临时固定部,利用该临时固定部临时固定所层叠的磁心部,所以不需要以往那样的绝缘性薄膜等材料,降低制造成本,同时可以容易进行临时固定。
在本发明中,磁心部形成工序优选为,除了磁心部以外,还形成残留在磁心部周围的基体部件的残留基体部件部,和连接磁心部及残留基体部件部的连接部,临时固定是在把连接部从磁心部切开的切断工序中同时进行。
根据该发明,在磁心部形成工序中,在磁心部周围形成残留基体部件部和连接部,所以在搬运磁心部等时可以把持着残留基体部件部进行操作,因此能够防止磁心部受损,操作性提高。这在磁心部小而操作困难的情况等特别有效。并且,在从基体部件切开磁心部的切断工序中进行临时固定,所以通过在磁心部形成工序中接近最后工序的工序进行临时固定,可以在此前的工序中分别操作各个磁心部,所以操作自由度提高。并且,在切出磁心部的同时,已经进行了层叠和临时固定,所以在之后的制造工序中的磁心部的操作变容易。
在本发明中,磁心部形成工序优选为,层叠多层基体部件并进行冲压加工。
根据该发明,磁心部形成工序层叠多层基体部件进行加工,所以能够实现制造工序的效率化。另外,该情况下,将经过层叠多层并冲压加工后的磁心部进一步进行多组层叠,并进行临时固定。
在本发明中,优选在磁心部形成工序之前,具有在基体部件的两面或单面涂覆粘接剂的涂覆工序。
根据该发明,通过涂覆工序,在基体部件的两面或单面涂覆粘接剂,所以在通过临时固定层叠并临时固定磁心部时,粘接剂被自动填充在所层叠的磁心部之间。因此,能够简化制造工序。
在本发明中,涂覆工序优选为,在基体部件的两面中,表面精度更高的表面一侧涂覆粘接剂。
根据该发明,在基体部件的两面中,面精度更高的表面一侧涂覆粘接剂,所以能够更均匀地涂覆粘接剂,磁心部的粘附性良好。由此,非晶形磁性体的性能可以不受阻碍而很好地发挥。
在本发明中,涂覆工序优选为,在基体部件上涂覆1~15μm厚的粘接剂。
根据该发明,适当地设定粘接剂的厚度,所以不会破坏非晶形磁性体的性能,很好地粘接所层叠的磁心部。
在本发明中,磁心部形成工序优选为,使因冲压加工时的冲裁所产生的毛刺形成于涂覆了粘接剂的一面侧。
根据该发明,设定冲压加工的冲压方向,使毛刺形成于粘接剂的涂覆面,所以因冲压加工产生的毛刺总是形成于涂覆面一侧。所以,利用涂覆面的粘接剂的厚度能够吸收因毛刺产生的磁心部的厚度偏差,可以从而形成厚度一定的磁心部。另一方面,由于利用粘接剂的厚度吸收因毛刺产生的磁心部的厚度增加部分,所以在层叠磁心部的情况下,也能够促进磁心部的薄型化。
在本发明中,磁心部形成工序优选为,把在涂覆工序中涂覆了粘接剂的一面配置成与冲压加工模具的冲模(die)侧相面对。
根据该发明,在冲压加工模具的冲头(punch)侧和冲模侧,如果使涂覆了粘接剂的一面面向冲模侧,进行冲压加工,则因冲压加工而产生的毛刺总是形成于所规定的一侧表面。因此,容易管理磁心部的厚度。这在例如通过冲压加工冲压磁心部周围而在周围形成残留基体部件部的情况下等,使粘接剂的涂覆面位于冲模侧,从而因冲压加工产生的毛刺总是形成于涂覆面,所以促进磁心部的薄型化。
在本发明中,临时固定部形成工序优选为,使临时固定部形成为可以铆接或配合在所述磁心部上的形状。
根据该发明,临时固定部形成为可以铆接或配合在所述磁心部上的形状,所以在进行临时固定时,所层叠的磁心部以铆接或配合状态而被临时固定。因此,能够更可靠地进行临时固定,在其后的制造工序中也能够良好地防止该临时固定脱开,磁心部的操作性进一步提高。
在本发明中,临时固定部形成工序优选为,通过将磁心部的一部分向板厚方向弯曲加工而形成临时固定部。
根据该发明,通过弯曲加工形成临时固定部,所以容易形成临时固定部。并且,此时将磁心部的一部分弯曲加工,所以不需要另外准备临时固定部用的部件或装配部件等的工序,而且磁心部的加工工序也变得简单。
在本发明中,临时固定部形成工序优选为,在磁心部的周缘形成两处切口,通过将这些切口之间的磁心部向板厚方向弯曲加工而形成临时固定部。
根据该发明,临时固定部形成工序在磁心部的周缘形成切口并通过弯曲加工形成临时固定部,所以通过一系列的冲压加工形成临时固定部。因此,如果在磁心部形成工序中的冲压加工之间实施这些加工工序,可以容易且有效地形成临时固定部。
并且,临时固定部是利用两处切口之间的磁心部构成的,所以在层叠磁心部时,该临时固定部配合在所层叠的单层下面或单层上面的切口之间。因此,临时固定变得更可靠。
在本发明中,临时固定部形成工序优选为,弯曲加工成使经过弯曲加工后的临时固定部的端部到磁心部的平面的距离成为磁心部的板厚的1.5~10倍。
根据该发明,由于适当地设定了临时固定部的端部和磁心部的平面之间的距离,所以临时固定部能够良好地配合在所层叠的其他磁心部的切口之间,临时固定变得更加可靠。此时,如果增大临时固定部的端部和磁心部的平面之间的距离,临时固定部将配合到多层下面或多层上面的磁心部的切口中,因此能够形成更稳定的临时固定。
在本发明中,临时固定部形成工序优选为,弯曲加工成使经过弯曲加工后的临时固定部的面方向和磁心部的面方向形成的夹角为5°~45°。
根据该发明,由于适当地设定了临时固定部的面方向和磁心部的面方向形成的夹角,所以临时固定部能够良好地配合在所层叠的其他磁心部的切口中,形成良好且可靠的临时固定。此时,如果增大临时固定部的面方向和磁心部的面方向形成的夹角,临时固定部将配合到多层下面或多层上面的磁心部的切口中,能够形成更稳定的临时固定。
在本发明中,临时固定部形成工序优选为,在磁心部的周缘形成至少一组彼此相面对的临时固定部。
根据该发明,使临时固定部形成于在磁心部的周缘彼此相面对的位置,所以临时固定部在面向其他磁心部的位置进行临时固定。因此,能够稳定地将磁心部整体临时固定。
在本发明中,临时固定部形成工序优选为,通过在磁通密度低于形成于磁心部的磁路的磁通密度的位置进行弯曲加工,形成临时固定部。
根据该发明,在磁心部中,由于临时固定部形成在磁通密度低于形成磁路部分的磁通密度的部分,所以不会阻碍磁心部的磁路形成,而能够形成良好的磁路。由此,例如如果把该磁心部用于发电机,能够以良好的空间效率确保必要的发电性能。
在本发明中,临时固定部形成工序优选为,使临时固定部形成为沿着磁心部周缘的宽度尺寸为0.3~1.0mm,而且与宽度尺寸的方向正交方向的长度尺寸为0.2~1.0mm。
根据该发明,适当地设定了临时固定部的尺寸,所以在不阻碍磁心部性能的范围内,能够确保临时固定部的固定力。另外,在磁心部的周缘形成切口来形成临时固定部,所以如果宽度尺寸小于0.3mm,或长度尺寸小于0.2mm,将不能良好地进入切口中,并且不能形成具有必要的固定力的临时固定部。
在本发明中,优选在临时固定之后,具有粘合工序,该粘合工序通过加热所层叠的磁心部使粘接剂凝固,并使邻接的磁心部相互粘合。
根据该发明,在固定工序中加热粘接剂,使磁心部相互粘合,所以磁心部彼此间能够容易进行固定。以往,在缠绕绝缘性薄膜进行临时固定,并使所层叠的磁心之间浸渍粘接剂的方法中,粘接剂附着在线圈磁心绕线部,因此具有线圈绕线效率降低的问题。根据本发明,预先将粘接剂填装在磁心部之间,所以仅通过加热即可将磁心部彼此粘接,粘合工序也大幅度被简化。
在本发明中,优选粘合工序具有荷重施加步骤,该荷重施加步骤向使所层叠的磁心部彼此接近的方向施加荷重,从而使邻接的磁心部相互粘附。
根据本发明,在加热粘接剂时,进行荷重施加步骤,所以各个磁心部在规定荷重下相互粘附,提高粘合性。由此,磁心部不会彼此剥离而稳定地粘合,所以磁心的性能稳定。
在本发明中,荷重施加步骤优选为,利用规定的夹具向磁心部施加荷重,在夹具表面中的至少接触磁心部的一面实施脱模剂处理。
根据本发明,在向磁心部施加荷重的夹具表面中,至少在接触磁心部的一面实施脱模剂处理,所以即使在磁心部被施加荷重,使得粘接剂从磁心部周缘溢出的情况下,也能防止粘接剂附着在夹具上,提高夹具的耐久性,并且良好地进行磁心部的固定工序。
在本发明中,脱模剂的处理优选为,利用聚四氟乙烯(Poly TetraFluoro Ethylene,PTFE)构成的电镀层。
根据本发明,利用聚四氟乙烯构成的脱模剂被电镀在夹具的至少与磁心部接触的一面上,所以在施加荷重时,从磁心部周缘溢出的粘接剂更难以附着。并且,聚四氟乙烯的耐热性良好,所以即使在粘合工序中被加热也能够防止劣化或剥离,而且能够良好地进行粘合工序。
在本发明中,粘接剂优选利用耐热性树脂构成。
根据本发明,粘接剂利用耐热性树脂构成,所以在粘合工序中能够在比较高的温度下进行处理。因此,在一个工序中可以同时进行粘合工序和后述的退火工序,制造工序变得简单,同时降低制造成本。并且,由于粘接剂利用耐热性树脂构成,所以也能提高所制造出来的磁心整体的耐热性。
在本发明中,优选具有与固定工序一起在同一无氧炉内进行磁心部退火的退火工序。
根据本发明,通过退火工序,使因冲压加工中产生的变形所造成的磁性特性劣化得到恢复。此时,退火工序与粘合工序同时进行,所以能够进一步促进制造工序的简化和提高效率。
在本发明中,粘合工序和退火工序优选在粘合退火温度为200℃~500℃的条件下进行。
根据本发明,适当地设定了粘合退火温度,所以粘合和退火能够同时在所设定的相同温度下进行,可以同时获得良好的粘附性和良好的磁性特性。
在本发明中,退火工序优选为,把磁心部配置在无氧炉内进行。
根据本发明,在无氧炉内进行退火,所以能够良好地进行退火,确保磁心的磁性。
在本发明中,优选在磁心部形成工序之前,具有进行磁心部退火的退火工序。
根据本发明,在磁心部形成工序之前,即层叠多层基体部件之前进行各个磁心部的退火,所以能够可靠地进行退火,良好地确保各磁心部的磁性。这在例如作为粘接剂使用热固化性树脂等情况下,通过在磁心部形成工序之前进行退火工序,可以确保各磁心部的磁性,同时分别独立进行粘合工序和退火处理,所以非常有效。
在本发明中,优选在临时固定之后,具有粘合工序,该粘合工序通过加热所层叠的磁心部,使粘接剂凝固,并使邻接的磁心部相互粘合,该粘合工序具有临时固定部修正步骤,该临时固定部修正步骤对通过弯曲加工形成的临时固定部的平面方向再次实施弯曲加工,从而使其与磁心部的平面方向一致。
根据本发明,在粘合工序同时执行临时固定部修正步骤,并通过修正临时固定部的弯曲加工,使其平面与磁心部的平面一致。在将磁心部相互粘合之后,再次进行弯曲加工,以便把不需要的临时固定部配置在磁心部的平面内,所以临时固定部不会从粘合后的磁心平面突出,提高厚度方向的空间效率。
本发明的磁心的特征在于,利用前述的磁心的制造方法制得。
根据本发明,磁心利用前述的磁心的制造方法制得,所以能够获得和前述的磁心的制造方法相同的效果,可以利用简单的制造方法、低成本地制造磁心,提高制造效率。
在本发明中,优选形成该磁心的固定用孔或切口。
根据本发明,在磁心上预先形成固定用孔或切口,所以磁心能够容易固定在安装磁心的电子设备等的规定位置上。
本发明的电磁变换机的特征在于,具有:利用永久磁铁构成的转子;配置在该转子附近,使磁通通过的上述磁心;配置在该磁心附近的线圈。
根据本发明,电磁变换机具有上述磁心,所以能够获得和上述磁心相同的效果,可以利用简单的制造方法、低成本地制造磁心,制造效率提高,由此可以降低电磁变换机的制造成本。
在本发明中,具有将线圈连接在外部电路的线圈导通用基板,该基板优选配置在磁心部的涂覆了粘接剂一侧的表面上。
根据本发明,线圈导通用基板配置在磁心部的涂覆了粘接剂一侧的表面上,所以利用该粘接剂能够同时粘接基板,通过进一步简化制造工序,促进电磁变换机的制造成本的降低。
本发明的电磁变换机的特征在于,具有:线圈框架,由绝缘材料构成,同时形成有至少一部分开口的断面呈凹状的凹状部;被收纳在凹状部中的前述磁心;缠绕在线圈框架外周上的线圈。
根据本发明,利用非晶形金属构成的磁心被收纳在线圈框架的凹状部中,线圈缠绕在线圈框架外周上,所以线圈不会接触非晶形金属的锐利的外缘。因此,能够可靠地防止线圈因非晶形金属的磁心外缘而破裂。在该情况下,线圈缠绕在线圈框架外周上,所以不需要以往的绝缘性薄膜,也不需要绝缘性薄膜的缠绕作业,因此也不需要缠绕力的调整管理,不仅电磁变换机的制造工序变得简单,同时提高了成品率。
并且,凹状部形成为至少一部分开口的凹状断面,所以从凹状部的开口部分能够容易收纳磁心,电磁变换机的制造作业变得简单。
以往,在接收重叠了时间信息的标准电波并校正显示时间的电波校正钟表的电波接收用天线、和步进电动机等中使用的电磁变换机,例如,在所层叠的非晶形金属箔上缠绕绝缘性薄膜来覆盖非晶形金属层叠体,从绝缘性薄膜上缠绕线圈(例如参照特开2003-110341号公报)。通常,非晶形金属箔的外缘因在冲裁时所产生的翘曲和毛刺而变得锐利,但缠绕线圈的部分被绝缘性薄膜覆盖,所以非晶形金属箔的外缘不会直接接触线圈,可以防止线圈因非晶形金属箔而破裂、短路。
但是,在这种结构的电磁变换机中,虽然具有多少能够防止绝缘性薄膜覆盖的线圈破裂的效果,但是绝缘性薄膜自身是薄膜状,是柔软的材料,所以根据绝缘性薄膜的缠绕力等,可以考虑到非晶形金属箔的锐利外缘有可能使绝缘性薄膜破裂。因此,通过覆盖绝缘性薄膜对线圈的保护尚不充分,不能可靠地防止线圈破裂。并且,在绝缘性薄膜的缠绕作业中,必须进行缠绕力的调整管理,使缠绕作业变得复杂,很难获得稳定的缠绕力,所以不能提高电磁变换机的成品率。
与此相对,在本发明的电磁变换机中,可以省略以往所需要的绝缘性薄膜,制造变得简单,能够可靠防止线圈断线。
在本发明中,优选凹状部大致形成为“コ”字状。
根据本发明,线圈框架的凹状部大致形成为“コ”字状,所以容易形成凹状部。并且,凹状部大致形成为“コ”字状,由此可以形成比较大的开口部分,容易将磁心收纳在凹状部中,并且简化制造工序。
在本发明中,优选在线圈框架上固定安装有电气元件的电路基板。
根据本发明,在线圈框架上固定有电路基板,所以能够有效活用线圈框架上的空间,提高空间效率。这例如在把该电磁变换机适用于钟表的电波接收用天线时,虽然必须把线圈框架和电路基板收纳在较小的钟表内的空间内,但在这种情况下,电路基板固定在线圈框架上,在电路基板上安装电气元件,所以能够提高空间效率,促进钟表的小型化。
并且,例如在电磁变换机适用于电波接收用天线时,在线圈框架上固定了安装有电气元件的电路基板,所以也能够在电路基板部分的空间配置磁心。通常,在天线中磁心越长电波接收的灵敏度就越好,所以能够在不使钟表变大型化的情况下提高电磁变换机的性能。
在本发明中,优选在线圈框架的对应线圈两端的位置形成从线圈框架突出的凸缘部。
根据本发明,在线圈框架形成凸缘部,所以在把线圈缠绕在这些凸缘部之间的线圈框架上时,凸缘部发挥防止线圈的绕线松散的作用。因此,能够容易而可靠地进行绕线作业。并且,容易在线圈框架上缠绕规定圈数的线圈,所以确保规定的线圈长度,电磁变换机的性能稳定。
在本发明中,优选在线圈框架形成多个用于旋合固定该电磁变换机的固定孔。
根据本发明,在线圈框架上设定固定孔,所以在不接触非晶形金属磁心的状态下能够旋合固定电磁变换机,电磁变换机的固定变得可靠。即,在以往的不具有线圈框架的电磁变换机的结构中,不能直接旋合固定磁心,所以采用利用其他部件从两侧夹持磁心并旋合固定其他部件等方法。但是,这种方法需要用来固定的其他部件,造成部件数量的增加,并且结构变得复杂,并且,因为只是夹持磁心的结构,所以电磁变换机的固定不可靠。对此,根据本发明,能够消除这种问题,实现了可靠的固定,并且耐振动和耐冲击性也增强了。
本发明的钟表的特征在于,具有上述电磁变换机,电磁变换机配置在该钟表的机心内部,线圈框架的至少一部分沿着机心的外形形状形成。
根据本发明,钟表具有上述电磁变换机,所以能够获得和上述电磁变换机相同的效果,可以利用简单的制造工序制造,可靠地防止线圈破裂。
并且,线圈框架的至少一部分沿着机心的外形形状形成,所以能够沿着机心的外形形状配置电磁变换机,提高机心内的空间效率。因此,能够促进钟表的小型化。另一方面,在相同空间,可以形成更长的非晶形金属的磁心,所以不会使钟表大型化,电磁变换机的性能提高。
在本发明中,优选电磁变换机是接收重叠了时间信息的标准电波的电波接收用天线。
根据本发明,电磁变换机是电波接收用天线,所以通过沿着机心的外形形状配置,磁心变得更长,接收灵敏度提高。并且,由此可以确保良好的接收灵敏度,同时促进钟表的小型化。
本发明的电子设备的特征是具有上述电磁变换机。
根据本发明,电子设备具有上述电磁变换机,所以能够获得和上述电磁变换机相同的效果,可以利用简单的制造方法低成本地制造磁心,并且制造效率良好,由此降低电子设备的制造成本。此处,作为电子设备也包括钟表。在电子设备是钟表的情况下,特别是在便携用钟表等中,由于各部件小型化,所以能够利用简单的制造工序临时固定各个磁心部,操作简单,非常实用。
根据本发明的磁心的制造方法、磁心、具有磁心的电磁变换机、具有电磁变换机的钟表、以及具有电磁变换机的电子设备,利用磁心部的临时固定部进行所层叠的磁心部的临时固定,所以能够容易而可靠地进行临时固定,实现制造工序的效率化。
附图说明
图1是表示涉及本发明的第一实施方式的钟表的概略图。
图2是表示涉及本实施方式的定子部件的图。
图3是表示定子部件的制造工序的流程图。
图4是表示定子部件的磁心部形成工序的图。
图5是表示定子部件的磁心部形成工序的图。
图6是表示磁心部的临时固定部形成工序的图。
图7是临时固定部的侧剖面图。
图8是表示磁心部的层叠工序的图。
图9是表示磁心部的切断工序的图。
图10是表示定子部件的粘合工序和退火工序的图。
图11是表示涉及本发明的第二实施方式的钟表整体的立体图。
图12是表示钟表整体的平面图。
图13是表示电波接收用天线的平面图。
图14是表示电波接收用天线的侧剖面图。
图15是表示电波接收用天线的线圈框架的立体图。
图16是图13的XVI-XVI剖面图。
图17是图13的XVII-XVII剖面图。
图18是图13的XVIII-XVIII剖面图。
图19是表示磁心的平面图。
符号说明
1、8钟表(电子设备);10发电机(电磁变换机);11转子;12A定子部件(磁心);13线圈;16磁心部;17固定用孔(孔);40基体部件;40A毛刺;41冲裁部;42残留基体部件部;43连接部;50粘接剂层;60冲压加工机;61冲模;62冲头;70无氧炉;71夹具;80机心;81底板;82、82A、82B步进电动机;83电池;84CPU;87接收用IC;90电波接收用天线(电磁变换机);91线圈框架;92磁心(core)(磁心);93线圈;94电路基板;911凹状部;912固定孔;913凸缘部;941电容(电气元件)。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。另外,在后述的第二实施方式以后,对和以下说明的第一实施方式的构成部件相同的部件和具有相同功能的部件赋予相同符号,并简略或省略说明。
(第一实施方式)
图1表示作为涉及本发明的第一实施方式的电子设备的钟表1的概略图。在该图1中,钟表1具有收纳发条的发条盒2,利用由发条产生的机械能量驱动轮系20,电磁变换机的发电机10受到来自该轮系20的旋转驱动而旋转,从而产生电力。利用由该发电机10获得的电力,未图示的电子电路控制发电机10的旋转周期,对轮系20进行调速。
发电机10具有:与轮系20啮合着旋转的转子11;定子12,用于形成使安装在该转子11上的永久磁铁11A的磁通交链的磁回路;和一对线圈13,被缠绕在作为构成该定子12的一对磁心的定子部件12A上,并且把通过永久磁铁11A旋转而产生的定子部件12A中的磁通变化转换为电力。在该线圈13通过线圈导通用基板15电连接着石英振子以及形成有包括IC的运针控制用电子电路的电路单元(未图示),利用该发电机10发出的电,电力驱动该电子电路,通过对转子11施加制动而对轮系20进行调速,并进行运针控制。
一对定子部件12A邻接设置,而且都固定在底板30上。在定子部件12A的彼此相对的边上形成有大致呈半圆形的切口14,转子11保持在由这些切口14包围的内部的大致呈圆形空间内。线圈13缠绕在定子部件12A的一部分上,由此该部分形成磁心。
图2(A)表示一对定子部件12A之一的平面图,图2(B)表示其侧视图。如该图2(A)、图2(B)和前述的图1所示,定子部件12A利用层叠了多个由非晶形磁性体薄板构成的磁心部16的层叠体构成,磁心部16利用粘接剂相互粘合。在定子部件12A的两端部形成用于把定子部件12A固定在底板30上的固定用孔(孔)17。另外,作为非晶形磁性体,例如作为钴系列非晶形金属(Co大于等于50%wt)可以采用例如66Co-4Fe-1Ni-14B-15Si(数字表示各组成物的重量%),作为铁系列非晶金属(Fe大于等于50%wt)可以采用例如78Fe-13B-9Si(数字表示各组成物的重量%)等。
以下,说明这种定子部件12A的制造方法。
图3表示定子部件12A的制造方法的流程图。并且,图4~图10表示定子部件12A的制造工序。
首先,在图3的步骤S1~步骤S3中,进行从基体部件40(参照图4)形成磁心部16的形状的磁心部形成工序。基体部件40是非晶形磁性体薄板,例如是厚约10μm~50μm(在本实施方式中约为23μm)的薄板,可以利用板状或卷状等任意的供给方式供给。通过进行涂覆工序,在该基体部件40的单面预先涂覆作为粘接剂的耐热性树脂(聚酰亚胺系列树脂),在基体部件40的表面形成有粘接剂层50(参照图5)。粘接剂层50的膜厚在本实施方式中约为5μm。另外,粘接剂层50的厚度优选为1~15μm(大于等于1μm小于等于15μm),更优选为2μm~8μm(大于等于2μm小于等于8μm)。在这些厚度范围内,通过粘接剂层50可以确保磁心部16的必要粘接力,同时不会阻碍磁心部16的磁性。并且,涂覆工序是在基体部件40的表面精度更高一侧的单面实施,由此粘接剂层50可以形成为更均匀的厚度。另外,在本实施方式中,涂覆工序是在基体部件40的光泽面(镜面:最大面精度小于等于0.8μm)一侧实施,在涂覆工序后形成粘接剂层50的面的表面粗糙度Ry约为1.5~1.7μm。例如,在粘接剂层50形成于光泽面的相反侧的粗糙面(梨皮面:最大面精度小于等于1.6μm)时,该面的表面粗糙度Ry约为2.1~2.3μm。由此可知,通过在面精度更高的面涂覆粘接剂,可以形成厚度更均匀的粘接剂层50。作为涂覆粘接剂的方法,可以使用喷射法、滚涂法、印刷法、旋转涂覆法等。
磁心部形成工序通过冲压加工进行,首先在步骤S1,如图4所示,通过从基体部件40沿着磁心部16的形状的冲裁部41冲压,形成磁心部16、在磁心部16的周围未被冲切而残留下来的残留基体部件部42、连接磁心部16和残留基体部件部42的连接部43。
图5是表示磁心部形成工序的冲压加工的图。如图5(A)所示,冲压加工利用具有冲模(阴模)61和冲头(阳模)62的冲压加工机60进行。在冲模61形成冲裁部41形状的冲裁用孔63。并且,冲头62的形状形成为与冲裁部41对应的形状。在这种冲压加工机60的冲模61上放置基体部件40。此时,基体部件40放置成使粘接剂层50与冲模61相面对。在该状态下,利用冲头62冲压基体部件40,冲裁部41被冲压,形成磁心部16、残留基体部件部42、连接部43。通过该冲压加工形成的基体部件40的毛刺40A如图5(B)的基体部件40的放大剖面图所示,形成于粘接剂层50侧。
然后,在图3的步骤S2,在层叠多个磁心部16时,进行临时固定部形成工序,以形成临时固定各个磁心部16的临时固定部18。在临时固定部形成工序,如图6所示,在磁心部16的周缘多处(在本实施方式中为三处)形成临时固定部18。临时固定部18利用形成于磁心部16周缘的彼此大致平行的两个切口18A之间的磁心部16的一部分构成,其中至少两个配置在磁心部16周缘的彼此相对的位置。在本实施方式中,三个临时固定部18中的两个相面对地配置在形成于磁心部16的磁路两侧。并且,三个临时固定部18中的一个相对于形成在磁心部16的磁路上,且形成在与另一个临时固定部18的同一侧的磁心部16的周缘,并且被配置成在沿着磁心部16的磁路的方向的两端侧彼此具有规定距离。此处,临时固定部18均配置在磁心部16周缘,所以能够形成在磁通密度比磁路的磁通密度低的位置。
在临时固定部形成工序中,利用冲压加工机60形成切口18A,同时把形成于切口18A之间的临时固定部18向基体部件40的板厚方向弯曲加工。
图7表示图6的VII-VII剖面图。如图7的部分放大剖面图所示,通过临时固定部形成工序,临时固定部18被弯曲加工成相对于磁心部16的平面具有规定角度θ。
此处,临时固定部18的尺寸优选为,沿着磁心部16周缘的方向的宽度尺寸W为0.3mm~1.0mm(大于等于0.3mm小于等于1.0mm),并且与宽度尺寸W正交的长度尺寸L、即沿着切口18A的方向的长度尺寸L为0.2mm~1.0mm(大于等于0.2mm小于等于1.0mm)。如果在该范围内,即使基体部件40为薄板,也可以没有变形地良好地形成临时固定部18,同时可以确保临时固定部18所需要的临时固定力,容易而可靠地进行临时固定部18的弯曲加工。并且,临时固定部18弯曲加工后相对于磁心部16的平面的规定角度θ优选在5°~45°(大于等于5°小于等于45°)范围内设定。如果在该范围内,在将磁心部16层叠时,可以将一层下面或多层下面的磁心部16良好地临时固定。另外,从临时固定部18弯曲加工后的前端到磁心部16的平面的距离M优选在磁心部16的板厚d的1.5倍~10倍(大于等于1.5倍小于等于10倍)的范围内设定。如果在该范围内,临时固定部18的前端侧到达下层的一个或多个磁心部16平面的位置,所以能够可靠地临时固定磁心部16。
另外,通过把宽度尺寸W、长度尺寸L、规定角度θ和距离M等分别适当设定,可以设定临时固定部18临时固定到哪层相邻的磁心部16。并且,在临时固定部18的宽度尺寸W小于0.3mm时,两个切口18A之间的距离变小,不能通过冲压加工良好地形成切口18A。并且,由于宽度尺寸W变小,所以不能确保弯曲加工时的充足强度,不能确保临时固定部18所需要的临时固定力。另一方面,在临时固定部18的宽度尺寸大于1.0mm时,临时固定部18的弯曲加工需要的冲压力变大,加工性变差。关于临时固定部18的长度尺寸L,在长度尺寸L小于0.2mm时,也和宽度尺寸W一样,难以形成切口18A,不能确保临时固定部18的临时固定力。而在长度尺寸L大于1.0mm时,临时固定部前端的临时固定力变小,不能确保整体所需要的临时固定力。并且,在长度尺寸L大于1.0mm时,由于临时固定部18的基端侧有时配置在形成有磁心部16的磁路的部分,所以阻碍形成良好的磁路。
如果规定角度θ小于5°,临时固定部18不能良好地卡合在邻接层的磁心部16上,不能确保必要的临时固定力。而如果规定角度θ大于45°,临时固定部18的基端侧的弯曲角度变大,所以该基端侧的强度变小。特别是在进行临时固定后,在进行后述的临时固定修正步骤的情况下,如果弯曲角度大,有时临时固定部18的基端侧会折断,其中,该临时固定修正步骤是将临时固定部18再次弯曲加工,以使临时固定部18的平面与磁心部16的平面齐平。关于距离M也和规定角度θ一样,在距离M小于板厚d的1.5倍时,不能确保必要的临时固定力,而在距离M大于板厚d的10倍时,弯曲角度变大,所以临时固定部18的基端侧的强度变小。
在形成临时固定部18之后,在图3的步骤S3,在同一工序进行按照在每个基体部件40层叠多个磁心部16的层叠工序和切断工序。首先,在层叠工序中,如图8的剖面图所示,层叠成使磁心部16的位置一致。在本实施方式中,层叠18个(在图8中仅图示其中的7个)磁心部16。该情况时,临时固定部18相对于磁心部16的平面倾斜着,所以各临时固定部18的前端侧被配置在一层下面(相邻)或多层下面的磁心部16的临时固定部18部分上。并且,在磁心部16的单面设有粘接剂层50,所以通过将它们层叠,粘接剂层50被填装在各磁心部16之间。
在切断工序中,将层叠的磁心部16相互临时固定,同时把残留基体部件部42和连接部43(tie bar)从磁心部16切断。首先,通过冲压加工机60,对所层叠的磁心部16向彼此接近的方向按压。于是,如图9所示,临时固定部18嵌入所层叠的其他磁心部16的切口18A之间,从而彼此被临时固定(临时固定工序)。在把连接部43从磁心部16切断并切开磁心部16时,所层叠的磁心部16作为彼此被临时固定的层叠体状态的定子部件12A被取出并回收(图3的步骤S4)。
在图3的步骤S5,进行粘合工序和退火工序,粘合工序对介于定子部件12A的各磁心部16之间的粘接剂层50进行加热并粘合各磁心部16之间;退火工序与该固定工序同时进行并将磁心部16退火。
图10是表示粘合工序和退火工序的概略图。如该图10所示,在粘合工序和退火工序中,首先把层叠了磁心部16的定子部件12A配置在使用了惰性气体(使用氩气、氮气等)的无氧炉70内,进行以规定的荷重值对各磁心部16向彼此接近的方向施加荷重的荷重施加步骤。荷重施加步骤是使用规定夹具71进行,该夹具71向使磁心部16彼此接近的方向按压。在该夹具71的至少接触磁心部16的部分,实施利用镍和聚四氟乙烯(Poly Tetra Fluoro Ethylene,PTFE)所构成的电镀。因此,能够良好地防止从磁心部16溢出的粘接剂粘合在夹具71上。通过利用该夹具71按压各磁心部16,各磁心部16之间的粘接剂层50良好地粘附在两侧的磁心部16上。
此处,在荷重施加步骤中,夹具71也覆盖临时固定部18的部分,通过夹具71也夹持并按压临时固定部18的部分,所以在利用夹具71按压磁心部16时,临时固定部18也被按压并再次被弯曲加工,从而与磁心部16的平面一致。由此,荷重施加步骤也兼作临时固定部修正步骤,即,通过弯曲加工使临时固定部18的平面返回到磁心部16的平面方向并与磁心部16的平面方向一致。
在各磁心部16被夹具71按压而相互紧贴的状态下,在合适的温度下加热定子部件12A,由此在同一无氧炉内连续进行粘合工序和退火工序。该粘合工序和退火工序是,在粘接剂的适当固化温度范围和适当退火温度范围的共同范围内,设定粘合退火温度而进行的。即,在由耐热性树脂构成的粘接剂层50固化,而且可以进行磁心部16的退火的粘合退火温度200℃~500℃(大于等于200℃小于等于500℃)的条件下进行。此处,如果考虑耐热性树脂的固化温度例如约为260℃,Co(钴)系列非晶体的最佳退火温度约为400℃,非晶体结晶化温度约为550℃,通过把粘合退火温度设定在200℃~500℃的范围内,可以良好地进行粘接剂层50的粘合和磁心部16的退火。具体而言,在使用了Co(钴)系列非晶体的情况下,作为第1步骤,使炉内温度在约30分钟~1小时内从常温上升到400℃±10℃(粘合工序的开始~结束,并且开始退火工序)。作为第2步骤,在400℃±10℃下,使炉内温度在约30分钟~1小时内保持一定(退火工序结束)。然后,作为第3步骤,在无氧炉内进行冷却并放置直到变成常温。
通过该粘合工序和退火工序,介于各磁心部16之间的粘接剂层50被固化,磁心部16被相互粘合,而且各磁心部16被退火,所以能够确保磁性。并且,在结束粘合工序和退火工序后,临时固定部18的平面通过临时固定部修正步骤与磁心部16的平面一致。
在图3的步骤S6中,向利用这种制造方法制造的定子部件12A缠绕线圈13。并且,在定子部件12A两面中形成有粘接剂层50的一侧表面粘接线圈导通用基板15。在图3的步骤S7,利用固定用孔17把定子部件12A固定在底板30上。
根据这种第一实施方式可以获得以下效果。
(1)在临时固定部形成工序中,在磁心部16周缘的一部分形成临时固定部18,在切断工序中将连接部43切断的同时,按压磁心部16,从而将所层叠的磁心部16相互临时固定。因此,不需要另外设计临时固定工序,即可容易进行磁心部16彼此的临时固定,能够飞越性地简化定子部件12A的制造工序。并且,由于将磁心部16相互临时固定,所以在后面的粘合工序等中可以在层叠了磁心部16的状态下进行操作,能够提高操作性。即,在退火后进行层叠的情况下,由于退火材料变脆,操作困难,有缺口或裂纹等次品率增加的情况,与这种情况相比,本发明可以降低次品率。
(2)通过涂覆工序在基体部件40的单面形成有粘接剂层50,所以在层叠形成有磁心部16的基体部件40时,粘接剂层50介于各磁心部16之间。因此,不需要浸渍以往那样的粘接剂的工序等,可以简化制造工序,同时可以缩短作业时间。
并且,粘接剂层50被涂覆在基体部件40中的面精度更高的一方表面侧,所以能够在基体部件40上形成厚度更加均匀的粘接剂层50,能够在磁心部16的整个表面获得稳定的粘合力。
另外,粘接剂层50利用耐热性树脂构成,所以能够把粘合工序的加热温度设定得比较高,可以连续进行退火工序,由此可以简化定子部件12A的制造工序。
(3)在进行粘合工序的同时进行退火工序,所以如前面所述能够简化制造工序,提高制造效率。并且,与粘合后再退火的情况相比,消除了因粘接剂的粘合力造成的退火性能劣化的缺点,并可以获得良好的磁性。另外,与退火后再粘合的情况相比,没有必要逐个操作脆性变大的磁心部16,可以提高操作性。
并且,粘合退火温度被设定在200℃~500℃的范围内,所以能够同时进行粘接剂的固化和退火,可以提高制造效率。并且,粘合退火温度被适当设定,所以能够可靠地获得良好的粘接剂固化和退火效果,能够获得所需要的粘合力和良好的磁性。
(4)粘接剂层50的厚度被设定在1~15μm、更优选为2~8μm范围内,所以即使考虑作为磁心部16的材料的非晶形磁性体的面粗糙度时,也能够将粘接剂层50紧贴在邻接层的磁心部16上,能够可靠地粘合各个磁心部16。
并且,在磁心部形成工序中,冲压加工冲裁部时,配置成使形成有粘接剂层50的一面与冲模61相面对,所以通过冲压加工形成的毛刺40A形成于具有粘接剂层50的一面侧。因此,可以利用粘接剂层50的厚度吸收该毛刺40A,并且可以防止在层叠磁心部16时定子部件12A的整体厚度尺寸增大,容易促进定子部件12A的薄型化。
(5)临时固定部18的尺寸被设定成,沿着磁心部16周缘的宽度尺寸W在0.3mm~1.0mm的范围内,并且沿着切口18A的长度尺寸L在0.2mm~1.0mm的范围内,所以在临时固定部形成工序中,可以形成没有临时固定部18弯曲等的形状损伤的切口18A,可以良好地进行弯曲加工。并且,临时固定部18的尺寸被适当设定,所以能够确保临时固定部18所需要的强度和必要的临时固定力。
并且,在临时固定的状态下,临时固定部18被弯曲加工,并且相对磁心部16的平面的规定角度θ被设定在5°~45°的范围内,所以能够将所层叠的磁心部16可靠地临时固定。从临时固定部18的前端到磁心部16的平面的距离M被设定在磁心部16的板厚d的1.5倍~10倍的范围内,所以临时固定部18确实可以到达一层下面或多层下面的磁心部16,能够将这些磁心部16临时固定,能够更加可靠地将所层叠的磁心部16临时固定。
(6)临时固定部18相对于形成在定子部件12A的磁路设在两侧,所以能够从两侧临时固定一层下面或多层下面的磁心部16,可以更可靠地进行临时固定。并且,临时固定部18沿着磁心部16的周缘,即沿着磁路在相同侧形成两处,所以在沿着磁路的方向也能稳定地临时固定到一层下面或多层下面的磁心部16的层。
并且,临时固定部18形成于磁通密度比定子部件12A所形成的磁路的磁通密度低的位置,所以能够防止由于形成临时固定部18而对磁路的形成带来的阻碍,即使在磁心部16周缘形成临时固定部18,也能够良好地形成磁路。由此,可以确保发电机10的良好的发电性能。
(7)在临时固定部形成工序中,在磁心部16周缘形成切口18A,通过将这些切口18A之间的该周缘弯曲加工而形成临时固定部18,所以能够在磁心部16的一部分上一体地形成临时固定部18,不需要粘接其他部件等工序,所以能够简化制造工序。
并且,通过在磁心部16形成切口18A来形成临时固定部18,在把临时固定部18层叠于其他磁心部16上时,临时固定部18配合于其他的磁心部16的切口18A之间。通过临时固定部18的配合,将其他磁心部16临时固定,所以能够更可靠地进行临时固定,即使在层叠磁心部16而进行操作的情况下也不会彼此脱离,能够提高操作性。并且,通过临时固定,可以使各磁心部16相互可靠定位,由此也能够提高操作性。
(8)在粘合工序中进行荷重施加步骤,所以在加热时各磁心部16相互可靠地粘附,在磁心部16的整个表面能够获得良好且稳定的粘合力。因此,可以良好地防止各磁心部16之间的剥离等不好的情况。
并且,对在荷重施加步骤中使用的夹具71的表面实施聚四氟乙烯电镀,所以能够防止伴随施加荷重而从磁心部16周缘溢出的粘接剂附着在夹具71上。因此,可以防止因溢出的粘接剂使磁心部16被粘附在夹具71上等不良情况,能够提高定子部件12A的成品率。并且,由此可以提高夹具71的耐久性。
(9)与粘合工序和退火工序同时进行临时固定部修正步骤,所以为了临时固定而从磁心部16的平面突出的临时固定部18的平面与磁心部16的平面一致。因此,在层叠磁心部16制造定子部件12A的情况下,定子部件12A的厚度尺寸与磁心部16的层叠多层部分的厚度尺寸大致相等,能够防止定子部件12A的厚度尺寸增大。由此,可以构成较薄的定子部件12A的厚度尺寸,能够促进定子部件12A的薄型化。
在定子部件12A上形成固定用孔17,所以在制造定子部件12A后,能够容易把定子部件12A固定在底板30上。
(10)在无氧炉70内进行退火工序,所以能够可靠地获得退火效果,并且能够可靠地确保定子部件12A所需要的良好的磁性。
(11)把线圈导通用基板15配置在定子部件12A的形成有粘接剂层50的一侧表面上,所以能够利用预先在磁心部16上形成的粘接剂层50的粘合力安装线圈导通用基板15,实现制造工序、线圈导通用基板15的安装作业的简化。
(第二实施方式)
下面,说明本发明的第二实施方式。第二实施方式把本发明的电磁变换机适用于电波校正钟表的天线。
图11是表示作为本发明的第二实施方式所涉及的电子设备的钟表8的机心80的立体图。图12是表示机心80的平面图。在本实施方式中,钟表8是接收重叠了时间信息的标准电波并校正显示时间的电波校正钟表。在图11和图12中,机心80被收纳在钟表8的未图示的壳体内,驱动钟表8的构成部件配置在底板81上。在底板81上配置有:利用秒针、分针、时针构成的指针(未图示);驱动这些指针的两个步进电动机82(82A、82B);把这些步进电动机82(82A、82B)的旋转运动传递给指针的未图示的轮系;作为驱动源的电池83;安装了作为控制钟表8的动作的控制单元的CPU84等的电路单元85;作为接收标准电波的电磁变换机的电波接收用天线90等。并且,在钟表8的3点方向设有指针位置的手动调整用柄轴86。
步进电动机82具有秒针用步进电动机82A、分针和时针用步进电动机82B。步进电动机82A设置在钟表8的大致8点方向,步进电动机82B设置在钟表8的大致5点方向。这些步进电动机82A、82B分别通过独立的轮系连接在机心80的中央指针上,因此,秒针、分针和时针可以分别独立地进行驱动。
电池83(可以是一次电池或二次电池)配置在从钟表8的大致1点到大致2点方向,通过具有弹性的电池压板831实现导通,同时由底板81保持着。
电路单元85构成为具有:使基准时钟振荡的计时用石英振子851;前述的CPU84;仅使标准电波信号通过的带通滤波器用石英振子(未图示);处理用电波接收用天线90接收的标准电波的接收用IC(接收用电路)87等。电路单元85被夹持在电路压板852和底板81之间,并通过螺钉固定在底板81上。
计时用石英振子851配置在钟表8的大致3点方向。并且,带通滤波器用石英振子例如在日本国内设有两个,即,用于滤波60kHz标准电波的石英振子和用于滤波40kHz标准电波的石英振子。并且,例如在欧美也可以使用60kHz用石英振子和77.5kHz用石英振子。
CPU84配置在从钟表8的大致9点到11点方向上,具有:将来自石英振子851的频率分频并生成基准时钟的分频电路;计数基准时钟来计时的计时电路;根据来自计时电路的信号控制步进电动机82A、82B的控制电路等。
接收用IC87构成为具有:对用电波接收用天线90接收的标准电波进行解调的解调电路;将接收信号放大的放大电路等。
电波接收用天线90配置在机心80内,并设置在钟表8的大致9点方向上,占据从大致7点方向到大致12点方向的空间。此处,电波接收用天线90在机心80内配置在离开电池83的位置。由此,在电波接收用天线90接收标准电波时,把电池83的金属外壳(例如使用SUS304)对标准电波接收的影响抑制在最小限度。并且,在机心80内,电波接收用天线90和接收用IC87接近配置,所以在从电波接收用天线90向接收用IC87传递接收信号时,信号劣化和混入噪声的情况减少,接收用IC87能够进行良好的信号接收。另外,CPU84和步进电动机82A在不干扰电波接收用天线90的范围内,配置在电波接收用天线90的内侧(中央侧)。
此处,为了提高标准电波的接收灵敏度,优选不用金属板等的导电性材料覆盖电波接收用天线90、CPU84和步进电动机82A的上部(后盖侧一面)。并且,为了提高标准电波的接收灵敏度,在底板81上放置电波接收用天线90、CPU84和步进电动机82A的部位的底板81的材质,优选利用合成树脂或陶瓷等非导电性材料构成。
图13表示电波接收用天线90的平面图,图14表示电波接收用天线90的侧视剖面图。如这些图13和图14所示,电波接收用天线90具有:形成有凹状部911的线圈框架91;被收纳在凹状部911中的磁心92;缠绕在线圈框架91上的线圈93。
图15表示线圈框架91的立体图。如该图15和前述的图13和图14所示,线圈框架91具有:缠绕线圈93的直线状部91A;在该直线状部91A两侧连续形成的弯曲部91B。弯曲部91B沿着底板81的外缘形成,例如在底板81的外形形状为圆形时形成为大致圆弧状,在底板81的外形形状为椭圆形时形成为大致椭圆曲线状。此处,如前述的图12所示,直线状部91A配置在从钟表8的大致8点到大致9点方向上。弯曲部91B沿着机心80的外形形状形成并配置,弯曲部91B的一方配置在从钟表8的大致6点到大致7点方向,另一方配置在从大致9点到大致11点方向。另外,线圈框架91由液晶聚合物等的合成树脂等绝缘性材料构成。
在线圈框架91上,沿着线圈框架91的外形形状形成凹状部911。即,在凹状部911连续形成有配置于直线状部91A部分的直线状部911A、和配置于弯曲部91B部分的弯曲部911B。
图16表示图13的XVI-XVI剖面图。如该图16所示,凹状部911形成为断面大致呈“コ”字形,该凹状部911的开口部被配置成与底板81相面对。
返回图13、图14和图15,在线圈框架91的两端形成把电波接收用天线90旋合固定在机心80上的固定孔912。如图11所示,这些固定孔912的一方和电路单元85的端部一起由螺钉95A固定在底板81上,固定孔912的另一方和电路单元85及电路压板852一起由螺钉95B固定着。因此,线圈框架91的两端部的固定孔912部分被电路单元85覆盖着,并且配置在钟表8的俯视状态下彼此重叠的位置。
并且,在弯曲部91B中,在与底板81相对的一面形成用于把电波接收用天线90定位在底板81上的定位部912A、912B。定位部912A、912B中的一方定位部912A是孔,另一方定位部912B是突起。另一方面,在底板81中,与这些定位部912A、912B对应的位置分别形成有销和凹状部,这些定位部912A、912B卡合在销和凹状部上,由此进行电波接收用天线90在底板81上的定位。
在线圈框架91中,在线圈93两侧形成凸缘部913。
图17表示图13的XVII-XVII剖面图。如该图17所示,凸缘部913形成为分别从直线状部91A的四边突出,该突出量被设定得大于线圈93的厚度。并且,凸缘部913中与凹状部911的开口部分对应的部分形成为分别从该开口部分两侧突出。凸缘部913被设定成大于线圈93的厚度,所以线圈93能够被该凸缘部913阻挡而不会缠绕到弯曲部91B上。
图18表示图13的XVIII-XVIII剖面图。如该图18、前述的图13和图14所示,在线圈框架91中,在接近接收用IC87侧的弯曲部91B,在与底板81相面对的一面的相反侧固定着电路基板94。在线圈框架91中与电路基板94相面对的一面形成多个(在图13中为两个)突起914,在这些突起914卡合着电路基板94的定位孔,由此进行电路基板94在线圈框架91上的定位。该电路基板94沿着弯曲部91B的形状弯曲形成,并通过环氧树脂系列粘接剂粘接固定在线圈框架91的平面上。在电路基板94上形成导通电路,在该电路基板94上与磁心92在平面重叠的位置,安装着多个作为电波接收用天线90的调谐频率调整用电气元件的电容941。
返回图13,在电路基板94的端部,在与线圈框架91的固定孔912一致的位置,形成用于固定电路基板94的固定孔942。在该固定孔942的周围形成导通电路的端子(未图示)。该电路基板94安装在电路单元85和线圈框架91之间,并通过螺钉95B固定着。此处,在电路单元85的与电路基板94相面对的位置(即固定孔942的周围)形成与电路基板94的端子导通的端子。因此,电路单元85和电路基板94与线圈框架91一起被螺钉95B固定着,电路单元85面对着电路基板94并与其接触,实现电路基板94和电路单元85之间的导通,电容941连接接收用IC87。
并且,在电路基板94中与固定孔942的相反侧的端部锡焊着线圈93的前端,实现与导通电路的导通。
此处,在线圈框架91中与电路基板94相面对的一面,在比电容941的配置位置更靠近固定孔912的一侧形成阶梯部915。并且,电路基板94沿着该阶梯部915在接近底板81的方向屈曲或弯曲。由此,即使电路单元85与线圈框架91(电路基板94)在平面上重叠,电路单元85也不会在线圈框架91的厚度方向突出,能够防止机心80的厚度变厚。
磁心92如图14、图16~图18所示,通过层叠多个利用以Co系列为主成分的非晶形金属薄板构成的非晶形金属薄板92A构成,例如层叠约30~50个厚约10μm的非晶形金属薄板92A构成。
图19表示磁心92的平面图。如该图19所示,磁心92具有:沿着线圈框架91的凹状部911的形状、即作为缠绕线圈93的部分的直线状部92B;在该直线状部92B的两侧沿着凹状部911的平面大致呈圆弧状的弯曲部92C。非晶形金属薄板92A利用粘接剂彼此粘接,磁心92通过填充在与凹状部911的间隙中的粘接剂被固定在凹状部911上。磁心92以和第一实施方式的定子部件12A相同的方法制造,在磁心92的弯曲部92C上,在靠近彼此平行的两个切口921之间形成临时固定部922。临时固定部922在磁心92周缘形成多个(在本实施方式中为4个),4个临时固定部922中的两个配置在弯曲部92C的外侧,其他两个配置在弯曲部92C的内侧。
线圈93缠绕在线圈框架91的直线状部91A上。线圈93的线径、圈数等可以根据线圈93的材质和电波接收用天线90的接收灵敏度等适当设定。另外,在该线圈93的表面预先覆盖有粘接剂,利用加热器一面提供热风一面将线圈93缠绕线圈框架91上,线圈即相互粘接。
这种钟表8的动作如下。
向计时用石英振子851施加电压时所输出的振荡信号在CPU84的分频电路被分频并生成基准信号,以该基准信号为基础,在CPU84内的计时电路计时时间,同时驱动步进电动机82A、82B。步进电动机82A、82B的旋转运动通过轮系分别传递给秒针、分针和时针,这些指针转动,从而在钟表8的字盘上显示时间。
在通过电波接收用天线90接收承载了时间信息的标准电波时,接收用IC87从标准电波取出时间信息并输出给CPU84。CPU84根据该时间信息校正在计时电路计时的时间,驱动步进电动机82A、82B,校正指针的显示时间。
根据该第二实施方式,除获得与第一实施方式的(1)~(11)相同的效果外,还可以获得以下效果。
(12)磁心92通过层叠非晶形金属薄板92A构成,并收纳在线圈框架91的凹状部911内,所以在形成非晶形金属薄板92A时产生的外缘的锐利翘曲或毛刺等不会接触线圈93,能够可靠地防止线圈93断线。因此,在线圈93的绕线作业中可以消除线圈93断线等不良情况,可以简化绕线作业,提高成品率。并且,可以防止线圈93因钟表8的使用过程中的振动和冲击等造成的断线,所以能够提高钟表8的可靠性。
并且,与以往为了防止线圈93断线而利用绝缘性薄膜覆盖非晶形金属层叠体的情况相比,可以不需要绝缘性薄膜,所以能够使电波接收用天线90的结构变简单,同时也不需要绝缘性薄膜的覆盖作业,可以简化制造工序。另外,线圈框架91的凹状部911形成为断面呈“コ”字形,所以能够从凹状部911的开口部分收纳非晶形金属薄板92A,可以容易进行收纳作业,同时能够容易进行非晶金属薄板92A彼此在凹状部911内的固定。
并且,磁心92利用非晶形金属构成,所以与铁氧体或其他材料相比,可以提高电波接收用天线90的接收灵敏度。
(13)由于在线圈框架91上设有凸缘部913,所以在进行把线圈93缠绕在线圈框架91上的作业时,能够可靠地防止线圈93松散并向弯曲部91B移动。因此,能够通过简单的作业缠绕线圈93。并且,通过凸缘部913可以防止线圈93松散,所以能够把线圈93良好地缠绕在规定范围内,容易确保所期望的圈数和线圈长度。因此,能够抑制电波接收用天线90的接收灵敏度的偏差,可以实现稳定的接收灵敏度。
(14)安装了电容941的电路基板94被固定在线圈框架91上,所以能够有效活用线圈框架91的空间。即,在配置电路基板94的部分也可以形成线圈框架91和磁心92,所以能够使磁心92形成得较长,可以提高电波接收用天线90的接收灵敏度。另一方面,可以有利于节省机心80内的空间,可以促进钟表8的小型化。
(15)线圈框架91具有固定孔912,所以能够利用螺钉95A、95B把电波接收用天线90固定在底板81上。因此,与以往利用电路基板和轮系支座等夹持电波接收用天线的结构相比,可以稳定而可靠地固定电波接收用天线90,并且能够提高电波接收用天线90的耐冲击性。
(16)电波接收用天线90配置在机心80内,所以电波接收用天线90不会在钟表8的外部突出,可以提高钟表8的外观性。并且,电波接收用天线90的弯曲部91B沿着机心80的外形形状形成,所以能够提高空间效率,并且确保磁心92的长度,确保接收灵敏度,同时促进节省空间化、小型化。
并且,线圈框架91利用绝缘材料构成,所以在外壳和字盘、后盖等外饰部件使用SUS、黄铜、钛合金等金属材料的情况下,可以作为为了确保接收灵敏度而在电波接收用天线90和外饰部件之间能够取得合适空隙的材料来使用。此处,作为外饰部件使用金属材料的情况,当然包括利用单一的金属材料构成整个外饰部件,但也包括其他例如在合成树脂或陶瓷等非导电性材料的表面通过电镀、喷涂、蒸镀等覆盖金属材料的情况等。
(17)磁心92收纳在线圈框架91上,所以在从钟表8的外部施加冲击时,线圈框架91可以发挥保护磁心92的缓冲部件的作用。由此,磁心92不易产生磁性变形。
并且,在把线圈框架91放置在底板81上时,磁心92收纳在线圈框架91上,所以不需要利用镊子等直接把持磁心92,可以提高磁心92的操作性,同时也使磁心92不易产生磁性变形。结果,例如在把该电波接收用天线90的结构适用于钟表用步进电动机的情况下,由于不易产生磁性变形,所以能够减少电力消耗。
另外,本发明不限于前述实施方式,在可以实现本发明目的的范围内的变形、改良等也包括在本发明中。
粘接剂不限于耐热性树脂,例如也可以采用热固化性树脂。该情况下,粘合、退火的温度例如设定为小于等于300℃的低温即可。并且,也可以把粘合工序和退火工序设为分别不同的工序,在进行磁心部形成工序和临时固定部形成工序之后,在进行退火工序后进行涂覆工序,然后进行层叠工序、切断工序、和粘合工序。在这些情况下,能够与切断工序同时进行磁心部的临时固定,所以能够容易进行临时固定。并且,通过落料冲压同时也可以进行磁心的外形、临时固定形状及层叠加工。
粘接剂不限于涂覆在磁心部的单面,也可以涂覆在两面。并且,粘接剂不限于涂覆在磁心部整个表面上,也可以涂覆在磁心部的一部分上。该情况时,需要在与要粘合的磁心部之间能够确保充足的粘合力的面积内配置粘接剂,以便能够在磁心部的整个表面获得稳定的粘合力。因此,粘接剂例如可以在磁心部平面上涂覆成格子状、条纹状、点状等任一配置。
粘合工序和退火工序未必一定在同一炉内进行,也可以分别进行。
在磁心部形成工序中,不限于通过冲压磁心部周围来形成残留基体部件部和连接部,例如也可以利用磁心部形状的冲头和冲模从基体部件冲压磁心部。该情况时,通过冲压加工形成的毛刺形成在与冲头相面对的表面侧,所以需要将磁心部配置成,使形成粘接剂层的一面与冲头相对。并且,如果磁心的厚度尺寸没有限制,通过冲压加工形成的毛刺也未必一定形成在粘接剂层一侧,毛刺也可以形成在未设有粘接剂层的一侧。
临时固定部的形状不限于通过形成两个切口而形成于磁心部周缘的形状,例如也可以通过冲压加工等在磁心部的一部分形成突起状的临时固定部。在该情况下,可以良好地临时固定邻接的磁心部。并且,临时固定部不限于通过配合临时固定在其他磁心部上,也可以利用其他例如铆接等任意的卡合方法进行临时固定。
临时固定不限于在从连接部切开磁心部的切断工序中同时进行,也可以在形成磁心部或磁心的一系列冲压工序中的任意冲压加工工序中进行。即,临时固定不限于切断工序,例如也可以与形成固定用孔的冲压加工工序或临时固定部形成工序等同时进行。
在临时固定部形成工序或磁心部形成工序中,预先层叠多个基体部件,多个基体部件同时形成磁心部,或者如果形成临时固定部,即可同时处理多个,所以能够提高产生效率。此处,在同时形成多个临时固定部的情况下,可以在形成临时固定部的同时进行多个磁心部的临时固定。
在磁心部形成用于固定磁心部的孔,但不限于此,其固定单元的形状是任意的例如切口等。
对在荷重施加步骤中使用的夹具表面实施了聚四氟乙烯电镀,但不限于此,如果在夹具表面的至少接触磁心部的部分上,实施例如喷丸(peening)(微型滚筒)处理等任意的脱模剂处理,可以良好地防止粘接剂附着。
磁心不限于用于发电机中,例如也可以用作步进电动机等其他电磁变换机。并且,磁心不限于用作电磁变换机,例如也可以用于在电波校正钟表中使用的接收天线、或压电蜂鸣器用升压线圈、EL发光用升压线圈等。
并且,电磁变换机不限于用于钟表中,也可以适用于其他任意的电子设备。
电波接收用天线不限于缠绕线圈的部分为直线状、其两侧形成为弯曲状的天线,例如也可以是整体弯曲成大致呈圆弧状的形状。或者,也可以是缠绕着线圈的部分两侧中只有单侧弯曲的形状。在这些情况下,只要电波接收用天线沿着钟表的机心配置,均可以提高空间效率。
总之,电波接收用天线的形状只要是至少其一部分沿着钟表的机心的外形形状即可。
电磁变换机不限于电波接收用天线,例如也可以用作钟表的指针驱动用步进电动机的线圈和线圈磁心。
并且,电磁变换机不限于钟表,作为电波接收或驱动源,可以适用于任意设备。
实施本发明的最佳构成、方法等在以上记载中公开,但本发明不限于此。即,本发明主要对特定的实施方式进行了特别图示及说明,但本行业人员可以在不脱离本发明的技术构思和目的范围时,对以上所述实施方式在形状、材质、数量及其他详细构成进行各种变更。
因此,限定了以上公开的形状、材质等的记载是为了容易理解本发明而做的示例说明,不能用来限定本发明,所以利用这些形状、材质等的限定中的一部分或全部限定之外的部件名称进行的记载包括在本发明中。
Claims (30)
1.一种层叠多层板状非晶形金属的基体部件构成的磁心的制造方法,其特征在于,具有:
磁心部形成工序,从所述基体部件形成磁心部,该磁心部是通过冲压加工机沿磁心的形状冲压而形成的;
临时固定部形成工序,该工序在所述磁心部周缘形成多个临时固定部,其中每个临时固定部是通过冲压加工机在所述磁心部周缘形成两个切口并且将这两个切口之间的磁心部向所述基体部件的板厚方向弯曲加工而形成的;以及
临时固定工序,当通过冲压加工机使所层叠的各个磁心部向彼此接近的方向按压时,临时固定部嵌入所层叠的其他磁心部的切口之间,通过冲压加工机从基体部件切断磁心部的同时,各磁心部被临时固定。
2.根据权利要求1所述的磁心的制造方法,其特征在于,所述磁心部形成工序除了所述磁心部外,还形成残留在所述磁心部周围的所述基体部件的残留基体部件部,和连接所述磁心部及所述残留基体部件部的连接部,
所述临时固定是在把所述连接部从所述磁心部切开的切断工序中同时进行。
3.根据权利要求1或2所述的磁心的制造方法,其特征在于,所述磁心部形成工序层叠多层所述基体部件并进行冲压加工。
4.根据权利要求1或2所述的磁心的制造方法,其特征在于,在所述磁心部形成工序之前,具有在所述基体部件的两面或单面涂覆粘接剂的涂覆工序。
5.根据权利要求4所述的磁心的制造方法,其特征在于,所述涂覆工序在所述基体部件的两面中,面精度更高的一面侧涂覆粘接剂。
6.根据权利要求5所述的磁心的制造方法,其特征在于,所述磁心部形成工序使因冲压加工时的冲裁所产生的毛刺形成于涂覆了所述粘接剂的一面侧。
7.根据权利要求5所述的磁心的制造方法,其特征在于,所述磁心部形成工序把在所述涂覆工序中涂覆了所述粘接剂的一面配置成与冲压加工模具的冲模侧相面对。
8.根据权利要求1或2所述的磁心的制造方法,其特征在于,所述临时固定部形成工序使所述临时固定部形成为可以铆接或配合在所述磁心部上的形状。
9.根据权利要求1或2所述的磁心的制造方法,其特征在于,所述临时固定部形成工序通过将所述磁心部的一部分向板厚方向弯曲加工来形成所述临时固定部。
10.根据权利要求9所述的磁心的制造方法,其特征在于,所述临时固定部形成工序在所述磁心部的周缘形成两处切口,通过将这些切口之间的所述磁心部向板厚方向弯曲加工来形成所述临时固定部。
11.根据权利要求9所述的磁心的制造方法,其特征在于,所述临时固定部形成工序在所述磁心部的周缘形成至少一组彼此相面对的所述临时固定部。
12.根据权利要求9所述的磁心的制造方法,其特征在于,所述临时固定部形成工序通过在磁通密度低于形成于所述磁心部的磁路的磁通密度的位置进行弯曲加工来形成所述临时固定部。
13.根据权利要求4所述的磁心的制造方法,其特征在于,在所述临时固定后,具有粘合工序,该粘合工序通过加热所层叠的所述磁心部,使所述粘接剂凝固,并使邻接的所述磁心部相互粘合。
14.根据权利要求13所述的磁心的制造方法,其特征在于,所述粘合工序具有荷重施加步骤,该荷重施加步骤向所层叠的所述磁心部彼此接近的方向施加荷重,从而使邻接的所述磁心部相互紧密接触。
15.根据权利要求14所述的磁心的制造方法,其特征在于,所述荷重施加步骤利用规定的夹具向所述磁心部施加荷重,在所述夹具表面中至少接触所述磁心部的一面实施脱模剂处理。
16.根据权利要求13所述的磁心的制造方法,其特征在于,具有与所述粘合工序一起在同一无氧炉内进行所述磁心部的退火的退火工序。
17.根据权利要求13所述的磁心的制造方法,其特征在于,在所述磁心部形成工序之前,具有进行所述磁心部的退火的退火工序。
18.根据权利要求4所述的磁心的制造方法,其特征在于,在所述临时固定之后,具有粘合工序,该粘合工序通过加热所层叠的所述磁心部,使所述粘接剂凝固,并使邻接的所述磁心部相互粘合,
该粘合工序具有临时固定部修正步骤,临时固定部修正步骤对通过弯曲加工形成的所述临时固定部的平面方向再次实施弯曲加工,使其与所述磁心部的平面方向一致。
19.一种磁心,其特征在于,利用权利要求1或2所述的磁心的制造方法制得。
20.根据权利要求19所述的磁心,其特征在于,形成有该磁心的固定用孔或切口。
21.一种电磁变换机,其特征在于,具有:
利用永久磁铁构成的转子;
配置在该转子附近,并且使磁通通过的权利要求19所述的磁心;
配置在该磁心附近的线圈。
22.根据权利要求21所述的电磁变换机,其特征在于,
具有将所述线圈连接在外部电路上的线圈导通用基板,
在所述磁心部的两面中的面精度更高的一面涂覆粘接剂,所述基板配置在所述磁心部的涂覆有所述粘接剂一侧的表面上。
23.一种电磁变换机,其特征在于,具有:
利用绝缘材料构成,同时形成至少一部分开口的断面呈凹状的凹状部的线圈框架;
被收纳在所述凹状部中的权利要求19所述的磁心;
缠绕在所述线圈框架外周上的线圈。
24.根据权利要求23所述的电磁变换机,其特征在于,
所述凹状部大致形成为“コ”字状。
25.根据权利要求23或24所述的电磁变换机,其特征在于,在所述线圈框架上固定有安装了电气元件的电路基板。
26.根据权利要求23所述的电磁变换机,其特征在于,在所述线圈框架的对应于所述线圈两端的位置,形成从所述线圈框架突出的凸缘部。
27.根据权利要求23所述的电磁变换机,其特征在于,在所述线圈框架形成有多个用来旋合固定该电磁变换机的固定孔。
28.一种钟表,其特征在于,
具有权利要求23~27中任一项所述的电磁变换机,
所述电磁变换机配置在该钟表的机心内部,
所述线圈框架的至少一部分沿着所述机心的外形形状形成。
29.根据权利要求28所述的钟表,其特征在于,所述电磁变换机是接收被重叠了时间信息的标准电波的电波接收用天线。
30.一种电子设备,其特征在于,具有权利要求21所述的电磁变换机。
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