(57)【要約】【課題】非磁性領域の形成時にレーザーの照射による熱変形を低減することができるモータ用ステータの製造方法、モータ用ステータを提供することを目的とする。【解決手段】モータ用ステータの製造方法は、磁性板材に非磁性領域を形成する非磁性化工程と、モータ用のロータ用孔を形成するために磁性板材を加工する工程であって、非磁性領域の一部を加工する加工工程と、を含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性板材に非磁性領域を形成する非磁性化工程と、
モータ用のロータ用孔を形成するために前記磁性板材を加工する工程であって、前記非磁性領域の一部を加工する加工工程と、
を含むモータ用ステータの製造方法。
【請求項２】
前記非磁性化工程は、
前記磁性板材にクロムを塗布するクロム塗布工程と、
前記磁性板材に厚み方向からレーザーを照射するレーザー照射工程と、
を含む請求項１に記載のモータ用ステータの製造方法。
【請求項３】
前記非磁性化工程は、
前記磁性板材に連続してクロムを塗布するクロム塗布工程と、
前記磁性板材に厚み方向からレーザーを照射するレーザー照射工程と、
を含む請求項１のモータ用ステータの製造方法。
【請求項４】
前記非磁性化工程の前に、前記磁性板材にガイド穴を形成するガイド穴形成行程を含み、
前記クロム塗布工程は、前記ガイド穴を基準に前記クロムを塗布し、
前記レーザー照射工程は、前記ガイド穴を基準にレーザーを照射し、
前記加工工程は、前記ガイド穴を基準に前記非磁性領域の一部を加工する、
請求項２または請求項３に記載のモータ用ステータの製造方法。
【請求項５】
前記磁性板材は、
ニッケル成分が３７．５％〜３８．５％、クロム成分が７．５〜８．５％、鉄成分が５２．５％〜５４．５％含まれているＦｅとＮｉとＣｒを含む合金の板材であり、
前記非磁性領域は、
Ｃｒ含有量が１５％以上の領域を含む、
請求項１または請求項４のいずれか１項に記載のモータ用ステータの製造方法。
【請求項６】
前記加工工程は、
前記非磁性領域の一部を打ち抜いて加工する、前記非磁性領域の一部をレーザー切断して加工する、および前記非磁性領域の一部をワイヤー放電で加工する、のうちの１つである、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のモータ用ステータの製造方法。
【請求項７】
磁性板材のロータ用孔の周囲に形成され前記磁性板材が溶融により非磁性化された非磁性溶融領域であって、前記磁性板材の一方の表面側から厚み方向で他方の表面側へ向かうにつれて断面積が小さくなる非磁性溶融領域と、
を備えるモータ用ステータ。
【請求項８】
前記ロータ用孔の真円度が９９．５％以上である、
請求項７に記載のモータ用ステータ。
【請求項９】
前記磁性板材は、
ニッケル成分が３７．５％〜３８．５％、クロム成分が７．５〜８．５％、鉄成分が５２．５％〜５４．５％含まれているＦｅとＮｉとＣｒを含む合金の板剤であり、
前記非磁性溶融領域は、
Ｃｒ含有量が１５％以上の領域を含む、
請求項７または請求項８に記載のモータ用ステータ。
【請求項１０】
前記非磁性溶融領域のクロム重量は、前記非磁性溶融領域を除く前記磁性板材のクロム重量に比べ、６％〜１８％大きい、
請求項７または請求項８に記載のモータ用ステータ。
【請求項１１】
前記非磁性溶融領域は、前記ロータ用孔と前記磁性板材の外縁との距離が他の部位に比べ狭小となる部位に形成される、
請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載のモータ用ステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ用ステータの製造方法、モータ用ステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、時針や分針等の指針をモータ駆動装置により回転駆動するアナログ電子時計が利用されている。このようなモータ駆動装置では、モータとしてステッピングモータが用いられている。
ステッピングモータは、ロータ収容孔及びロータの停止位置を決める位置決め部（内ノッチ）を有するステータと、ロータ収容孔内に回転可能に配設されたロータと、ステータに設けられたコイルとを有している。
【０００３】
ステッピングモータを回転させるには、駆動回路からコイルに極性の異なる駆動パルスを交互に供給する。供給された駆動パルスによって、ステータには、極性の異なる漏洩磁束が交互に発生する。そして、供給された駆動パルスによって、ステッピングモータは、ロータが１８０度ずつ所定の一方向（正方向）に回転すると共に、位置決め部に対応する位置にロータが停止する。
【０００４】
一般的に、ステッピングモータでは、ロータを配設するために形成されたロータ収容孔周りの２か所（１８０度間隔）において、幅を狭くした幅狭部を有することで磁束を飽和させやすくした一体型のステータが用いられている。この構造によって、ロータを駆動させる漏洩磁束が得やすくなる。
【０００５】
さらに、ロータ収容孔（ロータ用貫通孔）の周囲に設けられた磁路の一部に、非磁性材料であるＣｒの溶融凝固部からなるＣｒ拡散領域を形成して当該領域の透磁率を低減させることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の発明では、まず、Ｆｅ−Ｎｉ合金板に対して打ち抜き加工等の機械加工を行って、ロータ収容孔（ロータ用貫通孔）とロータ収容孔の周囲に配置された磁路Ｒとを有するステータ素材と幅狭部を形成する。次に、特許文献１に記載の発明では、ステータ素材の少なくとも一部に溶融拡散用のＣｒ材を配置し、当該Ｃｒ材にレーザーを照射して磁路Ｒの内部にＣｒ材を溶融拡散させて、例えば幅狭部に非磁性領域であるＣｒ拡散領域を形成する。なお、幅狭部の幅は、例えば０．１ｍｍである。また、Ｃｒを溶融させるため、レーザーの温度は、Ｃｒの融点以上、例えば１９００度である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１３６８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来技術では、打ち抜き加工を行った後にレーザーを照射して幅狭部にＣｒ拡散領域を形成していたため、幅の狭い幅狭部がレーザーの熱で変形する可能性があった。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、非磁性領域の形成時にレーザーの照射による熱変形を低減することができるモータ用ステータの製造方法、モータ用ステータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るモータ用ステータの製造方法は、磁性板材に非磁性領域を形成する非磁性化工程（第２製造工程）と、モータ用のロータ用孔を形成するために前記磁性板材を加工する工程であって、前記非磁性領域の一部を加工する加工工程（第３製造工程）と、を含む。
【００１０】
また、本発明の一態様に係るモータ用ステータの製造方法において、前記非磁性化工程は、前記磁性板材にクロムを塗布するクロム塗布工程（第２製造工程）と、前記磁性板材に厚み方向からレーザーを照射するレーザー照射工程（第２製造工程）と、を含むようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明の一態様に係るモータ用ステータの製造方法において、前記非磁性化工程は、前記磁性板材に連続してクロムを塗布するクロム塗布工程（第２製造工程）と、前記磁性板材に厚み方向からレーザーを照射するレーザー照射工程（第２製造工程）と、を含むようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明の一態様に係るモータ用ステータの製造方法において、前記非磁性化工程の前に、前記磁性板材にガイド穴を形成するガイド穴形成行程（第１製造工程）を含み、前記クロム塗布工程は、前記ガイド穴を基準に前記クロムを塗布し、前記レーザー照射工程は、前記ガイド穴を基準にレーザーを照射し、前記加工工程は、前記ガイド穴を基準に前記非磁性領域の一部を加工するようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明の一態様に係るモータ用ステータの製造方法において、前記磁性板材は、ニッケル成分が３７．５％〜３８．５％、クロム成分が７．５〜８．５％、鉄成分が５２．５％〜５４．５％含まれているＦｅとＮｉとＣｒを含む合金の板材であり、前記非磁性領域は、Ｃｒ含有量が１５％以上の領域を含むようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明の一態様に係るモータ用ステータの製造方法において、前記加工工程は、前記非磁性領域の一部を打ち抜いて加工する、前記非磁性領域の一部をレーザー切断して加工する、および前記非磁性領域の一部をワイヤー放電で加工する、のうちの１つであるようにしてもよい。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るモータ用ステータ（ステータ２０１）は、磁性板材のロータ用孔（ロータ収容孔２０３）の周囲に形成され前記磁性板材が溶融により非磁性化された非磁性溶融領域（溶融部４０１、幅狭部２１０、２１１）であって、前記磁性板材の一方の表面側から厚み方向で他方の表面側へ向かうにつれて断面積が小さくなる非磁性溶融領域と、を備える。
【００１６】
また、本発明の一態様に係るモータ用ステータにおいて、前記ロータ用孔の真円度が９９．５％以上であるようにしてもよい。
【００１７】
また、本発明の一態様に係るモータ用ステータにおいて、前記磁性板材は、ニッケル成分が３７．５％〜３８．５％、クロム成分が７．５〜８．５％、鉄成分が５２．５％〜５４．５％含まれているＦｅとＮｉとＣｒを含む合金の板剤であり、前記非磁性溶融領域は、Ｃｒ含有量が１５％以上の領域を含むようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明の一態様に係るモータ用ステータにおいて、前記非磁性溶融領域のクロム重量は、前記非磁性溶融領域を除く前記磁性板材のクロム重量に比べ、６％〜１８％大きいようにしてもよい。
【００１９】
また、本発明の一態様に係るモータ用ステータにおいて、前記非磁性溶融領域は、前記ロータ用孔と前記磁性板材の外縁との距離が他の部位に比べ狭小となる部位に形成されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、非磁性領域の形成時にレーザーの照射による熱変形を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係るステッピングモータ、時計用ムーブメントを用いた時計を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係るステッピングモータの概略構成例を示す斜視図である。
【図３】本実施形態に係るステータの正面模式図である。
【図４】本実施形態に係るステッピングモータの正面模式図である。
【図５】本実施形態に係るステータの製造方法の一例を示す図である。
【図６】本実施形態に係るステータのプレス前のフープ材を示す上面図である。
【図７】本実施形態において、パーマロイのフープ材に塗布されたクロムをレーザーで溶融拡散してクロムを１５重量％以上にした後のフープ材の断面の写真例を示す図である。
【図８】本実施形態において、パーマロイのフープ材に塗布されたクロムをレーザーで溶融拡散してクロムを１５重量％以上にした後のフープ材の断面の写真例を示す図である。
【図９】本実施形態において、パーマロイのフープ材に塗布されたクロムをレーザーで溶融拡散してクロムを１５重量％以上にした後のフープ材の断面の写真例を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る溶融部をＥＤＳライン分析した結果の例を示す図である。
【図１１】Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒの三元合金状態図である。
【図１２】一体型ステータと二体型ステータそれぞれの電流波形の例と、逆回転時の駆動パルスの例を示す図である。
【図１３】図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は、比較例におけるステータの製造手法を説明するための図である。図１３（Ｃ）は、比較例におけるメッキ処理時にフープ材を裁断した場合の図である。
【図１４】３種類のステータの時間対コイルの電流値の変化の表すグラフを示す。
【図１５】図１５（Ａ）は、ロータ収容孔が変形していない場合を示す図である。図１５（Ｂ）は、ロータ収容孔が変形した場合を示す図である。図１５（Ｃ）は、ステータの水平軸とロータ静止角θを説明するための図である。
【図１６】ロータ収容孔が変形していない場合とロータ収容孔が変形している場合のロータ角度に対するトルクの変化を示す図である。
【図１７】図１７（Ａ）は、ロータ収容孔が変形していない場合のロータ角度に対するコギングトルクの変化を示す図である。図１７（Ｂ）は、ロータ収容孔が変形していない場合のロータ角度に対する蓄積エネルギーの変化を示す図である。図１７（Ｃ）は、ロータ収容孔が変形していない場合のロータ角度に対する積分トルクの変化を示す図である。
【図１８】図１８（Ａ）は、ロータ収容孔２０３が変形している場合のロータ角度に対するコギングトルクの変化を示す図である。図１８（Ｂ）は、ロータ収容孔２０３が変形している場合のロータ角度に対する蓄積エネルギーの変化を示す図である。図１８（Ｃ）は、ロータ収容孔２０３が変形している場合のロータ角度に対する積分トルクの変化を示す図である。
【図１９】本実施形態に係るクロム塗布の変形例を示す図である。
【図２０】図２０（Ａ）は、変形例におけるクロム層形成後のフープ材の斜視図である。図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）のＹ−Ｙ’おけるクロム層形成後のフープ材の断面図である。
【図２１】変形例における２コイルモータ用のステータをフープ材から打ち抜く前の正面図である。
【図２２】変形例における２コイルモータ用ステータのプレス前の正面図である。
【図２３】本実施形態に係るステータの製造方法における第３製造工程をレーザー切断で行う例を示す図である。
【図２４】本実施形態に係るステータの製造方法における第３製造工程をワイヤー放電加工で行う例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２３】
図１は、本実施形態に係るステッピングモータ、時計用ムーブメントを用いた時計１を示すブロック図である。本実施形態では、時計の一例としてアナログ電子時計を例示し説明することとする。
図１に示すように、時計１は、電池２、発振回路３、分周回路４、制御回路５、パルス駆動回路６、ステッピングモータ７、およびアナログ時計部８を備える。
また、アナログ時計部８は、輪列１１、時針１２、分針１３、秒針１４、カレンダ表示部１５、時計ケース８１、および時計用ムーブメント８２（以下、ムーブメント８２という）を備える。なお、本実施形態では、時針１２、分針１３、秒針１４、カレンダ表示部１５のうち１つを特定しない場合、指針１６という。
【００２４】
なお、発振回路３、分周回路４、制御回路５、パルス駆動回路６、およびステッピングモータ７、および輪列１１は、ムーブメント８２の構成要素である。
一般に、時計１の時間基準などの装置からなる時計の機械体をムーブメントと称する。
電子式のものをモジュールと呼ぶことがある。時計としての完成状態では、ムーブメントに、例えば、文字板、指針が取り付けられ、時計ケースの中に収容される。
【００２５】
電池２は、例えばリチウム電池、いわゆるボタン電池である。なお、電池２は、太陽電池と、太陽電池によって発電された電力を蓄電する蓄電池であってもよい。電池２は、電力を制御回路５に供給する。
【００２６】
発振回路３は、例えば水晶の圧電現象を利用し、その機械的共振から所定の周波数を発振するために用いられる受動素子である。ここで、所定の周波数は、例えば３２［ｋＨｚ］である。
分周回路４は、発振回路３が出力した所定の周波数の信号を所望の周波数に分周し、分周した信号を制御回路５に出力する。
【００２７】
制御回路５は、分周回路４が出力する分周された信号を用いて計時を行い、経時した結果に基づいて、駆動パルスを生成する。なお、制御回路５は、指針１６を正転方向に運針させる場合、正転用の駆動パルスを生成する。制御回路５は、指針１６を逆転方向に運針させる場合、逆転用の駆動パルスを生成する。制御回路５は、生成した駆動パルスをパルス駆動回路６に出力する。
【００２８】
パルス駆動回路６は、制御回路５が出力する駆動指示に応じて、指針それぞれに対して駆動パルスを生成する。パルス駆動回路６は、生成した駆動パルスをステッピングモータ７に出力する。
【００２９】
ステッピングモータ７は、パルス駆動回路６が出力する駆動パルスに応じて指針１６（時針１２、分針１３、秒針１４、カレンダ表示部１５）を運針させる。図１に示す例では、例えば、時針１２、分針１３、秒針１４、およびカレンダ表示部１５それぞれに１つステッピングモータ７を備えている。
【００３０】
時針１２、分針１３、秒針１４、カレンダ表示部１５それぞれは、ステッピングモータ７によって運針される。
時針１２は、パルス駆動回路６がステッピングモータ７を駆動することによって１２時間で１回転する。分針１３は、パルス駆動回路６がステッピングモータ７を駆動することによって６０分間で１回転する。秒針１４は、パルス駆動回路６がステッピングモータ７を駆動することによって６０秒間で１回転する。カレンダ表示部１５は、例えば日付を表示する指針であり、パルス駆動回路６がステッピングモータ７を駆動することによって２４時間で１回転する。
【００３１】
次に、本実施形態に係るステッピングモータ７の概略構成例について説明する。
図２は、本実施形態に係るステッピングモータ７の概略構成例を示す斜視図である。図２に示すように、ステッピングモータ７は、ステータ２０１、ロータ２０２、磁心２０８、コイル２０９、およびネジ２２０を備える。
ステータ２０１には、ロータ収容孔２０３、ネジ孔２１８ａ、ネジ孔２１８ｂが形成されている。
ロータ２０２は、ロータ収容孔２０３に回転可能に配置されている。
コイル２０９は、磁心に巻回されている。
また、ステッピングモータ７をアナログ電子時計に用いる場合、ステータ２０１と磁心２０８とは、ネジ２２０によってムーブメント８２の地板（不図示）に固着され、互いに接合される。
【００３２】
ここで、図３を用いてステータ２０１について説明する。
図３は、本実施形態に係るステータ２０１の正面模式図である。図３において、ステータ７の長手方向をｙ軸方向、短手方向をｘ軸方向とする。なお、図３に示すステータ２０１は、後述するモータ用ステータの製造方法によって製造される。図３に示すように、ロータ収容孔２０３には、切り欠き部２０４、２０５が形成されている。また、ステータ２０１には、幅狭部２１０、２１１がロータ収容孔２０３の周囲に形成されている。ステータ２０１は、例えばＦｅ−Ｎｉ（鉄−ニッケル）の磁性板材で形成されている。また、幅狭部２１０、２１１は、非磁性領域である。
【００３３】
ステッピングモータ７を時計に用いる場合、ステータ７の各サイズの例を説明する。
ロータ収容孔２０３の穴径は、約１．５〜２ｍｍである。幅狭部２１０、２１１の一番細い箇所の幅は、約０．１ｍｍである。ステータ７の厚みは、約０．５ｍｍ±０．１ｍｍである。長手方向の長さは、約１０ｍｍである。
【００３４】
次に、図４を用いて、本実施形態に係るステッピングモータ７について詳述する。
図４は、本実施形態に係るステッピングモータ７の正面模式図である。
図４に示すステッピングモータ７は、ロータ収容孔２０３、ステータ２０１、ロータ２０２、磁心２０８、コイル２０９、および幅狭部２１０、２１１を備えている。
【００３５】
なお、ステータ２０１は、ロータ収容孔２０３の周囲に磁路Ｒが設けられている。ロータ２０２は、ロータ収容孔２０３内に回転可能に配設された２極のロータである。磁心２０８は、ステータ２０１と接合されている。コイル２０９は、磁心２０８に巻回されている。
【００３６】
なお、幅狭部２１０、２１１は、ロータ２０２の安定位置確保のためロータ収容孔２０３に設けられる切り欠き部２０４、２０５に干渉しない部分に設けられる。コイル２０９は、第１端子ＯＵＴ１、第２端子ＯＵＴ２を有している。
【００３７】
ロータ収容孔２０３は、輪郭が円形とされた貫通孔の対向部分に複数（図４の例では２つ）の半月状の切り欠き部（内ノッチ）２０４、２０５を一体形成した円孔形状に構成されている。これら切り欠き部２０４、２０５は、ロータ２０２の停止位置または静止安定位置を決めるための位置決め部として構成されている。例えば、切り欠き部（内ノッチ）２０４は、ロータが所定位置になると、そのポテンシャルエネルギーが低くなり、ロータの位置を安定させる作用をもたらす。
【００３８】
ロータ２０２は、２極（Ｓ極及びＮ極）に着磁されている。
コイル２０９が励磁されていない状態では、ロータ２０２は、図４に示すように前記位置決め部に対応する位置、換言すれば、ロータ２０２の磁極軸Ａが、切り欠き部２０４、２０５を結ぶ線分と直交するような位置（角度θ０位置）に安定して停止（静止）している。
【００３９】
ロータ収容孔２０３の周囲に設けられた磁路Ｒの一部（図４の例では２箇所）に、非磁性領域の幅狭部２１０、２１１が形成されている。ここで、ステータ２０１の幅狭部の断面の幅を断面幅ｔとし、磁路に沿った方向の幅をギャップ幅ｗとする。幅狭部２１０、２１１は、断面幅ｔとギャップ幅ｗとにより画定された領域に形成されている。
以下の説明では、ステータ２０１において、幅狭部２１１の外周を点ａ１、幅狭部２１１内を点ｂ１、幅狭部２１１の近傍且つ磁路Ｒの外周と内周との間を点ｃと定義する。
なお、ステータ２０１の製造方法については、後述する。
【００４０】
次に、本実施形態に係るステッピングモータ７の動作を、図４を参照して説明する。
まずパルス駆動回路６から駆動パルス信号をコイル２０９の端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間に供給して（例えば、第１端子ＯＵＴ１側を正極、第２端子ＯＵＴ２側を負極）、図４の矢印方向に電流ｉを流すと、ステータ２０１には破線矢印方向に磁束が発生する。
【００４１】
本実施形態では、非磁性領域である幅狭部２１０、２１１が形成されており、当該領域の磁気抵抗は増大している。そのため、従来の「幅狭部」に相当する領域を磁気飽和させる必要がなく、容易に漏洩磁束を確保でき、その後、ステータ２０１に生じた磁極とロータ２０２の磁極との相互作用によって、ロータ２０２は図４の矢印方向に１８０度回転し、磁極軸が角度θ１位置で安定的に停止（静止）する。
なお、ステッピングモータ７を回転駆動することによって通常動作（本発明の各実施の形態はアナログ電子時計であるため運針動作）を行わせるための回転方向（図４では反時計回り方向）を正方向とし、その逆（時計回り方向）を逆方向としている。
【００４２】
次に、パルス駆動回路６から、逆極性の駆動パルスをコイル２０９の端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２に供給して（駆動とは逆極性となるように、第１端子ＯＵＴ１側を負極、第２端子ＯＵＴ２側を正極）、図４の反矢印方向に電流を流すと、ステータ２０１には反破線矢印方向に磁束が発生する。
その後、前述と同様に、非磁性領域である幅狭部２１０、２１１が形成されていることから、容易に漏洩磁束を確保でき、ステータ２０１に生じた磁極とロータ２０２の磁極との相互作用によって、ロータ２０２は前記と同一方向（正方向）に１８０度回転し、磁極軸が角度θ０位置で安定的に停止（静止）する。
【００４３】
以後、このように、コイル２０９に対して極性の異なる信号（交番信号）を供給することによって、前記動作が繰り返し行われて、ロータ２０２を１８０度ずつ矢印方向に連続的に回転させることができる。
【００４４】
このように、ロータ収容孔２０３の周囲の磁路の一部に非磁性領域である幅狭部２１０、２１１が形成されているため、当該領域で消費される磁束が大幅に低減でき、ロータ２０２を駆動させる漏洩磁束を効率よく確保できる。
また、従来では「幅狭部」とされていた箇所に非磁性領域である幅狭部２１０、２１１を形成して低透磁率化させることにより、ロータ２０２自体から発せられる磁束についても当該領域での消費が抑制される。その結果、磁気ポテンシャルの損失を防止することができ、ロータ２０２を磁気的に停止（静止）・保持させるための保持力を高めることができる。
【００４５】
また、従来では「幅狭部」とされていた箇所にＯＵＴ１側（負極）の磁束で飽和させて回転させた後、ＯＵＴ２側（正極）で回転させるにはＯＵＴ１側（負極）の際に生じた残留磁束を打ち消す必要があった。しかしながら、本実施形態によれば、当該領域での残留磁束が大幅に低減されているため、残留磁束打ち消しに要する時間が不要となり回転を収束させるまでの時間が短縮できる。このため、本実施形態によれば、高速運針を行う際の動作安定性を維持することができ、駆動周波数を上げることができる。なお、ステッピングモータ７を駆動する駆動パルスについては、後述する。
【００４６】
＜製造方法の説明＞
次に、ステータ２０１の製造方法の一例を、図５を用いて説明する。
図５は、本実施形態に係るステータ２０１の製造方法の一例を示す図である。
【００４７】
（第１製造工程  １ｓｔプレス（ガイド穴作成））
第１製造工程では、製造システム３００が、プレス装置３０２を備えている。また、符号３０１は、プレス前のフープ材３１０が巻き取られている状態である。符号３０３は、プレス後のフープ材が巻き取られている状態である。符号３１０は、プレス後のフープ材の上面図である。なお、図５において、フープ材の長手方向をｘ軸方向とし、短手方向をｙ軸方向とする。また、フープ材の短手方向の幅は、例えば１６．５ｍｍである。
【００４８】
プレス装置３０２は、フープ材の状態の磁性材料（３８パーマロイなど）に対して、上下に位置決め用のガイド穴３１２、３１３を形成する。プレス後、製造システム３００は、プレス後のフープ材を符号３０３のように、巻き取る。
【００４９】
（第２製造工程  非磁性領域作成）
第２製造工程では、製造システム３００が、クロム（Ｃｒ）をペースト塗布するペースト塗布装置３２２、乾燥装置３２３、レーザー照射装置３２４、および洗浄装置３２５を備えている。また、符号３２１は、第１製造工程でプレス後のフープ材が巻き取られている状態である。符号３２６は、非磁性領域が作成される後のフープ材３１０が巻き取られている状態である。
【００５０】
ペースト塗布装置３２２は、フープ材に対して、ｙ軸方向の所望位置にクロムをペースト塗布する。ペースト塗布装置３２２は、例えば、クロムをバインダーと混ぜてペースト化し、それをディスペンスする。すなわち、ペースト塗布装置３２２は、ディスペンザーである。なお、ｙ軸方向の所望位置とは、図３に示したステータ２０１における非磁性領域である幅狭部２１０、２１１を作成する領域である。なお、ペースト塗布装置３２２は、ガイド穴の位置を基準とした所望位置にクロムをペースト塗布する。なお、Ｃｒの塗布厚は、一例として１５０〜２００［ミクロン］である。
続けて、乾燥装置３２３は、ペースト塗布されたクロムを乾燥させる。
【００５１】
続けて、レーザー照射装置３２４は、クロムがペースト塗布された領域（符号ｇ３３１）にレーザーを照射する。なお、レーザーは、放電深度が深いファイバーレーザーが好ましい。これにより、塗布したクロムが母材（パーマロイ材）に溶け込む。そして、塗布したクロムと、パーマロイ材内部のクロムとで拡散溶融が生じ、クロム重量比が１５％以上となる領域が形成される。なお、レーザー照射によって、クロムがペースト塗布された領域は、Ｃｒの融点以上、１９００度以上になる。また、レーザーの入射側の口径は、０．３〜０．５ｍｍ程度である。また、レーザー照射装置３２４は、ｘ軸方向に例えば２５［ミクロン］間隔でレーザーを照射する。これにより、母材（フープ材）にかかるレーザー照射による熱を低減することができる。
【００５２】
続けて、洗浄装置３２５は、塗布したクロムのうち、溶剤を用いて洗浄することで、不要な箇所を除去する。符号ｇ３１０Ａは、レーザー照射、洗浄後のフープ材の上面図である。符号ｇ３１０Ａにおいて、符号ｇ３３１は、非磁性領域を示している。非磁性領域のｙ軸方向の幅は、約０．３〜０．５ｍｍである。このように、第２製造工程によって、フープ材に対してｘ軸方向に連続した直線上の非磁性領域が、ｙ軸方向の所定位置に形成される。また、洗浄にかかる時間は、一例として５分間である。
洗浄後、製造システム３００は、非磁性領域形成後のフープ材を符号３２６のように、巻き取る。
【００５３】
（第３製造工程  ２ｎｄプレス（仕上げ））
第３製造工程では、製造システム３００が、仕上げ加工装置であるプレス装置３４２を備えている。また、符号３４１は、第２製造工程後のフープ材が巻き取られている状態である。符号３４３は、プレス後のフープ材が巻き取られている状態である。
プレス装置３４２は、ガイド穴３１２、３１３の位置を基準として、図６に示すようにクロム重量比が１５％以上となった箇所がステータ２０１の幅狭部２１０、２１１となるように、プレス抜きを行う。図６は、本実施形態に係るステータ２０１のプレス前のフープ材３１０Ａを示す上面図である。なお、ステータ２０１’は、第４製造工程前のステータである。図６において、符号２０１’’は、ステータ２０１’のプレスを行う位置を示している。なお、打ち抜きは、非磁性領域３３１の一部を打ち抜く打ち抜き、ステッピングモータ７用のロータ２０２を囲む形状にする。すなわち、第３製造工程によって、ロータ収容孔２０３も同時に形成される。
これにより、幅狭部と、それ以外の箇所とで、クロム重量比が異なるステータ２０１’の外形が完成する。
【００５４】
（第４製造工程  磁性焼鈍）
第４製造工程では、製造システム３００が、焼鈍炉３５１を備えている。
焼鈍炉３５１は、ステータ２０１’に対して高温アニール（焼鈍）処理を行う。これにより、第３製造工程のプレス加工による残留応力の除去・緩和を行う。
【００５５】
製造システム３００は、上記の第１製造工程から第４製造工程によって、図３に示したステータ２０１を製造する。
【００５６】
以上の製造工程で製造したステータ２０１によれば、非磁性領域の形成時にレーザーの照射による熱変形を低減することができる。
【００５７】
＜レーザー照射後のフープ材の断面の写真例の説明＞
次に、パーマロイのフープ材の片面に塗布されたクロムに対してレーザー照射を行い、レーザーで溶融拡散して、クロムを１５重量％以上にした後のフープ材の断面の写真例を図７〜図９に示す。図７〜図９は、本実施形態において、パーマロイのフープ材に塗布されたクロムをレーザーで溶融拡散してクロムを１５重量％以上にした後のフープ材の断面の写真例を示す図である。
【００５８】
図７〜図９において、上下方向（ｚ軸方向）は、フープ材の厚み方向である。また、レーザーは、クロムが塗布されている面（上面）から照射される。なお、フープ材の厚みは、例えば０．５ｍｍ±０．１ｍｍである。また、図７〜図９において、符号４０１は、レーザー照射によって溶融した溶融部である。
【００５９】
図７は、溶融部４０１が上面から下面に貫通した例である。図８は、溶融部４０１が下面に達した例である。図９は、溶融部４０１が下面に達していない例である。
図７〜図９において、符号Ｌ１、Ｌ１１、Ｌ２１は、レーザー照射側の溶融部の幅を示している。また、符号Ｌ２、Ｌ１２、Ｌ２２は、フープ材の半分の厚み位置における溶融部の幅を示している。
【００６０】
図７〜図９に示すように、本実施形態の製造方法で製造した場合、レーザー入射側の溶融部の幅が、フープ材の厚み方向における表面以外の溶融部の幅より広い。また、磁性板材であるフープ材の一方の表面側（上側）から、厚み方向で他方の表面側（下側）へ向かうにつれて溶融部の幅が狭くなり、断面積が小さくなっている。
なお、図７〜図９に示したいずれの例でも溶融部のＣｒの質量％は１５％以上であり、溶融部が非磁性領域として形成されている。
【００６１】
＜ＥＤＳライン分析結果の説明＞
次に、本実施形態の製造方法で製造した溶融部をＥＤＳライン分析した結果について説明する。
まず、ＥＤＳ（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−ｒａｙ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；エネルギー分散型Ｘ線分光法）ライン分析の概要について説明する。
Ｘ線が素子内に入射するとそのＸ線のエネルギーに比例した電荷が発生する。ＥＤＳライン分析を行う分析装置は、この電荷を例えば電界効果型トランジスタのゲート電極に蓄積させることで電荷量に比例した電流に変換する。そして、分析装置は、このＸ線ごとの電流変化をパルス変換、さらに多重波高分析器で波高ごとのパルス数（Ｘ線カウント数）として計測する。さらに、分析装置は、計測結果を、横軸にＸ線のエネルギー値（ｋ  ｅＶ）、縦軸にＸ線のカウント数をとってスペクトルにする（例えば、参考文献１参照）。
【００６２】
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）
【００６３】
分析装置、及び分析条件を説明する。
幅狭部２１０、２１１における、観察部分に、日本電子社製のＩＢ−０９０２０ＣＰ（商品名）を用いて、クロスセクションポリッシャ（ＣＰ）加工を行った。加速電圧を７ｋＶとした。
走査型電子顕微鏡としては、電界放出型走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）（商品名：ＪＳＭ−７８００Ｆ、日本電子社製）を用いた。
【００６４】
サンプルは、樹脂包埋処理と研磨処理後、イオンミリング加工を、日本電子製、ＩＢ−９０２０ＣＰを用いて行った。
測定時のサンプルの状態は、イオンミリングによる加工断面｛Ａｒ（アルゴン）イオン、加速７ｋＶ｝である。
測定環境は、真空度が１０−４〜１０−５Ｐａの真空中で行った。
ＥＤＳライン分析は、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製のＮＯＲＡＮ  ＳＹＳＴＥＭ７（商品名）のＶｅｒ３を用いて、加圧電圧１５ｋＶの条件で行った。
【００６５】
次に、溶融部をＥＤＳライン分析した結果の例を示す。
図１０は、本実施形態に係る溶融部をＥＤＳライン分析した結果の例を示す図である。
図１０において、符号ｇ１が示す図は、ＥＤＳライン分析を行った溶融部を示す図である。なお、ｙ軸方向は、図３に示したように、ステータ２０１の長手方向である。また、符号ｇ１が示す図は、溶解部を反射顕微鏡で撮像した結果であり、倍率は１２０倍である。
また、符号ｇ２が示す図は、ライン分析の結果を示すグラフである。横軸は位置［ミクロン］であり、縦軸は質量［％］である。また、符号ｇ２１は、Ｃｒ（クロム）の距離に対する質量［％］の変化を表し、符号ｇ２２は、Ｆｅ（鉄）の距離に対する質量［％］の変化を表し、符号ｇ２３は、Ｎｉ（ニッケル）の距離に対する質量［％］の変化を表す。また、破線ｇ２４で囲んだ領域は、Ｃｒの質量が変化する領域である。
【００６６】
図１０において、溶融部は、約１４０［ミクロン］〜４００［ミクロン］の区間である。この区間では、Ｃｒの質量が約２０〜２８％である。この領域では、Ｃｒの質量が１５質量％以上であるため、常温で常磁性であり、図４の点ｂ１がこの領域である。なお、常磁性とは、外部磁場が無いときには磁化を持たず、磁場を印加するとその方向に磁化する磁性である。また、常温で常磁性の状態とは、非磁性の状態である。なお、この領域のＦｅの質量％は約４１〜５１％であり、Ｎｉの質量％は約３０〜３８％である。
【００６７】
ここで、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金において、３８パーマロイであるＦｅが５４質量％、Ｎｉが３８質量％、Ｃｒが８質量％の場合、常温では強磁性である。なお、強磁性とは、磁気モーメントを持つ物質の磁性である。
図１０において、Ｃｒの質量が約８％である領域は、外端側から約１４０［ミクロン］までの位置と、４００［ミクロン］以降の位置である。この領域は、Ｃｒの質量が３８パーマロイのＣｒ成分の質量と同等の約７〜８質量％であるため、強磁性の領域であり、図４の点ｂ１と点ｃがこの領域である。
【００６８】
以上のように、本実施形態の製造工程で製造したステータ２０１は、Ｃｒの質量が１５質量％以上の常磁性の領域と、Ｃｒの質量が７〜８質量％の強磁性の領域を有し、さらにＣｒの質量の変化が大きい領域（図１０の破線ｇ２４で囲んだ領域）を有する。このように、本実施形態の製造工程で製造したステータ２０１は、非磁性領域（図４の点ｂ１）を有する。また、ステータ２０１では、溶融部のＣｒ含有量Ｘ％と、他の領域のＣｒ含有量Ｙ％との差は６％以上である（Ｘ−Ｙ≧６）であり、溶融部のＣｒ重量が母材に比べて多くなっている。
また、図１０のように、非磁性溶融領域のクロム重量は、非磁性溶融領域を除く磁性板材のクロム重量の８％に比べ、６％〜１８％大きい。
【００６９】
なお、本実施形態に係るステッピングモータ７において、ステータ２０１は、Ｆｅ−Ｎｉ合金より構成されるが、透磁率の大きいＦｅ−Ｎｉ合金を用いることが好ましい。例えば、上述した３８パーマロイを例示できる。図１１の状態図より、Ｆｅ−３８％Ｎｉ−８％Ｃｒのキュリー温度は５００Ｋ以上であるが（点Ｘ）、Ｃｒが１５質量％以上では、キュリー温度が３００Ｋとなって常温でオーステナイト相となる（点Ｘ’）。図１１は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒの三元合金状態図である。つまり、ステッピングモータ７の駆動が要求される常温付近においては、Ｃｒが１５質量％以上でステータ２０１の非磁性状態を確保できる。なお、図１１は、Ｔｅｒｎａｒｙ  ａｌｌｏｙｓ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｆｅ、Ｃｏ  ｏｒ  Ｎｉ  ａｎｄ  Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ  ｏｒ  Ｍｎ  （Ｌａｎｄｏｌｔ−Ｂｏｒｎｓｔｅｉｎ  ｎｅｗ  Ｓｅｒｉｅｓ  ＩＩＩ／３２Ａ）１８８項から引用した状態図である。
【００７０】
＜ステッピングモータ７のコイル２０９に流れる電流＞
次に、ステッピングモータ７のコイル２０９に流れる電流について図１２を参照して説明する。
ステッピングモータにおける一般的な一体型ステータ（１体ステータともいう）の時間ｔに対する電流Ｉの変化と、一般的な二体型ステータ（２体ステータともいう）の時間に対する電流の変化の例を、図１２を参照して説明する。図１２は、一体型ステータと二体型ステータそれぞれの電流波形の例と、逆回転時の駆動パルスの例を示す図である。波形ｇ３０１は、一体型ステータにおける時間に対する電流の変化の電流波形である。波形ｇ３２１は、二体型ステータにおける時間に対する電流の変化の電流波形である。波形ｇ３０１と波形ｇ３２１において、横軸が時間であり、縦軸がコイルに流れる電流である。なお、一体型ステータを有するステッピングモータの構成は、図４に示したステッピングモータ７において幅狭部２１０、２１１に溶融部が形成されていない構造である。
【００７１】
波形ｇ３０１に示すように、波形ｇ３０１は、破線ｇ３０２〜ｇ３０４で囲んだ領域のように、複数の異なる傾き期間を有している。以下、本実施形態では、破線ｇ３０２で囲んだ領域を第１傾き期間、破線ｇ３０３で囲んだ領域を第２傾き期間、破線ｇ３０４で囲んだ領域を第３傾き期間という。
【００７２】
第１傾き期間は、ステッピングモータのコイルにおける自己インダクタンスＬに依存する期間であり、これによってコイルから発生した磁束がステータに流れる期間である。
第２傾き期間は、磁束が磁気抵抗の低い箇所に流れるため、第１傾き期間によってコイルから発生した磁束が幅狭部に流れる期間である。所定の電流が流れると、幅狭部の磁束が飽和する。換言すると、第２傾き期間は、幅狭部の磁束を飽和させている期間である。
第３傾き期間は、第２傾き期間によって幅狭部の磁束が飽和した後、ロータ収容孔に磁束が漏洩する状態である。換言すると、第３傾き期間は、ロータが動き始める期間である。
そして一体型ステータを有するステッピングモータでは、第３傾き期間になるとロータに磁束の反発力が働いて、ロータの回転が始まる。
【００７３】
また、二体型ステータを有するステッピングモータは、波形ｇ３２１に示すように、破線ｇ３２２で囲んだ領域の第１傾き期間と、破線ｇ３２３で囲んだ領域の第３傾き期間を有する。すなわち、二体型ステータを有するステッピングモータは、第２傾き期間がない。すなわち、二体型ステータでは、磁気的に飽和させる期間が不要である。
【００７４】
次に、一体型ステータを有するステッピングモータ、及び二体型ステータを有するステッピングモータにおいて、逆転させる場合の駆動パルスの例について説明する。
図１２において、波形ｇ３１１と波形ｇ３１２は、一体型ステータを有するステッピングモータにおいて逆転させる場合の駆動パルス波形である。また、波形ｇ３３１とｇ３３２は、二体型ステータを有するステッピングモータにおいて逆転させる場合の駆動パルス波形である。波形ｇ３１１、ｇ３１２、ｇ３３１及びｇ３３２において、横軸は時間、縦軸は信号レベルである。また、ｏｕｔ１とｏｕｔ２は、ステッピングモータが有するコイルの両端の端子である。また、Ｖｄｄは、例えばステッピングモータを駆動する駆動回路の電源電圧であり、Ｖｓｓは０Ｖまたは基準電圧である。
【００７５】
一体型ステータを有するステッピングモータの駆動パルスは、波形ｇ３１１とｇ３１２のように、まず時刻ｔ１〜ｔ２の期間、前回の駆動時にステータの幅狭部に残っている残留磁束を打ち消すために、幅Ｐｅの駆動パルスをコイルのｏｕｔ１に入力する。時刻ｔ２から所定の期間Ｐｓ後の時刻ｔ３〜ｔ４の期間、幅Ｐ１の駆動パルスをコイルのｏｕｔ１に入力することによって、ロータを正方向に少し動かすように駆動する。なお、期間Ｐｓは、期間Ｐｅの駆動パルスを入力後、ロータが元の位置に戻る待機期間である。その後、時刻ｔ４〜ｔ５の期間、幅Ｐ２の駆動パルスをコイルのｏｕｔ２に入力することによって、ロータを逆方向に少し動かすように駆動する。その後、時刻ｔ５〜ｔ６の期間、幅Ｐ３の駆動パルスをコイルのｏｕｔ１に入力することによって、ロータを逆方向に動かすように駆動する。
【００７６】
仮に、幅Ｐｅの駆動パルスをコイルのｏｕｔ１に入力せずに、時刻ｔ３のとき幅Ｐ１の駆動パルスの入力から開始した場合、残留磁束が残っているため、ロータの動作が不安定になる。このように、一般的な一体型ステータを有するステッピングモータでは、逆回転時に、残留磁束を打ち消すための幅Ｐｅの駆動パルスの期間と待機期間である期間Ｐｓとが、１ステップ分の指針を運針するための期間であるフレームｆが必要であった。
【００７７】
ここで、期間Ｐｓが例えば５〜６［ｍｓ］であり、幅Ｐ１と幅Ｐ２と幅Ｐ３との合計が、例えば１０〜１５［ｍｓ］である。また、幅Ｐ３の駆動パルスで駆動した後、ロータが静止位置に戻るまでの期間は、待機時間と同様に例えば約５［ｍｓ］である。この場合、１フレームｆの合計は、２０（＝５＋１０＋５）〜２６（＝６＋１５＋５）［ｍｓ］である。例えば１フレームが３２［Ｈｚ］の場合、３１．２５［ｍｓ］である。このため、一体型ステータを有するステッピングモータにおいて、逆転動作をさせる場合は、１フレームが３２［Ｈｚ］の周期で駆動していた。この幅Ｐｅの駆動パルスの期間と期間Ｐｓが逆回転時に必要だったため、逆回転時の周波数を３２［Ｈｚ］以上にできないという技術的な壁が存在していた。
【００７８】
一方、二体型ステータを有するステッピングモータにおいて、逆転動作をさせる場合は、波形ｇ３３１及びｇ３３２のように、１フレームｆは、幅Ｐ１と幅Ｐ２と幅Ｐ３とロータが静止位置に戻るまでの期間の合計であり、例えば２０（＝１５＋５）［ｍｓ］である。このため、二体型ステータを有するステッピングモータでは、一体型ステータを有するステッピングモータより逆回転時の１フレームを短く、例えば５０［Ｈｚ］することができる。
【００７９】
二体型ステータには、このような効果がある反面、機械的構造として完全に分離分割されたステータでは、組立時の位置ずれによって静止位置が安定しないという問題があるため、腕時計等に用いられるステッピングモータでは、二体型ステータを用いることが困難であった。また、このような機械的分離構造のステータでは、前述したように、機械加工によりステータを２分割し、その後、溶接にて接合するため、機械的なストレスや溶接過程により歪みや部材の位置ずれが生じやすかった。このため、二体型ステータでは、ロータとステータ間の距離に誤差が生じる問題もあった。
【００８０】
ここで、このような二体型ステータの問題点を解決するための比較例を説明する。
図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は、比較例におけるステータの製造手法を説明するための図である。図１３（Ｃ）は、比較例におけるメッキ処理時にフープ材を裁断した場合の図である。
【００８１】
比較例（特開２０１６−１３６８３０号公報参照）では、まず、Ｆｅ−Ｎｉ合金板に対して打ち抜き加工（プレス加工）等の機械加工を行って、ロータ収容孔２０３とロータ収容孔２０３の周囲に配置された磁路Ｒとを有するステータ素材を形成する。切り欠き部（内ノッチ）２０４、２０５についてもこの工程で併せて形成することができる。なお、ステータ素材２０１ａは透磁率の大きいＦｅ−Ｎｉ合金、例えばＦｅ−３８％、Ｎｉ−８％Ｃｒ（いわゆる３８パーマロイ）を用いることが好ましい。
【００８２】
次に、ステータ素材２０１ａの少なくとも一部に溶融拡散用のＣｒ材を配置し、当該Ｃｒ材にレーザーを照射して磁路Ｒの内部にＣｒ材を溶融拡散させて幅狭部２１０、２１１を形成する。
具体的には、例えば、粉末状の金属クロムが含まれるペーストを前記磁路の少なくとも一部に塗布して当該ペーストにレーザーを照射して溶融拡散させてもよい。または予め、ステータ素材２０１ａの表面にクロムめっき層を形成しておき、当該クロムめっき層のうち、磁路Ｒの少なくとも一部に形成されたクロムめっき層にレーザーを照射して溶融拡散させてもよい。めっきの場合は、ステータ母材を覆う状態の実現性等を考慮して、Ｃｒの質量比率として８０％を超えることはない。または、ペーストではなく粉末であってもよい。なお、メッキ処理を行う場合、図１３（Ｃ）のように、ステータ素材２０１ａの一部（２１５ａ、２１５ｂ）がフープ材２１６に接続された状態で、フープ材２１６を、めっき槽に入れられる大きさの短冊状に裁断する。そして、めっきを行わない箇所にマスク２１７を行う。
【００８３】
そして、幅狭部２１０、２１１は、図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）に示すように、切り欠き部（外ノッチ）２１３、２１４に前述のペーストやクロムめっき層を形成する。
次に、幅狭部２１０、２１１（Ｃｒ拡散領域）を形成してステータ素材２０１ａを得た後、ロータ収容孔２０３内にロータ２０２を配設するとともに、ステータ素材２０１ａと任意の固定手段によって磁心を固定し、この磁心にコイルを巻回させることで、ステッピングモータを製造する。
【００８４】
図１４に、３種類のステータの時間対コイルの電流値の変化の表すグラフを示す。換言すると、図１４は、飽和特性である。図１４において、縦軸はコイル２０９の電流値（ｍＡ）であり、横軸は時間（ｍｓｅｃ）である。本グラフはロータの磁石から生じる磁束の影響を除きコイルから発生した磁束のみで飽和状態を確認するため、ロータを外すことで得たグラフである。ここで、３種類のステータは、例えばヘリウムの不活性ガス雰囲気下で１２００℃、１時間、幅狭部２１０、２１１にＣｒを拡散させた第１のステータ、ヘリウムの不活性ガス雰囲気下で１２００℃、２４時間、幅狭部２１０、２１１にＣｒを拡散させた第２のステータ、母材にＣｒのめっきを行って１２００℃中でＣｒを拡散させていない第３のステータである。
波形ｇ４０１は、第１のステータの時間に対する電流の変化を示す。波形ｇ４０２は、第２のステータの時間に対する電流の変化を示す。波形ｇ４０３は、第３のステータの時間に対する電流の変化を示す。
【００８５】
第３のステータでは、波形ｇ４０３に示すように、図１２の波形ｇ３０１に示した一般的な一体型ステータと同様に３つの傾き期間を有している。例えば、時刻が０〜約０．０５［ｍｓ］の期間が、第１傾き期間であり、時刻が約０．０５〜０．７［ｍｓ］の期間が第２傾き期間であり、時刻が約０．７〜１．７［ｍｓ］が第３傾き期間である。
また、Ｃｒを１時間拡散させた第１のステータの波形ｇ４０１は、３つの傾き期間を有している。例えば、時刻が０〜約０．０５［ｍｓ］の期間が第１傾き期間であり、時刻が約０．０５〜０．５［ｍｓ］の期間が第２傾き期間であり、時刻が約０．５〜１．２［ｍｓ］の期間が第３傾き期間である。
さらに、Ｃｒを２４時間拡散させた第２のステータの波形ｇ４０２は、図１２の波形ｇ３２１に示した一般的な二体型ステータと同様に２つの傾き期間を有している。例えば、時刻が０〜約０．０５［ｍｓ］の期間が第１傾き期間であり、時刻が約０．０５〜０．５［ｍｓ］の期間が第３傾き期間である。
図１４に示したように、幅狭部２１０、２１１にＣｒを拡散させていない第３のステータに対して、幅狭部２１０、２１１にＣｒを拡散させたステータは飽和特性を向上させることができる。
なお、上述した各傾き領域や、各傾き領域の時刻や幅は、説明のための一例である。
【００８６】
比較例では、ステータの形状に打ち抜き加工した部品に対して、切り欠き部（外ノッチ）２１３、２１４に前述のペーストやクロムめっき層を形成していた。また、比較例では、図１３に示したように、板の厚み方向からＣｒペーストを塗布し、塗布後にレーザーを照射してレーザー溶融させていた。ここで、２０［ミクロン］のメッキ厚を得るには、約２時間のメッキ時間が必要であった。このような溶融を行う場合、フープ材にステータの一部が切断されていない状態になるように１度目のプレスを行った場合は、メッキ浴槽に入る大きさ（例えば長手方向の長さが９０ｍｍ）にフープ材を切断して処理を行う必要であった。このため、比較例では、長尺のフープ材を用いてステータを製造することが難しかった。また、メッキは必要量を板の両側面にメッキしてレーザーを貫通させる必要があった。また、比較例のようにメッキを行う場合は、不要な箇所に付着したＣｒメッキを、メッキ浴槽で「メッキ剥離」の工程が必要なため、メッキ剥離に長時間を要していた。さらに、比較例では、幅の狭い幅狭部２１０、２１１に対してレーザーを照射するため、ロータ収容孔２０３が熱で変形することが懸念される。
【００８７】
一方、本実施形態では、ステータ２０１を打ち抜き加工する前に板圧の厚み方向にガイド穴を基準とする所望位置にＣｒをペースト塗布する。本実施形態では、続けて、板厚厚み方向からレーザーを照射する。そして、本実施形態では、ガイド穴を基準として打ち抜き加工してステータ２０１を製造するようにした。
そして、本実施形態の製造方法で製造したステータ２０１は、図１４に示した２４時間、幅狭部２１０、２１１にＣｒを拡散させた第２のステータと同様に飽和特性を向上させることができる。
【００８８】
これにより、本実施形態によれば、レーザーを照射して溶融部を形成した後にステータ２０１を打ち抜き加工するようにしたので、ステータ２０１の製造時の変形を防ぐことができる。この結果、本実施形態によれば、ステータ２０１の形状を安定した精度で作成できる。そして、本実施形態によれば、ステータ２０１の厚み方向にＣｒを塗布して溶融部を形成するため、図７〜図９に示したように溶融部の断面積が増大して、曲げ強度が増大して、取扱いによる変形を防止できる。また、本実施形態によれば、Ｃｒペーストをレーザーで溶融させた後、不要な箇所に付着したＣｒペーストを溶剤で簡単に除去できる。また、本実施形態によれば、非磁性化に必要なクロム量を、片側の面から供給できる。
【００８９】
さらに本実施形態によれば、磁気的に二体型ステータとなっているため、一般的な一体型ステータにおいて、ステータの逆回転によって発生する幅狭部に発生する残留磁束等の影響を低減することができる。これにより、本実施形態によれば、図１２に示した幅Ｐ３を従来より短くすることができる。幅Ｐ１と幅Ｐ２と幅Ｐ３と、幅Ｐ３後の静止期間との合計を、例えば１５［ｍｓ］に抑えることで、１フレームの周期を６４［Ｈｚ］、すなわち、従来と比較して倍の速さで、針を逆回転させることができる。すなわち、本実施形態によれば、一体型ステータを用いたステッピングモータを用いて、針を逆回転させる場合の１フレームが３２［Ｈｚ］であった技術的な壁を越えて、６４［Ｈｚ］での早送りを実現することができる。
【００９０】
＜ステータのロータ収容孔が変形していない場合と変形した場合との比較＞
次に、ステータのロータ収容孔が変形した場合と変形していない場合について、図１５〜図１８を用いて説明する。
図１５（Ａ）は、ロータ収容孔が変形していない場合を示す図である。図１５（Ｂ）は、ロータ収容孔が変形した場合を示す図である。図１５（Ｃ）は、ステータの水平軸とロータ静止角θを説明するための図である。
【００９１】
図１５（Ａ）に示すように、ロータ収容孔２０３が変形していない場合、孔径はφ１．８ｍｍの略真円である。図１５（Ｂ）に示すように、ロータ収容孔２０３ａが変形している場合、孔径は、横が約１．８ｍｍ、縦が約１．７ｍｍである。図１５（Ｃ）において、水平方向（ｙ軸方向）の一点鎖線２１８は、ステータ水平軸を表し、角度θは、無励磁の時のステータ水平軸２１８に対する磁極軸の向き角度である。以下の説明では、この角度θをロータ静止角θとする。
【００９２】
図１６は、ロータ収容孔が変形していない場合とロータ収容孔が変形している場合のロータ角度に対するトルクの変化を示す図である。図１６において、横軸はロータ角度［ｄｅｇ］、縦軸はトルク［μＮｍ］である。また、波形ｇ３１は、ロータ収容孔２０３が変形していない場合の変化を示している。波形ｇ３２は、ロータ収容孔２０３ａが変形している場合の変化を示している。
【００９３】
図１６に示すように、ロータ収容孔２０３が変形していない場合、ロータ静止角θは約４０°である。なお、ロータ静止角θは、トルクが約０のロータ角度である。
ロータ収容孔２０３ａが変形している場合、ロータ静止角θは約１０°である。
ロータ収容孔２０３が変形していない場合、コギングトルク（ポテンシャルエネルギー）は、約０．５［μＮｍ］である。なお、コギングトルクは、トルクの最大値である。
ロータ収容孔２０３ａが変形している場合、コギングトルクは、約１．１［μＮｍ］である。
【００９４】
次に、ロータ角度に対するコギングトルク、蓄積エネルギー、積分トルクの例を説明する。
図１７（Ａ）は、ロータ収容孔２０３が変形していない場合のロータ角度に対するコギングトルクの変化を示す図である。図１７（Ｂ）は、ロータ収容孔２０３が変形していない場合のロータ角度に対する蓄積エネルギーの変化を示す図である。図１７（Ｃ）は、ロータ収容孔２０３が変形していない場合のロータ角度に対する積分トルクの変化を示す図である。
【００９５】
図１７（Ａ）において、横軸はロータ角度［ｄｅｇ］、縦軸はコギングトルク［μＮｍ］である。図１７（Ｂ）において、横軸はロータ角度［ｄｅｇ］、縦軸は蓄積エネルギー［μＪ］である。図１７（Ｃ）において、横軸はロータ角度［ｄｅｇ］、縦軸は積分トルク［μＮｍ］である。
【００９６】
図１７より、ロータ収容孔２０３が変形していない場合は、保持トルクが約０．５１４［μＮｍ］であり、蓄積エネルギーΔΕが約０．４２１［μＪ］であり、静止角が約１３１．７［ｄｅｇ］であり、バランスが０．０２４である。なお、保持トルクとは、トルクの最大値と最小値との平均値である。蓄積エネルギーΔΕは、蓄積エネルギーの最大値と最小値との差である。静止角は、低ポテンシャル位置における補間値である。バランスは、トルクの最大値と最小値を保持トルクで除算した値である。
また、低ポテンシャル位置は、素角度が約１３０［ｄｅｇ］、作業が約３１［ｄｅｇ］、補間が１３１．６８である。なお、素角度は、積分トルクが最小値となる角度である。
作業は積分トルクの最小値に基づく値である。
また、高いポテンシャル位置は、素角度が約４０［ｄｅｇ］、作業が約１３［ｄｅｇ］、補間値が４２．５３である。
【００９７】
図１８（Ａ）は、ロータ収容孔２０３ａが変形している場合のロータ角度に対するコギングトルクの変化を示す図である。図１８（Ｂ）は、ロータ収容孔２０３ａが変形している場合のロータ角度に対する蓄積エネルギーの変化を示す図である。図１８（Ｃ）は、ロータ収容孔２０３ａが変形している場合のロータ角度に対する積分トルクの変化を示す図である。
【００９８】
図１８（Ａ）において、横軸はロータ角度［ｄｅｇ］、縦軸はコギングトルク［μＮｍ］である。図１８（Ｂ）において、横軸はロータ角度［ｄｅｇ］、縦軸は蓄積エネルギー［μＪ］である。図１８（Ｃ）において、横軸はロータ角度［ｄｅｇ］、縦軸は積分トルク［μＮｍ］である。
【００９９】
図１８より、ロータ収容孔２０３ａが変形している場合は、保持トルクが約１．１４７［μＮｍ］であり、蓄積エネルギーΔΕが約０．９６２［μＪ］であり、静止角が約１０４．４［ｄｅｇ］であり、バランスが０．０４３である。
また、低ポテンシャル位置は、素角度が約１００［ｄｅｇ］、作業が約２５［ｄｅｇ］、補間値が１０４．４３である。
また、高いポテンシャル位置は、素角度が約１８０［ｄｅｇ］、作業が約４１［ｄｅｇ］、補間が０である。
【０１００】
図１６を用いて説明したように、ロータ収容孔２０３ａが変形している場合は、変形していない場合と比較して、ロータ静止角がずれ、コギングトルクが増大する。
そして、図１７と図１８を用いて説明したように、ロータ収容孔２０３ａが変形している場合は、変形していない場合と比較して、保持トルク、蓄積エネルギーΔΕ、および静止角それぞれがずれる。さらに、ロータ収容孔２０３ａが変形している場合は、変形していない場合と比較して、低ポテンシャル位置の素角度、高ポテンシャル位置の素角度がずれる。
このように、ロータ収容孔２０３ａが変形すると、ステッピングモータの特性がずれるため、所望の性能のステッピングモータとならない場合がある。
【０１０１】
一方、本実施形態によれば、溶融部を形成した後に打ち抜きを行ってステータ２０１を製造するようにしたので、ロータ収容孔２０３が変形していない真円状態で製造することができる。この結果、本実施形態によって製造したステータ２０１を用いることで、所望の性能のステッピングモータを製造することができる。
なお、本実施形態の製造方法で製造したステータ２０１におけるロータ収容孔２０３は、切り欠き部２０４、２０５を除く部分の円弧の直径の設計値の１．８ｍｍに対して、下限が０［μｍ］、上限が９［μｍ］である。このため、本実施形態の製造方法で製造したステータ２０１におけるロータ収容孔２０３の真円度は、約９９．５％（＝１−（９×１０−６／０．００１８））である。
【０１０２】
＜実施形態の変形例＞
以下、上述した実施形態の変形例を説明する。
第２製造工程では、図５、図６を用いて説明したように、フープ材の長手方向（ｘ軸方向）に、直線状にクロムを塗布する例を説明したが、これに限られない。
図１９は、本実施形態に係るクロム塗布の変形例を示す図である。図６との差異は、クロムをステータ２０１の幅狭部２１０、２１１に対応する領域に塗布する。この変形例では、第２製造工程において、ペースト塗布装置３２２は、フープ材３１０Ｂに対して、ガイド穴３１２、３１３を基準として、幅狭部２１０、２１１に対応する領域３３２にクロムをペースト塗布するようにしてもよい。
これにより、変形例によれば、クロムを塗布する量を削減できる。さらに、変形例によれば、レーザーを照射する位置を削減することで、フープ材に発生する熱を低減することができる。
【０１０３】
また、上述した例では、フープ材の長手方向（ｘ軸方向）に、直線状にクロムを塗布する例を説明したが、マスクを施してクロムメッキによるクロム層を形成するようにしてもよい。
図２０は、本実施形態に係るフープ材に形成されるクロム層を示す図である。図２０（Ａ）は、変形例におけるクロム層形成後のフープ材３１０Ｃの斜視図である。図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）のＹ−Ｙ’おけるクロム層形成後のフープ材３１０Ｃの断面図である。なお、図２０において、ガイド穴は省略して図示している。符号ｇ３３１ｃは、クロムメッキによって形成したクロム層である。
この変形例においても、第２製造工程において、ガイド穴を基準として、幅狭部２１０、２１１に対応する領域に、例えば直線上にクロム層３３１ｃを形成するようにしてもよい。
または、ガイド穴３１２、３１３を基準として、フープ材３１０Ｃの幅狭部２１０、２１１に対応する領域に、クロムの板材３３１Ｃを埋め込むようにしてもよい。
【０１０４】
また、上述した例では、ステッピングモータが１コイルモータであり、これに合わせたステータを製造する例を説明したが、これに限られない。ステッピングモータは、２コイルモータであってもよい。
図２１は、変形例における２コイルモータ用のステータ２０１Ａ’’をフープ材３１０Ｄから打ち抜く前の正面図である。
【０１０５】
符号２１０ａ、２１０ｂ、および２１０ｃは、幅狭部である。また、符号３１１Ｄａ、３３１Ｄｂ、および３３１Ｄｃそれぞれの位置は、クロムを塗布して、レーザーを照射する位置である。
この場合においても、第２製造工程で、製造システム３００（図５参照）は、ガイド穴３１２、３１３を基準として、幅狭部２１０ａ、２１０ｂ、および２１０ｃに対応する領域３１１Ｄａ、３３１Ｄｂ、および３３１Ｄｃにクロムを塗布する。
続けて、第２製造工程で、製造システム３００は、ガイド穴３１２、３１３を基準として、幅狭部２１０ａ、２１０ｂ、および２１０ｃに対応する領域３１１Ｄａ、３３１Ｄｂ、および３３１Ｄｃにレーザーを照射して溶融部を形成させる。
続けて、製造システム３００は、第３製造工程でガイド穴を基準として、ステータ２０１Ａを抜き打ちし、第４製造工程で磁性焼鈍処理を行うことで、２コイルモータ用のステータ２０１Ａを製造することができる。
この変形例においても、幅狭部２１０ａ、２１０ｂ、および２１０ｃに溶融部を形成した後に、フープ材から抜き打ちしてステータ２０１Ａを製造するようにしたので、ステータ２０１Ａの過飽和領域を含めた形状を安定した精度で作成することができる。
【０１０６】
なお、図６、図１９、図２１に示した例では、フープ材に対してステータを１方向に抜き打って製造する例を示したが、図２２のようにステータを互い違いに抜き打つようにしてもよい。図２２は、変形例における２コイルモータ用ステータのプレス前の正面図である。
この変形例では、第２製造工程で、製造システム３００は、ガイド穴３１２、３１３を基準として、ステータ２０１Ｂに対応する領域にクロムを塗布し、レーザーを照射する。
なお、図２２では、２コイルモータ用のステータの例を示したが、１コイル用のステータでも互い違いに配置して同様に製造することができる。この場合、例えば、図１９において、幅狭部２１０、２１１に対応する領域３３２を、ガイド穴３１３側に加えて、ガイド穴３１２側にも塗布するようにしてもよい。
また、ステータは、フープ材に対して略９０度に配置されている例を説明したが、これに限られない。フープ材に対するステータ角度は、９０度でなくてもよい。その場合は、非磁性領域を形成する領域にクロムを塗布するようにしてもよい。
【０１０７】
なお、Ｎｉの質量％が３８％である３８パーマロイではない材料を磁性材料とする場合は、その材料におけるクロム重量比が上述した１５％とは異なる。例えば、Ｎｉ−２Ｃｒなど三元合金図（図１１）上における非磁性領域を示すクロム重量比が１５％ではない材料を磁性材料とする場合は、その材料におけるクロム重量比以上であることが必要となる。
【０１０８】
＜他の第３製造工程の説明＞
図５の例では、第３製造工程を仕上げ加工装置であるプレス装置３４２（図５）が、プレス抜きを行う例を説明した。しかし、第３製造工程は、これに限らない。
【０１０９】
図２３は、本実施形態に係るステータの製造方法における第３製造工程をレーザー切断で行う例を示す図である。
この例では、図５のプレス装置３４２の代わりに、例えば図２３に示す構成のレーザー切断装置（仕上げ加工装置）を用いて加工する。
【０１１０】
図２３に示すように、レーザー切断装置は、レーザー発信器（ＹＡＧレーザーやディスクレーザーなどの固体レーザー発信器またはファイバーレーザー発信器）５０１と、レーザー発信器５０１に接続された光ファイバー５０２と、光ファイバー５０２の他端に接続されたレーザー出射部５０３を介して接続されたレーザーヘッド５０４とを備える。レーザーヘッド５０４には、レーザー出射部５０３から出射されたレーザービーム５０５を平行光線化するためのコリメーションレンズ５０６と平行光線化されたレーザービーム５０５を集光させる集光レンズ５０７が備わっている。切断ノズル５１１には、アシストガス配管５０８を介して、アシストガス供給装置（アシストガスは体積％が９０％以上のＮ２またはアルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス）５０９が接続される。切断ノズル５１１の下方に、集光レンズ５０７にて集光されたレーザービーム５０５およびアシストガス５１０が出射される。切断ノズル５１１の下面より例えば２〜３ｍｍの空間を設けて被切断材（磁性板材）５１２が設置され、レーザー切断が実施される。
この被切断材（磁性板材）５１２が、図５の第２製造工程後のフープ材が巻き取られている状態の一部である。
なお、図２３に示したレーザー切断装置の構成例は一例であり、これに限らない。
【０１１１】
図２４は、本実施形態に係るステータの製造方法における第３製造工程をワイヤー放電加工で行う例を示す図である。
この例では、図５のプレス装置３４２の代わりに、例えば図２４に示す構成のワイヤー放電加工装置（仕上げ加工装置）を用いて加工する。
【０１１２】
図２４に示すように、ワイヤー放電加工は、ワイヤー電極６０１が、上下のガイドローラ６０２及びワイヤーガイド６０３を走行移動して矢印のように引き取られる。ワイヤー電極６０１は、図示しないブレーキ及び引き取り装置によって所要の張力と移動速度が与えられ、ワイヤーガイド６０３間を直線に移動するワイヤー電極６０１に対して被切断材（磁性板材）６０９を対向して加工する。符号６０８は被切断材（磁性板材）６０９を載置しＸ軸及びＹ軸方向に移動可能なＸＹテーブルである。符号６０４は加工液を供給する加工液ノズルで、被切断材（磁性板材）６０８の上下に設けられ、ワイヤーガイド６０３を包むようにワイヤー電極６０１と同軸状に設けられる。加工電源６０６は、図示しない通電子によりワイヤー電極６０１と接続され、ワイヤー電極６０１と被切断材（磁性板材）６０９との間にパルス放電を行って、放電加工により被切断材（磁性板材）６０９の切断が実施される。符号６０７はこのワイヤー放電加工における種々の制御を行うＮＣ装置である。
この被切断材（磁性板材）６０９が、図５の第２製造工程後のフープ材が巻き取られている状態の一部である。
なお、図２４に示したワイヤー放電加工装置の構成例は一例であり、これに限らない。
【０１１３】
なお、第３製造工程は、抜き打ち（図５）、レーザー切断（図２３）、およびワイヤー放電加工（図２４）に限らず、他の切断方法や加工方法や非接触切断方法であってもよい。
【０１１４】
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形および置換を加えることができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１…時計、２…電池、３…発振回路、４…分周回路、５…制御回路、６…パルス駆動回路、７…ステッピングモータ、８…アナログ時計部、１２…時針、１３…分針、１４…秒針、１５…カレンダ表示部、８１…時計ケース、８２…時計用ムーブメント、２０１…ステータ、２０２…ロータ、２０８…磁心、２０９…コイル、２１０，２１１…幅狭部、４０１…溶融部、２２０…ネジ、２０３…ロータ収容孔、２１８ａ…ネジ孔、２１８ｂ…ネジ孔、２２０…ネジ、３００…製造システム、３０２…プレス装置、３２２…ペースト塗布装置、３２３…乾燥装置、３２４…レーザー照射装置、３２５…洗浄装置、３４２…プレス装置（仕上げ加工装置）、３１２，３１３…ガイド穴、３１０…フープ材、３３１…非磁性領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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