设备和壳体的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是于2008年9月12号提交的申请号为200810213115. 3、发明名称为"设 备和壳体材料的制造方法"的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种具有作为被从外部磁场磁屏蔽开来的对象的被磁屏蔽构成元件 和壳体的、例如钟表等设备以及作为该设备的外装部件的壳体材料的制造方法。
【背景技术】
[0003] 例如，在最近的钟表中，安装有使用了步进电动机的结构的机芯：该步进电动机用 驱动线圈和定子制作电磁铁，利用与永久磁铁制成的转子的反作用力使该转子自身旋转， 从而使指针动作。这样的机芯当受到较强的外部磁场影响时，有时会无法进行正常的动作。 因此，所述机芯用专用的磁屏蔽材料覆盖。该具有专用的磁屏蔽材料的现有结构如图2所 示，关于其具体说明，在说明本发明的实施例的部分相对比地进行描述。
[0004] 另一方面，关于钟表的外装部件，作为其商品特性，需要使硬度、耐腐蚀性、美观度 等表面特性达到一定水平以上。此外，从钟表的设计开发或者推进小型化的观点来看，钟表 的外装部件需要容易加工成希望的形状和大小。
[0005] 以往，提出了以下的钟表用外装部件的制造方法（专利文献1):在铁素体系不锈 钢的合金粉末中混入有机粘合剂，通过注射成形法对其成形，在实施脱脂处理后，进行烧 结。该制造方法所述的钟表用外装部件能够用作磁屏蔽材料，且加工也容易。
[0006] 然而，由于是铁素体系材料，因此作为钟表的外装部件最重要的硬度、耐腐蚀性、 美观度等表面特性不够好。即，可以说是在现实中不适合用作外装部件的材料。
[0007] 其次，由于奥氏体系不锈钢在强度和耐腐蚀性等表面特性方面表现优秀，因此发 挥其优点而用作外装部件。然而，奥氏体系不锈钢是难加工材料，因此难以加工成希望的形 状，会导致加工成本提高。因此，提出有如下方法（专利文献2、专利文献3):使用加工容 易的铁素体系不锈钢先加工制作出希望的形状的外装部件，然后利用氮气进行奥氏体化处 理，从而确保作为外装部件的强度和耐腐蚀性等表面特性。
[0008] 然而，专利文献2和专利文献3所述的技术只不过是使用铁素体系不锈钢，在该铁 素体系不锈钢的状态下加工出希望的形状的外装部件，然后利用氮气进行奥氏体化处理以 充分确保作为外装部件的强度和耐腐蚀性等表面特性的技术，根本没有考虑到奥氏体化处 理后铁素体相内层部的结构。
[0009] 在采用氮气的奥氏体化处理中，氮原子从处理对象部件的正反两面进入铁素体相 内，达到预定的氮浓度以上的部分能够转变成奥氏体相。氮进入铁素体相内的移动速度并 不均一，其根据部位不同而产生波动。其结果是，氮浓度也不均一，在奥氏体化了的表面层 部分和作为铁素体相部分的内层部的边界会出现大的凹凸。根据奥氏体化处理的程度的不 同，有时两侧的奥氏体化了的表面层彼此相连，不能维持为铁素体相的均一的层，内层部会 断开。
[0010] 虽然即使铁素体相内层部断开也不会影响作为外装部件的表面特性，但是作为磁 屏蔽材料则会有影响。即，可以说作为磁屏蔽材料不够好。
[0011] 专利文献1 :日本特开平9-31505号公报
[0012] 专利文献2 :日本特开2004-68115号公报
[0013] 专利文献3 :日本特开2006-316338号公报
【发明内容】
[0014] 本发明的目的在于提供钟表等设备，该设备使用了壳体，所述壳体容易加工，且充 分具备作为外装部件所要求的硬度、耐腐蚀性、美观度等表面特性，并且还充分具有对机芯 等被磁屏蔽构成元件进行磁屏蔽的功能，钟表等设备通过使用这种壳体能够提高作为商品 的设计开发的自由度，并且无需专用的磁屏蔽材料，能够容易地实现小型化。此外，还提供 一种成为该设备的外装部件的壳体材料的制造方法。
[0015] 为了达成上述目的，本发明的第一方式是一种设备，其具有作为被从外部磁场磁 屏蔽开来的对象的被磁屏蔽构成元件、和壳体，该设备的特征在于，所述壳体由在表面上具 有被奥氏体化了的表面层的铁素体系不锈钢构成，内部的铁素体相具有内层部，该内层部 具备对所述被磁屏蔽构成元件进行磁屏蔽的磁屏蔽功能。
[0016] 根据本方式，由于该设备的壳体由铁素体系不锈钢构成，因此加工容易，且由于在 表面具有奥氏体化了的表面层，因而充分具备作为外装部件所要求的硬度、耐腐蚀性、美观 度等表面特性，并且，由于内部的铁素体相具有内层部，该内层部充分具备对所述被磁屏蔽 构成元件进行磁屏蔽的功能，因此能够充分发挥对机芯等被磁屏蔽构成元件的磁屏蔽功 能。因而，能够提高该设备作为商品的设计开发的自由度，并且无需专用的磁屏蔽材料，能 够容易地实现小型化。
[0017] 在所述第一方式的设备的基础上，本发明的第二方式的特征在于，所述内层部具 有厚度均一的基础内层，该厚度均一的基础内层不包括该内层部的与所述奥氏体化了的表 面层之间的边界区域。
[0018] 如上所述，在采用氮气的奥氏体化处理中，氮原子从处理对象部件的正反两面进 入到铁素体相内，达到预定的氮浓度以上的部分能够转变成奥氏体相。并且，氮进入铁素体 相内的移动速度并不均一，其根据部位不同而产生波动，其结果是，氮浓度也不均一，因此 在奥氏体化了的表面层部分和作为铁素体相部分的内层部的边界区域会出现大的凹凸。即 使在留有铁素体相部分的情况下，根据奥氏体化处理的程度的不同，有时两侧的奥氏体化 了的表面层彼此相连，不能维持为铁素体相的均一的层，内层部会断开。若这样断开的话， 磁屏蔽功能会下降。
[0019] 然而根据本方式，由于所述内层部具有厚度均一的基础内层，该厚度均一的基础 内层不包括在该内层部的与所述奥氏体化了的表面层之间的边界出现的凹凸部分，因此在 所述第一方式的作用效果的基础上，能够防止基于所述断开而产生的问题，切实地具备磁 屏蔽功能。另外，通过根据铁素体系不锈钢基材的厚度来设定奥氏体化处理的深度，能够确 保这样的厚度均一的基础内层。
[0020] 在上述第一方式或第二方式的设备的基础上，本发明的第三方式的特征在于，所 述设备为钟表，所述被磁屏蔽构成元件是钟表内的机芯，所述结构的壳体是钟表的机壳和/ 或与所述机芯对置配置的后盖。
[0021] 根据本方式，由于钟表内的机芯由作为具有磁屏蔽功能的壳体的机壳和后盖所覆 盖，因此在所述第一方式和第二方式的作用效果的基础上，能够有效地降低外部磁场的影 响。特别是由于与所述机芯对置配置的后盖具有基于铁素体相（内层）的磁屏蔽功能，因此 能够不需要以往所必需的专用的磁屏蔽部件，因而能够容易地实现钟表整体的小型化。由 于机芯中已经是压缩了精密机构，因此可以说推进机芯自身的小型化已经接近极限，因此 可以说通过本发明实现的小型化是很有效果的。
[0022] 在上述第三方式的设备的基础上，本发明的第四方式的特征在于，位于钟表的表 盘和所述机芯之间的底板由磁屏蔽材料构成。
[0023] 由于钟表的表盘被透明体（玻璃等）所覆盖，因此不能用不透明的壳体覆盖。根 据本方式，在钟表的表盘和所述机芯之间配置底板，并使该底板由磁屏蔽材料构成，因此在 上述第三方式的作用效果的基础上，能够降低表盘侧的外部磁场的影响。
[0024] 在上述第一方式到第四方式中的任一项的设备的基础上，本发明的第五方式的特 征在于，所述壳体以含有17wt%~25wt%的Cr的Fe-Cr系的铁素体系不锈钢为基材，通过 从该基材的表面添加氮原子而奥氏体化了的所述表面层在留有所述铁素体相内层部的状 态下形成。
[0025] 根据本方式，由于所述壳体以含有17wt%~25wt%的Cr的Fe-Cr系的铁素体系 不锈钢为基材，因此能够容易且可靠地构成具有作为外装部件所必需的表面特性（硬度、 耐腐蚀性、美观度等）的奥氏体化了的表面层，以及具有如下内层结构的铁素体相，所述内 层结构具有对所述被磁屏蔽构成元件进行磁屏蔽的功能。
[0026] 在上述第五方式所述的设备的基础上，本发明的第六方式的特征在于，所述基材 中的Ni的含有率在0. 05wt%以下。
[0027] 根据本方式，能够更有效地防止金属变态反应的发生等。
[0028] 本发明的第七方式为一种成为设备的外装部件的壳体材料的制造方法，其特征在 于，用铁素体系不锈钢来制作出希望的形状的壳体，使该壳体从表面吸收氮原子将整体奥 氏体化之后，通过急冷转换为奥氏体单相，使该奥氏体单相升温后，通过以