電磁鐘表馬達及其制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種電子鐘表機芯，包括由組件（3）形成的鐘表馬達，所述組件包括由非磁性材料制成的框架（6）和收納在所述框架中的轉子（4）；本發明還涉及一種制造此類型馬達的方法，其中首先將所述框架制成為具有側向孔口（28），所述框架包括均帶有軸承的第一部分（20）和第二部分（22），所述框架的第一部分或第一和第二部分是可彈性變形的。然后，通過經由所述框架的第一部分或第一和第二部分的彈性變形增加框架的兩個軸承之間的距離而將轉子穿過框架中的側向孔口安裝在框架中，所述彈性變形特別是設置用于將兩個轉子樞軸插入預先形成的框架的兩個相應的軸承內。
【專利說明】電磁鐘表馬達及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及具有由電磁馬達驅動的模擬顯示器的電子鐘表機芯的領域。更具體而言，本發明涉及一種電磁鐘表馬達及其制造方法，特別是涉及將永磁體轉子組裝在由非磁性材料制成的框架中。
【背景技術】
[0002]特別是從歐洲專利號607828獲知一種電磁鐘表馬達，該電磁鐘表馬達包括定子、轉子和由合成材料制成的框架。該框架包括兩個不同部件，這兩個不同部件分別形成具有兩個孔口的外殼和設置用于封閉兩個孔口中的第一個孔口的蓋部。第一孔口設置用于將轉子插入外殼內。蓋部包括軸承(bearing)。第二孔口是側向孔口，其設置成使一個輪能與收納在框架中的轉子的齒軸嚙合。
[0003]通過將轉子穿過第一孔口插入外殼內直到轉子樞軸到達外殼的底部，然后還同時確保樞軸與設置在底部中的軸承對齊，來將轉子組裝在框架中。接下來，提供蓋部并將其固定地設置以封閉第一孔口，同時確保轉子被保持在居中位置以便第二轉子樞軸穿透蓋部軸承。
[0004]歐洲專利號607828中公開的制造框架-轉子組件的方法具有若干缺點。首先，框架必須制成為具有封閉蓋部的兩個部分。另外，難以將轉子設置在框架中。將第一樞軸插入位于外殼底部的軸承不僅要求在將轉子插入外殼內時對轉子進行精確的操作，而且將第二樞軸插入蓋部軸承造成嚴重問題。
[0005]從日本專利號2006-226771獲知一種具有馬達的鐘表機芯，所述馬達具有轉子，該轉子的兩個樞軸插入兩個相應的軸承內。第一軸承在機芯的底板的一個部分中形成，而第二軸承在所述機芯的橋夾板(bridge)的一部分中形成。以常規方式(B卩，以與將一個輪組裝在底板與橋夾板之間相似的方式)組裝轉子。該文獻提出從平板彈簧形成限定第一和第二軸承的部分，在沿轉子軸線的方向發生沖擊的情況下所述平板彈簧作為減震器操作。應該指出的是，難以在不具有框架的情況下組裝轉子，并且平板彈簧的唯一作用是在發生沖擊的情況下保護馬達。
【發明內容】
[0006]本發明的一個目的是解決上述與轉子組裝在框架中有關的問題，并提供一種不昂貴的電磁鐘表馬達。
[0007]因此，本發明涉及一種電子鐘表機芯，該電子鐘表機芯具有電磁馬達和由該電磁馬達驅動的模擬顯示器，所述馬達由定子和轉子形成，所述轉子被容納在安裝于定子中的孔口內的由非磁性材料制成的框架中，所述框架具有側向孔口。轉子包括永磁體，并且在沿著其旋轉軸線的兩端分別具有兩個樞軸，所述兩個樞軸分別樞轉地安裝在兩個軸承中，所述兩個軸承分別設置在框架的第一部分和第二部分中。框架的側向孔口具有至少等于轉子的最大直徑的最大寬度，并且框架的第一部分、或者第一和第二部分在旋轉軸線的方向上是可彈性變形的。該第一部分或第一和第二部分的組件在由框架的兩個軸承限定的方向上具有彈性變形能力，該彈性變形能力足以允許轉子穿過側向孔口組裝在框架中，特別是允許兩個轉子樞軸插入兩個軸承中。
[0008]根據一個具體實施方案，形成框架的第一和第二部分中的至少一者是具有自由端或松弛端的可彈性變形的舌部(tongue)。
[0009]在一個優選實施例中，裝配到根據本發明的電子鐘表機芯的電磁馬達的框架可通過由塑料材料制成的同一個部件形成，該部件具有用于插入轉子的側向孔口。此電磁馬達的框架-轉子組件可利用也是本發明的主題的制造方法容易地制造。
[0010]下文將對本發明的實施例和制造鐘表機芯的方法進行詳細描述，以說明本發明的其它具體特征，其中所述鐘表機芯包括裝配到根據本發明的鐘表馬達的框架-轉子組件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]下文將參照以非限制性示例的方式給出的附圖描述本發明，并且在附圖中:
[0012]-圖1是根據本發明一個實施例的用于鐘表馬達的框架-轉子組件的側視圖。
[0013]-圖2是圖1的框架-轉子組件的頂視圖。
[0014]-圖3是沿著圖2的線II1-1II的鐘表馬達的局部縱向截面圖。
[0015]-圖4是沿著圖3的IV-1V的框架-轉子組件的橫向截面圖。
[0016]-圖5示出根據本發明的框架的第一變型實施例。
[0017]-圖6示出根據本發明的框架的第二變型實施例。
【具體實施方式】
[0018]參照圖1至4，將描述根據本發明的電磁鐘表馬達2的一個實施例，特別是其框架-轉子組件3，另外還將描述根據本發明的制造該類型馬達的方法。
[0019]根據本發明的電子鐘表機芯具有電磁馬達2和由該電磁馬達驅動的模擬顯示器(該模擬顯示器是常規的并且未示出)。電磁馬達2包括定子42 (圖3)和轉子4，該轉子被收納在安裝于定子的孔口 44中的由非磁性材料制成的框架6中。該轉子由限定轉子的旋轉軸線5的心軸11形成。心軸11承載永磁體8并在其外周處具有齒軸10，該齒軸位于永磁體上方。在心軸11的兩端處，分別設有兩個樞軸12和14，這兩個樞軸分別樞轉地安裝在兩個軸承24和26中。這兩個軸承分別設置在框架6的第一部分20和第二部分22中。在所示的變型中，這兩個軸承由分別設置在第一和第二部分中的兩個孔限定。在其它變型中，可以例如通過使用穿孔寶石來提供各軸承的不同實施例，所述穿孔寶石被釘入或結合在框架中的孔內，具有或不具有端蓋寶石(cap jewel)。
[0020]框架6在第一部分20和第二部分22之間具有側向孔口 28，以便能將轉子組裝在框架中，如下文將說明的，以及能使鐘表機芯的輪副與齒軸10嚙合。為此目的，框架的頂部部分18限定了沿著平行于旋轉軸線5且基本與齒軸10的齒圈相切的切割面切出的圓柱體。
[0021]框架6的底部部分由三個不同部分或區段形成，即，限定在定子孔口 44的外周處靠接定子42的止擋面32的環形突出部分30，其高度和直徑與定子孔口的高度和直徑匹配的圓形部分34，以及基部36，該基部的外周部分形成截頂圓錐體，該截頂圓錐體的側面38由相對于兩個軸承限定的方向具有小的角度的錐距(cone distance)限定,所述兩個軸承限定的方向與安裝在框架中的轉子的旋轉軸線5的方向匹配。在與圓柱形部分34的接合處，截頂圓錐體限定了用于將框架固定在定子上的小的臺肩。預期通過將框架插入定子中的孔口進入最終位置而將框架-轉子組件3組裝在鐘表馬達的定子42上，在所述最終位置，轉子永磁體基本位于該孔口內。對于在此描述的變型實施例，該組件3被強制地插入定子孔口 44內，并且孔口的邊緣迫壓在側面38上；這使基部36彈性變形，直到定子已通過臺肩40并靠接止擋部件32。然后基部36恢復其初始形狀，并且框架-轉子被固定地保持在定子上。因此可以參考用于將組件3組裝在定子42上的棘輪和棘爪機構或卡扣機構。
[0022]應該指出的是，部分30、34和36均包括使相應的部分延伸超出頂部部分18的切割面的兩個端部30a、30b、34a、34b和36a、36b。此構型具有將側向孔口 28盡可能遠地限制在框架的底部部分中的優點，所述孔口基本上根據永磁體8的直徑進行調節。因此，位于定子孔口內的圓形部分34具有顯著超過180°延伸的外表面(參看圖4)，以確保框架在定子孔口內居中。一般而言，側向孔口 28具有至少等于轉子4的最大直徑且大體與永磁體的直徑匹配的最大寬度。應該指出的是，在一個變型實施例中，部分30和36可以顛倒，則部分30包括具有舌部20的框架底部，并且傾斜平面38取向為限定與環形止擋面32相對的臺肩。
[0023]第一部分20和第二部分22分別由第一舌部和第二舌部形成，每個舌部均具有松弛端，并且兩個舌部在由兩個軸承24和26限定的方向上都是可彈性變形的。這兩個舌部20和22設置成通過使兩個可彈性變形的舌部移動分開而使得轉子能組裝到框架中，其中轉子被插入兩個舌部之間，直到兩個轉子樞軸插入兩個相應的軸承內。應該指出的是，一旦組裝完成，則舌部具有減震器功能并因此限定了 一種減震器軸承。
[0024]圖5示出一個變型實施例。該變型的不同之處在于，兩個舌部20和22在其自由端均分別具有相對于旋轉軸線5的傾斜平面20A、22A。在另一變型中，僅兩個舌部中的一個舌部具有該傾斜平面。此外，圖5的變型在兩個舌部中的每一個上分別設置了凹槽21、23，所述凹槽在框架的側向孔口與設置在兩個舌部中的兩個相應的軸承之間。每個凹槽在轉子插入框架內時起到轉子樞軸的引導件的作用，以確保將樞軸直接引導到對應的軸承內。應該指出的是，一般而言，在其它變型中，在框架的所述第一和第二部分之中的至少一個可彈性變形部分的邊緣處，即，在框架中的側向孔口一側，可設置傾斜平面，以有利于將轉子組裝到框架中。還應該指出的是，一般而言，在其它變型中，在框架的所述第一和第二部分的至少一者中，并且在限定了所述側向孔口的部分的邊緣與設置在所述部分中的軸承之間，可設置凹槽。在另一變型中，該凹槽由形成一種類型的漏斗的凹部替代，該漏斗的嘴部朝著框架中的側向孔口定位，而在漏斗的另一端，通道定位成與相關的軸承相對。最后，應該指出的是，可設想各種其它變型，特別是這樣的變型:其中，在框架的兩個部分中的不具有傾斜平面的至少一個部分中具有凹槽或凹部。
[0025]一般而言，根據本發明，框架的第一部分或者第一和第二部分是可彈性變形的，所述第一部分或所述第一和第二部分兩者具有沿著轉子的旋轉軸線充分彈性變形的能力，以便通過第一部分或第一和第二部分的彈性變形而允許轉子通過框架中的側向孔口插入框架內并且轉子的兩個樞軸插入框架的兩個相應軸承內。因此，在一個未示出的實施例中，僅設置了一個可彈性變形的舌部，該舌部的一端是自由的，例如頂部舌部22。此時框架的下基部具有由可以被切割或不可被切割的實心圓盤形成的底部。在其它實施例中，可彈性變形的部分可具有各種構型，例如由連接到框架的側壁或橋夾板的若干臂懸掛的小圓盤。也可設想頂部和底部水平壁僅具有幾個孔以獲得一定彈性，所述彈性提供充分的彈性變形以將轉子通過側向孔口 28組裝在框架中，但是仍具有充分的剛度以確保將轉子保持在框架中，特別是一旦已將電磁馬達組裝在電子鐘表機芯中，則確保樞軸保留在框架的軸承中。還應該指出的是，也可通過改變頂部和底部水平壁的厚度或通過選擇合適的材料形成這些頂部和底部水平壁及其厚度來獲得所需的彈性。
[0026]在圖中所示的變型實施例中，框架完全由同一個塑料部件形成。這是一種優選的變型，因為框架可通過注塑模制在一個步驟中制成，不需要特別是通過焊接、粘合、釘入或通過扣合緊固來組裝兩個最初分離的部分。然而，本發明并不排除借助若干最初分離的部分來制造框架，如圖6所示。在此情況下，在本發明的范圍內，至少分別包括兩個軸承的第一和第二部分在將轉子組裝到框架的預備步驟中被組裝。在圖6中，框架的頂部部分18通過棘輪和棘爪機構或卡扣配合而組裝到環形部分30上。部分30具有內部凹槽50，該凹槽內插入頂部部分18的底端的圓形突出部分。根據本發明，在兩個軸承之間設有用于轉子的組裝的側向孔口，對此將在下文說明。可以設想增加一個部分，在轉子樞軸已設置在框架的對應軸承中之后，該增加的部分局部地封閉該孔口，以便特別是在定子孔口內具有未切割的圓形部分；但這增加了制造成本。
[0027]本發明的特征在于，電磁馬達框架的設置允許實施有效而直接的鐘表馬達制造方法。該方法包括以下相繼步驟:
[0028]A)制造由非磁性材料制成的框架6，該框架6具有第一部分20或22和第二部分22或20，其中設置有兩個軸承24和26，所述第一和第二部分由同一個部件形成或者彼此固定地組裝，所述框架的第一部分或第一和第二部分是可彈性變形的，所述框架制成為具有側向孔口 28，該側向孔口的最大寬度至少等于預期安裝在所述框架中的轉子的最大直徑；
[0029]B)取用包括兩個樞軸的轉子，并且通過經由所述框架的第一部分或第一和第二部分的彈性變形增加所述框架的兩個軸承之間的距離而將所述轉子穿過所述框架中的側向孔口組裝在所述框架中，所述彈性變形特別設置為允許兩個轉子樞軸插入框架的兩個相應的軸承內。
[0030]在一個變型實施例中，如上所述，第一部分20和第二部分22最初可由兩個單獨的部件形成，在轉子穿過框架中的側向孔口插入框架內之前，所述兩個部件被固定地組裝(參看圖6)。
[0031]根據本發明的方法的第一變型實施方案，分別限定第一軸承和第二軸承的第一部分20和第二部分22兩者均具有顯著的彈性變形能力，從而允許通過這些第一和第二部分的彈性變形來將轉子側向插入框架內。因此，通過第一和第二部分在相反方向上的變形而獲得了將兩個轉子樞軸插入兩個軸承內所需的兩個軸承之間的空間的增加。這意味著可以對兩個部分中的每一個限制彈性變形并因此可以使用剛度更大的部分。
[0032]根據本發明的方法的第二變型實施方案，僅限定第一軸承的第一部分或限定第二軸承的第二部分具有允許通過第一或第二部分的彈性變形而將轉子側向插入框架中的顯著彈性變形能力。應該指出的是，在第一部分20和第二部分22具有沿著由兩個軸承24和26限定的軸線的一定彈性變形能力的變型實施例中，然而，根據本發明的方法的第二變型實施方案，可通過第一和第二部分中僅一者的顯著變形來執行將轉子組裝在框架中。此第二變型要求在轉子的組裝期間變形的唯一部分的彈性變形能力足以使兩個軸承盡量遠地移動分開，以允許將兩個轉子樞軸插入兩個軸承內。
[0033]根據本發明的方法的一個優選變型，將兩個樞軸相繼插入兩個軸承內。
[0034]在上述第二變型實施方案的范圍內，可如下將轉子組裝在框架中:將兩個樞軸中的第一個樞軸插入兩個軸承中的第一個軸承內，然后通過在包括第一軸承的第一部分上施加壓力，使該第一部分彈性變形并遠離第二軸承移動，直到可以將第二樞軸放置成與第二軸承相對并最終通過釋放所述壓力而將第二樞軸插入第二軸承中。
[0035]在上述第一變型實施方案的范圍內，例如可如下將轉子組裝在框架中:將兩個樞軸中的第一個樞軸插入兩個軸承中的第一個軸承內，然后通過在包括第一軸承的第一部分上施加壓力，使所述第一部分彈性變形并遠離第二軸承移動。然后，使包括第二軸承的第二部分也彈性變形，直到可以將第二樞軸放置或定位成與第二軸承相對并最終通過釋放所述壓力而將第二樞軸插入第二軸承中。
[0036]根據一個特定實施方案，第一和第二部分中的至少一者在所述側向孔口 一側具有相對于所述旋轉軸線的傾斜平面。在步驟B)中，將轉子樞軸靠置在所述傾斜平面上并在轉子上施加側向力，以便當樞軸移向對應部分的軸承時所述樞軸在傾斜平面上施加壓力并因此使所述對應部分彈性變形，并且所述樞軸最終插入所述軸承內。在一個特定實施例中，第一和第二部分分別包括兩個舌部，在所述舌部的自由端設有傾斜平面。在將兩個樞軸基本同時插入兩個相應的軸承內時，此變型可能是有利的。在此情況下，使轉子首先相對于框架設置成使得其兩個樞軸抵靠兩個舌部的兩個相應的傾斜平面。然后，通過在轉子上施加垂直于轉子的旋轉軸線并在框架的兩個軸承的方向上的力，使兩個舌部彈性變形并使轉子配合在框架的側向孔口 28內，直到兩個轉子樞軸定位成與兩個相應的軸承相對并最終進入其中。
[0037]最后，根據另一特定變型實施方案，在所述第一部分和/或所述第二部分中并在所述側向孔口與相應的軸承之間形成限定一種類型的漏斗的凹槽或凹部，在步驟B)中，所述凹槽或所述凹部形成用于相關樞軸在側向孔口與對應軸承之間的引導件。因此，有利于將轉子組裝在框架中，這是因為樞軸中的至少一個在側向孔口與對應軸承之間被引導。
【權利要求】
1.一種電子鐘表機芯，具有電磁馬達(2)和由所述電磁馬達驅動的模擬顯示器，所述馬達由定子(42)和轉子(4)形成，所述轉子被容納在安裝于所述定子中的孔口(44)中的由非磁性材料制成的框架(6)中，所述轉子包括永磁體并在沿著所述轉子的旋轉軸線(5)的兩端分別具有兩個樞軸(12，14)，所述兩個樞軸分別樞轉地安裝在兩個軸承(24，26)中，所述兩個軸承分別設置在所述框架的第一部分(20或22)和第二部分(22或20)中，所述框架具有側向孔口(28)； 所述鐘表機芯的特征在于，所述側向孔口具有至少等于所述轉子的最大直徑的最大寬度；所述框架的所述第一部分或者所述第一和第二部分能夠沿著所述旋轉軸線的方向彈性變形，所述第一部分或者所述第一和第二部分共同具有充分的彈性變形能力，以允許將所述轉子穿過所述框架中的所述側向孔口組裝在所述框架中，特別是允許將兩個轉子樞軸插入兩個相應的軸承內。
2.根據權利要求1所述的鐘表機芯，其特征在于，形成所述框架的所述第一和第二部分中的至少一者是具有一個自由端的可彈性變形的舌部。
3.根據權利要求2所述的鐘表機芯，其特征在于，在所述舌部的自由端，所述舌部具有相對于所述旋轉軸線的傾斜平面。
4.根據權利要求1所述的鐘表機芯，其特征在于，所述第一和第二部分分別由第一舌部和第二舌部形成，所述第一舌部和所述第二舌部兩者都是可彈性變形的。
5.根據權利要求1所述的鐘表機芯，其特征在于，所述第一和第二部分中的至少一者具有形成引導件的凹槽或凹部，用于在所述轉子插入所述框架內時將轉子樞軸引導到相應的軸承。
6.根據權利要求1所述的鐘表機芯，其特征在于，所述兩個軸承由分別設置在所述第一和第二部分中的兩個孔限定。·
7.根據權利要求1所述的鐘表機芯，其特征在于，所述框架全部由同一個部件形成，該部件由塑料材料制成。
8.一種制造鐘表馬達的方法，所述鐘表馬達包括由框架(6)和具有永磁體(8)的轉子(4)形成的組件(3)，所述框架由非磁性材料制成，所述轉子被容納在所述框架中，預期通過將所述框架插入所述鐘表馬達的定子(42)中的孔口(44)內并進入最終位置而將所述組件組裝在所述定子上，在所述最終位置，所述永磁體基本位于所述孔口內，所述方法的特征在于，它包括以下連續的步驟: A)制造由非磁性材料制成的框架(6)，所述框架具有第一部分(20或22)和第二部分(22或20)，在所述第一和第二部分中分別設置有兩個軸承(24，26)，所述第一和第二部分由同一個部件形成或者彼此固定地組裝，所述框架的所述第一部分或者所述第一和第二部分能夠沿著由所述兩個軸承限定的旋轉軸線的方向彈性變形，所述框架制成為具有側向孔口(28)，所述側向孔口的最大寬度至少等于所述轉子的最大直徑； B)取用包括兩個樞軸的所述轉子，并通過經由所述框架的所述第一部分或者所述第一和第二部分的彈性變形增加所述框架的所述兩個軸承之間的距離而將所述轉子穿過所述框架中的側向孔口組裝在所述框架中，所述彈性變形特別設置為允許兩個轉子樞軸插入所述框架的兩個相應的軸承中。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，將所述兩個樞軸相繼插入所述兩個軸承內。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，將所述兩個樞軸中的第一個樞軸插入所述兩個軸承中的第一個軸承內，然后通過在包括所述第一軸承的所述第一部分上施加壓力，使所述第一部分彈性變形并遠離所述第二軸承移動，直到能夠將所述第二樞軸放置成與所述第二軸承相對，然后通過釋放所述壓力將所述第二樞軸插入所述第二軸承內。
11.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，將所述兩個樞軸中的第一個樞軸插入所述兩個軸承中的第一個軸承內，然后通過在包括所述第一軸承的第一部分上施加壓力，使所述第一部分彈性變形并遠離所述第二軸承移動；并且，使包括所述第二軸承的所述第二部分也彈性變形，直到能夠將所述第二樞軸放置或定位成與所述第二軸承相對，然后通過釋放所述壓力將所述第二樞軸插入所述第二軸承內。
12.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一和第二部分中的至少一者在所述側向孔口一側具有相對于所述旋轉軸線的傾斜平面；在步驟B)中，將轉子樞軸靠置在所述傾斜平面上并在所述轉子上施加側向力，以便當所述樞軸移向對應部分的軸承時所述樞軸在所述傾斜平面上施加壓力并因此使所述對應部分彈性變形，并且所述樞軸最終插入所述軸承內。
13.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，至少所述第一部分包括可彈性變形的橋接部或舌部。
14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，所述可彈性變形的舌部在所述側向孔口一側具有自由端。
15.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在所述第一部分和/或所述第二部分中并在所述側向孔口與對應的軸 承之間形成限定一種類型的漏斗的凹槽或凹部，在步驟B)中，所述凹槽或所述凹部形成用于相關的樞軸在所述側向孔口與對應的軸承之間的引導件。
【文檔編號】H02K5/16GK103715814SQ201310464825
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月8日 優先權日:2012年10月8日
【發明者】P·蓋施特, M·貝特里尼 申請人:Eta瑞士鐘表制造股份有限公司