專利名稱：單相機(jī)電變換器,尤其是一種鐘表型的,和至少一個(gè)這種變換器的機(jī)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單相機(jī)電變換器，其定子有一平面結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)子包括一永磁體，尤其是一雙極磁體。特別地，本發(fā)明涉及小型的機(jī)電變換器，尤其適應(yīng)于手表所用。
本領(lǐng)域人員可知有多種電動(dòng)機(jī)，尤其在鐘表領(lǐng)域，其定子有一平面構(gòu)造，其轉(zhuǎn)子包括一永磁體。關(guān)于單相電動(dòng)機(jī)，鐘表機(jī)電領(lǐng)域的專家可知“Lavet”型步進(jìn)電機(jī)。這種電機(jī)包括一定子極，確定了兩個(gè)定子磁極，兩個(gè)多自的磁軛確定了一個(gè)定子孔，在其中設(shè)置有安裝在電機(jī)軸上的一雙極永磁體。兩個(gè)定子磁極分別確定了定子板的兩端。帶有線圈的鐵芯，其兩端固定兩個(gè)磁接觸耳，使鐵芯的兩耳疊加到相應(yīng)定子板的兩耳上。這種類型的電機(jī)，具有供電線圈的鐵芯始終定位于定子級(jí)的表面。如

圖1的瑞士專利No.639525對(duì)鐘表步進(jìn)電機(jī)“Lavet”型已作出描述。該專利文件的圖1和圖2可見，確定了兩定子磁極的定子板可用作為一基板，安裝至少部分不同的手表機(jī)構(gòu)元件。
瑞士專利No.648984公開了一種鐘表，包括上文所述“Lavet”型鐘表步進(jìn)電機(jī)。該專利文件具體公開了鐘表型電機(jī)的定子作為鐘表機(jī)構(gòu)基板的使用，幾種機(jī)械和/或電子元件在作為機(jī)構(gòu)板的定子板上組裝。如圖1的瑞士專利No.648984，帶有線圈的鐵芯安排在鐘表機(jī)構(gòu)的外面，缺點(diǎn)是限制了板上各種元件的分布，這使得鐘設(shè)計(jì)者受到了限制。
當(dāng)手表設(shè)計(jì)者將“Lavet”型單相電機(jī)置于機(jī)構(gòu)中，單相電機(jī)的線圈不在機(jī)構(gòu)板的外側(cè)，上述定子板形成一個(gè)與機(jī)構(gòu)基板有很大不同的部件，如圖1所示的瑞士專利No.643704。在公開了瑞士專利No.643704的設(shè)計(jì)，單相電機(jī)的定子和鐘表機(jī)構(gòu)的基板形成兩個(gè)截然不同的部件，提高了制造成本，限制了鐘表機(jī)構(gòu)部件的小型化。上述問題所造成的空間的需求，當(dāng)鐘表機(jī)構(gòu)包括幾個(gè)單相電機(jī)時(shí)，就更為突出。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種單相機(jī)電變換器，具有一定子，可用作為一裝置的組裝板，易于制造，價(jià)格便宜，并給設(shè)計(jì)者提供布置該裝置的充分自由，特別是定位轉(zhuǎn)子和這個(gè)單相變換器的線圈。
本發(fā)明的另一目的是提供一種機(jī)電裝置，包括若干機(jī)電變換器，至少其中之一為一單相變換器，與就上述第一目的所提出的具有相同的特性和優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的另一目的是提供一裝置，包括若干單相變換器，使裝置的設(shè)計(jì)精密，價(jià)格便宜。
因此，本發(fā)明涉及一種單相機(jī)電變換器，特別是鐘表型的，包括—由磁性材料制成的定子，—包括一永磁體的轉(zhuǎn)子，—線圈。
所述定子包括—平面結(jié)構(gòu)和一安裝所述線圈的鐵芯，所述平面結(jié)構(gòu)確定兩定子磁極，其各自的兩個(gè)極軛確定了所述轉(zhuǎn)子通過的孔，所述轉(zhuǎn)子的永磁體與所述兩極軛磁連接，所述鐵芯的第一和第二端分別與所述兩定子磁極相連，這個(gè)變換器的特征是所述線圈位于所述的平面結(jié)構(gòu)中的一個(gè)開口處，其邊緣自身閉合，以使確定所述第二磁極的部分所述平面結(jié)構(gòu)包圍了確定所述第一定子磁極的這部分平面結(jié)構(gòu)，所述線圈突出于所述平面結(jié)構(gòu)的基面。
具體地，本發(fā)明的使用是意圖制造小型的鐘表機(jī)構(gòu)，尤其是女士手表。
下面本發(fā)明將參考附圖，通過不具有限制作用的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，其中圖1表示根據(jù)本發(fā)明的一單相變換器的第一實(shí)施例的俯視圖；圖2為圖1的第一實(shí)施例的變型的俯視圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的一機(jī)電裝置的俯視圖；包括兩個(gè)單相變換器；圖4為一鐘表機(jī)構(gòu)的俯視透視圖，除了中心指針之外，包括三個(gè)計(jì)時(shí)器。
圖1表示由轉(zhuǎn)子4形成的一單相機(jī)電變換器2，圖中僅見雙極永磁體6，由一板10形成的定子8由軟磁材料制成，確定了平面結(jié)構(gòu)，和一帶有一供電線圈14的鐵芯。
轉(zhuǎn)子4穿過由一單片所形成的板10上的一孔16，雙極永磁體6位于孔16中。這個(gè)板10確定了兩個(gè)定子磁極18和20，分別具有兩個(gè)極軛22和24，它們確定了所述的孔16。這兩個(gè)磁極18和20由兩個(gè)頸25和26互相分開，具體在一步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用，提供了兩定位槽27和28。永磁體6的磁軸30在其兩個(gè)最低能量位置之一時(shí)，基本上與由槽27和28所確定的方向正交。
鐵芯12的兩端32和33分別與定子磁極18和20磁連接和機(jī)械連接，通過螺絲或類似固定方式疊加和直接固定。
根據(jù)本發(fā)明，安裝于鐵芯12的線圈14位于安排在板10中的一定子開口35中。定子開口35的邊緣36自身閉合，并部分地確定了極18。極20包圍了極18，線圈14突出于板10的平面。這樣，用于閉合單相變換器2磁路的第二磁極20形成了包圍孔16的一板和定子開口35。因此，根據(jù)本發(fā)明，板10可具有任意尺寸，轉(zhuǎn)子4和安裝于鐵芯12的線圈14可由變換器的設(shè)計(jì)者置于任意預(yù)定位置。
除了在一機(jī)電裝置中安排這樣一個(gè)變換器的優(yōu)點(diǎn)，和這樣的變換器的剛性的優(yōu)點(diǎn)，確定了磁極20的部分定子板10為變換器形成了一磁屏蔽，使平面結(jié)構(gòu)10的平面中的外磁通量傳導(dǎo)由磁極20所激發(fā)，與永磁體6沒有關(guān)聯(lián)，不管這樣的外磁通量的傳導(dǎo)方向如何。
單相變換器2的機(jī)電操作為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，這樣一種變換的供應(yīng)與前文描述中所提到的“Lavet”型單相步進(jìn)變換器相類似。
圖2代表了一種圖1中所描述第一實(shí)施例構(gòu)造的改型。前面已經(jīng)描述的參考標(biāo)記這里不再贅述。圖2中的改型與圖1中構(gòu)造的不同之處在于頸25。進(jìn)而，示意有兩個(gè)輪子40和41，這些輪子均在一端安裝有安排在板10中的一軸承，共同做為定子，而板可用做鐘表機(jī)構(gòu)。板10上的各種孔42用于固定各種未表示的元件。這些孔42可以上螺母或不上。應(yīng)指出，板10可具有任意外部輪廓，所僅給的矩形代表是為了簡化圖形。
這樣，如圖2的根據(jù)本發(fā)明的單相機(jī)電變換器包括一可為任意形狀和大小并有兩個(gè)開口的基板10，即，孔16有一個(gè)自身閉合的邊緣，并確定一個(gè)轉(zhuǎn)子的永磁體6的空間，這個(gè)磁體與定子磁極18和20磁連接，一定子開口35亦具有一個(gè)自身閉合的邊緣36。共同將兩定子磁極磁分開的頸25和26，在第一極18和第二極20之間保證一機(jī)械連接。這樣，定子僅包括兩平片，印板10和鐵芯12。應(yīng)指出，即使板10可有不同的形狀，不同厚度的結(jié)構(gòu)，以及例如研磨和/或各種形狀的凹和/或凸，均不脫離本發(fā)明的范疇。板10為一平面結(jié)構(gòu)，其輪廓與至少部分地安裝在所述板10上的一機(jī)械裝置相適應(yīng)。
參見圖3，下面將描述一機(jī)電裝置，包括根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)單相機(jī)電變換器，例如這些參照?qǐng)D1和2已述的。
圖3所述的裝置為一鐘表機(jī)構(gòu)50，包括由軟磁性材料制成的一板52，確定了一平面結(jié)構(gòu)，其上安排各種輪子54，55和56，孔58用于安裝各種鐘表機(jī)構(gòu)元件，一圓形開口60用于放置一電池。
鐘表機(jī)構(gòu)50包括第一和第二單相變換器62和64。與參照?qǐng)D1和2中所述的單相變換器有類似設(shè)計(jì)。兩個(gè)變換器62和64的兩個(gè)相應(yīng)的轉(zhuǎn)子(圖中未示)分別置于板52中加工出的兩個(gè)孔66和67中。第一和第二定子開口分別用于部分地確定兩個(gè)變換器62和64的第一定子磁極70和71。第一變換器62的第二定子磁極，和第二變換器64的第二定子磁極為一公共磁極72，相對(duì)于確定出第一定子磁極70和71的這個(gè)板52的兩個(gè)部分，由板52的其余部分形成。當(dāng)然，板52由形成兩變換器62和64定子的磁性材料所形成。第二公共極72用于回流通過鐵芯74和75的磁通，鐵芯則分別形成第一和第二變換器62和64，并分別帶有供電線圈76和77。但是，兩個(gè)變換器62和64互相磁分離。
線圈76位于定子開口68中，而線圈77則位于定子開口69中。定子開口68和69的邊緣自身閉合。兩個(gè)變換器62和64的轉(zhuǎn)了分別與鐘表機(jī)構(gòu)50的輪子54和55機(jī)械連接。圖3清晰可見，兩個(gè)變換器62和64可以任意方式安排在由板52所確定的表面上，由于表設(shè)計(jì)者來選擇。具體地，線圈76和77位于板52的內(nèi)部區(qū)域，不象現(xiàn)有技術(shù)那樣位于后者的外側(cè)。
參見圖4，一機(jī)電裝置的第二實(shí)施例包括根據(jù)本發(fā)明的若干單相電變換器，下面將對(duì)此加以描述。
鐘表機(jī)構(gòu)80包括由磁性材料制成的一板82，作為四個(gè)單相變換器84、85、86和87的公共定子板。這四個(gè)變換器84至87用于驅(qū)動(dòng)鐘表機(jī)構(gòu)80的各種輪子89。各種運(yùn)動(dòng)鏈條由點(diǎn)劃線90表示。變換器84、85、86和87為根據(jù)本發(fā)明的單相變換器，與2中所示的有類似構(gòu)造。這樣，這些變換器的各種元件和部件此處不再贅述。圖4的實(shí)施例與圖3的實(shí)施例不同之處具體在于，位于板82中的定子開口92，94分別為兩個(gè)單相變換器84和85，86和87共用。兩定子開口92和94的邊緣96和98自身閉合。
在板82的平面上，開口92分別包圍了兩個(gè)變換器84和85的線圈100和102以及兩變換器86和87的兩個(gè)線圈104和106。定子開口94確定了兩變換器84和85的第一子磁極110和112。同樣，定子開口94確定了兩變換器86和87的兩個(gè)第一定子磁極114和116。
第一定子磁極110，112，114和116在板82內(nèi)與第二共用定子磁極118磁絕緣，用來閉合來自變換器84、85、86和87的磁通，通過為此目的而設(shè)在安置變換器轉(zhuǎn)子(圖中未示)的孔120，121，122和123外側(cè)的頸而達(dá)到。應(yīng)指出，定位槽和轉(zhuǎn)子的永磁體未在圖4中表示，以避免圖面繁瑣。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道如何以圖1和2中已述的等效方式來布置這種定位槽。
應(yīng)指出，本發(fā)明不僅僅局限于已述的實(shí)施例，本領(lǐng)域人員可在他正常的工作實(shí)踐中設(shè)計(jì)出變型。特別是線圈和鐵芯的形狀可以改變。特別是鐵芯可為曲線形。
最后，應(yīng)指出本發(fā)明不僅可應(yīng)用于鐘表領(lǐng)域，還適于需要小型電機(jī)的任何應(yīng)用，那需要小空間和由這樣一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，易于成一體化的機(jī)械裝置；特別是測量裝置，模擬計(jì)量器和小型的音頻和/或視頻裝置。
權(quán)利要求
1.單相機(jī)電變換器(2，62，64，84，85，86，87)，特別是鐘表型的，包括-電機(jī)(8)，由磁性材料制成；-轉(zhuǎn)子(4)，包括一永磁體(6)；-線圈(14，76，77，100，104，106)；所述定子包括一平面結(jié)構(gòu)(10，52，82)和所述線圈繞其安裝的一鐵芯(12，74，75)，所述平面結(jié)構(gòu)確定了兩個(gè)定子磁極(18，20，70，71，110，112，114，116，118)，其兩個(gè)極軛(22，24)，確定了一孔(16，76，67，120，121，122，123)，所述轉(zhuǎn)子穿過其中；這個(gè)轉(zhuǎn)子的永磁體與所術(shù)極軛磁連接，所述鐵芯的第一和第二端分別與所述定子磁極連接，所述變換器的特征在于所述線圈位于一開口(35，68，69，92，94)，位于所述平面結(jié)構(gòu)，其邊緣(36，96，98)自身閉合，以使確定所述第二磁極的所述部分平面結(jié)構(gòu)包圍確定所述第一定子磁極的部分這個(gè)平面結(jié)構(gòu)，所述線圈突出于所述平面結(jié)構(gòu)的基面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)電變換器，其特征在于所述轉(zhuǎn)子(6)穿過的所述孔有自身閉合的邊緣，所述孔和所述定子開口由兩個(gè)高磁阻的頸(25，26)分開，所述平面結(jié)構(gòu)由一單片(10，52，82)所形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)電變換器，其特征在于所述定子確定了一基板(10，52，82)，其上至少部分地安裝機(jī)電裝置的元件(40，41，54，55，56，89)，至少所述元件之一與所述機(jī)電變換器的所述轉(zhuǎn)子機(jī)械連接。
4.機(jī)電裝置(50，80)包括若干機(jī)電變換器(62，64，84，85，86，87)，其若干各自定子部分地由一共用平面結(jié)構(gòu)(52，82)形成，這個(gè)平面結(jié)構(gòu)確定了若干孔，其中分別穿過所述若干機(jī)電變換器的若干轉(zhuǎn)子，這個(gè)機(jī)電裝置的特征在于，至少若干變換器這一按照權(quán)利要求1或2來制造。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)電裝置，其特征在于所述共用平面結(jié)構(gòu)(52，82)用作為一基板，其上至少部分地安裝有所述機(jī)電裝置的元件(54，55，56，89)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)電裝置，其特征在于，所述若干轉(zhuǎn)子的每個(gè)轉(zhuǎn)子與所述機(jī)電裝置的所述元件(54，55，56，8g)之一機(jī)械連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6之任意權(quán)項(xiàng)所述的機(jī)電裝置(80)，其特征在于所述若干變換器包括至少兩個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1或3之任意權(quán)項(xiàng)所制造的變換器(84，85，86，87)，兩個(gè)各自的線圈(100，102，104，106)安排在一專門的和相同的所述平面結(jié)構(gòu)(82)的定子開口(92，94)中，關(guān)于所述平面結(jié)構(gòu)的基面的突起，為兩變換器所共有。
8.根據(jù)前面任意權(quán)利要求所述的機(jī)電裝置，其特征在于所述裝置形成一模擬指示器，用于顯示至少一確定的變量的值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)電裝置，其特征在于，它形成一鐘表機(jī)構(gòu)，所述至少顯示的變量為時(shí)間。
全文摘要
單相機(jī)電變換器(2)包括一定子(4)和一帶有一永磁雙極磁體(6)的轉(zhuǎn)子(4)。該定子由確定了第一和第二定子磁極(18,20)的一平面結(jié)構(gòu)(10),和帶有一線圈(14)的鐵芯(12)構(gòu)成。所述鐵芯與第一和第二磁極磁連接。線圈位于一開口(35)中,其邊緣自身閉合,確定了所述第二磁極的平面結(jié)構(gòu)完全包圍了所述開口和所述雙磁體所處的一孔(16)。
文檔編號(hào)G04C3/14GK1186368SQ9712575
公開日1998年7月1日 申請(qǐng)日期1997年12月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月4日
發(fā)明者D·塔赫佐特 申請(qǐng)人:Eta草圖制造公司