石英模拟式计时器机件制造技术

三指针石英模拟式计时器用的机件，具有能量电池向计时电路供电，以使拉维特（Ｌａｖｅｔ）型步进马达周期性步进。马达的转子通过一或多个由齿轮、小齿轮和轴杆组成的中间轮组件驱动附着在秒针轴杆上的秒轮组件。由非磁性材料制成的第一中间轮轴杆被枢轴式地安装，其轴心穿过转子和定子之间的环形间隙。本发明专利技术提供了若干种枢轴式安装第一中间轮组件的替代方法。该装置可以采用小直径的秒轮和大的能量电池，为机件提供长的运转时间。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及一种采用拉维特(Lavet)步进马达类型的计时器用的石英模拟式机件，更具体地说，它涉及一种采用拉维特步进马达的三指针石英模拟式手表用的机件和一种驱动指针的减速齿轮系中的改进装置，这种装置转而使得有可能在机件中使用尺寸较大的能量电池。拉维特型步进马达使一个带驱动小齿轮的小永久磁铁转子周期性地步进通过180°，而一个减速的齿轮和小齿轮系被配置在机件的机架中，以驱动计时器的指针，指针通常安装在可以转动地安装于手表度盘中心的套管或轴杆上。人们希望使用可以装入机件内未被上述齿轮件占据的空间中的尽可能大的能量电池，以便在需要更换电池之前能量电池可以尽可能长久地维持寿命。因为能量电池的容量通常与其活性材料的体积有关，所以可以通过增大电池的厚度或直径来增大电池的尺寸，这一点与手表机件中的非常有限的空间是矛盾的，因为齿轮系零件、步进马达、集成电路和其它元件对于石英模拟机件的功用是必需的。在步进马达转子和中心指针轴杆之间采用必需的减速的一个目的是，利用一个叠合相当薄而直径大的能量电池的相当大的齿轮直接在其周缘上驱动一个微小齿轮。受让人的美国专利NO.4617218显示和说明了这一装置，该专利以波尔·沃特利克(Paul Wuthrich)的姓名于1987年3月3日颁布。另一种减小步进马达转子的速度以驱动附着在“秒”针轴杆上的“秒”轮的已知装置是使用中间轮组件，该组件带有位于步进马达转子和驱动计时器指针的轴杆与套管的中心组件之间的齿轮和小齿轮。已经公布的英国专利申请GB2121991A(1983年4月8日提出申请)中公开了数种此类装置。在啮合的设计中产生一个问题，因为如果采用最大可能的能量电池，那末其外径的位置就非常贴近机件的中心。啮合的设计，特别是秒轮和中间轮装置必须适合剩余的空间。如上述美国专利4647218中的一种已知解决办法是利用薄的能量电池和采用叠合大直径秒轮的电池。如果步进马达每分钟只换档一次，这就提供足够长久的电池寿命，但是如果步进马达在一个三指针手表中每秒钟换档一次，那末一个更厚的能量电池将产生更大的容量。另一种建议是使用小直径的能量电池，以使秒轮的直径放置在能量电池的附近并成一直线。这不是人们所希望的，因为通过能量电池直径的增大，可以获得更大的容量。第三种已知的建议是在厚而直径大的能量电池旁边采用直径小的“秒”轮。但是，在这种已知的建议中，实现齿轮减速的中间轮组件叠合“秒”轮的轴心，因而采用一种特别的中间桥接件，以便枢轴式地安装或可以转动地支承秒轮。在1985年5月21日颁布的美国专利4518884中说明的第四种已知建议，是在一个定子板靴的深沟槽中放置一个用铁磁性材料即钢材制成的齿轮系刀杆。但是，这需要通过移动极靴的补偿刀杆的存在，同时当转子位于静止位置时，需要沟槽的位置与磁极的北南极方向成90°。因此，本专利技术的一个目的是为计时器机件中的减速啮合提供一种改进的装置，这种装置允许在计时器内采用较大的能量电池。本专利技术的另一个目的是为采用拉维特(Lavet)步进马达的三指针石英模拟式计时器提供一种改进的齿轮减速组件，它允许使用较大的能量电池。本专利技术的另一个目的是提供一种改进的齿轮装置，用来在拉维特步进马达的转子和驱动计时器机件中心的秒针的“秒”轮之间安装一个中间轮组件。简短说来，本专利技术是对一种石英模拟式计时器的机件的改进，这种石英模拟式计时器具有一个能量电池，一个步进马达，一个连接能量电池并向步进马达提供驱动脉冲的计时电路，一个机架，一个桥接件，以及一个“秒”轮组件，该“秒”轮组件包括齿轮、小齿轮和可以转动地安装在机件中心的轴杆。机件还包括一个步进马达用的转子，一个围绕转子形成环形间隙的定子，以及至少一个第一中间轮组件，该第一中间轮组件包括齿轮、小齿轮和带转动轴的第一轴杆，第一中间轮组件的齿轮与转子的小齿轮相啮合，其中的改进包括第一中间轮组件用的装有非磁性材料制作的第一轴杆的非磁性支承机构，使得其轴心延伸穿过步进马达转子和定子之间的环形有效通量间隙。第一中间轮组件的小齿轮可以直接啮合“秒”轮组件，或者可以通过包括第二中间轮组件的齿轮减速来驱动“秒”轮组件。本说明书的结论部分特别指出了本专利技术的主题，并明确地提出了权利要求。但是，结合附图参考下列说明，可以最清楚地理解本专利技术的构成和实施方法，图中附图说明图1是石英模拟式手表机件的背面平面图，其桥接件部分已移去，以显示本专利技术的最佳实施例；图2是沿图1中II-II线截取的部分取截面的立视图3是沿图1中III-III线截取的部分取截面的部分立视图；图4是部分取截面的部分立视图，表示一种具有步进马达、中间轮组件、“秒”轮组件和电池的先有技术装置；图5是类似的部分取截面的部分立视图，表示另一种先有技术装置；图6、图7和图8是取截面的部分立视图，表示图2中所示的中间轮组件装置的三种变型；图9是例示图1中机件的变型的一部分的平面图；图10是例示图1中机件的另一种变型的平面图；图11是一种具有两个中间轮组件的机件的平面图；图12是沿图11中XII-XII线截取的部分取截面的立视图。现在参考图1，一个手表机件包括一个其轮廓线用参考号1表示的塑料机架件，用作三指针石英模拟式手表的主要结构件。机架1在面向观察者的机件的背面上受塑料桥接件2的部分覆盖。机架1和桥接件2使减速齿轮系零件在它们之间进行可以转动的枢轴式安装。因为桥接件2通常挡住齿轮件，所以它被移去，以显示本专利技术的更本质的特点。分别沿图1的II-II线和III-III线截取的截面立视图2和3，可以与图1的说明一起参考，以辨别主要元件。印刷电路板3用螺钉4安装在桥接件2的顶部。石英晶体5被连接在印刷电路板下面的接头(未图示)上。印刷电路板载有集成电路(未图示)，集成电路向步进马达6提供周期性的驱动脉冲，最好是每秒1个脉冲。步进马达为拉维特(Lavet)型，包括一个连接的线圈7，用来承受来自集成电路的周期性激励脉冲。其一部分可以在参考号8处见到的定子，是由两个重叠部分构成的，一部分包括一个穿过线圈7中心的芯子件8a，另一部分包括一个单片的外定子件8b。外定子件8b和线圈芯子8a可以通过磁性，它们用螺钉4固定在一起，以形成一个磁通量闭路。外定子件8b形成一个中心开孔9，它围住总的用10表示的转子组件。转子10(同时参见图2)包括一个小齿轮10a和一个同轴地安置在轴10c上的双极永久磁体10b。外定子件8b按先有技术中熟知的方式设计，包含靠近开孔9的对置的槽11。这些在激励脉冲期间造成饱和，并使在开口9的内缘和永久磁铁10的外形体之间的圆形间隙12(有时称作“空气间隙”)产生磁通量桥接，从而使转子步进180°。虽然磁体10b画成圆形，但并不是必须是圆形的，也可以是矩形的。但是，当磁体转动时，它扫过一个圆形，因此此处使用术语“圆形间隙”。开孔9也可以不是严格的圆形，而可以具有偏心部分，或者在双片定子的情况下可以被径向间隙所遮住。此类变化并不限制此处使用的术语“圆形间隙”。当脉冲不存在时，转子由于沿直径方向对置的面向圆形间隙12的浅槽13面占据“静止位置”。上述拉维特(Lavet)型电动机的功用是熟知的，在图1中具体地例示了相对于单片定子外板8b的情况。但是，其它类型的拉维特(Lavet)型电动机包括带双极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计时器的机件，这种计时器具有一个能量电池，一个步进马达，一个连接上述能量电池并向上述步进马达提供驱动脉冲的计时电路，一个机架，以及一个与上述机架隔开以便可以转动地支承其间的齿轮组件的桥接件，这种改进包括：上述步进马达所用的转子，包括 永久磁铁，小齿轮和轴杆，该步进马达轴杆被可以转动地安装在上述机架上，上述步进马达所用的定子，包括可以导磁的板件机构，与上述转子的永久磁铁相准直，并与上述转子形成一环形间隙，以便在上述定子和上述转子之间通过磁通量，一个第一中间轮组件， 包括齿轮、小齿轮和带转动轴的第一轴杆，至少上述第一轴杆是用非磁性材料制成的，上述第一中间轮组件的齿轮与上述转子的小齿轮相啮合，而可以转动地安装上述第一轴杆的非磁性支承机构使得其轴心延伸穿过上述环形间隙。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫博特斯奇瓦特兹，
申请(专利权)人：泰美式公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]