电磁钟表马达及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种电子钟表机芯，包括由组件（3）形成的钟表马达，所述组件包括由非磁性材料制成的框架（6）和收纳在所述框架中的转子（4）；本发明还涉及一种制造此类型马达的方法，其中首先将所述框架制成为具有侧向孔口（28），所述框架包括均带有轴承的第一部分（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弹性变形的。然后，通过经由所述框架的第一部分或第一和第二部分的弹性变形增加框架的两个轴承之间的距离而将转子穿过框架中的侧向孔口安装在框架中，所述弹性变形特别是设置用于将两个转子枢轴插入预先形成的框架的两个相应的轴承内。
【专利说明】电磁钟表马达及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有由电磁马达驱动的模拟显示器的电子钟表机芯的领域。更具体而言，本发明涉及一种电磁钟表马达及其制造方法，特别是涉及将永磁体转子组装在由非磁性材料制成的框架中。
【背景技术】
[0002]特别是从欧洲专利号607828获知一种电磁钟表马达，该电磁钟表马达包括定子、转子和由合成材料制成的框架。该框架包括两个不同部件，这两个不同部件分别形成具有两个孔口的外壳和设置用于封闭两个孔口中的第一个孔口的盖部。第一孔口设置用于将转子插入外壳内。盖部包括轴承(bearing)。第二孔口是侧向孔口，其设置成使一个轮能与收纳在框架中的转子的齿轴啮合。
[0003]通过将转子穿过第一孔口插入外壳内直到转子枢轴到达外壳的底部，然后还同时确保枢轴与设置在底部中的轴承对齐，来将转子组装在框架中。接下来，提供盖部并将其固定地设置以封闭第一孔口，同时确保转子被保持在居中位置以便第二转子枢轴穿透盖部轴承。
[0004]欧洲专利号607828中公开的制造框架-转子组件的方法具有若干缺点。首先，框架必须制成为具有封闭盖部的两个部分。另外，难以将转子设置在框架中。将第一枢轴插入位于外壳底部的轴承不仅要求在将转子插入外壳内时对转子进行精确的操作，而且将第二枢轴插入盖部轴承造成严重问题。
[0005]从日本专利号2006-226771获知一种具有马达的钟表机芯，所述马达具有转子，该转子的两个枢轴插入两个相应的轴承内。第一轴承在机芯的底板的一个部分中形成，而第二轴承在所述机芯的桥夹板(bridge)的一部分中形成。以常规方式(B卩，以与将一个轮组装在底板与桥夹板之间相似的方式)组装转子。该文献提出从平板弹簧形成限定第一和第二轴承的部分，在沿转子轴线的方向发生冲击的情况下所述平板弹簧作为减震器操作。应该指出的是，难以在不具有框架的情况下组装转子，并且平板弹簧的唯一作用是在发生冲击的情况下保护马达。
【发明内容】
[0006]本发明的一个目的是解决上述与转子组装在框架中有关的问题，并提供一种不昂贵的电磁钟表马达。
[0007]因此，本发明涉及一种电子钟表机芯，该电子钟表机芯具有电磁马达和由该电磁马达驱动的模拟显示器，所述马达由定子和转子形成，所述转子被容纳在安装于定子中的孔口内的由非磁性材料制成的框架中，所述框架具有侧向孔口。转子包括永磁体，并且在沿着其旋转轴线的两端分别具有两个枢轴，所述两个枢轴分别枢转地安装在两个轴承中，所述两个轴承分别设置在框架的第一部分和第二部分中。框架的侧向孔口具有至少等于转子的最大直径的最大宽度，并且框架的第一部分、或者第一和第二部分在旋转轴线的方向上是可弹性变形的。该第一部分或第一和第二部分的组件在由框架的两个轴承限定的方向上具有弹性变形能力，该弹性变形能力足以允许转子穿过侧向孔口组装在框架中，特别是允许两个转子枢轴插入两个轴承中。
[0008]根据一个具体实施方案，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弹性变形的舌部(tongue)。
[0009]在一个优选实施例中，装配到根据本发明的电子钟表机芯的电磁马达的框架可通过由塑料材料制成的同一个部件形成，该部件具有用于插入转子的侧向孔口。此电磁马达的框架-转子组件可利用也是本发明的主题的制造方法容易地制造。
[0010]下文将对本发明的实施例和制造钟表机芯的方法进行详细描述，以说明本发明的其它具体特征，其中所述钟表机芯包括装配到根据本发明的钟表马达的框架-转子组件。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]下文将参照以非限制性示例的方式给出的附图描述本发明，并且在附图中:
[0012]-图1是根据本发明一个实施例的用于钟表马达的框架-转子组件的侧视图。
[0013]-图2是图1的框架-转子组件的顶视图。
[0014]-图3是沿着图2的线II1-1II的钟表马达的局部纵向截面图。
[0015]-图4是沿着图3的IV-1V的框架-转子组件的横向截面图。
[0016]-图5示出根据本发明的框架的第一变型实施例。
[0017]-图6示出根据本发明的框架的第二变型实施例。
【具体实施方式】
[0018]参照图1至4，将描述根据本发明的电磁钟表马达2的一个实施例，特别是其框架-转子组件3，另外还将描述根据本发明的制造该类型马达的方法。
[0019]根据本发明的电子钟表机芯具有电磁马达2和由该电磁马达驱动的模拟显示器(该模拟显示器是常规的并且未示出)。电磁马达2包括定子42 (图3)和转子4，该转子被收纳在安装于定子的孔口 44中的由非磁性材料制成的框架6中。该转子由限定转子的旋转轴线5的心轴11形成。心轴11承载永磁体8并在其外周处具有齿轴10，该齿轴位于永磁体上方。在心轴11的两端处，分别设有两个枢轴12和14，这两个枢轴分别枢转地安装在两个轴承24和26中。这两个轴承分别设置在框架6的第一部分20和第二部分22中。在所示的变型中，这两个轴承由分别设置在第一和第二部分中的两个孔限定。在其它变型中，可以例如通过使用穿孔宝石来提供各轴承的不同实施例，所述穿孔宝石被钉入或结合在框架中的孔内，具有或不具有端盖宝石(cap jewel)。
[0020]框架6在第一部分20和第二部分22之间具有侧向孔口 28，以便能将转子组装在框架中，如下文将说明的，以及能使钟表机芯的轮副与齿轴10啮合。为此目的，框架的顶部部分18限定了沿着平行于旋转轴线5且基本与齿轴10的齿圈相切的切割面切出的圆柱体。
[0021]框架6的底部部分由三个不同部分或区段形成，即，限定在定子孔口 44的外周处靠接定子42的止挡面32的环形突出部分30，其高度和直径与定子孔口的高度和直径匹配的圆形部分34，以及基部36，该基部的外周部分形成截顶圆锥体，该截顶圆锥体的侧面38由相对于两个轴承限定的方向具有小的角度的锥距(cone distance)限定,所述两个轴承限定的方向与安装在框架中的转子的旋转轴线5的方向匹配。在与圆柱形部分34的接合处，截顶圆锥体限定了用于将框架固定在定子上的小的台肩。预期通过将框架插入定子中的孔口进入最终位置而将框架-转子组件3组装在钟表马达的定子42上，在所述最终位置，转子永磁体基本位于该孔口内。对于在此描述的变型实施例，该组件3被强制地插入定子孔口 44内，并且孔口的边缘迫压在侧面38上；这使基部36弹性变形，直到定子已通过台肩40并靠接止挡部件32。然后基部36恢复其初始形状，并且框架-转子被固定地保持在定子上。因此可以参考用于将组件3组装在定子42上的棘轮和棘爪机构或卡扣机构。
[0022]应该指出的是，部分30、34和36均包括使相应的部分延伸超出顶部部分18的切割面的两个端部30a、30b、34a、34b和36a、36b。此构型具有将侧向孔口 28尽可能远地限制在框架的底部部分中的优点，所述孔口基本上根据永磁体8的直径进行调节。因此，位于定子孔口内的圆形部分34具有显著超过180°延伸的外表面(参看图4)，以确保框架在定子孔口内居中。一般而言，侧向孔口 28具有至少等于转子4的最大直径且大体与永磁体的直径匹配的最大宽度。应该指出的是，在一个变型实施例中，部分30和36可以颠倒，则部分30包括具有舌部20的框架底部，并且倾斜平面38取向为限定与环形止挡面32相对的台肩。
[0023]第一部分20和第二部分22分别由第一舌部和第二舌部形成，每个舌部均具有松弛端，并且两个舌部在由两个轴承24和26限定的方向上都是可弹性变形的。这两个舌部20和22设置成通过使两个可弹性变形的舌部移动分开而使得转子能组装到框架中，其中转子被插入两个舌部之间，直到两个转子枢轴插入两个相应的轴承内。应该指出的是，一旦组装完成，则舌部具有减震器功能并因此限定了 一种减震器轴承。
[0024]图5示出一个变型实施例。该变型的不同之处在于，两个舌部20和22在其自由端均分别具有相对于旋转轴线5的倾斜平面20A、22A。在另一变型中，仅两个舌部中的一个舌部具有该倾斜平面。此外，图5的变型在两个舌部中的每一个上分别设置了凹槽21、23，所述凹槽在框架的侧向孔口与设置在两个舌部中的两个相应的轴承之间。每个凹槽在转子插入框架内时起到转子枢轴的引导件的作用，以确保将枢轴直接引导到对应的轴承内。应该指出的是，一般而言，在其它变型中，在框架的所述第一和第二部分之中的至少一个可弹性变形部分的边缘处，即，在框架中的侧向孔口一侧，可设置倾斜平面，以有利于将转子组装到框架中。还应该指出的是，一般而言，在其它变型中，在框架的所述第一和第二部分的至少一者中，并且在限定了所述侧向孔口的部分的边缘与设置在所述部分中的轴承之间，可设置凹槽。在另一变型中，该凹槽由形成一种类型的漏斗的凹部替代，该漏斗的嘴部朝着框架中的侧向孔口定位，而在漏斗的另一端，通道定位成与相关的轴承相对。最后，应该指出的是，可设想各种其它变型，特别是这样的变型:其中，在框架的两个部分中的不具有倾斜平面的至少一个部分中具有凹槽或凹部。
[0025]一般而言，根据本发明，框架的第一部分或者第一和第二部分是可弹性变形的，所述第一部分或所述第一和第二部分两者具有沿着转子的旋转轴线充分弹性变形的能力，以便通过第一部分或第一和第二部分的弹性变形而允许转子通过框架中的侧向孔口插入框架内并且转子的两个枢轴插入框架的两个相应轴承内。因此，在一个未示出的实施例中，仅设置了一个可弹性变形的舌部，该舌部的一端是自由的，例如顶部舌部22。此时框架的下基部具有由可以被切割或不可被切割的实心圆盘形成的底部。在其它实施例中，可弹性变形的部分可具有各种构型，例如由连接到框架的侧壁或桥夹板的若干臂悬挂的小圆盘。也可设想顶部和底部水平壁仅具有几个孔以获得一定弹性，所述弹性提供充分的弹性变形以将转子通过侧向孔口 28组装在框架中，但是仍具有充分的刚度以确保将转子保持在框架中，特别是一旦已将电磁马达组装在电子钟表机芯中，则确保枢轴保留在框架的轴承中。还应该指出的是，也可通过改变顶部和底部水平壁的厚度或通过选择合适的材料形成这些顶部和底部水平壁及其厚度来获得所需的弹性。
[0026]在图中所示的变型实施例中，框架完全由同一个塑料部件形成。这是一种优选的变型，因为框架可通过注塑模制在一个步骤中制成，不需要特别是通过焊接、粘合、钉入或通过扣合紧固来组装两个最初分离的部分。然而，本发明并不排除借助若干最初分离的部分来制造框架，如图6所示。在此情况下，在本发明的范围内，至少分别包括两个轴承的第一和第二部分在将转子组装到框架的预备步骤中被组装。在图6中，框架的顶部部分18通过棘轮和棘爪机构或卡扣配合而组装到环形部分30上。部分30具有内部凹槽50，该凹槽内插入顶部部分18的底端的圆形突出部分。根据本发明，在两个轴承之间设有用于转子的组装的侧向孔口，对此将在下文说明。可以设想增加一个部分，在转子枢轴已设置在框架的对应轴承中之后，该增加的部分局部地封闭该孔口，以便特别是在定子孔口内具有未切割的圆形部分；但这增加了制造成本。
[0027]本发明的特征在于，电磁马达框架的设置允许实施有效而直接的钟表马达制造方法。该方法包括以下相继步骤:
[0028]A)制造由非磁性材料制成的框架6，该框架6具有第一部分20或22和第二部分22或20，其中设置有两个轴承24和26，所述第一和第二部分由同一个部件形成或者彼此固定地组装，所述框架的第一部分或第一和第二部分是可弹性变形的，所述框架制成为具有侧向孔口 28，该侧向孔口的最大宽度至少等于预期安装在所述框架中的转子的最大直径；
[0029]B)取用包括两个枢轴的转子，并且通过经由所述框架的第一部分或第一和第二部分的弹性变形增加所述框架的两个轴承之间的距离而将所述转子穿过所述框架中的侧向孔口组装在所述框架中，所述弹性变形特别设置为允许两个转子枢轴插入框架的两个相应的轴承内。
[0030]在一个变型实施例中，如上所述，第一部分20和第二部分22最初可由两个单独的部件形成，在转子穿过框架中的侧向孔口插入框架内之前，所述两个部件被固定地组装(参看图6)。
[0031]根据本发明的方法的第一变型实施方案，分别限定第一轴承和第二轴承的第一部分20和第二部分22两者均具有显著的弹性变形能力，从而允许通过这些第一和第二部分的弹性变形来将转子侧向插入框架内。因此，通过第一和第二部分在相反方向上的变形而获得了将两个转子枢轴插入两个轴承内所需的两个轴承之间的空间的增加。这意味着可以对两个部分中的每一个限制弹性变形并因此可以使用刚度更大的部分。
[0032]根据本发明的方法的第二变型实施方案，仅限定第一轴承的第一部分或限定第二轴承的第二部分具有允许通过第一或第二部分的弹性变形而将转子侧向插入框架中的显著弹性变形能力。应该指出的是，在第一部分20和第二部分22具有沿着由两个轴承24和26限定的轴线的一定弹性变形能力的变型实施例中，然而，根据本发明的方法的第二变型实施方案，可通过第一和第二部分中仅一者的显著变形来执行将转子组装在框架中。此第二变型要求在转子的组装期间变形的唯一部分的弹性变形能力足以使两个轴承尽量远地移动分开，以允许将两个转子枢轴插入两个轴承内。
[0033]根据本发明的方法的一个优选变型，将两个枢轴相继插入两个轴承内。
[0034]在上述第二变型实施方案的范围内，可如下将转子组装在框架中:将两个枢轴中的第一个枢轴插入两个轴承中的第一个轴承内，然后通过在包括第一轴承的第一部分上施加压力，使该第一部分弹性变形并远离第二轴承移动，直到可以将第二枢轴放置成与第二轴承相对并最终通过释放所述压力而将第二枢轴插入第二轴承中。
[0035]在上述第一变型实施方案的范围内，例如可如下将转子组装在框架中:将两个枢轴中的第一个枢轴插入两个轴承中的第一个轴承内，然后通过在包括第一轴承的第一部分上施加压力，使所述第一部分弹性变形并远离第二轴承移动。然后，使包括第二轴承的第二部分也弹性变形，直到可以将第二枢轴放置或定位成与第二轴承相对并最终通过释放所述压力而将第二枢轴插入第二轴承中。
[0036]根据一个特定实施方案，第一和第二部分中的至少一者在所述侧向孔口 一侧具有相对于所述旋转轴线的倾斜平面。在步骤B)中，将转子枢轴靠置在所述倾斜平面上并在转子上施加侧向力，以便当枢轴移向对应部分的轴承时所述枢轴在倾斜平面上施加压力并因此使所述对应部分弹性变形，并且所述枢轴最终插入所述轴承内。在一个特定实施例中，第一和第二部分分别包括两个舌部，在所述舌部的自由端设有倾斜平面。在将两个枢轴基本同时插入两个相应的轴承内时，此变型可能是有利的。在此情况下，使转子首先相对于框架设置成使得其两个枢轴抵靠两个舌部的两个相应的倾斜平面。然后，通过在转子上施加垂直于转子的旋转轴线并在框架的两个轴承的方向上的力，使两个舌部弹性变形并使转子配合在框架的侧向孔口 28内，直到两个转子枢轴定位成与两个相应的轴承相对并最终进入其中。
[0037]最后，根据另一特定变型实施方案，在所述第一部分和/或所述第二部分中并在所述侧向孔口与相应的轴承之间形成限定一种类型的漏斗的凹槽或凹部，在步骤B)中，所述凹槽或所述凹部形成用于相关枢轴在侧向孔口与对应轴承之间的引导件。因此，有利于将转子组装在框架中，这是因为枢轴中的至少一个在侧向孔口与对应轴承之间被引导。
【权利要求】
1.一种电子钟表机芯，具有电磁马达(2)和由所述电磁马达驱动的模拟显示器，所述马达由定子(42)和转子(4)形成，所述转子被容纳在安装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，所述转子包括永磁体并在沿着所述转子的旋转轴线(5)的两端分别具有两个枢轴(12，14)，所述两个枢轴分别枢转地安装在两个轴承(24，26)中，所述两个轴承分别设置在所述框架的第一部分(20或22)和第二部分(22或20)中，所述框架具有侧向孔口(28)； 所述钟表机芯的特征在于，所述侧向孔口具有至少等于所述转子的最大直径的最大宽度；所述框架的所述第一部分或者所述第一和第二部分能够沿着所述旋转轴线的方向弹性变形，所述第一部分或者所述第一和第二部分共同具有充分的弹性变形能力，以允许将所述转子穿过所述框架中的所述侧向孔口组装在所述框架中，特别是允许将两个转子枢轴插入两个相应的轴承内。
2.根据权利要求1所述的钟表机芯，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个自由端的可弹性变形的舌部。
3.根据权利要求2所述的钟表机芯，其特征在于，在所述舌部的自由端，所述舌部具有相对于所述旋转轴线的倾斜平面。
4.根据权利要求1所述的钟表机芯，其特征在于，所述第一和第二部分分别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两者都是可弹性变形的。
5.根据权利要求1所述的钟表机芯，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导件的凹槽或凹部，用于在所述转子插入所述框架内时将转子枢轴引导到相应的轴承。
6.根据权利要求1所述的钟表机芯，其特征在于，所述两个轴承由分别设置在所述第一和第二部分中的两个孔限定。·
7.根据权利要求1所述的钟表机芯，其特征在于，所述框架全部由同一个部件形成，该部件由塑料材料制成。
8.一种制造钟表马达的方法，所述钟表马达包括由框架(6)和具有永磁体(8)的转子(4)形成的组件(3)，所述框架由非磁性材料制成，所述转子被容纳在所述框架中，预期通过将所述框架插入所述钟表马达的定子(42)中的孔口(44)内并进入最终位置而将所述组件组装在所述定子上，在所述最终位置，所述永磁体基本位于所述孔口内，所述方法的特征在于，它包括以下连续的步骤: 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别设置有两个轴承(24，26)，所述第一和第二部分由同一个部件形成或者彼此固定地组装，所述框架的所述第一部分或者所述第一和第二部分能够沿着由所述两个轴承限定的旋转轴线的方向弹性变形，所述框架制成为具有侧向孔口(28)，所述侧向孔口的最大宽度至少等于所述转子的最大直径； B)取用包括两个枢轴的所述转子，并通过经由所述框架的所述第一部分或者所述第一和第二部分的弹性变形增加所述框架的所述两个轴承之间的距离而将所述转子穿过所述框架中的侧向孔口组装在所述框架中，所述弹性变形特别设置为允许两个转子枢轴插入所述框架的两个相应的轴承中。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述两个枢轴相继插入所述两个轴承内。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将所述两个枢轴中的第一个枢轴插入所述两个轴承中的第一个轴承内，然后通过在包括所述第一轴承的所述第一部分上施加压力，使所述第一部分弹性变形并远离所述第二轴承移动，直到能够将所述第二枢轴放置成与所述第二轴承相对，然后通过释放所述压力将所述第二枢轴插入所述第二轴承内。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将所述两个枢轴中的第一个枢轴插入所述两个轴承中的第一个轴承内，然后通过在包括所述第一轴承的第一部分上施加压力，使所述第一部分弹性变形并远离所述第二轴承移动；并且，使包括所述第二轴承的所述第二部分也弹性变形，直到能够将所述第二枢轴放置或定位成与所述第二轴承相对，然后通过释放所述压力将所述第二枢轴插入所述第二轴承内。
12.根据权利要求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侧向孔口一侧具有相对于所述旋转轴线的倾斜平面；在步骤B)中，将转子枢轴靠置在所述倾斜平面上并在所述转子上施加侧向力，以便当所述枢轴移向对应部分的轴承时所述枢轴在所述倾斜平面上施加压力并因此使所述对应部分弹性变形，并且所述枢轴最终插入所述轴承内。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，至少所述第一部分包括可弹性变形的桥接部或舌部。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述可弹性变形的舌部在所述侧向孔口一侧具有自由端。
15.根据权利要求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侧向孔口与对应的轴 承之间形成限定一种类型的漏斗的凹槽或凹部，在步骤B)中，所述凹槽或所述凹部形成用于相关的枢轴在所述侧向孔口与对应的轴承之间的引导件。
【文档编号】H02K5/16GK103715814SQ201310464825
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月8日 优先权日:2012年10月8日
【发明者】P·盖施特, M·贝特里尼 申请人:Eta瑞士钟表制造股份有限公司