專利名稱：具有步進電機的鐘表用三指針式機芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝有步進電機的鐘表機心，尤其是涉及一種價格低廉的三指針式石英電子表機心。
現(xiàn)有指針式石英電子表裝有一個Lavet型步進電機，由集成電路供給周期性電流脈沖，集成電路由裝在手表機心內(nèi)的鈕扣電池供電。用得最普遍的步進電機有一個定子，定子包括鐵心和接受極性交替變換的電流脈沖的線圈。最常用的步進電機轉(zhuǎn)子均有一個雙極永久磁鐵，它可放置地裝在定子孔中，所以每一個脈沖使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)半圈。轉(zhuǎn)子有一個輸出齒輪，它通過適當?shù)臏p速齒輪系旋轉(zhuǎn)鐘表的指針。本發(fā)明涉及改進和簡化三指針即有“秒”、“分”、“時”針手表的減速齒輪系。
1987年3月3日頒發(fā)給P.Wuthrich并轉(zhuǎn)讓給本申請人的受讓人的美國專利4647218中介紹了一種機心，其中的步進電機轉(zhuǎn)子帶有一個齒軸，齒軸由兩個與轉(zhuǎn)子軸線等距離的平行銷子組成，通過轉(zhuǎn)子每分鐘轉(zhuǎn)半圈，使齒軸直接驅(qū)動兩指針式手表的“分”輪。機心中有一個齒輪和可旋轉(zhuǎn)地裝在單軸上的減速齒輪，以驅(qū)動時輪和時針。可是這種鐘表沒有秒針。
一種三針式手表機心公開在1984年1月17日頒發(fā)的美國專利4426158和1984年11月20日頒發(fā)給Muller等人的美國專利4483627中，其中有一個步進電機轉(zhuǎn)子，它設(shè)有驅(qū)動秒輪和秒軸的類似的雙銷齒軸。兩個連接有齒輪的可旋轉(zhuǎn)套筒繞支承秒軸并離開步進電機定子的桿同軸地配置，其中一個是分針套筒，另一個是時針套筒。一對齒輪和減速齒軸組件同軸地安裝，它們相對于固定的軸承座彼此相對轉(zhuǎn)動。一個這樣的齒輪和齒軸組件減低速度以驅(qū)動分輪。另一個齒輪和齒軸組件被分針軸上的齒軸所驅(qū)動，并進一步減速以驅(qū)動時輪。這一結(jié)構(gòu)需要一對同心安裝的減速齒輪組件，它們可相對于固定的軸承座彼此相對旋轉(zhuǎn)。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于三針鐘表的改進機心，它的零件少、結(jié)構(gòu)簡單，以降低成本。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于三針式石英電子表的改進機心。
下面借助于附圖詳細說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、實施方法以及進一步的目的和其優(yōu)點，其中

圖1是表示齒輪輪系重要特征的改進機心平面簡圖，圖中省略了不必要的部分;
圖2是沿圖1Ⅱ-Ⅱ折線的橫截面圖。
本發(fā)明是一種用于三針式石英電子表的改進機心，它具有一個固定機件，如機心座;一個帶有轉(zhuǎn)子齒軸且每秒步進一次的步進電機;多個可旋轉(zhuǎn)地裝在機心座中的同軸輸出機件，其中包括一個驅(qū)動“秒針”的秒軸、一個帶有分針齒輪的同軸套筒和另一個帶有時針齒輪的同軸套筒，秒軸上裝有秒針齒輪和由轉(zhuǎn)子齒軸驅(qū)動的減速傳動齒軸。所述的改進包括一個單軸雙減速齒輪組件，它可旋轉(zhuǎn)地裝在機心座中，并具有一個由減速傳動齒軸驅(qū)動的第三齒輪，以及具有依次由同一軸直接驅(qū)動時針齒輪和分針齒輪的第一減速齒軸和第二減速齒軸。在最佳實施例中，轉(zhuǎn)子齒軸、減速傳動齒軸、減速傳動齒軸和第一減速齒軸均設(shè)計成雙銷型，而第二減速齒軸設(shè)計為普通的正齒輪。
圖1是鐘表機心2的簡圖，其中有一個固定機件，如裝入圖中未表示的表殼中的塑料機心座4。機心中有一些對于本發(fā)明不重要的元件，故僅用點劃線表示，如調(diào)整指針位置的表把6、包含集成電路的印刷電路板8、集成電路的電源即電池10。
圖2的橫截面圖表示了塑料機心座4。在組裝鐘表時再裝上其他機件，例如表盤12、秒針14、分針16和時針18，在圖1中省略的這些機件，在圖2中用點劃線表示。
指針14、16和18由總標號為20的步進電機驅(qū)動，步進電機包括一個圍繞著鐵心24的線圈22。鐵心24是“J”形定子機件26的一部分，機件26終止在極靴28處。分開的定子機件30包括極靴32和短段34，短段34位于鐵心24下面并與之磁路相連。極靴28、32構(gòu)成一個環(huán)繞轉(zhuǎn)子36的孔。如圖2所示，轉(zhuǎn)子36上有一個雙銷轉(zhuǎn)子齒軸38和一個帶有塑料模制件42的雙極永久磁鐵40。塑料模件可方便地為轉(zhuǎn)子和構(gòu)成轉(zhuǎn)子齒軸38的兩個平行銷提供支承座。
裝在機心座中央的是多個同軸安裝的輸出機件，它們裝在一個固定的空心桿44上，空心桿固定在機心座4中。其中的一個同軸機件是秒軸46，其上端適合于安裝秒針14，其下端與塑料或金屬制的帶有齒48a的秒針齒輪48相連，并具有同樣為雙銷型的減速傳動齒軸50。秒輪48和減速傳動齒軸50可以是通過壓配合互相連接的分開的零件，也可以將它們制成一體。
可旋轉(zhuǎn)地裝在桿44外側(cè)并與軸46同軸的是分針套筒52，套筒52與分輪54相連，有時稱分輪為“中心輪”。分輪54和它的套筒52最好是金屬的，它們座落在制于機心座中的環(huán)狀凸肩4a上，以形成旋轉(zhuǎn)所需的間隙。分輪54圓周上有普通的直齒54a。
另一個同軸機件是時針套筒56，它與一個時針齒輪58相連或與其制成一體，時輪58圓周上有齒58a。
按照本發(fā)明，其總體用標號60表示的雙減速齒輪組件可旋轉(zhuǎn)地裝在機心座4中，它有一個圓周有齒62a的第三齒輪62，此齒輪裝在單軸64的一端。軸64的另一端有兩個分開的傳動齒軸，其中一個是第一減速齒軸66，它最好由雙銷齒軸構(gòu)成，此雙銷齒軸與時輪58嚙合;還有一個是具有直齒68a的第二齒軸68？齒軸68與分輪54的直齒嚙合。減速齒輪組件60的上部最好是塑料制的，并具有第一減速齒軸66和第二減速齒軸68，它們與軸64構(gòu)成一個整體。在減速齒輪組件下端的第三齒輪62可以是金屬的或塑料的，它通過壓配合裝在軸64的延伸段上。
由圖1可見這些齒輪?；ハ鄧Ш系凝X54a和68a是通常用于手表齒輪傳動裝置中的一般的直齒。而齒48a、62a和58a由雙銷齒軸38、50、66驅(qū)動，它們具有特殊的形狀，齒頂制成尖拱形，齒之間有寬度相同的槽，當銷子交替地進入隔開的槽中旋轉(zhuǎn)齒輪時，尖拱形齒頂便于導(dǎo)引銷子進入齒間的槽中。所述的這種雙銷型齒軸和齒輪上這種形狀的齒，在齒軸和齒輪之間可構(gòu)成比普通的直齒齒軸和齒輪傳動裝置大得多的減速比。
因此，直接由秒軸46驅(qū)動的雙減速齒輪組件60，可以由同一軸上的兩個齒軸分別驅(qū)動分輪和時輪。
在轉(zhuǎn)子每秒步進半圈的理想設(shè)計中，旋轉(zhuǎn)秒針的秒輪48上有60個齒，從而使秒針每分鐘轉(zhuǎn)一圈。第三減速齒輪62上有60個齒，故它每小時轉(zhuǎn)兩圈。在第二減速齒軸68和分輪54之間的直齒減速比為1∶2，例如可以使齒軸68上有10個直齒而分輪54上有20個直齒來構(gòu)成這一減速比，所以分針每小時轉(zhuǎn)一圈。時輪58上有48個齒，它與雙銷式第一減速齒軸66協(xié)同工作，使時針每12小時轉(zhuǎn)一圈。直齒齒軸68的節(jié)圓直徑，比雙銷齒軸66的節(jié)圓直徑大。
因此，使用在減速齒輪組件中同一根軸上的兩個齒軸，可在第一減速齒軸與時輪之間，構(gòu)成一個比第二減速齒軸與分輪之間要大得多的減速比，時輪和分輪兩者可共同由同一減速齒輪軸來驅(qū)動，彼此各有恰當?shù)膫鲃颖取?br> 雖然本發(fā)明表示和說明了應(yīng)用雙銷輸出齒軸的最佳實施例，但它也可以采用單個偏心銷作為減速驅(qū)動齒軸50，并利用齒輪62上的一半齒數(shù)。也還可以提供比每秒一次的頻率為低的驅(qū)動脈沖，例如每兩秒一次脈沖，并相應(yīng)地增大齒輪48的尺寸和減少其齒數(shù)，所有這些均未脫離本發(fā)明的范圍。盡管所說的是齒輪輪系支承在塑料機心座軸承中的結(jié)構(gòu)，然而術(shù)語“固定機件”也包括其他等效的支承機件，諸如夾板、步進電機定子夾板、前夾板或后夾板等。
由于本文說明了本發(fā)明最佳實施例中所考慮和研究的問題，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會想到作其它的修改，所以要求將所有在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的這類修改保護在所附的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種三指針石英電子表的改進機心，它有一個固定機件，一個帶有轉(zhuǎn)子齒軸且每個周期轉(zhuǎn)半圈的步進電機，以及有多個可旋轉(zhuǎn)地裝在固定機件中的同軸輸出機件，所述同軸輸出機件包括一個秒軸、一個分針套筒和一個時針套筒，秒軸上可裝秒針并帶有一個秒針齒輪和一個與之相連的減速傳動齒軸，秒輪與上述轉(zhuǎn)子齒軸嚙合并被它驅(qū)動，分針套筒可用來安裝分針并帶有一個分針齒輪，時針套筒可用來安裝時針并帶有一個時針齒輪，其特征在于一個具有單軸的雙減速齒輪組件可旋轉(zhuǎn)地裝在上述固定機件中，組件中有一個第三驅(qū)動齒輪，它與上述減速傳動齒軸嚙合并被其所驅(qū)動，有一個第一減速齒軸，它與時輪嚙合并驅(qū)動時輪；以及有一個第二減速齒軸，它與分輪嚙合并驅(qū)動分輪，從而所述減速傳動齒軸通過此雙減速齒輪組件直接驅(qū)動分輪和時輪。
2.按照權(quán)利要求1所述的改進機芯，其特征在于轉(zhuǎn)子齒軸是一個雙銷齒軸，它每秒鐘步進一次。
3.按照權(quán)利要求1所述的改進機芯，其特征在于減速傳動齒軸和第一減速齒軸都是雙銷齒軸。
4.按照權(quán)利要求1所述的改進機芯，其特征在于第一減速齒軸是雙銷齒軸，第二減速齒軸是一個直齒輪。
5.按照權(quán)利要求1所述的改進機芯，其特征在于固定機件是一個塑料的機心座。
6.按照權(quán)利要求1所述的改進機芯，其特征在于轉(zhuǎn)子齒軸、減速傳動齒軸和第一減速齒軸是雙銷齒軸，第二減速齒軸是一個直齒輪。
全文摘要
三指針石英電子表的改進機芯，具有機芯座、帶有轉(zhuǎn)子齒軸且每秒步進一次的步進電機和多個可旋轉(zhuǎn)地裝在機芯座中的同軸輸出機件。同軸機件包括驅(qū)動秒針的秒軸、帶有分針齒輪的套筒和帶有時針齒輪的套筒，秒軸上有被雙銷式轉(zhuǎn)子齒軸驅(qū)動的秒針齒輪和雙銷式減速傳動齒軸。其特征是單軸式雙減速齒輪組件可旋轉(zhuǎn)地裝在機芯座中，其中有被減速傳動齒軸驅(qū)動的第三齒輪和由單軸分別驅(qū)動時輪和分輪的雙銷型第一減速齒軸和直齒型第二減速齒軸。
文檔編號G04B19/02GK1044715SQ9010040
公開日1990年8月15日 申請日期1990年1月25日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月30日
發(fā)明者赫巴特·施瓦茨, 保羅·烏斯里奇 申請人:天美使公司