專(zhuān)利名稱(chēng)：小尺寸的機(jī)電傳感器,特別是時(shí)鐘發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一由轉(zhuǎn)子構(gòu)成的機(jī)電傳感器，所述轉(zhuǎn)子具有多個(gè)磁極和至少一個(gè)平面 線(xiàn)圈(高度相對(duì)較低)，其被布置為使得當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述轉(zhuǎn)子的磁極通過(guò)相對(duì)著的所述 至少一個(gè)線(xiàn)圈。特別地，該機(jī)電傳感器定義了一種時(shí)鐘發(fā)生器，S卩小尺寸的發(fā)生器或磁電微發(fā)生器。特別地，依照本發(fā)明的時(shí)鐘發(fā)生器用于并入特別是在EP專(zhuān)利號(hào)239820或679968 所披露的類(lèi)型的一時(shí)鐘運(yùn)作中。
背景技術(shù)：
在德國(guó)實(shí)用新型號(hào)DE 1811389 (U)中披露了上述類(lèi)型的帶有多極轉(zhuǎn)子的一種發(fā) 生器。這個(gè)發(fā)生器包括轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子由攜載著兩個(gè)由磁性材料所制成邊緣的中心軸桿構(gòu) 成，在該轉(zhuǎn)子的周邊布置著具有交變極性的永磁體，每個(gè)邊緣六個(gè)。因此所述轉(zhuǎn)子包括12 個(gè)非常小的磁體，每個(gè)磁體被獨(dú)立地固定至兩個(gè)磁性轉(zhuǎn)子邊緣中的一個(gè)上。該發(fā)生器還包 括兩個(gè)或三個(gè)相對(duì)于所述發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)布置為具有120°的角偏轉(zhuǎn)的平面線(xiàn)圈。當(dāng)該 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述永磁體通過(guò)相對(duì)著的所述線(xiàn)圈。在所示的實(shí)施例中，磁體的中心軸線(xiàn)近似 地通過(guò)線(xiàn)圈的中心軸線(xiàn)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述轉(zhuǎn)子因此在線(xiàn)圈中感應(yīng)出電流，該電流用于為時(shí)鐘 運(yùn)作的電路供電。此電能可以被存儲(chǔ)在一可再充電的電池中或一存儲(chǔ)電容器中。在德國(guó)實(shí)用新型號(hào)1811389(U)中披露的發(fā)生器確定地能夠有效地產(chǎn)生電流，該 電流用于為電時(shí)鐘電路供電以及控制這種類(lèi)型的發(fā)生器從而使得當(dāng)其以與時(shí)基同步的恒 定速度旋轉(zhuǎn)時(shí)具有能量。然而，這種發(fā)生器具有多種較大的缺點(diǎn)。首先，其相對(duì)復(fù)雜并且制 造麻煩。的確，必須提供12個(gè)非常小的磁體且然后以統(tǒng)一的方式單獨(dú)地將其固定至兩個(gè)磁 性轉(zhuǎn)子邊緣的周邊。其次，這種具有兩個(gè)圓盤(pán)形邊緣(每個(gè)邊緣在其周邊處攜載著六個(gè)磁 體)的發(fā)生器具有相對(duì)較大的慣性。慣性的等級(jí)或量級(jí)越高，發(fā)生器對(duì)震動(dòng)越敏感(這意 味著其必須以某一個(gè)速度旋轉(zhuǎn)以避免震動(dòng)將其停止)。還應(yīng)指出的是，作為用于使該發(fā)動(dòng) 器同步操作所必需的最小轉(zhuǎn)矩的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也相對(duì)較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是為了提供機(jī)電傳感器，尤其是用于鐘表類(lèi)型功能，其給上述 現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題提供了一種解決方案，同時(shí)維持了高水平操作效率。本發(fā)明因此涉及一種如權(quán)利要求1所述的機(jī)電傳感器。這個(gè)傳感器特別地特征在 于這樣的事實(shí)其是由磁性材料制備的三部分而組成的，所述三部分的每一個(gè)均具有定義 出轉(zhuǎn)子磁極的舌狀物。兩個(gè)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的那些磁體而相對(duì)大尺寸的雙極永久磁體被 配置為具有反相極性、且與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)同軸、并被插入在上述的三個(gè)磁性部分之間。每 個(gè)磁性部分的舌狀物放射狀地延伸，并且在它們之間具有近似為常量的角偏轉(zhuǎn)。中間磁性 部分具有包括其折疊的舌狀物部分的特征，從而使得它們各自的末端區(qū)域近似地布置在第一頂平面中，該第一頂平面中定位著第一磁性部分的舌狀物，而該中間部分的另外一半舌 狀物被折疊、從而使得它們各自的末端位于第二底平面中，該第二底平面中定位著第三磁 性部分的舌狀物。此傳感器包括至少一個(gè)布置于轉(zhuǎn)子的頂平面與底平面之間的線(xiàn)圈，使得 當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，舌狀物的末端區(qū)域通過(guò)相對(duì)著的該至少一個(gè)線(xiàn)圈。作為根據(jù)本發(fā)明的傳感器的特性的結(jié)果，盡管所述轉(zhuǎn)子具有多個(gè)磁極，但是所必 需的永久磁體的數(shù)量大大降低。的確，不論轉(zhuǎn)子的磁極的數(shù)量，該轉(zhuǎn)子僅具有兩個(gè)永久磁 體。來(lái)自磁體的磁通量分布在舌狀物中、并由彼此面對(duì)地設(shè)置的頂部和底部舌狀物的末端 區(qū)域封閉。轉(zhuǎn)子的所有部分能夠以低成本制造并且組裝這樣的部分相對(duì)容易。結(jié)果，所述 轉(zhuǎn)子的三個(gè)磁性邊緣和兩個(gè)雙極磁體被簡(jiǎn)單堆疊在彼此的頂部上。發(fā)生器的轉(zhuǎn)子因此能 夠以降低的成本制造。然后，因?yàn)閮蓚€(gè)相對(duì)大尺寸的雙極磁體與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)同軸地布 置，因此轉(zhuǎn)子的大部分質(zhì)量集中于它的中心區(qū)域。因此，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)生器轉(zhuǎn)子的慣性比 以上描述的現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)子的慣性更低。該發(fā)生器的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較低并且對(duì)于震動(dòng)較為不敏 感。此外，該發(fā)生器能夠隨著由時(shí)鐘運(yùn)作的一筒體所提供的一轉(zhuǎn)矩而同步旋轉(zhuǎn)，該轉(zhuǎn)矩小于 現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)生器所必需的最小轉(zhuǎn)矩。因此，對(duì)于一給定筒體，在不采用任何中間線(xiàn)圈的情 況下，利用本發(fā)明的發(fā)生器而使得時(shí)鐘的運(yùn)作同步地運(yùn)行了一段有所增長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間。


下面參照接下來(lái)的說(shuō)明書(shū)詳細(xì)地描述一優(yōu)選實(shí)施例，該優(yōu)選實(shí)施例是參考附圖給 出的，作為非限制性實(shí)例給出，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的傳感器轉(zhuǎn)子的分解透視圖；圖2是根據(jù)所述的優(yōu)選實(shí)施例的傳感器的頂視圖；以及圖3是圖2中沿著線(xiàn)III-III的橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖1至3，以下我們將描述一根據(jù)本發(fā)明的時(shí)鐘型機(jī)電傳感器的優(yōu)選實(shí)施 例。特別地，該傳感器形成一磁電發(fā)生器2。該發(fā)生器2包括一轉(zhuǎn)子4以及兩個(gè)平面線(xiàn)圈6 和8。將會(huì)馬上注意到在第一變型中，僅提供一個(gè)線(xiàn)圈6 ；但是在第二變型中，有3個(gè)線(xiàn)圈， 按角度偏轉(zhuǎn)120°。線(xiàn)圈6和8相對(duì)于轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)20具有一個(gè)120°的角偏轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子4是由磁性材料所制備的第一、第二和第三部分10、11和12形成。第一磁性 部分10由限定著第一中心區(qū)域14和三個(gè)從中心區(qū)域14輻射狀延伸的舌狀物10AU0C和 IOE的平面結(jié)構(gòu)而形成。三個(gè)舌狀物以具有大約120°角偏轉(zhuǎn)的統(tǒng)一方式布置。該磁性部 分10因此限定著一底板切口從而使得其具有一圓形的中心區(qū)域以及三個(gè)從所述中心區(qū)域 放射狀延伸的舌狀物。第三磁性部分12與磁性部分10相一致。因此，磁性部分12包括圓 形的中心區(qū)域16和三個(gè)從中心區(qū)域放射狀延伸的舌狀物12B、12D和12F。磁性部分12限 定著定義一頂板切口從而使得其限定出一中心區(qū)域和三個(gè)舌狀物，所述三個(gè)舌狀物在所述 中心區(qū)域周?chē)坏胤植?。在與旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)24相垂直的幾何平面上的投影中，底部10的舌狀物相對(duì)于頂部12 的舌狀物具有60°的角偏轉(zhuǎn)。因此，在所述的幾何平面上的投影中，頂部和底部的所述舌狀 物限定著六個(gè)均勻分布的徑向方向，即在它們之間具有近似常量的角偏轉(zhuǎn)。第二磁性部分11定義了一個(gè)介于頂部和底部之間的中間部分。這個(gè)中間部分具有一中心區(qū)域15，六個(gè)舌 狀物從該中心區(qū)域開(kāi)始。這個(gè)中間部分的不同在于相對(duì)于彼此具有120°的角偏轉(zhuǎn)的舌 狀物IlBUlD和IlF—半的被向下折疊，從而使得它們各自的末端區(qū)域被大約布置在一個(gè) 其中定位有平板10 (且特別是它的舌狀物)的第一幾何平面26上。部分11的舌狀物11B、 IlD和IlF位于底部10的舌狀物10AU0C和IOE之間，以便定義出六個(gè)具有交替極性、并 圍繞著在底板26中的軸線(xiàn)24而勻稱(chēng)地分布的磁極。中間部分11還具有三個(gè)相對(duì)于彼此 具有120°的角偏轉(zhuǎn)的舌狀物IlAUlC和11E，該三個(gè)舌狀物被向上折疊，從而使得它們各 自的末端區(qū)域被大約布置在一個(gè)其中定位有部分12 (且特別是它的舌狀物)的第二幾何平 面28上。中間部分11的舌狀物IlAUlC和IlE位于頂部12的舌狀物12B、12D和12F之 間，以便定義出六個(gè)具有交替極性、并圍繞著在頂板28中的軸線(xiàn)24而勻稱(chēng)地分布的磁極。 中間部分的底部的三個(gè)舌狀物IlBUlD和IlF被定位以分別面對(duì)著頂部12的三個(gè)舌狀物 12B、12D和12F。同樣地，中間部分的頂部的三個(gè)舌狀物11A、1 IC和IlE被定位為分別面對(duì) 著底部10的三個(gè)舌狀物10AU0C和10E。第一軸向極化的雙極磁體18被布置于第一和第二中心區(qū)域14與15之間。在與 第一磁體的極化方向相反的方向上得以被極化的第二雙極磁體20被布置于中心區(qū)域15與 16之間。因此彼此相對(duì)地布置的成對(duì)舌狀物具有相反的磁極并且定義出轉(zhuǎn)子的磁極。同樣 地，在幾何平面26或28上的兩個(gè)臨近的舌狀物具有相反的磁極。該兩個(gè)線(xiàn)圈6和8被布 置在第一和第二平面26和28之間，從而使得當(dāng)轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子舌狀物的末端區(qū)域通過(guò) 相對(duì)著的兩個(gè)線(xiàn)圈。應(yīng)該注意的是所述轉(zhuǎn)子的三個(gè)磁性部分的三個(gè)各自的中心區(qū)域相對(duì)于彼此疊置， 并且兩個(gè)磁體18和20與這些中心區(qū)域同軸。該轉(zhuǎn)子能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的堆疊如圖1所示的并 在以上被詳細(xì)描述的五個(gè)元件而被容易地組裝。這五個(gè)元件被裝配在一中心架22上。以上描述的優(yōu)選實(shí)施例包括每個(gè)具有三個(gè)舌狀物的頂部和底部部分，以及包括卻 具有六個(gè)舌狀物的中間部分。根據(jù)其它實(shí)施例以及通常來(lái)說(shuō)，頂部和底部的舌狀物的數(shù)量 等于N，其中N大于1 (N > 1)。如附圖中的優(yōu)選實(shí)施例所示，這些N個(gè)舌狀物圍繞中心區(qū)域 而均勻分布并且從這個(gè)中心區(qū)域輻射狀延伸。中間部分則包括2N個(gè)舌狀物，其中N個(gè)第一 舌狀物被向下折疊，從而使得它們各自的末端區(qū)域被布置為近似地位于一個(gè)其中定位有底 部舌狀物的第一底部平面上。N個(gè)其余剩下的舌狀物被向上折疊從，而使得它們各自的末 端區(qū)域被布置為近似地位于一個(gè)其中定位有頂部舌狀物的第二頂部平面上。于是該轉(zhuǎn)子具 有2N對(duì)磁極，每對(duì)磁極分別通過(guò)兩個(gè)彼此相對(duì)地布置的舌狀物的末端而加以定義。
權(quán)利要求
由轉(zhuǎn)子(4)和至少一個(gè)線(xiàn)圈(6，8)構(gòu)成的機(jī)電傳感器(2)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子由第一、第二和第三部分(10，11，12)構(gòu)成，由磁性材料制備的所述第一、第二和第三部分分別具有第一、第二和第三重疊的中心區(qū)域(14，15，16)，軸向極化的第一雙極性磁體(18)布置于第一和第二中心區(qū)域之間，并且，在與所述第一磁體的極化方向相反的方向上軸向極化的第二雙極性磁體(20)布置于第二和第三中心區(qū)域之間，第一和第三部分的每一個(gè)均包括N個(gè)舌狀物，其中N大于1(N＞1)，所述舌狀物從中心區(qū)域放射狀、且勻稱(chēng)地延伸；以及所述第二部分包括2N個(gè)舌狀物，其中N個(gè)第一舌狀物經(jīng)折疊從而使得它們各自的末端區(qū)域布置為近似地位于一其上設(shè)置有所述第一部分的舌狀物的第一幾何平面(26)上，并且N個(gè)第二舌狀物經(jīng)折疊從而使得它們各自的末端區(qū)域布置為近似地位于第二幾何平面(28)上，第二幾何平面(28)中定位有所述第三部分的舌狀物，且第二部分的所述N個(gè)第一舌狀物定位為分別對(duì)著所述第三部分的N個(gè)舌狀物、而所述第二部分的N個(gè)第二舌狀物定位為分別對(duì)著所述第一部分的N個(gè)舌狀物，所述的至少一個(gè)線(xiàn)圈定位于所述轉(zhuǎn)子的第一和第二幾何平面之間，從而使得當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子舌狀物的末端區(qū)域通過(guò)相對(duì)著的所述至少一個(gè)線(xiàn)圈。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)電傳感器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子的所述第一和第三部分 (10，12)是平的并以相同的方式切割。
3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)電傳感器，其特征在于，所述第一和第三部分的舌狀物的數(shù) 量N等于3并且所述第二部分的舌狀物的數(shù)量2N等于6。
4.如權(quán)利要求3所述的機(jī)電傳感器，其特征在于，其包括按角度偏轉(zhuǎn)了120°的兩個(gè)線(xiàn) 圈(6，8)。
全文摘要
本發(fā)明涉及小尺寸機(jī)電傳感器，特別是時(shí)鐘發(fā)生器，包括兩個(gè)線(xiàn)圈、和磁性材料的第一、二、三部分構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，這三部分各有第一、第二和第三重疊的中心區(qū)。軸向極化的第一雙極性磁體在第一、第二中心區(qū)之間，在相反方向上軸向極化的第二雙極性磁體在第二、第三中心區(qū)之間。第一、第三部分各包括大于1的N個(gè)舌狀物，從中心區(qū)放射延伸。第二部分包括2N個(gè)舌狀物，其中N個(gè)折疊、從而其末端在定位有第一部分的舌狀物的第一幾何平面(26)上，其對(duì)著第三部分的舌狀物；另N個(gè)折疊、從而其末端在定位有第三部分的舌狀物的第二幾何平面上，其對(duì)著第一部分的舌狀物。線(xiàn)圈在第一、第二幾何平面間，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子舌狀物的末端通過(guò)相對(duì)的至少一線(xiàn)圈。
文檔編號(hào)H02K11/00GK101980428SQ20101025094
公開(kāi)日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2010年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者J·伯索德, U·肖恩赫爾 申請(qǐng)人:伊塔瑞士鐘表制造股份有限公司