專利名稱：石英模擬式計(jì)時(shí)器機(jī)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種采用拉維特(Lavet)步進(jìn)馬達(dá)類型的計(jì)時(shí)器用的石英模擬式機(jī)件，更具體地說，它涉及一種采用拉維特步進(jìn)馬達(dá)的三指針石英模擬式手表用的機(jī)件和一種驅(qū)動(dòng)指針的減速齒輪系中的改進(jìn)裝置，這種裝置轉(zhuǎn)而使得有可能在機(jī)件中使用尺寸較大的能量電池。
拉維特型步進(jìn)馬達(dá)使一個(gè)帶驅(qū)動(dòng)小齒輪的小永久磁鐵轉(zhuǎn)子周期性地步進(jìn)通過180°，而一個(gè)減速的齒輪和小齒輪系被配置在機(jī)件的機(jī)架中，以驅(qū)動(dòng)計(jì)時(shí)器的指針，指針通常安裝在可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于手表度盤中心的套管或軸桿上。人們希望使用可以裝入機(jī)件內(nèi)未被上述齒輪件占據(jù)的空間中的盡可能大的能量電池，以便在需要更換電池之前能量電池可以盡可能長久地維持壽命。因?yàn)槟芰侩姵氐娜萘客ǔＥc其活性材料的體積有關(guān)，所以可以通過增大電池的厚度或直徑來增大電池的尺寸，這一點(diǎn)與手表機(jī)件中的非常有限的空間是矛盾的，因?yàn)辇X輪系零件、步進(jìn)馬達(dá)、集成電路和其它元件對(duì)于石英模擬機(jī)件的功用是必需的。
在步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子和中心指針軸桿之間采用必需的減速的一個(gè)目的是，利用一個(gè)疊合相當(dāng)薄而直徑大的能量電池的相當(dāng)大的齒輪直接在其周緣上驅(qū)動(dòng)一個(gè)微小齒輪。受讓人的美國專利NO.4617218顯示和說明了這一裝置，該專利以波爾·沃特利克(Paul Wuthrich)的姓名于1987年3月3日頒布。
另一種減小步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子的速度以驅(qū)動(dòng)附著在“秒”針軸桿上的“秒”輪的已知裝置是使用中間輪組件，該組件帶有位于步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子和驅(qū)動(dòng)計(jì)時(shí)器指針的軸桿與套管的中心組件之間的齒輪和小齒輪。已經(jīng)公布的英國專利申請(qǐng)GB2121991A(1983年4月8日提出申請(qǐng))中公開了數(shù)種此類裝置。
在嚙合的設(shè)計(jì)中產(chǎn)生一個(gè)問題，因?yàn)槿绻捎米畲罂赡艿哪芰侩姵?，那末其外徑的位置就非常貼近機(jī)件的中心。嚙合的設(shè)計(jì)，特別是秒輪和中間輪裝置必須適合剩余的空間。如上述美國專利4647218中的一種已知解決辦法是利用薄的能量電池和采用疊合大直徑秒輪的電池。如果步進(jìn)馬達(dá)每分鐘只換檔一次，這就提供足夠長久的電池壽命，但是如果步進(jìn)馬達(dá)在一個(gè)三指針手表中每秒鐘換檔一次，那末一個(gè)更厚的能量電池將產(chǎn)生更大的容量。
另一種建議是使用小直徑的能量電池，以使秒輪的直徑放置在能量電池的附近并成一直線。這不是人們所希望的，因?yàn)橥ㄟ^能量電池直徑的增大，可以獲得更大的容量。
第三種已知的建議是在厚而直徑大的能量電池旁邊采用直徑小的“秒”輪。但是，在這種已知的建議中，實(shí)現(xiàn)齒輪減速的中間輪組件疊合“秒”輪的軸心，因而采用一種特別的中間橋接件，以便樞軸式地安裝或可以轉(zhuǎn)動(dòng)地支承秒輪。
在1985年5月21日頒布的美國專利4518884中說明的第四種已知建議，是在一個(gè)定子板靴的深溝槽中放置一個(gè)用鐵磁性材料即鋼材制成的齒輪系刀桿。但是，這需要通過移動(dòng)極靴的補(bǔ)償?shù)稐U的存在，同時(shí)當(dāng)轉(zhuǎn)子位于靜止位置時(shí)，需要溝槽的位置與磁極的北南極方向成90°。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是為計(jì)時(shí)器機(jī)件中的減速嚙合提供一種改進(jìn)的裝置，這種裝置允許在計(jì)時(shí)器內(nèi)采用較大的能量電池。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是為采用拉維特(Lavet)步進(jìn)馬達(dá)的三指針石英模擬式計(jì)時(shí)器提供一種改進(jìn)的齒輪減速組件，它允許使用較大的能量電池。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的齒輪裝置，用來在拉維特步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子和驅(qū)動(dòng)計(jì)時(shí)器機(jī)件中心的秒針的“秒”輪之間安裝一個(gè)中間輪組件。
簡短說來，本發(fā)明是對(duì)一種石英模擬式計(jì)時(shí)器的機(jī)件的改進(jìn)，這種石英模擬式計(jì)時(shí)器具有一個(gè)能量電池，一個(gè)步進(jìn)馬達(dá)，一個(gè)連接能量電池并向步進(jìn)馬達(dá)提供驅(qū)動(dòng)脈沖的計(jì)時(shí)電路，一個(gè)機(jī)架，一個(gè)橋接件，以及一個(gè)“秒”輪組件，該“秒”輪組件包括齒輪、小齒輪和可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在機(jī)件中心的軸桿。機(jī)件還包括一個(gè)步進(jìn)馬達(dá)用的轉(zhuǎn)子，一個(gè)圍繞轉(zhuǎn)子形成環(huán)形間隙的定子，以及至少一個(gè)第一中間輪組件，該第一中間輪組件包括齒輪、小齒輪和帶轉(zhuǎn)動(dòng)軸的第一軸桿，第一中間輪組件的齒輪與轉(zhuǎn)子的小齒輪相嚙合，其中的改進(jìn)包括第一中間輪組件用的裝有非磁性材料制作的第一軸桿的非磁性支承機(jī)構(gòu)，使得其軸心延伸穿過步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子和定子之間的環(huán)形有效通量間隙。第一中間輪組件的小齒輪可以直接嚙合“秒”輪組件，或者可以通過包括第二中間輪組件的齒輪減速來驅(qū)動(dòng)“秒”輪組件。
本說明書的結(jié)論部分特別指出了本發(fā)明的主題，并明確地提出了權(quán)利要求。但是，結(jié)合附圖參考下列說明，可以最清楚地理解本發(fā)明的構(gòu)成和實(shí)施方法，圖中

圖1是石英模擬式手表機(jī)件的背面平面圖，其橋接件部分已移去，以顯示本發(fā)明的最佳實(shí)施例；圖2是沿圖1中II-II線截取的部分取截面的立視圖3是沿圖1中III-III線截取的部分取截面的部分立視圖；圖4是部分取截面的部分立視圖，表示一種具有步進(jìn)馬達(dá)、中間輪組件、“秒”輪組件和電池的先有技術(shù)裝置；圖5是類似的部分取截面的部分立視圖，表示另一種先有技術(shù)裝置；圖6、圖7和圖8是取截面的部分立視圖，表示圖2中所示的中間輪組件裝置的三種變型；圖9是例示圖1中機(jī)件的變型的一部分的平面圖；圖10是例示圖1中機(jī)件的另一種變型的平面圖；圖11是一種具有兩個(gè)中間輪組件的機(jī)件的平面圖；圖12是沿圖11中XII-XII線截取的部分取截面的立視圖。
現(xiàn)在參考圖1，一個(gè)手表機(jī)件包括一個(gè)其輪廓線用參考號(hào)1表示的塑料機(jī)架件，用作三指針石英模擬式手表的主要結(jié)構(gòu)件。機(jī)架1在面向觀察者的機(jī)件的背面上受塑料橋接件2的部分覆蓋。機(jī)架1和橋接件2使減速齒輪系零件在它們之間進(jìn)行可以轉(zhuǎn)動(dòng)的樞軸式安裝。因?yàn)闃蚪蛹?通常擋住齒輪件，所以它被移去，以顯示本發(fā)明的更本質(zhì)的特點(diǎn)。
分別沿圖1的II-II線和III-III線截取的截面立視圖2和3，可以與圖1的說明一起參考，以辨別主要元件。
印刷電路板3用螺釘4安裝在橋接件2的頂部。石英晶體5被連接在印刷電路板下面的接頭(未圖示)上。印刷電路板載有集成電路(未圖示)，集成電路向步進(jìn)馬達(dá)6提供周期性的驅(qū)動(dòng)脈沖，最好是每秒1個(gè)脈沖。步進(jìn)馬達(dá)為拉維特(Lavet)型，包括一個(gè)連接的線圈7，用來承受來自集成電路的周期性激勵(lì)脈沖。
其一部分可以在參考號(hào)8處見到的定子，是由兩個(gè)重疊部分構(gòu)成的，一部分包括一個(gè)穿過線圈7中心的芯子件8a，另一部分包括一個(gè)單片的外定子件8b。外定子件8b和線圈芯子8a可以通過磁性，它們用螺釘4固定在一起，以形成一個(gè)磁通量閉路。外定子件8b形成一個(gè)中心開孔9，它圍住總的用10表示的轉(zhuǎn)子組件。轉(zhuǎn)子10(同時(shí)參見圖2)包括一個(gè)小齒輪10a和一個(gè)同軸地安置在軸10c上的雙極永久磁體10b。外定子件8b按先有技術(shù)中熟知的方式設(shè)計(jì)，包含靠近開孔9的對(duì)置的槽11。這些在激勵(lì)脈沖期間造成飽和，并使在開口9的內(nèi)緣和永久磁鐵10的外形體之間的圓形間隙12(有時(shí)稱作“空氣間隙”)產(chǎn)生磁通量橋接，從而使轉(zhuǎn)子步進(jìn)180°。雖然磁體10b畫成圓形，但并不是必須是圓形的，也可以是矩形的。但是，當(dāng)磁體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它掃過一個(gè)圓形，因此此處使用術(shù)語“圓形間隙”。開孔9也可以不是嚴(yán)格的圓形，而可以具有偏心部分，或者在雙片定子的情況下可以被徑向間隙所遮住。此類變化并不限制此處使用的術(shù)語“圓形間隙”。當(dāng)脈沖不存在時(shí)，轉(zhuǎn)子由于沿直徑方向?qū)χ玫拿嫦驁A形間隙12的淺槽13面占據(jù)“靜止位置”。
上述拉維特(Lavet)型電動(dòng)機(jī)的功用是熟知的，在圖1中具體地例示了相對(duì)于單片定子外板8b的情況。但是，其它類型的拉維特(Lavet)型電動(dòng)機(jī)包括帶雙極靴的雙片定子，雙極靴由一對(duì)代替槽11形成的窄條的徑向橋接間隙所隔開。雙極靴可能彼此稍許偏置，以確定一個(gè)轉(zhuǎn)子靜止位置，代替實(shí)現(xiàn)這一功用的槽13。
機(jī)件內(nèi)部的剩余空間被用來盡可能小心地容放一個(gè)鈕扣型能量電池14。根據(jù)本發(fā)明的目的，能量電池14的直徑隨定子板8b的外形而制得盡可能大，并盡可能貼近手表的中心軸，只受到總的用15表示的“秒”輪組件的外徑的限制。能量電池14在機(jī)件的限制范圍內(nèi)制作得盡可能厚。
再參考附圖2，“秒”輪組件15包括一個(gè)軸桿15a，一個(gè)“秒”輪15b，和一個(gè)小齒輪15c。軸桿15a的一個(gè)軸頸可以轉(zhuǎn)動(dòng)以安裝在橋接件2的孔內(nèi)，而另一個(gè)軸頸被支承在固定于機(jī)架1中的中心柱16中。軸桿15a越過中心柱16而伸出，以載帶計(jì)時(shí)的秒針(未圖示)。中心輪組件17可便轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在中心柱16的外邊，它具有載帶分針(未圖示)的套管17a，同時(shí)具有中心輪齒輪17b。后者也可以在圖1中以輪廓線形式見到。“秒”輪組件15和中心輪組件17之間的齒輪減速是利用一個(gè)第三輪組件18來實(shí)現(xiàn)的，第三輪組件18可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在機(jī)架和橋接件的孔中。第三輪組件包括一個(gè)與小齒輪15c嚙合的齒輪18a和一個(gè)與中心輪齒輪17b嚙合的小齒輪18b。利用“分”輪組件19進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)齒輪減速，“分”輪組件19有一個(gè)其輪廓線也能在圖1中見到的齒輪19a和一個(gè)小齒輪19b。“分”輪組件19以機(jī)架1的短柱19c作為軸頸。中心輪齒輪17b嚙合齒輪19a(只在圖中以輪廓線形式圖示)，而“分”輪組件的小齒輪19b嚙合“時(shí)”輪20。“時(shí)”輪20可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在載帶時(shí)針的套管20a上。
參考附圖3，圖中表示“秒”輪組件15及其相對(duì)于能量電池14的位置的部分立視圖。如圖可見，“秒”輪15b的直徑相當(dāng)小，非常貼近能量電池14的外周緣。能量電池14也制得盡可能厚，但疊合中心輪齒輪17b和“時(shí)”輪20。還需要注意，機(jī)件包括度盤21和調(diào)整桿22。桿22可以被拉出而嚙合齒輪，以便以常規(guī)方式轉(zhuǎn)動(dòng)“分”輪齒輪19a。
上述說明涉及機(jī)件的常規(guī)方面。本發(fā)明與第一中間輪組件的樞軸式安裝的改進(jìn)有關(guān)，第一中間輪組件在步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子10和“秒”輪組件15之間形成減束。這個(gè)在圖2中用參考號(hào)23表示的第一中間輪組件包括一個(gè)齒輪23a和一個(gè)小齒輪23b，小齒輪23b安裝在諸如鈹銅、不銹鋼或塑料之類非磁性材料制成的軸桿23c上。齒輪23a與轉(zhuǎn)子小齒輪10a嚙合，而小齒輪23b與“秒”輪15b嚙合。中間輪軸桿23c的一端可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在橋接件2的孔中。另一端可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在位于筒形壁24中的非磁性支承機(jī)構(gòu)中，筒形壁24是機(jī)架1的一部分，它延伸穿過在步進(jìn)馬達(dá)定子和步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子之間形成的環(huán)形有效通量間隙12。由于機(jī)架材料是塑料的，其磁導(dǎo)率幾乎與空氣相等的筒形壁24并不顯著地影響穿過環(huán)形間隙的通量流路。筒形壁24中的洞孔24a用作可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝軸桿23c另一端的支承機(jī)構(gòu)，使得軸桿23c的軸心將穿過轉(zhuǎn)子和定子之間的環(huán)形通量間隙。由非磁性材料制成的軸桿23c將不干擾馬達(dá)的功用。這使得在轉(zhuǎn)子、第一中間輪組件和“秒”輪組件的相應(yīng)軸心之間獲得極短的間距。這種短的間距允許一個(gè)小直徑的“秒”輪齒輪15b。圖1例示齒輪減速軸之間的相對(duì)距離，包括步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子、第一中間輪組件和“秒”輪組件之間的相對(duì)位置和間距，以及它們相對(duì)于能量電池14的位置。
通過評(píng)述圖4和圖5所示的兩種先有技術(shù)裝置，可以最好地評(píng)價(jià)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。只討論跟本發(fā)明有關(guān)的元件。圖4中，機(jī)架25和橋接件26之間可以旋轉(zhuǎn)地安裝了一個(gè)步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子27、中間輪組件28和“秒”輪組件29?！懊搿陛喗M件的齒輪29a的直徑相當(dāng)大，需要使用一個(gè)薄的能量電池30，電池部分地遮擋“秒”輪。
圖5顯示機(jī)架31和橋接件32，其間安裝了一個(gè)步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子33、中間輪組件34和“秒”輪組件35?！懊搿陛喗M件的齒輪35a做成小直徑，適合于一個(gè)厚而直徑大的電池。但是這要求在中間輪組件上有一個(gè)大的轉(zhuǎn)子34a，它遮擋“秒”輪組件的軸桿的軸心。這轉(zhuǎn)過來又要求使用一個(gè)中間橋接件36以支承“秒”輪軸桿的上端。橋接件36增加機(jī)件的成本，并使組件復(fù)雜化。本發(fā)明利用一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在支承機(jī)構(gòu)中的第一中間輪組件，以使中間軸桿的軸心延伸穿過步進(jìn)馬達(dá)的環(huán)形空氣間隙，因而可以使用一個(gè)較大的能量電池。
圖6、圖7、圖8例示支承機(jī)構(gòu)的變型，將第一中間輪組件這樣安裝，使得它的軸心穿過步進(jìn)馬達(dá)的環(huán)形空氣間隙。
圖6中，機(jī)件的機(jī)架用37表示，橋接件用38表示。步進(jìn)馬達(dá)的外定子件部分見于39。步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子40的樞軸裝在機(jī)架和橋接件的洞孔中，并包括常用的永久磁鐵41。在定子39和轉(zhuǎn)子磁鐵41之間形成一個(gè)載帶有效通量的環(huán)形間隙42。第一中間輪組件43可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在機(jī)架37和橋接件38的洞孔37a和38a中。這些洞孔用作非磁性支承機(jī)構(gòu)，而洞孔間增加的間距由第一中間輪組件上的穿過間隙42延伸的非磁性材料42b的延伸部橋接。對(duì)于本申請(qǐng)來說，延伸部和軸桿都是用非磁性材料制作的。
參考附圖7，機(jī)架和橋接件分別用參考號(hào)44和45表示。步進(jìn)馬達(dá)定子用46表示，轉(zhuǎn)子組件用47表示。第一中間輪組件用48表示。組件48的上軸頸安裝在洞孔45a中。為了安裝中間輪組件48的下軸頸，一個(gè)用非磁性材料制作的支承管49被固定在機(jī)架44的一端，并延伸穿過用參考號(hào)50表示的有效通量間隙。它包含一個(gè)用作組件48的支承機(jī)構(gòu)的洞孔49a。
圖8表明另一種變型，其中機(jī)架和橋接件用參考號(hào)51、52表示，兩者之間樞軸式安裝了轉(zhuǎn)子組件53。第一中間輪組件54的上端可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在洞孔52a中，其下端利用洞孔55a可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在特別的塑料橋接帽件55中。橋接件穿過通量間隙56，不會(huì)嚴(yán)重地影響通量的流路。
圖9表示本發(fā)明的又一種變型，它是類似于圖1的平面圖。機(jī)件容納一個(gè)大的能量電池57。此處以58表示的步進(jìn)馬達(dá)定子與能量電池輪廓線符合一致，并與步進(jìn)馬達(dá)的大體上為矩形的永久磁鐵60形成一個(gè)環(huán)形的間隙59。一個(gè)如前所述可以與塑料機(jī)架形成整體的環(huán)形壁61通過這一間隙向上延伸，同時(shí)裝有配合定子的相應(yīng)靜止位置淺槽58a的耳狀物61a。第一中間輪組件62如前所述地驅(qū)動(dòng)“秒”輪組件63。耳狀物61a增加的壁厚用來為支承第一中間輪組件的支承機(jī)構(gòu)的非磁性軸桿62a提供較大和較穩(wěn)定的安裝。軸桿62a安置在有效通量間隙中，而不是在并非有效通量間隙的一部分的深槽中。
雖然本發(fā)明是按照與單片定子件的連接來例示的，但本發(fā)明并不限于此。圖10例示了用于現(xiàn)有技術(shù)中已知類型的雙片定子的另一種變型。與圖1中制成單片的外定子板不同，在橋接件66下顯示出兩個(gè)相對(duì)的定子板件64、65，為了圖示細(xì)部，橋接件66已被移去。定子件64、65具有延伸部(未圖示)，將它們連接到定子線圈67內(nèi)的芯線上。能量電池68與“秒”輪組件69的齒輪緊密相連。轉(zhuǎn)子組件的永久磁鐵70位于周邊的通量間隙71內(nèi)。筒形壁72是非磁性機(jī)架的延伸部，它通過間隙71向上延伸。壁72具有耳狀物73，它用來分開和精確地間隔開由定子件64、65提供的兩個(gè)極靴。如前所述，第一中間輪組件74在轉(zhuǎn)子70和“秒”輪組件69間形成減速。中間輪組件的上端在橋接件中形成樞軸式安裝，而其下端有一個(gè)非磁性軸桿，其樞軸以圖2所示的同樣方式安裝在環(huán)形機(jī)架壁72中。
圖1至圖3和圖9、圖10所示的本發(fā)明的實(shí)施例只利用一個(gè)中間輪組件，位于步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子和“秒”輪組件之間。但是，如果在步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子和“秒”輪組件之間的減速齒輪系中使用兩個(gè)中間輪組件，則本發(fā)明同等有利，因?yàn)檫@將增加轉(zhuǎn)子小齒輪和秒輪之間嚙合的模量，從而減小齒輪制造中所需精密程度，進(jìn)而又降低了制造成本。圖11和12分別是使用本發(fā)明并具有兩個(gè)中間輪組件的手表機(jī)件的平面圖和放大的剖面立視圖。與轉(zhuǎn)子配合的中間輪組件稱為第一中間輪組件，按照本發(fā)明的敘述，它是這樣配置的，使得它的非磁性軸桿軸心延伸穿過步進(jìn)馬達(dá)的有效環(huán)形空氣間隙。
參見附圖11，它是手表機(jī)件的平面圖，許多零件與圖1的平面圖相似，因而只需簡短的說明。塑料機(jī)架件75由塑料橋接件76部分覆蓋，這兩個(gè)零件由延伸部隔開，使75a和75b給它們之間的齒輪件安裝樞軸。橋接件76的一部分被移去，以顯示齒輪系。印刷電路板77由螺釘78固定，并具有一個(gè)切口以容納石英晶體79。步進(jìn)馬達(dá)80具有線圈81和定子82，定子82具有芯線件82a和單片外定子件82b。定子件82b有一個(gè)圍繞轉(zhuǎn)子組件(總的用84表示)的中心開口83。轉(zhuǎn)子84(同時(shí)參見圖12)有一個(gè)小齒輪84a，一個(gè)在軸桿84c上的永久磁鐵84b。定子82b設(shè)計(jì)成具有由貼近開口83的凹口85形成的沿直徑相對(duì)的狹窄飽和區(qū)，并包括面向空氣間隙86的沿直徑對(duì)置的淺槽87，以使轉(zhuǎn)子在步位之間占據(jù)靜止的位置。選用了一種鈕扣型能量電池88，它可以增加直徑和厚度，以保持本發(fā)明的目的，獲得長久的電池壽命。
附圖12舉例說明“秒”輪組件89，帶有軸桿89a、“秒”輪89b和小齒輪89c?！懊搿陛喗M件89可以轉(zhuǎn)動(dòng)地樞軸式安裝在中心桿90上，它與中心輪組件91、第三輪組件92和微小輪組件93相配合，這些組件被進(jìn)行可以轉(zhuǎn)動(dòng)的樞軸式安裝，并結(jié)合圖12如前所述地起同樣的作用。
圖11和圖12的裝置與圖1至圖3的裝置之間的主要差別在于，使用了兩個(gè)位于步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子84和“秒”輪組件89之間的中間輪組件。具體地說，用參考號(hào)94表示的第一中間輪組件包括一個(gè)與轉(zhuǎn)子小齒輪84a嚙合的齒輪94a和一個(gè)小齒輪94b，這些被可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在非磁性的鈹銅軸桿94c上，軸桿94c的下端被可以轉(zhuǎn)動(dòng)地樞軸式安裝于機(jī)架75的凹坑支承孔95中。第一中間齒輪組件94是這樣配置的，使得它的軸心按照本發(fā)明所述穿過環(huán)形間隙。
用參考號(hào)96表示的第二中間輪組件包括齒輪96a、小齒輪96b和軸桿96c。軸桿96c同樣樞軸式安裝在凹坑97中。
第一和第二中間輪組件在步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子和“秒”輪組件之間完成減速作用。第一中間輪組件94是這樣進(jìn)行樞軸式安裝的，使得它的軸心穿過空氣間隙，而第二中間輪組件96的軸心位于步進(jìn)馬達(dá)定子的外邊。
在所有上述裝置中，一個(gè)第一中間輪組件的非磁性軸桿可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝了非磁性支承機(jī)構(gòu)，使得轉(zhuǎn)動(dòng)的軸桿軸心穿過步進(jìn)馬達(dá)的定子和轉(zhuǎn)子之間形成的環(huán)形有效通量間隙。這使得在步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子和“秒”輪組件之間有可能形成一種非常緊湊的減速件的組合。由于“秒”輪組件位于機(jī)件的中心，這允許一個(gè)小直徑的“秒”輪。軸桿軸心可以安置在空氣間隙中的任意一處。這轉(zhuǎn)過來又允許使用一個(gè)直徑大而厚的能量電池，它能增加電池更換之間計(jì)時(shí)器的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。
雖然已經(jīng)說明了本發(fā)明的最佳實(shí)施例和它的若干變型，但我們希望在附錄的權(quán)利要求書中保護(hù)所有此類落入本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的
權(quán)利要求
1.一種計(jì)時(shí)器的機(jī)件，這種計(jì)時(shí)器具有一個(gè)能量電池，一個(gè)步進(jìn)馬達(dá)，一個(gè)連接上述能量電池并向上述步進(jìn)馬達(dá)提供驅(qū)動(dòng)脈沖的計(jì)時(shí)電路，一個(gè)機(jī)架，以及一個(gè)與上述機(jī)架隔開以便可以轉(zhuǎn)動(dòng)地支承其間的齒輪組件的橋接件，這種改進(jìn)包括上述步進(jìn)馬達(dá)所用的轉(zhuǎn)子，包括永久磁鐵、小齒輪和軸桿，該步進(jìn)馬達(dá)軸桿被可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在上述機(jī)架上，上述步進(jìn)馬達(dá)所用的定子，包括可以導(dǎo)磁的板件機(jī)構(gòu)，與上述轉(zhuǎn)子的永久磁鐵相準(zhǔn)直，并與上述轉(zhuǎn)子形成一個(gè)環(huán)形間隙，以便在上述定子和上述轉(zhuǎn)子之間通過磁通量，一個(gè)第一中間輪組件，包括齒輪、小齒輪和帶轉(zhuǎn)動(dòng)軸的第一軸桿，至少上述第一軸桿是用非磁性材料制成的，上述第一中間輪組件的齒輪與上述轉(zhuǎn)子的小齒輪相嚙合，而可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝上述第一軸桿的非磁性支承機(jī)構(gòu)使得其軸心延伸穿過上述環(huán)形間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)件，其中上述非磁性支承機(jī)構(gòu)包括一個(gè)上述機(jī)架的壁延伸部，伸入上述環(huán)形間隙，并具有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝上述第一軸桿的一端的第一洞孔。
3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)件，其中上述非磁性支承機(jī)構(gòu)包括一個(gè)面向上述環(huán)形間隙的上述機(jī)架中的第二洞孔，而且在上述第一軸桿上的非磁性延伸部延伸穿過上述環(huán)形間隙而進(jìn)入上述第二洞孔。
4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)件，其中上述非磁性支承機(jī)構(gòu)包括一個(gè)非磁性管，固定在上述機(jī)架中并延伸穿過上述環(huán)形間隙，并在管中具有一個(gè)承受上述第一軸桿的一端的第三洞孔。
5.如權(quán)利要求1所述的機(jī)件，其中上述非磁性支承機(jī)構(gòu)包括一個(gè)塑料橋接件，圍繞上述轉(zhuǎn)子的部分并固定在上述機(jī)架中，該塑料件具有一個(gè)延伸穿過上述環(huán)形間隙的壁并在該壁中形成一個(gè)承受上述第一軸桿的一端的第四洞孔。
6.如權(quán)利要求1所述的機(jī)件，其中上述非磁性支承機(jī)構(gòu)包括一個(gè)上述機(jī)架的壁延伸部，伸入上述環(huán)形間隙，并具有一個(gè)延伸穿過該壁延伸部的長度而終止在該機(jī)架中的第五洞孔，該第五洞孔樞軸式地安裝上述第一軸桿的一端。
7.如權(quán)利要求1所述的機(jī)件，還包括一個(gè)由齒輪、小齒輪和軸桿組成的“秒”輪組件，軸桿可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在上述機(jī)架和上述橋接件之間，該秒輪組件的齒輪為小直徑，其位置貼近能量電池，上述第一中間輪組件的小齒輪被連接驅(qū)動(dòng)該秒輪組件。
8.如權(quán)利要求7所述的機(jī)件，其中上述第一中間輪組件的小齒輪直接嚙合上述“秒”輪組件的齒輪。
9.如權(quán)利要求7所述的機(jī)件，還包括一個(gè)由齒輪、小齒輪和軸桿組成的第二中間輪組件，軸桿可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在上述機(jī)架和上述橋接件之間，上述第一中間齒輪組件的小齒輪嚙合上述第二中間齒輪組件的齒輪，而上述第二齒輪組件的小齒輪嚙合上述“秒”輪組件的齒輪。
10.如權(quán)利要求1所述的機(jī)件，其中上述定子板機(jī)構(gòu)包括一個(gè)整體的單件板構(gòu)件，它限定一個(gè)圍繞上述轉(zhuǎn)子的洞孔并限定上述環(huán)形間隙的外側(cè)面。
11.如權(quán)利要求1所述的機(jī)件，其中上述定子板機(jī)構(gòu)包括一對(duì)對(duì)置的極靴件，它們限定一個(gè)位于其間的開孔，并與上述轉(zhuǎn)子離開，以限定上述環(huán)形間隙。
12.如權(quán)利要求1所述的機(jī)件，其中上述定子板機(jī)構(gòu)限定至少一個(gè)面向上述環(huán)形間隙的淺槽，而上述非磁性支承機(jī)構(gòu)被配置在該淺槽的位置中，使得上述第一中間輪組件的軸心穿過上述淺槽和轉(zhuǎn)子磁體之間的上述環(huán)形間隙。
13.如權(quán)利要求7所述的機(jī)件，包括一個(gè)與上述“秒”輪組件的小齒輪相嚙合的第三輪組件和一個(gè)由該第三輪組件驅(qū)動(dòng)的中心輪，該中心輪被圍繞上述“秒”輪組件的軸桿同軸地安裝。
14.如權(quán)利要求1所述的機(jī)件，其中上述第一軸桿是用鈹銅制成的。
15.一種石英模擬式手表的機(jī)件，這種手表具有一個(gè)能量電池，一個(gè)拉維特(Lavet)步進(jìn)馬達(dá)，一個(gè)支承該步進(jìn)馬達(dá)的機(jī)架，一個(gè)“秒”輪組件和一個(gè)第一中間輪組件，上述拉維特步進(jìn)馬達(dá)具有一個(gè)帶永久磁鐵、小齒輪和軸桿的轉(zhuǎn)子，并具有一個(gè)圍繞該轉(zhuǎn)子形成一個(gè)開孔的定子，定子與轉(zhuǎn)子隔開，形成一個(gè)環(huán)形間隙，以通過磁通量，上述“秒”輪組件包括齒輪、小齒輪和可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在上述機(jī)架中心的軸桿，上述第一中間輪組件包括一個(gè)與上述轉(zhuǎn)子的小齒輪嚙合的齒輪，上述第一中間輪組件被配置成驅(qū)動(dòng)上述“秒”輪組件，并在步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子和“秒”輪組件之間實(shí)現(xiàn)減速驅(qū)動(dòng)，在上述已知機(jī)件中的改進(jìn)包括一個(gè)上述第一中間輪組件用的用非磁性材料制成的軸桿，和可以轉(zhuǎn)動(dòng)地完裝上述第一中間輪組件的上述軸桿的非磁性支承機(jī)構(gòu)，使得它的軸心延伸穿過轉(zhuǎn)子和定子之間的上述環(huán)形間隙。
全文摘要
三指針石英模擬式計(jì)時(shí)器用的機(jī)件，具有能量電池向計(jì)時(shí)電路供電，以使拉維特(Lavet)型步進(jìn)馬達(dá)周期性步進(jìn)。馬達(dá)的轉(zhuǎn)子通過一或多個(gè)由齒輪、小齒輪和軸桿組成的中間輪組件驅(qū)動(dòng)附著在秒針軸桿上的秒輪組件。由非磁性材料制成的第一中間輪軸桿被樞軸式地安裝，其軸心穿過轉(zhuǎn)子和定子之間的環(huán)形間隙。本發(fā)明提供了若干種樞軸式安裝第一中間輪組件的替代方法。該裝置可以采用小直徑的秒輪和大的能量電池，為機(jī)件提供長的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。
文檔編號(hào)G04C13/11GK1030485SQ8810218
公開日1989年1月18日 申請(qǐng)日期1988年4月20日 優(yōu)先權(quán)日1987年7月6日
發(fā)明者赫博特·斯奇瓦特茲 申請(qǐng)人:泰美式公司