CN1044715A - 具有步进电机的钟表用三指针式机芯 - Google Patents

Abstract

三指针石英电子表的改进机芯，具有机芯座、带有转子齿轴且每秒步进一次的步进电机和多个可旋转地装在机芯座中的同轴输出机件。同轴机件包括驱动秒针的秒轴、带有分针齿轮的套筒和带有时针齿轮的套筒，秒轴上有被双销式转子齿轴驱动的秒针齿轮和双销式减速传动齿轴。其特征是：单轴式双减速齿轮组件可旋转地装在机芯座中，其中有被减速传动齿轴驱动的第三齿轮和由单轴分别驱动时轮和分轮的双销型第一减速齿轴和直齿型第二减速齿轴。

Description

本发明涉及一种装有步进电机的钟表机心，尤其是涉及一种价格低廉的三指针式石英电子表机心。

现有指针式石英电子表装有一个Lavet型步进电机，由集成电路供给周期性电流脉冲，集成电路由装在手表机心内的钮扣电池供电。用得最普遍的步进电机有一个定子，定子包括铁心和接受极性交替变换的电流脉冲的线圈。最常用的步进电机转子均有一个双极永久磁铁，它可放置地装在定子孔中，所以每一个脉冲使转子转半圈。转子有一个输出齿轮，它通过适当的减速齿轮系旋转钟表的指针。本发明涉及改进和简化三指针即有“秒”、“分”、“时”针手表的减速齿轮系。

1987年3月3日颁发给P.Wuthrich并转让给本申请人的受让人的美国专利4647218中介绍了一种机心，其中的步进电机转子带有一个齿轴，齿轴由两个与转子轴线等距离的平行销子组成，通过转子每分钟转半圈，使齿轴直接驱动两指针式手表的“分”轮。机心中有一个齿轮和可旋转地装在单轴上的减速齿轮，以驱动时轮和时针。可是这种钟表没有秒针。

一种三针式手表机心公开在1984年1月17日颁发的美国专利4426158和1984年11月20日颁发给Muller等人的美国专利4483627中，其中有一个步进电机转子，它设有驱动秒轮和秒轴的类似的双销齿轴。两个连接有齿轮的可旋转套筒绕支承秒轴并离开步进电机定子的杆同轴地配置，其中一个是分针套筒，另一个是时针套筒。一对齿轮和减速齿轴组件同轴地安装，它们相对于固定的轴承座彼此相对转动。一个这样的齿轮和齿轴组件减低速度以驱动分轮。另一个齿轮和齿轴组件被分针轴上的齿轴所驱动，并进一步减速以驱动时轮。这一结构需要一对同心安装的减速齿轮组件，它们可相对于固定的轴承座彼此相对旋转。

因此，本发明的目的是提供一种用于三针钟表的改进机心，它的零件少、结构简单，以降低成本。

本发明的另一个目的是提供一种用于三针式石英电子表的改进机心。

下面借助于附图详细说明本发明的结构、实施方法以及进一步的目的和其优点，其中：

图1是表示齿轮轮系重要特征的改进机心平面简图，图中省略了不必要的部分;

图2是沿图1Ⅱ-Ⅱ折线的横截面图。

本发明是一种用于三针式石英电子表的改进机心，它具有一个固定机件，如机心座;一个带有转子齿轴且每秒步进一次的步进电机;多个可旋转地装在机心座中的同轴输出机件，其中包括一个驱动“秒针”的秒轴、一个带有分针齿轮的同轴套筒和另一个带有时针齿轮的同轴套筒，秒轴上装有秒针齿轮和由转子齿轴驱动的减速传动齿轴。所述的改进包括一个单轴双减速齿轮组件，它可旋转地装在机心座中，并具有一个由减速传动齿轴驱动的第三齿轮，以及具有依次由同一轴直接驱动时针齿轮和分针齿轮的第一减速齿轴和第二减速齿轴。在最佳实施例中，转子齿轴、减速传动齿轴、减速传动齿轴和第一减速齿轴均设计成双销型，而第二减速齿轴设计为普通的正齿轮。

图1是钟表机心2的简图，其中有一个固定机件，如装入图中未表示的表壳中的塑料机心座4。机心中有一些对于本发明不重要的元件，故仅用点划线表示，如调整指针位置的表把6、包含集成电路的印刷电路板8、集成电路的电源即电池10。

图2的横截面图表示了塑料机心座4。在组装钟表时再装上其他机件，例如表盘12、秒针14、分针16和时针18，在图1中省略的这些机件，在图2中用点划线表示。

指针14、16和18由总标号为20的步进电机驱动，步进电机包括一个围绕着铁心24的线圈22。铁心24是“J”形定子机件26的一部分，机件26终止在极靴28处。分开的定子机件30包括极靴32和短段34，短段34位于铁心24下面并与之磁路相连。极靴28、32构成一个环绕转子36的孔。如图2所示，转子36上有一个双销转子齿轴38和一个带有塑料模制件42的双极永久磁铁40。塑料模件可方便地为转子和构成转子齿轴38的两个平行销提供支承座。

装在机心座中央的是多个同轴安装的输出机件，它们装在一个固定的空心杆44上，空心杆固定在机心座4中。其中的一个同轴机件是秒轴46，其上端适合于安装秒针14，其下端与塑料或金属制的带有齿48a的秒针齿轮48相连，并具有同样为双销型的减速传动齿轴50。秒轮48和减速传动齿轴50可以是通过压配合互相连接的分开的零件，也可以将它们制成一体。

可旋转地装在杆44外侧并与轴46同轴的是分针套筒52，套筒52与分轮54相连，有时称分轮为“中心轮”。分轮54和它的套筒52最好是金属的，它们座落在制于机心座中的环状凸肩4a上，以形成旋转所需的间隙。分轮54圆周上有普通的直齿54a。

另一个同轴机件是时针套筒56，它与一个时针齿轮58相连或与其制成一体，时轮58圆周上有齿58a。

按照本发明，其总体用标号60表示的双减速齿轮组件可旋转地装在机心座4中，它有一个圆周有齿62a的第三齿轮62，此齿轮装在单轴64的一端。轴64的另一端有两个分开的传动齿轴，其中一个是第一减速齿轴66，它最好由双销齿轴构成，此双销齿轴与时轮58啮合;还有一个是具有直齿68a的第二齿轴68？齿轴68与分轮54的直齿啮合。减速齿轮组件60的上部最好是塑料制的，并具有第一减速齿轴66和第二减速齿轴68，它们与轴64构成一个整体。在减速齿轮组件下端的第三齿轮62可以是金属的或塑料的，它通过压配合装在轴64的延伸段上。

由图1可见这些齿轮。互相啮合的齿54a和68a是通常用于手表齿轮传动装置中的一般的直齿。而齿48a、62a和58a由双销齿轴38、50、66驱动，它们具有特殊的形状，齿顶制成尖拱形，齿之间有宽度相同的槽，当销子交替地进入隔开的槽中旋转齿轮时，尖拱形齿顶便于导引销子进入齿间的槽中。所述的这种双销型齿轴和齿轮上这种形状的齿，在齿轴和齿轮之间可构成比普通的直齿齿轴和齿轮传动装置大得多的减速比。

因此，直接由秒轴46驱动的双减速齿轮组件60，可以由同一轴上的两个齿轴分别驱动分轮和时轮。

在转子每秒步进半圈的理想设计中，旋转秒针的秒轮48上有60个齿，从而使秒针每分钟转一圈。第三减速齿轮62上有60个齿，故它每小时转两圈。在第二减速齿轴68和分轮54之间的直齿减速比为1∶2，例如可以使齿轴68上有10个直齿而分轮54上有20个直齿来构成这一减速比，所以分针每小时转一圈。时轮58上有48个齿，它与双销式第一减速齿轴66协同工作，使时针每12小时转一圈。直齿齿轴68的节圆直径，比双销齿轴66的节圆直径大。

因此，使用在减速齿轮组件中同一根轴上的两个齿轴，可在第一减速齿轴与时轮之间，构成一个比第二减速齿轴与分轮之间要大得多的减速比，时轮和分轮两者可共同由同一减速齿轮轴来驱动，彼此各有恰当的传动比。

虽然本发明表示和说明了应用双销输出齿轴的最佳实施例，但它也可以采用单个偏心销作为减速驱动齿轴50，并利用齿轮62上的一半齿数。也还可以提供比每秒一次的频率为低的驱动脉冲，例如每两秒一次脉冲，并相应地增大齿轮48的尺寸和减少其齿数，所有这些均未脱离本发明的范围。尽管所说的是齿轮轮系支承在塑料机心座轴承中的结构，然而术语“固定机件”也包括其他等效的支承机件，诸如夹板、步进电机定子夹板、前夹板或后夹板等。

由于本文说明了本发明最佳实施例中所考虑和研究的问题，本技术领域的普通技术人员会想到作其它的修改，所以要求将所有在本发明的精神和范围之内的这类修改保护在所附的权利要求中。

Claims (6)

1、一种三指针石英电子表的改进机心，它有一个固定机件，一个带有转子齿轴且每个周期转半圈的步进电机，以及有多个可旋转地装在固定机件中的同轴输出机件，所述同轴输出机件包括一个秒轴、一个分针套筒和一个时针套筒，秒轴上可装秒针并带有一个秒针齿轮和一个与之相连的减速传动齿轴，秒轮与上述转子齿轴啮合并被它驱动，分针套筒可用来安装分针并带有一个分针齿轮，时针套筒可用来安装时针并带有一个时针齿轮，其特征在于：

一个具有单轴的双减速齿轮组件可旋转地装在上述固定机件中，组件中有一个第三驱动齿轮，它与上述减速传动齿轴啮合并被其所驱动，有一个第一减速齿轴，它与时轮啮合并驱动时轮；以及有一个第二减速齿轴，它与分轮啮合并驱动分轮，从而所述减速传动齿轴通过此双减速齿轮组件直接驱动分轮和时轮。

2、按照权利要求1所述的改进机芯，其特征在于：转子齿轴是一个双销齿轴，它每秒钟步进一次。

3、按照权利要求1所述的改进机芯，其特征在于：减速传动齿轴和第一减速齿轴都是双销齿轴。

4、按照权利要求1所述的改进机芯，其特征在于：第一减速齿轴是双销齿轴，第二减速齿轴是一个直齿轮。

5、按照权利要求1所述的改进机芯，其特征在于：固定机件是一个塑料的机心座。

6、按照权利要求1所述的改进机芯，其特征在于：转子齿轴、减速传动齿轴和第一减速齿轴是双销齿轴，第二减速齿轴是一个直齿轮。

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