CH691718A5

CH691718A5 - Bobine de moteur pour pièce d'horlogerie et assemblage de cette bobine et d'un circuit imprimé.

Info

Publication number: CH691718A5
Application number: CH01727/97A
Authority: CH
Inventors: Marco Bettelini
Original assignee: Ebauchesfabrik Eta Ag
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 2001-09-14
Also published as: TW375746B; JPH1172581A; CN1119722C; CN1208872A; HK1018515A1; US5945763A

Description

La présente invention est relative à une bobine de moteur actionnant l'affichage d'une pièce d'horlogerie, et à son assemblage avec un circuit imprimé, cette bobine comportant un noyau magnétisable dont chacune des extrémités comprend une oreille, un corps de bobine isolant constitué d'un tube entourant le noyau et d'un flasque disposé à chacune des extrémités du tube, et un enroulement bobiné sur le corps de bobine.

Une bobine dont la facture ressemble d'assez près à ce qui vient d'être décrit est montrée dans la demande de brevet JP 30 712/86. Dans ce document on trouve aussi un noyau pourvu de deux oreilles, deux flasques retenant l'enroulement et un film isolant entourant le noyau. Sur une des oreilles est apposé un circuit imprimé à deux pistes recevant chacune un fil de sortie de l'enroulement de la bobine. La bobine et l'endroit où les fils sont connectés au circuit sont recouverts d'un enduit de protection. Il n'est pas clairement dit comment ces connexions sont réalisées. On peut penser cependant que les fils sont soudés à l'étain sur les pistes du circuit imprimé selon le procédé courant. Quoiqu'il en soit, la connexion des fils de sortie de l'enroulement au reste du circuit pose toujours des problèmes de réalisation.

Il faut savoir en effet que le fil d'enroulement est extrêmement fin puisque des diamètres de l'ordre de 20 mu m sont couramment utilisés. Un fil d'une telle finesse est difficile à manipuler, très fragile et sujet à de fréquentes casses qui conduisent au rebut de la bobine. De plus, si la soudure se fait à l'étain, se pose aussi le problème du dénudage du fil, ce qui accroît encore les risques de casse. Se pose aussi la question du contrôle de la bienfacture de l'enroulement après bobinage par mesure de la résistance électrique. La plupart du temps ce contrôle a lieu après l'opération de soudage des fils sur les pistes du circuit, opération qui pourrait être évitée si le contrôle a lieu directement sur les fils de sortie avant soudage.

Dans le but d'éviter la manipulation des fils de sortie, de permettre le contrôle de l'enroulement avant connexion au reste du circuit, et d'éviter la casse du fil, la présente invention est remarquable en ce qu'une plaque, faite d'une pièce avec l'un des flasques et arrangée pour venir reposer sur l'une des oreilles du noyau sert de point d'ancrage pour les fils de sortie de l'enroulement par incrustation des zones terminales de chacun de ces fils dans la plaque. Cette façon de faire permet alors de mettre en Öuvre divers procédés qui seront expliqués plus bas pour faciliter le contrôle et le soudage des fils de sortie.

On va maintenant décrire en détail la présente invention sur la base d'une forme d'exécution donnée en exemple et illustrée par des dessins parmi lesquels:

la fig. 1 montre le noyau de la bobine avec deux oreilles;
la fig. 2 montre le corps de bobine équipé de deux flasques et d'une plaque faisant partie d'un des flasques;
la fig. 3 montre la bobine terminée avec son enroulement, ses fils de sortie étant incrustés dans la plaque;
la fig. 4 est une coupe partielle de la bobine montrant comment on s'y prend pour la contrôler;
la fig. 5 est un agrandissement de la région V de la fig. 4;
la fig. 6 montre un circuit imprimé attaché à la bobine ainsi que la manière de faire pour souder les fils de sortie de l'enroulement aux pistes du circuit;
la fig. 7 est une vue de dessus de ce qui est représenté en perspective à la fig. 6;

la fig. 8 est une coupe selon la ligne VIII-VIII représentée en fig. 7;
la fig. 9 est un agrandissement de la région IX de la fig. 8;
la fig. 10 est une vue de dessous de l'ensemble montré en fig. 6, le circuit imprimé n'étant pas encore fixé à la plaque, et
la fig. 11 est une vue similaire à celle de la fig. 10 dans laquelle le circuit imprimé est fixé à la plaque.

La manière de confectionner la bobine 1 selon l'invention est illustrée sur les fig. 1 à 3. Cette bobine comprend d'abord un noyau magnétisable 2 dont l'extrémité gauche comporte une oreille 3 et l'extrémité droite une oreille 4 comme cela est apparent en fig. 1. L'oreille 3 est pourvue d'un percement 32 et l'oreille 4 d'un percement 33. Ces percements 32 et 33 permettent de fixer au noyau le stator du moteur, ce stator se composant, comme cela est connu de pièces polaires entourant le rotor du moteur. Comme on le voit en fig. 2, le noyau 2 est entouré par un corps de bobine 5 fait en matériau isolant et comprenant un tube 6 et deux flasques 7 et 8 disposés respectivement à l'extrémité du tube 6. Comme le montre la fig. 3 un enroulement de fil 9 est bobiné sur le corps de bobine 5.

Les fils de sortie de cet enroulement sont représentés sur la fig. 3 et référencés par les chiffres 11 et 12.

Selon l'invention et comme on le voit bien en fig. 2, l'un des flasques 8 du corps de bobine comporte une plaque 10 faite d'une pièce avec le flasque 8. Cette plaque est arrangée pour venir reposer sur l'oreille 4 du noyau 2. On comprendra que le tube 6, les flasques 7 et 8 et la plaque 10 peuvent être moulés en une seule opération respectivement autour du noyau 2 et sur l'oreille 4. On indiquera en passant que la matière utilisée pour ce moulage peut être du Lucryl KR 2013 (marque déposée) de l'entreprise BASF. Comme cela est représenté en fig. 3, le flasque 10 sert de point d'ancrage pour les fils de sortie 11 et 12 de l'enroulement 9. En effet, comme le montre la même fig. 3, les fils 11 et 12 sont ancrés dans la plaque 10 par incrustation de leur zone terminale 13 et 14.

Cette incrustation, vue en coupe à la fig. 5, peut être faite de différentes manières, par exemple par échauffement local de la plaque 10 au moyen d'une thermotrode, ce qui permet l'enfoncement des fils 11 et 12 dans la matière dont est faite la plaque. Comme il est prévu de réaliser le bobinage sur machine automatique, la même machine pourra être chargée desdites incrustations. La zone terminale 13 du fil de sortie 11 est d'abord incrustée dans la plaque 10. Le fil est alors amené au travers du flasque 8, sur le noyau 6, puis bobiné sur ce noyau. Une fois le bobinage terminé, le fil de sortie 12 est amené, au travers du flasque 8, à sa zone d'ancrage 14 où il est incrusté dans le flasque 10.

A ce stade, on peut procéder au contrôle de bienfacture de la bobine, ce contrôle étant représenté sur la fig. 4 qui montre en coupe partielle l'extrémité de la bobine équipée de la plaque 10, et sur la fig. 5 qui présente un agrandissement de la zone V dessinée en fig. 4. Pour ce contrôle, on applique dans la zone terminale 13 du fil de sortie 11 une sonde de mesure 26 qui entaille localement la plaque 10 puis vient en contact avec le fil 11. On procède de la même façon avec le fil de sortie 12 auquel on applique une autre sonde 26 (non représentée). On mesure alors la résistance électrique de l'enroulement entre les deux sondes 26. Cette façon de faire évite de devoir dénuder les fils avec les inconvénients et risques inhérents liés à cette opération.

Elle permet aussi un contrôle immédiat de la bobine seule à sa sortie de fabrication et avant que celle-ci ne soit associée au reste du circuit.

On peut envisager différentes solutions pour connecter les fils de sorties 11 et 12 au circuit électrique de commande du moteur. Selon une particularité originale de l'invention, la fig. 3 montre qu'avant d'aboutir aux zones terminales 13 et 14 d'incrustation, les fils de sortie 11 et 12 suivent un canal 15 (voir aussi la fig. 2) pratiqué dans la plaque 10. Deux trous concentriques, l'un 16 percé dans la plaque 10 et l'autre 17 percé dans l'oreille 4, sont disposés perpendiculairement aux fils 11 et 12 et aboutissent dans le canal 15. Cette disposition définit ainsi une zone où les fils de sortie 11 et 12 sont accessibles de toute part et où ils peuvent donc être connectés au circuit électrique.

Selon une autre particularité originale de la présente invention, les connexions des fils de sortie 11 et 12 au circuit électrique sont réalisées de la façon suivante.

Le circuit électrique se présente sous la forme d'un circuit imprimé 18 comme montré en perspective sur la fig. 6 et en plan sur la fig. 7. Ce circuit imprimé 18 est muni de pistes conductrices 19. Il est apte à fournir au moteur des impulsions d'avance générées de façon usuelle par un quartz 31 et un circuit intégré 30. Le circuit imprimé 18 est appliqué contre la plaque 10 et, comme le montre bien la fig. 7, des pistes conductrices 20 et 21, susceptibles d'alimenter le moteur, font face aux fils de sortie 11 et 12 correspondants de l'enroulement 9 de la bobine 1. Au droit du trou 16, 17 foré à la fois dans la plaque 10 et dans l'oreille 4 les fils de sortie 11, 12 sont soudés aux pistes conductrices 20 et 21.

Un procédé montrant comment sont réalisées ces soudures est illustré aux fig. 8 et 9. La fig. 8 est une coupe selon la ligne VIII-VIII de la fig. 7 et la fig. 9 est un agrandissement de la zone IX dessinée en fig. 8. Quand le circuit imprimé 18 est disposé contre la plaque 10 comme décrit au paragraphe ci-dessus on applique, à travers le trou 17 de l'oreille 4 et le trou 16 de la plaque 10, ces trous étant disposés en enfilade, une goupille 27 sur le fil 11 et une autre goupille 28 sur le fil 12. En exerçant une pression sur ces goupilles et en les chauffant, on soude les fils 11 et 12 sur les pistes 20 et 21, respectivement, par thermocompression. Cette opération ne nécessite aucun dénudage des fils, aucun apport de soudure, et peut être faite sur machine automatique.

La description ci-dessus montre que la réalisation de la bobine 1 et sa connexion au circuit imprimé 18 de commande peut être automatisée à l'extrême avec le minimum de rebuts. Cela contribue bien sûr à diminuer dans de fortes proportions le prix de revient de l'ensemble.

Reste encore à expliquer comment on peut s'y prendre pour fixer le circuit imprimé 18 sur la plaque 10, en précisant que cette fixation a lieu avant le soudage des fils 11 et 12. On se référera pour cela aux fig. 2, 3, 10 et 11. Comme on le voit sur les fig. 2 et 3, la plaque 10 porte un premier téton 22 formé en moulant la plaque 10 et un second téton 24 moulé de la même façon. Comme on le voit sur la fig. 10 (qui montre le circuit imprimé 18 vu de dessous) ce circuit 18 comporte un premier trou 23 traversé par le premier téton 22 et un second trou 25 traversé par le second téton 24 quand le circuit 18 est appliqué sur la plaque 10.

Comme on le voit sur la fig. 11, la fonction du téton 22 est de guider et d'orienter le circuit 18, alors que la fonction du téton 24 est de fixer ledit circuit 18, cette fixation étant réalisée par chauffage de l'extrémité dudit second téton 24 pour river finalement le circuit imprimé 18 sur la plaque 10.

Claims

1. Bobine (1) de moteur actionnant l'affichage d'une pièce d'horlogerie, cette bobine comportant un noyau magnétisable (2) dont chacune des extrémités comprend une oreille (3, 4), un corps de bobine (5) isolant constitué d'un tube (6) entourant le noyau (2) et d'un flasque (7, 8) disposé à chacune des extrémités du tube (6), et un enroulement (9) bobiné sur le corps de bobine (5), caractérisée par le fait qu'une plaque (10), faite d'une pièce avec l'un (8) des flasques et arrangée pour venir reposer sur l'une (4) des oreilles du noyau (2), sert de point d'ancrage pour les fils de sortie (11, 12) de l'enroulement (9) par incrustation des zones terminales (13, 14) de chacun de ces fils dans la plaque (10).

2.

Bobine selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'avant d'aboutir aux zones terminales (13, 14) d'incrustation, les fils de sortie (11, 12) suivent un canal (15) pratiqué dans la plaque (10), un trou (16, 17) disposé perpendiculairement aux fils (11, 12) et aboutissant dans ce canal (15) étant foré à la fois dans la plaque (10) et dans l'oreille (4).

3. Bobine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le corps de bobine (5) et la plaque (10) sont moulés en une seule pièce.

4.

Procédé de contrôle de bienfacture de la bobine (1) exécutée selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on applique dans la zone terminale (13, 14) de chacun des fils de sortie (11, 12) une sonde de mesure (26) entaillant la plaque (10) et venant en contact avec le fil (11, 12) pour mesurer la résistance électrique de l'enroulement (9) de la bobine (1).

5.

Assemblage d'une bobine selon la revendication 2 et d'un circuit imprimé, caractérisé par le fait qu'un circuit imprimé (18) muni de pistes conductrices (20, 21) et apte à fournir au moteur des impulsions d'avance est appliqué contre la plaque (10), les pistes conductrices (20, 21) alimentant le moteur faisant face aux fils de sortie (11, 12) correspondants de l'enroulement (9), lesdites pistes étant soudées audits fils au droit du trou (16, 17) foré à la fois dans la plaque (10) et dans l'oreille (4).

6. Assemblage selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la plaque (10) porte un premier téton (22) traversant un premier trou (23) pratiqué dans le circuit imprimé (18) pour guider et orienter ledit circuit et un second téton (24) traversant un second trou (25) dudit circuit pour le fixer sur ladite plaque (10).

7.

Procédé de soudage des fils de sortie (11, 12) de l'enroulement (9) de la bobine (1) aux pistes conductrices (20, 21) du circuit imprimé (18) de l'assemblage selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'on applique à travers le trou (16, 17) traversant la plaque (10) et l'oreille (4) une goupille (27, 28) sur chacun des fils de sortie (11, 12) et qu'on soude ledit fil sur ladite piste correspondante par thermocompression.

8. Procédé de fixation du circuit imprimé (18) sur la plaque (10) de la bobine (1) de l'assemblage selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'on chauffe l'extrémité du second téton (24) pour river ledit circuit imprimé (18) sur ladite plaque (10).