CN107104555A - 简化的电机模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电机模块，所述电机模块包括由具有第一厚度E1的主板形成的定子，该定子上安装有转子，所述定子(111)构造成在每一端具有接纳区域(113)，该接纳区域(113)的厚度E’1小于第一厚度E1。

Description

简化的电机模块
技术领域
本发明涉及一种电机模块，其包括定子，在定子上安装有转子、绕组和电子模块。
背景技术
目前已知设置有用于指示时间的指针的电子手表。这些手表包括由石英形成的时基，以提供作为时间参考的信号。该信号被传送到设置有微控制器的控制单元，所述微控制器自身控制用于使指针运动的步进式电机。
在图1中可以看到通常使用的电机模块1，该电机模块1常规地包括三个元件：定子2、绕组和是电子模块的第三元件3，所述绕组由绕组铁芯3和缠绕在其上的绕组电线4构成，所述电子模块包括印刷电路，在该印刷电路上组装有石英和微控制器。
在图1中所示的实施例中，定子2在其中心部分变窄，以在其每一端形成接纳区域。这些接纳区域使得定子2能被固定到缠绕有绕组电线4的绕组铁芯3。所述绕组铁芯于是布置成使得缠绕在铁芯上的绕组电线被容纳在所述定子的变窄区域中。
作为第三元件的电子模块5然后被固定到绕组铁芯。
这种构造的缺陷是，使得电机模块的笨重性增加。这是因为，这种构造涉及具有彼此堆叠的三个元件，使得它们的厚度增加。
因此，必须使得手表表壳的尺寸容许该厚度。
发明内容
本发明的目的是，通过提出一种更简单和较不笨重的电机模块来克服现有技术的缺陷。
为此，本发明涉及一种电机模块，该电机模块包括由具有第一厚度的主板形成的定子，在该定子上安装有转子，所述定子构造成在每一端具有接纳区域，该接纳区域的厚度小于第一厚度，其特征在于，由具有第二厚度的杆形成的绕组铁芯固定到这些接纳区域，形成电机的绕组的绕组电线缠绕在所述杆上，所述电机还包括固定到所述定子的具有第三厚度的印刷电路。
在第一有利实施例中，电机模块布置成使得组装好的电机模块的厚度小于定子、绕组铁芯和印刷电路的厚度的总和。
在第二有利实施例中，电机模块布置成使得组装好的电机模块的厚度等于定子的厚度加上印刷电路的厚度或者等于接纳区域的厚度加上绕组铁芯的厚度和缠绕的绕组电线的厚度。
在第三有利实施例中，电机模块布置成使得定子的厚度加上印刷电路的厚度等于接纳区域的厚度加上绕组铁芯的厚度和缠绕的绕组电线的厚度。
在第四有利实施例中，定子的主板在其中心部分变窄，以在每一端形成接纳区域。
在第五有利实施例中，定子的主板构造成具有中心部分以及在每一端处的接纳区域，这些接纳区域相对于所述主板的纵向轴线基本上垂直地延伸，以形成其中容纳绕组铁芯的容纳座。
在另一有利实施例中，印刷电路包括连接到连接区域的导电轨道，电机模块的绕组电线连接到所述连接区域。
在另一有利实施例中，印刷电路承载电机的控制器单元。
本发明还涉及一种手表机芯，其包括基板，该基板承载用于向时基和控制单元供电的电池，所述控制单元安装在控制电机模块的电子模块上，电机模块与驱动显示机构的齿轮系配合，其特征在于，所述电机模块是上述电机模块。
附图说明
从本发明的至少一个实施例的下面详细描述中，本发明的目的、优点和特征将更加清楚地显现，所述实施例仅通过非限制性示例的方式给出并且通过附图示出，其中：
-图1示意性地示出了现有技术的电机模块；
-图2至5示意性地示出了根据本发明的电机模块。
具体实施方式
在图2中示出了根据本发明的电机模块。该电机模块是能够集成到电子手表机芯(未示出)中的模块。该电子手表机芯包括其上布置有各种元件的基板。该基板用于承载用于给所述手表机芯供电的电池，而且还用于承载其上布置有时基和控制单元的印刷电路。该基板也用作承载用于驱动显示机构例如指针或盘的齿轮系。
电机模块因此是承载有驱动齿轮系的电机并且由控制单元控制的模块：该电机模块因此布置成能够接收电信号并且将它们转换成机械运动，也就是说，与齿轮系联接的电机的转动。
参照图2，电机模块100由三个元件形成。第一元件110是定子/转子元件，也就是说，电机的定子和转子。第二元件120是铁芯元件，也就是说，它是缠绕有绕组电线的软铁板。该绕组与转子/定子组件110结合作用。当电脉冲通过绕组时，产生从铁芯到定子中的磁场。在该磁场的作用下，转子移动并且转过半圈，在其磁性作用下使得其自身重新定位。脉冲的极性决定了磁场通过定子的方向。当转子在其转动半圈之后使得其自身定位成产生与第一步中的磁场情况相反的磁场情况时，需要与先前脉冲信号相反的脉冲信号以使得其再次向后运动半圈(仍然沿相同的旋转方向)。为了使电机转动，该循环不断地重复。
第三元件130是印刷电路131。该印刷电路是形成电机和控制单元之间的接口的部件。事实上，控制单元是将脉冲发送到电机的构件：因此必须设置允许两者之间电接触的装置。在本案例中，使用印刷电路。该印刷电路用于承载至少两个导电轨道，所述导电轨道与连接区域或连接件配合，以便将控制单元连接到绕组。
可以在图2和3中看到的第一元件110包括具有第一厚度E1的定子111。该定子111采用具有中心部分112的主板的形式并且构造成在每一端形成接纳区域113。这些接纳区域113相对于形成定子的主板的纵向轴线基本上垂直地延伸，并且用于组装第一元件110和第二元件120。实际上，第二元件120由具有第二厚度E2的绕组铁芯121形成。绕组铁芯121采用将缠绕有绕组电线123的杆的形式，这增加了附加的厚度E4。另外，在该杆的每一端，设置有固定区域124。这些固定区域124有利地构造成与第一元件110的接纳区域113极好地配合。这些接纳区域113还具有比所述杆的厚度更小的厚度。类似地，可以对第一元件110的具有垂直于中心部分延伸的接纳区域113的定子111的形状作出规定，使得出现其中容纳第二元件120的缠绕的绕组电线123的容纳座的外观。
根据本发明，有利地，第一元件110的接纳区域113具有小于中心部分的厚度E1的厚度E’1。该特征使得可以减小由第一元件110和第二元件120形成的组件的厚度。
为了固定，接纳区域113和固定区域124均可设置有通孔，以便可以使用螺柱或铆钉。
第三元件130因此是形成电机和控制单元之间的接口的印刷电路131。该印刷电路131采用其上布置有导电轨道(conductive track)132的具有第三厚度E3的环氧板的形式。印刷电路131的目的因此是被集成到根据本发明的电机模块中。在图2的实施例中，印刷电路131包括允许经由电线到绕组121的连接的两个连接区域133和允许它们连接到控制单元的导电轨道，还可以布置接触条134以形成印刷电路131和电池之间的电连接。控制单元的微控制器可以布置在印刷电路131上或布置在不同的印刷电路上。
根据本发明，该构造巧妙地使得可以使三个元件110、120、130组装成这样：所组装的电机模块100的厚度E5小于三个元件110、120、130的厚度E1、E2和E3的总和。更具体地，不同元件110、120、130的厚度可以计算为使得定子111的厚度E1加上印刷电路131的厚度E3不超过接纳区域的厚度E’1加上绕组铁芯121的厚度E2和所缠绕的绕组电线的厚度E4。这使得有利地可以使电机模块100与已知的电机模块相比具有显著减小的厚度，在已知的电机模块中，电机模块的厚度是形成它的元件的厚度的总和，本发明提出了一种允许空间优化的特别布置。
为了安装该电机模块100，第一阶段在于获取如图3中看到的定子111。该定子111被加工成具有用于固定的孔114。该定子于是包括用于固定印刷电路的孔114a和用于固定铁芯元件的孔114b。该定子111也被预安装以与转子组合。
在第二阶段中，获取印刷电路131，印刷电路131已经历生产和固定导电轨道132、连接区域133和接触条134的阶段。此外，印刷电路131被加工以形成用于固定的孔，这些孔被布置在板上以允许与定子11的用于固定印刷电路的孔114a配合。该第二阶段通过固定印刷电路131和定子111实现。这两个元件110、130于是彼此叠置并且对齐，以使得所述孔彼此相对。这整个结构然后通过铆钉或螺柱126固定。
在第三阶段中，安装包括绕组铁芯121的绕组元件120，所述绕组铁芯121设置有缠绕的绕组电线123和固定孔125。这些固定孔125布置成与布置在定子111的每一端处的接纳区域113上的固定孔114b配合使用。这两个元件通过螺柱或铆钉126保持在一起。
可以理解的是，可以对上面描述的本发明的不同实施例做出对于本领域技术人员来说显而易见的各种修改和/或改进和/或组合，而不偏离由所附权利要求所限定的本发明的范围。

Claims (11)

1.一种电机模块，该电机模块包括由具有第一厚度E1的主板形成的定子，在该定子上安装有转子，所述定子(111)构造成在每一端具有接纳区域(113)，该接纳区域(113)的厚度E’1小于第一厚度E1，其特征在于，由具有第二厚度E2的杆形成的绕组铁芯(121)固定到这些接纳区域，形成电机的绕组的绕组电线(123)缠绕在所述杆上，所述电机还包括固定到所述定子的具有第三厚度E3的印刷电路(131)。
2.根据权利要求1所述的电机模块，其特征在于，所述电机模块布置成使得组装好的电机模块(100)的厚度E5小于定子(111)、绕组铁芯(121)和印刷电路(131)的厚度的总和。
3.根据权利要求1所述的电机模块，其特征在于，所述电机模块布置成使得组装好的电机模块(100)的厚度E5等于定子(111)的厚度E1加上印刷电路(131)的厚度E3或者等于接纳区域(113)的厚度E’1加上绕组铁芯(121)的厚度E2和缠绕的绕组电线(123)的厚度E4。
4.根据权利要求2所述的电机模块，其特征在于，所述电机模块布置成使得组装好的电机模块(100)的厚度E5等于定子(111)的厚度E1加上印刷电路(131)的厚度E3或者等于接纳区域(113)的厚度E’1加上绕组铁芯(121)的厚度E2和缠绕的绕组电线(123)的厚度E4。
5.根据权利要求3所述的电机模块，其特征在于，所述电机模块布置成使得定子(111)的厚度E1加上印刷电路(131)的厚度E3等于接纳区域(113)的厚度E’1加上绕组铁芯(121)的厚度E2和缠绕的绕组电线(123)的厚度E4。
6.根据权利要求4所述的电机模块，其特征在于，定子(111)的主板在其中心部分(112)变窄，以在每一端形成接纳区域(113)。
7.根据权利要求1所述的电机模块，其特征在于，定子(111)的主板在其中心部分(112)变窄，以在每一端形成接纳区域(113)。
8.根据权利要求7所述的电机模块，其特征在于，定子的主板构造成具有中心部分(112)以及在每一端处的接纳区域(113)，这些接纳区域(113)相对于所述主板的纵向轴线基本上垂直地延伸，以形成其中容纳绕组铁芯(121)的容纳座。
9.根据权利要求1所述的电机模块，其特征在于，所述印刷电路(131)包括连接到连接区域(133)的导电轨道(132)，电机模块的绕组电线(123)连接到所述连接区域。
10.根据权利要求1所述的电机模块，其特征在于，所述印刷电路(131)承载电机的控制单元。
11.一种手表机芯，其包括基板，该基板承载用于向时基和控制单元供电的电池，所述控制单元安装在控制电机模块的电子模块上，电机模块与驱动显示机构的齿轮系配合，其特征在于，所述电机模块是根据权利要求1至10中任一项所述的电机模块。
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