DE2732364A1

DE2732364A1 - ELECTRIC CLOCK

Info

Publication number: DE2732364A1
Application number: DE19772732364
Authority: DE
Inventors: Peter Kupferschmidt; Roland Sudler
Original assignee: Quarz Zeit AG
Current assignee: Quarz Zeit AG
Priority date: 1977-07-18
Filing date: 1977-07-18
Publication date: 1979-02-08
Also published as: CH624260GA3; CH624260B

Abstract

Electric timepiece, in particular quartz timepiece, having a support body (2) for the bearing of the pointer mechanism and for mounting a single-phase stepping motor. The latter consists of a permanent magnet armature (8) and a plastic stator with an excitation winding (6) and two auxiliary poles, which are opposite one another radially and offset relative to the exciting field direction. The two auxiliary poles (16, 17) are constructed in the shape of a rectangle and are connected at one end via a web (18) to a U-shaped element (19) into which the stator can be inserted. The support body (2) has a receptacle (26, 27) for fixing the free ends of the auxiliary poles and the stator part adjacent thereto to one another, as well as latching means (34, 35) for fixing the parts (19) on the support body (2). In this timepiece, mounting the motor and installing it into the timepiece mechanism are particularly simple, with the result that this work can be carried out by untrained workers or even by automatic machines. <IMAGE>

Description

Elektrische Uhr Electric clock

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Uhr, insbesondere eine Quarzuhr mit einem platinenartigen Trägerkörper zur Aufnahme der Lager des Zeigerwerks und zur Befestigung des das Zeigerwerk antreibenden Einphasenschrittmotors, der aus einem zwei- oder mehrpoligen DauermagnetankEr und einem aus Kunststoff bestehenden Stator mit einer ein zur Rotorachse quer verlaufendes Erregerfeld erzeugenden Erregerwicklung und zwei radial einander gegenüberliegenden und zur Erregerfeldrichtung versetzten Hilfspolen besteht.The invention relates to an electric clock, in particular a quartz watch with a plate-like support body for receiving the bearings of the Pointer mechanism and for fastening the single-phase stepper motor driving the pointer mechanism, the one made of a two-pole or multi-pole permanent magnet armature and one made of plastic Stator with an excitation winding generating an excitation field running transversely to the rotor axis and two radially opposite one another and offset to the direction of the excitation field Auxiliary poles exists.

Bei bekannten elektrischen Uhren dieser Gattung ist ein Einphasenschrittmotor vorhanden, der aus einem zweiteiligen kernlosen Stator besteht, in dem der dauermagnetische Anker gelagert und auf den die Erregerspule aufgewickelt ist. Der zweiteilige Stator ist mit einem ferromagnetischen Mantel mit Ausnehmungen umgeben, durch den die für den Lauf des Motors erforderlichen Hilfspole gebildet werden Der Mantel ist klemmend auf die beiden Statorteile aufschiebbar, so daß diese durch den Mantel zusammengehalten werden. Der Motor selbst ist mittels Stiften oder Schrauben zwischen dem Trägerkörper und einer an diesem befestigten Brücke festgelegt. Ein solcher Aufbau bringt den Nachteil mit sich, daß der Mantel und die Statorteile hochgenau gefertigt werden müssen, da andernfalls die erforderliche Klemmwirkung nicht erreicht wird. Ein weiterer Nachteil besteht in der Befestigung des Motors zwischen dem Trägerkörper und einer Brücke sowie dessen Festlegung mittels zusätzlicher Befestigungselemente. Dies führt zu einem nicht unerheblichen Montageaufwand und einem verhältnismäßig großen Bauvolumen.Known electrical clocks of this type have a single-phase stepper motor present, which consists of a two-part coreless stator in which the permanent magnet Armature stored and on which the excitation coil is wound. The two-part stator is surrounded by a ferromagnetic jacket with recesses through which the for The auxiliary poles required for running the motor are formed. The jacket is clamped can be pushed onto the two stator parts so that they are held together by the jacket will. The motor itself is between the carrier body by means of pins or screws and a bridge attached to it. Such a structure brings the This has the disadvantage that the jacket and the stator parts are manufactured with high precision must, otherwise the required clamping effect will not be achieved. Another Disadvantage exists in the attachment of the motor between the support body and a bridge as well as its fixing by means of additional fastening elements. This leads to a not inconsiderable assembly effort and a relatively large construction volume.

Diese Nachteile sollen durch die Erfindung überwunden werden.These disadvantages are intended to be overcome by the invention.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Uhr der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, bei der die Montage des Motors und dessen Einbau in das Uhrwerk mit möglichst geringem Aufwand durchführbar ist. Insbesondere sollen Montage und Einbau so gelöst sein, daß sie von ungeschulten Arbeitskräften oder gar auf einem Montagesutomaten vorgenommen werden können.It is therefore an object of the invention to provide an electric clock of the opening paragraph to create the type described, in which the assembly of the engine and its installation can be carried out in the clockwork with as little effort as possible. In particular, should Assembly and installation be solved in such a way that they can be carried out by untrained workers or can even be done on an assembly machine.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beide Hilfspole rechteckförmig ausgebildet und an einem Ende über einen Steg zu einem U-förmigen Element verbunden sind, in das der Stator einsetzbar ist, und daß der Trägerkörper eine Aufnahme zur Fixierung der freien Hilfspolenden und des diesem benachbarten Statorteils zueinander sowie Rastmittel zum Festlegen der Teile am Trägerkörper aufweist.This object is achieved according to the invention in that both auxiliary poles Rectangular and formed at one end via a web to a U-shaped Element are connected, in which the stator can be used, and that the support body a receptacle for fixing the free auxiliary pole ends and the adjacent one Stator part to each other as well as locking means for fixing the parts on the carrier body having.

Bei einem solchen Aufbau wird der mit Dauermagnetanker und Erregerwicklung versehene Stator in das U-förmige Element eingesetzt und danach wird diese Baugruppe in die Aufnahme im Trägerkörper eingesetzt, wodurch Stator und U-förmiges Element relativ zueinander fixiert werden. Bei dem Einsetzen der Baugruppe erfolgt gleichzeitig durch die Rastmittel eine Festlegung des Motors am Trägerkörper. Der Montageablauf setzt sich somit ausschließlich aus einfachen Fügungsvorgängen zusammen, die ohne Uerkzeug und ohne zusätzliche Befestigungsmittel, wie Brücken, Stifte und dergleichen, ausgeführt werden können. Der Montageablauf eignet sich somit in besonderem Flaße zur Automatisierung. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die Teile des Motors mit üblichen Toleranzen gefertigt werden können, ohne daß sich dies nachteilig auf die Montage des Motors auswirkt.With such a structure, the permanent magnet armature and field winding are used provided stator inserted into the U-shaped element and then this assembly inserted into the receptacle in the support body, creating stator and U-shaped element be fixed relative to each other. When inserting the assembly takes place at the same time the locking means fix the motor on the carrier body. The assembly process is therefore composed exclusively of simple joining processes that do not U tool and without additional fasteners, such as bridges, pins and the like, can be executed. The assembly process is suitable thus in special flake for automation. A particular advantage of the invention The solution is that the parts of the engine are manufactured with the usual tolerances can be without adversely affecting the assembly of the engine.

GemaB einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ragen die freien Hilfspole über die Stirnfläche des Stators hinaus und weist der Trägerkörper zwei Ausnehmungen für die Hilfapolenden und ein Loch für die die Ankerwelle aufnehmende Statorbuchse au?. Auf diese Weise wird eine Fixierung des U-förmigen Elements und des in dieses eingesetzten Stators sowohl in axialer als auch in radialer Richtung erreicht. Darüber hinaus bietet eine solche Ausführungsform den Vorteil, daß die Rastmittel, mit denen der Motor am Trägerkörper festgesetzt wird, besonders einfach ausgebildet werden können. Diese Rastmittel können mit besonderem Vorteil aus zwei an den Trägerkörper angeformten Armen bestehen, die an der Außenseite der Hilfspole anliegen und an ihrem Ende mit Rastnasen versehen sind, mit denen sie an der Stegkante anliegen.According to an advantageous embodiment of the invention, the protrude free auxiliary poles beyond the end face of the stator and has the support body two recesses for the auxiliary pole ends and a hole for the armature shaft Stator bushing outside. In this way a fixation of the U-shaped element and of the stator used in this both in the axial and in the radial direction achieved. In addition, such an embodiment offers the advantage that the Latching means with which the motor is fixed on the support body, particularly simple can be trained. This locking means can be made of two with particular advantage on the support body molded arms exist, which are on the outside of the auxiliary poles rest and are provided at their end with locking lugs with which they are attached to the web edge issue.

Eine weitere Vereinfachung der Montage des U-förmigen Elements und des Stators einerseits und dieser Teile am Trägerkörper andererseits läßt sich in vorteilhafter Weise dadurch erreichen, daß der Steg und/oder der Trägerkörper mit Löchern versehen ist, in die an den Stator angeformte Zapfen einsteckbar sind. Auf diese Weise können der Stator und das U-förmige Element zu einer Baueinheit zusammengesteckt werden, die dann auf den Trägerkörper aufgesteckt wird. Die Loch-Zapfen-Verbindungen können zudem als Zentrierorgane verwendet werden.Another simplification of the assembly of the U-shaped element and the stator on the one hand and these parts on the carrier body on the other hand can be in advantageously achieve that the web and / or the support body with Holes are provided into which pins molded onto the stator can be inserted. on in this way, the stator and the U-shaped element can be plugged together to form a structural unit which is then attached to the carrier body. The mortise and tenon connections can also be used as centering devices.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel enthält, nähererläutert. Es zeigen Figur 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht des auf dem Trägerkörper sitzenden Motors, Figur 2 eine Aufsicht auf den Motor gemäß Figur 1 und Figur 3 einen Längsschnitt durch den Stator gemäß Figur 1 entlang der Linie III-III.The invention is based on the drawing, which is in part schematic Representation contains an embodiment, explained in more detail. Figure 1 shows a partially sectioned side view of the motor sitting on the support body, figure 2 shows a plan view of the engine according to FIG. 1 and FIG. 3 shows a longitudinal section through the stator according to Figure 1 along the line III-III.

Der Einphasenschrittmotor 1, der auf dcm Trägerkörper 2 befestigt ist, umfaßt einen Stator 3, der aus zwei Teilen 4 und 5 zusammengesetzt ist und die Erregerwicklung 6 trägt, und einen Anker 7 mit einem Dauermagneten 8, dessen Welle 9 in an die Teile 4 und 5 angeformten Lagern 10 und 11 umläuft. Die Axialsicherung des Ankers 7 erfolgt mittels zweier auf der Welle 9 sitzender Bunde 12 und 13. Zur Verdrehsicherung der beiden Teile 4 und 5 des Stators 3 sind Zapfen 14 an diese Teile angeformt, die in entsprechende Ausnehmungen 15 ragen. Die Erregerwicklung 6 ist so ausgebildet, daß das von ihr erzeugte Erregerfeld quer zur Ankerlängsachse verläuft.The single-phase stepper motor 1, which is attached to the support body 2 is, comprises a stator 3, which is composed of two parts 4 and 5 and the excitation winding 6 carries, and an armature 7 with a permanent magnet 8, whose Shaft 9 rotates in bearings 10 and 11 formed on parts 4 and 5. The axial lock of the armature 7 takes place by means of two collars 12 and 13 seated on the shaft 9 The two parts 4 and 5 of the stator 3 are secured against rotation by pins 14 on them Shaped parts that protrude into corresponding recesses 15. The excitation winding 6 is designed so that the exciter field generated by it transversely to the armature longitudinal axis runs.

An der Außenseite des Stators 3 befinden sich zwei einander radial gegenüberliegende Hilfspole 16 und 17, die über einen Steg 18 miteinander verbunden sind und zusammen mit dem Steg 18 ein U-förmiges Element 19 bilden. Die Hilfspole 16 und 17 sind rechteckförmig und quer zu ihrer Längsachse gekrümmt ausgebildet, so daß sie nahezu über ihre gesamte Fläche am Stator anliegen können. Zur lagesicheren Festlegung der Hilfspole in Bezug auf das Erregerfeld sind an den Steg zwei Ansätze 20 und 21 angeformt, von denen jeder mit einem Loch 22 bzw. 23 versehen ist, in das ein am Stator 3 befindlicher Zapfen 24 bzw. 25 ragt.On the outside of the stator 3 there are two radially to each other opposing auxiliary poles 16 and 17, which are connected to one another via a web 18 and together with the web 18 form a U-shaped element 19. The auxiliary poles 16 and 17 are rectangular and curved transversely to their longitudinal axis, so that they can rest on the stator almost over their entire surface. To secure the position Determining the auxiliary poles in relation to the excitation field are two approaches on the web 20 and 21, each of which is provided with a hole 22 and 23, respectively, in that a pin 24 or 25 located on the stator 3 protrudes.

Der Trägerkörper 2 besitzt zwei Ausnehmungen 26 und 27, in die die freien Enden der Hilfspole 16 bzw. 17 ragen. Des weiteren ist er mit einer zentralen Ausnehmung 28 für den das Lager 11 enthaltenden Ansatz 29 des Stators 3 versehen.The carrier body 2 has two recesses 26 and 27 into which the free ends of the auxiliary poles 16 and 17 protrude. Furthermore he is with a central Recess 28 is provided for the projection 29 of the stator 3 containing the bearing 11.

Analog hierzu befindet sich im U-förmigen Element 19 eine zentrale Ausnehmung 30 für den Ansatz 31. An den aus Kunststoff bestehenden Trägerkörper 2 sind des weiteren zwei Arme 32 und 33 angeformt, von denen jeder an seinem freien Ende eine Rastnase 34 bzw. 35 trägt, die die Schmalkanten des Stegs 18 hintergreifen. Wie ersichtlich, liegen die Arme 32 und 33 an den Hilfspolen 16 und 17 an. In dem Trägerkörper 2 befinden sich des weiteren zwei Löcher 36 und 37, in die an den Stator 3 angeformte Zapfen 38 und 39 ragen.Analogously to this, there is a central element in the U-shaped element 19 Recess 30 for the approach 31. On the carrier body made of plastic 2 further two arms 32 and 33 are formed, each of which at its free At the end of a locking lug 34 or 35, which engage behind the narrow edges of the web 18. As can be seen, the arms 32 and 33 rest on the auxiliary poles 16 and 17. By doing Carrier body 2 are also two holes 36 and 37, in which on the stator 3 molded pins 38 and 39 protrude.

Die Montage der Teile des Einphasenschrittmotors einerseits und des Motors am Trägerkörper andererseits erfolgt dadurch, daß zuerst der Stator 3 mit der Erregerwicklung 6 in das U-förmige Element 19 eingesteckt wird, wobei die Zapfen 24 und 25 in die Löcher 22 und 23 eingreifen und danach diese Baueinheit mit dem Steg 20 des U-förmigen Elements 19 nach oben in den Trägerkörper 2 eingeschoben wird, wobei die freien Enden der Hilfspole 16 und 17 in die Ausnehmungen 26 und 27 im Trfigerkörper 2 gelangen. In der Endstellung des U-förmigen Elements 19 hintergreifen die Rastnasen 34 und 35 an den Armen 32 und 33 die Stegkanten. Da auch die beiden Statorteile 4 und 5 lediglich aufeinandergesteckt werden, bevor sie mit der Erregerwicklung versehen werden, sind zur Montage des Motors und dessen Einbau in den Trägerkörper keinerlei Werkzeuge oder zusätzliche Befestigungsmittel erforderlich. Der Motor ist also in hervorragender Weise für eine vollautomatische Herstellung geeignet.The assembly of the parts of the single-phase stepper motor on the one hand and the On the other hand, the motor on the carrier body takes place in that the stator 3 is first with the excitation winding 6 is inserted into the U-shaped element 19, with the pin 24 and 25 engage in the holes 22 and 23 and then this assembly with the The web 20 of the U-shaped element 19 is pushed up into the carrier body 2 is, wherein the free ends of the auxiliary poles 16 and 17 in the recesses 26 and 27 get into the Trfigerkkörpers 2. Reach behind in the end position of the U-shaped element 19 the locking lugs 34 and 35 on the arms 32 and 33 the web edges. There both of them Stator parts 4 and 5 are only plugged together before they are connected to the field winding are provided for the assembly of the motor and its installation in the carrier body no tools or additional fasteners required. The motor is therefore ideally suited for fully automated production.

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Claims

Claims 3! Electric clock, especially quartz clock, with a plate-like support body for receiving the bearings of the pointer mechanism and for fastening of the single-phase stepping motor driving the pointer mechanism, which consists of a two-or multi-pole permanent magnet armature and a stator made of plastic with a an excitation field that generates an excitation field running transversely to the rotor axis two radially opposite auxiliary poles offset in relation to the direction of the excitation field consists, characterized in that both auxiliary poles (16, 17) are rectangular and connected at one end via a web (18) to form a U-shaped element (1P) are, in which the stator (3) can be inserted, and that the support body (2) has a receptacle (26, 27) for fixing the free auxiliary pole ends and the stator part adjacent to them to each other as well as locking means (34, 35) for fixing the parts (19; 3) on the carrier body (2).

2. Electric clock according to claim 1, characterized in that the Free auxiliary pole ends protrude beyond the face of the stator (3) and the support body (2) two recesses (26, 27) for the auxiliary pole ends and a hole (2c) for the Has armature shaft (9) receiving stator bushing (29).

3. Electric clock according to claim 1 or 2, characterized in that that two arms (32, 33) molded onto the support body (2) are provided as latching means are, which rest on the outside of the auxiliary poles (16, 17) and at their end with Latches (34, 35) are provided.

4. Electric clock according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the web (18) and / or the carrier body (2) are provided with holes (22, 23; 36, 37) is, into which pins (24, 25; 38, 39) molded onto the stator (3) can be inserted.