JP6275298B2 - 単純化されたモーターモジュール - Google Patents

Description

本発明は、ローターがマウントされたステーターと、コイルと、及び電子モジュールとを有するモーターモジュールに関する。

時刻を示す針を備える電子腕時計が現在知られている。このような腕時計は、時間基準として用いられる信号を提供するために、石英で作られたタイムベースを有する。この信号は、マイクロコントローラを備える制御ユニットに送信される。このマイクロコントローラ自体が針を動かすためのステッパータイプの電気モーターを制御する。

図１に、伝統的に用いられているモーターモジュール１を示しており、これは、伝統的に、以下の３つの要素を有する。すなわち、ステーター２と、コイルワイヤ４に周囲を巻かれているコイル芯３によって構成しているコイルと、及び石英やマイクロコントローラが上に組み立てられるプリント回路を有する電子モジュールである第３の要素５とである。

図１に示す実施形態において、ステーター２は、その中央部分において狭くなっており、これによって、各端において受容ゾーンを形成している。このような受容ゾーンによって、コイル芯３にステーター２を固定することができ、コイル芯３のまわりにおいてコイルワイヤ４が巻かれる。このときに、コイル芯３は、芯に巻かれたコイルワイヤ４がステーター２の狭くなったゾーンに収容されるように構成している。

次に、第３の要素である電子モジュール５が、コイル芯３に固定される。

この構成の課題は、モーターモジュールがかさばるということである。これは、この構成が積み重なった３つの要素を有し、これらの厚みが加算されるためである。

結果的に、この厚みを許容するほどに、腕時計のケースの寸法が大きくなければならない。

本発明の目的は、単純でありかさばりが減少したモーターモジュールを提案することによって、従来技術の課題を克服することである。

このために、本発明は、ローターがマウントされた第１の厚みを有するメインプレートによって形成されたステーターを有するモーターモジュールに関する。前記ステーターは、各端において、第１の厚みよりも小さい厚みを有する受容ゾーンを有するように構成しており、第２の厚みを有する棒で形成されたコイル芯にモーターのコイルを形成しているコイルワイヤが巻かれており、このコイル芯が、前記受容ゾーンに固定され、モーターは、さらに、第３の厚みを有しステーターに固定されているプリント回路を有する。

第１の好ましい実施形態において、モーターモジュールは、組み立てられたモーターモジュールの厚みが、ステーター、コイル芯及びプリント回路の厚みの合計よりも小さいように構成している。

第２の好ましい実施形態において、モーターモジュールは、組み立てられたモーターモジュールの厚みが、ステーターの厚みと、プリント回路の厚み又は受容ゾーンの厚みと、コイル芯の厚みと巻かれたコイルワイヤの厚みとの和に等しいように構成している。

第３の好ましい実施形態において、モーターモジュールは、ステーターの厚みとプリント回路の厚みとの和が、受容ゾーンの厚みと、コイル芯の厚みと巻かれたコイルワイヤの厚みとの和に等しいように構成している。

第４の好ましい実施形態において、ステーターのメインプレートは、その中央部分において狭くなっている。これによって、各端において受容ゾーンを形成する。

第５の好ましい実施形態において、ステーターのメインプレートは、中央部分があり、各端において受容ゾーンを有するように構成しており、これらの受容ゾーンは、メインプレートの長手軸に対して実質的に垂直に延在しており、これによって、コイル芯が収容される受容体を形成している。

別の好ましい実施形態において、プリント回路は、モーターモジュールのコイルワイヤが接続されている接続領域どうしを接続する導電性トラックを有する。

別の好ましい実施形態において、プリント回路は、モーターの制御ユニットを支えている。

本発明は、さらに、タイムベースと制御ユニットにパワー供給する電池を支えている基礎プレートを有する腕時計用ムーブメントに関する。この制御ユニットは、ディスプレー手段を駆動する歯車列と連係しているモーターモジュールを制御する電子モジュールにマウントされており、このモーターモジュールは、前記モーターモジュールのいずれかである。

添付図面に示されている本発明の少なくとも１つの実施形態についての専ら例（これに限定されない）としてのみ示されている下記の詳細な説明を読むことで、本発明の目的、利点及び特徴が明白になるであろう。

従来技術のモーターモジュールを示している概略斜視図である。 本発明に係るモーターモジュールを示している概略斜視図である。 本発明に係るモーターモジュールを示している概略斜視図である。 本発明に係るモーターモジュールを示している概略斜視図である。 本発明に係るモーターモジュールを示している概略斜視図である。

図２に、本発明に係るモーターモジュールを示している。このモーターモジュールは、電子腕時計のムーブメント（図示せず）内に搭載することができるモジュールである。このような電子腕時計のムーブメントは、様々な要素が配置されている基礎プレートを有する。この基礎プレートは、前記腕時計用ムーブメントにパワー供給する電池を支えるために用いられるが、タイムベースと制御ユニットが配置されているプリント回路を支えるためにも用いられる。また、この基礎プレートは、針又はディスクのようなディスプレー手段を駆動する歯車列を支えるようにはたらく。

このように、モーターモジュールは、歯車列を駆動するモーターを支え制御ユニットによって制御されるモジュールである。したがって、このモーターモジュールは、電気信号を受け、それらを機械的運動、すなわち、歯車列につながれたモーターの回転、に変換することができるように構成している。

図２によると、モーターモジュール１００は、以下の３つの要素によって形成されている。第１の要素１１０は、ステーター／ローター要素である。すなわち、モーターのステーターとローターである。第２の要素１２０は、芯要素である。すなわち、まわりにコイルワイヤが巻かれる軟鉄製のプレートである。このコイルは、ローター／ステーターアセンブリー１１０と連係して機能する。電気的パルスがコイルを通り抜けるとき、芯からステーターの中へと磁場が伝搬する。この磁場の影響の下で、ローターが動き、その磁性の影響の下で自身の位置を変えるように、半回転回転する。パルスの極性は、磁場がステーターを通り抜ける方向を決める。ローターが、半回転した後に、最初のステップとは反対の磁気的状態を作るように自身を配置する際に、前のパルスとはパルスの符号が異なることが、（依然として同じ回転方向にて）再び半回転して戻ることを可能にするために必要である。このサイクルは、モーターを回すために絶え間なく繰り返される。

第３の要素１３０は、プリント回路１３１である。このプリント回路は、モーターと制御ユニットの間のインタフェースを形成する部品である。実際に、制御ユニットは、モーターにパルスを送るメンバーである。したがって、これらの制御ユニットとモーターの間の電気接触を可能にする手段を有することが必要である。本例においては、プリント回路を用いる。このプリント回路は、制御ユニットをコイルに接続するために接続領域又はコネクターと連係している少なくとも２つの導電性トラックを支えるように用いられる。

図２及び３に示す第１の要素１１０は、第１の厚みＥ１を有するステーター１１１を有する。このステーター１１１は、中央部分１１２を有するメインプレートの形態であり、各端において受容ゾーン１１３を形成するように構成している。これらの受容ゾーン１１３は、ステーターを形成しているメインプレートの長手軸に対して実質的に垂直に延在しており、第１の要素１１０を第２の要素１２０と組み立てるために用いられる。実際に、第２の要素１２０は、第２の厚みＥ２を有するコイル芯１２１によって形成されている。このコイル芯１２１は、棒の形態であり、この棒のまわりにコイルワイヤ１２３が巻かれる。これによって、付加的な厚みＥ４が加わる。さらに、この棒の各端において、固定ゾーン１２４がある。これらの固定ゾーン１２４は、好ましいことに、第１の要素１１０の受容ゾーン１１３と完全に連係するように構成している。また、これらの受容ゾーン１１３は、棒よりも小さい厚みを有する。同様に、中央部分に対して垂直に延在している受容ゾーン１１３に対する第１の要素１１０のステーター１１１の形が、受容体の外観となって、その中に第２の要素１２０の巻かれたコイルワイヤ１２３を収容することができるようにすることができる。

好ましいことに、本発明によると、第１の要素１１０の受容ゾーン１１３は、中央部分の厚みＥ１よりも小さい厚みＥ’１を有する。この特徴によって、第１の要素１１０と第２の要素１２０によって形成されるアセンブリーの厚みを小さくすることが可能になる。

固定のために、受容ゾーン１１３と固定ゾーン１２４にそれぞれ、スタッド又はリベットを用いることができるように、貫通穴を設けることができる。

したがって、第３の要素１３０は、モーターと制御ユニットの間のインタフェースを形成するプリント回路１３１である。このプリント回路１３１は、第３の厚みＥ３を有するエポキシ製のプレートの形態である。このプレート上に導電性トラック１３２が配置される。したがって、このプリント回路１３１を用いる目的は、本発明に係るモーターモジュール内において一体化するためである。図２の実施形態において、プリント回路１３１は、２つの接続領域１３３を有する。これは、ワイヤーを介してコイルと導電性トラックへの接続を可能にする。この導電性トラックは、接続領域１３３を制御ユニットに接続することを可能にし、プリント回路１３１と電池の間の電気的接続を形成するようにコンタクト細長材１３４を構成することができる。制御ユニットのマイクロコントローラを、プリント回路１３１上又は異なるプリント回路上に配置することができる。

巧妙なことに、本発明によると、この構成によって、組み立てられたモーターモジュール１００の厚みＥ５が３つの要素１１０、１２０、１３０の合計厚みＥ１、Ｅ２及びＥ３よりも小さいように、３つの要素１１０、１２０、１３０を一緒に組み立てることが可能になる。特に、異なる要素１１０、１２０、１３０の厚みは、ステーター１１１の厚みＥ１とプリント回路１３１の厚みＥ３が、受容ゾーンの厚みＥ’１と、コイル芯１２１の厚みＥ２と巻かれたコイルワイヤの厚みＥ４との和を超えないように計算して決めることができる。このことによって、好ましいことに、既知のモーターモジュールと比較して著しく小さくなった厚みを有するモーターモジュール１００が可能になる。このような既知のモーターモジュールにおいては、厚みはそれを形成している要素の厚みの合計である。本発明は、空間の最適化を可能にする特定の構成を提案するものである。

このモーターモジュール１００をマウントするために、第１の段階は、図３に示すようにステーター１１１を用意することを伴う。このステーター１１１は、固定に寄与する穴１１４ａ、１１４ｂを形成するように機械加工される。そして、ステーター１１１には、プリント回路１３１を固定する穴１１４ａ及び芯要素を固定する穴１１４ｂが設けられる。また、ステーター１１１は、あらかじめマウントされ、ローターと組み合わさる。

第２の段階において、導電性トラック１３２、接続領域１３３及びコンタクト細長材１３４が作られ固定される段階を経たプリント回路１３１が用意される。さらに、プリント回路１３１は、プレートに形成される固定用の穴を形成するように機械加工される。これによって、ステーター１１１のプリント回路を固定する穴１１４ａとの連係が可能になる。この第２の段階は、プリント回路１３１及びステーター１１１を固定することによって行われる。これらの２つの要素１１０、１３０は、一方が他方上にあり、穴どうしが互いに向き合うように軸一致するように構成している。そして、全体がリベット又はスタッド１２６で固定される。

第３の段階において、巻かれたコイルワイヤ１２３を備え固定用の穴１２５があるコイル芯１２１を有するコイル要素１２０がマウントされる。これらの固定用の穴１２５は、ステーター１１１の各端において受容ゾーン１１３に配置された固定用の穴１１４ｂと連係して用いられるように構成している。これらの２つの固定用の穴１２５、１１４ｂは、スタッド又はリベット１２６を介して一緒に保持される。

添付の請求の範囲によって定められる本発明の範囲から逸脱せずに、上記の本発明の異なる実施形態に対して、当業者にとって明白である様々な修正及び／又は改善及び／又は組み合わせを行うことができることを理解することができるであろう。

１、１００ モーターモジュール
２、１１１ ステーター
３、１２１ コイル芯
４、１２３ コイルワイヤ
５ 電子モジュール
１１２ 中央部分
１１３、１１４ 受容ゾーン
１２０ 芯要素
１２４ 固定ゾーン
１１４ａ、１１４ｂ、１２５ 穴
１２６ リベット又はスタッド
１３１ プリント回路
１３２ 導電性トラック
１３３ 接続領域
１３４ コンタクト細長材

Claims (9)

1. 第１の厚み（Ｅ１）を有しローターがマウントされているメインプレートによって形成されたステーターを有するモーターモジュール（１００）であって、
   前記ステーター（１１１）は、各端において受容ゾーン（１１３）を有するように構成しており、
   この受容ゾーン（１１３）の厚み（Ｅ’１）は、第１の厚み（Ｅ１）よりも小さく、
   第２の厚み（Ｅ２）を有する棒によって形成されたコイル芯（１２１）は、これらの受容ゾーンへ固定されており、
   この棒には、前記モーターモジュールのコイルを形成しているコイルワイヤ（１２３）が巻かれており、
   前記モーターモジュールは、さらに、第３の厚み（Ｅ３）を有しステーターに固定されているプリント回路（１３１）を有する
   ことを特徴とするモーターモジュール。
2. 当該モーターモジュール（１００）が組み立てられているときの厚み（Ｅ５）が、前記ステーター（１１１）、前記コイル芯（１２１）及び前記プリント回路（１３１）の厚み（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）の合計よりも小さい
   ことを特徴とする請求項１に記載のモーターモジュール。
3. 当該モーターモジュール（１００）が組み立てられているときの厚み（Ｅ５）が、前記ステーター（１１１）の厚み（Ｅ１）と、前記プリント回路（１３１）の厚み（Ｅ３）又は前記受容ゾーン（１１３）の厚み（Ｅ’１）と、前記コイル芯（１２１）の厚み（Ｅ２）と巻かれた前記コイルワイヤ（１２３）の厚み（Ｅ４）との和と等しい
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のモーターモジュール。
4. 前記ステーター（１１１）の厚み（Ｅ１）と前記プリント回路（１３１）の厚み（Ｅ３）との和は、前記受容ゾーン（１１３、１１４）の厚み（Ｅ’１）と、前記コイル芯（１２１）の厚み（Ｅ２）と巻かれた前記コイルワイヤ（１２３）の厚み（Ｅ４）との和と等しい
   ことを特徴とする請求項３に記載のモーターモジュール。
5. 前記ステーター（１１１）の前記メインプレートは、前記メインプレートの中央部分（１１２）において狭くなっており、これによって、各端において、受容ゾーン（１１３）を形成している
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のモーターモジュール。
6. 前記ステーターの前記メインプレートは、中央部分（１１２）を有し各端において受容ゾーン（１１３）があるように構成しており、
   これらの受容ゾーン（１１３）は、前記メインプレートの長手軸に対して実質的に垂直に延在しており、これによって、前記コイル芯（１２１）が収容される受容体を形成している
   ことを特徴とする請求項５に記載のモーターモジュール。
7. 前記プリント回路（１３１）は、前記モーターモジュールの前記コイルワイヤ（１２３）が接続される接続領域（１３３）どうしを接続している導電性トラック（１３２）を有する
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のモーターモジュール。
8. 前記プリント回路（１３１）は、前記モーターモジュールの制御ユニットを支えている
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のモーターモジュール。
9. タイムベースと制御ユニットにパワー供給するための電池を支える基礎プレートを有する腕時計用ムーブメントであって、
   前記制御ユニットが、ディスプレー手段を駆動する歯車列と連係するモーターモジュールを制御する電子モジュールにマウントされており、
   前記モーターモジュールは、請求項１〜８のいずれかに記載のモーターモジュールである
   ことを特徴とする腕時計用ムーブメント。

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