專利名稱：一種石英鐘用步進電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石英鐘機芯用的步進電機，具體說是一種多磁極、磁氣隙結(jié)構(gòu)的改良。
常用的石英鐘步進電機是徑向的一對磁極步進電機和徑向磁氣隙多對磁極的步進電機。如

圖1所示，圖中1為轉(zhuǎn)子磁鋼；2為定子片；3為線圈；4為集成電路板，它為不均勻徑向間隙步進電機。當集成電路板4沒有向線圈提供電流時，轉(zhuǎn)子停留在磁阻最小的氣隙中，如圖1所示；當集成電路板向線圈提供一正脈沖時，定子片被磁化左邊為N極右邊為S極，此時在左邊N、N兩極相排斥，在右邊S、S兩極相排斥，同時，定子右邊吸引轉(zhuǎn)子N極，定子左邊吸引轉(zhuǎn)向S極，使轉(zhuǎn)子順時轉(zhuǎn)過一個角度，致電N、S兩極處于如圖水平線上，N極在右S極在左，如圖2a所示。之后脈沖電流消失；此時，轉(zhuǎn)子磁鋼同樣要停留在陰力最小的氣隙的位置上，不過此時與圖中的N、S極是相互易位了，即原來S極的位置被N極取代，本來N極的位置被S極取代了，如圖2b所示，這個過程使轉(zhuǎn)子磁鋼繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)過一個角度之后地最小氣隙處轉(zhuǎn)子再次被鎖定。之后，集成電路板4向線圈3提供一個負脈沖電流。此定子片再次被磁化但是其右端此時被化為N極，左端被磁化為S極。右端N、N兩極相斥，左端S、S極相斥，定子右端N極吸引轉(zhuǎn)子S極，定子左端S極吸引轉(zhuǎn)子N極，轉(zhuǎn)子N、S極又轉(zhuǎn)到如圖水平上，此時轉(zhuǎn)子N極在左、S極在右如圖2c所示。當脈沖電流再次消失時，轉(zhuǎn)子磁鋼同樣要停留在磁阻最小的位置上，此時轉(zhuǎn)子繼續(xù)順時轉(zhuǎn)到如圖2d的位置上。這樣步進電機的轉(zhuǎn)子在2秒鐘內(nèi)轉(zhuǎn)過一圈周而復(fù)始一直運轉(zhuǎn)下去。這種步進電機到秒軸的傳動，常常需要兩對齒輪傳動。圖3為三極磁極(6極)不均勻間隙步進電機。圖中5為左定子片，6為轉(zhuǎn)子磁鋼它被充成為具有三對磁極，7為右定子片，8為鉚接或點焊。其工作原理與一對磁極步進電機相同，在此不再敘述這種步進電機的轉(zhuǎn)子到秒軸的傳動只需要一對齒輪，更重要的是電機轉(zhuǎn)子的沖擊較小，聲音較小。如前所述的鐘用步進電機有如下缺點(1)一對磁極步進電機的電機轉(zhuǎn)子每遇一個脈沖旋轉(zhuǎn)半轉(zhuǎn)，沖擊較大，噪音較高。(2)一對磁極步進電機、轉(zhuǎn)子與秒軸的傳動往往需要兩對齒輪傳動，對制造與裝配都增加工作量。(3)三對磁極步進電機有較小的傳動沖擊，噪聲很小，而且步進電機轉(zhuǎn)子與秒軸之間的傳動只需一對齒輪，可以克服一對磁極步進電機以上兩個缺點。但是，三對磁極步進電機轉(zhuǎn)子的間隙較小，裝配允許誤差較小，裝配時，往往需要調(diào)節(jié)定子磁極的偏芯的大小，不利于大批量生產(chǎn)，制約了生產(chǎn)規(guī)模的擴大。
本實用新型的目的是設(shè)計一種低噪聲，而且步進電機轉(zhuǎn)子與秒軸之間的命運只需一對齒輪，可以克服一對磁極步進電機以上兩個缺點，并有益于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的裝置。
本實用新型的技術(shù)方案是將步進電機定子與轉(zhuǎn)子由徑向磁氣隙改為非徑向磁氣隙，它由集成電路板、線圈、定子、轉(zhuǎn)子組成，轉(zhuǎn)子磁鋼放在定子片之上，轉(zhuǎn)子與定子之間有磁力作用，轉(zhuǎn)子同轉(zhuǎn)子齒輪緊固，線圈套于定子上，定子與轉(zhuǎn)子之間的磁力作用是通過軸向的磁氣隙起作用的，在軸向定子與轉(zhuǎn)子間有一定的間隙。使磁力線不在一平面上，而分布在轉(zhuǎn)子磁鋼所覆蓋的較大的立體空間上實現(xiàn)了磁場較為均勻，避免了在徑向不均勻間隙的敏感性，使轉(zhuǎn)子安裝定位時的不精確對磁場的影響不明顯。這樣克服了常用步進電機的缺點，從而實現(xiàn)低噪聲，步進電機與秒軸之間僅用一級齒輪傳動，并且在裝配時可以避免逐一調(diào)整磁氣隙的麻煩。
本實用新型所述的石英鐘用步進電機，其轉(zhuǎn)子磁極為三對磁極或二對磁極或四對磁極。
圖1為現(xiàn)有一對磁極步進電機的原理圖。圖2a、b、c、d為一對磁極步進電機磁性轉(zhuǎn)子工作示意圖。圖3為三極磁極步進電機示意圖。圖4為本實用新型結(jié)構(gòu)圖。
以下結(jié)合附圖4實施例對本實用新型作進一步說明圖4實施例為三對磁極步進電機，9為步進電機轉(zhuǎn)子齒輪與轉(zhuǎn)軸組件，10為步進電機轉(zhuǎn)子的上導(dǎo)磁片，它由軟磁性材料制成，16為轉(zhuǎn)子磁鋼，它被軸向充磁，步進電機轉(zhuǎn)子齒輪與轉(zhuǎn)軸組件9、步進電機轉(zhuǎn)子的上導(dǎo)磁片10、轉(zhuǎn)子磁鋼16相互緊固并一同旋轉(zhuǎn)，；11為定子右片，15為定子左片，13為定子橫片，12為線圈，14為定子右片11與定子橫片的鉚合點或焊點，17為轉(zhuǎn)子的下軸承；線圈繞完畢后，套入定子橫片13，然后與定子右片11，定子左片15鉚合或點焊制成定子總成，轉(zhuǎn)子總成與定子總成裝配在機芯之后，由于磁力作用轉(zhuǎn)子總成被吸引朝下，其軸的下端與下軸承接觸，以此控制轉(zhuǎn)子磁鋼與定子左右片之間的磁氣隙。這種軸向氣隙的設(shè)計避免了徑向不均勻氣隙的敏感性，較大幅度地降低制造與裝配困難。
權(quán)利要求1.一種石英鐘用步進電機，由集成電路板、線圈、定子、轉(zhuǎn)子組成，轉(zhuǎn)子與定子之間有磁力作用，轉(zhuǎn)子磁鋼放在定子片之上，轉(zhuǎn)子同轉(zhuǎn)子齒輪緊固，線圈套于定子上，定子與轉(zhuǎn)子之間在徑向有間隙外，其特征在于在軸向上定子與轉(zhuǎn)子間有一定的間隙，具有軸向的磁氣隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英鐘用步進電機，其特征在于轉(zhuǎn)子磁鋼為三對磁極或二對磁極或四對磁極的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英鐘用步進電機，其特征在于線圈套于定子橫片上，轉(zhuǎn)子磁鋼上導(dǎo)磁片為軟磁性材料制成，上導(dǎo)磁片同轉(zhuǎn)子磁鋼、轉(zhuǎn)子齒輪緊固。
專利摘要本實用新型公開了一種石英鐘用步進電機,將步進電機定子與轉(zhuǎn)子由徑向磁氣隙改為軸向磁氣隙,在軸向上定子與轉(zhuǎn)子間有一定的間隙。使磁力方向不在一平面上,在較大的立體空間實現(xiàn)磁場較為均勻,避免了在徑向不均勻間隙的敏感性,使轉(zhuǎn)子安裝定位時的不精確對磁場的影響不明顯?？朔顺Ｓ貌竭M電機的缺點,實現(xiàn)低噪聲,步進電機與秒軸之間僅用一級齒輪轉(zhuǎn)動。
文檔編號H02K1/27GK2402055SQ99253169
公開日2000年10月18日 申請日期1999年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月12日
發(fā)明者高德平 申請人:高德平