DE2839555A1

DE2839555A1 - Antriebsanordnung in einem elektrischen geraet

Info

Publication number: DE2839555A1
Application number: DE19782839555
Authority: DE
Inventors: Peter Jesse; Roland Maurer; Robert Wolber
Original assignee: Gebrueder Junghans GmbH
Current assignee: Gebrueder Junghans GmbH
Priority date: 1978-09-12
Filing date: 1978-09-12
Publication date: 1980-03-13
Also published as: DE2839555B2; GB2031620A; US4263667A; JPS5539092A; NL7905075A; FR2436544B1; DE2839555C3; JPS5920186U; FR2436544A1; GB2031620B

Description

GEBRÜDER JUNGHANS GI-IBH, 7230 Sehr amber g Antriebsanordnung in einem elektrischen Gerät

Die vorliegende Patentanmeldung betrifft eine Antriebsanordnung in einem kleinen elektrischen Gerät, insbesondere einer batteriebetriebenen elektronischen Uhr, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei bekannten Kleingeräten, insbesondere Uhren mit einem Schrittmotorantrieb, sind alle Komponenten derselben als Einzelstücke ausgebildet und in entsprechenden Lagerstellen gelagert. Dies betrifft die Teile eines Räderwerks in gleicher Weise wie eine Leiterplatte, den Schrittmotor, Batteriekontaktelemente u. dergl. mehr. Die Einzelaufhängung bzw. -lagerung dieser Elemente erfordert jedoch einen nicht unerheblichen Aufwand an einzelnen Montageschritten, außerdem sind meist mehrere Befestigungselemente erforderlich, um diese Teile in ihren Lagerstellen zu halten.

Ausgehend von diesem Sachverhalt ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Antriebsanordnung in einem kleinen elektrischen Gerät, insbesondere einer batteriebetriebenen Uhr, zu schaffen, die einen einfachen Aufbau besitzt, selbst leicht montierbar und ohne zusätzlichen Justageaufwand im Gehäuse des Gerätes einsetzbar und aus diesem auch wieder entnehmbar ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den UnteranSprüchen gekennzeichnet.

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Durch die Anordnung; zumindest der statischen Teile des Motors an der Leiterplatte ist ein extern vormontierbarer Modul erhältlich, der praktisch mit einem einzigen Handgriff in das Gehäuse des Gerätes einserzbar und auch, x^ieder demontierbar ist. Je nach Gattung des Gerätes ist es .jedoch auch ohne weiteres möglich, außer den statischen Teilen des Motors v/eitere Bauteile des Gerätes an der Leiterplatte vorzumontieren, so daß sich die Anzahl der einzelnen im Gehäuse zu montierenden bzw. einzusetzenden und dort zu befestigenden Bauteile in jedem Falle verringerr läßt.

Wachstehend ist die Erfindung anhand einer in der Zeichnung dargestellten Uhr näher beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer Uhr mit der erfindungsgemäßen Motoranordnung ohne einen rückwärtigen Gehäuseteil

Fig. 2 eine Teilansicht der in Fig. 1 gezeigten Uhr mit aufgesetztem rückwärtigen Gehäuseteil

Fig. 3 eine Ansicht einer Leiterplatte mit verschiedenen daran montierten Teilen der Antriebsanordnung

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Fig. 4 eine Draufsicht auf die in Fig. 3 gezeigte Anordnung

Fig. 5 eine Ansicht eines in der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung verwendeten Schrittmotors

Fig. 6 einen Schnitt durch den in Fig. 5 gezeigten Schrittmotor entlang der dort eingezeichneten Schnittlinie VI-VI

Fig. 7 eine Ansicht des vorderen Gehäuseteiles der in Fig. 1 dargestellten Uhr

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Fig. 3 einen Schnitt durch das in Fig. 7 dargestellte Gehäuse teil entlang der dort eingezeichneten Linie VIII-VIII.

Die in den Figuren zur Erläuterung der Erfindung dargestellte Uhr besitzt ein vorderes Gehäuseteil 1 mit einem Werkraum 2 und einem Batterieraum 3 sowie ein rückwärtiges Gehäuseteil 4 mit Batterieraumabdeckung 5. Beide Gehäuseteile besiäaen aus Kunststoff und sind mittels an sie angeformter Rastnasen bzw. -Vertiefungen form- und kraftschlüssig, jedoch lösbar miteinander verbunden. Darüber hinaus weist diese Uhr ein zeigerantreibendes Räderwerk 6 auf, dessen Teij.? soxvohl im Raum zwischen dem Boden des vorderen Gehäuseteiles 1 und einer Zwischenplatte 7 als auch im Raum zwischen dieser und dem Boden des rückwärtigen Gehäuseteils 4 in entsprechend ausgebildeten Lagerstellen angeordnet sind. Ferner weist diese besagte Uhr eine Antnebsanordnung mit einem Schrittmotor 8 auf, der aus einer Spule mit Spulenkörper 9, Wicklung 10 und Spulenanschlußstiften 11, zwei Statorblechpaketen 12 und 13, sowie einem Rotor 14 besteht, dessen Ritzel mit dem ersten Rad des Räderwerkes 6 in Eingriff steht. Des weiteren ist eine einseitig kaschierte Leiterplatte 15 vorgesehen, die an ihrer nicht kaschierten Seite unter anderem verschiedene Teile einer elektronischen Schaltungsanordnung 16 trägt, welch letztere, wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, aus einem Schwingquarz 17, einem Festkondensator 18, einem Trimmerkondensator 19 und einem IC 20 besteht. Diese Bauteile der elektronischen Schaltungsanordnung sind über nicht dargestellte Leiterbahnen der Leiterplatte 15 miteinander verbunden. Die Stromversorgung dieser Bauteile erfolgt durch eine Batterie 21, deren Minuspol über eine im vorderen Gehäuseteil 1 befestigte und einerseits an ihm sowie andererseits an der Leiterplatte anliegende Minuskontaktfeder 22, sowie deren Pluspol über eine Pluskontaktplatte 23 mit den zugehörigen Leiterbahnen der Leiterplatte elektrisch verbunden ist.

Die Pluskontaktplatte 23 ist als Blechstanz- und -biegeteil ausgebildet und mittels abgebogener Zapfen 24 (Fig. 4), die Bohrungen der Leiterplatte durchdringen, an zugehörigen Leiterbahnen

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angelötet. Die an der Leiterplatts 15 anliegende Kontaktzunge 25 der Minuskontaktfeder 22 ist in der Art eines Messerkontaktes ausgebildet, der eine Kraftkomponenxe in Richtung Leiterplatte ausübt und diese somit in Einbaulage hält.

Darüber hinaus ist an der Leiterplatte 15 noch ein Schiebeschalter 26 angeordnet, der entlang einer Kante derselben verschiebbar ist und je nach Stellung mittels an ihm angeformter sowie mit Leiterbahnen zusammenwirkender Federkontakte 27 die Impulszuführung vom IC 20 zur Spule des Schrittmotors zu unxerbrechen bzw. freizugeben vermag.

~.'Ile in den Figuren 5 und 6 detailliert dargestellt, besteht jedes der beiden Statorblechpakete 12 bzw. 13 aus zwei Statorblechen mit jeweils unterschiedlich langen Fixierungsarmen 28 bzw. 29. Mittels dieser Fixierungsarme 28 bzw. 29 sind die Statorblechpakete 12 bzw. 13 auf Umschlag in einer Durchgangsbohrung 30 des Spulenkörpers 9 eingesetzt. Diese Durchgangsbohrung 30 besitzt einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit derartiger Abmessung, daß die eingesetzten und in Dickenrichtung mittels einer vorspringenden Druckrippe 31 (Fig. 6) exakt fixierten Statorbleche in deren Querrichtung geringfügig gegeneinander verschiebbar sind. Darüber hinaus sind an den einzelnen Statorblechen der beiden Statorblechpakete 12 bzw. 13 sowie am Spulenkörper 9 vorspringende Fixierungsnasen 32 bzw. 33 angeformt, die diesen zugeordnete Durchbrüche 3A- der Leiterplatte 15 durchdringen. In der Leiterplatte sind außerdem nicht dargestellte Bohrungen zur Hindurchführung der Spulenanschlußstifte 11 vorgesehen; diese werden an die zugehörigen Leiterbahnen angelötet, so daß die Spule dann ohne Verwendung zusätzlicher Befestigungsmittel an der Leiterplatte befestigt ist, gleichzeitig aber auch die beiden Statorblechpakete unverlierbar an der Leiterplatte vorfixiert sind.

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Die Befestigung der Spule an der Leiterplatte 15 kann ,jedoch auch durch an sie angefornite federnde Rastelemente erfolgen, die Randbereiche der Durchbrüche 34 der LeiterOlatte 15 hinter-

Eine endgültige Fixierung der Statorbleche der beiden Statorblechpakete 12 bzw. 13 untereinander sov/ie gegenüber dem Rotor 14 und den v/eiteren Teilen der Uhr ist durch Fixierungszapfen 35 (Fig. 7 und 8) bewerkstelligt, die Aufnahmebohrungen bzw. Durchbrüche 36 (Fig. 5) der Statorbleche durchdringen und am oberen End": von Pfeilern 37 angeordnet sind, die am vorderen Gehäuseteil S angeformt sind. Diese Pfeiler 37 weisen außerdem Auflageflächen 3-3 auf, auf denen die Statorbledipakete 12 bzw. 13 aufliegen. I-Iit 43 ist schließlich ein weiterer Pfeiler bezeichnet, der ein Lager für den Rotor 14 aufweist.

Die Leiterplatte 15 ist im vorderen Gehäuseteil 1 und dort in entsprechend ausgebildeten Aufnahmeelementen Oarallel zur Rotorachse gelagert. Bei diesen Aufnahmeelementen handelt es sich um Führungsrippen 39, an denen sich die !leiterplatte 15 seitlich abstützt. Zur Lagesicherung der Leiterplatte 15 in deren Längsrichtung ist in diesereine Rastvertiefung 40 (Fig. 3) eingeformt, in die eine am vorderen Gehäuseteil 1 angeformte Querrippe (Fig. 7) eintaucht.

Nachstehend ist die Montage der vorstehend beschriebenen Anordnung anhand verschiedener Verfahrensschritte näher erläutert.

Zunächst werden bei einem ersten Verfahrensschritt die beiden Statorblechpakete 12 bzw. 13 mit den an den einzelnen Statorblefaen angeformten Fixierungsarmen 28 bzw. 29 in die Durchgangsbohrung 30 des Spulenkörpers 9 eingesetzt.

Anschließend wird die Spule in einem weiteren Arbeitsgang an der Leiterplatte 15 angebracht, wobei die Spulenanschlußstifte 11 durch die zugehörigen Bohrungen der Leiterplatte hindurchgeführt und die Fixierungsnasen des Spulenkörpers 9 sowie der

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Statorbleche in die beiden Durchbrüche 34 der Leitsrnlatte 1? eingeführt werden. Bei diesem Vorgang werden gleichzeitig die Statorbleche lagemäilig vorfixiert.

Im nächsten Arbeitsgang werden die Spulenanschlußstifte siit den zugehörigen Leiterbahnen der Leiterplatte 15 verlötet. Die Spule und die beiden Statorblechpakete sind dann unverlierbar mit der Leiterplatte verbunden.

Beim nächsten Verfahrensschritt wird die Leitertilatte mit den an ihr vormontierten Teilen der I-Iotoranordnung ins Gehäuse in die vorgesehenen Aufnahmeelemente eingeschoben, wobei bei diesem Einschubvorgang gleichzeitig auch die Statorbleche der beiden Statorblechpakete 12 bzw. 13 durch die deren Aufnahmebohrungen 36 durchdringende Fixierungszapfen 35 endgültig in richtige Lage untereinander sowie zum Rotor 14 gebracht werden.

Außerdem wird bei Einschieben der Leiterplatte ins Gehäuse die nach Art eines Messerkontaktes ausgebildete Kontaktzunge 25 der Minuskontaktfeder 22 seitlich ausgelenkt, so daß diese eine Kraftkomponente zwischen einer Gehäusewand 42 und der Leiterplatte aufbaut, durch welche letztere an einige ihrer Führungsrippen angepreßt und somit ohne Verblendung zusätzlicher Befestigungsmittel in Einschublage gehalten wird.

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Leerseife

Claims

Patentansprüche:

1. Antriebsanordnung in einem kleinen elektrischen Gerät, insbesondere batteriebetriebener elektronischer Uhr, mit einem Motor, der aus einer Spule, wenigstens zwei Statorblechen und einem Rotor besteht, und zusammen mit einer Leiterplatte, die eine elektronische Schaltungsanordnung trägt, in einem Gehäuse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Leiterplatte (15) außer der elektronischen Schaltungsanordnung (16; 17 - 20) zumindest auch die statischen Teile (9 13) des Motors (8) angeordnet sind, die an der Leiterplatte (15) extern vormontierbar, zusammen mit dieser ins Gehäuse (1, 2) einschiebbar und dort durch entsprechend ausgebildete Aufnahmeelemente (39, 41) in lagerichtige Zuordnung zu den weiteren Teilen (14) des Motors (8) bzw. des Gerätes bringbar sind.

2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (15) einseitig kaschiert ist und im wesentlichen alle von ihr; getragenen Bauteile an deren nicht kaschierter Seite angeordnet sind.

3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (15) Durchbrüche (3, 4) aufweist, in welche die Spule (9 - 11) zur lagerichtigen Fixierung sowie die darin lose vormortierten Statorblechpakete (12, 13) des Motors (8) zur Vorfixierung mit jeweils an diesen Teilen angeformten Vorsprüngen (32, 33) einrasten.

4. Antriebsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (9 - 11) mittels deren Anschlußstifte (11), die Bohrungen der Leiterplatte (15) durchdringen und mit den zugehörigen Leiterbahnen an deren kaschierter Seite verlötet sind, befestigt ist.

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5. Antriebsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (9 - 11) durch deren angeformte Vorsprünge an der Leiterplatte (15) befestigt ist und hierzu federnde Rastklauen aufweist, die Durchbrüche (34) der Leiterplatte durchgreifen und sich in aufgespreizter Form an Randbereichen derselben abstützen.

6. Antriebsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im aus Kunststoff bestehenden Spulenkörper (9) eine Durchgangsbohrung (30) mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt eingeformt ist, in die die Statorblechpakete (12, 13) des Motors (8) von beiden Seiten mit daran angeordneten Fixierungsarmen (28, 29) eingreifen.

7. Antriebsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (8) zwei Statorblechpakete (12, 13) mit jeweils mindestens zwei Statorblechen besitzt, daß jedes Statorblechpaket jeweils gleiche Statorbleche aufweist, die jedoch jeweils unterschiedlich lange Fixierungsarme (28, 29) besitzen, welche innerhalb der Durchgangsbohrung (30) des Spulenkörpers (9) auf Umschlag montiert sind, derart, daß sich die Statorbleche mit den jeweils längeren Fixierungsarmen (29) überdecken und jeweils stirnseitig an den kürzeren Armen (28) der anderen Statorbleche anliegen.

8. Antriebsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Durchgangsbohrung (30) im Spulenkörper (9) derart ausgebildet ist, daß die mit ihren Fixierungsarmen (28, 29) eingreifenden Statorbleche zum Ausgleich von Toleranzschwankungen geringfügig seitlich gegeneinander verschiebbar sind.

9. Antriebsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Durchgangsöffnung (30) des Spulenkörpers (9) eine vorspringende Druckrippe (31) angeformt ist, die die eingesetzten Statorbleche in deren Dickenrichtung lagemäßig exakt im Spulenkörper (9) fixieren.

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10. Antriebsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuseteil (1) parallel zur Leiterplatte (15) verlaufende Pfeiler (37) mit angeformten Auflageflächen (38) angeordnet sind, auf denen sich die Statorbleche des Motors (8) bei eingeschobener Leiterplatte (15) axial abstützen, daß an den Pfeilern (37) ferner Fixierungszapfen (35) angeformt sind, die diesen zugeordnete Aufnahmebohrungen (36) der an der Leiterplatte und innerhalb des Spulenkörpers (9) zunächst nur lose vorfixierten Statorbleche bei Einschieben der Leiterplatte in das Gehäuseteil (1) durchdringen und dabei die Statorbleche in richtige Lage zueinander sowie zum Rotor (14) und zu den weiteren Teilen des Gerätes bringen.

11. Verfahren zur Montage einer Motoranordnung, insbesondere Schrittmotoranordnung, in einem elektrischen Gerät, insbesondere batteriebetriebener elektronischer Uhr, die aus einer Spule mit Spulenkörper und Wicklung, mehreren Statorblechen und einem Rotor besteht und zusammen mit einer Leiterplatte, die eine elektronische Schaltungsanordnung trägt, in einem Gehäuse angeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte

a) Einsetzen der unter anderem Fixierungsarme (28, 29) und Fixierungsnasen (32) aufweisenden Statorbleche in eine Durchgangsbohrung (30) des Spulenkörpers (9)

b) Anbringen der Spule (9 - 11) bei gleichzeitiger Lagevorfixierung der darin eingesetzten Statorblechpakete (12, 13) an der Leiterplatte (15)

c) Verlöten der Spulenanschlußstifte (11) mit zugehörigen Leiterbahnen der Leiterplatte (15)

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d) Einschieben der Leiterplatte (15) ins Gehäuse (1, 2) und dort in entsprechend ausgebildete Aufnahaeelemente (39, 41) bei gleichzeitiger Endfixierung der Statorbleche untereinander sowie gegenüber dem Rotor (14) des Motors (8) durch im Gehäuseteil (1) angeordnete Pfeiler (37) mit Auflageflächen (3-S) zur axialen Abstützung der Statorbleche sowie mit Fixierungszapfen (35)» die zugehörige Aufnahmebohrung (36) der Statorbleche durchdringen.

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