[发明专利]小型电子表的发电机

说明书

本发明涉及一种小型电子表的发电机，它的转子由一个转动质量驱动并确定用于对为表机芯供电的电流源充电，它具有一个永磁铁结构及一个电枢结构，该电枢结构至少具有一个线圈及构成电枢极的电枢片，其中圆形布置的磁铁极和电枢极限定了一个环形气隙。

对于“电枢”一词的表达这里将以传统的方式理解为绕有线圈的发电机部分，其中通过磁场的转动将感应出电压来。然而电枢可以是固定的、即属于定子或构成定子，但也可自身转动的、即属于转子或构成转子。在第一种情况下永磁铁结构构成转子，在第二种情况下永磁铁结构构成定子。

一种具有所述类型发电机且其中电枢构成定子的小型表是公知的(例如EP-A-0683442,US-A-4008566)。在该小型表中，一个电流源、例如为小蓄电池或电容器通过发电机被充电，发电机的转子与一转动质量相连接，并通过手腕处表的运动使其投入转动。可绕小型表中心转动的转子是这样被磁化或设有永磁铁的，即沿着其外围磁铁极处于交替的极性。定子极同心地位于这些磁铁极的对面，定子支承着线圈结构，后者在转子运动时感应出电流脉冲，在其整流后用于对电流源充电。定子线圈结构尤其是涉及到一种环形线圈，它在根据EP-A0683442公知的小型表中同心地围绕着转子。

为了在转子转动时能产生足够大的感应电压，以满足对电流源的可靠充电，必须提供尽可能大的磁场强度，因为当放弃使用驱动重力和转子之间的变速装置时，通过手腕的运动或重力能达到的转子速度通常不会很大。高的磁场强度是以使用尽可能强的永磁铁及尽可能多的极数为前提的。但是这就导致了，在转子的静止位置上转子保持力矩相当大，转子的静止位置也就是这样的位置，在该位置上磁路的磁阻为最小。换句话说，这意味着，直到转子开即转动时为止必须作用于转子的力必须非常大，以致仅在小且弱的运动、尤其是仅在小的翻转运动时，转子不会由静止位置转到能发生显著感应过程的程度。

在所述类型的小型表中这些情况提出了一个主要课题，即避免机械变速装置的缺点及实现一种成本合理的电机。

本发明的任务在于：借助简单措施减小转子的保持力矩(Haltemoment)，并仍然使永磁铁在感应阶段、也即在转子转动时产生的磁通实际上最大程度地充分利用以产生电流。

为了解决该任务，根据本发明该发电机具有权利要求1或2的特征部分给出的特征。

根据权利要求1的第一方案，磁铁极面和电枢极面这样地构成，即在转子的静止位置时，至少有绝大多数的电枢极面每个仅覆盖一个磁铁极面的一部分，以便减小在静止位置时转子的保持力矩；但在转子转动时每个电枢极面被一个磁铁极的整个极面扫过。

以此方式将达到，在转子的静止位置上仅是所有的磁场强度的一部分起到保持力矩的作用，而在转子转动时整个磁通均被用于电感应。

合乎目的地，电枢构作定子及永磁铁结构构成作转子，以使得无需使用滑环。因此，以下将用定子及定子极取代电枢及电枢极进行描述。

本发明允许以各种不同方式和方法来实施，第一实施形式在于：定子极面的两侧与其平行于转子轴的中线对称地通过倾斜的边缘作为边界，也即是三角形或梯形的，而磁铁极面实际上为矩形。在此情况下，磁铁板在转子圆周方向上的尺寸小于三角形或梯形的定子极面的基线。倾斜的定子极交替地从一侧及另一侧彼此无接触地相互嵌入。合乎要求的是，在一个环形线圈的两侧上设置两个盘状的定子片，在定子片的边缘上通过冲切构成定子极，为了制成定子将定子极弯成直角，以致在发电机组装状态它们伸展在环形线圈的四周。而且，一个定子片上的定子极嵌在另一定子片上定子极之间。

第二实施形式在于：磁铁极在转子圆周上不是等距离分布的，而是这样地布置，即在转子静止位置时，一定数目的磁铁极面相对位于对面的定子极面以合适方式移位，如在后面的说明中所详细描述的。并且在该情况下，在转子静止位置时，形成定子极被磁铁极覆盖了小部分，并由此形成小的保持力矩，而不会在感应阶段对所有磁场强度的实际最大利用带来不利影响。

在另一实施形式中，磁铁极面或定子极面通过相对于圆周方向倾斜的平行线为界，以使得仍然在转子静止位置时仅发生由定子极面及磁铁极面的部分覆盖。

根据权利的要求2对本发明任务的第二种解决方案，磁铁极面比定子极面如此地窄，以致在转子的静止位置时，一个磁铁极面对面的定子极面在两个圆周方向上均超过磁铁极面的侧向边界，这样使在起动的最初时刻覆盖的极面没有变化及因此有效磁通没有变化。