[發明專利]微機電系統微型馬達的驅動模塊,生產過程和有其的時計

有效

• 申請號: 200710186923.0
• 申請日: 2007-11-13
• 公開（公告）號: CN101183837A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發明（設計）人: L·帕拉特;A·贊耐特;P－A·梅特斯;Y·彼得曼德;N·戈雷;F·布朗蒂歐;W·諾埃爾
• 申請（專利權）人: 伊塔瑞士鐘表制造股份有限公司
• 主分類號: H02N1/00
• 分類號: H02N1/00;G04C3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 原紹輝;劉華聯

技術領域

本發明涉及用于時鐘芯的驅動模塊和裝配有這樣的驅動模塊的諸如手表的時計。

更特定地，本發明涉及想要與時鐘輪接合的驅動模塊，其具有由晶體或非晶體材料制成的板，包括形成基片的下部層、和MEMS型微型馬達蝕刻到其中的上部層，其中微型馬達具有可旋轉地驅動轉子的至少一個促動器。

背景技術

硅芯片通常為矩形形狀，以最大化每個晶片的部件數量。這很好地適合電子元件系統功能塊的布置，由于其也為矩形。在提供在硅板中且使用梳型交叉指型靜電促動器或“梳狀驅動器”的MEMS型微型馬達的情況，促動器一般具有矩形形狀，但由于它們必須產生高的力，它們占據大的面積且因此它們不能被分隔成幾塊以在矩形芯片上最優地分配。由于微型馬達的轉子為圓形，甚至更難優化支撐微型馬達的硅板上和晶片上的占據表面，其因此導致硅板的大的未使用面積。如果目標為通過優化促動器或多個促動器的布置而最大化微型馬達的效率，優化變得更加復雜。

發明內容

本發明目的在于通過提出允許所有這些參數的優化的驅動模塊，特別是通過優化模塊生產必要的硅板的面積，解決這些問題，同時獲得具有提高的效率的微型馬達。

在該目的中，本發明提出前述類型的驅動模塊，其特征在于與轉子同軸線地布置的小齒輪可旋轉地連接到轉子且設置在轉子上方，所述小齒輪提供為在位于板的外部周邊邊緣附近的接合區域中與時鐘輪接合，轉子設置在板上以最小化轉子外部周邊邊緣和板對應于接合區域的外部周邊邊緣之間的距離，且小齒輪的直徑大于轉子的直徑，從而相對于板突出到接合區域內。

根據本發明的其他特征：

促動器具有觸針，其在板平面的平行方向是可移動的，觸針在它的自由端上裝配有棘爪，其提供為與設置在轉子外部周邊邊緣上的鋸齒輪齒合作，以順序地可旋轉地驅動它，且棘爪與轉子的互鎖區域的角度位置相對于接合區域以一角度稍微偏移；

觸針在將促動器分為兩個完全對稱的部分的方向延伸；

提供兩個促動器，每個具有可移動的觸針，其自由端提供有棘爪，一個用于推，另一個用于拉，以在接合區域每一側上與轉子的輪齒合作；

促動器在它們之間描繪80度和140度之間的總體范圍內的角度，其中該角度的平分線通過接合區域且通過轉子的旋轉軸線，從而板一般具有由板的外部輪廓限定的“V”形；

板具有支撐轉子的中心部分和兩個側向部分，板的輪廓總體上與彼此正交且形成兩個側向部分的兩個矩形與形成中心部分的橫向矩形相交對應，所述橫向矩形相對于兩個其他矩形的每個描繪45度的角度，每個側向部分表面的大部分被促動器占據，而中心部分表面的大部分被轉子占據，且接合區域設置為靠近中心部分的周邊邊緣之一；

板具有用于將促動器連接到電子模塊的端子，且端子設置在中心部分上相對于轉子軸線與接合區域相對的側上；

驅動模塊設置在外殼內，其具有提供為緊固到諸如機芯板的時計元件的下部板和緊固到下部板的蓋；

蓋在它的外部周邊邊緣之一中具有開口凹痕，且小齒輪接納在凹痕中；

本發明也提出用于生產驅動模塊的過程，其特征在于它包括在諸如硅晶片的晶體或非晶體材料片中蝕刻幾個板的步驟，其中板以人字形的方式交錯成幾列，兩個相鄰列的板定向為相對方向。

本發明進一步提出具有由根據上述任何特征的驅動模塊可旋轉地驅動的機芯的時計。

附圖說明

從參考以非限制性示例方式給出的附圖閱讀以下詳細的說明書，本發明的其他特征和優勢將變得更清楚，其中：

圖1為示意性地顯示根據本發明的教示構造的時計的截面圖；

圖2為部分顯示裝配有具有MEMS型微型馬達的驅動模塊的圖1的時計的機芯的透視圖；

圖3為示意性地顯示圖2的驅動模塊的俯視圖；

圖4為顯示圖2的驅動模塊和封裝該驅動模塊的外殼的分解透視圖；

圖5為示意性地顯示驅動模塊的部分且圖示微型馬達的小齒輪和轉子圍繞軸可旋轉安裝的沿線5-5截取的軸向截面的放大圖；

圖6為圖示小齒輪由轉子以銷的方式的促動的沿線X’X截取的軸向截面的示意圖；

圖7為圖示小齒輪由轉子以銷的方式的促動的示意性俯視圖；

圖8為圖示軸相對于轉子的組件的變體的沿X’X截取的軸向截面的示意圖；

圖9為根據圖8的組件布置示意性地表示設置在板中用于夾緊和定心軸的彈性緊固結構的平面圖；

圖10為示意性地表示硅晶片且圖示晶片上幾個微型馬達的組件的示例的俯視圖。

具體實施方式