针盘组件及钟表的制作方法

本实用新型属于钟表技术领域，更具体地说，是涉及一种针盘组件及钟表。

背景技术：

现有的石英手表采用马达(或发条)和齿轮结构驱动安装表针的转轴转动，从而带动表盘上方的指针转动，指示时间。该种手表的表针功能简单，只能起到指示作用，使得佩戴者易产生枯燥乏味的感觉，导致用户体验不高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种针盘组件，包括但不限于解决现有技术中的手表的表针功能简单，只能起到指示作用，使得佩戴者易产生枯燥乏味的感觉，导致用户体验不高的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种针盘组件，包括转子、配合驱动所述转子转动的定子和控制所述定子驱动所述转子的控制器，所述转子包括针盘和沿所述针盘外周设置的磁环，所述磁环具有沿所述针盘周向交替设置的多个磁齿，相邻两个所述磁齿的磁极相反，所述定子包括磁芯以及卷绕于所述磁芯上的线圈，所述磁芯具有分别与所述磁环的外周面相对设置的至少两个突极，所述突极与所述磁环的磁齿对应，所述线圈与所述控制器电连接，所述针盘上设置有指示所述针盘旋转位置的指针位。

进一步地，所述针盘由透明材质制成，所述指针位为固定于所述针盘上的指针或形成于所述针盘上的针形图案。

进一步地，各所述突极沿所述针盘的顺时针或逆时针的一侧设有凹坑。

进一步地，所述针盘组件包括多个配合驱动所述转子的上述定子，各所述定子上均设有所述突极。

进一步地，所述针盘组件包括同轴设置的至少两个所述转子，所述定子之磁芯的两端分别设有与各所述转子之磁齿对应的所述突极。

进一步地，所述转子包括第一转子和第二转子，所述第一转子包括第一磁环和第一针盘，所述第二转子包括第二磁环和第二针盘，所述定子的突极包括与所述第一磁环对应的第一突极以及与所述第二磁环对应的第二突极；所述第一磁环之外周面上的磁齿的数量小于所述第二磁环之外周面上的磁齿的数量，所述第一突极的宽度大于所述第二突极的宽度。

进一步地，所述针盘组件包括多个所述转子和分别与各所述转子对应的所述定子。

进一步地，所述针盘组件还包括支撑所述转子的多个夹板，相邻两个所述夹板之间设有所述转子，所述夹板上开设有配合所述针盘的凹槽。

进一步地，所述针盘组件还包括多个支撑板和连接各所述支撑板的转轴，相邻两个所述支撑板之间设有所述转子，所述转子安装于所述转轴上。

本实用新型还提供一种钟表，包括壳体和所述的针盘组件，所述针盘组件安装于所述壳体内。

本实用新型提供的针盘组件及钟表，采用针盘与磁环组合成转子，整个针盘转动，通过随针盘转动的指针位来指示，能够提高针盘组件的趣味性，提高针盘组件的可玩性，进而提升用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的针盘组件的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的针盘组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例三提供的针盘组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例四提供的针盘组件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例五提供的针盘组件的结构示意图；

图6为本实用新型实施例六提供的针盘组件的结构示意图；

图7为本实用新型实施例七提供的针盘组件的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的针盘组件的剖面结构示意图一；

图9为本实用新型实施例提供的针盘组件的剖面结构示意图二。

其中，图中各附图标记：

10—转子、10a—第一转子、10b—第二转子、11—针盘、11a—第一针盘、111—指针位、111a—第一指针位、111b—第二指针位、12—磁环、12a—第一磁环、12b—第二磁环、121—磁齿、20—定子、21—磁芯、211—突极、211a—第一突极、211b—第二突极、212—凹坑、22—线圈、31—夹板、32—转轴、33—支撑板。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请一并参阅图1至图3，现对本实用新型提供的针盘组件进行说明。所述针盘组件，包括转子10、定子20和控制器(未示出)，定子20配合驱动转子10转动，控制器控制定子20驱动转子10转动。转子10包括针盘11和磁环12，磁环12沿针盘11的外周固定，磁环12具有多个磁齿121，磁齿121的磁极沿针盘周向交替设置，相邻两个磁齿121的磁极相反。定子20包括磁芯21和线圈22，线圈22卷绕在磁芯21上，磁芯21具有至少两个突极211，各突极211与磁环12的外周面相对设置，突极211与磁环12的磁齿121对应，线圈22与控制器电连接，针盘11上设置有指针位111，指针位111指示针盘11的转动位置。其中，控制器可以控制线圈22中的电流，通过控制电流的方向、大小和时间(周期)，来控制定子20的突极211的磁性和作用时间，进而实现对转子10转动角度的控制，即控制器为产生交流电脉冲的器件。在线圈22未通电(即无电流)时，各突极211与磁环12上的磁齿121对应，转子10保持平衡；在线圈22通电后，各突极211产生相应的磁极。当突极211的磁极与磁环12上对应位置的磁齿121的磁极相反时，突极211排斥磁环12上的磁齿121，使得磁环12转动；当该线圈22断电后，转子10在惯性作用下继续转动，直至定子20上的突极211与磁环12上的下一个磁齿121相对时，转子10保持平衡，由于磁环12上的磁齿121交替设置，这时磁环12上与突极211所对应的磁齿121改变，磁齿121的磁极改变；当线圈22内电流方向反向时，突极211的极性发生改变，突极211排斥磁环12上的磁齿121，使得磁环12转动；当该线圈22断电后，转子10在惯性作用下继续转动，直至定子20上的突极211与磁环12上的下一个磁齿121相对时，转子10保持平衡。在磁环12转动时，带动固定磁环12的针盘11旋转，这时可以通过针盘11上的指针位111来指示针盘11旋转位置，针盘11转动两格(相邻两个磁齿121之间为一格)即对应线圈22中电流的一个周期。采用针盘11与磁环12组合成转子10，整个针盘11转动，通过随针盘11转动的指针位111来指示，能够提高针盘组件的趣味性，提高针盘组件的可玩性，进而提升用户体验。另一方面，采用针盘11代替现有手表中的指针结构，能够避免指针和转轴的加工精度要求以及装配精度要求影响针盘组件的稳定，使得针盘11与转子10的转速同步。

当然，本实用新型实施例提供的转子10与定子20采用电磁原理的电机结构，也可以根据实际采用其他类型的电机结构，将针盘设置在电机转子上，使得针盘能够与电机转子保持同步。如可采用静电微电机结构、压电微电机结构、形变记忆合金微电机等，如超声波电机、旋转尺蠖电机、mems电机等结构。

进一步地，针盘11由透明材质制成，指针位111为非透明结构。可选地，针盘11由玻璃、石英、水晶、有机玻璃等透明材质制成。采用透明的针盘11与非透明的指针位111，在针盘11转动时，指针位111能够呈现出悬空状态，增强针盘组件的神秘感，提升用户佩戴和玩赏的趣味性。

可选地，该针盘可以设置成凸透镜或者凹透镜结构，以实现对位于针盘底部物体的放大或缩小，继而可以增强针盘的功能和趣味性，提升用户体验。

可选地，指针位111为固定在针盘11上的指针或形成于针盘11上的针形图案。如：嵌入针盘11内或针盘11表面的指针，绘制在针盘11内部或表面的针形图案，或蚀刻、机加工、激光雕刻在针盘11上的针形图案等。指针位111的形状和结构设计多样，且精度要求低，加工方便，便于满足不同用户的需求。当然，这里的指针位仅仅是用于指示位置，也可以是其它形状，如圆点、箭头等形状。

进一步地，请参阅图1或图2，作为本实用新型实施例提供的针盘组件的一种具体实施方式，各突极211沿针盘11的顺时针或逆时针的一侧设有凹坑212，在线圈22通电后，凹坑212至突极211之间的磁场渐变，这样能够避免转子10逆向转动，有利于转子10的定位。

可选地，请参阅图4至图6，针盘组件包括多个上述定子20，多个定子20配合驱动转子10，各定子20上均设有突极211，多个转子10的突极211与同一个转子10的磁环12配合。采用多个定子20与一个转子10配合，一方面能够保障转子10转动的平稳，另一方面能够输出更大的扭矩。可选地，两个定子20上分别设有两个突极211，两个定子20与同一个转子10配合；或三个定子20上分别设有两个突极211，三个定子20与同一个转子10配合。当然，各定子20也可设置更多的突极211，只要能够使相同磁极的突极211能够与磁环12上相同磁极的磁齿121同时对应即可。

进一步地，请参阅图7，作为本实用新型实施例提供的针盘组件的一种具体实施方式，针盘组件包括至少两个转子10，定子20的磁芯21两端分别设有与各转子10的磁齿121对应的突极211。即，存在至少一个定子20与多个转子10对应，一个定子20驱动多个转子10转动，该定子20包括多组突极211，多组突极211分别与多个转子10对应，多组突极211分别位于多个转子10对应的平面，各组突极211中均包括与相应转子10对应的至少两个突极211。这样可以通过一个定子20控制多个针盘11的转动，可以通过在不同针盘11上设置不同的磁齿121数量和单个磁齿121宽度来控制不同针盘11的转速。当然，可以通过一个定子20与各个转子10对应，采用一个定子20控制所有转子10的转动。

更进一步地，多个转子10同轴设置，各转子10之间可自由转动。各针盘11采用透明材质制成，这样既可以同时观察到各个针盘11的转动位置，也能够使光线穿过所有针盘11，使用户能够观察到针盘11的另一侧。

更进一步地，请参阅图7，转子10包括第一转子10a和第二转子10b，定子20与第一转子10a和第二转子10b转动对应；第一转子10a包括第一磁环12a和第一针盘11a，第二转子10b包括第二磁环12b和第二针盘，定子20的突极211包括多个第一突极211a和多个第二突极211b，第一突极211a与第一磁环12a对应，第二突极211b与第二磁环12b对应。第一磁环12a的外周面上的磁齿121的数量小于第二磁环12b的外周面上的磁齿121的数量，第一突极211a的宽度大于第二突极211b的宽度。即：第一突极211a沿第一转子10a切线方向的长度大于第二突极211b沿第二转子10b切线方向的长度。这样在定子20的线圈22通电时，由于第二磁环12b外周面上磁齿121间距较小，在极短的时间内即能使磁齿121与正对的第二突极211b偏离，继而转动至下一个磁齿121；但在该时间内，第一磁环12a上的磁齿121尚无法完全偏离对应的第一突极211a，使得第一磁环12a无法转动至下一磁齿121，这样就可避免第二转子10b转动时第一转子10a同时转动。在第一转子10a转动时，定子20的线圈22内的电流脉冲时间较长，使得第一转子10a能够转动至下一个磁齿121，但由于第二转子10b的磁齿121间距较小，且n极和s极交替设置，使得其最多只能转动一格。这样就能够实现了定子20与第一转子10a和第二转子10b的对应。其中，第一转子10b可以作为时针的针盘11，第二转子10b可以作为分针的针盘11。

可选地，请参阅图7，第一针盘11a上设置有第一指针位111a，第二针盘上设置有第二指针位111b，可以通过第一指针位111a指示小时，通过第二指针位111b指示分钟。

进一步地，针盘组件包括多个转子10和多个定子20，各定子20分别与各转子10相对应。采用多个定子20分别对应多个转子10，能够采用不同次级数量的转子10，实现对时、分、秒的计量。如通过一个十二个磁齿121的磁环12和一个周期为两小时的交流电脉冲，即可实现每一个小时转动一格；通过一个六十个磁齿121的磁环12和一个周期为两分钟的交流电脉冲，即可实现一分钟转动一格；通过一个六十个磁齿121的磁环12和一个周期为两秒钟的交流电脉冲，即可实现一秒钟转动一格。更进一步地，各转子10同轴设置，各转子10之间可自由转动。其中，各转子10的针盘11均由透明材质制成，这样在查看时能够由针盘11的上侧同时观察到所有针盘11上指针位111的位置。

进一步地，请参阅图8，作为本实用新型实施例提供的针盘组件的一种具体实施方式，针盘组件还包括多个夹板31，相邻夹板31之间设有转子10，夹板31上开设有配合针盘11的凹槽。具体地，夹板31位于各转子10的两面，夹板31支撑转子10的一面设有与转子10顶部或底部配合的凹槽，该凹槽可以采用圆形或者环形，在转子上设置对应的圆柱或环状结构与凹槽配合。采用夹板31支撑转子10，能够避免转子10上下移动或偏离转动轴线。具体地，夹板31上对应针盘11的位置设有透明的视窗，夹板31上视窗边缘设有与指针位111配合的刻度，该刻度可以用于配合指针位111指示转子10的转动位置，这样能够方便用户查看针盘11的转动位置。

可选地，请参阅图8，针盘组件包括多个针盘11，各个针盘11的两面均设有夹板31，这样能够保障针盘11上下两面的稳定性。

进一步地，请参阅图9，作为本实用新型实施例提供的针盘组件的一种具体实施方式，针盘组件还包括多个支撑板33和转轴，转轴与各支撑板相连，相邻两个支撑板之间设有转子，转子安装在转轴上，采用转轴32一方面能够定位针盘11的旋转中心，另一方面能够减小针盘11转动的阻力，防止针盘11卡顿。

本实用新型还提供一种钟表，该钟表包括壳体和上述的针盘组件，针盘组件安装在壳体内。其中，钟表既可以通过壳体支撑转子10转动，也可以在壳体内设置相应的支撑结构(如夹板或转轴等)支撑转子10转动。采用该针盘组件的钟表，在使用过程中，针盘11整体转动，通过随针盘11转动的指针位111来指示时间，能够提高钟表的趣味性，提高钟表的可玩性，进而提升用户体验。另一方面，采用针盘11代替常规的指针结构，能够避免指针和转轴32的加工精度要求以及装配精度要求影响针盘组件的稳定。具体地，该钟表可以是时钟、怀表、手表等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。