CN100495252C - 用于计时器运动的年日期机械装置 - Google Patents

Abstract

一种机械装置，包括：日期转轮(1)；被紧固到日期转轮(1)、具有以12个齿的齿距的5个齿的月份卫星齿轮(11)；固定行星齿组(9)；和用于驱动日期转轮(1)的驱动部件(3)，该驱动部件(3)包括两个驱动拨爪(3a，3b)，第一拨爪横断日期转轮(1)的齿组的路径，第二拨爪横断月份卫星齿轮(11)的齿组的路径。利用被紧固到其上且其齿数等于12的倍数的第二卫星齿轮(10)，所述卫星齿轮(11)被连接到行星齿组(9)，该行星齿组(9)的齿数被选择以便：在每个小于31天的月份的第30天时，卫星齿轮(11)的5个齿中的一个与卫星齿轮(10，11)的轴、驱动部件(3)的轴和日期转轮(1)的轴对准或成一直线。

Description

用于计时器运动的年日期机械装置

技术领域

本发明涉及一种用于计时器运动的年日期机械装置，包括：31个齿的日期转轮；与其齿组啮合的棘爪；月份卫星齿轮，该月份卫星齿轮的旋转销被紧固到该日期转轮上，并包括齿距设计用于12个齿的齿组的5个驱动齿，用于小于31天的月份；固定的行星齿组，该固定行星齿组与日期转轮同轴，且与月份卫星齿轮存在直接驱动的关系；和驱动部件，该驱动部件以与计时器运动的小时轮驱动的关系，驱动日期转轮，并包括两个驱动拨爪，第一拨爪横断日期转轮的齿组的路径，而当第二拨爪的旋转轴与行星齿组的旋转轴、驱动部件的旋转轴和日期转轮的旋转轴对齐或成一直线时，该第二拨爪横断月份卫星齿轮的齿组的路径。

背景技术

在EP 1 351 104中描述了这样一种与永久日历机械装置相关的年日期机械装置。该机械装置包括一个月份卫星齿轮或卫星，其枢销被固定到每月旋转一圈的日期轮上。该月份卫星齿轮具有12个齿，其中7个被切去顶端而5个未被切去顶端。该卫星齿轮的12个齿与和日期轮同轴的固定的7齿行星齿组啮合。

在每年期间，对于日期轮的每圈，当月份卫星齿轮的齿组的旋转轴与行星齿组的轴和每24小时旋转一圈以驱动日期轮的轮的旋转轴对齐或成一直线时，该月份卫星齿轮的齿组占据一个不同的位置。为此，该24小时轮具有24个齿，其中20个被切去顶端，而在其它4个齿中，一个是每天与日期轮啮合一次的正常驱动齿，而另一个为每年校正齿，该齿平行于其旋转轴偏离，每当小于31天的月份时，它与月份卫星齿轮的5个未切去顶端的齿中的一个啮合。

当月份包括的天数小于31天时，月份卫星齿轮的5个未切去顶端的齿中的一个覆盖日期轮的齿的一个，并位于24小时旋转一圈的轮的校正齿的路径中，以便通过旋转，平行于其旋转轴偏离的该轮的校正齿导致月份卫星齿轮旋转，其中：在驱动24小时轮的正常驱动拨爪导致日期轮旋转一步前，当与固定的行星齿组啮合的卫星齿轮在每圈旋转时，它导致日期轮旋转，这样对于24小时轮的一圈，日期轮就被移动了两步。

这种机械装置具有回避了类似CH 685 585或EP 987 609中所描述的凸轮和杆装置的优点，这些设备使用能量、不易研制，因此不是非常可靠。

虽然该设计是诱人的，但该机械装置也具有实质性的缺点，该缺点来自于：月份卫星齿轮与固定行星齿组在第一节圆上工作，但它又要与24小时轮的驱动齿在第二节圆上(该圆比第一圆大)工作。这种更大的节径需要防止24小时轮的驱动齿能够与月份卫星齿轮的切去顶端的齿啮合。结果，在月份卫星齿轮的齿组中，24小时轮的齿之间的深度(penetration)较浅，而驱动角的大小较小。因此，这种机械装置不是非常可靠，并且极难优化，从而导致需要逐个地重新调节。

这种解决方案的另一缺点在于：当月份卫星齿轮的旋转轴与行星齿组的和24小时轮的各个旋转轴对齐或成一直线时，卫星齿轮位于它们中间，这意味着：在其齿组位于最远离日期轮的中心的部分上，该卫星齿轮会被位于该日期轮外部的24小时轮驱动，从而将驱动角度减小到最小，而深度和驱动角度已经很小了，这是由于该24小时轮和月份卫星齿轮之间的节径相对于该卫星与行星齿组之间的节径被加大了。因此，这种机械装置的生产和发展是有问题的，其可靠性很差。

因此，由此可以得出结论：尽管存在作为EP1351104的主题的解决方案，但并没有提出以替代使用凸轮和杆的当前日期机械装置的可靠的替代方案。

发明内容

本发明的目的在于至少部分地纠正前述缺点。

为此，本发明的主题是如权利要求1所述的日期机械装置。

本发明本质的优点基于有两个同轴卫星齿轮，每一个实现单独的功能，使得它们每个均与普通齿组工作，每个齿组仅在一个单一节圆上工作，两个转轮的各个节圆相切地相互啮合。这些啮合的条件使得齿组具有最佳的深度，从而驱动角度能够产生可靠的驱动，而不会存在接近齿的尖部工作的情况。

根据本发明的无摇杆或杆的年日期机械装置的设计具有最优的深度和驱动角度，这使得无需对这种机械装置进行调节。这是一项重要的可靠性因素，一方面，任何调节将引入公差余量，另一方面，任何调节也容易变得不固定。并没有考虑与瞬时改变日期的优选形式一起使用的瞬时跳变摇杆，这是由于在根据本发明的年日期机械中，它并未对校正月份的天数做出贡献，而它仅用于传送存贮的能量，以便瞬时驱动日期转轮。

优选地，当与卫星齿轮的和行星齿组的各个旋转轴对齐或成一直线时，驱动日期转轮的驱动部件的旋转轴位于它们的旋转轴之间。

利用这一特性的优点，可以进一步提高驱动角。

优选地，第二卫星齿轮的直径略大于月份卫星齿轮的直径。因此，由校正拨爪对月份卫星齿轮的驱动，在小于第二卫星齿轮的节圆半径的节圆半径上实现。由于这一特殊特性，当被第二驱动拨爪驱动时，卫星齿轮的旋转方向与具有所述第二拨爪的驱动部件的相同。

利用可被称作“伪矛盾”的驱动方式，该机械装置的驱动角及安全性可以进一步提高。

优选地，承载月份卫星齿轮的日期转轮为与计时器运动的中心同轴的日期内齿圈或日期盘，从而使其可以具有比带有偏置机械装置可以具有的部件更大尺寸的部件。此外，日期转轮上的卫星齿轮的设置可以减小部件的数目，而在年日期机械装置和日期转轮之间无需中间传送部件。

该机械装置仅使用其齿组具有很好深度且能够保证日期转轮的校正操作的驱动角度的齿轮，所以其可靠性使其能够由瞬时跳变驱动机构特别好地驱动。优选地，在这种情况中，日期转轮具有内齿圈的形状。

附图说明

附图示意性地且通过实例显示了作为本发明主题的日期机械装置的一个实施例。

图1为该实施例的平面图，显示其所有部件；

图2为图1的局部和简化视图，显示了在11月30日时各种部件的位置；

图2A为图2中由点划线圆A表示部分的局部放大视图；

图3为类似于图2的视图，显示了11月30日时机械装置的部件在从30日改正到31日后，但移动到12月1日前的位置；

图3A为图3中点划线圆A表示部分的局部放大视图；

图4为前图的一个视图，显示了3月30日时机械装置的部件的位置。

具体实施方式

作为本发明主题的日期机械装置包括日期转轮，优选地以日期内齿圈1的形式，也称作日期盘。该日期内齿圈1的内边缘具有由跳簧2定位的31个齿。该日期内齿圈的每日驱动利用被紧固到驱动部件3上的驱动拨爪3a实现，其中：驱动部件3被紧固到瞬时跳变凸轮4上；通过与轮5中形成的圆弧形开口5a啮合的销4a，瞬时跳变凸轮4被连接到轮5。利用计时器运动的小时轮6并经转轮6a，该轮5以每24小时一圈的速度被驱动。

利用弹簧8，摇杆7被压靠在瞬时跳变凸轮4的外周，摇杆7一到达弹簧8的末端，弹簧8被预期导致凸轮4沿顺时针方向突然转动，以便驱动驱动日期内齿圈1的驱动部件3，其中弹簧3使斜面4b处于可操作状态。

刚描述的内容对应于简单的瞬时日期机械装置，其中日期内齿圈1每24小时被驱动一步，这意味着：在小于31天的月份末，每年需要修正5次。

现在，将描述使其可以从上述简单日期装置发展到年日期装置的部件。为此，行星齿组9被固定到计时器运动的外壳，与日期内齿圈1同中心。齿数为12或优选地为12倍数的卫星小齿轮10被安装以围绕被紧固到日期内齿圈1的销转动。该卫星小齿轮10不变地与行星齿组9啮合，而与后者形成每月转一圈的简单周转齿轮组。第二月份卫星小齿轮11仅具有12个齿中的5个齿，它被紧固到卫星小齿轮10并与其同轴。优选地，月份卫星小齿轮11的直径小于卫星小齿轮10的直径。

最后，驱动部件3带有第二拨爪3b，第二拨爪3b相对于该驱动部件3的旋转的顺时针方向成角度向前并且平行于其转轴偏移。通过在每个小于31天的月份末另外驱动一步，驱动部件3的该第二拨爪3b构成用于驱动日期内齿圈1的校正指。

该校正机械装置的原理在于：如图2所示，在每个小于31天的月份的第30天时，使月份卫星小齿轮11的5个齿中的一个实质上与连接行星齿轮9、驱动日期转轮1的驱动部件3和卫星齿10、11的各自的旋转轴的直线对齐或成一直线。

只要摇杆7一超过瞬时跳变凸轮4的击发曲面(arming curve)4b的末端，它就导致该凸轮和紧固到其上的驱动部件3突然沿顺时针方向转动。利用其中凸轮4的销4a被啮合的圆弧形开口5a，就可能实现凸轮4的这种突然旋转。在这种运动期间，与月份卫星小齿轮11的5个中的一个接触的校正指或校正拨爪3b被驱动。假如一方面该卫星小齿轮11被紧固到与行星齿轮9啮合的较大直径的卫星小齿轮10上，而另一方面驱动部件3位于行星齿轮9的旋转轴与卫星小齿轮10、11的旋转轴之间，通过校正指3b产生的卫星小齿轮11的运动导致该卫星小齿轮11沿顺时针方向旋转，具体地讲，与驱动部件3相同的方向旋转。可被称作“伪矛盾(pseudo-paradoxal)”的该齿组使得可以增加校正指3b与卫星小齿轮11之间的接触角度，从而提高运动的安全性，并保证日期内齿圈1不会由棘爪(jumper)2向后驱动，但相反，后者将通过使其沿顺时针方向运动而完成日期内齿圈的驱动。

在该第一驱动阶段结束时，日期机械装置的部件处于图3所示的位置，具体地讲，日期内齿圈1已向前前进了一步而到达31日。在第二阶段，该正常驱动拨爪3a接管任务而如同它每24小时做的移动圆盘，以使下个月份的“1”出现在窗口13，其位置如点划线所示。

很明显，在瞬时跳变凸轮4的相同角度运动中，刚描述过的驱动日期内齿圈的两个阶段不间隔地从一个到另一个继续，总的驱动持续时间仅仅是一秒的百分之几，因此肉眼是不能看到的。

为了使卫星小齿轮11的5个齿根据月份的天数被设置在每月末的正确的位置中，很明显：日期内齿圈每旋转一圈，卫星小齿轮的旋转数需要为非整数目。然而，该条件并不充分。

需要满足的第一条件很明显是：表示月份的卫星小齿轮10应具有对应于12或12的倍数的齿数。对于具有5个齿的月份卫星小齿轮(该5个齿分布在具有设计具有12个齿的齿距的小齿轮上)，其5个齿需要或者被设置在5个连续的齿距级上，或者以与31天以下的月份接着31天的月份的相同的顺序，或以相反的时间顺序，按时间发展顺序设置。

现已能够根据经验建立一个用于计算行星齿轮9上的齿数公式，它能够：在每个小于31天的月份的第30天时，使卫星小齿轮的5个齿中的一个与卫星小齿轮10、11、驱动日期转轮1的驱动部件3和行星齿轮9各自的旋转轴的对齐或成一直线。使用如下公式取得的所有数量或其倍数可以满足该条件：

z_i+1＝z_i+3+(-1)ⁱ，其中i＝1，2，3，...，且z₁＝5

为了确保月份卫星小齿轮11相对于校正指3b的最精确的可能角度定位，尽可能大地选择卫星小齿轮10和行星齿轮9上的各个齿的数量，使其可以减小卫星小齿轮10的急剧角度运动(angular lash)，从而减小5个齿的月份卫星小齿轮11的角度冲击。在所述实例中，行星齿轮具有123个齿，而卫星小齿轮10具有36个。

根据使用上述公式选择的行星齿轮9的齿数，月份卫星小齿轮11上的5个齿将需要被分布，与所示实例中一样不分组，而根据小于31天的月份是否接着一个或两个31天的月份(如6月和11月)，而由等于一个或两个齿距级的间隔被分开。在这种情况中，根据卫星小齿轮的5个齿按照年的月份的时间顺序，还是年的月份的逆顺序，日期转轮1每旋转一圈，卫星小齿轮10，11的旋转数量将等于总的圈数加1/12(1/12^th)圈，或等于总的圈数加11/12(11/12^th)圈。

图4显示了在具有31日的月份末，月份卫星小齿轮11的五个齿的角度位置，例如在3月。可以看出：卫星小齿轮11的5个齿中没有一个位于校正指3b的路径中。因此，当通过凸轮4，瞬时跳变摇杆7导致指3a和3b旋转时，指3b不会遇到卫星小齿轮11的一个齿，而只有指3a将驱动日期内齿圈1一步，使数字“31”进入窗口13。

Claims (5)

1.一种用于计时器运动的年日期机械装置，包括：31个齿的日期转轮；与31个齿的日期转轮的齿组啮合的跳簧；月份卫星齿轮，所述月份卫星齿轮的旋转销被紧固到该日期转轮上，且所述月份卫星齿轮包括齿距设计用于12个齿的齿组的5个驱动齿，用于小于31天的月份；固定的行星齿组，所述固定行星齿组与日期转轮同轴，且与月份卫星齿轮存在直接驱动的关系；和驱动部件，所述驱动部件以与计时器运动的小时轮驱动的关系驱动日期转轮且包括两个驱动拨爪或驱动指：第一拨爪与日期转轮的齿组的路径相交；而当第二拨爪的旋转轴与行星齿组的旋转轴、驱动部件的旋转轴和日期转轮的旋转轴对准或成一直线时，所述第二拨爪与月份卫星齿轮的齿组的路径相交，其中：所述月份卫星齿轮利用被紧固到其上且与其同轴的第二卫星齿轮被连接到行星齿组上，其中第二卫星齿轮的齿数等于12的倍数；而每个所述卫星齿轮的齿组在与其啮合的齿组的节圆相切的节圆上工作，所述行星齿组的齿数zi从根据公式取得的数目或其倍数中选择：

z_i+1＝z_i+3+(-1)ⁱ，其中i＝1，2，3，...，且z₁＝5

以便日期转轮的每圈对应于卫星齿轮的非整数圈数，以便在每个小于31天的月份的第30天，该月份卫星齿轮的5个齿中的一个与卫星齿轮的轴、行星齿组的轴和驱动日期转轮的驱动部件的轴对准或成一直线，以使所述第二拨爪经所述卫星齿轮驱动日期转轮额外的一步。

2.根据权利要求1所述的日期机械装置，其中：当与卫星齿轮和行星齿组各自的旋转轴对准或成一直线时，驱动日期转轮的驱动部件的旋转轴位于它们的旋转轴之间。

3.根据权利要求1和2中的任一项所述的日期机械装置，其中：第二卫星齿轮的直径略大于月份卫星齿轮的直径，以便当它们正被第二驱动拨爪驱动时，卫星齿轮的旋转方向与具有所述第二拨爪的驱动部件的旋转方向相同。

4.根据权利要求1和2中的任一项所述的日期机械装置，其中：日期转轮为具有内齿组的内齿圈。

5.根据权利要求1和2中的任一项所述的日期机械装置，其中：通过瞬时驱动装置，所述驱动部件被连接到计时器运动的小时轮上。

Images