CN100573367C - 装备动画的钟表机心 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械式钟表机心(24)，所述钟表机心(24)包括表壳，成品钟表机构元件，和动画部件(22)，上述成品钟表机构元件由上述表壳支承，并周期性地由一个电机元件驱动旋转，而上述动画部件(22)可以看到，并且布置成它可以通过摆动运动形成动画，上述摆动运动可以模拟一个钟摆的运动。上述机构还包括一个动画钟表机构元件(38)，所述动画钟表机构元件(38)由表壳支承，并与成品钟表机构元件的活动部分(30)接合，并运动连接到动画部件(22)上。

Description

装备动画的钟表机心

技术领域

本发明涉及钟表机心类，所述钟表机心包括一个可见的活动元件并确保动画的显示。

更准确地说，本发明涉及一种机械式钟表机心，所述钟表机心包括框架及由该框架所支承的：

-工作轮系，所述工作轮系包括多个走轮，这些走轮由驱动元件周期性地驱动旋转，

-活动件，所述活动件通过脉冲运动产生动画；

-动画部件，所述动画部件要可以看到，并且这样布置，即，通过周期性运动形成动画，

-用于动画部件的控制元件，及

-动画轮系，所述动画轮系与所述工作轮系的一个活动件啮合，并驱动所述控制元件。

背景技术

这种类型的钟表机心例如在专利CH 30.220中已有介绍，所述专利CH 30.220提出利用一个走轮来形成动画图像，上述走轮连接到包括棘轮齿的工作轮系上。棘轮齿周期性地驱动形成自动装置一部分的杆。这种解决方案的缺点是由于自动装置的运动在棘轮齿上跳动，所以自动装置的运动是不均匀的。

另外，钟表已知如在专利文献FR 630.190中所介绍的那些，在所述专利文献FR 630.190中，将钟摆的图像固定在擒纵机构的擒纵叉上。因而这种图像随着每次交变而突然移动。这里，运动也是不均匀的，并因此激烈而不平稳。

发明内容

本发明的目的是得到一种动画，其中由于擒纵机构或者电机的脉冲运动而引起的跳动逐渐地被衰减，使得自动装置的运动均匀而没有跳动。为此，按照本发明所述的钟表机心其特征在于，动画轮系，控制元件和动画部件这样布置，即，使得所述周期性运动具有一种正弦摆动运动。

为了得到最佳的模拟品质，将弹性元件插在与动画轮系相啮合的工作轮系的活动件和动画部件之间，因此通过带有动画轮系活动件惯性的弹性元件、控制元件、和动画部件的组合，形成一机械滤波器(mechanical filter)。

从各种部件布置来看，对于动画轮系来说，通过它的秒活动件将其连接到工作轮系上是有利的。在这种情况下，动画轮系这样布置，即，朝着与动画部件协同工作的活动件方向加速秒活动件的旋转速度。

有利地是，动画部件是在0.2和2Hz之间范围内的频率下摆动。

在一个具体的实施例中，机心另外包括一个杠杆。动画轮系的最后活动件装备一个板。而且，动画部件和该板装备有偏心设置的连接机构，所述连接机构如此布置使得动画部件和所述板分别连接到杠杆其中一端上，以便一起形成将动画轮系连接到动画部件上的连接杆。

在一个第一变体方案中，所述杠杆至少在其长度的一部分上具有可弹性变形的结构，所述可弹性变形的结构这样布置，即，构成上述弹性元件。

在一个第二变体方案中，弹性元件弹性地连接动画轮系的两个同轴的活动件。

有利地是，弹性元件与动画部件及设置在与动画部件协同工作的轮系活动件和连接到弹性元件上的轮系活动件之间的轮系活动件一起，形成一个摆动系统，上述摆动系统的周期是在由工作轮系前进的周期数所限定的周期与上述部件的交变运动周期之间的范围内。

为了使动画部件尽可能防震，将上述动画部件枢轴式安装在所述框架上，并且它的重心基本上是在它的枢轴轴线上。

为了能使用已有的钟表口径，按照本发明所述的机心框架包括：

-第一板和第一桥板，工作轮系的活动件在上述第一板和第一桥板之间枢转，和

-第二板，动画轮系和动画部件的活动件在所述第二板上枢转，及板、动画轮系和动画部件一起形成一个独立组件，所述组件可以通过第二板固定到第一板上。

很显然，全部或者一部分动画轮系可以同样在一桥板内枢转，所述桥板固定在第二板上。

附图说明

本发明的其它优点和特点从下面参照附图所进行的说明将变得显而易见，其中：

-图1示出装备有按照本发明所述钟表机心的一种手表，

-图2是按照本发明所述钟表机心一部分的平面图，所述这部分钟表机心实施动画功能，

-图3是沿着图2所示机心部分线段III-III所作的剖视图，

-图4和5按放大的比例和分别用平面图和剖视图示出图2和3机心的一部分，

-图6是按照本发明所述机心第二实施例的剖视图，及

-图7示出本发明的第三实施例。

具体实施方式

图1中所示的手表包括表壳10，所述表壳10限定容纳部，在所述容纳部中设置了手表机心，该手表机心将参照图2-5进行说明，手表机心包括工作轮系和跨轮(minute train)，它们分别支承秒针12，分针14和时针16。表盘18插在机心和各表针之间。表盘18冲孔形成一个窗口20，穿过窗口20可以看见动画部件22，所述动画部件布置成模拟一个钟摆的运动，如下面将要说明的。

图2以顶视图示出按照本发明所述的手表机心24，如装在表壳10中的机心。表盘已经取下。表针12，14和16透明可见。动画部件同样可以看见。它的极限位置用虚线示出。

机心24具有一个基底口径(base caliber)26，所述基底口径26在图3中用侧视图示意示出，该基底口径确保钟表的重要功能，亦即电源供给，基频的产生，通过若干轮系的机械分变，及校对功能。它的时基可以是一个游丝也可是石英。

基底口径26尤其是装备了一个板和装备一个桥板(二者都没有标出)及装备一个工作轮系，所述工作轮系包括若干活动件，所述活动件枢轴式安装在板和桥板之间，只有秒活动件30在图3中可看到。一个也未示出的跨轮承载着分针14和时针16，并且实施分针14和时针16的驱动。

基底口径26支承一个组件32，所述组件32包括一个板34和一个桥板36，它们一起用作动画轮系38的支承件。动画轮系38包括三个活动件40，42和44，它们各由一个用字母a表示的小齿轮和一个用字母b表示的走轮形成，但除活动件44之外，所述活动件44包括一个小齿轮44a和一个板44c，但没有走轮。

活动件40与秒轮30同轴。它的小齿轮40a装备一个孔，所述孔接合在秒活动件30的端部，孔和端部这样布置，即，使得活动件30和40象一个部件一样旋转，例如由于布置在小齿轮40a上的一个凹口，活动件40在这种情况下是压配合在活动件30的端部上。

走轮40b驱动小齿轮42a，并由小齿轮42a驱动走轮42b，所述走轮42b与活动件44的小齿轮44a啮合。

活动件40，42，44以这种方式计数，即，活动件44的旋转速度为大约每秒1转，通常是在每秒0.2和2转范围内。

活动件40，42，及小齿轮44a设置在板34和桥板36之间，并在它们之间枢轴旋转。如在图5中可以见到的，小齿轮44a装备一个枢轴44d，所述枢轴44d从桥板36中伸出，并且板44c压配合在上述枢轴44d上。板44c支承一个杆44e，所述杆44e的功能将在下面进一步说明。

动画部件22包括中心部分22a(图2)，所述中心部分22a装备一个孔，轴22b压配合在所述孔中，轴22b枢轴式安装在板34和桥板36之间，靠近机心的中心。两个臂22c和22d在中心部分22a其中一侧上延伸。臂22c的自由端支承摆锤22d，通过窗口20可看得见上述摆锤22d，并模拟一个钟摆的摆锤。另一个臂22d的端部装配一个杆22e，所述杆22e可以在图5中更好看到，并预定通过一个杠杆46固定与板44c的连接部分，上述杠杆46枢轴式安装在杆44e和22e上。因此，活动件44和杠杆46一起形成一个用于动画部件22的控制元件。

杠杆46支承两个手表制造者的宝石轴承46a和46b，它们分别压配合在杠杆46的一端和另一端处，并且一个与杆22e协同工作，而另一个与杆44e协同工作。在杠杆的中部46c中，它具有一种蛇形结构，所述蛇形结构给杠杆提供比直棒更大的弹性。

杠杆46通过压配合在杆22e和44e上的套筒48夹持在杆22e和44e上，同时在宝石轴承46a和46b情况下留下足够的空间，以便保证这些宝石轴承在它们的运动期间不受干扰。

活动件44和杠杆46因此一起形成一个驱动动画部件22的连接杆系统。

在上述手表中，当手表属于游丝式时，秒轮每次进行轻微的跳动，因此擒纵机构给摆轮(balance wheel)提供一个推动力。这发生在每个半周期振荡，亦即每秒5-10次。这个频率太低，以致不能模拟连续的运动。实际上，推动力的持续时间大约是半周期时间的1％。相对钟摆来说，为了提供具有连续的和正弦运动的错觉，必需加入一个衰减所述运动的元件。它是蛇形结构46c的功能，所述蛇形结构46c为杠杆46提供更大的弹性。

作为一种变体方案，杠杆46的弹性结构46c可以通过将走轮42b以一种可自由旋转的方式安装在小齿轮42a上并通过用一平螺旋弹簧连接它们来代替。这种变体方案在附图中未示出，因为该技术领域的技术人员可很容易地达到。

为了得到最佳的模拟作用，由动画部件22和弹性元件46b所形成的单元的周期处于由工作轮系前进的周期性所限定的周期和动画部件22摆动运动的周期之间的范围内。

有利地是，为了动画部件22的摆动运动受到最小可能的扰动，使由杠杆46和动画部件22所形成的单元平衡，也就是说，它的重心基本上位于动画部件22的枢轴轴线上。

保证动画部件22与动画轮系38连接的方式可以用与本文所提供和描述的那些不同的方式实现。因此能实现下述的动画部件，即，所述动画部件的臂22d相当短，并支承一个销钉。杠杆46用一个细弹簧代替，所述细弹簧固定在杠杆22d的销钉上。弹簧的另一端设有一个突起，一个类似于与标号46b的宝石轴承压配合在上述突起。因此能够采用一种更灵活的弹性元件。

不言而喻，动画部件同样也可以具有不同于本文的具有摆轮心轴和摆锤的钟摆形式，尽管如此也不脱离本发明的范围。因此动画部件可以具有一条船的形式，同时摆动运动模拟波浪的运动，或者可以是实施缓慢摆动运动的任何其它物体的形式。

当然，也可以将保证动画部件驱动的各元件整体直接装到基底口径26的所述板上。

图6所示的实施例能使自动化机心的平稳度进一步改善。在该图中，只示出了活动件。不言而喻，它们在机心的框架内一般是在桥板和板之间作枢轴旋转。在这个实施例中，向工作轮系供应动力的驱动元件由一个装在条盒50中的条盒弹簧形成，该条盒构成工作轮系的第一活动件，后者驱动擒纵机构和游丝，它们一起形成一个脉冲运动元件。动画轮系包括5个活动件52，54，56，58和60。

活动件52包括一个小齿轮52a和一个走轮52b，上述小齿轮52a与条盒50的齿啮合，而上述走轮52b通过它的小齿轮54a驱动活动件54。上述小齿轮54a连接着游丝内桩54b，所述游丝内桩54b通过压配合固定，并支承一个摆轮游丝54c。一个走轮54d松散的安装在小齿轮54a上，通过压配合在小齿轮54a轴上的环54e在轴向上夹持在适当位置。它装备一个游丝外桩54f，所述游丝外桩54f固定到摆轮游丝54c的端部上。摆轮游丝54c用传统方式例如用胶粘或者焊接方式固定在游丝内桩54b上和固定在游丝外桩54f上。因而小齿轮54a和走轮54d象一个部件一样旋转，但它们其实是一个弹性连接到另一个上，衰减由于摆轮的不均匀运动而引起的跳动。还可以将摆轮游丝54c和它的固定机构，亦即游丝内桩54b和游丝外桩54f形成为整体部件，该整体部件压配合在小齿轮54a上和包含在走轮54d上的游丝外桩上。

走轮54d与活动件56啮合，更具体地说，与它的小齿轮56a啮合，而它的走轮56b通过小齿轮58a驱动活动件58。走轮58b与活动件60的小齿轮60a啮合。活动件60包括一个板60b，所述板60b支承一个杆60c，该杆60c与杆44e类似，并且杠杆46在上述杆60c上枢轴旋转。

板60b这样加工成一定尺寸，即，使它形成足够的惯量，以便使摆轮游丝(balance spring)54c能保持稍微卷绕，使得钟摆是在摆轮的两个交替之间连续移动。

摆轮游丝的尺寸和惯量的尺寸更加精密，因为动力将从齿轮工作轮系的快速活动件中分流。

所述分流同等地可以从中心轮或者从第三轮实施。不过，通过在条盒水平处将动力分流，则在由脉冲运动产生动画的元件亦即擒纵机构和模拟正弦运动的机构亦即钟摆之间所包含的活动件数使得它们的弹性足以使平衡的推力看不到。因此不必加入辅助弹性元件，即使动画部件以较高的频率，例如2Hz摆动时也是如此。

图7示出本发明的另一个实施例，其中动画轮系38限制在一个走轮62上，所述走轮62设置在工作轮系和最后活动件44秒轮的轴上，活动件44的小齿轮44a与走轮62啮合。如上所述，板44c驱动动画部件22。

走轮62和小齿轮44a之间的齿轮比有利地是为1/12，这样动画部件的周期是5秒。在这种情况下，工作轮系的脉冲运动大大减少，这一方面是由于走轮62的高惯性矩，而另一方面是由于动画部件随着摆轮的每次交变而有很小的位移。

为了防止动画轮系的齿轮振动产生动画部件的随机运动，可以在动画部件装备一个作用在其轴的枢轴端上的制动器。

在上述一些实施例中，用于动画部件的控制元件是曲柄式。利用凸轮和抵靠在凸轮上的杠杆也可以得到同样的效果。

因此，借助于按照本发明所述机心所显示的特殊特点，可以实现一种装备有缓慢动画的手表，所述缓慢的动画与日常生活正常状态相比，往往会带来平静和安宁，因此，即使戴手表者看时间时，也能给戴手表者提供一点儿安宁。另外，轮系的存在使动画部件的枢轴点能安放在几乎任何地方，尤其是放在机心中心附近，这样赋予手表原始的美观。

Claims (9)

1.一种机械式钟表机心(24)，包括框架和由这个框架支承的：

-擒纵机构和游丝，所述擒纵机构和游丝一起形成脉冲运动元件；

-工作轮系，所述工作轮系包括多个走轮，并且所述多个走轮被所述脉冲运动元件周期性驱动旋转，所述工作轮系的走轮限定活动件，所述活动件通过脉冲运动产生动画，

-动画轮系(38)，所述动画轮系(38)与通过所述工作轮系的脉冲运动而产生动画的所述活动件运动连接，

-控制元件，所述控制元件用于控制由所述动画轮系驱动的动画部件，

-所述动画部件(22)要可以看得到并被所述控制元件驱动和控制而通过周期性运动形成动画，

其特征在于，所述动画轮系、所述控制元件和所述动画部件这样布置，即，使得所述周期性运动属于正弦摆动运动，一弹性元件(46c)以下述方式置于所述活动件和上述动画部件(22)之间，即，使得动画部件(22)的运动变平稳。

2.如权利要求1所述的机心，其特征在于，所述动画轮系(38)借助一秒活动件(30)与所述工作轮系相连，并且所述动画轮系(38)布置成使得所述秒活动件(30)朝向与上述动画部件(22)协同工作的活动件(44)方向的旋转速度加速。

3.如权利要求2所述的机心，其特征在于，上述动画部件(22)在0.2Hz和2Hz之间范围内的频率下摆动。

4.如权利要求1所述的机心，其特征在于：所述控制元件包括一个杠杆(46)；动画轮系(38)的最后活动件包括一个板(44c)；及所述动画部件(22)和上述板(44c)装备偏心式设置的连接机构(22e，44e)，上述连接机构(22e，44e)布置成分别连接到所述杠杆的其中一端上。

5.如权利要求4所述的机心，其特征在于，上述杠杆在其长度的至少一部分上具有可弹性变形的结构(46c)，所述可弹性变形的结构这样布置，即，形成上述弹性元件。

6.如权利要求1所述的机心，其特征在于，上述弹性元件弹性地连接上述动画轮系中两个同轴设置的活动件。

7.如权利要求6所述的机心，其特征在于，上述弹性元件与所述动画部件(22)以及设置在与动画部件协同工作的轮系活动件和连接到弹性元件上的轮系活动件之间的轮系活动件一起，形成一个摆动系统，所述摆动系统的周期是在工作轮系前进周期性所限定的周期和上述动画部件交变运动的周期二者之间的范围内。

8.如权利要求1所述的机心，其特征在于，上述动画部件(22)枢轴安装在所述框架上，并且动画部件的重心基本上位于它的枢轴轴线上。

9.如权利要求1所述的机心，其特征在于所述框架包括：

一第一板和第一桥板，所述工作轮系的各活动件在所述第一板和所述第一桥板之间枢转，和

一第二板(34)和第二桥板(36)，所述动画轮系(38)的各活动件和所述动画部件(22)在所述第二板(34)和所述第二桥板(36)之间枢转，上述第二板(34)、第二桥板(36)、动画轮系(38)和动画部件(22)一起形成独立的组件(32)，所述组件(32)可以通过第二板(34)固定到第一板上。

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