CN101438213B - 用于逆跳显示式钟表的机芯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有显示至少一时分的逆跳显示机件的钟表机芯，包括：运转轮系；显示机件驱动部件，包括由运转轮系驱动的轮装置(8)并支承共用相同旋转轴(12)的第一凸轮(10)。机芯还有支承触探轴(25)的齿片(20)，该触探轴通过经受可变幅度变形的可变形弹性部件(31、61)保持在第一凸轮边缘上。根据触探轴和第一凸轮旋转轴(12)之间的距离，这导致在齿片上施加相应力。机芯还包括将齿片连接到逆跳显示机件(1)的传动部件(27)。更确切地，机芯包括插到弹性部件和齿片之间的力调节装置(30、50)。在一变型中，调节装置是第二心形凸轮(30)的形式，该凸轮转动连到齿片上并和后者共用相同旋转轴(X)。弹性部件还包括长弹簧(31)，其一端(34、35)压在第二凸轮边缘上，以便力在齿片上的施加呈第二凸轮直接施加到其旋转轴上的力矩的形式。

Description

用于逆跳显示式钟表的机芯

技术领域

本发明涉及一种用于驱动显示至少一时分(time division)的逆跳显示机件钟表机芯用的显示模块，其包括支承驱动部件的框架，所述驱动部件用于驱动所述显示机件，其包括用于被钟表机芯的运转轮系驱动的轮，并且所述轮支承相对框架具有相同旋转轴的第一凸轮。所述显示模块还包括支承触探轴的杠杆，所述触探轴布置成：在经受可调幅度变形的可变形的弹性部件作用下，触探轴抵靠在第一凸轮的周边上。这根据将触探轴与第一凸轮的旋转轴分开的距离，引起在杠杆上施加相应的力。显示模块还包括用于将杠杆连接到逆跳显示机件的驱动部件上的传动部件。

本发明还涉及一种具有上述特性的钟表机芯以及包括该类机芯的钟表。

在本文的随后部分中，术语“显示模块”应当理解为能够驱动指示机件的机件，它们或者被直接集成在钟表机芯的夹板上或者实际上它们被组装成能够连接到现有的基本机芯上的模块的形式。因此，术语“框架”是指钟表装置的机芯的夹板或者附接的模块桥接件，但这不影响本发明的范围，本发明不被限制在一个或另一个备选方案中。

背景技术

符合前述定义的许多机芯在现有技术中是已知的。例如，专利CH694349(Franck Müller Watchland SA申请的)公开了该类用于按逆跳方式显示分钟和小时的机芯。各相应的机构包括具有由一弯头连接的两个臂的杠杆，在弯头的区域中，杠杆相对于机芯的框架枢转。第一臂的自由端支承靠在凸轮周边上的触探轴，该凸轮由机芯的运转轮系驱动旋转，而第二臂的自由端支承与显示机件的运转轮系啮合的齿片。一长弹簧通过其第一端连接到框架上，而其第二端布置成向杠杆上施加一作用力，以保持触探轴与凸轮发生接触。

该类结构存在某些缺点，特别是将在杠杆的两个极限位置之间具有显著的幅度变化的摩擦力应用于机芯的运转轮系。甚至，看得出，一方面，杠杆的旋转轴相对远离触探轴，另一方面，弹簧在杠杆上的支点位于触探轴处，并且因此也超过杠杆的旋转轴。这导致了弹簧在杠杆的一个和另一个极限位置之间的很大幅度的变形，或者该弹簧作用在杠杆上的作用力的很大幅度的变化。杠杆支靠在凸轮上布置，其本身被机芯的运转轮系驱动转动，从而导致机芯的运行遭到干扰，而可能存在不可忽略的偏差值。

发明内容

本发明的首要目标是通过提供一种用于逆跳显示式钟表的机芯来克服现有技术中已知机构的缺点，在所述机芯中，用于执行逆跳显示的装置几乎不会干扰机芯的运转。

为此，本发明更特别地涉及一种用于上述钟表的机芯，其特征在于，作用力调节装置被间置在弹性部件和杠杆之间。

由于该特性，机芯的运行变得更精确。此外，甚至在机芯适于驱动在一大的特别是大于60度、优选大于120度的角扇形区上进行显示的显示机件的情况下，保持该精度。

在一优选实施例中提出：轮装置被摩擦地安装在一筒形轮的筒管上的一轮所驱动，杠杆包括具有一齿片，所述齿片的齿部布置成与一小齿轮的齿部相啮合，所述小齿轮自由转动地安装在筒形轮的筒管上并且与一附加管一体地旋转，所述附加管用于至少间接地确保显示小时信息的显示机件的驱动。

根据第一实施例，可以提出：所述作用力调节装置包括第二凸轮，第二凸轮布置成杠杆相连并且与该杠杆具有相同的旋转轴。在该情况下，弹性部件优选包括长弹簧，所述长弹簧具有一笔直部分，其一自由端布置成承靠在第二凸轮的周边上。因此，由于作用力由第二凸轮承受，因而施加在杠杆上的作用力实施成直接施加于其旋转轴的旋转力矩的形式。

根据第二实施例，可以提出：用于支承显示机件的附加管与具有相同旋转轴的附加凸轮相连，并且附加凸轮具有可变半径周边，所述周边用于与附加杠杆支承的附加触探轴配合，附加杠杆具有配合弹性部件的支承表面。

在该情况中，杠杆承受由弹性部件通过齿片、小齿轮和附加凸轮所产生的作用力，其周边能够调节有效传输到杠杆上的作用力。

可以优选地提出：附加凸轮的周边具有至少部分地相当于一对数曲线部分的形状。

此外，滚子可以由附加触探轴支承，以确保附加杠杆与附加凸轮的周边之间接触，同时摩擦尽可能小。

有益的是，可以在一种钟表中应用该类机芯，所述机芯包括显示机件，所述显示机件显示掠过大于120度角的角扇形区的时间状态，如将时间显示在270度的扇形区上。

附图说明

当阅读随后参照以非限制性方式给出的附图对一优选实施例的详细说明时，本发明的其他特征和优点显得更加清楚了，其中：

-图1图示了在第一种结构中的本发明一优选实施例的第一种变型给出的钟表机芯细部的一简化俯视图；

-图2图示了在第二种结构中与图1视图相似的一简化的俯视图；

-图3图示了来自前述附图的机芯的一简化的横剖面图；

-图4图示了本发明一优选实施例的第二种变型的钟表机芯细部的一简化俯视图，和

-图5图示了图4机芯的一简化的横剖面图。

具体实施方式

图1图示了本发明一优选实施例的第一种变型给出的机芯结构细部的一俯视图，更特别是图示了其用于实现逆跳显示的机构的俯视图。该机构出现于图1中的第一种结构内，而在图2中将示出第二种不同的结构。

作为非限制性示意的方式示出的所述实施方式涉及一种特别是相对于延伸在270度角上的刻度扇形区(未示出)上的逆跳型显示式时针1的驱动机构。

已经在附图上示意性说明了将按本发明的机芯应用在包括一外壳的钟表中，该外壳特别包括一衬环(middle)2。所述机芯包括其上放置有显示模块的夹板(未示出)，并且在夹板的孔中安装有调时杆3，在图3中看得更清楚。

时针1设置在钟表的中央并被筒形轮(图3中的标记4)驱动，筒形轮的筒管5支承一附加管6，所述附加管自由转动地安装在筒形轮上。所述筒形轮通常由机芯的运转轮系(未示出)来驱动，后者可为不影响本发明目的的机械或电动机械类型。

时轮7也摩擦安装在筒形轮的筒管5上。轮装置8远离时轮7布置，并且支承控制轮9以及第一凸轮10，所述凸轮的周边具有螺旋形状。使用销子11使控制轮9和第一凸轮10旋转连接，并且控制轮和第一凸轮相对机芯的框架具有同一旋转轴12。控制轮9具有布置成与时轮7的齿部相接合的周边齿部，从而第一凸轮10通过时轮7的运动按图1中的逆时针方向被驱动旋转。

逆跳显示机构还包括杠杆20，该杠杆沿紧邻位于控制轮9周边的轴线X旋转安装在机芯的框架上。杠杆20从其枢转安装在轴线X上的区域开始具有两个臂21和22。

第一臂21最初包括两部分23和24，这两部分在接合以形成一环之前相互远离，触探轴25延伸在所述环的延长部分中。触探轴的自由端26终止于一尖端并靠在第一凸轮10的周边上布置。

第二臂22具有弯曲的伸长形状以绕过第一凸轮10，终止于一齿片27，所述齿片布置成与连接至附加管6的小齿轮28相接合。

第二凸轮30按转动方式安装在轴线X上，并与杠杆20相连。该凸轮具有心形的周边，更确切的说，所述周边由一双曲线形成，其中各条曲线相应于一对数曲线部分。

长弹簧31在卷绕成环的第一端33利用螺杆32被固定到机芯的框架上，而长弹簧的第二端34具有布置成支靠在第二凸轮30的周边上的平坦表面35。与框架相连的销子36形成反支承以阻止弹簧在逆时针方向上转动。

将注意到，确保限制平坦表面35与第二凸轮30的周边之间的摩擦是很重要的。因此，例如能够考虑使用如红宝石或蓝宝石的材料来制成附接到长弹簧31上的端部。可选地，可为端部34配设一支承件，所述支承件支撑一滚子(如在图4和5中看到的)，所述滚子用于确保长弹簧31和凸轮30的周边之间的接触。

从运行的观点来看，当第一凸轮10按逆时针转动方向旋转时，其半径相对触探轴25的位置增大，从而驱动杠杆20在相同方向上转动。当杠杆相对于其轴线X旋转时，齿片27引起附加管6在顺时针方向上的旋转运动，附加管相对于筒形轮自由转动。因此，时针1相对刻度变换位置，所述刻度可以例如在指针的初始和最终位置之间展开在十二个小时上，根据本实施方式，示意性地，所述位置按270度的角间隔开。

同时，第二凸轮30也按逆时针方向转动，并随着其半径在与平坦表面35接触的区域增大，而使弹簧31略微发生变形。

将弹簧31的硬度常数调整成：始终保证触探轴的尖端26在第一凸轮周边上的接触，同时却不会产生过大的摩擦。

因此，触探器25相对于第一凸轮10的旋转轴12呈现逐渐且连续的远离。已经在第一凸轮的周边标注了一些小写的x，以标定分别对应由时针1相对刻度所显示的每一小时的位置。

图2显示了与图1相似的视图，但是在逆跳显示机构的一不同结构中，更确切的说，在图1的结构之后略少于十二小时，第一凸轮10几乎已经在该间隔中进行了完整的一转。根据所图示的实施方式，时针1已经同时经历了约270度的角向运动。

在该图中显示出，当触探轴25的尖端26已经历最大幅度的移动时，第二凸轮30已进行了按小于90度的角度的一次转动。其半径在图1和图2的位置之间变化很小，当触探轴的尖端通过第一凸轮10的周边的侧面40时，弹簧31具有一受限的张力，然而该张力足够在第二凸轮30上施加压力，以便使其返回到其图1的位置上。因此，该运行类似于指针的归零，所述指针指示在具有计时功能的钟表机芯中所测量的时间。

与现有技术的机构不同的是，有利地，弹簧在触探轴的所述两个极限位置之间的张力的变化对运转轮系运行的影响可以忽略。比起利用现有的机构，该特殊的特性还允许使用更大角幅度的时间状态指示扇形区。

此外，比起弹簧直接作用在杠杆上的现有技术钟表，弹簧通过第二凸轮30在杠杆上的作用能够使时针1更慢地返回到其初始位置。可以注意到，由于使用了对数曲线，因而指针的理论返回速度在该运动的整个持续时间中是恒定的，如果凸轮的周边具有基于阿基米德曲线的形状则情况就不是这样，特别是在图1所示的息止位置的区域中，这就是为什么优选前者的原因。

图3显示了机芯一部分的简化的横剖视图，所述机芯刚刚参照图1和图2描述过。

从该图中显然看出，公共的旋转轴12和X是通过利用用于相应零件的唯一枢轴所形成的，所述相应零件即：一方面，为控制轮9和第一凸轮10；另一方面为杠杆20和第二凸轮30。

此外，从图3中显然看出，通常，设时杆3支承与机芯的伞齿轮42啮合的一发条小齿轮41以执行发条匣弹簧(未示出)的卷绕，而且设时杆支承滑动小齿轮43，滑动小齿轮43本身被带至与自身接合筒形轮4的一中间轮44啮合，以便执行显示机件的设时。

在设定时间的操作期间，时轮7和筒形轮4被同时驱动以使控制轮9和第一凸轮10转动，并且因此使支承时针1的附加管6转动。

可以注意到，从图1所示的位置开始，由于触探轴25可被压靠在凸轮的侧面40上，因而不推荐第一凸轮10朝逆时针的方向旋转。在该情况中，使用者应能感觉到一抗力并且改变设时杆的旋转方向以执行设时操作。如果无论如何坚持不适当的旋转方向，则触探轴尖端的和凸轮侧面的相应表面会使得：触探轴可能沿其上升。

图4和5分别以简化的俯视图和横剖面图显示了用于本发明一优选实施方式的第二种变型的钟表装置的机芯的显示模块。

第二种变型不同于第一种变型之处在于：能够确保触探轴25和第一凸轮10的周边之间的良好接触质量的弹性部件的布置不同，因此适配了调节在杠杆上施加的作用力的调节装置。

更确切的说，支承小齿轮28的附加管6也与附加凸轮50相连，所述附加凸轮50具有可变半径式的周边。后者从其最小的半径到其最大的半径具有对应于一对数曲线部分的形状。此外，具有较小半径和较大半径的区域由一大致径向的侧面51来连接。

此外，根据第二实施变型的显示模块还包括一附加杠杆52，所述附加杠杆52沿远离筒形轮4的旋转轴的一旋转轴旋转地安装在机芯框架上。

附加杠杆52包括基部53，从该基部上延伸出臂54，该臂的自由端支承触探轴55，此处触探轴55实施为支撑滚子57的支承件56的形式，该滚子用于承靠在附加凸轮50的周边上。当附加凸轮50在齿片27和小齿轮28之间配合的作用下被驱动转动时，使用该类滚子能够减小由触探轴55和附加凸轮50的周边之间的接触所引起的摩擦。和已经提到的一样，以非限制的示意方式，滚子可以由红宝石或蓝宝石来制成。

此外，附加杠杆的基部53包括呈棱边形式的支承表面58。

长弹簧61在绕成环的第一端63借助螺杆62被固定到机芯的框架上，而其自由的第二端64布置成支靠在附加凸轮50的支承表面58上。与框架相连的螺杆66形成反支承件，用以防止弹簧在顺时针方向上旋转，因而当在附加凸轮50的半径增加的作用下驱动支承表面58按逆时针方向转动时能够引起其变形。

螺杆66优选为一偏心装置，由此，可以精确地调整长弹簧61的定向。

从运行观点来看，当第一凸轮10按逆时针方向转动时，第一凸轮的半径相对触探轴25的位置增大，从而带动杠杆20在相同方向上转动。当杠杆相对于其轴线X旋转时，齿片27引起附加管6在顺时针方向上的旋转运动，附加管相对于筒形轮自由地转动。因此，时针1相对刻度变换位置，所述刻度可以例如在指针的初始和最终位置之间在十二个小时上延展。

同时，附加凸轮50同时按顺时针旋转方向转动，从而具有相对附加杠杆52的触探轴55增大的半径，因此附加杠杆52按逆时针方向转动。随着附加凸轮周边的半径增大，附加杠杆的转动引起了弹簧61的逐渐变形。

由于该结构，除了短暂的逆跳运动时之外，杠杆20始终承受两个相对的作用力即：第一作用力，倾于使杠杆按逆时针方向转动并由第一凸轮10的周边施加；和第二作用力，倾于在弹簧61变形的作用下使杠杆按顺时针方向旋转，弹簧变形产生通过附加杠杆52、其触探轴55、附加凸轮50的周边、小齿轮28和齿片27而传递到杠杆20上的作用力。

通过能控制传递到小齿轮28的相应转矩的附加凸轮50周边的形状，来调节由弹簧61的变形所产生的作用力。根据第一实施变型，可以注意到：在附加凸轮50的回转角远大于第二凸轮30在显示机件1的两个极限位置之间的回转角的范围内，此处能更精确地进行调整。实际上，通过齿片27和小齿轮28之间的啮合式连接，本变型减小了杠杆20的转动，以允许附加凸轮50的周边比起第一种变型的第二凸轮30具有更大的有用部分。

还可以看到，由于该结构产生的相对作用力，因而该结构存在的附加优点在于：避免在小齿轮28和齿片27之间的啮合式连接处出现间隙。

弹簧61的硬度常数被调整成：触探轴的尖端26在第一凸轮10的周边上的接触始终得到保证，同时不会产生过大的摩擦。

还示意性地图示出了离合装置70，以相当可靠地保证控制轮9和第一凸轮10之间的连接，这能够抵销前述的与时间设置操作相关的缺点。

相应于所描述的本发明的一优选实施方式的前述描述是不受限制的。特别是，用于钟表机芯的不同组成元件所图示和描述的形状是不受限制的。特别是，虽然上述提及的缺点，但是对于第二凸轮和附加凸轮可以使用阿基米德曲线式凸轮，在该情况中本发明的原理保持不变。同样，杠杆的所图示和描述的几何结构是优选的，因为其在体积和根据惯量观点的平衡性之间取得良好的兼顾。特别是，杠杆的形状使触探轴的尖端26、第一凸轮10的旋转轴12与其中齿片27和小齿轮28啮合的区域之间能够几乎齐准。此外，该几何结构允许将杠杆的旋转轴布置在紧邻凸轮处，同时还具有在该同一轴线附近施加弹簧作用力的可能性。因此，能够在杠杆上施加一很大的返回力，而且还大大地限制弹簧变形的幅度。然而，本领域技术人员可以依据其自身的需要选择杠杆的不同几何结构。

例如，本领域技术人员在将该教导应用到其自身的需要上时不会遇到任何特别的困难，特别是显示除小时以外的时间状态时，这均不会超出本发明的范围。

Claims (11)

1.一种显示模块，用于驱动逆跳显示至少一时分的逆跳显示机件(1)的钟表机芯，包括框架，支承：

驱动所述逆跳显示机件的驱动部件，其包括轮装置(8)，所述轮装置用于由所述钟表机芯的运转轮系来驱动并支承第一凸轮(10)，该第一凸轮与所述轮装置相对所述框架具有相同的旋转轴(12)；

杠杆(20)，其支承触探轴(25)，所述触探轴被布置成：在经受可变幅度变形的可变形弹性部件(31、61)的作用下，所述触探轴承靠在所述第一凸轮的周边上，从而根据所述触探轴与所述第一凸轮的所述旋转轴(12)的分隔距离引起在所述杠杆上施加相应的作用力；传动部件(27)，所述传动部件用于将所述杠杆连接到所述驱动部件；

调节所述作用力的调节装置间置在所述弹性部件(31、61)与所述杠杆(20)之间，并且所述调节装置包括连接到所述杠杆(20)的第二凸轮(30、50)，所述第二凸轮具有一周边，所述作用力施加在所述第二凸轮的所述周边上；

其特征在于，所述第二凸轮(30、50)的所述周边的用于与所述触探轴(25)接触的至少一部分对应于对数曲线部分。

2.如权利要求1所述的显示模块，其特征在于，所述第二凸轮(30)和所述杠杆(20)相对所述框架具有相同的旋转轴(X)，并且所述第二凸轮和所述杠杆转动相连；并且，所述第二凸轮(30)具有呈心形的周边。

3.如权利要求1所述的显示模块，其特征在于，所述轮装置(8)由与筒形轮(4)的筒管(5)相连的一轮(7)驱动，所述杠杆(20)包括齿片(27)，该齿片的齿部布置成与小齿轮(28)的齿部相啮合，该小齿轮自由转动地安装在所述筒形轮的筒管上并与附加管(6)一体地旋转，该附加管用于确保用于显示小时信息的显示机件(1)的驱动。

4.如权利要求3所述的显示模块，其特征在于，所述触探轴(25)、所述第一凸轮(10)的旋转轴以及其中所述齿片(27)与所述小齿轮(28)啮合的区域基本对齐。

5.如前述任一项权利要求所述的显示模块，其特征在于，当所述触探轴与所述第一凸轮(10)的旋转轴(12)之间的所述距离增加时，所述触探轴(25)在所述第一凸轮(10)上的所述承靠产生增加的摩擦力。

6.如权利要求1至4中任一项所述的显示模块，其特征在于，所述弹性部件包括具有笔直部分的长弹簧(31)，所述长弹簧的一自由端(34、35)布置成支靠在所述第二凸轮(30)的周边上。

7.如权利要求1所述的显示模块，其特征在于，用于支承所述逆跳显示机件(1)的附加管(6)连接到具有相同旋转轴的所述第二凸轮(50)，并且该第二凸轮具有用于与附加触探轴(55)配合的可变半径式周边，所述附加触探轴由附加杠杆(52)承载，该附加杠杆具有布置成与所述弹性部件(61)配合的支承表面(58)。

8.如权利要求7所述的显示模块，其特征在于，所述附加触探轴(55)支承滚子(57)，该滚子设置用于在所述附加杠杆(52)与所述第二凸轮(50)的周边之间提供接触。

9.一种钟表机芯，其用于驱动逆跳显示至少一时分的逆跳显示机件(1)，包括框架，支承：

运转轮系；

驱动所述逆跳显示机件的驱动部件，其包括轮装置(8)，所述轮装置布置成由所述运转轮系来驱动并支承第一凸轮(10)，该第一凸轮与所述轮装置相对所述框架共用相同的旋转轴(12)；

杠杆(20)，其支承触探轴(25)，所述触探轴被布置成：在经受可变幅度变形的可变形弹性部件(31、61)的作用下，所述触探轴承靠在所述第一凸轮的周边上，从而根据所述触探轴与所述第一凸轮的所述旋转轴(12)的分隔距离在所述杠杆上施加相应的作用力；传动部件(27)，用于将所述杠杆连接到所述驱动部件，

其特征在于，调节所述作用力的调节装置(30、50)间置在所述弹性部件(31、61)与所述杠杆(20)之间，其中所述调节装置包括连接到所述杠杆(20)的第二凸轮(30、50)，所述第二凸轮具有一周边，所述作用力施加在所述第二凸轮的所述周边上，并且所述第二凸轮(30、50)的所述周边的用于与所述触探轴(25)接触的至少一部分对应于对数曲线部分。

10.一种钟表，其包括由玻璃封闭的外壳(2)，其中容纳有如权利要求9所述的机芯，所述机芯布置成驱动通过所述玻璃可见的至少一时间状态的显示机件(1)，其特征在于，所述时间状态显示在角扇形区上，该角扇形区的角度大于60度。

11.如权利要求10所述的钟表，其特征在于，所述角扇形区的角度大于120度。

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