CN101470401A - 计时器的齿轮、相应的齿轮系和钟表机芯 - Google Patents

Abstract

一种钟表机芯齿轮系的齿轮(15，16)，其包括一个板(27，28)，在板的周缘带有装齿，所述装齿包含多个齿(25，26)，每个齿带有一个自所述板延伸的齿根(251，261)，并持续到形成齿顶(252，262)的部分。每个齿的齿根宽度小于其齿顶宽度，且长度等于或大于齿顶长度，齿顶(252，262)的尖端(254，264)位于板(27，28)的半径(R)上，在半径两侧上延伸出第一部分(255，265)和第二部分(256，266)，所述第一部分实际呈直线，一直延伸到与所述半径相隔一定距离上，所述距离大于齿根的宽度一半，而所述第二部分为凸出形状，将所述第一部分与齿根相连接。这样，就可以使用一个齿轮系，其包括了两个相互啮合布置的这种类型的齿轮。

Description

计时器的齿轮、相应的齿轮系和钟表机芯

技术领域

本发明涉及一种钟表机芯齿轮系的齿轮，其包括一个板，在板的周缘设有装齿，所述装齿包含若干个齿，每个齿都带有一个自板延伸的齿根并持续到形成齿顶的部分，所述齿顶的宽度要大于齿根的宽度。另外，本发明还涉及到齿轮系和钟表机芯，二者均带有上述齿轮，另外，本发明还涉及到一种计时器，所述计时器的机芯上也装有上述齿轮。

背景技术

上述齿轮通常用于钟表机芯中，用来完成各种功能。除了所述功能外，与齿轮使用相关的大量参数也会影响到所述齿轮的齿的形状，这些参数包括—特别是—齿轮在机芯运动链中的位置，其与另一个齿轮永久啮合情况，或者许多啮合空隙是否还需要加以限制，以及其相对于另一个与之啮合的齿轮的尺寸等等。

FR 2 867 543 A1号专利申请在其中一个实施例中给出了齿轮的具体类型，该齿轮可以满足上述定义。从这个专利文件中可以清楚地看到，所披露的齿的形状满足了特定要求，即，齿轮可以与邻居齿轮的周缘处的圆柱相啮合，并指向沿与齿轮旋转轴线相平行的轴线，从而构成了一个针齿轮。

关于使用更传统的齿轮的齿轮系，图1示出了带有计时秒表功能的钟表机芯的部分，其基于已有技术中广泛应用的结构。该机芯包括一个联结装置，后者在启动和停止测时功能时起作用，所述联结装置包括一个安装在机芯框架上的杠杆100，以便能够围绕轴101在两个位置之间旋转，这取决于导柱轮102的角度位置，以便建立或中断机芯运转轮系和计时秒表轮系之间的运动联接。

秒轮(seconds wheel)103始终由机芯的运转轮系带动，并布置成与执行联结装置拨针轮盘(setting wheel)104的功能的轮相啮合。

在杠杆的第一位置处，即图1所示位置，计时秒表功能停止，而拨针轮104则在杠杆抵在导柱轮的导柱时为空转状态。当导柱轮转动一个齿节，杠杆会按如图1所示顺时针方向转动而落入两个导柱之间。然后，拨针轮104与计时秒表轮系的齿轮相啮合，一般情况下是计时秒表齿轮(chronographwheel)105，该轮用来驱动显示所测时间秒数的部件。

一般来讲，拨针轮104和计时秒表轮105的齿都为三角形状，如图1所示，这样，在起动计时秒表功能时，在联结装置杠杆动作期间，可以方便(facilitate)所述齿轮的啮合。

然而，使用上述类型钟表机芯的计时器都会存在启动测时功能时出现的缺陷，即当启动计时秒表功能时，杠杆100会围绕轴101旋转，具体来讲，当联结装置拨针轮盘与计时秒表轮接触时，联结装置拨针轮盘104的旋转动作会造成计时秒表轮105产生寄生动作。计时秒表齿轮的寄生动作会引起戴表者能够察觉到的秒显示构件的寄生动作，就质量而言，特别是最具水准的计时器，这对制造商的形象非常不利。

C.-A.Reymondin等人在Fédération des Ecoles Techniques(瑞士)(ISBN2-940025-10-X)上发表的题目为“Théorie d’horlogerie”一书中对上述机芯进行了具体介绍(第234和235页)，其中也提到了上面所述问题。

为此，人们提出了多种方案来解决上述问题，例如，使用一种垂直或轴向联结装置机构。在这种机构中，联结装置拨针轮盘沿其旋转轴线位移，当启动计时秒表功能时，该旋转轴线与计时秒表齿轮的轴线相重合。这样，计时秒表齿轮就不会出现上述寄生动作。

然而，这些机构不仅结构复杂，而且机芯厚度大，显得笨重。因此，这些机构总是很难行得通，特别是如果机芯包括了一些附加功能时。

EP 1 437 633 A1号专利申请中提出了另一个解决方案，根据该方案，使用一个联结装置拨针轮盘的轮齿的非常特别形状，它可以改善其轮齿和计时秒表齿轮的轮齿之间的接触质量，但并没有完全解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种选择形状的齿轮来解决已有技术中存在的上述缺陷，这种齿轮可以在与两个齿轮轴线之间不同距离相关的多个相对位置内，与另一个类似的齿轮相互配合动作。

为此，本发明所提出的齿轮的特征是，每个齿的齿根实际上是平直的，而齿顶带有一个尖端，该尖端位于主夹板或表盘的半径上，并自该尖端处，在半径的两侧上延伸出第一部分和第二部分，实际上为直线的所述第一部分自半径处延伸一定距离，所述距离大于齿根的宽度的一半，而所述第二部分呈凹形结构(concave)，将第一部分连接到齿根处。齿根的长度优选等于或大于齿顶的长度。

根据这些特性，可以使用一种齿轮系，其包括了两个相互啮合布置的这种齿轮，以及一个机构，这个机构可以使至少一个所述齿轮相对于另一个齿轮在至少一个第一工作位置和至少一个第二工作位置之间位移，在所述第一工作位置时，一个齿轮的齿的齿顶与另一个齿轮的齿的齿根侧壁相配合，而在第二工作位置时，一个齿轮的齿的齿顶与另一个齿轮的齿的齿顶相配合。

这种齿轮系可以方便地应用于—例如—带有计时秒表功能的钟表机芯中，从而可以解决上述问题。这样，根据本发明所提出的齿轮的特别特性，就可以提供一个联结装置，该联结装置包括一个在与计时秒表功能的启动与断开状态相关的两个位置之间移动的联结装置拨针轮，所述拨针轮的移动方向与秒轮(即运转轮系驱动的并与联结装置拨针轮盘相啮合的齿轮)轴线和计时秒表轮系齿轮(经由联结装置拨针轮盘驱动)轴线之间连线实际成一直线。

如果联结装置拨针轮盘和秒轮采用本发明所述结构，联结装置拨针轮盘在位移时，会背离或朝向秒轮方向移动，但与此同时，其仍保持与秒轮的啮合。

另外，本发明还涉及到使用了具有上面所披露特性的一种钟表机芯的计时器。

附图说明

下面结合附图，通过阅读一个最佳实施例的详细说明，本发明的其它特性和优点就会更清楚地显现出来，所示附图仅作为示例，但本发明并不仅限于所示示例，附图如下：

-图1为已有技术的计时器的部分机芯简化平面图，从夹板一侧看去；

-图2为根据本发明的部分机芯的第一构型的简化平面图，从针盘一侧看去；

-图3为类似于图2的简化平面图，所示为第二构型的机芯；

-图4a为图2和图3所示机芯中局部详图的简化平面图，所示为图2的第一构型；

-图4b为图4a的放大详图；

-图5为图2和图3所示机芯局部详图的简化平面图，所示为图3的第二构型。

具体实施例方式

图1示出了已有技术计时器的部分机芯简化平面图，从夹板一侧看去；所示计时器具有秒表功能；图2和图3示出了本发明所提出的部分机芯1的针盘一侧的简化平面图，分别为第一和第二构型；所示机芯具有秒表功能。

很显然，所示的这种机芯并不仅限于所示示例，而且，所属领域的技术人员也可以对所示机芯进行改装，以使其适合布置在夹板一侧的计时秒表机构，如图1所示机构，从而能够实施本发明的主题事项，但这都没有脱离本发明的范围。

该机芯1由各种构件组成，其中特别包括一个板2，安装有多个活动部件、杠杆和其它传统的钟表部件，这些部件在本说明中就不再详细赘述，因为所述大部分部件与本发明并不十分相关。

所述钟表机芯属于具有计时秒表功能类型，带有一个导柱轮3。导柱轮由钩4带动旋转，后者与控制构件5形成一个整体，导柱轮的位移可在按钮(图中未示)的基础上按照传统方式控制。

每按动一次按钮就会使得导柱轮3转动一个齿节，从而使得计时秒表功能从工作状态转到停止装置，反之亦然。为此，齿尖(齿柱)和齿槽的交替布置会对不同杠杆6，7起作用，后者会在两个位置之间移动，以便驱动计时秒表轮系，特别包括了计时秒表轮8，后者由运转轮系(图中未示)带动。导柱轮3还可以与作用于制动杠杆11的杠杆10配合动作，制动杠杆11的功能是，当测时中断时，以传统方式保持计时秒表轮8的角度位置，另外还可以与归零击锤端(resetting hammer ends)12和13配合动作，后者由另一个装置来启动。通常，在进行测时时，导柱轮可以锁定归零击锤的启动动作。

图2示出了计时秒表功能(chronograph function)结束时的机芯状态，与此同时，归零击锤12和13下落以便将显示所测时间的各个构件定在零位，而图3则示出了所述同一机芯正在测时时的状态。

在本发明的说明中，特别有意思的部分是，该机芯可以带动计时秒表轮系，具体来讲，是基于运转轮系运动的计时秒表齿轮8。

为此，该机芯包括一个以旋转方式安装在板2上的秒轮15，优选与机芯运转轮系的第四轮和小齿轮组(图中未示)形成一个整体。

秒轮15布置成与联结装置杠杆6承载的齿轮16永久啮合，起到了联结装置拨针轮的作用。联结装置杠杆6通过一个肩台螺钉(shouldered screw)17以绕轴旋转方式安装在板2上，在联结装置弹簧18的作用下，联结装置杠杆6被保持在对应于图2所示的第一、松开位置。所述松开位置通过第一偏心体19设定和调整，后者形成了联结装置杠杆的第一制动机构。

由于秒轮(seconds wheel)15始终由运转轮系带动，所以联结装置拨针轮16也始终由运转轮系带动，而联结装置拨针轮盘在联结装置杠杆松开位置处会空转。

使用者在相应计时器按钮上施加力，会使导柱轮3转动一个齿节(如图所示为顺时针方向)，这会进而抬起联结装置杠杆6，以便使其向第二、啮合位置移动，如图3所示。

联结装置杠杆沿逆时针方向转动，可以使联结装置拨针轮盘16与计时秒表齿轮8相啮合。联结装置拨针轮盘的轮齿插入计时秒表齿轮的轮齿的程度可以通过安装在主夹板上的第二偏心体20来调整。

从图2和图3中可以看到，由于联结装置杠杆6的特别弯曲形状，其自身的旋转动作从而可以转换成其拨针轮盘接近直线平移的动作。这是因为在其第一释放位置和其第二啮合位置之间，联结装置拨针轮16的位移实际上与连接秒轮15和计时秒表齿轮8旋转轴线的直线在同一条直线上。

为此，与已有技术的机构相反，联结装置拨针轮盘不是为了从松开位置向啮合位置过渡(反之亦然)而围绕秒轮旋转，而是背离或朝向所述秒轮方向移动。

这两个齿轮之间的所述相对移动通过使用本发明所提出的特别轮齿可以实现，如图4和图5清楚示出了图2和图3的局部设计详图。

图4a和图5分别示出了在松开位置和啮合位置时，秒轮15、联结装置拨针轮盘16和计时秒表齿轮8之间的相对位置。从图中可以看到这些齿轮的具体布置情况，齿轮的相应旋转轴线的布置实际上是彼此对准的，而联结装置拨针轮盘位于运动学相连的两个齿轮之间。

图4b示出了齿的结构放大示意图，有关这些齿的一些详细说明将在以下详细介绍。

计时秒表齿轮8包括一个装齿(toothings)，所述装齿的齿采用传统的三角形。

秒轮15和联结装置拨针轮盘16都包括装齿(toothings)，所述装齿的齿25，26都带有相同的特定形状，这些装齿都布置在对应轮盘27，28的外周缘上。

每个齿25和26都包括一个齿根251，261，齿根的宽度要小于对应的齿顶252，262的最大宽度，此外，齿根的长度实际上大于齿顶的长度。这样，以及因为一个齿轮的两个相邻齿顶之间的空间必须大于另一个齿轮的一个齿顶的宽度，从而可以在齿轮系工作期间限制摩擦，齿距(即位于一个齿轮的两个相邻齿根之间空间253，263)的尺寸一般都大于另一个齿轮的一个齿顶的所述尺寸。

一个齿轮的两个相邻齿根之间空间253，263的宽度优选从齿顶252，262到轮齿的底部是实际上恒定的。

在附图所示实施例中，通过所示示例，但本发明并不仅限于所示示例，每个齿25，26的齿根251，261呈实际细长矩形形状。与对应齿轮的半径R相对称的齿顶252，262从其自由端处带有一个尖端254，264，该尖端位于上述半径上，呈实际直线的第一部分255，265从该尖端处沿对应轮方向延伸到与所述半径相隔一定距离上，所述距离则大于对应齿根的宽度的一半。每个齿顶252，262都包括一个第二部分256，266，该部分向内弯曲并形成了第一部分255，265和齿根251，261之间的连接部分。

应该注意的是，因为这个情况，在其尖端254，264和其第二部分256，266之间区域，每个齿顶252，262的形状都类似于传统的三角形齿的形状。在此处以示例形式所述的实施例中，所述后一种特性是，可以确保联结装置拨针轮盘16和计时秒表轮8之间的良好啮合。

此外，对于轴线之间相应的不同距离来讲，上面所述装齿的特定形状使得齿轮15和16都可以相互啮合，图4a和图5所示构型之间的比较可以说明这一点。

图4a示出了这两个齿轮在联结装置杠杆6的松开位置时的相对位置，对应于图2所示构型。在这个构型中，两个齿轮15和16装配在一起，齿轮16在计时秒表轮8的范围之外。

在这个情况下，与另一个齿轮的装齿相配合的两个齿轮15，16中的其中一个的齿几乎完全进入到位于两个齿之间的空间253，263内。然后，该齿的齿顶与另一个轮齿的齿根的侧壁(相对于装齿旋转方向的下游侧壁)的相互动作就可实现彼此啮合。

当计时秒表功能起动时，随联结装置杠杆6动作的联结装置拨针轮16与秒轮15脱开，并定位在与计时秒表轮8相啮合的位置，如图5所示。

联结装置拨针轮16和计时秒表轮8之间通过齿顶262(其形状类似于已有技术的齿的形状)实现啮合，按传统方式，计时秒表齿轮的齿数大于联结装置拨针轮盘的齿数。

另外，人们还应看到，秒轮15和联结装置拨针轮16之间在后者位移期间会始终保持在啮合状态，而联结装置拨针轮盘16的位移会增加这两个齿轮的轴线之间的距离。但是，看来这两个轴线之间距离的这种变化后果是，相互动作的齿会被修正。这是因为两个装齿的插入程度缩小了，于是，两个齿轮之间就会经由齿25，26的齿顶252，262而相互作用。在这种构型中，秒轮和联结装置拨针轮之间的啮合类似于两个传统三角形轮齿之间的啮合。

上述说明旨在通过示例的形式来介绍一个具体实施例，但本发明并不仅限于所述示例，此外，本发明并不限于—例如—本发明提出的齿轮用于构成计时秒表的联结装置。同样，所属领域的技术人员可根据其特定要求，在使用除三角形之外的齿顶形状的齿轮方面也将不会遇到任何特别困难。

此外，在另一选择方式时，且没有脱离本发明范围的情况下，也可以采用一种端面齿的轮齿形式。在这种情况下，本发明所提出的两个齿轮的啮合可以采用共轴形式，二者之间的距离可变。

Claims (10)

1.钟表机芯齿轮系用的齿轮(15，16)，其包括一个板(27，28)，在板的周缘提供有装齿，所述装齿包括若干个齿(25，26)，每个齿都带有一个自所述板延伸并持续到形成齿顶(252，262)的齿根(251，261)，所述齿顶的宽度大于所述齿根的宽度，

其特征在于，

所述齿根实质上是平直的，

所述齿顶(252，262)带有一个尖端(254，264)，该尖端位于所述主夹板(27，28)的半径(R)上，并从所述尖端处，在所述半径的两侧延伸出如下两个部分，

一个实际上呈直线的第一部分(255，265)，延伸到距所述半径的一定距离上，该距离大于所述齿根宽度的一半，

然后，一个为凹形的第二部分(256，266)，该部分将所述第一部分连接到所述齿根。

2.根据权利要求1所述的齿轮(15，16)，其特征在于，所述齿根(251，261)的长度等于或大于所述齿顶(252，262)的长度。

3.根据权利要求1或2所述的齿轮，其特征在于，所述齿顶(252，262)实际上与所述主夹板(27，28)的所述半径(R)对称。

4.根据权利要求1到3中任何一项权利要求所述的齿轮，其特征在于，两个相邻齿根(251，261)之间形成了一个空间(253，263)，该空间的宽度从所述齿顶(252，262)到轮齿的底部实际上为恒定的。

5.钟表机芯的齿轮系，其包括至少一个根据权利要求1到4中任何一项权利要求所述的成相互啮合形式的第一和第二齿轮(15，16)，其特征在于，其包括一个机构(3，6)，可在至少一个如下第一工作位置和至少一个第二工作位置之间使所述齿轮的至少一个齿轮相对于另一个齿轮位移，

一个第一工作位置，在这个位置时，一个齿轮的齿(25，26)的齿顶(252，262)与另一个齿轮的齿的齿根(251，261)侧壁相互配合，

一个第二工作位置，在这个位置时，第一和第二齿轮的齿顶相互配合。

6.具有计时秒表功能的钟表机芯，其包括一个联结装置(6，16，18)，设计用来将根据权利要求1到4中任何一项权利要求所述的由机芯运转轮系驱动的第一轮(15)运动连接到计时秒表轮系的轮(8)上，

其特征在于，所述联结装置包括一个根据权利要求1到4中任何一项权利要求所述的第二轮(16)，该轮布置在一个可移动的支架(6)上，以便能够在如下至少一个第一工作位置和一个第二工作位置之间位移，

一个第一工作位置，在这个位置时，所述轮不与所述第一轮(15)啮合，

一个第二工作位置，在这个位置时，所述轮同时与所述第一轮(15)和所述计时秒表轮系的轮(8)相啮合。

7.根据权利要求6所述的机芯，其特征在于，所述可移动支架是一个联结装置杠杆(6)，其形状是这样的，即所述第二轮(16)在其两个工作位置之间的位移是沿与穿过所述第一轮(15)和计时秒表轮系轮(8)的轴线的直线方向实际上成同一直线来进行的。

8.根据权利要求7所述的机芯，其特征在于，其包括一个导柱轮(3)，其布置成能够与所述联结装置杠杆(6)配合动作，以便形成两个明显的位置，这些位置分别与所述第二轮(16)的工作位置相关。

9.根据权利要求6所述的机芯，其特征在于，所述第一轮(15)、所述第二轮(16)和所述计时秒表轮系的轮(8)的各自旋转轴线实际上是相互对准的。

10.计时器，其包括具有根据权利要求6到9中任何一项权利要求所述计时秒表功能的钟表机芯，所述壳体装有一个按钮，用来根据使用者所施加的力来操作所述第二轮(16)从一个第一工作位置向另一个工作位置移动。

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