CN101720452B - 包含卡罗素的钟表机芯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钟表机芯，该钟表机芯包括发条盒、具有擒纵轮和擒纵小齿轮(27，25)的擒纵机构、摆轮机构(19)以及用于将存储在发条盒中的能量传递至擒纵轮的齿轮系。该齿轮系具有中间轮(23)，该中间轮被齿轮系的第一部分运动学地连接至发条盒，且被该齿轮系的第二部分运动学地连接于擒纵轮(27)，该齿轮系的第二部分、擒纵机构和摆轮机构安装在旋转的框架(16)中，该框架运动学地连接于机芯，且布置成以与所述中间轮(23)的速度不同的速度围绕所述中间轮(23)共轴地旋转。该钟表机芯的特征在于，机芯赋予框架(16)每分钟一转的速度。

Description

包含卡罗素的钟表机芯

技术领域

本发明总体涉及机械钟表机芯，其中运转轮系的将中间轮运动学地连接于擒纵轮的部分安装在旋转台架上，该旋转台架还承载擒纵机构和摆轮机构(balance)，并且，所述台架还被机芯驱动围绕中间轮的轴线以与中间轮的速度不同的速度旋转。

背景技术

符合上述定义的钟表机芯已是公知的。特别地，瑞士专利No.7965结合附图公开了这种机芯，所述附图之一在本文的附图1中重新示出。公开的机芯包括一运转轮系，其中仅示出其最后两个轮副。即，第三小齿轮和第三轮(分别表示为G和H)形成的轮副，以及第四小齿轮和第四轮(分别表示为A和C)形成的轮副。该文献记载了第四轮(或中间轮)C以已知的方式驱动擒纵机构(未示出)。此外，擒纵机构和摆轮机构E安装在台架F上。台架F的底面具有粗的圆筒形枢轴B，该枢轴B被插入板P的孔中旋转。圆筒形枢轴B是空心的且成形为使得第四轮副的心轴从中穿过，从而台架F和第四轮围绕相同的轴线旋转。最后，第三小齿轮G用于通过轮D驱动台架F旋转，该轮D在中间被穿孔且旋拧于所述台架上，并且和所述台架的旋转轴线同心。

在此现有技术文献公开的示例中，第三轮H被以相当常规的方式以每7¹/₂分钟一转的速度驱动。第三小齿轮G具有与其啮合的轮D的齿数的七分之一的齿，因此台架F每52¹/₂分钟完成一转。此外，第四小齿轮A具有第三轮H的齿数的1/(7¹/₂)的齿。这样，第四小齿轮A常规地每分钟精确地完成一转。由于第四轮C的旋转速度由擒纵机构确定，该擒纵机构自身和台架F一起沿与第四轮C相同的方向旋转，摆轮机构E的频率必须降低约2％以将台架F的速度考虑在内。

本领域技术人员将从以上描述中认识到卡罗素(carrousel)。阅读此描述后，显然可以看到，卡罗素机构完全不同于陀飞轮机构。实际上，在带有卡罗素的普通的表中，来自发条盒的能量通过第四轮传递至擒纵轮。机芯通过附加齿轮驱动所述台架，且如果此齿轮解除联接，则所述表在所述台架不再旋转时仍可继续工作。

发明内容

根据名为“La montre:principes et méthodes de fabrication”(298-299页)的著作，卡罗素和陀飞轮一样很好地补偿摆轮机构中的偏重缺陷。此外，卡罗素易于制造和大量生产。但是，对于钟表专家和收集者来说，陀飞轮看起来更有吸引力。因此，本发明的目的在于提供一种装有与陀飞轮相同的美学品质的卡罗素的钟表机芯。本发明通过提供这样一种钟表机芯实现此目的：该钟表机芯包括发条盒、具有擒纵轮和擒纵小齿轮的擒纵机构、摆轮机构、以及用于将存储在发条盒中的能量传递至擒纵轮的齿轮系，其中所述齿轮系包括中间轮，该中间轮被齿轮系的第一部分运动学地连接至发条盒，并且直接与擒纵小齿轮啮合，擒纵机构和摆轮机构安装在旋转的框架中，所述框架运动学地连接于机芯且布置成以与所述中间轮的速度不同的速度围绕所述中间轮共轴地旋转，其特征在于，机芯赋予所述框架每分钟一转的速度。

根据本发明，当机芯在工作时，框架以每分钟一转的速度旋转。此技术特征的实现并不是一目了然的。实际上，在现有技术的卡罗素中，第四轮也是每分钟完成一转。这样，如果第四轮和框架以相同的速度旋转，那么擒纵轮不会被驱动。从而，根据本发明，第四轮的速度并不是每分钟一转。因此，此轮实际上并不是第四轮，而是伪第四轮，或者更简单地说是中间轮。此外，由于它的速度并不是每分钟一转，它不能用于承载钟表的秒指示器。但是，在装有根据本发明的机芯的钟表中，框架可有利地在表盘一侧可见且其自身承载用于指示秒的装置。

可总结权利要求1如下：定义一种卡罗素，其特征在于，该卡罗素布置成以每分钟一转的速度旋转。但是，应当指出钟表制造文献中包含卡罗素的两种不一致的定义。本申请使用常规意义上的术语“卡罗素”，其包括以下全部相关特征：一种钟表机芯，该钟表机芯包括发条盒、具有擒纵轮和擒纵小齿轮的擒纵机构、摆轮机构、以及用于将存储在发条盒中的能量传递至擒纵轮的齿轮系，其中所述齿轮系包括中间轮，该中间轮被齿轮系的第一部分运动学地连接至发条盒，并且直接与擒纵小齿轮啮合，擒纵机构和摆轮机构安装在旋转的框架中，所述框架运动学地连接于机芯且布置成以与所述中间轮的速度不同的速度围绕所述中间轮共轴地旋转。但是，名为“Théorie d’horologerie”的著作给出了卡罗素的另一定义。根据这种更近期的定义，卡罗素仅仅是一种其中摆轮机构相对于框架的旋转轴线为偏心的陀飞轮。明显地，基于这种第二定义，以每分钟一转的速度旋转的卡罗素是本领域技术人员公知的。

附图说明

通过阅读以下结合附图仅作为非限制性示例而给出的描述，将清楚看到本发明的其它特征和优点，其中：

图1重现了瑞士专利No.7965中的现有技术的卡罗素的齿轮系的剖面示意图；

图2是根据本发明的特定实施例的钟表机芯的驱动卡罗素框架的齿轮系的俯视图；

图3是沿图2的A-A的剖面示意图；

图4是驱动图2的钟表机芯的擒纵机构的齿轮系的俯视图；

图5是沿图4的B-B的剖面示意图；

图6是图2的完整的卡罗素齿轮系的俯视图；

图7是示出卡罗素框架的替代实施例的剖面示意图。

具体实施方式

如图2和图3所示的驱动卡罗素框架的齿轮系是运转型轮系。因此，它包括被发条盒(未示出)驱动的中央轮3，该中央轮3以常规方式每小时完成一转。中央轮的心轴5用于承载分钟指针。该齿轮系还包括第三轮副，该第三轮副包括第三小齿轮7和第三轮9，以及不可相对旋转地固定于卡罗素框架16的卡罗素轮17。卡罗素轮17被第三轮通过两个中间轮副——即由小齿轮11和轮13构成的第一中间轮副以及标号为15且用作中间轮的第二中间轮副——间接驱动。类比于常规运转轮系，在下文中，中间轮副11、13被称为“第四中间轮副”。

从上文中可明显看出，在此示例中，由于奇数个轮副将卡罗素轮17从中央轮3隔开，所以这两个轮以相同的方向旋转。此外，第三小齿轮7和中央轮3之间的传动比是11¹/₄，而第四中间小齿轮11和第三轮9之间的传动比是9³/₅，且卡罗素轮17和第四中间轮13之间的传动比是⁵/₉。因此可计算出卡罗素16的旋转速度是中央轮的60倍。从而卡罗素轮每分钟完成一转。

该附图还示出卡罗素16承载摆轮机构19和擒纵机构。在本示例中，擒纵机构是常规类型的。它包括擒纵轮27，该擒纵轮特别在图2中可见(图3中未示出该擒纵机构)。

图4和图5示出将发条盒(未示出)连接于擒纵轮27的齿轮系。图4和图5的齿轮系也是运转类型的且与图2和图3的齿轮系共用其轮副的一部分。驱动擒纵机构的轮系包括中央轮3，第三轮副7、9和擒纵轮副，该擒纵轮副由擒纵小齿轮25和擒纵轮27构成。擒纵小齿轮被第三轮9通过中间轮副间接地驱动，该中间轮副由小齿轮21和轮23构成。类比于常规运转轮系，小齿轮21和轮23在下文中分别被称为“伪第四”小齿轮和轮。

根据本发明，擒纵机构驱动轮系的轮副之一布置成和卡罗素轮17并从而也和卡罗素框架16共轴地旋转。如图5所示，在本示例中，伪第四轮副21、23和卡罗素共轴地旋转。此外，如上所述，擒纵机构25、27和摆轮机构19安装在框架16中，且因此和框架16一起旋转。

如上所述，第三小齿轮7和中央轮3之间的传动比是11¹/₄。此外，伪第四小齿轮21和第三轮9之间的传动比是10²/₃。因此可计算出伪第四轮的转速是中央轮的120倍。此外，单个轮副将伪第四轮副21、23与中央轮3隔开。在这些条件下，伪第四轮23以和中央轮相同的方向旋转，从而也以和卡罗素框架相同的方向旋转。

根据本发明，卡罗素框架以每分钟一转的速度旋转。根据本示例中使用的传动比，可推知中央轮每小时完成一转。从而，中央轮的心轴5的速度足以承载分钟指针。从选择的传动比也可推知，伪第四轮23每分钟完成两转。由于此伪第四轮以和框架16相同的方向旋转，可推知在此示例中，伪第四轮23相对于框架的速度是每分钟一转。

从上文可清楚看出，在此示例中采用的传动比的有利结果是摆轮机构和擒纵机构可以与常规的钟表机芯相同的频率工作。实际上，由于擒纵机构安装在框架中，因此必须将伪第四轮调节成每分钟一转的常规速度。由于此特征，使得能够使用标准的摆轮机构和擒纵机构以制造此示例的钟表机芯。例如，可选择频率为3Hz的摆轮机构19，具有十五个齿的擒纵轮，并且擒纵小齿轮25和伪第四轮23之间的传动比是12。

如图5所示，在此示例中，框架的布置是常规的。此框架可枢转地安装在框架夹板33的轴承31和条杆夹板37的轴承35之间。图5的剖面图示出本发明实现的另一特征。可看出摆轮机构19布置成和卡罗素框架16共轴。尽管这种布置具有美观的优点，但是这会引起某些问题。实际上，摆轮轴在表盘(未示出)和(伪)第四轮副21、23之间在(伪)第四轮副21、23的延伸部上延伸。明显地，在这些条件下，将第四轮副的心轴延伸以使得它承载表盘侧上可见的指针是有问题的。但是，根据本发明，由于卡罗素框架16以每分钟一转的速度旋转，该框架可代替第四轮副并自身承载第二指示器。

图7示出“飞行”卡罗素，其形成前面附图中的卡罗素的替代实施方案。根据这种变型，齿轮系和擒纵机构与结合图2至图6公开的相同。通过将图7和图5进行比较可看出，球轴承41已经代替了框架夹板33中的轴承31。类似于图5的轴承31，图7所示的轴承的凸台(boss)43被垂直圆柱形孔穿过，该圆柱形孔允许伪第四轮副21、23穿过。图7还示出球轴承的外环固定在框架夹板33中，而凸台43承载卡罗素轮17和从而也承载作为一个整体的框架。由于这种布置，可省去条杆夹板37(图5)和轴承35。因此，在此变型中，框架安装在单个的枢轴上，该枢轴通过底座承载框架。此外，该框架的顶部完全自由。因此，该卡罗素给出这样的感觉：它在机芯上方飞动，因此命名为“飞行卡罗素”。

明显地，本领域技术人员可对构成本文主题的实施例进行各种显而易见的变型和/或改进，而不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围。特别地，本领域技术人员可通过去除或添加轮副或通过改变传动比来改变齿轮系。仅有的限制是卡罗素轮17必须以相同的方向旋转，且转速是分钟心轴5的60倍。重要的是应理解，并不是绝对需要使得中间轮副21、23相对于框架16的速度等于每分钟一转。实际上本发明并没有对中间轮23的速度加以任何的限制。在前面的示例中，中间轮副可沿与框架相同的方向而比框架旋转得更快。但是，中间轮副也可沿与框架相同的方向而比框架旋转得更慢，或者甚至以与框架相反的方向旋转。制造这些变型卡罗素对于本领域技术人员不会有任何困难。实际上，他们知道如何制造能够将轮的旋转调节为不同于每分钟一转的任何速度的摆轮机构和/或擒纵机构。此外，他们知道如何制造沿一个方向或另一个方向旋转的擒纵机构。在这方面，值得注意的是，如果轮23以相同的方向旋转，但并不是和框架一样快，则轮23相对于框架的速度是负值。即，轮23相对于框架16逆时针旋转。

此外，根据本发明的另一实施例，与欧洲专利No.0,973,076中公开的陀飞轮类似，与擒纵机构啮合的(伪)第四轮副21、23可被框架16承载于一偏心位置，像行星轮一样。在这些条件下，框架将布置成围绕另一中间轮副——例如插入在第三轮副7、9和伪第四轮副21、23之间的轮副(图中未示出)——的心轴旋转，而不是与伪第四轮副共轴。传动比例如可选择成使得中间轮副以与框架相同的方向旋转但是稍稍较慢。(特别地，中间轮副例如可包括带有20个齿的较大的小齿轮，该小齿轮布置成和轮9啮合，从而该轮副以每小时54转的速度被驱动[animated])。在这些条件下，相对于每小时完成60转的框架，中间轮副的轮可沿相反的方向以减小的速度旋转(在此示例中，以每小时6转的速度)。那么，中间轮副和伪第四轮副21、23之间的传动比可被确定为使得伪第四轮23相对于框架的旋转速度与使用的擒纵机构的速率相适应(中间轮副的轮例如具有90个齿，且伪第二小齿轮21具有9个齿)。从这个新的示例可明显地看出伪第四轮23相对于框架顺时针旋转，这意味着可使用沿惯常方向(与第一示例相同的方向)旋转的擒纵机构。

根据本发明的上一个实施例的变型，插入在第三轮副7、9和伪第四轮副21、23之间的轮副可旋转得比框架稍快，而不是稍慢于框架。在这些条件下，伪第四轮23将相对于框架逆时针旋转。但是，如上所述，这个特征不会给本领域技术人员造成任何实际问题。

Claims (7)

1.一种钟表机芯，该钟表机芯包括发条盒、具有擒纵轮(27)和擒纵小齿轮(25)的擒纵机构、摆轮机构(19)、以及用于将存储在发条盒中的能量传递至擒纵轮的齿轮系，其中所述齿轮系包括中间轮(23)，该中间轮被齿轮系的第一部分运动学地连接至发条盒，并且直接与擒纵小齿轮(25)啮合，擒纵机构(25，27)和摆轮机构(19)安装在旋转的框架(16)中，所述框架运动学地连接于机芯且布置成以与所述中间轮的速度不同的速度围绕所述中间轮(23)共轴地旋转，其特征在于，机芯赋予所述框架(16)每分钟一转的速度。

2.根据权利要求1所述的钟表机芯，其特征在于，所述框架(16)布置成顺时针旋转且所述框架还承载用于指示秒的装置。

3.根据权利要求2所述的钟表机芯，其特征在于，所述中间轮(23)布置成以比框架(16)的旋转速度更高的速度顺时针旋转。

4.根据权利要求2所述的钟表机芯，其特征在于，所述中间轮(23)布置成沿与框架相同的方向以比框架的旋转速度更低的速度旋转。

5.根据前述权利要求中的任何一项所述的钟表机芯，其特征在于，所述摆轮机构(19)布置成与框架(16)共轴地振荡。

6.根据权利要求1至4中的任何一项所述的钟表机芯，其特征在于，所述框架(16)安装在单个枢轴(41)上，该枢轴通过底座承载框架(16)，框架的顶部完全自由。

7.根据权利要求6所述的钟表机芯，其特征在于，所述枢轴包括球轴承(41)。

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