CN101750952B - 安装有惯性联接机构的钟表机芯 - Google Patents

安装有惯性联接机构的钟表机芯 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种钟表机芯，该钟表机芯包括联接机构，所述联接机构包括第一联接轮副和第二联接轮副，其中，所述第一联接轮副的转动导致所述第二联接轮副转动；所述联接机构是离心联接机构，该离心联接机构包括固定在所述第一联接轮副的轮毂上的惯性棘爪，该惯性棘爪与固定在所述第二联接轮副上的止动件啮合。

Description

安装有惯性联接机构的钟表机芯
技术领域
本发明涉及包括使用惯性联接机构的装置的钟表机芯，并具体地涉及被自动上条并具有振动闹铃的这种类型的机芯，所述振动闹铃包括使用这种联接机构的齿轮系机构，这种机芯用于腕表、怀表或者类似物。
背景技术
专利申请EP08020803.6——本申请要求其优先权并且其全部内容结合在此作为参考——通过提供一种自动上条的钟表机芯克服了现有技术中已知的安装有振动闹铃机构的表的缺陷，该机芯包括有利地使用机芯的元件并产生大振幅振动的无声振动闹铃机构。
上述申请还提供了一种包括这种类型的闹铃装置的钟表机芯，这种机芯的设计特别简单并且实施起来不贵。
本发明更具体地涉及可优选地用在上述振动闹铃机构的框架内的联接机构，这种联接提供了现有技术中已知的换向类型的离合轮的替代方案，对于现有技术中的离合轮，可根据轮副的相对转动方向(relative sense ofrotation)来选择联接，但是并不对每个轮副赋予固有的驱动或从动属性。
发明内容
因此，本发明涉及一种包括联接机构的钟表机芯，所述联接机构包括第一联接轮副和第二联接轮副，其中第一联接轮副的旋转导致第二联接轮副旋转；所述联接机构是包含惯性棘爪的离心联接机构，所述惯性棘爪固定到所述第一联接轮副的轮毂上，并与固定到所述第二联接轮副上的止动件啮合。
这种机构的一个优点是，使得能够限定一个恒定的驱动轮副和一个恒定的从动轮副，从而对于在这些轮副的每一侧的齿轮系来说联接是不对称的：这些齿轮系中的一个可驱动另一个，而相反的驱动联接是决不可能的。
另一个优点是，联接取决于驱动轮副的转速。
附图说明
通过下面参照附图对本发明的描述，可以更清楚地发现本发明的其它特征和优点，其中：
-图1是根据本发明的优选实施例的形成使用联接机构的振动闹铃的机芯的一部分的分解立体图；
-图2是图1的机芯组装后的立体图；
-图3是图1的机芯沿振荡摆锤支承件的横截面的俯视图；
-图4是在图3中看到的根据本发明的联接装置的剖视放大图；
-图5是图4的联接装置的俯视图；
-图6是图4和图5的联接装置的径向剖视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的优选变型的用于使用惯性棘爪的腕表的钟表机芯1的分解立体图。所提出的钟表机芯1将振动闹铃机构与本领域技术人员所知的包括自动上条机构的钟表机芯关联在一起。该机芯1的自动上条机构利用振荡摆锤2的转动通过形成运动链3的齿轮系31、32、34而将机械能存储在发条盒36中，所述运动链3与形成带齿的轮的振荡摆锤2的摆锤小齿轮21啮合。由于振荡摆锤2的重心相对于其转动轴线211——也是摆锤小齿轮21的转动轴线——的偏移，使用者的手腕运动使得该振荡摆锤2相对于表壳转动。振荡摆锤2的转动使发条盒36的棘轮33在运动链的末端转动。棘轮33的转动对发条盒36内的发条上条并从而存储机械能，该机械能将被向与发条盒36的齿啮合的运转轮系(未示出)分配。根据图1，由于换向轮31，该上条机构是仅沿一个方向上条的类型，换向轮31的工作原理将在下面具体参照图3解释。轮副32、34是均包括同轴的、相接合的轮和小齿轮的减速轮副，它们的目的是建立合适的传动比，以将在齿轮系3的末端处获得的转速调整为摆锤小齿轮21的转速的函数。
如图1所示，换向轮31也可转动地安装在支承件5上，该支承件5具有合适的切除部，以便振荡摆锤2的摆锤小齿轮21与换向轮31的第一齿圈311啮合，而换向轮31的第二齿圈312与减速轮副32的轮啮合。换向轮31形成“自由轮(free wheel)”：在振荡摆锤2的第一转动方向上，换向轮31的第一轮副311的第一齿圈联接到该换向轮的第二轮副312的第二齿圈，而在振荡摆锤2的第二转动方向上，换向轮31的第一齿圈311与该第二齿圈312脱离联接。减速轮副32相对于支承件5可转动地安装，并且该减速轮副32的小齿轮与另一减速轮副34的轮啮合，该另一减速轮副34可转动地安装在夹板35上，该夹板35固定在机板6上。
如图1所示，上条轮37相对于夹板35可转动地安装，并且可以由希望通过致动具有外部旋钮(未示出)的柄轴或表冠对手表手动上条的使用者设定成转动。从而，存储在发条盒36的发条(未示出)内的能量可以通过使振荡摆锤2转动获得或通过手动上条获得。
机芯1包括振动闹铃机构4，该振动闹铃机构4包括能量源46、致动装置48、运动链4和振动元件2。根据图1所示的实施例，用于振动闹铃机构的能量源是第二发条盒46，该第二发条盒46独立于用于运转轮系的第一发条盒36。但是，可以设想其它能量源，例如电源或电动机械源，用于为本发明的振动闹铃装置和/或正常的时间显示器供给能量。例如，可以将本发明应用于ETA自动石英型的机构，在该ETA自动石英型的机构中，来自振荡摆锤的机械能用于为联接到蓄电池的发电器供给能量，该蓄电池向石英马达供给电能。根据本发明，致动装置是棘爪48，该棘爪在非闹铃时间将发条盒46锁定而使之不能转动，但恰好当闹铃在优选地可以由使用者设定的预定时间被致动或触发时该棘爪释放该发条盒46。当闹铃机构4在预先设定的时间被致动时，棘爪48枢转，使得发条盒46的齿圈可自由转动。控制装置(未示出)使棘爪48在非闹铃时间的锁定位置和闹铃时间的释放位置之间枢转。
该振动闹铃机构的振动元件是振荡摆锤2，该振荡摆锤2被驱动而在运动链4的末端转动，该运动链4由发条盒46的转动驱动，并且包括根据本发明的优选实施例的致动机构41，下面将参照图4至图6对该致动机构进行描述。该振动闹铃机构用于在使用者的手腕上产生可察觉到的振动；当表被放置在硬的表面上时，该闹铃机构产生的振动会使表跳起来，这使得表在与该表面碰撞时产生噪声。
振动闹铃机构优选地包括第一减速轮副44，与和机芯的自动上条装置相关联的运动链3的减速轮副32、34相类似，该第一减速轮副44由彼此固定而一起转动的小齿轮和轮形成。但是，不同于图1所示的轮副34，该减速轮副44的小齿轮位于同一轮副的轮的下面并直接与发条盒46的齿圈啮合。减速轮副44可转动地安装在夹板45上，该夹板45固定在机板6上；该减速轮副44的轮与第二减速轮副42的小齿轮啮合，该第二减速轮副42也可转动地安装在夹板45上。减速轮副42的轮联接到联接装置41上，该联接装置41包括第一致动轮副411和第二致动轮副412，该第一致动轮副411和第二致动轮副412设置成使得第一轮副的转动导致第二轮副412转动。减速轮副42的轮的齿与第一减速轮副411的齿啮合，而第二减速轮副412的齿与振荡摆锤2的摆锤小齿轮21啮合。
当闹铃被致动时，棘爪48释放存储在发条盒46的发条内的能量并将发条盒46的外周齿设定成转动。存储在发条盒46内的最大能量和驱动第一致动轮副411的运动链4的齿轮系的传动比可确定为，使得用作振动元件的振荡摆锤2在闹铃被致动后转动大约15秒。此外，用于确定发条盒46与振荡摆锤之间的转速比的减速轮副42、44的传动比计算为，比用于机芯1的第一自动上条运动链3的传动比小大约5倍，其中，在该第一自动上条运动链3中，计算了提供能量储备的发条盒36与振荡摆锤之间的转速比。这些传动比和可以存储的能量将具体取决于所期望的闹铃振动时间，该闹铃振动时间可优选设定在10秒和20秒之间。使用者可以通过参考联接到发条盒46上的可视量规操作上条轮47来调整振动时间，这确定了存储在该发条盒内的能量等级。
图2示出当所有零件都组装到机板6上时的图1的机芯1。为了示出一旦振动摆锤2固定到摆锤小齿轮21上就会被该振动摆锤2覆盖的所有零件，仅未示出振荡摆锤2。从而，仅可以看到振荡摆锤2的支承件5。如图2所示，可以看到，摆锤小齿轮21既与换向轮31啮合又与联接装置41啮合，更具体地说，与换向轮的第一轮副311和联接装置41的第二轮副412啮合。这两个轮副311和412直接与摆锤小齿轮啮合意味着它们总是沿与振荡摆锤2的转动方向相反的同一方向转动。但是，轮副311是当振荡摆锤沿给定转动方向S1转动时使机芯被自动上条的驱动轮副，而轮副412是当来自发条盒46的能量被释放时被致动而转动的从动轮副，但该轮副412从不使联接机构的第一轮副411转动。根据该实施例，用于对机芯1自动上条的振荡摆锤的转动方向S1被选择为，与闹铃被致动或触发时振荡摆锤2的转动方向S2相反。通过第二运动链4，来自发条盒46的机械能使所述振荡摆锤2沿与通过换向轮31对第一发条盒36上条的方向相反的方向转动，这一事实使得当闹铃被致动时用于驱动摆锤小齿轮21所需的力偶降至最小，从而对于存储在发条盒内的给定量的能量来说提供了更长的振动期间。
在图2中，元件31、32、34形成机芯1的自动上条运动链，用于将机械能存储在发条盒36中。对于给定转动方向S1，换向轮的第一轮副311驱动第二轮副312使之转动，该第二轮副312继而驱动安装在夹板35上的第一减速轮副32的轮。位于同一轮副32的轮下面的该第一减速轮副32的小齿轮驱动第二减速轮副34的轮，该第二减速轮副可转动地安装在同一夹板上。该第二减速轮副34的小齿轮驱动发条盒的棘轮33。如在上面的描述中所指出的，发条盒36的棘轮33也与上条轮37的齿啮合，以对机芯手动上条。第二运动链44、42、41将来自发条盒46的能量转化成振荡摆锤2的转动。我们这次从发条盒46开始描述：一旦棘爪48从齿圈的其中一个齿被释放出来，则发条盒46就被设定成转动，如图2和图3所示，该发条盒46与位于减速轮副44的轮下面的该减速轮副44的小齿轮啮合，该减速轮副44可转动地安装在夹板45上。同一轮副44的轮与第二减速轮副42的小齿轮啮合，该第二减速轮副42也可转动地安装在夹板45上。减速轮副42的轮与惯性棘爪轮(inertial click wheel)41啮合，该惯性棘爪轮41形成根据本发明的优选实施例的联接机构，下面将参照附图对其进行详细描述。更具体地说，减速轮副42的轮与图4中所示的小齿轮417啮合，该小齿轮417固定在联接机构41的第一轮副411上，该第一轮副411驱动第二轮副412使之转动，形成该运动链的末端。最后，联接机构的第二轮副412与摆锤小齿轮21啮合，以使振荡摆锤2转动。
不同于机芯1的使用运动链3的自动上条机构，运动链4从发条盒46释放能量，而不是将能量存储在该发条盒46内。因此，不同于与发条盒36相关联的齿轮系，闹铃机构齿轮系不具有自动上条机构，而是仅具有手动上条机构。与发条盒46的棘轮43啮合的上条轮47例如通过致动外部旋钮用于实现上条，如在上面的描述中所解释的。尽管根据所示出的优选实施例没有设置自动上条机构，但是也可以增加一个自动上条机构，例如通过附加齿轮系。但是，这具有在表壳内需要更多空间的缺点。
图3示出沿振荡摆锤支承件5的横截面的图2的机芯，以便更清楚地示出根据本发明的联接机构41的工作原理和换向轮31的内部结构。机芯的所有其它构成元件都与图2中所示出的相同。如前面所指出的，换向轮31与振荡摆锤2的摆锤小齿轮21啮合，但仅沿摆锤小齿轮21的一个给定转动方向致动机芯1的上条机构，该给定转动方向是图3所示的方向S1。该换向轮包括第一驱动轮副311和轮副312，该轮副312由自由轮类型的棘爪系统驱动。其上安装有棘爪313的柱桩固定在第一轮副311上，而在第二轮副312的外周上形成有止动件315，该止动件315在其转动轴线上也固定在星形轮毂314上。棘爪313的臂与轮毂314和止动件315配合工作，以便所述臂驱动第二轮副使之沿转动方向S1转动，并且所述臂沿相反方向S2不被咬合(unclicked)。
图3所示的根据优选实施例的联接机构41由惯性棘爪轮构成，可以从截面图中看到该惯性棘爪轮的下述元件(注：下面参考图4给出附图标记，图4是图3的放大图)：位于中心的与第一联接轮副411相关联的轮毂415，在该轮毂415上固定有柔性带414，在所述带的端部上安装有惯性块413。当第一联接轮副411通过减速轮副42作用在小齿轮417上而被驱动转动时，惯性块413被沿径向向外拉。带414的柔性使得这些惯性块413能够沿径向向外移动；从而这些惯性块413与固定在第二联接轮副上的止动件416啮合，从而第二轮副被驱动转动。为了便于辨认，惯性棘爪轮的构成元件的上述附图标记未添加在图3中，而是仅添加在图4所示的剖视放大图中。下面解释的图5和图6也对该联接机构41的不同视图进行了详细描述。
图4至图6详细示出了根据本发明的惯性棘爪轮41的工作原理。图4是图3的联接结构41的放大图，该联接结构41由图示的惯性棘爪轮形成。更具体地说，图4示出固定在第一轮副411上的位于中心的轮毂415、带414、惯性块413以及固定在第二轮副412上的止动件416，该第二轮副412的外齿将与摆锤小齿轮21啮合。如下面参照图6看到的，止动件416和第二联接轮副412的齿不位于同一平面内。图5以俯视图具体地示出该轮副412及其外齿。通过轮副412的中空部可以看到惯性块413和柔性带414。因此，所形成的联接机构41是离心联接机构，该离心联接机构包括由固定在第一联接轮副411的轮毂415上的带414和惯性块413形成的惯性棘爪。只有当带414在惯性块413的径向加速度的作用下充分延伸时，才与固定在第二联接轮副412上的止动件416发生啮合，惯性块413的径向加速度由轮毂415的转速确定，轮毂415的转速也就是第一轮副411的转速。该转速必须大于最小极限值，以确保带414充分延伸从而使惯性块挤压在止动件416上。除其它因素外，该转速可以考虑通过计算运动链4、尤其是减速轮副42、44的传动比来调整。
如从图4中看到的，止动件416设置在惯性棘爪轮41内，从而第一联接轮副411仅沿该第一联接轮副411的一个给定转动方向驱动第二联接轮副412使之转动，该给定转动方向由当发条被放松时发条盒46的转动方向确定。凹口的朝向设置成，使得当第一轮副411沿逆时针方向转动时啮合是最佳的。但是，在替代方案中，可以设想，止动件可以设置成，它们允许第二轮副412在第一轮副411的任何转动方向上都啮合和被联接而转动，以便确保联接机构的组件的最大灵活性，并使其适应于所有现有类型的机芯1，尤其是机板6、发条盒齿圈46和棘爪48的取向。
图6示出惯性棘爪轮41沿图5的平面A-A的剖视图。可以看到位于第一联接轮副411下面的小齿轮417以及固定在第一轮副411上的轮毂415和惯性块413。在顶部可以看到，形成第一轮副411的一种盖的是第二轮副412和在惯性棘爪轮41的外侧壁上的止动件416。图6清楚地示出轮副411和412之间的相对驱动-被驱动特性：第一联接轮副411的转动使第二联接轮副412转动，但第二联接轮副的转动从不会使第一联接轮副411转动。从而，当振荡摆锤2移动时，在闹铃机构未被致动时，摆锤小齿轮21的转动仅使第二联接轮副412转动，而不对运动链4的其它部分产生任何影响。对于先前描述的换向轮31类型的联接机构来说，这种去联接是不可能的，在该换向轮31中，第一轮副311和第二轮副312分别是驱动或从动轮副。
本领域技术人员将会理解，由根据本发明的联接机构41提供的联接和去联接特征使得能够在除了使用诸如所述振荡摆锤2的振动闹铃以外的其它类型的齿轮系中使用该联接机构，所述振动闹铃仅是该联接机构的优选使用方式。该联接机构尤其可用在具有驱动子装置(subset)和从动子装置的任何齿轮系中，其中驱动子装置包含至少一个与基本运动(basemovement)的转速相比能够以较高转速被驱动的齿轮元件，即每秒若干转，并且从动子装置例如为致动音锤的声音闹铃机构、例如包含指针或其它指示器的加速运动的滚动机构、等等。用于驱动轮副的能量源可以是附图中所示的机械的，以及电的。
附图标记列表
  1   机芯
  2   振荡摆锤
  21   摆锤小齿轮
  211   摆锤小齿轮的转动轴线
  3   用于自动上条的运动链
  31   换向轮
  311   换向轮的第一轮副
  312   换向轮的第二轮副
  313   固定在换向轮的第一轮副上的棘爪
  314   换向轮的第二轮副的轮毂
  315   第二换向轮的外周止动件
  32   减速轮副
  33   发条盒36的棘轮
  34   另一减速轮副的轮
  35   固定在机板上的第一夹板
  36   自动机芯的发条盒
  37   发条盒36的上条轮
  4   用于振动闹铃机构的运动链
  41   联接机构
  411   第一联接轮副
  412   第二联接轮副
  413   惯性块
  414   柔性带
  415   第一联接轮副的轮毂
 416   止动件
 417   固定在第一联接轮副上的小齿轮
 42   第一减速轮副
 43   闹铃发条盒的棘轮
 44   第二减速轮副
 45   固定在机板上的第二夹板
 46   用于振动闹铃机构的发条盒
 47   发条盒46的上条轮
 48   用于发条盒齿圈的保持棘爪
 5   振荡摆锤的支承件
 6   机板
 7   表的支承件
 8   产生声音信号的元件

Claims (6)

1.一种钟表机芯(1)，包括：
联接机构(41)，所述联接机构(41)包括第一联接轮副(411)和第二联接轮副(412)，并且所述第一联接轮副(411)的转动导致所述第二联接轮副(412)转动，其中
所述联接机构(41)是离心联接机构，该离心联接机构包括固定在所述第一联接轮副(411)的轮毂(415)上的惯性棘爪(413，414)，该惯性棘爪(413，414)与固定在所述第二联接轮副(412)上的止动件(416)啮合。
2.根据权利要求1的钟表机芯(1)，其特征在于：所述第一联接轮副(411)仅沿单个给定转动方向驱动所述第二联接轮副(412)使之转动。
3.根据权利要求1的钟表机芯(1)，其特征在于：所述第二联接轮副(412)与一振荡摆锤(2)的摆锤小齿轮(21)啮合。
4.根据权利要求2的钟表机芯(1)，其特征在于：所述第一联接轮副(411)的转动驱动所述第二联接轮副(412)转动，但是所述第二联接轮副(412)的转动决不会驱动所述第一联接轮副(411)转动。
5.根据权利要求1的钟表机芯(1)，其特征在于：所述惯性棘爪(413，414)由与所述第一联接轮副(411)的轮毂(415)成一体的柔性带(414)和惯性块(413)形成。
6.根据权利要求5的钟表机芯(1)，其特征在于：所述第一联接轮副的转速必须高于最小极限值，以确保所述柔性带(414)充分延伸从而将所述惯性块压靠在所述止动件(416)上。
CN2009102466823A 2008-12-01 2009-12-01 安装有惯性联接机构的钟表机芯 Active CN101750952B (zh)

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