CN101825861B - 用于时计机构的解耦装置及包括该解耦装置的手表机芯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种竖向类型的解耦装置，尤其用于自动手表上发条机构中的解耦装置，其包括振荡质块和将振荡质块连接到发条匣(9)的齿轮系，其中所述齿轮系包括换向装置(11、12)、减速齿轮(13、14、15、16)以及解耦装置(20)。解耦装置包括两个共轴轮(17、7)，由于设置在所述两个共轴轮相对侧上的相应宝玑齿(21、22)，所述两个共轴轮(17、7)能在沿一个方向旋转时耦接。沿轴向可动的共轴轮(17)固定到滑动轴(18)，滑动轴安装成能在固定轴承(24、25)内旋转和滑动。复位弹簧(26)包括弹性板，其抵靠滑动轴(18)的一个端部以趋于使宝玑齿接合并保持啮合。这种设计减少摩擦并节省空间。还描述了该类型解耦装置在手表机芯中的其它应用。

Description

用于时计机构的解耦装置及包括该解耦装置的手表机芯

技术领域

本发明涉及一种用于时计机构的解耦装置，其包括两个共轴轮，通过设置于所述轮相对侧上的相应耦接元件，共轴轮能在沿至少一个方向旋转时彼此耦接，其中共轴轮中称作耦接轮的一个沿轴向可动并受复位弹簧偏压，复位弹簧趋于使耦接元件啮合。本发明还涉及一种包括该类型装置、尤其用于自动上发条机构中的该类型装置的手表机芯。

背景技术

在大多数的当前自动上发条机构中，换向装置(direction reverserdevice)由一对平行设置的单向耦接轮形成，例如具有辊子或棘爪(click)的轮。主发条(main spring)在其已上紧的状态下搁置在减速系(train)上，趋于沿与上紧方向相反的方向旋转减速系，但换向装置锁定了这种反向旋转，因此像手动上发条机芯中作用在发条匣(barrel)棘轮(ratchet)上的保持棘爪一样防止了主发条松劲(let down)。不过，在大多数规格的自动上发条机芯中保留了这种棘爪，以在自动上发条模块被移除时防止弹簧松劲，但它具有在上发条过程中导致能量浪费的缺点。这就是在为什么在自动上发条机构中的换向装置能防止发条匣松劲的时候往往省略棘爪的原因。

然而，在自动上发条系中提供解耦装置是有用的，从而能够使钟表匠手动地将发条匣松劲，尤其在钟表匠拆卸机芯部件的时候更是如此。进一步地，这种装置通常设置成，使得当手动地将发条匣上紧条时这种装置自动地解耦，以避免使自动上发条系中的第一元件高速旋转。根据可动解耦装置的运动方向，解耦装置可为横向(lateral)的或竖向的。

解耦装置通常为横向类型的，其中解耦元件相对于自动上发条系的轴横向移动。这种可动元件是拨针轮(intermediate wheel)，为了从棘轮或棘轮的中间驱动轮(intermediate drive wheel)释放，该拨针轮由与手动控制装置和复位弹簧关联的杆承载。在一些情况下，使用该类型的杆系统可在设计手表机芯时出现困难，尤其从横向空间要求或枢轴配置角度来看更是如此。

另一类型的横向解耦装置使用跳簧(jumper spring)，跳簧由轮承载并施加到星型有齿的轮的齿的末端。瑞士专利号为655221的专利阐明了结合第二时区子表盘(second time-zone indicator)以及关联的调校器(corrector)装置的该类型装置的用途。不可能设想在自动上发条系中使用该类型的跳簧，因为跳簧太难于手动控制。

瑞士专利号为352624的专利公开了一种竖向类型的解耦装置，即垂直于机芯底板移动的解耦装置，其结合了两类自动上发条机构。解耦装置的竖向轴由位于底板和发条匣杆(barrel bar)内的宝石轴承(jewel)以传统方式承载。它承载减速齿轮的最后一轮，该轮的顶表面上具有宝玑齿(Breguettoothing)。在宝玑齿上方，设置有相应的宝玑齿的耦接轮能在竖向轴上旋转和滑动，并与接合在发条匣棘轮上的拨针轮恒保持啮合。耦接轮还包括具有圆形外沟槽的时轮。末端为叉头并接合于所述圆形沟槽内的倾斜控制杆(tippingcontrol lever)，由复位弹簧推压以保持宝玑齿耦接或使它们复位到耦接位置。通过作用于该杆的另一端部，钟表匠能使解耦发生，以使发条匣松劲。在手动上发条过程中，宝玑齿通过克服复位弹簧的作用而自动地解耦。

前述设计的另一重要缺点是由控制杆在耦接轮的沟槽内的的摩擦所引起的阻力扭矩，这是因为这种摩擦是在距离旋转轴线一定距离处施加所致。除此之外，就是严格的润滑要求。另一缺点是解耦装置轴占据包括在底板和发条匣杆之间的整个顶部空间，阻止了任何其它元件占据该顶部空间的部分。最后，控制杆及其附接到底板的装置占据了紧邻解耦装置的空间。

发明内容

本发明主要涉及一种解耦装置，其借助于简单紧凑的设计极大程度地避免了现有技术的缺点。本发明还涉及以各种方式装有该类型的装置的手表机芯。

一般而言，本发明涉及一种在文首所指出类型的解耦装置，其特征在于，耦接轮固定到滑动轴，滑动轴安装成使得滑动轴在固定轴承内滑动和旋转。

这种配置主要因为两个有利特征而与瑞士专利号为352624的专利所阐明的装置不同。首先，因为耦接轮与耦接装置轴一体，由于去除了圆形沟槽，因此它的高度可非常低，但由于位于滑动轴端部邻近处的执行导引的轴承，它仍旧被完美地导引。第二，复位弹簧的力不是施加在耦接轮上并因此距离旋转轴线一定距离，而是能有利地施加到滑动轴的一个端部，并因此距离旋转轴线零距离。优选地，复位弹簧包括直接抵靠滑动轴一个端部的弹性板。解耦装置组件的高度因此可降低。

根据本发明其它方面，存在包括该类型的解耦装置的手表机芯，尤其是用于自动上发条机构和/或手动上发条机构或甚至是第二时区子表盘的齿轮系中的解耦装置的手表机芯。

参照示出两个示例的附图，从通过以非限制性示例方式示出的各种实施方式的以下描述中，将会更清楚本发明的其它特征和优点。

附图说明

图1是分解图，其示出包括根据本发明的竖向解耦装置的自动腕表上发条机构的齿轮系。

图2是用于解耦装置中的宝玑齿的示图。

图3是如图1所示机构在已耦接状态下、并且表盘(dial)侧位于底部情况时的剖视图。

图4是与图3相似的图，示出处于手动解耦状态下的机构。

图5是包括根据本发明的解耦装置、并关联时区调校器的显示系的示意性竖向剖视图。

具体实施方式

如图1至图4所示的自动上发条机构1以传统方式包括旋转偏心质块，当旋转偏心质块在佩带者运动作用下旋转时，旋转偏心质块上紧手表机芯的主发条。为了使附图清楚，未示出这种偏心质块。在这种示例中，偏心质块的位置偏离机芯中心。

注意，尤其在图1中，机构1的齿轮系以模块形式制成，其结构包括由螺丝5组装到一起的框架2、桥部3以及附加板4。这种齿轮系的进入轮(entrywheel)是拨针轮6，拨针轮6与和偏心质块一体形成的小齿轮(未示出)啮合，而退出元件是轮7，轮7驱动固定到发条匣9的小轴杆10的棘轮8。

当拨针轮6沿一个或另一方向旋转时，拨针轮6驱动换向装置，换向装置由带有棘爪的传统成对轮11、12形成，换向装置的退出小齿轮13沿单一方向旋转并驱动减速齿轮，减速齿轮包括两个连续轮14和15。轮15装配有啮合在一个耦接轮17上的长型小齿轮16，耦接轮17被驱动到耦接轴18上。该耦接轴18安装成旋转并滑动进分别由桥部3和发条匣杆(barrel bar)31承载的宝石轴承(jewel)24和25内，耦接轴18恒被板弹簧26沿发条匣杆的方向(即朝向图3的顶部)推动，板弹簧26借助于螺丝27固定到桥部3。因为轴18的端部优选地为凸形，因此当轴旋转时由于弹簧的摩擦而产生的扭矩实际上为零，因此不存在润滑的问题。当轴18被偏压而克服相对较弱的弹簧26的力时，轴18能沿其旋转轴19滑动。这种滑动能够使解耦装置20工作，解耦装置20包括分别设置在轮17和7相对侧上的宝玑齿21和22，即带有锯齿。驱动轮7安装成使得它能在轴18上旋转和滑动。除了图4所示的特定情况外，驱动轮7的中心轮毂7a借助于弹簧26的力而被保持抵靠宝石轴承25，结果产生了摩擦扭矩，由于轮毂7a的小直径，该摩擦扭矩较小。

解耦装置20之所以被称作竖向装置，是因为它的可动耦接元件17沿其轴线19的方向移动，称作“竖向”，是因为它垂直于时计机芯的底板30的整个平面。

注意在图3中，耦接轮17的总高可比瑞士专利号为352624的专利的情况下的高度小得多，这一是因为省略了圆形沟槽，二是因为通过其附接到由充分间隔开的轴承承载的轴18而确保了轮的稳定性。这就容许解耦装置及其轴18的高度减小，并释放了该轴和框架2之间的空间，该空间可用于容许减速齿轮的轮15扩大。

在手表的正常操作期间，该机构处于图3所示的状态中。复位弹簧26对耦接轴18端部的微小轴向推力使耦接轮17保持与棘轮驱动轮7抵靠，且宝玑齿如图2所示地彼此啮合。当自动上发条机构的振荡质块旋转时，它沿箭头A方向旋转宝玑齿21，宝玑齿21通过抵靠齿的竖向表面而沿箭头B的方向驱动宝玑齿22，并因此旋转轮7、棘轮8以及小轴杆10从而上紧主发条。

这种状态在手动上紧手表时改变，因为这种操作旋转棘轮8和驱动轮7，而耦接轮17通常此时并不旋转。轮7因此变成了驱动轮，而轮17由于齿轮系的其余部分而保持处于停止状态，假如弹簧26的作用足够弱。齿22沿箭头B方向的运动，致使宝玑齿21和22的略微倾斜侧在彼此上滑动，从而克服弹簧26的力沿轴向推动耦接轮17，使得自动上发条机构暂时解耦，直到手动上发条动作停止为止。该解耦防止了手动上发条操作转动自动上发条系，并因此防止了高速驱动棘爪轮11和12。接下来，在解耦装置20内的齿每次经过之后，弹簧26自动地将解耦装置20恢复到耦接状态。因此，不存在发条匣意外地被松劲的风险。

图4示出当发条匣9必需松劲时——例如当拆卸机芯时——由钟表匠手动介入以解耦自动上发条系的示例。弹簧26的推力如下述地被简单地克服，即，在保持上发条柄轴(winding stem)的同时，通过例如借助于工具32或配重而在轴18的突伸出相应轴承25之外的端部18a上施加轴向力F，使得发条匣不瞬时松劲。当轴18向下移动时，如从图中所观察到的，驱动轮7由板4保持，耦接轮17保持与小齿轮16啮合，宝玑齿21和22从彼此完全释放开，且轮7被解耦。耦接轮17与杆3的抵靠使轴向运动停止。然后，钟表匠能逐渐地使上发条表冠(winding crown)旋转，以逐渐地使发条匣松劲。注意，钟表匠不需要碰触弹簧26，并且当然也不可能对其施加任何过量变形。

根据上述示例，本领域技术人员可观察到，本发明提供一种自动手表上发条机构，其具有比现有技术更简单和更可靠的设计，同时减小由于摩擦所耗费的能量并节省空间。

当然，在不脱离在此所要求的本发明的范围的情况下，解耦装置的设计可不同于示图中所示出的。例如，可提供其它类型的接合耦接元件来代替宝玑齿21和22，只要这些元件中的至少一个具有如下的斜坡形状的部分即可，即，接合元件能在该斜坡形状的部分上滑动或滚动，以克服弹簧力而沿装置的多个旋转方向中的一个方向推动耦接轮。

根据本发明的竖向解耦装置的另一应用在于将它装在手动上发条系中，因此通过例如作用到图3和图4所示的棘轮8上而将上发条柄轴连接到主发条。这种解耦装置可为与前述示例中的设计相似的设计。它可与自动手表中的前述示例中的设计共存，因此防止了自动上发条装置转动上发条表冠，这通常是由横向解耦装置执行的功能。

本发明的另一实施方式在图5中图示出，图5示意性地示出用于在手表表盘40上显示时间的系，其具有用于指示第二时区内的时间的附加指针。固定到底板30的中心管41承载同心旋转元件，同心旋转元件包括：配备有分针(未示出)的分轮(cannon-pinion)42；配备有常规时针(未示出)的时轮管(hour wheel pipe)43；时轮(hour wheel)44；配备有轮46的附加时轮管45；以及第二时区指针47，其与表盘40上的24小时刻度配合工作。每天进行两转的时轮44由分轮42的小齿轮通过传统运动工件48驱动。时轮通过中间齿轮系49以每天一转的速度驱动时区轮46，中间齿轮系49包括根据本发明的解耦装置50。因此，中间齿轮系49顺次执行使减速传动和解耦的双重功能。

解耦装置的进入元件是耦接轮51，其轴52安装成能在位于底板30和保持板55内的宝石轴承所形成的轴承53和54内旋转和滑动。轴52和轮51恒受靠住轴52端部的板弹簧56沿表盘方向施加的推动。轮51的齿足够宽，以在轴52滑动时保持与轮44啮合。解耦装置的退出元件是驱动轮58，驱动轮58与时区轮46和拨针轮60都啮合，拨针轮60形成时区调校器的部分。轮58在轴52上枢转，并且沿轴向保持在宝石轴承54和限制桥部61之间。像前述示例一样，解耦装置50的轮51和58包括相应的耦接元件，这些耦接元件设置在所述轮的相对侧上并且通过弹簧56的微小轴向推力而被保持耦接。这些元件例如由如下的耦接齿形成，即，耦接齿具有对称的倾斜侧，使得它们能沿两个方向将时轮44的旋转传递到指针47，尤其是在设定手表的时间的时候更是如此，并且能沿两个方向解耦。当出现时区变化时，使用者作用在调校器上的动作沿一个方向或另一方向旋转拨针轮60、驱动轮58、时区轮46和指针47，而耦接轮51的相应旋转由时轮44阻止。解耦装置的耦接元件的倾斜表面克服弹簧56的推力推动耦接轮51，使得第二时区子表盘因此与时计机芯暂时解耦，并且能手动地旋转一个小时的幅度(在某些情况下为半小时幅度)，且耦接元件形成与连续时区相对应的刻度机构。

Claims (10)

1.一种用于时计机构的解耦装置(20；50)，其包括两个共轴轮(17、7；51、58)，由于设置在所述两个共轴轮相对侧上的相应的耦接元件(21、22)，所述两个共轴轮(17、7；51、58)能够在沿至少一个方向旋转时彼此耦接，其中所述共轴轮中称作耦接轮(17；51)的一个沿轴向可动，并且受复位弹簧(26；56)偏压，所述复位弹簧(26；56)趋于使所述耦接元件啮合，

其特征在于，所述耦接轮(17；51)固定到滑动轴(18；52)，所述滑动轴(18；52)安装成能在固定轴承(24、25；53、54)内旋转和滑动。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述复位弹簧(26；56)包括弹性板，所述弹性板抵靠所述滑动轴(18；52)的一个端部。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述滑动轴(18)包括在所述复位弹簧的相对侧上的一个端部(18a)，所述端部(18a)相对于相应的所述轴承(25)突出，用于手动地推动所述轴从而解耦所述装置。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述耦接元件包括在所述共轴轮(17、7)中至少一个上的宝玑齿(21、22)。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轴承(24、25)由时计宝石轴承形成。

6.一种包括如权利要求1所述的解耦装置(20；50)的手表机芯。

7.如权利要求6所述的手表机芯，其特征在于，所述解耦装置(20)装在自动上发条机构(1)中，所述自动上发条机构(1)包括振荡质块和齿轮系，所述齿轮系将所述振荡质块连接到主发条，其中所述齿轮系包括所述解耦装置(20)和设置用于沿单一方向旋转的减速齿轮系(13、14、15、16)。

8.如权利要求7所述的手表机芯，其特征在于，所述齿轮系包括位于所述减速齿轮(13、14、15、16)上游的换向装置(11、12)。

9.如权利要求6所述的手表机芯，其特征在于，所述解耦装置装在将上发条柄轴连接到支在弹簧上的发条匣的手动上发条系中。

10.如权利要求6所述的手表机芯，其特征在于，所述解耦装置(50)装在齿轮系(49)中，所述齿轮系(49)将时轮连接到第二时区子表盘。

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