CN101846959A - 一种差动输出条盒轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种差动输出条盒轮，包括，条盒组件和差动轮系；差动轮系为圆锥齿轮行星差动轮系，差动轮系的摇臂为条盒组件中的发条盒体。有益效果是：由于将传动效率较高但轴向尺寸较大的圆锥齿轮行星差动轮系与机械手表的原动组件发条盒设计成一个整体，圆锥齿轮差动轮系不单独占有手表内部空间，结构十分紧凑。圆锥行星差动轮系有较高的传动效率，保证双摆轮游丝擒纵系统在同步(指几乎同时释放传冲和跌落)和分步时，也就是轮系的差动机构不介入和介入时行星轮系都能输出平稳的力矩。保证手表走时的稳定性和准确性。另外两个动力输出轮系在该行星差动轮系中相对动力输入轮系行星轮结构对称，减少了差动原理引起的不对称动力输出误差。

Description

一种差动输出条盒轮

技术领域

本发明涉及一种机械手表的原动组件机构，特别是涉及一种具有差动输出动力的原动组件机构。

背景技术

机械手表中所谓的陀飞轮是一种减小等时性误差的装置，这种装置的特点是摆轮游丝系统和擒纵机构被放置于框架内，在自身运行的同时还能够随框架转动，最大限度地减少了由于地球引力所导致的钟表位置误差从而提高了走时精度。

目前，陀飞轮手表中出现了一种将两个陀飞轮同时放置于一个机芯的手表。此陀飞轮手表的特点是机芯中的原动系统通过传动轮系尤其是其中设置的差动轮系将能量分别传递给两个陀飞轮，而两个陀飞轮的转动速度再通过传动轮系中设置的差动轮系合成后传递给显示机构正确显示时间。此类陀飞轮手表的优势在于两个陀飞轮的走时误差经过差动轮系代数和平均后可以减少，从而进一步提高了走时精度。根据机械原理介绍的差动机构的特性是它既可以分解动力和运动又可以合成动力和运动，因此利用它可以将原动系、显示系、传动系与两个陀飞轮很好的连接到一起从而组成完整机芯。因而，行星差动轮系设计的优劣及在机械手表轮系中的位置，直接关系到手表的走时稳定性和手表质量的可靠性。

行星差动轮系在双调速机构的机械手表中是必不可少的核心部件。目前国内外的设计中按原动力划分有一个原动力(发条盒)和两个原动力(发条盒)两种。对于一个原动力的双调速机构手表来说，行星差动轮系的作用是将发条的动力分成两部分分别传递给两组调速机构，以维持摆轮游丝系统的运行，而传递给显示机构的运动一般在行星差动前输出。

目前国内外一般用2K-H正号机构WW型的行星直齿轮差动机构。K表示中心轮，H表示转臂，W表示外啮合，该机构效率较低，一般不易用作传递动力，较适易于传递运动，如CH专利公开号694833A5和CH专利公开号156801A均为此类结构。而效率较高的2K-H负号机构ZUWGW型的圆锥齿轮行星差动轮系又因轴向结构较大，目前在国内外机械表产品中未见采用。ZU表示锥齿轮，G表示内外啮合公用行星齿轮。

又如专利公开号CH697523B1中涉及的两个原动力(发条盒)和两组调速机构的手表，由于动力通过两个条盒分别独立传递给擒纵机构以维持摆轮的摆动。行星差动轮系的作用仅仅是将两组调速机构的运动合成为显示机构的指示运动，动力方面仅是克服显示系统的摩擦阻力而已。因而对行星差动轮系的要求较低，但两个条盒的应用势必造成手表整体直径或厚度增大。因此有必要研究一种效率高，结构紧凑且耐磨损的双调速机构手表用行星差动轮系的结构和研究轮系的应用位置及方式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服已有技术的缺点，提供一种整体结构紧凑，效率高，动力对称输出的行星差动轮系，并将行星差动轮系和机械表原动组件设计成一个有机整体。

本发明所采用的技术方案是：差动输出条盒轮，包括，条盒组件和差动轮系；所述差动轮系为圆锥齿轮行星差动轮系，所述差动轮系的摇臂为条盒组件中的发条盒体。

所述条盒组件包括：发条盒体，上条盒压盖和下条盒压盖；所述发条盒体容纳发条和条轴，所述上条盒压盖和下条盒压盖构成发条盒体的上、下端面；所述差动轮系包括发条盒体、第一大直径圆锥齿轮、第二大直径圆锥齿轮，小直径圆锥齿轮，小圆锥齿轮支架；所述发条盒体通过螺钉和销钉固定有直齿轮，二者同轴，所述直齿轮用于输出运动或动力并与显示机构轮系相连；所述第一大直径圆锥齿轮和第二大直径圆锥齿轮上均一体设置有直齿轮，所述大直径圆锥齿轮设置在发条盒体圆柱体两侧端面，并通过与其一体的直齿轮输出动力；在所述发条盒体圆柱体侧面均匀固定有能够自由旋转的小直径圆锥齿轮，并同时与第一大直径圆锥齿轮和第二大直径圆锥齿轮啮合。

所述小圆锥齿轮的轴线与发条盒体的圆柱体轴线垂直；大直径圆锥齿轮的轴线与发条盒体的圆柱体轴线重合。

所述小直径圆锥齿轮为2-8个；所述小圆锥齿轮支架通过定位销钉和螺钉紧固在发条盒体上，所述小直径圆锥齿轮两端有轴，一端由内红宝石轴承固定在发条盒体上，另一端由小圆锥齿轮支架上的外红宝石轴承支撑。

所述小直径圆锥齿轮为4个。

所述第一大直径圆锥齿轮和第二大直径圆锥齿轮上的内孔通过第一大圆锥齿轮轴套和第二大圆锥齿轮轴套形成滑动轴承配合，第一和第二大圆锥齿轮轴套紧配合固定在发条盒体两端面的轴台上。

所述差动输出条盒轮还包括有滚珠、红宝石挡圈；在所述第一大直径圆锥齿轮和第二大直径圆锥齿轮端面凹槽处设置有滚珠和红宝石挡圈，与上条盒压盖和下条盒压盖共同组成两组推力球轴承。

所述差动输出条盒轮还可以是包括有红宝石挡圈；在所述第一大直径圆锥齿轮和第二大直径圆锥齿轮端面凹槽处设置红宝石挡圈，与上条盒压盖和下条盒压盖共同组成两组推力轴承。

本发明的有益效果是：本发明是将传动效率较高但轴向尺寸较大的圆锥齿轮行星差动轮系与机械手表的原动组件发条盒设计成一个整体。优点是圆锥齿轮差动轮系不单独占有手表内部空间，结构十分紧凑，仅仅是略有增加条盒的轴向和径向尺寸。另外发条盒在手表中转速往往是最低的，因而轮系磨损减少，而最重要的是圆锥行星差动轮系有较高的传动效率，这样可以保证双摆轮游丝擒纵系统在同步(指几乎同时释放传冲和跌落)和分步时，也就是轮系的差动机构不介入和介入时行星轮系都能输出平稳的力矩。从而保证了手表走时的稳定性和准确性。另外两个动力输出轮系在该行星差动轮系中相对动力输入轮系行星轮是结构对称的，与以往的技术方案相比减少差动原理引起的不对称动力输出误差。

附图说明

图1为本发明差动输出条盒轮的差动原理图；

图2为本发明差动输出条盒轮的轴向示意图；

图3为本发明差动输出条盒轮的平面示意图；

图4为本发明另一实施例的轴向示意图；

图5为本发明另一实施例的平面示意图。

图中：

1：发条盒体              2：上条盒压盖

3：滚珠                  4：红宝石挡圈

5：第一大直径圆锥齿轮    6：小直径圆锥齿轮

7：第二大直径圆锥齿轮    8：下条盒压盖

9：直齿轮                10：小圆锥齿轮支架

11：内红宝石轴承         12：外红宝石轴承

13：第一大圆锥齿轮轴套   14：第二大圆锥齿轮轴套

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1至图3所示，本发明行星差动轮系输出条盒轮包括，条盒组件和差动轮系；所述差动轮系为圆锥齿轮行星差动轮系，所述圆锥齿轮行星差动轮系和条盒组件组合为一体结构，所述差动轮系的摇臂为条盒组件中的发条盒体。所述条盒组件包括：发条盒体1，上条盒压盖2和下条盒压盖8；所述发条盒体1容纳发条和条轴，所述上条盒压盖2和下条盒压盖8构成发条盒体1的上、下端面；所述差动轮系包括发条盒体1、带有直齿的第一大直径圆锥齿轮5和第二大直径圆锥齿轮7，小直径圆锥齿轮6，小圆锥齿轮支架10；所述发条盒体1通过螺钉和销钉固定有直齿轮9，二者同轴，所述直齿轮9用于输出运动或动力并与显示机构轮系相连；所述第一大直径圆锥齿轮5和第二大直径圆锥齿轮7各自与一直齿轮行成一体，并通过直齿输出动力；在所述发条盒体1圆柱体侧面均匀固定有可自由旋转的小直径圆锥齿轮6，并与第一大直径圆锥齿轮5和第二大直径圆锥齿轮7同时啮合。从行星差动轮系的角度来讲，发条盒体1相当于行星轮系中的摇臂H，第一大直径圆锥齿轮5和第二大直径圆锥齿轮7相当于中心轮a、b，小直径圆锥齿轮6相当于行星轮g：发条盒体1的功能就是行星轮系转臂H或称摇臂或行星摆架等，同时也可容纳发条和条轴。所述小圆锥齿轮6的轴线与发条盒体1圆柱体轴线垂直；大直径圆锥齿轮的轴线与发条盒体1的圆柱体轴线重合。

所述发条盒体1与普通条盒不同的是除了容纳发条和条轴将发条存储的能量通过发条盒体1上的直齿轮9输出外；发条盒体1圆柱侧面还固定有可自由旋转的小直径圆锥齿轮6，根据发条盒体1结构尺寸的大小，小直径圆锥齿轮6的数量可以是1个，2个，3个，4个以至更多，只要是结构尺寸大小和装配条件许可，以多为易，可保证受力的均匀。本发明实施例为4个。所述小直径圆锥齿轮6中心两端有轴，一端由内红宝石轴承11固定在发条盒体1上，另一端由小圆锥齿轮支架10上的外红宝石轴承12支撑。而小圆锥齿轮支架10及相应的宝石轴承数量与小直径圆锥齿轮6数量相对应。小圆锥齿轮支架10由定位销钉和螺钉紧固在发条盒体1上。所述第一大直径圆锥齿轮5和第二大直径圆锥齿轮7置于发条盒体1圆柱体两端面，若干小直径圆锥齿轮6与第一大直径圆锥齿轮5和第二大直径圆锥齿轮7同时啮合，大小圆锥齿轮模数相等。

第一大直径圆锥齿轮5和第二大直径圆锥齿轮7可绕发条盒体1圆柱中心线旋转，由第一大直径圆锥齿轮5和第二大直径圆锥齿轮7上的内孔与第一大圆锥齿轮轴套13和第二大圆锥齿轮轴套14实现滑动轴承配合，第一大圆锥齿轮轴套13和第二大圆锥齿轮轴套14通过轴台与发条盒体1紧配合固定。为抵抗条盒工作中由小直径圆锥齿轮6传递来的轴向分力，第一大直径圆锥齿轮5和第二大直径圆锥齿轮7端面凹槽处放置若干滚珠3和红宝石挡圈4，或只设置红宝石档圈4，实心的也可以，也可以采用其他低磨擦系数的硬质材料，与上条盒压盖2和下条盒压盖8共同组成两组推力轴承或推力球轴承。在承受各自的轴向推力的同时，又能保证小的摩擦阻力，以提高传动效率和减少双摆轮同步与分步时力矩输出的不稳定。如图4和图5所示，此处的推力轴承结构不一定限于深沟球轴承形式，滚珠也可以用机械手表常用的宝石轴承替代或其他形式。

直齿轮9通过定位销钉和固定螺钉固定在发条盒体1上，本发明实施例为用4组螺钉和销钉将直齿轮9与发条盒体1固定。

本发明采用四组行星轮实施例的工作过程说明如下：

如图2至图5所示，当发条盒体1旋转时直齿轮9与发条盒体1同时旋转输出运动或动力，同时小直径圆锥齿轮6除与发条盒体1一起公转外还产生自转或不自转。

分三种情况，第一种是第二大直径圆锥齿轮7固定不动，发条盒体1和第一大直径圆锥齿轮5旋转，小直径圆锥齿轮6自转和公转，此时第一大直径圆锥齿轮5的转速是发条盒体1的2倍。

第二种是第一大直径圆锥齿轮5固定不动，第二大直径圆锥齿轮7和发条盒体1旋转，小直径圆锥齿轮6自转和公转。此时第二大直径圆锥齿轮7的转速是发条盒体1的2倍。

第三种是第一大直径圆锥齿轮5和第二大直径圆锥齿轮7与发条盒体1同步转动，此时小直径圆锥齿轮6仅公转不自转，第一大直径圆锥齿轮5、第二大直径圆锥齿轮7和发条盒体1转速相同。第一大直径圆锥齿轮5和第二大直径圆锥齿轮7用于输出动力，通过各自相连接的定轴轮系将发条原动力输出给两组摆轮游丝擒纵调速机构，而发条盒体1上的直齿轮9用于输出运动与显示机构轮系相连。

本发明差动输出条盒轮由发条盒体1、第一大直径圆锥齿轮5、第二大直径圆锥齿轮7和若干小直径圆锥齿轮6组成的圆锥齿轮行星差动轮系在本发明中与原动力组件发条盒融为一体，结构紧凑，传动效率高、磨损少。第一大直径圆锥齿轮5和第二大直径圆锥齿轮7输出动力，转速为发条盒体1的2倍，直齿轮9输出运动与发条盒体1一同转动。该圆锥齿轮行星差动原动力组件结构较复杂，但加工工艺性较好，可广泛用于双摆轮游丝擒纵调速机构的机械手表，尤其是双陀飞轮手表。

Claims (8)

1.一种差动输出条盒轮，包括，条盒组件和差动轮系；其特征在于：所述差动轮系为圆锥齿轮行星差动轮系，所述差动轮系的摇臂为条盒组件中的发条盒体。

2.根据权利要求1所述的差动输出条盒轮，其特征在于：所述条盒组件包括：发条盒体(1)，上条盒压盖(2)和下条盒压盖(8)；所述发条盒体(1)容纳发条和条轴，所述上条盒压盖(2)和下条盒压盖(8)构成发条盒体(1)的上、下端面；所述差动轮系包括发条盒体(1)、第一大直径圆锥齿轮(5)、第二大直径圆锥齿轮(7)，小直径圆锥齿轮(6)，小圆锥齿轮支架(10)；所述发条盒体(1)通过螺钉和销钉固定有直齿轮(9)，二者同轴，所述直齿轮(9)用于输出运动或动力并与显示机构轮系相连；所述第一大直径圆锥齿轮(5)和第二大直径圆锥齿轮(7)上均一体设置有直齿轮，所述大直径圆锥齿轮设置在发条盒体(1)圆柱体两侧端面，并通过与其一体的直齿轮输出动力；在所述发条盒体(1)圆柱体侧面均匀固定有能够自由旋转的小直径圆锥齿轮(6)，并同时与第一大直径圆锥齿轮(5)和第二大直径圆锥齿轮(7)啮合。

3.根据权利要求2所述的差动输出条盒轮，其特征在于：所述小圆锥齿轮(6)的轴线与发条盒体(1)的圆柱体轴线垂直；大直径圆锥齿轮的轴线与发条盒体(1)的圆柱体轴线重合。

4.根据权利要求2所述的差动输出条盒轮，其特征在于：所述小直径圆锥齿轮(6)为2-8个；所述小圆锥齿轮支架(10)通过定位销钉和螺钉紧固在发条盒体(1)上，所述小直径圆锥齿轮(6)两端有轴，一端由内红宝石轴承(11)固定在发条盒体(1)上，另一端由小圆锥齿轮支架(10)上的外红宝石轴承(12)支撑。

5.根据权利要求4所述的差动输出条盒轮，其特征在于：所述小直径圆锥齿轮(6)为4个。

6.根据权利要求2所述的差动输出条盒轮，其特征在于：所述第一大直径圆锥齿轮(5)和第二大直径圆锥齿轮(7)上的内孔通过第一大圆锥齿轮轴套(13)和第二大圆锥齿轮轴套(14)形成滑动轴承配合，第一和第二大圆锥齿轮轴套紧配合固定在发条盒体(1)两端面的轴台上。

7.根据权利要求2所述的差动输出条盒轮，其特征在于：所述差动输出条盒轮还包括有滚珠(3)、红宝石挡圈(4)；在所述第一大直径圆锥齿轮(5)和第二大直径圆锥齿轮(7)端面凹槽处设置有滚珠(3)和红宝石挡圈(4)，与上条盒压盖(2)和下条盒压盖(8)共同组成两组推力球轴承。

8.根据权利要求2所述的差动输出条盒轮，其特征在于：所述差动输出条盒轮还可以是包括有红宝石挡圈(4)；在所述第一大直径圆锥齿轮(5)和第二大直径圆锥齿轮(7)端面凹槽处设置红宝石挡圈(4)，与上条盒压盖(2)和下条盒压盖(8)共同组成两组推力轴承。

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