CN102103356B - 安装有振动闹铃的钟表机芯 - Google Patents

安装有振动闹铃的钟表机芯 Download PDF

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Abstract

本发明涉及包括能量源(36)的钟表机芯(1)，所述能量源(36)通过第一运动链(3)联接到振荡摆锤(2)，以自动对所述机芯(1)上条，所述钟表机芯(1)的特征在于：所述能量源(36)通过第二运动链(4)也联接到致动装置(41)和振动元件(42)，以形成能够在预定时间释放的振动闹铃机构。

Description

安装有振动闹铃的钟表机芯
技术领域
本发明涉及包括闹铃机构的钟表机芯，并具体地涉及包括振动闹铃的自动上条机芯，所述机芯用于腕表、怀表或者类似物。
背景技术
积家公司(Jaeger Lecoultre Company)在市场上推出的称为“MasterGrand Réveil”的腕表包括在使用者预先设定的时间自动启动闹铃的闹铃机构。该闹铃功能由连接到机芯的机构执行，该机构包括独立的发条盒、用于对闹铃时间进行编程的设定系统、连接到机芯的齿轮系并在设定的时间致动闹铃的释放机构以及用于提醒使用者的报时装置。报时装置包括被锤子击打以产生声音信号的音簧(gong)，并且还包括使表振动但不产生能听得见的声音信号的装置。使用开关来选择是致动声音闹铃还是无声振动闹铃。
然而，这种表有缺点。实际上，闹铃机构需要额外的动力源以及包括专用于该机构的无声闹铃工作模式的元件，这增加了结构的复杂度和尺寸。此外，振幅也受到限制。
发明内容
本发明的主要目的是，通过提供一种自动上条钟表机芯来克服上述现有技术的一个或多个缺点，该机芯有利地使用存储在基础的自动上条机芯的发条盒内的能量来致动闹铃机构。
本发明的另一目的是，提供一种包括无声振动闹铃机构的自动上条钟表机芯，该闹铃机构有利地使用机芯的元件并产生大振幅振动。
本发明的再一目的是，提供一种包括设计特别简单并且实施起来不贵的闹铃机构的钟表机芯。
因此，本发明涉及一种包括能量源的钟表机芯，所述能量源通过第一运动链联接到振荡摆锤，以自动对机芯上条。所述能量源通过第二运动链也联接到致动装置和振动元件，以形成可在预定时间启动的振动闹铃机构。所述钟表机芯的特征在于：所述振动闹铃机构是无声的，所述振动闹铃机构的振动元件是所述振荡摆锤。
因此所获得的振动闹铃机构具有简单化和不需要专用能量源的特点。这在表壳内节省出用于容纳其它模块——例如计时器模块——的空间，而无需增加任何表径尺寸。另外，根据本发明的优选实施例使用振荡摆锤作为振动元件提供了与传统振动元件相比更大振幅的振动，并且同时由于根据优选变型方案重复使用了上条系中的大量零件而减少了待组装的零件数量。对于包括这种类型的机芯的表来说，这使得更易于组装并且制造成本降低。
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振动闹铃的机芯在摆锤齿轴处的横截面上的俯视图。
图2是根据本发明的优选实施例的安装有振荡摆锤的机构的俯视图。
图3是该机构沿图2的III-III线的剖视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的优选变型的用于腕表的钟表机芯1的俯视图。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(见图2和图3)的转动通过形成运动链3的齿轮系31、32、34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(图2所示)的摆锤齿轴21啮合。由于振荡摆锤2的重心相对于其转动轴线——也是摆锤齿轴21的转动轴线——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3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7(图2未示出，图3中可见)分配。根据图1所示的优选实施例，由于传统换向轮31，例如在B.Humbert所著的书“La montre Suisse à remontage automatique”的35和37页所述的，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解释。轮副32、34是均包括同轴的、一体的轮片和齿轴的减速轮副，它们的目的是建立合适的传动比，以根据摆锤齿轴21的转速调整在齿轮系3的末端处获得的转速。齿轮系的所有轮副的轮片和齿轴在图3中示出，该图清楚地示出各种相互有关的元件之间的啮合。
如图2所示，振荡摆锤2可转动地安装在支承件5上，该支承件5固定在主夹板6上，该主夹板6固定在表壳内。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的摆锤齿轴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。所述第一和第二轮副在图2中不可见，但在图3中可见。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。换向轮由棘爪系统形成，该棘爪系统包括其上安装有臂313的柱(stud)，所述柱固定在第一轮副311上(在图1中部分可见，在图3的中剖视图也可见)，而在第二轮副312的周边形成有止动元件，第二轮副在其转动轴线上一体地形成有星形轮毂。棘爪的臂313与轮毂和止动元件(图1中不可见)相配合，以便沿振荡摆锤2的转动方向S1驱动第二轮副转动，并且沿相反的转动方向S2不咬合(unclick)。
与换向轮31啮合的减速轮副32相对于支承件5可转动地安装，减速轮副32包括减速轮片321和齿轴322，二者在图3中皆可见。减速轮片321与另一减速轮副34的轮片341相啮合，减速轮副34也被称作内部棘轮，可转动地安装在与主夹板6一体的桥夹板35上。轮片341与棘轮33啮合，棘轮33使发条盒36的发条上条。
如图3所示，图3是沿图2的III-III线的剖视图，发条盒36的棘轮33相对于桥夹板35可转动地安装，但相对于发条盒36的轮毂固定而与之一起转动，该棘轮33与第二减速轮副34的齿轴342啮合，以自动对机芯上条。但是，也可以通过上条轮371对发条盒36手动上条，该上条轮371也与棘轮33啮合。上条轮371相对于桥夹板35可转动地安装，并且可以由希望通过致动安装有外部滚花滚轮的柄轴或表冠372对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。手动上条装置37由滚花滚轮373和上条轮371形成。上条轮在图2中被振荡摆锤2所遮蔽。
根据本发明的机芯1还包括振动闹铃机构，该振动闹铃机构使用与自动机芯1相同的能量源36，还使用运动链4，该振动闹铃机构设置有致动装置41(图1和图2中可见)和振动元件42。根据所示出的变型方案，振动闹铃机构的致动装置41由棘爪411和弹簧412形成，在非闹铃时间，由于棘爪411通过弹簧412挤压在齿轮系4的其中一个轮副的齿圈上，防止了发条盒36转动；但当闹铃在可由使用者优选调整的预定时间被致动时，该棘爪准确地释放所述齿圈。当闹铃在预先设定的时间被致动时，棘爪411枢转，释放运动链4的齿轮系的其中一个轮副的齿圈，从而释放存储在发条盒36中的能量。控制装置(未示出)使棘爪411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。
根据图1至图3示出的优选实施例，该振动闹铃机构的振动元件42是振荡摆锤2。因此，该元件在图2和图3中被标记为2/42，以表示该同一结构元件对应着两种不同的逻辑元件。这种构造使振动的振幅最大化而无需向机芯增加任何额外元件，因此节省了空间。振荡摆锤2轮流驱动或者作为振动元件42时被驱动。由振荡摆锤2形成的振动闹铃机构的振动元件42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轻微地跳起来，这使得表在与该表面碰撞时产生噪声。
用于振动闹铃机构和运转轮系7的能量源由与运动链3和4共用的发条盒36形成，此处该能量源是纯机械的。但是，可以设想其它能量源，例如电源或机电能源，用于为本发明的振动闹铃机构和/或正常的时间显示供给能量。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机供给能量，该蓄电池向拉维特(Lavet)型马达供给电能。
根据图1至图3示出的优选实施例，除发条盒36外，第一和第二运动链3、4具有至少一个共用的元件。根据示出的变型方案，运动链3的从发条盒36到作为闹铃机构的振动元件42的振荡摆锤2的所有元件，即换向轮31和减速轮副32、34，也与运动链4共用。换句话说，根据示出的实施例，运动链3和4是相同的，从而所有的自动上条链轮副都可被振动闹铃机构重复使用，而无需任何额外的轮副。但是，有人会说，不像普通的上条机构一样，在表冠轮37上没有设置棘爪以允许能量存储在发条盒36中。该棘爪已被棘爪411取代，此处棘爪411作用在换向轮31上，但是根据未示出的其它变型方案，棘爪411也可以作用在第一运动上条链3的齿轮系的任何元件上，例如作用在棘轮33上，或者作用在减速轮副32、34的一个或另一个上。因此，根据本发明的棘爪411具有双重作用：除了释放振动闹铃机构外，该棘爪411还作用在上条机构上，以在发条盒36内存储能量，因此取代了传统的发条盒棘爪。
根据本发明的优选变型，与机芯的上条机构使用相同运动链的振动闹铃机构沿“自由”转动方向——也就是说，不会引起机芯上条的方向，——驱动形成闹铃机构的振动元件42的振荡摆锤2。当存储在发条盒36中的能量被棘爪411释放时，当第一运动链3的齿轮系元件31、32、33、34形成第二运动链4的一部分时，这些相同的元件被沿与当发条盒被振荡摆锤2上条时观察到的方向相反的方向驱动。实际上，第一运动链3自摆锤齿轴21处致动换向轮31，所述换向轮31的第一轮副311的转动导致第二轮副312转动，第二轮副312与第一减速轮32啮合，然后与内部棘轮34并最终与棘轮33啮合，以便沿摆锤齿轴的转动方向S1对发条盒36的发条上条。但是，第二运动链自棘轮33开始沿相反的方向朝向内部棘轮34，然后减速轮32朝向换向轮31，换向轮31此时从第二轮副312驱动第一轮副311，以最终与摆锤齿轴21啮合，摆锤齿轴21被沿与S1相反的转动方向S2驱动。上述描述也适用于表冠轮371，当机芯1被上条时，表冠轮371被沿第一转动方向驱动，而当棘轮33从发条盒向由振荡摆锤2形成的振动元件42释放能量时，表冠轮371被沿相反方向驱动。
图3的机芯的剖视图示出本发明的优选变型，其中两个运动链3和4合并，该图更清楚地示出所述两个运动链3和4共用的齿轮系的各元件之间的啮合关系。因此，该图示出齿轮系自振荡摆锤2开始，与换向轮31的第一轮副311啮合，所述第一轮副311驱动第二轮副312以及与所述第二轮副312同轴的齿轴314，所述第二轮副312继而与减速轮副32啮合，位于啮合的轮片321上方的齿轮副32的齿轴322驱动第二减速轮副34的轮片341转动，减速轮副34的底部齿轴342与棘轮33相啮合，棘轮33对发条盒36的发条上条。能量向运动链7释放，但是，为了易读，未示出根据本发明由用于释放振动闹铃机构的棘爪411形成的将能量保持在发条盒36中的棘爪。主夹板6和桥夹板35以及振荡摆锤2的支承件5也可见，齿轮系的所有元件都放置在主夹板6上。相同的齿轮系33、342、341、322、321、314、312、311、21自棘轮33开始被沿相反的方向用于致动作为振动元件42的振荡摆锤的转动。用于将发条盒36中的能量转换为振荡摆锤2的转动的运动链4为齿轮系3上条，该齿轮系3与用于为发条盒36上条的齿轮系相同。因此，根据本发明，无需设置自发条盒36的齿圈开始的与运动链7串连的用于振动闹铃机构的另外一套齿轮系。
根据本发明的钟表机芯的优选变型包含不止一个闹铃致动时长限制装置43，该装置43为用于向运动链7和振动闹铃机构提供能量的发条盒36设置能量消耗的上限，以便振动闹铃的释放不会通过以过度有害的方式改变机芯的能量存储而不利地影响机芯的正常工作。
如图1所示，根据本发明的优选变型，闹铃致动时长限制装置43包括轮432和与所述轮432相啮合的第二棘爪431，轮432与第二运动链4的其中一个元件相啮合，例如与减速轮32相啮合，根据示出的变型，减速轮32是运动链3、4共用的。但是，当如所示出的实施例闹铃致动时长限制装置43与运动上条链3和用于振动闹铃机构的第二运动链4所共用的元件相啮合时，必须保证当发条盒36被所述振荡摆锤2上条时所述装置43不工作，并且当释放闹铃时所述装置43具有阻止作用。这可以通过第二棘爪431的特定设置和轮432上的槽口来实现，例如使用倾斜形状以允许该棘爪仅沿一个方向工作。
上述变型的限制装置的一个缺点是，一旦确定地设定了闹铃时长的上限，就无法再设定下限。因此，当闹铃释放时，棘爪431完全有可能非常靠近槽口，这种情况下，闹铃一被释放就几乎立即被停止。根据未示出的变型，这也是轮432也可由两个轮副形成的原因，这两个轮副以与换向轮相似的方式联接而一起转动，第一轮副带有可以容纳棘爪431的槽口，而第二轮副可以与运动链3、4所共用的其中一个元件相啮合，例如与减速轮32相啮合。如果与运动链相啮合的轮432的轮副设置成当发条盒36被上条时处于不咬合状态，则当闹铃被致动时该轮副处于驱动状态，并且当闹铃释放时仅使棘爪431不咬合将足以解除阻止限制轮432。这样，当闹铃释放时，限制轮432的转动不仅仅受到限制，还永远等于限制轮432转动一圈并且仅完整的一圈。因此，每次闹铃被致动时，闹铃时长都是相同的，所述时长于是仅由限制轮432的齿数决定。
进一步地，运动链3、4的各元件的传动比可以结合闹铃时长限制装置43并尤其是限制轮432的齿数构造成，使得闹铃的工作限制为发条盒36或由本领域技术人员确定的任何其它单元转动一圈，这些单元提供充足的能量以产生一段足够长时间的振动，大约十秒钟，但不会因消耗太多的能量而使发条盒36被不适当地释放空。所述能量也可对应于发条盒的一圈的一部分或者给定的发条盒的圈数，这取决于机构制造商是否希望闹铃时长优先于剩余存储能量过少所带来的坏处。在这一点上，可以考虑到，使用根据本发明的安装有振动闹铃机构的手表的使用者在每次闹铃机构结束工作时都会倾向于对表上条，所以闹铃释放后即使手表停止运行也不会对使用者有坏处。
根据本实施例，使用闹铃致动时长限制装置43，并且希望该装置仅在与限制轮432转动一周相对应的时长内动作，就必须使第二闹铃时长限制棘爪431和第一棘爪411相联接，以阻止振动闹铃机构。实际上，如果这些棘爪411、431中的一个或另一个没有被释放，则就不可能自发条盒36向形成振动闹铃机构的振动元件42的振荡摆锤2释放能量。这种联接可通过与棘爪411、431一体的销44实现，如图1所示。然而，本领域技术人员应当理解，该联接特征的实现与最大闹铃致动时长的选择无关，尤其是，如果时长仅受到限制，而非必须一直相等，例如如果限制轮432由单个轮副和一非对称棘爪形成，就是说，其允许发条盒36被振荡摆锤2上条，但是沿相同运动链3、4的相反方向阻止振动闹铃机构的释放。
本领域技术人员应当理解，上述变型方案是示例性的，绝不应被解释为限制性的。本发明还涉及包括表壳和容纳在所述表壳内的根据前述任一实施例的钟表机芯的表，例如腕表。
附图标记列表
1    机芯
2    振荡摆锤
21   摆锤齿轴
211  摆锤齿轴的转动轴线
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齿轴
32   第一减速轮副
321  第一减速轮副的轮片
322  第一减速轮副的齿轴
33   发条盒36的棘轮
34   第二减速轮副(内部棘轮)
341  第二减速轮副的轮片
342  第二减速轮副的齿轴
35   与主夹板一体的桥夹板
36   自动机芯的发条盒
37   发条盒36的手动上条机构
371  用于对发条盒36上条的表冠轮
372  发条盒36的上条柄轴
4    用于振动闹铃机构的运动链
41   用于致动振动闹铃的装置
411  棘爪
412  弹簧
42   振动闹铃机构的振动元件
43   振动闹铃致动时长限制装置
431  振动闹铃致动时长限制轮
432  振动闹铃致动时长限制棘爪
44   用于棘爪411、431的联接销
5    振荡摆锤的支承件
6    主夹板
7    运转轮系

Claims (14)

1.一种包括能量源(36)的钟表机芯(1)，所述能量源(36)通过第一运动链(3)联接到振荡摆锤(2)，以自动对所述机芯(1)上条，所述能量源(36)通过第二运动链(4)也联接到致动装置(41)和振动元件(42)，以形成能够在预定时间释放的振动闹铃机构，所述钟表机芯(1)的特征在于：所述振动闹铃机构是无声的，所述振动闹铃机构的振动元件(42)是所述振荡摆锤(2)。
2.根据权利要求1的钟表机芯，其特征在于：所述第二运动链(4)具有至少一个与所述第一运动链(3)共用的元件。
3.根据权利要求1或2的钟表机芯，其特征在于：所述能量源是能够使用手动上条机构(37)上条的发条盒(36)。
4.根据权利要求1的钟表机芯(1)，其特征在于：在非闹铃时间，所述振动闹铃机构被第一棘爪(411)阻止转动；当闹铃释放时，所述振动闹铃机构自由转动。
5.根据权利要求4的钟表机芯(1)，其特征在于：所述第一棘爪(411)作用在所述第一运动链(3)的齿轮系元件(31，32，33，34)中的其中一个上。
6.根据权利要求1或2的钟表机芯(1)，其特征在于：所述第二运动链(4)与所述第一运动链(3)是同一个。
7.根据权利要求6的钟表机芯(1)，其特征在于：存储在能量源(36)中的能量沿与当所述能量源(36)被所述振荡摆锤(2)上条时观察到的方向相反的方向致动运动链(3，4)的齿轮元件(31，32，33，34)。
8.根据权利要求1或2的钟表机芯，其特征在于：该钟表机芯还包括闹铃致动时长限制装置(43)。
9.根据权利要求8的钟表机芯(1)，其特征在于：所述闹铃致动时长限制装置(43)包括一与所述第二运动链(4)相啮合的轮(432)和一与所述轮(432)相啮合的第二棘爪(431)。
10.根据权利要求8的钟表机芯(1)，其中所述闹铃致动时长限制装置(43)与所述第一运动链(3)和所述第二运动链(4)所共用的元件相啮合，其特征在于：当所述能量源(36)在被所述振荡摆锤(2)上条时，所述闹铃致动时长限制装置(43)不工作，而在闹铃释放时所述闹铃致动时长限制装置(43)具有阻止动作。
11.根据权利要求4的钟表机芯，其特征在于：该钟表机芯还包括闹铃致动时长限制装置(43)，所述闹铃致动时长限制装置(43)包括一与所述第二运动链(4)相啮合的轮(432)和一与所述轮(432)相啮合的第二棘爪(431)，所述第二棘爪(431)与所述振动闹铃机构的所述第一棘爪(411)相连。
12.根据权利要求3的钟表机芯，其特征在于：该钟表机芯还包括闹铃致动时长限制装置(43)，第二运动链(4)和闹铃致动时长限制装置(43)的传动比构造成使得用于驱动闹铃的能量被限制为发条盒(36)转动一圈。
13.根据权利要求3的钟表机芯，其特征在于：该钟表机芯还包括闹铃致动时长限制装置(43)，闹铃致动时长对应于由所述闹铃致动时长限制装置(43)的限制轮(432)转动一圈并且仅转动一圈所确定的时长。
14.一种包括表壳和容纳在所述表壳内的根据权利要求1至13中任一项的钟表机芯的钟表。
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