CN102224463B - 用于时钟机芯的驱动元件 - Google Patents
用于时钟机芯的驱动元件 Download PDFInfo
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Abstract
一种用于时钟机芯的驱动元件,其包括:转轴(2);都安装在所述转轴上的鼓(1)和转动元件(3),所述鼓和所述转动元件能相对于彼此转动,并各自包括在其周边上的齿圈(24,23);第一和第二叠置的盘形弹簧(25,26),第一和第二弹簧的外端分别固定到鼓和转动元件,并且第一和第二弹簧的内端彼此连接以使弹簧串联连接,其特征在于,所述鼓和转动元件至少在鼓的周边壁(22)的区域内装配在一起,以便一起形成容纳弹簧的闭合外壳。
Description
技术领域
本发明涉及用于时钟机芯(movement)的驱动元件。
背景技术
在机械时钟机芯中,驱动元件是将能量提供给机芯的其余部分以转动齿轮传动链的元件。驱动元件通常是具有发条盒鼓、螺旋形驱动弹簧或容纳在发条盒鼓内的“发条弹簧”、条盒心轴和发条盒盖的发条盒形式。发条盒鼓绕条盒心轴枢转,并在其周边具有齿,该齿与齿轮传动链协同驱动发条盒鼓。驱动弹簧的内端被固定到棘轮所固定连接的条盒心轴,棘轮被手表的上发条柄轴(在手动上发条手表的情况下)或振动重量(在自动上发条手表的情况下)驱动。驱动弹簧的外端经由可固定或可滑动的支架被固定到发条盒鼓的内周边表面。通过上发条柄轴或振动重量的转动使条盒心轴转动,这就拉紧了驱动弹簧,从而使驱动弹簧聚集能量。驱动弹簧然后在其松弛时逐步释放能量,转动发条盒鼓。
机械时钟机芯的重要特征是其运行的持续时间,就是说,它在两个发条之间可工作的持续时间。为了增加运行持续时间,众所周知的是在单一机芯中以串联形式布置若干发条盒。这种布置的示例可在如下的专利或专利申请中见到:EP 1115040、CH 693516、FR 1195976以及CH 599580。这些文档中所描述的布置都具有体积大和复杂的不足。它们真正地需要如下部件,比如文档EP 1115040中的中心片6’和发条盒盖9和12,文档CH693516中的毂35和中间发条盒桥接器14,文档FR 1195976中的盘9和毂5以及CH 599580中的齿1至4。
发明内容
本发明的目标是提供一种用于时钟机芯的驱动元件,该驱动元件包括串联安装的叠置驱动弹簧,其相对简单并占用很小的空间。
为此,在此提供一种用于时钟机芯的驱动元件,其包括:转轴;都安装在所述转轴上的鼓和转动元件,所述鼓和所述转动元件能相对于彼此转动,并各自包括在其周边上的齿;第一和第二叠置的盘形弹簧,第一和第二弹簧的外端分别固定到所述鼓和转动元件,并且第一和第二弹簧的内端彼此连接以使弹簧串联连接,其特征在于,所述鼓和转动元件至少在鼓的周边壁的区域内装配在一起,以便一起形成容纳弹簧的闭合外壳。
因而,在本发明中,覆盖鼓的功能通过转动元件保证,就是说,在驱动元件的操作中通过起主动作用的元件例如棘轮来保证。转动元件的这种双重职能允许形成驱动元件的部件数目减少。它也允许节省发条盒盖正常占用的空间,从而减少驱动元件的竖向体积。
优选地,所述转轴能够转动,所述鼓和转动元件能够相对于转轴转动,并且所述弹簧的各自内端被固定到转轴。驱动元件因而是简单的,并且增加外壳中的用于弹簧的可用空间,同时允许转轴保持足以获得好的机械强度的直径。
在本发明的第一实施例中,转动元件是轮。轮的面向鼓的基部的表面的至少一部分可完整地置于鼓内,并与转轴一起大致占用鼓的所有内直径。第二弹簧的外端可使用支架固定到轮,并使用挤压在支架和所述外表面之间的轮的突出部,其中,所述支架的一个末端被固定第二弹簧的最外圈的外表面,另一个末端是自由的。
在本发明的第二实施例中,转动元件是另一个鼓。鼓的各自周边壁可具有允许鼓装配在一起的互补台阶。
本发明还提供一种包括如上所限定的驱动元件的时钟机芯。
典型地,转轴的末端在分别设定在机芯的支撑件(底板和桥接器)中的轴承内被引导转动。
在一个有利的变型中,所述机芯包括接收转轴末端的第一和第二支撑件(底板和桥接器),所述转轴包括所述鼓可抵靠的第一环形表面,面对鼓的第一支撑件的表面或面对第一支撑件的鼓的表面包括第二环形表面,所述第二环形表面的内直径大于第一环形表面的外直径,所述转轴包括所述转动元件可抵靠的第三环形表面,以及面对转动元件的第二支撑件的表面或面对第二支撑件的转动元件的表面包括第四环形表面,所述第四环形表面的内直径大于第三环形表面的外直径。
附图说明
本发明的其他特征和优点在阅读过结合参考附图进行描述的如下详细描述之后将变得显而易见,其中:
-图1和图2是根据本发明第一实施例的驱动元件的从两个不同视角观看的分解透视图;
-图3是根据本发明第一实施例的驱动元件的轴向横截面视图;以及
-图4是根据本发明第二实施例的驱动元件的轴向横截面视图。
具体实施方式
参考图1至图3,根据本发明第一实施例的用于时钟机芯的驱动元件是发条盒的形式,其包括鼓1、心轴2以及齿形轮3。心轴2的两个末端或枢轴4被引导在分别设定在机芯的底板6和发条盒桥接器7内的轴承或石料内,以允许心轴2相对于固定的底板6和发条盒桥接器7绕其虚轴8转动。鼓1和轮3安装在心轴2上,并且可相对于心轴2绕虚轴8转动。为此,鼓1的基部9具有中心孔10,孔的壁围绕并可在心轴2的圆柱形部11上滑动。可比较的是,轮3具有中心孔12,该孔12的壁围绕并可在心轴2的另一个圆柱形部13上滑动。置于垂直于虚轴8的平面内的心轴2的环形表面14可用来支撑由基部9的内表面限定的鼓1的中心环形边缘15,就是说,基部9的表面面对轮3。底板6的内表面上的环形表面16(其内直径大于表面14的外直径)被用来支撑鼓1的基部9的外表面。置于垂直于虚轴8的平面内的心轴2的另一个环形表面17被用来支撑由轮3的内表面限定的轮3的中心环形边缘18。发条盒桥接器7的内表面上的环形表面19(其内直径大于表面17的外直径)被用来支撑轮3的外表面。这些表面14、17、16和19允许鼓1和轮3容易地以稳定方式置于心轴2上。在一个变型中,表面16和19可分别设定在鼓1的基部9的外表面上和轮3的外表面上。
鼓1和轮3至少在鼓1的周边壁22的区域内装配在一起(叠置),以便一起形成闭合外壳。换句话说,轮3被用作闭合鼓1的盖。在图示的示例中,轮3的内表面具有置于鼓1内的主环形部20,该主环形部20与心轴2的圆柱形部13一起占据所有或绝大部分的鼓1的内直径。轮3的更薄的周边部21完全在鼓1的外部,并径向地延伸超过鼓的周边壁22。周边部21支撑轮3的齿圈23。轮3的圆柱形表面20a面对鼓1的周边壁22的圆柱形内表面30,置于主表面部20和周边部21之间的过渡处。该表面20a可接触表面30,或可轻微地与表面30分离以便避免鼓1和轮3之间的摩擦。表面20a和30的叠置形成弯道(chicane),在任何情况下,该弯道使非期望成分(灰尘等)很难进入鼓1,或使用于鼓1内的任何润滑剂很难泄漏。在一个变型中,轮3的表面,类似于表面20a,可置于壁22的另一侧,就是说,面对壁22的外表面。轮3的此表面可设定为替代表面20a或除表面20a外的另一个表面。
和传统的发条盒鼓一样,鼓1在其周边、更精确地在基部9的周边具有齿圈24。该齿圈24意在与机芯的齿轮传动链合作以驱动齿轮传动链。除了起盖的作用之外,轮3具有棘轮功能,就是说,轮3经受棘爪或迫使轮以单方向转动的类似元件(未示出)的作用。轮3接合由上条柄轴驱动的机芯的冕形齿轮或(非直接地)接合振动重量的小齿轮。然而,与传统的棘轮相比较而言,轮3不是转动地固定到心轴2,如上所解释的那样。
由鼓1和轮3所形成的外壳容纳在轴线8的方向上叠置的第一和第二驱动弹簧25、26,第一和第二弹簧25、26的每一个均由螺旋形的盘形弹簧片形成。最靠近鼓1的基部9的弹簧25具有固定到心轴2的更大直径中心部28的称之为“型芯”的内端27,并具有固定到鼓1的壁22的内表面30的外端29。最靠近轮3的弹簧26具有固定到型芯28的内端31和固定到轮3的外端32。术语“固定”在此处被理解为使内端27、31可转动地固定到心轴2并使外端29、32分别在鼓1和轮3的正常转动方向上可转动地固定到鼓1和轮3的连接。如图1和图2所见,弹簧25、26被缠绕在相反方向上。
弹簧25、26的内端27、31例如使用设定在型芯28上并接合到形成在内端27、31内的孔34内的各自的接线柱33而被固定到型芯28。弹簧25的外端29本身可使用固定的或滑动的支架35以已知的方式固定到鼓1的壁22的内表面30。在图示的示例中,支架35是滑动支架,也就是说,支架35与一个或多个形成在表面30内的凹口36(图2)合作,并可从一个凹口36转动到另一个凹口以临时地使外端29从鼓1分离,从而在张力超过预定阈值时轻微地松开弹簧25,以便避免弹簧25的过度拉紧。
弹簧26的外端32例如使用设定在弹簧26的最外圈的外表面38上的支架被固定到轮3。靠近弹簧26的外端32的支架37的下游端39被固定到所述外表面38,同时支架37的上游端40通过支架37的弹性变形自由地从外表面38移开。轮3在其内表面上包括与中心孔12和齿圈23同轴的圆弧壁41。该壁41从支架37的末端40逐渐置于支架37和弹簧26的最外圈的外表面38之间,并通过受支架37影响的弹性夹扣板保持住,从而将弹簧26的外端32固定到轮3。弹簧26的最外圈的外表面38和支架37朝向鼓1的内表面30,但不固定到内表面30。
弹簧25、26因此被串联连接。轮3仅在其转动方向上的转动,相应于从支架37的上游端40到下游端39的方向,驱动弹簧26的外端32相同地转动,并使两个弹簧25、26上发条,两个弹簧25、26通过心轴2彼此连接。两个弹簧25、26确保根据本发明的驱动元件可比仅具有弹簧25、26的尺寸的单个弹簧聚集更多的能量,从而为机芯提供增加的运行持续时间。根据本发明的驱动元件比叠置的发条盒布置的体积要小,这是因为弹簧25、26置于单一鼓1内。由于弹簧25、26的内端27、31被固定到心轴2本身,而不是固定到可绕心轴2移动的部件,比如中心片或毂,心轴2可具有足够尺寸的直径以便具有足够的机械强度而不增加驱动元件的径向体积。此外,摩擦因而得以减少。最终要注意地是,由于简单部件-轮3-具有棘轮和盖的双重职能的事实,进一步减少了体积。
垫圈42可置于弹簧25、26之间,如图1和图2所示,以便将它们分开,从而确保它们的转动不变得彼此纠缠。在实践中非强制的垫圈无需固定在鼓1内,它可以浮动。它能够比现有技术中所用的发条盒盖更薄。
在一个变型中,棘轮的功能可由鼓1而非轮3执行。在此情况下,鼓1将由冕形齿轮或振动重量驱动并经受棘爪作用,同时,轮3驱动齿轮传动链并可用作鼓1上的盖。鼓1和轮3的位置也可颠倒,就是说,鼓1可安装在桥接器7的侧边上,并且轮3可安装在底板6的侧边上。
尽管有利地是,弹簧25、26的内端被固定到心轴2,可能受EP 1115040所公开的内容激励而设想一种这样配置,其中,围绕心轴2并相对于心轴2、鼓1和轮3自由地旋转的连接单元将连接弹簧25、26的内端27、31。在此情况下,转动轴或心轴2可固定地连接到鼓1或轮3,或可由相对于底板6和桥接器7固定的轴替换。
图4示出了根据本发明第二实施例的用于时钟机芯的驱动元件。根据第二实施例的驱动元件包括安装在心轴47上的两个鼓45、46,以便相对于心轴47并相对于彼此转动。心轴47的枢轴48被引导在设定在该机芯的底板和桥接器内的各自轴承内,以允许心轴47绕其虚轴49相对于均被固定的底板和桥接器自由地旋转。鼓45、46在虚轴49的方向上以相反的方式安装,使得它们各自的内空间彼此相对并彼此连通。鼓45、46也在它们的周边壁50、51处装配在一起。更精确地,各壁50、51在其整个圆周上限定与其他壁51、50的台阶53、52互补的台阶52、53,以使壁50、51在虚轴49的方向上重叠。彼此径向面对的壁50、51的表面54、55可彼此接触或略微地分离,以便避免鼓45、46转动时在它们之间产生摩擦,在任何情况下,由台阶52、53限定的弯道使非期望成分(灰尘等)很难进入鼓45、46内,或用于鼓45、46中的任何润滑剂很难泄漏。
鼓45、46因而形成闭合外壳。该外壳的内部容纳在虚轴49的方向上叠置的第一和第二驱动弹簧(未示出),各个弹簧由螺旋形缠绕的弹簧片形成。其中一个弹簧置于鼓45内,另一个弹簧置于鼓46内。各弹簧的外端例如使用支架以传统方式分别被固定到鼓45的壁50的内表面和鼓46的壁51的内表面。各弹簧的内端以类似于第一实施例的方式被固定到心轴47,以便以串联方式连接弹簧。将其中一个弹簧连接到相应鼓45或46的支架可以是滑动的,以便在驱动元件被过度缠绕时避免弹簧的过度拉紧。两个弹簧可由垫圈56隔离开。
各个鼓45、46在其周边上包括齿圈57、58。其中一个鼓45、46接合机芯的齿轮传动链以驱动它。另一个鼓具有棘轮的功能。根据第二实施例的驱动元件以类似于第一实施例的方式起作用。
鼓45置于心轴47的环形表面59和该机芯的底板之间。鼓46置于心轴47的另一个环形表面60和该机芯的所述桥接器之间。设定在鼓45、46的基部的外表面上的表面61、62可分别抵靠在底板和桥接器上。在图4所示的示例中,这些表面61、62自接收心轴47的鼓45、46的基部的中心孔径向地延伸。作为变型,表面61、62可具有如第一实施例的相同类型,以便在限定好的区域内集中摩擦。
除了图4所示的构造外,可能设想用于安装鼓46、46的构造,例如,心轴47可被固定轴替换的构造,其中,可绕该轴自由转动的连接单元将连接弹簧的内端。
就简便性和体积而言,根据第二实施例的驱动元件具有与根据第一实施例的驱动元件相同的优点。第二实施例的驱动元件在消除弹簧26和鼓1的壁22之间的摩擦风险方面也优于第一实施例。
Claims (11)
1.一种用于时钟机芯的驱动元件,所述驱动元件包括:转轴(2;47);都安装在所述转轴上的鼓(1;45)和转动元件(3;46),所述鼓和所述转动元件能相对于彼此转动,并各自包括在其周边上的齿圈(24,23;57,58);第一和第二叠置的盘形弹簧(25,26),第一和第二盘形弹簧的外端分别固定到鼓和转动元件,并且第一和第二弹簧的内端彼此连接以使弹簧串联连接,其特征在于,
所述鼓和转动元件至少在鼓的周边壁(22;50)的区域内装配在一起,以便一起形成容纳弹簧的闭合外壳。
2.如权利要求1所述的驱动元件,其特征在于,转轴(2;47)能够转动,所述鼓(1;45)和转动元件(3;46)能够相对于所述转轴转动,并且弹簧(25,26)的各自内端被固定到转轴。
3.如权利要求1或2所述的驱动元件,其特征在于,所述转动元件(3)是轮。
4.如权利要求3所述的驱动元件,其特征在于,所述轮(3)的面向鼓(1)的基部(9)的表面的至少一部分(20)完全地置于鼓内,并与所述转轴(2)一起大致占去鼓的所有内直径。
5.如权利要求3所述的驱动元件,其特征在于,所述第二弹簧(26)的外端(32)使用支架(37),并使用挤压在支架(37)和所述第二弹簧(26)的最外圈的外表面(38)之间的轮(3)的突出部(41)固定到所述轮(3)上,其中,所述支架的一个末端(39)被固定在第二弹簧(26)的最外圈的外表面(38),另一个末端(40)是自由的。
6.如权利要求5所述的驱动元件,其特征在于,所述轮(3)的面向鼓(1)的基部(9)的表面的至少一部分(20)完全地置于鼓内,并与所述转轴(2)一起大致占去鼓的所有内直径。
7.如权利要求1或2所述的驱动元件,其特征在于,所述转动元件(46)是另一个鼓。
8.如权利要求7所述的驱动元件,其特征在于,所述鼓(45,46)的各自周边壁(50,51)具有允许所述鼓装配在一起的互补台阶(52,53)。
9.包括如权利要求1-8中任一项所述的驱动元件的时钟机芯。
10.如权利要求9所述的时钟机芯,其特征在于,所述转轴(2;47)的末端(4;48)在分别设定在机芯的支撑件(6,7)中的轴承(5)内被引导转动。
11.如权利要求9或10所述的时钟机芯,其特征在于,所述时钟机芯包括接收所述转轴(2;47)的末端(4;48)的第一和第二支撑件(6,7),并且所述转轴(2;47)包括鼓(1;45)能够抵靠的第一环形表面(14;59),面对鼓(1;45)的第一支撑件(6)的表面或面对第一支撑件的鼓(1;45)的表面包括第二环形表面(16),所述第二环形表面的内直径大于第一环形表面(14;59)的外直径,所述转轴(2;47)包括所述转动元件(3;46)能够抵靠的第三环形表面(17;60),以及面对转动元件(3;46)的第二支撑件(7)的表面或面对第二支撑件的转动元件(3;46)的表面包括第四环形表面(19),所述第四环形表面的内直径大于第三环形表面(17;60)的外直径。
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