CN102375399B - 用于时钟机件的间隙补偿机构 - Google Patents

用于时钟机件的间隙补偿机构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于时钟机件的间隙补偿机构，其包括凸轮(39)、抵靠凸轮(39)的启动构件(47、50)以及与凸轮(39)共轴且意图由机件的齿轮系(2)驱动的机轮(33)。所述凸轮(39)和机轮(33)彼此连接，从而所述机轮(33)的一次回旋包括第一相位、第二相位以及第三相位的序列，其中，在第一相位中，所述机轮(33)驱动凸轮(39)，同时所述凸轮(39)和启动构件(47、50)之间的协作使得所述启动构件(47，50)翘起，在第二相位中，所述启动构件(47、50)下放且使得凸轮(39)实现瞬跳，在第三相位中，所述凸轮(39)固定不动，且所述机轮(33)持续前进直至其赶上所述凸轮(39)以在下次回旋的第一相位期间再次驱动所述凸轮(39)。该机构特征在于，其还包括弹性装置(54)，所述弹性装置(54)作用在所述凸轮(39)和机轮(33)之间，并且在第三相位期间向所述机轮(33)施加返回力矩，以便补偿所述齿轮系(2)中的间隙。该间隙补偿机构可以是例如显示时间的瞬跳显示机构的部分。

Description

用于时钟机件的间隙补偿机构
技术领域
本发明涉及用于时钟机件(movement)的间隙补偿机构。更具体地，本发明涉及一种如此类型的间隙补偿机构，其包括凸轮、抵靠凸轮的启动构件以及与凸轮共轴且意图由所述机件的齿轮系驱动的机轮，所述凸轮和机轮彼此连接，从而所述机轮的一次回旋包括第一相位、第二相位以及第三相位的序列，在第一相位中，所述机轮驱动凸轮同时所述凸轮和启动构件之间的协作使得后者翘起，在第二相位中，所述启动构件使得凸轮实现瞬跳，在第三相位中，所述凸轮固定不动，且所述机轮持续前进直至其赶上凸轮以在下次回转的第一相位期间再次驱动凸轮。
背景技术
当前可获得的手表装配有这种间隙补偿机构。在这些手表中，间隙补偿机构是瞬跳日期显示机构的一部分。机轮在机件的时间显示齿轮系作用下以每24小时一周的速度回旋，而凸轮驱动驱动构件，在凸轮的瞬跳时，驱动构件自身在午夜使得时间指示器每24小时移动一步。在第一相位期间，在该瞬跳之前，启动构件在凸轮上的支承，在与凸轮和机轮的旋转方向相反的方向上产生返回力矩，并且将该力矩传输至机轮，向上传播至机件的空心轴小齿轮，其抑制时间显示齿轮系中的间隙。在第三相位期间，在瞬跳之后，不再产生这种返回力矩，于是由启动构件和凸轮的凹窝之间的协作在机轮之前的角度位置固定凸轮，而机轮相对于凸轮是自由的。
第三相位持续，直到机轮已经赶上凸轮的角度位置，即通常是数个小时。在该时间期间，没有补偿时间显示齿轮系中的间隙，从而在手表受到震动的情况下，指针可能发生不合需要的相对位移。如果指针设置或时区校准发生在间隙积聚的方向上，也可能发生这种指针的相对位移。在具有数个时针的情况下，例如，每12小时回旋一周的两个不同时区的指针，或者每12小时回旋一周的一个时针以及每24小时回旋一周的另一时针，并且当使用差动齿轮以允许一个指针独立于另一个指针地校准时，该问题尤为严重。在该情况下，事实上，差动齿轮显著地增加了间隙，从而在震动、指针设置或校准期间，在时针之间以及在这些时针的每一个和分针之间可能出现大偏移。在震动、指针设置或校准之后，一旦由齿轮系的正常操作已经补偿了间隙自身，仅补偿了用户可识别的这些偏移。该补偿可能需要数十分钟。
发明内容
本发明旨在克服这些缺点，或者至少减少这些缺点，而为此目的，本发明推荐了一种上述类型的间隙补偿机构，其特征在于其还包括弹性装置，其作用在所述凸轮和机轮之间，并且在第三相位期间向所述机轮施加返回力矩。
所述弹性装置可以包括弹簧，其端部分别相对于所述凸轮和机轮固定。
所述弹簧可以是与所述凸轮和机轮共轴的卷簧。
根据本发明的机构还可以包括轮毂，所述机轮围绕所述轮毂进行安装，且所述凸轮相对于所述轮毂固定，并且所述弹簧能够围绕所述轮毂进行定位，且所述弹簧的端部分别固定至所述轮毂和机轮。
弹簧的至少一个端部可以通过钩子分别相对于所述凸轮和机轮固定。
所述凸轮和机轮可以通过偏心销进行连接，所述偏心销固定至所述凸轮并且与形式为以机轮轴为中心的圆弧形式而形成在机轮中的椭圆形开口协作。
所述启动构件可以包括控制杆以及偏压控制杆抵靠凸轮的弹簧。
本发明还涉及一种瞬跳显示机构，其包括如上限定的间隙补偿机构、由所述间隙补偿机构的凸轮驱动的驱动构件以及由所述驱动构件驱动的指示器。
所述驱动构件可以相对于凸轮固定，并且可以从所述轮毂上径向突出。
所述指示器例如是日期指示器。
本发明还涉及一种时间机件，其包括如上限定的间隙补偿机构或瞬跳显示机构。
该机件可包括驱动间隙补偿机构的时间显示齿轮系，这些时间显示齿轮系包括差动齿轮，所述差动齿轮将具有指示小时的第一指针的移动部分连接至具有指示小时的另一指针的另一移动部分。
本发明还涉及一种包括如上限定的时钟机件的手表。
附图说明
在阅读参考附图作出的下述详细说明时，本发明的其他特征和优点将变得清楚，其中：
图1是根据本发明的时钟机件的部分的截面图；
图2是沿着根据本发明的时钟机件的所述部分的另一虚线剖开的截面图；
图3是在根据本发明的时钟机件中设置的日期显示机构的局部俯视图，其中机构的部件透明地进行显示；以及
图4是形成图3中所示的日期显示机构的部分的驱动移动部分的俯视图。
具体实施方式
参考图1，根据本发明的机械手表机件在底盘1上包括发条盒、运转轮系、擒纵机构、调节装置(未示出)以及旋转地驱动表盘3上的指示指针的时间显示齿轮系2。时间显示齿轮系2包括空心轴小齿轮4、安装有空心轴小齿轮的机轮5、走针机构机轮和小齿轮6、7，24小时机轮和小齿轮8、9，差动齿轮10和12小时机轮和小齿轮11、12。空心轴小齿轮4支承指示分钟的指针，其每小时回旋一周。安装有空心轴小齿轮的机轮5摩擦安装在空心轴小齿轮4上，并且由运转轮系的第三小齿轮驱动，其在图2中由附图标记5a表示。空心轴小齿轮4驱动走针机构机轮6，走针机构机轮6经由相对于其固定的走针机构小齿轮7而驱动24小时机轮8。24小时机轮8固定地安装在自由地围绕空心轴小齿轮4的管或导管13。管13限定24小时小齿轮9，并且支承指示小时的第一指针，其称为24小时指针，每24小时转一周。经由差动齿轮10，24小时小齿轮9驱动移动部分，移动部分包括均相对彼此固定的12小时小齿轮12、12小时机轮11和中心管14。该管14自由地围绕管13，并且支承指示小时的另一指针，其称为12小时指针，每12小时转一周。
差动齿轮10包括行星齿轮支座15，行星齿轮支座15自由地围绕管13安装，并且在其外周缘包括齿部16，以及围绕固定至行星齿轮支座15的偏心销17可枢转地安装的行星移动部分。行星移动部分包括小齿轮18，其与24小时小齿轮9和机轮19啮合，机轮19相对于小齿轮18固定安装，并且与12小时小齿轮12啮合。
在正常操作期间，防止行星齿轮支座15旋转，并且差动齿轮10仅用作从24小时小齿轮9驱动12小时小齿轮12的齿轮减速器。正如图2中所示的，行星齿轮支座15的齿部16与机轮20啮合，机轮20与由定位跳线22所作用的星状件21共轴并且与其固定。当上发条杆23处于位于上发条位置和指针设置位置之间的中间轴向位置时，可以经由齿轮系24而由机件的上发条杆23启动机轮20。这样，当上发条杆23处于该中间轴向位置时，通过转动上发条杆23可以逐步地位移行星齿轮支座15而校准12小时指针的角度位置，且不修改24小时指针的角度位置。
传统地，当上发条杆23处于其轴向指针设置位置时，可以通过转动其而实现指针设置。上发条杆23的旋转经由齿轮系(未示出)启动走针机构机轮6，由此同时旋转分钟指针、12小时指针和24小时指针。
根据本发明的机件还包括日期显示机构25，其在图1和3中可见。该机构25包括中间移动部分26、驱动移动部分27、启动构件28以及指示盘29，指示盘29支承通过形成在表盘3中的缝隙30连续可见的每月日期的数字1至31。
中间移动部分26由12小时机轮11驱动，并且包括相对彼此固定的机轮31和小齿轮32。机轮31啮合12小时机轮11，且小齿轮32啮合驱动移动部分27的机轮33，以每24小时回旋一周的速率驱动该机轮33。
驱动移动部分27还包括轮毂34，其安装成使得围绕固定轴杆35自由地旋转，即相对于底盘1可旋转固定的轴杆。在轮毂34的一个轴端36处，径向地延伸驱动指37，驱动指37相对于轮毂34固定并且优选与其形成一体。围绕轮毂34的另一轴向端38固定地附接瞬跳凸轮39。机轮33围绕轮毂34自由地安装在凸轮39和固定地附接至轮毂34的组装件40之间。然而，机轮33连接至凸轮39，以能够仅相对于凸轮39旋转地位移预定角度。为此目的，驱动进入凸轮39的偏心销41通过形成在机轮33中的椭圆形开口42，并且椭圆形开口42具有中心在机轮33的轴上的圆弧形式(参考图3)。
如图3和4中所示，凸轮39包括形式为从凸轮39的中心向上延伸至尖端44的螺旋部分的第一部分43、从尖端44朝向凸轮39的中心延伸的第二凸起部分45以及凹窝形式的第三部分46。启动构件28包括围绕点48枢转的控制杆47，以及偏压和永久保持控制杆47抵靠凸轮39的弹簧49。控制杆47经由滚筒50而与凸轮39协作。
日期指示器盘29包括与驱动指37协作的内部齿51。由于在时间显示齿轮系2经由移动部分26施加的作用力下，以每24小时回旋一周的速率持续旋转机轮33，驱动指37每天在午夜接触一次齿51的一个齿，以驱动日期指示器盘29移动一步。将机轮33的每周分成三个相位的序列，即：
——第一相位，通常约18小时，在此期间，销41位于椭圆形开口42的一端52处，如图3和4中虚线所示，并且由该开口42的壁推动，因而相对于机轮33在箭头R所示的方向上以固定方式旋转地驱动凸轮39，并且使得滚筒50在凸轮39的第一部分43上滚动；在该相位期间，控制杆47由凸轮39的第一部分43提升，这样，弹簧49竖起；
——第二相位，其从滚筒50刚通过凸轮39的尖端44即开始，在此期间，由第一凸轮部分43施加的作用力所释放的弹簧49松弛，这导致控制杆47下降，该控制杆与第二凸轮部分45协作，在机轮33的旋转方向R上使得凸轮39迅速位移，允许相对凸轮39固定的驱动指37移动指示器盘29一步；在该相位期间，因为其非常迅速，而被称为“瞬时”，销41在椭圆形开口42中朝向椭圆形开口42的另一端53位移，而不驱动机轮33；在该第二相位末期，滚筒50达到被收纳在凸轮39的凹窝46中，因而防止凸轮39旋转；这是图3和4中所示的位置，其中销41以实线示出；
——第三相位，通常约为6小时，在此期间，机轮33仍然在其旋转方向R上旋转，逐步地赶上凸轮39的角度位置，直到开口42的端部52达到接触销41，该接触表示机轮33的下次回旋的第一相位的开始。
在第一相位期间，控制杆47在凸轮39上、并且因而在机轮33上施加返回力矩(由于销41和开口42的端部52之间的协作)，即趋向于在与方向R相反的方向上旋转机轮33和凸轮39的力矩。该返回力矩传播至安装有空心轴小齿轮的机轮5和第三小齿轮5a之间的齿轮，并且因而补偿时间显示齿轮系2的所有间隙，运转轮系的间隙已经由发条盒施加的张力所补偿。因而，在震动、指针设置或校准12小时指针的角度位置的情况下，指针相对于彼此将不形成偏移，或者将仅偏移很小的角度，同时控制杆47将保持抵靠第一凸轮部分43，而不考虑指针设置或校准的方向。在顺时针方向进行指针设置或校准的情况下，事实上，12小时机轮11经由移动部分26在方向R上对驱动移动部分27进行驱动，而抵靠第一凸轮部件43的控制杆47施加返回力矩，以与上述相同的方式补偿间隙。在逆时针方向进行指针设置或校准的情况下，控制杆47在第一凸轮部分43上的作用力使得机轮33在与方向R相反的方向上位移，并且机轮33的该移动由走针机构移动部分6、7(在指针设置的情况下)或由第三小齿轮5a(在校准的情况下)在与其正常方向相反的方向上旋转而得到维持和控制。
在机轮33的正常回旋的第三相位期间，控制杆47不再施加返回力矩，从而如果没有设置间隙补偿装置，如现有技术中那样，那么间隙将不被补偿。诸如图1中所示的齿轮10的差动齿轮显著地增大了该间隙。如果通过以逆时针方向旋转指针而实施指针设置，或者以逆时针方向实施对12小时指针角度位置的校准，那么该间隙积聚，并且在12小时指针和24小时指针之间可能出现大偏移，正如这些指针的每一个和分钟指针之间的。这种偏移还可能在手表受到震动的情况下出现。
为了避免或减少该问题，返回弹簧54围绕轮毂34进行设置，并且其端部分别固定至机轮33和轮毂34，而凸轮39相对于轮毂34固定。在所示实施例中，弹簧54是卷簧，而其端部经由钩子55、56而固定至机轮33和轮毂34(参考图1和4)。例如，钩子55钩住在机轮33中设置的开口47中，而钩子56钩住在轮毂34和驱动指37之间的连接部中。然而，在备选实施例中，弹簧54可以以不同的方式固定至机轮33和轮毂34。
在上述的机轮33回旋的第一相位期间，弹簧54扭转地绷紧，并且趋向于使得销41和开口42的端部53彼此更靠近，而控制杆47在凸轮39的第一部分43上的作用力大于弹簧54的作用力，从而销41维持抵靠开口42的端部52，允许机轮33驱动凸轮39。在第二相位期间，弹簧54松弛，并且因而以与控制杆47相同的方向作用，这有助于凸轮39的瞬跳。在第三相位期间，由控制杆47维持凸轮39相对于底盘1固定，随着机轮33前进，弹簧54绷紧，并且因而向机轮33施加返回力矩，返回力矩抑制了时间显示齿轮系2中的间隙，类似于控制杆47在第一相位期间的作用力。优选地，对弹簧54施加预应力，从而一旦在刚瞬跳之后第三相位开始时，弹簧54就开始施加所述返回力矩。
弹簧54可以是除了卷簧以外的另一类型的弹簧。例如，其可以是定形弹簧，其中可以将凸耳固定、例如锚定至机轮33，而其簧片端部固定、例如钩住至销41，或者螺旋弹簧，其内部部分可以固定围绕机轮33的轴向环形突出部分固定，而其外部部分可以固定至销41。在另一备选实施例中，弹簧54，例如类似弹簧49的板簧，可以固定至机轮33，并且可以作用在控制杆上，控制杆自身在机轮33上枢转，并且作用在相对凸轮39固定的第二凸轮上。因而在第三相位期间，第二凸轮将作用以使固定至机轮33的弹簧绷紧，类似于凸轮39的第一部分43在第一相位期间的作用力。
然而，在本发明中优选使用卷簧。事实上，重要的是尽可能减少第三相位起始和结束时的返回力矩的差，从而弹簧的返回力矩足够大，而无需使得弹簧再竖起所需的过高力矩。为了实现该目的，弹簧的工作长度必须尽可能长。卷簧具有长的工作长度。而且，卷簧自然地受到卷簧所围绕安装的工件的引导，在该情况下为轮毂34。无需附加元件对其进行引导。
在本发明的备选实施例中，驱动指37可以相对于凸轮39不固定，而是由销41驱动，正如原本已知的。
虽然在机件中包括差动齿轮是尤为有利的，其中可以较好地处理间隙，但是本发明不局限于这种应用，也不局限于其中设置数个小时指针的应用。
还将注意到，由中间移动部分26、机轮33、凸轮39、销41、启动构件28和弹簧54所形成的组件表示间隙补偿机构，其可以使用而无需与驱动指和指示器相关联，这两者可以省略或者由机件的另一机构驱动。因而可以独立使用所述组件以绷紧时间显示齿轮系2或另一齿轮系，以便抑制间隙。

Claims (19)

1.用于时钟机件的间隙补偿机构，其包括凸轮(39)、抵靠凸轮(39)的启动构件(28)以及机轮(33)，所述机轮(33)与凸轮(39)共轴且用于由所述时钟机件的齿轮系(2)驱动，所述凸轮(39)和机轮(33)彼此连接，从而所述机轮(33)的一次回转包括第一相位、第二相位以及第三相位的序列，其中，在所述第一相位中，所述机轮(33)驱动凸轮(39)，同时所述凸轮(39)和启动构件(28)之间的协作使得所述启动构件(28)翘起，在第二相位中，所述启动构件(28)下放且使得所述凸轮(39)实现瞬跳，而在第三相位中，所述凸轮(39)固定不动且所述机轮(33)持续前进直至其赶上所述凸轮(39)以在下次回转的第一相位期间再次驱动所述凸轮(39)，其特征在于，
所述间隙补偿机构还包括弹性装置(54)，其作用在所述凸轮(39)和机轮(33)之间，并且在第三相位期间向机轮(33)施加返回力矩。
2.根据权利要求1所述的间隙补偿机构，其特征在于，
所述弹性装置(54)包括弹簧，其端部分别相对于所述凸轮(39)和机轮(33)固定。
3.根据权利要求2所述的间隙补偿机构，其特征在于，
所述弹簧(54)是与所述凸轮(39)和机轮(33)共轴的卷簧。
4.根据权利要求3所述的间隙补偿机构，其特征在于，
所述间隙补偿机构包括轮毂(34)，所述机轮(33)围绕所述轮毂(34)进行安装，且所述凸轮(39)相对于所述轮毂(34)固定，并且所述弹簧(54)围绕所述轮毂(34)进行定位，所述弹簧(54)的端部分别固定至所述轮毂(34)和机轮(33)。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的间隙补偿机构，其特征在于，
所述弹簧(54)的至少一个端部通过钩子(56、55)分别相对于所述凸轮(39)与机轮(33)固定。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的间隙补偿机构，其特征在于，
所述凸轮(39)和机轮(33)通过偏心销(41)进行连接，所述偏心销(41)固定至所述凸轮(39)，并且与形式为以所述机轮(33)的轴为中心的圆弧形式且形成在所述机轮(33)中的椭圆形开口(42)协作。
7.根据权利要求5所述的间隙补偿机构，其特征在于，
所述凸轮(39)和机轮(33)通过偏心销(41)进行连接，所述偏心销(41)固定至所述凸轮(39)，并且与形式为以所述机轮(33)的轴为中心的圆弧形式且形成在所述机轮(33)中的椭圆形开口(42)协作。
8.根据权利要求1至4中任意一项所述的间隙补偿机构，其特征在于，
所述启动构件(28)包括控制杆(47)以及偏压所述控制杆(47)抵靠所述凸轮(39)的弹簧(49)。
9.根据权利要求5所述的间隙补偿机构，其特征在于，
所述启动构件(28)包括控制杆(47)以及偏压所述控制杆(47)抵靠所述凸轮(39)的弹簧(49)。
10.根据权利要求6所述的间隙补偿机构，其特征在于，
所述启动构件(28)包括控制杆(47)以及偏压所述控制杆(47)抵靠所述凸轮(39)的弹簧(49)。
11.根据权利要求7所述的间隙补偿机构，其特征在于，
所述启动构件(28)包括控制杆(47)以及偏压所述控制杆(47)抵靠所述凸轮(39)的弹簧(49)。
12.瞬跳显示机构，其包括根据权利要求1至11中的任意一项所述的间隙补偿机构，由所述间隙补偿机构的凸轮(39)驱动的驱动构件(37)以及由所述驱动构件(37)驱动的指示器(29)。
13.根据权利要求12所述的瞬跳显示机构，其特征在于，
所述驱动构件(37)相对于所述凸轮(39)固定。
14.根据权利要求12或13所述的瞬跳显示机构，其特征在于，
所述指示器(29)是日期指示器。
15.瞬跳显示机构包括如权利要求4所述的间隙补偿机构，驱动构件(37)和指示器(29)，其中所述驱动构件(37)由所述间隙补偿机构的凸轮(39)驱动，所述指示器(29)由所述驱动构件(37)驱动，其特征在于，
所述驱动构件(37)相对于所述凸轮(39)固定，并且其中，所述驱动构件(37)从所述轮毂(34)径向突出。
16.根据权利要求15所述的瞬跳显示机构，其特征在于，
所述指示器(29)是日期指示器。
17.时钟机件，其包括如权利要求1至11中的任意一项所述的间隙补偿机构或者如权利要求12至16中的任意一项所述的瞬跳显示机构。
18.根据权利要求17所述的时钟机件，其特征在于，
所述时钟机件包括时间显示齿轮系(2)，所述时间显示齿轮系(2)驱动所述间隙补偿机构，并且其中，所述时间显示齿轮系(2)包括差动齿轮(10)，所述差动齿轮(10)将具有指示小时的第一指针的移动部分(8、9)连接至具有指示小时的另一指针的另一移动部分(11、12)。
19.手表，所述手表包括如权利要求17或18中所述的时钟机件。
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