CN103092051B - 一种浮动旋转陀飞轮机械手表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮动旋转陀飞轮机械手表,包括上条系、基础系A、拨针系、过渡系B和旋转系C；基础系A包括原动系、显示系和传动轮系；过渡系B包含滚珠支架部件和行星轮系；旋转系C包含传动轮系和旋转擒纵调速机构；上条系、原动系以及显示系依次连接；拨针系与显示系连接；显示系与基础系A包括的传动轮系、过渡系B包括的行星轮系与滚珠支架部件、旋转系C包含的传动轮系与旋转擒纵调速机构依次双向连接。有益效果是：由于太阳轮为摩擦结构，通过片簧在夹板与太阳轮之间弹性变形实现摩擦功能,拨针轮系直接带动太阳轮，从而调整旋转支架位置，可靠性强；另外，滚珠支架结构降低旋转部分与接触面的摩擦损耗，结构简单,性能稳定。

Description

一种浮动旋转陀飞轮机械手表

技术领域

本发明涉及一种陀飞轮的机械手表，特别是涉及一种浮动旋转陀飞轮机械手表。

背景技术

目前，陀飞轮手表中出现了一种浮动旋转陀飞轮。将陀飞轮放置于可旋转的支架上，使其以旋转支架的中心线为轴做周转运动。此陀飞轮手表的特点是陀飞轮相当于周转轮系里的行星轮既可以自转，又可以在旋转支架的带动下公转。旋转支架每小时旋转一圈，可作为机芯的分针使用。

现有技术将陀飞轮和传动机构安装在旋转支架上，而驱动陀飞轮的原动系被设置在旋转支架的下面静止不动，旋转支架的运转是通过分轮将能量传递过来。它的上条系部分采用普通结构，而它的拨针系需要通过驱动整个旋转支架机构包括陀飞轮和传动机构才能使时轮与分轮快速旋转并带动时、分针转动从而调整时间。

此项现有技术中的关键环节就是将传动中的一组行星轮设计成摩擦结构，太阳轮则固定在夹板上静止不动。当机芯时走时，由原动系释放的能量经由轮系传递到中心齿轴进而带动旋转支架旋转，此时行星轮片与行星齿轴固定为一体，在旋转支架的带动下，围绕固定在夹板上的太阳轮公转且以自身为轴自传，进而带动与之啮合的传动轮系传动，带动旋转支架上的陀飞轮转动。拨针时，拨针轮系直接拨动中心齿轴并带动旋转支架旋转实现分针的调整。由于是手动拨针，拨针轮系和传动轮系旋转速度很快，致使卡瓦卡住擒纵轮片，擒纵轮相对于旋转支架静止不动。由于行星轮的摩擦结构，行星齿轴在旋转支架的带动下围绕太阳轮公转的同时自传，而行星轮片及与其啮合的传动轮系，陀飞轮相对固定不动，只是围绕太阳轮公转。

此结构将行星轮设计成摩擦结构，行星轮外径尺寸小，弹性稍差，致使摩擦行星轮片和行星齿轴的配合在长期使用后很容易变松，影响机芯性能。

旋转支架两侧分别镶有一人造宝石，作为支架可转动的枢纽。旋转支架延伸到机芯外缘，人造宝石与机芯外壳的上下平面配合，有利于整个旋转支架的轴向平衡，但给机芯外壳设计无疑增加了难度，而且配合面所产生的滑动摩擦也增加了发条力矩的损耗。

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，提供一种结构可靠，方便调整，便于加工的浮动旋转陀飞轮机械手表。

本发明所采用的技术方案是：一种浮动旋转陀飞轮机械手表,包括上条系、基础系A、拨针系、过渡系B和旋转系C；所述基础系A包括原动系、显示系和传动轮系；过渡系B包含滚珠支架部件和行星轮系；旋转系C包含传动轮系和旋转擒纵调速机构；所述上条系、原动系以及显示系依次连接；所述拨针系与显示系连接；所述显示系与基础系A包括的传动轮系、过渡系B包括的行星轮系与滚珠支架部件、旋转系C包含的传动轮系与旋转擒纵调速机构依次双向连接；所述行星轮系包括：第一中心齿轴、旋转支架、行星轮片、行星齿轴、过轮片、过齿轴、第二中心轮片、第二中心齿轴、小夹板、主夹板、第二片簧；所述第二中心轮片通过螺钉与第二中心齿轴固定为一体；所述第二片簧放置在小夹板和第二中心齿轴之间，发生弹性变形；所述小夹板通过螺钉固定在主夹板上；所述行星轮片与行星齿轴压合为一体结构，固定于旋转支架和主夹板上；所述旋转支架带动行星齿轴围绕第二中心轮片旋转，第二中心轮片由于第二片簧的作用固定不动；行星轮片与过齿轴啮合，所述的行星齿轴以其轴心为轴自传，并带动过齿轴转动；所述旋转擒纵调速机构设置在旋转支架上，旋转擒纵调速机构围绕机芯中心作周转运动。

所述滚珠支架部件包括：第一滚珠支架、第二滚珠支架、滚珠；所述滚珠放置在第一滚珠支架与第二滚珠支架球形面之间，所述第一滚珠支架与第二滚珠支架通过位钉压合为一体，所述滚珠在第一滚珠支架和第二滚珠支架之间能灵活转动。

所述滚珠支架部件为2个，分别通过位钉固定于旋转支架两边；所述滚珠下平面与设置在主夹板上的表盘上平面配合，滚珠上平面与设置在主夹板上的表盘圈下平面配合。

所述拨针系包括：柄轴、离合轮、拨针轮、拨针过轮片、拨针过齿轴、第一中心齿轴、第二中心轮片、第二中心齿轴、行星齿轴、行星轮片、旋转支架、跨轮片、跨齿轴、时轮、小时盘；所述柄轴通过方榫与离合轮的方形孔相适配；所述离合轮与拨针轮啮合，所述拨针轮与拨针过轮片啮合；所述拨针过轮片与拨针过齿轴压合为一体，所述拨针过齿轴与第二中心齿轴啮合；所述第二中心齿轴与第二中心轮片通过螺钉固定为一体；所述第二中心轮片与行星齿轴啮合；所述行星齿轴与行星轮片压合为一体，所述行星齿轴上端通过宝石轴承与旋转支架固定，所述行星齿轴带动旋转支架转动，所述旋转支架与第一中心齿轴通过螺钉固定为一体，旋转支架带动第一中心齿轴顺时针方向旋转；所述第一中心齿轴与跨轮片啮合，跨轮片与跨齿轴压合为一体，所述跨齿轴与时轮啮合，所述时轮与小时盘压合为一体。

本发明的有益效果是：由于太阳轮为摩擦结构，通过片簧在夹板与太阳轮之间的弹性变形来实现摩擦功能，拨针时，拨针轮系直接带动太阳轮，从而调整旋转支架（即分针）的位置，可靠性强，性能稳定，而且片簧的调整维修相对容易，通过调整片簧的料厚及弹性变形量即可。

采用滚珠支架结构，降低了旋转部分与接触面的摩擦损耗，滚珠镶嵌在两滚珠支架中，利用滚珠与接触面的滚动摩擦来降低损耗，结构简单，性能稳定。而且旋转支架两侧都装有滚珠支架结构，有利于旋转部分运转过程中的轴向平稳性。

附图说明

图1为本发明主传动的方框图；

图2为本发明主传动轮系部分的平面示意图；

图3为本发明主传动轮系部分的轴向示意图；

图4为本发明上条系与拨针系部分的平面示意图；

图5为本发明上条系与拨针系部分的轴向示意图；

图6为本发明滚珠支架立体分解示意图；

图7为本发明滚珠支架立体示意图；

图8为本发明偏心式陀飞轮的轴向示意图。

图中 ：

1a:第一条盒轮                  1b:第一条轴                     2a:第二条盒轮                  2b:第二条轴 

3a:一轮片                          3b:一轮轴                         4a:二轮片                          4b:二齿轴           

5a:第一中心轮片              5b:第一中心齿轴             6:第一片簧                       7:第二片簧  

8:第二中心轮片               9:第二中心齿轴               10a:时轮                            10b:小时盘 

11a:行星轮片                    11b:行星齿轴                   12a:过轮片                        12b:过齿轴         

13a:四齿轴                         13b:秒轮轴                      14:秒轮片                         15:擒纵轮          

16:柄轴                             17:离合轮                         18:立轮                             19:上条轮          

20:上条棘轮                     21:拨针轮                         22a:拨针过轮片  

22b:拨针过齿轴               23a:跨轮片                         23b:跨齿轴                      24:小夹板         

25:上夹板                         26:主夹板                         27:旋转支架                     28:第一滚珠支架

29:第二滚珠支架             30:滚珠                             31:表盘                             32:表盘圈。   

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所示，本发明的主传动包括了基础系、过渡系和旋转系三个组成部分。其中，基础系包含了原动系、显示系与传动轮系；过渡系包含了滚珠支架部分与行星轮系；旋转系包含了传动轮系与陀飞轮。本发明所包含的陀飞轮中的擒纵调速系统所需的能量通过基础系中的原动系提供，此原动系可以根据设计的需要采用单个条盒轮或者两个串联的条盒轮构成。能量从基础系输出后，经过过渡系，输入给旋转系。旋转系得到基础系输入的能量以后开始旋转，并通过传动轮系驱动陀飞轮旋转，从而使得陀飞轮中的擒纵调速系统正常运转，此时陀飞轮既自转又围绕旋转系的轴心公转。陀飞轮的旋转速度是个定值，每分钟旋转一周，它控制了旋转系的旋转速度，并通过过渡系将设定好的速度传递给基础系中的传动轮系驱动显示系准确显示时间。

如图2和图3所示，本发明的原动系与显示系部分，包括：第一条盒轮1a、第二条盒轮2a、第二条轴2b、一轮片3a、一轮轴3b、二轮片4a、二齿轴4b、第一中心轮片5a、第一中心齿轴5b、第一片簧6、跨轮片23a、跨齿轴23b、旋转支架27；所述第一条盒轮1a设置在主夹板26上，并与第二条盒轮2a啮合，带动第二条盒轮2a顺时针旋转；所述第二条轴2b在第二条盒轮2a的带动下顺时针旋转；所述第二条轴2b通过方形凹槽与一轮轴3b方形凸起相适配，并带动一轮轴3b顺时针方向旋转；所述一轮轴3b和一轮片3a压合为一体，带动一轮片3a顺时针方向旋转；所述一轮片3a与二齿轴4b啮合，带动二齿轴4b逆时针旋转；所述二齿轴4b与二轮片4a压合为一体，带动二轮片4a逆时针旋转；所述二轮片4a与第一中心轮片5a啮合，带动第一中心轮片5a顺时针旋转；所述第一中心轮片5a通过第一片簧6与第一中心齿轴5b成为一体，带动第一中心齿轴5b顺时针旋转；所述第一中心齿轴5b与旋转支架27通过螺钉固定为一体，带动旋转支架27顺时针旋转；需要注意的是旋转支架27的旋转速度是1小时/圈，即分针的旋转速度；所述第一中心齿轴5b与跨轮片23a啮合，带动跨轮片23a逆时针旋转；所述跨轮片23a与跨齿轴23b压合为一体，带动跨齿轴23b逆时针旋转；所述跨齿轴23b与时轮10a啮合，带动时轮10a顺时针旋转；所述时轮10a与小时盘10b压合为一体，带动小时盘10b顺时针旋转。需要注意的是小时盘的旋转速度是12小时/圈，是旋转支架27旋转速度的1/12。

如图2和图3所示，本发明的行星轮系部分，包括：第一中心齿轴5b、第二片簧7、第二中心轮片8、第二中心齿轴9、行星齿轴11b、行星轮片11a、过轮片12a、过齿轴12b、小夹板24、主夹板26、旋转支架27。所述小夹板24通过螺钉固定在主夹板26上；所述第二片簧7放置在小夹板24和第二中心齿轴9之间，发生弹性变形；所述第二中心齿轴9与第二中心轮片8通过螺钉固定为一体；所述第二中心轮片8由于第二片簧7的作用静止不动；所述第二中心齿轴9与旋转支架通过螺钉固定为一体，并带动旋转支架27顺时针旋转；所述行星齿轴11b固定在旋转支架27上，旋转支架27带动行星齿轴11b围绕第二中心轮片8顺时针旋转；所述行星齿轴11b与行星轮片11a压合为一体，行星轮片11a与过齿轴12b啮合，并带动过齿轴12b逆时针旋转。需要注意的是行星轮在围绕第二中心轮片公转的同时又以自身为轴自传。

如图2和图3所示，本发明的传动轮系与陀飞轮部分，包括：行星齿轴11b、行星轮片11a、过轮片12a、过齿轴12b、四齿轴13a、秒轮轴13b、秒轮片14、擒纵轮15。所述行星轮片11a与过齿轴12b啮合，带动过齿轴12b逆时针旋转；所述过齿轴12b与过轮片12a压合为一体，带动过轮片12a逆时针旋转；所述过轮片12a与四齿轴13a啮合，带动四齿轴13a顺时针旋转；所述四齿轴13a与秒轮轴13b压合为一体，带动秒轮轴13b顺时针旋转；所述陀飞轮与秒轮轴13b固定为一体，并设置于旋转支架27上顺时针每分钟旋转一周；所述秒轮片14通过螺钉固定在旋转支架27上；所述擒纵轮15与秒轮片14啮合，并在陀飞轮的带动下围绕秒轮片14顺时针旋转，并驱动陀飞轮的擒纵调速机构正常运转。CN专利号101446799A从中心轮到秒齿轴采用四级过轮传动，设计过于复杂，给机芯运转增加损耗。

本发明的主传动部分工作过程说明如下：

如图2和图3所示，第一条盒轮1a逆时针方向旋转，带动第二条盒轮2a顺时针旋转，同时将能量传递给一轮轴3b，通过一轮片3a，二齿轴4b，二轮片4a，第一中心轮片5a，将能量传递给第一中心齿轴5b，又经跨轮片23a，跨齿轴23b将能量传递给时轮10a并驱动小时盘10b顺时针方向旋转。同时第一中心齿轴5b驱动旋转支架27顺时针方向以每小时旋转一周的速度旋转。在旋转支架27的带动下，行星齿轴11b围绕静止不动的第二中心轮片8顺时针自转并公转，并带动过齿轴12b逆时针旋转，通过过轮片12a将能量传递给四齿轴13a。

由于四齿轴13a与陀飞轮是固定在一起的，因此陀飞轮获得了来自于第一条盒轮1a和第二条盒轮2a输送的能量,顺时针方向以每分钟旋转一周的速度自转，并在旋转支架27的带动下以旋转支架27的中心线为轴，每1小时一周的速度顺时针公转。

如图4和图5所示，本发明的上条系部分，包括：第一条盒轮1a、第一条轴1b、第二条盒轮2a、第二条轴2b、柄轴16、立轮18、上条轮19、上条棘轮20、离合轮17；所述柄轴16通过方榫与离合轮17的方形孔相适配，所述离合轮17与立轮18啮合，所述立轮18与上条轮19啮合，所述上条轮19与上条棘轮20啮合，所述第一条轴1b通过方榫与上条棘轮20的方形孔相适配，并通过螺钉固定，所述第一条盒轮1a与第二条盒轮2a啮合，所述第二条轴2b方形凹槽与一轮轴3b方形凸起相适配。

如图4和图5所示，本发明的上条系部分工作过程为：顺时针方向旋转柄轴16，带动离合轮17顺时针旋转，使得立轮18同时顺时针旋转。在立轮18的带动下，上条轮19顺时针旋转并使得上条棘轮20逆时针旋转。由于上条棘轮20与第一条轴1b通过螺钉固定为一体，因此第一条轴1b逆时针旋转并带动第一条盒轮1a内的发条逐渐卷紧。在发条的带动下第一条盒轮1a逆时针旋转，并带动第二条盒轮2a顺时针方向旋转，由于第一片簧6的作用，使得第二条轴2b，一轮片3a，一轮轴3b，二轮片4a及二齿轴4b固定不动，在第二条盒轮2a顺时针旋转的同时将发条逐渐卷紧。

如图4和图5所示，本发明的拨针系部分，包括：柄轴16、离合轮17、拨针轮21、拨针过轮片22a、拨针过齿轴22b、第二中心齿轴9、第二中心轮片8、行星轮片11a、行星齿轴11b、旋转支架27、跨轮片23a、跨齿轴23b、第一中心齿轴5b、时轮10a、小时盘10b。所述柄轴16通过方榫与离合轮17的方形孔相适配，所述离合轮17与拨针轮21啮合，所述拨针轮21与拨针过轮片22a啮合，所述拨针过轮片22a与拨针过齿轴22b压合为一体，所述拨针过齿轴22b与第二中心齿轴5b啮合，所述第二中心齿轴5b与第二中心轮片5a通过螺钉固定为一体，所述第二中心轮片5a与行星齿轴11b啮合，所述行星齿轴11b与行星轮片11a压合为一体，所述行星齿轴11b通过宝石控制在旋转支架27上，所述第一中心齿轴8与跨轮片23a啮合，跨轮片23a与跨齿轴23b压合为一体，所述跨齿轴23b与时轮10a啮合，所述时轮10a与小时盘10b压合为一体。

如图4和图5所示，本发明的拨针系部分工作过程为：顺时针方向旋转柄轴16，使得离合轮17同时顺时针旋转，并带动拨针轮21逆时针旋转。通过拨针过轮片22a，拨针过齿轴22b，带动第二中心齿轴9逆时针方向旋转，进而带动第二中心轮片8逆时针旋转。与第二中心轮片8啮合的行星轮11b顺时针方向旋转并带动旋转支架27顺时针旋转。旋转支架27的旋转速度为每小时旋转一圈，作为机芯的分针来指示时间。第一中心齿轴5b因旋转支架27而顺时针旋转，带动跨轮片23a，跨齿轴23b，进而带动时轮10a顺时针旋转，小时盘10b顺时针转动指示小时。此时需要注意的是：首先，由于拨针时传动轮系的旋转速度很快，致使卡瓦卡住擒纵轮片，而使行星轮不能自传只能围绕第二中心轮片公转；其次，拨针时需要有一定的力矩克服第一中心轮片5a与第一中心齿轴5b由于第一片簧6的弹性变形所产生的摩擦力矩，使第一中心齿轴5b可以单独旋转并且不影响第一中心轮片5a及与其啮合的其它轮系的正常转动，并且旋转支架27的旋转速度是时轮的12倍。

如图6和图7所示，本发明的滚珠支架部件，包括：旋转支架27、第一滚珠支架28、第二滚珠支架29、滚珠30、表盘31、表盘圈32。所述滚珠30放置于第一滚珠支架28与第二滚珠支架29球形面之间，所述第一滚珠支架28与第二滚珠支架29通过位钉压合为一体，滚珠30在两滚珠支架之间能灵活转动，所述第一滚珠支架28、第二滚珠支架29和滚珠30组成的一体结构通过位钉与旋转支架27压合为一体；所述旋转支架27两侧分别压合一滚珠支架部件，所述滚珠支架部件中滚珠30上平面与表盘圈30下平面配合，滚珠30下平面与表盘31上平面配合。本发明的滚珠支架部件结构简单，易于加工。其中滚珠采用滚珠轴承钢，硬度高，机械性能好。此滚珠支架结构在采用滚动摩擦来降低力矩损耗的同时还对整个旋转支架以及上面的陀飞轮等零部件进行轴向平稳性调整。

值得指出的是，本实施例采用的陀飞轮是同轴式陀飞轮，而本发明的保护范围并不局限于上述具体实例方式，根据本发明的基本技术构思，也可以基本相同的结构传动，如图8所示，本实施例采用偏心式陀飞轮依然可以实现本发明的目的，只要本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种浮动旋转陀飞轮机械手表, 其特征在于：包括上条系、基础系A、拨针系、过渡系B和旋转系C；所述基础系A包括原动系、显示系和传动轮系；过渡系B包含滚珠支架部件和行星轮系；旋转系C包含传动轮系和旋转擒纵调速机构；所述上条系、原动系以及显示系依次连接；所述拨针系与显示系连接；所述显示系与基础系A包括的传动轮系、过渡系B包括的行星轮系与滚珠支架部件、旋转系C包含的传动轮系与旋转擒纵调速机构依次双向连接；所述行星轮系包括：第一中心齿轴（5b）、旋转支架（27）、行星轮片（11a）、行星齿轴（11b）、过轮片（12a）、过齿轴（12b）、第二中心轮片（8）、第二中心齿轴（9）、小夹板（24）、主夹板（26）、第二片簧（7）；所述第二中心轮片（8）通过螺钉与第二中心齿轴（9）固定为一体；所述第二片簧（7）放置在小夹板（24）和第二中心齿轴（9）之间，发生弹性变形；所述小夹板（24）通过螺钉固定在主夹板（26）上；所述行星轮片（11a）与行星齿轴（11b）压合为一体结构，固定于旋转支架（27）和主夹板（26）上；所述旋转支架（27）带动行星齿轴（11b）围绕第二中心轮片（8）旋转，第二中心轮片（8）由于第二片簧（7）的作用固定不动；行星轮片（11a）与过齿轴（12b）啮合，所述的行星齿轴（11b）以其轴心为轴自传，并带动过齿轴（12b）转动；所述旋转擒纵调速机构设置在旋转支架（27）上，旋转擒纵调速机构围绕机芯中心作周转运动。

2.根据权利要求1所述的浮动旋转陀飞轮机械手表, 其特征在于：所述滚珠支架部件包括：第一滚珠支架（28）、第二滚珠支架（29）、滚珠（30）；所述滚珠（30）放置在第一滚珠支架（28）与第二滚珠支架（29）球形面之间，所述第一滚珠支架28与第二滚珠支架（29）通过位钉压合为一体，所述滚珠（30）在第一滚珠支架（28）和第二滚珠支架（29）之间能灵活转动。

3.根据权利要求1所述的浮动旋转陀飞轮机械手表, 其特征在于：所述滚珠支架部件为2个，分别通过位钉固定于旋转支架（27）两边；所述滚珠（30）下平面与设置在主夹板（26）上的表盘（31）上平面配合，滚珠（30）上平面与设置在主夹板（26）上的表盘圈（32）下平面配合。

4.根据权利要求1所述的浮动旋转陀飞轮机械手表, 其特征在于：所述拨针系包括：柄轴（16）、离合轮（17）、拨针轮（21）、拨针过轮片（22a）、拨针过齿轴（22b）、第一中心齿轴（5b）、第二中心轮片（8）、第二中心齿轴（9）、行星齿轴（11b）、行星轮片（11a）、旋转支架（27）、跨轮片（23a）、跨齿轴（23b）、时轮（10a）、小时盘（10b）；所述柄轴（16）通过方榫与离合轮（17）的方形孔相适配；所述离合轮（17）与拨针轮（21）啮合，所述拨针轮（21）与拨针过轮片（22a）啮合；所述拨针过轮片（22a）与拨针过齿轴（22b）压合为一体，所述拨针过齿轴（22b）与第二中心齿轴（5b）啮合；所述第二中心齿轴（5b）与第二中心轮片（5a）通过螺钉固定为一体；所述第二中心轮片（5a）与行星齿轴（11b）啮合；所述行星齿轴（11b）与行星轮片（11a）压合为一体，所述行星齿轴（11b）上端通过宝石轴承与旋转支架（27）固定，所述行星齿轴（11b）带动旋转支架（27）转动，所述旋转支架（27）与第一中心齿轴（5b）通过螺钉固定为一体，旋转支架（27）带动第一中心齿轴（5b）顺时针方向旋转；所述第一中心齿轴（8）与跨轮片（23a）啮合，跨轮片（23a）与跨齿轴（23b）压合为一体，所述跨齿轴（23b）与时轮（10a）啮合，所述时轮（10a）与小时盘（10b）压合为一体。