CN104102120A - 一种钟表机芯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钟表机芯，其走时系统包括：为秒针、分针和时针提供动力的上发条机构；与上发条机构相匹配且驱动秒针、分针和时针运转的动力传递轮系；以及限制动力传递轮系转动速度的擒叉摆机构，所述擒叉摆机构由擒纵机构和摆轮组件组成，所述擒纵机构包含擒纵轮和擒纵叉，所述摆轮组件包含摆轮、摆轮轴、游丝和快慢针调节杆；所述摆轮是通过模具注塑成型的塑胶件或塑胶电镀件，所述摆轮轴是金属件。本发明解决了摆轮制造成本高和加工难度大、摆轮精度难控制、摆尖易断等问题，同时还可解决陀飞轮部件太重、陀飞轮部件中心轴易断和易倾斜的不良问题，还可通过电子控制系统来提高机械部分的走时精度，解决机械表走时精度差的问题。

Description

一种钟表机芯

技术领域

本发明涉及计时器技术领域，更具体地说，涉及一种钟表机芯。

背景技术

目前，市场上的钟表从大体上分只有两种：一种是机械钟表，另一种是石英电子钟表。其中，机械钟表有精湛的工艺结构，其摆轮不停的摆动及秒针连续的跳动让用户体会到时光的流逝，同时表芯内部部件运动给人一种优雅的美感，但机械钟表最大的缺陷就是加工难度大。机械钟表中的摆轮是尺寸要求高和重量控制严的零部件，且加工精度要求高，每个零件通过机加工很难保证其一致性，零部件合格率较低，加工成本高；摆轮组件上的摆尖在受振动后易断。另外，在较高端的陀飞轮机芯中，陀飞轮部件重，受稍微剧烈的振动陀飞轮中心轴就易断裂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钟表机芯，以解决摆轮加工难度大、加工合格率低、加工成本高等问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种钟表机芯，其走时系统包括：

为秒针、分针和时针提供动力的上发条机构；

与上发条机构相匹配且驱动秒针、分针和时针运转的动力传递轮系；以及

限制动力传递轮系转动速度的擒叉摆机构，所述擒叉摆机构由擒纵机构和摆轮组件组成，所述擒纵机构包含擒纵轮和擒纵叉，所述摆轮组件包含摆轮、摆轮轴、游丝和快慢针调节杆；

其中，所述摆轮是通过模具注塑成型的塑胶件或塑胶电镀件，所述摆轮轴是金属件。

进一步地，所述摆轮轴两端摆尖中的一端或两端呈锥形，改善了摆尖易断的缺陷。

进一步地，所述擒叉摆机构是陀飞轮机构。

进一步地，所述陀飞轮机构包含陀飞轮第一支架、陀飞轮第二支架和陀飞轮第三支架，所述陀飞轮第一支架、陀飞轮第二支架和陀飞轮第三支架中的任一者、任两者或三者是通过模具注塑成型的塑胶件或塑胶电镀件，所述陀飞轮第一支架的中心轴与轴承的内圈紧配合，改善了陀飞轮中心轴易断裂的缺陷。

进一步地，所述轴承有两个，其中一个固定在后夹板上，另一个固定在主夹板上；所述陀飞轮第一支架的中心轴通过螺钉固定于后夹板轴承的内圈上，以防止陀飞轮部件脱落。

进一步地，该走时系统还包括：

电子动力源装置，所述电子动力源装置的走时马达驱动转子转动，所述走时马达由石英控制走时精度；

与转子相连接的电子传动轮系，所述转子转动控制电子传动轮系运转；

与擒纵轮相连接的机械传动轮系，所述擒纵轮转动控制机械传动轮系运转；

其中，所述机械传动轮系与电子传动轮系采用间歇运动传递，所述电子传动轮系的转动限制机械传动轮系的转动，从而由电子传动轮系控制机械传动轮系的走时精度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该钟表机芯通过将摆轮制作成塑胶件，解决了摆轮制造成本高和加工难度大等问题，改善了摆尖易断和陀飞轮中心轴易断裂等缺陷；还可通过电子控制系统来提高机械部分的走时精度，解决机械表走时精度差的问题。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一机械传动部分的结构示意图。

图2为普通的摆尖与宝石轴承的配合示意图。

图3a为本发明摆轮一方案的摆尖与宝石轴承的配合示意图。

图3b为本发明摆轮另一方案的摆尖与宝石轴承的配合示意图。

图4为本发明实施例二的结构示意图。

图5为图4中A-A处的剖视示意图。

图中：101-中心齿轮，102-第二齿轮，103-第三齿轮，104-秒轮，105-擒纵轮片，106-擒纵轮轴齿，107-擒纵叉，108-摆轮组件，111-第一上发条齿轮，112-第二上发条齿轮，113-第三上发条齿轮，114-发条盒齿轮；201-摆轮轴，201a、201b-摆尖，202、202a-摆轮，202b-带槽口圆盘，203-游丝，204-宝石轴承，205-双圆盘，206-圆盘钉；301-发条盒齿轮，302-偏中心轮，303-第二齿轮，304-第三齿轮，305-第四齿轮，306-陀飞中心轮，307-摆轮组件，307a-摆轮，308-擒纵叉，309-擒纵轮，309a-擒纵轮片，310-固定齿轮，311-陀飞轮第一支架，312-陀飞轮第二支架，313-陀飞轮第三支架，314-轴承，315-主夹板，316-后夹板，317-螺钉。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1~5所示，一种钟表机芯，其走时系统包括：

为秒针、分针和时针提供动力的上发条机构；

与上发条机构相匹配且驱动秒针、分针和时针运转的动力传递轮系；以及

限制动力传递轮系转动速度的擒叉摆机构，所述擒叉摆机构由擒纵机构和摆轮组件组成，所述擒纵机构包含擒纵轮和擒纵叉，所述摆轮组件包含摆轮、摆轮轴、游丝和快慢针调节杆；

其中，所述摆轮是通过模具注塑成型的塑胶件或塑胶电镀件，所述摆轮轴是金属件。另外，所述擒纵轮和擒纵叉中的任一者或两者也可以是通过模具注塑成型的塑胶件或塑胶电镀件，其轴或轴齿可以是塑胶件（可一体制作）或金属件；用来装配齿轮的主夹板、后夹板也可采用塑胶件或塑胶电镀件。

在本实施例一中，如图1所示，该钟表为机械钟表，其上发条机构同一般的机械钟表，包含柄轴、立轮、第一上发条齿轮111、第二上发条齿轮112和第三上发条齿轮113；发条的能量通过发条盒齿轮114带动中心齿轮101转动，再依次经过第二齿轮102、第三齿轮103传递到擒纵轮，擒纵轮由擒纵轮片105和擒纵轮轴齿106组成，其中第二齿轮102还与秒轮104啮合进而带动秒轮104转动，第三齿轮103与擒纵轮轴齿106啮合，擒纵轮片105与擒纵叉107啮合，擒纵叉107限制擒纵轮的转速，擒纵叉107摆动的快慢由摆轮组件108来控制，擒纵叉107与摆轮组件108的摆轮202配合，摆轮组件108摆动的频率控制了擒纵叉107摆动的快慢，从而限制了擒纵轮的转速。其中，摆轮组件具体有3种不同的结构形式：第一种，如图2所示，普通机芯中摆轮组件包含摆轮202、摆轮轴201、游丝203、双圆盘205和圆盘钉206，但本发明将摆轮202制作成塑胶件；第二种，如图3a所示，本发明的摆轮一方案包含摆轮202、摆轮轴201和游丝203，也就是将第一种的双圆盘205、圆盘钉206集成于一个塑胶件（轮202）上；第三种，如图3b所示，本发明的摆轮另一方案包含摆轮202a、带槽口圆盘202b、摆轮轴201和游丝203，其中摆轮202为塑胶件，带槽口圆盘202b可以是金属冲压件，这样便于摆轮202a注塑。另外，所述上发条机构中的上发条轮（包含111、112、113）和动力传递轮系中的发条盒齿轮114、中心齿轮101、第二齿轮102、第三齿轮103可部分或全部采用塑胶件或塑胶电镀件。

在现有的钟表机芯中，摆轮组件108大小和重量都要求严格，而且还有双圆盘205、圆盘钉206，影响摆轮组件108转动惯量的因素多，其加工难度大，合格率低。而在本实施例中，本发明将摆轮202、双圆盘205、圆盘钉206全部集于一体，制作成一个塑胶件。所述摆轮轴的两端称之为摆尖，如图2所示，在现有的钟表机芯中，摆尖201a一般是端部带倒角的柱形，其柱形尺寸很小，极细的针状摆尖201a容易断。为了避免摆尖易断，如图3a所示，本发明将一端或两端的摆尖201b制作成锥形，以加强其结构强度，由锥形面与宝石轴承204配合，不增加其与宝石轴承204的摩擦。以上齿轮均装配在主夹板、后夹板、摆轮夹板之间。 

以上结构除了用于普通的机械钟表，还可以用于陀飞轮钟表中，用于陀飞轮钟表机芯时，还可以进一步降低成本、提高生产效率；陀飞轮支架采用塑胶，可以减轻重量，减小零件自重对传动的影响，尤其是减小机芯受振动后对陀飞轮部件的影响。

在本实施例二中，如图4~5所示，该钟表为陀飞轮钟表，其上发条机构同一般的机械钟表，此处不赘述；其擒叉摆机构是陀飞轮机构，发条盒的能量通过发条盒齿轮301传递到偏中心轮（第一齿轮）302、再依次经过第二齿轮303、第三齿轮304、第四齿轮305传递到陀飞中心轮306，即带动陀飞轮部件转动。所述陀飞轮部件包含陀飞中心轮306、陀飞轮第一支架311、陀飞轮第二支架312、陀飞轮第三支架313、擒纵轮309、擒纵叉308、摆轮组件307、多个宝石轴承、螺钉等，陀飞轮部件通过轴承314装配在主夹板315和后夹板316上，两个轴承314内圈与陀飞轮第一支架311紧配，两个轴承314外圈分别与主夹板315和后夹板316紧配（两个轴承314位置可以根据实际情况来固定，只要轴承314外圈是固定的即可），轴承314是滚动轴承，并在陀飞轮部件的一端用螺钉317锁在后夹板316固定的轴承314上，以防止陀飞轮部件脱离轴承314。所述陀飞轮第一支架311是塑胶件或塑胶电镀件，所述陀飞轮第二支架312和陀飞轮第三支架313也可以是塑胶件或塑胶电镀件，所述擒纵轮片309a、擒纵叉308以及摆轮组件307的摆轮307a均是塑胶件，这些结构复杂、加工难度大的零件采用塑胶材质，可以用模具来生产，降低了零件加工难度，提高了效率，降低了成本；陀飞轮支架采用塑胶，可以减轻重量，减小零件自重对传动的影响，尤其是减小机芯受振动后对陀飞轮部件的影响。

在本实施例二中，跟陀飞轮部件配合的零件有固定齿轮310、滚动轴承、螺钉、主夹板315、后夹板316。固定齿轮310固定在主夹板315上，与陀飞中心轮306同轴；陀飞中心轮306与陀飞轮第一支架311紧配或其带扁位的轴孔配合，确保陀飞中心轮306与陀飞轮第一支架311同轴且同时转动，即整个陀飞轮部件一起转动；陀飞轮第二支架312、陀飞轮第三支架313均固定在陀飞轮第一支架311上，可以由螺钉固定；摆轮组件307装配在陀飞轮第一支架311和陀飞轮第三支架313之间，与陀飞轮第一支架311可以是同轴，也可以是偏心，其两端摆尖与固定在支架上的相应宝石轴承配合；擒纵轮309、擒纵叉308均装配在陀飞轮第一支架311和陀飞轮第二支架312之间，其两端与固定在支架上的相应宝石轴承配合；同时擒纵轮轴齿与固定齿轮310啮合，陀飞轮部件绕着固定齿轮310转动时，擒纵轮片309a即绕着固定齿轮310公转，同时擒纵轮309自转，擒纵轮片与擒纵叉308啮合，同时擒纵叉308与摆轮组件307啮合，擒纵叉308转动一小角度推动摆轮组件307，摆轮组件307又给擒纵叉308一反向的推力，使擒纵叉308左右摆动，擒纵叉308每摆动一次，就释放擒纵轮片309a一个齿，即擒纵叉308的摆动速度决定了擒纵轮309的转速，而擒纵叉308的摆动速度由摆轮组件307的摆动频率决定。以上已构成了一个完整的陀飞轮钟表结构，可以达到一般机械钟表的走时精度。

在本发明的各个实施例中，为了进一步解决钟表机芯走时精度差的问题，进一步提高其走时精度，可以通过电子系统利用石英来校正机械部分的走时精度，其校正方式参考中国发明专利ZL 201210050211.7、ZL 201210431014.X和ZL 201310432396.2，即本发明的走时系统还包括：

电子动力源装置，所述电子动力源装置的走时马达驱动转子转动，所述走时马达由石英控制走时精度；

与转子相连接的电子传动轮系，所述转子转动控制电子传动轮系运转；

与擒纵轮相连接的机械传动轮系，所述擒纵轮转动控制机械传动轮系运转；

其中，所述机械传动轮系与电子传动轮系采用间歇运动传递，所述电子传动轮系的转动限制机械传动轮系的转动，从而由电子传动轮系控制机械传动轮系的走时精度。

在本发明的各个实施例中，所述机械传动轮系与电子传动轮系采用间歇运动传递，电子传动轮系将控制机械传动轮系的运转，即动力传递轮系的运转受电子传动轮系控制；又由于走时马达通过驱动转子转动进而控制电子传动轮系运转，走时马达的走时精度由石英控制，即电子传动轮系的走时精度也由石英控制，石英振动频率为32768Hz，可确保走时精度约为日差±1秒，从而使动力传递轮系的行针精度控制为日差约±1秒。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种钟表机芯，其特征在于，其走时系统包括：

为秒针、分针和时针提供动力的上发条机构；

与上发条机构相匹配且驱动秒针、分针和时针运转的动力传递轮系；以及

限制动力传递轮系转动速度的擒叉摆机构，所述擒叉摆机构由擒纵机构和摆轮组件组成，所述擒纵机构包含擒纵轮和擒纵叉，所述摆轮组件包含摆轮、摆轮轴、游丝和快慢针调节杆；

其中，所述摆轮是通过模具注塑成型的塑胶件或塑胶电镀件，所述摆轮轴是金属件。

2.根据权利要求1所述的钟表机芯，其特征在于：所述摆轮轴两端摆尖中的一端或两端呈锥形。

3.根据权利要求1或2所述的钟表机芯，其特征在于：所述擒叉摆机构是陀飞轮机构。

4.根据权利要求3所述的钟表机芯，其特征在于：所述陀飞轮机构包含陀飞轮第一支架、陀飞轮第二支架和陀飞轮第三支架，所述陀飞轮第一支架、陀飞轮第二支架和陀飞轮第三支架中的任一者、任两者或三者是通过模具注塑成型的塑胶件或塑胶电镀件，所述陀飞轮第一支架的中心轴与轴承的内圈紧配合。

5.根据权利要求4所述的钟表机芯，其特征在于：所述轴承有两个，其中一个固定在后夹板上，另一个固定在主夹板上；所述陀飞轮第一支架的中心轴通过螺钉固定于后夹板轴承的内圈上。

6.根据权利要求1所述的钟表机芯，其特征在于，其走时系统还包括：

电子动力源装置，所述电子动力源装置的走时马达驱动转子转动，所述走时马达由石英控制走时精度；

与转子相连接的电子传动轮系，所述转子转动控制电子传动轮系运转；

与擒纵轮相连接的机械传动轮系，所述擒纵轮转动控制机械传动轮系运转；

其中，所述机械传动轮系与电子传动轮系采用间歇运动传递，所述电子传动轮系的转动限制机械传动轮系的转动，从而由电子传动轮系控制机械传动轮系的走时精度。