CN104246627B - 通用的时间运行等式机构及其设定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通用的时间运行等式机构，包括：差动装置(44)，所述差动装置的第一输入装置由用于民用时间分钟的分齿轴(46)形成，并且第二输入装置由运行等式凸轮(50)形成，所述差动装置(44)输出运行等式分钟指示装置(52)，所述运行等式分钟指示装置(52)驱动真实运行等式分钟指示装置(56)，所述真实运行等式分钟指示装置(56)经由真实等式走针机构(58)驱动真实运行等式小时指示装置(60)，其中，用于民用时间分钟的分齿轴(46)经由走针机构运动件(68)驱动民用时间小时轮(70)；定位杆簧(72)，所述定位杆簧固定到民用时间小时轮(70)，并且与具有12个齿的星形件(74)配合，所述星形件(74)与承载民用时间小时指针(78)的心轴(76)连接；时区轮(80)，所述时区轮(80)也固定到所述心轴(76)；以及时差和显示轮系(62)，所述时差和显示轮系联接到所述真实等式走针机构(58)，使得能够将与用户相对于时区中心的经度位置有关的时差施加到所述真实运行等式小时指示装置(60)上，所述时区轮(80)使得能够基于用户所处地方的民用时间与时区中心处的时间之间的时差对民用时间小时轮(70)以一小时的步级向前或向后变换。本发明还涉及一种设定通用的时间运行等式机构的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种通用的时间运行等式机构(universal running equation oftime mechanism)。更具体地，本发明涉及这样一种时间运行等式机构：无论手表佩戴者位于何种经度位置，该时间运行等式机构都能准确地指示太阳位于其最高点(即，天顶)的时间。
背景技术
在同一时区中，根据一个人是位于该时区的最东方、中心还是最西方，太阳在不同的时间位于其最高点。在两个极限位置之间，有59分钟的时差。
而且，用户所位于的国家的时间可能不与官方时区时间一致。例如，瑞士就是这样的，瑞士虽然位于格林威治时区，但是与英格兰有一个小时的时差。
其他国家仅仅具有一个官方时间，但是它们的领土覆盖了多个时区。
最后，一些国家根据季节(夏令时/冬令时)来改变时间。
例如，在7月23日，对于纳沙泰尔(瑞士)的某人来说，在民用时间的13:38，即：12时(时区时间)+2小时(夏令时)-28分钟(纳沙泰尔的经度：7°)+6分钟(来自时间运行等式的差值)，太阳将位于其最高点。相反地，在同一天，对于伦敦的某人来说，在民用时间的13:06，即：12时(时区时间)+1小时(夏令时)+0分钟(伦敦的经度：0°)+6分钟(来自时间运行等式的差值)，太阳将位于其最高点。然而，纳沙泰尔和伦敦处在同一时区。
本专利申请所附的图1、2和3示出了现有技术的差动装置，根据本发明的通用的时间运行等式机构应用于该差动装置。
申请人名下的欧洲专利申请No.1286233中详细描述了这种差动装置。参考取自上述欧洲专利申请的本专利申请所附的图1、2和3，其具体示出了时间等式凸轮1，该凸轮的轮廓由对于一年中的每一天在平均太阳时间或民用时间与真实太阳时间之间的差值确定。
事实上，众所周知的是，在真实太阳时间与平均太阳时间或民用时间之间有差值，其中，所述真实太阳时间为太阳连续两次通过同一位置的子午线上方之间流逝的时间，所述平均太阳时间或民用时间为一年内的所有真实太阳日的平均持续时间。民用时间和真实时间之间的这种差值在2月11日达到+14分钟22秒，在11月4日达到-16分钟23秒。年复一年，这些值的变化非常小。
时间等式凸轮1在包含于钟表中的简单的或永久性的日期机构的驱动下，以每年一圈的速率旋转。凸轮1承载月份盘2，该月份盘2以和凸轮1相同的速率旋转，并且使所述凸轮1的位置与日期机构指示的日期匹配，以使得太阳时间分针4指示准确的太阳时间。
所述简单的或永久性的日期机构可以为任何已知的类型，并且本文将不会对其进行全面描述。为了便于清楚的理解，了解该日期机构以每年一整圈的速率驱动时间等式凸轮1就足够了。但是，纯粹以举例说明为目的，示出了驱动指示日期(从1号到31号)的指针8的日期轮副6。该日期轮副6以每月转动一整圈的速率旋转。该日期轮副6由日期机构经由中间日期轮10和减速轮副12致动，其中，该中间日期轮10用于使旋转方向反向，该减速轮副12用于将旋转速度从每月一整圈减小至每年一整圈。
太阳时间分针4由差动齿轮14驱动，该差动齿轮14具有作为相应的输入装置的齿轮系16和齿条20，该齿轮系16驱动民用时间分针18，该齿条20与时间等式凸轮1配合(图1中示出了处于其两个终端位置的齿条20，一个以实线表示，另一个时间以虚线表示)。更具体地，如图1中所示，差动齿轮14包括至少一个且优选地两个由手表机芯的走针机构驱动的行星轮22。这两个行星轮22能够自转，并在时间等式轮26的内齿圈24上滚动。该时间等式轮26在其外周缘上还具有带齿区段28，时间等式轮26经由该带齿区段28与包括在齿条20的其中一端上的带齿区段30配合。该齿条受到弹簧(未示出)的回复作用，该弹簧固定在手表框架上，并且趋于将形成齿条20的另一端的触探轴杆(feeler spindle)32施加在时间运行等式凸轮1的周缘上。太阳时间显示轮系包括设置在差动齿轮14的中心并由心轴36承载的齿轴/小齿轮34。该太阳时间显示齿轴34与行星齿轴22啮合。该太阳时间显示齿轴34还承载与分齿轴40啮合的显示轮38，其中，太阳时间分针4被推压在该分齿轴的管上。该齿轮系38,40使太阳时间显示装置返回到手表机芯的中心42，以使得太阳时间分针4与民用时间分针18同心。
刚才描述的时间运行等式机构如下进行操作。
在手表的通常操作模式下，时间等式凸轮1、时间等式齿条20以及因而时间等式轮系26是固定不动的。但是，行星齿轴22由手表机芯驱动。因此，它们自转并在时间等式轮26的内齿圈24上滚动，从而驱动太阳时间显示齿轴34旋转，这允许太阳时间分针4以伴随方式与民用时间分针18一起旋转。因此，太阳时间指针4与民用时间指针18之间的差值在24小时的期间内保持不变。
在日期机构的驱动下，时间运行等式凸轮1每天在大约午夜的时候枢转一次，这样将日期从一天改变到第二天。恰好在那个时候，与凸轮1的周缘接触的触探轴杆32继而使齿条20枢转。枢转中的该齿条20驱动时间等式轮26旋转。在此短暂的时间间隔内基本不动的行星齿轴22(它们一小时转动完整的一圈)自转、由时间等式轮26驱动旋转并且继而驱动太阳时间显示齿轴34，以便再次精确地设定太阳时间分针4的位置。
因此，上文描述的时间运行等式机构能够通过民用时间分针和太阳时间分针在任何时间显示平均太阳时间和真实时间之间的时差。然而，该时间运行等式机构不会根据用户在时区内的经度位置来指示太阳位于其最高点的民用时间。
发明内容
本发明的一个目的在于通过提供一种时间运行等式机构来克服该问题，即，无论用户在时区中的经度位置如何，该时间运行等式机构都能在任何时间指示民用时间和真实时间之间的以小时和分钟计算的差值。
为此，本发明涉及一种通用的时间运行等式机构，包括：差动装置，所述差动装置的第一输入装置由民用时间分钟分齿轴形成，并且所述差动装置的第二输入装置由时间运行等式凸轮形成，所述差动装置输出运行等式分钟指示装置(running equation minute)，所述运行等式分钟指示装置驱动真实运行等式分钟指示装置，所述真实运行等式分钟指示装置经由真实等式走针机构驱动真实运行等式小时指示装置，所述民用时间分钟分齿轴经由走针机构轮驱动民用小时轮；定位杆簧，所述定位杆簧与民用小时轮成一体，并且与具有12个齿的星形件配合，所述星形件与承载民用时针的心轴连接；时区轮，所述时区轮也与心轴成一体；时差和显示轮系，所述时差和显示轮系联接到所述真实等式走针机构，以用于将与用户相对于时区中心的经度位置有关的时差施加到所述真实运行等式小时指示装置上，所述时区轮将用户所处地方的民用时间与时区中心处的时间之间的时差以一小时的向前或向后的步级施加到民用小时轮上。
由于这些特征，本发明提供了一种通用的时间运行等式机构，该机构不仅能显示太阳时间与民用时间之间的差值，还能考虑到相对于时区中心的用户的经度位置所固有的在太阳时间与民用时间之间的差值。因此，本发明的通用的时间运行等式机构能够在任何时间显示太阳时间与用户所处的时区内的位置的民用时间之间的以小时和分钟计算的差值。
附图说明
通过下文对根据本发明的通用的时间运行等式机构的一个实施例的详细描述，本发明的其他特征和优点将变得更清楚，该示例是参考附图仅作为非限制说明给出的，其中：
-图1(前文已引用过)为时间运行等式装置的平面图，本发明的通用的时间运行等式机构应用于该装置上。
-图2(前文已引用过)为图1中示出的时间运行等式机构的第一横截面。
-图3(前文已引用过)为与图2类似的横截面，在该横截面中示出了部分日期机构。
-图4A、4B和4C示出了根据本发明的通用的时间运行等式机构的第一实施例。
-图5A、5B和5C示出了根据本发明的通用的时间运行等式机构的第二实施例。
具体实施方式
本发明源于以下总的发明构思：提供一种通用的时间运行等式机构，对于太阳时间的显示来说，该机构考虑了民用时间和太阳时间之间的差值，考虑了与用户相对于时区中心的经度位置有关的差值，并且考虑了与用户所处地方的民用时间和时区中心的官方时间之间的任何时差有关的差值。
图4A、4B和4C示出了根据本发明的通用的时间运行等式机构的第一实施例。
图5A、5B和5C示出了根据本发明的通用的时间运行等式机构的第二实施例。
图4A为根据现有技术的时间运行等式机构的示意图，其包括差动装置44，该差动装置44的相应输入装置为驱动民用时间分针48的分齿轴46和时间等式凸轮50。差动装置44输出运行等式分钟指示装置(running equation minute)52。如上所述，运行等式分钟指示装置52指示对于给定的一天在民用时间和太阳时间之间的差值。民用时间和太阳时间之间的所述差值在2月11日达到+14分钟22秒，在11月4日达到-16分钟23秒。
民用时间和太阳时间之间的差值加到与用户相对于时区中心的经度位置相关的差值上。事实上，时区的宽度为15°，这对应于一个小时的时间段，因此太阳早于官方时区时间30分钟进入该时区，并且晚于官方时区时间30分钟离开该时区。
这就是为何如本专利申请所附的图4B所示，运行等式分钟指示装置52通过摩擦件(凹部或锯齿部/indentation)54驱动真实运行等式分钟指示装置56。该真实运行等式分钟指示装置56与运行等式分钟指示装置52的不同之处在于，它不仅考虑了对于给定的一天在民用时间和太阳时间之间的差值，而且还考虑了用户相对于时区中心的经度位置。真实运行等式分钟指示装置56继而经由真实等式走针机构58驱动真实运行等式小时指示装置(running equation hour)60。可以由用户致动的齿轮系62联接到真实等式走针机构58。根据一个变型实施例，齿轮系62直接联接到真实运行等式分钟指示装置56。根据用户在时区中的经度位置，该齿轮系62分别使真实运行等式分钟指示装置56和真实运行等式小时指示装置60偏移/变换。为此，如本专利申请所附的图4C中所示，齿轮系62承载了一个或两个指示器。齿轮系62的第一轮64承载了用户相对于时区中心的位置的±7.5°偏移的指示器(基于每个时区的宽度为15°的认识)，以及可选地承载相对于时区中心向东或向西偏移的指示器。
现在将参考图4B考虑引入冬令时或夏令时或者甚至与官方时区时间不同的时间。
承载民用分钟指示装置(civil minute)48的分齿轴46经由走针机构轮副68以1：12的比率驱动用于民用时间小时的轮70。民用小时轮70承载定位杆簧72，该定位杆簧72驱动具有12个齿74的星形件，该星形件连接到心轴76，所述心轴76承载民用小时指针78和时区轮80，该时区轮80具有与民用小时轮70相同数目的齿。
根据本发明的手表配备有至少一个上条柄轴(未示出)，该上条柄轴在推入位置使手表能够被上条，并且在第一拔出位置使日期指示能够被设定。如下文可以看到的，在第二拔出位置T2，该上条柄轴使得可以调整在手表用户所处地方的民用时间与时区中心处的官方时间之间的差值，而在第三拔出位置T3，该上条柄轴使得手表的时间能够被设定，即，将手表设定为手表用户所处地方的时间。
经由位于位置T3的上条柄轴以及经由走针机构轮副68设定手表的时间。在上条柄轴的位置T3，走针机构轮副68运行以使民用分钟指示装置48和民用小时指示装置(civilhour)78移动至例如正午。在旋转时，走针机构轮副68驱动分齿轴46，应想到的是，该分齿轴46形成差动装置44的其中一个输入装置。因此，分齿轴46的旋转使得运行等式分钟指示装置52旋转，该运行等式分钟指示装置52继而驱动真实运行等式分钟指示装置56和真实运行等式小时指示装置60。应该注意的是，在指针装配期间，即，当在工厂中安装各种指针时，应确保日期机构定位在一年的以下四天中的一天：即，在这四天中民用时间和太阳时间之间的差值为零。在这种情况下，当利用处于位置T3的上条柄轴将民用分钟指示装置48和民用小时指示装置78移动到正午时，真实运行等式小时指示装置60和真实运行等式分钟指示装置56也放置在正午。
一旦通过致动处于位置T3的上条柄轴而使所有指针移动至正午，则必须对民用时间和时区中心的官方时间之间的差值进行编程。应该想到的是，这种差值与用户在时区内的位置的民用时间和时区中心处的时间之间的差值有关。例如，对于位于瑞士的用户，冬天的差值为+1小时，夏天的差值为+2小时。经由在位置T2的上条柄轴以及经由以一个小时的步级向前或向后变换的时区轮80，实现民用时间的偏移/变换或者到夏令时或冬令时的改变，具有12个齿的星轮74在定位杆簧72上从一个步级移动到另一个步级，并且在每个步级完成1/12圈回转。
在这一阶段，对以下进行顺序编程：民用时间分钟和太阳时间分钟之间的差值，然后是与用户在时区内的经度位置相关的差值，最后是手表用户所处时区内的地方的民用时间与时区中心处的官方时间之间的差值。现在剩余的就是设定民用时间以使其与手表使用者所处时区内的地方的时间一致。这种时间设定是通过再次在位置T3致动上条柄轴来完成的。在此操作过程中，调节民用分钟指示装置48和民用小时指示装置78的显示，以使这些指针显示使用者所处地方的民用时间。同时，使真实运行等式小时指示装置60和真实运行等式分钟指示装置56在同一方向上移动，并与民用分钟指示装置48和民用小时指示装置78移动相同的量。最终，手表显示民用时间以及民用时间和真实太阳时间之间的差值。
本专利申请所附的图5A、5B和5C示出了根据本发明的通用的时间运行等式机构的第二实施例。本发明的此第二实施例与参考附图4A、4B和4C示出的本发明的第一实施例的不同之处仅在于，真实时间分针82被推压在真实运行等式分钟指示装置的分齿轴56的管上。该真实时间分针82在偏差指示盘84的上方被移动，该偏差指示盘84被推压在运行等式分钟指示装置的分齿轴52的管上。差值指示盘84承载相对于时区中心的用户位置的±7.5°偏差的指示器(基于每个时区宽度为15°的认识)，并且承载相对于时区中心向东或向西偏移的指示器。
更确切地，清楚的是，如果用户位于时区的中间，真实时间分针82指向偏差指示盘84上的零标记。还清楚的是，真实时间分针82和偏差指示盘84相对于民用时间分针48基本上偏差±15分钟，以指示对于给定的一天在民用时间和太阳时间之间的差值。民用时间和太阳时间之间的所述差值在2月11日达到+14分钟22秒，在11月4日达到-16分钟23秒。此外，独立于偏差指示盘84对真实时间分针82进行操作，以便经由偏差和显示轮系62对与用户相对于时区中心的位置相关的东经或西经差值进行编程。例如，让我们假设这是6月21号。在这一天，已知民用时间分钟比太阳时间分钟早两分钟。因此，如果民用时间分针48指向零标记，则真实时间分针82和偏差指示盘84将指示-2分钟的差值。如果再假设用户位于例如时区中心的东经4°处，则仅真实时间分针82将被操作，以将该指针移动到偏差指示盘84上的东经4°的位置处。因此，如果在6月21号用户位于时区中心的东经4°处，则民用时间分针48将在零处，偏差指示盘84的零值将相对于民用时间分针48偏移-2分钟，并且真实时间分针82将相对于偏差指示盘84偏移东经4°，即，+16分钟。最终，真实时间分针82将相对于民用时间分针48偏移+14分钟。
不言而喻，本发明不限于已描述的实施例，在不偏离本专利申请所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下，本领域技术人员能够想到各种简单的变化和变型。尤其应该注意的是，在上条柄轴的位置T3，民用分钟指示装置48和民用小时指示装置78被操作。因此，上条柄轴包括滑动齿轴，该滑动齿轴将经由第一齿轮系作用在走针机构轮副68上。类似地，在上条柄轴的位置T2，手表用户所处地方的民用时间与官方时区时间之间的差值被引入。为了实现这一目标，上条柄轴的滑动齿轴经由第二齿轮系作用在时区轮80上。
Claims (7)
1.一种通用的时间运行等式机构，包括：差动装置(44)，所述差动装置的第一输入装置由用于民用时间分钟的分齿轴(46)形成，并且所述差动装置的第二输入装置由时间运行等式凸轮(50)形成，所述差动装置(44)输出运行等式分钟指示装置(52)，所述运行等式分钟指示装置(52)指示对于给定的一天在民用时间和太阳时间之间的差值，所述运行等式分钟指示装置(52)驱动时间运行等式的真实分钟指示装置(56)，所述真实分钟指示装置(56)经由真实等式走针机构(58)驱动时间运行等式的真实小时指示装置(60)，所述民用时间分钟分齿轴(46)经由走针机构轮副(68)驱动民用小时轮(70)；定位杆簧(72)，所述定位杆簧与民用小时轮(70)成一体，并且与具有12个齿的星形件(74)配合，所述星形件(74)与承载民用小时指针(78)的心轴(76)连接；时区轮(80)，所述时区轮(80)也与所述心轴(76)成一体；时差和显示轮系(62)，所述时差和显示轮系(62)联接到所述真实等式走针机构(58)，从而将与用户相对于时区中心的经度位置相关的时差施加到所述真实运行等式小时指示装置(60)上，所述时区轮(80)将用户所处地方的民用时间与时区中心的时间之间的时差以一小时的向前或向后的步级施加到所述民用小时轮(70)上，其特征在于，所述运行等式分钟指示装置(52)通过形成凹部或锯齿部而连接到所述真实运行等式分钟指示装置(56)上。
2.根据权利要求1所述的时间运行等式机构，其特征在于，所述时差和显示轮系(62)的第一轮(64)承载相对于时区中心的用户位置的±7.5°偏差的指示器。
3.根据权利要求2所述的时间运行等式机构，其特征在于，所述时差和显示轮系(62)的另一个轮(66)承载相对于时区中心的东、西偏差的指示器。
4.根据权利要求1所述的时间运行等式机构，其特征在于，真实时间分针(82)被推压在用于真实运行等式分钟的分齿轴(56)的管上，所述真实时间分针(82)在偏差指示盘(84)的上方移动，所述偏差指示盘(84)被推压在所述运行等式分钟分齿轴(52)的管上。
5.根据权利要求2所述的时间运行等式机构，其特征在于，真实时间分针(82)被推压在用于真实运行等式分钟的分齿轴(56)的管上，所述真实时间分针(82)在偏差指示盘(84)的上方移动，所述偏差指示盘(84)被推压在所述运行等式分钟分齿轴(52)的管上。
6.根据权利要求3所述的时间运行等式机构，其特征在于，真实时间分针(82)被推压在用于真实运行等式分钟的分齿轴(56)的管上，所述真实时间分针(82)在偏差指示盘(84)的上方移动，所述偏差指示盘(84)被推压在所述运行等式分钟分齿轴(52)的管上。
7.一种设定根据权利要求1-6中任一项所述的通用的时间运行等式机构的方法，包括以下步骤：
·将对于给定的一天在民用时间和真实时间之间的时差施加到真实运行等式小时指示装置(60)上；
·将与用户相对于时区中心的经度位置有关的时差施加到真实运行等式小时指示装置(60)上；
·将用户所处地方的民用时间与时区中心的时间之间的时差以一小时的向前或向后的步级施加到民用小时轮(70)上；
·调整民用时间以使所述民用时间与手表用户所处时区内的地方的时间一致。
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