CN104635467B - 具有单向轮的钟表轮副 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有单向轮的钟表轮副(8)，所述钟表轮副包括承载有小齿轮(81)和至少一个第一轮(82)的心轴(80)，所述至少一个第一轮(82)所述小齿轮(81)共轴并枢转地安装在所述心轴(80)上，所述第一轮(82)通过构成第一分离机构(91)的第一弹性旋转回复机构或至少一个第一弹簧(84)连接到所述心轴(80)，所述第一分离机构施加摩擦力到所述第一轮(82)上，并且所述轮副(8)包括枢转地安装在所述心轴(80)上并且通过构成第二分离机构(92)的第二弹性旋转回复机构或至少一个第二弹簧(88)连接到所述心轴(80)的第二轮(86)，所述第二分离机构施加摩擦力到所述第二轮(86)上。

Description

具有单向轮的钟表轮副
技术领域
本发明涉及具有单向轮的钟表轮副，该轮副包括承载有小齿轮和至少一个第一轮的心轴，所述至少一个第一轮与所述小齿轮共轴并且枢转地安装在所述心轴上，其中，所述第一轮通过构成第一分离机构(uncoupling means)的第一弹性旋转回复机构或者至少一个第一弹簧连接到所述心轴，所述第一分离机构施加摩擦力到所述第一轮上。
本发明还涉及包括至少一个上述类型轮副的钟表机芯。
本发明还涉及包括至少一个上述类型机芯的钟表。
本发明涉及机械钟表机芯领域。
背景技术
能够以一种随着所施加的枢转方向不同而获得不同响应的方式来控制同一枢转轮副，这在钟表机构中往往是有用的。这一功能通常通过差速机构来实现，该差速机构可能体积庞大且花费昂贵，特别是当轮副包括若干个输入时。
FLANK MULLER WATCHLAND名下的欧洲专利申请No.1420213A2描述了具有在屈曲状态下工作的弯曲的或倾斜的桨叶(如叶片)的单向轮。
MECO名下的欧洲专利No.1738229 B1描述了空心冠状件，该空心冠状件包括在第一旋转方向上与刚性元件协作的第一弹性可变形元件，同时，由这些元件中的其中一个向另一个所传递的旋转力矩要低于预定值，在高于该预定值时，第一弹性可变形元件易于变形并且停止它与刚性元件之间的协作。在冠状件的壳体内设有管并且该管包括用于固定上条柄轴的机构。不论旋转力矩值的大小，该第一可变形元件与该管成一体，并且刚性元件相对于冠状件固定。该第一可变形元件与环形的刚性元件的内边缘交替协作。
ETA名下的欧洲专利No.1843225B1描述了一种具有弹性联接装置的单向换向机构，该弹性联接装置具有至少一个锁紧臂并且能够根据电动小齿轮的旋转方向与具有两个共轴轮的轮副上的两个轮联接或分离，这些锁紧臂中的至少一个能够与从动轮的内周上的槽协作。
PATEK PHILIPPE名下的瑞士专利No.702924 B1采用相同的原理并且描述了具有单个弹性回复机构的共轴安装的小齿轮和轮，所述单个弹性回复机构在特定的非连续的位置处仅在与小齿轮呈一体的驱动部件和包括与轮呈一体的第二驱动部件的凹形狼齿啮合件之间协作。该弹性回复机构包括非连续地与第二驱动部件接触的弹性棘爪。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有一个或多个输入的钟表轮副，取决于通过一个或另一个输入施加到该钟表轮副上的枢转方向，该钟表轮副在输出处提供不同的响应。
为此，本发明涉及具有单向轮的钟表轮副，所述钟表轮副包括承载有小齿轮和至少一个第一轮的心轴，所述至少一个第一轮与所述小齿轮共轴并枢转地安装在所述心轴上，其中，所述第一轮通过构成第一分离机构的第一弹性旋转回复机构或至少一个第一弹簧连接到所述心轴，所述第一分离机构施加摩擦力到所述第一轮上，其特征在于，所述轮副还包括第二轮，该第二轮枢转地安装在所述心轴上并且通过构成第二分离机构的第二弹性旋转回复机构或至少一个第二弹簧连接到所述心轴，所述第二分离机构施加摩擦力到所述第二轮上。
根据本发明的一个特征，所述第一分离机构施加摩擦力到所述第一轮上，所述第一轮的扭矩随着在所述第一分离机构和所述第一轮之间的相对枢转方向的不同而不同。
根据本发明的一个特征，所述第二分离机构施加摩擦力到所述第二轮上，所述第二轮的扭矩随着在所述第二分离机构和所述第二轮之间的相对枢转方向的不同而不同。
根据本发明的一个特征，所述第一弹簧设置成产生单向的枢转方向，使得所述第一轮不能相对于所述轮副的所述心轴往复运动，以便在施加扭矩到所述小齿轮期间防止通过包含在所述第一轮中的第一齿圈传递任何扭矩到相对的轮副。
根据本发明的一个特征，所述第一弹簧设置成产生单向的枢转方向，使得所述第一轮不能相对于所述轮副的所述心轴往复运动，以便防止在施加扭矩到包含在所述第一轮中的第一齿圈期间通过所述小齿轮传递任何扭矩到相对的轮副。
根据本发明的一个特征，所述第二弹簧设置成产生单向的枢转方向，使得所述第二轮不能相对于所述轮副的所述心轴往复运动，以便防止在施加扭矩到所述小齿轮期间通过包含在所述第二轮中的第二齿圈传递任何扭矩到相对的轮副。
根据本发明的一个特征，所述第二弹簧设置成产生单向的枢转方向，使得所述第二轮不能相对于所述轮副的所述心轴往复运动，以便防止在施加扭矩到包含在所述第二轮中的第二齿圈期间通过所述小齿轮传递任何扭矩到相对的轮副。
本发明还涉及包括至少一个上述轮副的钟表机芯，其特征在于，所述机芯包括与所述轮副的轮的齿圈相互啮合的至少一个传送轮副，和与所述轮副的所述小齿轮相互啮合的接收轮副。
本发明还涉及包括至少一个上述类型钟表机芯的钟表。
附图说明
参照附图并通过阅读下面的详细描述，本发明的其它特征和优点将显而易见，其中：
-图1示出具有单向轮的钟表轮副的示意性透视图，该钟表轮副包括位于心轴的两侧上的第一轮和第二轮，该第一轮局部自由枢转且通过弹性回复机构连接到所述心轴，该第二轮同样局部自由枢转且通过弹性回复机构连接到所述心轴。
-图2至8示出与第一轮和/或第二轮装配的弹性回复机构的不同变型的示意性平面图。
-图9示出包括上述轮副的钟表机芯的部分示意性截面图。
-图10以框图形式示出包括上述类型机芯的钟表。
具体实施方式
本发明涉及具有单向轮的钟表轮副8，该钟表轮副包括承载有小齿轮81和至少一个第一轮82的心轴80，所述至少一个第一轮与小齿轮81共轴并且安装在心轴80上。
所述第一轮82通过构成第一分离机构91的第一弹性旋转回复机构或至少一个第一弹簧84连接到心轴80，所述第一分离机构施加摩擦力到第一轮82上。
根据本发明，轮副8还包括枢转地安装在心轴80上并且通过构成第二分离机构92的第二弹性旋转回复机构或至少一个第二弹簧88连接到心轴80的第二轮86，所述第二分离机构施加摩擦力到第二轮86上。
有利地，第一分离机构91施加摩擦力到第一轮82上，第一轮82的扭矩随着第一分离机构91和第一轮82之间的相对枢转方向的不同而不同。
有利地，第二分离机构92施加摩擦力到第二轮86上，第二轮86的扭矩随着第二分离机构92和第二轮86之间的相对枢转方向的不同是不同的。
在一个特定实施例中，第一弹簧84布置成产生单向的枢转方向，使得第一轮82不能相对于轮副8的心轴80往复运动，以便在施加扭矩到小齿轮81期间防止通过包含在第一轮82中的第一齿圈85传递任何扭矩到相对的轮副。
在一个特定实施例中，第一弹簧84布置成产生单向的枢转方向，使得第一轮82不能相对于轮副8的心轴80往复运动，以便在施加扭矩到包含在第一轮82中的第一齿圈85期间防止通过小齿轮81传递任何扭矩到相对的轮副。
在一个特定实施例中，第二弹簧88布置成产生单向的枢转方向，使得第二轮86不能相对于轮副8的心轴80往复运动，以便在施加扭矩到小齿轮81期间防止通过包含在第二轮86中的第二齿圈89传递任何扭矩到相对的轮副。
在一个特定实施例中，第二弹簧88布置成产生单向的枢转方向，使得第二轮86不能相对于轮副8的心轴80往复运动，以便在施加扭矩到包含在第二轮86中的第二齿圈89期间防止通过小齿轮81传递任何扭矩到相对的轮副。
在一个特定实施例中，第一轮82和第二轮86在相同的枢转方向上单向运动。
在一个特定实施例中，第一轮82包括第一齿圈85，该第一齿圈与包含在所述第二轮86中的第二齿圈89是不同的。
在一个特定实施例中，第一弹簧84与第二弹簧88相同。
本发明还涉及包括至少一个上述轮副8的钟表机芯100。根据本发明，该机芯100包括与轮副8的轮82、86的齿圈85、89相啮合的至少一个传送轮副1、2，以及与轮副8的小齿轮81相啮合的接收轮副3。
在一个特定实施例中，机芯100包括与所述轮副8的第一轮82的第一齿圈85相啮合的至少一个第一传送轮副以及与轮副8的第二轮86的第二齿圈89相啮合的至少一个第二传送轮副2。
本发明还涉及包括至少一个上述钟表机芯100的钟表200，特别是手表。
因此，由第一弹性旋转回复机构或至少一个第一弹簧84构成的非联接装置9施加摩擦力到第一轮82上，第一轮82的扭矩随着非联接装置9和第一轮82之间的相对枢转方向而不同。
图1示出一个组装好的轮副8的特定的、非限制性的实施例，该轮副8由五个部件组成：优选用20AP钢车削成的心轴80、自由枢转的第一轮82和第二轮86以及确保这些轮被驱动或不被驱动的第一弹簧84和第二弹簧88。
优选由硬质铍铜合金制成的第一单向轮82和第二单向轮86的功能是在当受到外来扭矩的作用下时驱动心轴80。
然而，第一单向轮和第二单向轮在当它们被心轴80(两个轮之间的分离系统)驱动时不允许传递扭矩。此外，轮82或86不可以具有例如与棘轮相对的死角。这些轮82和86的齿圈85和89也被优化成使得齿轮之间的游隙最小化。根据施加到每个弹簧84、88上的扭矩方向，每个弹簧84、88的大不相同的行为可以简化为在第一“自由”方向和第二“摩擦”方向上的驱动。然而，即使处于弹簧的“自由”方向，由于在弹簧的外径上施加到弹簧的轻微的预应力，在弹簧和与之相连的轮之间存在轻微摩擦，这意味着轮将会通过这一低的摩擦力矩而被驱动，并且将会旋转直至该轮与邻近的轮或小齿轮一同运转。
轮82和86优选地设计成接纳相同的弹簧，因而限制了部件的数量。轮82和86的枢转直径也优选为相等。这也使得能够具有适于将弹簧附接到心轴80的六面传动轴的中心处的相同的尺寸大小。
第一柔性弹簧84或第二柔性弹簧88当其沿锁定方向作用时具有驱动心轴80的功能。在心轴80驱动弹簧的情形下，该弹簧不应驱动相应的轮。优选地，使摩擦力矩最小化并且使锁紧力矩最大化。
应理解的是，为避免由齿轮系反馈的非期望的力，上述类型的非联接系统是必不可少的。轮副8形成单向轮，该单向轮的运行类似于换向棘轮。轮副8相比于已知的换向器显示出很大的进步，这是因为轮副8的体积小的多，并因此更容易装入到机芯100中。根据本发明的轮副8不具有死角，这意味着该轮副可安装到自动机芯中。
图2至8示出弹簧的多种非限制性的几何形状，这些几何形状同等地适用于第一弹簧84或第二弹簧88。图2更加具体地示出容纳在第一附加驱动棘轮82中的第一弹簧84，并且图3到8示出容纳在第二附加驱动棘轮86中的第二弹簧88。这些弹簧通过摩擦力而固定到相应的轮上：第一弹簧84和第二弹簧88的各自的外圈841、881分别与相应的轮82、86上的各自的壳体820、860协作，外圈841、881通过在其边缘上的摩擦力或者通过分别包含在第一弹簧84和第二弹簧88中的各自的突起84A、88A而保持在轮内。每个弹簧的内部件842、882分别通过第一弹簧84和第二弹簧88的各自的凹部840、880与心轴80协作，所述第一弹簧84和第二弹簧88的各自的凹部840、880具有相对于心轴80的凸部800互补的轮廓。
根据心轴80和相应轮之间的相对枢转运动是沿一个方向还是沿另一个方向，所示出的弹簧的特定轮廓以及至少一个臂843、883的分别的不对称刚度使得能够施加差异很大的扭矩，所述至少一个臂843、883将各弹簧的内部件842、882分别连接到弹簧的外部件841、881。在一个方向上所施加扭矩相对于在另一个方向上所施加扭矩的变矩比优选大于3，根据弹簧的形状、所用的截面以及所用的两种材料，可相当程度地增大该变矩比，特别增大至10以上。理想地，在一个方向上所施加的扭矩相对于在另一个方向上所施加的扭矩的变矩比应无限大。
在图2和3中，弹簧轮廓是闭合式的：每个弹簧各自的内部件842、882呈菱形且位于心轴80的中心，该菱形的一端A分别构成外部件841、881的起点，在弹簧84、88在点C处绕其自身卷绕并且分别形成臂843、883之前，所述外部件841、881呈近似一整圈的圆形，所述臂843、883形成大约半圈的圆形截面，所述臂843、883形成的圆形截面的半径小于外部件所形成的圆形截面的半径，并且所述臂843、883在对称于第一端A的菱形的另一端处附接到点B。
在图4中，弹簧轮廓是开放式的：内部件842、882分别具有沿半径延伸成三角形的盘形形状，在弹簧84、88在点F处绕其自身卷绕并且分别形成外部件841、881之前，该三角形的顶点E分别构成形成大约半圈的扇形的臂843、883的起点，外部件841、881在远端G处停止之前，呈近似一整圈的圆形，且该圆形的半径大于所述臂(所形成)的扇形的半径。
在图5中，弹簧轮廓是开放式的：内部件842、882分别具有沿半径延伸成三角形的盘形形状，该三角形的顶点H分别构成臂843、883的起点，臂843、883螺旋地增加半圈至点I，圆形的外部件841、881分别从该点I处开始，弹簧相对于点H螺旋地增加近似一又四分之一圈之后在远端J处停止。
在图6中，弹簧轮廓是开放式的：弹簧包括两个对称的股：内部件842、882分别呈盘形状，所述臂843、883分别在K、N处附接到该盘，螺旋地增加大约四分之三圈至点L、P，圆形外部件841、881分别从点L、P处开始螺旋地增加半圈，在远端M、Q处停止。
在图7中，弹簧轮廓为闭合式的，并且包括间距为120°的孔眼：内部件842、882分别呈盘形状，基本径向但弯曲的臂843、883分别从点R处开始，臂843、883在点S处接合弦885，该弦885接合具有较大直径的两个扇形，所述两个扇形包括分别形成外部件841、881的扇形TU，弹簧从位于距离所述弦885大约120°的另一根弦885上的点U处再度开始延伸，并且在点V处接合与第一个弧(臂)类似的另一个径向弯曲的弧，点V为起始点S的共轭点。
在图8中，弹簧轮廓是开放式的，弹簧包括两个对称的股：内部件842、882分别呈盘形状，具有大截面的臂886在W处附接到该盘，具有比径向臂886的截面小的截面的臂843、883分别从点X处成直角地延伸到位于轮周上的远端Y。
图2至8中的弹簧可通过冲压形成，或者对于那些具有非常细的股的弹簧而言，通过使用“LIGA(光刻、电铸和注塑)”、“DRIE(深反应离子刻蚀)”或类似的制造工艺形成。
根据本发明的装置很好地满足了以下标准：
-运行期间系统的安全性，
-对现有机芯的生产和实施的简化，
-用于手动或自动机芯的系统的可靠性，
-最优的能量回注效率以及最高的损耗减少率，
-对部件数量及其复杂度的限制。
通过单个部件实现了在每种情形下的运动和锁紧的功能。

Claims (13)

1.一种具有单向轮的钟表轮副(8)，所述钟表轮副包括承载小齿轮(81)和至少一个第一轮(82)的心轴(80)，所述第一轮(82)与所述小齿轮(81)共轴并枢转地安装在所述心轴(80)上，其中，所述第一轮(82)通过构成第一分离机构(91)的第一弹性旋转回复机构或至少一个第一弹簧(84)连接到所述心轴(80)，所述第一分离机构施加摩擦力到所述第一轮(82)上，其特征在于，所述轮副还包括第二轮(86)，所述第二轮(86)枢转地安装在所述心轴(80)上并且通过构成第二分离机构(92)的第二弹性旋转回复机构或至少一个第二弹簧(88)连接到所述心轴(80)，所述第二分离机构施加摩擦力到所述第二轮(86)上。
2.根据权利要求1所述的钟表轮副(8)，其特征在于，所述第一分离机构(91)施加摩擦力到所述第一轮(82)上，所述第一轮的扭矩随着所述第一分离机构(91)和所述第一轮(82)之间的相对枢转方向而不同。
3.根据权利要求1所述的钟表轮副(8)，其特征在于，所述第二分离机构(92)施加摩擦力到所述第二轮(86)上，所述第二轮的扭矩随着所述第二分离机构(92)和所述第二轮(86)之间的相对枢转方向而不同。
4.根据权利要求1所述的钟表轮副(8)，其特征在于，所述第一弹簧(84)设置成产生单向的枢转方向，使得所述第一轮(82)不能相对于所述轮副(8)的所述心轴(80)往复运动，以便在施加扭矩到所述小齿轮(81)期间防止通过包含在所述第一轮(82)中的第一齿圈(85)传递任何扭矩到相对的轮副。
5.根据权利要求1所述的钟表轮副(8)，其特征在于，所述第一弹簧(84)设置成产生单向的枢转方向，使得所述第一轮(82)不能相对于所述轮副(8)的所述心轴(80)往复运动，以便防止在施加扭矩到包含在所述第一轮(82)中的第一齿圈(85)期间通过所述小齿轮(81)传递任何扭矩到相对的轮副。
6.根据权利要求1所述的钟表轮副(8)，其特征在于，所述第二弹簧(88)设置成产生单向的枢转方向，使得所述第二轮(86)不能相对于所述轮副(8)的所述心轴(80)往复运动，以便防止在施加扭矩到所述小齿轮(81)期间通过包含在所述第二轮(86)中的第二齿圈(89)传递任何扭矩到相对的轮副。
7.根据权利要求1所述的钟表轮副(8)，其特征在于，所述第二弹簧(88)设置成产生单向的枢转方向，使得所述第二轮(86)不能相对于所述轮副(8)的所述心轴(80)往复运动，以便防止在施加扭矩到包含在所述第二轮(86)中的第二齿圈(89)期间通过所述小齿轮(81)传递任何扭矩到相对的轮副。
8.根据权利要求1所述的钟表轮副(8)，其特征在于，所述第一轮(82)和所述第二轮(86)沿相同的枢转方向单向运动。
9.根据权利要求1所述的钟表轮副(8)，其特征在于，所述第一轮(82)包括第一齿圈(85)，该第一齿圈(85)与包含在所述第二轮(86)中的第二齿圈(89)不同。
10.根据权利要求1所述的钟表轮副(8)，其特征在于，所述第一弹簧(84)与所述第二弹簧(88)相同。
11.一种钟表机芯(100)，该钟表机芯包括至少一个根据权利要求1所述的钟表轮副(8)，其特征在于，所述机芯(100)包括与所述轮副(8)的轮(82,86)的齿圈(85,89)相互啮合的至少一个传送轮副(1,2)，和与所述轮副(8)的所述小齿轮(81)相互啮合的接收轮副(3)。
12.根据权利要求11所述的钟表机芯(100)，其特征在于，所述机芯(100)包括与所述轮副(8)的第一轮(82)的第一齿圈(85)相互啮合的至少一个第一传送轮副(1),以及与所述轮副(8)的第二轮(86)的第二齿圈(89)相互啮合的第二传送轮副(2)。
13.一种钟表(200)，其包括至少一个根据权利要求11或12所述的钟表机芯(100)。
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