CN104813242A - 用于带石英调节器的机械记时计的机芯 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于记时计表的机芯，包括：发条盒（1）；主轮系（R_H），其用于驱动一个或多个当前时间指示器（43）；调节器构件，其包括由主轮系（R_H）驱动的发电机（8），发电机向电子调节电路（80）提供电力以根据石英振荡器（81）来控制主轮系的旋转速度；记时计轮系（R_c），其能与主轮系（R_H）啮合以驱动计时器指示器（152）。能使记时计轮系与执行多于每分钟一转的轮（8）啮合。

Description

用于带石英调节器的机械记时计的机芯

技术领域

本发明关于用于腕表的调节器构件，特别是用于机械腕表的电子调节器构件。

背景技术

机械腕表通常利用包括螺旋体和摆轮/配重(balance)的组件来调节。然而，利用这种类型的调节器构件能实现的精度是有限的。

电子手表通常利用石英振荡器来调节。能实现的准确度大于机械机芯能实现的准确度，但这些手表通常需要电池，电池需要被周期性地替换。

为了克服这些缺陷，现有技术还已知包括利用带石英振荡器的电子电路加以调节的机械机芯的手表。电子电路所需的能量是由一种被所述机芯所驱动的微型发电机来供应。

因而，CH-A-597636(Ebauches S.A.)提出了一种带发条盒弹簧和发电机的机械机芯。这种弹簧利用齿轮传动来促动时间指示器和供应交流电压的发电机。发电机向整流器供电，整流器向储存电容充电以便向石英振荡器以及电子调节电路提供电力。电子调节电路包括逻辑比较电路和与逻辑比较电路的输出相连接的能量消耗电路，能量消耗电路的功率吸收可以受到逻辑比较电路控制。逻辑比较电路的输入被连接到参考电路并且逻辑比较电路的另一输入连接到发电机。取决于这种比较的结果，逻辑比较电路控制由能量消耗电路进行的功率吸收，并且因而通过控制所述调节电路的能量吸收来调节发电机和时间指示器的运行。

在这种手表中，机械手表的优点（即，不存在电池）与石英手表的准确度相组合。

EP-A-0239820和EP-A-679968描述了用来控制微型发电机的速度的不同电子电路，其中，控制电路持续地监视转子的角位置并且一旦其角位置提前就制动所述转子。由于它们的对于部件的误差和相位变化的敏感性，这些电路难以调整。

EP816955描述了优于控制手表微型发电机的电子电路的改进，其中，电压整流器包括由比较器控制的晶体管以在电路已起动后替换二极管。

EP0851322描述了一种用于手表机芯的微型发电机，其包括带有三个电连接线圈的定子和带有磁化区的转子。线圈围绕转子的轴以不对称方式放置以便于促成组装。

WO0063749（其内容以引用的方式并入到本文中）描述了一种具有微型发电机的手表机芯。为了避免电荷累积，轮和轮系小齿轮/齿杆（pinion）被电接地（电连接到板）并且由非磁性材料制成。

上述文献涉及显示当前时间的手表。然而，还已知使用基于发电机和石英振荡器的调节器构件来调节机械记时计表/机械精密计时表（chronograph watch）的运行。这种类型的一个方案描述于US2005/0041535中。在此文献中，可以利用记时计轮系将记时计功能添加到现有机芯，当起动记时计时，记时计轮系与主轮系的秒针相接合，并且当不使用记时计时，记时计轮系断开连接。

目前可购买到的最复杂的机械记时计能以很精细的分辨率来计数经过的时间，例如以大约一秒的百分之几或一秒的甚至千分之几的分辨率。然而，利用纯机械调节构件，难以长时间维持这种准确度。因此，将会需要制造利用石英振荡器加以调节的机械记时计，其构造适于以很精细分辨率，例如一秒的大约十分之几，百分之几或甚至千分之几的分辨率来测量时间。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种石英调节的机械记时计表的机芯，其提供高精度并且适于以精细分辨率测量经过的时间。

在图1中示出了能实现这些首要目的的石英调节的机械记时计表的机芯的构造，图1示意性示出了用于这种带电子调节的机械记时计表的轮系的示例的截面图。该轮系包括被设计用于显示当前时间（时、分、秒）的主轮系R_H、以及被设计用于显示由精密记时计（chronometer）所测量的时间长度的记时计轮系R_c。仅当起动记时计时，由主轮系R_H的秒针轮4驱动记时计轮系；在相反情况下，记时计轮系断开连接。

附图标记1指示了带有发条盒发条10和齿部11的发条盒，齿部11与中心轮盘2上的中心轮小齿轮20相啮合。大轮21与其三轮小齿轮30相啮合而啮合到三轮盘3上，三轮盘3的三轮31与到秒针轮（seconds' wheel）4上的秒针小齿轮40相啮合。秒针43可以安装到秒针轮4上以便显示当前时间的秒。

秒轮（seconds wheel）4的秒针轮41与第一中间盘5的小齿轮50相啮合，第一中间盘5的轮51驱动第二中间盘6的小齿轮60。这个第二中间盘6包括轮61，轮61驱动反向器连接轮7，反向器连接轮7与发电机8轴上的齿轮齿80啮合。发电机8在其被驱动时产生电流，这使得能向电子速度调节电路80供电以便比较转子的旋转频率与由石英振荡器81给予的参考频率并且当其太快转动时制动所述转子。这种类型的已知发电机通常大小设定和调节为执行介于每秒4与8转之间，例如每秒5.33转。

为了计数和显示由精密记时计所测量的时间长度，图1的装置还包括具有第五盘9的记时计轮系R_c，第五盘9的小齿轮90能与秒轮4的轮42接合。第五盘9例如执行六秒一转。其包括轮91，轮91驱动第六盘12的小齿轮120，执行每秒10转，并且其轮驱动小齿轮130，在小齿轮130的柄轴上安装有用于显示一秒的百分之几的指针131（当然显示一秒的其它分数也是可能的）。在此实施例中，指针131执行每秒一转。

因而主轮系R_H能使旋转速度从发条盒1增加/倍增直到秒针轮4，然后在此秒轮与发电机8之间。记时计轮系R_C在其接合时，能允许旋转速度从秒针轮4增加/倍增直到一秒的百分之一小齿轮130。

这种新构造允许能实现上文所提到的目的，并且特别地受益于由石英所提供的用于调节机械记时计为一秒的百分之一的精度（或一秒的另一分数）。

然而，这种方案的详细研究表明这并非很佳的。实际上，在此轮系中，关于秒轮4定位的不准确度通过轮9、12、13被放大了60倍。

而且，在秒针轮4与用于显示一秒的百分之几的轮13之间的轮系R_C包括若干从动小齿轮90、120、130。这些小齿轮中每一个包括比驱动它的轮的齿数更低的齿数，在定位中造成游隙。例如，小齿轮130包括比驱动它的轮121显著更低的齿数。这导致积聚于轮系R_C中的空隙的累积和因而用于显示一秒的百分之几的指针131的不准确定位，给人造成浮动的印象。

因而，本发明的额外目的在于提出一种用于记时计表的机芯，使得能限制在轮系中的游隙。

本发明的另一目的在于提出一种用于记时计表的机芯，其能使得记时计的用于显示一秒的一定分数（例如，一秒的百分之几）的指针以精确方式定位。

根据本发明，特别地利用一种用于记时计表的机芯而实现了这些目的，包括：发条盒；主轮系，其用于驱动一个或多个当前时间指示器；调节器构件，其包括由主轮系驱动的发电机，发电机向电子调节电路供电以根据石英振荡器来控制主轮系的旋转速度；记时计轮系，其能与主轮系相啮合以驱动计时器指示器（timer indicator）；以及，其中记时计轮系能与执行多于每分钟一转的主轮系的轮相啮合。

这种方案使得能避免在接合到主轮系上的轮与由记时计轮系所驱动的经过时间指示器之间的可调大小的倍增比/倍增系数。在记时计轮系由以较大速度转动的主轮系的轮所驱动、并且处于比秒轮更快的任何速率时，减小了用于显示一秒的定时十分之几或百分之几所必需的倍增。

这导致用于显示由精密记时计所测量的时间长度的更大的精度，和对于主轮系元件的定位误差的有所减小的敏感性。这也导致承载着由精密记时计（计时器指示器）所测量的时间长度的指示器（特别地用于一秒的十分之几或百分之几的指示器）的记时计轮系的轮的有所减小的游隙。

如果记时计轮系接合在执行每秒至少一转的轮上，无需倍增。在一种有利实施例中，能使记时计轮系接合到在发电机的轴上所安装的小齿轮或轮上，即接合到连接至主轮系的最快的轮上。发电机然后由主轮系驱动，并且继而当接合记时计轮系时驱动记时计的轮系。在此情况下，因而记时计轮系是在秒针轮与用于显示一秒的百分之几的轮之间的分配器（divisor）。例如，在发电机以每秒4至8转的速度转动的情况下，无需倍增来用于由执行每秒一转的十分之一或甚至每秒一转的轮来显示一秒的百分之一。这导致在这个轮定位方面显著增加的精度。

主轮系可以包括秒针轮和一个或若干中间盘，其中发电机在秒针轮的下游。记时计轮系被布置成用于当起动所述记时计时由中间盘之一或由发电机所驱动。

有利地，在轮系R_C的联接件与最快轮（例如，用于显示一秒的百分之几的轮）之间的记时计轮系R_C部分的小齿轮全都进行驱动；轮系R_C的这部分并不包括从动小齿轮。这导致记时计指示器的更精确的定位。

有利地，记时计轮系R_C的小齿轮全都进行驱动。

附图说明

本发明的实施例的示例在由附图所图示的描述中指示，在附图中：

图1示意性地示出了由石英振荡器调节的机械记时计表的主轮系和记时计轮系的主要元件的截面图。

图2示意性地示出了根据本发明由石英振荡器调节的机械记时计表的主轮系和记时计轮系的主要元件的截面图。

具体实施方式

本发明的实施例的（多个）示例

图2示意性地示出了根据本发明由石英振荡器调节的机械记时计表的主轮系和记时计轮系的主要元件。与已经描述的图1的那些相同或相似的元件具有相同的附图标记。

机芯包括被永久地驱动以用于当手表运行时显示时间的主轮系R_H，以及仅当起动记时计时由主轮系接合的记时计轮系R_C；其余时间，记时计轮系R_C被停止。

连接到主轮系R_H，具有发条10和发条盒齿部11的发条盒1以机械形式储存了手表和记时计运行所必需的能量。发条盒可以例如由于上发条表冠或由带有振荡质量的自动上发条系统而上足发条。齿部11与中心轮盘2的小齿轮20啮合，中心轮盘2的轮21驱动三轮盘3的小齿轮30。这个三轮盘3还具有三轮31，三轮31与秒轮4’上的秒小齿轮40’啮合。调节了秒针轮以执行60秒一转并且承载秒针43。

通过承载着小齿轮50和轮51的第一中间盘5，具有小齿轮60和轮61的第二中间盘6，和驱动所述发电机8的反向器小齿轮7来对秒针轮进行调节。轮系的这个部分使得旋转的速度能被增加/倍增直到发电机。

发电机8包括例如带有两个磁性板82、83的转子，其旋转产生了在定子84的线圈上的旋转磁场。电子调节电路80比较了在这些线圈中所感应的交流电压的频率或相位与由石英振荡器81所供应的参考信号的频率或相位。如果转子提前，即，如果轮系转动过快，电子电路80减小了由线圈所面对的负荷阻抗，以便至少部分地使它们短路和因此制动所述转子。

在此实施例中，当起动所述记时计时，记时计轮系R_C包括联接件14，联接件14直接地啮合到在发电机8的轴上或者甚至在发电机的转子上所安装的轮或小齿轮上。联接件14利用所述盘15的轮150以及其小齿轮151驱动所述盘15；在一有利实施例中，盘15执行每秒一转并且能借助于用于显示一秒的百分之几的指针152指向相对应标记来指示所定时的一秒的百分之几。

小齿轮151驱动了秒计数器的驱动器16的轮160，驱动器16的小齿轮161驱动了记时计17的秒轮的轮170，记时计17的秒轮的轮170此处与轮15同轴并且执行每分钟一转以便显示由精密记时计所测量的秒。中间轮18和反向器小齿轮19然后使得能驱动所述分计数器的盘21，其执行例如每小时一转以指示由精密记时计所测量的分钟。具有其小齿轮201和其轮200的盘20被放置于反向器小齿轮19与盘21之间；其有利地由跨接件（jumper）定位。

以WO0063749中所描述的方式，轮系轮R_H和R_C优选地全都电连接到机芯的板，以便避免电荷的积聚和van-den-Graaf效应。至少最靠近转子82、83的盘有利地由非磁性材料制成以便不会不利地影响磁场。

Claims (8)

1.用于记时计表的机芯，包括：

发条盒（1）；

主轮系（R_H），其用于驱动一个或多个当前时间指示器（43）；

调节器构件，其包括由所述主轮系（R_H）驱动的发电机（8），所述发电机向电子调节电路（80）供电以根据石英振荡器（81）来控制所述主轮系的旋转速度；

记时计轮系（R_c），其能与所述主轮系（R_H）相啮合以驱动计时器指示器（152）；

其特征在于，

所述记时计轮系能与执行多于每分钟一转的所述主轮系（R_H）的轮（8）相啮合。

2.根据权利要求1所述的机芯，其特征在于，能使所述记时计轮系（R_c）接合于所述发电机（8）的所述轴上的轮上。

3.根据权利要求1或2所述的机芯，其特征在于，所述记时计轮系（R_c）包括盘（15），所述盘（15）布置成每秒执行一转的至少十分之一，以便显示记时计的秒的分数，诸如十分之几或百分之几。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的机芯，其特征在于，所述发电机驱动所述记时计轮系（R_c）。

5.根据权利要求1所述的机芯，其特征在于， 所述主轮系（R_H）包括秒针轮(4’)和一个或多个中间盘(5,6,7)以及在所述秒针轮下游的所述发电机（8）。

6.根据权利要求5所述的机芯，其特征在于，所述记时计轮系布置成仅当起动所述记时计时由所述中间盘(5,6,7)之一或由所述发电机（8）驱动。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的机芯，其特征在于，所述记时计轮系（R_C）包括用于将其接合于所述主轮系上的联接件（14）；以及

在所述联接件（14）与所述记时计轮系（R_C）的最快轮之间的记时计轮系（R_c）的部分并不包括从动小齿轮。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的机芯，其特征在于，所述记时计轮系（R_C）包括驱动小齿轮(151, 161)。