CN106796413A - 气压钟表 - Google Patents

Abstract

一种包括表盘的气压钟表，钟表机构(2)包括：·主轴，该主轴位于表盘中并且由该机构驱动，并且可旋转表针安装于主轴上，以提供时间显示；以及·气压计机构，该气压计机构包括：气压传感器、驱动装置和主动轴、以及多个位于表盘后面的显示件，每个显示件通过齿轮机构与主动轴啮合并且通过主动轴响应气压传感器的信号而被旋转；·其中表盘包含孔隙(19)，每个显示件可以在通过孔隙可以观察到显示件的各自的可见位置与由表盘所遮掩的显示件的各自的隐藏位置之间旋转；·其中适配齿轮机构，以在主动轴旋转时使显示件在隐藏位置与可见位置之间连续移动，从而提供与气压传感器测量到的压力状况关联的天气状况的特有的显示。

Description

气压钟表

技术领域

本发明涉及一种将气压计和钟表的功能合并到整体设备中的气压钟表。

背景技术

传统气压钟表布置包括安装于整体外壳中的分立的气压计机构和钟表机构。典型地，一般圆柱形钟表机构和气压计机构可以并排安装于木制外壳中，使得这两个机构完全分立地工作，但是能够被同时查看。

发明内容

根据本发明，一种气压钟表包括表盘，该钟表机构包括：主轴，该主轴位于表盘中并且由该机构驱动，并且可旋转表针安装于主轴上，以提供时间显示；

气压计机构，该气压计机构包括：气压传感器、驱动装置和主动轴、以及多个位于表盘后面的显示件，每个显示件通过齿轮机构或者滑轮机构与主动轴啮合，并且由主动轴响应气压传感器的信号可使显示件旋转；

其中表盘包含孔隙，每个显示件可以在通过孔隙可以观察到显示件的各自可见位置与由表盘遮掩显示件的各自隐藏位置之间旋转；

其中适配齿轮机构，以在主动轴旋转时使显示件在隐藏位置与可见位置之间连续移动，从而提供与气压传感器测量到的压力状况关联的天气状况的特有的显示。

优选地选择在主动轴旋转时每个显示片的初始角位置或者起始点以及旋转速率和旋转方向，使得主动轴在最小压力取向与最大压力取向之间的连续旋转导致显示件在连续的隐藏位置、可见位置和任选的第二隐藏位置之间移动，从而提供通过表盘中的孔隙可观察的不断可变化的显示。

每个显示件可以占据钟表圆周的一个扇区。每个显示件优选地是环形的，占据圆形表盘的扇区而不妨碍观察者通过表盘的中心部分的孔隙观看。这使得齿轮机构能够被观察。

每个扇区可以具有当显示片从隐藏位置移动到可见位置时进入视野的前缘。

孔隙可以包括表盘的例如在60°至120°，优选为90°，的角度上延伸的扇区。

可以成形所述前缘，以形成例如云、太阳、雷电或者下雨特征的天气特征的轮廓。可以对显示件打孔，以允许用户观察下层显示片。

多个显示片可以在主动轴上以轴向隔开的上覆关系进行布置。第一显示片可以置于第二显示片上面并且部分地或者全部遮掩第二显示片。

显示片是层状的，并且可以包括具有面向孔隙的装饰表面的平板或者平层，该装饰表面表示天气状况。

显示片可以包括安装于圆周支承件上的环形部。该支承件可以包括轴承，例如滚柱轴承。

在优选实施例中，采用三个可旋转显示片，每个可旋转显示片分别表示例如：暴风雨、雨云以及薄云天气状况。显示片可以安装于所布置的导轨或者滚柱对上，以在组装时使显示片容易对齐。

表盘可以包含第二孔隙，布置该第二孔隙，以显示例如“干燥”、“暴风雨”、“下雨”或者“晴朗”的几种天气状况中的每种天气状况的词语。该词语可以设置于暴风雨显示片的适当部分，布置该暴风雨显示片，以当显示片被旋转预定角度使得该词语对应于看得见的显示片时，通过孔隙是看得见的。

对于每个显示件，驱动机构可以包括行星齿轮或者周转齿轮以及任选滑轮和皮带布置。齿轮或者滑轮布置可以包括太阳轮或者滑轮以及一个或者两个行星齿轮或者滑轮，其与位于显示件的环形表面上的或者连接到显示件的轨道齿轮或者滑轮啮合。可以设置单个行星齿轮或者滑轮，以当步进电动机从静止位置移动到完全伸展位置时，使各自显示件逆时针旋转。两个行星齿轮或者滑轮的串可以用于使该显示件在其他件逆时针旋转的同时以相反的方向顺时针旋转。

主动轴可以是空心的，从而同轴地容纳钟表主轴。

可以设置单个电动机，以驱动气压显示片，例如，可以采用步进电动机。

气压传感器可以包含处理器，适配该处理器，以计算压力变化与压力之比。

优选地适配气压传感器，以测量气压，并且在连续时间周期之后提供信号，例如1小时一次。该传感器可以包含存储器，用于存储例如48小时的许多连续周期的数据。该传感器还包含处理器，适配该处理器，以阻止在连续周期的压力，并且提供信号，指示压力是稳定的还是在变化的。将每个时间周期上的压力分配给一个压力带(pressure band)。压力可以是特定天气状况的指示，例如晴朗、非常干燥、可能变天、阴雨和暴风雨。

确定变化速率。如果确定压力发生变化，则发送信号到驱动电动机，以显示“变天”。如果压力迅速变化，则发送信号到电动机，以显示“暴风雨”，或者如果压力迅速升高，则发送信号，以显示“掠过(passing)”。将压力分为两个压力带，使每个压力带能作为特定天气状况的压力指示，从而使压力的变化速率能够被方便地测量。

在替换实施例中，确定压力要变化，将信号发送到驱动电动机，以显示“快速升高”。如果压力迅速变化，则发送信号到电动机，以显示“快速降低”，或者如果压力迅速升高，则发送信号，以显示“掠过”。压力可以是进一步状况的指示，例如，缓慢下降、缓慢升高和静止。将压力分为两个压力带，使每个压力带能作为特定天气状况的压力指示，从而使得压力的变化速率能够被方便地测量。

本发明的气压钟表具有许多优点。以有效的并且有吸引力的布置提供时间和天气状况的完整显示。驱动机构在提供有吸引力的外观的同时，提供用于控制显示片运动的有效精确装置。

与传统的气压计不同，以压力带测量压力允许简单地操控压力的变化速率，允许自动控制视觉显示。

附图说明

参考附图作为示例而没有任何限制性意义地进一步描述本发明，其中：

图1是根据本发明的气压钟表的透视图；

图2至6示出显示的不同阶段；

图7是显示机构的分解图；

图8示出背景组件；

图9示出云显示片的组件；

图10示出下雨显示片的组件；

图11示出暴风雨显示片的组件；以及

图12至21示出在使用中机构运动的各阶段；

参考附图作为示例而没有任何限制性意义地进一步描述图22至42所示的本发明的又一个实施例，其中：

图22是根据本发明的气压钟表的透视图；

图23至27示出显示的不同阶段；

图28是显示机构的分解图；

图29示出背景组件；

图30示出云显示片的组件；

图31示出下雨显示片的组件；

图32示出暴风雨显示片的组件；以及

图33至42示出在使用中机构的运动的各阶段。

具体实施方式

图1和7所示的气压钟表包括：外壳(1)、钟表机构(2)。后盖(3)作为中轴(4)以及右轴和左轴(5、6)的安装件。环形背景件(7)安装于滚柱轴承(8)中，并且布置该环形背景件(7)，以由行星齿轮系可旋转地驱动，如下所述。电动机齿轮子组件(9)连接到步进电动机(30)，以在使用时，使背景件(7)旋转。步进电动机(30)驱动主动轴(50)和主动齿轮(51)，该主动齿轮(51)继而驱动安装于轴向主动轴(4)上的齿轮(52)。这种齿轮布置增大电动机对主动轴(4)施加的转矩。

表盘包括用螺栓(11)固定于外壳的环形板(10)。位于板(10)的下部的90°的四分之一圆被切除，以形成孔隙段(19)，通过该孔隙段(19)可以显示背景件(7)和上层件的适当定位部。

表盘还包含位于表盘的上部中的弧形开口(12)，以在使用中当后者旋转时显示例如写在下层的“暴风雨”显示件(14)上的暴风雨、干燥、非常干燥、晴朗的连续单词，如下所述。

一般的四分之一圆形架(15)安装于开口(12)的后面，以对表盘提供整个圆周的时和分的刻度。架(15)还包含可旋转主轴和轴(4、5、6)的前端的环形安装件(16)。

两部分的环形显示件(17、18)同轴地安装于背景显示件(7)与“暴风雨”显示件(14)之间。

显示件(14、17、18)中的每个具有带切除扇区的环形构造，布置该切除扇区，以允许用户通过孔隙(19)看到下层的显示片。

每个显示件具有圆周形的轴向延伸环(20、21、22)，在该圆周形的轴向延伸环(20、21、22)上固定多个滚柱轴承(23、24、25)。在所示的实施例中，每个环上安装了5个滚柱轴承。如果适宜，可以采用其他数量的滚柱轴承，例如，三个或者四个。

每个滚柱轴承具有前板和后板(26、27)，在该前板和后板(26、27)之间，一对周向分隔的滚柱(28、29)可旋转地安装于轴向杆上。使用滚柱对允许在组装钟表时同轴地定位环形件。

在优选实施例中，轴承共用前板和后板，使得一个件的前板用作相邻上层件中的后板。这样，强迫显示件以平行分隔关系旋转。显示件(17、18、19)中的每件在前表面都具有图像和被配置以给出天气特征轮廓的前缘。

图9示出“云”显示件，该“云”显示件包括安装于圆柱环(20)中的环形显示片(17)，该柱状环(20)由安装于壳体(23、32)中的滚柱对(31)支承。

配置“云”显示片的前缘(34)，以表示云，如图3所示。

“云”显示件的驱动机构包括由一个或者多个卡箍(37)保持的行星齿轮布置。具有16齿的轴向太阳轮(35)啮合具有76齿的行星齿轮(36)，形成具有168齿的轨道齿轮的环形。太阳轮(35)以26.32rpm旋转使行星齿轮(36)以5.54rpm旋转，并且使轨道齿轮旋转，并且因此使显示片以2.51rpm旋转。

配置图5和10所示的“下雨”显示片的前缘(38)，以表示下雨云。具有26齿的轴向太阳轮(39)通过包括具有28齿的内行星齿轮(40)和具有32齿的外行星齿轮(41)的串连接到具有152齿的环形轨道齿轮。太阳轮(39)以26.32rpm旋转使得在外行星齿轮(41)以21.39rpm旋转时，第一行星齿轮(40)以24.44rpm旋转，从而驱动轨道齿轮以4.69rpm旋转。该旋转方向与上面描述的“云”显示片的旋转方向相反。

位于“下雨”显示片前面的“暴风雨”显示片具有设置有固定孔(13)的环形显示板(14)，该固定孔(13)用于定位标记，以在适于显示时，通过表盘上部的孔隙(12)显示单词“暴风雨”、“晴朗”、“非常干燥”、“变天”、“下雨”或者其他词语。

前缘(42)具有暴风雨云轮廓，在暴风雨云轮廓后面，在旋转方向上，是闪电球的表示(43)。

“暴风雨”显示片的驱动机构包括行星齿轮布置，该行星齿轮布置具有16齿的太阳轮(44)和具有76齿与具有168齿的环形轨道齿轮(47)啮合的行星齿轮(45)。太阳轮以26.32rpm旋转使得行星齿轮(45)以5.54rpm旋转，导致轨道齿轮和显示片以2.51rpm旋转。旋转方向与云显示片的旋转方向相同，而与下雨显示片的旋转方向相反。

图12和13示出气压计显示机构的静止位置。在该位置，云和暴风雨显示片以顺时针方向完全缩回，并且云显示片以逆时针方向完全缩回，以提供显示，如图2所示。各部件的位置示于图13中。该布置指示“非常干燥”的天气状况。

在图14和15中，示出了在步进电动机响应来自气压传感器的信号使太阳轮第一增量式旋转后，显示片的第一旋转阶段。如图3所示，“云”显示片(18)逆时针旋转，使得其在表盘下部的四分之一圆孔隙内部分地可见。各种部件的构造示于图15中。

在图15中，在第一旋转阶段，背景(7)旋转到角度34°24”。“云”显示片(18)以角度27°0.8”顺时针旋转。“下雨”显示片(17)逆时针旋转32°的角度，并且“暴风雨”显示片(14)逆时针旋转14°46”的角度。

图16和17示出第二位置，在该第二位置，“云”显示片(18)满顺时针旋转，并且“下雨”显示片逆时针过旋转到如图4所示的“云”显示片。这是一个可变位置，并且单词“变天”显示于表盘上的上孔隙(12)中。驱动电动机从静止位置经过3.61转数后到达该第二阶段。

在图16和17中，背景显示片(7)以逆时针方向旋转到77°11”的角度。“云”显示片(18)以顺时针方向转62°22”，“下雨”显示片(17)以逆时针方向转73°54”，并且“暴风雨”显示片(14)以逆时针方向转33°29”。

图18和19示出第三位置，该第三位置是从转盘静止位置转5.89转数实现的。在该位置，“下雨”显示片以顺时针转117°，并且“云”显示片以逆时针转99°。“暴风雨”显示片以逆时针旋转53°，以提供如图5所示的具有显示于孔隙(12)中的单词“下雨”的显示。

在图18和19所示的第三位置，背景显示片以逆时针转122°82”，“云”显示片以顺时针转99°44”，并且“云”显示片以逆时针转117°53”，并且“暴风雨”显示片转53°19”。

在步进电动机从静止位置旋转3.61转数实现的图20和21所示的最终“暴风雨”位置，“下雨”显示片以逆时针完全转205°，并且“云”显示片以顺时针完全转173°。“暴风雨”显示片以顺时针完全转92°，以提供图6所示的显示。

在图20和21所示的第四并且是最终的位置，背景显示片以逆时针方向转213°88”，“云”显示片以顺时针方向转173°57”，“下雨”显示片以逆时针方向转205°17”，并且“暴风雨”显示片以逆时针方向转92°79”。

图22至42示出本发明的又一个实施例。

图22和28至31所示的气压钟表包括：外壳(101)、钟表机构(102)。壳体(103)作为中轴(104)、左轴(105)和主动轴(106)的安装件。环形背景件(107)安装于壳体(103)中，并且布置该环形背景件(107)，以通过表盘(110)中的孔隙(119)可见。电动机齿轮子组件(109)连接到步进电动机(130)，以在使用时，使显示件(114、117、118)旋转。步进电动机(130)驱动主动轴(106)和主动滑轮(151)，该主动滑轮(151)继而驱动安装于轴向中轴(104)上的滑轮(152)。这种滑轮布置增大电动机对主动轴(106)施加的转矩。

表盘包括固定于壳体(103)上的环形板(110)。板(110)下部的90°的四分之一圆被切除，以形成孔隙段(119)，通过该孔隙段(119)可以显示背景件(107)和上层件的适当定位部。

表盘还包含位于表盘的上部中的弧形开口(112)，以当使用中后者旋转时显示例如写在下层的“暴风雨”显示件(114)上的暴风雨、干燥、非常干燥、晴朗的连续单词，如下所述。

表盘(110)还包含中轴(114)的前端的环形安装件(116)。

两部分的环形显示件(117、118)同轴地安装于背景显示件(107)与“暴风雨”显示件(114)之间。

显示件(114、117、118)中的每个具有带切除3扇区的环形构造，布置该切除扇区，以允许用户通过孔隙(119)看到下层显示片。

每个显示件具有圆周形的轴向延伸环(120、121、122)，在该圆周形的轴向延伸环(120、121、122)上固定多个配重(123、124)并用来在轴向上偏置显示件的重量。在所示的实施例中，每个环上安装一个重块。如果适宜，可以采用其他数量的重块，例如，三个或者四个。

显示件(114、117、118)中的每个都在前表面和被配置以给出天气特征轮廓的前缘上具有图像。

图30示出“云”显示件，该“云”显示件包括安装于圆柱环(120)中的环形显示片(117)，该圆柱环(120)由安装于中轴(104)上的定位板(131)支承。

配置“云”显示片的前缘(134)，以表示云，如图24所示。

图29和30所示的“云”显示件的驱动机构包括由一个或者多个卡箍(137)保持的行星齿轮/滑轮布置。安装于中轴(104)上并且具有72齿的轴向太阳滑轮(152)啮合安装于主动轴(106)上具有20齿的行星滑轮(151)。步进电动机(130)使主动轴(106)上的行星滑轮(151)旋转使得太阳滑轮(152)旋转，并且因此使得主动轴(104)和显示件旋转。

配置图24和31所示的“下雨”显示片的前缘(138)，以表示下雨云，并且该前缘(138)安装于轴向太阳轮(139)上。具有60齿的太阳轮(139)通过包括具有32齿的行星齿轮(140)和安装于轴(105)和滑轮(136)上的具有20齿的行星滑轮(141)的串连接到主动轴。主动轴(106)上的滑轮(136)的旋转通过行星滑轮(141)使轴(105)和行星齿轮(140)旋转。齿轮(140)的旋转驱动太阳轮(139)和显示件旋转。该旋转方向与上面描述的“云”显示片的旋转方向相反。

图32所示的位于“下雨”显示片前面的“暴风雨”显示片具有环形显示板(114)，为该环形显示板(114)提供在适于显示时通过表盘上部的孔隙(112)显示单词“暴风雨”、“晴朗”、“非常干燥”、“变天”、“下雨”或者其他词语的位置。

前缘(142)具有暴风雨云轮廓，在暴风雨云轮廓后面，在旋转方向上，是闪电球的图解表示(143)。

“暴风雨”显示片采用与云显示件相同的驱动机构，并且中轴的旋转使该“暴风雨”显示片旋转，如上所述(104)。旋转方向与云显示片的旋转方向相同，而与下雨显示片的旋转方向相反。

图33和34示出气压计显示机构的静止位置。在该位置，云和暴风雨显示片以顺时针方向完全缩回，并且下雨显示片以逆时针方向完全缩回，以提供显示，如图23所示。各种部件的位置示于图34中。该布置指示“非常干燥”的天气状况。

在图35和36中，示出了在步进电动机响应来自气压传感器的信号使太阳轮和滑轮的第一增量的旋转后，显示片的第一旋转阶段。如图24所示，“云”显示片(118)逆时针旋转，使得其在表盘下部的四分之一圆孔隙内部分地可见。各种部件的构造示于图36中。

在图36中，在第一旋转阶段，“云”显示片(118)以角度27°0.8”顺时针旋转。“下雨”显示片(117)逆时针旋转32°的角度，并且“暴风雨”显示片(114)逆时针旋转14°46”的角度。

图37和38示出第二位置，在该第二位置，“云”显示片(118)满顺时针旋转，并且“下雨”显示片逆时针旋转上覆到“云”显示片，如图25所示。这是一个可变位置，并且单词“变天”显示于表盘上的上孔隙(112)中。

在图37和38中，“云”显示片(118)以顺时针方向转62°22”，“下雨”显示片(117)以逆时针方向转73°54”，并且“暴风雨”显示片(114)以逆时针方向转33°29”。

图39和40示出第三位置。在该位置，“下雨”显示片(117)以顺时针转117°，并且“云”显示片(118)以逆时针转99°。“暴风雨”显示片(114)以逆时针旋转53°，以提供如图26所示的具有显示于孔隙(112)中的单词“下雨”的显示。

在图41和42所示的第四并且是最终的位置，“云”显示片(118)以顺时针方向转173°57”，“下雨”显示片(117)以逆时针方向转205°17”，并且“暴风雨”显示片(114)以逆时针方向转92°79”。暴风雨显示于孔隙(112)中。

Claims (14)

1.一种包括表盘的气压钟表，钟表机构包括：

主轴，所述主轴位于所述表盘中并且由所述机构驱动，并且可旋转表针安装于所述主轴上，以提供时间显示；以及

气压计机构，所述气压计机构包括：气压传感器、驱动装置和主动轴、以及多个位于所述表盘后面的显示件，每个显示件通过齿轮机构或者滑轮机构与所述主动轴啮合并且通过所述主动轴响应所述气压传感器的信号而被旋转；

其中所述表盘包含孔隙，每个显示件可以在通过所述孔隙可以观察到所述显示件的各自的可见位置与由所述表盘遮掩的所述显示件的各自的隐藏位置之间旋转；

其中适配所述齿轮或者滑轮机构，以在所述主动轴旋转时使所述显示件在隐藏位置与可见位置之间连续移动，从而提供与所述气压传感器测量到的压力状况关联的天气状况的特有的显示。

2.根据权利要求1所述的气压钟表，其中选择每个显示片的所述初始角位置以及旋转速率和旋转方向，使得所述主动轴在最小压力取向与最大压力取向之间的连续旋转导致所述显示件在连续的隐藏位置与可见位置之间移动，从而提供通过所述表盘中的所述孔隙可观察的不断变化的显示。

3.根据权利要求1或者2所述的气压钟表，其中每个显示件占据所述钟表圆周的一个扇区。

4.根据上述权利要求中的任何一项所述的气压钟表，其中每个显示片是环形的。

5.根据上述权利要求中的任何一项所述的气压钟表，其中每个扇区具有当所述显示片从隐藏位置移动到可见位置时进入视野的前缘。

6.根据权利要求5所述的气压钟表，其中成形所述前缘，以形成天气特征的轮廓。

7.根据上述权利要求中的任何一项所述的气压钟表，包括多个显示片，所述多个显示片在所述主动轴上以轴向隔开的上覆关系进行布置。

8.根据权利要求7所述的气压钟表，其中所述显示片是层状的，具有面向所述孔隙的装饰表面。

9.根据上述权利要求中的任何一项所述的气压钟表，其中所述显示片包括安装于圆周支承件上的环形部。

10.根据上述权利要求中的任何一项所述的气压钟表，其中所述驱动机构包括每个显示件的行星齿轮布置。

11.根据权利要求10所述的气压钟表，其中所述齿轮布置包括太阳轮和一个或者两个与位于所述显示件的所述环形面上轨道齿轮啮合的行星齿轮。

12.根据上述权利要求中的任何一项所述的气压钟表，还包括微处理器和存储器，布置所述微处理器和存储器，以对多个压力带中的一个分配来自气压传感器的压力信号。

13.根据权利要求12所述的气压钟表，其中布置所述微处理器，以在内部测量规定时间的压力，并且计算连续压力信号之间的变化。

14.根据权利要求12或者13所述的气压钟表，其中布置所述存储器，以存储规定的多个时间间隔的连续压力读数，并且其中所述微处理器提供指示所述压力变化速率的信号。