CN106896692A - 用于调节钟表轮副之间的扭矩比的机构 - Google Patents

用于调节钟表轮副之间的扭矩比的机构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于调节绕第一枢轴线(D1)延伸的第一轨道(11)和绕第二枢轴线(D2)延伸的第二轨道(21)之间的扭矩比的扭矩变换器机构(10)，该机构(10)包括中间轮副(4)和控制装置(5)，该中间轮副(4)构成行星轮，且同时分别在第一接触区(41)和第二接触区(42)与该第一轨道(11)和该第二轨道(21)协作，该控制装置(5)布置成调节第一接触区(41)关于第一枢轴线(D1)的径向位置和/或调节第二接触区(42)关于第二枢轴线(D2)的径向位置。

Description

用于调节钟表轮副之间的扭矩比的机构
技术领域
本发明涉及一种用于调节绕第一枢轴线延伸的第一轨道和绕第二枢轴线延伸的第二轨道之间的扭矩比(torque ratio)的扭矩变换器(torque variator)机构，所述第一轨道布置成附加到或结合到绕所述第一枢轴线枢转的第一钟表轮副中，所述第二轨道布置成附加到或结合到绕所述第二枢轴线枢转的第二钟表轮副中。
本发明还涉及一种包括至少一个这种扭矩变换器机构的钟表机芯。
本发明还涉及一种包括至少一个这种机芯和/或至少一个这种扭矩变换器机构的手表。
本发明涉及钟表机构领域，更特别地涉及对驱动机构的调节和对两个轮副之间的扭矩比的调整。
背景技术
在钟表机构中，难以正确地调整两个轮副之间的扭矩比。
该问题特别地涉及对由发条盒借助于运转轮系向擒纵机构传递的扭矩水平的调整：该扭矩的值限定了振荡器振幅，并由此极大地影响其精密计时性能。
同样地，自动锤和发条盒之间的扭矩比是一个参数，该参数代表了棘爪型擒纵机构的上条速度。
一般而言，钟表系统的尺寸设计是当发条盒在最大上条位置时的高扭矩值和当发条盒几乎松弛时的低扭矩值之间的一种折衷。
已知允许向运转轮系传递恒定扭矩的机构，例如均力圆锥轮装置(fuseedevice)，其中，链和均力圆锥轮之间的杠杆臂可以根据发条盒的上条状态改变。然而，这种机构并非设计成用于经由调节操作来修改扭矩比。
发明内容
本发明提出允许通过简单的调节操作立即修改两个轮副之间的扭矩比。
为此，本发明涉及一种根据权利要求1所述的扭矩变换器机构。
简而言之，在附图所示的特定的但非限制性的应用中，本发明呈现出第一轮副、与第一轮副不同轴的第二轮副和行星轮，该行星轮的旋转轴线与两个轮副的平面正交，并且该行星轮的周界在两个轮副的平面上滚动而不滑动。该行星轮的位置由行星轮架提供，该行星轮架自身通过连接件连接到机芯的框架、主机板或桥夹板上，该连接件可以是固定连接件、枢转连接件或滑动连接件，并且允许行星轮关于两个轮副的相对位置以及由此它们的齿轮速比的改变。
本发明由此可以用于不同的应用，诸如实现恒力而不向下调整扭矩，或调节振荡器的平均振幅、自动装置的上条比(winding ratio)、传递到复杂调节器、报时机构或其它元件的扭矩值。
对传动比的修改改变了扭矩和旋转速度，根据本发明的机构还可以调节轮副的速度，例如用于显示应用。
本发明还涉及一种包括至少一个这种扭矩变换器机构的钟表机芯。
本发明还涉及一种包括至少一个这种机芯和/或至少一个这种扭矩变换器机构的手表。
附图说明
当参考附图阅读下文的详细描述时，本发明的其它特征和优点将显而易见，图中：
-图1是示出本发明的第一实施例的运动简图，其中行星轮架在由两个轮副承载的两个轨道之间具有一球，该行星轮架绕第一轮副的轴线枢转连接。
-图2是根据该第一实施例的机构的示意性透视图。
-图3是相同的第一实施例的运动简图的顶视图。
-图4是图2的机构处于一调节位置的顶视图，该调节位置对应于构成行星轮的球和第二轮副的轴线之间的最小半径。
-图5是处于另一调节位置的与图4相似的视图，该调节位置对应于球和第二轮副的轴线之间的最大半径。
-图6是图2的机构的侧视图，其示出在包括在行星轮架中的心轴上枢转的球。
-图7是在行星轮架的心轴上枢转的所述球的局部示意性透视图。
-图8是一个变型的与图7相似的视图，在该变型中，球被侧向封围在包括在行星轮架中的腔室内。
-图9是示出本发明的第二实施例的运动简图，其中行星轮架受差速器的输出部的控制，该差速器的一个输入部与第一轮副的旋转相关联，其另一输入部与第三轮副的旋转相关联，该第三轮副能够连接至布置成用于驱动第一轮副的弹性回复装置。
-图10是根据具有差速器的第二实施例的该机构处于对应于球和第二轮副的轴线之间的最小半径的极限位置的顶视图，其中，行星轮架包括与差速器的输出小齿轮协作的带齿部段。
-图11是处于另一调节位置的与图10相似的视图，该调节位置对应于球和第二轮副的轴线之间的最大半径。
-图12和13是示出本发明的第三实施例的运动简图的顶视图，其中行星轮架被线性控制成在图12中垂直于或者在图13中平行于由两个轮副的旋转轴线形成的平面。
-图14和15是示出本发明的第四实施例的运动简图，其中，行星轮是带齿的并且与两个轮副上的齿部或者开设有同心槽的轨道协作。
-图16是连同第一轮副构成差速器输入部的一轮副的详细视图，该轮副能够占据不连续的位置。
-图17是代表手表的框图，该手表包括钟表机芯，该钟表机芯包括根据本发明的机构。
具体实施方式
本发明涉及用于调节绕第一枢轴线D1延伸的第一轨道11和绕第二枢轴线D2延伸的第二轨道21之间的扭矩比的扭矩变换器机构10。
更特别地，第一轨道11在垂直于第一枢轴线D1的第一平面P1中延伸，第二轨道21在垂直于第二枢轴线D2的第二平面P2中延伸。这意味着第一轨道11和/或第二轨道21可能包括在第一平面P1或第二平面P2的任一侧以一定规律延伸的齿部或类似物。
在一特定情形中，第一轨道11和第二轨道21是平面的。
第一轨道11布置成附加到或结合到绕第一枢轴线D1枢转的第一钟表轮副1中。第二轨道21布置成附加到或结合到绕第二枢轴线D2枢转的第二钟表轮副2中。
以非限制性集成变型来说明本发明，其中，第一轮副1包括第一轨道11，并且第二钟表轮副2包括第二轨道21。
然而，本发明也可应用于其它变型，尤其是具有环形的或环面的(toric)或圆锥形等的轨道的变型，该轨道布置成附加至已有轮副，诸如轮、条盒轮等等。
根据本发明，扭矩变换器机构10包括至少一个中间轮副4，该中间轮副4构成行星轮，同时以驱动关系在第一接触区41与第一轨道11协作和在第二接触区42与第二轨道21协作。机构10还包括控制装置5，该控制装置5布置成调节第一接触区41关于第一枢轴线D1的径向位置和/或调节第二接触区42关于第二枢轴线D2的径向位置，从而改变第一轮副1和第二轮副2之间的扭矩比。
在一个特定变型中，控制装置5布置成既能调节第一接触区41关于第一枢轴线D1的径向位置又能调节第二接触区42关于第二枢轴线D2的径向位置。
在图中所示的一个特定实施例中，第一枢轴线D1平行于第二枢轴线D2。
在一个特定实施例中，特别是在图12和13中所示的变型中，控制装置5布置成沿着在二等分平面中延伸的曲线修改承载中间轮副4的行星轮架6的曲线位置。应当理解，曲线位置的这一修改可能涉及径向位置和角位置。
更特别地，控制装置5布置成沿着在二等分平面中延伸的直线修改行星轮架6的直线位置。例如，如图12和13所示，行星轮架6的心轴线性地滑入导向套管64中。
在图1至11以及14和15所示的变型中，控制装置5布置成在第一平面P1和第二平面P2的二等分平面中修改承载中间轮副4的行星轮架6关于中间轴线D4的角位置。
更特别地，当第一枢轴线D1和第二枢轴线D2平行时，中间轴线D4平行于第一枢轴线D1和第二枢轴线D2。
再更特别地，中间轴线D4与第一枢轴线D1或第二枢轴线D2重合。
在图9至11的具体变型中，控制装置5由差速器20的输出部23驱动，该差速器20的第一输入部21布置成由第一轮副1驱动，其第二输入部22由第三轮副3驱动，该第三轮副3能够连接至布置成用于驱动第一轮副1的弹性回复装置，诸如发条盒棘轮。
在该具有差速器的变型的一个具体实施例中，第一输入部21仅一时地/暂时地由第一轮副1驱动并且占据不连续的/离散的(discrete)位置。
特别地，如图16所示，第一轮副1在外周表面12上包括交替的规则轮廓部13和凹凸(relief)部分14，该规则轮廓部13全部具有相同的半径，该凹凸部分14具有不同的半径或模数，第一输入部21布置成由第一轮副1驱动跳动，并且包括轮副7，该轮副7布置成在规则轮廓部13上滑动且在遇到凹凸部分14时枢转。该轮副7占据了不连续的角位置，轮副7通过其与外周表面12的协作而被保持在所述角位置。
更特别地，轮副7为在用于确定闰年月份的长度的万年历机构中所使用的类型的马耳他十字(Maltese cross)轮副。
在本发明的一个有利应用中，第一轮副1是条盒轮，第三轮副是连接至布置成用于驱动条盒轮的主发条的上条棘轮。
更特别地，如在图2至6的变型中所示，控制装置5包括偏心调节螺钉51，钟表匠在初始调节或售后调节时可接近该偏心调节螺钉51。
可以使用不同的技术来实现本发明。
特别地，在图1至13的实施例中，第一轨道11和第二轨道12是平面的，机构10包括行星轮架6，该行星轮架6由控制装置5控制就位并且承载中间轮副4，该中间轮副4是球。该球如在图7中那样绕第一心轴61枢转，或如在图8中那样在大体上圆柱形的腔室62中能以最小的游隙自由运动，该第一心轴61包括在行星轮架6中并且沿直径方向穿过该球，该腔室62包括在行星轮架6中，并且该腔室在两端处与该行星轮架6齐平，以在第一侧与第一轨道11协作且在第二侧与第二轨道21协作。具有其它形式的中间轮副4和其它形式的引导件的其它实施例当然是可能的。
在图14和15所示的另一实施例中，第一轨道11和第二轨道21是带齿的，机构10包括行星轮架6，该行星轮架6由控制装置5控制就位并且承载中间轮副4，该中间轮副4是带齿的小齿轮45，该小齿轮45绕第二心轴或在包括在行星轮架6中的套管65中枢转。当然，第一轮副1和第二轮副2由此必开设有槽，该槽与轮副的旋转轴线同轴或故意沿着一个方向取向以促进在行星轮4的整个运行范围中与行星轮4的啮合。
下面描述几个具体实施例，它们是非限制性的并且可以彼此结合。
图1至6的第一实施例是简单的变换器，该变换器具有滚动而不滑动的球并且具有通过简单的机械设定装置在设置操作中确定的固定比率，该机械设定装置在机芯的装配期间对于钟表匠而言是可接近的、并且对于售后技术人员而言也是可容易地接近的，其构成控制装置5，且在这里包括偏心螺钉。由此可以通过例如可以从表冠外部接近的凸轮或螺钉直接修改行星轮架6的角位置。
图2至6示出该第一实施例，第一轮副1由条盒轮构成，其中，根据条盒轮的角位置，扭矩是不恒定的，第二轮副2由运转轮系轮副或由自动装置的轮副构成。在这两种情况下，使用者或钟表匠可以通过手动调节装置或机构调节传动比以及由此向第二轮副施加的平均扭矩，这使得可以调节自动上条机构的振幅或性能。
图4示出对应于构成行星轮的球4与第二轮副2的第二轴线D2之间的最小半径RMIN的调节位置，该调节位置对应于最大减速比，特别地对应于发条盒的最大上条。图5示出对应于球4和第二轴线D2之间的最大半径RMAX的另一调节位置，该调节位置对应于最小减速比，发条盒在该减速比下松弛。在该实施例中，球4安装成在由行星轮架6承载的心轴61上枢转。
图9至11示出变换器形式的第二实施例，该变换器具有滚动而不滑动的球4和由差速器20控制的可变比率。图10和11示出行星轮架6和差速器输出部23之间的啮合。
在该第二实施例中，行星轮架6的位置由差速器20直接控制，该行星轮架6在这里也被示出具有与第一轮副1的第一枢轴线D1重合的枢轴线D4，该差速器20的连接至行星轮架6的输出部23取决于发条盒的上条状态，该发条盒的条盒轮构成第一轮副1。图9示出该第二实施例的运动原理，图10和11示出该结构的非限制性示例。
因此，差速器20的第一输入部21与条盒轮的旋转相关联，然而，差速器20的第二输入部22直接连接至发条盒棘轮3，发条盒通过该发条盒棘轮3手动地或使用自动锤机构自动地上条。使用这种差速器20是已知的，以用于显示机芯的动力储存，或者获得关于自动锤的某些显示。在该第二实施例中，差速器20也可用于改变发条盒和第二轮副2(例如运转轮系或自动上条轮系)之间的传动比，使得不论发条盒的上条状态，都向其传送恒定的扭矩。
该方案需要暂时地将第一差速器输入部21连接到条盒轮1，因为如果这两个轮副简单地通过齿轮连接，则当在行星轮架6的端部位置处旋转行星轮架6时，发条盒由此将瞬间松劲。
为了避免该构型并且为了交替地修改行星轮架6的位置而不在其余时间影响发条盒的解绕，使用如上所述的轮副7。图16示出马耳他十字型系统的原理，尽管该系统在差速器20的第一输入部21和条盒轮1之间产生显著的机械摩擦力。优选地，实施使用较少能量的滚动轮副7，以使条盒轮1(驱动轮)和休止的第一差速器输入部(轮)之间的机械摩擦力最小。特别地，条盒轮1每转一圈驱动第一差速器输入部一次，该条盒轮1在每次经过时改变行星轮6的位置，由此改变条盒轮1和第二轮副2之间的扭矩比，该第二轮副2在这里是运转轮系的第一轮副。
图12和13示出具有变换器的第三实施例，该变换器包括滚动而不滑动的球，该球由行星轮架6引导平移。在该第三实施例中，行星轮架6关于基础机芯平移(滑动连接)而不是旋转(枢转连接)。图12和13示出该第三实施例的运动原理。根据机芯的大小和传动效力(效率)，行星轮架6的平移可以沿着多个轴线实现。例如，可以平行于穿过两个轮副1和2的旋转轴线D1和D2的平面实现该平移。如在其它变型中所示，可以通过诸如可以从表冠外部接近的凸轮或螺钉那样的调节装置修改行星轮架6的平移位置。
本发明还涉及一种包括至少一个这种扭矩变换器机构10的钟表机芯100，该扭矩变换器机构10的第一轨道11和第二轨道21分别与机芯100中包括的第一轮副1和第二轮副2成一体。
本发明还涉及一种包括至少一个这种机芯和/或至少一个这种扭矩变换器机构10的手表200。
本发明使得可以为多种类型的应用调节两个轮副之间的减速比，下面举出这些应用的多个非限制性示例。
第一应用涉及振幅调节：通过修改显示轮系(指针)上游的扭矩比，所提出的系统允许钟表匠调节其振幅，以及还调节动力储存(因为这两个参数相关联)，以使它适应其机芯的性能。该调节经由优选地可从手表外部接近的凸轮、或调节螺钉、杆等实现。
第二应用涉及上条速度的调节：通过修改自动锤和发条盒棘轮之间的比率，所提出的系统可以影响一个限定机芯的上条速度的参数。
第三应用涉及获取恒力：通过使用(通过齿轮或马耳他十字型系统)连接到条盒轮和棘轮的差速器机构，该扭矩变换器可以使(位于显示机构上游的)运转轮系的减速比适应发条盒的上条状态。第二轮副的输出扭矩总体上是恒定的，这允许振荡器在机芯的全部动力储存上得到恒定的能量供应。与其它恒力系统不同，本发明具有不耗散发条盒可用的剩余能量的优点，与现有技术已知的向下调整/调平(downward leveling)不同。
第四应用涉及报时或复杂机构的轮系的速度的调节。实际上，在多种钟表复杂机构中，经由调节轮系通过调节器设置机构的日差。该调节轮系的齿轮速比确定了调节器的速度和该机构的制动转矩。通过调节这种轮系的减速比，本发明使得可以调节复杂机构的速度：报时的持续时间、机构的动画长度等等。
在第一轮副1和第二轮副2绕在空间上不平行的、或共平面但相交的轴线枢转的情况下，如果确保了滚动的条件，则本发明尤其在具有球的变型中提供了良好的能量传输装置。
一般而言，为了促进滚动，可以向第一轨道11、第二轨道21或中间轮副4涂敷摩擦涂层。
本发明可容易地适用于：
-任何基础机芯；
-具有严格的精密计时规范的钟表机芯；
-复杂机构和调节器。

Claims (17)

1.一种扭矩变换器机构(10)，用于调节绕第一枢轴线(D1)延伸的第一轨道(11)和绕第二枢轴线(D2)延伸的第二轨道(21)之间的扭矩比，所述第一轨道(11)布置成附加到或结合到绕所述第一枢轴线(D1)枢转的第一钟表轮副(1)中，所述第二轨道(21)布置成附加到或结合到绕所述第二枢轴线(D2)枢转的第二钟表轮副(2)中，其特征在于，所述扭矩变换器机构(10)包括至少一个中间轮副(4)，该中间轮副(4)构成行星轮，该行星轮同时以驱动关系在第一接触区(41)与所述第一轨道(11)协作和在第二接触区(42)与所述第二轨道(21)协作，并且所述扭矩变换器机构(10)还包括控制装置(5)，该控制装置(5)布置成调节所述第一接触区(41)关于所述第一枢轴线(D1)的径向位置和/或调节所述第二接触区(42)关于所述第二枢轴线(D2)的径向位置，从而改变所述第一钟表轮副(1)和所述第二钟表轮副(2)之间的扭矩比。
2.根据权利要求1所述的扭矩变换器机构(10)，其特征在于，所述控制装置(5)布置成既调节所述第一接触区(41)关于所述第一枢轴线(D1)的径向位置又调节所述第二接触区(42)关于所述第二枢轴线(D2)的径向位置。
3.根据权利要求1所述的扭矩变换器机构(10)，其特征在于，所述第一枢轴线(D1)平行于所述第二枢轴线(D2)。
4.根据权利要求1所述的扭矩变换器机构(10)，其特征在于，所述控制装置(5)布置成沿着在二等分平面中延伸的曲线改变承载所述中间轮副(4)的行星轮架(6)的曲线位置。
5.根据权利要求4所述的扭矩变换器机构(10)，其特征在于，所述控制装置(5)布置成沿着在二等分平面中延伸的直线改变所述行星轮架(6)的直线位置。
6.根据权利要求4所述的扭矩变换器机构(10)，其特征在于，所述控制装置(5)布置成改变承载所述中间轮副(4)的行星轮架(6)在所述第一平面(P1)的和所述第二平面(P2)的二等分平面中关于中间轴线(D4)的角位置。
7.根据权利要求3和6所述的扭矩变换器机构(10)，其特征在于，所述中间轴线(D4)平行于所述第一枢轴线(D1)和所述第二枢轴线(D2)。
8.根据权利要求1所述的扭矩变换器机构(10)，其特征在于，所述控制装置(5)由差速器(20)的输出部(23)驱动，该差速器(20)的第一输入部(21)布置成由所述第一钟表轮副(1)驱动，该差速器的第二输入部(22)由第三轮副(3)驱动，该第三轮副(3)连接至布置成用于驱动所述第一钟表轮副(1)的弹性回复装置。
9.根据权利要求8所述的扭矩变换器机构(10)，其特征在于，所述第一输入部(21)仅暂时地由所述第一钟表轮副(1)驱动并且占据不连续的位置。
10.根据权利要求9所述的扭矩变换器机构(10)，其特征在于，所述第一钟表轮副(1)在外周表面(12)上包括交替的规则轮廓部(13)和凹凸部分(14)，该规则轮廓部(13)全部具有相同的半径，该凹凸部分(14)具有不同的半径或模数，并且所述第一输入部(21)布置成由所述第一钟表轮副(1)驱动跳动，并且包括轮副(7)，该轮副(7)布置成在所述规则轮廓部(13)上滑动且在遇到所述凹凸部分(14)时枢转，该轮副(7)占据了不连续的角位置，所述轮副(7)通过其与所述外周表面(12)的协作而被保持在所述角位置。
11.根据权利要求10所述的扭矩变换器机构(10)，其特征在于，所述轮副(7)是马耳他十字形轮副。
12.根据权利要求8所述的扭矩变换器机构(10)，其特征在于，所述第一轨道(11)与所述第一钟表轮副(1)相关联，该第一钟表轮副(1)是条盒轮，并且所述第三轮副是连接至布置成用于驱动所述条盒轮的主发条的上条棘轮。
13.根据权利要求1所述的扭矩变换器机构(10)，其特征在于，所述控制装置(5)包括偏心调节螺钉(51)，钟表匠在初始调节或售后调节时可接近该偏心调节螺钉(51)。
14.根据权利要求1所述的扭矩变换器机构(10)，其特征在于，所述第一轨道(11)和所述第二轨道(12)是平面的，并且所述扭矩变换器机构(10)包括行星轮架(6)，该行星轮架(6)由所述控制装置(5)控制就位并且承载所述中间轮副(4)，该中间轮副(4)是球，该球绕包括在所述行星轮架(6)中且沿直径方向穿过所述球的第一心轴(61)枢转，或者在包括在所述行星轮架(6)中的腔室(62)中是自由的。
15.根据权利要求1所述的扭矩变换器机构(10)，其特征在于，所述第一轨道(11)和所述第二轨道(21)是带齿的，并且所述扭矩变换器机构(10)包括行星轮架(6)，该行星轮架(6)由所述控制装置(5)控制就位并且承载所述中间轮副(4)，该中间轮副(4)是带齿的小齿轮，该带齿的小齿轮绕第二心轴或在包括在所述行星轮架(6)中的套管(65)中枢转。
16.一种钟表机芯(100)，包括至少一个根据权利要求1所述的扭矩变换器机构(10)，其特征在于，所述第一轨道(11)和所述第二轨道(21)分别与包括在所述钟表机芯(100)中的第一钟表轮副(1)和第二钟表轮副(2)成一体。
17.一种手表(200)，包括至少一个根据权利要求1所述的扭矩变换器机构(10)。
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