CN112987537B - 报时机构、表和调速器 - Google Patents

Abstract

一种用于机械表的报时机构的调速器，所述调速器包括基座(21)，其相对于壳体以固定的方式安装并且可旋转地安放旋转轮(31)。至少两个质量件(51，52)被布置在所述旋转轮上并且通过所述旋转轮的旋转由于离心力能克服弹簧力径向向外偏转，以调节所旋转轮的转速。至少三个轴承件被附接所述至基座(21)，所述轴承件周向接合至所述旋转轮(31)，以便相对于所述基座安放所述旋转轮。

Description

报时机构、表和调速器

技术领域

本发明涉及表领域，尤其是具有机械机芯的手表领域。特别是，它涉及具有报时机构、尤其是具有重复报时机构(报时表)例如三问表的机芯以及用于此报时机构的调速器。

背景技术

报时表对于机械表而言是复杂机构，其允许在使用者选定的时间点声音报时。在总共两个不同的锣上连续按小时、四分之一小时和分钟击打的三报时表特别受欢迎。击打所需的能量通过作用在操纵杆上的压力提供，其存储在发条盒中并在击打期间再次释放。

报时表和其它报时机构需要调速器，可以通过调速器控制击钟的速度并因此确保一致的声音。已知的调速器包括旋转轮，该旋转轮设置有质量件，旋转的质量件因离心力而克服弹簧力向外偏转。在瑞士专利334中描述了这样的调速器，其中，质量件关于该调速器被偏转直到它们与固定的内壁接触为止。所产生的摩擦使旋转运动受到限制，因此质量件因弹簧力而再次向内缩回。随后由于缺少摩擦，转速再次增大。这可能会产生摆动运动，其中旋转速度总是在由弹簧常数限定的速度值附近摆动，在该速度值处，离心力恰好足以使质量件克服弹簧力偏转至与内壁接触的程度。

在这种具有质量件的调速器情况下，也已提出使用摩擦力以外的制动机构的建议，例如在周围元件中产生涡电流。同样已经建议以这种方式调节速度，即不采用必须在内壁上产生摩擦的质量件，而是通过一方面由驱动机构产生的扭矩和另一方面克服惯性所需的扭矩之间所达到平衡，其中该惯性因质量件向外部偏转而增加。

调速器所需的旋转轮安装在一个轴上，该轴包括在上侧和下侧的安装座。这具有调速器占用相对较大空间的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种报时机构、手表以及调速器，其克服现有技术的缺点并且尤其允许紧凑方式的构造。

通过如权利要求所限定的发明来实现这些目的。

一种用于机械表的报时机构包括报时装置、驱动机构和调速器。根据本发明的一方面，该调速器包括基座，该基座可相对于壳体固定的方式安装并可旋转地安放旋转轮。至少两个质量件布置在旋转轮上并且因为离心力而借助于旋转或旋转轮克服弹簧力径向向外偏转，以调节旋转轮转速。至少三个轴承件(如滚珠轴承)附接至基座并且以周向方式、特别是从外部径向地接合至旋转轮，以便将其相对于基座安放。

因此，与现有技术相比，旋转轮不是由同心附接至旋转轴线上的轴安放的，而是该旋转轮的部件是通过在旋转轮的下方和上方的、但沿着旋转轮的周向的、具有滚珠轴承的支座安放。这样，与现有技术相比，调速器的轴向尺寸可以减小，从而其深度也可以减小。总体而言，可实现更扁平的设计。

因此尤其是该调速器没有轴或类似物，所述轴位于旋转轮的旋转轴线上并安放至该旋转轴。旋转轮不需要轴。

轴承件例如在周向上相对于基座不可移动但均可绕旋转轴线旋转，这意味着旋转轮在其旋转时在轴承件上滚动。轴承件可以是例如滚珠轴承件(即包括一个滚珠轴承，如通过它们形成滚珠轴承)。例如其包括相对于壳体以固定方式安装的内部元件(如内圈)、外圈和在内部元件与外圈之间的多个滚珠，这意味着外圈可以相对低的阻力相对于内部元件旋转。

调速器的基座可以包括环形部分，该环形部分限定了旋转圆柱形的内表面，旋转轮在该内表面内旋转。在高转速下，质量件在径向外侧与该内表面接触，该内表面相对于壳体是固定的。通过质量件向外偏转以及随后增加的惯性矩以及可能通过接触时产生的摩擦力，旋转轮的旋转运动被制动，于是质量件通过弹簧力向内缩回。结果，旋转运动再次加速，直到质量件再次向外偏转并可以接触内表面等。以这种方式，调节转速使其在平衡状态附近振荡(例如质量件仅与内表面接触)，或者在有足够大的阻尼的情况下可能呈现该状态。

特别地，可以正好带有三个轴承件，这些轴承件例如以均布的方式在圆周方向上分布布置。

也不排除存在超过三个的轴承件。可以使用四个、五个或甚至更多个轴承件。

轴承件可以附接到基座，使得可以设定它们的径向位置。这允许进行精细调节，例如以便获得最佳的、无间隙的和尽可能安静的旋转性能。径向位置的可设定性例如可以通过轴承销来确保，该轴承销包括相对于壳体固定的第一轴承部和相对于第一轴承部偏心地布置的第二轴承部。第二轴承部垂向于第一轴承部的轴线的位置因此可以通过旋转轴承销来设定。

除了滚珠轴承外，还可以考虑其它轴承件如滚子，滚子本身由滑动轴承安装，或者轴承件本身可以设计为滑动轴承如宝石轴承。作为另一选择，轴承件也可被设计成滚珠或滚子，它们在壳体或基座的相应凹槽中被引导，因此旋转轮作为一个完整的部件可以被视为滚珠轴承的环圈(内圈或外圈)。唯一重要的是可以从外周安装，并且摩擦损失不会太大。

旋转轮形成径向外部或可能内部的周向运转表面，轴承件接合至该运转表面。为了使轴承件平滑地滚动，运转表面可以这样设计，它在圆周方向上没有结构，而是光滑的，即它是根据方位角恒定的，特别是不包括齿状物或类似物。

然而，运转表面可以形成圆周凹槽或者可能是圆周舌状部，其与轴承件的互补结构相互作用，以便在轴向方向上固定旋转轮。然而，轴承件的互补结构在其设计和尺寸上可以不同于运转表面的结构，使得每个轴承件通常仅形成两个接触点。这例如可以通过在与元件(环；弹簧)相接触的区域中的相应的凹槽来实现，该元件接合入不带曲率或与接合元件的相应的表面相比具有较小的曲率的元件。在一个例子中，轴承轮包括大致为V形的外圆周凹槽，轴承件的外圈(滚子)在垂直于旋转轴的横截面上呈凸形，这样就产生了两个接触点。

所述质量件尤其被附接到所述旋转轮，使得它们各自能绕枢转轴线向外枢转。它们尤其可以彼此结合，尤其使得它们只能一起偏转，即一个质量件的偏转引起另一质量件偏转相同的角度。此结合例如可以通过与质量件啮合的复位齿轮来实现，并且该复位齿轮尤其可在旋转轮上居中布置并相对于该旋转轮可旋转地布置。

具有彼此结合的质量件的解决方案具有的优点是单个共用弹簧就足以产生复位力。不需要使用两个弹簧，特别是两个弹簧不需要以非常精确的方式彼此匹配以防止不平衡。

弹簧可以是螺旋弹簧。共用弹簧可以补充地或替代地可以接合在复位齿轮上。

除了调速器之外，本发明还涉及报时机构，特别涉及具有调速器的报时表，例如三报时表。报时表包括机械控制器，该机械控制器在机械机芯处查询时间，并影响一个或多个击锤对一个或多个锣的击打顺序，所述顺序取决于所查询的时间。击锤击打的顺序在此由调速器控制。

本发明还涉及具有这种报时机构的表，特别是手表。

附图说明

随后的附图表示借此详述本发明的本发明实施例。在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的零部件。附图显示：

图1是报时机构的构建模块的示意图；

图2是调速器及其驱动部件的视图；

图3是从另一个观察方向看的图3的调速器和部件的视图；

图4是在图2和3中也可见的调速器，仅具有直接驱动调速器的齿轮；

图5是图4所示部件的分解图；

图6是具有齿轮的调速器的主视图；

图7是沿图6的A-A平面剖开的调速器；

图8是调速器的部件的分解图，特别是具有安装在其上的元件的旋转轮的部件的分解图；和

图9是图7的细节。

具体实施方式

以下通过不同的实施例示出了本发明的作用方式和实施方式。应当理解，本发明不限于这些实施例，而是还包括与权利要求一致的其它实施例。

图1非常示意性地示出用于报时机构、在此是尤其用于报时表的构建模块。致动件1例如杆的致动一方面起到的作用是对机械蓄能器2(如具有螺旋弹簧的发条盒)进行加力。另一方面所起到的作用是机械控制器3允许通过齿轮机构(轮机构)4将存储在蓄能器中的能量以定向方式一方面释能给报时机构5(例如带有击打一个或多个不同声音元件(例如锣)的一把击锤或几把击锤)，另一方面释能给调速器6。该控制器如此操作，使得其从表的机芯7查询当前时间并以依赖于该时间的方式使报时机构5按序击打。

传统的报时机构与重复报时机构的不同之处在于，启用不是通过致动件来实现的，而是通过在预定时间由机芯自动进行。不同之处还在于，机械控制器不必查询时间，但其本身也包括击打顺序的编码。

用于可能是非常复杂的报时机构的机械控制器和击打方式是已知的。文献已描述了这种报时机构的许多变型。本发明的优点不取决于机械控制器3的结构，同样不取决于致动件1或其它上发条机构、机械蓄能器2、齿轮机构4或报时机构5的结构。因此缘故，本发明的实施例的随后描述限于对调速器的构造和作用方式的描述。

调速器6的功能(适用于报时表以及其它报时机构)在于其与蓄能器的状态几乎无关(因此例如与螺旋弹簧的张力无关地)地调节击打顺序的速度。这通过与速度相关的阻力来反作用与调速器(在当前示例中是旋转轮)的移动件的驱动来实现。一方面调速器的移动件的运动和另一方面报时机构的运动彼此结合。

图2和图3示出调速器6以及驱动该调速器的部件及蓄能器和齿轮机构4的部件。蓄能器包括带有扁平螺旋弹簧11的发条盒12；在图3中，还可以看到上条柄轴13。

图4至图7示出调速器6以及直接驱动该调速器的齿轮机构的齿轮41。调速器包括具有环形部分22的基座21，环形部分22限定有旋转圆柱形内表面23。此外，基座上设有多个螺钉孔24，该螺钉孔用于紧固至相对于壳体固定不动的元件例如机芯板。滚珠轴承25通过轴承销26相对于基座固定地附接。每个滚珠轴承都包括外圈27和内部元件特别是内圈28，其中外圈27由于布置在外圈和内圈之间的滚珠(滚子体)29而相对于内圈以低摩擦旋转。旋转轮31通过滚珠轴承25相对于基座21可旋转地安装。

轴承销26包括在图5中位于底部的第一销部分71和在图5中位于顶部的第二销部分72，在它们之间具有定位板73。第一销部分具有相对于壳体固定不动的位置，并且例如通过机芯板(未示出)安装。第二销部分相对于第一销部分偏心地附接并且承载相应的滚珠轴承。通过旋转轴承销，相关的滚珠轴承的位置因此可以相对于旋转轮精细地调节，为此螺丝刀槽可以可选地如图所示设置。为此，第二销部分能从其伸出的基座21上的孔眼30(细长孔)提供了足够的间隙。

图8示出旋转轮31的结构及其上存在的部件。旋转轮包括齿环32和紧固至齿环的轴承环33。轴承环33包括外表面34，外表面设有凹槽并用作运转表面。滚珠轴承的外圈27的径向最外侧的部分可以接合入运转表面的凹槽以便因此固定轴承环的位置，并且在此允许其围绕其轴线进行低摩擦旋转。因此，旋转轮在侧面，即通过三个滚珠轴承25浮动地安装。

图9示出图7的细节。可以看到外表面34的横截面设计为大致V形。在本示例中，由于形成运转表面的凹槽的大致V形设计且外圈27的形状为凸形，每个滚珠轴承只有两个接触点61，由此可最大程度地减小阻力。

作为凹槽的替代，轴承环的外表面还可以包括突起，该突起接合入滚珠轴承的外圈的相应凹槽。

外表面可以涂覆有低磨损的材料，该材料可以最大程度地减少滚动摩擦，例如类金刚石碳(DLC)。另外，所施加的材料可以是金属或复合材料，特别是指定塑料，或者也可以是陶瓷，它们本身被认为适合于所述目的，例如优质钢、钛合金等。

此外，将在图8中特别清楚可见的腹板35被固定或存在于轴承环33上。此外，第一质量件51和第二质量件52附接到旋转轮。质量件51、52分别经由紧固销53可枢转地紧固至轴承环33(也可以想到紧固至腹板或可能的齿环32)。

调速器还包括复位机构，该复位机构将处于基础状态的质量件带至图4所示的位置并且通过上述弹簧力对抗离心力。该复位机构包括螺旋弹簧54以及复位齿轮57。复位齿轮57通过连接元件58以旋转固定的方式与螺旋弹簧54的内圈56连接。中心销59用于将内圈56、连接元件58和复位齿轮57以可旋转的方式共同安放至腹板35。每个质量件均包括啮合到复位齿轮57的齿中的齿61。质量件向外部的偏转引起复位齿轮57的旋转。由于螺旋弹簧的外侧联接结构55悬挂在腹板35的弹簧销37中，并且由于复位齿轮以旋转固定的方式连接到螺旋弹簧的内圈56，这与螺旋弹簧54的弹簧力是相反的。

由于这种设计，仅一个弹簧(在此为螺旋弹簧54)就足以在两个质量件51、52上同时施加必要的复位力。此外，两个质量件始终同步偏转。与每个质量件均有一个弹簧的设计相比，因此一个质量件不可能比另一质量件偏转得更远。

如果将螺旋弹簧在内侧以旋转固定的方式固定在轴承环或腹板上，并且在外侧接合至一个质量件，并且这些质量件应通过可自由旋转的齿轮连接，也可以达到相同的效果。

Claims (15)

1.一种用于机械表的报时机构的调速器，所述调速器包括：配备成相对于壳体以固定方式安装的基座(21)，和旋转轮(31)，其中所述旋转轮相对于所述基座可旋转地安装并且带有至少两个质量件(51，52)，所述质量件通过所述旋转轮的旋转因离心力而能克服弹簧力地径向向外偏转，为了调节所旋转轮的转速，所述调速器还包括附接至所述基座(21)的至少三个轴承件，所述轴承件在周向上接合所述旋转轮(31)以便相对于所述基座安放所述旋转轮。

2.根据权利要求1所述的调速器，其特征是，所述轴承件是滚珠轴承(25)。

3.根据权利要求1或2所述的调速器，其特征是，该旋转轮(31)包括用作所述轴承件的运转表面的径向靠外的外表面(34)。

4.根据权利要求3所述的调速器，其特征是，所述外表面(34)形成凹槽，所述轴承件的外圈(27)接合入所述凹槽中。

5.根据权利要求1或2所述的调速器，其特征是，所述质量件(51，52)彼此是结合的，使得它们仅能一起偏转。

6.根据权利要求5所述的调速器，其特征是，还包括单个弹簧元件，其在两个质量件(51，52)上共同施加反作用于离心力的弹簧力。

7.根据权利要求6所述的调速器，其特征是，所述弹簧元件是螺旋弹簧(54)。

8.根据权利要求6至7中任一项所述的调速器，其特征是，还包括复位齿轮(57)，该复位齿轮可旋转地固定至所述旋转轮并与该质量件(51，52)啮合且能通过所述质量件的偏转相对于该旋转轮旋转。

9.根据权利要求1或2所述的调速器，其特征是，所述轴承件中的至少一个通过轴承部来安装，所述轴承部相对于所述基座的位置能至少在径向上被设定以用于调节。

10.根据权利要求9所述的调速器，其特征是，所述轴承部是轴承销(26)的偏心附接的销部分(72)。

11.根据权利要求1或2所述的调速器，其特征是，所述基座包括呈旋转圆柱形的内表面(23)，所述内表面被布置成使该质量件因离心力能偏转到接触所述内表面(23)的程度。

12.根据权利要求1或2所述的调速器，其特征是，该旋转轮包括带齿的齿环(32)以及轴承环(33)，其中齿轮机构的齿轮能啮合该齿环，且其中所述轴承件接合至所述旋转轮的轴承环(33)。

13.一种用于机械表的报时机构，其包括报时装置(5)、驱动机构和根据权利要求1至12之一所述的调速器。

14.根据权利要求13所述的报时机构，其特征是，该报时机构是重复报时机构，并且该报时机构包括借此能手动启动击钟的致动件(1)。

15.一种手表，其包括根据权利要求13或14所述的报时机构。