CN1154498A - 带有一计时机构的钟表 - Google Patents

Abstract

一种计时机构包括一联接元件(17)，该联接元件一方面和与秒轮连成一体的一小齿轮(15″)相啮合，另一方面和计时器的秒轮(18)相啮合。联接元件(17)上还装了一个可伸缩的指形件(27)，它用于在每次转动时驱动一和分轮的一转动元件(38)一起连接于时轮(41)之转动元件的运动式传动装置的第一转动元件(35)。所述传动组件在可伸缩指形件(27)两次驱动之间是通过一与该传动组件的一中间齿轮(37)相啮合的跳杆(51)来分度的。

Description

带有一计时机构的钟表

本发明涉及一种带有一计时机构的钟表，它包括：秒、分、时计数器，它们各自具有一个指示元件，每个指示元件都与一个转动元件连成一体而一起转动；用以可选择地将这些转动元件与钟表的齿轮组相啮合的联接装置；用以控制这些联接装置的装置；以及一使指示元件回零的机构。

在已有技术的计时机构中，用一第一齿轮组机构来进行分和秒的计数工作，该齿轮组被安置在表芯的一侧，该侧上通常安装着诸支承杆。在另一侧上，也就是与表盘相邻的那一侧上安置着一用来驱动时计数指示器的第二齿轮组机构。

这些齿轮组驱动机构占用了一个大的空间：第一和第二齿轮组机构所占的表面积通常分别可以达到50％或30％。因为这些机构被安置在表芯的两侧，所以还比较厚，因此，这些计时机构或是增加了钟表的总体积，或是减小了该钟表其它重要元件(即条盒、摆轮和一自动上条机构)所能使用的空间。而条盒的体积决定钟表能储存的能量，摆轮的直径决定它的精度。

一方面是秒和分，另一方面是时，它们分别通过两个分开的、互相独立的齿轮组机构来计数，该两齿轮组在一定的使用条件下会在分计数指示器和时计数指示器之间产生一个迟滞。

这一迟滞现象的产生是因为在计时机构交替动作和停止的过程中没有进行回零的动作，从而在几次计数时间间隔的积累下所造成的。

分计数指示器是由计时器秒轮驱动的，而该秒轮本身又是由手表表芯的秒轮驱动的。至于小时计数指示器，它是由条盒驱动的。当计时器的计时动作被中断时，计时齿轮组机构的传动齿轮脱开联接，而这些机构则继续转动。

在重新联接的那一刻。安装在一擒纵叉上的齿轮的齿与传动齿轮的齿相啮合。由于在停止过程中传动齿轮继续转动，当这两个齿部分重新互相啮合那一刻，它们不一定处于彼此啮合的状态。由于传动齿轮在条盒和擒纵轮之间的整个运动联接上受到条盒弹簧所施加的张力，所以计时器的计数齿轮组机构略微地有一些角度位移，以使齿轮可以彼此啮合。考虑到齿的数量较大，所以对分和秒计数器的齿轮组而言，这种轻微的转动是不易察觉的，因为选择了较多的齿来减少由于脱开联接状态而造成的角度位移。然而，时计数器的齿轮组是不那么细的轮齿，所以角度的迟滞比较明见。在累积式的计时器中，这些角度的滞后会累加起来，在分针和时针的位置之间产生一个可见的、不希望产生的差异。

人们提出了这样的建议：采用一和一个每分钟转一圈的齿轮连成一体一起转动的可伸缩的整体指形件，每分钟驱动分计数齿轮组一次，这个齿轮通常是一个在同一方向上驱动秒和分指示器的拨针轮。

当计数器被调零时，该指形件返回起始位置，横穿过通常由该指形件驱动的齿轮的齿的路径。这时，由返回其起始位置的分齿轮组驱动的这个齿轮在相反的方向上转动，以回到其零位置。因此，在这种方向相反的双向转动过程中，指形件可以遇到该齿轮最高达15个齿之多，并且在接触每一个齿时必须缩回，从而导致齿和指形件的磨损。

已经有人建议采用一个在同轴的圆形构件之间的摩擦式联接来代替这种形式的联接，所述圆形构件中的一个可逆一倾向于使它们彼此相抵的弹簧的作用而沿轴向移动。这种带有联接元件的轴向移动的联接装置有一个相当的高度。由于它处于计时器秒轮的轴上，而该秒轮设置在表芯中的中心位置，而且其上装有另一些转动部件(中心轮、分轮)，表芯的厚度将进一步地增加。而且，在自动上条的手表中，振荡上条头的枢转系统是叠置在处于表芯的中心轴上的上述诸元件上的，从而使手表大大增加了厚度。

本发明旨在至少部分地消除上述的缺陷。

为此，本发明提供了一种如权利要求1所述的带有一计时机构的钟表。

根据本发明的技术解决方案提供了很多重要的好处。与传统的机构相比，这种解决方案可使得构成计时机构的零部件数量减少大约50％。因此这种机构是非常紧凑的。因为该计时机构的整个齿轮组机构是由一单个的元件驱动的，所以可将整个机构放置在表芯的同一侧。联接装置的偏心设置可以减少在表芯中心处的空间的占用，如果需要，在不增加厚度的条件下，该空间可以用来装配一自动上条组件，所述上条组件的摆锤围绕着表芯的中心轴线枢转。

这种对计时机构的简化还带来了较高的可靠性。通过钟表的齿轮组对时和分指示元件的周期性驱动还可减少齿轮组所提供的用来驱动计时机构的能量。而且，由于有与时和分计数器相连的运动式传动装置，所以只需要一个单个的分度元件，因而还减少了驱动这种传动所需的能量。

虽然上述的某些优点特别是和机械式钟表有关，但本发明并不限于这方面。钟表也可以是电子的，例如带有一转动的显示装置的石英手表，尤其是模拟显示装置的电子手表。还有，在机械钟表的情况下，该钟表可以是自动上条或人工上条的。

诸附图中通过举例方式示出了一种根据本发明的带有一计时机构的钟表。

图1是该钟表的从表芯的支承杆一侧看的平面图；

图2是沿图1中线II-II剖取的剖视图；

图3是沿图1中线III-III剖取的剖视图；

图4是图1的一个部分平面图，它示出了该计时机构的一部分；以及

图5是图1的一个部分平面图，它示出了该计时机构的另一部分。

图1到3示出了一个带有一计时机构的自动上条钟表。图1示出了底板1，并且还示出了条盒凹槽2和摆轮凹槽3。图中还示出了固定于上条柄头4的上条柄轴的位置，以及两个分别控制着计时器的起始/停止以及调零的计时按钮5和6。

从图2中可以看到条盒7和中心轮8，中心轮8的轴9上安装着分轮10和时轮13，分轮10上压配着分针11，时轮13上固定着时针12。图3中示出了同样的一些元件，并且还示出了一随动轮14，该随动轮的小齿轮14’与中心轮8相啮合。随动轮14与秒轮15的一小齿轮15’相啮合，而秒轮15上安装了一个偏心的秒针16。

该钟表机构的其余部分对本技术领域的熟练人员而言都是已知的，它们是本发明范围之外的东西，因此不对它们加以描述也可以理解本发明。

从秒轮15向前，本发明计时机构的整个齿轮组响应命令而被周期性地驱动。秒轮15的轴上装着的一小齿轮15”与一小齿轮17’相啮合，该小齿轮17’可自由枢转地安装在计时器的一联接轮17的轴上，该联接轮与其轴17a连成一体。下面将详细描述与联接轮17相关的联接机构的细节。小齿轮15”和17’的齿轮传动比为1/1，因此联接轮17的转速和秒轮15相同。

联接轮17和一构成计时器秒轮的齿轮18相啮合，该齿轮具有和联接轮17相同的齿数，因此以与联接轮17，进而与秒轮15相同的转速来旋转。由于该两相啮合的齿轮的转动方向相反，因此计时器秒轮18是以与钟表表芯的秒轮15相同的方向来转动的。计时器秒轮18的轴18a上装着一个计时器秒针19，该轴并穿过中心轮8的空心轴9，而且可以在轴承20，21，22内相对于该轮自由地枢转，而轴承20，21，22则分别和下面这些构件连成一体，它们是：一其上安装着计时齿轮组的支承杆23；一固定在底板1的与表盘25相对的那一个面上的钟表齿轮组的支承杆24；中心轮8的空心轴9。

联接轮17上还装着一个以开口环26形式的第二环形传动元件，它包括一个沿着径向朝着开口环的外侧突伸的可伸缩的三角形指形件27(图3和5)。该环形传动元件26可枢转地安装在一销钉28上，而该销钉则压配合在联接轮17中。从销钉向前，传动元件26逐渐变薄，形成一个与元件26形成一体的可伸缩指状件27的回位弹簧26a。传动元件26的部件26a是被接纳在联接轮17的一凹槽29中的。可伸缩的指形件27横穿过计时器之计数齿轮组的第一齿轮35的路径，以在联接轮17每转动一次时驱动该齿轮。

联接轮17的小齿轮17’和一个联接圆盘30(图3)连成一体，该圆盘和啮合于秒轮15的小齿轮17一起连续地转动。一套筒31压配合在联接轮17的轴17a上。该套筒上铆接了一个弹性圆盘32，并且该弹性圆盘32的外周安装了一个联接环33。弹性圆盘32使联接环33弹性地抵住联接圆盘30上。而后者则通过摩擦来驱动环33，进而驱动联接轮17的轴。轴17a上还装着一个心形的凸轮34，以使计时器秒轮18回零。

计时器的计数齿轮组在图1，2，4和5中都是可见的。该齿轮组的第一齿轮35可枢转地装在一个空心元件36上(图2)，该空心元件压配在钟表齿轮组的支承杆24中。齿轮35是以每30分钟转一圈的速度被驱动的，它与一中间齿轮37相啮合，而该中间齿轮又和一个经中间齿轮37传动后转速及转向都与齿轮35相同的分计数齿轮38相啮合。齿轮38的轴38a上装着分计数的分针39a。齿轮38和其轴38a是摩擦装配在一起的，因而可使该两元件在某一给定的转矩之上能有一独立的角度位移。

齿轮35的小齿轮35’和一中间齿轮40相啮合，而该中间齿轮的小齿轮40与时计数齿轮41相啮合，时计数齿轮的轴41a上装着小时计数的指示针39b。与分计数齿轮一样，而且也是出于相同的目的，齿轮41和轴41a也是摩擦地装配在一起。由此，在调零时，轴38a和41a可相对齿轮38和41作角度偏移。

分计数轴38a和时计数轴41a均各自与相应的心形调零凸轮42，43连成一体。

如上所述，像图3中粗线所示的那样，联接轮的弹性圆盘32通常使联接环33抵住联接圆盘30。如图3中的细线所示，联接环33可以凭藉弹性圆盘32的变形而沿轴向移动。

因此，围绕两个带肩螺钉46，47(图1和5)可枢转地安装了两个擒纵叉44，45。擒纵叉44和45分别具有指形件44a，45a，而该两指形件则具有围绕带肩螺钉46，47的交叉通路。一弹簧48对指形件45a施加一压力，此指形件45a使得两个擒纵叉保持在一个离开联接环33的位置上，它们的移动受到一个小凸墩49的限制。擒纵叉44有一个第二指形件44b，该指形件穿设在一与擒纵叉隔开的圆柱齿轮50的端面齿之间。擒纵叉44上还装了一个销子44c，该销子在图5中实线所示的位置上，接近一啮合于中间齿轮37的齿的分度跳杆51。

圆柱齿轮50和一棘轮52(图1)连成一体而且同轴设置，所述棘轮图152与一棘爪53相啮合，而该棘爪则和一围绕一销子55枢转的杆件54的一端连成一体。该杆件54受到计时器的起始-停止按钮5的控制。杆件54的下面设置了一个回位弹簧56，它使杆件返回其静止位置。杆件54有一个沉孔54a，一小凸墩57接合于其中。这便限制了杆件54的路径，进而是限制了通过一弹簧推动的棘爪58来定位的棘轮52的角位移。

调零的按钮6与一第一杆件59相啮合，而该第一杆件上设有一接合在一第二杆件62的一细长开口61中的销子60上，所述第二杆件62具有一个视其位置而由圆柱齿轮50锁定或不锁定的指形件62a。杆件59围绕一销子63枢转，而杆件62则围绕小凸墩57枢转，因此它具有了两个功能。一弹簧64的端部带有两个斜面，它们之间形成了一个钝角。该两斜面中的一个靠着杆件59的销子60，并且将它保持在如图1所示的位置上；而另一个斜面则是以这样的方式倾斜的，即，只要不再有压力施加于按钮6上，该斜面总是倾向于使销子60返回到这一相同的位置上。细长的开口可使杆件59独立于杆件62而返回到静止位置。

杆件62上还装着一销子65(图4)，该销子接合在一调零元件67的开口66内，调零元件上还装着三个回零杠杆68，69，70。如下文所述，销子65驱动调零元件67。如图1所示，销子65的定位弹簧71的端部有两个斜面，其中的一个趋向于将杆件62保持在静止位置，而另一个则趋向于将它保持在一个与圆柱齿轮50相啮合的位置上，如图4中虚线所示，该位置对应于零位，而且对应于计时器计数指示元件的锁定，它们是通过回零杠杆68，69和70分别和凸轮42，34和43的啮合来达成的，如图4中虚线所示。

调零元件67有两个具有平行纵轴的细长开口72，73(图1和4)。开口72与一带肩螺钉74相配合，并使元件67可相对螺钉74自由移动，而开口73则与一销子75相配合。由此，当受到杆件62的驱动时，调零元件67可以在开口72，73的纵向上作直线运动。应进一步注意的是，回零杠杆69具有一调节装置，该装置中具有一其中接合了一导向销76的细长开口69a，回零杠杆69的固定和调节是通过一偏心件77而完成的。如图4所示，通过这种调节装置，便可以保证回零杠杆68，69，70与三个心形凸轮的凸肩在调零位置上的同步接触。在一种变化形式中，回零杠杆69可以以一种弹性的方式安装在调零元件上，这样也可以获得相同的结果。

在图1到5的实线所示位置上，计时机构处于工作状态下。在该位置上，联接轮17与计时器秒轮18相啮合，而可伸缩指形件27则每转一次地，即每分钟一次地抵在计时齿轮组的第一齿轮35上，并使它移动一步。由于是通过中间齿轮37传动的，所以分计数齿轮38也和齿轮35同方向地转动一步。由于小齿轮35’、齿轮40和小齿轮40’的减速作用，时计数齿轮41也和齿轮35同向地转动，但是通过的角度要小24倍。由于分计数齿轮38和时计数齿轮41是通过一个运动式传动的方式连接的，所以在它们之间不会发生迟滞。

在通过可伸缩指形件27驱动的时和分计数齿轮之间，跳杆51通过该两计数器之间的运动式传动而防止了该齿轮组的转动。

当需要使计时机构停止时，可在按钮5上施加一个压力，这样便会使棘轮52通过棘爪53的中间作用而转动一步。由此，圆柱齿轮50也转过相同的角度，以使杆件62的指形件62a脱开锁定。在该转动过程中，擒纵叉44的指形件44b移动到图3和5中细线所示的位置上。擒纵叉44通过指形件44a和45a来驱动擒纵叉45。该两擒纵叉44，45使联接环33提升，因而使小齿轮17’和联接圆盘30转动，而轴17a、齿轮17和凸轮34则停止转动。

在擒纵叉44作角度位移的过程中，销子44c抵在跳杆51的一后表面，因而锁定了计时器计数机构的齿轮组。该齿轮组可能停止在伸缩指形件27驱动该齿轮组时刻，因而通过中间齿轮37在箭头F(图5)所指方向上的转动，跳杆便不再抵在中间齿轮37的两个齿上，而是它被提升起来，通常抵在该中间齿轮的两个齿上的两个倾斜面之间的角度尚未经过将它提升起来的齿轮的另一侧。当销子44c碰到跳杆51的后方时，它将跳杆推向中间齿轮37的齿的底部，使得该齿轮转动，也使得计时器计数齿轮组的所有齿轮都转动，其向后转动的角度不到齿轮35齿距的一半。可伸缩指形件27因此也围绕其销子28作角位移，因而拉紧了弹簧26a。这时，分计数的分针39a便回转而对准表盘上的刻度。因此，如果相应的时间是9分59秒的话，分针39a便会对准9分的刻度，而秒针则对准59秒的刻度。

在停止位置上，会出现两种可能性。或者是计时器回零，或者是再计量一段要将它加到前一个时间上的秒的时间。在后一种情况下，可对按钮5再次施加一个压力，使棘轮52和圆柱齿轮50转动一步。擒纵叉44和45回到图1，3和5中粗线所示的位置上并且释放跳杆51，因此使弹簧26a松开，从而可伸缩指形件27使计时器计数齿轮组回到其上次停止时所在的位置上，这样，可使指形件27完成被这个停止中断的对齿轮组的驱动。

当计时机构再次停止时，可以通过对按钮6施加一个压力而使三个计时器回零。在这种情况下，只要杆件59的销子60在弹簧64的第一斜面上，按钮6便会遇到一个大的阻力，所述弹簧斜面和按钮6所施加的压力的方向所成的角度约为75°。当销子60到了弹簧64的另一个斜面时，所传递的力便会突然地增加，而且幅度相当大。杆件62的指形件62a突然地和圆柱齿轮50相啮合，而调零元件67的回零杠杆68，69，70被强制地抵住凸轮42，34和43，把三个指针39a、19和38b都回到零位。

由于计时器计数齿轮组机构由跳杆51牢牢地固定，而该跳杆则由擒纵叉44的销子44c锁定，分别与齿轮38和41的轮轴38a和41a连成一体的凸轮42和43和这些轴以及指针39a和39b一起相对齿轮38和41转动，齿轮38和41与轮轴38a和41a摩擦配合，并且由跳杆51加以固定。至于计时器秒轮18和联接轮17，由于联接环33是和联接圆盘30分开的，所以它们可以转动。

一旦不再对按钮6(图1)施压时，弹簧64将会独立于杆件62而将销子60和杆件59推回，这是通过销子60接合于其中的细长开口61来完成的。杆件62通过作用于销子65的弹簧71而保持与圆柱齿轮的配合，直到再次驱动起始按钮5为止。在这种情况下，圆柱齿轮50向后推杆件62。同时，其圆柱齿轮50脱开指形件44b，圆柱齿轮50的擒纵叉44和45通过弹簧48而和联接环33隔开。

在上面的描述中，不但说明了在计时器的各指示元件之间存在着运动式的连接，因而防止了两者间有任何的角度滞后现象，而且可使形成计数齿轮组的转动元件的数量降低到最小程度。还可以看到，联接转动元件是偏心的，因此可以在表芯的中心节约相当大的空间，而且该联接转动元件是一个简单的中间齿轮，其在手表的表芯秒轮15和计时器秒轮18之间的齿轮传动比为1/1。如图2和3中剖面线所示，联接机构的这种偏心构造腾(空)出了中心的空间从而可以安装一个自动上条机构的摆锤OS，而不增加表芯的高度。

本发明减少了计时机构零部件的数量，而且该机构是设置在表芯的一侧，因而可以为条盒和摆轮之类的重要零件留下一个最大的空间。减少零部件数量可以提高机构的可靠性。还可以看到，对计数齿轮组的间歇驱动还减少了手表机构必需提供的能量，因而提高了其精密计时的性能。

Claims (6)

1.一种带有一计时机构的钟表，它包括：

秒、分和时计数器，它们三个具有各自的指示元件(19，39a，39b)，每个指示元件都是与相应转动元件(18，38，41)连成一体而一起转动；

用以可选择地将所述转动元件(18，38，41)与钟表的一齿轮组(8，14，15)相啮合的联接装置(30，32，33)；

一用以控制这些联接装置的装置(50，44，45)；以及

一使指示元件(19，39a，39b)回零的调零机构(59-67)，其中：

转动元件(38)与分计数器的指示元件(39a)连成一体而一起转动，它们通过一运动式(cinematically)传动装置(35，37，38，35’，40，40’，41)而连接于和时计数器的指示元件(39b)连成一体而一起转动的转动元件(41)，

所述所述联接装置(30，32，33)包括又一个转动元件(17，27)，它一方面运动式地连接于和秒计数指示元件(19)一起转动的转动元件(18)，一方面周期性地连接于所述运动式传动装置(35，37，38，35’，40，40’，41)，以及

还包括一与所述运动式传动装置(35，37，38，35’40，40’，41)相啮合的分度元件(51)。

2.如权利要求1所述的钟表，其特征在于，所述联接装置(30，32，33)包括安装在一共轴上的第一和第二转动元件(17，17’)，所述第一转动元件(17’)可以围绕所述共轴自由转动，而所述第二转动元件(17)则是和所述轴连成一体而一起转动的，所述第一转动元件(17’)与一第一连接元件(30)连成一体而一起转动，而所述第二转动元件则和一第二联接装置(33)连成一体而一起转动，所述第二连接元件可沿轴向移动，并且与一始终趋向于使它轴向地抵住第一连接元件(30)的弹性装置相联系，所述第一和第二转动元件中的一个(17’)与另一个转动元件(15”)相啮合，该转动元件(15”)与一和钟表的表芯偏心设置的秒轮(15)连成一体而一起转动，其传动比为1/1，而所述第一和第二其它转动元件中的另一个(17)则而在计时计数器的中心处和秒轮指示元件(19)形成一体而一起转动、且传动比为1/1的所述转动元件(18)相啮合，所述联接装置(30，32，33)的所述控制装置(50，44，45)包括一个使所述第二连接元件(33)逆所述弹性装置(32)而轴向地移动的机构(44，45)。

3.如权利要求1所述的钟表，其特征在于，它包括一锁定元件(44c)，它用于与所述联接装置(30，32，33)的所述控制装置(50，44，45)连成一体的所述分度元件(51)，以将所述分度元件(51)和所述运动式传动装置(35，37，38，35’，40，40’，41)一起锁定在所述联接装置(30，32，33)的非联接位置上，其中在分和时计数器的相应转动元件(38，41)和指示元件(39a，39b)之间建立了一个摩擦连接。

4.如权利要求1所述的钟表，其特征在于，所述调零机构包括一调零元件(67)，和沿着一个直线路径来引导所述调零元件(67)的装置(72-75)，所述调零元件(67)包括三个调零另件(68-70)，其中的两个(68，70)彼此相对地固定，而第三个(69)则通过弹性装置(69a)或通过调节装置连接于所述调零元件(67)。

5.如权利要求2所述的钟表，其特征在于，它包括在其中心的用以安装一自动上条机构的一摆锤(OS)的装置。

6.如权利要求1所述的钟表，其特征在于，所述运动式传动装置(35，37，38，35’，40，40’，41)包括五个转动元件，和一个周期性地连接于所述联接装置(30，32，33)的所述转动元件(17，27)的中心转动元件(35)，该中心转动元件一方面通过一中间转动元件(37)而连接于分计数器的一转动元件(38)，另一方面通过另一个中间转动元件(40，40’)而连接于时计数器的一转动元件(41)。

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