CN1335947A - 钟表 - Google Patents

Abstract

本发明的钟表除了具有象分针(1)、秒针(2)、分标度盘(4)和日针(3)这些熟知的元件外,还具有一个在一条双环曲线(帕斯卡螺旋线)(7)上的小时标度,该双环曲线具有一个标有白天钟点6～18点的外环(8)和一个标有夜间钟点18～6点的内环(9)以及这两环(8、9)在6/18点的一个交点(6)。在显示单值性时,时针(5)的长度是可变的。在一条例如用铣削方式在表盘内加工成槽形的、相对于第一条曲线(7)径向向里错开一个恒量的第二条这样的曲线(10)中,一个导向元件通过时针(5)的里段进行方位角运动,该导向元件通过第二条曲线(10)的形状产生叠加的径向运动。第二条曲线(10)与该导向元件被一个与指针(5)的里段连接的并一起旋转的圆盘(11)遮盖。

Description

钟表

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的具有模拟和单值的24小时显示的钟表，这种钟表由一种机械的、电气的或电子的马达来驱动。业已提出了较多的具有模拟和单值的24小时显示的钟表，例如专利文献DE 267 810(D1)、US 5 696 740(D2)、WO 91/03774(D3)。

不论在D1还是D2中，24小时单值性都是用两个同心的表盘，各具12小时来解决的。其中第一组12小时包括0～12点的时间，而第二组12小时则包括12～24点的时间。在从一种标度转换到另一种标度时，时针总是突然改变它的位置；或者猛地返回或同样被缩短。

小时显示的单值性在D3中是这样解决的：虽然也是在表盘上布置了两个相互同心的12小时标度，但同时又有一个透明的盘，该盘具有24小时的旋转时间并-在一个实施例中-具有两个半圆形的盖，这两个盖把不相关的小时数盖住。

其他的-但在这里不予考虑的文献(例如DE 33 05 414和DE 40376 57)-文献提出了具有所谓伪模拟显示的钟表，在那里用电子辅助手段例如发光二极管(LED)显示和液晶显示来产生这种单值的24小时显示。

D1和D2中提出的时针长度的改变装置需要用钟表马达的附加能量来张紧发条(D1)或者需要一种附加的能源(D2)。D3提出的解决方案用两个具有不同半径的半圆表示全部白天和晚上的钟点时间。这些解决方案无论在技术可行性上还是在销路上都是行不通的。

虽然可用这些文献中所描述的方法，但从一种标度过渡到另一种标度不外乎都在中午和午夜。

此外，还提出了不是圆盘的钟表，例如DE 196 41 885(D4)、DE 299 03 950(D5)和DE 299 04 451(D6)。在D4中，时针元件作为主导元件按任意的曲线运动，在D5中，指针元件借助于一个附加的齿轮按摆线进行导向运动，而在D6中，指针元件则按通过一个四连杆传动产生的曲线进行运动。虽然描述了使上述指针元件按非圆形的轨道进行运动的装置，但却没有公开单值性的24小时显示。

所以本发明的目的在于，使表示钟点的指示元件-这是指时针或一般清楚的不混淆的元件-按这样一条轨道运动，这条轨道与一天24小时中一小时的指示元件位置准确对应并通过它的位置产生白天钟点和夜间钟点之间的一个醒目的显示差别，而无需改变习惯的指针角度位置。

这个目的是通过权利要求1所述的主要特征部分来实现的，有关本发明的其他方案可从其后的各项从属权利要求中得知。

下面结合附图的一些实施例来详细说明本发明的原理。

附图表示：

图1第一实施例的俯视图；

图2具有一个导向元件的第一实施例的图1的一部分；

图3图1实施例的纵断面；

图4具有一个导向元件的第二实施例的图3的详图；

图5第二实施例的示意纵断面；

图6图5实施例的示意俯视图。

图1表示本发明钟表的第一实施例的俯视图。除了常规的和这里沿用的元件例如分针1、秒针2、日针3和一般的圆形的分刻度盘4以外，本发明的小时指示元件做成长度变化的时针5的形式。时针5的针尖围绕一条具有一个外环8和一个内环9的双环封闭曲线7旋转，这两个环有一个交点6。这样，外环8对应白天的钟点6至18点，而内环9则对应夜间的钟点18至6点。因为这种对应只是图示的性质，所以当然也可是相反的对应。这条双环封闭曲线例如是蚌线，也叫帕斯卡螺旋形(例如见Karel Rektorys：《Applicable Mathematics(应用数学)》，Cambridge，Mass.，USA，1969)。图1具有用虚线示出的第二条蚌线10，它是由具有一个外环8和一个内环9的曲线7通过一个恒定的间距得出的。这第二条蚌线10之所以用虚线表示，是因为它可被一个圆盘11遮盖；该蚌线作为主导曲线并结合图2的导向机构进行详细说明。

图2只示出了本发明钟表的一部分。圆盘11在这里用虚线表示，而且是透明的，并可清楚看出位于下面的和被圆盘11遮盖的蚌线10。时针5已从图1可清楚看出，是两段组成的。用数字13表示的它的外边的一段与一个滑动元件12连接而可旋转；该滑动元件12例如位于一个槽形的蚌线10中并随时针5的里段一起沿这条蚌线10的轨道旋转。时针5的上述里段用数字14表示并与圆盘11固定连接。亦即圆盘11与时针5的里段14一起完成一圈12小时。滑动元件12在本例中做成镰刀形，其位于外边的表面的曲率半径小于蚌线10的外表面的最小曲率半径，而位于里边的表面的曲率半径则大于蚌线10的内表面的曲率半径，在切线方向内测出的滑动元件12的纵向延伸做得很大，所以在蚌线10的两个环(用数字15、16表示)的交点上，滑动元件12可靠地被外环15带动到内环16上，或者可靠地被内环16带动到外环15上。

图3表示图1实施例的例如24小时的实施例的纵断面。在这里表盘24用作全部已提及的和其他尚未提及的元件的安装平台，而不受某一个例子的限制。这个在下面叫做表盘24的元件可由制造厂家作为表壳提供。唯一重要的是，表在运行中需要一个牢固的表盘。具有外环15和内环16的蚌线10例如通过铣削加工在这个表盘24中。在表盘24中，支承了一个叫做时针管18的空心轴，圆盘11和时针5的里段14与该空心轴5连接。为了稳定起见，时针5的里段14例如还用一个支撑19与圆盘11连接。圆盘11具有一个平行于时针5的里段14延伸的径向槽20。一根导向销21可在这个槽20中运动，时针的外段13用该导向销与滑动元件12连接。所以滑动元件21在方位角的方向内通过圆盘11进行运动。导向销21例如与滑动元件12固定连接并支承在时针5的外段13上，而可绕其纵轴旋转。但根据本发明，也可这样解决，即导向销21与时针5的外段13固定连接并支承在滑动元件5上，而可绕其纵轴旋转。

时针5的外段13相对于其里段14布置成可纵向移动，对于这种布置已有许多解决办法，这里不再赘述。

其余元件例如带有分针1的分针管22和带有秒针2的秒针轴23都是已知的，并只是为了完整起见略提一下。表盘的概念在这里有所扩大；在表盘上是否标出数字，纯粹是个美观问题。表盘24的技术上的作用是作为上述全部元件的底板。

在图4中，连同图2，3中所述的滑动元件12的一个导向机构17的另一种实施例一起，示出了蚌线10一部分。这个导向机构由一个支承体25和例如三个放置支承在其上的轮子26、27、28组成。这种布置是这样选择的：中间轮26位于外部，所以它可与蚌线10的外表面接触；而另外的两个轮27、28则可接触蚌线10的内表面。此外，3个轮26、27、28的布置是这样设计的，即导向机构17既可在具有最大曲率半径的蚌线10的那部分运动，又可在切线方向内具有径向间隙的最小曲率半径的那部分运动。在中间轮26的范围内，支承体25带有导向销21，对该导向销来说，在图3中所述的完全适用。

在图4中也-用虚线-示出了支承体25的一个方案。该支承体25的一个臂29做成弯曲弹簧30，所以全部三个轮26、27、28总是接触与之相对的蚌线10的侧面。也可把支承体25的两个臂做成弯曲弹簧30，这样，轮26、27、28的压下力可较好地作用到蚌线的侧面上。

导向机构17的长度即外轮27、28的距离是这样选择的，即蚌线10的两个环15、16可正确地产生一个交点。当然，轮26、27、28的数目可选择例如多一些，以配合支承体25的结构形状。

图5和图6表示时针5的针尖在双环曲线7上导向的第二实施例。图5是垂直于表盘24平面的一个断面，图6是一个俯视图。为便于理解起见，图5绘制成使全部随动的轴都位于同一个平面内，实际绝不是这种情况。

在图6中用虚线示出了具有一个外环40和一个内环41以及一个交点42的双环曲线(也叫帕斯卡螺旋线)31。这条曲线在功能上相当于图2的蚌线10并且就它至少间接地表示导向销21的轨道而言，它当然根据本发明原理也包括了一个恒量的和变量的-例如成比例的-径向间距。这条曲线31在这个实施例中通过多个齿轮和导向臂的共同作用产生如下的作用：

一个具有半径r(A)的与时针管18同轴布置的齿轮A与表盘24-或相当于该表盘的安装平台-固定连接。时针管18带有一个随它一起旋转的臂32，在该臂中安装了一个具有半径r(B)的第二个齿轮B的一根轴36，其间关系适用下式：

             r(B)＝2r(A)    (1)

此外，曲线31的两个圆环40、41的半径和交点42-它离时针管的中心的距离用d(31)表示-之间的关系适用下式：

         r(A)＋r(B)＝d(31)    (2)

从图6可以看出，臂32可做成一个在与这些齿轮的平面平行的一个平面内呈面积状的元件。该臂在这里装有一个与它固定连接的、半径为r(C)的第三齿轮C，该齿轮与半径为r(D1)的第四齿轮D1啮合，而这个齿轮则安装在一根轴33上。该轴安装在第二个臂34上。第二个臂34则固定装在第二齿轮B的轴36上，故可随此轴一起旋转。第四个齿轮D1的轴33装有-也是与该轴固定连接-一个半径为r(D2)的第五个齿轮D2，后者与半径为r(E)的第六个齿轮E啮合。第六个齿轮E装在一根轴35上，该轴离轴36有一定距离d(E)、固定在第二臂34上并平行于迄今为止所述的全部轴。第六个齿轮E在轴35的一个距离d(F)内装有一个平行于轴33、36延伸的导向销21。

上述的其他半径和距离适用下列关系式：

$r\left(D1\right)=\frac{1}{2}r\left(C\right)........\left(3\right)$

                     r(E)＝r(D2)           (4)

                     d(E)＝d(F)            (5)

两个环40、41的交点42是由方程式(2)来确定的，只有方程式(3)、(4)、(5)和(6)才确定这两个环40、41，即：

           d(40)-d(41)＝4d(E)    (6)

r(C)的选择不取决于r(A)，而是纯粹碰巧由可用的空间来决定并限制在-设时针管18的外半径为r(18)-：

           r(C)＜r(A)＋r(B)－r(18)(7)

在图5、6中没有示出圆盘11和时针5的外段13和里段14。全部这些元件都可像第一实施例那样布置。

为此，作为另一种方案，表盘24可至少部分做成透明的并布置成使分针1和秒针2在上面旋转，但时针则在下面旋转。此时，齿轮E带有一个通过其亮度或颜色特别引人注目的标记-例如一个小圆盘-而不用导向针21，该标记围绕双环曲线31旋转。在这种情况下，该小圆盘代替了时针5的针尖。这时后者和上述小圆盘就是指示元件。

对传动专家来说，当然可实现这些齿轮和必要时支承这些齿轮的臂的其它布置方式，它们都包括在本发明原理中，它们都完成一个共同的任务：用一根导向销21或一个与它相当的元件来产生要求的蚌线作为指示元件的轨道。

Claims (12)

1.具有一个机械的、电气的或电子的钟表马达并具有模拟和单值的24小时显示以及具有至少一个钟点指示元件的钟表，该钟表通过一个时针管(18)进行驱动，其特征为：

-钟点指示元件(5)围绕一条双环的封闭曲线(7，31)，该曲线叫蚌线或帕斯卡螺旋线，该曲线的每一点都被指示元件(5)在24小时内准确地接触一次，上述曲线(7，31)具有一个外环(8，40)和一个内环(9，41)，这两个环(8，40；9，41)具有一个交点(42)；

-具有使该指示元件(5)在上述双环曲线(7，31)上进行导向运动的机构；

-指示元件(5)相对于12小时和24小时的时间零点的角度位置沿用已知钟表的习惯。

2.按权利要求1的钟表，其特征为：

-使该指示元件在上述双环曲线(7，31)上进行导向运动的机构由下列元件组成：

-一个与表盘(24)至少间接连接的槽，该槽也做成一条蚌线(10)形式的双环封闭曲线；

-一个导向机构(12，17)，该导向机构沿蚌线(10)运动并具有一个导向销(21)；

-一个与时针管(18)固定连接的元件(11，14)，该元件至少间接使导向机构(12，17)沿蚌线(10)运动；

-一个指示元件，该指示元件在径向方向通过导向销(21)运动，在方位角的方向内通过与时针管(18)固定连接的元件运动。

3.按权利要求2的钟表，其特征为：

-一个长度可变的时针(5)具有一个里段(14)和一个外段(13)，其中里段(14)与一个和时针管(18)固定连接的元件连接；

-时针(5)的外段(13)可相对于里段(14)在径向内移动并在方位角方向内运动；

-时针(5)的外段(13)的径向运动是通过导向销(21)来产生的，该导向销至少间接地与该外段(13)保持啮合；

-该指示元件是时针(5)外段(13)的针尖。

4.按权利要求3的钟表，其特征为，具有导向销(21)的导向机构是一个镰刀形的滑动元件(12)，该滑动元件在槽形的蚌线(10)内以一定的径向间隙进行方位角运动，其中镰刀形滑动元件(12)的外曲率半径小于槽形蚌线(10)的外表面的最小曲率半径，而镰刀形滑动元件(12)的内曲率半径则大于槽形蚌线(10)的内表面的最大曲率半径。

5.按权利要求3的钟表，其特征为：

-具有导向销(21)的该导向机构是一个至少由三个轮(26、27、28)和两个臂(29)以及一个支承体(25)组成的导向机构(17)，这些轮(26、27、28)具有与表盘(24)的平面保持垂直的平行轴并安装在该支承体上，其中两个臂(29)各带一个轮(26、28)，而第三个轮(27)则安装在这两个轮(26、28)之间的支承体(25)内；

-轮(26、27、28)是这样前后布置在蚌线(10)的轨道方向内的，即第一个和第三个轮可接触蚌线(10)的内表面，而中间轮(27)则可接触蚌线(10)的外表面；

-此外，上述三个轮是这样布置的，即具有最大曲率半径和具有最小曲率半径的蚌线(10)的位置上都存在足够的径向间隙，以便进行导向机构(17)的自由的方位角运动；

-导向销(21)布置在中间轮(27)的范围内。

6.按权利要求5的钟表，其特征为，在中间轮(27)和两个外轮(26、28)之间的臂(29)至少做成一个可在径向内动作的弯曲弹簧(30)。

7.按权利要求1的钟表，其特征为，使该指示元件沿上述双环曲线(7，31)进行导向运动的机构由若干齿轮和必要时支承这些齿轮的臂组成。

8.按权利要求7的钟表，其特征为：

-使上述指示元件沿上述双环曲线(7，31)进行导向运动的机构由下列元件组成：

-一个具有半径r(A)的第一齿轮(A)，该齿轮与具有半径r(18)的时针管(18)同心布置并与表盘(24)至少间接固定连接；

-一个与时针管(18)固定连接并径向向外延伸的第一臂(32)，在该臂上可旋转地安装了具有半径r(B)的第二齿轮(B)的第一根轴(36)；

-第二齿轮(B)，位于第一齿轮(A)的同一平面内并与该第一齿轮啮合；

-具有半径r(C)的第三个齿轮(C)，与第二齿轮(B)同心布置并与第一臂(32)固定连接；

-第二臂(34)，像第二齿轮(B)那样固定在相同的轴(36)上；

-具有半径r(D1)的第四齿轮(D1)，位于第三齿轮(C)的相同平面内并与该第三齿轮啮合；

-第四齿轮(D1)，固定在一根平行于第二齿轮(B)的轴(36)延伸的轴(33)上，后者可旋转地装在第二臂(34)内；

-第二臂(34)离它所固定的轴(36)有一定距离(dE)并具有一根平行于该轴延伸的轴(35)；

-设置有第五个齿轮(E)，该齿轮可围绕轴(35)旋转并离该轴的一定距离d(F)处支承一个平行于该轴布置的导向销(21)；

-设置有半径为r(D2)的第六个齿轮(D2)，该齿轮与第五个齿轮(E)布置在同一平面内并与后者啮合，其中第六个齿轮(D2)与第四个齿轮(D1)同轴固定在一根相同的轴(33)上；

-半径r(A)、r(B)、r(C)、r(D1)、r(D2)适用下列的关系式：

               r(B)＝2r(A)

               r(C)＝2r(D1)

               r(E)＝r(D2)

9.按权利要求8的钟表，其特征为：

-双环曲线(31)的两个环(40、41)的交点(42)离时针管(18)的中心具有距离d(31)，其间关系适用下式：

r(A)＋r(B)＝d(31)

-双环曲线(31)的两个环(40、41)的最大径向距离分别为d(40)或d(41)，且与距离d(E)或d(F)存在下列关系：

                  d(E)＝d(F)

              d(40)－d(41)＝4d(E)

-时针管具有一个外半径r(18)，该半径与r(A)、r(B)和r(C)一起限定下式：

r(C)＜r(A)＋r(B)－r(18)

10.按权利要求3和7的钟表，其特征为：

-与时针管(18)固定连接的元件是一个与之同心布置的圆盘(11)；

-有一个长度可变的时针(5)，其带有一个里段(14)和外段(13)，其中里段(14)可与圆盘(11)连接；

-时针(5)的外段(13)可相对于里段(14)在径向内移动；

-时针(5)的外段(13)的径向运动是通过导向销(21)来产生的，该导向销与上述外段(13)至少间接啮合；

-该指示元件是时针(5)外段(13)的针尖；

-圆盘(11)是这样设置的，即它可遮盖位于指示元件(5)下方的导向元件。

11.按权利要求10的钟表，其特征为，圆盘(11)具有导向销(21)的径向延伸的一个槽。

12.按权利要求9的钟表，其特征为：

-该指示元件在导向销(21)的位置上是一个装在齿轮(E)上的标记；

-描绘导向销(21)的轨道的双环曲线(31)和描绘该指示元件的轨道的双环封闭曲线(7)一样大。

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