CN201464815U - 双陀飞轮机械手表的行星轮系 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种双陀飞轮机械手表的行星轮系，其中行星轮片与行星齿轴通过螺钉固定，行星齿轴内螺纹与行星螺钉的外螺纹所配合的螺纹旋紧方向与行星轮所受力矩方向一致，行星轮组设置在第二中心轮片上；第一中心轮片与行星轮片啮合；第三中心齿轴与第三中心轮片同轴设置在第二中心轮轴上，第三中心齿轴与行星齿轴啮合。有益效果是：由于设置有四个行星轮可以在四个方位抵消行星轮与输入轮啮合产生的行星架摆动的力矩；该结构全部采用外啮合，加工方便，特别是行星架作为其中一个输出轮使行星结构的整体轴向尺寸减少、机芯厚度减薄；另外螺钉固定行星轮片与行星齿轴，组装行星机构时可正确装配并可靠啮合，保证已设置好的轮齿相对位置不会改变。

Description

双陀飞轮机械手表的行星轮系

技术领域

本实用新型涉及一种带有陀飞轮的机械手表，特别是涉及一种带有两个陀飞轮的机械手表的行星轮系。

背景技术

机械手表中所谓的陀飞轮是一种减小等时性误差的装置，这种装置的特点是摆轮游丝系统和擒纵机构被放置于框架内，在自身运行的同时还能够随框架转动，最大限度地减少了由于地球引力所导致的钟表位置误差从而提高了走时精度。其中把摆轮游丝系统的轴线与框架的旋转轴线重合的装置(参考专利“手表同轴式旋转擒纵调速机构”-专利号：ZL200720096902.5)称为“同轴式陀飞轮”；把两者轴线不重合的通常称为“卡罗素”的装置(参考EP专利公开号846987)称为“偏心式陀飞轮”。

目前，陀飞轮手表中出现了一种将两个陀飞轮同时放置于一个机芯的手表。此陀飞轮手表的特点是机芯中的原动系统通过传动轮系尤其是其中设置的差动轮系将能量分别传递给两个陀飞轮，而两个陀飞轮的转动速度再通过传动轮系中设置的差动轮系平均后输送给显示机构正确显示时间，此类陀飞轮手表的优势在于两个陀飞轮的走时误差经过差动轮系代数和平均后可以减少，从而进一步提高了走时的准确性。

根据双陀飞轮的结构特点，需要注意的问题是：根据机械原理介绍的差动机构的特性是它既可以分解运动或动力又可以合成运动或动力，因此利用它可以将原动系、显示系、传动系与两个陀飞轮很好的连接到一起从而组成完整机芯。但是，此类机芯的原动系需要提供给两个陀飞轮的最大驱动力矩将远远大于驱动单陀飞轮所需要的最大力矩，这就使得连接原动系与两个陀飞轮的差动轮系承受较大的力矩，并且在输出动力给两个陀飞轮的过程中会损耗能量。行星差动轮系具有一个关键的性能指标即传动效率。在承受较大载荷的情况下，差动轮系的结构稳定性、承载能力、动力学平衡这些因素对差动轮系的传动效率和力矩传输的平稳性将产生很大的影响，设计不当将造成行星差动轮系工作不正常甚至无法工作。

CH专利公开号694833A5中公开了一个条盒轮通过传动轮系带动差动系统驱动两个陀飞轮旋转，它的差动轮系的特点是结构比较简单。但缺点是采用了单行星轮结构，未加均载机构。这必然造成行星轮支架受力不平衡，由于动配合间隙的存在而产生较大的倾斜，进一步恶化行星轮系各齿轮间的受力和配合状况，运转过程中齿轮间、轮轴间摩擦力增大，其后果是耗能过多，输出给两个陀飞轮能量的效率较低，输出力矩不平稳。由于离发条盒较近受力大，长期工作易产生磨损，甚至无法正常工作。

CH专利公开号695196A5中公开了传动轮系带动差动系统驱动两个陀飞轮旋转，特别是公开了行星轮系里的均载方法，就是在行星架上设置了三个行星轮同时与两个输出轮啮合，并且是一对内啮合与一对外啮合组成，当输入轮驱动行星架转动的同时三个行星轮既自转又公转，并带动两个输出轮转动从而驱动两个陀飞轮反向旋转.此结构可以有效抵消行星架上下摆动的力矩，使行星架比较平稳的转动，避免了过多的能量损失，而此结构的缺点是：首先，它同时采用了内、外两种啮合方式使得其轴向尺寸增加很多，并且由于结构复杂导致加工与装配也相应增加了难度；其次，对于手表来说由于自身的局限性齿轮模数很小使得内齿加工复杂制造困难.

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服已有技术的缺点，提供一种结构简单，工艺性好，便于加工的双陀飞轮机芯，尤其是便于组装的轴向尺寸较小、设置均载机构的行星轮系结构。

本实用新型所采用的技术方案是：一种双陀飞轮机械手表的行星轮系，包括：第一中心齿轴、第一中心轮片、行星轮片、行星齿轴、行星螺钉、第二中心轮片、第二中心轮轴、第三中心齿轴、第三中心轮片；所述行星轮片与行星齿轴通过行星螺钉固定为一体，行星齿轴内螺纹与行星螺钉的外螺纹所配合的螺纹旋紧方向与行星轮所受力矩方向一致，所述行星轮组设置在所述第二中心轮片上；所述第一中心轮片与第一中心齿轴压合为一体，所述第一中心轮片与行星轮片啮合；所述第三中心齿轴与第三中心轮片压合为一体，且同轴设置在第二中心轮轴上，第三中心齿轴与行星齿轴啮合；所述第二中心轮片与第二中心轮轴压合为一体。

所述第二中心轮片上均匀设置有二至八个行星轮组，并由行星轮组驱动第二中心轮片和第三中心轮片旋转。

所述第二中心轮片上均匀设置四个行星轮组，并由四个行星轮组驱动第二中心轮片和第三中心轮片旋转。

本实用新型的有益效果是：由于行星架上设置的四个行星轮可以在四个方位有效地抵消行星轮与输入轮啮合产生的行星架摆动的力矩；该结构全部采用外啮合，加工方便，特别是行星架作为其中一个输出轮，使行星结构的整体轴向尺寸减少、机芯的厚度减薄；另外由于通过螺钉固定行星轮片与行星齿轴，使组装行星机构时可以正确装配和可靠啮合，保证已设置好的轮齿的相对位置不会改变。

附图说明

图1为带有两个陀飞轮的机械手表包括行星轮系的部分平面示意图；

图2为带有两个陀飞轮的机械手表包括行星轮系的部分轴向示意图；

图中：

1a：第一中心齿轴    1b：第一中心轮片    2a：行星轮片

2b：行星齿轴        2c：行星螺钉        3a：第二中心轮片

3b：第二中心轮轴    4a：第三中心齿轴    4b：第三中心轮片

5a：第一过齿轴      5b：第一过轮片      6：第一秒齿轴

7a：第二过齿轴      7b：第二过轮片      8：第二秒齿轴

9：分轮             10：分针             11：时轮

12：时针            13：条盒轮

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

如图1和图2所示，本实用新型带有两个陀飞轮的机械手表，包括：第一中心齿轴1a、第一中心轮片1b、行星轮片2a、行星齿轴2b、行星螺钉2c、第二中心轮片3a、第二中心轮轴3b、第三中心齿轴4a、第三中心轮片4b、第一过齿轴5a、第一过轮片5b、第一秒齿轴6、第二过齿轴7a、第二过轮片7b、第二秒齿轴8、分轮9、分针10、时轮11、时针12、条盒轮13；所述条盒轮13设置在夹板上，并与第一中心齿轴1a啮合，带动第一中心齿轴1a顺时针旋转；所述第一中心轮片1b与第一中心齿轴1a压合为一体，并与行星轮片2a啮合，带动行星轮片2a旋转；所述行星轮片2a与行星齿轴2b通过行星螺钉2c固定为一体构成行星轮组，选用螺钉可以保证行星轮片与行星齿轴在适当松开螺钉的情况下调整轮齿的相对位置，以便正确装配和可靠啮合；所述第二中心轮片3a上均匀设置2至8个行星轮组，并由行星轮组驱动顺时针旋转，最佳为在第二中心轮片3a上均匀设置4个行星轮组，并由4个行星轮组驱动顺时针旋转；本实用新型在行星架上设置有四个行星轮同时与输入轮啮合，这样可以在四个方位更加有效地抵消行星轮与输入轮啮合产生的行星架摆动的力矩。值得注意的是行星齿轴2b与行星螺钉2c所配合的螺纹旋紧方向与行星轮2a所受力矩方向一致，保证行星轮在转动的过程中始终是螺钉的旋紧方向，由于两者不会脱离或者松动，使已设置好的轮齿的相对位置不会改变；所述第三中心齿轴4a与第三中心轮片4b压合为一体，同轴设置在第二中心轮轴3b上，并与行星齿轴2b啮合，在四个行星轮组驱动下顺时针旋转；所述第二中心轮片3a与第二中心轮轴3b压合为一体，并与四个行星轮组、第三中心齿轴4a和第三中心轮片4b组成了行星轮组件；所述第二中心轮片3a和第三中心轮片4b相对第一中心齿轴1a传动比各自都是2∶1，所述第二中心轮片3a带动第一过齿轴5a逆时针旋转，所述第一过齿轴5a与第一过轮片5b压合为一体，所述第一过轮片5b与第一秒齿轴6啮合，带动第一秒齿轴6顺时针旋转，所述陀飞轮A与第一秒齿轴6固定为一体，并顺时针每分钟旋转一周；所述第三中心轮片4b带动第二过齿轴7a逆时针旋转，所述第二过齿轴7a与第二过轮片7b压合为一体，所述第二过轮片7b与第二秒齿轴8啮合，带动第二秒齿轴8顺时针旋转，所述陀飞轮B与第二秒齿轴8固定为一体，并顺时针每分钟旋转一周；所述分轮9与第一中心齿轴1a同心摩擦配合为一体，并顺时针旋转；所述分针10设置在分轮9上；所述时针12设置在时轮11上。

本实用新型采用四组行星轮实施例的工作过程说明如下：

如图1和图2所示，条盒轮13带动第一中心齿轴1a顺时针方向旋转，在第一中心轮片1b的带动下，四个行星轮组同时顺时针自转，并以第一中心齿轴1a的轴心线为轴顺时针公转，并同时带动第二中心轮片3a与第三中心轮片4b顺时针旋转.第二中心轮片3a带动第一过轮5，并将能量传递给第一秒齿轴6，由于第一秒齿轴6与陀飞轮A是固定在一起的，因此陀飞轮A获得了来自于条盒轮13输送的能量顺时针方向以每分钟旋转一周的速度自转；同时第三中心轮片4b带动第二过轮7，并将能量传递给第二秒齿轴8，由于第二秒齿轴8与陀飞轮B是固定在一起的，因此陀飞轮B同样获得了来自于条盒轮13输送的能量顺时针方向以每分钟旋转一周的速度自转，需要注意的是条盒轮13输出给差动轮系并以近似相等的能量值分配给陀飞轮A与陀飞轮B，使得它们各自的擒纵调速机构可以正常运转，并以每分钟一周的速度旋转.陀飞轮A与陀飞轮B通过传动轮系使得第二中心轮片3a与第三中心轮片4b以每1小时半周的速度顺时针旋转，并经过四个行星轮组将它们的速度合成后输出给第一中心齿轴1a以每1小时一周的速度顺时针旋转，并带动分轮9每1小时一周的速度顺时针旋转，带动分针10指示时间.由于分轮9的旋转速度是时轮11的12倍，时轮11以每12小时一周的速度顺时针旋转并带动时针12指示时间.

本实用新型与现有技术不同点在于：行星架上设置的四个行星轮同时与输入轮与输出轮啮合并且是两对外啮合，而行星架自身就是输出轮，在输入轮的驱动下四个行星轮既自转又公转带动行星架通过一个过轮驱动一个陀飞轮旋转，而同时带动另一个输出轮转动，并通过另一个过轮驱动另一个陀飞轮旋转。此结构的优点是：首先，它采用四个行星轮均载机构可以在四个方位更加有效地抵消行星轮与输入轮啮合产生的行星架摆动的力矩；其次，此结构全部采用外啮合，加工方便，特别是行星架作为其中一个输出轮，这样可以使得行星结构的整体轴向尺寸减少很多从而可以使得机心的厚度减薄；最后，本实用新型采用螺钉固定行星轮片与行星齿轴，使得在组装行星机构的时候两者可以相对转动并在适当松开螺钉的情况下调整轮齿的相对位置以便正确装配和可靠啮合，根据机械原理里的多行星结构的设计原则，其优势在于此行星结构的齿轮齿数与行星轮的个数不会受到限制，此外在组装时也不需要在齿轮上作标记，行星轮片与行星齿轴，固定两者的螺钉的外螺纹与行星齿轴的内螺纹配合的旋紧方向必须与行星轮所受力矩方向一致，保证行星轮在转动的过程中始终是螺钉的旋紧方向，由于两者不会脱离或者松动，使已设置好的轮齿的相对位置不会改变。

值得指出的是，本实用新型的保护范围并不局限于上述具体实例方式，根据本实用新型的基本技术构思，也可以基本相同的结构传动，对结构的布局进行调整。首先，本实用新型实施例采用2～8组行星轮，依然可以实现本实用新型的目的；其次，本实用新型实施例可以采用一个同轴式和一个偏心式陀飞轮、两个同轴式陀飞轮或者两个偏心式陀飞轮，依然可以实现本实用新型的目的，只要本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种双陀飞轮机械手表的行星轮系，其特征在于：包括：第一中心齿轴(1a)、第一中心轮片(1b)、行星轮片(2a)、行星齿轴(2b)、行星螺钉(2c)、第二中心轮片(3a)、第二中心轮轴(3b)、第三中心齿轴(4a)、第三中心轮片(4b)；所述行星轮片(2a)与行星齿轴(2b)通过行星螺钉(2c)固定为一体，行星齿轴(2b)内螺纹与行星螺钉(2c)的外螺纹所配合的螺纹旋紧方向与行星轮(2a)所受力矩方向一致，所述行星轮组设置在所述第二中心轮片(3a)上；所述第一中心轮片(1b)与第一中心齿轴(1a)压合为一体，所述第一中心轮片(1b)与行星轮片(2a)啮合；所述第三中心齿轴(4a)与第三中心轮片(4b)压合为一体，且同轴设置在第二中心轮轴(3b)上，第三中心齿轴(4a)与行星齿轴(2b)啮合；所述第二中心轮片(3a)与第二中心轮轴(3b)压合为一体。

2.根据权利要求1所述的双陀飞轮机械手表的行星轮系，其特征在于：所述第二中心轮片(3a)上均匀设置有二至八个行星轮组，并由行星轮组驱动第二中心轮片(3a)和第三中心轮片(4b)旋转。

3.根据权利要求1所述的双陀飞轮机械手表的行星轮系，其特征在于：所述第二中心轮片(3a)上均匀设置四个行星轮组，并由四个行星轮组驱动第二中心轮片(3a)和第三中心轮片(4b)旋转。

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