CN217954919U - 包括发电机的钟表机芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及包括发电机的钟表机芯。机电钟表机芯（2）包括指针式时间显示装置（25、26）并且设置有：至少一个机电马达，其用以驱动指针式时间显示器的至少一个指示器；以及发电机（20），发电机包括转子（20A）并与摆轮锤（22）相关联，该摆轮锤与时间显示装置同轴，该钟表机芯包括第一轮（40），该第一轮设置有与所述指示器同轴的轴（36），该轴在主要实施例中由固定式圆柱形管（30）引导旋转，围绕该固定式圆柱形管（30）可旋转地安装有时间显示装置的至少一个齿轴（26）。第一轮（40）与发电机的转子成啮合关系并在与指针式时间显示器相对的侧部上固定地连接到摆轮锤，使得该摆轮锤可以经由第一轮来使发电机的转子旋转。

Description

包括发电机的钟表机芯

技术领域

本实用新型涉及一种钟表机芯，其设置有指针式时间显示器并且包括消耗电流的至少一个部分，该钟表机芯进一步包括能够产生电能的发电机/微型发电机（以下称为“发电机”）以便能够为消耗电流的所述部分进行电力供应。

背景技术

文献EP 0 998 009在第一实施例中描述了一种配备有发电机的钟表机芯，该发电机的转子直接联接到摆轮锤（masse oscillante）。摆轮锤通过螺钉紧固到与发电机的转子成啮合关系的轮。例如，期望摆轮锤和转子之间的齿轮系具有旋转速度的100倍乘法运算。没有给出关于摆轮锤在钟表机芯中的布置的技术解释。文献US 5,822,278和US 6,320,822提出了一种用于发电机的类似布置并指示指针式显示器由独立马达驱动，该组件被表示为独立于由发电机和摆轮锤形成的组件，没有关于将摆轮锤安装在钟表机芯中的任何特定公开内容。以同一持有人的名义，文献EP 0 326 312在其图2(a)中以剖面的形式示出了关于“与第一齿轮系相关联的发电机和摆轮锤组件”以及“与第二齿轮系组合的电动马达和具有三个同轴指针的指针式显示器”的布置的技术教导。根据该技术教导，秒针在夹板12中向下枢转。在该夹板下面设置了另一个夹板13，滚珠轴承布置在该另一个夹板中。摆轮锤通过螺钉紧固到滚珠轴承的中心部分，该中心部分可以旋转。为了将力转矩传递到发电机的转子，与摆轮锤连成一体的中心轮布置在夹板13和摆轮锤的圆盘之间，该中心轮与布置在同一水平面处的小齿轮啮合。这种布置体积庞大且复杂，其具有几个轮的堆叠、布置在中间夹板中的用于秒针轮的下轴承、布置在下夹板中的滚珠轴承、以及另外在下夹板和摆轮锤之间的中心轮，以能够经由偏心轮组将转矩传递到发电机。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种设置有发电机的机电机芯，与上文提到的文献EP 0 326312中所描述的相同类型的机芯相比，该机电机芯体积更小、复杂度更低且更便宜。特别地，期望根据本实用新型的机电机芯相对于常规的机电机芯需要少的修改并且不增加高度，该常规的机电机芯具有中心摆轮锤和同样在中心的具有三个指针的指针式时间显示器。

为此，本实用新型涉及一种机电类型的钟表机芯，其包括指针式时间显示装置并且设置有：至少一个机电马达，其用以驱动指针式显示器的至少一个指示器；以及发电机，发电机包括转子并与摆轮锤相关联，该摆轮锤与时间显示装置同轴。钟表机芯包括第一轮，该第一轮设置有与所述指示器同轴的轴，该轴由齿轴（canon）或由固定式圆柱形管引导旋转，该齿轴承载该指示器并与第二轮连成一体，该第二轮与机电马达成啮合关系，围绕该固定式圆柱形管可旋转地安装有该齿轴。根据本实用新型，第一轮与发电机的转子成啮合关系，该第一轮在与指针式显示器相对的侧部上固定地连接到摆轮锤，使得该摆轮锤可以经由第一轮来使发电机的转子旋转。

由于本实用新型的特征，得以以类似于秒针轮的方式形成紧固到摆轮锤的中心轮，以经由第一齿轮系来使发电机的转子旋转，该秒针轮具有轴，该轴在指针式显示器的侧部上由固定式圆柱形管或由该齿轴本身引导旋转，围绕固定式圆柱形管可旋转地安装有分针轮的齿轴。这种布置允许减小钟表机芯的尺寸，特别是减小其高度/厚度。优选地，指针式显示器设置为没有与分钟指示器同轴的秒指示器。然而，在稍后将不详细描述的特定实施例中，提供了与分钟指示器同轴的秒指示器。在后一种情况下，秒指示器则安装在秒针轮的齿轴上，所述中心轮的所述轴可旋转地布置在该秒针轮的齿轴内部，分针轮的齿轴则安装在秒针轮的齿轴周围。

根据本实用新型，进一步提出了使用机电类型的马达模块，该马达模块至少包括：第一马达，其由永磁体转子和定子形成，该定子设置有至少一个线圈并与设置有轴的第一轮相关联；以及第二马达，其与至少第二轮相关联，该第二轮设置有旨在承载指针式时间显示器的分钟指示器的齿轴，所述轴由固定式圆柱形管或由该齿轴本身引导旋转，并且旨在在所述马达模块中承载秒指示器或秒计数器，以形成一种机电模块，围绕固定式圆柱形管安装有所述齿轴，该机电模块一方面包括由所述第二马达形成以用于驱动小时指示器和所述分钟指示器的至少一个机电马达，且另一方面包括发电机，该发电机由所述永磁体转子和设置有所述至少一个线圈的所述定子形成，第一轮固定地连接到摆轮锤，该摆轮锤布置在所述机电模块下面、与该第一轮同轴，以便能够使发电机的转子旋转。

附图说明

下文将使用以非限制性示例的方式给出的附图来更详细地描述本实用新型，其中：

- 图1是根据本实用新型的机电钟表机芯的实施例的底部透视和局部分解图。

- 图2是图1的钟表机芯的俯视图。

- 图3A和图3B分别是图1和图2的钟表机芯沿着虚线的截面的两个部分，以示出该钟表机芯的机电模块的各种元件。

- 图4A和图4B是形成先前图的钟表机芯的机电模块的透视图。

具体实施方式

参考附图，下文将描述根据本实用新型的实施例。

机电类型的钟表机芯2包括：机电模块4；电子模块6，其用以执行各种功能并控制机电模块；控制模块8，其与柄轴-表冠10相关联以特别是执行对指针式显示器16的时间设置，该指针式显示器的同轴的且具有中心旋转轴线56的分针18和时针17分别由机电模块4的两个机电马达12和14经由两个独立的齿轮系而使得旋转。指针17和18分别安装于对齐在旋转轴线56上的两个长形齿轴25和26上，齿轴26位于齿轴25内部，齿轴25由该齿轴26引导旋转。齿轴26由圆柱形管30引导旋转，该圆柱形管30布置在该齿轴26内部并在一端处紧固到机电模块4的夹板32，机电模块4进一步包括其上安装有该模块的各种元件的板50。在该板上方提供了表盘52，至少一个数字显示器可以布置在该表盘中，该表盘然后电连接到电子模块6。

图3A的剖面示出了机电马达12，特别是拉韦（Lavet）型步进马达，其包括设置有永磁体的转子12A和线圈12B，该线圈安装在磁路上，从而形成在转子磁体12A周围具有两个磁极的定子。还可以看到转子12A和分针18之间的齿轮系，该齿轮系包括：中心轮23，其紧固到承载分针的长形齿轴26；轮组24，它的轮与转子的小齿轮啮合，并且它的小齿轮与中心轮23（也称为第二轮）啮合。

如在图3B的剖面中所示，机电模块4进一步包括由转子20A和线圈20B形成的发电机20，该线圈常规地安装在定子的铁磁芯上，从而限定磁路，该磁路具有包围转子20A的双极永磁体的两个磁极（极靴）。优选地，磁路（特别是它的两个极靴）被构造成以便为发电机的转子产生低磁阻转矩，特别是通过消除常常设置在步进马达中的定位凹口。为了使机电机芯在其电能供应方面是自主的（通过能够从配备有这种钟表机芯的表可能经受的加速度产生电能，特别是通过用户手臂的移动），使发电机20与摆轮锤22相关联，该摆轮锤与时间显示装置同轴。

发电机20以一种方式运动学地连接到摆轮锤22，该方式允许保持相对简单的机电模块4并且允许在添加了摆轮锤之后机芯的厚度增加得较少，该摆轮锤设置为与指针式时间显示器同轴以使发电机旋转。为此目的，发电机经由轮40（也称为第一轮）、以及布置在该轮40和发电机的转子20A之间的中间轮组42运动学地连接到摆轮锤，轮40设置有轴36，该轴与两个指针17和18的两个齿轴25和26同轴并且由固定式圆柱形管30引导旋转，部分地形成轴36的轴杆37位于该固定式圆柱形管中。因此，第一轮40的轴36不在指针式显示器侧部上的轴承中枢转。此外，如已经指示的，固定式圆柱形管30还用于引导分针和时针的两个相应的齿轴旋转。因此，由于根据本实用新型的布置，节省了材料器件。

轴36包括下部分38，该下部分使轴杆37沿安装在附加夹板54上的滚珠轴承装置44的中心部分46的方向延伸，该中心部分是可旋转移动的。该下部分38具有大于轴杆37的直径的直径并紧固到中心部分46，摆轮锤22也紧固到该中心部分。因此，第一轮40在与圆柱形管30相对的侧部上固定地连接到摆轮锤22，使得该摆轮锤与发电机20的转子20A成啮合关系，且因此可以经由该第一轮使发电机旋转。将注意，第一轮40紧固到摆轮锤22，而没有在该摆轮锤的侧部上布置特定于该第一轮的轴承，使得第一轮不与任何特定的枢轴承相关联。

在未示出的变体中，省略了固定式圆柱形管30。因此，承载指针/指示器18的长形齿轴26直接包围第一轮40的轴36的轴杆37，而正是该齿轴然后在显示器的侧部上引导第一轮40旋转，该第一轮运动学地联接到发电机20。

机电马达12、发电机20、至少包括第一轮40并将摆轮锤22运动学地联接到发电机的转子的第一齿轮系、以及至少包括第二轮23并将机电马达运动学地联接到指针式显示器的至少一个指示器的第二齿轮系一起形成了单独的机电模块4，该机电模块以可移除的方式布置在钟表机芯2中。该模块4在图4A和图4B中以透视图示出，其中图4A是俯视图，且图4B是仰视图。这些图和前面的描述示出了本实用新型的显著特征，即，发电机以及将它运动学地连接到摆轮锤的第一齿轮系具有基本上对应于常规马达模块中的驱动秒针的机电马达的布置，其中，与分针和时针同轴的该秒针独立于这些分针和时针被驱动，并为此与它自己的齿轮系（上文称为“第一齿轮系”）相关联。作为一般规则，由于步进马达（特别是拉韦（Lavet）型步进马达）每转完成两步，因此在秒针轮和所讨论的马达的转子之间的传动系数等于三十，使得秒针连续执行跳跃，每个跳跃对应一秒。因此，在本实用新型的有利变体中，中心轮40和发电机的转子20A之间的传动比设置为等于三十，以便通过最小程度地修改马达模块就能够使用马达模块。然而，在一般变体中，该传动比包括在十和一百之间。

在本实用新型的上下文中，因此提供了一种机电类型的马达模块的用途，该马达模块至少包括：第一马达，其由永磁体转子和定子形成，该定子设置有至少一个线圈并与设置有轴的第一轮相关联；以及第二马达，其与至少第二轮相关联，该第二轮设置有旨在承载指针式时间显示器的分钟指示器的齿轴，所述轴由周围安装有所述齿轴的固定式圆柱形管或由该齿轴本身引导旋转，并且旨在在所述马达模块中承载秒指示器或秒计数器，以形成根据本实用新型的机电模块，该机电模块一方面包括包括第二马达以用于驱动小时指示器和所述分钟指示器的至少一个机电马达，且另一方面包括发电机，该发电机由所述永磁体转子和设置有所述至少一个线圈的所述定子形成。根据本实用新型，第一轮的轴在与指针式时间显示器相对的侧部上延伸并且固定地连接到摆轮锤，该摆轮锤布置在所述机电模块下面、与该第一轮同轴，以便能够使发电机的转子旋转。

在优选变体中，摆轮锤22紧固到滚珠轴承装置44的中心部分46，该中心部分是可旋转移动的，该滚珠轴承装置布置在机电模块下面。为此，提供了附加夹板54，它直接紧固到机电模块4以完成它或紧固到例如由塑料材料制成的框架60，机电模块位于该框架的壳体中（见图1）。在该优选变体中，如先前已经描述的，第一轮40的轴36不在机电模块中的下轴承中枢转，该第一轮紧固到摆轮锤22，而没有在该摆轮锤的侧部上布置特定于该第一轮的轴承，使得第一轮不与任何特定轴承相关联，这允许维持钟表机芯2的相对小的厚度/高度。

在特定变体中，用于制造根据本实用新型的机电模块的初始马达模块包括在孔周围具有定位凹口的定子（铁磁回路），其中，转子的永磁体布置成使得对应的马达是步进机类型。这些定子中的一个由没有定位凹口的定子替代，该定子然后用于在机电模块中形成发电机，以便减小发电机中的磁阻转矩。

因此，应注意，本实用新型允许从用于机电机芯的普通马达模块开始并且以相对少的修改就能获得根据本实用新型的机电模块。实际上，只有秒针轮的轴杆必须被在摆轮锤的侧部上具有下部分的轴替代，该轴被构造成用于紧固到该摆轮锤或者包括适于紧固到摆轮锤的这种下部分，该摆轮锤被添加以驱动发电机。

Claims (5)

1.一种机电类型的钟表机芯（2），其特征在于，所述钟表机芯（2）包括指针式时间显示装置（16）并且设置有：至少一个机电马达（12），以便能够驱动指针式显示器的至少一个指示器（18）；以及发电机（20），所述发电机（20）包括转子（20A）并与摆轮锤（22）相关联，所述摆轮锤与所述时间显示装置同轴，所述钟表机芯包括第一轮（40），所述第一轮设置有与所述指示器同轴的轴（36），所述轴由齿轴或由固定式圆柱形管（30）引导旋转，所述齿轴承载所述指示器并与第二轮（23）连成一体，所述第二轮与所述机电马达成啮合关系，围绕所述固定式圆柱形管（30）可旋转地安装有所述齿轴；所述第一轮（40）与所述发电机的所述转子成啮合关系；以及，所述第一轮在与所述指针式时间显示器相对的侧部上固定地连接到所述摆轮锤，使得所述摆轮锤可以经由所述第一轮来使所述发电机的所述转子旋转。

2.根据权利要求1所述的钟表机芯，其特征在于，所述摆轮锤（22）紧固到滚珠轴承装置（44）的中心部分（46），所述中心部分是可旋转移动的。

3.根据权利要求1或2所述的钟表机芯，其特征在于，所述第一轮（40）紧固到所述摆轮锤（22），而没有在所述摆轮锤的侧部上布置特定于所述第一轮的轴承，使得所述第一轮不与任何特定枢轴承相关联。

4.根据权利要求1或2所述的钟表机芯，其特征在于，所述机电马达（12）、所述发电机（20）、包括所述第一轮并将所述摆轮锤（22）运动学地联接到所述发电机的所述转子的第一齿轮系（40、42）、以及包括所述第二轮并将所述机电马达运动学地联接到所述至少一个指示器（18）的第二齿轮系一起形成了机电模块（4），所述机电模块与所述钟表机芯的其他部分分开并且以可移除的方式布置在所述钟表机芯中。

5.根据权利要求1或2所述的钟表机芯，其特征在于，所述第一轮（40）和所述发电机（20）的所述转子（20A）之间的传动比等于三十。

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