DE602006000697T2 - Luftreibungsregler und, Energieerzeugungsgerät und Vorrichtung mit einem solchen Regler - Google Patents

Luftreibungsregler und, Energieerzeugungsgerät und Vorrichtung mit einem solchen Regler Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehzahlregler, der die Viskosität eines Fluids nutzt, und eine Leistungserzeugungseinrichtung und eine Vorrichtung, die den Drehzahlregler verwenden.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Um eine Vorrichtung, die ein Energiespeichermittel, das zum Beispiel die mechanische Energie einer Feder, die potentielle Energie eines Gegengewichts oder die thermische Energie von in einem abgedichteten balgartigen Behälter angesammelter oder aus diesem extrahierter Wärme speichert, als die Antriebsleistungsquelle verwendet, auf einem Betrieb mit konstanter Geschwindigkeit zu halten, wird ein Drehzahlregler verwendet, um die gespeicherte Energie schrittweise freizugeben.
  • Der Drehzahlregler kann ein mechanischer Drehzahlregler oder ein elektronisch gesteuerter Drehzahlregler sein.
  • Ein elektronisch gesteuerter Drehzahlregler weist einen Generator auf, der durch gespeicherte Energie drehend angetrieben wird, und regelt die Drehgeschwindigkeit, indem er die Drehung des Generators elektronisch steuert. Elektronisch gesteuerte Drehzahlregler ermöglichen eine genaue Geschwindigkeitssteuerung und werden zum Beispiel dazu verwendet, den Antrieb der Stunden-, Minuten- und Sekundenzeiger in einer Uhr zu steuern. Siehe zum Beispiel die ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung H11-166980 .
  • Diese Art von elektronisch gesteuertem Drehzahlregler erfordert einen Generator mit einem Stator, einer Spule und einem Rotor und ist deshalb relativ groß und relativ teuer. Deshalb können abhängig von der Anwendung stattdessen mechanische Drehzahlregler verwendet werden.
  • Verschiedene Arten von mechanischen Drehzahlreglern sind aus der Literatur bekannt und weit verbreitet. Siehe zum Beispiel "Elements of precision devices II", Richter, O. und Force, R. (Shoko Shuppan-sha K. K. (15. September 1958, Seiten 534–575); auf Japanisch), worin mechanische Drehzahlregler in die folgenden Hauptgruppen eingeteilt werden.
  • (1) Bremsenartige Drehzahlregler
  • (1-1) Bremsenartige Drehzahlregler, die Feststoffreibung nutzen
  • 1568, 1569: Drehzahlregler, die ein Reibungselement gegen den inneren Umfang eines Flansches radial zu der Drehrichtung durch Zentrifugalkraft drücken
  • 1571: Ein Drehzahlregler, der Zentrifugalkraft und einen Hebel verwendet, um ein Reibungselement gegen den Rand einer auf einem Schaft befestigten Scheibe zu drücken
  • 1572, 1574, 1575: Drehzahlregler, die das Reibungselement eines oszillierenden Pendels gegen den inneren Umfang eines Flansches durch Zentrifugalkraft drücken
  • 1581, 1583: Drehzahlregler, die ein Reibungselement in der Richtung der Drehachse durch Biegen einer Feder oder Verbindung durch Zentrifugalkraft drücken
  • (1-2) Bremsenartige Drehzahlregler, die Luftreibung verwenden
  • 1596, 1597: Drehzahlregler, die Luftwiderstand durch Drehen von Ventilatorflügeln erzeugen
  • 1598, 1599: Drehzahlregler, die den Bremsvorgang durch Verschieben der radialen Position der Ventilatorflügel oder Ändern des Flügelwinkels verändern
  • 1601: Drehzahlregler, welche die Ventilatorflügel durch Zentrifugalkraft automatisch und nach außen verschieben (in einer Richtung weg von einer Achse)
  • 1603, 1604: Drehzahlregler, die sich durch Zentrifugalkraft und Winddruck anpassen
  • (1-3) Bremsenartige Drehzahlregler, die Wirbelstrom verwenden
  • 1606: Drehzahlregler, die bewirken, dass eine leitfähige Scheibe sich senkrecht zu dem magnetischen Fluss dreht
  • (2) Hemmungsartige Drehzahlregler
  • (2-1) Hemmungsartige Drehzahlregler, die natürliche Vibration nutzen
  • 1607, 1608: Drehzahlregler mit einem Schwerkraftpendel oder einem Federpendel
  • (2-2) Hemmungsartige Drehzahlregler, die nicht natürliche Vibration nutzen
  • 1613, 1616, 1617: Drehzahlregler, die das Trägheitsmoment einer Ankergabel nutzen
  • Die folgenden Arten von Drehzahlreglern werden verwendet, wenn das Erfordernis der Genauigkeit bei dem Drehzahlregler relativ gering ist.
  • Bei Spielzeugen und anderen Produkten, bei denen eine Geräuschausgabe akzeptierbar ist, werden bremsenartige Drehzahlregler (1-1), die Feststoffreibung nutzen, und hemmungsartige Drehzahlregler (2-2), die nicht natürliche Vibration nutzen, verwendet.
  • Bei kleinen, kostengünstigen Spieluhren werden bremsenartige Drehzahlregler (1-2), die Luftreibung nutzen, verwendet, und bremsenartige Drehzahlregler (1-3), die Wirbelstrom nutzen, werden zum Beispiel bei elektrischen Messgeräten verwendet.
  • Bei Uhren (mechanischen Uhren) und anderen Einrichtungen, die Genauigkeit erfordern, werden hemmungsartige Drehzahlregler (2-1), die natürliche Vibration nutzen, verwendet.
  • Beispiele der Verwendung der oben beschriebenen Drehzahlregler sind auch aus der Literatur bekannt, wie zum Beispiel "Wristwatches of the World, No. 24" (World Photo Press K. K., 20. November 1995, Seiten 69–73).
  • "Wristwatches of the World, No. 24" beschreibt die Verwendung bremsenartiger Drehzahlregler (1-1), die Feststoffreibung nutzen, als den Drehzahlregler für den Repetier(Schlagbolzen)-Mechanismus einer Uhr und das Läutwerk (Schlagwerkmechanismus).
  • Eine Repetiereinrichtung schlägt einen Gong oder eine Glocke mit einem Hammer, um auf Bedarf zu klingen, wenn ein Knopf oder Schieber betätigt wird. Ein Läutwerk schlägt einen Gong oder eine Glocke mit einem Hammer, um zu einer vorgegebenen Zeit (nebenbei) zu klingen, wie zum Beispiel zur Stunde (0) und jede Viertelstunde (15 Minuten, 30 Minuten und 45 Minuten). Eine zugehörige Feder wird, wann immer die Repetiereinrichtung betätigt wird und zu dem vorgegebenen Zeitablauf des Läutwerks, aufgezogen, aber weil sich das Ausgabedrehmoment der Feder dementsprechend ändert, wie viele Male die Feder aufgezogen ist, ändert sich der Abstand, bei dem der Hammer den Gong schlägt, gemäß der Anzahl von Aufziehungen. Der Abstand, bei dem der Gong geschlagen wird, ist kürzer (schneller), wenn die Anzahl der Male, welche die Feder aufgezogen ist, ansteigt (höheres Drehmoment) und länger (langsamer), wenn sich die Feder abwickelt (das Drehmoment nimmt ab). Die Repetiereinrichtung oder das Läutwerk zeigen die Zeit durch die Anzahl der Male, die der Gong geschlagen wird, an und es kann sein, dass der Benutzer nicht in der Lage ist, die Schläge zu unterscheiden, wenn der Gong zu schnell geschlagen wird, die Schläge falsch zählt, wenn der Gong zu langsam geschlagen wird, und deshalb nicht die korrekte Zeit hört.
  • Ein Drehzahlregler, wie zum Beispiel oben in (1-1) beschrieben, wird deshalb in Repetier- und Läutwerkmechanismen verwendet, um einen konstanten Schlagabstand aufrechtzuerhalten, ungeachtet dessen, wie viele Male die Feder aufgezogen ist.
  • Bei dem in "Wristwatches of the World, No. 24" beschriebenen Drehzahlregler bewirkt eine durch Drehung des Rotors beim Start des Mechanismus erzeugte Zentrifugalkraft, dass das Gewicht und der Hebel sich nach außen im Widerstand gegen die nach innen ziehende Kraft der Feder bewegen. Wenn sich die Geschwindigkeit des Rotors erhöht, kontaktiert ein Teil des Gewichts oder des Hebels die Innenwand des zylindrischen Gehäuses, das den Rotor umgibt. Wenn die Geschwindigkeit des Rotors wegen dieses Kontakts abfällt, nimmt auch die Zentrifugalkraft ab und zieht die Feder das Gewicht oder den Flügel in Richtung auf die Drehachse des Rotors. Das Trägheitsmoment des Rotors nimmt deshalb ab, die Rotorgeschwindigkeit steigt wieder an und die Zentrifugalkraft bewirkt wieder, dass sich das Gewicht oder der Hebel nach außen bewegen.
  • Während sich dieser Vorgang wiederholt, dreht sich der Rotor bei einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit, obwohl winzige Fluktuationen sichtbar sind.
  • Der Grund, weshalb ein aus einer Unruh, einer Spiralfeder, einer Ankergabel und einem Hemmungsrad bestehender Drehzahlregler für eine Uhr nicht als der Drehzahlregler in einem Repetier- oder Läutwerkmechanismus verwendet wird, ist, dass die Hemmung und der Drehzahlregler ein großes Format aufweisen (insbesondere das horizontale Format) und deshalb nicht platzeffizient sind, kostspielig sind und so viel Energie benötigen, um den Hammer anzutreiben, dass eine Feder mit niedrigem Drehmoment nicht verwendet werden kann.
  • Zusätzlich muss wegen des erforderlichen Abstands, bei dem der Hammer den Gong schlägt, das Geschwindigkeitszunahmeverhältnis gering und die Periode der Unruh kurz (schnell) sein. Spezieller muss, wenn die Geschwindigkeit der Unruh annähernd 100-fach vergrößert wird, eine kurze Spiralfeder verwendet werden, ist die Abnutzung an dem Schaft und den Schlagabschnitten schwerwiegend und die Verwendung solch eines Drehzahlreglers deshalb nicht zweckmäßig.
  • Die US 5,449,856 betrifft eine Spieluhr mit einem Boden, einer Federbox, einem Klangmechanismus, einem Geschwindigkeitsregler und einem Getriebeübersetzungssystem. Der Geschwindigkeitsregler beinhaltet einen auf einer Reibungskraft basierenden konstante-Geschwindigkeits-Mechanismus, der bewirkt, dass die konstante-Geschwindigkeits-Einrichtung eine konstante Drehgeschwindigkeit aufrechterhält.
  • Die US 5,543,577 betrifft einen Aufbau der Spieluhr. Ein Geschwindigkeitsregelungsrotor ist vorgesehen, bei dem, wenn die Drehgeschwindigkeit eines Geschwindigkeitsregelungsschafts zu hoch ist, eine gewölbte Auslegerstruktur eines zentrifugalen Gewichtsteils in der Richtung des Radius hinausgeworfen wird. Sobald der Gewichtsteil eine innere Oberfläche einer schüsselartigen Dämpfungsscheibe kontaktiert hat, wird Reibung erzeugt und die Drehgeschwindigkeit des Geschwindigkeitsregelungsschafts auf ihren normalen Zustand zurückgezogen.
  • Die US 1,346,228 betrifft ein Mittel zum Schutz von in Phonographen verwendeten zentrifugalen Drehzahlreglern.
  • Die CH 130529 betrifft eine Vorrichtung, welche die Zufuhr eines Druckmediums in Richtung auf einen sich hin und her bewegenden Motor regelt.
  • [Offenbarung der Erfindung]
  • [Durch die Erfindung zu lösendes Problem]
  • Einige der Probleme bei den oben beschriebenen Drehzahlreglern gemäß dem Stand der Technik werden nachfolgend beschrieben.
  • Bremsenartige Drehzahlregler (1-1), die Feststoffreibung nutzen, wie in "Elements of precision devices II" beschrieben, beruhen auf Feststoffreibung und erzeugen deshalb Abnutzungspartikel, Lärm und Wärme, und weisen daher eine kurze Lebensdauer auf.
  • Bremsenartige Drehzahlregler (1-2), die Luftreibung nutzen, benötigen einen großen Raum.
  • Bremsenartige Drehzahlregler (1-3), die Wirbelstrom nutzen, leiden an den Einflüssen von Streufluss.
  • Hemmungsartige Drehzahlregler (2-1), die natürliche Vibration nutzen, verwenden ein Schwingpendel und können Veränderungen der Stellung nicht standhalten und deshalb nicht in tragbaren Einrichtungen verwendet werden, und erzeugen außerdem ein tickendes Geräusch. Wenn ein Federpendel verwendet wird, werden Hochpräzisionsteile für die Spiralfeder, die Unruh, das Hemmungsrad und die Ankergabel benötigt, wodurch die Kosten ansteigen und ein großer Aufbauraum benötigt wird, während die Hemmung außerdem ein tickendes Geräusch erzeugt.
  • Bei hemmungsartigen Drehzahlreglern (2-2) ohne natürliche Vibration sind der Lärm und die Vibration von der Hemmung groß, während Abnutzung die Lebensdauer verkürzt.
  • Die in "Wristwatches of the World, No. 24" beschriebenen Repetiereinrichtungen erzeugen auch kontinuierlich Lärm (das Geräusch des Kontakts) während der Drehzahlregler arbeitet, weil das Gewicht und der Hebel die Innenwand des zylindrischen Gehäuses kontaktieren, das den Rotor umgibt.
  • Repetiereinrichtungen, wie zum Beispiel in "Wristwatches of the World, No. 24" beschrieben, ermöglichen es dem Benutzer, den Klang eines durch einen Hammer geschlagenen Gongs zu genießen. Die Lautstärke des Gongs ist typischerweise zu gering für die Verwendung in einer tragbaren Uhr, weil der Platz begrenzt ist, was es erforderlich macht, die Uhr an das Ohr zu halten, um den Gong zu hören.
  • Außerdem kann ein Echoeffekt innerhalb des Gehäuses in einer Armbanduhr, bei welcher der Raum besonders begrenzt ist, nicht erwartet werden und ist der Klang des Gongs relativ zu dem Lärm leise und das Signal-Rausch-Verhältnis mangelhaft im Vergleich zu einer Taschenuhr. Als Folge ist die Qualität des Klangs nicht hoch.
  • Eine Abnutzung tritt außerdem als Folge dessen auf, dass das Gewicht und der Hebel die Innenwand des zylindrischen Gehäuses, das den Rotor umgibt, jedes Mal, wenn der Gong erklingt, schlagen. Diese Abnutzung verbreitet außerdem Abnutzungspartikel, welche das Aussehen beeinträchtigen und eine neue Abnutzungsquelle werden, wenn die Abnutzungspartikel an den Gleitteilen anderer Mechanismen haften. Eine Überprüfung und Anpassung wird deshalb nach einer kurzen Zeitdauer notwendig.
  • Der Reibungskoeffizient verändert sich außerdem als Folge der Abnutzung wegen der Änderung der Oberflächen-Fläche der Kontaktteile und des Oberflächenzustands. Der Reibungskoeffizient ändert sich auch in hohem Maße, sogar wenn Öl oder andere Arten von Schmiermitteln an die Kontaktteile abgegeben werden, um die Abnutzung zu verringern, wegen einer Veränderung der Menge (wegen Verdampfung und Ableitung) und der Eigenschaften des Öls und einer Verschmutzung der Schmiermittelfilmoberfläche. Die festgelegte Geschwindigkeit ändert sich deshalb schrittweise durch wiederholte Verwendung und der Schlagabstand des Gongs ändert sich.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Drehzahlregler und eine Leistungserzeugungseinrichtung und eine Vorrichtung, die den Drehzahlregler verwenden, bereitzustellen, die kompakt in einem kleinen Raum gebildet werden können, in Einrichtungen verwendet werden können, die mit niedriger Leistung angetrieben werden, keine Abnutzungspartikel oder Lärm erzeugen, kostengünstig sind, nicht durch Unterschiede der Stellung beeinflusst werden, nicht durch Magnetismus beeinflusst werden und eine exzellente Haltbarkeit bieten.
  • Ein Drehzahlregler gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch die Merkmale des angefügten Anspruchs 1 definiert.
  • So angeordnet wird Energie von einer Feder oder anderen Energiespeichermitteln durch Räder oder andere Leistungsübertragungsmittel zu dem Rotor übertragen und dreht sich der Rotor. Wenn der Rotor anfängt, sich zu drehen, bewegt sich der Flügel kreisförmig zusammen mit dem Rotor und unterliegt einer Zentrifugalkraft entsprechend der Drehgeschwindigkeit des Rotors. Wenn diese Zentrifugalkraft geringer als die Rückführkraft des Flügelrückführmittels ist, bewegt sich der Flügel nicht nach außen. Wenn die Zentrifugalkraft diese Rückführkraft übersteigt, bewegt sich der Flügel proportional zu der Differenz zwischen der Zentrifugalkraft und der Rückführkraft in die Richtung weg von der Drehachse des Rotors, d. h., zu der äußeren Umfangsseite radial zu dem Rotor.
  • Wenn sich der Flügel zu der äußeren Umfangsseite radial zu dem Rotor bewegt, wird der Widerstand der Fluidviskosität entsprechend dem Betrag der Flügelbewegung auf den Flügel aufgebracht. Spezieller überlappt, wenn die Rotorgeschwindigkeit eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht, der Flügel, der eine Zentrifugalkraft entsprechend der Rotorgeschwindigkeit aufnimmt, die Oberfläche des gegenüberliegenden Objektes. Wenn der Abstand zwischen der Flügeloberfläche und der gegenüberliegenden Oberfläche des gegenüberliegenden Objekts auf eine vorgegebene Abmessung festgelegt ist, die geringer als der Abstand zwischen dem umgebenden Element und der Flügeloberfläche ist, wirkt ein viskoser Widerstand, der größer als der um den Flügel herum erzeugte viskose Widerstand bevor die Oberflächen des Flügels und des gegenüberliegenden Objekts überlappen, ist, zwischen dem Flügel und dem gegenüberliegenden Objekt, wenn der Flügel die Oberfläche des gegenüberliegenden Objekts überlappt. Der viskose Widerstand ändert sich deshalb in hohem Maße bei der Geschwindigkeit, bei welcher der Flügel beginnt, das gegenüberliegende Objekt zu überlappen. Mit anderen Worten wiederholt sich ein Zyklus nahe der Grenze zwischen Flügel und gegenüberliegendem Objekt (dem inneren Rand des gegenüberliegenden Objekts), bei dem die Rotorgeschwindigkeit ansteigt, die Flügelbewegung ansteigt, der Flügel und das gegenüberliegende Objekt überlappen und der viskose Widerstand ansteigt, die Rotorgeschwindigkeit abfällt, der Flügel zurückgezogen wird, der Flügel aufhört, das gegenüberliegende Objekt zu überlappen, die viskose Last abfällt und die Rotorgeschwindigkeit wieder ansteigt.
  • Als Folge dreht sich der Rotor mit einer konstanten Geschwindigkeit wegen der kontinuierlichen Änderung des auf den Flügel gemäß der Rotorgeschwindigkeit wirkenden Widerstands. Die Flügelbewegung kann deshalb so festgelegt werden, dass eine gewünschte Rotorgeschwindigkeit aufrechterhalten wird, indem die Energieausgabe des Energiespeichermittels, die auf den Flügel wirkende Zentrifugalkraft (die zum Beispiel durch das Flügelgewicht, die Position des Schwerpunkts des Flügels und die Beschleunigungsrate bestimmt wird), die Viskosität des viskosen Fluids (das normalerweise Luft ist, aber eine Flüssigkeit sein kann) zwischen dem Flügel und dem gegenüberliegenden Objekt und die Rückführkraft des Flügelrückführmittels geeignet festgelegt werden. Als Folge kann der Rotor bei einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben werden, ohne dass er durch eine Änderung des verbliebenen Energielevels innerhalb eines bestimmten Bereichs beeinflusst wird. Wenn zum Beispiel eine Feder die Energiequelle ist, kann die Rotorgeschwindigkeit über den Großteil des Federaufziehbereichs und bis gerade bevor sich das Federdrehmoment plötzlich ändert auf eine konstante Geschwindigkeit geregelt werden.
  • Wenn ein Bedienungselement, ein Generator oder eine andere Einrichtung, die Leistung von einem Energiespeichermittel aufnimmt, in dem Leistungsübertragungsweg von dem Energiespeichermittel zu dem Rotor oder nach dem Rotor oder in einem von dem Leistungsübertragungsweg zu dem Rotor getrennten Weg angeordnet ist, hält der Drehzahlregler die Rotorgeschwindigkeit konstant oder hält spezieller die Energiezuführrate des Energiespeichermittels (wie zum Beispiel, wie schnell sich die Feder abwickelt) konstant. Als Folge mittelt sich, während sich die Betriebsgeschwindigkeit des Bedienungselements oder des Generators kurzzeitig ändert, die gesamte Anzahl von Umdrehungen während einer vorgegebenen Periode und kann der Betrieb des Bedienungselements oder des Generators auf eine konstante Geschwindigkeit gesteuert werden.
  • Die so angeordnete Erfindung bietet die folgenden Effekte.
  • Der Drehzahlregler gemäß diesem Aspekt der Erfindung hält die Betriebsgeschwindigkeit des Bedienungselements, das durch das Energiespeichermittel angetrieben wird, durch mechanische Steuerung anstelle von elektronischer Steuerung konstant, benötigt deshalb keine Steuerschaltung und keinen Sensor, und verringert deswegen die Kosten und belegt weniger Platz. Außerdem kann, da der Drehzahlregler mechanisch ist und keine elektrische Stromversorgung benötigt, der Drehzahlregler bei Produkten verwendet werden, die keine elektrische Energiequelle aufweisen, einschließlich Spieluhren und mechanischer Uhren mit einem Repetier- oder Schlagwerkmechanismus. Außerdem ist, da der Drehzahlregler mechanisch ist und keine elektrische Stromversorgung benötigt, die Verwendung von durch einen Generator-Drehzahlregler erzeugter Leistung bei der Verwendung in einer elektronisch gesteuerten mechanischen Uhr, wie zum Beispiel in der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung H11-166980 gelehrt, nicht notwendig und kann eine Verkürzung der Betriebszeit einer elektronisch gesteuerten mechanischen Uhr als Folge zunehmenden Leistungsverbrauchs verhindert werden.
  • Der Drehzahlregler der Erfindung ist ein kontraktfreier Drehzahlregler, der den Widerstand von Fluidviskosität nutzt, deshalb keine Abnutzungspartikel erzeugt und ein Beschmutzen des Mechanismus und Verschleiß unterbindet. Das Aussehen wird daher nicht durch Abnutzungspartikel beeinträchtigt, periodische Wartungsarbeiten, die ein Auseinanderbauen und Reinigen, um Abnutzungspartikel zu entfernen, das Ersetzen von Teilen wegen Teilabnutzung und eine Anpassung beinhalten, sind weniger häufig erforderlich und die Wartungskosten können deshalb verringert werden.
  • Außerdem verhindert die Verwendung eines kontaktfreien Drehzahlreglers, der den Widerstand von Fluidviskosität nutzt, Lärm. Das Nichtvorhandensein von Lärm bietet den Genuss des klaren reinen Tons des Schlagwerkmechanismus, wenn der Drehzahlregler in einem Produkt zum Genießen von Klang, wie zum Beispiel einer Spieluhr oder einer Uhr mit einem Repetier- oder Läutwerkmechanismus verwendet wird.
  • Weil sich der Rotor nur in einer Richtung dreht, können die Beschädigung und der Verschleiß kollidierender Teile (wie zum Beispiel des Hemmungsrads und des Hebesteins und des Impulsstifts und der Gabel), die bei einer sich hin und her bewegenden Schweizer Hebelhemmung beobachtet werden, verhindert werden, sogar wenn sich der Rotor 200 mit hoher Geschwindigkeit dreht.
  • Der Drehzahlregler kann außerdem dünn gebildet werden und leicht in eine Armbanduhr oder eine andere tragbare Einrichtung aufgenommen werden.
  • Außerdem kann Luft als das viskose Fluid verwendet werden und kann, weil ein Gehäuse oder eine Struktur zum Verschließen des viskosen Fluids nicht erforderlich ist, wenn Luft verwendet wird, der Drehzahlregler leicht kompakt gebildet werden und eine Einbuße durch die Abdichtung zwischen dem Gehäuse und der Achse verhindert werden.
  • Die auf die Flügel wirkende viskose Last kann vergrößert werden, indem das gegenüberliegende Element mit Oberflächen versehen wird, die den Oberflächen der Flügel gegenüberliegen. Die Bremskraft pro Volumenverhältnis kann deshalb vergrößert werden und der Drehzahlregler und eine Einrichtung, die den Drehzahlregler aufnimmt, können kleiner gemacht werden. Das Geschwindigkeitszunahmeverhältnis des geschwindigkeitsvergrößernden Räderwerks kann deshalb verringert werden und die Anzahl von Rädern in dem Räderwerk kann dementsprechend verringert werden, wodurch die Teilanzahl und die Kosten verringert werden und die Platzeffizienz verbessert wird.
  • Das Maß, in dem die Flügel nach außen fliegen, ändert sich gemäß der Zentrifugalkraft und deshalb der Rotorgeschwindigkeit. Daher ändert sich, indem eine Lücke radial zu dem Rotor zwischen dem gegenüberliegenden Objekt und den Flügeln, wenn die Flügel im Ruhezustand sind, vorgesehen wird, der auf den Rotor wirkende viskose Widerstand bei einer gewissen Geschwindigkeit (der Geschwindigkeit, bei der die Flügel anfangen, die Oberfläche des gegenüberliegenden Objekts zu überlappen) in hohem Maße. Die Flügel wiederholen deshalb kleine Änderungen der Bewegung nahe der Grenze zu dem gegenüberliegenden Objekt (dem inneren Umfangsrand). Die Rotorgeschwindigkeit kann deshalb festgelegt werden, indem diese Lücke in der radialen Richtung zusätzlich zu der Beschleunigungsrate, der Anzahl der Geschwindigkeitszunahmephasen und des Ausgabedrehmoments der Energiequelle gesteuert wird.
  • Vorzugsweise weist der Drehzahlregler außerdem ein Lückenanpassungsmittel zum Anpassen der Lücke zwischen der Flügeloberfläche und der gegenüberliegenden Oberfläche des gegenüberliegenden Objekts auf.
  • Die Bremskraft des Fluidviskositätswiderstands kann durch Anpassen der Größe der Lücke (des Abstands in der axialen Richtung des Rotors) zwischen der Flügeloberfläche und der gegenüberliegenden Oberfläche des gegenüberliegenden Objekts angepasst werden und die festgelegte Geschwindigkeit des Rotors kann deshalb leicht angepasst und geändert werden. Als Folge kann die Betriebsgeschwindigkeit der Einrichtung leicht auf die festgelegte Geschwindigkeit angepasst werden.
  • Spezieller wird die Geschwindigkeit des Drehzahlreglers wegen individueller Unterschiede bei den Komponenten nicht wie geplant sein, sogar wenn die Spezifikationen der Feder oder anderer Energiespeichermittel (die Drehmomentscharakteristik der Feder) und des Räderwerks oder anderer Leistungsübertragungsmittel (das Geschwindigkeitszunahmeverhältnis) gleich sind. Durch Verwendung des Lückenanpassungsmittels, um die Größe der Lücke anzupassen, kann der Drehzahlregler jedoch auf die gewünschte Geschwindigkeit eingestellt werden und die Betriebsgeschwindigkeit der Einrichtung leicht auf die gewünschte Einstellung angepasst werden.
  • Die Lücke kann in Schritten einer spezifischen Größe oder kontinuierlich angepasst werden.
  • Das Lückenanpassungsmittel kann die Lücke zwischen gegenüberliegenden Platten durch das Einfügen von Abstandshaltern verschiedener Dicke zwischen den gegenüberliegenden Platten anpassen. Wenn die Lücke durch das Bereitstellen von Abstandshaltern unterschiedlicher Dicken und wahlweises Einfügen des geeigneten Abstandshalters zwischen den gegenüberliegenden Platten angepasst wird, können die Kosten verringert werden, weil das Lückenanpassungsmittel mit einem einfachen Aufbau nur unter Verwendung kostengünstiger Teile gebildet werden kann.
  • Bevorzugter weist der Drehzahlregler außerdem ein Horizontalabstandanpassungsmittel zum Anpassen des Abstands zwischen dem inneren Umfangsrand des gegenüberliegenden Objekts und dem Zentrum der Rotordrehung auf.
  • Das außen von dem Rotor angeordnete gegenüberliegende Objekt ist im Wesentlichen ringförmig in Übereinstimmung mit dem äußeren Umfang des Rotors. Durch Anpassen des Abstands zwischen dem inneren Umfangsrand dieses gegenüberliegenden Objekts und dem Zentrum der Rotordrehung, d. h. der Lücke zwischen der äußeren Oberfläche des Rotors und dem inneren Umfangsrand des gegenüberliegenden Objekts (der Lücke senkrecht zu der Rotorachse, d. h. horizontal zu dem Rotor), kann der Abstand bis dorthin, wo die Flügel die Oberfläche des gegenüberliegenden Objekts überlappen, d. h. die Rotorgeschwindigkeit, bei der sich die Flügel wegen der durch die Rotordrehung erzeugten Zentrifugalkraft nach außen bewegen, festgelegt werden.
  • Ähnlich dazu, wenn das oben beschriebene Lückenanpassungsmittel verwendet wird, kann die Geschwindigkeit des Drehzahlreglers deshalb eingestellt werden und die Betriebsgeschwindigkeit der angetriebenen Einrichtung auf eine gewünschte Einstellung durch Anpassen dieser Lücke unter Verwendung dieses Horizontalabstandsanpassungsmittels angepasst werden. Außerdem kann durch Verwendung sowohl des Lückenanpassungsmittels als auch dieses Horizontalabstandsanpassungmittels der anpassbare Bereich der Betriebsgeschwindigkeit der Einrichtung auch ausgeweitet werden und der Drehzahlregler der Erfindung bei einer breiteren Vielfalt von Einrichtungen verwendet werden.
  • Diese horizontale Lücke kann auch in Schritten einer spezifischen Größe oder kontinuierlich angepasst werden.
  • Das Horizontalabstandsanpassungsmittel kann gebildet werden, indem das gegenüberliegende Objekt horizontal in zwei Teile geteilt und der Abstand zwischen dem inneren Umfangsrand des gegenüberliegenden Objekts und dem Zentrum der Rotordrehung durch Verwendung eines exzentrischen Stifts, einer exzentrischen Feder, einer exzentrischen Schraube oder anderer Mittel, um die gegenüberliegenden Objekte näher zusammen oder weiter auseinander zu bewegen, angepasst wird. Wenn dieser Abstand zum Beispiel durch die Verwendung solcher Stifte, Federn oder Schrauben angepasst wird, können die Kosten verringert werden, weil das Anpassungsmittel mit einem einfachen Aufbau nur unter Verwendung kostengünstiger Teile gebildet werden kann.
  • Noch bevorzugter beträgt die Lücke zwischen der Flügeloberfläche und der gegenüberliegenden Oberfläche des gegenüberliegenden Objekts 0,15 mm oder weniger und ist das viskose Fluid, das zwischen der Flügeloberfläche und der gegenüberliegenden Oberfläche liegt, Luft.
  • Wenn die Lücke zwischen der Flügeloberfläche und der gegenüberliegenden Oberfläche des gegenüberliegenden Objekts 0,15 mm oder weniger beträgt, kann eine ausreichende Bremskraft durch Verwendung von Luft als das viskose Fluid erreicht werden, die Bremskraft in hohem Maße durch Ändern der Lücke zwischen der Flügeloberfläche und der Oberfläche des gegenüberliegenden Objekts geändert werden und die festgelegte Geschwindigkeit des Rotors leicht gesteuert werden.
  • Wenn Luft das Fluid ist, ist ein Gehäuse zum Verschließen und Aufnehmen des Fluids nicht notwendig und kann die Platzeffizienz verbessert werden. Eine Abdichtungsstruktur zum Gewährleisten, dass das Gehäuse abgedichtet ist, wird auch unnötig und deshalb können niedrige Kosten erreicht werden. Außerdem gibt es keine Einbuße durch die Abdichtungsanordnung und kann der Bereich, in dem eine konstante Geschwindigkeit gehalten werden kann, vergrößert werden. Die Betriebszeit wird deshalb dementsprechend vergrößert, die Kraft der Hammerfeder kann vergrößert und ein lauterer Klang erzeugt werden.
  • Außerdem kann, da ein Gehäuse nicht benötigt wird, die Bewegung der Flügel und des Rotors sichtbar gemacht werden und als ein Verkaufsanreiz bei Spieluhr- und Uhrmodellen verwendet werden, die es dem Benutzer ermöglichen, den inneren Mechanismus zu sehen.
  • Außerdem ist, da der viskose Widerstand in hohem Maße durch leichtes Ändern des Abstands zwischen der Flügeloberfläche und dem gegenüberliegenden Objekt geändert werden kann, ein großer Platz für die Durchführung von Anpassungen nicht erforderlich und kann der Bereich um den Rotor und das gegenüberliegende Objekt herum kompakt gebildet werden.
  • Der minimale Abstand zwischen der Flügeloberfläche und der gegenüberliegenden Oberfläche des gegenüberliegenden Objekts muss nur groß genug sein, so dass die Flügel und das gegenüberliegende Objekt sich nicht berühren, und die tatsächliche Abmessung kann gemäß dem auf die Flügel wirkenden viskosen Widerstand, oder spezieller der festgelegten Geschwindigkeit des Rotors, festgelegt werden. Jedoch könnten, wenn die Lücke übermäßig klein ist, die Flügel und die gegenüberliegenden Platten sich als Folge einer durch den Rotor verursachten Schiefstellung, einer Gleichlaufschwankung der Flügel oder eines Spiels zwischen den Zapfen und den Edelsteinen berühren und die Anpassung, die erforderlich ist, um diesen Kontakt zu verhindern, ist extrem schwierig. Ein Festlegen dieser Lücke auf 0,03 mm oder mehr bietet deshalb den Vorteil einer leichten Anpassung.
  • Noch bevorzugter ist das gegenüberliegende Objekt so angeordnet, dass es beiden Seiten des Flügels in der Richtung der Drehachse des Rotors gegenüberliegt.
  • Das gegenüberliegende Objekt kann durch Verwendung zweier gegenüberliegender Platten, die auf gegenüberliegenden Seiten der Flügel angeordnet sind, oder als ein einzelnes Teil mit einem Kanal, in den die Flügel eintreten, gebildet werden.
  • Diese Anordnung bringt die durch den Fluidviskositätswiderstand erzeugte Bremskraft auf beide Seiten der Flügel anstelle von nur einer Seite auf und kann deshalb die Bremskraft verdoppeln, während die horizontale Größe des Rotors und des gegenüberliegenden Objekts des Drehzahlreglers gleich gehalten wird. Ein Drehzahlregler mit der gleichen Leistung kann deshalb in einer kleineren Verpackung als ein Drehzahlregler mit der gegenüberliegenden Oberfläche des gegenüberliegenden Objektes auf nur einer Seite des Flügels gebildet werden.
  • Wenn das gegenüberliegende Objekt nur auf einer Seite des Flügels angeordnet ist, ändert sich der Abstand zwischen dem Flügel und dem gegenüberliegenden Objekt mit der Auslenkung des Rotors, die aus einer Änderung der Stellung einer Uhr oder einer anderen tragbaren Einrichtung folgt, fluktuiert deshalb die Bremskraft und die Rotorgeschwindigkeit und ändert sich deshalb auch die Betriebsgeschwindigkeit der Einrichtung.
  • Durch Anordnen des gegenüberliegenden Objekts auf beiden Seiten des Flügels wird die gesamte Veränderung des viskosen Widerstands jedoch verringert, wenn der Flügel näher zu einer gegenüberliegenden Oberfläche ausgelenkt wird, so dass der Abstand zu der anderen gegenüberliegenden Oberfläche sich vergrößert, weil sich der Abstand zu der einen gegenüberliegenden Oberfläche um einen entsprechenden Betrag verringert. Die Drehzahlreglergeschwindigkeit bleibt deshalb stabil und die Betriebsgeschwindigkeit der Einrichtung kann im Wesentlichen konstant gehalten werden.
  • Bevorzugter weist der Drehzahlregler außerdem ein Mittel zur Verhinderung einer übermäßigen Flügelbewegung auf, das an dem Rotor angeordnet ist, um zu verhindern, dass der Flügel außerhalb einer vorgegebenen Position fliegt.
  • Wenn die Flügel von einer Art sind, die sich durch Drehung nach außen bewegt, kann das Mittel zur Verhinderung einer übermäßigen Flügelbewegung ein beliebiges Mittel zur Begrenzung des Drehwinkels auf einen spezifischen Bereich sein, wie zum Beispiel ein Stift oder Vorsprung, der an dem Rotor gebildet ist, um eine weitere Drehung des Flügels durch Kontaktieren des Flügels, wenn der Flügel sich um einen spezifischen Winkel dreht, zu begrenzen.
  • Wenn die Flügel von einer Art sind, die sich durch Gleiten nach außen bewegt, kann das Mittel zur Verhinderung einer übermäßigen Flügelbewegung ein beliebiges Mittel zur Begrenzung einer Bewegung jenseits eines vorgegebenen Bereichs sein, wie zum Beispiel ein Stift oder Vorsprung, der an dem Rotor gebildet ist, um eine weitere Bewegung durch Kontaktieren der Flügel, wenn die Flügel auf eine spezifische Position gleiten, zu begrenzen.
  • Wenn wegen eines Stoßes ein Drehmoment auf den Rotor ausgeübt wird, das größer als erwartet ist, oder eine übermäßige Kraft auf die Flügel ausgeübt wird, zum Beispiel, wenn die Uhr getragen wird, werden die Flügel nicht jenseits der voreingestellten Position fliegen und wird deshalb verhindert, dass diese andere Teile kontaktieren.
  • Abnutzung und Beschädigung der Flügel, Lärm und Vibration können deshalb verhindert werden. Außerdem kann das Mittel zur Verhinderung einer übermäßigen Flügelbewegung durch Anordnen eines Stifts oder Vorsprungs an dem Rotor gebildet werden und ist deshalb einfach, leichtgewichtig und kostengünstig. Wenn ein Stift, der verwendet wird, um das Flügelrückführmittel oder ein anderes Element an dem Rotor anzubringen, auch bei dem Mittel zur Verhinderung einer übermäßigen Flügelbewegung verwendet wird, kann das Mittel zur Verhinderung einer übermäßigen Flügelbewegung durch Verwendung einer noch einfacheren und kostengünstigeren Anordnung gebildet werden.
  • Noch bevorzugter sind mehrere Flügel an dem Rotor angeordnet und befindet sich jeder Flügel an einer gewichtsausgeglichenen Position zu der Drehachse des Rotors.
  • Wenn zum Beispiel zwei Flügel an einem einzelnen Rotor angeordnet sind, befinden sich die Flügel an zu der Drehachse des Rotors punktsymmetrischen Positionen. Wenn drei Flügel an dem Rotor angeordnet sind, sind die Flügel gleich weit entfernt mit Abständen von 120 Grad auf einem mit der Drehachse des Rotors konzentrischen Kreis angeordnet.
  • Indem somit mehrere Flügel an Positionen angeordnet werden, welche die Gewichtsausgeglichenheit aufrechterhalten, wird die Ausgeglichenheit auf der Drehachse aufrechterhalten, sogar wenn viskoser Widerstand auf die Flügel wirkt, kann deshalb eine Schiefstellung oder Verdrehung des Rotors verhindert und eine stabile Rotordrehung aufrechterhalten werden.
  • Noch bevorzugter ist ein Teil des Außenprofils des Flügels so geformt, dass er einen Kreis überlappt, der mit der Drehachse des Rotors konzentrisch ist, wenn sich der Flügel an der maximalen Außenposition befindet.
  • Verglichen mit Flügeln mit einem unterschiedlichen Außenprofil maximiert das Flügelprofil der Erfindung den überlappenden Oberflächenbereich der Flügel und des gegenüberliegenden Objekts, wenn die Flügel auf den maximalen Durchmesser ausgebreitet sind, und kann die Bremskraft vergrößert werden, weil der Bereich nahe dem äußeren Teil der Flügel vergrößert wird, wenn die Umfangsgeschwindigkeit am größten ist. Die Bremskraft kann deshalb relativ zu der Größe des Drehzahlreglers vergrößert und ein Drehzahlregler bereitgestellt werden, der ausreichende Bremskraft in einem kleinen Raum bietet.
  • Noch bevorzugter ist das Innenrandprofil des gegenüberliegenden Objekts ein mit der Drehachse des Rotors konzentrischer Kreis und weist ein Teil des Außenprofils des Flügels dieselbe Form wie das Innenrandprofil des gegenüberliegenden Objekts auf.
  • Weil das Außenprofil des Flügels dieselbe Form wie das Innenrandprofil des gegenüberliegenden Objekts aufweist, kann der auf das gegenüberliegende Objekt und die Flügel wirkende viskose Widerstand vergrößert werden, wenn die Zentrifugalkraft die Flügel nach außen treibt und der Außenrand der Flügel anfängt, den Innenrand des gegenüberliegenden Objekts zu überlappen. Die Differenz der Kraft des viskosen Widerstands bevor und nachdem die Flügel und das gegenüberliegende Objekt überlappen kann deshalb vergrößert werden. Die Rotorgeschwindigkeit kann deshalb zuverlässiger bei der festgelegten Geschwindigkeit stabilisiert werden.
  • Bevorzugter ist das Flügelrückführmittel eine flache Zick-Zack-Feder.
  • Der Drehzahlregler der Erfindung wird in kleinen Einrichtungen, wie zum Beispiel Armbanduhren, verwendet und benötigt eine große Flügelfläche, um einen kleinen Rotor zu verwenden, während eine ausreichende Bremskraft gewährleistet wird. Das Flügelrückführmittel belegt deshalb vorzugsweise wenig Platz bei der natürlichen Länge, während es eine große Auslenkung bietet.
  • Wenn eine Blattfeder als das Flügelrückführmittel verwendet wird, übersteigt die kritische Spannung die erlaubte Spannung, wenn die benötigte Auslenkung und Federkraft erreicht werden. Die Verwendung einer Spiralfeder erfordert mehr Platz, insbesondere vertikalen Platz, und das Aufnehmen einer Spiralfeder in einer dünnen Einrichtung, wie zum Beispiel einer Armbanduhr, ist deshalb schwierig.
  • Wenn jedoch eine flache Zick-Zack-Feder verwendet wird, können sowohl eine ausreichende Ablenkung als auch eine ausreichende drängende Kraft unter Verwendung des gleichen Materials, das bei einer Blattfeder verwendet wird, erreicht werden und übersteigt die kritische Spannung nicht die erlaubte Spannung. Die Federdünnheit und -auslenkung kann auch ausgeglichen werden und ein dünner Rotor und Drehzahlregler können erreicht werden. Eine dünne Einrichtung kann deshalb bereitgestellt werden, sogar wenn die Feder oberhalb oder unterhalb der Flügel angeordnet ist, und eine größere Freiheit in der horizontalen Gestaltung wird erreicht. Der Flügel und die Feder können deshalb übereinstimmend gebildet und die Teilkosten und Zusammenbaukosten verringert werden.
  • Diese flache Zick-Zack-Feder wird vorzugsweise durch Elektroschmieden gebildet.
  • Zick-Zack-Federn können durch verschiedene Prozesse einschließlich Pressen, Drahtbogenentladung, Elektroschmieden, Ätzen, Photolack oder Transfergalvanisierung gebildet werden.
  • Das Problem bei Pressprozessen ist, dass eine Form benötigt wird und die Anfangskosten hoch sind. Kleine Mengen vieler verschiedener Produkte können bei Drahtbogenentladungsverfahren einfach durch Wechseln eines Softwareprogramms hergestellt werden, aber die bearbeitete Oberfläche ist rau, eine Spannungskonzentration tritt auf und das Aussehen ist mangelhaft. Ätzprozesse weisen nicht die durch Drahtbogenentladungsverfahren belassene raue Oberfläche auf, bieten ein schönes Aussehen und erleiden keine Brüche wegen Spannungskonzentration, sind aber durch das Breiten- und Dickenverhältnis des Materials beschränkt und können keinen genau quadratischen Abschnitt erzeugen.
  • Das Elektroschmieden bietet wie das Ätzen eine gute Oberflächenrauigkeit sowie eine größere Freiheit bei dem Breiten- und Dickenverhältnis des Materials. Anders als das Ätzen bietet das Elektroschmieden einen beinahe quadratischen Abschnitt und eine leichtere Simulation der Federgestaltung. Außerdem kann, sobald eine Maske erzeugt ist, die Maske wiederholt verwendet werden und können mehrere Federn mit einer einzelnen Maske hergestellt werden.
  • Noch bevorzugter sind mehrere Flügel an dem Rotor angeordnet und ist das Flügelrückführmittel eine integrale Anordnung, die eine für jeden der mehreren Flügel angeordnete Zick-Zack-Feder aufweist.
  • Wenn es zwei Flügel gibt, ist das Flügelrückführmittel eine einzelne flache Feder mit zwei Zick-Zack-Federteilen, von denen jedes ein mit einem Flügel verbundenes Ende aufweist, und einem Federpositionierungsteil, mit dem das andere Ende jedes Zick-Zack-Federteils verbunden ist. Eine Öffnung, in die das Rotorritzel eingeführt wird, ist in dem Zentrum des Federpositionierungsteils gebildet und den auf dem Rotor gebildeten Vorsprüngen oder Stiften entsprechende Öffnungen sind auf gegenüberliegenden Seiten der Rotoröffnung in dem Federpositionierungsteil ausgebildet. Diese Öffnungen werden dann über das Rotorritzel und die Vorsprünge gepasst, um zu verhindern, dass sich das Flügelrückführmittel horizontal dreht, und das Flügelrückführmittel zu positionieren.
  • Indem somit ein Zick-Zack-Federteil an jedem der mehreren Flügel angeordnet wird, kann die Feder mit größerer Freiheit positioniert werden. Außerdem ist, da die mehreren Federabschnitte und der Federpositionierungsteil übereinstimmend gebildet sind, nur ein einzelner Positionierungsteil erforderlich, kann die Gesamtgröße verringert werden, die Feder mit weniger Schritten hergestellt werden und sind der Zusammenbau und die Handhabung leichter.
  • Außerdem ist, da eine Öffnung, in die das Rotorritzel eingeführt wird, in dem Zentrum des Federpositionierungsteils gebildet werden kann, die Positionierung leichter, wenn die Feder mit den Flügeln während des Zusammenbaus in Eingriff gebracht wird, und ist der Zusammenbau deshalb leichter.
  • In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Flügel im Wesentlichen sichelförmig und wird axial durch eine Achse gehalten, so dass er sich frei zu dem Rotor drehen kann, und ist die Achse in Richtung auf einen Endabschnitt von dem Schwerpunkt des Flügels gebildet.
  • So beinhaltet bewirkt die Zentrifugalkraft von der Drehung des Rotors, dass sich die Flügel auf den Achsen nach außen drehen (nach außen radial zu dem Rotor).
  • Verglichen mit Flügeln, die sich parallel zu einem Radius des Rotors bewegen, ist der Reibungswiderstand von der Flügelhaltestruktur geringer, weil die Flügel sich auf einer Drehachse drehen, sich leichtgängig bewegen und die Drehgeschwindigkeit des Drehzahlreglers stabil ist. Spezieller können, wenn die Drehachse ein aus einem Edelstein (wie zum Beispiel ein Rubin, der in einer Uhr verwendet wird und ein Mittelloch aufweist) bestehender Ring ist und die Achse ein aus gehärtetem Stahl bestehender Schaft ist (wie zum Beispiel der Zapfen eines Räderwerks in einer Uhr), eine gleichmäßige Drehung und ein Abnutzungswiderstand bei geringen Kosten erreicht werden.
  • Wenn sich die Flügel parallel zu einem Rotorradius bewegen, können die Flügel gespannt werden und sich wegen der Rotordrehung verdrehen, sich nicht gleichmäßig bewegen und deshalb abnutzen. Ein Schieber- und Führungsmechanismus ist außerdem erforderlich und die Größe dieses Mechanismus verhindert eine Verringerung der Größe des Drehzahlreglers. Andere Probleme beinhalten das Gewicht, die Drehlast der Drehachse des Rotors, Abnutzung und Erschütterung, wenn der Drehzahlregler fallengelassen wird.
  • Bevorzugter kontaktiert das Flügelrückführmittel den Flügel an einem Punkt, der zu der Drehachse von dem Schwerpunkt des Flügels versetzt ist.
  • Wenn das Flügelrückführmittel eine Zick-Zack-Feder ist, ist die Position, an der die Zick-Zack-Feder an dem Flügel angebracht ist, in Richtung auf die Drehachse von dem Schwerpunkt des Flügels versetzt.
  • So beinhaltet kann eine Federauslenkung, wenn die Flügel sich drehen, verglichen mit einer Anordnung verringert werden, bei der die Federverbindung weiter von der Drehachse als der Schwerpunkt des Flügels getrennt ist. Die Feder ist deshalb leichter festzulegen und dehnt sich gleichmäßig aus und zieht sich gleichmäßig zusammen. Außerdem gibt es, da die Federauslenkung in der Drehrichtung verringert werden kann, weniger Verdrehen der Zick-Zack-Feder und dehnt sich die Feder leicht aus und zieht sie sich leicht zusammen. Außerdem ist es, wenn die Feder und die Flügel übereinstimmend gebildet sind, schwieriger für eine Spannung, sich dort zu konzentrieren, wo der Flügel und die Feder verbunden sind. Zusätzlich gibt es, wenn das Ring- oder C-förmige Ende der Feder auf einem an dem Flügel gebildeten Stift eingehakt ist, wenig Gleiten zwischen der Feder und dem Stift und keine Sorge wegen einer Abnutzung.
  • Ein Generator gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist den in einem der Ansprüche 1 bis 13 der Erfindung beschriebenen Drehzahlregler, ein Energiespeichermittel zum Speichern mechanischer Energie, ein Leistungsübertragungsmittel zum Übertragen mechanischer Energie von dem Energiespeichermittel zu dem Drehzahlregler und einen Generator, der durch die von dem Energiespeichermittel zugeführte mechanische Energie angetrieben wird, auf.
  • Dieser Generator kann ein gebräuchlicher Generator mit einem Rotor mit einem Zweipolmagnet, einem um den Rotor herum angeordneten Stator und einer um den Stator gewickelten Spule sein. Der Generator kann durch ein zwischen dem Energiespeichermittel und dem Drehzahlregler angeordnetes Leistungsübertragungsmittel oder durch ein Leistungsübertragungsmittel, das Leistung von dem Drehzahlregler überträgt, angetrieben werden. Ferner kann alternativ ein Leistungsübertragungsmittel, das von dem ersten Leistungsübertragungsmittel abzweigt oder mechanische Energie von einem von dem mit dem ersten Leistungsübertragungsmittel verbundenen Energiespeichermittel getrennten Energiespeichermittel überträgt, verwendet werden, um den Generator anzutreiben.
  • Die Leistungsausgabe dieses Generators ist stabil, da der Drehzahlregler die Generatordrehung auf einer konstanten Geschwindigkeit hält. Weil die Leistungsausgabe stabil ist und ein Kondensator mit einer großen Kapazität nicht benötigt wird, wird ein durch einen Abfall in der Kondensatorkapazität von wiederholtem Laden und Entladen verursachter Leistungsabfall verhindert.
  • Außerdem sind, weil die Steuerschaltung, die benötigt wird, wenn die Generatorgeschwindigkeit durch Anwenden einer Elektromagnetbremse geregelt wird, nicht erforderlich ist, elektronische Komponenten, wie zum Beispiel IC(integrierte Schaltung)-Einrichtungen und ein Quarzoszillator nicht notwendig und kann ein kostengünstiges Generatorsystem bereitgestellt werden. Außerdem wird, weil die Steuerschaltung nicht notwendig ist und nichts der erzeugten Leistung der Steuerschaltung und anderen elektronischen Komponenten zugeführt werden muss, die Energieeffizienz verbessert. Die Betriebszeit des Generators ist deshalb länger und die Generatorgröße kann verringert werden.
  • Eine Vorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist den Drehzahlregler gemäß der Erfindung und eine Bedieneinheit auf, die durch den Drehzahlregler geregelt wird.
  • Diese Vorrichtung könnte den Drehzahlregler der Erfindung und einen Generator, der durch den Drehzahlregler geregelt wird, aufweisen.
  • Beispiele solcher Vorrichtungen beinhalten Spielzeuge, Spieluhren, einfache Zeitnehmer, elektronisch gesteuerte mechanische Uhren, Uhren mit zumindest einer aus einer Gruppe von Einrichtungen, die einen Alarm, eine Repetiereinrichtung, einen Schlagwerkmechanismus und einen Automaten beinhaltet, mechanische Glockenspiele, mechanische Kameras (ein Zeitnehmermechanismus), einen Automaten oder Automaten, Radios und Blitzlichter.
  • Spezieller ist die Vorrichtung der Erfindung eine elektronisch gesteuerte mechanische Uhr mit einer mechanischen Energiequelle, einem Generator, der durch die mechanische Energiequelle angetrieben wird, so dass er induzierte Leistung erzeugt und elektrische Energie zuführt, einer Drehsteuereinrichtung, die durch elektrische Energie angetrieben wird und die Geschwindigkeit der Generatordrehung steuert und einer Zeitanzeigeeinrichtung, die in Verbindung mit der Generatordrehung arbeitet, einem Repetier- oder Läutwerkmechanismus, einem Energiespeichermittel zum Betreiben des Repetier- oder Läutwerkmechanismus und einem Leistungsübertragungsmittel zum Zuführen von Energie von dem Energiespeichermittel zu dem Drehzahlregler.
  • Die mechanische Energiequelle und das Energiespeichermittel sind beide ein Trommelrad mit einer inneren Spiralfeder.
  • Der Drehzahlregler der Erfindung und ein Generator, der diesen Drehzahlregler aufnimmt, arbeiten ausschließlich mit mechanischer Leistung, benötigen keine elektrische Stromversorgung und können deshalb in Spieluhren und mechanischen Uhren mit einem Repetier- oder Läutwerkmechanismus, mechanischen Kameras mit einem automatischen Verschlusslösemechanismus und anderen Produkten verwendet werden, die keine elektrische Stromversorgung aufweisen.
  • Bei Verwendung in einer elektronisch gesteuerten mechanischen Uhr kann eine Verkürzung der Betriebszeit der elektronisch gesteuerten mechanischen Uhr verhindert werden, weil die Regelung des Generators nichts von der erzeugten Leistung nutzt. Außerdem kann, weil der Drehzahlregler keinen Lärm erzeugt, der Klang der Klangquelle, wenn der Drehzahlregler in einer elektronisch gesteuerten mechanischen Uhr als ein Drehzahlregler für einen Repetier- oder Läutwerkmechanismus verwendet wird, klarer gehört werden, weil es keinen Lärm von der Hemmung gibt, wie es bei einer mechanischen Uhr der Fall ist. Der Drehzahlregler kann auch in Notfallradios, Blitzlichtern und anderen Notfalleinrichtungen verwendet werden, da es über die Zeit keine Leistungseinbuße gibt.
  • Wenn ein Läutwerkmechanismus in einer elektronisch gesteuerten mechanischen Uhr eingebaut wird, können getrennte Trommelräder vorgesehen werden (als eine mechanische Energiequelle), um die Zeiger anzutreiben und (als ein Energiespeichermittel) für den Läutwerkmechanismus, oder kann ein einzelnes Trommelrad verwendet werden. Zum Beispiel könnte die Drehung des mit einem Ende der Feder verbundenen Trommelrads verwendet werden, um die Zeiger anzutreiben und kann das Sperrrad, das mit dem anderen Ende der Feder verbunden ist und sich in der entgegengesetzten Richtung zu dem Trommelrad dreht, dem Drehzahlregler zugeführt und für die Geschwindigkeitssteuerung verwendet werden. Die Betriebszeit wird in diesem Fall leicht verkürzt, aber eine kleinere, dünnere Uhr kann bereitgestellt werden, weil eine Feder und ein Trommelrad entfernt werden können.
  • [Effekt der Erfindung]
  • Die vorliegende Erfindung stellt deshalb einen Drehzahlregler und eine Leistungserzeugungseinrichtung und eine Vorrichtung, die den Drehzahlregler verwenden, bereit, die kompakt in einem kleinen Raum gebildet werden können, in Einrichtungen verwendet werden können, die mit wenig Leistung angetrieben werden, keine Abnutzungspartikel oder Lärm erzeugen, kostengünstig sind, nicht durch Unterschiede in der Stellung beeinflusst werden, nicht durch Magnetismus beeinflusst werden und eine exzellente Haltbarkeit bieten.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Draufsicht eines Läutwerkmechanismus in einer elektronisch gesteuerten mechanischen Uhr gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 2A ist eine Draufsicht des Drehzahlreglers bei der ersten Ausführungsform.
  • 2B ist eine Draufsicht des Drehzahlreglers bei der ersten Ausführungsform.
  • 3 ist eine Schnittdarstellung des Drehzahlreglers bei der ersten Ausführungsform.
  • 4 ist eine Draufsicht des Lösehebels des Läutwerkmechanismus.
  • 5 ist eine Draufsicht des Stundenrepetiergerüsts in dem Läutwerkmechanismus.
  • 6 ist eine Draufsicht, welche die Drehung der Stundenrepetiergerüstsklinke in dem Stundenrepetiergerüst des Läutwerkmechanismus zeigt.
  • 7 ist eine Draufsicht des Mittelrads des Läutwerkmechanismus.
  • 8 ist eine Schnittdarstellung des Mittelrads des Läutwerkmechanismus.
  • 9A ist eine Draufsicht des Drehzahlreglers bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • 9B ist eine Draufsicht des Drehzahlreglers bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • 9C ist eine Draufsicht des Drehzahlreglers bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • 10 ist eine Schnittdarstellung des Drehzahlreglers bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
  • 11 ist eine Draufsicht des Drehzahlreglers bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
  • 12 ist eine Schnittdarstellung des Drehzahlreglers bei einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
  • 13 zeigt einen Leistungsgenerator gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung.
  • 14 ist eine Draufsicht, die eine Änderung des Haupthebelabschnitts des Lösehebels zeigt.
  • 15 ist eine Draufsicht, die den flexiblen Teil des in 14 gezeigten Lösehebels verformt zeigt.
  • 16 ist eine Draufsicht, die eine weitere Änderung des Haupthebelabschnitts des Lösehebels zeigt.
  • 17 ist ein Graph, der Testergebnisse unter Verwendung eines Arbeitsmusters der Erfindung zeigt.
  • 18 ist ein Graph, der Testergebnisse unter Verwendung eines Arbeitsmusters der Erfindung zeigt.
  • 19 ist ein Graph, der Testergebnisse unter Verwendung eines Arbeitsmusters der Erfindung zeigt.
  • 20 ist ein Graph, der Testergebnisse unter Verwendung eines Arbeitsmusters der Erfindung zeigt.
  • 21 ist ein Graph, der Testergebnisse unter Verwendung eines Arbeitsmusters der Erfindung zeigt.
  • 22 ist ein Graph, der Simulationsergebnisse unter Verwendung eines weiteren Arbeitsmusters der Erfindung zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Erste Ausführungsform
  • Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als nächstes beschrieben.
  • 1 ist eine Draufsicht einer Uhr 1 gemäß dieser ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Uhr 1 weist einen auf der Zifferblattseite des Uhrenbodens gebildeten Läutwerkmechanismus 3 auf und der Drehzahlregler 2 gemäß der Erfindung wird verwendet, um den Läutwerkmechanismus zu betreiben.
  • Das Uhrwerk zum Antrieb der Zeiger der Uhr 1 könnte ein Uhrwerk für eine mechanische Uhr, eine analoge Quarzuhr oder eine elektronisch gesteuerte mechanische Uhr sein. Der Klang des Läutwerkmechanismus wird jedoch durch das durch den Drehzahlregler mit einer Unruh, einer Spiralfeder, einer Ankergabel und einem Hemmungsrad in einer mechanischen Uhr erzeugte tickende Geräusch und durch das Geräusch von Magnetostriktion und schlagenden Getriebezähnen in einer analogen Quarzuhr schwer hörbar gemacht. Eine elektronisch gesteuerte mechanische Uhr, die weniger Lärm erzeugt, wird deshalb vorzugsweise verwendet.
  • Anordnung des Drehzahlreglers
  • Die Anordnung des Drehzahlreglers 2 wird als nächstes beschrieben.
  • Wie in 2A, 2B und 3 gezeigt, beinhaltet der Drehzahlregler 2 einen Rotor 200, zwei Flügel 210, eine Zick-Zack-Feder 220, die ein Flügelrückführmittel ist, und ein gegenüberliegendes Element 230.
  • Der Rotor 200 befindet sich frei drehbar zwischen der Platte 5 und der Werkradbrücke 6. Spezieller werden obere und untere Teile des Zapfens 201 des Rotors 200 durch Lagereinheiten 240 aufgenommen, die in die Werkradbrücke 6 und die Platte 5 eingebaut sind. Die Lagereinheiten 240 beinhalten Edelsteine 241 und 242, die zum Beispiel aus Rubin bestehen, in dem Zentrum und eine Messingedelsteinführung 243 zum Führen der Edelsteine.
  • Der Rotor 200 weist ein Rotorritzel 202, an dem die Zapfen 201 ausgebildet sind, und eine Flügelführungsplatte 203, die an dem Rotorritzel 202 angebracht ist, auf.
  • Das Rotorritzel 202 ist ein aus gehärtetem Stahl bestehendes kleines Rad. Das Rotorritzel 202 greift in ein Rad in dem Antriebsleistungsübertragungs-Räderwerk 4 ein, welches das Leistungsübertragungsmittel ist. Das Antriebsleistungsübertragungs-Räderwerk 4 ist ein geschwindigkeitsvergrößerndes Räderwerk und greift in das Trommelrad 31 ein, das eine innere Feder aufweist. Der Rotor 200 wird durch von dem Trommelrad 31 durch das Antriebsleistungsübertragungs-Räderwerk 4 übertragene mechanische Energie gedreht.
  • Ein Paar von Flügelführungsplatten 203 ist mit einer spezifischen Lücke dazwischen an einem Teil des Rotorritzels 202 angebracht. Die nahe an dem Rotorritzel 202 angeordnete Flügelführungsplatte 203 ist pressgepasst und an einem Teil des Rotorritzels 202 befestigt und die andere Flügelführungsplatte 203 ist an dem Rotorritzel 202 durch die pressgepasste Flügelführungsplatte 203 und einen Flügelverschlussbolzen 205 angebracht. Die Flügelführungsplatten 203 sind dünne Platten aus Edelstahl oder Messing und in der Draufsicht kreisförmig.
  • Aus Rubin oder einem anderen harten Stein bestehende Flügelbolzenedelsteine 204 sind in die Flügelführungsplatten 203 pressgepasst und die Enden des Stahlflügelverschlussbolzens 205 und des Stahlfedereinrastbolzens 206 sind in beide Flügelführungsplatten 203 pressgepasst. Die Flügelbolzenedelsteine 204 sind punktsymmetrisch zu dem Rotorritzel 202 angeordnet.
  • Die Achsen der Stahlflügelstifte 211, die an die Flügel 210 pressgepasst sind, werden in die Flügelbolzenedelsteine 204 eingeführt. Die Flügelbolzenedelsteine 204 werden geeignet geschmiert, so dass der Flügelstift 211 sich gleichmäßig drehen kann.
  • Eine Zick-Zack-Feder 220 ist an Federeinrastbolzen 206 angebracht.
  • Die Zick-Zack-Feder 220 ist durch Formen einer dünnen Edelstahlplatte ausgebildet und beinhaltet einen in der Mitte angeordneten Federpositionierungsteil 221 und Zick-Zack-Federteile 222, die in einem sich von den gegenüberliegenden Enden des Federpositionierungsteils 221 erstreckenden Zick-Zack ausgebildet sind.
  • Die Zick-Zack-Feder 220 ist so an den Flügelführungsplatten 203 angebracht, dass sie sich nicht dreht, indem die zwei in dem Federpositionierungsteil 221 ausgebildeten Öffnungen über die Federeinrastbolzen 206 gepasst werden. Das Rotorritzel 202 tritt durch die Öffnung in dem Zentrum des Federpositionierungsteils 221.
  • Die Flügel 210 sind dünne Edelstahlstücke, die in der Draufsicht im Wesentlichen sichelförmig sind, und drehbar auf Flügelstiften 211 angeordnet sind. Ein Stahlflügelfedereinraststift 212 ist an jeden Flügel 210 zwischen dem Flügelstift 211 und dem entfernten Ende des Flügels 210 an einer Position pressgepasst, die in Richtung auf den Flügelstift 211 von dem Schwerpunkt des Flügels 210 versetzt ist. Ein an dem entfernten Ende des Zick-Zack-Federteils 222 der Zick-Zack-Feder 220 gebildeter Ringteil ist auf dem Flügelfedereinraststift 212 eingerastet. Ein Flansch ist auf dem entfernten Ende des Flügelfedereinraststiftes 212 ausgebildet, um zu verhindern, dass die Zick-Zack-Feder 220 herunterrutscht. Die Zick-Zack-Feder 220 zieht somit das entfernte Ende des Flügels 210 in Richtung auf die Drehachse (Rotorritzel 202) des Rotors 200.
  • Wenn der Rotor 200 angehalten wird, zieht die Kraft der Zick-Zack-Feder 220 die Flügel 210 in Richtung auf das Zentrum des Rotors 200, so dass die entfernten Enden der Flügel 210 an den Flügelverschlussbolzen 205 liegen.
  • Wenn sich der Rotor 200 dreht, bewirkt eine Zentrifugalkraft entsprechend der Drehgeschwindigkeit, dass sich die Flügel 210 um den Flügelstift 211 gegen die Zick-Zack-Feder 220 drehen und sich nach außen (zu der äußeren Umfangsseite radial zu dem Rotor 200) bewegen, wie in 2B gezeigt.
  • Ein Finger 213 ist an jedem Flügel 210 nahe bei dem Flügelstift 211 gebildet und eine Bewegung der Flügel 210 nach außen wird durch die Position (den Winkel) beschränkt, in der dieser Finger 213 den Federeinrastbolzen 206 kontaktiert. Der Finger 213 und der Federeinrastbolzen 206 bilden ein Mittel zur Verhinderung einer übermäßigen Flügelbewegung in dieser Ausführungsform der Erfindung.
  • Wenn die Geschwindigkeit des Rotors 200 abnimmt, fällt die auf die Flügel 210 wirkende Zentrifugalkraft auch entsprechend der Abnahme der Drehgeschwindigkeit ab und zieht die Zick-Zack-Feder 220 deshalb die Flügel 210 um einen entsprechenden Betrag zurück in Richtung auf den Rotor 200.
  • Die Flügel 210 werden axial durch die punktsymmetrisch zu dem Rotorritzel 202 angeordneten Flügelbolzenedelsteine 204 gehalten und sind somit an einer zu dem Rotor 200 ausgeglichenen Position angebracht.
  • Das gegenüberliegende Element 230 weist ein zylindrisches Halteelement 231, das pressgepasst und an der Platte 5 befestigt ist, zwei gegenüberliegende Platten 233, die an dem Flansch des Halteelements 231 mit dazwischen liegenden Abstandshaltern 232 angeordnet sind, und eine Festsetzschraube 234 auf, die sich in das Halteelement 231 schraubt und die gegenüberliegenden Platten 233 zwischen der Schraube 234 und dem Haltelement 231 hält.
  • Der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Platten 233 wird durch die Dicke des Abstandshalters 232 zwischen den gegenüberliegenden Platten 233 bestimmt. Abstandshalter 232 verschiedener Dicken werden in dieser Ausführungsform der Erfindung bereitgestellt und der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Platten 233 kann geeignet während der Herstellung oder später durch wahlweises Einfügen des richtigen Abstandshalters 232 festgelegt werden.
  • Der Rotor 200 ist innerhalb einer in den gegenüberliegenden Platten 233 ausgebildeten Öffnung 233A angeordnet. Diese Öffnung 233A in der gegenüberliegenden Platte 233 ist mit der Achse des Rotors 200 konzentrisch.
  • Wenn sich die Flügel 210 wegen der Zentrifugalkraft nach außen bewegen, befinden sich die Flügel 210 in der Lücke zwischen den gegenüberliegenden Platten 233. Die Flügel 210 werden im Wesentlichen in dem Zentrum der Lücke zwischen den gegenüberliegenden Platten 233 angeordnet und die Lücke zwischen den Flügeln 210 und jeder der gegenüberliegenden Platten 233 ist im Wesentlichen gleich.
  • Die Flügel 210 in dieser Ausführungsform der Erfindung sind wie in 2A gezeigt geformt, so dass, wenn die entfernten Enden den Flügelverschlussbolzen 205 kontaktieren, der Außenrand der Flügel 210 innerhalb des äußeren Umfangs der Flügelführungsplatte 203 liegt und die Außenränder der Flügel 210 nicht von der Flügelführungsplatte 203 hervorstehen.
  • Die Flügel 210 sind außerdem so geformt, dass, wenn eine Zentrifugalkraft bewirkt, dass die Flügel 210 zu der maximalen Außenposition ausschwingen, bei der die Finger 213 auf den Flügeln 210 die Federeinrastbolzen 206 kontaktieren, ein Teil des Außenprofils des Flügels 210 mit der Öffnung 233A konzentrisch ist. Spezieller sind die Flügel 210 so geformt, dass ein Teil des Außenrands der Flügel 210 eine imaginäre Linie 235 überlagert, die, wie in 2B gezeigt, mit der Öffnung 233A konzentrisch ist.
  • Drehzahlreglerbetrieb
  • Ein wie oben beschrieben angeordneter Drehzahlregler 2 arbeitet wie folgt, um die Geschwindigkeit zu steuern.
  • Wenn der Rotor 200 durch das dazwischen liegende Antriebsleistungsübertragungs-Räderwerk 4 gedreht wird, wirkt eine Zentrifugalkraft auf die Flügel 210 und bewirkt, dass die Flügel 210 zu der Außenseite der Winkelführungsplatte 203 fliegen und in den Raum zwischen den gegenüberliegenden Platten 233 eintreten. Wegen der kleinen Lücke zwischen den Oberflächen der Flügel 210 und den gegenüberliegenden Oberflächen der gegenüberliegenden Platten 233, unterliegen die Flügel 210 einem größeren Widerstand wegen der Luftviskosität als vor dem Eintreten in die Lücke zwischen den gegenüberliegenden Platten 233. Dieser Widerstand wegen der Luftviskosität bewirkt, dass die Geschwindigkeit des Rotors 200 abfällt und die Zentrifugalkraft abnimmt, so dass die Flügel 210, die zu der Außenseite der Flügelführungsplatte 203 geflogen waren, zurück in Richtung auf den Rotor 200 durch die Zick-Zack-Feder 220 gezogen werden.
  • Wenn die Geschwindigkeit des Rotors 200 abfällt und die Flügel 210 von zwischen den gegenüberliegenden Platten 233 zu der Flügelführungsplatte 203 zurückgezogen werden, nimmt der auf die Flügel 210 wirkende Widerstand der Luftviskosität ab, beschleunigt der Rotor 200 deshalb wieder und fliegen die Flügel 210 wieder außerhalb der Flügelführungsplatte 203 und treten in die Lücke zwischen den gegenüberliegenden Platten 233 [Flügelführungsplatte 203, sic] ein. Während sich dieses Verhalten wiederholt, wird der Rotor 200 auf einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit gehalten.
  • Die Geschwindigkeit des Rotors wird auch durch eine Änderung der Eingriffseffizienz der Getriebe in dem Antriebsleistungsübertragungs-Räderwerk 4 und eine Änderung des Betriebs der durch den Rotor angetriebenen Einrichtung (des Läutwerkmechanismus in dieser Ausführungsform der Erfindung) beeinflusst. Jedoch wirkt auf jeden Fall eine der Rotorgeschwindigkeit entsprechende Zentrifugalkraft auf die Flügel 210, ändert sich die Strecke, über welche die Flügel ausfliegen, gemäß der Geschwindigkeit, und wird die Geschwindigkeit des Rotors 200, d. h. die Betriebsgeschwindigkeit der angetriebenen Einrichtung, im Wesentlichen konstant gehalten.
  • Läutwerkmechanismus
  • Der Läutwerkmechanismus 3, dessen Betriebsgeschwindigkeit durch den Drehzahlregler 2 dieser Ausführungsform der Erfindung geregelt wird, wird als nächstes beschrieben.
  • Die grundsätzliche Anordnung eines Läutwerkmechanismus ist aus der Literatur bekannt und die Beschreibung des Läutwerkmechanismus wird deshalb nachfolgend weggelassen oder vereinfacht.
  • Die Anordnung eines Läutwerkmechanismus gemäß dem Stand der Technik wird zum Beispiel in "A Guide to Complicated Watches" von Francois Lecoultre, Seiten 159 bis 179 beschrieben.
  • Der Läutwerkmechanismus 3 befindet sich auf der Zifferblattseite des Uhrwerks in der Uhr 1 und beinhaltet, wie in 1 gezeigt, ein Trommelrad 31 mit einer inneren Feder, die das Energiespeichermittel des Läutwerkmechanismus ist, das Antriebsleistungsübertragungs-Räderwerk 4 als ein geschwindigkeitsvergrößerndes Räderwerk, das ein Drehmoment von dem Trommelrad 31 zu dem Drehzahlregler 2 überträgt, einen Gong 33 zum Erzeugen eines Klangs, einen Hammer 34 zum Schlagen des Gongs 33 und ein Schlagsteuermittel 35 zum Bewirken, dass der Hammer 34 arbeitet und den Gong 33 eine der Zeit entsprechende Anzahl von Malen schlägt.
  • Das Trommelrad 31 ist spezifisch für den Läutwerkmechanismus vorgesehen und ist von dem Trommelrad getrennt, das verwendet wird, um die Zeiger der Uhr 1 anzutreiben, und ist so gebildet, dass die innere Feder durch Drehen der Krone 36 mit dem Stamm bei Schritt 0 gespannt werden kann.
  • Der Gong 33 ist ein aus gehärtetem Stahl bestehender C-Ring, der um den äußeren Umfang des Läutwerkmechanismus 3 (den äußeren Umfang des Uhrwerks der Uhr) herum angeordnet ist, wobei ein Ende des Gongs 33 an der Platte 5 befestigt ist.
  • Der Hammer 34 besteht auch aus gehärtetem Stahl und ist so angeordnet, dass er das Basisende des Gongs 33 schlägt. Der Hammer 34 wird durch einen Hammerauslöser 341, der so angeordnet ist, dass er sich frei auf dem Hammerhaltestift 34A dreht, und eine Hammerfeder 342, die den Hammer 34 in Richtung auf den Gong 33 drängt, betrieben. Spezieller kontaktiert die Hammerfeder 342 den Federstift 343 des Hammers 34 und drängt den Hammer 34, sich gegen den Uhrzeigersinn um den Haltestift 34A zu drehen, wie in 1 gesehen. Der Hammerauslöser 341 kontaktiert außerdem den Federstift 334. Wenn der Läutwerkmechanismus 3 nicht in Betrieb ist, wird der Hammerauslöser 341 in der in 1 gezeigten Position durch eine nachfolgend weiter beschriebene Sperre 902 gehalten, so dass der Hammer 34 auch an einer von dem Gong 33 getrennten Position im Ruhezustand ist. Der Hammerauslöser 341 wird, wie in 1 gesehen, durch eine Hammerauslöserfeder 344 in die Uhrzeigersinnrichtung gedrängt.
  • Das Schlagsteuermittel 35 beinhaltet eine Schraubenmutter 40, ein Schneckenrad 50, einen Lösehebel 60, ein Stundenrepetiergerüst 70 und ein Mittelrad 80.
  • Das Stundenrepetiergerüst 70 und das Mittelrad 80 sind die Teile dieses Läutwerkmechanismus, die Verbesserungen gegenüber dem Läutwerkmechanismus des Stands der Technik aufweisen, und werden deshalb nachfolgend im Detail beschrieben. Andere Teile des Läutwerkmechanismus sind aus der Literatur bekannt und deren weitere Beschreibung wird nachfolgend weggelassen.
  • Die Schraubenmutter 40 dreht sich übereinstimmend mit dem Minutenrohr 7, das die Zeiger antreibt, und treibt den Lösehebel 60 durch einen Bolzen 41 an.
  • Spezieller ist ein abgeschrägter Abschnitt auf der Außenseite des Minutenrohrs 7 ausgebildet und eine Schraubenmutter 40 mit einer Mittelsperrradöffnung von der Zifferblattseite eingefügt. Die Schraubenmutter 40 dreht sich deshalb übereinstimmend mit dem Minutenrohr 7 (zweites Rad = Minutenzeiger).
  • Der Bolzen 41 auf dem Außenteil der Schraubenmutter 40 kontaktiert den Lösehebel 60 leicht bevor das Basisuhrwerk die Stunde anzeigt (der Minutenzeiger zeigt auf zwölf) und dreht den Lösehebel 60 gegen den Uhrzeigersinn, wie in 1 gesehen.
  • Ein Stift 42 steht außerdem von dem Scheibenabschnitt der Schraubenmutter 40 hervor.
  • Das Schneckenrad 50 beinhaltet ein Sternrad 51 mit zwölf Zähnen 51A und eine Schneckenplatte 52 mit zwölf Flächen 52A, von denen jede aufeinander folgend eine unterschiedliche Länge von der Drehachse aufweist. Wenn L1 die Länge von dem Drehzentrum der Fläche ist, die am nächsten bei der Drehachse liegt, L2 die Länge von dem Drehzentrum der Fläche ist, die am zweitnächsten bei der Drehachse liegt, und ΔL die Differenz zwischen L1 und L2 ist, dann ist die Länge L2 = L1 + ΔL und die Länge L3 der drittkürzesten Fläche von dem Drehzentrum L3 = L1 + 2 × ΔL.
  • Mit anderen Worten, wenn die Länge jeder Fläche 52A aufeinander folgend als L1 bis L12 von der kürzesten zu der längsten bezeichnet wird, ist die Länge Ln = L1 + (n – 1) × ΔL (wobei n von 1 bis 12 reicht), und ist die Länge jeder Fläche 52A auf die für jedes ΔL aufeinander folgend erhöhte Länge festgelegt.
  • Das Schneckenrad 50 dreht sich um 1/12 Umdrehung pro Stunde als Folge dessen, dass der Stift 42 auf der Schraubenmutter 40 in den Zahn 51A des Sternrads 51 eingreift.
  • Wie in 4 gezeigt, beinhaltet der Lösehebel 60 einen im Wesentlichen Y-förmigen Haupthebel 61, einen an dem entfernten Ende eines Arms 61A des Haupthebels 61 angebrachten Schnabel 62, eine an dem entfernten Ende des anderen Arms 61B des Haupthebels 61 angebrachte Lösehebelklinke 63 und eine Lösehebelfeder 64, die mit der Lösehebelklinke 63 in Eingriff ist.
  • Der Lösehebel 60 ist frei drehbar an der Platte 5 durch eine Achse 65 angeordnet und wird in Verbindung mit der Drehung der Schraubenmutter 40 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, wie in 1 gesehen.
  • Der Schnabel 62 ist frei drehbar an dem Haupthebel 61 angebracht und wird durch die Lösehebelfeder 64 gedrängt, sich gegen den Uhrzeigersinn (in der Richtung des Pfeils A) zu drehen, wie in 4 gesehen. Diese Drehung ist auf die Position beschränkt, in welcher der Schnabel 62 den Haupthebel 61, wie in 4 gezeigt, kontaktiert.
  • Wenn eine Kraft, die bewirkt, dass sich der Schnabel 62 im Uhrzeigersinn (in der Richtung des Pfeils B) in 4 dreht, ausgeübt wird, wie zum Beispiel durch Drehen der Krone 36, um den Minutenzeiger gegen den Uhrzeigersinn zu bewegen, dreht sich der Schnabel 62 in der Richtung des Pfeils B und wird dann zu der ursprünglichen Position durch die drängende Kraft der Lösehebelfeder 64 zurückgeführt. Dies verhindert eine Beschädigung des Schnabels 62 und des Lösehebels 60.
  • Die Lösehebelklinke 63 wird durch die Lösehebelfeder 64 gedrängt, sich gegen den Uhrzeigersinn (in der Richtung des Pfeils C) in 4 zu drehen und greift in die dreieckigen Zähne 821 des Lösesperrrads 82 des Mittelrads 80 ein, wie nachfolgend weiter beschrieben.
  • Wenn sich der Lösehebel 60 gegen den Uhrzeigersinn dreht, drückt die Lösehebelklinke 63 die dreieckigen Zähne 821 des Lösesperrrads 82 und bewirkt, dass sich das Lösesperrrad 82 gegen den Uhrzeigersinn dreht.
  • Das Stundenrepetiergerüst 70 (HRR) wandelt die durch das Schneckenrad 50 angezeigte aktuelle Zeit in die der Anzahl von Malen, die der Gong 33 geschlagen wird, entsprechenden Schläge um und hält das Trommelrad 31 an, wenn der Läutwerkmechanismus 3 angehalten wird.
  • Wie in 5 gezeigt, weist das Stundenrepetiergerüst 70 eine frei drehbar zwischen der Platte 5 und der Werkradbrücke 6 gehaltene Achse 71, ein Hauptgerüst 72, das an die Achse 71 pressgepasst ist, eine frei drehbar an dem Hauptgerüst 72 angebrachte Stundenrepetiergerüstklinke 73 und eine Stundenrepetiergerüstklinkenfeder 74 auf, die durch die Achse 71 geführt wird und die Stundenrepetiergerüstklinke 73 drängt.
  • Das Hauptgerüst 72 weist Zähne 75 auf, die in einem auf der Achse 71 zentrierten Bogen angeordnet sind. Ein an einem Ende dieses Bogenabschnitts angeordneter Anschlag 76 kontaktiert das Mittelrad 80 und begrenzt dessen Drehung, wie nachfolgend weiter beschrieben.
  • Die Stundenrepetiergerüstklinke 73 weist einen im Wesentlichen T-förmigen Anschlussteil 731 (Zeitableseanschlusselement) zum Berühren der Flächen 52A des Schneckenrads 50 und zwei Eingriffsteile 732 zum Eingriff mit der Stundenrepetiergerüstklinkenfeder 74 auf. Die Stundenrepetiergerüstklinke 73 ist frei drehbar an dem Hauptgerüst 72 durch Anbringen einer in der Stundenrepetiergerüstklinke 73 ausgebildeten länglichen Öffnung 733 (Führungsöffnung) auf einen in das Hauptgerüst 72 pressgepassten Stift angebracht.
  • Wie in 6 gezeigt, ist die Stundenrepetiergerüstklinkenfeder 74 eine Feder mit einem dreieckigen Zahn 741 und an zwei Positionen auf den geneigten Seiten dieses dreieckigen Zahns 741 ausgebildeten kleinen Kerben 742. Wenn die Eingriffsteile 732 in diesen Kerben 742 liegen, ist die Stundenrepetiergerüstklinke 73 in der Ruhezustandsposition.
  • Wenn die Stundenrepetiergerüstklinke 73 mit einer Fläche 52A auf dem Schneckenrad 50 in Kontakt ist und die Zeiger angepasst werden, wodurch bewirkt wird, dass sich das Schneckenrad 50 dreht und die Schneckenplatte 52 die Seite der Stundenrepetiergerüstklinke 73 kontaktiert, trennen sich die Eingriffsteile 732 von den Kerben 742 und kann sich die Stundenrepetiergerüstklinke 73 drehen, so dass die Stundenrepetiergerüstklinke 73 nicht beschädigt wird.
  • Wenn der Kontakt zwischen dem Schneckenrad 50 und der Stundenrepetiergerüstklinke 73 gelöst wird, werden die Eingriffsteile 732 durch die Neigungen des dreieckigen Zahns 741 geführt und wird die Stundenrepetiergerüstklinke 73 automatisch zu der Ruhezustandsposition, bei der die Eingriffsteile 732 in den Kerben 742 liegen, zurückgeführt.
  • Eine auf der Platte 5 befestigte Stundenrepetiergerüstfeder 77 drängt das Stundenrepetiergerüst 70, sich auf der Achse 71 gegen den Uhrzeigersinn zu bewegen, wie in 1 gesehen.
  • Wie in 7 und 8 gezeigt, weist das Mittelrad 80 eine Antriebsrolle 81, ein Lösesperrrad 82, ein Mittelradritzel 83, einen Lösestift 84, eine Mittelradlöseklinke 85, eine Mittelradlöseklinkenfeder 86, ein Sammelgerüstritzel 87, einen Sammelgerüstritzelpositionierungsstift 88, ein Antriebssperrrad 89 und ein Stundensperrrad 90 auf.
  • Die Antriebsrolle 81 beinhaltet eine Scheibe 811 und eine Achse 812. Die Achse 812 wird frei drehbar auf der Platte 5 und der Werkradbrücke 6 gehalten.
  • Das Lösesperrrad 82 ist auf der der Platte 5 zugewandten Seite der Antriebsrolle 81 angeordnet und frei drehbar auf der Achse 812 eingefügt. Dieses Lösesperrrad 82 ist im Wesentlichen scheibenförmig und weist dreieckige Zähne 821 um die Außenseite herum zum Eingriff mit der Lösehebelklinke 63 des Lösehebels 60 auf.
  • Nach dem Einbau des Lösesperrrads 82 auf der Achse wird das Mittelradritzel 83 auf die Achse 812 von der Seite der Platte 5 pressgepasst. Das Mittelradritzel 83 ist ein kreisförmiges Getriebe, das in das geschwindigkeitsvergrößernde Räderwerk 32 zum Übertragen von Drehung von dem Trommelrad 31 eingreift, wie in 1 gezeigt.
  • Der Lösestift 84 ist an das Lösesperrrad 82 pressgepasst und durch eine in der Scheibe 811 der Antriebsrolle 81 ausgebildete Öffnung 813 hindurchtretend angeordnet. Diese Öffnung 813 ist eine längliche Öffnung mit einer spezifischen Länge in der Umfangsrichtung der Scheibe 811.
  • Die Mittelradlöseklinke 85 ist frei drehbar an der Scheibe 811 der Antriebsrolle 81 durch einen angeflanschten Stift 851 angebracht. Die Mittelradlöseklinke 85 weist einen Eingriffsteil 852 zum Eingriff mit dem Lösestift 84 und eine Sperre 853 zum Eingriff mit den dreieckigen Zähnen 891 des Antriebssperrrads 89 auf, wie nachfolgend weiter beschrieben.
  • Die Mittelradlöseklinkenfeder 86 ist auf der Scheibe 811 der Antriebsrolle 81 durch einen Stift 861 befestigt. Das entfernte Ende der Mittelradlöseklinkenfeder 86 greift in die Mittelradlöseklinke 85 ein und drängt die Mittelradlöseklinke 85, sich auf dem angeflanschten Stift 851 im Uhrzeigersinn zu drehen.
  • Das Sammelgerüstritzel 87 weist Zähne um die Außenseite herum und einen zahnlosen Abschnitt 871 auf, in dem keine Zähne ausgebildet sind. Ein Edelstein 872 ist in ein in dem Zentrum des Sammelgerüstritzels 87 ausgebildetes Durchgangsloch pressgepasst. Das Sammelgerüstritzel 87 ist auf der Achse 812 von der Werkradbrückenseite der Scheibe 811 angebracht und wird frei drehbar durch die Achse 812 gehalten.
  • Der Sammelgerüstritzelpositionierungsstift 88 ist an das Sammelgerüstritzel 87 pressgepasst und außerdem in das Antriebssperrrad 89 und das Stundensperrrad 90 eingefügt. Der Sammelgerüstritzelpositionierungsstift 88 bestimmt deshalb die Position des Sammelgerüstritzels 87, des Antriebssperrrads 89 und des Stundensperrrads 90.
  • Das Antriebssperrrad 89 befindet sich auf der der Platte 5 zugewandten Seite des Sammelgerüstritzels 87 und ist an den Sammelgerüstritzelpositionierungsstift 88 pressgepasst und durch diesen positioniert. Der gesamte äußere Umfang des Antriebssperrrads 89 ist mit dreieckigen Zähnen 891 bestückt. Die Sperre 853 der Mittelradlöseklinke 85 greift in diese dreieckigen Zähne 891 ein.
  • Das Stundensperrrad 90 befindet sich auf der Werkradbrückenseite des Sammelgerüstritzels 87 und ist an den Sammelgerüstritzelpositionierungsstift 88 pressgepasst und durch diesen positioniert. Zwölf dreieckige Zähne 901 sind auf einem Teil des äußeren Umfangs des Stundensperrrads 90 ausgebildet.
  • Das Stundensperrrad 90 weist außerdem eine Sperre 902 zum Anhalten des Hammers auf, um zu verhindern, dass der Hammer 34 arbeitet, wenn der Läutwerkmechanismus 3 angehalten ist.
  • Betrieb des Läutwerkmechanismus
  • Der Betrieb des so beinhalteten Läutwerkmechanismus 3 wird nachfolgend kurz beschrieben.
  • Ein Drehmoment von dem Trommelrad 31 wird normalerweise durch das geschwindigkeitsvergrößernde Räderwerk 32 auf das Mittelrad 80 übertragen und dieses Drehmoment drängt das Mittelrad 80 gegen den Uhrzeigersinn, wie in 1 gesehen. Das Mittelrad 80 [50, sic] dreht sich jedoch nicht und bleibt ortsfest, weil der zahnlose Abschnitt 871 des Sammelgerüstritzels 87 und der Anschlag 76 des Stundenrepetiergerüsts 70 zusammengedrückt sind.
  • Wenn sich das Minutenrohr 7 dann dreht, kontaktiert der Bolzen 41 auf der Schraubenmutter 40 den Schnabel 62 und dreht sich der Lösehebel 60 gegen den Uhrzeigersinn, wie in 1 gesehen, und bewirkt die Lösehebelklinke 63, die mit den dreieckigen Zähnen 821 in Eingriff ist, dass sich das Lösesperrrad 82 dreht. Der Lösestift 84 bewegt sich deshalb in der länglichen Öffnung 813 der Antriebsrolle 81 und bewegt sich kreisförmig gegen den Uhrzeigersinn, wie in 1 gesehen, gegen die Kraft der Mittelradlöseklinkenfeder 86, welche die Mittelradlöseklinke 85 in Richtung auf das Zentrum des Mittelrads 80 drückt.
  • Als Folge löst sich die Sperre 853 der Mittelradlöseklinke 85, die mit den dreieckigen Zähnen 891 des Antriebsperrrads 89 in Eingriff ist, von den dreieckigen Zähnen 891.
  • Wenn sich die Sperre 853 löst, kann sich das Sammelgerüstritzel 87 frei auf der Antriebsrolle 81 drehen. Als Folge bewirkt das Stundenrepetiergerüst 70, dass sich, wie in 1 gesehen, wegen der Kraft der ausgelenkten Stundenrepetiergerüstfeder 77 gegen den Uhrzeigersinn dreht, dass sich das Sammelgerüstritzel 87, das mit den Zähnen 75 des Stundenrepetiergerüsts 70 in Eingriff ist, unmittelbar gegen den Uhrzeigersinn dreht, wie in 1 gesehen, bis das entfernte Ende der Stundenrepetiergerüstklinke 73 eine Fläche 52A des Schneckenrads 50 kontaktiert.
  • Das an dem Sammelgerüstritzel 87 angebrachte Stundensperrrad 90 dreht sich deshalb im Uhrzeigersinn, während die dreieckigen Zähne 901 auf der Außenseite des Stundensperrrads 90 den frei drehbar auf dem Haltestift des Hammers 34 angebrachten Hammerauslöser 341 auslösen.
  • Der äußere Umfang der Schneckenplatte 52 des Schneckenrads 50, der durch das entfernte Ende der Stundenrepetiergerüstklinke 73 kontaktiert wird, ist in Flächen 52A (Seiten) bildende zwölf Teile aufgeteilt, von denen jedes eine der Zeit entsprechende spezifische Länge von dem Zentrum aufweist. Der Winkel, um den sich das Mittelrad 80 dreht, d. h. der Winkel, um den sich das Stundenrepetiergerüst 70 dreht, wenn sich die Mittelradlöseklinke 85 von dem Antriebssperrrad 89 löst, wird deshalb durch die Drehposition des Schneckenrads 50 bestimmt.
  • Spezieller weist das Schneckenrad 50 ein Sternrad 51 mit zwölf Zähnen 51A unterhalb der Schneckenplatte 52 auf. Wenn die Schraubenmutter 40 sich um eine Umdrehung pro Stunde übereinstimmend mit dem Minutenrohr 7 (Minutenzeiger) dreht, greift der an die Scheibe pressgepasste Stift 42 in das Sternrad 51 des Schneckenrads 50 ein, bevor der Bolzen 41 den Schnabel 62 kontaktiert und dreht sich das Schneckenrad 50 um eine Stunde (1/12 Drehung = 30 Grad). Weil eine dreieckige Zahnklinke gegen das Sternrad 51 gedrückt wird, dreht sich das Sternrad 50 auch mit einer Klinke und wird positioniert.
  • Die Größe des Sammelgerüstritzels 87, des Stundenrepetiergerüsts 70 und des Schneckenrads 50 sind so festgelegt, dass, wenn die Mittelradlöseklinke 85 sich löst, die Anzahl dreieckiger Zähne 901 auf dem Stundensperrrad 90, die den Hammerauslöser 341 auslösen, gleich der Anzahl von durch das Schneckenrad 50 angezeigten Stunden ist.
  • Wenn die Mittelradlöseklinke 85 sich löst und von dem Sammelgerüstritzel 87 gelöst wird, beginnt die Antriebsrolle 81, sich als Folge des von dem Trommelrad 31 durch das geschwindigkeitsvergrößernde Räderwerk 32 und das Mittelradritzel 83 übertragenen Drehmoments gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, wie in 1 gesehen.
  • Die Drehgeschwindigkeit der Antriebsrolle 81 wird durch die Geschwindigkeit des Trommelrads 31 bestimmt und das Trommelrad 31 dreht sich, wie durch den oben beschriebenen Drehzahlregler 2 gesteuert, mit einer extrem langsamen Geschwindigkeit.
  • Wenn sich die Antriebsrolle 81 übereinstimmend mit dem Mittelradritzel 83 dreht, bewirkt die Kraft der Mittelradlöseklinkenfeder 86, dass die Mittelradlöseklinke 85, die durch den Lösestift 84 angehoben wurde, wieder in das Antriebssperrrad 89 eingreift, weil das Lösesperrrad 82 gegen die Lösehebelklinke 63 gedrückt und ortsfest gehalten bleibt.
  • Als Folge wird das Sammelgerüstritzel 87 durch die Mittelradlöseklinke 85 eingeschränkt und dreht sich übereinstimmend mit der Antriebsrolle 81 gegen den Uhrzeigersinn.
  • Die dreieckigen Zähne 901 des Stundensperrrads 90, die über den Hammerauslöser 341 laufen, drücken den Hammerauslöser 341 und bewirken, dass dieser sich gegen den Uhrzeigersinn bewegt. Diese kreisförmige Bewegung des Hammerauslösers 341 bewirkt, dass der Hammer 34 von dem Gong 33 weg im Widerstand zu der drängenden Kraft der Hammerfeder 342 gehoben wird. Wenn das Stundensperrrad 90 fortfährt, sich zu drehen, und der dreieckige Zahn 901 sich von dem Hammerauslöser 341 löst, führt die Hammerfeder 342 den Hammer 34 in Richtung auf den Gong 33 zurück und bewirkt, dass der Hammer 34 den Gong 33 schlägt.
  • Der Gong 33 wird jedes Mal geschlagen, wenn sich das Mittelrad 80 dreht und ein dreieckiger Zahn 901 des Stundensperrrads 90 den Hammerauslöser 341 auslöst. Als Folge wird der Gong 33 gemäß der Drehposition des Schneckenrads 50, d. h. der Anzahl von Stunden in der von dem Schneckenrad 50 abgelesenen Zeit, geschlagen. Der Benutzer kann deshalb die Stunde an der Anzahl von Malen erkennen, die der Gong erklingt.
  • Wenn der Gong 33 der Anzahl von Stunden in der von dem Schneckenrad 50 abgelesenen Zeit gemäß erklingt, kontaktiert der zahnlose Abschnitt 871 des Sammelgerüstritzels 87 den Anschlag 76 des Stundenrepetiergerüsts 70 und hört das Mittelrad 80 auf, sich zu drehen.
  • Die Sperre 902 des Stundensperrrads 90 kontaktiert deshalb den Hammerauslöser 341, wie in 1 gezeigt, und es wird verhindert, dass sich der Hammerauslöser 341 gegen den Uhrzeigersinn bewegt. Der Hammerauslöser 341 kontaktiert den Federstift 343 des Hammers 34 zu diesem Zeitpunkt und der Hammer 34 wird im Ruhezustand an einer von dem Gong 33 getrennten Position gehalten. Der Gong 33 wird deshalb nicht erklingen, wenn der Läutwerkmechanismus 3 nicht arbeitet, sogar wenn die Hände geklatscht werden oder das Handgelenk energisch geschüttelt wird, während die Armbanduhr getragen wird.
  • Wenn eine Drehung des Minutenrohrs 7 den Schnabel 62 des Lösehebels 60 von dem Bolzen 41 der Schraubenmutter 40 trennt, bewirkt die Kraft der Feder, dass sich der Lösehebel 60 im Uhrzeigersinn dreht und zu der ursprünglichen Position zurückkehrt.
  • Dies schließt den Betrieb des Läutwerk(Schlagwerk)-Mechanismus 3 ab.
  • Effekt der ersten Ausführungsform
  • Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die folgenden Effekte auf.
    • (1) Der Drehzahlregler 2 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung hält die Betriebsgeschwindigkeit des Läutwerkmechanismus 3, der durch ein Trommelrad 31 angetrieben wird, durch mechanische Steuerung im Wesentlichen konstant, benötigt deshalb keine Steuerschaltung und keinen Sensor und verringert deshalb die Kosten und belegt weniger Platz. Außerdem muss der Drehzahlregler 2, weil er mechanisch ist und keine elektrische Stromversorgung benötigt, keine durch einen Generator-Drehzahlregler erzeugte Leistung nutzen, wenn er in einer elektronisch gesteuerten mechanischen Uhr 1 verwendet wird, und verhindert deshalb eine Verkürzung der Betriebszeit einer elektronisch gesteuerten mechanischen Uhr 1 als Folge eines zunehmenden Leistungsverbrauchs.
    • (2) Der Drehzahlregler 2 ist ein kontaktfreier Drehzahlregler, der den Widerstand von Fluidviskosität nutzt, deshalb keine Abnutzungspartikel erzeugt und eine Beschmutzung des Mechanismus und Verschleiß unterbindet. Das Aussehen wird deshalb nicht durch Abnutzungspartikel beeinträchtigt, periodische Wartungsarbeiten, die ein Auseinanderbauen und Reinigen, um Abnutzungspartikel zu entfernen, ein Ersetzen von Teilen wegen einer Teilabnutzung und eine Anpassung beinhalten, sind weniger häufig erforderlich und die Wartungskosten können deshalb verringert werden. Außerdem vermeidet die Verwendung eines kontaktfreien Drehzahlreglers, der den Widerstand von Fluidviskosität nutzt, Lärm. Das Nichtvorhandensein von Lärm bietet den Genuss des klaren reinen Tons des Läutwerkmechanismus, bei der Verwendung in einer Uhr 1 mit einem Läutwerkmechanismus.
    • (3) Weil sich der Rotor 200 bei diesem Drehzahlregler 2 nur in eine Richtung dreht, können die Beschädigung und der Verschleiß kollidierender Teile, die bei einer sich hin und her bewegenden Schweizer Hebelhemmung beobachtet werden, vermieden werden, sogar wenn sich der Rotor 200 mit einer hohen Geschwindigkeit dreht. Außerdem kann der Drehzahlregler 2, weil er Flügel 210 verwendet, dünn gebildet werden und leicht in einer Armbanduhr 1 aufgenommen werden.
    • (4) Durch die Verwendung von Luft als das viskose Fluid ist ein Gehäuse oder eine Struktur zum Verschließen des viskosen Fluids nicht erforderlich und kann der Drehzahlregler leicht kompakt gebildet werden und können Einbußen von der Abdichtung zwischen dem Gehäuse und der Achse vermieden werden.
    • (5) Die auf die Flügel 210 wirkende viskose Last kann durch Vorsehen des gegenüberliegenden Elements 230 mit Oberflächen, die den Oberflächen der Flügel gegenüberliegen, vergrößert werden. Die Bremskraft pro Volumenverhältnis kann deshalb vergrößert werden und der Drehzahlregler 2 und eine Uhr 1, die den Drehzahlregler 2 aufnimmt, können kleiner gemacht werden. Das Geschwindigkeitszunahmeverhältnis des Antriebsleistungsübertragungs-Räderwerks 4 kann deshalb verringert werden und die Anzahl von Rädern in dem Räderwerk kann dementsprechend verringert werden, wodurch die Anzahl von Teilen und die Kosten verringert werden und die Platzeffizienz verbessert wird.
    • (6) Durch Bilden einer gegenüberliegenden Platte 233 auf beiden Seiten der Flügel 210 wirkt die Bremskraft des Fluidviskositätswiderstands auf beiden Seiten der Flügel 210 und kann die Bremskraft verglichen mit dem Vorsehen einer gegenüberliegenden Platte 233 auf nur einer Seite vergrößert werden, während der Rotor 200 in dem Drehzahlregler 2 und der Oberflächenbereich des gegenüberliegenden Elements 230 gleich groß bleiben. Außerdem ist, weil eine gegenüberliegende Platte 233 auf jeder Seite der Flügel 210 liegt, die gesamte Änderung des viskosen Widerstands klein, sogar wenn die Flügel 210 sich näher zu einer gegenüberliegenden Platte 233, zum Beispiel wegen eines Schüttelns, verschieben, weil die Lücke zu der anderen gegenüberliegenden Platte 233 sich auch vergrößert. Die Geschwindigkeit des Drehzahlreglers 2 bleibt deshalb stabil und die Betriebsgeschwindigkeit der Einrichtung bleibt auch im Wesentlichen konstant.
    • (7) Es wird verhindert, dass die Flügel 210 andere Teile kontaktieren, sogar, wenn wegen eines Stoßes, wenn die Uhr getragen wird, ein Drehmoment auf den Rotor 200 ausgeübt wird, das größer als erwartet ist, oder eine übermäßige Kraft auf die Flügel 210 ausgeübt wird, weil das Mittel zur Verhinderung einer übermäßigen Flügelbewegung, das beschränkt, wie weit die Flügel 210 zu der Außenseite fliegen können, verhindert, dass sich die Flügel 210 außerhalb der voreingestellten Position bewegen. Zusätzlich kann das Mittel zur Verhinderung einer übermäßigen Flügelbewegung nur durch Verwendung des Federeinrastbolzens 206 und des Fingers 213 gebildet werden und ist deshalb einfach, leichtgewichtig und kostengünstig.
    • (8) Die Flügel 210 sind so positioniert, dass das Gewicht der mehreren Flügel ausgeglichen ist. Die Ausgeglichenheit wird deshalb auf der Drehachse gehalten, sogar wenn ein viskoser Widerstand auf die Flügel 210 wirkt, eine Schiefstellung oder außeraxiale Drehung des Rotors 200 wird verhindert und der Rotor 200 fährt deshalb fort, sich stabil zu drehen.
    • (9) Ein Teil des Außenrands der Flügel 210 ist so geformt, dass er einen Kreis überlappt, der mit der Drehachse des Rotors konzentrisch ist, wenn die Flügel 210 auf die maximale Außenposition ausgebreitet sind, wodurch der Bereich, in dem die Flügel 210 das gegenüberliegende Element 230 überlappen, wenn die Flügel 210 an der maximalen Außenposition liegen, maximiert wird, der Bereich nahe bei dem Außenteil der Flügel, an dem die Umfangsgeschwindigkeit am höchsten ist, vergrößert wird und die Bremskraft vergrößert wird. Die Bremskraft ist deshalb relativ zu der Größe des Drehzahlreglers 2 hoch und ein Drehzahlregler 2, der eine ausreichende Bremskraft erzeugt und außerdem platzeffizient ist, kann bereitgestellt werden.
    • (10) Durch Verwenden einer flachen Zick-Zack-Feder 220 als das Flügelrückführmittel kann die Dünnheit der Feder durch den Betrag der Auslenkung ausgeglichen werden, weshalb ein dünner Rotor 200 und Drehzahlregler 2 geboten werden. Ein dünnes Profil kann deshalb erreicht werden, sogar wenn diese mit den Flügeln 210 gestapelt wird, weshalb eine größere Freiheit in der horizontalen Gestaltung geboten wird. Die Flügelelemente und die Feder können auch übereinstimmend gebildet werden, wodurch die Teil- und Zusammenbaukosten verringert werden. Außerdem wird, weil die Zick-Zack-Feder 220 zwei Zick-Zack-Federteile 222 entsprechend den zwei Flügeln 210 und einen übereinstimmend gebildeten, die zwei Zick-Zack-Federteile 222 verbindenden Federpositionierungsteil 221 aufweist, nur eine Positionierungsstelle benötigt, eine kompakte Feder geboten, kann die Feder mit weniger Schritten hergestellt werden und sind der Zusammenbau und die Handhabung leichter.
    • (11) Die Flügel 210 sind im Wesentlichen sichelförmig und werden axial frei drehbar zu dem Rotor 200 durch einen dazwischen liegenden Flügelstift 211 gehalten und der Flügelstift 211 ist zu einem Ende von dem Schwerpunkt des Flügels versetzt gebildet. Als Folge wird der Reibungswiderstand der Haltestruktur des Flügels 210 verringert, können sich die Flügel 210 gleichmäßig bewegen und kann die Drehgeschwindigkeit des Drehzahlreglers 2 verglichen mit Flügeln, die sich parallel zu der radialen Richtung des Rotors 200 bewegen, stabilisiert werden.
    • (12) Die Federverformung wird auch verringert, wenn sich die Flügel 210 drehen, weil die Zick-Zack-Feder 220 versetzt in Richtung auf den Flügelstift 211 von dem Schwerpunkt angebracht ist. Als Folge ist die Zick-Zack-Feder 220 leichter festzusetzen und dehnt sich die Zick-Zack-Feder 220 gleichmäßig aus und zieht sich gleichmäßig zusammen. Außerdem wird ein Verdrehen der Zick-Zack-Feder 220 verringert, weil eine Auslenkung der Zick-Zack-Feder 220 in der Drehrichtung verringert werden kann, und kann sich die Feder leicht ausdehnen und zusammenziehen. Es gibt auch wenig Gleiten zwischen der Zick-Zack-Feder 220 und dem Flügelfedereinraststift 212 und wenig Sorge um Abnutzung, wenn das Ring- oder C-förmige Ende der Feder 220 auf den Stift 212 eingehakt ist.
  • Zweite Ausführungsform
  • Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird als nächstes mit Bezug auf 9A bis 9C beschrieben. Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich von dem Drehzahlregler 2 der ersten Ausführungsform durch eine leichte Abwandlung der Form des Außenrands der Flügel 210. Andere Aspekte dieser Ausführungsform sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform und eine weitere Beschreibung derselben wird deshalb weggelassen.
  • Spezieller stimmen die Flügel 210A bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung mit der Form des inneren Umfangsrands der Öffnung 233A in den gegenüberliegenden Platten 233 überein. Das heißt ein Teil des Außenrands des Flügels 210A, und noch spezieller das Profil des Rands von dem entfernten Ende des Flügels 210A bis zu nahe bei dem Flügelstift 211, stimmt mit der Form des Innenrands der Öffnung 233A in den gegenüberliegenden Platten 233 überein.
  • Der Drehzahlregler 2 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung bietet die gleichen Effekte wie die erste Ausführungsform
  • Zusätzlich vergrößert sich der Bereich der Flügel 210A, der zwischen den gegenüberliegenden Platten 233 eingeführt wird, wenn eine Zentrifugalkraft die Flügel 210A von der in 9B gezeigten Position zu der in 9C gezeigten Position treibt, weil der Außenrand der Flügel 210A der inneren Umfangsoberfläche der Öffnung 233A folgt, und ist der Luftviskositätswiderstand größer als bei der ersten Ausführungsform, wenn ein Abschnitt der Flügel 210A in die Lücke zwischen den gegenüberliegenden Platten 233 eintritt. Der Unterschied des viskosen Widerstands bevor und nachdem die Flügel 210A das gegenüberliegende Element 230 überlappen wird deshalb vergrößert und die Geschwindigkeit des Rotors 200 kann besser bei der festgelegten Geschwindigkeit stabilisiert werden.
  • Dritte Ausführungsform
  • Wie in 10 und 11 gezeigt, bildet das gegenüberliegende Element 300 bei dieser dritten Ausführungsform der Erfindung das Paar gegenüberliegender Platten 233 übereinstimmend oberhalb und unterhalb des Drehzahlreglers 2. Das gegenüberliegende Element 300 weist deshalb einen Kanal 301 auf, in den die Flügel 210 eintreten, wenn eine Zentrifugalkraft die Flügel 210 nach außen treibt.
  • Diese Ausführungsform der Erfindung setzt zwei gegenüberliegende Elemente 300, von denen jedes einen C-förmigen Kanal 301 aufweist, zusammen, um einen einzelnen ringförmigen Kanal 301 zu bilden.
  • Die gegenüberliegenden Elemente 300 können sich durch Führungsstifte 302 geführt, die in in den gegenüberliegenden Elementen 300 gebildeten länglichen Löchern eingeführt sind, linear bewegen. Eine übereinstimmend mit jedem gegenüberliegenden Element 300 ausgebildete Feder 303 drängt die gegenüberliegenden Elemente 300 auseinander, d. h. weg von der Drehachse des Rotors 200.
  • Die gegenüberliegenden Elemente 300 sind so angeordnet, dass die Lücke zwischen den gegenüberliegenden Elementen 300 unter Verwendung von in die Platte 5 geschraubten Anpassschrauben 304 genau angepasst werden kann. Spezieller können, wenn die Anpassschrauben 304 in Richtung auf die Drehachse des Rotors 200 eingeschraubt werden, die gegenüberliegenden Elemente 300 im Widerstand zu der drängenden Kraft der Federn 303, welche die gegenüberliegenden Elemente 300 auseinanderdrücken, zusammenbewegt werden. Ein Drehen der Anpassschrauben 304 weg von der Drehachse des Rotors 200 ermöglicht es der drängenden Kraft der Federn 303, die gegenüberliegenden Elemente 300 auseinanderzudrücken.
  • Dies ermöglicht eine Änderung des horizontalen Bereichs der Flügel 210, der die gegenüberliegenden Elemente 300 überlappt, und deshalb ein Einstellen der Drehgeschwindigkeit des Rotors 200 und dadurch der Betriebsgeschwindigkeit des Läutwerkmechanismus 3.
  • Weil diese Geschwindigkeitsanpassung nur erforderlich ist, wenn die Uhr 1 zusammengebaut ist, wird, sobald die Positionen der gegenüberliegenden Elemente 300 angepasst sind, jedes der gegenüberliegenden Elemente 300 an der angepassten Position durch eine Festsetzschraube 305 befestigt.
  • Die Führungsstifte 302, die Federn 303, die Anpassschrauben 304 und die Festsetzschrauben 305 bei dieser Ausführungsform der Erfindung bilden ein Horizontalpositionsanpassungsmittel zum Anpassen des Abstands von dem inneren Umfangsrand 300A jedes gegenüberliegenden Elements 300 zu dem Zentrum der Rotordrehung.
  • Der Drehzahlregler 2, der gegenüberliegende Elemente 300 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung verwendet, bietet die gleichen Effekte wie die vorigen Ausführungsformen.
  • Zusätzlich kann, da die Strecke, über welche die Flügel 210 nach außen fliegen, sich gemäß der Zentrifugalkraft, d. h. der Rotorgeschwindigkeit, ändert, der auf den Rotor 200 wirkende viskose Widerstand in hohem Maße bei der Geschwindigkeit geändert werden, bei der die Flügel 210 anfangen, die Ebene der gegenüberliegenden Elemente 300 zu überlappen, indem eine Lücke radial zu dem Rotor 200 zwischen den gegenüberliegenden Elementen 300 und der Flügelposition, wenn der Rotor 200 angehalten ist, gebildet wird. Das Verhalten der Flügel 210 fluktuiert deshalb wiederholt in winzigem Ausmaß nahe bei der Grenze zu dem gegenüberliegenden Element 300 (dem inneren Umfangsrand 300A). Die Geschwindigkeit des Rotors 200 kann deshalb leicht durch Steuern des geschwindigkeitsvergrößernden Getriebeverhältnisses, der Anzahl von geschwindigkeitsvergrößernden Getrieben, des Ausgabedrehmoments der Energiequelle und durch Verwendung des Horizontalpositionsanpassungsmittels, um die radiale Position der gegenüberliegenden Elemente 300 anzupassen, angepasst werden.
  • Außerdem müssen, wenn die Drehgeschwindigkeit des Rotors 200 durch Ändern der Dicke des Abstandshalters 232 zwischen den gegenüberliegenden Platten 233 angepasst wird, die gegenüberliegenden Platten 233 und die Werkradbrücke 6 jedes Mal entfernt werden, wenn der Abstandshalter 232 ersetzt wird, um die Geschwindigkeit anzupassen, und ist die Anpassung deshalb schwierig.
  • Diese Ausführungsform der Erfindung ermöglicht jedoch das Anpassen der Geschwindigkeit durch ein einfaches Gleiten der gegenüberliegenden Elemente 300 und die Drehgeschwindigkeit des Rotors 200 kann deshalb leicht angepasst werden.
  • Diese Ausführungsform bildet eine Lücke zwischen den gegenüberliegenden Elementen 300, aber der Einfluss dieser Lücke auf die auf die Flügel 210 ausgeübte Bremskraft ist klein, weil der Bereich dieser Lücke relativ zu dem Bereich der Flügel 210, der die gegenüberliegenden Elemente 300 überlappt, extrem klein ist. Eine Abnahme der Bremskraft kann außerdem durch Schließen der Lücke zwischen den Flügeln 210 und den gegenüberliegenden Elementen 300 überwunden werden. Spezieller kann, da die Kanäle 301 in den gegenüberliegenden Elementen 300 gebildet sind, die Lücke genauer festgelegt werden, als wenn die Lücke durch Einfügen eines Abstandshalters 232 wie bei der ersten Ausführungsform bestimmt wird, weshalb ein Festlegen der Lücke zu den Flügeln 210 mit einer guten Genauigkeit ermöglicht wird.
  • Vierte Ausführungsform
  • Diese vierte Ausführungsform der Erfindung ordnet mehrere Flügel 210 vertikal auf der Drehachse gestapelt an, wie in 12 gezeigt. Das gegenüberliegende Element ist so angeordnet, dass jede Schicht der Flügel 210 in eine entsprechende Lücke zwischen gegenüberliegenden Platten 400 eintritt. Zusätzlich wird ein Teil der 5 auch als eine gegenüberliegende Platte 5A verwendet, wie in 12 gezeigt.
  • Andere Aspekte dieser Ausführungsform sind die gleichen wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen und eine weitere Beschreibung derselben wird weggelassen.
  • Diese Ausführungsform der Erfindung bietet die gleichen Effekte wie die vorigen Ausführungsformen.
  • Zusätzlich ermöglicht das Vorsehen von Flügeln 210 in mehreren Schichten eine Vergrößerung der Bremskraft ohne eine Änderung der horizontalen Größe des Drehzahlreglers 2.
  • Außerdem können, wenn die Flügel 210 und die gegenüberliegenden Platten 400 standardisiert und so gebildet werden, dass die in einem einzelnen Drehzahlregleraufbau kombinierte Anzahl gemäß der Gestaltungsspezifikation (der durch den Drehzahlregler benötigen Bremskraft) gewählt werden kann, die Kosten verringert werden, während die Verwendung in Einrichtungen mit unterschiedlichen Bremskrafterfordernissen ermöglicht wird.
  • Fünfte Ausführungsform
  • Jede der vorhergehenden Ausführungsformen verwendet den Drehzahlregler 2 dieser Erfindung, um die Betriebsgeschwindigkeit eines Läutwerkmechanismus 3 zu regeln. Diese fünfte Ausführungsform verwendet den Drehzahlregler der Erfindung, um den Leistungsgeneratorrotor eines federgetriebenen elektrischen Generators zu regeln.
  • Wie bei den vorherigen Ausführungsformen ist der Drehzahlregler 2 mit dem Trommelrad 31 durch ein dazwischen liegendes Antriebsleistungsübertragungs-Räderwerk 4 (geschwindigkeitsvergrößerndes Räderwerk) bei dieser Ausführungsform verbunden. Zusätzlich ist außerdem ein Leistungsgenerator 500 mit dem Antriebsleistungsübertragungs-Räderwerk 4 verbunden.
  • Wie in 13 gezeigt, beinhaltet der Leistungsgenerator 500 einen Generatorrotor 501, der mit einem Rad in dem Antriebsleistungsübertragungs-Räderwerk 4 in Eingriff ist und durch dieses angetrieben wird, zwei Statoren 502, die mit dem Generatorrotor 501 dazwischen angeordnet sind, und eine um jeden Stator 502 gewickelte Spule 503. Die Spulen 503 sind mit einem Kondensator 505 durch eine dazwischen liegende Gleichrichterschaltung 504 und mit einer elektronischen Einrichtung 506 als der Last, der die Leistung zugeführt wird, verbunden.
  • Der Generatorrotor 501 ist zum Beispiel ein Rotor mit einem Zweipolmagneten zum Erzeugen elektrischer Leistung. Die Gleichrichterschaltung 504 kann ein Zweiweg- oder Einweggleichrichter, wie aus der Literatur bekannt, sein. Der Kondensator 505 ist zum Beispiel ein keramischer Kondensator.
  • Die als die Last verwendete elektronische Einrichtung 506 könnte zum Beispiel ein Notradio mit einem eingebauten Leistungsgenerator oder ein Blitzlicht sein, das eine LED-Lampe verwendet und einen eingebauten Leistungsgenerator aufweist. Der Leistungsgenerator 500 kann daher durch Aufziehen der Feder in dem Trommelrad 31 Leistung erzeugen und verwendet werden, um elektronischen Einrichtungen zur tragbaren Verwendung oder Notverwendung Leistung zuzuführen, da Batterien nicht erforderlich sind.
  • Federgetriebene Leistungsgeneratoren 500 wie dieser werden verwendet, um den Rotor des Leistungsgenerators durch das Drehmoment der Feder frei zu drehen, und die während der Drehung des Rotors erzeugte Leistung lädt einen Kondensator auf. Jedoch muss, da eine große Leistungsmenge in einer kurzen Zeit erzeugt wird, wenn sich der Rotor frei dreht, ein Kondensator mit einer hohen Kapazität verwendet werden. Ein Kondensator mit einer hohen Kapazität kann durch Verwendung eines Tantalkondensators oder eines elektrolytischen Kondensators gebildet werden, aber die Kapazität solcher Kondensatoren nimmt über die Zeit bei wiederholten Auflade-Entlade-Zyklen ab und kann ungeeignet werden, um ausreichend Leistung zu speichern.
  • Elektronisch gesteuerte Generatoren, welche die Rotorgeschwindigkeit durch elektrisches Bremsen des Generators steuern, sind zum Beispiel aus der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung H11-166980 bekannt. Der Vorteil ist, dass dieser Generator-Drehzahlregler ein konstantes Leistungslevel für eine relativ lange Zeit erzeugen kann.
  • Das Problem ist, dass die Leistung zum Antreiben der Steuer-IC (integrierte Schaltung) und des Quarzoszillators außerdem zusätzlich zu der durch die elektronische Einrichtung 506, welche die Last ist, genutzten Leistung erzeugt werden muss und der Prozentsatz der erzeugten Leistung, welcher der Last zugeführt werden kann, deshalb abnimmt.
  • Diese Ausführungsform der Erfindung regelt jedoch den Generatorrotor 501 mechanisch durch den Drehzahlregler 2 der Erfindung, benötigt deshalb nicht die Steuer-IC und den Quarzoszillator, die für die elektronische Steuerung benötigt werden, und vermeidet deshalb einen Leistungsverbrauch durch diese Einrichtungen. Durch Anpassen der Geschwindigkeit durch diesen Drehzahlregler 2 kann nur durch die Last verbrauchte Leistung bei einem konstanten Level für eine lange Zeit erzeugt werden, kann ein Leistungsverbrauch durch andere Elemente als die Last vermieden werden und die Verschwendung von Federenergie unterbunden werden. Die Betriebszeit kann deshalb bei Verwendung der gleichen Feder, die verwendet wird, um einen elektronisch gesteuerten Generator anzutreiben, vergrößert werden, weil der Leistungsverbrauch geringer ist.
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorhergehenden Ausführungsformen beschränkt.
  • Wenn die Lücke zwischen den gegenüberliegenden Platten 233 zum Beispiel durch Wechseln des Abstandshalters 232 angepasst wird, ist auch eine Anordnung möglich, die es nicht erfordert, die Werkradbrücke 6 zu entfernen. Dies kann erreicht werden, indem der Teil der Werkradbrücke 6, der den Rotor 200 axial hält, von dem anderen Teil der Werkradbrücke getrennt wird und die Rotorbrücke, die den Rotor 200 axial hält, als ein Ausleger gebildet wird. Zusätzlich wird der Teil der gegenüberliegenden Platte, der dem Flügel 210 gegenüberliegt, in einem C-förmigen Aufbau gebildet, der, in einer Draufsicht betrachtet, die Rotorbrücke umgeht. Als Folge kann die gegenüberliegende Platte entfernt werden, um den Abstandshalter 232 leicht zu ersetzen, ohne die Rotorbrücke auseinanderzubauen.
  • Die Platte 5, die Werkradbrücke 6 oder ein anderes Element, an dem das Lager des Rotors 200 befestigt ist, können auch als eine gegenüberliegende Platte verwendet werden. Bei dieser Anordnung kann die Lücke zwischen der gegenüberliegenden Platte und den Flügeln 210 festgelegt und die Bremskraft angepasst werden, indem die Höhe des Rotors 200 von der Platte 5 oder der Werkradbrücke 6 angepasst wird.
  • Wo die Zick-Zack-Feder 220 mit dem Flügel 210 verbunden ist, ist auch nicht darauf beschränkt, zu dem Flügelstift 211 von dem Schwerpunkt des Flügels versetzt zu sein, und kann in Richtung auf das entfernte Ende des Flügels von dem Schwerpunkt versetzt sein. Die Form der Flügel 210 ist außerdem nicht auf eine im Wesentlichen sichelförmige Form, wie oben beschrieben, beschränkt und die Form kann gemäß der Anzahl von an dem Rotor 200 angeordneten Flügeln gestaltet werden.
  • Die Flügel 210 sind außerdem nicht darauf beschränkt, frei drehbar an dem Rotor 200 angebracht zu sein und sich mit der Zentrifugalkraft zu drehen, so dass sie sich nach außen bewegen, und können so angeordnet sein, dass sie sich parallel wegen der Zentrifugalkraft bewegen.
  • Außerdem können getrennte Zick-Zack-Federn 220 für jeden Flügel 210 verwendet werden. Das Flügelrückführmittel ist außerdem nicht auf eine Zick-Zack-Feder 220 beschränkt und zum Beispiel könnte eine Spiralfeder verwendet werden. Jedoch ist eine Zick-Zack-Feder 220 für die Aufnahme in einer Armbanduhr 1, die klein und dünn ist, sehr bevorzugt.
  • Die Anzahl von an dem Rotor 200 angeordneten Flügeln 210 ist außerdem nicht auf zwei beschränkt und ein oder drei oder mehr Flügel können verwendet werden. Die Verwendung nur eines Flügels macht es jedoch schwierig, die geeignete Gewichtsausgeglichenheit aufrechtzuerhalten, wenn sich der Rotor 200 dreht. Zusätzlich bedeutet die Verwendung von drei oder mehr Flügeln, dass die Größe jedes Flügels 210 kleiner wird und der Aufbau komplizierter und deshalb kostspielig wird. Als Folge ist es bevorzugt, zwei Flügel zu verwenden.
  • Ein Mittel zur Verhinderung einer übermäßigen Flügelbewegung ist nicht notwendigerweise erforderlich, aber das Vorsehen eines solchen kann zuverlässiger eine Beschädigung des Flügels 210 verhindern.
  • Die gegenüberliegenden Elemente 230, 330 sind nicht darauf beschränkt, auf beiden Seiten des Flügels 210 gebildet zu sein, und können auf nur einer Seite gebildet werden, aber das Bilden der gegenüberliegenden Elemente auf beiden Seiten verdoppelt die Bremskraft und ermöglicht eine entsprechende Verringerung der Größe.
  • Luft ist das bevorzugte zwischen den Flügeln 210 und den gegenüberliegenden Elementen 230, 300 liegende Fluid, aber die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von Luft beschränkt. Eine Flüssigkeit oder ein anderes Fluid können stattdessen verwendet werden. In solchen Fällen sind jedoch ein Gehäuse und eine Abdichtung zum Aufnehmen und Verschließen des Fluids notwendig und Luft ist deshalb das bevorzugte Fluid.
  • Wie in 14 gezeigt, kann der Lösehebel 60 alternativ mit einem Schlitz (Kanal) 66 zwischen dem Arm 61A, an dem der Schnabel 62 des Haupthebels 61 angebracht ist, und dem Arm 61B, an dem die Lösehebelklinke 63 angebracht ist, gebildet sein.
  • Bei diesem Haupthebel 61 ist der entlang des Schlitzes 66 angeordnete Teil des Arms 61B ein verengter Abschnitt, der schmaler als der Rest des Arms 61B ist. Dieser verengte Abschnitt ist ein flexibler Teil 67, der sich elastisch verformen kann, und der Lösehebel 60 ist deshalb mit Elastizität zwischen dem Schnabel 62 und der Lösehebelklinke 63 aufgebaut.
  • Ein steifer Stützteil 68 ist außerdem auf der dem Arm 61A zugewandten Seite des Schlitzes 66 gebildet.
  • Ein Schlitz 66 ist somit zwischen einem flexiblen Teil 67 und einem steifen Stützteil 68 ausgebildet und die Breite dieses Schlitzes 66, d. h. die Lücke zwischen dem flexiblen Teil 67 und dem steifen Stützteil 68, ist im Wesentlichen konstant.
  • Wenn der Lösehebel 60 mit diesem Schlitz 66 und dem flexiblen teil 67 durch die Schraubenmutter 40 kreisförmig bewegt wird, verformt sich der flexible Teil 67, bis der flexible Teil 67 den steifen Stützteil 68 kontaktiert, wie in 15 gezeigt.
  • Als Folge kann, wenn sich die Antriebsrolle 81 vorübergehend mit einer hohen Geschwindigkeit, zum Beispiel wegen des Einflusses eines Spiels in dem Antriebsleistungsübertragungs-Räderwerk 4, dreht, das Lösesperrrad 82 mit hoher Geschwindigkeit in derselben Richtung wie die Antriebsrolle 81 gedreht werden, indem der verformte flexible Teil 67 in die ursprüngliche Position zurückkehrt.
  • Die Mittelradlöseklinke 85 löst sich deshalb nicht von dem Lösestift 84, ein Eingriff der Mittelradlöseklinke 85 mit dem Antriebssperrrad 89 bevor das Stundenrepetiergerüst 70 die genaue Zeit abliest kann verhindert werden, und der Schlagwerkmechanismus kann stabil und genau betrieben werden.
  • Der Drehzahlregler 2 bei diesen Ausführungsformen der Erfindung verwendet einen Rotor 200, der sich mit hoher Geschwindigkeit dreht, deshalb eine entsprechend große Anzahl von Rädern in dem Antriebsleistungsübertragungs-Räderwerk 4 aufweist und den entsprechenden Einflüssen eines Spiels unterliegt. Ein Lösehebel 60 mit einem flexiblen Teil 67, wie in diesem Aspekt der Erfindung beschrieben, verhindert jedoch zuverlässig durch Spiel verursachte Betriebsprobleme und kann ziemlich effektiv in einer Uhr mit diesem Drehzahlregler 2 und diesem Antriebsleistungsübertragungs-Räderwerk 4 verwendet werden.
  • Durch Bilden eines steifen Stützteils 68 zusätzlich zu dem flexiblen Teil 67 bei diesem Lösehebel 60 wirkt der flexible Teil 67 auch als ein steifes Element, nachdem sich der flexible Teil 67 dahin verformt, wo er das steife Stützteil 68 kontaktiert. Der Zeitablauf, bei dem sich die Mittelradlöseklinke 85 und das Antriebssperrrad 89 lösen, nachdem der Lösehebel 60 durch die Schraubenmutter 40 gedrückt wird, kann deshalb durch die Strecke, die der flexible Teil 87 zurücklegt, um das steife Stützteil 68 zu kontaktieren, oder spezieller durch die Breite des Schlitzes 66 und die Form und Abmessungen der anderen Teile festgelegt werden. Als Folge kann, sobald die Zeiger genau angebracht sind, der Läutwerkmechanismus 3 so angepasst werden, dass er immer zur Stunde erklingt.
  • Wie in 16 gezeigt, kann der Lösehebel auch als ein Lösehebel 60B ohne einen steifen Stützteil 68 gebildet werden.
  • Arbeitsmuster
  • Ein Arbeitsmuster eines Drehzahlreglers 2 gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wurde hergestellt und wie nachfolgend beschrieben getestet.
  • Die Kurven 601 und 602 in den in 17 und 18 gezeigten Graphen 1 und 2 zeigen die Ergebnisse einer Messung der Drehgeschwindigkeit des Rotors 200, wenn das auf den Rotor 200 übertragene Drehmoment durch Änderung der Male, welche die Feder aufgezogen wurde, angepasst wurde. Diese Testergebnisse wurden ohne eine Änderung der Last zum Beispiel des Hammers 34 bei der ersten Ausführungsform erhalten.
  • Die bei diesem Test verwendeten Bedingungen werden nachfolgend gezeigt.
    • Geschwindigkeitszunahmeverhältnis von dem Trommelrad zu dem Rotor: 176.400 Mal
    • Anzahl von Zahneingriffen in dem Räderwerk von dem Trommelrad zu dem Rotor: 8
    • Durchmesser der Flügelführungsplatte in dem Rotor: 4 mm
    • Flügelmaterial: Edelstahl
    • Flügeldicke: 0,1 mm
    • Flügelgewicht (1 Flügel): 0,0031 g
    • Lücke zwischen gegenüberliegender Platte und Flügel: Lücke zwischen Flügel und oberer Platte Lücke zwischen Flügel und unterer Platte
    • Federkoeffizient der Flügelrückführfeder (Zick-Zack-Feder): 0,00874 (kgf/mm) ≈ 0,08571 (N/mm)
    • Durchmesser der Öffnung 233A in den gegenüberliegenden Platten: 4,5 mm
    • Maximaler äußerer Umfang der Flügel (äußerer Durchmesser des Kanalabschnitts der gegenüberliegenden Platten): 6,0 mm
  • Die Kurven 603 und 604 in Graphen 1 und 2 zeigen die Ergebnisse unter den gleichen Bedingungen, aber unter Verwendung eines fixierten Flügels (einer Scheibe mit einem Durchmesser von 6 mm) anstelle des bei den vorhergehenden Ausführungsformen der Erfindung beschriebenen Rotors.
  • Diese Ergebnisse zeigen, dass die Rotorgeschwindigkeit bei einem fixierten Flügel zunimmt, wenn die Anzahl der Male, welche die Feder aufgezogen ist, zunimmt und das Federdrehmoment zunimmt. Bei einem Drehzahlregler 2 gemäß der vorliegenden Erfindung mit bewegbaren Flügeln wird die Rotordrehung jedoch nicht durch die Anzahl der Federaufziehungen und das Drehmoment beeinflusst, nachdem die Feder drei Mal aufgezogen wurde, und der Drehzahlregler 2 wirkt als ein Drehzahler mit konstanter Geschwindigkeit.
  • Der in 19 gezeigte Graph 3 zeigt die Testergebnisse, die erhalten wurden, wenn der Läutwerkmechanismus 3 der ersten Ausführungsform mit dem Hammer 34 angetrieben wurde. Die Kurven 610 und 611 zeigen den durchschnittlichen Schlagabstand des Hammers 34, wenn die Zeit von dem ersten Schlag zu dem zwölften Schlag in elf gleiche Teile aufgeteilt wird. Die Kurve 612 zeigt die Änderung der Rotorgeschwindigkeit bei verschiedenen Anzahlen von Federaufziehungen.
  • Diese Ergebnisse zeigen, dass, bis die Feder annähernd vier Mal aufgezogen wird, der Schlagabstand des Hammers 34 durch die Anzahl der Federaufziehungen, d. h. das Federdrehmoment, nicht beeinflusst wird und im Wesentlichen konstant bleibt, sogar wenn sich die Last ändert, wie zum Beispiel, wenn ein Hammer 34 angetrieben wird.
  • Von den in Graph 4 und Graph 5 in 20 und 21 gezeigten Ergebnissen her wird eine ausreichende Bremskraft unter Verwendung von Luft als das viskose Fluid erreicht und kann die Bremskraft durch Anpassen der Lücke zwischen den Flügeln 210 und den gegenüberliegenden Platten 233 angepasst werden, wenn die Lücke zwischen den Flügeln 210 und den gegenüberliegenden Platten 233 (wo die Lücke zwischen der oberen Platte und dem Flügel = die Lücke zwischen der unteren Platte und dem Flügel) 0,15 mm oder weniger beträgt. Wenn diese Lücke größer als 0,15 mm ist, ist die Bremskraft im Wesentlichen konstant und unanpassbar, ungeachtet der Größe der Lücke, und die Bremskraft außerdem gering.
  • Wenn die Lücke übermäßig klein ist, könnten sich die Flügel und die gegenüberliegenden Platten als Folge einer durch den Rotor verursachten Schiefstellung, einer Gleichlaufschwankung der Flügel oder eines Spiels zwischen den Zapfen und den Edelsteinen berühren, und die Anpassung, die erforderlich ist, um diesen Kontakt zu verhindern, ist extrem schwierig. Ein Festlegen der Lücke auf 0,03 mm oder mehr bietet deshalb den Vorteil einer leichten Anpassung.
  • Die Lücke zwischen den Flügeln 210 und den gegenüberliegenden Platten 233 bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist deshalb vorzugsweise größer als oder gleich groß wie 0,03 mm und kleiner als oder gleich groß wie 0,15 mm. Wenn der Drehzahlregler 2 in eine kleine Vorrichtung, wie zum Beispiel eine Armbanduhr, eingebaut wird, wird erwartet, dass der Drehzahlregler 2 mit der bei diesen Tests verwendeten Größe gestaltet wird und diese Lücke wird deshalb vorzugsweise auf die oben beschriebenen Abmessungen festgelegt.
  • Jedoch kann, wenn der Drehzahlregler in einer größeren Einrichtung, wie zum Beispiel einer Taschenuhr oder einer Manteluhr, verwendet wird und die Größe der Flügel 210 vergrößert werden kann, die Lücke zwischen den Flügeln 210 und den gegenüberliegenden Platten 233 auf größer als oder gleich groß wie 0,15 mm, wie benötigt, um die erforderliche Bremskraft zu erzielen, festgelegt werden.
  • Eine Änderung der Rotorgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit ω), wenn die Feder sich dann abwickelt und das Federdrehmoment abfällt, wurde durch Simulation bei einem zweiten Test unter Verwendung eines Drehzahlreglers mit bewegbaren Flügeln gemäß der vorliegenden Erfindung und eines Drehzahlreglers ohne Flügel bestimmt.
  • Die bei dieser Simulation verwendeten Bedingungen werden nachfolgend gezeigt.
    • Geschwindigkeitszunahmeverhältnis von dem Trommelrad zu dem Rotor: 95.653 Mal
    • Anzahl der Zahneingriffe in dem Räderwerk von dem Trommelrad zu dem Rotor: 8
    • Durchmesser der Flügelführungsplatte in dem Rotor: 4 mm
    • Flügelgewicht (1 Flügel): 0,0031 g
    • Anzahl der Flügel: 2
    • Flügelform: Wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben (die in 2A und 2B gezeigte Flügelform)
    • Lücke zwischen gegenüberliegender Platte und Flügel: Lücke zwischen Flügel und oberer Platte = Lücke zwischen Flügel und unterer Platte = 0,05 mm
    • Federkoeffizient der Flügelrückführfeder (Zick-Zack-Feder): 58,52 N/m
    • Durchmesser der Öffnung in den gegenüberliegenden Platten: 4,5 mm
    • Maximales Ausgabedrehmoment der Feder: 0,0123 N·m (≈ 125 gcm)
    • Maximale Anzahl von Federaufziehungen: 8,4
  • Die Winkelgeschwindigkeit des Rotors, wenn die Feder sich abwickelt und das Federdrehmoment schrittweise abnimmt, wurde unter den obigen Bedingungen simuliert.
  • Ein Hammer oder eine andere Last wurde bei dieser Simulation nicht berücksichtigt. Ein Reibungswiderstand von dem Trommelrad zu dem Rotor und ein viskoser Widerstand von Schmieröl in den Lagern wurden auch nicht berücksichtigt. Dies liegt daran, dass der Effekt klein ist, sogar wenn diese berücksichtigt werden.
  • Der Widerstand der Luftviskosität von dem Trommelrad zu dem letzten Getriebe vor dem Rotor wurde auch nicht berücksichtigt, weil sich die Räder verglichen mit dem Rotor langsam drehen und die Luftviskosität im Wesentlichen keinen Einfluss hat.
  • Der Rotor wurde als ein Zylinder behandelt, bis die Flügel zwischen den gegenüberliegenden Platten eintraten und nur der Einfluss von Luftviskosität auf die Oberfläche des Rotors wurde mit Bezug auf die auf den Rotor aufgebrachte Luftviskosität berücksichtigt. Dies galt auch für den zum Vergleich bei der Simulation verwendeten flügellosen Rotor.
  • Nachdem die Flügel zwischen den gegenüberliegenden Platten eintraten, wurden der auf die hypothetisch zylindrische Rotoroberfläche wirkende Widerstand der Luftviskosität und der zwischen den Flügeln und den gegenüberliegenden Platten wirkende Widerstand der Luftviskosität als der gesamte Widerstand der auf den Rotor wirkenden Luftviskosität verwendet.
  • Die Winkelgeschwindigkeit des Rotors wurde bei der Simulation wie folgt bestimmt.
  • Das durch die Feder ausgeübte Drehmoment wurde basierend auf der Anzahl von Malen, welche die Feder aufgezogen wurde, festgelegt und die Rotorgeschwindigkeit wurde aus diesem Drehmoment und dem Trägheitsmoment des Rotors berechnet. Die auf die Flügel wirkende Zentrifugalkraft wurde basierend auf der Rotorgeschwindigkeit erhalten, die Auslenkung (Position) der Flügel wurde aus dieser Zentrifugalkraft und der drängenden Kraft der Flügelrückführfeder berechnet, die Fläche des Abschnitts der Flügel zwischen den gegenüberliegenden Platten wurde bestimmt, wenn die Flügel zwischen den gegenüberliegenden Platten lagen, und der Widerstand der Luftviskosität über diese Fläche wurde berechnet. Das auf den Rotor ausgeübte viskose Bremsdrehmoment und die Winkelgeschwindigkeit des Rotors wurden dann aus dem Abstand von dem Zentrum der Rotordrehung zu dem durch den Luftviskositätswiderstand beeinflussten Teil der Flügel und den spezifischen Widerstand der Luftviskosität erhalten.
  • Das Federdrehmoment während sich die Feder abwickelte wurde aufeinander folgend aus den Federcharakteristiken berechnet und die oben beschriebenen Berechnungen wurden wiederholt basierend auf dem berechneten Federdrehmoment gelöst, um die in 22 gezeigten Simulationsergebnisse zu erhalten.
  • 22 zeigt die Beziehung zwischen der Rotorgeschwindigkeit und dem auf das Trommelrad ausgeübten viskosen Bremsdrehmoment. Die Kurve 620 zeigt die Beziehung zwischen der Rotorgeschwindigkeit und dem viskosen Bremsdrehmoment bei Verwendung eines Drehzahlreglers mit bewegbaren Flügeln gemäß der vorliegenden Erfindung und die Kurve 621 zeigt die Ergebnisse bei Verwendung des gleichen Drehzahlreglers ohne Flügel.
  • Wie aus diesen Ergebnissen erkannt werden wird, verhält sich der Drehzahlregler gemäß der vorliegenden Erfindung gleich wie der flügellose Drehzahlregler, bis die Flügel zwischen den gegenüberliegenden Platten eintreten, aber, wenn die Winkelgeschwindigkeit des Rotors zunimmt und die Flügel zwischen den gegenüberliegenden Platten eintreten, steigt das viskose Bremsdrehmoment scharf an.
  • Das maximale viskose Bremsdrehmoment ohne Flügel beträgt deshalb 0,005 N·m oder weniger, wie durch die Kurve 621 gezeigt, und ist geringer als annähernd die Hälfte des maximalen Federdrehmoments. Ein ausreichendes Bremsdrehmoment kann deshalb nicht ausgeübt werden und die Rotordrehung kann nicht auf eine konstante Geschwindigkeit geregelt werden.
  • Wenn jedoch bewegbare Flügel verwendet werden, wird ein mit dem maximalen Ausgabedrehmoment der Feder vergleichbares viskoses Bremsdrehmoment erzeugt und kann die Rotorgeschwindigkeit zuverlässig auf eine konstante Geschwindigkeit geregelt werden.
  • Außerdem werden, um ein mit dem maximalen Ausgabedrehmoment der Feder vergleichbares viskoses Bremsdrehmoment zu erzeugen, wenn ein flügelloser Rotor verwendet wird, ein geschwindigkeitsvergrößerndes Getriebeverhältnis von 210.000 Mal und zehn Eingriffsphasen in dem Räderwerk benötigt, wie durch die Kurve 622 angezeigt.
  • Zusätzlich ändert sich, wie durch den Pfeil 623 in 22 angezeigt, wenn sich die Feder um 5,5 Drehungen von 7,5 Aufziehungen auf 2,0 Aufziehungen abwickelt und sich das Federdrehmoment von annähernd 0,0118 N·m auf 0,00785 N·m ändert, die durch die Kurve 622 angezeigte Drehgeschwindigkeit des flügellosen Rotors um annähernd 18,5% von 372 s–1 (= 372 rps) auf 303 s–1, wie durch den Pfeil 624 angezeigt. Bei der vorliegenden Erfindung ändert sich jedoch, wie durch den Pfeil 625 angezeigt, die Rotorgeschwindigkeit von 386 s–1 auf 362 s–1 oder nur um annähernd 6,2%.
  • Die Feder benötigt normalerweise über 48 Stunden, um sich 5,5 Mal abzuwickeln. Bei dem durch die Kurve 622 angezeigten flügellosen Rotor ist deshalb der Betrieb des Läutwerkmechanismus, oder spezieller der Antrieb des Hammers, wenn sich die Feder auf 2,0 Aufziehungen abgewickelt hat, um etwas weniger als 20% von dem Betrieb 48 Stunden früher verschieden, als die Feder bei 7,5 Aufziehungen aufgezogen war, und kann der Benutzer die Änderung des Schlagabstands des Läutwerkmechanismus bemerken. Im Gegensatz dazu unterdrückt die vorliegende Erfindung diese Änderung auf nur ungefähr 6%, kann der Gong deshalb im Wesentlichen mit demselben Abstand geschlagen werden, obwohl sich das Federdrehmoment ändert, und kann ein stabiler Betrieb aufrechterhalten werden und somit wurde der Nutzwert der vorliegenden Erfindung bestätigt.

Claims (15)

  1. Kontaktfreier Drehzahlregler (2), der den Widerstand von Fluidviskosität nutzt, umfassend: einen Rotor (200), der sich unter Verbrauch von Energie dreht, die von einem Energiespeichermittel (31) durch ein Leistungsübertragungsmittel (4) zugeführt wird; einen Flügel (210), der Flügeloberflächen senkrecht zu der Drehachse des Rotors aufweist und an einem äußeren Umfang des Rotors angeordnet ist und radial in Richtung auf die äußere Umfangsseite des Rotors durch eine durch Rotordrehung erzeugte Zentrifugalkraft bewegbar ist; ein Flügelrückführmittel (220) zum Ziehen des Flügels zu der inneren Umfangsseite radial zu dem Rotor, das zwischen dem Rotor und dem Flügel angeordnet ist; und ein gegenüberliegendes Objekt (230), das an dem äußeren Umfang des Rotors angeordnet ist und eine gegenüberliegende Oberfläche umfasst, die sich gegenüber von den Flügeloberflächen befindet und durch eine vorgegebene Lücke von diesen getrennt ist, wobei, wenn sich der Flügel zu der äußeren Umfangsseite radial zu dem Rotor bewegt, ein Widerstand gemäß der Fluidviskosität entsprechend dem Betrag der Flügelbewegung auf den Flügel aufgebracht wird.
  2. Drehzahlregler nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Lückenanpassungsmittel (232) zum Anpassen der Lücke zwischen der Flügeloberfläche und der gegenüberliegenden Oberfläche des gegenüberliegenden Objekts.
  3. Drehzahlregler nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: ein Horizontalabstandsanpassungsmittel (205) zum Anpassen des Abstands zwischen dem inneren Umfangsrand des gegenüberliegenden Objekts und dem Zentrum der Rotordrehung.
  4. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Lücke zwischen der Flügeloberfläche und der gegenüberliegenden Oberfläche des gegenüberliegenden Objekts 0,15 mm oder weniger beträgt und das viskose Fluid, das zwischen der Flügeloberfläche und der gegenüberliegenden Oberfläche liegt, Luft ist.
  5. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das gegenüberliegende Objekt so angeordnet ist, dass es beiden Seiten des Flügels in der Richtung der Drehachse des Rotors gegenüberliegt.
  6. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der ferner ein Mittel (213, 206) zur Verhinderung einer übermäßigen Flügelbewegung umfasst, das an dem Rotor angeordnet ist, um zu verhindern, dass der Flügel außerhalb einer vorgegebenen Position fliegt.
  7. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem mehrere Flügel an dem Rotor angeordnet sind und jeder Flügel sich an einer gewichtsausgeglichenen Position zu der Drehachse des Rotors befindet.
  8. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem ein Teil des Außenprofils des Flügels so geformt ist, dass er einen Kreis überlappt, der mit der Drehachse des Rotors konzentrisch ist, wenn sich der Flügel an der maximalen Außenposition befindet.
  9. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Innenrandprofil des gegenüberliegenden Objekts ein mit der Drehachse des Rotors konzentrischer Kreis ist und ein Teil des Außenprofils des Flügels dieselbe Form wie das Innenrandprofil des gegenüberliegenden Objekts aufweist.
  10. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das Flügelrückführmittel eine flache Zick-Zack-Feder ist.
  11. Drehzahlregler nach Anspruch 10, bei dem: mehrere Flügel an dem Rotor angeordnet sind; und das Flügelrückführmittel eine integrale Anordnung ist, die eine für jeden der mehreren Flügel angeordnete Zick-Zack-Feder aufweist.
  12. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem der Flügel im Wesentlichen sichelförmig ist und axial durch eine Achse (211) gehalten wird, so dass er sich frei zu dem Rotor drehen kann, und die Achse in Richtung auf einen Endabschnitt von dem Schwerpunkt des Flügels gebildet ist.
  13. Drehzahlregler nach Anspruch 12, bei dem das Flügelrückführmittel den Flügel an einem Punkt kontaktiert, der zu der Drehachse von dem Schwerpunkt des Flügels versetzt ist.
  14. Leistungsgenerator (500) umfassend: den Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 13; ein Energiespeichermittel (31) zum Speichern mechanischer Energie; ein Leistungsübertragungsmittel (4) zum Übertragen von mechanischer Energie von dem Energiespeichermittel zu dem Drehzahlregler; und einen Generator (501, 502, 503), der durch die von dem Energiespeichermittel zugeführte mechanische Energie angetrieben wird.
  15. Vorrichtung, umfassend: den Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 13; und eine Bedieneinheit (3), die durch den Drehzahlregler geregelt wird.
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