PT93006A - Mecanismo de accionamento de tres ponteiros para um relogio com um motor passo a passo - Google Patents

Description

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MEMORIA DESCRITIVA

Antecedentes do invento

Este invento refere-se, na generalidade, a um mecanismo de accionamento para um relógio com um motor passo a passo, e mais particularmente refere-se a um mecanismo de accionamento,de custo baixo,de três ponteiros, para um relógio analógico de quartzo de pulso. São conhecidos os relógios de pulso analógicos de quartzo, que têm um motor passo a passo tipo Lavet alimentado com impulsos periódicos de corrente, fornecidos por um circuito integrado, o qual é alimentado com uma pilha tipo botão contida no mecanismo de accionamento do relógio. 0 motor passo a passo, que é mais usui almente utilizado, tem um estator que inclui um núcleo e um enrolamento ligado para receber os impulsos de corrente os quais alternam em polaridade. 0 rotor do motor passo a passo tem, mais usualmente um imã permanente de dois polos rodável numa abertura, no estator, de modo que em cada impulso, o rotor salta metade de uma rotação. 0 rotor tem um pinhão de engrenagem de saída que ro da os ponteiros do relógio através de um trem'de engrenagens de redução adequada. 0 presente invento refere-se a um aperfeiçoa^ mento e simplificação do trem de engrenagens de redução para um relógio de pulso de três ponteiros, isto é, tendo ponteiros de "segundos", "minutos", e "horas".

Um mecanismo de accionamento é descrito na patente dos Estados Unidos n2 4 647 218 concedida em três de Março de 1987 a P. Wuthrich e requerida pela requerente deste pedido, em que um rotor de motor passo a passo com um pinhão consistindo em dois pinos paralelos, equidistantes do eixo do rotor, acciona directameji te a roda dos "minutos", de um relógio de dois ponteiros, movendo por passos o rotor meia rotação uma vez cada minuto. 0 mecanismo de accionamento inclui uma roda e uma engrenagem de redução de pinhão montada rotativamente num único eixo para accionar a roda das horas e o ponteiro das horas. Contudo, este relógio não tem ponteiro de "segundos".

Um mecanismo de accionamento de relógio de pulso de três po£ teiros, é descrito nas patentes dos Estados Unidos n^ 4 426 158 concedida em 17 de Janeiro de 1984 n2 4 483 627 concedida em 20 -3- 70 484 PI-1208-Portugal de Novembro de 1984 a Muller e colaboradores, o qual inclui um r£ tor de motor passo a passo tendo um pinhão de dois pinos similar accionando uma roda dos segundos e o veio dos segundos. Dispostas, coaxialmente em redor de uma coluna que suporta a haste dos segu£ dos do estador do motor passo a passo, estão duas ligações rotati_ vas com rodas ligadas, uma para os minutos e outra para as horas. Um par, de conjuntos de engrenagem de redução de pinhão e roda, são coaxialmente montados para rodar em relação um ao outro e em relação ao suporte de chumaceira estacionário. Uma tal roda e pinhão reduz a velocidade para accionar a roda dos minutos. A outra roda e pinhão são accionados por um pinhão no veio dos minutos e reduz adicionalmente a velocidade para accionar a roda das horas. Esta construção necessita de um par de conjuntos de engrenagens de redução montados coaxialmente, os quais são rotativos em relação um ao outro, bem como em relação ao suporte de chumaceira estacionário.

Por consequência, um objectivo do presente invento é proporcionar um mecanismo de accionamento melhorado para um relógio de três ponteiros com uma construção mais simples e menos partes de modo a reduzir o custo.

Outro objectivo do invento é proporcionar um mecanismo de a£ -cionamento aperfeiçoado para um relógio de pulso analógico de quartzo de três ponteiros.

Desenhos 0 invento, tanto para a sua organização como para o processo de o pôr em prática, em conjunto com os seus objectivos e vantagens adicionais, será melhor compreendido com referência à descri ção seguinte feita em ligação com os desenhos anexos, nos quais: a figura 1 é uma vista em planta simplificada do mecanismo de accionamento aperfeiçoado, representando as suas característi-cas importantes no trem de engrenagem, mas omitindo detalhes de£ necessários, e a figura 2 é um corte transversal pela linha em ziguezague II-II da fig.l. -4- 70 484 PI-1208-Portugal

Sumário do invento 0 invento é um mecanismo de accionamento aperfeiçoado para um relógio analógico de quartzo de três ponteiros, tendo um men-bro estacionário como seja uma carcaça, um motor passo a passo com o pinhão de rotor adaptado para andar uma vez por segundo, e um grande número de membros de saída coaxiais montados rotativa-mente na carcaça, incluindo um veio para accionar um ponteiro dos "segundos" e sendo uma roda dentada de segundos e um pinhão de accionamento de redução accionado pelo pinhão de rotor, uma ligação coaxial tendo uma roda dentada de minutos e outra ligação coja xial tendo uma roda dentada de horas. 0 aperfeiçoamento inclui um conjunto de engrenagem de redução duplo com um único eixo montado rotativamente na carcaça tendo uma terceira roda dentada acciona-da pelo pinhão de accionamento de redução e tendo um primeiro pinhão de redução e segundo pinhão de redução accionado directjs mente as rodas das horas e minutos, respectivamente, a partir do mesmo eixo. Na realização preferida, o pinhão de rotor, o pinhão de accionamento de redução, e o primeiro pinhão de redução são do tipo de dois pinos, enquanto o segundo pinhão de redução é uma eji grenagem de dentes direitos normal.

Descrição da realização preferida

Referindo a fig. 1 dos desenhos, um desenho simplificado ou esquemático é mostrado do mecanismo de accionamento 2 do relógio, o qual inclui um menbro estacionário tal como a carcaça de plástico 4 desenhada para caber numa caixa de relógio (não mostrada) . 0 mecanismo de accionamento contém elementos os quais não são relevantes para o presente invento e por isso apenas mostrados em linhas tracejadas, tal como um botão 6 para ajustar a posição dos ponteiros, uma carta de circuito impresso 8 contendo um circuito integrado, e uma pilha 10 que fornece energia ao circuito integra^ do.

Referindo a vista em corte transversal da fig. 2, que mostra uma carcaça de plástico 4. Durante a montagem do relógio, são adi cionados outros membros, tal como um mostrador de relógio 12, po£ teiro de "segundos" 14, ponteiro de "minutos" 16, e ponteiro de "horas" 18, mostrados em linhas a tracejado na fig. 2, mas omitidos da fig. 1. -5- 70 484 PI-1208-Portugal

Os ponteiros 14, 16 e 18 são accionados por um motor passo a passo mostrado, na generalidade em 20, o qual inclui uma bobina de enrolamento 22 em redor de um núcleo 24. 0 núcleo 24 é parte de um membro de estator com a forma de 26, terminando numa sapa-ta polar 28. Um membro de estator 30 inclui uma sapata polar 32 e uma secção curta 34 colocada por baixo e ligada em circuito magmS tico com o núcleo 24. Os polos de apoio 28, 32, definem um rotor aberto 30 circundante 36. 0 rotor 36, como visto na fig. 2, inclui um pinhão de rotor de dois pinos 38 e um imã permanente bipolar 40 com porção sobremoldada de plástico 42. 0 sobremolde de plást_i co pode convenientemente fornecer as chumaceiras para o rotor bem como os dois pinos paralelos incluindo o pinhão de rotor 38.

Dispostos no centro da carcaça do mecanismo de accionamento estão um grande número de membros de saída coaxiais os quais são transmitidos sobre uma coluna oca estacionária 44 presa na carcaça 4. Um dos membros coaxiais é um veio de segundos 46 adaptado na sua extremidade superior para receber o ponteiro dos segundos 14 e tendo ligada, à sua extremidade inferior uma roda dentada de segu ndos 48. Com dentes 48a, os quais podem ser de plástico ou me tal e um pinhão de accioname nto de re dução 50, o q uai é também do tipo de dois pinos. A roda d e segundo s 48 e o p inh ão de accion a- ment o de redução 50, podem s er partes separ adas ligadas por en cai xe d e interferência ou podem ser fabr içadas com um a peça ún ica Disposta rotativamente, no lado de for a da co luna 44 e stá ) e co axial com o veio 46, uma ligação de min utos 52 ligada a um a roda de minutos 54, algumas vezes con hecida na art e como um a, "ro da c entrai". A roda 54 e a s ua manga 52 são de pre ferência de me tal e apoiam-se sobre um res salto ane lar 4a moldad o na carc aça ,pa ra fornecer folga para a rot ação. A r oda 54 tem de ntes dire ito s normais 54a em redor da sua periferia Outro membro coaxial é uma ligaç ão das hor as 56 ligada a > ou inte grante com uma roda das horas 58 tendo dent es periféric os 58a De acordo com o present e invento , um c onj u nto de engre nag ens de redução dupla, mostrado n a generalidade como 60 , é monta do ro- tativamente na carcaça 4 e inclui uma terceira roda 62, com den- -6- 70 484 PI-1208-Portugal tes periféricos 62a, disposta numa extremidade de um eixo único 64. A outra extremidade do eixo 64 termina em dois pinhões de ac--cionamento separados, incluindo um primeiro pinhão de redução 66, consistindo, de preferência, num pinhão de dois pinos engrenado com a roda de horas 58 e um segundo pinhão 68 tendo dentes direitos 68a engrenados com os da roda de minutos 54. A parte superior do conjunto de engrenagem de redução 60 é, de preferência de plᣠtico, tendo um primeiro pinhão de redução 66 e um segundo pinhão de redução 68 formados como uma parte inteira daquilo com o veio 64. Uma terceira roda dentada 62, na extremidade inferior do conjunto de engrenagem de redução pode ou ser de metal ou de plástico e é ligada ao mesmo por ajustamento à pressão sobre um prolongamento do veio 64.

As engrenagens podem ser vistas melhor na fig.l do desenho, em que os dentes engrenados 54a e 68a, têm um desenho de engrenagem de dentes direitos normais, como normalmente usado em engren^ gens de relógios. Por outro lado, os dentes 48a, 62a, e 58a, os quais são accionados pelos pinhões de dois pinos 38, 50, 66, res-pectivamente, têm um formato especial, tendo os dentes, uma ranlnj ra de largura uniforme entre eles, e sendo as extremidades dos dentes ogivais, no formato, de modo a guiar os pinos para as ranhjj ras entre os dentes, à medida em que os pinos engrenam alternadamente em ranhuras alternadas para rodar as rodas. 0 pinhão de dois pinos do último tipo descrito e o formato de dente, na roda, proporciona uma muito maior redução, entre pinhão e roda, do que as disposições de engrenagem e pinhão de dentes direitos.

Assim o conjunto de engrenagem de redução dupla 60, os quais são accionados directamente do veio de segundos 46, podem accio-nar ambas as rodas de minutos e horas a partir dos dois pinhões no mesmo veio.

Uma disposição satisfatória, na qual o rotor anda metade de uma rotação cada segundo, emprega 60 dentes, na roda dos segundos 48, para- rodar o ponteiro dos segundos uma v.ez por minuto, e 60 dentes na terceira roda da engrenagem de redução 62, para rodá-la duas rotações por hora. A redução de engrenagem de dentes direitos, entre o segundo pinhão de redução 68 e a roda dos minutos 54, -7- 70 484 PI-1208-Portugal é 1:2, o que pode ser proporcionado, por exemplo, por 10 dentes direitos no pinhão 68 e 20 dentes direitos na roda de minutos 54, de modo a rodar o ponteiro dos minutos uma vez por hora. A roda de horas 58 tem 48 dentes que cooperam com o primeiro pinhão de redução de dois pinos 66, para rodar o ponteiro das horas uma vez todas as 12 horas. 0 afastamento do pinhão de engrenagem de deji tes direitos 68 é maior do que o afastamento do pinhão de dois pinos 66.

Por conseguinte, empregando dois pinhões no mesmo veio no conjunto de engrenagem de redução, o primeiro pinhão de redução para a roda de horas fornece uma redução muito maior de velocidade do que o segundo pinhão de redução para a roda de minutos, podendo ambas as rodas de horas e minutos serem accionadas juntas a partir do mesmo veio de engrenagem de redução numa relação de engrenagem apropriada em relação uma à outra.

Apesar do invento ter sido mostrado e descrito usando a concretização preferida de pinhões de saída de dois pinos, é também possível usar um único pino descentrado para o pinhão de accion£ mento de redução 50 e usar metade do número de dentes na roda 62. E também possível fornecer impulsos de accionamento menos frequeji temente do que um por segundo, por exemplo, um impulso todos os dois segundos e para aumentar, em correspondência, o tamanho e diminuir o número de dentes na roda 48 sem afastamento da finaLi dade do presente invento. Apesar do invento ser mostrado e descrito para uma construção onde o trem de engrenagem é suportado em chumaceiras na carcaça de plástico, o menbro estacionário de fim inclui outros menbros de suporte equivalentes, tais como po£ tes, placas de estator de motor passo a passo, placas frontais ou de rectaguarda e assim sucessivamente.

Apesar de ter sido descrito o que é considerado ser a concre^ tização preferida do invento, ocorrerão outras modificações para os peritos na arte, e é desejado assegurar nas reivindicações anexas todas as modificações que caíam dentro do verdadeiro esp_i rito e âmbito do invento.

Claims (6)

1. 7Q 484 PI-1208-Portugal />.# Λ*' ·' / //V ,r_ ' /' -8-

   REIVINDICAÇÕES 1 - Mecanismo de accionamento de três ponteiros para reló-gio analógico de quartzo com motor de passo, tendo um membro estacionário, um motor de passo com um pinhão de rotor adaptado pja ra rodar periodicamente meia rotação, e um grande número de membros de salda coaxiais montados rotativamente no dito membro estacionário, incluindo os ditos membros de saída coaxial um veio de segundos, adaptado para receber um ponteiro de "segundos”, e tendo uma roda dentada de segundos e um pinhão de accionamento de redução ligado a ela, a dita roda de segundos que engrena no dito pinhão de rotor é accionada pelo mesmo, uma manga de minutos adaptada para receber um ponteiro de "minutos", e tendo uma roda denta da de minutos ligada a ela, e uma manga de horas adaptada para re ceber um ponteiro de "horas", e tendo uma roda dentada de horas li gada a ela, caracterizado por o dito aperfeiçoamento incluir: um conjunto de engrenagem de redução duplo tendo um único eixo montado rotativamente no dito membro estacionário, tendo o dito conjunto uma terceira roda dentada que engrena no dito pinhão de accionamento de redução e á accionada pelo mesmo, um primeiro pinhão de redução que engrena na dita roda de horas e acciona a mesma e um segundo pinhão de redução que engrena na dita roda de minutos e acciona a mesma, pelo que o dito pinhão de accionamento de redução acciona directamente tanto a roda de minutos como a ro da de horas,através do dito conjunto de engrenagem de redução duplo.
2. 2 - Mecanismo de accionamento de três ponteiros para relógio analógico de quartzo com motor de passo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito pinhão de rotor ser um pi. nhão de dois pinos e ser obrigado a andar uma vez por segundo,
3. 3 - Mecanismo de accionamento de três ponteiros para relógio analógico de quartzo com motor de passo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito pinhão de accionamento de redução e o dito primeiro pinhão de redução serem cada um deles pinhães de dois pinos. -9- 70 484 PI-1208-Portugal
4. 4 - Mecanismo de accionamento de três ponteiros para relógio analógico de quartzo com motor de passo de acordo com a reivindicação 1» caracterizado por o dito primeiro pinhão de redução ser um pinhão de dois pinos e por o dito segundo pinhão de redução ser uma engrenagem de dentes direitos.
5. 5 - Mecanismo de accionamento de três ponteiros para relógio analógico de quartzo com motor de passo de acordo com a reivindicação lt caracterizado por o dito membro estacionário ser uma carcaça.
6. 6 - Mecanismo de accionamento de três ponteiros para relógio analógico de quartzo com motor de passo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito pinhão de rotor, o dito pj. nhão de accionamento de redução e o dito primeiro pinhão de redução serem pinhães de dois pinos, e por o dito segundo pinhão de redução ser uma engrenagem de dentes direitos. Lisboa, ÍÃ JUí.. |99í Por TIMEX CORPORATION - 0 AGENTE OFICIAL -