TW201826050A - 陀飛輪及具有陀飛輪的錶 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種具有旋轉籠之陀飛輪(1)，旋轉籠可旋轉地繞著陀飛輪軸線配置。旋轉籠安裝擺輪(3)及擒縱器，擒縱器具有擒縱輪(8)及槓桿。陀飛輪的特徵在於旋轉籠包含由軸承元件(13)安裝之軸承輪(22)，軸承元件沿周邊結合於軸承輪(22)之運轉表面(11)上。

Description

陀飛輪及具有陀飛輪的錶

[0001] 本發明關於具有機械式機芯(鐘錶機構)的錶之領域。特別是，本發明關於陀飛輪。

[0002] 陀飛輪主要由旋轉籠組成，旋轉籠上配置有擺輪、擒縱輪及槓桿且其相對於錶殼而旋轉，例如每分鐘轉一圈。若旋轉籠繞著單一軸線旋轉則謂之單軸線陀飛輪。所謂的飛行陀飛輪則特別普遍，其旋轉籠僅從下側固定，因此特別方便從上側觀看機芯之複雜機構。通常是藉由針盤設有適當觀查窗來達成。 　　[0003] 惟，根據先前技術之飛行陀飛輪(亦稱為懸臂式陀飛輪)的缺點在其對於安裝的需求極高，這是因為軸上有不利的槓桿作用，而經由軸才能完成安裝，且安裝形成潛在的脆弱性。再者，此安裝型式造成一定的軸向最小延伸段，一般垂直於針盤，此導致個別錶必須相當厚。

[0004] 本發明之目的在提供一種陀飛輪及具有陀飛輪的錶，其克服先前技術之缺點，且其特別是至少部分具有飛行陀飛輪之優點，而無其缺點。 　　[0005] 這些目的是由申請專利範圍界定之本發明達成。 　　[0006] 根據據本發明之一態樣，一種具有旋轉籠之陀飛輪，旋轉籠可旋轉地繞著陀飛輪軸線配置，且旋轉籠安裝擺輪及擒縱器，擒縱器具有擒縱輪及槓桿。旋轉籠包含由軸承元件安裝之軸承輪，軸承元件沿周邊結合於軸承輪。 　　[0007] 特別是軸承元件是從外側沿徑向結合於軸承輪上。或者，軸承輪也可以界定內運轉表面，藉此供軸承元件從內側結合。 　　[0008] 對比於先前技術，旋轉籠因而不必藉由和陀飛輪軸線相同中心地附接之軸來安裝，且其係藉由旋轉籠下方之兩軸承或藉由旋轉籠下方與上方之軸承，但是沿著軸承輪之周邊，該軸承輪例如可以具有整體和旋轉籠相似之大圓周。吾人因此期待能有低程度的不利槓桿施力，特別是其仍須足以在單一軸向位置進行安裝，而且彼此以軸向距離配置之多數個軸承即不再需要。基於此原因，陀飛輪之軸向尺寸-即其深度-可以比先前技術者小。整體而言，可以達成更扁平的設計。 　　[0009] 軸承元件例如在周邊方向無法相對於殼體移動，例如在周邊方向，但是可以各繞著旋轉軸線旋轉，藉此可供軸承輪在軸承元件上滾動而達成旋轉籠之旋轉。軸承元件例如可以是滾珠軸承元件(亦即，包含滾珠軸承，例如藉此形成滾珠軸承)。此例如包含內環(其相關於殼體而組裝成固定狀)、外滾子及複數個設於環與滾子之間的圓珠，藉此使滾子可以低阻力地相對於環旋轉。 　　[0010] 特別是，精確設有三個軸承元件，且其在周邊方向至少大致均勻分布。 　　[0011] 軸承元件的至少其中一個可以彈性配置，亦即，由於彈力而壓向軸承輪之周邊運轉表面。例如，其中一軸承元件可組裝在搖桿上，搖桿繞著搖桿軸線樞轉且彈簧作用於其上，使得軸承元件壓向運轉表面。軸承元件之彈性配置也可以吸收衝擊所生之能量且以補償(均衡)方式進行。 　　[0012] 若設置三個軸承元件，特別是其中兩個可相關於殼體而組裝成固定狀且一個在徑向呈彈性配置。 　　[0013] 設置超過三個軸承元件也不排除可行。四、五或更多的軸承元件也可以使用，例如其中的多個軸承元件可彈性配置。 　　[0014] 除了滾珠軸承，其他軸承元件也可以考慮，例如利用滑動軸承安裝的滾子，或者軸承元件本身可以設計為滑動軸承，例如寶石軸承。就另一替代型式而言，軸承元件也可以設計為滾珠或滾子，其導引於殼體或基底之對應槽道內，使得旋轉籠整體可以視為滾珠軸承之滾子(內環或可能為外環)。重要的是安裝可以從周邊進行且摩擦損失不會太大。 　　[0015] 軸承輪形成周邊、徑向之外或者也可以是內運轉表面，供軸承元件結合於其上。運轉表面可以設計使其在周邊方向無結構，但是呈平滑狀，亦即其方位角函數不變，而且特別是無齒部或類似者，故軸承元件可達成滑順滾動。 　　[0016] 惟，運轉表面可形成周邊方向之槽道或周邊方向之舌片，其與軸承元件之互補型結構互動，以便在軸向固定旋轉籠。惟，軸承元件之互補型結構就其形狀與尺寸而言可以不同於運轉表面之結構，所以大致上每一軸承元件僅形成兩接觸元件。此例如可藉由無曲率或曲率小於軸承元件之對應表面者的個別槽道來達成，槽道設在供元件(滾子、彈簧)結合於其內的接觸區中。 　　[0017] 尤其，軸承輪之運轉表面係相關於整個旋轉籠而配置於周邊方向，亦即運轉表面基本上可形成整個旋轉籠之最外側表面。軸承輪之直徑或運轉表面之直徑例如可相當於旋轉籠之直徑或此直徑的至少70%或至少80%。可能作用於旋轉籠上之轉矩可藉由此少許施力傳送至殼體上。 　　[0018] 陀飛輪大致上亦包含旋轉籠輪齒，輪齒供其餘機芯之動力輪結合於其上並經此使動力輪進行旋轉籠之旋轉移動，及時間資訊。此輪齒同樣可形成旋轉籠之周邊表面。旋轉籠輪齒另可包含內齒部。軸承輪與旋轉籠輪齒大致設計為彼此相對呈旋轉固定方式。軸承輪與旋轉籠輪齒，以及旋轉籠之可能其他元件，其亦可形成單一件，亦即，藉由某一且同一元件形成。 　　[0019] 陀飛輪亦可包含基座，供軸承元件或至少非彈性之軸承元件組裝於其上。基座可安裝於錶殼內，例如藉由螺旋。陀飛輪整體因此形成一模組，可以實體製造及安裝於殼體內。 　　[0020] 此基座亦可包含齒部，齒部係相關於殼體呈固定並且供耦合於擒縱輪之小齒輪嚙合，以便驅動擒縱輪而達成陀飛輪之旋轉移動。 　　[0021] 一種根據本發明之錶，特別是手錶或懷錶，包含上述型式陀飛輪以外之其他機芯組件，特別是作為能量儲存器的彈簧殼體或類似者，及輪系，用於從能量儲存器傳送驅動力至陀飛輪上並且將陀飛輪之旋轉移動減速，以及顯示裝置(錶針、針盤)，用於顯示時間，運動傳動機構亦可用習知方式設置。用於顯示其他資訊的一或多項複雜工作，像是日期等等，也可以提供。 　　[0022] 特別是，輪系可包含和旋轉籠輪齒嚙合的動力輪。 　　[0023] 針盤可包含視窗，通過視窗可觀看至少部分之陀飛輪。使用者可以因為本發明之懸臂(飛行)配置方式看到大部分機構，儘管如此，整個機芯仍極為平坦且錶形優雅。

[0025] 本發明之作用情形及實施方式將隨後藉由不同的示範實施例揭示。應該瞭解的是本發明不限於諸實施例，而且包括根據申請專利範圍之其他實施例。 　　[0026] 圖1揭示一陀飛輪1，其組裝在一基座12上，基座係相關於殼體而固定。陀飛輪1包含一旋轉籠，旋轉籠相對於殼體而繞著一陀飛輪軸線20旋轉，例如，每分鐘轉一圈。旋轉籠本身可藉此依習知方式使用作為秒針，或者此秒針可以耦合於旋轉籠。關於時間顯示之細節並非本發明所必需者且本文中不予以贅述。 　　[0027] 除了旋轉籠平台2，旋轉籠包含一藉由兩緊固銷6固接於此平台之擺輪夾板5。擺輪3之一擺輪桿安裝於旋轉籠平台2與擺輪夾板5之間，在所示之實施例中，更明確地說是和陀飛輪軸線20相同軸向。擺輪3連同一螺旋彈簧4係以習知方式形成一振盪系統，如同和一設於旋轉籠中之擒縱器互動的方式，而且在圖1中槓桿大部分被覆蓋及擒縱輪8僅看見部分。擒縱輪8經由槓桿來驅動振盪系統，使得每次振盪即轉動一旋轉角度，此旋轉角度由擒縱輪之齒距界定。 　　[0028] 擒縱輪8之驅動係藉由一擒縱輪小齒輪達成，小齒輪在圖1中未示且耦合於擒縱輪上，其嚙合於一相關於殼體而呈固定之齒部9，所以可因旋轉籠之旋轉而在齒部9上滾動，擒縱輪即組裝於其上。在本示範實施例中，相關於殼體而呈固定之齒部9係形成於碟片上，碟片亦形成基座。惟，基座及/或相關於殼體而呈固定之齒部也可以由錶殼本身形成。 　　[0029] 旋轉籠係由一動力輪驅動，動力輪可以被視為秒的第四輪，其無法在圖1中看見且其例如嚙合於可在圖1中看見的旋轉籠平台2之一外齒部15。 　　[0030] 旋轉籠平台2形成一外周邊運轉表面11。為此目的，在本示範實施例中，在一旋轉籠輪齒21下方包含外齒部15在內的旋轉籠平台也包含一具有周邊運轉表面11的旋轉籠軸承輪22。固接於基座12的滾珠軸承元件13係沿徑向配置於此運轉表面外側。滾珠軸承元件包含一外滾子，可供運轉表面11在其上滾動而達成旋轉籠之旋轉。全部正好設有三個滾珠軸承元件13且其在周邊方向至少大致均勻分布。 　　[0031] 圖2揭示通過滾珠軸承元件13之外滾子及通過旋轉籠平台之周邊區的示意截面圖。滾珠軸承元件13安裝旋轉籠平台並且固定其軸向及徑向位置，因為實際上旋轉籠平台2在其周邊形成一槽道，供滾子結合於其內，運轉表面11整體設計成大致V形截面。旋轉籠平台2因此由三個滾珠軸承元件13安裝成懸吊狀，亦即懸臂狀。在本例中，由於形成運轉表面11的槽道的大致V形設計以及由於滾子之凸形，每個滾珠軸承元件有兩接觸點，意即阻力可減到最小。 　　[0032] 就槽道的一替代型式而言，運轉表面也可以包含一凸起25，凸起結合於滾珠軸承元件13之一對應槽道內，其概略揭示於圖3中。軸向及徑向安裝功能之原理相似。 　　[0033] 運轉表面可以使用抗磨損材料塗布，以將滾動摩擦減到最小，例如類金剛石碳(DLC)。除此之外，應用材料可以是金屬或複合材料，特別是塑膠、或陶瓷材料，其本身確實適用於上述目的，例如高級鋼、鈦合金、等等。 　　[0034] 就另一變換型式而言，運轉表面也可以是內運轉表面，亦即，軸承輪形成一周邊旋轉環，在其內側上則形成運轉表面，且軸承元件從內側結合於運轉表面。 　　[0035] 圖4係詳細視圖，揭示一錶之俯視圖，錶之針盤包含一窗孔30，可以通過此處看見部分的機芯，特別是陀飛輪。除了陀飛輪1，吾人可看出動力輪41以及和此動力輪互動的機芯的其他輪齒，藉此，一方面，驅動能量從圖中未示之彈簧傳送到動力輪上，另方面，旋轉籠之旋轉移動減緩，以便控制分針與時針的向前驅動，以及必要時的一或多個其他複雜性(日期顯示等等)。 　　[0036] 圖4亦揭示除了兩固定組裝之滾珠軸承元件13.1外，另外設置一滾珠軸承元件13.2的可行性，其係相對於殼體而呈彈性安裝。彈性安裝之滾珠軸承元件13.2係藉由一彈性安裝之搖桿44壓向運轉表面11。此彈性安裝或懸吊之型式可以吸收衝擊時所發生之能量，並以補償方式動作，例如造成不同的熱膨脹。 　　[0037] 用於將滾珠軸承元件壓向運轉表面11的一樞銷46及一彈簧45係設置用於搖桿44之安裝。 　　[0038] 根據圖1之包括基座的陀飛輪1可以製成一模組且可嵌入錶殼內，使得圖1中所見各滾珠軸承元件旁的螺孔可以使用上。機芯之其餘組件只需要一單一機械式界面，其藉由旋轉籠輪齒形成於陀飛輪側。 　　[0039] 本發明已利用單軸線陀飛輪揭述。惟，藉由適當修改，則其亦可應用於多軸線陀飛輪。

[0040]

1‧‧‧陀飛輪

2‧‧‧旋轉籠平台

3‧‧‧擺輪

4‧‧‧螺旋彈簧

5‧‧‧擺輪夾板

6‧‧‧緊固銷

8‧‧‧擒縱輪

9‧‧‧齒部

11‧‧‧周邊運轉表面

12‧‧‧基座

13‧‧‧滾珠軸承元件

13.1,13.2‧‧‧滾珠軸承元件

15‧‧‧外齒部

20‧‧‧陀飛輪軸線

21‧‧‧旋轉籠輪齒

22‧‧‧軸承輪

25‧‧‧凸起

30‧‧‧窗孔

41‧‧‧動力輪

44‧‧‧搖桿

45‧‧‧彈簧

46‧‧‧樞銷

[0024] 文後之圖式代表本發明之示範實施例，藉此詳細揭述本發明。圖中之相同參考編號是指相同或相似元件。圖中： 　　圖1係根據本發明之陀飛輪之視圖； 　　圖2及3係個別概略揭示軸承輪由其中一軸承元件導引的詳細說明； 　　圖4係設有陀飛輪之錶之詳細視圖。

Claims (15)

1. 一種具有旋轉籠之陀飛輪(1)，該旋轉籠可旋轉地繞著陀飛輪軸線配置且其安裝擺輪(3)及擒縱器，該擒縱器具有擒縱輪(8)及槓桿，其特徵在於該旋轉籠包含由軸承元件(13)安裝之軸承輪(22)，該軸承元件沿周邊結合於該軸承輪(22)之運轉表面(11)上。
2. 如申請專利範圍第1項之陀飛輪，其中，該運轉表面(11)形成外表面部且該軸承元件(13)從外側沿徑向結合於該軸承輪上。
3. 如申請專利範圍第1或2項之陀飛輪，其中，該軸承元件(13)具有沿周邊方向之固定位置但是各可繞著旋轉軸線旋轉，該軸承輪(22)藉此在該軸承元件上滾動，造成該旋轉籠旋轉。
4. 如申請專利範圍第3項之陀飛輪，其中，該軸承元件(13)各包含滾珠軸承。
5. 如申請專利範圍第3項之陀飛輪，其中，該軸承元件各包含滑動安裝之滾子。
6. 如申請專利範圍第1或2項之陀飛輪，其中，該軸承元件形成滑動軸承。
7. 如申請專利範圍第1或2項之陀飛輪，其中，該軸承元件設計成可在周邊方向移動及滾動方式，例如圓珠。
8. 如前述申請專利範圍其中一項之陀飛輪，其中，精確設有三個該軸承元件(13)。
9. 如前述申請專利範圍其中一項之陀飛輪，其中，該軸承元件之至少其中一個配置成徑向彈性方式。
10. 如前述申請專利範圍其中一項之陀飛輪，其中，該運轉表面(11)形成槽道，及其中，該軸承元件(13)結合於該槽道，以便形成軸向及徑向導引。
11. 如申請專利範圍第1至9項其中一項之陀飛輪，其中，該運轉表面(11)形成彈簧，及其中，該軸承元件(13)包含槽道，該槽道供凸起(25)結合於其內，以便形成軸向及徑向導引。
12. 如前述申請專利範圍其中一項之陀飛輪，包含旋轉籠輪齒(21)，該輪齒供其餘機芯之動力輪結合於其上並經此使該動力輪進行該旋轉籠之旋轉移動，及藉此時間資訊，其中，該旋轉籠輪齒係以旋轉固定方式連接於該軸承輪(22)且在軸向配置於其上方或下方。
13. 如前述申請專利範圍其中一項之陀飛輪，包含基座(12)，該基座可用相關於該殼體呈固定的方式組裝且其包含齒部(9)，該齒部係相關於該殼體呈固定並且供耦合於該擒縱輪(8)之小齒輪嚙合，以便驅動該擒縱輪而達成該旋轉籠之旋轉移動。
14. 如前述申請專利範圍其中一項之陀飛輪，包含基座(12)，該基座可用相關於該殼體呈固定的方式組裝，及其中，該軸承元件(13)之至少其中一個組裝於該基座上。
15. 一種錶，特別是手錶或懷錶，包含申請專利範圍第1至14項中任一項之陀飛輪(1)，以及能量儲存器與輪系，用於從能量儲存器傳送驅動力至該陀飛輪上並且將該旋轉籠之旋轉移動減速，以及顯示裝置，用於顯示時間。