CN103620510A - 计时器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种计时器，其包括框架（2）；传动系的运动体（4）；和陀飞轮机构，所述陀飞轮机构包括支撑摆轮（16）和至少一个擒纵机构元件的支撑件（14）。所述陀飞轮机构还包括：围绕第一轴线（A1）可旋转地安装在所述框架（2）上的外环（24）；安装在所述外环（24）内且相对于所述外环（24）绕第二轴线（A2）可旋转的至少一个内环（26），所述支撑件（14）可枢转地安装在所述内环（26）内并且所述支撑件（14）固定至轴，所述内环（26）绕所述轴（30）围绕第三轴线（A3）自由且可旋转地安装；安装在所述框架（2）上第一带齿部件（12）；固定至所述支撑件（14）的所述轴（30）的第一小齿轮（38），其被布置为与所述第一带齿部件（12）接合从而使所述支撑件（14）旋转；以及驱动所述内环（26）的装置，其与所述传动系的可动体（4）接合，并且被布置为使所述内环（26）运动，并且相应地使所述外环（24）运动，因此对所述支撑件（14）施加一种复合运动。

Description

计时器

技术领域

本发明涉及一种机械计时器。更具体地涉及如下计时器，其包括框架、传动系的至少一个轮和至少一个陀飞轮机构，其中陀飞轮机构包括支撑摆轮和擒纵机构的至少一个元件的支撑件，例如支架。

背景技术

陀飞轮机构是一种用于平衡计时器中摆轮位置运行偏差的装置。在本发明中，这样的陀飞轮机构包括传统陀飞轮，其包括陀飞轮支架和卡罗素。因此，陀飞轮包含被枢转安装在框架上的支撑件（如，传统陀飞轮情况中的框架），基本上是由杆和板以及枢转安装在支撑件上的游丝摆轮以及擒纵机构（尤其是包括具有盘和小齿轮的擒纵机构轮）形成的组件。支撑件包括齿轮，它与计时器的传动系运动地连接，通常是与中盘（mean disc）。固定安装于框架上的带齿的轮与擒纵机构小齿轮啮合。这样，每次摆轮处于接收来自擒纵机构驱动脉冲的位置，由齿轮上的中盘施加的扭矩使得支撑件轻微旋转，来自摆轮的脉冲由擒纵机构提供，由此通过其小齿轮与带齿盘的啮合，轮得以转动。盘和小齿轮大体上被设置且设定数量使得陀飞轮每分钟运行一圈。因此，当计时器竖直放置时，摆轮的止点位置每分钟运动一圈，因此能够在平均在竖直位置中运行偏差。但是，在水平与竖直位置之间时还是存在滞后。

不同的解决措施被提出以消除这个缺点。

以专利EP1574916中所描述的三轴陀飞轮为例，它包括一个包含摆轮和沿轴旋转的擒纵机构的支架，支架被安装在第二支架上以便能够沿轴旋转，第二支架进而被旋转安装在第三支架上，第三支架相对于计时器绕静止轴线旋转，三轴是相互垂直的。三轴陀飞轮是由安装在计时器板上的驱动盘所驱动的，其驱动固定到第三支架上的小齿轮，并使支架绕其轴线旋转，从而使小齿轮与安装在板上的冠齿轮旋转啮合，其使支架绕它的轴线旋转；第二支架通过冠齿轮和固定至第三支架的第四轮小齿轮使得第一支架绕其轴线旋转，从而将来自于驱动盘的动力传输到由位于第一支架中的擒纵机构小齿轮、擒纵机构盘以及摆轮所形成的组件。

这样的机构的缺点是既笨重也不美观，因为有几个带齿的冠齿轮在表盘一侧出现。

还已知如申请EP2031465中所描述的不同的修正装置。该装置包含绕各自铰接轴线枢转安装的几个支撑件，使得传动系绕两个或更多轴线的运动能够中和。这种机构的目的是不管框架位置如何都能使将调校***支撑在固定位置的支撑件的位置。考虑到振荡***只有一个位置，***等时性的错误被消除。这样的机构与陀飞轮机构的目的不一样，陀飞轮机构能够进一步消除包含如此陀飞轮机构的计时器中的水平和竖直位置之间的运行偏差。

因此本发明的一个目的是消除这些缺点，其方式是凭借提出一种包括能使得水平和竖直位置之间的运行偏差进一步减小的陀飞轮机构的计时器。

本发明的另一个目的是提出一种含陀飞轮的计时器，其降低了笨重程度并且改进了外观的美感。

发明内容

为此，根据本发明，提出了一种了计时器，其包括框架、传动系的至少一个轮和至少一个陀飞轮机构，所述陀飞轮机构包括支撑摆轮和擒纵机构的至少一个元件的支撑件。

根据本发明，所述陀飞轮机构还包括：

围绕第一轴线（A1）可旋转地安装在所述框架上的外环；

安装在所述外环内且相对于所述外环绕第二轴线可旋转的至少一个内环，所述支撑件可枢转地安装在所述内环内并且所述支撑件固定至轴，所述内环绕所述轴安装为沿第三轴线自由旋转；

安装在所述框架上第一带齿部件；

固定至所述支撑件的所述轴的第一小齿轮，其被布置为与所述第一带齿部件配合从而使所述支撑件旋转；以及

驱动内环的装置，其与所述传动系的轮啮合，并且被布置为使所述内环与所述外环相应运动，给予所述支撑件一种复合运动。

这种支撑件的复合运动能够进一步减少水平与竖直位置之间的运行偏差，如专利EP1419419中所描述的那样。

有利地，驱动内环的装置可以包含固定于传动系的所述盘的轴上的驱动元件。

第一带齿部件可以被牢固固定于框架。这样就产生了一个陀飞轮机构。当第一带齿部件没有牢固固定在框架上的时候，就会是如专利CH7965所描述的卡罗素机构。

根据第一种实施例，所述驱动元件与所述支撑件的所述轴配合以便将绕所述第一带齿部件的旋转运动施加于其上。

根据第二种实施例，内环包含固定至其的管，其中所述支撑件的所述轴能够自由旋转，并且所述驱动元件与所述管配合以便将绕所述第一带齿部件的旋转运动施加于所述内环上。

优选地，支撑件的轴与第一带齿部件之间形成一个非零的角度。但是，在其它替换实施例中，这个角度也可能是零度。

有利地，所述陀飞轮机构还可以包括第二带齿部件，其固定于所述内环内且被布置为与运动地连接至所述擒纵机构的第二小齿轮配合。

根据不同的可能实施例，支撑件可以被定位为其旋转轴线垂直或不垂直于所述内环相对于所述外环的所述第二旋转轴线（A2）。

附图说明

通过阅读对下面不同实施例的描述将更好理解本发明，不同实施例作为示例提供并且是参考附图进行描述的，在附图中：

图1和图2示出本发明的陀飞轮机构的透视图，外环相对于其旋转轴线分别位于其最大位置的每一个中；

图3和图4示出本发明的陀飞轮机构的透视图，内环相对于其旋转轴线分别位于其最大位置的每一个中；

图5示出本发明的陀飞轮机构的透视图，内环与外环处于中间位置；

图6是本发明的陀飞轮机构的剖视图；

图7是本发明的陀飞轮机构在另一替换实施例的细节剖视图。

具体实施方式

参考图1，图2和图6，一种可选实施例示出根据本发明的陀飞轮机构1安装在计时器的框架2上。总体上，这个框架是由杆和板形成的组体，但是该框架当然可以包含用以支撑计时器的机构的其他支撑元件。

在框架2上，传动系的轮4被可枢转地安装，如中盘。轮4包含一根轴6，轴6上固定安装了驱动元件8，弯曲且在末端有托架10，其作用将在后文作说明。

第一静止盘12绕轮4的轴6也被固定安装在框架2上。

陀飞轮机构包含一个支撑摆轮16的陀飞轮支架14、摆轮游丝18和擒纵机构，擒纵机构通常包含擒纵盘20和可枢转地安装在固定于陀飞轮支架14的支撑件23上的擒纵小齿轮22。陀飞轮支架14的其他部件，如擒纵叉，这些结构对本领域的人来说是很熟悉的，在此就不再做详细的说明。当然，本发明也应用于卡罗素机构，陀飞轮支架被支撑摆轮和擒纵机构的支撑件所代替，盘12不是静止的，这些在专利CH7965中有说明。

此外，在示出的实施例中，擒纵叉和擒纵盘被安装在陀飞轮支架14上，也有可能只有擒纵叉被安装在框架上，而擒纵盘则被固定安装，这些在专利EP2132604中有说明。

根据本发明，擒纵机构还包括：

一个外环24，它使用两个枢轴24a、24b围绕第一轴线A1可旋转地安装于框架上；

一个内环26，它安装在外环24里面，且使用两个枢轴26a、26b围绕第二轴线A2相对于外环可旋转，其中第二轴线A2垂直于第一轴线A1。

在本文的说明里，“环”这个词指的是围绕另一个部件的一个部件，但是不一定必须是一个圆形。因此，在所述的例子里，外环24是圆形，而内环26是方形，内环26包含上部件26’和下部件26”，二者通过两个边柱27连接。当然，发明里使用的“环”也可以被设定为其他任意形状。

框架2有一个凹槽，其形状能够适合陀飞轮机构的枢转。

此外，陀飞轮支架14包含固定于陀飞轮支架14的具有枢轴28a的上轴28和旋轴30b的下轴30。枢轴28a和旋轴30b分别接合于内环26内的轴承32和34里，因此陀飞轮支架14在上述内环26里可旋转地安装。内环26尺寸的选择要使得陀飞轮支架14能被容纳于其中且在其中自由旋转。

此外，第二盘36固定安装在内环26里，且与陀飞轮支架14的轴同轴。

擒纵小齿轮22被定位为使得其与固定至内环26的第二轮36啮合。

下轴30穿过内环26的下部件26”进行安装，使得所述内环26绕下轴30沿着第三旋转轴线A3自由旋转安装。更特别的是，内环26的下部件26”包括了圆形基底，其绕下轴30同心定位且支撑第二轮36，见图5所示。

下轴30的自由端包括第一小齿轮38，它有一锥形管且定位为能够与固定在框架上的第一静止盘12啮合。在所示的实施例中，静止盘12具有外齿的带齿结构。很明显，静止盘也可以用具有内齿的冠齿轮来代替。

下轴30的自由端还有接合于轴承10a里的枢轴30a，该轴承提供在驱动元件8的托架10上。因此，固定在轮4的轴6上的驱动元件8就构成了驱动下轴30的装置，所述下轴30在其中被引导同时形成球接头型连接。这些驱动下轴30的装置也就间接构成了驱动内环26的装置，这个也将在下文中看到。

在如图7所示的另一替换实施例中，内环26直接与驱动元件8相啮合。因此，内环26包括一个管40，其固定于下部件26”，且与陀飞轮支架14的下轴30同轴。管40围绕所述下轴30定位，使得后者能在管40里自由旋转。在第一个实施例中，下轴30包含了能与静止盘相啮合的第一小齿轮38。而在本实施例中，内环26的管40能够直接与驱动元件8上的托架10一起操作。因此，固定在轮4的轴6上的驱动元件8构成驱动内环26的装置，管40在其中被引导同时形成求接头型连接。

当然，内环26也可以由它的上部件、驱动件元件、传动系的轮、陀飞轮支架的轴和提供在其上部件26’上的内环里的管驱动。

内环26被定位为使得陀飞轮支架14的下轴30与第一静止盘12形成了一个非零的角度，优选在5°与85°之间。

在所示的实施例中，第一静止盘12的轴线A4是垂直于框架2的。轴线A4与轮4的旋转轴线是结合在一起的。

当然，传动系的轮的旋转轴线也可以不与框架垂直，陀飞轮机构也就相应被定位。

在所示的实施例中，陀飞轮支架14被定位为使得其旋转轴线相对于外环24与内环26的第二轴线A2垂直。

绕陀飞轮支架14下轴30的内环26的第三旋转轴线A3优选相对于外环24与内环26的第二轴线A2垂直，这意味着陀飞轮支架14的旋转轴线与绕下轴30的内环26的第三轴线A3是结合在一起的。

在所示的实施例中，摆轮轴线与旋转轴线A3是同轴的。当然，在其他没有示出的替换实施例中，摆轮的轴线也可能与旋转轴线A3平行或者倾斜，使得其与绕陀飞轮支架的下轴的内环的旋转轴线A3是不结合在一起的，擒纵叉与擒纵轮将相应的被定位。

于是陀飞轮支架以及内环的上部件和下部件能够被合适地安排，如专利EP1419419所说明的那样。

当运动启动时，旋转运动带动传动系的轮4，以便通过与第一小齿轮38啮合使内环26收到马达扭矩。事实上，当轮4旋转时，它的轴6也能够枢转并使驱动元件8跟着旋转。根据第一实施例，在驱动元件8的托架10内被引导的下轴30能够绕轴线A4旋转；根据第二实施例，在驱动元件8的托架10被引导的管40能够绕轴线A4旋转，从而驱动下轴30也绕轴线A4旋转。在这个运动中，固定在下轴30上的第一小齿轮38能够与第一静止盘12啮合，这样内轴30也能够绕轴线A3旋转，从而使陀飞轮支架14旋转。

然而，马达扭矩只能使轴30产生运动，并且因此如果第一小齿轮38与第一静止盘12相啮合，并且因此如果陀飞轮支架14绕轴线A3旋转，则因此使内环26产生运动。由于擒纵小齿轮22与第二齿轮36的齿啮合，这意味着这种运动只有当擒纵机构将驱动脉冲传递给摆轮时才有可能。

在第一实施例中，当下轴30运动时，轴30穿过内环26的下部件26”被倾斜安装于其内，所述内环26必须运动时也保持倾斜，这样就能驱动内环24，从而使陀飞轮支架14产生一种复合运动。在第二实施例中，内环26直接由驱动元件8所驱动。因为这种复合运动，使内环26的枢轴26a、26b进行交替的旋转运动，垂直于外环24的轴线A1。当内环26被外环24及下轴30或直接由驱动元件8所驱动时，它会绕其枢轴26a、26b倾斜。

与此同时，通过小齿轮38与第一静止盘12相啮合，下轴30绕轴线A3旋转。下轴30的旋转驱动陀飞轮支架14的旋转和因此擒纵小齿轮22的旋转。后者与第二盘36相互啮合以驱动擒纵盘20的旋转，后者与擒纵叉一起维持摆轮16的运动。

图1和图2是外环24相对于其旋转轴线A1分别到最大位置时的视图。

陀飞轮机构的其他位置视图见图3到图5，相同元件采用相同的参考标记。

图3和图4示出陀飞轮机构，其中内环26相对于其旋转轴线A2分别占据最大位置，图5示出陀飞轮机构，其中外环24和内环26相对于在图中所示占据中间位置。

在所示的实施例中，内环26的旋转轴线A3相对于轴线A4的运动至少形成一种截锥形封闭空间。

本发明中陀飞轮机构获得的复合运动能够减少摆轮在不利位置消耗的时间。而且相对于传统的陀飞轮支架使用两个环的结构能够减少惰性。

另外，本发明的陀飞轮机构至少要包含4个枢轴点，代替传统的2个枢轴，这样本发明陀飞轮机构的耐冲击性就增强了。

当然，本发明并不限于所描述的实施例。特别是环的形状是可以变化的。它也可能提供相对于彼此设置的其他内环，使得没有一个是浮动的。也可能采用一种飞支架，其中内环的枢转只占据被旋转框架的侧边。

Claims (8)

1.一种计时器，其包括框架（2）、传动系的至少一个轮（4）和至少一个陀飞轮机构，所述陀飞轮机构包括支撑摆轮（16）和擒纵机构的至少一个元件的支撑件（14），其特征在于所述陀飞轮机构还包括：

围绕第一轴线（A1）可旋转地安装在所述框架（2）上的外环（24）；

安装在所述外环（24）内且相对于所述外环（24）绕第二轴线（A2）可旋转的至少一个内环（26），所述支撑件（14）可枢转地安装在所述内环（26）内并且所述支撑件（14）固定至轴（30），所述内环（26）绕所述轴（30）安装为沿第三轴线（A3）自由旋转；

安装在所述框架（2）上的第一带齿部件（12）；

固定至所述支撑件（14）的所述轴（30）的第一小齿轮（38），其被布置为与所述第一带齿部件（12）配合从而使所述支撑件（14）旋转；以及

驱动所述内环（26）的装置，其与所述传动系的轮（4）啮合，并且被布置为使所述内环（26）与所述外环（24）相应运动，给予所述支撑件（14）一种复合运动。

2.根据权利要求1所述的计时器，其特征在于所述驱动所述内环（26）的装置包含固定于所述传动系的所述盘（4）的轴（6）上的驱动元件（8）。

3.根据权利要求2所述的计时器，其特征在于所述驱动元件（8）与所述支撑件（14）的所述轴（30）配合以便将绕所述第一带齿部件（12）的旋转运动施加于其上。

4.根据权利要求2所述的计时器，其特征在于所述内环（26）包含固定至其的管（40），其中所述支撑件（14）的所述轴（30）能够自由旋转，并且特征在于所述驱动元件（8）与所述管（40）配合以便将绕所述第一带齿部件（12）的旋转运动施加于所述内环（26）上。

5.根据前述权利要求中任一项所述的计时器，其特征在于所述支撑件（14）的所述轴（30）与所述第一带齿部件（12）间形成一个非零的角度。

6.根据前述权利要求中任一项所述的计时器，其特征在于所述陀飞轮机构还包括第二带齿部件（36），其固定于所述内环（26）且被布置为与运动地连接至所述擒纵机构的第二小齿轮（22）配合。

7.根据前述权利要求中任一项所述的计时器，其特征在于所述支撑件（14）被定位为其旋转轴线垂直于所述内环（26）相对于所述外环（24）的所述第二旋转轴线（A2）。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的计时器，其特征在于所述支撑件（14）被定位为其旋转轴线不垂直于所述内环（26）相对于所述外环（24）的所述第二旋转轴线（A2）。

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