CN110780573A - 用于钟表的逆行陀飞轮或卡罗素 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钟表机芯(500)，其包括调速构件(15)和驱动机构(100)，该调速构件为陀飞轮(150)或卡罗素，枢转臂(1)承受第一能量源(12)的恢复转矩并且承载包括轮(11)的机构(10)，第二能量源(22)使第三轮副(3)受到恢复转矩，轮(11)在第一能量源(12)的作用下在第三轮副(3)上滚动，结构(110)承载与第三轮副(3)的互补止动装置(123)配合的止动装置(120)以将第三轮副保持就位，在臂(1)的向前角度行程结束时，止动装置(120)可在臂(1)的脱离控制装置(13)的作用下脱开，以允许第三轮副(3)在第二能量源(22)的作用下沿单一方向枢转，从而使臂(1)向后旋转到其角度行程的开始处。

Description

用于钟表的逆行陀飞轮或卡罗素

技术领域

本发明涉及一种钟表机芯，该钟表机芯包括至少一个谐振器机构并且包括钟表驱动机构，该谐振机构是陀飞轮或卡罗素，该钟表驱动机构包括其上围绕主轴线可枢转地安装有臂的结构，所述臂承载第一机构，该第一机构围绕远离所述主轴线的第一枢转轴线可枢转地安装在所述臂上，并且包括围绕所述第一枢转轴线或与其平行的枢转轴线可枢转地安装的第一轮，所述臂受到第一能量源的恢复转矩，所述驱动机构还包括至少一个第二能量源，所述第二能量源设置成使得包括在所述驱动机构中的第三轮副直接地或间接地经由第二轮副承受恢复转矩，所述第二轮副围绕第二枢转轴线可枢转地安装。

本发明涉及钟表驱动机构领域和钟表显示机构领域。

背景技术

手表复杂功能的爱好者欣赏钟表显示中的一些动画或运动，其可以由逆行显示机构或陀飞轮或类似机构提供，这还确保对位置的较低灵敏度。

对显示器进行拆分也很受欢迎，其为表盘或机构提供了新的外观。

逆行显示器通常受限于驱动指针，或者在很少情况下驱动圆盘。

从未能够实现对陀飞轮或卡罗素框架的逆行驱动，因为框架不能在其固定轮上后退，而必须始终沿相同方向旋转。如果添加使用凸轮或类似物的脱离***以使框架向后移动，则在向后运动期间运行会停止，这是不可接受的。

SEIKO INSTR名下的瑞士专利申请No.709331A2公开了一种显示机构，其包括：包含擒纵机构和调速器的框架单元；以及操作单元，该操作单元配置为区分框架单元的运动速度和时间的推移，以及使框架单元在朝向或远离第一轴线的方向上移动，该第一轴线是特定显示区域的中心，其中，该操作单元移动框架单元，使得当框架单元在朝向作为特定显示区域的中心的第一轴线的方向上移动时再现的运动轨迹与当框架单元在远离作为特定显示区域的中心的第一轴线的方向上移动时再现的运动轨迹相连续。

发明内容

本发明提出开发一种逆行驱动机构，该机构能够承载其惯性比指针高很多的轮副，特别是陀飞轮或类似物，并因此提出完全新颖的显示器。

为此，本发明涉及根据权利要求1的钟表机芯。

本发明还涉及包括至少一个这种驱动机构的钟表。

附图说明

参考附图阅读以下详细描述后，本发明的其它特征和优点将显现出来，其中：

-图1表示根据本发明的钟表机芯的局部的平面示意图。

-图2表示图1的机芯的示意性***透视图。

-图3是表示包括这种机芯的钟表的框图。

-图4至图9部分地示出了另一种变型，其在臂的120°的角度行程上运行，如图4中的平面图所示；图5至图8示出了轮副在不同时刻的位置；图9是该机构的侧视图。

-图10表示根据本发明的机构的又一变型的示意性平面图。

-图11至14表示根据本发明的机构在手表中的不同布置的平面图。

具体实施方式

本发明涉及一种钟表机芯500，其包括至少一个调速构件15并且包括钟表驱动机构100，该调速构件15是陀飞轮150或卡罗素，该钟表驱动机构100具有能够用于手表或静态钟表的优点，并且具有独特的新功能。

该驱动机构100包括例如为机板、桥夹板或类似物的结构110，在该结构110上安装有围绕主轴线D0枢转的臂1。该臂1承载第一机构，该第一机构形成行星齿轮10，该行星齿轮10绕第一枢转轴线D1可枢转地安装在臂1上，该第一枢转轴线D1远离主轴线D0。该行星齿轮10包括第一轮11，该第一轮11绕第一枢转轴线D1或与其平行的第二枢转轴线D11可枢转地安装。

臂1承受第一能量源12的恢复转矩，第一能量源12例如是发条盒、摆陀***或其它能量源。

驱动机构100还包括至少一个第二能量源22，该第二能量源22布置成使得包括在驱动机构100中的第三轮副3直接地承受恢复转矩，或者经由绕第二枢转轴线D2可枢转地安装的第二轮副2间接地承受恢复转矩，如在图1和2所示的特定的非限制性变型中的那样。

该第二能量源22是主能量源，并且其布置成存储比第一能量源12更多的能量。

第一轮11布置成在第一能量源12的恢复转矩的作用下以规则前进的滚转运动在第三轮副3上滚动。

因此，行星齿轮10形成行星轮副，该行星轮副沿箭头G(图1中的顺时针方向)始终沿相同方向并且以恒定速度围绕主轴线D0绕第三轮副3旋转运动。

根据本发明，第三轮副3布置成在行星齿轮10的第一基本行程期间保持在固定位置，而在行星齿轮10的第二基本行程期间，在第二能量源22的作用下，总是仅沿一个方向——即在图1和2中的箭头B所示的逆时针方向——进行旋转，特别是快速旋转。

第一轮11驱动陀飞轮或卡罗素框架150，或者形成陀飞轮或卡罗素框架150。

因此，当第三轮副3空置/停止时，相对于固定结构110，臂1在第一能量源12的作用下相对于第三轮副3沿箭头E的方向移动，而在行星齿轮10的第二基本行程期间，在第三轮副3在第二能量源22的作用下返回的过程中，由第三轮副3承载的臂1相对于固定结构110在箭头F的方向上向后移动。

显然，行星齿轮10永久地绕第三轮副3滚动，并且在第三轮副3旋转期间行星齿轮10继续相对于第三轮副3旋转。因此，存在第一基本行程和第二基本行程的交替。

由于所述臂在沿箭头E的第一行进方向和沿箭头F的第二相反方向上相继旋转，轴线D1绕主轴线D0行进有限的角度行程。

以一种特定的非限制性的方式，行星齿轮10的第一基本行程远大于第二基本行程，特别地，第一基本行程是第二基本行程的二十倍以上。

在图1和图2所示的有利示例中，完整循环需要一分钟，其中在第一基本行程中臂1的慢速移动是58秒，而在第二基本行程中臂1的快速返回是2秒。

然而，本发明使得可以对第一基本行程和第二基本行程之间的比率进行不同的调节。例如，可以设想获得相等的第一基本行程和第二基本行程。

在图1和图2所示的变型中，为了管理第三轮副3的旋转运动，驱动机构100包括止动装置120，止动装置120固定到结构110，并且更具体地设置成与包括在第三轮副3中的互补止动装置123配合，以将第三轮副3保持就位，或者该互补止动装置包括在与第三轮副3直接或间接啮合的另一外轮副中。止动装置120更具体地包括释放杆，该释放杆设置成与布置在轮副3上的多个销相继配合，在图1和图2所示的非限制性示例中，所述销形成这些互补止动装置123。在所示的示例中，这些销以规则的方式沿角向布置。还可以设计不同的角度间距，以创建特定的显示。

当第一轮11完成其第一基本行程时，可以在臂1中包括的脱离控制装置13的作用下使这些止动装置120脱离联接，以允许第三轮副3在第二能量源22的作用下沿单一方向(逆时针的箭头B)枢转，从而使臂1向后旋转到其角度行程的开始处。

当第三轮副3被停止在一个角度停止位置时，第一轮1进行第一基本行程，并且臂1在向前角度行程上以低速(这是其显示速度)移动。在第一轮11的第一基本行程结束时，脱离控制装置13使止动装置120脱离联接，从而第三轮副3是自由的并根据所选的构造变型而直接地或经由第二轮副2经受第二能量源22的转矩。此时第三轮副3进行旋转，尤其是突然且几乎瞬时的旋转，然后，第三轮副3返回到另一个销123和释放杆120之间的另一个角度停止位置。第三轮副3的这种旋转使得臂1向后返回到其角度行程开始位置，特别是在图示的情况下，使臂1以比其缓慢显示速度高得多的加速速度向后返回到其角度行程开始位置。

在另一变型中，第一轮11布置成在第三轮副3内侧滚动。可以设想许多其它构造，尤其是各个枢转轴线的相对位置方面，其中多个合适的中间轮具有级联/串联布置。

当然，也可以使第三轮副3例如以直接啮合方式承受至少一个第三能量源的转矩。

驱动机构100的运行取决于第二能量源22中可用的能量水平。在驱动机构100集成在手表中的情况下，第二能量源有利地通过自动上条机构充能，这里未详述，因为这是本领域技术人员已知的：只要第二能量源具有足够的能量，则第一能量源11永久地由第二能量源上条，该第一能量源11因此形成缓冲存储装置，并且由第一能量源11强制驱动的行星齿轮10因此是恒力机构，或者更确切地说是恒定转矩机构。

在图1和图2所示的非常紧凑的变型中，止动装置120包括形成释放杆的杠杆，该杠杆可枢转地安装在杠杆轴线D12上，并且被例如为弹簧或类似物的弹性返回装置127沿箭头D的方向返回。该杠杆带有杠杆销129。

臂1包括斜坡13，斜坡13布置成在臂1的向前角度行程结束时与杆销129配合，并且沿箭头C的方向推动杠杆，这取消了具有承载表面128的杠杆喙部(的作用)，该杠杆喙部在此之前一直将包括在第三轮副3中的一个止动销123保持就位(在本例中具有间隔120°分布的三个销)。此时第三轮副3被释放并且可以旋转，它的先前被固定不动的销123因而能够在臂1下方通过。销123的位置控制释放功能；它们确保了一个完整行程周期的精确度和持续时间。

有利地，臂1包括阻挡装置(banking means)20，其倾向于抵抗第一能量源12的驱动转矩，并且布置成限制第一轮11的滚动速度。实际上，任何可以减慢***速度的装置都是有利的，以实现本发明形成的恒力机构的规则操作。

更具体地，这些阻挡装置20是制动和/或摩擦和/或调节装置。它们尤其可以包括空气动力制动装置、涡流制动装置或其它装置。例如，第一轮11可以承载秒针。

更特别地，如在图1和2所示的非限制性情况下，阻挡装置20是用于调节第一轮11围绕第三轮副3的滚动速度的装置。调节机构优选位于形成行星轮副的行星齿轮10中。

如图1和图2所示的非限制性变型所示，调节第一轮11绕第三轮副3的滚动速度的装置包括例如为杠杆或类似装置的止动装置17，其设置成以不连续的方式与以下部件配合：第一轮11、或第一轮11的同步轮副、或与第一轮11直接或间接啮合的第四轮副。

特别地并且如图1和2所示，第二枢转轴线D2平行于主枢转轴线D0并且与主枢转轴线D0区分开。

特别地，并且如图1和2所示，第三轮副3布置成绕主轴线D0枢转。

更具体地，行星齿轮10形成阻挡装置20的全部或一部分，并且是调速构件15。

更具体地，调速构件15包括至少一个惯性质量块1700，其通过包括在止动装置17中的擒纵叉(pallet)170经受交替的枢转运动，并且布置成与由第一轮11直接或间接驱动的棘轮18配合。

更具体地，棘轮18与第一轮11同轴。

更具体地，棘轮18是擒纵轮。

当调速构件15是陀飞轮150时，第一轮11驱动陀飞轮150的框架，或形成陀飞轮150的框架。在这种情况下，包括在调速构件15中的谐振器机构——通常是摆轮/游丝机构——的轴线与第一枢转轴线D1重合。

当调速构件15是卡罗素时，第一轮11驱动卡罗素框架或形成卡罗素框架。在这种情况下，包括在调速构件15中的谐振器机构——通常是摆轮/游丝机构——的轴线是平行于第一枢转轴线D1的第二枢转轴线，其例如位于调速器(governor)19的远端，如图1和2所示。

更具体地，调速构件15包括由第一轮1直接或间接驱动的调速器19。

更具体地，该调速器19与第一轮11同步，并且能够形成第一时间量的第一显示器。

更具体地，调速器19是陀飞轮或卡罗素框架。

根据本发明的机芯的驱动机构的每个轮副可用于特定的显示器。因此，更具体地，臂1形成或驱动第二时间量的显示器。该臂可承载偏心显示器，例如在可枢转地安装在臂1上的星形轮上。

类似地，更具体地，第三轮副3形成或驱动第三时间量的显示器，例如跳变分钟显示器。

更具体地，第二轮副2形成或驱动动力储备显示器。

显然，通过第一轮11在第三轮副3上的清晰可见的滚动，以及通过臂1的周期性向后返回，根据本发明的这种驱动机构能够非常生动地显示时间的流逝。每个轮副都可用于承载偏心显示器。

本发明还涉及一种包括至少一个这样的钟表机芯500的钟表1000，其在第一变型中是手表。所述钟表的第一能量源12和/或第二能量源22可以常规方式包括至少一个发条盒和/或机电能量源或其它能量源。有利地，第二能量源22通过自动上条机构进行充能。

在另一个变型中，钟表1000是静态的，并且尤其可以是时钟。所述钟表的第一能量源12和/或第二能量源22可以常规方式包括至少一个发条盒和/或机电能量源或其它能量源。或者，所述钟表的第一能量源12和/或第二能量源22包括至少一个摆锤，则该钟表1000包括用于为每个摆锤上条的装置。然而，优选地，第一能量源12是形成缓冲存储装置的发条盒，这意味着仅需要对第二能量源22上条，该第二能量源22为第一能量源12供能。

本发明的原理适用于许多其它变型，并适用于许多特定应用。与图1和图2相比，图4至图9以简化的方式示出了该原理，图4至图9仅示出了图示为简单的扁平弹簧形式的第一能量源12、承载第一轮11的臂1、以及第一轮11在其上旋转的第三轮副3。在该示例中，由第一轮11承载的陀飞轮框架每分钟回转一圈，第一轮11在第三轮副3仍处于静止位置时在第三轮副3上移动大约18秒，并且继续在该第三轮副上滚动两秒钟，这两秒钟是第三轮副3在这些附图中的逆时针方向上向后返回120°所需要的。图5示出处于这种向后返回后的即时位置的组件；图6示出中间位置X；图7示出臂1的顺时针行程的极限角位置；图8示出第三轮副及其承载的臂1的逆时针方向的向后返回(通过标记1,2,3的位置变化示出)。

图10示出了另一种变型，其中臂1用作框架的臂的上条发条盒上的上条齿条，该上条发条盒形成驱动框架臂1的第一能量源12；在其转矩的作用下，陀飞轮框架被驱动并在第三轮副3的圆周上进行旋转，臂1的移动与频率和传动比有关。驱动框架的臂1从其0°的第一位置移动，并到达其120°的最大位置。在此时刻，发生第二能量源22的解锁，第二能量源在此由基础手表机芯的发条盒形成。此发条盒与减速轮副223相关联，减速轮副223连接到第三轮副3。来自机芯发条盒22的力将驱动减速轮副223并因此驱动第三轮副3逆时针旋转120°。第三轮副3的位移角度经由齿轮系221控制，并由定位螺栓(position bolt)223上的止动销定位，该齿轮系221可连接到减速轮副223或连接到机芯发条盒22。为了管理在大约2秒的持续时间内的返回过程，具有反向器(特别是包括小齿轮、棘轮18、擒纵叉170)的调速器与第三轮副3串联，使得可以调节向后返回的时间期间，特别是在1秒到10秒之间。在第三轮副3的120°位移期间，第一能量源12(这里它是框架臂弹簧)被再次上条，框架通过在第三轮副3的圆周上移动而继续运行。在图10所示的变型中，角度行程并非由图1和2的变型中的销123控制，这里该销123由定位轮系221代替。这里，可以管理其它角度值(例如360°)以显示日期变更或其它情况。

应注意的是，基础机芯的发条盒弹簧不再像传统机芯中那样与运转轮系干涉。它现在唯一的功能是赋予定位第三轮副3所需的冲击。

第一能量源12(这里它是框架臂弹簧)被预加载陀飞轮运行所需的转矩，此力将保持恒定。第三轮副3的120°逆时针角向旋转行程以规则的方式对框架臂弹簧上条。

以这种方式，可以设想开发多种类型的机芯，这些机芯具有时针和分针以及复杂功能，诸如月相和/或日/夜和/或动力储备的指示，如图11至13所示，特别是框架和第三轮副的返回的指示；或者这些机芯具有定位轮系，其中不再需要使用分齿轴并且时间设定功能是单向的；或者这些机芯具有定位轮系；或者这些机芯具有定位轮系和/或机芯发条盒，其中时间设定功能可以在两个方向上执行。

上条是通过表冠220进行的，主发条盒22将不再像通常的技术中那样与运转轮系相互作用。

这种布置还使得能够使用表冠直接执行月相校正，不再需要在壳体中间部件中集成校正器。

清楚的是，贯穿主发条盒的整个动力储备，本发明都确保了对于调速机构——特别是陀飞轮或卡罗素框架——几乎恒定的驱动力。

图11至14示出了本发明提供的用于定位各种显示器的广泛范围。在图示的示例中，在12点钟处的表盘上读取小时和分钟，在9点钟处的具有逆行指针的区段上读取动力储备，在3点钟处读取月相和/或日/夜或日落或其它指示，同时，陀飞轮具有在120°上的运动，并且能够如图11和14所示将框架在120°上的运动定向为基本周向的运动，或者如图12和13所示将框架在120°上的运动定向为围绕尽可能偏离中心的轴线的运动，其中，框架分别从左向右或从右向左地向后移动。

用于这些示例的120°的值不是限制性的，角度值取决于期望的时间行程期间；向后的行程值也是可调节的，例如在2-5秒之间，并且允许实现非突然的、无震动的向后返回。

框架的向后返回使得能够为分钟的变化提供动力。

所述向后返回与谐振器机构的频率无关，并且对机芯的走时差没有影响。

在其它变型中，可以在第三轮副的周边上为第三轮副设置多个行星齿轮10。还可以设计处于多个层级上的***以管理不同的功能。

Claims (20)

1.一种钟表机芯(500)，其包括至少一个调速构件(15)并包括驱动机构(100)，该调速构件是陀飞轮(150)或卡罗素，该驱动机构(100)包括固定结构(110)，臂(1)围绕主轴线(D0)可枢转地安装在所述固定结构上，所述臂承载包括在所述陀飞轮(150)或卡罗素中的驱动***的行星齿轮(10)，该行星齿轮(10)围绕第一枢转轴线(D1)可枢转地安装在所述臂(1)上，所述第一枢转轴线(D1)远离所述主轴线(D0)，该行星齿轮(10)包括围绕所述第一枢转轴线(D1)或平行于所述第一枢转轴线(D1)的第二枢转轴线(D11)可枢转地安装的第一轮(11)，所述臂(1)承受第一能量源(12)的恢复转矩，所述驱动机构(100)还包括至少一个第二能量源(22)，所述第二能量源布置成使包括在所述驱动机构(100)中的第三轮副(3)直接地或经由第二轮副(2)间接地承受恢复转矩，所述第二轮副(2)围绕第二枢转轴线(D2)可枢转地安装，所述第一轮(11)设置为在所述第一能量源(12)的作用下以相对于所述固定结构(110)沿单一旋转方向的规则的向前滚动运动方式在所述第三轮副(3)上滚动，所述第三轮副(3)设置成在所述行星齿轮(10)的第一基本行程期间保持在固定位置，并且在所述行星齿轮(10)的第二基本行程期间在所述第二能量源(22)的作用下仅沿一个方向进行旋转，在此期间，所述臂(1)由所述第三轮副(3)承载并且相对于所述固定结构(110)向后移动，并且，所述第一轮(11)驱动所述陀飞轮(150)或卡罗素的框架，或者形成所述陀飞轮(150)或卡罗素的框架。

2.根据权利要求1所述的钟表机芯(500)，其特征在于，当所述第三轮副(3)闲置时，所述臂(1)设置成在所述第一能量源(12)的作用下相对于所述固定结构(110)且相对于所述第三轮副(3)沿第一方向(E)移动；而在所述行星齿轮(10)的所述第二基本行程期间，在所述第三轮副(3)在所述第二能量源(22)的作用下返回的过程中，由所述第三轮副(3)承载的所述臂(1)设置成相对于所述固定结构(110)沿与所述第一方向(E)相反的第二方向(F)向后移动。

3.根据权利要求1所述的钟表机芯(500)，其特征在于，所述驱动机构(100)包括止动装置(120)，所述止动装置设置成与互补止动装置(123)配合以将所述第三轮副(3)保持就位，所述互补止动装置(123)包括在所述第三轮副(3)中或者包括在与所述第三轮副(3)直接或间接啮合的另一外轮副中，当所述臂(1)到达其向前角度行程的末端时，所述止动装置(120)能够在所述臂(1)中包括的脱离控制装置(13)的作用下脱开，以允许所述第三轮副(3)在所述第二能量源(22)的作用下沿所述第二方向(F)枢转，从而使所述臂(1)向后旋转至所述臂(1)的角度行程的开始处。

4.根据权利要求1所述的钟表机芯(500)，其特征在于，所述臂(1)包括阻挡装置(20)，所述阻挡装置(20)用于抵抗所述第一能量源(12)的驱动转矩，并且设置成限制所述第一轮(11)的滚动速度。

5.根据权利要求4所述的钟表机芯(500)，其特征在于，所述阻挡装置(20)是制动装置和/或摩擦装置和/或调节装置。

6.根据权利要求5所述的钟表机芯(500)，其特征在于，所述阻挡装置(20)是用于调节所述第一轮(11)围绕所述第三轮副(3)的滚动速度的装置。

7.根据权利要求6所述的钟表机芯(500)，其特征在于，用于调节所述第一轮(11)围绕所述第三轮副(3)的滚动速度的装置包括止动装置(17)，所述止动装置(17)设置成以不连续的方式与所述第一轮(11)配合，或者与和所述第一轮(11)直接或间接啮合的第四轮副配合。

8.根据权利要求1所述的钟表机芯(500)，其特征在于，所述第二枢转轴线(D2)平行于所述主轴线(D0)并且与所述主轴线(D0)区分开。

9.根据权利要求1所述的钟表机芯(500)，其特征在于，所述第三轮副(3)布置成围绕所述主轴线(D0)枢转。

10.根据权利要求4所述的钟表机芯(500)，其特征在于，所述行星齿轮(10)形成所述阻挡装置(20)的全部或一部分，并且所述行星齿轮(10)是调速构件(15)。

11.根据权利要求10所述的钟表机芯(500)，其特征在于，所述调速构件(15)包括谐振器机构，所述谐振器机构具有至少一个惯性质量块(1700)，所述惯性质量块通过与棘轮(18)配合的擒纵叉(170)进行交替的枢转运动，所述棘轮由所述第一轮(11)直接或间接驱动。

12.根据权利要求11所述的钟表机芯(500)，其特征在于，所述棘轮(18)与所述第一轮(11)同轴。

13.根据权利要求10所述的钟表机芯(500)，其特征在于，所述调速构件(15)包括由所述第一轮(11)直接或间接驱动的调速器(19)。

14.根据权利要求13所述的钟表机芯(500)，其特征在于，所述调速器(19)与所述第一轮(11)同步，并形成第一时间量的第一显示器。

15.根据权利要求13所述的钟表机芯(500)，其特征在于，所述调速器(19)是陀飞轮或卡罗素框架。

16.根据权利要求1所述的钟表机芯(500)，其特征在于，所述臂(1)形成或者驱动第二时间量的显示器。

17.根据权利要求1所述的钟表机芯(500)，其特征在于，所述第三轮副(3)形成或者驱动第三时间量的显示器。

18.根据权利要求1所述的钟表机芯(500)，其特征在于，所述第二轮副(2)形成或者驱动动力储备显示器。

19.一种钟表(1000)，其包括至少一个根据权利要求1所述的钟表机芯(500)。

20.根据权利要求19所述的钟表(1000)，其特征在于，所述钟表是手表，并且所述第一能量源(12)和/或所述第二能量源(22)是发条盒。

Images