CN113646706B - 用于制表的指示器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制表的指示器装置(D)，其中驱动齿轮(3)使从动程序轮(2)旋转，该从动程序轮基本上构造为具有外齿(20)和内齿(21)的圆冠。后者与偏心内齿轮(1)啮合，其摆线旋转运动具有合适的传动比，从而可以显示程序轮(2)上给出的信息。该装置适用于制作时钟万年历。

Description

用于制表的指示器装置
技术领域
本发明在其更一般的方面涉及机械构件(member)的控制，例如特别是用于制表应用的机构(mechanism)的部件(component)。
背景技术
应当从一开始就指出，本发明一般用于制表，因为表/钟的尺寸或形状并不相关，所以它既适用于便携式表、手表或怀表，也适用于台钟、挂钟或任何其它应用。
此外，尽管本发明涉及机械构件的控制，但不应认为本发明限于完全机械的时钟，即具有手动或自动弹簧式的时钟，但也可扩展到具有由石英或其它***控制的机械构件的时钟。
因此，当在本说明书中提及一般的制表或时钟的形式时，不应以限制的方式理解，并且将要描述的内容也可以扩展到时钟的其他实施例，其在尺寸、使用、驱动方面不同。
众所周知，在手表、台钟或挂钟中，除了指针之外还有几个构件，它们被周期性地激活以向使用者提供指示。
例如，日期戳(daters)、日历、年历、星座生肖都是如此，以及其它功能的指示器也是如此，例如时钟负载水平、时区、时间计数器等的指示器。
这些指示器通常由齿轮系驱动的机构组成，齿轮系与使擒纵机构旋转的齿轮系相连。
与这些指示器和相关的制表机构有关的一个重要方面是，根据它们的功能，它们必须具有提供可变指示的可能性，即它们是具有不同周期性的循环的组合。
典型的情况是月历的每月的天数，其中有些月份有31天，有些月份有30天，有些月份有28天，然后在闰年中甚至有29天。
在一些机械弹簧时钟中，尤其是在台钟或挂钟中，也有负载水平的指示器，即在弹簧负载耗尽之前发出剩余量信号的***，以防止时钟停止，警告用户必须触发弹簧。
显然，随着功能的数量增加，所要克服的困难也增加，因为需要驱动整个系列的机械构件，例如棘轮、杠杆变速器、凸轮等，这不仅需要一定的能量来运行(因此从用于驱动时针和分针的能量中减去)，而且需要润滑来减少摩擦和磨损。
此外，增加机构的复杂性和/或数量会不可避免地增加时钟的尺寸，以及其组装和生产成本。
为此，过去开发了一种机构，也称为程序轮，包括减少或消除凸轮机构、棘轮和弹簧的存在的齿轮系和齿轮，但存在上述缺陷。
此类机构的一个实例在欧洲专利申请EP1351104中有所描述。
它是由一系列行星齿轮系组成的机构，其中具有预定齿数(在这种情况下为24，对应于一天中的小时数)的带齿程序轮控制级联驱动的齿轮，其中一些齿轮是行星类型的。
这些齿轮中的一个或多个与指针和/或同心圆盘或圆环相关联，后者带有日期、月份和年份的指示(名称和/或数字)；实际上，齿轮系改变同心圆盘的位置，以便使每个圆盘的指示与给定的日期、月份、年份径向对准，使得径向延伸的时钟指针可以提供相应的概要信息。
尽管这种具有程序轮的解决方案在提供精确和可靠的万年历方面是有效的，然而，在简化机构和减小其尺寸方面似乎不是最佳的。
事实上，齿轮系的使用不可避免地需要***具有一定的功能刚性，因为它们是具有固定传动比的部件，所以必须为每个所需日历信息提供相应的齿轮系。
另外，为了显示信息，必须具有带指针的刻度盘以读取指示；增加部件的数量会降低读取日历的即时性，因为刻度盘的同心圆盘的运动仍然给出了不总是精确的信息的概要表示。
换句话说，由于指针必须同时用作星期和月份的天数、月份和年份的指示器，其在刻度盘上径向对准，该信息的位置随时间变化，因此它们的对准和所得到的读数不可避免地受到不完全精确的构造的影响。
发明内容
鉴于这种情况，因此，本发明的一个技术问题是制造一种可用于程序轮式制表的机械装置，其结构和操作的特征可以克服上述与所考虑的技术状况有关的限制。
换句话说，本发明的目的是至少部分地简化从EP1351104中已知的程序轮机构，以便允许减少其组成部分，并因此促进包括该机构的万年历的生产。
解决该技术问题的想法在于使用至少一个摆线卫星齿轮，其能够以预定的传动比驱使运动减速，并且优选地驱使信息的上下文指示，例如万年历的信息之一，例如星期和月份的天数、或月份、年份等。
本发明的特征在本说明书所附的权利要求中更具体地阐述。
附图说明
这些特征、随后的结果和由本发明实现的效果将从下文给出的优选和非排他性实施例的描述中变得更加清楚，在通过非限制性实例提供的附图中示出，其中：
图1示出了根据本发明的机械装置的立体图；
图2和3示出了在各自操作条件下的先前装置的后视图；
图4示出了先前附图的装置的正视图；
图5示出了先前附图中装置的细节。
具体实施方式
参照上面列出的附图，它们示出了根据本发明的具有程序轮的万年历机构，整体用附图标记D表示。
特别地，如可以理解的，为了简单和清楚起见，附图仅示出必要的或在任何情况下有助于理解本发明的元件；关于机构和将被安装的时钟的其余部分，可以参考本领域中通常公知的内容，包括在上述公开EP1351104中解释的内容。
因此，本领域技术人员能够在下文将要解释的内容的基础上实施本发明，可能还要利用属于他们共同技术知识的信息。
从一般的观点来看，可以说，用于制表的机械装置D的操作是基于偏心型齿轮1的摆线运动，由于该摆线运动，装置D可以执行万年历的典型功能，即考虑到一年中月份的不同长度(28、30和31天)以及闰年中二月月份长度的不同(29天)。
设备D允许直接查看组件本身的信息；例如在图4中，表示闰年的2月28日；特别地，天数(28)显示在连接两个齿轮或齿轮2和3的旋转中心的竖直直线上(参照图4)。
另一方面，月份的名称是位于数字1下方的点或指示器参考23处的名称(在该实例中为二月)，而闰年的指示是在窗口24中可见的，其中字母L代表“闰年”(显然，根据语言、习惯、时钟大小和其他因素，可以使用其他符号和/或字母来以最合适的方式提供指示)。
如所述，装置或发条机构D包括彼此啮合的从动轮或齿轮2以及电机轮或齿轮3，其中前者有助于执行程序轮功能，而第二个接收来自时钟擒纵机构的机芯或驱动扭矩，该钟表擒纵机构本身是已知的，在附图中未示出。
可编程***由齿轮1、2、4、5、6和7组成。
特别地，电机齿轮3是24齿的齿轮，为了简化起见，在图中仅示出了其中的7个齿，其每天(即24小时)转动一圈。
轮2实际上是圆形齿冠，其配备有外齿20和内齿21；根据附图中所示的优选实施例，外齿20具有31个齿(类似于一个月中的天数)，而内齿21具有26个齿。
如下文将更好地看到的，外齿20与驱动轮3啮合，而内齿21与内轮1啮合，内轮1具有相对于轮2的旋转轴线固定和偏心的旋转轴线，偏心距“2e”沿着连接轮2和3的旋转轴线的直线Y转动。
偏心轮1相对于轮2齿冠的内齿21具有内摆线旋转运动，并且根据优选实施例，其由24齿的齿轮获得，其中18个被移除并且仅留下6个，在图中如1a、1b、1c、1d、1e、1f所示。
这些齿1a-1f与轮2的内齿21(具有26个齿)啮合；在这种传动比下，在轮2的每个圆周上，偏心齿轮1相对于其前进两个齿。
轮2的外齿20具有较低阶的31个完整齿(代表月份的天数)和较高阶的三个活齿，用附图标记4、5和6表示，布置在轮2的上表面上。
由此形成的齿轮系由驱动轮3驱动(依次连接到图中未示出的时间齿轮系，它从该齿轮系开始运动)，该驱动轮设计成具有24个齿(但不必须是24个齿)，其中仅存在七个连续的齿9、10、11、12、13、14、15，并且在24小时内旋转一整个圆周。在七个齿9、10、11、12、13、14、15中，只有中心齿9是满的，即其厚度等于齿轮3的带厚度，而其它齿10、11、12、13、14、15仅延伸齿轮本身厚度的一半或在任何情况下超过齿轮本身厚度的一部分。
此外，如可以看到的，齿9相对于其它齿处于中心位置，并且它在驱动轮3的旋转方向上(由附图中的箭头指示)在齿10、11、12之前，同时它跟随其余的齿13、14、15。
所述齿10-12和13-15与轮上的活齿4、5和6位于同一水平面上。在轮2上引导的后三个齿仅在它们被向外推动时才与驱动轮3的齿9-12啮合，在所示的实例中，通常通过弹性对比装置(此处未示出)返回到向后位置。
这些弹性装置(在所示的实例中)由弹簧17组成，分别容纳在齿4、5、6内，并在轮2的内齿21处径向突出。
这些齿连同它们的引导***可以差异地设计以消除弹簧的使用。选择示出到目前为止所说明的构造以便于描述。
万年历装置D还包括八齿行星齿轮7，其中只有三个是完整的，即具有完整渐开线齿廓，其在偏心轮1枢轴上转动；行星齿轮7与十齿中心齿轮或小齿轮8啮合，与内摆线轮1的偏心旋转轴线同轴。
根据本发明的万年历装置D的操作如下进行。
一天一次，在驱动轮3完成一个循环后，齿9与轮2啮合，使其前进一个齿，这相当于日历前进1天。
进行此操作时，轮2在31天内绕月份的最大长度转动一圈。
然而，当该装置必须代表一年中具有30天长度的月份(例如四月、六月、九月或十一月)中的一个时，在驱动轮3的齿通过时，轮2必须能够前进两个齿(即两天)：即从代表第30天的齿必须直接转到代表第1天的齿。
在根据本发明的万年历装置D中，由于偏心轮1的摆线运动，这是可能的，偏心轮的摆线运动允许其六个齿中的一个齿(与程序轮2的内齿21啮合)向外推动后者在轮2的旋转方向(图3和图4中为顺时针方向)上遇到的第一个活齿4。
进行此操作时，活齿4与邻近驱动轮3的中心整体9的齿10啮合，使从动轮2前进两个齿，从而驱动从齿30转到齿1，这种情况每年发生四次，正好在四月、六月、九月和十一月。
一个特殊的情况是二月(图3)，其中要进行从齿(第28天)转到齿(第1天)，因此要推进4个齿。由于轮1的摆线运动与卫星齿轮7的运动相结合，这是可能的。
卫星齿轮7实际上具有八个齿，其中仅三个(表示为71、72、73)是满的，并且分别具有对应于平年或非闰年(即365天)的数字1、2和3，其中二月的月份是28天；齿71、72、73用于向外推动可动齿的第三齿6，使其与驱动轮3啮合。
一年一次，偏心轮1的两个相邻齿在程序轮2的齿4和5处啮合，将它们向外推。
在这种情况下，同时，卫星轮7的整个齿向外推动活齿6。
进行此操作时，轮3的整个齿9将轮2从齿28(对应于相应的日期)推动到齿29(日)，同时齿6、5和4分别与齿10、11、12啮合，使从动轮2前进三个位置。由此实现总位移为从2月28日到3月1日的4个齿(即天)。
当年份是闰年时，在2月29日，卫星轮7示出了齿L(闰年Leap的缩写)，齿L没有尖端不会向外推动齿6。进行此操作时，驱动轮3使轮2仅前进三个齿，对应于从2月29日转到3月1日。
应当注意，为此目的，与其它两个齿4和5不同，可动齿6优选地在用作凸轮的杠杆臂6a上制成，以便能够在行星齿轮7到达对应于一整圈(图2)的位置时，即每隔四年，径向向外推动齿6。
这实际上是卫星齿轮7围绕小齿轮8的旋转周期；为此目的，后者由臂19支撑在与偏心轮1同轴的位置，从轮2开始相对于其径向延伸。有利的是，臂19的端部具有凹槽19a，该凹槽与从小齿轮8的上表面突出的销钉8a接合，以便基本上形成将轮的旋转传递到小齿轮8的字形机构。
槽19a允许补偿旋转期间由旋转偏心引起的臂19和小齿轮8之间的相对运动，第一是与程序轮2成一体，第二是与相对于该程序轮偏心的内摆线轮1成一体。
构造为位于偏心轮1上方的桥的臂19允许行星齿轮7在其下方通过。
从目前所描述的内容，可以理解根据本发明的装置D如何能够解决基本的技术问题。
事实上，不难认识到实际上它是如何由具有驱动轮3和偏心轮1在内部与之相连的从动轮2的齿轮系组成的；由此可见，通过这三个主要部件以及行星齿轮7与小齿轮8的添加，可以获得具有有限数量的零件和紧凑尺寸的万年历，因此可以用于手表以及用于台钟或挂钟。
事实上，通过使用柔性机构的概念，齿4-5-6可以与轮2的主体制成一体。
根据本发明的装置实现的另一个结果是，它不需要额外的指针或盘来指示日期、月份或闰年，而是允许立即显示信息，因此更容易阅读。
实际上，如可以看到的，日期和月份的指示直接来自偏心轮1相对于轮2的位置，而年份的指示则是由与偏心轮相关联的行星齿轮7的运动而间接产生的。
根据可能的优选实施例，月份显示在内摆线轮1上。
甚至更优选地，该指示可以在标签、板、盖或表面25上报告，其也是完全或部分透明的，应用于轮1相对齿轮7和小齿轮8所在的一侧；该表面还可以包括一个或多个开口24，通过开口可以显示相应的信息，例如图4所示情况下的年份，但也可以显示其它信息。
还应当强调的是，该原理可以更广泛地和一般地应用于制表中可使用的所有指示，例如星期几、月相、生肖符号或颜色等；在这种情况下，也可以在从动轮1和2上显示所需的指示，或者使用其上的七个齿9-15来控制附加齿轮。
在这种情况下，应当注意，本发明所揭示的原理也可用于指示时钟的其它功能，例如时钟的负载水平。
可以使用各种类型的指数来显示负载水平，例如字母数字(例如，分数1/4,1/2,3/4或P代表满，M代表中，B代表低，或类似的)或颜色(例如，绿色、黄色、红色)、混合解决方案等。
这样构思的装置D在任何情况下都是可靠的，其相对于本领域已知的那些装置具有有限数量的部件，并且不需要润滑，因为齿形联轴器基本上是形状类型的，不会产生高摩擦。
为此目的，应当注意，附图中所示的齿轮齿侧的轮廓是圆周上为渐开线型，因为这通过减少摩擦而促进扭矩传递；然而，也可以使用其它轮廓，例如对于偏心轮1，其齿的轮廓可以是摆线的。
然而，所有这些变型例都落入所附权利要求的范围内。

Claims (11)

1.一种用于制表的指示器装置(D)，包括带齿驱动轮(3)、与驱动轮(3)啮合的从动程序轮(2)，所述程序轮(2)基本上构造为包括外齿(20)和内齿(21)的圆冠，其特征在于，所述装置还包括与所述程序轮(2)的内齿(21)摆线啮合的内轮(1)，使得所述程序轮(2)上示出的信息与所述内轮(1)的位置相关联，所述程序轮(2)包括可动齿(4、5、6)的带，所述可动齿可在前进位置和后退位置之间移动，在所述前进位置，所述可动齿相对于所述程序轮(2)的外齿(20)的齿啮合，在所述后退位置，所述可动齿相对于所述外齿(20)缩回。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述内轮(1)相对于所述程序轮(2)偏心。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述内轮(1)的偏心距(e)沿着连接所述驱动轮(3)和所述程序轮(2)的旋转中心(O，O')的直线(Y)指向。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述内轮(1)包括布置在预定圆周点中的多个齿(1a-1f)，作为与待指示的所述程序轮(2)相关信息的函数。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述可动齿(4、5、6)与用于返回到缩回或前进状态的弹性对比装置相关联。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述驱动轮(3)包括多个齿(10-15)，所述齿(10-15)在纵向方向上或在任何情况下在所述驱动轮(3)本身厚度的一部分上具有减小的延伸，以及至少一个完整的齿(9)，在齿(9)所述驱动轮(3)的厚度上延伸，其中具有减小延伸的所述齿(10-15)与所述程序轮(2)啮合。
7.根据前述权利要求1至3中任一项所述的装置，包括行星齿轮(7)，所述行星齿轮(7)与中心齿轮或小齿轮(8)啮合并且与所述内轮(1)的旋转轴线同轴。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述行星齿轮(7)适于作用在所述程序轮(2)的可动齿(4、5、6)的带处，以使所述可动齿(4、5、6)在前进位置和后退位置之间移动，在所述前进位置，所述可动齿相对于所述程序轮(2)的外齿(20)的齿啮合，在所述后退位置，所述可动齿相对于所述外齿(20)缩回。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述程序轮(2)的外齿(20)具有31个齿，而所述驱动轮(3)适于在24小时内转动一圈。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述驱动轮(3)具有限于圆周扇区的24个齿。
11.一种包括万年历的时钟，其中存在至少一个根据权利要求1至10中任一项所述的装置。
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