CN113741163A - 带有弹性指针的钟表显示机构 - Google Patents

Abstract

带有弹性指针的钟表显示机构，其包括用于绕轴驱动安装在柔性片的端部处的管的机构，其布置为使柔性片变形；其包括作用在第一管的传动系和第二管的传动系上的差动机构，并且该差动机构包括用于分别驱动管的两个行星轮，以及由用于驱动指针的动力装置旋转驱动的并且约束为与调节凸轮一起旋转的输入行星架底座；该调节凸轮的轨道包括连续的上升边缘和下降边缘；显示机构包括弹性臂，该弹性臂的远侧端部与该轨道永久地配合，轨道的上升边缘使弹性臂上升并使其远离凸轮的旋转轴线移动以消耗扭矩，并且轨道的下降边缘使弹性臂朝向凸轮的旋转轴线向下移动返回以向***恢复扭矩。

Description

带有弹性指针的钟表显示机构

技术领域

本发明涉及带有可变几何形状的钟表显示机构，其包括至少一个弹性指针，该弹性指针包括刚性地连接到柔性片的第一端部的第一驱动管，以及刚性地连接到所述柔性片的另一端部的第二驱动管，并且包括显示索引，在所述弹性指针的非受力自由状态下（在此状态下所述第一管和所述第二管二者均不承受任何应力并且彼此远离），所述显示索引自所述第一管并且自所述第二管远离，所述弹性指针的工作位置是受力位置，在该位置中所述第一管和所述第二管绕输出轴彼此同轴，所述显示机构包括用于绕所述输出轴驱动所述第一管的第一装置，以及用于绕所述输出轴驱动所述第二管的第二装置，所述第一驱动装置和第二驱动装置布置为通过使所述第二管的角位置相对于所述第一管的角位置绕所述输出轴变化而使所述柔性片变形，并且布置为使所述显示索引的径向位置相对于所述输出轴变化。

本发明涉及钟表机芯，其包括至少一个这样的显示机构。

本发明涉及表，其包括至少一个这样的机芯和/或至少一个这样的显示机构。

本发明涉及钟表显示机构领域，并且更具体地用于具有复杂功能的时计，由于根据本发明的机构的小尺寸，本发明既可用于诸如摆钟或座钟的静态时计又可用于表。

背景技术

对在时计上的显示构件进行良好观察对于使用者来说是重要的。

许多时计的表盘不是圆形的，并且为了更好的观察，感兴趣的是具有允许占据整个可用表面的可用方案。

带有可变几何形状的显示机构的设计允许打破显示的某些单调性，并且通过根据一天中的时间或根据特定时间段的不同的外观使显示更生动。例如，在非常大量的其他可能的用途中，可通过指针的形状简单地提供AM/PM显示，该指针在早上的十二个小时中具有第一外观，并且在一天的其余时间中具有第二外观；还可区分日/夜显示、时区显示或其他。

这样的带有可变几何形状的显示机构增加了时计（特别是指表）的复杂性，并且有利的是，既限制了其体积以允许其***到具有小尺寸的表壳中，例如用于女士表；还限制了其复杂性以限制部件的数量以及制造和组装的成本，并以调节其扭矩消耗以便在表的运行中引入最小的可能干扰。

发明内容

在文献EP2863274、EP3159751、EP3605244、和EP3605243中已经描述了弹性指针以及包括这样的弹性指针的显示机构，其通过引用并入于此，并且其公开了许多替代方案。

本发明旨在进一步简化这样的带有弹性指针的显示机构，并且使其对于生产来说更加紧凑和经济，并且优化其扭矩消耗。

本发明还旨在通过避免推动齿轮，并且通过优选地以拖动方式安装的齿轮，防止在带有弹性指针的该显示机构中的任何抵触。

为此目的，本发明涉及根据权利要求1的带有可变几何形状的钟表显示机构。

本发明涉及包括至少一个这样的显示机构的钟表机芯。

本发明涉及包括至少一个这样的机芯和/或至少一个这样的显示机构的表。

附图说明

参考附图通过阅读以下详细描述，本发明的其他特征和优点将显而易见，其中：

-图1局部地且示意性地在分解图中示出了带有弹性指针的显示机构，该弹性指针限制于弹性指针的管（未示出）；该机构包括由行星架底盘承载的差动型机构，并且由此示出的组件形成了适合于在现有机芯上的附加块；在此，弹性指针的两个管绕分轮同轴，该分轮布置为形成这样的机芯的输出；

-图2局部地且示意性地在组装的透视图中示出了图1的机构，而其没有行星架板；

-图3局部地且示意性地在侧视图中示出了图2的机构；

-图4示意性地并在俯视图中示出了椭圆形表盘，包括这样的显示机构的弹性指针在该椭圆形表盘的前面移动，该指针示出在两个不同的位置中：以实线在十二点钟处；并且以虚线在两点钟处；

-图5局部地且示意性地在并且在透视图中示出了根据本发明的显示机构，带有在其管上的弹性指针；

-图6以类似于图4的方式示出了弹性指针的末端的相关卵形轨迹；

-图7以类似于图4的方式示出了弹性指针的末端的相关轨迹，该轨迹相继采用杏仁和心形的形状；

-图8和9以类似于图4的方式示出了差动板的位置和弹性指针的臂的位置，其分别在图8处于正午处并且在图9中处于四点钟处；

-图10是包括机芯和这样的显示机构的时计的框图；

-图11局部地且示意性地在组装的透视图中示出了根据本发明的显示机构，包括作用在行星架底盘上的扭矩调节机构；

-图12局部地且示意性地在俯视图中示出了图11的机构。

具体实施方式

相对于通过弹性指针具有可变几何形状的钟表显示机构，申请EP3605244公开了用于经由带有形齿的齿轮致动的第一机构。这样的实施例允许在钟表中执行高度创新的显示，但是其成本高昂，并且仅限于奢侈产品。

同一申请还描述了经由在第一管的传动系上的第一差动器和在第二管的传动系上的第二差动器的用于致动的机构的第二情况，以及形成这样的差动器的输入的至少一个凸轮。因此应找到了合适的（差动）行星轮并确定其尺寸。行星轮具有的优势在于较小的体积产生显著的传动比。输入和输出轴位于彼此的延长线上。齿轮组合的可能性非常多。特别是，其允许创建令人感兴趣的齿轮箱。在当前情况下，这意味着，以使得在指针的端部的每个上分别产生具有等效特定值的增益和损耗的方式，控制差动器的输入中的一个。并且，当该值为零时，必然得到为1的传动比（正值表示方向也必然相同）。

本发明旨在进一步简化机构并使之更加紧凑并且对生产来说更加经济。特别是，当弹性指针必须植入在小件产品（诸如女士表）上时，并且还在分针上时。主要的困难涉及较低的可用扭矩。因此，应创建具有最小可能，并且尤其是尽可能规律，的能量消耗的机构。

本发明涉及带有弹性指针的显示机构。这样的弹性指针以及包括这样的弹性指针的显示机构已经在文献EP2863274、EP3159751、EP3605244、和EP3605243中进行了描述，上述文献通过引用并入于此，并且其公开了许多替代方案，特别是包括一个或多个差动机构。

这样的机构的操作优化要求平滑的致动扭矩。无论***具有一个或两个行星轮，***消耗的扭矩都相对较大。在旋转开始处的角行程的前30°中存在消耗峰值，然后从120°的旋转角开始并且直到在360°处角行程结束为止，扭矩迅速降低并变得较小，并在相对较低的水平上，小于在峰值期间消耗的最大扭矩的20％。这具有降低谐振器（特别是摆轮）的惯性质量的摆幅的效果，这可改变计时码表和动力储备。

为此目的，更特别地，本发明涉及带有可变几何形状的钟表显示机构10，其包括至少一个弹性指针1。

该弹性指针1包括刚性地连接到柔性片3的第一端部的第一驱动管2和刚性地连接到柔性片3的另一端部的第二驱动管4。

如在图5和图6中可见的，该柔性片3可是连续的片，也可是包括在末端6处两两连结的部段5的接续。

该柔性片3包括显示索引，在弹性指针1的非受力自由状态下（在该状态下第一管2和第二管4二者均无不承受任何应力并且彼此远离），该显示索引自第一管2并且自第二管4远离，弹性指针1的工作位置是受力位置，其中第一管2和第二管4绕输出轴D彼此同轴。特别是在包括端部到端部连结的部段5的替代方案中，显示索引有利地但非必需地由末端6构成。

显示机构10包括用于绕输出轴D驱动第一管2的第一装置，以及用于绕输出轴D驱动第二管4的第二装置。

在此没有描述其中第一管2和第二管4不同轴的替代方案；对于特定的特殊显示来说其仍然是可行的，特别是对于例如回跳显示器或类似显示的非旋转的显示而言。

第一驱动装置和第二驱动装置布置为通过使第二管4的角位置相对于第一管2的角位置绕输出轴D变化而使柔性片3变形，并且布置为使显示索引的径向位置相对于输出轴D变化。为了改善操作并确保能量消耗的规律性，好的方案涉及为显示机构配备以带有扭矩调节器的弹性指针，并且特别是涉及旋转联接（特别是绕输出轴线D）带有差动行星架底盘（特别是输入行星架底盘180）的调节凸轮801。该凸轮801与弹性臂803配合，该弹性臂803特别是但不以限制的方式为预应力弹簧。该调节凸轮801的轨道802包括连续的上升边缘和下降边缘，并且特别是具有卵形轮廓。

因此，根据本发明，显示机构包括作用在第一管2的传动系和第二管4的传动系上的差动型的至少一个机构。并且，差动机构至少包括用于驱动第一管2的第一行星轮82和/或用于驱动第二管4的第二行星轮84，以及由用于驱动弹性指针1的动力装置驱动旋转的至少一个输入行星架底盘180，并且该显示机构包括作用在输入行星架底盘180上的扭矩调节机构。

更特别地，该扭矩调节机构包括约束为与输入行星架底盘180一起旋转的调节凸轮801，其轨道802包括连续的上升边缘和下降边缘。显示机构的扭矩调节机构包括弹性臂803，该弹性臂803的远侧端部或者由该远侧端部承载的与弹性臂803的凹口805相对的动轮804与轨道802永久地配合，该轨道802的上升边缘使弹性臂803上升并使其远离凸轮801的旋转轴线移动以消耗扭矩，并且该轨道802的下降边缘使弹性臂803朝向凸轮801的旋转轴线向下移动返回以向***恢复扭矩。

更特别地，轨道802相对于穿过输入行星架180的旋转轴线的平面对称，并且甚至更特别地，轨道802包括卵形轮廓。

弹性臂803的远侧端部或者由该远侧端部承载的与弹性臂803的凹口805相对的动轮804与轨道802永久配合，该轨道802的上升边缘使弹性臂803上升并使其远离凸轮801的旋转轴线移动，这消耗了扭矩；并且该轨道802的下降边缘使弹性臂803朝向凸轮801的旋转轴线向下移动返回，这向***恢复了扭矩。

在由附图示出的非限制性示例中，在大约70°和360°之间，调节凸轮801使弹性臂803上升，特别是在动轮804处，并且因此消耗扭矩。在0°和70°之间，弹性臂803在凸轮803的侧802上向下移动，并向***提供扭矩。这导致***的总消耗曲线明显较为规律，并且具有较低的最大消耗。在示出的示例中，扭矩在未配备本发明的机构的消耗峰值期间的最大扭矩值的0.3倍至0.4倍之间变化。

该机构相当于老式发条的分段释放（stackfreed）：该分段释放是莱昂纳多·达·芬奇（Leonardo da Vinci）已经提到的在16世纪发明的***，其用于调节主发条（特别是发条鼓发条）在其松弛期间的力；并且其包括弹簧片和偏心凸轮，以调节主发条的扭矩并提高钟或表的精度。其包括弹簧片，该弹簧片或多或少有力地支承在由发条鼓的轴线承载的凸轮的轮廓上。凸轮的最突出部分放置为使得分段释放在松弛开始时产生有力的制动，并且随后随着弹簧在发条鼓中松弛而减少。因此，其允许随时间补偿由弹簧提供的扭矩，并且因此提高时间测量的精度。

特别是，分段释放包括伸出的弹性臂，该弹性臂在其远侧端部处与其固定点相对的动轮。该动轮支承在以蜗形形状的偏心凸轮轨道上。凸轮约束为与齿轮一起旋转，该齿轮是由主发条的轴驱动的传动系的部分。该传动系以使得在主发条松弛的持续期间凸轮执行至多一圈旋转的方式定尺寸。由弹性臂施加的力抵抗凸轮在主发条上施加的制动扭矩，这减小了主发条的扭矩，该扭矩根据凸轮的半径而变化。当主发条完全缠绕时，弹性臂支承在凸轮的最大半径上，并且因此施加的制动扭矩最大。在主发条的松弛期间，凸轮枢转，弹性臂支承在越来越小的凸轮半径上，这逐步减小了制动扭矩，这补偿了在由主发条生成的扭矩上的减小。在一个替代方案中，凸轮齿轮包括止动面，以在有用范围的端部处停止主发条的松弛，在该有用范围内，传递到最后传动系的扭矩是基本上恒定的。

由分段释放施加的制动逻辑上转化为效率的损失，这要求过大尺寸的主发条，较高的传动比；因此，其尺寸使其难以在表中使用，这导致从1630年开始其被全面废弃，并导致其被其他消耗较少能量的机构（如均力圆锥轮机构）替代。

然而，分段释放机构是简单的，并且其主要优点在于其在厚度上与均力圆锥轮机构相比较小的体积；其主要缺点仍然在于需要过大尺寸的动力装置和传动系以安全地传递扭矩。

与老式机构的蜗形凸轮相反，替代以带有连续的上升边缘和下降边缘的凸轮而没有被临界点打断的轮廓，允许使用带有弹性臂的分段释放的该新的替代方案，以确保在根据本发明的显示机构的输入处的扭矩调节。

此外，通过改变差动器的常规操作，可控制行星轮。通过将触轴（feeler-spindle）植入到行星轮中，并通过圆形凸轮控制行星轮，在太阳轮和承载行星轮的底盘之间获得等于一的齿轮比：因此该组件像齿轮那样工作。

以具有合适形状的凸轮代替该示例的圆形凸轮允许控制期望在管上获得的增益或损耗。在此应再次注意的是，该机构不具有复位弹簧以保持触轴在凸轮上的接触，这是因为允许执行此功能的是弹性指针。

通过优选使用拖动齿轮，可避免任何抵触现象并且避免使用受推动的齿轮，特别是行星轮。

指针的特定致动涉及采用差动行星架板作为参考框架，这是以使得每个指针管对称地工作的方式。图8和图9示出了待施加在指针1的管2和管4上的旋转角。在图8中，指针1指示正午：线A示出了差动板的位置，在该非限制性示例中，其以每小时1周的速度旋转，并且线B和C表示指针1的臂的位置。在图9中，指针1指示四点钟，差动板的线A指向在表盘上的四点钟处的标记，并且每个臂B、C相对于行星架具有以相同的角度Θ对称的增益和反作用。

因此，显示机构10包括差动机构，该差动机构包括绕输出轴D旋转自由地安装的输入行星架底盘180。该输入行星架底盘180包括分别承载中间轮103和单个行星轮101的第一轮轴183和第二轮轴181，该中间轮103和行星轮101通过其齿1039、1019彼此啮合。该行星轮101包括偏心指状部1010，该偏心指状部1010布置为在固定的凸轮104的内轨道105上行进，并且其通过弹性指针1本身的弹性靠着该内轨道105返回。该输入行星架底盘180包括输入齿182和轴185，该轴185承载沿着输出轴D同轴的包括第一管2的第一分轮1020和包括第二管4的第二分轮1040，其中第一分轮1020和第二分轮1040中的一个的齿1049与中间轮103的齿1039啮合，并且其中第一分轮1020和第二分轮1040中的另一个的齿1029与行星轮101的齿1019啮合。

因此，通过使用单个凸轮简化了结构，该凸轮感触待施加的角增量θ的信息。该信息直接传递到第一分轮1020。第二分轮1040经由中间轮103接收该信息，该中间轮103反转待施加的角增量θ的方向，如在图2和图3中可见的：由行星架板180承载的单个行星轮101，在凸缘104包括的单个凸轮105上，感触待施加到指针1的两个管的单个角增量θ。

行星轮101将旋转直接施加到承载第一管2的第一分轮1020。对于第二分轮，行星轮101经由中间轮103将旋转传递到承载第二管4的第二分轮1040，以便反转旋转方向。

行星轮101承载指状部1010，该指状部1010感触凸轮轨道105。

在此，行星架板180包括用于引导分轮1040并间接地引导1020的管185，以及由钟表机芯驱动的外齿182，以及用于引导行星轮101和中间轮103的轮轴181和183。行星轮101的齿1019一方面与第一分轮1020的齿1029啮合，并且另一方面与中间轮103的齿1039啮合，中间轮103的齿1039与第二分轮1040的齿1049啮合。

图3显示该机构极其紧凑，其具有允许其容纳在小的表壳中的小的厚度。

减少了部件的数量，并且没有任何部件具有特殊的生产复杂性；因此组装成本适中。

本发明还涉及钟表机芯900，其包括至少一个这样的显示机构10。

本发明还涉及表1000，其包括至少一个这样的机芯900和/或至少一个这样的显示机构10。

总之，本发明允许在弹性指针的两个管上生成增益和/或损失，从而允许以非常简单、紧凑的方式生成复杂的轨迹，该方式消耗很少的扭矩并且因此非常可靠。

带有单个行星轮和单个凸轮的该结构具有许多优点。附加板非常简单。单个行星轮以拖动方式安装，并且不在顺时针方向上抵触。由于减少了摩擦，能量消耗较低。在谐振器处的摆幅损失非常低。该机构包括很少的部件，其不是很庞大，并且其组装仍然是容易的。

Claims (7)

1.一种带有可变几何形状的钟表显示机构（10），其包括至少一个弹性指针（1），所述弹性指针（1）包括刚性地连接到柔性片（3）的第一端部的第一驱动管（2）和刚性地连接到所述柔性片（3）的另一端部的第二驱动管（4）；并且包括显示索引，在所述弹性指针（1）的非受力自由状态下所述显示索引自所述第一管（2）并且自所述第二管（4）远离，其中在所述非受力自由状态下所述第一管（2）和所述第二管（4）二者均不承受任何应力并且彼此远离，所述弹性指针（1）的工作位置是受力位置，其中所述第一管（2）和所述第二管（4）绕输出轴（D）彼此同轴；所述显示机构（10）包括用于绕所述输出轴（D）驱动所述第一管（2）的第一装置，以及用于绕所述输出轴（D）驱动所述第二管（4）的第二装置，所述第一驱动装置和第二驱动装置布置为通过使所述第二管（4）的角位置相对于所述第一管（2）的角位置绕所述输出轴（D）变化而使所述柔性片（3）变形，并且布置为使所述显示索引的径向位置相对于所述输出轴（D）变化，其特征在于，所述显示机构包括作用在所述第一管（2）的传动系和所述第二管（2）的传动系上的差动型的至少一个机构；并且在于，所述差动机构至少包括用于驱动所述第一管（2）的第一行星轮（82）和/或用于驱动所述第二管（4）的第二行星轮（84），以及由用于驱动所述弹性指针（1）的动力装置旋转驱动的至少一个输入行星架底座（180）；并且在于，所述显示机构包括作用在所述输入行星架底盘（180）上的扭矩调节机构。

2.根据权利要求1所述的显示机构（10），其特征在于，所述扭矩调节机构包括约束为与所述输入行星架底盘（180）一起旋转的调节凸轮（801），所述调节凸轮（801）的轨道（802）包括连续的上升边缘和下降边缘；在于，所述扭矩调节机构包括弹性臂（803），该弹性臂（803）的远侧端部或者由所述远侧端部承载的与所述弹性臂（803）的凹口（805）相对的动轮（804）与所述轨道（802）永久地配合，所述轨道（802）的所述上升边缘使所述弹性臂（803）上升并使所述弹性臂（803）远离所述凸轮（801）的旋转轴线移动以消耗扭矩，并且所述轨道（802）的所述下降边缘使所述弹性臂（803）朝向所述凸轮（801）的所述旋转轴线向下移动返回以向所述***恢复扭矩。

3.根据权利要求1或2所述的显示机构（10），其特征在于，所述轨道（802）相对于穿过所述输入行星架（180）的所述输出轴（D）的平面对称。

4.根据权利要求3所述的显示机构（10），其特征在于，所述轨道（802）具有卵形轮廓。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的显示机构（10），其特征在于，所述输入行星架底盘（180）绕所述输出轴（D）旋转自由地安装，并且包括分别承载中间轮（103）和行星轮（101）的第一轮轴（183）和第二轮轴（181），所述中间轮（103）和所述行星轮（101）通过其齿（1039、1019）彼此啮合；所述行星轮（101）包括偏心指状部（1010），所述偏心指状部（1010）布置为在固定的凸轮（104）的内轨道（105）上行进，并且所述偏心指状部（1010）通过所述弹性指针（1）的弹性靠着所述内轨道（105）返回；所述输入行星架底盘（180）包括输入齿（182）和轴（185），所述轴（185）承载沿着所述输出轴（D）同轴的包括所述第一管（2）的第一分轮（1020）和包括所述第二管（4）的第二分轮（1040），所述第一分轮（1020）和所述第二分轮（1040）中的一个的齿（1049）与所述中间轮（103）的齿（1039）啮合，并且其中所述第一分轮（1020）和所述第二分轮（1040）中的另一个的齿（1029）与所述行星轮（101）的齿（1019）啮合。

6.一种钟表机芯（900），其包括至少一个根据权利要求1至5中的任一项所述的显示机构（10）。

7.一种表（1000），其包括至少一个根据权利要求6所述的机芯（900）和/或至少一个根据权利要求1至5中的任一项所述的显示机构（10）。

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