包括彼此独立的能量传递装置和计数装置的钟表 |
|||||||
| 申请号 | CN201410641078.1 | 申请日 | 2014-11-13 | 公开(公告)号 | CN104635469A | 公开(公告)日 | 2015-05-20 |
| 申请人 | ETA瑞士钟表制造股份有限公司; | 发明人 | J-L·黑尔费尔; P·温克勒; T·科尼斯; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种钟表，其包括与显示装置协作的钟表 机芯 ，所述钟表机芯包括机械 能量 源和将能量从能量源传递到至少一个 谐振器 的能量传递系统，所述能量传递系统包括由所述至少一个谐振器控制的第一分配装置。根据本发明，所述钟表还包括计数系统，该计数系统安装在所述至少一个谐振器和所述显示装置之间并且包括第二分配装置，所述第二分配装置由所述至少一个谐振器控制并且与所述显示装置协作以使能量传递装置从所述计数装置脱离耦接。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种钟表(1、101、201、301、401)，包括与显示装置(5、105、205、305、405)协作的钟表机芯(3、103、203、303、403)，所述钟表机芯(3、103、203、303、403)包括机械能量源(7、 |
||||||
| 说明书全文 | 包括彼此独立的能量传递装置和计数装置的钟表技术领域背景技术[0002] 在传统手表机芯中，运转的发条盒向与瑞士杠杆型擒纵系统啮合的运转轮系提供机械能，该瑞士杠杆型擒纵系统与游丝摆轮谐振器协作。因而传统地，擒纵系统能够将能量传递到谐振器，以计数谐振器的往复运动并且高度抗冲击。 发明内容[0005] 为了这一目的，本发明涉及一种包括与显示装置协作的钟表机芯的钟表，该钟表机芯包括机械能量源和将能量从能量源传递到至少一个谐振器的能量传递系统，所述能量传递系统包括第一分配装置，所述第一分配装置经由所述至少一个谐振器的运动将机械能从所述机械能量源周期性地传递到所述至少一个谐振器，其特征在于，所述钟表还包括安装在所述至少一个谐振器和所述显示装置之间的计数系统(counting system)，所述计数系统包括第二分配装置，所述第二分配装置与所述显示装置协作并且相对于所述第一分配装置以独立的方式计数所述至少一个谐振器的运动，以使所述能量传递系统完全独立于所述计数系统。 [0006] 有利地，应理解的是，本发明能够独立于计数功能优化维持功能(maintenance function)。因此，所述至少一个谐振器的相同的运动在钟表内的两个不同的位置被检测和使用，一方面借助于所述第一分配装置将能量从运转的发条盒周期性地传递到所述至少一个谐振器，另一方面借助于第二分配装置以完全独立的方式计数所述至少一个谐振器的所述运动。钟表可因而包括用于第一分配装置、所述至少一个谐振器或振荡器(即，所述第一分配装置和所述至少一个谐振器在结构上不可分离的情况下)的各种各样的技术。 [0007] 特别值得注意的是，第一分配装置可直接地或间接地与机械能量源接合，并且该第一分配装置所享有的技术自由不会限制所述至少一个谐振器在其特性和频率方面的类型。因此，即使第一分配装置对冲击敏感并且暂时不能将能量传递到所述至少一个谐振器，应理解的是，在最糟糕的情形下，机械能量源将被暂时“排空”到能量传递系统中，但却不影响时间显示，这是因为计数系统的第二分配装置将完全独立地继续计数用于传递到显示装置的所述至少一个谐振器的运动。这是计数系统优选针对其抗冲击性进行选择的原因。 [0008] 根据本发明的其他有利特征： [0009] -所述能量传递系统包括安装在所述能量源和所述第一分配装置之间的传动系； [0011] -所述传动系由单个减速齿轮(诸如，周转齿轮系或应变波齿轮系)形成； [0012] -所述第一分配装置包括耦接装置，所述耦接装置使得能够通过所述至少一个谐振器的运动传递来自所述能量源的部分能量； [0014] -所述耦接装置为静电类型，诸如至少一个驻极体，所述至少一个驻极体安装在所述至少一个谐振器上，并且非接触地使直接或间接地与所述能量源协作的轮同步； [0016] -所述至少一个谐振器为惯性-弹性类型，诸如游丝摆轮组件、振动条带或音叉； [0017] -所述至少一个谐振器包括若干个联接在一起的谐振器； [0018] -所述第一分配装置和所述至少一个谐振器形成一体式振荡器，诸如克利福德/Clifford类型； [0019] -所述计数系统包括安装在所述显示装置和所述第二分配装置之间的计数传动系； [0020] -所述计数传动系由机械地协作以形成减速机构的至少两个轮副形成； [0021] -所述第二分配装置包括计数装置，所述计数装置用于检测所述至少一个谐振器的运动但不向所述至少一个谐振器传递能量； [0022] -所述计数装置为机械类型，诸如至少一个传动杆或至少一个掣爪(click)或至少一个擒纵机构，所述至少一个传动杆与所述至少一个谐振器协作并且驱动直接或间接地与所述显示装置协作的轮，所述至少一个掣爪与所述至少一个谐振器协作并且驱动直接或间接地与所述显示装置协作的棘轮，所述至少一个擒纵机构与所述至少一个谐振器协作并且驱动直接或间接地与所述显示装置和第二机械能量源协作的轮； [0025] 参照附图，其他特征和优点将从以非限制性举例的形式给出的如下描述中清楚地显见，其中： [0026] -图1为根据本发明的钟表的示意图； [0027] -图2至5为根据本发明的钟表的四个实施例的示意图。 具体实施方式[0028] 如图1中所示，本发明涉及包括钟表机芯3的钟表1，该钟表机芯3与时间显示装置5协作。显示装置5当然可包括任何类型的显示元件，诸如，指针和/或圆盘类型的显示元件。此外，显示装置5不限于显示时间，而是还可显示另外的时间值例如日期或所测得的时间，或者甚至显示与时间无关的数值，诸如：温度、压力、浸入深度或海拔高度。 [0029] 钟表机芯3包括机械能量源7和能量传递系统9，该能量传递系统9将能量从机械能量源7传递到至少一个谐振器11。能量传递系统9包括由所述至少一个谐振器11控制的至少一个分配装置10，也就是说，所述至少一个谐振器11的运动允许选择性地从机械能量源7接收能量。 [0030] 有利地根据本发明，钟表1还包括计数系统13，该计数系统13独立于传递系统9并且安装在所述至少一个谐振器11和显示装置5之间。计数系统13包括至少一个第二分配装置12，该第二分配装置12独立于所述至少一个第一分配装置10但仍然由所述至少一个谐振器11控制，也就是说，所述至少一个谐振器11的运动也由第二分配装置12选择性地计数。此外，第二分配装置12与显示装置5协作，以使得向所述谐振器11传递能量的装置与所述至少一个谐振器11的计数装置脱离耦接，即，使得它们彼此之间完全独立。 [0031] 因此，应理解的是，所述至少一个谐振器11的相同的运动在钟表1的两个不同的位置处被检测和使用，一方面用以通过所述至少一个第一分配装置10将能量从运转的发条盒周期性地传递到所述至少一个谐振器11，另一方面以完全独立的方式通过所述至少一个第二分配装置12来计数所述至少一个谐振器11的所述运动。 [0032] 有利地根据本发明，应理解的是，即使第一分配装置10对冲击敏感并且暂时不能将能量传递到所述至少一个谐振器11，在最糟糕的情形下，机械能量源7将被暂时“排空”到能量传递系统9内，但却不影响时间显示装置5，这是因为计数系统13的第二分配装置12将完全独立地继续计数用于传递到显示装置5的所述至少一个谐振器11的运动。 [0033] 因此，钟表1可包括用于第一分配装置10(接触或不接触地与所述至少一个谐振器11协作的类型，等等)、用于所述至少一个谐振器11(类型、数量、频率，等等)或者用于振荡器(即，在此情形下第一分配装置10和所述至少一个谐振器11在结构上不可分离)的各种各样的技术。 [0034] 应注意的是，第一分配装置10可直接地或间接地与机械能量源7接合，并且由此所具有的技术上的自由允许使用许多不同的谐振器11。因此，应理解的是，能量传递系统9可选择性地包括安装在能量源7和第一分配装置10之间的传动系8。 [0035] 能量传递系统9从计数功能中分离出来，因而可提供在选择所用的传动系8方面的更大的自由。在第一变型中，传动系8可例如由机械地协作以便形成减速机构的至少两个轮副形成。因此，应理解的是，该第一变型可包括以不同于传统运转轮系的方式协作(例如通过摩擦，但啮合仍是可行的)的至少两个轮副。 [0036] 根据第二变型，传动系8可由单个减速齿轮形成。该减速齿轮可为例如应变波(strain wave)齿轮系108或者周转(epicyclic)齿轮系208。 [0037] 如图2中所示，应变波齿轮系108(也称作“谐波传动”，该名称源自开发它的同名公司)通常由刚性环形件115形成，该刚性环形件115包括至少一个内齿圈、椭圆波发生器117以及柔性环形件116，该柔性环形件116与刚性环形件115的内齿圈啮合并且与波发生器117的外表面摩擦接触，以允许在非常紧凑的空间内获得更高的减速系数。 [0038] 如图3所示，周转齿轮系208由包括至少一个内齿圈的外行星齿轮215、包括至少一个外齿圈的内行星齿轮217以及至少一个(在图3中使用了3个)行星轮216形成，所述至少一个行星轮216与外行星齿轮215的内齿圈和内行星齿轮217的外齿圈啮合以允许较大的减速系数。 [0039] 当然，传动系8应不限于如上所述的两种变型。因此，传动系8可包括根据预期应用的如下改型和/或包括其他类型的能量传递装置。 [0040] 有利地根据本发明，第一分配装置10包括耦接装置21，该耦接装置21使得能够通过所述至少一个谐振器11的运动传递来自能量源7的部分能量。 [0041] 根据第一变型，耦接装置21可为磁性类型。根据图3中示出的示例，磁性耦接装置221可由安装在所述至少一个谐振器211上的至少一个永磁体224形成，该永磁体224非接触地使轮225同步，该轮225直接或间接地(在图3的情形中通过齿轮系208间接地)与能量源207协作。 [0042] 根据第二变型，耦接装置21可为静电类型。根据图2中示出的示例，静电式耦接装置121可由至少一个驻极体(electret)124形成，该驻极体124安装在所述至少一个谐振器111上并且非接触地使选择性极化的轮125同步，该轮125直接或间接地(在图2的情形中通过齿轮系108间接地)与能量源107协作。 [0043] 根据第三变型，耦接装置21可由擒纵机构形成。该擒纵机构可为瑞士杠杆式、共轴式或制动式擒纵机构，并且包括直接或间接地与能量源协作的擒纵轮。 [0044] 当然，第一分配装置10应不限于如上所述的第一、第二或第三变型。因此，分配装置10可包括根据预期应用的如下改型和/或包括其他类型的能量传递。 [0045] 有利地根据本发明，所述至少一个谐振器11可为惯性-弹性类型。作为示例，惯性-弹性类型的所述至少一个谐振器11可为游丝摆轮组件311、振动条带或音叉211。 [0046] 还应理解的是，所述至少一个谐振器11还可包括若干个联接在一起的谐振器。根据图2中所示的示例，使用了组件111，该组件111包括如欧洲专利No 2,141,555(其以引用的方式并入本说明书)中所公开的两个游丝摆轮谐振器。组件111包括与第一游丝133协作的第一摆轮131以及与第二游丝139协作的第二摆轮137。每个游丝摆轮谐振器构造成具有不同的频率，并且通过由第一螺旋弹簧134形成的第三螺旋弹簧与另一个游丝摆轮谐振器同步，该第一螺旋弹簧134连接到第一谐振器并且通过升高的外圈135延伸至连接到第二谐振器的第二螺旋弹簧136。 [0047] 根据一个特定的替代方案，还应理解的是，第一分配装置10和所述至少一个谐振器11也可形成一体式振荡器，即，第一分配装置10和所述至少一个谐振器11在结构上不可分离。根据图5中示出的示例，使用了一体式Clifford振荡器420，如以引用的方式并入到本说明书的瑞士专利No 386,344中所公开的。振荡器420包括与第一磁性分配装置410嵌套的振动条带谐振器411。更具体地，两个磁化的臂440、442形成U形永磁体443，其用于与轮445非接触地协作，该轮445直接地或间接地(在图5的情形下直接地)连接到能量源407。最后，振动条带441安装在两个臂440、442之间。为了稳定振荡器420的频率，轮445也可配备有惯性块。 [0048] 当然，所述至少一个谐振器11、111、211、311或振荡器420不限于上文中引用的示例和特定的替代方案。因此，所述至少一个谐振器11、111、211、311或振荡器420可包括根据预期应用的改型和/或包括其他类型的谐振器或振荡器。 [0049] 优选地，根据本发明，计数系统13由于它的抗冲击性而被选择。因此，应理解的是，由于不需要太多的能量来移动显示装置5，计数系统13可能在能量传递方面能力不足。因此，优选的是，钟表经受的任何冲击将不会通过计数系统13传递到所述至少一个谐振器 11。 [0050] 可以观察到，第二分配装置12可以与显示装置5直接或间接地接触。因此，应理解的是，计数系统13可以任选地包括安装在显示装置5和第二分配装置12之间的传动系14。 [0051] 计数齿轮系14专用于计数，并且可由机械地协作以形成减速机构的至少两个轮副形成。当然，计数齿轮系14不应限于至少两个轮副。因此，计数齿轮系14可包括根据预期应用的改型和/或包括其他类型的能量传递装置。 [0052] 有利地根据本发明，也可设想用于第二分配装置12的各种各样的技术(接触或非接触地与所述至少一个谐振器11协作的类型，等等)。第二分配装置12包括计数装置23，使得能够检测所述至少一个谐振器11的运动而不向所述至少一个谐振器11传递能量。由于计数系统13优选针对它的抗冲击性进行选择，因此计数装置23优选为机械式的。 [0053] 根据如图2中所示的第一变型，第二分配装置112包括机械式计数装置123，该机械式计数装置123由至少一个传动杆160形成，所述至少一个传动杆160与所述至少一个谐振器111协作并且驱动轮162，所述轮162直接或间接地(在图2的情形下通过齿轮系114间接地)与显示装置105协作。 [0054] 通过使用传动杆160，使得能够在没有特定能量源的情况下运行，并且能够直接使用由振荡器移动显示装置105所需的力，即，第一分配装置110与振荡器111协作。通过掣爪(其为倾侧或旋转掣爪)确保摆轮134或137的振荡转变成恒定方向的旋转。 [0055] 在以引用的方式并入本说明书的1977年IDEA版本的Fédérations des Ecoles Techniques&Jaques Mermod的“Montres Electriques et Electroniques”的第157页中特别地解释了这种传动杆的操作。 [0056] 根据图3中所示的第二变型，第二分配装置212包括机械式计数装置223，该机械式计数装置223由至少一个棘爪(ratchet)260形成，所述至少一个棘爪260与所述至少一个谐振器211协作，并且驱动直接或间接地(在图3的情形下通过齿轮系214间接地)与显示装置205协作的棘轮262。还可看到，为避免棘轮262的任何非期望的旋转，可设置保持棘爪261。 [0057] 根据图4中所示的第三变型，第二分配装置312包括机械式计数装置323，该机械式计数装置323由至少一个瑞士杠杆式擒纵机构360形成，该擒纵机构360与所述至少一个谐振器311协作并且驱动擒纵轮362，该擒纵轮362直接或间接地(在图4的情形下通过齿轮系314间接地)与显示装置305和第二机械能量源316协作。 [0058] 当然，第二分配装置12、112、212、312应不限于上述的第一、第二和第三变型。因此，分配装置12、112、212、312可包括根据预期应用的改型和/或包括其他类型的能量传递装置。 [0059] 最后，机械能量源7、107、207、307、407和第二机械能量源16、316可包括用于通过弹性变形和/或通过气动存储来蓄积能量的装置。作为示例，蓄积装置可采取金属条带的形式，其安装在枢转的条盒轮中以形成运转发条盒。 [0060] 现在将参照图2至5描述四个非限制性实施例，以更好地展现本发明的优点。 [0061] 根据图2中所示的第一实施例，钟表101包括与显示装置105协作的钟表机芯103。钟表机芯103包括由发条盒形成的机械能量源107。 [0062] 将能量从能量源107传递到双谐振器111的能量传递系统109包括传动系108和由所述双谐振器111控制的第一分配装置110。第一分配装置110包括由至少一个驻极体124形成的静电式耦接装置121，所述至少一个驻极体124安装在双谐振器111的摆轮131、 137的其中一个上，并且非接触地使选择性极化的轮125同步，该轮125通过由应变波齿轮系形成的传动系108与能量源107协作。 [0063] 双谐振器111为惯性-弹性类型并且包括两个游丝摆轮组件。更具体地，该双谐振器包括与第一游丝133协作的第一摆轮131和与第二游丝139协作的第二摆轮137。每个游丝摆轮谐振器构造成具有不同的频率，并且通过由第一螺旋弹簧134形成的第三螺旋弹簧与另一个游丝摆轮谐振器同步，所述第一螺旋弹簧134连接到第一谐振器，并且通过升高的外圈135延伸到连接到第二谐振器的第二螺旋弹簧136。 [0064] 计数系统113安装在双谐振器111和显示装置105之间。计数系统113包括第二分配装置112，该第二分配装置112由双谐振器111控制并且包括机械式计数装置123，该机械式计数装置123由至少一个传动杆160形成，所述至少一个传动杆160与双谐振器111协作并且驱动轮162，该轮162经由计数传动系114与显示装置105协作。 [0065] 根据图3中所示的第二实施例，钟表201包括与显示装置205协作的钟表机芯203。钟表机芯203包括由发条盒形成的机械能量源207。 [0066] 将能量从能量源207传递到双谐振器211的能量传递系统209包括传动系208和由谐振器211控制的第一分配装置210。第一分配装置210包括由安装在谐振器211上的至少一个永磁体224形成的磁性耦接装置221，该耦接装置221非接触地使轮225同步，该轮225通过由周转轮系形成的传动系208与能量源207协作。 [0067] 谐振器211为惯性-弹性类型并且由音叉形成。更具体地，音叉211包括连接到固定基座251的两个振动条带250、252。每个条带250、252耦接到机芯203的分配装置210、212的其中一个。 [0068] 计数系统213安装在谐振器211和显示装置205之间。计数系统213包括第二分配装置212，该第二分配装置212由谐振器211控制并且包括机械式计数装置223，该机械式计数装置223由至少一个掣爪260形成，所述掣爪260与谐振器211协作并且驱动棘轮262，该棘轮262经由计数齿轮系214与显示装置205协作。还可以看到，为避免棘轮262的任何非期望的旋转，保持棘爪261也与棘轮262协作。 [0069] 根据图4中所示的第三实施例，钟表301包括与显示装置305协作的钟表机芯303。钟表机芯303包括由发条盒形成的机械能量源307。 [0070] 将能量从能量源307传递到谐振器311的能量传递系统309仅包括由谐振器311控制的第一分配装置310，即，不包括传动齿轮系。第一分配装置310包括由至少一个永磁体324形成的磁性耦接装置321，所述至少一个永磁体324安装在谐振器311的摆轮331上，并且非接触地使轮325同步，该轮325直接与能量源307协作。谐振器311为惯性-弹性类型并且由与游丝333联接的摆轮331形成。 [0071] 计数系统313安装在谐振器311和显示装置305之间。计数系统313包括机械式计数装置323，所述机械式计数装置323由至少一个瑞士杠杆式擒纵机构360形成，所述擒纵机构360与谐振器311协作并且驱动擒纵轮362，该擒纵轮362经由计数齿轮系314与显示装置305和第二机械能量源316协作。 [0072] 最后，根据图5中所示的第四实施例，钟表401包括与显示装置405协作的钟表机芯403。钟表机芯403包括由发条盒形成的机械能量源407。 [0073] 将能量从能量源407传递到谐振器411的能量传递系统409与谐振器411是不可分离的，因为该能量传递系统409没有传动系并且第一分配装置410包含在谐振器411内。因此，应理解的是，第一分配装置410和谐振器411形成一体式振荡器420。在图5中可以看到，一体式振荡器420为Clifford类型并且包括形成U形永磁体444的两个磁化的臂 440、442，该永磁体444用于非接触地与直接连接到能量源407的轮445协作。此外，振动条带441安装在两个臂440、442之间。 [0074] 计数系统413安装在一体式振荡器420和显示装置405之间。计数系统413包括第二分配装置412，所述第二分配装置412由振荡器420(诸如，它的振动条带441)控制并且包括机械式计数装置423，该机械式计数装置423由至少一个掣爪460形成，所述掣爪460与振荡器420协作并且驱动棘轮462，该棘轮462经由计数齿轮系414与显示装置405协作。还可以看到，为避免棘轮462的任何非期望的旋转，保持棘爪461也与棘轮462协作。 [0075] 当然，本发明并不限于所示实施例，而是能够具有本领域技术人员可想到的多种变型和改型。特别是，耦接装置可为不同的类型，尤其为压电式。类似地，计数装置也可为不同的类型，尤其为磁性、静电或压电类型。 [0076] 此外，不同的变型、替代方案和/或实施例当然可以根据预期应用相互组合或者作出改进。 |
||||||
