钟表用的离合装置

本发明涉及钟表用的离合装置，特别涉及手表用的离合装置，这 种类型的手表包括：

-齿轮系，该齿轮系包括：第一齿轮，驱动齿轮；第二齿轮，被 驱动齿轮；和第三齿轮，从运动学上插入第一和第二齿轮之间，并备 有轴；

-机架；

-枢转装置，与机架制成一体，保证每一个齿轮的轴向定位和径 向定位，和

-控制元件，可以运动地安装在机架上，并可以处于下列位置： 第一位置，即所谓啮合位置或接合位置，这些术语都是等价的；第二 位置，即所谓脱离接合的位置或脱离啮合的位置，该控制元件构成所 述枢转装置的一部分。

这种类型的离合装置在文献EP 0 261 243中做了说明。在一种石 英手表中，第一齿轮即分钟轮和带有指针的小齿轮，和与马达运动链 接的第二齿轮之间的运动链设置了中断，这种中断是借助于第三齿轮 的倾斜，以与第一齿轮和第二齿轮啮合或不啮合实现的。这样，在设 定时间的时候，就不再需要提供摩擦使能驱动指针，没有必要转动齿 轮系。

离合功能由控制元件执行，而该控制元件由时间设定柄驱动。设 置了作为第三齿轮轴承用的孔。于是，通过拉动时间设定柄，控制元 件使第三齿轮运动，使其离开第二齿轮，这样，当转动时间设定柄时， 第一齿轮连同分钟指针转动，尽管没有作用于通往马达的齿轮系。

这样的技术方案，其中，枢转装置部分地与运动部分相关联，这 就意味着，元件在径向和轴向两方面均极佳地定位，以保证良好的齿 轮啮合状态。

本发明的目的在于提供一种比上述方案更为简单的技术方案，其 中，精度问题处于次要地位。这个目的的实现，是由于使第三齿轮用 的枢转装置的一些部分，与机架刚性连接，以保证第三齿轮的轴向定 位以及部分径向定位，而(径向定位的)其它部分由作为控制元件一 部分的支撑部保证。只有当第三齿轮处于接合位置时，后者(支撑部) 保证径向定位的其余部分。所有这些均设置成这样：在控制元件的第一 位置，第三齿轮保持其与第一和第二齿轮啮合；在第二位置，第三齿 轮可以倾斜成使其处于与第二齿轮脱离啮合的位置，以中断第一和第 二齿轮之间的运动链接。

为了保证第三齿轮可能的最佳定位状态，机架在第三齿轮附近还 包括与支撑部结合的定位装置。这样，正是限定支撑部位置的机架保 证了第三齿轮精密地径向定位。

有利之处在于，并为了进一步提高定位质量，机架包括一种半圆 柱形表面，该表面的轴线与处于啮合位置的第三齿轮的轴线难于区分。 此半圆柱形表面与轴结合。此外，当控制元件处于接合位置时，支撑 部使轴保持其在半圆柱形表面内的径向位置。

在第一实施例中，第三齿轮和控制元件均设置成这样，使第一齿 轮对第三齿轮作用一个力，该力包括一个垂直于支撑部并直接作用于 支撑部的分力，这样，当控制元件从其第一位置转换到其第二位置时， 此力使第三齿轮倾斜，使其从其啮合位置转换到脱离啮合位置。这样， 正是齿轮系的旋转使第三齿轮脱离耦合，从而使结构极为简单。

在某些应用中，第三齿轮既可以执行离合器功能又执行一种多重 功能。为此，第三齿轮包括：轴，其上安装有小齿轮，此小齿轮与第 二齿轮的齿轮啮合；和大齿轮，该大齿轮与第一齿轮的小齿轮啮合。

在第二实施例中，控制元件包括一种指部，当大齿轮从其啮合位 置转换到脱离啮合位置时，随着大齿轮的定向位移，该指部在具有轴 向元件的方向，可以弹性变形。所有这些设置成这样：当控制元件从 其第一位置转换到其第二位置时，所述指部与所述大齿轮结合，使第 三齿轮倾斜，直至第一齿轮和第二齿轮之间的运动链接中断，小齿轮 不再与第二齿轮啮合为止。

在第三实施例中，第三齿轮此外还包括一种环，该环与大齿轮相关联， 并通过一个近乎圆锥体的部分与之连接。此外，控制元件包括设置成这 样的指部，当控制元件从其第一位置转换到其第二位置时，指部与所述 环的圆锥部结合，使第三齿轮倾斜，直至通过小齿轮与第二齿轮脱离啮 合，使第一齿轮和第二齿轮之间的运动链接中断为止。

为了减小第三齿轮在处于水平位置时的摩擦，轴的两端部设置了 枢轴，除控制元件的支撑部外，枢转装置包括：

-轴承，设置在机架上，设计成其容纳所述枢轴其中之一；

-制成枢轴容座的机架表面，以与另一个枢轴结合。

在某些应用中，减小机件的厚度是重要的。为此，第三齿轮还包 括一种支座，该支座连接大齿轮与轴，并与机架相结合，以使第三齿 轮轴向定位。这样，轴向定位装置的一部分包含在第三齿轮的厚度内。

这种装置在手表时间设定过程内、保证齿轮系脱离啮合的应用中， 具有特别的优点。为此，第一齿轮设置成每小时转一圈。在校正元件 处于第二位置时，它与时间设定齿轮系运动链接。第二齿轮与马达运 动链接。所有这些，设置成这样，在时间设定过程中，第二齿轮与马 达之间的运动链与第一齿轮脱离连接。

这种装置还可以发现在设有记时计装置的钟表中应用。在这种情 况下，第三齿轮在其轮齿啮合位置，保证时间指示齿轮系与记时计齿 轮系之间的运动链接。

本发明的优点与特征，从下列结合附图所做的说明将变得一目了 然，其中：

-图1和2示出了根据本发明的装置的初始实施例，分别为从桥 侧观看的视图和沿图1中II-II线剖切的剖视图，其中， a为接合位 置， b为脱离接合位置；

-图3为图1所示装置一个变型方案的剖视图，其中， a为接合位 置， b为脱离接合位置；和

-图4示出了图1所示装置的另一个变型方案的剖视图，只示出 了接合位置。

图中所示装置为石英表机件，该机件为装备有指针指示的手表所 设计。

这些机件包括齿轮系10，使马达与指示装置链接，图中未示出指 示装置，齿轮系包括：第一齿轮12，每小时转一圈，并设计成携带分 钟指针；第二齿轮14，与第一齿轮具有公共轴线，每分钟转一圈，并 设计成携带秒针；第三中间齿轮16，与第一齿轮12和第二齿轮14运 动链接。这些齿轮各自均包括一个轴、一个大齿轮和一个小齿轮，分 别用字母 a、 b和 c表示。

本装置包括：机架，在本实施例中为底版18和桥20；控制元件 22，设置成可以绕底板18的柱24转动，并设计成与齿轮16结合。对 此将在后面进一步说明。

底板18包括：凹入部18a，设置在支撑桥20的表面的背面(图2)； 筒18b，设计成安装齿轮12，筒的孔直接穿过底板；第一凹入部18c， 设置在另一侧；和第二凹入部18d，邻近凹入部18c，也设置在另一侧， 比第一凹入部更深。此外，底板还包括槽18e，该槽通过底板18与凹 入部18a、18c和18d连接，邻近槽具有两个唇边18f，该唇边在槽18e 的两侧由连接凹入部18a和18b的壁形成。更确切地说，齿轮12安装 在凹入部18a，设置成在筒18b上绕枢轴转动，轴12a插入筒18b中。

齿轮14的轴14a，其一头设置在筒18b内绕枢轴转动，另一头设 置在桥20的孔20a中。

齿轮16设置在底板18与桥20之间，并插入槽18e，该槽在凹入 部18a构成一个侧开口。大齿轮16b与小齿轮14c持久地啮合。小齿 轮16c穿过侧开口与大齿轮12b啮合，上述配置只在图1a和2a中示 出。

齿轮16的轴16a借助于在轴16a端部构成的枢轴16d，安装在桥 20的孔20b中，绕枢轴轴线转动。第二枢轴16e设置在轴16a的第二 端部。此第二端部与构成枢轴座的槽18e的底部结合。于是齿轮16的 一端在孔20b中轴向和径向定位，而其另一端由槽18e的底面使其轴 向定位。

此外，在图1a和2a所示位置，齿轮16相对于齿轮12和14方向 的径向定位，借助于槽18e的半圆形垂直壁定位，圆柱部的轴线与齿 轮16在其啮合位置时的轴线近乎难以区分，而在相反侧的定位，则借 助于控制元件22，对此将在后面进一步说明。

正如在图1b中所能看见的，控制元件22由金属板切制而成，以 限定下列部分：第一弹性臂22a，执行支撑部的功能，并在槽18e的 上方延伸；第二弹性臂22b，执行弹簧的功能，并支靠与底板18制成 一体的柱25；弯曲部22c，插入凹入部18d。控制元件设置在底板18 上，处于凹入部18c中。

此外，时间设定柄26设置在底板18中，参照在底板厚度方向作 出的标记线，绕枢轴转动和平移运动。时间设定柄的端部具有露出于 凹入部18d中的枢轴26a。

图1a和2a中，时间设定柄26处于“全进入”的位置。枢轴26a 处于弯曲部22c的高度。于是，控制元件22处于接合位置，由于弹簧 22b的趋向所致，弹簧22b使弯曲部22c保持支靠枢轴26a的圆柱部， 避免控制元件22沿时钟方向转动。

在此位置，支撑部22a支靠唇边18f，其弹性足以接受控制元件 22在底板18上的定位公差。此支撑部起到轴18a的支撑的作用，于 是，保证齿轮16径向定位的一部分，这样，使其指向平行于齿轮12 和齿轮14的方向，即处于轮齿啮合的位置。换言之，齿轮16与齿轮 12和14实现运动链接，通过这些齿轮使马达与指示装置实现运动链 接。

为了校正手表的指示，使用人拉动时间设定柄26。枢轴26a缩回。 弯曲部22c于是不再受到约束，控制元件22可以在弹簧22b的作用下 绕枢轴转动，支撑部22a运动离开轴16a。

随后通过转动时间设定柄26，使用人取走图中未示出的表盘系， 使时间设定杆26与小齿轮12c链接。于是齿轮12对于齿轮16充当驱 动齿轮的角色，并施加力矩于小齿轮16c，该力矩生成一个力，其分 力F垂直于支撑部22a的表面并作用于该表面上(图1b)。此力使齿 轮16从其轮齿啮合位置离开，轴16a相对于一个固定点倾斜，该点由 插入孔20b的枢轴16d限定。本装置于是处于图1b和2b所处的状态。 当设定时间时，表处于近乎水平状态，使表盘朝向上。在这个位置， 小齿轮16c倾向于与齿轮12保持距离，这样，只存在齿轮结合的微小 风险。

在校正操作的末尾，使用人把时间设定柄26推回。时间设定柄的 枢轴26a支靠弯曲部22a，这使得控制元件22绕枢轴转动，在弹簧22b 的作用下使支撑部22a支靠轴16a，以使其返回图1a和2a所示的位 置。

图3a和3b示出了图1和2所示装置的一个变型方案，其中，当 从图3a所示接合位置转换成图3b所示脱离结合的位置时，控制元件 22主动地保证齿轮16倾斜。

在此方案中，设置了控制元件22，该控制元件邻近支撑部22a设 置在与其工作表面相反的一侧，该控制元件具有：指部22d，通过弯 曲形成，并延伸到大齿轮16b附近；引导杆22e，通过弯曲支撑部22a 制成，引导杆相对于控制元件22的平面形成大约30°角度。

底板18具有楔形部18g，楔的顶角近乎30°，在楔上插上引导杆 22e。此外，配备了臂，该臂具有端支撑部22a、指部22d和引导杆22e， 这样，在接合位置，引导杆22e支靠在楔18g上，约束住臂。

当控制元件22从其接合位置转变到脱离接合的位置时，引导杆沿 与楔相反的方向运动，这样，臂可以变形，而指部22d可以向大齿轮 16b方向运动，直至指部使齿轮升起。这样，当控制元件22处于脱离 接合的位置时，就不再有任何轮齿啮合的风险。

在这些图中，齿轮16的轴向位置也不同与图1和2所示的解决方 法。槽18e直接贯穿底板。齿轮16在其底板端没有枢轴。另一方面， 设置了座16f，使轴16a与齿轮16b链接，而齿轮部包括邻近齿轮16b 的圆锥部和邻近轴16a的平直部16a。

在接合位置，如图3a所示，座16f的平直部支靠在底板18上环 绕槽18e圆周的区域，这保证了齿轮16轴向定位部分。当指部22d使 齿轮16b升起以使齿轮16倾斜时，轴向定位就由指部22d执行，这是 通过将座16f的圆锥部支靠在环绕槽18e圆周区域实现的。

图4示出了根据本发明装置的另一个变型方案，涉及在从接合位 置转变为脱离接合的位置时使齿轮16能够倾斜的装置。在这个方案 中，控制元件22也包括指部22d，但没有引导杆，也没有携带指部22d 和支撑部22a的臂的变形。齿轮16设有环16g，该环设置在控制元件 22的侧边，并沿指部22d的厚度方向延伸，这样，当使用人拉动时间 设定柄26时，指部22d相对于齿轮16沿径向运动并与环16g相遇， 这使得齿轮16倾斜，使小齿轮16c离开齿轮12而运动。

为了使齿轮16充分倾斜以使小齿轮16c能够与齿轮12b脱离啮合， 底板18设置了环形槽18h，当齿轮16倾斜至脱离啮合位置时，环16g 容纳在该环形槽中。

齿轮16的倾斜还可以由具有两个平行臂的支撑部控制，两臂中的 第二臂设置在轴16a的另一侧，于是轴便被限制在两臂之间。这样， 当控制元件22从接合位置转换到脱离接合的位置时，两臂中的一个臂 推齿轮16使其倾斜，而当控制元件从脱离接合的位置转换到接合位置 时，另一个臂使齿轮16返回垂直位置。

上述装置涉及时间设定的装置。不必说只要不超出本发明的框架也适 用于其它目的。还可以用于控制具有运行中的轮系的记时计齿轮系的接 合与脱离接合。