用于钟表机芯的反向装置 |
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| 申请号 | CN201080035442.X | 申请日 | 2010-06-16 | 公开(公告)号 | CN102483606B | 公开(公告)日 | 2015-01-07 |
| 申请人 | 百琪年公司; | 发明人 | 辉文·陈; 卢多维克·佩雷; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及用于钟表 机芯 的反向装置，它包括在相反旋转方向被驱动的第一和第二 齿轮 (51、52)，与运动学地连接到钟表机芯的枢轴构件(40)的输出带齿构件(67)同轴。所述轮通过单向传输构件(56、57)连接到所述输出构件，适用于仅在同一预定义旋转方向将旋转传输到该输出构件，并且阻止输出构件在该预定义方向上的旋转向一个或另一个轮传输。每个单向传输构件(56、57)包括两个正相对的不对称形状的齿(58、59)，以这样的方式被连接到输出构件(67)：关于其旋转受限，而可以在径向方向上于第一和第二端点 位置 之间移动。每个轮(51、52)包括带有中央沉孔(5)的盘(2)，该中央沉孔为相应的单向传输构件(56、57)限定了一个壳体，其外围包括n个外围尖端(53、54)，用于与相应的单向传输构件的齿(58、59)在预定义的旋转方向配合，每个尖端由圆孔(8)和所述外围的交集确定，n大于或者等于1。 | ||||||
| 权利要求 | 1.用于装备钟表机芯的一种反向装置，包括由钟表机芯的机构在相反的旋转方向同时驱动的第一和第二齿轮(51、52)，所述第一和第二齿轮(51、52)关于输出带齿构件(67)同轴，运动学地连接到钟表机芯的枢轴构件(40)，分别通过第一和第二单向传输构件(56、 |
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| 说明书全文 | 用于钟表机芯的反向装置技术领域[0001] 本发明涉及一种反向装置(an inverter device)，用于装备钟表机芯(a timepiece movement)，其包括由钟表机芯机构在相反的旋转方向上被同时驱动的第一和第二齿轮。该第一和第二轮均关于一个输出带齿构件同轴，用于运动学地连接到钟表机芯的枢轴构件，并且分别通过第一和第二单向传输构件或棘爪被机械地连接到输出构件，在相同的单一预定的旋转方向，传输给输出构件一个或另一个轮的旋转，并且阻止输出构件在预定义的旋转方向的旋转传输到一个或另一个轮。 [0002] 本发明还涉及一种包括所述反向装置的钟表机芯和一种制作所述反向装置的方法。 背景技术[0003] 单向传输构件和反向装置在自动上链钟表机芯中经常被使用，特别是被布置在鼓形弹簧的自动上链轮系中。例如，这种装置的不同的实施例在由Fédération des Ecoles Techniques(瑞士)出版的，ISBN 2-940025-10-X，由C.-A.Reymondin等人编著的“Théorie d′horlogerie”的第180页及其后中有描述。 [0004] 在这些装置中使用两种类型的轮，即一些用于在轴向上与单向传输构件配合，另一些用于在轮的一般位置平面(general plane)上与单向传输构件配合。在第一种情况中，轮具有通常比第二种情况中更简单的结构，但是相应的装置具有更大的整体尺寸。然而，当轮和单向传输构件之间的配合发生在轮的一般位置平面时，需要用机器制作轮中的擒纵装置(detents)或尖端，一般是通过复杂的铣削操作，可以证明这是昂贵的。当同一钟表机芯中必须由两个轮制作一个反向装置时，这个缺点更加是个问题。 [0005] 此外，上述工作给出了一种包括两个单向传输系统的反向装置的例子，两个传输系统并排布置，因而相应的钟表机芯内有不可忽略的整体尺寸。 [0007] 另外，应注意到这些装置一般不使用在手动上链轮系中，在手动上链轮系中一般是使用离合器机构(clutch mechanism)，防止当鼓形弹簧由自动上链机构驱动时，上链柄轴(winding stem)的转动。 发明内容[0008] 本发明的一个主要目的是，通过提供一种相较于已知的反向装置，制作和装配更为简单、得到的整体尺寸相较于已知的反向装置更小的装置，以减小现有技术中装置的缺点。 [0009] 为此，本发明特别涉及到一种反向装置，其特征在于，多个单向传输构件中的每一个包括大致上正相对(diametrically opposite)并具有不对称形状的两个齿，该单向传输构件以如此方式机械地连接到输出构件：与输出构件的旋转被约束、同时能够在关于输出构件的径向方向上的第一和第二端点位置之间移动。所述反向装置进一步的特征在于，第一和第二轮中的每一个包括一个盘，具有第一半径R10、R100，均带有外围齿，以及为相应的单向传输构件限定一个壳体的中央沉孔，其外围包括n个外围的尖端，用于在预定义旋转方向上与相应的单向传输构件的齿配合，尖端中的每一个由圆孔和外围的交集确定，n等于或者大于1。 [0010] 由于这些特点，本发明的反向装置的制造和装配很容易，并且在一个预定的旋转方向上，使得钟表机构的两个相反的旋转运动转化为一个活动部件的单向旋转运动成为可能，同时相对于现有技术的反向装置具有较小的整体尺寸。 [0011] 所述反向装置优选地进一步的特征在于，对于第一和第二轮中的每一个，中央沉孔的形状由一个具有第二半径R20、R200的大致上圆形的中央主要的第一孔与n个具有小于第二半径R20或R200的第三半径R30、R300的第二圆形孔结合形成；其中心C30、C300分别与相应轮的中心C10、C100的距离大于R20-R30、R200-R300。另外，第一和第二轮中的每一个优选地包括n个补充圆孔，具有第四半径R40、R400，小于第三半径R30或R300；n个补充圆孔中的每一个与由第二圆形孔中的一个确定的相应的中央沉孔的外围部分交叉，n个补充圆孔中的每个的中心C40、C400位于除穿过相应第二孔的中心C30、C300的半径以外的半径上，距离相应轮的中心C10、C100的距离大于第二半径R20、R200，以这样的方式来确定所述尖端。 [0012] 因此，用于与反向装置配合的每个轮的部件的所有机械加工可通过简单的操作，特别是钻孔作业，或者甚至是通过降低复杂性的铣床操作。在本发明公开的内容中，“钻”必须理解为制作圆孔的操作，可能是盲孔或通孔，使用钻孔工具对将要机械加工的材料在其旋转轴的方向上施加一个力。 [0013] 此外，还应注意到，补充孔的使用对于获得本发明的有益效果不是绝对必要的，当轮作用在相应的单向传输构件时，它有利于某些操作的顺利进行，当轮的旋转运动绝不能通过相关的单向传输构件重新传输到枢轴构件时，在径向方向移动它。 [0014] 第一和第二轮可以有利地以这样的方式布置：它们各自的沉孔彼此面对，单向传输构件布置在其上。 [0015] 该反向装置优选地进一步包括中央导向构件，用于限制输出构件和单向传输构件一起旋转。此外，该导向构件有利地紧固到输出构件，并包括一个轴衬，该轴衬带有两个大致平行的平面，适用于与每个单向传输构件中提供的开口配合，其宽度略大于平面之间彼此分离的距离，其长度大于轴衬的直径，以确保单向传输构件相对于轴衬由所述平面导向的移动。 [0016] 本发明还提供了一种制造用于所述反向装置或用于单向传输装置的轮的方法，包括由获得具有第一半径R1的盘和在该盘上提供外围齿组成的步骤，该方法包括补充步骤： [0017] 在所述盘上形成中央沉孔，和 [0018] 在该将要与单向传输构件配合的中央沉孔的外围提供n个尖端，每个尖端由圆孔和外围的交集确定，n等于或者大于1。 [0019] 中央沉孔有利地通过加工一个大致上圆形的、具有第二半径R2的中央第一孔形成，结合加工n个具有第三半径R3的第二圆形孔，该第三半径R3小于第二半径R2，并且其中心C3距离轮的中心C1的距离大于R2-R3。所述方法可以包括制造n个具有第四半径R4的补充圆孔的补充步骤，R4小于所述第三半径R3，n个补充圆孔中的每一个与由单一的第二圆形孔确定的中央沉孔的外围部分交叉，n个补充圆孔中的每一个的中心C4位于除穿过相应第二孔的中心C3的半径以外的半径上，距离C1的距离大于第二半径R2，以这样的方式来确定所述尖端。补充孔可能在其他孔之前加工。 [0021] 不限于示例，参照附图，阅读以下首选实施例的详细说明，本发明的其他特征和优点将更加明显的表现出来，其中， [0022] 图1是本发明的优选实施例的轮的制造的简化正视图； [0023] 图2是用于与类似图1所示的轮配合的反向装置的一部分的简化透视图； [0024] 图3是沿图2中III-III线剖视的、使用图2中的元件的单向传输装置的简化图； [0025] 图4是使用图3中的单向传输装置的钟表机芯的示例的简化透视图，部分透明； [0026] 图5是本发明的优选实施例的反向装置的简化透视图，部分透明； [0027] 图6是沿图5中VI-VI线剖视的图5中的反向装置的简化图； [0028] 图7是在钟表机芯中使用图5中的反向装置的示例的简化正视图，部分透明。 具体实施方式[0029] 图1图示了本发明的优选实施例的轮1的机械加工方法，所述轮用于装备单向传输装置或反向装置，特别是用于集成到自动上链型钟表机芯的手动或自动上链轮系中。 [0030] 所述加工过程包括以下步骤，在获得中心为C1、具有第一半径R1的轮盘2之后，在其上制作外围齿3。 [0031] 制作中央沉孔5，优选地通过钻孔使其具有第二半径R2。多个第二圆孔6由钻孔操作制作，具有第三半径R3，小于第二半径R2。第二孔6的中心C3优选地位于与轮盘2的中心C1的距离大于R2-R3的位置。因而第二孔与中央沉孔5的外围交叉。 [0032] 可能钻取n个第二孔，n大于或者等于1。 [0033] 一个补充操作包括钻取n个补充圆孔8，其具有第四半径R4，小于第三半径R3。每个补充孔8与由单个第二孔6确定的中央沉孔5的外围部分交叉，其中心C4位于穿过相应第二孔6的中心C3的半径以外的半径上，距离C1的距离大于第二半径R2。 [0034] 每个第二孔8和相应的补充孔6的交集确定一个尖端10，用于与单向传输构件配合，将出现在随后的附图的详细描述中。 [0035] 不脱离本发明的范围，所述第二孔和补充孔可以是盲孔或通孔。 [0036] 将注意的是，刚刚描述的执行步骤中，钻取的各孔的位置和半径作为函数可变。如果其中心的位置不缺乏材料，那钻孔是更容易的。 [0037] 作为上述方法的一种替代，中央沉孔5可以不通过具体的钻孔制作，而是直接通过第二孔6的制作获得，在这种情况下，在所有的多个第二孔形成以后，最好是有足够的半径用于盘的中心的所有材料移除。 [0038] 上面描述的方法显示出，如现有技术中使用复杂和昂贵的机械操作是没有必要的。简单的常规钻孔操作或低复杂度的铣削操作足以制造本发明的用于装备反向装置的轮。 [0039] 图2、图3和图4全部或部分地显示了与类似于刚刚描述的轮相配合的单向传输装置。 [0040] 图2是所述装置的组件的简化透视图。 [0041] 该单向传输装置包括第一齿轮20，它具有中央开口(不可见)，其中容纳和固定有中央连接构件21。 [0042] 后者的部件包括一个大体圆柱形的轴衬22，其上制作两个平行平面24。 [0043] 单向传输构件25，包括两个不对称形状的齿26，通过中央开口27，在轴衬22上方啮合。每个齿具有大致上是圆形的前端(在主动旋转方向)，以及尾端具有一个短的大致切线的部分，后跟一个缓坡，齿本身后跟一个大致上圆形的长部分用于连接到下一个齿。 [0044] 中央开口的形状大致上为长方形，宽度略大于两个平面24分开的距离，长度略大于轴衬22的直径。 [0045] 从图2可以清楚地看到，单向传输构件连接到连接构件21，进而以关于第一轮的旋转受限的方式连接到第一轮20，同时能够相对于第一轮20的轴以大致上径向的方向移动。 [0046] 将注意到，所述和所示的单向传输构件的优选结构是确保其可以由极简单的方法制造。这样的构件可能有利的通过冲压获得。 [0048] 此外，装配到其他多个组件的第二轮32与第一轮20和轴30同轴。 [0049] 第二轮32通过参考图1描述的制造方法获得。 [0050] 图4以简化透视图显示了第二轮32(这里包括7个尖端10)如何与单向传输构件25配合，以及单向传输装置如何有利地使用在钟表机芯中。 [0051] 由图4可见，单向传输构件25容纳在第二轮的中央沉孔5中，其尺寸为它的齿26能够与后者的轮的尖端10相配合。 [0052] 更为精确地说，很清楚，齿26的非对称形状的结果是：一个齿与一个尖端仅能在单向传输构件和第二轮之间的相关旋转的一个方向上配合，即当后者在图4所示的逆时针方向被驱动旋转时。进一步注意，单向传输构件和第二轮之间的配合在一个时间仅包括一个齿。 [0053] 在图4所示的实施例中，单向传输构件用于自动上链型的钟表机芯的手工上链轮系，即上链杆(未显示)和发条盒(barrel)40之间。 [0054] 上链杆以传统方式布置，用于驱动滑动齿轮(未显示)，旨在旋转驱动一个运动件，这里是上链齿轮42，通过宝玑齿(breguet teeth)43。 [0055] 上链齿轮与单向传输装置的第一轮20通过补充齿44啮合。由于宝玑齿的常规的取向，上链齿轮42仅当上链杆顺时针方向转动时(从外向内看)驱动旋转。 [0056] 第一轮20然后在逆时针旋转方向被驱动，由此，减少了单向传输构件25在同一旋转方向上的旋转。 [0057] 这便产生了图4的结构，其中，齿26与第二轮32的尖端10啮合以在相同的方向驱动后者的轮旋转。 [0058] 因而发条盒40的鼓在顺时针方向被驱动旋转，来为其弹簧(不可见)重新储能(recharge)。 [0059] 此外，将注意到，提供一个棘爪45与第一轮20配合。该棘爪45包括一个带有单个外围齿47的盘46，该齿与第一轮20的齿啮合。盘46在其外围部分带有平面48，与弹簧49抵靠，以这样的方式保持盘46在其尖角的位置，如图4所示。相应地，第一轮20在逆时针方向的每一步进运动(stepwise movement)中，盘46在顺时针方向运动一步，并通过弹簧49的作用立即返回到它的初始位置。因此，当上链杆以顺时针方向转动时，获得了类似于传统棘轮产生的效果。 [0060] 相反，如果上链杆以逆时针方向转动，目前只在一些已知的手动上链的类型或自动上链型钟表机芯中，玑齿的滑动产生类似的效果，但是，其中在上链系中没有提供离合装置，例如瑞士公司ETA S.A.Manufacture Horlogère Suisse销售的7750机芯的例子。这种棘轮效应，显示出上链杆的两个旋转方向，当手动上链时，给相应的手表佩戴者一种高品质的印象。 [0061] 此外，棘爪45为发条鼓提供了棘轮的附加功能。单个齿47一侧的盘46的直径等于齿的直径，从而防止了第一轮20在顺时针旋转方向的旋转。这样的特征，特别是与棘爪45的位置相配合，使得自动上链的效果被改善，自动上链机构不需要克服棘爪45的力而对鼓形弹簧上链，对比现有技术的机构，要归功于单向传输装置。 [0062] 如果不使用手动上链，鼓形弹簧可以由自动上链机构重新储能。在这种情况下，发条盒40的鼓由后者在顺时针旋转方向驱动。 [0063] 发条鼓的旋转运动驱动单向传输装置的第二轮32的在逆时针方向的旋转。然而，在这种情况下，尖端10在其被动侧(inactive side)与单向旋转构件的齿26的倾斜侧接触。因此不仅第二轮32不驱动单向旋转构件25旋转，而且还要将它推回去使其在轴衬22上移动。如果第二轮32旋转到某一时间，所述单向传输构件产生在其两个端点位置之间的往复运动，它的齿被尖端10的后方交替地推回。 [0064] 因此第二轮32在逆时针旋转方向的旋转运动不被传输带第一轮20，其保持静止。 [0065] 因而可见，单向传输装置具有与现有离合装置相同的作用，相对于一些离合装置(特别是那些不包括弹簧的)，由于反转效应是瞬时的，这可能是一种更有效的方式。 [0066] 图5到图7显示了本发明的优选实施例的反向装置，使用上述的制作方法的类型的两个轮，参考图1。 [0067] 图5是反向装置的简化透视图，部分透明。 [0068] 后者的装置包括一个中央轴50，在其上安装两个自由旋转的轮51和52，为如上面描述的制造方法的类型，参考图1，也就是说每个都包括一个中央沉孔，其外围带有尖端53、54。 [0069] 轮51和52是叠加和邻接的，第一和第二单向传输构件56、57被安置在各自的中央沉孔中。每个单向传输构件都类似于上面的描述，参考图2，也就是说它包括两个齿58、59，用于与其相关的轮的尖端53或54配合。 [0070] 进一步注意，两个单向传输构件中的一个可以有利地包括多个凸起(至少两个，未显示)，当被压印时由冲压机形成，例如，用于减少这两个构件之间的接触面积并阻止它们彼此粘住。 [0071] 中央轴50具有一个带有两个大致平行的平面60的区域，用于为单向传输构件中的中央开口62界定导向表面。因此，后者的构件适用于关于中央轴50在径向方向上移动，如上所述，参照第一实施例。 [0072] 由图5可见，所述两个单向传输构件56、57和轮51、52以这样的方式布置：仅当在逆时针旋转方向转动时，每个轮驱动其单向传输构件。 [0073] 相反地，当轮51和52在顺时针旋转方向被驱动时，尖端53、54滑过齿58、59，并不驱动单向传输构件旋转，但是迫使它们在其两个端点位置之间沿着平面60产生一个往复运动。 [0074] 参考图5将注意到两组轮加单向传输构件的组装是同样的。 [0075] 图6是图5中的反向装置沿图5中VI-VI线剖视的简化图，从中可见，中央轴50包括两个部件，即主轴64和平面60上提供的导向构件65。 [0076] 主轴用于通过中央孔66将反向装置紧固到钟表机芯的框架的元件上。此外，它包括齿轮67用于形成反向装置的输出构件，在图7的详细描述中更为清晰。 [0077] 当然，不脱离本发明的范围，主轴可以在中央孔66的地方直接承载枢轴，用于安装在钟表机芯的框架上。 [0078] 将会注意到组装本发明的反向装置是非常简单的。将第一轮51放置在导向构件65上，然后放置两个单向传输构件56和57，在将主轴64插入到导向构件中的合适的孔68中之前，第二轮52将这两个元件紧固。 [0079] 当然，不脱离本发明的范围，本领域技术人员可以直接在主轴64上提供平面60。后者的轴将提供导向构件的作用，同时元件65将是一个更短的轴衬，简单地确保各组件彼此固定组装。 [0080] 下一步描述该反向装置的运转，参照图7，图7是在钟表机芯中使用图5中反向装置的示例的正视简化图，部分透明。 [0081] 轮51、52用于被连接到一个由振荡物质(为清楚起见未显示)的运动驱动旋转的自动上链装置。 [0082] 更精确地说，第一轮51直接与自动上链轮70啮合，所述自动上链轮70直接或间接地连接到振荡物质。 [0083] 第二轮52通过一个调整轮71与轮70啮合，因此，它与第一轮始终是在相反的旋转方向。 [0084] 反向装置的输出构件即主轴64的齿轮67，与自动上链轮系的第一活动部件72啮合，第一活动部件与第二活动部件73啮合，其本身又与发条盒40的鼓啮合。 [0085] 如上所述，轮51、52中的任一个在逆时针方向的旋转驱动相应的单向传输构件在相同旋转方向的旋转，同时，轮在顺时针方向的旋转不驱动单向传输构件。 [0086] 当单向传输构件其中之一被驱动旋转时(因此实施例所示必然是逆时针方向)，将引起装置的输出构件的相同的运动，即轴齿轮67。 [0087] 因此，当轮70在顺时针旋转方向被振荡物质驱动时，引起第二轮52在相同方向的旋转和第一轮51的逆时针旋转。在这种情况下，第二轮的尖端54滑入相应的单向传输构件57的齿59，同时第一轮的尖端53抵住(snags)相应的单向传输构件56的齿58中的一个来驱动其旋转。 [0089] 反之，当轮70在逆时针旋转方向被振荡物质驱动时，引起第二轮52在相同方向的旋转和第一轮51的顺时针旋转。在这种情况下，第二轮的尖端54抵住相应的单向传输构件57的齿59中的一个来驱动其旋转，并且第一轮的尖端53滑入相应的单向传输构件56的齿58。 [0090] 结果，通过第二轮52，轮70的逆时针旋转也驱动本发明的反向装置的输出轴齿轮67的逆时针旋转。 [0091] 因此，本发明的反向装置利用振荡物质的旋转，不管其旋转方向，为鼓形弹簧重新储能。 [0092] 进一步值得注意的是，本发明的反向装置还可预防发条鼓在释放鼓形弹簧的方向的旋转。在这种情况下，两个轮51和52在相同的旋转方向被驱动，并由于调整轮71，调整轮71使它们不能转动，趋于在相反的旋转方向驱动轮70。因此，没有必要为鼓形滚筒提供棘爪。 [0093] 将会注意到，相较于现有技术的这种类型的装置，该装置的非常简单的结构对于限制其整体尺寸具有优势。再者，相比于现有装置，其较少的部件数量也呈现出它的制造优势，使得制造成本显著减少。 [0094] 上述描述旨在通过非限制性图解的方式描述特定的实施方案，本发明不限于刚刚描述的某些特定特征的使用，例如，显示和描述的轮上的孔的数量，单向传输构件的齿的数量，或提及的旋转方向。 [0095] 应该指出，根据本发明，轮可以通过提供大致上圆形的中央沉孔来制作，然后在其外围钻取单系列补充孔，来确定用于与单向传输构件配合的尖端。即使这样的解决方案不如首选实施例有效，但被证明是足够的。 [0096] 在不脱离本发明的范围内，通过使用不同于此处实施例描述的一个轮、一个反向装置或一个钟表机芯，但是其中，轮包括中央沉孔，其外围带有用于与单向传输构件配合的n个外围齿，每个外围齿由两个圆孔的交集确定，n大于或者等于1，本领域技术人员将本发明公开的内容适用到其需要之处将没有任何困难。应该注意，所述单向传输装置和反向装置可以在同一个钟表机芯中相互独立或组合使用，甚至是除上链机构以外的钟表机构，特别是要求轮的单一的旋转方向的困难之处。 |
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