设有周边滚珠轴承的三维卡罗素或陀飞轮类型的调速构件 |
|||||||
| 申请号 | CN202310399387.1 | 申请日 | 2023-04-14 | 公开(公告)号 | CN116931410A | 公开(公告)日 | 2023-10-24 |
| 申请人 | 布朗潘有限公司; | 发明人 | K·沃顿; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于钟表 机芯 的三维卡罗素或 陀 飞轮 类型的调速构件，所述调速构件包括设有 发条 盒和 齿轮 系的驱动装置，所述调速构件包括惯性 质量 体、用于所述惯性质量体的弹性复位装置、 擒纵机构 、内托架和外托架，所述内托架能够绕第一旋 转轴 线进行旋转运动，所述外托架能够绕第二 旋转轴 线进行旋转运动，所述内托架被容纳在所述外托架内部，所述内托架承载所述惯性质量体、用于所述惯性质量体的弹性复位装置、以及所述擒纵机构，所述调速构件包括第一 滚珠 轴承 ，所述第一 滚珠轴承 布置成使所述外托架能够在所述钟表机芯中旋转，其中所述第一滚珠轴承布置在所述外托架的周边处。本发明还涉及一种包括这种调速构件的钟表机芯。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于钟表机芯(10)的三维卡罗素或陀飞轮类型的调速构件，所述调速构件包括设有发条盒(7)和齿轮系(13)的驱动装置(15)，所述调速构件包括惯性质量体(6)、用于所述惯性质量体(6)的弹性复位装置(4)、擒纵机构(5)、内托架(2)和外托架(3)，所述内托架(2)能够绕第一旋转轴线(D1)进行旋转运动，所述外托架(3)能够绕第二旋转轴线(D2)进行旋转运动，所述内托架(2)被容纳在所述外托架(3)内部，所述内托架(2)承载所述惯性质量体(6)、用于所述惯性质量体(6)的弹性复位装置、以及所述擒纵机构(5)，其特征在于，所述调速构件包括第一滚珠轴承(33)，所述第一滚珠轴承(33)布置成使所述外托架(3)能够在所述钟表机芯(10)中旋转，其中所述第一滚珠轴承(33)布置在所述外托架(3)的周边处。 |
||||||
| 说明书全文 | 设有周边滚珠轴承的三维卡罗素或陀飞轮类型的调速构件技术领域背景技术[0003] 擒纵机构具有两个主要功能： [0004] ‑维持谐振器的往复运动； [0005] ‑对这些往复运动进行计数。 [0007] 为了减少重力对调速构件的运动的不利影响，已经开发出陀飞轮或卡罗素类型的复杂机构，以引起调速构件组件绕旋转轴线旋转。调速构件设置在旋转托架中，该旋转托架围绕旋转轴线连续旋转。这些复杂机构还具有独特的美学魅力，令这款钟表极具吸引力。 [0009] 卡罗素的工作原理不同，因为托架旋转的致动和擒纵机构的致动是由驱动装置并行产生的。这两种运动是相互独立的。因此，与陀飞轮不同的是，即使擒纵机构被止挡，托架也能旋转。 [0011] 为了相对于重力进一步提高调速构件的精度，已经开发了三维陀飞轮。此类陀飞轮包括至少两个托架，它们绕优选相互垂直的至少两个旋转轴线旋转。 [0012] 通常，经由与用于驱动机芯的装置相关联的齿轮系来致动一个或多个托架的旋转，该齿轮系例如与位于托架下方的轴向心轴啮合。还存在设有周边托架齿部的调速构件，所述齿部允许由驱动装置致动托架的旋转。 [0013] 轴向心轴通常安装在轴承中以便旋转。然而在一些示例中，托架的轴向心轴安装在滚珠轴承上，特别是对于一些卡罗素正是如此。 [0014] 因此，此类型调速构件的当前构型相对受限，并且这些示例的替代方案很少。 发明内容[0016] 为此，本发明涉及一种用于钟表机芯的三维卡罗素或陀飞轮类型的调速构件，所述调速构件包括设有发条盒和齿轮系的驱动装置，所述调速构件包括惯性质量体、用于惯性质量体的弹性复位装置、擒纵机构、能够绕第一旋转轴线进行旋转运动的内托架、以及能够绕第二旋转轴线进行旋转运动的外托架，内托架被容纳在外托架内部，内托架承载惯性质量体、用于惯性质量体的弹性复位装置、以及擒纵机构。 [0017] 所述调速构件的特征在于，它包括第一滚珠轴承，该第一滚珠轴承布置成使外托架能够在钟表机芯中旋转，其中该第一滚珠轴承布置在外托架的周边处。 [0018] 因此，通过将滚珠轴承设置在托架周边处，不再需要将滚珠轴承定位在托架下方的心轴上，并且心轴可以被省略或仅用于致动擒纵机构。 [0019] 由于本发明，可以获得三维调速构件例如三维卡罗素的新构型，以便例如提高紧凑性，这特别是通过降低调速构件的高度实现。 [0020] 根据本发明的一个具体实施例，所述调速构件是三维卡罗素，驱动装置构造成与内托架的旋转运动并行地致动外托架的旋转运动，由驱动装置提供的扭矩的第一部分被传递到外托架，并且扭矩的第二部分被传递到内托架。 [0021] 根据本发明的一个具体实施例，驱动装置还构造成与外托架的旋转运动并行地以及与内托架的旋转运动并行地致动擒纵机构，其中由驱动装置提供的扭矩的第三部分被传递到擒纵机构。 [0022] 根据本发明的一个具体实施例，驱动装置包括围绕外托架的第二旋转轴线、优选地围绕外托架布置的秒驱动冠轮(seconds driving crown)，该秒驱动冠轮构造成将驱动装置提供的扭矩的第一部分和第二部分并行地传递至外托架和内托架。 [0023] 根据本发明的一个具体实施例，秒驱动冠轮的旋转还导致与外托架和内托架的旋转并行地致动擒纵机构。 [0024] 根据本发明的一个具体实施例，所述调速构件包括由外托架或内托架承载的托架驱动轮副，该托架驱动轮副能够相对于外托架和内托架自由旋转，托架驱动轮副的旋转并行地致动内托架的旋转运动和擒纵机构。 [0025] 根据本发明的一个具体实施例，秒驱动冠轮与托架驱动轮副啮合。 [0027] 根据本发明的一个具体实施例，所述调速构件包括用于保持内托架的第一保持齿轮系，第一保持齿轮系布置在内托架的内部以便与擒纵机构的中间轮啮合以及与和外托架成一体的轮啮合，以防止内托架以过快的速度旋转。 [0028] 根据本发明的一个具体实施例，所述调速构件包括用于保持外托架的第二保持齿轮系，第二保持齿轮系布置在外托架的外部以便与秒驱动冠轮和外托架啮合，以防止外托架以过快的速度旋转。 [0029] 根据本发明的一个具体实施例，秒驱动冠轮包括两个齿部，第一齿部与托架驱动轮副啮合，第二齿部与第二保持齿轮系啮合。 [0030] 根据本发明的一个具体实施例，所述调速构件包括第二滚珠轴承，该第二滚珠轴承布置成使秒驱动冠轮能够旋转。 [0031] 根据本发明的一个具体实施例，外托架包括彼此刚性连接的环形上部部分和环形下部部分，环形上部部分通过至少一个轴承、优选地两个轴承支承内托架，环形下部部分设置有外齿部。 [0032] 根据本发明的一个具体实施例，内托架包括上支承件和下支承件，其中惯性质量体、用于惯性质量体的弹性复位装置、以及擒纵机构被悬置在上支承件与下支承件之间。 [0033] 根据本发明的一个具体实施例，内托架的旋转速度大于外托架的旋转速度。 [0034] 根据本发明的一个具体实施例，第一旋转轴线基本垂直于第二旋转轴线。 [0036] 通过阅读结合附图给出的若干实施例，本发明的目的、优点和特征将变得显而易见，这些实施例仅供说明之用，并非旨在限制本发明的范围，在附图中： [0037] ‑图1概略性示出了包括根据本发明的调速构件的钟表机芯的一部分的俯视图，[0038] ‑图2概略性示出了图1中的钟表机芯部分的透视图， [0039] ‑图3概略性示出了根据本发明的调速构件的一部分的透视俯视图，[0040] ‑图4概略性示出了根据本发明的调速构件的一部分的透视仰视图，[0041] ‑图5概略性示出了根据本发明的调速构件的一部分的俯视图， [0042] ‑图6概略性示出了根据本发明的调速构件的一部分的透视俯视图，[0043] ‑图7概略性示出了根据本发明的调速构件的一部分的透视俯视图，和[0044] ‑图8概略性示出了根据本发明的调速构件的外托架的透视俯视图。 具体实施方式[0045] 本发明涉及一种三维卡罗素或陀飞轮类型的调速构件，以及包括这种调速构件的钟表机芯10。 [0046] 在下文的描述中，所述调速构件是三维卡罗素1。 [0047] 钟表机芯10包括机板(图中未示出)，该机板优选地基本在一个平面内延伸，并且构造成支承机芯10的各部件。 [0049] 三维卡罗素1是调速构件，其设置有惯性质量体6、导向件和惯性质量体6的弹性复位元件4，该弹性复位元件4构造成使惯性质量体6基本在一个平面内振荡。三维卡罗素还包括与惯性质量体6配合的擒纵机构5。弹性复位元件4例如是游丝，惯性质量体6是与游丝相关联以执行振荡运动的环形摆轮。擒纵机构5例如是传统的擒纵机构，其包括擒纵轮25、擒纵叉26和中间轮19。擒纵轮25与擒纵叉26配合，从而以预定频率间歇地旋转。由于摆轮的运动和擒纵轮25的冲击，擒纵叉26能够移动。 [0050] 在下文的描述中，驱动装置15是指用于供应和传递三维卡罗素1运行所需的能量的各部件。 [0051] 本发明并不具体涉及本领域技术人员已知的简单卡罗素的固有特征和操作。 [0052] 图1至8具体示出了三维卡罗素1。三维卡罗素1包括内托架2，其内部布置有机械谐振器以及具有瑞士锚式擒纵叉26的擒纵机构5，该机械谐振器具有惯性质量体6、导向件和弹性复位元件4。 [0053] 内托架2包括上支承件8和下支承件9，它们通过插入柱件12的螺钉11组装到中间结构57上，对于上支承件8有两个螺钉，对于下支承件9有三个螺钉。设有惯性质量体6、导向件和弹性复位元件4的机械谐振器被悬置在上支承件8与中间结构57之间，而擒纵机构5被悬置在中间结构57与下支承件9之间。 [0055] 惯性质量体6布置在设置于内托架2内部的第一心轴上。第一心轴基本垂直于惯性质量体6的平面。 [0056] 摆轮设置在内托架2的上部中以便从外部可见。摆轮构造成以预定频率绕第一心轴在内托架2内部进行旋转振荡运动。 [0057] 为了致动机械谐振器，与第一心轴基本平行的第二心轴17布置在内托架的内部。中间轮19与第二心轴17成一体。中间轮19与布置在第三心轴22上的擒纵小齿轮21啮合，第三心轴22基本上平行于第一心轴和第二心轴17。第三心轴22布置在内托架2的内部。第三心轴22还支承擒纵轮25，擒纵轮25设置在擒纵小齿轮21上方。擒纵轮25与瑞士锚式擒纵叉26协作，擒纵叉26垂直于擒纵轮25的周边布置。擒纵叉26包括在第一端处设置有叉头的细长主体，该叉头构造成与第一心轴的销配合，该销与摆轮的运动配合。擒纵叉26的第二端包括两个叉瓦，其布置成与擒纵轮25配合，交替地止挡擒纵轮25的旋转，以使擒纵轮25以步进方式旋转。擒纵叉26由布置在内托架2内部的第四心轴27承载。 [0058] 内托架2安装成使得它在外托架3内部绕第一旋转轴线D1旋转。内托架2包括两个枢轴42、43，每个枢轴42、43分别与外托架3的轴承39、41协作，枢轴42、43沿内托架的旋转轴线D1布置。每个轴承39、41各自包括用于插入枢轴42、43的孔。两个枢轴42、43能够在每个轴承39、41内旋转。因此，内托架2的第一旋转轴线D1穿过外托架3。 [0059] 外托架3包括环形上部部分24和环形下部部分28，其通过柱件31彼此刚性连接。上部部分24借助于彼此面对布置的轴承39、41承载内托架2。下部部分28设置有用于致动外托架3的旋转的周边外齿部32。 [0060] 根据本发明，三维卡罗素1包括第一滚珠轴承33，该第一滚珠轴承33布置成使得外托架3能够旋转。第一滚珠轴承33例如被压入机板或条夹板(图中未示出)中。第一滚珠轴承33围绕下部部分28沿侧向布置。第一滚珠轴承33包括相对于机板固定的套圈，该套圈保持滚珠抵靠于下部部分28。 [0061] 因此，由于第一滚珠轴承33布置在外托架3的周边处，可以实现调速构件的新构型。特别地，在此实施例中，通过该第一滚珠轴承33的布置而获得了三维卡罗素1。 [0062] 外托架3能够绕第二旋转轴线D2进行旋转运动。内托架2和外托架3由钟表机芯的驱动装置15致动。 [0063] 由驱动装置15产生与内托架2的旋转并行的外托架3的旋转。此外，驱动装置15构造成与外托架3的旋转运动并行地以及与内托架2的旋转运动并行地致动擒纵机构5。 [0064] 为了致动托架2、3和擒纵机构5，三维卡罗素1包括围绕第一旋转轴线D1布置和定心的托架驱动轮副30。托架驱动轮副30包括托架驱动小齿轮34和托架驱动轮35。托架驱动轮副30由内托架2承载。托架驱动轮副30在第一轴承39内侧附近围绕内托架2的枢轴42布置，并位于内托架2与外托架3之间。托架驱动小齿轮34朝向外托架3的外侧布置，并且托架驱动轮35朝向外托架3的内侧布置。托架驱动轮副30安装成使得它能够相对于内托架2和相对于外托架3自由旋转。换言之，托架驱动轮35和托架驱动小齿轮34与外托架3和内托架2不是一体的。它们能够自由旋转，其中托架驱动小齿轮34和托架驱动轮35彼此是一体的，特别是一体地旋转。 [0065] 托架驱动轮35与擒纵机构5的中间轮19啮合。因此，擒纵轮25、擒纵叉26和摆轮的运动经由中间轮19和擒纵小齿轮21被致动，擒纵小齿轮21使第三心轴22旋转。为了致动擒纵机构5，托架驱动小齿轮34被啮合。 [0066] 为此目的，三维卡罗素1包括秒驱动冠轮20，该秒驱动冠轮20布置成使得它能够围绕外托架3的第二旋转轴线D2、优选地围绕外托架3自转。秒驱动冠轮20具有包括第一上齿部36和第二周边齿部37的环的形状。第一上齿部36包括在整个环上的面向上方的齿。第二周边齿部37包括围绕整个环的面向外的齿。 [0067] 当秒驱动冠轮20旋转时，上齿部36驱动托架驱动小齿轮34，其设置在外托架3外侧。因此，秒驱动冠轮20经由托架驱动轮副30的托架驱动轮35驱动擒纵机构5的中间轮19。 [0068] 或者，根据一个未示出的替代实施例，秒驱动冠轮布置在外托架内部，优选地布置在两个托架之间。 [0069] 三维卡罗素1包括第二滚珠轴承38，第二滚珠轴承38布置成使秒驱动冠轮20能够旋转。第二滚珠轴承38沿整个环布置在秒驱动冠轮下方。第二滚珠轴承例如被压入机板或条夹板(图中未示出)中。 [0070] 在此实施例中，第一滚珠轴承33和第二滚珠轴承38是叠置的，其中第二滚珠轴承38布置在第一滚珠轴承33的上方。第一滚珠轴承33包括第一周向环55，第二滚珠轴承38包括第二周向环56，第二周向环56与第一周向环55组装在一起。 [0071] 秒驱动冠轮20由驱动装置15经由齿轮系统的齿轮系13驱动。因此，通过秒驱动冠轮20的旋转，擒纵机构5以及内托架2和外托架3的旋转由于驱动装置15提供的扭矩而被致动。秒驱动冠轮20将扭矩传递到内托架2和外托架3以及擒纵机构5。 [0072] 扭矩的第一部分被传递到外托架3以使其绕第二旋转轴线D2旋转，扭矩的第二部分被传递到内托架2以使其绕第一旋转轴线D1旋转，并且扭矩的第三部分被传递到擒纵机构5以致动擒纵轮25。 [0073] 扭矩的第一部分被施加到托架驱动轮副30的枢轴42，并致使外托架3绕第二旋转轴线D2旋转。 [0074] 扭矩的第二部分经由托架驱动轮副30被施加到擒纵机构5的中间轮19，并致使内托架2旋转。 [0075] 因此，驱动装置15构造成与内托架2的旋转运动并行地致动外托架3的旋转运动。然而，外托架3的旋转并非与内托架2的旋转不可分割地关联。因此，如果内托架2的旋转被止挡，外托架3可以继续旋转。 [0076] 扭矩的第三部分经由擒纵机构5的中间轮19和托架驱动轮副30被施加到擒纵轮25。中间轮19因此绕自身枢转并驱动擒纵机构5。 [0077] 因此，驱动装置15进一步构造成与外托架3的旋转运动并行地以及与内托架2的旋转运动并行地致动擒纵机构5。更具体地，中间轮19将扭矩一方面分配到擒纵轮25，另一方面分配到下文描述的第一保持齿轮系40的轮45，该第一保持齿轮系40约束内托架2的旋转。然而，内托架2的旋转并非与擒纵轮25的旋转不可分割地关联。因此，如果擒纵轮25被止挡，内托架2可以继续旋转。 [0078] 然而，当擒纵轮25被擒纵叉26止挡时，扭矩的第二部分和第三部分仅传递到内托架2。更具体地，当中间轮19被止挡时，施加在擒纵轮25上的扭矩的第三部分被至少部分地传递到内托架2。在这种情况下，这种构型将导致内托架2一直旋转直到发条盒7完全耗尽能量。 [0079] 为了控制内托架2的旋转速度以及防止它自由旋转，三维卡罗素1包括用于保持内托架2的第一保持齿轮系40，第一保持齿轮系40布置在内托架2内部，以便与擒纵机构5的中间轮19啮合，以及与和外托架成一体的轮44啮合。所述与外托架成一体的轮44能够与外托架3一起移动。所述与外托架成一体的轮44安装在外托架3的第二轴承41上，以便对中于并垂直于第一旋转轴线D1。 [0080] 与外托架成一体的轮44用于约束内托架2的旋转，不允许内托架2像在陀飞轮中那样旋转。 [0081] 第一保持齿轮系40包括相互啮合的两个轮副，第一轮副45与擒纵机构的中间轮19啮合，第二轮副46与和外托架成一体的轮44啮合。两个轮副45、46各自安装在不同的心轴53、54上，安装在内托架2内部，并位于中间结构57与下支承件9之间。 [0082] 第一保持齿轮系40防止内托架2自由旋转。更具体地，第一保持齿轮系40被擒纵机构5的中间轮19止挡，中间轮19由擒纵轮25保持，擒纵轮25被擒纵叉26止挡。然而，它们构造成在擒纵轮25从擒纵叉26释放时，以对应于转矩的第二部分的预定速度旋转。在这种情况下，第一保持齿轮系40的第二轮副46围绕与外托架成一体的轮44旋转，并允许内托架2绕第一轴线D1旋转。 [0083] 当擒纵机构5被擒纵叉26止挡并且内托架2因第一保持齿轮系40而不能旋转时，全部扭矩被施加到托架驱动轮副30的枢轴42。在这种情况下，这种构型会导致外托架3一直旋转直到发条盒7完全耗尽能量。 [0084] 为了控制外托架3的旋转并防止其自由旋转，三维卡罗素1包括用于保持外托架3的第二保持齿轮系50。第二保持齿轮系50布置在外托架3的外侧，以便与秒驱动冠轮20和外托架3啮合。 [0085] 第二保持齿轮系50包括与秒驱动冠轮20的第二周边齿部啮合的第一齿轮47，以及与外托架3的下部部分的周边外齿部啮合的第二齿轮48。第一齿轮47和第二齿轮48通过连接轮副49连接，连接轮副49设置有小齿轮51和第三齿轮52。第三齿轮52与第一齿轮47啮合，小齿轮51与第二齿轮48啮合。第二保持齿轮系50防止外托架3旋转得比预期更快。第二保持齿轮系50将外托架3的旋转与秒驱动冠轮20相连接。 [0086] 当全部扭矩被施加到外托架3的旋转时，第二保持齿轮系止挡外托架3的旋转。 [0087] 因此，当擒纵轮25被擒纵叉26交替地止挡时，不仅内托架2的旋转被暂时止挡，而且外托架3的旋转也被暂时止挡。 [0088] 当第一保持齿轮系40和中间轮19被止挡时，托架驱动轮副30不再能绕自身枢转。此外，第二保持齿轮系50止挡外托架3的旋转，因为它们阻止秒驱动冠轮20旋转。 [0089] 根据本发明的三维卡罗素1的一个优点是，可以针对内托架2和外托架3容易地选择和调节不同的旋转速度。 [0090] 内托架2和外托架3的旋转速度取决于秒驱动冠轮20、托架驱动轮副30以及第一保持齿轮系40和第二保持齿轮系50的尺寸和齿数。 [0091] 内托架2的旋转速度由秒驱动冠轮20的旋转速度和第一保持齿轮系40确定。外托架3的旋转速度由秒驱动冠轮20的速度和第二保持齿轮系50确定。它特别是取决于分别用于每个托架2、3的第一保持齿轮系40和第二保持齿轮系50的齿数。 [0092] 在一个具体示例中，外托架3例如每分钟旋转一圈，内托架2例如每分钟旋转一圈半，而秒驱动冠轮20也每分钟旋转一圈半。 [0093] 不言而喻，本发明不限于参考附图描述的调速构件(其在此情况下为三维卡罗素)的实施例，并且可以考虑替代方案而不会脱离本发明的范围。例如，三维陀飞轮可以包括在外托架上的这样的周边滚珠轴承，以使外托架围绕调速构件的单一旋转轴线旋转。 |
||||||
