用于具有自动上条机构的表的上条装置 |
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| 申请号 | CN201480020397.9 | 申请日 | 2014-03-20 | 公开(公告)号 | CN105103058B | 公开(公告)日 | 2018-04-10 |
| 申请人 | 斯沃奇集团研究和开发有限公司; | 发明人 | M·维勒明; J-J·博恩; F·克洛普芬斯滕; P·拉格特; | ||||
| 摘要 | 一种自动表上条装置(300)包括至少一个电驱动装置或一个蓄电器以及至少一个用于表的支托(301)，该支托(301)包括用来以靠接方式接纳表的后盖的支承面(302)。所述装置(300)包括用于产生 磁场 和/或静 电场 的产生装置(310)，该产生装置配置在所述支承面(302)下方的固定 位置 处，并且在大致环形的发射区域(303)的至少一个环形扇区(304)上产生方向 正交 于所述支承面(302)并且强度和/或方向能随时间变化的至少一个磁场和/或静电场。一种表(200)包括带有振荡摆锤(1)和/或与所述振荡摆锤(1)同轴的顺 磁性 导电圆盘(20)的自动上条机构(10)，振荡摆锤(1)包括第一 铁 磁性内部部分和由重金属制成的第二外周部分。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于表的自动上条机构的上条用可动部件(50)，该上条用可动部件(50)包括位于其枢转轴线(D)上并内接于具有最大半径(RMAX)的圆柱体的导引部件(2)，并且包括用于驱动充能机构的驱动装置，其特征在于，所述上条用可动部件(50)包括用于借助于可变磁场来驱动所述上条用可动部件(50)的至少一个铁磁性或磁化部分，其中，所述上条用可动部件包括至少一个磁性运动摆锤(1)，所述磁性运动摆锤包括第一铁磁性内部部分(8)，所述第一铁磁性内部部分(8)在比第二外周部分(9)的最小半径(RMIN)小的半径上延伸，所述第二外周部分(9)由原子序数在73和79之间的重金属制成或由包含至少80％的原子序数在 |
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| 说明书全文 | 用于具有自动上条机构的表的上条装置技术领域[0003] 本发明还涉及一种钟表机芯，该钟表机芯包括至少一个发条盒或一个机械能蓄能器以及至少一个上述自动上条机构。 [0004] 本发明还涉及一种具有自动上条机构的表，该表包括至少一个上述机芯，并且/或者包括至少一个发条盒或一个机械能蓄能器以及至少一个上述自动上条机构。 [0005] 本发明还涉及一种自动表上条装置，该装置包括至少一个蓄电器和至少一个用于表的支托，所述支托包括用来以靠接方式接纳表的后盖的支承面。 [0006] 本发明还涉及一种钟表组件，该钟表组件包括上述上条装置和至少一个上述表。 [0007] 本发明涉及钟表领域，更具体地涉及自动表的上条。 背景技术[0008] 未被一直佩戴的具有自动上条机构的表的使用者在他希望使用表时必须执行显示更新任务，这在日期方面会是繁琐的，或者由于诸如万年历中的月相或闰年等复杂功能而很难或甚至不可能实现。 [0009] 已知表上条用的外壳或单独的上条器，其通过使表一般绕多个轴线转动来模拟使用者的运动，以向振荡摆锤提供上条所需的脉冲。这些上条用外壳或上条器通常很庞大、昂贵，并且运动会影响到使用者。尤其是，此类上条器不适合于商业环境，在商业环境中，表必须以静态方式呈现给客户，时间信息显示正确，并且还要做好演示准备。 [0011] 欧洲专利申请No.2650735A2公开了一种借助于磁或静电驱动振荡摆锤的自动表上条装置。 [0012] 瑞士专利申请No.706352A2公开了一种借助于磁或静电驱动的非接触的转矩传递。 [0013] 法国专利No.1242820公开了一种不具有枢转心轴的具有自动上条机构的表。 [0014] 法国专利No.2076082公开了一种具有电磁装置的经过时间指示器。 [0015] 日本专利No.2010286428公开了一种借助于静电感应的用于表的能量产生装置。 [0016] 法国专利No.555777公开了一种自动涡电流转换器驱动装置。 [0018] 法国专利No.1546744公开了一种具有借助磁力影响的上条和时间设定装置的自动表。 发明内容[0019] 本发明提出让使用者可获得简单、廉价且紧凑的上条装置来对具有自动上条机构的表上条并且即使表未被佩戴也永久地维持最大潜在动力储备。 [0021] 本发明还涉及一种根据权利要求6或7所述的表的自动上条机构，该表的自动上条机构包括用于给至少一个发条盒或蓄能器充入机械能的至少一个机械运动摆锤。 [0022] 本发明还涉及一种根据权利要求8或9所述的表的自动上条机构，该表的自动上条机构包括用于驱动微型发电机以便为蓄电器充电的至少一个机械运动摆锤。 [0023] 本发明还涉及一种钟表机芯，该钟表机芯包括至少一个上述自动上条机构。 [0024] 本发明还涉及一种具有自动上条机构的表，该表包括至少一个上述自动上条机构。 [0025] 本发明还涉及一种自动表上条装置，该装置包括至少一个电驱动装置或一个蓄电器，并且包括至少一个用于表的支托，所述支托包括用来以靠接方式接纳表的后盖的支承面，其特征在于，所述上条装置包括用于产生磁场和/或静电场的产生装置，该产生装置配置在所述支承面下方的固定位置处并且在至少一个路径(区道，轨道，piste)上产生至少一个场，该至少一个场为磁场和/或静电场和/或强度和/或方位(sens)可随时间变化的场。 [0026] 本发明还涉及一种钟表组件，该钟表组件包括上述上条装置和至少一个上述表，其特征在于，所述上条装置包括用于控制所述产生装置的调节和控制装置，并且所述调节和控制装置以及所述产生装置适合且设定成： [0027] –驱动包括在所述至少一个表中的至少一个磁性运动摆锤，以给至少一个发条盒或蓄能器充入机械能，或驱动微型发电机以给蓄电器充电，或者 [0028] -驱动至少一个顺磁性导电圆盘，该顺磁性导电圆盘与包括在所述至少一个表中的所述机械运动摆锤同轴，并且像所述至少一个机械运动摆锤一样设置成用于给至少一个发条盒或蓄能器充入机械能或用于驱动用于给蓄电器充电的微型发电机，或者[0029] -驱动包括在所述至少一个表中的至少一个磁性运动摆锤以及与也包括在所述至少一个表中的所述机械运动摆锤同轴的至少一个顺磁性导电圆盘，以给至少一个发条盒或蓄能器充入机械能或驱动微型发电机以给电能蓄能器充电， [0031] 在参照附图阅读下文的详细说明后，本发明的其它特征和优点将显而易见，在附图中： [0032] -图1示出根据本发明的钟表组件的示意性透视图，该钟表组件包括根据本发明的自动上条装置以及具有自动上条机构的表。 [0033] -图2示出根据本发明的磁性运动摆锤的示意性正视图。 [0034] -图3示出通过增加切口而改动后的图2的磁性运动摆锤。 [0035] -图4示出根据本发明的带有磁体的运动摆锤的示意性正视图。 [0036] -图5示出根据本发明的顺磁性导电圆盘的示意性正视图，该顺磁性导电圆盘在特定变型方案中包括孔。 [0037] -图6是示出一方面形成根据本发明的上条装置的回路之间和另一方面表上条机构的构件之间的交互的简图。 [0038] -图7示出在一变型方案中的包括在根据本发明的自动上条装置中的用于接纳表的后盖的支承面的示意性正视图，在该变型方案中，自动上条装置在圆形扇区中包括发射可变的旋转场的区域。 [0039] -图8以与图7相似的方式示出另一变型方案，其中，旋转场发射区域处于直线部段中。 [0040] -图9以与图8相似的方式示出一衍生变型方案，其中，旋转场发射区域位于两个独立的直线部段中。 具体实施方式[0041] 本发明涉及用于对具有自动上条机构的表上条的简单、廉价且紧凑的装置。 [0042] 这些装置包括用于产生旋转场(即，磁场和/或静电场和/或强度和/或方向可随时间变化的场)的装置。如在下文中将看到的，这种称为旋转场的场可沿任何直线、圆形或其它轮廓展开。 [0043] 本发明的原理是，根据形成可动部件的材料而借助于电磁力或借助于涡电流来驱动可动部件，以给诸如发条盒的机械能蓄能器充入机械能或驱动微型发电机而为蓄电器充电。由电磁力驱动的可动部件在此被称为“振荡摆锤”且一般采取在圆盘扇区中的常规机械振荡摆锤的形式。借助于涡电流驱动的可动部件优选地包括围绕枢转轴线的封闭表面，并且与圆盘相似，且在以下描述中被这样称呼。振荡摆锤可扩展而不局限于例如平移的机械摆锤。 [0044] 在本发明的一个优选实施方案中，这些上条装置都结合在表中，以获得最佳的操作。 [0046] 本发明是为了在不明显改变机芯的情况下容许已有的振荡摆锤容易适合上条机构而研发的。它适合于用具有特定材料成分的摆锤简单地替代标准振荡摆锤。 [0047] 在采用涡电流驱动的变型方案中，本发明提出增加优选与表的机械振荡摆锤同轴的圆盘。因此，该原先的振荡机械摆锤在表被佩戴时必须保留在适当位置以确保上条或驱动。因而限制了对机芯的修改，尤其是因为圆盘可独立于机械振荡摆锤或与其一体地安装以与发条盒的同一驱动棘轮或与单独的棘轮接合。这当然可以更换为微型发电机驱动。与驱动发条盒以便使它上条相关的问题对本领域技术人员来说是熟知的，这里不再进行陈述。 [0048] 根据可动部件所受场的类型通过其最佳表现来指导用于表上条用可动部件的材料的选择。 [0049] 在以下说明中，“透磁”材料是指具有在10和10000之间的相对透磁率的材料，例如钢或相对透磁率达8000至10000的值的其它合金，钢例如针对摆轴具有接近100的相对透磁率，或针对通常用于电路中的钢具有接近4000的相对透磁率。 [0050] 例如在极片的情形中，“磁性材料”是指能够被磁化成具有在0.1和1.5特斯拉之间的剩余磁场的材料，例如像“钕铁硼”，其具有接近512kJ/m3的磁能密度Em并提供0.5至1.3特斯拉的剩余磁场。在磁化对中这种类型的磁性材料与具有高透磁性的透磁的抗磁性构件相组合的情况下，可使用接近上述范围的下限的较低水平的剩余磁场，透磁的抗磁性构件具有在从100至10000的范围内的更接近10000的高透磁率。 [0052] 更具体地，“软磁性材料”是指具有较小的矫顽场(Hc＜1000A/m)和窄磁滞回线的材料。 [0053] 更具体地，“硬磁性材料”是指具有较大矫顽场(Hc＞3000A/m)和较宽磁滞回线的材料，例如永磁体。 [0054] “顺磁性”材料是指，例如针对插在磁性材料与透磁的抗磁性构件之间或两种磁性材料之间的垫片，例如构件与极片之间的垫片，具有在1.0001和100之间的相对透磁率的材料。例如，低顺磁性材料是：铝、金、黄铜或类似材料(具有小于2的透磁率)。 [0055] 本发明涉及各种装置： [0056] -结合在表机芯中并由一个或多个“振荡”摆锤1、3、5和/或一个或多个圆盘20形成的上条用可动部件50。该上条用可动部件50由以下驱动： [0057] ○磁或静电吸引和/或排斥；或者 [0058] ○借助于涡电流； [0059] -上条机构10； [0060] -机芯100； [0061] -表200； [0062] -上条装置300； [0063] -包括上条装置300和至少一个表200的钟表组件400。 [0064] 表自动上条用可动部件50包括在其枢转轴线D上的导引部件2。该可动部件50内接于中心位于所述轴线D上的具有最大半径RMAX的圆柱体，并且包括用于驱动充能机构的驱动装置，例如用于驱动发条盒的棘轮或类似物。 [0065] 根据本发明，该可动部件50包括用于借助于可变磁场来驱动可动部件50的铁磁性或磁化部分，或包括用于借助于可变静电场来驱动可动部件50的带电部分，或包括在足够大的直径上围绕枢转轴线D的借助于涡电流来驱动可动部件50的顺磁性导电场。应该理解的是，在该后一种情况下，导电环优选位于可动部件50的外周处，其在下文中将被称为“圆盘”20。 [0066] 在如图2所示的第一变型方案中，上条用可动部件50包括至少一个磁性振荡摆锤1，该振荡摆锤包括第一铁磁性内部部分8，该第一内铁磁性部分8在比第二外周重金属部分 9的最小半径RMIN小的半径上延伸。“重金属”是指原子序数在73和79之间的材料，或包含至少80％的原子序数在73和79之间的重金属的合金。 [0067] RMIN/RMAX的比值优选大于0.5。 [0069] 在另一相似的特定实施例中，第二外周部分9包含按质量计至少50％的钨和按质量计至少20％的金。 [0070] 与这两个钨基的实施例相结合，在又一特定实施例中，第二外周部分9包含按质量计至少20％的铁。 [0071] 在一特定实施例中，第一内部部分8由软磁性材料制成。 [0072] 图3示出图2的一个变型方案，其中，磁性振荡摆锤1在第一内部部分8中包括孔40。 [0073] 图4示出包括至少一个带有磁体的振荡摆锤5的上条用可动部件50，该上条用可动部件50包括至少一个由硬磁性材料制成的构件6，该构件6相对于所述导引部件2偏心。 [0074] 在另一未图示的变型中，上条用可动部件50包括至少一个用于借助于可变静电场来驱动可动部件50的带电部分，该带电部分有利地包括驻极体。 [0075] 应该理解的是，可以在同一可动部件中且尤其在不同路径上、不同直径上和/或不同面上和/或不同级上组合能通过电磁力或通过静电力或借助于涡电流来驱动的区域：存在许多可能的组合，这里不进行论述以避免使本说明书过长。 [0076] 对于利用涡电流驱动的变型方案，图5示出包括至少一个圆盘20的上条用可动部件50，圆盘20包括至少一个围绕所述枢转轴线D的顺磁性导电环，该顺磁性导电环借助于涡电流来驱动所述可动部件50。 [0077] 本发明还涉及位于表内部的表的自动上条机构10，该表的自动上条机构10包括至少一个用于给至少一个发条盒或蓄能器充入机械能的机械振荡摆锤3。 [0078] 根据本发明，该上条机构10除至少一个机械振荡摆锤3外或代替它还包括至少一个如上所述的上条用可动部件50。 [0079] 特别地，至少一个上条用可动部件50包括至少一个切口40。 [0080] 本发明还涉及一种钟表机芯100，该钟表机芯100包括至少一个发条盒或一个机械能蓄能器以及至少一个上述自动上条机构10。 [0081] 本发明还涉及一种钟表机芯100，该钟表机芯包括至少一个微型发电机和一个蓄电器以及至少一个上述自动上条机构10。 [0082] 本发明还涉及一种具有自动上条机构的表200，该表包括至少一个上述机芯100，并且/或者包括至少一个发条盒或一个机械能蓄能器或一个微型发电机和电能蓄能器以及至少一个上述自动上条机构10。 [0083] 在本发明的另一实施方案中，为了给至少一个发条盒或蓄能器充入机械能，表200包括仅一个顺磁性导电圆盘20或多个这样的圆盘20，所述圆盘20设置成用于给至少一个发条盒或一个蓄能器或一个微型发电机和一个蓄电器充入机械能。 [0084] 本发明还包括自动表上条装置300，该装置包括至少一个电驱动装置或一个蓄电器以及至少一个用于表的支托301。 [0085] 电驱动装置或蓄电器有利地容纳在设置有如图1所示的光伏单元309的底座内，以便为电场产生装置供电。 [0086] 该支托301包括用来以靠接方式接纳表的后盖的支承面302。 [0087] 根据本发明，该装置300包括用于产生磁场和/或静电场的产生装置310，该产生装置310配置在支承面302下方的发射区域303中的固定位置处且在至少一个路径340上产生至少一个方向和/或强度和/或方位可随时间变化的磁和/或静电“转动”场。 [0088] 在根据图8的特定实施例中，所述路径340包括大致直线发射区域303的至少一个直线部段307。产生装置310在该至少一个直线部段307上产生至少一个磁场和/或静电场，其方向正交于或大致正交于支承面302且其强度和/或方位可随时间变化。 [0089] 图9示出其中所述路径340包括多个这样的独立的直线部段307A、307B的变型方案：旋转场相继施加在其中每一个部段上。 [0090] 在图7所示的优选实施例中，所述路径340包括大致环形发射区域303的至少一个角扇区304。产生装置310在该至少一个角扇区304上产生至少一个磁场和/或静电场，其方向正交于或大致正交于支承面302且其强度和/或方位可随时间变化。 [0091] 在一特定实施例中，产生装置310在发射区域303上产生多个这样的磁场和/或静电场，它们在正交于支承面302的方向上彼此平行且其中每一个的强度和/或方向都可随时间变化。 [0092] 在图1所示的有利实施例中，产生装置310在全部或一部分发射区域303上包括线圈305的阵列。 [0093] 在图1、7、8和9所示的特定实施方案中，产生装置310在中心位于支承面302的中间轴线上的小于240°的角扇区304上产生从角扇区304的一端到另一端交替地往复运动的磁场和/或静电场。当表经由其后盖201放置在支承面302上时，待上条的表的上条轴线D与该中间轴线大致重合。 [0094] 驱动可动部件50的接收路径的轨迹308在图8和9中示出。图7示出发射区域303的在这种情况下实际上有效的限制部306。应该指出的是，在必要的情况下，可控制产生装置310，以使场反转并且在可动部件50转速过高的情况下将其制动。 [0095] 在另一实施方案中，产生装置310产生在支承面302的全部360°上在单一转动方向上的磁场和/或静电场。 [0096] 自然地，用于产生旋转场的物理装置可以相同，例如线圈305的一个完整的环形阵列，其中的特定线圈或全部线圈可根据所选择的控制模式而被启用。为此，装置300有利地包括用于控制产生装置310的调节和控制装置320。 [0098] 这些调节和控制装置320控制磁场和/或静电场以沿角扇区304或发射区域303具有转速Ω的“转动”场的形式产生。 [0099] 在一特定控制模式中，调节和控制装置320使所述旋转场的转速Ω加速，从场产生开始的时刻到在预定持续时间之后加速停止的时刻。 [0100] 有利地，调节和控制装置320包括设置成测量在磁场和/或静电场变化的作用下被驱动的上条用可动部件50的位置和/或速度的接收装置330，并且在可动部件50的转速过大的情况下能够施加反向场。 [0101] 应该理解的是，如果发射区域303以优选方式在其整个外周上包括线圈或更一般而言场产生装置，则调节和控制装置320可限定场变化的特定周期。例如，首先可以设定摆锤以具有特定振幅的交替运动的方式运动，然后修改该振幅，或将交替运动转换为连续运动。该工具极为灵活，并且仅受驱动装置320的容量限制。 [0102] 在另一变型方案中，自动表上条装置300包括至少一个电驱动装置或一个蓄电器以及至少一个用于表的支托301，该支托301包括用来以靠接方式接纳表的后盖的支承面302。该装置300包括马达装置，该马达装置用于驱动支承面302下方的发射区域303上的至少一个磁极片和/或电极片并且在至少一个路径340上产生方向和/或强度和/或方位可随时间变化的至少一个磁场和/或静电场。更具体地，该上条机构包括至少一个马达，该马达驱动与上条用可动部件上的磁体和/或驻极体联接的一个或多个磁体和/或驻极体。 [0103] 本发明还涉及一种包括至少一个上述装置300和至少一个上述表200的钟表组件400。 [0104] 根据本发明，该组件400的装置300包括这样的用于控制产生装置310的调节和控制装置320，并且这些调节和控制装置320以及产生装置310适合且设定成驱动包括以下部件的至少一个上条用可动部件50： [0105] -包括在所述至少一个表200中的至少一个磁性“振荡”摆锤1或带有磁体的“振荡”摆锤5，以用于为至少一个发条盒或蓄能器充入机械能量或用于驱动微型发电机以给蓄电器充电，或者 [0106] -与包括在所述至少一个表200中的所述机械“振荡”摆锤3同轴的至少一个顺磁性导电圆盘20，圆盘20像机械“振荡”摆锤3一样设置成用于为至少一个发条盒或蓄能器充入机械能或用于驱动微型发电机以给蓄电器充电，或者 [0107] -包括在所述至少一个表200中的至少一个磁性“振荡”摆锤1和与也包括在所述至少一个表200中的机械“振荡”摆锤3同轴的至少一个顺磁性导电圆盘20，以用于为至少一个发条盒或蓄能器充入机械能或用于驱动微型发电机以给蓄电器充电， [0108] 以根据情况借助于磁耦合来驱动至少一个磁性“振荡”摆锤1或带有磁体的“振荡”摆锤5和/或借助于涡电流驱动所述至少一个圆盘20。 [0109] 本发明允许表内部的各种上条机构结构。 [0110] 因此，机械上条和磁/静电/涡电流上条功能可以例如与这样的元件不相关：这些元件专用于这些功能之一，一者在另一者上振荡，且其可以彼此一体或联接或者不彼此一体或联接，并且优选是同轴的。这允许这些元件中的每个元件针对其自身的功能进行优化，并且总体上能限制上条机构的空间需求和质量。 [0111] 通过使表经受磁/静电/涡电流来源的加速，可以并列(或串联)设置机械上条功能。 [0112] 由于本发明，通过增加另一充能的可动部件、磁性振荡摆锤、带有磁体的振荡摆锤或顺磁性导电圆盘，可以容易变换已经包括常规机械振荡摆锤的表。 [0113] 这些可动部件中的每一个都可单独地或借助于与已有的机械振荡摆锤相同的机构与蓄能器接合。 [0114] 使各功能不相关还可以使得机械上条机构进行转动运动而磁性部分进行另一种运动，例如平移，或反之亦然。在此情况下，朝向发条盒的两个特定轴线之间需要联接器。优点在于其它机械选择可用于将该平移运动转换为机芯的较小区域。这种情况下，存在沿一轴线的往复运动，且不再仅沿角扇区运动。 [0115] 在交替工作的情况下，可通过调节和控制装置320或通过机械限制部或这两种方案的组合来限制往复运动。 [0116] 上条用可动部件50的完整、连续和加速的转动是高度针对根据本发明的钟表组件的特别情况。 [0117] 当所谓的“转动”场事实上交替时，在简化的实施例中，它可以在同一轴线上的两个位置处交替，这在上条机构中很容易实现。 [0118] 另一方案在于将在上条装置中的心轴上移位的磁体设定在适当位置，并根据情况驱动磁性振荡摆锤1或带有磁体的振荡摆锤5在表200侧面平移。 [0119] 大多数常见的机芯可沿两个方向上条，其中，在两个方向上转矩或多或少相同。 [0120] 关于单向上条的机芯，摆锤在一个方向上实质上是自由的。 [0121] 摆锤的不平衡值一般从70至300μN·m不等。 [0122] 惯性约为200g·mm2。 [0123] 尺寸的一个示例基于“ETAA16”机芯：100％上条的发条盒将振荡摆锤保持在25°至45°的角度处，这对应于210μNm(＝不平衡值×sin45°)的最大转矩。 [0124] 为了实现摆锤的90°转动，必须将不平衡值和主发条转矩一起相加，即约500μN·m。 [0125] 为了确保充入，必须超过棘轮和发条盒棘爪的死角，即需要至少30°的有效角运动以经过反向器机构的爪槽和发条盒棘轮的爪槽。 [0126] 为了借助于表冠上条，柄轴处一定不能超过每分钟100转的速度，这相当于振荡摆锤的每分钟4000转的速度。 [0127] 对于至少72小时的动力储备而言，通常需要振荡摆锤转2000转以使表完全上条。 [0128] 烧结的钨具有约18g/cm3的质量密度。 [0129] 振荡摆锤的芯部一般由黄铜制成，厚度约为0.3至0.4mm。 [0130] 可以将钨珠与铁珠混合。 [0131] 根据本发明的上条装置300使得可以利用每秒5转的转速Ω在5分钟内使任何表完全上条。 [0132] 线圈305与上条用可动部件50之间的气隙被选择成处于2至3mm的范围内。 |
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