專利名稱：用于沿復雜路徑驅(qū)動顯示部件的計時器機芯和包括這樣機芯的計時器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計時器機芯，所述計時器機芯包括框架，所述框
架用于支承樞轉(zhuǎn)地安裝在框架上的運動機構(gòu)、時基(time base)和驅(qū) 動輪系，它們布置成驅(qū)動至少一個設計用于承載信息顯示部件的顯示 輪系。
更特別地，本發(fā)明涉及該類型的機芯和集成有該機芯的計時器， 所述機芯布置成能夠沿新型路徑驅(qū)動顯示部件，所述新型路徑顯著地 區(qū)別于傳統(tǒng)的圍繞固定軸相對于所述機芯的框架旋轉(zhuǎn)的路徑。
背景技術(shù)：
已經(jīng)開發(fā)了很多能夠?qū)崿F(xiàn)顯示部件的新型驅(qū)動方式的機芯。特別 地，很多計時器制造商已經(jīng)銷售逆行式顯示機芯，其中一個關(guān)注之處 在于相關(guān)顯示部件的獨特的運動學。
作為一個實例，申請人為J.-M. Wiederrecht和R. Dubuis且在 1988年8月15日公開的專利申請CH 666 591 A3描述了這種類型的 機芯，該機芯包括蝸形凸輪和棘輪，所述蝸形凸輪具有基本上徑向的 側(cè)面，所述棘輪包括與所述凸輪的邊緣配合的指形部和與旋轉(zhuǎn)安裝在 所述機芯框架上的小齒輪配合的帶齒扇形部。小齒輪支承與扇形形式 的指示器配合的指示器指針，并且受到由平衡彈簧施加的返回扭矩。 當指針到達扇形部的一端時，棘輪的指形部在來自平衡彈簧的扭矩作 用下沿凸輪的徑向側(cè)面下落，使指針返回到扇形部的開始處。
文獻US 5 103 434提出了一種機芯，其中，固定齒狀物與屬于顯 示部件的帶齒部件嚙合，所述帶齒部件布置成與固定齒接合。而且， 機芯包括具有分別與驅(qū)動輪系之一和與顯示輪系連接的第一和第二運 動連接裝置的驅(qū)動部件，用于沿固定齒驅(qū)動顯示輪系在第一方向上平移。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種現(xiàn)有機芯的替代方案，特別地是通 過使指示器部件能夠具有新型驅(qū)動方式來實現(xiàn)。
為此，本發(fā)明更具體地涉及一種用于前述類型的計時器的機芯。 當顯示部件裝配到顯示輪系時，顯示部件具有與沿固定齒狀物平移運 動相結(jié)合的旋轉(zhuǎn)運動，從而產(chǎn)生顯示部件的非圓形路徑。
根據(jù)本發(fā)明，固定齒具有彼此間隔開的第一端和第二端，機芯還 布置用于沿與第一方向相反的方向驅(qū)動顯示輪系。有利地，機芯在該 情況下包括逆行式機構(gòu)。
還可提供至少一個在與固定齒狀物間隔基本上恒定的距離處延 伸的導向表面，顯示輪系設計用于布置成至少間接支靠該導向表面。
驅(qū)動部件優(yōu)選以能變形的環(huán)狀物的形式來實現(xiàn)，特別是通過皮帶 或鏈來實現(xiàn)。
關(guān)于信息，在計時器中可有利地實施根據(jù)本發(fā)明的機芯以便能夠 顯示不同量值，特別地，顯示秒、分、小時、第二時區(qū)、星期幾、日 期、月相、能量儲備、時差或日升和日落時間。


通過閱讀下面參照以非限制性實例的方式提供的附圖進行的優(yōu) 選實施例的詳細描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將變得更顯而易見，
附圖中
圖la示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的處于第一操作位置中的計時
器機芯的 一部分的簡化俯視圖lb示出處于第二操作位置中的圖la機芯的簡化俯視圖； 圖lc示出處于第三操作位置中的圖la機芯的簡化俯視圖； 圖2a示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的處于第一操作位置中的計時
器機芯的 一 部分的簡化俯視圖2b示出處于第二操作位置中的圖2a機芯的簡化俯視圖； 圖2c示出處于第三操作位置中的圖2a機芯的簡化俯視圖。
5附圖示出了一種機芯，作為一個非限制性實例，在機芯中實施本 發(fā)明以控制顯示小時的指針。
圖la、 lb和lc示出了具有根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的特征的 處于第一、第二和第三操作位置中的計時器機芯的一部分的簡化俯視 圖。
圖la示出的機芯包括承載驅(qū)動部件的框架1，所述驅(qū)動部件在圖 中不可見，并且其可以是筒形彈簧(barrel spring)或由電能源驅(qū)動 的馬達，而不會對實施本發(fā)明有任何影響。該能源將其能量傳送到時 基以驅(qū)動時基振動。同樣，時基可以是與擒縱機構(gòu)連接的帶彈簧的平 衡裝置，或者還可以是石英，而不改變本發(fā)明的本質(zhì)。
輪系按常規(guī)方式由運轉(zhuǎn)輪系驅(qū)動，以控制一個或幾個顯示部件的 運動。
在圖中示出的實施例中，輪是不可見的，其可以是時輪，由運轉(zhuǎn) 輪系驅(qū)動并且支承與該時輪的輪成一體的蝸形凸輪2。該類結(jié)構(gòu)通常 用于逆行式機芯中。因而如圖中所示，沿順時針方向驅(qū)動凸輪旋轉(zhuǎn)。
棘輪3由其基部4樞轉(zhuǎn)地安裝在框架上，臂5從基部4伸出，承 載圓弧形狀的齒6。布置成支靠蝸形凸輪2的邊緣的指形部7延伸出 齒的一端，使得通過與凸輪旋轉(zhuǎn)相關(guān)的凸輪外周半徑的變化而驅(qū)動棘 輪相對于框架的樞轉(zhuǎn)。
棘輪的齒6布置成與樞轉(zhuǎn)地安裝在框架上的減速輪系9的小齒輪 8嚙合。減速輪系包括輪IO，該輪與小齒輪8—體旋轉(zhuǎn)并且布置成與 細長的并且能變形的驅(qū)動部件11接合。
驅(qū)動部件11可以按適于實施本發(fā)明的各種方式實現(xiàn)，特別地，呈 簡單的彈性件形式、有齒或無齒的皮帶形式或鏈形式。在此我們已經(jīng) 圖示了使用皮帶。該皮帶布置在框架1上以在旋轉(zhuǎn)地安裝在框架上的 四個皮帶輪12之間伸展。
皮帶11布置成同時與顯示輪系13接合，更特別地，與該輪系的 顯示輪14的齒接合。
6還設置了張緊機構(gòu)15，用于確保皮帶11保持最小程度的張力， 該部件具有適于使運動從皮帶11有效地傳送到顯示輪14的特征。由 于本領(lǐng)域技術(shù)人員對于其實施不會遇到特別的困難，因此在此將不詳
細描述該張緊機構(gòu)。
顯示輪系13還包括支架16，其自由平移地安裝在機芯的框架上， 并且特別用于支承相對于支架自由旋轉(zhuǎn)的心軸17,并且顯示輪14一 體地安裝在心軸17上。平衡彈簧18通過第一端19固定到支架上，并 且通過其第二端(不可見)固定到心軸17上。平衡彈簧在心軸17上 施加作用力，該作用力趨于將顯示輪14保持在圖la所示的位置中。
而且，根據(jù)本發(fā)明的機芯還包括具有齒并且安裝固定在框架1上 的導軌22。顯示輪14布置成與導軌22的齒持續(xù)嚙合。
圖中還示出了時針23，該時針在顯示輪系的心軸17上被驅(qū)動并 且設計用于指示正對圖中示意性示出的軌跡(indications) 24的小時 數(shù)，并且該時針由表盤(不可見)承載。
現(xiàn)在將根據(jù)附圖la、 lb和lc來說明以上描述的機構(gòu)的操作。
作為一個非限制性實例，時針23在圖la中示出的位置中指示中 午或午夜，軌跡24跨過十二小時。
圖lb示出圖la六小時之后的機芯的構(gòu)造。根據(jù)所示出和描述的 實施例，蝸形凸輪2在這六小時過程中運行了半圏，這使棘輪3沿逆 時針方向旋轉(zhuǎn)。
棘輪的樞轉(zhuǎn)使減速輪系9沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動皮帶11在減速 輪系9的區(qū)域中朝向圖的底部平移運動。結(jié)果，設置成與顯示輪14 接合的皮帶部分11同時朝向圖的頂部平移運動，驅(qū)動顯示輪系沿順時 4十方向41轉(zhuǎn)。
顯示輪系和固定導軌22的齒這兩個部件之間嚙合的直接結(jié)果是， 顯示輪系的旋轉(zhuǎn)使其在固定導軌22的齒上轉(zhuǎn)動而沒有滑動，該運動可 通過使支架能相對于框架平移運動來實現(xiàn)。因而，顯示輪系的心軸17 具有由平移和旋轉(zhuǎn)運動構(gòu)成的合成運動，這使得指針23的自由端遵循 對應于表示小時軌跡24的曲線的路徑。
7在所述六小時過程中，將圖la的構(gòu)造與圖lb的構(gòu)造區(qū)分，顯示 輪運行了四分之一圏，而其進行另一個四分之一圏從而到達在圖lb 的構(gòu)造六小時之后所到達的圖lc的構(gòu)造。
而且，在十二小時中，將圖la和圖lc的相應構(gòu)造區(qū)分，凸輪2 運行了完整的一圈，使得在圖lc的構(gòu)造中，可看到棘輪的指形部7 靠近凸輪的邊緣的徑向側(cè)面200。
棘輪3在這十二小時過程中的樞轉(zhuǎn)抵抗由平衡彈簧18施加在顯示 輪系的心軸17上的作用力。因而，當棘輪的指形部7越過凸輪2的徑 向側(cè)面時，由于凸輪2的徑向側(cè)面的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，包括減速運動部件9 和皮帶11的將棘輪連接到顯示輪系14上的運動鏈可能受到由平衡彈 簧施加在心軸17上的作用力以便產(chǎn)生顯示輪系13、該運動鏈和棘輪3 的快速逆纟于運動。
與上面的描述相似，由于顯示輪系與固定導軌22的齒嚙合，顯示 輪系受到的扭矩引起顯示輪系的由旋轉(zhuǎn)和平移構(gòu)成的合成運動。顯示 輪系于是在固定導軌的齒上被快速驅(qū)動，從而驅(qū)動支架16相對于框架 平移，使得顯示輪系恢復到其初始位置，即圖la中示出的位置。
同時，與心軸17—體旋轉(zhuǎn)的時針23描繪了與在前面十二小時過 程中行進路徑相反的路徑。于是此時開始如剛才所描述的新的十二小 時循環(huán)。
應注意的是，優(yōu)選但是不限于如所示出和描述的平衡彈簧的位置， 因為其使得可能避免在棘輪3和顯示輪系14之間的運動連接中出現(xiàn)游 隙，而無須借助特殊類型的齒輪，該特殊類型的齒輪可構(gòu)成有效的但
是成本昂貴的替代方案。
而且，圖中示出了調(diào)整桿30，其也可用作發(fā)條機構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù) 人員根據(jù)自己的需要實施該發(fā)條機構(gòu)將不會遇到任何特別的困難。
我們已經(jīng)圖示了存在表盤，出于美學原因，表盤可以是透明的， 在將表盤安裝在計時器殼體中時，表盤布置在機芯上方，該表盤包括 直線槽31，所述直線槽在顯示輪系13相對于框架平移運動的過程中 形成了顯示輪系13的側(cè)向支承或?qū)虮砻?。舉例來說，支架16可具
8有與心軸17同軸的輪，并且該支架的邊緣布置成與槽31的邊緣持久 接觸。
圖2a、 2b和2c示出根據(jù)本發(fā)明的機芯的第二優(yōu)選實施例，特別 地，事實上，所述機芯的第二優(yōu)選實施例當然不限于承載與顯示輪系 嚙合的齒的固定導軌形式，也不限于在棘輪的齒和顯示輪系之間實現(xiàn) 的減速系數(shù)。而且，第二實施例示出了顯示部件的路徑主要取決于固 定齒狀物的形狀及該減速系數(shù)，該減速系數(shù)被認為與顯示輪在固定齒 狀物上的行進長度有關(guān)。
為簡明起見，已經(jīng)在第一實施例描述的相關(guān)部件采用相同的附圖 標記，并且將不再詳細討論。
第 一實施例到第二實施例時進行了兩個主要的改變，即顯示輪系 的尺寸，輪114具有比顯示輪14更小的尺寸，以及承載顯示輪在其上 滾動的齒的固定導軌122的形式。為了簡化附圖，非限制性地將圖示 的固定導軌簡化為齒。
顯示輪114具有小直徑的事實顯著地增大了時針23行進的角度， 固定導軌的曲率影響顯示輪在固定齒上滾動時所遵循的路徑形狀，并 且因此影響指針23的自由端所遵循的路徑。如在圖la、 lb和lc中， 在圖2a、 2b和2c中用雙線圖示了小時軌跡124，其基本上是心形形 狀。
而且，我們已經(jīng)圖示了存在表盤，出于美學原因，表盤可以是透 明的，其中布置有形成支架16的導向表面的彎曲槽131。槽131優(yōu)選 在距離導軌122恒定距離處延伸，以在支架16的平移運動過程中確保 顯示輪114和固定導軌122的齒之間保持嚙合。
圖2b和2c示出了圖2a的機芯在運動六小時后和十小時后的相應 構(gòu)造。該機構(gòu)操作與上面描述相同，將不再對其進行進一步詳細描述。
特別地，當凸輪2完成完整一圏時，棘輪3的指形部7越過凸輪 的徑向側(cè)面200，這使得棘輪和顯示輪之間的運動鏈的部件快速返回， 直到回到其相應初始位置，即圖2a中可見的位置。與在第一實施例中 相似，由平衡彈簧18施加在顯示輪系113的心軸17上的作用力引起
9逆行運動。
前面的描述對應于本發(fā)明非限制性描述的優(yōu)選實施例。特別地， 示出的和描述的關(guān)于計時器機芯的不同構(gòu)成部件的實施例是非限制性 的。
如前面所提到的，根據(jù)本發(fā)明的機芯可用于實施替代小時顯示的 不同量值的顯示，包括第二時區(qū)、分、秒、星期幾、日期、月相或其 他比如能量儲備、時差、日升或日落時間的量值。本領(lǐng)域技術(shù)人員在 實施本發(fā)明過程中采用現(xiàn)有技術(shù)的已知機構(gòu)來顯示這些量值時不會遇 到特別的困難。當然，在顯示能量儲備的情況下，例如，為了考慮代 替剛才描述的逆行機構(gòu)的筒形彈簧的加載和卸載，機芯將包括皮帶的 雙向驅(qū)動機構(gòu)或該類型的其他驅(qū)動部件。
可注意到，在以機電類型的計時器實施本發(fā)明的情況下，齒輪系 可以是任意類型，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在根據(jù)其自己需要使用它們時 不會遇到任何特別的困難。
同樣，可提供期望量值的跳動顯示。作為一個實例，根據(jù)所描述
實施例，可考慮安裝與凸輪2 —體旋轉(zhuǎn)的十二星輪以獲得連續(xù)跳動的 凸輪運動。
而且，可提供對由一個單元的增量顯示量值大小的校正。因此，
在小時的情況下，可提供校正器，該校正器在每次按壓時可使凸輪2 轉(zhuǎn)動十二分之一圏。
如前面所提到的，驅(qū)動部件11可以按不同形式來實現(xiàn)而不超出本 發(fā)明的范圍，特別是以有齒或無齒的皮帶形式、簡單彈性件形式或鏈 形式來實現(xiàn)。同樣，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在改變?nèi)绺鶕?jù)剛才描述的兩個 實施例所述的導輪或其他適用的導向裝置的數(shù)量和位置時不會遇到任 何特別的困難。所示出的張緊機構(gòu)也是如此。
也可在同一機芯中同時使用上述的兩種類型機構(gòu)，或更特別地， 例如用于沿兩個新的路徑顯示小時和分鐘。
10
權(quán)利要求
1. 一種計時器機芯，包括框架(1)，所述框架支承樞轉(zhuǎn)地安裝在所述框架上的、布置成用于驅(qū)動至少一個顯示輪系(13)的驅(qū)動部件、時基和驅(qū)動輪系(9)，所述顯示輪系(13)設計用于承載信息顯示部件(23)，固定齒狀物(22)，所述固定齒狀物與所述框架成一體，所述顯示輪系包括與所述固定齒狀物嚙合的帶齒部件(14)，和驅(qū)動部件(11)，所述驅(qū)動部件具有分別與所述驅(qū)動輪系(9)之一和與所述帶齒部件(14)連接的第一和第二運動學連接裝置，以便沿所述固定齒狀物驅(qū)動所述帶齒部件(14)在第一方向上平移，其特征在于，所述固定齒狀物(22)具有第一和第二不同的端部，并且，所述固定齒狀物(22)還布置成允許沿與所述第一方向相反的方向驅(qū)動所述帶齒部件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機芯，其特征在于，所述機芯還包括逆 行機構(gòu)(2、 3、 18)，所述逆行機構(gòu)設計用于使得能夠在第一速度下沿 所述第一方向從初始位置到最終位置驅(qū)動所述帶齒部件(14 )，并且使 得能夠在第二較快速度下沿相反方向從所述最終位置到所述初始位置 驅(qū)動所述帶齒部件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機芯，其特征在于，所述逆行機構(gòu)包括 平衡彈簧(18)，所述平衡彈簧與所述帶齒部件(14)同軸安裝并且布 置成作用在所述帶齒部件(14)上以使所述帶齒部件(14)在所述固 定齒狀物(22)上沿所述相反方向從所述最終位置滾動到所述初始位 置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項所述的機芯，其特征在于，所述 機芯包括至少一個導向表面(31)，所述導向表面在距離所述固定齒狀 物(22)基本上恒定的距離處延伸，并且所述顯示輪系(13)設計用 于布置成至少間接地支靠所述至少一個導向表面。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的機芯，其特征在于，所述驅(qū)動部件(11)是能變形的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的機芯，其特征在于，所述驅(qū)動部件(ll) 為彈性件、為優(yōu)選有齒的皮帶或為鏈。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5和6中任一項所述的機芯，其特征在于，所述 機芯包括至少一個張緊部件(15),所述張緊部件(15)作用在所述驅(qū) 動部件(11)上以使所述驅(qū)動部件(11)在所述顯示輪系(13)的所 有位置中保持張緊。
8. —種計時器，包括由玻璃封閉并且容納根據(jù)權(quán)利要求1到7中 任一項所述的機芯、指針(23)的殼體，所述指針(23)通過所述玻 璃可見，所述指針由顯示輪系承載以顯示選自包括下述信息的組的信 息秒、分、小時、第二時區(qū)、星期幾、日期、月相。
9. 一種計時器，包括由玻璃封閉并且容納根據(jù)權(quán)利要求1到7中 任一項所述的機芯、指針(23)的殼體，所述指針(23)通過所述玻 璃可見，所述指針由顯示輪系承載以顯示選自包括下述信息的組的信 息能量儲備、時差、日升或日落時間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種計時器機芯和相應的計時器，所述機芯包括框架(1)，該框架支承樞轉(zhuǎn)地安裝在框架上并且布置成用于驅(qū)動至少一個顯示輪系(13)的驅(qū)動部件、時基和驅(qū)動輪系(9)，顯示輪系用于承載顯示比如時間的信息顯示部件(23)。該機芯還包括牢固地附接到框架上的固定齒狀物(22)，顯示輪系的帶齒部件(14)布置成與固定齒狀物嚙合；和驅(qū)動部件(11)，該驅(qū)動部件具有分別與驅(qū)動輪系之一和與帶齒部件連接的第一和第二運動學連接裝置，以沿固定齒狀物驅(qū)動帶齒部件在第一方向上平移。優(yōu)選地，驅(qū)動部件實現(xiàn)為比如皮帶的能變形部件的形式，所述機芯還包括逆行機構(gòu)(2、3、18)，用于通過驅(qū)動部件沿相反方向快速地驅(qū)動帶齒部件。由于這種結(jié)構(gòu)，顯示部件在運行時具有新的路徑(24)，該路徑主要取決于固定至框架的齒形物的形狀。
文檔編號G04B19/04GK101512446SQ200780033348
公開日2009年8月19日 申請日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月1日
發(fā)明者J-M·維德雷希特, P·朱諾 申請人:阿根豪爾股份公司