МЕХАНИЗМ ОТОБРАЖЕНИЯ ДЛЯ ЧАСОВОГО УСТРОЙСТВА, ПОЗВОЛЯЮЩИЙ ОТОБРАЖАТЬ ИЛИ НЕТ ТЕКУЩЕЕ ВРЕМЯ
DISPLAY MECHANISM FOR TIMEPIECE FOR DISPLAYING OR NOT DISPLAYING CURRENT TIME

Область техники
Настоящее изобретение касается механизма отображения для часового устройства, выполненного с возможностью приводиться в движение от основного колеса часового механизма для управления перемещениями органа отображения индикации времени или работы часового устройства. В частности, механизм по изобретению содержит кулачок, имеющий периферию заданной формы и выполненный с возможностью приводиться в движение от основного колеса, рычаг, установленный с возможностью поворота относительно элемента корпуса часового механизма между упорным положением, связанным с положением индикации органа отображения, и положением ожидания, связанным с заданным альтернативным положением органа отображения. Рычаг содержит, кроме того, наконечник, предназначенный для взаимодействия с периферией кулачка для задания положения упора. Рычаг, кроме того, содержит гребень, выполненный в зацеплении с шестеренкой, предназначенной для приведения в движение органа отображения, а также упругие средства, прикладывающие усилие на рычаг для его позиционирования в положение упора.
Настоящее изобретение касается также часового механизма и часового устройства, снабженных таким механизмом.
Уровень техники
Известны часовые устройства, определяемые общим понятием “Bras en l'air”, которые производились с конца 18-го века и до начала 19-го века. В настоящее время существует лишь несколько десятков экземпляров, эти изделия не получили широкого распространения.
Эти часовые устройства содержат часовой механизм, предназначенный для привода часовой стрелки и минутной стрелки ретроградным образом в двух соответствующих секторах, расположенных один напротив другого таким образом, что они показывают текущее время по запросу пользователя.
Для этого некоторые из известных часов содержат кнопку, предназначенную для воздействия на два рычага, каждый из которых содержит гребень, выполненный в зацеплении с шестеренкой, несущей одну из стрелок. По умолчанию, эти рычаги размещены в положении ожидания, связанном с положением покоя стрелок, обычно на двенадцати часах дня, под действием пружин. Когда пользователь нажимает кнопку, рычаги поворачиваются, при этом каждый приводит в движение соответствующую шестеренку, причем каждая шестеренка находится в зацеплении со вторым гребнем второго рычага, причем последний содержит также наконечник, предназначенный для взаимодействия с периферией кулачка, приводимого во вращение в ритме минут, соответственно в ритме часов. Когда каждый наконечник упирается в периферию соответствующего кулачка, соответствующая стрелка показывает минуты, соответственно часы текущего времени.
Когда пользователь отпускает кнопку, гребни возвращаются на место под действием пружин, а стрелки возвращаются на двенадцать часов дня.
Основным недостатком этих часовых устройств, вытекающим из их конструкции, является то, что позволяют показывать время только по запросу.
Кроме того, эти устройства выполнены обычно квадратной формы, имеющие в циферблате отверстие для установки времени с помощью ключа. Последний нужно использовать для точной установки часа и одновременно нажимать на кнопку, чтобы видеть результат коррекции, что является мало практичным.
Часовой механизм, основанный на подобном принципе отображения на 360 градусов, недавно был выпущен в продажу компанией Frank Muller и явился объектом заявки на патент ЕР 1 936 448 А1. Соответствующее часовое устройство показывает пользователю время по запросу при нажатии на кнопку.
Сущность
изобретения
Целью настоящего изобретения является предложение часового механизма, который позволяет изготовить часовой механизм, обеспечивающий оригинальное отображение, в частности способ работы, при котором время не показывается, подобно описанным выше часовым изделиям из известного уровня техники, предоставляя пользователю возможность узнавать о времени почти традиционным образом.
Для этого механизм по изобретению отвечает заявленным выше характеристикам и содержит, кроме того, подвижный орган управления, имеющий, по меньшей мере, одно положение ожидания и одно положение индикации, причем оба положения являются стабильными. Этот управляющий орган выполнен с возможностью поочередного перехода из одного положения в другое в ответ на последовательные действия пользователя, а также противодействия воздействию упругих средств, действующих на рычаг в положении ожидания, и позволяет позиционировать его в положение ожидания.
Благодаря этим характеристикам органы отображения могут быть позиционированы в одном и другом из их возможных положений, а именно индикации или ожидания стабильным образом, то есть без необходимости для пользователя обеспечивать давление на управляющий орган для сохранения отображения текущего времени.
Если априори представляется противоречивым соединение этих двух вариантов работы в одном часовом устройстве, это позволяет сделать более привлекательным часовое устройство по настоящему изобретению в отношении вышеуказанных недостатков изделий, известных из упомянутого выше известного уровня техники, обеспечивая их оригинальность.
Таким образом, изобретательность Заявителя позволяет за счет усовершенствований превратить в достоинства недостатки этих часов, известных более двух веков, которые до настоящего времени практически подверглись забвению производителями часов.
Благодаря упомянутым выше характеристикам изобретения пользователь имеет выбор между двумя устойчивыми вариантами отображения соответствующих часовых устройств, первый, в котором органы отображения показывают текущее время, и второй, в котором они расположены в альтернативном заданном положении.
Особый механизм хронометра описан в заявке на патент ЕР 1 475 681 А1, который предназначен для управления счетчиком отображения измеренных долей секунд. Использован кулачок для обеспечения отсчета секундных долей, тогда как наконечник установлен с возможностью взаимодействия с периферией кулачка и управления перемещениями соответствующего органа отображения, только когда измерение времени прервано для ограничения энергетических потребностей механизма хронометра, когда он включен. Во всяком случае, положение наконечника управляется зубчатым колесом, управляющим одновременно работой механизма хронометра. Таким образом, кулачок не только приводится в движение когда измерение времени включено, но он, кроме того, должен быть остановлен в заданный момент для обеспечения отображения информации, которую он несет.
Механизм отображения по настоящему изобретению исходит из принципа, весьма отличного от принципа, обусловливающего механизм хронометра, который был описан выше.
Действительно, целью настоящего изобретения является обеспечение или необеспечение по запросу пользователя отображения постоянной информации, касающейся времени или работы часового устройства без того, чтобы на значении этой информации не сказывался факт ее отображения.
Таким образом, механизм отображения по изобретению отличается тем, что кулачок постоянно приводится в движение независимо от положений управляющего подвижного органа и рычага.
Предпочтительным образом, механизм содержит коромысло, предназначенное для установки с возможностью поворота относительно элемента корпуса часового механизма, а также предназначенное для взаимодействия, с одной стороны, с органом управления, и, с другой стороны, с рычагом для нейтрализации упругих средств, когда орган управления находится в положении ожидания.
Предпочтительно орган управления может быть вращающимся, как, например, зубчатое колесо, коромысло, имеющее клюв для взаимодействия с зубцами для непосредственного воздействия путем поворота на контактную поверхность рычага и его позиционирования в положении ожидания.
Благодаря этим дополнительным характеристикам механизм по изобретению имеет простую конструкцию, простые монтаж и регулировки, обеспечивающие высокую безопасность и высокую надежность работы.
Заданное альтернативное положение может быть фиксированным положением, определяемым конструктором в процессе сборки часов. Альтернативно, это заданное положение может быть объединено с индикацией органом отображения величины дополнительного относительного значения времени или работы часового устройства.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим подробным описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
- фиг. 1 изображает упрощенный вид сверху общего варианта осуществления часового механизма, содержащего механизм отображения по изобретению в первой конфигурации;
- фиг. 2 изображает вид в изометрии конструктивной детали механизма по фиг. 1, взятый в направлении стрелки II по фиг. 1;
- фиг. 3 изображает подобный вид варианта осуществления по фиг. 1 во второй конфигурации;
- фиг. 4 изображает подобный вид варианта осуществления по фиг. 1 в третьей конфигурации;
- фиг. 5 изображает упрощенный вид сверху варианта осуществления часового механизма по фиг. 1 в первой конфигурации,
- фиг. 6 изображает вид, подобный варианту осуществления по фиг. 5 во второй конфигурации.
Варианты осуществления изобретения
Фиг. 1, 3 и 4 изображают в одном и том же упрощенном виде сверху часовой механизм, содержащий механизм отображения, в соответствии с общим вариантом осуществления изобретения соответственно в первой, второй и третьей конфигурациях. Фиг. 2 позволяет лучше понять существующие взаимодействия между некоторыми компонентами механизма, которые будут описаны ниже.
Некоторые классические структурные элементы часового механизма, не имеющие прямого отношения к изобретению, для ясности не изображены на чертежах.
Часовой механизм содержит платину (не изображенную), несущую различные классические не изображенные компоненты, в частности барабан, доводочный колесный механизм, механический резонатор.
На чертежах часовой механизм показан со стороны циферблата, при этом механизм отображения обычно расположен со стороны часового механизма.
Механизм отображения в соответствии с настоящим изобретением может являться составной частью часового механизма, либо присоединен к основному часовому механизму в виде модуля, как изображено в примере осуществления, который будет описан ниже.
Таким образом, механизм отображения может содержать дополнительную платину (не изображенную на чертежах), жестко соединенную с основной платиной базового часового механизма.
В этом случае дополнительная платина содержит некоторое количество отверстий и проемов для обеспечения доступа к компонентам базового часового механизма, например к трибу 1.
В верхней части Фиг. 1, 3 и 4 показано, что механизм отображения содержит передаточное колесо 3, находящееся в зацеплении с шестеренкой 5 и трибом 1, а также в зацеплении с шестеренкой (не изображена не чертеже), жестко соединенной с минутным кулачком 7. Соответствующее зубчатое зацепление выполнено таким образом, что минутный кулачок 7 делает один полный оборот вокруг себя за один час.
Механизм отображения содержит также минутный рычаг 10, установленный с возможностью поворота на дополнительной платине на оси, размещенной у первого из его концов 11. Рычаг 10 несет гребень 12 (фиг.2) на своем втором конце, находящемся в зацеплении с минутной шестеренкой 13 (фиг.2), свободно вращающейся на трибе 1 и несущей орган отображения минут. Рычаг 10 несет также наконечник 14 в его среднем положении. Последний предназначен для взаимодействия с минутным кулачком 9 так, чтобы позиционировать минутную шестеренку с помощью гребня 12 в таком положении, чтобы соответствующий орган отображения показывал минуты. Кроме того, механизм содержит длинную пружину 15, взаимодействующую с пальцем 16, установленным на рычаге 10 для приложения на последний усилия, прижимающего наконечник 14 к периферии кулачка 7.
Кроме того, минутный рычаг 10 имеет контактную поверхность 17 на уровне его первого конца 11, предназначенную для взаимодействия с первым концом 18-минутного коромысла 19, по существу, J-образной формы, установленного с возможностью поворота на дополнительной платине c помощью опорного винта 20, расположенного между двумя ветвями коромысла.
Второй конец 22 коромысла имеет форму клюва, предназначенного для взаимодействия с зубцами 23 зубчатого колеса 23, установленного с возможностью вращения на дополнительной платине. Таким образом, когда второй конец 22 коромысла 19 размещен в полости между двумя зубцами 23, его первый конец не оказывает или оказывает весьма малое давление на контактную зону первого конца 11-минутного рычага. Последний, таким образом, подвергается воздействию длинной пружины 15, стремящейся прижать наконечник 14 к минутному кулачку 7 для того, чтобы орган отображения минут показывал минуты текущего часа (конфигурации, изображенные на фиг. 1 и 3, показывают соответственно 10 час 10 мин и 7 час 30 мин).
Наоборот, когда второй конец 22 коромысла 19 опирается на зубец 32, его первый конец 18 оказывает достаточное давление на первый конец 11-минутного рычага для того, чтобы противодействовать усилию, оказываемому длинной пружиной 15. Вследствие этого наконечник 14 отводится от периферии минутного кулачка 7, и минутный рычаг размещается в заданном альтернативном положении (изображенном на фиг. 4, здесь показано произвольное положение стрелок на 10 час 10 мин), которое является, в частности, функцией амплитуды вращения коромысла 10, когда он переходит из одного положения в другое. В варианте осуществления по фиг. 1 и 3 заданное положение таково, что свободный конец наконечника размещен на расстоянии от центра кулачка 7, превышающем больший радиус последнего. Таким образом, кулачок может осуществлять полный оборот вокруг себя без контакта с наконечником.
В конфигурации по фиг. 4 орган отображения находится в положении покоя, которое может быть выбрано конструктором часового механизма, в момент индексации органа отображения, в зависимости от его предпочтений или необходимости.
Зубчатое колесо 24 приводится в движение с помощью привода, выполненного в виде корректора 26, который управляется пользователем снаружи соответствующего часового устройства с помощью внешнего устройства при необходимости посредством управляющего рычага 25, представленного в качестве не ограничивающего примера. Корректор предпочтительно установлен с возможностью свободного поступательного перемещения между двумя положениями, одно - втянутое положение и одно - в состоянии покоя, в котором он по умолчанию удерживается пружиной 27 корректора, взаимодействующей с полостью 28, выполненной в корректоре. Корректор содержит зуб 30, предназначенный для воздействия на зубчатое колесо 24, когда корректор втянут, для поворота колеса на половину шага и, следовательно, для поворота коромысла 19 из одного положения в другое. Зуб 30 является предпочтительно упругим, чтобы отводиться при возврате коллектора в положение покоя под воздействием пружины корректора 27.
На чертеже изображен фиксатор 31, взаимодействующий с зубчаткой зубчатого колеса 24 для задания стабильных положений последнего традиционным образом.
В нижней части фиг. 1, 3 и 4 изображено, что механизм отображения по изобретению содержит устройство, подобное вышеописанному, для осуществления контроля перемещений органа отображения часов.
Передаточное колесо 33, подобное традиционному минутному колесу, предусмотрено для обеспечения кинематической связи между шестеренкой 5 триба 1 и часовым кулачком 37 посредством его шестеренки 40, имеющей зубчатое зацепление с колесом 41, жестко соединенным при вращении с кулачком 37 так, чтобы кулачок 37 совершал один оборот вокруг себя за двенадцать часов.
Механизм отображения содержит часовой рычаг 50, установленный с возможностью поворота на дополнительной платине на оси, расположенной вблизи первого из его концов 51. Рычаг 50 несет на своем втором конце гребень 52, выполненный в зацеплении с часовой шестеренкой 53, установленной с возможностью свободного вращения на трибе 1, а также наконечник 54 в его средней части. Часовая шестеренка 53 выполняет функцию обычного часового колеса, то есть она предназначена для того, чтобы нести орган отображения часов. Таким образом, наконечник 54 предназначен для взаимодействия с часовым кулачком 37 для позиционирования часовой шестеренки с помощью гребня 52 в таком положении, в котором соответствующий орган отображения указывает часы. Механизм содержит, кроме того, длинную пружину 55, взаимодействующую с пальцем 56, установленным на рычаге 50, для приложения к последнему усилия для прижатия наконечника 54 к периферии кулачка 37.
Кроме того, часовой рычаг 50 на уровне своего первого конца 51 имеет контактную поверхность 57, предназначенную для взаимодействия с первым концом 58-часового коромысла 59, по существу, J-образной формы, установленного с возможностью поворота на дополнительной платине с помощью несущего винта 60, расположенного между двумя ветвями коромысла.
Второй конец 62 коромысла выполнен в форме клюва, предназначенного для взаимодействия с зубцами 63 дополнительного зубчатого колеса 64, установленного с возможностью вращения на дополнительной платине. Таким образом, когда второй конец 62 коромысла 59 размещен в полости между двумя зубцами 63, его первый конец 58 не оказывает или оказывает малое давление на зону контакта первого конца 51 часового рычага. Последний, таким образом, подвергается воздействию длинной пружины 55, стремящейся удержать наконечник 54 прижатым к часовому кулачку 37 для того, чтобы орган отображения часов показывал часы текущего времени (конфигурации представлены на фиг. 1 и 3).
Наоборот, когда второй конец 62 коромысла 59 опирается на зубец 63, его первый конец 58 оказывает достаточное давление на первый конец 51 часового рычага для противодействия прикладываемому усилию длинной пружины 55. Отсюда следует, что наконечник 54 отдален от периферии часового кулачка 37, и часовой рычаг размещается в заданном альтернативном положении (изображенном на фиг. 4), которое является, в частности, функцией амплитуды вращения коромысла 59, когда оно переходит из одного положения в другое. В изображенном варианте осуществления заданное положение таково, что свободный конец наконечника размещен на расстоянии от центра кулачка 37, превышающем наибольший радиус последнего. Таким образом, кулачок может осуществлять полный оборот вокруг себя без контакта с наконечником.
Также, как для органа отображения минут в конфигурации фиг. 4, орган отображения часов находится в положении покоя, которое может быть выбрано конструктором часового механизма в момент индексации органа отображения в зависимости от его предпочтений или нужд.
Зубчатое колесо 64 приводится в движение корректором 26, который имеет дополнительный зуб 70, предназначенный для взаимодействия на зубчатое колесо 64, когда корректор втянут, и его поворота на полшага, и, следовательно, для обеспечения поворота коромысла 59 из одного положения в другое. Зуб 70 является предпочтительно упругим, как и зуб 30, чтобы отводиться при возврате корректора в его положение покоя под воздействием пружины корректора 27.
Фиксатор 71 также предусмотрен для обеспечения стабильных угловых положений распределительного колеса 64.
Следует отметить, что форма периферии кулачков 7, 37 задает угол, который проходит каждый из органов отображения, когда часовой механизм находится в режиме отображения часов. Так, можно предусмотреть, чтобы органы отображения перемещались относительно соответствующих градуированных секторов.
В соответствии с особым вариантом осуществления можно предусмотреть, чтобы органы отображения перемещались по градуированным секторам, проходящим на 360º. На чертеже, иллюстрирующем этот случай, отображение текущего времени осуществляется почти традиционным образом за исключением того факта, что каждый из органов отображения представляет собой ретроградный часовой механизм после прохождения 360º. Благодаря этим характеристикам внешний вид часового устройства может быть абсолютно традиционным, в частности в том, что касается его циферблата, в противовес часовым устройствам, содержащим ретроградные органы отображения, перемещающиеся относительно градуированных секторов, проходящих на угол, меньший 360º.
Кроме того, совместное отклонение рычагов 10 и 50 относительно зубчатых колес между гребнями 12, 52 и шестеренками 13, 53, а также индексация органов отображения в процессе их установки в часовой механизм обеспечивают весьма большую свободу при задании соответствующих положений покоя последних. Органы индикации могут быть размещены, например, на двенадцати часах дня, либо также на десять часов десять минут, что является положением, обычно используемым для фотографирования моделей часов. Следует отметить также, что вследствие особой конструкции механизма по изобретению органы отображения могут быть полностью отделены один от другого и занимать относительные положения покоя, которые они никогда не занимают, когда часовое устройство выполнено в варианте отображения текущего времени, как, например, два наложенных друг на друга органа, точно размещенных в положении шести часов классического циферблата.
Вышеописанный механизм отображения представляет преимущество обеспечения оригинального и скрытого отображения с весьма высокой точностью и надежностью работы.
Фиг. 5 и 6 иллюстрируют пример осуществления основного вышеописанного варианта реализации, в соответствии с которым модуль отображения предназначен, кроме того, для отображения дополнительной информации, в данном случае, в частности, даты. Фиг. 5 и 6 имеют ориентацию, отличную от используемой на предыдущих фигурах.
При этом механизм с конструкцией и функционированием, подобным указанию минут и часов текущего времени, предусматривается для управления отображением даты.
Точнее говоря, механизм отображения, описанный выше, содержит, кроме того, рычаг 80 даты, установленный с возможностью поворота на дополнительной платине на оси, расположенной вблизи первого из его концов 81. Рычаг 80 содержит гребень 82 на своем втором конце, находящийся в зацеплении с шестеренкой 83 даты, установленной с возможностью свободного вращения на дополнительной платине и несущей орган отображения даты. Рычаг 80 в своей средней части содержит также наконечник 84. Последний предназначен для взаимодействия по запросу с кулачком 86 даты для позиционирования с помощью гребня 82 шестеренки чисел месяца в положение, в котором соответствующий орган отображения показывает значение текущей даты. Механизм содержит, кроме того, предварительно напряженную спиральную пружину, первый конец которой жестко соединен с дополнительной платиной, а второй конец, по меньшей мере, косвенно жестко соединен с шестеренкой 83 даты для обеспечения вращения последнего в направлении вращения против часовой стрелки (на чертежах) и прижатия наконечника 84 к периферии кулачка 86 даты.
Следует отметить, что наконечник, в данном случае, в качестве не ограничивающего примера выполнен в форме утолщения на рычаге 80 так, чтобы последний мог устанавливаться на уровне, ниже уровня кулачка 86. Благодаря этой характеристике механические свойства рычага могут быть адаптированы к напряжениям, которые он воспринимает при выполнении своей функции.
Кроме того, рычаг 80 даты на уровне своего первого конца 81 имеет контактную поверхность 89, предназначенную для взаимодействия c расширенной площадкой 90, размещенной, в данном случае, на коромысле 19 минут. Вследствие этого отображение даты осуществляется или не осуществляется одновременно с отображением текущего времени.
Фиг. 5 изображает конфигурацию часового механизма, когда отображение осуществляется, тогда как фиг. 6 иллюстрирует конфигурацию, соответствующую отключенному состоянию отображения, то есть когда органы отображения размещены в их соответствующих альтернативных положениях.
Кулачок 86 даты приводится в движение традиционным образом от колеса 92 даты, которое само приводится в движение от доводочного механизма зубчатых колес посредством внутренней зубчатки 93 для перемещения на один шаг в сутки. Колесо даты содержит также наружную зубчатку 94, предназначенную для перемещения на один шаг в сутки звездочки 95, несущей шестеренку 96, выполненную в сцеплении с колесом 98, жестко соединенным с кулачком 86 даты. Для правильного позиционирования звездочки 95 предусмотрен фиксатор 97.
Разумеется, в качестве варианта можно предусмотреть, что механизм отображения даты управляется от механизма отображения часов, а не от механизма отображения минут без выхода за рамки изобретения.
Предшествующее описание представляет в качестве не ограничивающего примера особый вариант осуществления, и изобретение не ограничено описанными некоторыми особыми характеристиками, как, например, зубчатые колеса или их форма, вращающиеся органы управления челночного типа, которые могут использоваться в альтернативе. Кроме того, без выхода за рамки изобретения можно использовать одно зубчатое колесо, в этом случае два коромысла выполняются для одновременного взаимодействия с его зубцами.
Как указано выше, механизм может быть выполнен в форме дополнительного модуля, предназначенного для дополнения основного класса часов или встраивания непосредственно в часовой механизм. Кроме того, могут быть предусмотрены дополнительные несоосные системы подвижных элементов для удержания органов отображения.
Отметим, что наконечники 14, 54 на чертеже были изображены в опционной конфигурации, точнее говоря, они установлены с возможностью поворота на соответствующих рычагах, тогда как они несут пальцы 16, 56, на которые воздействуют прямые пружины 15, 55. Такая конфигурация, обеспечивающая безопасность в случае, когда пользователь осуществил бы установку времени, поворачивая кулачки 7, 37 в направлении хода часов на чертежах, является классической и не должна рассматриваться в качестве ограничивающей.
Кроме того, в рычаге часов 50 предусмотрена искривленная полость 75 в не ограничивающих изобретение рамках для обеспечения прохода вала, несущего секундную стрелку 76, как изображено на фиг. 3.
В дополнение к общему вышеописанному варианту осуществления можно предусмотреть, чтобы механизм содержал дополнительные средства для того, чтобы, по меньшей мере, один из рычагов 10, 50 имел второе положение упора, связанное с положением покоя соответствующего органа индикации, в котором последний может отображать дополнительное значение, касающееся времени или работы часового устройства.
Кроме того, можно также предусмотреть, чтобы отображение дополнительной информации, как изображено на фиг. 5 и 6, было выполнено в соответствии с другой информацией, нежели даты. Можно, в частности, отобразить информацию о других величинах, таких как день недели или месяц, в качестве альтернативы или дополнения к описанному выше отображению даты. Разумеется, когда, по меньшей мере, две дополнительных информации отображаются, их соответствующие механизмы могут соответственно управляться механизмами отображения часов и минут.
Специалист не встретит особых трудностей при использовании настоящего изобретения для своих нужд и выполнить часовое устройство, имеющее эксклюзивное отображение без выхода за рамки настоящего изобретения.