МОЛОТОЧЕК ЧАСОВ
CLOCK HAMMER

Область технического применения
Настоящее изобретение относится к молоточку механизма хода часов, предназначенному для взаимодействия, по меньшей мере, с одной первой и с одной второй деталями в виде сердечка механизма хода, имеющими соответствующие оси вращения, расположенные на расстоянии друг от друга. Молоточек, в частности, содержит, по меньшей мере, две части, первая из которых предназначена для установки на механизме хода так, чтобы она была подвижна относительно него. Вторая часть содержит, по меньшей мере, две опорные поверхности, предназначенные для взаимодействия соответственно с первой и второй деталями в виде сердечка. Первую и вторую части молоточка соединяют друг с другом таким образом, чтобы обеспечить ограниченное движение одной из этих частей относительно другой части.
Как правило, этот тип молоточка используют в механизмах хода хронографов для возврата элементов, указывающих измеряемое время, к нулю. Обычно первую часть молоточка удерживают на пластине механизма ходя посредством ступенчатого винта, обеспечивающего возможность поворота молоточка для выполнения его функции возврата к нулю. Фактически механизм хода хронографа, в принципе, содержит одну или несколько деталей в виде сердечка, объединенных с подвижными деталями хронографа, самими по себе несущими элементы, служащие для указания измеренного времени. Эти детали в виде сердечка предназначены для ударения молоточком, запускаемым во вращательное или поступательное движение, под давлением пружины в ответ на приведение в действие внешнего элемента управления возвратом к нулю. С этой целью молоточек содержит опорные поверхности, предназначенные для вхождения в контакт с периферией соответствующих деталей в виде сердечка для их приведения во вращение с последующим сохранением их в предварительно определенном положении, когда элементы, указывающее измеренное время, возвращают в их соответствующие начальные положения. Для этих опорных поверхностей весьма важно, чтобы, с одной стороны, они были точно расположены по отношению друг к другу и, с другой стороны, чтобы каждая из них была точно расположена по отношению к соответствующей детали в виде сердечка, так чтобы указательные элементы возвращались в их начальное положение одновременно и с оптимальной точностью. Для достижения этого результата иногда необходимо регулировать или корректировать молоточек.
Уровень техники
Для выполнения вышеуказанных требований предложены различные решения, в частности, конструкции молоточка, содержащие несколько компонентов, относительные положения или ориентации которых можно регулировать, например, посредством использования эксцентриков.
Точнее, механизмы хода хронографа, обеспеченные молоточками для возврата к нулю, отвечающими данному выше определению, уже описаны в известных технических решениях.
В патенте США 3643422 (EBAUCHES BETTLACH SA) описан механизм хода хронографа, содержащий молоточек для возврата к нулю, выполненный из двух основных частей, соединенных друг с другом таким образом, чтобы обеспечить ограниченное перемещение одной из частей относительно другой части. Первую часть этого молоточка, корпус, с возможностью поворота устанавливают на пластину механизма хода, в то время как вторая часть, рычаг, содержит два выступа, предназначенных для взаимодействия с двумя деталями в виде сердечка механизма хода.
С точки зрения их соединения планируется располагать выступ, имеющий, в общем, треугольную форму, в одном из краев рычага молоточка, верхнюю часть которого располагают с опиранием на край корпуса молоточка для образования места поворота рычага относительно корпуса. Рычаг молоточка также находится в зацеплении между двумя ушками корпуса молоточка, которые проходят по обеим сторонам концов рычага, так чтобы препятствовать перемещению рычага в направлении его длины. Кроме того, каждое из этих ушек имеет зацепной ободок, при этом два ободка обеспечивают объединение рычага молоточка с корпусом. Однако решение, предложенное в этом американском патенте, имеет существенный недостаток, касающийся средства, обеспечиваемого для удерживания рычага в контакте с корпусом молоточка, а именно, заключающийся в относительно большой толщине молоточка в зонах, расположенных вокруг опорных плоскостей рычага. Такая толщина может оказаться несовместимой с предъявляемыми в настоящее время высокими требованиями в часовой отрасли, в которой существует тенденция к разработке механизмов хода с возрастающими сложностями, но с попыткой сохранения при этом размеров, которые приемлемы для корпусов, вмещающих в себя эти механизмы хода.
В патенте США 3796041 (Smiths Industries Limited) также описан механизм хода хронографа, содержащий молоточек для возврата к нулю, состоящий из двух частей. Первую часть с возможностью поворота устанавливают на пластину, обеспечивая при этом возможность приведения ее в действие посредством рычага, управляемого находящимся снаружи управляющим элементом. Эта первая часть удерживает вторую часть посредством пальца, вокруг которого две части могут свободно поворачиваться относительно друг друга. Кроме того, обеспечен дополнительный палец, выполненный заодно со второй частью и входящий в зацепление с отверстием, расположенным в первой части, чтобы ограничивать амплитуду относительных поворотов двух частей, при этом между ними также расположен определенный зазор. Однако описанная конструкция имеет значительную толщину вследствие того, что две части должны быть, по меньшей мере, частично наложены друг на друга, чтобы обеспечить их соединение. Кроме того, эта увеличенная толщина находится в непосредственной близости от опорных поверхностей, предназначенных для взаимодействия с деталями в виде сердечек для возврата к нулю, что приводит к ограниченным возможностям конструктора при компоновке счетчиков хронографа.
Краткое описание изобретения
Основная цель настоящего изобретения заключается в упрощении известных конструкций существующих технических решений. Дополнительные цели настоящего изобретения заключаются в повышении надежности устройств согласно известным техническим решениям и, в частности, в улучшении их поведения по времени и при износе.
С этой целью создано настоящее изобретение, которое относится к молоточку для возврата к нулю упомянутого выше типа, характеризующееся тем, что, по меньшей мере, один элемент первой части молоточка соединяют с элементом второй части молоточка посредством соединения, состоящего из шарика и гнезда, образованного, с одной стороны, выступом, имеющим дискообразную основную часть и расположенным на одной из частей молоточка, и, с другой стороны, углублением, расположенным в другой части молоточка и имеющим форму, по существу дополняющую форму выступа.
Соединение в виде шарика и гнезда преимущественно обеспечивает возможность для второй части молоточка совершать некоторый поворот относительно первой части, чтобы способствовать одновременному возврату к нулю всех деталей в виде сердечка. Характерная конструкция соединения, состоящего из шарика и гнезда, также преимущественно служит для удерживания второй части молоточка в контакте с первой частью. Таким образом, не имеет решающего значения обеспечение дополнительных средств возврата второй части молоточка, когда первая часть перемещается относительно механизма хода для освобождения деталей в виде сердечка.
Согласно одному из предпочтительных вариантов соединение, состоящее из шарика и гнезда, располагается между опорными поверхностями второй части молоточка в его продольном направлении.
Кроме того, предпочтительно сделать так, чтобы первая из опорных поверхностей была расположена на уровне первого конца второй части молоточка, в то время как второй конец находится в зацеплении внутри углубления, которое имеет дополнительную форму, обеспечиваемую в первой части молоточка. Последнее указанное соединение позволяет дополнительно повысить устойчивость механического соединения, расположенного между первой и второй частями молоточка.
Краткое описание чертежей
Другие характеристики и преимущества изобретения будут более понятны при прочтении подробного описания, которое следует далее, со ссылками на прилагаемые чертежи, представленные в качестве неограничивающих примеров, на которых:
фиг.1 - упрощенный вид элементов возврата к нулю, предназначенных для механизма хода хронографа, согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, при этом молоточек для возврата к нулю показан в его заблокированном положении;
фиг.2 - вид, подобный виду на фиг.1, молоточка, играющего роль средства возврата к нулю для счетчиков хронографа.
Подробное описание изобретения
На фиг.1 представлен упрощенный вид механизма хода хронографа, содержащего молоточек 1 для возврата к нулю, согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения. Показаны только те элементы механизма хода хронографа, которые важны для полного понимания изобретения.
В последующем описании положение некоторых компонентов иногда определено со ссылкой на час времени. Это положение соответствует положению, занимаемому на обычном циферблате указателем, отображающим данный час.
В зоне управления возвратом к нулю показана небольшая периферийная часть 2 пластины механизма хода часов, рычаг 3 которой виден на фигуре. Рычаг 3 возврата к нулю предназначен для приведения его в действие посредством наружного управляющего элемента (не показан), схематически указанного на фигурах осевой линией, обозначенной позицией R. Точнее, рычаг 3 имеет соединение, состоящее из шарика и гнезда, с пластиной 2 и подвергается вращательному движению относительно пластины 2 в ответ на давление, оказываемое на внешний управляющий элемент. Соединение, состоящее из шарика и гнезда, обеспечивают осью или штырем 4, который посредством запрессования может быть установлен в отверстие (не показано) пластины, имеющее соответствующие размеры. Как вариант, можно обеспечить использование ступенчатого винта, ввинчиваемого в пластину 2, ступень которого также обеспечивает возможность оптимального поддерживания рычага 3 в направлении его оси вращения.
Положение задающего элемента или штока (не показан) также схематически указано посредством осевой линии, обозначенной позицией Т. В качестве не налагающей ограничений информации можно заметить, что когда механизм хода устанавливают в корпус для сборки часов, то ось R будет расположена на четырех часах, в то время как ось Т будет расположена на трех часах.
Рычаг 5 молоточка 1 возврата к нулю устанавливают заодно с рычагом 5 возврата к нулю посредством его основания 6 для перемещения в ответ на воздействие наружного элемента управления возвратом к нулю.
Характер движения рычага 5 молоточка не связан непосредственным образом с настоящим изобретением и может представлять собой любой тип движения, подходящий для осуществления изобретения. Поэтому в настоящем изобретении рычаг 5 располагают таким образом, чтобы он мог совершать поворот относительно пластины 2 механизма хода часов подобно рычагу 3 возврата к нулю. На фиг.1, в частности, можно видеть, что основание 6 рычага 5 молоточка содержит отверстие 7, внутри которого расположен штырь 4, посредством чего также будет образована ось вращения молоточка 1.
Два рычага 3 и 5 могут быть объединены посредством использования каких-либо подходящих средств, позволяющих обеспечивать передачу вращения рычага 3 возврата на ноль к рычагу 5 молоточка, не выходя за пределы настоящего изобретения. Можно, например, сделать так, чтобы основание 6 рычага 5 было приварено к поверхности рычага 3 возврата к нулю, на которую он опирается, или, как вариант, чтобы рычаг 3 возврата к нулю и молоточек 1 были образованы в виде единой детали.
Два рычага 3 и 5 также могут быть изготовлены в виде двух деталей, независимых друг от друга, и расположены таким образом, чтобы поворачиваться вокруг штыря 4. Далее, можно обеспечить элемент устройства для возврата к нулю, предназначенный для одновременного воздействия на оба рычага в ответ на приведение в действие внешнего управляющего элемента и для одновременного приведения их во вращение.
Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, который показан на фигуре 1, рычаг 3 для возврата к нулю обеспечивают пальцем 8, путем запрессовывания устанавливаемым в отверстие (не обозначено), расположенное в зоне рычага 3, на которую наложено основание 6 рычага 5. Основание 6 также содержит отверстие, предназначенное для размещения пальца 8 и объединения при этом рычага 5 заодно с рычагом 3 возврата к нулю для вращательных перемещений.
Рычаг 3 возврата к нулю содержит дополнительный палец 9 в его части, удаленной от штыря 4, сконструированный так, чтобы он служил в качестве опоры для конца пружины (не показана), оказывающей усилие на рычаг 3, причем это усилие схематически указано стрелкой, обозначенной позицией F, и стремится сохранить его в положении блокирования, то есть в положении, показанном на фиг.1. Предпочтительно обеспечить насечку, обычно выполняемую на пружине для возможности быстрого действия управления возвратом к нулю.
Рычаг 5 молоточка вначале проходит от его основания 6 в направлении, фактически перпендикулярном продольному направлению рычага 3 возврата к нулю, другими словами, в направлении осевой линии R. Далее рычаг 5 имеет разделение в его продольном направлении между основной частью 10, которая проходит в продольном направлении, имея изгиб, и вспомогательной частью, формирующей выступ 11 на периферии рычага 5 молоточка, ориентированный к центру механизма хода часов. Соединение между основной частью 10 и выступом 11 образует углубление 12, формируемое фактически в виде дуги окружности. Объединение основной части 10, выступа 11 и углубления 12 формирует губу, функция которой будет описана ниже.
Основная часть 10 заканчивается тонким и закругленным концом 13, вблизи от которого расположен выступ 14, причем этот выступ ориентирован в направлении центра механизма хода часов. Выступ 14 имеет первую, фактически прямолинейную часть 15, за которой следует вторая, в общем, дискообразная часть 16, диаметр которой больше, чем ширина первой части 15.
Молоточек 1 содержит вторую основную часть 17, частично заключенную в первую часть, то есть в рычаг 5 молоточка. Вторая часть 17 молоточка 1 несет на себе опорные поверхности 18 и 19, в показанном варианте именно две, не в полной мере представленные на фигуре, предназначенные для их вхождения в контакт с частями 20 и 21 в виде сердечек в течение операции возврата к нулю счетчиков хронографа.
Вторая часть 17 молоточка имеет, в общем, удлиненную форму и содержит первый конец 22, образованный в язычке, размеры которого фактически соответствуют размерам губы, образуемой основной частью 10 и выступом 11 рычага 5 молоточка.
От конца 22 и в продольном направлении второй части 17 молоточка проходит первая плоская опорная поверхность 18, нормаль к которой ориентирована со стороны центра механизма хода часов, при этом опорную поверхность 18 размещают у конца первого короткого плеча 23. Кроме того, в том же самом направлении вторая часть 17 молоточка расширяется и содержит углубление 24, открытое со стороны периферии механизма хода часов и, в общем, имеющее круглую форму, при этом в зоне отверстия обеспечивают сужение 25. Диаметр углубления 24 чуть больше диаметра выступа 14 рычага 5 молоточка. Подобным же образом, ширина сужения 25 чуть больше ширины первой части 15 выступа.
Далее вторая часть 17 молоточка 1 уменьшается по ширине относительно ширины в зоне углубления 24 к концу второго плеча 26 молоточка, несущего вторую плоскую опорную поверхность 19, нормаль к которой также ориентирована со стороны центра механизма хода часов.
На фигуре 1 видно, что, когда язычок 22 расположен внутри губы рычага 5 молоточка, углубление 24 взаимодействует с выступом 14, чтобы образовать механическое соединение, состоящее из шарика и гнезда, между первой и второй частями молоточка.
Детали 20 и 21 в виде сердечка показаны схематически, поскольку они традиционны и не вызывают каких-либо конкретных затруднений у квалифицированных специалистов в этой области. Каждую деталь в виде сердечка устанавливают на подвижную часть счетчика хронографа (не показана), несущую на себе стрелку, указывающую отсчитываемую единицу времени.
Стрелка 27, указывающая отсчитываемые секунды, и стрелка 28, указывающая отсчитываемые минуты, на фигурах показаны схематически. Стрелки 27 и 28 показаны на фиг.1 в положениях, которые соответствуют ситуации, в которой задействована функция хронографа, и молоточек 1 приподнимают для возможности вращения деталей 20, 21 в виде сердечек подвижных частей хронографа относительно их соответствующих осей вращения 29 и 30.
Можно заметить, что подвижная часть для отсчета секунд, в общем, расположена по центру механизма хода часов, при этом указание отсчитанных секунд осуществляют посредством большой второй стрелки, расположенной по центру на циферблате хронографа. В этом случае, который соответствует варианту, показанному на фигурах, ось вращения 29 проходит через центр механизма хода часов.
Кроме того, можно заметить, что удерживание рычага 3 возврата к нулю и молоточка 1 в направлении, параллельном направлению оси вращения, может быть выполнено различными путями, не выходя за пределы настоящего изобретения. В частности, для информации, можно сделать так, чтобы небольшая пластина (не показана) покрывала основание молоточка 6, а рычаг 3 возврата к нулю был ввинчен в пластину, чтобы обеспечить его поддерживание в осевом направлении. В этом случае можно сделать так, чтобы палец 9 рычага 3 возврата к нулю имел такую длину, чтобы он был виден на поверхности небольшой пластины, расположенной на стороне пластины, для содействия устойчивости рычага 3. Предпочтительно, чтобы механизм хода часов также мог быть расположен таким образом, чтобы молоточек, по меньшей мере, частично, был вставлен между зонами преграды цилиндрической формы с одной стороны и зонами преграды хронографа с другой стороны. В результате молоточек 1 может свободно перемещаться только внутри плоскости, сливающейся с медианной плоскостью.
С эксплуатационной точки зрения, когда функция хронографа остановлена, обычно, то есть при обычном использовании управляющего элемента (не показан), расположенного на двух часах, подвижные части хронографа удерживают в неподвижном состоянии в каком-либо положении, которое, например, может представлять собой положение согласно фиг.1. Для выполнения функции остановки хронографа, в частности для блокирования подвижных частей хронографа, обеспечивающего возможность считывания измеряемого времени, можно использовать тормозную систему или какую-то иную подходящую систему, известную квалифицированным специалистам в этой области, не выходя за пределы настоящего изобретения.
Из этого состояния, когда рычаг 3 возврата к нулю приведен в действие, молоточек 1 возврата к нулю опускается таким образом, что опорные поверхности 18 и 19 будут перемещены до тех пор, пока они не войдут в контакт с деталями 20 и 21 в виде сердечка. Как упомянуто ранее, предпочтительно выполнить насечку на спиральной пружине рычага 3 возврата к нулю таким образом, чтобы движение молоточка 1 в течение активации возврата к нулю было достаточно быстрым.
Когда опорные поверхности 18 и 19 входят в контакт с деталями в виде сердечка, соответственно 20 и 21, первоначальный контакт будет установлен с криволинейной частью 31 и 32 периферии каждой из деталей в виде сердечка, пока счетчики отсчитываемого времени не будут установлены на ноль. Давление молоточка, воспринимаемое каждой деталью в виде сердечка, вызывает ее поворот до тех пор, пока опорные поверхности не войдут в контакт с углублениями 33, 34 периферии соответствующей детали в виде сердечка.
Последняя указанная ситуация показана на фигуре 2, при этом операция возврата к нулю будет завершена. Углубление 33, 34 каждой детали в виде сердечка имеет конфигурацию, обеспечивающую возможность повышения известным способом точности и устойчивости установки деталей в виде сердечка в определенное положение относительно нулевого положения.
Когда активирована операция возврата на ноль с отслеживанием соответствующих ориентаций деталей 20 и 21 в виде сердечка, опорные поверхности 18 и 19 необязательно одновременно входят в контакт с соответствующими сердечками. Конструкция молоточка 1 согласно настоящему изобретению преимущественно обеспечивает возможность поворота второй части 17 молоточка относительно рычага 5 молоточка на уровне определенного выше соединения, состоящего из шарика и гнезда. Кроме того, вращение этого типа возможно благодаря небольшому зазору, находящемуся между язычком 22 второй части 17 молоточка, с одной стороны, и губой, формируемой вокруг углубления 12 рычага 5, с другой стороны.
Благодаря повороту этого типа опорную поверхность, которая проявляет задержку в течение установления контакта с деталями в виде сердечка, приводят во вращательное движение, обеспечивающее возможность ее более быстрого подведения ближе к соответствующей детали в виде сердечка. В то же время вращательное движение второй части молоточка заранее обеспечивает уменьшение давления, оказываемого посредством опорной поверхности на соответствующую деталь в виде сердечка, с весьма незначительным уменьшением при этом скорости вращения. Когда первоначально задерживаемая опорная поверхность входит в контакт с соответствующей деталью в виде сердечка, то вторая часть 17 молоточка поворачивается в противоположном направлении для возможности восстановления равновесия давлений, прилагаемых соответственно первой и второй опорными поверхностями к сердечкам 20 и 21.
Предпочтительно, чтобы было обеспечено точное регулирование компонентов соединения, состоящего из шарика и гнезда, так чтобы амплитуды вращения этого соединения были определены непосредственно относительными размерами первой части 15 выступа 14 и сужением 25 второй части молоточка. Таким образом, края углубления 24 образуют ограничители, служащие для ограничения первой части 15 выступа.
Кроме того, на чертежах можно видеть, что соответствующие зоны 35 и 36 рычага 5 и второй части 17 молоточка, расположенные между соединением, состоящим из шарика и гнезда, и губой, имеют сопрягающиеся конфигурации. Соответствующие размеры компонентов соединения из шарика и гнезда регулируют таким образом, чтобы между зонами 35 и 36 находился небольшой зазор. Следовательно, квалифицированные специалисты в этой области смогут определить величину этого зазора, не выходя за пределы настоящего изобретения, причем, как вариант, либо в дополнение к решению согласно предыдущему абзацу, таким образом, что зона 35, по меньшей мере, частично выполняет роль ограничителя для зоны 36 в течение вращательных движений второй части 17 относительно рычага 5 молоточка.
С точки зрения динамики вращательное движение второй части 17 молоточка относительно рычага 5 молоточка уравновешивает перемещение двух опорных поверхностей 18 и 19 для синхронизации возврата к нулю обоих счетчиков отсчитываемого времени.
Напротив, когда молоточек приподнят, что может происходить, если функцию хронографа активируют из ситуации, которую можно видеть на фигуре 2, конкретная форма соединения, состоящего из шарика и гнезда, обеспечивает оптимальное распределение сил растяжения, оказываемых рычагом 5 на вторую часть 17 молоточка под действием пружины. Таким образом, две детали 20, 21 в виде сердечка могут быть освобождены одновременно.
Квалифицированные специалисты в этой области, а именно изготовители механизмов хода часов, не столкнутся с какими-либо конкретными затруднениями при приспосабливании соответствующих конфигураций рычага 5 и второй части 17 молоточка согласно своим собственным требованиям в течение производства для получения описанных выше результатов, не выходя при этом за пределы настоящего изобретения.
Из чертежей можно видеть, что конструкция молоточка согласно настоящему изобретению, помимо значительной простоты, имеет уменьшенную толщину, в частности, вблизи от опорной поверхности 19, наиболее удаленной от оси вращения 4. Такая характеристика особенно выгодна, поскольку эта часть молоточка расположена в зоне центра механизма хода часов. Значительная толщина молоточка в этой зоне может оказаться проблематичной для конструктора механизмов хода часов, который должен проектировать его здесь с учетом расположения других компонентов, обеспечивающих движение.
Безусловно, предыдущее описание соответствует предпочтительному варианту, описанному в качестве не налагающего ограничений примера, в частности, форм, показанных и описанных для первой 5 и второй 17 частей молоточка 1. Фактически, в качестве альтернативы можно сделать так, что соответствующие места нахождения выступа 14 и углубления 24 будут обратными, то есть выступ будет расположен на второй части 17, а углубление в рычаге 5 молоточка.
В качестве альтернативы можно сделать и так, чтобы соединение, состоящее из шарика и гнезда, было расположено, охватывая молоточек в его продольном направлении от штыря 4, либо перед первой опорной поверхностью 18, либо после второй опорной поверхности 19. Безусловно, в любом из этих двух случаев соответствующие конфигурации первой и второй частей молоточка в результате должны быть приспособлены к ведению производства, так чтобы квалифицированные специалисты в этой области не сталкивались с какими-либо конкретными затруднениями.
Однако можно заметить, что хотя эти два последних альтернативных варианта обладают конструктивной простотой, эквивалентной конструктивной простоте первых двух вариантов, описанных выше, последние все же значительно более выгодны с точки зрения толщины вблизи от второй опорной поверхности 19.
Также следует заметить, что средства приведения в действие молоточка могут быть изготовлены любым способом, совместимым с настоящим изобретением, не выходя при этом за пределы изобретения.