ЧАСОВОЙ ПРИВОДНОЙ МЕХАНИЗМ
CLOCK DRIVE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к часовому приводному механизму, содержащему основание, на котором с возможностью вращения вокруг главной оси установлен рычаг, поддерживающий первый механизм, который установлен с возможностью вращения на указанном рычаге вокруг первой оси вращения, удаленной от указанной главной оси, и содержит первое колесо, установленное с возможностью вращения вокруг указанной первой оси вращения или параллельной ей оси вращения, причем указанный рычаг подвергается воздействию возвратного вращающего момента первого источника энергии, при этом указанный приводной механизм дополнительно содержит по меньшей мере один второй источник энергии, который выполнен с возможностью воздействия возвратным вращающим моментом на третье колесо в сборе, входящее в состав указанного приводного механизма, непосредственно или косвенно через второе колесо в сборе, установленное с возможностью вращения вокруг второй оси вращения.
Настоящее изобретение относится к области часовых приводных механизмов и к области часовых механизмов отображения.
Уровень техники
Любители усложнений конструкции часов высоко ценят движущиеся элементы и перемещения в средствах отображениях часов, которые могут быть снабжены ретроградными механизмами отображения, или турбийонными, или сходными механизмами, которые, помимо прочего, обеспечивают меньшую восприимчивость к занимаемому положению.
Также высоко ценится разделение средств отображения, что предусматривает новый дизайн циферблата или механизма.
Ретроградные средства отображения обычно ограничиваются до приведения в движение стрелок или реже дисков.
Всегда отсутствовала возможность достигнуть ретроградного движения каретки турбийона или карусели, поскольку каретка не может двигаться назад на своем неподвижном колесе и всегда должна вращаться в одном и том же направлении. В случае добавления неприсоединенной системы, использующей кулачок или т. п., для перемещения каретки назад функционирование во время перемещения каретки назад ухудшается, что является недопустимым.
В документе CH № 709331 A2 от имени SEIKO INSTR. описывается механизм средства отображения, который содержит узел каретки, содержащий спуск и регулятор, и рабочий узел, выполненный с возможностью разграничения скорости движения узла каретки с прохождением времени и перемещения узла каретки в направлении к первой оси или от первой оси, которая является центром особой области средства отображения, причем рабочий узел перемещает узел каретки так, что траектория движения, воспроизводимая, когда узел каретки движется в направлении к первой оси, которая является центром области особого средства отображения, является непрерывной по отношению к траектории движения, воспроизводимой, когда узел каретки движется в направлении от первой оси, которая является центром области особого средства отображения.
В документе CH 705938A1 от имени ULYSSE NARDIN описана часовая планетарная зубчатая передача для передачи энергии от входного звена планетарной зубчатой передачи к выходному звену планетарной зубчатой передачи, при этом планетарная передача включает в себя:
- первое колесо, имеющее первую ось вращения;
- первое планетарное колесо, имеющее вторую ось вращения, параллельную первой оси вращения, причем это колесо выполнено с возможностью взаимодействия с первым колесом;
- второе планетарное колесо, имеющее вторую ось вращения и жестко соединенное с первым планетарным колесом;
- четвертое колесо, имеющее первую ось вращения и выполненное с возможностью взаимодействия со вторым планетарным колесом; и
- раму, имеющую первую ось вращения, причем рама соединяет первую ось вращения и вторую ось вращения таким образом, что первое планетарное колесо и второе планетарное колесо поддерживаются рамой,
при этом первое планетарное колесо и второе планетарное колесо выполнены с возможностью вращения вокруг первой оси вращения в состоянии, когда рама может вращаться вокруг первой оси вращения, причем рама выполнена с возможностью непосредственного или косвенного механического соединения с первым компонентом часов, при этом первое колесо или четвертое колесо выполнено с возможностью непосредственного или косвенного механического соединения со вторым компонентом часов.
Раскрытие сущности изобретения
Настоящее изобретение предлагает разработать ретроградный приводной механизм, который способен поддерживать колеса в сборе, имеющие намного бòльшую инерцию, чем стрелки, в частности турбийоны или т.п., и, соответственно, предложить полностью новые средства отображения.
С этой целью изобретение относится к приводному механизму по п. 1 формулы изобретения.
Изобретение также относится к часам, содержащим по меньшей мере один такой приводной механизм.
Краткое описание чертежей
Другие признаки и преимущества изобретения станут понятными из приведенного ниже подробного описания со ссылкой на приложенные чертежи.
На фиг. 1 показан схематический вид сверху механизма согласно изобретению;
на фиг. 2 – схематический перспективный вид в разобранном состоянии механизма из фиг. 1;
на фиг. 3 – схема часов, содержащих такой механизм;
на фиг. 4-9 – частичное изображение другого варианта, функционирующего при угловом движении рычага 120°, как видно на виде сверху на фиг. 4, причем на фиг. 5-8 показаны положения колес в сборе в различные моменты, при этом на фиг. 9 показан вид сбоку этого механизма;
на фиг. 10 – схематический вид сверху другого варианта механизма согласно изобретению;
на фиг. 11-14 – виды сверху других компоновок механизма согласно изобретению в наручных или карманных часах.
Осуществление изобретения
Настоящее изобретение относится к часовому приводному механизму 100, который имеет преимущество, состоящее в возможности его использования в наручных или карманных часах или в стационарных часах с новыми функциональными возможностями.
Этот приводной механизм 100 содержит основание 110, такое как платина, мост или т.п., на котором установлен рычаг 1, поворачивающийся вокруг главной оси D0. На этом рычаге 1 расположен первый механизм, который образует сателлит 10, установленный на рычаге 1 с возможностью вращения вокруг первой оси D1 вращения, которая удалена от главной оси D0. Этот сателлит 10 содержит первое колесо 11, которое установлено с возможностью вращения вокруг первой оси D1 вращения или параллельной ей вторичной оси D11 вращения.
Рычаг 1 подвергается воздействию первого возвратного вращающего момента первого источника 12 энергии, такого как барабан, система грузов и т.д.
Приводной механизм 100 также содержит по меньшей мере один второй источник 22 энергии, который расположен с возможностью воздействия возвратным вращающим моментом на третье колесо 3 в сборе, входящее в состав приводного механизма 100, непосредственно или косвенно через второе колесо 2 в сборе, установленное с возможностью вращения вокруг второй оси D2 вращения, как в частном неограничивающем варианте, показанном на фигурах.
Этот второй источник 22 энергии является главным источником энергии и расположен с возможностью сохранения большей энергии, чем первый источник 12 энергии.
Согласно изобретению, первое колесо 11 установлено с возможностью качения по третьему колесу 3 в сборе посредством периодического движения качения в переднем направлении под действием возвратного вращающего момента первого источника 12 энергии.
Таким образом, сателлит 10 образует планетарное колесо в сборе, которое совершает вращение вокруг третьего колеса 3 в сборе вокруг главной оси D0 всегда в одном и том же направлении по стрелке G (по часовой стрелке на фиг. 1) и с постоянной скоростью.
Согласно изобретению, третье колесо 3 в сборе выполнено с возможностью оставаться в неподвижном состоянии во время первого основного перемещения сателлита 10 и вращаться, в частности быстрого вращаться, всегда в одном и том же направлении, т. е. в направлении против часовой стрелки по стрелке B на фиг. 1 и 2, во время второго основного перемещения сателлита 10 под действием второго источника 22 энергии.
В частности, согласно изобретению, сателлит 10 представляет собой или включает в себя регулирующее средство 15. Первое колесо приводит в действие элемент этого регулирующего средства 15. Более конкретно, это регулирующее средство 15 представляет собой турбийон 150 или карусель. Еще более конкретно, первое колесо 11 приводит в действие каретку этого турбийона 150 или карусели или образует эту каретку.
Таким образом, согласно изобретению, относительно неподвижного основания 110 рычаг 1 движется в направлении стрелки E под действием первого источника 12 энергии относительно третьего колеса 3 в сборе, когда последнее находится в неподвижном состоянии, в то время как при возврате третьего колеса 3 в сборе под действием второго источника 22 энергии рычаг 1, который установлен на третьем колесе 3 в сборе, движется назад в направлении стрелки F относительно неподвижного основания 110 во время второго основного перемещения сателлита 10.
Ясно, что сателлит 10 постоянно катится по третьему колесу 3 в сборе и что он продолжает вращаться относительно третьего колеса 3 в сборе во время вращения последнего. Таким образом, предусмотрено чередование первых основных перемещений и вторых основных перемещений.
Благодаря последовательным вращениям рычага в первом направлении перемещения по стрелке E и во втором, обратном направлении по стрелке F ось D1 совершает ограниченное угловое перемещение относительно главной оси D0.
Конкретным и неограничивающим образом первое основное перемещение сателлита 10 значительно превышает второе основное перемещение, а именно: в двадцать раз.
В частном примере, показанном на фиг. 1 и 2, полный цикл занимает одну минуту, причем первое основное перемещение, совершаемое рычагом 1 с медленной скоростью, продолжается пятьдесят восемь секунд, а первое основное перемещение при быстром возврате рычага 1 продолжается две секунды.
Однако изобретение позволяет различными способами изменять отношение между первой частью перемещения и вторым основным перемещением. Например, можно предусмотреть обеспечение первого основного перемещения и второго основного перемещения, которые являются равными.
В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 1 и 2, для управления вращательным движением третьего колеса 3 в сборе приводной механизм 100 содержит упорные средства 120, которые прикреплены к основанию 110 и которые, в частности, выполнены с возможностью взаимодействия с ответными упорными средствами 123, входящими в состав третьего колеса 3 в сборе для удержания его в требуемом положении или входящими в состав другого внешнего колеса в сборе, непосредственно или косвенно находящегося в зацеплении с третьим колесом 3 в сборе. Упорные средства 120, в частности, содержат рычажок снятия фиксации, который расположен с возможностью последовательного взаимодействия со штифтами, расположенными на колесе 3 в сборе и образующими эти ответные упорные средства 123 в неограничивающем примере, показанном на фиг. 1 и 2. В показанном примере эти штифты расположены в окружном направлении с равными интервалами. Тем не менее, штифты могут быть установлены на разных угловых расстояниях для создания особых средств отображения.
Эти упорные средства 120 могут отсоединяться под действием разъединяющего средства 13 управления, содержащегося в рычаге 1, когда первое колесо 11 заканчивает первое основное перемещение, чтобы третье колесо 3 в сборе могло поворачиваться в единственном направлении (против часовой стрелки по стрелке B) под действием второго источника 22 энергии, вызывая обратный поворот рычага 1 к началу его углового перемещения.
Когда третье колесо 3 в сборе останавливается в угловом упорном положении, первое колесо 11 выполняет первое основное перемещение, при этом рычаг 1 движется в переднем угловом направлении с низкой скоростью, которая является его скоростью отображения. В конце этого первого основного перемещения первого колеса 11 разъединяющее средство 13 управления отсоединяет упорные средства 120, и третье колесо 3 в сборе становится свободным и подергается действию вращающего момента второго источника 22 энергии непосредственно или с помощью второго колеса 2 в сборе согласно выбранному варианту конструкции. Третье колесо 3 в сборе выполняет вращение, в частности резкое и визуально мгновенное вращение, прежде чем вернуться в другое угловое упорное положение между другим штифтом 123 и рычажком 120 снятия фиксации. Это вращение третьего колеса 3 в сборе обусловливает возврат рычага 1 в его исходное положение углового перемещения, в частности, в показанном случае с повышенной скоростью, которая намного выше его низкой скорости отображения.
В другом варианте первое колесо 11 установлено с возможностью качения внутри третьего колеса 3 в сборе. Могут быть предусмотрены многие другие компоновки, в частности, в отношении относительных положений различных осей вращения с наборами подходящих промежуточных колес.
Разумеется, также существует возможность прикладывания вращающего момента к третьему колесу 3 в сборе с помощью по меньшей мере одного третьего источника энергии, например, посредством непосредственного зацепления.
Действие приводного механизма 100 зависит от уровня энергии, доступного во втором источнике 22 энергии. В данном случае, когда приводной механизм 100 входит в состав наручных или карманных часов, второй источник энергии преимущественно перезаряжается автоматическим заводным механизмом, который не описан в настоящей заявке, поскольку он известен в этой области техники: первый источник 11 энергии постоянно заводится вторым источником энергии при условии, что последний имеет достаточный запас энергии; таким образом, этот первый источник 11 энергии образует буферное устройство хранения, и сила, приводящая в движение сателлит 10 с помощь первого источника 11 энергии, таким образом, является механизмом постоянной силы, или точнее механизмом постоянного вращающего момента.
В очень компактном варианте, показанном на фиг. 1 и 2, упорные средства 120 содержат рычажок, который образует рычажок снятия фиксации, установлен с возможностью вращения на оси D12 рычажка и возвращается в направлении стрелки D с помощью упругого средства 127 возврата, например пружины или т. п. На этом рычажке расположен штифт 129 рычажка.
Рычаг 1 содержит уклон 13, который выполнен с возможностью взаимодействия со штифтом 129 рычажка в конце углового перемещения рычага 1 вперед и толкания рычажка в направлении стрелки C, причем рычажок имеет носик рычажка с опорной поверхностью 128, которая удерживает на месте упорный штифт 123, содержащийся в третьем колесе 3 в сборе (которое содержит три штифта, расположенных в рассматриваемом случае под углом 120°). Третье колесо 3 в сборе освобождается и может вращаться, причем его ранее неподвижный штифт 123 может проходить под рычагом 1. Положение штифтов 123 регулирует функцию освобождения; штифты обеспечивают точность и продолжительность одного полного периода перемещения.
Преимущественно, рычаг 1 содержит ограничивающие средства 20, которые имеют свойство противодействовать вращающему моменту первого источника 12 энергии и которые выполнены с возможностью ограничения скорости качения первого колеса 11. Фактически, все, что может снизить скорость системы, является преимущественным для обеспечения нормальной работы механизма постоянной силы, образованного изобретением.
В частности, эти ограничивающие средства 20 являются средствами торможения, и/или трения, и/или регулирования. Они могут содержать, в частности, средства аэродинамического торможения, средства индукционного торможения и т.д. Например, первое колесо 11 может поддерживать секундную стрелку.
Еще более конкретно, в качестве неограничивающего примера, показанного на фиг. 1 и 2, ограничивающие средства 20 являются средствами регулирования скорости качения первого колеса 11 вокруг третьего колеса 3 в сборе. Механизм регулирования, предпочтительно, расположен в сателлите 10, который образует планетарное колесо в сборе.
Как видно в неограничивающем варианте, показанном на фиг. 1 и 2, средства, регулирующие скорость качения первого колеса 11 вокруг третьего колеса 3 в сборе, содержат упорное средство 17, такое как рычажок или т. п., которое выполнено с возможностью периодического взаимодействия с первым колесом 11, или синхронизированным колесом в сборе первого с колеса 11, или с четвертым колесом в сборе, непосредственно или косвенно находящимся в зацеплении с первым колесом 11.
В частности, как видно на фиг. 1 и 2, вторая ось D2 вращения параллельна главной оси D0 вращения и является отдельной от нее.
В частности, как видно на фиг. 1 и 2, третье колесо 3 в сборе установлено с возможностью вращения вокруг главной оси D0.
В частности, сателлит 10 образует все или часть ограничивающих средств 20 и является регулирующим средством 15.
В частности, регулирующее средство 15 содержит по меньшей мере одну инерционную массу 1700, которая совершает переменное поворотное движение с помощью палет 170, содержащихся в упорном устройстве 17, и которая расположена с возможностью взаимодействия с храповиком 18, непосредственно или косвенно приводимым в движение первым колесом 11.
В частности, храповик 18 является соосным с первым колесом 11.
В частности, храповик является спусковым колесом.
В частном варианте осуществления изобретения регулирующее средство 15 является турбийоном 150, а первое колесо 11 приводит в действие каретку турбийона 150 или образует каретку турбийона 150. В этом случае ось механизма резонатора, обычно баланса/волоска баланса, который содержится в регулирующем средстве 15, совпадает с первой осью D1 вращения.
В другом подобном варианте осуществления изобретения регулирующее средство 15 является каруселью, а первое колесо 11 приводит в действие каретку карусели или образует каретку карусели. В этом случае ось механизма резонатора, обычно баланса/волоска баланса, который содержится в регулирующем средстве 15, является вторичной осью вращения, параллельной первой оси D1 вращения, например, расположенной на дальнем конце регулятора 19, как показано на фиг. 1 и 2.
В частности, регулирующее средство 15, будь то турбийон, или карусель, или другое устройство, содержит такой регулятор 19, который непосредственно или косвенно приводится в движение первым колесом 11.
В частности, этот регулятор 19 синхронизирован с первым колесом 11 и может образовывать первое средство отображения первого значения времени.
Еще более конкретно, регулятор 19 является кареткой турбийона или карусели.
Каждое колесо в сборе приводного механизма согласно изобретению можно использовать для специального средства отображения. Таким образом, более конкретно, рычаг 1 образует или приводит в действие средство отображения второго значения времени. На этом рычаге могут быть расположены смещенные от центра средства отображения, например, на элементах, установленных с возможностью вращения на рычаге 1.
В частности, сходным образом третье колесо 3 в сборе образует или приводит в действие средство отображения третьей величины времени, например средство отображения «прыгающих» минут.
В частности, второе колесо 2 в сборе образует или приводит в действие средство отображения запаса энергии.
Ясно, что приводной механизм согласно изобретению позволяет получить очень насыщенное средство отображения течения времени с помощью четко различимого качения первого колеса 11 по третьему колесу 3 в сборе и периодического возврата рычага 1. Каждое колесо в сборе может использоваться для поддержки смещенного от центра средства отображения.
Изобретение также относится к часовому механизму, включающему в себя по меньшей мере один такой приводной механизм 100.
Изобретение также относится к часам 1000, которые содержат такой приводной механизм 100 и которые в первом варианте являются наручными или карманными часами. Первый источник 12 энергии и/или второй источник 22 энергии обычно может содержать по меньшей мере один барабан и/или электромеханический источник энергии и т.д. Преимущественно, второй источник 22 энергии перезаряжается автоматическим заводным механизмом.
В другом варианте часы 1000 являются стационарными, в частности могут быть настенными часами. Первый источник 12 энергии и/или второй источник 22 энергии обычно может содержать по меньшей мере один барабан и/или электромеханический источник энергии и т.д. Или первый источник 12 энергии и/или второй источник 22 энергии содержит по меньшей мере один груз, и эти часы 1000 содержат средства для завода каждого груза. Однако предпочтительно, чтобы первый источник 12 энергии был барабаном, образующим буферное устройство хранения, означающее, что необходимо заводить только второй источник 22 энергии, который питает первый источник 12 энергии.
Идея изобретения применима ко многим другим вариантам и к множеству частных применений. Этот принцип проиллюстрирован упрощенным образом по сравнению с фиг. 1 и 2 на фиг. 4-9, где показаны только первый источник 12 энергии в виде простой плоской пружины, рычаг 1, на котором расположено первое колесо 11, и третье колесо 3 в сборе, на котором вращается первое колесо 11. В этом примере каретка турбийона, поддерживаемая первым колесом 11, делает один оборот в минуту, первое колесо 11 прокатывается по третьему колесу 3 в сборе в течение приблизительно 18 секунд, когда третье колесо 3 в сборе все еще находится в неподвижном состоянии, и продолжает катиться по третьему колесу в сборе в течение двух секунд, которые необходимы третьему колесу 3 в сборе, чтобы вернутся назад на 120° в направлении против часовой стрелки на этих фигурах. На фиг. 5 показан узел в положении сразу же после возврата назад, на фиг. 6 показано промежуточное положение X, на фиг. 7 показано крайнее угловое положение после движения рычага 1 по часовой стрелке, и на фиг. 8 показан возврат назад третьего колеса в сборе в направлении против часовой стрелки (посредством изменения положения номеров позиций 1, 2, 3) и рычага 1, который поддерживает указанное колесо.
На фиг. 10 показан еще один вариант с рычагом 1, действующим в качестве заводной рейки на заводном барабане рычага каретки, образующем первый источник 12 энергии, который приводит в движение рычаг 1 каретки; под действием вращающего момента каретка турбийона приводится в движение и совершает вращение по окружности третьего колеса 3 в сборе, причем рычаг 1 движется в зависимости от частоты и передаточного числа. Рычаг 1, приводящий в движение каретку, движется из первого положения 0° и достигает максимального положения 120°. В этот момент происходит разблокировка второго источника 22 энергии, образованного основным часовым механизмом. Этот барабан связан с редукционным колесом 223 в сборе, а последнее связано с третьим колесом 3 в сборе. Сила от барабана 22 приводит в движение редукционное колесо 223 в сборе и, соответственно, приводит в движение третье колесо 3 в сборе, которое поворачивается на 120° против часовой стрелки. Это смещение в градусах третьего колеса 3 в сборе контролируется зубчатой передачей 221 и позиционируется упорным штифтом на регулировочном элементе 223, причем эта зубчатая передача 221 может быть соединена или с редукционным колесом 223 в сборе или с заводным барабаном 22. Для управления возвратом в течение приблизительно 2 секунд регулятор 19 с реверсом, в частности, содержащий триб, храповик 18, рычажок 170, последовательно соединен с третьим колесом 3 в сборе и позволяет регулировать продолжительность возврата назад, составляющую, в частности, 1–10 секунд. Во время смещения на 120° третьего колеса 2 в сборе первый источник 12 энергии, который в рассматриваемом случае является пружиной рычага каретки, заводится снова с целью функционирования посредством перемещения по окружности третьего колеса 3 в сборе. Вариант из фиг. 10 обеспечивает контроль углового перемещения иначе, чем штифты 123 варианта из фиг. 1 и 2, которые в рассматриваемом случае заменяет передача 221 позиционирования. В рассматриваемом случае можно использовать другие угловые значения, например 360°, для отображения изменения даты и т.д.
Следует отметить, что пружина барабана основного механизма больше не препятствует движущейся передаче, как в обычном механизме. Ее единственной функцией теперь является прикладывание импульса, необходимого для позиционирования третьего колеса 3 в сборе.
Первый источник 12 энергии, который в рассматриваемом случае является пружиной рычага каретки, предварительно нагружен моментом, необходимым для функционирования турбийона, причем эта сила остается постоянной. Угловое вращательное перемещение на 120° третьего колеса 3 в сборе против часовой стрелки обеспечивает периодический завод пружины рычага каретки.
Таким образом, существует возможность предусмотреть разработку нескольких типов движения часовых и минутных стрелок и усложнений, подобных индикациям фаз Луны, и/или дня/ночи, и/или запаса энергии, как видно на фиг. 11-13, в частности, при возврате третьего колеса в сборе или с передачей позиционирования, где больше нет необходимости использовать приводной триб, и где функция настройки времени является однонаправленной; или с передачей позиционирования; или с передачей позиционирования и/или с барабаном движения, причем функция настройки времени возможна в обоих направлениях.
Завод выполняется с помощью заводной головки 220, причем главный барабан 22 больше не взаимодействует с движущейся передачей, как в обычных способах.
Эта компоновка также позволяет выполнять корректировку фаз Луны, непосредственно используя заводную головку, причем больше нет необходимости использовать корректор, встроенный в корпусное кольцо.
Ясно, что изобретение обеспечивает, фактически, постоянную приводную силу для регулирующего механизма, в частности каретки турбийона или карусели, для всего запаса энергии главного барабана.
На фиг. 11-14 показан широкий объем изобретения для позиционирования различных средств отображения. В показанном примере часы и минуты считываются с циферблата, расположенного на отметке «12 часов», запас энергии показывается в секторе с ретроградной стрелкой на отметке «9 часов», индикации фаз Луны, или дня/ночи, или захода Солнца или другие индикации отображаются на отметке «3 часа», в то время как турбийон перемещается на 120°, при этом существует возможность ориентировать движение каретки на 120° по существу в периферийном движении как на фиг. 11 и 14, или в движении вокруг оси с максимально возможным смещением от центра, как фиг. 12 и 13, с перемещением назад каретки соответственно слева направо или справа налево.
Величина 120°, используемая в примерах, не является ограничивающей, при этом угловая величина зависит от требуемой продолжительности движения по времени; величина обратного движения также является регулируемой, например от 2 до 5 секунд, и обеспечивает выполнение плавного бесскачкового возврата назад.
Возврат назад каретки позволяет обеспечить энергию для изменения минут.
Возврат назад не связан с частотой резонаторного механизма и не оказывает влияния на скорость движения.
В других вариантах осуществления изобретения можно предусмотреть третье колесо в сборе с несколькими сателлитами 10 на периферии. Также можно предусмотреть систему на нескольких уровнях для управления различными функциями.