НАБОР КОЛЕС ДЛЯ ЧАСОВ С ПЕРИФЕРИЙНОЙ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ
SET OF CLOCK WHEELS HAVING PERIPHERAL GUIDE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к набору колес для часов, выбранному из механизма осциллятора, спускового механизма, механизма отображения, механизма установки времени, механизма календаря, механизма хронографа, счетного механизма, возвратного механизма, при этом набор колес включает в себя первую направляющую поверхность, выполненную с возможностью комплементарного взаимодействия, непосредственно или опосредованно, со второй направляющей поверхностью, связанной с мостом, для установки с возможностью поворота набора колес относительно моста вокруг оси вращения.
Настоящее изобретение также относится к часовому механизму, включающему в себя, по меньшей мере, один мост и, по меньшей мере, один такой набор колес.
Настоящее изобретение также относится к часам, включающим в себя, по меньшей мере, один часовой механизм, и/или, по меньшей мере, один мост и, по меньшей мере, один набор колес этого типа.
Настоящее изобретение относится к области часовых механизмов, а более конкретно - к области механических часов.
Уровень техники
Очень часто выполнение часовых механизмов или возможности размещения специфических усложнений или функций ограничивается необходимостью установки наборов колес с помощью осей, закрепленных на платинах или мостах. Эта установка обычно достигается, по меньшей мере, для наборов колес с высокой угловой скоростью посредством взаимодействия на каждой стороне набора колес между валом, который содержится в наборе колес, и камнем, который содержится на платине или мосту.
Консольные размещения, которые позволяют высвободить пространство, по меньшей мере, на одной стороне набора колес для размещения других компонентов механизма, являются редкими из-за осторожного обращения, которое требуется для их изготовления, и имеют высокую стоимость изготовления. Пример этого представлен в документе СН №682871, поданный от имени Фредерика Пиге (FREDERIC PIGUET), в котором раскрыто изготовление сверхплоского механизма, в котором все наборы колес устанавливаются в виде консольного размещения на одной платине, причем каждый из них устанавливается посредством шарикового подшипника с одной стороны на платине и с другой стороны на валу, который содержится в наборе колес. В этом же документе, храповое колесо в форме барабана окружает барабан и вращается по его периферии с помощью трех роликов, каждый из которых вращается на шариковом подшипнике, при этом барабан вращается в храповом колесе посредством шарикового подшипника. Этот тип сборки значительно увеличивает доступность к внутренним частям механизма по сравнению с традиционными механизмами, но наборы колес все еще снабжены валами маленького диаметра, и для посадки этих валов в подшипнике требуется высокая точность и должно быть предусмотрено средство осевого удержания. Осевое удержание можно достигнуть путем сжатия вала на внутреннем сепараторе подшипника, что означает, что его нельзя использовать для наборов колес, изготовленных из хрупких материалов, таких как кремний или т.п.
Для наборов колес, имеющих большие размеры и маленькую угловую скорость, таких как турбийоны, карусели или барабаны, также известно удержание на плече относительно большого диаметра с очень толстым шариковым подшипником, как в документе СН №687795 от имени OMEGA, в котором раскрыт турбийон в консольном размещении, которое опирается на свое основание только с помощью подшипника этого типа. Колеблющаяся карусель, такая как в документе ЕР №1995650, поданном от имени BLANCPAIN, включает в себя каретку, которая несет на себе набор колес больших размеров, которые несут на себе шариковый подшипник, прикрепленный к мосту.
В документе FR №2886995, поданном от имени SEIKO, раскрыто еще одно устройство шарикового подшипника для автоматического подзавода.
Однако эти приложения относятся только к наборам колес с высокой инерцией, и известно, что отсутствует альтернатива традиционной установки с помощью вала и оси вращения для наборов колес с пониженной инерцией и/или повышенной угловой скоростью.
Более того, обычно оси вращения необходимо оснащать наиболее чувствительными элементами, такими как элементы механизма регулировки с противоударными устройствами, которые приводят к значительным затратам и требуют значительного пространства.
Для этих механизмов регулировки снова возникает вопрос, связанный с уменьшением влияния роли осей вращения, согласно положению часов в пространстве, которое обычно приводит к различным рабочим параметрам, согласно упомянутому положению, и, в частности, к изменениям амплитуды колебаний балансов.
Раскрытие изобретения
Для устранения недостатков известных устройств в настоящем изобретении предлагается способ установки наборов колес, в частности, наборов колес для часов с пониженной инерцией и/или повышенной угловой скоростью, гарантирующий точную и идентичную установку во всех положениях, очень низкую чувствительность к ударам, что обеспечивает свободное пространство, в сложных часах, для размещения усложнений без помех для валов, затрудняющих вставку механизмов усложнения.
Когда, в предпочтительном, но неограничивающем приложении, настоящее изобретение относится к установке балансов, оно гарантирует регулярность амплитуды колебания независимо от положения баланса в пространстве.
Таким образом, настоящее изобретение относится к набору колес для часов, выбранному среди механизма осциллятора, спускового механизма, механизма отображения, механизма установки времени, ударного механизма, механизма календаря, механизма хронографа, счетного механизма или возвратного механизма, при этом набор колес содержит первую направляющую поверхность, выполненную с возможностью комплементарного взаимодействия, непосредственно или опосредованно, со второй направляющей поверхностью, связанной с мостом, для крепления с возможностью поворота набора колес относительно моста вокруг оси вращения, причем первая направляющая поверхность образуется путем вращения вокруг оси вращения, является уникальной и расположена на медианной плоскости набора колес, которая по существу ортогональна оси вращения для того, чтобы поддерживать набор колес качающимся или располагать его консольно относительно моста, при этом набор колес установлен на расстоянии от оси вращения, отличающийся тем, что набор колес включает в себя, на двух сторонах медианной плоскости, первое средство приложения крутящего момента относительно оси вращения и второе средство приложения крутящего момента относительно оси вращения для того, чтобы распределить напряжения, действующие на набор колес, с помощью средства приложения крутящего момента и второго средства приложения крутящего момента на обеих сторонах первой направляющей поверхности.
Согласно другой особенности настоящего изобретения, первая направляющая поверхность образует внутреннее кольцо шарикового подшипника.
Согласно другой особенности настоящего изобретения, с помощью моста с одной стороны и множества шариков с другой стороны, набор колес образует шариковый подшипник, в котором первая направляющая поверхность образует внутреннее кольцо подшипника для шариков, а внешнее кольцо подшипника для шариков образуется с помощью второй направляющей поверхности, образованной мостом или добавленной к мосту.
Согласно другой особенности настоящего изобретения, набор колес изготовлен из кремния или материала, полученного на основе технологий MEMS (микроэлектромеханическая система) или "LIGA" (литография, гальваника, прессование).
Согласно другой особенности настоящего изобретения, набор колес включает в себя множество шариков и образует шариковый подшипник, первая направляющая поверхность которого образует внутреннее кольцо для шариков, при этом набор колес включает в себя внешнюю беговую дорожку для шариков, содержащую вторую направляющую поверхность, которая образует внешнее кольцо подшипника для шариков, причем внешняя беговая дорожка для шариков выполнена с возможностью крепления на мосту.
Настоящее изобретение дополнительно относится к часовому механизму, содержащему, по меньшей мере, один мост, и, по меньшей мере, один такой набор колес, отличающемуся тем, что, по меньшей мере, один мост включает в себя, по меньшей мере, одну поверхность, которая образует вторую направляющую поверхность и образуется путем вращения вокруг оси D вращения или выполнена с возможностью получения внешней беговой дорожки для шариков, содержащей вторую направляющую поверхность, отцентрированную на оси D вращения, причем вторая направляющая поверхность выполнена с возможностью соосного взаимодействия с первой направляющей поверхностью, которая содержится в наборе колес, либо непосредственно, либо посредством шариков.
Согласно особенности настоящего изобретения, мост, содержащий вторую направляющую поверхность и набор колес, включающий в себя первую направляющую поверхность, образуют, с множеством шариков, вставленных и удерживаемых между второй направляющей поверхностью и первой направляющей поверхностью, шариковый подшипник.
Настоящее изобретение дополнительно относится к часам, включающим в себя, по меньшей мере, один такой часовой механизм, и/или, по меньшей мере, один мост, и, по меньшей мере, один такой набор колес, которые характеризуются тем, что, по меньшей мере, один мост, содержит, по меньшей мере, одну поверхность, которая образует вторую направляющую поверхность и образована путем вращения вокруг оси вращения или выполнена с возможностью получения внешней беговой дорожки для шариков, содержащей вторую направляющую поверхность, отцентрированную по оси вращения, причем вторая направляющая поверхность выполнена с возможностью соосного взаимодействия с первой направляющей поверхностью, которая содержится в, по меньшей мере, одном наборе колес, либо непосредственно, либо посредством шариков.
Когда, в предпочтительном, но неограничивающем приложении, настоящее изобретение относится к установке балансов, оно гарантирует регулярность амплитуды колебания, несмотря на положение баланса в пространстве.
Краткое описание чертежей
Другие особенности и преимущества настоящего изобретения будут очевидны после прочтения следующего подробного описания со ссылкой на сопроводительные чертежи.
На фиг.1 показан схематичный вид снизу набора колес, в этом случае часовой подпружиненный баланс, где ободок баланса образует внутреннюю направляющую поверхность на шариковом подшипнике, внешняя боковая дорожка для шариков которого приводится в действие на мосту, причем подпружиненный баланс качается на мосту;
на фиг.2 - схематичный вид сверху набора колес из фиг.1;
на фиг.3 - схематичный вертикальный вид набора колес из фиг.1;
на фиг.4 - схематичное поперечное сечение, взятое по оси вращения набора колес из фиг.1-3 в собранном положении с внешней беговой дорожкой для шариков подшипника, приводимого в действие на мосту;
на фиг.5 - схематичный перспективный вид сверху набора колес из фиг.1;
на фиг.6 - схематичный перспективный вид снизу набора колес из фиг.1;
на фиг.7 - на схематичном поперечном сечении плоскости, проходящей через ось вращения подробности периферии набора колес, согласно варианту настоящего изобретения;
на фиг.8 - детальный чертеж другого варианта осуществления настоящего изобретения, аналогичный фиг.7;
на фиг.9 - схематичный вид снизу набора колес, в этом случае часового подпружиненного баланса, где муфта, которая закреплена на балансе, образует внутреннюю направляющую поверхность шарикового подшипника, внешняя беговая дорожка которого приводится в действие на мосту, причем подпружиненный баланс крепится консольным образом на мосту;
на фиг.10 - схематичный вид сверху набора колес из фиг.9;
на фиг.11 - схематичное поперечное сечение вдоль линии А-А фиг.10 набора колес из фиг.9 в собранном положении с внешней беговой дорожкой для шариков подшипника, приводимого в действие на мосту;
на фиг.12 - схематичное поперечное сечение набора колес из фиг.9 вдоль линии В-В из фиг.10;
на фиг.13 - схематичный перспективный вид сверху набора колес из фиг.9;
на фиг.14 - схематичный перспективный вид снизу набора колес из фиг.9.
Осуществление изобретения
Настоящее изобретение относится к области часовых механизмов и, более конкретно, к области механических часов.
Как видно на фигурах, настоящее изобретение относится к набору 1 колес для часов. Этот набор 1 колес представляет собой набор с пониженной инерцией и/или с повышенной угловой скоростью и выбран из осциллятора, спускового механизма, механизма отображения, механизма установки времени, ударного механизма, механизма календаря, механизма хронографа, счетного механизма или возвратного механизма. Этим ни в коем случае не исчерпывается список возможностей настоящего изобретения, но устанавливаются предпочтительные приложения. Набор 1 колес выполнен с возможностью поворота вокруг оси D вращения.
Согласно изобретению, набор 1 колес включает в себя первую направляющую поверхность 2, которая выполнена с возможностью непосредственного или опосредованного взаимодействия комплементарным образом со второй направляющей поверхностью 3, связанной с мостом 50, для крепления с возможностью поворота набора 1 колес относительно моста 50 вокруг оси D вращения.
Согласно настоящему изобретению, первая направляющая поверхность 2 является поверхностью вращения, образованной вокруг оси D вращения, при этом указанная поверхность 2 является только направляющей поверхностью и расположена в медианной плоскости Р набора 1 колес. Эта медианная плоскость Р по существу ортогональна оси D вращения так, чтобы набор 1 колес был расположен заподлицо с мостом 50 или выступал над мостом 50.
Преимущественно, набор 1 колес установлен на расстоянии от оси D вращения. Набор 1 колес не имеет направляющего вала в направлении оси D вращения на одной из двух сторон направляющей поверхности 2, что означает, что набор колес можно использовать в сверхплоских механизмах, и внешнее пространство на обеих его сторонах можно использовать для других целей.
Предпочтительно первая непрерывная направляющая поверхность 2 находится на максимально возможном диаметре вращения набора 1 колес вокруг оси D вращения, и предпочтительно на его периферии, то есть в зоне, расположенной в радиальном направлении дальше всего от оси D вращения.
Согласно существенной особенности настоящего изобретения, средство приложения механического момента распределено на обеих сторонах медианной плоскости, на которой расположена направляющая поверхность.
Таким образом, в предпочтительном приложении, набор 1 колес включает в себя, на одной из двух сторон этой медианной плоскости Р, первое средство 4 приложения первого крутящего момента относительно оси D вращения и второе средство 5 приложения второго крутящего момента относительно D вращения для того, чтобы распределить напряжения, действующие на набор 1 колес с помощью первого средства 4 приложения крутящего момента и второго средства 5 приложения крутящего момента на обеих сторонах первой направляющей поверхности 2.
Как видно на фиг.5 и 6, первая направляющая поверхность 2 предпочтительно образована с помощью, по меньшей мере, одной периферической направляющей поверхности 6, которая содержится в наборе 1 колес, и/или с помощью, по меньшей мере, одной поверхности 7 кольца подшипника, которая содержится в, по меньшей мере, одном кольце 8 подшипника, добавленном в набор 1 колес. Предпочтительно, как видно на фиг.7, периферийная поверхность 6 интегрирована в набор 1 колес, а съемное кольцо 8 подшипника добавлено к ней, что позволяет вставлять промежуточные компоненты, такие как шарики 11 в этом случае. Первая направляющая поверхность 2 может быть также образована с помощью комбинации двух колец 8 подшипника, добавленных в набор 1 колес, как показано на фиг.8.
Естественно, можно предусмотреть число колец 8 подшипника более 2, но на практике оно предпочтительно ограничивается двумя, по существу, по причинам экономии пространства и производственных затрат.
Предпочтительно, согласно настоящему изобретению, первая направляющая поверхность 2 образует внутреннее кольцо подшипника для шариков 11.
Согласно настоящему изобретению, набор 1 колес для часов образует сам по себе или с мостом 50 шариковый подшипник 10.
В первом варианте, набор 1 колес образует, с помощью моста 50 с одной стороны и множества шариков 11 с другой стороны, шариковый подшипник 10, в котором первая направляющая поверхность 2 образует внутреннее кольцо подшипника для шариков 11, а внешнее кольцо подшипника для шариков 11 образуется с помощью второй направляющей поверхности 3, которая содержится на мосту 50, или которая добавляется к мосту 50, например, на кольце или тому подобном. В преимущественном варианте этого первого варианта, набор 1 колес является цельным. Предпочтительно его изготавливают из кремния или материалов, полученных на основе технологий MEMS или "LIGA", которые позволяют получить комбинацию сложной геометрии, очень точных допусков и эластичности в некоторых его зонах. Эти материалы представляют собой определенный интерес для изготовления, в частности, наборов колес, имеющих низкую инерцию и высокую угловую скорость, таких как балансы и тому подобное. Настоящее изобретение предусматривает такие наборы колес даже с большей гибкостью использования, обходясь без потребности в направляющих оправок на осях вращения в их конструкции. Таким образом, особенно преимущественной является комбинация качающегося крепления или консольного крепления, предложенная в настоящем изобретении с этими типами материалов.
Во втором варианте, который является предпочтительным, поскольку он более универсален; набор 1 колес включает в себя множество шариков 11 и образует шариковый подшипник 10, где первая направляющая поверхность 2 образует внутреннее кольцо 9 подшипника для шариков 11. Набор 1 колес также включает в себя внешнюю беговую дорожку 12 для шариков, которая включает в себя вторую направляющую поверхность 3 и которая образует внешнее кольцо подшипника для шариков 11, причем внешняя беговая дорожка 12 для шариков выполнена с возможностью крепления на мосту 50. Таким образом, набор 1 колес позволяет выполнить подсборку, готовую для сборки на мосту 50. Преимущественно, внешняя беговая дорожка для шариков изготавливается из нехрупкого материала, в частности, из металлического сплава, что означает, что она может быть установлена в полости или в отверстии моста 50. Предпочтительно во втором варианте, набор 1 колес образован из внешней беговой дорожки 12 для шариков, множества шариков 11 и цельного корпуса, который изготовлен, как упомянуто выше, из кремния или в виде материала, полученного на основании технологий MEMS или "LIGA".
Смешанный вариант осуществления также возможен с цельным кремниевым или аналогичным корпусом набора колес, и вариант с одним или несколькими кольцами 8 подшипника, добавленными на периферии 2 набора 1 колес, является преимущественным, если используется хрупкий материал или материал, чувствительный к ударам для корпуса набора 1 колес.
В особо преимущественном приложении настоящего изобретения, набор 1 колес представляет собой подпружиненный баланс 13 или баланс 14, содержащий ободок 15, при этом первая направляющая поверхность 2 находится на периферии ободка 15 и предпочтительно за пределами максимального диаметра ободка 15 относительно оси D вращения. Первое средство 4 приложения крутящего момента образовано импульсным штифтом 16 ролика 17, который содержится в подпружиненном балансе 13 или в балансе 14 на первой стороне ободка 15, а второе средство 5 приложения крутящего момента образовано цапфой 18 пружины баланса, когда набор 1 колес представляет собой подпружиненный баланс 13, или пружиной 19, когда набор 1 колес представляет собой баланс 14. Предпочтительно первая направляющая поверхность 2 направлена в радиальном направлении в противоположную сторону от оси D вращения.
На фигурах изображен набор 1 колес, образованный подпружиненным балансом 13, содержащим баланс 14, снабженный роликом 17 и импульсным штифтом 16, чтобы взаимодействовать со спусковым механизмом и пружиной 19 баланса, известным образом соединенной с балансом 14 с одной стороны и с другой стороны с цапфой 18 пружины баланса, прикрепленной к платине или мосту 50, который в дальнейшем называется "мостом".
Настоящее изобретение также относится к часовому механизму 100, включающему в себя, по меньшей мере, один мост 50, и, по меньшей мере, один набор 1 колес. Согласно настоящему изобретению, этот мост 50 включает в себя, по меньшей мере, одну поверхность, которая либо образует вторую направляющую поверхность 3 и является поверхностью вращения, образованной вокруг оси D вращения, либо выполнена с возможностью получения внешней беговой дорожки 12 для шариков, содержащих вторую направляющую поверхность 3, отцентрированную на оси D вращения, при этом вторая направляющая поверхность 3 выполнена с возможностью соосного взаимодействия с первой направляющей поверхностью 2, которая содержится в наборе 1 колес, непосредственно или опосредованно посредством шариков 11.
Предпочтительно, как показано на фигурах, в механизме 100, мост 50, включающий в себя вторую направляющую поверхность 3, и набор 1 колес, включающий в себя первую направляющую поверхность 2, образуют шариковый подшипник 10 с множеством шариков 11, вставленных и удерживаемых между второй направляющей поверхностью 3 и первой направляющей поверхностью 2.
Шарики 11 предпочтительно удерживаются на расстоянии друг от друга с помощью разделительного средства 20, такого как корпус шарикового подшипника или множество корпусов, которые содержатся на мосту 50, и/или наборе 1 колес и/или механизме 100.
В предпочтительном приложении, показанном на фигурах, механизм 100 включает в себя подпружиненный баланс или баланс, а мост 50 имеет 21 для цапфы 18 пружины баланса, предназначенной для крепления пружины, и средство 22 крепления и/или регулировки положения цапфы 18 пружины баланса, или включает в себя средство крепления вторичного моста, имеющего полость 21 для цапфы 18 пружины баланса и средство 22 крепления и/или регулировки положения. Последнее средство можно выполнить в форме винта, примыкающего к одной или нескольким поверхностям цапфы пружины баланса для регулировки его положения, например, при вращении в случае цапфы, имеющей грани, или в вертикальном направлении.
В приложении, показанном на фиг.1-6, механизм 100 включает в себя набор 1 зубчатых колец, который представляет собой подпружиненный баланс 13, качающийся на мосту 50, и включает в себя пружину 19, прикрепленную к цапфе 18 пружины баланса, который в свою очередь крепится к мосту 50 или ко второму мосту, прикрепленному к мосту 50. Таким образом, настоящее изобретение позволяет выполнить законченную подсборку, содержащую мост, цапфу пружины баланса, подпружиненные балансы, средство направления вращения подпружиненного баланса, которое готово для дальнейшей сборки на другом мосту или другой платине, таким образом, совершенствуя крепление и регулировки и упрощая окончательную сборку. Настоящее изобретение также облегчает послепродажное обслуживание, поскольку можно достаточно просто заменить блок, выполненный из такого типа подсборки.
В приложении, показанном на фиг.9-14, механизм 100 содержит набор 1 колес, представляющий собой колеблющийся баланс, который совершенно не качается, но установлен на промежуточном диаметре, на муфте 23, которая содержится в балансе 14 или крепится к нему, причем на муфте 23 установлена первая непрерывная направляющая поверхность 2. Это размещение позволяет облегчить использование существующих балансов, поскольку их можно модифицировать путем удаления направляющих оправок и установки этого типа муфты 23 с использованием забивания, соединения или аналогичного способа.
В особом варианте осуществления, первая непрерывная направляющая поверхность 2 установлена на муфте 23, которая содержится в балансе 14, или на балансе 14, который содержится в подпружиненном балансе 13, или которая крепится к балансу на промежуточном диаметре, который меньше, чем самый большой диаметр ободка 15, относительно оси D вращения.
Настоящее изобретение также относится к часам 1000, включающим в себя, по меньшей мере, один часовой механизм 100 этого типа и/или, по меньшей мере, один мост 50 и, по меньшей мере, один набор 1 колес этого типа.
В этих часах, таких как ручные часы, по меньшей мере, один мост 50 содержит, по меньшей мере, одну поверхность, которая либо образует вторую направляющую поверхность 3 и представляет собой поверхность вращения, образованную вокруг оси D вращения, либо выполнена с возможностью приема внешней беговой дорожки 12 для шариков, содержащей вторую направляющую поверхность 3, отцентрированную на оси D вращения, причем вторая направляющая поверхность 3 выполнена с возможностью соосного взаимодействия с первой направляющей поверхностью 2, которая содержится в наборе 1 колес, либо непосредственно, либо посредством шариков 11.
В другом варианте осуществления, опорную поверхность между первой направляющей поверхностью 2 и второй направляющей поверхностью 3 можно достигнуть непосредственно на противоположных поверхностях, но при этом трудно гарантировать достаточно низкий уровень потери на трение и совместимость при большой долговечности, которая требуется для часов.
Вкратце, благодаря этой инновационной конструкции, настоящее изобретение гарантирует для наборов колес, таких как балансы, точное и идентичное направление во все положения и очень низкую чувствительность к ударам.
Качающееся или колеблющееся размещение набора колес подразумевает, что направляющие валы и соответствующие оси вращения можно опустить и сэкономить пространство в сложных часах для размещения усложнений без помехи для оправок, которые затрудняют вставку этих механизмов усложнения. Более того, проблемы смазки снижаются благодаря выбору направляющих элементов, изготовленных в виде шариковых подшипников.
Комбинация с наборами колес, изготовленных из кремния или с использованием технологий MEMS или "LIGA" также уменьшает число компонентов и их инерцию, повышает точность размеров и позволяет, таким образом, облегчить регулировку компонентов.
Кроме того, настоящее изобретение позволяет выполнить подсборки осцилляторов, которые готовы для дальнейшей сборки, предварительной сборки и готовы для использования.