Часовой механизм
Изобретение относится к области часовой промышленности и направлено на создание часового механизма, занимающего ограниченный объем, способный поместиться в герметизированном корпусе и обеспечивать при этом оптимальные рабочие характеристики баланса, что обеспечивается за счет того, что часовой механизм содержит корпус, определенный первой и второй параллельными плоскими поверхностями и определяющий базовые плоскости (А, В), при этом вторая плоскость (В) располагается на стенке механизма для расположения на запястье носителя. При этом часовой механизм содержит по меньшей мере одно балансное колесо, вращающееся в подшипниках, закрепленных в указанном корпусе, по меньшей мере, один механизм регулятора хода, обеспечивающий поддерживание балансного колеса, источник питания, передачи часового механизма, соединяющие источник питания с механизмом регулятора хода и механизм передачи движения. Кроме того, в соответствии с изобретением, балансное колесо вращается вокруг оси (YY), наклоненной относительно базовых плоскостей (А, В) и пересекающей их, при этом точка пересечения (РА) указанной оси (Y) с первой плоскостью (А) находится ближе к центру механизма, чем точка пересечения (РВ) указанной оси (Y) со второй плоскостью (В). 9. з.п. ф-лы, 17 ил.
Настоящее изобретение относится к часовым механизмам, более конкретно, к типам механизмов, содержащих пружинный баланс. Механизмы этого типа содержат корпус. Они вставляются между первой и второй параллельными плоскими поверхностями. Первая поверхность обычно служит в качестве опоры для циферблата, тогда как вторая определяется верхней поверхностью мостов или колеблющейся массы, или верхней поверхностью элементов, составляющих механизм. Эта поверхность обычно предназначена прилегать к запястью носителя.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Корпус служит опорой для узлов зубчатых колес, обычно расположенных таким образом, что их оси вращения являются параллельными друг другу и перпендикулярными к указанным плоским поверхностям. Эти узлы зубчатых колес, дискообразной формы, в большей или меньшей степени наложены один на другой, в зависимости от их расположения относительно корпуса. Один из них установлен, чтобы поддерживать элементы указания времени, вблизи первой поверхности.
Также являются общеизвестными механизмы, выполненные из нескольких частей, охватывающих запястье и делающих возможным выполнить выпуклые часы. Изгиб, выполненный с такой формой, делает возможным выполнение относительно тонких часов, которые обладают особенной эстетикой.
Механизм, выполненный таким образом, занимает сравнительно существенный объем. К сожалению, является сложным осуществить герметизированный корпус, способный вместить механизм такого типа. Такие механизмы описаны, например, в документах СН 60360 или ЕР 1394638.
Также известны механизмы, выполненные с турбийоном, где корпус содержит баланс, наклоненный относительно плоскости механизма, см., например, документы WO 03/017009, WO 2005/043257 и ЕР 1564608. В этих механизмах и благодаря вращению корпуса, ось баланса образует внешнюю границу конуса. Такое решение имеет преимущество, заключающееся в снижении чувствительности к положениям, но требует существенного объема.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Основные цели настоящего изобретения заключаются в том, чтобы обеспечить возможность осуществления механизма, занимающего ограниченный объем, способного поместиться в герметизированном корпусе и/или обеспечивать оптимальные рабочие условия баланса.
С этой целью механизм, в соответствии с изобретением, содержит корпус, ограниченный первой и второй параллельными плоскими поверхностями и определяющий первую и вторую базовые плоскости, при этом вторая плоскость со стороны механизма предназначена прилегать к запястью носителя, и который содержит:
• баланс, имеющий ось, вращающуюся в подшипниках, закрепленных в указанном корпусе,
• регулятор хода, обеспечивающий поддерживание баланса,
• источник питания,
• узел зубчатого колеса движущейся зубчатой передачи, обычно соединяющую источник питания с регулятором хода и обеспечивающую возможность уменьшения крутящего момента, приложенного источником питания к первому узлу зубчатого колеса указанной движущейся зубчатой передачи, и узел зубчатого колеса механизма передачи движения, соединяющую обычно средства отображения со средствами внесения поправок.
В соответствии с изобретением баланс колеблется вокруг оси, наклоненной относительно базовых плоскостей и пересекающей последние, при этом точка пересечения оси с первой плоскостью находится ближе к центру механизма, чем точка пересечения этой оси со второй плоскостью. Таким образом, наклон баланса освобождает объем в центральной части механизма рядом с циферблатом, который обычно вмещает узел зубчатого колеса, поддерживающий элемент отображения времени.
Распределение составляющих элементов, расположенных в этой части часов, является сложным для достижения. Следовательно, посредством освобождения пространства надежность конструкции может быть увеличена, при этом занимаемый объем не будет более существенным.
Предпочтительно, корпус содержит элемент, на котором установлены баланс и регулятор хода, которые вместе образуют платформу регулятора хода.
Является очевидным, что наклон всех узлов зубчатых колес движущейся зубчатой передачи относительно базовых плоскостей обеспечивает возможность разнообразного расположения составляющих элементов, что предлагает, в частности, новые возможности для эстетических воплощений.
В участке, где источник питания образуется посредством цилиндрического элемента, также является возможным размещение баланса и барабана, наклоненных относительно как базовых плоскостей, так и относительно друг друга.
Когда механизм оснащен автоматическим механизмом, содержащим инерциальную массу, проходящую над балансом, тот факт, что баланс наклонен, как определено в пункте 1 формулы изобретения, делает возможным освобождение пространства для того, чтобы увеличить объем сектора инерциальной массы, посредством чего улучшаются условия заведения, особенно для механизмов небольших размеров.
Для того, чтобы максимально уменьшить рабочие отклонения между различными положениями часов, при этом также имея баланс с достаточно большим диаметром для его инерционного момента, для придания механизму хороших регулирующих качеств, ось баланса составляет угол от 15° до 30° с базовыми плоскостями.
Предпочтительно, в механизме, также содержащем заводной и установочный стержень, плоскость, проходящая через ось баланса и перпендикулярная к базовым плоскостям, составляет угол от 30°до 60° относительно оси указанного стержня.
Механизм может содержать более чем один баланс, например два баланса, при этом каждый из балансов колеблется вокруг оси, наклоненной относительно базовых плоскостей и пересекающей их, при этом точки пересечения осей с первой плоскостью находятся ближе к центру механизма, чем точки пересечения осей со второй плоскостью.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение станет лучше понятным после прочтения нижеследующего описания, предусмотренного в качестве примера и выполненного со ссылкой на чертежи, на которых:
- на фигурах 1-4 показан весь или часть часового механизма, в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;
- фигуры 5-11 касаются второго варианта осуществления;
- на фигурах 12 и 13 показана часть механизма, в соответствии с изменением второго варианта осуществления, схематично в перспективном виде и чертежа, соответственно, тогда как на фигурах 14 и 15 показаны часы, выполненные с механизмом этого типа, видимого под двумя разными углами;
- фигура 16 иллюстрирует другое изменение второго варианта осуществления; и
- на фигуре 17 показано изменение первого варианта осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Часовой механизм, показанный на фигурах 1-4, обычно содержит платину 10 и планку 11 платины, частично удаленную на фигуре 1 и закрепленную на платине 10 посредством использования винтов (не указаны), барабан 12, образующий источник питания, движущуюся зубчатую передачу 14, регулирующий элемент, выполненный в виде платформы 16 регулятора хода, и заводной и установочный механизм, в частности, содержащий установочный стержень 18, только часть видна на этих фигурах. Платина 10 обычно имеет форму диска и определяет центральную ось ХХ (фигура 3). В этом механизме барабан 12 и составляющие элементы движущейся зубчатой передачи 14 поворачиваются вокруг осей, параллельных оси ХХ.
Платформа 16 регулятора хода содержит основание 20 и закрепленный на последней посредством использования винтов (не указаны) балансовый мост 22, две стойки 23, расположенные между основанием 20 и мостом 22 (фигура 1), и мост 24 регулятора хода. Ходовое зубчатое колесо 26 и анкерный элемент 28, вместе образуя регулятор хода часов, установлены с возможностью вращения между основанием 20 и мостом 24 регулятора хода. Этот механизм обеспечивает поддержку пружинному балансу 30, установленному с возможностью вращения вокруг оси YY (фигура 3), между основанием 20 и балансовым мостом 22, в подшипниках 31, закрепленных, соответственно, в основании 20 и в балансовом мосту 22, при этом на чертеже виден только подшипник, соединенный с мостом 22. Эти подшипники являются, преимущественно, противоударного типа.
Платина 10, планка 11 платины, основание 20, балансовый мост 22 и мост 24 регулятора хода образуют основные элементы несущей конструкции механизма. Наружные поверхности платины 10 и планки 11 платины определяют параллельные плоскости А и В (фигура 3). Наружная поверхность платины 10 определяет плоскость А и предназначена для поддержки циферблата, тогда как плоскость В находится в части механизма, прилегающей к запястью носителя.
Обычно, ось YY наклонена на 15°-30° относительно одного перпендикуляра к плоскостям А и В, при этом наклон зависит от параметров механизма. Наиболее подходящее пространственное расположение достигается, когда плоскость, параллельная плоскости А и проходящая через конец оси баланса, ближайший к ободу, является касательной к его наружной части. Таким образом, баланс использует минимальную толщину. Безусловно, что другие конструкционные параметры также могут использоваться для задания этого наклона.
Как показано на фигурах 1-4, основание 20 имеет, в соответствии с плоскостью, проходящей через оси XX и YY, угловой участок, образующий прямоугольный треугольник. Самая большая из сторон, расположенная рядом с прямым углом, опирается на платину 10. Гипотенуза определяет плоскость, которая образует базовую поверхность, при этом оси баланса 30, анкерного элемента 28 и ходового зубчатого колеса 26 перпендикулярны к ней. Это означает, что баланс 30 и элементы 26 и 28 регулятора хода вращаются вокруг осей, наклоненных относительно плоскостей А и В механизма, при этом наклон равен углу, образованному гипотенузой и длинной стороной вышеупомянутого треугольника. Как показано на фигуре 3, ориентация баланса является такой, что точка пересечения РА оси Y с плоскостью А ближе к оси ХХ, чем точка пересечения РВ с плоскостью В.
Сборка механизма, который только что был описан, начинается с размещения подшипников и ножек. Затем механизмы и зубчатая передача устанавливаются на платину. Одновременно элементы платформы 16 регулятора хода собираются и настраиваются. Последняя затем устанавливается на место в платине, в качестве последней операции. Если необходимо, работа устройства может быть настроена снова.
На фигуре 2 показано одно преимущество, которое может быть выявлено из конструкции, такой, как у описанного механизма. Посредством размещения баланса 30, наклоненного относительно барабана 12, является возможным обеспечить большее пространство для последнего, или уменьшить толщину механизма для того же объема барабана 12. Более того, так как баланс 30 наклонен относительно плоскостей А и В, зазоры между вертикальными положениями и горизонтальными положениями уменьшаются. В действительности, когда часы находятся в горизонтальном положении, означая, что плоскости А и В являются горизонтальными, ось баланса наклонена. Более того, когда часы расположены в вертикальном положении, ось баланса также наклонена и не является горизонтальной, как в традиционных часах. Таким образом, моментальные, измеряемые показатели являются близкими к обычным условиям ношения. Это является особенно точным, когда конструкция является такой, что плоскость, проходящая через ось YY баланса и перпендикулярно к плоскостям А и В, образует угол от 30° до 60° относительно оси стержня 18.
Как можно увидеть на фигуре 3, правильное соединение между движущейся зубчатой передачей 14, и более конкретно, ее секундного зубчатого колеса 14а с трибом 26а зубчатого колеса 26 регулятора хода обеспечено благодаря тому факту, что пластина 14b зубчатого колеса 14а имеет конический зубчатый венец.
На фигуре 4 механизм, показанный на предшествующих фигурах, дополнен автоматическим заводным механизмом, более конкретно, содержащим ротор 32, включающий в себя пластину 32а и инерциальную массу 32b. Вследствие наклона баланса 30 толщина, предусмотренная для инерциальной массы 32b, может быть, по существу, увеличена. Таким образом, даже с уменьшенной толщиной или диаметром, является возможным достичь крутящего момента, эквивалентного крутящим моментам существующих механизмов.
На фигурах 5-11 проиллюстрирован часовой механизм, в соответствии со вторым вариантом осуществления. На этих фигурах одинаковые элементы обозначены такими же ссылками, что и использовавшиеся для первого варианта осуществления. Этот механизм отличается от того, который проиллюстрирован на фигурах 1-4, вследствие того факта, что узлы 14 зубчатых колес движущейся зубчатой передачи, а также цилиндрический элемент 12 являются параллельными оси YY баланса 30.
В этом варианте осуществления платина 10 содержит опорные поверхности 34 и 36 (фигура 5), которые не являются перпендикулярными к оси ХХ, как в обычном случае, а наоборот перпендикулярны к оси YY. Более того, отверстия, в которые установлены подшипники 38, обеспечивают вращение узлов 14 зубчатых колес движущейся зубчатой передачи, и отверстия, служащие для размещения установочных винтов 40, также наклонены относительно оси ХХ и параллельны оси YY (фигуры 6-10).
Опорная поверхность 36 обеспечивает позиционирование платформы 16 регулятора хода. Как можно увидеть, более конкретно, на фигуре 8, стойки 23 вставлены в основание 20. Мост 22 закреплен на стойках 23 посредством использования винтов (не указаны). Стойки 23 выполнены с ножками 23а, выступающими от основания 20 со стороны платины 10, и помещены в ее отверстия 40, закрепляясь посредством использования винтов.
В непоказанном варианте осуществления основание платформы 16 регулятора хода может быть удалено, и подшипник баланса может быть закреплен непосредственно на платине 10. Затем балансовый мост 22 также будет закреплен непосредственно на платине 10.
На фигуре 11 показан механизм дисплея, образованный посредством использования узлов зубчатых колес и ось которого является параллельной плоскости А. С этой целью механизм содержит минутную зубчатую передачу 42, содержащую приводной триб 42а, минутное зубчатое колесо 42b и часовое зубчатое колесо 42с, при этом приводной триб 42а и часовое зубчатое колесо 42с вращаются вокруг оси ХХ.
Приводной триб 44 установлен с возможностью вращения на платине 10. Он содержит ось 44а и конический зубчатый венец 44b. Приводной триб 42а закреплен на оси 44а с помощью сил трения.
Движущаяся зубчатая передача 14 содержит зубчатое колесо 14с, приводимое в движение посредством барабана 12 и вращающееся со скоростью медленнее, чем один оборот за час. Оно приводит в движение триб 44а, который должен выполнять один оборот за час и который заставляет вращаться приводной триб 42а вместе с ним. Последний элемент приводит в движение минутное зубчатое колесо 42b, которое входит в зацепление с часовым зубчатым колесом 42с.
Таким образом, благодаря коническому зубчатому венцу зубчатого валика 44, является возможным выполнить механизм, в котором дисплей выполнен в плоскостях, параллельных плоскости А, при этом имея ориентированные узлы зубчатых колес движущейся зубчатой передачи и временную развертку вдоль осей, параллельных друг другу, но наклоненных относительно плоскостей А и В.
На фигурах 12 и 13 показана часть узлов зубчатых колес механизма, изменение варианта осуществления, описанного ранее, и подшипниковые стрелки 46 и 48, предназначенные для отображения часов и минут, соответственно. Эти узлы зубчатых колес расположены в корпусе часов, который не представлен на этих фигурах для того, чтобы избежать перегрузки чертежа. Они расположены параллельно оси YY. Более конкретно, механизм содержит зубчатое колесо 50, приводящееся в движение посредством барабана и выполняющее один оборот за несколько часов. Оно зацепляется с трибом 51, установленным с возможностью вращения в корпусе и который поддерживает закрепленный с помощью сил трения приводной триб 52, который выполнен с кулачком 54 спирального типа. Рычаг 56, выполненный с зубчатым сектором 56а на одном конце и с пальцем 56b на другом конце, вводится в контакт своим пальцем 56b с кулачком 54 под воздействием пружины, схематично показанной посредством стрелки. Триб 58 входит в зацепление с зубчатым сектором 56а. Он поддерживает стрелку 48. Кулачок 54 поворачивается трибом 52 и вызывает угловое перемещение рычага 56, который заставляет стрелку 48 поворачиваться, которая перемещается напротив градуированной шкалы 59, поддерживаемой циферблатом 60 (фигуры 14 и 15). Передаточное отношение между зубчатым колесом 50 и трибом 52 выбирается таким образом, чтобы последний элемент выполнял один оборот за один час. В качестве результата, стрелка 48 преодолевает градуированную шкалу 59 за один час.
Как только кулачок 54 выполнил один оборот, рычаг 56 отводится назад и стрелка 48 резко перепрыгивает, при прохождении градуированной шкалы 59, в направлении против часовой стрелки.
Узел 62 зубчатого колеса механизма передачи движения зацепляется с приводным трибом 52. Он приводит в движение, посредством триба 62а, часовое зубчатое колесо 64, поддерживающее кулачок 66 спирального типа. Рычаг 68, выполненный с зубчатым сектором 68а на одном конце и с пальцем 68b на другом конце, поддерживается в контакте с кулачком 66 посредством пружины, схематично показанной посредством стрелки. Зубчатый валик 70 входит в зацепление с зубчатым сектором 68а. Он поддерживает часовую стрелку 46, которая перемещается напротив градуированной шкалы 72, поддерживаемой циферблатом 60.
Вследствие редукции узла зубчатого колеса механизма передачи движения часовое зубчатое колесо выполняет один оборот за двенадцать часов. Результатом чего является то, что кулачок вызывает прохождение градуированной шкалы со скоростью один оборот за двенадцать часов, после чего стрелка 46 возвращается обратно, когда рычаг 68 доходит до конца перемещения и отводится.
Как показано, более конкретно, на фигуре 15, стрелки 46 и 48 имеют перегиб. Таким образом, они описывают конический сектор, обеспечивая эстетическое оригинальное отображение.
В варианте осуществления, показанном на фигуре 16, узлы зубчатых колес движущейся зубчатой передачи 14 и барабан 12 наклонены относительно плоскостей А и В. Однако, в этом варианте осуществления, ось YY баланса не является параллельной осям этих зубчатых передач. Ее наклон больше. Такого рода решение делает возможным выполнить баланс значительно наклоненным, тогда как соединение движущейся зубчатой передачи 14 с ходовым зубчатым колесом 26 не требует наличия конического зацепления, так как различие в наклоне достаточно небольшое и не нарушает рабочих условий прямого зацепления.
Механизм, проиллюстрированный на фигуре 17, показан без его корпуса. Следовательно, можно видеть только узлы зубчатых колес и, более конкретно, два барабана 121 и 122, соединенных последовательно, движущуюся зубчатую передачу 14, выполненную с шестерней 15 дифференциала, которая приводит в движение два вторых зубчатых колеса 141 и 142, которые приводят в движение регулятор хода, содержащий зубчатое колесо 261 и 262, и анкерный элемент 281 и 282, соответственно, которые заставляют балансы 301 и 302 колебаться. Этот механизм также содержит узел зубчатого колеса механизма передачи движения, схематично показанный с помощью позиции 42 и содержащий приводной триб 42а, предназначенный для поддержки минутной стрелки, не показанной.
В этом механизме два баланса 301 и 302 наклонены относительно осей узлов зубчатых колес, в частности движущейся зубчатой передачи. Наклон является таким, что если кто-либо определяет две базовые плоскости, расположенные на каждой стороне механизма, то точки пересечения осей балансов 301 и 302 пересекают базовую плоскость на стороне механизма, предназначенной для прилегания к запястью носителя, которые являются более удаленными от центра механизма, чем точки пересечения с другой плоскостью. В одном варианте осуществления, который не был показан, только один из балансов может быть наклонен.
Корпус, предусматриваемый для механизма этого типа, может быть совершенно такой же, что для механизма, описанного со ссылкой на фигуры 1-4. Интеграция двух балансов, во втором варианте осуществления, не составит особенной проблемы для специалиста в данной области. Такое решение является подходящим в отсутствие иных.
Такая конструкция также обеспечивает возможность уменьшения отклонение работы при различных положениях механизма, при этом два баланса никогда не будут в горизонтальном положении одновременно.
Механизм, в соответствии с изобретением, может являться предметом многих других изменений, не выходя за пределы объема изобретения. Таким образом, источник питания может, несомненно, содержать несколько барабанов, соединенных друг с другом последовательно или параллельно. Как разъяснено выше, механизм может содержать один или два баланса, или даже больше. Эти балансы могут быть расположены рядом или полностью или частично совмещены.
Таким образом, благодаря конкретным особенностям, полученным посредством различных изменений механизма, в соответствии с изобретением, является возможным выполнить часы, предлагающие и особо интересные технические характеристики и также обеспечивающие оригинальные эстетические разработки.
1. Часовой механизм, содержащий корпус (10, 11, 20, 22, 24), ограниченный первой и второй параллельными плоскими поверхностями и определяющий первую и вторую базовые плоскости (А, В), при этом вторая плоскость (В) со стороны механизма предназначена прилегать к запястью носителя, и содержащий по меньшей мере один баланс (30), который имеет ось, которая вращается в подшипниках, закрепленных в указанном корпусе (10, 11, 20, 22, 24), по меньшей мере один регулятор (26, 28) хода, обеспечивающий поддерживание баланса (30), источник питания (12), узел (14) зубчатых колес движущейся зубчатой передачи, соединяющий источник питания с регулятором (26, 28) хода и узел (42) зубчатых колес механизма передачи движения, отличающийся тем, что баланс (30) колеблется вокруг оси (YY), наклоненной относительно базовых плоскостей (А, В) и пересекающей их, при этом точка пересечения (РА) указанной оси (YY) с первой плоскостью (А) находится ближе к центру механизма, чем точка пересечения (РВ) указанной оси (YY) со второй плоскостью (В).
2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что корпус (10, 11, 20, 22, 24) содержит элемент (20, 22, 24), на котором установлены баланс (30) и регулятор (26, 28) хода, которые вместе образуют платформу (16) регулятора хода.
3. Механизм по п.1, отличающийся тем, что узлы зубчатых колес движущейся зубчатой передачи (14) также наклонены относительно базовых плоскостей (А, В).
4. Механизм по п.1, отличающийся тем, что источник питания выполнен в виде барабана (12) и тем, что баланс (30) и указанный барабан (12) наклонены относительно базовых плоскостей (А, В) и относительно друг друга.
5. Механизм по п.1, отличающийся тем, что он также содержит автоматический заводной механизм, содержащий массу (32), проходящую над балансом (30).
6. Механизм по п.1, отличающийся тем, что ось (YY) баланса составляет угол от 15° до 30° с указанными плоскостями (А, В).
7. Механизм по п.6, также содержащий заводной и установочный стержень (18), отличающийся тем, что плоскость, проходящая через ось баланса и перпендикулярно к указанным поверхностям, образует угол от 30° до 60° относительно оси указанного стержня (18).
8. Механизм по п.1, отличающийся тем, что узлы зубчатых колес движущейся зубчатой передачи (14) являются перпендикулярными к базовым плоскостям (А, В).
9. Механизм по п.1, отличающийся тем, что он содержит два баланса (301, 302), при этом каждый из балансов колеблется вокруг оси (YY), наклоненной относительно указанных базовых плоскостей (А, В), и пересекает их, при этом точки пересечения (РА) указанных осей (YY) с первой плоскостью (А) находятся ближе к центру механизма, чем точки пересечения (РВ) указанных осей (YY) со второй плоскостью (В).
10. Механизм по п.9, отличающийся тем, что движущаяся зубчатая передача (14) содержит шестерню (15) дифференциала.
