日历机构的制作方法

专利名称：日历机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及多层级齿轮装置，更具体地涉及用于万年历机构的齿轮装置。
背景技术：
长期以来已知年历机构和万年历机构，所述年历机构能够使月份中的日期的显示自动地増加，其考虑到了少于31天的月份，并且不要求任何人工干预来校正这些月份；所述万年历机构额外考虑到了闰年，以便在二月份的最后一天使日期増加。万年历机构使用12型或48型凸轮，其中后者分别每年或者每四年执行一次回转，并具有用于少于31天的月份的不同深度的凹ロ。在12型凸轮的情况下，二月份凹ロ额外地包括由马耳他十字(Maltese cross)变址/换位(index)的姆年,其限定了用于闰年的较小的深度。由弹簧回复的杆的喙部作用在用于这些日期显示机构的凸轮上，以便根据所接合的深度在月份的末尾确定日期指示器的前进。这导致具有多个重要部件的相对复杂的结构，而在操作方面并不十分可靠，例如，在受到震动的情况下。而且，这种凸轮系统仅允许日期轮和基础机芯在给定的方向上同步，从而在小时调整操作期间日期值仅能够增加而不能减小。为了克服这些缺陷，专利文献CH 680630中公开的方案例如提出了包括程序轮(program wheel)的万年历机构，所述程序轮由24小时轮的突出的齿驱动，并且所述程序轮上设有齿轮系，从而其总是沿着与该月份的天数和31之间的差相对应的步级数量移动。除了用于变址日期轮的跳簧以外，此机构根本不具有杆、摆轮或弹簧。但是，传动系统非常复杂，具有大量装有用于变址再调整的长齿的行星轮，所述长齿离心设置在所述程序轮上并且每个长齿专用于特定的校正。这导致非常高的生产成本，因为轴要求高精度定位以确保与24小时轮的可靠啮合。此外，不仅由于不同的啮合层级而在底板上的高度方面有大的空间需求，而且由于24小时轮的相对大的直径而在体积方面有大的空间需求。文献EP1351104提出了以上方案的一种替代方案，其中程序轮上的部件的数量和程序轮的总体厚度得以减小。但是，程序轮仍由设置在24小时轮上的长齿驱动。而且，用于日历的变址再调整的控制装置仍包括大量具有不等长度的齿的行星轮，所述齿作用在滑动元件上的凸轮表面上，从而在使用时不能保证啮合可靠性。因此，需要一种用于日历机构尤其是万年历机构的齿轮装置，其克服了现有技术的上述局限。

发明内容
本发明的ー个目的是提供常规日历机构的一种替代方案，其具有简化的结构，并且在该替代方案中小时和日期的调整可以在两个方向上同歩。本发明的另ー个目的是提供这样ー种方案，S卩，该方案使得在不同变址操作期间的能量损失最小，尤其是在少于31天的月份的末尾的变址再调整期间。 这些目的尤其通过ー种用于钟表机构的齿轮装置12实现，其特征在于所述齿轮装置包括-具有均匀的一体的周边齿系统的齿轮12’，所述齿系统具有在第一啮合层级A上的至多16个齿；-第一啮合节段29，所述第一啮合节段29与齿轮12’在旋转方面相固定并且在第ニ啮合层级B上啮合，其中所述第一啮合节段29叠置在齿轮12’的第一齿29”之上；-第二啮合节段30，所述第一啮合节段30与齿轮12’在旋转方面相固定并且在第三啮合层级D上啮合，其中所述第二啮合节段30叠置在齿轮12’的第二齿30”之上；-第三啮合节段31，所述第三啮合节段31与齿轮12’在旋转方面相固定并且在第四啮合层级C上啮合，其中所述第三啮合节段31叠置在齿轮12’的第三齿31”之上。所提出的方案的ー个优点在于，在机板上仅需要减小的体积以用于与程序轮的啮 合，例如用于日历机构的程序轮。所提出的方案的另ー个优点在于，由干与程序轮相比，根据本发明的齿轮装置的每个啮合节段具有可调的齿轮廓和更佳的角行程，因此确保了更好的啮合可靠性。所提出的方案的ー个另外的优点在于，与基础机芯相关联的轮例如24小时轮与时钟模块例如日历机构的啮合功能性分离的方式使得在所述轮上不需要具有长齿以执行日历机构的相应变址操作。因此，一个轮专用于与时钟模块例如日历机构啮合的事实使得能够在不必修改或者不必同时改变钟表的基础机芯的任何常规部件的情况下，添加以及替换模块。


本发明的示例性实施例在下文中予以描述并且在附图中示出，其中图IA是根据本发明的一个优选变型的使用齿轮装置的日历机构的局部截面图；图IB是根据图IA所示的本发明的所述优选变型的日历机构的局部平面图，该日历机构特别地具有程序轮和行星轮；图IC是根据图IA和IB所示的本发明的所述优选变型的使用齿轮装置的日历机构的显示装置的平面图；图2A是根据本发明的一个优选变型的使用齿轮装置的日历机构的另ー截面图，其特别地示出程序轮以及月份和闰年的显示的控制机构；图2B是根据图2A所示的本发明的ー个优选变型的使用齿轮装置的日历机构的局部平面图；图3A和3B分别示出根据本发明的程序轮和齿轮装置的一个优选实施例的截面图和透视图；图4是根据本发明ー个优选变型的使用齿轮装置的日历机构的透视图，所述日历机构使用了前面的附图中所示的不同模块的优选实施例；图5A和5B示出在非闰年的二月份的28日，对于根据图5中所示的ー个优选实施例的使用齿轮装置的万年历机构，两个第一行星轮以及第三行星轮和变址齿系统分别在它们各自的啮合层级上的不同变址顺序操作。
具体实施方式
根据本发明的齿轮装置优选地形成万年历机构。但是，本领域技术人员能够理解的是，通过调整啮合层级的数目，所述齿轮装置同样可以适用于较简单的机构，例如年历机构或者30天的月份的日历机构，或者也可以适用于其它类型的时钟模块。图IA和IB分别示出从机芯向前的用于显示月份中的日期的驱动系的截面图和平面图，而图IC示出月份显示装置的ー个典型日期。图IB特别地示出所述轮系相对于壳体0的位置，并且特别表示出由手动日期校正致动器26实现的日期值的调整机构的操作。在下文中将交替地參照图IA和1B，这两个附图可以结合进行參照以便更好地理解根据所示出的优选实施例的日历机构的驱动轮系。机芯I的小时轮与包含两倍数量的齿的24小时轮2啮合。在此24小时轮2上设有日期啮合区段11，该日期啮合区段11在这里由间隔15度的7个齿组成，从而每小时发生从ー个齿到另一个齿的转变。所述24小时轮的日期啮合区段11在图3A中可见的第一层级A上与设置在若干啮合层级上的齿轮装置12的齿轮12’啮合。该齿轮12’由在此啮合层级A上的8个齿组成。因此,姆天,所述24小时轮2导致日历变址轮12在与啮合区段11的7个齿啮合吋，即在8小时的间隔内，执行ー次完整回转。当日历变址轮12没有与带齿的啮合区段11啮合吋，它仍然停靠在24小时轮的非带齿的区段(其在图IA中以附图标记11’表示)上，因而被保持就位。24小时轮的啮合区段11和日历变址轮12因此优选地设置成使得所述日历变址齿轮12每天在18. 00时和上午的2. 00时之间执行一次完整回转，并且通过日期程序轮13实现的变址发生在20. 00时和午夜之间。从图IA可以看到，齿轮装置12具有多个带齿节段28、29、30、31，其分布在不同的啮合层级B、C、D、E上。这些节段将尤其在图3B中可以更清楚地看到，图3B以透视图示出这些节段。而且，根据所描述的优选实施例，这些带齿节段是连续的，因此可以每小时都与日期程序轮13啮合。图IB示出与程序轮100啮合的啮合节段29的啮合层级B，即在图IA中的向下的第二个啮合层级。行星齿轮129绕其旋转轴129’旋转，并且额外地与用于二月份的变址齿451啮合，所述变址齿451是用于二月份的程序轮45的仅有的ー个齿，所述程序轮45与图2B中可见的月份程序轮43成一体。所述啮合节段29优选地设置为在21. 00时和22. 00时之间与行星齿轮129啮合，以便在二月份从第29日再调整到第30日，对此将在图5A和5B中予以详细描述。日期程序轮13包括具有31个齿的均匀一致的日期变址齿系统13’ (即，其中每个齿的高度以及每个齿之间的间隔是相同的)，而且，所述系统13’每天由上述轮系通过ー个齿利用节距进行变址，所述轮系始于小时轮1，即24小时轮2、24小时轮的日期啮合区段11以及齿轮装置12。实际上，根据所示出的优选实施例，与齿轮装置12固定而不可相对旋转的啮合节段31每天优选地在23. 00时和午夜之间与日期轮13的日期变址齿系统13’的对应的齿131啮合。与齿轮装置12的啮合节段31不同，所述齿131每天都不同，并且每次都与外部日期变址齿系统13’的另ー个齿相对应，这是因为其仅相对于齿轮装置12的齿31限定。在毎次跳变之后位于两个连续的齿之间的程序轮的弹性变址元件14使得能够通过単独ー个齿利用节距实现变址。与设置在程序轮100 (更确切地说日期程序轮13)上的对应的行星齿轮128、130相结合，齿轮装置12的其它啮合节段28和30 (为了清晰起见其仅在图IA中可见)用于对少于31天的月份执行额外的再调整。如尤其基于图5、6和7可以相继明显看到的，行星齿轮129在啮合层级B上啮合，而其它行星齿轮128和130 (其各自的旋转轴128’和130’与日期轮13成一体)分别在层级E和D上啮合，以用于分别在非闰年的二月份从28日到29日的变址，以及用于少于31天的月份从30日到31日的变址。这些变址再调整优选地分别在20. 00时和21. 00时之间以及在22. 00时和23. 00时之间发生。在图IA的底部处可以看到啮合层级G，其对应于中间月份控制轮42与月份程序齿轮43的啮合，该月份程序齿轮43在毎次月份结束时通过1/12圈回转变址，即，改变月份的值。所述中间月份控制轮42是用于这种始自日期程序轮13的外部日期变址齿系统13’的毎月变址操作的控制轮系的最后ー个链节，并且在下文中将基于图2A和2B予以进一歩描述。还可看到固定轮47’，其允许马耳他十字46’(还可以在图2A和2B中更清楚地看到)每年执行1/4圈回转，在此期间与所述固定轮47’成一体的月份程序齿轮43执行一次完整回转。马耳他十字46’在位于啮合层级G之上的啮合层级F上啮合，并且与闰年变址齿轮 46成一体，所述闰年变址齿轮46包括在啮合层级E上的三个齿(其在图3B中可以清楚看到)。在图IA和IB中可以看到，在啮合层级C上，经由同轴设置的但是可相对于中间月份控制轮42自由旋转的中间日期轮15，日期变址齿系统13’与日期轮16啮合，所述日期轮16如同日期程序轮13 —祥也具有31个齿。所述中间日期轮15仅构成ー个回路，以用于日期程序轮13上的所有变址运动整体地响应在日期轮16上，以及相反地，在下文进ー步描述的使用手动致动器26进行调整期间日期轮16的所有旋转运动整体地响应在日期轮13上。因此，不需要弾性变址元件来变址日期轮16。个位轮17分成31个相等的角区段，即其上设有30个齿的区段和ー个不具有齿的区段。个位轮17驱动ー个齿轮以用于在除了I号以外的月份中的每一天致动个位显示盘19。与用于致动个位显示盘19的所述齿轮成一体的个位显示盘20因而每天由ー个个位变址，但是从该月的第31日转变到下个月的第
I日除外，在此期间仅十位显示盘23増加。用于致动个位显示盘19的所述齿轮包括10个齿，并且通过1/10圈回转利用节距进行变址，这是借助于来到两个连续的齿之间的个位盘的弾性变址元件24实现的。十位显示盘23与一个致动齿轮，即用于致动十位显示盘22的齿轮，成一体，所述十位显示盘22具有带4个臂的十字形状，并且在从第9日到第10日、从第19日到第20日、从第29日到第30日、从第31日到第I日的转变期间通过1/4圈回转变址。通过来到所述十字的两个相邻的臂之间的十位显示盘的弾性变址元件24确保了 1/4圈回转的跳变；并且通过设置在十位轮18上的长齿确保了在这些日期值上的变址，所述十位轮18也分成31个区段，但是仅包括4个长齿，其中3个长齿设置在9个区段间隔处，第4个长齿在第3个长齿之后以便从第31日转变到下个月的第I日。在图1A、1B和IC的每ー个中可以部分地看到由从日期轮16到个位显示盘20和十位显示盘23的附图标记为16至24的元件所组成的用于月份中的日期显示的轮系图IA示出整个轮系，但是没有示出分别与个位显示盘20和十位显示盘23相关联的每个致动齿轮19和22的弹性变址元件21和24，图IB示出位于这些个位显示盘20和十位显示盘23之下的啮合层级，所述个位显示盘20和十位显示盘23因而仅在图IC中可见。借助于设置在壳体0上的手动致动器26进行月份中的日期的调整。根据图IA和IB所描述的优选实施例，用于日期调整的手动致动器26是按钮，其被相继按压至多30次，以到达希望的日期。为了清晰起见在图IB中没有示出调整机构25，该调整机构25使得脉冲能够从按钮传递到日期齿轮16 ;但是，这种机构对于本领域技术人员是已知的。但是，根据所示的优选实施例，以及对于所提出的替代方案，不能在齿轮装置12的其中ー个啮合节段28、29、30或31与日期程序轮13直接地或者经由行星齿轮128、129、130相接合时，也就是说在20. 00时和24. 00时之间时，进行这种日期的调整。实际上，齿轮装置12和24小时轮的日期啮合区段11的直接接合趋向于将这些变址操作转移到小时轮I上，这不可能不损害机芯的正常功能运行。图2A和2B分别示出根据本发明的一个优选变型的使用齿轮装置12的日历机构的截面图和平面图，其中描述了用于定位月份程序齿轮43以便适当定位枢转的可缩回齿的控制轮系，以及用于显示月份和闰年的轮系。在壳体0的位置处示出两个另外的手动致动器，第一个手动致动器的附图标记为48并且在壳体上的8点钟处，其用于调整月份，第二个手动致动器在壳体0上的4点钟处，其形式为表冠50，通常例如设置在拉杆上，所述拉杆的其中一个轴向位置使得机芯能够被重新上条，而另一个轴向位置允许时针和分针被双向调整。在图2A的中心部分中可以看到一个齿轮，在该齿轮上设有在图2B中可见的每月变址齿32。所述每月变址齿32与具有8个齿的每月变址齿轮33相啮合，所述每月变址齿轮33与具有32个齿的月份控制轮41不可相对旋转地固定在一起，所述月份控制轮41在啮合层级G上与中间月份控制轮42啮合，所述中间月份控制轮42与中间日期轮15同轴，但是没有相对于中间日期轮15不可旋转地固定，所述中间月份控制轮42继而与具有48个齿的月份程序齿轮43啮合。由于来到每月变址齿轮33的两个连续的齿之间的弹性变址元件34，所述每月变址齿轮33每个月恰好执行1/8圈回转。每月变址齿轮33和月份程序齿轮43的数目之间的传动比允许每月恰好通过1/12圈回转对月份程序齿轮43进行变址。所述每月变址齿轮33额外地与具有23个齿的中间每月变址轮啮合,所述中间每月变址轮继而与具有12个齿的用于月份显示的致动齿轮36啮合。每月变址齿轮33和用于月份显示的所述致动齿轮36之间的8/12的传动比确保了用于月份显示的所述致动齿轮在每个月结束时恰好执行1/12圈回转。用于月份显示的所述致动齿轮36相对于年份变址齿37不可旋转地固定，所述年份变址齿37定位在每年执行一次完整回转的齿轮上。所述年份变址齿37与具有8个齿的闰年致动齿轮38啮合，所述闰年致动齿轮38在每次与年份变址齿37啮合期间被偏移两个齿，即90度。所述闰年致动齿轮38相对于具有39个齿的中间闰年轮39不可旋转地固定，所述中间闰年轮39与同样包括39个齿的闰年显示轮40啮合，所述闰年显示轮40与用于月份显示的致动齿轮36同轴安装，从而月份和闰年的指示器(特别是指向设置在表盘上的同心环的指针)能够设置为围绕相同的走针机构旋转，以便针对用户提高易读性。本领域技术人员将会理解的是，对于形成图2A和2B所描述的轮系的元件，即用于月份显示(的元件33-36)、闰年显示(的元件37-40)和月份程序齿轮43的定位控制(的元件33、41、42、43)，所记载的齿的数量是作为示例给出的，其在所示出的具有足够的啮合效率以实现本发明的优选变型的框架内，但是不应认为是限制性的。
图2B清楚地示出安装在月份程序齿轮43上的闰年变址齿轮46。所述闰年变址齿轮46与马耳他十字46’成一体，所述马耳他十字46’在层级F上与设置在固定轮47上的闰年变址拨爪47’啮合。在所述马耳他十字的3个臂上叠置有3个齿461、462和463，当年份不是闰年时，所述3个齿在啮合层级E上啮合以便将日期从28日移动到29日。
所述月份程序齿轮43与所显示的和变址的月份值同歩，以便行星齿轮进行啮合以执行在月份的末尾所需要的再调整。这是为何控制轮系(其根据所示的优选实施例由元件15、16、32、33、41和42形成)能够实现从外部日期变址齿系统13’向月份程序轮43的逆向作用(retroaction)的原因。日期程序轮13的日期变址齿系统13’每天执行至少1/31圈回转(即，对于常规日期为1/31，而对于具有少于31天的月份的最后的日期则执行具有30天的月份和二月份所需要的ー个或多个1/31圈回转的额外的再调整)，以便在每个月份结束之后通过1/12圈回转对月份程序轮43变址。根据所示出的优选变型，月份程序齿轮43的变址与用于致动月份显示的齿轮36也通过1/12圈回转进行的变址在相同的时间发生，这是因为这两个齿轮的变址是通过与相同元件的啮合实现的，即每月变址齿32。根据所描述的日历机构的优选实施例，从附图标记为15、16、32、33、41、42的元件组成的月份程序齿轮的控制轮系是由第一运动链形成的，所述第一运动链是从日期程序轮13的日期变址齿系统13’开始经由中间日期轮15至日期轮16，所述日期齿轮16形成日期显示轮系(16-24)的第一元件，而第二运动链从日期轮16和毎月变址齿32开始，经由毎月变址齿轮33和月份控制轮41 (其在旋转方面互相固定)以及中间月份控制轮42，返回到月份程序轮43，所述月份程序齿轮与日期程序轮13同轴地设置，但是在旋转方面独立于日期程序轮13。中间齿轮15和42(即中间日期轮15和中间月份控制轮42)设置为包含同轴的且在旋转方面独立的两个齿轮的单独ー个中间轮，以便节省在机板上的最大空间量，从而例如用于其它时钟模块。所述中间月份控制轮42在层级G上与月份程序齿轮43啮合，而中间日期轮15在层级C上与日期程序轮13的日期变址齿系统13’啮合。根据所示出的优选实施例，所述中间轮(中间日期轮15和中间月份控制轮42)在彼此相反的旋转方向上转动，这是因为中间日期轮15直接与日期轮16啮合并因此在与日期轮16相反的方向上转动，而中间月份控制轮42是由与日期轮16成一体的毎月变址拨爪32经由齿轮33和41所形成的传动系所驱动的，因此在与日期轮16相同的方向上转动。月份的调整借助于设置在壳体0上的手动致动器48进行。根据图2A和2B所描述的优选实施例，用于调整周历的手动致动器48是按钮，其至多被连续按压11次，以到达该年中的所需的月份。根据所描述的优选实施例，手动致动器48不仅用于确定月份，还用于确定在4年的闰年循环中的年份，这是因为没有用于年份调节的专用致动器。在这种情况下，脉冲的最大数量将是47而不是11。为了克服这种缺陷，在一个替代实施例中可以在中心部分上提供另ー个手动致动器，以便直接作用在用于致动闰年显示的齿轮38的齿系统上。但是，在这种情况下，将必须确保在调整期间所述致动齿轮的齿系统不与年份变址齿37接合，即，优选地在12月份或者在I月份不与年份变址齿37接合，这对于必须执行所述调整的时刻施加了额外的限制。为了清晰起见，在图2B中没有示出调整机构49，所述调整机构49允许按钮的脉冲被传递到月份程序齿轮43。但是，这种机构对于本领域技术人员是已知的。但是，根据所示的优选实施例，以及对于所提出的替代方案，在毎月变址齿32与每月变址齿轮33啮合吋，即在从当前月份的最后一天转到下个月份的第一天的夜晚期间，不能进行这种月份的调整。实际上，变址齿32的接合将导致日期轮16旋转，这将引起日期程序轮13的相同的运动，所述日期程序轮13与变址齿轮12的齿28、29、30、31在20. 00时和24. 00时之间的接合将导致24小时轮的日期啮合区段11旋转。这趋向于将这些变址操作传递到小时轮I上，与前文的描述ー样，如果日期的调整发生在20. 00时和24. 00时之间，则这样不可能不损害机芯的正常功能运行。图3A和3B分别示出根据本发明的程序轮100和齿轮装置12的一个优选实施例的截面图和透视图。所述齿轮装置12通过在层级A上啮合的运动所驱动，而在啮合层级B、D、E上的不同啮合节段28、29、30允许在啮合层级C上的啮合节段31执行正常的每日变址操作的同时(优选地在23. 00时和午夜之间)发生变址再调整。啮合节段28、29、30和31根据所示的变型分别包括单个渐缩的齿，并且叠置在齿轮装置12的齿轮12’的在层级A上连续设置的齿28”、29”、30”和31”之上。啮合层级F和G仅涉及程序轮100，并且分别能够通过啮合在固定轮47的棘爪上的马耳他十字46’实现闰年变址轮46的变址和通过1/12圈 回转实现程序轮43的每个月份的变址。根据所描述的实施例，啮合节段29位于层级B上，啮合节段30位于层级D上，啮合节段28位于层级E上。啮合层级D、E和B分别在日期啮合层级C的两侧的这种构造是有利的，使得行星齿轮128、129、130能够定位成从日期程序轮13的外部日期变址齿系统13’的连续的齿后退，如图3B中所示，因为行星齿轮的齿系统可以越过相邻行星齿轮的旋转轴。从图3B可以看到，与在啮合层级A上的所述齿轮的齿28”、29”、30”相比，第一、第二和第四啮合节段28、29、30是相同的，对于这些节段中的每ー个具有双齿系统，所述第一、第二和第四啮合节段28、29、30在其各自的啮合层级E、B和D上与所述齿28”、29”、30”叠置以确保更好的啮合可靠性。叠置在齿轮12’的齿31”上的啮合节段31具有与所述齿31”相同的轮廓。因此所述啮合节段31与啮合节段28、29、30相区别，从而能够容易地指出哪ー个是与日期轮13的日期变址齿系统13’啮合的日期啮合层级，即啮合层级C。月份程序轮43安装成与啮合层级B上的用于二月份的程序齿轮45和啮合层级D上的用于少于31天的月份的程序齿轮44同轴并且在旋转方面相固定，以便对于这两种变址再调整中的每ー种都不需要专用的轮系。用于二月份的程序齿轮45包括单个齿451，用于少于31天的月份的程序齿轮44包括5个齿441、442、443、444和445，每个齿分别对应于二月、四月、六月、九月和11月。这些齿位于对应于每个月份的12个角区段中的第二、第四、第六、第九和第十一区段。用于少于31天的月份的程序齿轮44因此设置为在对应于少于31天的月份的区段上具有12个齿的齿轮，其中的7个齿将被省略。而且，对应于用于少于31天的月份的程序齿轮的二月份的齿441和二月份程序齿轮的齿451是叠置的和相同的，以便有助于通过简单地核实所需的对中来实现不同程序齿轮的组装，以及由于用于每个变址再调整的齿的形状的相似性而限制了机加工成本。在图3B中可以看到三个行星齿轮128、129、130，其中每个行星齿轮具有8个齿并且具有与日期程序轮13成一体的旋转轴。这些行星齿轮128、129、130都是相同的，它们的旋转轴128’、129’、130’位于日期程序轮13的日期变址齿系统13’连续的齿之间，以便啮合节段28、29、30的齿系统能够沿两个方向以及沿着对应于日期程序轮13的1/31圈回转的角距离有效地驱动行星齿轮128、129、130的齿系统，并且所述旋转轴128’、129’、130’还位于距日期程序轮13的旋转中心相等距离处。相对于变址齿系统13’的齿的末端的深度确定为使得能够实现与每个啮合节段28、29、30的齿系统的良好接合。旋转轴128’、129’、130’在相同圆弧上的这种构造是可以实现的，因为用于少于31天的月份的程序齿轮44、用于二月份的程序齿轮45和闰年程序齿轮46的齿系统是相同的，并且在非闰年的二月份期间相叠置。行星齿轮128、129、130与相对于月份程序轮43在旋转方面固定的这些齿轮的齿系统相啮合，以便在月份的末尾执行变址再调整。根据所描述的优选实施例，行星齿轮128、129、130中的每ー个包括8个齿以提高啮合效率，这些轮在月份程序齿轮的连续的齿之间的这种设置仅在以下条件下是可能的，即，轮128和130位于日期啮合层级C的两侧(在该啮合层级C上，齿轮装置12的第三啮合节段31每天直接与外部日期变址齿系统13’啮合)，从而每个行星齿轮128、129和130的齿系统能够跨越相邻齿轮的旋转轴。例如，在图3B中可以看到，行星齿轮129的齿系统跨越行星齿轮128和130的旋转轴128’和130’。
图3A和3B所示的程序轮100因此g在用于万年历机构，该万年历机构具有在啮合层级B上的第一变址再调整，用于在二月份通过啮合节段29实现从第29日到第30日的变址，所述带齿节段29与行星齿轮129和二月份的变址齿451配合以使日期程序轮13前进ー个齿；该万年历机构还具有通过在第二啮合层级D啮合而实现的第二变址再调整，用于在少于31天的月份通过啮合节段30实现从第30日到第31日的变址，所述带齿节段30与第二行星齿轮130配合。第三变址再调整不是年份变址操作，因为它只在仅包含28天的二月份发生。此变址操作在第三啮合层级E上通过啮合节段28发生，所述啮合节段28与第三行星齿轮128配合。日期程序轮13本身的日期变址齿系统13’在第四啮合层级C上( 合。所示的程序轮的包含三个齿461、462、463的闰年程序齿轮46与马耳他十字46，成一体，所述马耳他十字46’安装成在月份程序轮43上枢转，并且每年在啮合层级F上与用于闰年的棘爪47啮合。为了有助于程序轮100的组装和对应的齿轮装置12的啮合区段的机加工，闰年程序齿轮的齿461、462、463是相同的，并且在非闰年的二月份在以下齿之上叠置，即，对应于用于少于31天的月份的程序齿轮的二月份的齿441以及二月份程序齿轮的齿451。因此，所示的程序轮100在从B到F的总共6个啮合层级上延伸。但是，本领域技术人员将会理解的是，通过省略用于闰年的啮合层级E和F，本发明同样适用于年历机构。类似地，所述齿轮装置设置在从A到E的5个啮合层级上，但是也可以仅包括4个啮合层级以用于年历机构。图4示出根据由不同的在先视图示出的本发明的优选实施例的日历机构的透视图。从该图的中心处的小时轮I出发，可以看到通过24小时轮2和与齿轮装置12的齿轮12’啮合的具有7个齿的日期啮合区段11引向日期程序轮13的轮系，其中仅示出了上部啮合层级B，在所述啮合层级B上具有可围绕其旋转轴129’运动的行星齿轮129和用于二月份的变址齿451，所述旋转轴129’稍微位于马耳他十字的下方并位于日期变址齿系统13’的连续的齿29’和30’之间。在每次与日历机构的齿轮装置12的啮合节段28、29、30或31的其中一个啮合期间，日期程序轮13执行1/31圈回转。通过中间日期轮15，使得日期轮16旋转相同的角度。在日期轮16之上可以看到个位轮17和十位轮18，并且可以清楚地看到十位轮18的4个长齿设置在所述十位轮18的第9个、第19个、第29个和第31个齿的位置处,个位轮17的第31个齿是挖空的。为了清晰起见，没有示出日期显示机构。在图4中也没有示出用于月份中的日期显示的轮系的整体，因为各个显示盘和变址元件(在图IC中可以看到附图标记20-24)以及与日期齿轮同轴并且在旋转方面相固定的毎月变址齿32被隐藏在日期轮16的下方。但是，可以看到每月变址齿轮33，其使得月份控制轮41 (所述每月变址齿轮33与所述月份控制轮41在旋转方面相固定)能够通过中间月份控制轮42驱动月份程序齿轮43旋转，以及还与用于月份显示的轮系啮合，所述月份程序齿轮43的齿系统在日期轮的日期变址部分13’的齿系统下方几乎不可见。在图4的顶部可以看到中间每月变址轮35，其与隐藏在毎月变址齿37下方的用于月份显示的致动齿轮36啮合，所述致动齿轮36与毎月变址齿37同轴并且在旋转方面相固定。毎月变址齿37 —年执行一次完整回转，并且与用于闰年显示的致动齿轮38啮合，所述致动齿轮38与中间闰年轮39同轴并且在旋转方面相固定，所述中间闰年轮39与具有相同数量的齿的闰年显示轮40啮合。所述闰年显示轮40设置为与用于月份显示的致动齿轮同轴，以便为表的用户提供更好的易读性。
图5A示出在非闰年的二月份第28日，根据附图中所示的优选实施例的万年历机构的两个第一变址顺序操作。对于这样的日期，日历机构必须通过3个日期值再调整，这通过在各个层级E、B和D上的啮合实现；该附图示出在20. 00时在层级E上的第一再调整，以及在21. 00时在层级B上的第二再调整。该图的上部示出在二月份第28日的20. 00时，日期变址区段11以及在啮合层级A上的与在其各自的啮合层级E、B、D、C上的啮合节段28、29、30和31相叠置的不同的齿28”、29”、30”和31”的位置。此时，位于啮合层级A上的日期变址轮的齿28”下方的齿轮装置12的啮合节段28在层级E上与行星齿轮128啮合，该行星齿轮128安装成围绕与日期程序轮13成一体的旋转轴128’枢转。根据所示的优选实施例，枢转的可缩回齿128的旋转轴128’稍微位于日期变址齿系统13’的连续的齿28’和29’之间的空白部的下方。行星齿轮128额外地与闰年变址齿轮46的第二齿462啮合，所示闰年变址齿轮46与马耳他十字46’成一体，所述马耳他十字46’由固定的闰年变址拨爪47每年变址一次，所述闰年变址拨爪47本身与固定轮47’成一体。根据所示的优选实施例，固定轮47’与月份程序齿轮43以及日期程序轮13同轴。作为以上设置以及行星齿轮128的齿系统与闰年变址齿轮46的齿462和啮合节段28的齿系统(其优选地可包括ー个或两个齿)的配合的結果，日期程序轮13例如根据图5A的上述视图沿着与24小时轮2的旋转方向相同的旋转方向SI (此处为表的指针的顺时针方向)被驱动进行1/31圈回转。日期程序轮的弹性变址元件14使得日期变址齿系统13’能够通过沿方向SI的精确的1/31圈回转利用节距进行变址，所述日期变址齿系统13’随后啮合在日期显示轮系(參见其它附图中示出的附图标记15-24)上。从图5A的顶部向下跟随箭头S将会看到第二图示，其中所述箭头S表示在二月份的末尾所述变址顺序操作执行的方向，所述第二图示示出了在啮合层级B上的日期程序轮13和月份程序轮43的截面图，在该啮合层级B上，叠置在啮合层级A上的日期变址轮的齿29”上的齿轮装置12的啮合节段29与日期程序轮13的枢转的可缩回齿129啮合，所述枢转的可缩回齿129安装成围绕与日期程序轮13成一体的旋转轴129’枢转。根据所示的优选实施例，行星齿轮129的旋转轴129’稍微位于日期变址齿系统13’的连续的齿29’和30’之间的空白部下方。此顺序操作在21. 00时发生，此时24小时轮2已经使24小时轮的日期啮合区段11向前一个齿并且导致日期变址轮12旋转1/8圈从而啮合在齿28”之后的齿29”上。显然，在层级B上的用于二月份的变址齿451与先前在图5A的顶部示出的在啮合层级E上的闰年变址齿462相同并且叠置，这种设置使得日期变址齿轮13’能够沿相同的方向SI旋转1/31圈，这是由于行星轮129的齿系统与用于变址二月份的齿451以及与啮合节段29的齿系统配合的结果，所述啮合节段29的齿系统优选地可包括ー个或两个齿，并且优选地与啮合节段28具有相同数量的齿。日期程序轮的弹性变址元件14使得待变址的日期变址齿轮13’能够沿方向SI再次准确地旋转1/31圏。与旋转方向SI本身相反的旋转方向S2对应于月份程序轮43的旋转方向，用于二月份的程序齿轮45相对于所述月份程序齿轮43在旋转方面相固定。但是，根据所描述的优选实施例，月份程序轮43的变址仅在从当月的第31日转到下个月的第I日时发生。图5B中示出在啮合层级D上发生的第三且最后的变址再调整，所述图5B示出了日期程序轮13和月份程序轮43沿啮合层级D的截面图，在所述啮合层级D上，叠置在啮合层级A上的齿30”之上的齿轮装置12的啮合节段30与日期程序轮13的行星齿轮130啮合，所述行星齿轮130安装成围绕与日期程序轮13成一体的旋转轴130’枢转。根据所示 的优选实施例，旋转轴130’稍微位于日期变址齿系统13’的连续的齿30’和31’之间的空白部下方，并且相对于日期程序轮13的旋转中心在与旋转轴128’和130’相同的圆弧上。此顺序操作在22. 00时发生，此时24小时轮2已经再次使24小时轮的日期啮合区段11向前一个齿并且导致日期变址轮12旋转1/8圈从而啮合在日期变址轮12上的齿29”之后的齿30”上。与在先的图5A中的在啮合层级B和E上的图示类似，在层级D上，变址齿441分别与层级E和B上的齿462和451相同并且叠置，在层级D上的这种设置使得日期变址齿轮13’能够沿相同的方向SI被驱动旋转ー个1/31圈，这是由于行星轮130的齿系统与用于少于31天的月份(此处用于二月份)的齿轮44的变址齿441以及与啮合节段30的齿系统配合的结果，所述啮合节段30的齿系统优选地可包括ー个或两个齿，并且优选地与其它啮合节段28和29具有相同数量的齿。与齿441相同的另外四个齿442、443、444和445分别对应于在四月、六月、九月和十一月中用于从第30日到第31日的再调整的变址齿，所述再调整都类似地发生在这些月份的最后日期的22. 00时到23. 00吋。日期程序轮的弹性变址元件14使得日期变址齿轮13’的旋转能够通过沿旋转方向SI的精确的1/31圈回转利用节距再次变址以用于此最后的变址再调整。与旋转方向SI本身相反的旋转方向S2对应于月份程序轮43的旋转方向，如同用于二月份的齿轮45 —样，用于少于31天的月份的程序齿轮也与所述月份程序轮43在旋转方面相固定。但是，根据所描述的优选实施例，月份程序轮43的变址仅在从当月的第31日转到下个月的第I日时发生。尤其从图5A的不同图示可以看出，所有行星齿轮128、129、130优选地具有相同的几何形状，这ー方面大大简化了日期程序轮13的制造，同时还简化了备用部件的制造，其不需要对用于月份中的日期调整的专用元件进行任何机加工。每个行星齿轮128、129、130的简单和一致的几何形状共同使得能够如上所述在用于变址再调整的每个层级(B、D、E)上使用具有同样一致的齿系统的变址齿轮(用于二月份的齿轮45以及用于少于31天的月份的齿轮44)。因此，整个所提出的日历机构的复杂性相比于常规机构大大降低。行星齿轮128、129、130优选地包括8个齿，并且与啮合节段28、29、30在其各自的啮合层级E、B、D上啮合，根据所示出的优选实施例，每个所述啮合节段28、29、30具有两个齿。
根据ー个示出的优选实施例，啮合节段28、29和30分别仅包括単独ー个齿，所述齿充分地渐缩以便与每个行星齿轮128、129、130的齿系统啮合，并且还叠置在日期变址轮12的齿28”、29”、30”上。这种方案能够简化啮合节段28、29、30的机加工。为了提高啮合可靠性，在一个可选实施例中，可以在每个啮合节段中设置第二齿。在这种情况下，啮合节段的两个齿将位于日期变址轮12的对应的齿28”、29”、30”的两侧，而不是确切地在其下方，即使所述啮合节段的整体相对于日期变址轮12的齿28”、29”和30”位于充分叠置位置。在图5A和5B中，对于日期程序轮13的31个齿，仅日期变址齿系统13’的第I个齿以及第28至30个齿(其分别被赋予附图标记1、28’、29’、30’)以及齿131被标记，当从非闰年的二月份第28日转到3月I日时，在所描述的示例中所述齿131与叠置在齿轮装置12的齿31”上的啮合节段31配合以用于从第31日向下个月第I日的变址。在所示的优选实施例中，啮合节段31与专用于再调整的其它啮合节段(附图标记为28、29、30)的区别在于，所述啮合节段31与齿轮装置12的齿31”(所述啮合节段31叠置于齿31”上)具有正好相同的形状，而其它啮合节段均具有渐缩的齿以便与具有较细齿结构的行星齿轮啮合。在图5B底部的图示示出月份的最后变址顺序操作，其在用于非闰年的二月第28 日的三个在先的变址再调整之后，但是其也在该年份中的所有其它日期的23. 00时至午夜发生。可以看到与在先的图5A中相同的用于月份的最后变址的箭头S指向下，以表示所述变址顺序操作执行的方向。此图示示出了在啮合层级C上的日期程序轮13，在所示的优选实施例中特别是在图1A/B和2A/B中，该啮合层级C正好位于层级D上方，在该层级C上，齿轮装置12的啮合节段31与日期程序轮13的日期变址齿系统13’的齿131啮合。此顺序操作发生在23. 00时，此时24小时轮2已经使24小时轮的日期啮合区段11相对于图5B顶部的图示再次向前ー个齿，并且已经导致齿轮装置12旋转1/8圈从而啮合在齿轮12’的层级A上的齿30”之后的齿31”上。一旦月份中的日期已经在午夜被变址为3月I日，当齿轮12’已经执行额外的1/8圈回转时(与所述齿轮12’在旋转方面相固定的所有啮合节段28、29、30、31均执行同样的回转)，啮合节段齿31不再与日期变址齿轮13’啮合。齿轮装置12 (其优选地在与日期啮合区段11啮合的层级A上包含8个齿，其中的齿28”、29”、30”和31”叠置在与日期程序齿轮13啮合的相应层级E、B、D、C上的啮合节段29、29、30和31之上)将继续与啮合区段11的其余的齿啮合，并且这对于日期程序轮13的运动没有任何影响。日期变址齿系统13’将因此在此时刻之后不再被驱动旋转。但是，以上描述的、特别是基于图2B的控制轮系(附图标记15、16、32、33、41、42)将仍然在每次从第31日转到下个月的第I日期间通过沿着与方向SI相反的方向S2的1/12圈回转来变址月份齿轮43。而且，齿轮装置12 (其在与带齿啮合区段11的7个齿啮合之后已经执行了完整的一圈回转)将被图5A和5B的所有图示中可见的不具有齿的区段11’的表面(其阻止了齿轮装置12旋转)保持就位，直到下次与所述同一啮合区段啮合。由根据本发明的日历机构所提出的啮合的可靠性相比于使用复杂凸轮表面的机构和/或具有若干平移部件以用于可缩回齿的机芯得以提高。而且，通过使用对于月份中的日期的每种再调整都相同的行星齿轮以及使用在各自的啮合层级具有类似齿结构的若干同轴的且在旋转方面相固定的程序齿轮，使构造得以简化。
此外，显然所述齿轮装置12和日期程序轮13都不具有长齿，这简化了其机加工。用于再调整的优选为相同的啮合节段可以在各自的啮合层级上模块化安装和定位。它们的深度以及齿的数量(相对于在日期变址轮12的啮合层级A上的相应叠置的齿28”、29”、30”，在每个啮合节段28、29、30上的齿的数量加倍)能够实现良好的啮合可靠性，同时在每个啮合节段本身之间的角间隔确保了日期程序轮13的单位增量。从图5A和5B的视图可以看到，由根据本发明的日历机构在至多4小时的期间内(即从20. 00时到24. 00时)每小时依次执行对于在少于31天的月份的末尾缺少的日期的再调整，首先在3个再调整啮合层级E、B、D的每ー个上进行调整，然后在常规日期变址层级C上进行调整，同时齿轮装置12由24小时轮的啮合区段11驱动。所有的行星齿轮由相同的时钟机芯轮系驱动，更确切地说由相同的部件(即日期变址轮12)驱动，从而不需要针对每种校正的专用轮系，与传统机构相比，这简化了所提出的日历机构的构造。日期变址轮12的齿的数量(根据所选择的优选实施例该数量固定为8)已经确定为围绕足够的角度执行旋转以便通过1/31圈回转对日期程序轮13(其上安装有行星齿轮128、129、130)变址，同时具有合适的啮合深度。为了在与小时轮每次啮合期间进ー步增加角行程，可以进ー步减少齿的数量，例如，减少为6个,或者至多减少为4个以便与万年历机构集成，或者减少为3个以用于年历机构，此最小数量对应于月份中的日期再调整所需的啮合节段的数量。而且，日期变址轮12每天精确地执行一次完整回转的事实使得能够通过从相同位置开始的日期循环重复类似的运动。但是，在一个变型中，也可以设想在齿轮装置12上每个啮合节段重复两次，从而齿轮12’例如可包括16个齿，即分别由8个齿组成的两种相同模式，所述8个齿包括不在啮合层级上叠置的在层级A上的ー组两个齿，然后是在4个啮合节段上叠置的4个齿，以及不在啮合节段上叠置的最后ー组两个齿。在这种情况下，齿轮12’将每天执行半圈回转而不是ー圈完整回转，这会在齿轮装置12的每个变址步骤期间限制角行程。具有包括较大数量的齿的齿轮12’的齿轮装置12的缺陷是，将在机板上占据更多的空间。但是，可以使这种齿轮装置12的使用例如与具有较大数量的齿的24小时轮结合，以便以更加限制的时间跨度执行日期的再调整。例如，当使用具有48个齿的24小时轮(啮合区段仍然具有7个齿)吋，第一、第二、第三和第四啮合节段29、30、31和28将不再在其各自的啮合层级B、D、C、E上每小时依次与日期程序轮13啮合，而是每半小时依次与日期程序轮13啮合，同时日期啮合区段11将与齿轮装置12的齿轮12’啮合，从而在月份末尾的日期再调整至多将仅花费2小吋，而不是根据基于在先的附图所示的优选实施例花费4小吋。对于在月份的末尾的所有再调整操作啮合层级B、D、E与日期变址操作的啮合层级C分离的事实使得对于程序轮100和齿轮装置12的每个部件能够实现模块化替代，优选地由啮合层级替代啮合层级。由根据本发明的日历机构提供的这种可能性是非常有利的，因为啮合层级C例如将每天使用，而层级B将每年使用一次，层级D —年使用5次，层级E在四年中的非闰年的三年中每年使用一次。所述日历机构实现了日期显示总是相对于机芯同歩，而且是在两个方向上，从而小时的调整(其通常通过使设置在壳体0上的表冠旋转来实现)将被传递到小时轮1，随后被传递到日历机构。在旅行到其时区滞后于原始地点的目的地期间(例如美国西海岸比欧 洲滞后9个小时)，这是有利的。配有根据本发明的日历机构的表的用户仅需要将他/她的表的小时调整为减去9个小时，从而日期将被自动地向后调整，例如从3月I日到二月28 日或29日，而不需要针对月份中的日期调整的任何专门的操作。这种表的使用相比于具有常规日期机构的表更为简单，对于常规的表，在沿相反操作方向调整期间不能提供与机芯的同步性。
权利要求
1.ー种用于钟表机构的齿轮装置(12)，其特征在于，所述齿轮装置(12)包括 -具有均匀的一体的周边齿系统的齿轮(12’)，所述齿系统包括在第一啮合层级(A)上的至多16个齿； -与所述齿轮(12’)在旋转方面相固定并且在第二啮合层级(B)上进行啮合的第一啮合节段(29)，其中所述第一啮合节段(29)叠置在所述齿轮(12’ )的第一齿(29”)之上； -与所述齿轮(12’)在旋转方面相固定并且在第三啮合层级(D)上进行啮合的第二啮合节段(30)，其中所述第二啮合节段(30)叠置在所述齿轮(12’ )的第二齿(30”)之上； -与所述齿轮(12’)在旋转方面相固定并且在第四啮合层级(C)上进行啮合的第三啮合节段(31)，其中所述第三啮合节段(31)叠置在所述齿轮(12’ )的第三齿(31”)之上。
2.根据权利要求I的用于钟表机构的齿轮装置(12)，其特征在于，所述第一齿(29”)、第二齿(30”)和第三齿(31”)依次设置在所述齿轮(12’ )的齿系统上。
3.根据权利要求I的用于钟表机构的齿轮装置(12)，其特征在于，所述齿轮装置(12)附加地包括 -与所述齿轮(12’)在旋转方面相固定并且在第五啮合层级(E)上进行啮合的第四啮合节段(28)，其中所述第四啮合节段(28)叠置在所述齿轮(12’ )的第四齿(28”)之上。
4.根据权利要求3的用于钟表机构的齿轮装置(12)，其特征在于，所述第一齿(29”)、第二齿(30”)、第三齿(31”)和第四齿(28”)依次设置在所述齿轮(12’ )的齿系统上；所述第三齿(31”)的轮廓对应于所述齿轮(12’ )的齿系统。
5.根据权利要求3的用于钟表机构的齿轮装置(12)，其特征在于，所述第二和第四啮合节段(28、30)的所述第三和第五啮合层级(D、E)与所述第一啮合节段(29)的所述第二啮合层级(B)分别位于所述第三啮合节段(31)的所述第四啮合层级(C)的两侧。
6.根据权利要求3的用于钟表机构的齿轮装置(12)，其特征在于，所述第一、第二和第四啮合节段(29、30、28)的齿系统是相同的。
7.根据权利要求3-6中任ー项的用于钟表机构的齿轮装置(12)，其特征在于，所述齿轮(12’ )包括至多8个齿，并且与所述钟表机芯的24小时轮⑵的日期啮合区段(11)啮合，使得所述齿轮(12’ )每天执行至多一圈完整回转。
8.根据权利要求7的用于钟表机构的齿轮装置(12)，其特征在于，每个所述啮合节段(28、29、30、31)设置为与日期程序轮(13)啮合并且通过1/31圈回转利用节距对所述日期程序轮(13)变址。
9.根据权利要求8的用于钟表机构的齿轮装置(12)，其特征在于，所述齿轮装置(12)的所述第一、第二、第三和第四啮合节段(29、30、31、28)设置为在所述24小时轮(2)的日期啮合区段(11)与所述齿轮装置(12)的所述齿轮(12’ )啮合的同时，至少以ー个小时的间隔在所述第一、第二、第三和第四啮合层级(B、D、C、E)上依次与所述日期程序轮(13)啮
全文摘要
本发明涉及一种用于钟表机构的齿轮装置(12)，所述齿轮装置包括具有均匀的一体的周边齿系统的齿轮(12’)，所述齿系统包括在第一啮合层级(A)上的至多16个齿；与所述齿轮在旋转方面相固定并且在第二啮合层级(B)上进行啮合的第一啮合节段(29)，其中所述第一啮合节段叠置在所述齿轮的第一齿(29”)之上；与所述齿轮在旋转方面相固定并且在第三啮合层级(D)上进行啮合的第二啮合节段(30)，其中所述第二啮合节段叠置在所述齿轮的第二齿(30”)之上；与所述齿轮在旋转方面相固定并且在第四啮合层级(C)上进行啮合的第三啮合节段(31)，其中所述第三啮合节段叠置在所述齿轮的第三齿(31”)之上。
文档编号G04B19/253GK102645886SQ20121003808
公开日2012年8月22日 申请日期2012年2月17日 优先权日2011年2月17日
发明者P·施密特 申请人:格拉斯许特钟表有限公司