设有用于模拟指示器的周期性或间歇性运动的驱动机构的钟表机芯的制作方法与工艺

本发明涉及包括信息模拟显示装置的钟表机芯领域，信息的值在预定的离散值、特别是日历信息和/或选自多个可能的功能/应用中的功能/应用之间周期性地或间歇性地变化。“值”通常指数字、日历信息(诸如日期、星期或月份)以及同样选自多个功能或应用的一个功能或应用，然而该清单并非是详尽的。本发明特别涉及用于模拟指示器的周期性或间歇性运动的驱动机构、以及这类指示器的抗冲击机构、外加该指示器在多个所述的离散的显示位置中的各显示位置处的精确定位。

背景技术：
主要存在三种已知的用于驱动日历指示器、特别是日期环的机构：连续机构、传统的半瞬时机构以及瞬时机构。在如图1所示的传统变型中，连续机构2布置成驱动设有内齿圈6的日期环4。该连续机构包括马耳他十字件8以及用于致动它的轮副12。马耳他十字件包括六个分支部9且与共轴小齿轮10成一体，该小齿轮与日期环的齿圈6啮合。小齿轮10具有六个齿。马耳他十字件的分支部的数量以及小齿轮的齿的数量此处仅以非限制性示例的方式给出。因此，还存在一种已知的、具有带四个分支部的马耳他十字件和带八个齿的小齿轮的上述类型的机构。优选地，齿的数量和分支部的数量之间的比值为整数。致动轮副12包括两个驱动销16、17以及锁定件14，该锁定件与分支部9协作以将马耳他十字件锁定在分别由两个销执行的两个接连的驱动操作之间的稳定位置处。该致动轮副例如通过小齿轮20驱动旋转。由于马耳他十字系统的运行是公知的，此处将不对其进行更详细的描述。上述的连续驱动机构的特征在于具有很小的或不具有游隙的齿轮以及不具有跳簧/定位杆簧。因此，驱动功能以及将日期环定位在其显示位置处的功能均由与马耳他十字件协作的小齿轮实现。此外，由于锁定件14轻易地确保了抗冲击功能，这种抗冲击功能由马耳他十字系统实现。具有上述类型机构的钟表机芯的制造很昂贵，因为必须最大量地减小机构和日期环的加工公差和装配公差(制造公差)，以确保环形件在显示位置处的精确定位，例如各日期在设置用于钟表机芯的表盘的孔中的精确定中心。传统的半瞬时驱动机构包括用于日期环的驱动轮，该驱动轮通常设有一个指状件或两个指状件，所述指状件周期性地插入该日期环的齿圈以将该日期环从一个显示位置驱动至下一个显示位置。该齿圈的齿之间的空间通常制得较宽，以特别允许各指状件在没有锁定风险的情况下进入和离开该日期环；特别是由于日期环的制造公差和定心公差。因此，清楚的是，驱动轮不能确保定位该日期环的功能。此外，不能确保抗冲击功能，因为通常在驱动轮的特定角度范围内在齿圈和两个指状件中的相应指状件之间不存在啮合。为了确保定位功能和抗冲击功能，设置有定位杆簧，也称为“跳簧”，该跳簧插在日期环的齿圈的两个接连的齿之间。这被称为半瞬时系统，因为在改变至下一日期的第一阶段中，该日期环通过驱动轮的指状件驱动旋转并且位于跳簧下游的齿的顶端提升该跳簧，直至该跳簧的顶端搁靠在齿的顶端。接下来，跳簧施加一个切向力到相关的齿的后侧面上，并且随后获得其下一个静止位置。在第二阶段，跳簧迅速地驱动日期环旋转至下一个显示位置，驱动轮的指状件以比日期环低的速度继续旋转并因而停止以施加扭力到日期环上。齿之间的空间设置成足够大，使得由指状件推动的一个接一个的齿不会抵靠在插入在日期环齿圈中的指状件上。这种半瞬时机构的主要缺点源于如下事实：抗冲击功能由跳簧实现，该跳簧因而必须以很大的力压在日期环上以便在发生冲击的情况下施加足够大的锁定力矩。因此，在日期每次改变时，驱动机构必须提供大的驱动力矩来克服跳簧的定位力矩；这需要大量的能量以及能够在日期环齿圈处提供这样的驱动力矩的机构。瞬时驱动机构存在若干个实施例。在所有情况下，设有还确保抗冲击功能的定位跳簧。该机构因此具有与上述半瞬时机构相同的缺点。

技术实现要素：
本发明的一个目的是克服现有技术中的用于模拟指示器、特别是日期环的周期性或间歇性运动的驱动机构的问题和缺点。为此，本发明涉及一种钟表机芯，该钟表机芯设有用于显示信息的模拟显示装置所述信息的值周期性或间歇性地变化，该模拟显示装置一方面包括设有第一齿圈的所述信息的指示器，且另一方面包括用于周期性地或间歇性地驱动指示器的驱动机构。该驱动机构由不可逆的传动系统形成，该传动系统包括与第一齿圈啮合的第二齿圈。该显示装置还包括指示器定位跳簧，该跳簧在第一齿圈上产生一定位力，该定位力足以将指示器精确地定位在多个离散的显示位置处，但不足以确保用于指示器的抗冲击功能。此外，第一和第二齿圈之间的切向游隙设置得足够大，以使得当指示器处于多个离散的显示位置的任一个显示位置且不可逆的传动系统处于相应的预定位置时第一齿圈和第二齿圈彼此不接触。该不可逆的传动系统至少在指示器处于多个离散的显示位置的任一个显示位置且不可逆的传动系统处于所述相应的预定位置时借助于第一齿圈和第二齿圈的啮合确保用于指示器的抗冲击功能。“周期性驱动”是指仅周期性进行的驱动，也就是说，驱动在限制的时间间隔内周期性地进行并且在限制的时间间隔之间不发生驱动。同样地，“间歇性驱动”是指非连续的驱动，该驱动根据间歇性驱动机构的指令停止和开始而不必使驱动以有规律的时间间隔发生。由于根据本发明的钟表机芯的特征，解决了上述的具有驱动和定位指示器的马耳他十字件的连续机构的问题、以及传统的半瞬时或瞬时机构的问题，在传统的半瞬时或瞬时机构中定位杆簧确保指示器的定位和抗冲击功能。在本发明的一个特定实施例中，驱动机构限定了类似于半瞬时机构的机构，该半瞬时机构具有用于驱动与马耳他十字件成一体的指示器的一个或多个指状件，所述一个或多个指状件形成上述第二齿圈。事实上，定位跳簧通常也用于在将指示器从一显示位置改变至下一个显示位置的第二阶段中驱动指示器。根据本发明，通过不可逆的传动系统确保了至少在将指示器从一显示位置改变至下一个显示位置的第一阶段中的指示器的驱动功能以及抗冲击功能，该不可逆的传动系统能够施加非常大的锁定力。然而，不能像现有技术中一样通过该不可逆的传动系统确保定位功能，而是通过定位跳簧施加一个这样的力，该力足以用于该功能但比在发生冲击的情况下用于锁定指示器的规定的最小力小得多。因此，一方面，可以采用比具有传统半瞬时或瞬时机构的现有技术实施例低得多的驱动力矩将指示器从一个显示位置驱动至另一个显示位置，在所述传统半瞬时或瞬时机构中，在发生冲击时跳簧必须能够施加大的切向力到指示器齿圈上。另一方面，消除了具有连续机构但不具有跳簧的现有技术实施例的公差和装配问题。以下将在本发明的详细说明中说明本发明的其它其它特定特征。附图说明以下将参照以非限制性示例的方式给出的附图描述本发明，其中：–图1如已经所述的为具有马耳他十字系统的现有技术连续驱动机构的俯视图。–图2A是根据本发明的钟表机芯的第一实施例的示意性俯视图。–图2B是图2A的视图的局部放大图，其示出第一实施例的日期环和马耳他十字系统之间的啮合。–图3A和3B示出根据本发明的钟表机芯的第二实施例的部分视图和相应的透视图和俯视图。具体实施方式参照图2A和2B，以下将描述根据本发明的钟表机芯的第一实施例。钟表机芯24设有用于日期的模拟显示的模拟显示装置，该模拟显示装置周期性地变化信息并且具有多个功能F1、F2等，所述多个功能可由设有这种钟表机芯的手表的使用者来选择。该模拟显示装置包括设有第一齿圈28的环形件26和驱动机构30。多个日期“1”至“31”以及多个可能的功能的名称印在环形件26上。每个日期和每个功能通过设置在表盘中的孔口限定了环形件26的离散的显示位置，所述表盘安装在钟表机芯24上。驱动作用对于日期而言是周期性的，而对于从多个可能的功能中选择一功能而言是间歇性的。驱动机构30由马耳他十字系统形成，该马耳他十字系统限定了不可逆的传动系统。该系统包括具有马耳他十字件34的驱动轮32，该马耳他十字件的顶上覆盖有小齿轮36，该小齿轮具有与第一齿圈28啮合的第二齿圈38。为周期性地或间歇性地致动驱动轮，驱动机构还包括由小齿轮46驱动的致动轮40，该小齿轮46自身由电磁马达(未示出)驱动旋转。致动轮包括在致动轮的直径上对齐的两个销41和42以及居中地位于该(致动轮的)旋转轴线上的锁定件44。所述销布置成插入马耳他十字件的分支部之间并且允许驱动所述轮32且因而驱动独立的日期环。马耳他十字系统因而限定了不可逆的传动系统，因为致动轮可驱动所述驱动轮旋转，但反过来则不行。不论致动轮的角位置如何，由驱动轮传递到致动轮的扭力将引起致动轮至多在较小的角度距离内旋转。这也称作自锁驱动机构，因为其通过设计阻止了扭力的传递且因而阻止了在与期望方向相反的方向上的旋转。在离散的显示位置中，锁定件44优选设置成基本对齐在马耳他十字件的一个分支部的端部上(如图2A和2B所示)，从而防止马耳他十字件(超出制造公差外)的任何旋转。因此，至少在环形件26处在其多个离散的显示位置中的任一个显示位置且马耳他十字系统处在以上限定的相应位置时，由环形件施加在小齿轮36上的扭力将不会驱动轮40旋转。根据本发明，在第一齿圈28和第二齿圈38之间存在切向游隙，该切向游隙基本等于J1+J2，如图2B所示。该切向游隙制作得足够大，使得所述第一齿圈和第二齿圈在环形件26处在前述多个离散的显示位置中的任一个显示位置且马耳他十字件处在优选如图2A和2B所示的相应的预定位置时彼此不接触。不论小齿轮36的角位置如何，第一和第二齿圈始终处于啮合状态。因此，独立的日期环形件在冲击过程中的意外跳动是绝不可能的。事实上，即使该环形件在由小齿轮36驱动时因冲击而受到加速，但一旦完成驱动且马耳他十字系统返回至多个离散的显示位置中所规定的非驱动位置时，齿48始终将处于设置在齿圈28的两个相邻齿51和52之间的空间50中。因此，至少在马耳他十字系统处于预定的非驱动位置时，如果由环形件26在小齿轮36上施加很大的扭力，小齿轮保持不动。在该环形件处在多个离散的显示位置中的任一显示位置时，该环形件可因而仅在前述切向游隙中运动。马耳他十字系统因此借助于第一齿圈和第二齿圈的啮合而确保用于环形件26的抗冲击功能。“抗冲击功能”并非意味着防止机构在冲击过程中破裂或损坏，而是防止指示器在冲击作用下以持久的方式改变离散的显示位置，手表可受到上述冲击而不会破裂(根据NIHS91-10、91-20、91-30以及其它标准)。为了精确地定位独立的日期环形件，显示装置还包括用于该日期环形件的定位跳簧56。该跳簧(也称为定位杆簧)由臂58和弹性件62形成，其中该臂58在第一端具有定位齿60且在另一端绕轴线枢转，该弹性件62施加一个力到臂上以在第一齿圈28上产生一定位力。当环形件移动离开显示位置并且跳簧离开对应的稳定或静止位置时，该定位力具有作用在环形件齿圈上的切向分量，以便在不存在离散的显示位置的改变时使该环形件返回至显示位置或以便在结束阶段将环形件在环形件的驱动装置的致动期间移动至另一个预定的显示位置。例如，弹性件62为弯曲的弹性销或条带，其一部分处在凹槽64中且另一部分搁靠在臂58的后侧面上。根据本发明，定位力足以将环形件26精确地定位在多个离散的显示位置处但不足以确保环形件的抗冲击功能。该定位力因此设置成比用于在冲击过程中锁定该环形件的规定的最小力要小，以便能够以较低的扭力使该环形件被驱动旋转并因而将从一个显示位置改变至另一个显示位置所需的能量最小化。在一个优选变型中，定位力一方面大于由钟表机芯施加在环形件26上的最大摩擦力且另一方面小于该最大摩擦力的三倍。作为非限制性的示例，观察到由黄铜制成的、具有20mm直径的传统日期环形件要求大约60μNm的力矩来克服在机芯平放时该环形件上的静摩擦力。为通过跳簧来确保抗冲击功能，如前面提到的现有技术机芯中的情形，跳簧在此示例中必须能够施加大约2000μNm的锁定力矩。对于铝环形件或塑料环形件而言，在较低的重量下，该抗冲击的力矩将低于例如约800μNm。然而，由于本发明，在钢制环形件的情况下，在一个变型中可将弹性件62的尺寸设定成使得跳簧56施加一个120μNm至180μNm的力矩。采用铝环形件或塑料环形件，由跳簧56施加的力矩将例如在80μNm至120μNm。因而发现，本发明可大大减小由跳簧施加在环形件上的力矩并且因而减小所需的由驱动机构30传递的驱动力矩。特别是，可以减小驱动机构中的齿轮减速比。根据一个优选变型，第一齿圈和第二齿圈之间的切向游隙设置成大于或基本等于传动装置中在第一齿圈28和第二齿圈38处形成的累积制造公差的两倍，所述传动装置由环形件26和马耳他十字轮32形成。在一个特定变型中，第一齿圈和第二齿圈之间的游隙设置成小于最大距离，在该最大距离上，通过指示器的运动而移动离开对应于显示位置的稳定的静止位置的跳簧能够通过由所述跳簧施加在指示器齿圈上的定位力使指示器返回至该稳定的静止位置。在另一个变型中，一半游隙加上传动装置中在第一和第二齿圈处产生的累积制造公差小于上述最大距离，所述传动装置由指示器和不可逆的传动系统组成。在该变型中，不可逆的传动系统的第二齿圈的用于离散的指示器显示位置的理论位置基本居中地位于指示器的第一齿圈中；即，该游隙以相等的部分大致分布在第二齿圈的一个齿或多个齿的两侧上，所述第二齿圈插入在第一指示器齿圈中，如图2B中所示的情形。应指出的是，跳簧还可具有关于显示位置的一些公差，跳簧通过在第一齿圈中的其稳定的静止位置来限定所述公差。该公差有利地附加到在前述传动装置中形成的累积制造公差以限定前述变型中所设置的游隙。在一优选变型中，跳簧的位置可在指示器组装完后调整，使得离散的显示位置以非常精确的方式预先限定并且可不考虑跳簧的定位公差。图3A和3B部分示出根据本发明的钟表机芯的第二实施例。还可在第二实施例中提供的前述不同的变型将不在此处再次描述。第二实施例的特征在于具有代替第一实施例中的马耳他十字系统的自锁销系统的驱动机构。在所示的变型中，用于日期环形件26A的驱动机构64包括驱动轮66，两个销68和69固定到该驱动轮，所述两个销限定了由环形件26A和轮66形成的传动装置中的第二齿圈。该驱动轮由关联至或联接至电磁马达的小齿轮70驱动。所述两个销沿驱动轮66的直径对齐。因此，在图3A和3B示出的对应于布置在日期环的离散的显示位置中的驱动轮66位置的位置处，这两个销确保日期环的完全锁定。事实上，由环形件施加到轮66上的扭力将不能驱动该轮旋转；该轮因而通过它的两个销形成不可逆的传动系统。优选地，这两个销不是圆柱形的，但具有大致半圆形的截面，以便获得在第一齿圈28A和由这两个销形成的第二齿圈之间的较大的游隙，同时提供不锁定的传动装置。事实上，当日期环形件被驱动时，各个销必须能够交替地从齿圈28A的空间中离开且随后进入该齿圈的另一空间而不抵靠在齿的顶端。参照第一实施例已经描述的其它特征此处将不再重复。特别是，与第一实施例的定位杆簧类似的定位杆簧布置成将日期环形件精确地定位在多个离散的显示位置处。最终，应指出的是，可由本领域技术人员提出用于形成不可逆的传动系统的其它实施例。可在可能在冲击或猛烈运动中发生在与指示器、特别是日期环形件齿圈啮合的轮中的扭力的范围内考虑不可逆性。因此不可逆性足以获得高达由指示器在手表可能碰到的各种情形下在轮中所产生的最大扭力，所述手表设置有根据本发明的钟表机芯。特定实施例涉及一种电子机芯，该机芯包括布置成致动指示器驱动机构的电磁马达。在步进电机的情况下，定子布置成产生施加到电机的永磁转子上的定位力矩，该定位力矩可能特别是在拉维特(Lavet)型电机的情况下由于线圈的短路而增大。该定位力矩将转子保持在至少一个稳定的静止位置(在没有电源的情况下所采用的位置)。电机可构造成使得传输到与指示器啮合的轮的转子的定位力矩限定了高于最大扭力的锁定力，指示器可将所述最大扭力施加到轮上，特别是在冲击过程中。优选地，驱动机构的运动链的齿轮减速比相对较高，以使得锁定力足够高。应指出的是，所获得锁定力不仅取决于定位力矩和运动链的衰减因子，且还取决于运动链中的摩擦损失。