本发明涉及一种用于钟表的时间运行等式机构(running equation of time mechanism)。更具体地，本发明涉及一种驱动与时针同心的用于真实太阳时间的分针的时间运行等式机构。
背景技术：
众所周知的是，在真实太阳时间与平均太阳时间或民用时间之间有差值，其中，所述真实太阳时间为太阳连续两次通过同一位置的子午线上方之间流逝的时间，所述平均太阳时间或民用时间为一年内进行平均的所有真实太阳日的平均持续时间。民用时间与真实太阳时间之间的这种差值在2月11日达到+14分钟22秒，在11月4日达到-16分钟23秒。年复一年，这些值的变化非常小。
为了指示民用时间与真实太阳时间之间的时差，除了指示民用时间的分钟的指针以外，一些钟表还包括所谓的时间等式机构，该时间等式机构包括对着刻度尺移动以指示在给定的一天在民用时间的分钟和真实太阳时间的分钟之间的差值的指针。这种真实太阳时间分针由时间等式凸轮致动，所述时间等式凸轮的轮廓由对于一年中的每一天在平均太阳时间与真实太阳时间之间的差值确定。
另一用于指示民用时间与真实太阳时间之间的时差的机构称为时间运行等式。配备有时间运行等式机构的钟表的指针装置包括两个同心的分针，一个分针指示民用时间的分钟，另一个分针指示真实太阳时间的分钟。在任何时刻，民用时间分针与真实太阳时间分针之间的距离由对于相关的一年的当天在平均太阳时间与真实太阳时间之间的差值确定。与时间等式机构相似，时间运行等式机构的真实太阳时间分针由时间等式凸轮致动。
该时间等式凸轮在简单的或永久性的日历机构的驱动下，以每年一圈的速率旋转。简单日历机构设置成指示周历、月历(the day of the month)、月份或月相，但没有考虑各月份(28、29或30天的月份)的天数变化。换言之，具有简单日历机构的手表的用户必须在每个少于31天的月份结束时做出人工修正。例如，在2月28日或4月30日，必须做出人工修正。与简单的日历机构相似，永久性日历机构可以指示星期几、日期、月份和月相。然而，与简单日历机构不同的是，永久性日历机构会自动考虑各月份的长度(28、29和30天)，不必进行人工干预。永久性日历机构因此自动考虑到闰年。
申请人名下的欧洲专利申请EP 1286233A1公开了时间运行等式机构的一个例子。本专利申请的附图1取自上述欧洲专利申请EP 1286233A1，其示出了由差动装置驱动的时间运行等式机构。
该图还示出了时间等式凸轮1，该时间等式凸轮1的轮廓由一年中的每一天在平均太阳时间或民用时间与真实太阳时间之间的差值确定。该时间等式凸轮1在包含于钟表中的简单的或永久性的日历机构的驱动下，以每年一圈的速率旋转。时间等式凸轮1承载月份盘2，该月份盘2以与凸轮1相同的速度旋转，并且使所述时间等式凸轮1的位置与日历机构指示的日期一致，以便太阳时间分针4指示民用时间的分钟与真实太阳时间的分钟之间的确切差值。
所述简单的或永久性的日历机构可以为任何已知的类型，并且本文将不会对其进行全面描述。为了确保正确的理解，知道该日历机构以每年一整圈的速率驱动时间等式凸轮1即可。但是，仅以举例说明为目的，示出了驱动指示日期(从1到31)的指针8的日期轮副6。该日期轮副6以每月一整圈的速率旋转。它由日历机构致动并经由中间日期轮10和减速轮副12驱动时间等式凸轮1，该中间日期轮10可以使旋转方向反向，该减速轮副12可以将旋转速度从每月一整圈降低至每年一整圈。
真实太阳时间分针4由差动齿轮装置14驱动，该差动齿轮装置14具有作为相应输入装置的齿轮系和齿条20，该齿轮系驱动民用时间分针18，该齿条与时间等式凸轮1配合(图1中示出了处于其两个终端位置的齿条20，一个以实线表示，另一个时间以点划线表示)。更具体地，如图1中所示，差动齿轮装置14包括至少一个且优选地两个由手表机芯的走针机构驱动的行星小齿轮22。这两个行星小齿轮22能够自转，并且在时间等式轮26的内齿圈24上滚动。该时间等式轮在其外周上还具有第一带齿区段28，时间等式轮26经由该第一带齿区段28与设置在齿条20的其中一个端部上的第二带齿区段30配合。该齿条20受到弹簧(未示出)的回复作用，该弹簧固定在表框上，并且趋于使形成齿条20的另一端部的触杆(feeler)32抵靠在时间等式凸轮1的周缘上。真实太阳时间显示轮系包括设置在差动齿轮装置14的中心处的真实太阳时间显示小齿轮34。该真实太阳时间显示小齿轮34一方面与行星小齿轮22啮合，另一方面承载与分齿轴轮40啮合的真实太阳时间显示轮38，其中，真实太阳时间分针4被压装在该分齿轴的管上。此齿轮系38、40使真实太阳时间显示装置返回到手表机芯的中心42，以便真实太阳时间分针4与民用时间分针18同心。
刚才描述的时间运行等式机构运行如下。
在手表的正常运行模式下，时间等式凸轮1、齿条20以及因此时间等式轮26是固定不动的。但是，行星小齿轮22由手表机芯驱动。因此，它们自转并且在时间等式轮26的内齿圈24上滚动，从而驱动真实太阳时间显示小齿轮34旋转，这允许真实太阳时间分针4以伴随方式与民用时间分针18一起旋转。因此，真实太阳时间分针4与民用时间分针18之间的距离在24小时的期间内保持恒定。
在日历机构的驱动下，时间等式凸轮1每天在大约午夜的时候枢转一次，这样将日期从一天改变到第二天。恰好在此时刻，与时间等式凸轮1的轮廓接触的触杆32继而使齿条20枢转。枢转中的该齿条20驱动时间等式轮26旋转。在此短暂的时间间隔内基本不动的行星小齿轮22(它们一小时完成一整圈自转)进行自转、由时间等式轮26驱动旋转并且继而驱动真实太阳时间显示小齿轮34，以再次精确设定真实太阳时间分针的位置。
因此，上文描述的时间运行等式机构能借助民用时间分针和真实太阳时间分针在任何时间显示平均太阳时间和真实时间之间的时差。
然而，在使用期间已观察到，阅读民用时间或真实太阳时间不是很方便。实际上，如果在其中民用时间分针和真实太阳时间分针同心的结构中容易测量将民用时间分钟和真实太阳时间分钟分开的时差，则阅读手表上的当前时间不是很方便，无论是民用时间还是真实太阳时间。实际上，用户经常被迫提醒自己分针中的哪一个对应于民用时间以及哪一个对应于真实太阳时间，即使在真实太阳时间分针带有符号以将它与民用时间分针进行区分时。然后，在已识别民用时间分针的情况下，用户依然必须通过注意民用时间时针和民用时间分针的相应位置而在精神上重构民用时间。应理解，这对于希望一眼阅读他手表上的时间的用户而言不是很方便。此外，在一年的某些时期，当民用时间分钟和真实太阳分钟之间的差异很小时，由于两个民用时间分针和真实太阳时间分针的同心布置而难以在视觉上评估这种差异。
技术实现要素：
本发明的一个目的是通过提供一种更紧凑且尤其是阅读更简单的由差动齿轮装置控制的时间运行等式机构来解决上述问题及其它问题。
为此，本发明涉及一种时间运行等式机构，它包括指针装置，所述指针装置的用途是借助于民用时间时针和真实太阳时间分针来指示表观或真实太阳时间，所述真实太阳时间分针与所述民用时间时针同心，所述指针装置不具备民用时间分针，所述民用时间时针由钟表机芯旋转驱动并且继而驱动真实太阳时间分针，所述时间运行等式机构还包括时间等式凸轮，该时间等式凸轮的轮廓由对于一年中的每一天而言在平均太阳时间或民用时间与表观太阳时间或真实太阳时间之间的差值确定，所述时间等式凸轮在钟表机芯的驱动下以每年一圈的速率旋转，所述真实太阳时间分针的位置由所述时间等式凸轮的位置确定。
根据形成从属权利要求的主题的本发明的其它特征：
-所述时间运行等式机构还包括差动齿轮装置，所述差动齿轮装置的第一输入由分齿轴形成，该分齿轴由钟表机芯驱动并且每小时旋转一圈，所述差动齿轮装置的第二输入由所述时间等式凸轮形成，所述差动齿轮装置关于所述真实太阳时间分针同心地设置；
-所述差动齿轮装置包括行星齿轮减速轮副(planetary gear reduction wheel set)和行星齿轮增速轮副(planetary gear reduction wheel set)，所述分齿轴轮固定在其上的分齿轴(分轮，cannon-pinion)经由所述行星齿轮减速轮副驱动所述民用时间时针被压装在其上的民用时间时针管，所述民用时间时针管经由所述行星齿轮增速轮副驱动所述真实太阳时间分针被压装在其上的真实太阳时间分针管；
-所述行星齿轮减速轮副能将转速从每小时一整圈降低至每十二小时一整圈，所述行星齿轮增速轮副能将转速从每十二小时一整圈增加至每小时一整圈；
-所述行星齿轮减速轮副和所述行星齿轮增速轮副自转，从而形成在民用时间分针管上定心的圆形轨迹；
-所述行星齿轮减速轮副和所述行星齿轮增速轮副与所述真实太阳时间分针管等距；
-所述行星齿轮减速轮副和所述行星齿轮增速轮副安装成在与所述民用时间分针管成一体的差动框架上自由旋转；
-所述行星齿轮减速轮副和所述行星齿轮增速轮副安装成围绕固定在所述差动框架中的第一销或第二销枢转；
-所述行星齿轮减速轮副包括与第一行星小齿轮成一体的第一行星轮；
-所述分齿轴与所述第一行星轮啮合，所述第一行星小齿轮在固定的差动冠轮的第一内齿圈上滚动，这具有使所述差动框架旋转的作用；
-所述第二行星轮与所述真实太阳时间分针管啮合，所述第二行星小齿轮在可动差动冠轮的第二内齿圈上滚动，所述可动差动冠轮与所述时间等式凸轮运动学连接；
-所述可动差动冠轮的枢转由设置有触喙的时间等式杠杆控制，所述时间等式杠杆经由所述触喙跟随所述时间等式凸轮的轮廓；
-所述时间等式杠杆通过弹簧被弹性地保持抵靠在所述时间等式凸轮的轮廓上；
-所述时间等式杠杆设置有第一齿，所述第一齿与设置在所述可动差动冠轮上的相应的第二齿啮合，以控制所述可动差动冠轮的运动；
-所述差动框架包括借助于至少一个螺钉固定到下框架上的上框架。
作为这些特征的结果，本发明提供了一种时间运行等式机构，它的指针装置仅由与民用时间时针同心的真实太阳时间分针形成。在缺少民用时间分针的情况下，因此能立即阅读真实太阳时间。特别地，不会发生在民用时间分钟与真实太阳时间分钟之间的差较小的日子阅读真实太阳时间的问题。此外，除了真实太阳时间指针装置以外，还可以设置以常规方式包括同心的民用时间时针和民用时间分针的民用时间指针装置。同样，在这种情况下，能立即阅读民用时间，并且用户不必进行心里操作以将民用时间分针与真实太阳时间分针区分开来，并且然后通过评估民用时间时针与民用时间分针之间的差别来重构民用时间。
附图说明
本发明的其它特征和优点将从以下对根据本发明的时间运行等式装置的示例性实施例的详细描述更清楚地显现，该示例仅作为参考附图的非限制性举例给出，在附图中：
-图1，如上所述地，是根据现有技术的由差动装置驱动的时间运行等式机构的视图；
-图2是根据本发明的时间运行等式装置的俯视图；
-图3是均位于钟表表盘的同一侧的真实太阳时间显示机构和民用时间显示机构的截面图，以及
-图4是一者位于钟表的表盘侧且另一者位于钟表的外壳后盖侧的真实太阳时间显示机构和民用时间显示机构的截面图。
具体实施方式
本发明源自这样的总发明构思：提供一种包括指针装置的时间运行等式机构，所述指针装置的用途是借助于民用时间时针和与民用时间时针同心的真实太阳时间分针指示表观或真实太阳时间，其中指针装置没有民用时间分针。在这种布置下，能立即阅读真实太阳时间，因为用户在能够阅读表观或真实太阳时间之前不需要在民用时间分针与真实太阳时间分针之间进行区分。在本发明的情况下，甚至可以提到表观或真实太阳时间小时的真实显示，因为仅真实太阳时间的分钟在整年都在一定程度上与民用时间的分钟不同，而真实太阳时间小时和民用时间小时相同。民用时间时针因此与真实太阳时间时针合并，使得通过由同心的民用时间时针和真实太阳时间分针构成的指针装置提供给用户的直至对应于精确的真实太阳时间。此外，根据本发明的表观或真实太阳时间显示装置能有利地由民用时间指针装置补充，所述民用时间指针装置包括由与真实太阳时间显示装置相同的分齿轴驱动的同心的时针和分针。因此，用户能一眼清楚和准确地阅读真实太阳时间和民用时间。
本发明的一个目的是在钟表例如腕表中集成一种新型时间运行等式机构，它的指针装置包括与民用时间时针同心的真实太阳时间分针。为此，如图2所示，整体由附图标记44表示的、根据本发明的时间运行等式机构包括指针装置，所述指针装置的用途是借助于民用时间时针46和真实太阳时间分针50来指示表观或真实太阳时间，所述真实太阳时间分针50与民用时间时针46同心并且指示真实太阳时间的分钟。为使手表的佩戴者能容易地识别真实太阳时间分针50，后者例如可在端部具有太阳占星符号52的图示。如在以下说明中将详细看到的，在给定的一天真实太阳时间分针50的准确位置能在24小时内大约在午夜左右被确定一次，或能被连续地调节。
图2还示出根据本发明的时间运行等式机构44的一部分，特别是时间等式凸轮54，应记得，时间等式凸轮54的轮廓由一年中的每一天在平均太阳时间或民用时间与真实太阳时间或表观太阳时间之间的差值确定。
再次参照图2，可以看到，时间等式凸轮54固定在时间等式轮56上，该时间等式轮56由包含于钟表中的简单的或永久性的日历机构(未示出)以每年一整圈的速率驱动。所述简单的或永久性的日历机构可以是任何已知的类型，并且本文将不对其详细描述。为了正确理解本发明，知道该日历机构以每年一整圈的速率驱动时间等式凸轮54固定在其上的时间等式轮56就足够了。在日历机构还被用于显示日期的情况下，该日历机构包括以每月一整圈的速率旋转并同时驱动日期指示器104的日期轮58。此外，时间等式轮56由日期轮58经由中间日期轮60和减速轮副62驱动，该中间日期轮可以使旋转方向反向，该减速轮副可以将转速从每月一整圈降低至每年一整圈。
根据本发明，真实太阳时间分针50由差动齿轮装置64驱动，该差动齿轮装置64的相应输入(参见图3)是运转轮系的轮副66以及时间等式杠杆68。运转轮系轮副66驱动民用时间时针46，而时间等式杠杆68与时间等式凸轮54配合。
更具体地，如图3所示，民用时间时针管70由钟表机芯的运转轮系轮副66经由例如被压装或以其它方式固定在分齿轴74上的分齿轴轮72驱动。继而，分齿轴74驱动行星减速装置轮副76，该行星减速装置轮副76由第一行星轮78和与第一行星轮78成一体的第一行星小齿轮80形成。
行星齿轮减速轮副76安装成围绕例如被压入上差动框架84中的第一销82枢转，民用时间时针46被压装到其上的民用时间时针管70与所述上差动框架84成一体。在分齿轴74经由第一行星轮78的驱动下，第一行星小齿轮80在由钟表机芯承载并且固定不动的第一差动冠轮88的第一内齿圈86上滚动。通过在固定不动的差动冠轮88的第一内齿圈86上滚动，第一行星小齿轮80由此使差动框架84枢转，并进而使与差动框架84成一体的民用时间时针管70枢转。分齿轴74、第一行星轮78、第一行星小齿轮80和固定不动的差动冠轮88之间的传动比的正确选择会产生民用时间的分钟与民用时间的小时之间的1：12的减速并且因此实现民用时间显示。换言之，通过1：12的减速，行星减速装置轮副76使得可以从民用时间分钟改变为民用时间小时。
同样如图3所示，行星齿轮增速轮副90由第二行星轮92和与第二行星轮92成一体的第二行星小齿轮94形成。行星齿轮增速轮副90围绕第二销96自由地安装，该第二销96被固定—例如压入—到与民用时间时针管70成一体的差动框架84中。当民用时间时针管70以及因而差动框架84旋转时，它们驱动第二销96并因此驱动行星齿轮增速轮副90，该行星齿轮增速轮副90的第二行星小齿轮94在可动差动冠轮100的第二内齿圈98上滚动，如以下将看到的，该可动差动冠轮100与时间等式凸轮54啮合。第二行星轮92继而驱动真实太阳时间分针50被压装在其上的真实太阳时间分针管102。民用时间时针管70、第二行星轮92、第二行星小齿轮94和可动差动冠轮100之间的传动比的正确选择会产生民用时间的小时与真实太阳时间的分钟之间的12倍的增速，并且因此实现真实太阳时间显示。换言之，通过12倍的增速，行星齿轮增速轮副90使得可以从民用时间小时改变为真实太阳时间分钟。
从以上可知，行星齿轮减速轮副76和行星齿轮增速轮副90进行自转，并且形成在民用时间时针管70上定心的圆形轨迹。优选地，行星齿轮减速轮副74和行星齿轮增速轮副90在定心于民用时间时针管70上的同一圆上移动，并且彼此在角度上间隔开。
可动差动冠轮100的枢转由设置有触喙106的时间等式杠杆68控制，时间等式杠杆68经由该触喙106与时间等式凸轮54的轮廓接触。该时间等式杠杆68由弹簧108弹性地保持抵靠在时间等式凸轮54的轮廓上。该时间等式杠杆68还设置有第一齿110，该第一齿110与设置在可动差动冠轮100上的相应第二齿112啮合以控制可动差动冠轮100的运动。应理解，在接近午夜的时刻，当日历机构改变日期时，它引起日期轮58前进一个步级。在日期变化发生时的此短暂时刻期间，差动框架84和因而民用时间时针管70可视为固定不动的。通过枢转，可动差动冠轮100驱动第二行星小齿轮94并因而驱动第二行星轮92，该第二行星轮92进而与真实太阳时间分针50被压装在其上的太阳时间分针管102啮合。因而对于下一天设定了真实太阳时间分针50的位置。在连续型日历机构的情况下，真实太阳时间分针50的位置被连续调节。
参照图2，可以看到至少一个且优选地两个螺钉114使得差动框架84能够闭合在下差动框架116上。因此，当根据本发明的差动齿轮装置64进行操作时，上、下差动框架84和116一起旋转。
还如图3所示，分齿轴轮72经由中间设定轮120驱动第二分齿轴118。该第二分齿轴118固定地安装在民用时间分针124被压装在其上的民用时间分针管122上。民用时间分针管122经由第二减速轮副126驱动第二民用时间时针134被压装在其上的第二民用时间时针管132，所述第二减速轮副126包括固定在减速小齿轮130上的减速轮128。中间设定轮120的使用确保了借助于第二民用时间时针134和民用时间分针124的民用时间显示在表盘136上方沿右方向旋转。中间设定轮120还确保了真实太阳时间显示与民用时间之间存在充足的空间，以使得这两种显示不会彼此妨碍。
民用时间因此能被立即阅读，并且用户不必进行心里操作以将民用时间分针与真实太阳时间分针区分开来，并且然后通过评估民用时间时针与民用时间分针之间的差别来重构民用时间。此外，应理解，使用同一驱动装置(取力器，power take-off)来一方面产生真实太阳时间分钟并且另一方面产生民用时间小时，这显著简化了组装。
在图3所示的示例中，表观或真实太阳时间显示装置和民用时间显示装置配置在表盘136的同一侧。在图4所示的示例中，表观或真实太阳时间显示装置配置在表盘136侧，而民用时间显示装置位于手表的外壳后盖138侧。从该示例性实施例可见，能免去中间设定轮120，因为当第二民用时间显示装置位于手表的另一侧时，不必修正它的旋转方向。
当然，本发明不限于刚才已描述的实施例，本领域技术人员可以设想各种简单的改型和变型，而不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围。
附图标记列表
1.时间等式凸轮
2.月份盘
4.真实太阳时间分针
6.日期轮副
8.指针
10.中间日期轮
12.减速轮副
14.差动齿轮装置
18.民用时间分针
20.齿条
22.行星小齿轮
24.内齿圈
26.时间等式轮
28.第一带齿区段
30.第二带齿区段
32.触杆
34.真实太阳时间显示小齿轮
38.真实太阳时间显示轮
40.分齿轴轮
42.中心
44.时间运行等式机构
46.民用时间时针
50.真实太阳时间分针
52.太阳占星符号
54.时间等式凸轮
56.时间等式轮
58.日期轮
60.中间日期轮
62.减速轮副
64.差动齿轮装置
66.轮副
68.时间等式杠杠
70.民用时间时针管
72.分齿轴轮
74.分齿轴
76.行星齿轮减速轮副
78.第一行星轮
80.第一行星小齿轮
82.第一销
84.差动框架
86.第一内齿圈
88.固定不动的差动冠轮
90.行星齿轮增速轮副
92.第二行星轮
94.第二行星小齿轮
96.第二销
98.第二内齿圈
100.可动差动冠轮
102.真实太阳时间分针管
104.日期指示装置
106.触喙
108.弹簧
110.第一齿
112.第二齿
114.螺钉
116.下差动框架
118.第二分齿轴
120.中间设定轮
122.民用时间分针管
124.民用时间分针
126.第二减速轮副
128.减速轮
130.减速小齿轮
132.第二民用时间时针管
134.第二民用时间时针
136.表盘
138.手表的后盖。