专利名称：包含由机械驱动装置驱动的机构和动力储备指示装置的时计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包含由机械装置驱动的机构和用于这种机构的动力储备指示装置的时计。
很长时间以来，采用钟表机构的时计已经装有动力储备指示装置。这种动力储备指示装置指示驱动弹簧(为了简化还称为主发条或条盒组件(barre1))的卷绕程度。主发条的卷绕程度对应于这一发条的卷紧情况，因此对应于由条盒组件驱动的机构的特定的动力储备。
已知的动力储备指示装置全都相对复杂，尤其是需要附加苯重的元件。一种常规的动力储备指示装置是由齿轮链构成的，该齿轮链用于减少条盒组件的旋转传动路径，以使由所述齿轮链驱动的指示器在主发条的最大卷绕位置和最小卷绕位置之间的旋转角度小于360°。这种类型的齿轮链通常需要几个齿轮，因此增加了机心所需的空间并使结构更复杂。因此，在由钟表机构构成的机心中配置常规的动力储备指示装置是相对高成本的，这样一种装置的最终的空间需求导致设计困难，这一难题并不总是能被克服的，特别是对于小尺寸的机心，例如女士手表机心尤其如此。
本发明的目的是通过提供一种新的包含动力储备指示装置的时计克服现有技术的缺点，该指示装置不需要大的空间并且易于同任何机械钟表机心装在一起。本发明的另一个目的是提供一种成本低且易于制造的动力储备指示装置。
因此，本发明涉及一种时计，其包含一个条盒组件，用于存储驱动机械结构的机械能；以及用于指示所述机构的动力储备的装置；其特征在于，所述动力储备指示装置包含一弹性元件，以机械方式旋转耦合被所述条盒组件围绕一公共几何轴线旋转驱动的第一和第二齿轮部件；以及第一和第二显示装置，分别旋转耦合到所述第一和第二齿轮部件并且配置适于至少在所述角位移的确定数值范围内指示在由所述第一和第二显示装置分别确定的两个方向之间的角位移。
由于本发明具有的各种特征，指示条盒组件的卷绕程度，即直接显示主发条的卷紧情况或由该条盒组件直接作用在机构中的齿轮链上的力矩，使得使用人可以了解时计的动力储备。在下文将介绍的一个实施例中，应注意，动力储备的指示仅需要十分有限的附加元件，特别是设有附加的齿轮。
由条盒组件作用在由这一条盒组件驱动的齿轮链上的单值力矩与主发条每次卷绕的程度相对应。因此，对于由条盒组件作用在驱动机构特别是齿轮链上的力矩的指示则完全提供了关于主发条卷绕程度的确定的单值的指示。
在一特定实施例中，提供一个装置，用于限制在第一和第二显示装置之间的角位移，从而限制作用在本发明的动力储备指示装置的弹性元件上的向上和/或向下的力矩。
下文结合以非限定性的实例的方式提供的附图进行的如下介绍，将说明本发明的各具体特征和其它优点，其中
图1是本发明的动力储备指示装置的第一实施例的剖面图；图2a、2b和2c是处在图1中的II-II断面线平面上的三个局部顶视图，分别表示对应于该适合于图1中所示的钟表机构的机心的主发条的不同卷绕程度的三个不同的位置；图3表示了由条盒组件直接作用在与其啮合的传动齿轮上的力矩作为主发条的卷绕程度的函数的示意曲线图；图4是其中示有动力储备指示装置的显示装置的第一实施例的局部顶视图；图5是本发明的动力储备指示装置的第二实施例的剖面图；图6是根据本发明的动力储备指示装置的第二实施例的以机械方式旋转耦合到两个齿轮上的弹簧的分解侧视图；图7和8分别是图6中所示的沿图6中的伸出方向VII和VIII所取的两个齿轮部件的两个立面图；图9是根据图5的第二实施例的顶视图，其中仅表示动力储备指示装置的显示装置；及图10是显示装置的另一实施例。
参阅图1到4，介绍包含根据本发明的动力储备指示装置的机械式时计的第一实施例。
动力储备指示装置包含利用螺旋弹簧6以机械方式旋转耦合的第一齿轮部件2和第二齿轮部件4，该弹簧6利用弹性与齿轮部件2和4耦合。齿轮部件2和4同轴配置，以便由条盒组件8驱动围绕公共几何轴线10旋转。齿轮部件2包含中心轴12和传动齿轮14，传动齿轮14的轮齿直接与条盒组件8的齿形件18啮合。齿轮部件4包含圆筒形部分20和带齿的转轮22。带齿的转轮22与齿轮部件26中的小齿轮24相啮合。
齿轮部件4的圆筒形部分20安装到齿轮部件2的转轴12上，以便能独立地围绕齿轮部件2的旋转的几何轴线10旋转。然而，根据本发明齿轮部件2利用弹簧6与齿轮部件4弹性地旋转耦合。为了实现这一点，弹簧6的第一端28固定到齿轮部件2上，而弹簧6的第二端固定到齿轮部件4上。弹簧6与齿轮部件2和4的固定可以按照本技术领域的技术人员能够实现的各种方式实现，特别是，如图所示，通过将端部28和30插入到分别设在齿轮部件2和4中的孔内。由于弹簧6容纳在带齿转轮22和传动齿轮14之间，由于弹簧6利用传动齿轮14和支承带齿转轮22的支承座32轴向定位，不必迫使端部28和30插入对应的孔中。
在第一端，转轴12具有按常规方式安装在轴承36中的轴销34。在夹板38的一侧，转轴12和环绕它的圆筒形部分20通过夹板38，以便能配置一安装到齿轮部件4上的圆盘或平板40以及安装到齿轮部件2上的指针42，指针42位于配置在该表盘44上的开孔中的圆盘40的上方。设置显示时间的指针45，使其在指针42的上方旋转。
在图4中由上方看所示的圆盘40和指针42其作用就是动力储备指示装置。至少一个基准标志46表示在圆盘40上，使得能在由这一标志46和旋转几何轴线10限定的方向与指针42纵向轴线48的方向之间确定角位移α。角位移α提供由条盒组件8驱动的机构的动力储备，下文参照图2和3将更详细地介绍。
为了将角位移α限制在确定数值的范围内，位置邻近传动齿轮14的圆筒形部分20侧向上张开，以便限定第一表面50和第二表面52，使之成为传动齿轮14向齿轮组件4的方向伸出的销柱54的限位件。因此，角位移向下由限位面50以及向上由限位面52所限制。
如在图3中所示，角位移α的限值对应于由条盒组件8施加在弹簧6上的力矩的极限。表示作为由弹簧6的两端28和30的中心角α限定的角位移β的函数的力矩M的曲线56是稳定上升的。当如图2a所示销柱54贴靠限位面50时，数值为2a的角度β对应于由条盒组件作用在弹簧6上的最小力矩。
当由条盒组件作用在弹簧6上的力矩大于数值M1时，角β基本上按线性方式增加。图2以剖面图表示销柱54相对于圆筒形部分20的相对位置，该位置对应于大于M1的力矩M2和对应于角β的数值2b。已知曲线56是稳定上升的，应指出，角β的一个确定的数值对应于力矩M的每一个指定的数值。
最终，当作用在弹簧上的力矩等于M3时，销柱54贴靠限位面54，因此这一数值M3限定了作用在弹簧上的力矩的最大值。因此角β可以在数值2a和数值2c之间变化。由于销柱54旋转耦合到齿轮部件2上以及由于弹簧6的端部30旋转耦合到齿轮部件4上，标记46和指针42的轴48之间的角位移α等于一按预定恒定值减少或增加的角β。
角位移α向下由销柱54和圆筒形部分20的表面50所限制。与之相似，角位移α向上由销柱54和圆筒形部分20的表面52限制。α的最小位移值对应于β＝2a，而α的最大位移值对应于β＝2c。因此，倘若位移α反映由条盒组件作用在齿轮部件2上的力矩，则该位移α良好地指示根据本发明的时计机构的动力储备，这一力矩的数值取决于卷绕程度，即取决于用作机械能存储器的条盒组件中的主发条的张力。
应指出，齿轮部件2和4成为由条盒组件8驱动的钟表机构的常规齿轮链中的一部分。因而，该动力储备指示装置可以易于同各种已有的机械式钟表机心装在一起。根据本发明的动力储备指示装置所需的空间对于钟表机构来说实际上为0，邻近该表盘设置的动力储备指示装置仅需要提供一定的空间以供同时驱动圆盘40和指针42。
为了限制时计的高度增加，圆盘40配置在该表盘44的开孔中。因而，本发明相对于常规的动力储备指示装置不会使时计的高度增加。这里应当指出，角位移α的上下限位装置是便利的，并构成一优选实施例，但对于本发明的动力储备指示装置不是必需的。然而，这些用于限制角位移α的装置改进了本发明，通过限制该作用在弹簧6上的力矩，使得能不损伤弹簧6，并且还使得在允许值的预定范围内保证主发条卷紧程度和角位移α之间的一定线性度。
在另一实施例中，弹簧6是螺旋盘绕的弹黄。这种类型的弹簧的优点是呈扁平状因而高度低，对于高度低的机械式机心可能是有利的。在采用螺旋盘绕的弹簧的情况下，当按照与条盒组件中的主发条相同的方式由环绕自身盘绕的金属带形成该弹簧时，构成弹簧的弹簧丝的横截面可以是圆形的或矩形的。
还应指出，动力储备装置可以邻近在由条盒组件8驱动的居于齿轮链中相对条盒组件靠下游侧的齿轮配置。因此，传动齿轮14不必直接与条盒组件18上的齿形件18相啮合。例如，根据本发明的动力储备装置可以邻近齿轮部件26配置，这样根据本发明该装置将必须以与参照图1到4介绍的第一实施例中的齿轮部件轮2和4相似的方式变换成两个同轴线齿轮部件。
还应指出，在圆筒形部分20中形成侧向开口角度最好小于180°，这样将角位移α的变化范围限制到一小于180°的数值。在这种情况下，在由表面50(该表面50限定弹簧6的最小卷绕位置)与由弹簧6的端部30和几何轴线10所限定的方向确定的中心角处在-70°到+70°之间。因而保证齿轮部件4的保持就位。例如，由表面50和52限定的中心角在120°到150°之间。
然而，假设现在将力作用在圆筒形部分20上，该侧向张开角度可以大于180°，只要弹簧6的端部30小心地固定在齿轮部件4上，以保证由轴12作用在圆筒形部分20上的反作用力朝向侧向张开的圆筒形部分的实体部分。
参照图5到9，下文介绍根据本发明的时计的第二实施例。已经在第一实施例中介绍的各元件这里不再详细介绍。
该动力储备指示装置也包含齿轮部件60和62，它们围绕对于两个齿轮部件60和62公用的几何轴线10旋转。齿轮部件60与条盒组件8啮合并且通过螺旋弹簧6旋转耦合到齿轮部件62。齿轮部件60与齿轮部件2不同之处是由传动齿轮14朝齿轮部件62伸出的部分是由凸出部分64构成的，断面形状为环形，在其两端限定形成两个平直表面66和68。齿轮部件62不同于齿轮部件4之处在于，它是由一不具有侧向张开的圆筒70构成的，并且不像第一实施例中一样通过夹板38。再者，齿轮组件62包含凸出部分72，断面形状为环形，沿齿轮组件60的方向以与凸出部分64相同的方式延伸。凸出部分72在其两端也限定形成两平直表面74和76。相对于几何轴线10由凸出部分64和72限定的内(半)径R小于由弹簧6限定的半径。
弹簧6环绕齿轮部件62中的圆筒形部分70配置。齿轮部件60和62同轴(线)安装，以使表面74可以贴靠表面66，以及表面76可以贴靠表面68，以便限制动力储备显示装置向上和向下的角位移α，如图9所示。凸出部分64和72的配置是这样的，即使作用在弹簧6上的力矩如在图3所示，在对第一实施例介绍的范围内基本上在数值M1和数值M3之间变化。
如在第一实施例中一样，弹簧6的端部28和30径向弯曲而不是轴向弯曲。此外，端部28与凸出部分64的表面68贴靠配置，端部30与凸出部分72的表面76贴靠配置。当表面68和表面76彼此趋于接近时，为了避免端部30到达表面68和表面76之间，端30轴向上相对凸起部分64的上表面78位于一较高的高度。应指出，在图6和图8中，传动齿轮14上的轮齿16没有以直接显示的方式表示，而是用虚线的圆表示的。
接着，在这个第二实施例中，显示装置中的平板或圆盘40配置在带齿的轮80上，该带齿的轮旋转耦合到齿轮部件62上的带齿的轮22上，带齿的轮80经过小齿轮82旋转耦合到带齿的轮22上该小齿轮82具有与带齿轮22相啮合的第一下部轮齿84和与带齿的轮80相啮合的第二上部轮齿86。带双轮齿的小齿轮82起旋转倍增器的作用，以使在指针42的纵向轴线48和形成在圆盘40的表面上的标志46之间的角位移α可在两个限值(即最小值和最大值)之间变化，这两个限值之间的差大于齿轮部分62相对于齿轮部分60可能的相对移动。换句话说，在凸出部分64的表面68和凸出部分72的表面76之间的最大中心角小于由图9中所示的显示装置40和42显示的角位移α的最大值之间的角度差。
小齿轮82由该表盘44和圆盘40所掩盖。应指出，带齿的轮80与圆盘40明显分开这并不是强制性的。实际上，按另外一种方案，平板40本身在其周边包括一与小齿轮82的上轮齿86相啮合的轮齿。还应指出，弹簧6最好容纳在齿轮部件60和62之间。此外，由这样一种作用保证弹簧角位置，即所述弹簧6的端部28和30经常性地与相对应的表面68和76贴靠，端部28和30分别贴靠表面68和76配置使得弹簧6经常性地受到非零力矩的作用。
关于代表条盒中的主发条的卷紧程度因此亦即代表动力储备的角位移α的显示装置，应指出，可以有几个实施方式，并且由本技术领域的技术人员可以设计。在图10中表示另一种方案。图10表示有指针42和呈有圆形横交的标尺90的锚形或T形的元件88。一形成至少一个标志46的刻度形成在标尺90上，以便能限定指针42的角位移。如果需要，可以仅提供确定沿两个方向角位移的指针，移动的角度按照作用在弹簧6的力矩的函数变化。可以对这两个指针进行安排，使得当两个指针重叠时，通知本发明的时计的使用人出现这样的情况，即由条盒组件8作用的力矩已经变得不足以使机构按正常运行驱动。
还可以设有两个圆盘，上圆盘在其周边具有一孔口或开孔以便能使使用人了解(例如)是否动力储备低，或者是否由条盒在齿轮链上作用的力矩已经变得太低，不足以使由条盒驱动的机构正常运行。也可以提供两个具有不同形状的平板，由它们的重叠限定一种构造，使其按照两个平板之间的角位移的函数展开。
还应当指出，本技术领域的技术人员还可提供这样一种配置方案，其中与利用弹簧6以弹性方式连接的两个齿轮部件相关的显示装置基本上位于单一相同平面内。这样一种替换方案，虽然更难于设计，但能使指示动力储备或主发条卷紧程度的显示装置所需的高度降低。
权利要求
1.一种时计，包含一条盒组件(8)，用于存储驱动传动机构的机械能；以及一用于指示所述机构的动力储备的装置；其特征在于，所述动力储备指示装置包含一弹性元件(6)，按机械方式旋转耦合该由所述条盒组件围绕一公共几何轴线(10)旋转驱动的第一和第二齿轮部件(2、4；60，62)，以及第一和第二显示装置(40、42)，分别旋转耦合所述第一和第二齿轮部件，且其配置成能至少在所述角位移的确定数值范围内指示由所述第一和第二显示装置分别确定的两个方向(46、48)之间的角位移。
2.根据权利要求1所述的时计，其特征在于，所述弹性元件(6)是由螺旋弹簧(6)形成的。
3.根据权利要求1所述的时计，其特征在于，所述弹性元件(6)是由螺旋盘绕的弹簧(6)形成的。
4.根据权利要求1到3中之一所述的时计，其特征在于，所述第一和第二齿轮部件(2，4；60，62)是所述机构中的齿轮链中的第一和第二齿轮部件。
5.根据权利要求4所述的时计，其特征在于，所述第一齿轮部件(2；60)是直接与所述条盒组件啮合的传动齿轮。
6.根据前述权利要求之一所述的时计，其特征在于，所述第一和第二显示装置(40)的其中之一是由在其表面上具有至少一个基准标志(46)的圆盘(40)，以及所述第一和第二显示装置之中的另一个是由一确定指示相对于所述基准标志的所述角位移的轴线(48)的指针(42)构成的。
7.根据前述权利要求之一所述的时计，其特征在于，所述动力储备指示装置包含第一装置(54，20，52；64，72，68，76)，用于限制所述角位移，从而形成由所述条盒部件(8)作用在所述弹性元件(6)上的力矩的上限。
8.根据前述权利要求之一所述的时计，其特征在于，所述动力储备指示装置包含第二装置(54，20，50；64，72，66，74)，用于限制所述角位移，从而形成由所述条盒(8)作用在所述弹性元件(6)上的力矩的下限。
9.根据权利要求7所述的时计，其特征在于，所述第一角位移限制装置包含固定到所述第一和第二齿轮部件(2，4；60，62)的其中之一上的凸出部分(54；64)以及固定到所述第一和第二齿轮部件中的另一个上的限位件(52；76)，其配置成使得当所述力矩达到指定的最大值时，所述凸出部分贴靠所述限位件。
10.根据权利要求8所述的时计，其特征在于，所述第二装置包含固定到所述第一和第二齿轮部件(2，4；60，62)的其中之一上的凸出部分(54；64)以及固定到所述第一和第二齿轮部件中的另一个上的限位件(52；76)，以及其配置成使得当所述力矩达到指定的最小值时，所述凸出部分贴靠所述限位件。
全文摘要
一种包含机械式机心的时计,该机心包含驱动由齿轮链形成的机构的条盒组件(8),所述时计包含一用于指示动力储备的装置,该装置包含以机械方式旋转耦合到所述齿轮链中的两个同轴线齿轮部件(2、4)上的弹性元件(6),以及圆盘(40)和指针(42)分别旋转耦合到所述两个同轴线齿轮部件上,其配置成使得能指示所述指针(42)和与所述圆盘(40)上的基准标志之间的角位移。用于指示由所述条盒组件作用在所述齿轮链上的力矩,所述力矩代表时计的动力储备。
文档编号G04B9/00GK1190753SQ97114389
公开日1998年8月19日 申请日期1997年12月18日 优先权日1996年12月19日
发明者J-J·博恩, R·弗鲁瓦德沃 申请人:阿苏拉布股份有限公司