具有恒定发条力的机械手表的制作方法

专利名称：具有恒定发条力的机械手表的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械手表的领域，具体而言，涉及具有自动上弦装置的机械手表， 其中发条盒中的动力发条(Triebfeder)借助于佩带者的运动可通过一个摆动载荷 (Schwungmasse)上弦，所述动力发条具有尽可能恒定的发条力(Federkraft)。
背景技术：
这种表是已知的。其使用一种所谓的堆释放(Stackfreed)或具有径向增大的直 径的螺杆(Schnecke)或所谓的马耳他式十字架(Malteserkreuz)。这些系统是复杂的，且 具有其机械上的缺点，具体而言，这些系统不能有效地保证恒定的发条力。在自动表的情况下，还有一个另外的问题。如今，在许多情况下，使用一种转子 系统，该转子系统旋转的轴线位于运动的中心且其能够不受限制地旋转。通过减速齿轮， 力被传递至动力发条。在这种情况下，一个制动发条(Schl印pfeder)用于防止所述动力 发条变得过分张紧。所述制动发条是一个当表被上满弦时限制表的扭矩的滑动接合器 (Rutschkupplung)0然而，当表上满弦时，通过所述滑动接合器，所述扭矩不能保持恒定，而是在其滑 出时扭矩突然(abrupt)减小，然后在佩带者运动期间通过上弦装置再次增大，直到在所述 滑动接合器预定阈值处其再次滑出。这是由于所述发条没有固定地悬置在发条盒的壁上所 造成的。在发条盒和发条端部之间有一个短且有力的发条，其称之为制动发条，在上满弦前 不久，该制动发条在张紧力下沿发条盒的壁滑动，从一个所谓的限位槽(Encoche)处滑动 至另一个，且因此带动所述张紧发条。所述制动发条是所述滑动接合器，以防止张紧发条损 坏。由此立即得出以下结论在现有技术的、具有自动上弦装置的上弦手表中，扭矩不 是恒定的，而是，总是以最大至一阈值处的锯齿形曲线的形式发生改变。另外，即使在表没有被上满弦——例如没有被佩带——的情况下，扭矩也不是恒 定的，而是随时间减小。就此而言，即使在具有手动上弦装置的手表中仍未解决这一问题。

发明内容
从所述现有技术出发，本发明的目的是提供一种上述类型的表，其中，该表在更 长时间内保持具有一个基本上恒定的最大扭矩。本发明的再一目的是表还可调节以便设置具有一个最小扭矩，来实现更好的精 确性。换句话说，一旦可确定不再确保预定的最小扭矩，那么表将会停止。本发明的另一目的是以基本恒定的扭矩延长使用期(Ganglaufzeit)。最后所要实现的是，恰好在自动表的情况下，避免由使用滑动接合器所引起的冲
击o这些目的是通过根据本发明的具有权利要求1中限定的特征的上述类型的表来 实现的。
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根据本发明的机械手表具有一个位于第一发条盒内的动力发条，以及一个机械 和/或自动的上弦装置。另外，现在设置了一个第二发条盒和一个具有三个驱动分路 (Antriebsstraengen)的差速器。通过连接至上弦装置的分路(Strang)在相同方向上作用 于第一和第二发条盒，所述两个发条盒以扭矩相等的方式被上弦。如果连接至上弦装置的 分路止动，则第一发条盒的放松可通过差速器从第二发条盒传递能量来得到补偿。特别是， 有益地，较强有力的第二发条盒然后对第一发条盒上弦和/或加以维持。其他的有利实施方案在从属权利要求书中进行限定。


下文将参考附图详细描述关于本发明有利的示例性实施方案，其中图1是显示根据第一示例性实施方案的这一类型的表的主要部件的基本示意图；图2是显示根据第二示例性实施方案的这一类型的表的主要部件的基本示意图；图3是利用中心太阳齿轮实现扭矩限制的装置的示意图；图4是显示与第一发条盒相互作用的太阳齿轮的结构设计的局部截面示意图；以 及图5是类似于图3的但没有太阳齿轮图示的示意图。
具体实施例方式图1是显示根据第一示例性实施方案的这一类型的表的主要部件的基本示意图。参考标号10大体表示动力发条的发条盒，如本领域内技术人员所知的，所述动力 发条紧固在第一发条盒10的内部。发条盒10，在下文中称为第一发条盒，其具有一个位于 外部的带有齿部的作为放松轮(Ablaufrad)的发条卷筒(Federtrommel) 12和图1中未示 出的发条，该发条安装在第一发条盒内部的图4所示的发条紧固件173上。所述发条例如可 设计成950g*mm的发条。该发条经由齿轮110和111连接至轴杆121，一个示意性图示的锥 齿轮131紧固在轴杆121上。轴杆121安装在差速器40的自锁差速器壳体130内。轴杆 141设置为相对于轴杆121对齐且也安装在壳体130内。一个锥齿轮132设置在壳体130 内且连接至轴杆141，所述锥齿轮，如锥齿轮131，是与差速锥齿轮133啮合的。该差速锥齿 轮通过其轴杆安装在壳体130上。原则上，在参考标号134所标出的开口处设置另一锥齿 轮以与锥齿轮131和132啮合也是可行的。壳体或差速器罩130紧固地连接至锥齿轮135，该锥齿轮135通过齿轮112和113 与第二发条盒20可操作地连接。由锥齿轮131、132、133和壳体130组成的单元可标记为带有锥齿轮的差速器40。 对于扭矩分配，该带有锥齿轮的差速器40的传动比为1 1。原则上，差速器40是一个其 中太阳齿轮和环形齿轮具有相同尺寸的特定行星齿轮变速器。轴杆141连接至常规的、已知的自动上弦装置。此处，与手动上弦装置啮合也是可 行的。当所述上弦装置运行时，轴杆141旋转且将扭矩等同地传递至两个发条盒10和20。 如果佩带自动上弦表的佩带者没有运动，则轴杆141是静止且锁定的。由此，齿轮132没有 运动，且锥齿轮131的放松(Ablauf)也导致锥齿轮133同样放松，使得壳体130在相反方 向旋转，且其运动经由齿轮135传递至第二发条盒20，使得位于其内的、在图中未示出的发条同样放松。第二发条盒20具有更大的扭矩，例如设计为1200g*mm。示出的差速器40的所谓的固定传动比为-1。对于本发明的其他示例性实施方 案来说，差速器40还可以设计为具有固定传动比不为-1的行星齿轮变速器。这可以通过 不同尺寸的空心齿轮和太阳齿轮(其相当于锥齿轮131和132)来实现，例如，其中锥齿轮 133/134或其中之一的锥齿轮在壳体内以其轴杆相对于小轮131/132倾斜。也可使用其他 的齿轮，例如圆柱齿轮差速器(Stirnraddifferential)。图2是显示根据第二示例性实施方案的这一类型的带有差速器40的表的主要部 件的基本示意图。相同功能的部件具有相同的参考标号，相似功能的部件在其参考标号中 带有上标“'”。差速器罩130'也包括锥齿轮131和133，其中锥齿轮131与第一发条盒10的棘 轮11经由一个位于轴杆121上的齿轮(图2中不可见)啮合。不同于图1中示例性实施方案的设计是轴杆141'，壳体130'的锥齿轮132'紧 固在轴杆141'上。在这一实例中，所述锥齿轮通过齿轮114连接至第二发条盒20。此时，差速器的壳体130'的齿轮135'与自动上弦装置的齿轮151啮合，且优选 地位于与手动上弦装置的第一齿轮152具有平行轴线的相对侧，所述手动上弦装置的第一 齿轮的上弦轴杆用参考标号153来标记。图2中示出的掣爪(Sperrklinke)30是很重要的，其自由端与固定地连接至壳体 130'的掣爪齿轮136'啮合。掣爪30优选地通过其基座31紧固至为简便起见而未在图2 中示出的基座板，发条盒10和20也设置在所述基座板上。如果手动上弦装置此时通过其轴杆153按照示出的箭头方向旋转，则壳体130' 可开始旋转。这同样发生于当齿轮151通过自动上弦装置，可以这样说如刚才的部件那样 在示出的箭头方向上旋转时。因此，根据差速器的布置方案，差速器40将两侧上的扭矩传递到发条盒10和20。 齿轮133在图2中从投影面向前旋出且以相应方式旋转锥齿轮131和132'，以使发条盒实 现相应于箭头的运动。所述两个发条盒10和20被上弦。掣爪30仅允许差速器壳体130'在一个方向上旋转。具体而言，如果借助于元件 151和153上弦装置止动，则壳体130'止动。在相反方向上的旋转被禁止。如果发条盒20 放松，也即，发条盒20在与箭头示出的方向相反的方向上旋转，齿轮114在与示出的方向相 反的方向上旋转，且由于壳体130 ‘止动，所述运动以所示方式传递至发条盒10上。通过掣 爪30防止壳体130'被带动转动。这意味着此时第一发条盒10仅通过第二发条盒20的放 松而被上弦。这种情况是可能的，因为第二发条盒20(例如，1200g*mm)设计得比第一发条 盒10(在这一实例中，例如，950g*mm)更强有力。在发条盒10和20上用箭头示出的方向在 每个实例中相对应于发条盒10和20的上弦方向。棘轮11以已知方式与发条盒10的其他部件共同作用。具体而言，棘轮11通过方 形端部或止动销171连接至杆172。就此而言，第一发条盒10以间接方式被上弦，与之相 反，第二发条盒则以直接方式被上弦。相同的运行方法存在于图1示出的实施方案中。就此而言，该运行方法通过一 个具有三个分路的差速器传递，其中第一和第二发条盒10和20之间的固定传动比是负 值(小于零)，在上弦动作的情况下，不管是自动操作还是通过手动操作，发条盒10和20
5二者都被上弦，然而，在上弦装置停止的情况下，更强有力的第二发条盒20继续向较弱 的第一发条盒10上弦，且因此所述第一发条盒还通过一个恒定力具有更长的使用时间 (Laufzeitverlaengerimg)，因为只要第二发条盒具有储备能量，第一发条盒自身就不会由 上弦状态被松开。术语“储备能量”是指第二发条盒20超出第一发条盒10的标准能量的 能量值。换句话说，如果第一发条盒10的标准能量例如选择为1000g*mm，只要最初设计 为1200g*mm的第二发条盒保持超出所述1000g*mm，则可维持所述恒定力。另外，在理论上 第一发条盒10的能量下降至900g*mm而第二发条盒20的能量仍维持在1000g*mm的情况 下，也可实现更长的使用时间，而通过差速器40的补偿作用，第一发条盒10实际上维持在 950g*mm，由此使得使用时间延长。然而，所述恒定力——单单其就给本发明的表带来一个 有利的改进——并不是本发明的唯一效果。第二个优点在于，在进一步的改进中，避免了发 条盒装有滑动接合器的情况下所存在的缺点。太阳齿轮在图2中用参考标号50标记，所述太阳齿轮通过一个柱状轮或驱动轮 161连接至发条盒10的放松轮12。所述太阳齿轮此时结合图3和4与限制扭矩的装置一 起被描述。图3是利用中心太阳齿轮50限制扭矩的装置的示意图。所述太阳齿轮通过已知 序列的减速齿轮164连接至柱状轮或驱动轮161，所述柱状轮或驱动轮驱动一个具有一前 止动面163的齿条51，该齿条51在箭头方向进行相应运动后，会压抵到扭矩螺钉52。扭矩 螺钉52借助于一个调节螺钉53紧固至表的基底板。扭矩螺钉52有利地是一个偏心螺钉， 使得通过绕与调节螺钉53相同的轴线旋转，齿条51的端部位置是可调节的，在该端部位置 处，所述齿条通过限位面163压抵到所述扭矩螺钉52。图4是显示与第一发条盒10相互作用的太阳齿轮的结构设计的局部截面示意图。 这一设计可用于图1和2示出的两个示例性实施方案以及图中未示出的其他实施方案中。柱状轮161在其两端各具有一个齿轮用于与第一发条盒10的工作轮12联结的 链轮(Eingriffsrad) 166，以及用于与太阳齿轮50联结的链轮167。棘轮11通过一个用作为止动销的方形端部171刚性地连接至杆172。杆172贯穿 发条盒10并于其中成为第一发条盒10中的发条紧固件173。在其相对端部处，其安装在滚 珠轴承布置179上，在这一实例中，滚珠轴承布置179是一个双滚珠轴承布置。该滚珠轴承 布置179连接至第一发条盒10。发条盒10止动时，杆173在一个方向旋转，这意味着，带有放松轮12的壳体导致 位于其内的发条被上弦。发条盒10在相同方向的旋转(在杆173被止动的情况下)则放松 所述发条。这对于行星齿轮165和太阳齿轮50之间的啮合运行是关键的。太阳齿轮50与 转动的发条盒10在相同方向旋转。杆172将其旋转运动通过小传动轮174传递到行星齿轮 165较大的齿部上，所述小传动轮174通过方形端部177固定地连接至杆172。所述行星齿 轮接着使太阳齿轮50在相反的方向旋转。因此，使发条盒10上弦的棘轮11的旋转导致了 太阳齿轮50在一个方向上的旋转。相反，放松轮10的放松导致太阳齿轮50在另一方向上 的旋转。换句话说，在其放松范围内使发条盒10上弦导致止动太阳齿轮50。本领域内技术 人员已知的是，对齿条51设置附加的齿轮164相当于放松过程指示(Gangablaufanzeige)。 为此，行星齿轮165设置了附加的更小的齿部，该齿部和与所述齿部相关的行星齿轮165的 传动齿轮176啮合。所述传动齿轮176接着与第一个齿轮164啮合。具体而言，传动齿轮176可通过一个“宝石”轴承180安装在杆172上，所述“宝石”轴承180实际上为满足空间 的需求。然而，传动齿轮176并没有必要安装为与轴172的轴线同心。就此而言，本领域内 技术人员对通常的齿轮结构是熟知的。然而，出于本发明的目的的考虑，设置了面163，所述 面163限制了齿条51在扭矩螺钉52的限位面163处的运动。下文将描述所述止动构件在 其值向上时用作扭矩限制装置。图5是类似于图3的但没有太阳齿轮50图示的示意图，所述太阳齿轮50同心地 安装至方形端部177所暗指的杆172的中心轴线，且通过与轮167的外部啮合以及通过行 星齿轮165的轴承178，实现与图5所示部件的可操作连接。之前附图中没有示出另一实施方案的参考标号，在该另一实施方案中，第二扭矩 螺钉设置在齿条51的相对侧上。在这一实例中，止动面以类似方式设置，以及为简便起见 使其在图3中作为一个构思、以参考标号263示出。在这一实例中，所述止动面在其值下降 时限制扭矩。扭矩限制装置向上的运行情况如下文所述。棘轮11通过作用在壳体130上的上弦 装置旋转，且使位于发条盒10内部的发条上弦。另外，这使行星齿轮165在图3标示的方 向上旋转，从而使得太阳齿轮50和在下游连接的齿轮164相应于示出箭头的方向旋转。因 此，齿条151相对于扭矩螺钉52向前推移。当到达其止动面163时，该装置锁紧且棘轮不能 够再旋转；发条盒10被上弦。如果发条盒10的放松轮12的放松与通过棘轮11的再张紧 在大小上相同，本领域内技术人员即刻知道由发条产生和施加的扭矩是一致且恒定的。并 不存在减小。棘轮11通过齿条51所引起的所述力传动链被锁定，这使得另一上弦动作以另一 方式通过差速器40传递。由于锥齿轮131被锁定，轴杆153或齿轮151的旋转导致齿轮 132'(在图1的示例性实施方案中，将是轴杆141)旋转，且因此导致第二发条盒20的上 弦。在这种情况下，可能发生的是，设置在发条盒20内的滑动接合器发生响应且因此从中 滑出。然而，这在运动分路上仅具有一个影响，也就是说，作用在锥齿轮132 ‘上的必然会产 生的扭矩波动主要传递至上弦部件151和153。很大程度地避免了这种波动被传递至发条 盒10。实验显示，在上下文中，相比于通过锥齿轮135这种类型冲击对差速器40的壳体 130的作用，图2所示的结构设计——其中滑动接合器对轴杆141的作用以及由此对锥齿轮 132'的作用——是更有利的。如果没有发生上弦动作，则能量通过较强有力的第二发条盒20在某一时间段内 传递至较弱的第一发条盒10，使得在这一情况下通过发条施加的力在更长的时间段内完全 保持恒定，只要第二发条盒20的现有剩余能量大于第一发条盒10的设计量，也就是说，例 如大于950g*mmo如果此时发条盒10和20都放松，则在未示出的示例性实施方案中，齿条51回移， 直到其通过面263压抵到第二扭矩螺钉为止。由此，负责倒行的放松轮12的运动被锁定， 且表停止走动。初看时，这似乎是一个缺点。然而，这是一个优点，因为特别是在自动上弦 装置的情况下，避免了表较长时间地工作在于精确性不利的模式下，换句话说，当表在运行 时，其是以更高的精确性在运行的。一个放松过程指示器还可以直接从齿条51的运动获 得，其中“最大”表示驱动表的发条力恒定不变，以及指示器接近“最小”位置时建议上弦。
明显地，本领域内技术人员可设想其他不同的实现方法。因此，已描述了不同的 差速器40。还可使用任何其他的差速器，只要上弦分路141、151、152在相同方向上作用于 第一和第二发条盒10和20，以及对其的止动就发条盒10和20的旋转方向而言允许相对 的反向放松，其中较强有力的发条盒20有利地具有一个防止其发条过分张紧的装置，而较 弱的发条盒10实际上驱动所述表。在这种情况下，以有利的方式，一个扭矩限制装置至少 向上被提供，从而使得用于第一发条盒10的上弦的最大位置通过扭矩限制装置是可调的， 且在进一步的改进中，保证发条盒10的发条在最小的张力下放松。传送件(vermittelnde Element)，在这一实例中是齿条51，还可由另一方式改进，例如通过一个具有径向向外指向 的指示器的齿轮，所述指示器可压抵同样相对于所述齿轮径向设置的最大和/或最小止动 构件。在这种情况下，所述指示器的角运动被提供取代齿条51的线性运动。发条盒10是一个带有一发条的发条盒，所述发条固定地紧固至发条盒的内部边 缘以及棘轮11的轴(Welle) 172的杆(Schaft)173。发条盒20是一个通过滑动接合器或其他已知装置限定其发条上弦的发条盒20。参考标号列表10带有动力发条的第一发条盒11 棘轮12 放松轮20带有制动发条的第二发条盒30 掣爪40差速器50 太阳齿轮51 齿条52扭矩螺钉53调节螺钉111 齿轮112 齿轮113 齿轮114 齿轮121用于连接第一发条盒的轴杆130第二发条盒的分路的差速器的壳体130'上弦装置的分路的差速器的壳体131第一发条盒的分路的差速器的锥齿轮132上弦装置的分路的差速器的锥齿轮132'第二发条盒的分路的差速器的锥齿轮133差速器的锥齿轮134差速器的另一锥齿轮的轴承布置135差速器壳体的齿轮135'差速器壳体的齿轮136'掣爪齿轮
141用于连接至驱动装置的轴杆151自动上弦装置的齿轮152手动上弦装置的第一齿轮153手动上弦装置的上弦轴杆161柱状轮163限位面164另一齿轮165行星齿轮166带有第一发条盒的转动轮的链轮167带有太阳齿轮的链轮171作为止动销的方形端部172杆173第一发条盒内的发条紧固件174传动齿轮175太阳齿轮的滚珠轴承布置176行星齿轮的传动齿轮177方形端部178行星齿轮的轴承布置179滚珠轴承180宝石轴承
权利要求
一种机械手表，包括一个位于第一发条盒(10)内的动力发条以及一个机械的和/或自动的上弦装置(141，151，152)，其特征在于设置了一个第二发条盒(20)，以及设置了一个具有三个驱动分路(121，141，135；121，114，135′)的差速器(40)，其中连接至所述上弦装置的分路(141，151，152)在相同方向上作用于第一和第二发条盒(10，20)。
2.根据权利要求1所述的机械手表，其特征在于如果连接至所述上弦装置的分路 (141，151，152)止动，则第一发条盒的放松可通过差速器(40)从第二发条盒(20)传递能量 来得到补偿。
3.根据权利要求2所述的机械手表，其特征在于所述第二发条盒(20)设计为比第一 发条盒(10)更强有力。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机械手表，其特征在于所述第一发条盒(10) 的放松轮(12)和上弦装置(11)两者与扭矩限制装置(51，163，52)关联作用，使得当第一 发条盒(10)的发条达到预定的最大张力时，避免进一步的上弦，使机械的和/或自动的上 弦装置(144，151，152)通过所述差速器仅作用于第二发条盒(20)。
5.根据权利要求4所述的机械手表，其特征在于所述第一发条盒(10)的放松轮(12) 和上弦装置(11)与一个太阳齿轮(50)以及一个连接至所述太阳齿轮的行星齿轮(165)关 联作用，借助于此，一个限制元件(51)相对于一个止动构件(52)是可移动的。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的机械手表，其特征在于第一发条盒(10)的放 松轮(12)和上弦装置(11)两者与扭矩限制装置(51，163，52)关联作用，使得当第一发条 盒(10)的发条达到预定的最小张力时，避免进一步的放松。
7.根据权利要求6所述的机械手表，其特征在于第一发条盒(10)的放松轮(12)和 上弦装置(11)与一个太阳齿轮(50)以及一个连接至所述太阳齿轮的行星齿轮(165)关联 作用，借助于此，一个限制元件(51)相对于一个止动构件(52)是可移动的。
8.根据权利要求4或6所述的机械手表，其特征在于所述限制元件是一个齿条(51)； 以及所述止动构件是一个扭矩螺钉(52)，具体而言，是一个可调节的偏心扭矩螺钉。
9.根据权利要求4或6所述的机械手表，其特征在于所述限制元件是一个齿轮的径 向指示器；以及所述止动构件是一个限制所述指示器角运动的止动构件。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的机械手表，其特征在于所述差速器(40)在 发条盒的两个分路之间的固定传动比为-1。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的机械手表，其特征在于所述差速器(40)是 一个具有不同尺寸的空心齿轮和太阳齿轮(131，132)的行星齿轮变速器，其中锥齿轮或其 中之一(133，134)以差速器壳体(30)内的其轴杆朝向较小的轮(131或132)倾斜。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的机械手表，其特征在于所述差速器是一个 圆柱齿轮差速器。
全文摘要
一种机械表，包括一个位于第一发条盒(10)内的动力发条以及一个机械和/或自动的上弦装置(141，151，152)。设置了一个第二发条盒(20)，以及一个具有三个驱动分路(121，141，135；121，114，135′)的差速器(40)，其中连接至所述上弦装置的分路(141，151，152)在相同方向上作用于第一和第二发条盒(10，20)。
文档编号G04B1/22GK101855601SQ200880115444
公开日2010年10月6日 申请日期2008年10月22日 优先权日2007年11月9日
发明者P·库里, S·库斯毛尔 申请人:绮年华钟表制造股份公司