計時器的齒輪、相應的齒輪系和鐘錶機芯的製作方法
2023-07-29 22:01:06 2
專利名稱：計時器的齒輪、相應的齒輪系和鐘錶機芯的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鐘錶機芯齒輪系的齒輪，其包括一個板，在板的周緣設 有裝齒，所述裝齒包含若干個齒，每個齒都帶有一個自板延伸的齒根並持續 到形成齒頂的部分，所述齒頂的寬度要大於齒根的寬度。另外，本發明還涉 及到齒輪系和鐘錶機芯，二者均帶有上述齒輪，另外，本發明還涉及到一種 計時器，所述計時器的機芯上也裝有上述齒輪。
背景技術：
上述齒輪通常用於鐘錶機芯中，用來完成各種功能。除了所述功能外， 與齒輪使用相關的大量參數也會影響到所述齒輪的齒的形狀，這些參數包括 一特別是一齒輪在機芯運動鏈中的位置，其與另一個齒輪永久嚙合情況，或 者許多嚙合空隙是否還需要加以限制，以及其相對於另一個與之嚙合的齒輪 的尺寸等等。
FR 2 867 543 Al號專利申請在其中一個實施例中給出了齒輪的具體類 型，該齒輪可以滿足上述定義。從這個專利文件中可以清楚地看到，所披露 的齒的形狀滿足了特定要求，即，齒輪可以與鄰居齒輪的周緣處的圓柱相齧 合，並指向沿與齒輪旋轉軸線相平行的軸線，從而構成了一個針齒輪。
關於使用更傳統的齒輪的齒輪系，圖1示出了帶有計時秒表功能的鐘表 機芯的部分，其基於已有技術中廣泛應用的結構。該機芯包括一個聯結裝置， 後者在啟動和停止測時功能時起作用，所述聯結裝置包括一個安裝在機芯框 架上的槓桿100，以便能夠圍繞軸101在兩個位置之間旋轉，這取決於導柱 輪102的角度位置，以便建立或中斷機芯運轉輪系和計時秒表輪系之間的運 動聯接。
秒輪(seconds wheel )103始終由機芯的運轉輪系帶動，並布置成與執行聯 結裝置撥針輪盤(setting wheel )104的功能的輪相嚙合。
在槓桿的第一位置處，即圖l所示位置，計時秒表功能停止，而撥針輪 104則在槓桿抵在導柱輪的導柱時為空轉狀態。當導柱輪轉動一個齒節，槓桿會按如圖1所示順時針方向轉動而落入兩個導柱之間。然後，撥針輪104 與計時秒表輪系的齒輪相嚙合， 一般情況下是計時秒表齒輪(chronograph wheel )105，該輪用來驅動顯示所測時間秒數的部件。
一般來講，撥針輪104和計時秒表輪105的齒都為三角形狀，如圖1所 示，這樣，在起動計時秒表功能時，在聯結裝置槓桿動作期間，可以方便 (facilitate)所述齒輪的嚙合。
然而，使用上述類型鐘錶機芯的計時器都會存在啟動測時功能時出現的 缺陷，即當啟動計時秒表功能時，槓桿100會圍繞軸101旋轉，具體來講， 當聯結裝置撥針輪盤與計時秒表輪接觸時，聯結裝置撥針輪盤104的旋轉動 作會造成計時秒表輪105產生寄生動作。計時秒表齒輪的寄生動作會引起戴 表者能夠察覺到的秒顯示構件的寄生動作，就質量而言，特別是最具水準的 計時器，這對製造商的形象非常不利。
C.-A. Reymondin等人在F6d6ration des Ecoles Techniques (瑞士) (ISBN 2-940025-10-X)上發表的題目為"Th6orie d，horlogerie" —書中對上述機芯進 行了具體介紹(第234和235頁)，其中也提到了上面所述問題。
為此，人們提出了多種方案來解決上述問題，例如，使用一種垂直或軸 向聯結裝置機構。在這種機構中，聯結裝置撥針輪盤沿其旋轉軸線位移，當 啟動計時秒表功能時，該旋轉軸線與計時秒表齒輪的軸線相重合。這樣，計 時秒表齒輪就不會出現上述寄生動作。
然而，這些機構不僅結構複雜，而且機芯厚度大，顯得笨重。因此，這 些機構總是很難行得通，特別是如果機芯包括了一些附加功能時。
EP 1 437 633A1號專利申請中提出了另一個解決方案，根據該方案，使 用一個聯結裝置撥針輪盤的輪齒的非常特別形狀，它可以改善其輪齒和計時 秒表齒輪的輪齒之間的接觸質量，但並沒有完全解決上述問題。
發明內容
本發明的一個目的是提出一種選擇形狀的齒輪來解決已有技術中存在的 上述缺陷，這種齒輪可以在與兩個齒輪軸線之間不同距離相關的多個相對位 置內，與另一個類似的齒輪相互配合動作。
為此，本發明所提出的齒輪的特徵是，每個齒的齒根實際上是平直的， 而齒頂帶有一個尖端，該尖端位於主夾板或錶盤的半徑上，並自該尖端處， 在半徑的兩側上延伸出第一部分和第二部分，實際上為直線的所述第一部分自半徑處延伸一定距離，所述距離大於齒根的寬度的一半，而所述第二部分
呈凹形結構(concave),將第一部分連接到齒根處。齒根的長度優選等於或 大於齒頂的長度。
根據這些特性，可以使用一種齒輪系，其包括了兩個相互嚙合布置的這 種齒輪，以及一個機構，這個機構可以使至少一個所述齒輪相對於另一個齒 輪在至少一個第一工作位置和至少一個第二工作位置之間位移，在所述第一 工作位置時， 一個齒輪的齒的齒頂與另一個齒輪的齒的齒根側壁相配合，而 在第二工作位置時， 一個齒輪的齒的齒頂與另一個齒輪的齒的齒頂相配合。
這種齒輪系可以方便地應用於一例如一帶有計時秒表功能的鐘表機芯 中，從而可以解決上述問題。這樣，根據本發明所提出的齒輪的特別特性， 就可以提供一個聯結裝置，該聯結裝置包括一個在與計時秒表功能的啟動與 斷開狀態相關的兩個位置之間移動的聯結裝置撥針輪，所述撥針輪的移動方 向與秒輪(即運轉輪系驅動的並與聯結裝置撥針輪盤相嚙合的齒輪)軸線和 計時秒表輪系齒輪(經由聯結裝置撥針輪盤驅動)軸線之間連線實際成一直 線。
如果聯結裝置撥針輪盤和秒輪採用本發明所述結構，聯結裝置撥針輪盤 在位移時，會背離或朝向秒輪方向移動，但與此同時，其仍保持與秒輪的嚙合。
另外，本發明還涉及到使用了具有上面所披露特性的一種鐘錶機芯的計 時器。
下面結合附圖，通過閱讀一個最佳實施例的詳細說明，本發明的其它特 性和優點就會更清楚地顯現出來，所示附圖僅作為示例，但本發明並不僅限 於所示示例，附圖如下
-圖1為已有技術的計時器的部分機芯簡化平面圖，從夾板一側看去； -圖2為根據本發明的部分機芯的第一構型的簡化平面圖，從針盤一側
看去；
-圖3為類似於圖2的簡化平面圖，所示為第二構型的機芯； -圖4a為圖2和圖3所示機芯中局部詳圖的簡化平面圖，所示為圖2 的第一構型；
-圖4b為圖4a的放大詳圖；-圖5為圖2和圖3所示機芯局部詳圖的簡化平面圖，所示為圖3的第
二構型。
具體實施例方式
圖1示出了已有技術計時器的部分機芯簡化平面圖，從夾板一側看去； 所示計時器具有秒表功能；圖2和圖3示出了本發明所提出的部分機芯1的 針盤一側的簡化平面圖，分別為第一和第二構型；所示機芯具有秒表功能。
很顯然，所示的這種機芯並不僅限於所示示例，而且，所屬領域的技術 人員也可以對所示機芯進行改裝，以使其適合布置在夾板一側的計時秒表機 構，如圖l所示機構，從而能夠實施本發明的主題事項，但這都沒有脫離本 發明的範圍。
該機芯1由各種構件組成，其中特別包括一個板2，安裝有多個活動部 件、槓桿和其它傳統的鐘表部件，這些部件在本說明中就不再詳細贅述，因 為所述大部分部件與本發明並不十分相關。
所述鐘錶機芯屬於具有計時秒表功能類型，帶有一個導柱輪3。導柱輪 由鉤4帶動旋轉，後者與控制構件5形成一個整體，導柱輪的位移可在按鈕 (圖中未示)的基礎上按照傳統方式控制。
每按動一次按鈕就會使得導柱輪3轉動一個齒節，從而使得計時秒表功 能從工作狀態轉到停止裝置，反之亦然。為此，齒尖(齒柱)和齒槽的交替 布置會對不同槓桿6,7起作用，後者會在兩個位置之間移動，以便驅動計時 秒表輪系，特別包括了計時秒表輪8，後者由運轉輪系(圖中未示)帶動。 導柱輪3還可以與作用於制動槓桿11的槓桿10配合動作，制動槓桿11的功 能是，當測時中斷時，以傳統方式保持計時秒表輪8的角度位置，另外還可 以與歸零擊錘端(resetting hammer ends ) 12和13配合動作，後者由另一個 裝置來啟動。通常，在進行測時時，導柱輪可以鎖定歸零擊錘的啟動動作。
圖2示出了計時秒表功能(chronographfimction)結束時的機芯狀態，與此 同時，歸零擊錘12和13下落以便將顯示所測時間的各個構件定在零位，而 圖3則示出了所述同一機芯正在測時時的狀態。
在本發明的說明中，特別有意思的部分是，該機芯可以帶動計時秒表輪 系，具體來講，是基於運轉輪系運動的計時秒表齒輪8。
為此，該機芯包括一個以旋轉方式安裝在板2上的秒輪15，優選與機芯 運轉輪系的第四輪和小齒輪組(圖中未示)形成一個整體。
7秒輪15布置成與聯結裝置槓桿6承載的齒輪16永久嚙合，起到了聯結 裝置撥針輪的作用。聯結裝置槓桿6通過一個肩臺螺釘(shouldered screw )17 以繞軸旋轉方式安裝在板2上，在聯結裝置彈簧18的作用下，聯結裝置槓桿 6被保持在對應於圖2所示的第一、鬆開位置。所述鬆開位置通過第一偏心 體19設定和調整，後者形成了聯結裝置槓桿的第一制動機構。
由於秒輪(seconds wheel )15始終由運轉輪系帶動，所以聯結裝置撥針輪 16也始終由運轉輪系帶動，而聯結裝置撥針輪盤在聯結裝置槓桿鬆開位置處 會空轉。
使用者在相應計時器按鈕上施加力，會使導柱輪3轉動一個齒節(如圖 所示為順時針方向)，這會進而抬起聯結裝置槓桿6，以便使其向第二、嚙合 位置移動，如圖3所示。
聯結裝置槓桿沿逆時針方向轉動，可以使聯結裝置撥針輪盤16與計時秒 表齒輪8相嚙合。聯結裝置撥針輪盤的輪齒插入計時秒表齒輪的輪齒的程度 可以通過安裝在主夾板上的第二偏心體20來調整。
從圖2和圖3中可以看到，由於聯結裝置槓桿6的特別彎曲形狀，其自 身的旋轉動作從而可以轉換成其撥針輪盤接近直線平移的動作。這是因為在 其第一釋放位置和其第二嚙合位置之間，聯結裝置撥針輪16的位移實際上與 連接秒輪15和計時秒表齒輪8旋轉軸線的直線在同一條直線上。
為此，與已有技術的機構相反，聯結裝置撥針輪盤不是為了從鬆開位置 向嚙合位置過渡(反之亦然)而圍繞秒輪旋轉，而是背離或朝向所述秒輪方 向移動。
這兩個齒輪之間的所述相對移動通過使用本發明所提出的特別輪齒可以 實現，如圖4和圖5清楚示出了圖2和圖3的局部設計詳圖。
圖4a和圖5分別示出了在鬆開位置和嚙合位置時，秒輪15、聯結裝置 撥針輪盤16和計時秒表齒輪8之間的相對位置。從圖中可以看到這些齒輪的 具體布置情況，齒輪的相應旋轉軸線的布置實際上是彼此對準的，而聯結裝 置撥針輪盤位於運動學相連的兩個齒輪之間。
圖4b示出了齒的結構放大示意圖，有關這些齒的一些詳細說明將在以下 詳細介紹。
計時秒表齒輪8包括一個裝齒(toothings)，所述裝齒的齒採用傳統的三角形。
秒輪15和聯結裝置撥針輪盤16都包括裝齒(toothings)，所述裝齒的齒25， 26都帶有相同的特定形狀，這些裝齒都布置在對應輪盤27， 28的外周 緣上。
每個齒25和26都包括一個齒根251， 261，齒根的寬度要小於對應的齒 頂252， 262的最大寬度，此外，齒根的長度實際上大於齒頂的長度。這樣， 以及因為一個齒輪的兩個相鄰齒頂之間的空間必須大於另一個齒輪的一個齒 頂的寬度，從而可以在齒輪系工作期間限制摩擦，齒距(即位於一個齒輪的 兩個相鄰齒根之間空間253， 263)的尺寸一般都大於另一個齒輪的一個齒頂 的所述尺寸。
一個齒輪的兩個相鄰齒根之間空間253， 263的寬度優選從齒頂252， 262 到輪齒的底部是實際上恆定的。
在附圖所示實施例中，通過所示示例，但本發明並不僅限於所示示例， 每個齒25， 26的齒根251， 261呈實際細長矩形形狀。與對應齒輪的半徑R 相對稱的齒頂252， 262從其自由端處帶有一個尖端254， 264，該尖端位於 上述半徑上，呈實際直線的第一部分255， 265從該尖端處沿對應輪方向延伸 到與所述半徑相隔一定距離上，所述距離則大於對應齒根的寬度的一半。每 個齒頂252， 262都包括一個第二部分256， 266，該部分向內彎曲並形成了 第一部分255， 265和齒根251， 261之間的連接部分。
應該注意的是，因為這個情況，在其尖端254， 264和其第二部分256， 266之間區域，每個齒頂252， 262的形狀都類似於傳統的三角形齒的形狀。 在此處以示例形式所述的實施例中，所述後一種特性是，可以確保聯結裝置 撥針輪盤16和計時秒表輪8之間的良好嚙合。
此外，對於軸線之間相應的不同距離來講，上面所述裝齒的特定形狀使 得齒輪15和16都可以相互嚙合，圖4a和圖5所示構型之間的比較可以說明
這—佔o
圖4a示出了這兩個齒輪在聯結裝置槓桿6的鬆開位置時的相對位置，對 應於圖2所示構型。在這個構型中，兩個齒輪15和16裝配在一起，齒輪16 在計時秒表輪8的範圍之外。
在這個情況下，與另一個齒輪的裝齒相配合的兩個齒輪15， 16中的其中 一個的齒幾乎完全進入到位於兩個齒之間的空間253， 263內。然後，該齒的 齒頂與另一個輪齒的齒根的側壁(相對於裝齒旋轉方向的下遊側壁)的相互 動作就可實現彼此嚙合。
當計時秒表功能起動時，隨聯結裝置槓桿6動作的聯結裝置撥針輪16
9與秒輪15脫開，並定位在與計時秒表輪8相嚙合的位置，如圖5所示。
聯結裝置撥針輪16和計時秒表輪8之間通過齒頂262 (其形狀類似於已 有技術的齒的形狀)實現嚙合，按傳統方式，計時秒表齒輪的齒數大於聯結 裝置撥針輪盤的齒數。
另外，人們還應看到，秒輪15和聯結裝置撥針輪16之間在後者位移期 間會始終保持在嚙合狀態，而聯結裝置撥針輪盤16的位移會增加這兩個齒輪 的軸線之間的距離。但是，看來這兩個軸線之間距離的這種變化後果是，相 互動作的齒會被修正。這是因為兩個裝齒的插入程度縮小了，於是，兩個齒 輪之間就會經由齒25， 26的齒頂252， 262而相互作用。在這種構型中，秒
輪和聯結裝置撥針輪之間的嚙合類似於兩個傳統三角形輪齒之間的嚙合。
上述說明旨在通過示例的形式來介紹一個具體實施例，但本發明並不僅 限於所述示例，此外，本發明並不限於一例如一本發明提出的齒輪用於構成 計時秒表的聯結裝置。同樣，所屬領域的技術人員可根據其特定要求，在使 用除三角形之外的齒頂形狀的齒輪方面也將不會遇到任何特別困難。
此外，在另一選擇方式時，且沒有脫離本發明範圍的情況下，也可以採 用一種端面齒的輪齒形式。在這種情況下，本發明所提出的兩個齒輪的嚙合 可以採用共軸形式，二者之間的距離可變。
權利要求
1. 鐘錶機芯齒輪系用的齒輪(15，16)，其包括一個板(27，28)，在板的周緣提供有裝齒，所述裝齒包括若干個齒(25，26)，每個齒都帶有一個自所述板延伸並持續到形成齒頂(252，262)的齒根(251，261)，所述齒頂的寬度大於所述齒根的寬度，其特徵在於，所述齒根實質上是平直的，所述齒頂(252，262)帶有一個尖端(254，264)，該尖端位於所述主夾板(27，28)的半徑(R)上，並從所述尖端處，在所述半徑的兩側延伸出如下兩個部分，一個實際上呈直線的第一部分(255，265)，延伸到距所述半徑的一定距離上，該距離大於所述齒根寬度的一半，然後，一個為凹形的第二部分(256，266)，該部分將所述第一部分連接到所述齒根。
2. 根據權利要求1所述的齒輪(15, 16)，其特徵在於，所述齒根(251,261) 的長度等於或大於所述齒頂(252， 262)的長度。
3. 根據權利要求1或2所述的齒輪，其特徵在於，所述齒頂(252, 262) 實際上與所述主夾板(27， 28)的所述半徑(R)對稱。
4. 根據權利要求1到3中任何一項權利要求所述的齒輪，其特徵在於， 兩個相鄰齒根(251, 261)之間形成了一個空間(253, 263)，該空間的寬度從所 述齒頂(252,262)到輪齒的底部實際上為恆定的。
5. 鐘錶機芯的齒輪系，其包括至少一個根據權利要求1到4中任何 一項權利要求所述的成相互嚙合形式的第一和第二齒輪(15, 16)，其特徵在 於，其包括一個機構(3， 6)，可在至少一個如下第一工作位置和至少一個第 二工作位置之間使所述齒輪的至少一個齒輪相對於另一個齒輪位移，一個第一工作位置，在這個位置時， 一個齒輪的齒(25，26)的齒頂(252,262) 與另一個齒輪的齒的齒根(251, 261)側壁相互配合， 一個第二工作位置，在這個位置時，第一和第二齒輪的齒頂相互配合。
6. 具有計時秒表功能的鐘表機芯，其包括一個聯結裝置(6,16,18)，設 計用來將根據權利要求1到4中任何一項權利要求所述的由機芯運轉輪系驅動的第一輪(15)運動連接到計時秒表輪系的輪(8)上，其特徵在於，所述聯結裝置包括一個根據權利要求1到4中任何一項權利要求所述的第二輪(16)，該輪布置在一個可移動的支架(6)上，以便能夠在如下至少一個第一工作位置和一個第二工作位置之間位移，一個第一工作位置，在這個位置時，所述輪不與所述第一輪(15)嚙合， 一個第二工作位置，在這個位置時，所述輪同時與所述第一輪(15)和所述計時秒表輪系的輪(8)相嚙合。
7. 根據權利要求6所述的機芯，其特徵在於，所述可移動支架是一個 聯結裝置槓桿(6)，其形狀是這樣的，即所述第二輪(16)在其兩個工作位置 之間的位移是沿與穿過所述第一輪(15)和計時秒表輪系輪(8)的軸線的直線方向實際上成同一直線來進行的。
8. 根據權利要求7所述的機芯，其特徵在於，其包括一個導柱輪(3)， 其布置成能夠與所述聯結裝置槓桿(6)配合動作，以便形成兩個明顯的位 置，這些位置分別與所述第二輪(16)的工作位置相關。
9. 根據權利要求6所述的機芯，其特徵在於，所述第一輪(15)、所述 第二輪(16)和所述計時秒表輪系的輪(8)的各自旋轉軸線實際上是相互對準的。
10. 計時器，其包括具有根據權利要求6到9中任何一項權利要求所 述計時秒表功能的鐘表機芯，所述殼體裝有一個按鈕，用來根據使用者所 施加的力來操作所述第二輪(16)從一個第一工作位置向另一個工作位置移動。
全文摘要
一種鐘錶機芯齒輪系的齒輪(15，16)，其包括一個板(27，28)，在板的周緣帶有裝齒，所述裝齒包含多個齒(25，26)，每個齒帶有一個自所述板延伸的齒根(251，261)，並持續到形成齒頂(252，262)的部分。每個齒的齒根寬度小於其齒頂寬度，且長度等於或大於齒頂長度，齒頂(252，262)的尖端(254，264)位於板(27，28)的半徑(R)上，在半徑兩側上延伸出第一部分(255，265)和第二部分(256，266)，所述第一部分實際呈直線，一直延伸到與所述半徑相隔一定距離上，所述距離大於齒根的寬度一半，而所述第二部分為凸出形狀，將所述第一部分與齒根相連接。這樣，就可以使用一個齒輪系，其包括了兩個相互嚙合布置的這種類型的齒輪。
文檔編號G04B13/02GK101470401SQ200810174240
公開日2009年7月1日 申請日期2008年11月14日 優先權日2007年11月14日
發明者簡-皮埃爾·高雷 申請人:弗蘭克·米勒·瓦差蘭股份有限公司