用於計時器運動的年日期機械裝置的製作方法
2023-05-31 17:24:26
專利名稱：用於計時器運動的年日期機械裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於計時器運動的年日期機械裝置，包括31個齒的日期轉輪；與其齒組嚙合的棘爪；月份衛星齒輪，該月份衛星齒輪的旋轉銷被緊固到該日期轉輪上，並包括齒距設計用於12個齒的齒組的5個驅動齒，用於小於31天的月份；固定的行星齒組，該固定行星齒組與日期轉輪同軸，且與月份衛星齒輪存在直接驅動的關係；和驅動部件，該驅動部件以與計時器運動的小時輪驅動的關係，驅動日期轉輪，並包括兩個驅動撥爪，第一撥爪橫斷日期轉輪的齒組的路徑，而當第二撥爪的旋轉軸與行星齒組的旋轉軸、驅動部件的旋轉軸和日期轉輪的旋轉軸對齊或成一直線時，該第二撥爪橫斷月份衛星齒輪的齒組的路徑。
背景技術：
在EP 1 351 104中描述了這樣一種與永久日曆機械裝置相關的年日期機械裝置。該機械裝置包括一個月份衛星齒輪或衛星，其樞銷被固定到每月旋轉一圈的日期輪上。該月份衛星齒輪具有12個齒，其中7個被切去頂端而5個未被切去頂端。該衛星齒輪的12個齒與和日期輪同軸的固定的7齒行星齒組嚙合。
在每年期間，對於日期輪的每圈，當月份衛星齒輪的齒組的旋轉軸與行星齒組的軸和每24小時旋轉一圈以驅動日期輪的輪的旋轉軸對齊或成一直線時，該月份衛星齒輪的齒組佔據一個不同的位置。為此，該24小時輪具有24個齒，其中20個被切去頂端，而在其它4個齒中，一個是每天與日期輪嚙合一次的正常驅動齒，而另一個為每年校正齒，該齒平行於其旋轉軸偏離，每當小於31天的月份時，它與月份衛星齒輪的5個未切去頂端的齒中的一個嚙合。
當月份包括的天數小於31天時，月份衛星齒輪的5個未切去頂端的齒中的一個覆蓋日期輪的齒的一個，並位於24小時旋轉一圈的輪的校正齒的路徑中，以便通過旋轉，平行於其旋轉軸偏離的該輪的校正齒導致月份衛星齒輪旋轉，其中在驅動24小時輪的正常驅動撥爪導致日期輪旋轉一步前，當與固定的行星齒組嚙合的衛星齒輪在每圈旋轉時，它導致日期輪旋轉，這樣對於24小時輪的一圈，日期輪就被移動了兩步。
這種機械裝置具有迴避了類似CH 685 585或EP 987 609中所描述的凸輪和杆裝置的優點，這些設備使用能量、不易研製，因此不是非常可靠。
雖然該設計是誘人的，但該機械裝置也具有實質性的缺點，該缺點來自於月份衛星齒輪與固定行星齒組在第一節圓上工作，但它又要與24小時輪的驅動齒在第二節圓上(該圓比第一圓大)工作。這種更大的節徑需要防止24小時輪的驅動齒能夠與月份衛星齒輪的切去頂端的齒嚙合。結果，在月份衛星齒輪的齒組中，24小時輪的齒之間的深度(penetration)較淺，而驅動角的大小較小。因此，這種機械裝置不是非常可靠，並且極難優化，從而導致需要逐個地重新調節。
這種解決方案的另一缺點在於當月份衛星齒輪的旋轉軸與行星齒組的和24小時輪的各個旋轉軸對齊或成一直線時，衛星齒輪位於它們中間，這意味著在其齒組位於最遠離日期輪的中心的部分上，該衛星齒輪會被位於該日期輪外部的24小時輪驅動，從而將驅動角度減小到最小，而深度和驅動角度已經很小了，這是由於該24小時輪和月份衛星齒輪之間的節徑相對於該衛星與行星齒組之間的節徑被加大了。因此，這種機械裝置的生產和發展是有問題的，其可靠性很差。
因此，由此可以得出結論儘管存在作為EP 1 351 104的主題的解決方案，但並沒有提出以替代使用凸輪和杆的當前日期機械裝置的可靠的替代方案。
發明內容
本發明的目的在於至少部分地糾正前述缺點。
為此，本發明的主題是如權利要求1所述的日期機械裝置。
本發明本質的優點基於有兩個同軸衛星齒輪，每一個實現單獨的功能，使得它們每個均與普通齒組工作，每個齒組僅在一個單一節圓上工作，兩個轉輪的各個節圓相切地相互嚙合。這些嚙合的條件使得齒組具有最佳的深度，從而驅動角度能夠產生可靠的驅動，而不會存在接近齒的尖部工作的情況。
根據本發明的無搖杆或杆的年日期機械裝置的設計具有最優的深度和驅動角度，這使得無需對這種機械裝置進行調節。這是一項重要的可靠性因素，一方面，任何調節將引入公差餘量，另一方面，任何調節也容易變得不固定。並沒有考慮與瞬時改變日期的優選形式一起使用的瞬時跳變搖杆，這是由於在根據本發明的年日期機械中，它並未對校正月份的天數做出貢獻，而它僅用於傳送存貯的能量，以便瞬時驅動日期轉輪。
優選地，當與衛星齒輪的和行星齒組的各個旋轉軸對齊或成一直線時，驅動日期轉輪的驅動部件的旋轉軸位於它們的旋轉軸之間。
利用這一特性的優點，可以進一步提高驅動角。
優選地，第二衛星齒輪的直徑略大於月份衛星齒輪的直徑。因此，由校正撥爪對月份衛星齒輪的驅動，在小於第二衛星齒輪的節圓半徑的節圓半徑上實現。由於這一特殊特性，當被第二驅動撥爪驅動時，衛星齒輪的旋轉方向與具有所述第二撥爪的驅動部件的相同。
利用可被稱作「偽矛盾」的驅動方式，該機械裝置的驅動角及安全性可以進一步提高。
優選地，承載月份衛星齒輪的日期轉輪為與計時器運動的中心同軸的日期內齒圈或日期盤，從而使其可以具有比帶有偏置機械裝置可以具有的部件更大尺寸的部件。此外，日期轉輪上的衛星齒輪的設置可以減小部件的數目，而在年日期機械裝置和日期轉輪之間無需中間傳送部件。
該機械裝置僅使用其齒組具有很好深度且能夠保證日期轉輪的校正操作的驅動角度的齒輪，所以其可靠性使其能夠由瞬時跳變驅動機構特別好地驅動。優選地，在這種情況中，日期轉輪具有內齒圈的形狀。
附圖示意性地且通過實例顯示了作為本發明主題的日期機械裝置的一個實施例。
圖1為該實施例的平面圖，顯示其所有部件；圖2為圖1的局部和簡化視圖，顯示了在11月30日時各種部件的位置；圖2A為圖2中由點劃線圓A表示部分的局部放大視圖；圖3為類似於圖2的視圖，顯示了11月30日時機械裝置的部件在從30日改正到31日後，但移動到12月1日前的位置；圖3A為圖3中點劃線圓A表示部分的局部放大視圖；圖4為前圖的一個視圖，顯示了3月30日時機械裝置的部件的位置。
具體實施例方式
作為本發明主題的日期機械裝置包括日期轉輪，優選地以日期內齒圈1的形式，也稱作日期盤。該日期內齒圈1的內邊緣具有由跳簧2定位的31個齒。該日期內齒圈的每日驅動利用被緊固到驅動部件3上的驅動撥爪3a實現，其中驅動部件3被緊固到瞬時跳變凸輪4上；通過與輪5中形成的圓弧形開口5a嚙合的銷4a，瞬時跳變凸輪4被連接到輪5。利用計時器運動的小時輪6並經轉輪6a，該輪5以每24小時一圈的速度被驅動。
利用彈簧8，搖杆7被壓靠在瞬時跳變凸輪4的外周，搖杆7一到達彈簧8的末端，彈簧8被預期導致凸輪4沿順時針方向突然轉動，以便驅動驅動日期內齒圈1的驅動部件3，其中彈簧3使斜面4b處於可操作狀態。
剛描述的內容對應於簡單的瞬時日期機械裝置，其中日期內齒圈1每24小時被驅動一步，這意味著在小於31天的月份末，每年需要修正5次。
現在，將描述使其可以從上述簡單日期裝置發展到年日期裝置的部件。為此，行星齒組9被固定到計時器運動的外殼，與日期內齒圈1同中心。齒數為12或優選地為12倍數的衛星小齒輪10被安裝以圍繞被緊固到日期內齒圈1的銷轉動。該衛星小齒輪10不變地與行星齒組9嚙合，而與後者形成每月轉一圈的簡單周轉齒輪組。第二月份衛星小齒輪11僅具有12個齒中的5個齒，它被緊固到衛星小齒輪10並與其同軸。優選地，月份衛星小齒輪11的直徑小於衛星小齒輪10的直徑。
最後，驅動部件3帶有第二撥爪3b，第二撥爪3b相對於該驅動部件3的旋轉的順時針方向成角度向前並且平行於其轉軸偏移。通過在每個小於31天的月份末另外驅動一步，驅動部件3的該第二撥爪3b構成用於驅動日期內齒圈1的校正指。
該校正機械裝置的原理在於如圖2所示，在每個小於31天的月份的第30天時，使月份衛星小齒輪11的5個齒中的一個實質上與連接行星齒輪9、驅動日期轉輪1的驅動部件3和衛星齒10、11的各自的旋轉軸的直線對齊或成一直線。
只要搖杆7一超過瞬時跳變凸輪4的擊發曲面(arming curve)4b的末端，它就導致該凸輪和緊固到其上的驅動部件3突然沿順時針方向轉動。利用其中凸輪4的銷4a被嚙合的圓弧形開口5a，就可能實現凸輪4的這種突然旋轉。在這種運動期間，與月份衛星小齒輪11的5個中的一個接觸的校正指或校正撥爪3b被驅動。假如一方面該衛星小齒輪11被緊固到與行星齒輪9嚙合的較大直徑的衛星小齒輪10上，而另一方面驅動部件3位於行星齒輪9的旋轉軸與衛星小齒輪10、11的旋轉軸之間，通過校正指3b產生的衛星小齒輪11的運動導致該衛星小齒輪11沿順時針方向旋轉，具體地講，與驅動部件3相同的方向旋轉。可被稱作「偽矛盾(pseudo-paradoxal)」的該齒組使得可以增加校正指3b與衛星小齒輪11之間的接觸角度，從而提高運動的安全性，並保證日期內齒圈1不會由棘爪(jumper)2向後驅動，但相反，後者將通過使其沿順時針方向運動而完成日期內齒圈的驅動。
在該第一驅動階段結束時，日期機械裝置的部件處於圖3所示的位置，具體地講，日期內齒圈1已向前前進了一步而到達31日。在第二階段，該正常驅動撥爪3a接管任務而如同它每24小時做的移動圓盤，以使下個月份的「1」出現在窗口13，其位置如點劃線所示。
很明顯，在瞬時跳變凸輪4的相同角度運動中，剛描述過的驅動日期內齒圈的兩個階段不間隔地從一個到另一個繼續，總的驅動持續時間僅僅是一秒的百分之幾，因此肉眼是不能看到的。
為了使衛星小齒輪11的5個齒根據月份的天數被設置在每月末的正確的位置中，很明顯日期內齒圈每旋轉一圈，衛星小齒輪的旋轉數需要為非整數目。然而，該條件並不充分。
需要滿足的第一條件很明顯是表示月份的衛星小齒輪10應具有對應於12或12的倍數的齒數。對於具有5個齒的月份衛星小齒輪(該5個齒分布在具有設計具有12個齒的齒距的小齒輪上)，其5個齒需要或者被設置在5個連續的齒距級上，或者以與31天以下的月份接著31天的月份的相同的順序，或以相反的時間順序，按時間發展順序設置。
現已能夠根據經驗建立一個用於計算行星齒輪9上的齒數公式，它能夠在每個小於31天的月份的第30天時，使衛星小齒輪的5個齒中的一個與衛星小齒輪10、11、驅動日期轉輪1的驅動部件3和行星齒輪9各自的旋轉軸的對齊或成一直線。使用如下公式取得的所有數量或其倍數可以滿足該條件zi+1＝zi+3+(-1)i，其中i＝1，2，3，...，且z1＝5為了確保月份衛星小齒輪11相對於校正指3b的最精確的可能角度定位，儘可能大地選擇衛星小齒輪10和行星齒輪9上的各個齒的數量，使其可以減小衛星小齒輪10的急劇角度運動(angular lash)，從而減小5個齒的月份衛星小齒輪11的角度衝擊。在所述實例中，行星齒輪具有123個齒，而衛星小齒輪10具有36個。
根據使用上述公式選擇的行星齒輪9的齒數，月份衛星小齒輪11上的5個齒將需要被分布，與所示實例中一樣不分組，而根據小於31天的月份是否接著一個或兩個31天的月份(如6月和11月)，而由等於一個或兩個齒距級的間隔被分開。在這種情況中，根據衛星小齒輪的5個齒按照年的月份的時間順序，還是年的月份的逆順序，日期轉輪1每旋轉一圈，衛星小齒輪10，11的旋轉數量將等於總的圈數加1/12(1/12th)圈，或等於總的圈數加11/12(11/12th)圈。
圖4顯示了在具有31日的月份末，月份衛星小齒輪11的五個齒的角度位置，例如在3月。可以看出衛星小齒輪11的5個齒中沒有一個位於校正指3b的路徑中。因此，當通過凸輪4，瞬時跳變搖杆7導致指3a和3b旋轉時，指3b不會遇到衛星小齒輪11的一個齒，而只有指3a將驅動日期內齒圈1一步，使數字「31」進入窗口13。
權利要求
1.一種用於計時器運動的年日期機械裝置，包括31個齒的日期轉輪；與其齒組嚙合的棘爪；月份衛星齒輪，所述月份衛星齒輪的旋轉銷被緊固到該日期轉輪上，且所述月份衛星齒輪包括齒距設計用於12個齒的齒組的5個驅動齒，用於小於31天的月份；固定的行星齒組，所述固定行星齒組與日期轉輪同軸，且與月份衛星齒輪存在直接驅動的關係；和驅動部件，所述驅動部件以與計時器運動的小時輪驅動的關係驅動日期轉輪且包括兩個驅動撥爪或驅動指第一撥爪與日期轉輪的齒組的路徑相交；而當第二撥爪的旋轉軸與行星齒組的旋轉軸、驅動部件的旋轉軸和日期轉輪的旋轉軸對準或成一直線時，所述第二撥爪與月份衛星齒輪的齒組的路徑相交，其中所述月份衛星齒輪利用被緊固到其上且與其同軸的第二衛星齒輪被連接到行星齒組上，其中第二衛星齒輪的齒數等於12的倍數；而每個所述衛星齒輪的齒組在與其嚙合的齒組的節圓相切的節圓上工作，所述行星齒組的齒數zi從根據公式取得的數目或其倍數中選擇zi+1＝zi+3+(-1)i，其中i＝1，2，3，...，且z1＝5以便日期轉輪的每圈對應於衛星齒輪的非整數圈數，以便在每個小於31天的月份的第30天，該月份衛星齒輪的5個齒中的一個或多或少地與衛星齒輪的軸、行星齒組的軸和驅動日期轉輪的驅動部件的軸對準或成一直線，以使所述第二撥爪經所述衛星齒輪驅動日期轉輪額外的一步。
2.根據權利要求1所述的日期機械裝置，其中當與衛星齒輪和行星齒組各自的旋轉軸對準或成一直線時，驅動日期轉輪的驅動部件的旋轉軸位於它們的旋轉軸之間。
3.根據前述權利要求中的一項所述的日期機械裝置，其中第二衛星齒輪的直徑略大於月份衛星齒輪的直徑，以便當它們正被第二驅動撥爪驅動時，衛星齒輪的旋轉方向與具有所述第二撥爪的驅動部件的旋轉方向相同。
4.根據前述權利要求中的一項所述的日期機械裝置，其中日期轉輪為具有內齒組的內齒圈。
5.根據前述權利要求中的一項所述的日期機械裝置，其中通過瞬時驅動裝置，所述驅動部件被連接到計時器運動的小時輪上。
全文摘要
一種機械裝置，包括日期轉輪(1)；被緊固到日期轉輪(1)、具有以12個齒的齒距的5個齒的月份衛星齒輪(11)；固定行星齒組(9)；和用於驅動日期轉輪(1)的驅動部件(3)，該驅動部件(3)包括兩個驅動撥爪(3a，3b)，第一撥爪橫斷日期轉輪(1)的齒組的路徑，第二撥爪橫斷月份衛星齒輪(11)的齒組的路徑。利用被緊固到其上且其齒數等於12的倍數的第二衛星齒輪(10)，所述衛星齒輪(11)被連接到行星齒組(9)，該行星齒組(9)的齒數被選擇以便在每個小於31天的月份的第30天時，衛星齒輪(11)的5個齒中的一個與衛星齒輪(10，11)的軸、驅動部件(3)的軸和日期轉輪(1)的軸對準或成一直線。
文檔編號G04B19/253GK1696844SQ200510070088
公開日2005年11月16日 申請日期2005年5月10日 優先權日2004年5月14日
發明者克裡斯蒂安·弗勒裡 申請人:勞力士有限公司