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具有可变几何形状和弹性指针的钟表显示机构的制作方法

2020-11-06 16:49:00 来源:中国专利 TAG:所述 显示 轴线 包括 钟表
具有可变几何形状和弹性指针的钟表显示机构的制作方法

本发明涉及一种可变几何形状的钟表显示机构,其包括至少一个弹性指针,该弹性指针包括与柔性带的第一端成一体的第一驱动管,以及与所述柔性带的另一端成一体的第二驱动管,并且该弹性指针包括显示指示器或尖端(displayindexortip),在所述弹性指针不受应力的自由状态下——其中所述第一管和所述第二管都没有受到任何应力并且彼此远离——所述显示指示器或尖端远离所述第一管和所述第二管,所述弹性指针的操作位置是受到应力的位置,其中所述第一管和所述第二管围绕输出轴线彼此同轴,所述显示机构包括用于围绕所述输出轴线驱动所述第一管的第一装置,以及用于围绕所述输出轴线驱动所述第二管的第二装置,所述第一驱动装置和第二驱动装置被布置成通过围绕所述输出轴线相对于所述第一管的角位置改变所述第二管的角位置来使所述柔性带变形,并且被布置成改变所述显示指示器或尖端相对于所述输出轴线的径向位置。

本发明还涉及包括至少一个这种显示机构的钟表机芯。

本发明还涉及包括至少一个这种钟表机芯和/或包括至少一个这种显示机构的钟表。

本发明还涉及包括至少一个这种钟表机芯和/或至少一个这种显示机构的科学仪器。

本发明涉及用于钟表或科学仪器的使用移动机械部件的模拟显示机构的领域。



背景技术:

由montresbreguetsa提交的专利文献ep2863274和ep3159751公开了弹性指针的不同配置,由于通过控制包括分开驱动的柔性区段的这种弹性指针所获得的径向延伸,因此允许钟表上的显示适应于其表壳或表盘的形状。



技术实现要素:

本发明提出了一种可靠且非常稳健的方案,以解决提供一种具有根据其位置及控制的可变径向延伸程度的指示器的问题。

为此,本发明涉及一种根据权利要求1的钟表显示机构,其包括至少一个这种弹性指针,该弹性指针包括与至少一个柔性带成一体的第一驱动管。

本发明还涉及包括至少一个这种显示机构的钟表机芯。

本发明还涉及包括至少一个这种钟表机芯和/或包括至少一个这种显示机构的钟表。

本发明还涉及包括至少一个这种钟表机芯和/或至少一个这种显示机构的科学仪器。

附图说明

通过阅读以下参考附图给出的详细描述,将更好地理解本发明的其它特征和优点,其中:

-图1示出了手表、特别是卵形女表的示意性平面图,该手表包括根据本发明的显示机构,该显示机构包括可变长度的弹性指针,该弹性指针的远端由两个柔性带之间的尖端形成,并且布置成遵循非圆形轨迹;所示的弹性指针位于12点钟位置,其中该弹性指针是杏仁形的,并且其尖端位于距输出轴线最远的位置;

-图2类似于图1,示出了相同的手表,其处于弹性指针的六点钟位置,该弹性指针因此是心形的,并且其尖端处于最靠近输出轴线的位置;

-图3类似于图1,示出了相同的手表,其处于相同的位置并且具有杏仁形的弹性指针,此视图示出了尖端的轨迹,该轨迹相对于输出轴线从8点钟到12点钟围绕120°的角度伸长,并且从12点钟到4点钟围绕120°的角度缩短;从8点钟位置到12点钟位置,以及从12点钟位置到4点钟位置,围绕大约240°的角度,同一轨迹相对于圆形偏心轴线基本是圆形的;

-图4类似于图2,示出了相同的手表,其中指针的尖端处于四点钟位置,并且该弹性指针此时是心形的,这是在该四点钟位置之前发生的形状改变之后;

-图5类似于图4,示出了相同的手表,其中指针的尖端处于八点钟位置,并且它仍然是心形的。该尖端在图4和图5的图之间以圆形行进,在此例中该圆形围绕输出轴线定心,并且示出的是在此八点钟位置之后的再现图3所示的杏仁形状的任何新的形状改变之前的情况;

-图6示出了处于受力操作位置的图1至图5中的弹性指针的示意性平面图,其中,包含在指针中的位于其两个柔性带的端部处的两个端部管彼此对齐并叠置,每个端部管由一个不同的轮副驱动;

-图7示出了图6中实施例的一个替代实施例,其中尖端包括眼部,该眼部设置成允许对表盘进行特定观察;

-图8类似于图1,示出了相同的手表,其处于相同的位置,并且具有裸露的、杏仁状形式的弹性指针,该弹性指针是自由的,处于不受应力状态,并且仅通过它的其中一个管固定到驱动轮副;

-图9示出了图8中手表的左视图;

-图10类似于图1,示出了处于相同位置的相同手表,其中弹性指针包括连接其两个端部管的可分割元件,在由钟表师破坏掉将可分割元件连接到两个管的脆弱结合部之前,除了操纵第二管以将第二管放置在第一管上方之外,该可分割元件使弹性指针在钟表机芯上的组装变得容易;

-图11是显示机构的示意性分解图,其中在该图的底部的动力输出装置(powertake-off)布置成驱动两个齿轮系,第一齿轮系用于驱动第一管,第二齿轮系用于驱动第二管;箭头表示运动的传递;所述齿轮系包括成形轮系,该成形轮系布置成加速、稳定或减缓其中一个管相对于另一个管的旋转;所示的弹性指针处于完全自由状态,没有任何可分割元件;此视图还示出了与弹性指针同轴的传统指针,以用于显示其它信息,特别是时间信息;

-图12是根据一个替代实施例的显示机构的透视图,其中输入轮副设置成与钟表机芯的输出轮副接合,并且与驱动轴同轴,并且还与所示的第一管在其上处于组装状态的空心轴小齿轮(cannon-pinion)同轴,所示的第二管处于弹性指针的自由状态,即在将第二管与第一管同轴地定位在驱动轴上之前;每个成形轮均包括一个角度标记,以便正确地获得成形齿轮系效果;

-图13类似于图12,示出了一剖切平面的定位,根据该剖切平面产生图14的剖面图;

-图14是根据图13所示平面的、驱动根据本发明的机构的钟表机芯的局部剖面图;

-图15示出了两级齿轮系的平面图,以分配每个级的角行程,其中每个级包括一成形齿轮系;

-图16是根据一个替代实施例的显示机构的平面图,其中输入轮副设置成与钟表机芯的输出轮副接合,并且与输出轴线分离,其中每个齿轮系均包括两级,以分配每个级的角行程,并且每个级包括一成形齿轮系;

-图17至20示出了成形齿轮系的构造:

-图17示出了用于根据指针的两个管之间的偏离角度来改变指针的径向长度的空间规则的选择,该图示出了作为输入角度的函数的输出角度;

-图18示出根据为了制造齿部/齿圈所选择的中心到中心的距离来计算齿部的原始轮廓;

-图19示出了作为限定齿数的函数的驱动齿部的计算;

-图20示出了从动齿部的计算,其因而允许两个轮被切割成如此限定的轮廓;

-图21类似于图17,但是相反的,其示出了指针的径向延伸、指针的长度稳定和指针的缩短的三个连续区域;

-图22是图3至图5所示的三种状态的叠加的平面图,并且箭头突出了指针在其尖端的十二点钟和四点钟位置之间的收缩相位co、在四点钟和八点钟位置之间的恒定伸长状态的稳定相位st、以及在八点钟和十二点钟位置之间的松弛相位de;

-图23是沿着纵坐标示出作为行进角度的函数的弹性指针的柔性区段之间的扭矩变化的图表,其中,在第一区域弹性指针的长度随着扭矩消耗而减小,在第二阶段在基本恒定的扭矩下保持了指针的长度,以及在第三阶段通过扭矩恢复使指针伸展;

-图24是沿着纵坐标示出作为管的旋转角度的函数的在管上的扭矩变化的图表;

-图25是沿着纵坐标示出作为管的旋转角度的函数的指针的径向延伸长度/程度的图表;

-图26示出一成形齿轮系的平面图,该成形齿轮系包括两个非轴对称轮,并且包括用于其相对于彼此的标示定位的标记;

-图27示出了一个这样的轮,其具有被放大的渐开线齿部;

-图28示出了一个这样的轮,其具有被放大的正弦齿部;

-图29示出了根据本发明的显示机构的分解透视图,其限于未示出的弹性指针的管;该机构包括由行星架承载的两个差速齿轮,该行星架能够在承载差速齿轮输入凸轮的两个固定法兰之间移动,并且如此呈现的组件形成能够适用于现有机芯的附加单元;在此例中,弹性指针的两个管围绕空心轴小齿轮同轴布置,以便形成这种机芯的输出装置。

具体实施方式

本发明涉及一种用于钟表或科学仪器的显示指示器。

由montresbreguetsa提交的专利文献ep2863274和ep3159751公开了一种使用弹性指针的钟表显示器,其特征可以直接用于制造根据本发明的显示机构。

在此以旋转式指示器特别是弹性指针的特定但非限制性的情况来描述本发明。然而,该原理可应用于具有非圆形运动轨迹的指示器,例如具有线性光标或类似物,尤其是在空间中。针对将柔性指示器应用于指针更精确地描述了本发明,但是本发明也适用于其它平面或三维指示器形状。

类似地,下文描述了包括齿轮系的驱动装置,但是本发明同等地适用于电子或电气设备、石英表或其它设备的模拟显示装置。

本发明的原理是制造一种显示机构,其中,至少一个指示器,特别是指针,例如手表的分针,具有可变长度、或可变径向延伸长度或可变形状。

本发明还涉及一种可变几何形状的钟表显示机构10,其包括至少一个弹性指针1。该弹性指针1包括第一驱动管2,该第一驱动管2与至少一个一体式柔性带3成一体,在附图所示的特定非限制性情况下,该第一驱动管2与单个柔性带3成一体。

显示机构10包括输入轮副71,输入轮副71布置成被机芯20驱动以围绕输入轴枢转,并且输入轮副71限定相对于基准方向的输入角度。

弹性指针1包括与柔性带3的第一端成一体的第一驱动管2,以及与该柔性带3的另一端成一体的第二驱动管4,并且弹性指针1包括显示指示器或尖端,在弹性指针1不受应力的自由状态下——其中第一管2和第二管4都不受任何应力并且彼此远离——该显示指示器或尖端远离第一管2和第二管4。该弹性指针1的操作位置是受到应力的位置,其中第一管2和第二管4围绕输出轴线d彼此同轴。

显示机构10包括用于围绕输出轴线d驱动第一管2的第一装置11,以及用于围绕该输出轴线d驱动第二管4的第二装置13。

这些第一驱动装置11和第二驱动装置13布置成通过相对于第一管2围绕输出轴线d的角位置改变第二管4的角位置来使柔性带3变形,并且改变显示指示器或尖端相对于输出轴线d的径向位置。

在一个特定实施例中,弹性指针1,更具体地说其柔性带3,包括多个柔性区段5、5a、5b,这些柔性区段在至少一个尖端6处端对端地相连,该尖端6布置为形成所述指示器,优选两个连续的柔性区段通过这样的尖端相连。

在附图所示的情况下,柔性带3的第一柔性区段5a在第一管2和第一尖端6之间延伸。

更特别地,所示的本发明处于最常见的情况,其中指针包括由用于显示的单个尖端6连接的两个柔性区段5。

显示机构10包括用于围绕输出轴线d驱动第一管2的第一装置11,并且包括用于对至少第一柔性区段5施加应力的第二装置12:这些第二装置12布置成改变至少第一尖端6相对于输出轴线d的位置。因此,第一尖端6与第一管2的距离是可变的,它是第二施加应力装置12施加到柔性带3上的力的函数。

图1至图5示出了这种机构的一个具体情形,其中,弹性指针1包括单个尖端6,该尖端6在其行程的上部遵循相对于输出轴线偏心的一个圆形,在其行程的下部遵循围绕输出轴线定心的另一个圆形。不言而喻,这是一个特殊的情形,对于相同的卵形手表,机构10的尺寸也可以设计成遵循壳体轮廓或展示产品的任何其它轮廓。

更具体地,第一驱动装置11和/或第二施加应力装置12,特别是其中包含的第二驱动装置13,分别包括第一成形齿轮系111和/或第二成形齿轮系131,其布置成在第一管2和/或第二管4的角行程的一部分上加速或稳定或减慢至少第一管2和/或第二管4的速度。

更具体地,第一驱动装置11和第二施加应力装置12,特别是其中包含的第二驱动装置13,分别包括至少一个第一成形齿轮系111和至少一个第二成形齿轮系131,它们布置成分别在第一管2和第二管4的角行程的至少一部分上加速或稳定或减慢第一管2和第二管4的速度。

在图1至图5所示的一个具体实施例中,第一驱动装置11和第二施加应力装置12布置成在弹性指针1围绕输出轴线d的整个角行程上驱动弹性指针1,并且在显示平面p上或表盘上的投影中且在弹性指针1的不同角位置处为弹性指针1提供至少一个第一形状和至少一个第二形状,在该第一形状中,包含在柔性带3中的柔性区段5:5a、5b在第一管2外部路径不相交,在该第二形状中,包含在柔性带3中的柔性区段5:5a、5b在第一管2外部路径相交。在附图所示的特定但非限制性的情况下,该第一形状是杏仁形状,该第二形状是心形。在另一个替代实施例中,其中弹性指针1在由椭圆限定的表面区域上行进,该指针在其回转过程中可以相继地呈现第一形状和第二形状的交替,例如在椭圆的长轴的两端的每一端呈现杏仁形状,在椭圆的短轴的两端的每一端呈现心形。

更具体地,如专利文献ep2863274和ep3159751中所公开的,弹性指针1包括同样与柔性带3成一体的第二驱动管4。第二施加应力装置12因而包括在弹性指针1的组装和受力状态下的第二管4的第二驱动装置13。在弹性指针的这种组装状态下,有利地但不必然处于预应力操作状态的第一管2由第一驱动装置11驱动,有利地但不必然处于预应力操作状态的第二管4由第二驱动装置13驱动。另外,在弹性指针1的不受应力的自由状态下——其中第一管2和第二管4都不受任何应力——至少其中一个尖端6远离第一管2和第二管4,在弹性指针1的这种自由状态下,该第一管2和第二管4彼此分隔开。

在附图所示的特定情形中,其中柔性带3仅包括一个第一柔性区段5a和一个第二柔性区段5b,仅存在一个连接它们的这种尖端6。因此,更具体地,该第一柔性区段5a在第一端52处承载第一管2,与第一柔性区段5a相连的第二柔性区段5b在第二端54处承载第二管4。此外,在弹性指针1的自由状态下,第一端52和第二端54彼此远离,或者从尖端6彼此形成非零角度,在尖端6处第一柔性区段5a和第二柔性区段5b相接合。

更具体地,在弹性指针1的组装状态下,第二管4的第二驱动装置13的输出装置与第一管2的第一驱动装置11的输出装置同轴。然而,这种布置不是强制性的,特别是在逆行显示的情况下,其中第一管2和第二管4的轴线可以不同。

根据本发明,第一驱动装置11和第二驱动装置13包括加速器或减速器装置,该加速器或减速器装置布置成在第一管2和/或第二管4的角行程的至少一部分上加速或稳定或减慢至少第一管2和/或第二管4的速度。

在一个替代实施例中,第一管2相对于输入角度的值提前或延迟,其与第二管4相对于输入角度的延迟或提前是对称的,使得第一尖端6相对于输出轴线d和基准总是延迟等于输入角度的角度。

在另一个替代实施例中,第一管2相对于输入角度的值提前或延迟,作为绝对值,其不同于第二管4相对于输入角度的延迟或提前,使得第一尖端6相对于输出轴线d和基准所显示的角度在其整个行程长度上相对于输入角度是可变的。相对于输入管的这种特定的提前和/或延迟布置允许指针指向仅在表盘上的时间(或另一显示),特别是对于非常规显示,例如正方形轨迹,其中时间在正方形轨迹上被分成12个等间距区段,其不能以与分隔30°的12个标记相同的方式来管理。

在又一个替代实施例中,指针1布置成沿着总的非逆行路径行进,并且在总路径上,第一管2的平均速度等于第二管4的平均速度。

可以考虑多种配置:

-如果指针的臂是对称的,则需要对称的提前和延迟,以便指针指向正确的时间;

-如果指针的臂不对称,则需要一定的提前和延迟,以便指针指向正确的时间;

-这是基于指针指向正确时间的假设。也可以获得刻度,所述刻度没有如上所述那样每30°隔开。

在下文将详细描述的一个具体实施例中,加速器或减速器装置包括第一成形齿轮系111和/或第二成形齿轮系131。

根据本发明,如图29所示,加速器或减速器装置包括这样的装置:其具有在第一管2的传动齿轮系上的第一差动齿轮912和/或在第二管的传动齿轮系上的第二差动齿轮914,以及形成这种差动齿轮912、914的输入装置的至少一个凸轮902、904。

在又一个实施例中,加速器或减速器装置包括单一齿轮系,其适当布置以便执行所需的加速或减速。

更具体地,如图11至20所示,第一驱动装置11和第二驱动装置13分别包括至少一个第一成形齿轮系111和至少一个第二成形齿轮系131,它们各自布置成或它们布置成在第一管2和第二管4的角行程的一部分上加速或稳定或减慢第一管2和第二管4的速度。术语“成形齿轮系(shapedgeartrain)”在这里应被理解为是指齿轮系的至少一个轮不是轴对称的;更特别地,该齿轮系的至少两个相反作用轮不是轴对称的,并且布置成以最小的间隙和恒定的中心到中心距离永久地彼此啮合。

更具体地,第一成形齿轮系111和第二成形齿轮系131布置成在弹性指针1的角行程的至少一部分上,或者仅在弹性指针1的角行程的一部分上,加速或制动第一管2,以及制动或加速第二管4。换句话说,其中一个管获得相对于输入角度的角度提前,而另一个管获得相对于输入角度的角度延迟。

因此,在本发明的一个具体实施例中,第一管2相对于所述输入角度的值提前或延迟,其与第二管4相对于相同输入角度的延迟或提前是对称的,使得第一尖端6相对于输出轴线d和基准方向总是显示等于输入角度的角度。

因此,考虑根据图3至图5的实施例,其中总角行程cat为360°,通过顺时针方向的旋转,从图3所示的指针1的尖端6处于12点钟位置的位置移动到图4所示的4点钟位置,第二柔性区段5b的第二管4已经减慢了60°,并且第一柔性区段5a的第一管2已经加速了60°。更具体地,指针1的两个柔性区段5均不单独指示时间;只有两个管的旋转的合成结果才确定由指针1的尖端6指示的时间信息。在图4中的位置和图5中的八点钟位置之间,这些管保持与其间的偏差同步。为了从图5中的8点钟位置移动到图3中的12点钟位置,发生相反的情况:第二柔性区段5b的第二管4已经加速了60°,并且第一柔性区段5a的第一管2已经减慢了60°。

图中显示的本发明是针对示出完整回转的连续钟表显示的特定情况;应当理解,本发明可以应用于任何显示器,尤其是逆行显示器。

更具体地,第一成形齿轮系111和第二成形齿轮系131布置成对称地控制第一管2和第二管4,使得在弹性指针1的角行程的至少一部分上,第一柔性区段5a和第二柔性区段5b相对于起自输出轴线d并经过尖端6的径向方向对称,其中第一柔性区段5a和第二柔性区段5b在该尖端6处接合。这种构造不是限制性的,但是它具有使第一柔性区段5a和第二柔性区段5b承受对称应力的优点。

更具体地,第一成形齿轮系111和第二成形齿轮系131各自包括至少一对轮,所述至少一对轮布置成通过齿轮啮合而彼此接合,并且其齿部的几何支持,即原始曲线,不是轴对称的。

还更具体地,第一驱动装置11和/或第二驱动装置13包括至少一个第一齿轮系级115、135和至少一个第二齿轮系级116、136,它们布置成在弹性指针1的角行程的至少一部分上,通过在每个级上的分配各自控制弹性指针1的形状变换的一部分。这种分配允许在每个级上分配一部分变形,这在每个成形齿轮系中保留了其几何形状接近圆形几何形状的轮,从而允许齿部的适当齿轮啮合并防止其磨损。更具体地,这些成形齿轮系不是圆形的,但是必须不能过度变形,即,其形状必须允许其齿轮传动,但没有形成弧形,并且对于中心到中心的距离和制造公差的变化没有太高的敏感度。因此,这可以防止干涉缺陷,如果齿部的原始曲线偏离圆形形状太远,则切成齿会产生干涉缺陷。因此,必须在充分非圆形以致动指针的形状和耐磨损的形状之间找到折衷。在多个级上的分配允许满足这些条件:每个级都参与指针的变形,然而其原始曲线保持接近圆形形状;这被称为各级分配,由此这些分级齿轮系的总体累积获得了期望的指针变形。

附图示出了具有两个齿轮系级的一个非限制性替代实施例,然而,两个级的数量不是限制性的,级的数量仅受机芯的总厚度和由于摩擦导致的效率损失的限制。

更具体地,第一齿轮系级115、135和第二齿轮系级116、136分别包括第一成形齿轮系111和第二成形齿轮系131。

图11至20示出了这种成形齿轮系的一些特定布置。

图11是这种机构10的功能运行的示意性表示,其中箭头表示从钟表机芯20的层面处的动力输出装置21到所述管的运动传递,动力输出装置21可以是机械的或电子的,在图的底部示出,其布置成经由相同的输入轮副71驱动两个齿轮系:-第一齿轮系包括围绕第一轴线da的惰轮79和80以及围绕主枢转轴线d的轮73、78和81,用于驱动第一管2,-第二齿轮系包括围绕第二轴线db的惰轮74、75和围绕主枢转轴线d的轮76,用于驱动第二管4。

应该注意的是,由于弹性指针因其预应力导致的游隙补偿,整个齿轮系被张紧。

图11还示出了与弹性指针1同轴的常规指针101,用于显示其它信息,特别是时间信息。

图12至14更具体地示出了根据本发明一个替代实施例的显示机构10,其用于通过弹性指针1显示分钟。在此替代实施例中,输入轮副71布置成根据输入轴线d0与钟表机芯20的输出轮副21接合,并且在固定管70上被引导。该输入轮副71是空心轴小齿轮,其设置成直接地或经由压入(indenting)借助于允许设置时间的摩擦来驱动与其同轴的传动空心轴小齿轮72。

该传动空心轴小齿轮72是轴对称的,并且驱动第一成形轮78,该第一成形轮78与第二互补成形轮79啮合,第二互补成形轮79安装成围绕第一轴线da空转(具有游隙补偿),并且与第三成形轮80可枢转地成一体,该第三成形轮80与第四互补成形惰轮81啮合,在此例中,第四互补成形惰轮81围绕所述管的输出轴线d枢转,并且包括用于附接第一管2的空心轴小齿轮82。

同一传动空心轴小齿轮72驱动第五成形轮73,第五成形轮73与第六互补成形轮74啮合,第六互补成形轮74安装成围绕第二轴线db空转,并且与第七成形轮75可枢转地成一体,第七成形轮75与第八互补成形惰轮76啮合,在此例中,第八互补成形惰轮76围绕所述管的输出轴线d枢转,并且与第二管4附接在其上的轴77成一体。

如图26所示,每个成形轮均包括角度标记,以便正确地确保成形齿轮系的标示定位,该图26示出了一个成形齿轮系,其包括两个非轴对称轮75和76,并且包括用于这两个轮相对于彼此标示定位的标记275和276,此外,长形部175和176便于这两个轮的安装,这尤其允许它们彼此成一体并且借助于销或类似元件来标示定位。

传动空心轴小齿轮72还驱动第九轮91,该第九轮91包含在围绕时针轴线dh枢转的轮副中,该轮副包括驱动接纳时针100的时针空心轴小齿轮94的轮93的小齿轮92。

图15和16示出了一个替代实施例,其中,布置成与钟表机芯的输出轮副接合的输入轮副围绕输入轴线d0枢转,在此例中,输入轴线d0与输出轴线d分开,并且每个齿轮系均包括两个级以便分配每个级的角行程,其中每个级包括一成形齿轮系:

-第一齿轮系包括具有绕输入轴线d0枢转的第一成形轮101的第一级,第一成形轮101与第二互补成形轮102啮合,第二互补成形轮102安装成绕第一短轴线d1空转。该第二互补成形轮102与第三成形轮103可枢转地成一体,该第三成形轮103与第四互补成形轮104啮合,第四互补成形轮104安装成绕输出轴线d枢转,并且被设计用于附接两个管中的一个;

-图16中分开示出的第二齿轮系包括具有绕输入轴线d0枢转的第一成形轮201的第一级,该第一成形轮201与第二互补成形轮202啮合,第二互补成形轮202安装成绕第二短轴线d2空转。该第二互补成形轮202与第三成形轮203可枢转地成一体,该第三成形轮203与第四互补成形轮204啮合,第四互补成形轮204安装成绕输出轴线d枢转,并且被设计用于附接另一个管。

在同一指针1的两个柔性区段之间具有径向对称运动的这种构造的情况下,使用相似的两组相同成形齿轮系,一组正常顺序安装,另一组倒置。

图17至20示出了成形齿轮系的构造,其开始于空间规则的选择,以用于根据指针的两个管之间的偏离角度来改变指针的径向长度,图17示出对于指针的两个管之一作为输入角度的函数的输出角度。如图18所示,此空间规则允许根据所选择的中心到中心的距离来计算齿部的原始轮廓,以用于其制造。然后根据图19,根据所限定的齿数和所选择的轮廓类型,特别是渐开线类型或正弦曲线类型的齿部,来进行主动齿部的计算,然后根据图20,计算从动齿部,从而允许将两个轮切割成如此限定的轮廓;

图17和20示出了所述空间规则,具有指针的径向延伸、指针的长度稳定以及指针的缩短这三个连续区域,其中在指针的长度稳定的区域中,两个管中的一个的输出角度与机构中的输入角度之间的比率是基本恒定的。

图22示出了图3至图5中所示的三种状态的叠加,其中箭头示出指针1在其尖端6的十二点钟位置和四点钟位置之间的收缩相位co,在四点钟位置和八点钟位置之间的处于恒定伸长的稳定相位st,以及在八点钟位置和十二点钟位置之间的松弛相位de。这种分配可以通过使用成形齿轮系,特别是具有多个成形齿轮系级的机构实现,其允许在所述管上施加足够的角位移,以便允许形状的显著变化,特别是允许这些柔性区段路径相交,就像它们在心脏形状中那样。这些成形齿轮系允许一个管相对于另一个管安全地减速。

图27中的轮是图22中的情况的一个优化示例;为了校正如图所示的围绕140°-80°-140°的角度的轨迹,而不是更为平衡的120°-120°-120°,必须在每个级没有任何特定分配的情况下设计这些轮,即,如果顶部级和底部级各自执行一半的角度变换,则所述轮具有非常大的变形和非常倾斜的齿,它们是脆弱的并且难以加工。另一种分配,例如20%的变形在底部级且80%的变形在顶部级,则允许获得更接近圆化形状的轮,其更容易加工,并且具有接近标准的齿,因此具有改进的运动学和摩擦学参数,以及更少的磨损。

图23示出了作为行进角度的函数的弹性指针的柔性区段之间的扭矩变化,其中在第一区域中弹性指针的长度随着扭矩消耗而减小,第二阶段在基本恒定的扭矩下保持了指针的长度,以及第三阶段通过扭矩恢复而伸展指针;图24示出了作为管的旋转角度的函数的在管上的扭矩变化,图25示出了作为管的旋转角度的函数的指针的径向延伸长度。

弹性指针1可以通过多种不同的方式生产。

在一个替代实施例中,在自由状态下,弹性指针1在包括第一管2和第二管4的单个平面层级上延伸,并且弹性指针1因此布置成以扭曲的方式安装在受到应力的操作位置,在该位置第一管2和第二管4彼此叠置。

在一个替代实施例中,在自由状态下,弹性指针1在包括第一管2的第一平面层级上和包括第二管4的第二平面层级上延伸,并且包括在尖端6处的在第一平面层级和第二平面层级之间的连接区域,该尖端6位于承载第一管2的第一柔性区段5a和连接到第一柔性区段5a并承载第二管4的第二柔性区段5b之间,并且弹性指针1布置成以非扭曲方式安装在受到应力的操作位置,在该位置第一管2和第二管4彼此叠置。在另一个特定的替代实施例中,当弹性指针1包括两个以上的柔性区段5时,在自由状态下,弹性指针1至多在与柔性区段5一样多的平行层级上延伸,并且布置成以非扭曲方式安装在受到应力的操作位置,在该位置第一管2和第二管4彼此叠置。

在如图10所示的旨在便于组装的一个特定替代实施例中,在自由状态下,弹性指针1包括连接第一管2和第二管4的可分割元件24,以便有助于将弹性指针1组装在第一管2或第二管4的驱动轮副上,该可分割元件24布置成能够被破坏,并允许弹性指针1进入受到应力的操作位置,在该位置第一管2和第二管4彼此叠置。

图7示出了一个特定的替代实施例,其中弹性指针1包括至少一个眼部60,该眼部60布置为形成用于读取出现在表盘61上的信息的开孔,该表盘61包括在机构10中并且弹性指针1在该表盘61前面延伸,或者该表盘61包括在钟表机芯20中并且机构10布置成附接到该钟表机芯20上。例如,该眼部允许在gmt(格林尼治标准时间)应用中观察城镇或城市,或者在以下特定应用中使从0到12的上午时间与从13到24的下午时间相区别:其中,显示机构被驱动进行两圈回转,第一圈回转伴随弹性指针1的特定延伸以显示上午时间,第二圈回转伴随不同的延伸以显示下午时间;当然,此替代实施例也可以与指针1的尖端6的显示兼容,这种眼部60的存在提高了用户的阅读舒适度。图7还示出了在该眼部60两侧的两个内部和外部标示器,其也允许特定的读取,这取决于所采用的表盘配置。本发明的其中一个主要优点是,它允许关于表盘的高设计自由度,并且允许将某些显示区域放置在不可用的区域之外,例如由于陀飞轮或其它复杂机构的存在而导致的不可用的区域。

有利的是,指针1由能够根据“liga”方法进行微加工的材料制成,特别是由镍磷合金nip12或类似材料制成。这种指针可以镀金,或者可以接受任何其它着色,其附着性在这种材料上是令人满意的。指针1可以用不同的方法着色:pvd、cvd、ald、电沉积、涂画、上漆或其它涂覆或电离方法。

指针1可以包括宝石镶嵌物或类似物,和/或通过陶瓷雕花/机绘花纹(engine-turning)、雕刻、角度加工或上釉而形成装饰,后者被保留在低变形区域,例如管的圆周、眼部的圆周、尖端或类似区域。

更具体地,机构10形成一个附加模块,该附加模块布置成连接到钟表机芯20,并且第一驱动装置11和第二施加应力装置12包括共同的输入装置71,该共同的输入装置71布置成由机芯20中包括的单个输出装置21驱动,例如以一小时旋转/回转的空心管小齿轮,或者分钟轮副。

在一个替代实施例中,除了成形齿轮系之外或代替成形齿轮系,机构10包括在一方面布置成由机芯20驱动的输入轮副71与另一方面第一管2和/或第二管4之间的且在至少一个级处的凸轮902、904。该凸轮设置成控制差动齿轮912、914,其第一输入装置由输入轮副71形成,其第二输入装置是由该凸轮902、904控制的轮副,特别是齿条,并且其输出装置与用于将运动传递到第一管2或传递到第二管4的齿轮系啮合。

在此替代实施例的第一应用中,机构10包括在输入轮副71和第一管2之间的且在至少一个级的层面处的单个凸轮902,该单个凸轮902布置成控制第一差动齿轮912,其第一输入装置由输入轮副71形成,其第二输入装置是由凸轮902控制的第一轮副或第一齿条,并且其输出装置与用于将运动传递到第一管2的齿轮系啮合;以及,在输入轮副71和第二管4之间,同一单个凸轮902布置成控制第二差动齿轮914,其第一输入装置由输入轮副71形成,其第二输入装置是由凸轮902控制的第二轮副或第二齿条,并且其输出装置与用于将运动传递到第二管4的齿轮系啮合。

在此替代实施例的第二应用中,机构10包括在输入轮副71和第一管2之间的且在至少一个级的层面处的第一凸轮902,该第一凸轮902布置成控制第一差动齿轮912,其第一输入装置由输入轮副71形成,其第二输入装置是由第一凸轮902控制的第一轮副或第一齿条,并且其输出装置与用于将运动传递到第一管2的齿轮系啮合;以及,机构10包括在输入轮副71和第二管4之间的第二凸轮904,该第二凸轮904由输入轮副驱动并布置成控制第二差动齿轮914,其第一输入装置由输入轮副71形成,其第二输入装置是由第二凸轮904控制的第二轮副或第二齿条,并且其输出装置与用于将运动传递到第二管4的齿轮系啮合。

凸轮的使用允许高度非圆形的轨迹,此外还有指针的跳变。将单个凸轮用于两个差动齿轮可以允许执行两个管的同时跳变,例如在午夜;第一差动齿轮对于第一管添加凸轮的信息,第二差动齿轮对于第二管减去该信息。

在另一个特定的替代实施例中,齿轮系机构中所包括的设置在一方面输入轮副71(该输入轮副71布置成由机芯20驱动)和另一方面第一管2和/或第二管4之间且在至少一个级的层面上的至少一个轮包括不完整的齿部/齿圈,在经过对应于一个缺失的齿或对应于多个缺失的齿的空间期间,通过管2、4的仅其中一个的旋转,每个缺失的齿允许弹性指针1放松,以便控制弹性指针1的尖端6的回跳。

特别地,可以使用这样的齿轮系:其包括一个或多个或者甚至全部的圆形轮,至少一个圆形轮没有一个或多个齿,以允许指针放松,以及在由指针1的尖端6执行的所谓螺旋显示行程的末端执行跳变。例如,如果第一管旋转得比第二管快,并且如果驱动空心管小齿轮72局部没有齿,则指针倾向于收缩,例如在两圈上,并且,当缺失的齿释放第一管时,指针变得张紧但是第二管不移动,并且指针的尖端回跳。这种替代实施例的优点是允许这些轮的常规加工。

图24示出了这种liga指针1在其缩短过程中的变形所消耗的非常低的扭矩水平,这对于机芯的运行只有非常轻微的影响。由于接近擒纵机构,尽可能地减少这种扰动仍然是有利的,这可以使用非常薄的柔性区段5来实现,对于liga结构来说,通常宽度小于100微米,高度小于200微米。在图24中可以理解,其示出了作为角度的函数的扭矩曲线是具有非常平坦底部的u形,在设计过程中,选择对应于扭矩曲线的最低水平的角度变形范围是有利的,以使所感应的寄生扭矩最小化,从而使对手表运行的干扰最小化。具有特定分配的分级设计有助于选择最佳角度范围。此角度范围的正确选择还允许指针1的区段5的厚度增加以使其更加可见,而不会显著增加其扰动扭矩。

作为比较,对于日期机构来说,对于运行的感应干扰小于在午夜因日期改变所引起的干扰。

本发明在附图中以简单的形状示出,然而它可以开发出非常不同的指针形状。例如,一种非对称指针,其由两个彼此互锁并具有相同方向的v形组成,每个v形的每个臂与其中一个管成一体,另一个臂的末端连接到另一个v形的类似末端。可选地,它可以是双臂指针,其中两个区段与第一尖端接合并附接到两个管,另两个区段与远离第一尖端的第二尖端接合并附接到相同的管。可选地,它可以是在柔性区段的中间区域上包括加厚区域的指针,以改善指针的可视性。

本发明还涉及包括至少一个这种显示机构10的钟表机芯20。

本发明还涉及包括至少一个钟表机芯20和/或包括至少一个这种显示机构10的钟表30。更具体地,所述钟表30是手表。

本发明还涉及包括至少一个钟表机芯20和/或包括至少一个这种显示机构10的科学仪器。

再多了解一些

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