ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ПРИВОД ПОДВИЖНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЦИФЕРБЛАТА И/ИЛИ КОРПУСА ЧАСОВ, ЧАСЫ С ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ ПРИВОДОМ ПОДВИЖНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЦИФЕРБЛАТА И/ИЛИ КОРПУСА И СПОСОБ ПРИВЕДЕНИЯ В ДВИЖЕНИЕ ПОДВИЖНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЦИФЕРБЛАТА И/ИЛИ КОРПУСА ЧАСОВ Российский патент 2014 года по МПК G04B47/00 

Область техники

Изобретение относится к области часовой техники, к часовым механизмам с индикацией времени, а, более конкретно, часовым механизмам и часам усложненного типа, имеющим дополнительные оригинальные функции изменения внешнего вида циферблата и/или корпуса часов при изменениях температуры определенной части корпуса часов посредством термочувствительного привода подвижных элементов циферблата часов.

Уровень техники

Производители часов постоянно стремятся изменить вид циферблата и/или корпуса часов. К настоящему времени имеются многочисленные варианты для того, чтобы и циферблат, и часовой круг выглядели особенно и необычно. Кроме того, часто отображаются дополнительные показания, связанные со временем. Таким образом, отображающие устройства указывают день месяца, день недели, лунные фазы, или часы, превышающие 24 часа. Иногда часы имеют вторую часовую стрелку, которая может быть установлена для любого выбранного часового пояса. Все эти устройства добавляются, чтобы улучшить отображение времени и сделать его более привлекательным.

Цитируемые ниже ссылки показывают направления поиска привлекательности циферблата мастерами часовых дел.

Швейцарский патент СН 684814 описывает часы со средством, позволяющим модифицировать отображение часового круга. Имеется зубчатая рама, взаимодействующая с заводной головкой, которая может вращаться. Валики, которые могут свободно вращаться и снабжены сателлитными шестернями, сцепленными с зубчатой рамой, расположены в местоположении часовых точек. В грани призм, установленных на этих валиках, вставлены драгоценные камни, причем последние оказываются видимыми через отверстия, выполненные в середине или в циферблате [1].

Немецкий патент DE 33129 описывает часовой циферблат, который позволяет видеть двадцать четыре часа за день. Окно, установленное в местоположении часовой отметки, показывает грань кубического тела, снабженного осью, которая поддерживается посредством подшипников. На гранях надписаны соответствующие часы от 1 до 12 и от 13 до 24. Ось, несущая это тело, снабжена шпильками, которые приводятся в действие при каждом повороте циферблата штифтом, который связан с осью, которая перемещает стрелки. Во время прохода часовой стрелки видимая грань тела поворачивается на четверть оборота и изменяется, например, с одного часа до тринадцати часов [2].

Французский патент FR 2776785 описывает сборку, которая образует внешний вид часов и содержит часовой корпус и ремешок, снабженный застежкой для присоединения ее к корпусу, подвижный элемент, имеющий четыре декоративные грани, которые шарнирно установлены на одной из двух частей. Часть, содержащая подвижный элемент, снабжена вырезом, который позволяет делать видимой одну из его граней. Фиксация мобильного элемента в любом одном из его положений достигается прикреплением ремешка к корпусу [3].

Также известен способ и устройство применения ирисовой диафрагмы в часах Valbray, в которых при механическом повороте расположенного над циферблатом кольца раскрывается или закрывается ирисовая диафрагма [4].

Известны также различные российские патенты, направленные на изменения внешнего вида и элементов циферблата часов.

Известны комбинированные с компасом часы, в которых в режиме индикации времени стрелка компаса плавает в жидкости в полости, находящейся в покровном стекле, и визуально не различима, а в режиме индикации стрелки компаса электрическое поле, воздействуя на жидкокристаллический компонент стрелки компаса, изменяет его оптические характеристики и стрелка становится визуально различимой. Источником электрического поля в данных часах является покровное стекло, выполненное из материала, обладающего пьезоэлектрическим эффектом [5].

Известен циферблат с заменяемым фоном, состоящий из пластин в форме дисков с нанесенным на их поверхность графическим материалом, являющимся фоном, минимум двух шестеренок, имеющих участки, на которых отсутствуют зубцы, вала с закрепленной в основании шестеренкой, отличающийся тем, что пластины, образующие фон, разъединены на два или более участков каждая - лопасти, циферблат имеет прозрачный циферблат, блочный узел, состоящий из верхней основы, нижней основы, блокодержателя, блоков лопастей одного фона, представляющий собой расположенные друг на друге лопасти, относящиеся к одной пластине, и узла формирования и расформирования фона, состоящий из вращающей головки, подъемного узла, минимум двух шестеренок с зубцами по всей окружности, каждая из которых соединены с шестеренками, у которых имеются беззубчатые участки по длине окружности, и вращающего элемента [6].

Известен механизм индикации, который может быть установлен на базовый часовой механизм с ручным заводом, с автоматическим заводом, с кварцевым или автоматическим кварцевым заводом с возможностью воссоздания заданного рисунка из подвижных фигур на протяжении выбранного периода времени. Механизм имеет в своем составе некоторую совокупность зубчатых колес, находящихся в зубчатом зацеплении друг с другом или группами зубчатых колес и приводимых в движение при помощи движущегося элемента, соединенного с базовым часовым механизмом. Причем поверх каждого из зубчатых колес располагается пластинка или диск, несущий на себе цифры, фигуры или знаки и вращающийся в соответствующем отверстии циферблата данного часового изделия [7].

Известно разработанное ранее автором Чайкиным К.Ю. устройство воспроизведения анимации в часах, содержащих часовой механизм и средство анимации, в котором средство анимации выполнено с кадрами изображений и содержит средство прерывистого скачкообразного движения средства анимации с кадрами изображений с возможностью чередования скачкообразных перемен кадров изображений и фиксации положения кадров изображений в неподвижном положении в промежутках между переменами кадров изображений. При этом устройство содержит средство фиксации положения кадров изображений в неподвижном положении в промежутках между переменами кадров изображений и выполнено с возможностью анимации изображений в окне циферблата или корпуса часов посредством вращающегося диска или цилиндра с кадрами изображения, с возможностью стабилизации скорости прерывистого скачкообразного движения средства анимации и с возможностью прерывистого скачкообразного движения средства анимации посредством мальтийского, грейферного, кулачкового или пальцевого механизмов. Кроме этого, устройство содержит средство запуска прерывистого скачкообразного движения средства анимации в определенный момент времени или в определенной ситуации, содержит средство останова прерывистого скачкообразного движения средства анимации в определенный момент времени или в определенной ситуации, содержит привод средства прерывистого скачкообразного движения средства анимации, функционально и кинематически сопряженный с приводом часов [8].

Известно также разработанное ранее автором Чайкиным К.Ю. Устройство воспроизведения в часах анимации, которое выполнено с возможностью анимации изображений на часах и содержит средства анимации с кадрами изображений, выполненное с возможностью скачкообразного движения и чередующейся скачкообразной демонстрации на часах отдельных кадров изображений, перекрываемых обтюратором в моменты смены кадров, и обтюратор, выполненный с возможностью перекрывания кадров изображений в моменты смены кадров изображений. При этом устройство содержит средство фиксации положения кадров изображений в неподвижном положении в промежутках между сменами кадров изображений и выполнено с возможностью чередования скачкообразных смен кадров изображений и фиксации положения кадров изображений в неподвижном положении в промежутках между сменами кадров изображений, с возможностью анимации изображений в окне циферблата или корпуса часов, с возможностью анимации изображений на часах посредством вращающегося диска или цилиндра с кадрами изображений, с возможностью стабилизации скорости скачкообразного движения средства анимации и с возможностью скачкообразного движения средства анимации посредством мальтийского, грейферного, кулачкового или пальцевого механизмов [9].

Известен часовой механизм, оснащенный медленной анимацией, которая стремится принести ощущение безмятежности и спокойствия пользователю, даже когда он уточняет время, и на придание оригинального вида часам, который содержит корпус и поддерживаемые этим корпусом рабочую зубчатую передачу, периодически приводимую во вращение приводным элементом, и анимационную часть, предназначенную быть видимой и приспособленную для анимирования колебательным движением, допускающим имитацию маятникового движения. Механизм содержит также поддерживаемую корпусом анимационную зубчатую передачу в зацеплении с подвижной частью рабочей зубчатой передачи и кинематически соединенную с анимационной частью [10].

Данный механизм, анимирующий искусственно созданное не функциональное для работы часового механизма медленное движение маятника на циферблате, можно отнести к устройствам анимации постоянного действия. Характерной особенностью данного механизма является то, что анимационная зубчатая передача, управляющий элемент и анимационная часть расположены таким образом, что периодическое движение - синусоидального колебательного типа, при этом гибкий элемент помещен между упомянутой подвижной частью и упомянутой частью таким образом, чтобы сглаживать движение анимационной части.

Известно устройство индикации времени, содержащее расположенные на общей оси переднюю и заднюю дискообразные индикаторные поверхности, каждая из которых имеет изменяющиеся в круговом направлении оптические характеристики, при этом задняя поверхность выполнена непрозрачной, а передняя поверхность, по меньшей мере, частично выполнена прозрачной, причем по меньшей мере одна из поверхностей установлена с возможностью непрерывного вращении вокруг общей оси, в котором передняя индикаторная поверхность выполнена полностью прозрачной, при этом тон цвета каждой из индикаторных поверхностей изменяется в круговом направлении от насыщенного к ненасыщенному с образованием визуально различимой границы перехода тона цвета, расположенной радиально относительно оси вращения указанных поверхностей. При этом устройство индикации времени выполнено в виде электронного прибора, содержащего дисплей и микропроцессор, при этом расположенные на общей оси передняя и задняя индикаторные поверхности выполнены в виде сформированных с помощью микропроцессора изображений указанных поверхностей на дисплее, по меньшей мереодно из которых выполнено с обеспечением виртуального непрерывного вращения вокруг общей оси [11].

Техническими недостатками данного устройства являются невозможность точной индикации времени, а также отсутствие дополнительных декоративных и развлекательных функциональных возможностей механических часов.

Механических устройств с возможностью воспроизведения пульсирующей анимации, циклично меняющей цветовые характеристики изображения, в объеме проведенного поиска не обнаружено.

Известен циферблат с декоративным оформлением, содержащий металлическую пластину, пленочный полимерный носитель декоративного изображения и клеевой слой из гидрофобного материала, соединяющий полимерный носитель с металлической пластиной, при этом декоративное изображение включает в себя рисунок с точечным растром на лицевой поверхности полимерного носителя, а пленочный полимерный носитель снабжен микрорельефным светоотражающим декоративным слоем, формирующим радужную голограмму, и затеняющей прозрачной или полупрозрачной маской, частично закрывающей лицевую поверхность полимерного носителя. Полимерный носитель выполнен из прозрачной лавсановой пленки, а микрорельефный светоотражающий декоративный слой, формирующий радужную голограмму, представляет собой призматическую голографическую решетку на тыльной поверхности лавсановой пленки с нанесенным на нее светоотражающим покрытием. Циферблат снабжен прозрачным защитным слоем, закрывающим лицевую поверхность полимерного носителя, и нанесенные на лицевую поверхность затеняющую маску и рисунок [12].

Известны часы с регулируемым часовым кругом, которые для расширения модификации внешнего вида часов содержат указывающие элементы, которые приводятся в действие посредством механизма или без него. Указывающие элементы составлены из подвижных часовых обозначений, которые реализованы посредством граней валиков, которые установлены на штифтах, снабженных сателлитными шестернями, которые приводятся в движение зубчатой рамой. Грани валиков несут камни различных цветов. Когда механизм приводит в действие зубчатую раму, она задает изменение часовых обозначений. Когда приведение в действие посредством механизма отключено, средство ручного управления позволяет изменять часовые обозначения, появляющиеся на циферблате [13].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату (прототипом) является функционально-декоративный узел циферблата часов, выполненный в виде по меньшей мере одной ирисовой диафрагмы, на лицевой видимой поверхности лепестков которой нанесено декоративное или графическое изображение, или солнечная батарея, позволяющие персонализировать часы в зависимости от характера человека и его нужд. Нанесение на видимую лицевую часть лепестков ирисовой диафрагмы декоративного изображения дает широкие возможности для дизайна. В нормальном положении ирисовая диафрагма находится в открытом или закрытом положении в зависимости от назначения. В открытом положении лепестки невидимы и находятся под подвижным кольцом, механическим поворотом которого осуществляется движение лепестков диафрагмы. Считывание показаний текущего времени осуществляется традиционным способом. По желанию владельца часов при вращении подвижного кольца происходит поворот лепестков диафрагмы относительно своих осей вращения. Происходит изменение диаметра отверстия ирисовой диафрагмы, вплоть до полного открытия или закрытия циферблата. При этом на видимой лицевой поверхности лепестков получается декоративное или графическое изображение, например закодированное изображение группы крови владельца часов. Наличие нескольких диафрагм позволяет менять внешнее оформление несколько раз в день [14 (прототип)].

Техническим недостатком данных часов является необходимость механического переключения подвижных элементов циферблата.

Известны также сверхэластичные Ni-Ti сплавы с эффектом памяти формы, в частности в настоящее время разработано более 120 сплавов, обладающих способностью к самовосстановлению формы. Это сплавы на основе металлических систем Au-Cd, Cu-Zn-Al, Cu-Al-Ni, Fe-Mn-S, Fe-Ni, Cu-Al, Cu-Mn, Co-Mi, ,Ni-Ti, Ni-Al и других.

Современная история сплавов с памятью формы начинается в конце сороковых годов 20 века, когда Курдюмов Г.В. и Хандорсон Л.Г. заметили, что исследуемый ими сплав обладает эффектом памяти формы. Позже этот эффект был признан открытием и получил имя Курдюмова. Уникальный эффект памяти формы быстро получил известность по всему миру и к настоящему времени разработано более 120 сплавов, обладающих способностью к самовосстановлению. Это сплавы на основе металлических систем Au-Cd, Cu-Zn-Al, Cu-Al-Ni, Fe-Mn-S, Fe-Ni, Cu-Al, Cu-Mn, Co-Mi, ,Ni-Ti, Ni-Al и других.

Эффекты памяти формы, обратимой памяти формы и сверхупругости в вышеназванных сплавах обусловлены макроскопическим отражением микро- и наноструктурных трансформаций кристаллической решетки при полиморфном аустенитно-мартенситном фазовом превращении первого рода и потому эти свойства сохраняются практически на всю жизнь существования конкретного изделия. В жизни реализация физических процессов в металле реализуется примерно следующим образом.

Если приложить небольшое механическое усилие, изделию из такого сплава в охлажденном мартенситном состоянии можно придать любую конфигурацию и даже растянуть на 7-8%, в ряде случаев и до 12%, относительной длины, словно резиновый жгут. Эта конфигурация будет сохраняться до тех пор, пока предмет не нагреют до температуры начала аустенитного превращения, и в процессе нагрева до температуры завершения аустенитного превращения сплав не перейдет в аустенитную фазу, полностью восстанавливая прежнюю форму и реализуя при этом эффект памяти формы.

Если ограничить внешнее воздействие на специальным образом обработанный элемент из сплава с памятью формы лишь нагревом и охлаждением в температурном интервале завершенных аустенитно-мартенситных превращений, то элемент станет самопроизвольно изгибаться как при нагреве, так и при охлаждении, реализуя эффект обратимой памяти формы. При этом, как и оптимально загруженные силовые элементы любых металлических конструкций, этот элемент может иметь форму работающей на растяжение тонкой прямолинейной проволоки, которая способна практически бесконечно самопроизвольно деформироваться при нагреве и охлаждении на 2% относительной длины, генерируя при нагреве в сотни раз большие, чем биметаллические элементы той же массы усилия.

Эффект сверхупругости реализуется в изделии из сплава с памятью формы, находящемся в температурной зоне стабильного аустенитного состояния. Если при этом деформировать изделии из сплава с памятью формы, стимулируя тем самым мартенситное превращение при постоянной температуре путем принудительного силового воздействия, то после устранения этого воздействия элемент, словно пружина, полностью вернет себе исходную форму. С той лишь разницей, что в отличие от лучших пружин он будет иметь практически неисчерпаемый ресурс, и, имея форму прямолинейной струны, может быть сверхупруго деформирован на 7-8% относительной длины, запасая в десятки раз большую, чем традиционная пружина энергию.

Эффект памяти формы в сплавах, например, на основе Ni-Ti настолько четко выражен, что диапазон температур можно с большой точностью регулировать от нескольких до десятков градусов, вводя в сплав различные дополнительные легирующие элементы. Кроме того, сплавы на основе Ni-Ti, получившие принятое название во всем мире название нитинол, достаточно технологичны в обработке, устойчивы к коррозии и обладают отличными физико-механическими характеристиками: например, предел прочности нитинола колеблется в пределах 770-1100 МПа, что соответствует аналогичным характеристикам большинства сталей, а демпфирующая способность выше, чем у чугуна, высокая пластичность и способность вспоминать форму до миллиона раз. Поверхность нитиноловых элементов, как и у элементов из многих титановых сплавов, покрыта диоксидом титана, что предопределяет их высочайшую коррозионную стойкость к воздействию морской воды, рассолов, большинства кислот и щелочей. Полуфабрикаты из нитинола выпускаются в виде прутков, проволоки, труб и листов.

Уникальное сочетание физико-механических свойств позволило использовать сплавы с памятью формы в различных областях науки и техники, в том числе, в медицине, космосе, добывающей промышленности, производстве всевозможных температурных датчиков и приводов, робототехнике при создании тепломеханических устройств [15].

Вместе с тем из сведений уровня техники не выявлено примеров применения сплавов с памятью формы в часовой технике.

В объеме проведенного патентного поиска не выявлено также часовых механизмов и часов, использующих изменение температуры во времени для изменения положения видимых элементов в часах, за исключением указателей давления и температуры.

Задача и технический результат

Задачей и техническим результатом изобретения являются разработка и практическое применение термочувствительного привода подвижных элементов циферблата часов и/или корпуса часов и часов с термочувствительным приводом подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов, в которых при изменении температуры в разное время, например при надевании на руку и снятии с руки, изменялось положение элементов в видимой наблюдателю части часов, например при снятии с руки - закрывание циферблата, при надевании на руку - открывание циферблата.

Техническим результатом, достигаемым при реализации и практическом использовании изобретения, является расширение функциональных возможностей часов путем обеспечения возможности автоматического движения подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов в видимой наблюдателю области посредством автоматического приведения их в движения при изменениях температуры всего или определенной части поверхности корпуса часов, например при изменении температуры надетых на руку пользователя часов и температуры снятых с руки пользователя часов.

Сущность изобретения

Характерными отличительными особенностями предлагаемых устройств

Характерными особенностями изобретения являются:

- наличие возможности и средств приведения в движение движущихся элементов циферблата и/или корпуса часов при изменениях температуры отдельных областей корпуса часов;

- наличие возможности и средств фиксации положения движущихся элементов часов при достижении определенной температуры отдельных областей корпуса часов;

- наличие возможности и средств обеспечения открывания/закрывания или изменения внешнего декоративного вида циферблата и/или корпуса часов посредством автоматически движущихся накладок, ирисовых диафрагм и иных аналогичных по функциональным и декоративным функциям движущихся элементов;

- наличие возможности и средств обеспечения автоматической анимации различных изображений, например открывание/закрывание цветка или декоративных окон при изменениях температуры отдельных областей корпуса часов;

- наличие возможности и средств индикации на циферблате часов температуры руки пользователя часов или температуры окружающей среды посредством движущихся декоративных элементов;

- наличие возможности и средств открывания/закрывания циферблата и/или корпуса часов посредством автоматически движущихся накладок, жалюзи или иных аналогичных по функциональным и декоративным функциям движущихся элементов;

- наличие возможности и средств приведения в движение посредством термочувствительных приводов механического движения на основе материалов с памятью формы, материал с двойной памятью формы, биметаллическая пластин, герметичных сосудов с газом фасонной формы и иных аналогичных по выполняемым функциям термочувствительных приводов механического движения.

Поставленная цель и требуемый технический результат достигаются тем, что согласно изобретению термочувствительный привод подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов выполнен с возможностью автоматического приведения в движение подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов при изменении температуры поверхности корпуса часов с возможностью обеспечения автоматического открывания/закрывания циферблата часов, открывания/закрывания отдельных частей циферблата, открывания/закрывания указателей циферблата, движения элементов на циферблате, движения элементов корпуса открывающих/закрывающих циферблат.

Термочувствительный привод содержит термочувствительный элемент, изготовленный на основе материала с памятью формы, материала с двойной памятью формы, биметаллической пластины, герметичного сосуда фасонной формы с газом или иных аналогичного по выполняемым функциям средства преобразования изменений температуры в механическое движение, и содержит передаточный механизм в виде рычажной, зубчатой, цепной, ременной, магнитной или фрикционной кинематической передачи, сопряженной с термочувствительным элементом и подвижным элементом или подвижными элементами на циферблата и/или на корпуса часов с возможностью передачи движения от термочувствительного элемента к подвижному или подвижным элементам циферблата и/или корпуса часов.

Термочувствительный привод может быть выполнен

с возможностью фиксации положения подвижного или подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов при достижении определенной температуры определенной части корпуса часов;

с возможностью автоматической анимации изображений, например анимации открывания/закрывания цветка или анимации открывания/закрывания декоративных окон, при изменениях температуры корпуса часов;

с возможностью обеспечения индикации на циферблате часов температуры руки пользователя часов или температуры окружающей среды посредством движущихся элементов циферблата часов или

с возможностью открывания/закрывания циферблата и/или корпуса часов посредством автоматически движущихся накладок, жалюзи или иных аналогичных по функциональным и декоративным функциям движущихся элементов циферблата и/или корпуса часов.,

Поставленная цель и требуемый технический результат достигаются также тем, что часы, содержащие корпус, циферблат и подвижные элементы циферблата и/или корпуса, согласно изобретения содержат термочувствительный привод подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов с возможностью автоматического приведения в движение подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов при изменениях температуры поверхности корпуса часов.

При этом подвижные элементы циферблата и/или корпуса и термочувствительный привод в часах и выполнены с возможностью обеспечения автоматического открывания/закрывания циферблата часов, открывания/закрывания отдельных частей циферблата, открывания/закрывания стрелок циферблата, движения подвижных элементов на циферблате, движения элементов корпуса открывающих/закрывающих циферблат.

Часы содержат описанный выше термочувствительный привод, содержащий термочувствительный элемент, изготовленный на основе материала с памятью формы, материала с двойной памятью формы, биметаллической пластины, герметичного сосуда фасонной формы с газом или иных аналогичного по выполняемым функциям средства преобразования изменений температуры в механическое движение, и передаточный механизм в виде рычажной, зубчатой, цепной, ременной или фрикционной кинематической передачи, сопряженной с термочувствительным элементом и подвижным элементом или подвижными элементами на циферблата и/или на корпуса часов с возможностью передачи движения от термочувствительного элемента к подвижному или подвижным элементам циферблата и/или корпуса часов.

Подвижный элемент или подвижные элементы циферблата и/или корпуса часов выполнены в виде механизма открывания/закрывания циферблата, открывания/закрывания отдельных частей циферблата, открывания/закрывания стрелок циферблата, движения подвижных элементов на циферблате, движения элементов корпуса, движения элементов корпуса, открывающих/закрывающих циферблат.

При этом термочувствительный привод в часах выполнен

с возможностью фиксации положения подвижного или подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов при достижении определенной температуры определенной части корпуса часов;

с возможностью автоматической анимации изображений, например, анимации открывания/закрывания цветка или анимации открывания/закрывания декоративных окон при изменениях температуры корпуса часов;

с возможностью обеспечения индикации на циферблате часов температуры руки пользователя часов или температуры окружающей среды посредством движущихся элементов циферблата часов или с возможностью открывания/закрывания циферблата и/или корпуса часов посредством автоматически движущихся накладок, жалюзи или иных аналогичных по функциональным и декоративным функциям движущихся элементов циферблата и/или корпуса часов.

Поставленная цель и требуемый технический результат достигаются также тем, что приведение в движение подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов осуществляют посредством термочувствительного привода с возможностью автоматического приведения в движение подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов при изменении температуры поверхности корпуса часов посредством описанного выше термочувствительного привода.

Краткое описание чертежей

Изобретение иллюстрируется чертежами.

В предпочтительных, показанных на чертежах вариантах конструктивного исполнения в термочувствительном приводе подвижных элементов циферблата часов и/или корпуса часов и в часах с термочувствительным приводом подвижных элементов циферблата и/или корпуса содержатся: корпус 1, незакрываемая часть циферблата 2, заводная головка 3, часовая стрелка 4, минутная стрелка 5, рычаг диафрагменного кольца 6, ремешок 7, закрываемая часть циферблата 8, диафрагменное кольцо 9, лепестки 10, ведущие штифты 11, неподвижные штифты 12, поворотный штифт рычага привода 13, лепестки цветка 14, пластина 15, ось 16, жалюзи 17, рычаг привода 18, пластина с двойной памятью формы 19, выемка в рычаге привода 20, пружина 21, биметаллическая пластина 22, пластина с памятью формы 23, мембрана сосуда 24, герметичный сосуд 25, газ 26, шток 27.

На фиг.1 показан внешний вид наручных часов с закрывающимся циферблатом в фазе открытого циферблата, на котором показаны корпус 1, незакрываемая часть циферблата 2, заводная головка 3, часовая стрелка 4, минутная стрелка 5, ремешок 7, закрываемая часть циферблата 8.

На фиг.2 показан внешний вид наручных часов с закрывающимся ирисовой диафрагмой циферблатом со снятой незакрываемой частью циферблата в фазе открытого циферблата на котором показаны: корпус 1, часовая стрелка 4, минутная стрелка 5, рычаг диафрагменного кольца 6, диафрагменное кольцо 9, лепестки 10, ведущие штифты 11, неподвижные штифты 12, поворотный штифт рычага привода 13.

На фиг.3 показан внешний вид наручных часов с закрывающимся ирисовой диафрагмой циферблатом со снятой незакрываемой частью циферблата в фазе закрытого циферблата, на котором показаны: корпус 1, рычаг диафрагменного кольца 6, диафрагменное кольцо 9, лепестки 10, поворотный штифт рычага привода 13.

На фиг.4 показан вариант исполнения наручных часов с закрывающимся циферблатом, выполненным в форме цветка в фазе открытого циферблата, на котором показаны: закрываемая часть циферблата 8, лепестки цветка 14.

На фиг.5 показан вариант исполнения наручных часов с закрывающимся циферблатом, выполненным в форме цветка в фазе закрытого циферблата, на котором показаны лепестки цветка 14.

На фиг.6 показан вариант исполнения наручных часов с закрывающимся циферблатом, где циферблат закрывается пластиной в фазе открытого циферблата, на котором показаны закрываемая часть циферблата 8, пластина 15,ось 16.

На фиг.7 показан вариант исполнения наручных часов с закрывающимся циферблатом, где циферблат закрывается пластиной в фазе закрытого циферблата, на котором показана пластина 15.

На фиг.8 показан вариант исполнения наручных часов с закрывающимся цветком на циферблате, в фазе открытого цветка, на котором показаны корпус 1, неподвижные штифты 12.

На фиг.9 показан вариант исполнения наручных часов с закрывающимся цветком на циферблате, в фазе открытого цветка, на котором показаны корпус 1, неподвижные штифты 12.

На фиг.10 показан вариант исполнения наручных часов с закрывающимся циферблатом в виде жалюзи, в фазе открытого циферблата, на котором показаны корпус 1, заводная головка 3, закрываемая часть циферблата 8, жалюзи 17.

На фиг.11 показан вариант исполнения наручных часов с закрывающимся циферблатом в виде жалюзи, в фазе закрытого циферблата, на котором показаны корпус 1, жалюзи 17.

На фиг.12 показан механизм термочувствительного привода с пластиной двойной памяти формы в фазе закрытого циферблата по фиг. 1, 2, 3, на котором показаны поворотный штифт рычага привода 13, рычаг привода 18, пластина с двойной памятью формы 19, выемка в рычаге привода 20.

На фиг.13 показан механизм термочувствительного привода с пластиной двойной памяти формы в фазе открытого циферблата по фиг 1, 2, 3, на котором показаны поворотный штифт рычага привода 13, рычаг привода 18, пластина с двойной памятью формы 19, выемка в рычаге привода 20.

На фиг.14 показан механизм термочувствительного привода с биметаллической пластиной по фиг 1, 2, 3, на котором показаны поворотный штифт рычага привода 13, рычаг привода 18, выемка в рычаге привода 20, биметаллическая пластина 22.

На фиг.15 показан механизм термочувствительного привода с пластиной памяти формы в фазе по фиг 1, 2, 3, на котором показаны представлены поворотный штифт рычага привода 13, рычаг привода 18, выемка в рычаге привода 20, пружина 21, пластина с памятью формы 23.

На фиг.16 показан механизм термочувствительного привода с герметичным сосудом с газом и мембраной по фиг 1, 2, 3, на котором показаны поворотный штифт рычага привода 13, рычаг привода 18, выемка в рычаге привода 20, пружина 21, пластина с памятью формы 23, мембрана сосуда 24, сосуд 25, газ 26, шток 27.

Осуществление и промышленная реализация изобретения

Целью настоящего изобретения является разработка и практическое применение термочувствительного привода различных подвижных элементов циферблата часов и часов с термочувствительным приводом подвижных элементов циферблата часов, в которых при изменении температуры в разное время, например при надевании на руку и снятии с руки изменялось положение элементов в видимой наблюдателю части часов, например, при снятии с руки - закрывание циферблата, при надевании на руку - открывание циферблата.

Это достигается путем использования встраивания в корпус часов термочувствительного привода подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов.

Термочувствительный привод подвижных элементов циферблата часов и часы с термочувствительным приводом подвижных элементов циферблата конструктивно может быть устроены и могут функционировать следующим образом:

В корпусе часов 1 находится термочувствительный элемент, который может прилегать к задней крышке корпуса часов. В зависимости от температуры этот элемент меняет свои геометрические параметры.

Примеры термочувствительных элементов

Биметаллическая пластина 22 изгибается (фиг.14), металл с памятью формы при достижении определенной температуры «вспоминает» форму (фиг.12, 13, 15), шток сосуда с газом (фиг.16) меняет свое положение.

Термочувствительный элемент при изменении температуры перемещает передаточный механизм, который передает движение от термочувствительного элемента на подвижный элемент, которым является видимый пользователю элемент или элементы на часах (фиг.17).

Этим элементом может быть механизм закрывающий или открывающий циферблат (фиг.1-7), также этим элементом может быть элемент на циферблате, позволяющий определить положение часов (на руке или нет), а также декоративную функцию, успокаивающую и т.д. (как анимация) (фиг.8, 9).

Термочувствительный привод механического движения может быть конструктивно реализован на основе материалов с памятью формы, материал с двойной памятью формы, биметаллическая пластин, герметичного сосуда фасонной формы с газом или иных аналогичного по выполняемым функциям средства преобразования изменений температуры в механическое движение.

Передаточный механизм конструктивно может быть выполнен в виде рычажной, зубчатой и другой любой кинематической передачи, соединяющей термочувствительный элемент с подвижным элементом или подвижными элементами на циферблате и/или на корпусе часов, и предназначенный для передачи движения от термочувствительного элемента к подвижному или подвижным элементам на циферблате и/или на корпусе часов (фиг.12-16).

Подвижный элемент или подвижные элементы циферблата и/или корпуса часов конструктивно могут быть выполнены в виде механизма открывания/закрывания циферблата (фиг.1-7, 10, 11), открывания/закрывания отдельных частей циферблата (фиг.1-7), открывания/закрывания стрелок циферблата (фиг.1-7); движения элементов на циферблате (фиг.8, 9), движения элементов корпуса открывающих/закрывающих циферблат (фиг.10, 11).

Часы с термочувствительным приводом подвижных элементов циферблата могут быть выполнены в различном конструктивном исполнении и с возможностями обеспечения открывания/закрывания циферблата (фиг.1-7, 10, 11), открывания/закрывания отдельных частей циферблата (фиг.1-7), открывания/закрывания стрелок циферблата (фиг.1-7); движения элементов на циферблате (фиг.8, 9), движения элементов корпуса открывающих/закрывающих циферблат (фиг.10, 11).

Механизм термочувствительного привода может быть связанным и несвязанным напрямую с функциональными элементами часового механизма.

Механизм термочувствительного привода может быть функционально не связанным с механизмом часов, но связанным конструктивно, например находиться в одном корпусе, крепиться к базовому часовому механизму и располагаться над или под одним с часами циферблатом.

Таким образом, показана причинно-следственная связь существенных признаков изобретения и технического результата и обеспечивается достижение требуемого технического результата, а именно расширения функциональных возможностей часов путем обеспечения возможности автоматического движения подвижных элементов циферблата часов в видимой наблюдателю области посредством автоматического приведения их в движения при изменениях температуры определенной части поверхности часов, например при изменении температуры надетых на руку пользователя часов и температуры снятых с руки пользователя часов.

В качестве вариантов исполнения отдельных элементов термочувствительного привода, корпуса, деталей, узлов заявляемых в качестве изобретения термочувствительного привода и часов с термочувствительным приводом могут быть использованы различные известные и традиционные для часового производства технологии, материалы и конструктивные решения, обычно применяемые в часовой технике [16].

Таким образом, учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, изобретательский уровень и существенность всех общих и частных признаков изобретения, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Сущность изобретения», доказанную в разделе «Осуществление и промышленная реализация изобретения», техническую осуществимость и промышленную применимость изобретения, решение поставленных изобретательских задач и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения, по нашему мнению, заявленная группа изобретений удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к изобретениям.

Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретения являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели изобретения, но и позволяют реализовать изобретение промышленным способом.

Кроме этого, анализ совокупности существенных признаков изобретения и достигаемого при их использовании единого технического результата показывает наличие единого изобретательского замысла, тесную и неразрывную связь между термочувствительным приводом подвижных элементов циферблата часов и/или корпуса часов и часы с термочувствительным приводом подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов. Это позволяет объединить изобретения в одной заявке, то есть обеспечить требования критерия единства изобретения.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. СН 684814 G04B 19/10; G04B 45/00; G04B 47/04, опубл. 1995-01-13.

2. DE 33129 G04B 19/16, опубл. 28.04.1885.

3. FR 2776785 G04B 37/00, G04B 37/14, G04B 47/04, опубл. 1999-10-01.

4. http://www.findpatent.ru/patent/203/2037868.html

5. RU 93008808 G04B 47/06, опубл. 30.04.1995.

6. RU 2011134541 G04B 45/00 опубл. 10.03.2013.

7. RU 2356078 G04B 45/00, G04B 47/04, G04B 19/10, опубл. 20.05.2009. Заявка РСТ ЕР 2004/009691 2004083. Публикация PCTWO 2006/024311 2006.03.09.

8. RU 122188 G04B 45/00, опубл. 20.11.2012.

9. RU 123989 G04B 47/00, опубл. 10.01.2013.

10. RU 2342689 G04B 45/02 27.12.2008, конвенционный приоритет: 29.08.2003. ЕР 03405624.2.

11. RU 115520 G04B 19/00, опубл. 27.04.2012.

12. RU 29591 G04B 47/04, опубл. 20.05.2003.

13. RU 2412457 G04B 19/10 G04B 47/04, Опубл. 20.02.2011. Конвенционный приоритет: 25.05.2007, СН 933/07.

14. RU 2037868 G04B 47/00, опубл. 19.06.1995 (прототип).

15. Лихачев В.А. и др. Эффект памяти формы. -Л.: Издательство ЛГУ. 1987. 216 с.; Тихонов А.С. и др. Применение эффекта памяти формы в современном машиностроении. -М.: Машиностроение. 1981. 81 с.; Хачин В.Н. Память формы. М., Знание. 1984. 62 с.; Ооцука К., Симидзу К., Судзуки Ю. Сплавы с эффектом памяти формы: Пер. с яп. / Под ред. X. Фунакубо. -М.: Металлургия. 1990. 224 с.; Шишкин С.В., Махутов Н.А. Расчет и проектирование силовых конструкций на сплавах с эффектом памяти формы. Ижевск: Научно-издательский центр «Регулярная и хаотическая динамика». 2007. 412 с.; Сплавы с памятью формы в медицине. / В.Э. Гюнтер, В.В. Котенко, М.З. Миргазизов, В.К. Поленичкин, И.А. Витюгов, В.И. Итин, Р.В. Зиганьшин, Ф.Т. Темерханов. -Томск: Изд-во Томского университета. 1986. 208 с.; Сверхэлластичные сплавы с эффектом памяти формы в науке, технике и медицине. Справочно-библиографические издание. / С.А Муслов, В.А. Андреев, А.Б. Бондарев, П.Ю. Сухочев. -М.: Издательский дом «Фолиум». 2010. 456 с.; Вебсайт ООО «НиТиМет Компани». [Электронный ресурс] NiTiMET COMPANY. URL: http://www.niti-met.ru/index.php (дата обращения: 12.02.2013); Сплавы с памятью формы [Электронный ресурс] // Векипедия. 2013. URL: http://ru.wikipedia.org/ (дата обращения: 12.02.2013).

16. Пипуныров В.Н. «ИСТОРИЯ ЧАСОВ с древнейших времен до наших дней», 1982 год. -М.:Наука; Чайкин К.Ю. «Часовое дело в России. Мастера и хранители», 2012 год, «Любавич» -Санкт-Петербург; . Харитончук А.П. «Справочная книга по ремонту часов», 1977 год, -М:«Легкая индустрия; Беляков И.С. «Часовые механизмы», 1957 год, -«Машгиз»; Романов А.Д. Проектирование приборов времени. -М., 1975; Тарасов С.В. Технология часового производства. -., 1963; Попова В.Д., Гольдберг Н.Б. Устройство и технология сборки часов. -М., 1989.

Изобретение относится к области часовой техники, к часовым механизмам и часам усложненного типа, имеющим дополнительные оригинальные функции изменения внешнего вида циферблата и/или корпуса часов при изменениях температуры определенной части корпуса часов посредством термочувствительного привода подвижных элементов циферблата часов. Для расширения функциональных возможностей часов путем обеспечения возможности автоматического движения подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов в видимой наблюдателю области посредством автоматического приведения их в движения при изменениях температуры всего или определенной части поверхности корпуса часов, например закрывание циферблата, при надевании на руку - открывание циферблата или при изменении температуры надетых на руку пользователя часов и температуры снятых с руки пользователя часов, термочувствительный привод подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов выполнен с возможностью автоматического приведения в движение подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов при изменении температуры поверхности корпуса часов, с возможностью обеспечения автоматического открывания/закрывания циферблата часов, открывания/закрывания отдельных частей циферблата, открывания/закрывания указателей циферблата, движения элементов на циферблате, движения элементов корпуса открывающих/закрывающих циферблат. Часы содержат описанный выше термочувствительный привод, а приведение в движение подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов осуществляют посредством термочувствительного привода с возможностью автоматического приведения в движение подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов при изменении температуры поверхности корпуса часов. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Термочувствительный привод подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов, отличающийся тем, что выполнен с возможностью автоматического приведения в движение подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов при изменении температуры поверхности корпуса часов.

2. Термочувствительный привод по п.1, отличающийся тем, что выполнен с возможностью обеспечения автоматического открывания/закрывания циферблата часов, открывания/закрывания отдельных частей циферблата, открывания/закрывания указателей циферблата, движения элементов на циферблате, движения элементов корпуса, открывающих/закрывающих циферблат.

3. Термочувствительный привод по п.1, отличающийся тем, что содержит термочувствительный элемент и передаточный механизм.

4. Термочувствительный привод по п.3, отличающийся тем, что содержит термочувствительный элемент, изготовленный на основе материала с памятью формы, материала с двойной памятью формы, биметаллической пластины, герметичного сосуда фасонной формы с газом или иных аналогичного по выполняемым функциям средства преобразования изменений температуры в механическое движение.

5. Термочувствительный привод по п.3, отличающийся тем, что содержит передаточный механизм в виде рычажной, зубчатой, цепной, ременной, магнитной или фрикционной кинематической передачи, сопряженной с термочувствительным элементом и подвижным элементом или подвижными элементами на циферблате и/или на корпусе часов с возможностью передачи движения от термочувствительного элемента к подвижному или подвижным элементам циферблата и/или корпуса часов.

6. Термочувствительный привод по п.1, отличающийся тем, что выполнен с возможностью фиксации положения подвижного или подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов при достижении определенной температуры определенной части корпуса часов.

7. Термочувствительный привод по п.1, отличающийся тем, что выполнен с возможностью автоматической анимации изображений, например, анимации открывания/закрывания цветка или анимации открывания/закрывания декоративных окон при изменениях температуры корпуса часов.

8. Термочувствительный привод по п.1, отличающийся тем, что выполнен с возможностью обеспечения индикации на циферблате часов температуры руки пользователя часов или температуры окружающей среды посредством движущихся элементов циферблата часов.

9. Термочувствительный привод по п.1, отличающийся тем, что выполнен с возможностью открывания/закрывания циферблата и/или корпуса часов посредством автоматически движущихся накладок, жалюзи или иных аналогичных по функциональным и декоративным функциям движущихся элементов циферблата и/или корпуса часов

10. Часы, содержащие корпус, циферблат и подвижные элементы циферблата и/или корпуса, отличающиеся тем, что содержат термочувствительный привод подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов с возможностью автоматического приведения в движение подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов при изменениях температуры поверхности корпуса часов.

11. Часы по п.10, отличающиеся тем, что подвижные элементы циферблата и/или корпуса и термочувствительный привод выполнены с возможностью обеспечения автоматического открывания/закрывания циферблата часов, открывания/закрывания отдельных частей циферблата, открывания/закрывания указателей циферблата, движения подвижных элементов на циферблате, движения элементов корпуса, открывающих/закрывающих циферблат.

12. Часы по п.10, отличающиеся тем, что содержат термочувствительный привод по любому из пп. с 1 по 9.

13. Часы по п.10, отличающиеся тем, что содержат термочувствительный привод, содержащий термочувствительный элемент, изготовленный на основе материала с памятью формы, материала с двойной памятью формы, биметаллической пластины, герметичного сосуда фасонной формы с газом или иных аналогичного по выполняемым функциям средства преобразования изменений температуры в механическое движение.

14. Часы по п.10, отличающиеся тем, что содержат термочувствительный привод, содержащий передаточный механизм в виде рычажной, зубчатой, цепной, ременной или фрикционной кинематической передачи, сопряженной с термочувствительным элементом и подвижным элементом или подвижными элементами на циферблата и/или на корпуса часов с возможностью передачи движения от термочувствительного элемента к подвижному или подвижным элементам циферблата и/или корпуса часов.

15. Часы по п.10, отличающиеся тем, что подвижный элемент или подвижные элементы циферблата и/или корпуса часов выполнены в виде механизма открывания/закрывания циферблата, открывания/закрывания отдельных частей циферблата, открывания/закрывания стрелок циферблата, движения подвижных элементов на циферблате, движения элементов корпуса, движения элементов корпуса, открывающих/закрывающих циферблат.

16. Часы по п.10, отличающиеся тем, что термочувствительный привод часов выполнен с возможностью фиксации положения подвижного или подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов при достижении определенной температуры определенной части корпуса часов.

17. Часы по п.10, отличающиеся тем, что термочувствительный привод часов выполнен с возможностью автоматической анимации изображений, например анимации открывания/закрывания цветка или анимации открывания/закрывания декоративных окон при изменениях температуры корпуса часов.

18. Часы по п.10, отличающиеся тем, что термочувствительный привод часов выполнен с возможностью обеспечения индикации на циферблате часов температуры руки пользователя часов или температуры окружающей среды посредством движущихся элементов циферблата часов.

19. Часы по п.10, отличающиеся тем, что термочувствительный привод часов выполнен с возможностью открывания/закрывания циферблата и/или корпуса часов посредством автоматически движущихся накладок, жалюзи или иных аналогичных по функциональным и декоративным функциям движущихся элементов циферблата и/или корпуса часов.

20. Способ приведения в движение подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов, отличающийся тем, что приведение в движение подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов осуществляют посредством термочувствительного привода с возможностью автоматического приведения в движение подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов при изменении температуры поверхности корпуса часов.

21. Способ приведения в движение подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов по п.20, отличающийся тем, что используют термочувствительный привод по любому из пп. с 1 по 9.

22. Способ приведения в движение подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов по п.20, отличающийся тем, что приведение в движение подвижных элементов циферблата и/или корпуса часов осуществляют в часах по любому из пп. с 10 по 19.