СПУСКОВОЙ МЕХАНИЗМ ЧАСОВ Российский патент 2022 года по МПК G04B1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к спусковому механизму часов.

Объектом изобретения является также часовой механизм, содержащий такой спусковой механизм.

И, наконец, объектом изобретения являются часы, содержащие такой часовой механизм. Часы могут быть, например, переносными или стационарными.

Уровень техники

В области часовых механизмов известны системы, выполняющие функцию спуска. Такой спусковой механизм располагается обычно между источником энергии часового механизма и осциллятором с пружиной баланса. Задачей спускового механизма является подсчет и поддержание колебаний пружины баланса. В определенных механических часах, как правило, используются спусковые механизмы с анкером швейцарского типа. Такой спусковой механизм со швейцарским анкером содержит спусковое колесо (называемое также анкерным колесом), анкер с входной и выходной палетами, и двойную рольку. В спусковом механизме со швейцарским анкером происходит передача усилий с анкерного колеса на баланс с помощью эффекта рычажного воздействия и наклонных плоскостей скольжения анкерного колеса на анкер. Таким образом, зубья анкерного колеса выполняют функцию передачи импульса на палеты анкера. Однако такой принцип передачи усилий одновременно является и слабым местом спускового механизма этого типа. Фактически, сохранение условий трения на плоскостях скольжения приводит к необходимости использования очень сложных систем смазки, чувствительных к старению. Этот фактор является важным в изменении хода и, таким образом, может приводить к тому, что ход часов будет неустойчивым в определенных положениях. Кроме того, такой спусковой механизм с анкером швейцарского типа требует наличия очень высоких амплитуд, когда он новый.

Одно из известных технических решений для устранения вышеупомянутых недостатков заключается в применении в часовом механизме коаксиального спускового механизма с анкером. Помимо анкера такая система обычно содержит тройное коаксиальное колесо, включающее в себя первое спусковое колесо, второе спусковое колесо (также называемое импульсным трибом) и ведущий триб, установленные соосно в указанном порядке. Система содержит также промежуточное колесо, находящееся в зацеплении с ведущим трибом, и рольку баланса, прикрепленную к пружине баланса. На рольке баланса установлены штифт рольки и палетный камень прямого импульса, выполненный с возможностью взаимодействия с первым спусковым колесом. Анкер включают в себя входную часть анкера, взаимодействующую со штифтом рольки, импульсный палетный камень, взаимодействующий с импульсным трибом, и опорные палетные камни, взаимодействующие с первым спусковым колесом. Коаксиальный спусковой механизм с анкером передает энергию на пружину баланса в направлении колебаний баланса по часовой стрелке и против часовой стрелки. В направлении по часовой стрелке импульс передается непосредственно с зуба первого спускового колеса на рольку. В направлении против часовой стрелки импульс передается на рольку через анкер, а точнее, за счет действия зуба импульсного триба на импульсный палетный камень анкера, а затем от входной части анкера на штифт рольки. После передачи импульсов первое спусковое колесо опирается на опорные палетные камни, а баланс выполняет колебания свободно, без помех.

Благодаря своей системе тангенциальной передачи усилия такой коаксиальный спусковой механизм не зависит от смазки для сохранения рабочих условий механизма. Фактически система функционирует как зубчатая передача и для передачи усилия не требует никакой смазки. Следовательно, устраняется важный фактор изменяемости, что способствует относительно стабильному ходу часового механизма. Кроме того, такой коаксиальный спусковой механизм позволяет передавать поддерживающее усилие пружины баланса, являющееся постоянным по времени, а также позволяет поддерживать постоянной амплитуду спускового механизма. Таким образом, в отличие от швейцарских спусковых механизмов, больше нет необходимости иметь очень большие амплитуды спусковых механизмов, когда они новые. Таким образом, уменьшаются погрешности в ходе в определенных положениях. И наконец, такой коаксиальный спусковой механизм позволяет выгодно уменьшить угол подъема баланса по сравнению со швейцарским спусковым механизмом. Фактически, угол подъема уменьшается с 52 градусов для швейцарского спускового механизма до 37 градусов для коаксиального спускового механизма. Этим обеспечивается снижение возмущения баланса при каждом колебании по сравнению со швейцарским спусковым механизмом. Результатом является согласованность настройки часов и их точность. Поэтому такой коаксиальный спусковой механизм особенно хорошо подходит для изготовления высокоточных хронометров.

Однако коаксиальный спусковой механизм данного типа является относительно громоздким, что уменьшает компактность всего часового механизма в целом. С целью решения данной проблемы в патентном документе EP 1 045 297 A1 предлагался коаксиальный спусковой механизм с двойным коаксиальным колесом. Помимо анкера, описанного в указанном документе, система содержит двойное коаксиальное колесо, включающее в себя первое спусковое колесо и второе спусковое колесо. Указанная система содержит также промежуточное колесо, находящееся в зацеплении со вторым спусковым колесом. Анкер включает в себя входную часть анкера, взаимодействующую со штифтом рольки, импульсный палетный камень, взаимодействующий со вторым спусковым колесом, и опорные палетные камни, взаимодействующие с первым спусковым колесом. Второе спусковое колесо выполняет двойную функцию, а именно: функцию ведущего триба, взаимодействующего с промежуточным колесом, и функцию спускового колеса, взаимодействующего с импульсным палетным камнем анкера. Это позволяет, экономя на количестве материала в коаксиальном колесе, уменьшить высоту узла, и, таким образом, повысить его компактность. Однако одним из недостатков такого решения является то, что количество зубьев на ведущем трибе должно быть равным количеству зубьев на втором спусковом колесе. Кроме того, необходимо, чтобы профили двух зубьев второго спускового колеса, а именно зуба, взаимодействующего с зубом ведущего триба, и зуба, взаимодействующего с импульсным палетным камнем, не мешали друг другу. Таким образом, оптимизация двух указанных профилей является ограничением. Кроме того, коаксиальный спусковой механизм с тройным коаксиальным колесом вследствие своей конфигурации требует определенных ограничений по объему баланса и, следовательно, по инерции последнего. Однако ограничение инерции баланса не позволяет ни получить требуемую изохронность часового механизма, ни полностью устранить изменения хода часового механизма.

Раскрытие сущности изобретения

Задача настоящего изобретения, таким образом, заключается в создании спускового механизма часов, включающего в себя часовой механизм с балансом, обеспечивающего возможность увеличения инерции баланса при ограничении объема, требующегося для размещения спускового механизма в часовом механизме, а также при сохранении всей широты оптимизации относительно количества и профиля зубьев ведущего триба.

Для решения указанной задачи настоящим изобретением предлагается спусковой механизм часов с отличительными признаками, указанными в независимом пункте 1 прилагаемой формулы изобретения.

Частные варианты выполнения спускового механизма определены в зависимых пунктах 2–5 формулы.

Благодаря особой конфигурации первого спускового колеса, ведущего триба и импульсного триба (точнее, благодаря тому, что эти элементы установлены коаксиально в указанном порядке), спусковой механизм согласно настоящему изобретению позволяет опустить диск промежуточного колеса (являющегося обычно секундным колесом часового механизма). Преимущество такого решения заключается в том, что оно позволяет освободить пространство в часовом механизме, что, в свою очередь, позволяет увеличить объем и, следовательно, инерцию баланса. Таким образом, качество изохронности часового механизма улучшается, а изменения хода уменьшаются, в результате чего получают очень компактную компоновку спускового механизма.

Предпочтительно, импульсный палетный камень имеет такую высоту, что он проходит на одном уровне с зубьями импульсного триба. Это позволяет анкеру входить в зацепление с импульсным трибом.

Объектом изобретения является также часовой механизм, включающий в себя спусковой механизм и содержащий отличительные признаки, указанные в зависимом пункте 8.

Объектом изобретения являются также часы, включающие в себя указанный часовой механизм и содержащие отличительные признаки, указанные в зависимом пункте 9.

Краткое описание чертежей

Задачи, преимущества и отличительные признаки коаксиального спускового механизма часов согласно настоящему изобретению станут более ясными после ознакомления с приведенным ниже подробным описанием по меньшей мере одного неограничивающего варианта его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 показана часть часового механизма часов, содержащего спусковой механизм согласно настоящему изобретению, вид в перспективе снизу;

на фиг. 2 – часть коаксиального спускового механизма, показанного на фиг. 1, содержащего тройное коаксиальное колесо и анкер, вид в перспективе снизу;

на фиг. 3a – тройное коаксиальное колесо, показанное на фиг. 2, вид в перспективе снизу;

на фиг. 3b – анкер, показанный на фиг. 2, вид в перспективе снизу;

на фиг. 4a – спусковой механизм, показанный на фиг. 1, вид в плане;

на фиг. 4b – спусковой механизм, показанный на фиг. 1, вид в перспективе снизу;

на фиг. 5 – спусковой механизм согласно другому варианту осуществления изобретения, вид в перспективе снизу.

Осуществление изобретения

В приведенном ниже описании рассматривается часовой механизм со спусковым механизмом, предпочтительно коаксиальным, для осциллятора с пружиной баланса. Обычные компоненты часового механизма, хорошо известные специалистам в данной области техники, описаны только упрощенно или не описаны вовсе. Фактически, специалист в данной области сможет модифицировать эти различные компоненты и заставить их взаимодействовать для функционирования часового механизма. В частности, все, что относится к осциллятору с пружиной баланса, не будет описано ниже, хотя такая пружина баланса может выгодно взаимодействовать с коаксиальным спусковым механизмом согласно настоящему изобретению.

На фиг. 1, 4a, 4b и 5 представлена часть часов 1, содержащих часовой механизм 2. Часы 1, как правило, представляют собой переносные или стационарные часы.

Часовой механизм 2 включает в себя осциллятор с балансом и пружиной баланса (не показаны), источником энергии (не показан) и спусковым механизмом 4, установленным между источником энергии и осциллятором.

Спусковой механизм, показанный на фиг. 1–4b, представляет собой коаксиальный спусковой механизм 4 и содержит тройное коаксиальное колесо 6, промежуточное колесо 8, рольку баланса (не показана) и анкер 12. Спусковой механизм, показанный на фиг. 5, является обычным спусковым механизмом, который имеет два уровня и содержит анкер 12, спусковое колесо и баланс.

Тройное коаксиальное колесо 6 содержит первое спусковое колесо 14, ведущий триб 16 и второе спусковое колесо 18, называемое импульсным трибом. Как видно из фиг. 1–3a (где спусковой механизм 4 виден снизу относительно его нормального расположения в часовом механизме 2), первое спусковое колесо 14, ведущий триб 16 и импульсный триб 18 установлены на одной и той же оси X1. Точнее, первое спусковое колесо 14, ведущий триб 16 и импульсный триб 18 установлены коаксиально в указанном порядке на оси X1. Иными словами, ведущий триб 16 установлен коаксиально на первом спусковом колесе 14, а импульсный триб 18 установлен коаксиально на ведущем трибе 16. Следует отметить, что данная конкретная конфигурация коаксиального спускового механизма 4 согласно настоящему изобретению с указанным расположением первого спускового колеса 14, ведущего триба 16 и импульсного триба 18 позволяет опустить диск (не показан) промежуточного колеса 8 в часовом механизме 2 на один уровень с ведущим трибом 16. Преимущество такого решения заключается в том, что оно позволяет освободить пространство в часовом механизме 2, что, в свою очередь, позволяет увеличить объем и, следовательно, инерцию баланса. Таким образом, качество изохронности часового механизма 2 улучшается, а изменения хода уменьшаются, в результате чего получают очень компактную компоновку спускового механизма.

Промежуточное колесо 8 находится в зацеплении с ведущим трибом 16 и передает на него крутящий момент. Промежуточное колесо 8 может быть последним колесом в конечной передаче, приводимой в действие барабаном часового механизма 2, как правило секундным колесом.

Ролька баланса (не показана) прикреплена к осциллятору, образованному балансом и пружиной баланса. На рольке баланса установлены штифт рольки и палетный камень прямого импульса (оба не показаны). Предпочтительно, штифт рольки выполнен из рубина. Палетный камень прямого импульса выполнен с возможностью взаимодействия с зубьями первого спускового колеса 14. Предпочтительно, палетный камень прямого импульса состоит из палеты, изготовленной из рубина.

Как показано на фиг. 1, 2 и 3b, анкер 12 включает в себя основную часть 23, входную часть 24 анкера, импульсный палетный камень 26, а также первый и второй опорные палетные камни 28a, 28b. Анкер 12 шарнирно установлен в часовом механизме 2. Более конкретно, основная часть 23 анкера 12 содержит ось 30 с цапфами 32, предпочтительно смазанными. Предпочтительно, как показано на фиг. 1 и 2, анкер расположен в одной плоскости с ведущим трибом 16. Входная часть 24 анкера взаимодействует со штифтом рольки. Для этого входная часть 24 анкера содержит, например, вилку 34, выполненную с возможностью взаимодействия со штифтом рольки. Импульсный палетный камень 26 выполнен с возможностью взаимодействия с зубьями импульсного триба 18. Предпочтительно, как показано на фиг. 1 и 2, импульсный палетный камень 26 имеет высоту h1 (измеряемую в направлении по оси Х1), величина которой выбрана таким образом, что импульсный палетный камень 26 расположен на одном уровне с зубьями импульсного триба 18, противоположно опорным палетным камням 28a, 28b.

Первый и второй опорные палетные камни 28a, 28b проходят вдоль первого спускового колеса 14, при этом каждый из них выполнен с возможностью взаимодействия с зубьями первого спускового колеса 14. Предпочтительно, каждый из импульсного палетного камня 26 и/или первого и второго опорных палетных камней 28a, 28b представляет собой рубиновую палету. Более конкретно, как показано на фиг. 1–4b, каждый палетный камень 26, 28a, 28b изготовлен из цельного рубинового камня, и вставлен в паз 36, выполненный в толще анкера 12.

Объектом настоящего изобретения является также часовой механизм 2, содержащий вышеописанный спусковой механизм 4 и пружину баланса, причем ролька баланса коаксиального спускового механизма 4 прикреплена к пружине баланса.

Объектом изобретения являются также часы 1, содержащие такой часовой механизм 2.

Использование: изобретение относится к спусковому механизму часов. Сущность: спусковой механизм часов содержит: - первое спусковое колесо, второе спусковое колесо, называемое импульсным трибом, и ведущий триб; причем импульсный триб, ведущий триб и первое спусковое колесо установлены коаксиально на одной и той же оси; - промежуточное колесо, находящееся в зацеплении с ведущим трибом; - рольку баланса, на которой установлены штифт рольки и палетный камень прямого импульса, выполненный с возможностью взаимодействия с первым спусковым колесом; - анкер, включающий в себя входную часть анкера, взаимодействующую со штифтом рольки, импульсный палетный камень, взаимодействующий с импульсным трибом, а также первый и второй опорные палетные камни, взаимодействующие с первым спусковым колесом. Согласно настоящему изобретению, первое спусковое колесо, ведущий триб и импульсный триб установлены коаксиально в указанном порядке. Технический результат: качество изохронности часового механизма улучшается, изменения хода уменьшаются, а также уменьшаются габариты устройства, повышается его компактность. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Спусковой механизм (4) часов (1), содержащий:

- первое спусковое колесо (14), второе спусковое колесо (18), называемое импульсным трибом, и ведущий триб (16); причем импульсный триб (18), ведущий триб (16) и первое спусковое колесо (14) установлены на одной и той же оси (X1);

- промежуточное колесо (8), находящееся в зацеплении с ведущим трибом (16);

- рольку баланса, на которой установлены штифт рольки и палетный камень прямого импульса, выполненный с возможностью взаимодействия с первым спусковым колесом (14);

- анкер 12, включающий в себя входную часть (24) анкера, взаимодействующую со штифтом рольки, импульсный палетный камень (26), выполненный с возможностью взаимодействия с импульсным трибом (18), а также первый и второй опорные палетные камни (28a, 28b), выполненные с возможностью взаимодействия с первым спусковым колесом (14);

отличающийся тем, что первое спусковое колесо (14), ведущий триб (16) и импульсный триб (18) установлены в указанном порядке.

2. Спусковой механизм (4) по п. 1, отличающийся тем, что анкер (12) расположен в одной плоскости с ведущим трибом (16).

3. Спусковой механизм (4) по п. 1 или 2, отличающийся тем, что импульсный палетный камень (26) анкера (12) имеет высоту (h1), величина которой выбрана такой, что указанный импульсный палетный камень (26) расположен на одном уровне с зубьями импульсного триба (18).

4. Спусковой механизм (4) по любому из пп. 1–3, отличающийся тем, что по меньшей мере один из палетного камня прямого импульса рольки баланса, импульсного палетного камня (26) анкера (12) и опорных палетных камней (28a, 28b) анкера (12) представляет собой рубиновую палету.

5. Спусковой механизм (4) по любому из пп. 1–4, отличающийся тем, что штифт рольки выполнен из рубина.

6. Спусковой механизм (4) по любому из пп. 1–5, отличающийся тем, что ведущий триб (16) и ось (X1) выполнены в виде единой детали.

7. Спусковой механизм (4) по любому из пп. 1–6, отличающийся тем, что спусковой механизм является коаксиальным спусковым механизмом.

8. Часовой механизм (2), содержащий спусковой механизм (4) и пружину баланса, отличающийся тем, что спусковой механизм (4) является спусковым механизмом (4) по любому из пп. 1–7, при этом ролька баланса коаксиального спускового механизма (4) прикреплена к пружине баланса.

9. Часы (1), содержащие часовой механизм (2), отличающиеся тем, что часовой механизм (2) является часовым механизмом (2) по п. 8.