МЕХАНИЗМ ИНДИКАЦИИ ДЛЯ ЧАСОВ Российский патент 2023 года по МПК G04B1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к антероградным или «антиретроградным» механизмам индикации, т.е. к механизмам индикации, выполненным с возможностью поворота элемента индикации в направлении хода на первое угловое расстояние, превышающее второе угловое расстояния.

Настоящее изобретение также относится к часовому механизму, содержащему такой антероградный механизм индикации, а также к часам, содержащим такой часовой механизм.

Уровень техники

Антероградные механизмы индикации обычно используются для индикации информации, относящейся к текущему часу, или информации, относящейся к дате.

В обычных часах отметки для шкалы текущего часа или даты в целом распределены равномерно по окружности циферблата. Однако в некоторых случаях желательно, чтобы элемент индикации не оставался в устойчивом положении в конкретном секторе циферблата, чтобы избежать закрытия элементом индикации от наблюдения в определенное время, например, усложнения (например, турбийона) или другой индикации (например, фазы Луны), расположенных в конкретном секторе рассматриваемого циферблата.

Для предотвращения сохранения дискретного перемещения элемента индикации в заданном секторе циферблата известно использование антероградных механизмов индикации, позволяющих элементу индикации перепрыгивать вперед на большее угловое расстояние, чем в других шкалах в заданном угловом секторе, так что элемент индикации не останавливается в указанном угловом секторе.

В патенте CH 699 736 описан пример выполнения такого антероградного механизма индикации, используемого для индикации даты, в котором отметки шкалы дат не распределены равномерно по окружности, а расположены так, что угловое расстояние, разделяющее отметки 15 и 16, превышает угловое расстояние, разделяющего другие отметки с 1 по 31. Таким образом, между отметками 15 и 16 образован угловой сектор циферблата часов без отметки, где стрелка дат не останавливается, а прыгает на второй угол, превышающий первый угол, разделяющий другие отметки шкалы. Антероградный механизм индикации, описанный в этом патенте, основан на использовании нескольких зубчатых секторов и их сложном взаимодействии.

В патентном документе CH 713 209 описан другой пример выполнения антероградного механизма индикации, также используемого для индикации даты. В этом документе указано, что угловое расстояние, разделяющее отметки 31 и 1, больше углового расстояния, разделяющего другие отметки между 1 и 31. Для перескакивания стрелки дат с отметки 31 на отметку 1 без остановки в указанном документе предлагается использовать улиткообразный кулачок, жестко соединенный с колесом дат, поддерживающим стрелку дат, причем указанное колесо дат перемещается вперед на один шаг в день с помощью приводного элемента дат. Улиткообразный кулачок взаимодействует с рычагом для обеспечения устойчивого углового положения кулачка между отметками с 1 по 31. Улиткообразный кулачок имеет зубчатый участок, содержащий 30 зубьев для 30 устойчивых положений между отметками 1 и 31, и гладкий участок, продолжающийся в угловом секторе, который соответствует угловому сектору циферблата, не имеющему шкалы (между отметками 31 и 1), что позволяет при воздействии на рычаг поворачивать кулачок и колесо дат на угол, соответствующий углу между отметками с 31 по 1.

Однако эти антероградные механизмы либо сложно изготавливать и встраивать в корпус часов, либо эти антероградные механизмы очень восприимчивы к обработке, в частности к механической обработке, и отклонениям размеров, что ведет к запаздыванию перепрыгивания относительно шкал, создавая сложности при внедрении в производство.

Соответственно, существует необходимость усовершенствования антероградных механизмов индикации, в частности, для упрощения их внедрения в производство и, следовательно, для снижения восприимчивости к отклонениям размеров деталей, обеспечения компактности, удобства использования и повышения надежности.

Раскрытие сущности изобретения

В указанном контексте изобретение предлагает антероградный механизм индикации для часов, содержащий циферблат, имеющий шкалу с множеством отметок, распределенных по окружности циферблата, причем шкала выполнена таким образом, что угловое расстояние, разделяющее две последовательные отметки, соответствует второму углу β, который превышает первый угол α, разделяющий две из других последовательных отметок, причем антероградный механизм индикации выполнен с возможностью приведения в движение элемента индикации для совершения им угловых перемещений последовательными короткими прыжками на угол α между двумя отметками, разделенными первым углом α, и длинным прыжком на угол β между двумя отметками шкалы, разделенными вторым углом β, отличающийся тем, что он содержит:

- первое колесо, называемое ведущим колесом и приводимое в движение часовым механизмом;

- второе колесо, соосное с первым колесом и соединенное с первым колесом упругим элементом;

- первое промежуточное колесо, которое приводится в движение непосредственно первым колесом и непосредственно приводит в движение третье колесо, называемое колесом индикации и взаимодействующее с указанным элементом индикации; причем указанное третье колесо имеет гладкий угловой сектор, на котором срезаны по меньшей мере два зуба;

- четвертое колесо, соосное и жестко соединенное при вращении с третьим колесом, причем указанное четвертое колесо находится в зацеплении с указанным вторым колесом с помощью второго промежуточного колеса;

при этом антероградный механизм индикации выполнен так, что скорость вращения второго колеса меньше скорости вращения первого колеса, когда элемент индикации приводится в движение для совершения угловых перемещений последовательными короткими прыжками на угол α между двумя отметками, разделенными первым углом α, для постепенного закручивания упругого элемента во время указанных последовательных коротких прыжков и, когда зубья промежуточного колеса встречаются с гладким угловым сектором третьего колеса, для разгрузки упругого элемента с обеспечением немедленного прохождения гладкого углового сектора и обеспечением углового перемещения указанного элемента индикации длинным прыжком на угол β.

Помимо признаков, упомянутых выше, антероградный механизм индикации согласно изобретению, может иметь один или несколько дополняющих признаков из числа следующих признаков, рассматриваемых или на индивидуальной основе, или в любой технически возможной комбинации:

- первое колесо выполнено с возможностью приведения в движение прыжками указанным часовым механизмом;

- первое колесо имеет число зубьев n₁, которое равно числу отметок шкалы на циферблате;

- второе колесо имеет число зубьев n₂, которое превышает число зубьев n₁ первого колеса;

- третье колесо имеет фактическое число n_3eff зубьев, распределенных на зубчатом участке, и некоторое число n_3tronq срезанных зубьев на гладком угловом секторе, которые в сумме образуют эквивалентное число n_3equi зубьев на полной окружности третьего колеса, причем эквивалентное число n_3equi зубьев на полной окружности третьего колеса равно числу зубьев n₂ на втором колесе;

- число n_3tronq срезанных зубьев на гладком угловом секторе третьего колеса является целым числом, соответствующим отношению второго угла β к первому углу α;

- четвертое колесо имеет число зубьев n₄, равное числу зубьев n₂ второго колеса;

- число зубьев n₂ второго колеса определяется из следующего отношения:

,

где:

α - первый угол, соответствующий первому угловому расстоянию, разделяющему по меньшей мере две последовательные отметки шкалы;

β_i - второй угол, превышающий первый угол α и соответствующий второму угловому расстоянию, отличающемуся от первого углового расстояния и разделяющему по меньшей мере две другие последовательные отметки шкалы в секторе S_i шкалы;

i - целое число от 1 до j;

j - целое число, соответствующее полному количеству секторов S_i шкалы, в которых две последовательные отметки шкалы разделены вторым углом β_i, превышающим первый угол α;

- упругий элемент является ленточной пружиной, пластиной, плоской пружиной или спиральной пружиной;

- упругий элемент составляет единое целое с первым колесом, так что он содержит первый конец, выполненный за одно целое с указанным первым колесом, и второй конец, соединенный со вторым колесом, или упругий элемент составляет единое целое со вторым колесом, так что он содержит первый конец, выполненный за одно целое с указанным вторым колесом, и второй конец, соединенный с первым колесом;

- циферблат имеет шкалу дат с 31 отметкой, при этом элемент индикации является стрелкой дат;

- шкала дат включает в себя числа с 1 по 31 и/или отметки, соответствующие числам, причем последовательные числа с 1 по 31 разделены первым углом α, а числа 31 и 1 разделены вторым углом β, который больше указанного первого угла α;

- первое колесо содержит 31 зуб и изготовлено с возможностью выполнения одного оборота за 31 день, при этом антероградный механизм индикации выполнен с возможностью постепенного закручивания упругого элемента в течение 31 дня;

- циферблат имеет шкалу минут или секунд с 60 отметками, при этом элемент индикации является минутной или секундной стрелкой соответственно.

Изобретение также относится к часовому механизму, характеризующемуся тем, что он содержит антероградный механизм индикации согласно изобретению.

Изобретение также относится к часам, содержащим часовой механизм, приводящий в движение антероградный механизм индикации согласно изобретению.

Предпочтительно, часы являются наручными часами.

Краткое описание чертежей

Задачи, преимущества и признаки настоящего изобретения станут боле понятными из нижеприведенного подробного описания со ссылкой на приложенные чертежи.

На фиг. 1 показано схематическое перспективное изображение первого примера выполнения антероградного механизма индикации согласно изобретению;

на фиг. 2 - схематический вид снизу антероградного механизма индикации, показанного на фиг. 1;

на фиг. 3-6 - схематические изображения различных положений антероградного механизма индикации, показанного на фиг. 1;

на фиг. 7a и 7b - схематическое изображение второго примера выполнения антероградного механизма индикации согласно изобретению, в частности, на фиг. 7a - второй пример выполнения циферблата, а на фиг. 7b - второй пример выполнения соответствующего колеса индикации;

на фиг. 8a и 8b - схематическое изображение третьего примера выполнения антероградного механизма индикации согласно изобретению, в частности, на фиг. 8a - третий пример выполнения циферблата, а на фиг. 8b - третий пример выполнения соответствующего колеса индикации;

на фиг. 9a и 9b - схематическое изображение четвертого примера выполнения антероградного механизма индикации согласно изобретению, в частности, на фиг. 9a - четвертый пример выполнения циферблата, а на фиг. 9b - четвертый пример выполнения соответствующего колеса индикации;

На всех фигурах одинаковые элементы обозначены одними и теми же номерами позиций, если не указано иное.

Осуществление изобретения

Антероградный механизм 100 индикации согласно изобретению предназначен для установки в часах, например в наручных часах.

Антероградный механизм 100 индикации согласно изобретению выполнен с возможностью приведения в действие часовым механизмом (не показан), т.е. механизмом, в котором функционирование зависит от деления времени.

Антероградный механизм 100 индикации выполнен с возможностью осуществления прыгающей индикации элементом индикации (или указателем), например стрелкой, обращенным к устройству отображения, например циферблату, имеющему периферийную шкалу, образованную множеством отметок, распределенных по окружности устройства отображения, причем угловое расстояние, разделяющее две из указанных последовательных отметок соответствует второму углу β, превышающему первый угол α, разделяющий две другие последовательные отметки шкалы. Шкала включает в себя по меньшей мере две последовательные отметки, разделенные вторым углом β, превышающим первый угол α.

В другом варианте осуществления изобретения (не показан) антероградный механизм 100 индикации выполнен с возможностью осуществления индикации посредством скачкообразно движущегося элемента индикации, например диска, имеющего множество отметок, образующих периферийную шкалу, распределенную по окружности диска, и совмещающихся с отверстием, выполненным в циферблате и образующем окно, через которое видна часть элемента индикации.

Антероградный механизм 100 индикации выполнен с возможностью приведения элемента индикации в движение последовательными короткими прыжками между отметками шкалы, разделенными первым углом α, и длинным прыжком между двумя последовательными отметками шкалы, разделенными вторым углом β.

В первом примере выполнения антероградного механизма 100 индикации, показанного, в частности, на фиг. 1-6, антероградный механизм 100 индикации используется в частном примере индикации даты. Однако антероградный механизм индикации согласно изобретению также пригоден для индикации всей информации, связанной с временем. Таким образом, антероградный механизм индикации согласно изобретению с равным успехом может быть антероградным механизмом индикации даты, часа, минуты, секунды, фазы Луны, запаса хода или антероградным механизмом хронографа, счетчика и т.д.

В первом примере, показанном на фиг. 1-6, антероградный механизм 100 индикации сдержит циферблат 3 (показан на фиг. 3-6), имеющий множество отметок, образующих шкалу дат. Таким образом, циферблат 3 имеет 31 отметку, которые распределены по окружности циферблата 3.

В показанном примере шкала дат содержит нечетные числа с 1 по 31, распределенные по окружности циферблата 3, а также отметки, расположенные между двумя нечетными числами. Отметки, расположенные между нечетными числами, соответствуют четным числам. Они заменяют числа шкалы, в частности, для улучшения читабельности индикации. Таким образом, в данном случае для большей ясности дается ссылка только на нечетные числа, а четные числа представлены в виде отметок.

Угловое расстояние, разделяющее последовательно расположенные числа 31 и 1, соответствует второму углу β, который больше первого угла α, разделяющего другие числа между числами 1 и 31 шкалы дат.

На фиг. 1 показан схематический перспективный вид антероградного механизма 100 индикации согласно изобретению для обеспечения угловых перемещений элемента индикации последовательными короткими прыжками между отметками, разделенными углом α, и длинным прыжком между отметками шкалы, разделенными углом β.

На фиг. 2 схематично показан вид снизу антероградного механизма 100 индикации, изображенного на фиг. 1.

Как показано на фиг. 1 и 2, антероградный механизм 100 индикации согласно изобретению содержит первое колесо 110, называемое ведущим колесом и приводимое во вращение непосредственно часовым механизмом (не показан).

В показанном примере осуществления изобретения скорость вращения ведущего колеса 110 составляет 1 оборот за 31 день, причем ведущее колесо приводится в движение часовым механизмом один раз в день. Таким образом, ведущее колесо 110 передвигается вперед на один шаг в день.

Для этого ведущее колесо 110 имеет число зубьев n₁, равное здесь 31 зубу для 31 положения дискретного перемещения ведущего колеса 110, которые соответствуют 31 положению дискретного перемещения устройства индикации дат относительно 31 отметки шкалы дат циферблата 3.

В каждое положение дискретного перемещения ведущее колесо 110 дискретно перемещается за счет фиксатора 180, взаимодействующего с ведущим колесом 110. Фиксатор 180 выполнен с возможностью поворота вокруг оси 181 и удерживается упругим элементом (не показан), стремящимся вернуть носик 182 фиксатора в направлении оси вращения ведущего колеса 110, так что носик 182 фиксатора взаимодействует с зубьями и пространствами между зубьями ведущего колеса 110, обеспечивая удержание ведущего колеса 100 на месте между шагами перемещения.

Антероградный механизм 100 индикации также содержит второе колесо 120, установленное соосно с ведущим колесом 110. Второе колесо имеет число зубьев n₂, отличающееся от числа зубьев n₁ ведущего колеса 110. Предпочтительно, второе колесо 120 имеет число зубьев n₂ , превышающее число зубьев n₁ ведущего колеса 110.

Ведущее колесо 110 и второе колесо 120 не являются жестко соединенными при вращении. Два колеса 110, 120 соединены друг с другом упругим элементом 160. Упругий элемент 160 имеет первый конец 161, жестко соединенный с ведущим колесом 110, и второй конец 162, жестко соединенный со вторым колесом 120.

Жесткое соединение означает механическое соединение, у которого заблокирована по меньшей мере одна степень свободы.

Антероградный механизм 100 индикации также содержит третье колесо 130, называемое колесом индикации и приводящее в движение элемент индикации для индикации даты на циферблате 3.

Например, как показано на фиг. 3-6, элемент индикации может быть образован стрелкой 2 дат, установленной на валу 132 колеса 130 индикации.

Согласно другому варианту осуществления изобретения (не показан) элемент индикации является диском, жестко соединенным при вращении с колесом 130 индикации, причем указанный диск имеет множество отметок, образующих шкалу дат и выполненных с возможностью совмещения с отверстием циферблата для показа участка диска.

Ведущее колесо 110 непосредственно приводит в движение промежуточное колесо 150, которое непосредственно приводит в движение колесо 130 индикации. Промежуточное колесо 150, предпочтительно, позволяет получить переводное колесо между ведущим колесом 110 и колесом 130 индикации.

Колесо 130 индикации содержит по меньшей мере один зубчатый участок и по меньшей мере один угловой сектор 131, на котором зубья срезаны для образования «гладкого» углового сектора без зубьев. Таким образом, при каждом полном обороте колеса 130 индикации указанное колесо 130 индикации кратковременно не находится в непосредственном зацеплении с ведущим колесом 110, когда гладкий угловой сектор 131 колеса 130 индикации обращен к зубчатому венцу промежуточного колеса 150.

В частном случае, показанном на фиг. 1-6, гладкий угловой сектор 131 ограничен первым зубом d1 и последним зубом d30 зубчатого венца, так что колесо 130 индикации имеет 30 зубьев.

В примере, показанном на фиг. 1-6, колесо 130 индикации имеет единственный гладкий сектор 131, образующий зону, в которой срезаны по меньшей мере два зуба.

Таким образом, колесо 130 индикации имеет фактическое число n_3eff зубьев, распределенных на зубчатом участке, и некоторое число n_3tronq срезанных зубьев на гладком угловом секторе 131. Таким образом, получается число n_3equi, соответствующее эквивалентному числу зубьев на окружности колеса.

Для колеса 130 индикации действует следующее отношение:

n_3equi = n_3eff + n_3tronq

Следует отметить, что колесо 130 индикации также может иметь несколько зубчатых участков и несколько гладких угловых секторов 131 с более или менее большим угловым размером, равным или неравным угловым размером, которые в зависимости от требований могут быть распределены равномерно или неравномерно по окружности колеса 130 индикации. Другие примеры осуществления изобретения описаны ниже со ссылкой на фиг. 7-9.

Антероградный механизм 100 индикации также содержит четвертое колесо 140, соосное с колесом 130 индикации и жестко соединенное при вращении с колесом 130 индикации. Четвертое колесо имеет количество зубьев n₄.

Четвертое колесо 140 находится в непосредственном зацеплении со вторым промежуточным колесом 170, которое находится в непосредственном зацеплении со вторым колесом 120, так что второе колесо 120 приводится во вращение вторым промежуточным колесом 170.

Предпочтительно, второе колесо 120 имеет большее число зубьев n₂, чем число зубьев n₁ ведущего колеса 110, чтобы его скорость вращения была меньше скорости вращения ведущего колеса 110 и чтобы постепенно закручивать или нагружать упругий элемент 160 во время вращения ведущего колеса 110.

Предпочтительно, второе колесо 120 и колесо 130 индикации имеют число зубьев n₂, n_3equi соответственно, которое больше числа зубьев n₁ ведущего колеса 110. Предпочтительно, второе колесо 120 и колесо 130 индикации имеют одинаковое число зубьев (n₂ = n_3equi).

Предпочтительно, второе колесо 120, колесо 130 индикации и четвертое колесо 140 имеют число зубьев n₂, n_3equi, n₄ соответственно, которое больше числа зубьев n₁ ведущего колеса 110. Предпочтительно, второе колесо 120, колесо 130 индикации и четвертое колесо 140 имеют одинаковое число зубьев (n₂ = n_3equi = n₄).

В примере осуществления изобретения, показанном на фиг. 3-6, циферблат 3 содержит шкалу дат. Шкала дат включает в себя 31 отметку, которые не распределены равномерно по окружности циферблата 3, поскольку второй угол β между числами 31 и 1 больше первого угла α, разделяющего другие числа между 1 и 31.

В этом примере угол β в два раза больше угла α.

Таким образом, циферблат 3 разделен на 32 равноудаленных деления, из которых каждые два последовательных деления разделены первым углом α.

Эти деления образуют положения P_x дискретного перемещения, где x находится в диапазоне от 1 до 32.

Указанное 31 число, образующее отметки шкалы дат, распределено по 31 положению дискретного перемещения циферблата 3 с P₁ по P₃₁.

Положение P₃₂ дискретного перемещения (воображаемое и поэтому показанное пунктиром) не имеет отметки и предназначено для перепрыгивания непосредственно стрелкой 2 дат, выполняющей длинный прыжок на угол β между числом 31 (положение P₃₁ дискретного перемещения) и числом 1 (положение P₁ дискретного перемещения).

Ведущее колесо 110 имеет 31 зуб, соответствующий 31 положению дискретного перемещения стрелки 2 дат и, следовательно, 31 отметке циферблата 3 шкалы дат.

Предпочтительно, второе колесо 120 имеет число зубьев n₂, определяемое из следующего отношения:

где:

α - первый угол, соответствующий первому угловому расстоянию, разделяющему по меньшей мере две последовательные отметки шкалы,

β_i - второй угол, который больше первого угла α и соответствует второму угловому расстоянию, отличающемуся от первого углового расстояния и разделяющему по меньшей мере две другие последовательные отметки шкалы на секторе S_i шкалы,

i - целое число от 1 до j,

j - целое число, соответствующее полному количеству секторов S_i шкалы, в которых две последовательные отметки шкалы разделены вторым углом β_i, превышающим первый угол α.

Как показано выше, второй угол β в два раза больше первого угла α.

n₁ = 31

β/α = 2

n₂ = 32 = n_{3 equi} = n₄

Количество n_3tronq срезанных зубьев на гладком угловом секторе 131 колеса 130 индикации эквивалентно отношению второго угла β к первому углу α.

Таким образом, в примере осуществления изобретения, представленном на фиг. 1-6, колесо 130 индикации эквивалентно колесу с 32 зубьями, у которого на гладком угловом секторе 131 срезаны два последовательных зуба. Следовательно, колесо 130 индикации имеет 30 рабочих зубьев n_3eff.

Для полного оборота ведущего колеса 110 второе колесо 120 будет иметь угловую потерю 1/32 относительно ведущего колеса 110, которое совершает оборот за 31 день. Относительная разница скорости вращения ведущего колеса 110 и второго колеса 120 обеспечивает постепенное нагружение или закручивание упругого элемента 160 за счет упругой деформации в течение заданного периода, равного в данном случае 31 дню.

Упругий элемент 160 может быть ленточной пружиной, пластиной, плоской пружиной, спиральной пружиной или любым другим упругим элементом, традиционно используемым в области производства часов.

В примере осуществления изобретения, показанном на фиг. 1-6, упругий элемент 160 составляет единое целое с ведущим колесом 110. Соответственно, первый конец 161 выполнен за одно целое с ведущим колесом 110, а второй конец 162 соединен со вторым колесом 120.

Например, второй конец 162 образует зацепляющую головку, содержащую штифт 163, вставленный в продолговатое отверстие 121, выполненное во втором колесе 120, для жесткого соединения при вращении второго конца 162 упругого элемента 160 со вторым колесом 120.

Согласно непоказанному примеру осуществления изобретения упругий элемент составляет единое целое со вторым колесом 120, так что второй конец 162 выполнен за одно целое со вторым колесом 120, а первый конец 161 соединен с ведущим колесом 110.

Работа антероградного механизма индикации

Работа антероградного механизма 100 индикации описана ниже со ссылкой на фиг. 3-6, на которых проиллюстрирована работа примера осуществления изобретения, описанного со ссылкой на фиг. 1 и 2.

На фиг. 3 показан антероградный механизм 100 индикации, когда стрелка 2 указывает на число 1 шкалы дат циферблата 3, соответствующее положению P₁ дискретного перемещения.

Из этого исходного положения антероградного механизма 100 индикации колесо 130 индикации приводится в движение ведущим колесом 110 в течение 31 дня при каждом шаге ведущего колеса 110. Во время указанного периода, равного 31 дню, стрелка 2 дат перемещается в окружном направлении один раз в день последовательными короткими прыжками на угол α. Таким образом, стрелка 2 дат день за днем указывает на разные отметки шкалы дат, соответствующие разным делениям или положениям P_x дискретного перемещения на циферблате 3, разделенным углом α, т.е. между числом 1 и числом 31, до тех пор, пока не будет достигнуто число 31 шкалы дат циферблата 3 (положения P₃₁), как показано на фиг. 4.

В течение указанного периода, равного 31 дню, передаточное отношение между ведущим колесом 110 и другими колесами 120, 130, 140 механизма создает угловое запаздывание между ведущим колесом 110 и вторым колесом 120. Указанное запаздывание, увеличивающееся при каждом шаге ведущего колеса 110, постепенно нагружает упругий элемент 160.

Когда стрелка 2 дат указывает на положение P₃₁ на циферблате 3 (число 31 шкалы дат), относительная угловая разница между ведущим колесом 110 и вторым колесом 120 является максимальной, при этом упругий элемент 160 находится в состоянии максимального закручивания.

И наоборот, как показано на фиг. 3, когда стрелка 2 дат дискретно переместилась в положение P₁ дискретного перемещения на циферблате 3 (число 1 шкалы дат), относительная угловая разница между ведущим колесом 110 и вторым колесом 120 является минимальной, при этом упругий элемент 160 находится в разгруженном состоянии.

После дискретного перемещения элемента индикации в положение P₃₁ дискретного перемещения, показанное на фиг. 4, следующий шаг ведущего колеса 110 создает дополнительное вращение колеса 130 индикации до тех пор, пока оно не окажется в положении, в котором гладкий угловой сектор 131 будет обращен к промежуточному колесу 150, так что колесо 130 индикации больше не будет находиться в зацеплении с ведущим колесом 110, как показано на фиг. 5. Поскольку колесо 130 индикации кратковременно не находится в зацеплении с ведущим колесом 110, упругий элемент 160 может высвобождать энергию, накопленную в течение предыдущего 31 дня.

При разгрузке упругого элемента 160 второе колесо 120 стремится восполнить накопленную в течение предыдущего 31 дня угловую потерю относительно ведущего колеса 110 и приводит колесо 130 индикации во вращение (в том же направлении вращения, что и ведущее колесо 110) для перемещения стрелки 2 дат вперед (в направлении по часовой стрелке) до тех пор, пока она не пройдет гладкий угловой сектор 131, и до тех пор, пока промежуточное колесо 150 не войдет в контакт с зубом d1, ограничивающим гладкий угловой сектор 131, как показано на фиг. 6.

Затем упругий элемент немедленно разгружается, в то время как ведущее колесо 110 еще не завершило вращение, соответствующее ежедневному угловому шагу. Эта фаза, в частности, показана на фиг. 6. Следует отметить, что на данной фигуре стрелка 2 дат еще не обращена к отметке 1 на циферблате 3.

Фактически, на этой стадии этап перемещения ведущего колеса 110 еще не завершился, поскольку фиксатор 180 еще не расположился между двумя зубьями ведущего колеса 110. С помощью возвратного усилия упругого элемента, действующего на фиксатор 180, указанный фиксатор 180 стремится завершить вращение ведущего колеса 110 до следующего положения дискретного перемещения. Дополнительное вращение ведущего колеса 110 под действием фиксатора 180 позволяет приводить в действие первое промежуточное колесо 150 и, следовательно, колесо 130 индикации для завершения прыжка стрелки 2 дат, так чтобы стрелка 2 дат была обращена к числу 1 шкалы дат циферблата 3, как показано на фиг. 3, описанной выше.

Таким образом, длинный прыжок стрелки 2 дат на угол β между числом 31 и числом 1 шкалы дат соответствует повороту на угол α, создаваемому ежедневным шагом ведущего колеса 110 и разгрузкой упругого элемента 160, что обусловливает дополнительный поворот на угол ε = β - α для непосредственного достижения числа 1 шкалы дат.

Очевидно, что поворот колеса 130 индикации и, следовательно, стрелки 2 дат в результате разгрузки упругого элемента 160 зависит от энергии, накопленной во время предыдущего периода дискретного перемещения, и углового размера гладкого углового сектора 131 колеса 130 индикации. Таким образом, возможны различные конструкции, при этом длинный прыжок на угол β может более чем в два раза превышать угол α.

Другие варианты осуществления изобретения

На фиг. 7a и 7b показан второй пример выполнения антероградного механизма индикации согласно изобретению для индикации даты. На фиг. 7a показан второй пример выполнения циферблата 3 со шкалой дат, а на фиг. 7b показан второй пример выполнения соответствующего колеса индикации.

В указанном втором примере осуществления изобретения циферблат 3 разделен на 35 равноудаленных делений, из которых каждые два последовательных деления разделены первым углом α.

Эти деления образуют положения P_x дискретного перемещения, где x находится в диапазоне от 1 до 35.

Указанное 31 число, образующее отметки шкалы дат, распределено по 31 положению P_x дискретного перемещения циферблата 3 с P₁ по P₁₅ и с P₂₀ по P₃₅.

В этом примере осуществления изобретения четыре последовательных деления или положения дискретного перемещения на циферблате 3, а именно положения с P₁₆ по P₁₉, являются воображаемыми и не содержат отметку даты. Соответственно, эти деления не предназначены для дискретного перемещения по ним стрелки 2 дат.

Фактически, между числом 15 и числом 16 стрелка 2 дат выполняет длинный прыжок на угол β, от числа 15 (положения P₁₅ дискретного перемещения) до числа 16 (положения P₂₀ дискретного перемещения), который в пять раз больше угла α между другими числами шкалы дат.

Ведущее колесо 110 содержит 31 зуб, соответствующий 31 положению дискретного перемещения стрелки 2 дат, и, следовательно, 31 отметке шкалы дат циферблата 3.

Второе колесо 120 имеет число зубьев n₂, определяемое из следующего отношения:

, где

Таким образом, в указанном втором варианте осуществления изобретения второе колесо 120 и четвертое колесо имеют 35 зубьев, а колесо 130 индикации эквивалентно колесу с 35 зубьями.

Число срезанных зубьев n_3tronq на гладком угловом секторе 131 колеса 130 индикации равно 5:

Соответственно, в указанном втором примере осуществления изобретения колесо 130 индикации эквивалентно колесу с 35 зубьями, у которого на гладком угловом секторе 131 срезаны пять последовательных зубьев. Следовательно, колесо 130 индикации имеет 30 рабочих зубьев.

На фиг. 8a и 8b показан третий пример выполнения антероградного механизма индикации согласно изобретению для индикации минут. На фиг. 8a показан третий пример выполнения циферблата 3 со шкалой минут, а на фиг. 8b показан третий пример выполнения соответствующего колеса индикации.

В указанном третьем примере осуществления изобретения циферблат 3 разделен на 66 равноудаленных делений, из которых каждые два последовательных деления разделены первым углом α.

Эти деления образуют положения P_x дискретного перемещения, где x находится в диапазоне от 1 до 66.

В указанном третьем варианте осуществления изобретения 60 отметок шкалы минут распределены по 60 положениям P_x дискретного перемещения циферблата 3 с P₁ по P₃₀ и с P₃₄ по P₆₃.

Циферблат 3 содержит два сектора S₁ и S₂, имеющих три последовательных деления, а именно положения с P₆₄ по P₆₆ и с P₃₁ по P₃₃, которые являются воображаемыми и не содержат отметку минут. Соответственно, эти деления не предназначены для дискретного перемещения по ним минутной стрелки.

Таким образом, в первом секторе S₁ между числом 60 и числом 1 минутная стрелка выполняет первый длинный прыжок на угол β₁, который в четыре раза превышает угол α, соответствующий короткому прыжку между числами шкалы минут.

Во втором секторе S₂ между числом 30 и числом 31 минутная стрелка выполняет второй длинный прыжок на угол β₂, который в четыре раза превышает угол α, соответствующий короткому прыжку между числами шкалы минут.

В этом примере осуществления изобретения ведущее колесо имеет 60 углублений для 60 минут, через которые дискретно перемещается элемент индикации минут.

Второе колесо 120 имеет число зубьев n₂, определяемое из следующего отношения:

, где

Таким образом, в указанном третьем примере осуществления изобретения второе колесо 120 и четвертое колесо имеют 66 зубьев, а колесо 130 индикации эквивалентно колесу с 66 зубьями.

Колесо 130 индикации, показанное на фиг. 8b, имеет два гладких угловых сектора 131a, 131b, расположенных напротив друг друга, что позволяет элементу индикации выполнять дискретное перемещение по шакале минут циферблата 3, показанной на фиг. 8a, а также короткие прыжки на угол α и два длинных прыжка на углы β₁ и β₂.

Число срезанных зубьев n_3tronq на первом гладком угловом секторе 131a колеса 130 индикации равно 4:

Число срезанных зубьев n'_3tronq на втором гладком угловом секторе 131b колеса 130 индикации равно 4:

Соответственно, в указанном третьем примере осуществления изобретения колесо 130 индикации эквивалентно колесу с 66 зубьями, у которого на первом гладком угловом секторе 131a срезаны четыре последовательных зуба и на втором гладком угловом секторе 131b срезаны четыре последовательных зуба.

Следовательно, колесо 130 индикации имеет 58 рабочих зубьев или 29 последовательных зубьев между гладкими угловыми секторами 131a, 131b с каждой из двух сторон или 29 последовательных зубьев на первом зубчатом участке и 29 последовательных зубьев на втором зубчатом участке.

На фиг. 9a и 9b показан четвертый пример выполнения антероградного механизма индикации согласно изобретению, в частности, для индикации минут. На фиг. 9a показан четвертый пример выполнения циферблата 3 со шкалой минут, а на фиг. 9b показан четвертый пример выполнения соответствующего колеса индикации.

В указанном четвертом примере осуществления изобретения циферблат 3 разделен на 68 равноудаленных делений, из которых каждые два последовательных деления разделены первым углом α.

Эти деления образуют положения P_x дискретного перемещения, где x находится в диапазоне от 1 до 68.

В указанном четвертом варианте осуществления изобретения 60 отметок шкалы минут распределены по 60 положениям P_x дискретного перемещения.

Циферблат 3 содержит четыре сектора S₁, S₂, S₃ и S₄, имеющих два последовательных деления, а именно положения P₆₇, P₆₈, P₁₆, P₁₇, P₃₃, P₃₄, P₅₀, P₅₁, которые являются воображаемыми и не содержат отметку минут. Соответственно, эти деления не предназначены для дискретного перемещения по ним минутной стрелки.

Таким образом, в первом секторе S₁ между числом 60 и числом 1 минутная стрелка выполняет первый длинный прыжок на угол β₁, который в три раза превышает угол α, соответствующий короткому прыжку между числами шкалы минут.

Во втором секторе S₂ между числом 15 и числом 16 минутная стрелка выполняет второй длинный прыжок на угол β₂, который в три раза превышает угол α, соответствующий короткому прыжку между числами шкалы минут.

В третьем секторе S₃ между числом 30 и числом 31 минутная стрелка выполняет третий длинный прыжок на угол β₃, который в три раза превышает угол α, соответствующий короткому прыжку между числами шкалы минут.

В четвертом секторе S₄ между числом 45 и числом 46 минутная стрелка выполняет четвертый длинный прыжок на угол β₄, который в три раза превышает угол α, соответствующий короткому прыжку между числами шкалы минут.

В этом примере осуществления изобретения ведущее колесо имеет 60 углублений для 60 минут, через которые дискретно перемещается элемент индикации минут.

Второе колесо 120 имеет число зубьев n₂, определяемое из следующего отношения:

, где

Таким образом, второе колесо 120 и четвертое колесо имеют 68 зубьев, а колесо 130 индикации эквивалентно колесу с 68 зубьями.

Колесо 130 индикации, показанное на фиг. 9b, имеет четыре гладких угловых сектора 131a, 131b, 131c, 131d, распределенных на равноудаленном расстоянии на колесе 130 индикации, что позволяет элементу индикации осуществлять дискретное перемещение по шкале минут циферблата 3, показанного на фиг. 9a, а также короткие прыжки на угол α и четыре длинных прыжка на углы β₁, β₂, β₃, β₄.

Число срезанных зубьев n_3tronq на первом гладком угловом секторе 131a колеса 130 индикации равно 3:

Число срезанных зубьев n'_3tronq на втором гладком угловом секторе 131b колеса 130 индикации равно 3:

Число срезанных зубьев n''_3tronq на третьем гладком угловом секторе 131c колеса 130 индикации равно 3:

Число срезанных зубьев n'''_3tronq на четвертом гладком угловом секторе 131d колеса 130 индикации равно 3:

Соответственно, в указанном четвертом примере осуществления изобретения колесо 130 индикации эквивалентно колесу с 68 зубьями, у которого на четырех гладких угловых секторах 131a, 131b, 131c, 131d срезаны два последовательных зуба.

Следовательно, колесо 130 индикации имеет 56 рабочих зубьев, т.е. 14 последовательных зубьев между каждыми двумя гладкими угловыми секторами из гладких угловых секторов 131a, 131b, 131c, 131d. Таким образом, колесо 130 индикации имеет первый зубчатый участок из 14 зубьев, второй зубчатый участок из 14 зубьев, третий зубчатый участок из 14 зубьев и четвертый зубчатый участок из 14 зубьев, причем все зубчатые участки разделены гладкими угловыми секторами 131a, 131b, 131c, 131d, соответствующими угловому сектору, эквивалентному трем зубьям.

Изобретение также относится к часовому механизму, содержащему такой антероградный механизм индикации.

Изобретение также относится к часам, например, наручным часам, содержащим такой часовой механизм.

Использование: изобретение относится к механизмам индикации, выполненным с возможностью поворота элемента индикации в направлении хода на первое угловое расстояние, превышающее второе угловое расстояния. Сущность: механизм (100) индикации содержит первое колесо (110), которое может приводиться в движение часовым механизмом; второе колесо (120), соосное с первым колесом (110) и соединенное с первым колесом (110) упругим элементом (160); первое промежуточное колесо (150), которое приводится в движение непосредственно первым колесом (110) и непосредственно приводит в движение третье колесо (130), поддерживающее элемент (2) индикации; при этом указанное третье колесо (130) имеет гладкий угловой сектор (131), на котором срезаны по меньшей мере два зуба; четвертое колесо (140), соосное и жестко соединенное при вращении с третьим колесом (130), причем указанное четвертое колесо (140) находится в зацеплении с указанным вторым колесом (120) посредством второго промежуточного колеса (170); при этом механизм индикации выполнен так, что скорость вращения второго колеса (120) меньше скорости вращения первого колеса (110), когда элемент (2) индикации приводится в движение и выполняет угловые перемещения последовательными короткими прыжками на угол (α) между двумя отметками, разделенными первым углом (α), для постепенного закручивания упругого элемента (160) во время указанных последовательных коротких прыжков и, когда зубья промежуточного колеса (150) встречаются с гладким угловым сектором (131) третьего колеса (130), для разгрузки упругого элемента (160) с обеспечением немедленного прохождения гладкого углового сектора (131) и обеспечения углового перемещения указанного элемента (2) индикации длинным прыжком на угол (β). Технический результат: снижение восприимчивости к отклонениям размеров деталей, обеспечение компактности, удобства использования и повышение надежности. 3 н. и 13 з.п, 9 ил.

1. Механизм (100) индикации для часов, содержащий циферблат (3), имеющий шкалу с множеством отметок, распределенных по окружности циферблата (3), причем шкала выполнена так, что угловое расстояние, разделяющее по меньшей мере две последовательные отметки и соответствующее второму углу (β), превышает первый угол (α), разделяющий две из других последовательных отметок, при этом механизм (100) индикации выполнен с возможностью приведения в движение элемента (2) индикации для совершения им угловых перемещений последовательными короткими прыжками на угол (α) между двумя отметками, разделенными первым углом (α), и длинным прыжком на угол (β) между двумя отметками шкалы, разделенными вторым углом (β), отличающийся тем, что он содержит:

- первое колесо (110), называемое ведущим колесом и выполненное с возможностью приведения в движение часовым механизмом;

- второе колесо (120), соосное с первым колесом (110) и соединенное с первым колесом (110) упругим элементом (160);

- первое промежуточное колесо (150), непосредственно приводимое в движение первым колесом (110) и непосредственно приводящее в движение третье колесо (130), называемое колесом индикации и взаимодействующее с указанным элементом (2) индикации; при этом указанное третье колесо (130) имеет гладкий угловой сектор (131, 131a, 131b, 131c, 131d), на котором срезаны по меньшей мере два зуба;

- четвертое колесо (140), соосное и жестко соединенное при вращении с третьим колесом (130), причем указанное четвертое колесо (140) находится в зацеплении с указанным вторым колесом посредством второго промежуточного колеса (170);

при этом механизм индикации выполнен так, что скорость вращения второго колеса (120) меньше скорости вращения первого колеса (110), когда элемент (2) индикации приводится в движение для совершения угловых перемещений последовательными короткими прыжками на угол (α) между двумя отметками, разделенными первым углом (α), для постепенного закручивания упругого элемента (160) во время этих последовательных коротких прыжков и, когда зубья промежуточного колеса (150) встречаются с гладким угловым сектором (131, 131a, 131b, 131c, 131d) третьего колеса (130), для разгрузки упругого элемента (160) с обеспечением немедленного прохождения гладкого углового сектора (131) и обеспечением углового перемещения указанного элемента (2) индикации длинным прыжком на угол (β).

2. Механизм (100) индикации по п. 1, отличающийся тем, что первое колесо (110) выполнено с возможностью приведения в движение прыжками с помощью указанного часового механизма.

3. Механизм (100) индикации по п. 1 или 2, отличающийся тем, что первое колесо (110) имеет число зубьев (n₁), которое равно числу отметок шкалы циферблата (3).

4. Механизм (100) индикации по п. 3, отличающийся тем, что второе колесо (120) имеет число зубьев (n₂), которое превышает число зубьев (n₁) первого колеса (110).

5. Механизм (100) индикации по п. 4, отличающийся тем, что третье колесо (130) имеет фактическое число (n_{3 eff}) зубьев, распределенных на зубчатом участке, и некоторое число срезанных зубьев (n_3tronq, n'_3tronq, n''_3tronq, n'''_3tronq) на гладком угловом секторе (131, 131a, 131b, 131c, 131d), которые в сумме образуют эквивалентное число (n_3equi) зубьев на полной окружности третьего колеса (130), причем эквивалентное число (n_3equi) зубьев на полной окружности третьего колеса (130) равно числу зубьев (n₂) второго колеса (120).

6. Механизм (100) индикации по п. 5, отличающийся тем, что число срезанных зубьев (n_3tronq, n'_3tronq, n''_3tronq, n'''_3tronq) на гладком угловом секторе (131, 131a, 131b, 131c, 131d) третьего колеса (130) является целым числом, соответствующим отношению второго угла (β) к первому углу (α).

7. Механизм (100) индикации по любому из пп. 4–6, отличающийся тем, что четвертое колесо (140) имеет число зубьев (n₄), равное числу зубьев (n₂) второго колеса (120).

8. Механизм (100) индикации по любому из пп. 4–7, отличающийся тем, что число зубьев (n₂) второго колеса (120) определено из следующего отношения:

,

где:

α – первый угол, соответствующий первому угловому расстоянию, разделяющему по меньшей мере две последовательные отметки шкалы;

β_i – второй угол, превышающий первый угол α и соответствующий второму угловому расстоянию, отличающемуся от первого углового расстояния и разделяющему по меньшей мере две другие последовательные отметки шкалы на секторе S_i шкалы;

i – целое число от 1 до j,

j – целое число, соответствующее полному количеству секторов S_i шкалы, в которых две последовательные отметки шкалы разделены вторым углом β_i, превышающим первый угол α.

9. Механизм (100) индикации по любому из пп. 1–8, отличающийся тем, что упругий элемент (160) является ленточной пружиной, пластиной, плоской пружиной или спиральной пружиной.

10. Механизм (100) индикации по любому из пп. 1–9, отличающийся тем, что упругий элемент (160) составляет единое целое с первым колесом (110) так, что он содержит первый конец (161), выполненный за одно целое с указанным первым колесом (110), и второй конец (162), соединенный со вторым колесом (120), или упругий элемент (160) составляет единое целое со вторым колесом (120) так, что он содержит первый конец, выполненный за одно целое со вторым колесом (120), и второй конец, соединенный с первым колесом (110).

11. Механизм (100) индикации по любому из пп. 1–10, отличающийся тем, что циферблат (3) имеет шкалу дат с 31 отметкой, при этом элемент (2) индикации является стрелкой дат.

12. Механизм (100) индикации по п. 11, отличающийся тем, что шкала дат включает в себя числа от 1 до 31 и/или отметки, соответствующие числам, причем последовательные числа от 1 до 31 разделены первым углом (α), а числа 31 и 1, разделены вторым углом (β), превышающим указанный первый угол (α).

13. Механизм (100) индикации по п. 12, отличающийся тем, что первое колесо (110) содержит 31 зуб и выполнено с возможностью совершения одного оборота за 31 день, при этом механизм индикации выполнен с возможностью постепенного закручивания упругого элемента (160) в течение 31 дня.

14. Механизм (100) индикации по любому из пп. 1–10, отличающийся тем, что циферблат (3) имеет шкалу минут или секунд с 60 отметками, при этом элемент индикации является минутной или секундной стрелкой соответственно.

15. Часовой механизм, характеризующийся тем, что он содержит механизм (100) индикации по любому из пп. 1–14.

16. Часы, включающие в себя часовой механизм, содержащий механизм (100) индикации по любому из пп. 1–14.