НАМОТОЧНОЕ УСТРОЙСТВО, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ БАРАБАНА ЧАСОВ, ОСНАЩЕННОЕ СРЕДСТВАМИ ДЛЯ РАЗЪЕДИНЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК G04B1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к намоточному устройству, в частности для барабана часов, оснащенному средствами для разъединения.

Изобретение также относится к часовому механизму, содержащему такое намоточное устройство.

Уровень техники

Большинство современных механических часов с автоподзаводом, в общем, содержат ротор, приводящий в движение зубчатую передачу под действием собственного веса, причем вращение барабана часов позволяет скручиваться в спираль пластинчатой пружине, т.е. пружине барабана, наматываться в барабане вокруг оси за счет приведения в движение указанной оси. Вращение, в общем, прикладывается только в одном направлении и защищено от реверсирования собачкой.

Однако, когда пружина полностью заведена, важно исключить чрезмерное скручивание в спираль, которое могло бы вызвать поломку пружины или стук осциллятора, во время которого амплитуда колебаний увеличивается до такой степени, что баланс упирается в заднюю сторону рожков анкерной вилки, обусловливая смещение хода из-за отскакивания баланса у этих упоров.

Для исключения указанных рисков такие барабаны, в общем, имеют систему для ограничения скручивания в спираль пружины барабана.

Указанное ограничение, в общем, достигается посредством скольжения последней наружной пластины пружины по внутренней стенке барабана. Когда пружина полностью заведена и намотана вокруг вала для намотки барабана, последний намотанный виток прижимается к наружной стенке барабана.

Таким образом, когда момент скручивания превышает момент трения о стенку последнего витка, этот виток начинает скользить. Для препятствования нерегулируемому скольжению имеются зазубрины, которые обеспечивают прекращение скольжения конца пластины, как только момент скручивания уменьшится на достаточную величину.

Однако такая система имеет недостаток, связанный с процессом трения скольжения последнего витка внутри барабана. Фактически, когда для приведения в движение механизма требуется высокий крутящий момент, воспринимающие нагрузки и трение пластины пружины о стенку усиливаются, что ведет к износу и ухудшению рабочих характеристик барабана даже при наличии смазки, которая через определенное время вытекает с дорожки трения.

Кроме того, в автоматическом барабане для максимального повышения эффективности необходимо обеспечить соблюдение несовместимых критериев, таких как низкое трение между витками и высокое трение между пружиной и барабаном, для обеспечения надлежащего момента скручивания.

Кроме того, необходимо исключить повреждение барабана, такое как задир покрытия, накапливание осадка и износ стенок под давлением полностью заведенной пластины пружины.

Раскрытие сущности изобретения

Задача изобретения состоит в том, чтобы устранить все или некоторые из вышеупомянутых недостатков с помощью намоточного устройства, оснащенного системой для ограничения скручивания в спираль пружины, которая заменяет систему, основанную на скольжении пластины по зазубринам на внутренней стенке барабана.

С этой целью изобретение относится к намоточному устройству, в частности, для барабана часов, оснащенного пружиной, содержащему храповое колесо, установленное на поворотном валу для намотки, причем поворотный вал для намотки, например, является валом для намотки барабана, вращение которого заводит барабан, и зубчатый механизм для намотки, входящий в зацепление с храповым колесом, причем вращение зубчатого механизма для намотки вызывает вращение храпового колеса и поворотного вала для намотки посредством прикладывания крутящего момента к храповому колесу, причем намоточное устройство оснащено средствами для разъединения храпового колеса и поворотного вала для намотки.

Изобретение отличается тем, что средства для разъединения расположены на храповом колесе и на поворотном валу для намотки и выполнены с возможностью разъединения храпового колеса и поворотного вала для намотки, когда крутящий момент, прикладываемый к храповому колесу, по существу, превышает пороговую величину, в частности, когда барабан полностью заведен.

Таким образом, когда крутящий момент скручивания слишком высокий, ступица храпового колеса отсоединяется от поворотного вала для намотки барабана и больше не передает крутящий момент храпового колеса валу для намотки барабана. Таким образом, храповое колесо продолжает вращаться, приводясь в движение зубчатым колесом для намотки, но вал для намотки больше не вращается.

Благодаря изобретению исключаются риски преждевременного износа барабана, поскольку ограничивающее устройство расположено перед барабаном с наружной стороны. Кроме того, исключается использование стандартных устройств ограничения скручивания, основанных на трении пружины внутри барабана.

Согласно частному варианту осуществления изобретения средства для разъединения содержат множество гибких собачек и первую группу зубьев, причем гибкие собачки взаимодействуют с первой группой зубьев для передачи крутящего момента от храпового колеса к поворотному валу для намотки, вызывая его вращение.

Согласно частному варианту осуществления изобретения гибкие собачки входят в зацепление с первой группой зубьев, когда крутящий момент ниже пороговой величины.

Согласно частному варианту осуществления изобретения гибкие собачки изгибаются, когда крутящий момент значительно выше пороговой величины, так что гибкие собачки больше не входят в зацепление с первой группой зубьев, и вращение храпового колеса больше не приводит в движение поворотный вал для намотки.

Согласно частному варианту осуществления изобретения первая группа зубьев расположена на поворотном валу для намотки, и гибкие собачки расположены на храповом колесе.

Согласно частному варианту осуществления изобретения храповое колесо содержит ступицу, на которой расположены гибкие собачки, причем гибкие собачки проходят по направлению к поворотному валу для намотки.

Согласно частному варианту осуществления изобретения поворотный вал для намотки расположен так, что он проходит через ступицу храпового колеса, причем первая группа зубьев расположена вокруг поворотного вала для намотки у ступицы.

Согласно частному варианту осуществления изобретения гибкие собачки распределены в окружном направлении вокруг поворотного вала для намотки.

Согласно частному варианту осуществления изобретения каждая гибкая собачка содержит гибкую пластину и зуб, расположенный на свободном конце гибкой пластины, причем зубья гибких собачек взаимодействуют с первой группой зубьев.

Согласно частному варианту осуществления изобретения храповое колесо содержит периферийный обод, содержащий вторую периферийную группу зубьев, взаимодействующих с третьей группой зубьев зубчатого механизма для намотки.

Согласно частному варианту осуществления изобретения храповое колесо установлено на барабане.

Согласно частному варианту осуществления изобретения поворотный вал для намотки является валом для намотки барабана, позволяющим скручивать пружину барабана в спираль.

Согласно частному варианту осуществления изобретения каждая гибкая собачка направлена в радиальном направлении относительно храпового колеса и вала для намотки.

Изобретение также относится к часовому механизму, содержащему барабан, причем часовой механизм содержит такое намоточное устройство для барабана.

Краткое описание чертежей

Цели, преимущества и особенности изобретения станут понятными из описания нескольких вариантов осуществления, представленных только в качестве неограничивающих примеров со ссылками на чертежи.

На фиг. 1 схематично показано намоточное устройство согласно варианту осуществления изобретения в соединенном положении, вид сверху;

на фиг. 2 – намоточное устройство согласно изобретению на фиг. 1 в разъединенном положении, в частности, когда пружина барабана полностью заведена, вид сверху.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 и 2 показан вариант выполнения намоточного устройства 1, в данном случае барабана 2 часов, согласно изобретению.

Намоточное устройство 1 барабана 2 содержит храповое колесо 3 и зубчатый механизм 4 для намотки. Зубчатый механизм 4 для намотки входит в зацепление с храповым колесом 3, так что когда зубчатый механизм 4 для намотки вращается в первом направлении, храповое колесо 3 вращается во втором направлении, противоположном первому направлению.

Храповое колесо 3 установлено на валу 5 для намотки, причем вал 5 для намотки обеспечивает намотку в барабане 2. В показанном примере вал 5 для намотки является валом для намотки барабана 2, и храповое колесо установлено на барабане 2.

В варианте, который не показан на чертежах, вал для намотки установлен не на барабане, и вал для намотки содержит шестерню, входящую в зацепление с колесной группой, приводящей в движение вал для намотки, относящийся к барабану, для скручивания в спираль пружины, если храповое колесо не установлено на барабане.

Вал 5 для намотки предпочтительно цилиндрический. Вокруг вала 5 для намотки расположена первая группа зубьев 6.

Храповое колесо 3 содержит ступицу 7 и периферийный обод 8, причем ступица 7 расположена внутри периферийного обода 8. Ступица 7 и периферийный обод 8 имеют форму, подобную круглым кольцам, причем ступица 7 имеет радиус меньше радиуса периферийного обода 8. Ступица 7 и периферийный обод 8 соединены по меньшей мере одной спицей, в этом случае четырьмя спицами 9, распределенными в окружном направлении вокруг ступицы 7. Ступица 7 и периферийный обод 8 предпочтительно продолжаются в одной и той же плоскости.

Ступица 7 ограничивает внутренне пространство, через которое по меньшей мере частично проходит вал 5 для намотки.

Периферийный обод 8 содержит вторую наружную группу зубьев 11, распределенных вдоль периферийного обода 8 вокруг храпового колеса 3. Вторая группа зубьев 11 взаимодействует с третьей группой зубьев 12, расположенных на зубчатом механизме 4 для намотки. Зубчатый механизм 4 для намотки содержит шестерню, снабженную третьей группой зубьев 12, расположенных на ее периферии.

Барабан 2 содержит спирально намотанную пружину, называемую пружиной барабана (не показана фигурах), расположенную внутри барабана 2, которая должна скручиваться в спираль с помощью автоматической системы намотки или ручной системы намотки.

С этой целью намоточное устройство 1 также содержит систему 13 зубчатых колес, например, приводимую в движение грузом автоподзавода (не показан на фигурах) часового механизма. Система 13 зубчатых колес также может приводиться в движение заводным валиком (не показан на фигурах), который может приводиться в действие заводной головкой в случае ручной намотки.

Колесная группа 21 системы 13 зубчатых колес входит в зацепление с третьей группой зубьев 12 зубчатого механизма 4 для намотки. Таким образом, посредством приведения в действие системы 13 зубчатых колес к храповому колесу 3 прикладывается крутящий момент, которое передает его, по меньшей мере частично, валу 5 для намотки через зубчатый механизм 4 для намотки, приводимый в движение колесной группой 21, и через храповое колесо 3, приводимое в движение зубчатым механизмом 4 для намотки.

Согласно изобретению намоточное устройство 1 содержит средства 10 для разъединения храпового колеса и вала для намотки. Средства 10 для разъединения содержат первую группу зубьев 6, расположенных вокруг вала 5 для намотки предпочтительно на том же самом уровне, что и храповое колесо 3.

Средства 10 для разъединения также содержат множество гибких собачек 15, отходящих от ступицы 7 по направлению к валу 5 для намотки. Гибкие собачки 15 распределены в окружном направлении внутри ступицы 7 в плоскости храпового колеса 3. Гибкие собачки 15 взаимодействуют с первой группой зубьев 6, так что вращение храпового колеса 3 вызывает вращение вала 5 для намотки при намотке в барабане 2.

Каждая собачка содержит гибкую пластину 16, отходящую от ступицы 7 храпового колеса 3. На свободном конце каждой гибкой пластины 16 расположен зуб 17, который может взаимодействовать с первой группой зубьев 6 вала 5 для намотки. Во время намотки зубья 17 гибких собачек 15 вставляются в первую группу зубьев 6 с целью вращения.

Средства 10 для разъединения содержат по меньшей мере одну гибкую собачку 15, предпочтительно, по меньшей мере четыре гибких собачки. Количество гибких собачек 15 зависит от гибкости гибких пластин 16 и пороговой величины крутящего момента, выше которой средства 10 для разъединения могут разъединять храповое колесо 3 и вал 5 для намотки.

Каждая гибкая собачка 15 направлена в радиальном направлении относительно храпового колеса 3 и вала 5 для намотки. Другими словами гибкие собачки 15 ориентированы по направлению к оси вала 5 для намотки.

В этом варианте осуществления средства 10 для разъединения содержат шестнадцать гибких собачек 15, распределенных вокруг вала для намотки.

Гибкие пластины 16 выполнены с возможностью изгибания в случае превышения пороговой величины крутящего момента, которая обычно требуется для завода барабана. Таким образом, выше пороговой величины, когда крутящий момент слишком высокий, гибкие пластины 16 изгибаются, так что зубья 17 гибких собачек 15 смещаются в первой группе зубьев без возможности приведения их в движение. В результате вал 5 для намотки больше не вращается, несмотря на вращение храпового колеса 3.

На фиг. 1 в конфигурации намотки крутящий момент намотки, прикладываемый к валу для намотки храповым колесом 3, меньше пороговой величины, так что гибкие пластины 16 гибких собачек 15 остаются, по существу, прямыми. Таким образом, гибкие собачки 15 приводят в движение вал 5 для намотки с помощью первой группы зубьев 6.

На фиг. 2, когда барабан 2 полностью заведен, крутящий момент, прикладываемый к валу 5 для намотки храповым колесом 3, превышает пороговую величину, так что гибкие пластины 16 гибких собачек 15 изгибаются. Другими словами, крутящий момент, необходимый для вращения вала 5 для намотки становится слишком высоким для гибких собачек, которые по этой причине изгибаются. В результате зубья 17 гибких собачек больше не оказывают достаточного захватывающего воздействия на первую группу зубьев 6 для приведения в движение вала 5 для намотки.

Указанные средства для разъединения защищают барабан 2 от чрезмерного завода и препятствуют преждевременному износу внутренней стороны барабана 2.

Барабан 2 также содержит четвертую группу периферийных зубьев 18, выполненных с возможностью взаимодействия с пятой группой зубьев 19 колесной группы 20 часового механизма. Колесная группа 20, например, является группой центрального колеса или средним колесом или даже группой ударного колеса. После завода барабан 2 обеспечивает энергию, необходимую для работы часового механизма через колесную группу 20.

Изобретение также относится к часовому механизму, непоказанному на фигурах, причем часовой механизм содержит барабан и намоточное устройство барабана, описанные выше.

Разумеется, изобретение не ограничивается до вариантов осуществления, описанных со ссылкой на чертежи, и могут быть рассмотрены различные модификации без отклонения от объема изобретения.

Например, в варианте выполнения, показанном на фиг. 1 и 2, гибкие собачки 15 расположены на храповом колесе 3, а первая группа зубьев 6 расположена на валу 5 для намотки.

Однако в другом варианте выполнения, который не показан, гибкие собачки могут быть расположены на валу для намотки, а первая группа зубьев может быть расположена внутри ступицы храпового колеса. Гибкие пластины гибких собачек отходят от вала для намотки по направлению к ступице храпового колеса для взаимодействия с первой группой зубьев.

Таким образом, до тех пор, пока крутящий момент, прикладываемый к гибким кулачкам, ниже пороговой величины, храповое колесо приводит в движение вал для намотки, а когда крутящий момент, прикладываемый к гибким собачкам, превышает пороговую величину, гибкие пластины изгибаются и больше не входят в зацепление с первой группой зубьев, и храповое колесо вращается без приведения в движение вала для намотки.

Использование: изобретение относится к намоточному устройству, в частности для барабана часов, оснащенному средствами для разъединения. Сущность: намоточное устройство (1), в частности, для барабана (2), оснащено пружиной, содержит храповое колесо (3), установленное на поворотном валу (5) для намотки, причем поворотный вал (5) для намотки, например, является валом для намотки барабана (2), вращение которого заводит барабан (2), и зубчатый механизм (4) намоточного устройства, входящий в зацепление с храповым колесом (3), причем вращение зубчатого механизма (4) для намотки вызывает вращение храпового колеса (3) и поворотного вала (5) для намотки посредством прикладывания крутящего момента к храповому колесу (3), причем намоточное устройство (1) оснащено средствами (10) для разъединения храпового колеса (3) и поворотного вала (5) для намотки, при этом средства (10) для разъединения расположены на храповом колесе (3) и на поворотном валу (5) для намотки и выполнены с возможностью разъединения храпового колеса (3) и поворотного вала (5) для намотки, когда крутящий момент, прикладываемый к храповому колесу (3), по существу, превышает пороговую величину, в частности, когда барабан (2) полностью заведен. Изобретение также относится к часовому механизму, содержащему такое намоточное устройство (1). Технический результат: повышение надежности за счет исключения повреждения барабана, такого как задир покрытия, накапливание осадка и износ стенок под давлением полностью заведенной пластины пружины, а также за счет исключения использования стандартных устройств ограничения скручивания, основанных на трении пружины внутри барабана. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Намоточное устройство (1), в частности, для барабана (2), оснащенного пружиной, содержащее храповое колесо (3), установленное на поворотном валу (5) для намотки, причем поворотный вал (5) для намотки, например, является валом для намотки барабана (2), вращение которого заводит барабан (2), и зубчатый механизм (4) для намотки, входящий в зацепление с храповым колесом (3), причем вращение зубчатого механизма (4) для намотки вызывает вращение храпового колеса (3) и поворотного вала (5) для намотки посредством прикладывания крутящего момента к храповому колесу (3), причем намоточное устройство (1) оснащено средствами (10) для разъединения храпового колеса (3) и поворотного вала (5) для намотки, отличающееся тем, что средства (10) для разъединения расположены на храповом колесе (3) и на поворотном валу (5) для намотки и выполнены с возможностью разъединения храпового колеса (3) и поворотного вала (5) для намотки, когда крутящий момент, прикладываемый к храповому колесу (3), по существу, превышает пороговую величину, в частности, когда барабан (2) полностью заведен, причем средства (10) для разъединения содержат множество гибких собачек (15) и первую группу зубьев (6), причем гибкие собачки (15) взаимодействуют с первой группой зубьев (6) для передачи крутящего момента от храпового колеса (3) к поворотному валу (5) для намотки, вызывая его вращение, первая группа зубьев (6) расположена на поворотном валу (5) для намотки, а гибкие собачки (15) расположены на храповом колесе (3), при этом храповое колесо (3) содержит ступицу (7), на которой расположены гибкие собачки (15), причем гибкие собачки (15) проходят по направлению к поворотному валу (5) для намотки.

2. Намоточное устройство по п. 1, отличающееся тем, что гибкие собачки (15) входят в зацепление с первой группой зубьев (6), когда крутящий момент ниже пороговой величины.

3. Намоточное устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что гибкие собачки (15) изгибаются, когда крутящий момент, по существу, выше пороговой величины, так что гибкие собачки (15) больше не входят в зацепление с первой группой зубьев (6), и вращение храпового колеса (3) больше не приводит в движение поворотный вал (5) для намотки.

4. Намоточное устройство по п. 1, отличающееся тем, что поворотный вал (5) для намотки расположен так, что он проходит через ступицу (7) храпового колеса (3), причем первая группа зубьев (6) расположена вокруг поворотного вала (5) для намотки у ступицы.

5. Намоточное устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что гибкие собачки (15) распределены в окружном направлении вокруг поворотного вала (5) для намотки.

6. Намоточное устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что каждая гибкая собачка (15) содержит гибкую пластину (16) и зуб (17), расположенный на свободном конце гибкой пластины (16), причем зубья (17) гибких собачек (15) взаимодействуют с первой группой зубьев (6).

7. Намоточное устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что храповое колесо (3) содержит периферийный обод (8), снабженный второй периферийной группой зубьев (11), взаимодействующих с третьей группой зубьев (12) зубчатого механизма (4) для намотки.

8. Намоточное устройство по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что храповое колесо (3) установлено на барабане (2).

9. Намоточное устройство по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что поворотный вал (5) для намотки является валом для намотки барабана (2), позволяющим скручивать пружину барабана (2) в спираль.

10. Часовой механизм, содержащий барабан (2) и намоточное устройство (1) для барабана (2) по любому из пп. 1-9.