專利名稱：一種差動輸出條盒輪的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械手表的原動組件機構，特別是涉及一種具有差動輸出動力的原動組件機構。
背景技術：
機械手表中所謂的陀飛輪是一種減小等時性誤差的裝置，這種裝置的特點是擺輪 游絲系統和擒縱機構被放置于框架內，在自身運行的同時還能夠隨框架轉動，最大限度地 減少了由于地球引力所導致的鐘表位置誤差從而提高了走時精度。目前，陀飛輪手表中出現了一種將兩個陀飛輪同時放置于一個機芯的手表。此陀 飛輪手表的特點是機芯中的原動系統通過傳動輪系尤其是其中設置的差動輪系將能量分 別傳遞給兩個陀飛輪，而兩個陀飛輪的轉動速度再通過傳動輪系中設置的差動輪系合成后 傳遞給顯示機構正確顯示時間。此類陀飛輪手表的優勢在于兩個陀飛輪的走時誤差經過差 動輪系代數和平均后可以減少，從而進一步提高了走時精度。根據機械原理介紹的差動機 構的特性是它既可以分解動力和運動又可以合成動力和運動，因此利用它可以將原動系、 顯示系、傳動系與兩個陀飛輪很好的連接到一起從而組成完整機芯。因而，行星差動輪系 設計的優劣及在機械手表輪系中的位置，直接關系到手表的走時穩定性和手表質量的可靠 性。行星差動輪系在雙調速機構的機械手表中是必不可少的核心部件。目前國內外的 設計中按原動力劃分有一個原動力(發條盒)和兩個原動力(發條盒)兩種。對于一個原 動力的雙調速機構手表來說，行星差動輪系的作用是將發條的動力分成兩部分分別傳遞給 兩組調速機構，以維持擺輪游絲系統的運行，而傳遞給顯示機構的運動一般在行星差動前 輸出。目前國內外一般用2K-H正號機構Wff型的行星直齒輪差動機構。K表示中心輪，H 表示轉臂，W表示外嚙合，該機構效率較低，一般不易用作傳遞動力，較適易于傳遞運動，如 CH專利公開號694833A5和CH專利公開號156801A均為此類結構。而效率較高的2K-H負 號機構ZUWGW型的圓錐齒輪行星差動輪系又因軸向結構較大，目前在國內外機械表產品中 未見采用。ZU表示錐齒輪，G表示內外嚙合公用行星齒輪。又如專利公開號CH697523B1中涉及的兩個原動力(發條盒)和兩組調速機構的 手表，由于動力通過兩個條盒分別獨立傳遞給擒縱機構以維持擺輪的擺動。行星差動輪系 的作用僅僅是將兩組調速機構的運動合成為顯示機構的指示運動，動力方面僅是克服顯示 系統的摩擦阻力而已。因而對行星差動輪系的要求較低，但兩個條盒的應用勢必造成手表 整體直徑或厚度增大。因此有必要研究一種效率高，結構緊湊且耐磨損的雙調速機構手表 用行星差動輪系的結構和研究輪系的應用位置及方式。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服已有技術的缺點，提供一種整體結構緊湊，效率高，動力對稱輸出的行星差動輪系，并將行星差動輪系和機械表原動組件設計成一個有 機整體。本發明所采用的技術方案是差動輸出條盒輪，包括，條盒組件和差動輪系；所述差動輪系為圓錐齒輪行星差動輪系，所述差動輪系的搖臂為條盒組件中的發條盒體。所述條盒組件包括發條盒體，上條盒壓蓋和下條盒壓蓋；所述發條盒體容納發 條和條軸，所述上條盒壓蓋和下條盒壓蓋構成發條盒體的上、下端面；所述差動輪系包括發 條盒體、第一大直徑圓錐齒輪、第二大直徑圓錐齒輪，小直徑圓錐齒輪，小圓錐齒輪支架；所 述發條盒體通過螺釘和銷釘固定有直齒輪，二者同軸，所述直齒輪用于輸出運動或動力并 與顯示機構輪系相連；所述第一大直徑圓錐齒輪和第二大直徑圓錐齒輪上均一體設置有直 齒輪，所述大直徑圓錐齒輪設置在發條盒體圓柱體兩側端面，并通過與其一體的直齒輪輸 出動力；在所述發條盒體圓柱體側面均勻固定有能夠自由旋轉的小直徑圓錐齒輪，并同時 與第一大直徑圓錐齒輪和第二大直徑圓錐齒輪嚙合。所述小圓錐齒輪的軸線與發條盒體的圓柱體軸線垂直；大直徑圓錐齒輪的軸線與 發條盒體的圓柱體軸線重合。所述小直徑圓錐齒輪為2-8個；所述小圓錐齒輪支架通過定位銷釘和螺釘緊固在 發條盒體上，所述小直徑圓錐齒輪兩端有軸，一端由內紅寶石軸承固定在發條盒體上，另一 端由小圓錐齒輪支架上的外紅寶石軸承支撐。所述小直徑圓錐齒輪為4個。所述第一大直徑圓錐齒輪和第二大直徑圓錐齒輪上的內孔通過第一大圓錐齒輪 軸套和第二大圓錐齒輪軸套形成滑動軸承配合，第一和第二大圓錐齒輪軸套緊配合固定在 發條盒體兩端面的軸臺上。所述差動輸出條盒輪還包括有滾珠、紅寶石擋圈；在所述第一大直徑圓錐齒輪和 第二大直徑圓錐齒輪端面凹槽處設置有滾珠和紅寶石擋圈，與上條盒壓蓋和下條盒壓蓋共 同組成兩組推力球軸承。所述差動輸出條盒輪還可以是包括有紅寶石擋圈；在所述第一大直徑圓錐齒輪和 第二大直徑圓錐齒輪端面凹槽處設置紅寶石擋圈，與上條盒壓蓋和下條盒壓蓋共同組成兩 組推力軸承。本發明的有益效果是本發明是將傳動效率較高但軸向尺寸較大的圓錐齒輪行星 差動輪系與機械手表的原動組件發條盒設計成一個整體。優點是圓錐齒輪差動輪系不單獨 占有手表內部空間，結構十分緊湊，僅僅是略有增加條盒的軸向和徑向尺寸。另外發條盒在 手表中轉速往往是最低的，因而輪系磨損減少，而最重要的是圓錐行星差動輪系有較高的 傳動效率，這樣可以保證雙擺輪游絲擒縱系統在同步(指幾乎同時釋放傳沖和跌落)和分 步時，也就是輪系的差動機構不介入和介入時行星輪系都能輸出平穩的力矩。從而保證了 手表走時的穩定性和準確性。另外兩個動力輸出輪系在該行星差動輪系中相對動力輸入 輪系行星輪是結構對稱的，與以往的技術方案相比減少差動原理引起的不對稱動力輸出誤 差。
圖1為本發明差動輸出條盒輪的差動原理圖2為本發明差動輸出條盒輪的軸向示意圖；圖3為本發明差動輸出條盒輪的平面示意圖；圖4為本發明另一實施例的軸向示意圖；圖5為本發明另一實施例的平面示意圖。圖中1 發條盒體2 上條盒壓蓋3 滾珠4 紅寶石擋圈5 第一大直徑圓錐齒輪 6 小直徑圓錐齒輪7 第二大直徑圓錐齒輪 8 下條盒壓蓋9 直齒輪10 小圓錐齒輪支架11:內紅寶石軸承12:外紅寶石軸承13 第一大圓錐齒輪軸套 14 第二大圓錐齒輪軸套
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明如圖1至圖3所示，本發明行星差動輪系輸出條盒輪包括，條盒組件和差動輪系；所述差動輪系為圓錐齒輪行星差動輪系，所述圓錐齒輪行星差動輪系和條盒組件組合為一 體結構，所述差動輪系的搖臂為條盒組件中的發條盒體。所述條盒組件包括發條盒體1， 上條盒壓蓋2和下條盒壓蓋8 ；所述發條盒體1容納發條和條軸，所述上條盒壓蓋2和下條 盒壓蓋8構成發條盒體1的上、下端面；所述差動輪系包括發條盒體1、帶有直齒的第一大 直徑圓錐齒輪5和第二大直徑圓錐齒輪7，小直徑圓錐齒輪6，小圓錐齒輪支架10 ；所述發 條盒體1通過螺釘和銷釘固定有直齒輪9，二者同軸，所述直齒輪9用于輸出運動或動力并 與顯示機構輪系相連；所述第一大直徑圓錐齒輪5和第二大直徑圓錐齒輪7各自與一直齒 輪行成一體，并通過直齒輸出動力；在所述發條盒體1圓柱體側面均勻固定有可自由旋轉 的小直徑圓錐齒輪6，并與第一大直徑圓錐齒輪5和第二大直徑圓錐齒輪7同時嚙合。從行 星差動輪系的角度來講，發條盒體1相當于行星輪系中的搖臂H，第一大直徑圓錐齒輪5和 第二大直徑圓錐齒輪7相當于中心輪a、b，小直徑圓錐齒輪6相當于行星輪g 發條盒體1 的功能就是行星輪系轉臂H或稱搖臂或行星擺架等，同時也可容納發條和條軸。所述小圓 錐齒輪6的軸線與發條盒體1圓柱體軸線垂直；大直徑圓錐齒輪的軸線與發條盒體1的圓 柱體軸線重合。所述發條盒體1與普通條盒不同的是除了容納發條和條軸將發條存儲的能量通 過發條盒體1上的直齒輪9輸出外；發條盒體1圓柱側面還固定有可自由旋轉的小直徑圓 錐齒輪6，根據發條盒體1結構尺寸的大小，小直徑圓錐齒輪6的數量可以是1個，2個，3 個，4個以至更多，只要是結構尺寸大小和裝配條件許可，以多為易，可保證受力的均勻。本 發明實施例為4個。所述小直徑圓錐齒輪6中心兩端有軸，一端由內紅寶石軸承11固定在 發條盒體1上，另一端由小圓錐齒輪支架10上的外紅寶石軸承12支撐。而小圓錐齒輪支 架10及相應的寶石軸承數量與小直徑圓錐齒輪6數量相對應。小圓錐齒輪支架10由定位 銷釘和螺釘緊固在發條盒體1上。所述第一大直徑圓錐齒輪5和第二大直徑圓錐齒輪7置 于發條盒體1圓柱體兩端面，若干小直徑圓錐齒輪6與第一大直徑圓錐齒輪5和第二大直徑圓錐齒輪7同時嚙合，大小圓錐齒輪模數相等。
第一大直徑圓錐齒輪5和第二大直徑圓錐齒輪7可繞發條盒體1圓柱中心線旋 轉，由第一大直徑圓錐齒輪5和第二大直徑圓錐齒輪7上的內孔與第一大圓錐齒輪軸套13 和第二大圓錐齒輪軸套14實現滑動軸承配合，第一大圓錐齒輪軸套13和第二大圓錐齒輪 軸套14通過軸臺與發條盒體1緊配合固定。為抵抗條盒工作中由小直徑圓錐齒輪6傳遞 來的軸向分力，第一大直徑圓錐齒輪5和第二大直徑圓錐齒輪7端面凹槽處放置若干滾珠 3和紅寶石擋圈4，或只設置紅寶石檔圈4，實心的也可以，也可以采用其他低磨擦系數的硬 質材料，與上條盒壓蓋2和下條盒壓蓋8共同組成兩組推力軸承或推力球軸承。在承受各 自的軸向推力的同時，又能保證小的摩擦阻力，以提高傳動效率和減少雙擺輪同步與分步 時力矩輸出的不穩定。如圖4和圖5所示，此處的推力軸承結構不一定限于深溝球軸承形 式，滾珠也可以用機械手表常用的寶石軸承替代或其他形式。直齒輪9通過定位銷釘和固定螺釘固定在發條盒體1上，本發明實施例為用4組 螺釘和銷釘將直齒輪9與發條盒體1固定。本發明采用四組行星輪實施例的工作過程說明如下如圖2至圖5所示，當發條盒體1旋轉時直齒輪9與發條盒體1同時旋轉輸出運 動或動力，同時小直徑圓錐齒輪6除與發條盒體1一起公轉外還產生自轉或不自轉。分三種情況，第一種是第二大直徑圓錐齒輪7固定不動，發條盒體1和第一大直徑 圓錐齒輪5旋轉，小直徑圓錐齒輪6自轉和公轉，此時第一大直徑圓錐齒輪5的轉速是發條 盒體1的2倍。第二種是第一大直徑圓錐齒輪5固定不動，第二大直徑圓錐齒輪7和發條盒體1 旋轉，小直徑圓錐齒輪6自轉和公轉。此時第二大直徑圓錐齒輪7的轉速是發條盒體1的 2倍。第三種是第一大直徑圓錐齒輪5和第二大直徑圓錐齒輪7與發條盒體1同步轉 動，此時小直徑圓錐齒輪6僅公轉不自轉，第一大直徑圓錐齒輪5、第二大直徑圓錐齒輪7和 發條盒體1轉速相同。第一大直徑圓錐齒輪5和第二大直徑圓錐齒輪7用于輸出動力，通 過各自相連接的定軸輪系將發條原動力輸出給兩組擺輪游絲擒縱調速機構，而發條盒體1 上的直齒輪9用于輸出運動與顯示機構輪系相連。本發明差動輸出條盒輪由發條盒體1、第一大直徑圓錐齒輪5、第二大直徑圓錐齒 輪7和若干小直徑圓錐齒輪6組成的圓錐齒輪行星差動輪系在本發明中與原動力組件發條 盒融為一體，結構緊湊，傳動效率高、磨損少。第一大直徑圓錐齒輪5和第二大直徑圓錐齒 輪7輸出動力，轉速為發條盒體1的2倍，直齒輪9輸出運動與發條盒體1 一同轉動。該圓 錐齒輪行星差動原動力組件結構較復雜，但加工工藝性較好，可廣泛用于雙擺輪游絲擒縱 調速機構的機械手表，尤其是雙陀飛輪手表。
權利要求
一種差動輸出條盒輪，包括，條盒組件和差動輪系；其特征在于所述差動輪系為圓錐齒輪行星差動輪系，所述差動輪系的搖臂為條盒組件中的發條盒體。
2.根據權利要求1所述的差動輸出條盒輪，其特征在于所述條盒組件包括發條盒體 (1)，上條盒壓蓋(2)和下條盒壓蓋(8)；所述發條盒體(1)容納發條和條軸，所述上條盒壓 蓋(2)和下條盒壓蓋(8)構成發條盒體(1)的上、下端面；所述差動輪系包括發條盒體(1)、 第一大直徑圓錐齒輪(5)、第二大直徑圓錐齒輪(7)，小直徑圓錐齒輪(6)，小圓錐齒輪支架 (10)；所述發條盒體(1)通過螺釘和銷釘固定有直齒輪(9)，二者同軸，所述直齒輪(9)用 于輸出運動或動力并與顯示機構輪系相連；所述第一大直徑圓錐齒輪(5)和第二大直徑圓 錐齒輪(7)上均一體設置有直齒輪，所述大直徑圓錐齒輪設置在發條盒體(1)圓柱體兩側 端面，并通過與其一體的直齒輪輸出動力；在所述發條盒體(1)圓柱體側面均勻固定有能 夠自由旋轉的小直徑圓錐齒輪(6)，并同時與第一大直徑圓錐齒輪(5)和第二大直徑圓錐 齒輪(7)嚙合。
3.根據權利要求2所述的差動輸出條盒輪，其特征在于所述小圓錐齒輪(6)的軸線 與發條盒體(1)的圓柱體軸線垂直；大直徑圓錐齒輪的軸線與發條盒體(1)的圓柱體軸線重合。
4.根據權利要求2所述的差動輸出條盒輪，其特征在于所述小直徑圓錐齒輪(6)為 2-8個；所述小圓錐齒輪支架(10)通過定位銷釘和螺釘緊固在發條盒體(1)上，所述小直 徑圓錐齒輪(6)兩端有軸，一端由內紅寶石軸承(11)固定在發條盒體(1)上，另一端由小 圓錐齒輪支架(10)上的外紅寶石軸承(12)支撐。
5.根據權利要求4所述的差動輸出條盒輪，其特征在于所述小直徑圓錐齒輪(6)為4個。
6.根據權利要求2所述的差動輸出條盒輪，其特征在于所述第一大直徑圓錐齒輪(5) 和第二大直徑圓錐齒輪(7)上的內孔通過第一大圓錐齒輪軸套(13)和第二大圓錐齒輪軸 套(14)形成滑動軸承配合，第一和第二大圓錐齒輪軸套緊配合固定在發條盒體(1)兩端面 的軸臺上。
7.根據權利要求2所述的差動輸出條盒輪，其特征在于所述差動輸出條盒輪還包括 有滾珠(3)、紅寶石擋圈(4)；在所述第一大直徑圓錐齒輪(5)和第二大直徑圓錐齒輪(7) 端面凹槽處設置有滾珠(3)和紅寶石擋圈(4)，與上條盒壓蓋(2)和下條盒壓蓋(8)共同組 成兩組推力球軸承。
8.根據權利要求2所述的差動輸出條盒輪，其特征在于所述差動輸出條盒輪還可以 是包括有紅寶石擋圈(4)；在所述第一大直徑圓錐齒輪(5)和第二大直徑圓錐齒輪(7)端 面凹槽處設置紅寶石擋圈(4)，與上條盒壓蓋(2)和下條盒壓蓋(8)共同組成兩組推力軸 承。
全文摘要
本發明公開了一種差動輸出條盒輪，包括，條盒組件和差動輪系；差動輪系為圓錐齒輪行星差動輪系，差動輪系的搖臂為條盒組件中的發條盒體。有益效果是由于將傳動效率較高但軸向尺寸較大的圓錐齒輪行星差動輪系與機械手表的原動組件發條盒設計成一個整體，圓錐齒輪差動輪系不單獨占有手表內部空間，結構十分緊湊。圓錐行星差動輪系有較高的傳動效率，保證雙擺輪游絲擒縱系統在同步(指幾乎同時釋放傳沖和跌落)和分步時，也就是輪系的差動機構不介入和介入時行星輪系都能輸出平穩的力矩。保證手表走時的穩定性和準確性。另外兩個動力輸出輪系在該行星差動輪系中相對動力輸入輪系行星輪結構對稱，減少了差動原理引起的不對稱動力輸出誤差。
文檔編號G04B1/16GK101846959SQ20091006955
公開日2010年9月29日 申請日期2009年7月3日 優先權日2009年7月3日
發明者周文霞, 曹維峰, 耿力軍, 辛浩, 馬廣禮 申請人:天津海鷗表業集團有限公司