用于时计的旋转轮副的速度调节装置的制作方法

本发明涉及一种时计，该时计包括旋转轮副、布置成能够驱动该旋转轮副的马达装置、用于调节旋转轮副的旋转速度的调节装置，该调节装置包括微型发电机，该微型发电机包括定子和机械地联接到旋转轮副的转子，定子承载永磁体或线圈并且转子相应地承载线圈或永磁体。本发明还涉及一种用于在旋转轮副的在最小速度与严格大于最小速度的最大速度之间的功能性速度范围内调节时计的旋转轮副的旋转速度的方法，旋转轮副由包含在时计中的马达装置驱动，该方法允许实施用于调节旋转轮副的旋转速度的装置，该调节装置包括微型发电机，该微型发电机包括机械地联接到旋转轮副的转子，该转子相对于定子绕旋转轴线是可移动的，定子承载永磁体或线圈，转子相应地承载线圈或永磁体，线圈直接或间接地连接到至少一个发光二极管。本发明涉及时计领域，更具体地涉及表，且甚至更具体地涉及如下类型的包括机械能量源的表：其包括并非专用于时间测量而是通常专用于声音或视觉显示功能的辅助机构，例如用于敲击或视觉上有动画的表或音乐盒，该机构包括至少一个旋转轮副。更具体地，本发明涉及调节这种旋转轮副的速度的领域，该旋转轮副通常由弹簧致动，在没有调节机构的情况下弹簧的释放导致旋转轮副的速度显著变化。

背景技术：

1、调节钟表轮副的速度是老问题，最初与调节钟声有关。较老的解决方案是纯机械的，基于轮副惯性的变化(例如利用球形调节器)或基于通过空气摩擦进行的制动，但是，能应用于时钟或钟摆的此类解决方案无法应用于表。

2、表壳中有限的可用空间已导致新的解决方案(例如电磁或涡流调节器)的开发。这些解决方案是有功能的，却是昂贵的且被保留用于奢侈品；它们的一些部件非常脆弱且需要特殊维护。

3、由the swatch group research&development ltd(斯沃奇集团研究及开发有限公司)提交的欧洲专利文件ep3838424描述了一种用于时计或音乐盒的音乐或敲击机构，包括输出机械扭矩的能量源和用于将机械扭矩从能量源传输至产生音乐或钟声的轮副的装置。该机构还包括轮副调节器。调节器被配置成在参考速度值附近调节轮副绕枢转轴线枢转的速度并且包括用于制动轮副的装置，该装置被配置成使轮副的枢转速度回到参考速度。轮副调节器包括一系统，该系统包括微型发电机(也称为“发电机”)和用于调节微型发电机的旋转频率的电子电路，微型发电机的转子机械地连接到输出机械扭矩的能量源。该电路以与在带有指示时间的发电机的表中相同的方式电子地调节频率，即，使用转子转数计数技术(其需要电子时基)以将旋转频率与时基进行比较，并且作用于晶体管，该晶体管利用短路制动脉冲调节线圈中的电流。简而言之，电子制动电路控制制动脉冲的产生。

4、电子或电气电路的使用对于装有机械机芯的表(尤其是最顶级的表，对其而言重要的是尽可能保持表的机械特性)而言具有重大缺陷。实际上，这些已知的系统配备有电子电路，该电子电路带有布置在位于微型发电机外围处的电气电路(通常是pcb)上的各种电子元件，这将相对大范围的(extensive)电子装置引入到表中。因此，除由微型发电机界定的表面积之外，所有这些固定的电气和电子部分占据了相对大的表面积，并且该组件通常是可见的，这对消费者而言突出了表的混合性质。

技术实现思路

1、本发明旨在特别解决上述现有技术的问题。其他目的也将从本发明的以下描述而变得显而易见。

2、为此，本发明涉及一种根据权利要求1所述的时计，该时计包括旋转轮副、布置成能够驱动该旋转轮副的马达装置、以及用于调节旋转轮副的旋转速度的调节装置，该调节装置包括微型发电机和至少一个发光二极管，微型发电机包括定子和机械地联接到旋转轮副的转子，发光二极管由微型发电机直接或间接供电。

3、本发明还涉及一种根据权利要求25所述的用于在旋转轮副的在最小速度与严格大于最小速度的最大速度之间的功能性速度范围内调节时计的旋转轮副的旋转速度的方法。

技术特征：

1.一种时计(2000)，所述时计包括旋转轮副(1)、布置成能够驱动所述旋转轮副的马达装置(200)、以及用于调节所述旋转轮副的旋转速度的调节装置(1000)，所述调节装置包括微型发电机(100)，所述微型发电机包括定子(20)和机械地联接到所述旋转轮副(1)的转子(10)，所述定子(20)承载永磁体(25)或线圈并且所述转子相应地承载线圈(11)或永磁体；其特征在于，所述调节装置还包括至少一个发光二极管(31，32)，所述发光二极管由所述微型发电机直接或间接供电；其中，在所述至少一个发光二极管由所述微型发电机间接供电的情况下，所述至少一个发光二极管经由不具有任何实质性电能存储部件的电气和/或电子电路连接到所述微型发电机；其中，所述微型发电机(100)和所述至少一个发光二极管被布置成使得，对于所述旋转轮副的在最小速度(vmin)与严格大于所述最小速度的最大速度(vmax)之间的功能性速度范围，所述转子(10)的旋转的在最小频率(fmin)与最大频率(fmax)之间的对应频率范围在所述线圈(11)中产生感应电压范围，所述感应电压范围的针对所述最大频率(fmax)出现的最大感应电压值大于所述至少一个发光二极管(31，32)的阈值电压(us)；并且其中，所述至少一个发光二极管以及在适当的情况下不具有任何实质性电能存储部件的电气和/或电子电路基本上构成结合在所述调节装置中的仅有的电能消耗装置，所述马达装置被布置成使得其具有有效马达扭矩范围，所述有效马达扭矩范围允许所述旋转轮副基本上在所述功能性速度范围内被驱动。

2.根据权利要求1所述的时计(2000)，其特征在于，所述感应电压范围的针对所述最小频率(fmin)出现的最小感应电压值也大于所述至少一个发光二极管(31，32)的阈值电压(us)。

3.根据权利要求1或2所述的时计(2000)，其特征在于，所述调节装置不包括任何用于消耗所述微型发电机(100)的转子(10)动能的装置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的时计(2000)，其特征在于，所述马达装置被布置成使得其有效马达扭矩范围具有最小扭矩(cmotmin)和最大扭矩(cmotmax)，所述最小扭矩以所述功能性速度范围中的所述最小速度(vmin)驱动所述旋转轮副(1)，所述最大扭矩以所述功能性速度范围中的所述最大速度(vmax)驱动所述旋转轮副。

5.根据权利要求4所述的时计(2000)，其特征在于，对于所述马达装置的在所述最小马达扭矩(cmotmin)与所述最大马达扭矩(cmotmax)之间的有效扭矩范围，所述调节装置(1000)通过将所述转子(10)的旋转频率保持在所述最小频率(fmin)与所述最大频率(fmax)之间的所述频率范围内来调节所述转子(10)的旋转频率。

6.根据权利要求5所述的时计(2000)，其特征在于，所述马达装置由发条匣(200)形成，所述发条匣专用于驱动包括旋转轮副(1)的机构并且所述发条匣被定尺寸成使得其输出的在所述最小马达扭矩(cmotmin)与所述最大马达扭矩(cmotmax)之间的扭矩的有效范围使得所述最小马达扭矩(cmotmin)等于如下两者之和：一方面驱动除所述微型发电机(100)的转子(10)之外的所述机构——其中所述旋转轮副(1)以所述最小速度(vmin)旋转——所需的机械扭矩(cmecvmin)；以及另一方面对应于所述转子(10)的最小频率(fmin)的最小转子驱动扭矩(cedmin)，并且使得所述最大马达扭矩(cmotmax)等于如下两者之和：一方面驱动除所述微型发电机(100)的转子(10)之外的所述机构——其中所述旋转轮副(1)以所述最大速度(vmax)旋转——所需的机械扭矩(cmecvmax)；以及另一方面对应于所述转子的最大频率(fmax)的最大转子驱动扭矩(cedmax)。

7.根据权利要求6所述的时计(2000)，其特征在于，所述调节装置(1000)包括一个发光二极管(31，32)或多个发光二极管(31，32)，所述发光二极管的数量使得，根据它们的类型和尺寸，所述调节装置(1000)中包括的所有发光二极管(31，32)被布置成利用所述转子(10)的驱动扭矩来消耗电能，所述转子(10)的驱动扭矩在对应于所述转子的最小频率(fmin)的最小转子驱动扭矩(cedmin)与对应于所述转子(10)的最大频率(fmax)的最大转子驱动扭矩(cedmax)之间。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的时计(2000)，其特征在于，所述至少一个发光二极管(31，32)由至少一个线圈(11)经由格雷茨桥式整流器间接供电，所述格雷茨桥式整流器形成唯一的电气和/或电子电路，所述至少一个线圈(11)供应在所述微型发电机(100)的转子相对于所述定子(20)旋转期间所感应的电流。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的时计(2000)，其特征在于，至少一个发光二极管(31，32)在其相对于所述微型发电机(100)的定子(20)旋转时由至少一个线圈(11)直接供电。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的时计(2000)，其特征在于，所述定子(20)承载所述永磁体(25)，且所述转子(10)承载所述线圈(11)；并且其中，每个所述发光二极管(31，32)安装在所述转子(10)上。

11.根据权利要求10所述的时计(2000)，其特征在于，当轴向投影时，所述永磁体(25)位于在所述转子(10)旋转时由所述转子限定的环形表面内。

12.根据权利要求10或11所述的时计(2000)，其特征在于，所述转子(10)承载至少一对发光二极管(31，32)，所述一对发光二极管优选地在直径上相对并且布置成彼此极性相反。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的时计(2000)，其特征在于，所述调节装置(1000)包括位于所述微型发电机(100)附近的至少一个固定光导结构，所述固定光导结构被布置成对于所述转子(10)旋转时所述转子(10)的任何角位置来收集由至少一个发光二极管(31，32)发射的光的至少大部分光且然后将该发射的光朝向所述时计的至少一个可见部分引导，以便在至少一个发光二极管发光时获得所述可见部分的基本恒定和/或基本均匀的照明。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的时计(2000)，其特征在于，所述时计中包括的任何电气和/或电子装置是所述微型发电机(100)的元件。

15.根据权利要求10和14所述的时计(2000)，其特征在于，所时计包括的任何电气和/或电子电路安装在所述微型发电机(100)的转子(10)上。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的时计(2000)，其特征在于，所述时计包括用于释放和停止所述微型发电机(100)的装置，所述装置包括控制装置(400)或者接合机构，所述控制装置能够由用户致动以触发所述微型发电机(100)的转子(10)的驱动，所述控制装置(400)包括控制构件和/或按钮和/或配备有螺栓弹簧的螺栓，所述接合机构能够由包括在所述时计(2000)中的机构(600)致动。

17.根据权利要求16所述的时计(2000)，其特征在于，所述转子(10)包括大钢轮(18)，并且所述释放和停止装置包括棘爪(92)，所述棘爪与所述大钢轮(18)协作以根据需要触发所述微型发电机(100)的旋转。

18.根据权利要求16或17所述的时计(2000)，其特征在于，所述释放和停止装置包括用于限制转子(10)旋转持续时间的机械延迟装置。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的时计(2000)，其特征在于，所述时计包括特定区域，当至少一个发光二极管(31，32)发射光时，所述特定区域能够被所述发光二极管直接或间接地照明。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的时计(2000)，其特征在于，所述时计包括声音动画机构，所述声音动画机构是包括旋转轮副(1)的敲击或重复或音乐动画机构，所述旋转轮副的旋转速度由所述调节装置(1000)调节。

21.根据权利要求1至19中任一项所述的时计(2000)，其特征在于，所述时计包括视觉动画机构，所述视觉动画机构包括所述旋转轮副(1)，所述旋转轮副的旋转速度由所述调节装置(1000)调节。

22.根据权利要求20或21所述的时计(2000)，其特征在于，至少一个发光二极管(31，32)在所述时计(2000)的声音动画或视觉动画序列期间朝向确定的区域发射光。

23.根据权利要求1至22中任一项所述的时计(2000)，其特征在于，调节装置不具有电能存储电容器。

24.一种用于在旋转轮副(1)的在最小速度(vmin)和严格大于所述最小速度的最大速度(vmax)之间的功能性速度范围内调节时计(2000)的旋转轮副(1)的旋转速度的方法，所述旋转轮副(1)由包含在所述时计(2000)中的马达装置(200)驱动，所述方法实施了一种用于调节旋转轮副(1)的旋转速度的装置(1000)，所述装置(1000)由微型发电机(100)形成，所述微型发电机包括机械地连接到所述旋转轮副(1)的转子(10)，所述转子相对于定子(20)绕旋转轴线(d)是可移动的，所述定子(20)承载永磁体(25)或线圈，所述转子相应地承载线圈(11)或永磁体；其特征在于，所述线圈(11)直接或间接地连接到至少一个发光二极管(31，32)；其中，确定所述微型发电机(100)以及在适当的情况下与不具有布置在所述线圈之间的任何实质性电流存储部件的电气和/或电子电路一起构成消耗电能的仅有装置的所述至少一个发光二极管(31，32)的特征以及所述调节装置(1000)的在所述旋转轮副(1)与所述转子(10)之间的减速比，使得对于所述旋转轮副(1)的功能性速度范围，所述转子(10)的旋转的在最小频率(fmin)与最大频率(fmax)之间的对应频率范围在所述线圈中产生感应电压范围，所述感应电压范围的针对所述最大频率(fmax)出现的最大感应电压值大于所述至少一个发光二极管(31，32)的阈值电压(us)；并且其中，所述马达装置(200)被布置成使得其有效马达扭矩范围具有在所述功能性速度范围的所述最小速度下驱动所述旋转轮副(1)的最小扭矩(cmotmin)和在所述功能性速度范围的最大速度下驱动所述旋转轮副(1)的最大扭矩(cmotmax)。

25.根据权利要求24所述的调节方法，其特征在于，所述感应电压范围的针对所述最小频率(fmin)出现的最小感应电压值也大于所述至少一个发光二极管(31，32)的阈值电压(us)。

26.根据权利要求24或25所述的调节方法，其特征在于，对于所述马达装置的在所述最小马达扭矩(cmotmin)与所述最大马达扭矩(cmotmax)之间的有效扭矩范围，所述调节装置(1000)被设计成通过将所述转子(10)的旋转频率保持在所述最小频率(fmin)与所述最大频率(fmax)之间的所述频率范围内来调节所述转子(10)的旋转频率。

27.根据权利要求24至26中任一项所述的调节方法，其特征在于，所述调节装置被布置成不包括任何消耗所述微型发电机(100)的转子(10)的动能的装置。

28.根据权利要求24至27中任一项所述的调节方法，其特征在于，所述马达装置配备有发条匣(200)，所述发条匣被定尺寸成使得其输出的在所述最小马达扭矩(cmotmin)与所述最大马达扭矩(cmotmax)之间的扭矩的有效范围使得所述最小马达扭矩(cmotmin)等于如下两者之和：一方面驱动除所述微型发电机(100)的转子(10)之外的所述机构——其中所述旋转轮副(1)以所述最小速度(vmin)旋转——所需的机械扭矩(cmecvmin)；以及另一方面对应于所述转子(10)的最小频率(fmin)的最小转子驱动扭矩(cedmin)，并且使得所述最大马达扭矩(cmotmax)等于如下两者之和：一方面驱动除所述微型发电机(100)的转子(10)之外的所述机构——其中所述旋转轮副(1)以所述最大速度(vmax)旋转——所需的机械扭矩(cmecvmax)；以及另一方面对应于所述转子的最大频率(fmax)的最大转子驱动扭矩(cedmax)。

29.根据权利要求28所述的调节方法，其特征在于，所述发光二极管(31，32)或几个发光二极管(31，32)的数量被选择为使得根据它们的类型和尺寸，所述调节装置(1000)中包括的所有发光二极管(31，32)被布置成利用转子驱动扭矩来消耗电力，所述转子驱动扭矩在对应于所述最小频率(fmin)的最小转子驱动扭矩(cedmin)与对应于所述最大频率(fmax)的最大转子驱动扭矩(cedmax)之间。

30.根据权利要求24至29中任一项所述的调节方法，其特征在于，选择由微型发电机(100)对所述至少一个发光二极管(31，32)进行间接供电，并且其中，所述至少一个发光二极管(31，32)经由不具有用于存储所述微型发电机(100)的转子(10)旋转时在所述线圈(11)中感应的电流的实质性部件的电气和/或电子电路连接到所述微型发电机(100)。

技术总结本发明的一方面涉及一种时计，为调节旋转轮副的旋转速度，该时计具有调节装置，该调节装置包括微型发电机和由微型发电机供电而不存储电能的至少一个LED，并且微型发电机和至少一个LED被布置成使得，对于旋转轮副的功能性速度范围(V<subgt;min</subgt;；V<subgt;max</subgt;)，微型发电机的转子的旋转的对应频率范围(F<subgt;min</subgt;；F<subgt;max</subgt;)在其线圈中产生感应电压范围，该感应电压范围的针对所述最大频率(F<subgt;max</subgt;)的最大电压值大于阈值电压(U<subgt;S</subgt;)，优选地针对所述最小频率(F<subgt;min</subgt;)的最小电压值也是如此，驱动旋转轮副的马达装置被设置成具有有效马达扭矩范围，该有效马达扭矩范围允许旋转轮副基本上在所述功能性速度范围内被驱动。本发明还涉及一种用于调节旋转轮副的旋转速度的方法。技术研发人员：J-J·博尔恩,P·托尔托拉,B·希瑙克斯,C·尼古拉斯受保护的技术使用者：斯沃奇集团研究及开发有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17