本發(fā)明涉及一種時計，該時計包括旋轉輪副、布置成能夠驅動該旋轉輪副的馬達裝置、用于調節(jié)旋轉輪副的旋轉速度的調節(jié)裝置，該調節(jié)裝置包括微型發(fā)電機，該微型發(fā)電機包括定子和機械地聯(lián)接到旋轉輪副的轉子，定子承載永磁體或線圈并且轉子相應地承載線圈或永磁體。本發(fā)明還涉及一種用于在旋轉輪副的在最小速度與嚴格大于最小速度的最大速度之間的功能性速度范圍內調節(jié)時計的旋轉輪副的旋轉速度的方法，旋轉輪副由包含在時計中的馬達裝置驅動，該方法允許實施用于調節(jié)旋轉輪副的旋轉速度的裝置，該調節(jié)裝置包括微型發(fā)電機，該微型發(fā)電機包括機械地聯(lián)接到旋轉輪副的轉子，該轉子相對于定子繞旋轉軸線是可移動的，定子承載永磁體或線圈，轉子相應地承載線圈或永磁體，線圈直接或間接地連接到至少一個發(fā)光二極管。本發(fā)明涉及時計領域，更具體地涉及表，且甚至更具體地涉及如下類型的包括機械能量源的表：其包括并非專用于時間測量而是通常專用于聲音或視覺顯示功能的輔助機構，例如用于敲擊或視覺上有動畫的表或音樂盒，該機構包括至少一個旋轉輪副。更具體地，本發(fā)明涉及調節(jié)這種旋轉輪副的速度的領域，該旋轉輪副通常由彈簧致動，在沒有調節(jié)機構的情況下彈簧的釋放導致旋轉輪副的速度顯著變化。

背景技術：

1、調節(jié)鐘表輪副的速度是老問題，最初與調節(jié)鐘聲有關。較老的解決方案是純機械的，基于輪副慣性的變化(例如利用球形調節(jié)器)或基于通過空氣摩擦進行的制動，但是，能應用于時鐘或鐘擺的此類解決方案無法應用于表。

2、表殼中有限的可用空間已導致新的解決方案(例如電磁或渦流調節(jié)器)的開發(fā)。這些解決方案是有功能的，卻是昂貴的且被保留用于奢侈品；它們的一些部件非常脆弱且需要特殊維護。

3、由the?swatch?group?research&development?ltd(斯沃奇集團研究及開發(fā)有限公司)提交的歐洲專利文件ep3838424描述了一種用于時計或音樂盒的音樂或敲擊機構，包括輸出機械扭矩的能量源和用于將機械扭矩從能量源傳輸至產生音樂或鐘聲的輪副的裝置。該機構還包括輪副調節(jié)器。調節(jié)器被配置成在參考速度值附近調節(jié)輪副繞樞轉軸線樞轉的速度并且包括用于制動輪副的裝置，該裝置被配置成使輪副的樞轉速度回到參考速度。輪副調節(jié)器包括一系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括微型發(fā)電機(也稱為“發(fā)電機”)和用于調節(jié)微型發(fā)電機的旋轉頻率的電子電路，微型發(fā)電機的轉子機械地連接到輸出機械扭矩的能量源。該電路以與在帶有指示時間的發(fā)電機的表中相同的方式電子地調節(jié)頻率，即，使用轉子轉數(shù)計數(shù)技術(其需要電子時基)以將旋轉頻率與時基進行比較，并且作用于晶體管，該晶體管利用短路制動脈沖調節(jié)線圈中的電流。簡而言之，電子制動電路控制制動脈沖的產生。

4、電子或電氣電路的使用對于裝有機械機芯的表(尤其是最頂級的表，對其而言重要的是盡可能保持表的機械特性)而言具有重大缺陷。實際上，這些已知的系統(tǒng)配備有電子電路，該電子電路帶有布置在位于微型發(fā)電機外圍處的電氣電路(通常是pcb)上的各種電子元件，這將相對大范圍的(extensive)電子裝置引入到表中。因此，除由微型發(fā)電機界定的表面積之外，所有這些固定的電氣和電子部分占據(jù)了相對大的表面積，并且該組件通常是可見的，這對消費者而言突出了表的混合性質。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在特別解決上述現(xiàn)有技術的問題。其他目的也將從本發(fā)明的以下描述而變得顯而易見。

2、為此，本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1所述的時計，該時計包括旋轉輪副、布置成能夠驅動該旋轉輪副的馬達裝置、以及用于調節(jié)旋轉輪副的旋轉速度的調節(jié)裝置，該調節(jié)裝置包括微型發(fā)電機和至少一個發(fā)光二極管，微型發(fā)電機包括定子和機械地聯(lián)接到旋轉輪副的轉子，發(fā)光二極管由微型發(fā)電機直接或間接供電。

3、本發(fā)明還涉及一種根據(jù)權利要求25所述的用于在旋轉輪副的在最小速度與嚴格大于最小速度的最大速度之間的功能性速度范圍內調節(jié)時計的旋轉輪副的旋轉速度的方法。

技術特征：

1.一種時計(2000)，所述時計包括旋轉輪副(1)、布置成能夠驅動所述旋轉輪副的馬達裝置(200)、以及用于調節(jié)所述旋轉輪副的旋轉速度的調節(jié)裝置(1000)，所述調節(jié)裝置包括微型發(fā)電機(100)，所述微型發(fā)電機包括定子(20)和機械地聯(lián)接到所述旋轉輪副(1)的轉子(10)，所述定子(20)承載永磁體(25)或線圈并且所述轉子相應地承載線圈(11)或永磁體；其特征在于，所述調節(jié)裝置還包括至少一個發(fā)光二極管(31，32)，所述發(fā)光二極管由所述微型發(fā)電機直接或間接供電；其中，在所述至少一個發(fā)光二極管由所述微型發(fā)電機間接供電的情況下，所述至少一個發(fā)光二極管經由不具有任何實質性電能存儲部件的電氣和/或電子電路連接到所述微型發(fā)電機；其中，所述微型發(fā)電機(100)和所述至少一個發(fā)光二極管被布置成使得，對于所述旋轉輪副的在最小速度(vmin)與嚴格大于所述最小速度的最大速度(vmax)之間的功能性速度范圍，所述轉子(10)的旋轉的在最小頻率(fmin)與最大頻率(fmax)之間的對應頻率范圍在所述線圈(11)中產生感應電壓范圍，所述感應電壓范圍的針對所述最大頻率(fmax)出現(xiàn)的最大感應電壓值大于所述至少一個發(fā)光二極管(31，32)的閾值電壓(us)；并且其中，所述至少一個發(fā)光二極管以及在適當?shù)那闆r下不具有任何實質性電能存儲部件的電氣和/或電子電路基本上構成結合在所述調節(jié)裝置中的僅有的電能消耗裝置，所述馬達裝置被布置成使得其具有有效馬達扭矩范圍，所述有效馬達扭矩范圍允許所述旋轉輪副基本上在所述功能性速度范圍內被驅動。

2.根據(jù)權利要求1所述的時計(2000)，其特征在于，所述感應電壓范圍的針對所述最小頻率(fmin)出現(xiàn)的最小感應電壓值也大于所述至少一個發(fā)光二極管(31，32)的閾值電壓(us)。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的時計(2000)，其特征在于，所述調節(jié)裝置不包括任何用于消耗所述微型發(fā)電機(100)的轉子(10)動能的裝置。

4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的時計(2000)，其特征在于，所述馬達裝置被布置成使得其有效馬達扭矩范圍具有最小扭矩(cmotmin)和最大扭矩(cmotmax)，所述最小扭矩以所述功能性速度范圍中的所述最小速度(vmin)驅動所述旋轉輪副(1)，所述最大扭矩以所述功能性速度范圍中的所述最大速度(vmax)驅動所述旋轉輪副。

5.根據(jù)權利要求4所述的時計(2000)，其特征在于，對于所述馬達裝置的在所述最小馬達扭矩(cmotmin)與所述最大馬達扭矩(cmotmax)之間的有效扭矩范圍，所述調節(jié)裝置(1000)通過將所述轉子(10)的旋轉頻率保持在所述最小頻率(fmin)與所述最大頻率(fmax)之間的所述頻率范圍內來調節(jié)所述轉子(10)的旋轉頻率。

6.根據(jù)權利要求5所述的時計(2000)，其特征在于，所述馬達裝置由發(fā)條匣(200)形成，所述發(fā)條匣專用于驅動包括旋轉輪副(1)的機構并且所述發(fā)條匣被定尺寸成使得其輸出的在所述最小馬達扭矩(cmotmin)與所述最大馬達扭矩(cmotmax)之間的扭矩的有效范圍使得所述最小馬達扭矩(cmotmin)等于如下兩者之和：一方面驅動除所述微型發(fā)電機(100)的轉子(10)之外的所述機構——其中所述旋轉輪副(1)以所述最小速度(vmin)旋轉——所需的機械扭矩(cmecvmin)；以及另一方面對應于所述轉子(10)的最小頻率(fmin)的最小轉子驅動扭矩(cedmin)，并且使得所述最大馬達扭矩(cmotmax)等于如下兩者之和：一方面驅動除所述微型發(fā)電機(100)的轉子(10)之外的所述機構——其中所述旋轉輪副(1)以所述最大速度(vmax)旋轉——所需的機械扭矩(cmecvmax)；以及另一方面對應于所述轉子的最大頻率(fmax)的最大轉子驅動扭矩(cedmax)。

7.根據(jù)權利要求6所述的時計(2000)，其特征在于，所述調節(jié)裝置(1000)包括一個發(fā)光二極管(31，32)或多個發(fā)光二極管(31，32)，所述發(fā)光二極管的數(shù)量使得，根據(jù)它們的類型和尺寸，所述調節(jié)裝置(1000)中包括的所有發(fā)光二極管(31，32)被布置成利用所述轉子(10)的驅動扭矩來消耗電能，所述轉子(10)的驅動扭矩在對應于所述轉子的最小頻率(fmin)的最小轉子驅動扭矩(cedmin)與對應于所述轉子(10)的最大頻率(fmax)的最大轉子驅動扭矩(cedmax)之間。

8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的時計(2000)，其特征在于，所述至少一個發(fā)光二極管(31，32)由至少一個線圈(11)經由格雷茨橋式整流器間接供電，所述格雷茨橋式整流器形成唯一的電氣和/或電子電路，所述至少一個線圈(11)供應在所述微型發(fā)電機(100)的轉子相對于所述定子(20)旋轉期間所感應的電流。

9.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的時計(2000)，其特征在于，至少一個發(fā)光二極管(31，32)在其相對于所述微型發(fā)電機(100)的定子(20)旋轉時由至少一個線圈(11)直接供電。

10.根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的時計(2000)，其特征在于，所述定子(20)承載所述永磁體(25)，且所述轉子(10)承載所述線圈(11)；并且其中，每個所述發(fā)光二極管(31，32)安裝在所述轉子(10)上。

11.根據(jù)權利要求10所述的時計(2000)，其特征在于，當軸向投影時，所述永磁體(25)位于在所述轉子(10)旋轉時由所述轉子限定的環(huán)形表面內。

12.根據(jù)權利要求10或11所述的時計(2000)，其特征在于，所述轉子(10)承載至少一對發(fā)光二極管(31，32)，所述一對發(fā)光二極管優(yōu)選地在直徑上相對并且布置成彼此極性相反。

13.根據(jù)權利要求10至12中任一項所述的時計(2000)，其特征在于，所述調節(jié)裝置(1000)包括位于所述微型發(fā)電機(100)附近的至少一個固定光導結構，所述固定光導結構被布置成對于所述轉子(10)旋轉時所述轉子(10)的任何角位置來收集由至少一個發(fā)光二極管(31，32)發(fā)射的光的至少大部分光且然后將該發(fā)射的光朝向所述時計的至少一個可見部分引導，以便在至少一個發(fā)光二極管發(fā)光時獲得所述可見部分的基本恒定和/或基本均勻的照明。

14.根據(jù)權利要求1至13中任一項所述的時計(2000)，其特征在于，所述時計中包括的任何電氣和/或電子裝置是所述微型發(fā)電機(100)的元件。

15.根據(jù)權利要求10和14所述的時計(2000)，其特征在于，所時計包括的任何電氣和/或電子電路安裝在所述微型發(fā)電機(100)的轉子(10)上。

16.根據(jù)權利要求1至15中任一項所述的時計(2000)，其特征在于，所述時計包括用于釋放和停止所述微型發(fā)電機(100)的裝置，所述裝置包括控制裝置(400)或者接合機構，所述控制裝置能夠由用戶致動以觸發(fā)所述微型發(fā)電機(100)的轉子(10)的驅動，所述控制裝置(400)包括控制構件和/或按鈕和/或配備有螺栓彈簧的螺栓，所述接合機構能夠由包括在所述時計(2000)中的機構(600)致動。

17.根據(jù)權利要求16所述的時計(2000)，其特征在于，所述轉子(10)包括大鋼輪(18)，并且所述釋放和停止裝置包括棘爪(92)，所述棘爪與所述大鋼輪(18)協(xié)作以根據(jù)需要觸發(fā)所述微型發(fā)電機(100)的旋轉。

18.根據(jù)權利要求16或17所述的時計(2000)，其特征在于，所述釋放和停止裝置包括用于限制轉子(10)旋轉持續(xù)時間的機械延遲裝置。

19.根據(jù)權利要求1至18中任一項所述的時計(2000)，其特征在于，所述時計包括特定區(qū)域，當至少一個發(fā)光二極管(31，32)發(fā)射光時，所述特定區(qū)域能夠被所述發(fā)光二極管直接或間接地照明。

20.根據(jù)權利要求1至19中任一項所述的時計(2000)，其特征在于，所述時計包括聲音動畫機構，所述聲音動畫機構是包括旋轉輪副(1)的敲擊或重復或音樂動畫機構，所述旋轉輪副的旋轉速度由所述調節(jié)裝置(1000)調節(jié)。

21.根據(jù)權利要求1至19中任一項所述的時計(2000)，其特征在于，所述時計包括視覺動畫機構，所述視覺動畫機構包括所述旋轉輪副(1)，所述旋轉輪副的旋轉速度由所述調節(jié)裝置(1000)調節(jié)。

22.根據(jù)權利要求20或21所述的時計(2000)，其特征在于，至少一個發(fā)光二極管(31，32)在所述時計(2000)的聲音動畫或視覺動畫序列期間朝向確定的區(qū)域發(fā)射光。

23.根據(jù)權利要求1至22中任一項所述的時計(2000)，其特征在于，調節(jié)裝置不具有電能存儲電容器。

24.一種用于在旋轉輪副(1)的在最小速度(vmin)和嚴格大于所述最小速度的最大速度(vmax)之間的功能性速度范圍內調節(jié)時計(2000)的旋轉輪副(1)的旋轉速度的方法，所述旋轉輪副(1)由包含在所述時計(2000)中的馬達裝置(200)驅動，所述方法實施了一種用于調節(jié)旋轉輪副(1)的旋轉速度的裝置(1000)，所述裝置(1000)由微型發(fā)電機(100)形成，所述微型發(fā)電機包括機械地連接到所述旋轉輪副(1)的轉子(10)，所述轉子相對于定子(20)繞旋轉軸線(d)是可移動的，所述定子(20)承載永磁體(25)或線圈，所述轉子相應地承載線圈(11)或永磁體；其特征在于，所述線圈(11)直接或間接地連接到至少一個發(fā)光二極管(31，32)；其中，確定所述微型發(fā)電機(100)以及在適當?shù)那闆r下與不具有布置在所述線圈之間的任何實質性電流存儲部件的電氣和/或電子電路一起構成消耗電能的僅有裝置的所述至少一個發(fā)光二極管(31，32)的特征以及所述調節(jié)裝置(1000)的在所述旋轉輪副(1)與所述轉子(10)之間的減速比，使得對于所述旋轉輪副(1)的功能性速度范圍，所述轉子(10)的旋轉的在最小頻率(fmin)與最大頻率(fmax)之間的對應頻率范圍在所述線圈中產生感應電壓范圍，所述感應電壓范圍的針對所述最大頻率(fmax)出現(xiàn)的最大感應電壓值大于所述至少一個發(fā)光二極管(31，32)的閾值電壓(us)；并且其中，所述馬達裝置(200)被布置成使得其有效馬達扭矩范圍具有在所述功能性速度范圍的所述最小速度下驅動所述旋轉輪副(1)的最小扭矩(cmotmin)和在所述功能性速度范圍的最大速度下驅動所述旋轉輪副(1)的最大扭矩(cmotmax)。

25.根據(jù)權利要求24所述的調節(jié)方法，其特征在于，所述感應電壓范圍的針對所述最小頻率(fmin)出現(xiàn)的最小感應電壓值也大于所述至少一個發(fā)光二極管(31，32)的閾值電壓(us)。

26.根據(jù)權利要求24或25所述的調節(jié)方法，其特征在于，對于所述馬達裝置的在所述最小馬達扭矩(cmotmin)與所述最大馬達扭矩(cmotmax)之間的有效扭矩范圍，所述調節(jié)裝置(1000)被設計成通過將所述轉子(10)的旋轉頻率保持在所述最小頻率(fmin)與所述最大頻率(fmax)之間的所述頻率范圍內來調節(jié)所述轉子(10)的旋轉頻率。

27.根據(jù)權利要求24至26中任一項所述的調節(jié)方法，其特征在于，所述調節(jié)裝置被布置成不包括任何消耗所述微型發(fā)電機(100)的轉子(10)的動能的裝置。

28.根據(jù)權利要求24至27中任一項所述的調節(jié)方法，其特征在于，所述馬達裝置配備有發(fā)條匣(200)，所述發(fā)條匣被定尺寸成使得其輸出的在所述最小馬達扭矩(cmotmin)與所述最大馬達扭矩(cmotmax)之間的扭矩的有效范圍使得所述最小馬達扭矩(cmotmin)等于如下兩者之和：一方面驅動除所述微型發(fā)電機(100)的轉子(10)之外的所述機構——其中所述旋轉輪副(1)以所述最小速度(vmin)旋轉——所需的機械扭矩(cmecvmin)；以及另一方面對應于所述轉子(10)的最小頻率(fmin)的最小轉子驅動扭矩(cedmin)，并且使得所述最大馬達扭矩(cmotmax)等于如下兩者之和：一方面驅動除所述微型發(fā)電機(100)的轉子(10)之外的所述機構——其中所述旋轉輪副(1)以所述最大速度(vmax)旋轉——所需的機械扭矩(cmecvmax)；以及另一方面對應于所述轉子的最大頻率(fmax)的最大轉子驅動扭矩(cedmax)。

29.根據(jù)權利要求28所述的調節(jié)方法，其特征在于，所述發(fā)光二極管(31，32)或幾個發(fā)光二極管(31，32)的數(shù)量被選擇為使得根據(jù)它們的類型和尺寸，所述調節(jié)裝置(1000)中包括的所有發(fā)光二極管(31，32)被布置成利用轉子驅動扭矩來消耗電力，所述轉子驅動扭矩在對應于所述最小頻率(fmin)的最小轉子驅動扭矩(cedmin)與對應于所述最大頻率(fmax)的最大轉子驅動扭矩(cedmax)之間。

30.根據(jù)權利要求24至29中任一項所述的調節(jié)方法，其特征在于，選擇由微型發(fā)電機(100)對所述至少一個發(fā)光二極管(31，32)進行間接供電，并且其中，所述至少一個發(fā)光二極管(31，32)經由不具有用于存儲所述微型發(fā)電機(100)的轉子(10)旋轉時在所述線圈(11)中感應的電流的實質性部件的電氣和/或電子電路連接到所述微型發(fā)電機(100)。

技術總結
本發(fā)明的一方面涉及一種時計，為調節(jié)旋轉輪副的旋轉速度，該時計具有調節(jié)裝置，該調節(jié)裝置包括微型發(fā)電機和由微型發(fā)電機供電而不存儲電能的至少一個LED，并且微型發(fā)電機和至少一個LED被布置成使得，對于旋轉輪副的功能性速度范圍(V<subgt;min</subgt;；V<subgt;max</subgt;)，微型發(fā)電機的轉子的旋轉的對應頻率范圍(F<subgt;min</subgt;；F<subgt;max</subgt;)在其線圈中產生感應電壓范圍，該感應電壓范圍的針對所述最大頻率(F<subgt;max</subgt;)的最大電壓值大于閾值電壓(U<subgt;S</subgt;)，優(yōu)選地針對所述最小頻率(F<subgt;min</subgt;)的最小電壓值也是如此，驅動旋轉輪副的馬達裝置被設置成具有有效馬達扭矩范圍，該有效馬達扭矩范圍允許旋轉輪副基本上在所述功能性速度范圍內被驅動。本發(fā)明還涉及一種用于調節(jié)旋轉輪副的旋轉速度的方法。

技術研發(fā)人員：J-J·博爾恩,P·托爾托拉,B·希瑙克斯,C·尼古拉斯
受保護的技術使用者：斯沃奇集團研究及開發(fā)有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/17