|
本帖最后由 空昙 于 2016-12-10 23:03 编辑
日历是手表上常见的功能。日历功能既可以简单到只有日期显示，也可以复杂到自动地识别闰年与大小月。本文将会介绍日历最基本的结构，以及面对快速调节的禁区问题的一些保险装置。
上图描绘了简单日期显示的基本结构，不同的箭头指示了颜色相同的部件的旋转方向。1是驱动时针的齿轮，它每12小时转动一圈。动力从1传递给齿轮2，再通过与2同轴的小齿轮2a传递到齿轮3。经过传动链1→2→2a→3的传动与变速，齿轮3每24小时转动一圈。4是一圆环，印有31天的日期。4a是圆环4上的内齿，4上一共有31个这样的齿。指3a与3同步旋转，每24小时推动齿4a并使日历圆环4转过360°/31，日期显示由此增加一天。弹簧5向摇臂6施加压力，使其凸出部分嵌入到两个齿4a之间，使圆环4在日期变更的时间之外保持不动。
为了避免在禁区快速调节日历造成的零件损坏，指3a与齿轮3往往不是硬连接的。两者经过一弹性部分3a’相连。在禁区时段沿日期增大的方向快速调节日历，齿4a会与指3a接触；但3a’的弹性使得3a可以向里退缩，直到齿4a安全经过后回到原位。通过可以退缩的指，以及只能往增大方向快速调节的日历圆环，禁区时段的风险得以避免。
以上就是日历的基本结构和相应的保险装置。我希望经过图文的说明使这些东西变得尽可能简单易懂。不知道你理解了吗？
理解了基本的东西以后，接下来要讲的就是进阶的内容了。本来禁区问题已经解决了，但要是有些用户非常的神经质，他希望这个日历在任何时候都可以快速调节，而且不光能向前还能向后调，那该怎么办呢？面对这种要求，前面讨论的日历结构就无法满足了。我们需要更复杂一点的东西。
US8760975B2是劳力士申请的一份专利文件，里面描述了一个带有保险装置的瞬跳日历，可以保证在任何时间作任何的调节都不会对内部机件造成损坏。
Figure 3展示了24小时轮以及日历拨动机构，其中被我涂成橙色的部分相当于前述慢爬日历的齿轮3，两者的速度都是24小时/圈。摇臂3通过转轴3b与零件7组合。7另有一空心轴与凸轮6紧密链接。夹在7与6之间的24小时轮5可以绕7的轴转动。5的下凹处内有一单向传动机构（稍后再详细介绍），该机构将动力传递给日历拨动机构，即摇臂3，7和6的组合体。日历拨动机构在某些情况下能够以高于24小时轮5的速度转动。
Figure 1A展示了上述机构组合起来之后的俯视图，彩色曲线勾勒出凸轮6的边缘的轮廓线。杠杆8有一滚轮8a与凸轮6接触。弹簧9向杠杆8施加压力，使滚轮8a始终紧贴凸轮6的边缘。凸轮6在24小时轮5的推动下逆时针转动，轮廓线6a（红色）将滚轮8a，也就是说杠杆8向远离6的方向推。Figure 1A展示的正是杠杆8处在离6最远处的情形。凸轮6继续逆时针旋转，此时情况由凸轮6推动滚轮8a变成由滚轮8a推动凸轮6。在弹簧9的推动下，杠杆8向靠近凸轮6的方向迅速地运动，轮廓线6b（绿色）将这种运动转化为凸轮6的逆时针转动。滚轮8a最终停在下凹的轮廓线6c处（黑色），凸轮6因此静止不动，直到数小时后24小时轮5跟上来并继续推动凸轮6。凸轮6的这种转动带动指3a（橙黄色）转动，3a的一个面3a’推动日历圆环的一个内齿并使圆环转过360°/31，日期显示在一瞬间增加一天。瞬跳以后指3a的位置如Figure 6所示。
以上就是这个日历的瞬跳机构，它将会引出这个日历的第一个保险装置：从24小时轮到日历拨动机构的单向传动结构。再次研究Figure 1A，我们可以看到：轮廓线6a比较平缓，轮廓线6b比较陡峭。在正常情况下，凸轮6逆时针旋转，滚轮8a沿6a“上坡”后沿6b“下坡”。但如果使用者逆时针调节指针经过0点的话，滚轮8a就不得不沿6b“上坡”。这会产生比较大的阻力甚至是零件损坏。为了避免这种情况发生，24小时轮只能逆时针方向推动凸轮6。
如Figure 4所示，24小时轮5的内部有一个摇臂11（深蓝色）和弹簧12（蓝色）。11可以绕轴11a转动。弹簧12向摇臂11的一端施力，使其另一端紧贴5的内壁。当5逆时针旋转时，摇臂11的角推动摇臂3的转轴3a，进而带动日历拨动机构的各个组件（3、7、6）逆时针转动。
Figure 5描绘了24小时轮5顺时针转动时的情况。此时摇臂11滑过转轴3a，动力不会传递到日历拨动机构。
这个日历的第二个保险装置，是针对日历快速调节的保护机构。首先我们要看看，到底什么时候快速调节日历才是危险的。
上图所示的是日历瞬跳开始前的状态。从红圈处可以看到，指3a还不在日历圆环的齿的影响范围内。此时快速调节显然是安全的。
Figure 6展示了日期瞬跳结束后指3a所处的位置。此时的3a处在齿1a的轨迹内，因此快速调节日期会造成危险。为了避免零件损坏，工程师们增加了一些保护性的设计。指3a其实是摇臂3的一部分。3围绕转轴3b转动，其活动范围被开口3c和管7b限制住。3还有一弹性部分3d，它总是将3向顺时针转动的方向推。使用者往日期增大的方向调节日历时，齿1a与指3a的面3a’’接触，推动3逆时针转动。1a安全通过后摇臂3在3d的作用下回到原位。
Figure 7展示了在上述时间段内往日期后退的方向快速调节日历的情形。齿1a与面3a’’’接触，推动3逆时针转动。类似地在1a安全通过后摇臂3在3d的作用下回到原位。
以上就是在文件US8760975B2中描述的瞬跳日历及相应的保险装置。它不光解决了日历快速调节的禁区问题，而且允许逆向调节日历，提高了日期调整的便利性。不足的地方在于：这个机构比较复杂，因此成本较高而且理论上容易出故障，也就是说对制造和品控水平的要求较高。现实中确实有一个产品非常稀罕的小品牌，在铺天盖地的广告软文中吹嘘他们那个瞬间跳跃，能在任何时候向任何方向调节的日历。结果，就算没人去调它，这个日历也经常自己坏掉……所以说，如果没有ETA或是劳力士这样的实力就不要搞什么瞬间跳跃的机械，否则送回来修的比卖出去的还多。
这就是本文的全部内容，感谢阅读！
| 
发表于德国 2016-9-19 20:02:27
赞
楼主
