本发明涉及一种罗盘表,特别是一种机械或电机驱动式罗盘表。 同样地,本发明还涉及一种装配这种表的座圈。
机械或电机驱动式罗盘表早已为人们所知,例如在法国专利2203106号中所叙述的一种罗盘表就包含有如时针和分针那针时间指示元件,这种元件与由罗经卡组成的方向指示装置有关连。
这种通过指出不同方位基点的位置而确定人们方位的罗经卡与计时机件按运动学的关系相耦合,计时机件以普通的方式控制时针和分针的位移,并在每一时刻以这样的方式对罗经卡进行定向,即刻在后者上的“南”指向相当于时针与在表面上标志中午的记号之间所形成的锐角的角平分线的方向。如人们所熟知的,为了有效地确定南方的方向,从而确定其他方位基点的方向,在读数时必须使时针同时对准太阳。
此外,特别在西德专利3631513号中所介绍地一种罗盘表,除两个寻常的时针和分针之外,它还提供了一种称作太阳针的第三指针,该太阳针在计时机件的作用控制下,每二十四小时绕盘面转一周,并构成指向太阳的指示装置。
因此,为了要确定一个人的方位,只需将此太阳针指向太阳,然后从表上读出方向的指示,即记下永久地标记在表上,具体地说是标记在其盘面上的不同方位其点所给出的数据。
这两种类型的表可以很快地确定人的方位,而避免使用一种磁化针,这种磁化针如人们所知道的那样,对外界的影响特别敏感。此外,这种磁化针还可能受到来自手表本身杂散磁场不可忽视的干扰。
然而,这两种机械或电机驱动的罗盘表可能会给出相当大的方位误差,主要是由于发生在由表上指出的当天的法定时间即当地时间与真太阳时间之间的差距,而实际上应当考虑的正是这真太阳时间,因为使用此表的人的方位是他相对于太阳的位置的函数。
当天的法定或当地时间与真太阳时间之间的差值有时可能是很大的,所造成的误差约有若干度。
实际上,一方面,人们都知道,只有当人们正好位于子午线上某一位置上时(对西欧来说就是格林威治子午线),真太阳时间才会与当天的法定或当地时间相重合。所有相对于此子午线的地理上的偏离都会相应地造成这两种时间(分别指法定时间和真太阳时间)之间产生偏差,因此会给出一个完全不精确的读数。
另一方面,不论冬天或是夏天,我们的法定时间绝对不会与真太阳时间相一致,其间有会有一两个小时的差值。
显然,一种校正方法是进行永久性的调整,也就是说在每一次测定时对表上显示的时间给予永久性的调整,换句话说,就是以真太阳时间来取代一天的法定时间,以及倒转过来。
然而,如果使用的人在经过几次读数和对当天的法定时间重新设定了几次完全之后,已记不得他是停在法定时间或太阳时间的那一个上,那末这种做法就可能造成差错。
此外,这种做法必须使相对于表上指针的测时机件的驱动脱开,这就不可避免地造成准确时间的失真。
因此,本发明的意向就是通过提出一种罗盘表来克服这些困难,这种罗盘表能够消除季节上的时间变异,相对于能对照当天的法定时间的子午线的地理上的偏移,和由于时差所造成的偏差从而可确保使用者在测定其方位时能获得极好的精确度。
本发明的意向还在于针对上述问题提供一种罗盘表,其结构可以使之容易地借助于寻常的计时机件而不需要对其作昂贵的改装。
为达到此目的,本发明的机械或电机驱动的罗盘表包括:
至少一个由机械或电机计时机件按运动学关系驱使其旋转的时间指示元件,特别是打算对准太阳的时间指示元件,和
安置在所述表上的方向指示装置,使人可以知道作为所述方向指示装置的方位的函数的方位基点中至少一个基点的方向,其中包括校正方位基点位置的装置以适合于将时差考虑入内以及校正真太阳时间与当天的法定时间或当地时间之间的任何差值。
显然,在方位基点的水平上合宜地提供校正装置,就可以完全解决分别是法定或真太阳的不同时间之间的时差问题而不需要设想或制造复杂的机构,尤其是如果其追求的目的之一是使其适用于普通的计时机件。
本发明通过下面结合附图对实施例所作的详细描述将更为明了。
图1是本发明罗盘表的顶视图;
图2是当所有的指针都正好重叠时沿12点至6点这条轴线截取的穿过本发明罗盘表指针的部分截面图;
图3a、3b和3c是取自用于定向盘的驱动和限制运动机构的不同位置的顶视图,该定向盘在图中只是部分示出,它形成图1和2所示刻度盘的一部分;
图4是从本发明罗盘表上方看去的示意图,它更详细地示出专用于装配这种罗盘表的旋转座圈,这种座圈处在相对于太阳的第一方向上的抬起位置,
图5是图4的侧视图,示出根据第二方向定位的座圈;
图6是座圈单独的顶视图,示出其下折的位置;
图7是沿图6中箭头Ⅶ所取的视图,更详细地示出本发明座圈的一个铰接头;和
图8和9是分别沿图7中的Ⅷ-Ⅷ截面和图6中的Ⅸ-Ⅸ截面截取的图1和图4至6中的座圈的截面图。
下面将参照图1和图2对本发明的罗盘表作全面的描述。
这种罗盘表通常包括分别由时针1和分针2所构成的第一和第二时间指示元件。
它还包括一个第三指示元件4,该元件在下文中将被称作太阳针,并如应该理解到的那样是打算朝着太阳定向的。
这三个时间指示元件1,2和4由一个时计或计时机件(未显示)按运动学关系驱动其旋转,该时计或机件既可以是全机械型也可以是电机型。
这三个指示元件1、2和4的结构以及驱动它们的计时机件的结构仅部分地示出在图2中,因为这种结构都是普通的,熟悉本行业的人员一般都能理解。
现在只需简单地说明,这三个指针1,2和4是分别由一个时管1a,一个分管2a和一个最后的管4a所支承的,该最后的管称作太阳管。这三个管1a、2a和4a共轴心套在一起并可相互相对着作枢转运动,它们由齿轮(未显示)以标准的方式进行驱动。
时针1每十二个小时被驱转一周,而太阳针4每二十四小时旋转一周。
指针1和4将在午夜时正好重叠在一起,而在中午时则沿着一方向但反指向地对齐成一直线。
这三个指针1、2和4在一个刻度盘上方移动,该刻度盘被分成若干个区域,分别提供不同的数据。
最外面的区域8是固定的,它包括标以Ⅰ至Ⅸ的小时标志,以标号10示出的第十二个标志的位置正好相当于本发明罗盘表的销售牌子的位置。
此区域显然也可以包括根据不同序列的另一种时间指示。
因此,应该说明,虽然本实施例描述的是三个指示元件1、2和4,但根据另一实施例(未显示),这种罗盘表也可以只包括指示元件4,这是为完成罗盘功能所必不可缺少的。
实际上,在区域8上标以数字1至24或23(即Ⅰ至ⅩⅩⅣ中ⅩⅩⅢ)就行了,在本实施例中太阳针4给出整个24小时的时间指示。
在刻度盘6上,与此第一区域8同轴心地设置了一个第二区域12,该区域是可活动的,它包括在本实施例中由一个罗经卡14形成的方向指示装置,在该罗经卡上刻有许多方位基点,分别为N代表北方,S代表南方,W代表西方和E代表东方。
这种方向指示装置12以及N-S-W-E具体标刻在一个定向盘16上(部分显示在图3a至3c中),该定向盘可作与三个指针1,2和4同轴心的枢转运动,它或者最好如图2所示,与刻度盘的其余部分同平面(以这种方式为好),或者高出或低于后者。
如图2所示,活动盘16的中央是贯穿的,以便让太阳管4a通过,它包括一个与设置在刻度盘其余部分的固定部分上的相应开口相配合的卡肩17。这样,定向盘16的中央部分16a就高出此同一盘的底盘16b,该定向盘当然是连接到图3a至图3c中可见到的环18上。该中央部分16a的上部可见平面,其上标有罗经卡14(图1),即位于与刻度盘其余部分的上表面相同的水平面上。
参看图3a至图3c可以看到,定向盘16是由三个销钉20固定地装在日历环型式的环18的圆周上的,这种环18至少在其内部的一部分上配置有齿牙,它构成机构M的元件之一,该机构M用于驱动,但也用于限制定向盘16的角转运动。
这种驱动和限制运动的机构M另外还包括一个传动齿轮22,其下部导引轴安装在一块底板(未显示)上。
这种传动齿轮22的运动完全由一个从外面能接近的控制元件所控制,例如装有一个上弦柄头26的表柄24,为了致动传动齿轮22,必须将该上弦柄头向外拉出至图3b和3c所示部位。
环18包括有至少两处被称为光秃区域的区域28和30,该区域没有啮合齿。因此,当控制元件24,26被使用者拉出和旋转,特别是沿箭头F1,F2和F3,F4拉出和旋转时,传动齿轮22与环18的齿d1至d4相啮合,使该环18按照所要求的方向S1或S2作枢转运动,因而使定向盘16沿相应的方向产生角位移。
然而,当传动齿轮22到达区域28或30时,它碰不到一个啮合齿,因而它至少在由外部控制元件24,26所驱动的枢轴转动方向上与环18脱钩。
因此,不论是旋转方向S1或旋转方向S2,驱动机构M都将环18的角位移,从而也将定向盘16的角位移限制到称为边界位置的两个位置P1和P2上。
这两个边界位置P1和P2因此界定定向盘16的一个角转行程,该行程被称为校正行程C。
此外,机构M还与制动装置40有关,该制动装置是由一个设置在环18上的第三光秃区域32构成的,在此区域上放置一个摩擦接触的,例如由一个跳簧簧片形成的弹性元件42。
弹性元件42固定在一个基座44上,而基座例如又固定到计时机件(未显示)的底板上,该基座44部分地搭接在环18的某些齿上,因而它能使环18至少在轴向上保持在其位置上。
弹性元件42的形状应使其能够侧向地抵在第三光秃区域32的平滑面上,从而使其能对后者施加一个轻微的压力,以制止环18的位移,因而也制止定向盘16在整个校正行程C的位移。
此外,应该注意到弹性元件42的形状能使其自由端形成一个抵压环18的抵压装置,特别是当这个环处在其边界位置P1和P2上时。
从图3b中可以看到,当定向盘16,更加具体地说,当刻在定向盘上的标记N到达其第一边界位置P1时,会使弹性元件的自由端抵压住界定第三光秃区域32的边缘端d5和d6之一端(d5)。在本实施例中的边缘端d5是由环18的齿之一构成的,它在这里已不再具有其啮合的功能。
反之,当定向盘16,更加具体地说,当刻在定向盘上的标记N到到其第二边界位置P2时,就会使弹性元件42自由端的弯曲部分的背面抵压住第三光秃区域32的另一边缘端d6,该边缘端d6本身就是由环18的齿之一形成的。
还可以看到,驱动和限制运动机构M至少在其校正行程C内是一个连续的制动机构(借助于制动装置32,42),它所占有的仅有的不连续位置是边界位置P1和P2。
还要说明的是驱动机构M的运行只在上弦柄头26的一个预定拉出位置上才能加以控制,在柄头26的其他位置,机构M的运动是受到阻挡的。这一工作方式类似于控制一个普通日历环的动作,其原因就不在这里详细叙述了。
已经知道,定向盘16是按运动学的关系耦合在一个控制元件上,也就是说耦合在一个在表外面的柄24一柄头26组件上,这有利于驱动和限制运动机构M一方面可以将定向盘固定在校正行程C内的多个稳态位置,而另一方面,则可将定向盘16的位移限制在两个边界位置P1和P2之间和这两个边界位置上。
因此,由于定向盘是单独地由柄头26所支配的,因此它当然能独立于控制指针1,2和4的计时机件的正常驱动而作枢转运动。
以下请更加详细的参看图1和2,可以注意到固定的刻度盘6在第三区域50内包括有刻有刻度的校对导板52,该区域与先前的两个区域8和12同轴心并与定向盘16直接邻接,这些都安排在第三区域50的一个圆扇形面54内。
该刻有刻度的校对导板52面向定向盘16的标记N(北),它基本上与校正行程C相重合,其中标记N前面曾提及可以由驱动机构M驱使其移位。
此校对导板52的刻度最好能与一个小时的分数相一致。在本实施例中这种小时分数分别在顺时钟方向上每隔一个刻度给以+1/2和+1的数值标记,而在逆时钟方向上同样每隔一个刻度给以-1/2和-1的数值标记。
每个整数值(1,2,3,…)之间的间距相当于这样的刻度,即如果校对导板52是在360°的范围内均匀地分成24个刻度,也就是说,一个24小时刻度盘的刻度时所给出的刻度。
换句话说,每个整数值之间的角度间距等于360/24,即15度。
这样,因为驱动和限制运动机构M可以根据使用者的选择在几个预定的稳态位置上驱使和阻止标记N(北)作相对于刻有刻度的校对导板52的运动,因此有可能对分别由时针1和分针2所指示出的当天的法定时间和当天的真太阳时间之间的偏差做出校正。
作为一个人所处地方的函数,可以借助于上弦柄头26使标记N移位,并使此标记朝着相当于两种时间,即法定和真太阳时间之间的偏差的校正导板,也就是说,对于30分钟的正偏差使其朝着数值+1/2,对于一小时的正差异则使其朝着+1,对于另一方向的负偏差则反过来。
校正导板52与可转动可调整的定向盘16结合在一起就构成放置方位基点的校正装置,这种装置能够把时差考虑入内,也就是当天的法定时间和真太阳时间之间的任何差异。
还应该注意的是,为了借助于刚才描述的装置以做出校正,使用者并不需要对显示出的时间作任何校正,也不需要对太阳针4的相对位置作任何调整。
因此,在两种时间,即法定时间和真太阳时间之间不可能存在混淆,显示的时间也不会有任何的丢失。
此外,这两种时间之间的偏差可以直接观察到,并可通过观察校对导板52上标记N的位置和读出由后者给出的偏差指示而加以核对。
还需要说明的是,驱动机构M通过限制可转动定向盘16在两个边界位置P1和P2之间可能的角位移,构成了一个防止任何错误操动的安全系统。实际上标记N(北)不可能移动到其校正行程C之外,因此,它不可能位于在极端情况下朝南那样的位置。
方位基点N,S,W和E在定向盘16上的安排与北半球的方位相对应,当然可以理解到,如果用于南半球则正好倒过来。
此外,从图1和2中可以看到,刻度盘6包括一个与其他三个区域同轴心并邻接于上面刻下小时以8标示的区域的第四区域56,在其上刻有大部分熟悉的风的名字。这些风的来源方向一般都是熟知的,因而在没有太阳或太阳被遮蔽的时候就可以用以确定其他的方位基点。
本发明的罗盘表的操作方法如下:
首先,利用柄头26进行时差的校正工作,将柄头拨到一个预定的位置,然后朝着所选择的方向拧转,以使标记N(北方)对准刻度,即对准相当于当天的法定时间和真太阳时间之间的差值的数值。
再将柄头26推进至其初始位置,校正工作就完成了。
为了对自己定向,只需将太阳针4对准太阳,然后从定向盘上读出由方位基点N,S,W和E所给出的方向指示。
下面将参照图1和图4至图9对本发明的可转动座圈予以描述,这种座圈专门用于装配如前面所述的那种罗盘表。
本发明的座圈100是准备环绕着刻度盘6安装的,最好是属于如图1中所示的即种罗盘表MB的刻度盘。
这种座圈100是环形的,在其直径D处被分成两个最好是基本上相同的扇形体102和104。扇形体102和104各自具有一个“C”字形状,这两个“C”中的每一个都呈现有两条支腿,一个“C”的两条支腿与另一个“C”的两条支腿脚对脚地设置。
两个扇形体102、104在它们之间由一个在图7至9中更为详细地示出的铰接头或铰链106所连接。
第一个扇形体102由三个螺钉108(其中一个可从图9中见到)固定在一个由罗盘表MB维持和导引其旋转的可转动的环110上。将可转动环110安装在表MB上是一项一般性的工作,这里就不再详细叙述了。
根据这个事实,所安装的第一扇形体102是可活动的并被导引着相对于表MB的表壳B旋转。由于两个扇形体102和104是连接在一起的,这个构成本发明座圈的基本部分的组件102-104就能够占有转围绕着表MB表壳B的特别是相对于刻度盘6的多个角度位置。
第二扇形体104随意地支放在称作折回或卧倒位置的第一位置上,其底边104b贴在旋转的环110上。
由于铰接头106的布置,第二扇形体104除了其第一种特有的位置(如图1和6所示)外,还可占有第二种被称为竖起的特有位置(如图4和5所示),在此位置上它可以至少是部分地跨越刻度盘6,特别是由太阳针4形成的指示元件。
本发明的座圈100还包括阻挡处在竖起位置的扇形体104的阻挡装置。
从图8可以看到,这种阻挡装置是由装在可竖起的扇形体104的至少一个支腿的端部上的底脚112所构成(图中显示了单独的一个),最好是两个支腿上都有。在对应于“固定”扇形体102的一个或两个支腿的端部设置有一个凹座113,凹座朝着底脚112的方向和环110(未显示)的方向开口。
底脚112设置在铰接头106的附近,当扇形体104从它的卧倒的位置被抬至竖起的位置时,底脚112就构成一个承力点。
这样,扇形体104就可以稳固地固定在与其折回位置成90°的竖起位置上。
需要说明的是还可以选择一种另外的倾斜方式,例如为了美观起见,只要给以底脚112以不同于所示的形式。实际上,准备在扇形体104外在其竖起位置时贴放在环110上的底脚112的支承面114在所示的实施例中有一个与相对于由环110的上支承面110a形成的支承平面90°的倾斜角。换句话说就是它垂直于扇形体104。由于这个原因,当扇形体104处在其竖起的位置时,它仍能处于相应的稳固位置(成90°)。
这里还要说明的是在另外一个图中未显示的实施例中,扇形体102和104中的一个或两者可以由部分环形的不连续的元件构成,例如带一个单独支腿的半“C”。为此,座圈100只具有一个单独的铰接头106。
座圈100还包括有一个夹持拉手120。以便使用者能抓住扇形体104将其从卧倒在表MB上的位置竖起来。
从旋转环110的中央部分沿轴向竖起一个圆筒形部分111,其自由端处配置有一个凸缘113。在这凸缘113与环110的底座115之间的分开处形成一条圆形凹槽117。
在扇形体104上,更具体地说在夹持拉手120上开有一个带有螺纹的径向孔122,它至少朝着表MB的内部开口,在孔中置有一个由一个球状体121所形成的截止装置(部分示出),球状体受一个螺旋弹簧推压,准备与环110上的圆形凹槽117相啮合。当扇形体104折回时,球状体121在经过凸缘113时缩回,在弹簧的反弹作用下嵌入凹槽117并卡在其内。
需要注意的是两个扇形体102和104在其上表面102a和104a上包括有从0至360度角度数值的刻度。
本发明座圈100的使用方法如下:
当使用者想要将罗盘表MB的太阳针4指向太阳时,他先抓住夹持拉手120,然后将扇形体104竖起。下一步他抓住处在竖起位置上象钥匙圈一样的扇形体104并使整个座圈在表壳B上作枢转运动。以便使扇形体104基本上垂直于太阳针4,至少部分地跨越在后者之上。
这样,扇形体104构成一个可收放的指示器,特别适用于使其影子最好地投射在太阳针4上,以使这种针定位于太阳方向。
当不同的方位基点的位置如前面所述那样已由罗盘表MB确定时,使用者在地图上将他所在地的一点与他想去地方的一点用线联起来,把罗盘表MB放在地图上,将罗盘表上标志北方的标记N与地图的北方相重合,表的中心轴放在出发点上。在这时候使用者就能知道他所要去地方的方向。
使用者再一次抓住竖起的扇形体104,以便将整个座圈转动,使数值0的标记或者放在他在地图上标示的踪迹,或者放在在地图上标示出的北方的地方。下一步他将扇形体104回复至其在环110上的折回位置。
此时,使用者可以读出刻在座圈100上的刻度,并定出他必须随行的方向的角度。
此外还需指示的是在座圈100上的度数标记中,至少数值0必须刻在固定的座圈102上。
这样,当使用者抓住竖起的扇形体104时,刻在座圈110上的标记始终是可以观察到的,因而0(零值)可以被准确地定位。