CN101981521A - 擒纵机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种擒纵机构，其适用于经板簧(12)从驱动源传递机械能量脉冲到钟表的振荡调节器，所述板簧以绕弯曲点的压弯方式工作，其中所述板簧(12)能够在两次脉冲之间积累来自所述驱动源的能量，并经第一杠杆(18)和第二杠杆(26)在每次脉冲后将其传递到所述振荡调节器。为了最优化板簧(12)的张力调整，将板簧(12)安装在框架(50)上，其能够相对第一轴(AA)可对称变形，该第一轴延伸通过调节器、杠杆(18，26)的旋转轴，和通过所述弯曲点，并相对第二轴(BB)可对称变形，所述第二轴垂直于所述第一轴并延伸通过所述板簧(12)的端部。

Description

擒纵机构
技术领域
本发明涉及机械钟表领域。更具体地涉及擒纵机构，其被设置来经板簧从驱动源传输机械能量脉冲到钟表(timepiece)的振荡调节器，该板簧以绕弯曲点的压弯方式工作。板簧能够积累在两个脉冲之间来自驱动源的能量，并经第一轭和第二轭(yoke)在每个脉冲后将其传输到所述振荡调节器。
背景技术
该类型机构可从文献WO 99/64936了解，其比较一般地公开了经压弯方式工作的板簧从驱动源传输机械能量脉冲到振荡调节器的方法。更具体地，该方法是利用图1所示擒纵机构具体实施的，该擒纵机构被设计来保持弹簧摆轮(sprung balance)10型调节器的振荡，例如，通过将从驱动源接收的能量经板簧12传递给调节器，驱动源如筒，图中未示出，设置板簧端部以便其占据相应于第二模式弯曲的稳定位置。
该机构包括提供有冲击销16的板件14，其安装在摆轮10上。机构也包括第一棘爪轭(detent yoke)18，以传统型叉件20结束，提供有入口角形件20a和出口角形件和标枪20c，且被设计来分别与插销16和板件14配合。杠杆以尾部22结束并还支撑位于板簧12的平面内的第一和第二突出主动元件24，25。
该机构也包括第二缠绕轭(winding yoke)26，其包括中央部分和两个对称翼型件，每个都在其端部支撑键销组件28和29，其被设计来与板簧12配合。中央部分也接收第三30和第四31主动元件，其被设计来与第一32和第二34擒纵轮配合。
两个轭18和26都相对彼此自由旋转安装。然而，没有详细说明的定位(banking)和导引装置将它们连接，但可互动(but with play)以便一个轭的运动会引起另一个的运动，但有一定的摆动(staggering)。
第一和第二擒纵轮32，34设置在任一侧并相对于通过摆轮10、轭18和26的旋转轴的线对称，并经板簧12的弯曲点。轮32和34每个都包括小齿轮(pinion)36和38并与运转轮系(going train)的最后轮40啮合。轮32和34包括特定边齿(toothing)，其形状适于与第二轭的第一和第二主动元件配合，根据下面总结的操作阶段，一方面，传输能量到该轭，另一方面，阻挡齿轮的旋转。更多细节可参考背景技术中引用的文献。
在操作周期的主要部分中，擒纵轮32和34可转动，且不会通过与第二轭26的第三和第四主动元件30，31接触而阻挡。因此，在缠绕(上发条)阶段，当摆轮10执行其额外弧动(arc)时，第一擒纵轮32自由转动，而第二擒纵轮34与第二轭26的第四主动元件31配合，从而引起其转动。然后键销28和29在板簧12上施加两个相对力，相对于其弯曲点相等且对称。然后板簧12离开相应于第二模式弯曲的初始稳定状态并变形，同时缠绕，但不作用于在其主动元件24，25处的第一轭18。在该阶段，轭18和26之间的相对旋转作用允许第一轭18保持不动。
摆轮10继续自由旋转，擒纵轮32和34也继续其运动，直到第二轮34锁住第四主动元件31。第二轭26继续其转动，且键销28和29作用于板簧12，板簧12继续缠绕到接近相应于第四模式弯曲的不稳定状态的亚稳状态。板簧12然后最大限度地缠绕。通过与第一轭18尾部配合，第四主动元件31设置第一和第二主动元件24，25。
在下面步骤中，摆轮10继续其振动，插销16撞击叉件20的入口角形件20a。第一叉件18然后经第一主动元件24作用于板簧12。板簧12然后从其不稳定位置突然倾斜到与前面第一弯曲模式相对的第二弯曲模式相应的稳定状态。状态的改变允许板簧12作用于键销28和29，其引起第二轭26转动，从而驱动第二擒纵轮34的解锁。第二轭26转动直到第三主动元件30碰到第一擒纵轮32的一个齿牙。在改变板簧12状态的过程中，这也作用于第一轭18的第二主动元件25，因而经出口角形件20b将在板簧12缠绕期间积累的能量传递给摆轮10。
在下面的选择中，上述阶段相对于通过摆轮10，第一和第二轭18，26的旋转轴且通过板簧12的弯曲点的平面对称再现。
这样的擒纵轮特别有意义，特别对于上述文献中提到的优点。更特别地，其使得能够获得有意义的效率，通过减小不同元件的停止次数和运行期间要克服的惯性。
然而，已经观察到调整板簧12张力及其位置对于实现机构正确工作特别重要。在上述文献中公开的机构中，板簧12压缩安装在两个安置(setting)之间或使用转动机件。然而，对于现有技术中提到的构造，调整张力是非常精巧的。
本发明旨在解决该问题。且本发明在具体实施中提出了特别有利的实施方式。
发明内容
该目的是通过擒纵机构实现的，其中特征在权利要求中详细说明。
本发明也涉及在机构组装中执行的部件和该组装的方法。
附图说明
本发明其他特征可通过结合附图，阅读下面的说明更明确地看出，其中，除了图1针对现有技术说明外：
图2是根据本发明的擒纵机构的基本部件的俯视图，
图3是根据本发明一个有利实施方式的板簧的细节图，以及
图4和5示出机构组装的连续图。
具体实施方式
图2示出根据本发明的擒纵机构。根据本发明的机构的零件也可在参考图1说明的机构中发现，其由相同的编号表示。因此下面不再详细说明。
我们将仅仅指出，本领域技术人员发现设置在钟表可动机构框架上的下述零件：
-支撑板件14和脉冲插销16的摆轮10，
-第一棘爪轭18，
-具有两个对称翼型件的第二缠绕轭26，且其中心部分提供有第三和第四主动元件30和31，以及
-第一和第二擒纵轮32和34。
根据本发明第一方面，板簧12安装在可变形底盘50上。更特别地，底盘相对于第一轴AA对称可变形，该第一轴AA通过摆轮10，轭18和26的旋转轴和经过板簧12的弯曲点，且底盘相对于第二轴BB对称可变形，第二轴垂直于第一轴并通过板簧12的端部。在一个优选实施例中，底盘50弹性可变形。沿第一轴AA和第二轴BB的变形是经迫使底盘50沿所述轴变形的导向机件保证的。所述导向机件可以是在底盘50中成对地沿轴AA和BB设置的椭圆形外壳52。它们与固定在移动框架上固定的插销54配合。根据一个特定特征，底盘形成包围擒纵机构各元件的轴的框架。
在一个有利实施方式中，板簧12由单晶硅形成。作为图示，有意义的弹性特征是以板簧12获得的，其在第一轴方向上0.02mm且约0.1mm厚。硅允许特别精确地加工，以便最大限度减小尺寸。
为了获得第二轭26和板簧12之间的有效配合，尽管其尺寸小，但后者包括两个开口槽55，相对其弯曲点对称设置，指针56和57设置在其中，相对于轭突出设置并取代键销28和29。一方面，能量传输，另一方面轭26与板簧12的位置精度都因此完全得到控制。
因此，底盘50可相对椭圆形外壳52自由运动，并经受可能的最小量的抓取应力(gripping stress)。然而，应该相对运动的厚度精确定位，因为其调节板簧12的位置，且还应尽可能少受外部冲击的影响。传统固定装置适应该目的的能力差。根据一个优选实施方式，提出底盘应提供有维护表面58。借助硅框架50，非常易于在具有该底盘的单件中直接产生所述表面。这些维护表面58直接设置在运动框架上。为了获得良好的效率，维护表面58相对于底盘两个对称轴对称设置。在该例子中，有四个这类表面58。图中没有示出的调整螺钉容纳在运动框架内，以便维护表面支承在其端部上。因此，这些螺钉限定底盘50的高度，底盘50相对于运动厚度设置。
安装在运动框架上的维护机件与维护表面58配合。为了限制底盘50经受的应力，这些维护机件在运动厚度方向上弹性可变形。维护机件采用臂形件60的形式，远程相交维护表面58。臂形件60具有附件62，其被设计成设置在维护表面58上。臂形件60的位置可相对于运动厚度调整，以便通过调整施加在维护表面58上的压力施加维护表面到螺钉上。优选地，螺钉和附件62彼此相对设置在维护表面58的任一侧。
本发明提供了调整弹簧端部位置的装置。它们相对轴AA和BB对称地设置在运动框架上，以便作用于底盘50。根据该例子，两个杠杆64作用于底盘50的外边缘上，且第一和第二点位于第二对称轴上，在第一对称轴的任一侧。杠杆64可提供有作用于底盘50的转子(runner)。一旦调整弹簧端部位置，杠杆64保持在适当位置，例如，通过偏心系统(eccentric system)68或本领域技术人员掌握的其他装置。为此，可使用静止(self-centered)钳，抓取钳(catch-up gripper)。板簧12端部的位置也可通过分开跨轴AA的底盘50的区域而调整。
优选地，底盘50也由硅形成。板簧12和底盘50可在单晶硅板中形成单件。可使用DRIE(深反应性离子刻蚀)技术。例如，板簧可沿晶面[110]实现，晶面[110]与形成底盘50的晶片正交。当然也可选择其他取向，为了确定底盘50和板簧12的尺寸，本领域技术人员仅需要考虑作为硅各向异性函数的硅杨氏模量的变化。
底盘50和板簧12形成的组件限定沿轴AA和BB对称的一种双弓。在与一个这类轴的每个交叉点，底盘具有椭圆形外壳52。限定底盘50的形状以便使其具有所需弹性，从而允许其在杠杆64的作用下变形。本领域技术人员可以通过适当的测试实现能够获得弹性可变形硅底盘的形状，而无困难。
根据本发明另一个特征，第一轭18可一方面分解为包括角形件20a和20b的第一部分18a，另一方面分解为叠加在第一部分上的第二部分18b，包括标枪20c。两个部分可用，例如包括在第一部分18a上的凸缘形成整体，并与在第二部分18b中形成的开口配合。
第二部分18b位于板簧12的平面中并与其一体，这使得能够废除现有技术的机构中出现的第一和第二主动元件。优选地，第二部分18b由硅形成并与板簧12和底盘50形成单件。在弹簧的弯曲点处提供了枢轴装置，从而允许其倾斜执行其功能。为了改善板簧12和轭18之间的扭矩传输，在图中所示的例子中，提出了在第一部分18a上设置插销69并与板簧12配合。其作用与现有技术的第一和第二主动元件不同，因为其对板簧12和轭18之间的扭矩传输不重要，只是仅仅改善之。同样的结果也可通过在轭18的紧邻附近中增加板簧12的部件(section)而获得。
为了组装根据本发明的机构，要获得由硅形成的图3所示的单件70，其包括底盘50，板簧12和第二部分18b。板簧12的特征使得第二部分18b对于其组装不能保证良好的机械阻力。独创性地，单件70通过在第二部分18b和底盘50之间设置加强部分72，确保组件的机械阻力而产生。更精确地，加强部分72经约0.2mm厚的特别薄的第一和第二断裂区74分别连接到第二部分18b和底盘50，该断裂区用于断裂，可从下面看出。
图4和5示出根据本发明机构的不同组装步骤。在图4中，平台擒纵底板易于设置在适当位置，以及运转轮系的最后轮40。杠杆64也在适当位置。组装第二轭26和第一轭18的第一部分18a，并设置单件70，将插销54容纳在相应的椭圆形外壳52中，并组装第一轭18的第一部分18a和第二部分18b。本领域技术人员将注意到图4中有加强部分。然后，维护臂形件60在设置擒纵桥(图5)之前安装，其包括特别用于第一和第二轭18和26的互补枢轴装置。在该阶段，这两个轭18和26上下转动，加强部分72可在断裂区74断裂，并从运动中离开。然后，轭可振荡。然后调整板簧12的张力，且将其弯曲，以便其槽55与第二轭的指针56和57配合。本领域技术人员将理解，能够提供参照和其他指标以便施加基本相等的力在底盘的两侧。由于导向机件，底盘必须相对于两个限定的轴对称变形，从而保证板簧依然正确设置。
本发明提出了实施弯曲工作的弹簧的擒纵机构，其张力可特别简单地调整，同时保证擒纵机构的正确操作。上面的描述是作为本发明非限制性说明提供的，且本领域技术人员可在不偏离本发明范畴的情况下考虑可能的变化。

Claims (16)

1.一种擒纵机构，其被设置来经板簧(12)从驱动源传递机械能量脉冲到钟表的振荡调节器，所述板簧以绕弯曲点的压弯方式工作，所述板簧(12)能够在两次脉冲之间积累来自所述驱动源的能量，并经第一轭(18)和第二轭(26)在每次脉冲后将其传递到所述振荡调节器，
其特征在于所述板簧(12)安装在底盘(50)上，其相对第一轴(AA)可对称变形，该第一轴通过摆轮、轭(18，26)的旋转轴，和经过所述弯曲点，并相对第二轴(BB)可对称变形，所述第二轴垂直于所述第一轴并通过所述板簧(12)的端部。
2.根据权利要求1所述的机构，其特征在于所述底盘(50)可弹性变形。
3.根据权利要求2所述的机构，其特征在于所述底盘(50)是由硅形成的单件。
4.根据权利要求3所述的机构，其特征在于所述底盘(50)和板簧(12)是由硅形成的单件。
5.根据权利要求4所述的机构，其特征在于所述板簧(12)包括两个槽(55)，其被设计来与所述第二轭(26)的指针(56，57)配合。
6.根据任一项前面权利要求所述的机构，其特征在于设置导向机件以便迫使框架(50)沿所述第一轴(AA)和第二轴(BB)变形。
7.根据权利要求6所述的机构，其特征在于所述导向机件是在所述底盘中形成的，设计成与所述时钟可动机构的框架一体的伸出元件(54)，和沿所述第一和第二轴设置的椭圆形外壳(52)，所述底盘与所述伸出元件配合。
8.根据任一项前面权利要求所述的机构，其还包括第一擒纵轮(32)和第二擒纵轮(34)，其特征在于所述底盘(50)形成框架，所述框架包围所述调节器，所述第一轭(32)和第二(34)轭和第一擒纵轮和第二擒纵轮的轴。
9.根据权利要求4到8中任一项所述的机构，其中所述第一轭(18)提供有叉件(20)，提供有两个角形件(20a，20b)和标枪(20c)，其被设计成同与调节器机件一体的插销(16)和板(14)配合，所述第一轭有尾部，其特征在于，所述第一轭(18)一方面分解为第一部分(18a)，另一方面，分解为第二部分(18b)，所述第二部分叠加在第一部分上，所述第一和第二部分是整体，且特征在于所述第二部分(18b)位于所述板簧(12)的平面内并与其一体。
10.根据权利要求9所述的机构，其特征在于所述第一轭(18)的所述第二部分(18b)、所述板簧(12)和所述底盘(50)是由硅形成的单件。
11.根据任一项前面权利要求所述的安装在时钟可动机构框架上的机构，其特征在于其包括可调整地安装在所述框架上的维护机件，从而相对所述机构的厚度设置所述底盘(50)。
12.根据权利要求11所述的机构，其特征在于所述底盘包括维护表面(58)，且特征在于所述维护机件在所述机构厚度方向上可弹性变形并与所述维护表面配合。
13.根据权利要求12所述的机构，其特征在于所述维护机件是臂形件(60)，远程交叉所述维护表面并具有附件(62)，其被设计成设置在所述维护表面(58)上。
14.根据权利要求10所述的部件，其包括底盘(50)，板簧(12)，第一轭(18)的第二部分(18b)，其特征在于所述加强部分(72)设置在所述第二部分(18b)和所述底盘(50)之间。
15.根据前面权利要求所述的部件(70)，其特征在于所述加强部分(72)分别通过第一和第二断裂区(74)连接到所述第二部分(18b)和所述底盘(50)。
16.在根据权利要求10的机构中组装根据权利要求14和15之一所述部件的方法，其包括以下步骤：
-设置部件(70)，
-安置所述第二部分(18b)的上枢轴装置和下枢轴装置，
-从所述底盘(50)和从所述第二部分(18b)分开所述加强部分(72)，
-除去所述加强部分。
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