CN102566400A

CN102566400A - 表的击打机构

Info

Publication number: CN102566400A
Application number: CN2011104101440A
Authority: CN
Inventors: N·卡拉帕提斯; D·萨尔其
Original assignee: Montres Breguet SA
Current assignee: Montres Breguet SA
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2031-12-09
Also published as: JP2012127955A; CH704198A2; US8537642B2; JP5330492B2; HK1173234A1; EP2463731A1; CN102566400B; EP2463731B1; US20120155227A1

Abstract

本发明涉及一种表的击打机构(1)，所述击打机构包括固定到音簧支架(12)的至少一个音簧(11)，以及用于触发所述音簧的振动的至少一个音锤(2)。所述击打机构包括设置在音锤的击打部上的形式为移动微磁体的第一磁性元件(20)，以及设置在音簧的一部分中的形式为固定微磁体的第二磁性元件(21)。所述第二磁性元件至少部分地与所述第一磁性元件相对，并且能够产生与所述第一磁性元件的磁场具有相反极性的磁场。在击打模式下，所述音锤能够在音簧的方向上被驱动，以便经由两个磁性元件的排斥力导致的磁性冲击触发所述音簧的振动。

Description

表的击打机构

技术领域

本发明涉及一种用于表或者可能用于音乐盒的击打机构(strikingmechanism)。所述机构能够产生一个或多个声音以指示闹铃或三问(minute repeater)，或者在音乐盒的情况下指示一首音乐。

背景技术

在制表领域中，使用传统结构来制造机芯，所述机芯具有击打机构，例如闹铃或三问。在这些实施方式中，所使用的一个或多个音簧分别由金属丝形成，所述金属丝总体为圆形并且设置在与表盘平行的平面上。每个音簧的金属丝在表框中总体围绕机芯设置，并且位于其上安装有机芯的各个部件的机板上方。每个音簧的一个端部或者多个端部例如通过焊接固定到与机板成一体的音簧支架上，所述音簧支架例如对于所有音簧可以是共用的。每个音簧的另一个端部通常可以是自由的。

表的击打机构包括至少一个在预定时间被致动的音锤。每个音簧的振动是由于特别在音簧支架附近对应的音锤撞击所述音簧而产生的。每个音锤在音簧的平面内完成部分旋转以便击打对应的音簧并且使该音簧在其平面内振动。音簧的部分振动还被音簧支架传递到机板上。

传统击打机构的音锤和音簧之间的机械撞击是难以控制的。对于声学效率的优化也是如此，其极大地局限在可听频率范围内，特别是在1kHz和4kHz之间的频率范围内，也可以在4kHz和20kHz之间的频率范围内。这是由于音锤与音簧的机械撞击的持续时间非常短并且大部分能量以4kHz以上的高频振动模式传递。音锤与音簧撞击的持续时间通常不能在不导致撞击能量的显著下降的情况下，通过改变相关部件的几何结构、惯性和材料来增加。此外，机械碰撞(尤其是音锤与音簧的撞击)可能导致寄生噪声，特别是在双撞击的情况下，并且导致音簧的磨损，这是一个缺陷。

欧洲专利No.2048548主要公开了一种用于表的击打机构的音锤，可以在此予以引用。所述音锤包括相互铰接的两个部件以及固定到其中一个铰接部件的弹性构件。当音锤处于稳定位置时，弹性弹簧构件保持音锤的两个部件，而当音锤处于击打位置时，所述两个部件彼此移开，并且被弹性弹簧构件返回。这种音锤布置使得击打机构的制造复杂化，这是一个缺陷。此外，音锤的任何机械撞击还可能导致寄生噪声，这是另一个缺陷。

法国专利No.2407862和1214428公开了一种用于时钟的击打装置。所述击打装置尤其包括可旋转地安装的音锤，所述音锤由电磁体在钟的方向上驱动，以便在音锤与钟的机械撞击期间产生声音。如前文所述，音锤与钟的任何机械撞击也可能导致寄生噪声，这是一个缺陷。

发明内容

因此，本发明的一个目的是通过提出一种表的击打机构来克服现有技术的缺陷，所述击打机构利用一种新的原理，即，在击打模式下音锤与音簧没有任何直接机械接触的情况下，从至少一个音簧产生一个或多个声音。

本发明因而涉及包含独立权利要求1中限定的特征的上述的表的击打机构。

在从属权利要求2至15中限定了表的击打机构的具体实施例。

根据本发明的击打机构的一个优点在于，在音锤与音簧之间没有任何直接机械接触的情况下，音簧能够经由一种磁性设置被击打。所述磁性设置可以包括向音簧提供至少一个固定永磁体，以及向音锤的击打部提供移动永磁体，所述移动永磁体面向所述固定永磁体，但是具有相反的磁极性。

由于在没有任何直接机械接触情况下的经由音锤击打音簧的磁性设置，击打冲击的持续时间可以有利地增加。这使得在低频音簧振动模式下、尤其在1kHz和4kHz之间的频率范围内的能量传递得以最大化。使用这种弹性设置的恢复系数(restitution coefficient)大于具有机械碰撞的传统击打机构的恢复系数。此外，来自机械碰撞的寄生噪声因而得以消除，并且还消除了多重冲击以及所导致的对于音簧振动的干涉。

附图说明

从下面尤其参照附图给出的说明中，将会更清楚地看到表的击打机构的目的、优点和特征，其中：

图1示出根据本发明的表的击打机构的一个实施方式的简化的俯视图；

图2示出在音锤与音簧的机械撞击期间以及当由击打机构产生磁力时，施加给音簧的力相对于冲击的持续时间的比较曲线图；以及

图3示出由机械撞击或者由磁力产生的音簧振动分音(partial)根据振荡频率的振幅的比较曲线图。

具体实施方式

在下文的说明中，在本技术领域中公知的表的击打机构的所有传统的部件将仅作简要描述。

图1示出用于报时表的击打机构1的简化视图。所述击打机构1主要包括音簧11，所述音簧11例如在其一端连接到音簧支架12，而所述音簧11的另一端可以自由移动。所述音簧支架可以优选地固定到表的机芯的机板(未示出)上，但是它也可以固定到表壳的内部部件上。所述击打机构还包括音锤2，所述音锤2围绕轴线7可旋转地安装在例如音簧支架附近的机板上。所述音锤用于触发所述音簧11以使其产生至少一个声音，以便指示例如小时、分钟或者被编程的闹铃时间。

音簧11可以例如使用金属丝制成圆的一部分的形式，所述金属丝通常由铁磁材料(铁、镍、钢或钴)制成，或者也可以由贵金属或金属玻璃制成。所述圆的一部分通常围绕表的机芯的一部分(未示出)。音簧的所述圆的一部分基本在与所述机板以及表盘(未示出)平行的平面内延伸。所述音簧11的横向截面可限定矩形，或者优选地具有小于0.8mm的直径的圆盘。

应指出，所述音簧还可以具有与圆的一部分不同的形状，例如直线形状或者矩形形状。

音锤的击打部有利地包括第一磁性元件，所述第一磁性元件可以是移动永磁体20。所述移动永磁体20可以有利地是微磁体。所述微磁体可以粘接或者焊接到音锤的击打部或者插入在音锤的击打部的凹腔中。所述微磁体也可以通过公知的磁化操作在音锤的击打部的材料中制成。但是，为了使音锤的击打部磁化，所述击打部必须由铁磁材料制成。

包含移动永磁体20的所述音锤的击打部经由阻尼弹簧5被保持在距音簧一定距离处，而驱动弹簧3可被上条以便经由音锤轴杆6在音簧的方向上驱动所述音锤以使所述音簧振动。阻尼弹簧5围绕固定到表的机板的心轴8可旋转地安装。还设有一调节轮4，在调节轮4上偏心地设置有销4a。所述销与阻尼弹簧的第一凸轮形端部的一个表面接触。阻尼弹簧5的另一端经由轴杆6将音锤2保持在不工作位置。在所述不工作位置，音锤的击打部与音簧11之间的距离可以例如通过轮4调节，所述轮4具有与阻尼弹簧5的第一端部的表面接触的销4a。

音簧11还包括第二磁性元件，所述第二磁性元件可以是固定永磁体21。所述固定永磁体可以有利地是与音锤的移动永磁体20具有相同或不同尺寸的微磁体。所述微磁体也可以粘接或者焊接到音簧上，或者插入在音簧的材料中制成的凹腔中。音簧的两个部分也可以焊接到微磁体的每一侧。所述音簧的微磁体也可以通过公知的磁化操作直接在音簧的材料中制成，并且所述音簧的材料必须是铁磁的。音簧的固定永微磁体21设置为至少部分地面对音锤2的移动永微磁体20，但是具有相反的磁极性。优选地，两个微磁体彼此直接相对。音簧的所述固定永磁体21也可以形成惯性块，以增加所产生的分音的密度以及增加音簧的品质因数。

由于两个微磁体20和21设置为以不同的极性彼此相对，所以产生排斥力。在此实施方式中，微磁体的两个北极彼此相对。此排斥力随着所述微磁体彼此靠近而增加。在击打模式下并且当音锤2在音簧11的方向上下降时，发生磁性冲击，从而在音锤与音簧之间没有任何直接机械接触的情况下产生所述音簧的声学振动。因此，仅通过磁性相互作用实现音锤与音簧之间的机械能的传递。音锤2与音簧11之间的这种能量传递因而可以在音锤与音簧之间没有任何机械接触的情况下发生。

可以独立于被驱动弹簧3驱动的音锤2的速度，通过改变微磁体20、21的尺寸或者通过使用具有不同磁化强度的微磁体来优化在音簧11上的冲击的持续时间。在这些条件下，可以使得在1kHz和4kHz之间的优选频率范围内的音簧振动模式下的能量传递最大化。当音簧11的振动通过磁性冲击产生时，消除了由于碰撞产生的任何寄生噪声。

两个永微磁体20和21之间的排斥力将以局部逼近(localapproximation)根据距离的4次幂而增加。这在两个微磁体相对于它们之间分隔的距离较小时得到证实。这意味着两个微磁体20、21不会彼此直接机械接触。当分隔两个微磁体的距离除以二时，所述排斥力将增大16倍。因此，阻尼弹簧5主要仅用于在不工作模式下将音锤移动远离音簧特定的距离，而不会像传统的击打机构中那样在音锤击打期间调节能量的传递。

当音锤2的击打部处于接近1μm的距离以用于使音簧振动时，磁力可以在1N的量级。通常，当音锤击打时，分隔音锤2和音簧11的距离可以在5μm或更多的量级，以产生足够的音簧振动。这些永微磁体可以制成为具有1mm³或更小的尺寸，从而产生小于1200高斯的磁场。当音锤处于不工作位置时，由阻尼弹簧5调节的分隔音锤2的击打部与音簧11的距离可以小于0.3mm。

可以参考图2和3以比较传统的击打机构和本发明的击打机构。

图2示出对于传统的击打机构和对于根据本发明的击打机构，当音锤击打时根据冲击的持续时间作用在音簧上的力的曲线图。对于此比较曲线图，两个微磁体具有相同的永久磁化强度，其中对于曲线A具有第一磁化强度值m1，对于曲线B具有第二磁化强度值m2。所述第二磁化强度值m2大于所述第一磁化强度值m1。曲线C代表在击打模式下当音锤与音簧之间具有机械碰撞时的力。

为了比较的目的，音锤、驱动弹簧和阻尼弹簧的初始速度是相同的。在具有机械碰撞的传统击打机构的情况下，当音锤和音簧之间接触时力被施加。冲击的持续时间非常短。在根据本发明的击打机构的磁性设置的情况下，力远程地起作用并且由此导致的冲击具有较长的持续时间。所传递的总能量相对于传统的击打机构也更大。通过增加微磁体的磁化强度值，可以增加磁性冲击的持续时间。

图3示出对于传统的击打机构和对于根据本发明的击打机构，根据音簧的振荡频率在快速傅里叶变换之后的分音的振幅。虚线的曲线代表磁性冲击，而实线的曲线代表机械碰撞。音簧振动由分音形成，所述分音是通过对音簧的机械碰撞或者通过磁性冲击产生的。所使用的磁性冲击代表如参照图2所述的微磁体的磁化强度值m2。与机械碰撞相比，在磁性冲击情况下减少了高频成分，尤其是高于20kHz的成分。保留在1kHz和4kHz之间的模式中的相关能量在传统机械碰撞的情况下对应于所传递的总能量的40％，在磁性冲击的情况下对应于所传递的总能量的55％。这清楚地表明通过使用本发明的击打机构的磁性设置，使得在低频音簧振动模式中的能量传递最大化。此外还消除了任何寄生噪声。

在未示出的一个实施方式中，还可以设想在音锤的击打部上设置两个或更多的移动永微磁体，以及至少部分地面对音锤的其中两个微磁体在音簧上设置两个或更多的永微磁体。在音锤上设有两个移动微磁体的情况下，音簧的两个固定微磁体分别与音锤的击打部的每个微磁体相对，但是具有相反的磁极性。其中一个音锤微磁体的南极可以面对其中一个音簧微磁体的南极，而另一个音锤微磁体的北极可以面对另一个音簧微磁体的北极。还可以设想仅音锤微磁体的北极或南极之一面对移动的音簧微磁体的北极或南极，以便产生排斥力。

作为使用永微磁体的替代，还可以设想设置线圈，所述线圈可以连接到连续的电流，以便如同在音锤和/或音簧上的磁性元件一样，产生具有确定极性的磁场。每个线圈也可以设置为在击打机构的不工作模式下与连续的电流源脱离连接。

从刚才给出的说明出发，本领域技术人员可以设计表的击打机构的多个变型而不会脱离由权利要求所限定的本发明的范围。音簧的中间部分可以固定到与机板或表的中间部件成一体的音簧支架上。音锤也可以安装在表的中间部件上。在音锤的微磁体处于音簧的微磁体的垂直方向的情况下，音锤也可以被致动而平移运动以使所述音簧在击打模式下振动。所述击打机构可以包括分别由相应的音锤经由磁性设置触发的多个音簧。可以与音簧的磁性元件相对在音锤上设置永磁体，所述音簧的磁性元件的形式为线圈，在所述线圈中通过连续电流以产生磁场，所述磁场的极性与音锤的永磁体的极性相反。相反地，可以在音簧上设置永磁体并且在音锤上设置磁性元件，所述磁性元件的形式为线圈，连续电流通过所述线圈以产生与音簧的永磁体具有相反极性的磁场。也可以在音簧或者音锤上设置两个永磁体，所述两个永磁体部分地面对在音锤或者音簧上的具有相反极性的永磁体。

Claims

1.一种用于表的击打机构(1)，所述击打机构包括固定到音簧支架(12)的至少一个音簧(11)，以及用于触发所述音簧以使所述音簧振动的至少一个音锤(2)，其特征在于，所述击打机构包括设置在音锤的击打部上的第一磁性元件(20)，以及设置在音簧的一部分中的第二磁性元件(21)，其中所述第二磁性元件至少部分地与所述第一磁性元件相对，并且能够产生与所述第一磁性元件的磁场具有相反极性的磁场；在击打模式下，所述音锤能够在音簧的方向上被驱动，以便经由两个磁性元件的排斥力导致的磁性冲击触发所述音簧的振动。

2.根据权利要求1所述的击打机构(1)，其特征在于，所述音锤的第一磁性元件(20)是移动永磁体。

3.根据权利要求2所述的击打机构(1)，其特征在于，所述移动永磁体(20)是移动微磁体。

4.根据权利要求1所述的击打机构(1)，其特征在于，所述音簧(11)的第二磁性元件(21)是固定永磁体。

5.根据权利要求4所述的击打机构(1)，其特征在于，所述固定永磁体(21)是固定微磁体。

6.根据权利要求1所述的击打机构(1)，其特征在于，所述第一磁性元件(20)是能够连接到连续电流源以产生磁场的线圈，所述磁场具有与所述第二磁性元件(21)产生的磁场的极性相反的确定的极性。

7.根据权利要求1所述的击打机构(1)，其特征在于，所述第二磁性元件(21)是能够连接到连续电流源以产生磁场的线圈，所述磁场具有与所述第一磁性元件(20)产生的磁场的极性相反的确定的极性。

8.根据权利要求1所述的击打机构(1)，其特征在于，所述音锤经由阻尼弹簧(5)被保持在距音簧一定距离处；以及，所述音锤在击打模式下经由预上条的驱动弹簧(3)在音簧的方向上被驱动。

9.根据权利要求1所述的击打机构(1)，其特征在于，所述音簧(11)限定在所述表的表壳内围绕表的机芯的圆形的至少一部分或者矩形的至少一部分；所述音簧(11)的第一端固定到音簧支架(12)，而第二端可以自由移动；所述音簧的第二磁性元件(21)设置在所述音簧支架(12)的附近；以及，所述音锤的第一磁性元件(20)在不工作模式下设置为与所述音簧的第二磁性元件(21)相对并且相距一定距离。

10.根据权利要求1所述的击打机构(1)，其特征在于，所述音锤(2)的击打部包括形式为微磁体的至少两个磁性元件(20)，所述至少两个磁性元件(20)至少部分地面对音簧(11)的形式为固定微磁体的第二磁性元件(21)。

11.根据权利要求1所述的击打机构(1)，其特征在于，所述音簧包括形式为微磁体的至少两个第二磁性元件(21)，所述至少两个第二磁性元件(21)至少部分地面对音锤(2)的形式为移动微磁体的第一磁性元件(20)。

12.根据权利要求1所述的击打机构(1)，其特征在于，所述击打机构(1)包括设置成一个在另一个之上且没有任何接触的多个音簧(11)，每个音簧的一端都固定到同一个音簧支架(12)上或者固定到多个相应的音簧支架上，每个音簧均能够由相应的音锤(2)触发以便振动；以及，每个音簧包括至少一个能够产生磁场的第二磁性元件(21)，所述磁场的极性与设置在相应音锤的击打部上的每个第一磁性元件(20)产生的磁场的极性相反。

13.根据权利要求3所述的击打机构(1)，其特征在于，所述移动微磁体(20)粘接或者焊接到所述音锤的击打部，或者插入在所述音锤的击打部中的凹腔内。

14.根据权利要求5所述的击打机构(1)，其特征在于，所述固定微磁体(21)粘接或者焊接到所述音簧的一部分上，或者插入在所述音簧的一部分中的凹腔内。

15.根据权利要求3和5所述的击打机构(1)，其特征在于，所述微磁体是通过在所述音锤(2)的击打部或者所述音簧(11)的一部分的铁磁材料中的磁化操作而制成的。