CN102880037B - 包括安装在基部上并装配有与在基部上枢转的轮副啮合的另一轮副的模块的钟表机芯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包括模块（36）的钟表机芯，该模块（36）装配有第一轮副（18），该第一轮副（18）与在基部（4）上枢转的第二轮副（32）啮合，所述模块安装在该基部（4）上。该机芯包括由凸轮（40）形成的定位所述模块的定位装置，该凸轮（40）的外周（42）的至少大部分形成阿基米德螺旋线。所述凸轮设置成使得：当所述凸轮围绕所述阿基米德螺旋线的中心转动时，允许对所述第一轮副和所述第二轮副之间的中心距进行调整。所述凸轮优选带有刻度。本发明还涉及一种使用所述凸轮调整两个轮副之间的中心距以优化所述两个轮副的传动效率的方法。

Description

包括安装在基部上并装配有与在基部上枢转的轮副啮合的另一轮副的模块的钟表机芯

技术领域

本发明涉及一种包括模块的钟表机芯，该模块装配有第一轮副，该第一轮副与在基部上枢转的第二轮副啮合，所述模块安装在该基部上。尤其是，本发明涉及一种包括平台擒纵机构（platform escapement）的钟表机芯，该平台擒纵机构形成其中设置有擒纵机构的模块，即，游丝摆轮、擒纵叉和擒纵轮副。该擒纵轮副由擒纵机构夹板和擒纵齿轴形成，该擒纵齿轴在成品机芯中与安装在底板上的齿轮系轮片啮合，平台擒纵机构固定在该底板上。

背景技术

当通过竖直平移将模块固定到钟表机芯的基部、尤其是底板上不存在任何特殊问题时，模块通常由加工或设置在基部中并穿过加工在模块的夹板或杆中的两个相应孔中的两个脚（或销）定位，该竖直平移能够使模块的第一轮副与在基部上枢转的第二轮副啮合。一旦定位，模块就由至少一个螺钉固定到基部上。考虑到在毛坯的各部件中用于第一轮副和第二轮副的脚、孔和支承件的制造公差，模块的定位是近似的，且第一轮副和第二轮副的中心距存在显著变化。如果第一轮副和第二轮副的传动不是最佳的，效率就会降低并变成可变化的，因此这会引起针对钟表机芯的速率的实际问题。通常摆轮的摆幅减小，这影响到钟表的速率准确度。在这方面，在齿轮传动系和平台擒纵机构出口之间的准确且良好限定的啮合是特别重要的。

通过简单的竖直平移来定位模块通常是不可能的。该具体问题的一种解决方案在下列专利文件中给出：CH-578203/US-3,802,183和CH-581342/US-3,945,197。这些文件提出，通过实施竖直平移以便将在平台擒纵机构中的引导孔设置在底板的一个脚（用于固定螺钉的带内螺纹的圆柱体或销）上来组装平台擒纵机构，引导孔能够围绕该脚转动。接着，转动平台擒纵机构，直到平台擒纵机构的两个相应部件和机芯的其余部分抵靠彼此。在第一文件中，平台擒纵机构的柱（销）抵靠杆的侧壁，第四轮片在该侧壁中枢转。擒纵齿轴必须与第四轮片啮合。在第二文件中，平台擒纵机构的夹板的一个区域抵靠安装在底板上的杆。在这两种情况下，改变擒纵齿轴和第四轮片的中心距的各种制造公差的问题保持不变。

图1至图3示出机芯，其中，平台擒纵机构2根据上述技术安装在底板4上。擒纵轮副6像摆轮12一样枢转地安装在平台擒纵机构的下夹板8和顶杆10之间。在图1中，平台擒纵机构安装在脚上，或者如图所示安装在带内螺纹的圆柱体16上，平台擒纵机构能够围绕该带内螺纹的圆柱体16经由水平转动转到图2和图3示出的最终位置。在该最终位置，擒纵轮副的齿轴18与安装在底板上的齿轮系轮片14啮合。为了将平台擒纵机构保持在它的最终位置，设置有两个螺钉；第一螺钉拧入圆柱体16内，第二螺钉穿过在顶杆10中的平头孔22拧入底板中的螺纹孔20内。擒纵轮副和轮片14分别在平台擒纵机构中和在底板上的组装公差意味着不可能获得精确的、预先确定的中心距。此外，平台擒纵机构在底板上的组装具有大的公差，该大的公差显著增加了该问题。因此，齿轴18的齿圈在轮片14的齿圈中的插入不能精确地确定，并具有可变的不受控的性质，这对擒纵机构的操作具有负面影响。

通常，当与在其内枢转的至少第一轮副形成不同单元的模块设置在钟表机芯基部上且第一轮副必须与在基部上枢转的第二轮副啮合时，就会出现与第一轮副和第二轮副的中心距在最佳的中心距附近变化的这一事实相关联的问题，这影响到钟表机芯的正常操作。事实上，尤其是对于在这里提供的模块化结构来说，由于各种制造公差，第一轮副和第二轮副之间的传动变得更差。因此，很难获得预先确定的中心距。

发明内容

本发明的目的是，克服在模块化结构中的中心距可随机变化的上述问题。

因此，本发明涉及一种钟表机芯，该钟表机芯包括模块，该模块装配有第一轮副，该第一轮副与在基部上枢转的第二轮副啮合，所述模块安装在该基部上，该钟表机芯还包括使所述模块在基部上定位的定位装置。所述定位装置由凸轮形成，该凸轮的轮廓/外周的至少大部分形成阿基米德螺旋线或优化的阿基米德螺旋线，所述凸轮设置成使得：当所述凸轮围绕所述阿基米德螺旋线或所述优化的阿基米德螺旋线的几何中心转动时，所述凸轮能够对所述第一轮副和所述第二轮副之间的中心距进行调整。所述凸轮优选带有刻度（calibrated）。

本发明还涉及一种调整调整第一钟表轮副和第二钟表轮副之间的中心距的方法，该第一钟表轮副枢转地安装在模块中，该模块安装在基部上并能够相对于基部围绕几何轴线转动，该第二钟表轮副在所述基部上枢转。该方法的步骤在从属权利要求6中列出。

在本发明的具体实施例中，所述模块是平台擒纵机构，所述第一轮副是擒纵齿轴，所述第二轮副是安装在形成基部的底板上的齿轮系轮片。

下面将在具体实施方式部分阐述本发明的其它具体特征。

附图说明

下面参考附图通过非限制性示例对本发明进行说明，其中：

-图1是现有技术的机芯的俯视图，在该机芯上安装有平台擒纵机构，该平台擒纵机构在机芯中处于其初始组装位置。

-图2是图1的机芯的俯视图，平台擒纵机构处于最终位置。

-图3是沿图2中的线III-III的横截面图。

-图4是其内安装有根据本发明的平台擒纵机构的钟表机芯的实施例的局部示意性俯视图，所述平台擒纵机构处于初始位置。

-图5是与图4的视图类似的视图，所述平台擒纵机构处于中间组装位置。

-图6是与图4的视图类似的视图，所述平台擒纵机构处于最终组装位置。

具体实施方式

参考图4至图6，将参考图1至图3但是结合本发明对上述类型的钟表机芯进行示意性地说明。局部示出钟表机芯30。一方面，示出了第四轮片32，该第四轮片32枢转地安装在底板4和杆34之间；另一方面，示出了具有擒纵轮副的平台擒纵机构36，仅示出了擒纵轮副的擒纵齿轴18。这对于描述本发明是足够的。

根据调整第一钟表轮副18和第二钟表轮副32之间的中心距L的方法的第一实施方案，在基部上设置有凸轮40，该凸轮40的外周42的至少大部分形成阿基米德螺旋线或优化的阿基米德螺旋线，其中，第一钟表轮副18枢转地安装在模块36中，模块36安装在基部4上并能够相对于基部4围绕几何轴线38转动，第二钟表轮副32在基部上枢转。该方法包括下列步骤：

A）在初始位置，将模块36、尤其是平台擒纵机构安装在基部4上（图4），其中，第一轮副和第二轮副没有啮合，使得在将平台擒纵机构固定到基部上（如果必要的话）之前，平台擒纵机构能够围绕几何轴线38转动，且使得当尤其是使用插入到凸轮40的狭槽44内的螺丝刀使所述凸轮自转时，模块的距所述几何轴线一定距离的第一侧表面48能够抵靠凸轮40越过一定角距离，所述凸轮40摩擦安装在芯轴46上，该芯轴46的中心位于阿基米德螺旋线或优化的阿基米德螺旋线的中心上。

B）使模块围绕几何轴线38转动，直到第一轮副18的齿圈50插入第二轮副14的齿圈52并抵靠所述第二轮副（图5）。

C）角定位凸轮40，使得该凸轮抵靠所述模块的侧表面48，第一轮副和第二轮副处于在上述步骤B）产生的相对位置（图5）。

D）在步骤C）之后，使凸轮转动越过一角距离，该角距离基本上对应于第一轮副相对于第二轮副的确定的平移，以便通过使第一轮副的齿圈50从第二轮副的齿圈52部分退回确定的距离来增大中心距L（图6），并且保持侧表面48与凸轮抵靠。

在图4至图6示出的实施例中，模块36是平台擒纵机构，第一轮副18是擒纵齿轴，第二轮副14是安装在形成所述基部的底板4上的齿轮系轮片32。在具体的变型中，轮32是第四轮片。

根据本发明，凸轮40的形成凸轮的外周的侧表面42基本上限定了在垂直于所述凸轮的转动轴线的平面中的阿基米德螺旋线。阿基米德螺旋线是极坐标方程曲线R=P·θ，其中，R是在中心处的半径，θ是从原点——即，螺旋线中心——出发走过的角度。参数P可根据具体的结构选取，且提供了退回以优化两个轮副的传动。它可具有正的或负的数学符号。应该指出，凸轮40具有负的符号。因此，螺旋线具有P·2π的螺距，并具有显著的特征，即，对于角度θ的给定增加，它的中心距始终增加相同的值，而不考虑初始角度θ0。因此，凸轮转动通过确定的角度对应于半径R的确定的增加，而不考虑凸轮的初始位置。本发明利用了该特有特征。当在这里提到凸轮的侧表面形成阿基米德螺旋线时，显然，它是这种螺旋线的螺旋圈（coil），例如十分之一或二十分之一。在改进的变型中，由于螺旋线的中心与两个轮副的中心不同且模块与凸轮抵靠的抵靠表面不是始终与模块的转动方向（切向方向）垂直，所以优化阿基米德螺旋线。因此，尤其是根据两个轮副的位置、凸轮的位置和模块与凸轮抵靠的抵靠表面通过计算对阿基米德螺旋线进行优化，以便在凸轮的转动角度和两个轮副的中心距的变化之间具有希望的线性特征。

因此，根据本发明的方法提出，将所涉及的两个轮副的齿圈插入彼此，直到所述轮副彼此锁定。这形成了不受制造公差影响的特殊位置。在该特殊位置，中心距基本上由彼此啮合的两个轮副的尺寸限定。应该指出，由于轮副在它们各自的轴承中的侧面间隙，两个轮副不能精确地位于它们自由的位置。该问题可以在根据本发明的方法的上述步骤D）中使用的确定角距离的过程中被考虑到。

当两个轮副停止时，凸轮40的转动角度对应于所述第一轮副相对于所述第二轮副的确定的平移，而不考虑凸轮的初始位置。因此，用于优化传动的该确定的平移不受各种制造公差的影响，除了凸轮的制造公差以外。这从用于提供凸轮的外周的特殊轮廓推导出。在优选的变型中，凸轮带有刻度，以便获得上述确定的平移所必须的转动角度对应于预先确定的角度。

在使第一轮副的齿圈50从第二轮副的齿圈52受控的退回的过程中，为了使模块、尤其是其侧表面与凸轮保持接触、恰当地抵靠所述凸轮，在本发明的方法的变型中设置有弹簧56。该弹簧优选在平台擒纵机构已添加到底板上并进入两个轮副接触的位置后安装。在一变型中，为了使两个轮副轻轻地进入停止位置，可以使凸轮在减小两个轮副的中心距的方向上转动。在另一变型中，一旦两个轮副抵靠彼此停止，就角定位凸轮40，使得凸轮抵靠模块36的侧表面48。在该结构中，凸轮具有初始位置，例如如图5所示。接着，操作者或自动机械使凸轮在使第一轮副移动远离第二轮副的方向上转动。

凸轮轴线优选根据制造公差的分散设置，从而，如果可能的话，所述凸轮与模块36的侧表面48的接触点或接触区域基本上位于由凸轮外周形成的螺旋圈的预先限定的区域中。为此，将考虑侧抵靠表面48在中间位置处的最大公差，并将考虑凸轮转动以实施受控的预先确定的退回的方向，其中，在所述中间位置处，两个轮副相对于安装在底板4上的凸轮彼此抵靠。通过示例，在平台擒纵机构的情况下，退回0.05mm，以确保机芯良好工作。如果用于使凸轮轴线相对于平台擒纵机构的接触表面定位的最大公差是例如＋/－0.075mm，对于退回量0.05mm以及凸轮与模块的相对定位的最大变化量0.15mm，选取的螺旋线的螺距必须至少0.2mm。由于用于退回的角距离始终在相同方向上，所以提供了凸轮轴线的理论位置，从而在上述中间位置与模块接触的理论位置位于对应于在使第一轮副移动远离第二轮副的转动方向上从凸轮外周的凹槽/凹口58增加0.075mm的角距离处。这确保能够使凸轮转动以实施在各种情况下用于确定的退回的0.05mm平移。在给出的示例中，退回有利地对应于90°的角度，操作者能够容易地近似地实现该角度，简单地通过观察在中间位置时凸轮上的狭槽44的初始位置并在视觉上定位凸轮必须进入的最终位置，即，在该情况下，该最终位置与初始位置垂直。应该指出，由于凹槽58，优选选取比最大限值稍微大的螺距。

在本发明的方法的第二实施方案（未示出）中，凸轮安装在模块36中且因此与其结合为一体。在这种情况下，凸轮所抵靠的侧表面是与基部4结合为一体的部分的侧表面。调整两个轮副的中心距的方法仍然与上述第一实施方案的方法相似。它是本领域技术人员能够简单地设想到的技术反转。

在优选的变型中，其中，模块通过至少一个螺钉刚性地固定在其最终位置，顶杆具有长形孔62，该长形孔62与在底板4上的螺纹孔64相对。因此，平台擒纵机构借助于穿过长形孔的平头螺钉76固定在最终位置。螺纹孔还可以设置在销中，该销部分插入到长形孔内。用于第二螺钉78的螺纹孔66设置在平台擒纵机构的转动轴线38上。该孔与所述转动轴线是共轴的。

应该指出，根据本发明的调整中心距的方法还可以通过临时地设置在基部或模块上的凸轮、尤其是使用包括本发明的凸轮的工具实现。工具和基部或模块因而包括互补装置，该互补装置使工具定位在给定的位置且使该工具尤其是围绕穿过阿基米德螺旋线或优化的阿基米德螺旋线的中心的几何轴线准确地转动，以获得希望的调整。

本发明还涉及钟表机芯30，该钟表机芯30设置成实施上述的调整两个轮副的传动的方法。该钟表机芯包括模块36，该模块36设置有第一轮副18，该第一轮副18与在基部4上枢转的第二轮副32啮合，模块安装在该基部4上。将模块刚性地固定到基部上（如果必要的话）之前，将该模块这样安装在基部上，即，它能够围绕几何轴线38水平转动。在图4至图6示出的实施例中，基部的脚或销66设置在模块36的孔中。根据本发明，机芯包括由凸轮40形成的定位装置，该凸轮的外周42的至少大部分形成阿基米德螺旋线。凸轮优选带有刻度。阿基米德螺旋线的选择如上所述。

当凸轮自转时，模块36的距几何轴线38一定距离的侧表面48能够压靠在凸轮上越过一定角距离。尤其是，至少当凸轮在中间位置和最终位置之间转动时，该侧表面能够压靠在凸轮上，在该中间位置，两个轮副18和32通过它们彼此插入各自的齿圈彼此抵靠，在该最终位置，两个轮副彼此间隔给定的距离，以释放它们并提高两个轮副的传动效率。侧表面48位于第一区域，该第一区域与第二区域关于由第一轮副和第二轮副的平行转动轴线72和74限定的几何平面70相对，几何轴线38位于该第二区域。在这两条转动轴线之间的距离L限定了中心距，根据本发明，该中心距通过使凸轮转动越过给定的角距离进行调整，该角距离与第一轮副相对于第二轮副从特定位置起的确定的平移相对应，在该特定位置，第一轮副的齿圈尽可能深地插入第二轮副的齿圈。该特定位置具有仅由两个轮副的尺寸确定且不受制造公差影响的优点。由于本发明的凸轮，可以实施预先确定的退回，以优化两个轮副的齿圈的相对位置。

如上所述，当模块是平台擒纵机构、第一轮副是擒纵齿轴并且第二轮副是安装在形成所述基部的夹板上的齿轮系轮片时，本发明是特别有用的。一般地，它是齿轮系的最后的轮片，尤其是第四轮片。

Claims (10)

1.钟表机芯(30)，该钟表机芯(30)包括模块(36)，该模块装配有第一钟表轮副(18)，该第一钟表轮副(18)与在基部(4)上枢转的第二钟表轮副(32)啮合，所述模块安装在该基部(4)上，该钟表机芯(30)还包括使所述模块在所述基部上定位的定位装置，其特征在于，所述定位装置由凸轮(40)形成，该凸轮的外周(42)的大部分基本上形成阿基米德螺旋线，所述凸轮设置成使得：当所述凸轮围绕所述阿基米德螺旋线的中心(46)转动时，允许对所述第一钟表轮副和所述第二钟表轮副之间的中心距(L)进行调整。

2.根据权利要求1所述的钟表机芯，其特征在于，所述凸轮带有刻度。

3.根据权利要求1所述的钟表机芯，其特征在于，在将模块刚性地固定到所述基部上之前，所述模块能够围绕几何轴线(38)转动；当所述凸轮围绕所述阿基米德螺旋线的中心(46)转动时，所述模块的距所述几何轴线一定距离的侧表面(48)能够保持抵靠在固定在所述基部的所述凸轮上越过一定角距离。

4.根据权利要求3所述的钟表机芯，其特征在于，所述侧表面(48)位于第一区域，该第一区域与第二区域关于由所述第一钟表轮副和所述第二钟表轮副的平行转动轴线(72,74)限定的几何平面(70)相对，所述几何轴线位于该第二区域。

5.根据权利要求1所述的钟表机芯，其特征在于，所述模块是平台擒纵机构，所述第一钟表轮副是擒纵齿轴，所述第二钟表轮副是安装在形成所述基部的夹板上的齿轮系轮片。

6.调整第一钟表轮副(18)和第二钟表轮副(32)之间的中心距(L)的方法，该第一钟表轮副(18)枢转地安装在模块(36)中，该模块安装在基部(4)上并能够相对于基部(4)围绕几何轴线(38)转动，该第二钟表轮副(32)在所述基部上枢转，所述方法的特征在于，凸轮(40)永久地或临时地固定到所述基部或所述模块上，所述凸轮的外周(42)的大部分基本上形成阿基米德螺旋线，所述方法包括下列步骤：

A)将所述模块安装在所述基部上，使得在将所述模块刚性地固定到所述基部上之前，所述模块能够围绕所述几何轴线转动，并使得当所述凸轮围绕所述阿基米德螺旋线的中心转动时，所述模块的侧表面(48)或者根据所述凸轮固定到所述基部上还是固定到所述模块上而固定到所述基部上或固定到所述模块上的部件的侧表面能够抵靠在所述凸轮上越过一定角距离；

B)使所述模块围绕所述几何轴线转动，直到所述第一钟表轮副的齿圈插入所述第二钟表轮副的齿圈并抵靠所述第二钟表轮副；

C)角定位所述凸轮，使得所述凸轮抵靠所述侧表面，所述第一钟表轮副和所述第二钟表轮副处于在步骤B)产生的相对位置；

D)在步骤C)之后，使所述凸轮转动越过一角距离，该角距离基本上对应于所述第一钟表轮副相对于所述第二钟表轮副的确定的平移，以便通过使所述第一钟表轮副的所述齿圈从所述第二钟表轮副的所述齿圈部分退回来增加所述中心距，并且保持所述侧表面与所述凸轮抵靠。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述凸轮带有刻度，使得所述角距离对应于预先确定的角度。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，借助于弹簧(56)保持所述侧表面与所述凸轮抵靠。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述模块是平台擒纵机构，所述第一钟表轮副是擒纵齿轴，所述第二钟表轮副是安装在形成所述基部的底板上的齿轮系轮片。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤D)之后，借助于至少一个螺钉(76)将所述模块刚性地固定到所述基部上。