CN104220941A - 具有无圆盘的摆轮的柔性擒纵机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钟表擒纵机构(100)，该擒纵机构(100)包括擒纵轮(400)和没有圆盘的摆轮(300)，由柔性的一体式机构(500)在所述摆轮(300)和所述擒纵轮(400)之间传递冲击，所述柔性的一体式机构(500)由至少一个柔性带(700)连接至固定结构(800)或连接至所述擒纵轮(400)。振荡由游丝(121)维持，所述游丝(121)终止于游丝外桩(122)，该游丝外桩(122)在工作期间是可动的并且由具有柔性带(124)的柔性引导件(123)引导，所述柔性引导件(123)的转动中心(125)与所述摆轮(300)同轴，其中，所述游丝外桩(122)接纳一销(127)，该销(127)能够沿所述轮(126)的凸轮路径(128)运动。在振荡期间，所述游丝外桩(122)在由所述游丝(121)施加的力的作用下相对于所述游丝外桩(122)的停顿位置运动，并且所述销(127)维持和调节所述振荡。
Description
技术领域
本发明涉及一种钟表擒纵机构，该擒纵机构包括擒纵轮和没有圆盘的摆轮，由柔性的一体式机构在摆轮和擒纵轮之间传递冲击，该柔性的一体式机构由至少一个柔性带连接至固定结构或连接至所述擒纵轮。
本发明还涉及一种钟表机芯，该钟表机芯包括固定结构和至少一个此类型的机构。
本发明还涉及一种钟表，该钟表包括固定结构和至少一个此类型的机构和/或至少一个此类型的钟表机芯。
本发明涉及钟表机构的领域并且更具体地涉及擒纵机构的领域。
背景技术
钟表制造性能要求具有最小的空间需求和缩减的部件数量的高精度机芯，以便控制在生产、组装以及调整方面的花费。LIGA或DRIE技术可制造出柔性的、精确的部件，并且可挑战传统构造，这些传统构造的特征表现为部件非常多并且调整复杂。
ROLEX SA名下的专利申请WO2011/120180 A1公开了一种具有两个臂——所述两个臂中的每个臂设置有用于与相同的齿轮接合的擒纵叉瓦——的擒纵叉式制动杆，该擒纵叉式制动杆具有将制动杆连接到使其能够枢转的框架的两个弹性臂和大致形成双稳态系统的第三弹性件。
ENZLER&VON GUNTEN名下的专利申请EP 2 037 335 A2公开了一体式的瑞士杠杆擒纵机构，该擒纵机构具有两个臂——所述两个臂中的每个臂设置有擒纵叉瓦——且包括由连接到一定结构并且限定假定支点的柔性片所形成的臂。
NIVAROX名下的专利申请EP 2 450 755 A1公开了一种用于钟表机构的擒纵轮，该钟表机构包括多个齿轮，所述多个齿轮同轴且绕枢转轴线同步枢转，并且包括位于第一冲击平面内的至少一个第一冲击齿轮以及位于与第一冲击平面平行或会合的第二停止平面内的至少一个第二释放齿轮。第二释放齿轮包括至少一个可移动组件，该可移动组件一方面包括相对于枢转轴线径向可移动的且通过第一返回装置返回至平衡位置的至少一个释放齿，且另一方面包括通过第二返回装置在第一径向方向上朝停止位置返回的至少一个锁紧齿。释放齿包括驱动装置，该驱动装置在释放齿沿与第一径向方向相对的第二径向方向移动时设置成与包括在锁紧齿中的互补驱动装置协作，以便在第二径向方向上驱动锁紧齿。当释放齿在第一径向方向上移动时，驱动装置设置成在距互补驱动装置一定距离处移动而不驱动锁紧齿。
GIRARD PERREGAUX SA名下的专利申请EP 2 105 806 A1公开了一种限定有两根正交轴的可变形框架，该可变性框架包括片簧，该片簧在最大尺寸处屈曲且设置成当双稳态片的形状改变时存储能量。
ROLEX SA名下的专利申请EP 2 221 677 A1公开了一种具有抵抗弹簧而枢转的杆的棘爪擒纵机构，该棘爪擒纵机构朝着擒纵轮推动所述杆的止动元件；所述杆承载与由圆盘承载的释放拨爪协作的释放元件，该圆盘的位置在摆轮速度变化的影响下可相对于摆轮圆盘移动。
SHORTILL名下的专利申请CH 60 813 A公开了一种杠杆式擒纵机构，该擒纵机构的擒纵轮包括位于其法兰两侧上的、与彼此相对且面对面地安装的擒纵叉瓦协作的交替齿。
ETA SA名下的专利申请EP 1 967 919 A1公开了一种具有切向冲击的擒纵机构，该擒纵机构包括一个可移动的环形框架，该环形框架包括设置成与位于环内部的可移动的擒纵机构的齿协作的擒纵叉瓦。
发明内容
本发明通过提出厚度小且制造经济的紧凑的机构来克服已知结构的缺陷。
为此，本发明涉及一种钟表擒纵机构，该擒纵机构包括擒纵轮和没有圆盘的摆轮，由柔性的一体式机构在摆轮和擒纵轮之间传递冲击，该柔性的一体式机构由至少一个柔性带连接至固定结构或连接至所述擒纵轮，其特征在于，振荡由游丝维持，该游丝终止于游丝外桩，该游丝外桩在工作期间是可动的并且由具有柔性带的柔性引导件引导，所述游丝外桩接纳一销，该销可沿所述擒纵轮的凸轮路径运动，在振荡期间，所述游丝外桩在由所述游丝施加的力的作用下相对于它的停顿/休息/锁定(repos)位置运动，并且所述销维持和调节振荡。
本发明还涉及一种钟表机芯，该钟表机芯包括固定结构和至少一个此类型的机构。
本发明还涉及一种钟表，该钟表包括固定结构和至少一个此类型的机构和/或至少一个此类型的钟表机芯。
附图说明
当结合附图阅读下文详细的描述时，可以发现本发明其他特征和优点，在附图中：
-图1示出根据本发明的具有游丝的擒纵机构，所述擒纵机构包括游丝外桩，所述游丝外桩由柔性带悬起并且与擒纵轮的路径协作。
-图2为相关联的擒纵轮的局部详细图，该擒纵轮包括凸轮，所述凸轮用作图1的游丝外桩的路径。
-图3以方框图的形式示出具有机芯的钟表，所述机芯包括此类型的机构。
-图4示出具有擒纵轮的变型方案，所述擒纵轮具有单个高度，游丝外桩组件由包括多个提升件的柔性带引导。
具体实施方式
大量的钟表机构可采用数量减少的构件、且优选采用硅制的构件或者通过LIGA或DRIE方法进行制造，所述钟表机构包括柔性区域。
这些柔性区域可用于形成引导件(特别是枢转引导件)和/或形成弹性返回装置。
以下描述中的“柔性引导件”是指包括一个或多个柔性带的线性或转动引导件。这些引导件具有很多优点，特别是应提及其中的如下优点：精确、无摩擦、无滞后、无磨损、无润滑需求、无卡滞、整体制造。最通常的限制为：机芯受限、返回力或力矩强度低、偶尔复杂的动力学过程以及所承载的载荷受限。
可修改柔性引导件以获得零刚度或者具有就以下构件而言的双稳态，即，该构件通过在中间方向的两侧上所施加的力作用下的屈曲而工作，该构件在所述两侧的任何一侧上可能占据两种不同的稳态。
所述双稳态系统：
-在没有加载的弹簧的情况下，可以是刚性的；
-如果加载的弹簧对柔性系统施加屈曲应力，则可以是双稳态的；
-如果加载的弹簧对引导件施加中等应力，则可以具有零刚性，此时由于与加载的弹簧带来的预应力相对应的负荷值，相对刚性穿过零值。
以特别有利的方式，本发明可应用到用于钟表机芯900或钟表1000的擒纵机构100，该擒纵机构100包括至少一个摆轮300和至少一个擒纵轮400。
本发明因此涉及一种钟表擒纵机构100，更具体涉及一种具有游丝120的擒纵机构，该擒纵机构包括擒纵轮400和没有圆盘的摆轮300，由柔性的一体式机构500在摆轮300和擒纵轮400之间传递冲击，该柔性的一体式机构500由至少一个柔性带700连接至固定结构800或连接至擒纵轮400。
根据本发明，振荡由游丝121维持，游丝121终止于游丝外桩122，该游丝外桩122在工作期间是可动的并且由具有柔性带124的柔性引导件123引导，所述游丝外桩122接纳销127，该销127可在擒纵轮126的凸轮路径128内运动。在振荡期间，游丝外桩122在由游丝121施加的力的作用下相对于它的停顿位置运动，并且销127维持和调节振荡。
在一特定的实施例中，具有柔性带124的柔性引导件123为转动引导件，该转动引导件具有转动中心125。
在一特定的实施例中，转动中心125与摆轮300同轴。其他实施例也是可能的，特别是具有部分径向运动，尤其是以连接杆-曲柄系统的形式。
更特别地，在所述至少一个摆轮300和所述至少一个擒纵轮400之间的冲击传递经由柔性的一体式机构500来实现。此柔性的一体式机构500包括至少一个触杆(palpeur)600，所述触杆600与所述至少一个擒纵轮400或与所述至少一个摆轮300协作。柔性的一体式机构500由至少一个柔性带700或优选由形成弹性返回装置的多个柔性带连接至所述钟表1000的固定结构800或连接至所述至少一个擒纵轮400。
图1示出具有游丝的擒纵机构120。
维持和调节此擒纵机构的振荡的原理与常规方法很不一样。摆轮不再设置有圆盘并且振荡经由游丝外桩和游丝维持。
螺旋游丝121终止于游丝外桩122，该游丝外桩122在工作期间是可动的。此外桩122由柔性引导件123引导，该柔性引导件123具有柔性带124并且它的转动中心125与摆轴重合。销127固定至外桩122。
擒纵轮126没有齿，而是具有路径或凸轮128，游丝外桩销127容置在所述路径或凸轮128中，如图2中可见的。此路径128包括一系列的斜坡部128A、128B，斜坡部128A、128B相对于擒纵轮半径是倾斜的、由停顿位置129分开并且呈现出其中心位于擒纵轮的轴线上的带齿的轮的外观，斜坡部128A、128B在擒纵轮126的外周上交替上升和下降。
摆轮不再具有圆盘，因此大大地简化了摆轮。
如果在此情况下考虑无外桩销且无擒纵轮的机构的运行行为，则外桩122在由游丝121施加的力的作用下相对于它的停顿位置运动。然而，如果不加以维持，系统会停止。在完整的系统的情况下，在轮廓128中被引导的外桩销127以下列方式完成了维持和调节振荡的功能，在运动的摆轮进行顺时针运动期间对该方式做出描述：
-当摆轮处于与图1和2相对应的位置时，摆轮开始它的顺时针运动，游丝外桩销127阻止擒纵轮126的枢转。销127不能沿着方向SD运动，因为游丝121在将其保持向左；
-当摆轮和销处于停顿位置时，在刚刚经过游丝121的停顿位置之后，在摆轮顺时针转动期间，游丝外桩122被摆轮驱动。销127从其在擒纵轮126中的停顿位置129释放并且逆时针冲击使得游丝121加载。
-当摆轮处于它的顺时针行程的末端时，一旦外桩销127到达擒纵轮126上的下一个停顿点129A，外桩销就不会从该下一个停顿点129A离开，因为摆轮沿着相反的方向继续保持它。
在一变型方案中，每两次摆动(即半个频率)就将能量供应至游丝外桩。
在一特定的变型方案中，经由游丝外桩122以振荡器的基础频率的整约数(sous-multiple entière)或整倍数(multiple entière)激励机构。
在一特定的实施例中，经由游丝外桩122以振荡器的基础频率的两倍的频率激励机构。
在一特定的变型方案中，柔性引导件设置有处于双稳态位置的带：在维持期间，它们必须从一个双稳态位置变化到另一个，这使得能够获得非常快速的功能，这是非常有利的性能。
对于以几毫秒的持续时间(如果振荡频率小于4Hz，则持续时间小于15ms；如果振荡频率高于4Hz，则持续时间小于3ms)快速执行的每个功能，机构布置成使得在游丝摆轮小幅转动、尤其是转动小于它的振幅的10％期间每个功能被执行。
在一有利的实施例中，外桩由磁性材料制成，并且沿着凸轮路径128的轮廓、与每个止挡件相对应地布置微磁体，以更好地稳定外桩122的位置。
在另一有利的实施例中，沿着凸轮路径128的轮廓、与每个止挡件(在此情况下每个停顿位置129)相对应地布置驻极体，以更好地稳定外桩122的位置。游丝外桩122的材料是根据驻极体选择的，以确保更好的稳定。
此系统利用游丝的回卷，这也是为什么功能会非常迅速地得以执行的原因。
图4示出了具有擒纵轮400的特定的变型，该擒纵轮具有单个高度，该该擒纵轮包括外周齿401，每个外周齿401均包括停顿表面401C。游丝外桩组件122由柔性引导件123引导，该柔性引导件123具有柔性带124并且它的转动中心125与摆轴重合。此外桩组件122包括多个提升件122A、122B，每个提升件均包括停顿表面122C，该停顿表面122C布置成与擒纵轮400的齿401中的其中一个的停顿表面401C停顿靠接地协作。图4示出转动式引导的示例，柔性引导件的转动中心与摆轴同轴，该示例为特殊示例。本发明还应用于任何类型的引导件，特别是线性的引导件，并不一定是转动式引导件。
本发明还涉及一种钟表机芯900，该钟表机芯900包括至少一个上述类型的柔性机构500，并且特别是包括固定结构800和至少一个上述类型的机构100。
本发明还涉及一种钟表1000，特别是手表，该钟表1000包括至少一个上述类型的钟表机芯900，和/或至少一个上述类型的柔性机构500，特别是包括固定结构800和至少一个上述类型的机构100。
Claims (15)
1.一种钟表擒纵机构(100)，该擒纵机构(100)包括擒纵轮(400)和没有圆盘的摆轮(300)，由柔性的一体式机构(500)在所述摆轮(300)和所述擒纵轮(400)之间传递冲击，所述柔性的一体式机构(500)由至少一个柔性带(700)连接至固定结构(800)或连接至所述擒纵轮(400)，其特征在于，振荡由游丝(121)维持，所述游丝(121)终止于游丝外桩(122)，该游丝外桩(122)在工作期间是可动的并且由具有柔性带(124)的柔性引导件(123)引导，所述游丝外桩(122)接纳一销(127)，该销(127)能够沿所述轮(126)的凸轮路径(128)运动，并且，在振荡期间，所述游丝外桩(122)在由所述游丝(121)施加的力的作用下相对于所述游丝外桩(122)的停顿位置运动，并且所述销(127)维持和调节所述振荡。
2.根据权利要求1所述的擒纵机构(100)，所述擒纵机构(100)用于钟表机芯(900)或钟表(1000)并包括至少一个摆轮(300)和至少一个擒纵轮(400)，其中，由柔性的一体式机构(500)执行在所述至少一个摆轮(300)和所述至少一个擒纵轮(400)之间的冲击传递，所述柔性的一体式机构(500)包含在所述擒纵机构(100)中并包括至少一个触杆(600)，所述触杆(600)与所述至少一个擒纵轮(400)或与所述至少一个摆轮(300)协作；所述柔性的一体式机构(500)由包括在其中的至少一个柔性带(700)连接至所述钟表(1000)的固定结构(800)或连接至所述至少一个擒纵轮(400)，其特征在于，所述机构形成具有游丝的擒纵机构(120)，而摆轮(300)没有圆盘；所述振荡经由游丝外桩和游丝(121)维持，所述游丝(121)终止于游丝外桩(122)，该游丝外桩(122)在工作期间是可动的并且由具有柔性带(124)的柔性引导件(123)引导，销(127)固定至所述游丝外桩(122)，所述机构(100)包括擒纵轮(126)，该擒纵轮(126)没有齿，而是包括凸轮路径(128)，所述游丝外桩销(127)容置在所述凸轮路径(128)中，所述机构(100)布置成使得：在振荡期间，所述游丝外桩(122)在由所述游丝(121)施加的力的作用下相对于所述游丝外桩(122)的停顿位置运动，并且，在运动的摆轮的顺时针运动期间，在所述轮廓(128)中被引导的所述游丝外桩销(127)执行维持和调节所述振荡的功能：
-当摆轮处于其开始顺时针运动的第一位置时，所述外桩销(127)布置成阻止所述擒纵轮(126)的枢转，所述销(127)由所述游丝(121)保持；
-当摆轮和销处于停顿位置时，在刚刚经过游丝(121)的停顿位置之后，在摆轮顺时针转动期间，所述游丝外桩(122)布置成由所述摆轮驱动，所述销(127)布置成从包括在所述擒纵轮(126)中的停顿点(129)释放，并且所述游丝(121)布置成由逆时针冲击重新加载。
-当摆轮处于它的顺时针行程的末端时，所述外桩销(127)布置成：一旦所述销到达所述擒纵轮(126)上的下一个停顿点(129A)，所述销(127)就停顿并由摆轮沿着相反的方向保持。
3.根据权利要求1或2所述的机构(100)，其特征在于，经由所述游丝外桩(122)以振荡器的基础频率的一半的频率通过每两次摆动就将能量供应至所述游丝外桩来激励所述机构。
4.根据权利要求3所述的机构(100)，其特征在于，经由所述游丝外桩(122)以所述振荡器的基础频率的整约数或整倍数的频率来激励所述机构。
5.根据前述权利要求中任一项所述的擒纵机构(100)，其特征在于，具有柔性带(124)的所述柔性引导件(123)为具有转动中心(125)的转动引导件。
6.根据前一权利要求所述的机构(100)，其特征在于，所述转动中心(125)与所述摆轮(300)同轴。
7.根据前述权利要求中任一项所述的机构(100)，其特征在于，所述柔性引导件设置有处于双稳态位置的带，在维持期间，所述带从一个双稳态位置变化到另一个双稳态位置，以确保功能的执行少于毫秒。
8.根据前述权利要求中任一项所述的机构(100)，其特征在于，为了以少于十五毫秒的持续时间来执行每个功能，所述机构布置成使得：在游丝摆轮的小于摆轮振幅的10％的转动期间，每个功能被执行。
9.根据前述权利要求中任一项所述的机构(100)，其特征在于，所述游丝外桩(122)是由磁性材料制成的，并且，沿着所述凸轮路径(128)的轮廓、与包括在所述擒纵轮(400)中的每个停顿点(129)相对应地布置微磁体，以更好地稳定所述游丝外桩(122)的位置。
10.根据前述权利要求中任一项所述的机构(100)，其特征在于，沿着所述凸轮路径(128)的轮廓、与包括在所述擒纵轮(400)中的每个停顿点(129)相对应地布置驻极体，以更好地稳定所述游丝外桩(122)的位置。
11.一种钟表擒纵机构(120)，该擒纵机构(120)包括擒纵轮(400)和没有圆盘的摆轮(300)，由柔性的一体式机构(500)在所述摆轮(300)和所述擒纵轮(400)之间传递冲击，所述柔性的一体式机构(500)由至少一个柔性带(700)连接至固定结构(800)或连接至所述擒纵轮(400)，其特征在于，振荡由游丝(121)维持，所述游丝(121)终止于游丝外桩(122)，该游丝外桩(122)在工作期间是可动的并且由具有柔性带(124)的柔性引导件(123)引导，所述游丝外桩(122)包括多个提升件(122A；122B)，每个提升件均包括停顿表面(122C)，该停顿表面(122C)布置成与包括在所述擒纵轮(400)的外周上的齿(401)中的其中一个的停顿表面(401C)停顿靠接地协作。
12.根据前一权利要求所述的擒纵机构(120)，其特征在于，具有柔性带(124)的所述柔性引导件(123)为具有转动中心(125)的转动引导件。
13.根据前一权利要求所述的机构(100)，其特征在于，所述转动中心(125)与所述摆轮(300)同轴。
14.一种钟表机芯(900)，该钟表机芯(900)包括固定结构(800)和至少一个根据前述权利要求中任一项所述的机构(100)。
15.一种钟表(1000)，该钟表(1000)包括固定结构(800)和至少一个根据权利要求1至12中任一项所述的机构(100)和/或至少一个根据前一权利要求所述的钟表机芯(900)。
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