CN104238342A - 钟表轮副的摆动的机械调整 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钟表机芯(1)，包括用于将轮副(4)保持在基准位置(P0)的主机板(2)和夹板(3)，以及高度调整装置(6)，其在远离所述基准位置(P0)的第一点(P1)处沿所述轮副(4)的旋转轴线(D0)的方向调整所述夹板(3)相对于所述主机板(2)的高度。所述高度调整装置(6)包括能绕相对于所述旋转轴线(D0)的倾斜控制轴线(D7)进行旋转运动的螺钉(7)或蜗杆(75)，以及用于在所述螺钉(7)或蜗杆(75)和推动器(9)之间转换运动的圆锥体(80)或弯曲表面，所述推动器(9)能沿平行于所述旋转轴线(D0)的方向(D9)移动。本发明还涉及包括这种机芯(1)的手表(100)。

Description

钟表轮副的摆动的机械调整
技术领域
本发明涉及一种钟表机芯，该机芯包括用于在两侧保持轮副的至少一个主机板和至少一个夹板，该轮副的底部枢轴占据在主机板上的基准位置，其中，该机芯包括调整该夹板的至少第一点在所述轮副的旋转轴线方向上相对于主机板的高度的装置，投影在正交于所述轮副的旋转轴线的主机板的参考平面上的该第一点位于距所述基准位置第一非零距离处。
本发明还涉及包括至少一个这种类型的机芯的手表。
本发明涉及机械精密仪器领域，更具体地，涉及钟表学领域。本发明尤其涉及包括在两个结构元件之间枢转的轮副的钟表机芯。
背景技术
调整在两个结构元件之间——特别是在主机板和夹板(在夹板用于摆轮的情况下也被称为摆夹板(cock))之间——枢转的钟表轮副的摆动(shake)通常会优化轮副的操作以及其中结合有轮副的机芯的性能。通常，这种摆动是不可调整的，并且来自于制造公差和操作游隙。为了克服缺乏调整范围这一缺陷，有经验的制表师知道怎样使组件的其中一个部件——即刚性最小的部件，例如摆夹板——产生局部变形，以便进行摆动调整，例如，在T1处进行20-40微米幅度的摆轮摆动调整。
该操作是复杂、近似、费时的，需要高技术水平的人员，不可重复且不能自动化。
另一种方案是手动改变夹板相对于主机板的相对位置，具体地，改变包含在主机板中的减震器轴承保持件相对于夹板的位置，或者反之，这需要去除元件，并且，如上文的情况一样，会对减震器的保持力产生影响和/或造成至少其中一个部件变形，这是不希望发生的。
因此，机械调整是优选的，因为它可以解决可重复性的问题，对于没有很高水平的人员也是可操作的并且能够自动化。但是，在机芯内部的可用空间通常不足以容纳额外的调整机构，尤其是在机芯的厚度方向上，而这种类型的摆动调整通常不得不沿这一方向进行。
美国时间公司(the United States Time Corporation)拥有的法国专利No.1545748公开了一种用于相对于主机板轴向调整摆夹板的设备，该设备具有其轴线垂直于主机板的凸轮元件，该凸轮元件包括与摆夹板的倾斜底面配合的偏心头部以调整摆夹板的位置。该设备包括位置锁定装置。
宇舶公司(Hublot SA)拥有的瑞士专利申请No.705087A2描述了一种用于调整摆夹板和主机板之间的距离的元件，该元件设置有旋拧到摆夹板中的外螺纹部件并包括带齿的轮。
发明内容
本发明提出了一种机械装置，该机械装置在不改变机芯的尺寸的情况下调整机芯中的钟表轮副的摆动，以便通过作用于最小可能数目的组成部件和简单的机加工操作，以较低成本容易地改造现有的机芯。还可以将根据本发明的调整设计成容易实现自动化。
因此，本发明涉及一种钟表机芯，该机芯包括用于将轮副保持在两侧的至少一个主机板和至少一个夹板，该轮副的底部枢轴占据主机板上的基准位置，其中，该机芯包括调整该夹板的至少第一点在轮副的旋转轴线方向上相对于主机板的高度的装置，投影在正交于该轮副的旋转轴线的主机板的参考平面上的该第一点位于距基准位置第一非零距离处，其特征在于，该高度调整装置包括可绕相对于轮副的旋转轴线的倾斜控制轴线进行旋转运动的控制装置，并包括在该控制装置和可沿平行于轮副的旋转轴线的方向移动的推动器之间转换运动的装置。
本发明还涉及包括至少一个这种类型的机芯的手表。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明的其他特征和优点将显现出来，其中：
图1示出了钟表机芯(更具体地，手表机芯)的示意性的局部立体图，其中，该机芯具有被保持在主机板和摆轮夹板(也称为摆夹板)之间的摆轮，根据图1-7中示出的本发明的第一实施例，该夹板相对于主机板是可调整的，在主机板的最靠近观察者的周边处，具有属于用于根据本发明的摆夹板高度调整装置的控制装置的径向螺钉，该摆夹板由附近的螺钉保持夹紧在主机板上，并具有平行于摆轮轴线的轴线。
图2以类似的方式示出了在已去除摆夹板和摆轮之后的同样的机芯，并且，在该径向调整螺钉的轴线上可以观察到形成用于调整摆夹板的高度的推动器的球体。
图3为机芯的同一区域的示意性俯视图，仅示出了主机板和用于接纳控制装置、高度调整装置和固定装置的机加工区域。
图4为在用于摆夹板高度调整装置的控制装置附近的机芯的示意性局部剖视图，其位于平行于摆轮轴线并穿过属于控制装置的径向螺钉的轴线的平面内。
图5示出了包括该类型的机芯的手表的示意性局部俯视图。
图6以与图4类似的方式示出了安装有径向调整螺钉的主机板的剖视图，该径向调整螺钉设置有外部锁紧螺母形式的止动装置(arrestingmeans)。
图7以与图5类似的方式示出了包括根据本发明的机芯的手表，该机芯还包括相对于主机板的摆夹板角度调整。
图8-10示出了本发明的第二实施例，图5-7也适用于该第二实施例。
图8为位于穿过带外螺纹的推进器的轴线的平面内的机芯的示意性局部剖视图，该推进器由冠部的内螺纹驱动，该冠部的外齿圈与蜗杆啮合，该蜗杆形成控制装置，所述剖切面与蜗杆的轴线垂直。
图9为安装在主机板上的图8的机构的示意性俯视图，其中已移除了夹板。
图10为主机板在所述机构所位于的区域中的示意性俯视图。
具体实施方式
本发明涉及钟表机芯领域，该钟表机芯包括在两个轴向调整对其有利的结构元件之间枢转的轮副。更具体地，本发明涉及调整机构领域。
虽然在本文中本发明更具体地描述为用于对摆轮的轴向摆动进行调整，但是明显的是，技艺高超的制表师将知道怎样将本发明应用于对具有同类型组件的其他轮副进行轴向调整。
在本文中，“轮副”指安装成可枢转运动的任何钟表组成部件。附图示出了轮副为摆轮的特定情况。
本发明涉及一种钟表机芯1，其包括至少一个主机板2和用于将轮副4保持在两侧的夹板3，该轮副具体地为摆轮，在这种情况下，摆轮的夹板3也称为摆夹板。轮副4的底部枢轴5占据主机板2上的基准位置P0。
机芯1包括用于夹板3的至少第一点P1的高度调整装置6，其相对于主机板2在平行于轮副4的旋转轴线D0方向的方向上进行调整。
投影在正交于轮副4的旋转轴线D0的主机板2的参考平面PR上的该第一点P1位于距该基准位置P0的第一非零距离L1处。
根据本发明，高度调整装置6包括控制装置7，该控制装置7可以绕相对于轮副4的旋转轴线D0方向的倾斜控制轴线D7进行旋转运动。该高度调整装置包括位于控制装置7和推动器9之间的运动转换装置8，该推动器9可沿平行于轮副4的旋转轴线D0的方向D9运动。在一特定实施例中，推动器9是磁性的，控制装置7也是磁性的，它们具有趋于在装配好的操作位置相互吸引的磁极，并且磁场不会干扰擒纵机构。
本发明的第一实施例在图1-7中示出。
如图4所示，控制装置7与设置在主机板2中的第一壳腔27内的互补装置17配合。
在一特定实施例中，控制装置7由径向螺钉形成，该径向螺钉的外螺纹与形成互补装置17的内螺纹配合，该互补装置17设置在包含于主机板2中的第一壳腔27内，在该实施例中，该第一壳腔27是长的穿通凹槽。
如图4所示，控制装置7包括运动转换装置8，其形式为圆锥体80或弯曲表面。
优选地，控制轴线D7具有与轮副4的旋转轴线D0正交的方向。
推动器9还包括表面91，如果表面80是球面的或弯曲的，则表面91是球面的或者弯曲的或者甚至圆锥形的，该表面91与运动转换装置8配合。
在图4的非限制性示例中，螺钉7具有与优选制成球体形式的推动器9的球形盖配合的圆锥形端部。与表面80配合的该球体的平衡状态图绘出为避免任何碰撞。例如，由直径为0.40mm的球体形成的推动器9与在螺钉7的端部的顶点e处具有30°半角的圆锥面80配合，该螺钉7在直径为0.6mm的圆柱形肩部72上被引导；具有圆锥尖端的此固定螺钉7具有节距在0.11mm和0.15mm之间的外螺纹73，这提供了良好的灵敏度。
主机板2包括用于推动器9的引导壳腔29，该引导壳腔29沿基本平行于轮副4的旋转轴线D0的直线轴线D9。
因此，在一个特别经济的实施例中，可以仅仅通过机加工两个交叉的穿孔来改造现有的主机板，其中一个穿孔沿轴向，另一个穿孔沿径向，径向的穿孔27设置有内螺纹17以接纳螺钉7，而轴向的穿孔29形成用于简单的球体9的引导件。
为了转换现有的运动，该推动器9或球体可以被直接支承在夹板3的底面上，则无需对该底面重新进行机加工。在一个变型中，推动器可以被支承在摆夹板上的接纳表面39上：即，用于接纳与运动转换装置8相对的推动器9的端部的球形的或圆锥形的空腔、槽或类似结构。
与调整装置7配合的推动器9的端部优选地仍突出于主机板2的面向夹板3的底面30的顶面20的上方，以便允许通过将夹板3和主机板2移得更远或更近来进行调整。
在如图6所示的一个特定变型中，控制装置7包括止动装置71，该止动装置71设置成与主机板2配合，以便在沿控制轴线D7相对于主机板2进行调整后将控制装置7锁定就位。在一个特定方案中，该止动装置71包括至少一个锁紧螺母(当控制装置7包括如本实施例中的螺钉时，该锁紧螺母安装在螺钉上)，或者至少一个弹簧(螺旋弹簧或卡簧)或类似物。
取决于机芯1的实施例，夹板3可以在其旋转轴线D0的两侧围绕轮副4，或者可以悬臂支承在轴线D0的单独一侧；在这种构型中，使用术语“贯穿摆轮夹板(through balance bar)”。需要高质量的夹持来将夹板3固定到主机板2上并相对于主机板合适地定位夹板，这优选地通过至少一个夹紧装置(例如螺钉)和至少一个定位基准物来实现，所述定位基准物例如为带枢转肩的螺钉、定心销或类似物。优选地，定位基准物包括：定心元件，例如位于凸台或孔中的枢轴或销，或者反之；以及对准元件，例如与定心元件对准的位于孔中的销，或者反之。不管是使用摆夹板还是交叉摆轮夹板(cross balance bar)，定心和对准系统都是相同的。
在附图示出的方案中，机芯1包括紧固螺钉35，该紧固螺钉35与主机板2的内螺纹25配合，并且沿基本平行于轮副4的旋转轴线D0的直线轴线D2，以便将夹板3以抵靠方式紧固在推动器9上。该内螺纹25在距轮副4的基准位置P0第二非零距离L2处定位在位置P2。优选地，该第二距离L2不同于第一距离L1。在附图示出的一个优选方案中，壳腔29的直线轴线D9和内螺纹25的直线轴线D2与轮副4的旋转轴线D0共面。
在一个特定变型中，机芯1包括枢转螺钉36，该枢转螺钉沿基本平行于轮副4的旋转轴线D0的直线枢转轴线D6与主机板2的内螺纹26配合，以便允许绕该直线枢转轴线D6相对于主机板2对夹板3进行角度调整，并且该枢转螺钉36用于在确定的角度位置将夹板3夹紧在主机板2上。该内螺纹26定位在距基准位置P0的第三非零距离L3处。在该同一变型中，机芯1优选地包括用于夹板3相对于主机板2的相对角度调整的测微角度调整装置60。当夹板3具有用于推动器9的接纳表面39时，该接纳表面39有利地由止挡表面限制，所述止挡表面限制夹板3相对于主机板2的相对角度调整的角行程，并且紧固螺钉35被支承在夹板3的平面表面上，或者位于由止挡表面界定的夹板3的平面凹槽37中。在一个特定示例中，测微角度调整装置60包括螺钉61，该螺钉61容纳在主机板2的基本径向的内螺纹21内部，或者位于夹板3的基本径向的内螺纹31内，并且螺钉61设置成推动或拉动与夹板3或者与主机板2成一体的拨爪62，例如在包含于螺钉61或类似物中的槽63内。
在如图8-10所示的变型中，通过螺旋顶重器(screw jack)发生运动传递：由在第一壳腔27中被引导的蜗杆75形成控制装置7，该第一壳腔27由位于主机板2的至少一个孔中的至少一个光滑肩部形成，在该第一壳腔27中，蜗杆75在一侧被蜗杆75的肩部77(其与主机板2的肩部277配合)并且在另一侧被销79沿轴向止动，以便锁定蜗杆的表面78，其中，所述销79是在装配好蜗杆75之后被钉入主机板2中的。
蜗杆75驱动被限制在主机板2的盲孔82中的冠部81，在该盲孔82中，冠部81被形成推动器9的推动器84的头部83围绕。冠部81包括与蜗杆75配合的外齿圈85，和与推动器84的外螺纹87配合的内螺纹86。此推动器包括两个平坦部88，其将推动器不可旋转地锁定在主机板2的长形孔89中。因此，当例如通过在狭槽75A中的工具操作蜗杆75时，推动器84可以沿冠部81和推动器84共用的轴线D9的方向Z移动。
在一个有利的变型中，通过预加应力装置90(其表现为图8中的螺旋弹簧形式)进行预加应力可以减小外-内螺纹之间以及齿圈之间的游隙，并将推动器84完全压在夹板3上。
优选地，蜗杆75包括圆柱形肩部75B，用于在主机板2的孔377内引导蜗杆75。
安装组件是容易的：首先将推动器84安装到冠部81中，将它们放置到它们的壳腔82中，调整推动器84(的位置)以便在长形槽89中引导推动器84的平坦部88，然后将蜗杆75旋拧进且置于主机板2的表面277上的止动位置处，然后钉入止动销79，然后将夹板3设定到合适的位置。
根据本发明的机芯1设计成容易在平衡状态时进行调整，因此控制装置7优选地定位在主机板2的周缘处并且在装配好整个机芯1之后是容易接近的。同样地，当机芯1包括测微角度调整装置60时，该装置也定位在主机板2或夹板3的周缘处，并且在装配好整个机芯1之后是容易接近的。
本发明还涉及包括至少一个这种类型的机芯1的手表100。
因此，由于可以接近位于主机板的周缘处的具有圆锥尖端的固定螺钉，本发明可以避免摆夹板的任何变形，可以通过简单的机加工操作重复利用现有部件，可以仅仅增加非常简单的部件(例如球体、螺钉或类似物)，可以执行精确、快速、可重复的和自动化的摆动调整。此外，结合在主机板(或者主机板和摆夹板)的厚度中的设计意味着没有在其摆动需要调整的轮副附近插入的元件，这种插入会干扰或者碰撞邻近的部件或者实际的轮副。
该机构是简单的，容易结合到现有的机芯中，并提供了高调整能力。

Claims (24)

1.一种钟表机芯(1)，所述机芯包括用于在两侧保持轮副(4)的至少一个主机板(2)和至少一个夹板(3)，所述轮副的底部枢轴(5)占据所述主机板(2)上的基准位置(P0)，其中，所述机芯(1)包括在所述轮副(4)的旋转轴线(D0)的方向上调整所述夹板(3)的至少第一点(P1)相对于所述主机板(2)的高度的高度调整装置(6)，投影在正交于所述轮副(4)的所述旋转轴线(D0)的所述主机板(2)的参考平面(PR)上的所述第一点(P1)位于距所述基准位置(P0)第一非零距离(L1)处，其特征在于，所述高度调整装置(6)包括能绕相对于所述轮副(4)的所述旋转轴线(D0)倾斜的控制轴线(D7)进行旋转运动的控制装置(7)，并包括在所述控制装置(7)和推动器(9)之间转换运动的运动转换装置(8)，所述推动器(9)能沿平行于所述轮副(4)的所述旋转轴线(D0)的方向(D9)移动。
2.根据权利要求1所述的机芯(1)，其特征在于，所述控制装置(7)与设置在所述主机板(2)中的第一壳腔(27)内的互补装置(17)配合。
3.根据权利要求2所述的机芯(1)，其特征在于，所述控制装置(7)由螺钉形成，所述螺钉的外螺纹与形成设置在所述主机板(2)中的第一壳腔(27)内的所述互补装置(17)的内螺纹配合。
4.根据权利要求1所述的机芯(1)，其特征在于，所述控制装置(7)包括形式为圆锥体或弯曲表面的所述运动转换装置(8)。
5.根据权利要求1所述的机芯(1)，其特征在于，所述控制轴线(D7)的方向正交于所述轮副(4)的所述旋转轴线(D0)的方向。
6.根据权利要求1所述的机芯(1)，其特征在于，所述推动器(9)包括与所述运动转换装置(8)配合的球面或弯曲表面(91)。
7.根据权利要求1所述的机芯(1)，其特征在于，所述夹板(3)包括用于与所述运动转换装置(8)相对的所述推动器(9)的端部的接纳表面(39)。
8.根据权利要求1所述的机芯(1)，其特征在于，所述主机板(2)包括用于沿基本平行于所述轮副(4)的所述旋转轴线(D0)的直线轴线(D9)引导所述推动器(9)的壳腔(29)。
9.根据权利要求1所述的机芯(1)，其特征在于，所述控制装置(7)包括止动装置(71)，所述止动装置设置成与所述主机板(2)配合，以便在沿所述控制轴线(D7)相对于所述主机板(2)进行调整后将所述控制装置(7)锁定就位。
10.根据权利要求9所述的机芯(1)，其特征在于，所述止动装置(71)包括至少一个锁紧螺母或至少一个弹簧。
11.根据权利要求1所述的机芯(1)，其特征在于，所述机芯包括紧固螺钉(35)，所述紧固螺钉沿基本平行于所述轮副(4)的所述旋转轴线(D0)的直线轴线(D2)与所述主机板(2)的内螺纹(25)配合，以便将所述夹板(3)以抵靠方式夹紧在所述推动器(9)上，所述内螺纹(25)定位在距所述基准位置(P0)第二非零距离(L2)处。
12.根据权利要求11所述的机芯(1)，其特征在于，所述第二距离(L2)与所述第一距离(L1)不同。
13.根据权利要求8所述的机芯(1)，其特征在于，所述机芯包括紧固螺钉(35)，所述紧固螺钉沿基本平行于所述轮副(4)的所述旋转轴线(D0)的直线轴线(D2)与所述主机板(2)的内螺纹(25)配合，以便将所述夹板(3)以抵靠方式夹紧在所述推动器(9)上，所述内螺纹(25)定位在距所述基准位置(P0)第二非零距离(L2)处，所述第二距离(L2)不同于所述第一距离(L1)，并且，所述壳腔(29)的所述直线轴线(D9)和所述内螺纹(25)的所述直线轴线(D2)与所述轮副(4)的所述旋转轴线(D0)共面。
14.根据权利要求1所述的机芯(1)，其特征在于，所述机芯包括枢转螺钉(36)，所述枢转螺钉沿基本平行于所述轮副(4)的所述旋转轴线(D0)的直线枢转轴线(D6)与所述主机板(2)的内螺纹(26)配合，以便允许绕所述直线枢转轴线(D6)相对于所述主机板(2)对所述夹板(3)进行角度调整，并且所述枢转螺钉(36)用于在确定的角度位置以抵靠方式将所述夹板(3)夹紧在所述主机板(2)上，所述内螺纹(26)定位在距所述基准位置(P0)第三非零距离(L3)处。
15.根据权利要求14所述的机芯(1)，其特征在于，所述机芯包括用于所述夹板(3)相对于所述主机板(2)的相对角度调整的测微角度调整装置(60)。
16.根据权利要求15所述的机芯(1)，其特征在于，所述夹板(3)包括用于与所述运动转换装置(8)相对的所述推动器(9)的端部的接纳表面(39)，所述推动器(9)的所述接纳表面(39)由止动表面限制，所述止动表面限制所述夹板(3)相对于所述主机板(2)的相对角度调整的角行程。
17.根据权利要求15所述的机芯(1)，其特征在于，所述测微角度调整装置(60)包括螺钉(61)，所述螺钉(61)容纳在所述主机板(2)的基本径向的内螺纹(21)中或者所述夹板(3)的基本径向的内螺纹中，所述螺钉(61)设置成推动或拉动与所述夹板(3)或者与所述主机板(2)成一体的拨爪(62)。
18.根据权利要求15所述的机芯(1)，其特征在于，所述测微角度调整装置(60)位于所述主机板(2)或所述夹板(3)的周缘处，并且在装配好整个机芯(1)之后是能够接近的。
19.根据权利要求1所述的机芯(1)，其特征在于，所述控制装置(7)位于所述主机板(2)的周缘处，并且在装配好整个机芯(1)之后是能够接近的。
20.根据权利要求1所述的机芯(1)，其特征在于，所述推动器(9)是磁性的，所述控制装置(7)也是磁性的，并且具有趋于在装配好的操作位置使所述推动器和控制装置相互吸引的磁极。
21.根据权利要求1所述的机芯(1)，其特征在于，通过螺旋顶重器实现运动传递，所述控制装置(7)由在所述第一壳腔(27)中被引导的蜗杆(75)形成，所述蜗杆(75)在所述第一壳腔中被轴向止动，所述蜗杆(75)驱动限制在所述主机板(2)的盲孔(82)内部的冠部(81)的外齿圈(85)，所述冠部(81)包括与所述推动器(89)的外螺纹(87)配合的内螺纹(86)，所述推动器能够自由平移但是被锁定而不能旋转。
22.根据权利要求21所述的机芯(1)，其特征在于，所述机芯包括用于将所述推动器(9)压靠所述主机板(3)的预加应力装置(90)或螺旋弹簧。
23.根据权利要求1所述的机芯(1)，其特征在于，所述轮副(4)为摆轮。
24.一种包括至少一个根据权利要求1所述的机芯(1)的手表(100)。
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