CN106537263B - 挠性枢轴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种计时枢轴，所述枢轴关于枢转轴线将第一部件(1)与第二部件(2)枢转地相连，所述枢轴包括叶片(3)和支撑区域，所述叶片具有刚性地连接到第一部件(1)或第二部件(2)中的一个的边缘，叶片的穿过所述边缘的中间平面限定叶片平面(10)，支撑区域刚性地连接到第一部件(1)和第二部件(2)中的另一个，叶片的所述边缘支承在支撑区域上，叶片(3)和支撑区域的接触点基本上位于所述枢转轴线上，第一部件(1)和第二部件(2)沿着与包含在叶片平面(10)中的所述枢转轴线正交的方向平移地刚性连接。

Description

挠性枢轴

技术领域

本发明涉及计时领域。更具体地，本发明涉及叶片枢转型的枢轴。

背景技术

对于摆钟，叶片悬挂型的枢轴的形成是已知的。钟摆固定到棱柱，棱柱的一个边缘置于形成在附接到框架的支撑件中的凹槽中。

这些枢轴对于枢转来说具有低阻力，例如有助于提高这种类型的谐振器的品质因子。

然而，这些枢轴不能使用在诸如手表的便携式计时部件中，因为棱柱简单地放置于凹槽中并且在枢轴的轴线不再是水平的情况下则不会保持到位。

本发明的目标是提出一种用于计时设备的叶片枢轴，不管枢轴的轴线的方向如何，可使用该叶片枢轴。

发明内容

更具体地，根据第一方面，本发明涉及一种计时枢轴，所述枢轴将第一部件与第二部件围绕枢转轴线枢转地连接。所述枢轴包括叶片和支撑区域，叶片设置有固定到第一部件或第二部件中的一个的薄边缘，支撑区域固定到第一部件和第二部件中的一个，叶片的所述薄边缘支撑在支撑区域上，叶片和支撑区域的接触点基本上位于所述枢轴的轴线上。叶片的穿过所述薄边缘的中间平面限定叶片平面，第一部件和第二部件还沿着与包含在叶片平面中的所述枢轴的轴线正交的方向平移地固定。

根据第二方面，本发明还涉及一种包括这种枢轴的谐振器。

根据第三方面，本发明还涉及一种包括这种谐振器的振荡器。

附图说明

通过阅读下面参照附图做出的说明，本发明的其他细节将更清楚地显现，在附图中：

-图1示出了根据本发明的实施例的枢轴的透视图，

-图2a和2b示出了根据本发明的枢轴的俯视图和侧视截面图，

-图3示出了根据本发明的实施例的枢轴的详细视图，

-图4至8示出了根据本发明的枢轴和谐振器。

图2a、以及图3至图6的平面垂直于枢轴的轴线。

具体实施方式

根据按照在图1、图2a和图2b中示出的本发明的计时叶片枢轴的第一实施例，第一部件1枢转地安装在第二部件2上。第一部件1包括三个叶片3，叶片包括与叶片3的切割部分相对应的薄边缘。每个叶片3与叶片平面10相关联，叶片平面位于叶片3的中间平面中并且穿过叶片的薄边缘，叶片平面的轮廓在图3中出现。三个叶片3定位在同一平面中，叶片的薄边缘对齐，两个外叶片3沿同一方向定向，中央叶片3沿相反的方向定向。

第二部件2包括三个支撑区域，三个支撑区域形成有凹槽4，凹槽具有二面体形状、安装在部件2所包括的三个臂上。叶片的薄边缘将支撑在凹槽4的底部中，凹槽是对齐的并且在第一部件1和第二部件2之间限定枢轴的轴线。沿着包含在与枢轴的轴线正交的平面中的方向，具体地沿着包含在叶片3的叶片平面10中的方向，叶片3和凹槽4的相对布置平移地固定到第一部件1与第二部件2。第一部件1和第二部件2还沿着垂直于枢轴的轴线的所有方向旋转地固定。

限制长钉6固定到第一部件1和第二部件2中的一个，并在枢转轴线处支撑在第一部件1和第二部件2中的另一个上，这给予了限制在第一部件1和第二部件2之间沿着枢轴的轴线平移移动的可能性。在枢转轴线处实现长钉6与另一部件的接触，这给第一部件1和第二部件2的枢转提供最小阻力。

包括可变形叶片9的抗冲击设备给予了下述的可能性：限制可施加在长钉6上的压力，以在冲击的情况下保护长钉。根据图2b中示出的实施例，限制长钉6集成到外叶片3并位于外叶片的外端处，并且可承靠由可变形叶片9支承的两个石块上。

因此，第一部件1可根据限制的角幅度相对于第二部件2围绕枢转轴线枢转，不管枢转轴线相对于水平线的定向如何。

因此，第一部件可以是钟摆，能够在第一部件1的枢转中心处将弹性的返回构件联接到第一部件。螺旋件在图2a和2b中示出，但是可考虑任何其他类型的弹性构件。

因此，例如，图8示出了根据本发明的由叶片枢轴枢转的钟摆，其中弹性的返回构件是线弹簧20，有利地，线弹簧是波纹状的，线弹簧的一端意在附接在固定到部件2的固定元件上，固定元件例如诸如钟摆桥，线弹簧的第二端以相对于枢轴的轴线移动的方式附接在第一部件1上。优选地，第二端附接到部件1的外周，优选地，附接在钟摆的边缘上。为了线弹簧的附接，线弹簧在其端部中的每个端部处包括后跟22，这给予了通过例如诸如螺钉的任何装置来固定线弹簧的可能性。

线弹簧穿过部件1的枢轴的轴线，在部件1是圆柱形或圆形的情况下，这意味着线基本上定位在部件1的直径上。有利地，注意到的是，弹簧构件的这种布置允许完全定位在枢轴的轴线上的部件1的旋转，但是在该轴线上不存在与部件1连接的弹性构件。

如附图中所示的凹槽4是二面体。凹槽还可采取其他形状，其他形状具有沿枢轴的轴线的方向延伸的圆柱形表面，该圆柱形表面允许支撑在凹槽中的叶片沿着垂直于枢轴的轴线的方向定位。接触区域的形状取决于叶片的薄边缘和凹槽的底部的半径的相对值。如果凹槽的底部的半径大于薄边缘的半径，则在单根线上实现接触并且叶片3沿着垂直于包含在叶片平面10中的枢轴的轴线的方向唯一地定位。如果凹槽4的底部的半径小于薄边缘的半径，则沿着两根平行线实现接触并且叶片3还沿着垂直于枢轴的轴线和叶片平面10的方向横向地定位。如果凹槽4的底部的半径和叶片的薄边缘的半径相等(如同图3中示出的情况)，则与之前的情况一样，叶片3沿着与枢轴的轴线正交的方向定位。在枢转期间，叶片3在凹槽4的底部中滑动。在单根线上发生接触时的情况下，叶片能够滚动。在滚动的情况下，由于叶片的薄边缘的半径非常小，第一部件1和第二部件2的相对运动类似于旋转。

根据图3中示出的具体实施例，叶片的薄边缘和具有二面体形状的凹槽的底部是基本上具有相同半径的轴对称的圆柱形形状，并且定位为使得叶片的薄边缘的旋转轴线重合。凹槽的底部的半径还可小于叶片的薄边缘的半径。叶片的薄边缘共有的旋转轴线是枢轴的轴线。在第一部件1相对于第二部件2枢转的期间，按照与传统的圆柱轴在其轴承中滑动相同的方式，叶片3的薄边缘在凹槽4的底部中滑动。然而，在本发明的情况下，与传统的轴承轴心线的半径相比，叶片的薄边缘的半径可极大地减小，使得由于叶片3在凹槽4中的摩擦导致的阻力矩也极大地减小。在图1的实施例的其他替代性实施例中，相反的叶片的薄边缘的旋转轴线在枢转期间可能不会精确地重合或者稍微移动，因为至少一个叶片3在其支撑区域上滚动。在这些构造中，由于至少一个叶片3或支承叶片3的臂或支撑区域的轻微弹性变形使得叶片3持久接触在支撑区域上，所以枢转仍然是可能的。

根据未示出的另一实施例，叶片3可分布在数个不同的平面中，具体地，叶片3可沿着共同形成120°角度的三个平面规则地定位。在这种情况下，支撑区域可以是在其平衡位置垂直于叶片平面10的平面。

根据另一实施例，与两个外叶片3相反的中央叶片3可减小到长钉，或者反之亦然，两个外叶片3可减小到长钉。

根据其他实施例，通过来自返回构件的力，第一部件1和第二部件2沿着与包含在叶片的平面中的枢轴的轴线正交的方向平移地固定，返回构件优选地沿着该方向施加回程力并且维持叶片3抵靠支撑区域。优选地，回程力穿过枢轴的轴线以不干扰枢转。

回程力可通过弹性元件的变形获得，弹性元件的一端例如附接在枢轴的轴线处。回程力还可通过磁体获得，磁体沿着垂直于包含在叶片的平面中的枢轴的轴线的方向施加磁引力或斥力。为此，磁体可安装成以面对具有以枢轴的轴线为中心的圆弧形状且固定到另一部件的铁磁元件的方式固定到第一部件1或第二部件2中的一个，使得气隙保持不变。

在支撑区域是凹槽4、凹槽的底部具有小于或等于叶片的薄边缘的半径的半径的情况下，回程力将叶片3维持在凹槽4中，并且不再需要像图1的实施例那样提供数个相反的叶片3，以沿着垂直于枢轴的轴线的方向平移地固定第一部件1和第二部件2。能够生产仅包括单个叶片3和单个凹槽4的枢轴，如同图5至图7中示出的示例，其中，回程力穿过仅位于为了接下来将出现的原因而示出的平衡位置的枢轴的轴线。

在图4中示出的另一实施例中，通过限定两个不同且平行的枢轴的轴线，彼此面对且由第一部件1支承的两个叶片3将支撑在固定到第二部件2的两个凹槽4中。叶片安装在第一部件1所包括的弹性可变形的臂5上，通过施加垂直于枢轴的轴线且包含在叶片的平面中的相反的回程力，臂趋于使叶片3更接近彼此。这些回程力维持叶片3在凹槽4的底部中支承在彼此上。此外，在第一部件1和第二部件2围绕两个旋转轴线的相对移动期间，通过趋于将两个部件带回到图4中示出的它们的平衡位置，臂5弹性地变形。该设备形成谐振器，其中，在振荡期间，第一部件1是钟摆，并且臂5以弹性形式储存能量并以运动形式恢复该能量。

图5、图6和图7示出了根据本发明的枢轴和/或谐振器的其他构造。第一部件1和第二部件2包括限定枢转连接的凹槽和叶片，并且通过一个或数个弹性的返回构件7连接。所述弹性的返回构件7具有下述的双重功能：如前文解释的维持叶片3在凹槽4的底部中支承在彼此上，以及分别以弹性形式和运动形式储存和恢复能量。为此，当第一部件1和第二部件2未处于示出的平衡位置时，回程力不穿过枢轴的轴线，并施加趋于将第一部件和第二部件带回到它们的平衡位置的回程力矩。在未示出的其他实施例中，返回构件可形成有吸引地或排斥地操作的一个或数个磁体。

对于根据本发明的叶片枢轴的枢转的低阻力，给予了使包括这种枢轴的谐振器获得高的品质因子的可能性。因此，能够使用与现有技术的钟摆相比相对更重些的钟摆，而不会对枢轴的摩擦产生任何不能克服的负面影响。例如，能够生产如下钟摆：毛边基于或通过包括致密材料的合金形成，以在不增加谐振器的尺寸的情况下增加谐振器的计时品质。因此，钟摆或至少钟摆的毛边或钟摆的毛边的一部分可从以下材料或它们的合金生产：金、铂、锇或具有极高密度(大于15，优选地大于19)的任何其他材料。

根据本发明的第三方面，能够生产一种振荡器，振荡器包含根据本发明的谐振器，振荡器的供应可例如通过“丢失行程”类型的脉冲机构实现，其中，脉冲周期是振荡周期的倍数，因此振荡器最少地干扰等时性。

钟摆形成有图5的实施例中的第二部件2以及图6和图7中的第一部件1。具体地，通过这种丢失行程擒纵机构，如上所提到的包括基于具有大于15(优选地大于19)的密度的上述材料形成的毛边的钟摆，使用起来是极其有利的。然而，其使用可通过任何擒纵机构(特别是瑞士锚固类型)找到。

在全部示出的实施例中，能够使每个叶片3与对应的支撑区域交换。因此，叶片同样可在第一部件1或第二部件2上找到，或者还可在第一部件和第二部件两者当中分布。

同样，第一部件1或第二部件2中的一个可固定到计时器的框架的元件。

描述的全部组件，即，特别是第一部件和第二部件、叶片、凹槽、臂和弹性构件，可由数个元件形成或以整体的方式形成。

Claims (15)

1.一种计时器枢轴，包括围绕枢转轴线枢转地连接的第一部件和第二部件，所述枢轴包括设置有边缘的至少一个叶片和凹槽，所述叶片固定到所述第一部件或所述第二部件中的一个，所述叶片的穿过所述边缘的中间平面限定叶片平面，所述凹槽固定到所述第一部件和所述第二部件中未固定有所述叶片的部件上，所述叶片的所述边缘支承在所述凹槽的底面上，所述叶片和所述凹槽的底面的接触点位于所述枢轴的轴线上，其中，所述第一部件和所述第二部件沿着与包含在所述叶片平面中的所述枢轴的轴线正交的方向平移地固定，所述枢轴还包括用于限制所述第一部件和所述第二部件沿着所述枢转轴线平移的相对位移的长钉。

2.根据权利要求1所述的枢轴，其中，所述第一部件和所述第二部件沿着所有与所述枢轴的轴线正交的方向平移地固定。

3.根据权利要求1所述的枢轴，其中，所述长钉集成到所述叶片。

4.根据权利要求1所述的枢轴，还包括固定到所述第一部件和所述第二部件中的一个的多个叶片以及固定到所述第一部件和所述第二部件中的另一个的多个凹槽，所述叶片将支承在所述凹槽上，所述叶片和所述凹槽的接触点基本上位于所述枢轴的轴线上。

5.根据权利要求1所述的枢轴，还包括位于同一平面中的三个叶片。

6.根据权利要求2所述的枢轴，其中，所述叶片的所述边缘是轴对称的圆柱体，并且所述叶片的所述边缘的柱面的轴线重合并形成所述枢轴的轴线。

7.根据权利要求1所述的枢轴，其中，所述凹槽或叶片中任一个由所述第一部件和所述第二部件所包括的弹性可变形的臂支承。

8.根据权利要求1所述的枢轴，还包括返回构件，所述返回构件布置为施加趋于维持所述叶片支承在所述凹槽上的回程力。

9.根据权利要求8所述的枢轴，其中，所述返回构件布置为使得所述回程力沿着包含在所述叶片平面中且与所述枢轴的轴线正交的方向指向。

10.根据权利要求8所述的枢轴，其中，所述返回构件是弹性构件。

11.一种计时器谐振器，包括设置有枢轴和返回构件的钟摆，所述返回构件用于储存和恢复趋于将所述钟摆带回到其平衡位置的能量，其中，所述钟摆的枢轴是根据权利要求1所述的枢轴。

12.根据权利要求11所述的谐振器，其中，所述返回构件施加趋于维持所述叶片支承在所述凹槽上的回程力。

13.根据权利要求11所述的谐振器，其中，所述返回构件是线弹簧，所述线弹簧的一端固定到第二部件，所述线弹簧的另一端以相对于所述枢轴的轴线移动的方式附接在第一部件上。

14.一种计时器振荡器，包括根据权利要求11所述的谐振器。

15.根据权利要求1所述的枢轴，其中，所述凹槽具有大致二面体形状。