CN106557009A - 具有旋转制动器的振荡器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种振荡器，其包括：与机械能量源连接的枢转摆轴；一体形成的惯性‑弹性谐振器，该谐振器安装在枢转摆轴上；制动式擒纵机构，其包括固定在枢转摆轴上的一体式制动器，该制动器包括至少一个柔性叶片和设置成关于同心的擒纵齿部弹性地锁定枢转摆轴的止挡部件，其中所述释放元件设置成通过形成惯性的部件的运动关于同心的擒纵齿部弹性地解锁止挡部件，以便在向谐振器传递能够维持它的能量的同时枢转摆轴对谐振器的每次振荡进行计数。

Description

具有旋转制动器的振荡器
技术领域
本发明涉及一种陀飞轮式振荡器，其包括与旋转制动式擒纵机构配合的惯性-弹性谐振器。
背景技术
已知制动式擒纵系统在18世纪通过提供直接推动和低摩擦敏感度而为航海天文钟带来了高精度。然而，它们已证实特别难以调节且对冲击敏感。一些航海天文钟因此已在真空中、砂中或甚至常平架上进行组装，以防止传递导致脱扣的任何冲击，所述脱扣即擒纵轮的两个齿而不是一个齿意外通过，这会干扰钟表的运行。因此，考虑到此类组件对冲击的敏感性和空间需求，目前在腕表中使用可靠的制动式擒纵系统是不可想象的。
发明内容
本发明的目的在于通过提出一种振荡器来克服全部或部分上述缺陷，所述振荡器包括与新型的制动式擒纵机构配合的惯性-弹性谐振器，所述新型的制动式擒纵机构不会发生脱扣并且其操作会产生通常与复杂得多的陀飞轮式振荡器相关的优点。
因此，本发明涉及一种振荡器，其包括：与机械能量源连接的枢转摆轴；一体形成的惯性-弹性谐振器，该谐振器包括装配有释放元件的形成惯性的部件和形成弹性的柔性结构，该柔性结构安装在枢转摆轴与形成惯性的所述部件之间；制动式擒纵机构，该擒纵机构包括固定在枢转摆轴上的一体式制动器(detent)，该制动器包括至少一个柔性叶片和设置成关于同心的擒纵齿部弹性地锁定枢转摆轴的止挡部件，其中所述释放元件设置成通过形成惯性的所述部件的运动关于同心的擒纵齿部弹性地解锁止挡部件，以便在向谐振器传递能够维持它的能量的同时枢转摆轴对谐振器的每次振荡进行计数。
有利地根据本发明，因此应理解，所述振荡器包括很少的要组装的部件，这是因为它们中的大部分一体地形成，这使得能够更容易地关于彼此对各部件进行参照。此外，由于柔性结构——也称为整体式铰接结构或柔性轴承——的使用，谐振器具有很小的厚度并且内在地消除了脱扣。此外，根据本发明的振荡器有利地允许谐振器具有通过直接转矩而不是接触力实现的推动，与常规制动式擒纵机构的情况一样。事实上，通过旋转，枢转摆轴消除了振荡器在竖直位置的运行变化。
根据本发明的其它有利变型：
–所述柔性结构包括固定在枢转摆轴上的至少一个锚定装置和设置为形成谐振器的虚拟枢转轴线的柔性装置，所述虚拟枢转轴线与枢转摆轴的旋转中心一致；
–所述柔性装置包括通过至少一个柔性叶片分别连接形成惯性的部件和所述至少一个锚定装置的至少一个基部；
-形成惯性的所述部件由两个部段形成，其中一个部段的内表面包括所述释放元件；
–所述释放元件包括柔性本体，其自由端装配有释放棘爪(discharging pallet)，该释放棘爪的位移由形成惯性的所述部件控制，并且设置成在谐振器每次振动时与一体式制动器接触；
–所述释放元件还包括释放止挡部，其设置成在谐振器的单一振荡方向上迫使柔性本体将一体式制动器移位；
-根据第一变型，所述一体式制动器包括单个柔性叶片，制动器止挡部固定在该单个柔性叶片上并且设置成在谐振器每次振动时与释放元件接触；
-根据第二变型，所述一体式制动器包括两个平行的交叉部件(横向部件，crossmember)，其中第一交叉部件在第一端与枢转摆轴连接并且在第二端垂直于第一柔性叶片，并且第二交叉部件在第一端与止挡部件连接并且在第二端垂直于第二柔性叶片，其中第一柔性叶片和第二柔性叶片是平行的并且分别与第二交叉部件和第一交叉部件连接；
-根据第三变型，所述一体式制动器包括两个平行的交叉部件，其中第一交叉部件在第一端与枢转摆轴连接，并且垂直于第一柔性叶片，并且第二交叉部件在第一端与止挡部件连接并且在第二端垂直于第二柔性叶片，其中第一柔性叶片和第二柔性叶片是平行的并且分别与第二交叉部件和第一交叉部件连接；
-根据第二变型和第三变型，所述一体式制动器包括固定在第二交叉部件上的制动器止挡部，该制动器止挡部设置成在谐振器的每次振动时与释放元件接触；
-根据第四变型，所述一体式制动器包括非平行的第一和第二柔性叶片，每个叶片都将枢转摆轴与附接件(attachment)连接，其中该附接件还与第三柔性叶片和第四柔性叶片连接，所述第三柔性叶片的自由端包括止挡部件，所述第四柔性叶片包括制动器止挡部，该制动器止挡部设置成在谐振器的每次振动时与释放元件接触；
–所述枢转摆轴包括设置成与运转轮系啮合以便与机械能量源连接并显示时间的小齿轮；
–所述小齿轮安装成借助于弹性蓄能器在枢转摆轴上怠速，以便供给足以在推动期间维持谐振器的能量；
–所述一体式谐振器和一体式制动器形成为两个固定的单板，其构成枢转轴的两个功能层级。
附图说明
在阅读以下参考附图以非限制性方式给出的详细描述后，本发明的其它特征和优点将更清楚地显现，其中：
-图1是根据本发明的振荡器的示意性截面图；
-图2是根据本发明的振荡器的第一实施例的透视图；
-图3是图2的倒置视图；
-图4是图3的放大视图；
-图5是根据本发明的振荡器的第二实施例的透视图；
-图6是图5的放大视图；
-图7是根据本发明的振荡器的第三实施例的透视图；
-图8是图7的放大视图；
-图9是根据本发明的振荡器的第四实施例的透视图；
-图10是图9的放大视图；
-图11是根据本发明的振荡器的第五实施例的透视图；
-图12是图11的第一放大视图；
-图13是图11的第二放大视图。
具体实施方式
本发明涉及一种用于钟表的振荡器，即，与分配和维持系统如擒纵系统联接的谐振器。
如图1中示意性示出的，根据本发明的振荡器1包括例如借助于运转轮系5与机械能量源2连接的枢转摆轴3。这种能量源2可包括用于通过弹性变形和/或气压储存来蓄积能量的装置。作为一个例子，蓄积装置可采取安装在枢转条盒轮中以形成发条盒的金属叶片的形式。然而，也可设想其它类型的机械能量源。
根据本发明的振荡器1包括一体式的惯性-弹性谐振器7。该谐振器7优选包括形成所述惯性的部件9和形成所述弹性的柔性结构或柔性轴承11。如图1中示意性示出的，柔性结构11优选与部件9一体地形成并且安装在枢转摆轴3与部件9之间。最后，形成所述惯性的部件9还配备有释放元件13。
谐振器7的振幅受限于柔性结构11的最大行程(clearance)，如在以下实施例中将更清楚地说明的。然而，这种行程的限制固有地使谐振器7不可能脱扣，这样，利用结构解决了通常使制动式擒纵系统不利的主要问题。
如图1中示意性示出的，振荡器1还包括制动式擒纵机构15，该制动式擒纵机构15包括也固定在枢转摆轴3上的一体式制动器17。制动器17包括至少一个柔性叶片16和止挡部件18，所述止挡部件18设置成关于与枢转摆轴3同心的擒纵齿部弹性地锁定枢转摆轴3。
如在以下实施例中将更清楚地说明的，释放元件13设置成利用惯性部件9的移动关于固定的同心擒纵齿部19弹性地解锁止挡部件18，使得在向谐振器7传递能够维持它的能量的同时枢转摆轴3对谐振器7的每次振荡进行计数。
因此应理解，有利地根据本发明，振荡器1包括很少的要组装的部件，这是因为它们中的大部分一体地形成，并且这允许更容易地关于彼此对各部件进行参照。此外，由于柔性结构的使用，谐振器7具有很小的厚度并且固有地消除了脱扣。此外，根据本发明的振荡器1有利地允许谐振器7具有通过直接转矩而不是接触力实现的推动，与常规制动式擒纵机构的情况一样。事实上，通过旋转枢转摆轴消除了振荡器1在竖直位置的运行变化。
参照图2至4来考虑根据本发明的振荡器101的第一实施例，将更好地理解所有这些优点。因此，振荡器101包括与机械能量源(未示出)连接的枢转摆轴103，和一体式惯性-弹性谐振器107。
该谐振器107包括形成惯性的部件109和形成弹性的柔性结构111。柔性结构111与部件109一体地形成并且安装在枢转摆轴103与部件109之间。如图3所示，柔性结构111包括固定在枢转摆轴103上的至少一个锚定装置121和设置为形成谐振器107的虚拟枢转轴线的柔性装置123，所述虚拟枢转轴线与枢转摆轴103的旋转中心一致。
更具体地，柔性装置123包括至少一个基部120，所述基部120通过至少一个柔性叶片122、124分别连接惯性部件109和所述至少一个锚定装置121。如图3所示，惯性部件109优选由通过环127彼此连接的两个部段125形成以获得一体式惯性部件109。
此外，如从图3显而易见的，各部段125与柔性装置123一体形成。更确切地，形成惯性的每个部段125都利用两个柔性叶片122与呈部分环形的基部120连接，基部120分别借助于大致T形的梁126利用两个锚定装置121固定在其它两个柔性叶片124上。可以观察到，每个梁126因此固定在锚定装置121和形成惯性的两个部段125上。
因此应理解，谐振器107的振幅受限于柔性结构111的最大行程，以及特别是梁126、基部120和叶片122、124的几何形状。然而，这种行程的限制内在地使谐振器107的脱扣不可能，从而利用结构解决了通常使制动式擒纵系统不利的主要问题。
如在图3和4中显而易见的，惯性部件109也装配有释放元件113。更具体地，其中一个部段125的内侧面包括释放元件113。在该第一实施例中，释放元件113包括柔性本体131，其自由端装配有释放棘爪132，由惯性部件109控制的该释放棘爪的位移设置成在谐振器107每次振动时与一体式制动器117接触。
更具体地，以常规制动式擒纵机构的方式，该第一实施例包括释放元件113，其允许在其中一个振荡方向上的静默振动(mute vibration)，即释放元件113与制动器117接触，但不使制动器117移位。因此，根据该第一实施例，释放元件113优选还包括释放止挡部133，其设置成在谐振器107的单一振荡方向上迫使柔性本体131将一体式制动器117移位。
如图4中更清楚示出的，振荡器101还包括制动式擒纵机构115，该制动式擒纵机构115包括固定在枢转摆轴103上的一体式制动器117。制动器117包括至少一个柔性叶片116、116'和止挡部件118，该止挡部件118设置成关于与枢转摆轴103同心的擒纵齿部119弹性地锁定枢转摆轴103。
因此应理解，齿部119关于枢转摆轴103被固定。事实上，在机械能量源的力的作用下，枢转摆轴103将在谐振器107每次振荡时进行一定旋转，这对应于擒纵齿部119的两个齿之间的角度，即，每次当制动器117的止挡部件118容许其从一个齿移位到另一个齿时。
在图2至4所示的第一实施例中，该一体式制动器117包括两个平行的交叉部件135、136和两个平行的叶片116、116'。如从图4更清楚看到的，第一交叉部件135在第一端与枢转摆轴103连接并且在第二端垂直于第一柔性叶片116。此外，第二交叉部件136在第一端处与止挡部件118连接并且在第二端处垂直于第二柔性叶片116'。最后，第一柔性叶片116和第二柔性叶片116'分别与第二交叉部件136和第一交叉部件135连接。
因此应理解，在图3和4中可见处于休息位置的交叉部件135、136能够借助于柔性叶片116、116'的弹性弯曲相对于彼此相对地移位。更确切地，通过惯性部件109的运动，释放元件113设置成迫使柔性叶片116、116'弯曲，以便关于同心的擒纵齿部119弹性地解锁止挡部件118，使得在向谐振器107传递能够维持它的能量的同时枢转摆轴103对谐振器107的每次振荡进行计数。
这一点可行的原因在于，该一体式制动器117包括固定在第二交叉部件136上的制动器止挡部137，该制动器止挡部137设置成在谐振器107每次振动时与释放元件113接触。如从图4显而易见的，制动器止挡部137形成凸轮，该凸轮在与释放棘爪132接触时通过释放止挡部133的作用迫使交叉部件136移动离开擒纵齿部119以释放枢转摆轴103。枢转摆轴103在机械能量源的力的作用下将进行一定旋转——该旋转对应于擒纵齿部119的两个齿之间的角度——并且同时经由锚定装置121通过由梁126直接传递其运动来重新启动谐振器107。
相反，在谐振器107逆向振动时，可以观察到制动器止挡部137形成凸轮，该凸轮在与释放棘爪132接触时由于缺少释放止挡部133在反方向上的作用而迫使释放棘爪132弹性地移开，然后一旦释放棘爪132已脱离制动器止挡部137，则沿释放止挡部133弹性地返回。
有利地，根据本发明的该第一实施例，因此应理解，振荡器101包括很少要组装的部件，这是因为它们中的大部分一体地形成，这使得能够更容易地关于彼此对各部件进行参照。事实上，作为示例，一体式谐振器107和一体式制动器117可形成为两个固定的单板，其构成枢转轴103的至少两个功能层级。例如，这可以通过被固定就位然后被蚀刻的硅板实现，或通过在多个层级电成型金属部件实现。
此外，由于柔性结构111的使用，谐振器107具有很小的厚度并且内在地消除了脱扣。此外，根据本发明的振荡器101有利地允许谐振器107具有通过直接转矩而不是接触力实现的推动，与常规制动式擒纵机构的情况一样。
另外，该操作导致通常与复杂得多的陀飞轮式振荡器相关的优点。事实上，陀飞轮是A.-L.Breguet在19世纪初期为了消除在竖直位置的运行变化而设想的装置。它包括可移动框架，该可移动框架承载擒纵机构的所有元件并且调速部件位于其中心。擒纵小齿轮围绕固定的秒轮旋转。每分钟旋转一圈的框架通过转动消除了在竖直位置的运行变化。
因此，以陀飞轮的方式但不具有其调节复杂性，该第一实施例的枢转摆轴103通过与制动器117同时地转动谐振器107而消除了振荡器101在竖直位置的运行变化。
最后，如图2所示，枢转摆轴103还包括小齿轮141，其设置成与运转轮系啮合以便与机械能量源连接并显示时间。根据该第一实施例，在释放期间小齿轮141优选借助于弹性蓄能器143安装成在枢转摆轴103上怠速，以便供给足够的能量维持谐振器107。在图2的示例中，可以看到弹性蓄能器143是螺旋形弹簧。然而，该弹性蓄能器不必局限于螺旋形弹簧。因此，作为一个绝对非限制性的示例，包括枢转摆轴103、弹性蓄能器143和小齿轮141的组件可以由通过引用并入本说明书的文献EP2455821中记载的能量传递运动机件的实施例之一代替。
在阅读第一实施例后，因此应理解，包括枢转摆轴103、弹性蓄能器143和小齿轮141的组件不是必不可少的，并且也可由装配有与运转轮系啮合的外周齿部的枢转摆轴103代替。无论选择何种能量传递，清楚的是，运转轮系的力和可能地弹性蓄能器143的力必须大小确定为：不会以利用释放元件113以外的任何方式驱动制动器117的操作。
根据本发明的振荡器201的第二实施例在图5和6中示出。因此，振荡器201包括枢转摆轴203和一体式惯性-弹性谐振器207，其与第一实施例的枢转摆轴103和一体式惯性-弹性谐振器107类似。谐振器207因此包括具有与第一实施例的部件109和柔性结构111相同优点的形成惯性的部件209和形成弹性的柔性结构211。
应理解，谐振器207的振幅因此受限于柔性结构211的最大行程，以及特别是梁226、基部220和叶片222、224的几何形状。然而，这种行程的限制内在地使谐振器207的脱扣不可能，从而利用结构解决了通常使制动式擒纵系统不利的主要问题。
如在图5和6中可见的，惯性部件209也装配有与第一实施例的释放元件113相似的释放元件213。更具体地，以常规制动式擒纵机构的方式，第二实施例包括释放元件213，其允许在其中一个振荡方向上的静默振动，即释放元件213与制动器217接触，但不使制动器217移位。因此，根据第二实施例，释放元件213优选包括柔性本体231和释放止挡部233，该释放止挡部233设置成在谐振器207的单一振荡方向上迫使该一体式制动器217移位。
如图6中更清楚示出的，振荡器201还包括制动式擒纵机构215，该制动式擒纵机构包括固定在枢转摆轴203上的一体式制动器217。制动器217包括单个柔性叶片216和止挡部件218，该止挡部件218设置成关于与枢转摆轴203同心的擒纵齿部219弹性地锁定枢转摆轴203。
与第一实施例的情况一样，通过惯性部件209的运动，第二实施例的释放元件213设置成迫使柔性叶片216弯曲以便关于同心的擒纵齿部219弹性地解锁止挡部件218，使得枢转摆轴203在向谐振器207传递能够维持它的能量的同时对谐振器207的每次振荡进行计数。
这一点可行的原因在于，该一体式制动器217包括固定在柔性叶片216上的制动器止挡部237，该制动器止挡部设置成在谐振器207每次振动时与释放元件213接触。如从图6显而易见的，制动器止挡部237形成凸轮，该凸轮在其与释放棘爪232接触时通过释放止挡部233的作用迫使柔性叶片216移动离开擒纵齿部219以释放枢转摆轴203。枢转摆轴203在机械能量源的力的作用下将进行一定旋转，该旋转对应于擒纵齿部219的两个齿之间的角度，并且同时经由锚定装置221通过由梁226直接传递其运动来重新启动谐振器207。
相反，在谐振器207逆向振动时，可以观察到制动器止挡部237形成凸轮，该凸轮在其与释放棘爪232接触时由于缺乏释放止挡部233在反方向上的作用而迫使释放棘爪232弹性地移开，然后释放棘爪232一旦已脱离制动器止挡部237，则沿释放止挡部233弹性地返回。
有利地，根据本发明的该第二实施例，因此应理解，振荡器201包括很少的要组装的部件，这是因为它们中的大部分一体地形成，这使得能够更容易地关于彼此对各部件进行参照。事实上，作为示例，该一体式谐振器207和一体式制动器217可形成为两个固定的单板，其构成枢转轴203的至少两个功能层级。例如，这可以通过被固定就位然后被蚀刻的硅板实现，或通过在多个层级电成型金属部件实现。
此外，由于柔性结构211的使用，谐振器207具有很小的厚度并且内在地消除了脱扣。此外，根据本发明的振荡器201有利地允许谐振器207具有通过直接转矩而不是接触力实现的推动，与常规制动式擒纵机构的情况一样。
此外，该操作导致通常与复杂得多的陀飞轮式振荡器相关的优点，如在第一实施例中已经说明的。因此，以陀飞轮的方式但不具有其调节复杂性，第二实施例的枢转摆轴203通过与制动器217同时地转动谐振器207而消除了振荡器201在竖直位置的运行变化。
最后，与第一实施例中一样，直接地或借助于弹性蓄能器，枢转摆轴203可包括设置成与运转轮系啮合以便与机械能量源连接并且显示时间的小齿轮。因此，无论选择何种能量传递，显然运转轮系的力和可能地弹性蓄能器的力必须大小确定为：不会以利用释放元件213以外的任何方式驱动制动器217的操作。
根据本发明的振荡器301的第三实施例在图7和8中示出。因此，振荡器301包括枢转摆轴301和一体式惯性-弹性谐振器307，其与第一实施例和第二实施例的相应部件103、203、107、207类似。谐振器307因此包括具有与第一实施例和第二实施例的部件109、209和柔性结构111、211相同优点的形成惯性的部件309和形成弹性的柔性结构311。
应理解，谐振器307的振幅因此受限于柔性结构311的最大行程，以及特别是梁326、基部320和叶片322、324的几何形状。然而，这种行程的限制内在地使谐振器307的脱扣不可能，从而利用结构解决了通常使制动式擒纵系统不利的主要问题。
如从图7和8显而易见的，惯性部件309同样装配有与第一实施例和第二实施例的释放元件113、213相似的释放元件313。更确切地，以常规制动式擒纵机构的方式，第三实施例包括释放元件313，其允许在其中一个振荡方向上的静默振动，即释放元件313与制动器317接触，但不使制动器317移位。因此，根据第三实施例，释放元件313优选包括柔性本体331和释放止挡部333，该释放止挡部333设置成在谐振器307的单一振荡方向上迫使该一体式制动器317移位。
如图8中更清楚示出的，振荡器301还包括制动式擒纵机构315，该制动式擒纵机构包括固定在枢转摆轴303上的单件式制动器317。制动器317包括至少一个柔性叶片316、316'和止挡部件318，该止挡部件318设置成关于与枢转摆轴303同心的擒纵齿部319弹性地锁定枢转摆轴303。
与第一实施例和第二实施例的情况一样，通过惯性部件309的移动，第三实施例的释放元件313设置成迫使所述至少一个柔性叶片316、316'弯曲，以便关于同心的擒纵齿部319弹性地解锁止挡部件318，使得在向谐振器307传递能够维持它的能量的同时枢转摆轴303对谐振器307的每次振荡进行计数。
在图7和8所示的第三实施例中，该一体式制动器317包括两个平行的交叉部件335、336和两个平行的叶片316、316'。如从图8更清楚看到的，第一交叉部件335在第一端处与枢转摆轴303连接并且在第二端处垂直于第一柔性叶片316。此外，第二交叉部件336在第一端处与止挡部件318(在图7中更清楚地可见)连接并且在第二端处垂直于第二柔性叶片316'。最后，第一柔性叶片316和第二柔性叶片316'分别与第二交叉部件336和第一交叉部件335连接。
如从图7和8显而易见的，第二交叉部件336优选具有三个直线区段。第一区段336a将两个柔性叶片316、316'连接，并且在三角学意义上大致垂直地附接到第二区段336b，该第二区段336b在第一柔性叶片316旁边延伸，并且自身在反方向上大致垂直地附接到承载止挡部件318的第三区段336c。因此应理解，区段336a和336c大致平行。
因此，在图7和8中可见处于休息位置的交叉部件335、336能够借助柔性叶片316、316'的弹性弯曲关于彼此移位。更确切地，通过惯性部件309的移动，释放元件313设置成迫使柔性叶片316、316'弯曲以便关于同心的擒纵齿部319弹性地解锁止挡部件318，使得在向谐振器307传递能够维持它的能量的同时枢转摆轴303对谐振器307的每次振荡进行计数。
这一点可行的原因在于，该一体式制动器317包括在第一区段336a的位置处固定在第二交叉部件336上的制动器止挡部337，该制动器止挡部337设置成在谐振器307每次振动时与释放元件313接触。如从图8显而易见的，制动器止挡部337形成凸轮，该凸轮在其与释放棘爪332接触时通过释放止挡部333的作用迫使交叉部件336特别是其第三区段336c移动离开擒纵齿部319以释放枢转摆轴303。枢转摆轴303在机械能量源的力的作用下将进行一定旋转——该旋转对应于擒纵齿部319的两个齿之间的角度——并且同时经由锚定装置321通过由梁326直接传递其运动来重新启动谐振器307。
相反，在谐振器307逆向振动时，可以观察到制动器止挡部337形成凸轮，该凸轮在其与释放棘爪332接触时由于在反方向上缺乏释放止挡部333的作用而迫使释放棘爪332弹性地移开，然后释放棘爪332一旦已脱离制动器止挡部337，则沿释放止挡部333弹性地返回。
有利地，根据本发明的第三实施例，因此应理解，振荡器301包括很少的要组装的部件，这是因为它们中的大部分一体地形成，这使得能够更容易地关于彼此对各部件进行参照。事实上，作为示例，该一体式谐振器307和一体式制动器317可形成为两个固定的单板，其构成枢转轴303的至少两个功能层级。例如，这可以通过被固定就位然后被蚀刻的硅板实现，或通过在多个层级电成型金属部件实现。
此外，由于柔性结构311的使用，谐振器307具有很小的厚度并且内在地消除了脱扣。此外，根据本发明的振荡器301有利地允许谐振器307具有通过直接转矩而不是接触力实现的推动，与常规制动式擒纵机构的情况一样。
此外，该操作导致通常与复杂得多的陀飞轮式振荡器相关的优点，如在第一实施例中已经说明的。因此，以陀飞轮的方式但不具有其调节复杂性，第三实施例的枢转摆轴303通过与制动器317同时地转动谐振器307而消除了振荡器301在竖直位置的运行变化。
最后，与第一实施例和第二实施例的情况一样，直接地或借助于弹性蓄能器，枢转摆轴303可包括设置成与运转轮系啮合以便与机械能量源连接并且显示时间的小齿轮。因此，无论在第三实施例中选择何种能量传递，显然运转轮系的力和可能地弹性蓄能器的力必须大小确定为：不会以利用释放元件313以外的任何方式驱动制动器317的操作。
根据本发明的振荡器401的第四实施例在图9和10中示出。因此，振荡器401包括枢转摆轴403和一体式惯性-弹性谐振器407，其与第一至第三实施例的相应部件103、203、303、107、207、307类似。该谐振器407因此包括具有与第一至第三实施例的部件109、209、309和柔性结构111、211、311相同优点的形成惯性的部件409和形成弹性的柔性结构411。
应理解，谐振器407的振幅因此受限于柔性结构411的最大行程，以及特别是梁426、基部420和叶片422、424的几何形状。然而，这种行程的限制内在地使谐振器407的脱扣不可能，从而利用结构解决了通常使制动式擒纵系统不利的主要问题。
如从图9和10显而易见的，惯性部件409同样装配有与第一至第三实施例的释放元件113、213、313相似的释放元件413。更确切地，以常规制动式擒纵机构的方式，第四实施例包括释放元件413，其允许在其中一个振荡方向上的静默振动，即释放元件413与制动器417接触，但不使制动器417移位。因此，根据第四实施例，释放元件413优选包括柔性本体431和释放止挡部433，该释放止挡部433设置成在谐振器407的单一振荡方向上迫使一体式制动器417移位。
如在图10中更清楚示出的，振荡器401还包括制动式擒纵机构415，该制动式擒纵机构包括固定在枢转摆轴403上的单件式制动器417。制动器417包括至少一个柔性叶片416a、416b、416c、416d和设置成关于与枢转摆轴403同心的擒纵齿部419弹性地锁定枢转摆轴403的止挡部件418。
与第一至第三实施例的情况一样，通过惯性部件409的移动，第四实施例的释放元件413设置成迫使所述至少一个柔性叶片416a、416b、416c、416d弯曲，以便关于同心的擒纵齿部419弹性地解锁止挡部件418，使得在向谐振器407传递能够维持它的能量的同时枢转摆轴403对谐振器407的每次振荡进行计数。
在图9和10所示的第四实施例中，该一体式制动器417包括各自将枢转摆轴403连接至大致圆柱形附接件435的第一和第二不平行的柔性叶片416a、416b。附接件435还与第三柔性叶片416d连接，该第三柔性叶片的自由端包括止挡部件418。最后，附件435还包括第四柔性叶片416c，该第四柔性叶片包括设置成在谐振器407每次振动时与释放元件413接触的制动器止挡部437。如从图10显而易见的，第三叶片416d和第四叶片416c优选大致垂直。
因此，在图9和10中可见处于休息位置的柔性叶片416a、416b、416c、416d能借助它们的弹性弯曲关于彼此移位。更确切地，通过惯性部件409的移动，释放元件413设置成迫使柔性叶片416a、416b、416c、416d弯曲以便关于同心的擒纵齿部419弹性地解锁止挡部件418，使得在向谐振器407传递能够维持它的能量的同时枢转摆轴403对谐振器407的每次振荡进行计数。根据本发明，叶片416c和416d优选比叶片416a和416b具有更低的柔性，以便出于释放擒纵齿部419的部件418的目的实现围绕附接件435的旋转运动。
这一点可行的原因在于，该一体式制动器417包括固定在第四柔性叶片416c上的制动器止挡部437，该制动器止挡部设置成在谐振器407每次振动时与释放元件413接触。如从图10显而易见的，制动器止挡部437形成凸轮，该凸轮在其与释放棘爪432接触时通过释放止挡部433的作用迫使第三柔性叶片436d移动离开擒纵齿部419以释放枢转摆轴403。枢转摆轴403在机械能量源的力的作用下将进行旋转——该旋转对应于擒纵齿部419的两个齿之间的角度——并且同时经由锚定装置421通过由梁426直接传递其运动来重新启动谐振器407。
相反，在谐振器407逆向振动时，可以观察到制动器止挡部437形成凸轮，该凸轮在其与释放棘爪432接触时由于在反方向上缺乏释放止挡部433的作用而迫使释放棘爪432弹性地移开，然后释放棘爪432一旦已脱离制动器止挡部437，则沿释放止挡部433弹性地返回。
有利地，根据本发明的第四实施例，因此应理解，振荡器401包括很少的要组装的部件，这是因为它们中的大部分一体地形成，这使得能够更容易地关于彼此对各部件进行参照。事实上，作为示例，该一体式谐振器407和一体式制动器417可形成为两个固定的单板，其构成枢转轴403的至少两个功能层级。例如，这可以通过被固定就位然后被蚀刻的硅板实现，或通过在多个层级电成型金属部件实现。
此外，由于柔性结构411的使用，谐振器407具有很小的厚度并且内在地消除了脱扣。此外，根据本发明的振荡器401有利地允许谐振器407具有通过直接转矩而不是接触力实现的推动，与常规制动式擒纵机构的情况一样。
此外，该操作导致通常与复杂得多的陀飞轮式振荡器相关的优点，如在第一实施例中已经说明的。因此，以陀飞轮的方式但不具有其调节复杂性，第四实施例的枢转摆轴403通过与制动器417同时地转动谐振器407而消除了振荡器401在竖直位置的运行变化。
最后，与第一至第三实施例一样，直接地或借助于弹性蓄能器，枢转摆轴403可包括设置成与运转轮系啮合以便与机械能量源连接并且显示时间的小齿轮。因此，无论选择何种能量传递，显然运转轮系的力和可能地弹性蓄能器的力必须大小确定为：不会以利用释放元件413以外的任何其它方式驱动制动器417的操作。
根据本发明的振荡器501的第五实施例在图11至13中示出。因此，振荡器501包括枢转摆轴503和一体式惯性-弹性谐振器507，其与第一至第四实施例的相应部件103、203、303、403、107、207、307、407相似。该谐振器507因此包括形成惯性的部件509和形成弹性的柔性结构511，其具有与第一至第四实施例的部件109、209、309、409和柔性结构111、211、311、411相同的优点。
应理解，谐振器507的振幅因此受限于柔性结构511的最大间隙行程，以及特别是梁526、基部520和叶片522、524的几何形状。然而，这种行程的限制内在地使谐振器507的脱扣不可能，从而利用结构解决了通常使制动式擒纵系统不利的主要问题。
如从图11和13显而易见的，惯性部件509同样装配有与第一至第四实施例的释放元件113、213、313、413相似的释放元件513。更确切地，以常规制动式擒纵机构的方式，第五实施例包括释放元件513，其允许在其中一个振荡方向上的静默振动，即释放元件513与制动器517接触，但不使制动器517移位。因此，根据第五实施例，释放元件513优选包括柔性本体531和释放止挡部533，该释放止挡部533设置成在谐振器507的单一振荡方向上迫使一体式制动器517移位。
如图12和13中更清楚示出的，振荡器501还包括制动式擒纵机构515，该制动式擒纵机构包括固定在枢转摆轴503上的单件式制动器517。制动器517包括至少一个柔性叶片516、516'和设置成关于与枢转摆轴503同心的擒纵齿部519弹性地锁定枢转摆轴503的止挡部件518。
因此应理解，齿部519关于枢转摆轴503被固定。事实上，枢转摆轴503将在机械能量源的力的作用下进行一定旋转，该旋转对应于擒纵齿部519的两个齿之间的角度，即，每次当制动器517的止挡部件518容许其从一个齿向另一个齿移位时。
在图11至13所示的第五实施例中，该一体式制动器517包括两个平行的交叉部件535、536和两个平行的叶片516、516'。如从图12更清楚看到的，第一交叉部件535在第一端处与枢转摆轴503连接并且在第二端处垂直于第一柔性叶片516。此外，第二交叉部件536在第一端处与止挡部件518连接并且在第二端处垂直于第二柔性叶片516'。最后，第一柔性叶片516和第二柔性叶片516'分别与第二交叉部件536和第一交叉部件535连接。
如从图11至13显而易见的，第二交叉部件536优选包括三个区段。第一直线区段536a将两个柔性叶片516、516'连接，在一端承载止挡部件518，并且在相对端沿反方向大致垂直地附接到扇形形式的第二弯曲区段536b，该第二弯曲区段536b自身在三角学意义上大致垂直地附接到承载制动器止挡部537的第三直线区段536c。因此应理解，区段536a和536c大致垂直。
因此应理解，在图11至13中可见处于休息位置的交叉部件535、536能够借助柔性叶片516、516'的弹性弯曲关于彼此移位。更具体地，通过惯性部件509的移动，释放元件513设置成迫使柔性叶片516、516'弯曲以便关于同心的擒纵齿部519弹性地解锁止挡部件518，使得在向谐振器507传递能够维持它的能量的同时枢转摆轴503对谐振器507的每次振荡进行计数。
这一点可行的原因在于，该一体式制动器517包括固定在第二交叉部件536上的制动器止挡部537，该制动器止挡部设置成在谐振器507每次振动时与释放元件513接触。如从图13显而易见的，制动器止挡部537形成凸轮，该凸轮在其与释放棘爪532接触时通过释放止挡部533的作用迫使第一直线区段536a移动离开擒纵齿部519以释放枢转摆轴503。枢转摆轴503在机械能量源的力的作用下将进行一定旋转——该旋转对应于擒纵齿部519的两个齿之间的角度——并且同时经由锚定装置521通过由梁526直接传递其运动来重新启动谐振器507。
相反，在谐振器507逆向振动时，可以观察到制动器止挡部537形成凸轮，该凸轮在其与释放棘爪532接触时由于在反方向上缺乏释放止挡部533的作用而迫使释放棘爪532弹性地移开，然后释放棘爪532一旦已脱离制动器止挡部537，则沿释放止挡部533弹性地返回。
有利地，根据本发明的第五实施例，因此应理解，振荡器501包括很少的要组装的部件，这是因为它们中的大部分一体地形成，这使得能够更容易地关于彼此对各部件进行参照。事实上，作为示例，该一体式谐振器507和一体式制动器517可形成为两个固定的单板，其构成枢转轴503的至少两个功能层级。例如，这可以通过被固定就位然后被蚀刻的硅板实现，或通过在多个层级电成型金属部件实现。
此外，由于柔性结构511的使用，谐振器507具有很小的厚度并且内在地消除了脱扣。此外，根据本发明的振荡器501有利地允许谐振器507具有通过直接转矩而不是接触力实现的推动，与常规制动式擒纵机构的情况一样。
此外，该操作导致通常与复杂得多的陀飞轮式振荡器相关的优点，如在第一实施例中已经说明的。因此，以陀飞轮的方式但不具有其调节复杂性，第五实施例的枢转摆轴503通过与制动器517同时地转动谐振器507而消除了振荡器501在竖直位置的运行变化。
最后，与第一至第四实施例的情况一样，直接地或借助于弹性蓄能器，枢转摆轴503可包括设置成与运转轮系啮合以便与机械能量源连接并且显示时间的小齿轮。因此，无论在第五实施例中选择何种能量传递，显然运转轮系的力和可能地弹性蓄能器的力必须大小确定为：不会以利用释放元件513以外的任何其它方式驱动制动器517的操作。
无论哪个实施例，都应注意，枢转摆轴3、103、203、303、403、503对谐振器7、107、207、307、407、507的每次振荡进行计数。这意味着，取决于谐振器7、107、207、307、407、507的结构，每次振荡都与预定的调节时间相关。因此应理解，具体地用于使无论哪种类型的钟表上经过的时间可视化的预定期间与枢转摆轴3、103、203、303、403、503的每次运动相关。因此，取决于运转轮系的齿轮减速，可以直接地或借助于运转轮系的轮间接地显示时间信息，例如秒、分、小时或日历值。
无论哪个实施例，在机械能量源充分加载能量的情况下，用户可能需要作用在止挡部件18、118、218、318、418、518上的手动解锁装置，以便启动振荡器1、101、201、301、401、501。事实上，取决于振荡器1、101、201、301、401、501的构型，无法排除这样的情况：用户为了实现惯性部件9、109、209、309、409、509的移位而引起的运动不足以使释放元件113、213、313、413、513致动制动器17、117、217、317、417、517。
因此，作为一个绝对非限制性的例子，这种手动解锁装置可采取在钟表的中心部分上的表冠或按钮的形式，并且控制一个卡爪(catch)以使擒纵齿部19、119、219、319、419、519的齿到达止挡部件18、118、218、318、418、518，以便向谐振器7、107、207、307、407、507供给启动振荡器1、101、201、301、401、501所需的能量。
当然，本发明不限于图示的例子，而是可以具有本领域技术人员能想到的不同变型和改型。特别地，取决于期望的应用，可以修改谐振器7、107、207、307、407、507和/或制动器17、117、217、317、417、517，特别是关于它们的几何形状(惯性部件、制动器)或它们的柔性结构。
此外，上述实施例可互相组合而不会脱离本发明的架构。作为使用环127的替代方案，也可以将释放元件113、213、313、413、513的释放止挡部133、233、333、433、533连接，以便例如通过侧向地和/或竖直地扭转枢转摆轴3、103、203、303、403、503或穿过枢转摆轴3、103、203、303、403、503的穿孔区域来联接惯性部件109、209、309、409、509的两个部段125。也可以通过不同于环127的装置来连接两个部段125。
另外，可增加诸如锁定臂或计数器-惯性装置的非释放装置，以便当不希望释放时，即当制动器17、117、217、317、417、517例如在振荡器1、101、201、301、401、501受到冲击之后将以与利用释放棘爪132、232、332、432、532不同的方式移位时，锁定制动器17、117、217、317、417、517。
最后，减振装置可与振荡器1、101、201、301、401、501协作，与和摆轴3、103、203、303、403、503的协作一样，特别是为了使其对冲击不敏感。

Claims (14)

1.一种振荡器(1，101，201，301，401，501)，包括：与机械能量源(2)连接的枢转摆轴(3，103，203，303，403，503)；一体形成的惯性-弹性谐振器(7，107，207，307，407，507)，所述惯性-弹性谐振器包括装配有释放元件(13，113，213，313，413，513)的形成惯性的部件(9，109，209，309，409，509)和形成弹性的柔性结构(11，111，211，311，411，511)，所述柔性结构安装在所述枢转摆轴(3，103，203，303，403，503)与形成惯性的所述部件(9，109，209，309，409，509)之间；制动式擒纵机构(15，115，215，315，415，515)，所述制动式擒纵机构包括固定在所述枢转摆轴(3，103，203，303，403，503)上的一体式制动器(17，117，217，317，417，517)，所述制动器包括至少一个柔性叶片(16，116，116'，216，316，316'，416a，416b，416c，416d，516，516')和设置成关于同心的擒纵齿部(19，119，219，319，419，519)弹性地锁定所述枢转摆轴(3，103，203，303，403，503)的止挡部件(18，118，218，318，418，518)，其中，所述释放元件(13，113，213，313，413，513)设置成通过形成惯性的所述部件(9，109，209，309，409，509)的运动关于所述同心的擒纵齿部(19，119，219，319，419，519)弹性地解锁所述止挡部件(18，118，218，318，418，518)，以便在向所述谐振器(7，107，207，307，407，507)传递能够维持所述谐振器的能量的同时所述枢转摆轴(3，103，203，303，403，503)对所述谐振器(7，107，207，307，407，507)的每次振荡进行计数。
2.根据权利要求1所述的振荡器(1，101，201，301，401，501)，其特征在于，所述柔性结构(11，111，211，311，411，511)包括固定在所述枢转摆轴(3，103，203，303，403，503)上的至少一个锚定装置(121，221，321，421，521)和设置成形成所述谐振器(7，107，207，307，407，507)的虚拟枢转轴线的柔性装置(120，122，123，124，126，220，222，224，226，320，322，324，326，420，422，424，426，520，522，524，526)，所述虚拟枢转轴线与所述枢转摆轴(3，103，203，303，403，503)的旋转中心一致。
3.根据权利要求1所述的振荡器(1，101，201，301，401，501)，其特征在于，所述柔性装置(120，122，123，124，126，220，222，224，226，320，322，324，326，420，422，424，426，520，522，524，526)包括通过至少一个柔性叶片(122，124，222，224，322，324，422，424，522，524)分别连接形成惯性的所述部件(9，109，209，309，409，509)和所述至少一个锚定装置(121，221，321，421，521)的至少一个基部(120，220，320，420，520)。
4.根据权利要求1所述的振荡器(1，101，201，301，401，501)，其特征在于，形成惯性的所述部件(9，109，209，309，409，509)由两个部段(125)形成，其中一个部段(125)的内表面包括所述释放元件(13，113，213，313，413，513)。
5.根据权利要求4所述的振荡器(1，101，201，301，401，501)，其特征在于，所述释放元件(13，113，213，313，413，513)包括柔性本体(131，231，331，431，531)，所述柔性本体的自由端装配有释放棘爪(132，232，332，432，532)，所述释放棘爪的位移由形成惯性的所述部件(9，109，209，309，409，509)控制，并且设置成在所述谐振器(7，107，207，307，407，507)每次振动时与所述一体式制动器(17，117，217，317，417，517)相接触。
6.根据权利要求5所述的振荡器(1，101，201，301，401，501)，其特征在于，所述释放元件(13，113，213，313，413，513)还包括释放止挡部(133，233，333，433，533)，所述释放止挡部设置成在所述谐振器(7，107，207，307，407，507)的单一振荡方向上迫使所述柔性本体(131，231，331，431，531)将所述一体式制动器(17，117，217，317，417，517)移位。
7.根据权利要求1所述的振荡器(1，101，201，301，401，501)，其特征在于，所述一体式制动器(17，117，217，317，417，517)包括单个柔性叶片(216)，制动器止挡部(237)固定在所述单个柔性叶片上并且设置成在所述谐振器(7，107，207，307，407，507)每次振动时与所述释放元件(13，113，213，313，413，513)相接触。
8.根据权利要求1所述的振荡器(1，101，201，301，401，501)，其特征在于，所述一体式制动器(17，117，217，317，417)包括两个平行的交叉部件(135，136，535，536)，其中第一交叉部件(135，535)在第一端与所述枢转摆轴(3，103，203，303，403，503)连接并且在第二端垂直于第一柔性叶片(116，516)，第二交叉部件(136，536)在第一端与所述止挡部件(118，518)连接并且在第二端垂直于第二柔性叶片(116'，516')，其中所述第一柔性叶片(116，516)和所述第二柔性叶片(116'，516')是平行的并且分别与所述第二交叉部件(136，536)和所述第一交叉部件(135，535)连接。
9.根据权利要求1所述的振荡器(1，101，201，301，401，501)，其特征在于，所述一体式制动器(17，117，217，317，417，517)包括两个平行的交叉部件(335，336)，其中第一交叉部件(335)在第一端与所述枢转摆轴(3，103，203，303，403)连接，并且垂直于第一柔性叶片(316)，第二交叉部件(336)在第一端(336c)与所述止挡部件(318)连接并且在第二端(336a)垂直于第二柔性叶片(316')，其中所述第一柔性叶片(316)和所述第二柔性叶片(316')是平行的并且分别与所述第二交叉部件(336)和所述第一交叉部件(335)连接。
10.根据权利要求8所述的振荡器(1，101，201，301，401，501)，其特征在于，所述一体式制动器(17，117，217，317，417，517)包括固定在所述第二交叉部件(136，336，536)上的制动器止挡部(137，337，537)，所述制动器止挡部设置成在所述谐振器(7，107，207，307，407，507)每次振动时与所述释放元件(13，113，213，313，413，513)相接触。
11.根据权利要求1所述的振荡器(1，101，201，301，401，501)，其特征在于，所述一体式制动器(17，117，217，317，417，517)包括非平行的第一柔性叶片(416a)和第二柔性叶片(416b)，所述第一柔性叶片和第二柔性叶片中的每一个都将所述枢转摆轴(3，103，203，303，403，503)与附接件(435)连接，其中所述附接件(435)还与第三柔性叶片(416d)和第四柔性叶片(416c)连接，所述第三柔性叶片的自由端包括所述止挡部件(418)，所述第四柔性叶片包括制动器止挡部(437)，所述制动器止挡部设置成在所述谐振器(7，107，207，307，407，507)每次振动时与所述释放元件(13，113，213，313，413，513)相接触。
12.根据权利要求1所述的振荡器(1，101，201，301，401，501)，其特征在于，所述枢转摆轴(3，103，203，303，403，503)包括设置成与运转轮系(5)啮合以便与所述机械能量源(2)连接并显示时间的小齿轮(141)。
13.根据权利要求12所述的振荡器(1，101，201，301，401，501)，其特征在于，所述小齿轮(141)安装成借助于弹性蓄能器(143)在所述枢转摆轴(3，103，203，303，403，503)上怠速，以便供给足以在推动期间维持所述谐振器(7，107，207，307，407，507)的能量。
14.根据权利要求1所述的振荡器(1，101，201，301，401，501)，其特征在于，所述一体式谐振器(7，107，207，307，407，507)和所述一体式制动器(17，117，217，317，417，517)形成为两个固定的单板，从而构成所述枢转摆轴(3，103，203，303，403，503)的两个功能层级。
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