CN107390494A - 柔性恒力擒纵叉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包括叉部(6)的擒纵叉(1),该叉部相对于头部(2)的角位置是可变的,柔性条带(10)在该头部和叉部之间提供了唯一的、永久的机械连接,其中,止动件限制头部和叉部的相对角运动,头部包括第一臂(15),在头部和叉部的一些相对位置,该第一臂设置成以贴靠或支承方式与叉部的第二臂(17)配合,并且擒纵叉(1)与柔性条带制成一体件。擒纵机构(100)包括主机板(40)、与该类型的擒纵叉配合的擒纵轮(20)和摆轮(30),并且柔性条带以预加应力屈曲的方式安装在该头部和叉部之间,该擒纵叉构成包括至少两个稳定状态和两个亚稳定状态的双稳态系统。
Description
本申请是申请日为2013年9月3日、名称为“柔性恒力擒纵叉”的发明专利申请No.201380058120.0的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于钟表擒纵机构的擒纵叉,其包括承载至少一个进瓦和/或至少一个出瓦且设置成与擒纵轮配合的擒纵叉头部,还包括设置成与摆轮配合的叉部/叉头,其中,该叉部相对于该头部的角位置是可变的,并且在该头部和该叉部之间由至少一个柔性条带提供唯一直接的、永久的机械连接,该头部和该叉部的枢转范围相对于彼此通过止动件限制,并且该头部包括至少一个具有第一支承和止动表面的第一臂,在该头部和该叉部的某些相对位置处,该第一支承和止动表面设置成以靠接或支承方式与包含在该叉部的至少一个第二臂中的第二支承和止动表面配合,其特征在于,该擒纵叉与所述至少一个柔性条带制成为一体件。
本发明还涉及一种用于钟表擒纵机构的擒纵叉,其包括承载至少一个进瓦和/或至少一个出瓦且设置成与擒纵轮配合的擒纵叉头部,还包括设置成与摆轮配合的叉部/叉头,其中,该叉部相对于该头部的角位置是可变的,并且在该头部和该叉部之间由至少一个柔性条带提供唯一直接的、永久的机械连接,该头部和该叉部的枢转范围相对于彼此通过止动件限制,并且该头部包括至少一个具有第一支承和止动表面的第一臂,在该头部和该叉部的某些相对位置处,该第一支承和止动表面设置成以靠接或支承方式与包含在该叉部的至少一个第二臂中的第二支承和止动表面配合。
本发明还涉及一种钟表擒纵机构,该机构包括至少一个主机板,该主机板承载与包含在所述擒纵机构中的一个这种擒纵叉配合的摆轮和擒纵轮。
本发明还涉及一种包括至少一个这种擒纵机构的钟表机芯。
本发明还涉及一种包括至少一个这种类型的钟表机芯和/或至少一个这种类型的擒纵机构的钟表。
本发明涉及钟表擒纵机构领域。
背景技术
擒纵机构的运行规律性是以对振荡尤其是冲击的保持进行合适控制为条件的,在发条盒扭矩变化的手表中,振荡和冲击的强度可能是不规律的。
寻求最佳运行安全性/可靠性是钟表机芯设计者的一贯追求。
LENOBLE的法国专利申请No.2928015A1公开了一种用于手表的、具有擒纵叉的切向冲击擒纵机构,包括带齿的擒纵轮、擒纵叉和至少一个游丝摆轮。擒纵叉分为两部分,每一部分都绕不同的轴枢转,该两部分通过两个传动臂彼此铰接,这两个传动臂在它们的相邻端部处终止于一共用的铰链中,以使得擒纵叉的两部分以相同速度但是沿相反方向旋转。擒纵叉的每个部分都包括锁定擒纵叉瓦和冲击擒纵叉瓦,其中,冲击擒纵叉瓦以切向方式接纳来自于擒纵轮齿的冲击。该擒纵机构包括两个具有不同的振荡旋转轴线的游丝摆轮,并且擒纵叉的每一部分都包括可以通过驱动啮合接合在对应的游丝摆轮的冲击钉上的叉部。
FERRARA的专利申请No.WO 2011/064682 A1涉及一种由彼此铰接的两部分组成的擒纵叉,其中,铰链包括偏心凸轮,该偏心凸轮与擒纵叉的承载角部和叉头钉的那部分成一体,并且与和擒纵叉的承载擒纵叉瓦的那部分成一体的叉部配合。
AUDEMARS PIGUET RENAUD ET PAPI的专利申请No.EP2444860A1公开了一种包括两部分的擒纵叉,每一部分都绕一轴线枢转,并且彼此铰接,其中一个部分的枢转使得另一部分以更高的振幅枢转。
GIRARD PERREGAUX的专利No.EP2105806公开了一种设置成通过带簧将冲击从驱动源传递至例如游丝摆轮的振荡调速器的擒纵机构,该带簧通过围绕拐点屈曲而工作。该带簧能够在两个冲击之间聚集来自驱动源的能量,并通过第一和第二杆在每次冲击时将该能量传递给振荡调速器。为了优化对带簧张力的调节,带簧安装在框架上,该框架可以相对于穿过调速器的和第一和第二杆的旋转轴线并穿过拐点的第一轴线对称变形,还可以相对于垂直于第一轴线并穿过带簧的端部的第二轴线对称变形。
发明内容
本发明提出调节施加到摆轮上的冲击的强度并降低振荡期间的运动惯性。
为此,本发明还涉及一种用于钟表擒纵机构的擒纵叉,包括承载至少一个进瓦和/或至少一个出瓦且设置成与擒纵轮配合的擒纵叉头部,还包括设置成与摆轮配合的叉部,其中,该叉部相对于该头部的角位置是可变的,并且在该头部和该叉部之间由至少一个柔性条带提供唯一直接的、永久的机械连接,其特征在于,该头部和该叉部的枢转范围相对于彼此通过止动件限制,并且该头部包括至少一个具有第一支承和止动表面的第一臂,在该头部和该叉部的某些相对位置处,该第一支承和止动表面设置成以靠接或支承方式与包含在该叉部的至少一个第二臂中的第二支承和止动表面配合。
根据本发明的一个特征,该擒纵叉与至少一个柔性条带制成为一体件。
根据本发明的一个特征,该擒纵叉由硅或二氧化硅或金属玻璃或“LIGA”镍-磷制成。
本发明还涉及一种用于钟表擒纵机构的擒纵叉,其包括承载至少一个进瓦和/或至少一个出瓦且设置成与擒纵轮配合的擒纵叉头部,还包括设置成与摆轮配合的叉部,其中,该叉部相对于该头部的角位置是可变的,并且在该头部和该叉部之间由至少一个柔性条带提供唯一直接的、永久的机械连接,该头部和该叉部的枢转范围相对于彼此通过止动件限制,并且该头部包括至少一个具有第一支承和止动表面的第一臂,在该头部和该叉部的某些相对位置处,该第一支承和止动表面设置成以靠接或支承方式与包含在该叉部的至少一个第二臂中的第二支承和止动表面配合,其特征在于,该头部和叉部之间的相互排斥作用以磁性和/或静电方式实现。
本发明还涉及一种钟表擒纵机构,包括至少一个主机板,该主机板承载与包含在所述擒纵机构中的一个这种擒纵叉配合的摆轮和擒纵轮,其特征在于,该头部和该叉部装配到该主机板上,以使得该至少一个柔性条带以预加应力和屈曲的方式安装在位于第一端部的该头部和位于第二端部的该叉部之间,该擒纵叉形成包括至少两个稳定状态和至少两个亚稳定状态的双稳态系统,该两个端部在相对于该主机板可自由移动或固定的座部内均可自由枢转,或者均安装到相对于该主机板可自由移动的座部内,并且该座部中的至少一个受到沿另一个座部的方向的回复力。
根据本发明的一个特征,该擒纵叉执行闭式循环,在此期间,该柔性条带相继产生四个主要构型:
-在通过该擒纵轮重新加载能量后和在接近第一能通(energy pass)的过渡的高能阶段期间,具有波状Z形轮廓;
-以沿第一方向施加给该摆轮的冲击的形式,在可用于该双稳态条带的能量被释放后,越过该第一能通,该条带位于第二稳定低能位置,其具有凸出的弧形轮廓;
-在通过该擒纵轮重新加载能量后和在接近第二能通的过渡的高能阶段期间,具有波状S形轮廓;
-以沿与该第一方向相反的第二方向施加给该摆轮的冲击的形式,在可用于该双稳态条带的能量被释放后,越过该第二能通,该条带位于第二稳定低能位置,其具有凹入的弧形轮廓。
本发明还涉及一种包括至少一个这种擒纵机构的钟表机芯。
本发明还涉及一种钟表,包括至少一个这种类型的钟表机芯和/或至少一个这种类型的擒纵机构。
附图说明
通过参考附图阅读下面的详细描述,本发明的其他特征和优点将显现,其中:
-图1示出了擒纵机构的示意性俯视图,其包括位于传统擒纵轮和摆轮之间的根据本发明的柔性擒纵叉,该擒纵叉具有通过柔性的双稳态预应力条带连接的枢转头部和叉部;所示出的该机构处于擒纵周期的第一阶段。
-图2-17以与图1类似的方式示出了该周期的相继的阶段。
-图18示出了表示柔性双稳态条带中的能量的示意性三维视图。
-图19是图18的示意图在基面上的投影,其中,矩形限制了擒纵周期期间柔性双稳态条带中的能量的变化。
-图20示出了同样的矩形,其上设有对应于图1-17的时间T1-T17的能量位置。
-图21和22为说明恒力机构的方块图,该机构包括图21中的柔性擒纵叉和图22中的双稳态擒纵叉。
-图23和24为枢转轴线相对于承载擒纵机构的主机板的两个特定构型的示意图:在图23中,第一和第二枢转轴线相对于主机板位于固定位置,在图24中,第二枢转轴线位于可移动位置(这里为平移)并且与弹性复位装置组合。
-图25-27示出了根据本发明的特定擒纵叉实施例的示意性视图,其中,只有擒纵叉头部绕轴线枢转,叉部安装在柔性双稳态条带的一端处并且其行程受限以便对该条带预加应力。
-图28和29集合了各种能特别用于图23和24的变型的枢转模式:图28中的单个传统枢轴、单个柔性枢轴,以及图29中的传统枢轴和具有一定刚性的引导件的组合、柔性枢轴和具有一定刚性的引导件的组合。
-图30和31示出了本发明的一变型的立体图和俯视图,其中两个双稳态条带均包括固定到主机板(未示出)的一端,部分重叠并且绕同一几何枢转轴线枢转的头部和叉部通过复位弹簧连接。
-图32和33示出了具有互斥作用的擒纵叉的变型,其分别具有直的或S形的弹簧,该弹簧在擒纵叉的头部和叉部之间被预加应力。
-图34示出了该头部的擒纵叉瓦的一个变型。
-图35示出了接纳根据本发明的擒纵叉的主机板的不同设置变型的横截面。
-图36示出了其中叉部可以移动到擒纵轮-摆轮的对准线之外的构型。
-图37示出了具有两个柔性双稳态条带的擒纵叉的另一实施例。
-图38示出了将柔性双稳态条带嵌入擒纵叉头部和叉部的两种变型方式。
-图39示出了具有虚拟枢轴的头部,其结合在根据本发明的擒纵叉中。
-图40示出了钟表的方块图,其包括设置有具有根据本发明的擒纵叉的擒纵机构的机芯。
-图41示出了其中柔性条带的两端均在座部中枢转的构型,该座部受到回复力,从而在柔性条带上施加屈曲预应力。
具体实施方式
本发明涉及钟表擒纵机构领域。
为了提高运行的规律性,本发明致力于实现对冲击的良好控制。
恒力机构可以确保随时间推移仍有可重现性。
尤其是,使用插入擒纵轮和摆轮之间的双稳态元件能够以规则的强度返还能量给摆轮,这仅仅依靠的是双稳态元件的固有特性,而不是依靠擒纵轮传递的发条盒扭矩。根据本发明,该双稳态元件由具有特定结构的擒纵叉形成。
图21示出了恒力机构的原理,其具有从发条盒80通过擒纵叉1的擒纵轮20的齿轮系81至摆轮30的能量传输。此机构包括图21中的柔性擒纵叉。图22示出了双稳态擒纵叉的构型。本发明提出组合这两种机构的结构,以实现在高水平安全性条件下的最大规律性,并实现减少的组件数目和没有反弹的解锁。
为此,本发明涉及一种用于钟表擒纵机构的擒纵叉1,其包括承载至少一个进瓦3和/或出瓦4并设置成与擒纵轮20配合的擒纵叉头部2。擒纵叉组件1还包括设置成与摆轮30配合的叉部6。叉部6的角位置相对于头部2是可变的。
根据本发明,在头部2和叉部6之间产生互斥作用。
这是以非连续方式通过用作能量缓冲器的擒纵叉从擒纵轮到摆轮进行的能量传递。本发明的一个目的在于使机械组成部件的运动最少化。从擒纵叉释放能量至摆轮被谨慎地设计成采用冲击的形式。因此,该擒纵叉包括根据这些可动组成部件(在本文中为头部2和叉部6)的相应位置而存储和释放能量的装置。应该注意的是,在不偏离本发明的情况下,能够在头部和叉部之间增加中间级。具有头部和叉部的优选实施例具有组成部件数目最少的优点,尤其是可以形成一体式的实施例。
本说明书涉及这样一种优选实施例,即,其中的互斥作用是利用预加应力的机械元件,更具体地通过双稳态条带,以机械方式获得的。其他实施例也是可行的:例如图32和33中的实施例,其中,每个擒纵叉都包括在头部2和叉部6之间被预先施加应力的弹簧,分别为直的弹簧112或S形弹簧113。该弹簧112或113推斥擒纵叉的两个半部,并且可以绕其端部自由旋转,图32以虚线示出了作用在叉部6上的沿弹簧112的方向施加的力的杠杆臂。在其他未示出的实施例中,头部和叉部6之间的排斥力本质上不是机械的,而是本质上是磁性的和/或静电的,头部和叉部6优选地安装成绕两个枢转轴线5和9枢转。
头部2和叉部6优选地跟随运动轴线,这在本文中以其中这些轴线是枢转轴线的具体实施例示出。事实上,头部2和叉部6的运动是独立的,并且理论上可以遵循任何类型的运动学,只要它们与擒纵轮和摆轮之间的能量传递兼容就可以。
除非另外专门说明,否则下面的描述都涉及图1-20示出的本发明的一个优选实施例,其中,擒纵叉1表现出双稳态性质,并包括至少一个双稳态元件,优选地为至少一个柔性条带10。柔性条带的制造简单;双稳态元件可以采用其他形式,而不会偏离本发明。
本发明还涉及一种包括至少一个主机板40的钟表擒纵机构100,该主机板承载与一个这种擒纵叉1配合的擒纵轮20和摆轮30。
根据本发明,头部2和叉部6直接或间接装配到主机板40上,以使得至少一个柔性的、被预先施加应力的屈曲的条带10安装在位于第一端101处的头部2和位于第二端102处的叉部6之间,该擒纵叉1形成具有至少两个稳定状态和两个亚稳定状态的双稳态系统。这两个端部101,102:
-要么均在可自由移动或相对于主机板40固定的座部1010,1020中可自由枢转;
-要么均嵌入到相对于主机板40可自由移动的座部1010,1020中,则这些座部1010,1020中的至少一个受到朝另一个座部1020,1010的方向的复位力;
-要么均嵌入到座部1010,1020中,这些座部1010,1020中的一个相对于主机板40可自由移动,并且另一个座部1020,1010相对于主机板40固定,自由的座部被弹性复位装置401,402朝另一个座部回推。
图41示出了一种特定的构型,其中,柔性条带10的两端101,102均在座部1010,1020中枢转,该座部在这里呈V形,分别由头部2和叉部6承载。头部2包括支承在弹簧臂401上的耳轴71,该弹簧臂401通过固定元件411固定到机板4上,该弹簧趋于将头部2推向叉部6;同样地,叉部6包括支承在弹簧臂402上的耳轴72,该弹簧臂402通过固定元件412固定到机板4上,该弹簧趋于将叉部6推向头部2。
因此,两个座部1010,1020中的至少一个(在图41的特定实施例中是两个)直接或间接地(在这种情况下,在图41的实施例中是经由头部2或叉部6)受到复位力,其向柔性条带10施加屈曲预应力。
为了清楚起见,本文通过图1-20中的单个柔性双稳态安装条带10这一特定情况来描述本发明。图30和31示出了具有两个柔性条带的示例;其他设置自然也是可以的。
这里,在该头部2和叉部6之间的唯一直接的、永久的机械连接由至少一个柔性条带10提供,即,由单个柔性条带10提供,或者由以类似的屈曲预应力方式安装的多个这种柔性条带10提供。
为了使擒纵叉1作为双稳态元件工作,条带10在擒纵叉1的操作位置被预先施加应力。从下面的描述中可见,预加应力可以通过以下方式实现:
-通过移位;
-通过施加力或力矩;
-通过制造。
柔性条带10以屈曲(buckling)方式操作。在施加力或力矩的情况下,预应力是可调节的。
因此,在附图示出的本发明的一个有利实施例中,在自由状态下,条带10的几何形状不同于它在擒纵叉1结合在擒纵机构100中并固定到主机板40上时所采取的形状。
为了附接到主机板40上,擒纵叉1包括头部2承载的第一固定和/或引导装置和叉部6承载的第二固定和/或引导装置。在下文将称作“虚拟枢轴”的构型中,头部2和叉部6这两个主要组成部件中的每一个都可以具有传统的机械连接件,例如枢轴或平移引导件,或者包括一个或多个相对于主机板40的固定锚接点并包括提供相对于主机板枢转和/或平移可动性的柔性部分,如同一申请人的PCT申请No.EP2011/061244或专利申请No.EP2455821中所描述的。
在图1-20、30和31示出的一个特定实施例中,擒纵叉头部2相对于第一枢转轴线5是可动的或者绕该第一轴线5枢转,叉部6相对于第二枢转轴线9是可动的或者绕该第二轴线9枢转。在图1-20中,第二轴线9与第一轴线5相互区分开。
图1-20的特定实施例是非限制性的,并且涉及头部2安装成绕第一枢转轴线5枢转的特定情况。在该同一特定变型中,叉部6安装成绕不同于第一轴线5的第二枢转轴线9枢转。在一个实施例中,如图所示,在头部2和叉部6基本共面的情况下,这些轴线5和9优选地相互区分开。其他实施例也是可以的,如图30和31所示,其中示出了层叠的变型,在轴线5和9在几何结构上重合的情况下:擒纵叉1包括两个双稳态条带10S和10J,其中每个条带都包括固定到机板(未示出)上的第一端10ES,10EJ和分别嵌入叉部6和头部2中的第二端103S,103J。头部2和叉部6局部重叠并且绕同一几何枢转轴线P枢转,并且通过环形复位弹簧104连接,该弹簧104钩连在叉部6中的104S处和头部2中的104J处。用作缓冲弹簧的该弹簧104具有比双稳态条带更高的扭矩。
图37示出了擒纵叉的另一实施例,其具有与头部2和叉部6共面的两个柔性双稳态条带。
其他变型也是可以的,例如头部2相对于擒纵轮20和摆轮30之间的中心线具有基本线性的振荡运动,并且叉部6绕轴线9进行枢转运动。
在同样由附图示出的一个特定实施例中,叉部6承载具有抗震功能的叉头钉7和至少一个角部8(这里为两个角部8),所述叉头钉7用于与摆轮30的圆盘31的过槽/月牙槽(passing hollow)34配合,所述角部8用于与摆轮30的冲击销35配合以实现冲击功能。
擒纵叉1是铰接的,即,头部3和叉部6相对于彼此是可移动的,并且通过至少一个中间部件(在这里为柔性条带10)彼此间接连接,以确保它们的相对可动性。
该双稳态元件优选地采用嵌入梁的形式。在附图示出的一个特定实施例中,该梁在两端被嵌入:两端之间的距离小于不工作时该梁的长度,这使得可以具有两个稳定位置和至少一个亚稳定位置。可以根据双稳态条带10在其两端——或者在具有若干双稳态条带的情况下,每个条带在其各端部处——与擒纵叉1的其中一个组成组件(根据情况为头部2或叉部6,或者主机板40或其他中间部件)形成的角度而计算出存储在双稳态元件中的能量。若干条带的组合能够获得更多稳定的状态,例如通过组合三个条带获得三个稳定状态。
特别地,梁的端部可以各自嵌入:
-自由枢转的心轴上;
-或者机板中以形成柔性枢轴。
该至少一个双稳态元件或者柔性双稳态条带10在头部2和叉部6之间安装成被预先施加应力而屈曲。优选地,在该头部2和该叉部6之间由该至少一个双稳态条带10提供唯一直接的、永久的机械连接,即,除了它们的枢轴或者与主机板40或类似物的固定元件之外。
在示出的方案中,柔性条带10包括沿角向与头部2成一体并且设置成紧邻第一轴线5的第一端11,和沿角向与叉部6成一体并且设置成紧邻第二轴线9的第二端12。
这里清楚的是,第一轴线5和第二轴线9是几何轴线,头部2和叉部6绕它们枢转。这些轴线不必对应于传统的物理枢轴,它们也可以对应于柔性枢轴或虚拟枢轴。
在附图示出的特定的非限制性方案中,类似于瑞士杠杆式擒纵叉,该擒纵叉1承载进瓦3和出瓦4。在一特定的变型中,进瓦3和/或出瓦4包括图34中示出的突出的舌形端部13,该舌形端部13与第一轴线5相对并包括平坦表面14,该平坦表面14能够靠接地接纳擒纵轮20的齿21的末端22,如图34所示。
在一个优选实施例中,用于钟表擒纵机构的擒纵叉1包括承载至少一个进瓦3和/或至少一个出瓦4且设置成与擒纵轮20配合的擒纵叉头部2,还包括设置成与摆轮30配合的叉部6。该叉部6相对于该头部2的角位置是可变的,并且在该头部2和该叉部6之间由至少一个柔性条带10提供唯一的、直接的、永久的机械连接。
根据本发明,该头部2和该叉部6的枢转范围通过止动件相对于彼此受限,并且该头部2包括至少一个具有第一支承和止动表面16的第一臂15,在该头部2和该叉部6的某些相对位置,该第一支承和止动表面16设置成以靠接或支承方式与包含在该叉部6的至少一个第二臂17中的第二支承和止动表面18配合。
尽管在附图示出的实施例中该“臂”部件采用细长形状,但是术语“臂”15或17不应理解为具有限制意义,该臂15或17可以具有与擒纵叉的运动学兼容的任何形状。
因此,有利地,头部2和叉部6的余隙/行程距离(特别是在图1-20的情况下的枢转范围)通过止动件相对于彼此受限。
在一个特定的优选实施例中,头部2包括至少一个具有第一支承和止动表面16的第一臂15,在该头部2和该叉部6的某些相对位置,该第一支承和止动表面16设置成以靠接或支承方式与包含在该叉部6的至少一个第二臂17中的第二支承和止动表面18配合。
这些臂15和17能够使擒纵叉瓦在冲击时适当解锁,同时在双稳态元件的卷绕/上条一旦完成时有力地止动擒纵轮。
在示出的变型中,头部2包括两个第一臂15A,15B,其具有第一表面16A,16B,用于与叉部6的第二臂17A,17B的第二表面18A,18B配合。
在一个特定的有利实施例中,擒纵叉1制成一体式的,并具有该至少一个柔性条带10或双稳态元件:头部2、条带10和叉部6为单个元件。
具体地,在此变型中,擒纵叉1有利地由硅或二氧化硅或金属玻璃制成,或者由“LIGA”镍-磷(尤其是通过“LIGA”方法获得)制成。事实上,双稳态元件或者双稳态条带10的预应力是非常低的,特别是接近5微米,并且可以对预应力进行调节,但是在组成部件制成为彼此装配在一起的情况下,该调节是困难的。
在通过LIGA工艺制造的、由NiP制成的平坦带簧的两个端部之间施加8μm的预应力,该带簧具有2.1x0.10x0.02mm的尺寸,具有从-7°至+7°范围的工作角度(由止动件限定),在波状位置(具有接近400MPa的最大应力水平)和简单的凸出或凹入弧形位置之间的能量差对应于0.5μJ能通(energy passes)和0.13μJ能阱(energy wel ls)之间的交叉,即,0.37μJ的差值,这与每次振动时ETA机芯2824-2的擒纵轮可获得的能量相当。这些尺寸因此足以提供常规强度的冲击。
在另一特定实施例中,擒纵叉1包括分别在第一轴线5和/或第二轴线9上的形成柔性引导件的第一柔性枢轴61和/或第二柔性枢轴62。
在一个特定实施例中,擒纵叉1在至少一个柔性条带10的两端101,102处包括分别第一柔性或虚拟枢轴61和第二柔性或虚拟枢轴62,其分别形成在第一轴线5和第二轴线9上的柔性引导件。
该第一柔性枢轴61和/或第二柔性枢轴62还可以是虚拟枢轴。例如,图39给出了通过两个条带2S和2J连接到主机板40上的头部2的示例,其第一柔性枢轴与擒纵轮20的枢转轴线23重合。
图18示出了柔性条带10或双稳态元件中的能量分布的示意图:条带10的两个端部101,102中的每一个与它们各自在擒纵叉头部2和叉部6中的附接点或嵌入点11,12形成的角度以X和Y示出。
从0至8随机标度的能量水平以Z示出。图19示出了该能量分布表面在平面XOY上的投影,具有对应的能量水平曲线。
该能量分布是马鞍形的,相对于沿与轴线OX和OY交叉的线定向的垂直平面PS对称。非常高的能量脊D(6-8)在该对称平面PS内延伸。脊D由第一能通CE1和第二能通CE2这两个能通限定,其中每个能通都在脊D和称为能阱的低能区域之间的两个陡峭的斜坡之间延伸,所述能阱对应于第一稳定位置PS1和第二稳定位置PS2(能量表面中的低谷)。在脊D的延伸部分及之外,能通CE1和CE2分别由低能区域A1和A2限定边界。这些能通CE1和CE2对应于两个亚稳态位置。
图19示出柔性条带10不能在表面T18上占据任何能量位置:擒纵叉1的端部部分,在此实施例中为头部2和叉部6,具有由与叉部6相关的第二限位钉41A和41B或者限制头部2的枢转的叉部6的第二臂17A,17B限制的运动范围。双稳态条带10总是将这些端部部分——擒纵叉1的头部2和叉部6——推靠在这些止动件上。因此,如果这些端部中的一个固定,并且另一个自由移动,则总是在矩形R的边缘上进行运动,如图20中示意性示出的,该图20以简化的方式概括了对应于图1-17中所描述的每个阶段的能量水平,其中能量路径总是沿直线的,并且能量路径的矩形形状是很好的近似。因此,像叉部6的枢转一样,头部2的枢转在角度上由止动件限制。在图示变型的特定情况下,限制头部2或叉部6的角运动的止动件是可动的并且分别由头部2或叉部6的表面形成。
这里,限位钉41示出为位于机板下方。应注意的是,它们可以占据其他位置,例如以扁平部的形式位于擒纵轮20的齿21的下方。
因此,在附图示出的示例中,擒纵叉1执行闭式循环,在该闭式循环期间,柔性条带10相继产生四个主要的构型:
-在由擒纵轮20重新加载能量后并且接近第一能通CE1的过渡的高能阶段期间,具有附图中的参考标号为54的波状Z形轮廓;
-在双稳态条带10可用的能量释放后,其越过该第一能通CE1,以沿第一方向(例如,逆时针方向)施加给摆轮30的冲击的形式,则该条带10位于第二稳定低能量位置PS2,具有参考标号为51的凸出的弧形轮廓;
-在由该擒纵轮重新加载能量后并且接近第二能通CE2的过渡的高能阶段期间,具有附图中的参考标号为53的波状S形轮廓;
-在该条带10可用的能量释放后,其越过该第二能通CE2,以沿第二方向(例如,顺时针方向)施加给该摆轮30的冲击的形式,则该条带10位于第一稳定低能位置PS1,具有参考标号为52的凹入的弧形轮廓。
当然,由双稳态条带10形成的预加应力梁的形状是一个非限制性示例。条带10可以呈现的凹入、凸出、S形和Z形的几何形状是针对本实施例的。更复杂的几何形状也可以用在稳定的不工作状态中,例如S或Z形。
优先选择沿着矩形R而非方形是为了当双稳态条带10被再次收紧时在能通前止动这一目标。事实上,在不稳定位置下的能通处止动的风险在于,双稳态条带10可能由于非常小的震动而翻倒,则叉头钉7将被摆轮圆盘阻挡并且永久性地在圆盘上摩擦,这对于操作是有害的并且降低了效率。因此,止动件优选地设置成:当双稳态条带10被收紧和被重新加载能量时,该止动件在第一能通CE1或第二能通CE2之前止动双稳态条带10。
分别限制头部2或叉部6的角运动的止动件有利地是可动的,并且分别由叉部6或头部2的表面形成。
在附图中,头部2的角运动由包含在叉部6中的两个臂17A,17B形成的止动件限制。
表面18A,18B形成止动件,相当于实现了在没有牵拉装置(draw device)情况下的锁定。优选地,如图1所示,这些表面具有定中在第二枢转轴线9上的呈圆弧A的轮廓,以使得当摆轮30的冲击钉35开始驱动叉部6(从阶段T2到后面的阶段T3)时,头部2不旋转,因此没有摩擦需要克服。
周期中的每个阶段具有对应附图的数字。
在图1的第一阶段T1中:
-擒纵轮20静止不动,它的齿21A支靠在擒纵叉头部2的进瓦3上;
-擒纵叉头部2静止不动,它的第一臂15B在其末端16B处被叉部6的第二臂17B的第二支承表面18B止动;附图中示出的这种锁定模式是非限制性的,它具有紧凑性和制造简单的优点;
-双稳态条带10是Z形的,参考标号为54,接近能通CE1;
-叉部6静止不动,它的止动表面19A止动在对应的限位钉41A上;
-摆轮的自由弧:摆轮30沿第一方向(例如,逆时针方向)枢转,冲击钉35在11点钟位置。
在T2中:
-擒纵轮20保持不动;
-头部2保持不动;
-条带10是Z形的,参考标号为54,接近能通CE1;
-叉部6保持不动,支靠在钉41A上;
-摆轮30沿第一方向枢转,它的位于10点钟位置的冲击钉35支靠在角部8B的内表面81B上,摆轮30因此开始释放叉部6。
在T3中:
-擒纵轮20保持不动;
-头部2静止不动,它的由启动其释放的第二臂17B止动的第一臂15B使得头部2能够在下一阶段中被释放;这里同样可以有替代的方案,而不会偏离本发明的精神;
-条带10是Z形的,参考标号为54,并且开始越过能通CE1;
-叉部6沿第二方向(例如,顺时针方向)枢转,它的止动表面19A已经离开钉41A,它的第二臂17B即将离开第一臂15B;
-摆轮30沿第一方向枢转,它的位于9点钟位置的冲击钉35支靠在角部8B的内表面81B上,摆轮30因此释放叉部6。
T4是驱动阶段,其中条带10越过能通CE1,并且沿第一方向对摆轮30施加冲击;
-擒纵轮20可自由移动,由于其惯性,它暂时仍保持几乎静止不动;
-除了连接到条带10以外,头部2可自由移动;
-条带10越过能通CE1,发生松弛并改变至凸出的形状51;
-叉部6沿第二方向(例如,顺时针方向)枢转,释放头部2,它的角部8A的内表面81A沿第一方向驱动冲击钉35,这是所述冲击;
-摆轮30沿第一方向枢转,它的位于9点钟位置的冲击钉35由角部8A驱动。
T5为由叉部6对摆轮30施加冲击的最后时刻,该叉部6在其限位钉41B上止动;
-擒纵轮20可自由移动,由于其惯性,它暂时仍然保持几乎静止不动;
-头部2可自由移动;
-条带10到达稳定的低能位置PS2,具有凸出的形状51;
-叉部6沿第二方向(例如,顺时针方向)枢转,它的角部8的内表面81A与冲击钉35脱离接触,这是冲击阶段的末尾;
-摆轮30沿第一方向枢转,它的位于8点钟位置的冲击钉35与角部8A脱离接触。
在T6中,只有摆轮30枢转,限定了自由弧:
-擒纵轮20将开始沿第一方向枢转;
-头部2可自由移动;
-条带10位于稳定的低能位置PS2,具有凸出的形状51;
-叉部6静止不动,它的止动表面19B支靠在钉41B上;
-在冲击的作用下,摆轮30沿第一方向枢转,它的冲击钉35位于6:30位置。
在T7中,擒纵轮20被头部2释放:
-擒纵轮20沿第一方向枢转;
-头部2沿第一方向枢转;
-由于该旋转,条带10稍微弯折或展开;
-叉部6保持不动,支靠在钉41B上;
-在冲击的作用下,摆轮30沿第一方向枢转,它的冲击钉35到达6点钟位置。
第一限位钉48A,48B有利地设置在头部2附近,作为在发生震动或动力效果情况下的安全装置:例如,在从阶段6改变到阶段7期间,在头部2沿第二方向(例如,顺时针方向)枢转时:如果头部2具有太高的速度,则它有行进太远的风险,而在阶段8中它必须沿相反方向重新出发。
在T8中,擒纵轮20到达擒纵叉1的另一个擒纵叉瓦4。落差(drop),即,在阶段T7和T8之间擒纵轮20自由移动通过的角度,对于为便于理解本发明而在这里示出的传统擒纵轮20来说可能太大了,对头部2的擒纵叉瓦3和4以及擒纵轮20的齿21的几何形状进行优化对于减少落差是有用的;
-擒纵轮20沿第一方向枢转,直到齿21B被止动在出瓦4上;
-头部2可自由移动并且暂时不动;
-条带10保持在稳定位置PS2,具有凸出的形状51;
-叉部6保持不动,支靠在钉41B上;
-摆轮30是可动的,它继续它的行程(它的冲击钉35位于6点钟位置);
在T9中,由擒纵轮20提供的能量使得双稳态条带10能够被收紧和重新加载能量;条带10接近下一个能通CE2;
-擒纵轮20沿第一方向枢转,靠接在擒纵叉瓦4上并使头部2枢转;
-头部2沿第二方向(例如,顺时针方向)枢转,并移动至靠接位置,它的第一臂15A在其末端16A处由叉部6的第二臂17A的第二止动表面18A止动,并且一旦被止动则锁定擒纵轮20;
-被擒纵轮经由头部2再次收紧的条带10改变至紧邻能通CE2的S形波状位置53;
-叉部6保持不动,支靠在钉41B上,双稳态元件的卷绕已完成,锁定实现;
-摆轮30是可动的(它执行一次摆动直到下一阶段T10),(它的冲击钉35位于6点钟位置)。
在T10中,摆轮30开始在下一次摆动中返回:
-擒纵轮20静止不动,它的齿21B支靠在擒纵叉瓦4上;
-头部2静止不动,通过它的第一臂15A支靠在叉部6的第二臂17A上,并且一旦被止动就因此锁定擒纵轮20;
-条带10处于S形波状位置的形状53,紧邻能通CE2;
-叉部6保持不动,支靠在钉41B上;
-摆轮30沿第二方向枢转,它的位于8点钟位置的冲击钉35支靠在角部8A的内表面81A上,以便开始释放叉部6。
在T11中,摆轮30释放叉部6,其继而将释放头部2;
-擒纵轮20静止不动,支靠在擒纵叉瓦4上;
-头部2静止不动,支靠在第二臂17A上;
-条带10以形状53位于S形波状位置,准备越过能通CE2;双稳态元件变成驱动元件,并且一旦越过能通就开始起作用;
-叉部6沿第一方向枢转,并到达它将释放头部2的位置;
-摆轮30沿第二方向枢转,它的位于9点钟位置的冲击钉35支靠在角部8A的内表面81A上,并释放叉部6。
在T12中,条带10越过能通CE2,并沿第二方向对摆轮30施加冲击,与T4对称;
-擒纵轮20可自由移动,由于其惯性,它暂时仍然是几乎不动的;
-除了连接到条带10以外,头部2可自由移动;
-条带10越过能通CE2,发生松弛并改变至凹入的形状52;
-叉部6沿第一方向枢转,释放头部2,它的角部8B的内表面81B沿第二方向(例如,顺时针方向)驱动冲击钉35,这是所述冲击;
-摆轮30沿第二方向枢转,它的位于9:30位置的冲击钉35由角部8B的内表面81B驱动。
在T13中,冲击结束,并且叉部6到达止动位置:
-擒纵轮20可自由移动,由于其惯性,它暂时仍然是几乎不动的;
-头部2可自由移动;
-条带10具有凹入的形状52,处于稳定的低能位置PS1;
-叉部6沿第一方向枢转,它的角部8B沿第二方向(例如,顺时针方向)驱动冲击钉35,并且它的止动表面19A支靠在钉41A上;
-摆轮30沿第二方向枢转,它的位于10:30位置的冲击钉35由角部8B的内表面81B驱动。
在T14中,以类似于T6的方式,摆轮30这次沿第二方向限定了互补弧:
-擒纵轮20可自由移动,由于其惯性它暂时仍然是几乎不动的,并且将开始枢转;
-头部2可自由移动;
-条带10具有凹入的形状52,位于稳定的低能位置PS1;
-叉部6静止不动,支靠在钉41A上;
-摆轮30沿第二方向枢转,它的冲击钉35位于11点钟位置。
在T15中,以类似于T7的方式,擒纵轮20经过擒纵叉瓦4;
-擒纵轮20沿第一方向枢转;
-头部2沿第二方向枢转,并且擒纵叉瓦3进入擒纵轮20的齿的轨迹中;
-条带10具有凹入的形状52,位于稳定的低能位置PS1;
-叉部6保持不动,支靠在钉41A上;
-摆轮30是可动的(它的冲击钉35位于11点钟位置)。
在T16中,以类似于T8的方式,擒纵轮20到达擒纵叉瓦3:
-擒纵轮20沿第一方向枢转,并且齿21C支靠在擒纵叉瓦3上;
-头部2可自由移动并且静止不动;
-条带10具有凹入的形状52,位于稳定的低能位置PS1;
-叉部6保持不动,支靠在钉41A上;
-摆轮30是可动的(它的冲击钉35位于11点钟位置)。
在返回阶段T1之前,阶段T17以类似于阶段T9的方式使循环结束,擒纵轮20提供的能量使得条带10能够被收紧和重新加载能量;条带接近下一个能通CE1:
-擒纵轮20沿第一方向枢转,支靠在擒纵叉瓦3上并且使头部2枢转;
-头部2沿第一方向枢转,并且收紧条带10;
-条带10具有标号为54的波状Z形,接近第一能通CE1;
-叉部6保持不动,支靠在钉41A上;
-摆轮30是可动的(它的冲击钉35位于11点钟位置)。
在附图中,“双稳态条带10在摆轮30上的冲击”和“擒纵轮20对双稳态条带10的卷绕”这两个阶段是完全分离的,以便简化对循环的连续阶段的描述。事实上,两个阶段在时间上部分重叠,但是如果擒纵轮惯性较高,则该重叠相对较小。
通常:
-在阶段2和5之间的期间(双稳态元件的冲击)是非常短的,其由摆轮30的速度提供,对于4Hz下的300o的振幅和50o的升角,其接近7ms;
-在阶段7和9之间的期间(卷绕双稳态条带)可以很长,如果擒纵轮惯性较高,该期间可以长达大约120ms(大约一次摆动)。
由于传递给摆轮的能量总是相同的,优选的是,双稳态条带10被慢慢收紧,并且因此优选擒纵轮(或者齿轮系的其他部分)的惯性较高。
应该注意的是,图30和31中的具有两个重叠的双稳态条带10S和10J的一个实施例可以通过调节头部2和叉部6之间的复位弹簧104的刚度来获得类似的能量分布,并且具有两个由脊分开的能阱。
优选地,擒纵机构100包括至少一个主机板40,其承载与一个这种擒纵叉1配合的至少一个摆轮30和擒纵轮20。主机板40包括在摆轮30的圆盘31附近的围绕叉部6的限位钉41(附图中的41A,41B)。
根据本发明,:
-一方面,当擒纵叉1由枢轴和轴承以传统方式引导时通过第一枢转心轴63或者当擒纵叉包括具有第一柔性枢轴61的柔性引导件时通过第一固定连接件65,擒纵叉1在第一轴线5上连接到主机板;
-另一方面,当擒纵叉1由枢轴和轴承以传统方式引导时通过第二枢转心轴64或者当擒纵叉1包括具有第二柔性枢轴62的柔性引导件时通过第二固定连接件66,擒纵叉1在第二轴线9上连接到主机板。
主机板40包括:
-一方面,位于固定位置的用于枢转引导头部2的第一宝石轴承42或第一心轴43或第一柔性引导件;
-以及另一方面,用于枢转引导叉部6的第二宝石轴承44或第二心轴45或第二柔性引导件。
如图35所示,在第一变型A中,第二宝石轴承44或第二心轴45位于相对于第一宝石轴承42或第一心轴43的固定距离处,并且在一特定实施例中位于固定的位置。
在第二变型B中,第二宝石轴承44或第二心轴45是可移动的,尤其在一特定实施例中被平移引导,该第二宝石轴承44或第二心轴45位于相对于主机板40的可变位置处,并且受到第二弹性复位装置47的作用。当然,相反的构型也是可行的,其中,第一宝石轴承42或第一心轴43可以以这种方式移动。当然,可以产生这样的变型:其中,第二宝石轴承44或第二心轴45的运动不是平移运动,而是例如枢转运动或者任何其他运动。
在第三变型C中,主机板40一方面包括第一宝石轴承42或者第一心轴43,它是可移动的,尤其在一特定实施例中被平移引导,该第一宝石轴承42或者第一心轴43位于相对于主机板40的可变位置处,并且受到第一弹性复位装置46的作用以枢转引导头部2;主机板40另一方面包括第二宝石轴承44或者第二心轴45,它是可移动的,尤其在一特定实施例中被平移引导,该第二宝石轴承44或者第二心轴45位于相对于主机板40可变的位置处,并且受到第二弹性复位装置47的作用以枢转引导叉部6。同样地,也可以是相反的构型。当然,可以产生这样的变型:其中,第一宝石轴承42或第一心轴43的运动不是平移运动,而是例如枢转运动或者任何其他运动。
优选地,在这些不同的变型中,擒纵轮20的枢转轴线23、摆轮30的枢转轴线32、第一宝石轴承42或第一心轴43、第二宝石轴承44或第二心轴45是对准的。图36示出了另一种构型,其中,叉部6可以移动到擒纵轮-摆轮的对准线之外,并且其中,柔性条带10在中间位置(mean position)附近变形,例如且非限制性地,该中间位置是定心在摆轴上的圆的一段弦或弧;此构型可以改变包括传统对准孔的现有机芯,通常用于瑞士杠杆的轴线变成头部2的轴线5。
在本发明的一个特定实施例中,双稳态擒纵叉1被预装配在盒体中,并且柔性条带10已经在该盒体中被预加应力,以使得擒纵叉1表现出准确的双稳态特性。该盒体包括定心和/或固定到机板上的装置。有利地,该盒体包括设置成与通常用于现有机芯中的瑞士杠杆的枢轴配合的定心装置。根据情况,该盒体仍然绕该枢轴枢转,或者相对于承载该枢轴的机板在位置上不可动。在盒体中的该组件具有不再需要擒纵叉上方的桥夹板的优点。该盒体还可以设置有测微位置调节系统。该盒体还可以集成有悬置的抗震装置。
任何以精确的方式实现预应力的手段是要产生包括一个或多个牺牲部件的擒纵机构100:在保持牺牲部件完好无损的情况下执行预装配,一旦预装配完成,则破坏该牺牲部件,释放预先计算的张力以获得需要的预应力。此实施例适合于由硅、二氧化硅或类似物制成的MEMs型实施例。预应力还可以通过二氧化硅生长来获得,这能够以可控和极度精确的方式局部改变几何形状。可选地,应力可以在材料中引起。
图38示出了用于将双稳态柔性条带10嵌入擒纵叉的头部2和叉部6中的两个变型,在第一个变型中,条带10与枢转轴线5和9基本对准,但是它的端部远离这些轴线,而在第二个变型中,组件是非对称的,以便通过产生较深的能阱而有助于其中一个冲击。
本发明还涉及一种包括至少一个这种类型的擒纵机构100的钟表机芯200。
本发明还涉及一种包括至少一个这种类型的钟表机芯200和/或至少一个这种类型的擒纵机构100的钟表300。
当然,在多种用于在擒纵叉的两个半部之间形成双稳态元件的方法中,柔性条带10仅是一种非限制性的方法。
同样地,在双稳态元件已经被收紧之后擒纵叉1的头部2的锁定以及在向摆轮30施加冲击结束时头部2的释放可以根据其他变型实现,而不会偏离本发明。
本发明的另一变型包括:根据情况将叉部6直接安装成附接在双稳态元件或者双稳态条带10上,并且不是通过允许叉部6进行具有任意中心的任何角运动来枢转叉部6,而是通过用限位元件71限制叉部6相对于头部2的第一枢转轴线5的行程来枢转叉部6,以使得作为能够使叉部6相对于摆轮30枢转的唯一元件的双稳态元件或者双稳态条带10在其整个操作范围内保持预应力。如图25和26所示,该限位元件71与头部2或者主机板40成一整体(如图26所示突出,或者凹入),擒纵叉1固定在该主机板40上,并且该限位元件71与包含在叉部6中的互补的限位元件72配合。有利地,元件71呈V形,并且元件72为销钉或耳轴。销钉49限制叉部6的运动。
图27示出通过固定在主机板40的固定元件74上的弹簧73获得预应力的一种变型,该弹簧73限制叉部6的行程并对条带10预加应力。
图23和24示出了相对于承载擒纵机构的主机板40的枢转轴线的两个特定构型:在图23中,第一枢转轴线5和第二枢转轴线9相对于主机板40位于固定位置,在图24中,第二枢转轴线9位于可动(在这里为平移)的位置,并与弹性复位装置46组合。
图29将各种尤其能够用于这些变型的枢转模式集合在一起:传统的单个枢轴91、单个柔性枢轴92、具有一定刚性的引导件93(特别是线性引导件)与传统枢轴92的组合、具有一定刚性的引导件(特别是线性引导件)与柔性枢轴92的组合。在后两种情况下,导致预应力的位移Δd能够利用螺钉、凸轮、楔或类似元件获得。该预应力尤其作用在引导元件-弹簧93或者柔性枢轴92上。这些不同类型的枢轴当然可以彼此组合。
根据本发明的柔性擒纵叉可以用在其他类型的擒纵机构中,特别是用在ETA公司的欧洲专利No.1967919公开的以及其中所引用的在先技术文献中的擒纵机构中。
简而言之,由于使用了具有规律强度、包括单独将能量传递给摆轮的双稳态元件的恒力机构,本发明确保了对冲击的非常好的控制。
在该机构的不同部件中,所涉及的能量显然是不相关的。
在有利于预先制造的特定变型中,柔性条带10在其端部11,101,12,102处的支承件或枢轴或嵌入点可以相对于机板或者机构的桥夹板移动。
本发明的机构可以实现较高的操作安全性。
本发明容易结合减震器装置,例如可以结合减震缓冲器,该减震缓冲器的形式为在支承件或止动表面16附近的头部2的第一臂15的分支,或者类似物。
根据本发明的擒纵机构的组成部件的分离在冲击期间可以仅使叉部而非整个机构加速。
因此,本发明可以:
-调节施加到摆轮上的冲击的强度,扭矩是恒定的;
-减小振荡期间的运动惯性;
-在擒纵轮上没有任何牵拉的情况下完成锁定。
Claims (13)
1.一种用于钟表擒纵机构的擒纵叉(1),包括承载至少一个进瓦(3)和/或至少一个出瓦(4)且设置成与擒纵轮(20)配合的擒纵叉头部(2),还包括设置成与摆轮(30)配合的叉部(6),其中,所述叉部(6)相对于所述擒纵叉头部(2)的角位置是可变的,并且其中,在所述擒纵叉头部(2)和所述叉部(6)之间由至少一个柔性条带(10)提供唯一直接的、永久的机械连接,其中,所述擒纵叉头部(2)和所述叉部(6)的枢转范围相对于彼此由止动件限制,所述擒纵叉头部(2)包括至少一个具有第一支承和止动表面(16)的第一臂(15),在所述擒纵叉头部(2)和所述叉部(6)的一些相对位置,所述第一支承和止动表面设置成以靠接或支承方式与包含在所述叉部(6)的至少一个第二臂(17)中的第二支承和止动表面(18)配合,其特征在于,所述擒纵叉头部(2)和所述叉部(6)之间的相互排斥作用以磁性和/或静电方式实现。
2.根据权利要求1所述的擒纵叉(1),其特征在于,所述擒纵叉头部(2)相对于第一枢转轴线(5)是可动的或者绕所述第一枢转轴线(5)枢转,并且,所述叉部(6)相对于第二枢转轴线(9)是可动的或者绕所述第二枢转轴线(9)枢转,所述第二枢转轴线(9)与所述第一枢转轴线(5)相区别。
3.一种包括根据权利要求1所述的擒纵叉(1)的盒体,其特征在于,所述擒纵叉(1)被预先装配在所述盒体中,所述至少一个柔性条带(10)已经被放置在所述盒体中和预加应力,以便所述擒纵叉(1)是双稳态的,所述盒体包括用于定心和/或固定在机板上的装置。
4.一种钟表擒纵机构(100),包括至少一个主机板(40),所述主机板承载与根据权利要求1所述的包含在所述擒纵机构(100)中的擒纵叉(1)配合的摆轮(30)和擒纵轮(20),其特征在于,所述擒纵叉头部(2)和所述叉部(6)装配到所述主机板(40)上,以使得所述至少一个柔性条带(10)以被预加应力屈曲的方式安装在位于第一端部(101)的所述擒纵叉头部(2)和位于第二端部(102)的所述叉部(6)之间,所述擒纵叉(1)形成包括至少两个稳定状态和至少两个亚稳定状态的双稳态系统,所述两个端部(101,102)在相对于所述主机板(40)可自由移动或固定的座部(1010,1020)内均可自由枢转,或者均嵌入到相对于所述主机板(40)可自由移动的座部(1010,1020)内,并且至少一个所述座部(1010,1020)受到沿另一个所述座部(1020,1020)方向的回复力。
5.根据权利要求4所述的钟表擒纵机构(100),其特征在于,所述擒纵叉(1)执行闭式循环,在该闭式循环期间,作为双稳态条带的所述至少一个柔性条带(10)相继产生四个主要构型:
-在由所述擒纵轮(20)重新加载能量后和在接近第一能通(CE1)的过渡的高能阶段期间,具有波状Z形轮廓(54);
-以沿第一方向施加给所述摆轮(30)冲击的形式,在所述柔性条带(10)可用的能量被释放后,越过所述第一能通(CE1),所述柔性条带(10)位于第二稳定的低能位置(PS2),并具有凸出的弧形轮廓(51);
-在由所述擒纵轮(20)重新加载能量后和在接近第二能通(CE2)的过渡的高能阶段期间,具有波状S形轮廓(53);
-以沿与所述第一方向相反的第二方向施加给所述摆轮(30)冲击的形式,在所述柔性条带(10)可用的能量被释放后,越过所述第二能通(CE2),所述柔性条带(10)位于第一稳定的低能位置(PS1),并具有凹入的弧形轮廓(52)。
6.根据权利要求5所述的钟表擒纵机构(100),其特征在于,所述机构包括止动件,所述止动件设置成:当所述柔性条带(10)被收紧和重新加载能量时,所述止动件在所述第一能通(CE1)或第二能通(CE2)之前止动所述柔性条带(10);限制所述擒纵叉头部(2)或所述叉部(6)的角运动的止动件是可动的,并且分别由所述叉部(6)或所述擒纵叉头部(2)的表面形成;所述擒纵叉头部(2)的角运动由包含在所述叉部(6)中的两个第二臂(17A;17B)形成的止动件限制。
7.根据权利要求5所述的钟表擒纵机构(100),其特征在于,所述叉部(6)安装成直接附接在所述柔性条带(10)上,所述柔性条带(10)独自确保了所述叉部(6)相对于所述摆轮(30)的枢转,并且,所述叉部(6)相对于所述擒纵叉头部(2)绕其枢转的第一枢转轴线(5)的行程由与所述擒纵叉头部(2)或所述主机板(40)成一体的限位元件(71)限制,以使得所述柔性条带(10)在其整个操作范围内都保持预应力。
8.根据权利要求5所述的钟表擒纵机构(100),其特征在于,所述主机板(40)包括位于所述摆轮(30)的圆盘(31)附近的限位钉(41);一方面,当所述擒纵叉头部(2)以常规方式由枢轴和轴承引导时通过第一枢转心轴(63)或者当所述擒纵叉头部(2)包括具有第一柔性或虚拟枢轴(61)的柔性引导件时通过第一固定连接件(65),所述擒纵叉(1)在所述擒纵叉头部(2)绕其枢转的第一枢转轴线(5)上连接到所述主机板,另一方面,当所述叉部(6)以常规方式由枢轴和轴承引导时通过第二枢转心轴(64)或者当所述叉部(6)包括具有第二柔性或虚拟枢轴(62)的柔性引导件时通过第二固定连接件(66),所述擒纵叉(1)在所述叉部(6)绕其枢转的第二枢转轴线(9)上连接到所述主机板。
9.根据权利要求8所述的钟表擒纵机构(100),其特征在于,所述主机板(40)一方面包括位于固定位置的用于枢转引导所述擒纵叉头部(2)或所述叉部(6)的第一宝石轴承(42)或第一心轴(43),另一方面包括用于枢转引导所述叉部(6)或所述擒纵叉头部(2)的第二宝石轴承(44)或第二心轴(45);所述第二宝石轴承(44)或所述第二心轴(45)相对于所述主机板(40)在可变的位置被引导,并且受到第二弹性复位装置(47)的作用。
10.根据权利要求8所述的钟表擒纵机构(100),其特征在于,所述主机板(40)一方面包括在相对于所述主机板(40)可变的位置被引导且受到第一弹性复位装置(46)的作用的、用于枢转引导所述擒纵叉头部(2)或所述叉部(6)的第一宝石轴承(42)或第一心轴(43),并且另一方面,包括在相对于所述主机板(40)可变的位置被平移引导且受到第二弹性复位装置(47)的作用的、用于枢转引导所述叉部(6)或所述擒纵叉头部(2)的第二宝石轴承(44)或第二心轴(45)。
11.根据权利要求9或10所述的钟表擒纵机构(100),其特征在于,所述擒纵轮(20)的枢转轴线(23)、所述摆轮(30)的枢转轴线(32)、所述第一宝石轴承(42)或所述第一心轴(43)、所述第二宝石轴承(44)或所述第二心轴(45)是对准的。
12.一种钟表机芯(200),包括至少一个根据权利要求4所述的钟表擒纵机构(100)。
13.一种钟表(300),包括至少一个根据权利要求4所述的钟表擒纵机构(100)。
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