CN107710081A - 经由快慢针组件精细调节的谐振器 - Google Patents

经由快慢针组件精细调节的谐振器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种惯性‑弹性类型的谐振器(11)，该谐振器(11)包括联接到惯性飞轮(13)的游丝(21、41)和用于调节所述谐振器的频率的调节系统，该调节系统包括快慢针组件(31)，该快慢针组件(31)布置成与所述游丝(21、41)的圈(26、261、262、263、46)协作，以选择性地选择所述游丝(21、41)的有效长度。根据本发明，所述游丝(21、41)的所述圈(26、261、262、263、46)的与所述快慢针组件(31)协作的部分包括横截面比所述游丝的其它圈大的至少一个区域(24、241、242、243、42、44、48)，以便对所述谐振器(11)的频率进行更加精细的调节。

Description

经由快慢针组件精细调节的谐振器
技术领域
本发明涉及一种经由快慢针组件精细调节的谐振器，更具体地涉及这样一种谐振器：对于同样的快慢针组件位移，能够以更小的变化调节该谐振器的频率。
背景技术
可以通过改变摆轮的惯性或游丝的弹性转矩实现对摆轮-游丝谐振器的频率调节。
已知使用快慢针组件改变游丝的弹性转矩。快慢针组件通常包括两个止动件，这两个止动件用于形成起算点，即，限定游丝条状件的长度(称为有效长度)，该游丝条状件将以卷缩和扩展的形式工作，以提供谐振器的弹性转矩。
然而，经由快慢针组件调节非常敏感，即，止动件的轻微位移导致大的频率变化，并且需要研发被设计成使调节更加精确的测微螺杆系统。
发明内容
本发明的一个目的是，通过提出一种具有频率调节系统的谐振器来克服上述全部或部分缺点，该频率调节系统借助于快慢针组件使得更精细的频率调节成为可能，这种调节有利于在制造和售后设定期间的最终的调速工作。
为此，本发明涉及一种惯性-弹性类型的谐振器，该谐振器包括联接到惯性飞轮的游丝和用于调节所述谐振器的频率的调节系统，该调节系统包括快慢针组件，该快慢针组件包括两个止动件，所述两个止动件布置成与游丝的一圈协作，以选择性地选择游丝的有效长度，其特征在于，游丝圈的与快慢针组件协作的部分包括横截面比游丝的其它圈大的至少一个区域，从而与游丝的其余部分的未增厚的横截面相比，快慢针组件对谐振器的频率具有更小的影响。
有利地，根据本发明，因此应该理解，与快慢针组件协作的游丝圈上的材料的额外厚度足以实现对谐振器的速率的更加精细的调节。实际上，发现横截面较大的区域导致刚硬化(rigidification)，与快慢针组件相结合时，与对其余的未增厚的游丝的影响相比，该刚硬化能够削弱该区域对游丝的弹性转矩的影响。因此，很明显，与在游丝的其余部分的未增厚区段上相比，快慢针组件沿着增厚区段的位移将对谐振器频率具有较小的影响，这有利地使得可以通过快慢针组件的更大的位移获得相同的日差变化。
根据本发明的其它有利变型：
-游丝圈与快慢针组件协作的部分包括横截面不同且横截面比游丝的其它圈大的至少两个区域，以便以至少两个不同的比率对谐振器的频率进行更加精细的调节；
-所述至少一个区域的横截面是游丝的其它圈的横截面的1.5至5倍；
-两个止动件选择性地位于游丝的厚度的两侧，并且可以沿着与游丝圈的与快慢针组件协作的部分相同的方向运动；
-根据一个替代方案，两个止动件可以关于一轴线旋转运动；
-止动件的旋转轴线在游丝内桩的开口的内切圆的中心上定心；
-根据另一替代方案，两个止动件可以关于一直线平移运动；
-止动件的平移线穿过游丝内桩的开口的内切圆的中心；
-两个止动件由快慢针夹子(clé)或两个快慢针销钉形成；
-快慢针组件以及游丝圈的与快慢针组件协作的部分布置成：针对快慢针组件沿着游丝圈的与快慢针组件协作的部分的在10微米和50微米之间的位移，为谐振器提供每天1秒的调节。
另外，本发明涉及一种包括夹板和机板的钟表，其特征在于，该钟表还包括根据上述任一变型方案所述的谐振器，快慢针组件安装在夹板上，谐振器通过轴安装成在夹板和机板之间枢转。
附图说明
从下面参考附图通过非限制性说明给出的描述中，其它特征和优点将清晰地显示出来，图中：
-图1是根据本发明的示例游丝的一部分的视图；
-图2是根据本发明的示例快慢针组件的一部分的视图；
-图3是根据本发明的第一实施例的游丝的俯视图；
-图4是根据本发明的第二实施例的游丝的俯视图；
-图5至7是根据本发明的替代性谐振器的局部俯视图。
具体实施方式
经由快慢针组件调节非常敏感，即，止动件的轻微位移导致大的频率变化，因此需要设计成使调节更加准确的测微螺杆系统的发展。作为信息，快慢针组件止动件沿着外圈的约2至3微米的位移大体上获得每天1秒的变化，该位移对应于约0.05°的快慢针旋转。
通过提出针对快慢针组件沿着游丝圈与该快慢针组件协作的部分的更大(例如在10和50微米之间)的位移而每天1秒地调节谐振器，本发明提出恢复对经由快慢针组件调节的兴趣。
有利地，根据本发明，很明显地，可以设想对同一工业集团或同一手表品牌的机芯进行通用调节，包括对每个机芯进行允许谐振器的每天1秒的变化的相同的快慢针位移。实际上，这种通用调节在制造和售后设定期间会简化最终的调速工作。
因此，本发明涉及一种惯性-弹性类型的谐振器，该谐振器包括联接到惯性飞轮的游丝，例如摆轮/游丝谐振器。如在图1中局部地示出的，游丝1包括内桩3，该内桩3形成开口5，该开口5用于接纳摆轴。内桩3与条状件7是一体的，该条状件7自身缠绕成多圈。在图1的示例中，可以看到，条状件7具有厚度E、高度H和长度L。
另外，该谐振器包括频率调节系统，该频率调节系统包括快慢针组件，该快慢针组件布置成与游丝的一圈协作，以选择性地选择游丝的有效长度。由于明显的可触及的原因，该圈优选地是游丝的外圈。然而，作为等同替代方案，也可以使用倒数第二圈，即外圈之前的圈。
有利地，根据本发明，为了对谐振器的频率进行更加精细的调节，游丝圈的与快慢针组件协作的部分包括横截面比其它游丝圈大的至少一个区域。因此，如上所述，横截面比其它游丝圈大的每个区域的厚度E和/或高度H可以变化，以改变其横截面。
实际上，发现横截面较大的区域导致刚硬化，与快慢针组件相结合时，与对其余的未增厚的游丝的影响相比，该刚硬化能够削弱该区域对游丝的弹性转矩的影响。因此，很明显，与在游丝的其余部分的未增厚区段上相比，快慢针组件沿着增厚区段的位移将对谐振器频率具有较小的影响，这有利地使得可以通过快慢针组件的更大的位移获得相同的日差变化。
图2和3示出本发明的第一实施例。在图2中，示出惯性-弹性类型的谐振器11，该谐振器11包括在轴15上联接到惯性轮13的游丝21。在轴15的帮助下，谐振器11因此例如经由轴承12安装成在夹板14和机板16之间枢转。游丝21因此以通常的方式安装在轴15(经由其内桩23)和夹板14(经由游丝外桩29)之间，该游丝外桩29销接到游丝21的外圈26的端部。
快慢针组件31也安装在夹板14上，并且包括两个止动件33、35。快慢针组件31布置成优选地与游丝21的外圈26的一部分24协作，该部分24包括横截面比其它游丝圈大的至少一个区域，以更加精细地调节谐振器11的频率。然而，作为等同替代方案，也可以使用倒数第二圈(即外圈26之前的圈)上的增厚部分。
在图2的示例中看到，止动件33、35由安装在快慢针32上的夹子34形成。替代地，可以用两个销钉代替夹子34形成止动件33、35。
优选地，通过增加区域24的厚度简单地实现横截面增厚，如图2和3所示。因此，很明显，游丝21的条状件27的大部分具有在20和50微米之间的厚度E1，其外圈26上的区域24具有比厚度E1大的厚度E2。因此，根据止动件33、35的间隔和快慢针组件的期望调节范围，区域24的额外厚度E2相对于游丝的其余部分的厚度E1在50％和200％之间，即为厚度E1的1.5倍至3倍。在图3所示的示例中，厚度E2是游丝21的其余部分的厚度的两倍。
有利地，根据本发明，可以通过添加式或破坏式制造方法获得这种类型的游丝21。因此，在添加式或破坏式制造方法的非限制性示例中，可以引用下列方法：LIGA工艺、三维打印、混合有掩膜光刻和按照所述掩膜的图案干法或湿法蚀刻的方法、混合有合金铸造和在至少两个不同的连续区段上进行线材轧制或激光蚀刻的方法。
很明显，就此而言，游丝可以由多种材料制造。作为非限制性示例，游丝因此可以由硅、陶瓷或金属的基体制造。当游丝是硅基的时，它例如可以包括单晶硅、掺杂单晶硅、多晶硅、掺杂多晶硅、多孔硅、硅氧化物、石英、硅土、氮化硅或碳化硅。
另外，当游丝是陶瓷基的时，它例如可以包括可光构造玻璃、硼硅酸盐、铝硅酸盐、石英玻璃、微晶玻璃、单晶刚玉、多晶刚玉、矾土、氧化铝、氮化铝、单晶红宝石、多晶红宝石、氧化锆、氧化钛、氮化钛、碳化钛、氮化钨、碳化钨、碳化硼或氮化硼。
最后，当游丝是金属基的时，它例如可以包括像15P、20AP或316L钢或NIVAROX CT一样的铁合金、诸如黄铜那样的铜合金、诸如镍银或NIVAFLEX那样的镍合金、钛或其合金、金和其合金、银或其合金、铂或其合金、钌或其合金、铑或其合金或者钯或其合金。
因此，作为示例，厚度E2和快慢针组件31布置成：针对快慢针组件31沿着游丝21的外圈26的增厚区域24的在10和50微米之间(例如20微米)的位移，提供对谐振器11的每天1秒的调节。
因此，很明显，除了区域24中的厚度的差别，快慢针组件31的两个止动件33、35选择性地位于游丝21的区域24的厚度E2两侧，并且可以沿着与外圈26的区域24的长度相同的方向A运动。
在图3的示例中，方向A形成圆弧，该圆弧的中心是游丝21的内桩23的开口25的内切圆的中心C。在图2和3的示例中，由于两个止动件33、35可以关于与轴15的轴线重合的轴线旋转运动，因此获得该构型。换句话说，图3中可见的游丝21的内桩23的开口25的内切圆代表轴15在其与内桩23接触处的外部区段。
根据在图4中可见的第二实施例，游丝41的圈的与快慢针组件31协作的部分也是外圈46，并且包括横截面不同且横截面比游丝41的其它圈大的至少两个区域42、44、48，用于以至少两个不同的比率对谐振器频率进行更加精细的调节。
因此，在图4的示例中，三个厚度E3、E4、E5和快慢针组件31布置成：针对快慢针组件31分别沿着游丝41的外圈46的增厚区域E5、E4和E3的在10和50微米之间(例如分别10微米、20微米和10微米)的位移，提供对谐振器的每天1秒的三种调节。在图4所示的示例中，厚度E5、E4和E3分别比游丝41的其余部分的厚度E1大50％、100％和50％。
因此，有利地，根据本发明的两个实施例，可以研发包括根据本发明的谐振器的钟表，该钟表可以选择更精细或甚至通用的调节，这使得使用快慢针组件调节对于在制造和售后设置期间的最终的调速工作更加有吸引力。
另外，根据一个替代方案(未示出)，区域E5、E4、E3、E2和E1之间厚度的变化在所述区域之间可以是渐进的，从而对于快慢针组件31在区域E5、E4、E3、E2和E1之间的位移，提供对谐振器的可连续变化的调节。
当然，本发明不局限于所示示例，而能够包括对该领域的技术人员显而易见的多种变型和修改。尤其是，例如为了容易实现，可以改变区域24、42、44、48和快慢针组件31的布置。
根据图5所示的第一替代方案，快慢针组件的旋转轴线C1可以不与游丝内桩的开口的内切圆的中心C重合。如图5所示，该布置将改成使得快慢针组件的两个止动件331、351选择性地位于游丝的区域241的厚度的两侧，并且可以沿着与外圈261的区域241的长度相同的方向A1运动。
根据图6所示的第二替代方案，快慢针组件的旋转轴线C2甚至可以基本上在外圈262的增厚区域242的中心。如图6所示，该布置将改成使得快慢针组件的两个止动件332、352选择性地位于游丝的区域242的厚度的两侧，并且可以沿着与外圈262的区域242的长度相同的方向A2运动。
根据图7所示的第三替代方案，快慢针组件的两个止动件333、353甚至可以关于直线平移运动。如图7所示，该布置将改成使得快慢针组件的两个止动件333、353选择性地位于游丝的区域243的厚度的两侧，并且可以沿着与外圈263的区域243的长度相同的方向A3运动。另外，如果平移线穿过游丝内桩的开口的内切圆的中心C，则利用快慢针组件进行日差调节不改变游丝在内桩处的出口与起算点之间形成的角度。因此，很明显，这将提供精密计时器的优点。

Claims (12)

1.一种惯性-弹性类型的谐振器(11)，该谐振器(11)包括联接到惯性飞轮(13)的游丝(21、41)和用于调节所述谐振器的频率的调节系统，该调节系统包括快慢针组件(31)，该快慢针组件(31)包括两个止动件(33、331、332、333、35、351、352、353)，所述两个止动件(33、331、332、333、35、351、352、353)布置成与所述游丝(21、41)的圈(26、261、262、263、46)协作，以选择性地选择所述游丝(21、41)的有效长度，其特征在于，所述游丝(21、41)的所述圈(26、261、262、263、46)的与所述快慢针组件(31)协作的部分包括横截面比所述游丝的其它圈大的至少一个区域(24、241、242、243、42、44、48)，从而与所述游丝的其余部分的未增厚的横截面相比，所述快慢针组件(31)对所述谐振器(11)的频率具有更小的影响。
2.根据前一权利要求所述的谐振器(11)，其特征在于，所述游丝(21、41)的所述圈(26、261、262、263、46)的与所述快慢针组件(31)协作的部分包括横截面不同且横截面比所述游丝的其它圈大的至少两个区域(24、241、242、243、42、44、48)，以便以至少两个不同的比率对所述谐振器(11)的频率进行更加精细的调节。
3.根据权利要求1或2所述的谐振器(11)，其特征在于，所述至少一个区域(24、241、242、243、42、44、48)的横截面是所述游丝(21、41)的其它圈的横截面的1.5至5倍。
4.根据前述权利要求中任一项所述的谐振器(11)，其特征在于，所述两个止动件(33、331、332、333、35、351、352、353)选择性地位于游丝(21、41)的厚度(E2、E3、E4、E5)的两侧，并且能够沿着与所述游丝(21、41)的所述圈(26、261、262、263、46)的与所述快慢针组件(31)协作的部分相同的方向(A、A1、A2、A3)运动。
5.根据前一权利要求所述的谐振器(11)，其特征在于，所述两个止动件(33、331、332、333、35、351、352、353)能够关于一轴线旋转运动。
6.根据前一权利要求所述的谐振器(11)，其特征在于，所述止动件(33、331、332、333、35、351、352、353)的旋转轴线在所述游丝(21、41)的内桩(23、43)的开口(25)的内切圆的中心(C)上定心。
7.根据权利要求4所述的谐振器(11)，其特征在于，所述两个止动件(33、331、332、333、35、351、352、353)能够关于一直线平移运动。
8.根据前一权利要求所述的谐振器(11)，其特征在于，所述止动件(33、331、332、333、35、351、352、353)的平移线穿过所述游丝(21、41)的内桩(23、43)的开口(25)的内切圆的中心(C)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的谐振器(11)，其特征在于，所述两个止动件(33、331、332、333、35、351、352、353)由快慢针夹子(34)形成。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的谐振器(11)，其特征在于，所述两个止动件(33、331、332、333、35、351、352、353)由两个快慢针销钉形成。
11.根据前述权利要求中任一项所述的谐振器(11)，其特征在于，所述快慢针组件(31)以及所述游丝(21、41)的所述圈(26、261、262、263、46)的与所述快慢针组件(31)协作的部分布置成：针对所述快慢针组件(31)沿着所述游丝(21、41)的所述圈(26、261、262、263、46)的与所述快慢针组件(31)协作的部分的在10微米和50微米之间的位移，为所述谐振器提供每天1秒的调节。
12.一种钟表，其包括夹板(14)和机板(16)，其特征在于，该钟表还包括根据前述权利要求中任一项所述的谐振器(11)，所述快慢针组件(31)安装在所述夹板(14)上，所述谐振器(11)通过轴(15)安装成在所述夹板(14)和所述机板(16)之间枢转。
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