CN107797437B - 多叶片式减震装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种布置在支承件上的用于钟表轮副的轴的减震装置，其中所述支承件设置有用于枢轴元件的至少部分贯通的槽，所述枢轴元件与插入其中的轮副的轴的枢轴柄配合，其特征在于，所述减震装置还包括具有至少一个第一叶片和第二叶片的弹簧装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种设置在支承件上的用于钟表轮副的轴的减震装置，其中，所述支承件设置有用于枢轴元件的至少部分贯通的槽，所述枢轴元件与插入枢轴元件中的轮副的轴的枢轴柄(pivot shank)配合，其特征在于，所述减震装置还包括具有至少一个第一叶片和第二叶片的弹簧装置(spring means)。
背景技术
钟表中具有减震系统或抗震系统，以用于保护轮副的轴。第一种系统是里拉琴(Lyre)式系统，即，机板或桥夹板设置有孔，轴的枢轴柄可穿过该孔。该孔用作在其中心处被刺穿的支承件的接收件，在所述接收件中布置有安装座。该安装座承载穿孔钻和托钻，其中，整个单元被布置成处于由具有用作支撑点的边缘的支承件和安装座之间设置的里拉琴弹簧所施加的应力下。另一种系统是“pare-chute”式系统，其中，摆轮的枢轴被构造为具有锥形形状并且通过安装在弹簧叶片上的具有相应形状的小转动销将它们保持就位。
手表抗震系统通常由机械弹簧形成，并且还按照遵循实践规则的传统方式设计尺寸，其被认为是运行期间的机械稳定性和抵抗机械变形能力之间的最佳折中。
特别地，由于游丝的预应力，游丝的抗震元件，即para-chute和里拉琴式元件，的尺寸被确定为直到相对显著的震动加速度(重力的200至500倍)时才启动。超过该阈值，则游丝可以变形并吸收一部分震动能量。然而，由于用作抗震元件的金属叶片的较差的机械吸收性能，大部分能量被返回到摆轮。因此，即使在相对较轻冲击/震动的情况中，摆轮的枢轴也非常可能产生局部变形。对手表的计时精度有很大影响的这种变形通常被忽略，因为表明在一米震动(a shock of one metre)之后手表瑞士官方天文台认证(COSC)的计时稳定性的标准不是非常严格(60s/d)。
因此，需要提高手表在震动后的计时稳定性。
发明内容
本发明的目的是通过提出提供一种减震装置来弥补现有技术的缺点。
为此目的，本发明涉及一种设置在支承件上的用于钟表轮副的轴的减震装置，其中所述支承件设置有用于枢轴元件的至少部分贯通的槽，所述枢轴元件与轮副的轴的插入到所述枢轴元件中的枢轴柄配合，其特征在于，所述减震装置还包括弹簧装置，所述弹簧装置包括从支承件延伸的彼此间隔开的至少一个第一叶片和第二叶片，其中，第一叶片与所述枢轴元件接触并施加预应力。
在第一有利实施例中，所述叶片平行延伸。
在第二有利实施例中，所述叶片沿相同的方向延伸。
在第三有利实施例中，所述叶片沿会聚方向延伸，其中所述叶片的相交点定位成面向所述枢轴元件。
在第四有利实施例中，所述枢轴元件包括轴向地位于其槽中的自由的枢轴钻(stone，即宝石轴承)，其中所述枢轴钻包括凹部，所述轴的枢轴柄插入所述凹部中。
在第五有利实施例中，所述枢轴元件包括轴向地位于所述槽中的自由安装座，其中穿孔钻和托钻被压入到所述安装座中。
在第六有利实施例中，所述枢轴元件和所述第一叶片仅形成一个单一件。
在第七有利实施例中，所述枢轴元件是被压入到布置在所述第一叶片上的孔中的枢轴钻。
在另一有利实施例中，所述第一叶片和所述第二叶片具有不同的刚度，其中所述第一叶片比所述第二叶片刚度小。
在另一有利实施例中，所述弹簧装置还包括第三叶片，其中所述第三叶片比所述第二叶片刚度大。
在另一有利实施例中，所述不同叶片之间的刚度差异通过使所述叶片之间的材料差异化和/或通过具有不同尺寸/形状的弹性叶片来实现。
在另一有利实施例中，所述弹性叶片借助于柱件固定到所述支承件，所述柱件安装有布置在两个弹性叶片之间的垫圈以允许将所述两个弹性叶片间隔开。
在另一有利实施例中，所述柱件附接到所述支承件。
在另一有利实施例中，所述柱件与所述支承件形成为一体件。
在另一有利实施例中，所述槽是完全贯通的槽，并且具有内侧边缘，所述弹性叶片从所述内侧边缘延伸。
附图说明
从以下仅作为非限制性示例给出并由附图示出的本发明的至少一个实施例的详细描述中，本发明的目的、优点和特征将变得更清楚，其中：
-图1和11示出了根据本发明的第一装置的实施例的视图；
-图2和图3是根据本发明的弹簧装置的不同实施示例的示意图；
-图4至图6示出了根据本发明的第二装置的实施例及其变型之一的视图；
-图7示出了不同实施例的变型；
-图8至图10示出了本发明的变型。
具体实施方式
本发明的总体思想是提供一种逐渐减震的减震系统。
图1示出了根据第一实施例的减震装置或抗震系统1。该减震装置或抗震系统1安装在钟表机芯的基部元件101或支承件中。特别地，机芯的机板或桥夹板是所述基部元件，根据本发明的抗震系统1定位在其中。该减震装置用于吸收钟表轮副的轴2的震动，所述钟表轮副为：齿轮系或摆轮或擒纵轮。
该基部元件或支承件101设置有面向要被减震的轴2的开口102。轴2与枢轴元件103配合。该枢轴元件103可以是具有凹部的枢轴钻，以便所述轴的枢轴柄插入到所述凹部中。该枢轴钻可以直接地自由定位在开口中或经由安装座自由定位在开口中，使得在震动期间所述枢轴钻能够至少轴向地被移位。
该减震装置还包括其中一个弹簧装置110，以对轮副的轴减震。
图2中显见的这些弹簧装置有利地具有多个弹性叶片112。这些叶片被布置成一个在另一个顶部叠置。在此第一实施例中，这些弹性叶片从柱件114延伸。该柱件114是能够通过螺纹连接、胶接、熔焊或钎焊固定到机板或摆夹板上的部件。因此，这些弹性叶片从固定到柱件的其端部之一延伸。叶片112通过垫圈115彼此间隔开，使得所述叶片可以彼此独立地变形并且具有一定的叶片间间隔(优选为可调节的)。该叶片间间隔可以是恒定的，或者如在图9和10中显见的，该叶片间间隔在叶片的自由端的位置处可以比在柱件的位置处的间隔更大或更小。这些叶片可以沿相同的方向或不同的方向延伸。在叶片沿不同方向延伸的情况下，不同叶片的附接点间隔开，以使得叶片会聚，不同叶片的相交点理想地定位成面向枢轴钻，如图8中显见的。
由弹性叶片112和柱件114形成的组件110因此被布置成使得弹性叶片之一、特别是面向枢轴元件的弹性叶片施加预应力。从这里可以理解，弹性叶片与枢轴元件接触并在其上施加压力。这种具有多个叶片的配置允许实现渐进的抗震刚度，使得更大量的(震动)能量能够通过多次“冲击”以及通过使用高耗散材料而耗散。
在图1和图2中显见的第一实施例中，形成弹簧装置110的叶片的尺寸和材料是相同的。此组件的操作如下。在发生震动的情况下，通过摆轮(或任何其它钟表轮副)感受到的表观刚度随着挠曲(因此随着震动的能量)以相同的离散步级逐渐增加。
当其中一个叶片112被充分挠曲至抵靠随后的叶片时产生非连续的刚度：此时，震动能量(摆轮的动能)被冲击机构(其特征在于特定的恢复系数)部分地耗散。因此，非连续的刚度允许在震动期间增加能量耗散。
在图3中显见的第二实施例中，叶片112的材料和尺寸不同。事实上，可以通过使用不同几何形状或材料的叶片来优化耗散效果和刚度分布。
不同材料的使用可以允许引入高耗散材料(例如某些铜或铝的变型方案)以及完全弹性材料(其根本没有任何耗散)，例如硅、碳化硅、氮化硅或金属玻璃。
在这种情况下，单个或多个弹性叶片112允许在震动之后的完美定位，而由耗散材料制成的叶片112可以允许减少摆轮的枢轴所经受的震动的能量。这种双重性能不能通过使用单个叶片获得，因为通常高耗散材料很容易遭受塑性变形。有利地，直接靠置在枢轴钻上的主叶片112必须具有在以下极限值之间的尺寸：
长度：10mm-20mm
宽度：0.2mm-2mm
厚度：0.05mm-0.5mm
根据所使用的材料、摆轮的重量和机芯的其它几何参数，可以将其它叶片112调整到这些极限值之外。
在尺寸变化的情况下，要实现的目的是相同的，即，修改叶片112的刚度以便获得对震动的足够响应。
优选地，第一弹性叶片112，即与枢轴元件103接触的叶片112，被设计成具有足够的弹性以便稍后充分地变形，并且其它叶片112刚度更大以允许更好地耗散震动的能量。
在第二实施例中，弹性叶片112被布置成替代枢轴元件103。这应理解为意味着：弹性叶片112和枢轴元件103形成单一件。
为此，这些弹性叶片112布置成使得第一叶片，即最靠近基部元件(机板或桥夹板)的叶片，用作枢轴元件103。为此有两种可能的方案。
图4中显见的第一方案包括将第一叶片112直接用作枢轴元件。这应理解为是指：弹性叶片112由第一材料制成，并且轴的枢轴柄与该第一材料接触。弹性叶片112可以设置有便于放置轴的枢轴柄的凹部。
在图5中显见的第二方案中，第一弹性叶片112载有枢轴元件103'。为此，弹性叶片112具有孔(其为通孔或非通孔)，在所述孔中布置有枢轴元件。该枢轴元件优选地是红宝石型材料的枢轴钻。该枢轴钻将通过胶粘、熔焊、钎焊或通过使用任何其它可想到的紧固方法来固定。
该第二方案有利地能够防止任何可能的不兼容问题。事实上，使用由红宝石制成的枢轴钻保证了在轴的枢轴柄的位置处对振动的限制和因此更好的效率。
在图6中显见的第二实施例的一个变型中，弹性叶片112在基部元件101(即机板或桥夹板)的开口内延伸。在这种情况下，开口102具有内侧边缘或壁，弹性叶片112从该边缘或壁延伸。
通过将叶片112直接集成在开口102中，此变型有利地允许实现更大的紧凑性，这限制了系统的厚度。
在图7中显见的这两个实施例的一个变型中，形成弹簧装置110的弹性叶片112与支承元件101形成为一体件。为此提供了几种可能方案。第一种方案在于使用金属玻璃，所述金属玻璃在它们的玻璃化转变温度Tg和它们的结晶温度Tx之间加热时的成型性能是已知的。
另一种方案包括使用LIGA或DRIE方法从硅制造由弹簧装置和基部元件形成的组件。
应当理解，本领域技术人员显而易见的各种修改和/或改进可以应用于本说明书中描述的本发明的不同实施例，而不脱离本发明的框架。
事实上，可以设想通过在两个或更多个叶片之间添加粘弹性材料或粘性流体来整体增大吸收作用。
此外，也可行的是，基部元件的开口102用于在其中压入设置有槽201和通孔202的块支承件(block support)200，以便在其中容纳枢轴元件103，所述枢轴元件103将位于开口的块支承件的槽的基部。如图11中显见的，将作为简单的枢轴钻或具有穿孔钻205和托钻206的安装座204的枢轴元件将安放在块支承件的基部中。
Claims (15)
1.一种布置在支承件(101)上的减震装置(1)，用于钟表的轮副的轴(2)，其中所述支承件设置有用于枢轴元件(103)的至少部分贯通的槽(102)，所述枢轴元件与插入到所述枢轴元件中的轮副的轴的枢轴柄配合，其特征在于，所述减震装置还包括弹簧装置(110)，所述弹簧装置包括从所述支承件延伸的彼此间隔开的至少一个第一叶片(112)和第二叶片(112)，其中，第一叶片与所述枢轴元件接触并施加预应力，其中，所述第一叶片和所述第二叶片具有不同的刚度，并且所述第一叶片比所述第二叶片的刚度小。
2.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述第一叶片和所述第二叶片平行延伸。
3.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述第一叶片和所述第二叶片沿相同的方向延伸。
4.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述第一叶片和所述第二叶片沿会聚方向延伸，其中所述第一叶片和所述第二叶片的相交点定位成面向所述枢轴元件。
5.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述枢轴元件(103)包括轴向地位于所述槽中的自由的枢轴钻，其中所述枢轴钻包括凹部，所述轴的枢轴柄插入所述凹部中。
6.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述枢轴元件包括轴向地位于所述槽中的自由的安装座(204)，其中穿孔钻(205)和托钻(206)被压入到所述安装座中。
7.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述枢轴元件和所述第一叶片仅形成一个单一件。
8.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述枢轴元件是被压入到布置在所述第一叶片上的孔中的枢轴钻(103')。
9.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述弹簧装置还包括第三叶片，其中所述第三叶片比所述第二叶片的刚度大。
10.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，不同叶片(112)之间的刚度差异通过使所述叶片之间的材料差异化和/或通过具有不同尺寸/形状的弹性叶片来实现。
11.根据权利要求9所述的减震装置，其特征在于，不同叶片(112)之间的刚度差异通过使所述叶片之间的材料差异化和/或通过具有不同尺寸/形状的弹性叶片来实现。
12.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述第一叶片和所述第二叶片均为弹性叶片，这两个弹性叶片借助于柱件(114)固定到所述支承件，所述柱件安装有布置在所述两个弹性叶片之间的垫圈以允许将所述两个弹性叶片间隔开。
13.根据权利要求12所述的减震装置，其特征在于，所述柱件附接到所述支承件。
14.根据权利要求12所述的减震装置，其特征在于，所述柱件与所述支承件形成为一体件。
15.根据权利要求14所述的减震装置，其特征在于，所述槽是完全贯通的槽，并且具有内侧边缘，所述两个弹性叶片从所述内侧边缘延伸。
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