CN108732904A - 用于钟表轮副的机械制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括结构(20)的钟表机构(100)，在所述结构中轮副(40)的至少一个心轴(30)围绕旋转轴线(D)枢转，所述机构(100)包括用于以恒定扭矩机械制动所述心轴的制动装置(10)，所述制动装置包括制动部件(1)，所述制动部件相对于所述结构(20)是可移除的并且包括用于将其附接到所述结构的实心轮缘(2)，所述实心轮缘承载围绕公共轴线(AC)规则分布的多个弹性元件(3)，这些弹性元件围绕所述公共轴线分别具有接触区域(4)，所述接触区域一起限定开口(5)，所述开口布置为以具有弹性夹持的压配合方式与所述心轴接合，以使所述公共轴线与所述心轴的所述旋转轴线重合并且向所述心轴施加基本恒定的切向制动力。

Description

用于钟表轮副的机械制动装置

技术领域

本发明涉及一种包括至少一个这样的结构的钟表机构，即，在所述至少一个结构中轮副的至少一个心轴围绕旋转轴线枢转，所述钟表机构包括至少一个制动装置，所述制动装置用于以恒定扭矩对所述心轴进行机械制动。

本发明还涉及包括至少一个这种钟表机构的钟表机芯。

本发明还涉及包括至少一个这种机芯和/或至少一个这种钟表机构的手表。

本发明涉及钟表机构、特别是显示机构领域。

背景技术

在松弛齿轮系中，运动的显示部件之间的角向游隙对于用户产生一种不具吸引力的视觉效果，该视角效果被称为颤动(fluttering)，如通常从具有松弛齿轮系的小的秒显示器的指针看到的。

已经存在作为制动器的某些系统，例如磁性制动器、柔性齿或弹簧。这些系统通常是在轮副上摩擦的板簧(金属箔)或条带，其缺点是产生变化很大的摩擦力并因此造成变化的操作中断。

发明内容

本发明提出在具有松弛齿轮系的显示轮副中简单且经济地减少侧隙(backlash)。

为此，本发明涉及根据权利要求1所述的钟表机构。

本发明还涉及包括至少一个这种钟表机构的钟表机芯。

本发明还涉及包括至少一个这种机芯和/或至少一个这种钟表机构的手表。

附图说明

参照附图阅读以下详细描述后，本发明的其它特征和优点将显现，其中：

-图1示出包括根据本发明的机构的钟表机芯的一部分的示意性局部剖视图，其中，轮副的心轴在第一侧以常规方式相对于机芯的结构枢转，并且在相对的第二侧位于根据第一变型的制动装置中，该制动装置设置用于以恒定扭矩对轮副进行机械制动。

图2示出根据第一变型的该制动装置的示意性平面图，该制动装置包括实心的大致圆形的轮缘，该轮缘承载布置成支承和制动轮副的心轴的弹性元件。

-图3示出具有根据第一变型的制动装置的这种机构的示意性局部立体图。

-图4以与图1类似的方式示出根据本发明的另一种机构，根据第二变型的制动装置在其轮缘的一侧包括叉形部，并且该叉形部以一定间隙与限位螺栓配合，所述限位螺栓固定到机芯的结构上。

-图5以与图2类似的方式示出根据第二变型的制动装置。

-图6以与图3类似的方式示出根据第二变型的所述机构。

-图7示出根据第二变型的所述机构的示意性俯视图。

-图8示出根据第二变型的所述机构的示意性局部分解立体图。

-图9示出当使限位螺栓的窄部穿过叉形件中的开口接合时，同一机构的示意性立体图。

-图10以相同的方式示出当使限位螺栓的宽部轴向接合以限制叉形部时的同一机构。

-图11和12以相同的方式示出在限位螺栓的宽部已轴向接合以限制叉形部之后处于其工作位置的同一机构。

-图13以相同的方式示出相对于机芯的结构位于另一位置的同一机构，其中同一螺栓相对于同一制动装置位于另一位置。

-图14是示出包括具有这种机构的机芯的手表的框图。

具体实施方式

本发明涉及一种包括至少一个结构20的钟表机构100，在所述结构20中轮副40的至少一个心轴30围绕旋转轴线D枢转。

该钟表机构100包括至少一个制动装置10，所述制动装置用于以恒定的扭矩对心轴30进行机械制动。

根据本发明，该制动装置10包括制动部件1，制动部件1相对于结构20是可移除的，并且为了将其附接到所述结构上而包括承载多个弹性元件3的实心轮缘2。

这些弹性元件3优选是相同的并且围绕公共轴线AC规则地分布，所述弹性元件3围绕所述公共轴线分别具有接触区域4。这些接触区域4一起限定开口5，该开口5被布置成以具有弹性夹持的压配合形式与心轴30接合，从而使公共轴线AC与心轴30的旋转轴线D重合并且向心轴30施加基本恒定的切向制动力。

当然，在心轴上的夹持力的值取决于应用。对于普通的钟表应用，夹持可以在半径上约5微米的低值和半径上约10微米的高值之间变化。

可以理解的是，这些弹性元件3中的每一个弹性元件也可以是弹性元件的组合，其不是必须相同，也不是必须围绕公共轴线AC规则地分布，但是它们施加在心轴30上的承载力的合力必须为零，并且它们施加在该心轴30上的扭矩的分布必须是规则的。

当然，可以设想将诸如图2中所示的制动结构1压配合到结构20中。然而，这种配置要求完全没有毛刺和高的加工精度，这导致制造成本增加。

因此，在一个特定实施方式中，有利的是制造自定心制动部件1，其在一个平面中具有两个自由度，但在第三维度(高度)中通过螺栓保持。

因此，更具体地，制动装置10还包括定位螺栓6。该螺栓6布置成固定到包含在结构20中的凹槽26以限制制动部件1，从而在公共轴线AC的方向上允许制动部件1具有限于受限的轴向值的轴向游隙，和/或在与公共轴线AC垂直的平面中允许所述制动部件1具有限于受限的角向值的侧隙。因此，在此有利的变型中，制动部件1不再安装在结构20内部，而是通过螺栓6定位，其不会阻碍制动部件1。螺栓6允许制动部件1具有径向和轴向自由度，使得制动部件1自定心，从而抵消几何上的变化。

在附图所示的一个特定变型中，制动部件1包括在垂直于公共轴线AC的平面中的叉形部7。该叉形部7布置成以与所述受限的角向值相对应的间隙(clearance)包围螺栓6的肩部9。叉形部7的上表面71布置成与螺栓6的凸缘8中包含的至少一个下表面81相抵靠地配合，从而限制制动部件1的轴向行程。

更具体地，该凸缘8包括在第一方向上相比叉形件7中的开口具有更小宽度LE的窄部，以允许制动部件1在结构20上靠近螺栓6在心轴30上插入，其中所述螺栓6固定在第一角向插入位置。凸缘8包括在第二方向——优选但不限于与第一方向正交的方向——上的宽部，所述宽部相比叉形件7中的开口LO具有更大的宽度LL。该宽部承载所述至少一个下表面81，所述至少一个下表面81使叉形部7在螺栓6的第二角向锁定位置在轴向固定不动。

螺栓6可以简单地压入结构20的凹槽26中，在其它变型中，螺栓6可以通过螺钉或卡口连接件或其它方式组装。类似于径向游隙，轴向游隙优选但不限于10至30微米，更特别是15至25微米。

在一个特定的变型中，制动部件1的轮缘2在垂直于公共轴线AC的平面中包括相对于公共轴线AC沿直径相对的成对的凹陷部12，其布置成允许制动部件1由机器人操纵夹持器操纵或由操作者使用镊子容易地夹持。

制动部件1可以被简单地放置在结构20的承载表面上，所述制动部件1优选通过螺栓6保持在该承载表面上。在一个特定的变型中，制动部件1的轮缘2在与公共轴线AC垂直的平面中包括径向止挡部11，所述径向止挡部11布置成与结构20中包括的凹槽部分21径向贴靠地配合，以限制公共轴线AC相对于心轴30的旋转轴线D的径向行程。更特别地，当制动部件1包括凹陷部12时，这些径向止挡部11与全部或部分的凹陷部12相交替。

在此钟表机构100的一个特定应用中，轮副40是小的秒显示器轮副，其心轴通常是轧制的并且略微呈圆锥形。本发明提供的解决方案非常适合于这种情况，这是由于所涉及的部件的良好的成本、紧凑性、精确性和表面状态，并且因轮副心轴的锥度而容易组装。

在另一变型中，结构20包括围绕同一凹槽26的多个凹槽，所述多个凹槽布置成用于使不同轮副40的不同心轴30枢转，所述同一凹槽26布置成接收螺栓6，该螺栓6能够与布置在任一个心轴30上的制动部件1接合。因此，例如，该系统可以使用相同的部件来应对小秒针的中心之间的不同距离。

在又一变型中，制动部件1的轮缘2包括周向肩部，该周向肩部布置成在垂直于公共轴线AC的平面中与结构20中包括的凹槽21以压配合的方式接合。

在一个特定实施例中，制动部件1是一体式的，并且由可微机械加工的材料例如硅、DLC或其它材料制成。通过光刻法或类似方法进行制造保证了高度的几何精度，以及良好且特别是可再现的表面状态。

本发明还涉及包括至少一个这种钟表机构100的钟表机芯200。

本发明的一种特定应用涉及用于钟表机构。

本发明还涉及包括至少一个这种机芯200和/或至少一个这种钟表机构100的手表300。

简而言之，如上所述，类似于具有在轮副(特别是小秒轮)的枢轴上摩擦的柔性臂的垫圈，使用制动部件是特别有利的，这是由于轮副的行为的可再现性，其源自用于制造制动部件的方法。在小秒轮枢轴的示例中，本发明还利用了通过轧制产生的高几何精度和良好的表面条件。减小或消除了现有技术中不可接受的摩擦力变化，这使得在操作中变化较小。

Claims (11)

1.一种包括至少一个结构(20)的钟表机构(100)，在所述结构(20)中轮副(40)的至少一个心轴(30)围绕旋转轴线(D)枢转，所述钟表机构(100)包括用于以恒定扭矩对所述心轴(30)机械制动的至少一个制动装置(10)，其特征在于，所述制动装置(10)包括制动部件(1)，所述制动部件(1)相对于所述结构(20)是可移除的并且包括用于将所述制动部件(1)附接到所述结构(20)的实心轮缘(2)，所述实心轮缘(2)承载围绕公共轴线(AC)规则分布的多个相同的弹性元件(3)，所述弹性元件(3)围绕所述公共轴线(AC)分别具有接触区域(4)，所述接触区域(4)一起限定开口(5)，所述开口(5)布置为以具有弹性夹持的压配合形式与所述心轴(30)接合，以使所述公共轴线(AC)与所述心轴(30)的所述旋转轴线(D)重合并且向所述心轴(30)施加基本恒定的切向制动力。

2.根据权利要求1所述的钟表机构(100)，其特征在于，所述制动装置(10)还包括布置成固定在所述结构(20)包含的凹槽(26)中的定位螺栓(6)，从而限制所述制动部件(1)，以便在所述公共轴线(AC)的方向上允许所述制动部件(1)具有限于受限的轴向值的轴向游隙，和/或在垂直于所述公共轴线(AC)的平面中允许所述制动部件(1)具有限于受限的角向值的侧隙。

3.根据权利要求2所述的钟表机构(100)，其特征在于，所述制动部件(1)包括在垂直于所述公共轴线(AC)的平面中的叉形部(7)，所述叉形部(7)布置成以对应于所述受限的角向值的间隙包围所述螺栓(6)的肩部(9)，并且其中，所述叉形部(7)的上表面(71)布置成与所述螺栓(6)的凸缘(8)中包含的至少一个下表面(81)贴靠配合，以限制所述制动部件(1)的轴向行程。

4.根据权利要求3所述的钟表机构(100)，其特征在于，所述凸缘(8)包括在第一方向上相比所述叉形件(7)中的开口具有更小宽度的窄部，以允许在所述结构(20)上所述制动部件(1)邻近固定在第一角向插入位置的所述螺栓(6)在所述心轴(30)上插入，并且所述凸缘(8)包括在与所述第一方向正交的第二方向上相比所述叉形件(7)中的开口具有更大宽度且承载所述至少一个下表面(81)的宽部，所述至少一个下表面(81)在所述螺栓(6)的第二角向锁定位置使所述叉形件(7)在轴向固定不动。

5.根据权利要求2所述的钟表机构(100)，其特征在于，所述制动部件(1)的所述轮缘(2)在垂直于所述公共轴线(AC)的平面中包括径向止挡部(11)，所述径向止挡部(11)设置为与所述结构(20)中包含的凹槽部分(21)以径向贴靠方式配合，以限制所述公共轴线(AC)相对于所述心轴(30)的所述旋转轴线(D)的径向行程。

6.根据权利要求2所述的钟表机构(100)，其特征在于，所述结构(20)包括围绕同一所述凹槽(26)的多个凹槽，所述多个凹槽布置用于不同的所述轮副(40)的不同的所述心轴(30)枢转，并且所述凹槽(26)布置成接纳能够与布置在任何一个所述心轴(30)上的所述制动部件(1)配合的所述螺栓(6)。

7.根据权利要求1所述的钟表机构(100)，其特征在于，所述制动部件(1)的所述轮缘(2)包括周向肩部，所述周向肩部布置成在垂直于所述公共轴线(AC)的平面中以压配合方式与所述结构(20)中包含的凹槽部分(21)接合。

8.根据权利要求1所述的钟表机构(100)，其特征在于，所述制动部件(1)由可微机械加工材料一体地制成。

9.根据权利要求1所述的钟表机构(100)，其特征在于，一个所述轮副(40)是小的秒显示器轮副。

10.一种钟表机芯(200)，其包括至少一个根据权利要求1所述的钟表机构(100)。

11.一种手表(300)，其包括至少一个根据权利要求1所述的钟表机构(100)。