CN109478036B - 擒纵机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种擒纵机构(100)，该擒纵机构被设计成经由弹簧片(300)将来自驱动源的机械能量的脉冲传递给计时器的振荡调节器(200)，该弹簧片通过围绕拐点(I)屈曲而起作用，所述弹簧片(300)能够累积由驱动源发出的、在两次脉冲之间的能量并且能够通过卷绕杆(700)和制动杆(500)在每次脉冲时将能量传递到振荡调节器，该卷绕杆和制动杆能够围绕轴线(A)旋转并且被设计成与弹簧片(300)和至少一个擒纵轮(800a)相互作用，该至少一个擒纵轮接收来自驱动源的能量以间歇地阻止该至少一个擒纵轮的旋转。该机构的特征在于，弹簧片(300)的一个端部安置在制动杆的旋转轴线(A)上。

Description

擒纵机构

技术领域

本发明涉及机械钟表学领域。更具体地，本发明涉及一种擒纵机构，该擒纵机构被设计成经由弹簧片将来自驱动源的机械能量的脉冲传递到计时器的振荡调节器，该弹簧片通过围绕拐点屈曲而起作用。弹簧片能够累积来自驱动源的、在两次脉冲之间的能量，并且在每次脉冲时经由第一杆和第二杆将能量传递到所述振荡调节器。

背景技术

在文献WO 99/64936中特别描述了这种机构。该文献更一般地公开了一种用于经由弹簧片将来自驱动源的机械能量的脉冲传递给振荡调节器的方法，该弹簧片通过屈曲而起作用。更具体地，该方法特别地通过图1所示的擒纵机构实施，该擒纵机构旨在经由弹簧片2通过向擒纵机构传递从驱动源接收的能量来支撑调节器的振荡，该调节器例如由与涡旋件相关联的钟摆1组成，该驱动源例如是在图1中不可见的气缸，该弹簧片的端部安置成例如占据对应于第二屈曲模式的稳定位置。弹簧片2可能经由卷绕杆3和制动杆4在卷绕阶段期间累积来自驱动源的能量，以在锁定阶段期间保持在加强状态并且在脉冲阶段期间将累积的能量返回到所述振荡调节器。

制动杆4基本上在弹簧片的中心拐点的水平处动态连接到弹簧片2。制动杆4在一个端部处包括用于与板6和脉冲销7相互作用的支架，该脉冲销包括钟摆1。

卷绕杆3包括中心部分和两个对称翼，这两个对称翼的端部动态连接到弹簧片2。中心部分包括第一锁定棘爪8和第二锁定棘爪9，该第一锁定棘爪和第二锁定棘爪用于分别与第一擒纵轮10和第二擒纵轮11相互作用。

两个杆3和4安装成相对于彼此自由旋转。

轮10和轮11各自包括与精加工齿轮系的最后一个轮12啮合的小齿轮，使得轮10和轮11以同步的方式枢转。轮10和11包括特定的传动装置，该特定的传动装置的形状适于与卷绕杆3的第一锁定棘爪8和第二锁定棘爪9相互作用，以便一方面将能量传递到该卷绕杆3，另一方面根据下文概述的作用阶段，阻止擒纵轮10和擒纵轮11的旋转。对于进一步的细节，可以参考背景技术中引用的文献。

图1示出了现有技术的擒纵机构，紧接着在脉冲阶段之后和在卷绕阶段开始时，钟摆1沿逆时针方向旋转，脉冲销7从支架退出，第一锁定棘爪8从轮10露出并且弹簧2处于对应于第二屈曲模式的稳定位置。在卷绕阶段期间，当钟摆1产生其附加弧形时，第一擒纵轮10自由旋转，并且第二擒纵轮11与卷绕杆3的第二锁定棘爪9相互作用，使得第二擒纵轮沿逆时针方向枢转直到第二擒纵轮11的齿支承抵靠第二锁定棘爪9。同时，弹簧片2已经偏离弹簧片的对应于第二屈曲模式的初始稳定位置，并且在卷绕杆3的作用下变形直到弹簧片到达接近于与第四屈曲模式的相对应的不稳定状态的亚稳定状态。因此，弹簧片2的卷绕最大。

在随后的锁定阶段期间，擒纵轮10、11暂停，第二轮11的齿支承抵靠第二锁定棘爪9。钟摆1继续其振荡，直到销7撞击制动杆4的支架，这标志着脉冲阶段的开始。

在脉冲阶段期间，制动杆4通过作用在弹簧片2上而枢转，该弹簧片因此突然从其不稳定位置转移到与前一模式相反的、对应于第二屈曲模式的的稳定状态。这种状态变化使得卷绕杆3枢转，从而导致第二擒纵轮11的第二锁定棘爪9的释放。卷绕杆3枢转直到第一锁定棘爪8与第一擒纵轮10相交。在弹簧片2的状态变化期间，弹簧片还作用在制动杆4上，从而经由支架将在弹簧片2的卷绕期间累积的能量传递给钟摆1。

在随后的旋转期间，上述阶段相对于穿过钟摆1、制动杆4以及卷绕杆3的旋转轴线并且穿过弹簧片2的拐点的平面对称地再现。

这种擒纵机构使得尤其能够在动力储备的整个持续时间内不依赖于能量源的扭矩变化而保持钟摆的持续振荡。

然而，该机构相对于调节器构件占据了与弹簧片、卷绕杆以及擒纵轮的布置相关联的大量体积。进一步需要对两个对称且同步的电机构件进行困难的调节，这被证明是非常困难的。最后，由于机构的特定结构产生的摩擦量，不幸地浪费了可从所述电机构件获得的大部分驱动能量，这对机构整合的运动的功率产生负面影响。

本发明旨在至少部分地克服这些缺点。

发明内容

为此，本发明提出一种实施有弹簧片的擒纵机构，该弹簧片通过屈曲而起作用，并且该弹簧片的特征在权利要求中详细描述。

更具体地，本发明的擒纵机构被设计成经由弹簧片将来自驱动源的机械能量的脉冲传递到计时器的振荡调节器，该弹簧片通过围绕拐点屈曲而起作用，所述弹簧片能够累积来自驱动源的、在两次脉冲之间的能量，并且经由卷绕杆和制动杆在每次脉冲时将能量传递到所述振荡调节器，该卷绕杆和制动杆能够围绕轴线旋转并且被设计成与弹簧片和至少一个擒纵轮相互作用，该至少一个擒纵轮接收来自驱动源的能量以间歇地阻止该至少一个擒纵轮旋转，其特征在于，弹簧片被固定到制动杆的所述旋转轴线的第一端部。此外，卷绕杆有利地在弹簧片的拐点处、优选地在所述卷绕杆的一个端部的水平处与弹簧片相互作用。

因此，与现有技术中已知的机构相比，本发明的擒纵机构具有提供长度减小的弹簧片的优点，本发明的弹簧片通过卷绕杆与弹簧片直接在弹簧片的拐点处的直接相互作用来确保屈曲。

因此可以大大减小擒纵机构的体积，同时保持使用弹簧片的特定优点。此外，通过使用单个擒纵轮也可以简化该机构的结构，从而显着减少摩擦和驱动能量的损失。

在该擒纵机构的优选实施例中，至少一个擒纵轮包括在擒纵小齿轮上被驱动的擒纵轮，所述擒纵轮包括周边齿。

还优选地，本发明的机构包括第一擒纵轮和相同的第二擒纵轮，两个擒纵轮均被设计成通过齿轮系动态连接到钟机芯的至少一个电机构件。

在本发明的一个实施例中，弹簧片被固定到固定支撑臂的第二端部，该固定支撑臂沿与卷绕杆和制动杆的旋转轴线垂直的纵向轴线X-X’延伸。

在该实施例中，擒纵轮有利地相对于轴线X-X’对称地布置，并且卷绕杆沿与擒纵轮的擒纵轮共面的纵向方向A-A’延伸。

在该优选的实施例中还有利地，卷绕杆包括沿轴线A-A’延伸的致动臂，并且，两个棘爪被固定到该致动臂并朝向所述轴线A-A’从所述臂对称地突出，以便与擒纵轮的齿交替地啮合。

根据优选的实施例，卷绕杆在一个自由端部处包括指状物，该指状物构造成在弹簧片的拐点处与弹簧片的孔眼相互作用。

还以优选的方式，弹簧片在第二端部处自由旋转地安装在被固定到支撑臂的凸耳上。

在有利的实施例中，弹簧片由与制动杆相同的材料形成或以本领域技术人员已知的任何其他方式形成。

有利地，弹簧片、卷绕杆以及制动杆由硅制成。卷绕杆及其棘爪也可以由整体的硅部件形成，如在具有擒纵轮的情况那样。

当然，所述杆、棘爪以及擒纵轮还可以由在钟表学领域中通常已知的用于此目的的任何其他材料形成。棘爪尤其可以由红宝石或金刚石制成。

附图说明

通过阅读参考附图(其中，进一步参考针对上述现有技术描述的图1)做出的以下描述，本发明的其他特征将显得更清晰：

-图2和图3示出了在优选实施例中根据本发明的擒纵机构的透视图和俯视图，

-图4示出了在优选实施例中根据本发明的擒纵机构的侧视图。

具体实施方式

在图2中，已经示出了擒纵机构100，该擒纵机构布置成经由弹簧片300将来自驱动源的机械能量的脉冲传递给螺旋钟摆类型的计时器200的振荡调节器，该驱动源例如由图中未示出的一个或多个气缸组成，该弹簧片通过围绕拐点I弯曲而起作用。

在第一端部301处，弹簧片300安装成被固定到制动杆500，该制动杆安装成围绕旋转轴600枢转，该旋转轴限定出制动杆500的垂直轴线A。在第二端部302处，弹簧片300固定到安装平台(未示出)，该安装平台固定到计时器的连接梁或板，或者如图2所示，弹簧片还由相对于所述板的固定支撑臂400的第一端部处的材料形成。

有利地，弹簧片300由硅制成，并且制动杆500也由硅制成，优选地通过微技术领域中的、特别是在微机电系统(micro-electromechanical systems，MEMS)的装置中的、本领域技术人员已知的深度雕刻方法由弹簧片300的材料形成。弹簧片300优选地布置在平台和轴600之间，使得弹簧片一方面可以累积来自驱动源的、在两个脉冲之间的能量，并且在每次脉冲时在第一屈曲模式的作用下经由制动杆将能量弹性地返回到振荡调节器200，并且卷绕杆700也安装成围绕限定出轴线A的轴600枢转。

在图中所示的优选实施例中，卷绕杆700沿纵向轴线A-A’延伸，该纵向轴线垂直于所述卷绕杆和制动杆500的垂直旋转轴线A。卷绕杆700安装成围绕轴600自由旋转，并且包括致动臂，该致动臂从所述轴600延伸直到后自由端部，在该后自由端部的水平高度处形成或设计有指状物701，以用于在弹簧片的拐点I中将卷绕杆700连接到弹簧片300，所述指状物701设计成延伸穿过以所述拐点I为中心并由弹簧片300的材料形成的孔眼303。

优选地，卷绕杆700本身也由硅形成，并且指状物701可以由红宝石或金刚石制成，该指状物例如被插入在自由端部处的为此目的设置的孔中，或者也由卷绕杆的臂的硅制材料形成。

擒纵机构100进一步包括两个擒纵轮800a、800b，这两个擒纵轮各自包括在擒纵小齿轮802a、802b上驱动的擒纵轮801a、801b，擒纵轮801a、801b中的每一个包括周边齿803。优选地，两个擒纵轮800a、800b对称地布置在支撑臂400的纵向轴线X-X’的每一侧上，卷绕杆700在擒纵轮801a、801b的平面中延伸在擒纵轮801a、801b之间。擒纵小齿轮802a、802b设计成通过大齿轮900与包括擒纵机构100的计时器的精加工齿轮系动态连接以接收来自能量源的驱动能量。

有利地，卷绕杆700包括例如由红宝石或金刚石制成的两个棘爪702，这两个棘爪相对于卷绕杆700的纵向轴线A-A’彼此对称地布置并且在卷绕杆的侧向区域上方突出，以便在调节器构件200的旋转期间分别与擒纵轮801a、801b的齿803相互作用。

为了尽可能地减少卷绕杆700的棘爪702与擒纵轮801a、801b之间的摩擦，所述棘爪702可以制成为与卷绕杆700和擒纵轮一体的一个整体硅部件，棘爪、卷绕杆和擒纵轮本身也是例如通过深度雕刻方法由硅制成。

制动杆500设计成独立于卷绕杆700与调节器构件200相互作用。为此，制动杆500在与旋转轴600相对的自由端部处包括支架501，该支架被调节成常规地与脉冲销202相互作用，该脉冲销支撑在双板201的大板201a上，该双板在形成调节器构件200的螺旋钟摆的轴线上被驱动。固定到制动杆500并安置在制动杆上部区域上的尖端502在支架501的凸耳之间延伸，以便常规地与在双板201的所述板201b的周边中形成的凹槽相互作用。该组件可以有利地整体制造。

当运行时，卷绕杆700穿过卷绕杆的棘爪702与擒纵轮801a、801b的齿803相互作用，以交替地阻止和释放所述擒纵轮800a、800b，从而经由弹簧片300和制动杆500将驱动能量传递到调节构件200。该驱动能量以由齿803施加的拉伸转矩的形式传递到卷绕杆700的棘爪702。

在调节器200每次旋转时，脉冲销202返回进入到制动杆500的支架501中并支承抵靠所述支架501的凸耳，所述支架驱动制动杆围绕制动杆的轴线A旋转。制动杆500的这种旋转引起弹簧片300从第一不稳定状态转变到被称为第一屈曲模式的第二稳定状态，该第一屈曲模式引起拐点I的运动，该拐点的运动引起弹簧片300支承在卷绕杆700的指状部701上，卷绕杆700本身围绕轴线A从擒纵轮801a、801b中的一个上的第一拉伸位置枢转到擒纵轮801a、801b中的另一个上的第二拉伸位置。在卷绕杆从其第一拉伸位置到另一个拉伸位置的转变期间，擒纵轮800a、800b在驱动力的作用下完成旋转步骤。

因此，使用这种布置，制动杆500的释放通过调节器在支架501上的作用而触发，弹簧片2不干涉来自所述释放的能量的传递。制动杆和锁定杆也可以被联接在同一旋转轴线上，因此这一方面使得能够将擒纵轮28的制动功能和锁定功能与弹簧片300的卷绕功能分离。此外，还获得了有效拉伸，这提高了擒纵机构上的功能的安全性。

Claims (13)

1.一种擒纵机构(100)，所述擒纵机构被设计成经由弹簧片(300)将来自驱动源的机械能量的脉冲传递到计时器的振荡调节器(200)，所述弹簧片通过围绕拐点(I)屈曲而起作用，所述弹簧片(300)能够累积来自所述驱动源的、在两次脉冲之间的能量并且经由卷绕杆(700)和制动杆(500)在每次脉冲时将所述能量传递到所述振荡调节器，所述卷绕杆和所述制动杆能够围绕旋转轴线(A)旋转并且被设计成与所述弹簧片(300)和至少一个擒纵轮(800a)相互作用，所述至少一个擒纵轮接收来自所述驱动源的能量以间歇地阻止所述至少一个擒纵轮旋转，其特征在于，所述弹簧片(300)的一个端部安置在所述制动杆的所述旋转轴线(A)上，并且所述卷绕杆(700)在一个端部处与所述弹簧片(300)在所述弹簧片的拐点处相互作用。

2.根据权利要求1所述的擒纵机构，其特征在于，所述至少一个擒纵轮(800a)在擒纵小齿轮(802a)上被驱动，并且包括周边齿(803)。

3.根据权利要求1或2所述的擒纵机构，其特征在于，所述擒纵机构包括第一擒纵轮(800a)和相同的第二擒纵轮(800b)。

4.根据权利要求1或2所述的擒纵机构，其特征在于，所述弹簧片(300)被固定到固定支撑臂(400)的第二端部，所述固定支撑臂沿与所述卷绕杆和所述制动杆的旋转轴线(A)垂直的第一纵向轴线(X-X’)延伸。

5.根据权利要求4所述的擒纵机构，其特征在于，所述擒纵机构包括第一擒纵轮(800a)和相同的第二擒纵轮(800b)，所述第一擒纵轮(800a)和所述第二擒纵轮(800b)相对于所述第一纵向轴线(X-X’)对称地布置，并且所述卷绕杆(700)沿与所述第一擒纵轮和所述第二擒纵轮共面的第二纵向轴线(A-A’)延伸。

6.根据权利要求5所述的擒纵机构，其特征在于，所述卷绕杆(700)包括两个棘爪(702)，所述两个棘爪从所述卷绕杆朝向所述第二纵向轴线(A-A’)对称地突出，以便通过与所述第一擒纵轮和所述第二擒纵轮的周边齿(803)的作用而交替地啮合。

7.根据权利要求1或2所述的擒纵机构，其特征在于，所述卷绕杆(700)在一个自由端部处包括指状物(701)，所述指状物适于在所述弹簧片的拐点处与所述弹簧片(300)的孔眼相互作用。

8.根据权利要求4所述的擒纵机构，其特征在于，所述弹簧片(300)在第二端部处自由旋转地安装在被固定到所述固定支撑臂(400)上的凸耳上。

9.根据权利要求1或2所述的擒纵机构，其特征在于，所述弹簧片(300)与所述制动杆(500)形成为一体。

10.根据权利要求1或2所述的擒纵机构，其特征在于，所述弹簧片(300)、所述卷绕杆(700)以及所述制动杆(500)由硅制成。

11.根据权利要求5所述的擒纵机构，其特征在于，所述卷绕杆(700)包括两个棘爪(702)，所述两个棘爪从所述卷绕杆朝向所述第二纵向轴线(A-A’)对称地突出，以便通过与所述第一擒纵轮和所述第二擒纵轮的周边齿(803)的作用而交替地啮合，所述弹簧片(300)、所述卷绕杆(700)以及所述制动杆(500)由硅制成，并且所述卷绕杆(700)和所述棘爪(702)由整体的硅部件形成。

12.根据权利要求3所述的擒纵机构，其特征在于，所述第一擒纵轮和所述第二擒纵轮由硅制成。

13.根据权利要求1所述的擒纵机构，其特征在于，在所述制动杆的、位于所述制动杆的所述旋转轴线(A)上的端部(301)处，所述弹簧片(300)固定到所述制动杆(500)。

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