CN110277078A - 用于钟表报时机构的音乐梳 - Google Patents

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Abstract

一种用于钟表(1)的报时机构的音乐梳(1)，其包括多个叉齿(3)，所述多个叉齿(3)连接到根部(2)，以用于将音乐梳(1)固定在钟表内。音乐梳(1)还包括根部(2)中的凹槽(6)，每个凹槽(6)延伸到相邻叉齿(3)之间的每个间隔的延伸部中，从而消除叉齿致动期间的任何不和谐。

Description

用于钟表报时机构的音乐梳
技术领域
本发明涉及一种用于钟表报时机构的优化音乐梳。
本发明还涉及一种用于制造钟表报时机构的优化音乐梳的方法。
背景技术
在钟表领域，可以提供一种钟表，例如手表，其具有能够在预定时刻或根据需要产生声音或旋律的报时机构。为了产生旋律，已知在报时机构内安装具有至少一个音乐梳的音乐模块。这个音乐梳由几个叉齿组成，这些叉齿通常都连接到同一个基部或根部上，从而用于安装在钟表的固定部件上，例如桥夹板或机板或表壳中间部件上。叉齿优选是直线的，并且在同一平面内彼此平行。
通常，当由音乐模块的相应致动件致动时，叉齿的长度限定特定音符。致动件作用在叉齿的自由端上，使其振动，从而产生限定的音符。当然，众所周知，有几组长度相同的平行叉齿，这样它们在致动时会产生相同的音符。
图1a和1b以三维视图和俯视图示出用于报时机构的常规音乐梳的实施例。音乐梳1是一个一体件。它包括连接到根部2上的一组直线叉齿3，附接特别是通过螺钉(未示出)实现的，所述螺钉穿过钟表表壳内音乐梳1的根部2中的孔5。这些叉齿3可以在同一平面内彼此平行布置。每个叉齿3之间的间隔可以相同。
叉齿3的每个自由端包括凸轮元件4，该凸轮元件形成斜面。斜面优选限定相对于叉齿3的自由端形成锐角的斜坡。为了致动音乐梳1的至少一个齿3，提供了致动件，例如销，当所述致动件沿叉齿的自由端的方向移动时，该致动件与凸轮元件4的斜面接触以使叉齿3升高或弯曲。一旦致动件已经移动超过所述凸轮元件4，叉齿3就被释放，使得它振动并产生确定的音符。
为了便于制造音乐梳1的叉齿3，可以使用圆形或圆柱形铣刀穿过音乐梳1的根部2，以根据要制造的叉齿的长度来限定线p。计算叉齿的长度以获得特定频率，并且叉齿的宽度和厚度对于所有叉齿都是相同的。以这种方式并且如图1b所示，点A和点B相对于叉齿3的弯曲平面不对称，当叉齿3由于销通过而弯曲时，这导致叉齿扭转。弯曲能量因此以弯曲和扭转模式分布。弯曲不再是纯的，因此传递到叉齿的能量在其第一弯曲模式中没有最大化，这是希望的辐射的模式。
由于叉齿3以弯曲和扭转模式振动，叉齿3的第一自然弯曲模式没有被正确地致动，阻尼更加明显。在这些条件下，应当注意，振动从致动的叉齿3传递到另一个相邻的叉齿3，因为当待致动的叉齿3弯曲时，在叉齿3与根部2的附接点处产生应力。如果相邻的叉齿3彼此联接，该应力可能会对相邻的叉齿3施加预应力，从而产生该叉齿3的不希望有的弯曲。因此，当销在叉齿3的自由端越过凸轮元件4时，它致动该叉齿3，但也致动相邻的叉齿3。然后在旋律中存在声音干扰/干涉，因为不同于通过致动单个叉齿3产生的纯声音，会有两个、三个或四个相邻的叉齿3同时振动，但是振动幅度较低。因此产生不和谐，并且观察到声音不再像期望的那样纯，这构成了现有技术的音乐梳的缺点
美国专利US 3,013,460公开了一种具有一定数量叉齿的音乐梳，这些叉齿都与根部连成一体。音乐梳可以通过螺钉固定在机板上，螺钉穿过根部上方的盖板上的开口和根部上的开口。叉齿的厚度由研磨轮调节，研磨轮可以从根部并且在每个叉齿的一部分上移动，从而调节音乐梳的旋律。板盖用于隐藏每个叉齿的机加工部分。然而，关于从根部加工叉齿以避免当其中一个叉齿被致动时的任何不协调没有进行描述，这是一个缺点。
瑞士专利CH 498463公开了一种音乐梳。这种音乐梳包括几个直线叉齿，这些叉齿连接到根部并与根部形成整体件。根部还包括在叉齿之间的间隔的延伸部中的凹槽。然而，没有进行描述关于从根部加工叉齿以避免当其中一个叉齿被致动时的任何不协调，这是一个缺点。
日本专利申请JP 2001-215956公开了一种音乐梳，其叉齿相互平行，根部上有凹槽。然而，关于从根部加工叉齿以避免当其中一叉齿被致动时产生任何不协调没有进行描述，这是一个缺点。
发明内容
因此，本发明的一个目的是通过为钟表报时机构提供优化的音乐梳来克服现有技术的缺点，以避免从被致动的叉齿到相邻叉齿的任何振动传递，并防止产生不和谐的声音。
因此，本发明涉及一种用于钟表报时机构的优化的音乐梳，其包括独立权利要求1中限定的特征。
音乐梳的具体实施例在从属权利要求2至8中限定。
根据本发明的用于报时机构的优化的音乐梳的一个优点在于这样的事实之中，在每个叉齿之间的间隔的延伸部中，在根部中形成凹槽，这使得能够将叉齿彼此分开，并限制振动从一个叉齿传递到另一个叉齿。此外，这也非常精确地将应力限制在致动齿和根部之间的附接点。事实上，当驱动叉齿时，叉齿的弯曲在叉齿的附接点处产生应力，但是由于根部中的凹槽，该应力不足以对相邻的叉齿施加预应力，因此相邻的叉齿保持不工作。
有利的是，在制造这种优化的音乐梳的过程中，用圆形或圆柱形铣刀单独加工每个叉齿，以获得相对于叉齿的弯曲平面在到根部的附接点之间的对称。因此，当致动销经过叉齿使叉齿弯曲时，第一弯曲模式被完美地致动。因此，在第一弯曲模式中，传输能量最大。振动幅度也是如此，也是最大的，它具有提高旋律的声级和声音感知的效果。
本发明还涉及一种用于制造钟表报时机构的优化音乐梳的方法，该方法包括独立权利要求9中限定的特征。
在从属权利要求10至12中限定了制造音乐梳的方法的具体步骤。
附图说明
在下面的描述中，特别是参考附图，将更清楚地显示用于钟表报时机构的音乐梳以及用于制造音乐梳的方法的目的、优点和特征，其中:
上面描述的图1a和1b示出了用于报时机构的现有技术音乐梳的实施例的三维视图和俯视图；
图2a和2b示出了根据本发明用于报时机构的优化音乐梳的实施例的三维视图和俯视图；和
图3a和3b示出了在叉齿每次致动时产生声音干扰的常规音乐梳和在叉齿每次致动时没有声音干扰的根据本发明的优化音乐梳之间的比较。
具体实施方式
在下面的描述中，将仅简要描述具有至少一个音乐梳的钟表报时机构的在该技术领域中众所周知的所有那些部分。
图2a和2b示出用于报时机构的音乐模块的音乐梳1的实施例。音乐梳1包括一组可以是直线的叉齿3。这些叉齿3可以在同一平面内彼此平行布置。每个叉齿3之间的间距可以相同。每个叉齿的一端固定到同一根部2。根部2具有用于螺钉(未示出)通过的孔5，以便在钟表(例如音乐手表)的表壳内将根部2固定到例如与机板连接的桥夹板，或者直接固定到机板或表壳中间部件上。优选地，叉齿3与根部2成一体，从而形成由相同材料制成的单个部件，即一体式音乐梳1。该材料可以是例如金属材料(例如钢或铜)，或者贵金属(例如金或铂)，或者也可以是无定形结构材料(例如金属玻璃)。
为了致动音乐梳1的叉齿3，可以在每个叉齿3的自由端设置限定斜面的凸轮元件4。凸轮元件4的斜面优选形成相对于叉齿3的自由端限定锐角的斜面。致动件例如销可以与凸轮元件4的斜面接触，从而使相应的齿3升高或弯曲。相应叉齿3的每个致动销可以位于例如报时机构的柱或盘上。通常，凸轮元件4对每个叉齿的致动是通过在平行于叉齿3的平面内并在待致动的叉齿3的自由端方向上移动相应的销来实现的。一旦致动件——即销——已经移动到所述凸轮元件4之外，叉齿3就被释放，使得它开始振动并发出特定的音符，所述音符特别是由叉齿距根部2的长度限定。
在每个叉齿3的自由端侧且位于每个凸轮元件4的后面的叉齿的直线部分对于音乐梳1的频率调谐是必需的。音乐梳1的尺寸设计成具有基频保持低于形成旋律或钟声的期望频率的叉齿3。从该端去除材料使得有可能增加每个叉齿3的频率，并因此将每个叉齿精确调谐到5Hz以内。在叉齿3的频率高于期望频率的情况下，每个叉齿3的长度的这种调节避免了叉齿3的厚度的任何调节。厚度调整将降低每个叉齿3的刚度。在叉齿3弯曲过程中存储的能量会更低，声级也会更低。
根据本发明，在叉齿3与根部2的附接点处——即叉齿3与根部2联接的位置处，凹槽6布置在根部2中，延伸到相邻叉齿3之间的每个间隔的延伸部中。优选地，每个凹槽6的宽度可以与两个相邻叉齿3之间的间隔相同。每个凹槽6可以制成为直线形的，并且沿着两个相邻叉齿3之间的相应间隔的方向。每个凹槽6的深度可以与每个叉齿3的厚度相同，或者更深，以避免在所述叉齿的致动期间从一个叉齿3到相邻的另一个叉齿3的任何振动传递。根部2的厚度可以选择为是每个叉齿3的厚度的2至10倍。凹槽6也可以贯穿根部2的整个厚度。
根部2的厚度对于被定义为夹紧梁的每个叉齿3的状态是必要的。如果根部2没有这种额外的厚度，即如果根部2的厚度与叉齿3或凹槽6的厚度相似，那么每个叉齿3的刚度都会降低。因此，由直到每个凹槽6的端部的叉齿3和根部2组成的组件将在每个叉齿3的致动期间经历变形。根部的厚度还使得有可能在允许叉齿3自由振动的同时，利用钟表的机板或外部部件具有承载表面。没有根部2，并且因为每个叉齿3根据不同叉齿3的长度附接在不同的位置，所以一些叉齿3将直接与机板或表壳中间部件接触。这将防止致动的叉齿3正确振动，并且将增加阻尼。
为了制造音乐梳1，可以选择一种预成型件，该预成型件已经具有根部2的形状，所述根部通过待制造叉齿的厚度较小的平的部分从一侧垂直延伸。平的部分的上表面处于平行于根部2的上表面的延伸部中。
因此，音乐梳1的叉齿3从它们的自由端到它们与根部2的附接点被单独加工。两个相邻叉齿3之间的间隔由加工工具形成，该加工工具可以是例如铣刀或线切割刀具。根部2中的凹槽6可以在两个相邻叉齿之间的每次分隔之后，或者在音乐梳1的加工结束时，由加工工具直接获得。每个叉齿3的自由端的凸轮元件4和每个叉齿3的厚度通过铣削操作来调节，特别是通过圆形或圆柱形铣刀来调节。
如图2b所示，在每个叉齿3与根部2的附接点处，这种类型的加工产生在点A1和B1之间相对于与根部2连接的叉齿3的弯曲平面的对称。连接点A1和B1的每条线p1垂直于每个叉齿3的方向。因此，当销经过而弯曲叉齿3时，第一弯曲模式被完美地致动。在第一弯曲模式中，传输能量最大。振动幅度也是最大的，这具有提高旋律声级和声音感知的效果。
还应注意的是，关于音乐梳1的根部2中的凹槽6，它们旨在将叉齿3彼此分开，并限制振动从一个叉齿3传递到另一个相邻的叉齿3。事实上，当叉齿3被致动时，例如被销弯曲时，叉齿3的弯曲在叉齿3与根部2的附接点处产生应力。这些凹槽6避免了音乐梳1的叉齿3之间的联接，并且非常精确地将应力限制在每个致动叉齿3的附接点。凹槽6防止了相邻齿的法向运动。在本发明的这种配置中，音乐梳1产生的旋律可以被认为是纯的，没有声音干扰或声音不和谐。
为了比较的目的，图3a和3b示出例如在激励期间，图3a中的常规音乐梳1和图3b中的根据本发明的具有凹槽6的优化音乐梳1之间具有最高音调声音的叉齿3的比较。在最高音调的叉齿3(最小叉齿3)弯曲之后，应当注意，致动叉齿3在销通过之后振动。在常规音乐梳1的情况下，这同样施加于邻近致动叉齿3的叉齿3，其也经历弯曲运动，这不是具有凹槽6的优化音乐梳1的情况。在常规音乐梳1和优化音乐梳1的三个叉齿3上提供并示出了从最小到最大的振动标度，而不会产生不和谐，因为与最高音调的致动叉齿3相邻的两个齿3通常不振动。
从刚才给出的描述中，本领域技术人员可以设计出用于钟表报时机构的音乐梳的几种变型，而不脱离由权利要求限定的本发明的范围。每个叉齿可以是具有矩形、圆形或其它横截面的直的形状，所述横截面在叉齿的整个长度上可以是相同的。横截面也可以沿着每个叉齿的长度逐渐或不连续地变化。

Claims (12)

1.一种适用于钟表报时机构的音乐梳(1)，该音乐梳包括多个叉齿(3)，所述多个叉齿连接到根部(2)，该根部用于将音乐梳固定在钟表内，该音乐梳(1)包括根部(2)中的凹槽(6)，每个凹槽在相邻叉齿(3)之间的每个间隔的延伸部中延伸，叉齿(3)是直线的并且从根部(2)起在同一平面内彼此平行布置，
其特征在于，每个叉齿(3)通过机加工获得，每个叉齿与根部(2)的连接点(A1，B1)相对于待致动的每个叉齿(3)的弯曲平面对称。
2.根据权利要求1所述的音乐梳(1)，其特征在于，所述叉齿(3)与所述根部(2)成一体，以形成由相同材料制成的单个一体式部件。
3.根据权利要求1所述的音乐梳(1)，其特征在于，所述叉齿(3)从根部到自由端的长度全部或部分不同，使得每个叉齿在被致动时产生特定的音符。
4.根据权利要求1所述的音乐梳(1)，其特征在于，每个叉齿(3)在自由端附近包括凸轮元件(4)，该凸轮元件形成斜面，以允许报时机构的致动件在通过斜面期间致动所述叉齿。
5.根据权利要求4所述的音乐梳(1)，其特征在于，在每个叉齿(3)的自由端侧上的每个凸轮元件(4)的后面的每个叉齿(3)的直线部分允许通过减小叉齿长度来实现音乐梳(1)的频率调谐。
6.根据权利要求1所述的音乐梳(1)，其特征在于，根部(2)中的每个凹槽(6)的深度等于或大于每个叉齿(3)的厚度。
7.根据权利要求1所述的音乐梳(1)，其特征在于，根部(2)中的凹槽(6)也贯穿根部(2)的整个厚度。
8.根据权利要求1所述的音乐梳(1)，其特征在于，根部(2)的厚度是每个叉齿(3)的厚度的2至10倍。
9.用于制造音乐梳(1)的方法，该音乐梳(1)适用于钟表报时机构，其特征在于，该方法包括以下步骤:
-提供具有根部(2)形状的初始预成型件，所述根部由厚度小于根部(2)厚度的平的部分从一侧垂直延伸，
-在平的部分中机加工叉齿(3)，每对相邻叉齿(3)之间具有相同的间隔，并且叉齿从根部(2)起的长度不同或部分不同，并且每个叉齿与根部(2)的连接点(A1，B1)相对于待致动的每个叉齿(3)的弯曲平面对称，以及
-在根部(2)中机加工凹槽(6)，每个凹槽位于两个相邻叉齿(3)之间的间隔的延伸部中。
10.根据权利要求9所述的用于制造音乐梳(1)的方法，其特征在于，所述叉齿(3)从其自由端到其与根部(2)的连接点被单独加工。
11.根据权利要求9所述的用于制造音乐梳(1)的方法，其特征在于，每对相邻叉齿(3)之间的间隔通过铣削或线切割来制造。
12.根据权利要求9所述的用于制造音乐梳(1)的方法，其特征在于，叉齿(3)从根部(2)到其自由端的加工是通过圆形或圆柱形铣刀进行的，以便每个叉齿到根部(2)的连接点(A1，B1)相对于待致动的每个叉齿(3)的弯曲平面对称，并且叉齿的厚度和每个叉齿(3)的自由端处的每个凸轮元件(4)的厚度通过使用圆形或圆柱形铣刀铣削来实现。
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