CN110398893A - 具有铰接谐振器的钟表调速机构 - Google Patents

具有铰接谐振器的钟表调速机构 Download PDF

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Abstract

一种钟表调速机构(300)，其包括主谐振器(100；200)和使主谐振器(100；200)同步的机械同步装置，每个谐振器具有惯性配重(102；202)，其由柔性条带(103；203)悬挂到固定结构(101；201)上，该惯性配重相对于固定结构枢转，机械同步装置包括在惯性配重(102；202)之间的铰接装置，该铰接装置在正常条件下允许惯性配重(102；202)沿相反旋转方向以相近的旋转角度值枢转，并且在震动期间防止其沿相同的旋转方向枢转，机构(300)包括具有摩擦休止擒纵机构(400)的振荡器，该摩擦休止擒纵机构设置成与主谐振器(100；200)在惯性配重(102；202)的擒纵叉瓦(121；221)上交替配合。

Description

具有铰接谐振器的钟表调速机构
技术领域
本发明涉及一种钟表调速机构，其包括多个主谐振器，每个主谐振器包括至少一个惯性配重，所述惯性配重可相对于固定结构枢转，所述惯性配重由多个柔性条带悬挂在该固定结构上。
本发明还涉及一种包括至少一个这种调速机构的钟表机芯。
本发明还涉及一种包括至少一个这种机芯和/或包括至少一个这样的调速机构的手表。
本发明涉及机械钟表的调速机构领域。
背景技术
钟表振荡器和谐振器技术随着从硅或具有类似特性的材料制造部件的技术的出现而显著发展，这使得特别是具有条带的一体式铰接结构或柔性轴承出现，其形成虚拟枢轴并且消除了对于使用能量、易磨损并需要适当的润滑的传统枢轴的需求。
然而，许多参数仍然需要改进：低振荡幅度、高应力传递、震动敏感性以及通常对佩戴期间的干扰的敏感性，特别是旋转方面。
LENOBLE名下的法国专利申请FR2928015A1公开了一种用于手表的切向冲击擒纵装置，其包括带齿的擒纵轮、擒纵叉和至少一个摆轮/游丝装置，擒纵叉分为两部分，每个部分在不同的轴线上枢转，两个部分通过两个传动臂相互铰接，这两个传动臂在它们的相邻端部处终止于共同的铰接装置，使得擒纵叉的两个部分以相同的速度但以相反的方向旋转，擒纵叉的每个部分包括锁定面和冲击面，后者以切向方式从擒纵轮的齿接收冲击。该擒纵装置包括具有不同振荡旋转轴线的两个摆轮/游丝装置，并且擒纵叉的每个部分包括能够可驱动地接合在相应的摆轮/游丝装置的冲击销上的叉部。
THE SWATCH GROUP RESEARCH AND DEVELOPMENT Ltd名下的欧洲专利申请EP3206089A1公开了一种钟表谐振器机构，其包括具有附接有柔性枢轴机构的第二锚固件和第一锚固件的第一支撑件，所述柔性枢轴机构限定虚拟枢转轴线，枢转配重可绕该轴线枢转，并且所述柔性枢轴机构包括串联安装且围绕虚拟枢转轴线彼此头对尾地安装的至少一个前RCC柔性枢轴和至少一个后RCC柔性枢轴，所述前RCC柔性枢轴包括在第一支撑件和中间旋转支撑件之间的两个直的柔性前条带，两个前条带在其夹紧点之间具有相同前部长度，两个前条带限定两个线性的前方向，两个前方向在虚拟枢转轴线处相交并且与其一起限定前角，并且其中，距虚拟枢转轴线最远的两个直的柔性前条带的相应的锚固件距该虚拟枢转轴线的前部距离相同。后RCC柔性枢轴包括在包含第三锚固件和第四锚固件的中间旋转支撑件和枢转配重之间的两个直的柔性后条带，两个后条带在其夹紧点之间具有相同后部长度，两个后条带限定了两个线性后方向，两个线性后方向在虚拟枢转轴线处相交并且与其一起限定后角，并且其中，距虚拟枢转轴线最远的两个直的柔性后条带的相应锚固件距该虚拟枢转轴线的后部距离相同。该柔性枢轴机构是平面的，并且由枢转配重和枢转配重承载的任何附加的惯性配重形成的组件的惯性中心在虚拟枢转轴线上或紧邻该轴线。以度表示的前角由基于前部长度和前部距离的不等式确定，而以度表示的后角由基于后部长度和后部距离的类似不等式确定。
欧洲专利申请EP3128380A1公开了一种钟表调速机构，其包括板、擒纵轮组和至少一个第一谐振器，擒纵轮组安装成至少相对于所述板枢转运动，擒纵轮组绕擒纵轴线枢转并受到驱动力矩，第一谐振器包括通过第一弹性返回装置连接到所述板的第一刚性结构。第一刚性结构承载至少一个惯性臂，其中第一惯性臂布置成通过包括在所述至少一个第一惯性臂和擒纵轮组两者中的带磁和/或带电轨道与擒纵轮组配合，以在擒纵轮组和第一谐振器之间形成同步装置。当通过包括由擒纵轮组承载的机械擒纵止动件的防止失去同步的机械机构和通过由第一惯性臂承载的至少一个机械惯性臂止动件而意外增加扭矩时，所述同步装置被保护免于失去同步，其中防止失去同步的机械机构和机械惯性臂止动件一起布置成在意外扭矩增加的情况下维持停止位置。
MEYER名下的法国专利申请FR1574359A公开了一种弹性振荡器，其包括固定支撑件和至少一个旋转构件以及相对于旋转构件径向设置的多个弹簧，所述弹簧一方面固定到支撑件，另一方面固定到旋转构件。弹簧的构型使得在它们的有用振荡幅度的限度内，在它们与旋转构件的接触点处，这些弹簧限定了一段圆弧，圆弧的圆心位于旋转构件的旋转轴线上。弹簧具有棱柱形状，其长度等于圆弧半径值的1.5倍。旋转构件通过两个相对于彼此以90°设置的弹簧元件固定到支撑件上，或者通过相对于彼此以120°设置的三个弹簧元件固定到支撑件。共同的支撑件可以承载两个旋转构件，这两个旋转构件彼此相邻放置并且沿相反方向振荡。旋转构件可包括确定振荡方向的啮合构件。旋转构件可以由共同的磁系统致动。共同的支撑件可以承载两个沿相反方向振荡的同轴旋转构件。
发明内容
本发明提出制造一种用于机械表的具有柔性枢轴(flexural pivot)的调节器，其对佩戴期间的这些干扰不敏感、对冲击不敏感、易于生产，并且通过使摩擦最小化而具有最佳的可能效率。
为此，本发明涉及根据权利要求1的钟表调速机构。
本发明还涉及一种包括至少一个这种调速机构的钟表机芯。
本发明还涉及一种包括至少一个这种机芯和/或包括至少一个这样的调速机构的手表。
附图说明
阅读以下结合附图的详细描述后，本发明的其他特征和优点将显现出来，其中：
-图1表示根据本发明的调速机构的示意性平面图，调速机构包括两个谐振器，每个谐振器包括由柔性条带悬挂的惯性配重，这些配重在每个谐振器的第一休止角位置中共同限定具有游隙的铰接装置。
-图2以与图1类似的方式表示处于中间振荡位置的相同机构。
-图3以与图1类似的方式表示类似的机构，并且在其中一个谐振器上具有擒纵机构。
-图4以与图1类似的方式表示处于每个谐振器的第一休止角位置中的类似的机构，该机构具有在两个谐振器上的擒纵机构。
-图5以与图4类似的方式表示处于中间振荡位置的相同机构。
-图6表示呈顶部到尾部为V形的枢轴形式的柔性轴承的示意性平面图。
-图7表示呈具有投影交叉的条带的枢轴形式的柔性轴承的示意性平面图。
-图8表示Wittrick型枢轴形式的柔性轴承的示意性平面图。
-图9以与图1类似的方式表示类似的机构，该机构具有分离的、直接的双切向冲击擒纵机构。
-图10是表示包括钟表机芯的手表的框图，该钟表机芯包括这种调速机构。
具体实施方式
本发明涉及一种包括多个主谐振器100,200的钟表调速机构300。该调速机构300是具有相铰接的谐振器的机构。
本发明特别适用于(但不限于)用于机械表的短行程柔性枢轴上的谐振器，其通常对佩戴期间的干扰非常敏感，并且特别是对角向加速非常敏感，特别是在旋转时。
附图仅以非限制性方式示出了具有两个这样的主谐振器100,200的变型，但是本领域技术人员可以毫无困难地将本发明的特征外推到更多数量的谐振器。
这些主谐振器100,200各自包括至少一个惯性配重102,202，其可相对于固定结构101,201枢转，惯性配重102,202由多个柔性条带103,203悬挂在该固定结构上。这些柔性条带以已知的方式限定虚拟枢转轴线，相关的惯性配重围绕该虚拟枢转轴线以非常小的距离在瞬时枢转轴线和理论枢转轴线的位置之间枢转几微米或几十微米，特别是小于30微米，理论枢转轴线由柔性条带的形状和位置决定。
根据本发明，该调速机构300包括用于使至少两个这样的主谐振器100,200同步的机械装置。这些机械同步装置包括在两个主谐振器100,200所包含的两个惯性配重102,202之间的铰接装置。
该铰接装置布置成在正常条件下允许两个惯性配重102,202在相反的旋转方向上枢转，并且具有相近的旋转角度值。该铰接装置布置成在震动的情况下防止两个惯性配重102,202沿相同的旋转方向枢转。
在一个特定实施例中，该铰接装置具有一定的游隙。
更具体地并且以非限制性方式，并且如图1至图8所示，该铰接装置通过销或类似物与具有合适形状的槽之间的配合获得：更具体地，两个惯性配重102,202中的一个具有销104，其在两个惯性配重102,202中的另一个所包括的槽204中以一定游隙滑动。该槽204是V形的，以便在正常条件下允许两个惯性配重102,202在相反的旋转方向上并且以相同的旋转角度值枢转。
因此，如图1和2所示，两个谐振器通过安装在第一谐振器100的第一惯性配重102的第一臂上的销104被同步，其第一虚拟枢转轴线标示为D1。销104在第二谐振器200的第二惯性配重202的第二臂中的槽204中滑动。在销104和槽204之间存在空间，以使摩擦最小化。槽204是V形的，朝向其开口205远离第二惯性配重202的第二虚拟枢转轴线D2变宽，该V形允许第一谐振器100和第二谐振器200具有相同的相反旋转角度，并且防止销104和槽204彼此接触，从而不会损害谐振器的机械效率。
在发生旋转冲击的情况下，第一谐振器100和第二谐振器200倾向于沿相同方向旋转，而铰接装置防止它们这样做，这确保了与两个谐振器中的至少一个协作的擒纵机构的正确操作。不会发生不合时宜的停止，这种停止是在短行程柔性枢轴上的单个谐振器所发生的情况。
可以以各种方式维持谐振器振荡。
图3示出了这样的配置：其中调速机构300包括振荡器，该振荡器包括擒纵机构400和主谐振器100,200之一。机械同步装置——特别是如所示的销/槽变型——被布置成保持所有其它的主谐振器100,200的振荡；在此第一谐振器100与擒纵机构400配合，第二谐振器200的振荡由第一谐振器保持。
更具体地，该振荡器包括扩大的擒纵叉401，如在以下文献中所描述的：ETAManufacture Horlogère Suisse名下的欧洲专利申请EP16200152，以及以其为基础的申请PCT/EP2017/069037、PCT/EP2017/069038、PCT/EP2017/069039、PCT/EP2017/069040、PCT/EP2017/069041、PCT/EP2017/069043、PCT/EP2017/078497、PCT/EP2017/080121。
包括在与擒纵机构400配合的主谐振器100,200——在图3的情况中为第一谐振器100——中的臂110布置成与扩大的擒纵叉401配合。
维持谐振器振荡的第二种方法是使用摩擦休止擒纵机构(frictional restescapement)，其交替地作用在第一谐振器100和第二谐振器200上。
因此，根据本发明并且如图4和5所示，调速机构300包括振荡器，该振荡器包括摩擦休止擒纵机构400，其设置成在擒纵叉瓦121,221上与两个主谐振器100,200交替配合，所述擒纵叉瓦包括在这两个主谐振器100,200的两个惯性配重102,202中。
此变型具有许多优点。
实际上，能量被同等地分布在两个谐振器上。当两个主谐振器100,200具有相同的频率和平衡调节时，铰接装置仅在受到冲击的情况下才处于机械接触：除了受到外部干扰的情况之外，销104和槽204从不相互接触。这使得可以将由销104和槽204之间的摩擦引起的对运行的破坏减到最低。
优选地，用于两个谐振器的擒纵叉瓦121,221的几何形状是相同的，这使得可以优化摩擦路径。与两个擒纵叉瓦均位于同一运动元件上的传统摩擦休止擒纵机构相比，根据本发明的每个运动元件对应一个擒纵叉瓦的构造使得可以选择具有相同效率的擒纵叉瓦的几何形状，而无需被迫使用格雷厄姆直进式擒纵机构中已知的弯曲的擒纵叉瓦。图4和5示出了一种优选的变型，其具有带有弯曲齿421的擒纵轮420，该擒纵轮420布置成与直的擒纵叉瓦121,221配合。这种构造意味着擒纵叉瓦可以由红宝石制成，这仍然是经济的，并且可以将红宝石擒纵叉瓦与硅或类似材质的擒纵轮420组合，从而避免在弯曲的擒纵叉瓦必须由硅制成的情况下硅/硅组合的高接触力。实际上，硅制擒纵轮420的实施例仍然非常有利，因为它使其惯性最小化，这可以通过最大凹部和最小厚度进一步改善。擒纵叉瓦比轮厚，使用传统方法用红宝石制作它们是完全合适的。
因此，更具体地，摩擦休止擒纵机构400包括由硅和/或二氧化硅制成的擒纵轮420，并且擒纵叉瓦121,221由红宝石制成，以使擒纵轮420的齿421与擒纵叉瓦121,221之间的接触力最小化。
维持谐振器振荡的第三种方法在于使用铰接式调速机构300，其包括具有直接的双切向冲击的分离式擒纵机构400的振荡器，如图9所示。该调速机构300具有在两个惯性配重102,202之间的运动连接装置600，所述两个惯性配重102,202包括在两个主谐振器100,200中并且布置成沿相反方向枢转。这两个惯性配重102,202包括擒纵叉瓦121,221，其布置成与包括在擒纵机构400中的擒纵轮420所包含的齿421配合，以便在振荡的每次振动时产生从擒纵轮420到擒纵叉瓦121,221之一的直接冲击。该运动连接装置600有利地包括在两个惯性配重102,202之间具有游隙的铰接装置。
此机构与同轴擒纵机构相当，同轴擒纵机构中来自擒纵叉的直接冲击在此由第二谐振器的惯性配重上的直接冲击代替。
更具体地，在图9所示的变型中，调速机构300包括双稳态止动器700，其设置成一方面经由第一臂701与一个齿421配合以停止擒纵轮420，并且另一方面经由叉部703与销207配合，销207包括在两个惯性配重102,202之一中。该止动器具有两个稳定位置，类似于擒纵叉杆，其仅用于锁定功能以经由该第一臂701来停止擒纵轮。第二惯性配重的枢转使得销207从叉部703释放，因而使止动器700枢转，从而允许擒纵轮旋转。
根据该第三种方法，擒纵机构400是具有直接的双切向冲击的分离式擒纵机构。
实际上，由于谐振器在其振荡的一部分期间是自由的，因此它是分离式的，这从精密计时的角度来看是有利的。
它具有双冲击，因为在振荡的每次振动时产生一个冲击。
它具有切向冲击，因为产生冲击的接触基本上发生在将所涉及的惯性配重的惯性中心连接到擒纵轮中心的线上(与传统瑞士杠杆式擒纵机构的摩擦冲击相反)。
它具有直接冲击，因为冲击直接从轮传递到谐振器，而不必通过擒纵叉。
很明显，这种直接双冲击只有在两个惯性配重在相反的方向上枢转的情况下才是可能的。因此，始终沿相同方向旋转的擒纵轮能够在第一次振动期间推动惯性配重中的一个，而在第二次振动期间推动惯性配重中的另一个。
图9的点划线A、B、C、D示出了有利的相对布置：连接两个柔性轴承的虚拟枢轴的直线A垂直于来自擒纵轮中心的方向B，该方向B是这两个枢轴的二等分，齿421和擒纵叉瓦121,221之间的冲击发生在靠近该直线B处：其中一个枢轴与止动器700的轴线一起限定了直线C，该直线C垂直于直线D，直线D连接擒纵轮的轴线和止动器的轴线；销207和叉部703之间的接触发生在该直线C附近。
关于柔性枢轴，可以使用各种构型。
图6示出了这样的情况：多个柔性条带103,203包括至少一个头到尾为V形的枢轴，已知这种构型对手表的位置不敏感。
图7示出了这样的情况：多个柔性条带103,203包括至少一个枢轴，其中，在两个平行的平面中的条带的投影相交叉，这种构型也已知在特定的角度和交叉点条件下对手表的位置不敏感。
图8示出了这样的情况：多个柔性条带103,203包括至少一个V形Wittrick型枢轴，已知该枢轴在佩戴期间对手表的位置敏感。然而，由于通过铰接装置执行的同步措施，也可以使用这种构型，因为铰接装置消除了位置敏感性。这种变型特别容易制造。
本发明还涉及一种钟表机芯500，其包括至少一个这种钟表调速机构300。
本发明还涉及一种手表1000，其包括至少一个这种机芯500，和/或至少一个这种钟表调速机构300。

Claims (11)

1.一种钟表调速机构(300)，其包括多个主谐振器(100；200)，每个主谐振器包括至少一个惯性配重(102；202)，所述惯性配重能相对于固定结构(101,201)枢转，所述惯性配重(102；202)由多个柔性条带(103；203)悬挂在所述固定结构上，其中，所述钟表调速机构(300)包括使至少两个所述主谐振器(100；200)同步的机械同步装置，所述机械同步装置包括在两个所述主谐振器(100；200)所包括的两个所述惯性配重(102；202)之间的铰接装置，该铰接装置布置成在正常条件下允许两个所述惯性配重(102,202)沿相反的旋转方向并以相近的旋转角度值枢转，并且布置成在震动期间防止两个所述惯性配重(102；202)沿相同的旋转方向枢转，其特征在于，所述钟表调速机构(300)包括振荡器，该振荡器包括摩擦休止擒纵机构(400)，所述摩擦休止擒纵机构设置成与两个所述主谐振器(100；200)在擒纵叉瓦(121,221)上交替配合，所述擒纵叉瓦(121,221)包括在两个所述主谐振器(100；200)的两个所述惯性配重(102,202)中。
2.根据权利要求1所述的钟表调速机构(300)，其特征在于，所述铰接装置是具有游隙的连接装置。
3.根据权利要求1所述的钟表调速机构(300)，其特征在于，两个所述惯性配重(102；202)中的一个包括销(104)，所述销(104)在两个所述惯性配重(102；202)中的另一个所包括的槽(204)中在具有游隙的情况下滑动，所述槽(204)是V形的，以便在正常条件下允许两个所述惯性配重(102；202)沿相反的旋转方向并以相同的旋转角度值枢转。
4.根据权利要求1所述的钟表调速机构(300)，其特征在于，两个所述主谐振器(100；200)具有相同的频率和平衡调节，并且所述铰接装置仅在震动的情况下发生机械接触。
5.根据权利要求1所述的钟表调速机构(300)，其特征在于，所述摩擦休止擒纵机构(400)包括带有齿(421)的擒纵轮(420)，所述齿(421)是弯曲的并且布置成与直的所述擒纵叉瓦(121；221)配合。
6.根据权利要求1所述的钟表调速机构(300)，其特征在于，所述摩擦休止擒纵机构(400)包括由硅和/或二氧化硅制成的擒纵轮(420)，并且所述擒纵叉瓦(121；221)由红宝石制成，以使所述擒纵轮(420)的齿(421)和所述擒纵叉瓦(121；221)之间的接触力最小化。
7.根据权利要求1所述的钟表调速机构(300)，其特征在于，所述多个柔性条带(103；203)包括至少一个位置不敏感的枢轴，所述枢轴包括头到尾为V形的部分。
8.根据权利要求1所述的钟表调速机构(300)，其特征在于，所述多个柔性条带(103；203)包括至少一个位置不敏感的枢轴，其中，处在两个平行的平面中的多个条带的投影相交叉。
9.根据权利要求1所述的钟表调速机构(300)，其特征在于，所述多个柔性条带(103；203)包括至少一个Wittrick型V形枢轴，其中所述铰接装置消除了位置敏感性。
10.一种钟表机芯(500)，其包括至少一个根据权利要求1所述的钟表调速机构(300)。
11.一种手表(1000)，其包括至少一个根据权利要求10所述的钟表机芯(500)，和/或包括至少一个根据权利要求1所述的钟表调速机构(300)。
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