CN110618596B - 包括通过机电装置调节工作的机械机芯的钟表 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种钟表(2)，其包括机械振荡器，该机械振荡器由机械谐振器(6)和用于调节机械振荡器频率的装置构成。该调节装置(22)包括辅助振荡器(26)、适于停止机械谐振器的机电装置(28)、设置成检测机械谐振器是否经过其中性位置的传感器(32)和设置成测量机械振荡器的时间漂移的测量装置。调节装置设置成在给定交替期间选择性地当测定的时间漂移对应于至少一个确定的增益时在机械谐振器经过其中性位置之前发生的第一半交替期间瞬时地或者当测定的时间漂移对应于至少一个确定的损耗时在机械谐振器经过其中性位置之后发生的第二半交替期间提早停止机械谐振器的自然振荡运动。

Description

包括通过机电装置调节工作的机械机芯的钟表
技术领域
本发明涉及一种钟表，其包括：
-用于指示时间数据项的机构，
-机械谐振器，其适于沿着振荡轴线围绕对应于其最小势能状态的中性位置振荡，
-机械谐振器的维持装置，其与机械谐振器一起形成机械振荡器，该机械振荡器设置成调节(pace)该机构的工作，机械谐振器的每次振荡具有位于振荡轴线上的两个极限位置之间的两个连续的交替/变更(alternation)，所述极限位置限定机械振荡器的振荡幅度，每个交替具有在机械谐振经过其中性位置之前发生的第一半交替和在机械谐振器经过其中性位置之后发生的第二半交替，和
-用于调节机械振荡器的平均频率的装置，该调节装置包括辅助振荡器和设置成根据命令将调节脉冲施加到机械谐振器的装置。
“调整机构的工作”表示在运转时调节该机构的活动元件的运动，特别是确定其轮的旋转速度。
特别地，该机械谐振器是摆轮游丝组件(sprung balance)，并且维持装置包括传统的擒纵机构，例如瑞士控制杆式擒纵机构。辅助振荡器尤其由石英谐振器或电子电路中的集成谐振器形成。
背景技术
本领域技术人员知道钟表机械机芯，用于调节该机械机芯的属于机电类型的摆轮游丝组件的频率的装置与该钟表机械机芯相关联。更具体地，调节借助摆轮游丝组件与调节装置之间的机械相互作用进行，调节装置设置成通过由布置在摆轮上的制动件(banking)和配备有可动指状件的致动器构成的系统作用于振荡摆轮上，所述可动指状件在制动件的方向上以制动频率被致动，但不接触摆轮的轮缘。文献FR 2.162.404中描述了这种钟表。根据该文献中提出的概念，当机械振荡器表现出相对于设定点频率的时间漂移时，寻求通过指状件与制动件之间的相互作用来使机械振荡器的频率与石英谐振器的频率同步，设想指状件能够暂时锁定摆轮，摆轮然后在一定时间区间内停止其移动(在摆轮朝向其中性位置返回时，制动件抵靠在沿其方向移动的指状件上)，或者当指状件在摆轮沿其两个极端角度位置之一(定义其振幅)的方向旋转的时候抵靠制动件时限制振荡幅度，指状件然后停止振荡并且摆轮直接在相反方向上重新开始。
这种调节系统具有许多缺点，并且它是否能形成功能性系统是值得严重怀疑的。指状件相对于制动件的振荡运动的周期性致动以及潜在的大初始相移，对于制动件相对于指状件朝向该制动件的周期性运动的振荡而言，带来了若干问题。应注意，指状件与制动件之间的相互作用受限于摆轮的单个角位置，该角位置由致动器相对于摆轮游丝组件的轴线的角位置和制动件在休止的摆轮上的角位置(限定其中性位置)限定。实际上，设想通过与制动件接触所引起的指状件的移动可停止摆轮，但是指状件设置成不与摆轮的轮缘接触。此外，应注意，指状件与制动件之间的相互作用的力矩也取决于摆轮游丝组件的振荡幅度。
应注意，所寻求的同步似乎是不可能的。实际上，特别是对于这样的摆轮游丝组件：其中频率大于设定点频率——在该设定点频率下利用指状件与制动件之间的第一次相互作用(减小误差的校正)——其暂时保持摆轮从其两个极端角位置之一返回——调整指状件的往复运动，并且在其交替运动期间在制动件没有触碰指状件的情况下的多次振荡之后，第二次相互作用当然将随着指状件沿其振荡方向的立即反转而使摆轮停止，因为当摆轮朝向所述极端角位置旋转(增加误差的校正)时，制动件会抵靠指状件。因此，不仅在可能很长的时间区间——例如几百个振荡周期——内存在未校正的时间漂移，而且指状件与制动件之间的一些相互作用增加了时间漂移而不是使其减少！还应注意的是，根据指状件与制动件之间的相对角位置(摆轮处于其中性位置)，在上述第二次相互作用期间，制动件的振荡的相移以及因此摆轮游丝组件的相移可能是显著的。
因此，人们可能会怀疑是否获得了所寻求的同步。此外，特别是在摆轮游丝组件的固有频率与设定点频率相似但不相等的情况下，指状件被此时面向指状件定位的制动件锁定在其朝向摆轮的运动中的情景是可以预见的。这种寄生相互作用可能损坏机械振荡器和/或致动器。此外，这实际上限制了指状件的切向范围。最后，指状件处在与制动件的相互作用位置的保持时间必须相对较短，因此限制了校正，引起了损耗。
总之，文献FR 2.162.404中提出的钟表的操作对于本领域技术人员来说是非常不可信的，这使他们对这样的教导望而却步。
发明内容
本发明的目的是找到背景技术中提到的现有技术的技术问题和缺点的解决方案。
在本发明的范围内，通常寻求提高机械钟表机芯的工作精度，即减少该机械机芯的每日时间漂移。特别地，本发明试图实现机械钟表机芯的这种目标：其中工作最初被最佳地设定了。实际上，本发明的一般目的是找到一种用于校正机械机芯的时间漂移的装置，即用于校正其工作以提高其精度的装置，但不放弃以该装置可以由于其固有特征而具有的最佳可能的精度(即在没有校正装置或者当校正装置不起作用的情况下)自主操作的能力。
为此，本发明涉及一种如技术领域中定义的钟表，并且其中调节装置包括机电装置，该机电装置适于在交替期间至少暂时停止机械谐振器在该交替方向上的振荡运动，和调节电路，该调节电路设置成能够产生用于启动机电装置的控制信号。调节装置还包括传感器，该传感器设置成能够检测机械谐振器经过振荡轴线上的某一给定位置，和测量装置，该测量装置设置成能够基于由传感器提供的检测信号来机械振荡器相对于辅助振荡器的潜在时间漂移。测量装置和调节电路设置成能够判定时间漂移是否对应于至少一个确定(或“至少一定”)的增益或至少一定的损耗。调节电路和机电装置设置成，在机械谐振器以处于可用工作范围内的振幅振荡时，能够，
a)当测定的时间漂移对应于所述至少一定的增益时，在给定的交替的第一半交替期间，暂时停止机械谐振器在该交替的方向上的振荡运动，以便相对于对每个自然半交替设想的标称持续时间T0/4延长该第一半交替，和
b)当测定的时间漂移对应于所述至少一定的损耗时，在至少给定的交替、特别是多个给定的交替的第二半交替期间，停止机械谐振器的振荡运动，以便相对于标称持续时间T0/4提早结束每个给定交替的第二半交替，并且在自机械谐振器最后一次经过其中性位置以来达到该标称持续时间之前的时间开始下一个交替。
由于本发明的特征，可以可靠且有效地调节机械机芯的工作，无论机械机芯是否表现出对应于一定损耗或一定增益的时间漂移。
在一个主要实施例中，机电装置由致动器形成，该致动器包括止挡构件，该止挡构件限定用于机械谐振器的突出部分的可动制动件，该止挡构件可移动地布置在非相互作用位置与相互作用位置之间，在所述非相互作用位置，所述止挡构件位于当机械谐振器以有效工作范围内的振幅振荡时由突出部分扫过的区域之外，在所述相互作用位置，所述止挡构件部分地位于由突出部分扫过的该区域中。止挡构件可以根据命令被致动，以通过突出部分抵靠然后被置于其相互作用位置的止挡构件停止机械谐振器在给定交替方向上——并根据是否已经检测到至少一定的增益或至少一定的损耗选择性地在该交替的第一半交替或第二半交替中——的振荡运动。
因此，在该主要实施例中，首先，机电装置设置成使得，当止挡构件在第一半交替中被致动以停止机械谐振器时，止挡构件在突出部分已抵靠该止挡构件之后暂时防止机械谐振器继续该第一半交替固有的自然振荡运动，使得在移除止挡构件之后，在第一半交替期间的这种自然振荡运动在其以一定的时间相移继续之前被暂时中断。此外，机电装置设置成使得，当止挡构件在第二半交替中被致动以使机械谐振器停止时，它因此通过反转机械振荡器的振荡运动的方向提早结束该第二半交替而不锁定机械谐振器，使得该机械谐振器在由突出部分与止挡构件的碰撞引起的瞬时或准瞬时停止之后直接开始下一个交替。
附图说明
下面将参考通过非限制性示例的方式给出的附图更详细地描述本发明，在附图：
-图1是根据本发明的钟表的主要实施例的局部示意图，
-图2示出了图1中的钟表的机械谐振器，其还示意性地示出了调节装置的元件，
-图3示出了结合在图2中的调节装置中的调节电路的电气图，
-图4A和4B以图形方式示出了，在为了校正在钟表的工作中检测到的一定的损耗或一定的增益而在机械谐振器与调节装置的致动器之间设想的第一相互作用模式的情况下，图3中的机械谐振器的振荡运动，
-图5A和5B是在机械谐振器与调节装置的致动器之间设想的第二相互作用模式的情况下与图4A和4B中的曲线图相似的曲线图，以及
-图6是描述主要实施例的调节装置的操作模式的流程图。
具体实施方式
参考附图，将描述根据本发明的钟表2的一个主要实施例。它包括钟表机芯4和调节装置22，调节装置22设置成能够在机械谐振器6的振荡运动中引起相移，该机械谐振器6设置成调整钟表4的工作。
机械机芯4包括至少一个时间数据项的指示机构12，该机构包括由发条盒14致动的轮系16。机械谐振器6由摆轮8和摆轮游丝10形成。指示机构12包括机械谐振器的维持装置，该维持装置由擒纵机构18形成。擒纵机构和机械谐振器形成机械振荡器。擒纵机构通常包括擒纵叉和擒纵轮，擒纵轮借助于轮系16运动学地连结到发条盒。机械谐振器适合于沿着圆形几何轴线围绕对应于其最小势能状态的中性位置(休止位置/零角位置)振荡，即表现出围绕摆轮的旋转轴线9的角振荡运动。由于摆轮位置由其角位置给出，所以应理解圆形几何轴线的半径并不重要。一般而言，振荡轴线限定表示机械谐振器的运动性质的振荡方向，在又一特定实施例中，所述运动可以是线性的。机械谐振器的每次振荡具有位于振荡轴线上的两个极限位置之间的两个连续的交替，这些极限位置限定机械振荡器从中性位置的振荡幅度。
该钟表包括用于调节机械振荡器频率的系统，该调节系统一方面由布置在摆轮8的轮缘上的突出部分20且另一方面由调节装置22构成，该调节系统包括：
-由石英谐振器形成的辅助振荡器26，
-由致动器28形成的机电装置，该致动器适于在一交替期间至少暂时停止机械谐振器6在该交替期间在其自然方向(或称为“固有方向”)上的振荡运动，
-调节电路24，其与辅助振荡器26相关联并且设置成能够产生用于激活致动器的控制信号SC，和
-传感器32，其设置成能够检测机械谐振器经过至少某个给定的角位置。
致动器28包括致动电路29和机械谐振器的止挡构件30，该止挡构件由可动制动件形成，该制动件在图2中的替代实施例中由布置在由压电材料制成的夹板31的端部处的指状件限定。当电路29在布置在夹板的侧面的两个相对面上的两个电极之间施加电压时，该夹板弯曲。电路29连接到调节电路24，调节电路24向其提供控制信号SC，以使可动制动件30朝向摆轮的轮缘致动但不与其接触。在又一实施例中，致动器包括电磁系统，该电磁系统设置成能够根据命令使止挡构件在与突出部分20的相互作用位置与非相互作用位置之间移动。该电磁系统可以由固定线圈和放置在支承限定制动件的指状件的柔性夹板上的磁体(或相反地)构成。或者，可动制动件可以由进入线圈内部的铁磁材料码形成，该线圈在通电时移动其中心轴线(复位弹簧例如与铁心相关联)。
在所示的替代实施例中，传感器32是光学传感器，其包括光源和光检测器，所述光源设置成能够朝向摆轮的轮缘发送光束，其中侧表面48是反射表面(特别是抛光的)，所述光检测器又设置成接收由侧表面反射的光信号33。这里设想光学传感器检测机械谐振器经过其中性位置，并且还检测振荡运动的方向，以便确定两个交替中的振荡的交替，所述两个交替限定其中发生该检测的每个振荡周期。为此目的，设想根据机械谐振器的角位置来改变检测到的光信号SL的强度。更具体地，侧表面48包括标记50(为了检测的公开目的，在图2中在轮缘上示出)，该标记50由两个不同宽度的有吸收性的区域组成。例如，经过零由最宽区域的内线(相对于由两个有吸收性的区域形成的图案)限定。可以理解的是，两个有吸收性的区域的不同宽度使得可以容易地确定摆轮8的旋转方向。布置在调节电路24中的检测电路36一方面检测标记通过传感器前方并向测量装置34的控制杆38提供信号SP，并且另一方面在检测到与传感器相对的标记通过之后检测摆轮的振荡方向，并向控制逻辑电路42提供与当前交替有关的信号SN。
应注意，信号SN可以针对标记的每次检测而向逻辑电路42指示振荡方向，或者仅在每个振荡周期的预定义交替进行时向其指示，假设致动器与摆轮之间的相互作用在此仅被设想位于摆轮在预定交替(其选自振荡周期的第一交替和第二交替)中经过中性位置与该摆轮经过下一个交替的中性位置之间，如下文在本发明的描述中将清楚地理解的。因此，应注意，在一个替代实施例中，可以移除控制杆38，因为检测电路可以经由信号SP在每个振荡周期中容易地传输单个脉冲。在又一替代实施例中，设想电容传感器或电感传感器，其被设置成能够根据机械谐振器的角位置检测电容或电感的变动。关于调节装置的电力供应，设想一电源，该电源与用于储存由该电源产生的电能的装置相关联。电源例如由光伏电池或热电元件形成，这些示例是非限制性的。在电池的情况下，电源和储存装置一起形成单个电气部件。
然后，调节装置包括测量装置34，该测量装置34设置成能够基于由传感器32提供的检测信号SL来测量机械振荡器相对于辅助振荡器26的时间漂移。测量装置由前面描述的检测电路36、控制杆38和双向计数器C2构成，双向计数器C2在其两个输入端(“Down”端和“up”端)之一接收信号SP——该信号SP提供利用传感器检测到的每个振荡周期的脉冲，并且在其另一输入端接收提供由辅助振荡器26产生的时钟信号Shor，其中时钟电路40向具有两级DIV1和DIV2的除法器/分频器(divisor)提供基准信号。分频器的第一级向时间计数器C1和计时器44提供频率信号。计数器C2的状态因此以绝对值给出机构12从调节装置的致动开始的时间漂移。计数器C2的状态被提供给控制逻辑电路42，该控制逻辑电路42设置成能够通过与基准值N1和N2的比较来确定时间漂移是否对应于至少预定的增益或至少一定的损耗，如图6所示。
通常，根据本发明，调节电路24和致动器28设置成：在机械谐振器以有效工作范围内的振幅振荡时，能够在至少给定的交替期间停止机械谐振器在该给定交替的方向上并且选择性地在以下时段中的振荡运动：当测定的时间漂移对应于至少一定的增益时，在机械谐振器在给定交替中经过其中性位置之前发生的该给定交替的第一半交替期间；或者当测定的时间漂移对应于至少一定的损耗时，在机械谐振器在给定交替中经过其中性位置之后发生的至少一个给定交替的第二半交替期间。在后一种情况下，振荡运动以这样的方式停止：相对于自然半交替的标称持续时间提早结束每个第二半交替，并且在自机械谐振器最后一次经过其中性位置以来达到到该标称持续时间之前的时间开始下一个交替。为此，在这里描述的实施例中，致动器28的止挡构件30限定用于机械谐振器的突出部分20的可动制动件。应注意，优选地，摆轮被设计成是平衡的。
止挡构件可移动地布置在非相互作用位置与相互作用位置之间，在所述非相互作用位置，止挡构件位于当机械谐振器以有效工作范围内的振幅振荡时由突出部分扫过的区域之外，在所述相互作用位置，止挡构件部分地位于由突出部分扫过的该区域中，从而能够在突出部分20抵靠止挡构件时在其振荡运动的方向上止挡摆轮8。止挡构件30(其可沿着大致径向移动轴线移动)相对于摆轮的振荡轴线成角度地定位，使得当机械谐振器处于其中性位置时，止挡构件30在处于其相互作用位置时与摆轮的突出部分20具有不同于零的角度滞后θB，所述中性位置在图2中对应于突出部分20在角位置“0”处的定位。该角度位置由传感器32经由标记50检测，标记50被呈现为与该传感器相对，然后突出部分位于零角度处。设想角度滞后θB小于机械振荡器的有效工作范围的最小幅度，以便能够在整个该有效工作范围内校正时间漂移。例如，角度滞后的值位于60°与150°之间，优选地位于90°与120°之间。
根据本发明，如前所述，设想根据是检测到至少一定的增益还是检测到至少一定的损耗而在第一半交替期间或在至少第二半交替期间根据命令致动止挡构件30以停止摆轮8。在下文中将参考图4A至图6描述在止挡构件(可动制动件)与摆轮的突出部分之间设想的两种相互作用模式(图4A，4B；图5A，5B)，以通过选择性地产生用于校正一定损耗的摆轮振荡中的正相移(图4A，5A)和用于校正一定增益的负相移(图4B，5B)来调节机械振荡器的频率和因此钟表机芯的工作。
在图4A至5B中示出了作为时间的函数的摆轮8的角位置θ。如图6所示，当传感器检测到摆轮经过其中性位置和振荡运动的逆时针方向(对于该替代实施例，这里在假设止挡构件与突出部分之间的相互作用仅可以在该突出部分沿逆时针方向经过角度“0”之后发生的情况下表示逆时针方向)时，逻辑电路42重置时间计数器C1并检测双向计数器C2是否表现出至少一定的增益，即C2>N1，或至少一定的损耗，即C2<-N2；其中N1和N2是大于零的自然数。
机械振荡器的每个固有振荡周期T0包括标称持续时间为T0/2的第一自然交替A1(机械谐振器在两个极限角位置之间沿第一方向的振荡运动)和标称持续时间同样为T0/2的第二自然交替A2(在两个极限角位置之间沿第一方向的反方向的振荡运动)。第一自然交替A1由标称持续时间为T0/4的在机械谐振器经过其中性位置(角位置“0”)之前发生的第一半交替D11和标称持续时间同样为T0/4的在机械谐振器经过其中性位置之后发生的第二半交替D21组成。类似地，第二自然交替A1由标称持续时间为T0/4的在机械谐振器经过其中性位置之前发生的第一半交替D12和标称持续时间同样为T0/4的在机械谐振器经过其中性位置之后发生的第二半交替D22组成。
在图4A中，调节装置在检测到一定损耗之后进行校正。为此，在第二交替A2*期间，止挡构件在检测到摆轮经过其中性位置(信号SC)之后，在与半交替的持续时间对应的持续时间T0/4内被直接致动，以在第二交替A2*的第二半交替D22*期间——即在经过中性位置之后并在达到自然振荡(不受干扰的振荡)的极限角位置之前——停止机械谐振器。为此，在控制逻辑电路42已经由信号SN从检测电路36接收到在逆时针方向上的交替的第二半交替开始的信息之后，该逻辑电路42产生用于触发计时器44的信号SD，计时器44设置成在接收到触发信号之后向致动器28的电路29提供控制电路SC，以在等于本文描述的替代实施例中的T0/4的时间区间TR期间激活致动器28。因此，止挡构件30在时间区间TR期间被致动并被置于其相互作用位置。这起因于该动作：当摆轮的突出部分到达角位置θB时，摆轮的突出部分20在所讨论的第二半交替期间抵靠在止挡构件上。该事件通过反转机械谐振器的振荡运动的方向而不将其锁定来提早结束该第二半交替，使得该机械谐振器然后直接开始下一个交替A1F。因此，获得正相移DP，如图4A中的曲线图所示，并且交替A2*的持续时间等于T3，该值小于标称值T0/2。该正相移可以补偿一定损耗。应注意，该校正动作通常根据检测到的损耗在多个振荡周期或交替中连续地执行。
在图4B中，调节装置在检测到一定增益之后进行校正。为此，在第一交替A1*期间，止挡构件在检测到摆轮经过中性位置之后的T0/4的延时之后被致动长达与半交替的持续时间对应的持续时间T0/4，从而在第一交替A1*的第一半交替D11*期间——即，在第一交替A1*期间，在结束前一个自然交替A2的自然振荡的极限角位置与机械谐振器经过中性位置之间——停止机械谐振器。为此，在控制逻辑电路42已经由信号SN从检测电路36接收到一交替的第二半交替(逆时针方向)开始的信息之后，该逻辑电路42重置时间计数器C1，并等待直至计数器C1测量到等于T0/4的时间区间为止。然后，逻辑电路42产生信号SD以触发计时器44，计时器44然后向致动器28的电路29提供控制信号SC，以在等于本文描述的替代实施例中的T0/4的时间区间TR期间启动致动器28。在又一替代实施例中，应注意，可以设想该时间区间更长以进行更大的校正。在一特定的替代实施例中，该时间区间的持续时间可以根据针对机械振荡器的增益所检测到的不同值而变化。
因此，在能够使当前自然交替A2结束的延时结束时，止挡构件30大致在交替A1*开始时被致动并且在时间区间TR内被置于其相互作用位置。由此产生的结果是，当摆轮的突出部分朝向中性位置到达角位置θB时，在所讨论的第一半交替期间，摆轮的突出部分20抵靠止挡构件。该事件停止摆轮，并且止挡构件暂时锁定机械谐振器，使得第一半交替D11*在其继续之前被暂时中断。由此获得负相移DN，如图4B中的曲线图所示，并且交替A1*的持续时间等于T4，该值大于标称值T0/2。这种负相移使得可以补偿一定增益。可以根据检测到的损耗在多个振荡周期中连续地执行该校正动作。
在图4A和4B的第一相互作用模式中，当止挡构件结束第二半交替以校正损耗时，它基本上吸收了摆轮游丝组件的动能，使得下一个第一半交替D11 F以基本上为零的速度开始并且基本上具有标称持续时间T0/4。因此，交替A1F基本上具有标称持续时间T0/2和较小的振幅，其取决于角度滞后θB。在增益校正的情况下，在移除止挡构件之后，被中断的交替以具有较小振幅和标称持续时间基本上为T0/2的恢复交替继续进行。该恢复交替的振幅基本上等于交替A1F的振幅。
在图5A和5B中示出了在第二相互作用模式的情况下，摆轮与止挡构件相互作用以分别校正钟表机芯的工作中的损耗和增益期间的摆轮的角位置。与第一相互作用模式不同的是，机械谐振器的动能被致动器吸收，止挡构件和摆轮的突出部分布置在第二相互作用模式下，以便当止挡构件根据命令被置于其相互作用位置时在其间呈现出弹性冲击以停止机械谐振器在所讨论的交替的自然方向上的振荡运动，这样引起的停止是瞬时的或准瞬时的，并且通过止挡构件在该机械谐振器的瞬时或准瞬时停止之后对机械谐振器恢复的一定动能发生振荡运动的方向的反转。应注意，所提到的“准瞬时”替代方案表明，即使没有特定构件锁定摆轮，实际上停止也可能具有非常短的持续时间。因此，在摆轮再次沿相反方向起动之前，停止(零速度)可能为几毫秒。
在图5A中，其中如图4A中那样产生正相移以至少部分地校正损耗，可以看出在摆轮的弹性停止之后的第一半交替D11 F具有显著减少的持续时间，其值基本上是等于发生摆轮的停止的第二半交替D22*的持续时间。这种情况导致交替A1F的持续时间T6基本上等于交替A2*的减少的持续时间T5，从而使得在机械谐振器的振荡中产生的正相移在此大于在图4A的情况下获得的正相移。。
在图5B中，其中如图4B中那样产生负相移以校正增益，可以看出发生机械谐振器停止的第一半交替D11*受到很大干扰，因为弹性冲击在与第一自然交替A1的方向相反的方向上引起角度反冲运动，使得交替A1*在弹性冲击之后具有大于自然交替的角路径，因此总持续时间T7远大于标称持续时间T0/2并且大于持续时间T4(图4B)。因此，这里获得的负相移大于在图4B的情况下获得的负相移。
最后，应注意，在又一些替代实施例中，摆轮的突出部分可以以不同方式布置。因此，在一特定的替代实施例中，突出部分轴向布置在轮缘下方，止挡构件可在位于摆轮的几何平面下方的几何平面内移动并且由突出部分穿过。本领域技术人员可以设想又一些替代实施例，同时保持处于本发明的范围内。特别地，可以设想又一些机械谐振器。在各种替代实施例中，可以在钟表中布置适于在第一半交替和第二半交替期间停止机械谐振器的又一些机电装置。

Claims (10)

1.一种钟表(2)，包括：
-用于指示时间数据项的机构，
-机械谐振器(6)，其适于沿着给定振荡轴线围绕对应于其最小势能状态的中性位置进行振荡运动，
-所述机械谐振器的维持装置(18)，其与该机械谐振器一起形成机械振荡器，该机械振荡器设置成调节所述机构的工作，所述机械谐振器的每次振荡具有位于振荡轴线上的两个极限位置之间的两个连续的交替(A1，A2)，所述极限位置限定所述机械振荡器从所述中性位置的振荡幅度，每个交替具有在所述机械谐振器经过所述中性位置之前发生的第一半交替和之后发生的第二半交替，
-用于调节所述机械振荡器的平均频率的调节装置(22)，该调节装置包括辅助振荡器(26)、机电装置(28)和调节电路(24)，所述机电装置(28)适于在一交替期间至少暂时停止所述机械谐振器在该交替的方向上的振荡运动，所述调节电路(24)设置成能够产生用于启动所述机电装置的控制信号，
其特征在于，所述调节装置包括传感器(32)和测量装置(34)，所述传感器设置成能够检测所述机械谐振器是否经过所述振荡轴线上的至少一个给定位置，所述测量装置(34)设置成能够基于由所述传感器提供的检测信号(SP)测量所述机械振荡器相对于所述辅助振荡器的潜在时间漂移；所述测量装置和所述调节电路设置成能够判断所述时间漂移是否对应于至少一个确定的增益或至少一个确定的损耗；并且所述调节电路和所述机电装置设置成：当所述机械谐振器以有效工作范围内的振幅振荡时，
a)当测定的时间漂移对应于所述至少一个确定的增益时，在给定的交替的第一半交替期间暂时停止所述机械谐振器在该交替的方向上的振荡运动，以便相对于对每个半交替设想的标称持续时间延长该第一半交替，和
b)当测定的时间漂移对应于所述至少一个确定的损耗时，在至少给定的交替的第二半交替期间停止所述机械谐振器的振荡运动，以便相对于所述标称持续时间提早结束该第二半交替，并且在自所述机械谐振器最后一次经过其中性位置起达到该标称持续时间之前的时间开始下一个交替。
2.根据权利要求1所述的钟表，其特征在于，所述机电装置由致动器形成，所述致动器包括止挡构件(30)，所述止挡构件限定用于所述机械谐振器的突出部分(20)的可动制动件，所述止挡构件可移动地布置在非相互作用位置与相互作用位置之间，在所述非相互作用位置，所述止挡构件位于当所述机械谐振器以所述有效工作范围内的振幅振荡时由所述突出部分扫过的区域之外，在所述相互作用位置，所述止挡构件部分位于由所述突出部分扫过的该区域内；并且根据命令致动所述止挡构件，以通过所述突出部分抵靠然后被置于其相互作用位置的止挡构件来停止所述机械谐振器在给定交替的方向上并根据是否已经检测到至少一个确定的增益或至少一个确定的损耗选择性地在该交替的第一半交替或第二半交替中的振荡运动。
3.根据权利要求2所述的钟表，其特征在于，所述机电装置设置成使得，当所述止挡构件(30)在第一半交替中被致动以停止所述机械谐振器时，该止挡构件暂时锁定所述机械谐振器(6)，使得在所述第一半交替期间的振荡运动在所述振荡运动在移除所述止挡构件之后继续所述振荡运动之前被暂时中断，并且使得，当所述止挡构件在第二半交替中被致动以使所述机械谐振器停止时，该止挡构件通过反转所述机械振荡器的振荡运动的方向来提早结束该第二半交替而不锁定所述机械谐振器，使得所述机械谐振器然后在由所述突出部分与所述止挡构件的冲击引起的该机械谐振器的瞬时或准瞬时停止之后直接开始下一个交替。
4.根据权利要求3所述的钟表，其特征在于，当所述止挡构件结束第二半交替时，该止挡构件基本上吸收所述机械谐振器的动能，使得下一个交替以基本上为零的速度开始。
5.根据权利要求2所述的钟表，其特征在于，所述机械谐振器的所述止挡构件和所述突出部分设置成，当所述止挡构件根据命令被置于其相互作用位置时，在所述止挡构件和所述突出部分之间呈现基本上弹性的冲击以停止所述机械谐振器在所述给定交替的方向上的振荡运动，由此引起的停止是瞬时的或准瞬时的，并且利用所述止挡构件在该机械谐振器的瞬时或准瞬时停止之后对所述机械谐振器恢复的一定动能发生所述振荡运动的方向的反转。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的钟表，其特征在于，所述致动器包括压电元件或电磁系统，所述压电元件或电磁系统设置成能够根据命令使所述止挡构件(30)在其相互作用位置和非相互作用位置之间移动。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的钟表，其特征在于，所述传感器(32)设置成至少检测所述机械谐振器是否经过其中性位置；并且所述调节电路(24)设置成使得，当检测到至少一个确定的损耗时，该调节电路在检测到所述机械谐振器(6)经过其中性位置之后将控制信号(SC)发送到所述机电装置，使得所述机电装置通过在基本上等于半交替的标称持续时间的持续时间内将该止挡构件置于其相互作用位置来致动所述止挡构件(30)。
8.根据权利要求7所述的钟表，其特征在于，所述调节电路(24)包括时间计数器(C1)，并且设置成当检测到至少一个确定的增益时能够在检测到所述机械谐振器经过其中性位置之后重置所述时间计数器，以测量在将所述控制信号(SC)发送到所述机电装置之前的延时时长，使得该机电装置通过在预定或确定的持续时间内将该止挡构件置于其相互作用位置来致动其止挡构件。
9.根据权利要求2至5中任一项所述的钟表，其中，所述机械谐振器由摆轮(8)和摆轮游丝(10)构成，所述摆轮支承所述突出部分(20)；其特征在于，所述止挡构件(30)相对于所述摆轮的振荡轴线(9)成角度地定位，使得当所述机械谐振器处于其中性位置时，处于其相互作用位置的所述止挡构件与所述突出部分具有不同于零的角度滞后(θB)，设想该角度滞后小于所述有效工作范围的最小振幅。
10.根据权利要求2至5中任一项所述的钟表，其特征在于，所述传感器是光学传感器(32)或者电容传感器或电感传感器，所述光学传感器包括光源和光检测器，所述光源设置成能够向所述机械谐振器发射光束，所述光检测器设置成接收光信号，所述光信号的强度根据所述机械谐振器沿着所述振荡轴线的位置而变化，所述电容传感器或电感传感器设置成能够检测电容或电感根据所述机械谐振器沿着所述振荡轴线的位置的变化。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3842876A1 (fr) * 2019-12-24 2021-06-30 The Swatch Group Research and Development Ltd Piece d horlogerie munie d'un mouvement mecanique et d'un dispositif de correction d'une heure affichee
EP4174586B1 (fr) * 2021-10-29 2024-05-29 The Swatch Group Research and Development Ltd Ensemble horloger comprenant une montre et un système de correction de l'heure

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001001204A1 (fr) * 1999-06-29 2001-01-04 Seiko Instruments Inc. Dispositif d'horlogerie mecanique dote d'un mecanisme de commande a balancier annulaire regle
WO2001065318A1 (fr) * 2000-02-29 2001-09-07 Seiko Instruments Inc. Piece d'horlogerie mecanique a element de detection optique et element de freinage
CN1347520A (zh) * 1999-12-24 2002-05-01 精工电子有限公司 具有快慢针操作机构的机械时计
CN102998959A (zh) * 2011-09-15 2013-03-27 斯沃奇集团研究和开发有限公司 由间歇式擒纵机构同步的振荡器
CN105093896A (zh) * 2014-05-20 2015-11-25 爱彼钟表业制造有限公司 用于机械振荡器的钟表棘爪叉和钟表时延释放机构
CN106030422A (zh) * 2013-12-23 2016-10-12 斯沃奇集团研究和开发有限公司 用于调整包括磁性擒纵器的钟表机芯中的运动件的角频率的装置
CN106062644A (zh) * 2013-12-23 2016-10-26 Eta瑞士钟表制造股份有限公司 具有磁性擒纵机构的机械钟表机芯
CN106444337A (zh) * 2015-08-11 2017-02-22 Eta瑞士钟表制造股份有限公司 设置有用于机芯的反馈系统的机械钟表机芯
CN107463082A (zh) * 2016-06-03 2017-12-12 斯沃奇集团研究和开发有限公司 具有可调节惯性摆轮的钟表机构

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH1801671A4 (zh) 1971-12-10 1975-05-30
EP1158373A4 (en) 1999-12-24 2005-06-15 Seiko Instr Inc MECHANICAL WATCH WITH A CONTROLLER MECHANISM
JPWO2002050616A1 (ja) * 2000-12-20 2004-04-22 セイコーインスツルメンツ株式会社 姿勢検出装置付き機械式時計及び姿勢検出装置
DE60314142T2 (de) * 2003-10-01 2008-01-24 Asulab S.A. Uhr mit einem mechanischen Uhrwerk, das mit einem elektronischen Regulator gekoppelt ist
EP1521142B1 (fr) * 2003-10-01 2007-05-30 Asulab S.A. Pièce d'horlogerie ayant un mouvement mécanique associé à un régulateur électronique
JP4607966B2 (ja) * 2004-10-26 2011-01-05 エルヴェーエムアッシュ スイス マニュファクチュール エスアー 腕時計用の調速機構、及び、当該調速機構を有する機械式ムーブメント
EP1710636A1 (fr) * 2005-04-06 2006-10-11 Daniel Rochat Echappement pour montre
CH702187A2 (fr) * 2009-11-02 2011-05-13 Lvmh Swiss Mft Sa Organe réglant pour montre bracelet, et pièce d'horlogerie comportant un tel organe réglant.
EP3339982B1 (fr) 2016-12-23 2021-08-25 The Swatch Group Research and Development Ltd Régulation par freinage mécanique d'un oscillateur mécanique horloger
WO2018177779A1 (fr) * 2017-03-28 2018-10-04 The Swatch Group Research And Development Ltd Pièce d'horlogerie comprenant un mouvement mécanique dont la marche est améliorée par un dispositif de correction

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001001204A1 (fr) * 1999-06-29 2001-01-04 Seiko Instruments Inc. Dispositif d'horlogerie mecanique dote d'un mecanisme de commande a balancier annulaire regle
CN1347520A (zh) * 1999-12-24 2002-05-01 精工电子有限公司 具有快慢针操作机构的机械时计
WO2001065318A1 (fr) * 2000-02-29 2001-09-07 Seiko Instruments Inc. Piece d'horlogerie mecanique a element de detection optique et element de freinage
CN102998959A (zh) * 2011-09-15 2013-03-27 斯沃奇集团研究和开发有限公司 由间歇式擒纵机构同步的振荡器
CN106030422A (zh) * 2013-12-23 2016-10-12 斯沃奇集团研究和开发有限公司 用于调整包括磁性擒纵器的钟表机芯中的运动件的角频率的装置
CN106062644A (zh) * 2013-12-23 2016-10-26 Eta瑞士钟表制造股份有限公司 具有磁性擒纵机构的机械钟表机芯
CN105093896A (zh) * 2014-05-20 2015-11-25 爱彼钟表业制造有限公司 用于机械振荡器的钟表棘爪叉和钟表时延释放机构
CN106444337A (zh) * 2015-08-11 2017-02-22 Eta瑞士钟表制造股份有限公司 设置有用于机芯的反馈系统的机械钟表机芯
CN107463082A (zh) * 2016-06-03 2017-12-12 斯沃奇集团研究和开发有限公司 具有可调节惯性摆轮的钟表机构

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