CN113009806B - 时计摆轮 - Google Patents

Abstract

时计摆轮。本发明涉及用于钟表机芯的摆轮，其包括刚性部分，该刚性部分由限定摆轮的枢转轴线的轮毂、至少一个轮缘区段、将所述至少一个轮缘区段连接到所述轮毂的至少一个臂组成，并且包括用于将惯性块接收并抓握就位的至少一个槽，该槽通向容纳部中，其一方面由所述摆轮的刚性部分界定，并且另一方面由包括与所述摆轮的刚性部分一体的第一端以及第二自由远侧端的弹性臂界定。根据本发明，弹性臂包括钩形状的本体，钩的自由远侧端平行于摆轮的具有的刚性大于或等于弹性臂的刚性的部分。

Description

时计摆轮

技术领域

本发明涉及用于钟表机芯的摆轮，包括由限定摆轮的枢转轴线的轮毂、轮缘、以及将轮缘连接到轮毂的至少一个臂组成的刚性部分，并且包括用于将惯性块的杆接收并抓握就位的至少一个保持机构。

本发明涉及钟表振荡器领域，并且更具体地涉及包括用于调节惯性和/或平衡的装置的摆轮领域。

背景技术

已知摆轮的许多实施例带有用于调节惯性和/或平衡的装置。特别是，带有旋拧或驱动到摆轮的轮缘的植入物中的惯性块的摆轮是已知的。通过抓握以保持惯性块的尝试已经取得了一些成就。因此，公开了摆轮的文献CH 705 238是已知的，该摆轮包括用于将惯性块的杆接收并抓握就位的至少一个槽，该槽一方面由摆轮的一个所述刚性部分界定，并且另一方面由永久地朝向所述摆轮的所述刚性部分返回的弹性臂界定，由此界定所述槽以保持惯性块。

当插入惯性块时，弹性臂由于其扩张而经历明显的塑性变形。这些塑性变形则可导致材料中的缺陷，诸如裂纹。由于惯性块不再能由弹性臂正确地保持并且惯性块变得移位，这可因此对摆轮的可靠性产生不利影响，或者甚至损坏摆轮。

发明内容

本发明的目的特别是在于克服这些已知技术的多种缺点。

更具体地，本发明的目的在于提供一种摆轮，该摆轮允许凭借能够将应力水平维持在不超过其弹性极限的弹性臂而获得惯性块的较好保持，并且因此最小化缺陷风险。

本发明的另一目的在于提供带有弹性臂的摆轮，该弹性臂具有充分刚性的几何形状并且允许充分的支承力以允许将惯性块保持就位置，而不论钟表经受的震动的类型。

根据本发明，凭借根据权利要求1的用于钟表机芯的摆轮，实现了这些目的以及下面将更清楚地呈现的其他目的。

根据本发明的其他有利变型：

-弹性臂的自由远侧端具有平截面，该平截面与摆轮的具有的刚性大于或等于弹性臂的刚性的部分相对设置；

-弹性臂包括在角度α上具有恒定曲率的内表面，该角度α在具有中心C的圆心处大于240°；

-弹性臂包括在角度β上的恒定截面，该角度β在具有中心C的圆心处大于150°；

-平截面在角度γ上延伸，该角度γ在具有中心C的圆心处在20°至50°之间；

-槽平行于自所述枢转轴线的径向延伸；

-弹性臂成形为，在弹性臂相对于摆轮的刚性部分基本上竖直提升以放置惯性块的杆期间，在容纳部的底部处维持在0.3％的塑性变形阈值之下；

-容纳部为带有由槽和底部限定的入口的圆的形状，容纳部的底部具有的尺寸大于容纳部的入口；

-弹性臂提供至少0.7N的保持力；

-刚性部分包括用于定位惯性块的凹口，开口的宽度小于惯性块的杆的直径；

-弹性臂与轮缘是一体的；

-弹性臂与轮毂是一体的；

-至少一个弹性臂与摆轮制成为一件；

-摆轮包括若干弹性臂，该弹性臂以摆轮的中心为中心地中心对称地设置。

本发明还涉及钟表机芯，其包括根据本发明的摆轮游丝振荡器系统。

本发明还涉及时计，其包括根据本发明的钟表机芯。

本发明还涉及用于在根据本发明的摆轮上安装惯性块的方法。

因此，本发明的目的，通过上文描述的本发明的多种功能上和结构上的方面，允许获得较稳健的摆轮，特别是由于在沿弹性臂的内表面的表面上的张力应力的消失，这允许限制削弱区域的形成。

附图说明

通过阅读以下以单纯说明性且非限制性示例的方式给出的本发明的特定实施例的描述以及附图，本发明的其他特征和优点将更加清楚可见，其中：

-图1是根据本发明的根据第一实施例的摆轮的俯视图；

-图2是根据本发明的根据第一实施例的摆轮的弹性夹机构的俯视图；

图3是根据本发明的根据第二实施例的摆轮的俯视图；

图4a和4b示出了可装备根据本发明的摆轮的惯性块。

具体实施方式

现将在下文中结合参考图1、2、3、4a和4b描述根据示例性实施例的摆轮。

本发明涉及用于钟表机芯的摆轮1。摆轮包括刚性部分，该刚性部分包括：轮毂2，该轮毂2的中心限定摆轮1的枢转轴线A；轮缘3；以及至少一个臂4，该臂4将轮缘3连接到轮毂2。

根据本领域技术人员的需要，摆轮由铜、或诸如镍银的铜合金制成。摆轮也可由铝、铝合金、钛或钛合金、金或金合金、铂或铂合金制成。

摆轮1还包括至少一个弹性臂5，该弹性臂5包括与摆轮1的轮缘一体的第一端5B，以及相对于轮毂2、臂4和轮缘区段3自由的第二远侧端5A，自由端5A能够在轮缘的平面中变形并夹持在摆轮上的惯性块6。摆轮还具有槽7，该槽7能够接收惯性块6，该槽7一方面由弹性臂的自由端5A界定，并且另一方面由与轮缘和轮毂一体的刚性部分8界定。槽7具有开口9，该开口9允许弹性臂的端5A相对于臂4垂直地位移并且与惯性块6接触以便当惯性块6放置在槽中时靠着臂4夹持该惯性块6。

根据本发明，弹性臂5包括钩形状的本体5C，钩的自由远侧端5A平行于摆轮的具有的刚性大于或等于弹性臂5的刚性的部分，这样的钩形状允许应力的良好分布并且限制了在轮缘和轮毂之间的自由空间中的拥塞。

此外，这样的几何形状允许由弹性臂5形成的容纳部的底部，即内表面S1，承受压缩并且不再如通常在现有技术中地承受张力。其主要优点在于补偿可形成的缺陷（诸如微裂纹），该区域在压缩状态下作用，因此其较少承受这些缺陷。

如在图2中可看到的，弹性臂5的自由远侧端5A具有平截面50，该平截面50与摆轮的具有的刚性大于或等于弹性臂5的刚性的部分相对设置，例如，该刚性部分可是摆轮的臂4或另一弹性臂5。

注意到的是，弹性臂5包括在角度α上具有恒定曲率的内表面S1，该角度α在具有中心C的圆心处大于240°，这样的构造允许臂以沿内表面S1的压缩发挥作用。

弹性臂5还包括在角度β上的恒定截面，该角度β在具有中心C的圆心处大于150°，这样的这种构造允许使较多的材料处于应力下。

平截面50在角度γ上延伸，该角度γ在具有中心C的圆心处为在20°和50°之间。

有利地，槽7平行于自所述枢转轴线D的径向R延伸，并通向容纳部10中，并且包括凹口11以精确地定位惯性块6并将其保持就位。开口9的宽度提供为小于惯性块的或惯性块的杆的直径，以将惯性块保持就位。

惯性块6包括头部61，该头部61包括布置为与工具配合的调节轮廓63。惯性块6可包括杆62，该杆62延伸该头部61，该头部61具有的直径大于杆62的直径。

在附图中示出的示例中，惯性块6配备有足部65，然后杆62将足部65连接到头部61，头部61和足部65具有的直径则均大于杆62的直径，由此以限制惯性块6在弹性臂5处在平行于枢转轴线D的方向上的行进，或者甚至使其在该方向上不移动。

杆62沿穿过惯性块6的中心的轴线延伸，一旦由弹性臂5抓握，惯性块则是凭借在调节轮廓63上的工具绕该轴线可成角度地定向的。惯性块6包括绕该轴线的不平衡，这例如是由在头部61上形成的平截面64引起的，如在图4a中可看到的。

当惯性块6放置在开口9的凹口11中时，弹性臂5的自由端5A垂直于下述半径的总体方向位移，该半径将刚性臂的附接部连接至轮毂并连接至相对于刚性壁8的轮缘。自由端5A具有与凹口11相对的平坦面，以为惯性块6的杆提供良好的保持。

惯性块6包括杆62，该杆62的最小直径大于槽7在自由状态下的宽度，并且，当在施加到槽7或到弹性臂5的扩张力的作用下，弹性臂5从界定槽7的摆轮1的刚性部分8扩张时，该杆62的最大直径小于槽7的宽度。

根据本发明，弹性臂5形成由壁50界定的容纳部10，弹性臂的本体5C布置为当惯性块6组装到摆轮时弹性变形，弹性臂5的自由端5A能够相对于臂4在轮缘的平面中基本上垂直地位移。

如在图3中示出的，容纳部10具有圆形形状，该圆形形状具有中心C、内半径R1和外半径R2，在两个半径R1和R2之间的距离代表圆弧部分的厚度。

有利地，弹性臂5的本体5C具有第一部分，该第一部分呈恒定截面的圆弧的形状。圆弧形状一方面允许增大应力在其上分布的表面，并且另一方面由于与现有技术相比处于应力下的材料体积较大而储存尽可能多的弹性能。本体5C还包括在第一部分的延伸中的第二部分，第二部分平行于所述臂。

如在图2中可看到的，与第二部分相比，臂的第一部分具有较大的厚度。这样的构造允许具有处于应力下的较多的材料，并因此储存较多的能量，并因此恢复在惯性块6上的良好的保持力。在当前情况下，第一圆弧形状部分仅经历非常小的塑性变形，并提供了很好的惯性块的保持。

与第一部分相比，平行于刚性部分8设置的臂的第二部分具有较小的厚度。弹性臂的第二部分可认为是承受弯曲的非恒定截面的嵌入式梁，因此本体5C仅经历很小的塑性变形。

根据发明人进行的测试，弹性臂5沿圆弧部分的壁仅经历0.3％的塑性变形，而现有技术中使用的方案经历2％的塑性变形。因此，所使用的方案允许当放置惯性块6时，减小弹性臂5经受的应力。这样的几何形状允许弹性臂5的圆弧部分的内壁承受压缩并且外壁承受张力。这样的构造还允许限制甚至消除削弱的区域（例如微裂纹）的形成，这些削弱的区域不利于惯性块随时间的良好保持。

弹性臂5的尺寸和几何形状确定为用以获得用于保持惯性块的最小期望力，由弹性臂获得的保持力至少为0.7N。

类似地，弹性臂5的圆弧部分的长度和宽度确定为用以维持在应力水平以下以便避免塑性变形。弹性臂5的尺寸允许储存由于臂的变形而产生的显著的弹性能，该变形能以在弹性臂5所夹持的惯性块的杆上的保持力的形式恢复，这确保其保持在凹口11中的力和扭矩。

还注意到的是，由弹性臂5形成的容纳部10在曲线的底部处具有相对大的半径，该特定形状确定为用以在惯性块6的组装期间获得较好的应力分布；应力分布在比现有技术大得多的表面上，这允许避免沿由圆弧形成的曲线削弱结构。实际上，在现有技术中，在保持机构的曲线的底部处的半径小得多，这意味着非常局部化的应力分布、在该位置处微裂纹的形成、以及因此保持力随时间的逐渐减小。

通过弹性臂5的特定几何形状，本发明允许获得满意的用于保持惯性块的力并消除当臂位移以放置惯性块6时形成的削弱区域。看起来，处于应力下的材料的量确定为以在惯性块上施加满意的保持力（根据Clapeyron方程，储存在材料本体中的弹性能等于所有施加的力的功，

）。

因此，理想的解决方案是尽可能多地增加处于应力下的材料的量，以便使弹性臂恢复较大的保持力。然而，这样的选择意味着弹性臂的尺寸较大，这将显著改变了摆轮的惯性并使摆轮的安装复杂化，特别是在螺栓上的销栓（pinning）。

根据在图1和图3中示出的实施例，摆轮可包括两个或四个弹性臂5。

如上所述，本发明还涉及用于将惯性块安装在摆轮上的方法。根据本发明的组装方法包括以下步骤：

a）将摆轮1放置在支撑件上并使其保持就位；

b）使弹性臂5的自由端5A相对于臂4在轮缘的平面中垂直地位移；

c）将惯性块6放置在凹口11处，使得足部65与凹口11的位置重合；

d）使惯性块6在直线方向上朝向凹口11位移，以使足部65容纳在凹口11中。

该方法可包括在步骤c）之后的可选步骤，在该可选步骤中，惯性块6精细地定位为使得惯性块的头部与臂5的上表面和刚性臂8的上表面接触。

本发明还涉及摆轮1，该摆轮1包括多个保持机构5，每个保持机构5布置为接收至少一个惯性块6。

本发明还涉及钟表机芯，该钟表机芯包括至少一个上文描述的摆轮1。

本发明还涉及时计，该时计包括至少一个这样的机芯，并且该时计优选地是表。

Claims (14)

1.用于钟表机芯的摆轮（1），所述摆轮（1）包括刚性部分，所述刚性部分包括限定所述摆轮（1）的枢转轴线（D）的轮毂（2）、至少一个轮缘区段（3）、将所述至少一个轮缘区段（3）连接到所述轮毂（2）的至少一个臂（4），并且包括用于将惯性块（6）接收并抓握就位的至少一个槽（7），所述至少一个槽（7）通向容纳部（10）中，其一方面由所述摆轮（1）的刚性部分（8）界定，并且另一方面由包括与所述摆轮（1）的所述轮缘区段一体的第一端（5B），以及相对于所述轮毂（2）、所述臂（4）、和所述轮缘区段（3）自由的第二自由远侧端（5A）的弹性臂（5）界定，

其特征在于，所述容纳部（10）具有圆形形状，所述圆形形状具有中心C，所述弹性臂（5）包括钩形状的本体（5C），所述钩的所述第二自由远侧端（5A）平行于所述摆轮的所述刚性部分之一，

所述弹性臂（5）包括在角度α上具有恒定曲率的内表面（S1），所述角度α在具有中心C的圆心处大于240°。

2.根据权利要求1所述的摆轮（1），其特征在于，所述弹性臂（5）的第二自由远侧端（5A）具有平截面（50），所述平截面（50）与所述摆轮的所述刚性部分之一相对设置。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的摆轮（1），其特征在于，所述弹性臂（5）包括在角度β上的恒定截面，所述角度β在具有中心C的圆心处大于150°。

4.根据权利要求2所述的摆轮（1），其特征在于，所述平截面（50）在角度γ上延伸，所述角度γ在具有中心C的圆心处在20°至50°之间。

5.根据权利要求1至2中的任一项所述的摆轮（1），其特征在于，所述槽（7）平行于自所述枢转轴线（D）的径向（R）延伸。

6.根据权利要求1至2中的任一项所述的摆轮（1），其特征在于，所述弹性臂（5）成形为，当放置所述惯性块的杆时，在所述弹性臂（5）相对于所述摆轮的所述刚性部分（8）基本上竖直提升期间，在所述容纳部（10）的底部处维持在0.3％的塑性变形阈值之下。

7.根据权利要求1至2中的任一项所述的摆轮（1），其特征在于，所述容纳部（10）为具有中心（C）和半径（R1）的、带有由所述槽（7）和底部限定的入口的圆的形状。

8.根据权利要求1至2中的任一项所述的摆轮（1），其特征在于，当安装所述惯性块时，所述弹性臂提供至少0.7N的保持力。

9.根据权利要求6所述的摆轮（1），其特征在于，所述刚性部分（8）包括用于定位所述惯性块的凹口（11），开口的宽度小于所述惯性块的所述杆的直径。

10.根据权利要求1至2中的任一项所述的摆轮，其特征在于，至少一个弹性臂（5）与所述摆轮（1）制成为一件。

11.根据权利要求1至2中的任一项所述的摆轮，其特征在于，所述摆轮包括若干弹性臂（5），所述弹性臂以所述摆轮的中心为中心地中心对称地设置。

12.钟表机芯，其包括至少一个根据权利要求1至11中的任一项所述的摆轮（1）。

13.包括至少一个根据权利要求12所述的机芯的时计，其特征在于，所述时计是表。

14.用于在根据权利要求1至11中的任一项所述的摆轮（1）上安装惯性块（6）的方法，所述方法包括以下步骤：

a）将所述摆轮（1）放置在支撑件上并使所述摆轮（1）保持就位；

b）将所述惯性块（6）放置在所述容纳部（10）处，使得足部（65）置于所述容纳部中，所述足部（65）定位为与所述槽（7）成一线；

c）使所述惯性块（6）在直线方向上朝向所述槽（7）位移，以使所述足部容纳在凹口（11）中，所述惯性块的所述足部在其位移期间使所述弹性臂（5）扩张。

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