CN1987686B - 钟表擒纵机构的防脱扣装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于主要包括游丝摆轮机构(1)的钟表擒纵机构的防脱扣装置，该装置防止所述摆轮机构在角度上延伸到正常旋转角以外。该装置的特征在于，装配在所述摆轮机构(1)上的心轴(2)具有小齿轮(3)，该小齿轮与防止所述摆轮机构旋转到所述正常旋转角以外的部件(4)啮合，而不管所述旋转的方向如何。

Description

钟表擒纵机构的防脱扣装置

技术领域

本发明涉及一种用于主要包括游丝摆轮机构(sprung balance)的钟表擒纵机构的防脱扣装置，此装置防止所述摆轮机构在角度上延伸到正常的旋转角之外。

背景技术

可以在专利文献中发现多种防脱扣装置系统。Alois Irk教授的标题为“Der Chronometer Gang”的著作(由Deutsche Uhrmacher Zeitung出版，Berlin 1923)描述了其中一种系统。具体可以参考上述著作的段落116到120(74到77页)和图25。这种装置在尤其包括游丝和摆轮机构的擒纵机构中实现，其中游丝由多个线圈形成，摆轮机构具有至少一个臂，该摆轮机构可枢转地安装在机板和夹板之间。该装置包括固定在平衡臂上的拨爪、两个立柱、以及固定在游丝的外部线圈上的锁定臂，当摆轮机构运动时该拨爪可在两个立柱之间通过，这些立柱固定在摆夹板上。该锁定臂能够插在立柱和拨爪之间，以防止摆轮机构旋转到一个角度之外，该角度超过摆轮机构的正常操作角。

这种装置在适合于大尺寸钟表例如航海天文钟的所谓天文钟擒纵机构中实现。这些钟表因为它们的高精度而受到欣赏，这就是为何经常使用因高精度而知名的天文钟擒纵机构的原因。但是，这种擒纵机构具有很大缺陷，即它对震动很敏感。因此，已知这种擒纵机构不适用于手表。实际上，对钟表施加的震动可能使摆轮机构旋转到正常操作角以外。这样，至少对于摆轮机构的一个旋转方向会发生脱扣，这是因为在同一个振荡期间会发生两次解锁和两次冲击。

当希望为小尺寸的钟表-例如手表-配备天文钟擒纵机构以便替代例如传统的瑞士杠杆式擒纵机构、并从而使钟表具有这种擒纵机构带来的优点时，如果希望避免故障，则必须使用与迄今已知的技术不同的新技术。最近已提出多种方案，以补偿手表的游丝摆轮机构积累的能量的匮乏，以便克服作用在天文钟擒纵机构的棘爪(detent)上的力。例如，在EP专利No.A1538491中说明了一种方案。但是，脱扣的问题仍存在，并且当涉及例如安装在手表内的小尺寸游丝时必须解决此问题。

上文所述的由Alois Irk提出的方案可应用于手表，但是直接看来具有至少两个缺陷。第一个缺陷是，使用固定在弹性元件-在此情况下为游丝的外线圈-上的锁定件。这不是一种非常机械性的方案，会受到与游丝-该游丝可能以不希望的方式变形-的弹性有关的所有类型的意外未知情况的影响，并且敏感地受到施加在手表上的震动的影响。第二个缺陷在于，Irk系统仅沿摆轮机构的一个旋转方向-即游丝的最大扩展方向-工作。在另一个方向-即游丝的收缩方向-上擒纵机构也可能脱扣，因此Irk系统仍然不够有效。

发明内容

为了克服上述缺陷，除了符合本说明书第一段所述的一般定义之外，本发明的特征在于，装配在摆轮机构上的心轴具有一小齿轮，该小齿轮与防止所述摆轮机构旋转到正常旋转角以外的部件啮合，而不管旋转方向如何。

附图说明

从下文参照附图作出的说明可更清楚地看到本发明的特征和优点，该说明提供了两个作为非限制性说明示例的有利实施例。在附图中：

-图1是根据第一实施例的防脱扣装置的俯视图；

-图2是图1所示的实施例的横截面视图；

-图3是根据第二实施例的防脱扣装置的俯视图；以及

-图4是图3所示的实施例的横截面视图。

具体实施方式

附图示出根据本发明的防脱扣装置的两个实施例。这种装置用于钟表的擒纵机构，尤其-但不是唯一地-用于天文钟擒纵机构，附图中仅示出理解本发明所必需的那些元件，即，主要是游丝摆轮机构1。防脱扣装置用于防止摆轮机构在角度上延伸到正常的操作角或旋转角之外。

本文采用天文钟擒纵机构作为应用防脱扣装置的示例。此擒纵机构还包括以下元件，这些元件未在附图中示出，但是在上述专利No.EP-A1538491中很清楚，即：擒纵轮和制动杆，该擒纵轮具有依次停靠在锁定擒纵叉瓦上的大致为尖头的齿，该制动杆在其第一端承载所述锁定擒纵叉瓦，并在其第二端承载第一致动拨爪，该第一致动拨瓜能够被固定到摆轮机构上的机板承载的第二致动拨爪致动，该机板还承载能够接收来自擒纵轮的齿的冲击的冲击擒纵叉瓦。在摆轮机构的每次振荡中，锁定擒纵叉瓦从擒纵轮的齿被释放，并且作用在冲击擒纵叉瓦上的该擒纵轮的另一个齿冲击摆轮机构。可以观察到，第二致动拨爪设置成仅沿摆轮机构的一个旋转方向-即在该振荡的第一次摆动期间-致动制动杆的第一拨爪，在该第一次摆动之后会发生冲击。当摆轮机构沿另一方向旋转时，即在该振荡的第二次摆动期间，制动杆的第一拨爪没有被致动，这是因为由机板承载的第二拨爪设置成缩回，此后不会产生冲击。

从刚才给出的说明可清楚地看到，如果-例如在手表受到震动之后-第一次摆动使摆轮机构旋转到大约为320度的正常幅度以外，则制动杆的第一拨爪能够第二次被致动。从而在同一次摆动期间产生第二次冲击，这会导致擒纵机构脱扣。可以容易地理解，如果第二次摆动使摆轮机构旋转到正常操作幅度以外，则由机板承载的第二拨爪可第二次缩回，此后，通过改变机板的旋转方向，所述第二拨爪导致锁定擒纵叉瓦被释放，然后发生不希望的冲击，歪曲了摆轮机构的等时性。

为了防止摆轮机构在角度上的延伸并从而避免上段所述的缺陷，本发明的特征在于，如所有的附图所示，装配在摆轮机构1上的心轴2具有小齿轮3，该小齿轮与防止所述摆轮机构1旋转到正常旋转角以外的部件4啮合，而不管旋转方向如何。

图1和2示出本发明的第一实施例。这里，部件4防止摆轮机构1旋转到正常旋转角以外，该部件4由与摆轮机构1的心轴2承载的小齿轮3啮合的带齿的轮5组成。轮5带有至少两个轮辐6和7，该轮辐能够在摆轮机构1被驱动到其正常旋转角以外时紧靠固定止动件8。图2更精确地示出，固定止动件8为压入钟表所包含的机板15的销13。

图3和4示出本发明的第二实施例。这里，部件4防止摆轮机构1旋转到正常旋转角以外，该部件4由齿条9形成的一个枢转的带齿扇形组成。此齿条9带有两个端部轮辐10和11，该轮辐能够在摆轮机构被驱动到正常旋转角以外时紧靠固定止动件8。图4更精确地示出，固定止动件8为旋入钟表所包含的机板15的销14。

可以看到，对于两个实施例，轮5的轮辐6和7以及齿条9的端部轮辐10和11可防止摆轮机构1旋转到正常操作角以外，而不管其旋转方向如何，这与上文中由Alois Irk提出的系统相比是有利的，在该系统中仅在摆轮机构的一个旋转方向上存在这种限制。还可观察到，本发明依赖于摆轮机构和限制其行程的部件之间的被称为刚性的机械连接，因为它使用齿轮连接而没有如Alois Irk提出的任何弹性元件。

作为示例的两个实施例示出摆轮机构1的小齿轮3包括9个翼片。图1的轮5和图3的齿条9(如果增加到完整的轮)均包含38个齿，因此齿轮比为9/38＝0.24。上文指出，摆轮机构的正常幅度大约为320度，这意味着图3的齿条9以320×0.24＝76.8度的角度旋转。如图3所示，通过将齿条的旋转限制在角度α＝80，一方面可确保擒纵机构正确工作，另一方面可防止任何脱扣的倾向。当端部轮辐11紧靠销14时会发生这种限制。这对于摆轮机构的另一旋转方向也是成立的，其中端部轮辐10与销14相交并且具有相同的角度80°，但是这在附图中未示出。

由于轮5或齿条9恒与不停运动的摆轮机构的小齿轮3啮合，所以为这种元件选择具有非常低的摩擦系数的材料很重要。试验显示，如果小齿轮3由钢制成并且如果轮5或齿条9由黄铜制成，则可获得很好的结果。

在刚才说明的两个实施例中，齿条9稍微更好一些。此元件比整个轮轻。但是会出现平衡齿条9的问题。图3示出使用一平衡锤16，该平衡锤与齿条的齿圈相对并且放置成尽可能接近旋转中心，以便降低整个组件的惯性力矩。

根据未示出的变型，带齿的轮5可仅承载一个轮辐，在此情况下，此轮和小齿轮3之间的齿轮比将被调整成：如果摆轮机构被驱动到正常角以外则该臂紧靠固定止动件8。

Claims (5)

1.一种用于主要包括游丝摆轮机构(1)的钟表擒纵机构的防脱扣装置，所述装置防止所述摆轮机构在角度上延伸到正常旋转角以外，其特征在于，装配在所述摆轮机构(1)上的心轴(2)具有小齿轮(3)，该小齿轮与防止所述摆轮机构(1)旋转到所述正常旋转角以外的部件(4)啮合，而不管所述旋转的方向如何，其中，所述部件(4)承载至少一个轮辐(6，7)，所述轮辐能够在摆轮机构(1)被驱动到所述正常旋转角以外时紧靠固定止动件(8)。

2.根据权利要求1的防脱扣装置，其特征在于，所述部件(4)由带齿的轮(5)组成，该轮(5)与所述小齿轮(3)啮合并承载所述至少一个轮辐(6，7)。

3.根据权利要求1的防脱扣装置，其特征在于，所述部件(4)由形成齿条(9)并承载两个端部轮辐(10，11)的枢转的带齿扇形组成。

4.根据权利要求2或3的防脱扣装置，其特征在于，所述固定止动件(8)是固定在钟表所包含的机板(15)内的销(13，14)。

5.根据权利要求1的防脱扣装置，其特征在于，小齿轮(3)和被所述小齿轮驱动的所述部件(4)之间的齿轮比为大约0.24。

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