TWI461865B - 用於機械式時計機心之擺輪游絲調節系統及具有此系統之時計 - Google Patents

Description

用於機械式時計機心之擺輪游絲調節系統及具有此系統之時計

本發明係有關於一種移動式微機械元件，特別是一種其旋轉受控於設置在其周邊上的齒狀物的震動(shock)控制的輪型物或齒輪。本發明可透過機械式時計機心的擺輪游絲調節系統的擒縱輪來更詳細地解說。

在已知的方式中，機械式時計機心的擒縱器(Escapement)不論是瑞士型或同軸型桿式擒縱器，均具或多或少有點複雜的零件分類，包括一擒縱輪，其等間距設置的齒狀物會吸收通常是由紅寶石製成之擒縱叉石的震動。此輪型物的形狀如第2圖所示，實務上從來沒有改變過。其包含有一中心剛性區域2，設有一穿孔4，用以套設於一軸柱上；一剛性輪圈2，設有齒狀物8，且通常設有四根亦為剛性的臂部6，這些構成一剛性的零件。改良之點均是在於該等齒狀物的數量及形狀，特別是在於有助於潤滑及減低磨損方面。瑞士專利CH 230 743號及德國專利DE 1 192 984號中揭露例如一些在該等齒狀物上設有凹口，以形成貯油區的實施例。

為能具有充分的機械強度，用來製作該等擒縱輪的材料實務上通常是用金屬或合金。但是這樣並無法完全排除這些齒狀物在受到猛烈震動時會受損的風險。此種風險在以對於震動更為敏感的材料來取代金屬時會更為形嚴重。

因此，本發明的目的在於提供一種移動式元件，其旋轉係由設置成不會因震動而受損之齒狀物上所遭受的震動來控制，以供克服習用技術的缺點。

因此，本發明係有關於一種此類型之移動式元件，其包含有一由剛性材料構成的中心區域，以及自該中心區域沿著徑向朝向一設有齒狀物之周邊區域延伸出去的臂部，該等臂部係可撓的，以供使該等齒狀物能稍微地做切線及/或徑向上的移動，以便能吸收可能會損傷該等齒狀物的震動。本發明的特徵在於該等臂部係弧形，係朝向與該移動式元件旋轉相切的方向逐漸地彎曲，且在於該等臂部的厚度係逐漸地縮減，最後則在於該等臂部的末端形成該等齒狀物。

根據一第一實施例，該等臂部係沿著該移動式元件旋轉的方向彎曲。

根據一第二實施例，該等臂部係沿著與該移動式元件旋轉方向相反的方向彎曲，而在該等臂部的末端處，該等齒狀物則是沿著該移動式元件之旋轉方向彎曲。

該中心剛性部位最好包含有一穿孔，用以套設於一軸柱上，以供讓該移動式元件旋轉。此旋轉動作亦可透過使用與該中心剛性區域整合在一起的軸銷來達成之。

在以下的詳細說明中，將藉由一機械式時計機心之擺輪游絲調節系統的擒縱輪(escape wheel)來更詳細地解 說該“移動式元件(mobile element)”，而其中的齒狀物會承受通常是由紅寶石所製成的擒縱叉石的震動。

本發明的其它特徵及優點可配合所附圖式，自下文以非限制例示方式說明的擒縱輪範例性實施例的詳細說明中得知。

接下來將透過同軸型桿式擒縱器來更詳細地說明本發明，其中擒縱輪的齒狀物要承受擒縱叉石的震動。

此種型式的擒縱器可自例如歐洲專利第018 796號等習知技術中得知，而在G.Daniels之“La Montre：Principes et Méthodes de Fabrication”,editions Scriptar S.A.,La Conversion,Lausanne,1993的文章第249至252頁中也描述其等的改良及操作。此改良之型式係顯示於第1圖及第2圖中。

簡要地說，此機構包含有一第一擒縱輪1及一亦稱為脈動齒輪的第二擒縱輪11，裝設於同一軸柱3上。此二擒縱輪在旋轉上是固定在一起的，且它們具有相同數量的齒狀物。第一擒縱輪1具有如第2圖中所示的形狀，亦即習用的瑞士型桿式擒縱輪的形狀。在該改良型的同軸型擒縱器中，脈動齒輪11亦可與一中間齒輪17相嚙合而做為一擒縱齒輪，這樣的好處在於可降低機構的高度。擺輪的枱面滾子19承載一脈動銷21及一直接脈動擒縱叉石23，用以配合於第一擒縱輪1的齒狀物8動作。擒縱叉石 25，其設有叉部27可配合於該脈動銷21作動，係包含有一間接脈動擒縱叉24，其可配合於第二擒縱輪11之齒狀物13作動，以及二擒縱叉石26、28，分別為進入及脫離擒縱叉，可配合於第一擒縱輪1的齒狀物8作動。此種型式的同軸型擒縱器的構造必須要有嚴苛的公差規定，故而此種擒縱器特別是供頂級時計使用。

在正常操作下，當枱面滾子19沿著順時鐘方向驅動時，如第5圖中箭號所示，進入擒縱叉26會產生鎖固效果。

在枱面滾子19沿著逆時鐘方向驅動時，如第6圖中箭號所示，脫離擒縱叉28會產生鎖固效果，且可以看到直接脈動擒縱叉23是非常靠近地通過第一擒縱輪1之齒狀物8，這表示此種擒縱器必須要以相當精密的尺寸的製作之。

而本發明的新穎之處在於該等齒狀物具有某種程度的徑向及切線撓性，以便能夠吸收震動。

第3圖顯示出第5圖及第6圖中的擒縱輪1，用以說明同軸型擒縱器之作動，且其例示一第一實施例。

如所看到的，臂部6係弧形並沿著移動式元件之旋轉方向的切線方向逐漸地彎曲。臂部6就其長度而言是相當的細，這可提供它們一些撓性。再者，擒縱輪1並不設有輪圈，而齒狀物8則是由臂部6的末端所構成。不設置輪圈的好處在於能給每一臂部6一些不受其它臂部影響的獨立彎曲的可能性。由於這些臂部6不同於習用之臂部般地 簡易地沿徑向設置，因此它們在徑向及切線上均具有彎曲的可能性。再者，這些臂部的環繞著該輪之“捲繞”式構造代表這些臂部在給定的輪直徑下可以製作的更長些。

可以看到，這些臂部的末端8係終止於一平坦部位處。此平坦部位係設置用來配合於擒縱叉石23、26及28作動，如同第2圖中之習用技術擒縱輪的齒狀物的側腰部位一樣功能。臂部6的彈性可用以吸收因為齒狀物8與擒縱叉石間之撞擊所造成的震動。事實上，這些震動會造成相當大的應力，並且可能會折斷由脆性材料製成的臂部。

根據本發明，臂部6的曲率是漸進的，以將由震動所造成的應力分散至臂部的整個長度上。再者，在第3圖中也可以看到這些臂部的厚度係朝向其等的末端逐漸地縮減。事實上，可以瞭解到，在所示的結構中，剪應力在臂部的起點處是大於其末端處。在此種情形下，臂部的逐漸變細可調和對於撓性及強度的互相衝突的需求。

在所示的例子中，擒縱輪1包含有八根臂部6及相同數量的齒狀物8。但很顯然的，這些臂部及齒狀物的數量也可以不是八。

第4圖顯示出第二實施例。其不同於前一實施例之處在於臂部6係沿著與該輪旋轉方向相反的方向“捲繞”的。可以看到，在此實施例中，每一齒狀物均係由臂部之末端的一部份8所形成的，而該部份係沿著該輪的旋轉方向彎曲的。

在第3圖及第4圖中也可以看到中心穿孔4包含有一 種可以提供一些彈性的配置5。在製作擒縱器之材料是一種具有相同撓性但脆弱的材料時，例如玻璃、石英或矽，此配置5是特別地有用。

也可以看到，臂部6具有突起部7。這些突起部係供在組裝擒縱器機構時，用以將脈動齒輪11相對於擒縱輪1做角度定位之用。在該輪與該溝槽完成正確的相對定位後，該二零件即可透過黏著或任何其它適當的方法來固定在一起。可以看到，擒縱齒輪11亦可具有前面針對擒縱輪1之結構之任一者所說明的特徵。

根據本發明之此種型式的移動式元件可以利用此領域中所知曉的技術來製作。如果所用的材料是金屬或合金，則該移動式元件可透過衝壓、線切割火花加工等自一板上切割下來，或是由LIGA技術成形。如果所用的材料是諸如玻璃、石英及矽之類的脆性材料，則該移動式元件亦可由蝕刻方法成形。

1‧‧‧第一擒縱輪

2‧‧‧中心區域

3‧‧‧軸柱

4‧‧‧穿孔

5‧‧‧配置

6‧‧‧臂部

7‧‧‧突起部

8‧‧‧齒狀物

11‧‧‧脈動齒輪

12‧‧‧輪圈

15‧‧‧擒縱齒輪

17‧‧‧中間齒輪

19‧‧‧枱面滾子

21‧‧‧脈動銷

23‧‧‧直接脈動擒縱叉石

24‧‧‧間接脈動擒縱叉

25‧‧‧擒縱叉石

26‧‧‧進入擒縱叉石

27‧‧‧叉部

28‧‧‧脫離擒縱叉石

第1圖是習用技術之同軸型桿式擒縱器的外觀圖。

第2圖是第1圖中之擒縱輪的頂視圖。

第3圖顯示出根據本發明之擒縱輪的第一實施例。

第4圖顯示出第二實施例。

第5圖及第6圖是根據本發明之擒縱輪組合於擒縱器機構內的示意圖。

1‧‧‧第一擒縱輪

2‧‧‧中心區域

4‧‧‧穿孔

5‧‧‧配置

6‧‧‧臂部

7‧‧‧突起部

8‧‧‧齒狀物

Claims (10)

1. 一種用於機械式時計機心之擺輪游絲調節系統，該擺輪游絲調節系統包括：(a)擒縱輪，其中該擒縱輪包含i.中心剛性區域，和ii.臂部，自該中心剛性區域朝向周邊區域沿著徑向延伸，其中該周邊區域包含齒狀物；(b)擺輪游絲和形成該擺輪游絲之一部分的脈動銷；以及(c)擒縱叉石，配置成與該脈動銷配合，其中該擒縱輪的旋轉受到該齒狀物與該擒縱叉石之間的撞擊所造成的震動所控制，其中該臂部係可撓的，以使該等齒狀物能做小量的切線或徑向移動或切線及徑向移動，以吸收該齒狀物與該擒縱叉石之間的撞擊所造成的震動，其中該等臂部係弧形，且朝向與該擒縱輪的旋轉相切的方向逐漸地彎曲，其中該等臂部的厚度由該中心剛性區域朝向該周邊區域逐漸地縮減，且其中該等齒狀物係由該等臂部的末端所形成的。
2. 如申請專利範圍第1項所述之擺輪游絲調節系統，其中該等臂部係沿著與該擒縱輪之旋轉方向相反的方向彎曲，且其中在該等臂部的末端處，該等齒狀物係沿著該擒縱輪之旋轉方向彎曲。
3. 如申請專利範圍第1項所述之擺輪游絲調節系統， 其中該等臂部係沿著該擒縱輪之旋轉方向彎曲。
4. 如申請專利範圍第1項所述之擺輪游絲調節系統，其中該中心剛性區域設有穿孔，以套接於軸柱上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之擺輪游絲調節系統，其中該中心穿孔包含有一提供該穿孔彈性的配置，以供將該擒縱輪套設至該軸柱上。
6. 如申請專利範圍第1項所述之擺輪游絲調節系統，其中該擒縱輪係由金屬或合金所製成，且以一板加工而成或是由LIGA技術成形。
7. 如申請專利範圍第1項所述之擺輪游絲調節系統，其中該擒縱輪係由脆性材料製成，例如玻璃、石英或矽，且係以蝕刻方法成形。
8. 如申請專利範圍第1項所述之擺輪游絲調節系統，其中該擒縱輪為機械式時計機心之調節系統的一部分，其包含一脈動齒輪，同軸地裝設在該擒縱輪上。
9. 如申請專利範圍第8項所述之擺輪游絲調節系統，其中該等臂部包含有突起部，用以定位脈動齒輪的角位置。
10. 一種時計，包含有一外殼，由一玻璃蓋封閉，其下設有一刻度盤，包含至少一類比式顯示器，該刻度盤界定出一包覆部，用以包覆一機械式機心，其中該機械式機心包含如根據申請專利範圍第1至第9項中任一項所述之擺輪游絲調節系統。