TWI612400B - 時計擒縱機構次組件及包括此時計擒縱機構次組件的機械時計機心 - Google Patents

時計擒縱機構次組件及包括此時計擒縱機構次組件的機械時計機心 Download PDF

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Abstract

時計擒縱機構次組件(1)包括至少一桿(3)和至少一游絲(71)，其外端係被固定到游絲柱(73)。
至少一該游絲(71)和與其相關的該游絲柱(73)與該桿(3)形成單件組件。

Description

時計擒縱機構次組件及包括此時計擒縱機構次組件的機械時計機心
本發明關於時計擒縱機構，其包括至少一桿和至少一游絲，該游絲之外端係固定於游絲柱。
本發明亦關於包括至少一此類型的次組件之機械時計機心。
本發明關於時計機構的領域，且更具體地是關於包括功能性、現成的模組之擒縱機構的領域。
模組化組件的使用容許使用共用基座的產品之家族的製造，各藉由不同的選項或功能被個性化，在機械時計機心的情形下顯著地複雜化。
極高精度的模組或次組件的概念使得大規模的製造被與高品質的商品結合。
因此，用於時計機心的模組化次組件為習知的，揭露於以ETA SA.為名所申請之歐洲第11193173.9號和11193174.7號專利申請案中。揭露於這些專利申請案中的機械化模組被不可逆地預先調整和裝配，以確保其設定的 耐久性。
然而，在習知的實施例中，模組並非均允許部件數目的減少，部件數目的減少將同時減少製造成本和簡化裝配計畫，使得中級技術人員能裝配和調整最複雜的功能。
以TISSOT為名所申請之瑞士第447042號專利申請案係揭露用於固定游絲的外端的裝置，其包括剛性支承件，該剛性支承件包括游絲被螺入其間的波狀路徑中之突柱，且該剛性支承件係被包含在該等突柱之一者中的重疊部分橫向地保持。
以ROLEX為名所申請之歐洲第2151722A1號專利申請案係揭露一種游絲，其具有以偏距捲繞的至少兩共平面之條體，當各條體的末端之一者係繞心軸相對於條體的另一末端角位移時，其係能抵銷可能被施加在中央心軸上的橫向力。在變形中，這些條體藉由其各自的兩內端和外端被彼此接合。
以ROLEX為名所申請之歐洲第2347126A1號專利申請案係揭露一種游絲，其中游絲的條體之外端係與用於連接時計框體的構件一體地製造，此連接構件的剛性係大於游絲的剛性。連接構件和框體具有互補的軸承面。
因此，本發明擬提供一種次組件，其具有減少的部件數量，部件係具有平均組裝和調整的複雜性。
特別是，游絲的組裝係為一難以自動化的操作。一體 成型於易於處理的次組件的游絲之概念允許提高了組裝的自動化。
為此目的，本發明採用新的微部件製造技術，微機電系統(MEMS)、光刻模造成型技術(LIGA)、微影術(lithography)等等，來優化在此顯示為次組件之模組的製造。根據情況，這些次組件可被不可逆地裝配到彼此，如上述兩專利申請案中所述，或以習知方式被定位及組裝。
本發明關於時計擒縱機構次組件，其包括至少一桿和至少一游絲，該游絲的外端係固定到游絲柱，其中至少一該游絲和與其相關的該游絲柱係與該桿形成單件組件。
根據本發明的特徵，至少一該柱係為可調整位置的，且係由鎖定機構鎖定在預先調整好的位置。
根據本發明的特徵，該柱係由彈性復位機構固定到該桿，該彈性復位機構係與該柱和該桿為單件。
本發明係同樣涉及機械時計機心，其包括至少一個此類型的次組件。
將部件製造為單件，且特別是與板或桿，的優勢在於可減少零件數目及避免組裝問題。本發明的好處來自於這些單體部件係搭配精度而製成(一般而言，這些零件係由，例如矽，所製成，且因此享有微米級的精度)。
單體次組件具有確保中心之間的距離和形成現成機構之主要優勢，特別是在較佳的應用中的振盪器。
本發明係特別與撓性支承件配合，其係具有以下的優 點：- 保證的精度；- 非常少或零的摩擦程度；- 因沒有摩擦或至少非常少的摩擦程度，故在機心中無遲滯；- 無潤滑；- 無間隙；- 無磨耗。
撓性支承件的製造造成限制，特別是受限的移動距離、低復位力和受限的負載。然而，這些限制對於一些鐘錶功能，特別是關於調節的鐘錶功能而言並非過高的。
這些限制藉由中心之間的高精度距離得到充分的補償，小數目的部件也可製成且因此降低了複雜性和組裝時間。根據本發明的次組件具有很大的產業優勢：在次組件中的機構，特別是振盪器，形成準備好被組裝到機心中的部件。此外，沒有什麼可以阻止整個機心被設計為本發明的次組件之形式。
1‧‧‧次組件
2‧‧‧板
3‧‧‧桿
13‧‧‧軸承載體
14‧‧‧彈性復位機構
20‧‧‧單件部件
41‧‧‧擺輪
44‧‧‧軸承
45‧‧‧樞軸(軸承)
46‧‧‧旋轉肩部
47‧‧‧心軸
48‧‧‧彈性吸震體
49‧‧‧前肩部
71‧‧‧游絲
72‧‧‧板
73‧‧‧(游絲)柱
74‧‧‧銷(分度)
74A‧‧‧銷
74B‧‧‧銷
75‧‧‧彈性復位機構
76‧‧‧彈性復位機構
77‧‧‧外線圈
80‧‧‧位置調整機構
81‧‧‧(剛性)結構
82‧‧‧(位置)可調部件(可動柱)
83‧‧‧彈性條
84‧‧‧分度機構(突指)
90‧‧‧調整機構
91‧‧‧互補分度機構(電梳)
92‧‧‧撓性條
92A‧‧‧撓性條
93‧‧‧臂
94‧‧‧夾緊機構(夾具)
95‧‧‧互補止擋表面
96‧‧‧撓性元件、夾條彈簧、條彈簧夾
97‧‧‧突出(止擋表面)
98‧‧‧鎖定機構、撓性元件、撓性條
99‧‧‧突出、鎖定突指、突指
100‧‧‧機械時計機心
A‧‧‧第一啟動位置
B‧‧‧第二釋放位置
本發明的其他特徵及優點將在參照所附圖式來閱讀以下的詳細說明後更加明瞭，其中：-圖1顯示根據本發明之次組件的示意側視圖，對於擒縱機構的特殊情形和具有與桿被製成為單件的游絲。
-圖2以類似於圖1的方式顯示一類似的變形。
-圖3以類似於圖1的方式顯示一變形，其中游絲係與柱被製成為單件，該柱係接著與由一體的彈性復位機構所連接之桿被製成為單件。
-圖4以類似於圖1的方式顯示一變形，其中游絲係與柱被製成為單件，該柱係接著與桿被製成為單件，且其中游絲的外端係由與桿形成為單件的銷夾緊，且該等銷的至少一者係由一體的彈性復位機構連接到桿。
-圖4A顯示一桿，其係包括收納在由彈性復位機構連接到桿的軸承載體中的樞軸，用以樞接旨在接收游絲的內端之擺輪。
-圖5顯示具有間隙之習知的銷之平面圖和側視圖。
-圖6顯示在一體的彈性復位機構的影響下夾緊游絲的這類型的一對銷之平面圖和側視圖。
-圖7、8及9顯示單體次組件的平面圖，其包括用於同樣在組件中一體成型的部件之位置可調機構，該調整機構係可由夾緊機構鎖定於定位。
-圖7顯示用於經由彈性調整機構鉤住游絲之樞軸的調整，彈性調整機構包括電梳、位在於調整好的位置之電梳的位置之夾具、以及控制此夾緊機構的鎖定機構。
-圖8顯示類似的範例，其中電梳被保持在兩撓性條之間且形成雙穩部件。
-圖9顯示與以電梳固定位在撓性條的末端之分度類似的機構，電梳被條彈簧夾壓到分度上，條彈簧夾接著由鎖定突指固定。
-圖10顯示通過樞軸的心軸和與板或桿為單件的吸震器軸承之截面圖。
-圖11為包括根據本發明的次組件之時計機心的示意圖。
本發明關於時計機構的領域，且更具體地關於整合功能性的、現成的模組之機心。
本發明關於時計擒縱機構次組件1，其包括至少一桿3和至少一游絲71，游絲71的外端係固定於游絲柱73。
根據本發明，此類型的至少一游絲71和與其有關的柱73與桿3形成單件組件。
在有利的變形中，如圖7至9所見，此類型的至少一柱73係為可調整位置的，且由鎖定機構固定在預先調整好的位置。
圖1顯示一情形，其中柱於游絲71的平面與板72整合為一體，平行於實際的桿3之平面且與其為整合為一體，其全部形成單件部件20。
圖2顯示一情形，其中柱73從桿3突出，且其中柱73的末端係位在游絲71的平面，平行於桿3的平面，其全部形成單件部件20。
圖3及圖4顯示一情形，其中柱73同時延伸超過游絲71的水平和桿3的水平之兩水平，其全部形成單件部件20。
如特別見於圖2或圖3中，游絲71係與柱73被製成為單件，游絲係經由其外線圈77附接於柱73。此柱73接著與桿3被製成為單件，該桿3係由一體的第二彈性復位機構75所連接，第二彈性復位機構75係與柱73和桿3被製成為單件。較佳地，藉由利用第二彈性復位機構來達成之柱的位置調整係由夾緊機構來維持，該夾緊機構未顯示於圖3，但其範例顯示於圖7和9。
游絲71的外線圈之有效長度的調整可以各種方式來達成。
在一變形中，游絲71的外線圈77係由與桿3為單件的兩銷74A、74B所夾緊。
在另一變形中，至少一銷74係由第二彈性復位機構76固定到頂桿3，第二彈性復位機構76係與該至少一銷74A或74B和桿3為單件，且傾向去移動該銷使其更靠近另一銷74B或74A。
圖4因而顯示圖3實施例的變形，其中游絲71亦與柱73被製成為單件，柱73接著與桿3被製成為單件，且其中游絲的外端係在離柱73一距離之處由銷74A和74B夾緊，銷74A和74B與桿3為單件，共同形成用於修改游絲71之有效長度的分度74之同等物。
在不具有任何間隙的實施例中，如圖6所示，該等銷74A和74B的至少一者係由彈性復位機構76連接及固定到桿3，並與桿3結合為一體，彈性復位機構76係與該至少一銷74及與桿3為單件，並傾向去移動該銷使其更 靠近另一銷74。
然而，圖5顯示具有非常小間隙的實施例，其中銷74A和74B之徑向、獨立的調整係調整機心在各個位置的等時性。
此彈性復位機構76係特別由位在游絲71的平面、或桿3的平面、或任何其他的平面之一個或多個撓性元件所形成。在有利的變形中，游絲71及/或銷74A或74B可被局部地切口，以容許個別的、切口對切口的調整。
為了允許機構1簡單的預先調整，其部件的至少一者係為可調整位置的，且由鎖定機構鎖定在預先調整好的位置。
在特定的變形中，如圖7至9所示，次組件1包括位置可調機構80，其係包括剛性結構81。此剛性結構81較佳係由桿3所形成，且透過至少一彈性條83承載至少一位置可調部件82(特別是由柱所形成或承載柱73)。此可調部件82包括分度機構84，佈置來與包含在調整機構90內的互補分度機構91配合。此互補分度機構91係可拆卸地安裝於分度機構84，且可由彈性地固定到結構81之夾緊機構94鎖定於配合位置。夾緊機構94係接著經受鎖定機構98的作動，其係允許機構94去佔據調整機構90為不受限制的分離位置，或夾緊機構94妨礙調整機構90的占用位置。鎖定機構98係接著同樣被彈性地固定到結構81。
在一變形中，此位置可調機構80承載位置可調部件 82，其係承載用於接收擺輪41的樞軸之軸承44或軸承載體13，擺輪41之樞軸係旨在以與前面相同的結構來接收游絲71的內端。
在圖7的情形中，此位置可調部件82包括分度機構84，其係佈置來與包含在調整機構90中的互補分度機構91配合，該互補分度構件91在此係由電梳或扇形齒輪所形成。此互補分度機構91係可拆卸地安裝於分度機構84。其亦可由夾緊機構94鎖定在配合位置。
此夾緊機構94係藉由至少一撓性元件96彈性地固定到結構81，且較佳係接著經受鎖定機構的作動，其允許機構94去佔據調整機構90為不受限制的分離位置，或夾緊機構94妨礙調整機構90的占用位置。此鎖定機構包括至少一撓性元件98，其係形成搭接片且彈性地固定到結構81，該至少一撓性元件98在此包括突出99，其與夾具94的突出97配合，以保持夾具在位置調整過程中遠離，或與夾具94的互補止擋表面95配合，作為夾具在位置調整被執行時的保護措施。後者係為叉的形式，藉以限制被包含在電梳91中的臂93的移動距離。
圖8顯示類似的範例，其中電梳91係被保持在兩大致對齊的撓性條92和92A之間，且形成由屈曲操作的雙穩部件，組件可佔據兩穩定的位置：電梳91與可動柱82的突指84配合的第一啟動位置A，以及電梳從突指脫離的第二釋放位置B。
圖9顯示類似的機構，其係類似於電梳91鎖定位在 撓性條83的末端之分度84，電梳91被屬於夾具94的條彈簧夾96壓向分度84，夾具94接著由安裝在至少一撓性條98上的鎖定突指99鎖定，該突指99與條96的止擋表面97配合。
如上所示，在此所顯示之用於在與游絲的軸同心的移動距離上調整柱的特定應用的這種結合的調整、夾緊和鎖定機構係可應用於廣範圍的應用：定位軸承、止擋構件、分度銷或其他元件。
在根據圖10的一變形中，桿3與至少一吸震器軸承形成不可分離的單件部件，用於接收旨在接收游絲71、或擒縱機構之部件的內端之擺輪41的軸桿。
特別是，在圖4A所示之有利的變形中，為了樞接旨在接收游絲71的內端之擺輪41，桿3包括收納在軸承載體13中的樞軸45，該軸承載體13係由彈性復位機構14連接到桿3。同樣地，此軸桿45可被佈置在板2上。
軸桿45可由習知的軸桿所形成，或由撓性支承件所形成。
在特定的版本中，軸桿45為與桿3或與板2為單件的撓性支承件，視情況而定。
在特定的版本(未顯示)中，擺輪41的一末端係與撓性支承件和桿3(或分別與板2)為單件，擺輪接著具有受限於撓性支承件的餘隙之移動距離，撓性支承件接著有利地在數個階段被製成，以允許擺輪之足夠的角位移，撓性支承件接著與桿3(或分別與板2)為單件。更具體 地，此類型的撓性支承件可由實際游絲71所形成。
在另外的變形(未顯示)中，擺輪41係在各側藉由形成游絲71的撓性支承件而被鉤到桿3及板2兩者，此兩游絲71在相同方向或相反方向上施加力矩。
較佳地，此彈性復位機構14係與桿3和軸承載體13為單件，且在一變形中，軸桿45同樣形成此單件次組件1的部分。
在次組件1的特定實施例中，桿3包括至少一軸承44或45、或軸承載體13，用於接收旨在接收游絲71的內端之擺輪41的軸桿，且至少一該軸承44或45、或該軸承載體13係與桿3被製成為單件，且包括用於徑向地保持擺輪41的心軸47之旋轉肩部46、以及用於軸向地限制心軸47的末端之前肩部49，旋轉肩部46和前肩部49係由彈性吸震體48承載在一起，彈性吸震體48亦與其為單件。
在一有利的實施例中，次組件1係由矽所製成。軸桿45的樞接點係由，例如，在矽基板中之各向異性(KOH)的蝕刻，所界定。具有寶石組裝的版本亦為可能的。最大的優勢在於樞接點非常精密的定位(離中心的距離，垂直度)。
吸震體可因此被部分或全部地製成在板中：吸震體彈簧可與板被接合地製成。兩寶石中的一者(或兩者)可與板被接合地製成。樞接接著直接發生在矽中。樞接點可在具有類鑽碳(DLC)或其它表面塗層的矽中被製成為直 的。因此，沒有更多的寶石及旋轉點被非常精密地定位。
在一特定的實施例中，次組件1包括可分割的元件，以便於在較大的組件中之次組件的組裝，這些可分割的元件接著僅需被折斷，以賦予其中的一些組分一個或多個自由度。特別是，這些可分割的元件係位在游絲的內端與桿結合，且當擺輪41被組裝且游絲71被固定到擺輪的筒夾時，這些可分割的圓件僅需被折斷。
在一特定的變形(未顯示)中，次組件1包括整個擒縱機構。
在一特定的實施例中，包含在次組件1中之一體的彈性復位機構包括至少一撓性雙穩或多穩的元件，如圖8之範例所示，其係顯示由屈曲運作且包括介於兩大致對齊的彈性條92和92A之間的電梳91之雙穩元件，該組件係能佔據兩穩定的位置；電梳91與可動柱82的突指84配合的第一啟動位置A，以及電梳91係從突指84脫離的第二釋放位置B。
在根據本發明的次組件1係由矽所製成之有利的實施例中，被包含於其中之一體的彈性復位機構係預先加壓成矽氧化物狀態。
在根據本發明的次組件1之有利的實施例中，桿3係由可微機械加工的材料、矽、或矽氧化物所製成，且被包含於其中之一體的彈性復位機構係預先加壓成矽氧化物狀態。在微機電系統或光刻模造成型技術中的其他材料可被應用。石英、類鑽碳(DLC)、至少部分非晶材料、或金 屬玻璃係可被使用於這些應用中，儘管該列表並非限制性的。
桿3的特定結構及/或包含於其中之不可分離的單件部件可補償次組件1的這些結構性元件或機構之部件的擴張之影響。例如，為求一致性，其可以矽製成桿3，並接著氧化它。
本發明亦關於機械時計機心100，其係包括至少一個此類型的次組件1。
1‧‧‧次組件
2‧‧‧板
3‧‧‧桿
20‧‧‧單件部件
41‧‧‧擺輪
44‧‧‧軸承
45‧‧‧樞軸(軸承)
71‧‧‧游絲
72‧‧‧板

Claims (15)

  1. 一種時計擒縱機構次組件，包括：至少一桿；以及至少一游絲，該至少一游絲的外端係固定到游絲柱，其中，該游絲和與其相關的該游絲柱係與該桿形成單件組件，並且其中，該游絲柱為可相對於該桿調整位置的，且由鎖定機構鎖定在預先調整好的位置。
  2. 一種機械時計機心，包括：至少一個如申請專利範圍第1項之次組件。
  3. 一種時計擒縱機構次組件，包括：至少一桿；以及至少一游絲，該至少一游絲的外端係固定到游絲柱，其中，該至少一游絲和與其相關的該游絲柱係與該桿形成單件組件，並且其中，該柱係藉由彈性復位機構固定到該桿，該彈性復位機構係與該柱和該桿為單件。
  4. 如申請專利範圍第3項之次組件，其中，該彈性復位機構包括彈簧。
  5. 一種時計擒縱機構次組件，包括：至少一桿；以及至少一游絲，該至少一游絲的外端係固定到游絲柱，其中，該至少一游絲和與其相關的該游絲柱係與該桿形成單件組件，並且 其中，該游絲包括外線圈，該外線圈係被與該桿為單件的兩銷夾緊。
  6. 如申請專利範圍第5項之次組件，其中，該等銷的至少一者係藉由彈性復位機構固定到該桿，該彈性復位機構係與該至少一銷和該桿為單件，且傾向去移動該銷使其更接近該另一銷。
  7. 如申請專利範圍第6項之次組件，其中，該彈性復位機構包括彈簧。
  8. 一種時計擒縱機構次組件，包括：至少一桿；以及至少一游絲，該至少一游絲的外端係固定到游絲柱，其中，該至少一游絲和與其相關的該游絲柱係與該桿形成單件組件，並且其中，該桿與至少一吸震器軸承形成不可分離的單件部件，用於接收旨在接收該游絲或該擒縱機構的部件之內端的擺輪的樞軸。
  9. 一種時計擒縱機構次組件，包括：至少一桿；以及至少一游絲，該至少一游絲的外端係固定到游絲柱，其中，該至少一游絲和與其相關的該游絲柱係與該桿形成單件組件，並且其中，為了樞接旨在接收該游絲之內端的擺輪，該桿包括被收納在軸承載體內的樞軸，該軸承載體係藉由彈性復位機構連接到該桿。
  10. 如申請專利範圍第9項之次組件，其中，該彈性復位機構包括彈簧。
  11. 一種時計擒縱機構次組件，包括：至少一桿；以及至少一游絲，該至少一游絲的外端係固定到游絲柱，其中，該至少一游絲和與其相關的該游絲柱係與該桿形成單件組件，並且其中，該次組件包括位置可調機構，其包括經由至少一彈性條承載位置可調部件的剛性結構，該位置可調部件承載一個該柱，且包括分度機構，該分度機構係佈置成與包含在調整機構中之互補分度機構配合，該互補分度機構係安裝為能夠從該分度機構被分離，且可由彈性地固定到該結構之夾緊機構鎖定於配合位置，該夾緊機構接著經受鎖定機構的作動，該鎖定機構的作動允許該夾緊機構去佔據該調整機構為不受限制的之分離位置，或佔據該夾緊機構妨礙該調整機構之占用位置，該鎖定機構亦彈性地固定到該結構。
  12. 一種時計擒縱機構次組件，包括：至少一桿；以及至少一游絲，該至少一游絲的外端係固定到游絲柱，其中，該至少一游絲和與其相關的該游絲柱係與該桿形成單件組件，並且其中，該次組件包括位置可調機構，其包括經由至少一彈性條承載位置可調部件的剛性結構，該位置可調部件 承載軸承或軸承載體，用於接收旨在接收該游絲之內端的擺輪的樞軸，且該位置可調部件包括分度機構，該分度機構係佈置成與包含在調整機構中之互補分度機構配合，該互補分度機構係安裝為能夠從該分度機構被分離，且可由彈性地固定到該結構之夾緊機構鎖定於配合位置，該夾緊機構接著經受鎖定機構的作動，該鎖定機構的作動允許該夾緊機構去佔據該調整機構係不受限制的之分離位置，或佔據該夾緊機構妨礙該調整機構之占用位置，該鎖定機構亦彈性地固定到該結構。
  13. 一種時計擒縱機構次組件，包括：至少一桿；以及至少一游絲，該至少一游絲的外端係固定到游絲柱，其中，該至少一游絲和與其相關的該游絲柱係與該桿形成單件組件，並且其中，該桿包括用於接收擺輪的樞軸之至少一軸承或一軸承載體，該擺輪的樞軸係旨在接收該游絲之內端，且其中，至少一該軸承或軸承載體係與該桿被製成為單件，且包括用於徑向地保持該擺輪的心軸之旋轉肩部，以及用於軸向地限制該心軸的末端之前肩部，該旋轉肩部及該前肩部係一起由彈性吸震體所承載，該彈性吸震體亦與該旋轉肩部及該前肩部為單件。
  14. 一種時計擒縱機構次組件，包括：至少一桿；至少一游絲，該至少一游絲的外端係固定到游絲柱； 以及一體的彈性復位機構，其中，該至少一游絲和與其相關的該游絲柱係與該桿形成單件組件，並且其中，該一體的彈性復位機構係預先加壓成矽氧化物之狀態。
  15. 如申請專利範圍第14項之次組件，其中，該一體的彈性復位機構包括彈簧。
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