用于鐘表機心的擒縱機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于用于鐘表機心的擒縱機構(gòu)，特別是瑞士杠桿或英式杠桿擒縱機。本發(fā)明更具體關(guān)于由沖擊針和擒縱叉形成的組件的優(yōu)化。
【背景技術(shù)】
[0002]由沖擊針和擒縱叉形成的組件容許擒縱機構(gòu)的輪的齒從杠桿解鎖和平衡輪的沖擊。在沖擊期間，連接于平衡物的沖擊針和擒縱叉利用每次振動將來自擒縱杠桿的能量傳送至平衡物。
[0003]常規(guī)系統(tǒng)由圓形或〃半月〃形針形成，該圓形或〃半月〃形針具有除去的圓的一部分，以允許針以足夠穩(wěn)定的方式進入叉內(nèi)。叉采用矩形切口的形式，與沖擊針接觸的表面為平面。
[0004]根據(jù)平衡物的振蕩頻率、擒縱杠桿的旋轉(zhuǎn)幅度和其旋轉(zhuǎn)軸線的位置，或其它大小，常規(guī)系統(tǒng)中不可避免存在沖擊針與叉之間的一些滑動。叉與沖擊針之間的接觸表面相同，用于解鎖和用于沖擊，即是說，在解鎖發(fā)生在第一振動中時接觸的成對表面與在沖擊發(fā)生在第二振動中時接觸的成對的表面相同。然而，可對于解鎖功能為最佳的幾何形狀可對于沖擊功能不是最佳的。在常規(guī)系統(tǒng)中，沖擊針和叉的幾何形狀因此并未優(yōu)化。
[0005]優(yōu)化沖擊針與叉之間的接觸表面的幾何形狀的目的特別是在于減小摩擦，以便減小部分的損耗，或減少能量損失以提高擒縱機的效率。
[0006]本發(fā)明的目的在于提供在長使用時段內(nèi)準確且可靠的鐘表擒縱機構(gòu)。
[0007]有利的是提供具有非常低損耗的鐘表擒縱機構(gòu)。
[0008]有利的是提供具有非常低功率消耗且因此高效的鐘表擒縱機構(gòu)。
[0009]有利的是提供緊湊且穩(wěn)健的擒縱機構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的鐘表擒縱機構(gòu)實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的有利方面。
[0011]在本發(fā)明中，一種用于鐘表機心的鐘表擒縱機構(gòu)包括具有叉的擒縱杠桿和聯(lián)接于平衡輪的具有沖擊針的圓盤裝置，叉包括第一叉角和第二叉角。沖擊針包括構(gòu)造成接合第一叉角的接合表面的第一凸輪部分，以及構(gòu)造成接合第二叉角的接合表面的第二凸輪部分。根據(jù)本發(fā)明的方面，進入成與凸輪部分接合的接合表面(即，活動表面)包括非平面幾何輪廓，其構(gòu)造成在解鎖和沖擊作用期間減少滑動。
[0012]這使得有可能進一步優(yōu)化沖擊針上以及叉上的活動表面的輪廓，以消除或最小化這些元件之間的摩擦。試圖獲得滾動運動，而沒有進入成接觸的針和叉的部分之間的滑動。
[0013]根據(jù)優(yōu)選實施例，沿平衡物的一個旋轉(zhuǎn)方向，第一叉角操作為進入叉角，而第二叉角作為退出叉角，并且沿相反方向，第一叉角操作為退出叉角，而第二叉角作為進入叉角。然而，本發(fā)明還擴展至平衡物的每次返回循環(huán)僅具有一次解鎖和沖擊的擒縱機構(gòu)，并且在該情況下，叉角中的一個僅操作為進入叉角，而另一個僅作為退出叉角。
[0014]根據(jù)一個實施例，接合表面可包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分由表面部分互連，該表面部分不進入成與沖擊針的凸輪部分接觸。換言之，接觸表面為間斷的(包括中斷)。凸輪表面和接合表面構(gòu)造成使得進入叉角的接合表面的第一部分至少部分地執(zhí)行擒縱杠桿的擒縱叉瓦的解鎖功能，而退出叉角的接合表面的第二部分至少部分地執(zhí)行擒縱杠桿的所述擒縱叉瓦的沖擊功能。在變型中，進入叉角的接合表面的第二部分也至少部分地執(zhí)行擒縱杠桿的所述擒縱叉瓦的解鎖功能。在變型中，退出叉角的接合表面的第一部分也至少部分地執(zhí)行擒縱杠桿的所述擒縱叉瓦的沖擊功能。具有間斷接觸表面的該實施例提供了在解鎖和沖擊操作期間優(yōu)化活動表面的幾何輪廓的更多可能性。
[0015]在變型中，接合表面包括兩個部分，各個部分具有由其一階或二階導(dǎo)數(shù)中的連續(xù)函數(shù)限定的幾何輪廓，構(gòu)造成使得各個接合表面的第一部分主要執(zhí)行擒縱杠桿的擒縱叉瓦的解鎖功能，并且各個接合表面的第二部分主要執(zhí)行擒縱杠桿的擒縱叉瓦的沖擊功能。
[0016]在一個實施例中，沖擊針的凸輪部分中的各個包括由一階或二階導(dǎo)數(shù)中的間斷函數(shù)限定的幾何輪廓。在變型中，凸輪部分的一部分不進入成與接合表面接觸。在變型中，凸輪部分包括兩個部分，各個部分具有由其一階或二階導(dǎo)數(shù)中的連續(xù)函數(shù)限定的幾何輪廓，構(gòu)造成使得各個接合表面的第一部分主要執(zhí)行擒縱杠桿的擒縱叉瓦的解鎖功能，并且各個接合表面的第二部分主要執(zhí)行擒縱杠桿的擒縱叉瓦的沖擊功能。
[0017]接合表面和沖擊針的凸輪部分的幾何輪廓可包括對應(yīng)于齒輪齒的輪廓的至少一個部分。
[0018]在其中擒縱杠桿的擒縱叉瓦的解鎖和沖擊沿圓盤裝置的兩個旋轉(zhuǎn)方向執(zhí)行的實施例中，即，在平衡物的振蕩的各個半周期處，進入成與沖擊針接觸的叉的接合表面可相對于叉的中間平面對稱。沖擊針的一側(cè)上的凸輪表面可與針的另一側(cè)上的凸輪表面對稱，以實現(xiàn)沿平衡物的兩個旋轉(zhuǎn)方向的針和叉之間的相同接合。
[0019]在一個實施例中，叉可有利地通過沉積方法諸如光刻法來產(chǎn)生，或通過硅基材料的用于半導(dǎo)體工業(yè)的其它制作方法來產(chǎn)生。這使得有可能以高精度獲得復(fù)雜形狀的表面輪廓。
[0020]在有利實施例中，接合表面的幾何輪廓包括齒輪輪廓。沖擊針還可有利地包括互補的齒輪輪廓。
[0021]在第一變型中，齒輪輪廓為圓形輪廓的漸開線。該輪廓可有利地通過指定模塊的值(例如，0.2)以及沖擊針和擒縱杠桿在它們形成齒輪系的一部分的情況下將具有的相同數(shù)量的虛擬〃齒〃的值(例如分別為6和31)來自動地限定。
[0022]在第二變型中，齒輪輪廓為符合瑞士鐘表行業(yè)標準(NIHS)(例如，標準NIHS20-25)的輪廓。
[0023]沖擊針可具有常規(guī)形狀，例如，半月形。然而，沖擊針可具有與接合表面的輪廓互補的其它優(yōu)化輪廓，以在解鎖和沖擊接觸期間消除或最小化滑動。
【附圖說明】
[0024]本發(fā)明的其它有利目的和方面將在閱讀權(quán)利要求和以下實施例的詳細描述，以及附圖時顯現(xiàn)，在該附圖中: 圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于鐘表機心的擒縱機構(gòu)的示意性透視圖；
圖2a為根據(jù)本發(fā)明的實施例的擒縱機構(gòu)的叉沖擊針結(jié)構(gòu)的視圖。
[0025]圖2b為根據(jù)圖2a的實施例的變型的擒縱機構(gòu)的叉沖擊針結(jié)構(gòu)的視圖。
[0026]圖3為示出隨與沖擊針接觸的叉表面的曲線橫坐標變化的摩損功(或能量)的圖表，示出了三個類型的幾何形狀的比較:(i)圓形沖擊針和常規(guī)叉、(?)瑞士鐘表行業(yè)標準(NIHS)輪廓和(iii)圓形輪廓的漸開線。
[0027]圖4為由擒縱杠桿提供至平衡物的轉(zhuǎn)矩的圖表，其由靜態(tài)的FEM模擬產(chǎn)生，示出了三個幾何類型的比較:(i)圓形沖擊針和常規(guī)叉、(ii)瑞士鐘表行業(yè)標準(NIHS)輪廓和(iii)圓形輪廓的漸開線。
[0028]圖5a為處于第一沖擊階段的根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的擒縱機構(gòu)的叉沖擊針結(jié)構(gòu)的視圖。
[0029]圖5b為類似于圖5a的視圖的視圖，示出了第二沖擊階段。
[0030]部件列表 2平衡物
3擒縱機構(gòu) 5輪 9齒
7擒縱杠桿 11樞軸 13叉
19第一叉角(進入叉角)
23接合表面
23a第一部分
23b第二部分
23c中間部分(間斷)
21第二叉角(退出叉角)
25接合表面
25a第一部分
25b第二部分
25c中間部分(間斷)
27防護針 15杠桿 17擒縱叉瓦 17a進入擒縱 17b退出擒縱 4圓盤裝置 6臺圓盤 10沖擊針
12第一凸輪部分(進入凸輪) 14第二凸輪部分(退出凸輪)
8安全圓盤切口。
【具體實施方式】
[0031]參照附圖，用于鐘表機心的擒縱機構(gòu)包括具有齒9的輪5、擒縱杠桿7，以及聯(lián)接于平衡輪2的圓盤裝置4。
[0032]擒縱杠桿包括叉13、擒縱叉瓦17a，17b，以及使擒縱叉瓦與叉互連的杠桿15。杠桿借助于樞軸11旋轉(zhuǎn)聯(lián)接于機心框架。擒縱叉瓦接合輪的齒9，該輪連接于將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩輸送至輪的能量源。一個擒縱叉瓦形成進入擒縱叉瓦17a，而另一個形成退出擒縱叉瓦17b。擒縱杠桿還包括借助于例如驅(qū)動到叉的基部處的固定孔27中的針固定于叉的防護針27。所示的機構(gòu)對應(yīng)于瑞士杠桿類型的擒縱機。由于該原理是公知的，故常規(guī)元件及其操作將不在本說明書中更詳細描述。
[0033]圓盤裝置4包括具有沖擊針10的臺圓盤6，以及設(shè)有用于防護針的切口 16的小圓盤8。沖擊針10具有在一側(cè)上的第一凸輪部分12和在另一側(cè)上的第二凸輪部分14。沿圖2a和2b中示出的平衡物的旋轉(zhuǎn)的方向(第一振動)，第一凸輪部分12操作為進入凸輪，而第二凸輪部分作為退出凸輪。由于平衡物具有振蕩運動，故沿另一個旋轉(zhuǎn)方向(第二振動)，第一凸輪部分和第二凸輪部分的功能相反。
[0034]叉13具有第一叉角19和第二叉角21。沿圖2a和2b中示出的平衡物的旋轉(zhuǎn)的方向(第一振動)，第一叉角19操作為進入叉角，而第二叉角作為退出叉角。沿另一個旋轉(zhuǎn)方向(第二振動)，第一叉角和第二叉角的功能相反。
[0035]沖擊針的第一凸輪部分12構(gòu)造成接合第一叉角的接合表面23，而第二凸輪部分14構(gòu)造成接合第二叉角的接合表面25。進入成與凸輪部分接觸的接合表面包括非平面幾何輪廓。
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