CN102193485B - 包括高频机械机芯的钟表 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钟表(1)，该钟表包括具有谐振器(9)和擒纵***(7)的机芯(5)，所述谐振器(9)为具有摆轮(8)和游丝(10)的类型，所述擒纵***(7)为具有轮(11)和瑞士杠杆(13)的类型。根据本发明，所述摆轮(8)以每小时多于36,000次振动的频率振荡，所述擒纵***(7)被至少部分穿孔以减小其惯性。本发明涉及高频钟表机芯领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种精确计时性能提高的钟表，更具体地涉及一种其机械机芯能够在每小时72,000次振动、即在10Hz的频率下工作的钟表。
背景技术
制造在5Hz的频率下工作的机芯以提高钟表的精度是已知的。但是，由于所产生的摆轮速度和需要进行重大改型，因此开发能够超过该频率振荡的机构变得非常困难。
文献EP 2 075 651提出了制造在高于5Hz的频率下工作的机芯，同时满足擒纵轮的齿数与频率的比值等于5。该专利文献因此揭示了对于10Hz的机芯，使用具有五十个齿同时仍保持相同直径的擒纵轮的必要性。在相同直径的情况下制造五十个齿构成一个很大的制约，这使得使用传统齿轮系进行的实施和改进变得困难。
发明内容
本发明的目的是通过提出一种钟表来克服上面提到的全部或部分缺陷，所述钟表的擒纵***能够通过改变机芯的有限数量的部件来增加摆轮振荡频率，从而提高机芯的精确计时性能。
本发明因此涉及一种钟表，该钟表包括具有摆轮-游丝类型的谐振器以及轮-瑞士杠杆式擒纵***的机芯，其特征在于：摆轮以每小时多于36,000次振动的频率振荡，以及，擒纵***被至少部分穿孔以减小其惯性并包括少于25个齿的擒纵轮。
因此，通过使擒纵***的惯性减小，即使在摆轮以每小时72,000次振动的频率振荡时，也可以保持“传统的”机芯构型，即，例如具有20个齿的擒纵轮和/或通常数量的轮副。
根据本发明的其它有利特征：
-摆轮以每小时72,000次振动的频率振荡；
-擒纵***的轮包括表面密度小于0.7mg.mm-2的主要突出表面；
-所述轮在其齿和/或轮缘处被穿孔；
-被穿孔的轮形成基本上三角形的框架，每个框架承载一个齿，由轮缘的内径形成基部，所述基部通过两个侧边与相关的齿连接；
-每个框架与其它两个相邻的框架成叠瓦状(即瓦式重叠)；
-每个框架的两个侧边中的第一侧边与前一框架的第二侧边相交叉，每个框架的两个侧边中的第二侧边与后一框架的第一侧边相交叉；
-前一框架的第二侧边与后一框架的第一侧边基本上在所述框架的基部的中间位置处接合；
-每个框架包围一个基本上四边形的凹部和两个基本上三角形的穿孔；
-擒纵***的轮包括二十个齿；
-所述轮由涂覆有二氧化硅的单晶硅形成；
-擒纵***的瑞士杠杆(即，瑞士叉瓦式擒纵机构的擒纵叉)包括表面密度小于1mg.mm-2的主要突出表面；
-瑞士杠杆被穿孔以形成蜂窝式结构，以便保持其机械抗力；
-瑞士杠杆的擒纵叉瓦由红宝石形成；
-瑞士杠杆由涂覆有二氧化硅的单晶硅形成；
-擒纵***的至少一部分包括外部涂层，以改变其摩擦学和/或机械性特征；
-摆轮为可变惯性类型；
-机芯的秒轮安装成以30秒完成一转，以便简化所述机芯的齿轮系。
附图说明
本发明的其它特征和优点将从下面参照附图以非限制性说明的方式给出的描述中明显地看出，附图中：
图1为根据本发明的钟表的正视图；
图2为根据本发明的谐振器和擒纵***的透视图；
图3为图2的顶视图；
图4为根据本发明的擒纵***的透视图；
图5为根据本发明的擒纵轮的顶视图；
图6为根据本发明的瑞士杠杆的顶视图。
具体实施方式
图1示出了总体上用1标记的钟表，该钟表包括壳体3，壳体3包括由后盖(未示出)和表面玻璃4封闭的中间部分2，该中间部分2用于在钟表1的所述后盖与表盘6之间接纳机械机芯5。如从图1可见，钟表1包括多个功能。
因而，钟表机芯5能够显示当前时间(时针、分针、位于9点处的30秒完成一转的小秒针、以及位于12点处的指示小秒针是在0与30秒之间还是在30秒与60秒之间的指示器)，以及显示日历(位于6点处)、时区(位于6点处的时间)、当前时间的24小时显示(位于3点处)、以及计时器(以30秒完成表盘6的一转的中央秒针和以60分钟完成表盘6的一转的中央分针)。
有利地，计时器和当前时间秒针通过以30秒完成表盘的一转来显示，以便提供十分之一秒的计时精度。该精度通过钟表机芯5的高频率来实现。
此外，这种类型的秒针显示——即，以30秒实现机芯5的秒轮的一次完整转动——还使齿轮系得以简化。事实上，秒轮与擒纵轮之间的比率因此除以二，这避免了添加额外的轮副。
有利地，根据本发明，钟表机芯5能够承受高于5Hz的频率，特别是10Hz的频率，为了达到此效果，根据本发明，机芯5优选地包括擒纵***7，该擒纵***7的惯性通过其质量的减少而减小。
在图2和图3所示的示例中，可以看出机芯5包括具有摆轮8和游丝10类型的谐振器9以及具有轮11和瑞士杠杆13类型的擒纵***7。所述图2和图3示出摆轮8为可变惯性类型，即，在轮缘的周边处可见的四个惯性块40可单独移动，以调整摆轮的惯性并最终调节机芯5。作为示例，摆轮8可由铜铍合金制成。
游丝10优选地与内桩41成一体部件，该内桩41安装在摆轮轴12上。在图2和图3所示的示例中，游丝10的外部线圈42在机芯5的静止部分例如桥夹板上被钉在外桩上。如从图3所见，游丝10的内部线圈43包括格罗斯曼(Grossmann)曲线，以补偿内桩41的使用。作为示例，游丝10可由单晶硅形成并涂覆有二氧化硅。
以惯常的方式，谐振器9经由安装在摆轮轴12上的板与擒纵***7协作。从图4至图6可以更清楚地看到，擒纵***7包括由突出的主要表面所形成的瑞士杠杆13(参见图6)。瑞士杠杆13主要由连接叉部15与擒纵叉臂16、17的杆14形成。叉部15包括两个彼此面对的角部18、19，在所述角部下面安装有镖形件(dart)20，以便分别与固定至摆轮轴12的所述板的销钉和所述板的下部相协作。
杆14在两个擒纵叉臂16、17之间接纳轴21，该轴21用于在机芯5的桥夹板与底板之间可旋转地安装瑞士杠杆13。最后，在每个臂16、17上安装有用于与擒纵轮11相接触的擒纵叉瓦22、23。擒纵叉瓦22、23可例如由人造红宝石形成。
优选地，根据本发明，杆14和臂16、17被穿孔以减小擒纵***7的惯性。优选地，所述突出表面(参见图6)被穿孔，以获得小于1mg.mm-2的表面密度，并且，根据所使用的材料，表面密度可降至0.18mg.mm-2。为了实现后一个值，瑞士杠杆13可例如由涂覆有二氧化硅的单晶硅形成。
清楚的是，如果臂16、17和/或所述杆的厚度为0.1 mm的硅，则未装配的瑞士杠杆13的惯性可低至0.75 mg.mm2，且当瑞士杠杆13被完全装配、即特别是装配有红宝石的擒纵叉瓦22、23时达到2.85mg.mm2。
还可设想至少在叉部15上具有附加涂层，例如类金刚石碳(DLC)形式的结晶碳，以改变其摩擦学和/或机械性特征。
最后，在图4至图6所示的示例中，杆14和臂16、17的穿孔优选地形成蜂窝型结构，以便在大大减小瑞士杠杆13的质量的同时保持其机械抗力。
擒纵***7还包括也由突出的主要表面形成的擒纵轮11(参见图5)。轮11形成在一个板25上，小齿轮27经由心轴24加装到该板上。心轴24和小齿轮27可彼此成一体。如图4和图5所示，小齿轮27包括八个对称的叶片44，所述叶片44随着靠近板25而逐渐向外展开，以易于将小齿轮27钉在轮11上。小齿轮27和心轴24可例如由金属或类似钢的金属合金形成。
板25包括通过五个臂28连接至轮缘29的轮毂26，该轮缘29包括二十个推动齿30。当然，臂28和/或齿30的数目可变化。但是，有利地根据本发明，在擒纵轮包括二十个齿30的情况下，钟表机芯5可在高频下、即例如在10Hz下很好地工作。
根据本发明，轮缘29和/或齿30被穿孔，以减小擒纵***7的惯性。优选地，所述突出的主要表面(参见图5)的穿孔提供了小于0.7mg.mm-2的表面密度，并且，根据所使用的材料，可提供低至0.16mg.mm-2的表面密度。为了获得后一个值，板25可例如由单晶硅形成并涂覆二氧化硅。
因此，清楚的是，如果板25的厚度为0.12mm，则擒纵轮11的惯性可低至1.59mg.mm2。
还可设想至少对齿30涂覆附加涂层，例如类金刚石碳(DLC)形式的结晶碳，以改变齿30的摩擦学和/或机械性特征。
齿30的凹部31在图5所示的示例中基本为三角形，但是，所述凹部当然可以具有不同的形状。
轮缘29在齿30之间被穿孔形成空间32，所述空间32被扩大以形成锐角α。此外，从每个齿30朝向轮毂26，轮缘29包括四边形的凹部33，并在每个凹部33之间包括基本上三角形的穿孔34。
如图5中的虚线所示，承载每个齿30的框架35因此是三角形的，基部36由轮缘29的内径形成，并且经由两个基本上直线的侧边37、38与相关的齿30连接。
在图5所示的示例中，每个框架35因此包括一个凹部33和两个穿孔34。此外，每个框架35与其它两个相邻的框架35成叠瓦状。因此，每个框架35包括与前一框架的侧边38相交叉的侧边37和与后一框架的侧边37相交叉的侧边38。最后，前一框架的侧边38与后一框架的侧边37基本在框架35的基部36的中间位置处接合。板25的这种构型在保持其机械性能的情况下大大减少了其质量。
因此，有利地根据本发明，由于钟表机芯的擒纵***7的上述调整，钟表机芯5能够承受高于5Hz的频率、尤其是10Hz的频率。
当然，本发明不限于所说明的示例，而是能够具有本领域技术人员可以想到的各种变型和改变。特别地，在板25中或在瑞士杠杆13中形成的每个穿孔31、32、33、34可具有不同形状和/或形成不同分布和/或不是通孔和/或不根据应用确定形状。
明显地，至少一个元件例如11、13的基本表面可突出不同的厚度，即，例如板25、每个臂16、17或杆14的厚度可变化，或不同于其它元件的厚度。
此外，还可根据应用和/或如果新的或其它材料特别适合时，改变作为示例给出的用于每个元件的材料。
Claims (18)
1.一种钟表（1），该钟表包括具有谐振器（9）和擒纵***（7）的机芯（5），所述谐振器（9）为具有摆轮（8）和游丝（10）的类型，所述擒纵***（7）为具有擒纵轮（11）和瑞士杠杆（13）的类型，所述钟表的特征在于，所述摆轮（8）以每小时多于36,000次振动的频率振荡，所述擒纵***（7）被至少部分穿孔以减小该擒纵***的惯性，并包括少于25个齿的擒纵轮。
2.根据权利要求1所述的钟表（1），其特征在于，所述摆轮（8）以每小时72,000次振动的频率振荡。
3.根据权利要求1所述的钟表（1），其特征在于，所述擒纵***（7）的所述擒纵轮（11）包括表面密度小于0.7mg.mm-2的突出的主要表面。
4.根据权利要求1所述的钟表（1），其特征在于，所述擒纵轮（11）的齿（30）具有穿孔（31）。
5.根据权利要求1所述的钟表（1），其特征在于，所述擒纵轮（11）的轮缘（29）具有穿孔（32，33，34）。
6.根据权利要求5所述的钟表（1），其特征在于，被穿孔的所述擒纵轮（11）形成框架（35），每个框架承载一个齿（30）并且所述框架为三角形，由所述轮缘（29）的内径形成基部（36），并且所述基部通过两个侧边（37，38）与相关的齿（30）连接。
7.根据权利要求6所述的钟表（1），其特征在于，每个框架（35）与其它两个相邻的框架（35）成叠瓦状。
8.根据权利要求7所述的钟表（1），其特征在于，每个框架（35）的两个侧边中的第一侧边（37）与前一框架的第二侧边相交叉，每个框架（35）的两个侧边中的第二侧边（38）与后一框架的第一侧边相交叉。
9.根据权利要求8所述的钟表（1），其特征在于，所述前一框架的第二侧边与所述后一框架的第一侧边在所述框架（35）的所述基部（36）的中间位置处接合。
10.根据权利要求6所述的钟表（1），其特征在于，每个框架（35）包围一个四边形的凹部（33）和两个三角形的穿孔（34）。
11.根据权利要求1所述的钟表（1），其特征在于，所述擒纵***（7）的所述擒纵轮（11）包括二十个齿（30）。
12.根据权利要求1所述的钟表（1），其特征在于，所述擒纵轮（11）由涂覆二氧化硅的单晶硅形成。
13.根据权利要求1所述的钟表（1），其特征在于，所述擒纵***（7）的所述瑞士杠杆（13）包括表面质量小于1mg.mm-2的突出的主要表面。
14.根据权利要求1所述的钟表（1），其特征在于，所述瑞士杠杆（13）被穿孔以形成蜂窝型结构，以便保持所述瑞士杠杆的机械抗力。
15.根据权利要求1所述的钟表（1），其特征在于，所述瑞士杠杆（13）由涂覆二氧化硅的单晶硅形成。
16.根据权利要求1所述的钟表（1），其特征在于，所述擒纵***（7）的至少一部分（15，30）包括外部涂层，以改变该部分的摩擦学和/或机械性特征。
17.根据权利要求1所述的钟表（1），其特征在于，所述摆轮（8）为可变惯性类型。
18.根据权利要求1所述的钟表（1），其特征在于，所述机芯（5）的秒轮安装成以30秒完成一转，以便简化所述机芯的齿轮系。
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