CN106716264B - 钟表及钟表机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钟表机构(1000)，其包括设置成在界面区域(3)中沿一定轨迹以相对运动方式彼此协作的第一构件(1)和第二构件(2)，其中第一构件(1)的第一路径(100)包括磁和/或静电致动装置(110)，其设置成在属于第二构件(2)的第二路径(210)中所包括的互补的磁和/或静电致动装置(210)上施加非接触力，其中，在第二路径(200)相对于第一路径(100)的整个单调相对运动中，第一构件(1)与第二构件(2)之间的相互作用能具有可变梯度，其包含与非接触力的变化对应的梯度的至少一个不连续位置，在一个变型中，梯度的不连续位置对应于非接触力的突然变化。

Description

钟表及钟表机构

技术领域

本发明涉及一种钟表机构，该钟表机构包括设置为在界面区域中沿一定轨迹以相对运动方式彼此协作的至少一个第一构件和至少一个第二构件，其中所述第一构件的第一路径包括第一致动装置，该第一致动装置设置成在属于所述第二构件的第二路径中所包括的第二互补致动装置上施加非接触应力。

本发明还涉及一种包括至少一个这样的机构的钟表。

本发明涉及钟表机构的领域。

背景技术

机械钟表学主要利用摩擦接触来将运动或力从一个构件传递到另一个构件，例如齿轮、跳簧、擒纵构件或其它元件。这种摩擦接触的主要缺陷是由于摩擦导致的能量损失，以及运动的传递与应力的传递之间的关系。例如，当两个构件在彼此接触的情况下各自绕一轴线枢转时，如果角速度从第一构件到第二构件增大，则转矩从第一构件到第二构件下降。此规律始终是有效的，而不仅仅是通常情况。它遵循能量守恒。

发明内容

本发明提出实现钟表机构的构件之间的最佳能量传递。该能量传递特别是涉及采用非接触方式的运动传递或应力传递。

因此，本发明还涉及钟表机构。

本发明还涉及一种包括至少一个这样的机构的手表。

附图说明

在阅读下文参考附图的详细描述后，本发明的其它特征和优点将显而易见，在附图中：

-图1是表示根据本发明的机构的能量变化的图，该机构包括可相对于彼此移动的两个构件并且包括用于根据两个构件中的一个构件的一个自由度相对于另一个构件的相对变化施加应力的非接触装置，该图示出在给定值的能量梯度的不连续性。

-图2是针对图1的机构表示可相对于另一个构件移动的构件根据同一自由度上的相对变化而承受的反作用应力的变化的图，并且针对图1的能量梯度不连续值示出所述应力的突然变化。

-图3和4以与图1和2相似的方式示出将未被施加转矩的第二构件定位成使得阈值两侧的能量梯度属于彼此相反的符号的情况。

-图5和6以与图1和2相似的方式示出对不同梯度范围之间的若干坡折部的归纳。

-图7示出根据本发明的钟表机构的示意性部分截面图，所述钟表机构包括位于具有U形轮廓的第一构件上的磁体和位于第二构件的一端上的具有阶梯部的铁磁性区域，第一和第二构件被示出处于与能量梯度不连续阈值对应的位置。

-图8至23以平面构型示出本发明的实施方案的各种变型的示意性部分平面图。

-图8示出处于与能量梯度不连续阈值对应的位置的具有任意轮廓和恒定厚度的第一构件以及由端对端接合的两个质量块组成的第二构件，在所述位置第一构件的边缘位于两个质量块之间的边界处。

-图9示出与图8相似的构型，其中两个质量块具有相同宽度但具有不同高度。

-图10表示属于凸轮-凸轮传递类型的根据本发明的机构，其中第一构件和第二构件具有特定外周轮廓，这里，第一构件在第一层级上延伸，第二构件包含相互重叠并且在适当位置一者超出另一者延伸的第一层级和第二层级，并且它们处于与能量梯度不连续阈值对应的位置，在该位置，第一构件的边缘定位成与第二构件的两个层级之一的边缘垂直。

-图11表示包括相互重叠并且在适当位置超出彼此延伸的第一层级和第二层级的第一延伸构件和位于臂的端部处的第二大致点状构件的组合，所述第一构件和第二构件处于其中第二大致点状构件定位成与第一构件的两个层级之一的边缘垂直的位置。

-图12是与图11对应的图，示出了两个能量相互作用坡度，其中第一构件的高度位于纵坐标上，而径向坐标位于横坐标上。

-图13示出与图11接近的变型，其具有相同的第一构件，并且第二构件承载具有曲线轮廓的元件。

-图14是与图12相似的图，其涉及图13的机构。

-图15至19更具体地涉及独立于机构的构件的运动的应力传递：

-与图1相似，图15表示可被返回的蓄积能量，其对应于靠近与能量梯度的不连续性对应的过渡值的坡折部处的能量水平。

-与图2相似，图16在纵坐标上示出与两个不同能量梯度区域的应力水平在纵坐标上之差对应的有效应力范围，并且在横坐标上示出包含蓄积区域和与该过渡值接近的窄定位区域的有效机械运动区域。

-图17示出与图16相反的构型，其中应力水平是正的。

-图18示出基于图8的机构的转换，其中第一构件1包括两个不同厚度的区域，过渡区域介于其间。

-图19示出图8的第一构件与图12的第二大致点状构件的组合；坡度之一因此为零，两个构件之间的相互作用在此是吸引相互作用，而在其它附图的实施例中该相互作用是排斥相互作用。

-图20示出齿轮结构，其中第一构件和第二构件两者都相当于带齿的轮，第一构件包括凸起，所述凸起与安装在第二构件的轮辐上的一系列名义齿协作，每个名义齿都包括与图8相似的两个质量块，并且以与上文在图8中所述相似的方式与第一构件的边缘协作。

-图21表示与日期机构的盘或星轮协作的跳簧的细节，第一构件包括凸起，其与如图10中由具有两个层级的第二构件形成的擒纵叉瓦协作。

-图22表示第一圆形构件，其枢转在各自都用作外周转轮并且各自都包括两个与图8的质量块相似的质量块的第二固定构件之间被引导，且其以与图8相似的方式与第一构件的边缘协作。

-图23组合了图22的引导功能和跳簧功能，第一构件为此包括不同层级的交替部段，与图11的实施例中一样。

-图24是表示包括具有无接触地相互作用的第一构件和第二构件的根据本发明的机构的钟表的框图。

-图25示出第一平面XOZ中的根据图1的第一能量图和第二平面YOZ中的第二能量图在空间中的理论的简化组合，其共同限定出边界与能量跳变对应的两个表面。

-图26表示本发明应用于击锤的上条及其防止回弹的保护的示意性平面图。

-图27在透视图中示出一方面围绕由臂承载的枢轴枢转的具有可变径向截面的扁平凸轮与另一方面位于凸轮外周的两侧的T形致动器之间的协作，T形件的竖杆重叠在凸轮外周上，并且横杆标记凸轮边缘处的止挡部。

-图28是组件的平面图，用虚线和点划线示出了T形件相对于凸轮的两个不同相对位置。

-图29是表示取决于相对渗透X的能量水平变化的图。

-图30和31在透视图和侧视图中示出了具有径向和高度两种变化的三维凸轮，其中两个翘曲面在翘曲的界面曲线处相交，凸轮被示出与圆柱类型的探杆协作。

具体实施方式

本发明提出实现钟表机构的构件之间的最佳能量传递。该能量传递特别是涉及采用非接触方式的运动传递或应力传递。

以下说明中的术语“应力”等同地指转矩、力以及组合了至少一个转矩和至少一个力的扭力(force torsor)。

本发明可应用于三维空间中。为了易于说明，示例是二维的，但应当理解，本发明可应用于任意数量的自由度，而不单纯在同一平面中。因而，其特别是可应用于枢转、旋转、平移运动和组合运动，例如，诸如用于上条柄轴或类似物的与平移运动组合的轮副的枢转。

以下说明中的用语“轮副”是指能够实现任何类型的运动的任何构件，而不仅仅是钟表制造方面通常所理解的旋转或枢转构件。

本发明的一个目的在于，在没有归咎于摩擦的能量损失的情况下并以独立于所传递的应力的动力学，容许应力从一个构件传递到另一个构件。简言之，本发明涉及运动特别是速度的传递与应力或转矩的传递之间的常规连接的分离。

为此，本发明利用应力的远程传递。

更具体地，使用磁场和/或静电场使得可以在至少两个构件之间产生排斥力和/或吸引力，其允许运动或应力以非接触方式在这些构件中的两个构件之间传递，并且因此消除归咎于摩擦的能量损失。此外，两个构件之间的磁和/或静电相互作用使得可以在给定时刻蓄能并形成用于临时蓄能的蓄能缓冲，并且随后返还该能量。本发明特别提出以极为精确的方式确定可执行一次或多次的这种能量重构的条件。这意味着储存的能量属于“第一构件+第二构件+相互作用”组合的储存能量，而不是单纯来自“第一构件+第二构件”，这样，通过将能量临时储存在“相互作用”中而允许运动的传递与应力的传递分离。一种机械模拟可包括在两个构件之间使用缓冲弹簧。

在下文中，轮副的“作用部(active part)”是指传递磁场或静电场的区域，或者由使其能够对这种场作出反应的材料制成的区域或进行了使其能够对这种场作出反应的处理的区域。

两个构件之间的磁相互作用在机械钟表学中已经被提出。然而，此类磁相互作用的主要缺陷在于运动学取决于施加在构件上的应力、力或转矩。换言之，所传递的运动取决于所传递的力或转矩。

本发明的一个目的在于克服该后一种缺陷。事实上，通过这两个构件之间的磁或静电相互作用势能的谨慎选择，可以获得独立于所传递的应力、力或转矩的运动学。为了阐明这种势能，图1和2在围绕两个不同轴线在一个平面中枢转的两个构件的一个非限制性示例的应用中图示了一般原理。在第一构件1的角度固定的情况下，图1在纵坐标上示出当第二构件2枢转时相互作用能EN根据由第二构件2与第一构件1形成的相对角度α的变化。第一应力(这里在此特定示例中为转矩)区域A对应于相互作用能EN在过渡角度θ0之前根据在第一坡度上的角度α的大致线性增加，之后为第二应力区域B，其对应于相互作用能E根据具有比第一坡度更高的绝对值的第二坡度上的角度α的大致线性增加。第二构件2承受的反作用应力在图2的图表中示出，其中应力EF位于纵坐标上，而同一角度α位于横坐标上：第一部分对应于第一应力A，这里为大致恒定的转矩，接着是具有第二大致恒定的应力B的第二部分，其中从一个应力水平到另一应力水平的切换发生在过渡角θ0附近。这里为转矩的应力EF的绝对值等于关于所涉及的自由度的能量导数的绝对值；在本示例中，所述自由度为角向的，所述值是关于角度α的能量EN的导数的绝对值。

因此，如果正转矩C施加至第二构件2，其中

|转矩A|<转矩C<|转矩B|，

则第二构件2将在过渡角θ0处自行调节。可见，在对于转矩C的特定范围的任何级别下，该角度θ0都独立于转矩C。

最概括而言，本发明涉及包括至少一个第一构件1和至少一个第二构件2的钟表机构1000。该至少一个第一构件1和该至少一个第二构件2设置成在界面区域3中在一定轨迹上以相对运动方式彼此协作。

第一构件1包括第一路径100，该第一路径100包括第一致动装置110。第二构件2包括第二路径200，该第二路径200包括第二互补致动装置210。第一致动装置110设置成在第二互补致动装置210上施加非接触应力，或者相反。

根据本发明，在第二路径200相对于第一路径100的整个单调相对运动中，第一构件1与第二构件2之间的相互作用能具有包含与非接触应力的变化对应的至少一个不连续位置的可变梯度。

更具体地，第一构件1与第二构件2之间的相互作用能具有非零且可变的梯度，其包含与非接触应力的变化对应的至少一个不连续位置。

第一致动装置110和第二互补致动装置210分别被选择为主动的和被动的磁性和/或静电致动构件，或者相反。

作为一种特别有利的方式，梯度的这种不连续位置对应于非接触应力的突然变化，如图2中在过渡角θ0处可见的。

在一个特定变型中，一个这样的第一构件1和一个这样的第二构件2设置成在预定的界面区域3中在重复的轨迹上以相对运动方式彼此协作。

在一个特定变型中，第二互补致动装置210包括至少一个穿透区域30，该穿透区域30靠近阻挡区域40并与其相区别。穿透区域30和阻挡区域40以不同方式与第一致动装置110协作。

位于穿透区域30与阻挡区域40之间的边界处并且与穿透区域30和阻挡区域40中的每一者连接的坡折部(break in the slope)对应于梯度的不连续位置。

更特别地，此坡折部是与梯度的不连续位置对应的屏障区域50。

此坡折部或屏障区域50可单纯由不同特性的两个质量块之间的边界处的前部构成，如图7所示，或者由渐进区域构成，例如图18或19的区域14，在该情况下，其被示出位于第一构件1上，因为显然第一构件1和第二构件2可各自包括在此单纯针对特定非限制性情况示出的各种特征。第一致动装置110因此还可包括至少一个穿透区域30，其靠近阻挡区域40并与其相区别。穿透区域30和阻挡区域40以不同方式与第二互补致动装置210协作，并且同样通过屏障区域50隔开，与上文所述的相似。

在一个特定变型中，第一致动装置110与第二互补致动装置210之间的协作使得能够在第一构件1和第二构件2的特定的第一相对位置使它们的速度或位置同步，并且能够在第一构件1和第二构件2的其它特定的第二相对位置允许两个构件中的一个构件在应力(转矩和/或力)作用下相对于另一构件运动。

在一个特定变型中，至少在贴近一个极限位置时，第一致动装置110在穿透区域30上施加基本恒定的第一应力。

在一个特定变型中，至少在贴近一个极限位置时，第一致动装置110在阻挡区域40上施加基本恒定的第二应力。

在一个特定变型中，当贴近所述极限位置时，第一构件1的特定曲线轮廓与第二构件2的如上所述的屏障区域50面对。

更特别地，机构1000包括一个这样的第一构件1和一个这样的第二构件2，其设置成在包括第一部分的有效区域中实现相对运动，所述第一部分对应于第一应力区域，在所述第一应力区域中，由这些构件1、2中的一者在另一者上施加的相对应力或转矩处于第一水平。该有效区域包括对应于第二应力区域的第二部分，在所述第二应力区域中，由这些构件1、2中的一者在另一者上施加的相对转矩或应力至少在给定位置周围的部位处于与第一水平不同的第二水平，使得在第一应力区域与第二应力区域之间的边界处的界面上，第一构件1和第二构件2针对一定范围的有效应力、特别是确定的转矩相对于彼此精确地定位。

更特别地，在所述第一应力区域中，由构件1、2中的一者在另一者上施加的相对转矩或应力在第一水平大致恒定，并且在第二应力区域中，由构件1、2中的一者在另一者上施加的相对转矩或应力在与第一水平不同的第二水平大致恒定。

特别地，第一构件1与第二构件2之间的相互作用能梯度在该第二应力区域中比在第一应力区域中大。

在易于工业化的一个变型实施例中，至少一个第一构件1和至少一个第二构件2经由磁场或静电场的作用而彼此相互作用，并且所述第一应力区域对应于第一构件1与第二构件2之间的相对运动期间磁能或静电能的蓄积。

更特别地，在第二路径200相对于第一路径100的单调相对运动期间第一应力区域中蓄积的能量在能量梯度的不连续位置之前是恒定的，并且通过机构1000的设计被固定。当越过梯度的这种不连续位置时，储存的能量以相同的自由度或以至少一个其它自由度被返回。

特别地，在第一应力区域和第二应力区域中，第一构件1与第二构件2之间的相互作用能梯度是通过物理参数的连续变化产生的，该物理参数有助于第一构件1与第二构件2之间的磁或静电相互作用。

更特别地，与非接触应力的变化对应的梯度的不连续位置是第一构件1和第二构件2中的一个被另一个驱动的开始或结束时的位置。

图3和4以与图1和2相似的方式示出未被施加转矩的第二构件2的定位情况。在此情况下，图3的能量图示出由过渡角θ0界定并且具有不同符号的两个坡度的第一应力区域A和第二应力区域B。图4示出同样具有相反符号的多个应力水平，这些应力水平始终倾向于使第二构件2返回与过渡角θ0对应的角位置。

图5和6示出对多个坡折部进行归纳以获得随应力(这里是转矩)范围而变化的构件的定位。图5示出具有不同坡度并由中间角θAB和θBC界定的一系列应力区域A、B、C。图6示出，如果第二构件2上的应力使得：

|转矩A|<转矩构件2<|转矩B|，

则第二构件2被定位在θAB，而如果

|转矩A|<转矩构件2<|转矩B|，

则构件2被定位在θBC。此推理当然可外延至任何数目的应力范围。

图7示出钟表机构1000的一个示例性实施例，该钟表机构中包括的第一构件1和第二构件2上带有磁性元件。该第一构件1和第二构件2设置成在界面区域3中在一定轨迹上以相对运动方式彼此协作，其中第一构件1的第一路径100包括第一致动装置110，其在这里为磁体类型，并且设置成在属于第二构件2的第二路径200中所包括的第二互补致动装置210上施加非接触应力，第二互补致动装置210这里由铁磁性区域形成。根据本发明，在第二路径200相对于所述第一路径100的整个单调相对运动中，第一构件1与第二构件2之间的相互作用能具有包含与非接触应力的变化对应的至少一个不连续位置的非零且可变的梯度。这里第二路径200呈阶梯状，并且因此在第二构件2相对于第一构件1的***或移除的相对运动期间磁性相互作用是可变的。

可设想图7的不同变型实施例，特别地：

-作为磁体的第一构件1和由软铁制成的第二构件2，

-或者，作为磁体的第一构件1和作为磁体的第二构件2，

-或者，由软铁制成的第一构件1和作为磁体的第二构件2。

仍参照图7的布置结构，可以根据情况改变在与第一构件1或第二构件2的旋转轴线垂直的平面中的磁性元件的几何形状，或者改变与旋转轴线平行的磁性元件的厚度。在第一近似法中，如果气隙很小，则通过以下可以估算相互作用势能：即，与第一构件1和第二构件2之间的相交表面的乘积成比例的能量，第一构件1在相交界面区域3中的高度，以及第二构件2在相交界面区域3中的高度。

图8至23是本发明的变型实施方案的简单的非限制性例子的非常示意性的图示，这些例子处于平面构型，其中，比较容易实现在定位边界两侧的具有不同能量梯度的两个区域。

图8至14更具体地涉及独立于所传递的应力、特别是独立于所传递的转矩的运动传递。

在图8中，第一构件1在一个平面中延伸，并且第一构件1可具有根据此平面中的x和y坐标的任何轮廓，第一构件1的厚度是恒定的，并且第二构件2由两个质量块25和26组成，这些质量块在此以非限制性方式由平行六面体棱柱组成，所述平行六面体棱柱具有相同的厚度，但是在界面区域3中在与第一构件1相切的方向T上的宽度不同，并且设置成端对端。如果应力特别是转矩被施加至第二构件2，则第二构件2仍将定位成使得第一构件1的边缘11在交叉和界面区域3中被定位在两个质量块25和26之间的边界处，如在图8中所见的。

图9示出类似的构型，其中，两个质量块25和26的宽度相同但高度不同，图7中也可以是这种情况。

对前述变型的归纳包括构造凸轮-凸轮式传递，其中第一构件1和第二构件2可具有任何周边轮廓，并且以不同形式制成，包括齿轮系的形式。图10示出这种情况，其中第一构件1在单个层级上延伸，第二构件2包括相互重叠并且在适当位置延伸到彼此之外的第一层级27和第二层级28。特别地，此变型可经由第二构件2的周边处的简单的厚度差而容易地实现。

另一变型包括将延伸构件与大致点状构件组合，如在图11中所见的，其中，第二构件2包括在臂24的端部处的大致点状触针29。这里，第一构件1包括相互重叠并且在适当位置延伸到彼此之外的第一层级17和第二层级18。特别地，此变型可经由第一构件1的周边处的简单的厚度变化而容易地实现，其中，通过作用在第一构件1上的不同高度梯度H上，会产生如在图12中所见的两个能量相互作用坡度，其中第一构件1的高度H位于纵坐标上，并且半径坐标R位于横坐标上。

图13示出与图11接近的一种变型，在此变型中，所给出的其中一个构件——这里为第二构件2——承载曲线轮廓元件23，该元件不必须是扁平的，并且对应于图11的点状构件沿一个轮廓的集成。第二构件2的此曲线轮廓元件23可紧邻第一构件1切向地延伸，但具有很小的径向尺寸，所述元件23可被视为线状的。图14与上述图12类似。

图15至19更具体地涉及独立于机构1000的构件的运动的应力传递。

如下文可见的，不仅明确限定了在坡折部的位置，而且还清楚确定了磁性和/或静电相互作用能。这适用于上文以非限制性方式描述的不同变型。

如在图18中所见的，基于图8的机构的转换允许第一构件1独立于第二构件2的运动与第二构件2交换能量。在此非限制性例子中，第一构件1包括不同厚度的两个区域12和13，其间可存在过渡区域14。当第一构件1进行运动(特别是枢转)并且第二构件2的作用部在图18的例子中从区域12移动至区域13时，第一构件1在第二构件2上施加应力，特别是转矩。通过作用于区域12和13的厚度，可以改变所述交换应力，而不会由此改变运动学情况。

图9至13的所有例子也能以类似的方式被归纳为应力尤其是转矩的可变传递。它们也可被归纳为坡度之一为零的情况。图19示出这样一个例子，其中两个构件之间的相互作用为吸引作用，而在另一些示出的实施例中，该相互作用优选为排斥作用。

图15与图1相似，示出可被返回的蓄积能量EA，其与接近过渡角θ0的坡折部处的能量水平对应。

图16与图2相似，表示有效应力(特别是有效转矩)的范围DU，其对应于区域A和B的应力水平之间的在纵坐标上的差别，而横坐标表示有效机械运动区域ZU，其包含蓄积区域ZA，特别是磁和/或静电蓄积区域，以及接近过渡角θ0的窄定位区域ZP，特别是磁性和/或静电定位区域。图17示出相反的构型，其中应力水平是正的。

图20至23示出在钟表学上的应用的若干具体的非限制性例子。

图20示出齿轮结构，其中第一构件1和第二构件2均相当于带齿的轮。在此非限制性例子中，第一构件1包括与安装在第二构件2的辐条24上的一系列名义齿22协作的凸部19，这些名义齿22中的每一个都包括与图8或图9的质量块相似的两个质量块25和26，并且它们与第一构件1的边缘11的协作与上文参考图8和9所述的协作相似。图21示出与日期星轮或类似装置协作的跳簧的细节，其中，由具有如图10中的两个层级27和28的第二构件2形成的擒纵叉瓦与第一构件1的齿状凸部19相互作用。

图22示出在固定的第二构件2之间对第一构件1例如在枢转期间的引导，每个第二构件2都用作外周转轮并且都包括与图8或图9的质量块相似的两个质量块25和26，且它们与第一构件1的边缘11的协作与上文参考图8和9所述的协作相似；由于不存在机械接触且因此不存在归咎于摩擦的损失，因此实现了无游隙引导。图23组合了图22的引导功能和跳簧功能，为此，第一构件1包括如图11的实施例的不同层级17和18构成的交替部段。

虽然没有阐述全部可能的钟表制造应用(存在许多这种应用)，也可通过非限制性例子的方式引用以下方案：

-借助于凸轮实现运动的转换：第一构件1具有凸轮的轮廓，第二构件2具有弹簧靠置在其上的杠杆的轮廓。通过使凸轮旋转可以将弹簧上条或释放弹簧。一个应用例子是用于瞬时日期机构的释放弹簧；

-借助于心形件实现初始化功能：第一构件1具有计时码表心形件的轮廓，并且第二构件2采取压迫心形件使其归零的锤件的轮廓。

-借助于跳簧实现保持功能：第一构件1具有例如与带齿的日期盘相似的轮廓，并且第二构件2具有在离散位置定位于盘中的跳簧的轮廓。第二构件2可安装成在具有回位弹簧的情况下围绕轴线枢转，或者是静止不动的，由磁和/或静电势能确保定位；

-利用第一构件1和第二构件2实现图26中象征性示出的打点机构，其中，第一构件1和第二构件2中的一者代替上条弹簧，而另一者代替相对弹簧(counter spring)。

特别地，通过同时作用于若干自由度，本发明可以实现许多构型。

图27示出扁平凸轮80与致动器85之间的协作。凸轮80——其径向截面在最大截面81与最小截面82之间变化——在此大致表示为三凸角元件的形式，所述三凸角元件的径向凸部也是截面最大的区域。该凸轮80围绕臂84承载的枢轴83枢转。致动器85是双致动器，并且具有在凸轮80的外周的两侧上的T形轮廓：T形件的竖杆86、88设置为重叠在凸轮外周上，并且横杆87、89设置为在凸轮80的外边缘90上标记止挡部。

在一个自由度中，坡度可以为零。

并且，在另一自由度中，易于改变在与致动器85协作的区域中的凸轮80的宽度。

图28以虚线和点划线表示T形件相对于凸轮的两个不同相对位置：

-第一位置，其中竖杆86的远端到达凸轮80的外边缘90，在这种情况下，图29中的能量水平为零；

-第二位置，其中竖杆86的远端到达凸轮80的内边缘91，在这种情况下，图29中的能量水平恒定在水平E1，直至横杆87到达凸轮的外边缘90处的止挡位置。

凸轮的可变径向截面决定了斜坡的长度。

凸轮轮廓的径向峰部和谷部使得能够修改屏障止挡部的作用点。

因此，通过组合峰部和谷部的截面和位置，可以允许关于在致动器85与凸轮80之间的场按需修改致动器85的能量E1的变化。

在一个特别的简化实施例中，凸轮80利用排斥作用被充磁。

应指出，在此实施例中，气隙始终相同，这确保了正确的操作。

简言之，在与其中一个梯度为零的情况对应的图27的此机构中，如在图29中所见的，存在大小可变的能量水平：由致动器形成的第一构件以第一自由度移动，这里该移动为平移，而由凸轮80形成的第二构件以第二自由度旋转运动，并且面向致动器的凸轮的有效宽度决定了斜坡的尺寸，并因此决定了能量水平的高度。所述不连续位置的能量水平在第一或第二构件的第二自由度变化时发生改变。

在磁性和静电两种实施例中，这种以两个自由度工作的机构容易实现并且是紧凑的，并且很适合各种应用，例如日历释放凸轮，其中该凸轮的构型能够克服与来自跳簧在高速下的高转矩的传递相关的始终困难的约束，或需要恒定的转矩传递以克服恒定摩擦的三问表控制机构或计时码表心形轮，并且其中，当在归零期间施加高瞬时转矩时，必须调节速度的传递，并且其中凸轮80上的竖杆86的穿透斜坡足以履行此功能。

图30和31表示具有径向和高度两种变化的三维凸轮70的变型，其中两个翘曲面在翘曲的界面曲线75处相交，该凸轮被示出与圆柱类型的探杆76协作。这两个图示出在界面曲线15的第一侧具有实心面71和空心面72的三凸角形状，所述实心面和空心面全都具有比位于曲线75的另一侧的相应面73、74更小的相对于基准平面77的坡度。在图中示出的一个简化实施例中，位于曲线75的同一侧的面的坡度始终相同，仅它们的宽度变化(在图31中从E1至E2)。因此，能量水平根据在凸轮外周上的接触点的位置而变化。自然地，在更复杂的实施例中，曲线75的坡度和高度两者均可相对于平面77变化。

本发明还涉及包括至少一个这样的机构1000的钟表2000，钟表2000尤其为手表。应理解，这种机构1000可以集成在机芯中，或者诸如打点机构等的附加机构中，或者另外的模块或其它元件中。唯一的限制是，对钟表的其它构件或子组件相对于所实施的磁场和/或静电场的保护，特别是在一些子组件将磁场和/或静电场用于它们自身的操作的情况下。

Claims (19)

1.一种钟表机构(1000)，

所述钟表机构包括设置成在界面区域(3)中在一定轨迹上以相对运动的方式彼此协作的至少一个第一构件(1；85)和至少一个第二构件(2；80)，其中，

所述第一构件(1；85)的第一路径(100)包括第一致动装置(110)，所述第一致动装置设置成在属于所述第二构件(2；80)的第二路径(200)中所包括的第二互补致动装置(210)上施加非接触应力，

所述钟表机构的特征在于，

在所述第二路径(200)相对于所述第一路径(100)的整个单调相对移动中，所述第一构件(1)与所述第二构件(2)之间的相互作用能具有非零的可变梯度，所述非零的可变梯度包含与所述非接触应力的不连续性对应的所述梯度的至少一个不连续位置，并且

施加于所述第二构件(2；80)的转矩值C范围在第一转矩值A和第二转矩值B之间，

其中，当|第一转矩值A|<|转矩值C|<|第二转矩值B|时，在所述第二构件(2；80)相对于所述第一构件(1；85)枢转时，由所述第二构件(2；80)与所述第一构件(1；85)形成的相对角(α)在特定的过渡角(θ0)的值处保持固定，而与施加到所述第二构件(2；80)的转矩值C无关，

其中，对应于根据所述相对角(α)而变化的相互作用能(EN)的变化的坡折部的值的所述过渡角(θ0)位于对应于所述第一转矩值A的第一应力区域中的第一坡度与对应于所述第二转矩值B的第二应力区域中的第二坡度之间，所述第二坡度具有大于所述第一坡度的绝对值。

2.根据权利要求1所述的钟表机构(1000)，其特征在于，

所述第一构件(1；85)至少以第一自由度移动；

所述第一构件或第二构件(2；80)至少以与所述第一自由度不同的第二自由度移动；

在所述第二路径(200)相对于所述第一路径(100)以所述第一自由度的整个单调相对移动中，所述第一构件(1)与所述第二构件(2)之间的相互作用能具有非零的可变梯度，所述非零的可变梯度包含与所述非接触应力的变化对应的所述梯度的至少一个不连续位置，并且所述不连续位置的能量水平在所述第一或第二构件的所述第二自由度变化时发生改变。

3.根据权利要求2所述的钟表机构(1000)，其特征在于，

所述第一构件(1；85)以第一自由度移动；

所述第一构件或第二构件(2；80)以与所述第一自由度不同的第二自由度移动。

4.根据权利要求1所述的钟表机构(1000)，其特征在于，所述第二互补致动装置(210)包括至少一个穿透区域(30)，所述穿透区域(30)靠近阻挡区域(40)并且与阻挡区域(40)相区别，所述穿透区域和阻挡区域以不同方式与所述第一致动装置(110)协作，并且，在所述穿透区域和阻挡区域的边界处的坡折部对应于所述梯度的所述不连续位置。

5.根据权利要求4所述的钟表机构(1000)，其特征在于，所述坡折部是与所述梯度的所述不连续位置对应的屏障区域(50)。

6.根据权利要求1所述的钟表机构(1000)，其特征在于，

所述第一致动装置(110)与所述第二互补致动装置(210)之间的协作使得：

在所述第一构件(1)和所述第二构件(2)的特定的第一相对位置能够使所述第一构件(1)和所述第二构件(2)的速度或位置同步，并且

在所述第一构件(1)和所述第二构件(2)的特定的另外的第二相对位置允许两个构件中的一个构件在力和/或转矩的作用下相对于另一个构件运动。

7.根据权利要求1所述的钟表机构(1000)，其特征在于，一个所述第一构件(1)和一个所述第二构件(2)设置成在界面区域(3)中在重复轨迹上以相对运动的方式彼此协作。

8.根据权利要求1所述的钟表机构(1000)，其特征在于，至少在贴近一个极限位置时，所述第一致动装置(110)在所述第二互补致动装置(210)的穿透区域(30)上施加基本恒定的第一应力。

9.根据权利要求1所述的钟表机构(1000)，其特征在于，至少在贴近一个极限位置时，所述第一致动装置(110)在所述第二互补致动装置(210)的阻挡区域(40)上施加基本恒定的第二应力。

10.根据权利要求8或9所述的钟表机构(1000)，其特征在于，在贴近所述极限位置时，所述第一构件(1)的特定曲线轮廓(150)与所述第二构件(2)的屏障区域(50)面对。

11.根据权利要求1所述的钟表机构(1000)，其特征在于，所述机构包括一个所述第一构件(1)和一个所述第二构件(2)，所述第一构件和所述第二构件设置成在有效区域中实现相对运动，所述有效区域包括第一部分和第二部分，所述第一部分与第一应力区域对应，在所述第一应力区域中，由所述构件(1；2)中的一者施加在另一者上的相对应力或转矩处于第一水平，所述第二部分与第二应力区域对应，在所述第二应力区域中，由所述构件(1；2)中的一者施加在另一者上的相对转矩或应力至少在给定位置周围的适当位置处于与所述第一水平不同的第二水平，使得在所述第一应力区域与所述第二应力区域之间的边界上的界面处，所述第一构件(1)和所述第二构件(2)对于确定的有效应力范围相对于彼此被精确定位。

12.根据权利要求11所述的钟表机构(1000)，其特征在于，在所述第一应力区域中，由所述构件(1；2)中的一者施加在另一者上的相对转矩或应力基本恒定在所述第一水平，并且在所述第二应力区域中，由所述构件(1；2)中的一者施加在另一者上的相对转矩或应力基本恒定在与所述第一水平不同的所述第二水平。

13.根据权利要求11所述的钟表机构(1000)，其特征在于，所述第一构件(1)与所述第二构件(2)之间的相互作用能的梯度在所述第二应力区域中比在所述第一应力区域中更大。

14.根据权利要求13所述的钟表机构(1000)，其特征在于，所述第一构件(1)和所述第二构件(2)经由磁场或静电场的作用而彼此相互作用，并且所述第一应力区域对应于在所述第一构件(1)与所述第二构件(2)之间的相对运动期间的磁能或静电能的蓄积。

15.根据权利要求14所述的钟表机构(1000)，其特征在于，在所述第二路径(200)相对于所述第一路径(100)的所述单调相对移动期间，在所述第一应力区域中蓄积的能量由于所述机构(1000)的设计而是恒定和固定的，直到所述梯度的所述不连续位置。

16.根据权利要求15所述的钟表机构(1000)，其特征在于，当跨过所述梯度的所述不连续位置时，所蓄积的能量以与跨过所述梯度的所述不连续位置之前相同的自由度或以至少一个其它自由度被返回。

17.根据权利要求15或16所述的钟表机构(1000)，其特征在于，在所述第一应力区域和所述第二应力区域中，所述第一构件(1)与所述第二构件(2)之间的相互作用能的所述梯度通过有助于所述第一构件(1)与所述第二构件(2)之间的磁或静电相互作用的物理参数的连续变化而产生。

18.根据权利要求1所述的钟表机构(1000)，其特征在于，与所述非接触应力的变化对应的所述梯度的所述不连续位置在所述第一构件(1)和所述第二构件(2)中的一者由另一者驱动的开始或结束的位置。

19.一种钟表(2000)，所述钟表包括至少一个根据权利要求1所述的钟表机构(1000)，其特征在于，所述钟表(2000)是手表。