CN107003640B - 用于机械钟表机芯的调节构件 - Google Patents

Abstract

机械钟表机芯调节构件(1)包括擒纵轮(5)和振动振荡器(3)，振动振荡器(3)设有至少两个振动臂(31’,32’)和牢固连接到所述振动臂并包括布置成直接与擒纵轮(5)的齿配合的两个构件(4,4’)，从而维持振动振荡器(3)的周期***替并使擒纵轮(5)随每次振荡交替前进。

Description

用于机械钟表机芯的调节构件

技术领域

本发明涉及用于机械钟表机芯的调节或振荡构件，其包括擒纵轮和振动振荡器，换言之共振器，共振器包括至少两个振动构件或臂，例如音叉型簧片，以及旨在与擒纵轮配合的擒纵叉(ancre)零件。本发明也涉及包括此类调节构件的钟表机芯。此调节构件旨在替代通常包括游丝摆轮(balancier-spiral)以及相关擒纵机构的常规调节构件。

背景技术

在钟表机构机芯中，擒纵机构的功能是将由齿轮系接收的能量传送至由游丝摆轮构成的调节构件，擒纵机构本身由主发条驱动。此擒纵机构通常包括围绕在表盘中枢转的轴振荡的独立的擒纵叉。擒纵叉和共振器之间的机械连接是相对复杂的，该机械连接由支承着紧靠该擒纵叉的每个角的销的表盘构成。另外，游丝摆轮组件需要精密的调节。最后，此类共振器通常限于最多10Hz的振荡频率。

文献CH1685665描述了一种擒纵机构装置，其包括与振荡构件一体形成的擒纵叉，这里该擒纵叉以这样的方式布置，使得其垂直于擒纵轮的平面振荡。擒纵叉通过嵌入或焊接而固定在振动簧片的末端处，振动簧片通过其末端嵌入在刚性支架中。可使用音叉或源自音叉的共振器而不是振动簧片，且其中一个分支支承该擒纵叉而另一个分支自由振荡同时与第一分支同步。

文献CH442153描述了一种擒纵机构，其包括充当主共振器的音叉，以及充当辅助共振器的振动簧片，在振动簧片的末端处固定了擒纵叉，擒纵叉设有相对于擒纵轮的中心完全相反的两个杠杆。在擒纵轮的齿对其中一个杠杆的碰撞效果下，振荡簧片振荡，其振荡的幅度允许擒纵叉轻轻地撞击音叉的其中一个分支的末端，该分支的末端又以其自己的频率振荡。

文献EP2574994描述了一种机械共振器，其包括音叉型振荡器，该振荡器与擒纵叉配合，擒纵叉以可旋转的方式安装并且其角位置使得可以锁定和解锁擒纵轮。此共振器具有在安装在音叉的分支上的元件与擒纵叉的构件(在此情况下是叉状物)之间必须有用于所谓自由操作的间隙的缺点，这导致在共振器的每次交替时的失相。这些相在钟表制造领域称之为术语失径(chemin perdu)。另一方面，零件的数量以及它们的调节使得此***的实施非常精细。

发明内容

本发明涉及一种用于机械钟表机芯的调节构件，其包括擒纵轮和振动振荡器，振动振荡器设有至少两个振动臂和擒纵叉零件，擒纵叉零件与所述振动臂一体形成的并且包括布置成以便以交替的方式与擒纵轮的齿配合的至少两个构件，以便保持振动振荡器的周期***替并且使擒纵轮在振荡的每次交替时前进。

优选地，擒纵叉零件的臂形成为单个件。根据一个实施例，调节构件可由减量和/或增量微制造工艺或此类工艺的组合，由非磁性材料或其组合将为非磁性的多种材料的单一基质制造。所选择的材料可为金属或非金属类型，或者这两种的组合。非磁性金属材料可包括至少部分金属的材料诸如金属合金，其成分包括至少一种金属和至少部分无定形的金属合金。

合适的非金属非磁性材料可包括玻璃(包括石英)、陶瓷、玻璃-陶瓷和准金属，比方说例如硅，其可由晶圆以及适当的微制造工艺加工，比方说例如深反应离子蚀刻(DRIE)工艺。

此技术方案相对于现有技术特别具有占位面积小并且需要的零件数少于常规套件(assortiment)或音叉型调节构件中通常所需零件数的好处。

此外，此技术方案的高振荡频率使得可以确保振荡构件在磨损时更好地稳定性和运行精度，并且允许更高的品质因素Q，同时减少对于调节的需要。

附图说明

由附图图示的作为示例给出的本发明的实施例的示例在说明书中进行了简要说明，其中：

根据一个实施例，图1示出了振动振荡器的俯视图；

根据一个实施例，图2示出了与擒纵轮配合的振动振荡器的俯视图；

根据一个实施例，图3a到3d图示了图1的振动振荡器在第一基础振荡模式下(图3a)、第二模式下(图3b)、第三模式下(图3c)以及第四模式下(图3d)的振荡；

根据一个实施例，图4示出了包括惯性块(masselotte)的振动振荡器的透视图；

根据另一个实施例，图5示出了包括惯性块的振动振荡器的侧视图；

根据一个实施例，图6示出了包括止动件的振动振荡器；

根据另一个实施例，图7示出了包括第二振荡器的调节构件的透视图；

根据又另一个实施例，图8示出了振动振荡器的透视图；

根据一个实施例，图9a 和图 9b 示出了擒纵轮的齿与振动振荡器的擒纵叉零件的构件配合的细节视图；

根据一个实施例，图10图示了包括开/关机构的调节构件；

图11示出了包括第二振荡器的调节构件的变型；

图12示出了包括多个可分离元件的振动振荡器的另一个变型；

根据另一个示例性变型，图13示出了振动振荡器的俯视图；

图14a 和图 14b 代表振动构件的另一个变型的示意性视图；

根据另一个实施例，图15示出了调节构件；

再根据另一个实施例，图16示出了调节构件；

根据不同实施例，图17示意性地图示了振动元件。

1调节构件

11 内部空间

12 中心

2 基座

21 螺钉

22 枢转点

3 振动振荡器

31 振动元件

31' 臂

32 质量元件

32' 质量元件

34 惯性块

35 惯性块

36 簧片臂的远端

37 可分离元件

37' 可分离元件的缩小节段

4 擒纵叉零件

4' 擒纵叉零件

40 构件，杠杆，齿

41 杠杆的静止平面

42 齿的末梢

5 擒纵轮

50 擒纵轮的齿

51 齿的脉冲平面

52 齿的静止平面

53 擒纵轮的臂

6 止动件

6’ 止动件

60 开/关机构

61 杠杆

62 拉片

7 第二振荡器

71 第二振动元件

71' 第二振动元件

72 第二质量元件

72' 第二质量元件

8 调节叉

80 调节偏心盘

9 足部

P 基准平面。

具体实施方式

根据本发明，调节元件包括擒纵轮和振动振荡器(或共振器)，振动振荡器包括至少两个振动臂，振动臂与擒纵叉零件联接成一个件。特别是，振动振荡器的每个振动臂支承着诸如杠杆(换言之棘爪)的适于与擒纵轮的齿配合的构件。这样擒纵轮可以有利地放置在振动共振器的振动臂和擒纵叉零件之间。

图1和图2示出了根据本发明的一个优选实施例的调节构件1的俯视图。这里，调节构件1包括擒纵轮5和振动振荡器3,振动振荡器3包括两个臂，每个臂都包括振动元件31'(诸如振动簧片)，以及质量元件32。在此实施例中，每个臂的振动元件31'都是形成音叉的单一振动元件31的一部分，并且调节构件1也包括设计成安装在表盘或者钟表机芯的任何其他固定零件上、或者另外安装在中框(未示出)上的基座2，中框本身安装在所述钟表机芯上，并且在基座2上振动元件31通过足部9固定在其节点附近，足部9具有有限的刚性以允许音叉操作模式(即，足部也可以振动)。在图1和图2中图示的示例中，每个振动元件31'都具有远端36。质量元件32在这里包括两个单独的质量元件32'，每个质量元件32'都从其中一个元件31'的远端36延伸。有利的是，调节构件1的频率可以通过改变振动元件31的尺寸和/或质量元件32的尺寸来控制。质量元件32这里理解为比振动元件31大得多且刚性的元件。换言之，是质量元件32主要地构成了振动振荡器3的惯性。

在此实施例中，调节构件1的擒纵叉零件4包括两个擒纵叉零件4'，且每个擒纵叉零件4'都从质量元件32'靠近其中一个臂31'的远端36延伸。每个擒纵叉零件4'都包括适于与擒纵轮5的齿50配合的构件，这里呈抬高40的形式。优选地，基座2、臂31'、质量元件32'和擒纵叉零件4'通常在相同的基准平面P中沿相对于中心12的圆形的圆弧延伸。在基座2中可设置安装装置20,以便将基座20紧固到框架上，从而通过螺纹连接21接纳调节构件1。然而，基座2可由任何其他合适的装置紧固。

对于说明书的剩余部分，我们将以非限制的方式采用横向"x"和纵向"y"方向，其限定了调节构件1在其中延伸的基准平面P，以及垂直于纵向和横向方向的“z”轴线。在图1中，横向"x"和纵向"y"方向被示出为在页平面中而z轴线离开页面。

调节构件1旨在与擒纵轮5配合(图2中所示)。优选地，擒纵轮5容纳在由其臂，或者甚至振动元件31'，质量元件32'以及擒纵叉零件4'(或者更通常地擒纵叉零件4)限定边界的内部空间11中。擒纵轮5安装成使得围绕中心12枢转，以便擒纵轮5的齿50与杠杆40形成配合。在此构造中，振动元件31'，质量元件32'以及擒纵叉零件4'与擒纵轮5在相同的基准平面P中并且通常与擒纵轮5的枢转轴线同心。

振动元件31'能够以音叉的方式从它们固定到基座2的末端振荡。当它们振荡时，振动元件31'也保持质量元件32'和擒纵叉零件4'振荡。特别是，元件31'、质量元件32'以及擒纵叉零件4'能够根据诸如图3a(图3a到图3d中所示的移位并不按比例)中所示的第一基础振荡模式振荡。在第一振荡模式中，两个元件31'，质量元件32'以及擒纵叉零件4'在基准平面P中不对称地振荡。换言之，元件31'、质量元件32'以及擒纵叉零件4'在基准平面P中沿相同的方向以往复运动一起移动。在图3a中，元件31'、质量元件32'以及擒纵叉零件4'的运动由箭头指示，并且它们的移位用轮廓线与它们的静止位置进行比较。

当调节构件1与擒纵轮5配合并且以第一振荡模式振荡时，擒纵叉零件4'振荡并且杠杆40交替地接受来自擒纵轮5的齿的脉动，以便交替地锁定和释放擒纵轮5,并保持振动振荡器3的周期性振荡。调节构件1因此允许两个齿50以如下方式相继(换言之，交替地)逸出，即，擒纵轮5在擒纵叉零件4'的往复运动中前进一个齿。

图14a和14b示出了根据另一个实施例的调节构件1,其中调节构件1包括由在它们的近端处固定到基座2上的两个簧片31形成的振动元件。两个簧片31的每一个都在它们的远端处支承质量臂32,质量臂32包括擒纵叉零件4的齿40。擒纵轮5放置在两个质量臂32之间，以便与齿40配合。振动元件31从它们的近端振荡，导致两个质量臂32'以往复运动平移移动。特别是，齿40交替地接受来自擒纵轮5的齿50的脉动，以便交替地锁定并释放擒纵轮5并且保持振动振荡器3的周期性振荡。

如图14中所示，可以给每个擒纵叉零件4配备多于一个构件40,使得擒纵轮5以与一个齿不同的速度交替地前进。例如，通过给每个擒纵叉零件4配备两个构件40而不是一个，并且使它们以这样的方式分布，即，四个构件(分布在两个擒纵叉零件4上)的单个构件40与擒纵轮5的齿50在每次振荡相配合，我们获得了交替前进半个齿这样一种构造，也即，对于两次交替运动前进一个齿。

以相同的方式，通过每个零件4增加多于两个构件40可以进一步降低旋转频率。在这样的构造中，还容易变更构件40的功能，使得一些仅参与轮5的脱离而其他的参与释放并参与脉动，也就是保持共振器，从而获得所谓的单拍擒纵机构，其效率通常较高，棘爪擒纵机构情况也是如此。

还明显的是通过必要的改变，此类擒纵机构变型同样可以很好地应用于像这样的任何其他类型的擒纵机构，比方说例如不限于擒纵叉、棘爪、柱面或切线型擒纵机构或者无接触擒纵机构，诸如磁性擒纵机构。

在图1和图2的构造中，在常规钟表机芯中，由振动元件31'和质量元件32'形成的振荡臂起到调节构件的作用，而具有杠杆40的擒纵叉臂4'和轮5起到擒纵机构构件的作用。

在一个实施例中，调节构件1包括制造成单个件的振动簧片31、质量元件32和擒纵叉4。例如，调节构件1可由相同的材料制成，优选为非磁性材料。此材料可为非金属型材料，诸如来自包括准金属(尤其是硅)、玻璃(尤其是石英、硼硅酸盐、熔融硅石)、陶瓷或或者也有玻璃陶瓷的组。材料也可为至少部分金属的材料，或者包括晶体金属或者无定形金属或金属合金，其成分包括至少一种金属元素或适合精密加工的任何其他材料。调节构件1可通过微制造方法(增量或者减量方法)制造，有利地由单一基质制成，比方说例如在(单晶、多晶或者无定形)硅的情况下为单个晶圆。擒纵轮5也可由与振荡构件相同的材料制成，可能在相同的晶圆上。

调节构件1的第一振荡模式的频率以及振荡的持续时间(或者振荡阻尼比率)可通过改变质量元件32的惯性矩而变更。质量元件32'的较高的惯性矩导致调节构件1的较低的振荡频率以及较长的振荡时间(振荡的较慢阻尼)。

在一个变型中，质量元件32'可以以这样的方式布置，使得由振动元件31'和质量元件32'形成的组件的重心大致位于臂31'的远端36处，即，在臂31'和质量元件32'之间的连接处。

图4示出了调节构件1的透视图，根据一个实施例其中两个质量元件32'的至少其中一个包括惯性块34。惯性块34使得可以变更质量元件32'的惯性矩而不实质性地增大振动振荡器3的体积。惯性块34有利地由具有大于用于振动振荡器3的其余部分(以及质量元件32')的材料的密度的密度的材料制成。例如，惯性块34可由金或任何其他致密金属或合金制成。惯性块34可以通过常规方法加工并且通过胶粘、焊接、绑定、螺纹连接或者销连接组装。也可以例如通过能够应用于微部件的电流生长、烧结或其他增量方法来在振动振荡器3的一个或更多面上使材料生长。图5图示了调节构件1的侧视图，根据一个变型其中惯性块34通过对至少其中一个质量元件32'的表面添加材料来制造，例如通过材料的生长。在图5中，惯性块34显示为质量元件32'上的涂层。可在质量元件32'的整个表面或表面的一部分上实施材料生长。添加的材料可包括金、金合金或者允许增加质量元件32'的密度的任何其他材料。材料的添加也可在两个质量元件32'的至少其中一个的厚度中实施。备选地，材料的添加可用与形成质量元件32'(以及调节构件1的其余部分)相同的材料进行。

更通常地，振动振荡器3的振荡频率可以通过变更质量元件32'和/或惯性块34的惯性而调节。特别是，频率可以通过切除至少其中一个质量元件和/或至少一个惯性块上的材料而增加。材料的切除可以通过激光加工、通过使可分离元件断裂(如CH656044中所述)或通过任何其他合适的方法而实现。如果使用了可分离元件，它们可在与调节构件的制造操作相同的操作期间制成。图12图示了根据一个变型的振动振荡器3,其中质量元件32'在它们的每个末端上支承多个可分离元件37。每个可分离元件37都可以通过在可分离元件37的缩小节段37'处断裂来从质量元件32'去除。另一方面，调节构件的频率可以通过增大调节构件的振动元件31'和/或质量元件32'的长度而减小，特别是通过消除一个或更多元件37”。

在图12中，元件37都具有相同的尺寸和相同的质量。根据一个变型，为了获得具有更大范围的更精细的调节，使用了具有不同质量的可分离元件。作为示例，可分离元件的尺寸可设置成五种不同的质量，以便分别对应于这样的修正：1s/d，2s/d，4s/d,8s/d以及16s/d。以这种方式，可以通过使合适元件的组合分离而从1到31 s/d进行修正。

调节构件1也可根据与以上所述的第一振荡模式不同的其他振荡模式(调和)振荡。例如，图3b图示了以第二振荡模式振荡的振动振荡器3,其中振动元件31'、质量元件32'和擒纵叉零件4'在基准平面P中(根据横向"x"和纵向"y"方向)以对称的方式振荡。在该第二振荡模式中，振动元件31'、质量元件32'和擒纵叉零件4'一起朝向中心12以及远离中心12连续移动。将会理解的是此振荡模式对于调节构件1的擒纵叉的功能不是有利的，因为杠杆40被连续地朝向擒纵轮5上紧并由其移开，这不允许调节擒纵轮5的枢转。

图3c和3d中分别图示了第三和第四振荡模式，其中两个簧片臂31'、质量臂32'以及擒纵叉臂4'在基准平面P外振荡(根据"z"轴线)。在第三振荡模式中(图3c)，振动元件31'、质量元件32’和擒纵叉零件4'不对称地振荡，以便其中一个杠杆40沿轴线"z"上升而另一个杠杆40沿轴线"z"下降。在第四振荡模式中(图3d)，振动元件31'、质量元件32'和擒纵叉零件4'对称地振荡，使得两个杠杆40沿着轴线"z"一起上升和下降。

不同振荡模式的振荡频率取决于振动振荡器3的几何形状，并且如上文所讨论的那样，可以通过变更质量元件32的惯性矩来调节。对应于其中振动振荡器3在基准平面中振荡的第一振荡模式的周期性振荡可以具有从大约10Hz到5000Hz变化的频率，但是优选地在10Hz和400Hz之间，后者甚至在60Hz和5000Hz之间，或者甚至在60Hz和200Hz之间。在一个实施例中，质量元件32的惯性矩被变更，使得第一振荡模式的振荡频率等于大约100Hz，第二振荡模式的振荡频率为大约128Hz，而第三和第四振荡模式的振荡频率分别为大约183.5Hz和205.8Hz。在100Hz的频率下，调节构件1的静止相的时间为大约1ms，并且脉冲相的时间为稍多于1ms。调节构件1因此在杠杆40和擒纵轮5的齿50之间的接触期间很少被摩擦或者冲击干扰。

在图10中所示的实施例中，调节构件1包括开/关机构60，开/关机构60包括杠杆61，通过将振动振荡器3的振动元件31'和质量元件32’停止在对应于正常操作模式下振动振荡器3的两个极端位置之一(或者甚至相对于擒纵轮5的偏心位置)的不平衡位置上，杠杆61由时间设置机构的拉片62致动并构造成停止调节构件1并保持其停止，从而确保钟表机芯的自启动功能。优选地，调节构件1在第一振荡模式下被开启。调节构件在第二、第三和第四振动模式中的任一模式下的振动可以通过借助止动件或借助其他装置阻止这些模式的振动而防止。例如，图6示出了根据一个实施例包括止动件6的调节构件1，其中每个止动件6都与其中一个质量元件32’在平面P中整体地形成，以便当调节构件1对称地振荡时彼此紧靠。止动件6因此防止振动振荡器3以第二振荡模式振荡。类似地，止动件(未示出)也可构造成以便防止振动振荡器3沿着轴线”z”或者另外在冲击的情况下沿着轴线”x”,”y”和”z”的移动。

又根据另一个实施例，调节构件1包括用于调节基准点的机构。在图1和图2的示例中，调节机构呈调节叉8的形式，调节叉8与基座2一体形成，并且布置成与在表盘(或者机芯的任何其他固定零件或者调节构件安装在其中的框架)中枢转的调节偏心盘80(见图2)没有游隙地配合。调节偏心盘80构造成在基准平面P中移动以便通过调节叉8驱动振动振荡器3围绕图1,2和8中由数字22所示的枢转点旋转。取决于调节偏心盘80的移动方向，振动振荡器3可顺时针或逆时针地被旋转驱动，以便调节杠杆40相对于擒纵轮5的齿50的侵入。调节幅度例如可为大约± 120 μm左右。调节叉8可充分地柔性以吸收调节叉8和调节偏心盘80之间任何可能的游隙，并且因而确保振动振荡器3在两个旋转方向上的立即驱动。

在实施例的另一个变型中，基座2包括使得可以限制在基准平面P中的横向移动的止动件(见图8的变型中的元件6’)。此类止动件可在垂直于擒纵轮的平面的轴线上定向。

振动振荡器3的振荡会受到擒纵轮的齿50在其杠杆40上的脉动干扰。在图7中图示的实施例中，调节构件1包括布置成自由振荡的第二振荡器7，即，不会被杠杆40干扰。第二振荡器7可通过交感反应对调节构件1的振荡耦合。第二振荡器7因而使得可以减少由于齿50在杠杆40上的冲击造成的扰动。

振动在振动振荡器3和第二振荡器7之间的传送和耦合可以通过支架材料(机械共鸣)、环境流体(声学共鸣)或通过磁耦合来影响，振动振荡器3与擒纵轮5配合。在通过环境流体耦合的情况下，振动振荡器3的表面可以被变更(例如通过纳米结构化)，以便增大移位波的压力，并从而提升同步的质量。备选地，或者组合地，可以变更调节构件1的几何形状。在磁性耦合的情况下，第二自由振荡器7可以在受控的气氛中安装，例如在磁可渗透胶囊(未示出)中，以便改善调节构件1的品质因素。通常，第二振荡器7有助于改善调节构件1的品质因素。

图11中也图示了此类双振荡器的另一个变型。这里第二振荡器7包括也分成两个振动元件或臂71’的第二振动元件71和自身也分成两个质量元件72’的第二质量元件72，以便给调节构件1赋予大致H形的平衡的构造。

不用说本发明不限于刚刚已经描述的实施例，并且本领域技术人员可以设想各种变更和简单变型而不背离本发明的范围。

图8示出了根据另一个实施例的调节构件1，其中基座2布置在振动振荡器3的内部空间11中，但是在轮擒纵机构5下的较低平面中。图8的振动振荡器3的构造更加紧凑。在此构造中，基座2可包括防止擒纵叉臂4’在基准平面P中的横向移动的止动件6’。

根据一个实施例，图9a和9b显示了擒纵轮5的齿50的细节视图。擒纵轮5的每个齿50都包括倾斜的脉冲平面51和静止平面52。每个杠杆40也都包括倾斜的静止平面41但不包括脉冲平面，杠杆40的顶点42具有相当尖的形状。在此实施例中擒纵轮5的齿50和杠杆40的构造允许杠杆40接收齿50的脉冲并且保持振动振荡器3的振荡，同时使擒纵轮5沿一个方向或另一个方向前进。换言之，不管擒纵轮5的旋转方向如何调节构件1均可操纵。图9a显示了在脉冲相期间与齿50的脉冲平面51接合的齿轮40，而图9b示出了静止相期间与齿50的静止平面52接合的杠杆。

为了限制擒纵轮5的齿50上的脉冲期间杠杆40的可能回弹，擒纵轮5可设有弹性臂53(图2)以便吸收齿50上的杠杆40的冲击。

调节构件1可包括热补偿装置，热补偿装置包括补偿涂层、具有零热塑性系数的材料、以及类似于那些用在天平上的其他装置，例如双金属结构等。例如，如果振动振荡器3由硅制成，则其可包括沉积在其表面的至少一部分上的二氧化硅涂层。备选地，由硅制成的振动振荡器的热补偿装置可为申请人的文献CH699780中所描述的其中一种装置。

振动振荡器3的几何形状且尤其是其振动元件可以以不同的方式变化。例如，在一个变型中，每个振动元件，每个质量元件和/或每个擒纵叉零件都可以同化在一起作为单个元件或者调节元件的振动臂。根据图13中所示的另一个示例性变型，振动元件31’具有不同的形状，带有沿另一方向弯曲的中间段，这使得可以使簧片***(在此图中擒纵叉零件的杠杆不可见)。

另外，适于与擒纵轮的齿配合的擒纵叉零件(4,4’)的构件可以呈不同的形状，擒纵轮的齿也可以。

图15示出了调节构件1的另一个实施例，其中质量元件32允许擒纵叉部分4，40围绕单个轴线旋转。特别是，质量元件32包括总体上在相同的平面P中沿相对于中心12的圆形的圆弧延伸的两个元件32’。擒纵轮5设置在由这些质量臂32’限定边界的内部空间11中，每个质量臂都支承擒纵叉零件4的齿40。擒纵轮5安装成以便围绕中心12枢转，使得擒纵轮5的齿(未示出)与齿40形成配合。擒纵轮5与擒纵轮5在相同的平面P中，且后者与被质量臂32’内切的圆同心。振动元件31(簧片等)被布置成星形(这里三个振动元件31角度上隔开大约120°)并且紧固到呈圆形的圆弧的形状的基座2的近端上。振动元件31的远端通过足部9固定在质量元件32上。在运行中，振动元件31的振荡给予机芯如图2中由箭头90所示的平面P中的振荡。

图16示出了调节构件1的另一个构造，其中振动振荡器3包括质量元件32，且振动振荡器3构成调节构件1的时基。质量元件32包括擒纵叉零件4以及构件40，构件40构造成以便直接与擒纵轮5配合，以便保持第一共振器3的振荡，并且导致擒纵轮5在振荡的每次交替时振荡。特别地，在此示例中，振动振荡器3由在平面P中从中心12径向地延伸的三个振动元件31形成。振动元件31彼此角度上隔开大约120°。每个振动元件31在其近端处(靠近中心12)紧固到基座2上，基座2设计成安装在表盘上或者钟表机构机芯的任何其他固定零件上，或者在中框上，中框本身安装在所述钟表机芯上。每个振动元件31的远端35紧固到质量元件32上。每个振动元件31因而可以在其远端和近端之间自由地振动或振荡。

根据一个实施例，安装装置20可设置在基座2中，以便将基座2紧固到框架10上。框架10可包括如图12中所示的笼。框架10旨在安装成在钟表机构机芯(未示出)上固定或可移动。备选地，基座2直接安装在钟表机芯上，例如在表盘或夹板上。

在振荡器1的售后服务的背景下，框架10具有便于组装、拆卸、调节和专用操作的好处。框架10可呈笼(如图1中所示)或胶囊的形状。框架10可在机芯的零件例如表盘上安装并调节，以便与其调节的轮系配合。依然根据图1中所示的实施例，擒纵轮是安装成围绕轴54枢转的擒纵轮5，轴54本身安装在与基座2固定在一起的夹板21中。夹板可包括上夹板21和下夹板21’。

图17示意性地图示了不同的振动元件31。振动元件31可构造成以便限制应力，特别是在它们的末端处(近端和远端)的应力。为此，可以使用具有分布负载的梁(图17b)、多簧片振动元件(图17a和17b)，或者另外通过例如继续局部开口(图17e)、开孔来变更梁的局部节段。还可以通过产生“蜿蜒”型结构(图17c)来延长簧片的工作长度而不增加振动元件的长度，这使得可以非常显著地降低负载。最后，可以通过缓和尖角来减小嵌入时破裂的风险，破裂通常代表泄漏或疲劳开始。

另一方面，我们从振动现象了解到沿着振动结构存在节点，并且节点的间距是共振频率的直接函数。以这种方式，沿着簧片的节段可以变化(图17b)以便有利于特定的频率和/或谐波的距离，并且因而最大化共振器的能量和品质因素。明显的是也可设想前述装置的其中几种的组合以便结合它们的好处。

作为说明而不是限制，在质量共振器M(用g表示)包括由刚度为k(用mN.m/rad表示)的单个梁形成的多个振动元件31，且其特征在于高度h和厚度e，比值k/M包括在0.1和1.0之间并且比值h/e包括在3和20之间的情况下产生特别令人满意的结果。

以上所述不同构造的特性在于质量元件32仅由基座2通过振动元件31支撑。以这种方式，在游丝摆轮型调节构件的情况下发现的摩擦被极大地减小。

本发明的调节构件也具有新颖的美学外观，并且可以有利地以使得其能够对于钟表的佩戴者可见的方式结合在钟表的钟表机芯中。作为示例，调节构件可安装在机芯的驱动构件的上方或者下方。为了也给出秒的指示，擒纵轮5可适于以每分钟一圈的速度旋转。

Claims (52)

1.用于机械钟表机芯的调节构件，包括擒纵轮和振动振荡器，所述振动振荡器设有至少两个振动臂，和与所述振动臂一体形成并包括布置成直接与所述擒纵轮的齿配合的构件的擒纵叉零件，以便维持所述振动振荡器的周期***替并使所述擒纵轮在所述振荡的每次交替时前进。

2.根据权利要求1所述的调节构件，其特征在于，每个振动臂仅紧固并支撑在基座上，所述基座设计成安装在所述钟表机芯的固定或可移动零件上。

3.根据权利要求1所述的调节构件，其特征在于，所述振动振荡器的至少两个振动臂以及所述擒纵叉零件布置成与所述振动振荡器的中心同心，所述中心与所述擒纵轮的枢转轴线一致。

4.根据权利要求1所述的调节构件，其特征在于，所述振动臂和所述擒纵叉零件和所述擒纵轮布置在相同的基准平面中。

5.根据权利要求4所述的调节构件，其特征在于，所述周期***替对应于第一振荡模式，其中所述振动振荡器在所述基准平面中振荡，使得所述擒纵叉零件的所述构件沿相同的方向移动以连续地接合所述擒纵轮的所述齿。

6.根据权利要求5所述的调节构件，其特征在于，所述第一振荡模式的周期性振荡具有从10Hz到5000Hz变化的频率。

7.根据权利要求6所述的调节构件，其特征在于，所述第一振荡模式的所述周期性振荡具有从10Hz到400Hz变化的频率。

8.根据权利要求5所述的调节构件，还包括适于防止所述振动振荡器在所述第一振荡模式之外的另一振荡模式中振荡的一个或更多止动件。

9.根据权利要求8所述的调节构件，还包括适于防止所述振动振荡器在所述基准平面之外振荡的一个或更多止动件。

10.根据权利要求1所述的调节构件，其特征在于，每个振动臂都包括至少一个杆，具有连续或不连续的、恒定或可变的节段，或者这些变化中的几种的组合。

11.根据权利要求2所述的调节构件，其特征在于，所述振动振荡器的所述至少两个振动臂的每一个都包括振动元件和质量元件，并且所述擒纵叉零件包括在每个振动臂上的擒纵叉零件。

12.根据权利要求11所述的调节构件，其特征在于，每个振动元件都具有远端；并且其中每个质量元件都从对应的振动元件的所述远端延伸。

13.根据权利要求12所述的调节构件，其特征在于，每个所述擒纵叉部分都从其中一个所述质量元件靠近对应的振动元件的远端延伸。

14.根据权利要求13所述的调节构件，其特征在于，由臂的振动元件和质量元件形成的组件的重心大致在对应的振动元件的远端处。

15.根据权利要求11所述的调节构件，其特征在于，所述振动元件是在其节点附近紧固到所述基座上的单个振动元件的一部分。

16.根据权利要求14所述的调节构件，其特征在于，所述基座相对于所述重心沿圆形的圆弧延伸 。

17.根据权利要求14所述的调节构件，其特征在于，所述基座布置在由所述振动臂限定边界的内部空间中。

18.根据权利要求11所述的调节构件，其特征在于，每个臂的所述质量元件形成单个质量元件。

19.根据权利要求1所述的调节构件，其由非磁性材料制成。

20.根据权利要求1所述的调节构件，其特征在于，所述振动振荡器和/或所述擒纵轮由包括准金属、玻璃、陶瓷和玻璃-陶瓷的非金属材料制成。

21.根据权利要求1所述的调节构件，其特征在于，所述振动振荡器和/或所述擒纵轮由包括金属合金的金属材料制成，成分包括至少一种金属和至少部分的无定形金属。

22.根据权利要求1所述的调节构件，其特征在于，所述振动振荡器和/或所述擒纵轮由金属和非金属材料的组合制成。

23.根据权利要求19所述的调节构件，其特征在于，所述振动振荡器由单一基质制成。

24.根据权利要求23所述的调节构件，其特征在于，所述单一基质为玻璃、陶瓷、玻璃-陶瓷或硅基质。

25.根据权利要求24所述的调节构件，其特征在于，所述硅基质以晶圆的形式选择。

26.根据权利要求11所述的调节构件，其特征在于，所述振动振荡器包括与每个振动臂形成一体的至少一个惯性块，以便变更所述调节构件的惯性矩和/或减小其体积。

27.根据权利要求26所述的调节构件，其特征在于，所述惯性块由一材料制成，该材料具有的密度大于所述质量元件的材料的密度。

28.根据权利要求26所述的调节构件，其特征在于，所述惯性块通过增量或减量方法获得，并且随后通过适于所选择材料和所要求公差的手段组装。

29.根据权利要求28所述的调节构件，其特征在于，所述惯性块通过胶粘、烧结、焊接、绑定、螺纹连接、夹持或销连接组装。

30.根据权利要求26所述的调节构件，其特征在于，所述惯性块通过在所述振动振荡器上材料的生长而获得。

31.根据权利要求26所述的调节构件，其特征在于，所述惯性块与所述振动元件以及所述质量元件一体形成并且用与它们相同的材料制成。

32.根据权利要求1-31之一所述的调节构件，还包括开/关机构，所述开/关机构构造成停止所述振动振荡器并且保持其停止在不平衡位置上，并且提供所述调节构件的自启动功能。

33.根据权利要求1-31之一所述的调节构件，还包括用来相对于所述擒纵轮的齿调节所述构件的侵入的基准点调节机构。

34.根据权利要求33所述的调节构件，其特征在于，所述基准点调节机构包括布置成与调节偏心盘无游隙地配合的调节叉，以便围绕枢转点旋转驱动所述振动振荡器。

35.根据权利要求1所述的调节构件，还包括第二振荡器，所述第二振荡器通过同和共鸣与所述振动振荡器的振荡耦合，并且以与所述振动振荡器相同的频率或不同的频率振荡。

36.根据权利要求35所述的调节构件，其特征在于，所述第二振荡器以所述振动振荡器的频率的多倍或部分的频率振荡。

37.根据权利要求35所述的调节构件，其特征在于，与所述振荡的耦合通过机械共鸣或通过声学共鸣或者通过磁性耦合实现。

38.根据权利要求35所述的调节构件，其特征在于，与所述振荡的耦合通过磁性耦合实现，并且所述第二振荡器安装在受控的气氛中。

39.根据权利要求1所述的调节构件，其特征在于，所述擒纵轮的齿和所述擒纵叉零件的所述构件布置成允许所述擒纵轮沿一个方向或另一个方向前进。

40.根据权利要求1所述的调节构件，其特征在于，每个齿的脉冲平面和静止平面是倾斜的。

41.根据权利要求1所述的调节构件，其特征在于，所述构件是杠杆。

42.根据权利要求41所述的调节构件，其特征在于，所述擒纵轮的齿和所述擒纵叉零件的所述杠杆的几何形状选择成以便确保当所述轮经受扭矩时自启动，特别是通过推动所述振荡器的不稳定位置。

43.根据权利要求1所述的调节构件，其特征在于，所述擒纵轮包括弹性臂，以便当所述擒纵叉零件的所述构件接受所述齿的脉冲时吸收冲击。

44.根据权利要求1所述的调节构件，其特征在于，所述振动振荡器由硅制成，并且包括热补偿装置。

45.根据权利要求11所述的调节构件，其特征在于，所述振动振荡器的振荡频率通过切除材料而减小至少其中一个所述质量元件的惯性来控制。

46.根据权利要求45所述的调节构件，其特征在于，所述振动振荡器的振荡频率通过切除所述质量元件和/或惯性块来控制。

47.根据权利要求45所述的调节构件，其特征在于，材料的切除通过在与所述调节构件的制造操作相同的操作期间或者后续的调节操作期间，使在所述质量元件上形成的具有相同或不同质量的多个可分离元件的至少其中一个断裂而实现。

48.根据权利要求1所述的调节构件，其特征在于，所述振动振荡器的振荡频率通过改变臂的刚度来调节。

49.根据权利要求48所述的调节构件，其特征在于，所述振动振荡器的振荡频率通过变更它们的二阶矩和/或材料的局部刚度和/或通过增加臂的长度来调节。

50.根据权利要求48所述的调节构件，其特征在于，所述振动振荡器的振荡频率通过增加振动簧片的长度来调节。

51.根据权利要求1所述的调节构件，其特征在于，所述擒纵轮以每分钟一圈的速度旋转。

52.包括根据权利要求1所述的调节构件的钟表机芯。