CN107976889A - 优化的钟表机芯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括柔性条状件谐振器的钟表机芯(1000)，该谐振器与磁性擒纵机构(200)配合，其中，擒纵轮副(20)包括切向磁化区域(25)，该切向磁化区域(25)排斥谐振器(100)的惯性件(10)的第一磁化区域(15)，该机芯(1000)包括等时性校正装置，该等时性校正装置结合了第一磁化区域(15)和擒纵轮副(20)上的补偿磁体(17)，各补偿磁体(17)靠近切向磁化区域(25)布置，并且产生泄漏磁场，该泄漏磁场的方向与切向磁化区域(25)的磁场方向不同，并且与第二切向磁化区域(25)的磁场的强度相比，泄漏磁场的强度较低，该泄漏磁场与其中一个第一磁化区域(15)相互作用，以在谐振器机构(100)的运行中产生小的变化。

Description

优化的钟表机芯
技术领域
本发明涉及一种包括条状件(strip)谐振器机构的机械钟表机芯，该谐振器机构包括至少一个惯性件，该惯性件在机械弹性回复装置的作用下围绕第一枢轴线振荡，该机械弹性回复装置包括多个柔性条状件，所述柔性条状件一方面直接或间接地固定到所述谐振器机构的结构上，另一方面直接或间接地固定到所述至少一个惯性件上，所述谐振器机构联接到磁性擒纵机构，该磁性擒纵机构包括至少一个擒纵轮副，该擒纵轮副围绕第二枢轴线枢转，并且受到由至少一个能量源施加的扭矩，所述至少一个惯性件在其外周包括至少两个第一磁化区域，该第一磁化区域布置成与第二磁化区域直接配合，该第二磁化区域包括在一个所述擒纵轮副中，并且在垂直于所述第一枢轴线的投影平面上与该第一磁化区域部分重叠。
本发明还涉及一种包括至少一个这种机芯的手表。
本发明还涉及一种磁性擒纵轮，该磁性擒纵轮布置成围绕第二枢轴线枢转，并且在其外周包括磁化区域。
本发明涉及钟表机芯的领域，该钟表机芯包括条状件谐振器，并且包括磁性擒纵机构。
背景技术
磁性擒纵机构自20世纪60年代和70年代以来是已知的，并且是下列专利申请的主题：Clifford名下的US2946183，以及JPS 5240366、JPS 5245468U、JPS 5263453U。这些装置通常由于其体积较大而难以并入手表中。特别是它们具有非等时性的缺陷，即，振荡的维持干扰了谐振器的运行，并且这种干扰的值随着振荡的幅度而变化。
THE SWATCH GROUP RESEARCH&DEVELOPMENT Ltd名下的专利申请EP 2891930和WO2015 097172提出了能够显著减少由于维持振荡引起的干扰的装置，使得其随着振幅的变化微不足道。然而，实际上，很难设计理想的等时***，因为必须使用具有非常小的尺寸的气隙，即具有与谐振器联接件的振幅相比可以忽略的尺寸的气隙。在这种情况下，能够补偿由非理想擒纵机构产生的剩余非等时性的机构将是有用的。
存在这种等时性校正机构有用的其它情况。实际上，应当注意的是，整个振荡器(包括由擒纵机构维持的谐振器)必须是等时的。可能发生自由谐振器的运行随着振幅而变化，换句话说自身变化，即在没有维持振荡的情况下，谐振器不等时。在这种情况下，能够通过振荡的维持的非等时性来补偿谐振器的非等时性是有用的。
发明内容
本发明提出制造一种等时的机械振荡器，其包括由磁性擒纵机构保持的柔性条状件谐振器。
为了获得等时的谐振器，必须通过在擒纵机构处的延迟的非等时性来补偿谐振器的非等时性。等时性校正器是对擒纵机构的改进，其作用是实现这种补偿。
本发明由此涉及一种振荡器，其包括柔性条状件谐振器，通过具有等时性校正器的磁性擒纵机构维持该条状件谐振器的振荡。
本发明涉及一种根据权利要求1所述的钟表机芯。
本发明还涉及一种包括至少一个这种机芯的手表。
本发明还涉及一种根据权利要求11所述的磁性擒纵轮。
附图说明
当参考附图阅读下面的详细描述时，本发明的其它特征和优点将显而易见，图中：
-图1示出根据本发明的振荡器机构的示意性平面图。
-图2以与图1相似的方式仅示出谐振器的惯性件的和擒纵轮副的磁化区域，并且谐振器的惯性件的和擒纵轮的机械部件构成防止脱离接合的止动件。
-图3至10以与图2相似的方式示出磁性擒纵机构在间隔1/8周期的时刻的运行。
-图11是表示包括这种振荡器和能量源的手表的框图。
具体实施方式
本说明书以非限制性的方式基于WO专利2015/097172中描述的磁性擒纵机构。
本发明将这种擒纵机构与使得能够产生受控的非等时性的机构相结合，该机构的作用是：
-补偿非理想擒纵机构的剩余非等时性，和/或
-补偿非理想柔性条状件谐振器的剩余非等时性。
在一个具体实施例中，擒纵轮在一些区域以特别的构型布置有磁体，这使得由于振荡的维持可以产生振荡器的日差变化的很低的受控扰动。
图1至2示出根据本发明的一种振荡器。该振荡器包括柔性条状件谐振器，通过磁性擒纵机构维持该柔性条状件谐振器的振荡。这里，定位在谐振器的惯性轮副上的两个磁体夹在两个圆盘之间，在此特定的非限制性情况下，这些圆盘包括在擒纵轮中。当然，磁性擒纵机构也可以在一个层面上。
这些谐振器磁体布置成排斥擒纵轮磁体。重要的是应注意，在谐振器和擒纵轮之间没有接触。
特别地，擒纵轮的至少一个圆盘包括外周的、切向的或大体上切向的第一排磁体(下文称作“切向磁体”)，这些磁体是意在通过排斥谐振器磁体而与谐振器磁体配合的磁体。
更特别地，擒纵轮的至少一个圆盘包括第二排补偿磁体，这些补偿磁体的作用是调节擒纵机构处的延迟，从而补偿谐振器的任何非等时性，以获得总体上等时的振荡器。
在图中所示的一个有利的非限制性实施例中，这些补偿磁体是径向的或大体上径向的，并且在下文称作“径向磁体”。
图3至10彼此间隔1/8周期，示出磁性擒纵机构的操作，其中，两个谐振器磁体依次被擒纵轮的切向磁体排斥。
更确切地，在图3至6所示的第一振动期间，擒纵轮的其中一个切向磁体被牵引到谐振器的右侧磁体(称作第一磁体)位置附近，该右侧磁体由此被排斥到右侧，并且谐振器的左侧磁体(称作第二磁体)随后进入没有切向磁体的区域中的擒纵轮气隙。
在图7至10所示的第二振动期间，第二谐振器磁体(在左侧)被擒纵轮的切向磁体排斥到左侧，而第一谐振器磁体(在右侧)进入擒纵轮气隙。
等时性校正器是擒纵轮的补偿磁体与谐振器的第一或第二磁体之间配合的结果。
实际上，在第一振动期间，谐振器在t＝T/8和3T/8之间自由行进。在此时间期间，振荡器的运行可能由于将磁体、特别是这些径向磁体定位在进入擒纵轮的谐振器磁体附近而受到影响。对于在t＝5T/8和7T/8之间的第二振动同样如此。
一般地，无论是来自于擒纵机构还是来自于谐振器，需要校正的剩余非等时性都很小。必须小心以使在运行中产生的变化是可靠的，所述变化的值随着振荡的幅度而变化。
在图中所示的示例中，在与谐振器磁体的轨迹相邻的区域内，补偿磁体被选择成在擒纵轮上大体沿径向，或如图所示严格地沿着擒纵轮的径向。以这种方式，这些补偿磁体(特别是径向磁体)的低的泄漏磁场与谐振器磁体相互作用，并由此在运行中产生小的变化(low variation)。径向磁体的尺寸(长度、宽度)及其径向位置被精细地调节，使得运行中的变化对于振荡幅度的依赖性恰好补偿谐振器或擒纵机构的剩余非等时性。这种调节必须视情况而定，通过调整径向磁体的几何结构进行。应当注意，宽度还可以根据径向距离而改变。
有利地，为了保证振荡器在剧烈震动的情况下不会脱离接合，该机构包括机械的防止脱离接合止动件：擒纵轮设置有星形件，并且谐振器的惯性件(尤其是摆轮)设置有两个指部。这些元件在可能导致磁性擒纵机构脱离接合的震动情况下作为机械止动件。在惯性件上具有两个指部的这种特定几何结构使得可以在下列意义上获得完全的安全性：两个指部中的一个始终进入位于擒纵轮上的止动件的区域，以在震动的情况下保证防止脱离接合的功能。应当注意，在磁性擒纵机构的正常运行期间，这些元件之间没有机械接触。
更特别地，参考附图，机械钟表机芯1000包括条状件谐振器机构100，该谐振器机构100包括至少一个惯性件10，该惯性件10在机械弹性回复装置11的作用下围绕第一枢轴线D1振荡。
这些机械弹性回复装置11包括多个柔性条状件13，所述柔性条状件13一方面直接或间接地固定到谐振器机构100的结构12上，另一方面直接或间接地固定到至少一个惯性件10上。
该谐振器机构100联接到磁性擒纵机构200，该磁性擒纵机构200包括至少一个擒纵轮副20，该擒纵轮副20围绕第二枢轴线D2枢转，并且受到由至少一个诸如发条盒之类的能量源300施加的扭矩。
至少一个这种惯性件10在其外周包括至少两个第一磁化区域15，该第一磁化区域15布置成与第二磁化区域25直接配合，该第二磁化区域25包括在擒纵轮副20中，并且在垂直于第一枢轴线D1的投影平面上与该擒纵轮副20部分重叠，其中，任何时候只有一个第一磁化区域15与擒纵轮副20的至少一个第二磁化区域25配合。
根据本发明，所述至少一个擒纵轮副20包括多个第二切向磁化区域25，这些第二切向磁化区域25均基本切向地布置，并且均布置成排斥其中一个第一磁化区域15。
机芯1000包括等时性校正装置，该等时性校正装置一方面结合了一些第一磁化区域15，另一方面结合了布置在所述至少一个擒纵轮副20上的补偿磁体27。
各补偿磁体27靠近附近的第二切向磁化区域25布置，并且产生泄漏磁场，该泄漏磁场的方向与附近的第二切向磁化区域25的磁场方向不同。
与附近的第二切向磁化区域25的磁场的强度相比，所述泄漏磁场的强度较低。所述泄漏磁场的尺寸确定成与其中一个第一磁化区域15相互作用，并且在谐振器机构100的运行中产生很小的变化。
优选地，至少一个擒纵轮副20包括多个这种补偿磁体27，这些补偿磁体27构成径向磁化区域，该径向磁化区域布置成与惯性件10的外周处所包括的第一磁化区域15配合以限制擒纵机构处的延迟，以便保证谐振器机构100的等时性。
更具体地，各补偿磁体27面向或垂直于第二切向磁化区域25延伸。
为了确保防止脱离接合的功能，在一个有利的变型中，至少一个惯性件10在其外周包括两个指部16，这些指部16关于第一枢轴线D1径向延伸到第一磁化区域15之外。此外，擒纵轮副20包括与第二切向磁化区域25交替的多个止动件，尤其是径向止动件26，各止动件在第二枢轴线D2上定心，并且布置成与其中一个止动指部16配合以构成机械的防止脱离接合装置。所选择的在惯性件上具有两个指部16的几何结构允许在下列意义上获得完全的安全性：两个指部16中的一个始终进入位于擒纵轮上的止动件的区域，以在震动的情况下确保防止脱离接合的功能。因此，由于此多个径向止动件26的布置，使谐振器机构100保证了完全的安全性，所述径向止动件26布置成始终与止动指部16中的一个或另一个配合。
更特别地，径向止动件26共同构成在第二枢轴线D2上定心的星形件260。
更特别地，指部16大体上沿着在第一枢轴线D1上定心的圆形C延伸。
更特别地，补偿磁体27关于第二枢轴线D2径向延伸到径向止动件26的径向范围之外。
在一个特定的变型中，至少一个惯性件10包括多个可调节的惯性块17，使得既可以调节频率，还可以调节惯性件10或谐振器100的整个可动单元的惯性中心在第一枢轴线D1上的位置。
更特别地，谐振器机构100是交叉形条状件谐振器，其中，机械回复装置11包括多个条状件13，这些条状件13在基本上平行的层面上延伸、彼此间隔开一定距离、并且在投影平面上在第一枢轴线D1处相交。
本发明还涉及一种包括至少一个此类机芯1000的手表2000。
本发明还涉及一种磁性擒纵轮20，该磁性擒纵轮20布置成围绕第二枢轴线D2枢转，并且在其外周包括磁化区域25。根据本发明，第二磁化区域25各自大体上切向地布置，并且磁性擒纵轮20包括补偿磁体27，其中，各补偿磁体27靠近附近的第二切向磁化区域25布置，并且产生泄漏磁场，该泄漏磁场的方向与附近的第二切向磁化区域25的磁场方向不同，并且与附近的第二切向磁化区域25的磁场的强度相比，该泄漏磁场的强度较低。
更特别地，各补偿磁体27垂直于第二切向磁化区域25延伸。
更特别地，擒纵轮副20包括与第二切向磁化区域25交替的多个径向止动件26，各径向止动件26在第二枢轴线D2上定心，并且布置为构成机械的防止脱离接合装置。
更特别地，径向止动件26共同构成在第二枢轴线D2上定心的星形件260。
更特别地，补偿磁体27关于第二枢轴线D2径向延伸到径向止动件26的径向范围之外。

Claims (15)

1.一种机械钟表机芯(1000)，其包括条状件谐振器机构(100)，该条状件谐振器机构(100)包括至少一个惯性件(10)，该惯性件(10)在机械弹性回复装置(11)的作用下围绕第一枢轴线(D1)振荡，该机械弹性回复装置(11)包括多个柔性条状件(13)，所述柔性条状件(13)一方面直接或间接地固定到所述谐振器机构(100)的结构(12)，另一方面直接或间接地固定到所述至少一个惯性件(10)，所述谐振器机构(100)联接到磁性擒纵机构(200)，该磁性擒纵机构(200)包括至少一个擒纵轮副(20)，所述擒纵轮副(20)围绕第二枢轴线(D2)枢转，并且受到由至少一个能量源(300)施加的扭矩，所述至少一个惯性件(10)在外周处包括至少两个第一磁化区域(15)，所述第一磁化区域(15)布置成与第二磁化区域(25)直接配合，所述第二磁化区域(25)包括在一个所述擒纵轮副(20)中，并且在垂直于所述第一枢轴线(D1)的投影平面上与所述第一磁化区域(15)部分地叠置，其特征在于，所述至少一个擒纵轮副(20)包括多个所述第二切向磁化区域(25)，每个所述第二切向磁化区域(25)基本切向地布置，并且均布置成排斥其中一个所述第一磁化区域(15)；所述机芯(1000)包括等时性校正装置，该等时性校正装置一方面结合所述至少一个惯性件(10)的所述第一磁化区域(15)，另一方面结合所述至少一个擒纵轮副(20)上的补偿磁体(27)，每个所述补偿磁体(27)靠近一个附近的所述第二切向磁化区域(25)布置，并且产生泄漏磁场，该泄漏磁场的方向与附近的所述第二切向磁化区域(25)的磁场方向不同，并且与附近的所述第二切向磁化区域(25)的磁场的强度相比，所述泄漏磁场的强度较低，所述泄漏磁场的尺寸确定成与所述至少一个惯性件(10)的其中一个所述第一磁化区域(15)相互作用，并且在所述谐振器机构(100)的运行中产生小的变化。
2.根据权利要求1所述的机芯(1000)，其特征在于，所述至少一个擒纵轮副(20)包括多个所述补偿磁体(27)，所述补偿磁体(27)构成径向磁化区域，所述径向磁化区域布置成与所述至少一个惯性件(10)的外周处所包括的所述第一磁化区域(15)配合以限制擒纵机构处的延迟，以便保证所述谐振器机构(100)的等时性。
3.根据权利要求1所述的机芯(1000)，其特征在于，每个所述补偿磁体(27)朝向或垂直于所述第二切向磁化区域(25)延伸。
4.根据权利要求1所述的机芯(1000)，其特征在于，所述至少一个惯性件(10)在外周处包括两个指部(16)，所述指部(16)关于所述第一枢轴线(D1)径向延伸到所述第一磁化区域(15)之外；并且，所述擒纵轮副(20)包括与所述第二切向磁化区域(25)交替的多个径向止动件(26)，每个径向止动件(26)在所述第二枢轴线(D2)上定心，并且布置为构成机械的防止脱离接合装置，所述多个径向止动件(26)布置成始终与所述止动指部(16)中的一个或另一个配合，以保证所述谐振器机构(100)的完全的安全性。
5.根据权利要求4所述的机芯(1000)，其特征在于，所述径向止动件(26)共同构成在所述第二枢轴线(D2)上定心的星形件(260)。
6.根据权利要求4所述的机芯(1000)，其特征在于，所述指部(16)基本沿着在所述第一枢轴线(D1)上定心的圆形(C)延伸。
7.根据权利要求4所述的机芯(1000)，其特征在于，所述补偿磁体(27)关于所述第二枢轴线(D2)径向延伸到所述径向止动件(26)的径向范围之外。
8.根据权利要求1所述的机芯(1000)，其特征在于，所述惯性件(10)包括多个可调节的惯性块(17)，所述惯性块(17)允许调节所述惯性件(10)的惯性中心在所述第一枢轴线(D1)上的位置。
9.根据权利要求1所述的机芯(1000)，其特征在于，所述谐振器机构(100)是交叉形条状件谐振器，所述机械回复装置(11)包括多个条状件(13)，所述条状件(13)在基本平行的层面上延伸、彼此间隔开一定距离、并且在所述投影平面上在所述第一枢轴线(D1)处相交。
10.一种包括至少一个根据权利要求1所述的机芯(1000)的手表(2000)。
11.一种磁性擒纵轮(20)，该磁性擒纵轮(20)布置成围绕第二枢轴线(D2)枢转，并且在外周处包括磁化区域(25)，其特征在于，所述第二磁化区域(25)各自基本切向地布置；并且，所述磁性擒纵轮(20)包括补偿磁体(27)，每个所述补偿磁体(27)靠近附近的所述第二切向磁化区域(25)布置，并且产生泄漏磁场，该泄漏磁场的方向与附近的所述第二切向磁化区域(25)的磁场方向不同，并且与附近的所述第二切向磁化区域(25)的磁场的强度相比，该泄漏磁场的强度较低。
12.根据权利要求11所述的磁性擒纵轮(20)，其特征在于，每个所述补偿磁体(27)垂直于所述第二切向磁化区域(25)延伸。
13.根据权利要求11所述的磁性擒纵轮(20)，其特征在于，所述擒纵轮副(20)包括与所述第二切向磁化区域(25)交替的多个径向止动件(26)，每个径向止动件(26)在所述第二枢轴线(D2)上定心，并且布置为构成机械的防止脱离接合装置。
14.根据权利要求13所述的磁性擒纵轮(20)，其特征在于，所述径向止动件(26)共同构成在所述第二枢轴线(D2)上定心的星形件(260)。
15.根据权利要求13所述的磁性擒纵轮(20)，其特征在于，所述补偿磁体(27)关于所述第二枢轴线(D2)径向延伸到所述径向止动件(26)的径向范围之外。
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