CN114647174B - 用于钟表机芯的陀飞轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于钟表机芯的陀飞轮，陀飞轮包括保持架，保持架旨在可旋转地安装到钟表机芯上，保持架支承调速机构，调速机构包括摆轮，摆轮包括摆轮枢轴和锚定件，摆轮枢轴围绕摆轮轴线枢转地安装到摆轮轴承中，锚定件包括锚定枢轴，锚定枢轴围绕锚定轴线枢转地安装到锚定轴承中，并且锚定件被布置为一方面与调速机构配合，另一方面与擒纵轮配合，擒纵轮包括擒纵枢轴，擒纵枢轴围绕擒纵轴线枢转地安装到擒纵轴承中。锚定件和擒纵轮相对于摆轮以如下的方式定位，锚定轴线和摆轮轴线之间的距离以及擒纵轴线和摆轮轴线之间的距离大于摆轮的外半径。本发明还涉及一种包括这种陀飞轮的机芯以及一种包括这种机芯的时钟。

Description

用于钟表机芯的陀飞轮

技术领域

本发明涉及一种用于钟表机芯的陀飞轮，陀飞轮包括保持架，保持架旨在可旋转地安装到所述钟表机芯上，所述保持架支承调速机构，调速机构包括摆轮，摆轮包括摆轮枢轴和锚定件，摆轮枢轴围绕摆轮轴线枢转地安装到摆轮轴承中，锚定件包括锚定枢轴，锚定枢轴围绕锚定轴线枢转地安装到锚定轴承中，并且锚定件被布置为一方面与所述调速机构配合，另一方面与擒纵轮配合，擒纵轮包括擒纵枢轴，擒纵枢轴围绕擒纵轴线枢转地安装到擒纵轴承中。

本发明还涉及一种包括这种陀飞轮的钟表机芯以及一种包括这种机芯的时钟。

背景技术

这种陀飞轮是手表中广泛使用的机构，以使调速机构处于任何竖直位置，从而使得由于地球引力而引起的速率变化能够相互抵消。这使得能够提高手表的精度。

由C-A.Reymondin等人著作的书籍“Théorie d'horlogerie”[制表原理]的第167页描述了传统陀飞轮的一个示例，该书籍由Fédération des Ecoles Techniques(联邦技术学院，瑞士)，ISBN 2-940025-1 0-X出版。

陀飞轮的功能类似于秒轮和小齿轮，即，陀飞轮经由固定在保持架下方的中心小齿轮与第三轮啮合。在保持架内，调速机构的摆动运动由同样安装在保持架上的擒纵机构维持，擒纵小齿轮与固定秒轮的外周齿啮合，固定秒轮的外周齿位于保持架的下方并且与机芯框架成一体。

传统地，锚定件的枢轴布置和擒纵轮的枢轴布置位于摆轮的下方，以免干扰摆轮的摆动运动。为此，锚定件和擒纵轮枢转地安装到如下轴承中，该轴承分别被布置在保持架的下桥板中和与延伸到摆轮下方的下桥板成一体的桥板中。然而，由于摆轮以及锚定件和擒纵轮分别占据了两级或两层，因此，标准陀飞轮具有一定厚度。

因此，包括这种陀飞轮的手表必须足够厚以容纳该陀飞轮，这意味着标准陀飞轮不容易适用于超薄手表。

为了使陀飞轮适用于超薄手表，已经提出了不同的解决方案。一种解决方案涉及减少摆轮、锚定件和擒纵机构的安全特性。然而，这损害了调速机构的有效性。另一种解决方案涉及省略某些部件(例如，上保持架)。然而，在这种情况下，摆轮处缺乏自由度所带来的干扰是不可忽略的。

本发明旨在通过提出一种陀飞轮来弥补这些缺点，该陀飞轮与标准陀飞轮相比厚度减小，并且适用于超薄机芯，同时保留在陀飞轮保持架中的调速机构的传统布置，而不损害所述调速机构的安全特性。

发明内容

为此，本发明涉及一种用于钟表机芯的陀飞轮，陀飞轮包括保持架，保持架旨在可旋转地安装到所述钟表机芯上，所述保持架支承调速机构，调速机构包括摆轮，摆轮包括摆轮枢轴和锚定件，摆轮枢轴围绕摆轮轴线枢转地安装到摆轮轴承中，锚定件包括锚定枢轴，锚定枢轴围绕锚定轴线枢转地安装到锚定轴承中，并且锚定件被布置为一方面与所述调速机构配合，另一方面与擒纵轮配合，擒纵轮包括擒纵枢轴，擒纵枢轴围绕擒纵轴线枢转地安装到擒纵轴承中。

根据本发明，锚定件和擒纵轮相对于摆轮以如下的方式定位，锚定轴线和摆轮轴线之间的距离以及擒纵轴线和摆轮轴线之间的距离大于摆轮的外半径。

因此，锚定件的枢轴布置和擒纵轮的枢轴布置可以定位为延伸超过摆轮的直径。

特别有利地，锚定枢轴和擒纵枢轴沿所述锚定枢轴和擒纵枢轴的厚度方向至少部分地位于与摆轮相同的水平处，锚定轴承和擒纵轴承被布置在由摆轮轴承限定的两个平行的平面之间。

因此，锚定件的枢轴布置和擒纵轮的枢轴布置可以定位在摆轮的外部，大体与摆轮处于同一以及相同的水平处，以这样的方式，可以减小陀飞轮的厚度，而不需要修改所述摆轮的布置。

本发明还涉及一种包括如上所述的陀飞轮的机芯以及一种包括这种机芯的时钟。根据本发明的该机芯和该时钟的优点是，该机芯和该时钟可以是超薄的。

附图说明

通过阅读以下以非限制性示例的方式提供并参照附图做出的本发明的实施例的详细描述，本发明的其他特征和优点将变得明显，在附图中：

-图1是根据本发明的陀飞轮的平面视图；

-图2示出了在敲击位置支承锚定件和擒纵轮的下桥板的平面视图；

-图3是图1的截面视图；

-图4是陀飞轮和固定秒轮的平面视图；以及

-图5是图4的截面视图。

具体实施方式

参照附图，本发明涉及一种用于钟表机芯的陀飞轮1，该陀飞轮包括保持架，保持架旨在围绕轴线A可旋转地安装到所述钟表机芯(未示出)的框架元件上，并且该陀飞轮包括下桥板2和上桥板4，下桥板和上桥板平行并且通过支柱6相互连接。

与传统陀飞轮相同，保持架支承调速机构，调速机构包括摆轮8和游丝10。摆轮8包括圆形轮辋8a，圆形轮辋与摆轮枢轴12成一体，摆轮枢轴12围绕摆轮轴线A枢转地安装到摆轮轴承14、15(例如，防震轴承)中，摆轮轴承分别由下桥板2和上桥板4承载。摆轮8位于保持架内部，摆轮轴线A对应于保持架的旋转轴线。轮辋8a具有最大半径，表示为摆轮8的外半径R。游丝10布置在摆轮8的上方。游丝10的一端与摆轮枢轴12成一体，另一端与安装在上桥板4上的螺柱保持器(stud-holder)16成一体。

保持架还支承锚定件18以及擒纵轮和小齿轮，擒纵轮和小齿轮包括与所述擒纵轮20成一体的擒纵轮20和擒纵小齿轮22(参照图5)。

具体参照图3，锚定件18包括锚定枢轴24，锚定枢轴围绕锚定轴线B枢转地安装到锚定轴承25、26(例如，石块)中。锚定件18被布置为一方面与所述调速机构配合，另一方面通过其两个擒纵叉27a、27b与擒纵轮20配合。下面将详细描述锚定件18。

具体参照图5，擒纵轮20包括擒纵枢轴28，擒纵枢轴围绕擒纵轴线C枢转地安装到擒纵轴承29、30(例如，石块)中。所述擒纵枢轴28还支承擒纵小齿轮22。

在此所示的示例中，保持架由机芯的轮系经由外周齿32驱动旋转，外周齿围绕形成下桥板2的圆形表冠设置。保持架旨在经由滚珠轴承34与钟表机芯的框架元件组装在一起，使得在此所示的陀飞轮是飞行陀飞轮类型的。参照图5，滚珠轴承34包括轮毂36和外环40，轮毂通过销38与保持架成一体，该销提供下桥板2和轮毂36之间的旋转安装，外环旨在与钟表机芯的框架元件制成一体。这种滚珠轴承是本领域技术人员已知的，并且不需要详细描述。

根据本发明，锚定件18和擒纵轮20相对于摆轮8以如下的方式定位，锚定轴线B和摆轮轴线A之间的距离d1(参见图3)以及擒纵轴线C和摆轮轴线A之间的距离d2(参见图5)大于摆轮8的外半径R。

特别优选地，锚定枢轴24和擒纵枢轴28沿所述锚定枢轴24和擒纵枢轴28的厚度方向至少部分地以及优选地全部位于与摆轮8相同的水平处，锚定轴承25、26和擒纵轴承29、30被布置在分别由摆轮轴承14、15的底部限定的两个平行的平面P、P’之间。

优选地，摆轮枢轴12、锚定枢轴24和擒纵枢轴28具有大体相同的厚度，并且沿所述枢轴12、24、28的厚度方向位于大体相同的水平处。

为此，陀飞轮1还包括擒纵桥板42，擒纵桥板在摆轮8的外部延伸，并且与下桥板2成一体。擒纵桥板42被布置为支承由形成下桥板2的圆形表冠承载的锚定轴承中的一个轴承(即，上锚定轴承26)、擒纵轴承中的一个轴承(即，上擒纵轴承30)、锚定轴承中的另一轴承(即，下锚定轴承25)、以及擒纵轴承中的另一轴承(即，下擒纵轴承29)。形成下桥板2的圆形表冠的直径被选择为使得下桥板充分地延伸到摆轮8的外部，从而使得锚定枢轴24和擒纵枢轴28可以定位在所述摆轮8的直径之外。

当然，根据下桥板和上桥板的配置以及陀飞轮所需的厚度，也可以提供其他实施例。例如，当上桥板采用板的形式时，在所需的高度处，上锚定轴承和上擒纵轴承可以安装在上桥板上，下锚定轴承和下擒纵轴承安装在下桥板上，或者安装在与上桥板成一体的擒纵桥板上，所需的高度使得锚定件能够与调速机构配合。还可以为锚定件和擒纵轮提供与下桥板和上桥板成一体的特定桥板，重要的是，由保持架承载的锚定件和擒纵桥板延伸到摆轮8的外部，使得锚定枢轴24和擒纵枢轴28突出超过摆轮8的直径，并且处于锚定件18能够与调速机构配合的所需的高度。

擒纵桥板42优选地具有与轴线A同轴的圆弧形状，使得锚定件18和擒纵轮20以如下的方式定位，锚定轴线B和摆轮轴线A之间的距离d1等于擒纵轴线C和摆轮轴线A之间的距离d2。

有利地，与标准陀飞轮的设计不同，擒纵小齿轮22围绕擒纵枢轴28定位在擒纵轮20的上方，面向擒纵桥板42。参照图4和图5，设置了固定秒轮44，固定秒轮以摆轮或陀飞轮的轴线A为中心，与机芯框架的元件成一体，并且被布置为与擒纵小齿轮22配合。与标准陀飞轮的设计不同，固定秒轮44的直径大于保持架的直径，特别是大于下桥板2的直径，使得固定秒轮44围绕陀飞轮1。此外，固定秒轮44具有被布置为与擒纵小齿轮22啮合的内周齿46。因此，擒纵小齿轮22定位在大体与摆轮8相同的水平处，固定秒轮44也定位在大体与摆轮8相同的水平处，而不是位于标准陀飞轮的保持架的下方。这使得可以进一步减小组件的尺寸。

申请人的新的锚定擒纵组件的设计使得能够开发新的擒纵机构配置(擒纵轴线/锚定轴线距离和锚定轴线/摆轮轴线距离)，使得能够将锚定枢轴24定位在摆轮8的直径之外。在申请人提交的专利申请EP 20180912中描述了这种擒纵组件，该专利申请通过引用并入本申请中。

有利地，特别参照图2，锚定件18不具有保护销以节省厚度，并且锚定件一方面包括入口擒纵叉27a和出口擒纵叉27b，另一方面包括拨叉，入口擒纵叉和出口擒纵叉旨在与擒纵轮20交替配合，拨叉旨在与由摆轮8承载的销48配合，并且拨叉包括限定拨叉入口的第一角状部52和第二角状部54。与摆轮8成一体的滚子50沿滚子50的厚度方向至少部分地位于与销48相同的水平处(参见图3)。滚子50具有大体圆柱形的防撞摆壁，在防撞摆壁中，在与销48相邻的区域中设置有凹口56。锚定件18、滚子50和销48的形状和尺寸被设计成使得在使用位置，所述防撞摆壁能够限定用于第一角状部52和第二角状部54的止动件，此外，所述锚定件18、所述滚子50和所述销48的形状和尺寸被设计成使得在使用位置，当销48至少部分地位于拨叉入口中时，所述角状部52、54中的每个角状部仅能够刺入凹口56的内部。

拨叉的角状部52、54中的每个角状部具有内壁和外壁，内壁限定所述拨叉的入口，外壁的形状和尺寸被设计成使得在敲击的情况下，销48在所讨论的角状部52、54的外壁上的接触点和所述外壁的最接近内壁的端部之间的距离大于销48和如下接合点之间的距离，该接合点为防撞摆壁和凹口56之间的接合点中的最接近所讨论的角状部52、54的接合点。

因此，除了角状部的传统功能之外，角状部52、54旨在提供撞摆保护。角状部52、54代替保护销的防撞摆功能，并且角状部的宽度大于保护销的典型宽度。因此，相对于传统的擒纵机构，凹口48必须扩大，结果滚子50本身也必须扩大。这些修改需要使杠杆18a更长。

杠杆18a将入口擒纵叉27a和出口擒纵叉27a，27b连接到拨叉，并且在使用位置，杠杆能够在两个极端位置之间枢转，从而限定锚定件18的最大行程角，角状部52、54中的每个角状部的外壁从其最接近内壁的端部开始具有第一部分，随后是第二部分，该第一部分限定安全表面并且相对于杠杆18a具有平均角度，使得当安全表面面向防撞摆壁时，所述安全表面大体与防撞摆壁相切，第二部分相对于杠杆18a具有大约0°到45°的角度，并且在敲击情况下至少延伸到销48在所述外壁上的接触点。

利用该擒纵组件，锚定件18的摆动幅度不变。摆轮8的敲击角(如图2所示的位置)大于标准配置中的敲击角，这有利于等时性。

在使用位置，锚定件18和擒纵轮20旨在被布置为使得锚定轴线B和摆轮轴线A之间的距离至少等于锚定轴线B和擒纵轴线C之间的距离的两倍，这限定了新的擒纵机构配置。

根据本发明的陀飞轮的功能类似于标准陀飞轮。

由于锚定件的特定几何形状，限定了新的擒纵机构布置，以使得锚定枢轴和擒纵枢轴能够移动到摆轮的外部。因此，通过将擒纵枢轴和锚定枢轴定位在与摆轮枢轴大体相同的水平，可以消除标准陀飞轮中通常由擒纵机构占据的层或级。结果，减小了根据本发明的陀飞轮保持架的厚度。

此外，本发明的解决方案使得可以减小保持架的厚度，而不牺牲摆轮、锚定件和擒纵轮之间的安全特性，也不牺牲调速机构的品质因数。本发明的解决方案还使得可以不干扰摆轮的运行，保留标准的摆轮枢轴和传统的防震轴承。

此外，根据优选实施例，消除传统的中心秒小齿轮并且将固定秒轮定位在保持架的高度处能够进一步节省厚度。

因此，本发明使得能够获得超薄陀飞轮，从而使其能够在超薄机芯中使用或节省空间以优化钟表机构。

Claims (14)

1.一种用于钟表机芯的陀飞轮(1)，所述陀飞轮包括保持架，所述保持架旨在能旋转地安装到所述钟表机芯上，所述保持架用于支承调速机构，所述调速机构包括摆轮(8)，所述摆轮包括摆轮枢轴(12)和锚定件(18)，所述摆轮枢轴围绕摆轮轴线(A)枢转地安装到摆轮轴承(14，15)中，所述锚定件包括锚定枢轴(24)，所述锚定枢轴围绕锚定轴线(B)枢转地安装到锚定轴承(25，26)中，并且所述锚定件被布置为一方面与所述调速机构配合，另一方面与擒纵轮(20)配合，所述擒纵轮包括擒纵枢轴(28)，所述擒纵枢轴围绕擒纵轴线(C)枢转地安装到擒纵轴承(29，30)中，其特征在于，所述锚定件(18)和所述擒纵轮(20)相对于所述摆轮(8)以如下的方式定位，所述锚定轴线(B)和所述摆轮轴线(A)之间的距离(d1)以及所述擒纵轴线(C)和所述摆轮轴线(A)之间的距离(d2)大于所述摆轮(8)的外半径(R)。

2.根据权利要求1所述的陀飞轮，其特征在于，所述锚定枢轴(24)和所述擒纵枢轴(28)沿所述锚定枢轴(24)和所述擒纵枢轴(28)的厚度方向至少部分地位于与所述摆轮(8)相同的水平处，所述锚定轴承(25，26)和所述擒纵轴承(29，30)被布置在由所述摆轮轴承(14，15)限定的两个平行的平面(P，P’)之间。

3.根据权利要求1或2所述的陀飞轮，其特征在于，所述保持架包括下桥板(2)和上桥板(4)，所述下桥板和所述上桥板支承所述摆轮轴承(14，15)，并且所述陀飞轮还包括擒纵桥板(42)，所述擒纵桥板与所述下桥板(2)成一体，并且所述擒纵桥板被布置为支承由所述下桥板(2)承载的所述锚定轴承(25，26)中的一个轴承和所述擒纵轴承(29，30)中的一个轴承、所述锚定轴承(25，26)中的另一轴承和所述擒纵轴承(29，30)中的另一轴承。

4.根据权利要求1或2所述的陀飞轮，其特征在于，所述锚定件(18)和所述擒纵轮(20)以如下的方式定位，所述锚定轴线(B)和所述摆轮轴线(A)之间的距离(d1)等于所述擒纵轴线(C)和所述摆轮轴线(A)之间的距离(d2)。

5.根据权利要求1或2所述的陀飞轮，其特征在于，所述摆轮枢轴(12)、所述锚定枢轴(24)和所述擒纵枢轴(28)具有大体相同的厚度，并且沿所述摆轮枢轴(12)、所述锚定枢轴(24)和所述擒纵枢轴(28)的厚度方向位于大体相同的水平处。

6.根据权利要求1或2所述的陀飞轮，其特征在于，所述锚定件(18)不具有保护销，并且所述锚定件一方面包括入口擒纵叉(27a)和出口擒纵叉(27b)，另一方面包括拨叉，所述入口擒纵叉和所述出口擒纵叉旨在与所述擒纵轮(20)交替配合，所述拨叉旨在与和所述摆轮(8)成一体的销(48)配合，所述摆轮本身与滚子(50)成一体，并且所述拨叉包括限定拨叉入口的第一角状部(52)和第二角状部(54)，所述滚子(50)沿所述滚子(50)的厚度方向至少部分地位于与所述销(48)相同的水平处，所述滚子(50)具有大体圆柱形的防撞摆壁，在所述防撞摆壁中，在与所述销(48)相邻的区域中设置有凹口(56)，所述锚定件(18)、所述滚子(50)和所述销(48)的形状和尺寸被设计成使得在使用位置，所述防撞摆壁能够限定用于所述第一角状部(52)和所述第二角状部(54)的止动件，此外，所述锚定件(18)、所述滚子(50)和所述销(48)的形状和尺寸被设计成使得在使用位置，当所述销(48)至少部分地位于所述拨叉入口中时，所述第一角状部(52)和所述第二角状部(54)中的每个角状部仅能够刺入所述凹口(56)的内部。

7.根据权利要求6所述的陀飞轮，其特征在于，所述拨叉的所述第一角状部(52)和所述第二角状部(54)中的每个角状部具有内壁和外壁，所述内壁限定所述拨叉的入口，所述外壁的形状和尺寸被设计成使得在敲击的情况下，所述销(48)在所讨论的角状部(52，54)的所述外壁上的接触点和所述外壁的最接近所述内壁的端部之间的距离大于所述销(48)和如下接合点之间的距离，所述接合点为所述防撞摆壁和所述凹口(56)之间的接合点中的最接近所讨论的角状部(52，54)的接合点。

8.根据权利要求7所述的陀飞轮，其特征在于，所述锚定件(18)包括杠杆(18a)，所述杠杆将所述入口擒纵叉(27a)和所述出口擒纵叉(27b)连接到所述拨叉，并且在使用位置，所述杠杆能够在两个极端位置之间枢转，从而限定所述锚定件(18)的最大行程角，所述第一角状部(52)和所述第二角状部(54)中的每个角状部的所述外壁从其最接近所述内壁的端部开始具有第一部分，随后是第二部分，所述第一部分限定安全表面并且相对于所述杠杆(18a)具有平均角度，使得当所述安全表面面向所述防撞摆壁时，所述安全表面大体与所述防撞摆壁相切，所述第二部分相对于所述杠杆(18a)具有0°到45°的角度，并且在敲击情况下至少延伸到所述销(48)在所述外壁上的接触点。

9.根据权利要求1或2所述的陀飞轮，其特征在于，在使用位置，所述锚定件(18)和所述擒纵轮(20)旨在被布置为使得所述锚定轴线(B)和所述摆轮轴线(A)之间的距离(d1)至少等于所述锚定轴线(B)和所述擒纵轴线(C)之间的距离的两倍。

10.根据权利要求3所述的陀飞轮，其特征在于，所述保持架的所述下桥板(2)包括外周齿(32)，所述外周齿被布置为驱动所述保持架旋转。

11.根据权利要求3所述的陀飞轮，其特征在于，所述擒纵轮(20)与擒纵小齿轮(22)成一体，所述擒纵小齿轮(22)定位在所述擒纵轮(20)的上方，面向所述擒纵桥板(42)。

12.一种钟表机芯，所述钟表机芯包括根据权利要求1至11中任一项所述的陀飞轮。

13.根据权利要求12所述的机芯，所述陀飞轮包括擒纵小齿轮(22)，所述擒纵小齿轮与所述擒纵轮(20)成一体，其特征在于，所述陀飞轮包括固定秒轮(44)，所述擒纵小齿轮(22)和所述固定秒轮(44)定位在与摆轮(8)大体相同的水平处。

14.一种钟表，所述钟表包括根据权利要求12至13中任一项所述的机芯。