專利名稱：具有在計時模式下聯(lián)接在一起的振蕩器的鐘表的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有在計時模式下聯(lián)接在一起的振蕩器的鐘表和包括兩個振蕩器的上述類型的鐘表，所述振蕩器旨在以更高的分辨率和/或更高的精確度顯示至少一個小于或等于I秒的數(shù)值。
背景技術：
為了提高分辨率，形成具有提高的頻率的鐘表是已知的。然而，這些鐘表可能對震動非常敏感或者是高能量消耗機構(gòu)，這使它們不能普及。因此，顯然，通過安裝低頻振蕩器一典型地4Hz—顯示時間并安裝獨立于第一振蕩器的另一高頻振蕩器——典型地IOHz或50Hz——來以提高的分辨率顯示所計量的時間來制造標準機芯更加容易。然而，若干秒后，可以觀察到兩個振蕩器的秒顯示不再相同。這可使該鐘表的品質(zhì)不確定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，通過提出一種鐘表來克服上述全部或部分缺點，該鐘表能夠以更高的分辨率顯示時間或顯示用計時系統(tǒng)所計量的時間，同時確保機械表的通常的穩(wěn)健性、降低的能量消耗以及時間顯示和所計量時間顯示之間的最小漂移(即使所計量時間大于I分鐘)。因此，本發(fā)明涉及一種鐘表，該鐘表包括第一振蕩器和計時系統(tǒng)，該第一振蕩器以第一頻率振蕩并由第一齒輪系連接到能量源上以顯示時間，該計時系統(tǒng)包括經(jīng)由聯(lián)接裝置連接到第一齒輪系上的第二齒輪系以選擇性地計量時間，其特征在于，計時系統(tǒng)還包括第二振蕩器，該第二振蕩器連接到第二齒輪系上并以第二頻率振蕩；第二齒輪系由彈性聯(lián)接裝置連接到第一齒輪系上，以便當聯(lián)接裝置授權(authorise)所述時間計量時，將使用同一所述能量源的兩個振蕩器的速率同步。因此，顯然，即使發(fā)生震動，由于存在允許兩個振蕩器同步的結(jié)構(gòu)，所以速率變化是最小的。因此，根據(jù)本發(fā)明的鐘表能夠以更高的分辨率和/或更高的精確度顯示時間和/或顯示用計時系統(tǒng)所計量的時間，同時確保高級別的穩(wěn)健性、低的動力消耗以及在時間顯示和所計量時間顯示之間的最小偏移(即使計量時間大于I分鐘)。根據(jù)本發(fā)明的其它有利特征-彈性聯(lián)接裝置由彈簧形成，該彈簧將第一齒輪系的一個輪連接到第二齒輪系的另一輪上；-彈性聯(lián)接裝置分別連接第一齒輪系的第四輪和第二齒輪系的第四輪；-第一振蕩器接收來自于能量源的大部分力矩，且優(yōu)選該力矩的至少75%；-第一振蕩器具有比第二振蕩器更高質(zhì)量的等時性，以利于所述第二振蕩器的同
I K
少；-第一振蕩器具有比第二振蕩器高的品質(zhì)因數(shù)(qualityfactor)；
-第二振蕩器具有小于100的品質(zhì)因數(shù)，以便獲得更快速的穩(wěn)定；-根據(jù)第一實施例，第一頻率和第二頻率是相同的-兩個頻率都大于5Hz，以便以更高的分辨率和/或更高的精確度顯示時間和所計量的時間；-根據(jù)第二實施例，第一頻率大于第二頻率，以便以更高的分辨率和/或更高的精確度顯示時間；-第一頻率至少等于IOHz，第二頻率在IHz和5Hz之間；-根據(jù)第三實施例，第一頻率小于第二頻率，以便以更高的分辨率和/或更高的精 確度顯示所計量的時間；-第二頻率至少等于IOHz，第一頻率在3Hz和5Hz之間。


從下面結(jié)合附圖經(jīng)由非限制性示例給出的說明中，將發(fā)現(xiàn)其它特征和優(yōu)點，其中-圖1是根據(jù)本發(fā)明的鐘表的示例。-圖2是根據(jù)本發(fā)明的彈性聯(lián)接裝置的示例。-圖3和圖4是用于根據(jù)本發(fā)明的兩個示例性鐘表的同步仿真。
具體實施例方式如圖1和圖2所示，本發(fā)明涉及一種鐘表1，該鐘表I包括第一諧振器3，該第一諧振器3經(jīng)由第一擒縱機構(gòu)7由第一齒輪系5連接到能量源9上。第一諧振器3和第一擒縱機構(gòu)7因此形成以第一頻率振蕩的第一振蕩器15，以顯示時間。鐘表I還包括計時系統(tǒng)51，該計時系統(tǒng)51包括經(jīng)由聯(lián)接裝置44連接到第一齒輪系5上的第二齒輪系25，用于選擇性地計量時間。有利地，根據(jù)本發(fā)明，計時系統(tǒng)51還包括第二振蕩器35，該第二振蕩器35連接到第二齒輪系25上并以第二頻率f2振蕩。此外，根據(jù)本發(fā)明，第二齒輪系25有利地由彈性聯(lián)接裝置41連接到第一齒輪系5上，以便當聯(lián)接裝置44授權所述時間計量時，將使用相同能量源9的兩個振蕩器15、35的速率同步。如圖1中的示例所示，能量源9優(yōu)選是發(fā)條盒，S卩，機械能蓄能源。此外，在相同的附圖中，第二振蕩器35包括經(jīng)由第二擒縱機構(gòu)27連接到第二齒輪系25上的第二諧振器23。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，彈性聯(lián)接裝置41由彈簧43形成，該彈簧43將第一齒輪系5的一個輪連接到第二齒輪系25的另一輪上。如圖2所示，優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，當聯(lián)接裝置44位于它的聯(lián)接位置——即，它準許它接收的力矩都進行傳動——時，彈性聯(lián)接裝置41分別連接第一齒輪系5的第四輪和第二齒輪系25的第四輪。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，可以看到，使用了雙輪42。如圖2中更清晰地示出的，它由第一盤45形成，該第一盤45經(jīng)由聯(lián)接裝置44的中間輪46連接到第一齒輪系5上。雙輪42還包括一個第二盤47，該第二盤47直接或間接地連接到計時系統(tǒng)51的第二齒輪系25上。兩個盤45、47分別松弛地和固定地安裝到心軸48上。最后，彈性聯(lián)接裝置41的彈簧43優(yōu)選安裝在緊固件49和心軸48的軸環(huán)50之間，該緊固件49安裝到盤45的輪緣上。因此，顯然，當聯(lián)接裝置44位于它的聯(lián)接位置時，盤45和47以及附帶地齒輪系5和25可以通過彈簧43的彈性聯(lián)接角偏移(angularly shift)。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，時間顯示一即小時、分鐘和可能地秒的顯示一可使用第一齒輪系5實現(xiàn)。而由計時系統(tǒng)51所計量的時間的顯示優(yōu)選使用第二齒輪系25實現(xiàn)。根據(jù)對鐘表所希望的應用，第一頻率和第二頻率f2可以相同或不相同。因此，在第一實施例中，第一頻率和第二頻率f2是相同的且優(yōu)選大于5Hz，以便以更高的分辨率和/或更高的精確度顯示時間和所計量的時間。在這個實施例中，頻率f\、f2可以例如等于IOHz或50Hz，用于分別顯示I秒的1/20或1/100。在第二實施例中，第一頻率大于第二頻率f2，以便以更高的分辨率和/或更高的精確度顯示時間。在與第一實施例類似的方式中，第一頻率至少等于10H z，且第二頻率f2優(yōu)選介于IHz和5Hz之間。實際上，通過示例，可能希望所計量的時間以每秒一步的方式增加，即，第二頻率f2等于IHz，“像”石英表一樣。在第三實施例中，第一頻率小于第二頻率f2，以便以更高的分辨率和/或更高的精確度顯示所計量的時間。在與第二實施例相反的該實施例中，第二頻率f2至少等于IOHz，第一頻率優(yōu)選介于3Hz和5Hz之間。下文進行仿真以對這兩個振蕩器15和35之間的同步進行說明。任意選取第三實施例進行闡釋。因此，振蕩器15選取的是低頻振蕩器，并被稱作第一振蕩器。因此，在下面的示例中，第二振蕩器是將被與低頻振蕩器15同步的高頻振蕩器35。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，第二振蕩器35選取為具有根據(jù)振幅的強非等時性，該強非等時性由非等時性斜率(anisochronism slope) Γ和速率為零時的振幅描述。此外,假設通過輕微改變其振幅，第一振蕩器15始終具有基本上為零的速率。仿真示出在兩個振蕩器15、35中的變化，即，隨著時間變化它們的振幅和相態(tài)的差異，因此這意味著它可以檢驗是否可以使第二振蕩器35和第一振蕩器15同步。優(yōu)選地，第二振蕩器35構(gòu)造成使得，當它在振幅為^下振蕩時，它的速率為零，當它在大于為°的振幅下振蕩時，它的速率為正，以及當它在小于4的振幅下振蕩時，它的速率為負。此外，彈性聯(lián)接裝置41設計成使得，如果兩個齒輪系5、25以相同速度轉(zhuǎn)動，則傳遞給第二齒輪系25的力矩保持恒定，如果第二齒輪系25比第一齒輪系5前進得快(彈簧43正在放松)，則傳遞給第二齒輪系25的力矩減小,和如果第二齒輪系25不如第一齒輪系5前進得快(彈簧43正被上條)，則傳遞給第二齒輪系25的力矩增加。如果滿足上述條件，鐘表將始終向穩(wěn)定狀態(tài)移動，在穩(wěn)定狀態(tài)，第二振蕩器在振幅4下振蕩，彈簧43將使第二振蕩器35保持在振幅4下所必須的力矩M2傳遞給第二齒輪系25。因此，如果第二振蕩器35接收小于M2的力矩，則它的振幅減小，即它具有小于為°的振幅。如上所述，它的速率變成負的，即第二振蕩器35落后于第一振蕩器15。因此，顯然，當給聯(lián)接彈簧43上條一即，增加傳遞給第二齒輪系25的力矩一時，第二齒輪系25比第一齒輪系5轉(zhuǎn)動得慢。因此，由于力矩增加,第二振蕩器35的振幅自動校正。因此，可以觀察到，第二振蕩器35的力矩和振幅被結(jié)構(gòu)性地同步在穩(wěn)定的力矩M2和穩(wěn)定的振幅4上。類似地，如果所接收的力矩超過力矩M2,則第二振蕩器35的振幅變成大于數(shù)值為°，這意味著第二振蕩器35的速率將是正的。當使彈簧43放松時，第二齒輪系25于是領先第一齒輪系5。因此，在第二齒輪系25上的力矩將朝向穩(wěn)定的力矩M2減小，且第二振蕩器35的振幅將再次趨于穩(wěn)定的振幅J因此，可以看到，不考慮什么狀態(tài)，無論是表啟動時，還是在發(fā)生震動后，系統(tǒng)都將始終趨向在穩(wěn)定狀態(tài)下的穩(wěn)定，在穩(wěn)定狀態(tài)下，在第二齒輪系25上的力矩為數(shù)值M2,且第二振蕩器35的振幅為數(shù)值為°。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，假設發(fā)條盒力矩9和兩個振蕩器15、35的頻率f\、f2是給定的參數(shù)。因此，顯然，還要選取的參數(shù)如下-兩個振蕩器15、35的“尺寸”(如果諧振器3、23是游絲擺輪型的，則例如慣性快 I2的“尺寸”);-兩個振蕩器15、35的品質(zhì)因數(shù)=QpQ2 (該品質(zhì)因數(shù)是振蕩器的尺寸的函數(shù))；-第二振蕩器的非等時性斜率Γ;-第二振蕩器在其速率為零時的振幅<；-彈簧43的力矩M2;-彈簧43的角剛度K。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，參數(shù)選取如下-希望傳遞給第二振蕩器的總力矩的分量，該分量賦予力矩值M2。根據(jù)本發(fā)明，第一振蕩器15接收能量源9的大部分力矩，且優(yōu)選至少其75% ；-需要第二振蕩器穩(wěn)定所在處的振幅為°(因此，第二振蕩器必須設計成使得它的速率在該振幅下基本上為零);-第二振蕩器的尺寸(例如慣性塊的尺寸)，使得當其接收力矩M2時，穩(wěn)定振幅是4(經(jīng)由品質(zhì)因數(shù))；-第一振蕩器的尺寸(例如慣性塊的尺寸)，使得令其穩(wěn)定的振幅是可接受的(經(jīng)由品質(zhì)因數(shù))；-第二振蕩器35的非等時性斜率Γ;-彈簧43的剛度K;有利地，根據(jù)本發(fā)明，還優(yōu)選“調(diào)整” K和Γ，使得-傳遞給齒輪系25的力矩不會變?yōu)榱悖?第二振蕩器35的速率保持接近它的零頻率；-在兩個振蕩器25、35之間的狀態(tài)漂移在“啟動”時??；-穩(wěn)定時間足夠短。經(jīng)驗上，已證實，優(yōu)選保持乘積K · Γ相等，以便在繼續(xù)逼近時具有相同的穩(wěn)定時間。因此，增大K (和因此減小Γ相同數(shù)量)能夠減小振幅和力矩的波動(因此，防止力矩被抵消)。然而，這也在穩(wěn)定之前增加了最大的狀態(tài)偏移以及瞬時速率，該瞬時速率可變?yōu)橄喈敶蟆Ｒ虼?，必須在這兩個效果之間找到折衷。還可以觀察到，增大被同步的振蕩器(上述第二振蕩器35)的頻率能夠縮短穩(wěn)定時間。最后，在試驗過程中，已證實，減小被同步的振蕩器(上述第二振蕩器35)的品質(zhì)因數(shù)也會縮短穩(wěn)定時間。圖3和圖4示出通過示例性實施實現(xiàn)的仿真。在圖3中J1=AHzJ2=IOHzilQ1=ZOO,Q2=50 ;在圖4中，f2=50Hz, (^=200, Q2=50,其中，用于各仿真的乘積K · Γ相等。如果各振蕩器接收來自于能量源的全部力矩，則每幅圖的A部分對應于各振蕩器的振幅相對于基準振幅的分量。應該注意到，對于附圖中的示例來講，為第二振蕩器所選取的振幅是大約1/3。因此，分別在2秒和1. 5秒后，各振蕩器在其同步振幅下穩(wěn)定下來。每幅圖的B部分對應于各振蕩器從能量源所接收的力矩的分量。應該注意到，對于附圖中的示例來講，為第二振蕩器所選取的力矩的比例約為10%。因此，分別在2秒和1. 5秒后，各振蕩器以穩(wěn)定的方式接收其比例的力矩。每幅圖的C部分對應于第二振蕩器的速率。因此，應該注意到，分別在5. 5秒和2 秒后，第二振蕩器穩(wěn)定在它的零速率附近。最后，每幅圖的D部分對應于在各振蕩器之間的秒的狀態(tài)的差異。因此，應該注意至|J，分別在5秒和2秒后，差異穩(wěn)定在它的零數(shù)值。因此，圖3和圖4的A-D部分完美地示出上述結(jié)論。因此，顯然，如果發(fā)生震動，則由于存在允許兩個振蕩器同步的結(jié)構(gòu)，速率變化將是最小的。因此，根據(jù)本發(fā)明的鐘表能夠以更高的分辨率和/或更高的精確度顯示時間和顯示用計時系統(tǒng)所計量的時間，同時確保高級別的穩(wěn)健性、低的動力消耗以及在時間顯示和所計量的時間顯示之間的最小偏移(即使所計量的時間大于I分鐘)。此外，在測試過程中發(fā)現(xiàn)，不但第一振蕩器優(yōu)選具有比第二振蕩器更高質(zhì)量的等時性以利于所述第二振蕩器的同步，而且第二振蕩器優(yōu)選具有比第一振蕩器更低的品質(zhì)因數(shù)且優(yōu)選低于100以便獲得更快速的穩(wěn)定，即，典型地小于2秒。當然，上述發(fā)明并不限于所示出的示例，而是能夠包括本領域技術人員所見到的各種變型和改動。尤其是，第二聯(lián)接機構(gòu)可安裝在第一齒輪系5的時輪上，以避免給第二齒輪系25增加減速裝置以顯示所計量的時間。因此，顯然，第二聯(lián)接機構(gòu)可以屬于聯(lián)接裝置44并被同時釋放。有利地，根據(jù)本發(fā)明，由于兩個振蕩器被同步，小時顯示也以同步的方式增加。此外，與第三實施例相關的結(jié)論對于第一實施例和第二實施例也是有效的。因此，在上述示例的相反情況下，如果第一振蕩器是高頻振蕩器，時間顯示可局限于使用第一齒輪系5的小時和分鐘，以便限制由任何震動引起的力矩傳送至高頻振蕩器。此時，秒優(yōu)選僅在第二齒輪系25上顯示。此外，當?shù)谝徽袷幤骱?或第二振蕩器是高頻振蕩器一即，大于或等于5Hz—時，可使用Clifford振蕩器(參見例如CH專利No. 386344，該專利通過弓I用結(jié)合在本文中)。然而，當振蕩器的頻率介于IHz和5Hz之間時，它們優(yōu)選是具有瑞士杠桿式擒縱機構(gòu)的游絲擺輪振蕩器。當然，彈性聯(lián)接裝置不限于如圖1和圖2所示的與彈簧43協(xié)作的雙輪42?？梢栽O想其它的彈性聯(lián)接裝置，例如在專利文獻PCT/EP2011/061244中公開的彈性聯(lián)接裝置，該專利文獻通過弓I用結(jié)合在本文中。最后，如果第二振蕩器的非等時性是非線性的，則可以進一步優(yōu)化系統(tǒng)的行為。通過示例，第二振蕩器可具有在平衡振幅附近的低非等時性和遠離平衡振幅的強非等時性，或反之。
權利要求
1.鐘表(1)，該鐘表(I)包括第一振蕩器(15)和計時系統(tǒng)(51),該第一振蕩器(15)以第一頻率(f\)振蕩并由第一齒輪系(5)連接到能量源(9)上以顯示時間，該計時系統(tǒng)(51)包括經(jīng)由聯(lián)接裝置(44)連接到所述第一齒輪系(5)上的第二齒輪系(25)以選擇性地計量時間，其特征在于，所述計時系統(tǒng)(51)還包括第二振蕩器(35)，該第二振蕩器(35)連接到所述第二齒輪系(25)上并以第二頻率(f2)振蕩，所述第二齒輪系(25)由彈性聯(lián)接裝置(41)連接到所述第一齒輪系(5)上，以便當所述聯(lián)接裝置(44)授權所述時間計量時，將使用同一所述能量源(9)的所述兩個振蕩器(15，35)的速率同步。
2.根據(jù)權利要求1所述的鐘表(1)，其特征在于，所述彈性聯(lián)接裝置(41)由彈簧(43)形成，該彈簧(43)將所述第一齒輪系(5)的一個輪連接到所述第二齒輪系(25)的另一輪上。
3.根據(jù)權利要求2所述的鐘表(I)，其特征在于，所述彈性聯(lián)接裝置(41)分別與所述第一齒輪系(5)的第四輪和所述第二齒輪系(25)的第四輪連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的鐘表(I)，其特征在于，所述第一振蕩器(15)接收來自于所述能量源(9)的大部分力矩。
5.根據(jù)權利要求4所述的鐘表(1)，其特征在于，所述第一振蕩器(15)接收由所述能量源(9)提供的力矩的至少75%。
6.根據(jù)權利要求1所述的鐘表(1)，其特征在于，所述第一振蕩器(15)具有比所述第二振蕩器(35)更高質(zhì)量的等時性，以利于所述第二振蕩器的同步。
7.根據(jù)權利要求1所述的鐘表(1)，其特征在于，所述第一振蕩器(15)具有比所述第二振蕩器高的品質(zhì)因數(shù)(Q1)Q2X
8.根據(jù)權利要求7所述的鐘表(1)，其特征在于，所述第二振蕩器(35)具有小于100的品質(zhì)因數(shù)(Q2),以便獲得更快速的穩(wěn)定。
9.根據(jù)權利要求1所述的鐘表(1)，其特征在于，所述第一頻率(f\)和第二頻率(&)是相同的。
10.根據(jù)權利要求9所述的鐘表(1)，其特征在于，所述兩個頻率(f2，f\)都大于5Hz，以便以更高的分辨率和/或更高的精確度顯示時間和所計量的時間。
11.根據(jù)權利要求1所述的鐘表(1)，其特征在于，所述第一頻率(f\)大于所述第二頻率(f2)，以便以更高的分辨率和/或更高的精確度顯示時間。
12.根據(jù)權利要求11所述的鐘表(1)，其特征在于，所述第一頻率(f\)至少等于10Hz，所述第二頻率(f2)在IHz和5Hz之間。
13.根據(jù)權利要求1所述的鐘表(1)，其特征在于，所述第一頻率(f\)小于所述第二頻率(f2)，以便以更高的分辨率和/或更高的精確度顯示所計量的時間。
14.根據(jù)權利要求13所述的鐘表(1)，其特征在于，所述第二頻率(f2)至少等于10Hz，所述第一頻率(f\)在3Hz和5Hz之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鐘表(1)，該鐘表(1)包括第一振蕩器(15)和計時系統(tǒng)(51)，該第一振蕩器(15)以第一頻率振蕩并由第一齒輪系(5)連接到能量源(9)上以顯示時間，該計時系統(tǒng)(51)包括經(jīng)由聯(lián)接裝置(44)連接到所述第一齒輪系(5)上的第二齒輪系(25)以選擇性地計量時間。根據(jù)本發(fā)明，所述計時系統(tǒng)(51)還包括第二振蕩器(35)，該第二振蕩器(35)連接到所述第二齒輪系(25)上并以第二頻率振蕩。此外，所述第二齒輪系(25)由彈性聯(lián)接裝置(41)連接到所述第一齒輪系(5)上，以便當所述聯(lián)接裝置(44)授權所述時間計量時，將使用同一所述能量源(9)的所述兩個振蕩器(15，35)的速率同步。本發(fā)明涉及包括計時系統(tǒng)的機械鐘表領域。
文檔編號G04C5/00GK102998967SQ20121034257
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權日2011年9月15日
發(fā)明者J-L·黑爾費爾, T·黑塞勒, T·科尼斯 申請人:斯沃奇集團研究和開發(fā)有限公司