本發(fā)明涉及一種具有耦合的振蕩器的等時(shí)鐘表振蕩機(jī)構(gòu),該振蕩機(jī)構(gòu)僅包括第一振蕩器和第二振蕩器,該第一振蕩器包括第一彈性回復(fù)裝置,該第一彈性回復(fù)裝置一方面在第一錨固點(diǎn)處附裝至固定結(jié)構(gòu),并且另一方面附裝至圍繞第一軸線樞轉(zhuǎn)的第一可動(dòng)構(gòu)件,該第二振蕩器包括附裝至第二可動(dòng)構(gòu)件的第二彈性回復(fù)裝置。
本發(fā)明還涉及一種包括至少一個(gè)這種振蕩機(jī)構(gòu)的鐘表機(jī)芯。
本發(fā)明還涉及一種包括這種機(jī)芯的手表。
本發(fā)明涉及鐘表振蕩機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
耦合的振蕩器的理論一直是有吸引力的,但是其實(shí)現(xiàn)受不穩(wěn)定的問題阻礙。
SEAGULL名下的EP專利2365403公開了一種用于機(jī)械鐘表的振蕩器,該振蕩器包括圍繞一軸線自由旋轉(zhuǎn)的第一擺輪以及將該第一擺輪連接至固定點(diǎn)或第二擺輪的游絲,該游絲包括:連接至第一擺輪的第一圈和連接至所述固定點(diǎn)或第二擺輪的第二圈,以及將第一圈連接至第二圈的過渡區(qū)段,其中,過渡區(qū)段和這些圈的彈性變形為至少一個(gè)擺輪實(shí)質(zhì)上保證了基本上線性的恢復(fù)力矩,以使至少一個(gè)擺輪產(chǎn)生振蕩運(yùn)動(dòng)。
THE SWATCH GROUP RESEARCH&DEVELOPMENT名下的CH專利709281描述了一種受迫振蕩諧振器,該諧振器布置成以固有頻率振蕩,一方面包括至少一個(gè)振蕩件,并且另一方面包括布置成在振蕩件上施加力矩的振蕩維持裝置,該振蕩維持裝置承載至少一個(gè)振蕩調(diào)節(jié)裝置,該調(diào)節(jié)裝置的固有頻率是調(diào)節(jié)頻率,該調(diào)節(jié)頻率在所述諧振機(jī)構(gòu)的固有頻率的整數(shù)倍數(shù)的0.9倍和1.1倍之間,該整數(shù)大于或等于2。具體地,調(diào)節(jié)裝置包括安裝成在振蕩件上自由樞轉(zhuǎn)的至少一個(gè)第二游絲擺輪,該第二游絲擺輪具有關(guān)于第二樞轉(zhuǎn)軸線偏心的不平衡部,第二游絲擺輪圍繞該第二樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)。
SEIKO名下的EP專利112633描述了一種機(jī)械鐘表,該機(jī)械鐘表包括主發(fā)條和旋轉(zhuǎn)角控制機(jī)械,主發(fā)條為機(jī)械時(shí)間源提供動(dòng)力,該旋轉(zhuǎn)角控制機(jī)構(gòu)構(gòu)造成使得:在發(fā)條完全上條的狀態(tài)下,對(duì)通過游絲返回的擺輪的旋轉(zhuǎn)施加空氣阻力,在發(fā)條完全松開的狀態(tài)下,不對(duì)具有游絲的擺輪的旋轉(zhuǎn)施加空氣阻力。
THE SWATCH GROUP RESEARCH&DEVELOPMENT名下的CH專利699081描述了一種振蕩器,由第一低頻振蕩器與第二高頻振蕩器的耦合得到該振蕩器,其中,第一振蕩器包括與第一彈簧相關(guān)聯(lián)的第一慣性質(zhì)量塊,第二振蕩器包括與第二彈簧相關(guān)聯(lián)的第二慣性質(zhì)量塊,其中,第三彈簧布置在第一和第二慣性質(zhì)量塊之間,以耦合第一和第二振蕩器。
ETA MANUFACTURE HORLOGERE SUISSE名下的WO專利2016/037717公開了一種調(diào)節(jié)器,該調(diào)節(jié)器包括擒縱輪和第一振蕩器,該擒縱輪安裝成關(guān)于主夾板以至少樞轉(zhuǎn)動(dòng)作運(yùn)動(dòng),該擒縱輪布置成經(jīng)由齒輪系接收驅(qū)動(dòng)力矩,該第一振蕩器包括第一剛性結(jié)構(gòu),該第一剛性結(jié)構(gòu)通過第一彈性回復(fù)裝置連接至主夾板。該調(diào)節(jié)器還包括第二振蕩器,該第二振蕩器具有第二剛性結(jié)構(gòu),該第二剛性結(jié)構(gòu)通過第二彈性回復(fù)裝置連接至第一剛性結(jié)構(gòu),該第二彈性回復(fù)裝置布置成允許第二剛性結(jié)構(gòu)關(guān)于第一剛性結(jié)構(gòu)至少樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第二結(jié)構(gòu)包括引導(dǎo)裝置,該引導(dǎo)裝置布置成與包括在擒縱輪中的互補(bǔ)的引導(dǎo)裝置配合,該引導(dǎo)裝置和互補(bǔ)引導(dǎo)裝置一起構(gòu)成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置,以通過齒輪系使第一振蕩器和第二振蕩器同步。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提出定義簡(jiǎn)化的耦合的振蕩器,該耦合的振蕩器使得可以獲得良好的模式穩(wěn)定性,并且易于生產(chǎn)。
本發(fā)明因此涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有耦合的振蕩器的等時(shí)鐘表振蕩機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明還涉及一種包括至少一個(gè)這種振蕩機(jī)構(gòu)的鐘表機(jī)芯。
本發(fā)明還涉及一種包括這種類型的機(jī)芯的手表。
附圖說明
當(dāng)參考附圖閱讀下文的詳細(xì)說明時(shí),可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn),其中:
-圖1示出具有兩個(gè)耦合的振蕩器的振蕩機(jī)構(gòu)的示意圖,第一個(gè)振蕩器包括第一彈性回復(fù)裝置,該第一彈性回復(fù)裝置附裝在一結(jié)構(gòu)和第一可動(dòng)構(gòu)件之間,第二彈性回復(fù)裝置附裝在該第一可動(dòng)構(gòu)件上,該第二彈性回復(fù)裝置在其另一端處附裝至懸臂式的第二可動(dòng)構(gòu)件,激勵(lì)僅作用于第一可動(dòng)構(gòu)件。
-圖2以與圖1相似的方式示出相同的振蕩機(jī)構(gòu),但是其中,激勵(lì)作用于第二可動(dòng)構(gòu)件。
-圖3示出具有兩個(gè)游絲擺輪類型的耦合的振蕩器的振蕩機(jī)構(gòu)的示意性平面圖,第一振蕩器包括第一游絲,該第一游絲附裝在一結(jié)構(gòu)和第一擺輪之間,該第一擺輪承載用于附裝第二振蕩器的第二游絲的游絲外樁,該第二游絲在其另一端處附裝至第二擺輪。
-圖4示出具有兩個(gè)游絲擺輪類型的耦合的振蕩器的振蕩機(jī)構(gòu)的示意性側(cè)視圖,其中,兩個(gè)擺輪同軸地安裝。
-圖5是示出在某一時(shí)間流逝結(jié)束時(shí)如何得到某一相移以及相移變化曲線隨著氣動(dòng)耦合的可動(dòng)構(gòu)件之間的距離變化的形狀的簡(jiǎn)化圖。
-圖6和7示出兩個(gè)具有基本上相同的直徑的同軸的擺輪的邊緣之間的氣動(dòng)耦合(aerodynamic coupling)的示意圖,所述擺輪在圖6中在正面朝向彼此的正面,并且在圖7中一個(gè)包含在另一個(gè)中。
-圖8示出在根據(jù)圖3的布置中兩個(gè)非常接近的擺輪之間的氣動(dòng)耦合。
-圖9示出與布置在根據(jù)圖7布置的兩個(gè)擺輪之間的墊圈或球狀件的氣動(dòng)耦合。
-圖10至14是同一機(jī)構(gòu)的不同透視圖,該機(jī)構(gòu)包括承載第一游絲的外圈的固定結(jié)構(gòu),該第一游絲的內(nèi)圈附裝至陀飛輪的載架,該載架承載第二游絲的第一端,該第二游絲在其另一端還附裝至與該載架同軸的擺輪。
-圖15是示出包括鐘表機(jī)芯的手表的框圖,該鐘表機(jī)芯包括這種具有兩個(gè)耦合的振蕩器的振蕩機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明涉及一種具有耦合的振蕩器的等時(shí)鐘表振蕩機(jī)構(gòu)100,該振蕩機(jī)構(gòu)100僅通過僅兩個(gè)基本振蕩器的組合來非常簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)耦合的振蕩器:該振蕩機(jī)構(gòu)100僅由第一振蕩器10和第二振蕩器20構(gòu)成。
在本說明書中,我們將能夠圍繞樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)的任何部件命名為“可動(dòng)構(gòu)件”,即,一個(gè)非限制性實(shí)施例中的輪副。
第一振蕩器10包括第一彈性回復(fù)裝置11,該第一彈性回復(fù)裝置11一方面在第一錨固點(diǎn)12處附裝至固定結(jié)構(gòu)1,并且另一方面附裝至圍繞第一軸線D1樞轉(zhuǎn)的第一可動(dòng)構(gòu)件13。
第二振蕩器20包括第二彈性回復(fù)裝置21,該第二彈性回復(fù)裝置21附裝至第二可動(dòng)構(gòu)件23。
根據(jù)本發(fā)明,第一振蕩器10和第二振蕩器20通過在第一可動(dòng)構(gòu)件13和第二可動(dòng)構(gòu)件23之間的氣動(dòng)連接和/或通過經(jīng)由然后附裝至第一可動(dòng)構(gòu)件13的第二彈性回復(fù)裝置21的機(jī)械連接彼此耦合。
具體地,僅存在一個(gè)第一彈性回復(fù)裝置11和一個(gè)第二彈性回復(fù)裝置21。
更具體地,第一振蕩器10和第二振蕩器20通過在第一可動(dòng)構(gòu)件13和第二可動(dòng)構(gòu)件23之間的氣動(dòng)連接以及通過經(jīng)由附裝至第一可動(dòng)構(gòu)件13的第二彈性回復(fù)裝置21的機(jī)械連接兩者彼此耦合。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中,第二彈性回復(fù)裝置21是具有薄條狀件的整體式鉸接結(jié)構(gòu)或柔性支承件。
在本發(fā)明的一個(gè)具體的非限制性實(shí)施例中,第一振蕩器10是游絲擺輪類型的,第一彈性回復(fù)裝置11是第一游絲,該第一游絲通過形成第一錨固點(diǎn)12的第一游絲外樁附裝至固定結(jié)構(gòu)1。第二振蕩器20也是游絲擺輪類型的,第二彈性回復(fù)裝置21是附裝至第二可動(dòng)構(gòu)件23的第二游絲。
在本發(fā)明的其它實(shí)施例中,第一彈性回復(fù)裝置11和/或用于耦合的第二彈性回復(fù)裝置21是薄彈性條狀件或類似物。
在該實(shí)施例的一個(gè)包括游絲的具體變型中,第二游絲21一方面在第二游絲外樁22處附裝至第一可動(dòng)構(gòu)件13的邊緣或臂部,并且另一方面附裝至圍繞第二軸線D2樞轉(zhuǎn)的第二可動(dòng)構(gòu)件23。振蕩機(jī)構(gòu)100的振蕩的維持僅作用/發(fā)生(effect)在第一可動(dòng)構(gòu)件13或第二可動(dòng)構(gòu)件23中的其中一個(gè)上。
在另一變型中,振蕩的維持獨(dú)立地作用在兩個(gè)基本振蕩器10和20中的每一個(gè)上。
更具體地,第二彈性回復(fù)裝置21的剛度小于第一彈性回復(fù)裝置11的剛度的一半。
再更具體地,第二彈性回復(fù)裝置21的剛度在第一彈性回復(fù)裝置11的剛度的0.30倍和0.40倍之間。
更具體地,第二可動(dòng)構(gòu)件23的慣性小于第一可動(dòng)構(gòu)件13的慣性的三分之一。
再更具體地,第二可動(dòng)構(gòu)件23的慣性在第一可動(dòng)構(gòu)件13的慣性的0.20倍和0.30倍之間。
在一個(gè)具體實(shí)施例中,第一可動(dòng)構(gòu)件13和第二可動(dòng)構(gòu)件23是擺輪。
在另一具體實(shí)施例中,第一可動(dòng)構(gòu)件13或第二可動(dòng)構(gòu)件23是陀飛輪或卡羅素的載架,相應(yīng)地第二可動(dòng)構(gòu)件23或第一可動(dòng)構(gòu)件13是擺輪。
更具體地,相應(yīng)地形成第二可動(dòng)構(gòu)件23或第一可動(dòng)構(gòu)件13的擺輪與形成第一可動(dòng)構(gòu)件13或第二可動(dòng)構(gòu)件23的陀飛輪或卡羅素載架同軸,并且在所述載架內(nèi)部樞轉(zhuǎn)。第二振蕩器20的第二游絲外樁22附裝至載架的臂部或鼓形件。振蕩機(jī)構(gòu)100的振蕩的維持由與小圓盤協(xié)作的擒縱桿3或掣子(detent)實(shí)現(xiàn),小圓盤在其樞轉(zhuǎn)軸線處附裝至陀飛輪或卡羅素。
在一個(gè)有利于允許氣動(dòng)耦合的具體實(shí)施例中,第一可動(dòng)構(gòu)件13和第二可動(dòng)構(gòu)件23的具有大直徑的部分、特別是具有最大直徑的部分之間的最小距離G小于0.5mm。即使在通過第二彈性回復(fù)裝置21實(shí)現(xiàn)主耦合時(shí),該氣動(dòng)耦合也是有利的,因?yàn)闅鈩?dòng)耦合傾向于使振蕩機(jī)構(gòu)100僅在兩種模式中的一種(同相或反相)下穩(wěn)定。即使不連續(xù)的使用,例如在一方面陀飛輪或卡羅素的載架的臂部4與另一方面擺輪邊緣5之間,也存在氣動(dòng)耦合。
有利地,振蕩機(jī)構(gòu)100包括用于改變第一可動(dòng)構(gòu)件13和第二可動(dòng)構(gòu)件23之間的距離的裝置,優(yōu)選地在0.1至0.5mm的范圍內(nèi)。
圖5是粗略地示出相移曲線隨著時(shí)間變化可能呈現(xiàn)的形狀的簡(jiǎn)圖,該圖示出,在尤其是靠近0.5mm的某個(gè)值處,相移穩(wěn)定在基本上恒定的數(shù)值。當(dāng)然,在達(dá)到穩(wěn)定之前需要一定的過渡時(shí)期持續(xù)時(shí)間ΔT,例如對(duì)于包括兩個(gè)傳統(tǒng)的鐘表游絲擺輪的以3Hz振蕩的振蕩器是約200秒,其中,擺輪是共面的且相距0.5mm。
在一個(gè)具體實(shí)施例中,第二可動(dòng)構(gòu)件23和第一可動(dòng)構(gòu)件13是同軸的。
在另一具體實(shí)施例中,至少在投影(projection)上,第二可動(dòng)構(gòu)件23在第一可動(dòng)構(gòu)件13內(nèi)部。
在另一具體實(shí)施例中,位于兩個(gè)不同層級(jí)上的第一可動(dòng)構(gòu)件13和第二可動(dòng)構(gòu)件23的具有最大直徑的部分具有基本上相同的直徑并且基本上彼此相對(duì)。
在該靠后的變型中,沒有具體實(shí)施例,第二彈性回復(fù)裝置21是在兩個(gè)層級(jí)上延伸的第二游絲。
在又一具體實(shí)施例中,第二可動(dòng)構(gòu)件23和第一可動(dòng)構(gòu)件13并排定位并且基本上共面。
圖9示出與布置在兩個(gè)擺輪之間的墊圈或球狀件或類似物的氣動(dòng)耦合。該方案也可應(yīng)用于圖8的方案的變型,該變型具有位于兩個(gè)擺輪之間的第三可動(dòng)構(gòu)件。更具體地,在第一可動(dòng)構(gòu)件13的具有最大直徑的部分和第二可動(dòng)構(gòu)件23的具有最大直徑的部分之間插入至少第三可動(dòng)構(gòu)件,該第三可動(dòng)構(gòu)件僅具有在其自身上樞轉(zhuǎn)或在與一直線正交的方向上滑動(dòng)的自由度,所述直線限定了第一可動(dòng)構(gòu)件13的具有最大直徑的部分與第二可動(dòng)構(gòu)件23的具有最大直徑的部分之間的最小距離。再更具體地,第三可動(dòng)構(gòu)件獨(dú)立于第一彈性回復(fù)裝置和第二彈性回復(fù)裝置附裝至第三彈性回復(fù)裝置,以定義第三振蕩器,該第三振蕩器通過氣動(dòng)連接與第一振蕩器10和第二振蕩器20耦合。
插入一個(gè)或多個(gè)可動(dòng)構(gòu)件保證了具有兩個(gè)耦合的振蕩器的系統(tǒng)在具有更高的頻率的反相模式下的穩(wěn)定。這些可動(dòng)構(gòu)件中的每一個(gè)都可以連接至獨(dú)立的彈性回復(fù)裝置,因此實(shí)現(xiàn)可動(dòng)構(gòu)件的有規(guī)律的振蕩。在擺輪的情況下,可以在具有集成的柔性支承件的由硅或其它類型的可微加工材料制成的MEMS類型或類似的實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)這種變型。
本發(fā)明還涉及一種包括至少一個(gè)這種振蕩機(jī)構(gòu)100的鐘表機(jī)芯200。
本發(fā)明還涉及一種包括這種類型的機(jī)芯200的手表1000。