宄的主 題,本文并未采用;
[0050] -采用扭轉復位裝置,特別是扭絲。
[0051] 在現(xiàn)有技術中,具有扭絲的鐘表機構通常限于擺鐘、流體計數(shù)器和火箭彈 (artillery rocket)中。扭絲沿當前的最高加速度方向設置,具體地,在擺鐘中沿重力方向 設置。扭絲相對于當?shù)卮咕€的這種軸向設置是預期用于顯示時間的鐘表的固定特征。已知 的機構不適用于可以相對于使用者的運動進行任何空間定向的手表。
[0052] 因此,為了使扭絲調速機構適用于手表,必須全部克服這些不同的問題:影響運轉 品質的損耗,對不同位置的敏感性,效率的提高。
[0053] 在現(xiàn)有技術中,扭絲擺鐘采用金屬扭絲,它足以用于相關的應用,并且沒有關于使 用其他材料的建議。
[0054] 然而,因為可用的長度與施加足夠的復位扭矩是矛盾的,所以由特別應用于手表 調速裝置所要求的微型化不允許采用金屬平面部件或金屬絲。因此,需要研制具有一個或 多個長度非常短的有效部分(受到扭轉以施加彈性復位力矩)的、與手表機芯的厚度兼容 的扭絲。要利用的扭絲的總長度LT為幾個毫米,優(yōu)選地小于6毫米,并且在本文描述的示例 性實施例中小于5毫米,而扭絲的有效長度LL甚至更短,該有效長度LL可以由扭絲的多個 部分的若干初始有效長度累加而得,這將在下文進行描述。這樣,以扭轉方式工作的每一部 分的有效長度必然會大大減小,通常在大約2和4毫米之間,并且橫截面大約為幾個微米, 通常在20和40微米之間。本發(fā)明的問題不僅在于限定適合于制造這種扭絲的材料,還在 于研制一種形狀,該形狀能夠利用可靠和可重現(xiàn)的工業(yè)制造方法(其在微技術領域是尤其 困難的)和并非專門設計用于鐘表制造術的材料獲得。
[0055] 面對預先的想法,只有長期實驗允許限定彈性模量和彈性極限閾值,以及發(fā)展微 米的
[0056] -扭絲;
[0057] -其材料具有大于IOOGPa的彈性模量和大于2000MPa的彈性極限。
[0058] 雖然在此以前已經(jīng)測試了從"MEMS〃和〃LIGA"技術獲得的新材料以及非晶態(tài)材料 以改善傳統(tǒng)游絲結構中的部件,但是還沒有在未廣泛使用于鐘表制造術的結構中(例如當 前情況下)測試這些材料。
[0059] 因此,本發(fā)明涉及一種鐘表調速裝置1,其包括至少一個擺輪2,該擺輪2繞振蕩軸 線D振蕩,并且受到由扭轉復位裝置4交替地沿兩個振蕩方向施加的復位扭矩。
[0060] 優(yōu)選地,該調速裝置1是針對在緊湊性和抗加速方面有特殊限制的手表尤其是腕 表而設計的。
[0061] 擺輪2可以非限制性地制造成不同的形狀:圓盤形、環(huán)狀、設置有慣性塊或者簡化 為簡單的梁。
[0062] 本發(fā)明提出了移除引起振蕩器內(nèi)的至少90 %摩擦的樞軸。樞軸的摩擦扭矩與樞軸 的半徑成正比。大的半徑引起多的垂直損耗。因此,在使用傳統(tǒng)樞軸的情況下,有必要將半 徑減小到非常小的值以下,接近0. 050mm。
[0063] 根據(jù)本發(fā)明,該至少一個擺輪2包括使擺輪與至少一根扭絲5 -體振蕩的附接裝 置10。該扭絲5形成了專用于該至少一個擺輪2的所述扭轉復位裝置4。使用這種扭絲5 使得擺軸是多余的,因此消除了對樞軸的需求。
[0064] 本說明書只給出了包括單根扭絲5的示例性實施例。當然,可以彼此串聯(lián)和/或 彼此并行的方式組合若干根扭絲,而不會偏離本發(fā)明的范圍。
[0065]同樣地,所示的示例性實施例只包括一個擺輪。在若干擺輪并置的情況下,它們可 以剛性連接,或者通過同一扭絲的中間區(qū)段連接,該中間區(qū)段在扭轉中可以使用或不被使 用。
[0066] 該扭絲5優(yōu)選地具有大于IOOGPa且優(yōu)選地大于120GPa的彈性模量和大于 2000MPa的彈性極限。由于扭絲5擴展困難并且具有非常小的微米尺寸,扭絲的這些特定的 特征(大于IOOGPa的彈性模量和大于2000MPa的彈性極限)是長期、復雜實驗的結果,而 且這些特征形成了用在特定的調速裝置中的扭絲的特定特征。在本文中,"微米尺寸"指扭 絲的以下尺寸:其中,有效部分(下文所指的受到扭轉的扭絲部分)的橫截面的最大尺寸為 幾微米或者幾十微米,并且在任何情況下都小于100微米,以及其中,有效部分的橫截面的 最小尺寸為幾微米或者幾十微米,并且在任何情況下都小于50微米。
[0067] 采用這種扭絲是對常用的樞軸的一種很好的替代方式,它的尺寸可以大大減小, 特別是有效部分的橫截面的最大尺寸優(yōu)選地小于0. 040mm,即,半徑值小于0. 020mm。
[0068] 選擇高彈性模量確保了扭絲的良好剛度,并且決定了它對擺輪的懸置支承的品 質。而且,這種扭絲的幾何形狀確保了擺輪的軸對稱性。扭絲的適當張緊確保了擺輪兩側 的拉力相等。
[0069] 選擇高彈性模量和彈性極限范圍不可避免地限制了可使用的材料的選擇。
[0070] 在本發(fā)明中,采用金屬玻璃是完全適合的;它還可以為擺輪獲得足夠的角度幅值, 即,大約100°,其大概分成:50°用于與擒縱輪協(xié)作,50°用于保持系統(tǒng)的進入/退出。
[0071] 還可以利用其特性低于上述優(yōu)選特性的扭絲5。在任何情況下,彈性模量必須大于 60GPa,并且彈性極限必須大于lOOOMPa。
[0072] 彈性模量和上部彈性極限之間的比率有利地在40和80之間,并且優(yōu)選接近60。
[0073] 扭絲5的自由長度LL(即,扭絲不受阻礙并且能夠自由扭轉和振動的長度)和它 的有效部分的橫截面的最大尺寸LG之間的比率有利地在80和150之間,并且優(yōu)選地接近 115〇
[0074] 為了使扭絲5具有良好的操作效率,調速裝置包括用于拉緊扭絲5的裝置400。在 優(yōu)選實施例中,例如下文所說明的,調速裝置1還包括設置成作用在張緊裝置400上的用于 扭絲5的拉力的張力調節(jié)裝置20。
[0075] 如圖2所示,在本發(fā)明的第一實施例的一個具體的非限制性模式中,擺輪2包括形 成慣性塊的輪緣29,該慣性塊與擺軸3 -體振蕩。該擺軸3是管狀的,以便允許扭絲5穿 過,并且該擺軸包括由橫截面減小的區(qū)域(例如,肩部33)分開的第一孔31和第二孔32,如 圖2所示。在一個經(jīng)濟的變型實施例中,第一孔31和第二孔32具有不同的直徑,并且肩部 33僅由連接一個孔和另一個孔的表面形成。附接裝置10可以非限制性地包括固定在扭絲 5上的連接元件6,所述固定是通過壓接、夾緊、壓入、結合/粘接(bonding)、釬焊、恪焊或其 它合適的方法實現(xiàn)的,該合適的方法確保足夠的保持力以抵抗在對接納調速裝置1的鐘表 產(chǎn)生任何沖擊期間發(fā)生的最大操作扭矩和較高的加速度,通常約為5000g。例如,連接元件 6包括用于扭絲5的通道61,扭絲在該通道中固定不動,該連接元件6還包括設置成靠接配 合在肩部33上的支承件63。
[0076] 在另一變型中,連接元件6沒有被預先壓接在扭絲5上,它僅在扭絲5已插入擺軸 3中的孔和適當定位后被壓接。
[0077] 為了限制擺輪2和與其相關的扭絲5之間的相對間隙,尤其是在扭絲5的側向彎 曲期間進行限制,擺輪2有利地在沿振蕩軸線D的附接裝置10兩側包括限制扭絲5和擺輪 2之間的徑向間隙的第一裝置15和第二裝置16。
[0078] 在未示出的一個變型中,取代限制扭絲5和擺輪2之間的徑向間隙的第一裝置15 和第二裝置16或者除了第一裝置15和第二裝置16以外,還可以在擺輪2在其間振蕩的主 機板7和橋夾板8上,將間隙限制裝置安裝到機芯100上。
[0079] 在圖2的第一實施例的此相同示例中,第一間隙限制裝置15和第二間隙限制裝置 16由寶石軸承形成,該寶石軸承包括對應于扭絲5的最大徑向尺寸的直徑的通道。因此, 在一個有利的情況下,即,其中扭絲5至少在其有效部分中具有矩形橫截面(或者方形橫截 面,這是矩形橫截面的特殊情況)的情況下,這些寶石軸承均包括其直徑稍微大于扭絲橫 截面的對角線的孔,在扭絲的橫截面的對角線處具有優(yōu)選地包括在一定范圍內(nèi)的值,大于 或等于10微米。
[0080] 為了獲得高彈性模量(尤其是橫向的)并且因而允許提高調速器效率,對于給定 的扭矩,有必要選擇這樣一種材料,即,該材料能夠獲得比使用結晶材料制成的傳統(tǒng)扭絲能 夠獲得的彈性變形幅度更大的彈性變形幅度,并且因此可以增加擺輪2的振幅和調速器1 的品質因子。
[0081] 因此,在第一變型中,扭絲5由金屬玻璃制成,或者由至少部分為非晶態(tài)的合金制 成,該合金僅由錯、欽、銅、鎮(zhèn)和被形成,并且包括41 %和44%質星百分比之間的錯、11 %和 14%質量百分比之間的鈦、9%和13%質量百分比之間的銅、10%和11%質量百分比之間 的鎳以及22 %和25 %質量百分比之間的鈹。
[0082] 在此第一變型的一個具體應用中,扭絲5由"Liquidmetal"所生產(chǎn)的"LMlb"制成, 這是一種具有98GPa楊氏模量和1700MPa彈性極限的材料。此金屬玻璃具有結合高的彈性 模量和彈性極限值的優(yōu)點。
[0083] 在此第一變型的另一具體應用中,扭絲5由"LiquicImetaP"所生產(chǎn)的金屬玻璃 ''LMlO" 制成。
[0084] 在第二變型中,扭絲5由金屬玻璃制成,或者由至少部分為非晶態(tài)的合金制成,該 合金包括75. 4