具有磁性擒纵机构的机械钟表机芯的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种机械钟表机芯(2)，其包括谐振器(10)、与该谐振器关联的擒纵机构和至少一项时间信息的显示装置(8)。该显示装置由机械驱动装置(4)经由计数器轮系(6)驱动，所述计数器轮系的运行速度由擒纵机构设定。至少该谐振器被容纳在具有相对于大气压力降低的压力的腔室(14)中。所述擒纵机构是磁性擒纵机构(12)，其包括经由非接触式磁性耦接系统直接或间接联接到谐振器的擒纵轮。该磁性耦接系统形成为使得所述腔室的非磁性壁穿过磁性擒纵机构延伸，从而该擒纵机构的第一部分位于所述腔室的内部，而该擒纵机构的第二部分位于该腔室的外部。
【专利说明】
具有磁性擒纵机构的机械钟表机芯
技术领域
[0001]本发明涉及一种机械钟表机芯，其配备有与擒纵机构关联的谐振器形成的用于调节机芯的运行的装置。擒纵机构在钟表制造领域中被理解为是指:由用于维持谐振器的振荡的机构和用于对该振荡计数以设定至少一项时间信息的显示装置的运行速度(workrate)的机构形成的系统。谐振器和用于维持其振荡的机构共同限定振荡器。应指出，用于维持振荡的机构和计数机构由用于分配由驱动装置供给的能量的完全相同的机构形成，其履行两种功能。
[0002]更具体地，本发明涉及提高调节/调速装置的品质因数以提高机械钟表机芯的运行精度，特别是改善振荡器的等时性以及减少调节装置的功率损失。
【背景技术】
[0003]已经提出了减小空气在谐振器上的摩擦以提高钟表机芯的调速装置的品质因数。
[0004]为了减小特别是在机械钟表机芯的游丝摆轮中的谐振器上的空气摩擦，从文献FR2054540已知将该机芯完全结合在气密外壳中，这种情况下所述外壳的内部被减压至大气压之下以获得低压力或减压压力。为了确保游丝摆轮的振荡频率的调节，该文献提供了一种由两个双金属叶片构成的系统，当这些叶片中的一个或另一个被加热时，所述叶片作用在传统定位器(index)上，所述加热是通过经设置在外壳的基部中的电触头供给的电流或通过穿过外壳的玻璃的光束实现的。
[0005]在具有电子机芯的第二实施例中，将电磁振荡器设置在气密腔室中，该振荡器和用于维持和调节该振荡器的装置容纳在所述腔室中。摆轮的振荡由关联到该摆轮承载的磁体的两个线圈维持。游丝的有效长度的调节通过由双金属叶片供给的电流以与上述实施例相似的方式进行。如在文献FR2054540的图4中可见的，振荡器仅通过从腔室的壁穿过的电连接件连接到电子机芯的其余部分。将观察到，跨密封腔室的电子连接件的布置不会造成任何特定问题。
[0006]因此应指出，1971年公布的文献FR2054540教导在电子机芯的情况下将振荡器设置在其自身的密封腔室中，而在机械机芯的情况下，将整个钟表机芯结合在密封外壳中并降低该手表外壳中的压力。可以注意到，该教导在钟表制造领域中占主导。由于所提出的用于电子机芯的实施例制造起来比较简单，特别是对于石英谐振器而言，所以该教导已变成针对电子机芯建立。相比而言，在机械机芯的情况下，各种显著的问题尚不能够在机械手表机芯均收纳在具有减压压力的密闭外壳中的情况下，以商业方式制造机械手表。
[0007]首先，机械手表通常具有用于各种功能的调节和/或操作的穿过外壳的机械元件，这使外壳的设计复杂以便能确保长时间维持相对稳定的减压压力。于是，在需要打开外壳的售后维护的情况下，必须存在可用于再次在该外壳中提供排气直至产生低压力的手段。此外，由于谐振器的频率调节取决于环境压力，所以该调节造成了制造问题。对于一旦机芯被封装并且已建立低压力则经由外壳的基部供给电流或光束以利用双金属叶片作用在定位器上的方案而言，其特别是造成了关于这种调节的精度的问题和生产工艺中的问题，这是因为一旦机芯被封装就必须执行每个手表的个别调节。
[0008]近期的文献WO 2013/084040已寻求解决具有表壳的机械手表的游丝的调节问题，在所述表壳中提供减压压力以提高振荡器的品质因数。该文献提出了在环境压力下进行调节的方案，同时考虑针对在环境压力下的操作和在确定的减压压力下的操作所测得的调节差异。然而，将观察到，由于提出将钟表机芯完全布置在其中提供了排气以获得期望的减压压力的表壳中，此文献在前述文献的概念内。因此，除了使得能省略手表中的特定装置以进行在减压压力下的运行调节的工序外，所有其它问题依然存在。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是在配备有机械机芯的手表的情况下解决现有技术的问题，其通过减少由于空气作用在谐振器上引起的振动来提高振荡器的品质因数。此外，本发明的目的还在于提供一种机械手表，其允许腔室在维修期间也保持气密密封，特别是当必须更换通常提供在各种轮的轴承上的油或单纯需要添加一定量的这种油以确保机械机芯的轮的适当润滑时。
[0010]为此，本发明涉及一种机械钟表机芯，其包括谐振器、与该谐振器关联的擒纵机构和至少一项时间信息的显示装置，其中该显示装置由机械驱动装置经由计数器轮系驱动，所述计数器轮系的运行速度由擒纵机构设定。至少所述谐振器被容纳在具有相对于大气压力降低的压力的气密腔室中。根据本发明，所述擒纵机构是包括擒纵轮的磁性擒纵机构，所述擒纵轮经由磁性耦接系统直接或间接联接到谐振器。该磁性耦接系统由至少一个第一磁性元件和第二磁性元件形成，这两个磁性元件之间至少周期性地呈现磁性相互作用。所述气密腔室包括壁，该壁在第一和第二磁性元件之间延伸，以使得第一磁性元件位于该腔室的内部，而第二磁性元件和擒纵轮位于该腔室的外部，并且所述壁设置成容许穿过所述壁的磁性相互作用。
[0011 ]磁性擒纵机构应理解为是指这样的擒纵机构:其中，该擒纵机构的至少两个元件以非接触方式磁性地耦接。
[0012]根据一个特定实施例，所述机械驱动装置、计数器轮系和显示装置位于具有降低压力的气密腔室的外部。因此，可以通过防水外壳并作用在机芯的未收纳在处于低压的腔室中的部分上而以传统方式执行指针设定和机械机芯的功能的各种其它控制。
[0013]根据一个优选实施例，该机械机芯不具有以轴承中具有机械摩擦的方式在气密腔室中枢转的任何轮。因此，不需要供给油以减少机械摩擦和产生与油膜的滑动摩擦。因此，首先，不需要在气密腔室中更换油。因此，不存在由于轮在机械轴承的孔中的枢转运动而产生灰尘的风险。此外，该特定特征能够提高手表的运行精度，这是因为最大限度地减小了手表的各种可能的位置之间的运行差异。最后，这种实施例还能够减小维持谐振器所需的动力，并因此增加了手表的动力储备。
[0014]以下在本发明的详细说明中概述了本发明的其它特定特征。
【附图说明】
[0015]以下将借助作为非限制性例子给出的【附图说明】本发明:
[0016]-图1是根据本发明的机械钟表机芯的第一概括实施例的框图；
[0017]-图2是根据本发明的机械钟表机芯的第二概括实施例的框图；
[0018]-图3是根据本发明的机械钟表机芯的特定第三实施例的部分平面图；
[0019]-图4是沿图3的钟表机芯的线IV-1V截取的部分截面图；
[0020]-图5是根据本发明的机械钟表机芯的特定第四实施例的部分平面图；
[0021]-图6是沿图5的钟表机芯的线V1-VI截取的部分截面图；
[0022]-图7是根据本发明的机械钟表机芯的特定第五实施例的部分平面图；
[0023]-图8是沿图7的钟表机芯的线VII1-VIII截取的部分截面图；以及
[0024]-图9A、9B、9C和9D示出设置在第五实施例中的在摆轮和保持棘爪之间的磁性耦接系统的四个连续位置。
【具体实施方式】
[0025]图1在框图中示意性示出了根据本发明的机械机芯的第一概括实施例。该机械机芯2包括机械驱动装置4(例如手动上条或自动上条的发条)、由该驱动装置驱动的计数器轮系6和由计数器轮系以已知方式驱动的至少一项时间信息的模拟显示装置8。机芯2还包括由谐振器10形成的用于调节机芯的运行的装置和根据本发明的包括非接触式磁性耦接系统的磁性擒纵机构12。根据本发明，谐振器10和磁性擒纵机构的一部分被收纳在具有相对大气压力降低的压力的气密腔室14中。在此第一概括实施例中，驱动装置、计数器轮系和显示装置位于腔室14的外部。该腔室包括穿过磁性擒纵机构的壁，更具体地从其非接触式磁性耦接系统穿过，即，在该系统的形成所述非接触式磁性耦接的磁性元件之间，同时确保磁性擒纵机构履行功能，即，维持谐振器10的振荡并对其振荡计数以允许设定计数器轮系的运行速度。根据一个特定特征，腔室14的所述壁至少在磁性系统所在的区域中是非磁性的。
[0026]根据本发明的机械机芯的第二概括实施例在图2的框图中被示意性示出。该机械机芯22同样包括机械驱动装置4和至少一项时间信息的模拟显示装置8。该第二概括实施例与图1的实施例的不同之处在于:共同形成钟表擒纵机构的用于维持谐振器1A的振荡的磁性机构24和用于对该谐振器的振荡计数的磁性机构26相互是分开的。磁性机构26还具有用于显示装置的驱动功能，这里如同谐振器10A。此实施例是有利的，因为谐振器和磁性擒纵机构被包含在驱动装置与显示装置之间的动力链中且因此不是单单用于调节至少一个计数器轮系。可选择地，在驱动装置4与磁性机构24之间设置有传动轮系28。
[0027]将观察到，用于维持振荡的磁性机构的设计可与诸如第一实施例的磁性擒纵机构类似，并且因此例如可对应于以下将说明的一个特定实施例。同样的观察结果适用于计数和驱动磁性机构。特别地，这两个磁性机构中的至少一个磁性机构包括经由磁性耦接系统直接地或间接地联接到谐振器1A的擒纵轮。该磁性耦接系统由至少一个第一磁性元件和第二磁性元件形成，这两个磁性元件之间至少周期性地呈现磁性相互作用。根据本发明，设置有气密腔室14A，该腔室包括在第一和第二磁性元件之间延伸的壁，使得第一磁性元件位于腔室的内部，而第二磁性元件和擒纵轮位于该腔室的外部。该壁设置成允许所述磁性相互作用穿过该壁。
[0028]在一个优选变型中，两个磁性机构24和26属于相同类型并且各自都包括轮。机构24的轮将能量从驱动装置传递到谐振器以维持其振荡，并且还使谐振器能够继而驱动机构26和显示装置8。机构26的轮是形成用于谐振器的振荡的计数器轮系的轮，并且该计数器轮系驱动显示装置。因而，在此优选变型中，两个磁性机构24和26各自都包括经由磁性耦接系统直接地或间接地联接到谐振器1A的擒纵轮，并且腔室14A包括第一壁和第二壁，所述第一壁穿过机构24的第一非接触式磁性耦接系统，S卩，在该第一系统的形成非接触式磁性耦接的磁性元件之间延伸，所述第二壁穿过第二非接触式磁性耦接系统26，S卩，在该第二系统的形成非接触式磁性耦接的磁性元件之间延伸。由于形成磁性擒纵机构的多个磁性机构对于无论任何适用都可具有可逆的功能，所以本领域技术人员将容易地理解，以下针对第一概括实施例作为非限制性例子给出的特定构型也可应用于形成第二概括实施例的磁性擒纵机构的两个机构24和26中的任一个。在第一操作模式中，能量从擒纵轮传递到谐振器，在第二操作模式中，能量从谐振器传递到擒纵轮。通常有必要在该机构中引入不平衡以限定旋转方向。因而，例如，驱动擒纵装置的擒纵叉瓦和齿与传统擒纵机构的擒纵叉瓦和齿稍微不同。本领域技术人员将知道对此予以考虑，以设计用于计数谐振器的振荡和驱动显示装置的磁性机构的构型。
[0029]以下参考图3和4说明根据本发明的钟表机芯的第三实施例。机械钟表机芯32在图中仅部分地示出以披露涉及该机芯的调节装置的本发明特有的特征。此第三实施例以及以下将说明的其它实施例是上述第一概括实施例的特定构型。除了用于擒纵轮与驱动装置和计数器轮系的机械联接的轮或小齿轮以外，该驱动装置和该计数器轮系以及显示装置既未在图中示出也未详细说明，因为它们对本领域技术人员来说是已知的。事实上，本发明由于机械机芯的这些部件而有利，并且，通常与这些部件相关的装置，特别是上条装置、用于修正时间信息的装置和例如用于计时码表的其它控制装置，是标准的。当然，本领域技术人员将知道选择针对谐振器的振荡频率布置的计数器轮系，并且将容易地设计钟表机芯的各种部件的多种空间布置，这些部件集成了具有谐振器的根据本发明的调节装置和收纳在气密腔室中的擒纵机构的一部分。
[0030]用于调节钟表机芯32的操作的装置包括谐振器34和直接磁性地耦接到该谐振器的擒纵轮36。该谐振器容纳在具有相对于大气压力降低的压力的气密腔室38中，而擒纵轮设置在该腔室的外部。该降低的压力优选低于或大致等于I毫巴(Imbar)。在一个优选变型中，设计为将还称为吸气器(getter)的气体收集器引入该腔室中以在该腔室被气密封闭之后吸收残留气体。由于这种装置，腔室内部的压力可进一步降低，也可在一定时间之后判定为该腔室不发生泄漏或未丧失其气密性。擒纵轮固定在安装于双滚珠轴承43和44中的轴42的第一端上，这确保了该轴的引导并允许轮36围绕规定的旋转轴线稳定旋转。该双滚珠轴承安装在通过至少一个螺钉牢固地固定在机板48上的条夹板46中，腔室38布置在所述机板的一个表面上。小轮50固定在轴42的第二端。该小轮用于将调节装置与钟表机芯的发条盒和计数器轮系联接。应指出，该小轮通常形成与发条盒和显示装置之间的动力链的轮啮合的小齿轮。擒纵轮36承载具有平行于该轮的旋转轴线的磁化方向的多个磁体40。该多个磁体形成该轮与谐振器之间的磁性耦接系统的第一部分的磁性元件，该系统形成磁性擒纵机构。
[0031]谐振器34由在其中心安装在基部53上并在其两个分支的端部处分别承载两个小杆部54和56的音叉52形成。在第一端，每个小杆部包括分别承载两个伸出的磁体62A和63A、62B和63B的小板58A和58B，所述磁体分别形成磁性擒纵机构的磁性耦接系统的第二部分的磁性元件。这些磁体还具有平行于轮36的旋转轴线的磁化方向。每个小杆部还包括分别用于平衡谐振器34并且可以补偿磁性耦接系统的磁力的配重60A和60B。仅谐振器34布置在腔室38中，腔室38包括在擒纵轮的磁体40与固定在谐振器上的磁体62A、63A、62B、63B之间延伸的非磁性壁66，特别是小晶体板。该小板66的厚度尽可能小，以使得磁体40与谐振器承载的磁体之间的距离也尽可能小，以确保磁性擒纵机构的磁性耦接系统的第一和第二部分之间的足够强的磁性相互作用。腔室38由谐振器的基部53固定在其上的小板67、与小板67—体形成或密封在小板67上的侧壁68和限定通过已知手段胶粘或焊接在侧壁上的盖的壁形成。该腔室中的排气是通过本领域技术人员已知的手段获得的，特别是通过封闭处于减压压力下的腔室中的盖或通过设置在腔室的侧壁中且随后被气密密封的孔获得的。将观察至IJ，可对该腔室提供不同的变型。特别地，壁66可仅在叠置于轮36上的区域中具有小的厚度。此外，为了加强该腔室，可在基部67与盖66之间、特别是在音叉的两个分支之间在腔室中布置横梁。
[0032]这里将不再详细说明此第三实施例的磁性擒纵机构的操作。本领域技术人员将在欧洲专利申请EP 14176816中或在要求此欧洲申请的优先权的专利申请中找到这种磁性擒纵机构的详细说明以及改进的实施例。一般而言，力偶由驱动装置经由小齿轮50供给到擒纵轮36以驱动该擒纵轮旋转。磁体构造和布置成使得轮36的旋转激励谐振器，使得音叉的分支开始振动且小板58A和58B开始振荡。磁排斥变型中的磁体之间的磁性相互作用设置成使得磁性耦接系统周期性地蓄积磁势能，该磁势能在磁体40从磁化区62A、63A、62B或63B中的一个磁化区沿径向离开的各时间区段中至少返回给谐振器的主要部分，其中这些磁化区执行大致沿擒纵轮的径向的往复运动。因此，维持了谐振器的振荡。此外，在确定的转矩范围中，磁性耦接系统确保了谐振器的振荡频率与擒纵轮的角速度之间的同步。在一个主要变型中，在轮36执行由两个相邻磁体40的中心之间的角距离限定的角周期的旋转的同时，小板58A和58B分别执行一个振荡周期。应指出，在磁性耦接系统的一个变型中，可使用由铁磁性材料制成的元件来代替磁体40或谐振器承载的磁体。在另一个变型中，磁体以磁吸引形式布置。
[0033]在一个特定变型中，提供了另一类型的谐振器，其包括具有轴的摆轮，所述轴至少部分由磁性材料形成并在两个磁性轴承之间基本无机械摩擦地枢转。以下将说明此类型的构型。在另一特定变型中，谐振器由摆轮和将该轮连接到腔室的柔性叶片形成，其中这些柔性叶片布置成允许摆轮以确定的频率进行振荡。以下还将说明此类型的构型。
[0034]以下将参考图5和6说明根据本发明的钟表机芯的第四实施例。机械钟表机芯72包括通过中间部件78联接的谐振器74和擒纵轮76，所述中间部件不与谐振器或擒纵轮成一体，并且与谐振器同步振荡。一般而言，该中间部件具有直接联接到谐振器的第一部分和直接联接到擒纵轮的与第一部分分开的第二部分。在此第三实施例中，磁性擒纵机构的磁性耦接系统设置在中间部件的第二部分与擒纵轮之间。谐振器74和中间部件78位于气密腔室的内部。在图5和6所示的变型中，谐振器由传统游丝摆轮形成，但具有适配于本发明的特定调节装置，并且中间部件限定出双稳态保持棘爪。
[0035]擒纵轮76包括限定出多个磁化区84的周边磁化环。该多个磁化区限定角向磁周期并形成钟表机芯72的磁性擒纵机构的磁性耦接系统的第一部分。轮76牢固地安装在轴82上，轴82的两端分别插入到两个滚珠轴承88和92中，这些滚珠轴承分别布置在机板90和小板94中，该小板94在其基部96的位置处从腔室80突出。擒纵机构小齿轮86也牢固地安装在轴82上，该小齿轮用于与钟表机芯的驱动装置和计数器轮系机械地联接。中间部件78形成擒纵叉(anchor)，该擒纵叉的操作与瑞士锚式擒纵机构的擒纵叉类似，但这里擒纵叉与擒纵轮之间的联接是磁性的。该擒纵叉安装在轴98上，并且在一侧包括终止于叉头116和叉头钉122的杆100，在另一侧包括在其各自的端部处承载两个磁体108和109的两个臂104和106，这两个磁体形成磁性擒纵机构的磁性耦接系统的第二部分。擒纵叉在由两个销101和102限定的两个稳定位置之间振荡。
[0036]尽管该擒纵机构是磁性擒纵机构，擒纵叉磁性地耦接到由磁化的环形结构形成的擒纵轮，但此实施例的特别之处在于:擒纵叉78与谐振器的摆轮75之间的机械联接与传统瑞士锚式擒纵机构相同。因而，在其轴126上，摆轮承载大盘120和具有在叉头钉122中的凹部的小盘，也称为冲击钉的销118安装在该大盘120上。此机械联接系统使得能够维持游丝摆轮的振荡并间歇地驱动擒纵叉在其两个稳定位置之间往复运动，其中此运动限定出与游丝摆轮的振荡同步的振荡。擒纵叉的振荡运动允许磁体108和109交替地具有与擒纵轮76的磁化区84的磁性相互作用。每个磁化区84优选设置有利用形成磁通量的磁化材料形成的角向磁性斜坡，该磁通量在角向上增加，这在图中通过之后为标记“+”的标记表示。在该磁性斜坡之后设置了利用标记“+++”表示的磁性势能壁皇，其用于借助磁性耦接系统在角向止动轮76的旋转。该势能壁皇因而形成磁性止动部。它是通过提供足以确保在擒纵轮上得到的力偶高于由驱动装置提供给擒纵轮的力偶的最高强度的磁场的磁体而形成的。在一个变型中，每个区84都可由三个相邻的磁体形成，这三个相邻的磁体的磁化作用的强度在顺时针方向上从一个磁体向下一个磁体增大。在另一个变型中，每个区仅存在两个磁体，利用标记表示的每个区的第一部分不具有磁化材料。
[0037]关于此磁性擒纵机构的操作，在图5所示的构型中，由臂104承载的磁体108紧靠环形磁性带的区84的磁性壁皇，而由另一个臂承载的磁体109位于该环形磁性带的外部，SP，未叠置在该环形磁性带上并且基本上不与其相互作用。于是，当摆轮75进入以下交替序列并沿逆时针方向转动时，所述(叉头)钉进入叉头116并沿销101的方向驱动擒纵叉(图6所示的状况)。谐振器对擒纵叉的这种驱动导致磁体108离开环形磁性带，而磁体109进入该磁性带上方的未磁化或弱磁化的区域84的部分。这在擒纵叉上沿其移动方向形成力偶，叉头116随后向谐振器提供冲击以维持其振荡。然后，轮76转动，直至磁体109紧靠它已进入的区84的磁性势能壁皇。在摆轮的下一个交替序列期间，此现象重复，使得两个磁体108和109的角色颠倒，如此类推。因此应理解，轮76以一定角速度并因此以与游丝摆轮74的振荡频率同步的频率间歇地转动。应指出，上述磁性擒纵机构的运动学操作与常见的瑞士锚式擒纵机构的运动学操作相似。本领域技术人员在欧洲专利申请EP 13199427和要求此欧洲申请的优先权的专利申请中将找到这种磁性擒纵机构的其它说明和特定实施例。
[0038]游丝摆轮和擒纵叉被容纳在具有相对大气压力的低压力的腔室80中。该腔室由例如透明晶体制成的非磁性板112封闭。在擒纵轮与擒纵叉78之间的叠置区域中，所述板较薄以最大限度地减小擒纵叉的磁体与擒纵轮的磁化区之间的距离，根据本发明，所述板穿过该距离以形成气密腔室的壁。在所示的变型中，板112限定了盖，该盖被旋拧在外壳上，在所述外壳中布置有谐振器、用于控制其频率的装置和擒纵叉，借助于螺钉将所述盖的相应突出部114和145与外壳牢固地连接。设置了密封条146以确保气密封闭。外壳例如由黄铜制成。在一个变型中，腔室的壁全都是透明的。
[0039]为了调节游丝摆轮的振荡频率，设置了与安装在外粧保持件136上的具有定位器(index)134的传统装置相似的装置，但此装置是本发明特有的，因为摆夹板132(摆轮桥夹板)关于游丝摆轮布置在该定位器和外粧保持件上方，这与标准结构相反，并且定位器布置在外粧保持件上方，这需要比传统构型更长的销。这些部件在摆夹板上的组装以和传统构型相似的方式实现，并且摆夹板可尤其借助于至少一个螺钉固定在腔室80的基部上。为了使得一旦腔室80被封闭并且已至少部分地产生排气后就能调节游丝的有效长度，定位器在一端处承载磁体138。定位器的角位置能通过至少一个工具140的磁性耦接改变，所述工具具有设置成在其端部处吸引磁体138的磁体。在腔室的基部96中设置有沟槽以有助于此操作，特别是在基部96不透明的情况下。应指出，可设想调节谐振器的振荡频率的替代方案。例如，可设置这样的摆轮:该摆轮最初具有过高的惯性，然后通过借助于穿过腔室的壁的激光束的材料消融来减小此惯性，所述壁设置成可透过该激光的波长。然而，此简单方案具有的缺点是:一旦已进行第一次调节，则不允许再次轻微减小振荡频率。
[0040]根据一个优选变型，在腔室80中没有设置以机械摩擦在轴承中枢转的轮。因此可避免对该腔室中的润滑的需求。在所示的变型中，摆轮75的轴16至少部分由磁性材料制成，并且它在示意性示出的两个磁性轴承128和130之间以基本上无机械摩擦的方式枢转。此夕卜，中间部件78具有至少部分由磁性材料制成的轴98，并且该轴98在同样示意性示出的两个磁性轴承110和111之间以基本上无机械摩擦的方式枢转。本领域技术人员可以获得与钟表制造领域中可用的磁性轴承有关的多个文献。特别地，尤其可引用专利申请W02012/062524和该申请所附的检索报告中引用的文献。应指出，磁性轴承111和130布置在设置于确保气密封闭的小板112中的孔内。然而，在一个变型中，这些磁性轴承可布置在板112的内表面上，如同磁性轴承110和128—样。在这种情况下，磁体是伸长的，或者擒纵叉的臂均具有允许磁体108和109布置在较低层级的成角度部分或肘部。这种布置还可允许轴98和126在小板112侧有利地延伸。
[0041]根据一个替代方案，谐振器由摆轮和将该轮连接到腔室的柔性叶片形成，其中这些柔性叶片布置成允许摆轮以确定的频率围绕几何旋转轴线进行振荡。以下将说明可适配于此第三实施例的构型的例子。此外，在中间部件的一个替代方案中，中间部件通过柔性叶片连接到腔室，其中这些柔性叶片设置成允许该中间部件与谐振器同步地振荡。由于这些替代方案，可以在腔室中设置不带枢转轴的轮。因此，这防止了任何磨损或润滑油的老化且因此在钟表机芯的维护期间不需要打开气密腔室。还避免了与磁性轴承有关的制造和装配公差的冋题。
[0042]图5和6所示的第四实施例的变型的有利之处在于，钟表机芯72大量集成了传统钟表制造的构件和元件，同时使用在擒纵叉与擒纵轮之间无接触的磁性耦接系统，以允许气密腔室80的壁112位于擒纵机构的该磁性耦接系统的第一和第二部分之间。
[0043]以下将参考图7、8和9A-9D说明根据本发明的钟表机芯的第五实施例。机械钟表机芯152包括附图所不的谐振器154和磁性擒纵机构156。与第四实施例一样，该磁性擒纵机构包括擒纵轮158，该擒纵轮通过由限定双稳态保持棘爪的擒纵叉形成的中间部件160联接到谐振器。相比而言，此第五实施例与前一实施例的不同之处在于，磁性擒纵机构的磁性耦接系统设置在擒纵叉160与谐振器之间并且该擒纵叉因此位于腔室180的外部，该腔室180气密密封且容纳谐振器。因此，擒纵轮和擒纵叉安装在两个相应的轴上，所述轴在板176与条夹板178之间在标准机械轴承中枢转，所述条夹板178与外壳181—体形成。在一个变型中，条夹板178是独立于腔室的元件。在另一个变型中，擒纵叉具有在磁性轴承之间枢转以减小在擒纵叉上的摩擦的磁性轴。擒纵机构小齿轮159以传统方式安装在擒纵轮的轴上。
[0044]谐振器由摆轮184和固定在该轮上的柔性叶片186和188形成，其中这些柔性叶片布置成允许摆轮以确定的频率基本围绕几何轴线190进行振荡。在所示的变型中，这些柔性叶片呈交叉形状布置，即偏移90°。每个柔性叶片在第一端固定在用以形成气密腔室180的外壳181的基部上，并在与第一端沿直径相对的第二端固定在摆轮机构的轮184上。因此，摆轮不被枢转且不存在设置于腔室180中的轴承。可通过热处理或利用激光束的材料消融在柔性叶片方面以及通过也利用激光的材料消融在摆轮的惯性方面实现这种谐振器的振荡频率的调节。应指出，一旦腔室被密封成气密的并具有减低的压力，则可提供至少一次最终调节。
[0045]与前一实施例的情形一样，此第五实施例的有利之处在于，它提出了部分与传统瑞士锚式擒纵机构相同的磁性擒纵机构，并且能够实现本发明的磁性耦接系统布置成使得该磁性擒纵机构具有与瑞士锚式擒纵机构相似的运动学操作。因此，擒纵轮是传统的且擒纵叉的分别承载机械地联接到该擒纵轮的两个擒纵叉瓦166和167的两个臂162和164也是传统的。在所示的变型中，类似于瑞士锚式擒纵机构，所述擒纵叉与摆轮184之间的磁性耦接系统已被设计成通过摆轮获得对擒纵叉160的控制并产生脉冲以维持该摆轮的振荡，如上文关于第四实施例所述。为此，擒纵叉包括杆168，该杆在其端部处承载位于腔室180外部的长形磁体170，该磁体170面对该腔室的非磁性壁182。该长形磁体形成磁性耦接系统的第一部分。它执行擒纵叉的两种功能，从而代替传统擒纵叉的叉头和叉头钉。在其中心处，摆轮机构的轮184具有通过四个臂194连接到所述轮并承载磁性耦接系统的位于腔室内部的第二部分的圆盘192。该第二部分包括由磁体形成的磁性销198和中央磁化圆盘196，所述磁体布置成相对于擒纵叉的磁体进行吸引并插入对应于传统擒纵机构的大盘的圆盘192的孔中，所述中央磁化圆盘196布置成相对于擒纵叉的磁体进行排斥并设置有槽200。该中央磁化圆盘代替了传统擒纵机构的小盘。
[0046]磁性耦接系统的操作在图9A至9D中示出。该系统布置成允许擒纵叉在该擒纵叉的两个稳定止动位置之间与谐振器同步地振荡，其中所述振荡在谐振器的振荡的每次交替的一部分期间被交替地维持。这两个稳定的止动位置由两个销172和174限定，所述两个销限制杆168的角行程，并且该杆在磁化圆盘196的排斥作用下在摆轮的每次交替中交替地抵靠在所述销上一定时间。图9A示出处于第一稳定位置的擒纵叉，在所述第一稳定位置擒纵叉被暂时止动且摆轮接近其最大振幅。磁性销198和中央磁化圆盘196中的槽200成角度地位于与固定在擒纵叉的杆168上的长形磁体170的耦接区外部。由于安装为磁性排斥的磁化圆盘与磁化销之间的磁性相互作用而引起的磁力，所述杆被保持靠在销174上。当摆轮机构的轮沿其与图9A-9D中从旋转轴线90向下延伸的竖直半轴线对应的休止位置的方向转动时，磁化销首先被磁体170向上吸引至图9B所示的位置，在此位置槽200于是定位成与该磁体170对向。在有用的磁性耦接的第一阶段中，摆轮继续旋转大致到达图9C所示的位置，从而据此驱动磁体170，该磁体因此部分地进入所述槽。这导致擒纵叉一直旋转直至擒纵叉的板分离，擒纵轮的齿靠置在所述板上。该齿然后以传统方式在擒纵叉上施加转矩且磁体170因而被擒纵轮驱动旋转。然后，在有用的磁性耦接的第二阶段中，磁体170在该磁体与磁化销之间的相互作用中变成驱动元件。这使得能提供冲击以维持摆轮的振荡，摆轮随后继续旋转至最大振幅，与图9D大致对应，同时杆168保持紧靠保护销172。在谐振器154的振荡的每次交替中发生同样的相互作用。
【主权项】
1.一种机械钟表机芯(2; 22; 32 ;72; 152)，包括谐振器(10; 10A;34; 74; 154)、与该谐振器关联的擒纵机构和至少一项时间信息的显示装置，其中该显示装置由机械驱动装置经由计数器轮系驱动，所述计数器轮系的运行速度由擒纵机构设定，并且至少所述谐振器被容纳在腔室(14; 14A;38;80; 180)中，在所述腔室中具有相对于大气压力降低的压力，所述机械钟表机芯的特征在于，所述擒纵机构是包括擒纵轮(36 ；76； 158)的磁性擒纵机构，所述擒纵轮经由磁性耦接系统直接地或间接地联接到所述谐振器，其中该磁性耦接系统由至少一个第一磁性元件(40; 84; 170)和第二磁性元件(62A，63A，62B，63B; 108，109，196，198)形成，所述第一和第二磁性元件之间至少周期性地呈现磁性相互作用；以及，所述腔室包括壁(66; 112; 182)，所述壁在所述第一和第二磁性元件之间延伸，以使得所述第一磁性元件位于所述腔室的内部，而所述第二磁性元件和所述擒纵轮位于所述腔室的外部，并且所述壁布置成容许所述磁性相互作用穿过所述壁。2.根据权利要求1所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述腔室的所述壁至少在所述磁性系统所在的区域中是非磁性的。3.根据权利要求1或2所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述机械驱动装置、所述计数器轮系和所述显示装置位于所述腔室的外部。4.根据权利要求3所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述谐振器(34)直接联接到所述擒纵轮(36)，所述擒纵轮承载所述第二磁性元件，而所述谐振器承载所述第一磁性元件。5.根据权利要求4所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述谐振器(34)是音叉类型的谐振器。6.根据权利要求4所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述谐振器包括具有轴的摆轮，所述轴至少部分由磁性材料形成并在两个磁性轴承之间以基本无机械摩擦的方式枢转。7.根据权利要求4所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述谐振器由摆轮和将该摆轮连接到所述腔室的柔性叶片形成，其中这些柔性叶片布置为允许所述摆轮以确定的频率进行振荡。8.根据权利要求3所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述谐振器和所述擒纵轮通过中间部件(78; 160)联接，所述中间部件不与所述谐振器或所述擒纵轮成一体，并与所述谐振器同步振荡，其中所述中间部件具有直接联接到所述谐振器的第一部分(116，122; 170)和直接联接到所述擒纵轮的与所述第一部分分开的第二部分(108，109; 166，167)。9.根据权利要求8所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述中间部件限定保持棘爪。10.根据权利要求8或9所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述磁性耦接系统设置在所述中间部件的所述第二部分与所述擒纵轮之间，并且所述中间部件位于所述腔室的内部。11.根据权利要求8或9所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述磁性耦接系统设置在所述中间部件的所述第一部分与所述谐振器之间，并且所述中间部件位于所述腔室的外部。12.根据从属于权利要求9的权利要求11所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述磁性耦接系统布置成允许所述保持棘爪(160)在所述保持棘爪的两个稳定止动位置之间与所述谐振器同步振荡，其中在所述谐振器的振荡的每次交替的一部分期间其被交替地保持。13.根据权利要求8至12中任一项所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述机械钟表机芯不包括在所述腔室中以具有机械摩擦的方式在轴承中枢转的任何轮。14.根据权利要求13所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述谐振器包括具有轴(126)的摆轮(75)，所述轴至少部分由磁性材料形成并在两个磁性轴承(128，130)之间以基本无机械摩擦的方式枢转。15.根据权利要求13所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述谐振器由摆轮(184)和将该摆轮连接到所述腔室的柔性叶片(186，188)形成，其中这些柔性叶片布置为允许所述摆轮以确定的频率进行振荡。16.根据从属于权利要求10的权利要求13至15中任一项所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述中间部件(78)具有轴(98)，所述轴至少部分由磁性材料形成并在两个磁性轴承(110,111)之间以基本无机械摩擦的方式枢转。17.根据从属于权利要求10的权利要求13至15中任一项所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述中间部件通过柔性叶片连接到所述腔室，其中这些柔性叶片布置为允许所述中间部件与所述谐振器的同步振荡。18.根据权利要求1至4和8至11中任一项所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述谐振器由游丝摆轮形成，并且所述机械钟表机芯包括用于调节所述游丝摆轮的振荡频率的调节装置，该调节装置包括具有两个销的定位器(134)和磁体(138)，其中所述磁体定位成靠近所述腔室的壁，以便所述磁体能与位于该腔室外部的磁化工具(140)磁性耦接，并且能利用该工具从所述腔室外部改变所述定位器的角位置。19.根据权利要求18所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述定位器具有附着在外粧保持件(136)与摆夹板(132)之间的中央区，其中该摆夹板相对于所述游丝摆轮位于所述外粧保持件和定位器的上方并固定在所述腔室的基部上。20.根据前述权利要求中任一项所述的机械钟表机芯，其特征在于，在所述腔室中布置有气体收集器。
【文档编号】G04B17/32GK106062644SQ201480076238
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2014年12月18日
【发明人】P·温克勒, J-L·黑尔费尔, T·科尼斯, G·迪多梅尼科, J-J·博恩
【申请人】Eta瑞士钟表制造股份有限公司