钟表机芯的擒纵机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钟表机芯的擒纵机构,具体是瑞士杠杆或英国杠杆擒纵机构。本发明更具体地涉及由碰撞销和擒纵叉形成的组件的优化。
【背景技术】
[0002]由碰撞销和擒纵叉形成的组件允许从杠杆解锁擒纵机构的擒纵轮的齿以及碰撞平衡摆轮。在碰撞期间，连接到平衡摆轮的碰撞销和擒纵叉利用每次振动将能量从擒纵杠杆传送到平衡摆轮。
[0003]常规系统由圆形或“半月形”销形成，其中圆的一部分被去除以允许销以足够牢固的方式进入擒纵叉内。擒纵叉呈矩形凹口形状。与碰撞销的接触表面基本平坦。
[0004]通常，擒纵叉和碰撞销之间的接触表面对于解锁和碰撞来说是相同的，也就是说，当在第一振动中进行解锁时接触的一对表面与当在第二振动中进行碰撞时接触的一对表面是相同的。但是，对于解锁功能来说最佳的几何形状可能不是对于碰撞功能来说最佳的几何形状。在常规系统中，因此，碰撞销和擒纵叉的几何形状不是最佳的。具体地，优化碰撞销和擒纵叉之间的接触表面的几何形状的目的是减小摩擦以便降低部件磨损，或降低能量损失以增加擒纵机构的效率。
[0005]本发明的目的是提供在长期使用中精确可靠的钟表擒纵机构。
[0006]有利的是提供磨损很低的钟表擒纵机构。
[0007]有利的是提供能耗很低的钟表擒纵机构。
[0008]有利的是提供小型化和稳健的擒纵机构。
【发明内容】
[0009]本发明的目的由根据权利要求1的钟表擒纵机构达到。从属权利要求描述本发明的有利方面。
[0010]在本发明中，钟表机芯的钟表擒纵机构包括具有擒纵叉的擒纵杠杆和具有联接到平衡摆轮的碰撞销的圆盘装置，擒纵叉包括第一叉口和第二叉口。碰撞销包括被配置为与第一叉口接合的第一凸轮部分和被配置为与第二叉口接合的第二凸轮部分。第一凸轮部分包括被配置为与碰撞销的第一层面上的第一叉口接合的第一凸轮表面，并且第二凸轮部分包括被配置为与碰撞销的第二层面上的第二叉口接合的第二凸轮表面。第一层面和第二层面沿平行于圆盘装置的旋转轴线(A)的方向交错。
[0011]根据优选实施例，沿平衡摆轮的一个旋转方向，第一叉口作为进入叉口操作，并且第二叉口作为退出叉口操作，沿相反方向，第一叉口作为退出叉口操作，并且第二叉口作为进入叉口操作。但是，本发明还扩展至在平衡摆轮的每个返回循环仅具有一次解锁和碰撞的擒纵机构，并且在该情形中，一个叉口仅用作进入叉口，而另一个叉口仅用作退出叉口。
[0012]第一凸轮部分的所述第一凸轮表面可有利地具有与第二凸轮部分的所述第二凸轮表面不同的非对称的几何型面。这可以优化用于解锁和碰撞功能的表面的几何型面，以便消除或最小化碰撞销和擒纵叉之间的摩擦。
[0013]在沿圆盘装置的两个旋转方向发生擒纵叉瓦的解锁和碰撞(B卩，在平衡摆轮的每次振动中)的实施例中，第一凸轮部分进一步包括被配置为与所述第二层面上的第一叉口接合的第二凸轮表面，并且第二凸轮部分进一步包括被配置为与所述第一层面上的第二叉口接合的第一凸轮表面。在该情形中，与碰撞销接触的擒纵叉的接合表面也可相对于擒纵叉的中间平面对称。
[0014]出于前述原因，第一凸轮部分的所述第二凸轮表面也可有利地具有与第二凸轮部分的所述第一凸轮表面不同的非对称的几何型面。
[0015]在碰撞销的一侧上的凸轮表面可与碰撞销的另一侧上的凸轮表面对称，以沿平衡摆轮的两个旋转方向在销和擒纵叉之间实现相同的接合。
[0016]在一个实施例中，第一叉口包括被配置为与第一凸轮部分的第一凸轮表面接合的第一接合表面，并且第二叉口包括被配置为与第二凸轮部分的第二凸轮表面接合的第二接合表面，所述第一接合表面具有与所述第二接合表面不同的非对称的几何型面。第一叉口还可包括被配置为与第一凸轮部分的第二凸轮表面接合的第二接合表面，并且第二叉口包括被配置为与第二凸轮部分的第一凸轮表面接合的第一接合表面，所述第二接合表面具有与所述第一接合表面不同的非对称的几何型面。
[0017]这可以优化在两个层面上与碰撞销和擒纵叉接触的表面的型面，以消除或最小化这些元件之间的摩擦。试图获得滚动运动，而互相接触的销和擒纵叉的部分之间不滑动。
[0018]第一和第二层面可有利地在碰撞销上或在擒纵叉上或在两者上分开以间隔，以便增加组装公差并防止碰撞销上的一个层面和擒纵叉上的另一个层面之间相干扰。
[0019]凸轮表面和接合表面被配置为使得一个层面至少部分地执行解锁第一擒纵叉瓦的功能并且另一个层面对第二擒纵叉瓦至少部分地执行碰撞功能。在变型中，在另一层面执行碰撞功能之后，执行解锁功能的层面也可对第二擒纵叉瓦执行碰撞功能。在变型中，在执行解锁功能的所述层面执行解锁功能之后，执行碰撞功能的另一层面也可对第一擒纵叉瓦执行解锁功能。这更可能优化在解锁和碰撞操作期间互相接触的表面的几何型面。
[0020]在一个实施例中，可有利地通过沉积方法(诸如光刻)或通过半导体工业中使用的其它制造方法利用基于硅的材料(例如，碳化硅或氮化硅)或基于镍的材料(例如，镍、磷化镍)形成擒纵叉和碰撞销。这可以高精确度地获得形状复杂的表面型面。
[0021]在有利实施例中，碰撞销包括在一个层面上的大致椭圆形状，此层面主要用于碰撞功能。在另一层面上，碰撞销可具有常规形状，诸如半月形形状，或根据优化计算的其它型面。
[0022]在一个实施例中，由第一层面上的碰撞销和擒纵叉限定的擒纵杠杆和平衡摆轮之间的减速比可有利地不同于由第二层面上的碰撞销和擒纵叉限定的减速比。解锁减速比由第一层面上的碰撞销的接触点的旋转半径除以第一层面上的擒纵叉的接触点的旋转半径的比值限定。碰撞减速比由第二层面上的碰撞销的接触点的旋转半径除以第二层面上的擒纵叉的接触点的旋转半径的比值限定。解锁减速比可有利地小于碰撞减速比。此配置可以最小化解锁期间作用在平衡摆轮上的转矩。
[0023]在本发明中，对在两个层面上布设的擒纵叉/碰撞销的采用使得可以将第一层面裁制和优化为执行解锁功能(振荡的第一和/或第二振动)，并且可以将第二层面裁制和优化为执行碰撞功能。
【附图说明】
[0024]通过阅读权利要求、以下实施例的详细描述和附图，本发明的其它有利目的和方面将显而易见，在附图中:
图1是根据本发明的实施例的钟表机芯的擒纵机构的示意性立体图；
图2是根据本发明的实施例的擒纵机构的擒纵叉-碰撞销结构的立体图；
图3a、3b和3c是图2实施例的擒纵叉-碰撞销结构的视图，图示了在如下振荡期间的擒纵功能:(a)解锁、(b)开始碰撞、(C)碰撞结束。
[0025]附图标记列表平衡摆轮2
擒纵机构3 擒纵轮5 齿9
擒纵杠杆7 枢轴11 擒纵叉13
第一叉口 19 (进入叉口)
第一接合表面23a (第一层面13a)
第二接合表面23b (第二层面13b)
第二叉口 21 (退出叉口)
第一接合表面25a (第一层面13a)
第二接合表面25b (第二层面13b)
用于叉头销的固定元件(孔)27
杠杆15
擒纵叉瓦17
进瓦17a
出瓦17b
锁定面
碰撞面
圆盘装置4
单圆盘6
碰撞销10
第一凸轮部分12 (进入凸轮)
第一凸轮表面12a (第一层面1a)
第二凸轮表面12b (第二层面1b)
用于使层面互连的部件23c 第二凸轮部分14 (退出凸轮)
第一凸轮表面14a (第一层面1a) 第二凸轮部分14b (第二层面1b)
小圆盘8
贯穿空穴或凹口 16。
【具体实施方式】
[0026]参照附图，钟表机芯的擒纵机构包括:具有齿9的擒纵轮5 ;擒纵杠杆7 ;和联接到平衡摆轮2的圆盘装置4。
[0027]擒纵杠杆包括叉13、擒纵叉瓦17a、17b、以及使擒纵叉瓦与叉互连的杠杆15。杠杆通过枢轴11旋转地联接到机芯的框架。擒纵叉瓦与擒纵轮的齿9接合，擒纵轮连接到向擒纵轮传送旋转转矩的能量源。一个擒纵叉瓦形成进瓦17a并且另一个形成出瓦17b。擒纵杠杆进一步包括通过例如被驱入叉的底部处的固定孔27中的销而被固定到叉的叉头销(未示出)。所示的擒纵机构对应于瑞士杠杆式擒纵机构。由于此原理众所周知，在本说明书中将不更详细地描述常规元件及其操作。
[0028]圆盘装置4包括具有碰撞销10的单圆盘6、以及设置有用于叉头销的贯穿空穴或凹口 16的小圆盘8。碰撞销10在一侧上具有第一凸轮部分12并且在另一侧上具有第二凸轮部分14。沿图3a-3c所示的平衡摆轮的旋转方向(第一振动)，第一凸轮部分12作为进入凸轮操作并且第二凸轮部分作为退出凸轮操作。由于平衡摆轮具有振荡运动，因此沿另一旋转方向(第二振动)，第一和第二凸轮部分的功能相反。
[0029]擒纵叉13具有具有第一叉口 19和第二叉口 21。沿图3a_3c所示的平衡摆轮的旋转方向(第一振动)，第一叉口 19作为进入叉口操作并且第二叉口作为退出叉口操作。沿另一旋转方向(第二振动)，第一和第二叉口的功能相反。
[0030]碰撞销10具有两个层面(level) 10a、10b，这些层面沿平行于枢轴11的旋转轴线(A)的方向互相交错。每次振动下由碰撞销接合的叉13也包括对应于所述层面的两个层面13a、13b0
[0031]碰撞销包括在第一层面1a上的第一凸轮表面12a、14a和在第二层面1b上的第二凸轮表面12b、14b。叉口 19、21包括在第一层面13a上的第一接合表面23a、25a和在第二层面13b上的第二凸轮表面23b。
[0032]根据优选实施例，碰撞销的两个层面可分开以高度h，以防止擒纵叉和碰撞销的不同层面之间的任何接触。两个层面通过与两个层面一体形成的互连部件1c互连。根据变型，除了在碰撞销中之外，或替代在碰撞销中，这种间隔也可被包括在擒纵叉中。
[0033]凸轮和接合表面可有利地包括在解锁和碰撞功能期间用于擒纵叉/碰撞销接触的不同型面几何形状。根据本发明的实施例，层面之一专用于解锁功能(在所示实施例中，第一层面10a、13a),另一层面专用于碰撞功能(在所不实施例中，第二层面10b、13b)。
[0034]在解锁功能开始时，擒纵叉和碰撞销的第一层面10a、13a协作(图3a)。第一凸轮表面12a开