用于钟表的恒定动力擒纵机构

技术领域

本发明涉及一种用于机械钟表的恒定动力擒纵机构。该擒纵机构可在条盒轮的可变扭矩范围内为摆轮提供几乎恒定的动力。

背景技术

已知，要使机械振荡器的频率尽可能稳定，摆轮的摆幅也要尽可能稳定。恒定动力擒纵机构可以在没有外部干扰的情况下达到这一目的。

已知的恒定动力擒纵机构。

在查尔斯-格罗斯(Charles Gros)的《钟表和手表的擒纵机构》一书中，Watchmakers 2013年1月版，第349页至第359页介绍了几种用于手表的恒定动力擒纵机构。

这些恒定动力擒纵机构存在以下缺点：

-需要使用大量的元件，制造成本高，

-擒纵机构的表面积或/和高度较大，很难将其集成到小型手表中。

专利FR1009853A中描述了一种恒定动力擒纵机构，该机构包括2个叠放的叉式擒纵机构；擒纵轮围绕同一个旋转轴独立转动并通过游丝连接在一起(图3)。

专利CH704764A2中同样描述了一种恒定动力擒纵机构，该机构包括多个叠放的轮，其绕同一个旋转轴转动(图1)。

上述两项专利中的机构与查尔斯-格罗斯(Charles Gros)书中所述擒纵机构具有相同的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的擒纵机构，使其在钟表条盒轮的可变扭矩范围内向摆轮提供几乎恒定的动力，而且该机构只需要有限的元件和占据较小的空间。

本发明的另一目的在于提供配备有该擒纵机构的机械钟表。

因此，本发明的第一方面涉及一种机械钟表的擒纵机构，该机构包括：

-一个带齿的擒纵轮，

-一个摇杆，

-一个轮组，

-至少一个组成钟表振荡器的零件，如摆轮盘，

所述擒纵轮与所述摇杆和所述轮组配合，

所述摇杆通过锁定装置与所述擒纵轮配合，并通过释放装置与所述组成振荡器的零件配合，

所述轮组包括用于存储弹性动力的弹性装置，并且通过卷绕装置与所述擒纵轮配合，以及通过推动装置与所述组成振荡器的零件配合，

其特征在于：

-所述卷绕装置可沿着摆轮的第一旋转方向卷绕所述弹性装置，且所述推动装置的设计目的在于至少当所述摆轮沿第二旋转方向转动时，实现所述轮组对所述组成振荡器零件的推动，

和：

-所述轮组直接推动所述组成振荡器的零件，特别的是不用经过中间部件。

根据上述实施例，装配所述卷绕装置是为了上紧所述弹性装置，即将动力从所述擒纵轮(与钟表的动力储存装置，条盒轮及其弹簧相配合)传递至所述轮组及其弹性装置。所述推动装置用于将动力(储存在弹性装置中)从所述轮组分配或释放到所述组成振荡器的零件上(摆轮盘)。因此，所述摇杆不直接参与维持振荡系统(摆轮)的振荡。同样，可以注意到传递至所述摆轮的动力存储在轮组的弹性装置中，该动力只取决于轮组弹性装置的卷绕，因此其为恒定的且不受发条盒弹簧卷绕的影响。

特别地，所述弹性装置的卷绕方向与摆轮的第一旋转方向一致且由所述轮组施加给所述组成振荡器零件的推动方向与摆轮的第二旋转方向一致。

进一步地，可以考虑在摆轮旋转的作用下进行卷绕。

在一个实施例中，所述轮组可在静止位置和待发位置之间移动。特别地，所述轮组被擒纵轮从静止位置移到待发位置。由所述擒纵轮引起的(最好是直接引起)的轮组的位移可以上紧所述弹性装置，即让所述弹性装置存储动力。此外，在所述弹性装置的作用下，所述轮组从静止位置被移向待发位置。由所述弹性装置引起的轮组的位移可以在移动轮组的同时向摆轮盘施加一个推动力(传递动力)。可以注意到，当所述轮组在静止位置和待发位置之间移动时，无论条盒轮施加到擒纵轮上的扭矩是多少，所述弹性装置接收和储存的动力量总是一样的。

在一个实施例中，所述轮组被机械止动器保持在静止位置和/或待发位置。将所述轮组保持在待发位置的机械止动器是可收起的。将所述轮组保持在待发位置的机械止动器是所述擒纵轮的一部分，特别是擒纵轮的齿。

在一个实施例中，所述摇杆在弹簧卷绕后的第一制动位置(或静止位置)不同于其在所述轮组推动组成振荡器零件后的制动位置(或静止位置)。

在一个实施例中，在所述弹性装置卷绕后，所述轮组被擒纵轮的齿制动。

在一个实施例中，所述推动装置包括：

-在所述组成振荡器的零件上凸起的至少一个销子或一个挡杆，和/或

-至少一个在所述轮组上凸起的臂。所述推动装置分配或分布在所述轮组和所述组成振荡器的零件之间：所述摇杆不直接参与这一运作。

在一个实施例中，所述卷绕装置包括：

-至少一个所述擒纵轮的齿，和/或

-至少一个所述轮组的卷绕臂。所述卷绕装置分配或分布在所述擒纵轮和所述轮组之间：所述摇杆不直接参与这一运作。

在一个实施例中，所述锁定装置包括：

-至少两个所述摇杆的臂，和/或

-至少一个所述擒纵轮的齿。所述锁定装置分配或分布在所述摇杆和所述擒纵轮之间：所述轮组不直接参与这一运作。

在一个实施例中，所述释放装置包括：

-至少一个所述摇杆的叉头，和/或

-至少一个所述组成振荡器的零件的销子或挡杆。所述释放装置分配或分布在所述摇杆和所述组成振荡器(摆轮盘)的零件之间：所述轮组不直接参与这一运作。

在一个实施例中，所述组成振荡器的零件具有双提升结构，可以在摆轮旋转的两个方向上接收来自所述轮组的动力。

在一个实施例中，所述轮组的弹性装置由游丝弹簧构成。

在一个实施例中，所述轮组的弹性装置由片簧构成。

在一个实施例中，所述轮组的弹性装置由片簧构成，以形成一个不具有或没有实际旋转轴的柔性导向系统。在一个实施例中，所述轮组包括一个静态部件和一个移动部件，它们通过柔性薄片连接，特别是所述移动部件在没有旋转轴且没有滑动或相对摩擦旋转的情况下转动：因此就产生了一个虚拟的旋转轴。

总之，可以注意到所述轮组的弹性装置可能是：

-一个游丝弹簧，一个片簧，所述轮组可以绕轴或实际旋转轴转动。

-一个或多个片簧或挡杆在弯曲状态下工作以允许自由移动部件相对于固定部件移动，优选的是允许自由移动部件相对于固定部件围绕虚拟旋转轴旋转。

在一个实施例中，所述组成振荡器的零件是摆轮盘。

在一个实施例中，所述摇杆可与所述组成振荡器的第一零件(通常是摆轮盘)或所述组成振荡器的零件的第一部件(通常是摆轮盘的第一部件)配合，且所述轮组可与所述组成振荡器的第二零件或组成振荡器的零件的第二部件(通常是摆轮盘的第二部件)配合。

换言之，本发明涉及一种用于机械钟表的擒纵机构，该机构包括：

-一个齿形擒纵轮或带齿的擒纵轮，

-一个摇杆，

-一个轮组，

-至少一个组成钟表振荡器的零件，如摆轮盘，

所述擒纵轮与所述摇杆和所述轮组配合，

所述摇杆通过锁定装置与所述擒纵轮配合，并通过释放装置与所述组成振荡器的零件配合，

其特征在于：

所述轮组包括用于存储弹性动力的弹性装置，并且通过卷绕装置与所述擒纵轮配合，以及通过推动装置与所述组成振荡器的零件配合，

其中：

-所述卷绕装置可沿着摆轮的第一旋转方向卷绕所述弹性装置，且所述推动装置的设计目的在于至少当摆轮沿第二旋转方向转动时，实现所述轮组对所述组成振荡器零件的推动，

其中：

-所述轮组直接推动所述组成振荡器的零件。

换言之，本发明涉及一种用于机械钟表的擒纵机构，该机构包括：

-一个齿形擒纵轮或带齿的擒纵轮，

-一个摇杆，

-一个轮组，

-至少一个组成钟表振荡器的零件，如摆轮盘，

所述擒纵轮与所述摇杆和所述轮组配合，

所述摇杆通过锁定装置与所述擒纵轮配合，并通过释放装置与所述组成振荡器的零件配合，

其特征在于：

所述轮组包括用于存储弹性动力的弹性装置，并且：

通过卷绕装置与所述擒纵轮配合以将动力从所述擒纵轮传递至所述轮组，并通过所述弹性装置储存动力，且

通过所述推动装置与所述组成振荡器的零件配合以将所述弹性装置储存的动力从所述轮组传递至所述组成振荡器的零件上。

其中：

-所述卷绕装置可沿着摆轮的第一旋转方向卷绕所述弹性装置，且所述推动装置的设计目的在于至少当摆轮沿第二旋转方向转动时，实现所述轮组对所述组成振荡器零件的推动，

其中：

-所述轮组直接推动所述组成振荡器的零件。

本发明的另一个方面涉及一种配备了第一方面所述擒纵机构的钟表。

附图说明

参照附图，本发明的特点和优点将从以下描述中清晰地显示出来：

-图1展示了本发明擒纵机构的一种运行方式，

-图2a展示了图1中擒纵机构的第一锁定位置，

-图2b展示了当所述摆轮沿第一旋转方向，特别是逆时针方向转动时，图1中所述擒纵机构在释放之后的状态，

-图2c展示了当所述摆轮沿第一旋转方向转动时，图1中所述擒纵机构的第二锁定位置，

-图3a展示了当所述摆轮沿第二旋转方向转动，特别是顺时针方向转动时，图1中所述擒纵机构的第二锁定位置，

-图3b展示了当所述摆轮沿第二旋转方向转动时，图1中所述擒纵机构在释放之后的状态，

-图3c展示了在所述轮组3推动摆轮盘之后，图1中所述擒纵机构的各个轮组的位置，

-图4a展示了图1中所述擒纵机构的摆轮盘，

-图4b展示了图1中所述擒纵机构摆轮盘的一个变例，

-图4c展示了带有图4b中所述摆轮盘变例的弹簧3.4的卷绕阶段，

-附图展示了本发明擒纵机构的第二变例，

-图6展示了本发明擒纵机构的第三变例。

具体实施方式

本发明擒纵机构的一种运行方式如图1所示。图1所示的擒纵机构包括：

-擒纵轮1，包括组成卷绕装置的齿1.2，所述擒纵轮由条盒轮通过图中未显示的传送轮或精加工轮驱动；所述擒纵轮1绕轴1.1逆时针转动。

-摇杆2绕轴2.1旋转，所述摇杆包括锁定装置和释放装置。所述摇杆的移动受到限位钉B1和B2的限制，

-轮组3绕轴3.1旋转，所述轮组包括安装在钟表静态部件和轮组3之间的弹簧3.4，所述推动装置的第一推动臂3.2和上面提及的卷绕装置的第二卷绕臂3.3。所述轮组3的移动受到限位钉B3的限制。

在所展示的实施例中，所述摇杆2通常是一个不对称的擒纵叉，其配备有叉身及叉身末端的擒纵叉头2.4。所述锁定装置可对应所述擒纵叉的两个臂2.2和2.3或作为擒纵叉两个臂的一部分(还可以提供镶嵌夹板)，而所述释放装置可与擒纵叉头2.4或特别是与擒纵叉头2.4的突角相对应。

在本申请中，所述摆轮盘4被认为包含在擒纵机构中，尽管在一些文件中，它不被视为擒纵机构的直接组成部分。因此，图1也展示了所述摆轮盘4。所述摆轮盘4绕轴4.1旋转，包括释放装置(此处为销子或挡杆4.2)和动力接收装置4.3，所述动力接收装置4.3是上述推动装置的一部分。在所述实施例中，所述释放装置可以是销子或挡杆4.2，所述销子或挡杆是所述摆轮盘4外围的凸起，构成所述推动装置一部分的动力接收装置4.3可形成另一个从所述摆轮盘4外围凸起的销子或挡杆。需要注意的是，所述摆轮盘4同样也是所述钟表振荡器装置的一部分，特别的是，其为钟表的摆轮-游丝组件的一部分。

下图描述了本发明擒纵机构的主要运行阶段。

图2a至2c展示了卷绕的不同阶段或通过所述擒纵轮向所述轮组3的弹簧3.4提供弹性势能的不同阶段。

图2a展示了图1中擒纵机构的第一锁定位置。

在该位置，所述擒纵轮的齿抵靠在所述锁定装置上(摇杆2的臂2.3)且所述摇杆的移动受到限位钉B1的限制。在所述弹簧3.4的恢复力矩的作用下，所述轮组3的推动臂3.2抵靠在限位钉B3上。所述摆轮盘4沿第一旋转方向转动，即图2a中的逆时针方向，此时，所述摆轮盘处于释放之前的位置。

图2b展示了释放之后的状态。在所述擒纵轮1的扭矩的作用下，所述轮组3顺时针转动并向弹簧3.4提供弹性势能。需要注意的是，在该示例中，当所述弹簧3.4卷绕时，所述臂3.2不与所述摆轮盘4接触。

图2c展示了图1中擒纵机构的第二锁定位置。

在该位置，所述擒纵轮1的齿抵靠在锁定装置上(摇2的臂2.2)且所述摇杆的移动受到限位钉B2的限制.所述轮组3的臂3.3被所述擒纵轮1的另一个齿挡住。

在两个锁定位置之间，所述轮组3移动一个角度α，所述擒纵轮向弹簧3.4提供的动力为

E＝1/2.k.α

k是劲度系数。

图3a至3c展示了动力从所述弹簧3.4传递到所述摆轮的不同阶段。

图3a(如同图2c)展示了图1中擒纵机构的第二锁定位置。然而，与图2c不同，所述摆轮盘4沿第二旋转方向转动，即顺时针方向，此时，所述摆轮盘处于释放之前的位置。

图3b展示了释放之后的状态。所述摇杆2从第二锁定位置移动到第一锁定位置，并释放所述擒纵轮1和所述轮组3的臂3.3。在所述弹簧3.4的扭矩的作用下，所述轮组3的臂3.2向所述摆轮盘4的动力接收装置4.3提供推动力，需要注意的是，该推动力是直接性的，即臂3.2直接将扭矩传递给所述摆轮盘4，不需要经过中间元件。

图3c展示了在所述轮组3向所述摆轮盘4提供推动力之后，所述擒纵机构的各个轮组的位置。

因此，如果所述擒纵轮的扭矩大于或等于弹簧3.4的扭矩，那么所述摆轮始终能从弹簧3.4那里获得相同的动力，且传输效率相同。换句话说，推动力直接由弹簧3.4传递，而不用通过所述摇杆2(擒纵叉)传递。

可以看出已经达到了预期的目标：本发明的擒纵装置可以在条盒轮的可变扭矩范围内向摆轮提供几乎恒定的动力。与现有技术中的已知装置相比，本发明的装置所需的元件较少，且占用的空间也很小，因此很容易集成到小型钟表中。

图4b和图4c展示了本发明擒纵机构的变例。

图4a展示了图1中擒纵机构的摆轮盘4，其配备有释放装置(销子或挡杆4.2)和动力接收装置(销子或挡杆4.3)，如前所述，它们分别是从所述摆轮盘4外围凸起的销子或挡杆。

在图4b和图4c中，所述摆轮盘4的动力接收装置包括两个销子或挡杆4.3.1和4.3.2，以形成“双提升结构”。所述擒纵机构的接收装置保持不变，仍是所述摆轮盘4外围凸起的销子或挡杆4.2。

图2b展示了在所述弹簧3.4卷绕时，臂3.2没有与所述摆轮盘4接触。由于所述轮组3的惯性较小，所述擒纵轮1在弹簧3.4卷绕时的移动速度比与所述摆轮盘4接触的摇杆2的移动速度快。当所述擒纵机构处于第二锁定位置时，这种不同步会导致该机构的不稳定。

为了使所述擒纵轮1的移动与所述摇杆2的移动同步，可以优先使用图4b所示的摆轮盘4。在该变例中，在所述弹簧3.4卷绕时，即摆轮沿第一旋转方向旋转时，所述第一销子或挡杆4.3.1与所述轮组3的臂3.2接触。当摆轮沿第二旋转方向转动时，所述第二销子或挡杆4.3.2用于接收弹簧释放后的动力。

图4c展示了本发明的擒纵机构，此时带有所述摆轮盘4新变例的弹簧3.4处于卷绕状态。

图5展示了本发明擒纵机构的第二变例。

在这一新示例中，所述游丝弹簧3.4被嵌在所述轮组3凹槽内的片簧3.5取代。

图6展示了本发明擒纵机构的第三变例。

在第三变例中，前述附图中绕轴3.1旋转的所述轮组3被柔性导向系统3a取代，该导向系统不具有实际旋转轴。所述轮组3的臂3.2和3.3通过片簧与钟表的静态部件连接，以执行上述的卷绕和推动。

可以理解的是，在不超出所附权利要求所限定的本发明范围的前提下，本领域技术人员可以对所述的本发明的各种实施例进行修改和/或改进。

特别地，所述离合杆可以是各种形状，并不局限于擒纵叉。

最后，所述轮组可以将推动力传递到所述摆轮的任何部位，甚至是所述组成振荡器的零件，而不一定要传递到所述摆轮盘上的销子或挡杆上。例如，可以准备齿扇或带齿的部件。换句话说，所述推动装置用于将推动力从所述轮组传递到振荡器的零件(最好是摆动部件)上，例如摆轮或摆轮盘。