包括设有带齿的轮和止动器的擒纵机构的钟表机芯的制作方法

1.本发明涉及钟表机芯，其包括设有止动器(stopper)的擒纵机构，该止动器一方面与带齿擒纵轮配合，另一方面与机械谐振器配合。
2.具体而言，本发明涉及一种设有擒纵机构的钟表机芯，该擒纵机构包括在带齿擒纵轮与锚式擒纵叉(anchor)之间的磁耦合系统。如同在瑞士锚式擒纵叉的情况下一样，该锚式擒纵叉具有与机械谐振器的周期性运动同步、但是不同的往复运动，该锚式擒纵叉被布置成周期性地停止擒纵轮，以便擒纵轮具有由机械谐振器计时/记录的步进式旋转。“磁性擒纵机构”是指设有磁体的擒纵机构，这些磁体部分设置在锚式擒纵叉上，部分设置在擒纵轮上，以便在锚式擒纵叉和擒纵轮之间产生磁性耦合。


背景技术：

3.瑞士锚式擒纵机构已经为人所知很久了。在正常操作中，擒纵轮的齿以确定的方式与锚式擒纵叉的两个叉瓦配合，从而允许擒纵轮步进式旋转，该旋转与机械谐振器的振荡同步，该机械谐振器通常即游丝。当提供给擒纵轮的力扭矩随着发条盒发条的松弛而减小时，由擒纵机构产生并传递到谐振器的维持脉冲/维持推动(sustaining pulse)的强度逐渐减小，从而当所述力扭矩下降到极限值以下所述轮最终停止时，谐振器中存储的能量相对较低。因此，在叉瓦和擒纵轮的齿之间可能的末端碰撞期间(其取决于擒纵轮的停止角位置)叉瓦或齿被损坏的风险相对较低，但是没有排除这种风险。在钟表机芯设有用于擒纵轮的恒力驱动系统的情况下，这更成问题，因为谐振器在擒纵机构的整个操作过程中保持基本相同的机械能，直到擒纵轮及其驱动停止。因此，钟表机芯发生意外事件的风险会增加。
4.文献fr 1047551，特别是在第4页第二和第三完整段落，以及文献us 2717488，特别是在第4栏的第39
‑
61行，描述了一种钟表擒纵机构，其包括设有齿的擒纵轮，所述齿在切线方向上具有弹性，但在径向方向上具有良好的刚性，以便能够在擒纵机构的正常操作期间缓冲擒纵轮的齿与锚式擒纵叉的两个叉瓦之间发生的切向碰撞。为了能够减小由擒纵轮提供给锚式擒纵叉的脉冲的变化，专利申请ep 2801868a2提出了一种擒纵轮，其设有安装在径向取向的柔性叶片上的齿，使得这些叶片能够在切向力的作用下容易地变形。由擒纵轮在这些齿的总平面中的构造所形成的靠接部用于限制这些齿的这种切向变形以及旋转。


技术实现要素：

5.在引向本发明的发展背景下，已经观察到，在钟表机芯包括混合、磁性和机械擒纵机构的情况下，上述问题成为一个主要缺陷。事实上，已经观察到，在混合擒纵机构的情况下，锚式擒纵叉与擒纵轮之间的末端碰撞的风险急剧增加，所述混合擒纵机构即这样的擒纵机构：在锚式擒纵叉和擒纵轮之间设置有磁耦合系统，其具有磁势能斜坡，从而对于擒纵轮的步进式旋转的每一步，在该步结束时产生磁脉冲之前，允许在擒纵机构中累积磁势能，同时该擒纵轮被停止。混合擒纵机构的擒纵轮包括突出部分，用于在擒纵机构的操作的至
少一个阶段中(例如在启动时，更特别地，在钟表机芯的正常运行期间)与锚式擒纵叉的机械叉瓦配合，以便在擒纵轮的每一步吸收动能，并限定擒纵轮的停止角位置，如将在“具体实施方式”部分描述的。事实上，混合擒纵机构存在擒纵轮停在不利角位置的风险，而机械谐振器仍具有标称机械能。首先，只要提供给擒纵轮的力扭矩大于或等于某个下限，则维持脉冲为具有恒定值的磁脉冲。其次，一旦力扭矩低于该下限，则擒纵轮就不再能够正确地爬上下一个磁势能斜坡，使得擒纵轮将不会停止在下一个正常的停止角位置，而是基本上在磁势能斜坡的底部或沿着该磁势能斜坡。因此，当机械谐振器因为先前已经接收到基本上恒定强度(标称强度)的磁脉冲而在这种情况期间正常振荡时，如果在锚式擒纵叉的下一次切换期间机械叉瓦出现在一个齿的前面，则可能发生强烈的碰撞并损坏擒纵轮或锚式擒纵叉，或者甚至损坏机械谐振器。因此，这个增加的技术问题需要适当的技术解决方案。
6.为此，本发明涉及一种钟表机芯，该钟表机芯包括机械谐振器和与该机械谐振器相关联的擒纵机构，该擒纵机构包括设置有多个突出部分的擒纵轮，以及止动器，该止动器包括形成用于所述多个突出部分的两个机械抵靠部的两个机械叉瓦，以及叉头(fork)，该叉头布置成经由与该机械谐振器成一体的销在该叉头的两个角部之间的周期性接合而与该机械谐振器配合。机械谐振器与止动器耦接，使得在钟表机芯的正常运行期间，止动器在两个休止位置之间进行往复运动，其中在连续的时间间隔期间该止动器交替地停留在所述两个休止位置。擒纵机构被布置成：在钟表机芯的正常操作期间，分别在擒纵轮的步进式旋转的连续步级结束时，能够吸收由于所述多个突出部分和交替的两个机械叉瓦之间的相继撞击所导致的擒纵轮的动能。根据本发明，擒纵机构被布置成使得当止动器从其两个休止位置中的第一休止位置向第二休止位置切换、同时擒纵轮具有在分别对应于所述多个突出部分的多个角位置范围内的任意角位置时，在止动器能够到达第二休止位置侧的销脱离接合的一个角位置之前，两个机械叉瓦中的一个机械叉瓦抵靠对应于相关角位置范围的一个突出部分，此时两个机械叉瓦中的所述一个机械叉瓦在所述突出部分上施加相对于擒纵轮的旋转轴线的径向力，该径向力的强度取决于擒纵轮的所述任意角位置。其次，擒纵轮的突出部分是柔性的，并且每个突出部分均布置成能够在垂直于止动器的旋转轴线的总平面内弯曲，从而在所述径向力的作用下进行径向弹性变形，每个突出部分具有的弹性容量允许在所述弹性变形期间弹性地吸收在钟表机芯的正常运行期间机械谐振器能够具有的最大机械能的大部分。
7.在上面描述的一般实施例中，柔性突出部分被构造成并且这些柔性突出部分的弹性系数被选择成：在擒纵轮停止在所述角位置范围内的对应于相关突出部分的一个角位置、同时机械谐振器以对应于钟表机芯的正常运行的振幅进行振荡的情况下，允许对机械谐振器的机械能的良好弹性吸收，并且，在正常运行期间在擒纵轮的步进式旋转的每一步结束时，允许对擒纵轮的动能的良好非弹性吸收。应该指出的是，得益于突出部分的明智配置和弹性系数/弹性变形能力的选择，特别是出于两个主要原因，使得能够在径向和角度方向上具有这两种不同性质的属性，这适合于由柔性突出部分执行的两种功能。首先，在正常运行中的机械谐振器的机械能远大于擒纵轮在其步进式旋转过程中的每一步结束时的动能。这两种情况涉及的能量范围不是同一个数量级。其次，在正常运行中，机械叉瓦和突出部分之间的碰撞在该突出部分上产生相对于擒纵轮的旋转轴线的切向力，而当擒纵轮停止在对应于相关突出部分的角位置范围内时，机械叉瓦和该突出部分之间的碰撞在该突出部
分上产生大体上主要在径向的力。
8.在本发明的一个优选实施例中，相对于擒纵轮的步进式旋转的正常方向，与擒纵轮成一体的多个刚性部件分别布置在所述多个柔性突出部分的后面，使得对于每个柔性突出部分，在该突出部分和两个机械叉瓦中的任一个之间发生的、上述相继碰撞当中的一次碰撞期间，该柔性突出部分由相应的刚性部件保持，以防止或限制该柔性突出部分在此碰撞期间的反冲，并允许耗散擒纵轮在此碰撞开始时所具有的大部分动能。“突出部分的反冲(recoil)”是指突出部分在与擒纵轮的正常旋转方向相反的方向上的角向位移。其次，所述多个刚性部件的设置使得当机械叉瓦抵靠柔性突出部分并且机械谐振器此时被止动器制动时，受到上述径向力的每个柔性突出部分可以弹性变形，从而弹性地吸收该径向力的大部分功。
9.在一个特定实施例中，擒纵机构或用于驱动擒纵轮的机构被布置成使得在钟表机芯的正常运行期间，擒纵轮向止动器提供脉冲以用于维持机械谐振器的振荡，只要钟表机芯正常运行，该机械谐振器就具有基本恒定的能量。
10.在一个主要实施例中，擒纵机构包括使擒纵轮与止动器磁耦合的磁性系统，该磁性系统被布置成在钟表机芯的正常运行期间产生磁脉冲，该磁脉冲形成上述的恒定能量维持脉冲。
11.在一个有利的实施例中，止动器还具有这样的弹性容量：即，当两个机械叉瓦中的一个机械叉瓦抵靠突出部分、同时擒纵轮具有在相应角位置范围内的一个角位置并且机械谐振器被止动器制动时，止动器的弹性容量允许其弹性吸收机械谐振器在这种事件开始时所具有的部分机械能。在这种情况下，锚式擒纵叉和相关的突出部分共同有利地具有这样的弹性容量：即，允许它们在所述事件期间弹性吸收机械谐振器在钟表机芯的正常运行期间可能具有的最大机械能。
附图说明
12.下面将使用附图更详细地描述本发明，附图以非限制性例子的方式给出，其中:
13.‑
图1a至1d示出了对于根据本发明一个优选实施例的机械钟表机芯，在钟表机芯的正常运行期间机械谐振器和擒纵机构的一系列快照；
14.‑
图2a和2b示出了钟表机芯的启动阶段，其在前面的图中示出，在此期间擒纵机构和机械谐振器被激活；
15.‑
图3a至3f示出了在钟表机芯的停止阶段期间机械谐振器和擒纵机构的一系列快照，其在前面的图中示出，并且是在擒纵轮停止在一个不利的角位置之后。
具体实施方式
16.下面将利用附图描述根据本发明的钟表机芯的一个优选实施例，该钟表机芯是机械类型的，并且包括机械谐振器2，仅示出了该机械谐振器2的轴4、具有凹口的小板6、以及销10。该钟表机芯包括与机械谐振器相关联的擒纵机构12，机械谐振器的小板和销是形成该擒纵机构的元件。擒纵机构12还包括擒纵轮16和锚式擒纵叉14，锚式擒纵叉14设有限定其旋转轴线的轴15。
17.锚式擒纵叉14一方面由包括两个角部19a和19b的叉头18以及叉头钉8形成，另一
方面由两个臂24和26形成，臂24和26的自由端分别形成两个机械叉瓦28和29。连接部件25将叉头18连接到臂26，臂26相对于锚式擒纵叉的轴15位于机械谐振器2的轴4侧。两个机械叉瓦分别支承两个磁体30和32，磁体30和32形成锚式擒纵叉14的两个磁性叉瓦。机械谐振器2耦合到锚式擒纵叉，使得当机械谐振器正常振荡时，该锚式擒纵叉在由两个限位钉21和22限定的两个休止位置之间进行与机械谐振器的振荡同步的往复运动，其中，锚式擒纵叉在相继的时间间隔期间交替地保留在所述两个休止位置。
18.擒纵轮16包括布置在盘34上的周期性磁化结构36，盘34优选由非磁性材料制成(不传导磁场，从而使擒纵轮对外部磁场不敏感，如果所述盘由铁磁材料制成，则外部磁场会在擒纵轮上施加显著的扭矩)。结构36具有磁化部分38，磁化部分38通常为圆弧形状，其为两个磁性叉瓦30和32限定了递增的磁势能斜坡，每个磁性叉瓦具有与周期性磁化结构36的轴向磁化的极性相反极性的轴向磁化，以便在磁性叉瓦与磁化结构之间产生磁性排斥。每个磁化部分具有单调递增宽度。特别地，磁化部分38的宽度在其整个有效长度上根据在中心的角度而线性增加。根据一个有利的变型，周期性磁化结构36被布置成使得其外周是圆形的，该磁化结构的圆弧形磁化部分具有相同的构型，并且围绕擒纵轮16的旋转轴线以圆形布置。
19.总体而言，每个递增的磁势能斜坡设计为：使得当锚式擒纵叉处于其两个休止位置当中的一个给定休止位置时，两个磁性叉瓦中的每一个能够爬上该磁势能斜坡；以及使得提供给擒纵轮的力扭矩基本上等于标称力扭矩(设置有用于驱动擒纵轮的恒力系统的机械机芯的情况)或者包括在旨在确保钟表机芯的正常运行的数值范围内(施加到擒纵轮的力扭矩根据发条盒的卷绕水平而变化的传统机械机芯的情况)。当锚式擒纵叉在其两个休止位置之间进行往复运动时以及当提供给擒纵轮的力扭矩等于所述标称力扭矩或包括在正常运行中为该力扭矩提供的数值范围内时，在锚式擒纵叉周期性地分别处于其第一和第二休止位置的同时，由第一和第二磁性叉瓦中的每一个相继攀爬递增的磁势能斜坡，并且在锚式擒纵叉的往复运动期间，由这些第一和第二磁性叉瓦交替地攀爬递增的磁势能斜坡。两个磁性叉瓦和磁势能递增斜坡被布置成使得：当锚式擒纵叉从对应于相关磁性叉瓦和任意一个磁势能递增斜坡之间的磁耦合的休止位置切换到其另一个休止位置时，在两个磁性叉瓦中的任一个已经爬上所述任意一个磁势能递增斜坡之后，锚式擒纵叉可以在其运动方向上经受磁力脉冲。
20.擒纵轮还包括突出部分42，这些突出部分42分别与磁化部分38相关联，并因此与磁势能递增斜坡相关联。在所示的变型中，这些突出部分由在板40的周边延伸的柔性齿42形成，这些柔性齿与板40是一体的，该板与擒纵轮是一体的，并且位于承载磁化结构36的盘34上方。这些柔性齿的头部分别位于磁化部分38的最宽端，并部分叠加在这些磁化部分上。柔性齿和机械叉瓦由非磁性材料制成。优选地，板40也由非磁性材料形成，并且与这些齿一体形成。
21.在所示的有利变型中，齿42在一个总平面中延伸，锚式擒纵叉的两个机械叉瓦28、29也在该总平面中延伸。两个磁体30、32分别由两个机械叉瓦支承，并且也位于所述总平面中。图中仅显示了位于总平面下方的下部磁化结构。然而，在一个有利的变型中，擒纵轮还包括上部磁化结构，该上部磁化结构具有与下部磁化结构相同的构造，并且由上部盘支承，该上部盘优选由非磁性材料形成。下部和上部磁化结构共同形成周期性磁化结构。它们具
有相同的磁极性，其与两个锚式擒纵叉磁体的磁极性相反，并且布置在几何平面的两侧，优选位于相同的距离处，其中，形成两个磁性叉瓦的这两个磁体位于所述几何平面内。
22.擒纵机构12是混合类型的擒纵机构，也就是磁性和机械擒纵机构，其能够改善在正常运行中磁性擒纵机构的行为(也就是说，在发生在启动阶段之后的稳定运行期间，其中，向擒纵轮提供的力扭矩m
re
基本上等于标称力扭矩或在数值范围p
vm
内，该数值范围p
vm
旨在确保钟表机芯的正常运行，特别是擒纵轮的正确的步进式旋转)。此外，擒纵机构12允许实现由擒纵机构和机械谐振器形成的组件的自启动。擒纵机构12的齿42在钟表机芯的正常运行期间的作用将在下文阐述，特别是使用图1a至1c，然后将使用图2a和2b阐述自启动阶段。
23.概括而言，擒纵机构12被布置成：在钟表机芯的正常运行期间，分别在擒纵轮的步进式旋转的相继各步级结束时，允许吸收由所述多个突出部分42和交替的两个机械叉瓦28、29之间的相继碰撞导致的擒纵轮的动能。锚式擒纵叉14和擒纵轮16被布置成使得在正常运行中，在相应的磁性叉瓦已经随着锚式擒纵叉的切换而爬上任何一个磁势能递增斜坡之后，擒纵轮的齿42中的一个在两个机械叉瓦中的任一个上进行至少一次碰撞。发生这种碰撞是为了至少部分地耗散擒纵轮在所述切换之后获得的动能。因此，擒纵轮的齿被设计成：在钟表机芯的正常运行期间，在擒纵机构中为机械谐振器的下一个维持磁脉冲累积磁势能之后，在擒纵轮的每一步能够以非弹性方式吸收该擒纵轮的动能，因此，由于在擒纵轮的步进式旋转的每一步期间所提供的高阻尼，能够限制或甚至防止擒纵轮的最终振荡。
24.在所描述的优选变型中，在正常运行期间，一旦擒纵轮暂时停止，则柔性齿42压靠在由两个机械叉瓦中的任一个形成的锚式擒纵叉的机械抵靠部/止动表面上。因此，对于传统的钟表机芯，在正常运行中对于力扭矩m
re
的整个数值范围p
vm
，在擒纵轮的任何其中一个齿与两个机械叉瓦28、29中的任何一个的至少第一次碰撞之后并且在锚式擒纵叉的随后的切换之前，预期擒纵轮在其中任何齿压靠所述任何机械叉瓦的停止角位置处暂时静止不动。因此，如图1a所示，每个停止角位置由抵靠机械叉瓦的一个齿限定。
25.为了在正常运行中有效地实现柔性齿42的功能，重要的是，在擒纵轮在其正常旋转方向上被逐步驱动时这些齿各自的头部与机械叉瓦的切向碰撞期间，这些齿具有相对高的刚度。因此，对于由机械叉瓦施加在任何柔性齿的头部上的相对较大的切向力来说，预期可见所期望的刚性，其中该切向力的方向与擒纵轮的正常旋转方向相反。为此，分别在所述多个柔性齿的后部设置多个刚性部件，特别是由固定于盘34并从盘34沿柔性齿42在其中延伸的总平面的方向伸出的桩钉(peg)44所形成的刚性部件，以便在正常运行中所提供的相继碰撞期间抵消或抑制这些齿的大部分柔性，在擒纵轮的步进式旋转的每一步结束时吸收擒纵轮的动能，以及在每一步结束时随着机械叉瓦和齿之间的第一次碰撞之前的磁势能的累积而限制或甚至防止擒纵轮的振荡。
26.概括而言，相对于擒纵轮的步进式旋转的正常方向，与擒纵轮16成一体的所述多个刚性部件(保持桩钉44)分别布置在所述多个柔性突出部分(柔性齿42)的后面。柔性齿42和保持桩钉44的构造设计成使得每个桩钉基本上阻挡相应齿在切向方向以及在与擒纵轮的正常旋转方向相反的方向上的任何运动，以便在正常运行中在该柔性齿和锚式擒纵叉的两个机械叉瓦中的任一个之间发生的碰撞期间，每个柔性齿42都被相应桩钉保持，以防止或极大地限制该柔性齿在这种碰撞期间的反冲，并允许耗散在这种碰撞开始时擒纵轮所具
有的大部分动能。
27.在图中所示的特定变型中，柔性齿42为带有头部42a、刚性或半刚性主体42b和端部部分42c的特定构造，其中在正常运行中，头部42a的鼻部依次抵靠锚式擒纵叉的两个机械叉瓦中的一个，随后抵靠另一个，并且端部42c由相对于擒纵轮的中心主要沿切向定向的柔性叶片形成，更具体地，该柔性叶片基本上平行于与所考虑的柔性齿的鼻部的端部相切的方向，该端部限定了钟表机芯正常运行期间与每个机械叉瓦的碰撞点。每个齿的所述端部部分固定到从板40突出的基部43上，该基部具有基本垂直于该端部部分的取向，并且该基部是根据刚性或半刚性变型设计的。“半刚性”是指在柔性齿的总平面内，其横向刚度远大于柔性叶片的横向刚度，因此弹性较小，但不具有实际上排除了碰撞过程中的任何弹性变形的刚性。
28.应该指出的是，在上述特定变型中提供的柔性齿42的构造对于上文“发明内容”中描述的一般实施例也是有利的和适用的。实际上，柔性齿在其头部的顶部沿径向方向具有相对较高的弹性(当钟表机芯正常停止运行时在叉瓦和齿头部的顶部之间发生正面碰撞的情况下，这种情况将在下文参照图3a至3f进行更详细的描述)，但是在它们鼻部的端部沿切线方向具有相对小的弹性(用于在钟表机芯的正常运行期间与机械叉瓦的连续碰撞过程中对擒纵轮的动能的非弹性吸收)，这是因为端部部分42c在形成该端部部分的柔性叶片的纵向方向上是至少半刚性的。然而，由于每个齿的鼻部在径向远离该齿的端部部分，所以在齿的鼻部处的切向碰撞在所述齿上相对于其端部部分在基部43处的锚固点产生一定的力扭矩，其方向与擒纵轮的旋转方向相反，这是因为在以擒纵轮为中心的极坐标系统中，到达每个机械叉瓦的接触表面上的碰撞点的法线/垂线在端部部分的上方穿过很宽的距离，因此端部部分42c像弹性接头一样起作用，特别是围绕其在基部43处的锚固点旋转，并且所述齿的头部可进行反冲运动，伴随端部部分的弹性变形，这是针对钟表机芯的正常运行的一般实施例中仍然存在的一个缺点。参照附图描述的优选实施例克服了这个特定问题，并且能够优化混合擒纵机构的操作。
29.在该优选实施例中，在图中所示的变型中，保持桩钉44布置在柔性齿的主体42b后面，与这些齿的主体相距一小段距离或者抵靠它们。由于每个柔性齿的弹性主要集成在其端部部分42c中，以及由于形成端部部分的柔性叶片预期相对于柔性齿和保持桩钉之间的接触点主要沿切向定向，因此在正常运行中当所述齿的鼻部与两个机械叉瓦中的任一个之间发生碰撞时，所述齿如所期望的具有相对高的刚性(如所述的，形成所述齿的端部部分的柔性叶片在横向于该叶片的方向上具有相对强的弹性，但是在其纵向方向上具有相对高的刚性)。每个保持桩钉44在钟表机芯的正常运行中具有至少两个功能，即，第一个功能包括阻挡由相应柔性齿的柔性端部部分42c形成的弹性接头，以在该齿的头部的所述鼻部的端部受到切向碰撞时获得该齿的相对高的刚度，第二个功能是在这种切向碰撞期间参与擒纵轮的动能的非弹性吸收。
30.图1a至1d示出了由机械谐振器2和混合擒纵机构12形成的组件在包含该组件的钟表机芯的正常运行期间的四个快照。在图1a中，当机械谐振器2在其自由角度范围内振荡(也就是说，不与锚式擒纵叉12的叉头18相互作用)的同时，锚式擒纵叉14处于其抵靠限位钉22的两个休止位置中的第一个。此时，擒纵轮16处于这样一个步级末端角位置：在该角位置，擒纵轮16被机械叉瓦28停止，一个柔性齿42的头部42a的鼻部抵靠在该机械叉瓦28上，
该柔性齿的主体42b由布置在该齿的上游或该主体42b后面的桩钉44保持。该柔性齿在这种情况下几乎不会发生弹性变形。图1b示出了上述组件，此时机械谐振器的销10接合在叉头中/插入在叉头的两个角部19a和19b之间，这正好是在所述桩钉/销已经使锚式擒纵叉14稍微角向移位以使磁体30在径向方向上充分移位之后，从而允许该锚式擒纵叉通过产生磁脉冲而在其两个休止位置之间切换，该磁脉冲在锚式擒纵叉上产生力扭矩，其成为机械谐振器2的驱动器(如图所示)，并向机械谐振器2提供维持脉冲，而在此事件期间不需要擒纵轮发生角位移。
31.图1c示出了所考虑的组件，此时锚式擒纵叉14的切换已经结束，并且机械谐振器被再次从锚式擒纵叉释放，此时锚式擒纵叉处于其第二休止位置。与机械叉瓦29相关联的磁体32开始攀爬由磁化部分38形成的磁势能斜坡，该磁化部分38为磁体32限定了渐增斜坡，同时擒纵轮被钟表机芯的马达装置旋转。图1d示出了当磁体32已经到达预期的磁势能斜坡的顶部时，在一个柔性齿42与机械叉瓦29之间发生切向碰撞。这种切向碰撞以及由相关的齿42和与其相关联的保持桩钉44所形成的组件的反作用在前面已经详细阐述过。从这种组件的布置可以得出，柔性齿42在这种碰撞期间保持基本刚性并且几乎没有弹性变形，同时擒纵轮(特别是经由桩钉44)和锚式擒纵叉14吸收擒纵轮在切向碰撞期间具有的大部分动能。
32.其次，柔性齿42和机械叉瓦28、29被布置成使得，在钟表机芯停止之后的且允许擒纵轮16沿预期的旋转方向旋转的发条盒发条的新的卷绕期间，两个机械叉瓦28、29中的至少一个接触擒纵轮的齿42，其构造成使得擒纵轮能够向锚式擒纵叉14提供启动机械力扭矩并因此提供启动机械脉冲。因此，由擒纵机构12和机械谐振器2形成的组件的有效且快速的自启动、以及因此机械钟表机芯的有效且快速的自启动成为可能。受到所述启动扭矩的擒纵轮不会由于相关柔性齿和机械叉瓦之间的接触而停止，并且柔性齿与保持桩钉44相关联地布置，从而能够将所述启动扭矩至少部分地传递给锚式擒纵叉。
33.在图中所示的变型中，在以擒纵轮16的旋转轴线为中心的极坐标系统中，每个柔性齿42具有第一倾斜表面si1，该第一倾斜表面si1是倾斜的，以便在擒纵轮通过相应的角位置范围θ的同时，第一和第二机械叉瓦28、29中的每一个在启动阶段能够在该第一倾斜表面上滑动。在极坐标系统中的“倾斜表面”是指既非径向也非切向的表面。此外，在与擒纵轮相关联的极坐标系统中，锚式擒纵叉的两个机械叉瓦中的每一个均具有在所考虑的叉瓦与擒纵轮的其中一个齿42接触时的第二倾斜表面si2。第二倾斜表面被构造成使得在启动阶段，当擒纵轮通过对应于所考虑的齿和机械叉瓦之间的接触面积的角位置范围θ时，每个齿42可以在该第二倾斜表面上滑动。
34.对于所述启动阶段，能够激活机械谐振器的一次振荡就足够了，并随之激活锚式擒纵叉的往复运动，这从而允许通过磁脉冲维持该振荡。因此，柔性齿可在径向方向上具有一定弹性变形的事实对于起动功能来说并不是至关重要的事实，尽管这可能会降低预期起动扭矩的效率。为了限制柔性齿朝向擒纵轮中心的径向弹性变形，柔性齿、保持桩钉和机械叉瓦被布置成使得：当擒纵轮开始旋转时，由与柔性齿接触的机械叉瓦在启动时施加的反作用力具有这样的总取向：即，所述总取向在擒纵轮的极坐标系统中经过相关齿的主体42b与位于该齿主体后面的保持销钉之间的接触点上方。特别地，取决于当柔性齿的头部42a抵靠在其上时机械叉瓦的倾斜表面的倾斜度，该头部与倾斜表面之间的一定摩擦力可能是有
利的。然而，这个摩擦力必须不能太大，以至于不允许所述齿沿着这个倾斜表面滑动来产生启动脉冲。
35.图2a示出了由擒纵轮16、锚式擒纵叉14和机械谐振器2形成的组件，机械谐振器2最初在启动脉冲开始时是被停止的。叉头18的角部19b开始在机械谐振器的销10上施加启动力。然后，擒纵轮继续旋转，并且锚式擒纵叉经受机械力的扭矩，该扭矩经由叉头和销之间的联接传递到机械谐振器，直到如图2b所示的情况，其中，机械谐振器接收到启动机械脉冲，该启动机械脉冲可被某个同时的磁脉冲增强；这启动了该机械谐振器的振荡。
36.通过集成齿42，可以实现上述两种功能中的任一种，即，在正常运行中擒纵轮的步进式旋转的过程中阻尼擒纵轮的振荡，以及使由机械谐振器和擒纵机构(特别是磁性类型的擒纵机构)形成的组件自启动，其结果是，在擒纵轮16定位在分别对应于所述多个齿的多个角位置范围中的任意角位置θ的同时，在锚式擒纵叉14从其两个休止位置中的第一个休止位置向第二个休止位置的方向切换的过程中，在锚式擒纵叉能够到达第二个休止位置侧的销脱离接合的角位置之前，两个机械叉瓦中的一个抵靠这些齿中的一个，如图3b所示。机械谐振器(特别是游丝)的销的“脱离角位置”是指这样的角位置(在限定锚式擒纵叉的零角度位置的中间位置的任一侧)：由于这样或那样的原因，销能够与叉头脱离接合，也就是说，离开由两个角部19a和19b形成的空腔，而并非在此脱离位置之前抵靠这些角部中的一个以精确地带动锚式擒纵叉，其中该脱离位置发生在锚式擒纵叉到达其两个休止位置中的任一个之前。应该指出的是，这最后一个事实源自于常规安全角度，该常规安全角度是为了确保所述销能够正确地离开叉头而不会受到碰撞或终端摩擦，该碰撞或终端摩擦会导致所述销在每个半周期损失能量并会干扰机械谐振器的振荡。
37.当发条盒发条松弛时，鉴于发条盒能够提供给齿轮系和擒纵轮的力扭矩不足以确保正常运行，因此钟表机芯会停止正常运转。在某一时刻，如图3a所示，擒纵轮16最终停止旋转并固定不动在某个角位置θ，但是机械谐振器2此时仍在振荡，甚至可能具有基本上标称的并因此相对较高的机械能，这通常是上述设有磁性系统的擒纵机构12的情况。如前一段落所述，特别是在擒纵机构12设置有用于提供磁维持脉冲的磁性系统的情况下，擒纵轮能够在分别对应于所述多个柔性齿42的多个角位置范围内的任何角位置θ处停止，对此，在锚式擒纵叉能够到达销脱离接合的角位置之前，两个机械叉瓦中的一个此时抵靠这些齿之一，如图3b所示。该图3b示出了一种特别不利的情况，其中，机械叉瓦29的端部的一部分受到该机械叉瓦所抵靠的柔性齿42的头部42a的顶部上的碰撞。在这种情况下，在与擒纵轮相关联的极坐标系统中，由锚式擒纵叉的机械叉瓦施加在相关柔性齿上的基本径向的力基本上垂直于头部42a的接触表面，并且所述齿的法向反作用力的强度此时基本等于径向力，使得所述齿和机械叉瓦受到正面碰撞。
38.应该指出的是，基本径向方向的正面碰撞不仅与机械叉瓦和所述齿相接触的时刻有关，而且它与具有一定持续时间的径向力脉冲有关，这是鉴于该正面碰撞发生时，振荡谐振器的销插入在叉头18的两个角部19a和19b之间并且磁脉冲被提供给锚式擒纵叉。在上述碰撞过程中，该径向力脉冲具有若干分量：
39.‑
第一，来自被停止的移动锚式擒纵叉14的惯性的分量；
‑
第二，由于储存在振荡的机械谐振器2中的机械能而导致的主分量，其中该机械谐振器2经由叉头18和销10之间的联接在其动能几乎最大时被停止振荡；
‑
第三，由向锚式擒纵叉提供磁脉冲时发生碰撞的事实
所导致的磁分量。因此，当机械叉瓦29的端部的所述部分接触一个齿的头部42a同时抵靠该头部的顶部时，可以是锚式擒纵叉14通过其角部19b抵靠销10来驱动机械谐振器2，并且直到此时，在非常短的时间间隔之后，所述销抵靠叉头的角部19a，如图3b所示，然后由于锚式擒纵叉在其切换中过早停止而经历强烈减速。
40.在上述碰撞期间机械谐振器的制动越剧烈/强度越强，则由机械谐振器正交地施加在角部19a上的力就越强，其中在与锚式擒纵叉相关联的极坐标系统中所述力以基本切向的方式构造，以及在碰撞开始时制动该机械谐振器的锚式擒纵叉的反作用力也越强。这提出了一个主要问题，即，为何在如图3b和3c所示的事件期间，擒纵轮16被布置和构造成能够防止其部件之一、锚式擒纵叉或者甚至机械谐振器的一部分发生破损或劣化。为了降低在所述大的碰撞期间由谐振器的销施加的力的强度，并因此避免过大的瞬时应力，提供相对长的碰撞持续时间，并伴随对机械谐振器2的动能的弹性吸收，从而允许机械谐振器2在一定的角距离上减速，并因此降低减速的强度。
41.为此，擒纵轮16的齿42被设置成柔性的，并且每个齿被设置成能够在垂直于锚式擒纵叉14的旋转轴线的总平面内弯曲，从而在相对于擒纵轮的旋转轴线的径向力的作用下经历弹性变形，该径向力由抵靠所考虑的柔性齿的两个机械叉瓦中的一个施加，同时擒纵轮具有在上述相应角位置范围内的任意角位置，并且机械谐振器由锚式擒纵叉制动。每个柔性齿具有一定弹性容量，其允许在所述径向力作用下的所述弹性变形期间，弹性地吸收机械谐振器在钟表机芯的正常运行期间可具有的最大机械能的大部分。应当注意，在机械叉瓦和柔性齿之间的碰撞期间，存在一定的能量耗散，特别是在机械谐振器和锚式擒纵叉中，以及还在其他相关结构中，特别是在板40和擒纵轮的轴承中。得益于本发明，可以避免擒纵机构和机械谐振器的任何损坏或劣化。前面已经解释过，柔性齿42被构造成主要在穿过它们的头部42a的顶部的径向方向上具有弹性。实际上，每个齿的具有最大柔性并因此具有最大弹性容量的端部部分42c由柔性叶片形成，该柔性叶片主要正交于所述径向方向定向。
[0042]“柔性齿”通常是指这样的突出元件：该突出元件的用于将该元件连接到支承件的部分和/或至少一部分能够在碰撞过程中弹性变形，该碰撞尤其是基本径向的，该元件可在锚式擒纵叉的机械叉瓦的作用下经受该碰撞，该突出元件具有足以弹性地吸收机械谐振器的大部分机械能的弹性容量，其中当机械谐振器(其最初具有对应于钟表机芯的正常运行的机械能)接近其休止位置并被锚式擒纵叉突然制动、特别是到零速度时，锚式擒纵叉可将机械谐振器的所述大部分机械能传递给该突出元件，锚式擒纵叉的机械叉瓦抵靠该突出元件。“弹性容量”是指弹性能量吸收能力，弹性能量是以弹性变形的形式储存在受力材料中的能量。由于根据本发明的擒纵轮的特征，避免了擒纵轮和锚式擒纵叉之间的过度的突然碰撞，并且允许在擒纵轮停止时逐渐耗散机械谐振器的机械能，因此与擒纵轮的角位置无关。
[0043]
在图3c中，可以观察到，在由于基本径向的正面碰撞导致的径向力的作用下发生的柔性齿42的弹性变形期间，所述齿在擒纵轮的正常旋转方向上经受显著的力扭矩，并且随着端部部分42c弯曲，所述齿朝着擒纵轮的中心进行一些旋转，直到所述齿抵靠板40的周边和/或位于其前面的齿的基部43。因此，所述齿的弯曲受到擒纵轮中包含的相应抵靠部的限制。还观察到，与受到所述径向力的齿相关联的桩钉44被布置成使得该齿的主体42b在该
齿弯曲期间远离该桩钉。概括而言，所述多个刚性部件(即，所示变型中的桩钉44)被布置成使得当机械叉瓦抵靠柔性突出部分(即，所示变型中的柔性齿42)并且机械谐振器2此时被锚式擒纵叉14制动时，受到所述径向力的柔性突出部分能够弹性变形，从而弹性地吸收该径向力的大部分功。用作柔性齿的保持元件并且特别地位于这些柔性齿的主体后面的刚性部件，在柔性齿42和锚式擒纵叉14的机械叉瓦之间的基本径向方向的正面碰撞期间，决不会干扰对机械谐振器的大部分机械能的弹性吸收功能，其中该正面碰撞可能在擒纵轮停止步进式旋转并且机械机芯停止正常运行时发生。
[0044]
在图3a至3f所示的机械叉瓦29和柔性齿42之间发生基本径向的正面碰撞的情况下，在销10从叉头18脱离接合之前，机械谐振器2经历减速，使得它最终基本停止在图3c所示的位置。图3d至3f给出了混合擒纵机构和机械谐振器的直到这些机构完全停止之前的可能的行为演变。一旦机械谐振器2已经停止，被机械叉瓦29弹性变形的柔性齿就会通过锚式擒纵叉将弹性吸收的能量返回到机械谐振器，从而向该谐振器提供一定的力脉冲，直到柔性齿42抵靠在桩钉44上，这种情况如图3d所示。桩钉44在这一阶段起着重要作用，因为一旦正面碰撞结束(只要由机械谐振器的减速产生前述的施加在相关柔性齿上的径向力，则所考虑的正面碰撞就会持续)，则桩钉44允许耗散正面碰撞期间吸收的弹性能量的一部分，从而减少被返回到机械谐振器的机械能的量，以便快速抑制残余振荡，直到机械谐振器被完全停止。图3e示出了机械谐振器处于一个极限角位置的快照，该极限角位置限定了由于柔性齿所吸收的弹性能量的部分返回所产生的半周期的振幅。应该注意的是，在正面碰撞期间以及还在所述齿沿保持桩钉44的方向返回期间，擒纵轮可以进行轻微的旋转，特别是向前旋转。图3f示出了机械谐振器和擒纵机构在停止时的最终可能位置，其中一个机械叉瓦靠在其中一个柔性齿的倾斜表面上。
[0045]
在一个有利的变型中，柔性齿42被布置成以预应力抵靠在保持桩钉44上，也就是说，在没有其他力的情况下，通过保持桩钉在相应的齿上产生一定的初始弹性变形。这种预应力允许在从初始位置到最终位置的给定位移距离上增加柔性齿的弹性吸收能力，在该初始位置柔性齿抵靠在相应的桩钉上，在该最终位置，这些齿抵靠在下游一个齿的基部43上和/或板40的周边上，该板40在其周边承载柔性齿，如图中所示的变型。