用于钟表机芯的自然式擒纵机构和包括这种擒纵机构的钟表机芯的制作方法

本发明涉及一种用于钟表机芯的自然式擒纵机构，也称为切向冲击擒纵机构。更具体地说，本发明涉及这样一种自然式擒纵机构，其受到保护以防止在没有摆轮机构的情况下由于擒纵机构冲击的过早释放而造成的损坏。本发明还涉及一种包括这种擒纵机构的钟表机芯。

背景技术：

1、自然式擒纵机构的原理是由亚伯拉罕·路易斯·宝玑(abraham louis breguet)在19世纪初发明的。宝玑自然式擒纵机构的优点尤其在于它是一种自由擒纵机构，因为摆轮仅在其振荡的一小部分受到擒纵机构的操作的干扰。宝玑自然式擒纵机构的优点还在于它在每一个半周期向摆轮机构提供直接的切向冲击。换句话说，能量直接从擒纵轮传递到摆轮而不经过锚式擒纵叉。此外，能量仅切向地传递，从而限制了擒纵机构运行所产生的摩擦。与天文钟擒纵机构不同，自然式擒纵机构在其用于维持摆轮振荡的功能中不包括没有冲击的半周期(coup perdu)；它以对称的和更均匀的方式在每个半周期传递类似的冲击，从而消除了由于没有冲击的半周期的机械能损失。因此，所有这些品质使自然式擒纵机构成为最有效的擒纵机构之一。

2、然而，宝玑随后发现他所发明的自然式擒纵机构具有某些缺点，其中最重要的是这样一个事实，即，当第一轮提供冲击时或当第一轮休止时，最后的擒纵轮未处于齿轮系的张力之下。因此，齿轮系中的各种游隙以及集成在宝玑自然式擒纵机构中的各种部件的制造品质可能会导致最后的擒纵轮的不正确定位，从而导致擒纵机构故障并伴有寄生噪音。此外，由于擒纵轮是自由的，因此其位置不稳定，使得这种自然式擒纵机构的运转安全性较差。

3、当然，为了克服上述的缺点，已经对原有的宝玑自然式擒纵机构做出了很多改进。然而，尽管历届手表制造商做出了努力，但困难依然存在。一些制表师因此提出将两个擒纵轮叠加，这样的方案当然增加了机芯的厚度，并使得这种机芯难以整合到表壳中。另一些制表师提出将锚式擒纵叉定位在两个擒纵轮之间，并位于后者的平面内。这种解决方案也很臃肿，即，这次是在机芯平面中臃肿。另外，无论是擒纵轮被叠加还是将锚式擒纵叉设置在两个擒纵轮之间，已经认识到在使用时制表师都难以接近擒纵机构的各个部件，尤其是在涉及调节锚式擒纵叉的进入和退出叉瓦对第一和第二擒纵轮的齿的穿入深度时。此外，当制表师进行控制和调节操作并为此移除摆轮的情况下，在摆轮板所承载的两个冲击叉瓦均未处于其中一个或另一个擒纵轮的旋转周界上以确保擒纵功能的同时，可能会发生冲击的释放。在此类情况下，擒纵轮不受擒纵功能的约束，可能会不受控制地旋转。从而，在最好的情况下这会通过不希望的前移导致钟表计时功能的损失，在最坏的情况下会导致轮系在其一个或另一个休止位置加速后突然停止，这可能导致轮系和擒纵机构的组成部件发生损坏。

技术实现思路

1、本发明的目的是通过提供一种用于钟表机芯的自然式擒纵机构来克服上述问题以及其它问题，该自然式擒纵机构受到保护以避免在没有摆轮机构的情况下由于擒纵功能的释放造成的影响。

2、为此，本发明涉及一种用于钟表机芯的自然式擒纵机构，所述自然式擒纵机构执行一系列操作循环，每个操作循环均包括摆轮机构的第一半周期和第二半周期，在此期间，所述摆轮机构从第一极限位置经过中间休止位置移动到第二极限位置，然后从所述第二极限位置再次经过所述中间休止位置移动到所述第一极限位置，所述摆轮机构包括摆轮，摆轮板在所述摆轮的轴上被调节，所述自然式擒纵机构包括具有至少一个第一齿部的第一擒纵轮副，所述第一擒纵轮副布置成由所述钟表机芯的轮系的一个轮副驱动，并继而驱动具有至少一个第二齿部的第二擒纵轮副，所述第一擒纵轮副和第二擒纵轮副形成运动链，所述运动链布置成与能够围绕擒纵叉轴枢转的锚式擒纵叉配合，所述摆轮板在所述第一半周期和第二半周期均引起所述锚式擒纵叉枢转，所述锚式擒纵叉设置成在一个操作循环的第二半周期和第一半周期期间分别暂时锁定所述第一擒纵轮副和第二擒纵轮副；所述锚式擒纵叉还包括第一安全杆和第二安全杆，所述第一安全杆和第二安全杆设置成使得在所述摆轮机构不存在的情况下，所述第二擒纵轮副通过驱动所述第二安全杆使所述锚式擒纵叉枢转，以便通过所述第一擒纵轮副抵靠所述锚式擒纵叉的一个部分来确保所述第一擒纵轮副的锁定，其中所述部分确保在所述自然式擒纵机构的正常操作期间所述第一擒纵轮副的止动叉瓦的功能，或者，所述第一擒纵轮副通过驱动所述第一安全杆使所述锚式擒纵叉枢转，以便通过所述第二擒纵轮副抵靠所述锚式擒纵叉的一个部分来确保所述第二擒纵轮副的锁定，其中所述部分确保在所述自然式擒纵机构的正常操作期间所述第二擒纵轮副的止动叉瓦的功能；所述第一安全杆和第二安全杆设置成在所述自然式擒纵机构的正常操作期间不与所述第一擒纵轮副和第二擒纵轮副接触，在所述正常操作期间，由所述摆轮板使所述锚式擒纵叉枢转。

3、根据本发明的特定实施例：

4、-至少一个第一杆件经由至少一个枢转铰接部连接到所述锚式擒纵叉的第一臂，所述第一杆件围绕枢转销枢转，所述锚式擒纵叉包括从其第二臂延伸的第二杆件，所述第一杆件和第二杆件布置成在一个操作循环的第二半周期和第一半周期期间分别暂时锁定第一擒纵轮和第二擒纵轮，所述第一杆件和第二杆件的枢转位移受到限制；

5、-所述第一杆件和第二杆件绕各自的枢转销枢转，并且经由至少一个枢转铰接部分别连接到所述锚式擒纵叉的所述第一臂和第二臂；

6、-所述枢转铰接部均由伸入长圆形开口中的卡块(catch)形成；

7、-所述锚式擒纵叉的枢转位移由第一限位销和第二限位销限制；

8、-所述第一限位销和第二限位销是桩钉；

9、-所述第一限位销和第二限位销是在所述钟表机芯的固定元件中加工而成的；

10、-所述第一限位销和第二限位销是偏心件；

11、-所述第一杆件是一体制成的，并且具有在所述第二半周期期间确保第一止动叉瓦的功能以暂时锁定所述第一擒纵轮的几何形状，所述第二杆件是一体制成的，并且具有在所述第一半周期期间确保第二止动叉瓦的功能以暂时锁定所述第二擒纵轮的几何形状；

12、-所述第一擒纵轮包括第一驱动齿部，所述第一擒纵轮通过所述第一驱动齿部与所述第二擒纵轮的第二驱动齿部啮合，并且所述第一擒纵轮和第二擒纵轮各自包括冲击和锁定齿部，所述第一擒纵轮和第二擒纵轮通过所述冲击和锁定齿部向所述摆轮板提供直接的切向驱动冲击，所述第一擒纵轮和第二擒纵轮中的每一者的驱动齿部与冲击和锁定齿部在单个平面中或两个平行平面中延伸；

13、-所述锚式擒纵叉包括由第一角部和第二角部形成的叉头，在所述第一半周期期间，所述摆轮板通过其摆轮销抵靠在所述叉头的所述第二角部上并导致所述锚式擒纵叉沿第一方向枢转，在所述第二半周期期间，所述摆轮板通过其摆轮销抵靠在所述第一角部上并导致所述锚式擒纵叉沿与所述第一方向相反的第二方向枢转；

14、-所述叉头承载叉头钉，在称为补充圆弧的时段期间，所述叉头钉与所述摆轮板配合以防止所述叉头发生意外移动；

15、-所述第一擒纵轮和第二擒纵轮均为一体件；

16、-在所述钟表机芯的轮系的轮副与所述第一擒纵轮之间设有减速轮副。

17、本发明还涉及一种包括上述类型的自然式擒纵机构的钟表机芯。

18、归功于这些特征，本发明提供了一种自然式擒纵机构，其被保护以避免由于冲击的过早释放可能产生的损坏。实际上，通过教导为锚式擒纵叉的第一臂和第二臂提供第一安全杆和第二安全杆，可以在没有摆轮板的情况下有利地确保第一擒纵轮副的锁定，这种锁定不是通过摆轮板与锚式擒纵叉之间的配合来确保的。实际上应理解，在没有摆轮板的情况下，第二擒纵轮副不被擒纵功能约束并因此可能不受控制地旋转，这可能通过不希望的前移导致计时功能的损失，或者甚至在钟表机芯的轮系加速之后突然停止，其可能造成该轮系及擒纵机构的组成部件发生损坏。为实现上述目的，第一安全杆和第二安全杆设置成使得：在摆轮机构不存在的情况下，第二擒纵轮副通过作用于第二安全杆使锚式擒纵叉的第二臂、锚式擒纵叉以及锚式擒纵叉的第一臂枢转，以确保将第一擒纵轮副锁定在锚式擒纵叉的一个部分上，在通常情况下，也就是说当存在摆轮板时，锚式擒纵叉的所述部分确保在自然式擒纵机构的一个操作循环期间暂时锁定第一擒纵轮副的第一止动叉瓦的功能。当然，第一安全杆和第二安全杆设计成在所述自然式擒纵机构的正常操作期间不与第一擒纵轮副和第二擒纵轮副接触，在所述正常操作期间，由摆轮板使锚式擒纵叉枢转。还应理解的是，对称的情形也是可能的，即，通过由第一擒纵轮副控制锚式擒纵叉的枢转，确保通过抵靠锚式擒纵叉的一个部分来锁定第二擒纵轮副，在通常情况下，锚式擒纵叉的所述部分确保在自然式擒纵机构的一个操作循环期间暂时锁定第二擒纵轮副的止动叉瓦的功能。