钟表擒纵机构、钟表机芯和钟表的制作方法

本发明涉及一种钟表擒纵机构，其包括至少一个擒纵叉和至少一个擒纵轮，一方面，所述至少一个擒纵叉布置成与机械振荡器的惯性质量体配合，并且直接或间接地承受所述机械振荡器所包括的弹性复位装置的作用，另一方面，所述至少一个擒纵叉布置成在所述擒纵叉所承载或包括的叉瓦处与所述至少一个擒纵轮所包括的齿配合。本发明涉及钟表擒纵机构领域。

背景技术：

1、钟表擒纵机构的重要特性之一是自启动。这是擒纵机构在摆轮停止后“自行”重新启动的能力。在以下两种情况下该特性很重要：

2、-当动力储备耗尽时，发条盒完全松弛且摆轮停止。如果此时通过柄轴给发条盒上条而不移动手表，则应当理解，擒纵机构会重新启动，也就是说，它使摆轮再次振荡，而无需移动手表；

3、-当发条盒被上条时，对手表的冲击或突然加速可能会使摆轮暂时停止，例如在接近其休止位置的位置。应当理解，擒纵机构在这种冲击或突然加速的情况下重新启动，也就是说，其导致摆轮再次振荡，而无需再次移动手表。

4、大多数已知的擒纵机构可大致分为两类：

5、-潜在自启动的擒纵机构，例如瑞士杠杆式擒纵机构和同轴式擒纵机构；

6、-本质上非自启动的擒纵机构，例如广泛用于航海天文钟的天文钟擒纵机构或罗宾擒纵机构。

7、区分这两类的标准是，当摆轮处于其休止位置时(弹性复位装置、即游丝或柔性引导带的零力矩)，擒纵轮是否可以位于休止平面上。如果当摆轮处于休止位置时擒纵轮位于休止平面上，则擒纵机构无法自行启动。

8、手表中使用的大多数擒纵机构是潜在自启动的，特别是因为与加速相关的风险：摆轮不得因冲击或突然加速而停止，并且不得再次开始振荡。

技术实现思路

1、这里描述的发明涉及优化已经潜在自启动的擒纵机构的自启动功能。

2、为了启动潜在自启动的擒纵机构，发条盒力矩必须足以将游丝上条或更一般地克服振荡器的复位力矩(例如柔性引导件的刚性)。这意味着，当发条盒几乎完全松弛时，潜在自启动的擒纵机构不会自行启动。当发条盒完全上条时，情况取决于相关机芯：有些机芯会自行启动，而另一些则需要一点“摇晃”才能启动。

3、本发明的目的是改善“潜在自启动的”机芯的自启动功能，但其完全上条的发条盒力矩不足以使擒纵机构自行启动。

4、本发明在于优化擒纵叉的叉瓦和/或擒纵轮的齿的形状，以促进自启动。为了实现这一点，创造了特定的叉瓦和/或齿的几何形状，使得传递给擒纵轮的振荡器复位力矩在整个升角上几乎是恒定的。

5、为此，本发明涉及一种钟表擒纵机构，其包括至少一个擒纵叉和至少一个擒纵轮，一方面，所述至少一个擒纵叉布置成与机械振荡器的惯性质量体配合，并且直接或间接地承受所述机械振荡器所包括的弹性复位装置的作用，另一方面，所述至少一个擒纵叉布置成在所述擒纵叉所承载或包括的叉瓦处与所述至少一个擒纵轮所包括的齿配合，其特征在于，至少一个所述叉瓦和/或至少一个所述齿包括冲击区域，所述冲击区域包括两个区域，一个区域用作所述弹性复位装置倾向于驱动所述擒纵轮的角向部分，另一个区域用作所述弹性复位装置倾向于对抗所述擒纵轮的另一角向部分，所述两个区域布置成使所述擒纵轮所承受的所述弹性复位装置的最大力矩最小化。

6、在优选的实施例中，一个所述叉瓦与所述擒纵轮的一个所述齿之间的接触部分包括至少三个区域，即，力矩为负方向的第一区域、对应于第一半升角的力矩为正方向的第二区域和对应于第二半升角的力矩为正方向的第三区域；在所述第一区域，接触部分的第一法线与所述擒纵叉的第一径向线之间形成的第一角度ω1为负；在所述第二区域，接触部分的第二法线与所述擒纵叉的第二径向线之间形成的第二角度ω2为正；在所述第三区域，接触部分的第三法线与所述擒纵叉的第三径向线之间形成的第三角度ω3为正。

7、在优选的实施例中，在对应于第一半升角的力矩为正方向的所述第二区域，接触部分的所述第二法线与所述擒纵叉的所述第二径向线之间的所述第二角度ω2为正并且具有小于预定值的值；在对应于第二半升角的力矩为正方向的所述第三区域，接触部分的所述第三法线与所述擒纵叉的所述第三径向线之间的所述第三角度ω3为正并且具有大于所述预定值的有限值。

8、在优选的实施例中，所述预定值为atan(μ)，其中，μ是至少一个所述叉瓦与至少一个所述齿之间的摩擦系数。

9、在优选的实施例中，所述摩擦系数μ介于0.10至0.30之间。

10、在优选的实施例中，所述摩擦系数μ等于0.2。

11、在优选的实施例中，至少一个所述叉瓦直接安装在所述擒纵叉的本体上，并且由与所述擒纵叉的所述本体的材料不同的材料制成。

12、在优选的实施例中，所述钟表擒纵机构属于潜在自启动类型。

13、在优选的实施例中，所述钟表擒纵机构为瑞士杠杆式擒纵机构。

14、在优选的实施例中，所述钟表擒纵机构是同轴式擒纵机构。

15、本发明还包括一种包括这种钟表擒纵机构的钟表机芯，该钟表机芯还至少包括能量存储和分配装置、布置成将能量分配到至少一个所述钟表擒纵机构的齿轮系以及至少一个机械振荡器，所述机械振荡器包括至少一个由弹性复位装置复位的惯性质量体，所述惯性质量体布置成与所述至少一个擒纵叉配合。

16、在优选的实施例中，所述机械振荡器是摆轮-游丝振荡器。

17、在优选的实施例中，所述机械振荡器是柔性引导的振荡器，至少一个所述惯性质量体通过构成所述机械振荡器的所述弹性复位装置的薄弹性带悬挂。

18、本发明还包括一种钟表，特别是一种手表，其包括至少一个这种钟表机芯。

技术特征：

1.一种钟表擒纵机构(100)，其包括至少一个擒纵叉(10)和至少一个擒纵轮(20)，一方面，所述至少一个擒纵叉(10)布置成与机械振荡器(400)的惯性质量体(40)配合，并且直接或间接地承受所述机械振荡器(400)所包括的弹性复位装置(50)的作用，另一方面，所述至少一个擒纵叉(10)布置成在所述擒纵叉(10)所承载或包括的叉瓦(1)处与所述至少一个擒纵轮(20)所包括的齿(2)配合，其特征在于，至少一个所述叉瓦(1)和/或至少一个所述齿(2)包括冲击区域，所述冲击区域包括两个区域，一个区域用作所述弹性复位装置倾向于驱动所述擒纵轮(20)的角向部分，另一个区域用作所述弹性复位装置倾向于对抗所述擒纵轮(20)的另一角向部分，所述两个区域布置成使所述擒纵轮(20)所承受的所述弹性复位装置的最大力矩最小化。

2.根据权利要求1所述的钟表擒纵机构(100)，其特征在于，一个所述叉瓦(1)与所述擒纵轮(20)的一个所述齿(2)之间的接触部分包括至少三个区域，即，力矩为负方向的第一区域(z1)、对应于第一半升角的力矩为正方向的第二区域(z2)和对应于第二半升角的力矩为正方向的第三区域(z3)；在所述第一区域(z1)，接触部分的第一法线(n1)与所述擒纵叉的第一径向线(op)之间形成的第一角度ω1为负；在所述第二区域(z2)，接触部分的第二法线(n2)与所述擒纵叉的第二径向线(oq)之间形成的第二角度ω2为正；在所述第三区域(z3)，接触部分的第三法线(n3)与所述擒纵叉的第三径向线(or)之间形成的第三角度ω3为正。

3.根据权利要求2所述的钟表擒纵机构(100)，其特征在于，在对应于第一半升角的力矩为正方向的所述第二区域(z2)，接触部分的所述第二法线(n2)与所述擒纵叉的所述第二径向线(oq)之间的所述第二角度ω2为正并且具有小于预定值的值；在对应于第二半升角的力矩为正方向的所述第三区域(z3)，接触部分的所述第三法线(n3)与所述擒纵叉的所述第三径向线(or)之间的所述第三角度ω3为正并且具有大于所述预定值的有限值。

4.根据权利要求3所述的钟表擒纵机构(100)，其特征在于，所述预定值为atan(μ)，其中，μ是至少一个所述叉瓦(1)与至少一个所述齿(2)之间的摩擦系数。

5.根据权利要求4所述的钟表擒纵机构(100)，其特征在于，所述摩擦系数μ介于0.10至0.30之间。

6.根据权利要求5所述的钟表擒纵机构(100)，其特征在于，所述摩擦系数μ等于0.2。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的钟表擒纵机构(100)，其特征在于，至少一个所述叉瓦(1)直接安装在所述擒纵叉(10)的本体上，并且由与所述擒纵叉(10)的所述本体的材料不同的材料制成。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的钟表擒纵机构(100)，其特征在于，所述钟表擒纵机构(100)属于潜在自启动类型。

9.根据权利要求8所述的钟表擒纵机构(100)，其特征在于，所述钟表擒纵机构(100)为瑞士杠杆式擒纵机构。

10.根据权利要求8所述的钟表擒纵机构(100)，其特征在于，所述钟表擒纵机构(100)是同轴式擒纵机构。

11.一种钟表机芯(500)，其至少包括能量存储和分配装置(200)、布置成将能量分配到至少一个根据权利要求1至10中任一项所述的钟表擒纵机构(100)的齿轮系(300)以及至少一个机械振荡器(400)，所述机械振荡器(400)包括至少一个由弹性复位装置(50)复位的惯性质量体(40)，所述惯性质量体(40)布置成与所述至少一个擒纵叉(10)配合。

12.根据权利要求11所述的钟表机芯(500)，其特征在于，所述机械振荡器(400)是摆轮-游丝振荡器。

13.根据权利要求11所述的钟表机芯(500)，其特征在于，所述机械振荡器(400)是柔性引导的振荡器，至少一个所述惯性质量体(40)通过构成所述机械振荡器(400)的所述弹性复位装置(50)的薄弹性带悬挂。

14.一种钟表(1000)，其包括至少一个根据权利要求11至13中任一项所述的钟表机芯(500)。

15.根据权利要求14所述的钟表(1000)，其特征在于，所述钟表是手表。

技术总结本发明的一个方面涉及钟表擒纵机构(100)，其包括擒纵叉(10)和擒纵轮(20)，所述擒纵叉(10)布置成与机械振荡器(400)的惯性质量体(40)配合，并且在所述擒纵叉(10)所承载或包括的叉瓦(1)处与所述擒纵轮(20)的齿(2)配合，其中，叉瓦(1)与擒纵轮(20)的齿(2)之间的接触部分包括至少三个区域，即，力矩为负方向的第一区域，其中，接触部分的法线与擒纵叉的径向线之间的角度为负；对应于第一半升角的力矩为正方向的第二区域，其中，角度ω2为正；对应于第二半升角的力矩为正方向的第三区域，其中，角度ω3为正。本发明还涉及包括该钟表擒纵机构的钟表机芯和包括该钟表机芯的钟表。技术研发人员：P·温克勒受保护的技术使用者：ETA瑞士钟表制造股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13