CN105093896B - 用于机械振荡器的钟表棘爪叉和钟表时延释放机构 - Google Patents

Abstract

一种用于机械振荡器的钟表棘爪叉，包括：一个心轴(41)，用于以绕一个枢转轴线(X₁‑X₁’)振荡的方式安装该钟表棘爪叉；以及，第一和第二棘爪(44，45)，被设置为当该钟表棘爪叉绕它的枢转轴线(X₁‑X₁’)振荡时与一个擒纵轮(3)交替地接合。该第一棘爪(44，45)通过吸收能量相对于该心轴(41)从一个上游等待位置至少可移位到一个下游停止结束位置，该下游停止结束位置相对于该上游等待位置偏移，下游考虑为在通过该第一棘爪(44，45)停止该擒纵轮(3)的一个齿(D)之前该擒纵轮(3)的该齿(D)的前进方向。该第一棘爪(44，45)由一个臂(48，49)限定，该臂(48，49)的一个中间区段(53，56)包括一个弹性弯曲部(54，57)并且该臂(48，49)的一个端部(50，51)相对于该心轴(41)固定。该臂(48，49)的中间区段(53，56)使该第一棘爪(44，45)朝向其上游等待位置返回。

Description

用于机械振荡器的钟表棘爪叉和钟表时延释放机构

技术领域

本发明涉及钟表领域。更具体地，本发明涉及用于机械振荡器的钟表棘爪叉(timepiece pallet fork)和钟表时延释放机构。

背景技术

钟表时延释放机构被集成到不同的设备中以使得能够在其中确定释放的时刻。尤其，这样的机构是钟表的敲击工件(striking work)起作用的基础，其中一个或多个簧条(gong)的连续敲击声学地指示小时。

通常，钟表时延释放机构可包括一个擒纵轮(escapement wheel)和一个机械振荡器。该机械振荡器的振荡棘爪叉包括与该擒纵轮的齿交替地接合的两个棘爪。以此方式，钟表棘爪叉的定期振荡调节该擒纵轮的间歇旋转(intermittent rotation)。

在暂时停止此擒纵轮之前，每个棘爪接收该擒纵轮的齿的冲击。该擒纵轮的齿对棘爪的连续冲击产生咔哒声，该咔哒声会是不期望的。尤其是在钟表时延释放机构使得钟表的机械敲击工件起作用的情况下，此咔哒声干扰了由钟表的敲击工件产生的声音。

专利GB 574,229中所描述的是一种旨在无声的棘爪叉。在此棘爪叉中，每个棘爪由将其连接到棘爪叉臂的柔性叶片承载。专利GB 574,229中所描述的棘爪叉是笨重的。

发明内容

根据本发明，一种钟表棘爪叉，包括：一个心轴，用于以绕一个枢转轴线振荡的方式安装该钟表棘爪叉；以及，第一棘爪和第二棘爪，被设置为当该钟表棘爪叉绕它的枢转轴线振荡时与一个擒纵轮交替地接合。至少该第一棘爪通过吸收能量相对于该心轴从一个上游等待位置可移位到一个下游停止结束位置，该下游停止结束位置相对于该上游等待位置偏移，下游考虑为在通过该第一棘爪停止该擒纵轮的一个齿之前该擒纵轮的该齿的前进方向。该钟表棘爪叉包括一个臂，该臂的一个中间区段包括一个弹性弯曲部，并且该臂的一个端部相对于该心轴固定，此臂限定该第一棘爪，该臂的该中间区段位于固定的端部和该第一棘爪之间，并且通过该臂的中间区段从第一配置有弹性地可变形到第二配置使该第一棘爪朝向其上游等待位置返回，在该第一配置中，该第一棘爪处于其上游等待位置，在该第二配置中，该第一棘爪处于其下游停止结束位置。

第一棘爪适于在该齿的停止过程中被该齿移位。当第一棘爪如此移位时发生能量的吸收，这阻尼齿的停止。这导致显著更小的声音，或感觉不到的咔哒声。

根据本发明的棘爪叉的使用因此使得有可能降低在其运行期间由擒纵器所产生的咔哒声所代表的噪声的影响。此棘爪叉中的弯曲部使得中间区段能够具有期望的弹性而不是太长或太薄。

上面定义的钟表棘爪叉可单独地或结合地包含尤其来自下面所定义的那些特征中的一个或多个其它有利的特征。

优选地，该第二棘爪通过吸收能量相对于该心轴从一个上游等待位置可移位到一个下游停止结束位置，该下游停止结束位置相对于此上游等待位置偏移，下游考虑为在通过该第二棘爪停止该擒纵轮的一个齿之前该擒纵轮的该齿的前进方向。在此情况下，该钟表棘爪叉包括一个返回设备，用于使该第二棘爪朝向其上游等待位置返回。当如此时，由包括该棘爪叉的擒纵器的运行产生的咔哒声不用说更小，到了擒纵轮的每次停止都被阻尼的程度。

优选地，该钟表棘爪叉包括另一个臂，该另一个臂的一个中间区段包括一个弹性弯曲部，并且该另一个臂的一个端部相对于该心轴固定，此另一个臂限定该第二棘爪，该返回设备是一个包括该另一个臂的中间区段的弹性返回设备，该另一个臂的此中间区段位于此另一个臂的固定的端部和该第二棘爪之间，并且该另一个臂的此中间区段从第一配置有弹性地可变形到第二配置，在该第一配置中，该第二棘爪处于其上游等待位置，在该第二配置中，该第二棘爪处于其下游停止结束位置。

优选地，该钟表棘爪叉包括一个止动件，用于一旦该第一棘爪处于其下游停止结束位置，就停止该臂相对于该心轴趋向下游。当处于这样的情况时，在与该时钟棘爪叉的正确操作可兼容的同时，可获得很大的阻尼。

优选地，该止动件由所述心轴形成。当处于这样的情况时，可获得该钟表棘爪叉的简化。

优选地，该钟表棘爪叉包括两个刚性连接的件，所述刚性连接的件是承载该心轴的装配件以及限定该臂的附接件。当处于这样的情况时，钟表棘爪叉可很容易地具有简单并且紧凑的结构。

优选地，该止动件由刚性地固定在该装配件中的一个销的外部部分形成。当处于这样的情况时，钟表棘爪叉可很容易地具有简单并且紧凑的结构。

优选地，该装配件是机械振荡器的一个惯性质量块。当处于这样的情况时，该惯性质量块额外地履行将钟表棘爪叉的所有或者一些其他件保持在一起的件的功能，这允许简单化。

本发明同样具有作为主题的钟表时延释放机构。该钟表机构包括：

-一个机械能量存储设备，

-一个旋转擒纵轮，该旋转擒纵轮借助于由该存储设备提供的机械能量而被驱动，以及

-一个机械振荡器，该机械振荡器包括一个诸如先前所限定的钟表棘爪叉。

该钟表棘爪叉以调节此旋转擒纵轮的间歇旋转的方式与该旋转擒纵轮合作。

优选地，该钟表时延释放机构是一个钟表敲击工件，该钟表敲击工件包括一个簧条、一个用于敲击此簧条的敲打锤(percussion hammer)，以及根据由该旋转擒纵轮的间歇旋转确定的速率来重复致动该锤的设备。

附图说明

从随后对将以非限制实施例给出且在附图中表示的本发明的具体实施方案的描述，本发明的其他优点和特征将变得清楚明显，其中：

-图1是根据本发明的钟表时延释放机构的平面视图，并且该钟表时延释放机构更具体地是手表的机械敲击工件的机构，

-图2是表示图1的机械敲击工件的一个组成子机构(constituent sub-mechanism)的平面视图，并且其中该视图的角度与图1的角度相反，

-图3是图1中表示的机械敲击工件的一个组成擒纵器的立体视图，

-图4是根据本发明的钟表棘爪叉的平面视图，其形成了图3中表示的擒纵器的一部分，以及

-图5到图8是类似的平面视图，这些视图中的每个表示在图3的擒纵器的运行期间在四个连续时刻中的一个时的此擒纵器。

具体实施方式

在图1中，根据本发明的一个实施方案的钟表时延释放机构更具体地是手表的机械敲击工件。

尽管其在手表的机械敲击工件中的应用是优选的，尤其是其具有图1的实施方案的全部或某些特征在手表的机械敲击工件中的应用是优选的，但是本发明不限于手表的机械敲击工件。例如，本发明可被包含到自动装置的机构中，以控制活动性(animation)的速度。

图1中所表示的钟表时延释放机构包括擒纵器1，其中钟表棘爪叉2以能够调节间歇旋转的方式连接到擒纵轮3。

与擒纵轮3成一体的小齿轮(pinion)4形成齿轮系(gear-train)5的一部分,该齿轮系5将此擒纵轮3联接到形成机械能量存储设备的发条盒(barrel)6。除了小齿轮4之外，该齿轮系5包括与小齿轮4啮合的轮7、与此轮7成一体的小齿轮8、以及与小齿轮8啮合的轮9。

如图2中所见，齿轮系5同样地包括小齿轮10，小齿轮10与轮9成一体，并且小齿轮10与发条盒6的组成发条盒鼓15的周界齿啮合。

仍在图2中，发条盒6包括发条盒弹簧16，发条盒弹簧16的一个端部被调整环17阻挡。此发条盒弹簧16的另一个端部被附接到发条盒心轴18。钩19将调整环17保持在一个角度位置中，该角度位置可选自用于调整发条盒弹簧16的预拉伸或预缠绕的许多可能的角度位置。

还在图1中，设置为接收来自齿条(未示出)的卷紧(winding up)移动的带齿区段20和齿条小齿轮(rack-pinion)21与发条盒心轴18成一体，发条盒心轴18绕与发条盒鼓15的轴线相同的轴线旋转。棘轮22形成部分可见的棘轮机构的一部分，棘轮机构被设置为仅当此发条盒心轴18递送由发条盒弹簧16提供的能量并且在图1中的顺时针方向转动时将发条盒鼓15联接到发条盒心轴18。通过在相反方向上驱动齿条小齿轮21来实施一个卷紧，即，缠绕发条盒弹簧16。在这样的缠绕时，齿条小齿轮21和发条盒心轴18被驱动而没有进而驱动发条盒鼓15，因此发条盒鼓15可保持静止，正如齿轮系5和擒纵器1的情况一样。

以枢转方式安装的缠绕和释放杠杆25以能够被带齿区段20的十二个齿中的每个致动的方式布置。它与角状传送杠杆(angled transmitting lever)26合作，角状传送杠杆26被设置成使摆动锤27移位并且通过用于此锤27的发动弹簧(launching spring)28将摆动锤27引入开始位置。缠绕和释放杠杆25、传送杠杆26和摆动锤27构成一个驱动链，发动弹簧28位于该驱动链的端部处。缓冲弹簧(counter spring)29被设置为作用在此驱动链的另一个端部上。发动弹簧28和缓冲弹簧29交替地使缠绕和释放杠杆25、传送杠杆26和摆动锤27彼此接触地在一个方向上且然后在另一个方向上恢复。

在已经缠绕然后释放之后，发条盒弹簧16提供驱动图1的敲击工件的整个机构的能量，其中箭头指示之后呈现的移动方向。通过擒纵器1来调节齿轮系5内的平均速度。由于发条盒6驱动此齿轮系5，因此具体地通过擒纵器1调节齿轮系5的平均速度。

一如既往，当发条盒16递送在先前缠绕期间存储的能量时，带齿区段20的至少一个齿在缠绕和释放杠杆25的前方通过并致动它。该齿使此缠绕和释放杠杆25在发动弹簧28的缠绕方向上枢转。当缠绕和释放杠杆25然后使其自身与推动其前进的齿脱钩时，发动弹簧28启动锤27朝向簧条30，通过此锤27敲击簧条30导致发出声音。

发条盒6的卷紧的量决定连续地致动缠绕和释放杠杆25的齿的数目。由锤27两次连续敲击簧条30之间的持续时间取决于由擒纵器1所控制的速率，因为它是带齿区段20的平均旋转速度。总之，擒纵器1、齿轮系5、发条盒6和带齿区段20一起形成一个机构，该机构建立两次连续敲击簧条30之间的延迟并且该机构致动操作这些连续敲击的子机构。

在图3中单独表示擒纵器1，其中可看见，由在作为惯性质量块43的装配件上对附接件40、心轴41和销42的装配产生钟表棘爪叉2。在所描述的实施方案中，惯性质量块43是棘爪叉2的组成部分，并且此棘爪叉2在其自身中形成机械振荡器。然而，在不脱离本发明的范围的前提下，可以是其它方式，并且在机械振荡器内，棘爪叉和惯性质量块可以是联接在一起的两个不同的元件。

借助于心轴41，以绕平行于擒纵轮3的旋转轴线X₂-X’₂的枢转轴线X₁-X₁’枢转的方式安装棘爪叉2。

此处就含义而言理解，棘爪是钩喙部(hooking beak)，在钟表领域还被称为棘爪石。附接件40限定棘爪叉2的上游棘爪44和下游棘爪45。在本说明书和所附权利要求书中，术语“之前”、“上游”和“下游”以及相似的术语指的是棘爪处的擒纵轮的齿的前进方向。

在图4中可看见，附接件40包括刚性主体46，装配销47将刚性主体46刚性地装配到惯性质量块43内。销42通过阻止这些元件相对于彼此绕装配销47枢转的任何可能性来参与刚性主体46到惯性质量块43内的刚性装配。附接件40同样地包括两个有弹性的柔性臂，即，上游臂48和下游臂49，上游臂48和下游臂49中的每个包括连接到刚性主体46的固定端部50或51。

上游臂48的一个区段形成由棘爪44终结的钩指状部52。臂48的中间区段53将固定端部50和钩指状部52连接到彼此。此中间区段53具有有弹性的柔性叶片的形式，以这样的方式使得钩指状部52可移位直到由销42的外部部分构成的止动件为止。弹性弯曲部54降低了中间区段53的抗弯刚度(bending stiffness)。

下游臂49的一个区段形成由棘爪45终结的钩指状部55。臂49的中间区段56将固定端部51和钩指状部55连接到彼此。此中间区段56具有有弹性的可变形的叶片的形式，以这样的方式使得钩指状部55可向下游移位。弹性弯曲部57降低了中间区段56的刚度。臂49的返回区段58使钩指状部55趋向上游然后在与擒纵轮3相反的方向上延长超过棘爪45。心轴41形成用于此返回区段58的止动件并且因此限制了钩指状部55向下游移位的可能性。

下游臂49承载下游阻挡尾部59，能够将它自身放置在擒纵轮3的两个连续的齿之间，以这样的方式防止它们在错误方向上转动。

图5到图8例示了棘爪叉2的操作。在图5中，由齿轮系5驱动的擒纵轮3在顺时针方向上转动，并且它的一个齿(用D表示)遇到上游棘爪44，而上游棘爪44没有使它立刻停止。然后，在具体由擒纵轮3的惯性和由齿轮系5的惯性驱动的齿D的推动下，上游臂48有弹性地弯曲，具体地在它的弹性弯曲部54处有弹性地弯曲，这导致擒纵轮3的动能的渐进吸收以及同样地渐进减速。当臂48的钩指状部52遇到使它停止的销42时臂48的弹性变形结束，这在图6中出现。在此图6中，擒纵轮3暂时被停止。

当由上游棘爪44阻尼停止的齿D出现时，棘爪叉2绕它的枢转轴线X₁-X’₁的枢转移动反向，在此之后上游棘爪44开始相对于擒纵轮3向后移动。此向后移动导致上游棘爪44远离齿D，这释放了擒纵轮3。一旦距齿D一定距离，上游臂48通过耗散在它阻尼齿D的停止期间存储的弹性势能而再次呈现它的初始形式。

上游棘爪44的向后移动伴随着下游棘爪45相对于擒纵轮3的向前移动，擒纵轮3已经开始再次转动。这导致图7中表示的情况，其中齿D遇到下游棘爪45。如前所述，齿D然后在第一步中逐渐地减速，这然后是使下游臂49在回弹方向上有弹性地变形的结果。

当返回区段58遇到使它停止的心轴41时，下游臂49的弹性变形结束。心轴41然后履行用于下游臂49的停止功能，其在图8中例示。在通过下游棘爪45阻尼停止齿D期间，棘爪叉2绕它的枢转轴线X₁-X’₁的枢转移动再次反向。一旦距齿D一定距离，下游臂49通过耗散在它阻尼停止齿D期间存储的弹性势能而再次呈现它的初始形式。

通过棘爪44和45对擒纵轮3的间歇性停止被阻尼。这导致由擒纵器1的操作所产生的咔哒声大量减小。

本发明不限于先前描述的实施方案。具体地，在还根据本发明的钟表棘爪叉中，附接件40可被摆动地安装在惯性质量块43上并且通过附加的弹簧使其恢复到等待位置，在这种情况下，臂48和49可以是刚性的，或者甚至可以被省略。

根据仍在本发明的范围内的另一个可能性，两个钩指状部52和55可被彼此距离一段距离地摆动地安装。在此情况下，它们中的每个可承载一个杠杆臂，该杠杆臂能够作用在另一个钩指状部的杠杆臂上。以这样的方式布置这些杠杆臂使得任何一个向下游移位的钩指状部将会使它的杠杆臂在使另一个钩指状部向上游恢复的方向上致动另一个钩指状部的杠杆臂。

Claims (10)

1.一种用于机械振荡器的钟表棘爪叉，包括：一个心轴(41)，用于以绕枢转轴线(X₁-X₁’)振荡的方式安装该钟表棘爪叉；以及，第一棘爪和第二棘爪，被设置为当该钟表棘爪叉绕它的枢转轴线(X₁-X₁’)振荡时与一个擒纵轮(3)交替地接合，至少该第一棘爪通过吸收能量相对于该心轴(41)从一个上游等待位置可移位到一个下游停止结束位置，该下游停止结束位置相对于该上游等待位置偏移，下游考虑为在通过该第一棘爪停止该擒纵轮(3)的一个齿(D)之前该擒纵轮(3)的该齿(D)的前进方向，

其特征在于，它包括一个臂，该臂的一个中间区段(53，56)包括一个弹性弯曲部(54，57)，并且该臂的一个端部(50，51)相对于该心轴(41)固定，此臂限定该第一棘爪，该臂的该中间区段(53，56)位于固定的端部(50，51)和该第一棘爪之间，并且通过该臂的该中间区段(53，56)从第一配置有弹性地可变形到第二配置来使该第一棘爪朝向其上游等待位置返回，在该第一配置中，该第一棘爪处于其上游等待位置，在该第二配置中，该第一棘爪处于其下游停止结束位置。

2.根据权利要求1所述的钟表棘爪叉，其特征在于，该第二棘爪通过吸收能量相对于该心轴(41)从一个上游等待位置可移位到一个下游停止结束位置，该下游停止结束位置相对于此上游等待位置偏移，下游考虑为在通过该第二棘爪停止该擒纵轮(3)的一个齿(D)之前该擒纵轮(3)的该齿(D)的前进方向，该钟表棘爪叉包括一个返回设备，用于使该第二棘爪朝向其上游等待位置返回。

3.根据权利要求2所述的钟表棘爪叉，其特征在于，它包括另一个臂，该另一个臂的一个中间区段(53，56)包括一个弹性弯曲部(54，57)，并且该另一个臂的一个端部(50，51)相对于该心轴(41)固定，此另一个臂限定该第二棘爪，该返回设备是一个包括该另一个臂的中间区段(53，56)的弹性返回设备，该另一个臂的此中间区段(53，56)位于此另一个臂的固定的端部(50，51)和该第二棘爪之间，并且该另一个臂的此中间区段(53，56)从第一配置有弹性地可变形到第二配置，在该第一配置中，该第二棘爪处于其上游等待位置，在该第二配置中，该第二棘爪处于其下游停止结束位置。

4.根据权利要求1所述的钟表棘爪叉，其特征在于，它包括一个止动件，用于一旦该第一棘爪处于其下游停止结束位置时，就停止该臂相对于该心轴(41)趋向下游。

5.根据权利要求4所述的钟表棘爪叉，其特征在于，该止动件由所述心轴(41)形成。

6.根据权利要求1所述的钟表棘爪叉，其特征在于，它包括两个刚性连接的件，所述刚性连接的件是承载该心轴(41)的装配件以及限定该臂的附接件(40)。

7.根据权利要求6所述的钟表棘爪叉，其特征在于，它包括一个止动件，用于一旦该第一棘爪处于其下游停止结束位置时，就停止该臂相对于该心轴(41)趋向下游，该止动件由刚性地固定在该装配件中的一个销(42)的一个外部部分形成。

8.根据权利要求6所述的钟表棘爪叉，其特征在于，该装配件是一个机械振荡器的一个惯性质量块(43)。

9.一种钟表时延释放机构，包括：

-一个机械能量存储设备(6)，

-一个旋转擒纵轮(3)，该旋转擒纵轮(3)借助于由该机械能量存储设备(6)提供的机械能量而被驱动，以及

-一个机械振荡器，

其特征在于，该机械振荡器包括一个根据权利要求1到6中的任一项所述的钟表棘爪叉(2)，此钟表棘爪叉(2)以调节此旋转擒纵轮(3)的间歇旋转的方式与该旋转擒纵轮(3)合作。

10.根据权利要求9所述的钟表时延释放机构，其特征在于，此钟表时延释放机构是一个钟表敲击工件，该钟表敲击工件包括一个簧条(30)、一个用于敲击此簧条(30)的敲打锤(27)，以及根据由该旋转擒纵轮(3)的间歇旋转确定的速率来重复致动该锤(27)的设备(20，25，26，28，29)。