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CN111290231B - 包括具有固定磁性轮的陀飞轮的钟表机芯 - Google Patents

包括具有固定磁性轮的陀飞轮的钟表机芯 Download PDF

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CN111290231B CN201911224996.3A CN201911224996A CN111290231B CN 111290231 B CN111290231 B CN 111290231B CN 201911224996 A CN201911224996 A CN 201911224996A CN 111290231 B CN111290231 B CN 111290231B
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Abstract

本发明涉及一种手表(500)，其包括具有陀飞轮(100)的机芯(200)，该陀飞轮包括相对于一结构(300)绕陀飞轮轴线(DT)枢转地安装的托架(1)，该托架承载绕摆轮轴线(DB)枢转的摆轮(2)，摆轮布置成与枢转地安装在托架(1)上的止动装置(3)以往复运动形式配合，其中，所述陀飞轮(100)包括固定到结构(300)的固定磁性轮(50)，该固定磁性轮包括至少一个连续的磁性路径和/或包括一系列磁体，所述磁性路径被布置成：在止动装置(3)相对于固定磁性轮(50)的往复运动中，通过磁性排斥和/或磁性吸引与包括在止动装置(3)中的至少一个磁体(33)协作。

Description

包括具有固定磁性轮的陀飞轮的钟表机芯
技术领域
本发明涉及一种钟表陀飞轮，其包括相对于一个结构绕陀飞轮轴线枢转地安装的托架，该托架承载绕摆轮轴线枢转的摆轮，摆轮被布置成与枢转地安装在所述托架上的止动装置以往复运动方式配合。
本发明还涉及一种钟表机芯，其包括至少一个这样的陀飞轮，以及限定手表平面并形成所述结构或设置成承载所述结构的主机板。
本发明还涉及一种手表，其包括至少一个这样的陀飞轮和/或至少一个这样的机芯。
本发明涉及钟表调速装置的领域，尤其是用于手表的钟表调速装置。更具体地，本发明涉及具有非常高的计时品质的精密机械机芯的领域，特别是包括陀飞轮的机芯。
背景技术
磁性擒纵机构显著提高了擒纵机构的效率，改善了等时性和对重力场中位置的不敏感性，并有助于提高计时精度。
将磁性擒纵机构插入陀飞轮或卡罗素是有利的。事实上，该陀飞轮或卡罗素的工作频率可高于传统陀飞轮的工作频率。这种更高的频率提供了更高的计时精度。擒纵机构在陀飞轮托架中具有恒定的力，因此不依赖于托架的惯性。因此，走时差在整个动力储备期间都是精确的。所有这些计时优势与磁性枢轴相结合，消除了由重力引起的变化。
MONTRES BREGUET SA名下的瑞士专利CH00734/18公开了一种钟表，其包括陀飞轮，该陀飞轮包括承载摆轮/游丝的托架和磁性擒纵装置，该磁性擒纵装置包括由至少一个环形磁性结构形成的擒纵轮副，以及耦合到该磁性结构并具有与机械谐振器的振荡同步的振荡运动的至少一个磁性元件。磁性擒纵机构被布置成交替地具有从由发条盒提供的机械能转换成磁性擒纵机构中的磁势能的能量积累阶段和将磁性擒纵机构中积累的能量转移到磁性谐振器的阶段。在能量转移阶段期间，磁性元件经受相对于擒纵轮副的旋转轴线的径向磁力，使得磁性擒纵机构此后将在前一能量积累阶段中积累的磁势能转换成机械能，以便维持机械谐振器的振荡。
发明内容
本发明提出研发这种调速装置的架构，并通过减少其组成部件的数量来简化它。
为此，本发明涉及一种包括陀飞轮的钟表陀飞轮。
本发明还涉及一种钟表机芯，其包括至少一个这样的陀飞轮，以及限定手表平面并形成所述结构或设置成承载所述结构的主机板。
本发明还涉及一种手表，其包括至少一个这样的陀飞轮和/或至少一个这样的机芯。
附图说明
通过参考附图阅读以下详细描述，本发明的其他特征和优点将会显现，其中:
-图1表示具有磁性擒纵机构的陀飞轮机构的一个细节的示意性平面图，如MONTRES BREGUET SA名下的瑞士专利CH00734/18中所描述的；擒纵轮副包括位于中间平面两侧的磁性路径，该磁性路径在本示例中采用六角星的形式；安装有磁体以代替瑞士杠杆型的传统擒纵叉杆的叉瓦；所述杆以传统方式与冲击销配合。
-图2表示图1的机构的穿过陀飞轮和摆轮共用的轴线的示意性剖视图，并示出了与陀飞轮托架同轴的摆轮，该托架承载所述杆的和擒纵轮副的枢轴，擒纵轮副包括擒纵小齿轮，该擒纵小齿轮以传统方式与大的固定的环形的第四轮配合。
-图3以类似于图1的方式表示根据本发明第一变型的具有固定磁性轮的陀飞轮机构的细节。
-图4以类似于图2的方式表示图3的陀飞轮机构。
-图5以类似于图3的方式表示根据本发明第二变型的具有固定磁性轮的陀飞轮机构的细节。
-图6以类似于图5的方式表示在第一实施例中根据本发明第三变型的具有固定磁性轮的陀飞轮机构的细节。
-图7表示在第二实施例中根据本发明第三变型的具有固定磁性轮的陀飞轮机构的细节的示意性透视图。
-图8至12表示应用于图7的变型的本发明中包括的带环类型的固定磁性轮的不同布置的细节的示意性透视图。
-图13和14表示应用于图6的变型的本发明中包括的扁平环类型的固定磁性轮的不同布置的细节的示意性透视图。
-图15表示将图7的机构扩展至纯机械机构的示意透视图。
-图16是表示具有集成了根据本发明的陀飞轮的机芯的手表的框图。
具体实施方式
MONTRES BREGUET SA名下的瑞士专利CH00734/18公开了一种带有磁性擒纵机构的陀飞轮，如图1和2所示。
擒纵轮副4包括位于中间平面PM两侧的磁性路径41、42，在本示例中，磁性路径41、42采用六角星的形式；安装有磁体32以代替常规的瑞士型的杆3的叉瓦；绕杆轴线DA枢转的杆3经由其叉头31以常规方式与绕摆轮轴线DB枢转的摆轮2的圆盘22的冲击销21配合。自然地，两个磁性路径的存在对应于一个特定的有利变型；应当理解，单个路径足以执行该功能。
该摆轮轴线DB在此与陀飞轮100的托架1的陀飞轮轴线DT重合。摆轮2在包含于托架1中的轴承13和14中枢转。托架1由一结构(未示出)通过轴承11和12承载，该结构通常包括主机板和桥夹板等。该托架1以常规方式承载杆3的和擒纵轮副4的枢轴。该擒纵轮副4包括擒纵小齿轮43，该擒纵小齿轮43以常规方式与固定的大的环形的第四轮5配合。
应用于陀飞轮的磁性擒纵机构是有利的：在工作过程中，止动装置——通常是杆——可以在磁性相互作用、特别是磁性排斥的作用下移动，然后擒纵轮副旋转，并且托架旋转，这特别是避免了快速擒纵。
如图3至图7所示，本发明旨在通过移除擒纵轮副并使杆直接与固定的磁性第四轮协作来简化陀飞轮的架构。
固定磁性轮50执行传统的固定第四轮的功能，但是与止动装置3、特别是杆3直接协作，而没有擒纵轮副。该固定磁性轮50包括至少一个磁性路径，该磁性路径被布置成与杆3中包括的至少一个磁体33协作。更具体地，该磁性路径围绕平均直径曲折变化，从而在杆的平均位置的两侧限定磁性齿。在图3和4所示的非限制性变型中，固定磁性轮50具有两个叠置的磁性层级51和52，它们与杆3的至少一部分上的磁性层级33相排斥地作用，杆3因此是磁性杆。更具体地说，当要求陀飞轮100的托架1总是在一分钟内旋转一周时，固定磁性轮50必须根据摆轮频率包括正确数量的齿，这与在传统的机械陀飞轮中固定第四轮根据摆轮频率具有适当数量的齿是一样的，以获得托架的给定的旋转周期。
简而言之，取消了传统的擒纵轮副，并且固定磁性轮50执行擒纵轮副和陀飞轮的固定第四轮这两者的通常功能。
自然地，可以使用其他等效的技术组合，例如使用具有单个磁性层级的固定磁性轮50和具有两个磁性层级的磁性杆。也可以增加层级的数量，但这与本发明的目的略微相背——本发明的目的是简化陀飞轮机构——并且不可避免地导致机构厚度的增加。然而，在由静电排斥/吸引来代替这里示出的优选的磁性排斥/吸引的情况下，这种多层级变型是必要的，特别是为了获得更小的厚度和更少的组成部件。
图3和图4的变型包括摆轮2，摆轮2的摆轮轴线DB与陀飞轮轴线 DT同轴。杆3在此是弯曲的，并且基本上在它弯曲的位置被直接铰接在托架1上。
图5示出了另一种变型，其中摆轮2的摆轮轴线DB不再与陀飞轮100 的托架1的旋转轴线DT同轴。杆3的设计因此大大简化，因为直的杆足以完成该功能。
重要的是需要指出，本发明可以使用传统的摆轮枢轴或磁性摆轮枢轴。这同样适用于陀飞轮100的托架1的枢轴。
图6和7示出了其他变型，这些变型优选但非唯一地利用磁性枢轴实现。陀飞轮托架1的旋转轴线DT因此可以处于手表平面内，或者处于相对于手表平面倾斜的方向。
因此，图6和7的变型包括陀飞轮100和杆3，陀飞轮100具有在手表平面PP中的托架1的旋转轴线DT，并且杆3直接与固定的磁性第四轮 50相互作用。就手表的厚度而言，这种设计比图3至图5中的设计体积更大，但是也可以使其比图中所建议的具有更紧凑的形式。主要的约束条件在于固定磁性轮50的设计，其必须允许在所有位置托架1都能通过。需要注意的是，磁性路径的设计更加复杂，并且可能受限于排除了恒定力原理的操作。图6示出了固定的磁性第四轮50，该第四轮50具有在一平面内延伸的磁性路径55，磁性路径55具有径向的磁力作用变化：因此杆的磁体33要么与齿尖相对并具有相互作用，要么与空的空间相对而没有相互作用。图7示出了固定的磁性第四轮50，该第四轮50具有在环形带形式的表面上延伸的磁性路径55，该磁性路径55围绕该带具有切向的磁力作用变化。
这种架构特别有利，即使没有磁性擒纵机构的优点，也能在所有位置提供更好的等时性。因此，图15表示图7的机构扩展到纯机械机构，其中杆3以相同的方式在具有相同的布置的陀飞轮100上枢转，并且托架1的旋转轴线DT在手表的平面PP中。擒纵叉的叉头31的叉瓦32交替地与齿551配合，齿551包括上支承部552和下支承部553，并且齿551包括在以所述陀飞轮轴线DT为中心的横向第四轮550中，横向第四轮550实现与磁性变型中的路径55相同的功能。
因此，更具体地说，本发明涉及一种钟表陀飞轮100，其包括相对于结构300绕陀飞轮轴线DT枢转地安装的托架1。该托架1承载绕摆轮轴线DB枢转的摆轮2或类似的惯性质量块，其布置成与枢转地安装在托架 1上的止动装置3——特别是杆——以往复运动的方式配合。
根据本发明，陀飞轮100包括固定在结构300上的固定磁性轮50，该固定磁性轮50包括至少一个连续的磁性路径和/或包括一系列磁体。该磁性路径被布置成：在止动装置3相对于固定磁性轮50的往复运动中，通过磁性排斥和/或磁性吸引与止动装置3中包括的至少一个磁体33协作。
更具体地，摆轮轴线DB不同于陀飞轮轴线DT。
在一个变型中，特别是如图6和7所示，摆轮轴线DB垂直于陀飞轮轴线DT。
在一个变型中，特别是如图6和7所示，陀飞轮轴线DT平行于结构 300中包括的主机板。
更具体地，摆轮2相对于托架1利用磁性轴承枢转地安装。
更具体地，托架1相对于结构300利用磁性轴承枢转地安装。
在一个特定实施例中，固定磁性轮50包括多个叠置的磁性层级51、 52。
有利地，止动装置3绕止动装置轴线DA枢转地安装，止动装置轴线 DA位于托架1的距陀飞轮轴线DT最远的至少一个外周区域。
更具体地，摆轮轴线DB位于托架1的距陀飞轮轴线DT最远的至少一个外周区域。
如图4的变型所示，止动装置3在止动装置轴线DA处弯曲，该止动装置3设置为绕该轴线枢转，并且该轴线由托架1承载(即位于托架1处)，在该轴线的两侧设有至少一个磁体33以及叉头31，叉头31布置成与包括在摆轮2中的冲击销21协作。
如图4的变型所示，至少一个磁体33位于止动装置3上且位于止动装置轴线DA和叉头31之间，该止动装置轴线DA由托架1承载并且止动装置3设置为绕该止动装置轴线DA枢转，叉头31布置成与包括在摆轮2 中的销21协作。
在一个变型中，至少一个磁性路径是平面的。
在另一个变型中，至少一个磁性路径是圆柱形的。
本发明还涉及一种钟表机芯200，其包括至少一个这样的陀飞轮100，以及主机板，该主机板限定手表平面PP并形成结构300或设置成承载这样的结构300。
在一个特定变型中，机芯200包括至少两个陀飞轮100，其陀飞轮轴线DT既不平行也不重合。
在一个特定实施例中，至少一个陀飞轮100的陀飞轮轴线TT平行于手表平面PP。
在一个特定实施例中，至少一个陀飞轮100的陀飞轮轴线TT相对于手表平面PP是倾斜的。
在一个特定实施例中，至少一个陀飞轮100的固定磁性轮50基本上在垂直于手表平面PP的竖直平面PV中延伸。
本发明还涉及一种手表500，其包括至少一个这样的陀飞轮100和/或至少一个这样的机芯200。
本发明可以简化陀飞轮的设计，并保留具有磁性擒纵机构的陀飞轮的所有优点。

Claims (19)

1.一种钟表陀飞轮(100)，其包括相对于一结构(300)绕陀飞轮轴线(DT)枢转地安装的托架(1)，其中，所述结构由钟表机芯的限定手表平面(PP)的主机板形成或由所述主机板承载，所述托架承载绕摆轮轴线(DB)枢转的摆轮(2)，所述摆轮布置成与枢转地安装在所述托架(1)上的止动装置(3)以往复运动形式配合，其特征在于，所述陀飞轮(100)包括固定到所述结构(300)的固定磁性轮(50)，所述固定磁性轮(50)包括至少一个连续的磁性路径和/或包括一系列磁体，所述磁性路径被布置成：在所述止动装置(3)相对于所述固定磁性轮(50)的往复运动中，通过磁性排斥和/或磁性吸引与包括在所述止动装置(3)中的至少一个磁体(33)协作。
2.根据权利要求1所述的钟表陀飞轮(100)，其特征在于，所述摆轮轴线(DB)不同于所述陀飞轮轴线(DT)。
3.根据权利要求1所述的钟表陀飞轮(100)，其特征在于，所述摆轮轴线(DB)垂直于所述陀飞轮轴线(DT)。
4.根据权利要求1所述的钟表陀飞轮(100)，其特征在于，所述陀飞轮轴线(DT)平行于包括在所述结构(300)中的主机板。
5.根据权利要求1所述的钟表陀飞轮(100)，其特征在于，所述摆轮(2)通过磁性轴承相对于所述托架(1)枢转地安装。
6.根据权利要求1所述的钟表陀飞轮(100)，其特征在于，所述托架(1)通过磁性轴承相对于所述结构(300)枢转地安装。
7.根据权利要求1所述的钟表陀飞轮(100)，其特征在于，所述固定磁性轮(50)包括多个叠置的磁性层级(51，52)。
8.根据权利要求1所述的钟表陀飞轮(100)，其特征在于，所述止动装置(3)绕止动装置轴线(DA)枢转地安装，所述止动装置轴线(DA)位于所述托架(1)的距所述陀飞轮轴线(DT)最远的至少一个外周区域。
9.根据权利要求1所述的钟表陀飞轮(100)，其特征在于，所述摆轮轴线(DB)位于所述托架(1)的距所述陀飞轮轴线(DT)最远的至少一个外周区域。
10.根据权利要求1所述的钟表陀飞轮(100)，其特征在于，所述止动装置(3)在止动装置轴线(DA)处弯曲，所述止动装置(3)设置为围绕该止动装置轴线(DA)枢转，并且该止动装置轴线(DA)由所述托架(1)承载，所述磁体(33)和叉头(31)位于该止动装置轴线(DA)的两侧，所述叉头(31)布置成与由所述摆轮(2)承载的冲击销(21)协作。
11.根据权利要求1所述的钟表陀飞轮(100)，其特征在于，所述磁体(33)在所述止动装置(3)上位于由所述托架(1)承载的止动装置轴线(DA)和叉头(31)之间，所述止动装置(3)布置成围绕该止动装置轴线(DA)枢转，所述叉头(31)布置成与包括在所述摆轮(2)中的冲击销(21)协作。
12.根据权利要求1所述的钟表陀飞轮(100)，其特征在于，至少一个所述磁性路径是平面的。
13.根据权利要求1所述的钟表陀飞轮(100)，其特征在于，至少一个所述磁性路径是圆柱形的。
14.一种钟表机芯(200)，其包括至少一个根据权利要求1所述的钟表陀飞轮(100)，以及限定手表平面(PP)并形成所述结构(300)或设置为承载所述结构(300)的主机板。
15.根据权利要求14所述的钟表机芯(200)，其特征在于，所述钟表机芯(200)包括陀飞轮轴线(DT)既不平行也不重合的至少两个所述钟表陀飞轮(100)。
16.根据权利要求14所述的钟表机芯(200)，其特征在于，至少一个所述钟表陀飞轮(100)的陀飞轮轴线(DT)平行于所述手表平面(PP)。
17.根据权利要求14所述的钟表机芯(200)，其特征在于，至少一个所述钟表陀飞轮(100)的陀飞轮轴线(DT)相对于所述手表平面(PP)是倾斜的。
18.根据权利要求14所述的钟表机芯(200)，其特征在于，至少一个所述钟表陀飞轮(100)的所述固定磁性轮(50)基本上在垂直于所述手表平面(PP)的竖直平面(PV)中延伸。
19.一种手表(500)，其包括至少一个根据权利要求1所述的钟表陀飞轮(100)，和/或至少一个根据权利要求14所述的钟表机芯(200)。
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