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具有杠杆式擒纵机构的机械钟表机芯

阅读：79发布：2021-02-26

IPRDB可以提供具有杠杆式擒纵机构的机械钟表机芯专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且机械钟表机芯包括具有杠杆式擒纵叉(4)的擒纵机构，该杠杆式擒纵叉布置成在锁定周期中交替地移动至与两个限位元件(24、25)抵接。杠杆式擒纵叉承载至少一个第一永磁体(20、22)，并且钟表机芯还包括具有高磁导率的第一元件(26)和第二元件(27)，以及第二磁体(28)和第三磁体(29)，该第二第三磁体分别与具有高磁导率的第一和第二元件成一体，并且各自相对于具有高磁导率的相应元件布置在所述至少一个第一磁体的相对侧。此磁性系统在杠杆式擒纵叉的任一次振动的前一半振动的第一部分内产生总的磁性吸引力，从而限定由擒纵轮产生的机械牵引以外的磁性牵引，并且在该前一半振动的第二部分内产生总的磁性排斥力。，下面是具有杠杆式擒纵机构的机械钟表机芯专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种机械钟表机芯，包括设置有枢轴的摆轮和与所述摆轮相关联的擒纵机构，所述擒纵机构包括设置有叉头(8；8A)的杠杆式擒纵叉(4；4A)，冲击钉(60)与所述摆轮成一体，并且与所述叉头配合以允许所述叉头借助于施加到擒纵轮的驱动力向所述摆轮提供维持所述摆轮振荡的维持冲击，所述擒纵轮联接至所述杠杆式擒纵叉，所述钟表机芯还包括阻止所述杠杆式擒纵叉的旋转的两个限位元件(24、25；26A、27A)，所述两个限位元件限定了所述杠杆式擒纵叉的两个锁定位置以及在所述两个锁定位置之间的所述杠杆式擒纵叉的角距离，所述杠杆式擒纵叉布置成在锁定周期中交替地移动至与所述两个限位元件抵接，该锁定周期发生在向摆轮提供的所述维持冲击之间；其特征在于，所述杠杆式擒纵叉承载至少一个第一永磁体(20、22；54)，该第一永磁体具有与在所述杠杆式擒纵叉进行旋转运动时该第一永磁体的圆形位移轴线(30)基本相切地定向的磁化轴线；所述钟表机芯包括具有高磁导率的第一元件(26；26A)和第二元件(27；27A)，所述第一元件和第二元件分别布置在所述至少一个第一永磁体的两侧，以便在所述第一永磁体的圆形位移轴线(30)上基本对齐，具有高磁导率的所述第一元件和第二元件与所述两个限位元件具有基本相同的对称平面；所述钟表机芯还包括第二永磁体(28；28A)和第三永磁体(29；29A)，所述第二永磁体和第三永磁体分别与具有高磁导率的所述第一元件和所述第二元件成一体，并且各自关于具有高磁导率的相应的两个元件布置在所述至少一个第一永磁体的相对侧；并且，所述至少一个第一永磁体与由第二永磁体和具有高磁导率的第一元件构成的第一组件或者由第三永磁体和具有高磁导率的第二元件构成的第二组件布置成：在所述至少一个第一永磁体和所述第一组件或所述第二组件之间，在所述角距离的第一区段(38)上产生磁性吸引力以及在所述角距离的第二区段(40)上产生磁性排斥力，并且使得所述第二区段对应的在所述至少一个第一永磁体和所述第一组件或所述第二组件之间的分隔距离大于所述第一区段对应的分隔距离。

2.根据权利要求1所述的机械钟表机芯，其特征在于，具有高磁导率的所述第一元件和第二元件具有的相应中心轴线与所述第二永磁体和第三永磁体的相应磁化轴线基本重合，所述相应中心轴线与所述圆形位移轴线(30)基本相切。

3.根据权利要求1或2所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述至少一个第一永磁体仅由第一磁体(54)构成，该第一磁体(54)在沿着所述圆形位移轴线的投影中具有与所述第二永磁体和第三永磁体的相应极性相反的极性。

4.根据权利要求1或2所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述至少一个第一永磁体由第一磁体(20)和第四磁体(22)构成，所述第四磁体同样具有与所述圆形位移轴线基本相切地定向的磁化轴线，所述第一磁体和第四磁体分别布置成沿着所述圆形位移轴线面向具有高磁导率的所述第一元件和第二元件；并且，在沿着所述圆形位移轴线的投影中，所述第一磁体具有与所述第二永磁体(28)的极性相反的极性，所述第四磁体具有与所述第三永磁体(29)的极性相反的极性。

5.根据权利要求1或2所述的机械钟表机芯，其特征在于，具有高磁导率的所述第一元件和第二元件(26、27)分别安装在所述两个限位元件(24、25)上。

6.根据权利要求1或2所述的机械钟表机芯，其特征在于，具有高磁导率的两个元件还构成两个限位元件，从而具有高磁导率的两个元件分别与两个限位元件重合；所述两个元件具有球形形状。

7.根据权利要求1或2所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述第一组件和第二组件以及所述至少一个第一永磁体布置成使得：当所述至少一个第一永磁体的中心基本位于所述对称平面(44)上时，由所述第一组件和第二组件施加在所述至少一个第一永磁体上的总的磁性吸引力基本被抵消，并且沿着所述圆形位移轴线从所述对称平面开始在所述第一组件或所述第二组件的方向上，在第一角范围(48A、48B)内限定磁性排斥力，然后在移动靠近所述第一组件或第二组件的第二角范围(46A、46B)内限定关于所述第一组件或第二组件的磁性吸引力。

8.根据权利要求7所述的机械钟表机芯，其特征在于，所述杠杆式擒纵叉设置有叉头钉(12)，该叉头钉(12)与所述枢轴或围绕所述枢轴安装的圆盘(58)的侧面配合，所述叉头钉用于在所述杠杆式擒纵叉在锁定周期内处于两个锁定位置中的任一个时防止所述杠杆式擒纵叉进一步远离而超出所述叉头钉的行进角距离(43A)；所述第二角范围基本等于或大于所述叉头钉的所述行进角距离。

9.根据权利要求7所述的机械钟表机芯，其特征在于，基本在一冲击角(43C)上向摆轮提供所述维持冲击；所述第一组件和第二组件以及所述至少一个第一永磁体布置成使得所述冲击角的大部分位于关于限位元件的所述第一角范围(48A；48B)内，所述至少一个第一永磁体在所述杠杆式擒纵叉的任何振动期间移动远离所述限位元件。

10.根据权利要求7所述的机械钟表机芯，其特征在于，在已经接收任何的所述维持冲击之后，所述杠杆式擒纵叉在到达与所述两个限位元件中的一个或另一个抵接之前行进通过安全角距离(43D)；所述第一组件和第二组件以及所述至少一个第一永磁体布置成使得该安全角大部分位于关于限位元件的所述第一角范围(48A；48B)内，所述至少一个第一永磁体在所述杠杆式擒纵叉的任何振动期间移动靠近所述限位元件。

说明书全文

具有杠杆式擒纵机构的机械钟表机芯

技术领域

[0001] 本发明涉及一种包括摆轮和擒纵机构的机械钟表机芯，该擒纵机构具有与摆轮相关联的杠杆式擒纵叉(pallet-lever)。特别地，本发明涉及一种瑞士杠杆式擒纵机构。

背景技术

[0002] 长期以来已知装备有游丝摆轮装置和瑞士杠杆式擒纵机构的机械钟表机芯。该擒纵机构包括设置有叉头和叉头钉的杠杆式擒纵叉，冲击钉与摆轮成一体并且与叉头配合，以向摆轮提供用于维持其振荡的冲击/推动。其次，钟表机芯还包括两个限位钉或实体限位部，以用于在两个方向上限制杠杆式擒纵叉的旋转。这些钉为杠杆式擒纵叉限定了两个锁定位置，杠杆式擒纵叉在这两个锁定位置之间振荡。

[0003] 在杠杆式擒纵叉的振荡的每次振动期间，杠杆式擒纵叉经过多个阶段：锁定阶段、解锁阶段、冲击阶段和安全阶段。在锁定阶段或周期内，杠杆式擒纵叉停靠在限位钉上，擒纵轮固定不动，并且冲击钉描绘出上升然后下降的余弧。解锁阶段涉及在各锁定阶段停靠在杠杆式擒纵叉的第一擒纵叉瓦的锁面上的擒纵轮齿的解锁。此阶段由摆轮的冲击钉产生，该冲击钉停靠在叉头的第一角部上，摆轮然后移动杠杆式擒纵叉通过解锁角。在冲击阶段内，叉头的第二角部停靠在冲击钉上，并且由于擒纵轮提供的扭矩而在冲击钉上施加力，该擒纵轮的上述齿在第一擒纵叉瓦的冲面上施加力。在此冲击阶段内，摆轮接收用于维持其振荡的冲击，并且杠杆式擒纵叉继续其旋转运动以通过冲击角。最后，在安全阶段内，冲击钉从叉头释放，并且描绘出另一上升然后下降的余弧。杠杆式擒纵叉然后进行最后阶段的旋转以通过安全角，称作“运行到限位部”，这保证了冲击钉从叉头释放并且擒纵轮的齿适当地定位在第二擒纵叉瓦的锁面上。

[0004] 在锁定阶段内，杠杆式擒纵叉的叉头钉保证杠杆式擒纵叉大体上保持在其锁定角位置。在一个主要实施例中，设置有安全圆盘，该安全圆盘与摆轴成一体并且具有槽，以允许杠杆式擒纵叉在冲击钉和叉头联接期间旋转。当杠杆式擒纵叉处于其停靠在限位钉上的两个锁定位置中的一个时，叉头钉的端部定位成与安全圆盘的侧面存在一个短距离。特别地，在锁定阶段内，当不期望的力作用在杠杆式擒纵叉上时，杠杆式擒纵叉可能离开其在相关钉上的锁定位置，叉头钉然后与安全圆盘的侧面接触，这将导致摆轮的振荡运动中断。这导致调速器的适当操作方面的问题。在任何情况下，希望这种事件尽可能简单。在动力源向擒纵轮提供机械能以维持振荡运动的机械机芯中，如上述具有瑞士杠杆式擒纵机构的情况一样，在锁定阶段或周期中擒纵轮与其所停靠的擒纵叉瓦的配合产生牵引。该机械牵引为杠杆式擒纵叉限定了回复力，该回复力交替地将杠杆式擒纵叉压向限位钉，以及在钟表机芯受到暂时驱动杠杆式擒纵叉旋转的震动冲击或突然加速之后，使该杠杆式擒纵叉返回所述限位钉。

[0005] 还已知一种钟表机芯，其中，通过驱动源直接向摆轮供应能量，摆轮因此是机械驱动元件，其一方面传递能量以驱动轮系，另一方面用于通过计数其振荡的装置来调节机芯的日差。在这方面，CH专利573136公开了一种电动维持摆轮和一种由倒置的杠杆式擒纵机构构成的用于计数其振荡的系统。此类电动机械机芯的布置和操作与装备有瑞士杠杆式擒纵机构的钟表机芯非常不同。特别地，鉴于擒纵轮不受到除了由摆轮提供的能量源之外的能量源，该擒纵轮不会像在由发条盒(其特别是驱动擒纵轮)提供驱动能量的机械机芯的情况下那样施加任何牵引。由于没有机械牵引，该文献指出可以通过安装在杠杆式擒纵叉上的磁体和两个由铁磁材料预先制成的定位钉获得牵引。这些钉连续地吸引杠杆式擒纵叉，总的吸引力朝向最靠近磁体的钉定向，使得能够将杠杆式擒纵叉保持在其锁定位置，该杠杆式擒纵叉在该锁定位置交替地停靠在所述钉上。

[0006] 已经证明瑞士杠杆式擒纵机构能够良好地调校机械钟表机芯。然而，这类擒纵机构保留了复杂机构，并且对上述的震动冲击和突然加速敏感。特别地，很难同时优化两个重要参数，即这种擒纵机构的效率和在震动冲击情况下的安全性，因为杠杆式擒纵叉是受这两个技术特征影响的第一元件。已知在锁定周期内即使杠杆式擒纵叉的很小的振动或任何回弹都会导致摆轮的中断(经由与安全圆盘接触并且摩擦的叉头钉)，这损害了效率和计时。在已知的实施例中，仅通过由擒纵轮施加在杠杆式擒纵叉上的特定扭矩来保证杠杆式擒纵叉的牵引，以及由此保持杠杆式擒纵叉抵靠限制其旋转的限位钉。应指出，特别是在具有基本恒定扭矩的优化的擒纵机构中，由于这种机构中的擒纵轮前进缓慢，因此在钉/摆轮的部分余弧期间，该扭矩可能太小或完全没有。

发明内容

[0007] 本发明的一个目的是克服传统的杠杆式擒纵机构的上述缺陷，特别是增大在锁定周期内使杠杆式擒纵叉返回限位钉的力，同时对于计时和擒纵机构的效率的影响最小，或者不使其受到损害并且甚至允许对擒纵机构的动态操作实现一些改进。

[0008] 为此，本发明涉及一种机械钟表机芯，其中，杠杆式擒纵叉承载至少一个第一永磁体，该第一永磁体具有与杠杆式擒纵叉进行旋转运动时该第一永磁体的圆形位移轴线基本相切取向的磁化轴线/磁力作用轴线，该钟表机芯包括具有高磁导率的第一元件和第二元件，该第一元件和第二元件分别布置在所述至少一个第一永磁体的两侧，以便在其圆形位移轴线上基本对齐。其次，该钟表机芯的特征在于它还包括第二永磁体和第三永磁体，该第二永磁体和第三永磁体分别与具有高磁导率的第一元件和第二元件成一体，并且各自关于所述两个具有高磁导率的元件布置在所述至少一个第一磁体的相对侧；所述至少一个第一磁体与由第二磁体和具有高磁导率的第一元件构成的第一组件或由第三磁体和具有高磁导率的第二元件构成的第二组件布置成：在所述至少一个第一磁体和第一组件或第二组件之间在所述角距离的第一区段上产生磁性吸引力以及在所述角距离的第二区段上产生磁性排斥力，并且使得第二区段所对应的它们之间的分隔距离大于第一区段对应的分隔距离。

[0009] 在一个优选实施例中，具有高磁导率的第一和第二元件具有与第二和第三磁体的相应磁化轴线基本重合的相应中心轴线，这些相应中心轴线与第一磁体的圆形位移轴线基本相切。

[0010] 由于本发明的这些特征，如将在下文详细描述的，获得了特别的磁性牵引，该磁性牵引具有的优点是：仅被施加在从杠杆式擒纵叉抵接限制其旋转的限位元件的锁定位置开始的较短的角距离上。这种短的角距离之后是一个角范围，在该角范围中，杠杆式擒纵叉从上述限位元件被磁性地推回。因此，在瑞士杠杆式擒纵机构中，除了增大牵引并由此限制摆轮的振荡运动中断的风险之外，本发明的磁性系统明显有助于通过杠杆式擒纵叉向摆轮传递维持冲击，直到杠杆式擒纵叉的中心角位置。从对本发明的详细说明中还将看到本发明的其它特征。

附图说明

[0011] 下面将参考附图描述作为非限制性示例给出的本发明的实施例，图中：

[0012] -图1是根据本发明的钟表机芯的第一实施例的透视图。

[0013] -图2是图1的钟表机芯的局部顶视图。

[0014] -图3示意性示出构成结合在第一实施例的擒纵机构中的磁性系统的一部分的磁性装置。

[0015] -图4是示出在图3的磁性装置中移动磁体受到的磁性力随着移动磁体的位移而变化的曲线图。

[0016] -图5是示出施加在第一实施例的擒纵杆上的总磁性力随着其角位置而变化的曲线图。

[0017] -图6A和6B示出在本发明的第二实施例的杠杆的锁定周期中，杠杆的两个可能的极限位置。

[0018] -图6C在图5的曲线图中示出对应于第二实施例中的叉头钉的行程的角范围。

[0019] -图7是第二实施例在图6A的平面VII-VII中的局部侧视图。

[0020] -图8A、8B和8C分别示出处于杠杆式擒纵叉的各振动阶段之间的三个过渡位置的第二实施例的杠杆式擒纵叉。

[0021] -图9在图5的曲线图中示出图8A、8B和8C的三个过渡位置，以及杠杆式擒纵叉的各振动阶段。

[0022] -图10是本发明的第三实施例的与图7的侧视图相似的侧视图。

具体实施方式

[0023] 参考图1至5，下面将描述根据本发明的机械钟表机芯2的第一实施例。该钟表机芯包括传统的游丝摆轮装置(为了附图的清晰起见未示出)和瑞士杠杆式擒纵机构(未示出擒纵轮)。杠杆式擒纵叉4在其杠杆10的端部处设置有叉头8和叉头钉12。杠杆式擒纵叉4包括在一端安装于主机板6的轴承中的枢轴18，并且以传统方式包括分别承载擒纵叉瓦16和17的两个臂部14和15。该杠杆式擒纵叉可以进行在两个极限角位置之间的角向位移距离上的旋转运动，所述两个极限角位置分别限定了杠杆式擒纵叉的两个锁定位置。为此，钟表机芯包括用于限制杠杆式擒纵叉的旋转的两个限位元件(banking element)24和25，这两个限位元件分别由两个实体限位部构成。在工作期间，该杠杆式擒纵叉在锁定周期中以已知的方式交替地移动至与两个限位元件抵接，其中，该锁定周期发生在经由杠杆式擒纵叉向摆轮提供的冲击之间。

[0024] 杠杆式擒纵叉4承载两个永磁体20和22，该永磁体20和22各自具有与杠杆式擒纵叉在振荡期间进行旋转运动时该永磁体的圆形位移轴线30基本相切地取向的磁化轴线。这两个磁体的圆形位移轴线重合。其次，钟表机芯包括两个具有高磁导率的元件26和27，元件26和27分别布置在由两个磁体20和22构成的组件的两侧，从而大体上在圆形轴线30上对齐。在图1和2所示的变型中，两个磁体20和22布置在叉头8上，两个元件26和27分别安装在两个限位元件24和25上。应指出，两个具有高磁导率的元件和两个限位元件具有基本相同的对称平面。两个磁体20和22分别布置成沿着圆形轴线30面向两个元件26和27。

[0025] 该钟表机芯还包括另外两个永磁体28和29，该永磁体28和29分别与所述两个具有高磁导率的元件成一体。磁体28/磁体29关于元件26/元件27布置在由杠杆式擒纵叉承载的磁体20/磁体22的相对侧。其次，在沿着圆形位移轴线30的投影上，磁体20具有与磁体28的极性相反的极性，磁体22具有与磁体29的极性相反的极性。两个元件26和27具有与磁体28和29的相应磁化轴线基本重合的相应中心轴线，这些相应中心轴线与磁体20和22的圆形位移轴线基本相切。由上述各磁性元件构成的磁性系统因此包括两个相同的磁性装置，这两个磁性装置以颠倒的方式布置在固定式磁性元件的竖直对称平面的两侧。为了说明结合在本发明的擒纵机构中的这两个磁性装置中的每一个的操作，图3示出了磁性装置32，该磁性装置32与第一实施例中设置的两个装置相似。

[0026] 装置32一方面包括固定式组件，另一方面包括第二磁体20/22，该固定式组件包括第一磁体28/29和具有高磁导率的元件26/27，该第二磁体20/22布置成相对于固定式组件移动。应指出，以下说明对于本发明的其它实施例同样适用。具有高磁导率的元件布置在第一磁体和第二磁体之间。此中间元件布置成接触或靠近第一磁体。它例如由碳钢、碳化钨、镍、FeSi或FeNi或诸如 (CoFeNi)或 (CoFe)这样的具有钴的其它合金构成。具有高磁导率的元件的特征在于饱和磁场BS和磁导率μ。第一和第二磁体例如由铁氧体、FeCo或PtCo、诸如NdFeB或SmCo这样的稀土制成。这些磁体的特征在于其剩余磁场。

[0027] 具有高磁导率26、27的元件具有中心轴线34，该中心轴线34大体上与第一磁体的磁化轴线重合，并且还与第二磁体的磁化轴线重合。磁体各自的磁化方向是相反的；即，这些磁体沿着中心轴线34具有相反的极性。该中心轴线对应于第二移动磁体的位移轴线。

[0028] 由于具有高磁导率的元件在两个磁体之间的布置，其中，该元件就位和保持为靠近第一磁体或抵靠第一磁体，当移动磁体和该元件之间的距离大于距离Dinv时，移动磁体20、22受到总的磁性排斥力，该磁性排斥力趋向于移动它远离元件26、27；而当移动磁体和该元件之间的距离小于距离Dinv时，移动磁体受到总的磁性吸引力，该磁性吸引力趋向于移动它靠近元件26、27，并且如果没有阻力，则保持它抵靠该元件。因此，尽管两个磁体布置成具有相反的极性，但是总的磁性吸引力限定了移动磁体的朝向具有高磁导率的元件的回复力或牵引力。优选地，第一固定式磁体和具有高磁导率的元件之间的距离小于或基本等于第一磁体沿其磁化轴线的长度的十分之一。

[0029] 图4的曲线36示出施加在移动磁体上的总的磁性力。在移动磁体和元件26、27之间的相对距离D的第一区段38上，移动磁体受到总的磁性吸引力，该磁性吸引力朝向该元件牵引该移动磁体或在移动磁体抵接该元件时使移动磁体压靠在该元件上。其次，在相对距离D的第二区段40上，移动磁体受到总的磁性排斥力。该第二区段40对应于具有高磁导率的元件和移动磁体之间的一定分隔距离，由此对应于相对距离D，该分隔距离大于对应于第一区段38的分隔距离。因此，距离Dinv是施加在移动磁体上的总磁性力的转化距离(distance of inversion)。特别地，它取决于磁性装置32的每个磁性元件所使用的材料和几何结构，例如上述磁性力的强度。元件26、27和移动磁体20、22之间的最大距离Dmax一般由相关的钟表机构限定。在本发明的擒纵机构的情况下，该最大距离由限位元件24或25确定，这些元件之间的最小距离也是如此。在图4的曲线图中，最小距离是零，但是可以布置移动磁体、元件26、27和相关的限位元件，使得该最小距离不是零。由此可以调节最大的磁性吸引力。

[0030] 在磁性装置32中，磁体的轴线与具有高磁导率的元件的中心轴线重合，并且与移动磁体的位移轴线共线。然而，应指出，在没有这些条件的情况下该磁性装置仍可保持功能性，因为相对运动的方向可以特别地关于中心轴线34形成特定的角度。当移动磁体进行旋转运动时，移动磁体的位移轴线可以是圆形轴线，在根据本发明的擒纵机构中的情况正是如此。在这种情况下，应指出，当两个磁体之间的距离减小时，特别是在相对距离D的第一区段38中，两个磁体的磁化轴线优选地趋向于对齐。

[0031] 在根据本发明的钟表机芯的擒纵机构中有利地采用磁性装置32的这种出色的操作，该擒纵机构结合了两个这种相同的磁性装置，以便在杠杆式擒纵叉的介于其两个锁定位置之间的角行程上产生反对称的磁性作用，以及在沿其两个振荡方向为摆轮提供冲击期间存在施加于杠杆式擒纵叉上的机械力的情况下，为杠杆式擒纵叉限定双稳态磁性系统。更具体地，第一磁体20和包括磁体28与具有高磁导率的第一元件26的第一组件，以及第二磁体22和包括磁体29与具有高磁导率的第二元件27的第二组件，布置成在第一磁体和第一组件之间以及在第二磁体和第二组件之间在它们之间的角距离的第一区段上产生磁性吸引力和在所述角距离的第二区段上产生磁性排斥力，并且使得第二区段所对应的它们之间的分隔距离大于对应于第一区段的分隔距离。

[0032] 在图5的曲线图中，横坐标表示叉头8和实体限位部24、25之间的圆形距离，纵坐标表示施加在由擒纵机构的磁性系统中的杠杆式擒纵叉4承载的磁体20和22上的总磁性力，该擒纵系统包括两个与磁性装置32相似的磁性装置。针对该总磁性力得到曲线42，该曲线42具有4个不同的区段：第一区段46A，其中总磁性力是在具有高磁导率的第一元件26的方向上的磁性牵引力；第二区段48A，其中总磁性力是相对于第一元件26的磁性排斥力；第三区段48B，其中总磁性力是相对于具有高磁导率的第二元件27的磁性排斥力；以及第四区段
46B，其中总磁性力也是磁性牵引力，但是这次在第二元件27的方向上。

[0033] 曲线42基本是反对称的，并且在中心点44处的总磁性力被抵消。应理解，磁性系统的作用从该中心点开始沿着第一限位元件24的方向和沿着第二限位元件25的方向是对称的，或者换句话说，无论杠杆式擒纵叉从第一限位元件朝第二限位元件移动或相反，磁性系统的作用都是相同的。因此，在杠杆式擒纵叉的两个旋转方向上以及因此在其每次振动中，磁性力都是相同的。上述第一和第二组件以及由杠杆式擒纵叉承载的相应移动磁体布置成使得：当两个磁体的几何中心基本定位在第一和第二组件的对称平面(在中心点44处)中时，由第一和第二组件施加在两个移动磁体上以及由此施加在杠杆式擒纵叉上的总磁性力基本被抵消。然后，从该对称平面开始沿着移动磁体朝向第一组件或第二组件的圆形位移轴线，总磁性力在第一角向范围(区段48A、48B)内限定了磁性排斥力，然后在接近第一组件或第二组件的第二角向范围(区段46A、46B)内限定了关于第一或第二组件的磁性吸引力。由此，根据本发明的磁性系统在杠杆式擒纵叉的任何振动的前一半振动的第一部分内产生总的磁性吸引力，该磁性吸引力限定了在由擒纵轮产生的机械牵引以外的磁性牵引，并且，在该前一半振动的第二部分内产生总的磁性排斥力。

[0034] 下面将参考图6A至9描述根据本发明的钟表机芯特别是其擒纵机构52的第二实施例，并且将关于施加在上述磁性系统中的杠杆式擒纵叉上的总磁性力进一步说明该擒纵机构的操作。此第二实施例具有结合在擒纵机构中的磁性系统，该磁性系统以与第一实施例中相似的方式操作。擒纵机构52与上述擒纵机构的主要区别在于，它包括由杠杆式擒纵叉4A承载的单个移动磁体54。该移动磁体具有与杠杆式擒纵叉进行旋转运动时该移动磁体的圆形位移轴线30基本相切取向的磁化轴线。在沿着该移动磁体的圆形位移轴线的投影上，该移动磁体具有与两个固定式磁体28和29的相应极性相反的极性。由杠杆式擒纵叉承载的单个磁体54代替了第一实施例的两个移动磁体，使得它与两个固定式磁性组件相互作用，并且与每个磁性组件构成与上述磁性装置32相似的磁性装置。

[0035] 擒纵机构52的不同之处还在于，它的两个具有高磁导率的元件26A和27A为圆柱形。其次，其不同之处在于移动磁体54在杠杆式擒纵叉的杠杆10上的定位，第一和第二固定式磁性组件沿着移动磁体的位移轴线30布置在该移动磁体的两侧。最后，在擒纵机构52中，具有高磁导率的元件26A、27A还构成限制杠杆式擒纵叉的振荡运动的限位元件，磁体54在杠杆式擒纵叉的锁定周期中保持与这些元件抵接。因此，两个具有高磁导率的元件分别与两个限位元件重合。为了在杠杆式擒纵叉的振动结束时发生震动冲击的情况下保护移动磁体，在该振荡磁体的分别移动至与磁性元件26A和27A抵接的两个侧面上设置有保护层56。

[0036] 杠杆式擒纵叉4A设置有与枢轴或围绕枢轴安装的圆盘58的侧面配合的叉头钉12，该叉头钉用于在杠杆式擒纵叉在其锁定周期内处于两个锁定位置之一时防止杠杆式擒纵叉进一步远离而超出安全角。摆轮在横截面图中被示出位于安全圆盘58上方。该摆轮包括冲击钉60，该冲击钉60与其枢轴成一体，并且与叉头8A配合以允许叉头8A借助于施加到擒纵轮(未示出)的驱动力向摆轮提供用于维持其振荡的冲击，该擒纵轮联接到杠杆式擒纵叉。应指出，叉头8A从杠杆10延伸，并且叉头钉12布置在杠杆式擒纵叉的总体平面的下方。

[0037] 图6A示出处于锁定位置的杠杆式擒纵叉4A，其中移动磁体与磁性元件26A抵接。应指出，在此构型中，杠杆式擒纵叉-止挡件(限位元件)的距离被限定为零。然而，在这里所描述的变型中，在该零位置磁体54与磁性元件26A相距一定距离，该距离对应于保护层56的厚度。在杠杆式擒纵叉锁定阶段内发生的此正常锁定构型中，杠杆式擒纵叉停靠在限位元件上，并且首先受到由擒纵轮向杠杆式擒纵叉施加的力矩导致的机械牵引力，其次根据本发明受到在所述限位元件的方向上的磁性牵引力。

[0038] 在一个优选变型中，本发明的磁性系统布置成使得：在锁定周期或阶段内，叉头钉12的行进角距离(clearance angular distance)小于或基本等于对应于图5的曲线上的区段46A或46B的磁性牵引角距离。在这两个区段46A和46B中，总磁性力是在限位元件的方向上的磁性吸引力，在杠杆式擒纵叉的总体平面上的投影中，该限位元件的位置最靠近杠杆式擒纵叉的杠杆10的纵轴线。图6B示出一种构型，其中在发生震动冲击的情况下，叉头钉暂时移动至与圆盘60的侧面抵接，图6C示出叉头钉的行进角距离在这里基本等于磁性吸引(磁性牵引)的角范围。这样，通过避免磁性系统在发生冲击震动的情况下产生将抵抗机械牵引的磁性力，保证了磁性牵引的良好的功能性；其因而可增大干扰效应，特别是叉头钉与安全圆盘摩擦。

[0039] 图8A、8B和8C表示处于三个相继的位置的第二实施例的擒纵机构，所述三个相继的位置对应于杠杆式擒纵叉的各振动阶段之间的过渡区域，并且在上文本发明的“背景技术”中进行了说明。图9在总磁性力曲线42上通过三个点42A、42B和42C表示出这三个相继的位置。在锁定阶段期间，杠杆式擒纵叉通常处于与第一限位元件抵接的零位置，如图6A所示。零位置和第一位置42A之间的角范围限定了杠杆式擒纵叉的大部分的解锁阶段。出于在锁定阶段内安全性的原因，杠杆式擒纵叉的解锁被布置成在比叉头钉的行进角距离更大的角距离上延伸。在解锁阶段的第一部分期间，杠杆式擒纵叉受到由擒纵轮产生的机械牵引，并受到磁性牵引。因此，磁性牵引和机械牵引互相补充，并且其大小可以确定为使得总牵引最优化。在解锁期间，摆轮经由其冲击钉(由于其形状，在法语中也被称作ellipse)与叉头的第一角部之间的接触来驱动杠杆式擒纵叉。应指出，磁性吸引力不会必须要求摆轮耗散过多的能量以释放杠杆式擒纵叉，因为由磁性牵引产生的额外牵引使得可以减小机械牵引，并由此使擒纵轮的齿与擒纵叉瓦之间的接触最优化。另外，有利地，这种优化可以在冲击阶段增强杠杆式擒纵叉的机械冲击。

[0040] 在实际解锁之后，杠杆式擒纵叉在来自于擒纵轮的冲击作用下向前移动，直到叉头的第二角部与冲击钉碰撞(在此说明书中，摆轮的此捕获周期发生在解锁阶段，但是它也可以被认为是一个不同的阶段)。最初，磁性吸引力抵抗杠杆式擒纵叉的运动，但是该力随着角距离迅速减小。解锁阶段可以在对应于杠杆式擒纵叉的位于阻止其旋转的两个限位元件之间的总行程的10％-20％的角度上发生。应指出，在捕获周期内，磁性力非常小，并且在对应于曲线42的示例中可以忽略。

[0041] 然后，基本上直到角位置42C，是冲击阶段，其中杠杆式擒纵叉向摆轮提供能量(保持)。图9表示出对应的冲击角距离。值得注意的是，在构成所述冲击角距离的大部分的所述冲击角距离的第一部分期间，总的磁性排斥力提高了杠杆式擒纵叉的加速度。换句话说，基本在一定冲击角距离上向摆轮提供维持冲击，并且本发明的磁性系统布置成使得该冲击角距离的大部分位于相对于限位元件的磁性排斥角范围48A内，在这里所考虑的振动中，即在图5和9的曲线上的中心点44之前，移动磁体54移动远离该限位元件。

[0042] 应指出，在冲击阶段结束时存在轻微的磁性制动(在磁性排斥范围48B中，对于这里所涉及的振动，其限定了对于旋转中的杠杆式擒纵叉的磁性制动范围)。此最后的磁性制动在冲击阶段期间消耗了非常少的能量。应指出，该磁性制动随后在安全阶段期间继续；这有利于限制与第二限位元件的碰撞。在安全阶段期间，在接收维持冲击之后，杠杆式擒纵叉在到达与第二限位元件抵接之前行进通过一定的安全角距离。优选地，本发明的磁性系统布置成使得：该安全角距离大部分位于旋转的杠杆式擒纵叉的磁性制动角范围内，因此位于关于移动磁体54朝向其移动的第二限位元件的磁性排斥角范围内。最后，在安全阶段的最后部分中，杠杆式擒纵叉在朝向第二限位元件的总的磁性吸引力的作用下加速，该磁性吸引力再次构成用于杠杆式擒纵叉的下一个锁定周期的机械牵引力。

[0043] 图10示出该第三实施例在通过杠杆式擒纵叉4A的杠杆10的横截面中的侧视图。钟表机构60与上述机芯的不同主要在于具有高磁导率的元件26B和27B的形状，更概括地在于两个固定式磁性组件62和64的构型。该钟表机芯包括基部6(主机板或桥夹板)，所述两个组件布置在该基部6上。各磁性组件分别包括支承件66、67，球形铁磁元件26B、27B以及圆柱形磁体28A、29A分别布置在该支承件66、67中。该支承件与基部成一体，这通过将支承件装配在基部上的螺钉示意性示出。可以提供其它固定装置。各支承件具有平行六面体的外部形状，并且具有整体呈圆柱形或平行六面体形状的中心开口。在开口是平行六面体的情况下，磁体也可以具有该形状，如在上述实施例的示例中一样。在球形铁磁元件的侧面，在该中心开口的第一端处布置有横向突起70，该横向突起70构成球形铁磁元件的止挡件，由此防止该元件完全离开该开口，同时允许该元件的一部分离开支承件，以便移动磁体54能够接触该球形元件。在球形铁磁元件之后，布置于对应支承件的开口中的是磁体28A和29A，该磁体28A和29A与该球形铁磁元件接触。该开口在磁体侧被端壁68封闭，该端壁68被焊接或结合在支承件的主体上。

[0044] 应指出，球形的形状对于具有高磁导率的元件是有利的，因为它可以使得铁磁微球体具有非常高的精度和非常好的表面状态，而不会影响这些元件的磁性性能。另外，对于摩擦学以及在关于振荡磁体54的震动冲击的情况下，优选使杠杆式擒纵叉停靠在球上而不是平坦表面上，该平坦表面可能不规则并且不与沉积在磁体的侧面上的硬层(hard layer)56完全平行。

标题	发布/更新时间	阅读量
闸机机芯-专利编号CN106012899B	2020-05-11	835
闸机机芯-专利编号CN106012899A	2020-05-12	877
跳舞机芯-专利编号CN101396612A	2020-05-13	356
玩具机芯-专利编号CN101396611A	2020-05-13	234
机芯装置-专利编号CN110858061A	2020-05-11	786
一种机芯-专利编号CN101075454B	2020-05-13	465
机芯支架-专利编号CN102707778A	2020-05-12	267
一种机芯-专利编号CN102052992B	2020-05-12	501
按摩机芯-专利编号CN105769522B	2020-05-11	123
按摩机芯-专利编号CN109009949A	2020-05-11	821

具有杠杆式擒纵机构的机械钟表机芯

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