專利名稱：具有優(yōu)化的樞轉(zhuǎn)的平衡擺輪組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于鐘表機(jī)芯的平衡擺輪、用于鐘表機(jī)芯的振蕩器以及由這種平衡擺輪和其樞轉(zhuǎn)裝置形成的組件。最后，本發(fā)明還涉及裝配有這種平衡擺輪以及這種組件的鐘表機(jī)芯或腕表。
背景技術(shù)：
在機(jī)械鐘表機(jī)芯中，擺軸包括位于其端部的、在軸承中轉(zhuǎn)動(dòng)的樞軸。現(xiàn)有的解決方法尋求最小化樞軸與軸承之間的摩擦力，以限制相應(yīng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)引起的能量損失。
圖I和2是使用現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)解決方案的鐘表機(jī)芯擺軸的樞轉(zhuǎn)的示意性描述。位于軸I端部的樞軸2具有表面3，其端部是圓形的。該樞軸2與軸承接合，軸承包括平鉆，被稱為托石13,和具有橄欖形孔(olived hole)的寶石,被稱為橄欖形寶石12(olivedjewel)。圖I描述了第一種結(jié)構(gòu)，其中鐘表機(jī)芯處于水平位置(相對(duì)于地面)，通常被認(rèn)為是“平放”位置，并且其中擺軸處于垂直位置使得樞軸2的表面3抵靠托石13。在該第一種結(jié)構(gòu)中，用于樞軸2與軸承之間的摩擦的表面面積小并且產(chǎn)生的摩擦力小。圖2描述了第二種結(jié)構(gòu)，其中鐘表機(jī)芯處于垂直位置，通常被認(rèn)為是“懸掛”位置，并且其中擺軸I處于水平位置。在該結(jié)構(gòu)中，樞軸2抵靠橄欖形寶石12內(nèi)的孔的邊緣14，并且產(chǎn)生的摩擦力比上文中說(shuō)明的第一種結(jié)構(gòu)的摩擦力大。因此，游絲-平衡擺輪組件(游絲擺輪)的擺動(dòng)振幅相比于第一種結(jié)構(gòu)減小?，F(xiàn)有技術(shù)的許多解決方案尋求減小上文描述的“平放”與“懸掛”位置之間的樞轉(zhuǎn)情況的差異，這種差異通常用術(shù)語(yǔ)“平放-懸掛差異”簡(jiǎn)單表示。這是因?yàn)楸ＷC腕表的運(yùn)轉(zhuǎn)獨(dú)立于其方位是很重要的，其方位隨著腕表佩帶者手臂的動(dòng)作隨著時(shí)間隨機(jī)地和不可預(yù)見(jiàn)地變化。由于這種原因，現(xiàn)有的解決方案尋求協(xié)調(diào)在鐘表機(jī)芯的水平和垂直兩個(gè)主要方位上樞軸和軸承之間的摩擦力，以減小這種“平放-懸掛差異”。作為例子，文獻(xiàn)CH239786，US2654990或者甚至EP1986059描述了這些解決方案。而且,還需要理解的是,例如，如Pierre Chopard(皮埃爾蕭邦)于1969年發(fā)表白勺題名為 “ Influencede la geom etrie du balancier sur Ies performances chronometriques de la montre”[平衡擺輪的幾何形狀對(duì)腕表計(jì)時(shí)性能的影響],公開(kāi)在國(guó)際計(jì)時(shí)研討會(huì)學(xué)報(bào)上，對(duì)于給定的慣性矩，大直徑小質(zhì)量的平衡擺輪表現(xiàn)出最好的性能。但是，所有的現(xiàn)有解決方案仍然不令人滿意并且需要改進(jìn)鐘表機(jī)芯的平衡擺輪的樞轉(zhuǎn)特性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是尋求一種用于鐘表機(jī)芯平衡擺輪的樞轉(zhuǎn)的解決方案，其減小“平放-懸掛差異”，與此同時(shí)優(yōu)化能量損失和平衡擺輪的整體性能。到最后，本發(fā)明依靠用于鐘表機(jī)芯的平衡擺輪或振蕩器，其遵從以下條件
D5 · f/I ≤ 20 · l(T2m3kg^其中，D是平衡擺輪的直徑，f是頻率以及I是慣性矩。本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求詳細(xì)地限定。


在以下經(jīng)由關(guān)于附圖的非限制性圖解給定的一些特定實(shí)施例描述中，詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖I是用于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中位于水平或“平放”位置的一個(gè)狀態(tài)的平衡擺輪的樞轉(zhuǎn)的布置視圖；圖2是用于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中位于垂直或“懸掛”位置的一個(gè)狀態(tài)的平衡擺輪的樞 轉(zhuǎn)的布置視圖；圖3到9是用于根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施例被使用的平衡擺輪的樞轉(zhuǎn)的布置的示意性描述。圖10和11圖解說(shuō)明了作為振幅函數(shù)的質(zhì)量因數(shù)，其分別根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)平衡擺輪-樞軸組件和根據(jù)本發(fā)明的平衡擺輪-樞軸組件得到。
具體實(shí)施例方式為了簡(jiǎn)要的目的，在說(shuō)明書(shū)的余下部分，在不同附圖中使用相同附圖標(biāo)記以表示相同的部件，即使它們的形狀和性能根據(jù)實(shí)施例而變化。本發(fā)明首先取決于所使用的平衡擺輪，其特征在于具有小的直徑和/或具有大的慣性矩，即相比于慣常使用的那些重的擺輪。因此，這樣的選擇違反了預(yù)想的想法，其認(rèn)為，另一方面，質(zhì)量輕并且直徑大的平衡擺輪運(yùn)行地更好。鐘表機(jī)芯平衡擺輪的這種特征通過(guò)因數(shù)D5 · f/I限定，其以為單位進(jìn)行表示，其中，D是平衡擺輪的直徑，單位為米，f是平衡擺輪-盤簧組件(或游絲平衡擺輪)的頻率，單位為Hz (赫茲)，以及I是慣性矩，單位是lO—lg · m2注意，平衡擺輪的直徑D更具體地是指擺輪的外輪或輪緣的外周直徑。如果該輪緣具有突出部，諸如調(diào)節(jié)螺釘，舉例來(lái)說(shuō)，那么該直徑可被認(rèn)為是通過(guò)考慮具有相同慣性矩但在輪緣上沒(méi)有突出部的虛構(gòu)的平衡擺輪得到的相等外直徑，其產(chǎn)生相同的氣動(dòng)摩擦。在現(xiàn)有技術(shù)中需要認(rèn)可的是平衡擺輪必須遵從條件D5 · f/I > 20 · lO-Vkg^s-1,或甚至> 30 · 10 2m3kg 1S、例如，定名為 “Construction horlog ere [Watch making (表的制造)]”(PPUR，2011)的書(shū)中引證了平衡擺輪的例子，其具有I = 10 · 10_10kg · m2，D =9. 5mm 以及 f = 4Hz,也就是 D5 · f/I = 31. O · lCT2m3kgW與之相反，本發(fā)明的實(shí)施例取決于遵從條件D5 · f/I ( 20 · lO^kg^s-1的平衡擺輪或振蕩器。甚至發(fā)現(xiàn)，通過(guò)選擇D5 · f/I ( 16，甚至D5 · f/I ( 13，或甚至D5 · f/I ( 10或甚至D5 · f/I彡8這些D5 · f/I因數(shù)值以10 3! 1^進(jìn)行表示，獲得非常有利的解決方案。通過(guò)例子，下表給出了根據(jù)本發(fā)明的平衡擺輪的一些可能值。
權(quán)利要求
1.一種用于鐘表機(jī)芯的平衡擺輪，其遵從以下條件D5 · f/I 彡 20 · l(T2m3kg^ 其中，D是平衡擺輪的直徑，f是頻率以及I是慣性矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于鐘表機(jī)芯的平衡擺輪，其中以進(jìn)行表示的平衡擺輪因數(shù)D5 · f/I遵從以下關(guān)系D5 · f/I ( 16，或 D5 · f/I ( 13，或 D5 · f/I ( 10，或 D5 · f/I 彡 8。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于鐘表機(jī)芯的平衡擺輪，其具有7到IOmm之間的直徑以及大于或等于12 · 10-10kg · m2的慣性矩。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于鐘表機(jī)芯的平衡擺輪，其直徑小于或等于7mm。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于鐘表機(jī)芯的平衡擺輪，其用于頻率大約為4Hz的振蕩。
6.用于鐘表機(jī)芯的振蕩器，其中，它包括前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的平衡擺輪。
7.用于鐘表機(jī)芯平衡擺輪的樞轉(zhuǎn)的布置，包括用于平衡擺輪的樞轉(zhuǎn)的軸承，其包括如權(quán)利要求I到5之一所述的平衡擺輪或如權(quán)利要求6所述的振蕩器，以及擺軸樞軸和/或軸承幾何形狀適合于確保當(dāng)所述鐘表機(jī)芯處于水平位置時(shí)樞軸與軸承之間的相對(duì)摩擦力與當(dāng)所述鐘表機(jī)芯處于垂直位置時(shí)樞軸與軸承之間得到的相對(duì)摩擦力相近似。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于平衡擺輪的樞轉(zhuǎn)的布置，其中位于擺軸(I)的樞軸(2)的端部的表面(3)是平的并且支承抵靠處于水平位置的托石(13)的平表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于平衡擺輪的樞轉(zhuǎn)的布置，其中位于樞軸(2)的端部的表面(3)是凹的，并且支承抵靠處于水平位置的托石(13)的平表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于平衡擺輪的樞轉(zhuǎn)的布置，其中位于擺軸(I)的樞軸(2)的端部的表面(3)是平的并且支承抵靠處于水平位置的托石(13)的凹的、尤其是半球狀的杯。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于平衡擺輪的樞轉(zhuǎn)的布置，其中樞軸⑵的端部支承抵靠處于水平位置的托石(13)的孔(15)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于平衡擺輪的樞轉(zhuǎn)的布置，其中樞軸(2)的端部是凸圓形、半球形或圓錐形。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的用于平衡擺輪的樞轉(zhuǎn)的布置，其中托石(13)的孔(15)是盲孔。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于平衡擺輪的樞轉(zhuǎn)的布置，其中托石(13)被制成為兩個(gè)不同的部件。
15.根據(jù)權(quán)利要求11到14中任一項(xiàng)所述的用于平衡擺輪的樞轉(zhuǎn)的布置，其中擺軸(I)的端部是凸圓形、半球形或圓錐形。
16.根據(jù)權(quán)利要求7到15中任一項(xiàng)所述的用于平衡擺輪的樞轉(zhuǎn)的布置，其中與橄欖形寶石(12)接觸的擺軸(I)的部分(4)具有圓柱形或圓錐形橫截面。
17.—種鐘表機(jī)芯，其包括如權(quán)利要求I到5之一所述的平衡擺輪或根據(jù)權(quán)利要求6所述的振蕩器。
18.如權(quán)利要求17所述的鐘表機(jī)芯，其包括如權(quán)利要求7到16之一所述的用于它的平衡擺輪的樞轉(zhuǎn)的布置。
19. 一種腕表，其包括如權(quán)利要求17或18所述的鐘表機(jī)芯。
全文摘要
本發(fā)明提供具有優(yōu)化的樞轉(zhuǎn)的平衡擺輪組件。用于鐘表機(jī)芯的平衡擺輪，其遵從以下條件D5·f/I≤20·10-2m3kg-1s-1，其中，D是平衡擺輪的直徑，f是頻率以及I是慣性矩。
文檔編號(hào)G04B31/00GK102902193SQ201210324150
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者拉斐爾·塞圖爾-巴龍, 德尼·呂達(dá) 申請(qǐng)人:勞力士有限公司