專利名稱：時(shí)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)裝置的平衡器的制作方法
時(shí)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)裝置的平衡器本發(fā)明的主題是一種時(shí)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)裝置的平衡器(balance for horological movement)，該平衡器能夠達(dá)到高質(zhì)量的性能，即能夠在水平 位置(Qh)和豎直位置(Qv)中產(chǎn)生比當(dāng)前的平衡器更高的質(zhì)量因子。因此，本發(fā)明的第一 目的在于實(shí)現(xiàn)一種具有可能的最高質(zhì)量因子Qh和 Qv的平衡器。本發(fā)明的第二目的在于實(shí)現(xiàn)一種具有良好的內(nèi)在質(zhì)量因子Qh 和Qv的平衡器，該平衡器在這樣的意義上被優(yōu)化，即減小了質(zhì)量因子Qh 和Qv之間的差異，從而降低了平面擺幅(plat-pendu amplitude)差異， 并且得到這樣的方法，即作為平衡器在空間中的位置的函數(shù)，由這樣的平 衡器所提供的擒縱機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)器的工作中的能量損失是盡可能小的變量。根據(jù)本發(fā)明的時(shí)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)裝置的平衡器的區(qū)別在于權(quán)利要求1中所列的 特征。附圖通過舉例示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明的平衡器的兩種實(shí)施方式。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的平衡器的第一種實(shí)施方式的透視圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的平衡器的第二種實(shí)施方式的透視圖。 時(shí)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)裝置的平衡器的性能的特征在于其在不用位置的振動(dòng)性能。 在實(shí)踐中，游絲擺輪系統(tǒng)(sprung-balance system)是指在每個(gè)周期或振動(dòng)中損失最小角度振幅時(shí)有效地進(jìn)行振動(dòng)。對(duì)此，游絲擺輪系統(tǒng)的振動(dòng)性能根據(jù)在豎直方向上的質(zhì)量因子Qv和在水平方向上的質(zhì)量因子Qh來測(cè)量。振幅在300度和200度之間的質(zhì)量因子Q通過以下公式給出In (300) -In (200)其中，n是常數(shù)pi， f是平衡器的振動(dòng)頻率，t是從300 °的振幅變成 200 。的振幅之一所經(jīng)歷的時(shí)間。由于作用在位于其樞軸中的平衡桿上的力依賴于平衡器的空間位置， 因此在實(shí)踐中確定了兩個(gè)質(zhì)量因子Qh:振動(dòng)平面為水平時(shí)所測(cè)得的質(zhì)量因子， Qv:振動(dòng)平面為豎直時(shí)所測(cè)得的質(zhì)量因子。高質(zhì)量的運(yùn)轉(zhuǎn)裝置通常配備有Qh值約為300級(jí)的、Qv值約為200級(jí) 的游絲擺輪裝置。由于在其豎直位置中平衡桿的軸承中的摩擦比它們?cè)谒轿恢弥械?大，因此因子Qv自然比因子Qh差。有時(shí)，通過改變平衡桿的樞軸的形狀 來主動(dòng)地降低游絲擺輪裝置的質(zhì)量因子Qh，以得到較小的水平/豎直差異。本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)一種較高工作質(zhì)量的平衡器，該平衡器能夠有 效地產(chǎn)生質(zhì)量因子Qv和Qh。為了提高效益，從而提高平衡器的質(zhì)量因子，必須降低平衡器的所有 可移動(dòng)部件的空氣阻力以及因平衡器和螺旋彈簧的重量而產(chǎn)生的樞軸中的 接觸摩擦。在進(jìn)行此項(xiàng)工作時(shí)，必須將平衡器的重量保持在可接受的值， 并保持其慣性或慣性力矩，從而確保給定直徑時(shí)的最佳振幅，該給定直徑 與運(yùn)轉(zhuǎn)裝置內(nèi)可獲得的空間相適應(yīng)，同時(shí)避免損失和回彈。根據(jù)本發(fā)明的平衡器包括轂1，該轂1設(shè)計(jì)為固定在平衡桿上，并通 過臂2與至少兩個(gè)慣性塊3連接。這些慣性塊3是獨(dú)立的，即不相互接觸，但是優(yōu)選情況下，它們具有相同的大小和形狀，并且圍繞轂l均勻地分布。 圖1和圖2所示的平衡器包括兩個(gè)慣性塊3，但是在各種變化形式中，平衡 器可以包括三個(gè)、四個(gè)或甚至更多個(gè)慣性塊3。根據(jù)本發(fā)明，由所有慣性塊 形成的圓弧的累計(jì)角度比360 °小得多，從而與傳統(tǒng)的平衡器相比，根據(jù)本 發(fā)明的平衡器的輪緣得以顯著地減小或者部分地消除，從而減小了與空氣 接觸的表面面積以及合成的摩擦力。優(yōu)選情況下，該累計(jì)角度小于或等于 225 °，但是在某些優(yōu)選的實(shí)施方式中(例如圖1和圖2的實(shí)施方式中)， 該累計(jì)角度為等于或小于90 °。在圖1所示的平衡器的第一種實(shí)施方式中，平衡器由單一的高密度金 屬例如鉬、金或者它們的合金來實(shí)現(xiàn)。在該實(shí)施方式中，兩個(gè)臂2打有孔 而且較薄，從而減輕了它們的重量，并且將平衡器的質(zhì)量集中在離平衡桿 盡可能遠(yuǎn)的位置。該臂具有這樣的輪廓，即在平衡器振動(dòng)時(shí)它們提供對(duì)于 空氣的較低阻力。具體地說，臂的前邊緣2a、 2b不是與平衡器的平面垂直， 而是以V或C的形狀傾斜，從而在它們的振動(dòng)期間容許更好的通過空氣。優(yōu)選情況下，每個(gè)慣性塊3通過單個(gè)臂2與轂1連接，從而每個(gè)臂2 將其自身的慣性塊3保持在其端部處。然而，在各種變化形式中，任何單 獨(dú)的慣性塊都可以通過多個(gè)臂連接在轂1上，在該情況下，所述臂優(yōu)選為 更薄和/或更大程度地進(jìn)行打孔。此外，在如圖l所示的實(shí)施方式中，臂2 可以具有可變的幾何截面，從而它們可以更寬以接近于轂l，并且更薄以接 近于慣性塊3。此外，對(duì)臂的幾何形狀進(jìn)行優(yōu)化，從而它們傾向于朝向相等阻力的梁， 這使得該臂的厚度和寬度朝它們的端部減小。于是該臂變得從中心朝外側(cè) 越來越薄，從而可以得到最小的重量，和沿著臂基本上不變的應(yīng)力。因此， 這些臂具有可變的橫截面，其朝中心的橫截面大于朝端部的橫截面，從而 可以降低臂的重量。平衡器的大部分重量集中在固定于臂的端部處或者與臂制成單獨(dú)零件 的慣性塊3上。這些慣性塊3包括前部3a、 3b，所述前部3a、 3b有這樣的 輪廓，即使它們通過空氣最優(yōu)化。每個(gè)慣性塊3包括外圍的支座4，在該處可以找到旋進(jìn)慣性塊的固定 螺釘5的頭部，其可以用于改善平衡器的平衡和設(shè)置。相對(duì)于傳統(tǒng)的平衡器，根據(jù)本發(fā)明的平衡器通過消除連續(xù)的輪緣(其 由單獨(dú)的慣性塊來替代)，以及通過在臂上打孔，使得對(duì)于給定的空間要求 能具有較小的重量。相對(duì)于傳統(tǒng)的平衡器，由于減小了接觸面積，而且臂和慣性塊具有空 氣動(dòng)力學(xué)輪廓，因此根據(jù)本發(fā)明的平衡器能夠大大地減小可移動(dòng)部件的空 氣阻力。如圖2所示的根據(jù)本發(fā)明的平衡器的第二種實(shí)施方式為雙材料平衡 器。臂2由輕材料例如鈦、鋁、鎂或者其合金或者甚至由輕的復(fù)合材料制 成，而且它們也打有孔。慣性塊3類似于上述第一種實(shí)施方式，通過螺釘、 鉚釘、包覆成型、粘接或任何其它方法固定于臂2的端部。如第一種實(shí)施 方式，臂2和慣性塊3具有空氣動(dòng)力學(xué)輪廓，以減小空氣阻力。利用這種平衡器，在相同的總空間要求的情況下，具有相同的螺旋彈 簧的游絲擺輪裝置的質(zhì)量因子Qh值為400至600， Qv值為300至400，這 表示已經(jīng)大大地提高到了幾乎兩倍的值。根據(jù)本發(fā)明的平衡器所提高的該效益(減少了消耗的能量)能夠使得 在能量?jī)?chǔ)備上或者在工作振幅上或者在兩者上都得到大大的提高。在兩種情況下，由于平衡器消耗較少的能量，脈沖的相位便能更少地 干擾平衡器振動(dòng)的規(guī)律性，因此這實(shí)現(xiàn)了更高的計(jì)時(shí)精確性，其中在脈沖 過程中，用于維持振動(dòng)的能量被傳遞到平衡器。無論是由一種材料或多種材料制成，平衡器總是包括多個(gè)(至少兩個(gè))均勻地分布在轂1周圍的臂，每個(gè)臂2都保持獨(dú)立的慣性塊3。優(yōu)選情況下， 所有慣性塊都具有相同的質(zhì)量和形狀。慣性塊3當(dāng)然可以通過多個(gè)臂與轂1連接，但是優(yōu)選情況下，每個(gè)慣 性塊都通過單獨(dú)的臂與所述轂連接。
權(quán)利要求
1.一種時(shí)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)裝置的平衡器，其特征在于，該平衡器包括旨在被固定到平衡桿上的轂(1)和至少兩個(gè)獨(dú)立的慣性塊(3)，每個(gè)所述慣性塊(3)通過至少一個(gè)臂(2)連接到轂(1)上，由所有的所述慣性塊形成的圓弧的累計(jì)角度顯著地小于360°，因此減少了傳統(tǒng)輪緣的重要部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡器，其特征在于，由所有的所述慣性塊 形成的圓弧的累計(jì)角度小于或等于225 °。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的平衡器，其特征在于，由所有的所述慣性塊 形成的圓弧的累計(jì)角度小于或等于90 °。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的平衡器，其特征在于，所述慣性塊(3) 被均勻地分布在轂(1)周圍，并且都具有相同的大小和相同的形狀。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的平衡器，其特征在于，每個(gè)慣性塊(3) 都通過單個(gè)臂(2)連接到轂(1)上，從而每個(gè)臂(2)在其端部處保持其 自身的慣性塊(3)。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的平衡器，其特征在于，所述臂打有孔， 以減小它們的重量。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的平衡器，其特征在于，所述臂的前邊 緣(2a， 2b)具有空氣動(dòng)力學(xué)輪廓，因此有利于在所述平衡器的振動(dòng)過程 中它們通過空氣。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的平衡器，其特征在于，所述慣性塊(3) 的前部(3a， 3b)具有空氣動(dòng)力學(xué)輪廓，因此有利于在所述平衡器的振動(dòng) 過程中它們通過空氣。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的平衡器，其特征在于，所述獨(dú)立的慣性塊(3)與所述臂(2) —起被制成單獨(dú)的零件，從而所述平衡器由單一 材料制成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的平衡器，其特征在于，所述臂(2) 由輕材料例如鎂、鋁、鈦及其合金或輕復(fù)合材料制成，而所述慣性塊(3) 由高密度材料例如鉑、金、鉬或其合金制成。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的平衡器，其特征在于，游絲擺輪裝 置的質(zhì)量因子Qh為400至600， Qv為300至400。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的平衡器，其特征在于，所述臂(2) 具有可變的幾何橫截面，因此它們接近所述轂(1)的橫截面較大，接近所 述慣性塊(3)的橫截面較小。
全文摘要
一種時(shí)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)裝置的平衡器，其包括旨在被固定到平衡桿上的轂(1)和至少兩個(gè)獨(dú)立的慣性塊(3)，每個(gè)慣性塊(3)通過至少一個(gè)臂(2)連接到轂(1)上，由所有的慣性塊形成的圓弧的累計(jì)角度小于360°，因此減少了傳統(tǒng)輪緣的重要部分。該累計(jì)角度優(yōu)選小于或等于90°。
文檔編號(hào)G04B17/00GK101271315SQ20081008689
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月21日
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