技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及包括至少一個桿和至少一個游絲的鐘表擒縱機(jī)構(gòu)，所述游絲的外端部固定至游絲外樁。

本發(fā)明還涉及包括至少一個上述類型的子組件的機(jī)械鐘表機(jī)芯。

本發(fā)明涉及鐘表機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，更具體地涉及包含功能性即用型模塊的擒縱機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

模塊組件的使用使得能夠利用共同的基底來制造產(chǎn)品族，分別通過不同的選擇或功能實現(xiàn)個性化，尤其是在機(jī)械鐘表機(jī)芯的情況中的復(fù)雜功能。

具有極高精度的模塊或子組件的概念允許大規(guī)模生產(chǎn)與高質(zhì)量產(chǎn)品相結(jié)合。

因此，從ETA SA名下的歐洲專利申請No.11193173.9和No.11193174.7已知用于鐘表機(jī)芯的模塊化子組件。在這些專利申請中公開的機(jī)械模塊被不可逆地預(yù)調(diào)節(jié)和組裝以確保其設(shè)定的耐久性。

然而，在常規(guī)實施例中，模塊并不總是允許減少構(gòu)件數(shù)量，而減少構(gòu)件數(shù)量會降低生產(chǎn)成本并簡化組裝計劃，這使得中級技術(shù)人員能夠組裝并調(diào)節(jié)最復(fù)雜的功能機(jī)構(gòu)。

TISSOT名下的瑞士專利No.447042公開了用于固定游絲的外端部的裝置，該裝置包括具有突出的外樁的剛性結(jié)構(gòu)，游絲以彎曲路徑套在所述外樁之間并且通過包含在其中一個外樁中的重疊部分橫向保持。

ROLEX名下的歐洲專利申請No.2151722A1公開了一種具有至少兩個共面的條的游絲，所述條相互偏置地卷繞，從而能夠抵消當(dāng)一個條的其中一個端部相對于所述條的另一端部關(guān)于芯軸角偏移時可能施加在中心芯軸上的橫向力。在一變型方案中，條通過各自的兩個內(nèi)端部和外端部彼此連接。

ROLEX名下的歐洲專利申請No.2347126A1公開了這樣一種游絲，其中，游絲的條的外端部與用于連接至鐘表框架的連接部件制造成一體，該連接部件的剛度比游絲的剛度大。連接部件和框架具有互補(bǔ)支承表面。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明提出提供一種構(gòu)件數(shù)量減少且具有一般水平的組裝和調(diào)整復(fù)雜度的子組件。

尤其是，游絲的組裝是很難自動化的操作。將游絲集成在更容易處理子組件中的設(shè)想允許提高組裝的自動化。

為此目的，本發(fā)明利用諸如MEMS、“LIGA”、光刻等的新型微構(gòu)件制造技術(shù)，以優(yōu)化此處示出為子組件的模塊的制造。根據(jù)情況，這些子組件可以如上述兩個專利申請中那樣不可逆地相互組裝或者以常規(guī)方式定位和組裝。

本發(fā)明涉及一種用于鐘表擒縱機(jī)構(gòu)的子組件，該子組件包括至少一個桿和至少一個游絲，該游絲的外端部固定至游絲外樁，其特征在于，至少一個所述游絲以及與該游絲關(guān)聯(lián)的所述游絲外樁與所述桿形成一體式組件。

根據(jù)本發(fā)明的特征，至少一個所述外樁是位置可調(diào)節(jié)的并通過鎖定裝置鎖定在預(yù)調(diào)節(jié)位置。

根據(jù)本發(fā)明的特征，所述外樁通過彈性回復(fù)裝置固定至所述桿，所述彈性回復(fù)裝置與所述外樁和所述桿制成一體件。

本發(fā)明還涉及一種包括至少一個上述類型的子組件的機(jī)械鐘表機(jī)芯。

將構(gòu)件制造成一體件、尤其是與板或桿制造成一體件的優(yōu)點是，減少了部件的數(shù)量并且避免了組裝問題。本發(fā)明從制造這些一體式構(gòu)件的精度中獲得了益處(典型地，這些部件例如由硅制成并因此具有微米級精度)。

一體式子組件的主要優(yōu)點是確保了中心之間的距離并形成了即用型機(jī)構(gòu)，尤其是在優(yōu)選應(yīng)用中的振蕩機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明尤其包含柔性支承件，其具有下述優(yōu)點：

-有保證的精度；

-極小或為零的摩擦水平；

-由于不存在摩擦或存在至少極低水平的摩擦而使機(jī)芯中不存在滯后；

-無潤滑；

-無間隙；

-無磨損。

柔性支承件的制造導(dǎo)致了限制，尤其是受限的行程、較低回復(fù)力和受限的負(fù)荷。然而，這些限制對于大量鐘表功能機(jī)構(gòu)、尤其是那些與調(diào)節(jié)有關(guān)的機(jī)構(gòu)來說不是禁止的。

這些限制足以通過高精度的中心距、較少數(shù)量的待制造構(gòu)件和因此降低的復(fù)雜度和組裝時間得以補(bǔ)償。根據(jù)本發(fā)明的子組件具有很大的工業(yè)優(yōu)點：子組件中的機(jī)構(gòu)、尤其是振蕩機(jī)構(gòu)形成準(zhǔn)備好組裝在機(jī)芯中的構(gòu)件。此外，可以毫無阻礙地將整個機(jī)芯設(shè)計成根據(jù)本發(fā)明的子組件的形式。

附圖說明

通過參照所附附圖閱讀下述詳細(xì)說明，可以更清楚地發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，其中：

-圖1示出根據(jù)本發(fā)明的子組件的示意性側(cè)視圖，該子組件尤其用于擒縱機(jī)構(gòu)并且包括與桿制成一體件的游絲。

-圖2以與圖1類似的方式示出相似變型方案。

-圖3以與圖1類似的方式示出一變型方案，其中，游絲與外樁制造成一體件，所述外樁進(jìn)而與桿制造成一體件，所述外樁通過集成的彈性回復(fù)裝置連接至所述桿。

-圖4以與圖1類似的方式示出一變型方案，其中，游絲與外樁制造成一體件，所述外樁進(jìn)而與桿制造成一體件，所述游絲的外端部由與所述桿形成一體件的銷夾持，所述銷中的至少一個通過集成的彈性回復(fù)裝置連接至所述桿。

-圖4A示出用于使擺輪樞轉(zhuǎn)的桿，所述擺輪用于接納游絲的內(nèi)端部，所述桿包括容納在軸承承載件中的樞軸，所述樞軸通過彈性回復(fù)裝置連接至桿。

圖5示出具有間隙的常規(guī)的銷的平面圖和側(cè)視圖。

圖6示出在集成的彈性回復(fù)裝置的作用下夾持游絲的這種類型的一對銷的平面圖和側(cè)視圖。

-圖7、8、9示出包括一體式子組件，該子組件包括用于也集成在該子組件中的構(gòu)件的位置調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置通過夾持裝置鎖定就位。圖7示出藉由包括梳狀件的彈性調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)用于鉤掛游絲的樞轉(zhuǎn)件、將梳狀件夾持在調(diào)節(jié)好的位置以及用于控制夾持裝置的鎖定機(jī)構(gòu)。圖8示出類似的示例，其中，梳狀件保持在兩個柔性條狀件之間并且形成雙穩(wěn)態(tài)構(gòu)件。圖9示出類似機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)具有使位于柔性條狀件的端部的分度裝置固定不動的梳狀件，該梳狀件通過條狀彈簧夾持件壓靠在分度裝置上，所述條狀彈簧夾持件進(jìn)而通過鎖定指狀件保持固定不動。

-圖10示出穿過樞軸的芯軸的截面圖，該樞軸具有與夾板或桿制成一體的減震軸承。

-圖11是包括根據(jù)本發(fā)明的子組件的鐘表機(jī)芯的示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明涉及鐘表機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，更具體涉及集成有功能性即用型模塊的機(jī)芯。

本發(fā)明涉及鐘表擒縱機(jī)構(gòu)子組件1，其包括至少一個桿3和至少一個游絲71，該游絲的外端固定至游絲外樁73。

根據(jù)本發(fā)明，至少一個這種類型的游絲71以及與之關(guān)聯(lián)的外樁73與桿3一起形成一體式組件。

在如圖7至9所示的有利變型方案中，至少一個這種類型的外樁73是位置可調(diào)節(jié)的并且可通過鎖定裝置而固定在預(yù)調(diào)節(jié)位置。

圖1示出這樣的示例：外樁與夾板72在游絲71的平面內(nèi)是一體的，游絲71與實際的桿3的平面平行并且與該桿制成一體，所述外樁、夾板、游絲和桿共同形成一體式構(gòu)件20。

圖2示出這樣的示例：外樁73從桿3中伸出，外樁73的端部在游絲71的平面內(nèi)，游絲71與桿3的平面平行，所述外樁、游絲和桿共同形成一體式構(gòu)件20。

圖3和圖4示出這樣的示例：外樁73同時占據(jù)兩個高度：即，游絲71的高度和桿3的高度，所述外樁、游絲和桿共同形成一體式構(gòu)件20。

尤其如圖2或圖3中所見，游絲71與外樁73制造成一體件，游絲藉由其外圈77附接至外樁。所述外樁73進(jìn)而與桿3制造成一體件，外樁73借助第二集成彈性回復(fù)裝置75連接至桿，所述彈性回復(fù)裝置與外樁73和桿3制造成一體件。優(yōu)選地，通過利用第二彈性回復(fù)裝置的彈性實現(xiàn)的外樁位置調(diào)節(jié)由夾持裝置來保持，該夾持裝置在圖3中未示出，但是其示例在圖7和圖9中示出。

可以多種方式實現(xiàn)對游絲71的外圈的工作長度的調(diào)節(jié)。

在一變型方案中，游絲71的外圈77被與桿3一體的兩個銷74A和74B夾持。

在另一變型方案中，銷74中的至少一個通過第二彈性回復(fù)裝置76固定到頂桿3上，該第二彈性回復(fù)裝置76與所述至少一個銷74A或74B以及桿3形成一體件，并趨向于移動所述銷使其更靠近另一銷74B或74A。

圖4因此示出圖3的實施例的一個變型方案，其中，游絲71也與外樁73形成一體件，外樁73進(jìn)而與桿3形成一體件，游絲的外端部在與外樁73有一定距離的情況下通過銷74A和74B夾持，銷74A和74B與桿3形成一體件，它們一起形成用于改變游絲71的工作長度的分度(indexing)裝置74的等效物。

在如圖6所示的不具有任何間隙的實施例中，這些銷74A和74B中的至少一個借助也集成在桿3中的彈性回復(fù)裝置76連接并固定至桿3，該彈性回復(fù)裝置與所述至少一個銷74及桿3制成一體并且趨向于移動所述銷使其更靠近另一個銷74。

然而，圖5示出帶有極小間隙的實施例，其中，對銷74A和74B的獨立的徑向調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)機(jī)芯在各種位置下的等時性。

彈性回復(fù)裝置76尤其是由一個或多個柔性元件形成，該柔性元件位于游絲71的平面內(nèi)或桿3的平面內(nèi)，或任何其它平面內(nèi)。在一有利的變型方案中，游絲71和/或銷74A或74B可以局部有凹口，以允許不連續(xù)的、逐個凹口的調(diào)節(jié)。

為了允許容易地預(yù)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1，該機(jī)構(gòu)的至少一個構(gòu)件是位置可調(diào)節(jié)的并且通過鎖定裝置鎖定在預(yù)調(diào)節(jié)位置。

在如圖7至9所示的具體變型方案中，子組件1包括位置可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)80，該位置可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括剛性結(jié)構(gòu)81。該剛性結(jié)構(gòu)81優(yōu)選由桿3形成并且藉由至少一個彈性/柔性條狀件83承載至少一個位置可調(diào)節(jié)構(gòu)件82(尤其由外樁形成或承載外樁73)。位置可調(diào)節(jié)構(gòu)件82包括分度裝置84，該分度裝置設(shè)置成與包含在調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)90中的互補(bǔ)分度裝置91協(xié)作。該互補(bǔ)分度裝置91可分離地安裝至分度裝置84并且可以通過夾持機(jī)構(gòu)94鎖定在協(xié)作位置，所述夾持機(jī)構(gòu)94彈性地固定至剛性結(jié)構(gòu)81。夾持機(jī)構(gòu)94進(jìn)而受到鎖定機(jī)構(gòu)98的作用，該鎖定機(jī)構(gòu)98允許夾持機(jī)構(gòu)94占據(jù)分離位置或者接合位置；其中，在分離位置，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)90是自由的；在接合位置，夾持機(jī)構(gòu)94阻礙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)90。鎖定機(jī)構(gòu)98進(jìn)而也彈性地固定至剛性結(jié)構(gòu)81。

在一變型方案中，位置可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)80承載具有與前述結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)的位置可調(diào)節(jié)構(gòu)件82，該位置可調(diào)節(jié)構(gòu)件82承載用于接納擺輪41的樞軸的軸承44或軸承承載件13，所述擺輪41用于接納游絲71的內(nèi)端部。

在圖7的情況中，位置可調(diào)節(jié)構(gòu)件82包括分度裝置84，該分度裝置84設(shè)置成與包含在調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)90中的互補(bǔ)分度裝置91協(xié)作，此處所述互補(bǔ)分度裝置由梳狀件或帶齒部段形成?；パa(bǔ)分度裝置91可分離地安裝至分度裝置84。所述互補(bǔ)分度裝置91也可以通過夾持機(jī)構(gòu)94鎖定在協(xié)作位置。

夾持機(jī)構(gòu)94通過至少一個柔性元件96彈性地固定至剛性結(jié)構(gòu)81，并且優(yōu)選地進(jìn)而受到鎖定機(jī)構(gòu)的作用，該鎖定機(jī)構(gòu)允許夾持機(jī)構(gòu)94占據(jù)分離位置或者接合位置；其中，在分離位置，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)90是自由的；在接合位置，夾持機(jī)構(gòu)94阻礙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)90。所述鎖定機(jī)構(gòu)包括至少一個柔性元件98，該柔性元件98形成跳接件(jumper)并且彈性地固定至剛性結(jié)構(gòu)81，本文中的所述至少一個柔性元件98包括喙?fàn)畈?9，該喙?fàn)畈颗c夾持機(jī)構(gòu)94的喙?fàn)畈?7協(xié)作以在位置調(diào)節(jié)期間保持夾持機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)離，或者當(dāng)執(zhí)行位置調(diào)節(jié)時與夾持機(jī)構(gòu)94的互補(bǔ)止動表面95協(xié)作，用作夾持機(jī)構(gòu)的安全裝置。所述夾持機(jī)構(gòu)是叉的形式，以限制包含在梳狀件91中的臂93的行程。

圖8示出類似的示例，其中，梳狀件91保持在兩個基本上對齊的柔性條狀件92和92A之間并形成通過變形而工作的雙穩(wěn)態(tài)構(gòu)件，所述組件可以占據(jù)兩個穩(wěn)定位置：梳狀件91與可動外樁82的指狀件84協(xié)作的第一工作位置A，以及梳狀件與指狀件分離的第二釋放位置B。

圖9示出類似機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)具有鎖定分度件84的梳狀件91，所述分度件位于柔性條狀件83的端部，梳狀件91通過屬于夾持件94的條狀彈簧夾持件96而壓靠在分度件84上，所述夾持件進(jìn)而由安裝在至少一個柔性條狀件98上的鎖定指狀件99鎖定，所述指狀件99與條狀彈簧夾持件96的止動表面97協(xié)作。

如以上所見，本文所描述的這種用于調(diào)節(jié)在與游絲的軸線同軸的行程上的外樁的特殊應(yīng)用的結(jié)合了調(diào)節(jié)、夾持和鎖定的機(jī)構(gòu)可以應(yīng)用于廣泛的應(yīng)用：定位軸承、止動部件、分度銷或其它元件。

根據(jù)圖10的變型方案，桿3與至少一個減震軸承形成不可分的一體構(gòu)件，所述減震軸承用于接納擺輪41的樞軸或擒縱機(jī)構(gòu)的構(gòu)件的樞軸，擺輪41旨在接納游絲71的內(nèi)端部。

具體地，在圖4A中所見的有利變型方案中，為了使用于接納游絲71內(nèi)端部的擺輪41樞轉(zhuǎn)，桿3包括容納在軸承承載件13中的樞軸45，所述軸承承載件13通過彈性回復(fù)裝置14連接至桿3。同樣，所述樞軸45可以設(shè)置在夾板2上。

樞軸45可以由常規(guī)的樞軸形成或者由柔性支承件形成。

在一具體變型方案中，樞軸45是根據(jù)不同情況與桿3或夾板2制成一體件的柔性支承件。

在一具體變型方案(未示出)中，擺輪41的一個端部與柔性支承件和桿3(或者相應(yīng)地與夾板2)是一體件，擺輪因而具有由柔性支承件的間隙限制的行程，所述空隙因此有利地在多個階段中形成，以允許擺輪具有足夠的角行程，擺輪因而與桿3(或者相應(yīng)地與夾板2)是一體件。更具體地，這種類型的柔性支承件可以由實際的游絲71形成。

在另一變型方案(未示出)中，擺輪41在其各側(cè)上通過形成游絲71的柔性支承件鉤到桿3和夾板2上，這兩個游絲71在相同方向上或在相反方向上施加力矩。

優(yōu)選地，彈性回復(fù)裝置14與桿3和軸承承載件13是一體件，在一變型方案中，樞軸45形成也形成一體式子組件1的一部分。

在子組件1的一具體實施例中，桿3包括至少一個用于接納擺輪41的樞軸的軸承44或45或承載支承件13，擺輪41用于接納游絲71的內(nèi)端部，所述至少一個軸承44或45或所述軸承支承件13與桿3制造成一體件，并包括用于徑向保持?jǐn)[輪41的芯軸47的回轉(zhuǎn)肩部46以及用于在軸向上限制所述芯軸47的端部的前肩部49，回轉(zhuǎn)肩部46與前肩部49由也與所述桿制成一體的彈性減震件48一起承載。

在一有利的實施例中，子組件1由硅制成。樞軸45的樞轉(zhuǎn)點例如由在硅襯底中的各向異性(KOH)的蝕刻件限定。具有寶石軸承組件的變型方案也是可能的。重大優(yōu)點是樞轉(zhuǎn)點的定位非常精確(距中心的距離，垂直度)。

減震件可以因此部分地或全部地制成在板內(nèi)：震動吸收彈簧可以與機(jī)板一起制造。兩個寶石軸承中的一個(或兩個)可以與機(jī)板一起制造。因此，樞轉(zhuǎn)直接發(fā)生在硅中。樞轉(zhuǎn)點可以制造在具有類金剛石碳(DLC)涂層或其它表面涂層的硅中。因此不再有任何寶石軸承，并且轉(zhuǎn)動點被非常精確地定位。

在一具體實施例中，子組件1包括可分開的元件，所述可分開的元件有助于將子組件組裝在更大的組件中，這些可分開元件因此僅需要被分開以賦予其組成部分一個或多個自由度。尤其是，這些可分開元件定位在與桿結(jié)合的游絲的內(nèi)端部，并且僅在組裝擺輪41和將游絲71固定至擺輪的內(nèi)樁時才分開。

在一具體變型方案(未示出)中，子組件1包括整個擒縱機(jī)構(gòu)。

在一具體實施例中，包含在子組件1中的集成的彈性回復(fù)裝置包括至少一個柔性的雙穩(wěn)態(tài)或多穩(wěn)態(tài)元件，例如如圖8中所見，圖8示出通過變形而工作的雙穩(wěn)態(tài)元件并且包括位于兩個基本上對齊的柔性條狀件92與92A之間的梳狀件91，所述組件能占據(jù)兩個穩(wěn)定位置：梳狀件91與可動外樁的指狀件84協(xié)作的第一工作位置A，以及梳狀件91與指狀件84分離的第二釋放位置B。

在根據(jù)本發(fā)明的由硅制成的子組件1的有利實施例中，包含在該子組件中的集成的彈性回復(fù)裝置在硅氧化物狀態(tài)下被施加預(yù)應(yīng)力。

在根據(jù)本發(fā)明的子組件1的有利實施例中，桿3由可微機(jī)械加工材料或硅或硅氧化物制成，包含在子組件中的集成的彈性回復(fù)裝置在硅氧化物狀態(tài)下被施加預(yù)應(yīng)力。還可以應(yīng)用MEMS或“LIGA”技術(shù)中的其它材料。石英、DLC、至少部分非晶態(tài)材料或金屬玻璃可以用于這些應(yīng)用，但是所列材料并非限制性的。

包含在子組件中的桿3和/或不可分的一體式構(gòu)件的具體結(jié)構(gòu)可以補(bǔ)償機(jī)構(gòu)子組件1的這些結(jié)構(gòu)元件或構(gòu)件的膨脹效應(yīng)。例如，出于一致性的原因，可以用硅來制造桿3并然后使其氧化。

本發(fā)明還涉及包括上述類型的至少一個子組件1的機(jī)械鐘表機(jī)芯100。