專利名稱：具有優(yōu)化的樞轉的平衡擺輪組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于鐘表機芯的平衡擺輪、用于鐘表機芯的振蕩器以及由這種平衡擺輪和其樞轉裝置形成的組件。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芯或腕表。
背景技術：
在機械鐘表機芯中，擺軸包括位于其端部的、在軸承中轉動的樞軸?，F(xiàn)有的解決方法尋求最小化樞軸與軸承之間的摩擦力，以限制相應軸轉動時引起的能量損失。
圖I和2是使用現(xiàn)有技術的標準解決方案的鐘表機芯擺軸的樞轉的示意性描述。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描述了第一種結構，其中鐘表機芯處于水平位置(相對于地面)，通常被認為是“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。在該第一種結構中，用于樞軸2與軸承之間的摩擦的表面面積小并且產生的摩擦力小。圖2描述了第二種結構，其中鐘表機芯處于垂直位置，通常被認為是“懸掛”位置，并且其中擺軸I處于水平位置。在該結構中，樞軸2抵靠橄欖形寶石12內的孔的邊緣14，并且產生的摩擦力比上文中說明的第一種結構的摩擦力大。因此，游絲-平衡擺輪組件(游絲擺輪)的擺動振幅相比于第一種結構減小?，F(xiàn)有技術的許多解決方案尋求減小上文描述的“平放”與“懸掛”位置之間的樞轉情況的差異，這種差異通常用術語“平放-懸掛差異”簡單表示。這是因為保證腕表的運轉獨立于其方位是很重要的，其方位隨著腕表佩帶者手臂的動作隨著時間隨機地和不可預見地變化。由于這種原因，現(xiàn)有的解決方案尋求協(xié)調在鐘表機芯的水平和垂直兩個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腕表計時性能的影響],公開在國際計時研討會學報上，對于給定的慣性矩，大直徑小質量的平衡擺輪表現(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鐘表機芯的平衡擺輪的樞轉特性。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是尋求一種用于鐘表機芯平衡擺輪的樞轉的解決方案，其減小“平放-懸掛差異”，與此同時優(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)明通過權利要求詳細地限定。


在以下經由關于附圖的非限制性圖解給定的一些特定實施例描述中，詳細地說明本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點，其中圖I是用于根據(jù)現(xiàn)有技術中位于水平或“平放”位置的一個狀態(tài)的平衡擺輪的樞轉的布置視圖；圖2是用于根據(jù)現(xiàn)有技術中位于垂直或“懸掛”位置的一個狀態(tài)的平衡擺輪的樞 轉的布置視圖；圖3到9是用于根據(jù)本發(fā)明不同實施例被使用的平衡擺輪的樞轉的布置的示意性描述。圖10和11圖解說明了作為振幅函數(shù)的質量因數(shù)，其分別根據(jù)標準平衡擺輪-樞軸組件和根據(jù)本發(fā)明的平衡擺輪-樞軸組件得到。
具體實施例方式為了簡要的目的，在說明書的余下部分，在不同附圖中使用相同附圖標記以表示相同的部件，即使它們的形狀和性能根據(jù)實施例而變化。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想的想法，其認為，另一方面，質量輕并且直徑大的平衡擺輪運行地更好。鐘表機芯平衡擺輪的這種特征通過因數(shù)D5 · f/I限定，其以為單位進行表示，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，諸如調節(jié)螺釘，舉例來說，那么該直徑可被認為是通過考慮具有相同慣性矩但在輪緣上沒有突出部的虛構的平衡擺輪得到的相等外直徑，其產生相同的氣動摩擦。在現(xiàn)有技術中需要認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^進行表示，獲得非常有利的解決方案。通過例子，下表給出了根據(jù)本發(fā)明的平衡擺輪的一些可能值。
權利要求
1.一種用于鐘表機芯的平衡擺輪，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)權利要求I所述的用于鐘表機芯的平衡擺輪，其中以進行表示的平衡擺輪因數(shù)D5 · f/I遵從以下關系D5 · f/I ( 16，或 D5 · f/I ( 13，或 D5 · f/I ( 10，或 D5 · f/I 彡 8。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的用于鐘表機芯的平衡擺輪，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)權利要求I或2所述的用于鐘表機芯的平衡擺輪，其直徑小于或等于7mm。
5.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的用于鐘表機芯的平衡擺輪，其用于頻率大約為4Hz的振蕩。
6.用于鐘表機芯的振蕩器，其中，它包括前述權利要求中任一項所述的平衡擺輪。
7.用于鐘表機芯平衡擺輪的樞轉的布置，包括用于平衡擺輪的樞轉的軸承，其包括如權利要求I到5之一所述的平衡擺輪或如權利要求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所述鐘表機芯處于水平位置時樞軸與軸承之間的相對摩擦力與當所述鐘表機芯處于垂直位置時樞軸與軸承之間得到的相對摩擦力相近似。
8.根據(jù)權利要求7所述的用于平衡擺輪的樞轉的布置，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)權利要求7所述的用于平衡擺輪的樞轉的布置，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)權利要求7所述的用于平衡擺輪的樞轉的布置，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)權利要求7所述的用于平衡擺輪的樞轉的布置，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)權利要求11所述的用于平衡擺輪的樞轉的布置，其中樞軸(2)的端部是凸圓形、半球形或圓錐形。
13.根據(jù)權利要求11或12所述的用于平衡擺輪的樞轉的布置，其中托石(13)的孔(15)是盲孔。
14.根據(jù)權利要求13所述的用于平衡擺輪的樞轉的布置，其中托石(13)被制成為兩個不同的部件。
15.根據(jù)權利要求11到14中任一項所述的用于平衡擺輪的樞轉的布置，其中擺軸(I)的端部是凸圓形、半球形或圓錐形。
16.根據(jù)權利要求7到15中任一項所述的用于平衡擺輪的樞轉的布置，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.—種鐘表機芯，其包括如權利要求I到5之一所述的平衡擺輪或根據(jù)權利要求6所述的振蕩器。
18.如權利要求17所述的鐘表機芯，其包括如權利要求7到16之一所述的用于它的平衡擺輪的樞轉的布置。
19. 一種腕表，其包括如權利要求17或18所述的鐘表機芯。
全文摘要
本發(fā)明提供具有優(yōu)化的樞轉的平衡擺輪組件。用于鐘表機芯的平衡擺輪，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G04B31/00GK102902193SQ201210324150
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權日2011年7月29日
發(fā)明者拉斐爾·塞圖爾-巴龍, 德尼·呂達 申請人:勞力士有限公司