Синхронный анкерный механизм для часового механизма
Изобретение относится к синхронному анкерному механизму для часового механизма. Анкерное колесо включает в себя зубчатое импульсное колесо и зубчатое разъединяющее колесо, которые синхронно поворачиваются вокруг оси. Зубчатое разъединяющее колесо включает в себя подвижные шестерни, каждая из которых имеет разъединяющий зуб, радиально перемещающийся относительно вышеуказанной оси и возвращаемый в положение баланса первым средством возврата, и стопорный зуб, возвращаемый в первом радиальном направлении к упору вторым средством возврата. Этот импульсный зуб включает в себя приводное средство, предназначенное для взаимодействия, когда вышеуказанный импульсный зуб перемещается во втором радиальном направлении, противоположном вышеуказанному первому направлению, с взаимосвязанным приводным средством вышеуказанного стопорного зуба с целью приведения в действие вышеуказанного стопорного зуба во втором направлении и, когда вышеуказанный импульсный зуб перемещается в первом направлении, сохранения расстояния от вышеуказанного взаимосвязанного приводного средства без приведения в действие вышеуказанного стопорного зуба. 5 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к анкерному колесу для часового механизма, включающему в себя множество зубчатых колес, которые являются соосными и поворачиваются синхронно вокруг оси поворота и включают в себя, по меньшей мере, первое импульсное зубчатое колесо в первой плоскости импульса и, по меньшей мере, второе зубчатое разъединяющее колесо во второй плоскости остановки, параллельной первой плоскости импульса или объединенной с ней.
Изобретение также относится к анкерному механизму, который включает в себя поворачивающееся относительно платины, по меньшей мере, одно анкерное колесо этого типа, воспринимающее крутящий момент от средства передачи или накопления энергии, которое может быть встроено или может быть не встроено в вышеуказанный механизм, и, по меньшей мере, один баланс, поворачивающийся вокруг оси баланса и включающий в себя, по меньшей мере, одну импульсную поверхность, одну поверхность маневрирования и одну разблокирующую поверхность.
Изобретение также относится к часовому механизму, включающему в себя средство передачи и накопления энергии для передачи крутящего момента и включающему в себя, по меньшей мере, один анкерный механизм этого типа, приводимый в действие крутящим моментом, и/или, по меньшей мере, одно анкерное колесо этого типа, предназначенное для поворота под действием вышеуказанного крутящего момента и передачи вышеуказанного крутящего момента в форме периодического импульса балансу, содержащемуся в часовом механизме.
Изобретение также относится к часам, включающим в себя, по меньшей мере, один часовой механизм этого типа, и/или, по меньшей мере, один анкерный механизм этого типа, и/или, по меньшей мере, одно анкерное колесо этого типа.
Изобретение относится к области часового дела, в частности к анкерным механизмам.
Уровень техники
Несколько известных анкерных механизмов сочетают в себя эффективность и точность:
- швейцарские рычажные анкерные механизмы являются надежными и прочными, но имеют низкие выходные данные, поскольку импульс проходит через плоскость трения с помощью палет;
- соосные анкерные механизмы или анкерные механизмы Daniels имеют битангенциальные импульсы и, соответственно, являются более эффективными, но эти компоненты и узел являются сложными и дорогостоящими;
- фрикционные анкерные механизмы с трением покоя не имеют рычага; они включают в себя отдельное колесо, передающее отдельный импульс балансу, но это колесо находится в длительном контакте с балансом, тем самым расходуя энергию за счет трения и разрушения регулирующего элемента.
- анкерные механизмы со стопором, которые считаются наиболее точными механизмами и в течение длительного времени используются в судовых хронометрах. Они имеют одиночный импульс при одиночном качании баланса и являются механизмами, обеспечивающими наибольшую механическую эффективность.
Эффективность анкерных механизмов со стопором выше эффективности рычажных анкерных механизмов, поскольку анкерное колесо передает импульс балансу только однократно на качание, во время которого анкерное колесо поворачивается на один угловой шаг. Соответственно, потеря энергии из-за инерции анкерного колеса имеет место однократно на качание по сравнению с потерей однократно на вибрацию в рычажных анкерных механизмах.
Использование анкерных механизмов со стопором в наручных часах является более сложным из-за чувствительности таких анкерных механизмов к ударам.
Большинство анкерных механизмов со стопором включает в себя фиксирующий рычаг, также носящий название тормоз-рычаг, который включает в себя стопорное средство, образуемое, по меньшей мере, одной стопорной палетой с целью удерживания анкерного колеса в застопоренном положении. Этот рычаг также включает в себя приводной палец или выступ, который также может быть образован концом пружины, прикрепленной к рычагу, с целью взаимодействия со спусковой палетой, содержащейся в ролике, встроенном в баланс, или даже с выемкой в вышеуказанном ролике.
Баланс также содержит, в общем, на другом ролике импульсную палету. При освобождении анкерного колеса крутящий момент барабана передается анкерным колесом импульсной палете, которая поддерживает альтернативное поворотное перемещение баланса.
Если говорить вкратце, анкерное колесо освобождается, когда ролики баланса поворачиваются в одном направлении, и оно остается застопоренным, когда ролики баланса поворачиваются в другом направлении. Соответственно, импульс передается только однократно на качание.
В случае ударных воздействий, в частности боковых ударов, если баланс должен поворачиваться вне его нормальной амплитуды, один зуб анкерного колеса может выходить из стопорной палеты и разблокирование и импульсы дважды имеют место во время одной и той же вибрации. Эффект этого явления, носящий название «разъединение», должен приводить к нарушению изохронизма осциллятора.
В патенте US 40508 описывается анкерный механизм по традиционной модели, в котором выступ рычага, взаимодействующий со спусковой палетой, образован ленточной пружиной, прикрепленной к анкерному механизму со стопором.
В патенте US 180 290 также описывается пружинный механизм, на этот раз прицепленный к ободу баланса.
В патенте СН 3299 описывается механизм, в котором фиксирующий рычаг содержит ходовую пружину и в котором анкерное колесо удерживается на стопоре в случае тряски или ударного воздействия. Первый ролик баланса включает в себя подъемный элемент, который взаимодействует с ленточной пружиной, прикрепленной к фиксирующему рычагу. Последний имеет выступ, который, когда подъемный элемент поднимает стопор, взаимодействует с выемкой во втором ролике баланса, параллельном первому ролику. В случае ударного воздействия спиральная пружина, на которой установлен стопор, стремится удержать анкерное колесо прижатым к стопорной палете. Этот механизм может использоваться в анкерных механизмах с пружиной и стопором.
В течение двадцатого столетия анкерные механизмы со стопором не претерпели больших изменений. Можно упомянуть анкерный механизм Daniels, известный из патента ЕР 0018796. Этот анкерный механизм немного отличается от традиционных анкерных механизмов со стопором, но он включает в себя основные характеристики, в частности взаимодействие рычага с одной стороны с осью баланса и с другой стороны с первым наружным анкерным колесом, которое передает импульс балансу через две входных и выходных палеты, и со вторым анкерным колесом, соосным с первым колесом, с помощью отдельной импульсной палеты.
Описание новых анкерных механизмов со стопором для наручных часов не приводилось до 2005 г.
В патенте ЕР 1538490 описывается анкерный механизм этого типа, включающий в себя стопор рычага со стопорной палетой и первый приводной палец. Последний взаимодействует со вторым приводным пальцем, установленным на очень длинном упругом элементе, поворачивающимся на ролике баланса, который содержит импульсную палету. Этот второй палец может приводить в движение первый палец, когда ролик поворачивается в первом направлении, для активирования рычага и может обходить палец без приведения в действие, когда ролик поворачивается в противоположном направлении. Этот упругий элемент включает в себя отверстие, которое перемещается вокруг первой оси, содержащейся в ролике, который также содержит вторую ось, которая может взаимодействовать или может не взаимодействовать с упругим элементом в зависимости от уровня натяжения или продолжения вышеуказанного элемента. В другом варианте выполнения упругий элемент этого анкерного механизма находится на рычаге, а не на ролике. Этот упругий элемент может состоять из спиральной пружины или змеевидной пружины.
Различные усовершенствования и варианты описываются в патентах ЕР 1538491, ЕР 1544689, ЕР 1708046 и ЕР 1708047.
В патенте ЕР 1538491 описывается механизм, который не имеет никаких упругих элементов на стопоре, но имеет упругий элемент, содержащий второй приводной палец на ролике. Вышеуказанный ролик имеет выемку в кулачке, в которой перемещается выступ, расположенный в конце воспринимающего плеча фиксирующего рычага.
В патенте ЕР 1544689 описывается схожий механизм, но без упругого элемента, в котором второй приводной палец расположен напротив выемки в кулачке и взаимодействует с одной или другой стороной первого пальца фиксирующего рычага в зависимости от направления, в котором поворачивается ролик с целью приведения в действие или удерживания стопорной палеты. Функция второго приводного пальца состоит в том, чтобы повторно вводить в зацепление стопорную палету в анкерном колесе, а не использовать воспринимающее плечо с выступом.
В патенте ЕР 1708047 описывается рычаг, включающий в себя плечо, содержащее как первый палец для взаимодействия со вторым приводным пальцем, так и воспринимающий элемент с выступом, взаимодействующий с выемкой кулачка аналогично предыдущему случаю. Когда баланс и ролики поворачиваются в первом направлении, первый палец приводит в действие второй палец для разблокирования стопорной палеты (стопорных паллет) и анкерного колеса. Выступ воспринимающего плеча приводится в действие поднимающейся стороной выемки кулачка для повторного зацепления стопорного средств ас анкерным колесом. Когда баланс поворачивается в противоположном направлении, первый палец приводит в действие второй палец для удерживания стопорного средства в зацеплении с анкерным колесом. Когда первый и второй пальцы встречаются, ролики поворачиваются независимо от направления и на оси рычага возникает усилие поворота. Это столкновение не создает никакого риска разрушения механизма. Не требуется никаких упругих элементов или упоров, в конкретном варианте выполнения механизм включает в себя две размещенных рядом палеты, включающие в себя прилегающие, но не выровненные стопорные поверхности, которые позволяют вершине зуба анкерного колеса находиться на линии стопорения в месте соединения стопорных поверхностей, создавая эффект перемещения, который не требует наличия упоров. Стопорная поверхность стопорной палеты, наиболее близкой к анкерному колесу, поднимается перед зубом и препятствует продолжению его перемещения. В этой полностью застопоренном положении анкерного колеса выступ воспринимающего плеча перемещается от периферии ролика, оставляющего баланс полностью свободным для завершения первой вибрации. Эта конструкция противодействует ударному воздействию на анкерный механизм. Фактически ударное воздействие возвращает выступ на периферию соответствующего ролика без разблокирования стопорных палет, поскольку возврат зуба на линию стопорения происходит незамедлительно благодаря эффекту перемещения. Когда во время обратного перемещения баланса в противоположном направлении к концу второй вибрации первый палец и второй палец начинают взаимодействовать, они создают крутящий момент в фиксирующем рычаге относительно его оси поворота, вызывая незначительный обратный ход зуба анкерного колеса, прежде чем зуб вернется на линию стопорения в результате эффекта противодействия перемещению.
В патенте ЕР №1708046 описывается усовершенствование различных вариантов в виде предохранительного пальца, прикрепленного к ролику и предназначенного для взаимодействия с зубьями анкерного колеса и стопорения вышеуказанного колеса, если бы импульсная палета случайно вышла из зацепления с зубьями колеса. Эта конфигурация препятствует быстрому перемещению анкерного колеса в случае удара, приводя к изменению направления вращения роликов на обратное в точный момент импульса колеса. Сталкивание одного зуба колеса с этим защитным пальцем застопоривает колесо и возвращает ролики к соответствующему направлению вращения.
Эти патенты предлагают более простой и надежный анкерный механизм со стопором.
В других документах предлагаются другие решения.
В патенте ЕР №1522001, также опубликованном в 2005 г., предлагается анкерный механизм со стопорными частями и зубчатыми колесами с зазорами в зубчатом зацеплении. Первое колесо в сборе подвергается воздействию периодического крутящего момента, прикладываемого, например, к ротору, смонтированному в статоре. Это первое колесо в сборе включает в себя с одной стороны в основной плоскости первое колесо с зазорами в зубчатом зацеплении по периферии и с другой стороны во второй плоскости первый рычаг-тормоз, включающий в себя несколько зубьев и способный застопоривать рычаг выключения, содержащийся в ролике баланса, когда баланс поворачивается в первом направлении. В зависимости от своего положения первое колесо в сборе взаимодействует со вторым колесом в сборе или с помощью первого рычага-тормоза или с помощью первого колеса. Второе колесо в сборе включает в себя в основной плоскости второе колесо с зазорами в зубчатом зацеплении и во второй плоскости фасонную часть, которая включает в себя несколько пальцев и может застопоривать рычаг выключения ролика баланса во втором направлении поворота, противоположном первому направлению. Второе колесо в сборе дополнительно включает в себя стопорную часть в первой плоскости, параллельной предыдущим плоскостям. В зависимости от своего положения второе колесо в сборе взаимодействует или с помощью стопорной части или с помощью второго колеса с анкерным колесом, которое включает в себя в основной плоскости зубчатое колесо с зазорами в зубчатом зацеплении и в первой плоскости импульсное колесо, которое воспринимает непрерывный механический крутящий момент, например крутящий момент от барабана, подобного обычному анкерному колесу, и может взаимодействовать с импульсным рычагом, содержащимся в ролике баланса, для поддержания качательного движения баланса. В зависимости от соответствующих угловых положений различных колес в сборе стопорные части или фасонные части или зубья взаимодействуют друг с другом, так что устройство имеет четыре устойчивых положения стопорения для каждого поворота первой оси, между которыми оно имеет одинаковое количество разблокированных положений. Комбинация двух стопорных средств и двух разблокирующих средств для механического крутящего момента и особая последовательность выполнения операции разблокирования между двумя операциями стопорения препятствуют быстрому перемещению или разъединению в случае ударного воздействия на механизм. Этот механизм является сложным, относительно дорогим и продолжается в нескольких плоскостях, что приводит к получению значительной толщины.
В патенте ЕР 1770452 описывается усовершенствование предшествующего американского патента 180290 с целью сведения к минимуму потребности в площади и описывается обычное анкерное устройство со стопором с фиксирующим рычагом, который поворачивается и возвращается в исходное положение с помощью спиральной пружины: одно плечо рычага содержит один конец ленточной пружины, другой конец которой опирается и удерживается на упоре, содержащемся на другом плече рычага, с целью взаимодействия с разблокирующей палетой, объединенной с маленьким роликом баланса. Другое плечо рычага за стопорной палетой включает в себя палец, который взаимодействует с периферией этого маленького ролика и, в частности, со срезанным участком, образующим кулачок, на более низком уровне, чем уровень ленточной пружины. Большой ролик баланса содержит импульсную палету с расположенной перед ней первой выемкой и последующей второй выемкой для возможности разблокирования стопорной палеты, когда разблокирующая палета поворачивает фиксирующий рычаг. Выбор конкретной геометрии как в отношении положения стопорной палеты, так и в отношении импульсной палеты в квазисимметрии с линией в центрах анкерного колеса и баланса во время фазы стопорения и вилка, образованная пальцем и свободным концом ленточной пружины, ограничивают разрушающее действие, связанное с инерцией стопора при качаниях баланса. Амплитуда поворотных движений стопора в случае удара ограничивается взаимодействием стопорной палеты и большого ролика. Во взаимосвязанном варианте выполнения этот механизм включает в себя противоразъединяющий рычаг рядом с маленьким роликом, установленный с возможностью поворота при перемещении между двумя устойчивыми концевыми положениями, поддерживаемыми пружиной на упорах, с которыми может взаимодействовать первый конец, и второй конец которого в форме вилки взаимодействует с разблокирующей палетой: каждый раз, когда разблокирующая палета проходит в вилку, она оказывает давление на вершину противоразъединяющего рычага от одного устойчивого положения до другого устойчивого положения. Таким образом, вилка образует два упора для маленького ролика в случае любого разъединения и препятствует поворачиванию баланса более чем на один оборот.
В патенте ЕР 1860511 описывается механизм с подвижным мостиком, обеспечивающим защиту анкерного механизма со стопором от боковых ударов. Этот подвижный мостик содержит подпружиненную поворотную ось баланса, поворотную ось анкерного колеса, поворотную ось стопора и часть зубчатой передачи. Он упруго поворачивается на оси одного из колес зубчатой передачи, например на оси второго колеса. Усилия, такие как боковые удары, способные разблокировать стопорную палету, приводят в движение весь подвижный мостик, и при этом поддерживаются относительные положения стопора и анкерного колеса. Это обеспечивает постоянное функционирование анкерного механизма. Подвижный мостик также может амортизироваться амортизирующей системой, которая рассеивает часть энергии в результате удара.
В патенте ЕР 2221677 описывается инновационный анкерный механизм со стопором, который включает в себя инерционную массу, которая может поворачиваться относительно ролика баланса под действием ускорения баланса. Эта инерционная масса содержит разблокирующий палец, функция которого состоит во взаимодействии с пальцем фиксирующего рычага. Масса поворачивается на смещенной от центра оси ролика, и угловой зазор ограничивается перемещением штифта в продолговатом отверстии, которое соответствует двум устойчивым положениям, т.е. одному положению в каждом направлении поворота баланса. Таким образом, в зависимости от ускорения баланса разблокирующий палец или выступает или не выступает относительно ролика баланса и, следовательно, или может входить в зацепление, или может не входить в зацепление с пальцем фиксирующего рычага. Разблокирующий палец не должен преодолевать сопротивление упругого элемента для прохождения препятствия в виде пальца фиксирующего рычага во время вибрации, при которой баланс не получает импульса для качающего перемещения, поскольку разблокирующий палец перемещается и остается смещенным от края ролика. Период качания баланса проходит без потери энергии прерывания.
В патентной заявке СН 700091 описывается анкерный механизм со стопором с фиксирующим рычагом, установленным с возможностью поворота на спиральной пружине, взаимодействующей на другом конце с первой ленточной пружиной, вмонтированной вблизи оси поворота. Ролик баланса включает в себя две отличающиеся разблокирующие палеты. Колесо в сборе, расположенное на противоположной стороне анкерного колеса относительно фиксирующего рычага, содержит поворотный кулачок, удерживающий ленточную пружину кулачка и возвращаемый в исходное положение к стопору с помощью спиральной пружины в положении упора. Этот кулачок предназначен для взаимодействия ленточной пружины кулачка либо в первом состоянии с концом рычага, содержащего ленточную пружину, либо во втором состоянии с разблокирующими палетами баланса. Первая разблокирующая палета предназначена для взаимодействия с первой ленточной пружиной и приведения в действие стопора, когда первая палета сталкивается с первой полосой в первом направлении, и для взаимодействия только с первой полосой без приведения в действие стопора, когда она сталкивается с первой полосой в противоположном направлении. Когда кулачок находится в первом состоянии, он взаимодействует со стопором для ограничения перемещений. Вторая разблокирующая палета предназначена для перевода кулачка во второе состояние, в котором стопор может свободно выполнять операцию разблокирования и освобождать зубья анкерного колеса от стопорной палеты. Две разблокирующие палеты находятся рядом и расположены таким образом, что кулачок приводится во второе состояние, до того как стопор начнет выполнять операцию разблокирования. Спиральная возвратная пружина кулачка, которая является более сильной, чем ленточная пружина кулачка, стремится вернуть кулачок в первое состояние. Таким образом, в первом состоянии кулачок расположен таким образом, чтобы он противодействовал любому случайному перемещению стопора, что могло бы привести к непреднамеренному разблокированию стопорной палеты и снижению чувствительности анкерного механизма к воздействию удара. Регулировка этого механизма является сложной, поскольку она зависит от характеристик, присущих содержащимся в нем, по меньшей мере, трем пружинам.
В патенте ЕР 2224292 приводится описание прямоимпульсного анкерного механизма, в частности анкерного механизма со стопором. Фиксирующий рычаг расположен определенным образом, поворачиваясь между двумя упорами. Что касается анкерного колеса, то оно включает в себя палец, включающий в себя последовательно стопорную поверхность, используемую в качестве стопорной палеты, защитную поверхность, которая в зависимости от поворотного положения рычага или препятствует, или не препятствует линии движения анкерного колеса, и поверхность скольжения, которая вынуждает рычаг наклоняться, когда анкерное колесо поворачивается, так чтобы вернуть поверхность скольжения и, тем самым, стопорную поверхность в зону препятствования анкерному колесу с целью прекращения поворота вышеуказанного колеса. Ролик баланса традиционно включает в себя импульсную палету и разблокирующий палец. Во время вибрации в первом направлении поворота баланса рычаг находится в первом остановленном положении, что обеспечивает прохождение разблокирующего пальца, в то время как во время другой вибрации в другом направлении поворота рычаг поворачивается в другое положение остановки и сталкивается с разблокирующим пальцем у упругого разблокирующего элемента, содержащимся в вышеуказанном рычаге. Упругое перемещение упругого разблокирующего элемента позволяет балансу продолжать его перемещение, и импульсная палета проходит между двумя соседними зубьями анкерного колеса. Вскоре после этого баланс останавливается пружиной баланса и поворачивается в противоположном направлении. Во время упругого перемещения рычаг продолжает упираться в упор, и стопорная поверхность рычага скользит по зубу анкерного колеса, которое удерживается в остановленном положении. Безопасность этого механизма обеспечивается конфигурацией пальца рычага с одной стопорной поверхностью и одной поверхностью скольжения, которые попеременно встречаются с линией движения зубьев анкерного колеса. Длина защитной поверхности между стопорной поверхностью и поверхностью скольжения соответствует углу перемещения колеса для передачи приводной энергии балансу с целью предотвратить преждевременный возврат стопорного элемента на линию движения колеса, что обеспечивает дополнительную безопасность. Часть энергии барабана расходуется на трение во время фазы скольжения.
Понятно, что эти механизмы являются сложными, требуют использования множества компонентов и могут создавать сложности при регулировке.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение предлагает полностью новую конструкцию анкерного колеса и анкерного механизма, которая, в частности, может быть использована для анкерного механизма со стопором, обеспечивая известные преимущества высокого уровня точности механизмов этого типа, гарантированное точное выравнивание во время хода, значительно уменьшенное количество компонентов, очень простую сборку и уменьшенные до минимума регулировки. Конструкция анкерного механизма по изобретению не предусматривает никаких промежуточных компонентов между анкерным колесом и балансом, будь то фиксирующие рычаги, тормозы-рычаги или палеты.
Таким образом, изобретение относится к анкерному колесу для часового механизма, включающему в себя множество зубчатых колес, которые являются соосными и поворачиваются синхронно вокруг оси поворота и включают в себя, по меньшей мере, первое импульсное зубчатое колесо в первой плоскости импульса и, по меньшей мере, второе зубчатое разъединяющее колесо во второй плоскости остановки, параллельной первой плоскости импульса или объединенной с ней; отличается тем, что вышеуказанное второе зубчатое разъединяющее колесо включает в себя, по меньшей мере, одну подвижную шестерню, которая включает в себя с одной стороны, по меньшей мере, один разъединяющий зуб, перемещающийся радиально относительно вышеуказанной оси поворота и возвращаемый в положение баланса первым средством возврата, и с другой стороны, по меньшей мере, один стопорный зуб, возвращаемый в первом радиальном направлении в стопорное положение вторым средством возврата; и дополнительно отличается тем, что вышеуказанный разъединяющий зуб включает в себя приводное средство, предназначенное для взаимодействия, когда вышеуказанный разъединяющий зуб приводится в действие во втором радиальном направлении, противоположном вышеуказанному первому радиальному направлению, с взаимосвязанным приводным средством, содержащимся в вышеуказанном стопорном зубе, с целью приведения в действие вышеуказанного стопорного зуба во втором радиальном направлении, и тем, что когда вышеуказанный разъединяющий зуб приводится в движение в первом радиальном направлении, вышеуказанное приводное средство перемещается на некоторое расстояние от вышеуказанного взаимосвязанного приводного средства без приведения в действие вышеуказанного стопорного зуба.
По характеристике изобретения вышеуказанное импульсное колесо включает в себя такое же количество импульсных зубьев, вершины которых направлены во втором радиальном направлении, в то время как второе разъединяющее колесо имеет вышеуказанные подвижные шестерни, каждая из которых включает в себя разъединяющий зуб, вершина которого направлена в вышеуказанном втором радиальном направлении, и вышеуказанные импульсные зубья чередуются с вышеуказанными разъединяющими зубьями.
По характеристике изобретения вышеуказанное анкерное колесо 1 изготовлено из материала, поддающегося микромеханической обработке, кремния, или кварца, или их соединения, или сплава, получаемого по MEMS-технологии, или сплава, получаемого с помощью DRIE или LIGA способов, или, по меньшей мере, из частично аморфного материала.
Изобретение дополнительно относится к анкерному механизму, включающему в себя, по меньшей мере, одно такое анкерное колесо, воспринимающее крутящий момент от средства передачи или накопления энергии, которое может быть встроено или может быть не встроено в вышеуказанный механизм, и, по меньшей мере, один баланс, поворачивающийся вокруг оси баланса и включающий в себя, по меньшей мере, одну импульсную поверхность, поверхность маневрирования и разблокирующую поверхность, при этом вышеуказанные анкерное колесо и баланс перемещаются относительно платины; отличающемуся тем, что для каждого вышеуказанного анкерного колеса вышеуказанная платина включает в себя упор, который предназначен для последовательного взаимодействия с каждым вышеуказанным стопорным зубом в его вышеуказанном стопорном положении для блокирования поворота вышеуказанного анкерного колеса и для обеспечения поворота вышеуказанного анкерного колеса, когда вышеуказанный стопорный зуб перемещается от стопорного положения соответствующим разъединяющим зубом.
По характеристике изобретения траектория вышеуказанной разблокирующей поверхности последовательно встречается с каждым разъединяющим зубом в первом направлении поворота вышеуказанного баланса для зацепления с вышеуказанным разъединяющим зубом и его перемещения от вышеуказанного положения баланса во втором радиальном направлении за счет приведения в движение вышеуказанного стопорного зуба с целью его перемещения из вышеуказанного стопорного положения и обеспечения поворота вышеуказанного анкерного колеса.
По характеристике изобретения во время вышеуказанного поворота вышеуказанного анкерного колеса импульсный зуб передает достаточный импульс вышеуказанной импульсной поверхности вышеуказанного баланса для одного полного качания во время следующей вибрации вышеуказанного баланса во втором направлении поворота вышеуказанного баланса, противоположном вышеуказанному первому направлению поворота; траектория вышеуказанной поверхности маневрирования последовательно встречается с траекторией каждого вышеуказанного разъединяющего зуба для перемещения последнего в первом радиальном направлении с целью поворотного перемещения вышеуказанного баланса без разъединения вышеуказанного стопорного зуба, связанного с вышеуказанным разъединяющим зубом, с вышеуказанным упором.
По характеристике изобретения вышеуказанный баланс выполнен как цельный компонент, по меньшей мере, с одной спиральной пружиной.
По характеристике изобретения вышеуказанный анкерный механизм включает в себя первую цельную часть, группирующую вышеуказанную платину, включающую в себя поворотное направляющее средство, предназначенное для направления, по меньшей мере, одного вышеуказанного анкерного колеса, по меньшей мере, один вышеуказанный баланс, по меньшей мере, одну вышеуказанную спиральную пружину, соединенную с каждым вышеуказанным балансом, и вторую цельную часть, включающую в себя, по меньшей мере, одно вышеуказанное анкерное колесо, включающее в себя взаимосвязанное направляющее средство, предназначенное для взаимодействия с вышеуказанным направляющим средством платины с целью направления вышеуказанного анкерного колеса при его повороте; каждое вышеуказанное колесо должно быть соединено с вышеуказанным балансом.
По характеристике изобретения вышеуказанный анкерный механизм изготовлен из материала, поддающегося микромеханической обработке, кремния, или кварца, или их соединения, или, по меньшей мере, из частично аморфного материала.
Изобретение также относится к часовому механизму, включающему в себя средство передачи и накопления энергии для передачи крутящего момента и включающему в себя, по меньшей мере, один анкерный механизм этого типа, приводимый в действие крутящим моментом, и/или, по меньшей мере, одно анкерное колесо этого типа, предназначенное для поворота под действием вышеуказанного крутящего момента и передачи вышеуказанного крутящего момента в форме периодического импульса балансу, содержащемуся в часовом механизме.
Изобретение также относится к часам, включающим в себя, по меньшей мере, один часовой механизм этого типа, и/или, по меньшей мере, один анкерный механизм этого типа, и/или, по меньшей мере, одно анкерное колесо этого типа.
Краткое описание чертежей
Другие характеристики и преимущества изобретения станут более понятными после изучения приведенного ниже подробного описания со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
фиг.1 - схематичный частичный вид сверху на анкерный механизм по изобретению, включающий в себя анкерное колесо по изобретению в фазе разъединения;
фиг.2 - схематичный частичный вид сверху на анкерный механизм по фиг.1 в фазе импульса;
фиг.3 - схематичный частичный вид сверху на анкерный механизм по фиг.1 в фазе разблокирования;
фиг.4 - схематичный частичный перспективный вид на анкерное колесо по фиг.1 со стороны содержащегося в нем импульсного зуба;
фиг.5 - схематичный частичный перспективный вид на анкерное колесо по фиг.1 со стороны содержащихся в нем разъединяющих зубьев и стопорных зубьев;
фиг.6 - схематичный частичный вид сверху на часы, включающие в себя часовой механизм, который сам включает в себя анкерный механизм по фиг.1, в стадии разъединения;
фиг.7 - схематичный частичный вид сверху на часы по фиг.6;
фиг.8 - схематичный частичный вид сверху на анкерный механизм по изобретению, включающий в себя другой вариант анкерного колеса по изобретению, в фазе разъединения;
фиг.9 - схематичный частичный вид сверху на противоразъединяющее устройство, содержащееся в анкерном механизме по изобретению, в первом стопорном положении;
фиг.10 - вид в перспективе устройства по фиг.9.
Подробное описание предпочтительных вариантов выполнения
Настоящее изобретение относится к области часового дела, в частности к анкерным механизмам.
Изобретение предлагает инновационную конструкцию анкерного колеса и анкерного механизма, в частности, для анкерного механизма со стопором, обеспечивая известные преимущества высокого уровня точности механизмов этого типа, совершенную геометрию во время хода, минимальное количество компонентов, очень простую сборку и уменьшенные до минимума регулировки. Изобретение не предусматривает никаких промежуточных компонентов между анкерным колесом и балансом, будь то фиксирующие рычаги, тормозы-рычаги или рычаги. Все функции анкерного механизма фактически скомбинированы в одном колесе.
Изобретение относится к колесу 1, в частности к анкерному колесу для часового механизма, такого как часы 1000, ходовой механизм 100 или анкерный механизм 10. Это колесо 1 включает в себя множество зубчатых колес, которые являются соосными, синхронно поворачиваются вокруг оси D1 поворота и включают в себя, по меньшей мере, первое зубчатое импульсное колесо 2 в первой плоскости импульса и, по меньшей мере, второе зубчатое разъединяющее колесо 4 во второй плоскости остановки, параллельной первой плоскости импульса или соединяющейся с ней, как видно из фиг.4 и 5, на которых соответственно показаны стадия импульса, включающая в себя первое зубчатое импульсное колесо 2, которое передает энергию балансу, когда колесо освобождается, и стадия разблокирования-освобождения колеса, включающая в себя второе зубчатое разъединяющее колесо 4. Понятно, что эти стадии осуществляются независимо, даже если они относятся к одному и тому же колесу.
Первая плоскость импульса может соединяться со второй плоскостью остановки.
В представленном здесь предпочтительном варианте выполнения этап импульса предусматривает отдельный импульс, как и в каждом анкерном механизме со стопором.
По изобретению второе зубчатое разъединяющее колесо 4 включает в себя, по меньшей мере, одну подвижную шестерню 5. Эта шестерня включает в себя с одной стороны, по меньшей мере, один разъединяющий зуб 6, который может перемещаться в радиальном направлении относительно оси D1 поворота и возвращаться положение баланса первым средством возврата, и с другой стороны, по меньшей мере, один стопорный зуб 8, возвращаемый в первом радиальном направлении S1 в положение остановки вторым средством 9 возврата.
В частности, разъединяющий зуб 6 включает в себя приводное средство 11, предназначенное, когда разъединяющий зуб 6 движется во втором радиальном направлении S2, противоположном первому радиальному направлению S1, для взаимодействия с взаимосвязанным приводным средством 12, содержащимся в стопорном зубе 8, с целью перемещения стопорного зуба 8 во втором радиальном направлении S2.
Когда разъединяющий зуб 6 движется в первом радиальном направлении S1, приводное средство 11 предназначено для перемещения на некоторое расстояние от взаимосвязанного приводного средства 12 без перемещения стопорного зуба 8.
Во время каждой фазы стопорения колеса 1 стопорный зуб 8 сталкивается с упором 15, который является неподвижным относительно платины 13 часов 1000 или механизма 100, для предотвращения быстрого перемещения анкерного колеса 1.
Импульсное колесо 2 имеет такое же количество импульсных зубьев 3, вершины которых направлены во втором радиальном направлении S2, в то время как второе разъединяющее колесо 4 имеет подвижные шестерни 5, каждая из которых имеет разъединяющий зуб 6, вершина которого направлена во втором радиальном направлении S2.
Импульсные зубья 3 чередуются с разъединяющими зубьями 6.
На фигурах показан пример колеса 1, имеющего восемь импульсных колес 7 и восемь подвижных шестерней 5. Этот пример ни в коей мере не является ограничивающим.
Предпочтительно первое средство 7 возврата и второе средство 9 возврата являются упругими средствами возврата, в частности змеевидными пружинами, как показано на фигурах, или ленточными, или спиральными пружинами.
Предпочтительно разъединяющий зуб 6 образует конец первой пружины 7, другой конец 7А которой встроен в конструкции, содержащейся в анкерном колесе 1. Аналогичным образом, стопорный зуб 8 образует конец второй пружины 9, другой конец 9А которой также встроен в конструкции.
На фигурах, показывающих вариант выполнения, эти пружины продолжаются в одной и той же плоскости, которая является плоскостью остановки, между двумя последовательными подвижными шестернями 5 и показаны в форме змеевидных пружин, которые перекрываются, но не препятствуют сжатию или ослаблению друг друга. Также имеется возможность расширения пружин за несколько последовательных этапов для увеличения их длины, тем самым уменьшая усилие, которое должно быть приложено к свободному концу, и уменьшая потери энергии. Некоторые из этих пружин также могут быть установлены на стадии импульса или в пустых пространствах обода анкерного колеса 1. Эти пружины также могут быть расположены сбоку в одной или нескольких плоскостях, параллельных первой плоскости импульса и второй плоскости остановки.
Эти пружины, образующие средства 7 и 9 возврата, также могут быть расположены бок о бок в двух параллельных плоскостях.
Для уменьшения крутящего момента и, тем самым, расхода энергии, может использоваться составной разъединяющий зуб 6 с поверхностями, которые последовательно взаимодействуют с разблокирующей поверхностью 23 баланса 20; радиальная амплитуда вышеуказанных поверхностей зависит от углового положения, например, ступенчатых поверхностей в форме уступов.
В первом варианте выполнения, показанном на фиг.1 - 7, первое радиальное направление S1 направлено от периферии к центру.
Во втором варианте выполнения, показанном на фиг.8, первое радиальное направление S1 направлено от центра к периферии.
Анкерное колесо 1 по изобретению предпочтительно и преимущественно является цельным. Это обеспечивает полное выравнивание двух уровней, образованных первым зубчатым импульсным колесом 2 в первой плоскости импульса и вторым зубчатым разъединяющим колесом 4 во второй плоскости остановки.
Весьма предпочтительно, чтобы анкерное колесо 1 было изготовлено из материала, поддающегося микромеханической обработке, кремния, или кварца, или их соединения, или сплава, получаемого по MEMS-технологии, или сплава, получаемого с помощью DRIE или LIGA способов, или, по меньшей мере, из частично аморфного материала. С помощью этих способов можно изготавливать сложный многоуровневый компонент, такой как анкерное колесо 1 по изобретению.
Изобретение также относится к анкерному механизму 10, включающему в себя платину 13 и, по меньшей мере, одно анкерное колесо 1 этого типа, которое поворачивается относительно платины 13 и предназначено для восприятия крутящего момента от средства 14 передачи или накопления энергии, которое может быть встроено или может быть не встроено в механизм 10, такой как зубчатая передача, барабан и т.п. Этот механизм 10 также включает в себя, по меньшей мере, один баланс 20, поворачивающийся вокруг оси D2 баланса и включающий в себя, по меньшей мере, одну импульсную поверхность 21, одну поверхность 22 маневрирования и одну разблокирующую поверхность 23.
По изобретению для каждого анкерного колеса 1 платина 13 механизма 10 включает в себя упор 15, который предназначен для последовательного взаимодействия с каждым стопорным зубом 8 в положении остановки за счет взаимодействия между поверхностью 15А ограничителя упора 15 и поверхностью 8А остановки стопорного зуба 8 с целью блокирования поворота анкерного колеса 1 в одном направлении Р поворота, когда стопорный зуб 8 перемещается из положения остановки соответствующим разъединяющим зубом 6.
Как показано на фиг.1, траектория разблокирующей поверхности последовательно встречается с траекторией каждого разъединяющего зуба 6 в первом направлении В1 поворота баланса 20 для зацепления с разъединяющим зубом 6 и его перемещения от положения баланса во втором радиальном направлении S2 за счет приведения в действие стопорного зуба 8 для его перемещения от положения остановки и, таким образом, обеспечения поворота анкерного колеса 1 в направлении Р, как показано на фигурах.
На фиг.1 показана фаза разъединения. В начале этой фазы колесо 1 остановлено возле упора 15 за счет взаимодействия между стопорной поверхностью 8 стопорного зуба с одной стороны и поверхностью 15А ограничителя упора 15 с другой стороны. Когда баланс 20 поворачивается в направлении В1, разблокирующая поверхность 23, содержащаяся в балансе 20, например на палете 24 или ролике и т.п., приходит в контакт с разъединяющим зубом 6 колеса 1. Разблокирующая поверхность приводит в движение зуб и перемещает его от положения баланса во время центробежного движения в направлении S2. Приводное средство 11 для разъединяющего зуба 6, образованное, например, выступом, примыкает к взаимосвязанному приводному средству 12 соответствующего стопорного зуба 8 и затем приводит в движение вышеуказанный стопорный зуб 8 в направлении S2. Это перемещение освобождает стопорную поверхность 8 стопорного зуба от удерживания поверхности 15А ограничителя упора 15.
На фиг.2 показана фаза импульса. После предыдущей фазы разъединения колесо 1 свободно поворачивается в направлении Р до тех пор, пока следующий стопорный зуб 8 не столкнется с ограничительным упором 15. Во время поворота колесо 1 обеспечивает примыкание импульсного зуба 3 к импульсной поверхности баланса 20.
Во время поворота анкерного колеса 1 импульсный зуб 3 располагается таким образом, что он может передать достаточный импульс импульсной поверхности 21 баланса для полного качания. Во время следующей вибрации баланса 20 во втором направлении В2 поворота баланса 20, противоположном первому направлению В1 поворота, траектория поверхности 22 маневрирования последовательно встречается с поверхностью каждого разъединяющего зуба 6 для перемещения последнего в первом радиальном направлении S1, чтобы баланс 20 мог продолжать поворачиваться без освобождения стопорного зуба 8, связанного с разъединяющим зубом 6, от ограничивающего упора 15.
Этот импульсный зуб 3 находится на другом уровне по сравнению с уровнем разъединяющих зубьев и больше смещен от центра в первом варианте на фиг.1-7, где ось D1 поворота колеса 1 и ось D2 поворота баланса 20 расположены с обеих сторон обода анкерного колеса 1. И наоборот, он находится ближе к центру во втором варианте на фиг.8, где ось D1 поворота колеса 1 и ось D2 поворота баланса 20 расположены с одной и той же внутренней стороны обода анкерного колеса 1, но смещены относительно друг друга.
Импульсный зуб 3 передает достаточный импульс на импульсную поверхность 21 баланса 20 для поддержки его перемещения и, в частности, достаточный импульс для одного полного качания баланса в случае, когда анкерный механизм 1 является анкерным механизмом со стопором. После окончания импульса колесо 1 продолжает поворачиваться до тех пор, пока следующий стопорный зуб 8 не столкнется с ограничивающим упором 15, когда он удерживается в остановленном состоянии.
Во время следующей вибрации баланса 20 во втором направлении В2 поворота баланса, противоположном первому направлению В1 поворота, как видно из фиг.3, на котором показана фаза разблокирования или нерабочая фаза, траектория поверхности 22 маневрирования баланса последовательно встречается с траекторией каждого разъединяющего зуба 6 для перемещения последнего в радиальном направлении S1, так чтобы баланс мог продолжать поворачиваться без освобождения стопорного зуба 8, связанного с разъединяющим зубом 6, от упора 15, поскольку приводное средство 11 и взаимосвязанное приводное средство 12 предназначены только для взаимодействия в одном направлении, которое является вторым радиальным направлением S2. Соответственно, когда разъединяющий зуб 6 движется в первом радиальном направлении S1, он не приводит в движение стопорный зуб 8, который остается на своем месте на упоре 15 и блокирует колесо 1 в заданном положении.
Преимущественно в предпочтительном варианте выполнения, показанном на фигурах, импульсная поверхность 21, поверхность 22 маневрирования и разблокирующая поверхность 23 расположены на одной и той же палете 24, содержащейся в балансе 20. Разумеется, что также имеется возможность разделить эти элементы, как и по существующему уровню техники, за счет их распределения по разным пальцам или палетам.
На фигурах эти поверхности баланса 20 показаны по всей ширине, но они могут быть размещены с таким же успехом иным образом с импульсной поверхностью 21 на первой плоскости импульса баланса и поверхностью 22 маневрирования и разблокирующей поверхностью 23 на второй плоскости остановки баланса.
Предпочтительно анкерный механизм 10 является анкерным механизмом со стопором и включает в себя противоразъединяющий механизм 30 для углового ограничения анкерного механизма в случае ударного воздействия на баланс.
Неограничивающий пример этого типа противоразъединяющего механизма 30 показан на фиг.9 и 10. Он включает в себя рычаг 31, шарнирно установленный на ободе анкерного колеса. В конкретном применении к анкерному колесу 1 по изобретению рычаг 31 шарнирно установлен на оси 32 поворота, предпочтительно, по меньшей мере, на одной подвижной шестерне 5 и, в частности, на каждой подвижной шестерне 5. Рычаг 31 включает в себя первое плечо 33, которое включает в себя первую ограничивающую упорную поверхность 34, и второе плечо 35, которое включает в себя вторую ограничивающую упорную поверхность 36.
Рычаг 31 возвращается в возвратное положение, показанное на фиг.9, с помощью средства 32А возврата, в частности, по меньшей мере, одной пружины, например спиральной пружины, как показано на фиг.9. Угловое поворотное перемещение рычага 31 ограничивается, в частности и преимущественно, пружинами, образующими средства 32А возврата, для образования упора, который может поглощать ударное воздействие баланса 20 на поверхности 34 или 36 в случае ударного воздействия на часы и быстрого перемещения баланса. Рычаг 31 имеет третье плечо 37, которое включает в себя поверхность 38 зацепления и наклонную опорную поверхность 39. Эти поверхности предназначены для взаимодействия с крючком 40, который перемещается относительно третьего плеча 37 соответственно на взаимосвязанной поверхности 42 зацепления или взаимосвязанной наклонной опорной поверхности 41, содержащейся в вышеуказанном крючке 40. Этот крючок 40 шарнирно крепится с помощью пружины 43 к неподвижной точке 44 обода анкерного колеса 1, как показано на фиг.9, или к точке на рычаге 31. Эта пружина 43 стремится вернуть крючок на противоположную сторону к балансу, т.е. к центру анкерного колеса 1, как в случае на фиг.9. Этот крючок 40 включает в себя упорную поверхность 45, предназначенную для взаимодействия с неподвижным упором 46, соединенным с платиной 13.
При нормальном режиме, после того как импульсный зуб 3 передаст импульс балансу 20 и этот баланс 20 завершает вибрацию в направлении В1 против часовой стрелки, он возвращается для выполнения следующей вибрации в противоположном направлении В2 по часовой стрелке и начинается перемещение баланса для перемещения разъединяющего зуба 6 и также начинается поворачивание рычага 31 за счет взаимодействия поверхности 38 зацепления плеча 37 с взаимосвязанной поверхностью 42 зацепления крючка 40. В том случае, когда после удара баланс 20 быстро перемещается в противоположном направлении В2 и стремится выполнить дополнительное поворачивание, он останавливается второй ограничивающей упорной поверхностью 36 второго плеча 35, которая выступает над ободом колеса 1 и делает баланс неподвижным.
Если при нормальном режиме баланс 20 нормально завершает возвратную вибрацию в направлении В2 по часовой стрелке, то в конце своего поворотного движения он начинает перемещение в направлении В1 против часовой стрелки, поднимает разъединяющий зуб 6 и стопорный зуб 8 в положение из фиг.1 и позволяет колесу 1 поворачиваться в одностороннем направлении Р поворота. В то же время за счет толкания второго плеча 35 он отцепляет крючок от неподвижного упора 46, прикрепленного к платине, и плечо 43 с пружиной возвращает баланс на требуемый уровень. Баланс 20 перемещает рычаг 31 в положение из фиг.9, отцепляя поверхность 38 зацепления плеча 37 от взаимосвязанной поверхности 42 зацепления крючка 40, плечо 37 перемещается до примыкания посредством опорной поверхности 39 на взаимосвязанной опорной поверхности 41 крючка 40, который перемещается назад к плечу 37 под действием пружины 43.
Наклонная опорная поверхность 43 имеет двойную функцию: с одной стороны, взаимодействие для поддержания примыкания с взаимосвязанной опорной поверхностью 41 крючка 40 и, с другой стороны, линейно нарастающая функция, которая позволяет анкерному колесу 1 преодолевать препятствие, образованное неподвижным упором 46, после задания импульса и освобождения вышеуказанного колеса крючком 40, зацепляющегося на плече 37 с помощью поверхностей 38 и 42, которые находятся в контакте. Фактически, на этой стадии нижняя часть подвижной шестерни образуется отдельной наклонной поверхностью 39, которая затем будет опираться на неподвижный упор 46, что легко может быть выполнено благодаря наклону.
Если после ударного воздействия баланс 20 быстро перемещается и стремится выполнить последующее поворачивание в первом направлении В1 поворота баланса, он сталкивается с первой ограничивающей упорной поверхностью 34, которая выступает над ободом колеса 1, как показано на фиг.9, и становится неподвижным.
Понятно, что неподвижный упор 46 может быть образован упором 15, который уже используется для зацепления с подвижной шестерней 5. Аналогичным образом крючок 40 может совпадать со стопорным зубом 8, поскольку упорная поверхность 45 объединяется с ограничительной упорной поверхностью 15А, взаимосвязанная поверхность 42 зацепления является одним из взаимосвязанных средств 12 зацепления, и опорная поверхность 41 является другой поверхностью вышеуказанного средства. Третье плечо 37 может быть образовано нижней частью разъединяющего зуба 6, и поверхность 38 зацепления соответствует приводному средству 11 разъединяющего зуба 6. Таким образом, подвижная шестерня 5, описанная выше, также может быть предназначена для образования этого противоразъединяющего механизма. Фактически разъединяющий зуб 6 должен быть только преобразован в рычаг 31, который, по существу, симметричен относительно оси 32 поворота с целью адаптации средства 7 возврата, которое становится средством 32А возврата. Нижняя часть разъединяющего зуба 6 модифицируется для образования третьего плеча 37 с поверхностями 38 и 39, в то время как стопорный зуб 8 также модифицируется за счет добавления наклонной опорной поверхности 41.
Понятно, что противоразъединяющее устройство 30, в частности, предназначенное для получения преимущественной конфигурации подвижной шестерни 5, также может быть использовано фактически для других типов анкерных механизмов со стопором.
В конкретном варианте, соответствующем второму варианту выполнения из фиг.8, анкерный механизм 10 включает в себя, по меньшей мере, один баланс 20 и одно анкерное колесо 1, оси D1 и D2 поворота которых находятся с одной и той же внутренней стороны обода анкерного колеса 1.
В конкретном варианте, который не показан на фигурах, для каждого баланса 20 анкерный механизм 10 включает в себя два анкерных колеса 1, которые поворачиваются в противоположных направлениях.
В другом варианте, который не показан на фигурах, для каждого баланса 20 анкерный механизм 10 включает в себя, по меньшей мере, два анкерных колеса 1, которые поворачиваются в одном и том же направлении и соответствуют разным импульсным положениям.
В конкретном варианте выполнения, имеющем тенденцию к уменьшению числа компонентов, баланс 20 изготовлен как одно целое с платиной 13.
По той же причине в другом варианте, который может сочетаться с предыдущим вариантом, баланс 20 изготовлен как одно целое, по меньшей мере, с одной спиральной пружиной, как описано в патентной заявке ЕР №2 104 008 от имени заявителя.
В варианте с минимальным числом компонентов анкерный механизм 10 имеет две части:
- первая целиковая часть включает в себя платину 13, по меньшей мере, один баланс 20 и, по меньшей мере, одну спиральную пружину, соединенную с каждым балансом 20. В одном из вариантов он не имеет спиральной пружины, и альтернативная конструкция баланса 20 объединена с функцией возврата, обеспечивающей качательное перемещение баланса, как в варианте выполнения, описанном в швейцарской патентной заявке №01198/10 от имени заявителя. Платина 13 преимущественно имеет поворотное направляющее средство, предназначенное для направления, по меньшей мере, одного анкерного колеса 1;
- вторая целиковая часть включает в себя, по меньшей мере, одно анкерное колесо 1 по изобретению, которое имеет взаимосвязанное направляющее средство, предназначенное для взаимодействия с вышеуказанным направляющим средством платины для направления поворота анкерного колеса. Каждое анкерное колесо 1 должно быть соединено с балансом 20.
Предпочтительно весь анкерный механизм или его часть выполняется из материала, поддающегося микромеханической обработке, кремния, или кварца, или их соединения, или сплава, получаемого по MEMS-технологии, или сплава, получаемого с помощью DRIE или LIGA способов, или, по меньшей мере, из частично аморфного материала. Предпочтительно все компоненты изготавливаются из материала этого типа или с помощью способа этого типа.
Вариант выполнения изобретения предлагает простой, надежный и эффективный анкерный механизм со стопором.
Для дополнительного повышения кпд по энергии желательно выполнить трибологическую обработку всех фрикционных поверхностей или их части, т.е. импульсных зубьев 3 и разъединяющих зубьев 4 для анкерного колеса 1 и импульсной поверхности 21, поверхности 22 маневрирования и разблокирующей поверхности 23 для баланса 20 с целью снижения уровня трения. То же самое верно и для поверхности 8А стопорного зуба 8 и поверхности 15А упора 15 с целью облегчения выхода анкерного колеса 1 из положения остановки без расходования энергии.
Изобретение также относится к часовому механизму 100, включающему в себя средство накопления и передачи энергии для передачи крутящего момента и включающему в себя, по меньшей мере, один анкерный механизм 10 этого типа, предназначенный для приведения в действие крутящим моментом, и/или, по меньшей мере, одно анкерное колесо этого типа, предназначенное для поворота под действием крутящего момента и передачи вышеуказанного крутящего момента в форме периодического импульса балансу 20, содержащемуся в механизме 100.
Изобретение также относится к часам 1000, включающим в себя, по меньшей мере, один часовой механизм 100 этого типа, и/или, по меньшей мере, один анкерный механизм 10 этого типа, и/или, по меньшей мере, одно анкерное колесо этого типа.
Изобретение имеет большое преимущество группирования всех функций анкерного механизма в отдельном компоненте.
Возможность изготовления анкерного колеса по изобретению с помощью MEMS, LIGA, DRIE или подобных способов и, в частности, из кремния, что является особым преимуществом благодаря его упругим свойствам, которые помимо прочего позволяют изготавливать средства возврата внутри компонента, обеспечивает получение совершенной геометрии и, в частности, обеспечивает выравнивание и угловое смещение двух уровней зубчатой передачи, зубчатого импульсного колеса и зубчатого разъединяющего колеса. Также обеспечивается точное относительное позиционирование разъединяющих зубьев и стопорных зубьев.
Этот тип анкерного колеса или это тип анкерного механизма может быть легко встроен в существующие часовые механизмы. Изобретение также предлагает значительную экономию пространства, что обеспечивает другие функциональные возможности часового механизма или часов в средней части часов.
В варианте выполнения, представленном в этом описании для предпочтительного применения в анкерном механизме со стопором, обеспечивается высокий уровень точности анкерного механизма со стопором. Изобретение также предлагает потенциальное повышение эффективности и, тем самым, сохранения энергии.
Компактность, обеспечиваемая изобретением, означает, что для верхней точки перемещений в определенном диапазоне функция может быть сдвоенной, например с двумя соединенными анкерными колесами без занимания излишнего пространства.
1. Анкерное колесо (1) для часового механизма, включающее в себя несколько соосных зубчатых колес, установленных с возможностью синхронного поворота вокруг оси (D1) и содержащих, по меньшей мере, первое импульсное зубчатое колесо (2) в первой плоскости импульса и, по меньшей мере, второе зубчатое разъединяющее колесо (4) во второй плоскости остановки, параллельной первой плоскости импульса или объединенной с ней,
отличающееся тем, что
вышеуказанное второе зубчатое разъединяющее колесо (4) включает в себя, по меньшей мере, одну подвижную шестерню (5), снабженную с одной стороны, по меньшей мере, одним разъединяющим зубом (6), установленным с возможностью радиального перемещения относительно оси (D1) и с возможностью возврата в положение баланса первым средством (7) возврата, и с другой стороны, по меньшей мере, одним стопорным зубом (8), установленным с возможностью возврата в первом радиальном направлении (S1) в стопорное положение вторым средством (9) возврата,
вышеуказанный разъединяющий зуб (6) включает в себя приводное средство (11), предназначенное для взаимодействия, когда вышеуказанный разъединяющий зуб (6) приводится в действие во втором радиальном направлении (S2), противоположном вышеуказанному первому радиальному направлению (S1), с взаимосвязанным приводным средством (12), содержащимся в вышеуказанном стопорном зубе (8), с целью приведения в действие вышеуказанного стопорного зуба (8) в вышеуказанном втором радиальном направлении (S2), при этом когда вышеуказанный разъединяющий зуб (6) приводится в движение в первом радиальном направлении (S1), вышеуказанное приводное средство (11) перемещается на некоторое расстояние от вышеуказанного взаимосвязанного приводного средства (12) без приведения в действие вышеуказанного стопорного зуба (8).
2. Анкерное колесо по п.1, отличающееся тем, что импульсное колесо (2) включает в себя такое же количество импульсных зубьев (3) с вершинами, направленными в вышеуказанном втором радиальном направлении (S2), как и второе разъединяющее колесо (4), имеющее подвижные шестерни (5), каждая из которых включает в себя разъединяющие зубья (6) с вершинами, направленными в вышеуказанном втором радиальном направлении (S2), при этом вышеуказанные импульсные зубья (6) чередуются с вышеуказанными разъединяющими зубьями (3).
3. Анкерное колесо по п.1, отличающееся тем, что вышеуказанное первое средство (7) возврата и вышеуказанное второе средство (9) возврата являются упругими средствами возврата.
4. Анкерное колесо по п.3, отличающееся тем, что разъединяющий зуб (6) образует конец первой пружины (7), другой конец (7А) которой встроен в конструкцию анкерного колеса (1), а стопорный зуб (8) образует конец второй пружины (9), другой конец (9А) которой также встроен в вышеуказанную конструкцию.
5. Анкерное колесо по п.1, отличающееся тем, что вышеуказанное первое радиальное направление (S1) направлено от центра к периферии.
6. Анкерное колесо по п.1, отличающееся тем, что вышеуказанное первое радиальное направление (S1) направлено от периферии к центру.
7. Анкерное колесо по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно выполнено целиковым.
8. Анкерное колесо по п.1, отличающееся тем, что оно изготовлено из материала, подвергнутого микромеханической обработке, или кремния, или кварца, или их соединения, или, по меньшей мере, из частично аморфного материала.
9. Анкерный механизм (10), включающий в себя платину (13) и, по меньшей мере, одно анкерное колесо (1) по п.1, предназначенное для восприятия крутящего момента от средства (14) передачи или накопления энергии, которое может быть встроено или может быть не встроено в вышеуказанный механизм (10), и, по меньшей мере, один баланс (20), поворачивающийся вокруг оси (D2) баланса и включающий в себя, по меньшей мере, одну импульсную поверхность (21), одну поверхность (22) маневрирования и одну разблокирующую поверхность (23), в котором вышеуказанное анкерное колесо (1) и вышеуказанный баланс (20) поворачиваются относительно вышеуказанной платины (13),
отличающийся тем, что для каждого анкерного колеса (1) платина (13) включает в себя упор (15), который предназначен для последовательного взаимодействия с каждым вышеуказанным стопорным зубом (8) в его вышеуказанном положении остановки для блокирования поворота анкерного колеса (1) и обеспечения поворота анкерного колеса (1), когда вышеуказанный стопорный зуб (8) перемещается из положения остановки соответствующим разъединяющим зубом (6).
10. Анкерный механизм (10) по п.9, отличающийся тем, что вышеуказанная разблокирующая поверхность (23) последовательно контактирует с поверхностью каждого вышеуказанного разъединяющего зуба (6) в первом направлении (В1) поворота вышеуказанного баланса (20) для зацепления с вышеуказанным разъединяющим зубом (6) и его перемещения от вышеуказанного положения баланса во втором радиальном направлении (S2) за счет приведения в движение вышеуказанного стопорного зуба (8) с целью его перемещения из вышеуказанного стопорного положения и обеспечения поворота вышеуказанного анкерного колеса (1).
11. Анкерный механизм (10) по п.10, отличающийся тем, что во время поворота анкерного колеса (1) импульсный зуб (3) передает достаточный импульс импульсной поверхности (21) баланса (20) для одного полного качания, при этом во время поворота баланса (20) во втором направлении (В2), противоположном вышеуказанному первому направлению (В1) поворота, траектория вышеуказанной поверхности (22) маневрирования последовательно контактирует с траекторией каждого разъединяющего зуба (6) для перемещения последнего в первом радиальном направлении (S1) с целью поворота вышеуказанного баланса (20) без разъединения вышеуказанного стопорного зуба (8), связанного с разъединяющим зубом (6), с упором (15).
12. Анкерный механизм (10) по п.9, отличающийся тем, что импульсная поверхность (21), поверхность (22) маневрирования и разблокирующая поверхность (23) расположены на одной и той же падете (24), содержащейся в балансе (20).
13. Анкерный механизм (10) по п.9, отличающийся тем, что он является анкерным механизмом со стопором и включает в себя противоразъединяющий механизм.
14. Анкерный механизм (10) по п.9, отличающийся тем, что он включает в себя, по меньшей мере, один вышеуказанный баланс (20) и одно вышеуказанное анкерное колесо (1), которые соосны друг другу.
15. Анкерный механизм (10) по п.9, отличающийся тем, что он включает в себя для каждого вышеуказанного баланса (20) два вышеуказанных анкерных колеса (1), поворачивающихся в противоположных направлениях относительно друг друга.
16. Анкерный механизм (10) по п.9, отличающийся тем, что вышеуказанный баланс (20) выполнен как одно целое с вышеуказанной платиной (13).
17. Анкерный механизм (10) по п.9, отличающийся тем, что вышеуказанный баланс (20) выполнен как одно целое, по меньшей мере, с одной спиральной пружиной.
18. Анкерный механизм (10) по п.9, отличающийся тем, что он включает в себя первую цельную часть, объединенную с вышеуказанной платиной (13), включающую в себя поворотное направляющее средство, предназначенное для направления, по меньшей мере, одного вышеуказанного анкерного колеса, при этом вышеуказанная первая часть дополнительно включает в себя, по меньшей мере, один баланс (20), по меньшей мере, одну спиральную пружину, соединенную с каждым балансом (20), и вторую цельную часть, включающую в себя, по меньшей мере, одно вышеуказанное анкерное колесо (1), включающее в себя взаимосвязанное направляющее средство, предназначенное для взаимодействия с вышеуказанным направляющим средством для вышеуказанной платины с целью направления вышеуказанного анкерного колеса (1) при его повороте, а каждое вышеуказанное колесо (1) соединено с одним вышеуказанным балансом (20).
19. Анкерный механизм (10) по п.9, отличающийся тем, что он изготовлен из материала, подвергнутого микромеханической обработке, или кремния, или кварца, или их соединения, или сплава, получаемого по MEMS-технологии, или сплава, получаемого с помощью DRIE или LIGA способов, или, по меньшей мере, из частично аморфного материала.
20. Часовой механизм (100), включающий в себя средство накопления и передачи энергии для передачи крутящего момента и включающий в себя, по меньшей мере, один анкерный механизм (10) по п.9, предназначенный для приведения в действие крутящим моментом, при этом, по меньшей мере, одно анкерное колесо (1) предназначено для поворота под действием вышеуказанного крутящего момента и передачи вышеуказанного крутящего момента в виде периодического импульса балансу (20), содержащемуся в вышеуказанном механизме (100).
21. Часовой механизм (100), включающий в себя средство накопления и передачи энергии для передачи крутящего момента и включающий в себя, по меньшей мере, одно анкерное колесо (1) по п.1, предназначенное для поворота под действием вышеуказанного крутящего момента и передачи вышеуказанного крутящего момента в форме периодического импульса балансу (20), содержащемуся в вышеуказанном механизме (100).
22. Часы (1000), включающие в себя, по меньшей мере, один часовой механизм (100) по п.20 или 21 и/или, по меньшей мере, один анкерный механизм (10) по любому из пп.9-19 и/или, по меньшей мере, одно анкерное колесо (1) по любому из пп.1-8.
