Камертонный генератор колебаний для часов



Камертонный генератор колебаний для часов
Камертонный генератор колебаний для часов
Камертонный генератор колебаний для часов
Камертонный генератор колебаний для часов
Камертонный генератор колебаний для часов
Камертонный генератор колебаний для часов
Камертонный генератор колебаний для часов
Камертонный генератор колебаний для часов
Камертонный генератор колебаний для часов
Камертонный генератор колебаний для часов

 


Владельцы патента RU 2629167:

ТЕ СВОТЧ ГРУП РИСЕРЧ ЭНД ДИВЕЛОПМЕНТ ЛТД (CH)

Генератор колебаний (200) для часов, содержащий резонатор (100), образованный камертоном, который включает в себя по меньшей мере две подвижные колеблющиеся части (11; 12), прикрепленные к соединительному элементу (2) гибкими элементами (31, 41; 32, 42), геометрия которых определяет воображаемые оси колебаний (О1; О2), имеющие определенное положение относительно указанного соединительного элемента (2), и вокруг которых колеблются соответственные подвижные части (11; 12), причем центр масс подвижных частей в их состоянии покоя совпадает с соответствующими воображаемыми осями колебаний (О1; О2), и для по меньшей мере одной из двух подвижных частей (11; 12) указанные гибкие элементы (31, 41; 32, 42) представляют собой пересекающиеся упругие ленты, проходящие на расстоянии друг от друга в двух параллельных плоскостях, и их направления в проекции на одну из этих параллельных плоскостей пересекаются в воображаемых осях колебаний (О1, О2) подвижных частей (11; 12). 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 22 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к часовому генератору колебаний, содержащему развертывающее устройство с по меньшей мере одним резонатором, образованным камертоном, который включает в себя по меньшей мере две подвижные колеблющиеся части, причем указанные подвижные части прикреплены к соединительному элементу, содержащемуся в указанном генераторе колебаний, гибкими элементами, геометрия которых определяет воображаемую ось колебаний, имеющую определенное положение относительно указанного соединительного элемента, при этом указанная соответствующая подвижная часть колеблется относительно указанной воображаемой оси колебаний, а центр масс указанной подвижной части в ее состоянии покоя совпадает с указанной соответствующей осью колебаний.

Изобретение также относится к часовому механизму, включающему в себя конструкцию, к которой прикреплен один такой генератор колебаний.

Изобретение также относится к часам или к ручным часам, включающим в себя по меньшей мере один такой часовой механизм.

Уровень техники

Развертывающие устройства часов всегда представляют собой некий компромисс между высокой точностью работы, приемлемой эффективностью, достаточной компактностью и устойчивостью для использования в часах, а также экономичностью в производстве.

Резонаторы с подпружиненным балансом чувствительны к внешнему воздействию, их производство и разработка также требуют наличия персонала высокой квалификации, и достижение производственной воспроизводимости является сложной задачей.

Раскрытие изобретения

Изобретение направлено на создание показательного развертывающего устройства высокого качества для механических часовых механизмов с тем, чтобы обеспечивать высокий уровень автономности и хорошую точность работы при одновременном удовлетворении требований стандартов качества, в частности сопротивляемости воздействию ударной нагрузки, температуры и магнитных полей.

Изобретение также направлено на создание простой и экономичной альтернативы подпружиненному балансу.

Для этой цели генератор колебаний для часов согласно изобретению содержит развертывающее устройство с по меньшей мере одним резонатором, образованным камертоном, который включает в себя по меньшей мере две подвижные колеблющиеся части, прикрепленные к соединительному элементу, содержащемуся в указанном генераторе колебаний, гибкими элементами, геометрия которых определяет воображаемые оси колебаний, имеющие определенное положение относительно указанного соединительного элемента, при этом указанные соответствующие подвижные части колеблются относительно указанных воображаемых осей колебаний, а центр масс подвижных частей в состоянии их покоя совпадает с указанными соответствующими воображаемыми осями колебаний, причем для по меньшей мере одной из указанных подвижных частей указанные гибкие элементы представляют собой пересекающиеся упругие ленты, проходящие на расстоянии друг от друга в двух параллельных плоскостях, а их направления в проекции на одну из указанных параллельных плоскостей пересекаются в указанных воображаемых осях колебаний соответствующих указанных подвижных частей.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения указанный резонатор содержит две указанные подвижные части, центры масс которых совпадают с воображаемыми осями колебаний, находящимися на одной прямой с главным центром указанного соединительного элемента.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения указанные две подвижные части симметричны относительно оси симметрии, проходящей через главный центр указанного соединительного элемента.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения указанный соединительный элемент соединяет движения указанных двух подвижных частей посредством сил упругости.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения указанный соединительный элемент подвешен на по меньшей мере одном упругом соединении от опоры, выполненной с возможностью крепления на конструкции часового механизма.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения указанное упругое соединение обеспечено посредством упругих лент, направления которых сходятся к указанному главному центру указанного соединительного элемента.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения по меньшей мере одна указанная подвижная часть включает в себя, по существу, круговую арку вокруг ее указанной воображаемой оси колебаний, причем указанная арка содержит инерционный блок на каждом своем конце и указанные гибкие элементы взаимодействуют с указанной аркой.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения по меньшей мере один указанный резонатор представляет собой цельный узел, содержащий указанный соединительный элемент, по меньшей мере одну указанную подвижную колеблющуюся часть и указанные упругие ленты, которые присоединяют указанную подвижную часть к указанному соединительному элементу.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения по меньшей мере один указанный резонатор представляет собой цельный узел, содержащий указанный соединительный элемент и множество указанных подвижных колеблющихся частей, каждая из которых включает в себя указанные упругие ленты, которые присоединяют части к указанному соединительному элементу.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения указанный генератор колебаний представляет собой цельный узел, содержащий указанный соединительный элемент и множество указанных резонаторов.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения указанный генератор колебаний представляет собой цельный узел, дополнительно содержащий опору, выполненную за одно целое с конструкцией часового механизма, и упругое соединение, присоединяющее указанную опору к указанному соединительному элементу.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения указанный цельный узел выполнен из кремния и/или оксида кремния, или из алмазоподобного углерода (DLC), или из кварца.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения указанные упругие ленты, образующие указанные гибкие элементы, включают в себя слой окисления, который обеспечивает компенсацию тепла.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения указанный генератор колебаний содержит стопорные поверхности, которые ограничивают движение каждой указанной подвижной части.

Изобретение также относится к часовому механизму, содержащему конструкцию, к которой прикреплен один такой генератор колебаний или непосредственно соединительным элементом генератора колебаний, или посредством опоры, к которой указанный соединительный элемент прикреплен посредством упругого соединения.

Изобретение также относится к часам, включающим в себя по меньшей мере один часовой механизм.

Другие особенности и преимущества изобретения станут очевидными из последующего описания со ссылками на чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематично показан на виде в плане генератор колебаний с камертонным резонатором согласно изобретению, содержащий две подвижные части, проекции которых в плане размещены симметрично относительно соединительного элемента, к которому каждая подвижная часть присоединена посредством упругого соединения, которое, в частности, образовано гибкими элементами, и вокруг которого каждая подвижная часть колеблется относительно воображаемой оси, при этом указанный соединительный элемент в свою очередь присоединен посредством упругого соединения к опоре, выполненной за одно целое с конструкцией часового механизма; согласно этому варианту осуществления гибкие элементы представляют собой упругие ленты, расположенные на разных уровнях, и их направление в положении состояния покоя резонатора пересекает указанную воображаемую ось; указанные две воображаемые оси расположены на одной прямой с главным центром соединительного элемента; причем конструкция является полностью симметричной относительно плоскости абсциссы, содержащей указанные воображаемые оси и указанный главный центр, и относительно плоскости ординаты, которая разделяет обе подвижные части, содержит главный центр, перпендикулярна к плоскости абсциссы и пересекает ее в главном центре;

на фиг. 2 - генератор колебаний на фиг. 1, вид в перспективе, схематично;

на фиг. 3 - частичный разрез того же генератора колебаний по плоскости А-А на фиг. 1, схематично;

на фиг. 4 - подвижная часть резонатора, присоединенного гибкими элементами к соединительному элементу, вид в плане, схематично;

на фиг. 5 - резонатор на фиг. 4, причем соединительный элемент присоединен к неподвижной опоре, выполненной за одно целое с конструкцией, посредством единого упругого соединения, частичный вид;

на фиг. 6 - резонатор на фиг. 4, причем соединительный элемент присоединен к неподвижной опоре, выполненной за одно целое с конструкцией, посредством упругого соединения с упругими лентами, направление которых сходится к главному центру, как в варианте осуществления по фиг. 1 и 2, частичный вид;

на фиг. 7 - вариант осуществления генератора колебаний по фиг. 1, в котором указанные две подвижные части смещены относительно направления ординаты;

на фиг. 8 - другой вариант, причем одна из подвижных частей выполнена в форме арки, снабженной концевыми инерционными блоками, подобно подвижным частям на фиг. 1-7, в то время как вторая подвижная часть выполнена в виде груза, подвешенного на одном упругом соединении, например пружине;

на фиг. 9 - вариант генератора колебаний по фиг. 1, причем две подвижные части выполнены в форме арки с концевыми инерционными блоками, однако разных размеров и с различной жесткостью упругих элементов;

на фиг. 10 - вариант резонатора по фиг. 4, причем вторая подвижная часть последовательно подвешена на первой, частичный вид;

на фиг. 11-14 - частичные виды различных типов соединений между соединительным элементом и неподвижной опорой, закрепленной на конструкции: на фиг. 11 и 12 показаны ленты, сходящиеся к главному центру, на фиг. 13 и 14 показан один упругий соединительный элемент, такой как пружина или одна лента; при этом указанная опора является внешней по отношению к соединительному элементу по фиг. 11 и 13 и внутренней по отношению к соединительному элементу по фиг. 12 и 14;

на фиг. 15 - взаимодействие генератора колебаний, имеющего две подвижные части по фиг. 1, с рычагом спускового механизма; при этом арка одной подвижной части включает в себя канавку, в которой один конец анкерного рычага, противоположный палетным камням, обладает ограниченной подвижностью, причем палетные камни взаимодействуют с анкерным колесом известным образом;

на фиг. 16 - генератор колебаний с двумя подвижными частями по фиг. 1, причем соединительный элемент подсоединен к конструкции посредством пружины баланса, конструкция содержит ограничительные поверхности;

на фиг. 17 - генератор колебаний с двумя подвижными частями по фиг. 1, контур которых в состоянии их покоя, по существу, круговой и которые двигаются внутри кругового корпуса конструкции, образующего ограничивающий элемент, а на фиг. 18 показана удлиненная версия в соответствии с тем же принципом;

на фиг. 19 - генератор колебаний с двумя подвижными частями, каждая из которых образована кольцеобразным балансом, присоединенным пересекающимися лентами к соединительному элементу, причем оба баланса расположены в отдельных параллельных плоскостях и поворачиваются вокруг параллельных воображаемых осей;

на фиг. 20 - подвижная часть, содержащая плечо с отверстием, которое действует в качестве ограничивающего элемента для пальца, выполненного за одно целое с верхней лентой, частичный вид;

на фиг. 21 - генератор колебаний в конструкции с одной стенкой, которая ограничивает ход концевых точек подвижной части, частичный вид;

на фиг. 22 - блок-схема, изображающая часы, включающие в себя часовой механизм, содержащий один подобный генератор колебаний.

Осуществление изобретения

Согласно изобретению выражение «центр масс» следует также понимать и как «центр инерции».

Изобретение относится к генератору колебаний 200 часов, включающему в себя развертывающее устройство с по меньшей мере одним резонатором 100, образованным камертоном, который содержит по меньшей мере две подвижные колеблющиеся части 11, 12.

Указанные подвижные части 11, 12 прикреплены к соединительному элементу 2, содержащемуся в генераторе колебаний 200, гибкими элементами 31, 41 или соответственно 32, 42, геометрия которых определяет воображаемые оси колебаний О1, О2, занимающие определенное положение относительно соединительного элемента 2.

Подвижные части 11, 12, центр масс которых в состоянии их покоя совпадает с указанными соответственными воображаемыми осями колебаний О1, О2, колеблются относительно их соответствующих воображаемых осей колебаний О1, О2.

В соответствии с изобретением, по меньшей мере, для одной из двух подвижных частей 11, 12 гибкие элементы 31, 41 или 32, 42, выполнены из пересекающихся упругих лент, проходящих на расстоянии одна от другой в двух параллельных плоскостях, и направления которых в проекции на одну из этих параллельных плоскостей, пересекаются на воображаемой оси колебаний О1, О2 соответственно указанных подвижных частей 11, 12. Эти пересекающиеся ленты позволяют грузам вращаться и, по существу, препятствуют поступательному линейному перемещению грузов в трех направлениях X, Y, Z, а также обеспечивают их высокое сопротивление воздействию небольших ударов.

В соответствии с частным предпочтительным вариантом, как показано на фиг. 1, 2, 7, 9, 15-18, по меньшей мере один резонатор 100 включает в себя две такие подвижные части 11, 12, центр масс которых совпадает с воображаемыми осями колебаний О1, О2, которые находятся на одной прямой с главным центром О соединительного элемента 2.

Таким образом, конструкция указанного резонатора позволяет получить среднюю величину по колебаниям каждой из указанных подвижных частей 11, 12: одна колеблется более быстро, если другая колеблется более медленно, указанные два центра масс перемещаются на очень малую величину в одном и том же направлении X, но разным образом, что компенсирует дефекты, имеющиеся в центрах масс.

Использование камертона в соответствии с изобретением позволяет отрегулировать несовпадение по времени до весьма незначительных величин, порядка нескольких секунд в сутки, поскольку перемещение центра масс в направлении, перпендикулярном направлению соединения X, не отражается на точности измерения времени.

Использование симметричного камертона является всего лишь частным случаем, и изобретение выполняет функции и с несимметричным камертоном.

Результирующее перемещение относительно пластины часового механизма, на которой закреплен генератор колебаний 200, виртуально равно нулю. Никакая потеря опоры не сказывается на факторе высокого качества больше, чем потеря опоры подпружиненного баланса.

В частном варианте осуществления изобретения, как видно из фигур 1, 2, 7, 15, 16, 17, 19, две подвижные части 11, 12 симметричны в проекции на плоскость, параллельную плоскости пересекающихся упругих лент, относительно оси симметрии, проходящей через главный центр О соединительного элемента 2.

В частности, указанные две подвижные части 11, 12 симметричны относительно главного центра О.

Еще более конкретно, эти две подвижные части 11, 12 идентичны.

В одном преимущественном случае, характерном только для изобретения, соединительный элемент 2 соединяет движения указанных двух подвижных частей 11, 12 упругими силами. Элемент 2 предназначен для соединения двух подвижных частей 11, 12 для того, чтобы обеспечить симметричное движение указанных частей относительно главного центра О, это достигается предпочтительно посредством симметричного размещения креплений гибких элементов 31, 41, 32, 42, к указанному соединительному элементу 2.

В предпочтительном варианте осуществления, а также в соответствии с неограничивающими изображениями на фиг. 1, 2, 5, 6, 11-14 соединительный элемент 2 подвешен на по меньшей мере одном упругом соединении 60 к опоре 5, предназначенной для прикрепления к конструкции часового механизма 300, через крепежные отверстия 71, 72. Предпочтительно указанное соединение 60 имеет несколько степеней свободы: или в плоскости XY, параллельной плоскости размещения пересекающихся лент, или свободу поворота в указанной плоскости.

В одном варианте, как показано на фиг. 1, 2, 6, 11, 12, это упругое соединение 60 образовано из упругих лент 61, 62, направления которых сходятся к главному центру О соединительного элемента 2.

В другом варианте, как показано на фиг. 5, 13, 14, упругое соединение 60 обеспечено посредством одной ленты, или пружины, или аналогичного элемента, предназначенного для прикрепления к такой опоре 5.

В одном преимущественном варианте осуществления изобретения, как показано на фиг. 1, 2, 4-10, 15-18, 21, по меньшей мере одна из таких подвижных частей 11, 12 включает в себя, по существу, круговые арки 110, 120 вокруг своих соответственных воображаемых осей колебаний О1; О2. Эти арки 110, 120 включают в себя инерционные блоки 111, 112 и соответственно 121, 122 на каждом из своих концов. Гибкие элементы 31, 41 и соответственно 32, 42 взаимодействуют с указанными арками 110, 120.

Понятно, что возбуждение указанного резонатора может воздействовать, как на саму арку, так и на ее инерционные блоки, и эта последняя альтернатива может быть достигнута наиболее приемлемым способом.

В одном частном неограничивающем варианте осуществления упругие ленты, которые образуют гибкие элементы 31, 41, 32, 42, являются менее жесткими, чем соответствующие арки 110, 120, которые в свою очередь менее жестки, чем соответствующие инерционные блоки 111, 112, 121, 122. Последние предпочтительно являются неограниченно жесткими. В другом варианте арки 110, 120 и инерционные блоки 111, 112, 121, 122 имеют одинаковую жесткость, и только упругие ленты 31, 41, 32, 42 являются менее жесткими, чем указанные арки и инерционные блоки.

В другом преимущественном варианте осуществления, как показано на фиг. 19 и 20, подвижные части 11, 12 выполнены в форме кольцеобразных балансов.

Предпочтительно упругие ленты, формирующие гибкие элементы 31, 41, 32, 42, выполнены в виде симметричных пар в проекции на ось, проходящую через соответствующую воображаемую ось колебаний О1, О2, и через главный центр О на соединительном элементе 2.

В одном предпочтительном варианте осуществления, когда резонатор 100 включает в себя две подвижные части 11 и 12, воображаемые оси колебаний О1, О2 и главный центр О располагаются на одной прямой.

В одном предпочтительном варианте осуществления, как показано на всех фигурах, по меньшей мере один такой резонатор 100 представляет собой цельный узел, содержащий соединительный элемент 2, по меньшей мере две подвижные колеблющиеся части 11, 12 и упругие ленты 31, 41, 32, 42, которые соединяют указанные подвижные части с соединительным элементом 2.

В частности, по меньшей мере один такой резонатор 100 представляет собой цельный узел, содержащий соединительный элемент 2 и множество подвижных колеблющихся частей 11, 12, каждая из которых включает в себя упругие ленты 31, 41, 32, 42, которые соединяют указанные подвижные части с соединительным элементом 2.

Еще более конкретно, генератор колебаний 200 представляет собой цельный узел, содержащий соединительный элемент 2 и множество таких резонаторов 100.

В частности, генератор колебаний 200 представляет собой цельный узел, содержащий опору 5, предназначенную для неподвижного крепления к конструкции часового механизма 300, и упругое соединение 60, соединяющее опору 5 с соединительным элементом 2.

Предпочтительно, чтобы указанный цельный узел был выполнен из кремния, и/или из оксида кремния, или из алмазоподобного углерода (DLC), или из кварца, или из любого микроматериала, полученного технологией микроэлектромеханической системы «MEMS» или технологией производства микроструктур «LIGA».

Использование таких технологий облегчает применение средств настройки, например для мест насечки на обеих противоположных поверхностях одного и того же цельного компонента изменение их взаимного положения и посредством этого изменение положения центра масс подвижной части. Для того чтобы провести настройку, возможно также использовать обычные средства, применив регулировку баланса часов, например, добавлением грузов с целью повысить инерцию и понизить частоту и/или дополнительным регулированием грузов (регулировочным винтом, смещением центра инерционных блоков), что позволяет провести тонкую настройку частоты или положения центра масс или же использовать аналогичные средства.

Для получения пониженной частоты колебаний генератора колебаний возможно увеличение инерции, в частности металлическими грузами, воздействуя поворотом инерционных блоков или арок, или аналогичными средствами воздействия на подвижные части, или установкой поступательного линейного перемещения относительно перечисленных элементов. Например, но без какого-либо ограничения, может быть перемещен металлический груз в направлении оси Y, или он может быть просто прикреплен к обоим инерционным блокам подвижной части, которые симметричны относительно оси X.

Создание подобного камертона в виде кремниевой части или подобного материала позволяет добиться высокой точности, а также превосходной относительной корректировки центра масс каждой подвижной части совместно с соответствующей воображаемой осью колебаний. Таким образом, каждая подвижная часть 11, 12 направляется посредством пересекающихся лент, которые изготовляют с использованием двусторонней технологии обработки кремниевых пластин. Пространство, разделяющее указанные пересекающиеся ленты, может также занимать весьма малый объем, что обеспечивает максимальную компактность. Например, удаление слоя окисления, образованного между двумя слоями, эквивалентно зазору, равному 4 мкм, что достаточно для обеспечения надлежащего взаимодействия между лентами без какого-либо трения.

Такая технология позволяет изготовлять очень тонкие ленты, которые могут снизить частоту колебаний до весьма низких величин в диапазоне около 40 Гц.

В одном частном варианте осуществления эти упругие ленты образуют заказанные гибкие элементы 31, 41, 32, 42, которые включают в себя слой окисления, обеспечивающий тепловую компенсацию.

Рычажный эффект подвижных частей 11, 12 может способствовать возникновению достаточно больших перемещений концов инерционных блоков 111, 112, 121, 122 для того, чтобы обеспечить такому генератору колебаний 200 или, по меньшей мере, генератору колебаний 100 возможность взаимодействия с механическим спусковым механизмом, как это показано на фиг. 15, или с магнитным, или электростатическим, или каким-либо другим спусковым механизмом.

В полностью симметричной конструкции согласно одному предпочтительному варианту симметричные перемещения инерционных блоков и центров масс двух подвижных частей 11, 12 в той же самой точке, или, по меньшей мере, в непосредственной близости от этой точки, например в точке пересечения пересекающихся лент, ограничивают до максимума перемещение общего центра масс всей системы и тем самым ограничивают величину реакций на опору.

В одном частном варианте осуществления генератор колебаний 200 включает в себя стопорные поверхности 80, 91, 92, которые ограничивают перемещения каждой подвижной части, содержащейся в указанном генераторе колебаний 200. Это обстоятельство обеспечивает сопротивляемость воздействию более сильных ударов.

Изобретение, кроме того, относится к часовому механизму 300, содержащему конструкцию, к которой прикреплен генератор колебаний 200, либо непосредственно через его соединительный элемент 2, либо посредством опоры 5, к которой прикреплен соединительный элемент 2 посредством упругого соединения 60.

Изобретение также относится к часам 400, в частности к ручным часам, включающим в себя по меньшей мере один такой часовой механизм 300.

Приведенные фигуры подробно поясняют некоторые частные неограничивающие варианты осуществления.

На фиг. 1-3 показан генератор колебаний камертонным резонатором 100, содержащим две подвижные части 11 и 120, расположенные симметрично относительно соединительного элемента 2, к которому каждая указанная подвижная часть присоединена посредством упругого соединения, который, в частности, представляет собой гибкие элементы 31, 41, 32, 43, и вокруг которого каждая подвижная часть колеблется относительно воображаемой оси колебаний. Соединительный элемент 2 в свою очередь присоединен другим упругим соединительным элементом к опоре 5, выполненной за одно целое с конструкцией часового механизма 300. В этом варианте осуществления гибкие элементы 31, 41, 32, 43 представляют собой упругие ленты, попарно размещенные на отдельных уровнях, и их направления в состоянии нейтрального покоя резонатора пересекаются на соответственных воображаемых осях О1, О2. Указанные две воображаемые оси расположены на одной прямой с главным центром О на соединительном элементе 2. Указанная конструкция полностью симметрична относительно плоскости абсциссы, которая содержит направление X с воображаемыми осями О1, О2 и главным центром О, а также относительно плоскости ординаты, содержащей направление Y, перпендикулярное предшествующей плоскости и пересекающее ее в точке главного центра О.

На фиг. 4 показана подвижная часть 11 резонатора 100 с присоединением такого же типа, осуществленного посредством гибких элементов 31, 41, к соединительному элементу 2. На фиг. 5 показан резонатор 100 по фиг. 4, в котором соединительный элемент 2 присоединен к неподвижной опоре 5, выполненной за одно целое с конструкцией посредством одного соединения 60. На фиг. 6 показан резонатор 100 по фиг. 4, в котором соединительный элемент 2 присоединен к неподвижной опоре 5, выполненной за одно целое с конструкцией посредством упругого соединения с двумя упругими лентами 61 и 62, направления которых сходятся к главному центру О, подобно тому, как в варианте осуществления по фиг. 1-3.

На фиг. 7 показан вариант генератора колебаний по фиг. 1, в котором указанные две подвижные части 11 и 12 смещены относительно направления ординаты Y, и каждая из них колеблется относительно осей X1 и X2, соответственно, параллельных друг другу. Следует отметить, что эти направления должны быть параллельны друг другу, что обеспечивает достижение очень малой ошибки во времени.

На фиг. 8 показан другой вариант, причем одна из подвижных частей 11 выполнена в форме арки 110, имеющей концевые инерционные блоки 111 и 112, подобно подвижным частям 11 и 12 по фиг. 1-7, при этом подвижная часть 12 представляет собой груз 17, подвешенный на одиночном упругом соединении 170, таком как пружина, или одиночная лента, или аналогичный элемент.

Другие варианты также возможны, например, с подвижной частью, подвешенной на соединении, выполненном по типу устройства с вынесенным центром податливости (RCC) с четырьмя шейками или на аналогичном элементе.

На фиг. 9 показан вариант генератора колебаний по фиг. 1, в котором две подвижные части 11 и 12 выполнены по типу арок 110, 120, имеющих концевые инерционные блоки 111, 112, 121, 122, однако различных размеров и с различной жесткостью гибких элементов 31, 41, с одной стороны, и элементов 32, 42, с другой стороны, так, чтобы получить ту же самую частоту. Симметрия перемещений центра масс может быть таким образом сохранена, однако с различными амплитудами на каждой стороне.

На фиг. 10 показан вариант резонатора по фиг. 4, в котором вторая подвижная часть 13 представляет собой арку 113, подвешенную последовательно на первой подвижной части 11 посредством аналогичных перекрещивающихся лент 310, 410, примыкающих к первой арке 110 первой подвижной части 11.

На фиг. 11-14 показаны различные типы соединений между соединительным элементом 2 и опорой 5, закрепленной на конструкции часового механизма 300: на фиг. 11 и 12 показаны ленты 61 и 62, сходящиеся к главному центру О, на фиг. 13 и 14 показано одно упругое соединение 60, такое как пружина или одна лента; при этом опора 5 является внешней по отношению к соединительному элементу 2 по фиг. 11 и 13, и внутренней по отношению к соединительному элементу 2 по фиг. 12 и 14.

Этот упругий соединительный элемент между соединительным элементом 2 и опорой 5 обеспечивает хорошее поглощение ударов.

На фиг. 15 показано взаимодействие генератора колебаний, имеющего две подвижные части 11, 12 по фиг. 1, с рычагом 70 спускового механизма; при этом арка 110 первой подвижной части 11 включает в себя канавку 7, в которую вставлен один конец 72 анкерного рычага 70, имеющий ограниченную подвижность и способный поворачиваться вокруг оси 71, находясь напротив палетных камней 74 и 75 вилки 73, которая взаимодействует известным образом с анкерным колесом 76.

На фиг. 16 показан генератор колебаний, имеющий две подвижные части 11, 12 типа, показанного на фиг. 1, причем соединительный элемент 2 присоединен к конструкции 90 посредством пружины 9 баланса, указанная конструкция 90 содержит ограничивающие поверхности 91, 92, которые могут быть расположены таким образом, чтобы они ограничивали движение указанной пружины 9 баланса и/или ограничивали движение подвижных частей 11, 12.

На фиг. 17 показан генератор колебаний, имеющий две подвижные части 11, 12 типа, показанного на фиг. 1, контуры 1100 и 1200 которых в состоянии покоя являются в основном круговыми и которые двигаются внутри кругового корпуса 80 конструкции 8, которая действует как ограничивающий элемент, а на фиг. 18 показана удлиненная версия в соответствии с тем же принципом. Расстояние между подвижными частями 11, 12 в положении покоя и корпусом 80 сокращено до абсолютного минимума, который сравним с амплитудой колебаний инерционных блоков, порядка нескольких десятых долей миллиметра.

На фиг. 19 показан генератор колебаний, имеющий две подвижные части 11, 12, каждая из которых выполнена в виде кольцеобразного баланса, присоединенного пересекающимися лентами к соединительному элементу 2, при этом оба баланса расположены в отдельных параллельных плоскостях и поворачиваются вокруг параллельных воображаемых осей колебаний О1 и О2.

На фиг. 20 показан генератор колебаний с подвижной частью 11, содержащей плечо 118 с отверстием 119, которое действует в качестве ограничивающего элемента для пальца 310, выполненного за одно целое с верхней лентой 31.

На фиг. 21 показан генератор колебаний в конструкции 8, имеющий стенку 80, которая ограничивает ход концевых точек подвижной части 11, какую бы форму она ни имела.

Фигуры являются очень схематичными и поясняют общий случай, когда пересекающиеся ленты встроены наклонно к соединительному элементу, который их поддерживает. Предпочтительная конфигурация заключается во встраивании указанных лент в поверхность, которая перпендикулярна к концу каждой ленты, где она встроена в соединительный элемент.

Изобретение дает возможность создания цельного механизма, который легко устанавливать, надежен, в высшей степени воспроизводим в производстве, имеет высокий показатель качества, низкое потребление энергии и высокий уровень автономности хода.

1. Генератор колебаний (200) для часов, содержащий развертывающее устройство с по меньшей мере одним резонатором (100), образованным камертоном, который включает в себя по меньшей мере две подвижные колеблющиеся части (11; 12), прикрепленные к соединительному элементу (2), содержащемуся в указанном генераторе колебаний (200), гибкими элементами (31, 41; 32, 42), геометрия которых определяет воображаемые оси колебаний (O1; O2), имеющие определенное положение относительно указанного соединительного элемента (2), при этом указанные соответствующие подвижные части (11; 12) колеблются относительно указанных воображаемых осей колебаний (O1; O2), а центр масс подвижных частей в состоянии их покоя совпадает с указанными соответствующими воображаемыми осями колебаний (O1; O2), отличающийся тем, что для по меньшей мере одной из указанных подвижных частей (11; 12) указанные гибкие элементы (31, 41; 32, 42) представляют собой пересекающиеся упругие ленты, проходящие на расстоянии друг от друга в двух параллельных плоскостях, а их направления в проекции на одну из указанных параллельных плоскостей пересекаются в указанных воображаемых осях колебаний (О1; O2) соответствующих указанных подвижных частей (11; 12).

2. Генератор колебаний (200) по п. 1, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один резонатор (100) содержит две подвижные части (11, 12), центры масс которых совпадают с воображаемыми осями колебаний (O1, O2), находящимися на одной прямой с главным центром (О) указанного соединительного элемента (2).

3. Генератор колебаний (200) по п. 2, отличающийся тем, что указанные две подвижные части (11, 12) симметричны относительно оси симметрии, проходящей через главный центр (О) указанного соединительного элемента (2).

4. Генератор колебаний (200) по п. 2, отличающийся тем, что указанный соединительный элемент (2) соединяет движения указанных двух подвижных частей (11, 12) посредством сил упругости.

5. Генератор колебаний (200) по п. 2, отличающийся тем, что указанный соединительный элемент (2) соединяет две указанные подвижные части (11, 12) для обеспечения симметричности их движения относительно указанного главного центра (О).

6. Генератор колебаний (200) по п. 1, отличающийся тем, что указанный соединительный элемент (2) подвешен на по меньшей мере одном упругом соединении (60) от опоры (5), выполненной с возможностью крепления на конструкции часового механизма (300).

7. Генератор колебаний (200) по п. 5, отличающийся тем, что указанное упругое соединение (60) обеспечено посредством упругих лент (61, 62), направления которых сходятся к указанному главному центру (О) указанного соединительного элемента (2).

8. Генератор колебаний (200) по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна указанная подвижная часть (11; 12) включает в себя, по существу, круговую арку (110; 120) вокруг указанной соответствующей воображаемой оси колебаний (O1; O2), причем указанная арка (110; 120) содержит инерционный блок (111, 112; 121, 122) на каждом своем конце и указанные гибкие элементы (31, 41; 32, 42) взаимодействуют с указанной аркой (110; 120).

9. Генератор колебаний (200) по п. 7, отличающийся тем, что указанные упругие ленты, образующие указанные гибкие элементы (31, 41; 32, 42), имеют меньшую жесткость, чем указанные арки (110; 120) и указанные инерционные блоки (111, 112; 121, 122).

10. Генератор колебаний (200) по п. 1, отличающийся тем, что указанные упругие ленты, образующие указанные гибкие элементы (31, 41; 32, 42), расположены симметричными парами в проекции относительно оси, проходящей через указанные воображаемые оси колебаний (O1; O2) и через главный центр (О) на указанном соединительном элементе (2).

11. Генератор колебаний (200) по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один указанный резонатор (100) представляет собой цельный узел, содержащий указанный соединительный элемент (2), по меньшей мере одну указанную подвижную колеблющуюся часть (11; 12) и указанные упругие ленты (31, 41; 32, 42), которые присоединяют указанную подвижную часть к указанному соединительному элементу (2).

12. Генератор колебаний (200) по п. 10, отличающийся тем, что по меньшей мере один указанный резонатор (100) представляет собой цельный узел, содержащий указанный соединительный элемент (2) и множество указанных подвижных колеблющихся частей (11; 12), каждая из которых включает в себя упругие ленты (31, 41; 32, 42), которые присоединяют указанные подвижные части к указанному соединительному элементу (2).

13. Генератор колебаний (200) по п. 1, отличающийся тем, что представляет собой цельный узел, содержащий указанный соединительный элемент (2) и множество указанных резонаторов (100).

14. Генератор колебаний (200) по п. 10 или 11, отличающийся тем, что представляет собой цельный узел, дополнительно содержащий опору (5), выполненную с возможностью неподвижного прикрепления к конструкции часового механизма (300), и

упругое соединение (60), присоединяющее указанную опору (5) к соединительному элементу (2), причем указанные упругие ленты, образующие указанные гибкие элементы (31, 41; 32, 42), включают в себя слой окисления, который обеспечивает компенсацию тепла.

15. Генератор колебаний (200) по п. 10, или 11, или 13, отличающийся тем, что этот указанный цельный узел выполнен из кремния и/или оксида кремния, или из алмазоподобного углерода, или из кварца.

16. Генератор колебаний (200) по п. 1, отличающийся тем, что содержит стопорные поверхности (80; 91; 92), которые ограничивают движение каждой указанной подвижной части (11; 12).

17. Часовой механизм (300), содержащий конструкцию, к которой прикреплен указанный генератор колебаний (200) по п. 1 или непосредственно указанным соединительным элементом (2) генератора колебаний, или посредством опоры (5), к которой указанный соединительный элемент (2) прикреплен посредством упругого соединения (60).

18. Часы (400), включающие в себя по меньшей мере один часовой механизм (300) по п. 17.



 

Похожие патенты:

Предложен автономный регулирующий механизм (100) часов. Он содержит на первой стороне (81) основной пластины (80) или моста по меньшей мере одно первое регулирующее подвижное устройство (810), а на второй стороне (82) основной пластины (80) по меньшей мере одно второе регулирующее подвижное устройство (820).

Способ поддержания и регулирования частоты колебательной системы (1) часов около ее собственной частоты (ω0). Регулирующее устройство (2) воздействует на колебательную систему (1) с периодическим колебанием, вызывающим по меньшей мере периодическое изменение резонансной частоты колебательной системы (1) и по меньшей мере одно изменение активной длины пружины колебательной системы (1) с регулировочной частотой (ωR), которая составляет от 0,9 до 1,1 от значения целого кратного собственной частоты (ω0), причем упомянутое целое больше или равно 2 и меньше или равно 10.

Способ улучшения вращения набора (1) колес или оборудованного набора (40) колес для научного инструмента или хронометра, включающий в себя один вал (10), вращающийся или колеблющийся вокруг оси (D) набора колес: - выполняют статическую балансировку упомянутого набора колес для перевода центра тяжести на упомянутую ось (D) набора колес; - определяют требуемое значение результирующего момента несбалансированности упомянутого набора колес вокруг оси (D) упомянутого набора колес, соответствующее требуемой степени расхождения между первой основной продольной осью инерции упомянутого набора колес и упомянутой осью (D) набора колес; - упомянутый набор колес приводят во вращение с заданной скоростью вокруг оси (D) упомянутого набора колес, измеряют результирующий момент несбалансированности в отношении оси (D) упомянутого набора колес; - выполняют регулировку до тех пор, пока значение результирующего момента несбалансированности упомянутого набора колес вокруг оси (D) упомянутого набора колес не будет находиться в пределах заданного определенного допуска в отношении упомянутого требуемого значения.

Изобретение относится к области точной механики, в частности к механическим научным инструментам, в частности к области счетчиков и точных инструментов. Способ включает статическую балансировку набора колес, размещенных на оси вала, для перевода центра тяжести на упомянутую ось набора колес, определяют требуемое значение результирующего момента несбалансированности упомянутого набора колес вокруг оси упомянутого набора колес, соответствующее требуемой степени расхождения между первой основной продольной осью инерции упомянутого набора колес и упомянутой осью набора колес.

Предложен замок спирали баланса. Он выполнен с возможностью установки в градусник для регулировки часовой спирали, имеющий возможность поворота относительно оси (D), параллельной оси поворота спирали баланса или совпадающей с этой осью.
Наверх