用于機(jī)械表的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械鐘表的調(diào)節(jié)系統(tǒng)?！罢{(diào)節(jié)系統(tǒng)”或“調(diào)節(jié)部件”指兩種明顯不同的裝置:諧振器和擒縱器。
【背景技術(shù)】
[0002]諧振器是產(chǎn)生形成鐘表的時(shí)基的周期運(yùn)動的部件。眾所周知的諧振器是在重力作用下振蕩的擺錘、與相關(guān)的擺輪游絲一起形成圍繞擺軸諧振的機(jī)械振蕩器的擺輪以及通過它們的結(jié)構(gòu)的彈性變形而振蕩的音叉。音叉的最佳公知實(shí)施例是用于音樂中的音叉，然而，最廣泛地制造的音叉是由石英晶體制得且被用作電子表的時(shí)基的諧振器。
[0003]擒縱器是鐘表齒輪系與諧振器之間的連接元件。擒縱器具有兩種功能:首先，它必須向諧振器傳遞維持振蕩所需的能量。該功能通常由向諧振器傳遞來自齒輪的最后一個(gè)輪(這里稱為“擒縱輪”)的能量的機(jī)構(gòu)履行。除了傳遞為諧振器提供動力的能量之外，擒縱器還必須控制齒輪系的前移速度并使它與諧振器的振蕩同步。該第二功能通常由擒縱機(jī)構(gòu)的接合在擒縱輪的齒中且諧振器已完成振蕩時(shí)僅允許主動齒經(jīng)過的部分履行。許多擒縱器原理在鐘表學(xué)中是公知的，最常用于腕表領(lǐng)域中的擒縱器是杠桿式擒縱器，更特別地瑞士杠桿式擒縱器，其在此僅通過舉例的方式引用。例如，可以在歐洲專利申請?zhí)朎P2336832A2中找到對瑞士杠桿式擒縱器的描述。
[0004]機(jī)械式擒縱器僅可借助于與擒縱輪的齒和與諧振器的直接機(jī)械接觸來履行它們的功能。在瑞士杠桿式擒縱器的示例中，擒縱叉桿與諧振器接觸，而后者接近平衡點(diǎn)并且?guī)缀跤谰玫嘏c擒縱輪齒之一接觸。以下事實(shí)使這種情況惡化:在機(jī)械式擒縱器中，與擒縱輪齒和諧振器兩者的接觸至少部分地伴隨著兩個(gè)接觸元件之間的滑移運(yùn)動?；七\(yùn)動必定包含具有若干有害后果的摩擦損失。
[0005]涉及摩擦的與諧振器的接觸的一個(gè)主要缺點(diǎn)在于，其以并非所謂的“彈性”類型力的力干擾諧振器的移動。這意味著諧振器受影響其自然頻率的力干擾。該干擾影響手表的計(jì)時(shí)性能。容易理解，對諧振器的運(yùn)動的干擾取決于擒縱叉與諧振器的相互作用程度。由于擒縱輪由齒輪系驅(qū)動且齒輪系由主發(fā)條驅(qū)動，所以由擒縱機(jī)構(gòu)與諧振器之間的接觸而形成的計(jì)時(shí)誤差取決于主發(fā)條的狀態(tài):如果主發(fā)條與其中主發(fā)條幾乎完全退繞的手表的狀態(tài)相比繃得很緊，則計(jì)時(shí)誤差不同。本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知該計(jì)時(shí)誤差的名稱為“等時(shí)性誤差”。
[0006]此外，滑移運(yùn)動涉及摩擦且因此涉及能量損失。為了減少由于摩擦而引起的能量損失，相接觸的元件被非常小心地加脂或上油，并且使用非常先進(jìn)的潤滑產(chǎn)品。這使得可以減少摩擦損失，但卻意味著計(jì)時(shí)性能變成取決于潤滑劑的性能。因?yàn)闈櫥瑒┝踊蛭赐Ａ粼谝獫櫥谋砻嫔?，這種性能隨時(shí)間流逝而改變。作為這種現(xiàn)象的結(jié)果，手表的性能惡化且必須再次清潔和潤滑。
[0007]已進(jìn)行許多研發(fā)以減少擒縱機(jī)構(gòu)與諧振器之間的滑動接觸。舉例而言，歐洲專利號EP1967919B1公開了一種改善擒縱輪與諧振器之間的能量傳遞狀態(tài)的共軸擒縱器。盡管該類型的擒縱器相對于瑞士杠桿式擒縱器而言是一種改進(jìn)，但它無法防止滑動接觸且因此無法防止上述由于摩擦而引起的損失。
[0008]然而，如果通過機(jī)械接觸進(jìn)行的能量傳遞被例如通過磁力或靜電力進(jìn)行的無接觸傳遞替代，則可以避免摩擦損失。這些力顯然不具有摩擦損失。其中機(jī)械接觸被磁體取代的擒縱器叫做磁性擒縱器。很長時(shí)間以來就已知磁性擒縱器。H.S.Baker在1927年率先提交磁性擒縱器的專利(美國專利)，接著是C.F.Clifford(于1938年)和R.Straumann (于1941年)。這些研發(fā)導(dǎo)致了工業(yè)生產(chǎn):德國公司Junghans在20世紀(jì)60年代初期生產(chǎn)了設(shè)置有磁性擒縱器的鬧鐘。在C.F.Clifford在1962年4月版的《鐘表期刊》中發(fā)表的文章中找到了對該擒縱器的說明。然而，該擒縱器僅履行擒縱器的一半常規(guī)功能:它使擒縱輪與振蕩器的運(yùn)動同步，但音叉振蕩器被電驅(qū)動。因此它不是機(jī)械機(jī)芯，而是電子機(jī)械表或電子表(或鬧鐘)。19世紀(jì)70年代，電子石英機(jī)芯的優(yōu)良性能和它們的低成本價(jià)格引起對磁性擒縱器完全失去興趣。對機(jī)械表的日益增加的興趣在本領(lǐng)域中的最近研發(fā)之后:歐洲專利申請EP2466401A1公開了一個(gè)可被視為現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施例。該文獻(xiàn)描述了機(jī)械表的所有調(diào)節(jié)部件，即諧振器和擒縱器。諧振器是形式與已知的用于音樂的音叉相似的音叉諧振器。事實(shí)上，該音叉諧振器關(guān)于游絲擺輪諧振器而言具有許多優(yōu)點(diǎn)。首先，它不需要軸承且因此其品質(zhì)因數(shù)不會被軸承中的摩擦破壞(其每次振蕩的損失更少)，并且該音叉諧振器不需要傾向于使手表需要定期維修的潤滑。還眾所周知，音叉諧振器提供比游絲擺輪諧振器好得多的計(jì)時(shí)效率。Max Hetzel和Bulova公司已生產(chǎn)裝配有音叉諧振器的腕表，專利于1953年提交且所使用的技術(shù)例如被記載在美國專利號US2971323中。三名制造商已銷售超過六百萬塊根據(jù)記載于該文獻(xiàn)中的原理的手表。Bulova的產(chǎn)品名稱為“Accutron”，西鐵城的產(chǎn)品名稱為“HiSonic”，Ebauches SA 的產(chǎn)品名稱為“Swissonic 100” 或“Mosaba”。然而，這三種產(chǎn)品并不是機(jī)械表。音叉諧振器由電子電路驅(qū)動和維持振蕩，該電子電路向與安裝在音叉的臂的兩端上的磁體相對地定位的兩個(gè)線圈供給電脈沖，與上述Junghans公司的產(chǎn)品相似。齒輪系由音叉借助于安裝在臂之一上的卡止機(jī)構(gòu)驅(qū)動。用于手表工作的能量由音叉的晶體管驅(qū)動電路的電源提供。這些事實(shí)上是電子表或電子手表。這些產(chǎn)品論證了音叉諧振器相對于游絲擺輪諧振器而言的優(yōu)良計(jì)時(shí)性能:它們的工作精度優(yōu)于設(shè)置有游絲擺輪諧振器的手表。還眾所周知，電子石英表的精度比機(jī)械表好得多。這也歸因于調(diào)節(jié)這些產(chǎn)品的快慢的石英音叉諧振器的穩(wěn)定性。
[0009]因此，選擇音叉諧振器是明智的，并且歐洲專利申請?zhí)朎P2466401A1示出了與上述音叉相似的設(shè)置有兩個(gè)磁體(每個(gè)臂上一個(gè)磁體)的音叉。在該文獻(xiàn)中，擒縱器功能由承載大量位于音叉的臂之間的磁體的擒縱輪履行并且使得音叉磁體與如本專利申請的圖1所示的擒縱輪的一對磁體相對。根據(jù)歐洲專利申請?zhí)朎P2466410A1的磁性擒縱器的操作在該文獻(xiàn)中被記載并且這里僅簡要?dú)w納以描述構(gòu)成本發(fā)明的主題的發(fā)明。應(yīng)理解，如果擒縱輪磁體面向具有正確極性(相對的一個(gè)N極和一個(gè)S極)的音叉，則音叉臂被拉向擒縱輪，如果彼此面對的磁體具有相同極性，則音叉臂被向外推。在旋轉(zhuǎn)時(shí)，擒縱輪交替地向音叉臂傳力，從而向外推動音叉臂并隨后向內(nèi)拉動它們。應(yīng)理解，擒縱輪的旋轉(zhuǎn)將引起音叉的振動。諧振器的特征在于，其振幅在它在其自然諧振頻率下被激勵(lì)時(shí)變得很大并且歐洲專利申請?zhí)朎P2466401A1中記載的音叉諧振器也是這種情況。當(dāng)擒縱輪接近在其自然諧振頻率下激勵(lì)音叉的轉(zhuǎn)速時(shí)，其振幅變得相當(dāng)大。如下文在本發(fā)明的詳細(xì)描述中將顯示的，音叉磁體也在擒縱輪磁體上施加切向力。該切向力用于在擒縱輪開始超過通過音叉的振蕩提供的速度時(shí)制動擒縱輪。是這種切向力使擒縱輪的速度與音叉頻率同步并因此控制手表的快慢。
[0010]然而，根據(jù)歐洲專利申請?zhí)朎P24