专利名称：具有优化的枢转的平衡摆轮组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于钟表机芯的平衡摆轮、用于钟表机芯的振荡器以及由这种平衡摆轮和其枢转装置形成的组件。最后，本发明还涉及装配有这种平衡摆轮以及这种组件的钟表机芯或腕表。
背景技术：
在机械钟表机芯中，摆轴包括位于其端部的、在轴承中转动的枢轴。现有的解决方法寻求最小化枢轴与轴承之间的摩擦力，以限制相应轴转动时引起的能量损失。
图I和2是使用现有技术的标准解决方案的钟表机芯摆轴的枢转的示意性描述。位于轴I端部的枢轴2具有表面3，其端部是圆形的。该枢轴2与轴承接合，轴承包括平钻，被称为托石13,和具有橄榄形孔(olived hole)的宝石,被称为橄榄形宝石12(olivedjewel)。图I描述了第一种结构，其中钟表机芯处于水平位置(相对于地面)，通常被认为是“平放”位置，并且其中摆轴处于垂直位置使得枢轴2的表面3抵靠托石13。在该第一种结构中，用于枢轴2与轴承之间的摩擦的表面面积小并且产生的摩擦力小。图2描述了第二种结构，其中钟表机芯处于垂直位置，通常被认为是“悬挂”位置，并且其中摆轴I处于水平位置。在该结构中，枢轴2抵靠橄榄形宝石12内的孔的边缘14，并且产生的摩擦力比上文中说明的第一种结构的摩擦力大。因此，游丝-平衡摆轮组件(游丝摆轮)的摆动振幅相比于第一种结构减小。现有技术的许多解决方案寻求减小上文描述的“平放”与“悬挂”位置之间的枢转情况的差异，这种差异通常用术语“平放-悬挂差异”简单表示。这是因为保证腕表的运转独立于其方位是很重要的，其方位随着腕表佩带者手臂的动作随着时间随机地和不可预见地变化。由于这种原因，现有的解决方案寻求协调在钟表机芯的水平和垂直两个主要方位上枢轴和轴承之间的摩擦力，以减小这种“平放-悬挂差异”。作为例子，文献CH239786，US2654990或者甚至EP1986059描述了这些解决方案。而且,还需要理解的是,例如，如Pierre Chopard(皮埃尔萧邦)于1969年发表白勺题名为 “ Influencede la geom etrie du balancier sur Ies performances chronometriques de la montre”[平衡摆轮的几何形状对腕表计时性能的影响],公开在国际计时研讨会学报上，对于给定的惯性矩，大直径小质量的平衡摆轮表现出最好的性能。但是，所有的现有解决方案仍然不令人满意并且需要改进钟表机芯的平衡摆轮的枢转特性。
发明内容
因此，本发明的目的是寻求一种用于钟表机芯平衡摆轮的枢转的解决方案，其减小“平放-悬挂差异”，与此同时优化能量损失和平衡摆轮的整体性能。到最后，本发明依靠用于钟表机芯的平衡摆轮或振荡器，其遵从以下条件
D5 · f/I ≤ 20 · l(T2m3kg^其中，D是平衡摆轮的直径，f是频率以及I是惯性矩。本发明通过权利要求详细地限定。
在以下经由关于附图的非限制性图解给定的一些特定实施例描述中，详细地说明本发明的目的、特征和优点，其中图I是用于根据现有技术中位于水平或“平放”位置的一个状态的平衡摆轮的枢转的布置视图；图2是用于根据现有技术中位于垂直或“悬挂”位置的一个状态的平衡摆轮的枢 转的布置视图；图3到9是用于根据本发明不同实施例被使用的平衡摆轮的枢转的布置的示意性描述。图10和11图解说明了作为振幅函数的质量因数，其分别根据标准平衡摆轮-枢轴组件和根据本发明的平衡摆轮-枢轴组件得到。
具体实施例方式为了简要的目的，在说明书的余下部分，在不同附图中使用相同附图标记以表示相同的部件，即使它们的形状和性能根据实施例而变化。本发明首先取决于所使用的平衡摆轮，其特征在于具有小的直径和/或具有大的惯性矩，即相比于惯常使用的那些重的摆轮。因此，这样的选择违反了预想的想法，其认为，另一方面，质量轻并且直径大的平衡摆轮运行地更好。钟表机芯平衡摆轮的这种特征通过因数D5 · f/I限定，其以为单位进行表示，其中，D是平衡摆轮的直径，单位为米，f是平衡摆轮-盘簧组件(或游丝平衡摆轮)的频率，单位为Hz (赫兹)，以及I是惯性矩，单位是lO—lg · m2注意，平衡摆轮的直径D更具体地是指摆轮的外轮或轮缘的外周直径。如果该轮缘具有突出部，诸如调节螺钉，举例来说，那么该直径可被认为是通过考虑具有相同惯性矩但在轮缘上没有突出部的虚构的平衡摆轮得到的相等外直径，其产生相同的气动摩擦。在现有技术中需要认可的是平衡摆轮必须遵从条件D5 · f/I > 20 · lO-Vkg^s-1,或甚至> 30 · 10 2m3kg 1S、例如，定名为 “Construction horlog ere [Watch making (表的制造)]”(PPUR，2011)的书中引证了平衡摆轮的例子，其具有I = 10 · 10_10kg · m2，D =9. 5mm 以及 f = 4Hz,也就是 D5 · f/I = 31. O · lCT2m3kgW与之相反，本发明的实施例取决于遵从条件D5 · f/I ( 20 · lO^kg^s-1的平衡摆轮或振荡器。甚至发现，通过选择D5 · f/I ( 16，甚至D5 · f/I ( 13，或甚至D5 · f/I ( 10或甚至D5 · f/I彡8这些D5 · f/I因数值以10 3! 1^进行表示，获得非常有利的解决方案。通过例子，下表给出了根据本发明的平衡摆轮的一些可能值。
权利要求
1.一种用于钟表机芯的平衡摆轮，其遵从以下条件D5 · f/I 彡 20 · l(T2m3kg^ 其中，D是平衡摆轮的直径，f是频率以及I是惯性矩。
2.根据权利要求I所述的用于钟表机芯的平衡摆轮，其中以进行表示的平衡摆轮因数D5 · f/I遵从以下关系D5 · f/I ( 16，或 D5 · f/I ( 13，或 D5 · f/I ( 10，或 D5 · f/I 彡 8。
3.根据权利要求I或2所述的用于钟表机芯的平衡摆轮，其具有7到IOmm之间的直径以及大于或等于12 · 10-10kg · m2的惯性矩。
4.根据权利要求I或2所述的用于钟表机芯的平衡摆轮，其直径小于或等于7mm。
5.根据前述权利要求中任一项所述的用于钟表机芯的平衡摆轮，其用于频率大约为4Hz的振荡。
6.用于钟表机芯的振荡器，其中，它包括前述权利要求中任一项所述的平衡摆轮。
7.用于钟表机芯平衡摆轮的枢转的布置，包括用于平衡摆轮的枢转的轴承，其包括如权利要求I到5之一所述的平衡摆轮或如权利要求6所述的振荡器，以及摆轴枢轴和/或轴承几何形状适合于确保当所述钟表机芯处于水平位置时枢轴与轴承之间的相对摩擦力与当所述钟表机芯处于垂直位置时枢轴与轴承之间得到的相对摩擦力相近似。
8.根据权利要求7所述的用于平衡摆轮的枢转的布置，其中位于摆轴(I)的枢轴(2)的端部的表面(3)是平的并且支承抵靠处于水平位置的托石(13)的平表面。
9.根据权利要求7所述的用于平衡摆轮的枢转的布置，其中位于枢轴(2)的端部的表面(3)是凹的，并且支承抵靠处于水平位置的托石(13)的平表面。
10.根据权利要求7所述的用于平衡摆轮的枢转的布置，其中位于摆轴(I)的枢轴(2)的端部的表面(3)是平的并且支承抵靠处于水平位置的托石(13)的凹的、尤其是半球状的杯。
11.根据权利要求7所述的用于平衡摆轮的枢转的布置，其中枢轴⑵的端部支承抵靠处于水平位置的托石(13)的孔(15)。
12.根据权利要求11所述的用于平衡摆轮的枢转的布置，其中枢轴(2)的端部是凸圆形、半球形或圆锥形。
13.根据权利要求11或12所述的用于平衡摆轮的枢转的布置，其中托石(13)的孔(15)是盲孔。
14.根据权利要求13所述的用于平衡摆轮的枢转的布置，其中托石(13)被制成为两个不同的部件。
15.根据权利要求11到14中任一项所述的用于平衡摆轮的枢转的布置，其中摆轴(I)的端部是凸圆形、半球形或圆锥形。
16.根据权利要求7到15中任一项所述的用于平衡摆轮的枢转的布置，其中与橄榄形宝石(12)接触的摆轴(I)的部分(4)具有圆柱形或圆锥形横截面。
17.—种钟表机芯，其包括如权利要求I到5之一所述的平衡摆轮或根据权利要求6所述的振荡器。
18.如权利要求17所述的钟表机芯，其包括如权利要求7到16之一所述的用于它的平衡摆轮的枢转的布置。
19. 一种腕表，其包括如权利要求17或18所述的钟表机芯。
全文摘要
本发明提供具有优化的枢转的平衡摆轮组件。用于钟表机芯的平衡摆轮，其遵从以下条件D5·f/I≤20·10-2m3kg-1s-1，其中，D是平衡摆轮的直径，f是频率以及I是惯性矩。
文档编号G04B31/00GK102902193SQ201210324150
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月27日 优先权日2011年7月29日
发明者拉斐尔·塞图尔-巴龙, 德尼·吕达 申请人:劳力士有限公司