РЕГУЛИРОВОЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ БАЛАНС, ПРУЖИНУ БАЛАНСА, КОЛОНКУ ПРУЖИНЫ БАЛАНСА И ДЕРЖАТЕЛЬ КОЛОНКИ, И УЗЕЛ, СФОРМИРОВАННЫЙ ИЗ КОЛОНКИ ПРУЖИНЫ БАЛАНСА И ДЕРЖАТЕЛЯ КОЛОНКИ Российский патент 2018 года по МПК G04C3/04 

Область техники

Изобретение относится к регулировочному элементу с подпружиненным балансом для часового механизма, включающему баланс, пружину баланса, колонку пружины баланса и держатель колонки пружины баланса, причем один конец пружины баланса соединен с балансом, а другой конец скреплен с колонкой пружины баланса, колонка в свою очередь жестко удерживается держателем колонки. Более конкретно, настоящее изобретение относится к узлу, сформированному путем сборки колонки пружины баланса и держателя колонки пружины баланса.

Уровень техники

Известны регулировочные элементы, включающие баланс и пружину баланса, у которой внутренний конец жестко прикреплен к колодке, установленной на оси баланса, а другой конец пружины баланса жестко закреплен на колонке пружины баланса, установленной на держателе колонки с возможностью углового перемещения относительно того же центра, что и ось баланса.

Существует несколько известных способов крепления внешнего конца пружины баланса к колонке пружины баланса. Один из этих способов проиллюстрирован на прилагаемых фиг. 1 и 2. Сначала конец пружины баланса (обозначенный позицией 101) вставляют в паз, имеющийся в колонке 103 пружины баланса. Затем пружину баланса фиксируют в пазу или отверстии при помощи клеевого соединения. Затем саму колонку 103 вставляют в гнездо, выполненное в держателе 105 колонки. Для фиксации колонки после регулировки ее высоты внутри гнезда применяют небольшой винт 107.

Держатель колонки шарнирно закрепляют при помощи посадки с зазором на участке моста баланса концентрично с осью баланса. За счет данного признака часовой мастер может регулировать угловое положение колонки и внешнего конца пружины баланса за счет простого поворота держателя колонки относительно баланса. Эта манипуляция важна, поскольку угловое положение внешнего конца пружины баланса должно быть таким, чтобы импульсный штифт находился на одной линии с анкерной вилкой и балансом, когда баланс находится в положении равновесия.

Регулировка положения пружины баланса относительно оси баланса должна быть точной. Очевидно, что любое отклонение от концентричности пружины баланса или отклонение от перпендикулярности относительно оси баланса вызовет существенные хронометрические погрешности, особенно в том, что касается изохронизма регулировочного элемента. Поэтому колонка пружины баланса должна быть перпендикулярна плоскости пружины баланса и должна быть точно установлена для обеспечения концентрического развертывания пружины баланса. На практике регулировка положения колонки затруднена из-за ограниченного доступа и из-за того, что рассматриваемые детали имеют очень малые размеры. В стандартных пружинах баланса, выполненных из металлического сплава, после прикрепления внешнего конца пружины к мосту баланса при помощи колонки и держателя колонки любые остаточные отклонения относительно идеальной трехмерной формы пружины баланса могут быть скорректированы за счет пластической деформации конца пружины баланса.

В том случае, когда пружина баланса выполнена из хрупкого материала, такого как кремний, алмаз или кварц, вышеуказанная регулировка за счет пластической деформации невозможна. В этих условиях применение пружины баланса требует очень точных допусков на изготовление и прочного узла колонка-пружина для получения максимально точной перпендикулярности оси колонки и плоскости пружины баланса. Очевидно, что данное существенное требование составляет основную трудность при использовании в производстве, если учесть тот факт, что фиксация колонки в ее гнезде путем затягивания винта уже может нарушить ее ориентацию. Кроме того, затягиваемый винт часто выпадает и теряется при операции регулировки.

Существо изобретения

Целью настоящего изобретения является устранение недостатков упомянутого известного уровня техники путем создания узла, состоящего из колонки пружины баланса и держателя колонки пружины баланса, который обеспечивает возможность регулировки положения колонки относительно держателя колонки и последующей более простой фиксации колонки без применения винта. Цель настоящего изобретения достигается путем создания узла, состоящего из колонки пружины баланса и держателя колонки пружины баланса по п. 1 формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Прочие признаки и преимущества изобретения станут понятны из нижеследующего описания, приведенного в качестве неограничивающего примера, со ссылкам на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 – схематический вид в плане узла колонка пружины баланса – держатель колонки известного уровня техники.

Фиг. 2 – сечение по линии А–А из Фиг. 1.

Фиг. 3 – вид сверху регулировочного элемента с подпружиненным балансом в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 4 – местный увеличенный вид регулировочного элемента из Фиг. 3, иллюстрирующий более подробно узел, состоящий из колонки пружины баланса и держателя колонки.

Фиг. 5 – местный увеличенный вид, аналогичный виду из Фиг. 4, иллюстрирующий регулировочный элемент с подпружиненным балансом в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.

Осуществление изобретения

На Фиг. 3 показан регулировочный элемент с подпружиненным балансом для часового механизма, соответствующий варианту осуществления изобретения. На чертежах показан баланс 7, ось которого шарнирно установлена между двумя подшипниками. Обычно один из этих подшипников (обозначенный позицией 11) устанавливается на мосту 9 баланса, а другой подшипник устанавливается на основной платине (не показана). Также обычно баланс связан с пружиной 1 баланса, центральный конец которой крепится к оси баланса.

Мост 9 баланса также выполняет функцию опоры для узла, включающего колонку 3 пружины баланса и держатель 5 колонки. Этот узел предназначен для установки внешнего конца 1а пружины 1 баланса. В данном примере конец 1а жестко крепится к колонке при помощи клеевого соединения. Для этой цели конец пружины баланса сначала вставляют в паз (не показан) колонки. Затем пружину баланса фиксируют в пазу при помощи клеевого соединения. Следует отметить, что изобретение не ограничено конкретным способом крепления конца 1а пружины баланса к колонке. Конец 1а может также, например, крепиться к стандартной колонке при помощи штифта. В соответствии с другим вариантом колонка 3 и пружина 1 баланса могут быть выполнены в виде единой детали.

В данном примере держатель 5 колонки по существу сформирован из кольцевого участка, концентрического с осью баланса, и из выступающего элемента в форме рычага, на котором установлена колонка 3 и который проходит в радиальном направлении относительно оси баланса 7 в сторону внешних витков пружины баланса. Обычно выступающий элемент держателя 5 колонки имеет полость 13, которая ориентирована параллельно оси баланса 7 и в которую в продольном направлении вставляется колонка. Кроме того, держатель 5 колонки шарнирно установлен с посадкой с зазором при помощи своего кольцевого участка на участке моста 9 баланса, который является концентрическим с балансом. За счет данного признака часовой мастер может менять положение колонки 3 путем простого поворота держателя 5 колонки относительно моста баланса и баланса.

На Фиг. 4 можно видеть, что в приведенном примере полость 13 сформирована прямолинейной канавкой, которая закрыта на большей части своей длины гибкой полосой 15.

Полоса 15 установлена для захвата и фиксации колонки 3 относительно дна канавки за счет давления от силы упругости. На Фиг. 4 также показано, что полоса 15 составляет одно целое со стенками канавки и проходит без разрывов от одной стенки канавки к другой. При этом следует указать на то, что согласно другим вариантам осуществления изобретения полоса может не быть выполнена как единая деталь с держателем колонки, а может крепиться к держателю колонки с обеих сторон канавки. Также следует отметить, что держатель колонки предпочтительно выполнен из кремния, хотя он также может выполняться из другого материала. В качестве примера держатель колонки может быть выполнен из металла или даже из композиционного материала. Если колонка выполнена из металла, она предпочтительно формируется гальванизацией с использованием технологии LIGA.

В соответствии с изобретением на полосе 15 имеется средство 17 зацепления, позволяющее часовому мастеру оттянуть полосу назад для освобождения колонки. Более конкретно, когда часовой мастер желает отрегулировать положение колонки 3 относительно держателя 5 колонки, он может использовать инструмент (не показан), приспособленный для взаимодействия со средством 17 зацепления. Таким образом, за счет средства зацепления часовой мастер может отвести гибкую полосу 15 и освободить колонку. Следует напомнить, что полоса 15 закреплена с обеих сторон канавки. Кроме того, как показано на Фиг. 4, полоса образует дугу, изогнутую в сторону дна канавки. Одним преимуществом такой конфигурации является то, что она обеспечивает два различных устойчивых положения полосы. Одно из этих положений показано на Фиг. 3 и 4. Второе положение соответствует ситуации, когда изгиб полосы имеет противоположное направление; при этом полоса образует дугу, изогнутую наружу от канавки. Из нижеследующего станет понятно, что путем перемещения полосы 15 от колонки 3 часовой мастер вызывает переход полосы из первого устойчивого положения и фиксацию во втором устойчивом положении, в котором полоса не создает давления на колонку. Поскольку второе положение является устойчивым, нет необходимости в последующем удержании полосы при регулировке положения колонки. После правильной установки колонки часовому мастеру нужно только нажать на полосу в направлении дна канавки для возврата полосы из второго устойчивого положения в первое устойчивое положение, в котором она снова фиксирует колонку.

Согласно данному примеру форма колонки 3 является по существу симметричной. Одно преимущество, связанное с присущей цилиндрической форме симметрией, заключается в том, что положение колонки может регулироваться относительно держателя 5 колонки не только в продольном направлении, но и в окружном направлении. Эта дополнительная возможность может оказаться полезной, когда пружина баланса выполнена из хрупкого материала. Безусловно, когда пружина выполнена из данного типа материала, в принципе, не возможна корректировка отклонений пружины за счет пластической деформации ее конца. Однако в случае, когда возможность регулировки в окружном направлении является необходимой, предпочтительной является возможность применения колонки, имеющей плоский участок (не показан), предназначенный для взаимодействия с внутренней стенкой полости 13 для фиксации колонки от угловых перемещений.

На Фиг. 5 показан местный увеличенный вид, изображающий узел, состоящий из колонки и держателя колонки, образующий часть регулировочного элемента в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения. В данном втором варианте осуществления изобретения, как и в первом, полоса 215 может находиться в двух различных устойчивых положениях. Следует понимать, что положение, показанное на Фиг. 5, является положением, в котором полоса фиксирует колонку 203, прижимая ее к дну канавки под действием давления от силы упругости. Второе положение, не показанное на чертеже, соответствует ситуации, при которой изгиб полосы имеет противоположное направление. Предпочтительно полоса 215 являет одно целое с одной кромкой канавки, к которой она присоединена одной из своих сторон. В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения другая сторона полосы соединена с гибким рычагом или пружиной 212, который также составляет одно целое с остальной частью держателя колонки. Одно преимущество, связанное с наличием гибкого рычага 212, заключается в том, что за счет этого снижается усилие, необходимое для перемещения полосы 215 из одного устойчивого положения и фиксации в другом устойчивом положении при сохранении изогнутого состояния полосы.

Также очевидно, что специалисты в данной области техники могут вносить различные изменения и/или усовершенствования в варианты осуществления, описанные в данном документе, не выходящие за пределы объема настоящего изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения. В частности, полость, выполненная в держателе колонки, для приема колонки в первом варианте может представлять собой сквозное отверстие. А в другом варианте данная полость может быть открыта только с одной стороны пружины баланса.

Держатель колонки пружины баланса имеет полость в форме канавки, обеспечивающей продольную вставку и позиционирование колонки. Полость по меньшей мере частично закрыта упругой полосой, которая обеспечивает возврат колонки в сторону дна канавки для фиксации колонки, когда колонка вставлена в полость между упругой полосой и дном канавки. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Узел, содержащий колонку (3; 203) пружины баланса и держатель (5; 205) колонки (3; 203) пружины баланса, при этом держатель колонки имеет полость (13; 213) в форме канавки, обеспечивающую прием в продольном направлении и позиционирование колонки, причем полость по меньшей мере частично закрыта в поперечном направлении упругой полосой (15; 215), отличающийся тем, что поперечный профиль упругой полосы имеет форму дуги, соединяющей две стороны полости, имеющей форму канавки, при этом упругая полоса выполнена с возможностью находиться в первом устойчивом положении, при котором дуга выгнута в сторону дна полости, и во втором устойчивом положении, при котором дуга выгнута в противоположном направлении, причем упругая полоса (15; 215) обеспечивает возврат колонки (3; 203) к дну полости (13; 213) для фиксации колонки, когда колонка вставлена между упругой полосой и дном полости.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что упругая полоса (15; 215) также содержит средство (17; 217) зацепления, конфигурация которого обеспечивает взаимодействие с захватывающим инструментом для обеспечения перемещения упругой полосы в сторону от колонки при помощи захватывающего инструмента для освобождения колонки.

3. Узел по п. 1, отличающийся тем, что полость (13; 213) имеет поперечный профиль, обеспечивающий ограниченное число точек контакта колонки и внутренней стенки полости, когда колонка зафиксирована.

4. Узел по п. 1, отличающийся тем, что имеющая форму канавки полость (13; 213) выполнена по существу прямолинейной и ориентирована параллельно оси баланса.

5. Узел по п. 1, отличающийся тем, что упругая полоса (15; 215) выполнена за одно целое с держателем колонки пружины баланса.

6. Узел по п. 1, отличающийся тем, что упругая полоса (15; 215) прикреплена к держателю колонки по обе стороны выполненной в форме канавки полости (13; 213).

7. Узел по п. 5, отличающийся тем, что держатель колонки выполнен из кремния.

8. Узел по п. 5, отличающийся тем, что держатель колонки выполнен из металла.