МЕХАНИЗМ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ РАСПОРКИ ПРУЖИНЫ БАЛАНСА К МОСТУ БАЛАНСА И УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВКИ ПОДПРУЖИНЕННОГО БАЛАНСА, ВКЛЮЧАЮЩЕЕ В СЕБЯ ПОДОБНЫЙ МЕХАНИЗМ Российский патент 2018 года по МПК G04B17/06 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к регулировочному устройству для часов, включающему в себя инерционный баланс, включающий в себя ось баланса, выполненную с возможностью поворотной установки в часах, мост баланса, на который опирается подшипник, выполненный с возможностью удержания одного торца оси баланса, пружину баланса, внутренний конец которой неразъемно соединен с балансом, а внешний торец которой неразъемно соединен с распоркой пружины баланса, далее именуемой «распоркой», и, наконец, механизм для крепления распорки, включающий в себя кожух, опирающийся на мост баланса и выполненный с возможностью приема распорки, обеспечивая при этом продольную регулировку ее положения, крепежный механизм дополнительно включает в себя упругий рычаг, выполненный с возможностью прижимания сбоку распорки таким образом, чтобы зафиксировать распорку относительно стенки кожуха.

Уровень техники

Известны регулировочные элементы, включающие в себя баланс и пружину баланса, внутренний конец которой жестко закреплен к колодке, одетой на ось баланса, а внешний конец которой опирается на держатель распорки, который аксиально подвижен концентрично оси баланса.

Существует несколько известных способов крепления внешнего конца пружины баланса к распорке. Во-первых, конец пружины баланса вставлен в выемку или отверстие в распорке. Распорка, в свою очередь вставлена в кожух, расположенный в держателе. Небольшой винт используется для фиксирования распорки после регулировки ее высоты внутри кожуха.

Держатель распорки туго поворачивается на одном из участков молотка маятника (или моста баланса), концентрично оси баланса. За счет данной особенности часовщик может регулировать угловое положение распорки и внешний конец пружины баланса путем простого поворота держателя распорки относительно баланса. Данная манипуляция имеет важное значение, поскольку угловое положение внешнего конца пружины баланса должно быть таким, чтобы импульсный камень выравнивался по оси анкерная вилка-баланс после достижения балансом положения равновесия.

Регулировка положения пружины баланса относительно оси баланса должна быть прецизионной. На самом деле, если пружина баланса потеряет центровку или будет перекошена относительно оси баланса, это приведет к серьезным хронометрическим сбоям, в частности в плане изохронизма регулировочного элемента. Поэтому для того, чтобы обеспечить концентричное развертывание пружины баланса распорка должна быть расположена перпендикулярно плоскости пружины баланса и установлена прецизионно. На практике бывает трудно отрегулировать положение распорки, поскольку доступ к ней ограничен, а рассматриваемые детали имеют миниатюрный размер. В традиционных пружинах баланса, изготовленных из металлических сплавов, после того как внешний конец пружины баланса закреплен к мосту баланса при помощи распорки и держателя распорки, любые остаточные отклонения от идеальной трехмерной формы пружины баланса можно исправить за счет пластичной деформации конца пружины баланса.

Если пружина баланса изготовлена из хрупкого материала, такого как кремний, алмаз или кварц, то подобная регулировка за счет пластической деформации становится невозможна. В этом случае использование распорки требует очень строгих производственных допусков и создания прочного узла из распорки-пружины баланса таким образом, чтобы добиться максимально идеальной перпендикулярности между осью распорки и плоскостью пружины баланса. Нетрудно догадаться, что подобное требование создает значительные трудности в промышленном масштабе ввиду того, что даже простое фиксирования распорки в ее кожухе путем затягивания винта может оказаться достаточным для нарушения ориентации распорки. Кроме этого, при затягивании винта во время операции регулировки он часто падает и теряется.

С учетом вышесказанного цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить механизм для крепления распорки, который обеспечивает возможность регулировки положения распорки относительно моста баланса и последующее более простое фиксирование распорки без использования винта. В швейцарском патенте CH 76336 раскрывается устройство регулировки подпружиненного баланса, которое включает в себя механизм для крепления распорки и которое соответствует определению, данному во вступительной части. Согласно данному документу на мосту баланса расположена концовка баланса, у которой имеется лапка с поперечной выемкой, выступающая в качестве кожуха для распорки. После того как распорка вставлена в кожух, она удерживается по месту при помощи пружины, закрепленной к мосту баланса. Пружина прижимает распорку к дну выемки с целью ее фиксирования. Также имеется эксцентриковый винт для смещения пружины в сторону от распорки и ее расцепления. Данное известное решение имеет ряд недостатков. В частности, поскольку верхняя концовка баланса жестко установлена на мосту баланса, ориентацию ее лапки нельзя изменить. Следовательно, положение кожуха, в который помещается распорка, является постоянно фиксированным. Поэтому другая цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить устройство регулировки подпружиненного баланса, которое также позволяет регулировать положение кожуха, в который помещается распорка.

Раскрытие изобретения

Данная цель достигается настоящим изобретением при помощи регулятора для часового изделия, соответствующего п. 1 прилагаемой формулы изобретения.

Благодаря подобным особенностям часовщик может легко закрепить распорку в держателе распорки без использования винта, кроме этого также становится возможным регулировать угловое положение распорки и внешнего конца пружины баланса за счет простого поворачивания держателя распорки относительно баланса так же просто, как если бы распорка крепилась при помощи винта. На самом деле, согласно изобретению упругий рычаг можно поворачивать относительно моста баланса и относительно держателя распорки. Таким образом, в частности, можно поворачивать упругий рычаг и держатель распорки одновременно.

Краткое описание чертежей

Другие признаки и преимущества изобретения станут понятны из последующего описания, предлагаемого исключительно в качестве неограничивающего примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:

на фиг. 1 показан вид в плане, сверху элемента регулировки подпружиненного баланса по одному из конкретных вариантов осуществления изобретения;

на фиг. 2 показан укрупненный вид в сечении вдоль линии А-А по фиг. 1;

на фиг. 3A показан местный вид в плане, снизу регулировочного элемента по фиг. 1, на котором более подробно показана вторая разновидность распорки, а также держатель распорки и упругий рычаг;

на фиг. 3B показан местный вид, аналогичный виду по фиг. 3A, второй разновидности упругого рычага.

Осуществление изобретения

В последующем описании термины «верх» и «низ» используются применительно к виду в сечении по фиг. 2. Кроме этого, термин «повернутый наружу» следует понимать как обращенный в направлении, противоположном оси баланса.

На чертежах показан элемент регулировки подпружиненного баланса для часов по одному из конкретных вариантов осуществления изобретения. На фиг. 1 показан баланс 7, ось которого поворотно установлена между двумя подшипниками. Традиционно один из подобных подшипников (обозначенный позицией 11) опирается на мост баланса (или молоток) 9 посредством концовки 13 баланса, тогда как другой подшипник установлен на основной платине (не показана). Баланс также традиционно сопряжен с пружиной 1 баланса, центральный конец которой закреплен к оси баланса.

Молоток 9 также служит в качестве опоры для узла, состоящего из распорки 3, держателя 5 распорки и упругого рычага 15. Данный узел предназначен для позиционирования внешнего конца 1a пружины 1 баланса. В данном примере конец 1a, прежде всего, жестко закреплен к распорке путем склеивания. Для этого конец пружины баланса вставляется в выемку в распорке (не обозначена конкретной позицией, но видна на фиг. 2). После этого пружина баланса фиксируется в выемке путем склеивания. Следует отметить, что изобретение не ограничено конкретным способом крепления конца 1a пружины баланса к распорке. Конец 1a, например, в равной мере может быть закреплен к традиционной распорке при помощи шпильки. Либо, по другой вариации, допустимо, чтобы распорка 3 и пружина 1 баланса были неразъемно соединены в виде единой детали.

В настоящем примере держатель 5 распорки, по существу, образован из кольцевого участка, концентричного оси баланса, и наставной детали в виде рычагов (именуемых далее «лапками»), которая опирается на распорку 3 и которая проходит радиально относительно оси 7 баланса в направлении внешних витков пружины баланса. Традиционно у лапки держателя 5 распорки имеется кожух 17, ориентированный параллельно оси 7 баланса, в который распорка вставляется в продольном направлении. Кроме этого, держатель 5 распорки поворотно установлен с тугой посадкой своим угловым участком сверху концовки 13 баланса, которая установлена концентрично балансу. За счет данной особенности часовщик может менять положение распорки 3 за счет простого поворота держателя 5 распорки относительно молотка и баланса. Также следует отметить, что держатель баланса предпочтительно изготовлен из кремния, однако также может изготавливаться из другого материала. Например, держатель распорки может быть изготовлен из металла или из композитного материала. Если распорка изготовлена из металла, то в этом случае она формируется методом гальванического осаждения с использование LIGA-технологии.

Возвращаясь вновь к фиг. 1 можно заметить, что кожух 17 выполнен в виде сквозного отверстия в лапке держателя 5 распорки. Можно заметить, что на изображенном примере сквозное отверстие имеет поперечное сечение в виде равнобедренного треугольника, одна из вершин треугольника направлена в сторону оси баланса. Со ссылкой на фиг. 2 можно заметить, что кожух 17 ориентирован параллельно оси баланса. Кроме этого, у держателя 5 баланса имеется ободок 19, который выступает снизу нижней поверхности лапки. Со ссылкой на данный чертеж отчетливо видно, что ободок 19 имеет форму канавки, которая находится в продолжении внутренней стенки кожуха 17. Таким образом, ободок 19 является продолжением кожуха 17 в виде канавки, низ которой обращен в сторону оси баланса. Таким образом, общая длина кожуха 17, с учетом продолжения, больше толщины лапки держателя распорки. Между тем, продолжение кожуха в поперечном сечении является не треугольным, а V-образным. Отверстие канавки ориентировано в направлении внешней части баланса.

Также со ссылкой на фиг. 1 можно заметить, что круглая форма распорки 3 не позволяет ей упираться встык в вершину треугольника (другими словами, в низ канавки). На изображенном примере распорка может одновременно упираться встык в две стороны внутренней стенки треугольного кожуха 17. Подобные две стороны внутренней стенки проходят параллельно оси баланса и совместно определяют канавку, низ которой ориентирован в направлении оси баланса. На изображенном примере две стороны, соприкасающиеся с распоркой 3, образуют между собой угол в 60 градусов. Между тем, следует понимать, что изобретение не ограничено данной величиной угла между сторонами треугольника. Также следует отметить, что в примере, изображенном на фиг. 1 и 2, форма распорки 3 является, по существу, цилиндрической. Одним из преимуществ, присущих вращательной симметрии цилиндрической формы, является то, что положение распорки относительно держателя 5 распорки можно регулировать не только продольно, но также и во время поворота. Подобная дополнительная возможность может оказаться полезной в том случае, когда пружина баланса изготовлена из хрупкого материала. На самом деле, когда пружина изготовлена из подобного материала, то в принципе невозможно скорректировать любые отклонения пружины за счет пластической деформации ее конца. Однако если вращательная регулировка не требуется, то предпочтительно можно использовать распорку 103 с плоским участком (показан на фиг. 3 и 4), который может взаимодействовать с внутренней стенкой кожуха 17 для углового фиксирования распорки.

Как уже отмечалось, на фиг. 1 и 2 также показан упругий рычаг 15, способный прижимать сбоку распорку 3 таким образом, чтобы зафиксировать распорку относительно стенки кожуха 17. По одному из вариантов осуществления, к которому относится данный пример, упругий рычаг 15 поворачивается на нижней поверхности держателя 5 распорки посредством кольцевого участка 15a, который неразъемно соединен с упругим рычагом 15 и который показан на фиг. 1 пунктирными линиями. Между тем, следует отметить, что по одной из вариаций упругий рычаг 15 в равной мере может поворачиваться непосредственно на молотке 9 или на верхней концовке 13 баланса. Вновь со ссылкой на фиг. 1 и 2 можно заметить, что показанный упругий рычаг 15 находится в первом угловом положении, при котором он фиксирует распорку 3, упираясь сбоку встык непосредственно в ободок 19 распорки, в том месте, где кожух имеет продолжение в виде открытой канавки.

Как можно заметить из фиг. 1, на изображенном примере упругий рычаг 15 согнут таким образом, что его форма, в целом, напоминает крюк. Кроме этого, конец упругого рычага имеет профиль пружинной перемычки с двумя, по существу, прямыми сегментами, которые образуют в месте их соединения вершину 15b. Вершина 15b находится рядом с заостренным торцом 15c упругого рычага. В положении покоя (когда упругий рычаг не напряжен), расстояние, отделяющее точку 15c от оси баланса, обычно больше расстояния, отделяющего ось распорки 3 от указанной оси баланса. В свою очередь, расстояние, отделяющее вершину 15b от оси баланса, предпочтительно меньше расстояния между осью распорки и осью баланса.

Со ссылкой на фиг. 1 можно заметить, рычаг 15 показан в первом положении, при котором он проходит снизу лапки держателя 5 распорки, обходя распорку 3 таким образом, чтобы дистальный участок рычага, включающий в себя торец 15c и вершину 15b, находились с другой стороны распорки. Понятно, что когда упругий рычаг находится в данном первом положении он опирается на внешнюю сторону распорки 3 таким образом, чтобы последняя возвращалась в сторону оси баланса. Кроме этого, также следует понимать, что реактивная сила распорки, воздействующая на упругий рычаг, имеет тангенциальный компонент, удерживающий упругий рычаг в положении по фиг. 1.

Согласно изобретению упругий рычаг 15 выполнен с возможностью поворота относительно держателя 5 распорки. Если часовщик принудительно повернут упругий рычаг против часовой стрелки относительно держателя распорки, то торец рычага соскользнет по распорке 3 и вытолкнется наружу. В тот момент, когда вершина 15b скользит по распорке, тангенциальный компонент реактивного усилия, прикладываемого распоркой к упругому рычагу, изменит направление и быстро повернет упругий рычаг 15 до тех пор, пока он полностью не расцепится от распорки 3. Следовательно, распорку можно легко расцеплять за счет простого перемещения упругого рычага 15 из первого углового положения по фиг. 1 во второе, расцепленное от распорки угловое положение, путем простого поворота упругого рычага против часовой стрелки.

В свою очередь, упругий рычаг 15 можно перевести из второго в первое угловое положение путем его поворота по часовой стрелке. Поскольку расстояние, отделяющее точку 15c от оси баланса, больше расстояния, отделяющего ось распорки 3 от указанной оси баланса, когда точка 15c совмещается с распоркой 3, она скользит по ее поверхности, постепенно перемещаясь наружу. В тот момент, когда вершина 15b скользит по распорке, тангенциальный компонент усилия, прикладываемого упругим рычагом к распорке, изменяет направление и быстро поворачивает упругий рычаг 15 в первое угловое положение. После этого распорка фиксируется относительно внутренней стенки кожуха.

На фиг. 3 и 4 показаны две разновидности варианта осуществления, рассмотренного в подробном описании изобретения. Разновидность по фиг. 3A практически идентична варианту, показанному на фиг. 1 и 2. Элементы по фиг. 3A, идентичные элементам по фиг. 1 и 2, обозначены теми же ссылочными позициями. При сравнении фиг. 1 и 3A видно, что в отличие от распорки 3, которая является цилиндрической, распорка 103 по фиг. 3A имеет плоский участок. Как уже отмечалось, преимущество использования распорки с плоским участком заключается в том, что распорку можно зафиксировать в угловом положении к одной из стенок кожуха 17.

На фиг. 3B показан местный вид, аналогичный виду по фиг. 3A, второй разновидности упругого рычага 115. По данному варианту осуществления на внутренней стороне упругого рычага 115 рядом с вершиной 115b также имеется V-образное посадочное место, образованное в месте соединения двух, по существу, прямых сегментов. Go ссылкой на фиг. 3B можно заметить, что V-образное посадочное место обеспечивает дополнительную фиксацию распорки 115. Также понятно, что специалисты в данной области техники могут вносить различные изменения и/или усовершенствования в рассмотренные здесь варианты осуществления, не выходящие за объем настоящего изобретения, определяемый прилагаемой формулой изобретения. В частности, кожух в держателе распорки не обязательно должен быть треугольным. Его форма может быть любой. В частности, он может быть образован канавкой, открытой по всей длине.

Изобретение относится к регулировочным устройствам для часов. Регулировочное устройство включает в себя инерционный баланс (7), включающий в себя ось баланса, выполненную с возможностью поворотной установки в часах, мост (9) баланса и подшипник (11), опирающийся на мост баланса и выполненный с возможностью удержания одного торца оси баланса, пружину (1) баланса, включающую в себя внутренний конец, неразъемно соединенный с балансом, и внешний конец (1a), неразъемно соединенный с распоркой (3; 103), и механизм для крепления распорки (3; 103), включающий в себя кожух (17), в который помещается распорка и который образован в держателе (5) распорки, поворачивающемся на мосту баланса (9), крепежный механизм дополнительно включает в себя упругий рычаг (15; 115), выполненный с возможностью поворота концентрично оси баланса между первым положением, при котором упругий рычаг фиксирует распорку (3; 103), и вторым положением, при котором упругий рычаг расцеплен от распорки. Технический результат заключается в обеспечении возможности регулировки положения распорки относительно моста баланса и ее фиксации без использования винта. 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Регулировочное устройство для часов, включающее в себя:

- инерционный баланс (7), включающий в себя ось баланса, выполненную с возможностью поворотной установки в часах,

- мост (9) баланса и подшипник (11), опирающийся на мост баланса и выполненный с возможностью удержания одного торца оси баланса;

- пружину (1) баланса, включающую в себя внутренний конец (1а), неразъемно соединенный с балансом, и внешний конец, неразъемно соединенный с распоркой (3; 103);

- механизм для крепления распорки;

механизм для крепления распорки (3; 103) включает в себя кожух (17), опирающийся на мост баланса (9) и выполненный с возможностью приема распорки, обеспечивая при этом регулировку ее продольного положения, крепежный механизм дополнительно включает в себя упругий рычаг (15; 115), который может прижимать сбоку распорку (3; 103) таким образом, чтобы зафиксировать распорку к стенке кожуха (17);

отличающееся тем, что кожух (17) образован в держателе (5) распорки, поворачивающемся на мосту баланса (9) концентрично оси баланса, а также тем, что упругий рычаг (15; 115) выполнен с возможностью поворота концентрично оси баланса, относительно моста (9) баланса и относительно держателя (5) распорки между первым положением, при котором упругий рычаг фиксирует распорку (3; 103), и вторым положением, при котором упругий рычаг расцеплен от распорки таким образом, чтобы распорку можно вставить или извлечь из кожуха.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упругий рычаг (15; 115) поворачивается на держателе (5) распорки.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что упругий рычаг (15; 115) поворачивается на нижней поверхности держателя (5) распорки.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что держатель (5) распорки включает в себя кольцевой участок, расположенный концентрично оси баланса, и лапку, которая неразъемно соединена с кольцевым участком и в которой образован кожух (17) для распорки (3; 103), кожух ориентирован параллельно оси баланса.

5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что упругий рычаг (15; 115) поворачивается на держателе (5) распорки посредством кольцевого участка (15а; 115), неразъемно соединенного с упругим рычагом.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что распорка (3; 103) выполнена с возможностью одновременного упирания встык в две разные области внутренней стенки кожуха (17) при фиксировании распорки, две области проходят параллельно оси баланса и совместно определяют стенку в виде канавки, низ канавки ориентирован в направлении оси баланса.

7. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что распорка (3; 103) выполнена с возможностью одновременного упирания встык в две разные области внутренней стенки кожуха (17) при фиксировании распорки, две области проходят параллельно оси баланса и совместно определяют стенку в виде канавки, низ канавки ориентирован в направлении оси баланса.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что длина кожуха (17) больше толщины держателя (5) распорки, один участок канавкообразной стенки кожуха образован ободком, выступающим от нижней поверхности лапки.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что кожух включает в себя открытый участок у внешней части баланса, на ободке (19), выступающем от нижней поверхности лапки.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что упругий рычаг (15; 115) выполнен с возможностью прижимания сбоку распорки (3; 103) на открытом участке кожуха (17).

11. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что канавка является, по существу, прямолинейной и ориентирована параллельно оси баланса.

12. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что подшипник (11) установлен на верхней концовке (13) баланса, неразъемно соединенной с мостом (9) баланса, а также тем, что кольцевой участок держателя (5) распорки захватывает верхнюю концовку баланса таким образом, что держатель распорки туго поворачивается на верхней концовке баланса.

13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что держатель (5) распорки изготовлен из кремния.

14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что держатель (5) распорки изготовлен из металла.