БЕСКОНТАКТНЫЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ СПУСКОВОЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ ЧАСОВ Российский патент 2018 года по МПК G04C5/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Предметом изобретения является часовой спусковой механизм, содержащий спусковое колесо, подверженное воздействию крутящего момента, величина которого меньше или равна номинальному крутящему моменту, относительно первой оси вращения, и резонатор, выполненный заодно с регулирующим колесным блоком, установленным таким образом, что он может вращаться относительно второй реальной или виртуальной оси вращения, причем указанное спусковое колесо содержит несколько приводов, равномерно распределенных по периферии данного колеса, каждый из которых взаимодействует непосредственно по меньшей мере с первой лентой указанного регулирующего колесного блока.

Объектом настоящего изобретения является также часовой механизм, содержащий по меньшей мере один такой спусковой механизм, а также приводное средство, обеспечивающее воздействие на указанное спусковое колесо однонаправленного крутящего момента относительно первой оси вращения.

Объектом настоящего изобретения являются также часы, содержащие один такой часовой механизм.

Настоящее изобретение относится к области часовых спусковых механизмов, в частности к области бесконтактных спусковых механизмов.

Уровень техники

Цилиндрический спусковой механизм является удовлетворительным с точки зрения надежности, но он обладает также двумя существенными недостатками:

- он не является свободным спусковым механизмом, т.е. это означает, что один из зубов спускового колеса постоянно находится в зацеплении с балансным колесом, и, следовательно, создает трение. Это трение разрушает колебания, снижает эффективность работы спускового механизма и ухудшает хронометрические характеристики устройства;

- он не является спусковым механизмом с постоянной силой действия. Энергия, передаваемая на балансное колесо, зависит от крутящего момента от спускового колеса.

В патентной заявке Великобритании №671360А от компании SMITH & SONS раскрывается балансное колесо, содержащее ось баланса с постоянным магнитом, контактирующее, с обеих сторон плоскости симметрии, с фланцами из мягкого железа, на каждом из которых расположена дорожка, причем каждая дорожка выдается во внутреннее пространство, ограниченное двумя фланцами, и ограничивает пространство между каждой стороной и вилкой. Устройство этих дорожек напоминает устройство цилиндрического спускового механизма с вырезанной частью периферии цилиндра. В воздушном зазоре между фланцами имеется магнитное поле; с обеих сторон на спусковом колесе установлены не магнитоактивные штифты из мягкого железа, являющиеся пассивными компонентами, обеспечивающими возможность местного замыкания поля между фланцами, когда один из штифтов находится между вилками. Штифты расположены между дорожками, а с каждой стороны имеется первый воздушный зазор между штифтами с первой стороны и первой дорожкой, и аналогичный воздушный зазор между штифтами на второй стороне спускового колеса и второй дорожкой. Таким образом, исключается механический контакт между штифтами и дорожками, и тем более, со входами вилок. Разумеется, контакт с упором также невозможен.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение предлагает использовать принцип механического цилиндрического спускового механизма, обладающего преимуществом в плане обеспечения надежности в случае чрезмерно большого крутящего момента, возникающего, в частности, после ударной нагрузки, но уровень трения которого значительно снижает эффективность работы спускового механизма.

Принцип настоящего изобретения заключается в устранении контакта и трения в цилиндрическом спусковом механизме посредством использования магнитов или электретов и т.п., которые при правильном размещении создают магнитное или электростатическое отталкивание, устраняющее трение, то есть главный недостаток данного спускового механизма. Магниты или аналогичные устройства, помещаемые на спусковое колесо, выполняют функцию бесконтактных упоров. Для предотвращения ускорения спускового колеса при воздействии ударной нагрузки в конструкции предусмотрены также механические упоры.

Совместное использование бесконтактной системы и механических защитных элементов является важным отличительным признаком изобретения.

Таким образом, объектом настоящего изобретения является часовой спусковой механизм, содержащий спусковое колесо, на которое действует крутящий момент, величина которого меньше или равна величины номинального крутящего момента, относительно первой оси вращения, и резонатор, выполненный заодно с регулирующим колесным блоком, установленным с возможностью вращения относительно второй реальной или виртуальной оси вращения, указанное спусковое колесо которого содержит несколько приводов, равномерно распределенных по периферии указанного колеса, каждый из которых взаимодействует по меньшей мере с первой дорожкой указанного регулирующего колесного блока, в котором каждый указанный привод содержит первое магнитное или электростатическое упорное средство, образующее барьер и служащее для взаимодействия с указанной первой дорожкой, которая намагничена, или, соответственно, электростатически заряжена, или выполнена из ферромагнитного или, соответственно электропроводного материала, для создания действующего на указанную первую дорожку крутящего момента, величина которого больше указанного номинального крутящего момента, причем каждый указанный привод содержит также второе упорное средство, выполняющее функцию упора конца хода и служащее для формирования автономного спускового механизма, по меньшей мере первая ответная упорная поверхность которого является частью указанного регулирующего колесного блока.

Объектом настоящего изобретения является также часовой механизм, содержащий по меньшей мере один такой спусковой механизм, а также приводное средство, обеспечивающее воздействие на указанное спусковое колесо однонаправленного крутящего момента относительно первой оси вращения, при этом указанное приводное средство обеспечивает создание крутящего момента, величина которого достаточна для полного совмещения каждой указанной первой поверхности с указанной первой дорожкой.

Объектом настоящего изобретения являются также часы, содержащие один такой часовой механизм.

Краткое описание чертежей

Другие отличительные признаки и преимущества данного изобретения станут более ясными после ознакомления с приведенным ниже его подробным описанием со ссылками на приложенные чертежи.

На фиг. 1 показан частичный схематичный вид в плане спускового механизма согласно настоящему изобретению, в магнитном варианте исполнения, в котором спусковое колесо, оборудованное размещенными по его периферии отдельными приводами, каждый из которых содержит магнитные дорожки и механический упор, взаимодействует с балансным колесом, содержащим ролик, на котором установлен регулирующий колесный блок, содержащий усеченное цилиндрическое кольцо, намагниченное параллельно оси вращения баланса;

на фиг. 2 - механизм, показанный на фиг. 1, схематичный вид в разрезе по плоскости, проходящей через оси вращения баланса и спускового колеса;

на фиг. 3 и 4 - аналогично фиг. 1 и 2, взаимодействие первой магнитной поверхности привода с кольцом;

на фиг. 5, 6, 6А и 7 - аналогичный механизм с приводами конкретной формы, каждый из которых содержит первую магнитную поверхность, вторую магнитную поверхность и механический упор; на фиг. 5 показан общий вид в плане, на фиг. 6 - вид сбоку, на фиг. 6А - вид в плане, с первой магнитной дорожкой, взаимодействующей с намагниченным кольцом, и на фиг. 7 - перспективное изображение в том же положении, что и на фиг. 6;

на фиг. 8, 9 и 10 - частичные изображения (вид сверху), демонстрирующие взаимодействие, в случае избыточного крутящего момента, механических упоров приводов с внутренней или внешней (в зависимости от случая) цилиндрической поверхностью кольца;

на фиг. 11-13 - пример исполнения спускового механизма согласно настоящему изобретению в магнитном варианте: в данном неограничивающем примере спусковое колесо содержит два диска (верхний и нижний), каждый из которых оснащен приводами, намагниченными в осевом направлении. Это спусковое колесо взаимодействует с балансом, содержащим ролик, не показанный на фиг. 12 и 13, на которых изображен только регулирующий колесный блок, установленный на ролике, и который содержит кольцо в форме усеченного цилиндра, намагниченное в осевом направлении;

на фиг. 14 - механизм, показанный на фиг. 11-13; верхний диск не показан, что сделано для того, чтобы продемонстрировать положение приводов, особенно в области взаимодействия с кольцом;

на фиг. 15-35 - вид в плане частичного изображения, показанного на фиг. 14, показывающего кинематику спускового механизма согласно настоящему изобретению.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение относится к области часовых спусковых механизмов, в частности к области бесконтактных спусковых механизмов.

Настоящее изобретение предлагает использовать принцип механического цилиндрического спускового механизма, который обладает преимуществом в плане обеспечения надежности в случае чрезмерно высокого крутящего момента, возникающего, в частности, после ударной нагрузки, но уровень трения которого значительно снижает эффективность работы спускового механизма.

В связи с этим, объектом настоящего изобретения является часовой спусковой механизм 1, предназначенный для взаимодействия со средством, создающим крутящий момент, в частности с приводным средством 2, таким как пружинный барабан или аналогичные устройства.

Данный спусковой механизм 1 содержит спусковое колесо 3, на которое воздействует крутящий момент, величина которого меньше или равна номинальному крутящему моменту, относительно первой оси D1 вращения, под действием таких средств для создания крутящего момента.

Данный спусковой механизм 1 содержит регулирующий элемент или резонатор 4, выполненный заодно с регулирующим колесным блоком 5, предпочтительно, установленным с возможностью вращения относительно второй реальной или виртуальной оси D2 вращения.

Спусковое колесо 3 содержит несколько приводов 6, равномерно распределенных по его периферии. Каждый из данных приводов 6 непосредственно взаимодействует по меньшей мере с первой дорожкой 7, входящей в состав регулирующего колесного блока 5.

Согласно настоящему изобретению, каждый такой привод 6 содержит первое магнитное или электростатическое упорное средство, образующее барьер для взаимодействия по меньшей мере с одной такой первой дорожкой 7, которая намагничена, или, соответственно, электростатически заряжена, или выполнена из ферромагнитного материала, или, соответственно, является электропроводящей, чтобы создавать действующий на первую дорожку 7 крутящий момент, величина которого больше номинального крутящего момента.

Каждый привод 6 содержит также второе упорное средство, служащее для формирования упора конца хода, с целью создания автономного спускового механизма по меньшей мере с первой ответной упорной поверхностью 10, являющейся частью регулирующего колесного блока 5.

Более конкретно, первое упорное средство содержит поверхность 61, 610, 62, 620, которая намагничена или, соответственно, электростатически заряжена, или выполнена из ферромагнитного материала, или, соответственно, является электропроводящей, чтобы взаимодействовать с первой дорожкой 7, которая намагничена или, соответственно, электрически заряжена, или выполнена из ферромагнитного материала, или, соответственно, является электропроводной, с целью создания крутящего момента между первой дорожкой 7 и каждой из поверхностей 61, 610, 62, 620 соответствующего привода 6, величина которого больше вышеуказанного номинального крутящего момента.

В частности, данные первые упорные средства содержат для взаимодействия с первой дорожкой, с одной стороны, первую поверхность 61, 62, для создания крутящего момента (первого крутящего момента), величина которого меньше второго крутящего момента (останавливающего крутящего момента), создаваемого, с другой стороны, второй поверхностью 610, 620, и для формирования барьера, представляющего собой магнитное или, соответственно, электростатическое поле, напряженность которого выше напряженности магнитного или, соответственно, электростатического поля, создаваемого на первой поверхности 61, 62, а также вторую поверхность 610, 620, служащую для взаимодействия по меньшей мере с первой ответной упорной поверхностью 10, входящей в состав регулирующего колесного блока 5, с целью формирования с его помощью автономного спускового механизма.

Более конкретно, второе упорное средство содержит механический упор 9, служащий для взаимодействия в качестве упора конца хода по меньшей мере с первой ответной упорной поверхностью 10, входящей в состав регулирующего колесного блока 5, с целью создания с его помощью автономного спускового механизма.

В частности, каждый такой привод 6 содержит (последовательно, в порядке вступления в одном направлении во взаимодействие с первой дорожкой 7), указанную первую поверхность 61, 62, вторую поверхность 610, 620 и механический упор 9.

Более конкретно, первая магнитная или, соответственно, электрически заряженная, или ферромагнитная, или, соответственно, электропроводная поверхность 61 предназначена для взаимодействия с одной такой первой дорожкой 7, которая намагничена, или, соответственно, электростатически заряжена, или выполнена из ферромагнитного материала, или, соответственно, является электропроводной, для создания усилия, отталкивающего или притягивающего каждую первую поверхность 61 каждого привода.

Каждый такой привод 6 содержит механический упор 9, служащий для взаимодействия в качестве упора конца хода по меньшей мере с первой ответной упорной поверхностью 10, и/или со скошенной соединительной поверхностью 12, входящей в состав регулирующего колесного блока 5, для образования с указанной поверхностью или с указанными поверхностями автономного спускового механизма.

Более конкретно, спусковой механизм 1 согласно настоящему изобретению представляет собой бесконтактный бестиковый спусковой механизм. Действительно, функция механического упора заключается в обеспечении работы спускового механизма даже в случае воздействия избыточного крутящего момента или в случае ударной нагрузки; при нормальной работе взаимодействие первой поверхности 61 с дорожкой или дорожками 7 регулирующего колесного блока 5 является достаточным для обеспечения работы спускового механизма.

Предпочтительно, на спусковое колесо 3 действует однонаправленный крутящий момент относительно первой оси D1 вращения, создаваемый, в частности, приводным средством 2.

Предпочтительно, резонатор 4 совершает возвратно-поступательные поворотные движения и является неотъемлемой частью такого регулирующего колесного блока 5, установленного таким образом, чтобы вращаться относительно второй оси D2 вращения.

Предпочтительно, все приводы 6 идентичны друг другу. Предпочтительно, они имеют одинаковое радиальное положение.

В конкретном варианте реализации, показанном на чертежах, первая дорожка 7 расположена на секторе элемента, вращающегося относительно второй оси D2 вращения, и угловая амплитуда данной дорожки строго меньше 360°. Первая дорожка 7 может быть непрерывной, как показано в данном случае, или может состоять из отдельных участков, прилегающих друг к другу на протяжении по меньшей мере одной части периферии регулирующего колесного блока 5. В конкретном варианте исполнения первая намагниченная или, соответственно, электрически заряженная дорожка 7 выполнена в виде ряда намагниченных или, соответственно, электрически заряженных штифтов. Далее в настоящем описании термин "первая дорожка 7" используется для обоих вариантов реализации.

Предпочтительно, первая дорожка 7 является плоской, и все взаимодействующие с ней приводы 6 имеют первые поверхности 61, расположенные в этой же плоскости.

В представленном на прилагаемых чертежах конкретном неограничивающем варианте реализации первая ответная упорная поверхность 10 расположена на усеченном кольце 50, представляющем собой сектор тела вращения, центр которого расположен на второй оси D2 вращения. Угловая амплитуда данной первой ответной упорной поверхности 10 строго меньше 360°, что сделано для того, чтобы свести к минимуму обмен энергией между резонатором 4 и спусковым колесом 3, за исключением близкого к равновесию положения резонатора.

В рассматриваемом конкретном варианте реализации первая дорожка 7 генерирует первое магнитное или, соответственно, электростатическое поле, которое стремится оттолкнуть каждую первую поверхность 61 каждого привода 6, поскольку указанная первая поверхность 61 намагничена или, соответственно, электрически заряжена с полярностью, противоположной полярности указанного первого магнитного или, соответственно, электростатического поля.

В рассматриваемом конкретном варианте реализации каждый привод 6 содержит первую намагниченную или, соответственно, электрически заряженную поверхность 61, взаимодействующую с первой дорожкой 7, которая намагничена или, соответственно, электрически заряжена таким образом, чтобы притягивать каждую первую поверхность 61 каждого привода 6. Спусковое колесо 3 может также содержать определенное количество магнитов, взаимодействующих с дорожкой, выполненной из железа или ферромагнитного материала, или, соответственно, электропроводного материала, на пластине, выполненной заодно с резонатором 4.

Более конкретно, такая пластина представляет собой кольцо, содержащее отверстия, расположенные таким образом, чтобы образовывать перегородки.

В частности, каждый указанный привод 6 содержит вторую намагниченную или, соответственно, электрически заряженную поверхность 62, взаимодействующую со второй дорожкой 8 регулирующего колесного блока 5. Предпочтительно, вторая дорожка 8 является плоской, и все взаимодействующие с ней приводы 6 имеют вторые поверхности 62, расположенные в этой же плоскости. В частности, указанная вторая дорожка 8 расположена параллельно указанной первой дорожке 7 и перпендикулярно второй оси D2 вращения.

Как и первая дорожка 7, вторая дорожка 8 представляет собой кольцевой сектор, центр которого расположен на второй оси D2 вращения, и угловая амплитуда которого строго меньше 360°, который генерирует второе магнитное или, соответственно, электростатическое поле, стремящееся оттолкнуть каждую вторую поверхность 62; указанная вторая поверхность 62 намагничена или, соответственно, электрически заряжена с полярностью, противоположной полярности указанного второго магнитного или, соответственно, электростатического поля. В конкретном варианте исполнения вторая намагниченная или, соответственно, электрически заряженная дорожка 8 выполнена в виде ряда магнитных или, соответственно, электрически заряженных штифтов.

Преимущественно, как показано на фиг. 12 и 13, спусковое колесо 3 содержит по меньшей мере один верхний диск 31, содержащий первую поверхность 61, и нижний диск 32, содержащий вторую поверхность 62, расположенную перпендикулярно и обращенную к указанной первой поверхности 61; кроме того, спусковое колесо 3 содержит средство замыкания магнитного или, соответственно, электростатического поля между указанными верхним диском 31 и нижним диском 32. Такая конструкция позволяет предотвратить возникновения чрезмерно высокого осевого усилия, действующего на спусковое колесо. Предпочтительно, усилия, воздействующие на обе стороны регулирующего колесного блока 5, равны друг другу.

Согласно конкретному отличительному признаку настоящего изобретения, каждый механический упор 9 служит для взаимодействия в качестве упора конца хода по меньшей мере со второй ответной упорной поверхностью 11, входящей в состав регулирующего колесного блока 5. Более конкретно, эта вторая ответная упорная поверхность 11 расположена на поверхности вращения, центр которой расположен на второй оси D2 вращения, и ее угловая амплитуда строго меньше 360°.

Предпочтительно, вторая ответная упорная поверхность 11 соединена с первой ответной упорной поверхностью 10 по меньшей мере одной соединительной поверхностью 12, создающей импульсную рампу для резонатора 4, когда соединительная поверхность 12 упирается в привод 6, чтобы обеспечить для резонатора энергию, близкую к его положению равновесия. В представленном на чертежах неограничивающем варианте реализации соединительная поверхность 12 является плоской или практически плоской, параллельной второй оси D2 вращения, и наклонена относительно радиальной плоскости, соединяющей ее со второй осью D2 вращения и проходящей сквозь нее.

В конкретном варианте реализации механический упор 9, аналогичным образом, содержит импульсную рампу, служащую для обеспечения резонатора энергией вблизи его положения равновесия.

Предпочтительно, такая импульсная рампа обеспечивает для резонатора энергию, близкую к его положению равновесия, только в том случае, если крутящий момент, действующий на спусковое колесо 3, является таким, что отталкивание или, соответственно, притяжение между первой дорожкой 7 и каждой первой поверхностью 61 является недостаточным для предотвращения контакта между механическим упором 9 и регулирующим колесным блоком 5.

В конкретном варианте исполнения первая намагниченная или, соответственно, электрически заряженная дорожка 7 выполнена в виде ряда намагниченных или, соответственно, электрически заряженных штифтов.

В конкретном варианте реализации каждая первая намагниченная или, соответственно, электрически заряженная поверхность 61 содержит секцию, которая постепенно уменьшается в радиальном направлении в сторону от первой оси D1 вращения, так что площадь поверхности 71 перекрытия, равная проекции первой поверхности 61 на первую дорожку 7, изменяется в процессе поворачивания спускового колеса 3 и регулирующего колесного блока 5 относительно друг друга.

Предпочтительно, спусковое колесо 3 обеспечивает постепенную подачу энергии на регулирующий колесный блок 5, и регулирующий колесный блок 5 возвращает всю накопленную энергию моментально, в виде импульса, воздействующего на резонатор 4; таким образом, спусковой механизм 1 представляет собой спусковой механизм с постоянной силой действия.

В показанном на чертежах варианте реализации спусковой механизм 1 согласно настоящему изобретению представляет собой цилиндрический спусковой механизм, в котором первая ответная упорная поверхность 10 является внутренней поверхностью цилиндрического трубчатого сектора, а вторая ответная упорная поверхность 11 является внешней поверхностью данного цилиндрического трубчатого сектора.

В альтернативном варианте реализации спусковой механизм 1 согласно настоящему изобретению может быть выполнен в виде штифтоколесного спускового механизма типа Лепота, в котором спусковое колесо 3 содержит полуштифт на каждом приводе бив котором первая ответная упорная поверхность 10 является внутренней поверхностью первого вилочного элемента, а вторая ответная упорная поверхность 11 является внешней поверхностью второго вилочного элемента. Внутренняя поверхность первого вилочного элемента и внешняя поверхность указанного второго вилочного элемента разделены пространством, ширина которого больше радиуса полуштифта. В первом альтернативном варианте первый вилочный элемент и второй вилочный элемент выполнены заодно, в виде единого элемента. Во втором альтернативном варианте первый вилочный элемент и второй вилочный элемент совершают колебательные движения относительно общей оси и соединены друг с другом пружиной или аналогичным элементом. Такой штифтоколесный спусковой механизм более пригоден к использованию на статических часах, и устранение трения за счет использования магнитного или электростатического поля обеспечивает точную и тихую работу, что позволяет применять их в настольных или настенных часах.

В частном варианте реализации, описываемом более подробно со ссылками на фиг. 12-31, каждый привод 6 содержит, между первой поверхностью 61 (или, соответственно, второй поверхностью 62) и механическим упором 9, барьер 610 (соответственно, 620), который намагничен или, соответственно, электрически заряжен, и напряженность магнитного или, соответственно, электростатического поля которого выше напряженности магнитного или, соответственно, электростатического поля, имеющегося на первой поверхности 61 (или, соответственно, на второй поверхности 62).

За счет этого мы получаем усовершенствованный спуск, представляющий собой спусковой механизм с постоянной силой действия. Сочетание нескольких магнитных или, соответственно, электростатических полюсов, следующих один за другим на пути движения спускового колеса 3 относительно регулирующего колесного блока 5, дает возможность подзаряжать потенциал магнитного или, соответственно, электростатического отталкивания (между полюсами и регулирующим колесным блоком 5), выпускаемым при прохождении паза балансного ролика. При этом крутящий момент спускового колеса 3 является достаточным для наложения первой поверхности 61 (или, соответственно, второй поверхности 62) на первую дорожку 7 (или, соответственно, вторую дорожку 8), но недостаточным для наложения на нее барьера 610 (или, соответственно, 620), который останавливает колесо.

Таким образом, переданная энергия соответствует потенциалу магнитного или электростатического отталкивания между, с одной стороны, первой поверхностью 61 (или, соответственно, второй поверхностью 62), и, с другой стороны, первой дорожкой 7 (или, соответственно, второй дорожкой 8), который является постоянным потенциалом, обеспечивающим постоянную силу действия или крутящий момент, который мы будем называть здесь обобщенно "постоянной силой действия".

Следует отметить, что геометрия спускового механизма может существенно отличаться от обычного цилиндрического спускового механизма. Например:

- диаметр цилиндра может быть больше;

- цилиндр может содержать зубцы в количестве больше одного;

- импульс не обязательно передается на каждом колебании;

- ось не обязательно является полой, функцию цилиндра может выполнять пластина;

- система может работать на малых амплитудах.

Таким образом, настоящее изобретение не накладывает каких-либо определенных геометрических ограничений, характерных для обычного цилиндрического спускового механизма.

Дополнительное преимущество заключается в том, что большую часть времени оси придавлены к камням, что обеспечивает уменьшение разницы в ходе при горизонтальном и вертикальном положениях часов, чем у часов с обычным цилиндрическим спусковым механизмом.

Магнитное или электростатическое отталкивание может достигаться несколькими способами. Одна из возможностей заключается, как видно из прилагаемых чертежей, в использовании спускового колеса с двумя уровнями, между которыми расположен балансный ролик. Данное спусковое колесо может быть выполнено из железа или ферромагнитного материала, или, соответственно, из электропроводного материала, с целью формирования магнитной или, соответственно, электростатической дорожки. Возможна также архитектура с двухуровневым роликом и одноуровневым колесом.

Следует отметить, что спусковой механизм 1 согласно настоящему изобретению не имеет такого стопорного элемента как налетный рычаг или аналогичное устройство.

Объектом настоящего изобретения является также часовой механизм 100, содержащий по меньшей мере один такой спусковой механизм 1, а также приводное средство 2, обеспечивающее воздействие на указанное спусковое колесо 3 однонаправленного крутящего момента относительно первой оси D1 вращения. Согласно настоящему изобретению, приводное средство 2 служит для создания крутящего момента, достаточного для полного совмещения каждой первой поверхности 61 с первой дорожкой 7.

В предпочтительном варианте реализации, в котором приводы 6 содержат барьеры, максимальный крутящий момент, создаваемый приводным средством 2, ограничивается величиной, которая недостаточна для полного совмещения каждого барьера 610 с первой дорожкой 7.

Объектом настоящего изобретения являются также часы, в частности, наручные или карманные часы, содержащие по меньшей мере один такой часовой механизм 100.

На фиг. 11-13 показан пример исполнения спускового механизма согласно настоящему изобретению в магнитном варианте, в котором спусковое колесо 3 с осью D1 вращения содержит 2 диска, верхний диск 31 и нижний диск 32, каждый из которых оснащен приводами 6, намагниченными в осевом направлении параллельно оси D1, с первой поверхностью 61 на верхнем диске 31 и второй поверхностью 62 на нижнем диске 32, первыми барьерами 610 на верхнем диске 31 и вторыми барьерами 620 на нижнем диске 32, и механическими упорами 9 на обоих дисках. Спусковое колесо 3 взаимодействует с балансом 4, содержащим ролик, который не показан на фиг. 12 и 13, на которых изображен только регулирующий колесный блок 5, который установлен на данном ролике и, предпочтительно, содержит кольцо 50 в форме усеченного цилиндра с осью D2 вращения, параллельной оси D1 вращения. Зубчатое кольцо 50 намагничено в осевом направлении параллельно оси D2.

Зубчатое кольцо 50 содержит ответную внутреннюю упорную поверхность 10 и вторую ответную внешнюю упорную поверхность 11, соединяемые друг с другом с каждой стороны разреза 51 предпочтительно скошенной соединительной поверхностью 12, и ограниченные с внутренней стороны внутренней кромкой 13 и с внешней стороны -внешней кромкой 14.

В предпочтительном неограничивающем варианте реализации, показанном на прилагаемых чертежах, конфигурация скошенной поверхности 12 и кромок 13 и 14 с обеих сторон разреза 51 является несимметричной. Предпочтительно, обе скошенные поверхности 12 являются плоскими и отклонены таким образом, что образуют угол одинаковой ориентации и практически одинаковой величины с радиальной прямой, проведенной от оси D2 вращения.

На фиг. 12 отображены линии магнитных полей регулирующего колесного блока 5 и приводов 6. Крутящий момент от спускового колеса 3 заставляет первый намагниченный участок (в данном случае, первую поверхность 61 или, соответственно, вторую поверхность 62 привода 6), подходящий к кольцу 50, совместиться с намагниченным кольцом 50, т.е. встать под, или, соответственно, над намагниченным кольцом 50. Второй намагниченный участок, попадающий в область взаимодействия, образованный первым барьером 610 или, соответственно, вторым барьером 620, создает слишком большую силу магнитного отталкивания кольца 50, что создает эффект торможения спускового колеса 3. Механические упоры 9 предотвращают потерю синхронизации системы в случае воздействия ударной нагрузки или чрезмерно высокого крутящего момента на спусковое колесо 3.

Как видно из фиг. 13, вариант исполнения спускового колеса 3 с двумя дисками 31, 32 позволяет замкнуть магнитную дорожку и избежать действия чрезмерно высокой осевой силы на ролик.

На фиг. 14 изображено то же самое устройство; верхний диск 31 не показан, что сделано для того, чтобы продемонстрировать положение приводов 6, особенно в области взаимодействия с кольцом 50.

На фиг. 15-35 показан вид в плане данного частичного изображения в разобранном виде, приведенного на фиг. 14, и иллюстрируют кинематику системы, начиная с фиг. 15, на котором изображен конец цикла, при котором спусковое колесо 3 вращается в направлении А по часовой стрелке под действием не показанного здесь приводного средства 2, такого как пружинный барабан с зубчатой передачей. Баланс также вращается по часовой стрелке под действием возвращающего усилия спиральной пружины. Привод 6 начинает взаимодействовать с внешней частью кольца 50, на второй ответной внешней упорной поверхности И. Крутящий момент спускового колеса 3 заставляет вторую поверхность 62 встать под намагниченным кольцом 50. Второй барьер 620 оказывает слишком большое отталкивающее усилие на кольцо 50, что оказывает останавливающее действие на спусковое колесо 3, когда соответствующий привод 6 находится вне кольца 50.

На фиг. 16 показано продолжение движения баланса в направлении по часовой стрелке, когда он проходит мертвую точку, в которой возвращающий крутящий момент спиральной пружины равен нулю, а вторая поверхность 62 начинает создавать синхронизирующий импульс, действующий на баланс за счет магнитного отталкивания, аналогичным образом, с постоянной силой действия.

На последующих чертежах изображены стрелки, показывающие вращение, уже совершенное балансом и спусковым колесом после данного этапа.

На фиг. 17 показано окончание синхронизирующего импульса, когда вторая поверхность 62 пересекает соединительную поверхность 12, и не взаимодействует с внутренней кромкой 13, ограничивающей указанную соединительную поверхность. При своем вращении по часовой стрелке баланс выходит из зоны взаимодействия со второй поверхностью 62 привода 6 и не оказывает сопротивления прохождению второго барьера 620 или упора 9. Теперь спусковое колесо 3 может начать вращаться в направлении по часовой стрелке.

На фиг. 18 показано состояние системы в начале колебания баланса, когда он вращается под действием импульса в направлении Н по часовой стрелке, и вращения спускового колеса 3. Привод 6 вступает в зону под проекцией кольца 50, внутри указанного зубчатого кольца.

На фиг. 19 изображен момент, когда привод 6 вступает во взаимодействие с внутренней областью кольца 50, на первой ответной упорной поверхности 10, когда баланс все еще вращается в направлении Н по часовой стрелке под действием импульса. Крутящий момент спускового колеса 3 заставляет вторую поверхность 62 встать под намагниченным кольцом 50. Второй барьер 620 оказывает слишком большое отталкивающее усилие на кольцо 50, что создает останавливающее действие на спусковое колесо 3, когда соответствующий привод 6 находится внутри кольца 50.

Баланс продолжает вращаться в направлении Н по часовой стрелке до момента достижения своей максимальной амплитуды, а спусковое колесо 3 все еще находится в стационарном состоянии, как это показано на фиг. 20.

Затем баланс изменяет направление своего вращения и начинает вращаться в направлении АН против часовой стрелки; при этом спусковое колесо 3 все еще не двигается, как показано на фиг. 21 и 22, и внутренняя кромка 13 кольца 50 приближается к приводам 6 спускового колеса 3.

Как показано на фиг. 23, баланс все еще вращается в направлении АН против часовой стрелки, зубчатое кольцо 50 проходит за неработающим вторым приводом 6В, расположенным на приводом 6А, который находится в блокирующем положении на первой ответной внутренней упорной поверхности 10, и ожидает выхода из зоны взаимодействия, что позволит создать действующий на баланс импульс, на этот раз, в направлении против часовой стрелки. В данном конкретном варианте реализации по меньшей мере два привода 6 (6А и 6В), таким образом, могут оставаться внутри кольца 50.

На фиг. 24, как и на фиг. 17, показан момент окончания действия синхронизирующего импульса, когда вторая поверхность 62 пересекает соединительную поверхность 12 и не взаимодействует с внутренней кромкой 13, ограничивающей указанную соединительную поверхность. В своем вращении против часовой стрелки баланс выходит из зоны взаимодействия со второй поверхностью 62 привода 6 и не оказывает сопротивления прохождению своего второго барьера 620 или упора 9. Теперь спусковое колесо 3 может начать вращаться в направлении по часовой стрелке.

На фиг. 25 показано перемещение привода 6 вдоль второй ответной внешней упорной поверхности 11 зубчатого кольца 50, и, как и ранее, останов спускового колеса 3.

На фиг. 26 показан момент окончания вращения баланса в направлении АН против часовой стрелки, когда спусковое колесо 3 все еще неподвижно.

На фиг. 27 показан момент изменения направления вращения баланса на направление Н2 по часовой стрелке, при все еще неподвижном спусковом колесе 3. На фиг. 28 показано продолжение вращения баланса по времени. На фиг. 29 показано начало синхронизирующего импульса, когда спусковое колесо 3 все еще неподвижно. Амплитуды этих двух колебательных движений практически симметричны. Следует отметить, что в показанном на чертежах примере импульсы создаются не в точно одинаковых положениях ролика, и оптимизированная траектория движения спускового механизма в пределах возможностей конструктора системы спуска может улучшить эту ситуацию.

Спусковой механизм согласно настоящему изобретению предназначен также для обеспечения надежной работы в случае возникновения чрезмерно высокого крутящего момента.

На фиг. 30 изображена система, когда на спусковое колесо действует номинальный крутящий момент.

На фиг. 30 показана система, в которой крутящий момент, действующий на спусковое колесо, выше номинальной величины; в случае превышения величины номинального крутящего момента на спусковом колесе предотвращение потери синхронизации системой предотвращается механическими упорами 9 приводов 6. Как показано на фиг. 32, баланс продолжает поворачиваться в направлении Н по часовой стрелке; при этом механический упор 9 упирается в ответную внешнюю упорную поверхность 11 кольца 50. На фиг. 33 показан момент так называемого механического импульса, когда механический упор 9 упирается во внешнюю кромку 14, являющуюся границей между ответной внешней упорной поверхностью 11 кольца 50 и соединительной поверхностью 12. фиг. 34 поясняет функцию скошенной соединительной поверхности 12 кольца 50, которая создает механический импульс так же, как это делается в обычном цилиндрическом спусковом механизме. Это обеспечивает продолжение работы системы даже при возникновении чрезвычайно высокого крутящего момента. На фиг. 35 показан момент окончания действия вышеупомянутого механического импульса.

Настоящее изобретение обеспечивает более высокую эффективность работы спуска, чем у обычного цилиндрического спускового механизма. Хронометрические характеристики спускового механизма согласно настоящему изобретению являются удовлетворительными.

Спусковой механизм (1), содержащий спусковое колесо (3), на которое действует крутящий момент, и резонатор (4), выполненный за одно с установленным с возможностью вращения регулирующим колесным блоком (5), при этом спусковое колесо (3) содержит несколько приводов (6), равномерно распределенных по периферии указанного колеса, каждый из которых непосредственно взаимодействует по меньшей мере с первой дорожкой (7) указанного регулирующего колесного блока (5), причем каждый указанный привод (6) содержит первую намагниченную, или, соответственно, электрически заряженную, или выполненную из ферромагнитного материала, или, соответственно, электропроводную поверхность (61), служащую для взаимодействия с первой дорожкой (7), которая намагничена, или, соответственно, электрически заряжена, или выполнена из ферромагнитного или, соответственно, электропроводного материала, для обеспечения отталкивания или притяжения каждой первой поверхности (61) привода (6), причем каждый привод (6) содержит механический упор (9), служащий для взаимодействия в качестве упора конца хода по меньшей мере с первой ответной упорной поверхностью (10), являющейся частью регулирующего колесного блока (5), для образования вместе с данной поверхностью автономного спускового механизма. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 36 ил.

1. Часовой спусковой механизм (1), содержащий спусковое колесо (3), на которое действует крутящий момент, величина которого меньше или равна величине номинального крутящего момента, относительно первой оси (D1) вращения, и резонатор (4), выполненный за одно с регулирующим колесным блоком (5), установленным с возможностью вращения относительно второй реальной или виртуальной оси (D2) вращения, причем указанное спусковое колесо (3) содержит множество приводов (6), которые равномерно распределены по его периферии и каждый из которых выполнен с возможностью взаимодействия непосредственно с по меньшей мере первой дорожкой (7) указанного регулирующего колесного блока (5), отличающийся тем, что каждый указанный привод (6) содержит первое магнитное или электростатическое упорное средство, образующее барьер и выполненное с возможностью взаимодействия с указанной первой дорожкой (7), которая намагничена, или, соответственно, электростатически заряжена, или выполнена из ферромагнитного материала, или, соответственно, является электропроводной, для воздействия на указанную первую дорожку (7) крутящего момента, величина которого больше указанного номинального крутящего момента, причем каждый указанный привод (6) содержит также второе упорное средство, выполняющее функцию упора конца хода и служащее для формирования автономного спускового механизма с по меньшей мере первой ответной упорной поверхностью (10), содержащейся в указанном регулирующем колесном блоке (5).

2. Спусковой механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что указанное первое упорное средство содержит поверхность (61; 610; 62; 620), которая намагничена, или, соответственно, электростатически заряжена, или выполнена из ферромагнитного материала, или, соответственно, является электропроводной, образуя барьер, и выполнена с возможностью взаимодействия с указанной первой дорожкой (7), которая намагничена, или, соответственно, электрически заряжена, или выполнена из ферромагнитного материала, или, соответственно, является электропроводной, для создания между указанной первой дорожкой (7) и каждой из указанных поверхностей (61; 610; 62; 620) указанного привода (6) крутящего момента, величина которого больше указанного номинального крутящего момента.

3. Спусковой механизм (1) по п. 2, отличающийся тем, что указанные первые упорные средства содержат для взаимодействия с первой дорожкой (7), с одной стороны, первую поверхность (61; 62) для создания первого крутящего момента,

величина которого меньше останавливающего второго крутящего момента, создаваемого, с другой стороны, второй поверхностью (610; 620), образуя барьер, где магнитное или, соответственно, электростатическое поле имеет более высокую напряженность, чем магнитное поле или, соответственно, электростатическое поле, создаваемое на указанной первой поверхности (61; 62), при этом указанная вторая поверхность (610; 620) выполнена с возможностью взаимодействия с по меньшей мере первой ответной упорной поверхностью (10), содержащейся в указанном регулирующем колесном блоке (5), для формирования с ней автономного спускового механизма.

4. Спусковой механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что указанное второе упорное средство содержит механический упор (9), служащий для взаимодействия в качестве упора конца хода с по меньшей мере первой ответной упорной поверхностью (10), содержащейся в указанном регулирующем колесном блоке (5), для формирования с ней автономного спускового механизма.

5. Спусковой механизм (1) по п. 3, отличающийся тем, что указанное второе упорное средство содержит механический упор (9), служащий для взаимодействия в качестве упора конца хода с по меньшей мере первой ответной упорной поверхностью (10), содержащейся в указанном регулирующем колесном блоке (5), для формирования с ней автономного спускового механизма, при этом каждый указанный привод (6) содержит расположенные последовательно, в порядке вступления в одном направлении во взаимодействие с первой дорожкой (7), указанную первую поверхность (61; 62), вторую поверхность (610; 620) и механический упор (9).

6. Спусковой механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что он представляет собой бесконтактный бестиковый спусковой механизм.

7. Спусковой механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что указанные приводы (6) идентичны друг другу.

8. Спусковой механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что указанная первая дорожка (7) расположена на секторе тела вращения, центр которого расположен на указанной второй оси (D2) вращения, и угловая амплитуда указанной дорожки строго меньше 360°.

9. Спусковой механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что указанная первая ответная упорная поверхность (10) расположена на усеченном зубчатом кольце (50), которое представляет собой сектор тела вращения с центром на указанной второй оси (D2) вращения, и имеет угловую амплитуду строго меньше 360°, чтобы свести к минимуму обмен энергией между указанным резонатором (4) и указанным спусковым колесом (3), за исключением близкого к равновесию положения указанного резонатора.

10. Спусковой механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что указанная первая дорожка (7) выполнена с возможностью создания первого магнитного или, соответственно, электростатического поля, которое стремится оттолкнуть каждую первую поверхность (61) привода (6), поскольку указанная первая поверхность (61) намагничена или, соответственно, электрически заряжена с полярностью, противоположной полярности указанного первого магнитного или, соответственно, электростатического поля.

11. Спусковой механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что каждый указанный привод (6) содержит первую намагниченную или, соответственно, электрически заряженную поверхность (61), выполненную с возможностью взаимодействия с указанной первой дорожкой (7), которая намагничена или, соответственно, электрически заряжена таким образом, чтобы притягивать каждую указанную первую поверхность (61) привода (6).

12. Спусковой механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что указанное спусковое колесо (3) содержит также и другие указанные приводы (6), каждый из которых содержит по меньшей мере вторую намагниченную или электрически заряженную поверхность (62; 620), служащую для взаимодействия со второй дорожкой (8) указанного регулирующего колесного блока (5), причем указанная вторая дорожка (8) расположена параллельно указанной первой дорожке (7) и перпендикулярно указанной второй оси (D2) вращения, представляет собой кольцевой сектор с центром на указанной второй оси (D2) вращения, имеет угловую амплитуду строго меньше 360° и выполнена с возможностью создания второго магнитного или, соответственно, электростатического поля, которое стремится оттолкнуть каждую указанную вторую поверхность (62; 620), намагниченную или, соответственно, электрически заряженную с полярностью, противоположной полярности указанного второго магнитного или, соответственно, электростатического поля.

13. Спусковой механизм (1) по п. 12, отличающийся тем, что указанное спусковое колесо (3) содержит по меньшей мере верхний диск (31), содержащий указанную первую поверхность (61; 610), и нижний диск (32), содержащий указанную вторую поверхность (62; 620), расположенную перпендикулярно и обращенную к указанной первой поверхности (61; 610), при этом указанное спусковое колесо (3) содержит средство замыкания магнитного или, соответственно, электрического поля, расположенное между указанным верхним диском (31) и указанным нижним диском (32), причем указанная первая намагниченная или электрически заряженная дорожка (7) выполнена в виде ряда магнитных или, соответственно, электрически заряженных штифтов, и указанная вторая намагниченная или электрически заряженная дорожка (8) выполнена в виде ряда магнитных или, соответственно, электрически заряженных штифтов.

14. Спусковой механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что каждый указанный механический упор (9) служит также для взаимодействия в качестве упора конца хода по меньшей мере со второй ответной упорной поверхностью (11), содержащейся в указанном регулирующем колесном блоке (5), при этом указанная вторая ответная упорная поверхность (11) расположена на поверхности вращения с центром на указанной второй оси (D2) вращения, и ее угловая амплитуда строго меньше 360°.

15. Спусковой механизм (1) по п. 14, отличающийся тем, что указанная вторая ответная упорная поверхность (11) соединена с указанной первой ответной упорной поверхностью (10) по меньшей мере одной соединительной поверхностью (12), служащей для формирования импульсной рампы для указанного резонатора (4), когда указанная соединительная поверхность (12) упирается в указанный привод (6), служащий для обеспечения указанного резонатора энергией вблизи его положения равновесия.

16. Спусковой механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что указанный механический упор (9) содержит импульсную рампу, служащую для обеспечения указанного резонатора энергией вблизи его положения равновесия.

17. Спусковой механизм (1) по п. 15, отличающийся тем, что указанная импульсная рампа выполнена с возможностью обеспечения указанного резонатора энергией вблизи его положения равновесия только в случае, если вращающий крутящий момент, действующий на указанное спусковое колесо (3), является таким, что отталкивание или, соответственно, притяжение между указанной первой дорожкой (7) и каждой указанной первой поверхностью (61) указанного привода (6) является недостаточным для предотвращения контакта между указанным механическим упором (9) и указанным регулирующим колесным блоком (5).

18. Спусковой механизм (1) по п. 16, отличающийся тем, что указанная импульсная рампа выполнена с возможностью обеспечения указанного резонатора энергией вблизи его положения равновесия только в случае, если вращающий крутящий момент, действующий на указанное спусковое колесо (3), является таким, что отталкивание или, соответственно, притяжение между указанной первой дорожкой (7) и каждой указанной первой поверхностью (61) указанного привода (6) является недостаточным для предотвращения контакта между указанным механическим упором (9) и указанным регулирующим колесным блоком (5).

19. Спусковой механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что каждая указанная первая намагниченная или, соответственно, электрически заряженная поверхность (61) содержит секцию, постепенно уменьшающуюся в радиальном направлении в сторону от указанной первой оси (D1) вращения, таким образом, что площадь перекрытия (71), равная проекции указанной первой поверхности (61) на указанную первую дорожку (7), изменяется при повороте указанного спускового колеса (3) и указанного регулирующего колесного блока (5) относительно друг друга.

20. Спусковой механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что указанное спусковое колесо (3) выполнено с возможностью обеспечения постепенной подачи энергии для системы, при этом указанный регулирующий колесный блок (5) выполнен с возможностью возвращения всей накопленной энергии мгновенно, в виде импульса, воздействующего на указанный резонатор (4), и указанный спусковой механизм (1), таким образом, представляет собой спусковой механизм с постоянной силой действия.

21. Спусковой механизм (1) по п. 14, отличающийся тем, что он представляет собой цилиндрический спусковой механизм, при этом указанная первая ответная упорная поверхность (10) является внутренней поверхностью цилиндрического трубчатого сектора, а указанная вторая ответная упорная поверхность (11) является внешней поверхностью указанного цилиндрического трубчатого сектора.

22. Спусковой механизм (1) по п. 15, отличающийся тем, что он представляет собой цилиндрический спусковой механизм, при этом указанная первая ответная упорная поверхность (10) является внутренней поверхностью цилиндрического трубчатого сектора, а указанная вторая ответная упорная поверхность (11) является внешней поверхностью указанного цилиндрического трубчатого сектора.

23. Спусковой механизм (1) по п. 14, отличающийся тем, что он представляет собой штифтоколесный спусковой механизм, при этом указанное спусковое колесо (3) содержит полуштифт на каждом указанном приводе (6), причем указанная первая ответная упорная поверхность (10) является внутренней поверхностью первого вилочного элемента, а указанная вторая ответная упорная поверхность (11) является внешней поверхностью второго вилочного элемента, при этом указанная внутренняя поверхность указанного первого вилочного элемента и указанная внешняя поверхность указанного второго вилочного элемента разделены пространством, ширина которого больше радиуса указанного полуштифта.

24. Спусковой механизм (1) по п. 15, отличающийся тем, что он представляет собой штифтоколесный спусковой механизм, при этом указанное спусковое колесо (3) содержит полуштифт на каждом указанном приводе (6), причем указанная первая

ответная упорная поверхность (10) является внутренней поверхностью первого вилочного элемента, а указанная вторая ответная упорная поверхность (11) является внешней поверхностью второго вилочного элемента, при этом указанная внутренняя поверхность указанного первого вилочного элемента и указанная внешняя поверхность указанного второго вилочного элемента разделены пространством, ширина которого больше радиуса указанного полуштифта.

25. Спусковой механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что он не содержит упора.

26. Часовой механизм (100), содержащий по меньшей мере один спусковой механизм (1) по п. 1 и содержащий приводное средство (2), обеспечивающее подачу на указанное спусковое колесо (3) однонаправленного крутящего момента относительно первой оси (D1) вращения, отличающийся тем, что указанное приводное средство (2) выполнено с возможностью обеспечения крутящего момента, достаточного для полного совмещения каждой указанной первой поверхности (61) с указанной первой дорожкой (7).

27. Часовой механизм (100) по п. 26, отличающийся тем, что указанный спусковой механизм (1) не содержит упоров, при этом максимальный крутящий момент, обеспечиваемый указанным приводным средством (2), ограничен величиной, которая недостаточна для полного совмещения каждого указанного барьера (610) с указанной первой дорожкой (7).

28. Часы, содержащие часовой механизм (100) по п. 26 или 27.