СПИРАЛЬНАЯ ПРУЖИНА ДЛЯ ЧАСОВОГО РЕЗОНАТОРНОГО МЕХАНИЗМА, ОСНАЩЕННАЯ СРЕДСТВАМИ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЖЕСТКОСТИ Российский патент 2023 года по МПК G04B17/06 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к спиральной пружине для часового резонаторного механизма, причем спиральная пружина оснащена средствами регулирования ее жесткости. Изобретение также относится к часовому резонаторному механизму, оснащенному такой спиральной пружиной.

Уровень техники

Большинство существующих механических часов оснащены пружиной баланса и швейцарским спусковым механизмом с палетами. Пружина баланса является составной частью задающего генератора часов. Он также именуется резонатором.

Что касается спускового механизма, он выполняет две основные функции:

- поддержание возвратно-поступательного движения резонатора;

- подсчет указанных возвратно-поступательных движений;

Для создания механического резонатора необходимы инерционный элемент, направляющая и упругий возвратный элемент. Как правило, спиральная пружина выполняет роль упругого возвратного элемента для инерционного элемента, который является составной частью баланса. Этот баланс направляется с возможностью вращения с помощью цапф, которые поворачиваются в рубиновых подшипниках скольжения.

Спиральная пружина баланса, в общем, должна быть регулируемой с целью повышения точности часов. С этой целью используются средства регулирования жесткости спиральной пружины, такие как фиксатор для изменения расчетной длины пружины. Однако эффект стандартного фиксатора для регулирования хода остается ограниченным, и он не всегда эффективен для выполнения достаточно точного регулирования, порядка нескольких секунд или нескольких десятков секунд в день.

Для более тонкой регулировки хода существуют средства регулировки, содержащие один или несколько винтов, расположенных в ободе колеса баланса. В результате воздействия на винты изменяется инерция баланса, которая оказывает влияние на изменение его хода.

Однако этот способ регулировки является сложным для внедрения и не позволяет обеспечить достаточно тонкую регулировку хода осциллятора.

Раскрытие сущности изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы устранить все или часть вышеупомянутых недостатков с помощью спиральной пружины, оснащенной эффективными и точными средствами регулирования, в частности, выполненными с возможностью регулирования хода часов посредством изменения свободной длины указанной пружины.

С этой целью изобретение относится к спиральной пружине для часового резонаторного механизма, при этом спиральная пружина содержит гибкую ленту, навитую вокруг самой себя в несколько витков, причем лента имеет заданную жесткость, при этом спиральная пружина содержит средства для регулирования ее жесткости.

Настоящее изобретение отличается тем, что средства регулировки содержат гибкий элемент, расположенный последовательно с лентой, причем гибкий элемент соединяет один конец указанной ленты с неподвижной опорой для придания дополнительной жесткости ленте, при этом гибкий элемент, предпочтительно, имеет жесткость, превышающую жесткость ленты, причем средства регулировки содержат средства создания предварительного напряжения для прикладывания переменного усилия или крутящего момента к гибкому элементу без изменения положения конца ленты с целью изменения только жесткости гибкого элемента.

С помощью изобретения за счет воздействия на средства создания предварительного напряжения изменяется усилие или крутящий момент, прикладываемые к гибкому элементу, что вызывает изменение жесткости узла, содержащего гибкий элемент и ленту. Это связано с тем, что гибкий элемент, установленный последовательно с лентой, обеспечивает дополнительную жесткость ленты, которая добавляется к жесткости ленты. Таким образом, когда средства создания предварительного напряжения прикладывают переменное усилие или крутящий момент к гибкому элементу, они изменяют жесткость гибкого элемента и, следовательно, узла, содержащего ленту, без изменения жесткости ленты, конец которой сохраняет то же самое положение, независимо от того, прикладывается ли к гибкому элементу переменное усилие или крутящий момент.

Другими словами, гибкий элемент расположен последовательно с лентой между одним концом ленты и неподвижной опорой. Этот гибкий элемент придает дополнительную гибкость резонатору. Таким образом, фактическая гибкость резонатора включает в себя гибкость ленты и гибкость гибкого элемента. Переменное усилие или крутящий момент прикладывается для создания предварительного напряжения в гибком элементе без создания предварительного напряжения в ленте и без перемещения конца ленты. Благодаря созданию предварительного напряжения в гибком элементе изменяется его гибкость, в то время как гибкость ленты остается неизменной, поскольку она не подвергается созданию предварительного напряжения и ее конец не перемещается. Благодаря изменению гибкости гибкого элемента изменяется гибкость резонатора (гибкость ленты и гибкость гибкого элемента), что в результате изменяет ход резонатора. Поскольку гибкий элемент, предпочтительно, более жесткий, чем лента, доля гибкости гибкого элемента в суммарной гибкости меньше, чем доля гибкости ленты. Соответственно, изменение гибкости гибкого элемента изменяет гибкость всего резонатора и, соответственно, обеспечивает его тонкую регулировку, что позволяет точно регулировать частоту задающего генератора. Таким образом, достигается высокая точность регулировки хода, поскольку действие для регулировки жесткости направлено на единственный элемент.

Согласно частному варианту осуществления изобретения гибкий элемент расположен на наружном конце ленты.

Согласно частному варианту осуществления изобретения гибкий элемент расположен на внутреннем конце ленты.

Согласно частному варианту осуществления изобретения гибкий элемент содержит гибкую узкую часть.

Согласно частному варианту осуществления изобретения гибкий элемент имеет смещающуюся плиту, оснащенную двумя по существу параллельными гибкими лентами и подвижной жесткой частью, с которой соединена лента.

Согласно частному варианту осуществления изобретения гибкий элемент содержит гибкую направляющую, оснащенную двумя перекрещенными лентами и подвижной жесткой частью, с которой соединена лента.

Согласно частному варианту осуществления изобретения гибкий элемент содержит гибкую направляющую, оснащенную двумя неперекрещенными лентами и подвижной жесткой частью, с которой соединена лента.

Согласно частному варианту осуществления изобретения гибкий элемент содержит гибкое кольцо, с которым соединена лента.

Согласно частному варианту осуществления изобретения гибкий элемент содержит гибкое плечо, с которым соединена лента.

Согласно частному варианту осуществления изобретения гибкий элемент содержит множество жестких участков, соединенных гибкими лентами или узкими частями.

Согласно частному варианту осуществления изобретения гибкий элемент содержит гибкую ленту.

Согласно частному варианту осуществления изобретения крутящий момент или усилие непрерывно регулируется с помощью средств создания предварительного напряжения.

Согласно частному варианту осуществления изобретения средства создания предварительного напряжения содержат винт, выполненный с возможностью упора в гибкий элемент.

Согласно частному варианту осуществления изобретения средства создания предварительного напряжения содержат первый магнит, прикрепленный к гибкому элементу, и второй магнит, выполненный с возможностью перемещения относительно первого магнита.

Согласно частному варианту осуществления изобретения средства создания предварительного напряжения содержат пружину и подвижный элемент, что позволяет растягивать или сжимать пружину.

Согласно частному варианту осуществления изобретения пружина содержит множество по существу параллельных гибких лент и другой подвижный элемент.

Согласно частному варианту осуществления изобретения средства создания предварительного напряжения содержат вторую гибкую ленту, соединенную с гибким элементом.

Согласно частному варианту осуществления изобретения средства создания предварительного напряжения содержат рычаг.

Согласно частному варианту осуществления изобретения гибкий элемент расположен последовательно на одной линии с лентой.

Согласно частному варианту осуществления изобретения спиральная пружина лежит по существу в одной плоскости.

Согласно частному варианту осуществления изобретения лента в целом используется для обеспечения эффективной жесткости спиральной пружины.

Согласно частному варианту осуществления изобретения никакие части ленты не закреплены во время колебания.

Согласно частному варианту осуществления изобретения средства регулировки могут быть приведены в действие, когда спиральная пружина установлена на диске часового механизма.

Изобретение также относится к поворотному резонаторному механизму, в частности, для часового механизма, содержащему колеблющуюся массу и такую спиральную пружину.

Краткое описание чертежей

Задачи, преимущества и признаки настоящего изобретения станут понятными из ряда вариантов осуществления, приведенных только в качестве неограничивающих примеров со ссылкой на приложенные чертежи.

На фиг. 1 показан схематический вид в плане гибкой направляющей согласно первому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 2 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно второму варианту осуществления изобретения;

на фиг. 3 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно третьему варианту осуществления изобретения;

на фиг. 4 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно четвертому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 5 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно пятому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 6 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно шестому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 7 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно седьмому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 8 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно восьмому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 9 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно девятому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 10 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно десятому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 11 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно одиннадцатому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 12 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно двенадцатому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 13 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно тринадцатому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 14 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно четырнадцатому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 15 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно пятнадцатому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 16 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно шестнадцатому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 17 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно семнадцатому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 18 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно восемнадцатому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 19 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно девятнадцатому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 20 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно двадцатому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 21 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно двадцать первому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 22 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно двадцать второму варианту осуществления изобретения;

на фиг. 23 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно двадцать третьему варианту осуществления изобретения;

на фиг. 24 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно двадцать четвертому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 25 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно двадцать пятому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 26 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно двадцать шестому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 27 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно двадцать седьмому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 28 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно двадцать восьмому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 29 - схематический вид в плане гибкой направляющей согласно двадцать девятому варианту осуществления изобретения.

Осуществление изобретения

На фиг. 1-28 схематически показаны различные варианты выполнения спиральной пружины 1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, в частности, для часового резонаторного механизма. В настоящем документе описана спиральная пружина, лежащая по существу в одной плоскости. Спиральная пружина 1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270 содержит гибкую ленту 2, навитую вокруг самой себя в несколько витков, причем гибкая лента 2 имеет заданную жесткость. Спиральная пружина содержит средства для регулирования ее жесткости. Например, средства регулирования могут, в частности, приводиться в действие, когда спиральная пружина установлена на диске часового механизма.

Согласно изобретению средства регулирования содержат гибкий элемент 5, расположенный последовательно в одну линию с лентой 2, причем гибкий элемент 5 присоединяет один конец 4, 9 указанной ленты 2 к неподвижной опоре 11, 14, 17, 24, 29, 38, 44, 53, 93, 117 и крепится к одному из концов 4, 9 ленты 2. Гибкий элемент 5 придает дополнительную жесткость ленте 2. Гибкий элемент 5, предпочтительно, имеет более высокую жесткость, чем лента 2. Здесь гибкий элемент 5 расположен в одну линию с лентой 2. Средства 5 регулирования и лента 2, предпочтительно, выполнены как одно целое или даже образованы из одного и того же материала.

Кроме того, спиральная пружина 1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270 содержит средство 6 создания предварительного напряжения для прикладывания переменного усилия или крутящего момента к гибкому элементу 5. Таким образом, существует возможность регулирования жесткости спиральной пружины 1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, в частности, для повышения точности хода часового механизма.

Конец ленты 2 остается по существу неподвижным независимо от регулировки средства создания предварительного напряжения. Усилие или крутящий момент, прикладываемые к гибкому элементу 5, не изменяют положение конца 4 ленты 2, с которым соединен гибкий элемент. Воздействие оказывается только на гибкий элемент 5 для изменения его жесткости без воздействия непосредственно на ленту 2. Таким образом, достигается даже еще более высокая точность, поскольку для регулирования жесткости служит отдельный элемент.

Кроме того, крутящий момент или усилие непрерывно регулируется с помощью средств 6 создания предварительного напряжения. Другими словами, крутящий момент или усилие не ограничивается до величин в отдельной точке. Таким образом, существует возможность регулирования жесткости гибкого элемента 5 с большей точностью.

Средства 6 создания предварительного напряжения, предпочтительно, позволяют гибкому элементу 5 выполнять прямолинейное или вращательное движение в плоскости спиральной пружины. Таким образом, жесткость гибкого элемента 5 изменяется.

Нижеописанные варианты осуществления изобретения содержат гибкий элемент 5, прикрепленный к наружному концу ленты 2. Внутренний конец 9 ленты 2 соединен с опорой 3 колеблющейся массы резонатора. Согласно разновидностям вариантов осуществления изобретения, не показанным на фигурах, гибкий элемент может быть соединен с внутренним концом 9 ленты, так чтобы он был расположен последовательно между лентой 2 и опорой 3 колеблющейся массы.

В примере, показанном на фиг. 1, гибкий элемент 5 спиральной пружины 1 содержит удлиненный элемент 7, имеющий узкую часть 8, утоненную в толщине материала, причем узкая часть является гибкой. Таким образом, гибкий элемент 5 содержит неподвижную опору 14, например, прикрепленную к диску часового механизма, и подвижную часть 15, прикрепленную к наружную концу 4 ленты 2, причем неподвижная опора 14 и подвижная часть 15 соединены узкой частью 8. За счет прикладывания переменного усилия или крутящего момента к подвижной части 15 она движется относительно неподвижной опоры 14. Таким образом, изменяется жесткость гибкого элемента 5 и, следовательно, узла, содержащего ленту 2 и гибкий элемент 5.

Во втором варианте выполнения спиральной пружины 10, показанном на фиг. 2, гибкий элемент 5 содержит гибкое кольцо 12, соединенное с наружным концом 4 ленты 2. Гибкий элемент 5 также содержит T-образную неподвижную опору 11, которая является неподвижной относительно часового механизма. Кольцо 12 также соединено с основанием 13 указанной T-образной опоры. Таким образом, в результате прикладывания переменного усилия или крутящего момента к кольцу 12 оно деформируется относительно неподвижной опоры 11, так что жесткость гибкого элемента 5 изменяется.

Что касается третьего варианта выполнения спиральной пружины 20, показанного на фиг. 3, гибкий элемент 5 спиральной пружины содержит гибкое плечо 16 и неподвижную опору 17, к которой консольно присоединено плечо 16. Наружный конец 4 ленты 2 соединен с концом 18 плеча 16 по одной линии. Таким образом, в результате прикладывания переменного усилия или крутящего момента к плечу 16 оно деформируется относительно неподвижной опоры 17, что приводит к изменению жесткости гибкого элемента 5. Как показано на данной фигуре, переменное усилие или крутящий момент, предпочтительно, прикладывается параллельно плечу 16.

На фиг. 4 показана спиральная пружина 30, гибкий элемент 5 которой содержит смещающуюся плиту. Смещающаяся плита содержит по меньшей мере одну вторую гибкую ленту, в рассматриваемом случае две вторые гибкие ленты 21, 22, и жесткую часть 23. Вторые гибкие ленты 21, 22 соединены одним концом с жесткой частью 23, а другим концом - с неподвижной опорой 24. Вторые гибкие ленты 21, 22 по существу параллельны и расположены на разных линиях. Предпочтительно, вторые гибкие ленты 21, 22 соединены с одной и той же поверхностью 25 жесткой части 23. Жесткая часть 23 имеет удлиненную прямоугольную форму, при этом к одной стороне жесткой части 23 в одну линию прикреплен наружный конец 4 ленты 2. Вторые гибкие ленты 21, 22 по существу перпендикулярны жесткой части 23 и наружному концу 4. Как показано на данной фигуре, переменное усилие или крутящий момент прикладывается к жесткой части 23, предпочтительно, параллельно лентам 21, 22.

На фиг. 5 гибкий элемент 5 спиральной пружины 40 содержит поворотный элемент с перекрещенными лентами, причем поворотный элемент содержит две перекрещенные ленты 27, 28, соединенные, во-первых, с неподвижной опорой 29 часового механизма и, во-вторых, с подвижной жесткой частью 31 поворотного элемента. Жесткая часть 31 имеет удлиненную прямоугольную форму и расположена перпендикулярно наружному концу 4 ленты 2, который соединен с большой стороной жесткой части 31, противоположной стороне, с которой соединены перекрещенные ленты 27, 28. Поворотный элемент с перекрещенными лентами 27, 28 расположен таким образом, что пересечение лент находится на одной линии с наружным концом 4 ленты 2. Как показано на данной фигуре, переменное усилие или крутящий момент прикладывается к жесткой части 31, предпочтительно, параллельно оси симметрии поворотного элемента с перекрещенными лентами и наружному концу 4 ленты 2.

В шестом варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 6, который является сходным с пятым вариантом осуществления изобретения, гибкий элемент 5 спиральной пружины 50 содержит поворотный элемент с перекрещенными лентами, причем поворотный элемент содержит две перекрещенные ленты 33, 34, соединенные в том месте, где они пересекаются. Ленты 33, 34 соединены, во-первых, с неподвижной опорой 38 часового механизма и, во-вторых, с T-образной жесткой частью 37. Ножка 39 T-образной жесткой части соединена с наружным концом 4 ленты, в то время как ленты соединены с поперечиной указанной T-образной жесткой части. Поворотный элемент с перекрещенными лентами расположен таким образом, что пересечение лент находится на одной линии с наружным концом 4 ленты 2. Как показано на данной фигуре, переменное усилие или крутящий момент прикладывается к поперечине указанной T-образной жесткой части 37, причем поворотный элемент расположен наклонно относительно ленты 2.

Что касается седьмого варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 7, гибкий элемент 5 спиральной пружины 60 содержит смещающуюся плиту, расположенную на одной линии с наружным концом 4 ленты 2. Смещающаяся плита содержит по меньшей мере одну вторую гибкую ленту, в рассматриваемом случае две вторые гибкие ленты 42, 43, и жесткую часть 45. Вторые гибкие ленты 42, 43 соединены одним концом с жесткой частью 45, а другим концом - с опорой 44, неподвижной относительно часового механизма. Вторые гибкие ленты 42, 43 по существу параллельны и расположены на разных линиях. Предпочтительно, вторые гибкие ленты 42, 43 соединены с одной и той же поверхностью жесткой части 45. Жесткая часть 45 имеет удлиненную прямоугольную форму, и к ней консольно и перпендикулярно прикреплен наружный конец 4 ленты 2. Вторые гибкие ленты 42, 43 по существу параллельны наружному концу и перпендикулярны жесткой части 45. Как показано на данной фигуре, переменное усилие или крутящий момент прикладывается к жесткой части 45 в направлении вторых гибких лент 42, 43. Благодаря изгибанию вторых гибких лент 42, 43 жесткая часть 45 может перемещаться параллельно неподвижной опоре 44. Посредством вытягивания наружного конца 4 ленты 2 перемещение жесткой части 45 изменяет жесткость гибкого элемента 5.

Восьмой вариант выполнения спиральной пружины 70, показанный на фиг. 8, содержит гибкий элемент 5, идентичный гибкому элементу седьмого варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 7. Кроме того, спиральная пружина содержит средства 6 создания предварительного напряжения в гибком элементе 5. Средства 6 создания предварительного напряжения содержат магниты 47, 48, причем первый магнит 47 расположен на жесткой части 45 смещающейся плиты, а второй магнит 48 выполнен с возможностью перемещения относительно первого магнита 47. Таким образом, магниты 47, 48 притягиваются друг к другу или отталкиваются друг от друга в зависимости от их полярности, так что к жесткой части 45 прикладывается усилие. Второй магнит 48 расположен, например, на элементе, который может перемещаться относительно смещающейся плиты.

В девятом варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 9, гибкий элемент 5 спиральной пружины содержит поворотный элемент с неперекрещенными гибкими лентами. Поворотный элемент содержит две неперекрещенные ленты 51, 52 и жесткую часть 54. Гибкие ленты 51, 52 соединены, во-первых, сбоку с удлиненной неподвижной опорой 53 и, во-вторых, с жесткой частью 54, приближаясь друг к другу. Жесткая часть 54 имеет круглую форму меньшего диаметра по сравнению с неподвижной опорой 53. Таким образом, предпочтительно, гибкие ленты 51, 52 приближаются друг к другу от неподвижной опоры 53 до жесткой части 54. Наружный конец 4 ленты соединен с жесткой частью 54. Как показано на данной фигуре, переменное усилие или крутящий момент прикладывается к жесткой части 54 наклонно относительно поворотного элемента. Усилие, предпочтительно, параллельно оси симметрии поворотного элемента с гибкими лентами.

На фиг. 10-20 показаны варианты выполнения спиральных пружин 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, содержащих гибкий элемент 5, идентичный гибкому элементу девятого варианта осуществления изобретения, но каждый из этих вариантов выполнения содержит различные средства 6 создания предварительного напряжения. Эти средства 6 создания предварительного напряжения, разумеется, могут использоваться с другими вариантами выполнения спиральных пружин с гибкими элементами 5, отличающимися от гибкого элемента девятого варианта осуществления изобретения.

Десятый вариант осуществления изобретения, показанный на фиг. 10, в качестве средств 6 создания предварительного напряжения содержит винт 55. Винт 55 расположен наклонно относительно жесткой части 54 поворотного элемента, предпочтительно параллельно оси симметрии поворотного элемента. Таким образом, посредством приведения в действие винта в результате его ввертывания или вывертывания винт прикладывает переменное усилие или крутящий момент к жесткой части 54, в частности, для регулирования жесткости гибкого элемента 5.

На фиг. 11 средства 6 создания предварительного напряжения содержат магниты 57, 58, причем первый магнит 57 расположен на жесткой части 54, в то время как второй магнит 58 может перемещаться относительно жесткой части 54 для прикладывания переменного усилия или крутящего момента к жесткой части 54. Переменное усилие или крутящий момент прикладывается наклонно к жесткой части 54 для регулирования жесткости гибкого элемента 5.

Средства 6 создания предварительного напряжения двенадцатого варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 12, содержат пружину 55 и подвижный элемент 59. Пружина 55 соединена с жесткой частью 54 поворотного элемента с одной стороны и с подвижным элементом 59 с другой стороны. Таким образом, посредством перемещения подвижного элемента 59 пружина прикладывает переменное усилие или крутящий момент к жесткой части 54 для регулирования жесткости гибкого элемента 5.

Тринадцатый вариант осуществления изобретения, показанный на фиг. 13, относится к разновидности варианта выполнения спиральной пружины 110, показанной на фиг. 12, при этом в нем вторая гибкая лента 61 расположена последовательно в одну линию с пружиной 55 между жесткой частью 54 поворотного элемента и пружиной 55. С этой целью средства 6 создания предварительного напряжения оснащены вторым подвижным элементом 62, с которым соединены, с одной стороны, пружина 55 и, с другой стороны, вторая гибкая лента 61. Вторая гибкая лента 61 соединена со вторым подвижным элементом 62 и с жесткой частью 54. Посредством воздействия на первый подвижный элемент 59 изменяется переменное усилие или крутящий момент, действующие на жесткие части поворотного элемента с помощью второго подвижного элемента 62 и второй гибкой ленты 61.

На фиг. 14 показана спиральная пружина 130, сходная со спиральной пружиной, изображенной на фиг. 13, причем спиральная пружина 130 содержит средства 6 создания предварительного напряжения, оснащенные второй гибкой лентой 63 с жестким участком 64 посередине второй гибкой ленты 63.

В пятнадцатом варианте выполнения спиральной пружины 140, показанном на фиг. 15, который является сходным с вариантом, изображенным на фиг. 14, средства 6 создания предварительного напряжения содержат вместо второй гибкой ленты согласно предыдущим двум вариантам осуществления изобретения удлиненный элемент 65, имеющий по меньшей мере одну узкую гибкую часть, в рассматриваемом случае две узкие гибкие части 66, 67. Удлиненный элемент 65 имеет жесткий центральный участок 69 и гибкую узкую часть 66, 67 на каждом конце, причем одна узкая часть соединена с жесткой частью 54, а другая узкая часть соединена с подвижным элементом 62. Удлиненный элемент 65 расположен на одной линии с пружиной 55.

В шестнадцатом и семнадцатом вариантах осуществления изобретения, изображенных на фиг. 16 и 17, показаны одни и те же средства 6 создания предварительного напряжения, ориентированные различным образом на двух фигурах. Средства 6 создания предварительного напряжения содержат пружину, образованную гибкими лентами. Вторая гибкая лента 61 соединяет жесткую часть гибкого элемента 5 с первым жестким элементом 71 в форме угольника.

Средства 6 создания предварительного напряжения содержат второй жесткий элемент 75 в форме угольника, а также третьи ленты 72, соединяющие два жестких элемента 71, 75. Два жестких элемента 71, 75 являются подвижными и имеют участки, которые по существу попарно параллельны в положении покоя средств 6 создания предварительного напряжения. Четыре третьи ленты 72 по существу перпендикулярны второй ленте 61 в положении покоя средств 6 создания предварительного напряжения. Кроме того, средства 6 создания предварительного напряжения также содержат две четвертые ленты 74, соединяющие второй элемент 75 с неподвижной опорой 73. Четвертые ленты 74 по существу параллельны третьим лентам и расположены на той же самой стороне второго жесткого элемента 75. Благодаря прикладыванию переменного усилия или крутящего момента ко второму жесткому элементу 75 изменятся жесткость гибкого элемента 5.

На фиг. 16 средства 6 создания предварительного напряжения расположены на оси гибкого элемента 5, в то время как на фиг. 17 средства 6 создания предварительного напряжения расположены наклонно относительно гибкого элемента 5.

Восемнадцатый вариант выполнения спиральной пружины, показанный на фиг. 18, является сходным с семнадцатым вариантом выполнения спиральной пружины за исключением опоры 77, которая соединена четвертыми лентами 78 с первым подвижным элементом 71, а не со вторым подвижным элементом 76. Опора 77 и четвертные ленты 78 расположены с другой стороны первого подвижного элемента 71 относительно второго подвижного элемента 76 и третьих лент 72. В положении покоя спиральной пружины 170 четвертые ленты 78 по существу параллельны третьим лентам 72.

На фиг. 19 показаны средства 6 создания предварительного напряжения, сходные со средствами создания предварительного напряжения, изображенными на фиг. 17, к которым добавлен рычаг 81. Рычаг 81 соединен со вторым подвижным элементом 75 пятой гибкой лентой 82, имеющей жесткую центральную часть 83, расположенную на одной линии со вторым подвижным элементом 75. В положении покоя средств 6 создания предварительного напряжения пятая гибкая лента 82 по существу параллельна второй ленте 61. Рычаг 81 расположен перпендикулярно пятой гибкой ленте 82. Рычаг также соединен со второй неподвижной опорой 87 двумя пятыми лентами 84, 85, расположенными с обеих сторон рычага 81. Свободный конец 86 рычага, имеющий U-образную форму, может подвергаться воздействию и приведению в действие в боковом направлении для прикладывания переменного усилия или крутящего момента к гибкому элементу 5.

На фиг. 20 средства 6 создания предварительного напряжения содержат рычаг 89, соединенный с гибким элементом 5 пружиной 88, которая может быть цилиндрической или плоской пружиной. С одной стороны пружина соединена с жесткой частью 54 гибкого элемента 5, а с другой стороны - с рычагом 89. Рычаг 89 может поворачиваться вокруг проходящей через него неподвижной оси 91 на конце 92, соединенном с пружиной. Таким образом, посредством поворачивания рычага 89 в боковом направлении можно изменять переменный крутящий момент или усилие, прикладываемое к гибкому элементу 5.

Двадцать первый вариант выполнения спиральной пружины 200, показанный на фиг. 21, содержит гибкий элемент 5, имеющий множество подвижных жестких участков 93, 94, 95, 96, соединенных небольшими гибкими лентами 97. В положении покоя участки 93, 94, 95, 96 и небольшие гибкие ленты 97 расположены по существу на прямой линии 98. Как показано на этой фигуре, гибкий элемент 5 последовательно содержит четыре удлиненных участка 93, 94, 95, 96 и три небольших ленты 97, каждая из которых соединяет друг с другом два участка 93, 94, 95, 96. Первый участок 93 является неподвижной опорой, в то время как другие участки 94, 95, 96 являются подвижными. Наружный конец 4 ленты 2 соединен со вторым участком 94, причем второй участок 94 содержит боковой выступ 99, с которым соединена лента 2. Участки 93, 94, 95, 96 и небольшие ленты 97 продолжаются по касательной к спиральной форме ленты 2.

Средства 6 создания предварительного напряжения также содержат жесткий элемент 75 в форме угольника, а также вторые ленты 72, соединяющие жесткий элемент 75 с четвертым участком 96. В положении покоя средств 6 создания предварительного напряжения четыре вторых ленты 72 по существу перпендикулярны прямой линии 98. Средства 6 создания предварительного напряжения также содержат две третьих ленты 74, соединяющих жесткий элемент 75 с неподвижной опорой 73. В положении покоя средств 6 создания предварительного напряжения третьи ленты 74 по существу параллельны вторым лентам 72. Посредством прикладывания переменного усилия или крутящего момента к изогнутой части жесткого элемента 75 можно изменять жесткость гибкого элемента 75. Усилие или крутящий момент частично передаются четвертому участку 96 вторым лентами 72, а также другим участкам с помощью небольших лент 97.

В двадцать втором варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 22, спиральная пружина 210 является по существу такой же, как и на фиг. 21, причем жесткие участки 93, 94, 95, 96 соединены гибкими узкими частями 101 вместо небольших лент 97, показанных на фиг. 21. Узкая часть 101 является элементом из гибкого утоненного материала.

Каждый из вариантов выполнения спиральной пружины 220, 230, 240, показанных на фиг. 23-25, содержит гибкий элемент 5, такой как гибкий элемент, изображенный на фиг. 9-20, т.е. поворотный элемент, содержащий две неперекрещенные гибкие ленты 51, 52 и жесткую часть 104. Жесткая часть 104 также содержит выступ 105, который расположен в виде прямоугольного кронштейна рядом с лентой 2 и с которым соединена концевая часть ленты 2. Средства 6 создания предварительного напряжения содержат вторую гибкую ленту 61, соединенную на одном конце 108 с круглой частью жесткой части 104, предпочтительно на оси симметрии поворотного элемента. В состоянии покоя спиральной пружины 2 вторая гибкая лента 61 продолжается относительно навитой в спираль спиральной пружины. Средства 6 создания предварительного напряжения также содержат рычаг 106, соединенный с противоположным концом 109 второй ленты 61. Рычаг 106, предпочтительно, является криволинейным и проходит вокруг навитой в спираль ленты 2. Усилие или крутящий момент прикладывается к его свободному концу 107 параллельно второй ленте 61. Таким образом, усилие или крутящий момент частично передается жесткой части 104 через вторую гибкую ленту 61.

В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 24, в котором повторяются признаки варианта осуществления изобретения, изображенного на фиг. 23, средства 6 создания предварительного напряжения спиральной пружины 230 также содержат две по существу параллельные третьи ленты 111, 112. Третьи ленты 111, 112 соединены с одной стороны с рычагом 106 рядом с местом соединения со второй лентой 61. С другой стороны третьи ленты 111, 112 соединены с неподвижной опорой 113 и по существу перпендикулярны второй ленте 61.

Спиральная пружина 240, показанная на фиг. 25, в которой повторяются признаки варианта осуществления изобретения, изображенного на фиг. 23, также содержит средства 6 создания предварительного напряжения, содержащие неперекрещенные третьи ленты 114, 115, которые соединены с неподвижной опорой 116 с одной стороны и с рычагом 106 с другой стороны. Третьи ленты 114, 115 приближаются друг к другу, когда они продолжаются к рычагу 106, и расположены на кривизне рычага 106 на некотором удалении от соединения со второй лентой 61.

Варианты выполнения спиральной пружины 250, 260, 270, показанные на фиг. 26-28, имеют гибкий элемент 5, содержащий первую гибкую ленту 119, и подвижный жесткий элемент 118, в рассматриваемом случае прямоугольный, соединенный с первым гибким элементом 119 и с наружным концом 4 ленты 2, предпочтительно на той же стороне, что и жесткая часть 118. Кроме того, первая гибкая лента 119 соединена с неподвижной опорой 117. Средства 6 создания предварительного напряжения содержат короткие вторые гибкие ленты 122, 128, расположенные на противоположной стороне жесткой части 118 на оси первой гибкой ленты 119. Первая гибка лента 119 и вторая гибкая лента 122, 128 расположены по касательной к ленте 2.

На фиг. 26 вторая гибкая лента 122 соединена со второй жесткой частью 121 средств 6 создания предварительного напряжения. Усилие или крутящий момент прикладываются ко второй жесткой части 121 в направлении первой 119 и второй 122 гибких лент.

В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 27, вторая гибкая лента 122 соединена с криволинейным рычагом 124, проходящим вокруг навитой в спираль ленты 2. Третья гибкая лента 123 соединяет рычаг 124 с неподвижной опорой 126 на кривизне рычага 124. Усилие или крутящий момент прикладывается к свободному концу 125 рычага 124, предпочтительно параллельно первой 119 и второй 122 гибким лентам. Усилие или крутящий момент частично передается второй гибкой ленте 122 и первой гибкой ленте 119.

На фиг. 28 показан вариант осуществления изобретения, в котором вторая гибкая лента 128 соединена другим концом с криволинейным рычагом 124, проходящим вокруг навитой в спираль ленты 2. Помимо ленты 128 рычаг 124 соединен с полужесткой структурой 127, соединенной с неподвижной опорой 117. Полужесткая структура 127 частично деформируется, когда рычаг 124 приводится в действие с помощь усилия или крутящего момента. Усилие или крутящий момент прикладываются к свободному концу 125 рычага.

Последний вариант осуществления изобретения, показанный на фиг. 29 является сходным с вариантом осуществления изобретения, изображенным на фиг. 28, причем первая гибкая лента заменена поворотным элементом с неперекрещенными гибкими лентами, как показано в вариантах осуществления изобретения, изображенных на фиг. 9-20. Поворотный элемент содержит две ленты 51, 52, продолжающиеся от жесткой части 118 до неподвижной опоры 117.

Гибкие ленты, описанные в различных вариантах выполнения спиральной пружины, могут быть непрерывными гибкими лентами, как, в общем, в случаях, показанных на фигурах, или гибкими лентами с жесткими участками и гибкими узкими частями, соединяющими указанные участки.

Изобретение также относится к поворотному резонаторному механизму, в частности, для часового механизма. Резонаторный механизм содержит колеблющуюся массу, которая не показана фигурах, и спиральную пружину, описанную выше. Колеблющаяся масса, к примеру, является кольцевым балансом. Колеблющаяся масса соединена со спиральной пружиной с возможностью крепления к опоре 3.

Использование: настоящее изобретение относится к спиральной пружине, в частности, для часового резонаторного механизма. Сущность: спиральная пружина (30) продолжается по существу в одной плоскости и содержит гибкую ленту (2), навитую вокруг самой себя в несколько витков, при этом лента (2) имеет заданную жесткость, причем спиральная пружина (30) содержит средства для регулирования ее жесткости, спиральная пружина отличается тем, что средства регулировки содержат гибкий элемент (5), находящийся в прямом контакте с полосой (2), при этом гибкий элемент (5), предпочтительно, имеет жесткость, превышающую жесткость ленты (2), причем средства регулировки содержат средства (6) создания предварительного напряжения для прикладывания переменного усилия или крутящего момента к гибкому элементу (5) для изменения жесткости гибкого элемента (5). Изобретение также относится к часовому резонаторному механизму, содержащему такую спиральную пружину. Технический результат: повышение точности регулировки хода. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 29 ил.

1. Спиральная пружина для часового резонаторного механизма, при этом спиральная пружина (1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270) содержит гибкую ленту (2), навитую вокруг самой себя в несколько витков, причем лента (2) имеет заданную жесткость, при этом спиральная пружина (1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270) содержит средства для регулирования ее жесткости, отличающаяся тем, что средства регулировки содержат гибкий элемент (5), расположенный последовательно с лентой (2), причем гибкий элемент (5) соединяет один конец (4, 9) указанной ленты (2) с неподвижной опорой (11, 14, 17, 24, 29, 38, 44, 53, 93, 117) для придания дополнительной жесткости ленте (2), при этом гибкий элемент (5), предпочтительно, имеет жесткость, превышающую жесткость ленты (2), причем средства регулировки содержат средства (6) создания предварительного напряжения для прикладывания переменного усилия или крутящего момента к гибкому элементу (5) без изменения положения конца (4, 9) ленты (2) с целью изменения только жесткости гибкого элемента (5).

2. Спиральная пружина по п. 1, отличающаяся тем, что гибкий элемент (5) расположен на наружном конце (4) ленты (2).

3. Спиральная пружина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что гибкий элемент (5) расположен на внутреннем конце (9) ленты (2).

4. Спиральная пружина по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что гибкий элемент (5) содержит гибкую узкую часть (8, 101).

5. Спиральная пружина по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что гибкий элемент (5) содержит смещающуюся плиту, оснащенную двумя по существу параллельными гибкими лентами (21, 22, 42, 43, 74, 78) и подвижной жесткой частью (23, 45), с которой соединена лента (2).

6. Спиральная пружина по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что гибкий элемент (5) содержит гибкую направляющую, оснащенную двумя перекрещенными лентами (27, 28, 33, 34) и подвижной жесткой частью (31, 37), с которой соединена лента (2).

7. Спиральная пружина по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что гибкий элемент (5) содержит гибкую направляющую, оснащенную двумя неперекрещенными лентами (51, 52) и подвижной жесткой частью (54), с которой соединена лента (2).

8. Спиральная пружина по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что гибкий элемент (5) содержит гибкое кольцо (12), с которым соединена лента (2).

9. Спиральная пружина по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что гибкий элемент (5) содержит гибкое плечо (16), с которым соединена лента (2).

10. Спиральная пружина по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что гибкий элемент (5) содержит множество жестких участков (93, 94, 95, 96), соединенных лентами (97) или узкими частями (101).

11. Спиральная пружина по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что гибкий элемент (5) содержит единственную гибкую ленту (119).

12. Спиральная пружина по любому из пп. 1-11, отличающаяся тем, что крутящий момент или усилие непрерывно регулируется с помощью средств (6) создания предварительного напряжения.

13. Спиральная пружина по любому из пп. 1-12, отличающаяся тем, что средства (6) создания предварительного напряжения содержат винт (55), выполненный с возможностью упора в гибкий элемент (5).

14. Спиральная пружина по любому из пп. 1-12, отличающаяся тем, что средства (6) создания предварительного напряжения содержат первый магнит (47, 57), прикрепленный к гибкому элементу (5), и второй магнит (48, 58), подвижный относительно первого магнита (47, 57).

15. Спиральная пружина по любому из пп. 1-12, отличающаяся тем, что средства (6) создания предварительного напряжения содержат пружину (55) и подвижный элемент (59, 75) для растягивания или сжатия пружины (55).

16. Спиральная пружина по п. 15, отличающаяся тем, что пружина содержит множество по существу параллельных гибких лент (72) и другой подвижный элемент (75, 76).

17. Спиральная пружина по любому из пп. 1-12, отличающаяся тем, что средства (6) создания предварительного напряжения содержат вторую гибкую ленту (61, 122, 128), соединенную с гибким элементом (5).

18. Спиральная пружина по любому из пп. 15-17, отличающаяся тем, что средства (6) создания предварительного напряжения содержат рычаг (81, 89, 106, 124).

19. Поворотный резонаторный механизм для часового механизма, содержащий колеблющуюся массу, отличающийся тем, что он содержит спиральную пружину (1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270) по любому из пп. 1-18.