HK40078719B - 尤其用於钟表的撞击式鸣响机构 - Google Patents

Description

尤其用于钟表的撞击式鸣响机构

技术领域

本发明涉及一种尤其用于钟表的撞击式鸣响机构(striking mechanism)。

本发明还涉及包括这种鸣响机构的钟表机芯。

背景技术

在钟表领域中，鸣响机构可以与传统钟表机芯相结合，以便特别是用作三问报时器或发出预定闹铃时间的信号。这种鸣响机构通常包括至少一个音簧，该音簧由蓝宝石、石英或金属材料诸如钢、青铜、贵金属或者金属玻璃制成。例如，该音簧可在手表框架中限定围绕钟表机芯的圆的至少一部分。音簧通过其至少一端固定到音簧支架上，音簧支架本身与手表机板成一体。该机构的音锤安装成使得它能够在机板上例如在音簧支架附近旋转，以便击打音簧使其振动。被音锤击打的音簧所产生的声音尤其位于1kHz到20kHz的可听频率范围内。这使得手表佩戴者可以获知具体时间、预定闹铃或三问报时。

如欧洲专利文献No.1574917A1中所示的，手表的鸣响机构可以包括两个或更多个音簧，这些音簧通过其一端固定到同一个音簧支架上，该音簧支架本身与机板成一体。每个音簧可以用各自的音锤击打。为此，每个音锤由其自身的驱动弹簧驱动，该驱动弹簧必须被预先加载，以便朝向音簧驱动音锤，从而发出三问报时或闹铃时间的信号。两个减震反向弹簧各自设置成在休止模式下推斥并保持两个音锤远离音簧。在击打模式下，减震反向弹簧在每个音锤击打相应的音簧之前以很大的力施加作用并减缓每个音锤的下落。这些反向弹簧允许每个音锤在击打之后被推斥到其休止位置。还设置偏心轮用于调节反向弹簧的操作，以基本上防止每个音锤从相应音簧反弹。

具有这些反向弹簧的鸣响机构的这种结构的一个缺陷是，当击打相应的音簧时，音锤会损失大量动能，这降低了鸣响的声级。这种能量损失很大程度上是由于当音锤击打音簧时，每个反向弹簧在音锤路径上施加的减速。此外，即使驱动弹簧的预加载增加，这也意味着通过其偏心轮来调整反向弹簧以便同样防止任何反弹，这是这种鸣响机构的另一个缺陷。

发明内容

因此，本发明的目的是通过提供一种钟表的鸣响机构来克服前述现有技术的缺陷，以便当音锤落在音簧上时防止能量的显著损失。

为此，本发明涉及一种鸣响机构，其特别是用于钟表，该鸣响机构包括至少一个谐振元件以及音锤，该谐振元件能够在被击打时发出声音，该音锤能够在休止位置和击打位置之间移动，在击打位置，音锤击打谐振元件以使其振动。

该机构的特征之处在于，它包括用于致动音锤的致动系统，该致动系统包括可移动撞击器，该撞击器配置成从释放位置移动到撞击位置，在该撞击位置，该撞击器将动量传递给音锤以将音锤从其休止位置移动到其击打位置，从而引起谐振元件振动。

因此，由撞击器提供的动量用于操作音锤。由于撞击器的动量，音锤接收足够的能量来击打音簧并使其振动。此外，通过选择音锤和撞击器之间的特定质量差，可以调整音锤的速度。例如，可以选择具有较低质量的音锤，其以高于具有较高质量的撞击器的速度移动来击打音簧。

这种鸣响机构节省了操作音锤所需的能量。此外，更轻、移动更快的音锤降低了击打音簧之后发生反弹的风险。

根据本发明的一个具体实施例，该鸣响机构包括相对于钟表机芯固定的磁体，该磁体配置成将可移动撞击器吸引到撞击位置。

根据本发明的一个具体实施例，音锤包括导磁材料。

根据本发明的一个具体实施例，撞击器包括导磁材料，以便被磁体吸引。

根据本发明的一个具体实施例，音锤在其休止位置与磁体接触。

根据本发明的一个具体实施例，撞击器配置成撞击磁体以便向音锤施加(脉冲式)冲击。

根据本发明的一个具体实施例，撞击器的释放位置与磁体之间的距离选择为使得：在撞击器的撞击位置磁体将撞击器吸引到磁体上。

根据本发明的一个具体实施例，由撞击器传递的动量足够高，以克服磁体作用在音锤上的保持力，使得音锤与磁体分离并击打谐振元件。

根据本发明的一个具体实施例，该鸣响机构包括柔性引导件，音锤安装在该柔性引导件上以使音锤能够在其休止位置和击打位置之间移动。

根据本发明的一个具体实施例，柔性引导件配置成将音锤压靠在磁体上。

根据本发明的一个具体实施例，致动系统包括柔性引导件，撞击器安装在该柔性引导件上，以使撞击器能够在释放位置和撞击位置之间移动。

根据本发明的一个具体实施例，柔性引导件包括柔性带或柔性颈部。

根据本发明的一个具体实施例，致动系统包括配备有撞击器的旋转装置，该旋转装置构造成将撞击器带到释放位置。

根据本发明的一个具体实施例，致动系统包括布置在旋转装置上的至少一个附加撞击器，优选两个附加撞击器，以便交替地将每个撞击器带到释放位置。

根据本发明的一个具体实施例，旋转装置包括旋转毂部。

根据本发明的一个具体实施例，旋转装置包括至少一个臂，并且每个臂承载一个撞击器。

根据本发明的一个具体实施例，旋转装置包括围绕毂部成角度分布的多个臂。

根据本发明的一个具体实施例，撞击器的质量大于音锤的质量，例如，撞击器的质量是音锤的质量的至少两倍。

本发明还涉及包括这种鸣响机构的钟表机芯。

附图说明

参考附图，在下面的描述中将清楚地看到其他具体特征和优点，该描述作为粗略的指导给出，而决不是作为限制性的指导，其中：

-图1是包括根据本发明一个实施例的撞击式鸣响机构的钟表的示意图；

-图2是图1中的鸣响机构的放大示意图；

-图3是图1中的鸣响机构的示意图，示出了处于释放位置的撞击器；

-图4是图1中的鸣响机构的示意图，示出了撞击器与磁体处于撞击位置，并且示出了音锤与音簧处于击打位置；和

-图5是图1中的鸣响机构的示意图，示出了撞击器不再处于撞击位置，也不处于释放位置，并且示出了音锤已经返回到休止位置。

具体实施方式

如上文所述，本发明涉及一种撞击式鸣响机构1。鸣响机构1旨在用于钟表10，例如图1所示的手表。钟表10包括中间部件2和钟表机芯3，优选为机械机芯，其例如设置有机板4和用以提供工作能量的发条盒弹簧。下文描述的实施例是基于“高斯磁炮(Gaussianmagnetic cannon)”原理与碰撞过程中动量守恒原理的结合。

在图1至图5中，鸣响机构1包括谐振元件5，例如通常用于钟表鸣响机构中的音簧。谐振元件5允许在被击打时发出声音。在附图中，谐振元件5是包括直线部分6的杆件。谐振元件5优选地固定到机板4，以便在机板4的上方和附近延伸，例如在平行于机板平面的平面中延伸。

谐振元件5的其他构型也是可行的。谐振元件5还可以包括圆形部分7，如图1所示，其特别是沿着中间部件2的内表面延伸。

为了发出声音，机构1包括能够相对于机板4移动的音锤8。音锤8能够在两个位置之间移动，一个是远离谐振元件5的休止位置9，另一个是击打位置11，在击打位置11，音锤8击打谐振元件以使其振动。因此，谐振元件5产生振动，该振动穿过手表传播。手表的外部部分辐射这些振动，从而发出声音。音锤8和谐振元件5的各种形式的其他实施例也是可行的。

在这种情况下，机构1包括柔性引导件12，音锤8安装在该柔性引导件12上以允许音锤8在其休止位置9和击打位置11之间移动。柔性引导件12优选包括第一柔性带13，该第一柔性带13一方面与机板4组装在一起，另一方面与音锤8组装在一起。当音锤8处于休止位置9时，第一柔性带13优选地基本平行于谐振元件5布置。通过第一柔性带13的弹性变形，音锤8从休止位置9移动到击打位置11，或者相反。

机构1还包括相对于机板4固定的磁体15。磁体15优选装配在机板4上。磁体15例如设置在面向谐振元件5的岬角部(promontory)14上。

优选地，磁体15配置成将音锤8保持在其休止位置9。为此，音锤8包括导磁材料，该导磁材料在音锤8上感应出对磁体15的吸引力。

或者，可以选择不包括任何导磁材料的音锤8。在这种情况下，柔性引导件12被构造成向音锤8施加预应力，以便将其压靠在磁体15上。

因此，在休止位置9，音锤8与磁体15的正面29接触。除了音锤8击打谐振元件5的时刻之外，音锤8一直保持在这个位置。柔性引导件12在岬角部14和谐振元件5之间组装到机板4上。因此，由于柔性引导件12，音锤8可以在磁体15和谐振元件5之间移动。

正面29优选具有基本平坦的表面。音锤8具有例如圆柱形或球形形状。这些圆的形状使得音锤8更容易与磁体15的正面29分离。

根据本发明，机构1包括用于致动音锤8的系统。该机构配置成使音锤8从其休止位置9移动到其击打位置11。特别地，它用于将音锤8与磁体15分离并允许音锤8到达谐振元件5。

为此，致动系统20包括至少一个可移动的撞击器16、17、18，这些撞击器16、17、18构造成向音锤8传递足够的动量，以将音锤8从休止位置9移动到击打位置11并引起谐振元件5振动。

撞击器16、17、18构造成从释放位置19移动到撞击位置21，在该撞击位置21，撞击器16、17、18将动量传递给音锤8。

在图1至5所示的实施例中，致动系统包括旋转装置20，该旋转装置20设置有三个可移动的撞击器16、17、18。

旋转装置20包括毂部22和三个臂23、24、25，这三个臂围绕毂部22成角度地分布，并且通过一端连接到毂部22。每个臂23、24、25承载一个可移动的撞击器16、17、18，该撞击器相对于毂部22设置在臂23、24、25的相对端。臂23、24、25优选地布置在基本垂直于毂部22的轴线的同一平面内。该平面优选地还穿过磁体15、音锤8和谐振元件5。

每个可移动的撞击器16、17、18安装在一个臂23、24、25上，以便与该臂23、24、25形成一个角度。当可移动的撞击器16、17、18处于释放位置19时，该角度在30°和60°之间，而当可移动的撞击器16、17、18处于撞击位置21时，该角度在60°和90°之间。例如，所述臂可以是长形主体、齿轮系的齿或小的板件。

优选地，每个可移动的撞击器16、17、18通过柔性引导件安装在臂23、24、25上，以使其能够相对于臂23、24、25移动，并从释放位置19切换到撞击位置21。这里，该柔性引导件包括第二柔性带26，该第二柔性带26一方面组装到可移动的撞击器16、17、18，另一方面组装到臂23、24、25的端部。

每个可移动的撞击器16、17、18包括接触面31、32、33，当该撞击器从释放位置19移动到撞击位置21时，接触面31、32、33用于与磁体15接触。可移动的撞击器16、17、18的接触面31、32、33优选是圆形化的(rounded)，以便当可移动的撞击器16、17、18返回其释放位置时允许更容易的脱离接合。

当旋转装置20旋转时，它将可移动的撞击器16、17、18中的一个定位成面向磁体15。可移动的撞击器16、17、18然后通过径向运动从释放位置19移动到撞击位置21。一旦已经执行撞击，则旋转装置20继续旋转，以防止该可移动的撞击器16、17、18保持抵靠磁体15。可移动的撞击器16、17、18的几何形状设计成在旋转装置20上需要尽可能小的力矩。例如，接触面32选择成具有与旋转运动相切的坡度。

通过使毂部22绕其轴线旋转来致动旋转装置20，使得臂23、24、25绕毂部22的轴线旋转。因此，可移动的撞击器16、17、18也绕毂部22的轴线旋转，同时保持在释放位置19。换句话说，可移动的撞击器16、17、18相对于承载它们的臂23、24、25保持在相同的位置。

为了旋转，装置22通过图中未示出的啮合装置机械连接到机芯的发条盒。这些啮合装置例如包括致动系统，该致动系统配置成根据由机芯3显示的时间来确定要执行的鸣响，以便特别是用作三问报时器或发出预定闹铃时间的信号。因此，当要发出一个或多个鸣响时，该致动系统触发毂部22的旋转。

旋转装置20构造成将撞击器带到磁体15前面的释放位置21。图3示出了一个例子，其中撞击器处于最靠近磁体15的释放位置。磁体15具有朝旋转装置20定向的相对面30，使得当旋转装置20旋转时，磁体15的相对面30和可移动的撞击器16、17、18的接触面31、32、33彼此面对。该相对面30优选具有基本平坦的表面。

选择磁体15的吸引力以及处于释放位置的可移动撞击器16、17、18的接触面31、32、33和磁体15的相对面30之间的距离，使得当撞击器16在磁体15的相对面30的前面经过时，磁体15将撞击器16吸引到其相对面30上。因此，由作用于可移动的撞击器16、17、18上的磁体15产生的磁势能被可移动的撞击器16、17、18转换成动能。该动能通过可移动撞击器16、17、18的撞击传递到音锤8。

更具体地，当可移动撞击器16、17、18被磁体15吸引时，它被加速并击打磁体15。当可移动撞击器16、17、18与磁体15的相对面30碰撞时，其动量的至少一部分通过磁体15被传递到音锤8，音锤8在休止位置抵靠磁体的正面29布置。

这种结合磁引力的运动传递原理被称为“高斯炮”。磁体15的吸引力保证了音锤8的每次击打的最小强度。所产生的击打在整个击打持续时间内更加一致，而与发条盒力矩无关。

如图4所示，每个可移动撞击器16、17、18均配置成撞击磁体15，以便向音锤提供冲击。

此外，可移动撞击器16、17、18和旋转装置20配置成使得由撞击器16、17、18传递到音锤8的动量大于作用在音锤8上的磁体的保持力，以使得音锤与磁体15分离并以足够的力击打谐振元件5，如图4所示。

如图5所示，磁体15和音锤8还配置成使得在音锤8已经击打谐振元件5之后，正面29将音锤8吸引到它上面。因此，音锤8返回到其休止位置9，并且能够被下一个可移动的撞击器16、17、18再次致动。它还防止音锤8反弹和以不希望的方式再次击打谐振元件5。

在音锤8不包括导磁材料的情况下，柔性引导件12将音锤带回至抵靠磁体15。

当旋转装置20继续旋转时，旋转装置20拉动可移动的撞击器16、17、18，使得它与磁体15的相对面30分离。同时，随着毂部22旋转，下一个可移动撞击器16、17、18接近磁体15。

当需要鸣响时，由机芯致动旋转装置20。因此，由于可移动撞击器16、17、18、磁体15、音锤8和谐振元件5，自动响起鸣响声。

在操作期间，每个可移动的撞击器16、17、18一个接一个地撞击磁体15，以便每次产生一个声音。随着可移动撞击器16、17、18的每次撞击，音锤8击打谐振元件5，并在两次相继的撞击之间返回其抵靠磁体15的休止位置9。

根据要发出的鸣响的数量，旋转装置在预定的时间期间上被致动。

优选地，以恒定的速度执行旋转，使得以相同的频率周期性地发出鸣响。

旋转速度也可以是可变的，以便发出特定的鸣响。

不言而喻，本发明不限于所示的示例，而是可以对其进行本领域技术人员显而易见的各种替换和修改。特别地，所述装置可以包括比所述实施例中所示更多或更少数量的臂和撞击器。

Claims (15)

1.一种用于钟表机芯(3)的撞击式鸣响机构(1)，该鸣响机构(1)包括至少一个谐振元件(5)以及音锤(8)，该谐振元件(5)在被击打时能够发出声音，该音锤(8)能够在休止位置(9)和击打位置(11)之间移动，在该击打位置，该音锤(8)击打谐振元件(5)以使谐振元件(5)振动，其特征在于，该鸣响机构包括用于致动音锤(8)的致动系统，该致动系统包括可移动撞击器(16，17，18)，所述可移动撞击器配置成从释放位置(19)移动到撞击位置(21)，在该撞击位置(21)，所述可移动撞击器至少部分地将其动量传递到音锤(8)，以将音锤(8)从休止位置(9)移动到击打位置(11)，从而导致谐振元件(5)振动，其中，所述鸣响机构包括相对于钟表机芯(3)固定的磁体(15)，所述磁体(15)配置成将可移动撞击器(16，17，18)吸引到撞击位置(21)。

2.根据权利要求1所述的鸣响机构，其特征在于，所述音锤(8)在休止位置(9)与所述磁体(15)接触。

3.根据权利要求2所述的鸣响机构，其特征在于，所述可移动撞击器(16，17，18)配置成撞击所述磁体(15)，以便经由所述磁体(15)向所述音锤(8)施加冲击。

4.根据权利要求3所述的鸣响机构，其特征在于，所述可移动撞击器(16，17，18)的释放位置(19)与所述磁体(15)之间的距离选择为使得：在所述可移动撞击器(16，17，18)的撞击位置(21)，所述磁体(15)将所述可移动撞击器(16，17，18)吸引到所述磁体上。

5.根据权利要求3或4所述的鸣响机构，其特征在于，由所述可移动撞击器(16，17，18)传递的动量克服所述磁体(15)作用在音锤(8)上的磁性保持力，使得音锤(8)与磁体(15)分离并击打谐振元件(5)。

6.根据权利要求1所述的鸣响机构，其特征在于，所述鸣响机构包括柔性引导件(12)，所述音锤(8)安装在所述柔性引导件上，以允许所述音锤在休止位置(9)和击打位置(11)之间移动。

7.根据权利要求1所述的鸣响机构，其特征在于，所述致动系统包括柔性引导件，所述可移动撞击器(16，17，18)安装在所述柔性引导件上，以使所述可移动撞击器能够在释放位置(19)和撞击位置(21)之间移动。

8.根据权利要求6或7所述的鸣响机构，其特征在于，所述柔性引导件包括柔性带(13，26，27，28)或柔性颈部。

9.根据权利要求1或2所述的鸣响机构，其特征在于，所述致动系统包括配备有所述可移动撞击器(16，17，18)的旋转装置(20)，所述旋转装置配置为将所述可移动撞击器(16，17，18)带到所述释放位置(19)。

10.根据权利要求9所述的鸣响机构，其特征在于，所述致动系统包括布置在所述旋转装置(20)上的至少一个附加的可移动撞击器(16，17，18)，以便交替地将每个可移动撞击器(16，17，18)带到释放位置(19)。

11.根据权利要求10所述的鸣响机构，其特征在于，所述至少一个附加的可移动撞击器(16，17，18)包括两个附加的可移动撞击器。

12.根据权利要求9所述的鸣响机构，其特征在于，所述旋转装置(20)包括毂部(22)。

13.根据权利要求12所述的鸣响机构，其特征在于，所述旋转装置(20)包括至少一个臂(23，24，25)，并且每个臂(23，24，25)承载一个可移动撞击器(16，17，18)。

14.根据权利要求13所述的鸣响机构，其特征在于，所述旋转装置(20)包括围绕所述毂部(22)成角度分布的多个臂(23，24，25)。

15.一种钟表机芯(3)，其特征在于，所述钟表机芯(3)包括根据前述权利要求中任一项所述的鸣响机构(1)。