用于使有齿的轮旋转的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于使齿轮(61)旋转的装置(100)，包括：‑线性压电电机，其包括：·具有细长形状的无源元件(20)，·压电致动器(30)，其能够使无源元件(20)以双向方式轴向移动，‑紧固到无源元件(20)上的传动构件(71)，其与轮(61)的齿(610)啮合，以便在无源元件(20)沿第一移动方向(T1)轴向移动时使轮(61)沿第一旋转方向旋转一个齿(R1)，‑可在两个终端位置之间移动的制轮爪(81)，所述终端位置包括下降位置，在该下降位置，该制轮爪阻止轮沿与第一旋转方向(R1)相反的第二旋转方向(R2)旋转。

A device for rotating a toothed wheel.

【技术实现步骤摘要】
用于使有齿的轮旋转的装置
本专利技术涉及借助于线性压电电机来使有齿的轮旋转的装置的

技术介绍
线性压电电机通常包括无源/被动元件和致动器，该致动器允许通过使用压电效应来线性地移动无源元件。参考图1，特别是已知线性压电电机10，其无源元件是细长元件20(例如具有矩形横截面的杆)，并且压电致动器包括由在连接区33处彼此连接的一对臂部31、32形成的谐振器30，所述一对臂部基本上呈音叉形或U形。致动器还包括两个压电元件(未示出)，每个压电元件都附接到臂部31、32中的一个臂部上，并且起到用于激励臂部以便对它们施加振动的装置的作用。另一方面，无源元件20基本上平行于谐振器30的臂部31、32延伸，其轴向引导由位于距谐振器一定距离处的引导装置50提供。无源元件20还与谐振器30的臂部31、32的自由端310、320如此局部接触，使得无源元件20通过臂部31、32的自由端310、320在接触区域上的摩擦而被轴向移动。在减小压电电机的占地面积很重要的用途中，特别是在钟表领域中，谐振器30的臂部31、32必须具有小的长度，这限制了无源元件20的最大线性行程。无源元件20在连接区33的方向上的轴向平移受到用作止动件的所述连接区33的存在限制，并且其在另一方向上的轴向移动受到臂部31、32的长度限制。在某些情况下，这种有限的行程是有问题的，特别是在无源元件20例如经由齿条系统70与轮60啮合的情况下，因为轮60的旋转因此受到限制。例如，如果无源元件20的行程被限制为大约1毫米，则轮60的直径必须至多约为0.3毫米，以便所述轮60能够在行进期间执行完整的旋转。这个尺寸太小，以至于技术上不可行。
技术实现思路
本专利技术的目的是允许轮完全旋转而不增大无源元件的最大线性行程。为此，根据第一方面，本专利技术涉及一种用于使有齿的轮旋转的旋转装置，其包括：-线性压电电机，该线性压电电机包括：·具有细长形状的无源元件，·压电致动器，其能够以双向方式轴向移动无源元件，–紧固到无源元件的刚性连接的传动构件，传动构件与轮的齿部啮合，以便当无源元件沿第一移动方向轴向移动时，使所述轮沿第一旋转方向旋转一个齿，–能在两个终端位置之间移动的制轮爪，所述两个终端位置包括下降位置，在该下降位置，所述制轮爪阻止轮沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转。在经由压电致动器执行的无源元件沿第一移动方向的每次线性运动时，轮经由传动构件沿第一旋转方向旋转一个齿。在经由压电致动器执行的无源元件沿与第一移动方向相反的第二移动方向的每次线性运动时，轮通过降低的制轮爪保持固定不动。因此，轮可以经由无源元件的重复的往复运动沿第一旋转方向进行完整的旋转。在本专利技术的第一实施例中，旋转装置包括复位装置，当在轮沿第一旋转方向旋转的作用下制轮爪偏离其降低位置时，该复位装置趋于使制轮爪返回到降低位置。复位装置例如是弹性装置，当使轮沿第一旋转方向旋转时，其允许制轮爪保持抵靠轮的齿部。该第一实施例特别适用于棘轮。最初，制轮爪抵靠在棘轮的齿部内(它处于降低位置)。当无源元件沿第一移动方向移动时，它经由传动构件使轮沿第一旋转方向旋转一个齿，该传动构件推动与其接触的轮的棘轮。制轮爪在与其接触的轮的棘轮通过的作用下升高，然后在复位装置的作用下，一旦所述棘轮通过就返回到其降低位置。然而，当无源元件沿第二移动方向移动时，通过制轮爪防止轮沿第二旋转方向旋转。因此，经由向前和向后相继移动无源元件，可以执行轮沿第一旋转方向的完整旋转。在本专利技术的第二实施例中：-当无源元件沿与第一移动方向相反的第二移动方向轴向移动时，传动构件与轮的齿部啮合，以便使轮沿第二旋转方向旋转一个齿，-制轮爪在其降低位置阻止轮沿第一旋转方向旋转。该第二实施例是有利的，因为它允许选择使轮沿第一旋转方向或因此沿第二旋转方向旋转。然而，轮不能是棘轮：实际上，当制轮爪未处于降低位置且无源元件沿第二移动方向移动时，传动构件必须能够使轮在第二旋转方向旋转一个齿。在经由压电致动器执行的无源元件沿第二移动方向的每次轴向移动时，轮经由传动构件沿第二旋转方向旋转一个齿。在无源元件经由压电致动器沿第一移动方向的每次线性移动时，轮经由降低的制轮爪保持不动。因此，轮可以经由无源元件的重复的往复运动沿第二旋转方向完整旋转。在第二实施例的特定模式中，旋转装置包括致动装置，其允许将制轮爪从一个终端位置切换到另一个终端位置。该致动装置包括例如第二线性压电致动器，其允许使制轮爪朝向和远离轮移动。因此，制轮爪的位置被独立地控制：与第一实施例中一样，轮不能从降低位置移除制轮爪。在一个非限制性实施例中，压电致动器包括谐振器，所述谐振器包括一对臂部，各臂部在其一个端部处在连接区相连接，各臂部的另一端部被称为自由端，无源元件在所述臂部的自由端之间通过，以便通过自由端在其表面上的摩擦而轴向移动。这种致动器具有小的占地面积，特别是小的厚度，并且易于制造和组装。在一个实施例中，旋转装置包括用于轴向引导无源元件的引导装置，当无源元件在与阻止轮旋转相结合的无源元件的轴向运动的作用下偏离其初始位置时，该引导装置趋于使无源元件返回到其初始位置。实际上，当无源元件被倒回——也就是说，在使轮旋转一个齿之后返回到其初始位置——时，它可以在传动构件与传动构件必须推动才能使轮再次旋转的下一个齿之间的接触作用下升高。引导装置允许通过使无源元件返回到其初始排列来防止无源元件被撞出而不对准。根据第二方面，本专利技术涉及一种钟表机构，其包括轮和根据上述实施例之一的旋转装置。在一个实施例中，该钟表机构包括与轮一体旋转的指针。根据第三方面，本专利技术涉及一种用于借助于根据上述实施例之一的旋转装置来使有齿的轮旋转的方法，其包括以下连续步骤：-A：借助于压电致动器使无源元件沿第一移动方向轴向移动，-B：借助于传动构件使轮沿第一旋转方向旋转一个齿，-C：将制轮爪置于降低位置，-D：借助于压电致动器使无源元件沿第二移动方向轴向移动。在允许使轮旋转多于一个齿的实施例中，步骤A、B、C和D根据需要重复多次。在本专利技术的一个特定实施例中，该方法还包括以下连续步骤：-E：借助于压电致动器使无源元件沿第二移动方向轴向移动，-F：借助于传动构件使轮沿第二旋转方向旋转一个齿，-G：将制轮爪置于降低位置，-H：借助于压电致动器使无源元件沿第一移动方向轴向移动。该方法可以进一步包括以下在步骤H之后进行的步骤：重复步骤E、F、G和H。附图说明根据以下参考附图出于告知目的而绝非加以限制而给出的描述，其它细节和优点将显而易见，在附图中：-已经描述的图1示意性地示出了根据现有技术的旋转装置，-图2示意性地示出了根据本专利技术第一实施例的旋转装置，-图3示意性地示出了根据本专利技术第二实施例的旋转装置，-图4示意性地示出了根据本专利技术的实施例的用于使轮旋转的方法的步骤的框图。具体实施方式图2示出了根据本专利技术第一实施例的用于使轮61旋转的装置100，图3示出了根据本专利技术第二实施例的用于使轮62旋转的装置101。在两种情况下，旋转装置100、101包括压电电机。压电电机包括具有细长形状的无源元件20，以及允许利用压电效应来使无源元件20平移(即，线性/轴向移动)的压电致动器。在所示的实施例中，压电致动器包括压电激励装置(未示出)和谐振器30，该谐振器包括能够振荡的两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于使有齿的轮(61；62)旋转的旋转装置(100；101)，包括：‑线性压电电机，其包括：·具有细长形状的无源元件(20)，·压电致动器(30)，其能够使所述无源元件(20)以双向方式轴向移动，‑紧固到所述无源元件(20)的传动构件(71；72)，所述传动构件与所述轮(61；62)的齿部(610；620)啮合，以便在所述无源元件(20)沿第一移动方向(T1)轴向移动时使所述轮(61；62)沿第一旋转方向(R1)旋转一个齿，‑能在两个终端位置之间移动的制轮爪(81；82)，所述终端位置包括降低位置，在所述降低位置，所述制轮爪阻止所述轮沿与所述第一旋转方向(R1)相反的第二旋转方向(R2)旋转。

【技术特征摘要】
2018.03.09 EP 18160980.11.一种用于使有齿的轮(61；62)旋转的旋转装置(100；101)，包括：-线性压电电机，其包括：·具有细长形状的无源元件(20)，·压电致动器(30)，其能够使所述无源元件(20)以双向方式轴向移动，-紧固到所述无源元件(20)的传动构件(71；72)，所述传动构件与所述轮(61；62)的齿部(610；620)啮合，以便在所述无源元件(20)沿第一移动方向(T1)轴向移动时使所述轮(61；62)沿第一旋转方向(R1)旋转一个齿，-能在两个终端位置之间移动的制轮爪(81；82)，所述终端位置包括降低位置，在所述降低位置，所述制轮爪阻止所述轮沿与所述第一旋转方向(R1)相反的第二旋转方向(R2)旋转。2.根据权利要求1所述的旋转装置(100)，其包括复位装置(91)，当所述制轮爪(81)在所述轮(61)沿所述第一旋转方向(R1)旋转的作用下偏离所述降低位置时，所述复位装置(91)趋向于使所述制轮爪(81)返回到所述降低位置。3.根据权利要求2所述的旋转装置(100)，其中，所述复位装置(91)是弹性装置，当所述轮沿所述第一旋转方向(R1)旋转时，所述弹性装置允许保持所述制轮爪(82)抵靠所述轮(61)的齿部。4.根据权利要求1所述的旋转装置(101)，其中：-所述传动构件(72)与所述轮(62)的齿部啮合，以便当所述无源元件(20)沿与第一移动方向(T1)相反的第二移动方向(T2)轴向移动时使所述轮(62)沿所述第二旋转方向(R2)旋转一个齿，-所述制轮爪(82)在其降低位置阻止所述轮沿所述第一旋转方向(R1)旋转。5.根据权利要求4所述的旋转装置(101)，其包括致动装置(92)，该致动装置(92)允许将所述制轮爪(82)从一个终端位置切换到另一个终端位置。6.根据权利要求5所述的旋转装置(101)，其中，所述致动装置(92)包括第二线性压电致动器，该第二线性压电致动器允许使所述制轮爪(82)朝向和远离所述轮(62)移动。7.根据前述权利要求中任一项所述的旋转装置(100；101)，其中，所述压电致动器(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·拉戈热特，P·迈尔，
申请(专利权)人：ETA瑞士钟表制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH