具体实施方式

本发明可以通过一种擒纵机构来实现，该擒纵机构包括双叉杠杆，其具有适于使杠杆在第一枢轴极限和第二枢轴极限之间运动的枢轴。至少两个圆形从动元件(如圆形宝石)由枢轴间隔并以第一预定距离彼此间隔开。至少一个从动元件安装在杠杆的每个叉上，并且每个从动元件均没有锁定表面。该擒纵机构还包括至少一个擒纵轮，该擒纵轮具有限定多个凸轮元件(如呈弧形间隔的弯曲凸轮凸角)的外周，每个凸轮元件适于可滑动地接触并驱动圆形从动元件。每个凸轮元件均没有与从动元件接触的锁定表面。

本文所用的术语“擒纵轮”包括具有多个弯曲的凸角状凸轮的齿轮，这些凸轮用作从圆盘径向突出的“凸轮元件”。可替换地，虽然并不是优选的，凸轮元件是具有类似于鲨鱼牙齿或其他三角形形状的有尖锐点的齿。在所有构造中，每个凸轮元件均没有与一个或多个从动元件接触的锁定表面。

本文所用的术语“圆弧形的(rounded)”是指在杠杆的从动元件与擒纵轮的凸轮元件之间进行接触的地方，不具有平坦表面的弯曲表面。

本文所用的术语“从动元件”包括诸如宝石的石材和/或包括圆柱体(如销)的金属结构，其中，每个从动元件与擒纵轮上的凸轮元件接触的地方均没有锁定表面。

术语“连续的”、“连续驱动”和“沿一个旋转方向连续地”是指在根据本发明的擒纵机构的操作期间的至少一个擒纵轮的旋转，而不停止擒纵机构的擒纵轮的旋转。也就是说，擒纵轮在操作期间不会被任何元件周期性地“锁定”或“踩压(stepped)”。

本文所用的术语“大体上”涵盖高达参数的百分之十的偏差。

如图1A-1C所示，根据本发明的擒纵机构10包括由擒纵轮100分别向右、居中以及向左驱动的杠杆20，在该构造中，擒纵轮100顺时针(如箭头140所示)旋转。杠杆20具有主轴22、右叉24和左叉26，右叉24和左叉26分别承载从动元件40和42。杠杆20还限定了枢轴30，如图1B所示，在该构造中，枢轴30沿纵向轴线LA布置。

从动元件42在图1D中被放大示出，其具有圆形接触表面44和固定地附接到叉26的安装元件46。虚线48表示穿过安装元件46的中心线。在一种构造中，从动元件40和42是就长度和宽度而言为圆形盘，例如图2B中示意性示出的类似的从动元件40a和从动元件42a。在另一种构造中，从动元件40和42大体上是球形的，即，在三个维度上都是圆形。

如图1A-1C所示，擒纵机构10还包括至少两个限制器元件50和52，其中限制器元件50固定在杠杆的一枢轴侧上(如图1A所示)以建立第一枢轴极限51，杠杆20的轴22的左侧接近第一枢轴极限51；另一个限制器元件52固定在杠杆的另一侧上(如图1C所示)以建立第二枢轴极限53，杠杆20的轴22的右侧接近第二枢轴极限53。如此，两个限制器元件50和52限制了杠杆20绕其枢轴30的旋转，以建立其旋转的极限。在该构造中，限制器元件50和52是安装在支撑结构(未示出)上的限动销。同样在该构造中，杠杆20包括具有叉脚62和64的摆轮接合元件60。在某些构造中，接合元件60也可以被称为叉状元件，其与摆轮组件的圆盘钉(roller jewel)接合。

在这种构造中，擒纵轮100限定了十五个凸轮元件102、104、106、…130，它们围绕轮100的外周均匀布置。第一虚线圆132(图1B)表示凸轮元件102-130的顶部、顶峰或尖峰，然而第二虚线圆134表示从动元件40和42在图1B的中心位置相对于第一圆132的间隙。

如图1A-1D所示的擒纵机构10示出了根据本发明的一些极限设计。例如，当从动元件在两个顶峰之间为等距时，如在凸轮凸角110和108的顶峰之间的从动元件42(图1A)和在凸轮凸角106和104的顶峰之间的从动元件40(图1C)，通常优选的是，从动元件不接触每个顶峰之间的“凹谷”，和/或杠杆20的轴22的一侧实际上不接触其相应的限制器50或52。如果限制器50和52稍微分开更远一些，则从动件将在轴22实际接触限制器50或52之前离开凹谷。如下文更详细地描述，有几种技术来优化根据本发明的擒纵机构的操作，其包括改变从动元件相对于擒纵轮的顶峰和凹谷的“深度”和/或曲率。

如图2A-2B所示，根据本发明的擒纵机构10a类似于图1A-1D的擒纵机构10，但擒纵轮100a的顶峰和凹谷之间的高度差减小。圆形从动宝石元件40a和42a由枢轴30a间隔并且在叉24a和26a上以第一预定距离彼此间隔开。在一些构造中，第二预定距离测量为每个从动元件的中心之间的线性距离。

在一种构造中，如图2A-2C所示，擒纵机构10a的尺寸包括11.6毫米(0.457英寸)的总长OL和5.62毫米(0.221英寸)的总宽OW。在一种构造中，当杠杆20a处于居中位置时，外部间隙圆134a接触到宝石40a和42a的下(最外面的)表面，外部间隙圆134a为5.72毫米(0.225英寸)，并且擒纵轮凸轮凸角的顶峰位于5.41毫米(0.213英寸)的圆132a之内。在手表中使用的根据本发明的擒纵轮的尺寸通常在4至5毫米(0.15至0.20英寸)的范围内；5毫米用于手表机构则通常被认为是相当大的轮子尺寸。擒纵轮的直径通常为4.2至4.4毫米(0.165至0.123英寸)。从动元件40a和42a的宽度优选为大于擒纵轮100a的厚度，以适应振动和其他潜在的未对准来源；更优选地，其宽度为擒纵轮宽度的至少1.5倍(擒纵轮宽度的150％)，并且在一些构造中，其厚度高达擒纵轮厚度的3倍(300％)。

如图2A-2B所示，凸轮元件102a-130a是圆弧形的凸角，其围绕擒纵轮100a的外周均匀地彼此间隔开，并且适于等时地且可滑动地接触并驱动圆形从动元件40a和42a。在这种构造中，凸轮凸角102a-130a以第二预定距离彼此间隔开。在一些构造中，第二预定距离测量为线型的“弦”，而在其他构造中，第二预定距离为弧形测量，例如沿着擒纵轮的圆周的距离和/或指定的度数(例如15个凸轮的每个之间间隔开24度或21个凸轮的每个之间间隔开17.14度)。

图2C是图2A的一部分的放大示意图，示出了凸轮元件102a的在顶峰105之前的前表面101，和向下朝向凹谷107的后表面103。在一个构造中，前表面101和后表面103有相同的曲率，而在另一个构造中，它们的曲率彼此不同。虚线109从凹谷107延伸到从动元件40a的最近的表面，这显示出擒纵轮100a与从动元件40a之间的间隙，用于图2A所示的擒纵机构10a的位置。在一些构造中，至少两个从动元件40a和42a在至少一个维度上彼此不同，例如厚度和/或直径和/或成分不同(例如不同的宝石或其他矿物、陶瓷、和/或金属或金属合金)。

图3是使用根据本发明的擒纵机构10b的计时机构200的示意图。计时机构200具有擒纵轮E和杠杆L，该杠杆L具有至少两个从动宝石。在一些构造中，动力源P包括电池，而在其他构造中，动力源P包括在计时技术领域中已知的手动上发条的弹簧和/或自动上发条的弹簧。第一齿轮系210将动力从动力源P传递到擒纵轮E(也被标记为轮100b)，从而在该构造中沿顺时针方向140b驱动擒纵轮E。摆轮组件B包括扭簧(未示出)，并且由擒纵机构10b的杠杆L沿双向箭头220所示的交替方向来驱动。在一些构造中，杠杆L上的接合元件与摆轮组件B的圆盘钉接合，以辅助杠杆L的逆向运动。摆轮组件B的这种交替运动驱动第二齿轮系230，使位于计时器面F上方的时针242和分针244前进，这在计时技术领域中是已知的。

可以调整几个参数，以优化根据本发明的擒纵机构的性能。例如，顶峰之间的每个凹谷的底部处的半径(曲率)可以大于从动宝石的半径，但不小于每个顶峰的半径。只要顶峰与从动宝石没有有效接触，每个凸轮的顶峰的实际半径都不是关键。具有选定半径的每个前凸轮表面是从动宝石的冲击表面，其中从动力装置第一齿轮系向擒纵轮提供扭矩；此选定的半径与从动宝石的半径相匹配。如果前凸轮表面的半径太大，则将导致与从动宝石之间的摩擦滑动接合更长。优选地，从动宝石足够小(例如直径为0.4毫米或更小的宝石)，以接收从每个经过的擒纵凸轮凸角的前表面中得到的滑动冲击。在本发明的大多数构造中，因为后凸轮表面不接触从动宝石，所以后凸轮表面的半径或形状不是关键的。

从动宝石到凸轮凹谷的临界深度必须确保宝石不接触任何两个凸轮之间的凹谷。这将会增加摩擦，并可能使整个计时机构停止。宝石的第二临界深度应使宝石进入凹谷的深度足以承受冲击，但又不能太浅而使得凸轮在没有冲击接触下通过；如果宝石要通过凸轮，则很可能会导致一种被称为“跳过(skipping)”的情况，要避免这种情况。可以通过用镊子将叉臂轻轻弯曲或敲击铆钉砧来调整两个宝石之间的中心距离。可以通过加热虫胶和移动宝石至所需位置并使虫胶冷却凝固来调节宝石的深度。

在一种构造中，径向宝石杠杆的永久组件包括两个水平开槽的末端叉臂，每个末端叉臂在水平槽的背后具有匹配的半径。将相应的宝石插入到它的座位上，并将虫胶粘在开槽座位的垂直孔，该孔足以让虫胶渗入并固定住宝石。例如，叉槽允许宝石的永久安装而不需要调整。在一些构造中，具有最终几何形状的擒纵轮的模压具有永久性而无需调整。将现代机械运动与内置在叉瓦夹板(pallet bridge)的主体中的固定限动销配合使用，以实现限动销的永久性定位。

图4A-4K示意性地示出了当沿顺时针方向(如箭头140所示)驱动擒纵轮100a时，图2A的擒纵机构随着时间变化的连续位置。在图4A和4K中，杠杆20a显示处于第一枢转极限51a位置附近；在图4C和4I中，杠杆20a显示处于中心位置；在图4F中，杠杆20a显示处于第二枢转极限的位置。

广泛地，图4A-4K示出了一种驱动计时组件的方法，包括：选择具有以下特征的擒纵机构10a：(i)双叉杠杆20a，其具有适于使杠杆在第一枢轴极限51a和第二枢轴极限53a之间运动的枢轴，以及至少两个圆形从动元件40a和42a，其中该至少两个圆形从动元件由枢轴间隔并以第一预定距离彼此间隔开。擒纵轮100a具有限定至少第一多个凸轮元件102a-130a的外周，每个凸轮元件限定适于可滑动地接触并驱动圆形从动元件40a和42a的前凸轮表面，并且每个凸轮元件均没有与从动元件40a和42a接触的锁定表面。该方法还包括：提供动力，以在一个旋转方向上140连续驱动擒纵轮100a；以及将动力从至少一个擒纵轮100a传递到杠杆20a，以使杠杆20a在第一枢轴极限51a和第二枢轴极限53a之间移动，从而例如图3所示的驱动计时组件。

如图5所示，根据本发明的可替换擒纵机构10d具有两个同轴设置的擒纵轮100d和550以及杠杆20d，该杠杆具有轴22d和不对称叉24d和26d。从动宝石40d和42d分别安装在叉24d和26d上，并且在一些构造中，彼此的尺寸大小不同。在这个构造中，限制器元件50d和52d是安装在支撑结构510(例如板)上的限动销，支撑结构510同时确保轴可旋转地连接至枢轴30d。

优选地，凸轮元件530和560是分别围绕擒纵轮100d和550中的每个的外周均匀分布的凸角。第二擒纵轮550相比擒纵轮100d具有更小的直径。在一个实施例中，第一多个凸轮元件530可滑动地接触并驱动位于杠杆20d的其中一个叉26d上的至少一个从动元件42d；并且与第一擒纵轮100d同轴设置的第二擒纵轮550限定第二多个凸轮元件560。第二多个凸轮元件560中的每个凸轮元件均限定前凸轮表面，该前凸轮表面适于可滑动地接触并驱动位于另一叉24d上的至少一个圆形从动元件40d，并且每个凸轮元件均没有与从动元件40d或42d接触的锁定表面。至少第一多个凸轮凸角530和第二多个凸轮凸角560以第二预定距离彼此间隔开，其中至少两个从动元件之间的第一距离是第二预定距离的倍数。

为了方便起见，只在一些附图中示出了本发明的特定特征，因为根据本发明，每个特征可以与任何或所有其他特征组合。尽管已经示出、描述并指出了本发明基本的新颖性特征，并将其应用于其优选实施例，但应当理解，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下，对所示出的装置的形式和细节以及其操作进行各种省略、替换和改变。例如，显然地，只要那些元件和/或步骤的组合以大体上相同的方式执行大体上相同的功能以实现相同结果，都在本发明的范围内。同时预期和设想了从所描述的一个实施例到另一个实施例的元件替换。还应理解，附图不一定按比例绘制，本质上仅是概念性的。

因此，本发明仅限于所附权利要求所指示的范围。在阅读了本公开内容之后，本领域技术人员想到的其他实施例在所附权利要求书的范围之内。