具有声波导装置的报时或音乐手表
技术领域
本发明涉及一种包括声波导装置的报时或音乐手表。
背景技术
在钟表领域中，手表可以设置有用于指示三问报时或用于在预定时刻产生音乐的报时机构。在使用音簧的报时机构中，所使用的一个或多个金属音簧通常是圆形的，并且放置在平行于表盘的平面中。每个音簧的一个或多个端部被固定到至少一个音簧架上，所述音簧架与手表机芯的主机板或表壳中间部件成一体。每个音簧的另一端通常可以自由移动。每个音簧的振动是通过在音簧架附近相应音锤撞击音簧产生的。每个音锤通常在音簧的平面内进行部分旋转，以便敲击相应的音簧，并使该音簧在平行于手表的后盖或表盘的平面内振动。音簧的一部分振动还通过音簧架传递到机板，或传递到手表的其他部件，如外部部件。
当在具有报时机构的手表中发出声音时，存在振动源以及辐射元件，振动源例如是音簧或振动板，其产生在手表平面中的机械振动，辐射元件例如是声膜，其将振动源产生的机械振动转换成气压变化。音簧通常不直接连接到例如为声膜的辐射元件。作为比较，可以参考具有移动线圈和声膜的扬声器，该移动线圈作为产生机械振动的振动源，该声膜作为将机械振动转换成气压变化的辐射元件，移动线圈连接(即直接固定)到辐射元件。
在手表的情况下，振动传递元件可以包括例如机板、壳体环、表壳中间部件、表圈垫圈，但是这些并非针对振动传递进行优化的部件。如上文所述，手表的外部部件例如是表壳中间部件、表圈、表镜或表壳后盖。当声音由音锤敲击的音簧或由振动板的一个或多个条带产生时，这些振动必须从它们所产生的区域——例如由音簧或振动板产生——传播到它们需要辐射声音的区域，例如膜或表镜。
在传统的报时手表中，基于外部部件的复杂的振动-声音转换的声学效率很低。来自作为振动产生元件的音簧的振动不能适当地传播到作为声音辐射元件的外部部件。为了改善和增加报时手表的用户感觉到的声级，有必要改善振动的传递，以便更好地将振动传递到辐射元件。必须考虑所述外部部件的材料、几何形状和边界条件。这些外部部件的构造还取决于手表的美观性和运行方面的限制，这些可能会限制适配的可能性。
如EP专利No.3 009 895 B1中所述，为了改善由音簧或振动板的条带所产生的声音的辐射，也可以使用布置在表壳内的一个或多个膜。这些膜配置成改善所产生的声音或音乐的声辐射。其他外部手表部件也可以适配成产生良好的声音辐射，特别是在低频。然而，所有这些布置的声学效率通常不足，这是一个缺陷。
发明内容
因此，本发明的一个目的是通过提供这样的一种报时或音乐手表来克服现有技术的缺陷：该报时或音乐手表具有对于手表内部产生的声波的良好的波导装置，以确保手表内部产生的声音或旋律向手表外部的良好辐射。借助于该波导装置改进了机械振动的传递。
因此，本发明涉及一种上述的报时或音乐手表，其包括独立权利要求1中限定的特征。
从属权利要求2至19中限定了手表的具体实施例。
根据本发明的报时或音乐手表的一个优点在于，它包括连接到手表的固定部件的至少部分柔性的波导，以便在波导的第一部分和辐射元件之间引导声波。所述至少部分柔性的波导配置成从第一部分朝辐射元件改变声振动的方向，所述第一部分是用于产生或接收声波的部位。这使得能够从手表平面内的振动模式切换到“活塞”类型的平面外振动模式。
有利地，辐射元件是表镜，或者是连接到表圈以固定到表壳的中间部件的表镜。优选地，波纹管类型的膜设置在表圈和中间部件之间。因此，辐射元件可以自由移动，像扬声器一样工作(平面外)。这提高了从手表外部感知的声音或旋律的品质和强度。
附图说明
在下面特别是参考附图的描述中，包括声波导装置的报时或音乐手表的目的、优点和特征将会更加清楚，其中:
图1是根据本发明第一实施例的具有声波导装置的报时或音乐手表的简化剖视图，
图2是根据本发明第二实施例的具有声波导装置的报时或音乐手表的简化的局部剖视图，以及
图3是与图1的第一实施例相关的报时或音乐手表的简化的局部剖视图，示出了谐振构件与根据本发明的至少部分柔性的波导的不同连接位置。
具体实施方式
在以下描述中，具有声波导装置的报时或音乐手表的所有那些在此技术领域中公知的元件将仅简要描述。
图1示意性地示出了报时或音乐手表1的横截面，其包括用于在手表内部引导声波的装置，以改善在手表外部感知的声音或旋律的品质和强度，特别是在手表被使用时的预定时刻。
报时或音乐手表1主要包括至少部分柔性的波导2，波导2固定到手表1内的固定部件8，例如固定到手表机芯的机板，或固定到表壳1的中间部件6，或固定到内部支承件(例如壳体环)，或固定到表盘9，如图2所示。所述至少部分柔性的波导2将产生的声波引导通过柔性波导2的第一部分2’并引向辐射元件3、4、5。一旦被固定到上述固定部件，则至少部分柔性的波导2被配置成从第一部分2’向辐射元件改变声振动的方向。
在图1所示的第一实施例中，至少部分柔性的波导2在其第一部分2’所处一侧的直线部分上被柔性带22保持，其中该第一部分2’可以是波导的第一端，该柔性带22例如在手表机芯8的机板下方。第一部分2’上的该直线部分可以是刚性的。所述至少部分柔性的波导2还包括用于改变声振动方向的弯曲部分12，以及将弯曲部分12连接到辐射元件3、4、5的另一直线部分2”。至少弯曲部分12位于柔性导向构件上。所述另一直线部分也通过其他柔性带固定到固定部件，例如固定到机板上方的固定壁18。该固定壁可以是壳体环18，但是也可以提供其他连接装置。
所述至少部分柔性的波导2与柔性带22是一体的，因为振动传递中的任何接触都会降低声音传递品质。
如图1所示，所述至少部分柔性的波导2的另一直线部分的第二部分2”与辐射元件接触或连接，辐射元件可以直接是表镜3，或连接到表镜3的表圈5。第二部分2”上的此另一直线部分也可以是刚性的。辐射元件还可以通过波纹管膜(bellows membrane)4被连接，以将表镜3或者优选地表镜3与表圈5保持在表壳1的中间部件6上，表壳1的另一侧还被后盖7封闭。该膜4可以是圆柱形的，从而以与连接到表镜3的表圈5密封的方式封闭表壳。因此，借助于在表圈5和表壳中间部件6之间添加的膜4，辐射元件可以像扬声器(平面外)一样自由移动和工作。
也可以设想不设置第二部分2”，而是设置直接连接到辐射元件的弯曲部分12。
可以设想另一辐射元件，例如固定在表壳内部后盖7侧的膜，或者直接为表壳的后盖7。
应当注意，膜4由金属或无定形金属材料制成。该膜4可以通过电铸制成，并且可以具有相对复杂的几何形状。
在图1的第一实施例中，声波可以由激励元件E例如音锤产生，该音锤击打所述至少部分柔性的波导2的第一端，其在本例中是第一部分2’。音锤击打振动源一次，该振动源可以直接是所述至少部分柔性的波导2，或者是在音锤击打后振动一定时间的音簧。声波的这种产生首先是在手表的平面——即，平行于手表机芯8的机板或平行于表盘的平面——内的振动。然后，至少部分柔性的波导2的弯曲部分12改变声振动的方向，以使辐射元件3、4、5在至少部分柔性的波导2的第二部分2”处振动，第二部分2”可以是第二端。在此例中，声振动处于“活塞”模式，就像扬声器一样，这对于传递声音或旋律特别有效。然而，波产生和波传递的方向不是限制性的。
因此，在至少部分柔性的波导2的第一部分2’和第二部分2”之间，所述至少部分柔性的波导2沿其长度在其弯曲部分12处弯曲，弯曲角度大于10度，优选在80度到100度之间，例如90度。这使得能够从手表平面内的振动模式切换到“活塞”类型的平面外振动模式，这是优选的目标。
应当注意，本发明还覆盖三维空间中的大于10°的任何方向变化，并且也可以将旋转转换成线性位移。
如果所述至少部分柔性的波导2直接用于产生声波而不使用音簧，并且波导本身作为音簧，则它必须由在所述至少部分柔性的波导的第一部分2’和第二部分2”之间具有良好限定的质量m的特定材料制成。根据公式fr＝(1/2π)·(k/m)1/2，共振频率直接取决于波导的刚度和质量，其中k表示刚度，m表示质量。通过调整所述至少部分柔性的波导的质量m，可以在音锤E击打之后确定和传递精确产生的音符。例如，可以通过去掉所述至少部分柔性的波导的一部分或者通过添加或移除配重螺钉，来容易地调节至少部分柔性的波导2的质量。
还应注意，音锤E可以击打柔性波导2的任何地方，因为至少部分柔性的波导2能够传递所产生的声振动。
还可以设想将谐振构件——例如报时机构的音簧(未示出)——连接到至少部分柔性的波导2的第一部分2’或第一端。在这种情况下，音锤击打音簧，由振动的音簧产生的声波被所述至少部分柔性的波导的第一部分2’引导。音簧也可以放置在至少部分柔性的波导2的中间部分。
还可以提供具有报时机构的条带的振动板(未示出)，并将其放置成与至少部分柔性的波导2的第一部分2’接触。振动板可以由激励元件致动，该激励元件是具有销针的盘或筒，用于在预定时刻激励报时机构的条带，以产生旋律形式的声波。作为旋律产生的声波由至少部分柔性的波导2的第一部分2’引导。
应当注意，当使用具有条带的振动板时，例如用于产生3个或4个不同音符的至少3个或4个条带，可以提供若干个至少部分柔性的波导，每个波导连接到相应的条带之一，以用于引导适于所产生的每个音符的声波。
出于安全目的，当不使用手表时，辐射元件3、4、5可以由机械锁定装置锁紧，以保护柔性膜4。
图2示意性地示出了报时手表或机械手表1的横截面，其包括根据第二实施例的用于在手表内部引导声波的装置。为了简化起见，不再重复参考图1呈现和描述的那些元件的描述。
此第二实施例与第一实施例的主要区别在于，至少部分柔性的波导2的第二部分2”接触或击打表镜3，或者直接固定到作为辐射元件的表镜3。优选地，至少部分柔性的波导2连接到固定部件，在此例中，该固定部件是表盘9或机板。至少部分柔性的波导2的第一部分2’通过柔性带22——例如金属带——连接到表盘9的内表面。弯曲或弯折部分12位于表盘9的中心，例如在圆形表盘9的中心。柔性波导的第二部分2”的另一直线部分穿过表盘中心处的孔，优选穿过指示时间的指针10的一个或多个心轴。还在表盘孔中通过柔性带提供连接，以保持至少部分柔性的波导2的所述另一直线部分。
也可以设想例如在外周放置声波导装置，其中机构可见，以允许指针10通过。
如上文所述，柔性波导2的弯曲部分12改变声振动的方向，以使辐射元件在至少部分柔性的波导2的第二部分2”振动，第二部分2”可以是第二端。优选地，至少部分柔性的波导2的第一部分2’的直线部分与第二部分2”的直线部分之间的角度在80度和100度之间，例如为直角。
根据第二实施例的构造，声波也可以由激励元件E例如音锤产生，该音锤击打第一端，在此例中，第一端是至少部分柔性的波导2的第一部分2’。当然，也可以使例如至少一个报时机构音簧连接到第一部分2’，并由音锤E击打以产生声波，该声波从至少部分柔性的波导2的第一部分2’被引导到至少部分柔性的波导2的与表镜3连接的第二部分2”。
如在第一实施例中一样，辐射元件包括表镜3，或优选地包括在边缘处固定到表圈5的表镜3，表圈5经由波纹管膜4安装在表壳的中间部件6上。
图3示出与图1的第一实施例相关的报时或音乐手表1的变型。为了简化起见，不再重复参考图1呈现和描述的那些元件的描述。
例如为音锤的激励元件E能够击打至少部分柔性的波导2的第一部分2’，所产生的声波被引导到至少部分柔性的波导2中。谐振构件——例如报时机构音簧——可以连接在至少部分柔性的波导2的中间部分a、b、c，以便在音锤击打第一部分2’之后同样产生被引导到至少部分柔性的波导2中的声波。这种音簧(象征性地表示)可以位于机械激励元件E上的“a”处，或者位于弯曲部分12上的“b”处，或者位于辐射元件3上的“c”处。随着音锤在至少部分柔性的波导2的第一部分2’处产生声振动，音簧开始振动。
所述至少部分柔性的波导2可以通过线切割技术或通过电沉积制成，或者由硅制成。材料还必须适配成具有良好的抗疲劳特性。
根据以上给出的描述，本领域技术人员能够设计出具有声波导装置的报时或音乐手表的多种变型，而不脱离由权利要求限定的本发明的范围。所述至少部分柔性的波导可以采取不同的形式，但是必须能够改变声振动从第一端到第二端的方向。
