鐘錶遊絲的製作方法

2023-10-06 15:54:39

技術領域

本發明涉及包括至少一個杆和至少一個遊絲的鐘表擒縱機構，所述遊絲的外端部固定至遊絲外樁。

本發明還涉及包括至少一個上述類型的子組件的機械鐘錶機芯。

本發明涉及鐘錶機構領域，更具體地涉及包含功能性即用型模塊的擒縱機構。

背景技術：

模塊組件的使用使得能夠利用共同的基底來製造產品族，分別通過不同的選擇或功能實現個性化，尤其是在機械鐘錶機芯的情況中的複雜功能。

具有極高精度的模塊或子組件的概念允許大規模生產與高質量產品相結合。

因此，從ETA SA名下的歐洲專利申請No.11193173.9和No.11193174.7已知用於鐘錶機芯的模塊化子組件。在這些專利申請中公開的機械模塊被不可逆地預調節和組裝以確保其設定的耐久性。

然而，在常規實施例中，模塊並不總是允許減少構件數量，而減少構件數量會降低生產成本並簡化組裝計劃，這使得中級技術人員能夠組裝並調節最複雜的功能機構。

TISSOT名下的瑞士專利No.447042公開了用於固定遊絲的外端部的裝置，該裝置包括具有突出的外樁的剛性結構，遊絲以彎曲路徑套在所述外樁之間並且通過包含在其中一個外樁中的重疊部分橫向保持。

ROLEX名下的歐洲專利申請No.2151722A1公開了一種具有至少兩個共面的條的遊絲，所述條相互偏置地卷繞，從而能夠抵消當一個條的其中一個端部相對於所述條的另一端部關於芯軸角偏移時可能施加在中心芯軸上的橫向力。在一變型方案中，條通過各自的兩個內端部和外端部彼此連接。

ROLEX名下的歐洲專利申請No.2347126A1公開了這樣一種遊絲，其中，遊絲的條的外端部與用於連接至鐘錶框架的連接部件製造成一體，該連接部件的剛度比遊絲的剛度大。連接部件和框架具有互補支承表面。

技術實現要素：

因此，本發明提出提供一種構件數量減少且具有一般水平的組裝和調整複雜度的子組件。

尤其是，遊絲的組裝是很難自動化的操作。將遊絲集成在更容易處理子組件中的設想允許提高組裝的自動化。

為此目的，本發明利用諸如MEMS、「LIGA」、光刻等的新型微構件製造技術，以優化此處示出為子組件的模塊的製造。根據情況，這些子組件可以如上述兩個專利申請中那樣不可逆地相互組裝或者以常規方式定位和組裝。

本發明涉及一種用於鐘錶擒縱機構的子組件，該子組件包括至少一個杆和至少一個遊絲，該遊絲的外端部固定至遊絲外樁，其特徵在於，至少一個所述遊絲以及與該遊絲關聯的所述遊絲外樁與所述杆形成一體式組件。

根據本發明的特徵，至少一個所述外樁是位置可調節的並通過鎖定裝置鎖定在預調節位置。

根據本發明的特徵，所述外樁通過彈性回復裝置固定至所述杆，所述彈性回復裝置與所述外樁和所述杆製成一體件。

本發明還涉及一種包括至少一個上述類型的子組件的機械鐘錶機芯。

將構件製造成一體件、尤其是與板或杆製造成一體件的優點是，減少了部件的數量並且避免了組裝問題。本發明從製造這些一體式構件的精度中獲得了益處(典型地，這些部件例如由矽製成並因此具有微米級精度)。

一體式子組件的主要優點是確保了中心之間的距離並形成了即用型機構，尤其是在優選應用中的振蕩機構。

本發明尤其包含柔性支承件，其具有下述優點：

-有保證的精度；

-極小或為零的摩擦水平；

-由於不存在摩擦或存在至少極低水平的摩擦而使機芯中不存在滯後；

-無潤滑；

-無間隙；

-無磨損。

柔性支承件的製造導致了限制，尤其是受限的行程、較低回復力和受限的負荷。然而，這些限制對於大量鐘錶功能機構、尤其是那些與調節有關的機構來說不是禁止的。

這些限制足以通過高精度的中心距、較少數量的待製造構件和因此降低的複雜度和組裝時間得以補償。根據本發明的子組件具有很大的工業優點：子組件中的機構、尤其是振蕩機構形成準備好組裝在機芯中的構件。此外，可以毫無阻礙地將整個機芯設計成根據本發明的子組件的形式。

附圖說明

通過參照所附附圖閱讀下述詳細說明，可以更清楚地發現本發明的其它特徵和優點，其中：

-圖1示出根據本發明的子組件的示意性側視圖，該子組件尤其用於擒縱機構並且包括與杆製成一體件的遊絲。

-圖2以與圖1類似的方式示出相似變型方案。

-圖3以與圖1類似的方式示出一變型方案，其中，遊絲與外樁製造成一體件，所述外樁進而與杆製造成一體件，所述外樁通過集成的彈性回復裝置連接至所述杆。

-圖4以與圖1類似的方式示出一變型方案，其中，遊絲與外樁製造成一體件，所述外樁進而與杆製造成一體件，所述遊絲的外端部由與所述杆形成一體件的銷夾持，所述銷中的至少一個通過集成的彈性回復裝置連接至所述杆。

-圖4A示出用於使擺輪樞轉的杆，所述擺輪用於接納遊絲的內端部，所述杆包括容納在軸承承載件中的樞軸，所述樞軸通過彈性回復裝置連接至杆。

圖5示出具有間隙的常規的銷的平面圖和側視圖。

圖6示出在集成的彈性回復裝置的作用下夾持遊絲的這種類型的一對銷的平面圖和側視圖。

-圖7、8、9示出包括一體式子組件，該子組件包括用於也集成在該子組件中的構件的位置調節裝置，該調節裝置通過夾持裝置鎖定就位。圖7示出藉由包括梳狀件的彈性調節裝置調節用於鉤掛遊絲的樞轉件、將梳狀件夾持在調節好的位置以及用於控制夾持裝置的鎖定機構。圖8示出類似的示例，其中，梳狀件保持在兩個柔性條狀件之間並且形成雙穩態構件。圖9示出類似機構，該機構具有使位於柔性條狀件的端部的分度裝置固定不動的梳狀件，該梳狀件通過條狀彈簧夾持件壓靠在分度裝置上，所述條狀彈簧夾持件進而通過鎖定指狀件保持固定不動。

-圖10示出穿過樞軸的芯軸的截面圖，該樞軸具有與夾板或杆製成一體的減震軸承。

-圖11是包括根據本發明的子組件的鐘表機芯的示意圖。

具體實施方式

本發明涉及鐘錶機構領域，更具體涉及集成有功能性即用型模塊的機芯。

本發明涉及鐘錶擒縱機構子組件1，其包括至少一個杆3和至少一個遊絲71，該遊絲的外端固定至遊絲外樁73。

根據本發明，至少一個這種類型的遊絲71以及與之關聯的外樁73與杆3一起形成一體式組件。

在如圖7至9所示的有利變型方案中，至少一個這種類型的外樁73是位置可調節的並且可通過鎖定裝置而固定在預調節位置。

圖1示出這樣的示例：外樁與夾板72在遊絲71的平面內是一體的，遊絲71與實際的杆3的平面平行並且與該杆製成一體，所述外樁、夾板、遊絲和杆共同形成一體式構件20。

圖2示出這樣的示例：外樁73從杆3中伸出，外樁73的端部在遊絲71的平面內，遊絲71與杆3的平面平行，所述外樁、遊絲和杆共同形成一體式構件20。

圖3和圖4示出這樣的示例：外樁73同時佔據兩個高度：即，遊絲71的高度和杆3的高度，所述外樁、遊絲和杆共同形成一體式構件20。

尤其如圖2或圖3中所見，遊絲71與外樁73製造成一體件，遊絲藉由其外圈77附接至外樁。所述外樁73進而與杆3製造成一體件，外樁73藉助第二集成彈性回復裝置75連接至杆，所述彈性回復裝置與外樁73和杆3製造成一體件。優選地，通過利用第二彈性回復裝置的彈性實現的外樁位置調節由夾持裝置來保持，該夾持裝置在圖3中未示出，但是其示例在圖7和圖9中示出。

可以多種方式實現對遊絲71的外圈的工作長度的調節。

在一變型方案中，遊絲71的外圈77被與杆3一體的兩個銷74A和74B夾持。

在另一變型方案中，銷74中的至少一個通過第二彈性回復裝置76固定到頂杆3上，該第二彈性回復裝置76與所述至少一個銷74A或74B以及杆3形成一體件，並趨向於移動所述銷使其更靠近另一銷74B或74A。

圖4因此示出圖3的實施例的一個變型方案，其中，遊絲71也與外樁73形成一體件，外樁73進而與杆3形成一體件，遊絲的外端部在與外樁73有一定距離的情況下通過銷74A和74B夾持，銷74A和74B與杆3形成一體件，它們一起形成用於改變遊絲71的工作長度的分度(indexing)裝置74的等效物。

在如圖6所示的不具有任何間隙的實施例中，這些銷74A和74B中的至少一個藉助也集成在杆3中的彈性回復裝置76連接並固定至杆3，該彈性回復裝置與所述至少一個銷74及杆3製成一體並且趨向於移動所述銷使其更靠近另一個銷74。

然而，圖5示出帶有極小間隙的實施例，其中，對銷74A和74B的獨立的徑向調節調節機芯在各種位置下的等時性。

彈性回復裝置76尤其是由一個或多個柔性元件形成，該柔性元件位於遊絲71的平面內或杆3的平面內，或任何其它平面內。在一有利的變型方案中，遊絲71和/或銷74A或74B可以局部有凹口，以允許不連續的、逐個凹口的調節。

為了允許容易地預調節機構1，該機構的至少一個構件是位置可調節的並且通過鎖定裝置鎖定在預調節位置。

在如圖7至9所示的具體變型方案中，子組件1包括位置可調節機構80，該位置可調節機構包括剛性結構81。該剛性結構81優選由杆3形成並且藉由至少一個彈性/柔性條狀件83承載至少一個位置可調節構件82(尤其由外樁形成或承載外樁73)。位置可調節構件82包括分度裝置84，該分度裝置設置成與包含在調節機構90中的互補分度裝置91協作。該互補分度裝置91可分離地安裝至分度裝置84並且可以通過夾持機構94鎖定在協作位置，所述夾持機構94彈性地固定至剛性結構81。夾持機構94進而受到鎖定機構98的作用，該鎖定機構98允許夾持機構94佔據分離位置或者接合位置；其中，在分離位置，調節機構90是自由的；在接合位置，夾持機構94阻礙調節機構90。鎖定機構98進而也彈性地固定至剛性結構81。

在一變型方案中，位置可調節機構80承載具有與前述結構相同的結構的位置可調節構件82，該位置可調節構件82承載用於接納擺輪41的樞軸的軸承44或軸承承載件13，所述擺輪41用於接納遊絲71的內端部。

在圖7的情況中，位置可調節構件82包括分度裝置84，該分度裝置84設置成與包含在調節機構90中的互補分度裝置91協作，此處所述互補分度裝置由梳狀件或帶齒部段形成。互補分度裝置91可分離地安裝至分度裝置84。所述互補分度裝置91也可以通過夾持機構94鎖定在協作位置。

夾持機構94通過至少一個柔性元件96彈性地固定至剛性結構81，並且優選地進而受到鎖定機構的作用，該鎖定機構允許夾持機構94佔據分離位置或者接合位置；其中，在分離位置，調節機構90是自由的；在接合位置，夾持機構94阻礙調節機構90。所述鎖定機構包括至少一個柔性元件98，該柔性元件98形成跳接件(jumper)並且彈性地固定至剛性結構81，本文中的所述至少一個柔性元件98包括喙狀部99，該喙狀部與夾持機構94的喙狀部97協作以在位置調節期間保持夾持機構遠離，或者當執行位置調節時與夾持機構94的互補止動表面95協作，用作夾持機構的安全裝置。所述夾持機構是叉的形式，以限制包含在梳狀件91中的臂93的行程。

圖8示出類似的示例，其中，梳狀件91保持在兩個基本上對齊的柔性條狀件92和92A之間並形成通過變形而工作的雙穩態構件，所述組件可以佔據兩個穩定位置：梳狀件91與可動外樁82的指狀件84協作的第一工作位置A，以及梳狀件與指狀件分離的第二釋放位置B。

圖9示出類似機構，該機構具有鎖定分度件84的梳狀件91，所述分度件位於柔性條狀件83的端部，梳狀件91通過屬於夾持件94的條狀彈簧夾持件96而壓靠在分度件84上，所述夾持件進而由安裝在至少一個柔性條狀件98上的鎖定指狀件99鎖定，所述指狀件99與條狀彈簧夾持件96的止動表面97協作。

如以上所見，本文所描述的這種用於調節在與遊絲的軸線同軸的行程上的外樁的特殊應用的結合了調節、夾持和鎖定的機構可以應用於廣泛的應用：定位軸承、止動部件、分度銷或其它元件。

根據圖10的變型方案，杆3與至少一個減震軸承形成不可分的一體構件，所述減震軸承用於接納擺輪41的樞軸或擒縱機構的構件的樞軸，擺輪41旨在接納遊絲71的內端部。

具體地，在圖4A中所見的有利變型方案中，為了使用於接納遊絲71內端部的擺輪41樞轉，杆3包括容納在軸承承載件13中的樞軸45，所述軸承承載件13通過彈性回復裝置14連接至杆3。同樣，所述樞軸45可以設置在夾板2上。

樞軸45可以由常規的樞軸形成或者由柔性支承件形成。

在一具體變型方案中，樞軸45是根據不同情況與杆3或夾板2製成一體件的柔性支承件。

在一具體變型方案(未示出)中，擺輪41的一個端部與柔性支承件和杆3(或者相應地與夾板2)是一體件，擺輪因而具有由柔性支承件的間隙限制的行程，所述空隙因此有利地在多個階段中形成，以允許擺輪具有足夠的角行程，擺輪因而與杆3(或者相應地與夾板2)是一體件。更具體地，這種類型的柔性支承件可以由實際的遊絲71形成。

在另一變型方案(未示出)中，擺輪41在其各側上通過形成遊絲71的柔性支承件鉤到杆3和夾板2上，這兩個遊絲71在相同方向上或在相反方向上施加力矩。

優選地，彈性回復裝置14與杆3和軸承承載件13是一體件，在一變型方案中，樞軸45形成也形成一體式子組件1的一部分。

在子組件1的一具體實施例中，杆3包括至少一個用於接納擺輪41的樞軸的軸承44或45或承載支承件13，擺輪41用於接納遊絲71的內端部，所述至少一個軸承44或45或所述軸承支承件13與杆3製造成一體件，並包括用於徑向保持擺輪41的芯軸47的迴轉肩部46以及用於在軸向上限制所述芯軸47的端部的前肩部49，迴轉肩部46與前肩部49由也與所述杆製成一體的彈性減震件48一起承載。

在一有利的實施例中，子組件1由矽製成。樞軸45的樞轉點例如由在矽襯底中的各向異性(KOH)的蝕刻件限定。具有寶石軸承組件的變型方案也是可能的。重大優點是樞轉點的定位非常精確(距中心的距離，垂直度)。

減震件可以因此部分地或全部地製成在板內：震動吸收彈簧可以與機板一起製造。兩個寶石軸承中的一個(或兩個)可以與機板一起製造。因此，樞轉直接發生在矽中。樞轉點可以製造在具有類金剛石碳(DLC)塗層或其它表面塗層的矽中。因此不再有任何寶石軸承，並且轉動點被非常精確地定位。

在一具體實施例中，子組件1包括可分開的元件，所述可分開的元件有助於將子組件組裝在更大的組件中，這些可分開元件因此僅需要被分開以賦予其組成部分一個或多個自由度。尤其是，這些可分開元件定位在與杆結合的遊絲的內端部，並且僅在組裝擺輪41和將遊絲71固定至擺輪的內樁時才分開。

在一具體變型方案(未示出)中，子組件1包括整個擒縱機構。

在一具體實施例中，包含在子組件1中的集成的彈性回復裝置包括至少一個柔性的雙穩態或多穩態元件，例如如圖8中所見，圖8示出通過變形而工作的雙穩態元件並且包括位於兩個基本上對齊的柔性條狀件92與92A之間的梳狀件91，所述組件能佔據兩個穩定位置：梳狀件91與可動外樁的指狀件84協作的第一工作位置A，以及梳狀件91與指狀件84分離的第二釋放位置B。

在根據本發明的由矽製成的子組件1的有利實施例中，包含在該子組件中的集成的彈性回復裝置在矽氧化物狀態下被施加預應力。

在根據本發明的子組件1的有利實施例中，杆3由可微機械加工材料或矽或矽氧化物製成，包含在子組件中的集成的彈性回復裝置在矽氧化物狀態下被施加預應力。還可以應用MEMS或「LIGA」技術中的其它材料。石英、DLC、至少部分非晶態材料或金屬玻璃可以用於這些應用，但是所列材料並非限制性的。

包含在子組件中的杆3和/或不可分的一體式構件的具體結構可以補償機構子組件1的這些結構元件或構件的膨脹效應。例如，出於一致性的原因，可以用矽來製造杆3並然後使其氧化。

本發明還涉及包括上述類型的至少一個子組件1的機械鐘錶機芯100。