CN102472996A - 螺旋弹簧 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于手表机心的螺旋弹簧，其特征在于所述螺旋弹簧包括多个共面叶片(10a、10b)，这些叶片卷绕在彼此中。而且，每个叶片的内端刚性连接到单个夹头(12)。叶片(10a、10b)和夹头(12)被制造为单个部件。

Description

螺旋弹簧
技术领域
本发明涉及机械钟表领域。更具体地，涉及螺旋弹簧，其倾向于装配机械表的调节器机构。
背景技术
在时钟、摆钟和机械或电子手表中，总是有调节器机构，其使得能够调节计时器的运转，如其名字指示的那样。在机械表的情形中，调节器机构由摆轮和螺旋弹簧形成。
传统上，螺旋是一种叶片，一般为金属，矩形部段以阿基米德螺旋的形状卷绕在其上。其由称为夹头(collet)的工件固定在摆轮轴心(balance-staff)上。螺旋外部通过称为游丝外栓(balance-spring stud)的工件固定到称为摆轮夹板(balance-cock)摆轮(balance)。游丝外栓直接固定到摆轮夹板或由移动游丝外栓支撑。
这样的螺旋组件对于手表的等时性不是最优的。实际上，螺旋的中心在其展开过程中移动，这在摆轮轴心的枢轴处产生反作用力。施加在枢轴上力的强度很大程度上影响了通常所观察到的等时性。
已知提供有在不同平面内沿着相反方向安装在摆轮轴心上的两个螺旋的计时器。H.Moser & Cie公司提供擒纵机构，该擒纵机构提供有沿相反方向设置在摆轮任一侧上的两个螺旋。已知，获得传统制造的螺旋的精确特性有困难，且因此两个螺旋通常是不同的，即使是稍微不同。因此，这类提供有两个不同特性的螺旋的摆轮的调整，以及对两个螺旋施加的力的对齐有困难。而且，两个螺旋之间可能的不同使得施加在摆轮轴心的力在大多数情形中是非零的且难于控制。
因此本发明旨在提出一种螺旋，其能够改善手表的等时性，同时保持易于实施。
发明内容
更特别地，本发明涉及根据权利要求1所述的手表机心的螺旋弹簧。
本发明的其他特征在从属权利要求中给出。
附图说明
本发明的其他特征可在参考附图阅读下面的说明后更明显地看出，其中图1到6示出根据本发明不同实施例的顶视示意图。
具体实施方式
图1示出平的螺旋弹簧10。其包括与夹头12关联的第一内端。
本发明特别地，从夹头12部署几个叶片，图中只示出其中两个。因此，第一叶片10a和第二叶片10b在同一平面中并在相同方向上卷绕。叶片10a和10b彼此卷绕，其中之一的线圈插在另一个叶片的线圈之间。第一叶片10a和第二叶片10b相对彼此成180°设置。叶片相同，因此叶片端部位于一个圆上且彼此成180°。
有利地，叶片外端彼此通过刚性框架14连接，即该框架对弹簧施加的弹性扭矩没有(或实际没有)贡献。框架14的形状相对螺旋的中心成圆形对称。优选，框架沿圆形路径，与螺旋同心。
通常，由于硅类材料的成形技术允许，夹头12与螺旋其余部分形成一个工件。有利地，为了使叶片具有相同弹性，两个叶片10a和10b、夹头12和框架14形成为单件式的一个工件。为此，根据本发明的螺旋可由这样的材料形成，其可用深蚀刻技术成形，特别是硅基螺旋，特别由可能覆盖有一层硅的单晶硅成形，但还可以是由金刚石形成的螺旋，其可通过生长(growth)然后深蚀刻形成，或由DCS(涂覆有金刚石的硅)形成的螺旋，即金刚石覆盖的硅螺旋。
由于两个相同叶片10a和10b的对称布置，每个叶片对摆轮轴心施加力，其抵消另一叶片施加的力。因此对摆轮轴心的作用最小化，或实际上是零，这使得能够改善振荡器的等时性。
布置框架14以便能够支撑连接机构，优选游丝外栓，从而连接螺旋到固定在机心上的游丝外栓。在图1的实施例中，框架具有宽度适于接收带槽的游丝外栓的一部分，这是本领域技术人员已知的。更特别地，框架具有宽区14a和细区14b从而接收游丝外栓。后者是用适当的技术固定到框架上，如本领域技术人员选择的粘接或焊接。
图2到5提出不同实施例制造框架14。在图2到4中，框架14是半圆形的并连接以180°设置的叶片两个端部。在图2中，框架的宽区14a是中空的，其使得能够减轻其外区中螺旋的重量，这对在碰撞情形中限制游丝外栓上的力总是有益的。
在图3中，框架14具有几个细区14b，使得能够在绕框架的几个位置设置游丝外栓，这可为机心的构造提供灵活性。
图4提出这样的框架，其提供有孔洞16接收可容纳并固定在孔洞中的无槽式游丝外栓。图5中框架14以相同方式设置，但通过使其两侧连接叶片的外端形成满圆。因此质量分布是完全对称的。应该注意，即使在框架提供有孔洞的构型中，框架也可以是中空的。也可以在框架上设置数个孔洞。
也应该注意，框架的功能可通过包括几个游丝外栓(每个叶片一个游丝外栓)的摆轮夹板实现，使得能够固定叶片的端部。在该情形中，类似地消除框架且仅夹头和叶片是一体的。
虽然附图中仅示出螺旋弹簧10包括两个叶片的例子，但可以提供更多叶片。因此可以具有n个相同的叶片，其绕夹头以360°/n分布，外端也可以绕夹头以360°/n分布。这样的结构使得能够改善叶片的分布和绕摆轮轴心的力，且因此允许更好的补偿。
在具有n个叶片的情形中，圆弧形框架14限定360°/n的角度，或该值的多倍，这由本领域技术人员选择。完整的圆形框架也是可能的。
每个叶片在其他叶片的线圈之间卷绕，可以理解，对于给定尺寸的螺旋，增加叶片数目在另一方面会引起每个叶片活动长度的减小。因此，相对占据表面积S的传统螺旋，该传统螺旋提供有活动长度为L厚度为e(厚度是螺旋平面内叶片的尺寸)且线圈之间间距为p的单个叶片，根据本发明的螺旋具有n个厚度为e，每个线圈间距为p且占据相同表面S的叶片，每个叶片的活动长度为L/n。这因此增加叶片强度，但强度可通过减小每个叶片的厚度而减小，这可使得能够增加活动长度并减小强度。因此易于获得与传统螺旋弹簧所获得的扭矩一致的总期望扭矩。也可以考虑制造占据较大表面积的螺旋，以便获得具有期望长度的叶片。从实用角度看，具有2、3或4个叶片的螺旋是优选的。
图6提出螺旋弹簧10，其中每个叶片的外线圈提供有加强件18，其使得能够校正螺旋的居中并使活动部件的重心进入弹性扭矩的作用中心，即到螺旋的中心。这样的加强件18使得能够改进螺旋展开的同心性并进一步减小轴心处的作用力。应该注意，加强件18自身不参与限定螺旋的弹性扭矩。如图6所示，分离最后螺旋的间距与倒数第二个线圈之间的距离恒定，包括在加强件处。也可以考虑最后线圈和倒数第二个线圈之间的距离小于分离其他线圈的间距，特别是在加强件处。
提供本说明只是为了非限制性例示本发明，且本领域技术人员也可以在阅读了上面提供的说明后，在不偏离权利要求限定的范畴内提供不同的替换实施例。特别地，每个叶片的间距可以是恒定的，如图所示，但其也可以不同。而且，游丝外栓可由其他固定模式取代，特别是直接固定框架和摆轮夹板的螺钉。

Claims (14)

1.一种手表机心的螺旋弹簧(10)，其特征在于其包括卷绕在彼此中的多个共平面叶片(10a、10b)，
在于每个叶片的内端固定到单个夹头(12)，
在于所述叶片(10a、10b)、所述夹头(12)被制造成为单件式的。
2.根据权利要求1所述的螺旋弹簧，其特征在于每个叶片的外端通过刚性框架(14)彼此连接，该刚性框架(14)提供有至少一个用于接收连接机构的部分，所述框架(14)、所述叶片(10a、10b)和所述夹头(12)被制造成为单件式的。
3.根据权利要求1和2中的一项所述的螺旋弹簧，其特征在于其包括偏移360°/n的n个叶片。
4.根据权利要求3所述的螺旋弹簧，其特征在于所述n介于2和4之间(包括边界)。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的螺旋弹簧，其特征在于每个叶片的间距是恒定的。
6.根据权利要求1至4中的一项所述的螺旋弹簧，其特征在于每个叶片的间距是可变的。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的螺旋弹簧，其特征在于所述框架(14)包括宽区(14a)和至少一个细区(14b)，所述细区用于接收游丝外栓从而将所述螺旋弹簧连接到所述手表机心。
8.根据权利要求1至6中的一项所述的螺旋弹簧，其特征在于所述框架(14)包括至少一个孔洞(16)，所述孔洞(16)用于接收游丝外栓从而将所述螺旋弹簧连接到所述手表机心。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的螺旋弹簧，其特征在于所述框架包括中空区。
10.根据前述权利要求中的一项所述的螺旋弹簧，其特征在于所述叶片的最后一个线圈包括加强件(18)，该加强件(18)被设置为使活动部件的重心位于弹性扭矩的作用中心。
11.根据权利要求1至10中的一项所述的螺旋弹簧，其特征在于所述框架形成圆，该圆的中心是所述螺旋的中心。
12.根据权利要求1至10中的一项所述的螺旋弹簧，其特征在于所述框架形成角度为360°/n的倍数的圆弧。
13.根据权利要求1至12中的一项所述的螺旋弹簧，其特征在于该螺旋弹簧由能够覆盖有一层硅石或一层金刚石的硅基体制成，该硅特别地为单晶硅。
14.根据权利要求1至12中的一项所述的螺旋弹簧，其特征在于该螺旋弹簧由通过生长然后深蚀刻获得的金刚石基体制成。
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