CN103003758B - 调整机械组件的第一部件和第二部件的相对位置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于调整设备（1）的方法，所述设备（1）包括第一部件（2）和至少一个第二部件（3），其中，借助于由第一材料制成的并且设置在所述第一部件和所述第二部件之间的接合件（4）将所述至少一个第二部件固定到所述第一部件，其特征在于，所述第一材料是至少部分非结晶的金属合金；所述方法还包括如下的步骤：-至少将所述接合件加热至所述第一材料的玻璃化转变温度和结晶温度之间的范围内的加热温度；-修改所述至少一个第二部件的位置直到获得期望的确定位置；-至少冷却所述接合件以便所述接合件保持至少部分非结晶的状态。

Description

调整机械组件的第一部件和第二部件的相对位置的方法

技术领域

本发明涉及一种调整设备的方法。所述设备包括第一部件和至少一个第二部件，其中，借助于设置在所述第一部件和第二部件之间的接合件将所述至少一个第二部件固定到所述第一部件。

本发明的技术领域是机械领域。

背景技术

很多设备在生产之后需要调整步骤以便很好地适配。这种对于高精度的需求存在于诸如制表业等微技术领域。事实上，在制表业领域中，涉及从毫米到百分之一毫米范围的尺寸。精度很重要的设备的示例包括轮系或擒纵机构。实际上，擒纵机构由彼此配合的锚式擒纵叉（anchor）和擒纵轮形成。通过擒纵系统的锚式擒纵叉来控制擒纵轮的转动，通过游丝摆轮机构来向擒纵系统提供脉动。因此，擒纵系统包括安装成在轴线上枢转的锚式擒纵叉。该锚式擒纵叉包括杠杆，在该杠杆的第一端安装有用于与安装在圆盘上的钉配合的叉头，在该杠杆的第二端安装有用于接纳擒纵叉瓦（pallet）以便与擒纵轮配合的臂部。在锚式擒纵叉的操作过程中，锚式擒纵叉以如下的方式在其轴线上枢转：臂部的擒纵叉瓦与擒纵轮的齿接触，以便控制轮系的转动。现在，如果锚式擒纵叉的擒纵叉瓦不能准确地定位，那么锚式擒纵叉的擒纵叉瓦和擒纵轮之间的脉动将不完美，并且发生错过，因此影响擒纵机构的效率，并且因此影响手表的精度。目前，使用树胶漆（gum lacquer）来将擒纵叉瓦装配到锚式擒纵叉上，该树胶漆是天然产品，其具有与热塑性材料类似的特性。这些特性使得能够通过局部加热锚式擒纵叉来相对于锚式擒纵叉重新定位擒纵叉瓦。然而，树胶漆的品质一个批次与另一个批次之间波动很大，这使得重新定位是一种非常细致的操作。此外，因为树胶漆的粘性很难控制以及很难控制所沉积的树胶的量，经常会发生树胶的溢出现象，这将导致可能不可接受的美观缺陷。此外，因为树胶漆是有机材料，它会老化，结果擒纵叉瓦的固定效果将会减弱。

另一可能的方法是使用硬钎焊或者软钎焊。然而，这两种解决方案也是有问题的，因为为了具有软钎焊陶瓷或者硅或者矿物材料的任何机会，必须使用反应性的硬钎焊/软钎焊，其必须在较高的温度（通常高于700℃）下和在中性气氛中或者在高度真空中执行。这将使得装配周期过长，并且可能存在材料破坏/破裂的风险。

发明内容

本发明的目的是通过提出一种简单的、可靠的和精确的调整方法来克服现有技术中的缺陷。

为了此目的，本发明涉及上述的调整方法，其特征在于，所述第一材料是至少部分非结晶的金属合金，并且所述方法还包括如下的步骤：

-至少将所述接合件加热至所述第一材料的玻璃化转变温度和结晶温度之间的范围内的加热温度；

-修改所述至少一个第二部件的位置直到获得期望的确定位置；

-至少冷却所述接合件以便所述接合件保持至少部分非结晶的状态。

本发明的第一个优点是，能够实现第二部件相对于第一部件的位置的受控调整。事实上，诸如非结晶金属等的至少部分非结晶材料具有如下的能力：当该材料被加热到该材料的玻璃化转变温度和结晶温度之间的范围内的温度时，该材料将明显地软化。在此温度范围内，非结晶金属的粘性明显降低，其中粘性的降低取决于温度：温度越高，粘性降低得就越多。降低的粘性因此允许所述固定发生松动，使得能够移位第二部件以修改该第二部件的位置，并且赋予该第二部件期望的精确位置。可以调整粘度以简化所述调整方法。

该方法的另一个优点是，该方法是可以再生的，即，一旦非结晶金属被冷却而固化之后，可以将此金属重新加热到玻璃化转变温度和结晶温度之间的范围内的温度，以便修改第二部件相对于第一部件的不太完美的位置。

本方法的有利实施例是从属权利要求的主题。

在第一种有利的实施例中，所述第一材料是完全非结晶的。

在第二种有利的实施例中，所述金属合金包括选自以下一组的至少一种贵金属元素：金、铂、钯、铼、钌、铑、银、铱或锇。

在第三种有利的实施例中，在所述加热步骤中，选择所述加热温度以获得所述第一材料的确定粘度。

在另一个有利的实施例中，所述方法还包括所述第一材料的结晶步骤，所述步骤包括将所述第一材料加热至它的玻璃化转变温度和熔化温度之间的范围内的温度，将所述材料在此温度下保持一段时间，以及冷却所述材料。

在另一个有利的实施例中，选择所述第一材料的温度和保持时间，以便达到确定的结晶速率。

在另一个有利的实施例中，所述接合件和所述第一部件仅形成由所述第一材料制成的单个部件。

在另一个有利的实施例中，所述第一部件是锚式擒纵叉，所述至少一个第二部件是擒纵叉瓦。

这些实施例的其中一个优点是，通过使非结晶金属接合件结晶能够保持所述调整。事实上，非结晶材料的结晶使得该材料不能通过加热到玻璃化转变温度和结晶温度之间的范围内的温度而变成粘性状态。因此，将接合件返回到非结晶形式需要将该接合件变成液态形式并且急速冷却，因此将会损坏该设备。

本发明还提出了一种设备，所述设备包括第一部件和至少一个第二部件，其中，借助于设置在所述第一部件和所述第二部件之间的接合件将所述至少一个第二部件固定到所述第一部件。所述设备的特征在于，所述接合件由至少部分非结晶的金属合金制成。

附图说明

从以下对仅作为非限制性示例给出的并且在附图中示出的本发明的至少一个实施例的详细描述中，根据本发明的方法的目的、优点和特征将变得更加明显，其中：

图1示意性示出在生产过程之前的锚式擒纵叉；

图2示意性示出在生产过程的结束阶段的锚式擒纵叉；

图3示意性示出在根据本发明的调整方法期间的锚式擒纵叉；

图4示意性示出在接受了根据本发明的调整方法之后的锚式擒纵叉；

图5示意性示出正在接受根据本发明的调整方法的锚式擒纵叉的一种变型。

具体实施方式

图1和图2示出了包括第一部件2和至少一个第二部件3的设备1。例如，设备1可以是钟表的擒纵机构的一部分。擒纵机构1由彼此配合的锚式擒纵叉和擒纵轮形成。通过擒纵系统的锚式擒纵叉来调节擒纵轮的转动，通过游丝摆轮机构来向擒纵系统提供脉动。因此，擒纵系统包括安装成在轴线上枢转的锚式擒纵叉。该锚式擒纵叉2代表第一部件并且以杠杆20的形式提供，在该杠杆20的第一端安装有用于与安装在圆盘上的钉配合的叉头21，在该杠杆20的第二端安装有至少两个臂部22。该锚式擒纵叉2用于接纳至少一个第二部件3，即，擒纵叉瓦，以便与擒纵轮配合。在锚式擒纵叉2的操作过程中，锚式擒纵叉2以如下的方式在其轴线上枢转：擒纵叉瓦3与擒纵轮的齿接触，从而控制轮系的转动。

在设置在两个臂部22中的每一个上的凹座23处，将擒纵叉瓦3固定到锚式擒纵叉2的杠杆20上。这些凹座23具有如下计算的尺寸：当将所述擒纵叉瓦3插入到凹座23中时，在臂部22和擒纵叉瓦3之间能够产生间隙或空间24。该间隙24被利用，以便在锚式擒纵叉2的所述臂部22和所述擒纵叉瓦3之间能够设置由第一材料制成的接合件4。

在本发明的第一实施例中，接合件4由第一材料制成，该第一材料是包括至少一种金属元素的至少部分非结晶材料。该第一材料可以是至少部分非结晶的金属合金。该金属元素可以是贵金属元素，诸如金、铂、钯、铼、钌、铑、银、铱或锇等。至少部分非结晶材料应理解为是能够至少部分以非结晶相固化的材料。所述第一材料优选是全部非结晶的。

借助于接合件4将擒纵叉瓦3装配到锚式擒纵叉2上先于调整步骤，并且能够以不同的方法来完成。

利用非结晶材料的特性来修改锚式擒纵叉2的擒纵叉瓦3的位置，所述非结晶材料的特性使得这些材料具有在对于每种材料的给定温度范围内显著下降的粘度，同时仍保持非结晶。

所述调整方法的第一步骤包括提供擒纵叉瓦3固定于其上的所述锚式擒纵叉2。

第二步骤包括升高锚式擒纵叉2的至少一个部分的温度。有利地，使接合件4经受所述的升温。事实上，接合件4保持固定到锚式擒纵叉2的擒纵叉瓦3，并且通过作用于接合件4可以实现调整。将接合件4加热到第一材料的玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx之间的范围内的温度。这种升温将导致形成接合件4的第一材料的粘度的降低。

第三步骤包括移位至少其中一个擒纵叉瓦3以将其放置在期望的位置处，如图3中所示。这种移位是可以实现的，因为第一材料是非结晶金属合金，该金属合金在被加热到其玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx之间的范围内的温度时具有非常低的粘度。这种低粘度使得能够在不导致一个或多个接合件4恶化或损坏的基础上移位一个或多个擒纵叉瓦3。为了优化该过程，可以调节接合件4被加热到的温度，以获得确定的粘度。事实上，粘度取决于温度，即，温度越高，粘度越低，反之亦然。此时，如果粘度过低的话，则擒纵叉瓦3的移位将变得困难，因为擒纵叉瓦3将会太容易被移位，因此调整精度将降低。相反地，如果粘度过高的话，则必须施加更大的力才能移位擒纵叉瓦3，这可能产生破裂的风险。

一旦将擒纵叉瓦3放置在期望的位置处，则执行第四步骤：冷却非结晶金属构成的接合件4，从而接合件4保持至少部分非结晶，并且保持所述擒纵叉瓦3的位置，如图4所示。因此所述方法的优点是，在保证将擒纵叉瓦以很高的强度固定在锚式擒纵叉2上的同时，防止了材料的任何除气（degassing）。优点是接合件4总是处于非结晶状态，这使得能够根据需要再次修改擒纵叉瓦3的位置。

在第一变型中，设置附加的或第五步骤，在该步骤中使非结晶金属接合件4结晶。通过将这些接合件4加热到形成该接合件的材料的玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx之间的范围内的温度，来执行结晶。然后缓慢冷却该第一材料，以允许原子将其自身排列成晶体结构。这种结晶使得能够保持擒纵叉瓦的位置，因为在该结晶步骤之后，不再可能通过将接合件4加热到材料的玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx之间来修改擒纵叉瓦3的位置。

此外，在一些情况下，这种结晶可能导致从非结晶状态改变到结晶状态的材料的体积增加。结果，这种体积增加的结果是，由所述接合件4施加到所述锚式擒纵叉2和擒纵叉瓦3上的应力增加。这些擒纵叉瓦3因此在力的作用下被保持，因此在受到擒纵轮的齿的冲击的情况下不存在擒纵叉瓦3被移位的风险。

在如图5所示的本发明的第二实施例中，接合件4和锚式擒纵叉2形成单独一个部件。因此可以理解，锚式擒纵叉2由所述第一材料制成，即，由非结晶金属制成。锚式擒纵叉2因此像接合件4一样起作用。

可以通过热成形或冷成形来制造锚式擒纵叉2。因此在将擒纵叉瓦3固定到所述锚式擒纵叉2的同时，形成所述锚式擒纵叉2。

一旦已经形成锚式擒纵叉2，如果没有正确地放置擒纵叉瓦3，则可以调整擒纵叉瓦3的位置。

该调整方法的第一步骤因此包括提供擒纵叉瓦3固定于其上的所述锚式擒纵叉2。

第二步骤包括升高锚式擒纵叉2的至少一个区域的温度。必须在第一部件2和第二部件3之间的固定区域局部地执行升温。在锚式擒纵叉2的情况下，这些区域是擒纵叉瓦3所插入的臂部22的凹座的区域。将这些区域加热到非结晶金属的玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx之间的范围内的温度。在不失去其非结晶状态的情况下，这种升温导致非结晶金属的粘度的降低。

第三步骤与第一实施例的第三步骤类似，因此包括沿三个轴线的移位：至少其中一个擒纵叉瓦3的长度、宽度和高度方向，以将擒纵叉瓦3放置到期望的位置。为了优化该过程，可以调节接合件4被加热到的温度，以获得希望的粘度。

一旦将擒纵叉瓦3放置在期望的位置处，则执行第四步骤：冷却该非结晶金属区域，以便所述区域保持至少部分非结晶，并且保持所述擒纵叉瓦3的位置。因此所述方法的优点是，在保证将擒纵叉瓦以很高的强度固定在锚式擒纵叉上的同时，防止了材料的任何除气。

应当理解的是，如果所执行的调整不是很完美，或者在以后修改擒纵叉瓦3的位置的情况下，可以再次执行这种调整过程。

可以执行第五个可选的步骤。该步骤包括使固定有擒纵叉瓦3的位置处的区域至少部分结晶。通过升高固定有擒纵叉瓦3的位置处的区域的温度来执行该步骤。将温度升高至非结晶金属的玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx或者熔化温度之间的范围内的温度。非结晶金属在保持非结晶的同时粘度降低。然后将这些被加热的区域保持在此温度下，然后缓慢地冷却以使得这些区域形成晶体结构。冷却温度和持续时间以及将金属保持在此温度下的时间都是允许结晶速率被固定的参数。利用这种结晶来维持在此之前所完成的调整。事实上，当材料处于晶体形式时，不可能经受根据本发明的调整过程。唯一的途径是将其改变到非结晶形式，即，将其加热到熔化温度之上以使得所述材料变成液态，然后急速冷却到玻璃化转变温度之下，以便该材料是非结晶的。此时，对于擒纵叉瓦3和锚式擒纵叉2之间的接合件4，接合件的熔化至少导致接合件4劣化，或者甚至可能损坏设备1，使得调整变得不可能。

在第二实施例的一个变型中，可以规定擒纵叉瓦3也由非结晶金属制成。用于擒纵叉瓦3的非结晶金属优选地与用于锚式擒纵叉2的金属不同，以便当锚式擒纵叉2的非结晶金属被加热到它的玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx之间的范围内的温度时，擒纵叉瓦的非结晶金属不会变成如锚式擒纵叉2的非结晶金属的粘性。

应当理解的是，在不脱离所附的权利要求限定的本发明的框架的基础上，对于本领域技术人员来说显而易见的各种修改和/或改进和/或组合可以应用于以上讨论的本发明的不同实施例中。

当然应当理解的是，所述调整方法不限于擒纵叉瓦3和锚式擒纵叉2的位置的调整。该方法能够用于其他的设备。使用该调整方法的设备例如是包括压入到轴上的轮的设备，其中所述设备包括位于所述轴和所述轮之间的接合件。通过对所述接合件应用该调整方法，可以调整所述轮的位置。可以沿着所述轴或者以一定角度执行调整。

Claims (10)

1.一种用于调整设备(1)的方法，所述设备(1)包括第一部件(2)和至少一个第二部件(3)，其中，借助于由第一材料制成的并且设置在所述第一部件和所述第二部件之间的接合件(4)、在所述调整之前将所述至少一个第二部件固定到所述第一部件，其特征在于，所述第一材料是至少部分非结晶的金属合金；所述方法还包括如下的步骤：

-将至少所述接合件加热至所述第一材料的玻璃化转变温度和结晶温度之间的范围内的加热温度；

-修改所述至少一个第二部件的位置，直到获得期望的确定位置；

-冷却至少所述接合件以便所述接合件保持至少部分非结晶的状态。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一材料是完全非结晶的。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属合金包括选自以下一组的至少一种贵金属元素：金、铂、钯、铼、钌、铑、银、铱或锇。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属合金包括选自以下一组的至少一种贵金属元素：金、铂、钯、铼、钌、铑、银、铱或锇。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在加热步骤中，选择所述加热温度以获得所述第一材料的确定粘度。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括所述第一材料的结晶步骤，所述结晶步骤包括将所述第一材料加热至玻璃化转变温度和熔化温度之间的范围内的温度，将所述材料在此温度下保持一段时间，以及冷却所述材料。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，选择所述第一材料的温度和保持时间以便达到确定的结晶速率。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接合件(4)和所述第一部件(2)仅形成由所述第一材料制成的单个部件。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一部件(2)是锚式擒纵叉，所述至少一个第二部件(3)是擒纵叉瓦。

10.一种包括第一部件(2)和至少一个第二部件(3)的设备，其中，所述至少一个第二部件借助于设置在所述第一部件和所述第二部件之间的接合件(4)固定到所述第一部件，其特征在于，所述接合件由至少部分非结晶的金属合金制成；所述至少一个第二部件相对于所述第一部件的位置通过使用根据权利要求1的方法来调整。