CN103502678A

CN103502678A - 包括补充能量蓄积弯曲部的主发条

Info

Publication number: CN103502678A
Application number: CN201280021524.8A
Authority: CN
Inventors: C·沙邦
Original assignee: Nivarox Far SA
Current assignee: Nivarox Far SA
Priority date: 2011-05-03
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2032-04-03
Also published as: EP2705271A1; WO2012150101A1; US8950552B2; EP2520821A1; RU2601518C2; RU2013153412A; JP2014513294A; JP5758046B2; CN103502678B; US20140027205A1; HK1193455A1; EP2705271B1

Abstract

本发明涉及一种发条盒（11，21），该发条盒（11，21）包括用于接纳枢转轴（15，25）和至少一个发条（17，27）的盒（13，23），所述至少一个螺旋形发条安装在所述盒（13，23）的内壁和所述枢转轴（15，25）的外壁之间并且能够被卷绕以提供机械能。根据本发明，所述发条盒（11，21）还包括用于增加所述至少一个发条的力矩的装置（12，12′，22），所述装置包括制造在所述发条上的补充能量蓄积弯曲部（14，14′，24），以便能够根据所述至少一个发条的卷绕张力定制所述发条盒（11，21）的力矩。本发明涉及钟表发条盒的领域。

Description

包括补充能量蓄积弯曲部的主发条

技术领域

本发明涉及一种包括用于增加力矩的装置的发条盒，更具体地涉及其发条包括补充能量蓄积弯曲部的类型的发条盒。

背景技术

现有发条盒1，如图1所示，通常由用来接纳枢转轴5和发条7的称为“条盒轮”的盒3形成。螺旋形发条7具有长度L、高度H和厚度E。发条7安装在盒3的内壁与枢转轴的外壁5之间。盒3通常通过盖9封闭。发条7因此可以被上紧，以便为该发条集成在其中的钟表机芯提供机械能。

现有发条的这种构造所产生的问题是：在所述发条的释放过程中不能提供恒定的力矩，这导致摆轮的振幅变化，从而对钟表机芯的精密性不利。

此外，很难利用正加工——即，光刻之后电铸——或者利用负加工——即，光刻之后蚀刻——调整在静止状态下基本上呈S形的现有发条的形状和所需空间。事实上，所使用的基材不够大和/或在单个基材上制造的发条数量不多，使得生产成本不能接受。

发明内容

本发明的目的是：通过提出一种发条盒来克服上述缺点的全部或一部分，该发条盒的发条在静止状态下更紧凑并且发条盒的力矩更少地依赖于发条的卷绕程度。

因此，本发明涉及一种发条盒，该发条盒包括用于接纳枢转轴和至少一个发条的盒，其中，所述至少一个螺旋形发条安装在所述盒的内壁和所述枢转轴的外壁之间并且能够被卷绕以提供机械能，其特征在于，所述发条盒还包括用于增加所述至少一个发条的力矩的装置，除了所述至少一个发条的螺旋形状外，所述装置还包括补充能量蓄积弯曲部，基本上矩形横截面的所述弯曲部在所述至少一个发条的圈的至少一部分上形成关于所述螺旋轨迹的交替变化部，以便能够根据所述至少一个发条的卷绕张力定制所述发条盒的力矩。

因此，显然，“工作”的发条材料的量，即，能够变形以储存能量的发条材料的量非常显著地增加，这使得该发条盒与包括现有S形发条的发条盒相比能够保持基本上相当或更高的力矩。

这也使得能够定制发条盒力矩，例如通过使其更恒定以改善钟表的等时性。事实上，由于根据本发明的发条的紧凑性更适合于所述正和/或负加工的方法，因此有可能大规模生产允许根据发条的卷绕张力定制发条盒力矩的不对称弹簧。

根据本发明的其它有利特征：

-所述补充能量蓄积弯曲部在所述发条的圈的全部或一部分上形成关于所述螺旋轨迹的交替变化部；

-至少一个所述弯曲部具有恒定的或不恒定的横截面；

-至少一个所述弯曲部具有关于所述螺旋轨迹对称或非对称的轨迹；

-补充能量蓄积弯曲部与所述至少一个发条是一体的；

-所述至少一个发条和/或能量蓄积弯曲部由硅基材、金属基材或金属合金基材形成。

-所述发条盒包括多个并行工作的堆叠的发条。

本发明还涉及一种钟表，其特征在于，该钟表包括根据任一前述变型的发条盒。

附图说明

从下面参考附图通过非限制性示例给出的描述中，可以清楚地发现其它特征和优点，其中：

图1是现有发条盒的视图；

图2和3是根据本发明的力矩增加装置的可能分布的俯视图；

图4是图2的局部放大视图。

具体实施方式

如上文所述，本发明的目的是：提出一种发条盒，该发条盒提供的力矩更少地依赖于发条的卷绕程度，而且该发条盒提供的力矩是基本上相当的或增加的，从而维持或提高了其中安装有该发条盒的钟表机芯的操作自主性。

根据本发明，除了常规的发条外，该发条盒还包括用于增加所述发条的力矩的装置，所述装置包括制造在所述发条上的补充弹性能量蓄积弯曲部，以便可以根据所述至少一个发条的卷绕张力定制发条盒力矩。优选地，根据本发明，补充能量蓄积弯曲部在所述发条的圈的至少一部分上形成关于所述螺旋形轨迹的交替变化部。在它们的卷绕状态下，弯曲部倾向于遵循螺旋的轨迹，即，在应力状态下，它们是基本上被补偿的（compenser）并且在盒和/或发条的剩余部分和/或枢转轴之间楔住，如同普通的发条一样。

图2和3示出了发条盒11、21的力矩增加装置12、12′、22的分布的非穷举性示例。图3示出了发条盒21的力矩增加装置22包括单个系列的补充能量蓄积弯曲部24，所述弯曲部24由多个交替变化部26形成，所述交替变化部26分布在发条27的整个长度L上并且从螺旋的理论轨迹的两侧交替地延伸出来。

图2示出发条盒11的力矩增加装置12、12′，每个力矩增加装置均包括由多个交替变化部形成的一系列补充能量蓄积弯曲部14、14′，每个交替变化部分布在发条17的长度L的一部分上。因此，第一装置12的远端系列分布在发条17的中间圈上并且包括在螺旋的理论轨迹的每个交替侧上的交替变化部16。此外，第二装置12′的近端系列14′分布在发条17的内圈上并且包括在螺旋的理论轨迹的每个交替侧上的交替变化部16′。

优选地，交替变化部16、16′、26的截面是基本上矩形的，即，所述交替变化部的厚度和高度是基本上直的并且相互垂直。然而，这并不能防止弯曲部的厚度和附带地横截面是恒定或不恒定的，如下面将解释的。

因此，显然，根据本发明的发条盒可以包括分布在发条的一部分或整个长度上的一个或多个力矩增加装置，因此“工作”的发条材料的量，即，能够变形以储存能量的发条材料的量非常显著地增加，这使得该发条盒与现有S形发条相比能够保持基本上恒定的相当的力矩，而在静止状态下更紧凑。

通过示例的方式，在静止状态下、即被安装在发条盒的盒内之前的直径为1.2cm的现有S形弹簧具有约6cm乘以15cm的矩形空间需求。有利地，根据本发明的在静止状态下的发条的空间需求减少到直径在1cm和5cm之间并且圈之间的螺距在0.1mm和5mm之间。

当然，在图2中，也可以设想，在发条的整个长度上的单个装置也包括两个系列的补充能量蓄积弯曲部，其中第一系列是远端的和第二系列是近端的。

图4示出了交替变化部16的非穷举性变型。在该图中，补充能量蓄积弯曲部14、即交替变化部16与发条17是一体的。然而，补充能量蓄积弯曲部并不是必需与发条一体。例如，它们可以分别地加工，然后连接在一起，最后集成在发条盒中。

在图4所示的变型中，弯曲部14与发条17是一体的并在螺旋的理论轨迹T的每个交替侧上形成交替变化部16。从图2和图4可以看到，弯曲部14、14′优选与发条17的没有弯曲部的部分交替，以防止两个系列的弯曲部之间靠接。最后，交替变化部16具有与发条17的厚度E₁可以相同或不同的厚度E₂。

显而易见地，补充能量蓄积弯曲部14、14′、24的至少一个交替变化部16、16′、26可以具有恒定或不恒定的横截面，即，在包括发条17、27的厚度和高度的平面内的横截面。补充能量蓄积弯曲部14、14′、24的至少一个交替变化部16、16′、26也可以具有关于螺旋轨迹T的恒定或不恒定的对称部分。例如，对称的对称部分可以包括关于螺旋轨迹T的正弦曲线和/或正弦弯曲部。最后，它们可以对称地或非对称地分布在全部或部分发条上。

根据上面的解释，发条和/或补充能量蓄积弯曲部可以有利地通过材料去除技术、即负加工类型的技术、例如单晶硅片的深反应离子蚀刻形成，或者相反地通过材料添加技术、即正加工类型的技术、例如结合有至少一个光刻步骤和至少一个电镀步骤的电铸形成。

或者，发条和/或补充能量蓄积弯曲部也可以由正加工和负加工混合技术形成，例如蚀刻的衬底，其中，蚀刻部用于接纳通过将例如金属或金属合金热成形而形成的至少部分非晶态的材料。

因此，由于正加工和/或负加工技术的精密度，可以大规模生产允许根据所述发条的卷绕张力来定制发条盒力矩的非对称发条。因此，可以极好地展开例如允许基本上恒定的发条盒力矩而不考虑其卷绕张力的发条。

然而，由于这类技术会限制所加工部件的厚度，因此提出发条盒包括并行工作的多个堆叠的发条，以获得例如与现有S形发条相似的高度H。

因此，显然，发条和/或补充能量蓄积弯曲部可以由硅形成，例如，以非限制性的方式，可以由结晶或非结晶形式的单晶硅、碳化硅、氮化硅或氧化硅形成，或者由非晶态或不是非晶态的金属材料、例如非穷举性地镍或镍磷基合金形成。

当然，本发明并不限于所说明的示例，而是包括对本领域技术人员而言显而易见的各种变型和改动。特别是，图2至4中示出的补充能量蓄积弯曲部的交替变化部16、16′、26的形状可以不同，以便使发条盒提供的力矩更恒定和更高。

另外，本发明旨在总体上用于机械能源，而非专门用于钟表发条盒。

Claims

1.一种发条盒（11，21），包括用于接纳枢转轴（15，25）和至少一个发条（17，27）的盒（13，23），其中，所述至少一个螺旋形发条安装在所述盒（13，23）的内壁和所述枢转轴（15，25）的外壁之间并且能够被卷绕以提供机械能，其特征在于，所述发条盒（11，21）还包括用于增加所述至少一个发条的力矩的装置（12，12′，22），除了所述至少一个发条的螺旋形状外，所述装置还包括补充能量蓄积弯曲部（14，14′，24），基本上矩形横截面（E，H）的所述弯曲部在所述至少一个发条的圈的至少一部分上形成关于所述螺旋轨迹（T）的交替变化部，以便根据所述至少一个发条的卷绕张力定制所述发条盒（11，21）的力矩。

2.根据前述权利要求所述的发条盒（11，21），其特征在于，所述补充能量蓄积弯曲部（14，14′，24）在所述至少一个发条的圈上形成关于所述螺旋轨迹的交替变化部。

3.根据前述权利要求中任一项所述的发条盒（11，21），其特征在于，至少一个所述弯曲部（14，14′，24）的横截面是恒定的。

4.根据前述权利要求中任一项所述的发条盒（11，21），其特征在于，至少一个所述弯曲部（14，14′，24）的横截面不是恒定的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的发条盒（11，21），其特征在于，至少一个所述弯曲部（14，14′，24）的轨迹是关于所述螺旋轨迹对称的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的发条盒（11，21），其特征在于，至少一个所述弯曲部（14，14′，24）的轨迹是关于所述螺旋轨迹不对称的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的发条盒（11，21），其特征在于，所述补充能量蓄积弯曲部（14，14′，24）与所述至少一个发条是一体的。

8.根据前述权利要求中任一项所述的发条盒（11，21），其特征在于，所述至少一个发条（17，27）和/或所述补充能量蓄积弯曲部（14，14′，24）由硅基材形成。

9.根据前述权利要求中任一项所述的发条盒（11，21），其特征在于，所述至少一个发条（17，27）和/或所述补充能量蓄积弯曲部（14，14′，24）由金属或金属合金基材形成。

10.根据前述权利要求中任一项所述的发条盒（11，21），其特征在于，所述发条盒包括多个并行工作的堆叠的发条。

11.一种钟表，其特征在于，所述钟表包括根据前述权利要求中任一项所述的发条盒（11，21）。