CN104898398B - 由弹性垫圈夹持的游丝 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包括条带(3)的游丝(1)，条带(3)绕其自身卷绕成多个圈(PI、PE)，内圈(PI)与内桩(5)成一体，内桩(5)包括大体呈多边形的形式延伸的箍圈(7)。根据本发明，多边形的顶点的各凸出部(2、4、8)上的外轮廓包括两个轴向延伸的壁部(21‑22、41‑42、81‑82)，壁部(21‑22、41‑42、81‑82)大体上彼此平行，并且相对于在内桩(5)的中心(C)和所述凸出部(2、4、8)的端部(S1、S2、S3)之间构成的部段平行。
Description
技术领域
本发明涉及一种适合于在欧洲专利申请EP 13187833和EP 13187836中公开的装配系统的游丝，即一种由垫圈弹性地锁定在轴上的游丝。
背景技术
当前包括硅基游丝的组件通常通过结合固定。因此，与游丝成为一体的内桩，例如在欧洲专利EP 2184653中公开的内桩，安装到轴上并且随后在其接触点处结合。该类操作需要非常精密的施用，这使其造价高昂。
发明内容
本发明的一个目的是通过提出一种游丝来克服所有或部分上述缺点，该游丝的一体式内桩适于在欧洲专利申请EP 13 187833和EP 13 187836中公开的装配系统的帮助下被安装。
为此，本发明涉及一种包括条带的游丝，所述条带绕其自身卷绕成多个圈，内圈与内桩成一体，该内桩包括大体呈多边形的形式延伸的箍圈(band)，其特征在于，所述箍圈在所述多边形的各顶点处包括向着内圈径向延伸的凸出部，内圈和内桩之间的附接点位于内桩的其中一个凸出部上，内桩关于经过内桩的中心和附接点的轴线对称，并且内桩的中心和各凸出部的端部之间的距离是大体恒定的，从而在各凸出部上提供一外轮廓，该外轮廓包括两个轴向延伸的壁部，所述壁部相对于在内桩的中心和所述凸出部的端部之间构成的部段大体上彼此平行。
因此很明显，外轮廓是最优的，从而弹性垫圈主要将游丝夹持或绷紧在其内桩的箍圈的顶点处。实际上，即使凸出部没有被垫圈夹持或挤压，其两个相对于垫圈的外周壁部大体上正交地取向的、大体上平行的壁部也有利地防止形成碎屑。
根据本发明的其它有利的特征：
-箍圈在所述多边形的各顶点之间向着内桩的中心弯曲，从而构成夹持点，所述夹持点布置成装配到轴上；
-各凸出部的所述两个壁部之间的距离是大体恒定的；
-箍圈在所述多边形的包括附接点的顶点处包括从箍圈的内壁向着内桩的中心径向延伸的加厚部分，从而防止附接点在箍圈变形期间移位；
-箍圈大体呈三角形、四边形、五边形或六边形的形式延伸；
箍圈大体呈三角形的形式延伸，在关于所述内桩的中心与所述附接点相对的、所述三角形的两个顶点之间的部分上包括向着内圈径向延伸的第四凸出部，从而将该内桩(5、45、65)的重心定位在所述内桩(5、45、65)的中心(C)处；
-游丝包括呈格罗斯曼曲线形式的内圈并包括部分加厚的外圈；
-游丝由硅基材料制成；
-游丝还包括耐久的防潮层，以使游丝对气候变化的敏感度低。
另外，本发明涉及一种用于钟表的谐振器，其特征在于，该谐振器包括轴，摆轮和根据上述变型中任一种的游丝装配在该轴上。
根据本发明的其它有利的特征：
-游丝在弹性垫圈和轴的凸肩之间装配在轴上；
-游丝在弹性垫圈和摆轮之间装配在轴上；
-弹性垫圈主要将游丝夹持在其内桩的箍圈的顶点处。
附图说明
其它特征和优点将从下文通过参考附图的非限制性说明给出的描述中显而易见，其中：
-图1是根据本发明的游丝的透视图；
-图2是图1的部分视图，其中内桩是弹性变形的；
-图3是根据本发明的第一实施例的内桩的俯视图；
-图4和5是用于将根据本发明的游丝安装到轴上的垫圈的示例；
-图6和7是根据本发明的谐振器的示例；
-图8是根据本发明的第二实施例的内桩的顶视图；
-图9是根据本发明的第三实施例的内桩的顶视图；
-图10是根据本发明的第四实施例的内桩的顶视图。
具体实施方式
如上所述，本发明涉及一种游丝，其一体式内桩适用于在欧洲专利申请EP13187833和EP13 187836中公开的装配系统。该装配系统意在用于具有一构件的部件，其中该部件的材料不具有可用的塑性域，即具有非常有限的塑性域，该构件由不同类型的材料组成。
在钟表学的领域中，由于越来越多的由像硅基材料一样的脆性材料制成的部件，所述硅基材料例如像石英或二氧化硅、单晶或多晶刚玉或更普遍地氧化铝、氮化硅和碳化硅一样的掺杂或非掺杂单晶(多晶)硅，因此需要这种装配。
然而，总是不得不使用精通掌握其制造技术的普通的钢心轴或轴是一种限制，这种限制难以与使用不具有塑性域的部件相协调。实际上，当进行试验时，不可能驱入钢心轴或轴，这会系统地破坏的脆性部件，即，那些没有或具有非常有限的可用的塑性域的部件。例如，很明显，由金属心轴或摆轴进入硅部件中的孔所产生的剪切系统地破坏该部件。
因此，游丝1包括条带3，条带3绕其自身卷绕成多个圈，内圈PI与内桩5、25、45、65成一体，该内桩包括大体呈多边形的形式延伸的箍圈7、27、47、67。如在图3、8、9和10的示例中可以看到的，箍圈7、27、47、67包括大体呈常三角形或菱形形式的多边形L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8。
然而，有利地，根据本发明，箍圈7、27、47、67在多边形的各顶点包括向着内圈PI径向延伸的具有各自的宽度L’2、L’4、L’6、L’8的凸出部2、4、8、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68，以构成内桩5、25、45、65的外轮廓的最远离内桩5、25、45、65的中心C的部分S1、S2、S3、S4，该中心C由内切于内桩5、25、45、65的孔的圆的圆心构成。
为了更容易地描述本发明，下面的描述针对在图3、8和9的实施例。然而，在不背离本发明的范围的情况下，下面的教导也适用于图10的实施例，更一般来说适用于像四边形一样的具有多于三个边的多边形，例如菱形或正方形、五边形或六边形。
因此，如在图3、8和9中可以看到的，内圈PI和内桩5、45、65之间的附接点S1位于内桩5、45、65的凸出部2、4、8、42、44、48、62、64、68中的一个2、42、62上。还应当提到的是，内桩5、45、65关于经过内桩5、45、65的中心C和附接点S1的轴线是对称的。
另外，根据本发明，内桩5、45、65的中心C和各凸出部2、4、8、42、44、48、62、64、68的端部S1、S2、S3之间的距离是大体恒定的，以在各凸出部2、4、8、42、44、48、62、64、68上提供外轮廓，该外轮廓包括两个轴向延伸的壁部21-22、41-42、81-82、421-422、441-442、481-482、621-622、641-642、681-682，所述两个壁部大体上彼此平行，而且也相对于在内桩的中心C和各相关的凸出部2、4、8、42、44、48、62、64、68的端部S1、S2、S3之间形成的部段平行。
在图3中可以看到，凸出部2的两个壁部21-22之间的距离小于凸出部4和8的各自的壁部41-42、81-82之间的距离，然而在图8和9中，凸出部42、44、48、62、64、68的各自的壁部421-422、441-442、481-482、621-622、641-642、681-682之间的距离是大体上恒定的。
因此，尽管凸出部2、4、8、42、44、48、62、64、68没有由垫圈10夹持或挤压，但是其两个大体上平行的壁部21-22、41-42、81-82、421-422、441-442、481-482、621-622、641-642、681-682相对于垫圈10的外周壁部大体上正交地取向，这有利地防止在内桩5、45、65上形成碎屑。很明显，事实上，即使箍圈7、47、67不具有这些凸出部2、4、8、42、44、48、62、64、68，如在图3中用虚线所示，垫圈10的边缘也将与箍圈7、47、67的边缘相切，即相互垂直，从而冒着产生太大的局部应力的风险。
优选地，根据本发明，箍圈7、27、47、67在多边形的各顶点之间向着内桩5、25、45、65的中心弯曲，从而构成至少三个被布置成适配到轴11、11’上的夹持点或绷紧点Q1、Q2、Q3、Q4。应当看到，图8中的箍圈47比图3、9和10中的相应的箍圈7、27、67更加弯曲。
另外，优选地，根据本发明，箍圈7、27还包括具有宽度L”2的加厚部分2’、22’，加厚部分2’、22’在包括附接点S1的三角形的顶点处从箍圈7、27的内壁向着内桩5、25的中心C径向延伸，以防止附接点S1在箍圈7、27的变形F1期间移位，箍圈7、27的变形F1由接纳轴11、11’导致，轴11、11’的截面大于夹持点或绷紧点Q1、Q2、Q3、Q4之间的孔。然而，在图8和9中应当看到，箍圈47、67不具有这种加厚部分。因此很明显，加厚部分不构成本发明的必要特征。
最后，在图3、8和9中还应当看到，在三角形的两个顶点之间的部分12、52、72包括凸出部4-8、44-48和64-68并且相对于内桩5、45、65的中心C与附接点S1相对，箍圈7、47、67包括向着内圈PI径向延伸的具有宽度L’6的第四凸出部6、46、66，从而将内桩5、45、65的重心定位在内桩5、45、65的孔的中心C处。
根据加厚部分2’、22’的替代方案，为了防止附接点S1在箍圈7、27、47、67的变形F1期间移位，还可以改变箍圈7、27、47、67在多边形的顶点之间的宽度，即具有不同的宽度或非恒定的宽度。
图9示出了具有非恒定的宽度的示例。因此，内桩65在宽度L1和L3处，即在夹持点或绷紧点Q1、Q2、Q3处，与箍圈67的其余部分相比，即与宽度L2、L4、L5、L6、L7和L8相比，具有约10％的过量局部厚度。
例如，在图3的示例中，如果不使用加厚部分2’，则内桩5沿着6点钟的方向偏心移动。然而，对于相似的几何结构，图8示出不具有该加厚部分的箍圈47没有经历相同的偏心移动。用于防止附接点S1在箍圈7的变形F1期间移位的加厚部分2’、22’的替代方案还可以是在L1、L3处扩大箍圈7和/或在L5、L7处使箍圈7变细和/或减小第四凸出部6的体积和/或标记箍圈7的弯曲(例如对于内桩45)。
更普遍地，根据为内桩5、25、45、65设置的多边形的形状，可以通过改变箍圈7、27、47、67的厚度和/或通过改变箍圈7、27、47、67在多边形的顶点之间的长度和/或通过作用于箍圈7、27、47、67上的凸出部2、4、6、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68或加厚部分2’、22’的宽度和/或通过对箍圈7、27、47、67穿孔，来改变内桩的刚度，以实现保持游丝1的中心与其轴11同轴。
在图3中，还可以看到，距离C-I1-L”2大体上等于距离C-I2和C-I3，且距离L2-L’2、L4-L’4和L8-L’8大体上相等。这说明了为什么距离C-S1、C-S2和C-S3在图3中大体上相等，然而这种相等在图8至10中更可以立即看到。
如上所述，游丝1因此可以以非限制性的方式由硅基材料制成，例如由掺杂或非掺杂单晶硅、掺杂或非掺杂多晶硅、涂有二氧化硅的掺杂或非掺杂单晶硅、涂有二氧化硅的掺杂或非掺杂多晶硅、二氧化硅、石英、硅石、涂有二氧化硅的氮化硅、碳化硅或涂有二氧化硅的碳化硅制成，而没有材料在弹性夹持期间被垫圈10、10’破坏的风险。或者，游丝1也可以以非限制性的方式由单晶刚玉、多晶刚玉或氧化铝制成。
在图4和5中示出这样的垫圈10、10’。在第一替代方案中，垫圈10为一完满环形件，即具有孔18的圆盘，其包括可以用于夹持游丝1的顶面19和底面16。另外，垫圈10的边缘可以包括倒角15，倒角15意在防止在制造期间形成碎屑和粗糙的边缘。
在第二替代方案中，垫圈10’为一环形件，即具有孔18’的圆盘，其包括顶面19’和底面16’。顶面19’借助于圆锥形表面17’与孔18’连通，并且被用于夹持游丝1。另外，垫圈10’的边缘可以包括倒角15’，倒角意在防止形成碎屑。
优选地，游丝1包括格罗斯曼(Grossmann)曲线形式的内圈PI并包括外圈PE，外圈PE被部分地加厚，以在收缩和扩张期间改善游丝的同心度。
对于游丝1同样优选的是包括抗蚀防潮层，以使游丝对气候变化敏感度低。
如在图6和7中所看到的，本发明还涉及一种用于钟表的谐振器21、21’，谐振器21、21’包括轴11、11’，摆轮13、13’和根据上述变型中任一种所述的游丝1装配在该轴11、11’上。
因此，在图6中所示的第一实施例中，谐振器21包括游丝1，游丝1在弹性垫圈10和摆轮13之间装配到轴11上。然而，在图7中所示的第二实施例中，谐振器21’包括游丝1，游丝1在弹性垫圈10和轴11’的凸肩14’之间装配在轴11’上。
两种弹性垫圈替代方案10、10’可被用于两个实施例中。因此，垫圈10、10’主要在游丝1的内桩5、25、45、65的箍圈7、27、47、67的顶点上和第四凸出部6、26、46、66上的F2处夹持或挤压游丝1。
当然，本发明不限于所示的示例，但是能够实现各种变型和改变，所述变型和改变对于该技术中的技术人员来说将是显而易见的。特别地，游丝1的形状和尺寸不限于图1至10的示例。实际上，游丝1的形状和尺寸可以根据应用场合而不同，特别是在凸出部2、4、6、8、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68和/或箍圈7、27、47、67和/或加厚部分2’、22’和/或箍圈7、27、47、67的弯曲方面。
Claims (12)
1.一种包括条带(3)的游丝(1)，该条带(3)绕其自身卷绕成多个圈(PI、PE)，内圈(PI)与内桩(5、25、45、65)成一体，所述内桩(5、25、45、65)包括大体呈多边形的形式延伸的箍圈(7、27、47、67)，其特征在于，所述箍圈(7、27、47、67)在所述多边形的各顶点处包括向着该内圈(PI)径向延伸的凸出部(2、4、8、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68)，该内圈(PI)和所述内桩(5、25、45、65)之间的附接点(S1)位于所述内桩(5、25、45、65)的凸出部(2、4、8、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68)之一上，所述内桩(5、25、45、65)关于经过该内桩(5、25、45、65)的中心(C)和所述附接点的轴线对称，并且，所述内桩(5、25、45、65)的中心(C)和各凸出部(2、4、8、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68)的端部(S1、S2、S3、S4)之间的距离是大体恒定的，从而在各凸出部(2、4、8、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68)上提供外轮廓，所述外轮廓包括两个轴向延伸的壁部(21-22、41-42、81-82、421-422、441-442、481-482、621-622、641-642、681-682)，所述壁部(21-22、41-42、81-82、421-422、441-442、481-482、621-622、641-642、681-682)大体上彼此平行，并且相对于在所述内桩(5、25、45、65)的中心(C)和所述凸出部(2、4、8、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68)的端部(S1、S2、S3、S4)之间构成的部段平行，其中，所述箍圈在所述多边形的包括附接点(S1)的顶点处包括从该箍圈(7、27、47、67)的内壁向着内桩(5、25、45、65)的中心(C)径向延伸的加厚部分(2’、22’)，以防止所述附接点(S1)在该箍圈(7、27、47、67)变形期间移位。
2.根据权利要求1所述的游丝(1)，其特征在于，所述箍圈(7、27、47、67)在所述多边形的各顶点之间向着该内桩(5、25、45、65)的中心(C)弯曲，从而构成布置成装配到轴(11、11’)上的至少三个夹持点(Q1、Q2、Q3、Q4)。
3.根据权利要求1所述的游丝(1)，其特征在于，各凸出部(2、4、8、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68)的所述两个壁部(21-22、41-42、81-82、421-422、441-442、481-482、621-622、641-642、681-682)之间的距离是大体恒定的。
4.根据权利要求1所述的游丝(1)，其特征在于，所述箍圈(7、27、47、67)大体呈三角形、四边形、五边形或六边形的形式延伸。
5.根据权利要求4所述的游丝(1)，其特征在于，所述箍圈(7、47、67)大体呈三角形的形式延伸，并且在关于所述内桩(5、45、65)的中心(C)与所述附接点相对的、所述三角形的两个顶点(4、8、44、48、62、64、68)之间的部分(12、52、72)上包括向着内圈(PI)径向延伸的第四凸出部(6、46、66)，从而将该内桩(5、45、65)的重心定位在所述内桩(5、45、65)的中心(C)处。
6.根据权利要求1所述的游丝(1)，其特征在于，所述游丝(1)包括呈格罗斯曼曲线形式的内圈(PI)并包括部分加厚的外圈(PE)。
7.根据权利要求1所述的游丝(1)，其特征在于，所述游丝由硅基材料制成。
8.根据权利要求7所述的游丝(1)，其特征在于，所述游丝还包括耐久的防潮层，以使所述游丝(1)对气候变化的敏感度低。
9.一种用于钟表的谐振器(21、21’)，其特征在于，所述谐振器包括轴(11、11’)，摆轮(13、13’)和根据权利要求1至8中任一项所述的游丝(1)装配在该轴(11、11’)上。
10.根据权利要求9所述的谐振器(21’)，其特征在于，所述游丝(1)在弹性垫圈(10、10’)和所述轴(11’)的凸肩(14’)之间装配在该轴上。
11.根据权利要求9所述的谐振器(21’)，其特征在于，所述游丝(1)在弹性垫圈(10、10’)和摆轮(13)之间装配在该轴(11)上。
12.根据权利要求10所述的谐振器(21、21’)，其特征在于，所述弹性垫圈(10、10’)主要将该游丝(1)夹持在内桩(5、25)的箍圈(7、27)的顶点上。
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