TWI690783B - 具去耦合焊接表面部件之時計構件 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種時計構件，其具有一部件，該部件包含了被設置來被焊接的彈性附裝機構及固定機構，這讓該彈性機構的附裝能夠與該固定機構去耦合以確保該時計構件的該焊接。

Description

具去耦合焊接表面部件之時計構件

本發明係有關於一種具有改良的焊接表面的部件，更具體地，此一部件的表面可被用於改良的焊接。

從WO公開案第2015/185423號可知道如何用一包含以矽為主或以陶瓷為主的材料的部件來形成時計構件，其藉由電磁輻射而被直接焊接在另一部件上，譬如，例如，金屬或金屬合金上。

在此發展的情況中，它所透露出來的是，介於該等部件之間的間距不超過0.5微米是很重要的，否則該等部件就無法被焊接在一起。

本發明的目的是要藉由提出一種包含一新的部件的時計構件來克服所有部件的前述缺點，該新的部件具有至少一接觸表面，其允許幾何形狀調整以確保該組件被焊接至另一元件。

為此，本發明係關於一種時計構件，其包含一被焊接至設有實質水平的表面和一實質垂直的表面的元件上的一件式部件，其特徵在於該一件式部件包括附裝至該實質垂直的表面的彈性機構，及在於該一件式部件進一步包括被設置來被焊接至該實質水平的表面上的固定機構，其讓該彈性機構的該附裝能夠與該固定機構去耦合以確保該時計構件的該焊接。

有利地，依據本發明，該時計構件包括一件式部件，其包含能夠相對於一元件定心的彈性附裝機構，其和固定機構分開來、其將被焊接於該元件上且調整為該元件的該幾何形狀，用以將該間距減小為小於0.5微米，且藉此確保該時計構件的該焊接。

依據本發明的其它有利的變化例：-該一件式部件包括一延伸成一封閉的曲線的細長條帶，該封閉的曲線所圈圍起來的空間容納該元件；-該彈性機構是由該細長條帶所形成，它的封閉的曲線提供和該實質垂直的表面接觸的彈性變形區域，用以附裝該一件式部件；-該彈性機構是由和該細長條帶成一整體的棒桿所形成，該等棒桿延伸在由該封閉的曲線所圈圍起來的空間內並提供和該實質垂直的表面接觸的彈性變形區域，用以附裝該一件式部件；-該固定機構是由該細長條帶所形成，它的封閉的曲線提供只和該實質水平的表面接觸的彈性變形部分，用以 調整為該幾何形狀並確保該時計構件的該焊接；-該固定機構是由和該細長條帶成一整體的分支所形成，該等分支延伸在由該封閉的曲線所圈圍起來的空間內並提供和該實質水平的表面接觸的彈性變形部分，用以調整為該幾何形狀並確保該時計構件的該焊接；-該固定機構是由和該細長條帶成一整體的分支所形成，該等分支延伸在由該封閉的曲線所圈圍起來的空間的外面並提供只和該實質水平的表面接觸的彈性變形部分，用以調整為該幾何形狀並確保該時計構件的該焊接；-該一件式部件是用矽或陶瓷製成；-該一件式部件亦包括至少一金屬、氧化矽、氮化矽、碳化矽或碳的同位素的部分塗層；-該元件包括鐵合金、銅合金、鎳或其合金、鈦或其合金、金或其合金、銀或其合金、白金或其合金、釕或其合金、銠或其金、或鈀或其合金。

此外，本發明和一時計有關，其特徵在於它包括至少一個依據前述變化例的任何一者的時計構件。

1‧‧‧共振器

3‧‧‧擺輪

5‧‧‧游絲

7‧‧‧擺軸

9‧‧‧衝擊銷

11‧‧‧桌台輥

12‧‧‧外線圈

13‧‧‧部分

14‧‧‧端部

15‧‧‧游絲

16‧‧‧細長條帶

17‧‧‧有縫夾套

18‧‧‧下表面

19‧‧‧內線圈

20‧‧‧內表面

21‧‧‧軸

22‧‧‧直徑部分

23‧‧‧肩部

24‧‧‧直徑部分

26‧‧‧直徑部分

27‧‧‧擺軸

30‧‧‧彈性機構

32‧‧‧下表面

32‧‧‧下區域

33‧‧‧封閉的曲線

35‧‧‧一件式部件

35‧‧‧游絲

36‧‧‧固定機構

37‧‧‧細長條帶

40‧‧‧彈性機構

42‧‧‧下表面

42‧‧‧下區域

43‧‧‧封閉的曲線

45‧‧‧一件式部件

45‧‧‧游絲

46‧‧‧固定機構

47‧‧‧細長條帶

50‧‧‧彈性機構

52‧‧‧下表面

52‧‧‧下區域

53‧‧‧封閉的曲線

55‧‧‧一件式部件

55‧‧‧游絲

56‧‧‧固定機構

57‧‧‧細長條帶

60‧‧‧彈性機構

62‧‧‧下表面

62‧‧‧下區域

63‧‧‧封閉的曲線

65‧‧‧一件式部件

65‧‧‧游絲

66‧‧‧固定機構

67‧‧‧細長條帶

70‧‧‧彈性機構

72‧‧‧下表面

72‧‧‧下區域

73‧‧‧封閉的曲線

75‧‧‧一件式部件

75‧‧‧游絲

76‧‧‧固定機構

77‧‧‧細長條帶

其它特徵及好處從下面參考附圖的非限制性示例的描述中將變得明顯，其中：圖1是一游絲擺輪共振器(sprung balance resonator)的立體圖；圖2是依據本發明的游絲(balance spring)的立體圖； 圖3是依據本發明的擺軸(balance staff)的立體圖；圖4是依據WO公開案第2015/185423號的組件的剖面圖；圖5及6是依據本發明的時計構件的第一實施例的圖式；圖7及8是依據本發明的時計構件的第二實施例的圖式；圖9及10是依據本發明的時計構件的第三實施例的圖式；圖11及12是依據本發明的時計構件的第四實施例的圖式；圖13及14是依據本發明的時計構件的第五實施例的圖式。

本發明係關於一種藉助於一部件(該部件的材料沒有有用的塑性範圍(plastic range)(即，一極為有限的塑性範圍))和另一部件(其包含同種類的材料或不同種類的材料)來形成的時計構件。

該構件為了在鐘錶領域內的應用而被製造且因為纖細的、易碎的材料(譬如，以矽為主或以陶瓷為主的材料)扮演愈來愈重要的角色而被認為是必要的。例如，完全或部分地用纖細的或易碎的材料來製造錶殼、針盤、法蘭盤、石英、錶框、推鈕、針背(crown)、錶殼背蓋、指針、錶鏈或錶帶、游絲、擺輪(balance wheel)、托架、橋件或棒件、擺錘(oscillating weight)或甚至是輪子(譬如，擒縱輪)是可預見的。

較佳地，被用來製造該被補償的游絲的該以矽為主的材料可以是單晶矽(不論其晶體取向為何)、經過摻雜的單晶矽(不論其晶體取向為何)、非晶矽、多孔矽、多晶矽、氮化矽、碳化矽、石英(不論其晶體取向為何)、或氧化矽。當然，其它材料亦是可以想到的，譬如玻璃、陶瓷、金屬瓷(cermet)、金屬或金屬合金。此外，該以矽為主材料的部件亦可非必要地包括至少一氧化矽、氮化矽、碳化矽或碳的同位素的部分塗層，其取決於該時計構件的打算中的應用。

如上文中說明的，該另一部件可包括同種類的材料或不同種類的材料。因此，較佳地，該另一部件是以金屬為主且可包括鐵合金、銅合金、鎳或其合金、鈦或其合金、金或其合金、銀或其合金、白金或其合金、釕或其合金、銠或其金、或鈀或其合金。

為了簡化起見，下面的說明將關於一介於一游絲和一擺軸之間的組件。圖1顯示一共振器1，該游絲5被使用於該共振器中，用於整個共振器組件1(如，所有部件，尤其是安裝在同一擺軸7上的擺輪3)的溫度補償。共振器1和一維持系統合作(譬如，例如，一瑞士桿擒縱機構(未示出)，其和亦被安裝在該擺軸7上的桌台輥(table-roller)11的衝擊銷(impulse pin)9合作。

一補償游絲15被更清楚地顯示在圖2中。它包括了一單一細長條帶16，它被自身捲繞在一內線圈19(其和有縫夾套17(collet)一體形成)和一外線圈12(其包含一打算被插入一銷子的端部14)之間。如圖2中所見，為了要改善使用該游絲15的該共振器的等時性(isochronisms)，該游絲包括一內線圈19，其包含一Grossmann曲線及一外線圈12，其包含一比該游絲15的其它部分厚的部分13。最後，可被看出來的是，該有縫夾套17一含一單一細長條帶，其延伸成大致三角形的形狀，使得當該有縫夾套被套設在該擺軸上時它表現出彈性，尤其是確保它相對於該擺軸被定心。

一擺軸27被更清楚地示於圖3中。尤其是，該擺軸包括數個直徑部分22，24，26，其分別打算要接納該游絲、該擺輪及該桌台輥。如圖3中所示，直徑部分22包括一圓柱形軸21，它的下部的邊緣有一肩部23。

如圖4所示，直徑部分22係打算要用來在該軸21和肩部23之間接納游絲15的有縫夾套17。更具體地，該有縫夾套17的內表面20被彈性地壓抵至該軸21的外表面且該有縫夾套17的下表面18被壓抵住該肩部23。最後，如在標號28所見，軸21及/或該肩部23依據WO公開案第2015/185423號的教示而被焊接至有縫夾套17。

然而，在開發WO公開案第2015/185423的教示的情況中，很快地就瞭解到介於部件之間的間距必須不 超過0.5微米，否則它們就無法被焊在一起。

依據描述於下文中的實施例，該時計構件包括一個部件，其包含能夠相對於一元件定心的附裝機構，其和打算被焊接至該元件的固定機構分開，其有利地依據本發明調整為該元件的幾何形狀，用以將該間距降低為小於0.5微米，並藉此確保該時計構件的該焊接。

有利地依據本發明，該一件式部件35，45，55，65，75包括附裝至形成一軸21的該實質垂直的表面的彈性機構30，40，50，60，70以及被設置成將被焊接在形成一肩部23的該實質水平的表面的固定機構36，46，56，66，76。因此，應被理解的是，形成一游絲35，45，55，65，75的該一件式部件一方面讓可定心於該軸21上的彈性機構30，40，50，60，70和該軸21之間的附裝能夠解耦合，且另一方面，該固定機構36，46，56，66，76被用來確保該時計構件在該固定機構36，46，56，66，76的下區域32，42，52，62，72和該擺軸27的肩部23之間的焊接。

此外，該一件式的游絲部件35，45，55，65，75包括一細長條帶37，47，57，67，77，其延伸成一封閉的曲線33，43，53，63，73，該封閉的曲線33，43，53，63，73所圈圍的空間形成一有縫夾套，用來接納由該擺軸27所形成的元件。

依據圖5及6中所示的第一實施例，本發明係關於一種構件，其包含一形成游絲35的一件式部件， 其被焊接在一形成擺軸27的元件上，該擺軸設置有一形成肩部23的大致水平的表面及一形成軸21的大致垂直的表面。

有利地依據該第一實施例，可從圖5及6中可看出來的是，該彈性機構30是由細長條帶37所形成，其封閉的曲線33實質地形成一星形並提供彈性變形區域，其和形成軸21的該大致垂直的表面接觸，用以附裝該一件式游絲部件35。

此外，該固定機構亦由該細長條帶37形成，其封閉的曲線33提供彈性變形部分36，該等彈性變形部分36的每一下表面32只打算要和形成肩部23的該大致水平的表面接觸，用以調整為該水平表面的幾何形狀以確保該時計構件的該焊接。

因此，應被理解的是，該下表面32能夠變形，用以抵消該肩部23的任何不平坦，即，下表面32能夠以更多的自由度來仿傚該肩部23的幾何形狀，用以將該間距所減至一小於或等於0.5微米的數值。

因此，在該一件式游絲部件35被套設在擺軸27的直徑部分22上之後，雷射焊接被確保，因為固定機構36的彈性變形部分可將和元件27間的間隙縮減至一小於或等於0.5微米的數值。

有利地依據本發明的第二實施例，可從圖7及8中可看出來的是，該彈性機構40是由細長條帶47所形成，其封閉的曲線43實質地形成一具有三個葉瓣的三 葉草形並提供彈性變形區域，其和形成軸21的該大致垂直的表面接觸，用以附裝該一件式游絲部件45。

此外，該固定機構46是由和該細長條帶47一體形成的分支所形成，該等分支延伸在由該封閉的曲線43所圈圍的空間內並提供彈性變形部分，該固定機構46的每一下表面42只打算要和形成肩部23的該大致水平的表面接觸，用以調整為該水平表面的幾何形狀以確保該時計構件的該焊接。

因此，應被理解的是，該下表面42能夠變形，用以抵消該肩部23的任何不平坦，即，下表面42能夠以更多的自由度來仿傚該肩部23的幾何形狀，用以將該間距所減至一小於或等於0.5微米的數值。

因此，在該一件式游絲部件45被套設在擺軸27的直徑部分22上之後，雷射焊接被確保，因為固定機構46的彈性變形部分可將和元件27間的間隙縮減至一小於或等於0.5微米的數值。

有利地依據本發明的第三實施例，可從圖9及10中可看出來的是，該彈性機構50是由細長條帶57所形成，其封閉的曲線53實質地形成一具有三個葉瓣的三葉草形並提供彈性變形區域，其和形成軸21的該大致垂直的表面接觸，用以附裝該一件式游絲部件55。

此外，該固定機構56是由和該細長條帶57一體形成的分支所形成，該等分支延伸在由該封閉的曲線53所圈圍的空間的外面並提供彈性變形部分，該固定機 構56的每一下表面52只打算要和形成肩部23的該大致水平的表面接觸，用以調整為該水平表面的幾何形狀以確保該時計構件的該焊接。

因此，應被理解的是，該下表面52能夠變形，用以抵消該肩部23的任何不平坦，即，下表面52能夠以更多的自由度來仿傚該肩部23的幾何形狀，用以將該間距所減至一小於或等於0.5微米的數值。

因此，在該一件式游絲部件55被套設在擺軸27的直徑部分22上之後，雷射焊接被確保，因為固定機構56的彈性變形部分可將和元件27間的間隙縮減至一小於或等於0.5微米的數值。

依據圖9及10的實施例的一變化形，該固定機構56之形成彈性變形部分的分支可被倍增，亦即，形成在該細長條帶57的該封閉曲線53的頂點的每一側上，而不是圖9及10的例子中所示的只在頂點的一側上。

有利地依據本發明的第四實施例，可從圖11及12中可看出來的是，該彈性機構60是由和細長條帶67一體形成的棒桿所形成，其延伸在由封閉的曲線63所圈圍的空間內並提供彈性變形區域，其和形成軸21的該大致垂直的表面接觸，用以附裝該一件式游絲部件65。

此外，該固定機構66是由該細長條帶67形成，其實質地形成一環並提供彈性變形部分，只和形成肩部23的該大致水平的表面接觸，用以調整為該水平表面的幾何形狀以確保該時計構件的該焊接。

因此，應被理解的是，該下表面62能夠變形，用以抵消該肩部23的任何不平坦，即，下表面62能夠以更多的自由度來仿傚該肩部23的幾何形狀，用以將該間距所減至一小於或等於0.5微米的數值。

因此，在該一件式游絲部件65被套設在擺軸27的直徑部分22上之後，雷射焊接被確保，因為該一件式部件65可將和元件27間的間隙縮減至一小於或等於0.5微米的數值。

有利地依據本發明的第五實施例，可從圖13及14中可看出來的是，該彈性機構70是由細長條帶77所形成，其封閉的曲線73實質地形成一具有三個葉瓣的三葉草形並提供彈性變形區域，其和形成軸21的該大致垂直的表面接觸，用以附裝該游絲部件75。

此外，該固定機構76是由和該細長條帶77一體形成的分支所形成，該等分支延伸在由該封閉的曲線73所圈圍的空間的外面並提供彈性變形部分，該固定機構76的每一下表面72只打算要和形成肩部23的該大致水平的表面接觸，用以調整為該水平表面的幾何形狀以確保該時計構件的該焊接。

因此，應被理解的是，該下表面72能夠變形，用以抵消該肩部23的任何不平坦，即，下表面72能夠以更多的自由度來仿傚該肩部23的幾何形狀，用以將該間距所減至一小於或等於0.5微米的數值。

因此，在該一件式游絲部件75被套設在擺軸 27的直徑部分22上之後，雷射焊接被確保，因為固定機構76的彈性變形部分可將和元件27間的間隙縮減至一小於或等於0.5微米的數值。

當然，本發明並不侷限於被例示的例子，而是能夠有各式的變化形及修改，這些對於熟習此技藝者而言都是顯而易見的。尤其是，該時計構件並不侷限於在本申請案中提出的該等實施例。實際上，根據所想要的應用，該時計構件可以有不同的幾何形狀以獲得不同的表面。

50‧‧‧彈性機構

52‧‧‧下表面

52‧‧‧下區域

53‧‧‧封閉的曲線

55‧‧‧一件式部件

55‧‧‧游絲

56‧‧‧固定機構

57‧‧‧細長條帶

Claims (11)

1. 一種時計構件，其包含一被焊接至設有一實質水平的表面(21)和一實質垂直的表面(23)的元件(27)上的一件式部件(15，35，45，55，65，75)，其特徵在於該一件式部件(15，35，45，55，65，75)包括附裝至該實質垂直的表面的彈性機構(30，40，50，60，70)，及在於該一件式部件(15，35，45，55，65，75)進一步包括被設置來將被焊接至該實質水平的表面(21)上的固定機構(36，46，56，66，76)，讓該彈性機構(30，40，50，60，70)的該附裝能夠與該固定機構(36，46，56，66，76)去耦合以確保該時計構件的該焊接。
2. 如申請專利範圍第1項之時計構件，其中該一件式部件(15，35，45，55，65，75)包括一延伸成一封閉的曲線(33，43，53，63，73)的細長條帶(37，47，57，67，77)，該封閉的曲線(33，43，53，63，73)所圈圍起來的空間容納該元件(27)。
3. 如申請專利範圍第2項之時計構件，其中該彈性機構(30，40，50，60，70)是由該細長條帶(37，47，57，67，77)所形成，該細長條帶的封閉的曲線(33，43，53，63，73)提供和該實質垂直的表面接觸的彈性變形區域，用以將該一件式部件(15，35，45，55，65，75)附裝至該元件(27)上。
4. 如申請專利範圍第2項之時計構件，其中該彈性機構(30，40，50，60，70)是由和該細長條帶(37， 47，57，67，77)成一整體的棒桿所形成，該等棒桿延伸在由該封閉的曲線(33，43，53，63，73)所圈圍起來的空間內並提供和該實質垂直的表面接觸的彈性變形區域，用以將該一件式部件(15，35，45，55，65，75)附裝至該元件(27)上。
5. 如申請專利範圍第2項之時計構件，其中該固定機構(36，46，56，66，76)是由該細長條帶(37，47，57，67，77)所形成，該細長條帶的封閉的曲線(33，43，53，63，73)提供只和該實質水平的表面接觸的彈性變形部分，用以調整為該實質水平的表面的幾何形狀以確保該時計構件的該焊接。
6. 如申請專利範圍第2項之時計構件，其中該固定機構(36，46，56，66，76)是由和該細長條帶(37，47，57，67，77)成一整體的分支所形成，該等分支延伸至由該封閉的曲線(33，43，53，63，73)所圈圍起來的空間內並提供和該實質水平的表面接觸的彈性變形部分，用以調整為該實質水平的表面的幾何形狀以確保該時計構件該焊接。
7. 如申請專利範圍第2項之時計構件，其中該固定機構(36，46，56，66，76)是由和該細長條帶(37，47，57，67，77)成一整體的分支所形成，該等分支延伸在由該封閉的曲線(33，43，53，63，73)所圈圍起來的空間的外面並提供和該實質水平的表面接觸的彈性變形部分，用以調整為該實質水平的表面的幾何形狀以確保該時 計構件的該焊接。
8. 如申請專利範圍第1項之時計構件，其中該一件式部件(15，35，45，55，65，75)是用矽或用陶瓷製成。
9. 如申請專利範圍第8項之時計構件，其中該一件式部件(15，35，45，55，65，75)亦包括至少一金屬、氧化矽、氮化矽、碳化矽或碳的同位素的部分塗層。
10. 如申請專利範圍第1項之時計構件，其中該元件(27)包括鐵合金、銅合金、鎳或其合金、鈦或其合金、金或其合金、銀或其合金、白金或其合金、釕或其合金、銠或其金、或鈀或其合金。
11. 一種時計，其特徵在於該時計包括了至少一個如申請專利範圍第1至10中任一項所述的時計構件。

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