CN109212943B - 具有可分离元件的钟表振荡器结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括至少一个可分离单元(10)的钟表振荡器结构(100)，所述可分离单元具有至少一个部件(1)，所述部件包括连接两个主要单元(3)的至少一个柔性条片(2)或至少一个具有颈部的条片(20)，每个主要单元均比所述柔性条片或具有颈部的条片刚度更大，其中，所述可分离单元包括与至少一个主要单元相邻的至少一个保护单元(4)，所述保护单元通过至少一个可分离连接件(5)连接至主要单元，所述可分离连接件被设计为：当所述部件(1)借助于邻近保护单元的至少特定的主要单元被固定至比所述柔性条片或具有颈部的条片的颈部刚度更大的外部元件(9)时，使该保护单元能从所述部件(1)分离。

Description

具有可分离元件的钟表振荡器结构
技术领域
本发明涉及一种包括至少一个可分离单元的钟表振荡器结构，所述可分离单元具有至少一个部件，所述部件包括连接两个主要单元的至少一个柔性条片(blade)或至少一个具有颈部的条片，每个主要单元均比所述柔性条片或具有颈部的条片刚度更大，其中，所述可分离单元包括设计成与至少一个所述主要单元相邻的至少一个保护单元，所述保护单元通过至少一个可分离连接件连接至所述主要单元，所述可分离连接件被设计为：当所述部件借助于被设计为邻近所述保护单元的至少特定的主要单元被固定至比所述柔性条片或所述具有颈部的条片的颈部刚度更大的外部元件时，使所述保护单元能从所述部件分离。
本发明还涉及一种具有至少一个该结构的钟表振荡器机构。
本发明还涉及一种具有至少一个该钟表振荡器机构的钟表机芯。
本发明还涉及一种具有该钟表机芯的手表。
本发明还涉及一种用于组装钟表机构的方法，该钟表机构包括至少一个部件，该部件包括连接两个单元的至少一个柔性条片或具有颈部的条片，每个单元都比该柔性条片或具有颈部的条片刚度更大。
本发明涉及钟表振荡器机构及其制造。
背景技术
用于制造由可微机械加工材料——特别是硅和氧化硅——制成的钟表部件的技术的开发已经使得具有完美再现特性的弹性部件的生产成为可能，这代表了相对于包括由特殊钢制成的弹簧的现有技术的巨大进步。特别地，这些技术已经使得具有薄的柔性条片的振荡器的设计成为可能，其具有大幅减小的尺寸并且具有非常好的计时性能。
然而，操纵这些部件需要特别小心，任何不正确的操作都会导致部件损坏，部件的成本仍然很高。
Richemont名下的申请WO 2016/062889A2描述了用于机械钟表机芯的调速元件，其包括擒纵轮和设置有至少两个振动臂的振动振荡器以及连接到所述振动臂的擒纵叉部分，并且包括布置成与擒纵轮的齿直接配合的元件，从而维持振动振荡器的周期***替并且在每次振荡交替时使擒纵轮向前移动。
发明内容
本发明提出工业化制造和组装由可微机械加工材料制成的部件，使得具有极度安全性的操纵——特别是通过自动操纵装置操纵——成为可能。
为此，本发明涉及根据权利要求1所述的钟表振荡器结构。
本发明还涉及包括至少一个这种结构的钟表振荡器机构。
本发明还涉及包括至少一个这种钟表振荡器机构的钟表机芯。
本发明还涉及包括这种钟表机芯的手表。
本发明还涉及用于组装钟表机构的方法，该钟表机构包括至少一个部件，该部件包括连接两个主要单元的至少一个柔性条片或具有颈部的条片，每个主要单元都比该柔性条片或具有颈部的条片刚度更大。
附图说明
本发明的其他特征和优点通过结合附图阅读随后的详细说明将会展现，其中：
-图1示意性地示出了根据本发明的结构包括的在初始的粗制造状态中的可分离单元的俯视图，其包含在这一阶段通过可分离连接件与牺牲的侧面保护单元仍处于连接状态的部件；
-图2示意性地示出了通过堆叠各种组件、该可分离单元及其各种外部元件而得到的钟表振荡器结构的***透视图，该结构处于已组装和已连接阶段，打开的透视图是虚拟的并且仅用于示出单个的组件，且在图中的阶段牺牲保护单元已经被全部移除；
-图3示出了图2的振荡器结构在相同的已组装和已连接阶段的标准透视图；
-图4示出了包括图3的振荡器结构的手表机芯的透视图；
-图5示意性地示出了图1的可分离单元处于毁坏可分离区域并去除保护单元之后的最终状态的透视图；
-图6-14示意性地示出了根据本发明的可分离元件的各种变型例处于图1的初始状态下的类似于图1的俯视图；
-图6包括由倾斜柔性条片连接的两个单元、侧面保护单元和可分离连接件，所述可分离连接件包括从该图所包括的截面上可见的材料的截面的变薄部分；
-图7包括由倾斜柔性条片连接的两个主要单元、侧面保护单元和可分离连接件，所述可分离连接件包括从该图所包括的截面上可见的交替的桥接部和横贯开口；
-图8包括由倾斜柔性条片连接的两个主要单元、侧面保护单元和可分离连接件，所述可分离连接件包括从该图所包括的截面上可见的在材料厚度中的预设断口(incipient fracture)；
-图9包括由具有两个颈部的条片连接的两个主要单元、在两个主要单元的两侧连接到主要单元的U形保护单元，并且每个主要单元通过单一的/简单的桥接部连接到保护单元；
-图10包括由直的柔性条片连接的两个环形主要单元、在两个主要单元的两侧连接到主要单元的U形保护单元，并且每个主要单元通过单一的桥接部连接到保护单元；
-图11包括从该图所包括的截面上可见的两个层级，每个层级包括由倾斜条片连接的两个主要单元、以及侧面保护单元，并且每一个主要单元均由双桥接部连接到保护单元，两个层级被设计成使得两个柔性条片在与可分离单元所处平面平行的平面上的投影相交；
-图12包括由倾斜条片连接的两个主要单元、在两个主要单元的两侧连接到主要单元的U形保护单元，并且每一个主要单元均由双桥接部连接到保护单元；
-图13包括由具有位于中央区域中的眼部的两个倾斜相交条片连接的两个主要单元、侧面保护单元，并且每一个主要单元由单一的桥接部连接到保护单元；
-图14包括由布置成V形的两个条片连接的两个主要单元、在两个主要单元的两侧连接到主要单元的U形保护单元，其中一个主要单元是形成惯性元件的环形扇区，并且每一个主要单元由单一的桥接部连接到保护单元；
-图15是表示手表的单元图，该手表包括的机芯具有包括这种结构的振荡器机构。
具体实施方式
本发明涉及一种钟表振荡器结构，其包括至少一个可分离单元10。
可分离单元10被设计成在制造、操纵、组装期间保护至少一个钟表部件1的最容易损坏的元件。
可分离单元10被设计成在与其他元件组装之后被分开为一个功能部分和一个牺牲部分，功能部分由可分离单元10包括的各个部件1形成，牺牲部分在钟表机构内不再有任何用途，其中部件1被包含在该钟表机构的中心。该牺牲部分被设计成易于***作员或自动操纵装置操纵，且其形成保护每个部件1——特别是部件1包围的最易损坏的元件——的保护单元4，直到保护单元4和部件1通过弯折和/或扭曲产生断裂以及用诸如线切割机或锯的工具或激光切割或其他手段进行切割而分离。
在进一步描述的一个特定变型例中，可分离单元10也被设计成允许在该可分离单元10的制造期间预张紧部件1所包括的柔性元件，并且能够在部件1的整个组装期间保持预张紧位置，这使得不再需要通过成形工具或类似物产生任何应力。
在本发明的一个优选但非限制性的应用中，要保护的易损坏元件是柔性元件，例如条片或弹簧或类似物。
更特别地，可分离单元10因此包括至少一个部件1，其包括至少一个柔性条片2或至少一个具有颈部的条片20。
该柔性条片2或具有颈部的条片20——对于柔性条片2，在嵌入的位置处；或者，对于具有颈部的条片20，在颈部21的位置处——连接两个主要单元3，每个主要单元3都比所涉及的柔性条片2或具有颈部的条片20刚度更大。
根据本发明，可分离单元10包括与至少一个这样的主要单元3相邻的至少一个保护单元4，保护单元4通过至少一个可分离的连接件5与主要单元3连接。该可分离的连接件5被设计成使得：当该部件1至少借助于邻近保护单元4的特定的主要单元3被固定至外部元件9时，保护单元4能够从部件1上脱离，该外部元件9比柔性条片2或具有颈部的条片20的颈部刚度更大。
附图以非限制性的方式示出了直的柔性条片2，具有颈部21且颈部21在两侧的条片20，或者甚至在其中央部分具有眼部25的柔性条片2，应当理解的是，这些易损元件的形状可以有很大变化。
特别地，部件1是钟表振荡器部件，而柔性条片2或具有颈部的条片20是振荡器的主要部件，并确保了其计时性能。
可分离的连接件5可用多种方式制造。在图1、2、5、6中，该可分离的连接件5包括截面比邻近的主要单元3以及保护单元4的截面更小的区域，以巧克力蛋糕或2D轮廓的方式，可分离的连接件5易于通过弯曲而折断。在图7和9-14中，可分离的连接件5包括至少一个桥接部7或多个桥接部7，所述桥接部7实际上可以通过如图7中可见的横贯开口8——例如孔或穿孔部——分隔开，可分离的连接件5或者甚至包括如图9至14中所示的单独的细的桥接部。如图8中可见的，可分离的连接件5也可以包括在材料的厚度中制造的至少一个预设断裂部(incipient break)，并且尤其适用于通过多层工艺来制造可分离单元10的情况，在制造期间，在材料的厚度中设置腔室。当然，可分离的连接件5可通过混合这些不同的制造模式来制造，并且可包括截面比相邻的主要单元3和保护单元4的截面更小的区域，和/或包括一个或多个通过横贯开口8分开或没有通过横贯开口8分开的桥接部7，和/或包括在材料厚度中制造的至少一个预设断裂部。有利的是，在桥接部7的使用期间，桥接部7被设计成通过扭曲和/或弯折和/或通过切除而非常容易地被破坏。
在一个特别有利的构造中，并且如图中可见，相同的保护单元4与位于相同的柔性条片2或具有颈部的条片20的两侧上的主要单元3相邻，以保护该柔性条片2或具有颈部的条片20。
更特别地，每个主要单元3都与保护单元4相邻，其中所述每个主要单元3通过可分离的连接件5连接到保护单元4。
在一个特定的构造中，至少一个所述主要单元3形成自由惯性质量块，并被设计成固定到另一可分离单元10的另一自由惯性质量块或固定到外部元件9；这例如是图14的情况，其环形扇区是这种惯性质量块。
至少一个主要单元3包括用于将其刚性固定到至少一个外部元件9的至少一个组装表面6或11。这些附图清楚显示出光滑组装表面6(例如钻孔或类似物)和包括能够确保夹紧的突出物(relief)的横贯容纳部11：更具体地，并且如图5中可见的，横贯容纳部11包括用于心轴或销或螺钉或类似物的通过及固定的多个弹性定心弹簧12和用于径向行程的多个限位止挡13。当然，尤其在附图所示的其中可分离单元10在上下两个平行表面之间延伸的优选的构造中，可分离单元10的上下支撑表面也是与外部元件9的组装表面。因此，图2示出了钟表结构100，特别是振荡器结构，其包括堆叠的可分离元件10和外部元件9，在堆叠方向上它们通过其他的外部元件9相对于彼此被保持，所述其他的外部元件9是连接件和/或固定元件：杆、螺栓、螺钉、铆钉、销或类似物。
更特别地，每一主要单元3包括用于将其刚性固定到至少一个外部元件9的至少一个所述的组装表面6或11。
更特别地，至少一个所述主要单元3形成自由惯性质量块并且与外部元件9没有任何连接，如果环形扇区完全自由，则这可以是图14的情况，该环形扇区简单地由两个条片2悬置，两个条片2从主要单元3开始共同形成一个V形。
更具体地，可分离单元10包括单个保护单元4。如果可分离单元10紧凑并且容易从侧面接近，则这种构造是非常可靠的，并且尽可能作为优选。然而，在某些构造中，可分离单元10在长度上延长太多，或者甚至一旦组装后就无法从任何地方接近，或者甚至其植入阻止了单个保护单元4的取出，在这种情况下，具有多个保护单元4是有用的。
在一个特别有利的应用中，只要每个所述保护单元4连接到部件1上，则在可分离单元10的中心，至少一个所述柔性条片2或具有颈部的条片20在多稳态中被预加应力。这种构造具有意义，尤其当可分离单元10由硅制成时，以及当可分离单元10包括的柔性元件的预加应力由分别发生在细薄区域和坚固区域的二氧化硅的生长来确保并且涉及柔性元件的屈曲时：除主要单元3外，此处的坚固部分由保护单元4形成。优点是这种部件的组装不需要任何特别的预张紧，一旦部件1被封闭并固定在它作为其一部分的结构100中，预张紧就被确保、整体地保存，并且功能是可完美再现的：可分离单元的破坏并不严格地改变柔性元件的预加应力中的任何方面。
更具体地说，可分离单元10是平面的，在两个平行的上表面和下表面之间延伸，并且由可微机械加工材料制成，或者由硅和氧化硅制成，或者由DLC制成，或者由至少部分无定形材料制成，或由类似物制成。
在一个特定实施例中，该可分离单元10在与其包括的最厚的所述柔性条片2或具有颈部的条片20的厚度相对应的单个层级上延伸。
在一个特定实施例中，如在图11的示例中可见的，可分离单元10在多个层级上延伸，每个层级对应于其包含的最厚的柔性条片2或具有颈部的条片20的厚度。因此该图11示出了两个交叉的条片，每个条片在特定的层级上，例如，每个层级首先分别以硅制造，并且这两个层级通过二氧化硅在其接合表面的位置处的生长来组装。因此，该可分离单元10包括在各个层级上的柔性条片2或具有颈部的条片20，这些条片在与每个部件1的平面平行的平面上的投影相交。
在一个特别有利的构造中，可分离单元10是整体式的且不可拆卸的。
本发明还涉及一种钟表振荡器结构100，钟表振荡器结构100包括多个相互固定的部件1，其中至少一个部件1是可分离单元10的一个组成部分，如上所述。更具体地，结构100包括多个彼此堆叠的部件1，其中至少一个部件1是此种可分离单元10的组成部分。
更具体地，结构100包括至少两个彼此堆叠的部件1，每个部件都是这种可分离单元10的组成部分，这种可分离单元10包括一个所述柔性条片2或具有颈部的条片，并且这些柔性条片2或具有颈部的条片在与每个部件1所处平面平行的平面上的投影相交。
特别地，所述结构100包括的所有部件1形成叠层，所述叠层通过连接件承受由连接装置沿堆叠方向夹紧的夹紧力，所述连接装置包括至少一个组装好的铆钉和/或至少一个螺钉-螺母组件和/或至少一个通过夹紧固定的部件。
在一个变型例中，结构100所包括的部件1中的至少一些通过粘合被保持在叠层中。更特别地，结构100包括的所有部件1形成通过粘合保持的叠层。
有利地，结构100包括至少一个这样的部件1，即，该部件1包括用于心轴或销或螺钉的通过和固定的横贯容纳部11，该横贯容纳部11包括多个弹性定心弹簧12和多个用于限制径向行程的限位止挡13。在由硅制成的可分离单元10的一种改进的方案中，这些限位止挡13的位置被设计成允许足够的直线行程而不破坏硅，相对于销的公称直径或组装连接件的元件的公称直径，该行程接近10微米。
在通过螺纹连接和/或固定和/或粘合或其它方式进行组装和连接之后，每个可分离单元10在每个可分离的连接件5的位置处被破坏。这样，从该结构100中去除了夹持元件4。
本发明还涉及包括至少一个此类结构100的钟表振荡器机构1000。
本发明还涉及包括至少一个这样的钟表振荡器机构1000和/或包括至少一个这样的结构100和/或包括至少一个所述可分离单元10的钟表机芯2000。
本发明还涉及包括这种钟表机芯2000的手表3000。
本发明还涉及一种用于制造钟表机构的方法，该钟表机构包括至少一个部件1，该部件1包括连接两个主要单元3的至少一个柔性条片2或具有颈部的条片20，每个主要单元3都比该柔性条片2或具有颈部的条片刚度更大。
根据该方法，对于至少一个部件1，制造如上所述的可分离单元10，将每个可分离单元10与钟表机构的其他组件组装，然后通过断开每个可分离的连接件5将所有保护单元4分离。
更特别地，钟表机构的组件的组装在板或加工设备上进行，该板或该加工设备配备有连接装置，该连接装置包括至少一个组装好的铆钉和/或至少一个螺钉-螺母组件和/或至少一个通过夹紧固定的部件和/或粘合剂，以用于沿堆叠方向夹紧和/或粘合组件的叠层进行组装，并且在断开每个可分离的连接件5之前实施连接装置的夹紧和/或粘合。

Claims (27)

1.一种钟表振荡器结构(100)，其包括至少一个可分离单元(10)，所述可分离单元(10)具有至少一个部件(1)，所述部件(1)包括连接两个主要单元(3)的至少一个柔性条片(2)或至少一个具有颈部的条片(20)，每个所述主要单元(3)均比所述柔性条片(2)或具有颈部的条片(20)刚度更大，其中，所述可分离单元(10)包括设计成与至少一个所述主要单元(3)相邻的至少一个保护单元(4)，所述保护单元(4)通过至少一个可分离连接件(5)连接至所述主要单元(3)，所述可分离连接件(5)被设计为：当所述部件(1)借助于被设计为邻近所述保护单元(4)的至少特定的所述主要单元(3)被固定至比所述柔性条片(2)或具有颈部的所述条片(20)的颈部刚度更大的外部元件(9)时，使所述保护单元(4)能从所述部件(1)分离，其特征在于，同一保护单元(4)邻近位于同一柔性条片(2)或具有颈部的条片(20)两侧的所述主要单元(3)，以保护所述柔性条片(2)或具有颈部的条片(20)。
2.根据权利要求1所述的结构(100)，其特征在于，所述可分离连接件(5)具有截面比邻近的所述主要单元(3)和所述保护单元(4)的截面更小的区域，和/或包括至少一个桥接部(7)，和/或包括在材料的厚度中形成的至少一个预设断裂部。
3.根据权利要求1所述的结构(100)，其特征在于，每个所述主要单元(3)与一个所述保护单元(4)相邻，并且通过一个所述可分离连接件(5)连接到所述保护单元(4)。
4.根据权利要求1所述的结构(100)，其特征在于，至少一个所述主要单元(3)形成自由惯性质量块，并被设计成固定到另一所述可分离单元(10)的另一自由惯性质量块。
5.根据权利要求1所述的结构(100)，其特征在于，至少一个所述主要单元(3)包括用于将其刚性固定到至少一个所述外部元件(9)的至少一个组装表面(6；11)。
6.根据权利要求5所述的结构(100)，其特征在于，每个所述主要单元(3)包括用于将其刚性固定到至少一个所述外部元件(9)的至少一个组装表面(6；11)。
7.根据权利要求1所述的结构(100)，其特征在于，至少一个所述主要单元(3)形成自由惯性质量块，并且没有与所述外部元件(9)的任何连接。
8.根据权利要求1所述的结构(100)，其特征在于，所述可分离单元(10)包括单个所述保护单元(4)。
9.根据权利要求1所述的结构(100)，其特征在于，只要所述可分离连接件(5)完好无损，以及只要每个所述保护单元(4)连接到所述部件(1)，则至少一个所述柔性条片(2)或具有颈部的条片(20)在多稳态中被预施加应力。
10.根据权利要求1所述的结构(100)，其特征在于，所述可分离单元(10)是平面的并且由可微机械加工材料制成。
11.根据权利要求1所述的结构(100)，其特征在于，所述可分离单元(10)由硅和氧化硅制成，或者由DLC制成，或者由至少部分无定形材料制成。
12.根据权利要求1所述的结构(100)，其特征在于，所述可分离单元(10)在单个层级上延伸，所述单个层级对应于所述可分离单元(10)包括的最厚的所述柔性条片(2)或具有颈部的条片(20)的厚度。
13.根据权利要求1所述的结构(100)，其特征在于，所述可分离单元(10)在多个层级上延伸，每一层级对应于所述可分离单元(10)包括的最厚的所述柔性条片(2)或具有颈部的条片(20)的厚度。
14.根据权利要求13所述的结构(100)，其特征在于，所述可分离单元(10)包括在多个级层上的且在与每个所述部件(1)的平面平行的平面上的投影呈相交状态的所述柔性条片(2)或具有颈部的条片(20)。
15.根据权利要求1所述的结构(100)，其特征在于，所述可分离单元(10)是整体的且不可拆卸的。
16.根据权利要求1所述的结构(100)，其特征在于，所述结构(100)包括彼此固定的多个部件(1)，其中的至少一个所述部件(1)是所述可分离单元(10)的组件。
17.根据权利要求16所述的结构(100)，其特征在于，所述结构(100)包括彼此堆叠的多个部件(1)，其中的至少一个所述部件(1)是所述可分离单元(10)的组件。
18.根据权利要求16所述的结构(100)，其特征在于，所述结构(100)包括彼此堆叠的至少两个部件(1)，每个部件均是包括一个所述柔性条片(2)或具有颈部的条片(20)的所述可分离单元(10)的组件，并且，所述柔性条片(2)或具有颈部的条片(20)在与每个所述部件(1)的平面平行的平面上的投影是相交的。
19.根据权利要求17所述的结构(100)，其特征在于，所述结构(100)包括的所有所述部件(1)形成叠层，所述叠层通过连接件承受由连接装置沿所述叠层的方向夹紧的夹紧力，所述连接装置包括至少一个组装好的铆钉和/或至少一个螺钉-螺母组件和/或至少一个通过夹紧固定的部件。
20.根据权利要求18所述的结构(100)，其特征在于，所述结构(100)包括的所有所述部件(1)形成通过粘合剂彼此连接的叠层。
21.根据权利要求1所述的结构(100)，其特征在于，所述结构(100)包括具有用于心轴或销或螺钉的通过和固定的横贯容纳部(11)的至少一个所述部件(1)，所述横贯容纳部(11)包括多个弹性定心弹簧(12)和多个用于限制径向行程的限位止挡(13)。
22.根据权利要求1所述的结构(100)，其特征在于，每个所述可分离单元(10)在每个所述可分离连接件(5)的位置处被断开。
23.一种钟表振荡器机构(1000)，包括至少一个根据权利要求1至22中任一项所述的结构(100)。
24.一种钟表机芯(2000)，包括至少一个根据权利要求23所述的钟表振荡器机构(1000)。
25.一种手表(3000)，包括根据权利要求24所述的钟表机芯(2000)。
26.一种用于制造包括至少一个部件(1)的钟表机构的方法，所述部件包括连接两个主要单元(3)的至少一个柔性条片(2)或具有颈部的条片(20)，每个所述主要单元(3)均比所述柔性条片(2)或具有颈部的条片(20)刚度更大，其特征在于，对于每个这样的部件(1)，制造一个用于产生一个所述部件(1)的可分离单元(10)，所述可分离单元(10)包括设计成与至少一个所述主要单元(3)相邻的至少一个保护单元(4)，所述保护单元(4)通过至少一个可分离连接件(5)连接至所述主要单元(3)，其中，将每个所述可分离单元(10)与所述钟表机构的其他组件组装在一起，随后通过断开每个所述可分离连接件(5)将所有的所述保护单元(4)分离，并且将由所述保护单元(4)构成的牺牲部分去除，以便仅所述部件(1)保留在所述机构中。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述钟表机构的组件的组装在板或加工设备上进行，其中所述板或加工设备配备有连接装置，所述连接装置包括至少一个已组装的铆钉和/或至少一个螺钉-螺母组件和/或至少一个通过夹紧固定的部件和/或粘合剂，以用于沿堆叠方向夹紧和/或粘合所述组件的叠层进行组装，并且其中所述连接装置的夹紧和/或粘合在断开每个所述可分离连接件(5)之前实施。
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