CN118092116A - 用于时计的紧固元件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于将时计零件(2)保持在支撑元件(3)上的弹性紧固元件(1a、1b、1c)，该弹性紧固元件包括开口(5)，该开口(5)的轮廓包括至少四个接触区(13)，所述接触区用于在所述开口(5)中接收并夹持支撑元件(3)，所述接触区(13)各自被包括在紧固元件(1a、1b、1c)的可变形部分(7)的内面(14)上，所述可变形部分设有通孔(4)。
Description
技术领域
本发明涉及用于时计的弹性紧固元件，更具体地涉及用于通过弹性夹持支撑元件将时计零件保持在固定的或移动的支撑元件(诸如轴)上的元件。
背景技术
此类弹性紧固元件在现有技术中是已知的，并且例如可呈用于将摆轮游丝的内端部紧固到摆轮的轴的游丝内桩的形式，以及用于将摆轮游丝的外端部紧固到摆轮游丝螺栓(piton)的夹具的形式。
这些弹性紧固元件非常有利，因为它们使得能够容易地且高度可调节地将游丝安装在摆轮轴和摆轮游丝螺栓上。
发明内容
本发明目的在于通过使这些弹性紧固元件能够施加较大的夹持力和/或进一步变形而进一步改进这些弹性紧固元件。
本发明的目的在于通过提出了一种具有高保持扭矩的弹性紧固元件克服前面提到的缺点中的全部或部分，特别是以便有助于/简化弹性紧固元件-时计零件组件与支撑元件的组装件的安装操作，并且以便确保足够的保持以在零件的整个使用寿命期间保证其在平面中保持就位并且保证其角位置。
为此目的，本发明涉及一种用于将时计零件保持在支撑元件上的弹性紧固元件，该弹性紧固元件包括开口，该开口的轮廓包括至少四个接触区，所述接触区用于在所述开口中接收并夹持支撑元件，所述接触区各自被包括在紧固元件的可变形部分的内面上，所述可变形部分设有通孔。
在其他实施例中：
-可变形部分由不同区域组成，该不同区域构造为一旦它们被支撑元件置于约束下则以不同的方式变形。
-可变形部分由具有变形系数的区域组成，随着该区域离开被包括在所述可变形部分的内面上的接触区，变形系数的值减小；
-可变形部分包括一起界定可变形部分的通孔的周边的接收区域、两个连接区域和外区域；
-所述元件的本体除了可变形部分之外是刚性的或基本上刚性的；
-每个可变形部分以这样的方式布置在所述元件的本体中，即每个可变形部分距在所述本体中布置为与其直接相邻的其他可变形部分中的每个距离相等；
-每个可变形部分构造为当该部分被支撑元件置于约束下时改变限定在该部分的通孔中的体积；
-每个可变形部分的通孔占构成所述部分的元件本体部分的20％至80％之间；
-弹性紧固元件包括与时计零件的附接点；
-弹性紧固元件是用于将诸如摆轮游丝的时计零件紧固到诸如摆轮轴的支撑元件的游丝内桩；
-弹性紧固元件由硅或基于硅的材料制成。
本发明还涉及一种用于时计的钟表机芯的弹性紧固元件-时计零件组件，该组件包括此类紧固元件。
有利地，该组件制成为一件。
本发明还涉及一种用于时计的钟表机芯的组装件，该组装件包括此类弹性紧固元件-时计零件组件，所述组件紧固到支撑元件。
本发明还涉及一种包括至少一个此类组装件的钟表机芯。
本发明还涉及一种包括此类钟表机芯的时计。
本发明还涉及一种用于实现此类弹性紧固元件-时计零件组件与支撑元件的组装件的方法，所述方法包括：
-将支撑元件***到所述组件的弹性紧固元件的开口中的步骤，所述步骤包括使弹性紧固元件弹性变形的子步骤，该子步骤设有用于弹性紧固元件的可变形部分变形从而引起每个可变形部分相对于弹性紧固元件的旋转轴线的径向位移的阶段，以及
-将紧固元件紧固在支撑元件上的步骤，包括实现紧固元件在支撑元件上的径向弹性夹持的子步骤。
附图说明
其他具体特征和优点将从参考所附附图的以下以指示性和非限制性示例的方式给出的描述中变得显而易见，其中：
-图1是根据本发明的第一实施例的用于将时计零件紧固在支撑元件上的弹性紧固元件的视图，所述紧固元件包括用于在所述紧固元件的开口中接收并夹持支撑元件的四个接触区；
-图2是根据本发明的第二实施例的用于将时计零件紧固在支撑元件上的弹性紧固元件的视图，所述紧固元件包括用于在所述紧固元件的开口中接收并夹持支撑元件的五个接触区；
-图3是根据本发明的第三实施例的用于将时计零件紧固在支撑元件上的弹性紧固元件的视图，所述紧固元件包括用于在所述紧固元件的开口中接收并夹持支撑元件的六个接触区；
-图4表示包括设有至少一个组装件的钟表机芯的时计，该组装件包括根据本发明的实施例的紧固到支撑元件的弹性紧固元件-时计零件组件；以及
-图5表示用于实现此类弹性紧固元件-时计零件组件与支撑元件的组装件的方法。
具体实施方式
图1至图3示出了用于将时计零件2紧固在支撑元件3上的弹性紧固元件1a、1b、1c的三个实施例。在这些各种实施例中，弹性紧固元件1a、1b、1c可包括用于在所述紧固元件1a、1b、1c的开口5中接收并夹持支撑元件的四个、五个或六个接触区13。例如，弹性紧固元件1a、1b、1c可是用于将时计零件2(诸如摆轮游丝)紧固到支撑元件3(诸如摆轮轴)的游丝内桩。
在这些实施例中，该紧固元件1a、1b、1c可被包括在弹性紧固元件-时计零件组件120中，该弹性紧固元件-时计零件组件120在图4中可见并且被提供以将其布置在时计100的钟表机芯110中。此类组件120可是由所谓的“易碎”材料(优选地为可微加工的材料)制成的单件。此类材料可包括硅、石英、刚玉或者还有陶瓷。
在本发明的背景下，该紧固元件1a、1b、1c具有在50μm至150μm之间的厚度。此类厚度优选为100μm左右。
应当注意的是，在该组件120的变型中，仅弹性紧固元件1a、1b、1c可由此类所谓的“易碎”材料制成，时计零件2则由其他材料生产。
该组件120可形成用于钟表机芯110的组装件130的部分，并且例如通过弹性夹持紧固到支撑元件3。应当注意的是，该组装件130设计用于钟表领域中的应用。然而，本发明可完美地在其他领域(诸如航空、珠宝或者还有汽车领域)中实施。
此类紧固元件1a、1b、1c包括开口5(也称为“中心开口”)，支撑元件3旨在***开口5中。该开口5在紧固元件1a、1b、1c中限定体积，该体积小于被提供以布置于其中的支撑元件3的端部的连接部分的体积。应当注意的是，该连接部分具有圆形截面，并且包括限定在支撑元件3的周壁上的接触部分的全部或部分。
此类元件1a、1b、1c还包括上面和下面12(优选地是平坦的)，其分别被包括在彼此平行的第一平面P1和第二平面P2中(图1、图2和图3中可见)。
该元件1a、1b、1c还包括将上面和下面12彼此连接的内周壁9a和外周壁9b。外周壁9b包括外部地界定紧固元件1a、1b、1c的轮廓的表面。该周壁9b赋予该元件1a、1b、1c基本上多边形的形状，图1中为八边形的类型、图2中为十边形、以及图3中为十二边形。关于内周壁9a，其包括界定该紧固元件1a、1b、1c的开口5的轮廓的表面。如我们将在下文中看到的，该内周壁9a包括旨在支承靠着支撑元件3的接触区13。应当注意的是，平行于紧固元件1a、1b、1c的旋转轴线A的外周壁9b或内周壁9a的横向尺寸在此对应于该元件1a、1b、1c的厚度。
该紧固元件1a、1b、1c包括设有至少四个可变形部分7的本体，可变形部分也称为“柔性部分”或“弹性部分”。每个可变形部分7构造为在已经变形之后恢复其原始形状。换句话说，这些部分是可逆地可变形部分6。除了其包括的可变形部分7之外，该元件1a、1b、1c的本体是刚性的或基本上刚性的。换句话说，该本体包括可变形部分7和刚性部分6。刚性部分6是指承受压力或变形的部分6，即不可变形部分。在弹性紧固元件1a、1b、1c中，刚性部分6构造为主要承受拉伸应力。在该构造中，这些刚性部分6承受压力或拉伸变形。
因此，应当理解，在该元件1的本体中，可变形部分7由刚性部分6彼此分隔开。也可以说，这些可变形部分7由这些刚性部分6连接在一起。应当注意的是，每个可变形部分7以这样的方式布置在所述元件1a、1b、1c的本体中，即其距在所述本体中布置为与其直接相邻或者最接近相邻的其他可变形部分7中的每个距离相等。
在该构造中，每个可变形部分7在元件1a、1b、1c的本体的内周壁9a与外周壁9b之间延伸。应当注意的是，此类可变形部分7彼此相似。在该元件1中，这些部分7在元件1a、1b、1c的本体的内周壁9a中形成突出部，该突出部在紧固元件1a、1b、1c的中心O的方向上延伸。
每个可变形部分7包括接收区域8a、两个连接区域8b和外区域8c。这些区域8a、8b、8c一起界定该部分7的通孔6的周边。
在该构造中，接收区域18a被包括在元件1a、1b、1c的内周壁9a与通孔4的周边的部分之间，这是通过其连接到该可变形部分7的两个连接区域8b。该接收区域8a设有内面14，该内面包括每个可变形部分7的接触区13。该内面14由被包括在该部分7中的内周壁9a的部分形成。换句话说，该内面8被包括在形成该可变形部分7的突出部的面向紧固元件1的中心O的端部处。在该构造中，接触区13可具有：
-通过布置在内面14的两个凹入或凹形部分之间的倒圆或凸形表面，或者
-平坦或基本上平坦的表面。
该接触区13包括基本上凹入或基本上凹形的部分，两个支承区被包括于其中。该两个支承区能够与支撑元件3的对应的凸形接触部分配合。此类支承区被限定/包括在该接触区13的表面中，这是通过其基本上在附接部1的厚度的全部或部分上延伸。另外，这些支承区是平坦的，这是通过其各自包括全部或部分是平面的表面。在接触区13中，两个支承区分别被包括在不同平面中，该不同平面一起形成钝角。该两个支承区通过彼此间隔开而是不连结的。换句话说，接触区13包括用于连接两个支承区的区。该连接区优选地具有倒圆形状。
这些支承区被提供以特别是基于平凸型或者还有平圆柱型(如果考虑到支撑元件3的圆柱形形状)的接触构造与接触部分配合。在该构造中，每个支承区的平坦表面与对应的支撑元件3的凸形形状的接触部分配合。这里应该指出的是，每个接触部分的该凸形形状是相对于与该部分相对布置的对应的每个支承区的平坦表面评价的。应当注意的是，每个支承区的该平坦表面形成与支撑元件3的直径相切的平面。换句话说，平坦表面垂直于支撑元件的直径并且因此垂直于支撑元件的半径。
在该构造中，附接部1的每个接触区13中存在两个平坦支承区，这使得能够在该附接部1与支撑元件3之间形成机械连接期间，在该附接部1与支撑元件3之间实现接触压力；这同时在该附接部1与支撑元件3的组装和/或紧固期间，显著降低在这些支承区和支撑元件3的对应接触部分处的应力强度，所述应力可能以出现断裂/破裂或者还有裂纹的方式导致附接部1损坏。
在该元件1中，在每个可变形部分7的内面8中存在该接触区13，这使得能够在该元件1a、1b、1c与支撑元件3之间形成机械连接期间，在该元件1a、1b、1c与支撑元件3之间实现接触压力；这同时在该元件1a、1b、1c与支撑元件3的组装和/或紧固期间，显著降低在该接触区13和支撑元件3的对应接触区域处的应力强度，所述应力可能以出现断裂/破裂或者还有裂纹的方式导致所述元件1a、1b、1c损坏。
如我们已经看到的，这些可变形部分7因此包括元件1a、1b、1c与支撑元件3的仅有接触区13，该接触区13可限定在这些部分7的内面8的全部或部分中。参考图1、图2和图3，这些接触区13的数量为至少四个并且可参与实现时计零件2(例如摆轮游丝)在钟表机芯110中的精确居中。
在每个可变形部分7中，外区域8c被包括在元件1a、1b、1c的外周壁9b与通孔4的周边的部分之间，这是通过其还连接到两个连接区域8b。就这两个连接区域8b，其各自被包括在刚性部分6的端部、外周壁9b的部分与通孔的周边的部分之间。应当注意的是，这两个连接区域还将接收区域8a和外区域8c彼此连接。
在元件1中，可变形部分7包括通孔4，也称为凹部，并且其限定在该元件1a、1b、1c的厚度中。该通孔4通向元件1a、1b、1c的上面和下面10二者上。也可以说，该通孔4一个端部通向可变形部分7的上面中并且另一端部通向该部分7的下面10中。该孔4在旋转轴线A的方向上从上面到下面10延伸，或者反之亦然。换句话说，该孔4将这两个面10彼此连接。该通孔4限定了空体积或者还是材料的空体积或者无材料的体积。因此应当理解，该体积对应于可变的或可构造的体积。该体积包括由该孔4的周壁界定的开放包围部。此类通孔4占可变形部分7的本体的大约20％至80％之间。优选地，该通孔4占该本体的30％。
在这些条件下，应当注意的是，每个可变形部分7构造为当该部分7被支撑元件3置于约束下时改变由该通孔4限定的体积。
在该元件1a、1b、1c中，刚性部分6在元件1a、1b、1c的本体的内周壁9a与外周壁9b之间延伸。这些刚性部分6优选地具有长形形状。实际上，每个刚性部分在与其连接的两个可变形部分7之间纵向地延伸。因此应当理解，每个刚性部分6在其两个相对端部中的每个处直接连接到两个可变形部分7。此外，应当注意的是，可变形部分7和刚性部分6相继且交替地布置在紧固元件1a、1b、1c中。每个刚性部分6连接到两个不同的可变形部分7，该可变形部分7“直接”连接到元件1a、1b、1c的另外的刚性部分6。应当注意的是，刚性部分6在此是不可变形的或几乎不可变形的，并且作用为用于加强紧固元件1a、1b、1c的元件。
此外，在每个可变形部分7中，接收区域8a、两个连接区域8b和外区域8c定边界/包围/界定通孔4。更准确地，这些区域8a至8c构造为一旦它们被支撑元件3在元件1a、1b、1c的开口5中的***置于约束下则以不同的方式变形。实际上，对于每个可变形部分7，这些区域8a至8c中的每个具有变形系数Crr、Crl，Cre，其值随着该区域8a、8b、8c离开接收区域8a的接触区13而减小。换句话说，接收区域8a的变形系数Crr(也称为平均变形系数Crr)具有高值或者与两个连接区域8b的系数Crl的值和外区域8c的系数Cre的值相比更高的值。另外，两个连接区域8b的系数Crl具有相似或基本相似的值，该值比外区域8c的系数Cre的值更高。换句话说，这些区域8a、8b、8c的这些平均变形系数Crr、Crl与Cre之间的关系可根据以下数学公式限定：
Crr>Crl>Cre
应当注意的是，这些区域8a、8b、8c的变形产生它们中每一者的相对于旋转轴线A的径向位移。这些径向位移的幅度/强度当然取决于这些区域8a、8b、8c的平均变形系数Crr、Crl、Cre。
在该紧固元件1中，这些刚性部分6和可变形部分7实质上使得能够实现支撑元件3在制成在该紧固元件1a、1b、1c中的开口5中的弹性夹持类型的紧固，该开口5由该紧固元件1a、1b、1c的内周壁9a限定。
如我们已经看到的，这些可变形部分7包括紧固元件1a、1b、1c与支撑元件3的仅有接触区13，该接触区13可全部或部分地由这些可变形部分7的内面14限定。每个可变形部分7的接触区13被提供以与支撑元件3的连接部分的周壁10配合，特别是与限定在支撑元件3的该周壁10中的对应接触区域配合。在该背景下，紧固元件1a、1b、1c则包括至少四个接触区13，其参与实现时计零件2(例如摆轮游丝)在钟表机芯110中的精确居中。
在该构造中，元件1的弹性或柔性是相对于该元件1a、1b、1c的接触区13限定的，或者更具体地，相对于在力施加在这些接触区13上期间可变形部分7的变形强度限定的。
此外，在该紧固元件1a、1b、1c中，刚性部分6和可变形部分7使得，与现有技术的紧固元件相比，紧固元件1a、1b、1c能够为相同的夹持存储更大量的弹性能量。应当注意的是，该大的能量存储特别是与构成该紧固元件1a、1b、1c的材料的体积相关，该紧固元件1a、1b、1c设有通孔4和承受拉伸应力的刚性部分6。存储在紧固元件1a、1b、1c中的此类弹性能量的量则使得能够在弹性紧固元件-时计零件组件120与该支撑元件3的组装件130中获得紧固元件在支撑元件3上的较大保持扭矩。此外，应当注意的是，紧固元件1a、1b、1c的此类构造使得能够存储是现有技术的紧固元件的弹性能量系数的6至8倍的弹性能量系数。
应当注意的是，紧固元件1a、1b、1c中的刚性部分6和可变形部分7的布置使得能够在带有夹持的***期间使每个可变形部分7变形，从而使得整个紧固元件1a、1b、1c的变形能够适应支撑元件3的连接部分的几何形状，该紧固元件1a、1b、1c组装在该支撑元件3的该连接部分上。
另外，应当注意的是，紧固元件1a、1b、1c中的通孔4构造为以便有助于控制可变形部分7的位移，特别是减少该位移，使得可变形部分7与刚性部分6的组合可在将元件1a、1b、1c驱动到支撑元件3上期间存储最大量的弹性能量，并且因此增大该元件1a、1b、1c在该元件3上的保持。
应当注意的是，通过设有至少四个接触区13，弹性紧固元件1a、1b、1c在支撑元件3的周壁10上施加显著减小的接触压力，因此有助于减小该元件1a、1b、1c对断裂和碎屑的敏感性。
参考图5，本发明还涉及一种用于实现弹性紧固元件-时计零件组件120与支撑元件3的组装件130的方法。该方法包括将支撑元件3***在紧固元件1a、1b、1c中的开口5中的***步骤20。在该步骤20期间，支撑元件的端部出现在限定在紧固元件1a、1b、1c的下面12中的开口5的入口处，以准备将该支撑元件3的连接部分引入到限定在该开口5中的体积中。该步骤20包括使紧固元件1a、1b、1c弹性变形的子步骤21，特别是使包括所述开口5的该紧固元件1a、1b、1c的中心区弹性变形，该弹性变形是通过由支撑元件3的连接部分的周壁10的接触部分在可变形部分7的接触区13上施加接触力F带来的。中心区的该弹性变形因此引起包括接触区13的每个可变形部分7的各种区域8a、8b、8c的变形。
方法的该变形子步骤21包括在施加到可变形部分7的接触力F的作用下可变形部分7位移的阶段22。这些可变形部分7的此类位移是在相对于旋转轴线A的径向方向R上实现的，该旋转轴线A对于支撑元件3和紧固元件1是共同的。接触力F优选地垂直于或基本上垂直于所述接触区13。在该阶段23的过程期间，刚性部分6不变形。
该方法然后包括将紧固元件1a、1b、1c紧固在支撑元件3上的步骤23。特别是通过径向弹性夹持的此类紧固步骤23包括实现紧固元件1a、1b、1c在支撑元件3上的径向弹性夹持的子步骤24。因此，应当理解，在此类约束状态下，紧固元件1a、1b、1c存储大量的弹性能量，这有助于赋予其显著的保持扭矩，特别是通过弹性夹持允许优化的装套(virolage)。
Claims (17)
1.一种用于将时计零件(2)保持在支撑元件(3)上的弹性紧固元件(1a、1b、1c)，所述弹性紧固元件包括开口(5)，所述开口(5)的轮廓包括至少四个接触区(13)，所述接触区用于在所述开口(5)中接收并夹持所述支撑元件(3)，所述接触区(13)各自被包括在所述紧固元件(1a、1b、1c)的可变形部分(7)的内面(14)上，所述可变形部分设有通孔(4)。
2.根据前一项权利要求所述的弹性紧固元件(1a、1b、1c)，其特征在于，所述可变形部分(7)由不同区域(8a、8b、8c)组成，所述不同区域(8a、8b、8c)构造为一旦它们被所述支撑元件(3)置于约束下则以不同的方式变形。
3.根据前述权利要求中任一项所述的弹性紧固元件(1a、1b、1c)，其特征在于，所述可变形部分(7)由具有变形系数(Crr、Crl、Cre)的区域(8a、8b、8c)组成，随着所述区域(8a、8b、8c)离开被包括在所述可变形部分(7)的所述内面(14)上的接触区(13)，所述变形系数(Crr、Crl、Cre)的值减小。
4.根据前述权利要求中任一项所述的弹性紧固元件(1a、1b、1c)，其特征在于，所述可变形部分(7)包括一起界定所述可变形部分(7)的所述通孔(4)的周边的接收区域(8a)、两个连接区域(8b)和外区域(8c)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的弹性紧固元件(1a、1b、1c)，其特征在于，所述元件(1a、1b、1c)的所述本体除了所述可变形部分(7)之外是刚性的或基本上刚性的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的弹性紧固元件(1a、1b、1c)，其特征在于，每个可变形部分(7)以这样的方式布置在所述元件(1a、1b、1c)的所述本体中，即每个所述可变形部分(7)距在所述本体中布置为与其直接相邻的其他所述可变形部分(7)中的每个距离相等。
7.根据前述权利要求中任一项所述的弹性紧固元件(1a、1b、1c)，其特征在于，每个可变形部分(7)构造为当所述部分(7)被所述支撑元件(3)置于约束下时改变限定在所述部分(7)的通孔(4)中的体积。
8.根据前述权利要求中任一项所述的弹性紧固元件(1a、1b、1c)，其特征在于，每个可变形部分的所述通孔占构成所述部分的元件本体部分的20％至80％之间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的弹性紧固元件(1a、1b、1c)，其特征在于，所述元件(1a、1b、1c)包括与所述时计零件(2)的附接点(11)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的弹性紧固元件(1a、1b、1c)，其特征在于，所述元件(1a、1b、1c)是用于将诸如摆轮游丝的所述时计零件(2)紧固到诸如摆轮轴的支撑元件(3)的游丝内桩。
11.根据前述权利要求中任一项所述的弹性紧固元件(1a、1b、1c)，其特征在于，所述元件(1a、1b、1c)由硅或基于硅的材料制成。
12.一种用于时计(100)的钟表机芯(110)的弹性紧固元件-时计零件组件(120)，所述组件包括根据前述权利要求中任一项所述的紧固元件(1a、1b、1c)。
13.根据前一项权利要求所述的组件(120)，其特征在于，所述组件(120)制成为一件。
14.一种用于时计(100)的钟表机芯(110)的组装件(130)，所述组装件包括根据权利要求12和13中任一项所述的弹性紧固元件-时计零件组件(120)，所述组件(120)紧固到支撑元件(3)。
15.一种钟表机芯(110)，所述钟表机芯包括至少一个根据前述权利要求所述的组装件(130)。
16.一种时计(100)，所述时计包括根据前一项权利要求所述的钟表机芯(110)。
17.一种用于实现根据前一项权利要求所述的弹性紧固元件-时计零件组件(120)与支撑元件(3)的组装件(130)的方法，包括：
-将所述支撑元件(3)***到所述组件(120)的所述弹性紧固元件(1a、1b、1c)的开口(5)中的步骤(20)，所述步骤(20)包括使所述弹性紧固元件(1a、1b、1c)弹性变形的子步骤(21)，所述子步骤(21)设有用于所述弹性紧固元件(1a、1b、1c)的所述可变形部分(6)变形从而引起每个可变形部分(7)相对于所述弹性紧固元件(1a、1b、1c)的旋转轴线(A)的径向位移的阶段(22)，以及
-将所述紧固元件(1a、1b、1c)紧固在所述支撑元件(3)上的步骤(23)，包括实现所述紧固元件(1a、1b、1c)在所述支撑元件(3)上的径向弹性夹持的子步骤(24)。
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