專利名稱：雙材料自補(bǔ)償游絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尤其用于結(jié)合在鐘表的游絲擺輪調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的游絲，該游絲的內(nèi)曲線被變型以使線圈可以同心擴(kuò)展，從而改進(jìn)所述鐘表的等時(shí)性。
背景技術(shù)：
為了使鐘表具有盡可能最好的等時(shí)性，需要研究擺輪和游絲的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及材料的選擇，以便改進(jìn)調(diào)節(jié)裝置的固有性能，并補(bǔ)償或減小由于外部條件例如溫度或磁場(chǎng)的變化而引起的日變差(variation of rate)。
對(duì)于游絲來(lái)說(shuō)，用于將其直接或間接固定在擺輪(半)夾板上的外曲線的加工成形、用于將其固定在擺輪軸上以允許線圈同心擴(kuò)展的內(nèi)曲線的加工成形，以及材料的選擇對(duì)于等時(shí)性具有決定性作用。
本發(fā)明更具體地涉及內(nèi)曲線的加工成形以及用于制造內(nèi)曲線和該組線圈的材料的選擇。為了實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，一種公知的方案是選擇具有低熱膨脹系數(shù)的非磁性材料，并應(yīng)用“聯(lián)結(jié)點(diǎn)”規(guī)則沿特定的輪廓，尤其沿Grossmann曲線來(lái)成形游絲的內(nèi)曲線。為了在其全部線圈已通過(guò)已知的卷繞技術(shù)預(yù)先形成的游絲的內(nèi)端形成這種曲線，必須依靠高水平的工人，因此這種方案僅用于高精度的高級(jí)手表和有限的系列，但是不適用于大規(guī)模制造。鑒于技術(shù)的發(fā)展，為使游絲具有最優(yōu)的形狀，可以設(shè)想通過(guò)光刻法和電鍍生長(zhǎng)(galvanic growth)來(lái)制造整個(gè)游絲。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，不存在其電鍍可成形性以及彈性和熱膨脹系數(shù)均符合要求的金屬或合金。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是通過(guò)提供一種能夠在工業(yè)上制造且同時(shí)具有Grossmann曲線游絲的特性的游絲來(lái)提出一種新的方案，該方案對(duì)游絲的同心擴(kuò)展的影響大于對(duì)外曲線加工成形所產(chǎn)生的影響。
因此，本發(fā)明涉及一種用于游絲擺輪調(diào)節(jié)裝置的自補(bǔ)償游絲，所述游絲由第一組件和第二組件形成，該第一組件包括由第一種材料制成的線圈和外曲線，該第一種材料的彈性轉(zhuǎn)矩對(duì)于伸長(zhǎng)率、溫度和磁場(chǎng)的變化不敏感或基本不敏感，該第二組件尤其包括由第二種材料制成的內(nèi)曲線，該第二種材料主要根據(jù)其機(jī)械性能有助于沿對(duì)游絲的同心擴(kuò)展最有利的輪廓成形所述內(nèi)曲線而選定。該輪廓例如是Grossmann曲線。
為了制造該第二組件，可使用已知方法，但是優(yōu)選地使用光刻和電鍍生長(zhǎng)組成的LIGA方法。因此，加工成形內(nèi)曲線的精度轉(zhuǎn)移到(被)照射掩模的制造上，這可用現(xiàn)有技術(shù)很好地實(shí)現(xiàn)。該掩模易于被復(fù)制或再利用以用于大規(guī)模生產(chǎn)。
通過(guò)使用LIGA技術(shù)來(lái)制造該第二組件，同時(shí)可以非常容易地提供用于形成內(nèi)樁的掩模，該內(nèi)樁用于將內(nèi)曲線固定到擺輪軸上。當(dāng)?shù)谝环N和第二種材料是金屬或合金時(shí)，該第一和第二組件可通過(guò)焊接，例如通過(guò)激光焊接而裝配在一起。


從下面參照附圖并通過(guò)非限制性示例給出的說(shuō)明中，可清楚地了解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，在該附圖中-圖1示出具有根據(jù)本發(fā)明的游絲的游絲擺輪的部分被去掉的俯視圖；-圖2示出沿圖1的箭頭II的內(nèi)曲線的放大視圖；-圖3示出利用根據(jù)本發(fā)明的游絲所獲得的等時(shí)性圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是游絲擺輪調(diào)節(jié)裝置的部分被去掉的俯視圖，其僅限于示出對(duì)理解本發(fā)明有用的部件，圖2是該裝置的中心的放大圖。
該調(diào)節(jié)裝置包括一擺輪10，該擺輪的軸11在擺輪夾板12和游絲1中樞轉(zhuǎn)。游絲1的外曲線2以一種已知的方式通過(guò)定位在游絲外樁環(huán)13的一擺輪夾板外樁15內(nèi)而被固定，并且該外曲線通過(guò)一組線圈3一直延伸到內(nèi)曲線4的起點(diǎn)以形成第一組件。
第二組件(在放大的圖2中更清晰)在所示示例中包括在位置7處焊接到內(nèi)樁5上的內(nèi)曲線4。示出為Grossmann曲線14的可使游絲1同心擴(kuò)展的內(nèi)曲線4在位置9處焊接到該第一組件的線圈端部上。
因此，通過(guò)“物理地”區(qū)分該第一組件和第二組件，可根據(jù)所需的主要性能來(lái)選擇不同的材料和不同的制造方法。
對(duì)于第一組件，使用的材料可以是任何已知具有非磁性和低熱膨脹系數(shù)的合金，例如Elinvar，該第一組件可例如通過(guò)卷繞而成形。
對(duì)于第二組件，優(yōu)選地使用LIGA技術(shù)加工成形，使用的材料優(yōu)選地根據(jù)其機(jī)械性能和可成形性而選定。即使使用的材料不具備加工成形整個(gè)游絲所需的全部特性，但由于內(nèi)曲線的長(zhǎng)度較小，所以這種缺陷對(duì)游絲整體性能的影響可以忽略，并且在任何情況下都可修正該缺陷。
該第二組件可僅包括內(nèi)曲線，該內(nèi)曲線在其端部7處焊接到內(nèi)樁5上，并在其端部9處焊接到第一組件的線圈的端部上。當(dāng)使用LIGA方法時(shí)，可以一種有利的方式形成內(nèi)曲線14，同時(shí)內(nèi)樁5具有常見(jiàn)的四臂星形的形狀或任何其它合適的形狀。
為了使用LIGA方法制成第二組件，在第一步驟中，在預(yù)先覆蓋有犧牲層的基片上遍布正或負(fù)光致抗蝕劑，其厚度對(duì)應(yīng)于所需條帶的高度“h”，然后通過(guò)光刻法和化學(xué)腐蝕利用掩模形成對(duì)應(yīng)于該第二組件所需輪廓的空心結(jié)構(gòu)。在第二步驟中，利用例如美國(guó)專利No.4661212中指出的電沉積(方法)，或者利用例如美國(guó)專利申請(qǐng)No.2001/0038803中指出的壓制或燒結(jié)毫微粒(方法)，用金屬或合金例如NiP來(lái)填充所述空心結(jié)構(gòu)。在最后的步驟中，通過(guò)除去該犧牲層來(lái)取出該第二組件。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，其中示出具有上述特征的雙材料自補(bǔ)償游絲的等時(shí)性圖。
橫坐標(biāo)示出用度數(shù)表示的擺輪相對(duì)于其平衡位置的擺幅，縱坐標(biāo)示出用秒/天表示的日變差。該圖包括五條對(duì)應(yīng)于通常的測(cè)量位置(1水平，2-5四個(gè)垂直位置)的曲線，并且虛線對(duì)應(yīng)于所有最不利的位置的包絡(luò)線(envelop)。通常，將包含在200°和300°之間的幅度的最大包絡(luò)線變差保留作為日變差。從圖3中可見(jiàn)，最大的變差對(duì)應(yīng)于300°的幅度，并且其值為2.1秒/天，即大約是對(duì)一未變型的基準(zhǔn)游絲，即由單獨(dú)一種材料制成并且沒(méi)有Grossmann曲線的游絲所觀測(cè)到的變差的三分之一。
本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可對(duì)前面說(shuō)明的雙材料自補(bǔ)償游絲進(jìn)行其它變型，但不偏離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于游絲擺輪調(diào)節(jié)裝置的自補(bǔ)償游絲(1)，該游絲(1)的外曲線(2)固定在擺輪夾板(12)上，擺輪軸(11)在該擺輪夾板內(nèi)樞轉(zhuǎn)，該游絲(1)的內(nèi)曲線(4)固定在該擺輪軸上，其特征在于，該游絲(1)由第一組件和固定到該第一組件上的第二組件形成，該第一組件包括由第一種材料制成的線圈(3)和外曲線(2)，該第一種材料的彈性轉(zhuǎn)矩對(duì)伸長(zhǎng)率、溫度和磁場(chǎng)的變化不敏感或基本不敏感，該第二組件尤其包括由第二種材料制成的內(nèi)曲線(4)，該第二種材料主要根據(jù)其機(jī)械性能進(jìn)行選擇，以有助于沿對(duì)游絲的同心擴(kuò)展最有利的輪廓加工成形所述內(nèi)曲線(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的游絲，其特征在于，該內(nèi)曲線(4)的輪廓為Grossmann曲線(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的游絲，其特征在于，該第二組件還包括一用于固定到該擺輪軸(11)上并與該內(nèi)曲線(4)成一體的內(nèi)樁(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的游絲，其特征在于，該第一組件是Elinvar類合金，并且該第二組件的材料主要根據(jù)其機(jī)械性能和可成形性而選定，例如NiP合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的游絲，其特征在于，該第一和第二組件通過(guò)一激光焊接位置(9)固定在一起。
6.制造根據(jù)權(quán)利要求1的游絲的第二組件的方法，其特征在于，用LIGA方法形成一對(duì)應(yīng)于該第二組件所需輪廓的模型，并通過(guò)金屬或合金的電鍍生長(zhǎng)將該第二種材料添加到所述模型上。
7.制造根據(jù)權(quán)利要求3的游絲的第二組件的方法，其特征在于，用LIGA方法形成一對(duì)應(yīng)于包括該內(nèi)曲線(4)和該內(nèi)樁(5)的該第二組件所需輪廓的模型，并通過(guò)電鍍生長(zhǎng)將該第二種材料添加到所述模型上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種雙材料自補(bǔ)償游絲。該游絲由第一組件和固定到該第一組件上的第二組件形成，該第一組件包括由第一種材料例如Elinvar制成的線圈(3)和外曲線(2)，該第一種材料的彈性轉(zhuǎn)矩對(duì)伸長(zhǎng)率、溫度和磁場(chǎng)的變化不敏感或幾乎不敏感，該第二組件尤其包括由第二種材料制成的內(nèi)曲線(4)，例如Grossmann曲線(14)，該第二種材料主要根據(jù)其機(jī)械性能和所述內(nèi)曲線(4)沿對(duì)游絲的同心擴(kuò)展最有利的輪廓的可成形性而選定，所述第二組件還可包括內(nèi)樁(5)。
文檔編號(hào)G04B17/06GK1728017SQ20051008076
公開(kāi)日2006年2月1日 申請(qǐng)日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月2日
發(fā)明者T·科尼斯, M·韋拉爾多 申請(qǐng)人:尼瓦洛克斯-法爾股份有限公司