專利名稱：螺旋彈簧的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械鐘表領(lǐng)域。更具體地，涉及螺旋彈簧，其傾向于裝配機(jī)械表的調(diào)節(jié)器機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在時鐘、擺鐘和機(jī)械或電子手表中，總是有調(diào)節(jié)器機(jī)構(gòu)，其使得能夠調(diào)節(jié)計時器的運(yùn)轉(zhuǎn)，如其名字指示的那樣。在機(jī)械表的情形中，調(diào)節(jié)器機(jī)構(gòu)由擺輪和螺旋彈簧形成。傳統(tǒng)上，螺旋是一種葉片，一般為金屬，矩形部段以阿基米德螺旋的形狀卷繞在其上。其由稱為夾頭(collet)的工件固定在擺輪軸心(balance-staff)上。螺旋外部通過稱為游絲外栓(balance-spring stud)的工件固定到稱為擺輪夾板(balance-cock)擺輪 (balance)。游絲外栓直接固定到擺輪夾板或由移動游絲外栓支撐。這樣的螺旋組件對于手表的等時性不是最優(yōu)的。實際上，螺旋的中心在其展開過程中移動，這在擺輪軸心的樞軸處產(chǎn)生反作用力。施加在樞軸上力的強(qiáng)度很大程度上影響了通常所觀察到的等時性。已知提供有在不同平面內(nèi)沿著相反方向安裝在擺輪軸心上的兩個螺旋的計時器。 H. Moser & Cie公司提供擒縱機(jī)構(gòu)，該擒縱機(jī)構(gòu)提供有沿相反方向設(shè)置在擺輪任一側(cè)上的兩個螺旋。已知，獲得傳統(tǒng)制造的螺旋的精確特性有困難，且因此兩個螺旋通常是不同的， 即使是稍微不同。因此，這類提供有兩個不同特性的螺旋的擺輪的調(diào)整，以及對兩個螺旋施加的力的對齊有困難。而且，兩個螺旋之間可能的不同使得施加在擺輪軸心的力在大多數(shù)情形中是非零的且難于控制。因此本發(fā)明旨在提出一種螺旋，其能夠改善手表的等時性，同時保持易于實施。

發(fā)明內(nèi)容
更特別地，本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1所述的手表機(jī)心的螺旋彈簧。本發(fā)明的其他特征在從屬權(quán)利要求中給出。


本發(fā)明的其他特征可在參考附圖閱讀下面的說明后更明顯地看出，其中圖1到6 示出根據(jù)本發(fā)明不同實施例的頂視示意圖。
具體實施例方式圖1示出平的螺旋彈簧10。其包括與夾頭12關(guān)聯(lián)的第一內(nèi)端。本發(fā)明特別地，從夾頭12部署幾個葉片，圖中只示出其中兩個。因此，第一葉片 IOa和第二葉片IOb在同一平面中并在相同方向上卷繞。葉片IOa和IOb彼此卷繞，其中之一的線圈插在另一個葉片的線圈之間。第一葉片IOa和第二葉片IOb相對彼此成180°設(shè)置。葉片相同，因此葉片端部位于一個圓上且彼此成180°。
有利地，葉片外端彼此通過剛性框架14連接，即該框架對彈簧施加的彈性扭矩沒有(或?qū)嶋H沒有)貢獻(xiàn)?？蚣?4的形狀相對螺旋的中心成圓形對稱。優(yōu)選，框架沿圓形路徑，與螺旋同心。通常，由于硅類材料的成形技術(shù)允許，夾頭12與螺旋其余部分形成一個工件。有利地，為了使葉片具有相同彈性，兩個葉片IOa和10b、夾頭12和框架14形成為單件式的一個工件。為此，根據(jù)本發(fā)明的螺旋可由這樣的材料形成，其可用深蝕刻技術(shù)成形，特別是硅基螺旋，特別由可能覆蓋有一層硅的單晶硅成形，但還可以是由金剛石形成的螺旋，其可通過生長(growth)然后深蝕刻形成，或由DCS (涂覆有金剛石的硅)形成的螺旋，即金剛石覆蓋的硅螺旋。由于兩個相同葉片IOa和IOb的對稱布置，每個葉片對擺輪軸心施加力，其抵消另一葉片施加的力。因此對擺輪軸心的作用最小化，或?qū)嶋H上是零，這使得能夠改善振蕩器的等時性。布置框架14以便能夠支撐連接機(jī)構(gòu)，優(yōu)選游絲外栓，從而連接螺旋到固定在機(jī)心上的游絲外栓。在圖1的實施例中，框架具有寬度適于接收帶槽的游絲外栓的一部分，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。更特別地，框架具有寬區(qū)Ha和細(xì)區(qū)14b從而接收游絲外栓。后者是用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)固定到框架上，如本領(lǐng)域技術(shù)人員選擇的粘接或焊接。圖2到5提出不同實施例制造框架14。在圖2到4中，框架14是半圓形的并連接以180°設(shè)置的葉片兩個端部。在圖2中，框架的寬區(qū)1 是中空的，其使得能夠減輕其外區(qū)中螺旋的重量，這對在碰撞情形中限制游絲外栓上的力總是有益的。在圖3中，框架14具有幾個細(xì)區(qū)14b，使得能夠在繞框架的幾個位置設(shè)置游絲外栓，這可為機(jī)心的構(gòu)造提供靈活性。圖4提出這樣的框架，其提供有孔洞16接收可容納并固定在孔洞中的無槽式游絲外栓。圖5中框架14以相同方式設(shè)置，但通過使其兩側(cè)連接葉片的外端形成滿圓。因此質(zhì)量分布是完全對稱的。應(yīng)該注意，即使在框架提供有孔洞的構(gòu)型中，框架也可以是中空的。 也可以在框架上設(shè)置數(shù)個孔洞。也應(yīng)該注意，框架的功能可通過包括幾個游絲外栓(每個葉片一個游絲外栓)的擺輪夾板實現(xiàn)，使得能夠固定葉片的端部。在該情形中，類似地消除框架且僅夾頭和葉片是一體的。雖然附圖中僅示出螺旋彈簧10包括兩個葉片的例子，但可以提供更多葉片。因此可以具有η個相同的葉片，其繞夾頭以360° /n分布，外端也可以繞夾頭以360° /n分布。 這樣的結(jié)構(gòu)使得能夠改善葉片的分布和繞擺輪軸心的力，且因此允許更好的補(bǔ)償。 在具有η個葉片的情形中，圓弧形框架14限定360° /n的角度，或該值的多倍，這由本領(lǐng)域技術(shù)人員選擇。完整的圓形框架也是可能的。 每個葉片在其他葉片的線圈之間卷繞，可以理解，對于給定尺寸的螺旋，增加葉片數(shù)目在另一方面會引起每個葉片活動長度的減小。因此，相對占據(jù)表面積S的傳統(tǒng)螺旋，該傳統(tǒng)螺旋提供有活動長度為L厚度為e (厚度是螺旋平面內(nèi)葉片的尺寸)且線圈之間間距為P的單個葉片，根據(jù)本發(fā)明的螺旋具有η個厚度為e，每個線圈間距為ρ且占據(jù)相同表面 S的葉片，每個葉片的活動長度為L/n。這因此增加葉片強(qiáng)度，但強(qiáng)度可通過減小每個葉片的厚度而減小，這可使得能夠增加活動長度并減小強(qiáng)度。因此易于獲得與傳統(tǒng)螺旋彈簧所獲得的扭矩一致的總期望扭矩。也可以考慮制造占據(jù)較大表面積的螺旋，以便獲得具有期望長度的葉片。從實用角度看，具有2、3或4個葉片的螺旋是優(yōu)選的。圖6提出螺旋彈簧10，其中每個葉片的外線圈提供有加強(qiáng)件18，其使得能夠校正螺旋的居中并使活動部件的重心進(jìn)入彈性扭矩的作用中心，即到螺旋的中心。這樣的加強(qiáng)件18使得能夠改進(jìn)螺旋展開的同心性并進(jìn)一步減小軸心處的作用力。應(yīng)該注意，加強(qiáng)件18 自身不參與限定螺旋的彈性扭矩。如圖6所示，分離最后螺旋的間距與倒數(shù)第二個線圈之間的距離恒定，包括在加強(qiáng)件處。也可以考慮最后線圈和倒數(shù)第二個線圈之間的距離小于分離其他線圈的間距，特別是在加強(qiáng)件處。提供本說明只是為了非限制性例示本發(fā)明，且本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以在閱讀了上面提供的說明后，在不偏離權(quán)利要求限定的范疇內(nèi)提供不同的替換實施例。特別地，每個葉片的間距可以是恒定的，如圖所示，但其也可以不同。而且，游絲外栓可由其他固定模式取代，特別是直接固定框架和擺輪夾板的螺釘。
權(quán)利要求
1.一種手表機(jī)心的螺旋彈簧(10)，其特征在于其包括卷繞在彼此中的多個共平面葉片(IOaUOb),在于每個葉片的內(nèi)端固定到單個夾頭(12)，在于所述葉片(IOaUOb)、所述夾頭(12)被制造成為單件式的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋彈簧，其特征在于每個葉片的外端通過剛性框架(14)彼此連接，該剛性框架(14)提供有至少一個用于接收連接機(jī)構(gòu)的部分，所述框架(14)、所述葉片(IOaUOb)和所述夾頭(12)被制造成為單件式的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中的一項所述的螺旋彈簧，其特征在于其包括偏移360°/n的 η個葉片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺旋彈簧，其特征在于所述η介于2和4之間(包括邊界)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的一項所述的螺旋彈簧，其特征在于每個葉片的間距是恒定的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的一項所述的螺旋彈簧，其特征在于每個葉片的間距是可變的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的一項所述的螺旋彈簧，其特征在于所述框架(14)包括寬區(qū)(14a)和至少一個細(xì)區(qū)(14b)，所述細(xì)區(qū)用于接收游絲外栓從而將所述螺旋彈簧連接到所述手表機(jī)心。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的一項所述的螺旋彈簧，其特征在于所述框架(14)包括至少一個孔洞(16)，所述孔洞(16)用于接收游絲外栓從而將所述螺旋彈簧連接到所述手表機(jī)心。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的一項所述的螺旋彈簧，其特征在于所述框架包括中空區(qū)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的螺旋彈簧，其特征在于所述葉片的最后一個線圈包括加強(qiáng)件(18)，該加強(qiáng)件(18)被設(shè)置為使活動部件的重心位于彈性扭矩的作用中心。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的一項所述的螺旋彈簧，其特征在于所述框架形成圓，該圓的中心是所述螺旋的中心。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的一項所述的螺旋彈簧，其特征在于所述框架形成角度為 360° /n的倍數(shù)的圓弧。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的一項所述的螺旋彈簧，其特征在于該螺旋彈簧由能夠覆蓋有一層硅石或一層金剛石的硅基體制成，該硅特別地為單晶硅。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的一項所述的螺旋彈簧，其特征在于該螺旋彈簧由通過生長然后深蝕刻獲得的金剛石基體制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于手表機(jī)心的螺旋彈簧，其特征在于所述螺旋彈簧包括多個共面葉片(10a、10b)，這些葉片卷繞在彼此中。而且，每個葉片的內(nèi)端剛性連接到單個夾頭(12)。葉片(10a、10b)和夾頭(12)被制造為單個部件。
文檔編號G04B17/06GK102472996SQ201080029318
公開日2012年5月23日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者L·胡麥爾, P·佳克斯, S·范古藤 申請人:雅典表和秒表制造力洛克公司