專(zhuān)利名稱(chēng)：在鐘表機(jī)芯中的具有減小的接觸或者無(wú)接觸的力傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造在鐘表機(jī)芯中的具有受控的或減小的接觸或者無(wú)接觸的傳動(dòng)裝置的方法。本發(fā)明還涉及一種鐘表機(jī)構(gòu)，該鐘表機(jī)構(gòu)包含通過(guò)實(shí)施上述方法制造或改變的至少一對(duì)構(gòu)件。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及制表領(lǐng)域，且更具體地本發(fā)明涉及機(jī)械機(jī)芯的領(lǐng)域。鐘表機(jī)構(gòu)的構(gòu)件的摩擦行為對(duì)尺寸確定、性能、運(yùn)行質(zhì)量、速率的規(guī)律性及其壽命都有直接影響。摩擦首先導(dǎo)致效率損失，這使得必須不但增大能量存儲(chǔ)裝置例如主發(fā)條等的尺寸，而且增大在整個(gè)機(jī)構(gòu)內(nèi)用于傳遞上述能量的裝置的尺寸。這導(dǎo)致比鐘表工作所必須的截面和直徑更大的截面和直徑。自然地，摩擦越大，鐘表的自治受到的影響越大，動(dòng)力儲(chǔ)備越低。磨損影響所有承受摩擦、沖擊應(yīng)力或高接觸壓力的構(gòu)件。磨損是重復(fù)出現(xiàn)的問(wèn)題，長(zhǎng)期磨損導(dǎo)致機(jī)芯質(zhì)量惡化，尤其是在等時(shí)性方面。雖然磨損涉及機(jī)芯的所有運(yùn)動(dòng)部件，但是它主要涉及擒縱機(jī)構(gòu)的構(gòu)件和調(diào)速元件、輪片和齒軸的齒圈以及心軸和樞軸。利用合適的表面處理將摩擦最小化是已知的。事實(shí)上，潤(rùn)滑的可行性在制表領(lǐng)域是非常有限的，且不能最優(yōu)地用于長(zhǎng)期動(dòng)作。還設(shè)想過(guò)通過(guò)消除接觸或通過(guò)減小接觸的長(zhǎng)度或通過(guò)減小接觸壓力使實(shí)際的接觸最小化。在動(dòng)力傳動(dòng)裝置的領(lǐng)域已嘗試通過(guò)磁性類(lèi)型解決方案來(lái)消除任何接觸，這種解決方案使用通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)發(fā)送輪片或齒軸驅(qū)動(dòng)第一從動(dòng)接收輪片或齒軸的樞軸式驅(qū)動(dòng)，該第一從動(dòng)接收輪片或齒軸包括磁化表面，該第二驅(qū)動(dòng)發(fā)送輪片或齒軸由能量源驅(qū)動(dòng)并且也包括磁化表面，其中，第一和第二輪片或齒軸在如在李嶺群名下的CN專(zhuān)利N0.200610112953.2中所述的接合平面中或者如在相同文件中所述的沿基本上切向彼此接近，或甚至以如在Shoei Engineering Co Ltd名下的JP專(zhuān)利N0.0130332中所述的更復(fù)雜的螺旋形幾何形狀彼此接近。在Newman名下的GB專(zhuān)利N0.2397180和在錢(qián)輝名下的CN專(zhuān)利N0.2446326中描述了用于傳動(dòng)裝置應(yīng)用或電機(jī)械動(dòng)力機(jī)械的齒圈和磁性表面的組合。在CN專(zhuān)利N0.2446326中，輪的每個(gè)齒都包括在徑向線(xiàn)的兩側(cè)的具有不同極性的兩個(gè)扇區(qū)，所述扇區(qū)設(shè)置成與相對(duì)輪的具有相同極性的類(lèi)似扇區(qū)相對(duì)，它們的齒圈相互作用。關(guān)于支承，從在煙臺(tái)市南通工商公司名下的CN專(zhuān)利N0.2041825已知徑向磁懸浮支承，或者從在Seikosha KK名下的JP專(zhuān)利N0.7325165已知軸向和徑向磁懸浮支承。自17世紀(jì)以來(lái),例如由于Adam Kochanski的成就,制表領(lǐng)域已熟悉用于限制擺輪行程并從而使擺輪游絲冗余的磁止動(dòng)件。
然而，在上述各種方法中，大量的固體磁體的使用導(dǎo)致巨大的空間需求，以及在制造各構(gòu)件中的復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，通過(guò)提供一種用于制造鐘表機(jī)芯構(gòu)件的方法或改變這種構(gòu)件的方法以便在確保其操作的同時(shí)限制或消除相對(duì)部件之間的任何接觸，來(lái)克服上述全部或部分缺陷。本發(fā)明因此涉及一種用于制造在鐘表機(jī)芯中的具有受控的或減小的接觸或者無(wú)接觸的傳動(dòng)裝置的方法，其特征在于，制造或改變所述鐘表機(jī)芯的同一構(gòu)件或一對(duì)相對(duì)構(gòu)件的至少一對(duì)稱(chēng)作協(xié)作表面的相對(duì)表面是通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)的，即，對(duì)形成所述對(duì)的所述相對(duì)表面中的至少一個(gè)實(shí)施表面處理或整體處理以在其上賦予靜電荷和/或磁荷，其中，所述表面中的其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)另一個(gè)或緊靠另一個(gè)，使得當(dāng)所述表面移動(dòng)而更靠近彼此時(shí)，所述表面中的其中一個(gè)傾向于排斥所述對(duì)的另一相對(duì)表面。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征，制造或改變同一構(gòu)件或一對(duì)相對(duì)構(gòu)件的所述至少一對(duì)相對(duì)協(xié)作表面是通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)的，即，對(duì)所述相對(duì)協(xié)作表面實(shí)施表面處理或整體處理以賦予其具有相同極性和/或磁性的靜電荷和/或磁荷，使得當(dāng)所述相對(duì)表面移動(dòng)而更靠近彼此時(shí)，它們傾向于相互排斥。根據(jù)本發(fā)明的特征，當(dāng)制造或改變所述對(duì)相對(duì)表面時(shí)，所述相對(duì)協(xié)作表面中的每一個(gè)都受到表面處理或整體處理。根據(jù)本發(fā)明的特征，在所述表面處理期間，所述表面覆蓋有至少一層彼此具有相同極性或相同磁性的帶電或帶磁的粒子的稱(chēng)作激活層的薄層，使得當(dāng)所述相對(duì)協(xié)作表面移動(dòng)而更靠近彼此時(shí)，它們傾向于相互排斥，或者產(chǎn)生至少一層這種薄激活層。根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述表面處理或整體處理在于:在所述相對(duì)協(xié)作表面中的每一個(gè)上產(chǎn)生或沉積成對(duì)的具有相同極性或相同磁性的帶電和/或帶磁的粒子的多個(gè)薄層，使得當(dāng)所述相對(duì)協(xié)作表面移動(dòng)而更靠近彼此時(shí)，它們傾向于相互排斥。有利地，根據(jù)上述方法，減小或消除了在形成該對(duì)彼此協(xié)作的相對(duì)構(gòu)件的構(gòu)件之間的在其中一個(gè)構(gòu)件的至少一個(gè)協(xié)作表面和另一個(gè)構(gòu)件的至少一個(gè)相對(duì)協(xié)作表面上的任何摩擦。根據(jù)本發(fā)明的特征，所述薄層是設(shè)置成產(chǎn)生在0.lmC/m2和50mC/m2之間的表面電荷密度的駐極體層。根據(jù)本發(fā)明的特征，所述表面處理或整體處理在于，在所述協(xié)作表面上或在所述相對(duì)協(xié)作表面上產(chǎn)生或沉積至少一層薄磁激活層，該薄磁激活層具有大于或等于IT的剩余磁場(chǎng)Br和大于或等于100kA/m的矯頑勵(lì)磁He。根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述薄層包括至少一層氟化聚合物膜。根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述薄層的厚度小于或等于20μπι。本發(fā)明還涉及一種鐘表機(jī)構(gòu)，該鐘表機(jī)構(gòu)包含至少一對(duì)相對(duì)構(gòu)件，其中一個(gè)構(gòu)件驅(qū)動(dòng)另一個(gè)構(gòu)件或緊靠另一個(gè)構(gòu)件，通過(guò)實(shí)施上述方法制造或改變所述對(duì)構(gòu)件。本發(fā)明提供了以下優(yōu)點(diǎn):由于薄層的厚度充分小，從而該厚度不改變動(dòng)力學(xué)特性，所以使得可以保持各構(gòu)件的尺寸。
通過(guò)在相對(duì)表面之間的相排斥或相吸引來(lái)控制其摩擦的相對(duì)表面的特定配置與摩擦層的組合，提供了對(duì)摩擦的良好控制和良好的機(jī)械效率，并獲得了最小的磨損。從下面僅通過(guò)非限制性實(shí)施例給出的描述中，可清楚地發(fā)現(xiàn)其它特征和優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及制表領(lǐng)域，且更具體地本發(fā)明涉及機(jī)械機(jī)芯的領(lǐng)域。因此，本發(fā)明涉及一種用于制造在鐘表機(jī)芯中的具有受控的接觸的傳動(dòng)裝置、尤其是具有減小的接觸的傳動(dòng)裝置或無(wú)接觸的傳動(dòng)裝置的方法。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，制造或改變所述鐘表機(jī)芯的同一構(gòu)件或一對(duì)相對(duì)構(gòu)件的至少一對(duì)稱(chēng)作協(xié)作表面的相對(duì)表面是通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)的，即，對(duì)形成所述對(duì)的所述相對(duì)表面中的至少一個(gè)實(shí)施表面處理或整體處理以在其上賦予靜電荷和/或磁荷，其中，所述表面中的其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)另一個(gè)或緊靠另一個(gè)，使得當(dāng)所述表面移動(dòng)而更靠近彼此時(shí)，所述表面中的其中一個(gè)表面傾向于排斥所述對(duì)的另一相對(duì)表面。在本發(fā)明的特定實(shí)施中，制造或改變同一構(gòu)件或一對(duì)相對(duì)構(gòu)件的所述至少一對(duì)相對(duì)協(xié)作表面是通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)的，即，對(duì)所述相對(duì)協(xié)作表面實(shí)施表面處理或整體處理以賦予其具有相同極性和/或磁性的靜電荷和/或磁荷，使得當(dāng)所述相對(duì)表面移動(dòng)而更靠近彼此時(shí)，它們傾向于相互排斥。在該方法的實(shí)施期間，減小或消除了在形成該對(duì)相對(duì)構(gòu)件的構(gòu)件之間的任何摩擦。這些構(gòu)件經(jīng)由一個(gè)構(gòu)件的至少一個(gè)協(xié)作表面和另一個(gè)構(gòu)件的至少一個(gè)相對(duì)協(xié)作表面彼此協(xié)作。簡(jiǎn)言之，該對(duì)相對(duì)構(gòu)件通過(guò)減小摩擦得到保護(hù)，整個(gè)鐘表機(jī)芯也是如此。當(dāng)制造構(gòu)件時(shí)或者當(dāng)改變構(gòu)件時(shí)，可應(yīng)用該方法。在下文中術(shù)語(yǔ)“制造”不加區(qū)別地用于這兩種情況。例如，在優(yōu)選的和非限制的應(yīng)用中，該對(duì)相對(duì)表面或相對(duì)構(gòu)件可包括:-兩個(gè)齒輪；-兩個(gè)凸輪；-一個(gè)凸輪和一個(gè)桿；-兩個(gè)桿；-一個(gè)心軸或軸和一個(gè)樞軸；-擒縱叉和擒縱輪；-擒縱叉叉頭和擺輪圓盤(pán)；-輪和鞭狀件；-心形凸輪和錘；-同一彈簧、尤其是細(xì)彈簧或游絲的兩個(gè)連續(xù)圈；-星形輪和指狀件。根據(jù)本發(fā)明的特征，優(yōu)選地，當(dāng)制造或改變一對(duì)相對(duì)表面時(shí)，相對(duì)協(xié)作表面中的每一個(gè)都受到表面處理和/或整體處理。當(dāng)該對(duì)相對(duì)表面受到表面處理時(shí)，每個(gè)相對(duì)表面都覆蓋有至少一層彼此具有相同極性或相同磁性的帶電或帶磁的粒子的稱(chēng)作激活層的薄層，使得當(dāng)這些相對(duì)協(xié)作表面移動(dòng)而更靠近時(shí)，它們傾向于相互排斥，或者產(chǎn)生至少一層這種薄激活層。當(dāng)該對(duì)相對(duì)表面受到整體處理時(shí)，所涉及到的每個(gè)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)中的一部分在至少一層稱(chēng)作激活層的薄層上受到電化處理和/或磁化處理，該激活層在所述處理之后包括彼此具有相同極性或相同磁性的帶電或帶磁的粒子，使得當(dāng)這些相對(duì)協(xié)作表面移動(dòng)而更靠近時(shí)，它們傾向于相互排斥，或者產(chǎn)生至少一層這種薄激活層。自然地，根據(jù)本發(fā)明，相對(duì)表面中的其中一個(gè)可以受到表面處理，而另一相對(duì)表面受到整體處理，或者兩個(gè)相對(duì)表面都可以受到表面處理，或者兩個(gè)相對(duì)表面都可以受到整體處理。帶電或帶磁的粒子的概念也適用于由至少兩種元素制成的晶體的生長(zhǎng)，所述至少兩種元素不是單獨(dú)帶電或帶磁，而是在結(jié)晶生長(zhǎng)時(shí)帶電或帶磁。該概念也適用于通過(guò)加熱激活或固定的帶電或帶磁粒子的沉積。上述激活層可以是已激活的，例如，尤其是磁化層；或者上述激活層是可激活的，即，在其產(chǎn)生或沉積之后被激活，尤其是將在下面看到的駐極體。尤其是，上述表面處理在于:在相對(duì)協(xié)作表面中的每一個(gè)上產(chǎn)生或沉積成對(duì)的具有相同極性或相同磁性的帶電和/或帶磁的粒子的多個(gè)薄層，使得當(dāng)這些相對(duì)協(xié)作表面移動(dòng)而更靠近彼此時(shí)，它們傾向于相互排斥。尤其是，以類(lèi)似方式，整體處理在于:在整個(gè)構(gòu)件上產(chǎn)生這些薄層。上述整體處理在于:使所涉及到的每個(gè)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)中的一部分在多個(gè)薄層上受到電化和/磁化處理，所述薄層在所述處理之后包括成對(duì)的具有相同極性或相同磁性的帶電和/或帶磁的粒子，使得當(dāng)所述相對(duì)協(xié)作表面移動(dòng)而更靠近彼此時(shí)，它們傾向于相互排斥。雖然本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例是涉及對(duì)相對(duì)協(xié)作表面的全部或部分進(jìn)行表面處理，但是顯然整體處理也可以獲得所希望的效果。然而，因?yàn)殓姳頇C(jī)芯的其它構(gòu)件不希望受到干擾，所以整體處理不是始終可行的，這是為什么在本文中更具體地描述表面處理的情況的原因。上述表面處理可涉及相關(guān)的構(gòu)件的一層或若干層外周層。多層處理可允許產(chǎn)生更均勻的力，該力隨著時(shí)間推移更加穩(wěn)定，并較少地取決于電荷或磁場(chǎng)強(qiáng)度的小的局部變化。因此，顯然，雖然認(rèn)為小的層是有利的解決方案，因?yàn)樗盟鼈兊墓铋g隙與現(xiàn)有的構(gòu)件是直接兼容的，但是這種薄層是優(yōu)選的解決方案，而不是可用于實(shí)施本發(fā)明的唯一解決方案。根據(jù)精細(xì)加工的方法，薄層是受到電力作用的帶電層，此時(shí)稱(chēng)作駐極體，或者薄層是受到磁場(chǎng)力作用的薄磁化層，或者薄層是同時(shí)帶電并帶磁的薄層。當(dāng)使薄層帶磁時(shí)，其優(yōu)選由硬磁材料——例如釹鐵硼或諸如此類(lèi)等——的形式制成。“磁荷”是指非點(diǎn)狀的磁偶極子，雖然它可以是小尺寸的。在本發(fā)明的實(shí)施中，上述類(lèi)型的至少一層薄層被激活，以便該薄層給予其所需要的極性或磁性。在駐極體的情況下，層或構(gòu)件在高電場(chǎng)強(qiáng)度并且可能結(jié)合有熱處理和/或與液體的接觸的情況下被電化。關(guān)于磁化層，在沉積法結(jié)束時(shí)在協(xié)作表面上某些磁化層已被極化，其它磁化層必須在該方法結(jié)束之后被極化。一種特定的極化方法在于:將構(gòu)件置于激光場(chǎng)中，該激光場(chǎng)產(chǎn)生干擾，從而允許顆粒在外部磁場(chǎng)的作用下容易地定向。在特定的實(shí)施例中，在沉積之后，上述類(lèi)型的至少一層薄層在協(xié)作表面上被激活，以便賦予所需要的極化或磁化。關(guān)于上述激活，本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可參考使用薄層且其處理已成為這里能直接應(yīng)用的出版物的主題的關(guān)于傳感器、激活劑、存儲(chǔ)盤(pán)或天線(xiàn)工業(yè)的教導(dǎo)啟示。對(duì)于帶電的薄層或駐極體，可引用下列文章，尤其是關(guān)于“電暈”型激活。-東京大學(xué)機(jī)械工程系的 Yukinori Tsurum1、Yuji Suzuki 和 Nobuhide Kasagi先生在《Proc.1EEE Int.Conf.MEMS2008，Tucson, 2008，pp511_514》上發(fā)表的《Non-contactelectrostatic micro-bearing usingpolymer electret));-東京大學(xué)機(jī)械工程系的M.Edamoto、Y.Suzuki和N.Kasagi先生以及神奈縣的 Asahi Glass Corporation 公司的研究中心的 K.KashiwagiΛ Y.Morizawa 先生以及京都的Omron Corporation公司的核心技術(shù)中心的T.Yokohama、T.Seki和M.0ba先生在《978-1-4244-2978-3/09 2009IEEE，ppl059_1062》上發(fā)表的《Low-resonant-frequencymicro electret generator for energy harvesting application));-德國(guó) Freiburg 大學(xué)的微系統(tǒng)工程系(IMTEK)的 U.Bartsch、J.Gaspar 和
0.Paul 先生在《978-1-4244-2978-3/09 2009IEEE，ppl043_1046》上發(fā)表的《A 2Delectret-based resonant micro energyharvester〉〉。對(duì)于帶磁的薄層，尤其可引 用下列文章:-1FW Dresden 的 S.FallIer, V.Neu、M.Weisheit、U.Hannemann> S.Leinert、A.Singh、A.Kwon、S.Melcher、Β.Holzapfel 和 L.Schultz 先生在《18th Workshop on HighPerformance Magnets and theirApplications, Annecy France2004, pp566_576〉〉上發(fā)表的((Highperformance thin film magnets));-University of Sheffield UK 的 Department of Engineering Materials 的
1.Betancourt 和 H.A.Davies 先生在《Materials Science and Technology, 2010, Vol26,Nol, pp5-19, 2010Institute of Materials, Minerals andMining》上發(fā)表的《Exchangecoupled nanocomposite hard magneticalloys〉〉。優(yōu)選地，在第一實(shí)施例中，薄駐極體層是帶電的(離子或電子注入，“電暈”法，通過(guò)液體接觸，或其它方法)，上述薄層設(shè)置成產(chǎn)生約10mC/m2且有利地在0.1 C/m2至50mC/m2的范圍內(nèi)的電荷表面密度，10mC/m2的數(shù)值例如允許對(duì)于大于或等于100 μ m的距離獲得大于或等于ΙΟμΝ/mm2的靜電力。在駐極體的情況下，激活層被電極化，并可由Si02、As2S3、聚合物(例如PET)、氟化聚合物(例如特氟龍、《Asahi Glass 》的《CYT0P (§)》、《Speciality Coating Systems》的派瑞林“HT ”)形成?？沙练e派瑞林或諸如此類(lèi)，以適應(yīng)在環(huán)境溫度下的表面。在特定實(shí)施例中，至少一層薄層是在硅基材上的SiO2駐極體。SiO2層可通過(guò)在氧氣氣氛爐中將硅氧化制得或以沉積層的形式。帶電的激活層可視情況封閉在每層金屬層的厚度在10和IOOOnm之間的兩層金屬層之間，或在厚度在10和IOOOnm之間的單層金屬層上面設(shè)置在構(gòu)件的外周，在兩種情況下，激活層和金屬層的總厚度都優(yōu)選小于20μπι。構(gòu)件本身還可以是導(dǎo)電的。可以以與EEPROM型電子存儲(chǔ)器類(lèi)似的方式將靜電荷轉(zhuǎn)移到嵌入在絕緣體例如SiO2中的多晶硅層?？赏ㄟ^(guò)如在微電子等中使用的光刻法形成任意尺寸的島(Ilot)。在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，薄層被磁化，表面處理或整體處理優(yōu)選在于，在協(xié)作表面和/或相對(duì)的協(xié)作表面上并優(yōu)選在兩者上都產(chǎn)生或沉積至少一層薄磁激活層，該薄磁激活層具有約1T、顯著大于或等于IT的剩余磁場(chǎng)Br和數(shù)百kA/m、顯著大于或等于100kA/m的矯頑勵(lì)磁(excitationcoercitive) He。根據(jù)特定情況，與平面平行或者與平面垂直地實(shí)施極化。切向力矩作用產(chǎn)生相排斥或相反地相吸引的效果，這是實(shí)施本發(fā)明所需要的。對(duì)于與平面垂直的極化，如果磁體是相對(duì)的磁體，則存在排斥，在相反的情況下，則存在吸引。對(duì)于與平面平行的磁化，如果磁體是相同方向的話(huà)，則存在排斥和力矩，或者如果它們是在相反的方向，則存在吸引。在磁體的情況下，層可由磁性材料——例如FePt和/或CoPt和/或SmCo和/或NdFeB—形成，這些磁性材料可以照現(xiàn)在的樣子沉積或在場(chǎng)中沉積或然后顯而易見(jiàn)地通過(guò)電鍍、物理沉積(三極管濺射、脈沖激光或其它方法)或其它手段極化，或者可以例如通過(guò)熱退火或在激光束子場(chǎng)中或以其它手段在沉積時(shí)立即磁化或者隨后磁化。極化可以主要在層的平面中或與層垂直的平面中。在實(shí)施起來(lái)更加復(fù)雜的第三實(shí)施例中，使薄層同時(shí)帶電和帶磁。在有利的變型中，激活層或電激活和/或磁激活層可覆蓋有摩擦層。該方案是有利的，其中，接觸不是完全消除，而是保持非常低水平的接觸力。尤其是在鐘表擒縱機(jī)構(gòu)的情況下，與一般的實(shí)施例相比，該方法通過(guò)減小摩擦大大提高了擒縱機(jī)構(gòu)的效率。例如，覆蓋有具有有利的合適的摩擦學(xué)性能的材料——例如類(lèi)金剛石碳(DLC)——的氧化硅擒縱機(jī)構(gòu)具有完全令人滿(mǎn)意的行為并提高了效率。在協(xié)作表面中的其中一個(gè)的最外面，電化和/或磁化的激活層所在處的深度優(yōu)選是小的，典型地在0.1 μ m和5μπι之間，使得力是有效的，但是該深度對(duì)于承受自然磨損的摩擦層必須是足夠的。上述薄層的厚度小于100 μ m，并優(yōu)選在0.1和20 μ m之間。自然地，在兩個(gè)相對(duì)構(gòu)件之間的薄層的總厚度必須保持與運(yùn)動(dòng)學(xué)兼容，并不超過(guò)在它們之間的工作間隙，且優(yōu)選地在大多數(shù)不利條件下保持小于上述間隙的數(shù)值的一半。所述層的表面區(qū)域自然取決于在其上實(shí)施處理的構(gòu)件和沉積的類(lèi)型。根據(jù)特定情況，有利地，可將所述層分割成多個(gè)島。例如，對(duì)于嵌入式多晶硅系統(tǒng)，將由多晶硅島形成的電荷庫(kù)橫向分割可能是明智的，以便在電荷庫(kù)的一部分泄露(電荷丟失)的情況下提高效率。對(duì)于鐘表的應(yīng)用，激活層表面區(qū)域的最大尺寸數(shù)值或當(dāng)因此將所述層分割成島時(shí)島的最大尺寸優(yōu)選在0.0lmm和Imm之間。實(shí)際上,在0.0lmm和幾毫米之間的島尺寸通常是合適的，當(dāng)然假設(shè)斥力與所涉及的表面區(qū)域成比例的話(huà)。薄電化和/或磁化層施加在其上的并且本身可能由外部摩擦層保護(hù)的構(gòu)件的基礎(chǔ)材料對(duì)于鐘表應(yīng)用來(lái)說(shuō)可以是制表工業(yè)使用或正在研發(fā)的材料之一:單晶硅、單晶石英、多晶硅、金屬、金屬合金、陶瓷、塑料、玻璃、非晶態(tài)材料、非晶態(tài)金屬、〃LIGA"。上述舉例不是限制性的。例如在駐極體的情況下，薄層可局部設(shè)置在構(gòu)件上，以便延長(zhǎng)產(chǎn)品的壽命。如果兩個(gè)相對(duì)構(gòu)件中的其中一個(gè)處于抗磁狀態(tài)并且如果僅有兩個(gè)相對(duì)構(gòu)件中的另一個(gè)具有至少一層磁化層，則也可以存在磁斥力。用于制造在鐘表機(jī)芯中的具有減小的接觸或者無(wú)接觸的傳動(dòng)裝置的方法的特征因此在于:制造或改變所述鐘表機(jī)芯的至少一對(duì)相對(duì)表面是通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)的，即，通過(guò)在相對(duì)協(xié)作表面的其中一個(gè)表面上實(shí)施表面處理或整體處理以在其上賦予磁荷，所述相對(duì)表面中的另一個(gè)處于抗磁狀態(tài)，其中，一個(gè)表面驅(qū)動(dòng)另一表面或緊靠另一表面，使得當(dāng)所述相對(duì)構(gòu)件移動(dòng)而更靠近彼此時(shí)，它們傾向于相互排斥。在特定的實(shí)施例中，以與EEPROM型電子存儲(chǔ)器類(lèi)似的方式使嵌入在氧化物中的多晶硅層帶電。雖然本發(fā)明優(yōu)選設(shè)計(jì)成應(yīng)用于一對(duì)相對(duì)的構(gòu)件上，但是在使用薄電化或磁化層的處理的性質(zhì)方面本發(fā)明也可應(yīng)用于單個(gè)獨(dú)立的構(gòu)件，該構(gòu)件與不接受相同的薄電化或磁化層處理的相對(duì)構(gòu)件協(xié)作，但是該構(gòu)件整體進(jìn)行更傳統(tǒng)的電化或通電流，或者該構(gòu)件整體磁化或者處于由磁體或電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響下。例如，該情況可更具體地涉及軸或心軸，使用根據(jù)本發(fā)明的帶電或帶磁的薄層的處理方法施加在該軸或心軸上，該軸或心軸與受到電化和/或磁化的大的固體部件例如機(jī)板或橋夾板協(xié)作。優(yōu)選地，在包含大量對(duì)干擾機(jī)芯的速率和規(guī)律性的磁場(chǎng)敏感的構(gòu)件的鐘表中，優(yōu)選給予固體部件電極而不是磁極并因此選取用于相關(guān)的軸或心軸的薄帶電層處理。本發(fā)明應(yīng)用于心軸和孔對(duì)是特別有利的，由于它使得能夠省掉樞軸或者制造成具有較小尺寸，這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了非常小的殘余接觸應(yīng)力?？梢杂欣馗淖?cè)谟呻姶挪牧现瞥傻臉?gòu)件中包括盲或通加工的大量鐘表機(jī)構(gòu)而不改變它們的尺寸，并且極化和/或磁化所述鐘表機(jī)構(gòu)以便在心軸的端部處沿徑向和軸向排斥具有相同極性或磁性的心軸，這意味著心軸在其殼體內(nèi)可保持懸浮。有利地，包括相對(duì)表面的構(gòu)件或構(gòu)件對(duì)由利用MEMS技術(shù)獲得的可微加工的材料或由硅或石英或由通過(guò)LIGA法制造的材料制成。事實(shí)上，因?yàn)檫@些材料的慣性低于鋼或其它合金，所以?xún)?yōu)選使用這些材料，且此外，這些支承材料尤其適于固定根據(jù)本發(fā)明的薄層。在有利的變型中，微磁體通過(guò)光刻制成或在通過(guò)光刻制成的結(jié)構(gòu)內(nèi)制成。特別地，通過(guò)實(shí)施厚度小于或等于20 μ m的表面處理來(lái)改變或制造同一構(gòu)件或一對(duì)相對(duì)構(gòu)件的至少一對(duì)相對(duì)協(xié)作表面。本發(fā)明還涉及一種鐘表機(jī)構(gòu)，該鐘表機(jī)構(gòu)包含至少一對(duì)相對(duì)構(gòu)件，其中一個(gè)構(gòu)件驅(qū)動(dòng)另一個(gè)構(gòu)件或緊靠另一個(gè)構(gòu)件，通過(guò)實(shí)施上述方法制造或改變所述對(duì)構(gòu)件。本發(fā)明提供了下列優(yōu)點(diǎn):當(dāng)薄層的厚度非常小、優(yōu)選地比表面之間或相對(duì)構(gòu)件之間的工作間隙小得多時(shí)，使得可以保持各個(gè)構(gòu)件的原始尺寸不變。本發(fā)明的實(shí)施提高了鐘表機(jī)芯的總效率，并且允許增加機(jī)芯的動(dòng)力儲(chǔ)備或允許采用較小尺寸的發(fā)條盒或能量?jī)?chǔ)存裝置，以便獲得更緊湊的機(jī)芯，尤其是應(yīng)用于女士表中。顯然，依據(jù)薄層的尺寸并根據(jù)它們的電激活和/或磁激活的水平，在機(jī)芯中的應(yīng)力傳動(dòng)裝置在所涉及到的每對(duì)相對(duì)構(gòu)件處可實(shí)現(xiàn)作為理想情況的真正無(wú)接觸，或者可實(shí)現(xiàn)與具有相同運(yùn)動(dòng)鏈的未應(yīng)用本發(fā)明的方法的相同機(jī)芯相比減少很多的接觸。在所有情況下，作為本發(fā)明的結(jié)果，在摩擦、能量和磨損方面都大大節(jié)省。在構(gòu)件之間的排斥現(xiàn)象還允許吸收某些震動(dòng)或沖擊,該排斥現(xiàn)象還使得磨損減小和機(jī)芯壽命延長(zhǎng)，以及尤其是隨著時(shí)間推移性能一致。自然地，當(dāng)尋求彼此吸引相對(duì)表面時(shí)，上述特征適用于相反的問(wèn)題。尤其是，通過(guò)將相對(duì)表面設(shè)置成彼此吸引，可以占據(jù)在傳動(dòng)裝置或類(lèi)似機(jī)構(gòu)中的機(jī)械間隙。該配置在以下情況下可以是有利的，S卩，其中，機(jī)構(gòu)的操作需要沖擊，例如錘沖擊心形件、跳桿沖擊星形輪或日歷盤(pán)或在報(bào)時(shí)機(jī)構(gòu)中或類(lèi)似裝置，并且在所述沖擊之后，由駐極體或磁化表面產(chǎn)生的吸引力使相關(guān)的構(gòu)件返回到它們的位置，而尤其是沒(méi)有任何間隙。因此，應(yīng)用以非限制的方式涉及在某些機(jī)構(gòu)中的間隙和摩擦力的控制。因此，顯然，本發(fā)明使得能夠控制摩擦力，不管是在減小或消除所述力的意義上，還是在穩(wěn)定或增加所述力的意義上。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于示出的示例，而是包括對(duì)于本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的的各種變型和改變。
權(quán)利要求
1.一種用于制造在鐘表機(jī)芯中的具有受控的或減小的接觸或者無(wú)接觸的傳動(dòng)裝置的方法，其特征在于，制造或改變所述鐘表機(jī)芯的同一構(gòu)件或一對(duì)相對(duì)構(gòu)件的至少一對(duì)稱(chēng)作協(xié)作表面的相對(duì)表面是通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)的，即，對(duì)形成所述對(duì)的所述相對(duì)表面中的至少一個(gè)實(shí)施表面處理或整體處理以在其上賦予靜電荷和/或磁荷，其中，所述表面中的其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)另一個(gè)或緊靠另一個(gè)，使得當(dāng)所述表面移動(dòng)而更靠近彼此時(shí)，所述表面中的其中一個(gè)表面傾向于排斥所述對(duì)的另一相對(duì)表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，制造或改變同一構(gòu)件或一對(duì)相對(duì)構(gòu)件的所述至少一對(duì)相對(duì)協(xié)作表面是通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)的，即，對(duì)所述相對(duì)協(xié)作表面實(shí)施表面處理或整體處理以賦予其具有相同極性和/或磁性的靜電荷和/或磁荷，使得當(dāng)所述相對(duì)表面移動(dòng)而更靠近彼此時(shí)，它們傾向于相互排斥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，當(dāng)制造或改變所述對(duì)相對(duì)表面時(shí)，所述相對(duì)協(xié)作表面中的每一個(gè)都受到表面處理或整體處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述對(duì)相對(duì)表面受到表面處理時(shí)，每個(gè)相對(duì)表面都覆蓋有至少一層彼此具有相同極性或相同磁性的帶電或帶磁的粒子的稱(chēng)作激活層的薄層，使得當(dāng)所述相對(duì)協(xié)作表面移動(dòng)而更靠近彼此時(shí)，它們傾向于相互排斥，或者產(chǎn)生至少一層這種薄激活層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述對(duì)相對(duì)表面受到整體處理時(shí)，所涉及到的每個(gè)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)中的一部分在至少一層稱(chēng)作激活層的薄層上受到電化處理和/或磁化處理，該激活層在所述處理之后包括彼此具有相同極性或相同磁性的帶電或帶磁的粒子，使得當(dāng)這些相對(duì)協(xié)作表面移動(dòng)而更靠近時(shí)，它們傾向于相互排斥，或者產(chǎn)生至少一層這種薄激活層。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述相對(duì)表面中的其中一個(gè)可以受到表面處理,而另一相對(duì)表面受到 整體處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述表面處理在于:在所述相對(duì)協(xié)作表面中的每一個(gè)上產(chǎn)生或沉積成對(duì)的具有相同極性或相同磁性的帶電和/或帶磁的粒子的多個(gè)薄層，使得當(dāng)所述相對(duì)協(xié)作表面移動(dòng)而更靠近彼此時(shí)，它們傾向于相互排斥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述整體處理在于:使所涉及到的每個(gè)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)中的一部分在多個(gè)薄層上受到電化和/磁化處理，所述薄層在所述處理之后包括成對(duì)的具有相同極性或相同磁性的帶電和/或帶磁的粒子，使得當(dāng)所述相對(duì)協(xié)作表面移動(dòng)而更靠近彼此時(shí)，它們傾向于相互排斥。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述相對(duì)表面中的至少一個(gè)包括至少一層帶電或帶磁的粒子的稱(chēng)作激活層的薄層，所述至少一層薄層在沉積在所述協(xié)作表面上之后被激活，以在其上賦予所需要的極化或磁化。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述相對(duì)表面中的至少一個(gè)包括至少一層帶電或帶磁的粒子的稱(chēng)作激活層的薄層，所述至少一層薄層是在硅基材上的SiO2駐極體。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述相對(duì)表面中的至少一個(gè)包括至少一層帶電或帶磁的粒子的稱(chēng)作激活層的薄層，所述協(xié)作表面中的其中一個(gè)的最外部的所述電化或磁化的激活層位于在摩擦表面層下面0.1 μ m和5 μ m之間的深度處。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述相對(duì)表面中的至少一個(gè)包括至少一層帶電或帶磁的粒子的稱(chēng)作激活層的薄層，所述激活層的最大表面區(qū)域尺寸數(shù)值或當(dāng)所述層分割成島時(shí)所述島的最大尺寸在0.0lmm和Imm之間。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述相對(duì)表面中的至少一個(gè)包括至少一層帶電或帶磁的粒子的稱(chēng)作激活層的薄層，所述至少一層薄層的厚度小于或等于20 μ m。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述相對(duì)表面中的至少一個(gè)包括至少一層帶電或帶磁的粒子的稱(chēng)作激活層的薄層，所述至少一層薄層通過(guò)在電場(chǎng)中電化或通過(guò)注入離子或電子或通過(guò)“電暈”法設(shè)置和激活，以產(chǎn)生在0.lmC/m2和50mC/m2之間的表面電荷密度。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述相對(duì)表面中的至少一個(gè)包括至少一層帶電或帶磁的粒子的稱(chēng)作激活層的薄層，所述激活層被電化或者由SiO2或As2S3或氟化聚合物或特氟 龍或“CYT0P㊣”或派瑞林“HT ”形成。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述相對(duì)表面中的至少一個(gè)包括至少一層帶電或帶磁的粒子的稱(chēng)作激活層的薄層，所述至少一層激活層被電化，并且靜電荷被放置到以任意尺寸的島的形式的嵌入在絕緣體或SiO2中的多晶硅層上，所述島通過(guò)光刻法形成。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述相對(duì)表面中的至少一個(gè)包括至少一層帶電或帶磁的粒子的稱(chēng)作激活層的薄層，所述表面處理或整體處理在于:在所述協(xié)作表面上或者所述相對(duì)協(xié)作表面上產(chǎn)生或沉積至少一層薄磁激活層，該薄磁激活層具有大于或等于IT的剩余磁場(chǎng)Br和大于或等于100kA/m的矯頑勵(lì)磁He。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述相對(duì)表面中的至少一個(gè)包括至少一層帶電或帶磁的粒子的稱(chēng)作激活層的薄層，所述至少一層激活層被磁化并由FePt和/或CoPt和/或SmCo和/或NdFeB形成，F(xiàn)ePt和/或CoPt和/或SmCo和/或NdFeB在其初始狀態(tài)下沉積或在電場(chǎng)中沉積并且隨后被極化。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，包括所述相對(duì)表面的所述構(gòu)件或所述構(gòu)件對(duì)由利用MEMS技術(shù)獲得的可微加工的材料或由單晶硅或單晶石英或由多晶硅或由通過(guò)LIGA方法制造的材料制成。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過(guò)實(shí)施厚度小于或等于20 μ m的表面處理來(lái)改變或制造同一構(gòu)件或一對(duì)相對(duì)構(gòu)件的所述至少一對(duì)相對(duì)協(xié)作表面。
21.一種包含至少一對(duì)相對(duì)構(gòu)件的鐘表機(jī)構(gòu)，該對(duì)相對(duì)構(gòu)件中的其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)另一個(gè)或由另一個(gè)支承，通過(guò)實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至20中的任一項(xiàng)所述的方法制造或改變所述對(duì)構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造在鐘表機(jī)芯中的具有受控的或減小的接觸或者無(wú)接觸的傳動(dòng)裝置的方法。該方法包括制造或改變所述鐘表機(jī)芯的至少一對(duì)相對(duì)構(gòu)件，所述構(gòu)件中的其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)另一個(gè)或與另一個(gè)接合，其中，制造或改變所述至少一對(duì)相對(duì)構(gòu)件是通過(guò)在其表面上或在其體部?jī)?nèi)在相對(duì)表面上施加處理實(shí)現(xiàn)的，所述處理賦予所述構(gòu)件靜電荷和/或磁荷，所述靜電荷和/或磁荷具有相同的極性和/或磁性，使得當(dāng)所述相對(duì)構(gòu)件移動(dòng)而更靠近彼此時(shí)，它們傾向于相互排斥。所述處理在于在所述接合表面和/或所述相對(duì)的接合表面上形成或沉積至少一層薄層。本發(fā)明還涉及一種鐘表機(jī)構(gòu)，該鐘表機(jī)構(gòu)包括至少一對(duì)相對(duì)構(gòu)件，該相對(duì)構(gòu)件中的一個(gè)驅(qū)動(dòng)另一個(gè)或與另一個(gè)接合，通過(guò)實(shí)施該方法來(lái)制造或改變所述對(duì)構(gòu)件。
文檔編號(hào)G04B13/02GK103097968SQ201180037624
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者T·黑塞勒, M·維勒明, J-L·黑爾費(fèi)爾, F·蓋斯薩斯, T·科尼斯 申請(qǐng)人:斯沃奇集團(tuán)研究和開(kāi)發(fā)有限公司