本發(fā)明涉及一種由焊接材料制成的鐘表構(gòu)件，尤其涉及包含硅基或陶瓷基材料的這種構(gòu)件。

背景技術(shù)：

包括硅基部件在內(nèi)的現(xiàn)有組件通常是通過(guò)粘合劑結(jié)合進(jìn)行固定。這種類(lèi)型的操作要求非常精細(xì)的施加動(dòng)作，這使其成本高昂。

還研發(fā)了一種硅基部件，其包括彈性變形區(qū)域以允許所述部件的組裝。然而，根據(jù)應(yīng)用情況，有時(shí)可能仍需要粘合劑結(jié)合以維持充分的接合力。

最后，還研發(fā)了一種能夠塑性變形的中間部件，其設(shè)計(jì)成在保護(hù)硅基部件的同時(shí)被壓入。然而，它們并非始終令人滿意，因?yàn)楦鶕?jù)應(yīng)用情況，它們可能難以實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是，通過(guò)提出一種鐘表構(gòu)件來(lái)克服全部或部分上述缺陷，所述鐘表構(gòu)件由包含硅基或陶瓷基材料的部件形成，所述部件利用電磁輻射直接焊接在諸如金屬或金屬合金的另一部件上。

為此，根據(jù)第一實(shí)施例，本發(fā)明涉及一種包括第一硅基部件和第二金屬基部件的鐘表構(gòu)件，其特征在于，第一部件的一個(gè)表面利用激光式電磁輻射焊接在第二部件的一表面上，以便將第一和第二部件接合。

根據(jù)本發(fā)明，第一硅基部件包含單晶硅、摻雜單晶硅、多晶硅、摻雜多晶硅、多孔硅、氧化硅、石英、硅石、氮化硅或碳化硅。

根據(jù)第二實(shí)施例，本發(fā)明涉及一種包括第一陶瓷基部件和第二金屬基部件的鐘表構(gòu)件，其特征在于，第一部件的一個(gè)表面利用激光式電磁輻射焊接在第二部件的一表面上，以便將第一和第二部件接合。

根據(jù)本發(fā)明，所述第一陶瓷基部件包含可光構(gòu)造的玻璃(photostructurable glass)、硼硅酸鹽、鋁硅酸鹽、石英玻璃、微晶玻璃、單晶剛玉、多晶剛玉、礬土、氧化鋁、氮化鋁、單晶紅寶石、多晶紅寶石、氧化鋯、氧化鈦、氮化鈦、碳化鈦、氮化鎢、碳化鎢、氮化硼或碳化硼。

根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例，有利地，應(yīng)理解表面的直接焊接使得接頭基本上不可見(jiàn)，因?yàn)榧す馐诫姶泡椛渲苯幼饔迷趦蓚€(gè)部件之間的界面上。因此，該鐘表構(gòu)件屬于復(fù)合類(lèi)型，并且除了破壞性檢查之外不可能辨別它是如何獲得的。因此，根據(jù)本發(fā)明有利地，可以使用已經(jīng)研發(fā)的部件并且隨后將部件彼此接合，從而相比粘合劑結(jié)合改進(jìn)了附著并且更好地確保了隨著時(shí)間的性能。

最后，所述陶瓷基或硅基部件不需要具有彈性或塑性變形裝置以防止它們?cè)诮M裝期間破裂，因?yàn)楹附訒?huì)將陶瓷基或硅基部件的表面與金屬基部件的表面直接接合。因此從緊湊性(不需要用于彈性或塑性變形裝置的額外空間)和穩(wěn)固性(材料間焊接)兩個(gè)角度看，在鐘表制造領(lǐng)域中的直接優(yōu)勢(shì)都很明顯。

根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例的其它有利變型：

-第一硅基或陶瓷基部件還包括由氧化硅、氮化硅、碳化硅或碳的同素異形體構(gòu)成的至少一個(gè)局部涂層；

-第一部件和/或第二部件形成游絲、沖擊釘、擺輪、擺軸、圓盤(pán)、擒縱叉、擒縱叉軸、擒縱叉桿、擒縱叉頭、擒縱叉瓦、叉頭釘、輪副、輪、心軸、小齒輪、條夾板、機(jī)板、擺陀、上條柄軸、軸承或?qū)毷S承孔(jewel hole)；

-第二部件包含鐵合金、銅合金、鎳或其合金、鈦或其合金、金或其合金、銀或其合金、鉑或其合金、釕或其合金、銠或其合金、或者鈀或其合金。

此外，本發(fā)明涉及一種鐘表，其特征在于，它包括根據(jù)前述變型中任一項(xiàng)的鐘表構(gòu)件。

另外，本發(fā)明還涉及一種用于制造用于鐘表的根據(jù)第一實(shí)施例的鐘表構(gòu)件的方法，該方法包括以下步驟：

-形成第一硅基部件和第二金屬基部件；

-將第一部件的一表面安裝在第二部件的一表面上；

-利用激光式電磁輻射焊接安裝在第二部件的表面上的第一部件的表面，以便將第一和第二部件彼此接合或固定。

最后，本發(fā)明還涉及一種用于制造用于鐘表的根據(jù)第二實(shí)施例的鐘表構(gòu)件的方法，該方法包括以下步驟：

-形成第一陶瓷基部件和第二金屬基部件；

-將第一部件的一表面安裝在第二部件的一表面上；

-利用激光式電磁輻射焊接安裝在第二部件的表面上的第一部件的表面，以便將第一和第二部件彼此接合。

根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例，有利地，應(yīng)理解該方法很簡(jiǎn)單、快速并且不需要增加材料來(lái)將所述兩種材料接合或向第一和第二部件施加接合力。此外，激光式電磁輻射提供了在要焊接的區(qū)域的位置和形狀(平直的、傾斜的、非直線的，等等)方面的很大靈活性。因此應(yīng)理解，可以使用已經(jīng)研發(fā)的部件并且隨后將部件彼此接合，從而相比粘合劑結(jié)合改進(jìn)了附著并且更好地確保了隨著時(shí)間的性能。

根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例的其它有利變型：

-第一硅基或陶瓷基部件還包括由氧化硅、氮化硅、碳化硅或碳的同素異形體構(gòu)成的至少一個(gè)局部涂層；

-第一和第二部件中的一者不透所述激光式電磁輻射的波長(zhǎng)，以便在第一和第二部件的表面彼此抵靠時(shí)焊接所述表面；

-當(dāng)?shù)谝缓偷诙考赏杆黾す馐诫姶泡椛涞牟ㄩL(zhǎng)時(shí)，在第一和第二部件的界面處沉積中間材料，以引起足夠強(qiáng)烈的加熱用以焊接所述第一和第二部件；

-第一部件和/或第二部件形成游絲、沖擊釘、擺輪、擺軸、圓盤(pán)、擒縱叉、擒縱叉軸、擒縱叉桿、擒縱叉頭、擒縱叉瓦、叉頭釘、輪副、輪、心軸、小齒輪、條夾板、機(jī)板、擺陀、上條柄軸、軸承或?qū)毷S承孔；

-第二部件包含鐵合金、銅合金、鎳合金、鈦或其合金、金或其合金、銀或其合金、鉑或其合金、釕或其合金、銠或其合金、或者鈀或其合金。

附圖說(shuō)明

根據(jù)以下參考附圖通過(guò)非限制性說(shuō)明的方式給出的描述，其它特征和優(yōu)點(diǎn)將清楚地顯現(xiàn)，在附圖中：

-圖1是根據(jù)本發(fā)明的鐘表構(gòu)件的透視圖；

-圖2是根據(jù)本發(fā)明的鐘表構(gòu)件的截面圖。

具體實(shí)施方式

如上所述，本發(fā)明涉及一種借助于其材料不具有可用塑性范圍(即具有非常有限的塑性范圍)的部件和包含同一類(lèi)型的材料或不同類(lèi)型的材料的第二部件形成的鐘表構(gòu)件。

該構(gòu)件針對(duì)鐘表領(lǐng)域中的應(yīng)用設(shè)計(jì)，并且由于脆性材料(諸如硅基材料或陶瓷基材料)所擔(dān)當(dāng)?shù)娜找嬖黾拥淖饔枚兊帽匾Ｅe例而言，可以設(shè)想形成完全或部分地基于脆性材料的游絲、擺輪、擒縱叉、條夾板、擺陀或甚至輪副(諸如擒縱輪)。

然而，始終必須使用普通部件——例如掌握了其制作的鋼質(zhì)心軸——是一個(gè)約束，其難以與使用不具有塑性范圍的部件相調(diào)和。事實(shí)上，在測(cè)試期間，不可能壓入鋼質(zhì)心軸，其系統(tǒng)性地導(dǎo)致脆性部件(即不具有可用塑性域的部件)破裂。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由進(jìn)入涂覆有二氧化硅的單晶硅部件中的開(kāi)孔的金屬心軸導(dǎo)致的剪切使所述單晶硅部件系統(tǒng)性地破裂。

因此，根據(jù)第一實(shí)施例，本發(fā)明涉及一種包括第一硅基部件和第二金屬基部件的鐘表構(gòu)件，其特征在于，第一部件的一個(gè)表面利用激光式電磁輻射焊接在第二部件的一表面上，以便將它們彼此接合或固定。

根據(jù)本發(fā)明，有利地，應(yīng)理解不需要如粘合劑結(jié)合或使用中間部件的情況那樣，通過(guò)增加材料來(lái)接合兩個(gè)部件。也不需要在第一部件中形成特定結(jié)構(gòu)以便能將它組裝在第二部件中。因此，作為示例，允許與具有相應(yīng)橫截面的心軸配合的簡(jiǎn)單的孔就足夠了，其中該孔形成在第一部件或第二部件中。

因此應(yīng)理解，可以使用已經(jīng)研發(fā)的部件，并且隨后使用激光式電磁輻射對(duì)該部件進(jìn)行焊接，從而相比粘合劑結(jié)合改進(jìn)了附著并且更好地確保了隨著時(shí)間的性能。最后，表面的直接焊接使接頭基本上不可見(jiàn)。事實(shí)上，第一和第二部件中的一者不透所述激光式電磁輻射的波長(zhǎng)且另一者可透所述波長(zhǎng)就足夠了，以便在它們彼此抵靠時(shí)焊接第一和第二部件的所述表面。例如，歐洲專(zhuān)利1436830中說(shuō)明了這種使用激光式電磁輻射的焊接，所述歐洲專(zhuān)利通過(guò)引用并入本說(shuō)明書(shū)中。此外，如歐洲專(zhuān)利1436830中描述的，如果第一和第二部件可透所述激光式電磁輻射的波長(zhǎng)，則可選擇地，可使用旨在增強(qiáng)兩種材料之間的接合的中間材料。因此，該中間材料形成用于引起足夠強(qiáng)烈的加熱的層，以使得兩種材料熔合。

根據(jù)第一實(shí)施例，第一硅基部件優(yōu)選地包含單晶硅、摻雜單晶硅、多晶硅、摻雜多晶硅、多孔硅、氧化硅、石英、硅石、氮化硅或碳化硅。此外，第一硅基部件也可任選地包括氧化硅、氮化硅、碳化硅或碳的同素異形體構(gòu)成的至少一個(gè)局部涂層，其取決于鐘表構(gòu)件的預(yù)期應(yīng)用。

根據(jù)第二實(shí)施例，本發(fā)明涉及一種包括第一陶瓷基部件和第二金屬基部件的鐘表構(gòu)件，其特征在于，第一部件的一個(gè)表面利用激光式電磁輻射焊接在第二部件的一表面上以便將第一部件和第二部件接合。

根據(jù)本發(fā)明，有利地，應(yīng)理解不需要如粘合劑結(jié)合或使用中間部件的情況那樣，通過(guò)增加材料來(lái)接合兩個(gè)部件。也不需要在第一部件中形成特定結(jié)構(gòu)以便能將它組裝在第二部件中。因此，作為示例，允許與具有相應(yīng)橫截面的心軸配合的簡(jiǎn)單的孔就足夠了，其中該孔形成在第一部件或第二部件中。

因此應(yīng)理解，可以使用已經(jīng)研發(fā)的部件，并且隨后使用激光式電磁輻射對(duì)該部件進(jìn)行焊接，從而相比粘合劑結(jié)合改進(jìn)了附著并且更好地確保了隨著時(shí)間的性能。最后，表面的直接焊接使接頭基本上不可見(jiàn)。事實(shí)上，第一和第二部件中的一者不透所述激光式電磁輻射的波長(zhǎng)且另一者可透所述波長(zhǎng)就足夠了，以便在它們彼此抵靠時(shí)焊接第一和第二部件的所述表面。例如，歐洲專(zhuān)利1436830中說(shuō)明了這種使用激光式電磁輻射的焊接，所述歐洲專(zhuān)利通過(guò)引用并入本說(shuō)明書(shū)中。此外，如歐洲專(zhuān)利1436830中描述的，如果第一和第二部件可透所述激光式電磁輻射的波長(zhǎng)，則可選擇地，可使用旨在增強(qiáng)兩種材料之間的接合的中間材料。因此，該中間材料形成用于引起足夠強(qiáng)烈的加熱的層，以使得兩種材料熔合。

根據(jù)第二實(shí)施例，第一陶瓷基部件優(yōu)選包含可光構(gòu)造的玻璃、硼硅酸鹽、鋁硅酸鹽、石英玻璃、微晶玻璃、單晶剛玉、多晶剛玉、礬土、氧化鋁、氮化鋁、單晶紅寶石、多晶紅寶石、氧化鋯、氧化鈦、氮化鈦、碳化鈦、氮化鎢、碳化鎢、氮化硼或碳化硼。此外，第一陶瓷基部件也可任選地包括氧化硅、氮化硅、碳化硅或碳的同素異形體構(gòu)成的至少一個(gè)局部涂層，其取決于鐘表構(gòu)件的預(yù)期應(yīng)用。

根據(jù)這兩個(gè)實(shí)施例，第二部件優(yōu)選包含鐵合金(比如15P、20AP或316L鋼)、銅合金(諸如黃銅)、鎳合金(諸如鎳銀)、鈦或其合金、金或其合金、銀或其合金、鉑或其合金、釕或其合金、銠或其合金、或者鈀或其合金。

根據(jù)本發(fā)明的這兩個(gè)實(shí)施例，第一部件和/或第二部件可形成多種多樣的用于鐘表的鐘表構(gòu)件。作為非限制性示例且參考圖1，第一部件和/或第二部件因而尤其可形成游絲1、沖擊釘2、擺輪3、擺軸4、圓盤(pán)5、擒縱叉6(諸如擒縱叉軸7、擒縱叉桿8、擒縱叉頭9、擒縱叉瓦10和叉頭釘11)、輪副12(諸如輪13、心軸14和小齒輪15)、條夾板16、機(jī)板17、擺陀18、上條柄軸19或?qū)毷S承孔20。

作為示例，圖2示出形成游絲擺輪諧振器23的鐘表構(gòu)件21，其安裝成在擺軸25上旋轉(zhuǎn)。游絲21包括以多個(gè)盤(pán)圈延伸的條帶，并且借助于內(nèi)樁26安裝在擺軸25的第一肩部24上。擺輪27借助于輪轂29安裝在擺軸25的第二肩部28上。

因此應(yīng)理解，例如，擺軸25可使用電磁輻射(諸如激光)直接在肩部24、28和/或圓柱形表面30、31處分別抵靠游絲22和/或擺輪27焊接。擺軸25或者游絲22和/或擺輪27可透過(guò)所述激光式電磁輻射的波長(zhǎng)就足夠了，以便焊接所述接觸面。當(dāng)然，可設(shè)置其它類(lèi)型的接觸面，例如傾斜表面或非直線表面。

本發(fā)明不限于所說(shuō)明的示例，而是可以有本領(lǐng)域技術(shù)人員能想到的各種變型和改型。特別地，第二部件可由金屬或金屬合金以外類(lèi)型的材料制成。因而，以非限制性的方式，第二部件也可由與第一部件相同的材料、陶瓷或半導(dǎo)體材料制成。

然而，在這種情況下，如歐洲專(zhuān)利1436830中說(shuō)明的，如果第一和第二部件可透所述激光式電磁輻射的波長(zhǎng)，則可選擇地，必須使用旨在增強(qiáng)兩種材料之間的接合的中間材料。事實(shí)上，該中間材料隨后將形成用于引起足夠強(qiáng)烈的加熱的層，以使得可透所述激光式電磁輻射的波長(zhǎng)的兩種材料熔合。

如上文所述，第一部件和/或第二部件可形成多種多樣的鐘表構(gòu)件。作為圖2中的另外的示例，擒縱叉6可由形成擒縱叉桿8、擒縱叉瓦10和擒縱叉頭9的第一部件以及形成擺軸7的第一第二部件和形成叉頭釘11的第二第二部件構(gòu)成。輪副12可由形成心軸14和小齒輪15的第一部件以及形成輪13的第二部件構(gòu)成。諧振器組件可由形成設(shè)置有空腔的外殼的第一部件、形成音叉諧振器的第一第二部件和形成將諧振器封裝在外殼中的蓋的第二第二部件構(gòu)成。

此外，第一部件可形成圓盤(pán)5并與形成沖擊釘2的第二部件接合，第一部件可形成機(jī)板17或條夾板16并與形成寶石軸承孔20的若干第二部件接合，或者第一部件可形成擺陀18并與形成支承架的第二部件接合。

最后，所述任選的至少一個(gè)局部涂層不限于氧化硅、氮化硅、碳化硅或碳的同素異形體。因此，取決于鐘表構(gòu)件的預(yù)期應(yīng)用，可設(shè)想其它材料，例如以便改善鐘表構(gòu)件的摩擦學(xué)的、熱的或視覺(jué)方面的品質(zhì)。作為示例，可沉積至少一個(gè)局部熱補(bǔ)償涂層。