利用平的彈性鎖定件的組件系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用基本上平的彈性鎖定件的組件/組裝系統(tǒng)，使得可以將由不具有可用塑性域(即，具有非常有限的塑性域)的材料制成的部件組裝到包含不同類型的材料的構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前包括硅基部件的組件一般通過(guò)接合/粘接來(lái)固定。這類操作需要非常精細(xì)的操作，這使其變得昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是通過(guò)提供一種無(wú)粘合劑組件/組裝來(lái)克服上述全部或部分缺點(diǎn)，這種組件/組裝可以將由不具有可用塑性域的材料制成的部件固定到包含延性材料(例如金屬或金屬合金)的構(gòu)件上。
[0004]為此，本發(fā)明涉及一種包括由至少一種第一材料制成的構(gòu)件的組件系統(tǒng)，該構(gòu)件包括軸、軸桿或心軸和臺(tái)肩，該構(gòu)件的軸被接納在由第二材料制成的部件的開孔中，其特征在于，該組件系統(tǒng)包括由第三材料制成的鎖定件，該鎖定件布置成將該部件彈性地附裝在所述構(gòu)件的臺(tái)肩和該鎖定件之間，其中該鎖定件是墊圈，該墊圈的內(nèi)壁徑向地夾持所述構(gòu)件的軸，并且該墊圈的外周部分施加垂直于所述構(gòu)件的臺(tái)肩的彈性軸向力，從而固定構(gòu)件-部件-鎖定件組件。
[0005]該配置有利地使得構(gòu)件-部件-鎖定件組件能夠在沒(méi)有粘合劑的情況下固定到普通的精密受控構(gòu)件上，同時(shí)保證該部件不經(jīng)受破壞性應(yīng)力，即使所述部件由例如硅基材料構(gòu)成。事實(shí)上，申請(qǐng)人出人意料地能夠固定特別是在相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)中結(jié)構(gòu)如此簡(jiǎn)單的構(gòu)件-部件-鎖定件組件，因?yàn)殛P(guān)于由硅基材料制成的部件的機(jī)械阻力的成見(jiàn)至今要求不能在由具有很小的或沒(méi)有塑性域的材料制成的部件上施加軸向力。
[0006]按照本發(fā)明的其它有利的特征:
[0007]-第三材料包括金屬或金屬合金，該金屬或金屬合金在70°C的溫度下10，000小時(shí)后的抗松弛強(qiáng)度等于代表得到第三材料的0.2%塑性變形所需應(yīng)力的75%的所施加力的至少50%，從而維持固定所述構(gòu)件-部件-鎖定件組件；
[0008]-第三材料包括銅、黃銅、鎳銀(也稱作“銅鎳鋅合金”或“洋銀”)、ARCAP合金、Pfinodal合金、Spinodal合金、Durnico合金、Durimphy合金、銅-鈹合金和/或20AP鋼；
[0009]-在位于軸平面內(nèi)的截面中，鎖定件的高度與寬度比值介于0.1和5之間；
[0010]-鎖定件被倒角，以防止第二材料的任何破壞；
[0011]-第二材料是硅基材料，例如硅、石英、二氧化硅、氮化硅或碳化硅；
[0012]-所述至少一種第一材料包括金屬或金屬合金；
[0013]-軸和臺(tái)肩是一體件。
[0014]另外，本發(fā)明涉及一種鐘表，其特征在于，該鐘表包括至少一個(gè)根據(jù)任一種上述變型的組件系統(tǒng)，沒(méi)有塑性域的部件可以是輪、擒縱叉或擺輪游絲。
[0015]最后，本發(fā)明涉及一種制造組件系統(tǒng)的方法，包括以下步驟:
[0016]a)形成由至少一種第一材料制成的包括軸、軸桿或心軸和臺(tái)肩的構(gòu)件、由第二材料制成的具有開孔的部件和由第三材料制成的呈墊圈形式的鎖定件，并且所述鎖定件的孔比所述構(gòu)件的軸的軸桿??；
[0017]b)將所述構(gòu)件的軸自由地插入部件的開孔中；
[0018]c)將軸靠著鎖定件中的孔放置，并通過(guò)使用工具來(lái)強(qiáng)行地使鎖定件靠著軸滑動(dòng)，以使鎖定件變形，從而使得鎖定件的外周部分最靠近部件；
[0019]d)當(dāng)在工具和所述構(gòu)件的臺(tái)肩之間達(dá)到比第三材料的屈服強(qiáng)度小的預(yù)定力時(shí)，停止和移除所述工具。
[0020]該方法有利地可以以簡(jiǎn)單的彈性的方式固定構(gòu)件-部件-鎖定件組件，而沒(méi)有可能的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。事實(shí)上，有利地，根據(jù)本發(fā)明，只設(shè)有一個(gè)鎖定件并變形，以實(shí)現(xiàn)完全的彈性外周夾緊。容易理解的是，該類方法可以固定構(gòu)件-部件-鎖定件組件，同時(shí)適合于各種部件中的制造變型。
[0021]最后，出人意料地，由本方法中的鎖定件的外周部分施加的軸向應(yīng)力不引起具有很小的或沒(méi)有塑性域的第二材料的任何破壞。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)可以相當(dāng)大地簡(jiǎn)化將具有很小的或沒(méi)有塑性域的部件組裝到樞軸上。特別應(yīng)當(dāng)理解的是，不需要提供任何粘合劑、額外的固定帽或互補(bǔ)的蓋形狀來(lái)使部件相互固定，特別是關(guān)于圍繞樞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0022]按照本發(fā)明的其它有利的特征:
[0023]-當(dāng)由所述工具施加的力在第三材料的屈服強(qiáng)度的20%和90%之間時(shí)，停止步驟d);
[0024]-第三材料包括金屬或金屬合金，該金屬或金屬合金在70°C的溫度下10，000小時(shí)后的抗松弛強(qiáng)度等于在步驟d)中代表得到第三材料的0.2%塑性變形所需應(yīng)力的75%的所施加力的至少50%，從而維持固定的構(gòu)件-部件-鎖定件的組件；
[0025]-第三材料包括銅、黃銅、鎳銀(也稱作“銅鎳鋅合金”或“洋銀”)、ARCAP合金、Pfinodal合金、Spinodal合金、Durnico合金、Durimphy合金、銅-鈹合金和/或20AP鋼；
[0026]-在位于軸平面內(nèi)的截面中，鎖定件的高度與寬度比值介于0.1和5之間；
[0027]-鎖定件被倒角，以防止第二材料的任何破壞；
[0028]-第二材料是硅基的，例如硅、石英、二氧化硅、氮化硅或碳化硅；
[0029]-所述至少一種第一材料包括金屬或金屬合金；
[0030]-所述部件是鐘表輪副、鐘表擒縱叉或鐘表擺輪游絲。
【附圖說(shuō)明】
[0031]其它特征和優(yōu)點(diǎn)將參考附圖從下文通過(guò)非限制性例示給出的描述中顯而易見(jiàn)，其中:
[0032]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的鎖定件的透視圖；
[0033]-圖2是圖1的鎖定件的軸平面的橫截面；
[0034]-圖3是在方法中施加的力關(guān)于施加所述力的工具的軸向位置的圖示；
[0035]-圖4至8是根據(jù)本發(fā)明的方法的連續(xù)步驟的示意性截面圖；
[0036]-圖9和10是包括根據(jù)本發(fā)明的組件系統(tǒng)的鐘表機(jī)芯的局部示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]如上所述，本發(fā)明涉及一種將由不具有可用塑性域(即，具有非常有限的塑性域)的材料制成的部件組裝到包含不同類型的材料的構(gòu)件上的系統(tǒng)。
[0038]該組件/組裝系統(tǒng)是為鐘表學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用設(shè)計(jì)的。然而，也可以設(shè)想用于其它領(lǐng)域，例如，特別是航空、珠寶首飾、汽車業(yè)或餐具領(lǐng)域。
[0039]在鐘表學(xué)領(lǐng)域里，越來(lái)越多的由脆性材料例如像摻雜或非摻雜單晶(或多晶)硅的硅基材料，二氧化硅例如石英或硅石，單晶或多晶剛玉，或更普遍地，氧化鋁、氮化硅和碳化硅制成的部件使得這種組裝是必要的。例如，可以設(shè)想完全或部分地由脆性材料基材形成擺輪游絲、擺輪、擒縱叉、橋夾板或甚至輪副例如擒縱輪。
[0040]然而，由于常常會(huì)使用已經(jīng)掌握了其制作的普通的鋼軸、軸桿或心軸帶來(lái)很難與使用不具有塑性域的部件相協(xié)調(diào)的限制。事實(shí)上，當(dāng)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，不可能驅(qū)入鋼軸和這種系統(tǒng)地/慣常(systematically)斷裂的脆性部件，即那些不具有可用塑性域的部件。例如，很明顯，由金屬軸進(jìn)入硅部件中的開孔中產(chǎn)生的剪切使部件系統(tǒng)地?cái)嗔选?br>[0041]這就是為什么本發(fā)明涉及一種組件系統(tǒng)1、101、121、201，該組件系統(tǒng)包括由至少一種第一材料制成的構(gòu)件3、103、123、203，該構(gòu)件包括軸2、102、122、202和臺(tái)肩4，構(gòu)件的軸2接納在部件5、105、205的開孔6中，所述部件由具有很小的或不具有塑性域的第二材料制成。
[0042]因此可以理解的是，軸2、102、122、202和臺(tái)肩4可以是使用單獨(dú)的第一材料的一體件，或者構(gòu)件3、103、123、203的軸2、102、122、202和臺(tái)肩4可以由多種材料和/或多個(gè)部分構(gòu)成。
[0043]有利地，根據(jù)本發(fā)明，組件系統(tǒng)1、101、121、201包括由第三材料制成的鎖定件9、109、129、209，該鎖定件布置成將部件5、105、205彈性地附裝在構(gòu)件3、103、123、203的臺(tái)肩4和鎖定件9、109、129、209之間。如圖8中更好地示出，根據(jù)本發(fā)明有利的是，部件5通過(guò)鎖定件9的彈性力靠著構(gòu)件3的臺(tái)肩4夾緊。根據(jù)本發(fā)明的組件系統(tǒng)1、101、121、201不需要粘合劑、額外的固定帽、互補(bǔ)的蓋形狀或諸如蠕變的塑性變形，其簡(jiǎn)單性是直接顯而易見(jiàn)的。
[0044]優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，鎖定件9、109、129、209是墊圈，該墊圈的內(nèi)壁1徑向地夾持構(gòu)件3、103、123、203的軸2、102、122、202，并且該墊圈的外周部分13施加垂直于構(gòu)件3、103、123、203的臺(tái)肩4的軸向彈性力，從而固定包括構(gòu)件3、103、123、203_部件5、105、205-鎖定件 9、19、109、129、209 的組件。
[0045]圖1和2還示出包括上表面11和下表面12的鎖定件9、19、109、129、209，該上表面11意在與優(yōu)選地平的工具15接觸，下表面12意在與部件5、105、205的上表面接觸。
[0046]事實(shí)上，如下所述，出人意料地，在該方法中由鎖定件9、109、129、209的外周部分13施加的軸向應(yīng)力不引起具有很小的或沒(méi)有塑性域的第二材料的任何破壞。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)可以非常簡(jiǎn)單地將部件5、105、205組裝到例如樞軸2、102、