游丝内桩的消除应力的弹性结构制造技术

本发明专利技术提供一种用于游丝的游丝内桩，其与摆轮的轴的圆柱形外表面进行干涉啮合和干涉配合以使钟表移动，所述游丝内桩部分包含多个沿圆周延伸的弹性可变形的互连臂部分，所述臂部分形成具有中心轴的环并且在其间提供孔口，其中每一臂部分包括弯曲的凹入啮合部分用于与摆轮的轴的外表面啮合，其中每一啮合部分具有彼此实质上相同的曲率半径并且与中心轴以第一距离相等间隔，并且其中第一距离小于所述摆轮的轴的半径；所述啮合部分的曲率半径使得在臂部分变形并且与轴的外表面啮合时，啮合部分实质上顺应轴的所述外表面并且在其间形成干涉配合，其中由所述干涉配合诱发的应力沿所述啮合部分转移并分布并且分布在与所述啮合部分相邻的所述臂部分内。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种用于游丝的游丝内桩，其与摆轮的轴的圆柱形外表面进行干涉啮合和干涉配合以使钟表移动，所述游丝内桩部分包含多个沿圆周延伸的弹性可变形的互连臂部分，所述臂部分形成具有中心轴的环并且在其间提供孔口，其中每一臂部分包括弯曲的凹入啮合部分用于与摆轮的轴的外表面啮合，其中每一啮合部分具有彼此实质上相同的曲率半径并且与中心轴以第一距离相等间隔，并且其中第一距离小于所述摆轮的轴的半径；所述啮合部分的曲率半径使得在臂部分变形并且与轴的外表面啮合时，啮合部分实质上顺应轴的所述外表面并且在其间形成干涉配合，其中由所述干涉配合诱发的应力沿所述啮合部分转移并分布并且分布在与所述啮合部分相邻的所述臂部分内。【专利说明】游丝内粧的消除应力的弹性结构
本专利技术涉及一种游丝内桩，更具体地涉及一种设计成能将在利用摆轴的装配工艺期间所诱发的应力减到最小以将断裂失效减到最少的内桩。
技术介绍
在机械钟表中，控制移动的最重要的一种组件是游丝，它是用摆轴和外桩装配以形成振荡系统的一部分。为高精确度地预算时间，新近技术利用微制造技术来制造高质量游丝。然而，所述微制造的游丝通常由如硅或石英等具有相对低强度的脆性材料形成，其易碎，增加了通过断裂而失效的可能性。在装配期间，当游丝压入配合到摆轴上时，接触区中诱发的极高的接触压力使内桩断裂或致使内桩处于可能引起疲劳失效的应力状态。为了将来自游丝内桩压入配合的应力减到最小，可以并入柔性结构。当内桩配合到摆轴上时，柔性结构可以提供一定程度的弹性变形，以释放或降低所诱发的一部分应力。然而，当使用微制造技术利用所述脆性材料时钟表中的所述游丝设计的参数从功能和结构观点指出了提供适合的钟表的困难:(i)如果内桩足够地紧密以便与轴适当啮合，那么内桩中所产生的应力在装配或使用期间可能诱发断裂，以及(ii)或者，如果内桩允许足够的变形以缓解装配和使用期间的应力，那么摩擦力可能会不足够用来充分地固定游丝以抵抗使用中的回转扭力，游丝可能无法满足钟表移动的功能要求。就与游丝内桩有关的断裂问题而论，在文献内一些人已经设法通过设计出具有特定几何形态的内桩来降低所诱发的应力。举例来说，美国专利第US7，758，237号公开一种设计有弹性臂的内桩，其中臂宽度沿不同的位置变化以提供改进的应力分布。其他人(例如在美国专利第US7，926，355号中)公开了一种内桩，它具有刚性区域与弹性区域的交替布置以优化针对压入配合的应力的握裹力。文献内将内桩固定到轴并且降低断裂可能性的其它方式包括提供松动配合的内桩，其中装配工艺通过使用一些粘合剂将组件个别地粘合来进行。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目标是提供一种用于游丝的内桩，它克服或至少缓解了至少一些与现有技术的内桩有关的不足。在第一方面，本专利技术提供一种用于游丝的游丝内桩，其与摆轮的轴的圆柱形外表面进行干涉啮合和干涉配合以使钟表移动，所述游丝内桩部分包含多个沿圆周延伸的弹性可变形的互连臂部分，所述臂部分形成具有中心轴的环并且在其间提供孔口，其中每一臂部分包括弯曲的凹入啮合部分用于与摆轮的轴的外表面啮合，其中每一啮合部分具有彼此实质上相同的曲率半径并且与所述中心轴以第一距离相等间隔，并且其中所述第一距离小于所述摆轮的所述轴的半径；所述啮合部分的曲率半径使得在所述臂部分变形并且与所述轴的所述外表面啮合时，所述啮合部分实质上顺应所述轴的所述外表面并且在其间形成干涉配合，其中由所述干涉配合诱发的应力沿所述啮合部分转移并分布并且分布在与所述啮合部分相邻的所述臂部分内；并且其中所述啮合部分与所述轴的所述干涉配合实质上防止在钟表移动中从使用中的游丝施加负荷时所述游丝内桩与所述摆轮的所述轴之间的相对移动。由所述干涉配合诱发的应力优选地沿所述啮合部分分布并且转移到所述相邻臂部分，并且所述臂部分和所述啮合部分的大小和尺寸使得所述臂部分内分布的应力低于形成所述内桩的材料的失效强度。优选地，所述内桩通过所述臂部形成为单一构造。优选地，游丝内侧线圈与两个臂部分的接合点相邻连接到所述内桩。所述游丝优选地与所述内桩一起形成为单一构造。优选地，每一弹性可变形的互连臂部分在径向上具有相等的臂宽度。优选地，所述游丝内桩由包括硅、石英等脆性材料形成。所述游丝内桩可以进一步在所述内桩的表面上包含温度补偿层以进行由温度变化引起的时间补偿。优选地，温度补偿层为氧化物添加层。所述内桩优选地由微制造形成。优选地，所述游丝特别地根据钟表需要的特定频率设计。在第二方面，本专利技术提供一种用于钟表的游丝和游丝内桩组合件，其包含根据第一方面的游丝和游丝内桩。优选地，所述内桩通过所述臂部分形成为单一构造。优选地，游丝内侧线圈与两个臂部分的接合点相邻连接到所述内桩，并且优选地，所述游丝与所述内桩一起形成为单一构造。所述游丝和游丝内桩组合件优选地由包括硅、石英等脆性材料形成。所述游丝和游丝内桩组合件可以进一步在所述游丝和游丝内桩的表面上包含温度补偿层以进行由温度变化引起的时间补偿。优选地，温度补偿层为氧化物添加层。优选地，所述游丝和游丝内桩组合件由微制造工艺形成。优选地，所述游丝特别地根据钟表需要的特定频率设计。在第三方面，本专利技术提供一种钟表组件的啮合结构，其用于与另一钟表组件的圆柱形表面啮合；所述啮合结构包含多个沿圆周延伸的弹性可变形的互连臂部分，所述臂部分形成具有中心轴的环并且在其间提供孔口，其中每一臂部分包括弯曲的凹入啮合部分用于与另一钟表组件的圆柱形表面哨合，其中每一哨合部分具有彼此实质上相同的曲率半径并且与所述中心轴以第一距离相等间隔，并且其中所述第一距离小于所述圆柱形表面的半径；所述啮合部分的曲率半径使得在所述臂部分变形并且与所述圆柱形表面啮合时，所述啮合部分实质上顺应所述圆柱形表面的外表面并且在其间形成干涉配合，其中由所述干涉配合诱发的应力沿所述啮合部分转移并分布并且分布在与所述啮合部分相邻的所述臂部分内；并且其中所述啮合部分与所述圆柱形表面的所述干涉配合实质上防止在钟表移动中使用中的所述钟表组件与所述另一钟表组件之间的相对移动。钟表组件可以是时针、分针和秒针等。本专利技术的一个目标是通过针对内桩提出消除应力的弹性结构来解决在用摆轴装配游丝时的应力问题，所述弹性结构可以将在内桩接触区由摆轴施加的压力减到最小。【专利附图】【附图说明】本专利技术的优选实施例将在下文通过实例并且参考附图进一步详细地解释，其中:图1展示具有弹性结构设计的现有技术的常规游丝内桩；图2a和2b展示根据本专利技术的内桩的第一实施例；图3a和3b描绘根据本专利技术的内桩的放大部分；图4a和4b展示根据本专利技术的内桩的第二实施例；图5展示根据本专利技术的内桩的第三实施例；图6a_6d描绘与根据现有技术的内桩相比，根据本专利技术的硅内桩的数值计算应力分析；图7a_7e描绘当通过光学CMM观察时，与现有技术的内桩相比，根据本专利技术的内桩的实验分析详情。【具体实施方式】参看图1，示意性地描绘一种根据现有技术的常规游丝内桩。如所示，所述组件包含内桩101，其在一个接合点105处连接有游丝内侧线圈102。在内桩中心，存在孔口 103提供开口区域供摆轴(由点线表示)在与摆轴相邻的弹性臂104弯曲和变形后延伸和内配合。因为弹性臂104建构成一般具有直梁形状，所以在极小接触区106本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于游丝的游丝内桩，其与摆轮的轴的圆柱形外表面进行干涉啮合和干涉配合以使钟表移动，其特征在于，所述游丝内桩部分包含：多个沿圆周延伸的弹性能变形的互连臂部分，所述臂部分形成具有中心轴的环并且在其间提供孔口，其中每一臂部分包括弯曲的凹入啮合部分用于与摆轮的轴的外表面啮合，其中每一啮合部分具有彼此实质上相同的曲率半径并且与所述中心轴以第一距离相等间隔，并且其中所述第一距离小于所述摆轮的所述轴的半径；所述啮合部分的曲率半径使得在所述臂部分变形并且与所述轴的所述外表面啮合时，所述啮合部分实质上顺应所述轴的所述外表面并且在其间形成干涉配合，其中由所述干涉配合诱发的应力沿所述啮合部分转移并且分布到与所述啮合部分相邻的所述臂部分并且在其中分布；并且其中所述啮合部分与所述轴的所述干涉配合实质上防止在钟表移动中从使用中的游丝施加负荷时所述游丝内桩与所述摆轮的所述轴之间的相对移动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朱兆基，程浩，高培铿，
申请(专利权)人：动力专家有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81