用于通过弹性垫圈固定的游丝制造技术

用于通过弹性垫圈固定的游丝。本发明专利技术涉及一种弹性地安装在轴上的内桩，其几何形状特别是在接触点和其多边形形状的顶点处产生更少的内部应力。

【技术实现步骤摘要】
用于通过弹性垫圈固定的游丝
本专利技术涉及一种用于通过垫圈弹性固定的游丝。更准确地说，本专利技术涉及一种设计成使用垫圈的弹性夹紧将游丝固定到轴的内桩。
技术介绍
申请人名下的欧洲专利EP2916177公开了这种不需要粘合剂或焊接的内桩。所述内桩有利地使得可以在内桩被接纳在轴上时避免连接点移位，使得可以将重心定位在条带的几何中心上，并且还使得可以限制垫圈夹紧内桩的表面所引起的材料破损。然而，在应用冯·米塞斯(VonMises)准则时，内桩具有沿其多边形条带的应力存在大的变化的问题。实际上，在与轴接触的接触点处产生高接触应力，并且伴随有在所述多边形的顶点处的弯曲应力。
技术实现思路
本专利技术的目的是，通过提出一种内桩来克服所有或部分上述缺陷，所述内桩保持欧洲专利申请EP2916177的优点，而同时在条带中、特别是在接触点和所述多边形的顶点处产生较小的接触应力和弯曲应力。为此，本专利技术涉及一种游丝，其包括螺旋形弹簧和内桩，所述螺旋形弹簧由自身卷绕成若干圈的条带形成，所述内桩包括基本上以三角形形状延伸的条带，该条带在所述三角形的每个顶点处包括朝向螺旋形弹簧的内圈径向延伸的凸起，螺旋形弹簧和内桩之间的连接点位于所述三角形的所述凸起的其中一个上，所述三角形关于穿过内桩中心的轴和所述连接点对称，其特征在于，在所述三角形的每个顶点之间，所述条带由宽度基本上恒定的第一和第二区域以及在第一和第二区域之间的第三区域形成，所述第三区域具有与第一和第二区域的宽度相比增厚的宽度，并且布置成装配在轴上，以便将弹性变形应力转移到第一和第二区域上。令人惊奇的是，通过在与轴接触的接触点和内桩的所述多边形顶点之间移动弹性区域，与欧洲专利申请2916177的图9的内桩相比，可以使接触应力减小70％，弯曲应力减小40％。因此，显然，内桩内的内应力要低得多。此外，在装配过程中，可以更好地平衡接触应力，同时保持轴上的最小保持夹紧力矩。根据本专利技术的其它有利变型：-第一和第二区域具有相同宽度；-第三区域的长度为三个区域总长度的20％至50％；-第三区域的宽度为第一和第二区域的宽度的140％至300％；-第三区域由于其朝向内桩的中心径向延伸而增厚；-第三区域由于其朝向螺旋形弹簧的内圈径向延伸而增厚；-第三区域由于其朝向内桩的中心并朝向螺旋形弹簧的内圈径向延伸而增厚；-游丝由硅形成。此外，本专利技术涉及一种用于钟表的谐振器，其特征在于，其包括轴，在所述轴上装配有摆轮和根据前述变型中任一项所述的游丝。附图说明参照附图，从下面通过非限制性说明的方式给出的描述中，其它特征和优点将清楚地显现，图中：-图1是根据本专利技术的一种组件的视图。-图2和图3是根据本专利技术的内桩的第一实施例的视图。-图4是本专利技术的第二实施例的视图。-图5是本专利技术的第三实施例的视图。具体实施方式本专利技术涉及一种用于通过垫圈弹性固定的游丝。更准确地说，本专利技术涉及一种设计成使用垫圈的弹性夹紧将游丝固定到轴的内桩。该组件系统在申请人名下的欧洲专利申请EP2860591和2860592中有描述，并且通过引用结合在本说明书中。该组件系统对所使用的材料提供了很大的自由度。因此，其特别适用于其材料不具有可用的塑性域、即具有非常有限的塑性域的部分，其具有包括不同类型材料的部件。因此，在钟表领域，必须提出在所用材料方面允许大的自由度的这种类型的组件，这是由于，具有非常有限的塑性域的材料、例如硅基材料所占份额越来越多，所述硅基材料例如为掺杂或未掺杂的单晶(或多晶)硅、硅氧化物(例如石英或硅石)、单晶或多晶刚玉或更一般的矾土、氮化硅和碳化硅。这种类型的组件的示例在图1中示出。用于钟表的谐振器101包括轴103，轴103上装配有摆轮105和游丝107，游丝107可有利地是本申请中描述的游丝1、21、41。在图1的示例中，游丝107的内桩在垫圈109和轴103的肩部111之间弹性地装配到轴103上。如欧洲专利申请EP2860591和2860592中所描述的，垫圈109主要在其外周部分通过弹性夹紧夹持游丝107的内桩。欧洲专利EP2916177的图9中所示的内桩包括为欧洲专利申请EP2860591和2860592中描述的这种类型的组件而设计的以三角形形状延伸的条带67。在所述三角形的每个顶点之间，条带67具有非恒定的宽度。更精确地，在所述三角形的每个顶点之间的条带67从夹紧点处的最大宽度向两个臂上的顶点逐渐减小，并且第三臂具有允许重心定位在条带的几何中心的第四凸起。在应用冯·米塞斯准则时，对于夹持6μm的直径，欧洲专利申请EP2916177的内桩65承受沿其条带67大的应力变化。实际上，轴的接触点处的接触应力为300MPa至450MPa，在三角形的顶点处的弯曲应力为500MPa至600MPa，而在所述接触点和所述顶点之间接触应力和弯曲应力几乎为零。尽管这些最大值本身对于钟表中使用的大多数材料来说并不是不利的，但是内桩仍然承受沿其条带的大的应力变化。这就是为什么本申请提出限制沿着条带、特别是在接触点处的应力变化。令人惊讶的是，发现通过修改内桩的臂的几何形状，可以显著降低施加到与轴接触的接触点处的接触应力，并且还可以限制沿着条带观察到的最大弯曲应力，而同时仍然具有欧洲申请EP2916177的优点，并保持轴上的最小保持夹紧力矩。根据本专利技术，游丝1、21、41因此包括螺旋形弹簧3和内桩5、25、45，螺旋形弹簧3包括自身卷绕成多圈的条带，内桩5、25、45包括基本上以三角形形状延伸的条带7、27、47。在所述三角形的每个顶点处，条带7、27、47包括朝向螺旋形弹簧3的内圈SI径向延伸的凸起2、4、8、22、24、28、42、44、48。最后，螺旋形弹簧3和内桩5、25、45之间的连接点位于所述三角形的其中一个凸起2、22、42上，所述三角形关于穿过内桩的中心C和所述连接点的轴线对称。中心C可以被定义为内接于内桩5、25、45的开口内的圆的圆心。提出通过移动在与轴A接触的接触点P1、P2、P3和内桩5、25、45的三角形的顶点之间的弹性区域(即柔性区域)，来修改内桩5、25、45的臂(即三角形的顶点之间的条带部分7、27、47)的几何形状。因此，根据本专利技术，有利地，在所述三角形的每个顶点之间，条带7、27、47由具有基本上恒定的宽度的第一和第二区域Z1x、Z2x以及第一区域Z1x、Z2x之间的第三区域Z3x、Z4x、Z5x形成，所述第三区域与第一和第二区域Z1x、Z2x相比具有增厚的宽度，并且被布置成安装在轴A上，从而允许将弹性变形力转移到条带7、27、47的第一和第二区域Z1x、Z2x上。在再次应用冯·米塞斯准则时，出乎意料的是，与欧洲专利申请EP2916177相比，本申请的内桩5、25、45沿其条带7、27、47承受较小的应力变化。实际上，对于6μm的相同的夹紧需求，与轴A接触的接触点P1、P2、P3处的接触应力大约为100MPa，沿条带7、27、47的弯曲应力不超过400MPa。也许最令人惊讶的是，接触点P2处的接触应力也减小，尽管第四凸起6、26、46可能已经被认为是内桩5、25、45的其中一个臂上的条带7、27、47的增厚部分。因此，似乎每个臂上的三个区域Z1x、Z2x、Z3x、Z4x、Z5x的几何形状必须基本相同，并且遵从一定的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种游丝(1，21，41),其包括螺旋形弹簧(3)和内桩(5，25，45)，所述螺旋形弹簧(3)由自身卷绕成若干圈的条带形成，所述内桩包括基本上以三角形形状延伸的条带(7，27，47)，所述条带(7，27，47)在所述三角形的每个顶点处包括朝向螺旋形弹簧(3)的内圈(SI)径向延伸的凸起(2，4，8，22，24，28，42，44，48)，螺旋形弹簧(3)和内桩(5，25，45)之间的连接点位于所述三角形的所述凸起(2，4，8，22，24，28，42，44，48)的其中一个上，所述三角形关于穿过所述内桩(5，25，45)的中心(C)的轴(A，103)和所述连接点对称，其特征在于，在所述三角形的每个顶点之间，所述条带(7，27，47)由具有基本恒定的宽度(W1x，W2x)的第一和第二延伸区域(Z1x，Z2x)和在第一和第二区域(Z1x，Z2x)之间的第三区域(Z3x，Z4x，Z5x)形成，所述第三区域具有与第一和第二区域(Z1x，Z2x)的宽度(W1x，W2x)相比增厚的宽度并且被布置成装配到轴(A，103)上，以便将弹性变形应力转移到第一和第二区域(Z1x，Z2x)上。

【技术特征摘要】
2016.10.13 EP 16193768.51.一种游丝(1，21，41),其包括螺旋形弹簧(3)和内桩(5，25，45)，所述螺旋形弹簧(3)由自身卷绕成若干圈的条带形成，所述内桩包括基本上以三角形形状延伸的条带(7，27，47)，所述条带(7，27，47)在所述三角形的每个顶点处包括朝向螺旋形弹簧(3)的内圈(SI)径向延伸的凸起(2，4，8，22，24，28，42，44，48)，螺旋形弹簧(3)和内桩(5，25，45)之间的连接点位于所述三角形的所述凸起(2，4，8，22，24，28，42，44，48)的其中一个上，所述三角形关于穿过所述内桩(5，25，45)的中心(C)的轴(A，103)和所述连接点对称，其特征在于，在所述三角形的每个顶点之间，所述条带(7，27，47)由具有基本恒定的宽度(W1x，W2x)的第一和第二延伸区域(Z1x，Z2x)和在第一和第二区域(Z1x，Z2x)之间的第三区域(Z3x，Z4x，Z5x)形成，所述第三区域具有与第一和第二区域(Z1x，Z2x)的宽度(W1x，W2x)相比增厚的宽度并且被布置成装配到轴(A，103)上，以便将弹性变形应力转移到第一和第二区域(Z1x，Z2x)上。2.根据权利要求1所述的游丝(1，21，41)，其特征在于，所述第一和第二区域(Z1x，Z2x...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·埃尔南德斯，P·屈赞，
申请(专利权)人：尼瓦洛克斯法尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH