用于钟表机芯的摆轮机构制造技术

为使轮形摆轮机构（１）更轻，同时相对于温度变化保持足够的机械抗性和良好的尺寸稳定性，使用钛或钛基合金来制成摆轮机构的轮缘（３）和臂部（４）。这使得可制成一直径比相同频率的普通振荡器大，或者频率比相同尺寸的普通振荡器高的游丝摆轮振荡器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于钟表机芯的摆轮机构(balance)，该摆轮机构包括一轴杆(staff)、一轮缘以及将该轮缘连接到该轴杆的臂部，并且该摆轮机构用于与一游丝相互作用，从而以一种常规方式形成决定钟表尤其是手表机芯的基本频率的机械振荡器。例如CH专利No.494992中示出了这种类型的摆轮机构的一种已知结构。
技术介绍
目前，在用于手表机芯的摆轮机构中，包括轮缘(或轮箍)以及臂部的轮形部件由铜基合金，尤其是铍铜合金、德银或镍制成。这种合金具有一种有利的特性组合，尤其包括其非磁特性、良好的化学稳定性以及足够的机械特性。这些合金的密度大于8kg/dm3。它们的热膨胀系数不是特别有利，其对于CuBe(铍铜合金)约为17×10-6/℃，对于镍约为15×10-6/℃，而对于镍银(德银)约为21×10-6/℃。游丝摆轮振荡器的振荡频率f给定为1/f＝2π×(I/M)0.5。其中I为摆轮机构绕其旋转轴线的惯性矩，M为游丝的弹性扭矩，用Nm/rad表示。手表振荡器的一般频率以0.5Hz的步幅从2.5Hz扩展到5Hz，以使一秒的周期对应于整数次的振荡器振动。这样就设计出用于一给定频率的机芯，并且该游丝摆轮组件必须具有该频率。从上面的公式中可以看出，相关的摆轮机构参数是惯性矩。由于摆轮机构的臂部在惯性矩中所占分量很小，所以惯性矩首先取决于轮缘的尺寸(直径以及横截面)和密度。在某些情况下，例如出于美观的原因，手表机芯的设计者可能希望使用一较大直径的摆轮机构。缩小轮缘的截面或者使用一密度较低的材料都可在不改变惯性矩的条件下增加其直径。在这两种情况下，摆轮机构的质量将减小，这减少了轴承中的摩擦，从而减少了由机芯(垂直和水平)位置所造成的对摆轮机构等时性/同步性的干扰。然而，截面缩小的轮缘会变得过于薄弱，尤其在它必须承载调整螺钉(adjusting screw)时更是如此。因此可使用较轻的材料进行设计。FR专利No.1275357通过将由轻金属例如铝制成的轮缘与一轮形弹性支承元件相结合而提供了一种重量减轻的手表机芯，其中该轮形弹性支承元件由一圆环和辐条/臂部形成，该圆环具有用于将该圆环固定到轮缘上的外部凸片。这使得可用例如一弹簧钢制成具有高机械特性的摆轮。在FR专利No.1301938中提供了一种类似的方案，但它没有任何固定凸片。然而，这种包括由不同材料制成的两个部件的摆轮结构不能确保与单个部件结构一样的形状耐久性和稳定性，这尤其是因为钢、铝基合金和铜基合金之间的热膨胀区别很大。它们所能引起的这些膨胀和变形大大改变了惯性矩，并从而改变了振荡频率，尤其是在轮缘由铝制成的情况下更是如此。此外，在这种两部件结构的情况下，很难使轮缘关于旋转轴线正确定(中)心。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是制造一种游丝摆轮振荡器，该振荡器的直径比相同频率的普通振荡器大，或者频率比相同尺寸的普通振荡器高，从而可避免上述缺点。本专利技术的一个具体目的是在相对于温度变化保持足够的机械抗性和良好的尺寸稳定性的同时使摆轮机构更轻。因此，根据本专利技术的摆轮机构的特征在于，该轮缘和臂部由钛或钛基合金制成。优选地，该轮缘和臂部形成为单独一个部件，这相对于上述两个法国专利来说非常有利，但是也可分别制造这些部件，然后通过焊接或其它方式将它们组装起来。直到现在，人们还从未设想从其它轻金属中选择钛以制造手表摆轮，而铝已经使用了数十年，这可能是由于预期的加工困难造成的。1968年公布的技术DE 1987070中提出可使用一轻金属例如铝或钛来代替铍铜合金以形成一手表擒纵轮，该擒纵轮是一种转动相当慢的平缘轮。然而，据我们所知，工业上并没有将钛用于这种轮中。此外，形成摆轮的材料所需具备的物理特性与手表或钟表机芯的其它轮很不相同或比它们要求高。令人惊奇的是，选择钛用于这一特定应用显示出许多技术上的优势非磁特性、低密度、高机械抗性、低热膨胀系数以及耐腐蚀性，这些优势使得可制成重量既轻质量又高的摆轮。与铍铜合金相比，在具有同等优良的机械特性的同时，钛几乎比它轻两倍而热膨胀只是它的一半；与铝相比，钛稍重一些，但机械特性比铝好得多且热膨胀是铝的三分之一。因此，本专利技术可将摆轮形成为一具有较轻轮缘的单个部件——尽管该摆轮的尺寸较大，同时其臂部薄且有弹性并足够坚固。此外，与由常规材料制成的具有较薄轮缘的摆轮相比，由钛制成的同样直径的摆轮可具有较高(在与旋转轴线平行的方向上)的轮缘，这使得可在轮缘上设置用于调整螺钉的螺纹孔，这在由常规材料制成的轮缘上是不可能的。附图说明从下面对用于一具有钛摆轮的手表机芯的摆轮机构的实施例的说明中，可以看到本专利技术的其它特征，该说明通过本专利技术的非限定性示例给出并参照附图，其中图1是该摆轮机构的透视图；以及图2是沿图1中II-II线的剖视图。具体实施例方式图1和2中所示的摆轮机构1包括一支承一摆轮的常规钢轴杆2，该摆轮包括一轮缘3以及例如与该轮缘形成一体的三个臂部4。由于上文说明的重量轻的原因，该部件由钛或钛基合金制成。臂部4从一穿孔的中心部分5呈辐射状伸出，该中心部分被推压在轴杆2的一台阶6上并紧靠一轴肩7。轴杆2还以一种常规方式支承一用于固定未示出的游丝的游丝固定环(collet)8，以及一用于与一擒纵机构杆配合操作的双滚(double roller)9。例如，可使用下列合金2级钛AFNOR T40(铁0.25％，氧0.048％，碳0.06％，氮0.05％，氢0.013％，其余为钛)；5级钛AFNOR TA6V6E2(铝5.5％，钒5.5％，铁0.6％，氮0.04％，锡2％，铜0.6％，其余为钛)由于钛的密度低，所以轮缘3-在本例中为梯形截面-的高度、厚度和抵抗性足以使其包含用于在需要时容纳调整螺钉的螺纹孔。在本例中，该摆轮机构不是通过调整螺钉，而是通过轮缘外表面中铣出的凹部11来进行平衡。根据这一思想即用钛(密度4.5kg/dm3)制成摆轮机构1以使其直径大于具有相同惯性矩并保持相同轮缘截面的常规铍铜合金(密度8.25kg/dm3)的摆轮直径，可以计算出钛摆轮机构轮缘的平均半径将扩大22％。因此从美观的角度来看，所获得的效果是显著的，同时在轮缘的机械特性上不会造成任何损失。权利要求1.一种用于手表或钟表的摆轮机构(1)，该摆轮机构包括一轴杆(2)、一轮缘(3)以及将该轮缘连接到该轴杆的臂部(4)，其特征在于，该轮缘和该臂部由钛或钛基合金制成。2.根据权利要求1的摆轮机构，其特征在于，所述轮缘(3)以及所述臂部(4)形成为一体部件。3.根据权利要求1的摆轮机构，其特征在于，所述轴杆(2)由钢制成。全文摘要为使轮形摆轮机构(1)更轻，同时相对于温度变化保持足够的机械抗性和良好的尺寸稳定性，使用钛或钛基合金来制成摆轮机构的轮缘(3)和臂部(4)。这使得可制成一直径比相同频率的普通振荡器大，或者频率比相同尺寸的普通振荡器高的游丝摆轮振荡器。文档编号G04B17/06GK1652046SQ20051000516公开日2005年8月10日 申请日期2005年1月28日 优先权日2004年2月5日专利技术者J·雷蒙 申请人:蒙特雷布勒盖股份有限公司 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于手表或钟表的摆轮机构（１），该摆轮机构包括一轴杆（２）、一轮缘（３）以及将该轮缘连接到该轴杆的臂部（４），其特征在于，该轮缘和该臂部由钛或钛基合金制成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J雷蒙，
申请(专利权)人：蒙特雷布勒盖股份有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]