钟表的齿轮系统技术方案

本发明专利技术涉及一种系统，该系统包括相对于枢转心轴（３）同轴地安装的小齿轮（５）和带齿的轮（７）。根据本发明专利技术，齿轮系统（１）包括用于联接所述小齿轮和所述轮的装置（２１），以防止两者相对于彼此运动。本发明专利技术还涉及用于制造带齿的轮（７）的方法以及用于所述齿轮系统（１）的最终组装的方法。本发明专利技术涉及钟表。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于钟表的例如为硅-金属的复合齿轮系统(传动装置系统，gear system)，更具体地，本专利技术涉及包括能够防止剪切应力的紧固装置的这类系统。
技术介绍
为了防止剪切应力，在钟表学领域中已知使用具有多边形、S卩非圆形截面的心轴， 以便驱动其心轴孔具有匹配所述多边形截面的形状的部件旋转。但是，尤其是在齿轮系的 情况下，此构造在心轴中引入了非对称性，这对于钟表机芯的等时性是不利的，并且要求固 定在相同心轴上的其它齿轮系采用同样形状的心轴孔。此外，在复合钟表构件、即包括两种材料的构件的情况下，例如在带齿的轮-小齿 轮类型的齿轮系统的情况下，如果其中一种材料包括非常受限的塑性范围区域，比如结晶 硅、结晶氧化铝或结晶二氧化硅，则难以将该构件附接到多边形心轴上而不对该构件造成 损坏。
技术实现思路
本专利技术的一个目标是通过提出一种包括能够防止剪切应力、而且能够适配于具有 圆形截面的圆柱形心轴的紧固装置的齿轮系统，来克服前述缺陷的全部或一部分。因此，本专利技术涉及一种包括相对于枢转的心轴同轴地安装的小齿轮和带齿的轮的 齿轮系统，其特征在于，该齿轮系统包括位于所述小齿轮和所述轮之间的以防止相对于彼 此的任何相对运动的紧固装置。根据本专利技术的其它有利特征-该紧固装置包括其形状至少部分地匹配所述小齿轮的截面的凹坑或造型 (pattern)凹腔，该凹坑或造型凹腔在所述轮的轮毂上制成以将所述小齿轮和所述轮紧固 成一起旋转；-该凹坑在所述轮毂的厚度的一部分中制成，以便通过部分地包围小齿轮来阻止 任何相对运动；-该心轴大致为具有圆形截面的圆柱形；-该心轴和小齿轮由金属材料制成；-该小齿轮与心轴成一体；-所述带齿的轮由可微机械加工材料制成；-可微机械加工材料选自结晶硅、结晶氧化铝和结晶二氧化硅。-该紧固装置进一步包括安装在所述轮和小齿轮之间以便提高所述装置的紧固力 的粘附或粘结材料。本专利技术还涉及一种钟表，其特征在于，所述钟表包括根据前述任一变型的齿轮系 统。本专利技术最后涉及一种用可微机械加工材料以多个层级制造钟表构件的方法，该方法包括以下步骤a)提供由可微机械加工材料制成的基板；b)在所述基板的表面上构造包括第一造型的掩模；其特征在于，所述方法包括以下步骤c)在所述基板的表面和所述第一掩模上构造第二掩模，所述第二掩模包括小于所 述第一掩模的第一造型的第二造型；d)执行各向异性蚀刻以便在基板的第一厚度上蚀刻第二造型；e)去除第二掩模；f)执行第二各向异性蚀刻，以便继续沿第二造型的蚀刻并且开始在基板的第二厚 度上沿第一造型进行蚀刻；g)去除第一掩模；h)从基板释放钟表构件。根据本专利技术的其它有利特征-通过基板的整个厚度蚀刻第二造型；-第二造型具有其轮毂包括心轴孔的带齿的轮的形状；-第一造型具有带齿的环的形状，并且在基板的厚度中被部分地蚀刻；-第一掩模由氧化硅制成，第二掩模由感光树脂制成；-在相同基板上制造多个构件。附图说明从下文参照附图作为非限制性举例给出的描述中，其它特性和优点将变得清晰， 在附图中-图1至6是根据本专利技术在钟表构件的制造中的连续步骤的图；-图7至9是根据本专利技术在齿轮系统的最后组装中的连续步骤的图。具体实施例方式如图7至9所示，本专利技术涉及一种总体上由1指示的齿轮系统。该齿轮系统包括心 轴3、小齿轮5和带齿的轮7。在图7至9所示的示例中，小齿轮5和轮7用于同轴地安装 在相同心轴3上。这种类型的齿轮系统1可例如应用于擒纵轮或拨针轮副(transmission wheel set)。当然，本专利技术可应用于其它钟表构件或非钟表学构件。如图7至9所示，心轴3大致为具有圆形截面的圆柱形，即对于以常规方式安装在 两个支承件/轴承(未示出)之间具有非常好的对称性，如上文所述。小齿轮5具有圆柱形的主体，其内径截面大致匹配心轴3的外径。小齿轮5包括 从所述主体沿径向延伸以便与另一带齿构件(未示出)协作的翼部9。在图7至9所示的 示例中，小齿轮5具有大约二十个翼部9，但是，根据齿轮系统1的应用，该数量可更大或更 小。轮7包括轮缘11、被多边形的或圆柱形的心轴孔15穿透的轮毂13、以及连接所述 轮毂和所述轮缘的四个臂17。如图7至9中所示，轮缘11具有从所述轮缘沿径向延伸以 便与另一带齿构件(未示出)协作的周边齿圈19。当然，根据应用，连接轮缘11和轮毂135的臂17的数量可更小或更大。根据本专利技术，轮毂13优选地包括紧固装置21，该紧固装置21用于防止轮7相对于 小齿轮5的任何相对移动，以便减少剪切应力。根据本专利技术，紧固装置21主要包括在轮毂 13上形成的造型凹腔23，该造型凹腔23用于通过部分地覆盖小齿轮5的下部而与小齿轮 5的下部协作。优选地，如图7至9所示，造型凹腔23是在轮毂13中挖出的。此外，造型凹腔23 包括至少部分地匹配小齿轮5的下部的截面的形状，即包括齿圈的环，在所述小齿轮的高 度的一部分上小齿轮5的翼部9和主体的至少一部分装配到该齿圈中。因此，清楚的是，当 小齿轮5的下部滑入造型凹腔23时，该组件限制小齿轮5和轮7之间的任何角位移，从而 防止任何剪切应力。在图7至9所示的示例中，造型凹腔23具有精确匹配小齿轮5的截面的形状。但 是，清楚的是，造型凹腔23可包括比小齿轮5的翼部9更少的齿，并且仍可防止任何剪切应 力。这种造型凹腔可例如包括这样的齿圈，即，该齿圈包含的齿数是小齿轮5具有的翼部9 的二分之一。优选地，齿轮系统1为复合类型，即齿轮系统1由至少两种类型的材料形成。因此， 其中一个构件优选地由可微机械加工的材料形成，而其它构件由金属材料形成。根据本发 明，使用可微机械加工的材料以便受益于小于1微米的制造精度。此材料可包括结晶硅、结 晶氧化铝或结晶二氧化硅。当其它构件不需要具有比金属材料能够实现的尺寸精度更精确 的尺寸时，所述其它构件优选地由金属材料制成。根据本专利技术，轮7优选地由可微机械加工的材料形成，而心轴3和小齿轮5由金属 材料、例如钢或黄铜制成。此构造可尤其用于擒纵轮类型的应用，以便获得非常精确的推动 齿圈19以及造型凹腔23。实际上，如图7中可见，轮7具有用于造型凹腔23的中间蚀刻深 度以及用于该构件的其余部分的全部蚀刻。根据本专利技术的一种变型，紧固装置21进一步包括安装在凹坑23和小齿轮5之间 的粘结材料，以便提高所述装置的紧固力。此材料可例如是焊料或粘合剂。实际上，使用粘 结材料的连接通常在牵引方面表现很好而在剪切方面表现差。因此清楚的是，由于紧固装 置21的构造，紧固力受益于粘结材料的所述牵引优势以及由于造型凹腔23局部覆盖产生 的剪切优势。粘结材料可例如被置于造型凹腔23的底部和小齿轮5的底部之间。粘结材料同 样也可置于翼部9的周边与造型凹腔23的齿圈之间。当造型凹腔23的形状没有精确匹配 小齿轮5的截面时，如上所述，则此后一种构造尤其有利。现在将参照图1至6说明用可微机械加工材料以多个层级制造构件的方法。如前 文所述，由可微机械加工材料制成的构件优选地为带齿的轮7。为了简化所述附图并且专注 于说明多个层级的蚀刻，在横截面图中仅示出轮毂13的一部分。当然，除了被贯穿蚀刻的 心轴孔15之外，其它凹腔也贯穿地制成以便界定轮毂13、臂17、轮缘11和齿圈19。在第一步骤中，如图1所示，提供由可微机械加工的材本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种齿轮系统（１），包括相对于枢转的心轴（３）同轴地安装的小齿轮（５）和带齿的轮（７），以及位于所述小齿轮和所述轮之间以便防止两者相对于彼此的任何相对运动的紧固装置（２１），其特征在于，所述紧固装置（２１）包括造型凹腔（２３），所述造型凹腔（２３）的形状至少部分地匹配所述小齿轮的截面，所述造型凹腔（２３）在所述轮的轮毂（１３）上制成以便将所述小齿轮和所述轮紧固成一起旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·韦拉尔多，
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：CH