TW201708989A - 具改良的焊接表面的部件之時計構件 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種具有一部件(55)的時計構件，該部件包括至少一個面(50，52，56)，其具有一能夠確保該部件(55)以等壓平衡的形態(isostatic configuration)被套設在一元件上以改善該時間構件的焊接之幾何形狀。

Description

具改良的焊接表面的部件之時計構件

本發明係有關於一種具改良的焊接表面的部件之時計構件，更具體地，此部件的表面可為了更好的焊接而被調整。

從WO公開案第2015/185423號可知道如何用一包含以矽為主或以陶瓷為主的材料的部件來形成時計構件，其藉由電磁輻射而被直接焊接在另一部件上，譬如，例如，金屬或金屬合金上。

在此發展的情況中，它所透露出來的是，介於該等部件之間的間距不超過0.5微米是很重要的，否則該等部件就無法被焊接在一起。

本發明的目的是要藉由提出一種包含一新的部件的時計構件來克服所有部件的前述缺點，該新的部件具有至少一接觸表面，其允許幾何形狀調整以確保該組件 被焊接至另一元件。

為此，依據第一實施例，本發明係關於一種時件構件，其包含一被套設及焊接在元件上的部件，該元件設有一實質水平的表面和一實質垂直的表面，其特徵在於該部件包括至少一個面，其具有一和一斜的壁相鄰之實質直的壁，用以確保該部件以等壓平衡的形態(isostatic configuration)被套設在該元件上以改善該時間構件在該元件上的該焊接。

依據第一實施例，該部件有利地提供一具有縮小的焊接表面的面，其和該部件的等壓平衡形態的套設相結合，用以將間距縮小至一可確保該時間構件在該元件上的該焊接的數值。

此外，依據第二實施例，本發明係關於一種時件構件，其包含一被套設及焊接在元件上的部件，該元件設有一實質水平的表面和一實質垂直的表面，其特徵在於該部件包括至少一個面，其具有一實質直的壁，它被部分地刺穿(pierce)以確保該部件以等壓平衡的形態被套設在該元件上以改善該時間構件在該元件上的該焊接。

依據第二實施例，該部件有利地提供一能夠調整為一元件的幾何形狀的可撓曲的部分，它和該部件的等壓平衡的形態套設相結合，用以將該間距縮小至一可確保該時間構件在該元件上的該焊接的數值。

依據本發明的其它有利的變化型： -該部件的該至少一個面被套設在該元件的該實質垂 直的表面上或該實質水平的表面上；-該部件是用矽或陶瓷製成；-該部件亦包括至少一金屬、氧化矽、氮化矽、碳化矽或碳的同位素的部分塗層；-該元件包括鐵合金、銅合金、鎳或其合金、鈦或其合金、金或其合金、銀或其合金、白金或其合金、釕或其合金、銠或其金、或鈀或其合金。

1‧‧‧共振器

3‧‧‧擺輪

5‧‧‧游絲

7‧‧‧擺軸

9‧‧‧衝擊銷

11‧‧‧桌台輥

12‧‧‧外線圈

14‧‧‧端部

15‧‧‧游絲

16‧‧‧細長條帶

17‧‧‧有縫夾套

13‧‧‧部分

19‧‧‧內線圈

27‧‧‧擺軸

22‧‧‧直徑部分

24‧‧‧直徑部分

26‧‧‧直徑部分

21‧‧‧軸

23‧‧‧肩部

18‧‧‧下表面

20‧‧‧內表面

35‧‧‧游絲(部件)

30‧‧‧實質直的壁

31‧‧‧斜的壁

32‧‧‧下表面

36‧‧‧上表面

37‧‧‧有縫夾套

45‧‧‧游絲(部件)

40‧‧‧實質直的壁

41‧‧‧斜的壁

42‧‧‧下表面

46‧‧‧上表面

47‧‧‧有縫夾套

55‧‧‧游絲(部件)

50‧‧‧實質直的壁

51‧‧‧斜的壁

52‧‧‧下表面

56‧‧‧上表面

57‧‧‧有縫夾套

53‧‧‧刺穿的孔

54‧‧‧刺穿的孔

65‧‧‧游絲(部件)

60‧‧‧實質直的壁

61‧‧‧斜的壁

62‧‧‧下表面

66‧‧‧上表面

67‧‧‧有縫夾套

63‧‧‧刺穿的孔

其它特徵及好處從下面參考附圖的非限制性示例的描述中將變得明顯，其中：圖1是一游絲擺輪共振器(sprung balance resonator)的立體圖；圖2是依據本發明的游絲(balance spring)的立體圖；圖3是依據本發明的擺軸(balance staff)的立體圖；圖4是依據WO公開案第2015/185423號的組件的剖面圖；圖5是依據本發明的第一實施例的組件的剖面圖；圖6是依據本發明的第一實施例的變型的組件的剖面圖；圖7是依據本發明的第二實施例的組件的剖面圖；圖8是依據本發明的第二實施例的組件的立體圖；圖9是依據本發明的第一和第二實施例的組合的組件的剖面圖。

本發明係關於一種藉助於一部件(其用不具有有用的塑性範圍(plastic range)(即，一極為有限的塑性範圍)的材料製成)和另一部件(其包含同種類的材料或不同種類的材料)來形成的時計構件。

該構件為了在鐘錶領域內的應用而被製造且因為纖細的、易碎的材料(譬如，以矽為主或以陶瓷為主的材料)扮演愈來愈重要的角色而被認為是必要的。例如，完全或部分地用纖細的或易碎的材料來製造錶殼、針盤、法蘭盤、石英、錶框、推鈕、針背(crown)、錶殼背蓋、指針、錶鏈或錶帶、游絲、擺輪(balance wheel)、托架、橋件或棒件、擺錘(oscillating weight)或甚至是輪子(譬如，擒縱輪)是可預見的。

較佳地，被用來製造該被補償的游絲的該以矽為主的材料可以是單晶矽(不論其晶體取向為何)、經過摻雜的單晶矽(不論其晶體取向為何)、非晶矽、多孔矽、多晶矽、氮化矽、碳化矽、石英(不論其晶體取向為何)、或氧化矽。當然，其它材料亦是可以想到的，譬如玻璃、陶瓷、金屬瓷(cermet)、金屬或金屬合金。此外，該第一以矽為主的部件亦可非必要地包括至少一氧化矽、氮化矽、碳化矽或碳的同位素的部分塗層，其取決於該時計構件的打算中的應用。

如上文中說明的，該另一部件可包括同種類的材料或不同種類的材料。因此，較佳地，該另一部件是 以金屬為主且可包括鐵合金、銅合金、鎳或其合金、鈦或其合金、金或其合金、銀或其合金、白金或其合金、釕或其合金、銠或其金、或鈀或其合金。

為了簡化起見，下面的說明將關於一介於一游絲和一擺軸之間的組件。圖1顯示一共振器1，該游絲5被使用於該共振器中，用於整個共振器組件1(如，所有部件，尤其是安裝在同一擺軸7上的擺輪3)的溫度補償。共振器1和一維持系統合作(譬如，例如，一瑞士桿擒縱機構(未示出)，其和亦被安裝在該擺軸7上的桌台輥(table-roller)11的衝擊銷(impulse pin)9合作。

一補償游絲15被更清楚地顯示在圖2中。它包括了一單一細長條帶16，它被自身捲繞在一內線圈19(其和有縫夾套17(collet)一體形成)和一外線圈12(其包含一打算被插入一銷子的端部14)之間。如圖2中所見，為了要改善使用該游絲15的該共振器的等時性(isochronisms)，該游絲包括一內線圈19，其包含一Grossmann曲線及一外線圈12，其包含一比該游絲15的其它部分厚的部分13。最後，可被看出來的是，該有縫夾套17一含一單一細長條帶，其延伸成大致三角形的形狀，使得當該有縫夾套被套設在該擺軸上時它表現出彈性，尤其是確保它相對於該擺軸被定心。

一擺軸27被更清楚地示於圖3中。尤其是，該擺軸包括數個直徑部分22，24，26，其分別打算要接納該游絲、該擺輪及該桌台輥。如圖3中所示，直徑部分 22包括一圓柱形軸21，它的下部的邊緣有一肩部23。

如圖4所示，直徑部分22係打算要用來在該軸21和肩部23之間接納游絲15的有縫夾套17。更具體地，該有縫夾套17的內表面20被彈性地壓抵至該軸21的外表面且該有縫夾套17的下表面18被壓抵住該肩部23。最後，如在標號28所見，軸21及/或該肩部23依據WO公開案第2015/185423號的教示而被焊接至有縫夾套17。

然而，在開發WO公開案第2015/185423的教示的情況中，很快地就瞭解到介於部件之間的間距必須不超過0.5微米，否則它們就無法被焊在一起。

依據第一實施例，該時計構件包含一部件，其具有一縮的接觸表面或一侷限至一接觸線的表面，用以確保該部件以等壓平衡的形態被套設在一元件上，用以將和該元件之間的間距縮小至一小於或等於0.5微米的數值。

因此，在第一實施例中，形成一游絲35的該具有一改良的焊接表面的部件包括一本體，其特別地形成一有縫夾套37(collet)且被配置來和一設有一實質水平的表面23和一實質垂直的表面21的元件27配合。依據第一實施例，部件35包括至少一個面，其具有一和一斜的壁31相鄰之實質直的壁30，用以縮小該部件的該焊接表面。

如圖5中所見，和圖4相較，該部件的該至 少一個面形成一斜的壁31，其起始於下表面32(它打算要被安裝在該實質水平的肩部23上)及一相鄰的實質直的壁30(它實質地垂直於該下表面32)，一直到達上表面36。因此，被理解的是，下表面32具有比圖4的下表面18窄的寬度。該斜的壁31因而形成一圓錐表面。

這第一個好處被增加至套在該擺軸27上的有縫夾套37的該等壓平衡形態的套設上。在該軸21上的該實質直的壁30的該縮小的接觸表面確實地讓該有縫夾套37的下表面32調整為該肩部23的幾何形狀(即，它可用更大的自由度依順肩部23的幾何形狀)用以將介於該下表面32和該肩部23之間的間距縮減至一小於或等於0.5微米的數值。可注意到的是，此說明對於該實質直的壁30和該軸21之間的間距亦適用。

依據圖6所示的變化型，該斜的壁41甚至可被故意地形成為介於下表面42和上表面46之間的該至少一個面的全部，使得實質直的壁40幾乎和軸21形成一條接觸線，而不是圖5中所示的該較窄的壁30。被瞭解的是，有縫夾套47的斜的壁41亦形成一圓錐表面，且游絲45保有和圖5的第一實施相同之兼具的好處。

因此，當游絲35，45的有縫夾套37，47被套設在擺軸27的直徑部分22上時，介於下表面32，42和肩部23之間的雷射焊接即可被確保，因為有縫夾套37，47提供一縮小的下表面32，42及在該擺軸27上的一等壓平衡形態的套設，藉以將和該擺軸27之間介於該 下表面32，42和該肩部23之間的間距縮減至一小於或等於0.5微米的數值。

又，替代地或額外地，在圖5的構造中，亦可將該實質直的壁30焊接至軸21上。

依據第二實施例，該時計構件包含一部件，其具有一縮小的硬的表面，或一侷限至一接觸線的表面，用以確保該部件以等壓平衡的形態被套設在一元件上，用以將和該元件之間的間距縮小至一小於或等於0.5微米的數值。

因此，在第二實施例中，形成一游絲55的該具有一改良的焊接表面的部件包括一本體，其特別地形成一有縫夾套57且被配置來和一設有一實質水平的表面23和一實質垂直的表面21的元件27配合。依據第二實施例，部件55包括至少一個面，其具有一的實質直的壁50，其被部分地刺穿以提供額外的彈性，用以確保該部件以等壓平衡的形態套設在該元件上以改善該時計構件的該焊接。

如圖7及8中所見，該部件的該至少一個面形成從下表面52(其打算要被安裝在該實質水平的肩部23上)到上表面56的一實質直的壁50，其包括被刺穿的孔53，54，用來將一打算要和軸21配合的硬的部分和一打算要讓下表面52能夠調整為肩部23的幾何形狀的較有彈性的部分解耦合。因此，被瞭解的是，相較於圖4的下表面18，該下表面52並不具有一較窄的寬度，但是它能夠 變形以抵消肩部23的任何不平坦。

此第一個好處被增加至該有縫夾套57在該擺軸27上的該等壓平衡形態的套設。和軸21形成一縮小的接觸表面的該硬的部分讓該有縫夾套57的下表面52能夠調整為肩部23的幾何形狀，亦即，它可用更大的自由度依順肩部23的幾何形狀，用以將介於該下表面52和該肩部23之間的間距縮減至一小於或等於0.5微米的數值。

因此，當游絲55的有縫夾套57被套設在擺軸27的直徑部分22上時，介於下表面52和肩部23之間的雷射焊接即可被確保，因為有縫夾套57提供一縮小的下表面52(其能夠順著該肩部23移動)及在該擺軸27上的一等壓平衡形態的套設，藉以將和該擺軸27之間介於該下表面52和該肩部23之間的間距縮減至一小於或等於0.5微米的數值。

可注意到的是，此說明適用於該實質直的壁50和該軸21之間，因為當該下表面52被移位時，該實質直的壁50的該較有彈性的部分會移動離開該軸21。因此，替代地或額外地，該實質直的壁50的該硬的部分可被焊接至該軸21上。

當然，本發明並不侷限於被例示的例子，而是可以有各種對於熟習此技藝者而言是顯而易見的變化及改變。尤其是，第一及第二實施例可被結合用以兼得它們的好處。

因此，如圖9中所見，形成一游絲65的該部 件的該至少一個面可包含一斜的壁61，其起始於下表面62(它打算要被安裝在該實質水平的肩部23上)及一相鄰的實質直的壁60(它實質地垂直於該下表面62)，一直到達上表面66。因此，被理解的是，下表面62具有比圖4的下表面18窄的寬度。

這第一個好處被增加至套在該擺軸27上的有縫夾套67的該等壓平衡形態的套設上。在該軸21上的該實質直的壁60的該縮小的接觸表面確實地讓該有縫夾套67的下表面62可調整為該肩部23的幾何形狀(即，它可用更大的自由度依順肩部23的幾何形狀)，用以將介於該下表面62和該肩部23之間的間距縮減至一小於或等於0.5微米的數值。可注意到的是，此說明對於該實質直的壁60和該軸21之間的間距亦適用。

被瞭解的是，這些第一及第二好處被加至該擺軸27上的有縫夾套67的一彈性部分上。形成游絲65的該部件的該至少一個面60，61亦可包括被刺穿的孔63，其係用來將一打算要和軸21配合的硬的部分60和一打算要讓下表面62能夠更好調整為肩部23的幾何形狀的較彈性的部分61分隔開。該較彈性的部分61能夠變形以補償肩部23的任何不平整。

因此，游絲65的有縫夾套67被套設在擺軸27的直徑部分22上時，介於下表面62和肩部23之間的雷射焊接即可被確保，因為有縫夾套67提供一能夠移動以依順該肩部23之縮小的下表面62及在該擺軸27上的 一等壓平衡形態的套設，藉以將和該擺軸27之間介於該下表面62和該肩部23之間的間距縮減至一小於或等於0.5微米的數值。

當然，替代地或額外地，該實質直的壁60的該硬的部分可被焊接至該軸21上。

50‧‧‧實質直的壁

52‧‧‧下表面

53‧‧‧刺穿的孔

54‧‧‧刺穿的孔

55‧‧‧游絲(部件)

56‧‧‧上表面

57‧‧‧有縫夾套

Claims (7)

1. 一種時計構件，其包含一被套設及焊接在一元件(27)上的部件(35，45，55，65)，該元件設有一實質水平的表面(23)和一實質垂直的表面(21)，其特徵在於該部件(35，45，55，65)包括至少一個面(30，31，32，36，40，41，42，46，50，52，56，60，61，62，66)，其具有一和一斜的壁(31，41，61)相鄰之實質直的壁(30，40，50，60)，用以確保該部件(35，45，55，65)以等壓平衡的形態被套設在該元件(27)上以改善該時間構件的該焊接。
2. 一種時計構件，其包含一被套設及焊接在一元件(27)上的部件(35，45，55，65)，該元件設有一實質水平的表面(23)和一實質垂直的表面(21)，其特徵在於該部件(35，45，55，65)包括至少一個面(30，31，32，36，40，41，42，46，50，52，56，60，61，62，66)，其具有一實質直的壁(30，40，50，60)，它被部分地刺穿以確保該部件(35，45，55，65)以等壓平衡的形態被套設在該元件(27)上以改善該時間構件的該焊接。
3. 如申請專利範圍第1或2項之時計構件，其中該部件(35，45，55，65)的該至少一個面被套設至該元件(27)的該實質垂直的表面(21)上。
4. 如申請專利範圍第1或2項之時計構件，其中該部件(35，45，55，65)的該至少一個面被套設至該元件(27)的該實質水平的表面(23)上。
5. 如申請專利範圍第1或2項之時計構件，其中該部 件(35，45，55，65)是用矽或用陶瓷製成。
6. 如申請專利範圍第1或2項之時計構件，其中該部件(35，45，55，65)亦包括至少一金屬、氧化矽、氮化矽、碳化矽或碳的同位素的部分塗層。
7. 如申請專利範圍第1或2項之時計構件，其中該元件(27)包含鐵合金、銅合金、鎳或其合金、鈦或其合金、金或其合金、銀或其合金、白金或其合金、釕或其合金、銠或其金、或鈀或其合金。