CN104714393B - 用于钟表谐振器的多边形游丝 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于钟表谐振器的游丝(1、21、41、61)，所述游丝包括绕其自身卷绕成多个圈(S₁、S₂、S'₁、S'₂、S₃、S_int)的带(3、23、43、63)。根据本发明，所述带(3、23、43、63)由彼此成一体的一连串的棱柱部分(P₁、P₂、P_x、P'_x、P_y、P'_y、P_z)形成，其中，两个相反的面(F_int、F_ext)中的一个由彼此成一体的一连串的矩形部分形成，以便形成多边形游丝(1、21、41、61)。

Description

用于钟表谐振器的多边形游丝

技术领域

本发明涉及多边形游丝，所述多边形游丝用于降低游丝的圈彼此粘附在一起的风险，以便改善使用所述游丝的谐振器的工作。

背景技术

在钟表领域中，游丝通常成形为：该游丝的带基本以阿基米德螺旋线轨迹卷绕。然而，自新材料(例如，晶体硅)用于钟表领域以来，已经发现游丝的圈之间可能发生粘附。

发明内容

本发明的目的是，通过提出一种替代传统游丝的替代方案来克服上述缺陷的全部或部分，所述替代方案防止了圈之间彼此粘附。

为此，根据第一实施例，本发明涉及一种用于钟表谐振器的游丝，所述游丝包括绕其自身卷绕成多个圈的实心的带，其特征在于，所述带的至少一部分由彼此成一体的一连串的棱柱部分形成，以便形成多边形游丝。

根据第二实施例，本发明涉及一种用于钟表谐振器的游丝，所述游丝包括绕其自身卷绕成多个圈的实心的带，其特征在于，面向至少一个其它的圈的每个圈的两个相反的面是非对称的，并且所述至少两个相反的面中的一个的至少一部分由彼此成一体的一连串的矩形部分形成，以便形成多边形游丝。

有利地，根据本发明的这两个实施例，由此获得的多边形游丝使得可以在几何形状方面降低圈之间发生粘附的风险，或者使得可以严格限制圈之间的在所述带的棱柱部分之间或者圈的表面的两个矩形部分之间的接合表面处的接触表面。

根据本发明的其它有利的变型方案：

-根据第一实施例，至少两个相邻的棱柱部分在其间形成钝角；

-根据第一实施例，形成所述游丝的棱柱部分的长度不是恒定的；

-根据第一实施例，所述棱柱部分的长度从所述游丝的内圈的第一个棱柱部分到外圈的最后一个棱柱部分连续减小；

-根据第二实施例，形成所述至少两个相反的面中的所述一个的矩形部分的长度不是恒定的；

-根据第二实施例，所述至少两个相反的面中的另一个由单个螺旋形表面形成；

-所述至少两个相反的面中的另一个的至少一部分由彼此成一体的一连串的矩形部分形成；

-根据第二实施例，形成所述至少两个相反的面中的另一个的矩形部分的长度不是恒定的；

-根据第二实施例，所述至少两个相反的面中的一个或另一个的矩形部分的长度从所述游丝的内圈的第一个棱柱部分到外圈的最后一个棱柱部分连续增大；

-根据第二实施例，所述带的厚度局部加厚，以便增大所述带的刚度；

-根据这两个实施例，所述内圈与内桩成一体，所述内桩设置成固定到心轴；

-根据这两个实施例，所述游丝为一体件；

-根据这两个实施例，所述游丝由包含硅的材料形成。

最后，本发明还涉及钟表，其特征在于，所述钟表包括至少一个根据前述变型方案中的任一个的游丝。

附图说明

从参考附图经由非限制性示例给出的详细描述中，可以清楚地发现其它特征和优点，其中：

-图1为根据本发明的第一实施例的两个相邻的棱柱部分的示意图；

-图2和3为根据本发明的第一实施例的游丝的两个示例的局部俯视图；

-图4为内桩和根据本发明的游丝的内圈的起点的局部透视图；

-图5至6为根据本发明的第一实施例的游丝的替代方案的俯视图；

-图7至10为根据本发明的第二实施例的游丝的替代方案或变型方案的俯视图。

具体实施方式

本发明涉及用于钟表学领域的游丝。更具体地，游丝用于例如与摆轮一起安装在钟表中以形成游丝摆轮谐振器，该游丝摆轮谐振器形成钟表的调速元件。

如上所述，已经观察到，使用晶体硅游丝可能引起游丝的圈之间发生粘附。事实上，彼此面对的圈的高度H(即，竖直部分)太过平滑以致于可仅仅由于两个圈移动靠近彼此而产生粘附，例如，当钟表经历冲击时。该粘附可能由于在制造或佩戴期间游丝染上污垢或润滑剂而进一步增大。

根据本发明的游丝1、11、21、31、41、51、61、71包括实心的(即，没有凹槽或孔的)带3、13、23、33、43、53、63、73，所述实心的带具有长度L、高度H和厚度E。带3、13、23、43、53、63、73绕其自身卷绕成多个圈S₁、S₂、S'₁、S'₂、S₃、S_ext、S_int。

有利地，根据本发明的第一实施例，带3、23、43、63的至少一部分由彼此成一体的一连串的棱柱部分P₁、P₂、P_x、P'_x、P_y、P'_y、P_z形成，以便获得多边形游丝1、21、41、61。

由此获得的多边形游丝1、21、41、61从几何形状方面降低了圈S₁、S₂、S'₁、S'₂、S₃、S_ext、S_int之间粘附的风险，或者严格限制了圈S₁、S₂、S'₁、S'₂、S₃、S_ext、S_int之间的在两个棱柱部分P₁、P₂、P_x、P'_x、P_y、P'_y、P_z之间的接合表面处的接触表面。事实上，每个接合部在每个部分P之间形成角度α，如在图1中的部分P_z和部分P_z+1之间的角度α_z1。因此，应理解的是，圈S₃在每个接合部处具有接触表面5，该接触表面基本竖直且平行于面向直接相连的圈的高度H。

如上所述，由于带3、23、43、63必须绕其自身卷绕，优选根据本发明，至少两个相邻的棱柱部分P₁、P₂、P_x、P'_x、P_y、P'_y、P_z形成钝角α，即，小于180°但大于90°的角度α。事实上，部分P₁、P₂、P_x、P'_x、P_y、P'_y、P_z并非全部都必须严格地不对齐，并且一些连续部分P₁、P₂、P_x、P'_x、P_y、P'_y、P_z可以以例如等于180°的角度α有用地接合在一起。

每个棱柱部分P₁、P₂、P_x、P'_x、P_y、P'_y、P_z当然也可以以钝角接合到至少一个其它相邻的棱柱部分。在图2和5中示出了这样的示例。

图2为由单个带23形成的游丝21的局部视图，其中，两个接连的圈S₁、S₂分别由部分P_x、P_x+1、P_x+2、P_x+3和部分P_y、P_y+1、P_y+2、P_y+3、P_y+4形成。以实线示出的圈S₁用虚线且用标号S'₁进行标示，用以示出该圈在冲击期间的位移。很显然，与传统游丝不同，在发生冲击时，只有在部分P_x、P_x+1、P_x+2、P_x+3之间的接合部将会分别与直接相连的圈S₂的部分P_y、P_y+1、P_y+2、P_y+3、P_y+4等进行接触。

为增大仅部分P₁、P₂、P_x、P'_x、P_y、P'_y、P_z之间的接合部接触直接相连的圈的可能性，形成所述游丝的内圈的棱柱部分P₁、P₂、P_x、P'_x、P_y、P'_y、P_z的长度必须大于形成所述游丝的外圈的棱柱部分P₁、P₂、P_x、P'_x、P_y、P'_y、P_z的长度。

然而，为了完全地防止除了在接合部处之外的接触，棱柱部分P₁、P₂、P_x、P'_x、P_y、P'_y、P_z的长度从所述游丝的内圈的第一个棱柱部分到所述游丝的外圈的最后一个棱柱部分连续减小，而不考虑游丝的卷绕状态，即，不考虑游丝的收缩或扩展。在图3和6中示出了这样的示例。

图3为由单个带43形成的游丝41的局部视图，其中，两个接连的圈S'₁和S'₂分别由部分P'_x、P'_x+1、P'_x+2、P'_x+3和部分P'_y、P'_y+1、P'_y+2、P'_y+3、P'_y+4形成。以实线示出的圈S'₁用虚线且用标号S'₁'进行标示，用以示出该圈在冲击期间的位移。因此，很显然，在发生冲击时，在几何形状方面只有在部分P'_x、P'_x+1、P'_x+2、P'_x+3之间的接合部能够分别与直接相连的圈S'₂的部分P'_y、P'_y+1、P'_y+2、P'_y+3、P'_y+4等进行接触。

在图1到5的示例中，圈的每个棱柱部分的相反的面F_int、F_ext优选为对称的，即，平行的，该圈面向至少一个其它圈。然而，圈的每个棱柱部分的相反的面F_int、F_ext也可以是非对称的，使得由高度H形成的截面在厚度E上是连续变化的，也就是说，该截面在每个棱柱部分上一直增大或减小。因此，每个棱柱部分的两个相反的面F_int、F_ext之间的不对称性会导致厚度E在每个棱柱部分的长度L上连续变化。因而应理解的是，棱柱部分的两个多边形基面可为例如六边形或梯形。

有利地，根据本发明的第二实施例，如在图7至10中以俯视图示出的示例中所示，面向至少一个其它圈的每个圈的两个相反的面F_int、F_ext为非对称的。因而，应理解的是，由高度H形成的截面在厚度E上连续变化，也就是说，该截面在游丝的带的长度上一直增大或减小。事实上，两个相反的面F_int、F_ext之间的不对称性会导致厚度E在游丝的带的长度上连续变化。

优选地，所述两个相反的面F_int、F_ext中的一个的至少一部分由彼此成一体的一连串的矩形部分形成，以便形成多边形游丝11、31、51、71。

由此获得的多边形游丝11、31、51、71使得可以从几何形状方面降低包含在内圈S_int和外圈S_ext之间的圈之间发生粘附的风险，并且甚至严格限制圈之间的在两个矩形部分之间的接合表面(在图7至10中用点表示的)处的接触表面。事实上，如在第一实施例中所示，每个接合部在每个矩形部分之间形成角度α。因此，应理解的是，在每个接合部处，内圈S_int具有基本竖直的且平行于面向直接相连的圈的高度H的接触表面。

如上所述，由于带13、33、53、73必须绕其自身卷绕，优选根据本发明，至少两个相邻的矩形部分形成钝角α，即，小于180°但大于90°的角度α。事实上，这些部分并非全部都必须严格地不对齐，一些连续部分可以以例如等于180°的角度α有用地接合在一起。

每个矩形部分当然也可以以钝角接合到至少一个其它相邻的矩形部分，如在图7至10中的示例中所示。

此外，形成所述至少两个相反的面中的一个的矩形部分的长度不一定是恒定的。因此，根据图7和9中示出的第一替代示例，从内圈S_int开始，每个圈的外表面F_ext由彼此成一体的(每个接合部用点表示)一连串的矩形部分形成，其中，每个矩形部分的长度是恒定的。

相反地，根据图8和10中示出的第二替代示例，从内圈S_int开始，每个圈的外表面F_ext由彼此成一体的一连串的矩形部分形成，其中，每个矩形部分的长度不是恒定的。

优选地，矩形部分的长度从游丝31、71的内圈S_int的外表面F_ext的第一个矩形部分到外圈S_ext的外表面F_ext的最后一个矩形部分连续增大。

如图7至10中所见，由于每个圈的每个相反的面F_int、F_ext是非对称的，即，不平行的，不像在第一实施例中每个棱柱部分的相反的面F_int、F_ext优选为对称的(即，平行的)一样，另一个面的几何形状不受限制。因此，根据第一变型方案，像传统游丝一样，所述至少两个相反的面F_int、F_ext中的另一个面由单个螺旋形表面形成。

在图7中可见的示例中，游丝11包括由单个螺旋形表面形成的内表面F_int，而该游丝的外表面F_ext由彼此成一体的(每个接合部用点表示)一连串的矩形部分形成，其中，每个矩形部分的长度是恒定的。因此，应理解的是，在几何形状方面，带13的厚度E不是恒定的。

在图8中可见的示例中，游丝31包括由单个螺旋形表面形成的内表面F_int，而该游丝的外表面F_ext由彼此成一体的一连串的矩形部分形成，其中，每个矩形部分的长度不是恒定的。更具体地，矩形部分的长度从游丝31的内圈S_int的外表面F_ext的第一个矩形部分到外圈S_ext的外表面F_ext的最后一个矩形部分连续增大。因此，应理解的是，在几何形状方面，带33的厚度E也不是恒定的。

根据第二变型方案，所述至少两个相反的面F_int、F_ext中的另一个也可像第一面一样由彼此成一体的一连串的矩形部分形成。

在图9中可见的示例中，游丝51的内表面F_int和外表面F_ext均由彼此成一体的(每个接合部用点表示)一连串的矩形部分形成，其中，每个矩形部分的长度是恒定的。应注意的是，为每个面F_int、F_ext所选择的长度不同。事实上，内表面F_int的各矩形部分的恒定长度小于外表面F_ext的各矩形部分的恒定长度。因此，此处也应理解的是，在几何形状方面，带53的厚度E不是恒定的。

在图10中可见的示例中，游丝71的内表面F_int和外表面F_ext均由彼此成一体的(每个接合部用点表示)一连串的矩形部分形成，其中，每个矩形部分的长度不是恒定的。更具体地，对于每个面F_int、F_ext而言，矩形部分的长度从游丝71的内圈S_int的第一个矩形部分到外圈S_ext的最后一个矩形部分连续增大。应注意的是，为每个面F_int、F_ext所选择的长度不同。事实上，内表面F_int的第一个矩形部分的最小长度小于外表面F_ext的第一个矩形部分的最小长度。因此，此处也应理解的是，在几何形状方面，带73的厚度E不是恒定的。

当然，本发明并不限于所示出的示例，而是可以包括对本领域技术人员而言显而易见的变型方案和改动方案。特别是，可以组合这些实施例、变型或替代示例。因此，例如，游丝的长度的一部分可通过这些实施例中的其中一个形成，而游丝的长度的另一部分可通过另一个实施例形成。

此外，多边形游丝1、11、21、31、41、51、61、71还可包括与内桩成一体的内圈S_int，所述内桩设置成固定到心轴上。在图4中示出了这种示例。图4示出了由单个带63形成的游丝61的局部视图，所述单个带的内圈S_int由以角度α₁₂彼此连接的部分P₁、P₂等形成，第一部分P₁与内桩65成一体。基本呈三叶形的内桩65包括用于例如接纳摆轴的孔64。

不考虑实施例，还可以设想局部修改(例如加厚)游丝1、11、21、31、41、51、61、71的带3、13、23、33、43、53、63、73的厚度E，以便局部改变(例如增大)带3、13、23、33、43、53、63、73的刚度。通过阅读上述示例而清楚的是，游丝1、11、21、31、41、51、61、71可为一体件，也就是说，带3、13、23、33、43、53、63、73由不间断的材料形成。这种游丝可由包含硅的材料形成，即，例如，单晶硅、多晶硅、掺杂的单晶硅、掺杂的多晶硅、掺杂的或不掺杂的碳化硅、掺杂的或不掺杂的氮化硅、掺杂的或不掺杂的氧化硅例如石英或硅石。事实上，可通过湿式或干式方法来对这些材料进行各向异性的蚀刻。

Claims (17)

1.一种用于钟表谐振器的游丝(1、21、41、61)，所述游丝包括绕其自身卷绕成多个圈(S₁、S₂、S'₁、S'₂、S₃、S_int、S_ext)的实心的带(3、23、43、63)，其特征在于，所述带(3、13、23、33、43、53、63、73)的至少一部分由彼此成一体的一连串的棱柱部分(P₁、P₂、P_x、P'_x、P_y、P'_y、P_z)形成，以便形成多边形游丝(1、21、41、61)，其中，所述圈的每个棱柱部分的相反的面是平行的，该圈面向至少一个其它圈。

2.根据权利要求1所述的用于钟表谐振器的游丝(1、21、41、61)，其特征在于，至少两个相邻的棱柱部分(P₁、P₂、P_x、P'_x、P_y、P'_y、P_z)在其间形成钝角(α₁、α_z1、α₁₂)。

3.根据权利要求1所述的用于钟表谐振器的游丝(1、21、41、61)，其特征在于，形成所述游丝的所述棱柱部分(P₁、P₂)的长度不是恒定的。

4.根据权利要求3所述的用于钟表谐振器的游丝(1、21、41、61)，其特征在于，所述棱柱部分(P₁、P₂、P_x、P'_x、P_y、P'_y、P_z)的长度从所述游丝的内圈(S_int)的第一个棱柱部分(P₁)到所述游丝的外圈的最后一个棱柱部分(P_x、P'_x、P_y、P'_y、P_z)连续减小。

5.一种用于钟表谐振器的游丝(11、31、51、71)，所述游丝包括卷绕成多个圈(S_int、S_ext)的实心的带(13、33、53、73)，其特征在于，每个圈的面向至少一个其它的圈的两个相反的面(F_int、F_ext)是非对称的，并且至少两个相反的面(F_int、F_ext)中的一个的至少一部分由彼此成一体的一连串的矩形部分形成，以便形成多边形游丝(11、31、51、71)，其中，所述游丝由以下材料中的至少一种制成：单晶硅、多晶硅、掺杂的单晶硅、掺杂的多晶硅、掺杂的或不掺杂的碳化硅、掺杂的或不掺杂的氮化硅、掺杂的或不掺杂的氧化硅。

6.根据权利要求5所述的用于钟表谐振器的游丝(11、31、51、71)，其特征在于，形成所述至少两个相反的面中的所述一个的所述矩形部分的长度不是恒定的。

7.根据权利要求5所述的用于钟表谐振器的游丝(11、31、51、71)，其特征在于，所述至少两个相反的面中的另一个由单个螺旋形表面形成。

8.根据权利要求5所述的用于钟表谐振器的游丝(11、31、51、71)，其特征在于，所述至少两个相反的面(F_int、F_ext)中的另一个的至少一部分由彼此成一体的一连串的矩形部分形成。

9.根据权利要求8所述的用于钟表谐振器的游丝(11、31、51、71)，其特征在于，形成所述至少两个相反的面中的另一个的所述矩形部分的长度不是恒定的。

10.根据权利要求5所述的用于钟表谐振器的游丝(11、31、51、71)，其特征在于，所述矩形部分的长度从所述游丝的内圈(S_int)的第一个矩形部分到所述游丝的外圈(S_ext)的最后一个矩形部分连续增大。

11.根据权利要求1或5所述的用于钟表谐振器的游丝(1、11、21、31、41、51、61、71)，其特征在于，所述带(13、33、53、73)的厚度局部加厚，以便增大所述带的刚度。

12.根据权利要求1或5所述的用于钟表谐振器的游丝(1、11、21、31、41、51、61、71)，其特征在于，所述游丝的内圈(S_int)与内桩(65)成一体，所述内桩设置成固定到心轴。

13.根据权利要求1或5所述的用于钟表谐振器的游丝(1、11、21、31、41、51、61、71)，其特征在于，所述游丝(1、11、21、31、41、51、61、71)为一体件。

14.根据权利要求1所述的用于钟表谐振器的游丝(1、11、21、31、41、51、61、71)，其特征在于，所述游丝(1、11、21、31、41、51、61、71)由包含硅的材料形成。

15.根据权利要求5所述的用于钟表谐振器的游丝(1、11、21、31、41、51、61、71)，其特征在于，所述掺杂的或不掺杂的氧化硅包括硅石。

16.根据权利要求5所述的用于钟表谐振器的游丝(1、11、21、31、41、51、61、71)，其特征在于，所述掺杂的或不掺杂的氧化硅包括石英。

17.一种钟表，其特征在于，所述钟表包括至少一个根据权利要求1或5所述的游丝(1、11、21、31、41、51、61、71)。