用于钟表机芯的驱动构件的制作方法
【专利摘要】用于时钟机芯的驱动构件（1）包括：发条盒（2、2'），其包括鼓状物（6、6'），其安装在心轴（3）上使得当驱动构件（1）被上紧时其能够与心轴（3）一起围绕轴线（4）旋转；主发条（8、11），其在发条盒（2）内缠绕并且当驱动构件（1）被上紧时能够围绕心轴（3）被上紧，以及芯（17、17'）与心轴（3）同轴并且在其上枢转；发条（8、11）的外端（9、13）被联接至鼓状物（6、6'）以及发条（8、11）的内端（10、12）被联接至芯（17、17'）；发条（8、11）的外端（9、13）通过第一夹具（18）被联接至鼓状物（6、6'），第一夹具（18）被枢轴安装在鼓状物（6、6'）中使得当发条（8、11）被松开时第一夹具（18）以此方式枢转以便于保持第一发条（8、11）的外圈抵靠鼓状物（6、6'），以及当发条（8、11）被上紧时，第一夹具（18）朝向发条盒（2）的中心枢转以跟随发条（8、11）的外圈。在发条中的弯曲应力被减小。
【专利说明】用于钟表机芯的驱动构件
【技术领域】
[0001]本发明涉及包括一个或若干个发条的钟表或时钟机芯的驱动构件。更确切地，本发明涉及驱动构件，其中在发条中的弯曲应力被减小并且其中驱动构件与常规驱动构件相比能够具有更小的体积，同时能够储存等量的机械能。
【背景技术】
[0002]螺旋发条盒发条是使对于手表的运行所必需的机械能能够被储存的构件。通常，它的几何尺寸和其构成材料的机械性能将确定螺旋发条盒能够储存的势能和其传送的最大扭矩。在机械时钟机芯的领域中，已知的是将常用的包括单个发条的发条盒的驱动构件替换为一组串联联接的两个发条盒，以便于累积充分足够的势能来确保多于通常的大约40小时的功率储备，而不影响手表的精确计时的性能，也不影响齿轮装置的性能。
[0003]此类驱动构件的功能性特征的详细解释能够在专利CH610465中看到，其提供了发条盒的重叠布置和并列布置作为示例。在此专利中，选择重叠布置是因为扭矩能够通过共同的心轴从一个发条盒被直接传送至另一个，其防止了由于在并列布置中需要安放齿轮而引起的空间损失和输出损失。然而，由于发条盒的重叠此类驱动构件遇到了非常大高度的问题。
[0004]对于主发条的制造，使用例如采用玻璃或其它纤维增强的聚合体的复合材料，使其能够获得比常规金属发条更不容易产生应力折断的发条，并且因此具有更长的寿命。使用此类的复合材料会需要发条的尺寸设计考虑到这些复合材料与传统使用的钢区别的特异性。例如，采用非定向玻璃纤维增强的聚合体具有的弹性模量下降为钢的弹性模量的约四分之一，对于屈服强度下降约一半。发条的尺寸设计也必须考虑到复合材料的应用模式。虽然钢层压技术的确允许小于一毫米的十分之一的叶片厚度，但是在复合材料的情形下，此类受限制尺寸是难以达到目标机械性能的。对于发条的恒定体积和高度，并且对于等量的所储存能量，叶片的更大厚度将导致传送的最大扭矩的增加。此外，复合材料的发条能够表现出小于金属发条的弯曲强度。
【发明内容】
[0005]本发明的一个目的在于提出用于时钟机芯的免于已知驱动构件的限制的驱动构件。
[0006]本发明的另一个目的在于提出根据权利要求1的前序部分所述的驱动构件，其中在发条中的弯曲应力被减小并且其中驱动构件与常规驱动构件相比能够具有减小的体积，同时能够储存等量的机械能。
[0007]根据本发明，特别地，这些目的通过用于时钟机芯的驱动构件而被达到，其包括: 发条盒，其包括安装在心轴上的鼓状物使得当驱动构件被上紧时其能够与心轴一起围绕轴线旋转；
主发条，其缠绕在发条盒内部并且当驱动构件被上紧时其能够围绕心轴被上紧，以及芯与心轴同轴并且在心轴上枢转；
发条外端，其被联接至鼓状物，以及发条内端被联接至芯；
发条外端通过第一夹具被联接至鼓状物，该第一夹具枢轴安装在鼓状物中使得当发条被松开时，第一夹具以此种方式枢转来保持第一发条的外圈抵靠鼓状物，并且当发条被上紧时，第一夹具朝向发条盒中心枢转以跟随发条的外圈。
[0008]本发明也涉及用于组装驱动构件的方法，其步骤包括:
将发条的外端紧固在第一夹具中并且将发条的内端紧固在第二夹具中；
在外部主发条上条器中将发条上紧，并且将上紧的发条插入鼓状物中；以及将第一夹具放入鼓状物中并且将第二夹具放置在心轴上。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]本发明的实施例的示例在通过附图所示的描述中被示出，其中:
图1和图2显示根据一个实施例的包括发条盒和第一和第二主发条的驱动构件的透视图(图1)和侧视图(图2);
图3显示根据一个实施例的发条盒从上面看的视图，显示第一夹具和包括第二夹具的
-1-H
心;
图4显示根据一个实施例的第一夹具；
图5显示根据一个实施例的包括第一芯和第二芯的芯，其中每个芯带有第二夹具；
图6显不根据一个实施例的第一芯；
图7显示根据另一个实施例的芯；以及图8显示根据一个实施例的驱动构件的分解图。
【具体实施方式】
[0010]根据一个实施例，驱动构件I在图1中立体地以及在图2中侧面地被示出。驱动构件I。驱动构件I包括第一发条盒2和第二发条盒2’，其被重叠和安装在共同的心轴3上以围绕心轴的轴线4互相独立地转动。第一发条盒2包括能够包括外齿5和底部7的第一外部鼓状物6。第一芯17与心轴3同轴地安装并且在心轴3上枢转。第一发条盒2进一步包括螺旋缠绕的第一主发条8 (其的仅单个圈在图2的图中被示出)，以及其的外端9被联接至第一鼓状物6并且其的内端10被紧固至第一芯17。第二发条盒2’的结构与第一发条盒2的结构类似，带有第二外部鼓状物6’、底部7和与心轴3同轴安装并且在心轴上枢转的第二芯17’。第二发条盒2’包括第二发条11 (其的也仅单个圈在图2的图中被示出)，该第二发条被缠绕在与第一发条8相反的方向上，以及其的外端13被联接至第二鼓状物6’并且其的内端12被紧固至第二芯17’。两个发条8、11能够具有相同的尺寸和特征。第一芯17与第二芯17’整体地联结。因此第一发条8与第二发条11通过第一和第二芯17、17’是串联的。在此类构型中，发条8、11以相同的方向工作，其中第一和第二芯17、17’用作两个发条之间的运动学连接。
[0011]板14被放置在两个发条8、11之间，与其和心轴3同轴。在图1和图2的示例中，第一板14具有圆盘的形状,其外径大致等于鼓状物6和6’的外径。板14与鼓状物6、6’中之一以及与心轴3整体地联结，使得发条盒2、2’中之一与板14 一起转动。板14能够由具有低摩擦系数的塑料材料制成，例如PTFE，也能由金属制成，可能带有抗摩擦的涂层。在一个未示出的实施例中，驱动构件I能够包括与板14同轴的另一个板。在此类构型中，板中每一个能够与鼓状物6、6’中之一整体地联结，使得发条盒2、2’中的每个与板中的一个一起转动。
[0012]图3显示根据一个实施例的发条盒2从上面看的视图，显示第一夹具18被设计来将第一发条8的外端9紧固至第一鼓状物6。在此实施例中，第二发条11的外端13也通过此类第一夹具18以相似的方式被紧固至第二鼓状物6’。图4显示在单独状态的所述第一夹具18。第一夹具18包括舌片180和栓181，其中外端9、13被紧固至该舌片180上，以及该栓181被设计来以枢转的方式被插入在鼓状物6、6’的厚度中制成的孔20中。鼓状物6、6’也能够包括壳体21，当发条8、11被松开并且发现其自身抵靠鼓状物6、6’的内径缠绕时，第一夹具18的至少一部分被容纳在该壳体21中。当主发条8、11松开时，第一夹具18在壳体21中的位置使其能够保持外圈(在外端9、13的侧面上的圈)抵靠发条盒2的鼓状物6、6’，其确保了主发条8、11的更加同心的展开，同时作用来抵抗发条8、11的圈可能的偏离中心。当发条8被完全上紧时，第一夹具18朝向发条盒2的中心枢转并且伴随着发条8、11的外圈，使得不引起弯曲应力。因此，发条8、11的能够上紧至端部而没有损坏的风险。
[0013]在一个实施例中，环形元件25 (见图8)被包括在第一和/或第二鼓状物6、6’的周边处。环形元件25具有限制第一夹具18的轴向移位的功能。
[0014]对于紧固发条的外端，第一夹具18不履行在常规驱动构件中通常采用的滑动夹具的角色。此类的滑动夹具使得当缠绕到达其最大值时发条会在发条盒鼓状物中滑动一定角度。为了解决此缺陷，驱动构件I能够包括可分离的冠状物(未示出)，以防止发条8、11过度拉紧。此类可分离的冠状物使得当手表被手动上弦时能够限制由使用者传送的扭矩。例如，在一个实施例(未示出)中，可分离的冠状物使得扭矩能够进行穿过包括由复位弹簧保持的两个齿轮装置的棘爪。如果待传送的扭矩大于复位弹簧的作用力，则棘爪打开并且扭矩不再被传送。
[0015]图5显示根据一个实施例的安装在发条盒的心轴3上的第一和第二芯17、17’。芯17、17’中每个包括第二夹具19，该夹具被设计来将第一和第二发条8、11的内端10、12分别紧固至第一和第二芯17、17’上。在图5的示例中，所述第二夹具19采用在芯17、17’的周边延伸的叶片的形状，并且具有的半径基本等于阿基米德螺旋线的开始半径。第一和第二发条8、11的内端10 (在图5中不可见)被插入形成在第二夹具19与芯17、17’之间的缝隙22中。以优选的方式，第二夹具19与芯17、17’整体成型，例如通过覆膜成型至芯上。因此第二夹具19在受控制的直径上伴随着发条8、11的内圈。此布置使得发条8、11能够基本上在牵引中工作并且当发条盒2被上紧时来补偿切向功。将外端9、12紧固至第一夹具18上以及将内端10、13紧固至第二夹具19上能够通过胶粘、焊接，通过例如钩、楔形榫头的机械紧固件或任何其它合适的连接装置而被完成。
[0016]图6显示根据实施例的第二芯17’，其包括圆筒23，第一芯17能够在其上被驱动。在图6所示的示例中，圆筒23包括凹槽24来使得第二芯17’能够与第一芯17在旋转中整体地联结。具有制造成两个部件的第一和第二芯17、17’的一个优点在于简化了驱动构件I的组装。
[0017]在一个实施例中，用于组装驱动构件I的方法包括下列步骤: 将发条8、11的外端9、12紧固在第一夹具18中并且将发条8、11的内端10、13紧固在第二夹具19中；
在外部主发条上条器中(未示出)将发条8、11上紧；
通过将第一夹具18放入鼓状物6、6’中以及将第二夹具19、19’放置在心轴3上，将紧固在第一和第二夹具18、19上的上紧的发条8、11插入发条盒2、2’中。
[0018]图8显示根据一个实施例的驱动构件I的分解图。在此图中，发条8、11和后者的每个的第一夹具18是不可见的。然而能够看见第一芯17，其在第一鼓状物6、板14和第二鼓状物6’的组装期间来被驱动至第二芯17’的圆筒23上。更确切地，每个发条的第一夹具18能够通过将栓181插入提供在鼓状物6、6’的孔20中而被放置在相应的发条盒2、2’中。发条8、11在第一和第二发条盒2、2’中的角度的定位通过主发条上条器和在鼓状物6、6’上制成的一个或若干个槽口 26而被保证。第一夹具18能够通过板14和通过环形元件25和发条盒的鼓状物6、6’的底部27而被保持就位。在其中驱动构件I包括第一和第二发条8、11的情形下，上紧的发条8、11能够循序地被插入第一和第二发条盒2、2’中。例如，第一发条8的第一和第二夹具18、19被分别放置在第一鼓状物6和心轴3上，以及第二发条11的第一和第二夹具18、19分别被放置在第二鼓状物6’和心轴3上。
[0019]在一个未不出的实施例中，第一芯17与第二芯17’整体成型，例如第一和第二芯17,17'由围绕心轴3转动的单个管状元件形成。在此情形下，两个发条8、11被同时插入第一和第二发条盒2、2’中。
[0020]明显的是本发明不限于已经描述的实施例并且多种改变和简单变形能够被本领域技术人员所设想到而不落在本发明的范围外。
[0021]在一个未示出实施例中，驱动构件I仅包括一个发条盒和一个主发条。在此类构型中，发条的外端能够通过第一夹具18被联接至鼓状物，以及发条的内端能够通过第二夹具19被紧固至芯。图7显示了对于此种构型的驱动构件I的带有第二夹具19的芯17的示例。
[0022]第一和第二发条8、11能够由金属或任何其它合适材料制成。以优选的方式,第一和第二发条8、11由复合材料制成。“复合材料”此处被理解为采用例如玻璃或其它纤维的长纤维增强的聚合体。纤维在聚合体基体中优选地以非定向的方式取向。此类由复合材料制成的发条相比于常规的金属发条能够更不容易产生应力折断，并且因此具有更长的寿命。此类复合发条在本 申请人:的专利申请EP2455820中更详细地被描述。
[0023]实际上，由复合材料制成的主发条更可能被弯曲应力损坏，但是枢转第一夹具18有利地使发条8、I能够被保持在发条盒2、2’中以便于最小化弯曲应力。第二夹具19也使得在发条8、11上的切向力能够被最小化。因此复合材料的发条8、11与常规驱动构件相比能够被保持具有更小的损坏。本发明的驱动构件与常规驱动构件相比也具有减小的体积，同时能够储存等量的机械能。确实，复合材料发条8、11具有的曲率半径大于金属发条的曲率半径并且因此能够围绕芯17、17’被上得更紧。后者具有的直径也能够小于在常规的芯中通常的直径。此外，当驱动构件被松开时，第一夹具18在槽21中枢转，其允许发条8、11的外圈来被保持抵靠鼓状物6、6’，其允许发条盒2、2’的额外的体积减小。
[0024]图中所使用的附图标记。
I驱动构件2第一发条盒2’第二发条盒
3发条盒心轴
4心轴轴线
5夕卜齿
6鼓状物
7发条盒底部
8第一主发条
9第一发条外端10第一发条内端11第二主发条12第二发条内端13第二发条外端14第一板
15板的周边、边缘16板中心17第一芯17’第二芯18第一夹具180舌片181栓
19第二夹具20孔21壳体22缝隙23圆筒
24凹槽25环形元件
26槽口27鼓状物底部。
【权利要求】
1.一种用于时钟机芯的驱动构件(I)，其包括: 发条盒(2、2’)，其包括安装在心轴(3)上的鼓状物(6、6’)，使得当所述驱动构件(I)被上紧时，其能够与所述心轴(3) —起围绕轴线(4)旋转； 主发条(8、11)，其缠绕在所述发条盒(2)的内部并且当所述驱动构件(I)被上紧时，其能够围绕所述心轴(3)被上紧，以及芯(17、17’)与所述心轴(3)同轴并且在所述心轴上枢转； 所述发条(8、11)的外端(9、13)被联接至所述鼓状物(6、6’)，以及所述发条(8、11)的内端(10、12)被联接至所述芯(17、17’ )； 其特征在于， 所述发条(8、11)的外端(9、13)通过第一夹具(18)被联接至所述鼓状物(6、6’)，所述第一夹具(18)被枢轴安装在所述鼓状物(6、6’)中，使得当所述发条(8、11)被松开时，所述第一夹具(18)以此种方式枢转使得保持所述第一发条(8、11)的外圈抵靠所述鼓状物(6、6’)，并且当所述发条(8、11)被上紧时，所述第一夹具(18)朝向所述发条盒(2)的中心枢转以跟随所述发条(8、11)的外圈。
2.根据权利要求1所述的驱动构件(1)，其中，所述第一夹具(18)包括部件(180)和栓(181)，所述发条(8、11)的外端(9、13)被紧固至所述部件(180)上，以及所述栓(181)在所述鼓状物(6、6’ )中枢转。
3.根据权利要求2所述的驱动构件(I)，其中，所述栓(181)以枢转的方式被插入在所述鼓状物(6、6’ )的厚度中制成的孔(20)中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动构件(I)，其中所述芯(17、17’)包括被设计来将所述发条(8、11)的内端(10、12)紧固至所述芯(17、17’ )的第二夹具(19)。
5.根据权利要求4所述的驱动构件(1)，其中，所述第二夹具(19)包括在所述芯(17、17’ )的周边延伸的叶片(19)，在所述叶片和所述芯(17、17’)之间形成被设计用于所述发条(8、11)的内端(10、12)插入的缝隙(22)。
6.根据权利要求5所述的驱动构件(I)，其中，所述叶片(19)具有的半径基本等于阿基米德螺旋线的开始半径。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的驱动构件(I)，其中，所述第二夹具(19)与所述芯(17、17’ )整体成型。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的驱动构件(I)，其中，所述发条盒包括第一发条盒(2)和重叠在所述第一发条盒(2)上的第二发条盒(2’);其中所述第一发条盒(2)包括第一鼓状物(6)以及所述第二发条盒(2’)包括第二鼓状物(6’);并且其中所述主发条包括第一发条(8)和重叠在所述第一发条(8)上并且与其同轴的第二发条(11);其中分别地所述第一发条(8)的外端(9)被紧固至所述第一鼓状物(6)以及所述第二发条(11)的外端(13)被紧固至所述第二鼓状物(6’)。
9.根据权利要求8所述的驱动构件(I)，其中，所述芯包括第一芯(17)和与所述第一芯(17)整体联结的第二芯(17’)；以及其中所述第一发条(8)的内端(10)被紧固至所述第一芯(17)以及所述第二发条(11)的内端(12)被紧固至所述第二芯(17’)，使得当所述驱动构件(I)被上紧时，所述两个发条(8、11)围绕所述心轴(3)同时上紧。
10.根据权利要求8或9所述的驱动构件(1)，其中，所述第一芯(17)包括圆筒(23)，所述第二芯(17’ )能够被驱动至所述圆筒(23)上。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的驱动构件(I)，其进一步包括板(14)，其安装在所述两个发条(8、11)之间并且与后者同轴。
12.根据权利要求11所述的驱动构件(1)，其中，所述板(14)与所述心轴(3)在旋转中整体地安装。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的驱动构件(1)，其中，所述第一发条(8)以与所述第二发条(11)相反的方向被缠绕，使得所述第一发条(8)通过所述第一和第二芯(17、17’ )与所述第二发条(11)是串联的。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的驱动构件(I)，其进一步包括环状元件(25)，其被包括在所述鼓状物(6、6’ )的周边处以便于限制所述第一夹具(18)的轴向移位。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的驱动构件(1)，其中所述主发条(8、11)由复合材料制成。
16.一种用于组装根据权利要求1至15中任一项所述的驱动构件(I)的方法，其中，所述芯(17、17’)包括第二夹具(19)，其被设计来将所述发条(8、11)的内端(10、12)紧固至所述芯(17、17’)，所述方法包括下列步骤: 将所述发条(8、11)的外端(9、12)紧固在所述第一夹具(18)中并且将所述发条(8、11)的内端(10、13)紧固在所述第二夹具(19)中； 在外部主发条上条器中将所述发条(8、11)上紧，并且将上紧的发条(8、11)插入所述鼓状物(6、6’ )中；以及 将所述第一夹具(18)放入所述鼓状物(6、6’)中以及将所述第二夹具(19、19’)放置在所述心轴(3)上。
【文档编号】G04B1/12GK104412174SQ201380032855
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2013年6月14日 优先权日:2012年6月22日
【发明者】R.莫伊塞, K.巴斯, D.佩雷鲁斯 申请人:卡地亚创作室有限公司