專利名稱：桶形彈簧的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由主發(fā)條驅(qū)動的機構(gòu)的領(lǐng)域，特別是鐘表領(lǐng)域。更具體地說涉及金屬玻璃的整體帶狀物形成的桶形彈簧。在本申請中，術(shù)語“彈簧”必須被解釋為用具有彈性性質(zhì)的材料制造的并且在其每個端部包括緊固部分的帶狀物，緊固部分使該帶狀物能夠儲存并釋放機械能量。
背景技術(shù)：
從文獻CH 698962所知道的是由金屬玻璃制造旨在用作桶形彈簧的整體帶狀物的可能性。術(shù)語“金屬玻璃”是指其固態(tài)物體從熔融的合金得到的非晶體金屬合金或非晶體金屬。金屬玻璃的內(nèi)在性質(zhì)使它們具有非常好的彈性特質(zhì)、優(yōu)異的延展性、巨大的機械強度以及最佳的疲勞特性。因此這種類型的材料特別適合用在桶形彈簧中，具體說用在計時裝置中。 前面提到的文獻也提出用于制造這種金屬玻璃的帶狀物的方法，其中通過加熱金屬玻璃帶來使該帶松弛以設(shè)置其形狀之前，在最終冷卻它之前，利用所謂的平面流鑄造技術(shù)，使得該金屬玻璃帶的形狀盡可能接近預(yù)定的形狀。提及的是，在附加的步驟中，滑簧片可以被組裝到該彈簧的最后一圈以使它能夠被安裝在桶筒中。沒有提及的是葉片的內(nèi)圈在桶條軸上的組裝。另一個附加的步驟必須應(yīng)用于該帶狀物，以使它能夠連接于條軸。因此，這個文獻僅僅準備制造金屬玻璃的整體帶狀物，嚴格地說不是準備用金屬玻璃制造彈簧，因為緊固部分必須添加或形成在利用在該專利申請中所述的方法獲得的帶狀物上。本申請進一步提出利用金屬玻璃制造桶形彈簧，包括實現(xiàn)該目的的方法。

發(fā)明內(nèi)容
具體說，本發(fā)明提出制造桶形彈簧，該桶形彈簧由金屬玻璃的整體帶狀物構(gòu)成，在帶狀物的每個端部包括緊固部分，其特征在于所述彈簧，即帶狀物和位于其端部的緊固部分，是整體式的并且通過模制操作直接得到。根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及用金屬玻璃的整體帶狀物形成的桶形彈簧，其特征在于該帶狀物包括與該帶狀物一體的至少一個功能部分，以執(zhí)行除了彈簧功能之外的至少一個附加功能?！俺藦椈晒δ苤獾母郊庸δ堋笔侵覆煌趦Υ婊蜥尫艡C械能或該帶狀物的緊固功能的功能，帶狀物的緊固功能被認為是彈簧功能固有的。正如權(quán)利要求中所提到的，也能夠產(chǎn)生各種附加的功能。這些功能可以潛在地相
互結(jié)合。


當(dāng)閱讀參考附圖所提出的下面的描述時，本發(fā)明的其他細節(jié)將變得更加明顯，其中圖I至圖6圖解說明根據(jù)本發(fā)明的桶形彈簧的不同替代方案。
具體實施例方式附圖示出用金屬玻璃制造的桶形彈簧。除了桶形彈簧的正常功能之外，即由于由彈性材料制成的帶狀物使它能夠儲存能量的彈簧功能之外(帶狀物的端部具有緊固部分)，根據(jù)本發(fā)明的桶形彈簧包括附加的功能。換句話說，在整體式的實施例中，桶形彈簧構(gòu)被造成以便具有功能部分，使得它能夠執(zhí)行附加的功能。因此，“除了彈簧功能之外的附加的功能”是指不同于能量儲存功能的功能，帶狀物的緊固部分參與(participate in)彈簧功能。這種可能性尤其由作為本發(fā)明的一方面的方法提供。實際上，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的一種有趣想法是利用與現(xiàn)有技術(shù)提出的一具體是前面提到的文獻一提出的方法完全不同的制造方法，以獲得用金屬玻璃制造的桶形彈簧。這種方法首先包括制造具有人們希望獲得的部件的形狀的模具。這個模具有利地利用深槽蝕刻技術(shù)用硅制造。因此模具經(jīng)受住金屬玻璃井的熔化溫度，同時使得能夠非常精確地產(chǎn)生復(fù)雜的形狀。這些技術(shù)對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是熟知的并且不需要詳細地描述。
一旦獲得模具，金屬玻璃然后能夠被澆注到模具中，然后該金屬玻璃被冷卻以便保持非晶體的狀態(tài)，并且部件能夠被脫模。為了澆注，該玻璃可以處于液相或漿狀相。制造的模具的精度意味著所得到的部件不需要進行修整。而且，為了脫模，模具可以被溶解，這使模具被消除，和制造的部件的復(fù)雜性無關(guān)，而不破壞制造的部件。應(yīng)當(dāng)指出，也可以在銅豐吳具中1吳制彈黃。利用這種方法，因此能夠制造包括附加功能的各種桶形彈簧10。首先，如圖I具體地所示，彈簧本身被整體地制造。更具體地說，帶狀物和位于其每端的緊固部分因此以單件的方式被模制。因此彈簧能夠安裝在桶軸上，以便將彈簧和軸以旋轉(zhuǎn)的方式固定。因此能夠消除桶軸中的典型芯子，并且包括直接在該彈簧的中心或中樞處的該芯子，所述芯子由例如方形孔的非圓形孔12制造，該非圓形孔通過與具有相應(yīng)形狀的軸配合，能夠阻擋彈簧相對于該軸轉(zhuǎn)動。圖2和圖3示出彈簧，其中該彈簧的最后一圈除了包括緊固部分之外，還有限制該桶的卷繞轉(zhuǎn)矩的附加功能。這種功能由包括在該彈簧的最后一圈中的滑簧片執(zhí)行。在圖2中，彈簧具有“傳統(tǒng)的”滑簧片。最后一圈以沿著與平衡彈簧的卷繞相反的方向向外延伸的附加部分14結(jié)束。該附加部分14被整體地制造并且不被連接，因而避免組裝操作。在彈簧和附加部分之間的連接處還避免材料結(jié)構(gòu)的任何修改，尤其在焊接操作期間這種修改是潛在必需的。在圖3中，滑簧片通過制造得到，即在最后一圈的外周上制造設(shè)計為與彈簧安裝在其內(nèi)側(cè)的桶形滾筒的互補結(jié)構(gòu)配合的結(jié)構(gòu)。具體說，最后一圈可以具有設(shè)計成與形成在滾筒的內(nèi)周上的凹陷18配合的凸起16。凸起16與凹陷18的配合使得能夠?qū)L筒與彈簧分開超過由施加在該凸起16和凹陷18之間的力限定的一定的卷繞轉(zhuǎn)矩。圖4建議單向的連接功能，該功能使得能夠防止彈簧變形和沿著錯誤的旋轉(zhuǎn)方向的受壓。因此中樞具有適應(yīng)的結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)桶軸沿著一個方向被驅(qū)動時能夠驅(qū)動彈簧，同時當(dāng)該軸沿著另一個方向被驅(qū)動時軸和彈簧之間的連接脫離。因此彈簧的中樞能夠具有凹槽20，其限定彈性棘爪以與形成在軸上的相應(yīng)結(jié)構(gòu)配合。當(dāng)該軸沿著第一方向樞轉(zhuǎn)時，它驅(qū)動棘爪，棘爪與它剛性配合以卷繞彈簧，而當(dāng)該軸沿著另一個方向驅(qū)動時，棘爪不正合其位并且彈簧不被驅(qū)動。圖5所示的彈簧執(zhí)行附加的功能，該附加的功能使得通過實現(xiàn)帶狀物的一部分，例如，其厚度可變的最后一圈，能夠控制彈簧形成的偏心。通過對帶的一部分的彈性剛性起作用，就能夠在形成平衡彈簧期間修正觀察到的定中心的問題。因此，通過調(diào)節(jié)彈簧的最后一圈的厚度，就能夠確保彈簧的中樞相對于桶保持良好的居中，這因而使得能夠減少作用在桶和樞軸上的應(yīng)力。這使得能夠減少樞軸和軸承的磨損，并且，結(jié)果，降低其尺寸。甚至能夠認為，以這種方式，取消桶的樞軸并且僅僅保持一個連接元件，使得能夠傳遞彈簧的轉(zhuǎn)矩。還能夠制造具有比帶狀物其余部分厚的部分22的最后一圈，以便限制桶的卷繞轉(zhuǎn)矩。
最后，在圖6中所示的彈簧具有附加的運動驅(qū)動功能，提供帶部分，其外周限定齒24。這種齒24能夠與由輪子26表示的鐘表的輪系直接嚙合，這使得能夠取消桶的滾筒。作為一個例子，已經(jīng)示出圖3中所建議類型的桶形彈簧。在這種具體情況下，卷具有高度為1_、厚度為O. 25mm的矩形截面。這個例子通過在結(jié)構(gòu)化的硅模具中模制液體PdCuNiP合金(T>800K)制作。在澆注之后，熔化的合金利用具有高熱傳導(dǎo)性的可拆卸活塞被壓緊在模具中，使得能夠排出熱并且很快冷卻彈簧，同時保留材料的非晶體性質(zhì)。在另一個實施例中，用ZrCuTiNiAl型合金利用相同的方法制造相同的彈簧。在另一個例子中，在非晶體狀態(tài)合金的漿狀相中完成模制，即在合金的和模具的溫度稍稍高于玻璃的轉(zhuǎn)變溫度的情況下完成模制。在這個例子中，可拆卸的活塞被預(yù)熱到圍繞該合金的玻璃轉(zhuǎn)變溫度+/-50Κ的溫度。上面提出的功能在一些情況下可以相互結(jié)合。附圖僅僅是本發(fā)明的非限制性的例子，本發(fā)明的實質(zhì)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種用于由主發(fā)條驅(qū)動的機構(gòu)，具體是用于計時裝置的桶形彈簧(10)，其由包括在其每個端部的緊固部分的金屬玻璃的整體帶狀物制造，其特征在于所述彈簧和位于其端部的所述緊固部分是整體式的并且通過模制操作直接得到。
2.一種用于由主發(fā)條驅(qū)動的機構(gòu)，具體說用于計時裝置的，由金屬玻璃的整體帶狀物制造的桶形彈簧(10)，其特征在于所述帶狀物包括與所述帶狀物一體的至少一個功能部件，以執(zhí)行除彈簧功能之外的至少一種附加功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的桶形彈簧(10)，其中所述帶狀物包括在其每段的緊固部分，其特征在于所述帶狀物和緊固部分被模制成單一部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3其中之一所述的彈簧(10)，其特征在于所述帶狀物的下端包括由非圓形孔(12)構(gòu)成的緊固部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4其中之一所述的彈簧，其特征在于所述帶狀物包括集成在所述彈簧的最后一圈中的夾緊裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至4其中之一所述的彈簧，其特征在于所述附加功能是由集成在所述彈簧的最后一圈中的滑簧片執(zhí)行的限制所述桶的卷繞轉(zhuǎn)矩的功能。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彈簧，其特征在于所述最后一圈以向外伸出的附加部分(14)結(jié)束。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彈簧，其特征在于所述最后一圈具有比所述帶狀物的其余部分厚的部分(22)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彈簧，其特征在于所述最后一圈在其外周上具有被設(shè)計成與桶形滾筒的互補結(jié)構(gòu)配合的結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的彈簧，其特征在于所述最后一圈在其外周上具有被設(shè)計成與形成在桶形滾筒的內(nèi)周上的的凹陷(18)配合的凸起(16)。
11.根據(jù)權(quán)利要求2和3其中之一所述或權(quán)利要求5至10其中之一所述的彈簧，其特征在于所述附加功能是由所述彈簧的中樞的適應(yīng)結(jié)構(gòu)執(zhí)行的單向連接功能。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的彈簧，其特征在于所述彈簧的中樞包括限定彈性棘爪的的凹槽(20)。
13.根據(jù)權(quán)利要求2至12其中之一所述的彈簧，其特征在于所述附加功能是定所述彈簧的形成的中心的功能，實現(xiàn)具有可變厚度的帶部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求2至13其中之一所述的彈簧，其特征在于所述附加功能是實現(xiàn)帶部分的運動驅(qū)動功能，所述帶部分的外周上限定齒(24)。
15.一種用于制造根據(jù)前述權(quán)利要求之一的彈簧的方法，包括下述步驟 以人們希望得到的彈簧的形狀制造模具， 將金屬玻璃澆注到所述模具中， 冷卻所述金屬玻璃，和 使彈簧脫模。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在澆注之后，所述彈簧被壓緊在所述模具中。
17.根據(jù)權(quán)利要求15和16其中之一所述的方法，其特征在于，所述模具利用深槽蝕刻技術(shù)用娃制造。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于由主發(fā)條驅(qū)動的機構(gòu)的桶形彈簧(10)，具體是用于計時裝置的桶形彈簧(10)，由金屬玻璃的整體帶狀物構(gòu)成。本發(fā)明的目的是將至少一種附加功能整合于由集成在彈簧中的功能部分實現(xiàn)的彈簧功能。
文檔編號G04B1/16GK102906646SQ201180025915
公開日2013年1月30日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者P·溫克勒, Y·黛里斯 申請人:瑞士手表研究協(xié)會