ЦЕЛЬНЫЙ КОМПОЗИТНЫЙ РОЛИКОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ ИМПУЛЬСНОГО ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО ШТИФТА Российский патент 2016 года по МПК G04B43/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к цельному композитному элементу часов, в частности к такому элементу, который предназначен для замены узла предохранительный ролик -двойной ролик - импульсный штифт.

Уровень техники

В системах со швейцарским анкерным ходом известно использование узла двойной ролик - импульсный штифт, как показано на фиг. 1. Этот узел включает двойной ролик В, на котором установлен импульсный штифт А и предохранительный ролик С с выемкой Е, которая работает с предохранительным штифтом анкеров. Импульсный штифт А зафиксирован под двойным роликом В и работает с вилкой тех же анкеров.

Помимо того, что высота узла двойной ролик - импульсный штифт является существенной, затруднено корректное позиционирование импульсного штифта А относительно выемки Ε предохранительного ролика С.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является устранение всех или части вышеупомянутых недостатков посредством элемента, альтернативного узлу двойной ролик - импульсный штифт, который является более компактным и обеспечивает большую точность, не снижаемую трением.

Эта задача изобретения решается тем, что цельный композитный микромеханический элемент часов включает в себя первый функциональный уровень, снабженный импульсным штифтом, выполненным из первого материала, предназначенным для взаимодействия с элементом, и полученным методом гальванопластики участком, выполненным из второго металлического материала, частично перекрывающего импульсный штифт, и второй функциональный уровень, содержащий только полученный методом гальванопластики участок, образующий ролик, также предназначенный для взаимодействия с элементом, при этом первый материал отличается от второго металлического материала.

Предпочтительно в соответствии с изобретением обеспечивается возможность отделения в основном трибологической функции импульсного штифта от основной крепежной функции полученного методом гальванопластики участка посредством подбора материала, который идеально адаптируется к его собственной функции. Кроме того, по сравнению с узлом двойной ролик - импульсный штифт очевидно, что элемент согласно изобретению является гораздо более компактным без ухудшения качества крепления или трибологических свойств импульсного штифта при обеспечении более хорошего позиционирования между уровнями и функциями.

В соответствии с другими предпочтительными вариантами изобретения:

- импульсный штифт включает в себя выступ, не покрытый полученным методом гальванопластики участком, сужающийся к основанию, от которого, по существу, симметрично отходят по меньшей мере две полосы, частично покрытые полученным методом гальванопластики участком;

- каждая из по меньшей мере двух полос импульсного штифта проходит по дуге окружности;

- первый и второй функциональные уровни пересекаются одиночным отверстием;

- одиночное отверстие имеет круглое поперечное сечение;

- поперечное сечение одиночного отверстия, по существу, постоянно на первом и втором функциональных уровнях или отличается на первом и втором функциональных уровнях для регулировки элемента в обеих плоскостях или только в плоскости первого или второго функционального уровня;

- стенка элемента, окружающая одиночное отверстие, образована исключительно полученным методом гальванопластики участком;

- первый материал выполнен из легированного или нелегированного монокристаллического кремния, легированного или нелегированного поликристаллического кремния, оксида кремния, кварца, диоксида кремния, монокристаллического корунда, поликристаллического корунда, оксида алюминия, рубина, нитрида кремния, карбида кремния;

- первый материал, по меньшей мере, частично покрыт оксидом кремния, нитридом кремния, карбидом кремния или аллотропией углерода.

И, наконец, изобретение относится к узлу часов, включающему в себя узел резонатора подпружиненного баланса, установленный на оси, и дополнительно снабженному цельным композитным микромеханическим элементом по любому из предыдущих вариантов, установленным на оси посредством перемещения по ней полученного методом гальванопластики участка, и предназначенным для взаимодействия с анкерной системой.

Краткое описание чертежей

Другие особенности и преимущества станут понятны из последующего описания, приведенного в качестве не накладывающего ограничений пояснения, со ссылками на чертежи.

На фиг. 1 показан обычный узел двойной ролик - импульсный штифт, вид в перспективе;

на фиг. 2 - цельный композитный элемент согласно изобретению, вид в перспективе;

на фиг. 3 - часовой узел согласно изобретению, вид в разрезе.

Осуществление изобретения

Изобретение относится к цельному композитному микромеханическому элементу 1 часов, т.е. включающему в себя несколько различных материалов, а именно материалов различной природы, скрепленных друг с другом. Как показано на фиг. 2, элемент 1 предпочтительно включает в себя по меньшей мере два различных функциональных уровня N₁, N₂.

Так, первый функциональный уровень N₁ включает в себя импульсный штифт 3, выполненный из первого материала, взаимодействующего с элементом, таким как вилка анкеров. Первый функциональный уровень N₁ также включает в себя полученный методом гальванопластики участок 5, выполненный из второго металлического материала. Очевидно, что участок 5 выполнен как одно целое со штифтом, поскольку он выполняется методом гальванопластики на верхней части импульсного штифта 3. Следовательно, полученный методом гальванопластики участок 5 частично перекрывает импульсный штифт 3.

Как показано на фиг. 2, элемент 1 включает в себя второй функциональный уровень N₂, содержащий только полученный методом гальванопластики участок 5, образующий ролик, также взаимодействующий с тем же элементом, таким как предохранительный штифт анкеров. Очевидно, что элемент, выполненный таким образом, является гораздо более компактным, чем узел двойной ролик - импульсный штифт, показанный на фиг. 1. Кроме того, поскольку участок 5 получен методом гальванопластики на верхней части импульсного штифта 3, относительное позиционирование уровней N₁ и N₂, по существу, является очень точным.

Предпочтительно импульсный штифт 3 включает в себя выступ 7, не покрытый полученным методом гальванопластики участком 5. Как показано на фиг. 2, свободный конец выступа 7 сужается к основанию 9, от которого, по существу, симметрично отходят по меньшей мере две полосы 6, 8, частично покрытые полученным методом гальванопластики участком 5.

Безусловно, основание 9 и/или полосы 6, 8 могут в альтернативном варианте быть полностью покрыты полученным методом гальванопластики участком 5. Для того чтобы лучше показать штифт 3 на фиг. 2, его верхний участок не был покрыт полученным методом гальванопластики участком 5.

Как показано на фиг. 2, каждая из указанных по меньшей мере двух полос 6, 8 импульсного штифта 3 проходит по дуге окружности, но при этом они не соединяются для обеспечения определенной эластичности первого материала относительно второго металлического материала.

Первый и второй функциональные уровни N₁, N₂ предпочтительно согласно изобретению пересекаются одиночным отверстием 11, обеспечивающим вставку в него, например, оси или штифта. В примере, показанном на фиг. 2, одиночное отверстие 11 имеет круглое поперечное сечение. При этом понятно, что возможно выполнить другие формы поперечного сечения, такие как форма листа клевера, многоугольник или эллипс.

Кроме того, в соответствии с первым альтернативным вариантом поперечное сечение одиночного отверстия 11, по существу, постоянно на первом и втором функциональных уровнях N₁, N₂ для регулировки элемента 1 в двух плоскостях первого и второго функциональных уровней N₁, N₂.

Однако в соответствии со вторым альтернативным вариантом поперечное сечение одиночного отверстия 11 является разным на первом и втором функциональных уровнях N1, N2 для регулировки элемента 1 в плоскости первого или второго функциональных уровней N1, N2.

И, наконец, стенка 10 элемента 1, окружающая одиночное отверстие 11, сформирована исключительно полученным методом гальванопластики участком 5 для обеспечения перемещения элемента 1 по оси или штифту. Очевидно, что полученный методом гальванопластики участок 5 подвергается пластической деформации для фиксации цельного элемента 1, например, относительно оси или штифта. Также используется преимущество, заключающееся в способности указанных по меньшей мере двух полос 6, 8 импульсного штифта 3 обеспечивать достаточную эластичность для следования деформации стенки 10.

Предпочтительно в соответствии с изобретением обеспечивается возможность разделения в основном трибологической функции импульсного штифта 3 и основной крепежной функции полученного методом гальванопластики участка 5. Также видно, что полученный методом гальванопластики участок 5 образует на втором уровне N₂ две выемки 13, 15, причем выемка 13 может выполнять ту же функцию, что и выемка Ε обычного узла двойной ролик - импульсный штифт, т.е., например, может взаимодействовать с предохранительным штифтом анкеров.

Таким образом, первый материал импульсного штифта 3 может быть выполнен из легированного или нелегированного монокристаллического кремния, легированного или нелегированного поликристаллического кремния, оксида кремния, кварца, диоксида кремния, монокристаллического корунда, поликристаллического корунда, оксида алюминия, рубина, нитрида кремния, карбида кремния. Первый материал может быть по меньшей мере частично покрыт, в частности в области выступа 7, оксидом кремния, нитридом кремния, карбидом кремния или аллотропией углерода для улучшения характеристик трения. И, наконец, в качестве примера полученный методом гальванопластики участок 5, выполненный из металлического материала, может содержать никель, сплав никеля и кобальта или сплав никеля и фосфора.

Как показано на фиг. 3, изобретение также относится к узлу 21 часов, включающему в себя резонатор 23 с узлом баланс 25 - пружина 27 баланса, установленным на ось 29. Узел 21 также включает в себя цельный композитный микромеханический элемент 1 согласно изобретению, который установлен на оси 29, например, для взаимодействия с системой со швейцарским анкерным ходом.

Безусловно, данное изобретение не ограничивается поясняющим примером, но может быть выполнено в виде различных вариантов или подвергнуто различным изменениям, которые могут быть предложены специалистами в данной области техники. В частности, элемент 1 может включать в себя более двух функциональных уровней N₁, N₂.

Кроме того, отверстие 11 может быть открытым, т.е. имеется паз, например, в направлении выемки 15, так что элемент 1 может быть упруго установлен на оси или штифте.

Изобретение относится к цельному композитному микромеханическому элементу (1) часов, включающему в себя первый функциональный уровень (N₁), снабженный импульсным штифтом (3), выполненным из первого материала, предназначенным для взаимодействия с элементом, и полученным методом гальванопластики участком (5), выполненным из второго металлического материала, частично перекрывающего импульсный штифт, и второй функциональный уровень (N₂), содержащий только полученный методом гальванопластики участок, образующий ролик, также предназначенный для взаимодействия с элементом, при этом первый материал отличается от второго металлического материала. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Цельный композитный микромеханический элемент (1) часов, включающий в себя первый функциональный уровень (N₁), снабженный импульсным штифтом (3), выполненным из первого материала, предназначенным для взаимодействия с элементом, и полученным методом гальванопластики участком (5), выполненным из второго металлического материала, частично перекрывающего импульсный штифт, и второй функциональный уровень (N₂), содержащий только полученный методом гальванопластики участок, образующий ролик, также предназначенный для взаимодействия с элементом, при этом первый материал отличается от второго металлического материала.

2. Элемент (1) по п. 1, отличающийся тем, что импульсный штифт (3) включает в себя выступ (7), не покрытый полученным методом гальванопластики участком (5), сужающийся к основанию (9), от которого, по существу, симметрично отходят по меньшей мере две полосы (6, 8), частично покрытые полученным методом гальванопластики участком (5).

3. Элемент (1) по п. 2, отличающийся тем, что каждая из по меньшей мере двух полос (6, 8) импульсного штифта (3) проходит по дуге окружности.

4. Элемент (1) по п. 1, отличающийся тем, что первый и второй функциональные уровни (N₁, N₂) пересечены одиночным отверстием (11).

5. Элемент (1) по п. 4, отличающийся тем, что одиночное отверстие (11) имеет круглое поперечное сечение.

6. Элемент (1) по п. 4, отличающийся тем, что поперечное сечение одиночного отверстия (11), по существу, постоянно на первом и втором функциональных уровнях (N₁, N₂).

7. Элемент (1) по п. 4, отличающийся тем, что поперечное сечение одиночного отверстия (11) является разным на первом и втором функциональных уровнях (N₁, N₂) для регулировки элемента (1) только в плоскости первого или второго функциональных уровней (N₁, N₂).

8. Элемент (1) по п. 4, отличающийся тем, что стенка (10) элемента (1), окружающая одиночное отверстие (11), образована исключительно полученным методом гальванопластики участком (5).

9. Элемент (1) по п. 1, отличающийся тем, что первый материал выполнен из легированного или нелегированного монокристаллического кремния, легированного или нелегированного поликристаллического кремния, оксида кремния, кварца, диоксида кремния, монокристаллического корунда, поликристаллического корунда, оксида алюминия, рубина, нитрида кремния, карбида кремния.

10. Элемент (1) по п. 1, отличающийся тем, что первый материал, по меньшей мере, частично покрыт оксидом кремния, нитридом кремния, карбидом кремния или аллотропией углерода.

11. Узел (21) часов, включающий в себя резонатор (23), имеющий узел баланс (25) - пружина (27) баланса, установленный на оси (29), отличающийся тем, что узел (21) часов дополнительно содержит цельный композитный микромеханический элемент (1) по любому из пп. 1-10, который установлен на оси посредством перемещения по ней полученного методом гальванопластики участка и предназначен для взаимодействия с анкерной системой.