专利名称：用于组装在轴上的带有成形孔的微机械零件的制作方法
技术领域：
本发明涉及微才;U^件，该樣^UO^f:件包括成形孔以便于组装在移动零 件的轴上或组装在用于固定零件的销上，且便于P艮制或去除在将零件压入到 轴或销上时，特别是当所述的零件由脆性材料制成时，零件断裂的风险。
背景技术：
在将于后文中更详细地通过钟表领域图示的微才;i4戒领域中，压入技术被 非常广泛地使用，例如用于将轮固定到轴上。当形成零件的材料具有塑性区 域时(其为金属和合金的情况)，对于轴和孔口的公差需要可以被计算为使 得获得紧配合而无任何零件断裂或变形的风险。当材料不具有任何塑性区域 或具有非常小的塑性区域时(其为玻璃、石英或硅的情况)，则存在零件在 组装期间断裂的高风险。
这些材料越来越频繁地在钟表中使用，特别是由于它们对磁场的不敏感 性、远低于金属或合金的非常低的热膨胀系数和密度。此外，现代加工技术 可以以高精度水平实现复杂的形状。
如果进行推入配合以防止脆性材料内的应力，则存在零件分离或移动零 件不能由轴驱动的风险。为克服此缺点，可以利用长期以来被用于将游丝固
定在夹头上的结^^支术，例如在法国专利No 1 447 142中所4皮露。美国专利 No 3 906 714披露了其中黏合剂点将游丝固定到形成了夹头的环上且将所述
的环固定到平tr轴上的实施例。
然而，使用黏合剂的缺点是要求另外的加工步骤以提供用于黏合剂的凹 陷，和在组装期间要求另外的步骤。此外，老化现象可能导致长时间后的某
些间隙。
在涉及用于时计机芯的擒纵才几构叉的欧洲专利No 1 331 528中，为防止 当飞梭(dart)的公零件安装在形成在叉上的成形孔时零件断裂的风险，建 议将弹性舌装配到孔。此外，在某些实施例中，例如在文献的图30中，孔的 刚性区包括肩表面，该表面将飞梭相对于叉沿预先确定的定向定位。
在此文献中设计的解决方案不是完全令人满意的，因为它们不能使公零 件精确地定心在孔内。
发明内容
因此，本发明的目的是克服前述的现有技术的缺点，这通过提供微才;i4成 零件，特别是钟表零件实现，其由脆性材料制成，可以通it^入在轴上或销 上来组装而无任何断裂风险。
因此，本发明涉及由脆性材料的板制成的翁U/i4成零件，该零件包括将轴 或销压入到其内的孔。"脆性"材料意味着不具有塑性变形区域的材料，例 如玻璃、石英或硅。
本发明的特征在于孔是"成形孔"，即孔不具有完全地圆形轮廓，所述 的孔交替地包括硬化和定位区以及用于夹紧轴或围绕轴紧固的弹性变形区。 弹性变形区由在结合了孔的每侧具有凹陷的板的部分形成，且其端部穿透所 述的孔。这些板部分具有舌的形状，当轴^^入时，舌切向地邻接轴。硬化 和定位区和舌交替地围绕轴布置，每个舌与相邻的硬化区以凹陷分开，且硬 化和定位区以大体上规则的方式围绕孔分布。
才艮据本发明的其他方面
-每个硬化和定位区包括至少一个提供为与轴接触的肩，该肩以大体上 规则的方式围绕孔分布以将轴在孔内定心；
-每个硬化和定位区形成了肩，该肩通过两个凹陷限制构成了所述的硬
^ft和定^f立区；
-每个舌规定了预先确定外形的总体曲线，且两个邻近的凹陷通过具有 与所述的舌的曲线相同的 一般外形的两个延长的缝隙形成； -脆性材料从玻璃、石英和硅中选择。
本发明也建议了用于通过将包括孔的微机械零件压入到包括定位销的
支承块上而固定微才;U成零件的设备。微才a4成零件制成有任何前述特征。 本发明进一步建议了用于压入微才;a緣件的设备，该微才;L4成零件连续可
移动或交替地旋转到轴上。樣i才A4泉零件根据前述任何要求制成。 根据此设备的变体
-微才M成零件形成了时计机芯的零件，其从如下项中选择擒纵轮、星 形轮、齿轮、夹头、杆和擒纵叉；
-轴和孔也具有提供了防旋转效果的轮廓； -轴和孔的轮廓的形状是长圆形或三角形； -轴和孔的接触区是粗糙的或提供有凹槽；
-微才M泉零件包括至少一个焊接点或黏合剂的一个点，以将微才;^成零件 固定到轴。
本发明的其他特征和优点将在如下通过非限制性图示并参考附图给出
的对多种实施例的描述中显见，各图为
图l是根据本发明的组件的第一实施例的透视图2是应用于擒纵轮的第一实施例的顶视图3是应用于星形轮的笫二实施例的顶视图4是应用于齿轮的第三实施例的顶一见图；和
图5是示出了本发明的优选实施例的类似于图2的视图。
具体实施例方式
将参考图1和图2描述第一实施例。图1示出了需通过圆柱形销3固定 到支承块ll的板l的部分的透视图，该销通过了形成在所述的板l内的孔2。
板l由脆性材料形成，即在正常使用温度内不具有塑性区域的材料，例 如玻璃、石英或硅。板l可以简单地形成结构元件，例如时计的底板、夹板 或表盘。板1也可以具有功能性作用，携带需固定到块11的印刷电路板或微 机电系统(MEMS)。为避免零件在压入组装期间断裂，孑L2是成形孔，如 在图2的顶4见图中以更大的比例示出。
图2例如示出了硅制的擒纵轮，该擒纵轮安装在圆柱形轴5上以在两个 轴承之间枢转。如可见，孑L2的轮廓不跟随轴5的圆形轮廓，因为它交^齐地 具有硬化和定位区8和弹性变形区10。将注意到的是硬化区8和弹性变形区 10在板1的平面内延伸，如在图1和图2中示出，因为它们限定了孔2的形 状。弹性变形区10将在板1的平面内变形。
为示出硬化区8不在轴5上施加任何紧固功能，在所述的区8和轴5之 间的空间9已明显地被夸大。硬化区8用于将擒纵轮相对于轴5定心。如在 图2中可见，硬化区8以规则方式围绕孔2角向地分布。在此存在三个硬化 区8。
弹性变形区10通过在板1中形成凹陷13、 15而获得，凹陷打开到中心 孔内且在此例子中限制了舌12，舌12的端部14延伸超过轴5的理论轮廓且 因此当轴5通it^入而设定到位时形成了紧固或夹紧功能。图2也示出了每 个舌12通过凹陷13、 15与邻近的硬化区8分开，使得每个舌12在不同于硬 化区8的区内连接到板1。如在图2中示出，舌12以规则方式围绕轴5在硬 化区8之间角向分布。因此，孔2在其外周上交一齐地包括硬化区8和舌12。 如在图2中可见,每个舌12规定了确定外形的总体曲线，在此曲线在圆弧内。
此外，两个邻近的凹陷13、 15通过具有与所述的舌12的曲线相同的一般外 形的两个延长的缝隙形成。
图5示出了本发明的类似于图2的实施例的优选实施例，其中石更化区8 示出为在实际中的情况，即没有夸大在所述的区8和轴5之间的空间9。将 注意到的是每个硬化区8包4舌至少一个肩16,肩将与轴5的圆柱形壁接触。 这些肩6以规则方式围绕孔2分布以将轴5在孔2内定心。更特定地，每个 硬化区8形成了肩16,肩16通过两个凹陷13、 15P艮制，构成了所迷的区8。 每个硬化区8因此在此具有圆弧的外形，该外形一般地跟随了轴5的圆柱形 壁的曲率半径。肩16将4&睛确Ak4目对于轴5定位。舌12执行了径向紧固的 功能和<奮正孔内任何制造间隙的功能，且它们将轴5定心在孔2内。
当然，硬化区8的个数和舌12的个数可以大于所示出的个数。
图3示出了第二实施例，其中走针轮系星形轮在其中心包括成形孔4, 该孔4提供了防旋转的效果。实现上，轴5的端部7加工为非圆形轮廓，其 形状为带有倒圆的角部的三角形。成形孔4跟随了此轮廓，但如在第一实施 例中那样，成形孔4具有一系列硬化和定位区8和弹性变形区10。
图4示出了第三实施例，其中例如由硅制成的零件是齿轮，该齿轮在其 中心处具有成形孔6，该孔6如前所述具有"防旋转"功能。在此实施例中， 成形孔7是长圆形的。
当然可以设想任何其他非圓形的轮廓能提供防选择效果，而不偏离本发 明的范围。
也可以的是在上文中刚所述的实施例的任何实施例中，为弹性变形区10 的端部14和轴5提供了表面粗糙度(例如凹槽)，以进一步降^f:件在轴上 旋转的风险。
在前述描述中给出的例子涉及连续旋转的零件，但清楚的是本领域一般 技术人员可以将相同的远离改造为适合于具有交替运动的零件，例如杆、枢 转零件、夹头、4禽纵叉或"l禽纵4仑。
取决于微4;U^件的意图中的应用，可以最终确定零件在其轴上使用粘 结或焊接步骤组装，如果需要，则这提供了更具有刚性的接附。l占合剂或焊 接完成了通过弹性舌的固定。在此情况中，通过舌的固定形成了中间固定步 骤，从而保证了将轴精确地定心在孔内而修正了任何间隙，且粘结或焊接步 骤形成了最终固定步骤。
权利要求
1. 一种由脆性材料的板(1)制成的微机械零件，包括至少一个用于压入轴(3、5)的孔，其中孔是包括硬化和定位区(8)和用于夹紧轴(3、5)的弹性变形区(10)的成形孔(2、4、6)，其中每个弹性变形区(10)由在任一侧结合了孔的具有凹陷(13、15)的板(1)的部分(12)形成，且具有舌的形状，其端部(14)切向地打开到孔(14)内，其特征在于，硬化和定位区(8)和舌交替地围绕轴布置，每个舌与相邻的硬化区(8)以凹陷(13、15)分开，且硬化和定位区(8)以大体上规则的方式围绕孔(2、4、6)分布。
2. 根据权利要求1所述的微才;U成零件，其中每个硬化和定位区(8)包 括至少一个肩(16)，所述的肩(16)将与轴(3、 5)接触，其特征在于， 肩(16)以大体上规则的方式围绕孔(2、 4、 6)分布以将轴(3、 5)在孔(2、 4、 6)内定心。
3. 根据权利要求2所述的微才X4戒零件，其特征在于，每个硬化和定位区 (8)形成了肩(16)，所述的肩(16)通过两个凹陷(13、 15)限制，构成了所述的硬化和定位区(8)。
4. 根据前述权利要求的任何项所述的微才M成零件，其特征在于，每个舌 (12)规定了确定外形的总体曲线，且两个邻近的凹陷(13、 15)通过具有与所述的舌(12)的曲线相同的总体外形的两个延长的缝隙形成。
5. 根据前述权利要求的任何项所述的微 N成零件，其特征在于，脆性材 料从玻璃、石英和硅中选择。
6. —种用于通过将包括孔的微机械零件压入到包括定位销(3)的支承 块(11)上而固定所述的微^U4f:件的设备，根据权利要求，其特征在于，微才;a成零件根据前述权利要求的任何项制成。
7. —种用于固定微才M成零件的设备，该微沖;a泉零件通ita入连续地或交替地可移动旋转到轴(5)上，其特征在于，微才Mfe零件根据前述权利要求的 任何项制成。
8. 根据权利要求7所述的设备，其特征在于，微才A4成零件形成了时计机 芯内的零件，其从如下项中选择擒纵轮、星形轮、齿轮、夹头、杆和擒纵 叉。
9. 根据权利要求7所述的设备，其特征在于，轴和孔也具有提供了防旋 转效果的轮廓；
10. 根据权利要求9所述的设备，其特征在于，轴和孔的轮廓的形状 是长圆形或三角形。
11. 根据权利要求9所述的设备，其特征在于，轴和孔的接触区提供 有表面粗糙度或凹槽。
12. 根据权利要求6至u的任何项所述的设备，其特征在于，微才;U戒 零件包括至少一个焊接点或黏合剂的点，/人而将微才;i^fcl:件固定到轴上。
全文摘要
一种由例如玻璃、石英或硅石的脆性材料制成的板(1)制成的零件，且零件包括至少一个用于压入轴(3、5)的开口(2、4、6)。此开口交替地包括硬化和定位区(8)和弹性变形区(10)。应用于将手表机芯的移动零件固定到轴上。
文档编号G04B13/02GK101390022SQ200780006940
公开日2009年3月18日 申请日期2007年2月23日 优先权日2006年2月28日
发明者F·沃彻, M·弗亚多, R·加巴斯 申请人:尼瓦罗克斯-法尔股份公司