包括独立于表壳中间部件的机芯的镂空表的制作方法

本发明涉及钟表领域。本发明更具体地涉及石英镂空表，即具有电机的(带指针的)模拟显示表，其至少部分地显示其内部部件。

背景技术：

欧洲专利申请no.360140公开了一种镂空表，该镂空表包括承载顶部表镜和后盖的表壳中间部件以及承载手表指针并且布置在顶部表镜和后盖之间由表壳中间部件限定的空间中的框架。

该表由具有石英的电子电路供电。该电路包括直接形成在表壳后盖上的焊盘(pad)和导体。

这款表是令人满意的，但仍可以被改进。

第一，任何需要移除后盖的介入都可能损坏焊盘和导体，特别是当钟表师插入螺丝刀刀片以将后盖与表壳中间部件分开时(这可能会刮伤焊盘或导体)，或者当其撬下后盖以用于相同目的时(这会使后盖弯曲并可能会使焊盘或导体裂开)。

第二，导体和焊盘直接形成在后盖(该后盖旨在与皮肤直接接触)上这一点意味着它们经受热循环(根据手表是否被佩戴)，这也可能损害导体和焊盘。

第三，为了识别例如在机构中所观察到的缺陷而可能需要的后盖移除会切断电路并因此使机构停止，从而妨碍识别缺陷。

技术实现要素：

本发明旨在提出一种镂空表，其满足以下至少一个目标：

-在进入机芯所需的手表中的任何介入期间保护电子电路免受冲击和应力的影响；

-尽可能地使电子电路与后盖隔热；

-即使在介入期间取下后盖时，也允许手表工作。

为此，提出了一种镂空表，其包括：

-限定内部空间的表壳中间部件；

-表镜和后盖，其在表壳中间部件的两侧固定到表壳中间部件从而包封内部空间；

-机芯，其包括：

-具有正面和背面的镂空框架；

-时间显示装置，该时间显示装置在框架的正面侧上安装在与框架一体的中心心轴上，时间显示装置特别地包括分针和时针；

-与时间显示装置啮合的减速机构；

-电机包括：

■电磁铁；

■定子；

■带有与减速机构啮合的小齿轮的转子；

-电子电路，包括：

■压电石英；

■通过电导体连接至石英和定子的控制电路；

-承载电子电路的附加板，该附加板与后盖不同并且在框架的背面侧固定到框架。

因此，该机芯是独立的，尤其相对于后盖是独立的，并且在需要移除后盖的任何介入期间保护电子电路免受冲击和压力。

根据特定实施例，该机芯包括其上集成有电子电路的板，该板被安装在附加板上并且插入在附加板与框架之间。

机芯还可以包括在板和附加板之间插入的间隔件。

减速机构优选地安装在框架和附加板之间。

减速机构通常包括与转子小齿轮啮合的中间轮以及与中间轮以及分轮啮合的第三轮。

表还可以包括电池壳体，电池壳体设置有容纳在于框架中形成的切口内的圆柱形主体，以及从主体径向伸出并插入在框架和附加板之间的突片。

在这种情况下，表还可以包括一对部分地容纳在电池壳体内的触头，每个触头具有压靠在电路的电流接触焊盘上的外突片。

时间显示装置包括，例如：

-与分针成一体的分轮；

-与心轴成一体的太阳轮；

-与时针成一体的时轮；

-外摆线轮系，其可旋转地安装在分针上并包括与太阳轮啮合的下行星轮以及与下行星轮一体并与时轮啮合的上行星轮。

定子采取例如插入框架和附加板之间的添加部件的形式。

根据特定实施例，电磁体包括缠绕到在框架和附加板之间插入的杆上的线圈，该线圈与定子接触。

附图说明

根据以下参照附图对一个实施例的描述，本发明的其它特征和优点将显现，其中：

-图1是示出组装好的镂空表的立体图。

-图2是示出图1的镂空表的分解立体图。

-图3是示出时间显示装置和减速机构的组件的分解立体图。

-图4是示出机芯组件的分解俯视图。

-图5是示出机芯组件的分解仰视图。

-图6是示出附加板和电子电路的组件的分解图。

-图7是示出组装好的机芯的局部立体剖视图(沿着图4的平面vii-vii)。

具体实施方式

图1和图2示出镂空表1，由于其一些内部部件是可见的，所以如此命名。

这种表1包括表壳中间部件2，该表壳中间部件尤其可以由金属(例如钢)或合成材料(例如是包括纤维增强的聚合物基体、通常为碳的复合材料)制成。

表1还包括用于手腕佩戴的腕带3，该腕带3在从表壳中间部件伸出的表耳4之间附接到表壳中间部件2。

在所示的示例中，表壳中间部件2具有矩形轮廓，但是这种形状不是限制性的。特别地，该轮廓可以是圆的(例如圆形或椭圆形)。

表壳中间部件2具有正面5和背面6，正面5和背面6是相对的并且在它们之间限定有内部空间7。

表1还包括表镜8和后盖9，表镜8和后盖9在表壳中间部件2的两侧固定到表壳中间部件2(表镜8在正面5侧；后盖9在背面6侧)上，从而封闭内部空间7。

表镜8可以由矿物或合成玻璃(例如红宝石)制成；后盖9有利地由金属制成。如图2所示，后盖9可以通过螺钉10固定到表壳中间部件2的背面6。

如图1和图2所示，表1还包括表圈11，表圈11固定到正面5以确保表镜8到表壳中间部件2的附接，同时确保视觉上有吸引力的表面处理。

表1最后包括钟表机芯12，以下简称为“机芯”。如将要解释的那样，该机芯12一经组装就形成独立于表壳中间部件12和后盖9的整体构件。

机芯12第一包括镂空框架13，镂空框架的功能是支承某些运动部件，如下文中将看到的。该框架13有利地由非导电材料制成，特别是由合成材料(例如聚合物或包括纤维增强聚合物基体、通常为碳的复合材料)制成。如果框架13由聚合物(例如聚甲醛、pom或聚四氟乙烯、ptfe)或短纤维复合材料制成，则可以通过塑料注射成型来制造。

框架13具有相对的正面14和背面15。框架13的外轮廓基本上对应于表壳中间部件2的内轮廓，该框架13旨在装配在该内轮廓中。因此，根据附图中所示的实施例，特别是在图2至5中，框架13具有矩形轮廓，但是该形状不是限制性的，轮廓可以是圆的(例如取决于表壳中间部件2的轮廓而为圆形或椭圆形)。

如图3和图4所示，框架13包括：

-两个侧柱16，其彼此平行地延伸并且分别具有上端17和下端18；

-顶杆19，其在侧柱的上端17之间连接侧柱16；

-中央岛部20，其通过一对上对角臂21在侧柱16的上端17处(即，在它们与顶杆19的连接处)连接到侧柱16；

-下平台22，其通过桥接部23连接到中央岛部20，并通过一对下对角臂24连接到侧柱16的下端18。

顶杆19、上臂21和中央岛部20在它们之间限定宽的上切口25。侧柱16、中央岛部20、桥接部23、下平台22和下臂24在它们之间限定宽的侧切口26。

由此，上臂21、中央岛部20、桥接部23、平台22和下臂24一起形成交叉形支承结构，该结构连同切口25、26一起赋予表1的镂空外观。

机芯12第二包括安装在框架13上的时间显示装置27，所述时间显示装置的功能是指示小时和分钟。

更具体地说，这些时间显示装置27在框架13的正面14侧安装在与框架一体的中心心轴28上。

根据所示的实施例，特别是在图3中，心轴28被压入安装到在中央岛部20中形成的孔29中，所述孔29大致处于框架13的几何中心处。

如图3所示，心轴28是台阶状的：它从框架13的正面14伸出并包括第一肩部30；直径小于第一肩部30的第二肩部31，直径小于第二肩部31的第三肩部32，并且在前端处终止于螺纹柱33。

时间显示装置27包括分针34和时针35，所述分针34和时针35以1:12的减速比以同步旋转的方式运动，即，当分针34完成一圈旋转时，时针35完成十二分之一圈的旋转。

如图3所示，时间显示装置27包括与分针34成一体的分轮36。该分轮具有大的直径；其具有例如120个齿。

分轮36与分针34的附接例如通过铆钉37实现，该铆钉37被压入到分别在分针34和分轮36中形成的孔38、39中，如图3右侧的分解图所示。

分针34包括用于指示在一个小时内经过的分钟数的标识箭头40以及与标识箭头40在直径方向上相对地延伸的板41。

包括分针34、分轮36和铆钉37的子组件安装成在心轴28的第一肩部30上自由旋转。

时间显示装置27还包括与心轴28一体的太阳轮42。该太阳轮42安装在分针34上，通过压配合固定在心轴28的第二肩部31上，因此以无自由度的方式地安装到框架13上。

时间显示装置27还包括与时针35成一体的时轮43。时轮43和时针35的彼此附接有利地通过压配合来实现。更具体地说，该附接可以通过定向压配合来实现，其中时轮43承载衬套44，该衬套44被压入时针中形成的孔45中。

包括时针35和时轮43的子组件被安装成在太阳轮42上方在心轴28的第三肩部32上自由旋转。为了限制摩擦，优选地将曲形垫片46插入到时轮43和太阳轮42之间。为了确保该子组件保持在心轴28上，在时针35上方将螺母47固定到螺纹柱33。

时间显示装置27最后包括可旋转地安装在分针34的板41上的外摆线轮系48。该外摆线轮系48包括与太阳轮42啮合的下行星轮49以及与下行星轮49成一体并与时轮43啮合的上行星轮50。

根据图3的右上分解图所示的一个实施例，上行星轮50与下行星轮49的附接可以使用铆钉来实现。更具体地说，上行星轮50安装在与下行星轮49成一体的铆钉51上，之后，铆钉51的凸缘变形以确保上行星轮50到下行星轮49的附接。

如图3中央所示，外摆线轮系48通过销52被固定成在分针34的板41上自由转动，所述销52以一定间隙穿过铆钉51中形成的孔53并过盈配合在板41中形成的孔54中。

机芯12第三包括与时间显示装置27啮合的减速机构55。下面将详细描述该减速机构55。

在表1中，实现指针34、35旋转的能量源是电动的。

为了确保将电能转换成机械能以及将机械能传输到时间显示装置27，机芯12第四和第五包括：

-(第四)步进电机56，其包括：

-电磁体57；

-与电磁体57电接触的定子58；

-承载与减速机构55啮合的小齿轮60的转子59；

-(第五)电子电路61，其包括：

-压电石英62；

-通过电导体64连接到石英62和电磁体57的控制电路63。

与包括全部或部分形成在后盖上的电子电路的大多数石英表不同，电子电路61在此与后盖9分离。

为此，机芯12包括承载电子电路61的附加板65。该附加板65不同于后盖9；它在其背面侧15上固定到框架13上，特别地如图5所示。

如图4和图5所示，附加板65具有与框架13相似的形状。然而，附加板65具有比框架13更小的厚度。

因此，与框架13类似，附加板65包括：

-两个侧柱66；

-连接侧柱66的顶杆67；

-中央岛部68，其通过一对对角上臂69连接到侧柱66；

-下平台70，其通过桥接部71连接到中央岛部68，并且通过一对对角下臂72连接到侧柱66。

因此，当附加板65和框架13重叠时(图2、图7)，它们在彼此的延伸方向中延伸。

附加板65可以由金属材料(例如钢)制成。在这种情况下，其可以通过切割(通常是激光或水射流切割)薄片金属元件而制成。金属材料的优点是其赋予了机芯12结构刚度，这改善了时间显示装置27的操作精度。

根据在附图中以及尤其在图6中示出的特定实施例，电子电路61不直接形成在附加板65上：为此，机芯12包括其中集成了电子电路61的板73。

板73有利地由绝缘材料制成，所述绝缘材料例如聚合物或包括纤维增强聚合物基体(通常为碳)的复合材料。

如图6所示，板73具有与附加板65和框架13的中心部分基本互补的轮廓。更具体地，在所示示例中，板73的轮廓与岛部20、68，桥接部23、71，下平台22、70和下臂24、72互补。

电子电路61包括板73上的各种集成构件，所述各种集成构件包括石英62(其不可见的振荡元件容纳在表壳内)和控制电路63。直接在板73上金属化的电导体64连接各种构件，从而执行能量或信息的传输。

焊盘74、75也直接在板73上金属化，特别地：

-一对电流接触焊盘74，其设置在于板73上形成的突出的突耳76上，

-用于将(来自控制电路63的)电信号传输到电磁体的一对焊盘75。

板73在附加板65和框架13之间安装在附加板65上。

为了允许板73(与电子电路61一起)组装而不在框架13上形成任何多余的厚度，框架在中心岛部20、桥接部23、平台22和下臂24处变薄(参见图5)。

为了确保板73相对于框架13的精确定位，板73设置有孔77，所述孔77设置于从框架13的下臂24的端部伸出的销78上。

根据特定实施例，机芯12包括插入在板73和附加板65之间的间隔件79。

该具有与板73类似的轮廓的间隔件79由电绝缘材料制成；其功能是将板73与附加板65电绝缘，从而防止电子电路61中的任何短路。间隔件79相对于框架13的定位也通过在板73中形成的孔80来实现，所述孔设置在销78上。

控制电路63从石英62接收预定的固定频率脉冲，该固定频率脉冲对发送到电磁铁57的交变电信号进行计时。

根据特别地在图4中示出的特定实施例，电磁体57包括缠绕到在框架13和附加板65之间插入的金属杆82上的线圈81，所述线圈81与定子58(电)接触。如图4可以看出，杆82被穿设有定位孔83，所述定位孔83放置在销78上。

电磁体57为定子58提供磁化，所述定子的极性在由穿过线圈81的来自控制电路63的交变电信号所定义的周期中反转。

在图示的示例中，定子58采取添加部件的形式，所述添加部件插入在框架13和附加板65之间，并且更具体地插入在框架13和电磁体57的杆82之间。

定子58包括呈v形的两个臂84，其在顶点85处连接。在与顶点85相反的端部处，臂84设置有定位孔86，定位孔86放置在销78上。

定子58在其顶点85处设置有中心孔87，中心孔87内容纳有转子59。转子59设置有磁化惯性块88，磁化惯性块88由定子58的极性变化驱动，使转子59以预定角度进行依次的旋转运动。

转子59设置有心轴89：所述心轴89被安装成在框架13和附加板65之间、并且更具体地在框架13和板73之间自由转动，所述框架13和板73包括用于引导所述心轴89的相应的同轴孔90、91。

根据特别地在图4和图5中示出的实施例，减速机构55也安装在框架13和附加板65之间。

如图3中所示，减速机构55包括与转子小齿轮60啮合的中间轮92以及与中间轮92和分轮36啮合的第三轮93。

中间轮92和第三轮93分别包括相应的心轴94、95，所述心轴94、95由在框架中形成的孔96、97以及由在板73中形成的对应的孔98、99引导。

第六，表1包括电池壳体100，电池壳体100设置有容纳在框架13的上切口25内的圆柱形主体101以及从主体101径向伸出并且插入在框架13和附加板65之间的突片102。

更具体地说，突片102设置有孔103，孔103在框架的背面侧15上安装到在框架13上形成的伸出销104上。在图5所示的示例中，其中突片102(与销104一样)的数量为四个，两个销104大致位于上臂21的中间位置；第三销104位于中央岛部20上；第四销104位于顶杆19的中间位置。

至少一些销104(在这种情况下，在上臂21上形成的销104和在顶杆19上形成的销104)有利地形成在框架13的背面中制成的凹陷部105中，所述凹陷部基本上与突片102互补并且在所述凹陷部内安装有突片102。

壳体100被构造成接收通常为锂电池的钮扣电池，所述纽扣电池包括形成电池106的外周的阳极107(正极)和形成电池的一侧的阴极108(负极)。

为了从电池106和电力电子电路61获取电流，表1包括部分地容纳在壳体100内的一对触头，即：

-阳极触头109，其包括与阳极107进入横向接触的条带110和穿设有孔112且抵靠电子电路61的接触焊盘74施加的外突片111；

-阴极触头113，其包括与阴极108接触的盘114和外突片115，该外突片115穿设有孔116并抵靠电子电路61的另一接触焊盘74施加。

根据特别地在图4中示出的实施例，壳体设置有切口117，该切口117允许看到阴极触头113的盘114。因此，可以蚀刻盘114从而在其上刻出例如与商标有关的标识，表1以所述商标销售。

为了组装表1，步骤如下。

最初，组装时间显示装置27并将其安装在框架13上，如图3所示。

为此，心轴28通过将其压入框架13的中心孔29中而在框架13的背面侧15安装在框架13上。

形成包括分针34和分轮36的子组件、并将其通过铆钉37固定在一起并且将其安装成在心轴28的第一肩部30上自由旋转。

然后，将太阳轮42压入到心轴28的第二肩部31上。

通过将上行星轮50铆接到下行星轮49上形成外摆线轮系48。然后，通过销52将外摆线轮系48安装在分针34上，所述销52安装在铆钉51的孔53内以及(压入)在板41中制成的孔54中(以便自由旋转)，同时确保下行星轮49与太阳轮42啮合。

接下来，包括时轮43和时针35的子组件通过将时针压到衬套44上而形成。然后，该子组件安装成在心轴28的第三肩部32上自由旋转，其中曲形垫片46插入时轮43和太阳轮42之间。

然后，将螺母47拧到柱33上，从而将包括时轮43和时针35的子组件保持在衬套44上。时间显示装置27因此与框架13一体地制成。

然后应将框架13翻转，使得背面15向上定位以为电池壳体100、电机56、减速机构55和电子电路61的组装作准备。

首先通过将定子58固定到下平台22并将定位孔86放置在销78上来安装定子58。

转子59然后通过将其心轴89安装到孔90中而被安装，然后惯性块88容纳在定子58的内孔87内。然后通过将第三轮93的心轴95放置在孔97中来安装第三轮93，随后通过将中间轮92的心轴94放置在孔96中来安装中间轮92。通过将杆82的定位孔83放置在销78上来安装电磁体57。

然后应将电池壳体100安装在框架13上。为此，将突片102安装在凹陷部105内；然后将内孔103放置在销104上。然后添加阴极触头113，其中将盘114放置在电池壳体100的底部，将孔116放置在一个上臂21的销104上。然后，通过将条带110插入电池壳体100中并将孔112放置在另一上臂21的销104上来添加阳极触头109。

然后可以将电池106插入壳体100中，并且壳体100可以通过盖子(未示出)闭合。在一个变型中，电池106旨在通过后盖9被保持在表壳100内部。

然后将载有电子电路61的板73、间隔件79和附加板65(以此顺序)添加并安装在框架13上。这样做：

–将板73中的孔77放置在框架13的销78上；

–将间隔件79中的孔80也放置在框架13的销78上；

–将转子心轴89放置在板73的孔91中；

–将中间轮92的心轴94放置在板73的孔98内；

–将第三轮93的心轴95放置在板73的孔99中。

然后加入附加板65以用于附接到框架13，从而覆盖板73和间隔件79。板65通过螺钉118直接附接到框架13，螺钉118穿过在板65中形成的通孔119，然后接合于在销78、104中形成的内孔120中。

如图7和图2中(以部分横截面的形式)所示，因此完成了机芯12的组装。机芯12是可操作的(假定电子电路61由电池106供电)。可以看出，无论在结构上还是在操作上，机芯12都独立于表壳中间部件2和后盖9(这里不考虑任何时间修正机构)。

机芯12然后可以安装在表壳中间部件2内。为此，将机芯12安装到内部空间7中。为了确保机芯12的正确定位，有利的是，表壳中间部件2在其内周边上设置有边缘121，该机芯12(更具体而言是附加板65)将被承载在该边缘上。机芯12到表壳中间部件2的附接可以通过螺钉122实现，螺钉122通过在边缘121上形成的凸出的隆起部124中形成的内孔123而接合在附加板65中或直接接合在框架13中。

后盖9通过螺钉10固定到背面6；将表镜8添加到正面5并借助于表圈11固定到正面5，所述表圈11以压配合或通过螺钉(未示出)固定到表壳中间部件2。

如已经提到的，在操作期间，控制电路63在从压电石英62接收脉冲时产生发送到电磁体57的交变电信号，电磁体57的定子58使转子59以顺序旋转运动的方式移动。转子59的旋转经由小齿轮60、中间轮92和第三轮93通过齿轮减速传递到分轮36。控制电路63被编程并且小齿轮60和轮36、92、93的尺寸设置成使得分轮36(以及与其一起的分针34)在一个小时内完成一圈完整的旋转。

太阳轮42、外摆线轮系48和时轮43的尺寸设置成使得太阳轮42和时轮43之间的减速比(标记为r)为1:12。

注意：

n1是太阳轮42的齿数，

n2是下行星轮49的齿数，

n3是上行星轮50的齿数，

n4是时轮43的齿数，

减速比r写为：

为了获得1:12的减速比r，可以按如下选择数字n1、n2、n3和n4：

n1＝33

n2＝36

n3＝46

n4＝46

机芯12的结构——特别是其细分成框架13(承载时间显示装置27)和固定在框架13上的附加板65(承载电子电路61)——允许机芯12与表壳中间部件2分离，其具有以下优点：

-在表1的任何需要进入机芯12的介入期间，夹在框架13和附加板65之间的电子电路61被很好地保护以免受冲击和应力；

-电子电路61享有来自后盖9的良好的热保护，并因此保护其不受后盖受到的应力和热循环的影响；

-由于电子电路61、电机56和时间显示装置保持一体，因此在表1中的介入期间去除后盖9不会影响机芯12的操作。