[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kugellager, das einen äusseren Ring, einen inneren Ring, eine Mehrzahl von Kugeln und eine Lagerhalterung enthält. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Uhr mit automatischem Aufzug, in der sich eine Drehspindel und ein Kugellager befinden.
[0002] Der Aufbau einer konventionellen Uhr mit automatischem Aufzug (Automatik-Uhr) ist beispielsweise beschrieben in der offengelegten japanischen Patentanmeldung (JP-A) No. 11-183 645. Bei dieser Automatik-Uhr ist das Uhrwerk mit einem automatischen Aufzugsmechanismus versehen, der enthält: ein Kugellager, eine Drehspindel, die am Kugellager befestigt ist, und ein Drehgewicht, das an der Drehspindel befestigt ist. Hierbei bezieht sich der Ausdruck "Uhrwerk" auf einen Teil des mechanischen Körpers der Uhr, der einen Antriebsteil enthält.
Beim Uhrwerk beziehen sich die Ausdrücke "Glasseite", "Zifferblattseite" und "Rückseite" auf die Seite, wo das Glas angeordnet ist, die Seite nämlich, wo sich das Zifferblatt beim Einbau des Uhrwerks ins Gehäuse relativ zur Werkplatine befindet. Im Gegensatz dazu betrifft beim Uhrwerk die Bezeichnung "Vorderseite" und "Bodenseite" jene Seite, wo die Gehäuserückwand beim Einbau des Uhrwerks relativ zur Werkplatine angeordnet ist. Ein Frontringräderwerk, welches enthält: ein Federhaus, ein zweites Rad (Grossbodenrad, Minutenrad), ein drittes Rad (Kleinbodenrad), ein viertes Rad (Sekundenrad) und dgl., ein Vierkantlochrad, eine erste Radbrücke, und eine zweite Radbrücke, eine Hemmungsvorrichtung, eine Gangeinstellvorrichtung, einen automatischen Aufzugsmechanismus usw. ist auf der "Vorderseite" angeordnet, nämlich auf der "Bodenseite" der Werkplatine.
Das hintere Ringräderwerk, der Kalendermechanismus und Ähnliches sind auf der "Rückseite" der Werkplatine angeordnet.
[0003] Wenn bei einem automatischen Aufzugsmechanismus die Drehspindel rotiert wird, werden die Zähne der Drehspindel rotiert, mit denen die Drehspindel integral versehen ist. Ein erstes Zwischenrad wird durch die Rotation der Zähne der Drehspindel rotiert. Ein Klinkenhebel wird dann durch die Bewegung des ersten Zwischenrades basierend auf der exzentrischen Bewegung eines exzentrischen Schaftteils des ersten Zwischenrades reziprok bewegt. Ein zweiter Zwischentrieb ist mit einem Sperrritzel versehen. Der Klinkenhebel ist mit einer Zugklinke und einer Stossklinke versehen. Die Zugklinke und die Stossklinke stehen mit dem Sperrritzel des zweiten Zwischenrades im Eingriff.
Das zweite Zwischenrad wird durch die reziproke Bewegung der Zugklinke und der Stossklinke in einer festen Richtung rotiert. Das Vierkantlochrad wird durch die Rotation des zweiten Zwischenrades rotiert und eine Spiralfeder im Federhaus wird aufgezogen.
[0004] Wie in den Fig. 6 bis 8 dargestellt, ist im Uhrwerk einer Automatik-Uhr ein Kugellagerteil der Drehspindel, nämlich ein Kugellager 962 mit einem inneren Ring 968, einem Haltering 970 und einem Aussenring, nämlich einem äusseren Ring 972, versehen. Der Haltering 970 ist am inneren Ring 968 befestigt. Dem gemäss bilden der innere Ring 968 und der Haltering 970 einen Innenring.
Fünf Kugeln 974 sind zwischen einem schrägen Oberflächenteil des inneren Ringes 968 eingesetzt, nämlich einem ersten Innenführungsteil, zusammen mit einem schrägen Oberflächenteil des Halterings 970, nämlich einem zweiten Innenführungsteil, und zwei schrägen Oberflächenteilen des äusseren Ringes 972, nämlich einem Aussenführungsteil. Drehspindelzähne 972b sind auf einem äusseren peripheren Teil des äusseren Rings 972 angeordnet. Eine Halterung 976 ist zwischen dem inneren Ring 968 und dem Haltering 970 so eingesetzt, dass die Kugeln 974 jeweils in einem Abstand zueinander positioniert sind. Eine aus rostfreiem Stahl oder Ähnlichem gebildete Metallplatte wird für die Halterung 976 verwendet, wobei die äussere Anordnung dieser Metallplatte durch Pressverarbeitung der Metallplatte geformt ist.
Fünf halbkreisförmig geformte Kugelpositionierungsteile 976g, befinden sich auf der Halterung 976, um die Kugeln 974 zu positionieren. Schmieröl wird auf die die jeweiligen Kugeln 974 umgebenden Flächen injiziert.
[0005] Die in einem Uhrwerk einer herkömmlichen Automatik-Uhr verwendeten Kugellager haben einen Aufbau, der einen äusseren Ring, einen inneren Ring (der einen Haltering umfasst, der an dem inneren Ring befestigt ist), eine Mehrzahl von Kugeln und eine Halterung umfasst. Zustände des Kontakts (d.h. des Rutschens) zwischen diesen Komponenten können unterteilt werden in "Rollkontakt" und "Rutschkontakt". Der Kontakt zwischen dem äusseren Ring und den Kugeln ist nämlich ein "Rollkontakt". Der Kontakt zwischen dem inneren Ring (und dem Haltering) und den Kugeln ist ein "Rollkontakt". Der Kontakt zwischen der Halterung und den Kugeln ist ein "Rutschkontakt".
Werden "Rollkontakt" und "Rutschkontakt" miteinander verglichen, so ist allgemein bekannt, dass "Rutschkontakt" eine schwächere Abnutzungsbeständigkeit aufweist als "Rollkontakt". Dementsprechend wurde bei einem herkömmlichen Kugellager die Lebensdauer des Kugellagers dadurch bestimmt, wie weit die Abnutzung der Halterung fortgeschritten ist. Wenn Schmieröl auf die Kugeln gespritzt wird, um diese Art der Abnutzung der Halterung zu vermindern, treten die folgenden Probleme auf.
[0006] Zum Ersten besteht die Möglichkeit, dass das Schmieröl durch Vibration oder durch Erschütterung bei Verwendung des Kugellagers zerstäubt wird. Das Ergebnis davon ist, dass die Gefahr besteht, dass sich das Schmieröl an Flächen anhaftet, die es nicht benötigen, wodurch eine Verschlechterung der Leistung verschiedener Komponenten verursacht wird.
Beispielsweise wenn Schmieröl sich an die Oberflächen von Zahnradzähnen anhaftet, besteht die Gefahr von erhöhtem Viskositätsverlust in der Ringräderwerkvorrichtung. Ausserdem wenn sich Schmieröl an die Spiralfeder anhaftet, besteht die Gefahr, dass die Genauigkeit der Uhr beeinträchtigt wird.
[0007] Zweitens verändert sich die Viskosität des Schmieröls durch Temperaturschwankungen. Als Ergebnis davon besteht die Möglichkeit, dass dies eine Verschlechterung verschiedener Eigenschaften zur Folge hat. Zum Beispiel erhöht sich die Viskosität des Schmieröls in einem Zustand tiefer Temperatur und das Anziehdrehmoment steigt, sodass die Gefahr besteht, dass sich das Ansprechverhalten verschlechtert.
Ausserdem vermindert sich die Viskosität des Schmieröls in einem Zustand hoher Temperatur, sodass die Möglichkeit besteht, dass die zulässige Belastung vermindert und Ölfluss erzeugt wird.
[0008] Drittens besteht die Gefahr, dass wegen Oxidation und Verdunstung des Schmieröls die Menge des injizierten Schmieröls abnimmt, sodass sich die Schmierleistung verschlechtert.
Als Ergebnis davon besteht die Gefahr der Zunahme der Abnutzung der Komponenten oder beziehungsweise, dass Abriebstaub erzeugt und verstreut wird, wodurch eine Verschlechterung der Leistung der Uhr verursacht wird.
[0009] Viertens besteht die Möglichkeit, dass wegen der Abnutzung der Halterung Abriebstaub im Schmieröl vorhanden ist, wodurch eine Zunahme der Viskosität des Schmieröls und eine Erhöhung des Anziehdrehmoments verursacht wird, was ebenfalls eine Verschlechterung des Ansprechverhaltens zur Folge hat.
[0010] Fünftens, weil die von ausserhalb des Kugellagers sichtbare Oberfläche, auf welche die Teile, wie die Kugeln, Schmieröleinspritzungen erhalten, beträchtlich ist, und eine grosse Menge des Schmieröls verdunstet, besteht die Möglichkeit,
dass sich in der Nähe der Komponenten durch die flüchtigen Bestandteile davon Rost ausbildet und andere chemische Reaktionen eingeleitet werden. Ausserdem, weil Staub und ähnliche Verunreinigungen von aussen viel einfacher in das Kugellager eindringen können, wie z.B. auf die Kugelführungsoberflächen und dgl., besteht als Folge davon die Gefahr, dass die Lebensdauer des Kugellagers verkürzt wird.
[0011] Das erfindungsgemässe Kugellager ist aufgebaut aus und enthält: einen Aussenring, einen Innenring, eine Mehrzahl von Kugeln, und eine Halterung, die die Kugeln positioniert, wobei der Aussenring einen Aussenführungsteil aufweist, der die Kugeln führt, und der Innenring, der einen Innenführungsteil aufweist, der die Kugeln führt, und die Kugeln zwischen dem Aussenführungsteil und dem Innenführungsteil angeordnet sind.
Beim erfindungsgemässen Kugellager ist die Halterung aus einem mit Füller versehenen Harz gebildet, welches erhalten wird, indem einem thermoplastischen Harz als Basisharz ein Kohlenstofffüller zugefügt wird.
[0012] Beim erfindungsgemässen Kugellager ist der Kohlenstofffüller gewählt aus durch Dotierung mit Bor erhaltenen Mischungen des Kohlenstofffüllers mit einwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen, mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen, dampfgewachsenen Kohlenstoffnanofasern, Nanografasern, Kohlenstoffnanophonen, Kohlenstoff-Topfstapel-Nanoröhrchen, einwandigen Fullerenen oder mehrwandigen Fullerenen.
[0013] Beim erfindungsgemässen Kugellager kann die Leistung des Kugellagers über eine längere Zeitspanne erhalten werden, weil es möglich ist, sogar wenn kein Schmieröl auf die Kugeln gespritzt wird, die Abnutzung der Lagerhalterung zu vermindern.
Darüber hinaus werden sich die Eigenschaften des Kugellagers, wie das dynamische Drehmoment und das Ansprechverhalten, nicht leicht von der Temperaturumgebung beeinflussen lassen, in der es verwendet wird.
[0014] Ausserdem kann beim erfindungsgemässen Kugellager, wenn Schmieröl auf die Kugeln injiziert wird, ein Aufbau erreicht werden, der grösseren Belastungen widerstehen kann. Dementsprechend kann die Lebensdauer der Automatik-Uhr verlängert werden, wenn das erfindungsgemässe Kugellager in einer Automatik-Uhr verwendet wird.
Ausserdem kann das erfindungsgemässe Kugellager weitgehend verwendet werden als Kugellager in Uhren und Messinstrumenten, photographischen, Ton- und Bildaufzeichnungsinstrumenten, Druckvorrichtungen, Produktions-, Verarbeitungs- und Montageeinrichtungen sowie Transport-, Beförderungs- und Ausgabeanlagen und dgl.
[0015] Beim erfindungsgemässen Kugellager wird bevorzugt, dass das Basisharz gewählt ist aus Polystyrol, Polyacetal (Polyoxymethylen), Polyamid, modifiziertem Polyphenylenether, Polybutylenterephthalat, Polyphenylensulfid, Polyether-etherketon und Polyetherimid.
[0016] Beim erfindungsgemässen Kugellager wird auch bevorzugt, dass der Innenring einen inneren Ring und einen inneren Haltering enthält und wenn die Innenführungsteile im inneren Ring und dem inneren Haltering gebildet sind.
Wahlweise wird beim erfindungsgemässen Kugellager bevorzugt, dass der Aussenring einen äusseren Ring und einen äusseren Haltering enthält und dass die Aussenführungsteile im äusseren Ring und im äusseren Haltering gebildet sind. Durch Anwendung eines solchen Aufbaus können der Innenring und der Aussenring leicht geformt werden und eine Mehrzahl von Kugeln kann einfach zwischen den Innenring und den Aussenring eingesetzt werden. Ausserdem kann durch Anwendung dieses Aufbaus die Mehrzahl von Kugeln voneinander entfernt positioniert werden durch Verwendung der Lagerhalterung.
[0017] Ferner wird beim erfindungsgemässen Kugellager bevorzugt, dass die Halterung ringförmig zylindrisch gebildet ist und Führungslöcher oder Führungsfensterteile, welche die Kugeln führen, voneinander getrennt auf der Halterung gebildet sind.
Durch Anwendung dieses Aufbaus können die Kugeln unter Verwendung der Halterung voneinander getrennt positioniert werden.
[0018] Ausserdem kann beim erfindungsgemässen Kugellager ein Flanschteil, der sich radial nach innen erstreckt, auf der Halterung gebildet werden und ein Innenringteil des nach innen gerichteten Flanschteils zwischen dem inneren Ring und dem inneren Haltering angeordnet werden. Durch Anwendung dieses Aufbaus kann die Halterung zuverlässig zwischen dem inneren Ring und dem inneren Haltering gestützt werden.
[0019] Ferner kann beim erfindungsgemässen Kugellager ein Flanschteil, der sich radial nach aussen erstreckt, auf der Halterung gebildet werden und ein Aussenteil des nach aussen gerichteten Flanschteils zwischen dem äusseren Ring und dem äusseren Haltering angeordnet werden.
Durch Anwendung dieses Aufbaus kann die Halterung zuverlässig zwischen dem äusseren Ring und dem äusseren Haltering gestützt werden.
[0020] Weiterhin kann beim erfindungsgemässen Kugellager eine Halterung so konstruiert werden, dass sie einen oberen Halterungsteil, der kreisförmig zylindrisch gebildet ist, und einen unteren Halterungsteil, der kreisförmig zylindrisch gebildet ist, enthält und dass der obere Halterungsteil und der untere Halterungsteil so konstruiert sind, dass sie zusammengefügt und voneinander getrennt werden können und dass Führungsfensterteile, welche die Kugeln getrennt voneinander führen, im oberen Halterungsteil und unteren Halterungsteil gebildet werden.
Durch Anwendung dieses Aufbaus können die Kugeln zwischen dem Innenführungsteil und dem Aussenführungsteil angeordnet werden und der obere Halterungsteil und der untere Halterungsteil können danach eingebaut werden.
[0021] Ausserdem ist die vorliegende Erfindung eine Automatik-Uhr, die enthält: eine Drehspindel, die in Rotation gesetzt werden kann, ein Kugellager, das den oben beschriebenen Aufbau aufweist, welches drehbar die Drehspindel stützt und einen automatischen Aufzugsmechanismus, der durch Drehung der Drehspindel betrieben wird, um die Spiralfeder aufzuwickeln.
Durch Anwendung dieses Aufbaus kann die Lebensdauer der Automatik-Uhr verlängert werden.
<tb>Fig. 1<sep>ist eine Grundrissansicht, die eine schematische Anordnung der ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr, von der Vorderseite des Uhrwerks aus betrachtet, zeigt, wenn der automatische Aufzugsmechanismus entfernt worden ist (in Fig. 1 wurde ein Teil der Komponenten weggelassen);
<tb>Fig. 2<sep>ist eine Grundrissansicht, die eine schematische Anordnung des automatischen Aufzugsmechanismus der ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr zeigt (in Fig. 1 wurde ein Teil der Komponenten weggelassen);
<tb>Fig. 3<sep>ist eine Teilquerschnittsansicht, die einen Frontringräderwerk-Mechanismus der ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr zeigt;
<tb>Fig. 4<sep>ist eine Teilquerschnittsansicht, die einen Teil einer Hemmungsvorrichtung der ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr zeigt;
<tb>Fig. 5<sep>ist eine Teilquerschnittsansicht, die einen automatischen Aufzugsmechanismus der ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr zeigt;
<tb>Fig. 6<sep>ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teilquerschnitt eines Kugellagers einer konventionellen Automatik-Uhr zeigt;
<tb>Fig. 7<sep>ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teilquerschnitt eines Kugellagers einer konventionellen Automatik-Uhr zeigt;
<tb>Fig. 8<sep>ist eine perspektivische Ansicht, die eine Lagerhalterung und Kugeln einer konventionellen Automatik-Uhr zeigt;
<tb>Fig. 9<sep>ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teilquerschnitt eines Kugellagers in der ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr zeigt;
<tb>Fig. 10<sep>ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teilquerschnitt eines Kugellagers in der ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr zeigt;
<tb>Fig. 11<sep>ist eine perspektivische Ansicht, die eine Lagerhalterung und Kugeln in der ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr zeigt;
<tb>Fig. 12<sep>ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teilquerschnitt eines Kugellagers in der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr zeigt;
<tb>Fig. 13<sep>ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teilquerschnitt eines Kugellagers in der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr zeigt;
<tb>Fig. 14<sep>ist eine perspektivische Ansicht, die eine Lagerhalterung und Kugeln in der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr zeigt;
<tb>Fig. 15<sep>ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teilquerschnitt eines Kugellagers in der dritten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr zeigt;
<tb>Fig. 16<sep>ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teilquerschnitt eines Kugellagers in der dritten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr zeigt;
<tb>Fig. 17<sep>ist eine perspektivische Ansicht, die eine Lagerhalterung und Kugeln in der dritten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr zeigt;
<tb>Fig. 18<sep> ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teilquerschnitt eines Kugellagers in der vierten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr zeigt;
<tb>Fig. 19<sep>ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teilquerschnitt eines Kugellagers in der fünften Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr zeigt; und
<tb>Fig. 20<sep>ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teilquerschnitt eines Kugellagers in der fünften Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr zeigt.
[0022] Im Folgenden werden Ausführungsformen der erfindungsgemässen Automatik-Uhr und des Kugellagers ausgehend von den Zeichnungen beschrieben.
(1) Aufbau der ersten Ausführungsform
[0023] Der Aufbau der ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Uhr mit automatischem Aufzug (einschliesslich des erfindungsgemässen Kugellagers) wird im Folgenden beschrieben.
[0024] Mit Bezug auf Fig. 1 bis Fig. 5 ist bei der erfindungsgemässen Automatik-Uhr ein Uhrwerk 100 der Automatik-Uhr versehen mit einer Werkplatine 102, einer ersten Brücke 105, einer zweiten Brücke 106 und einer Einstellbrücke 108 und einer Anker-Hemmung 109.
Die erste Brücke 105, die zweite Brücke 106 und die Einstellbrücke 108 sind in der Bodenseite der Werkplatine 102 eingebaut. Die zweite Brücke 106 ist zwischen der ersten Brücke 105 und der Werkplatine 102 angeordnet. Eine Aufzugswelle 110 ist in die Werkplatine 102 eingebaut. Ein Zifferblatt 104 (durch doppelt gestrichelte Linien in Fig. 3 bis 5 dargestellt) ist an der Werkplatine 102 über einen Zifferblattbrückenring 103 befestigt.
[0025] Es wird ein Aufbau verwendet, in dem die Position in Achsrichtung der Aufzugswelle 110 durch eine Schalteinrichtung bestimmt ist, die enthält: einen Winkelhebel 140, einen Feststellhebel 142 und einen Kupplungstrieb 144. Ein Vierkantlochrad 118 ist auf der Bodenseite der ersten Brücke 105 eingebaut. Ein Vierkantloch 118a des Vierkantlochrades 118 ist in einem quadratischen Teil 120b des Federhauskerns 120a des Federhauses 120 enthalten.
Eine flache Klammer 117, die zur Regulierung der Rotation des Vierkantlochrades 118 verwendet wird, ist zum Eingriff mit den Zähnen des Vierkantlochrades 118 vorgesehen. Eine Spiralfeder 122 ist im Federhaus 120 angeordnet.
[0026] Ein Aufbau wird verwendet, in dem als Ergebnis der Rotation des Vierkantlochrades 118 die Spiralfeder 122, die sich im Federhaus 120 befindet, aufgezogen wird. Bei diesem Aufbau wird ein zweites Rad (Grossbodenrad) 124 durch die Rotation des Federhauses 120 rotiert. Ein Ankerhemmungsrad 134 wird über die Rotation eines vierten Rades (Sekundenrad) 128, eines dritten Rades (Kleinbodenrad) 126 und eines zweiten Rades (Grossbodenrad) 124 rotiert. Das Federhaus 120, das zweite Rad (Grossbodenrad) 124, das dritte Rad (Kleinbodenrad) 126 und das vierte Rad (Sekundenrad) 128 bilden ein Frontringräderwerk.
Das Federhaus 120, das Hemmungsrad 134 und das dritte Rad (Kleinbodenrad) 126 sind so montiert, dass sie relativ zur ersten Brücke 105 und der Werkplatine 102 rotiert werden können. Das zweite Rad (Grossbodenrad) 124 ist so montiert, dass es relativ zur zweiten Brücke 106 und der Werkplatine 102 rotiert werden kann. Das vierte Rad (Sekundenrad) 128 ist so montiert, dass es relativ zur ersten Brücke 105 und zur zweiten Brücke 106 rotiert werden kann.
[0027] Eine Hemmungs-/Gangeinstelleinrichtung, die zur Kontrolle der Rotation des Frontringräderwerks verwendet wird, enthält einen Rücker 136, ein Hemmungsrad 134 und einen Anker 138. Der Anker 138 ist zur Rotation relativ zur Ankerbrücke 109 und der Werkplatine 102 montiert. Der Rücker 136 ist so montiert, dass er relativ zur Einstellbrücke 108 und zur Werkplatine 102 gedreht werden kann.
Der Rücker 136 enthält eine Einstellwelle 136a, einen Einstellring 136b und eine Spirale (Unruhspirale) 136c. Es wird ein Aufbau verwendet, bei dem ein zylindrisches Ritzel 150 gleichzeitig und ausgehend von der Rotation des zweiten Rades 124 rotiert wird. Eine Minutennadel 152, die am zylindrischen Ritzel 150 befestigt ist, zeigt die Minuten an. Eine Rutschvorrichtung für das zweite Rad (Grossbodenrad) 124 ist auf dem zylindrischen Ritzel 150 vorgesehen. Das zweite Rad (Grossbodenrad) 124 dreht sich einmal pro Stunde durch die Rotation des Federhauses 120. Ausgehend von der Drehung des zylindrischen Ritzels 150 wird ein zylindrisches Rad 154 alle zwölf Stunden einmal gedreht durch die Rotation eines Tagesrückrades 148.
Eine Stundennadel 156, die am zylindrischen Rad 154 befestigt ist, zeigt die Stunden an.
[0028] Die Spirale (Unruhspirale) 136c ist eine dünne flache Feder, die eine wirbelartige (d.h. spiralförmige) Struktur hat, d.h. eine Vielzahl von Windungen aufweist. Ein innerer Endteil der Spirale 136c ist an einer Rolle 136d befestigt, die an der Einstellwelle 136a befestigt ist. Ein äusserer Endteil der Spirale 136c ist durch eine Gewindebefestigung über einen Spiralhalter 136g fixiert, der an der Spiralhaltebrücke 136f befestigt ist, die ihrerseits an der Einstellbrücke 108 fixiert ist. Eine Geschwindigkeitsnadel 136h ist drehbar an der Einstellbrücke 108 befestigt. Eine Spiralbrücke 136j und ein Spiralstab 136k sind an der Geschwindigkeitsnadel 136h befestigt.
Teile, die sich in der Nähe des äusseren Endteils der Spirale 136c befinden, sind zwischen der Spiralbrücke 136j und dem Spiralstab 136k positioniert.
[0029] Das vierte Rad (Sekundenrad) 128 wird einmal pro Minute durch die Drehung des zweiten Rades (Grossbodenrades) 124 über die Drehung des dritten Rades (Kleinbodenrades) 126 gedreht. Eine Sekundennadel 130 ist am vierten Rad (Sekundenrad) 128 befestigt.
[0030] Ein Datumsradhalter 157 ist auf der Glasseite der Werkplatine 102 eingebaut. Das Zifferblatt 104 ist auf der Glasseite des Datumsradhalters 157 eingefügt. Ein Datumsrad 158 ist drehbar von der Werkplatine 102 und dem Datumsradhalter 157 gestützt. Ein Datumsrad 159 ist zwischen dem Zifferblatt 104 und dem Datumsradhalter 157 angeordnet. Das Datumsrad 159 kann relativ zum zylindrischen Trieb 154 gedreht werden.
Ein Datumsrad 158 ist so konstruiert, dass es durch die Rotation des zylindrischen Rades 154 über eine Datumsvorschubeinrichtung (nicht dargestellt) gedreht wird.
[0031] Mit Bezug auf Fig. 2 und 5 enthält eine Drehspindel 160 ein Kugellager 162, einen Drehspindelkörper 164 und ein Drehgewicht 166. Das Kugellager 162 enthält einen inneren Ring 168, einen inneren Haltering 170, einen äusseren Ring 172 und eine Mehrzahl von Kugeln 174. Drehspindelzähne 168 sind am äusseren Ring 172 vorgesehen. Ein weibliches Gewinde 168j am inneren Ring befindet sich im zentralen Loch des inneren Rings 168. Eine Kugellager-Fixierschraube 105j befindet sich auf der ersten Brücke 105.
Eine Mittelachse der Kugellager-Fixierschraube 105j ist so gebildet, dass sie mit der Mittelachse des vierten Rades (Sekundenrades 128) zusammenfällt (d.h. mit einer Mittelachse des zweiten Rades (Grossbogenrades) 124 und einer Mittelachse des zylindrischen Rades 154). Durch Befestigung des weiblichen Gewindes 168j des inneren Rings an die Kugellager-Fixierschraube 105j wird das Kugellager 162 an der ersten Brücke 105 befestigt.
[0032] Ein erstes Zwischenrad 182 ist so eingebaut, dass es relativ zur ersten Brücke 105 und zur Werkplatine 102 rotiert werden kann. Das erste Zwischenrad 182 hat einen ersten Zwischentrieb 182a, einen oberen Führungsschaftteil 182b, einen unteren Führungsschaftteil 182c und einen exzentrischen Schaftteil 182d. Der erste Zwischentrieb 182a ist zwischen dem Drehspindelkörper 164 und der ersten Brücke 105 angeordnet.
Der erste Zwischentrieb 182a ist so gebildet, dass er im Eingriff steht mit den Drehspindelzähnen 178. Der exzentrische Schaftteil 182d befindet sich auf dem ersten Zwischenrad 182 zwischen dem ersten Zwischentrieb 182a und dem oberen Führungsschaftteil 182b. Eine Mittelachse des exzentrischen Schaftteils 182d ist so gebildet, dass sie von der Mittelachse des ersten Zwischentriebs 182a versetzt ist. Der obere Führungsschaftteil 182b ist drehbar um die erste Brücke gestützt. Der untere Schaftteil 182c ist drehbar um die Werkplatine 102 gestützt.
[0033] Ein Klinkenhebel 180 ist zwischen dem ersten Zwischentrieb 182a und der ersten Brücke 105 eingebaut. Ein Teil des Klinkenhebels 180 ist zwischen dem ersten Zwischentrieb 182a und der ersten Brücke 105 angeordnet.
Restliche Teile des Klinkenhebels 180 sind zwischen dem Drehspindelkörper 164 und der ersten Brücke 105 angeordnet. Der Klinkenhebel 180 hat eine Ziehklinke 180c und eine Stossklinke 180d. Ein Führungsloch 180a des Klinkenhebels 180 ist drehbar in den exzentrischen Schaftteil 182d eingebaut. Dass zweite Zwischenrad 184 ist drehbar um die erste Brücke 105 gestützt. Das zweite Zwischenrad 184 hat einen zweiten Zwischentrieb 184a und zweite Zwischenzähne 184b, der zweite Zwischentrieb 184a ist in der Form eines Sperrritzels gebildet. Der zweite Zwischentrieb 184a ist zwischen dem Drehspindelkörper 164 und der ersten Brücke 105 angeordnet.
[0034] Die Zugklinke 180c und die Stossklinke 180d des Klinkenhebels 180 stehen mit dem zweiten Zwischentrieb 184a in Eingriff. Die zweiten Zwischenzähne 184b stehen mit dem Vierkantlochrad in Eingriff.
Die Zugklinke 180c und die Stossklinke 180d werden durch elastische Kräfte zum Zentrum des zweiten Zwischentriebs 184a gedrängt und die Zugklinke 180c und die Stossklinke 180d werden am Entfernen vom zweiten Zwischentrieb 184a gehindert.
[0035] Wenn die Drehspindel 160 rotiert, rotieren auch zugleich die Drehspindelzähne 178. Das erste Zwischenrad 182 wird durch die Drehung der Drehspindelzähne 178 rotiert. Der Klinkenhebel 180 vollführt eine reziproke Bewegung ausgehend von einer exzentrischen Bewegung des exzentrischen Schaftteils 182d als Ergebnis der Rotation des ersten Zwischenrads 182. Das zweite Zwischenrad 184 ist zur Drehung in einer gleich bleibenden Richtung durch die Zugklinke 180c und die Stossklinke 180d konstruiert.
Das Vierkantlochrad 118 wird durch die Drehung des zweiten Zwischenrads 184 rotiert und die Spiralfeder 122 im Federhaus 120 wird aufgezogen.
[0036] Mit Bezug auf Fig. 9 bis Fig. 11 enthält das Kugellager 162 einen inneren Ring 168, einen inneren Halterring 170, einen äusseren Ring 172 und eine Mehrzahl von Kugeln 174. Zum Beispiel sind fünf Kugeln 174 zwischen dem inneren Ring 168 und dem inneren Halterring 170 und dem äusseren Ring 172 angeordnet. Der innere Halterring 170 ist am inneren Ring 168 fixiert. Der innere Ring 168 und der innere Halterring 170 bilden einen Innenring. Ein weibliches Gewinde 178j des inneren Rings befindet sich in einem Zentralloch im inneren Ring 168. Eine Schraubenzieherkerbe 168g des inneren Rings befindet sich zuoberst auf dem inneren Ring 168. Der äussere Ring 172 bildet einen Aussenring.
Drehspindelzähne 178 befinden sich im äusseren Ring 172. Der innere Ring 168 hat einen ersten Innenführungsteil 168b zur Führung der Kugeln 174. Der innere Halterring 170 hat einen zweiten Innenführungsteil 170c zur Führung der Kugeln 174. Der äussere Ring 172 hat einen ersten Aussenführungsteil 172b und einen zweiten Aussenführungsteil 172c zur Führung der Kugeln 174. Die fünf Bälle 174 sind in Abstand voreinander zwischen dem ersten Innenführungsteil 168b und dem zweiten Innenführungsteil 170c und dem ersten Aussenführungsteil 172b und dem zweiten Aussenführungsteil 172c angeordnet.
[0037] Es wird bevorzugt, dass der erste Innenführungsteil 168b als eine konische Oberfläche ausgebildet ist, die in einer Schnittebene, welche die Mittelachse der Drehspindel 160 enthält, einen Winkel von 45 deg. mit der Deckfläche des inneren Rings 168 einschliesst.
Es wird ebenfalls bevorzugt, dass der zweite Innenführungsteil 170c als eine konische Oberfläche ausgebildet ist, die in einer Schnittebene, welche die Mittelachse der Drehspindel 160 enthält, einen Winkel von 45 deg. mit der Bodenfläche des inneren Rings 168 einschliesst. Es wird auch bevorzugt, dass der erste Innenführungsteil 168b so gebildet ist, dass er in einer Schnittebene, welche die Mittelachse der Drehspindel 160 enthält, einen Winkel von 90 deg. mit dem zweiten Innenführungsteil 170c einschliesst. Es wird ebenfalls bevorzugt, dass der erste Aussenführungsteil 172b als eine konische Oberfläche ausgebildet ist, die in einer Schnittebene, welche die Mittelachse der Drehspindel 160 enthält, einen Winkel von 45 deg. mit der Deckfläche des äusseren Rings 172 einschliesst.
Auch wird bevorzugt, dass der zweite Aussenführungsteil 172c als eine konische Oberfläche ausgebildet ist, die in einer Schnittebene, welche die Mittelachse der Drehspindel 160 enthält, einen Winkel von 45 deg. mit der Bodenfläche des äusseren Rings 172 einschliesst. Ebenfalls wird bevorzugt, dass der erste Aussenführungsteil 172b so gebildet ist, dass er in einer Schnittebene, welche die Mittelachse der Drehspindel 160 enthält, einen Winkel von 90 deg. mit dem zweiten Aussenführungsteil 172c einschliesst. Es wird auch bevorzugt, dass der erste Aussenführungsteil 172b so gebildet ist, dass er in einer Schnittebene, welche die Mittelachse der Drehspindel 160 enthält, einen Winkel von 90 deg. mit dem ersten Innenführungsteil 168b einschliesst.
Es wird ebenfalls bevorzugt, dass der zweite Aussenführungsteil 172c so gebildet ist, dass er in einer Schnittebene, welche die Mittelachse der Drehspindel 160 enthält, einen Winkel von 90 deg. mit dem zweiten Innenführungsteil 170c einschliesst.
[0038] Eine Lagerhalterung 176 ist in zylindrischer Form gebildet. Die Lagerhalterung 176 ist mit fünf voneinander getrennten Führungslöchern 176h (vorzugsweise äquidistant) versehen und führt entsprechend die fünf Kugeln 174 in der Halterung 176. Die Form der Führungslöcher kann kreisförmig sein, wie aus den Zeichnungen ersichtlich, oder kann polygonal sein. Als Beispiel einer Variante ist es möglich, Fensterführungsteile, die voneinander getrennt sind (vorzugsweise äquidistant) zur Führung der Kugeln 174 in der Halterung 176 zu bilden.
Die Form der Fensterführungsteile kann kreisförmig sein oder kann eine U-Form, eine C-Form, eine omega -Form oder eine polygonale Form sein.
[0039] Für die in Fig. 9 bis Fig. 11 dargestellte Ausführungsform wird die Beschreibung für fünf Kugeln 174 formuliert, wobei beim erfindungsgemässen Kugellager die Anzahl Kugeln 174 jedoch drei, vier, fünf oder sechs und mehr betragen kann. Es ist vorzugsweise wünschenswert, dass die Zahl der Kugeln ungerade ist, so wie drei, fünf, sieben, neun, elf und dgl. Durch Verwendung einer Mehrzahl von Kugeln 174 kann der äussere Ring 172 relativ zum inneren Ring 168 und dem inneren Haltering 170 reibungslos rotiert werden.
[0040] Beim erfindungsgemässen Kugellager kann ein Aufbau angewandt werden, in welchem kein Schmieröl um die Kugeln 174 injiziert wird.
Ausserdem ist es beim erfindungsgemässen Kugellager auch möglich, dass Schmieröl rund um die Kugeln 174 injiziert wird. Indem ein Aufbau angewandt wird, bei dem kein Schmieröl um die Kugeln 174 injiziert wird, ist es möglich, der Gefahr zu begegnen, dass Schmieröl durch Vibrationen oder Einfüsse, die vom Gebrauch des Kugellagers herrühren, zerstäubt wird. Es ist ebenfalls möglich, die Gefahr zu beseitigen, dass die Viskosität des Schmieröls durch Änderung von dessen Temperatur verändert wird, was zu einer Verschlechterung verschiedener Eigenschaften führt.
Wenn ein Aufbau angewandt wird, bei dem Schmieröl um die Kugeln 174 injiziert wird, kann die Menge des verdunsteten Schmieröls vermindert werden, weil es möglich ist, die freiliegende Fläche, wo die Kugelteile, die eingespritztes Schmieröl empfangen haben, von aussen gesehen werden kann, zu verkleinern, und es ist möglich, die Gefahr zu vermindern, dass sich Rost auf benachbarten Komponenten durch flüchtige Bestandteile im Schmieröl ausbildet oder dass andere chemische Reaktionen ausgelöst werden.
Ausserdem kann die Gefahr reduziert werden, dass sich Staub im Schmieröl ansammelt und deshalb die Lebensdauer des Kugellagers verkürzt, weil es Möglichkeiten gibt, das Eindringen von Staub und dgl. von aussen in das Kugellager, wie auf eine Kugelführungsoberfläche, zu erschweren.
[0041] Die Lagerhalterung 176 kann gebildet werden, indem einem thermoplastischen Harz als Basisharz ein Kohlenstofffüller zugefügt wird, um ein mit Füller versehenes Harz zu bilden. Zum Beispiel kann die Halterung 176 durch Spritzguss eines mit Füller versehenen Harzes gebildet werden, das erhalten wird, indem einem thermoplastischen Harz als Basisharz ein Kohlenstofffüller zugefügt wird.
Dementsprechend wird bei einer Automatik-Uhr, die das erfindungsgemässe Kugellager enthält, die Wartung dank der Dauerhaftigkeit der Halterung 176 vereinfacht.
[0042] Allgemein ist das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Basisharz Polystyrol, Polyethylenterephthalat, Polycarbonat, Polyacetal (Polyoxymethylen), Polyamid, modifizierter Polyphenylenether, Polybutylenterephthalat, Polyphenylensulfid, Polyetheretherketon oder Polyetherimid. Bei der vorliegenden Erfindung kann das Basisharz nämlich das sein, was als Allzweckkunststoff bekannt ist, oder was als Hochleistungskunststoff bekannt ist. Zu bemerken ist, dass bei der vorliegenden Erfindung Allzweckkunststoffe oder Hochleistungskunststoffe, die sich von den oben erwähnten unterscheiden, als Basisharz verwendet werden können.
Es wird bevorzugt, dass das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Basisharz ein thermoplastisches Harz ist.
[0043] Der erfindungsgemäss verwendete Kohlenstofffüller wird durch Dotierung von einwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen, mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen, dampfgewachsenen Kohlenstofffasern, Nanografasern, Kohlenstoffnanophonen, Topfstapel-Kohlenstoff-Nanoröhrchen, einwandigen Fullerenen, mehrwandigen Fullerenen und des oben erwähnten Kohlenstofffüllers mit Bor erhalten.
[0044] Es wird bevorzugt, dass der Kohlenstofffüller zum Harz in einem Verhältnis von 0,2 bis 60 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des Füller enthaltenden Harzes zugefügt wird.
Wahlweise wird es bevorzugt, dass der Kohlenstofffüller zum Harz in einem Verhältnis von 0,1 bis 30 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des mit Füller versehenen Harzes zugegeben wird.
[0045] Es wird bevorzugt, dass die einwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen einen Durchmesser von 0,4 bis 2 nm und ein Aspektverhältnis (d.h. Länge/Durchmesser) von 10 bis 1000 aufweisen, wobei ein Aspektverhältnis von 50 bis 100 besonders bevorzugt wird. Die einwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen sind als hexagonales Netz in einer zylindrischen oder konischen Anordnung gebildet und weisen eine einwandige Struktur auf. Die einwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen können erhalten werden von Carbon Nanotechnologies Inc.
(CNI), in den U.S.A. als "SWNT" bezeichnet.
[0046] Es wird bevorzugt, dass die mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen einen Durchmesser von 2 bis 100 nm und ein Aspektverhältnis von 10 bis 1000 aufweisen, wobei ein Aspektverhältnis von 50 bis 100 besonders bevorzugt wird. Die mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen sind als hexagonales Netz in einer zylindrischen oder konischen Anordnung gebildet und weisen eine mehrwandige Struktur auf. Die mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen können erhalten werden von Nikkio Denso Co. als "MWNT".
[0047] Diese Arten von Kohlenstoffnanoröhrchen sind beschrieben in "Carbon Nanotubes - Rapidly Developing Electronic Applications" in "Nikkei Science", März 2001, Pos. 52 bis 62, und auch in "The Challenge of Nano Materials" in "Nikkei Mechanical", Dezember 2001, Pos. 36 bis 57 von P.G. Collins et al.
Die Struktur von Harz-Verbundmaterialien, die Kohlenstofffasern enthalten und ein Verfahren zu deren Verarbeitung sind z.B. beschrieben in JP-A No. 2001-200 096.
[0048] Es wird bevorzugt, dass die dampfgewachsenen Kohlenstofffasern einen Durchmesser von 50 bis 200 nm und ein Aspektverhältnis von 10 bis 1000 aufweisen, wobei ein Aspektverhältnis von 50 bis 100 besonders bevorzugt wird. Die dampfgewachsenen Kohlenstofffasern sind als hexagonales Netz in einer zylindrischen oder konischen Anordnung gebildet und weisen eine mehrwandige Struktur auf. Die dampfgewachsenen Kohlenstofffasern können erhalten werden von Showa Denko K.K. als "VGCF".
Die dampfgewachsenen Kohlenstofffasern sind beispielsweise beschrieben in JP-A Nos. 5-321 039, 7-150 419 und 3-61 788.
[0049] Es wird bevorzugt, dass die Nanografasern einen Durchmesser von 2 bis 500 nm und ein Aspektverhältnis von 10 bis 1000 aufweisen, wobei ein Aspektverhältnis von 50 bis 100 besonders bevorzugt wird. Die Nanografasern weisen eine im Wesentlichen feste zylindrische Anordnung auf. Die Nanografasern können von Noritake Isei Denshi K.K. erhalten werden.
[0050] Es wird bevorzugt, dass die Kohlenstoff-Nanophone einen Durchmesser von 2 bis 500 nm und ein Aspektverhältnis von 10 bis 1000 aufweisen, wobei ein Aspektverhältnis von 50 bis 100 besonders bevorzugt wird.
Die Kohlenstoff-Nanophone sind als hexagonales Netz topfförmig ausgebildet.
[0051] Die Topfstapel-Kohlenstoff-Nanoröhrchen weisen eine Anordnung auf, bei welcher die Kohlenstoff-Nanophone topfförmig gestapelt sind und vorzugsweise ein Aspektverhältnis von 10 bis 1000 aufweisen, wobei ein Aspektverhältnis von 50 bis 100 besonders bevorzugt wird.
[0052] Fullerene sind Moleküle, die einen Kohlenstoff-Cluster als deren Kern aufweisen und, gemäss Definition der CAS, eine geschlossene sphärische Anordnung aufweisen, in welcher 20 oder mehr Kohlenstoff-Atome jeweils mit drei benachbarten Kohlenstoff-Atomen verbunden sind. Einwandige Fullerene haben die Form eines Fussballs. Es wird bevorzugt, dass der Durchmesser der einwandigen Fullerene 0,1 bis 500 nm beträgt. Ebenfalls bevorzugt wird, dass die Zusammensetzung der einwandigen Fullerene C60 bis C540 ist.
Einwandige Fullerene sind z.B. C60, C70 oder C120. Der Durchmesser von C60 beträgt etwa 0,7 nm. Mehrwandige Fullerene haben eine verschachtelte Form, die durch konzentrisches Stapeln der oben erwähnten einwandigen Fullerene erhalten wird. Es wird bevorzugt, dass die mehrwandigen Fullerene einen Durchmesser von 0,1 bis 1000 nm aufweisen, wobei ein Durchmesser von 1 bis 500 besonders bevorzugt wird. Es wird auch bevorzugt, dass die Zusammensetzung der mehrwandigen Fullerene C60 bis C540 ist. Es wird bevorzugt, dass die mehrwandigen Fullerene eine Struktur haben, bei der beispielsweise C70 auf der Aussenseite von C60 angeordnet ist und C120 ferner ausserhalb dieses C70 angeordnet ist.
Dieser Typ von mehrwandigen Fullerenen ist beispielsweise beschrieben in "Multilayer Generation of Onion Structure Fullerenes and Their Application as Lubrication Materials" von Takahiro Kakiuchi et al. in "Precision Engineering Bulletin", Vol. 67, No. 7, 2001, S. 1175-1179.
[0053] Im Übrigen kann der Kohlenstofffüller durch Dotieren eines der vorstehend erwähnten Kohlenstofffüller (d.h. einwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen, mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen, dampfgewachsenen Kohlenstofffasern, Nanografasern, Kohlenstoff-Nanophonen, Topfstapel-Kohlenstoff-Nanoröhrchen, einwandigen Fullerenen und mehrwandigen Fullerenen) mit Bor hergestellt werden. Ein Verfahren des Dotierens des Kohlenstofffüllers mit Bor ist z.B. beschrieben in JP-A No. 2001-2 000 096.
Beim in JP-A No. 2001-2 000 096 beschriebenen Verfahren werden Bor und Kohlenstofffasern, die durch Anwendung des Dampfphase-Verfahrens hergestellt wurden, unter Verwendung eines Mixers von der Art eines Henschel-Mixers gemischt und die sich ergebende Mischung einer Wärmeverarbeitung bei etwa 2300 deg. C in einem Hochfrequenzofen oder dgl. unterzogen. Die wärmeverarbeitete Mischung wird anschliessend in einem Brecher zerrieben.
Danach werden das Basisharz und die zerriebene Mischung in einem bestimmten Verhältnis zusammengebracht und in einem Extruder gepresst und geknetet, um Presslinge herzustellen.
[0054] Bei der oben beschriebenen erfindungsgemässen Ausführungsform ist das Basisharz im Allgemeinen Polystyrol, Polyethylenterephthalat, Polycarbonat, Polyacetal (Polyoxymethylen), Polyamid, modifizierter Polyphenylenether, Polybutylenterephthalat, Polyphenylensulfid, Polyetheretherketon oder Polyetherimid, wobei es jedoch möglich ist, auch andere Kunststoffe als Basisharz zu verwenden, zum Beispiel thermoplastische Harze wie Polysulfon, Polyethersulfon, Polyethylen, Nylon 6, Nylon 66, Nylon 12, Polypropylen, ABS-Harz und AS-Harz und ähnliche. Es kann auch eine Mischung von zwei oder mehr der oben erwähnten thermoplastischen Harze als Basisharz verwendet werden.
Ausserdem ist es auch möglich, Zusatzstoffe (z.B. Antioxidanzien, Schmierstoffe, Weichmacher, Stabilisatoren, Füller und Lösungsmittel) mit dem in der vorliegenden Erfindung verwendeten Basisharz zu vereinigen.
(2) Aufbau der zweiten Ausführungsform
[0055] Als Nächstes wird der Aufbau der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr beschrieben. Die nachstehende Beschreibung betrifft hauptsächlich Punkte zu Abweichungen der zweiten Ausführungsform von der ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr. Demnach entsprechen Teile, die nicht nachstehend beschrieben werden, der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr.
Das Uhrwerk der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Uhr mit automatischem Aufzug enthält ein Kugellager 262.
[0056] Mit Bezug auf Fig. 12 bis Fig. 14 enthält das Kugellager 262 einen inneren Ring 268, einen inneren Haltering 270, einen äusseren Ring 272 und fünf Kugeln 174. Eine Halterung 276 ist mit fünf Führungsfensterteilen 276m versehen, die voneinander getrennt (vorzugsweise äquidistant) angeordnet sind und jede der fünf Kugeln 174 führen. Die Führungsfensterteile 276m enthalten einen Teil, der halbkreisförmig zur Führung der Kugeln 174 ausgebildet ist. Flanschteile 276f, die sich radial nach innen erstrecken, sind auf der Halterung 276 gebildet. Fünf Einwärtsflanschteile 276f sind gebildet zwischen den entsprechenden Führungsfensterteilen 276m.
Innenteile 276g der Einwärtsflanschteile 276f sind zwischen dem inneren Ring 268 und dem Haltering 270 angeordnet. Als Ergebnis dieses Aufbaus kann die Halterung 276 zuverlässig zwischen dem inneren Ring 268 und dem Haltering 270 gehalten werden. Demnach ist in einem Zustand, in dem der Haltering 270, die fünf Kugeln 176 und der äussere Ring aufgestellt sind, die Leichtigkeit der Montage ausgezeichnet, weil die Halterung 276 eingesetzt und dann schliesslich der innere Ring 268 am Haltering 270 befestigt werden kann.
Ausserdem ist es möglich, die verdunstete Menge des Schmieröls zu reduzieren und die Staubmenge, die in das Kugellager eindringt, zu vermindern, weil weniger geschmierte Oberfläche als bei konventionellen Kugellagern freigelegt ist.
(3) Aufbau der dritten Ausführungsform
[0057] Als Nächstes wird der Aufbau der dritten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr beschrieben. Die nachstehende Beschreibung betrifft hauptsächlich Punkte zu Abweichungen der dritten Ausführungsform von der ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr. Demnach entsprechen Teile, die nicht nachstehend beschrieben werden, der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr.
Das Uhrwerk der dritten Ausführungsform der erfindungsgemässen Uhr mit automatischem Aufzug enthält ein Kugellager 362.
[0058] Mit Bezug auf Fig. 15 bis Fig. 17 enthält das Kugellager 362 einen inneren Ring 368, einen inneren Haltering 370, einen äusseren Ring 372 und fünf Kugeln 174. Eine Halterung 376 enthält einen oberen Halterungsteil 376b, der zylindrisch gebildet ist, und einen unteren Halterungsteil 376c, der zylindrisch gebildet ist. Der obere Halterungsteil 376b und der untere Halterungsteil 376c sind so gebildet, dass sie befestigt und entfernt werden können. Der obere Halterungsteil 376b ist mit fünf Paaren von Aufnahmekerben 376j versehen. Der untere Halterungsteil 376c ist mit fünf Paaren von Verschlussvorsprüngen 376k versehen.
Durch Einrasten der Verschlussvorsprünge 376k in die Aufnahmekerben 376j können der obere Halterungsteil 376b und der untere Halterungsteil 376c aneinander befestigt werden, um einen einzigen Körper zu bilden.
[0059] Obere Führungsfensterteile 376m, die die fünf Kugeln 174 voneinander (vorzugsweise äquidistant) beabstandet führen, sind im oberen Halterungsteil 376b gebildet. Die oberen Führungsfensterteile 376m enthalten Teile, die U-förmig gebildet sind. Untere Führungsfensterteile 376n, welche die fünf Kugeln 174 voneinander (vorzugsweise äquidistant) beabstandet führen, sind im unteren Halterungsteil 376c gebildet. Die unteren Führungsfensterteile 376n enthalten Teile, die sichelförmig gebildet sind.
(4) Aufbau der vierten Ausführungsform
[0060] Als Nächstes wird der Aufbau der vierten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr beschrieben.
Die nachstehende Beschreibung betrifft hauptsächlich Punkte zu Abweichungen der vierten Ausführungsform von der ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr. Demnach entsprechen Teile, die nicht nachstehend beschrieben werden, der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr. Das Uhrwerk der vierten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr enthält ein Kugellager 462.
[0061] Mit Bezug auf die Fig. 18 enthält das Kugellager 462 einen inneren Ring 468, einen äusseren Haltering 470, einen äusseren Ring 472 und fünf Kugeln 174. Der äussere Haltering 470 ist am äusseren Ring 472 befestigt. Der innere Ring 468 bildet einen Innenring. Der äussere Haltering 470 und der äussere Ring 472 bilden einen Aussenring.
Der innere Ring 468 hat einen ersten Innenführungsteil 468b und einen zweiten Innenführungsteil 468c, die die Kugeln 174 führen. Der äussere Haltering 470 hat einen ersten Aussenführungsteil 470b, welcher die Kugeln 174 führt. Der äussere Ring 472 hat einen zweiten Aussenführungsteil 472c, der die Kugeln 174 führt. Die fünf Kugeln 174 sind getrennt voneinander angeordnet zwischen dem ersten Innenführungsteil 468b und dem zweiten Innenführungsteil 468c und dem ersten Aussenführungsteil 470b und dem zweiten Aussenführungsteil 472c.
(5) Aufbau der fünften Ausführungsform
[0062] Als Nächstes wird der Aufbau der fünften Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr beschrieben. Die nachstehende Beschreibung betrifft hauptsächlich Punkte zu Abweichungen der fünften Ausführungsform von der ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr.
Demnach entsprechen Teile, die nicht nachstehend beschrieben werden, der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr. Das Uhrwerk der fünften Ausführungsform der erfindungsgemässen Automatik-Uhr enthält ein Kugellager 562.
[0063] Mit Bezug auf die Fig. 19 und Fig. 20 enthält das Kugellager 562 einen inneren Ring 568, einen äusseren Haltering 570, einen äusseren Ring 572 und fünf Kugeln 174. Der äussere Haltering 570 ist am äusseren Ring 572 befestigt. Der innere Ring 568 bildet einen Innenring. Der äussere Haltering 570 und der äussere Ring 572 bilden einen Aussenring. Der innere Ring 568 hat einen ersten Innenführungsteil 568b und einen zweiten Innenführungsteil 568c, die die Kugeln 174 führen. Der äussere Haltering 570 hat einen ersten Aussenführungsteil 570b, welche die Kugeln 174 führen.
Der äussere Ring 572 hat einen zweiten Aussenführungsteil 572c, der die Kugeln 174 führt. Die fünf Kugeln 174 sind getrennt voneinander angeordnet zwischen dem ersten Innenführungsteil 568b und dem zweiten Innenführungsteil 568c und dem ersten Aussenführungsteil 570b und dem zweiten Aussenführungsteil 572c.
[0064] Eine Halterung 576 ist mit fünf Führungslöchern 576h versehen, die voneinander getrennt (vorzugsweise äquidistant) angeordnet sind und entsprechend die fünf Kugeln 174 führen. Die Führungslöcher 576h können kreisförmig zur Führung der Kugeln 174 gebildet sein. Flanschteile 576f, die sich radial nach aussen erstrecken, sind auf der Halterung 576 gebildet. Fünf Auswärtsflanschteile 576f sind gebildet zwischen den entsprechenden Führungsfensterteilen 576m.
Aussenteile 576g der Auswärtsflanschteile 576f sind zwischen dem äusseren Haltering 570 und dem äusseren Ring 572 angeordnet. Als Ergebnis dieses Aufbaus kann die Halterung 576 zuverlässig zwischen dem äusseren Haltering 570 und dem äusseren Ring 572 gehalten werden. Demnach ist in einem Zustand, in dem der äussere Ring 572, die fünf Kugeln 176 und der innere Ring 568 aufgestellt sind, weil die Halterung 576 eingesetzt und dann zuletzt der äussere Haltering 570 am äusseren Ring 572 befestigt werden kann, die Leichtigkeit der Montage ausgezeichnet.
Ausserdem ist es möglich, die verdunstete Menge des Schmieröls zu reduzieren und die Staubmenge, die in das Kugellager eindringt, zu vermindern, weil weniger geschmierte Oberfläche als bei einem konventionellen Beispiel Einflüssen von ausserhalb des Kugellagers ausgesetzt ist.
(6) Betrieb der erfindungsgemässen Uhr mit automatischem Aufzug
[0065] Als Nächstes wird der Betrieb der erfindungsgemässen Automatik-Uhr beschrieben.
[0066] Mit Bezug auf Fig. 4 wird das erste Zwischenrad 182 im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 2 durch die Rotation der Drehspindelzähne 178 rotiert, wenn die Drehspindel 160 in einer ersten Richtung gedreht wird, nämlich im Uhrzeigersinn in Fig. 2.
[0067] Beim Klinkenhebel 180 vollführt der exzentrische Schaftteil 182d eine exzentrische Bewegung aufgrund der Rotation des ersten Zwischenrades 182.
Als Ergebnis der exzentrischen Bewegung des Klinkenhebels 180 beschreiben die Zugklinke 180c und die Stossklinke 180d eine reziproke Bewegung längs eines äusseren peripheren Teils des zweiten Zwischenrades 184. Als Ergebnis davon wird das zweite Zwischenrad 184 wegen der reziproken Bewegung der Zugklinke 180c und der Stossklinke 180d in einer gleich bleibenden Richtung rotiert, nämlich im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 2. Als Ergebnis der Rotation im Gegenuhrzeigersinn des zweiten Zwischentriebs 184 wird das Vierkantlochrad 118 in einer gleich bleibenden Richtung rotiert, nämlich im Uhrzeigersinn in Fig. 2. Als Ergebnis der Rotation des Vierkantlochrades 118 wird die Spiralfeder 122 im Federhaus 120 aufgezogen.
Dank der Kraft der Spiralfeder 122 wird das Federhaus 120 konstant in der gleichen Richtung rotiert, nämlich im Uhrzeigersinn in Fig. 2.
[0068] Wenn die Drehspindel 160 in einer zweiten Richtung rotiert wird, nämlich im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 2, wird das erste Zwischenrad 182 durch die Rotation der Drehspindelzähne 178 im Uhrzeigersinn in Fig. 2 rotiert. In der gleichen Art wie beim oben beschriebenen Betrieb, bei dem die Drehspindel 160 in der ersten Richtung rotiert wird, vollführen die Zugklinke 180c und die Stossklinke 180d im Klinkenhebel 180 eine reziproke Bewegung längs eines äusseren peripheren Teils des zweiten Zwischenrades 184. Als Ergebnis davon wird das zweite Zwischenrad 184 wegen der reziproken Bewegung der Zugklinke 180c und der Stossklinke 180d in einer gleich bleibenden Richtung rotiert, nämlich im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 2.
Als Ergebnis der Rotation des zweiten Zwischentriebs 184 wird das Vierkantlochrad 118 in einer gleich bleibenden Richtung rotiert, nämlich im Uhrzeigersinn in Fig. 2, und die Spiralfeder 122 im Federhaus 120 wird aufgezogen. Wegen der Rotation des Federhauses 120 gibt es Rotationen des zweiten Rades (Grossbodenrades) 124, des dritten Rades (Kleinbodenrades) 126, des vierten Rades (Sekundenrades) 128, des Datumsrückrades 148 und des zylindrischen Rades 154.
Die Drehgeschwindigkeit des Federhauses 120 wird geregelt von einer Einstelleinrichtung, die den Rücker 136 enthält, und von einer Hemmungsvorrichtung, die den Anker 138 und das Hemmungsrad 134 umfasst.
[0069] Als Nächstes folgt eine Beschreibung mit Verweisen auf Tabelle 1 und Tabelle 2 mit einem Beispiel für experimentelle Daten, das zeigt, dass ein Harz, das Kohlenstofffüller enthält, exzellente Rutscheigenschaften bei den oben beschriebenen Ausführungsformen aufweist.
[0070] Tabelle 1 zeigt die Nebeneigenschaften (d.h. dynamischer Reibungskoeffizient und komparative Abriebmenge) von Polycarbonatharz (PC) und Polyamidharz 12, das 20 Gewichtsprozent Kohlenstofffüller enthält (PA12). In Tabelle 1 ist nämlich VCGF (eingetr. Marke - Vapor Grown Carbon Filier) ein Harz, dem 20 Gewichtsprozent Kohlenstofffüller zugefügt worden sind.
Aus diesen experimentellen Daten kann ersehen werden, ob die Oberfläche des Harzes, das den Kohlenstofffüller enthält, sehr rutschfähig und abriebfest ist. Zu beachten ist, dass um vergleichen zu können, Eigenschaften des Nicht-Verbund-Materials (d.h. eine einfache Harzsubstanz, nämlich PA12 oder PC an sich), dem kein Kohlenstofffüller zugegeben wurde, mit "BLANK" bezeichnet werden.
[0071] Jedes der obigen Harze wurde unter Pressbedingungen spritzgegossen wie den in Tabelle 2 ausgeführten. Für ein Verbund-Material nämlich, das durch Beigabe von 20 Gewichtsprozent Kohlenstofffüller zu PA12 erhalten wird, wurden die Temperatur an der Düse, am Frontteil (d.h. dem Messteil), dem Zentralteil (d.h. dem komprimierten Teil), dem Hinterteil (d.h. dem Versorgungsteil) und an der Pressform entsprechend auf 220 deg. C, 230 deg. C, 220 deg. C, 210 deg. C und 70 deg. C eingestellt.
Für PA12 Nicht-Verbund-Material betrugen die entsprechenden Temperaturen 190 deg. C, 200 deg. C, 180 deg. C, 170 deg. C und 70 deg. C. Ausserdem, für ein Verbundmaterial, das durch Zugabe von 20 Gewichtsprozent Kohlenstofffüller zu PC erhalten wird, wurden die obigen Temperaturen entsprechend auf 290 deg. C, 310 deg. C, 290 deg. C, 270 deg. C und 80 deg. C eingestellt, während für das PC Nicht-Verbund-Material die entsprechenden Temperaturen 280 deg. C, 290 deg. C, 270 deg. C, 260 deg. C und 80 deg. C betrugen.
[0072] In Tabelle 1 zeigen die dynamischen Reibungskoeffizienten und komparativen Abriebmengen (mm /N.km) Werte, die sich ergaben, wenn Harzstücke einer bestimmten Form (d.h. 0 55 mm x 2 mm Dicke) entlang einer Stahlplatte (S45C) bei einer Geschwindigkeit von 0,5 m/s gerutscht wurden, wobei ein Oberflächendruck von 50 N auf sie ausgeübt wurde.
Zu bemerken ist, dass diese Messverfahren mit Rutschabrieb-Testverfahren für Kunststoffe übereinstimmen (siehe JIS K 7218 (JIS = Japanischer Industrie Standard)).
[0073] Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, ist im Fall von PA12 und PC jedes der Rutschleistungsmerkmale (d.h. die Koeffizienten der dynamischen Reibung und komparative Abriebmengen) für Verbundmaterial, dem Kohlenstofffüller zugefügt worden ist, gegenüber Nicht-Verbund-Material, dem nichts zugegeben worden ist, stark verbessert. Hierbei ist der Koeffizient der dynamischen Reibung ein Standard der Oberflächenglätte und -beschaffenheit dieser Verbundmaterialien und es ist zum Beispiel möglich, durch Bildung der Halterung eines Kugellagers und dgl. aus einem Verbundmaterial mit einem kleinen dynamischen Reibungskoeffizienten, die Rutschkenndaten des Kugellagers zu erhöhen, ohne ein Schmiermittel verwenden zu müssen.
Ausserdem ist es möglich, durch Bildung der Halterung eines Kugellagers aus Verbundmaterial mit einer geringen komparativen Abriebmenge die Abriebfestigkeit der Halterung zu steigern.
[0074] Deshalb sind bei der vorliegenden Erfindung die Rutscheigenschaften dieser Halterungen verbessert, weil die Komponenten, welche die Halterungen bilden, aus einem Harz gebildet sind, das Kohlenstofffüller enthält, und es ist möglich, den Abrieb auf der Halterung zu reduzieren, sogar wenn das Schmiermittel nicht auf die Kugeln des Kugellagers injiziert wird. Demzufolge kann bei der vorliegenden Erfindung die Leistung des Kugellagers über eine längere Zeitspanne aufrechterhalten werden, weil keine Notwendigkeit besteht, Schmiermittel in das Kugellager zu injizieren.
Im Übrigen ist es möglich, ein Kugellager zu bieten, dessen Lagereigenschaften, wie dynamischer Reibungskoeffizient und Ansprechverhalten, sich nicht leicht von der Umgebungstemperatur beeinflussen lassen, in der es verwendet wird.
[0075] Des Weiteren ist es gemäss der vorliegenden Erfindung möglich, ein Kugellager zu verwirklichen, das grösseren Belastungen standhalten kann als bei konventionellen Kugellagern durch Einspritzung von Schmiermittel auf die Kugeln des Kugellagers.
Ausserdem ist es erfindungsgemäss möglich, weil der Abrieb auf der Halterung verringert ist, den Staubgehalt im Kugellager einzuschränken, Viskositätsschwankungen des Schmiermittels zu unterdrücken und ein Kugellager zu bieten, das grösseren Belastungen standhalten kann und eine längere Lebensdauer aufweist.
[0076] Als Ergebnis des Vorstehenden kann, wenn das erfindungsgemässe Kugellager in einer Uhr mit automatischem Aufzug verwendet wird, eine Verlängerung der Lebensdauer der Automatik-Uhr erreicht werden.
Industrielle Anwendbarkeit
[0077] Bei einem erfindungsgemässen Kugellager ist die Lagerhalterung aus einem mit Füllstoff versehenen Harz gebildet, das erhalten wird, indem einem thermoplastischen Harz als Basisharz ein Kohlenstofffüller zugegeben wird.
Das mit Füller versehene Harz weist einen niedrigen Reibungskoeffizienten und ausgezeichnete Abriebeigenschaften auf. Beim erfindungsgemässen Kugellager ist es wegen des geringen Risikos, dass die Halterung abgenutzt wird, wenn Schmieröl auf die Kugeln gespritzt wird, möglich, die Gefahr des Eindringens von Abriebstaub in das Schmieröl zu vermindern. Dementsprechend ist die Wahrscheinlichkeit gering, dass sich beim erfindungsgemässen Kugellager die Viskosität des Schmieröls verändert und somit ist die Gefahr gering, dass sich die Leistung des Kugellagers verschlechtert.
Dadurch kann beim erfindungsgemässen Kugellager beim Spritzen des Schmieröls auf die Kugeln ein Aufbau erzielt werden, der schweren Belastungen widerstehen kann, und die Lebensdauer des Kugellagers kann verlängert werden.
[0078] Als Ergebnis dieser Auswirkungen kann das erfindungsgemässe Kugellager weitgehend verwendet werden als Kugellager in Uhren und Messinstrumenten, photographischen, Tonaufnahme- und Bildaufnahmegeräten, Druckvorrichtungen, Produktions-, Verarbeitungs- und Montageanlagen, und Transport-, Beförderungs- und Verteileinrichtungen und dgl.
[0079] Wenn bei einer erfindungsgemässen Uhr mit automatischem Aufzug Schmieröl auf die Kugeln injiziert wird, kann ein Aufbau erreicht werden, der fähig ist, schweren Belastungen standzuhalten, und die Lebensdauer der Automatik-Uhr kann verlängert werden.
Zusätzlich können bei der erfindungsgemässen Automatik-Uhr die oben geschilderten Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der Einspritzung vermieden werden, indem das Schmieröl nicht auf die Kugeln gespritzt wird. Folglich ist es bei der erfindungsgemässen Automatik-Uhr, wenn kein Schmieröl auf die Kugeln injiziert wird, möglich, einen Aufbau zu verwirklichen, der leichte Belastungen ertragen kann, und eine Leistungsverbesserung einer Uhr kann erreicht werden.
Tabelle 1
[0080]
<tb><sep><sep>PA 12<sep><sep>PC<sep>
<tb>Grösse <sep>Einheit<sep>VGCF<sep>BLANK<sep>VGCF<sep>BLANK
<tb><sep><sep>20 Gew.-%<sep><sep>20 Gew.-%<sep>
<tb>Dynamischer
Reibungskoeffizient<sep>-<sep>0,25<sep>0,56<sep>0,18<sep>0,51
<tb>Komparative
Abriebmenge<sep>mm<3>/N.km<sep>3,8 X 10<-13><sep>5,2 X 10<-11><sep>3,3 X 10<-8><sep>8,1 X 10<-8>
<tb><sep><sep><sep><sep><sep>
Tabelle 2
[0081]
<tb><sep>PA12<sep><sep>PC<sep>
<tb><sep>VGCF<sep>BLANK<sep>VGCF<sep>BLANK
<tb>Düse<sep>220 deg. C<sep>190 deg. C<sep>290 deg. C<sep>280 deg. C
<tb>Front<sep>230 deg. C<sep>200 deg. C<sep>310 deg. C<sep>290 deg. C
<tb>Zentralteil<sep>220 deg. C<sep>180 deg. C<sep>290 deg. C<sep>270 deg. C
<tb>Hinterteil<sep>210 deg. C<sep>170 deg. C<sep>270 deg. C<sep>260 deg. C
<tb>Temperatur der Pressform<sep>70 deg. C<sep>70 deg. C<sep>80 deg. C<sep>80 deg. C