CN101233458A - 屏蔽磁场的外壳 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于屏蔽磁场的外壳，包含至少两个部件，更具体地是下部件(4，5)和钟罩形上部件(3)。这些部件的形状为能够包围时计机芯(1)的形状。而且，上部件(3)以这样一种方式被连接，即，当连接到机芯时，它能够在平行于机芯(1)的平面内移动，而在垂直于该平面的方向上实质上不动。

Description

屏蔽磁场的外壳

技术领域

根据权利要求1的前序部分，本发明涉及一种用于屏蔽磁场的外壳，该外壳包含至少两个部件：上部件和下部件，它们适于包围时计的机芯和屏蔽该机芯免受外部磁场的影响；还涉及一种具有这种外壳的时计。

背景技术

特别普遍的是，在飞行员的手表和其它所谓的具有所需精度或应用范围的抗磁手表中，需要强制性地屏蔽或压制外部作用的磁场从而足够保护该机芯抵抗这种磁场的影响。

通过设计出其功能不受可能存在的磁场影响的机芯，例如用非导磁材料制成的部件代替钢制成的部件在原理上是可能的。

然而，通常，已经足以在该机芯内部将可能从外部作用的磁场限制到小于4800A/m，分别符合标准NIHS 90-10和SN ISO 764。因此，为节约起见，由软铁制成的屏蔽装置通常是优选的，以便获得在该机芯处的几乎免受磁场干扰的环境。即使这种解决方案使得时计更大，但屏蔽外壳保持着用于保护机芯、首先是具有由天平和弹簧组成的标准调整机构的机械时计的机芯的简单而有效的装置。

相当一段时间，这种外壳的无数变种已经存在，正如例如从文献CH 25 165(1902)、CH 122 391(1926)、FR 1 029 181(1950)、CH 317198(1954)、CH 516 835(1967)、US 3 919 836(1973)和DE 2 918373(1979)中所能看到的，其中在极大程度上所描述的装置由至少两个部件组成，它们在被连接之后，大部分包围该机芯并保护其免受外部磁场。

然而，这样做会产生各种困难，这些困难绝对不能由迄今为止所知道的装置所全部补救。

因此，外壳的磁屏蔽作用一方面将依赖于外壳中空隙的形状，实际上总是需要该形状允许操作元件、指针心轴、显示盘、和其它显示队列穿过，或者该空隙因为该外壳由几个部件构成而存在，因此该机芯不能被密封地包围。这里，外壳中几个彼此相邻存在的较小空隙可能有时候就好像它们是产生大的干涉磁场的单一大空隙一样工作。即使对于在360°上延伸的更窄的环形空隙，诸如那些通常至少在外壳的上部件和下部件之间接点处存在的空隙，也是这样。

另一方面，已知的屏蔽外壳通常由两个或三个部件组成，即，直接安装在机芯外周边的环，通常由机芯底部和时计外壳底部之间的弹簧保持的外壳底，其与环一起可以被制成单一部件，以及安装在机芯显示侧的外壳盖，其通常是表盘的两倍。尽管这样，由软铁制成的表盘出于各种原因是不利的这样的事实是真的，但这样是由于该表盘作为没有任何梯台的平面元件甚至会在环处产生较大的环形空隙，并由此在屏蔽外壳内部产生相对大的干涉磁场，如上面所提到的。表盘和环之间的环形空隙的尺寸和形状在这种情况下难以控制，因为表盘可能由于制造公差而不平坦，并且在装配过程各部件可能没有准确定位。甚至用软铁制作表盘比用适当的合金制作传统的表盘更困难，在具有几个显示屏和多个功能的复杂时计中特别是这样。而且，由软铁制成的表盘由于材料的特性更加容易变形，因此在表的装配过程中所需要的表盘定位是成问题的，并且会产生更多售后服务的要求。

发明内容

本发明的目的是克服所述困难，并实现一种用于屏蔽磁场的外壳，其表现为一种经济、简单和有效的保护装置，同时简化外壳和整个时计的制造和装配，并改善磁屏蔽作用。

该目的是通过权利要求1的教导获得的，本发明具有权利要求1和/或从属权利要求所记述的特性。

为此，本发明的目的其特征具体在于，外壳的上部件以这样一种方式被安装，即，当连接到机芯时，它可以在平行于机芯的平面内移动，而几乎不能在垂直于该平面的方向上移动，即，在平行于机芯的平面上，上部件的移动性在这个方向上所需要的游隙大约为1/100mm。当装配时，上部件由于其钟罩形形状而与外壳的下部件形成锁定，优点在于，由于上部件的移动性，为使上部件的钟罩形区段和下部件的环形区段居中所要保持的制造公差可以更不严格，而同时可以使这两个部件的直径公差更严格。这就具有这样的效果，一方面，因为上部件是可移动的，所以简化了这些部件的制造和外壳的装配，另一方面，因为改善了这两个部件的相互配合，所以改善了屏蔽效果并由此改善了它们之间的环形空隙，这样，使外壳内的干涉磁场被降低。

在以钟罩形上部件在平行于机芯的平面内是移动的这样一种方式固定钟罩形上部件方面，特定形状的螺钉和垫圈是有优势的，正如将从从属权利要求中所看到的那样。

而且，优势在于，在具有根据本发明的屏蔽外壳的时计中，因为外壳的钟罩形上部件具有用于将表盘固定于机芯的容纳表盘脚的通孔，所以可以按传统方式选择表盘。由此，软铁被用作表盘的问题一律通过表盘和外壳上部件的分离来消除。这得到保证具体地是因为所述垫圈的上表面使得表盘与钟罩形上部件的表面间隔开的事实，表盘固定在钟罩形上部件的表面之上。

进一步的优势可从属权利要求记述的特性中和从下面借助附图对本发明详细陈述的说明书中显现出来。

附图说明

附图通过例子表示根据本发明的屏蔽外壳的几个实施例。

图1以横截面的方式示意性地说明时计的原理，该时计的机芯通过根据本发明的屏蔽外壳受到保护。

图2是在机芯处使用螺钉和垫圈的上部件的可动联接示意图。

图3是联接到机芯的上部件的透视图表示。

图4a和4b表示在机芯处定位钟罩形上部件的第一种可能性；图4c表示在其内壁中形成凹槽的上部件的透视图，而图4d表示定位在该槽中的开口环形弹簧。

图5a和5b表示在机芯处定位钟罩形上部件的第二种可能性，图5c表示匹配衬垫。

图6a和6b表示在机芯处定位钟罩形上部件的第三种可能性，图6c表示匹配弹性按钮。

具体实施方式

下面，将借助提到的附图详细描述本发明。

参考图1，将首先解释具有由根据本发明的屏蔽外壳保护的机芯的时计原理。用来屏蔽磁场的根据本发明的外壳包含至少两个部件，即，下部件4，5和钟罩形上部件3。下部件4，5和钟罩形上部件3通常由软铁或由其它具有类似磁性的材料组成，并具有适于使这些部件包围时计的机芯1的形状。下部件优选地由两个单独的部件组成，即，底部件5和环形中部件4，它们可以结合在一起，但也可以被制成为一个单一部件。在装配时将环形中部件4直接固定到机芯1的外周，屏蔽外壳的底部通常由机芯底部和时计外壳2底部之间的弹簧15保持。这些附件适合以传统的方式生产。上部件3相应于外壳盖，此部件的钟罩形形状允许在上部件3和下部件4、5之间形成形状锁定配合。上部件3的钟罩形区段可以包围环形中部件4或被插入其中。其中，上部件3的钟罩形形状在这里用来减小上部件3和环形中部件4之间的径向空隙，从而保持该外壳内部的干涉磁场尽可能地低。

而且，当被装配时，钟罩形上部件3以这样一种方式被安装到机芯1，即，它可以在平行于机芯1的平面内可动，但实质上不能在垂直于该平面的方向上移动。在这个方向上上部件3具有用于其沿着机芯平面的可动性所需要的至多大约1/100mm的上下游隙。可以从图2中看到，使得可动性在平行于机芯的平面内存在于钟罩形上部件3到机芯1间的连接可以例如用螺钉9和垫圈10来实现，在所述平面内的所有方向上留下到上部件3大约0.1mm的游隙，而垂直于该平面它是负载的，并且为此它在这个方向上几乎没有游隙。而且，钟罩形上部件3具有圆柱形通道3.1，使得螺钉9和垫圈10被固定到机芯1。

所以，更具体地，上部件3中的垫圈10和通道3.1具有特定的形状，以使得它们将不会干涉上部件3在机芯1上的可动连接。另一方面，该形状是这样的，即，每个垫圈10在其纵向上具有两个不同直径的区段10.1、10.2，这两个区段可以被认为是两个不同尺寸的附加轮缘，直到垫圈10在其中心具有接收螺钉9的孔的程度。参见图2，垫圈10的上部较大区段10.1的底侧10.3适于保持钟罩形上部件3靠着机芯1，钟罩形上部件3放置在机芯1上。

另一方面，钟罩形上部件3中的每个通道3.1也包括两个不同直径的区段3.1.1、3.1.2，每一个区段具有比放置其中的垫圈10的相应区段10.1、10.2稍微大的尺寸。在一方面，这在通道3.1的下部件中产生了环形凸起3.2，垫圈10的上部较大区段10.1的所述底侧10.3放置在该环形凸起上。具有的效果是，上部件3将实质上不能在垂直于机芯平面的方向上移动。另一方面，由比垫圈10的外径稍大点的通道3.1的内径创造游隙，该游隙使得上部件3当连接到机芯1时仍在水平方向上即在平行于机芯1的平面内保持可动。

上部件3在竖直方向即在垂直于所述平面的方向上实质上是不动的，这可以优选地通过形成在机芯1中与钟罩形上部件3的圆柱形通道3.1相对的凹口1.1来实现，这些凹口具有比垫圈10的下区段10.2的直径稍微大点的直径。选择凹口1.1的深度并因此选择上部件3的凸起3.2或圆柱形通道3.1的下区段3.1.2的厚度，使凹口1.1的深度匹配垫圈10的下区段10.2的高度。当调整垫圈10的下区段10.2的高度时，当然可以省略凹口1.1。

螺钉9和垫圈10当然可以由任何适当的装置来代替，例如诸如具有适当形状的头的螺钉的集成件，或者该连接也可以由其他装置来实现，而不是旋入机芯1中，例如用卡口接头、或甚至通过胶合、焊接等。

图4a到4d中粗略绘制出，钟罩形上部件3的内壁也具有环形凹槽3.4，其能够接收坐落在机芯1外围的弹性元件12、13、14，为的是将钟罩形上部件3定位在机芯1上。弹性元件可以由开口环形弹簧12组成，更加具体地如图4d中以透视的方式所示。这个环形弹簧12可以坐落在机芯1外侧上的环形凹槽1.2中，参见图4a，并在将上部件3定位在机芯1上之后卡入上部件3的环形凹槽3.4中。这可以更加具体地在图4c中看到。当然，相反的格局，即，环形弹簧定位在外壳的上部件3上且弹簧接合到机芯的凹槽1.2中，这也是可能变化例的一种，如图4b中粗略绘制的。弹性元件也可以被制作为衬垫13，参见图5c，坐落在机芯1外围上的环形凹槽1.2中，如图5a中所示。代替在没有压力的情况下定位弹性元件，如在迄今为止所描述的情况中那样，它可以通过将其压缩在机芯1和上部件3之间而在压力下被安装，如图5b中所示。根据图6a到6c，另一种将上部件3定位在机芯1上的可能实施例是具有弹性按钮14的形状的弹性元件。根据图6a和图6b，在这种情况下，几个弹性按钮14优选地位于机芯1的外围，然后可以分别在有或没有附加压力下卡入外壳上部件3的凹槽3.4内。

采用这些手段的结果是，当连接到机芯1时，在平行于机芯1的平面中上部件3是可动的，而它实质上在垂直于该平面的方向上是固定的。由于上部件的这个水平可动性，所以对居中上部件3的钟罩形区段和下部件4、5的环形区段的公差要求可以降低，因为这在装配过程中将由这两个部件的可动性补偿。同时，对这两个部件直径的公差要求可能提高。一方面，这使得这些部件的制造和外壳装配的明显简化。另一方面，改善了屏蔽作用，因为以这种方式上部件和下部件具有更好的相互配合，降低了这些部件之间的环形空隙，并以此降低了外壳内的干涉磁场。

另一个优点在于垫圈10的上表面10.4确保了固定在钟罩形上部件3之上的表盘6和所述钟罩形部件3的上表面之间的间距的事实，这个间距是几个百分之一毫米的数量级。这可通过使垫圈10的上区段10.1的高度稍微比圆柱形通道3.1的上区段3.1.1的高度大来实现，从而使垫圈10的上表面10.4从钟罩形上部件3的上表面之上突伸出来。由于通常用至少三个螺钉9和相关联的垫圈10将上部件3连接到机芯1，所以它们的表面形成恰好平行于机芯1平面的对表盘6的支撑表面。由此将避免表盘6和上部件3之间的任何接触。而且，可以安装地锚固管11，以便包围穿过钟罩形上部件3的机芯1的显示柄轴和其它显示队列。在这种情况下，朝着表盘6转动的锚固管末端表面连接成稍微比由垫圈10的上表面10.4构成的平面低几个百分之一毫米。锚固管11的这个末端由此确保对固定在钟罩形上部件3之上的表盘6的支撑，并确保其相对于钟罩形上部件3上表面的间距。当可能需要施加工具压力到表盘6来移动指针时例如可能发生的表盘6的变形由此被排除，因为表盘的底侧在几个百分之一毫米的弹性发生之后立即被锚固管11支撑。在图3中，显示了两个用于主显示和次显示的这种锚固管11a、11b。这些锚固管可以例如每个坐落在机芯的相应的桥架上。

也如图3所指示的，钟罩形上部件3还具有容纳表盘6的脚的小通孔3.3a、3.3b，通过它们，表盘6被固定到机芯1。如所提到的，由于表盘6和外壳上部件之间的分离以及垫圈10上和锚固管11上的支撑区域，可以选择由适当合金制成的传统表盘。因此，与在开始所提到的用软铁制造表盘相关联的困难被消除。

除了上部件3的定位外，保护外壳以已知的方式装配在机芯1周围。首先用螺钉9和垫圈10或等效的装置将外壳的上部件3安装到机芯1。然后可以将表盘6固定到机芯1。然后在从侧面插入上条柄轴和其他部件之前，将环形中部件4固定到机芯1。在这里，上部件3借助于弹性元件12、13、14找到自己的位置，并且它可以在水平方向上被进一步移动几个百分之一毫米的游隙，从而以最可能的方式贴靠着中部件4。尽管螺钉9的固定布置，但上部件3能够在平行于机芯1的方向上移动，而中部件4连接到机芯1，所以它将卡入中部件4并补偿可能存在的公差，但不接触表盘6。然后将整个组件塞入时计的外壳2中，用表面玻璃8盖住它，最后连接屏蔽外壳的底部5和弹簧15，用时计外壳2的底部封闭时计。

根据本发明的屏蔽外壳根据这样的原理工作，即，它由两或三个部件组成，这些部件安装在机芯上，并能够相对彼此移动，而表盘在功能上和结构上与屏蔽外壳的部件相分离。这就产生了上面提到的关于作为抗磁屏蔽的内壳的制造、操作和保护效果的优点。

根据本发明的保护外壳可以具体地应用到本身包含磁场源的时计中，诸如在旋转外圈和与该外圈磁性耦合的内沟缘7之间的并经常在世界时计、潜水手表和类似时计中发现的电磁离合器。通过这种装置机芯有效地屏蔽从机芯外部作用于时计外壳的相对强的磁场。

Claims (16)

1.一种用于屏蔽磁场的外壳，包含至少两个部件，即，下部件(4，5)和钟罩形上部件(3)，它们适于包围时计的机芯(1)，其特征在于，所述钟罩形上部件(3)以这样一种方式被连接，即，它可以在平行于机芯(1)的平面内移动，而在垂直于该平面的方向上实质上不动。

2.根据前一权利要求所述的外壳，其特征在于，所述钟罩形上部件(3)在平行于机芯的平面内的连接的移动性通过螺钉(9)和垫圈(10)来实现。

3.根据前一权利要求所述的外壳，其特征在于，每个所述垫圈(10)在其纵向上具有两个直径不同的区段(10.1，10.2)，垫圈(10)的上部较大区段(10.1)的底侧(10.3)用于保持钟罩形上部件(3)靠着机芯(1)。

4.根据前述权利要求2或3所述的外壳，其特征在于，所述垫圈(10)的上表面(10.4)设置成使安装在钟罩形上部件(3)之上的表盘(6)处于与钟罩形上部件(3)的表面间隔开的位置。

5.根据前一权利要求所述的外壳，其特征在于，围绕穿过钟罩形上部件(3)的机芯(1)的显示柄轴安装有锚固管(11)，它们的朝着表盘(6)转动的上表面稍微比垫圈(10)的上表面(10.4)低，因此确保了对连接在钟罩形上部件(3)之上的表盘(6)的支撑以及确保了表盘(6)与钟罩形上部件(3)的表面间隔开的位置。

6.根据前述权利要求3到5之一所述的外壳，其特征在于，所述钟罩形上部件(3)具有用于螺钉(9)和垫圈(10)的圆柱形通道(3.1)，所述通道(3.1)中的每一个包括两个区段(3.1.1，3.1.2)，这两个区段的直径不同并且其尺寸比定位在其中的垫圈(10)的相应区段(10.1，10.2)稍大。

7.根据前述权利要求3到6之一所述的外壳，其特征在于，相对于钟罩形上部件(3)的圆柱形通道(3.1)，机芯(1)具有其直径比垫圈(10)的下区段(10.2)的直径稍微大的凹口(1.1)，并且与圆柱形通道(3.1)的下区段(3.1.2)的厚度相结合的高度与垫圈(10)的下区段(10.2)的高度相匹配。

8.根据前述权利要求之一所述的外壳，其特征在于，所述钟罩形上部件(3)的内壁具有环形凹槽(3.4)，坐落在机芯(1)外壁的弹性元件(12，13，14)可以嵌入于此环形凹槽中，从而将钟罩形上部件(3)定位在机芯(1)上。

9.根据前一权利要求所述的外壳，其特征在于，所述弹性元件形成为开口环形弹簧(12)，其坐落在机芯(1)外侧上的环形凹槽(1.2)中。

10.根据前一权利要求所述的外壳，其特征在于，所述弹性元件形成为衬垫(13)，其坐落在机芯(1)外侧上的环形凹槽(1.2)内。

11.根据前一权利要求所述的外壳，其特征在于，所述弹性元件形成为弹性按钮(14)。

12.根据前述权利要求之一所述的外壳，其特征在于，所述钟罩形上部件(3)具有容纳用于将表盘(6)固定到机芯(1)的表盘(6)脚的通孔(3.3)。

13.根据前述权利要求之一所述的外壳，其特征在于，所述下部件由两个单独的部件组成，即，可以结合在一起的底部(5)和环形中部件(4)。

14.根据前述权利要求之一所述的外壳，其特征在于，所述下部件(4，5)和钟罩形上部件(3)由非导磁材料组成。

15.根据前一权利要求所述的外壳，其特征在于，所述下部件(4，5)和钟罩形上部件(3)由软铁组成。

16.一种时计，具体地是手表，其特征在于，它包含根据前述权利要求之一所述的外壳。

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