CN102356362A

CN102356362A - 表壳

Info

Publication number: CN102356362A
Application number: CN2010800125030A
Authority: CN
Inventors: 拉乌尔·贝朗; 朱利安·卡塔内奥; 奥利维尔·库费尔; 安东尼奥·梅莱杜
Original assignee: Montres Rolex SA
Current assignee: Rolex SA
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2010-03-08
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2030-03-08
Also published as: CN102356362B; EP2738625B1; US20120002513A1; EP2738625A1; EP2409200A1; WO2010105377A1; JP5570584B2; JP2012520988A; EP2409200B1; US8876371B2

Abstract

本发明提供一种表壳，其包括中部(2，24，34)，中部的一个开口由侧缘件(8，18，28)和/或水晶片(1，11，21)、或由后盖(40)闭合。用于闭合所述开口的元件中的至少一个由弹性金属构件(3，23，33)连接到所述中部，弹性金属构件(3，23，33)具有由具有恒定厚度的非直线壁轮廓限定的凹陷剖面，并且其端部(3a，3b)分别连接到所述中部(2，24，34)的、所述闭合元件(1，11，21，18)的外周。所述非直线壁轮廓限定具有与所述开口的平面平行的方向的至少一个环形折叠，所述折叠由弯曲形成，弯曲的弧限定在＞90°到180°之间的角度，以便于给所述闭合元件(1，11，21，18)提供相对于开口的平面的运动的自由。

Description

表壳

技术领域

本发明涉及一种表壳，其包括中部，中部的至少一个开口由侧缘件(bezel)、和/或水晶片、或由后盖闭合。用于闭合所述开口的元件中的至少一个由弹性金属构件连接到所述中部，弹性金属构件为环或者环状框架形式并且具有由受控厚度的非直线壁轮廓限定的凹陷剖面，其端部分别连接到所述中部的、所述闭合元件的外周。

背景技术

使得钟表的水晶片或后盖相对于中部移动会是有利的，并且这样做而不损害壳体的紧密密封，例如以提高抗冲击能力，或者提供新的功能。在本领域的现有技术中提出的方案在这个方面并不令人满意。

文献CH630220和CH686600描述了借助电磁铁或压阻元件使水晶片以可变频率运动的装置。所述装置是由给水晶片提供弹性悬停的薄环状环制成的。水晶片相对于中部的移动性在水晶片的平面和与水晶片垂直的平面都非常有限，并且不能通过结构保证紧密密封。

CH632387和CH698742提出在声音产生器和手表水晶片之间形成弹性联接件。这个联接件由多个环状段形成，从剖面观察每个具有直线形式，从而具有限制与这个联接件关联的移动件的幅度的作用。

文献WO2008027140描述了一种用于致动不同功能的移动(倾斜)侧缘件。这种侧缘件的移动性是由于由橡胶或聚亚安酯制成的件，然而，其不能确保紧密密封并且它的可靠性从长远观点来看是值得怀疑的。

发明内容

本发明的目标是提供一种运动的自由，其在方向和幅度方面受控于装配到中部的闭合元件，根据赋予在这个闭合元件上的任务，闭合元件为侧缘件、和/或水晶片、或者甚至后盖。

为此，本发明的主题是如权利要求1所述的表壳。

有利地，所述壁的轮廓包括多个交错环状折叠，其数量在1至10之间。

优选地，所述壁的厚度e在10μm到200μm之间，环形折叠的宽度a在0.2mm到4mm之间，环形折叠的节距p在＞40μm到2.5mm之间，以给所述闭合元件提供运动的自由并具有相对于开口的平面的受控方向和硬度。

甚至更有利地，所述壁轮廓的端部以紧密密封方式分别联接到中部的、所述闭合元件的外周。

根据本发明的优选实施例，密封件装配在所述壁的分别临近所述中部的、所述闭合元件的圆柱形座的各个圆柱形端部与压缩环或框架之间，以便确保所述壳体的紧密密封。

从下面示意性地并且以实例的方式说明的本发明的不同实施例和变形的附图和描述，本发明的其他特征和特性将变得显而易见。

附图说明

图1为第一实施例的局部剖视图；

图2为图1的变形的剖视图；

图3为另一个实施例的示意性剖视图；

图4为涉及方形或矩形表壳的实施例的剖视图；

图4a为图4的分解剖视图；

图5为根据本发明的表壳的特定使用的剖视图；

图6为本发明另一个实施例的剖视图；

图7为本发明伸缩管的视图，在其上示出这个伸缩管的各个参数。

具体实施方式

弹性金属构件，其为环或者环状框架形式并且具有由非直线壁轮廓限定的凹陷剖面，有利地具有基本上恒定的厚度，它的端部分别联接到根据本发明的表壳的中部开口和闭合元件的外周，形成包括由弯曲形成的具有至少一个环状折叠的伸缩管，弯曲的弧限定了在＞90°到180°之间的角度，以便于给所述闭合元件提供相对于中部开口的平面的运动的自由。

金属伸缩管是由薄金属壁形成的元件，其具有精心选择来赋予整体给定的柔性、硬度和耐用性的轮廓。金属伸缩管具有多种类型：辊轧的、液压成型的、化学沉积的、电铸的，这个列表是非穷尽的。

电铸伸缩管是特别令人感兴趣的。它们的制造技术超过150年，但是仅在近些年，才能够获得具有复杂几何形状和较小(大约10微米的级别)及良好受控厚度的部件。在控制厚度方面的挑战在于作用于沉积参数(例如，电极之间的距离、电极的种类、电铸液的化学成分和搅拌等)，以便于使得沿着具有强弯曲变化的几何形状与电流密度变化关联的厚度变化最小。几何形状和厚度的精确控制使得能够开发具有合适硬度并且能够给用于闭合中部开口的元件提供相对于这个开口的平面的运动的自由的伸缩管。Servometer和Nicoform公司是微型电铸伸缩管供应商的实例。这些伸缩管描述在例如US3,187,639和US5,932,360中。网址www.servometer.com和www.nicoform.com也给出关于所使用的材料和技术的很多信息。

这种伸缩管可以联接到其他刚性件以促进它们的集成。必须细心确保选择的装配方法和使用的材料适于组件将要承受的压力，并且不会损害相关功能。

组件可以通过胶合、铜焊、电子轰击焊接、或者通过激光、或者通过这些方法的至少两种来产生。如果例如要保证紧密密封，那么胶合或镀锡证明是不足的。并且根据使用的材料，在这个处理中过分高温可使它们的性能下降。如果限制条件要求良好的耐腐蚀性，那么必须细心使用合适的材料或材料配对。

使用于伸缩管的物质通常为镍或具有特定特性的各种镍基合金。其他材料，例如金、青铜、银、钛、锡、或铜也可用来替代，以纯粹的形式或作为镀镍抛光涂层。此外，还有具有其他聚合物基的抛光涂层。给出上述意见，能够给特定应用设计不同的材料组合和组件变化。在各种情况中，当用几何学确定系统的尺寸来获得合适的硬度时，必须考虑所涉及的材料。一些已知的实例是：

●具有0.04％硫(明亮外观)和0.05％的杂质(氧和碳)的普通镍(镍+钴：99.8％)在趋向177℃时变得易碎，所以这种合金不能被焊接。具有低硫含量(不超过0.02％，抛光外观)的镍比前者具有更高的阻抗性，并且可以被焊接。并且，后者提供比普通镍更好的抗腐蚀性的优点。这同样适用于具有更高钴含量(3-10％)的镍，其具有更高的硬度。

●大约3微米、沉积在两个相等厚度的镍之间的薄铜皮层确保伸缩管在超高真空中的紧密密封。

●镀金镍，就像使用纯金的伸缩管产品，允许在更高温度的无焊剂焊接。当组装具有由钛制成的刚性部件的伸缩管时，这样的系统是尤其有利的。这个表面是耐腐蚀的，并且赋予良好的导电性，并且在微波连接应用中是有用的。

●镀锌是对金令人感兴趣的替代，用于腐蚀保护应用(推动阳极保护)。

●镀银在微波连接应用中是有用的。

●覆以通常称为聚对二甲苯(parylene)的聚对苯二亚甲基(poly-p-xylylene)聚合物的膜，具有较低的绝缘介电常数，展现出优越的稳定性(抗溶解和耐热)。它也是生物相容和生物稳定的。这些特性使得它尤其有利于作为对环境(腐蚀)的屏蔽层和绝缘层。

●纯铜或镍磷合金的使用显示出它们顺磁性特性的优点(镍是铁磁体)。

图1所示的实施例涉及手表水晶片1的固定，以闭合表壳的中部2的顶部开口。

手表水晶片1由环形的弹性金属构件3连接到中部2，弹性金属构件3具有由恒定厚度的非直线壁轮廓限定的凹陷剖面，形成金属伸缩管，其端部3a，3b分别联接到中部2、水晶片1的外周。环形密封件4环绕水晶片的外周和金属伸缩管3的端部3a。例如由钛制成的压缩环5压缩环形密封件抵靠水晶片1的外周。伸缩管的端部3a因此被捕获在环形密封件4和水晶片1之间。

伸缩管3的另一个端部3b由被钛环7压缩的环形密封件6以同样方式固定抵靠中部2的圆柱形部分。侧缘件8由环9固定到中部，环9固定抵靠形成在钛环7上的外侧表面上的密封件。

如可以认识到的，水晶片1仅由伸缩管3的端部保持，以便它弹性地悬停在中部2上。因而这个组件可以用作冲击衰减器；它可以通过倾斜来致动功能；否则用作喇叭、感压系统(天平、气压计等)而不限这里所列项目。

在图1中描述的装配方法的其他变形可被设想出来：

●伸缩管3的一个或两个端部通过胶合、焊接或者钎焊联接到刚性环，或者甚至直接联接到中部，以促进在这种情况下系统的集成。在图2的视图中，例如由钛制成、支撑水晶片1和它的密封件4的环B被焊接到例如由纯金制成的伸缩管。在中部2侧面上的另一端部通过压缩密封件J夹持抵靠侧缘件和中部2。这个组件完好地紧密密封并且承受住外部环境的压力。

●也可以产生一种水晶片11和侧缘件18联接在其中的组件，如在图3中图示示出的。由伸缩管23从中部悬停的侧缘件-水晶片组件可以使用来致动一个或一个以上的推进器P，以便控制跑表功能、实现日期和时区的快速变化或者控制任何其他功能。在同一个附图中，伸缩管S也被示意性地表示用于以紧密密封方式将发条和/或时间设置按钮C联接到壳体B。

应该注意到，上面描述的装配方法不受将其制造成圆柱体几何形状的方法的限制。高自由度地结合曲线和直线能够产生复杂的几何形状，如在由图4和4a所示的实施例中。

图5表示结合在中部24和水晶片21之间、在侧缘件28下面的伸缩管23，以及鸣钟弹簧25和用于使鸣钟弹簧返回向水晶片21的返回元件26以及支撑抵靠水晶片21的支撑元件29。在这个组件中，具有柔性伸缩管的水晶片的固定使得能够向外部传播在壳体内部产生的振动(反之亦然)，同时保护壳体的紧密密封。有利地确定水晶片-伸缩管组件的尺寸以便它的固有频率位于比传播的信号的频带(例如从100到4000Hz)更高的值；因此传播的信号不会被衰减也不会被修改(失真)。伸缩管的几何形状完全不会损害该件的美观并且容易被结合。伸缩管壁的厚度是50微米的级别，其保证足够的侧向鲁棒性。如图2所示，仍然通过设置垂直b1和b2或侧向b3邻接部而提供了保护，以避免系统由于非常强大的外部压力而损坏。

图6涉及一种变形，其中环形伸缩管33设置在它通过焊接固定到其上的后盖40和中部34之间。伸缩管的另一端部夹持在两个环35，36之间，两个环35，36由通过螺钉38固定到中部34的环37彼此紧固。压缩密封件J确保系统的紧密密封。

我们现在来看需要如何确定环形的弹性金属构件3，23，33的尺寸，其具有由恒定厚度的非直线壁轮廓限定的凹陷剖面，当它包括形成迂回的至少两个相邻折叠(图7)时，形成伸缩管。我们的目标是能够获得自导(self-guide)的金属构件，即不容易受到扭曲(buckling)或变形、可以集成在制表壳体中并且具有适于期望功能的硬度的金属构件。

为了简单，首先给出对单个迂回、相应于n＝1的硬度描述。下面的参数因此被单独考虑：

硬度作为壁厚e的函数

硬度作为迂回宽度a的函数

硬度作为节距p大小的函数

硬度由k限定，它们的下标给出垂直v、水平h或倾斜b的方向。

硬度	作为e的函数	作为a的函数	作为p的函数
				垂直和倾斜	kv∝kb∝e3	kv∝kb∝1/a5/2	kv∝kb∝1/p1/5
水平	k_h∝e^3/2	k_h∝1/a	k_h∝1/p^2/5

考虑上面表格中表达的关系，能够找到最大比例k_h/k_v，以在具有固定的k_v时促进和保证自导。这个比例是e^-1.5、a^1.5、p^-0.2函数。因此，对于由正在研究的系统的物理数据固定的垂直硬度值，能够确定合适的厚度范围。已知a必须大于e，在加工技术极限内必须努力使p最小。并且，保证不超过材料的强度极限是重要的。为了使这些解释中更加清楚，下面在描述中给出了数字实例和恰当的极限。

首先令人感兴趣的是讨论迂回的个数n的影响，其根据下面的关系来表达：

因此主要是在上面描述的比例k_h/k_v中增加了在n^-1(对于较小的n)的相关性。如果它被最大化，那么它因此暗示具有最小的n。已知n仅可以取整数或半整数值，n＝0.5将相应于理想方案，但是在所设想的实施例中，n＝1是优选的。并且，如上面提及的，在这种系统中考虑材料的强度极限也是重要的，通过增加在0.5到5之间的n的值是适合的，也就是在1到10之间的交错环形折叠。

总之，保证系统的自导等同于使相对于与由伸缩管的物理函数限定的硬度关联的值e和a而言n和p最小。

这里，我们需要用两个数字实例来解释和补充上述论述，其将在下面的表中得到：

参数	最小极限	实例1	实例2	最大极限
					典型硬度		50N/mm	500N/mm
e	10μm	35μm	50μm	200μm
					a	0.1mm	1mm	0.8mm	4mm
p	＞80μm	0.9mm	0.8mm	5mm
					n	0.5	3	1	～5

这些实例使得能够根据用于闭合本发明主题的表壳的中部开口的元件的可能的不同应用限定这些各种参数的最大和最小极限：

厚度e范围如下：

●下极限相应于制造技术的极限。并且，必须保证伸缩管的机械稳定性，其通常是大约10μm的情况。

●上极限相应于沉积(deposition)时间和相应于合理成本。

宽度a范围如下：

●下极限与e的下极限关联。在严格的几何意义中，a＞10.e是重要的，以保证在沉积上的恒定厚度。

●上极限与e的上极限关联，但是也与制表件的几何限制关联。不能合理地期望在通常30mm的整个直径上具有a＞4mm的伸缩管。

高度p范围如下：

●下极限与机械限制关联，其要求迂回的弯曲曲率半径比e至少大4倍。

●上极限由用于集成在制表件中的最大允许高度限定(当n＝1时)。

最后，n范围如下：

●几何下极限是固有的。

●上极限必须保证伸缩管的自导而不会扭曲，并且对于30mm级别的伸缩管整个直径也是如此。

描述在表中的两个实例因此给出两种生产的可能性，其允许有自导的金属伸缩管的制表集成，用于两种可能类型的应用：

●一种水晶片-侧缘件系统，其以毫米级别的垂直位移幅度移动和倾斜，用于致动功能(实例1，在图3中图示)。

●一种水晶片-侧缘件系统，其以大约10微米级别的垂直位移幅度移动，用于作为喇叭(实例2，在图5中图示)。

Claims

1.一种表壳，其包括中部(2，24，34)，中部的至少一个开口由侧缘件(8，18，28)和/或水晶片(1，11，21)、或由后盖(40)闭合，并且其中用于闭合所述开口的元件中的至少一个由弹性金属构件(3，23，33)连接到所述中部，弹性金属构件(3，23，33)为环或者环状框架形式并且具有由非直线壁轮廓限定的凹陷剖面，并且其端部(3a，3b)分别附接到中部(2，24，34)的、所述闭合元件(1，11，21，18)的外周，其特征在于，所述非直线壁轮廓形成具有与所述开口的平面平行的方向的至少一个环形折叠，这个折叠由弯曲形成，弯曲的弧为在＞90°到180°之间的角度的弧，以便于给所述闭合元件(1，11，21，18)提供相对于开口的平面的运动的自由。

2.如权利要求1所述的表壳，其中所述弹性金属构件(3，23，33)的壁轮廓包括多个交错环形折叠，其数量在1到10之间。

3.如前述权利要求任意一项所述的表壳，其中所述壁的厚度e在10μm到200μm之间，环形折叠的宽度a在0.2mm到4mm之间，环形折叠的节距p在＞40μm到2.5mm之间，以给所述闭合元件相对于开口的平面提供运动的自由并具有受控的硬度和方向。

4.如前述权利要求任意一项所述的表壳，其中所述弹性金属构件(3，23，33)的壁轮廓的所述端部(3a，3b)以紧密密封方式分别联接到中部(2，24，34)的、所述闭合元件(1，11，21，18)的外周。

5.如权利要求4所述的表壳，其中密封件(4，6)装配在分别临近所述中部(2，24，34)的、所述闭合元件(1，11，21，18)的圆柱形座的所述弹性金属构件(3，23，33)壁的各个圆柱形端部(3a，3b)与压缩环或框架(5，7)之间，以便确保所述壳体的紧密密封。

6.如前述权利要求任意一项所述的表壳，其中所述弹性金属构件(3，23，33)至少部分由下列金属或合金之一制成：具有0.04％硫的99.8％镍+钴、具有不超过0.02％硫的镍、青铜、铜、金、银、或锡。

7.如前述权利要求任意一项所述的表壳，其中所述弹性金属构件(3，23，33)涂覆有聚对苯二亚甲基。

8.如前述权利要求任意一项所述的表壳，其中所述弹性金属构件(3，23，33)涂覆有锌、金、银和/或钛。

9.如前述权利要求任意一项所述的表壳，其中所述弹性金属构件(3，23，33)的壁厚是各处一致的。

10.如前述权利要求任意一项所述的表壳，其中所述金属构件的端部(3a，3b)通过胶合、硬钎焊、电子轰击焊接或者激光或者通过这些方法的至少两种的结合来连接。

11.如前述权利要求任意一项所述的表壳，其中设置垂直和/或侧向邻接部来限制所述闭合元件的偏移。