CN102540857A - 用于钟表机芯的旋转轮副的减震轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钟表机芯，包括由弹性装置(72)形成的用于旋转轮副的减震轴承(70)，所述弹性装置具有刚性中心部分(74)和连接到中心部分并且在其周边延伸的弹性结构(26)，所述中心部分具有其中设置穿孔宝石(10)的开孔并且经由弹性结构材料连接到钟表机芯。所述轴承还包括托钻(82)，所述托钻形成旋转轮副的枢轴的顶部止动构件并且组装到中心部分以便与其一起移动。所述轴承的特征在于，所述托钻至少部分地在弹性结构上方延伸并且通过中心部分和托钻的底面(83)之间的材料连接固定到中心部分。优选地，托钻的底面限定第一垂直表面(86)，弹性装置的中心部分限定设置为与第一垂直表面相对的第二垂直表面(76)。

Description

用于钟表机芯的旋转轮副的减震轴承

技术领域

本发明涉及一种用于钟表机芯的旋转轮副的减震轴承(支撑装置，bearing)。这些轴承设计为在发生震动的情况下、尤其是当钟表机芯受到侧向震动时部分地吸收传递给轮副的能量。

背景技术

本领域技术人员已知各种钟表学减震轴承。图1和2示出目前用在许多钟表机芯中的标准类型的轴承。例如在法国专利No.1532798中公开了称为“双倒置锥体(double inverted cone)”轴承的轴承2。此轴承设置在旋转轮副4的心轴6的端部处。更具体地，心轴6的枢轴8安装在形成轴承2的穿孔宝石10的孔中。轴承2由支承件12形成，该支承件12在其底部具有中心开孔以用于通过旋转轮副的心轴6。支承件12具有其中设有托座的凹部。此托座承载穿孔宝石10以及位于穿孔宝石上方的托钻(endstone)16。所述托座和两个宝石由弹簧装置18保持在支承件12的凹部内，在图1和2所示的变型中，所述弹簧装置18包括抵靠托钻的顶面的两个弹性舌片。这种标准类型的轴承被认为是有吸引力的，特别是由于具有直径较大的顶部托钻。实际上，托钻有助于钟表机芯的有吸引力的外观并且可以被认为是钟表机芯的装饰性元件。本领域技术人员很重视图1和2所示的这种传统类型的轴承。

图3和4示出欧洲专利No.1696286公开的另一种减震轴承。根据此第二种已知实施例的轴承与上述传统类型的轴承的主要区别在于，穿孔宝石10和托钻16A组装到扁平弹性装置22的刚性中心部分28上，即，在共同的平面内延伸。因此两个宝石悬置在弹性装置的中心处，该弹性装置的弹性结构或弹簧26能够承受轴向和径向弹性变形，即，在共同的水平平面内以及还在旋转轮副的心轴6的纵向上。此第二实施例相对于上述传统减震轴承具有一定的优点，这在欧洲专利申请No.1696286中有所描述。

弹性装置22由周向环24形成，该周向环24停靠在设在基部12A中的凹部的底部的环形突出部上。弹性结构26由限定同样数量的弹簧元件的若干臂形成，所述臂在弹性装置22的周向环24和中心部分28之间以圆弧延伸。所述中心部分具有在其中设有穿孔宝石10的中心开孔。设置在此中心部分的顶面上的托钻16A由帽30保持就位，所述帽30具有沿中心部分的侧向表面延伸的紧固托架32。所述帽可被推入或者粘合在此中心部分上。

将会注意到的是，弹性结构26具有比较复杂的几何结构，其中多个弹簧臂将周向环24连接到刚性中心部分28。因此，弹性装置22优选地通过本领域技术人员已知的LIGA技术制成。

从图3和4可以清楚地看到，减震轴承20具有非传统的视觉外观。实际上，俯视图示出整个扁平弹性结构26和托钻16A仅通过帽30中的小的中心开孔可见。因此，顶部宝石16A的可见表面的直径基本等于穿孔宝石10的直径，其非常小。通过比较图1和3分别示出的装置2和20，观察者将会注意到两个装置在视觉外观方面的显著区别。如前文所述，机械钟表机芯中的减震轴承的托钻在性质上是装饰性的，并且用于增加机械机芯的价值。因此，尽管轴承20具有一些技术上的优点和各种功能，但是它具有的问题是显著减小了托钻16A的可视直径。

图5示出特别在瑞士专利No.254854中公开的根据第三现有技术实施例的减震轴承42。轴承42克服了如上所述的第二现有技术实施例中的轴承20的托钻的直径减小的问题。轴承42包括在大致水平的平面内延伸的具有小的厚度的弹性装置22A。尽管装置22A的结构与图3和4的弹性结构26非常不同，但是装置22A的弹性结构同样允许在水平平面内的弹性变形，因而允许穿孔宝石10水平移动。此弹性结构还将允许轴向变形。但是，图5的实施例不像上述轴承20一样得益于弹性装置22A的这一特征。实际上，托钻16不与穿孔宝石一体地移动，因而不与弹性装置的中心部分一体移动。具有较大直径的此宝石16放置在装置22A的周边部分上的环或柱46上。提供第二弹性装置48以将宝石16保持就位并允许其轴向移动。此装置48由抵靠宝石16的拱形顶面的弹性舌片50形成。由于弹性舌片50是分隔开的，所以轴承42允许在俯视图中通过大的开孔看到宝石16，因而轴承42的视觉外观与图1和2中所示的传统轴承2的视觉外观类似。但是，为了获得用于完善钟表机芯的这种吸引力效果，轴承42包括两个不同的弹性装置22A和48。第一弹性装置与穿孔宝石10相关联，而第二弹性装置与顶部托钻16相关联。因此轴承42比较复杂和昂贵。

发明内容

本发明的一个目的是克服现有技术的缺陷，尤其是提出一种有效的、造价低廉的以及具有传统外观的减震轴承，即，轴承的托钻相对于穿孔宝石具有较大的直径。特别地，本发明提出在保持图3和4中描述的轴承类型提供的功能性优点的同时实现这一目的。

因此，本发明涉及一种具有用于旋转轮副的至少一个减震轴承的钟表机芯，其中所述减震轴承包括弹性装置，所述弹性装置具有刚性中心部分以及连接到所述中心部分并且在所述中心部分的周边延伸的弹性结构，所述中心部分具有在其中设置穿孔宝石的开孔，并且经由所述弹性结构材料连接到钟表机芯，以便所述穿孔宝石由所述弹性结构悬置地安装。所述减震轴承还包括形成旋转轮副的心轴的枢轴的顶部止动构件的托钻，所述托钻组装到所述弹性装置的中心部分以便与所述中心部分一体地移动，所述弹性结构设置为允许承载穿孔宝石的所述中心部分的径向/水平运动以及所述中心部分的轴向运动，即，沿着由安装在减震轴承中的旋转轮副的实体心轴所限定的几何轴线的运动。所述钟表机芯的特征在于，所述托钻至少部分地位于所述弹性结构上方，并且通过所述中心部分和托钻的底面之间的材料连接(material connection)固定到所述弹性装置的中心部分。

由于本发明的这些特征，根据本发明的轴承包括具有较大直径的顶部托钻，并且克服了图5所示的现有技术装置的缺陷。实际上，通过在所述中心部分和托钻的底面之间形成的材料连接将托钻固定到承载穿孔宝石的弹性装置的中心部分不会导致所述托钻的直径减小。这是本发明的一个主要优点并且可以实现比较简单和成本低廉的实施例。

根据本发明的一个具体特征，在托钻的底面和弹性结构的顶面之间具有槽缝，以便在吸收轴向震动期间允许所述弹性结构承受一定的轴向向下运动。因此，尽管托钻固定到在总体水平的平面内延伸的弹性装置的中心部分，但是托钻至少部分地掩藏该弹性结构，同时允许所述弹性结构在垂直于旋转轮副的心轴的水平平面内以及在轴向上发生变形。

根据本发明的一个优选实施例，托钻的底面包括第一垂直表面，弹性装置的中心部分包括设置为与所述第一垂直表面相对的第二垂直表面。这些特定的特征在钟表受到径向震动的情况下是重要的。所述中心部分的垂直表面形成所述托钻的垂直表面的侧向止动构件，以便侧向或径向震动不会导致托钻和弹性装置的中心部分之间的特别由焊接部或粘合部形成的材料连接的任何损坏。根据一种优选的变型，所述第一和第二垂直表面是圆柱形的，这使得机加工更容易，尤其是对于托钻而言。根据另一个特定的变型，在第一和第二垂直表面之间具有填充胶粘剂或钎料的槽缝。

附图说明

在参考附图作为非限制性示例给出的下文的说明中，将描述本发明的各种实施例以及变型，在附图中：

-图1已经描述过，其为第一现有技术轴承的透视图；

-图2是沿线II-II的图1的截面图；

-图3已经描述过，其为第二现有技术轴承的透视图；

-图4是沿线IV-IV的图3的截面图；

-图5已经描述过，其示出现有技术的减震轴承的第三实施例；

-图6是根据本发明的减震轴承的第一实施例的截面图；

-图7是第一实施例的一种变型的截面图；

-图8是本发明的第二实施例的截面图；

-图9示出第二实施例的一种变型；

-图10示出本发明的第二实施例的另一种优选变型；

-图11是本发明的第三实施例的截面图；

-图12是本发明的第三实施例的一种变型；以及

-图13是本发明的第四实施例的截面图。

具体实施方式

图6示出包括用于旋转轮副4的减震轴承52的钟表机芯44的第一实施例。轴承52包括用于接纳旋转轮副4的枢轴8的穿孔托钻10。轴承52还包括弹性装置56，该弹性装置56具有刚性中心部分58和连接到所述中心部分并在其周边延伸的弹性结构26。所述中心部分具有在其中设有穿孔宝石10的开孔，因此所述中心部分经由弹性结构26材料连接到钟表机芯。轴承52还包括形成枢轴8的顶部止动构件的托钻16。弹性装置56和宝石10以及16设置在基部或支承单元54中的凹部内。弹性装置56还包括环形周边部分24，该环形周边部分24停靠在设在基部54中的凹部的底部处的环形肩部上。弹性装置56能够以本领域技术人员已知的各种方式被保持在基部54中。装置56可被压入基部54中的凹部内，或者粘合或焊接到基部54中的凹部。所述托钻组装在中心部分58上以便与所述中心部分一体地移动。中心部分58因此用作穿孔宝石10以及托钻的支承件，此组件由弹性结构26悬置在轴承52中。

根据本发明，托钻16至少部分地在弹性结构26上方延伸，并且通过所述中心部分和所述托钻的底面17之间的材料连接固定到中心部分58。在图6所示的变型中，托钻16和中心部分58之间的材料连接由胶粘剂粘合部60形成。优选地，胶粘剂粘合部60具有一定的厚度以便在托钻16的平坦底面17和弹性结构26的平坦顶面之间限定槽缝62。槽缝62的宽度优选地基本等于或稍微大于设在弹性结构26和基部54中的凹部的底部之间的槽缝的宽度。这防止了在发生轴向震动的情况下托钻16的外部边缘抵靠弹性装置56，否则可能导致托钻16被分离并从而破坏托钻与弹性装置的中心部分之间的材料连接。因而槽缝62使得由中心部分58、穿孔宝石10和托钻16形成的组件能够在吸收轴向震动期间承受一定的向下运动。

如图6中所示，托钻16相对于穿孔宝石10具有大的直径。由于本发明的特征，托钻的直径可以仅稍微小于设在基部54中的凹部的直径。特别地，托钻可以具有足够大的直径以便完全覆盖弹性结构26。

图7示出上述第一实施例的一种变型。先前描述的附图标记此处将不再详细描述。减震轴承64与图6的轴承52的区别在于，弹性装置66包括刚性中心部分58A，其高度大于弹性结构26的高度。托钻16通过焊接部/钎焊部61固定到中心部分58A。为了确保焊接部适当地可靠，托钻的底面17包括至少在为焊接部提供的区域内(即，至少在位于中心部分58A对面的环形区域内)沉积的粘附层或底漆/底料层。此粘附层例如由铬(Cr)形成。优选地在该粘附层上沉积纯金层(Au)。然后添加钎料，例如金-锡合金。这种钎料可以镀在托钻16上，或者在粘附层和金层的顶部上，或者在例如由镍(Ni)或者镍磷合金(NiP)形成的中心部分58A的顶面上。焊接所需要的热量的施加可以由本领域技术人员通过各种方式执行。特别地，焊接可以在炉中执行。还应指出的是，优选地在设在托钻上和/或中心部分的顶面上的粘附层上沉积抗扩散层，例如铑(Rh)。

图8示出本发明的第二优选实施例。减震轴承70包括设在基部54中的弹性装置72。此弹性装置72与第一实施例的弹性装置类似。区别在于中心部分74，该中心部分74的顶面具有限定垂直圆柱形表面76和环形肩部77的凹部。此肩部77基本在弹性结构26的顶面80的高度处，从而中心部分74具有相对于所述顶面的突出顶部部分78。托钻82的底面83也具有限定突出底部部分84的凹部，该突出底部部分84的侧面86限定了位于中心部分74的垂直表面76对面的圆柱形垂直表面。托钻82的部分84的边缘抵靠肩部77。可以在所述肩部和托钻之间设置胶粘剂或钎料的薄膜。在其中设有轴承70的钟表机芯受到侧向震动的情况下，垂直表面76形成用于托钻的底部部分84的侧向止动构件。在中心部分74和托钻中的互补凹部一方面使得在将托钻组装到中心部分时托钻能够被容易地定中心，另一方面防止了当机芯受到侧向震动(即，对于旋转轮副4的径向震动)时在托钻和中心部分之间的任何剪切作用。此第二实施例提供了在托钻的底面83和弹性结构的顶面80之间的较大槽缝62A。托钻借助于胶粘剂粘合部88或者焊接部固定到中心部分74。优选地，在圆柱形表面76和86之间具有填充胶粘剂88或钎料的槽缝。

图9示出本发明的第二实施例的一种变型。先前描述的附图标记此处将不再详细描述。轴承90与图8的轴承的主要区别在于，弹性装置73的中心部分75的垂直表面76A由设在中心部分75中的凹部92的侧向表面限定。托钻82A的底部部分84A部分地插入凹部92中。在此变型中，弹性装置73的顶面是平坦的并且不具有突出部分。在另一个未示出的变型中，图8和9的两个变型相组合。因此，一方面弹性装置的刚性中心部分具有突出的顶部部分，另一方面在此突出部分的内周边处具有凹部。这意味着托钻的突出顶部部分84A具有较大的厚度，更具体地，垂直表面86和76+76A的径向重叠区域能够增加。

图10示出一种优选变型，其与前面的变型的区别在于，弹性装置56具有在单一高度上的平坦顶面80，并且托钻82B具有突出的底部部分84B，该底部部分84B的直径与穿孔宝石的直径基本匹配。所述部分84B插入到穿过中心部分58的开孔中，因而其圆柱形垂直表面86B设置成与此穿过的开孔的壁的顶部相对。托钻的底面83B具有一方面限定底部部分84B且另一方面限定圆形台阶134的第一凹部，该圆形台阶134粘合或者焊接到中心部分58的顶面80。在图10所示的轴承130的情况下，底面83B具有第二凹部132以便在弹性结构和托钻之间提供足够高的槽缝62。在未示出的另一种变型中，如图6的示例一样，提供胶粘剂或者焊料/(软或硬)钎料的足够厚的层，以便在不对托钻进行附加的机加工的情况下获得希望的槽缝。因此，如图8和9的示例中一样，托钻的底面仅在两个水平高度上，但是具有突出的底部部分，该底部部分插入其中设有穿孔宝石的弹性装置的开孔中。

将要指出的是，在穿孔宝石和托钻之间的空间限定了用于润滑油的小的腔室，所述润滑油通过毛细管作用保持在中心。为了允许油被引入穿孔宝石的孔中，在穿过弹性装置的中心部分的孔的壁中设置凹部。因此，当油被引入宝石中的孔时，通过在穿孔宝石的周边处的这些凹部可以排出包含在腔室中的空气。这些侧向凹部还使得油的腔室能够被清洁，从而允许腔室被清洗。最后，如欧洲专利申请No.1696286中所提及的(在该专利申请中这些凹部在图7中示出)，侧向凹部提供了一定的弹性，从而允许穿孔宝石被压入弹性装置的刚性中心部分中。

图11示出了本发明的第三实施例。弹性装置72A与图8的弹性装置72的区别在于，突出的顶部部分78A位于中心部分74A的内部区域中。此突出部分具有形成圆柱形表面的垂直侧面96。托钻98的底面100具有凹部102，该凹部102的侧壁104限定了与中心部分74A的圆柱形表面96相对的圆柱形垂直表面。此垂直表面96用作顶部宝石98的侧向止动构件。减震轴承94与上述的减震轴承70和90具有相同的优点。轴承94的附加的优点在于，在托钻98的底面100中执行的机加工是在底面的中心区域执行的。这允许托钻具有的拱形顶面的曲率半径小于上述第二实施例中的宝石82或82A的曲率半径。此第三实施例还在增加可用于穿孔宝石10的空间的同时允许槽缝62的高度被精确限定，以便弹性结构26的高度可以比在前面的实施例中更低。

图12中示出第三实施例的一种变型。轴承110与图11的轴承94的区别在于，弹性装置66B的中心部分58B包括环形顶部部分78B，其宽度与中心部分58B的宽度基本匹配。此外，这种变型与前面的实施例的区别在于，托钻112具有在其底面114中加工出的凹槽116。在第一变型中，凹槽116是环形的并且具有比顶部部分78B稍微更大的宽度。所述顶部部分78B部分地插入宝石112的凹槽116中，该宝石112通过胶粘剂88或者通过焊料/(软或硬)钎料固定到此顶部部分。根据第二变型，凹槽116和环形部分78B的宽度调节为允许该环形部分被压入宝石112的凹槽。轴承110的一个优点源于以下事实，即除了凹槽116之外托钻的底面是平坦的，从而该底面在叠置于旋转轮副的枢轴上的区域内能够容易地被抛光。

凹槽116具有外部侧面117和内部侧面118。这两个侧面117和118限定了圆柱形垂直表面，所述圆柱形垂直表面分别设置为与弹性装置的中心部分的顶部部分78B的两个对应的垂直表面相对。

最后，图13中示出本发明的第四实施例。此第四实施例与其它实施例的主要区别在于设在托钻126和弹性装置56C的刚性中心部分58C之间的材料连接的性质。轴承120包括销124，所述销124一方面设置在位于中心部分58C中的孔内，另一方面设置在顶部宝石126中加工出的匹配的孔内。销124能够被压入、焊接或者粘合到中心部分58C内，以及还被压入或者粘合到设在托钻126中的孔内。在执行粘合的情况下，在顶部宝石126中加工出的孔具有比销124稍微更大的直径。将指出的是，两个销是足够的，但是优选地设置三个销。将这些销通过粘合固定到顶部宝石126的方法具有考虑到机加工公差的工业上的优点。因此，如果所述孔的直径稍微大于销的直径，则所述销将更容易地进入托钻中的对应的孔，并且胶粘剂将填充余下的空间。

本领域技术人员可以设计其它变型，尤其是用于在托钻和弹性装置的中心部分之间形成材料连接的其它手段，而不会脱离本发明的范围。

Claims (15)

1.一种钟表机芯，包括用于旋转轮副(4)的减震轴承，其中所述减震轴承包括：

-用于接纳旋转轮副的枢轴(8)的穿孔宝石(10)；

-弹性装置(56；66；72；73；72A；66B；56C)，所述弹性装置具有刚性中心部分(58；58A；74；75；74A；58B；58C)以及连接到所述中心部分并且在所述中心部分的周边延伸的弹性结构(26)，所述中心部分具有在其中设置所述穿孔宝石的开孔并且经由所述弹性结构材料连接到钟表机芯；

-形成所述枢轴的顶部止动构件的托钻(16；82；82A；82B；98；112；126)，所述托钻组装到所述中心部分上以便与所述中心部分一体地移动；

-其特征在于，所述托钻至少部分地在所述弹性结构上方延伸，并且通过所述中心部分和所述托钻的底面(17；83；83B；100；114)之间的材料连接固定到所述中心部分。

2.根据权利要求1所述的钟表机芯，其特征在于，在所述托钻的底面和所述弹性结构的顶面之间具有槽缝(62；62A)，以允许所述弹性结构在吸收轴向震动期间承受一定的轴向向下运动。

3.根据权利要求1所述的钟表机芯，其特征在于，所述托钻的底面具有第一垂直表面(86；86B；104；117，118)，所述弹性装置的中心部分具有设置为与所述第一垂直表面相对的第二垂直表面(76；76A；96)。

4.根据权利要求3所述的钟表机芯，其特征在于，所述第一垂直表面和第二垂直表面是圆柱形的。

5.根据权利要求4所述的钟表机芯，其特征在于，在圆柱形的所述第一垂直表面和第二垂直表面之间具有填充胶粘剂或者钎料(60；88)的槽缝。

6.根据权利要求4或5所述的钟表机芯，其特征在于，所述第一垂直表面由所述托钻的突出的底部部分(84；84A；84B)的外部侧面限定。

7.根据权利要求4或5所述的钟表机芯，其特征在于，所述第一垂直表面由在所述托钻的底面(100)中形成的凹部(102)的侧面限定。

8.根据权利要求4或5所述的钟表机芯，其特征在于，所述第一垂直表面由在所述托钻的底面(114)中制成的凹槽(116)的两个侧面的其中之一限定。

9.根据权利要求4或5所述的钟表机芯，其特征在于，所述第二垂直表面由所述弹性装置的中心部分的突出的顶部部分(78；78A)限定。

10.根据权利要求6所述的钟表机芯，其特征在于，所述第二垂直表面由设在所述弹性装置的中心部分中的凹部(92)的侧面限定。

11.根据权利要求1至5中任一项的钟表机芯，其特征在于，所述托钻通过胶粘剂粘合部(88)固定到所述弹性装置的中心部分。

12.根据权利要求1至5中任一项的钟表机芯，其特征在于，所述托钻通过焊接固定到所述弹性装置的中心部分。

13.根据权利要求12所述的钟表机芯，其特征在于，在所述托钻的底面(17)上至少在焊接区域中沉积有粘附层。

14.根据权利要求1或2所述的钟表机芯，其特征在于，所述托钻通过销(124)固定到所述弹性装置的中心部分，所述销一方面插入在所述托钻的底面中加工出的孔(128)内，另一方面插入设在所述弹性装置的中心部分(58C)的顶面中的孔内。

15.根据权利要求6所述的钟表机芯，其特征在于，所述突出的底部部分的直径基本上等于所述穿孔宝石的直径，托钻的所述底部部分插入所述弹性装置的中心部分中的所述开孔内。

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