CN103163773A - 钟表用润滑轴承 - Google Patents
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Abstract
公开了钟表用润滑轴承(1)。其包括用注入外保持架(3)的回转空腔(4)中的塑性材料制成的内芯(5)。其还包括包含在所述空腔(4)内的内保持架(2)，并且所述内芯(5)被注入所述内保持架(2)和所述外保持架(3)之间。所述内芯(5)能够相对于所述外保持架(3)以操作间隙移动且不能从所述外保持架(3)移开，并且能够相对于所述内保持架(2)以操作间隙移动且不能从所述内保持架(2)移开。
Description
技术领域
本发明涉及一种钟表用润滑轴承。
本发明还涉及一种包括至少一个该类型润滑轴承的钟表机芯。
本发明还涉及一种包括至少一个此类润滑轴承的钟表。
本发明还涉及一种制造钟表用润滑轴承的方法。
本发明涉及钟表学领域，并且更具体地涉及引导元件和轴承领域。
背景技术
基本上已知有两种类型的钟表用轴承：
-包括大量部件的滚珠轴承，在组装期间必须调节其振动；
-因为所需精度而制造昂贵的润滑轴承，它们在包括宝石时具有普通的耐冲击性并且也必须要调节其振动。
在两种情况下，与这些轴承相关联的部件都必须以高等级的精度制成。
轴承的润滑是一个在使用期间需要予以关注和维护的困难领域。
PORTESCAP名下的专利CH559383B5介绍了一种用于钟表的减震轴承，具有为弹性部件的内芯，并且在该轴承内包括的不同的同心保持架之间没有间隙。
FRATELLI
BORLETTI名下的专利申请FR1579777A公开了一种钟表摆轮枢轴，装有用作托钻的塑性圆盘供摆轮的回转端使用。该圆盘被装在带有环形宝石的安置空腔内。这种托钻圆盘可以注模成型。
KURUCZ
和 MATTHEY名下的专利FR1587976公开了一种钟表减震轴承，具有以类似于上述专利CH559383B5中的方式装在中心凹口内的固塑性轴承。当塑性材料收缩时，材料围绕挡边合拢并无间隙地将轴承主体组装在其支撑件内。
DUBOIS
(TISSOT)名下的专利申请US2956394A公开了一种用于钟表的铸造轴承。与前述专利申请FR1587976A中一样，锥形的角部形状在轴承冷却时可靠地固定模制元件。
PORTESCAP名下的专利CH583934B5公开了一种用于钟表轮组枢轴的轴承，其类似于以上的专利申请FR1587976A，但是具有改进的底部形状。
发明内容
本发明通过提出更便宜、减少了部件数量、对振动不敏感而且在组装期间不需要任何特别调节的轴承来克服现有技术中的这些问题。
本发明因此涉及一种钟表用润滑轴承，特征在于其包括用注入外保持架内包含的回转空腔中的塑性材料制成的内芯，并且所述内芯能够相对于所述外保持架以固定剩余操作间隙移动且不能从所述外保持架移开。
根据本发明的特征，所述润滑轴承进一步包括至少一个包含在所述空腔内的内保持架，并且所述塑性内芯被注入所述内保持架和所述外保持架之间，而且所述内芯能够相对于所述内保持架以固定的剩余操作间隙移动且不能从所述内保持架移开。
根据本发明的特征，所述内芯由所述内保持架的回转外表面和所述外保持架的回转内表面界定。
根据本发明的特征，所述回转外表面和所述回转内表面围绕同一条回转轴线同轴。
根据本发明的特征，所述回转外表面和/或所述回转内表面包括用于沿所述回转外表面和所述回转内表面所共用的回转轴线的方向固定所述内芯的至少一个回转凹槽或至少一个回转台肩。
根据本发明的特征，构成所述内芯的塑性材料具有介于2.0%到3.0%之间的收缩率，该收缩率一方面确定了所述润滑轴承在所述内保持架和所述内芯之间的操作间隙，另一方面也确定了所述润滑轴承在所述外保持架和所述内芯之间的操作间隙。
根据本发明的特征，所述润滑轴承仅由所述内保持架、所述内芯和所述外保持架构成。
根据本发明的特征，包括围绕同一条回转轴线彼此同轴且与所述空腔同轴的回转接触面的多个内保持架被设置在所述空腔内，在任何情况下都通过将塑性材料的内芯注入由最外侧保持架的内部体积和最内侧保持架的外部体积界定的腔室内，所述内保持架彼此套装并且对于最外侧保持架来说与所述空腔间隔开，而对于其他保持架来说则是成对的。
本发明还涉及一种包括至少一个该类型润滑轴承的钟表机芯。
本发明还涉及一种包括至少一个此类润滑轴承的钟表。
本发明进一步涉及一种制造钟表用润滑轴承的方法，特征在于执行以下步骤：
-制备外保持架，所述外保持架计划用于装入所述润滑轴承内并包括围绕回转轴线的回转空腔，
-所述空腔被用作压注室或浇铸室；
-在所述室内压注或浇铸塑性材料以构成由所述空腔界定的内芯；
-确保用于所述塑性材料热收缩或结晶收缩的条件以将所述收缩限定在2.0%到3.0%之间的范围内；
-允许所述材料在使用所述润滑轴承之前完全收缩；
根据本发明的特征，在执行所述压注或浇铸之前：
-通过增加连接至所述空腔的密封面围绕所述回转空腔界定出压注室或浇铸室；并且
-在所述室内执行塑性材料的所述压注或浇铸以构成由所述空腔和所述密封面界定的内芯；
-在所述塑性材料已完全收缩后，移除所述密封面。
根据本发明的特征，在执行所述压注或浇铸之前：
-将计划用于装入所述润滑轴承内的内保持架以所述回转轴线与所述外保持架同轴地插入所述回转空腔内；
-所述压注室或浇铸室由所述内保持架的回转外表面和所述外保持架的回转内表面界定。
根据本发明的特征，在执行所述压注或所述浇铸之前，所述压注室或浇铸室由所述内保持架的回转外表面和所述外保持架的回转内表面界定，并且通过分别在所述回转内表面和所述回转外表面的边缘处增加连接至所述空腔和所述内保持架的密封面来界定；
并且在所述塑性材料已完全收缩后，移除所述密封面。
附图说明
本发明的其他特征和优点将在参照附图阅读以下的详细说明内容后得以体现，在附图中：
-图1示出了在穿过回转轴线的平面内的根据本发明的润滑轴承的示意性截面图，在第一实施例中在压注或浇铸形成所述内芯的塑性材料期间在外保持架中装有模制塑性部件。
-图2以类似于图1的方式示出了压注或浇铸构成所述内芯的塑性材料期间在内保持架和外保持架之间装有模制塑性内芯的本发明第二实施例。
-图3以类似于图2的方式示出了在构成所述塑性内芯的塑性材料收缩之后的本发明第二实施例。
-图4以类似于图3的方式示出了在构成所述塑性内芯的塑性材料收缩之后的本发明第二实施例的变形。
-图5示意性地示出了不用模具制成的根据本发明的润滑轴承的类似于先前附图的顶视图和截面图。
-图6示意性地示出了根据本发明用模具制成的润滑轴承的类似于图1至图4的顶视图和两张截面图，其中模具包括在顶视图和两张截面图之一中可见的压注或浇铸通道。
-图7示出了包括机芯的钟表的方块图，其中机芯包括根据本发明得到的润滑轴承。
-图8示出了这种类型的轴承的一个示例，包括通过第一内芯与中间内保持架2A间隔开的外保持架，并且中间保持架通过第二内芯与轴向内保持架间隔开。
-图9示出了在这样的轴承中操作间隙JP、轴向间隙JA1，JA2以及径向间隙JR1，JR2的示例。
具体实施方式
本发明涉及钟表学领域，并且更具体地涉及引导元件和轴承领域。
本发明更具体地涉及润滑轴承1。
根据本发明，该润滑轴承1包括用注入外保持架3内包含的回转空腔4中的塑性材料制成的内芯5。该内芯5能够相对于外保持架3以固定剩余操作间隙移动且不能从所述外保持架3移开。
图1中示出了该第一实施例。在完成聚合后，塑性材料略微收缩，这就足以确保润滑轴承正常工作所必需的轴承操作间隙JP。由于内芯5具有与空腔4相似的几何形状，并且由于塑性材料的收缩是规则的，因此内芯5的几何形状与空腔4基本一致。因此为了实现最优操作，应该确保空腔4具有很好的圆度。但是相关尺寸并不重要，原因在于可以通过压注或浇铸方法优选地是通过压注来进行调节。
这种收缩也可以被用于获得径向间隙JR和/或末端间隙JA，由此控制其数值。
根据图2至图6所示的优选实施例，在第二实施例中润滑轴承1也包括包含在空腔4中的内保持架2。塑性内芯5由此被注入内保持架2和外保持架3之间。该内芯因此能够相对于内保持架2以固定剩余操作间隙移动且不能从所述内保持架2移开。
优选地，内芯5由内保持架2的回转外表面20和外保持架3的回转内表面30界定。
优选地，该回转外表面20和回转内表面30围绕同一条回转轴线D同轴。
因此，在优选实施例中，内芯5全部是回转表面，也就是其与外保持架3的接触面以及在存在所述内保持架时与内保持架2的接触面全部是回转表面。
优选地并且特别有利地，回转外表面20和/或回转内表面30包括用于沿回转外表面20和回转内表面30所共用的回转轴线D的方向固定内芯5的至少一个回转凹槽6或回转台肩7。
如果可行，回转外表面20和回转内表面30如图中可见都包括用于沿回转轴线D的方向固定内芯5的至少一个这样的回转凹槽6或回转台肩7。
在图4所示的特定实施例中，回转外表面20和回转内表面30之一包括至少一个凹槽且另一个包括至少一个台肩，或者相反。所述至少一个凹槽和所述至少一个台肩都属于回转体且用于沿回转轴线D的方向固定内芯5。
塑性材料的选择是很重要的。优选地，构成内芯5的塑性材料具有介于2.0%到3.0%之间的收缩率，其一方面确定了润滑轴承1在内保持架2和内芯5之间的第一操作间隙J1，并且在另一方面确定了外保持架3和内芯5之间的第二操作间隙J2。轴承的操作间隙JP因此等于第一操作间隙J1和第二操作间隙J2之和。
对于图3中的实施方式，其中收缩量R沿轴向和径向相等，得到的末端间隙JA约为径向间隙JR的两倍。
根据使用的材料，这种热收缩或结晶收缩也调节了轴承间隙。
图3和图4示出了完成塑性材料的聚合之后的收缩量R。轴承1的末端间隙和径向间隙由收缩率和轴承的几何形状确定。例如，在图3的情况下，0.4mm的壁部2.5%的收缩就对应于完全适合于常规钟表应用的0.010mm的振动。这种振动源自加工自身并且因此能够在不同部件之间得以保证。
如果有的话，那么每一个操作间隙也就是一方面在内保持架2和内芯5之间的第一操作间隙J1以及另一方面在外保持架3和内芯5之间的第二操作间隙J2都介于0.004mm到0.012mm之间。
优选地，如果有的话，那么每一个径向操作间隙也就是一方面在内保持架2和内芯5之间的第一径向操作间隙JR1以及另一方面在外保持架3和内芯5之间的第二径向操作间隙JR2都介于0.004mm到0.012mm之间。
优选地，每一个操作间隙J1,J2都介于0.006mm到0.010mm之间。
优选地，每一个径向操作间隙JR1,JR2都介于0.006mm到0.010mm之间。
在一个优选实施例中，根据本发明的润滑轴承1仅由内保持架2、内芯5和外保持架3构成。
本发明还涉及一种包括至少一个此类润滑轴承1的钟表机芯10。
本发明还涉及一种包括至少一个这种类型的润滑轴承1和/或一个机芯10的钟表机芯100。
本发明进一步涉及一种制造钟表用润滑轴承1的方法，特征在于执行以下步骤：
-制备外保持架3，所述外保持架3计划用于装入润滑轴承1内并包括围绕回转轴线D的回转空腔4；
-空腔4被用作压注室或浇铸室40；
-在室40内压注或浇铸塑性材料以构成由所述空腔4界定的内芯5；
-确保用于所述塑性材料热收缩或结晶收缩的条件以将收缩限定在2.0%到3.0%之间的范围内；
-允许塑性材料在使用润滑轴承1之前完全收缩。
根据一种特定的实施方式，如图6中所示，在压注或浇铸之前，通过增加连接至空腔4的密封面11,12围绕回转空腔4界定出压注室或浇铸室40，由此构成模具。随后在室40内压注或浇铸塑性材料以构成由空腔4和所述密封面11,12界定的内芯5。一旦塑性材料已完全收缩就移除这些密封面。
根据一种特定的实施方式，为了获得具有三个部件的润滑轴承1，在执行压注或浇铸之前，将计划用于装入润滑轴承1内的内保持架2沿回转轴线D与外保持架3同轴地插入回转空腔4内。压注室或浇铸室40由内保持架2的回转外表面20和外保持架3的回转内表面30界定。
在一种特定的方式中，在执行压注或浇铸之前，压注室或浇铸室40通过分别在回转内表面30和回转外表面20的边缘处增加连接至空腔4和内保持架2的密封面而由内保持架2的回转外表面20和外保持架3的回转内表面30界定。一旦塑性材料已完全收缩就移除这些密封面。
通常，尽管在本文的优选应用中介绍了本发明，但是由于采用单个内芯最为经济，因此显而易见的是可以非常轻易地扩展至用内部彼此枢转的轮组加工的嵌套类型，例如分针和小时分齿轮和容纳所述分齿轮的引导路径。对单个轴承的应用因此完全不是限制性的，而且必须理解本发明可应用于任何类型的轴向枢转引导系统。通过使用凹槽或台肩来限制轴向行程在加工无法拆卸的复杂轮组时非常有效。
因此，本发明还涉及包括具有围绕回转轴线D的回转空腔4的外保持架3的任何类型的润滑轴承1，其中包括围绕回转轴线D的回转接触面的多个内保持架2被设置在所述空腔4内。这些回转接触面彼此同轴且与空腔4同轴，并且内保持架2彼此套装。在任何情况下都通过将塑性材料的内芯5注入由最外侧保持架的内部体积和最内侧保持架的外部体积界定的腔室内，内保持架2对于最外侧的保持架来说与空腔4间隔开，而对于其他的保持架来说则为成对的。优选地，注入塑性材料以构成内芯的腔室也可由例如基本垂直于轴线D的密封面界定。
图8示出了这种类型的轴承1的一个示例，包括通过第一内芯5A与中间内保持架2A间隔开的外保持架3。中间保持架2A通过第二内芯5B与轴向内保持架2B间隔开。内芯5A,5B的每一次收缩R都确保由相关内芯间隔开的保持架之间的基本操作间隙JE。
图9示出了在这样的轴承中操作间隙JP、轴向间隙JA1，JA2以及径向间隙JR1，JR2的示例。
归功于本发明，多种特征与现有技术中的轴承相比都有所改进。
钉入、焊接、螺接、铆接或类似的组装都不再是必须的。
在内保持架或外保持架之一包括凹槽或台肩的优选变形中，润滑轴承可以整体操纵而不会损失任何部件。
轴承因为内芯由塑性材料制成而没有耐冲击性方面的问题。
间隙的调整是固有的，原因在于这源自塑性材料在其最终聚合期间的收缩。
避免了取决于狭窄的制造公差的紧调整允差的问题并且因此可能会显著减小操作间隙。实际上对于外保持架来说在直径方向或沿轴向并不需要特别的精度，并且对内保持架也同样适合，原因在于塑性材料在压注或浇铸时占据了所有的可用体积。压注或浇铸因此补偿了所有公差并且振动得以完美地保持校准。
部件数量的减少降低了成本。
由于避免了对振动的繁琐调整，因此也降低了质量风险。
分度也就是外保持架相对于内保持架的高度被很好地控制和定中。控制和定中通过塑性收缩的对称性提供，并且在使用模具和密封面的情况下由模具内的轴承面用于对准两个保持架。
如图6所示，通过使用几个压注或浇铸通道即可避免内芯有任何的不圆并由此避免任何失准。
优选实施例通过压注确保方法的良好控制和完美的可复制性。用压注构建内芯，调节收缩期间的振动并组装轴承，内芯在压注后就不能移除，此时内保持架或外保持架之一具有限制沿轴向移动的凹槽或台肩。
具有摩擦品质的各种塑性材料均可很好地适用于本申请。更具体地，使用POM即可令人满意。使用的塑性材料可以是复合材料以及改善滑动的集成组分例如润滑剂泡沫、PTFE、“Delrin®”、“Rilsan®”、“Nylon®”等。优选地，选择摩擦系数在0.07到0.15之间的塑性材料。可以使用具有低摩擦系数的材料，不过它们的成本较高。
由于收缩是对称地出现，因此本发明控制了由此成形的轴承轮和与之啮合的轮组之间准确的齿轮分度。
只要适当地选择用于内芯的塑性材料即可免除对轴承进行润滑。
Claims (20)
1.一种钟表用润滑轴承(1)，特征在于其包括用注入外保持架(3)内包含的回转空腔(4)中的塑性材料制成的内芯(5)，并且所述内芯(5)能够相对于所述外保持架(3)以固定剩余操作间隙移动且不能从所述外保持架(3)移开。
2.如权利要求1所述的润滑轴承(1)，特征在于其进一步包括至少一个包含在所述空腔(4)内的内保持架(2)，并且所述塑性内芯(5)被注入所述内保持架(2)和所述外保持架(3)之间，而且所述内芯(5)能够相对于所述内保持架(2)以固定剩余操作间隙移动且不能从所述内保持架(2)移开。
3.如权利要求2所述的润滑轴承(1)，特征在于所述内芯(5)由所述内保持架(2)的回转外表面(20)和所述外保持架(3)的回转内表面(30)界定。
4.如权利要求3所述的润滑轴承(1)，特征在于所述回转外表面(20)和所述回转内表面(30)围绕同一条回转轴线(D)同轴。
5.如权利要求1所述的润滑轴承(1)，特征在于所述内芯(5)是回转表面。
6.如权利要求3所述的润滑轴承(1)，特征在于所述回转外表面(20)和/或所述回转内表面(30)包括用于沿所述回转外表面(20)和所述回转内表面(30)所共用的回转轴线(D)的方向固定所述内芯(5)的至少一个回转凹槽(6)或回转台肩(7)。
7.如权利要求6所述的润滑轴承(1)，特征在于所述回转外表面(20)和所述回转内表面(30)均包括用于沿所述回转轴线(D)的方向固定所述内芯(5)的至少一个回转凹槽或回转台肩。
8.如权利要求6所述的润滑轴承(1)，特征在于所述回转外表面(20)和所述回转内表面(30)之一包括至少一个凹槽且另一个包括至少一个台肩，或者相反，所述至少一个凹槽和所述至少一个台肩是用于沿所述回转轴线(D)的方向固定所述内芯(5)的回转体。
9.如权利要求1所述的润滑轴承(1)，特征在于构成所述内芯(5)的塑性材料的收缩率介于2.0%到3.0%之间，该收缩率确定了所述润滑轴承(1)在所述外保持架(3)和所述内芯(5)之间的操作间隙。
10.如权利要求2所述的润滑轴承(1)，特征在于构成所述内芯(5)的塑性材料的收缩率介于2.0%到3.0%之间，该收缩率确定了所述润滑轴承(1)在所述内保持架(2)和所述内芯(5)之间的操作间隙。
11.如权利要求1所述的润滑轴承(1)，特征在于在所述内芯(5)和由所述内芯围绕的内保持架(2)之间或者在所述内芯(5)和围绕所述内芯的外保持架(3)之间的每一处操作间隙都介于0.004mm到0.012mm之间。
12.如权利要求11所述的润滑轴承(1)，特征在于在所述内芯(5)和由所述内芯围绕的内保持架(2)之间或者在所述内芯(5)和围绕所述内芯的外保持架(3)之间的每一处径向操作间隙都介于0.004mm到0.012mm之间。
13.如权利要求2所述的润滑轴承(1)，特征在于其仅由所述内保持架(2)、所述内芯(5)和所述外保持架(3)构成。
14.如权利要求2所述的润滑轴承(1)，特征在于包括围绕同一条回转轴线(D)彼此同轴且与所述空腔(4)同轴的回转接触面的多个内保持架(2) 设置在所述空腔(4)内，在任何情况下都通过将塑性材料的内芯(5)注入由最外侧保持架的内部体积和最内侧保持架的外部体积界定的腔室内，所述内保持架(2)彼此套装并且对于最外侧的保持架来说与所述空腔(4)间隔开，而对于其他的保持架则是成对的。
15.钟表机芯(10)，包括如权利要求1所述的至少一个润滑轴承(1)。
16.钟表(100)，包括如权利要求1所述的至少一个润滑轴承(1)。
17.制造钟表用润滑轴承(1)的方法，特征在于执行以下步骤：
-制备外保持架(3)，所述外保持架(3)计划用于装入所述润滑轴承(1)内并包括围绕回转轴线(D)的回转空腔(4)；
-所述空腔(4)被用作压注室或浇铸室(40)；
-在所述室(40)内压注或浇铸塑性材料以构成由所述空腔(4)界定的内芯(5)；
-确保用于所述塑性材料热收缩或结晶收缩的条件以将所述收缩限定在2.0%到3.0%之间的范围内；
-允许所述塑性材料在使用所述润滑轴承(1)之前完全收缩。
18.如权利要求17所述的制造润滑轴承(1)的方法，特征在于在执行所述压注或所述浇铸之前：
-通过增加连接至所述空腔(4)的密封面(11,12)围绕所述回转空腔(4)界定出压注室或浇铸室(40)；
并且还在于：
-在所述室(40)内执行塑性材料的所述压注或浇铸以构成由所述空腔(4)和所述密封面界定的内芯(5)；
-在所述塑性材料已完全收缩后，移除所述密封面。
19.如权利要求17所述的制造润滑轴承(1)的方法，特征在于在执行所述压注或所述浇铸之前：
-将计划用于装入所述润滑轴承(1)内的内保持架(2)沿所述回转轴线(D)与所述外保持架(3)同轴地插入所述回转空腔(4)内；
-所述压注室或浇铸室(40)由所述内保持架(2)的回转外表面(20)和所述外保持架(3)的回转内表面(30)界定。
20.如权利要求19所述的制造润滑轴承(1)的方法，特征在于在执行所述压注或所述浇铸之前，所述压注室或浇铸室(40)通过分别在所述回转内表面(30)和所述回转外表面(20)的边缘处增加连接至所述空腔(4)和所述内保持架(2)的密封面而由所述内保持架(2)的回转外表面(20)和所述外保持架(3)的回转内表面(30)界定，并且在所述塑性材料已完全收缩后，移除所述密封面。
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