CN104685424B - 钟表发条盒 - Google Patents

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Abstract

一种钟表发条盒(1)，其用于枢转地组装在底板(9)和夹板(5)之间且包括至少一个发条(7)，所述发条安置在盖(8)和枢转的条盒轮(6)之间并且在其外端处和其内端处钩在所述条盒轮(6)和芯轴(3)之间，芯轴(3)与棘轮(2)围绕枢转轴线(D)一体地枢转。所述发条盒(1)包括单件式子组件(10)，该单件式子组件与所述芯轴(3)同轴且包含所述芯轴(3)和设有用于限制所述条盒轮(6)的轴向晃动的凸缘(17)的毂(4)，所述凸缘(17)承载用于驱动所述棘轮(2)枢转的枢转驱动机构(42)，所述棘轮在所述枢转轴线(D)方向上是轴向自由的。

Description

钟表发条盒
技术领域
本发明涉及一种钟表发条盒，该发条盒用于枢转地组装在底板和夹板之间并包括至少一个发条，所述发条容纳在盖和枢转的条盒轮之间并且在所述发条的外端和内端钩在所述条盒轮和芯轴之间。所述芯轴与棘轮围绕枢转轴线一体地枢转，所述发条盒包括单件式子组件，该单件式子组件与所述枢转轴线同轴且包含所述芯轴和设有用于限制所述条盒轮的轴向晃动的凸缘的毂，其中所述凸缘承载用于驱动所述棘轮枢转的枢转驱动机构，所述棘轮在所述枢转轴线方向上是轴向自由的，其中所述条盒轮的轴向晃动由所述条盒轮的上表面相对于所述单件式子组件以下靠接方式限制，所述条盒轮的上表面由所述单件式子组件的下肩部限制，所述棘轮的轴向晃动由所述棘轮的上表面相对于所述夹板以下靠接方式限制，所述棘轮的上表面由螺纹部或者由所述夹板的下表面或包括在所述夹板中的宝石轴承的下表面限制，其中所述棘轮的轴向晃动由所述棘轮的下表面相对于所述条盒轮以上靠接方式限制，所述棘轮的下表面由所述条盒轮的上表面限制，所述盖的轴向晃动由所述盖的下表面相对于所述底板以上靠接方式限制，所述盖的下表面由所述底板的上表面或包括在所述底板中的宝石轴承的上表面限制。
本发明还涉及一种钟表机芯，该钟表机芯包括至少一个底板、夹板和上述类型的发条盒。
本发明还涉及一种包括上述类型的机芯的手表。
本发明涉及钟表机构领域，并且更具体地涉及主发条发条盒、报时发条盒或相似类型的能量储存机构。
背景技术
为了通过增加在其内端固定到由通常是圆柱形的芯轴或者由更牢固的毂形成的芯部上的主发条的圈数来提高动力储备，一种方案在于减小发条盒芯轴和相关的毂的直径，以便增加在所述条盒轮内的用于发条的可用空间。
芯部的半径与发条的厚度的比值通常在10和20之间，本发明提出将该比值降低至10以下，并优选降低至在5和10之间的范围内。
尺寸不能草率制定；如果芯部的直径太小，则存在破坏的危险。
在传统的发条盒构造中，棘轮通过方形件轴向安装在发条盒芯轴或芯部上，其中棘轮通常由轴向螺钉固定。该螺钉和方形件的尺寸因此限定枢转肩部的最小直径。连接至该枢转肩部的台阶限制了芯部或芯轴相对于承载着宝石或类似元件的底板或夹板的轴向晃动/间隙(shake)。
特别是，仅仅减小所有尺寸是不够的，因为材料的截面将不足以确保耐疲劳性。
问题因此是调整尽可能小的直径，以便在保持棘轮驱动的刚性的同时允许可能的最大动力储备。
在JOHNSON名下的美国专利申请号804728A描述一种发条盒，该发条盒的芯轴承载带螺纹部的毂，该毂又承载主发条。因此两个部件对于发条的内部保持而言是必需的。条盒轮由宝石轴承引导，该宝石轴承与芯轴并不是单件式的。回绕棘轮位于发条盒夹板的另一侧上。承载驱动棘轮的方形件的部分不由凸缘形成，而是在条盒轮的相对侧上由突出超过所述夹板的芯轴的端部形成。
在BEAULIEU WATCH CO名下的瑞士专利申请号83330A描述一种没有盖的条盒轮，包括拧至芯轴上芯部。条盒轮在芯部和芯轴的肩部之间松配合安装至芯轴上。在此，两个部件对于发条的内部保持而言也是需要的。
在BRAC AG名下的瑞士专利申请号295135A描述一种条盒轮，该条盒轮的底板包括用于棘轮的支承螺纹部。
发明内容
本发明提出改进已知发条盒的设计以通过实现特别是关于棘轮的高水平的刚性而实现大的动力储备，同时保持数量减少的构件和可接受的加工成本或者优选地比已知发条盒更经济的成本
因此本发明涉及一种钟表发条盒，该发条盒用于枢转地组装在底板和夹板之间且包括至少一个发条，所述发条容纳在盖和枢转的条盒轮之间并且在所述发条的外端和内端处钩在所述条盒轮和芯轴之间，芯轴与棘轮围绕枢转轴线一体地枢转，所述发条盒包括单件式子组件，该单件式子组件与所述枢转轴线同轴且包含所述芯轴和设有用于限制所述条盒轮的轴向晃动的凸缘的毂，其中所述凸缘承载用于驱动所述棘轮枢转的枢转驱动机构，所述棘轮在所述枢转轴线方向上是轴向自由的，其中所述条盒轮的轴向晃动由条盒轮的上表面相对于所述单件式子组件的以下靠接方式限制，所述条盒轮的上表面由所述单件式子组件的下肩部限制，其中所述棘轮的轴向晃动由所述棘轮的上表面相对于所述夹板以下靠接方式限制，所述棘轮的上表面由螺纹部或者所述夹板或包括在所述夹板中的宝石轴承的下表面限制，并且所述棘轮的轴向晃动由所述棘轮的下表面相对于所述条盒轮以上靠接方式限制，所述棘轮的下表面由所述条盒轮的上表面限制，并且所述盖的由所述盖的下表面相对于所述底板的以上靠接方式限制，所述盖的下表面由所述底板或包括在所述底板中的宝石轴承的上表面限制，其特征在于，所述发条由多相的钴镍铬基合金制成，该合金包括44％至46％的钴、20％至22％的镍、17％至19％的铬、4％至6％的铁、3％至5％的钨、3％至5％的钼、0至2％的钛、0至1％的铍，并且具有在200至240GPa之间的杨氏模量和在80至100GPa之间的剪切模量，所述发条优选具有在3至23之间宽厚比，并且在所述芯轴的发条的支承肩部的最大半径和所述发条的厚度之间的比为3至9之间。
根据本发明的一个特征，所述单件式子组件在所述夹板或包括在夹板中的宝石轴承的孔中在上肩部上枢转并且包括上肩部，该上肩部的行程受所述夹板或所述宝石轴承的下表面的限制，所述棘轮包括在所述上肩部和下肩部之间，该下肩部在所述毂上包括在所述单件式子组件中，所述下肩部限制所述条盒轮的上表面的行程，所述条盒轮在包括在该条盒轮中的孔中随所述毂的圆柱形肩部枢转。
根据本发明的一个特征，所述下肩部由所述凸缘的下靠接面形成。
根据本发明第一变型的一个特征，所述凸缘将所述条盒轮与所述棘轮分开并且包括用于所述棘轮的下表面靠接的上靠接面，并且该凸缘在与下靠接面相反的一侧上超出所述上靠接面承载所述枢转驱动机构。
本发明还涉及一种钟表机芯，该钟表机芯包括至少一个底板、夹板以及上述类型的发条盒。
本发明还涉及一种包括上述类型的机芯的手表。
附图说明
结合附图阅读下文详细的描述可得知本发明的其他特征和优点，其中：
-图1示出根据本发明的第一变型的发条盒的穿过其枢转轴线的示意性剖视图。
-图2示出示出根据本发明的第二变型的发条盒的穿过其枢转轴线的示意性剖视图。
-图3示出包括机芯的钟表的示意性方框图，所述机芯又包括根据本发明的发条盒。
具体实施方式
本发明涉及钟表机构领域，并且更具体涉及主发条发条盒、报时发条盒或相似类型的能量储存机构。
因此本发明涉及一种钟表发条盒1，该发条盒1用于枢转地组装在底板9和夹板5之间且包括至少一个发条7。所述发条7容纳在盖8和枢转的条盒轮6之间并且在所述发条的外端和内端处钩在条盒轮6和芯轴3之间。芯轴3安装成与棘轮2围绕枢转轴线D一体地枢转。
根据本发明，发条盒1包括单件式子组件10，该单件式子组件与芯轴3同轴且包含芯轴3和设有用于限制条盒轮6的轴向晃动的凸缘17的毂4。该凸缘17承载枢转驱动机构42，例如平坦部、方形部或类似结构，用于在互补的驱动机构23上驱动棘轮2枢转。此棘轮2在枢转轴线D的方向上是轴向自由的。
这种单件式子组件10在夹板5或包括在夹板5中的宝石轴承52的孔51中的上肩部13上枢转并且包括上肩部11，该上肩部11的行程受夹板5或宝石轴承52的下表面53的限制。棘轮2包括在上肩部11和下肩部12之间，该上肩部11和下肩部12在毂4上包括在单件式子组件10中。下肩部12限制条盒轮6的上表面61的行程。条盒轮6在包含在该条盒轮中的孔62中随着毂4的圆柱形肩部41枢转。在图1的第一变型中，所述下肩部12由凸缘17的下靠接面16形成。在该相同的变型中，凸缘17将条盒轮6与棘轮2分开并且包括用于支承棘轮2的下表面22的上靠接面15。该凸缘17在与下支承面16相反的一侧上承载枢转驱动机构42并且在夹板5的一侧上超出上支承面15。
芯轴3包括优选圆柱形的肩部31，该芯轴的直径优选比毂4的圆柱形的肩部41的直径小。芯轴3在其肩部31上或包括在芯轴3中围绕该肩部31的钩部32上承载发条7，发条7通过摩擦或焊接固定在该肩部上。芯轴3枢转地安装在底板9的或包括在底板9中的宝石轴承92的孔91中。在一个优选的实施例中，肩部31在所述孔91中或所述宝石轴承92中延伸并且形成枢转表面。
条盒轮6承载盖8，该盖优选而不是必须地与条盒轮6一体地枢转，并且该盖的孔81与芯轴3的肩部31协作。盖8的下表面82的行程由底板9的或容纳在底板9中的宝石轴承92的上表面93限制，其中底板9的或宝石轴承92的孔91用作芯轴3的肩部31的枢轴。
条盒轮6的轴向晃动由条盒轮6的上表面61相对于棘轮2的上部接来限制，条盒轮6的上表面61由单件式子组件10的下肩部12限制。
棘轮2的轴向晃动由单件式子组件10的上表面11相对于夹板5的以上靠接方式限制，单件式子组件10的上表面11由夹板5的或包括在夹板5中的宝石轴承52的下表面53限制。
盖8的轴向晃动由盖8的下表面82相对于底板9的以上靠接方式限制，盖8的下表面82由底板9的或包括在底板9中的宝石轴承91的上表面93限制。
主发条可由多种材料制成：碳钢、不锈钢、“(尼瓦弗莱克斯发条合金)”、硅、DLC(类金刚石碳)、石英、玻璃或类似物。在特定的应用中，发条7由多相的钴镍铬基合金制成，该合金包括44％至46％的钴、20％至22％的镍、17％至19％的铬、4％至6％的铁、3％至5％的钨、3％至5％的钼、0至2％的钛、0至1％的铍，并且具有在200GPa至240GPa之间的杨氏模量和在80GPa至100GPa之间的剪切模量。该发条7的宽厚比优选在3至23之间、更特别地在9至21之间。
同样，芯轴3的肩部31的相对于枢转轴线D的最大半径(不考虑钩部32的任何附加厚度)小于发条7的最大厚度的九倍，所述芯轴由钢或不锈钢例如4C27A硬化钢(还可根据不同的标准称作1.4197、ASTM 420F或DIN X22CrMoNiS 13 1)制成。特别地，利用所示出的实施例，可以获得在3至9之间并且优选在4至6之间、优选接近于5的芯轴3的肩部31的最大半径与发条7的厚度的比。
图1和2示出两个优选的但非限制性的变型，在下文中详细地说明这两个变型：
图1的第一变型：
条盒轮6的轴向晃动由条盒轮6的上表面61相对于单件式子组件10以上靠接方式限制，条盒轮6的上表面61由单件式子组件10的下表面12限制。
棘轮2的轴向晃动由棘轮2的上表面21相对于夹板5以下靠接方式限制，棘轮2的上表面21由螺纹部54或者夹板5或包括在夹板5中的宝石轴承52的下表面53限制。
棘轮2的轴向晃动由棘轮2的下表面22相对于单件式子组件10以上靠接方式限制，棘轮2的下表面22由单件式子组件10的凸缘17的上靠接面15限制。
盖8的轴向晃动由盖8的下表面82相对于底板9以上靠接方式限制，盖8的下表面82由底板9的或包括在底板9中的宝石轴承91的上表面93限制。
图2的第二变型：
条盒轮6的轴向晃动由条盒轮6的上表面61相对于单件式子组件10以下靠接方式限制，条盒轮6的上表面61由单件式子组件10的下表面12限制。
棘轮2的轴向晃动由棘轮2的上表面21相对于夹板5以下靠接方式限制，条盒轮2的上表面21由螺纹部54或者夹板5或包括在夹板5中的宝石轴承52的下表面53限制。
棘轮2的轴向晃动由棘轮2的下表面22相对于条盒轮6以上靠接方式限制，棘轮2的下表面22由条盒轮6的上表面61限制。
盖8的轴向晃动由盖8的下表面82相对于底板9以上靠接方式限制，盖8的下表面82由底板9或包括在底板中的宝石轴承91的上表面93限制。
总之，图1的第一变型的有利之处在于，棘轮是轴向自由的，并且在芯轴上的凸缘便于组装。该构型的优点在于对芯部直径没有限制。
图2的第二变型还包括轴向自由的棘轮，在条盒轮上存在双重限制。芯部直径由驱动机构42的尺寸限制，该驱动机构通常为方形件或类似物。
本发明还涉及一种钟表机芯100，该钟表机芯包括所述类型的至少一个底板9、夹板5和发条盒1。有利地，夹板5包括至少一个螺纹部54，该螺纹部54旨在以尽可能最小的接触表面与棘轮2的上表面21以靠接方式协作。
本发明还涉及一种包括所述类型的机芯100的手表200。

Claims (9)

1.一种钟表发条盒(1)，其用于枢转地组装在底板(9)和夹板(5)之间且包括至少一个发条(7)，所述发条容纳在盖(8)和枢转的条盒轮(6)之间并且在所述发条的外端处和内端处钩在所述条盒轮(6)和芯轴(3)之间，该芯轴(3)与棘轮(2)围绕枢转轴线(D)一体地枢转，所述发条盒(1)包括单件式子组件(10)，该单件式子组件与所述枢转轴线(D)同轴且包含所述芯轴(3)和设有用于限制所述条盒轮(6)的轴向晃动的凸缘(17)的毂(4)，其中，所述凸缘(17)承载用于驱动所述棘轮(2)枢转的枢转驱动机构(42)，所述棘轮在所述枢转轴线(D)方向上是轴向自由的，其中所述条盒轮(6)的轴向晃动由所述条盒轮(6)的上表面(61)相对于所述单件式子组件(10)以下靠接方式限制，所述条盒轮(6)的上表面(61)由所述单件式子组件(10)的下肩部(12)限制，所述棘轮(2)的轴向晃动由所述棘轮(2)的上表面(21)相对于所述夹板(5)以下靠接方式限制，所述棘轮(2)的上表面(21)由螺纹部(54)或者由所述夹板(5)的下表面或包括在所述夹板(5)中的宝石轴承(52)的下表面(53)限制，其中所述棘轮(2)的轴向晃动由所述棘轮(2)的下表面(22)相对于所述条盒轮(6)以上靠接方式限制，所述棘轮(2)的下表面(22)由所述条盒轮(6)的上表面(61)限制，所述盖(8)的轴向晃动由所述盖(8)的下表面(82)相对于所述底板(9)以上靠接方式限制，所述盖(8)的下表面(82)由所述底板(9)的上表面或包括在所述底板中的宝石轴承(91)的上表面(93)限制，其特征在于，所述发条由多相的钴镍铬基合金制成，该合金包括44％至46％的钴、20％至22％的镍、17％至19％的铬、4％至6％的铁、3％至5％的钨、3％至5％的钼、0至2％的钛、0至1％的铍，并且具有在200至240GPa之间的杨氏模量和在80至100GPa之间的剪切模量，其中所述发条(7)具有在3至23之间的宽厚比，在所述芯轴(3)的发条的支承肩部(31)的最大半径和所述发条(7)的厚度的比为3至9。
2.根据权利要求1所述的发条盒(1)，其特征在于，所述单件式子组件(10)在所述夹板(5)或包括在所述夹板(5)中的宝石轴承(52)的孔(51)中在上支承部(13)上枢转并且包括上肩部(11)，该上肩部(11)的行程受所述夹板(5)的下表面或所述宝石轴承(52)的下表面(53)限制，所述棘轮(2)包括在所述上肩部(11)和下肩部(12)之间，该下肩部(12)包括在所述单件式子组件(10)中并位于所述毂(4)上，所述下肩部(12)限制所述条盒轮(6)的上表面(61)的行程，所述条盒轮(6)在包括在该条盒轮中的孔(62)中随所述毂(4)的圆柱形肩部(41)枢转。
3.根据权利要求2所述的发条盒(1)，其特征在于，所述下肩部(12)由所述凸缘(17)的下靠接面(16)形成。
4.根据权利要求3所述的发条盒(1)，其特征在于，所述凸缘(17)将所述条盒轮(6)与所述棘轮(2)分开并且包括用于所述棘轮(2)的下表面(22)靠接的上靠接面(15)，其中所述凸缘在与所述下靠接面(16)相反的一侧上超出所述上靠接面(15)承载所述枢转驱动机构(42)。
5.根据权利要求2所述的发条盒(1)，其特征在于，所述芯轴(3)包括肩部(31)，该肩部具有比所述毂(4)的圆柱形肩部(41)小的直径，该肩部(31)通过以下方式承载所述发条(7)：所述发条(7)通过摩擦或焊接固定到所述肩部(31)上，或者在包括在所述芯轴(3)中的围绕所述肩部(31)的钩(32)上承载所述发条(7)，其中所述肩部(31)在所述底板(9)的或包括在底板(9)中的宝石轴承(92)的孔(91)中枢转。
6.根据权利要求1所述的发条盒(1)，其特征在于，所述条盒轮(6)承载所述盖(8)，该盖与所述条盒轮(6)一体地枢转，其中所述盖(8)的孔(81)与所述芯轴(3)的肩部(31)协作，所述盖(8)的下表面(82)的行程由所述底板(9)的上表面或容纳在所述底板(9)中的宝石轴承(92)的上表面(93)限制，所述底板(9)的或宝石轴承(92)的孔(91)用作所述芯轴(3)的所述肩部(31)的枢轴。
7.一种钟表机芯(100)，该钟表机芯包括至少一个底板(9)，夹板(5)和根据权利要求1所述的发条盒(1)。
8.根据权利要求7所述的钟表机芯(100)，其特征在于，所述夹板(5)包括至少一个螺纹部(54)，该螺纹部用于以尽可能最小的接触表面与所述棘轮(2)的上表面(21)以靠接方式协作。
9.一种包括根据权利要求7或8所述的钟表机芯(100)的手表(200)。
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