CN105814496B

CN105814496B - 用于钟表的双材料防震系统

Info

Publication number: CN105814496B
Application number: CN201480067082.XA
Authority: CN
Inventors: J-J·博恩; J-C·马丁
Original assignee: Swatch Group Research and Development SA
Current assignee: Swatch Group Research and Development SA
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2019-11-01
Anticipated expiration: 2034-12-05
Also published as: CH708936A2; WO2015086472A2; CN105814496A; CH708936B1; EP3080666A2; JP6147437B2; EP2884348A1; US10012955B2; EP3080666B1; WO2015086472A3; JP2016540217A; US20160306326A1

Abstract

一种用于钟表移动部件的轴(120)的减震器轴承，所述轴包括柄部(121)，所述轴承包括支承件(102、103)，该支承件设置有用于接纳悬置的枢转装置(126、126')的容纳部，所述枢转装置(126、126')布置成至少部分地吸收该钟表移动部件所经受的震动。

Description

用于钟表的双材料防震系统

技术领域

本发明涉及一种用于钟表的移动部件(活动部件)的轴(轮轴)的减震器轴承(支座)。该轴包括枢转柄，该枢转柄包括支承件，所述支承件设置有容纳部，该容纳部用于接纳悬置的枢转系统，该枢转柄插入该枢转系统中。

本发明的技术领域是精密机械的技术领域。

背景技术

本发明涉及用于钟表的轴承，该轴承更具体地是吸收震动的类型。机械手表的设计者早已设计出多种装置以用于吸收由轮轴冲击该轴所穿过的基块中的孔的壁部产生的震动能量，该装置还允许枢转柄在弹簧的作用下返回其休止位置之前有暂时的位移。

图1示出包括支承件2的减震器装置或减震器轴承1。该支承件具有容纳部3，枢转系统4布置在该容纳部3中，其目的是至少部分地吸收摆轴5经受的任何震动。

枢转系统4包括弹性装置4a和枢转模块4b。该弹性装置在该示例中采用膜的形式。这些弹性装置是盘形基部的形式，该基部包括下表面和上表面并具有中心孔，该下表面与支承件的底部相对、即与孔6相对，端部为枢转柄5a的摆轮轴穿过该孔6。该枢转模块固定在该盘的中心。该盘在其外围包括外围边缘4c，该外围边缘4c沿着轴向方向延伸、即沿着倾向于远离上表面移动的方向延伸。优选地，该边缘延伸成使得与盘平行的平面的表面随着该边缘的高度的增加而增加。

枢转系统4就位在支承件的底部，弹性装置的边缘例如搁在支承件的突起2a上，如图1中所示。

该枢转系统由塑料材料制成，因此可以使用注塑技术制造。

然而，这种减震器系统的一个缺点是它不防震。实际上，如果枢转部不损坏，则该枢转部在塑料上留下痕迹。在构成枢转系统的塑料上留下痕迹是由在冲击时杨氏模量增加的弹性部分造成的。杨氏模量也作为弹性模量已知(一般用GPa表示)，它是材料对变形的抵抗力的特征。

因此，随着杨氏模量增加，变形所需的应力也增加。结果，与枢转部相对的枢转系统的弹性装置的抵抗力增加，因此，枢转部和轴承之间的力增加。该力增加非常短的时间段，可能导致发生局部的塑料变形。该变形然后能够导致减震器轴承故障。

发明内容

本发明的一个目标是通过提供一种用于钟表的防震系统来克服现有技术的缺点，该防震系统具有恒定的阻尼和摩擦特性。

为此，本发明涉及一种用于钟表移动部件的轴的减震器轴承，所述轴包括枢转柄，所述轴承包括支承件，该支承件设置有用以接纳悬置的枢转装置的容纳部，所述枢转装置布置成至少部分地吸收该钟表移动部件所经受的任何震动，其特征在于，该枢转装置由金属材料制成并且包括凹部，由合成材料制成的插件插入该凹部中，该插件与所述枢转柄配合。

在本发明的第一有利实施例中，该插件由聚合物材料制成。

在本发明的第二有利实施例中，该插件的材料是加载的(加料的)。

在本发明的第三有利实施例中，该插件的聚合物从包括聚甲醛、聚酰胺、聚醚醚酮和聚苯硫醚的组中选择。

在本发明的第四有利实施例中，所述枢转装置是盘状件(圆片件)，它包括环形部分、中心部分和将该中心部分连接至该环形部分的弹性臂部，该中心部分包括凹部，以使枢转部(轴头)可以与之配合的插件能在该凹部中自由枢转。

在本发明的另一有利实施例中，该枢转装置包括在角度上偏移120°的角的三个弹性臂部。

在本发明的另一有利实施例中，该插件包括用于供枢转部插入的孔，该孔包括开口，该开口具有第一直线或矩形部分以及随后的梯形部分。

本发明有利地还涉及一种制造用于钟表的移动部件的减震器轴承的方法，该钟表的移动部件包括轴，所述轴包括枢转柄和枢转部，所述轴承包括支承件，该支承件设置有用以接纳悬置的枢转装置的容纳部，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

a)提供支承件和包括凹部的枢转装置，然后将该枢转装置放置在该支承件的容纳部中；

b)提供轴和插件，该插件包括孔，以用以使所述枢转部插入其中；

c)将该插件放置在该轴上，以使该轴的枢转部插入该插件的孔中；

d)通过操作所述轴以使安装在该轴上的插件进入到该凹部中来安装减震器轴承。

在该方法的一个变型中，所述方法包括下列步骤：

B)提供轴，并使用一种材料包覆模制枢转部以形成插件；

C)通过操作该轴以使该轴上的插件进入该凹部中来安装减震器轴承。

附图说明

在下文对本发明的至少一个实施例的详细描述中，根据本发明的防震系统的目的、优点和特征将更加清晰地显现出来，这些实施例仅通过非限制性示例给出并通过附图示出，图中：

-图1是用于钟表的现有技术的防震系统的示意图。

-图2和3是根据本发明的钟表防震系统的示意图。

-图4和5是根据本发明的一个变型的钟表防震系统的示意图。

具体实施方式

本发明源于这样的整体创意：提供更加可靠的减震器系统或防震系统，该减震系统或防震系统提供了改进的定位。

图2示出减震器轴承或防震系统100，该图示出设置有根据本发明的轴承的钟表的一部分。

图2所示的减震器轴承100包括框架，该框架包括支承件103，下轴承101和上轴承102安装在该支承件103中。这些轴承101、102安装在所述支承件103中制成的孔内。移动部件105—可以是摆轮—安装在轴120上以在轴承中枢转。该轴120在两端设置有承载枢转部122的枢转柄121。

上轴承102包括环形部分127，该环形部分127采用具有内部外围壁128的盘的形式。该环形部分还包括边缘129，该边缘129定位在盘的表面上并接续该壁。环形部分127穿透有中心孔130。轴承102还包括枢转装置126'，该枢转装置126'布置在由外围壁128和边缘129构成的凹部中。枢转装置126'就位在边缘129的外围上以被悬浮。该枢转装置126'例如通过压入、通过粘合、卡扣或被圆环保持而附装至环形部分127。因此，在枢转装置126'和由外围壁128与边缘129构成的容纳部的底部之间存在一空间。该枢转装置因此仅在其附装至支承件103的部位处与支承件103接触。被悬浮允许枢转装置126'在由震动导致的位移之后完全重新回到中心。

下轴承101具有与上轴承102相同的设计，即它包括环形部分124，该环形部分124采用具有外围壁的盘的形式。该环形部分还包括边缘，该边缘定位在盘的表面上并与该壁相邻。环形部分124穿通有中心孔125。轴承101还包括枢转装置126，该枢转装置126以悬浮的方式布置在由外围壁和边缘构成的容纳部中。该枢转装置126例如通过压入、通过粘合、卡扣或被圆环保持而附装至环形部分124。在该示例中，下轴承101的尺寸将比上轴承102的尺寸小，以表明轴承的尺寸易于调整并能够减小。当然，上轴承102和下轴承101的尺寸可以相同。

然而，在第一变型(未示出)中，下轴承101或上轴承102可以布置成使得枢转装置126、126'通过压入、或通过粘合或熔焊或软钎焊而直接固定在支承件103中。所述轴承101、102可以包括环状形式的部件和盘形式的部件，该环状形式的部件用于保持枢转装置126、126'，该盘形式的部件具有外围边缘并在中心穿通有孔。穿孔的该盘形式的部件用于作为止动件，其边缘用于提供悬浮系统。枢转装置126、126'由此在径向上通过支承件中产生的孔的壁保持，在轴向上通过环形部分和穿孔的盘形式的部件保持。

图3所示的枢转装置126、126'采用盘的形式，该盘包括实心环形部分126a、中心部分126b和弹性臂部126d。臂部126d基本上以螺旋形卷绕，从而将中心部分126b连接至环形部分126a。优选地，枢转装置126、126'具有三个臂部126d。上轴承102的枢转装置126'安装在所述上轴承102的环形部分127中。下轴承101的枢转装置126安装在插入在支承件103的孔中的环形部分124中。

有利地，根据本发明，枢转装置126、126'的中心部分具有凹部126e，插件1260插入该凹部126e中。该插件1260被使用成使得其设置有孔1261，轴的枢转柄插入该孔1261中。该构型使得可以获得盘形式的枢转装置126、126'，该盘包括由第一材料制成的实心环形部分126a、中心部分126b和弹性臂部126d，以及由第二材料制成的插件1260。因此，通过将其枢轴122接合在插件1260的圆柱形盲孔1261中和将其枢转柄121接合在支承件103中的孔中来枢转地安装该轮。

该构型允许对枢转装置126、126'使用一种特定材料—即适合于阻尼功能的材料，并且对插件使用一种特定材料—即具有低摩擦系数的适合于枢转功能的材料。

根据本发明，用于枢转装置126、126'的第一材料是金属材料，而用于插件1260的第二材料是诸如塑料的合成材料。该塑料材料可以是从包括聚甲醛、聚酰胺、聚醚醚酮和聚苯硫醚的组中选择的聚合物。

对弹性装置—即枢转装置126、126'—使用金属材料使得可以获得其杨氏模量不随速度变化的弹性装置。因此，枢转系统的弹性装置的对抗枢转的阻力不增加，并且枢转部和轴承之间的力保持稳定。

另外，金属具有比塑料材料更高的杨氏模量(例如，钴铬镍钼合金(Co+Cr+Ni+Mo)的杨氏模量是203GPa，钛的杨氏模量是114GPa，树脂玻璃的杨氏模量是2.38GPa，聚酰胺的杨氏模量是3至5GPa)。该杨氏模量值的不同意味着必须向金属施加更高的应力以使其变形。因此，在枢转部上的应力相同的情况下，金属枢转装置126、126'将比塑料枢转装置126、126'移动更小。金属还允许与聚合物不相容的可靠的装配方法，尤其是压入(没有明显的潜变)、熔焊或软钎焊(温度)。

这种材料选择的另一优点是其使得对枢转功能使用更有利的材料。实际上，一个金属部件在另一金属部件上的摩擦导致发热和枢转部的迅速磨损，润滑由此是必要的以减少发热。

使用塑料插件1260时，与金属枢转部具有较小的摩擦。另外，存在自润滑塑料。已知这些塑料具有特别有利的摩擦相关特征，从而使用不必使用油进行附加的润滑。

在一个变型中，插件1260的塑料材料是加载聚合物(polymère chargé)。一般术语“加载剂”意味着任何惰性、矿物或植物物质，当被添加到聚合物基质中时，它们可以显著地改变该聚合物的机械特性、电特性或热特性或者该聚合物的外观。

在轴向震动的情况下，轴105经受与所经历的加速度成比例的力。该力经由枢转部122传递至轴承。该力的效果是使枢转装置126、126'的弹性臂部126d变形，直到该轮的轴120经由枢转柄121抵靠孔1261的壁。在这种情况下，抵靠支承件127、124以用作止动件的轴120然后使该轮停止。由于轴120的尺寸比枢转部122的尺寸大得多，因此在冲击止动件时产生的能量被传递至轴120，避免损坏枢转部122。

优选地，弹性臂部126d的尺寸确定成使得一达到约500g的加速度，枢转柄121就与环形部分接触。

优选地，枢转装置126、126'由三个弯曲的臂部126d构成，这些臂部与环形部分126a的附装点以及与中心部分126b的附装点呈角度地偏移120度。很明显，可以使用不同的臂部数量或不同的形状保证弹性功能。

插件1260还可以包括锥形孔1261，使得枢转柄的端部可以插入其中，由此将手表的不同位置之间的振幅差减小到最小值。从专利EP2142965已知的这种锥形孔1261包括开口，该开口具有第一直线或矩形部分—即具有直线或矩形的轮廓，接着是梯形部分—即具有梯形的轮廓。枢转部122的圆形末端的尺寸确定成使得该末端的表面可以抵靠部分梯形轮廓的斜边。

在图4和5所示的本发明的一个变型中，本发明还涉及一种用于安装这种减震器轴承100的方法。该方法包括分开地(各自地)制造枢转装置126、126'和插件1260。

然后，在承载枢转部122的两个枢转柄端部121处将插件1260放置在轴120上。插件1260的这种布置为枢转部122提供了保护，使得该枢转部122不经受冲击力。

最后，装配该系统。因此将枢转装置126、126'安装在支承件103上。然后将轴120安装在下轴承101和上轴承102之间。为此，轴120被操作成使得安装在枢转部122上的各插件1260被强行插入枢转装置126、126'的旨在接纳它们的凹部126e中。

简而言之，该方法包括：

a)制备支承件102、103和包括凹部126e的枢转装置126、126'，然后将枢转装置126、126'放置在支承件102、103的容纳部中；

b)制备轴120和插件1260，该插件1260包括孔1261以将所述枢转部122插入该孔中；

c)将插件1260放置在轴120上，使得该轴的枢转部122插入该插件1260中；

d)这样安装减震器轴承，即，操作该轴120，使得安装在该轴120上的插件1260进入凹部126e中。

在一个变型中，直接在轴120上制造插件1260。为此，将轴120的枢转部122放置在用于制造插件1260的模具中。然后将用于插件1260的合成材料注入这些模具中以形成插件1260。该变型是有利的，因为它保证了插件1260与轴120的枢转部122之间的完美配合。该方法因此包括：

A)制备支承件102、103和包括凹部126e的枢转装置126、126'，然后将枢转装置126、126'放置在支承件102、103中的容纳部内；

B)制备轴120，并使用一种材料包覆模制枢转部122，从而形成插件1260；

C)这样安装减震器轴承，即，操作该轴120，使得该轴120上的插件1260进入该凹部126e中。

很明显，在不背离由随附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以对上述本发明的各种实施例进行对该领域的技术人员显而易见的各种改变和/或改进和/或组合。

Claims

1.用于钟表移动部件的轴(120)的减震器轴承，所述轴包括枢转柄(121)和枢转部(122)，所述轴承包括支承件(102、103)，该支承件设置有容纳部，该容纳部布置成接纳悬置的枢转装置(126、126')，所述枢转装置(126、126')布置成至少部分地吸收该钟表移动部件所经受的任何震动，其特征在于，该枢转装置(126、126')由金属材料制成并且包括凹部(126e)，由合成材料制成的插件(1260)插入在该凹部(126e)中，该枢转柄与该插件配合，所述插件被强制地装配在所述凹部中，其中，该容纳部包括孔口，该轴的枢转部能沿该轴的轴向方向穿通该孔口，该插件的在垂直于所述轴向方向的垂直方向上的最大宽度小于该孔口的在所述垂直方向上的最小宽度。

2.根据权利要求1所述的减震器轴承，其特征在于，该插件由聚合物材料制成。

3.根据权利要求2所述的减震器轴承，其特征在于，该插件的材料是加载的。

4.根据权利要求2所述的减震器轴承，其特征在于，该插件的聚合物从包括聚甲醛、聚酰胺、聚醚醚酮和聚苯硫醚的组中选择。

5.根据权利要求3所述的减震器轴承，其特征在于，该插件的聚合物从包括聚甲醛、聚酰胺、聚醚醚酮和聚苯硫醚的组中选择。

6.根据权利要求1所述的减震器轴承，其特征在于，所述枢转装置(126、126')是盘状件，它包括环形部分(126a)、中心部分(126b)和将该中心部分连接至该环形部分的弹性臂部(126d)，该中心部分包括凹部(126e)，以用于插件(1260)的插入，该枢转部能与该插件配合以便自由转动。

7.根据权利要求6所述的减震器轴承，其特征在于，所述枢转装置(126、126')包括在角度上偏移120°角的三个弹性臂部(126d)。

8.根据权利要求6所述的减震器轴承，其特征在于，该插件包括用于插入该枢转部的孔(1261)，所述孔包括开口，该开口具有第一直线或矩形部分，接着是梯形部分。

9.制造用于钟表移动部件的轴的减震器轴承的方法，所述轴(120)包括枢转柄(121)和枢转部(122)，所述轴承包括支承件(102、103)，该支承件设置有容纳部，该容纳部布置成接纳悬置的枢转装置(126、126')，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

a)提供支承件(102、103)和包括凹部(126e)的枢转装置(126、126')，然后将该枢转装置(126、126')放置在该支承件(102、103)的容纳部中，

b)提供轴(120)和插件(1260)，该插件包括孔(1261)以用于将所述枢转部(122)插入该孔中，

c)将该插件(1260)放置在该轴(120)上，以使该轴的枢转部(122)插入到该插件(1260)中的孔(1261)内，

d)通过操作该轴(120)以使安装在该轴(120)上的该插件(1260)被强制地装配入该凹部(126e)中来安装减震器轴承，其中，使该轴的枢转部沿该轴的轴向方向穿通该容纳部的孔口，其中，使该插件的在垂直于所述轴向方向的垂直方向上的最大宽度小于该孔口的在所述垂直方向上的最小宽度。

10.制造用于钟表移动部件的轴的减震器轴承的方法，所述轴(120)包括枢转柄(121)和枢转部(122)，所述轴承包括支承件(102、103)，该支承件设置有容纳部，该容纳部布置成接纳悬置的枢转装置(126、126')，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

B)提供轴(120)，并使用一种材料包覆模制该枢转部(122)以形成插件(1260)，

C)通过操作该轴(120)以使该轴(120)上的该插件(1260)被强制地装配入该凹部(126e)中来安装减震器轴承，其中，使该轴的枢转部沿该轴的轴向方向穿通该容纳部的孔口，其中，使该插件的在垂直于所述轴向方向的垂直方向上的最大宽度小于该孔口的在所述垂直方向上的最小宽度。

11.根据权利要求9所述的制造减震器轴承的方法，其特征在于，该枢转装置(126、126')由金属材料制成，该插件(1260)由合成材料制成。

12.根据权利要求10所述的制造减震器轴承的方法，其特征在于，该枢转装置(126、126')由金属材料制成，该插件(1260)由合成材料制成。