CN110703579A - 具有由陶瓷制成的非磁性轴状部分的钟表部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钟表部件(1)，其包括轴状部分(2)，该轴状部分(2)包括围绕枢转轴线(D)的至少一个枢轴(3)，其中至少该轴状部分(2)的构成材料是陶瓷或类似的非磁性类型材料，轴状部分(2)包括围绕枢转轴线(D)均匀布置或规则分布的多个凹部(7)，并且具有位于枢转轴线(D)上的惯性中心，并且轴状部分(2)包括形成其关于枢转轴线(D)的最大直径的轴环(9)，该轴环(9)包括轴状部分(2)的分型线(90)，该分型线(90)基本上垂直于枢转轴线(D)，凹部(7)正好穿过轴环(9)，并且至少一个凹部(7)包含用于材料的注射点(8)。

Description

具有由陶瓷制成的非磁性轴状部分的钟表部件
技术领域
本发明涉及一种钟表部件，其包括轴状部分，该轴状部分包括围绕枢转轴线的至少一个枢轴。
本发明还涉及一种包括至少一个这种部件的钟表振荡器。
本发明还涉及一种钟表机芯，其包括至少一个这样的振荡器和/或至少一个这样的部件。
本发明还涉及一种钟表，其包括至少一个这样的机芯，和/或至少一个这样的振荡器，和/或至少一个这样的部件。
本发明还涉及一种用于制造钟表部件的方法，所述钟表部件更具体地是一种钟表轮副，其包括轴状部分，该轴状部分包括围绕枢转轴线的至少一个枢轴。
本发明涉及钟表的部件和轮副的领域，更具体地涉及包括在振荡器或钟表机芯中的轮副的制造。
背景技术
小型钟表部件、尤其是轮副的制造始终是制造商关注的问题，因为加工成本会很高，并且难以生产某些几何形状，特别是当所涉及的部件的横截面具有很大差异时，例如摆轮：尽管枢轴直径小，但这种轮副必须完美地枢转，并且必须足够抵抗冲击，因为任何偏斜都会导致不平衡，而不平衡对维持恒定的振荡频率是不利的。
ROLEX名下的专利申请EP 3258325 A1公开了一种钟表心轴，特别是摆轴，其包括第一功能部分，该第一功能部分包括枢轴柄(pivot shank)的至少一部分和/或枢轴的至少一部分，其中第一功能部分由陶瓷制成，第一功能部分的第一外径小于0.5mm，或小于0.4mm，或小于0.2mm，或小于0.1mm。
TISSOT名下的专利申请FR 143887A公开了一种用于将调节钟表机芯的游丝的一端连接到连接构件的装置。该连接构件包括紧固凹部，特别是波纹槽，并且连接构件可以与和游丝配合的摆轴一体形成。
发明内容
本发明提出提供对传统的具有钢心轴的钟表轮副的替代方案，并且将完美的几何形状与优异的抵抗性能相结合。
为此，本发明涉及一种根据权利要求1所述的钟表部件，其包括轴状部分，所述轴状部分包括围绕枢转轴线的至少一个枢轴。
本发明还涉及一种包括至少一个这种部件的钟表振荡器。
本发明还涉及一种钟表机芯，其包括至少一个这样的振荡器和/或至少一个这样的部件。
本发明还涉及一种钟表，其包括至少一个这样的机芯，和/或至少一个这样的振荡器，和/或至少一个这样的部件。
本发明还涉及一种如权利要求18所述的用于制造钟表部件(更具体地是一种钟表轮副)的方法，该钟表部件包括轴状部分，该轴状部分包括至少一个围绕枢转轴线的枢轴。
附图说明
参考附图阅读以下详细描述后，本发明的其他特征和优点将显现出来，其中：
-图1表示根据本发明的钟表部件的示意性侧视图，在此该钟表部件是形成摆轮的轮副，其包括轴状贯穿部分，该轴状贯穿部分包括在其旋转轴线上的两个远端处的两个枢轴，该轴状部分在第一肩部上承载摆轮轮缘，该摆轮轮缘沿侧向靠置在形成轴状部分的直径最大的区域的轴环(即轴肩，collar)的第一侧面上，该轴状部分还在第二肩部上承载带有冲击销的摆轮圆盘，该摆轮圆盘靠置在所述轴环的与第一侧面相背的第二侧面上；
-图2表示仅示出该轮副的轴状部分的示意性透视图，该轴状部分在此包括以120°分布的三个凹部，这些凹部正好穿过轴环，并且在其底部可以看到注射点；
-图3以与图1类似的方式表示该轴状部分；
-图4以端视图表示该轴状部分；
-图5是表示包括钟表机芯的钟表的方框图，该钟表机芯包括结合有一个这样的轮副的振荡器；
-图6表示另一个根据本发明的钟表部件的示意性透视图，在此该钟表部件是齿轮系的轮副，其包括轴状贯穿部分，该轴状贯穿部分在其旋转轴线上的两个远端包括两个枢轴，该轴状部分承载齿轴；
-图7表示图6的轮副的侧视图；
-图8是仅示出图6的轮副的轴状部分的示意性透视图；
-图9表示图8的轴状部分的侧视图；
-图10表示另一个根据本发明的钟表部件的示意性侧视图，在此该钟表部件是齿轮系的另一轮副，其包括轴状贯穿部分，该轴状贯穿部分在其旋转轴线上的两个远端包括两个枢轴，该轴状部分承载齿轴和轮；
-图11表示另一个根据本发明的钟表部件的示意性透视图，在此该钟表部件是擒纵机构的擒纵叉，其包括轴状贯穿部分，该轴状贯穿部分在其旋转轴线上的两个远端包括两个枢轴，该轴状部分是擒纵叉轴并且承载擒纵叉的主体。
具体实施方式
本发明涉及一种钟表部件1，更具体地涉及一种钟表轮副。该部件1包括轴状部分2，该轴状部分2包括围绕枢转轴线D的至少一个枢轴3。
至少轴状部分2的构成材料是陶瓷或类似材料。
该轴状部分2具有多个凹部7并且其惯性中心在枢转轴线D上，这些凹部围绕枢转轴线D均匀地布置，并且特别是围绕枢转轴线D规则地分布。
该轴状部分2包括较大直径的区域，称为轴环9，其构成轴状部分的相对于枢转轴线D的最大直径。
更具体地，该轴环9包括轴状部分2的分型线(parting line)90，该分型线90基本垂直于枢转轴线D。
更具体地，凹部7正好穿过轴环9。
根据本发明，在一个特定且有利的实施例中，当轴状部分2的构成材料可注射时，至少一个凹部7具有用于材料的注射点8。更具体地，每个凹部7包含用于材料的注射点8。有利地，注射点8位于凹部7的最靠近枢转轴线D的区域中。并且，在一个特定的变型中，注射点在轴线D的方向上位于轴环9的中部。
将注射点8设置在凹部7中是特别有利的，因为这样就不会与任何功能性回转肩部产生任何干涉。此外，在图中所示的圆柱形凹部7的特定情况下，调节注射点8极其容易，并且绝对没有损坏功能性肩部的风险。
在另一个实施例中，至少一个注射点位于轴状部分2的另一个非功能性部分中，例如在最大直径的下方，或者位于与轴状部分2一起制成并且使用相同材料(特别是陶瓷)构成的部件1的另一个非功能性部分中。在此“非功能性部分”是指部件的这样的部分，该部分不存在设置成与钟表机构的另一部件配合的表面。
在一个变型中，注射点8设置在回转形式的凹槽的底部。
为了通过在分型线90的两侧上的两分式模具中注射成型来执行制造，轴状部分的横截面从分型线90朝向每个远端减小，该远端优选地包括枢轴3和/或枢轴柄。此实施例使得可以获得没有注入线的枢轴肩部。
“注射点”的形状取决于使用的模具和生产设备。它通常是圆形的，但是此实施例并非限制性的；注射点也可以是短的区段，其表面积和形状与在非功能性区域中的部件1中的可用空间有关，诸如在擒纵叉轴上，或甚至是在凸缘上或用于齿轴的齿部的底部上，或者诸如此类。注射点有利地设置在凹口或凹部的底部。
特别地，轴状部分2包括用于支承包括在部件1中的轮缘4或圆盘40的、围绕枢转轴线D的至少一个回转肩部5,6，其与至少一个支承表面50,60相邻，该支承表面具有围绕枢转轴线D的回转形式。该轮缘4可以是摆轮轮缘，或带齿圆盘，或其他部件。
在另一个实施例中，部件1是轮或齿轴，并且在其轴环9上具有同样可以由陶瓷制成并且通过注射成型制造的齿部，这避免了任何精加工或修整。
更具体地，轴状部分2在轴环9的两侧上具有第一肩部5和第二肩部6以及第一支承表面50和第二支承表面60。
在一个变型中，肩部5,6是圆柱形的。
在一个变型中，第一和/或第二支承表面50,60是圆锥形的或平面的。
图1示出了一种部件1，其在这里是形成摆轮的轮副；并且部件1包括轴状贯穿部分2，该轴状贯穿部分2在其旋转轴线D上的两个远端具有两个枢轴3。轴状部分2在第一肩部5上承载摆轮轮缘4，摆轮轮缘4沿侧向搁置在轴环9的第一侧面50上。轴状部分2还在第二肩部6上承载带有冲击销的摆轮圆盘40，该摆轮圆盘40搁置于与第一侧面50相背的轴环9的第二侧面60上。
更特别地，该材料是陶瓷。这种陶瓷至少包括选自氧化铝、二氧化锆、氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳化钛、碳化硼、二硼化钛TiB2、金刚石、碳化钨、玻璃质二氧化硅(vitreoussilica)等的第一成分。当然，该陶瓷可包括选自氧化铝、二氧化锆、氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳化钛、碳化硼、二硼化钛TiB2、金刚石、碳化钨、玻璃质二氧化硅等的多种组分。该陶瓷通常包括至少一种稳定剂，和/或至少一种掺杂剂，和/或至少一种用于改善机械性能的材料，例如MgO、CaO、Y2O3等，和/或至少一种添加剂，例如碳、碳纤维、碳纳米管(carbonnanotube)、有色颜料、驻极体或其他，以用于另外的润滑、外观、磁性或其他特性。以非限制性方式，将该陶瓷注入模具中，然后烧结以制备所述部件。
图中所示的部件例如有利地由通常称为氧化锆的二氧化锆ZrO2制成，其具有至少一种氧化钇Y2O3掺杂剂。
特别地，轴状部分的材料——特别是这种陶瓷——是完全非磁性的。
在一个替代方案中，轴状部分的材料——特别是这种陶瓷——填充有经磁化的和/或可磁化的颗粒。
在一个特定应用中，部件1是摆轮，并且在轴状部分2上承载至少一个轮缘4和至少一个圆盘40。
本发明还涉及一种钟表振荡器100，其包括至少一个这样的部件1。
本发明还涉及一种钟表机芯200，其包括至少一个这样的振荡器100，和/或至少一个这样的部件1。
本发明还涉及一种钟表1000，其包括至少一个这样的机芯200，和/或至少一个这样的振荡器100，和/或至少一个这样的部件1。更具体地，该钟表1000是手表。
本发明还涉及一种用于制造钟表部件1的方法，该钟表部件1更具体地是一种钟表轮副，该钟表部件1包括轴状部分2，该轴状部分2包括围绕枢转轴线D的至少一个枢轴3。根据此方法，通过将陶瓷或类似类型的材料注入到具有至少两个部分并且布置成直接产生在每个枢轴3上的回转表面的模具中，来制成该轴状部分2。更具体地，将模具的至少两个部分在枢转轴线D上对齐；更特别地，这些至少两个对齐的部分在分型线的两侧延伸，轴状部分2的直径最大的区域位于该分型线上，该直径最大的区域限定了轴环9。更具体地，该材料是在至少一个注射点8处注入模具中，注射点8布置在包括在轴环9中的至少一个凹部7内，并且其对应于模具的突出部分。更具体地，材料在相关的凹部7的最接近枢转轴线D的区域中、在至少一个注射点8处注入。
在填充模具之后，根据该材料所特有的工艺、聚合作用、烧结或其他方面使注射材料硬化。一旦注射材料硬化，就打开模具。如果需要，通过对包括在轴状部分2中的回转肩部特别是枢轴柄和/或枢轴进行磨削和/或金刚石抛光或类似处理进行精加工。当部件1不限于轴状部分2并且包括至少一个附加元件例如轮缘4和/或圆盘40和/或冲击销或类似元件时，每个这样的元件都放置在轴状部分上并通过粘接或类似方式固定。更具体地但非排他地，这种固定是不可逆的。
因此，本发明通过将材料注入具有至少两个部分的模具中，可以制造具有精确形状和回转表面的钟表部件，特别是钟表轮副。该材料尤其可以是非磁性陶瓷。该制造方法可以节省材料，因为该部件制成为基本上具有精加工尺寸，并且在加工中实现了显著节省。这种注射方法还确保了轴状部分的良好的即时平衡。精加工操作减至最少，并且，取决于部件1的功能，甚至可能是多余的。

Claims (23)

1.一种钟表部件(1)，其包括轴状部分(2)，所述轴状部分(2)包括围绕枢转轴线(D)的至少一个枢轴(3)，其中，至少所述轴状部分(2)的构成材料是陶瓷，和/或所述轴状部分(2)包括围绕所述枢转轴线(D)均匀布置的多个凹部(7)，并且具有位于所述枢转轴线(D)上的惯性中心，其特征在于，至少一个所述凹部(7)包含用于所述材料的注射点(8)。
2.根据权利要求1所述的部件(1)，其特征在于，所述轴状部分(2)包括形成关于所述枢转轴线(D)的最大直径的轴环(9)，所述轴环(9)包括所述轴状部分(2)的分型线(90)，该分型线(90)基本垂直于所述枢转轴线(D)。
3.根据权利要求2所述的部件(1)，其特征在于，所述凹部(7)正好穿过所述轴环(9)。
4.根据权利要求1所述的部件(1)，其特征在于，所述注射点(8)位于所述凹部(7)的最靠近所述枢转轴线(D)的区域中。
5.根据权利要求1所述的部件(1)，其特征在于，所述部件(1)包括在所述轴状部分(2)的一非功能性部分中的或者在所述部件(1)的与所述轴状部分(2)一起制成并由相同材料形成的另一非功能性部分中的至少一个注射点(8)。
6.根据权利要求1所述的部件(1)，其特征在于，所述轴状部分(2)包括用于支承包括在所述部件(1)中的轮缘(4)或圆盘(40)的至少一个肩部(5；6)，所述肩部具有围绕所述枢转轴线(D)的回转形式，并且所述肩部与具有围绕所述枢转轴线(D)的回转形式的至少一个支承表面(50；60)相邻。
7.根据权利要求2所述的部件(1)，其特征在于，所述轴状部分(2)包括用于支承包括在所述部件(1)中的轮缘(4)或圆盘(40)的至少一个肩部(5；6)，所述肩部具有围绕所述枢转轴线(D)的回转形式，并且所述肩部与具有围绕所述枢转轴线(D)的回转形式的至少一个支承表面(50；60)相邻，并且，所述轴状部分(2)包括在所述轴环(9)的两侧的第一所述肩部(5)和第二所述肩部(6)以及第一所述支承表面(50)和第二所述支承表面(60)。
8.根据权利要求6所述的部件(1)，其特征在于，所述肩部(5；6)是圆柱形的。
9.根据权利要求6所述的部件(1)，其特征在于，第二所述支承表面(60)是圆锥形的或平面的。
10.根据权利要求1所述的部件(1)，其特征在于，所述材料是含有至少第一成分的陶瓷，所述第一成分选自氧化铝、二氧化锆、氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳化钛、碳化硼、二硼化钛TiB2、金刚石、碳化钨和玻璃质二氧化硅。
11.根据权利要求10所述的部件(1)，其特征在于，所述陶瓷含有至少一种选自MgO、CaO、Y2O3、碳、碳纤维、碳纳米管、有色颜料和驻极体的添加剂。
12.根据权利要求1所述的部件(1)，其特征在于，所述材料是由二氧化锆ZrO2和氧化钇Y2O3掺杂剂制成的陶瓷。
13.根据权利要求1所述的部件(1)，其特征在于，所述陶瓷是完全非磁性的。
14.根据权利要求1所述的部件(1)，其特征在于，所述陶瓷填充有经磁化的和/或可磁化的颗粒。
15.根据权利要求1所述的部件(1)，其特征在于，所述部件(1)是摆轮，并且在所述轴状部分(2)上承载至少一个轮缘(4)和至少一个圆盘(40)。
16.一种钟表振荡器(100)，其包括至少一个根据权利要求1所述的部件(1)。
17.一种钟表机芯(200)，其包括至少一个根据权利要求16所述的振荡器(100)。
18.一种钟表(1000)，其包括至少一个根据权利要求17所述的机芯(200)。
19.根据权利要求18所述的钟表(1000)，其特征在于，所述钟表是手表。
20.一种用于制造钟表部件(1)的方法，所述钟表部件包括轴状部分(2)，所述轴状部分(2)包括围绕枢转轴线(D)的至少一个枢轴(3)，其特征在于，如下制造所述轴状部分(2)：将陶瓷或类似类型的材料注射到具有至少两个部分并且布置成直接产生在每个所述枢轴(3)上的回转表面的模具中，并且在填充所述模具之后，根据相应于所述材料的工艺来硬化所注射的材料，然后一旦所注射的材料硬化则打开模具；以及，当所述部件(1)不限于所述轴状部分(2)并且包括至少一个附加元件时，将每个所述附加元件放置在所述轴状部分(2)上并且固定于其上。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在打开模具之后，通过对包括在所述轴状部分(2)中的回转形式的肩部、特别是所述枢轴(3)和/或枢轴柄进行研磨和/或金刚石抛光来执行精加工。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所使用的模具包括在所述枢转轴线(D)上对齐的至少两个模具部分，并且所述至少两个模具部分在分型线的两侧延伸，所述轴状部分(2)的直径最大的区域位于所述分型线上，所述直径最大的区域限定了轴环(9)。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，将所述材料在至少一个注射点(8)处注入模具中，所述注射点(8)布置在包括于所述轴环(9)中的至少一个凹部(7)内。
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