CN111913383B - 防水表壳 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种潜水表的防水表壳(1)，其包括安装在中间件(2)下侧上的至少一个后盖(4)，以及借助于紧固垫圈(5，5’)安装在中间件的上侧上的表镜(3)。后盖包括环形支承表面(24)，用于在将后盖安装在中间件上时与中间件的形状与支承表面互补的内环形表面(32)接触。环形支承表面和内环形表面相对于垂直于表壳平面的中心轴线以小于90°的确定的角度朝向表壳内部倾斜，从而分配由于潜水期间的水压而引起的后盖与中间件之间的应力。环形支承表面和内环形表面的形状为圆锥形。

Description

防水表壳
技术领域
本发明涉及一种特别是用于潜水表的防水表壳。
背景技术
为了允许在水下使用机械或电子表，必须密封地闭合包括钟表机芯或基于时间的钟表模块的表壳。为此，表壳包括密封地紧固到中间件的第一侧上的后盖和紧固到中间件的相对的第二侧上的表镜。提供了用于组装后盖、中间件和表镜的衬垫。手表功能控制或设置构件还通过表壳的中间件密封地安装在休止位置。
通常，由于表壳内部的压力接近大气压，因此，表壳未构造或组装成承受例如潜水期间的高水压。传统手表的简单衬垫不足以保证表壳在潜水到非常深的水下时具有良好的防水性。
可以提及专利申请CH 690 870 A5，其描述了一种防水表壳。表壳由在上侧固定到中间表圈上的表镜和通过将其旋拧到中间件的内螺纹上而紧固到中间件上的后盖组成。表镜通过呈超环面/环形(toroidal)形状并支撑在中间件的边缘上的环形衬垫紧固到中间件上。在后盖的外边缘与中间件的下表面之间也设置有衬垫。由于螺纹可能在高水压下损坏，因此还设置了一种由耐腐蚀金属制成的穹顶，该穹顶抵靠在后盖的内表面和中间件的内边缘上。然而，即使对于这种表壳布置结构，这也不能保证表壳在潜水到非常深的水下期间的良好防水性，这构成了一个缺点。
专利CH 372 606描述了一种防水表壳，该表壳的中央部分或中间件围绕后盖并由表镜封闭。螺纹环抵靠在后盖的倾斜外表面上以将其保持，并且被旋拧到与中间件连接的紧固部分上。对于所提出的这种布置，这不能保证表壳在潜水到非常深的水下时的良好防水性，这构成了一个缺点。
发明内容
因此，本发明的主要目的是通过提出一种防水表壳来克服上述现有技术的缺点，该表壳适于承受高水压以潜入很深的水下。
为此，本发明涉及一种防水表壳，更具体地，涉及一种特别是用于潜水表的防水表壳，所述表壳包括中间件、表镜、安装在所述中间件的下侧的至少一个后盖、和用于将所述表镜安装在所述中间件的上侧的紧固垫圈，所述后盖包括环形支承表面，用于在将所述后盖安装在所述中间件上时与所述中间件的内环形表面接触，该内环形表面的形状与所述环形支承表面互补，每个圆锥形状的顶部都在朝向所述表壳的内部的方向上，其中，所述环形支承表面和所述内环形表面相对于所述后盖的平面和垂直于所述表壳的平面的中心轴线以小于90°的确定的角度朝向所述表壳的内部倾斜，以便分散由于潜水期间的水压而引起的所述后盖与所述中间件之间的应力，和其中，所述表镜包括圆锥形状的环形外周表面，该环形外周表面能借助于紧固垫圈的至少一个第一部分安装在位于所述中间件的上侧的具有互补形状的内环形表面上，所述表镜的环形外周表面相对于所述表镜的平面和垂直于所述表壳的平面的中心轴线以小于90°的确定的角度朝向所述表壳的内部倾斜，所述紧固垫圈的第二部分接触在所述中间件的位于所述内环形表面上方的圆柱形的内环形壁与所述表镜的位于所述环形外周表面上方的圆柱形的外环形壁之间，以便分散由于潜水期间的水压而引起的所述表镜与所述中间件之间的应力。
优选地，所述后盖的环形支承表面和所述中间件的内环形表面的形状为圆锥形。
优选地，所述环形支承表面和所述内环形表面相对于所述中心轴线倾斜的所述确定的角度为60°±5°。
优选地，所述中间件的下侧还包括环形沟槽，该环形沟槽接纳在将所述后盖安装在所述中间件上期间与所述环形支承表面接触的衬垫。
优选地，所述后盖包括具有内螺纹的环形凸缘，该内螺纹能在将所述后盖安装在所述中间件上期间被拧到位于所述中间件的下侧的螺纹部上。
优选地，设有用于将所述后盖安装到所述中间件上的环形件，所述环形件设置有能与所述后盖的具有互补形状的外周表面接触的内支承表面，其中，所述环形件包括具有内螺纹的环形凸缘，该内螺纹能被拧到位于所述中间件的下侧的螺纹部上。
优选地，所述紧固垫圈的位于所述环形外周表面与所述内环形表面之间的部分由非晶态金属或非晶态金属合金制成。
优选地，所述内环形壁和所述外环形壁平行于所述中心轴线。
优选地，所述紧固垫圈的第一部分由非晶态金属或非晶态金属合金制成，所述紧固垫圈的第二部分由聚氨酯制成，以将所述表镜紧固到所述中间件上。
优选地，制成所述紧固垫圈的至少一部分的非晶态金属合金主要基于锆。
优选地，制成所述紧固垫圈的至少一部分的非晶态金属合金主要基于铂。
优选地，制成所述紧固垫圈的至少一部分的非晶态金属合金主要基于钯。
优选地，所述表镜的环形外周表面和所述中间件的内环形表面相对于所述中心轴线倾斜的所述确定的角度为约43°±5°。
防水表壳的一个优点在于，当将后盖安装在中间件上时，后盖的朝向表壳内部倾斜的环形支承表面与中间件的形状与环形支承表面互补的内环形表面接触。支承表面和内表面相对于垂直于表壳平面的中心轴线以小于90°的确定的角度朝向表壳的内部倾斜。在大体上圆柱形的中间件的情况下，支承表面和内表面的形状为圆锥形。由于潜水到水下大深度期间的水压，这使得后盖与中间件之间具有良好的应力分布。
该防水表壳的优点在于，表镜借助于垫圈并利用中间件和表镜的倾斜接触面紧固到中间件上。在通常为圆筒形的中间件的情况下，在表镜和中间件上设置有圆锥形的支承表面。这样，表镜上的压力经由圆锥形的支承表面传递到中间件。
附图说明
在下面参考附图以非限制性的方式进行的描述中，将更好地理解防水表壳的目的、优点和特征，在附图中：
-图1a和1b以简化的方式示出了具有根据本发明的防水表壳的表的第一变型的剖视图，以及将表镜紧固至根据本发明的第一变型的中间件上的局部详细剖视图，以及
-图2a和2b以简化的方式示出了具有根据本发明的防水表壳的表的第二变型的剖视图，以及将表镜紧固至根据本发明的第二变型的中间件上的局部详细剖视图。
具体实施方式
在下面的描述中，仅以简化的方式陈述本技术领域中的本领域技术人员众所周知的防水表、特别是潜水表的表壳的所有部件。
图1a和1b示出了可以用于潜水表的表壳1的第一变型。表壳1主要包括可由蓝宝石或矿物晶体制成的表镜3，其紧固在中间件2的上侧上，并且包括安装在中间件2的下侧上的后盖4。表圈7也可以被安装在中间件2的上侧上。钟表机芯或模块10在套环8中设置在表壳1中，并且至少一个未示出的控制构件可以在休止位置密封地安装在中间件2上或穿过中间件2，以设置潜水表的时间、日期或其它功能。
根据第一变型，后盖4包括紧固装置，如环形凸缘14，以安装在中间件2的下侧上。当将后盖4安装在中间件2上时，后盖4的环形支承表面24与中间件2的与支承表面24形状互补的内环形表面32接触。支承表面24和内表面32相对于垂直于表壳1的平面的中心轴线以小于90°的确定的角度朝向表壳1的内部倾斜。
在大体上圆筒形的中间件2的情况下，表面24、32呈圆锥形并且相对于表壳1的中心轴线以小于90°的确定的角度朝向表壳1的内部倾斜。这意味着每个圆锥形状的顶部在朝向表壳1的内部的方向上。中间件2的下侧还包括环形沟槽16，当将后盖4安装在中间件上时，该环形沟槽16接纳与后盖4的支承表面24接触的超环面/环形(toroidal)形状的衬垫6(丁腈橡胶(Butadiene Rubber Nitrile)。优选地，后盖4的环形凸缘14包括内螺纹，以拧到位于中间件2的下侧的螺纹部26上。对于由诸如钛的材料制成的中间件2和实心后盖4，相对于中心轴线的角度可以是约60°±5°。由于在潜水到很深的水下时的水压，这允许在实心后盖4与中间件2之间具有良好的应力分布。
应当注意的是，后盖4也可以由像表镜3那样的蓝宝石或矿物玻璃制成，以具有镂空表壳1的结构，从而观看潜水表的内部。
表镜3包括环形外周表面13，该环形外周表面13借助于环形的垫圈5、5’的至少一部分安装在中间件2的上侧上的内环形表面12上。内环形表面12优选具有与环形外周表面13互补的形状。表镜3的环形外周表面13相对于与表壳1的平面垂直的轴线倾斜一小于90°的确定的角度。优选地，内环形表面12以与环形外周表面13相同的相对于中心轴线的角度而大体上朝向表壳1的内部倾斜。
如果中间件2具有大致圆筒形的形状，但是内外周表面13和内环形表面12的形状为圆锥形并且朝向表壳的内部以一确定的角度倾斜。这意味着每个圆锥形状的顶部均在朝向表壳1的内部的方向上。表面12和13的确定的倾斜角度可以相对于中心轴线为约43°±5°。这允许因潜水到很深的水下期间的水压而在表镜3与中间件2之间具有良好的应力分布。由于接触表面朝向表壳1的内部倾斜，水压相比于表壳1内部的压力的差趋于将接触的表面12、13与紧固垫圈5、5’之间的任何空隙封闭。这保证了良好的防水性，并能承受高压力。
在该第一变型中，紧固垫圈5、5’优选地可以由非晶态金属或金属玻璃或非晶态金属合金制成的第一部分5和用于保持表镜3的聚合物(例如聚氨酯)制成的第二部分5’组成。紧固垫圈5、5’是环形的，用于将表镜3密封/密闭地安装在中间件2上。对于大体圆筒形的中间件2，垫圈的第一部分5是圆锥形的，而第二部分5’连接在第一部分5的上边缘上并且是圆筒形的。一旦表镜3被紧固到中间件2上，则第一部分5将中间件2和表镜3的倾斜表面支承地连接，而第二部分5’被附接至中间件2的内环形壁22和表镜3的外环形壁23，外环形壁23位于表镜3的环形外周表面13的上方。优选地，第二部分5’停止在表镜3的、紧挨在表圈7的下方的中间高度处，而垫圈的第一部分5延伸到表镜3的底部与中间件2之间的连接部的水平面的下方。
以非限制性方式，在截面中，第一部分5的长度可以是约5mm，而垫圈5、5’的第二部分的高度可以是约2.5mm。垫圈的厚度可以是约0.65mm。
通常，如果在将表镜3紧固在中间件2上之前制造环形的密封垫圈5、5’，则主要是垫圈的第二部分5’用于将表镜3保持在中间件2上，而垫圈的第一部分5属于将表镜3承载在中间件2上的类型。然而，也可以想象将两个部分分开，以便允许将第一部分5热紧固到中间件2和表镜3，然后在第一部分5上产生垫圈的第二部分5’，以通过外环形壁23将表镜3保持在中间件2的内壁22上，这也保证了良好的防水性。
当表壳1被浸没到水下很深的深度时，由于表镜3和中间件2的倾斜表面12和13并且借助于垫圈的第一金属部分5，允许封闭表镜3与中间件2之间的任何空间。因此，由于垫圈的由非晶金属或非晶金属合金制成的第一金属部分5，在表镜3与中间件2之间实现了良好的应力分布。
还应该注意的是，中间件2的内环形表面12朝向表壳1的内部倾斜，并终止于，该表面12’在内环形表面12之后向内弯曲大约3°。因此，垫圈的第一部分5不再与该弯曲表面12’直接接触。另一方面，当潜水时水压显著上升时，垫圈的第一部分5被表镜3向内推动以接触或贴合弯曲表面12’。因此，这允许防止表镜3的内角部的压力将应力集中在垫圈的第一部分5中，从而防止了其破裂的危险。
几种类型的非晶态金属合金可以用来制造垫圈的第一金属部分5。在最常见的情况下，非晶态金属合金可以主要由锆组成，这使得可以在高于350℃(也就是说高于合金的玻璃化转变温度)的温度下形成垫圈。锆基非晶态金属合金可以由Zr(52.5％)、Cu(17.6％)、Ni(14.9％)、Al(10％)和Ti(5％)组成。锆基非晶态金属合金还可包含Zr(58.5％)、Cu(15.6％)、Ni(12.8％)、Al(10.3％)和Nb(2.8％)。锆基非晶态金属合金还可包含Zr(44％)、Ti(11％)、Cu(9.8％)、Ni(10.2％)和Be(25％)或最终Zr(58％)、Cu(22％)、Fe(8％)和Al(12％)。优选地，为了促进这种垫圈的生产，非晶态金属合金可以主要由铂(Pt)组成，这使得垫圈可以在高于230℃的温度下形成。铂基非晶态金属合金可以包括Pt(57.5％)、Cu(14.7％)、Ni(5.3％)和P(22.5％)。还可以提供由主要基于钯(Pd)的非晶态金属合金制成的一件式金属垫圈5、5’，其允许在高于300℃的温度下形成垫圈。
也可以提及其它非晶态金属合金。钛基非晶态金属合金可包含Ti(41.5％)、Zr(10％)、Cu(35％)、Pd(11％)和Sn(2.5％)。钯基非晶态金属合金可包含Pd(43％)、Cu(27％)、Ni(10％)和P(20％)或Pd(77％)、Cu(6％)和Si(16.5％)或最终Pd(79％)、Cu(6％)、Si(10％)和P(5％)。镍基非晶态金属合金可包含Ni(53％)、Nb(20％)、Ti(10％)、Zr(8％)、Co(6％)和Cu(3％)或Ni(67％)、Cr(6％)、Fe(4％)、Si(7％)、C(0.25％)和B(15.75％)或最终Ni(60％)、Pd(20％)、P(17％)和B(3％)。铁基非晶态金属合金可包含Fe(45％)、Cr(20％)、Mo(14％)、C(15％)和B(6％)或Fe(56％)、Co(7％)、Ni(7％)、Zr(8％)、Nb(2％)和B(20％)。金基非晶态金属合金可包含Au(49％)、Ag(5％)、Pd(2.3％)、Cu(26.9％)和Si(16.3％)。
图2a和2b示出了可以用于潜水表的表壳1的第二变型。由于该第二变型的大多数元件与参考图1a和1b说明的第一变型相同，因此将不再重复。差异一方面在位于中间件2的下侧的后盖4的紧固装置，另一方面在用于将表镜3固定到中间件2上的金属垫圈5、5’。
实心后盖4借助于作为固定装置的环形件4’紧固在中间件2上。该环形件4’设置有一内支承表面，该内支承表面与后盖4的外周表面接触，该外周表面优选具有互补的形状。环形件4’的内支承表面朝向后盖4的中心弯曲或倾斜。环形件4’还包括环形凸缘14，该环形凸缘14具有内螺纹，该内螺纹在将支承在环形件4’的内支承表面上的后盖4安装在中间件2上的过程中被拧到位于中间件的下侧的螺纹部26上。环形件4’可以属于与后盖4相同的材料或另一种金属材料。
在大体上为圆筒形的中间件的情况下，环形的紧固垫圈5、5’完全由非晶态金属或金属玻璃或非晶态金属合金构成。它包括锥形垫圈的第一部分5，和连接在第一部分5的上边缘上以形成单件的第二圆筒形部分5’。紧固垫圈5、5’的总体形状与图1a和1b的形状相同，并且对于表面12、13的倾斜角度同样如此。优选地，表镜3通过由非晶态金属制成的垫圈5、5’热紧固至中间件2。
出于信息目的，这种由非晶态金属制成的垫圈5、5’可以通过不同的成型方法进行制造，要么：
-直接从熔融金属中制造，例如压力注入、重力铸造、离心铸造、反重力铸造、真空吸铸、添加剂粉末制造
-通过在玻璃化转变温度以上的热变形由非晶态预成型件制造，例如电磁成型、电容放电成型、气压成型、机械成型。该步骤的目的是获得具有正确尺寸和具有足够比例的非晶态相的预成型件，以允许其在下述组装步骤期间变形。
还应注意的是，通过将表镜3紧固在上述变型实施例的中间件2上并使表镜3与中间件之间的圆锥形表面接触，保证了良好的防水性和表镜3与中间件2之间的良好的应力分布。后盖4和中间件2的锥形表面的接触同样如此。这是必要的，因为该手表是潜水表，由于表的内部与深水水压之间的压力差而必须承受高应力。由于中间件2、垫圈5、5’与表镜3之间或中间件2与后盖4之间的接触面由于这些圆锥形状而相当大，因此可以在较大的面积上更好地传递应力。这对于确保表在深水潜水时的防水性很重要。利用这些布置，表壳1上的水压趋于封闭接触表面之间的任何空隙。另外，这防止了紧固垫圈5、5’的挤出。
根据刚刚进行的描述，本领域技术人员可以设计表壳的若干替代实施例而不脱离通过权利要求书限定的本发明的范围。表壳由于其中间件而可以具有不同于圆筒体的总体形状。

Claims (12)

1.一种特别是用于潜水表的防水表壳(1)，所述表壳(1)包括中间件(2)、表镜(3)、安装在所述中间件(2)的下侧的至少一个后盖(4)、和用于将所述表镜安装在所述中间件(2)的上侧的紧固垫圈，
其特征在于，所述后盖(4)包括环形支承表面(24)，用于在将所述后盖(4)安装在所述中间件(2)上时与所述中间件(2)的内环形表面(32)接触，该内环形表面(32)的形状与所述环形支承表面(24)互补，每个圆锥形状的顶部都在朝向所述表壳的内部的方向上，
其中，所述环形支承表面(24)和所述内环形表面(32)相对于所述后盖(4)的平面和垂直于所述表壳(1)的平面的中心轴线以小于90°的确定的角度朝向所述表壳(1)的内部倾斜，以便分散由于潜水期间的水压而引起的所述后盖(4)与所述中间件(2)之间的应力，和
其中，所述表镜(3)包括圆锥形状的环形外周表面(13)，该环形外周表面能借助于紧固垫圈的至少一个第一部分(5)安装在位于所述中间件的上侧的具有互补形状的内环形表面(12)上，所述表镜(3)的环形外周表面(13)相对于所述表镜(3)的平面和垂直于所述表壳的平面的中心轴线以小于90°的确定的角度朝向所述表壳(1)的内部倾斜，所述紧固垫圈的第二部分(5’)接触在所述中间件(2)的位于所述内环形表面(12)上方的圆柱形的内环形壁(22)与所述表镜(3)的位于所述环形外周表面(13)上方的圆柱形的外环形壁(23)之间，以便分散由于潜水期间的水压而引起的所述表镜(3)与所述中间件(2)之间的应力，
其中，所述中间件(2)的下侧还包括环形沟槽(16)，该环形沟槽接纳在将所述后盖(4)安装在所述中间件(2)上期间与所述环形支承表面(24)接触的衬垫(6)。
2.根据权利要求1所述的表壳(1)，其特征在于，所述后盖(4)的环形支承表面(24)和所述中间件(2)的内环形表面(32)的形状为圆锥形。
3.根据权利要求1或2所述的表壳(1)，其特征在于，所述环形支承表面(24)和所述内环形表面(32)相对于所述中心轴线倾斜的所述确定的角度为60°±5°。
4.根据权利要求1所述的表壳(1)，其特征在于，所述后盖(4)包括具有内螺纹的环形凸缘(14)，该内螺纹能在将所述后盖(4)安装在所述中间件(2)上期间被拧到位于所述中间件(2)的下侧的螺纹部(26)上。
5.根据权利要求1所述的表壳(1)，其特征在于，设有用于将所述后盖(4)安装到所述中间件(2)上的环形件(4’)，所述环形件(4’)设置有能与所述后盖(4)的具有互补形状的外周表面接触的内支承表面，其中，所述环形件(4’)包括具有内螺纹的环形凸缘(14)，该内螺纹能被拧到位于所述中间件(2)的下侧的螺纹部(26)上。
6.根据权利要求5所述的表壳(1)，其特征在于，所述紧固垫圈的位于所述环形外周表面(13)与所述内环形表面(12)之间的部分由非晶态金属或非晶态金属合金制成。
7.根据权利要求1所述的表壳(1)，其特征在于，所述内环形壁(22)和所述外环形壁(23)平行于所述中心轴线。
8.根据权利要求1所述的表壳(1)，其特征在于，所述紧固垫圈的第一部分(5)由非晶态金属或非晶态金属合金制成，所述紧固垫圈的第二部分(5’)由聚氨酯制成，以将所述表镜(3)紧固到所述中间件(2)上。
9.根据权利要求6或8所述的表壳(1)，其特征在于，制成所述紧固垫圈的至少一部分的非晶态金属合金主要基于锆。
10.根据权利要求6或8所述的表壳(1)，其特征在于，制成所述紧固垫圈的至少一部分的非晶态金属合金主要基于铂。
11.根据权利要求6或8所述的表壳(1)，其特征在于，制成所述紧固垫圈的至少一部分的非晶态金属合金主要基于钯。
12.根据权利要求1所述的表壳(1)，其特征在于，所述表镜(3)的环形外周表面(13)和所述中间件(2)的内环形表面(12)相对于所述中心轴线倾斜的所述确定的角度为约43°±5°。
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