CN112506022A - 钟表机芯的轴承、尤其是用于旋转轮的轴的减震轴承 - Google Patents

钟表机芯的轴承、尤其是用于旋转轮的轴的减震轴承 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于旋转轮的轴(8)的枢转部(9，30)的径向引导的引导元件(10)，所述轴例如为摆轮轴，该引导元件用于钟表机芯的轴承，特别是减震轴承，该引导元件包括主体，该主体构造成与轴承单元配合，以被保持在该轴承单元中，该主体限定用于枢转部的径向保持的保持空间(11)，以径向保持所述轴并同时允许其旋转。该引导元件包括至少三个成角度地分布的用于局部的径向支承的轴承部件(12，13，14)，该轴承部件限定保持空间(11)，每个轴承部件具有用于与枢转部接触的接触面(24，26，27，38，39，40，54，55，56)，每个面局部具有朝向保持空间(11)内部凸出的圆柱形状的部分，轴承部件具有细长主体。

Description

钟表机芯的轴承、尤其是用于旋转轮的轴的减震轴承
技术领域
本发明涉及一种钟表机芯的轴承，特别是用于旋转轮的轴的减震轴承。本发明还涉及设有这种轴承的钟表机芯。
背景技术
在钟表机芯中，旋转轮的轴通常在其端部具有枢转部，这些枢转部在安装在钟表机芯的主机板或桥夹板上的轴承中旋转。对于某些轮，尤其是摆轮，通常要为轴承提供减震机构。实际上，由于摆轮的轴的枢转部通常较细，并且摆轮的质量相对较高，在没有减震机构的情况下，枢转部会在震动的作用下断裂。
传统减震轴承1的结构如图1所示。设有通孔7的钻孔宝石2形成用于枢转部的轴向引导元件，它通常被称为轴承，该轴承被压入轴承座3中，轴承座3通常被称为底座，在该底座上安装有托钻4。底座3通过弹性装置(通常为减震弹簧6)保持抵靠在轴承单元5的背面，该弹性装置设置成在托钻4的上部施加轴向应力。如图2所示，轴8的枢转部9插入通孔7中。这种减震轴承1允许沿着枢转部9的纵向轴线吸收震动，由底座3、圆顶宝石2和托钻4形成的组件能够通过减震弹簧6移动。
然而，在轴8和枢转部9倾斜的情况下，如果孔的内壁是直的，则枢转部9摩擦孔7的边缘，这可能导致枢转部9过早磨损，因为接触边缘的曲率半径非常小，这导致高接触压力。为了避免此情况，已知将孔的内壁制成橄榄形状的。内壁包括倒圆区域，用于确保枢转部支撑在具有大曲率半径的区域上，即使枢转部9是倾斜的。
然而，制造这种具有倒圆内壁的孔的方法是复杂的。实际上，例如，使用穿过孔的金刚石线刨平孔的内壁，而引导元件相对于金刚石线的轴线倾斜。这种方法很难实施，并且对于系列制造的所有钻孔宝石不总是能够获得精确和稳定的结果。
发明内容
因此，本发明的一个目的是，提出一种用于引导旋转轮的轴——例如摆轮的轴——的枢转部的引导元件，该引导元件用于钟表机芯的轴承，特别是减震轴承，这避免了上述问题。
为此目的，本发明涉及一种用于旋转轮的轴的径向引导的引导元件，所述轴例如为摆轮的轴，所述引导元件用于钟表机芯的轴承，特别是减震的，该引导元件包括主体，该主体构造成与轴承单元配合，以被保持在该轴承单元中，该主体限定了用于枢转部的径向保持的径向保持空间，以径向保持所述轴并同时允许所述轴旋转。
该引导元件的特征在于，它包括至少三个成角度地分布的用于局部的径向支承的轴承部件，这三个轴承部件限定了所述径向保持空间，每个轴承部件具有用于与所述枢转部接触的接触面，每个接触面局部具有朝向所述径向保持空间内部凸出的圆柱形状，所述轴承部件具有细长主体。
因此，通过这种构型，可以保证引导元件的高精度。实际上，加工彼此分开的轴承部件比加工孔的内表面使其在整个表面上具有恒定的特定形状更容易。
根据有利的实施例，圆柱形状的回转轴线基本上垂直于枢转部。
根据有利的实施例，圆柱形状完全覆盖轴承部件的接触面。
根据有利的实施例，轴承部件具有细长主体。
根据有利的实施例，细长主体是平行六面体。
根据有利的实施例，细长主体通过包括接触面的端部纵向延伸，该端部和主体形成肩部。
根据有利的实施例，引导元件包括用于所述轴承部件的支撑构件。
根据有利的实施例，支撑构件具有用于插入轴承部件的一部分的狭槽，狭槽径向布置。
根据有利的实施例，支撑构件具有圆盘形状，狭槽围绕圆盘的中心成角度地分布。
根据有利的实施例，支撑构件设置有通孔，所述通孔布置在所述径向保持空间上方或下方，所述通孔优选设置在所述支撑构件的中心。
根据有利的实施例，轴承部件相对于支撑构件固定。
根据有利的实施例，轴承部件通过能够吸收震动的弹性装置紧固到支撑构件。
根据有利的实施例，引导元件包括硅，所述轴承部件通过DRIE类型的深反应离子蚀刻方法制成。
根据有利的实施例，引导元件包括金属，例如镍，所述轴承部件通过LIGA类型的光刻-电镀-模制方法制成。
本发明还涉及钟表机芯的轴承，特别是减震轴承，该轴承包括轴承单元。该轴承的特征在于它包括根据本发明的引导元件。
本发明还涉及一种旋转组件，该旋转组件包括钟表机芯的旋转轮，例如摆轮的轴，该旋转轮设有枢转部，其特征在于，该旋转组件包括根据前述权利要求中任一项所述的引导元件，其中，枢转部被径向保持并同时能够旋转。
根据有利的实施例，枢转部包括与轴承部件配合的锥形端部，锥形端部的底部的直径大于保持空间的直径，使得枢转部还由引导元件轴向保持。
附图说明
参考附图，通过阅读仅作为非限制性示例给出的多个实施例，本发明的其他特征和优点将会显现，其中:
图1示意性地示出了根据现有技术的实施例的旋转轮的轴和减震轴承的剖视图；
图2示意性地示出了根据现有技术的实施例的引导元件和枢转部的剖视图；
图3示意性地示出了根据第一实施例的引导元件的透视图；
图4示意性地示出了图3的不带轴承部件的引导元件的透视图；
图5示意性地示出了轴的枢转部插在由根据本发明第一实施例的三个轴承部件形成的保持空间中的透视图；
图6示意性地示出了图5的图的俯视图；
图7示意性地示出了轴的枢转部插在由根据本发明第二实施例的三个轴承部件形成的保持空间中的透视图；和
图8示意性地示出了轴的枢转部插在由根据本发明第三实施例的三个轴承部件形成的保持空间中的透视图。
具体实施方式
在钟表机芯中，轴承用于保持旋转轮的枢转部，例如摆轮轴，同时允许它绕其轴线旋转。钟表机芯通常包括主机板和至少一个桥夹板(图中未示出)，所述主机板和/或桥夹板包括孔，机芯还包括插入孔中的轴承。该轴承例如是减震轴承。轴承包括用于径向引导枢转部的引导元件，以将枢转部保持在一个方向上，同时允许枢转部绕其轴线旋转，该轴线优选与该方向共线。
图3示出了根据本发明的引导元件10。引导元件10包括主体，该主体构造成与轴承单元(图中未示出)配合，从而被保持在该轴承单元中。引导元件10特别是限定了用于枢转部的径向保持的径向保持空间11。
根据本发明，引导元件包括至少三个用于局部的径向支承的轴承部件12、13、14，它们围绕径向保持空间11成角度地分布，并因此当枢转部容纳在该径向保持空间11中时围绕枢转部分布。在本申请描述的实施例中，引导元件10包括三个轴承部件。然而，具有四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或者甚至更多个轴承部件的实施例也是可能的。轴承部件的数量取决于枢转部的尺寸并从而取决于容纳枢转部所需的保持空间的尺寸，以及取决于轴承部件的尺寸。
轴承部件12、13、14具有平行六面体的细长主体。细长主体通过端部16、17、18纵向延伸，所述端部和主体形成肩部21、22、23。每个端部16、17、18包括接触面24、26、27，以便在部分限定径向保持空间11的同时径向保持所述枢转部。
引导元件11包括用于所述轴承部件12、13、14的支撑构件15。这里，支撑构件15具有圆盘形状，该圆盘设置有通孔19，该通孔19设置在支撑构件15的中心，在图中位于径向保持空间11下方。如图4所示，支撑构件15包括用于插入轴承部件12、13、14的一部分的狭槽28、29、31。狭槽28、29、31围绕圆盘的中心并从而围绕通孔的中心成角度地分布。在该实施例中，轴承部件12、13、14相对于支撑构件15固定。轴承部件12、13、14被插入到狭槽28、29、31中，基本上直到肩部21、22、23，使得端部16、17、18从狭槽28、29、31延伸出来并在通孔19上方延伸。
在图中未示出的另一实施例中，轴承部件通过能够吸收震动的弹性装置紧固到支撑构件。弹性装置包括例如轴承部件的柔性部分，该柔性部分插入狭槽中。
图5和图6示出了轴8的枢转部9由根据图3的第一实施例的轴承部件的端部16、17、18的三个接触面24、26、27保持的放大图，三个接触面24、26、27部分地限定了所述径向保持空间11。径向保持空间11的尺寸被选择成使得枢转部9能够旋转。因此，枢转部9不同时与三个轴承部件的接触面24、26、27接触，否则在其旋转过程中会受到阻碍。限定在接触面24、26、27之间的径向保持空间11的最小直径略大于枢转部的直径。因此，接触面24、26、27径向地保持枢转部9，使得枢转部9保持基本上在相同的方向上定向，同时允许枢转部9旋转。
如果轴稍微倾斜，为了避免枢转部9过早磨损的风险，接触面24、26、27包括至少一个具有朝向径向保持空间11内部凸出的圆柱形状的部分。圆柱的轴线优选基本上垂直于枢转部9的轴线。在该实施例中，接触面24、26、27均为圆柱的一部分。
图7示出了端部35、36、37的接触面38、39、40的第二实施例，其中，接触面38、39、40的轮廓是任何给定的曲面。然而，这些面各自在与枢转部9潜在接触的区域中具有局部圆柱部分44、45、46。在该实施例中，圆柱的轴线也基本上垂直于枢转部9的轴线。
在图中未示出的第二实施例的替代方案中，接触面的下部包括朝向保持空间延伸的圆柱形状。
图8所示的第三实施例包括完全覆盖轴承部件的每个端部51、52、53的接触面54、55、56的圆柱形形状。接触面54、55、56的轮廓描绘了90°的圆弧。因此，接触面54、55、56描绘了四分之一圆柱的外壁的形状。
在该第三实施例中，枢转部30优选地具有锥形端部32，接触面54、55、56还具有在枢转部30的锥形外周壁上形成轴向支承的功能。锥形端部32的底部的直径大于径向保持空间11的最小直径。因此，枢转部30不能超出接触面54、55、56。由这种枢转部和这种引导元件形成的组件的这种实施例允许在没有托钻的情况下轴向阻挡枢转部30。事实上，引导元件充当枢转部30的轴向和径向保持器。
轴承面的第二实施例也可以与枢转部的锥形端部一起使用，以用作径向轴承和轴向轴承。在这种情况下，枢转部的圆锥底部的直径必须大于保持空间的最小直径。
在轴承部件的第一实施例中，轴承部件包括硅，每个轴承部件由DRIE类型的深反应离子蚀刻方法制成。
在第二实施例中，轴承部件包括金属，例如镍，该轴承部件通过LIGA类型的光刻-电镀-模制方法(德语
Figure BDA0002677450110000061
Galvanoformung,Abformung)或通过金属丝腐蚀制成。
自然，本发明不限于参照附图描述的实施例，并且在不超出本发明的范围的情况下，替代方案是可能的。可以制造具有多于三个轴承部件——例如四个、五个、六个或者甚至十个或十二个轴承部件——的径向引导元件，轴承部件具有如上述实施例中所述的形状，但是也可具有其他形状。

Claims (15)

1.一种用于旋转轮的轴(8)的枢转部(9，30)的径向引导的引导元件(10)，所述轴(8)例如为摆轮轴，所述引导元件(10)用于钟表机芯的轴承，特别是减震轴承，该引导元件(10)包括主体，该主体构造成与轴承单元配合，以被保持在该轴承单元中，该主体限定用于所述枢转部(9，30)的径向保持的径向保持空间(11)，以径向保持所述轴(8)并同时允许所述轴(8)旋转，其特征在于，所述引导元件(10)包括至少三个成角度地分布的用于局部的径向支承的轴承部件(12，13，14)，所述轴承部件(12，13，14)限定所述径向保持空间(11)，每个轴承部件(12，13，14)具有用于与所述枢转部(9，30)接触的接触面(24，26，27，38，39，40，54，55，56)，每个接触面局部具有朝向所述径向保持空间(11)内部凸出的圆柱形状的部分，所述轴承部件(12，13，14)具有细长主体。
2.根据权利要求1所述的引导元件(10)，其特征在于，所述圆柱形状的部分的回转轴线基本上垂直于所述枢转部(9，30)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的引导元件(10)，其特征在于，所述圆柱形状的部分完全覆盖所述轴承部件的所述接触面(54，55，56)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的引导元件(10)，其特征在于，所述细长主体通过包括所述接触面(24，26，27，38，39，40，54，55，56)的端部(16，17，18，35，36，37)纵向延伸，所述端部(16，17，18，35，36，37)和所述主体形成肩部(21，22，23)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的引导元件(10)，其特征在于，所述引导元件(10)包括用于所述轴承部件(12，13，14)的支撑构件(15)。
6.根据权利要求5所述的引导元件(10)，其特征在于，所述支撑构件(15)具有用于插入所述轴承部件(12，13，14)的一部分的狭槽(28，29，31)，所述狭槽径向布置。
7.根据权利要求6所述的引导元件(10)，其特征在于，所述支撑构件(15)具有圆盘形状，所述狭槽(28，29，31)围绕所述圆盘的中心成角度地分布。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的引导元件(10)，其特征在于，所述支撑构件(15)设置有通孔(19)，所述通孔(19)布置在所述径向保持空间(11)上方或下方，所述通孔(19)优选设置在所述支撑构件(15)的中心。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的引导元件(10)，其特征在于，所述轴承部件(12，13，14)相对于所述支撑构件(15)固定。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的引导元件(10)，其特征在于，所述轴承部件(12，13，14)通过能够吸收震动的弹性装置紧固至所述支撑构件(15)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的引导元件(10)，其特征在于，所述引导元件包括硅，所述轴承部件通过DRIE类型的深反应离子蚀刻方法制成。
12.根据前述权利要求中任一项所述的引导元件(10)，其特征在于，所述引导元件包括金属，例如镍，所述轴承部件通过LIGA类型的光刻-电镀-模制方法制成。
13.一种钟表机芯的轴承，特别是减震轴承，该轴承包括轴承单元，其特征在于，该轴承包括根据前述权利要求中任一项所述的引导元件(10)。
14.一种旋转组件，该旋转组件包括钟表机芯的旋转轮，例如摆轮的轴(8)，该旋转轮设有枢转部(9，30)，其特征在于，该旋转组件包括根据前述权利要求中任一项所述的引导元件(10)，其中，所述枢转部(9，30)被径向保持并同时能够旋转。
15.根据权利要求14所述的旋转组件，其特征在于，所述枢转部(30)包括与所述轴承部件(51，52，53)配合的锥形端部(32)，所述锥形端部(32)的底部的直径大于所述径向保持空间(11)的直径，从而所述枢转部(30)还由所述引导元件(10)轴向保持。
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