CN112987538A - 带有角度锁定的减震装置 - Google Patents

Abstract

带有角度锁定的减震装置。减震装置包括弹簧环，弹簧环能够相对于减震装置的支持件分别采取安装位置和附接位置。弹簧环包括在外周边上的突片，突片与提供有凹部的减震装置的支持件的周向肩部接合，凹部数量上多于突片。在附接位置中，仅突片中的一些设置在支持件的周向肩部下方，包括一个或多个突片的其余突片称为锁定突片，锁定突片分别容纳在支持件的称为锁定凹部的额外的凹部或多个凹部中。在附接位置中，容纳在锁定凹部中的至少一个锁定突片由定位在周向肩部下方的突片围绕。这些定位在支持件的周向肩部下方的突片受到由周向肩部施加的力。

Description

带有角度锁定的减震装置

技术领域

本发明涉及用于微机械装置的轮组心轴的减震装置，该微机械装置特别是但不限于时计机芯。更具体地，本发明涉及减震装置，该减震装置包括用于在旋转上锁定减震器弹簧的器件。

背景技术

减震装置，也称为“减震器轴承”或“防震系统”，长时间以来对机械表制造商来说是已知的。这些减震装置的目的是通过允许心轴从其休止位置瞬时移动并且然后在弹性返回力的作用下返回该休止位置，从而使得心轴能够吸收震动，特别是横向震动的合力能量。将理解的是，一般来说在微机械机构中，并且特别是在时计机芯中，大多数心轴相对于这样的微机械机构或时计机芯在其中延伸的平面竖直地延伸。因此，时计机芯基本上可受到两种类型的震动：或者是轴向震动，如果表基本上平地跌落在表面上；或者横向震动，如果表在表壳中间的一侧上跌落。在两种类型的震动中，横向震动是最不利的。实际上，在轴向震动的情况下，该震动的合力基本上垂直于表的底盖施加，并且因此大致平行于时计机芯的心轴延伸的方向。因此，这些心轴断开联接或断裂的风险相对有限。然而，在横向震动的情况下，震动的合力沿大致垂直于心轴的方向施加，使得心轴离开其容纳部和/或断裂的风险较高。

为了克服这个问题，机械表和其他微机械机构的制造商已经因此提出了减震装置。简单概括来说，这样的减震装置包括支持件，该支持件的基部没有底部，以便允许以枢轴杆（pivot-shank）的心轴端部的通过。支持件接收安装座，该安装座是大体上环形形状的部分，并且叠加地承载由心轴的枢轴杆横过的宝石轴承孔（jewel hole）和托石（endstone）。由安装座、宝石轴承孔和托石形成的组件凭借弹簧元件弹性地保持在支持件中，该弹簧元件可移除地安装在支持件上并在托石上施加弹性压力。这种减震装置特别是以Incabloc®为品牌在市场上销售。关于弹簧元件，其可由黄铜制成或者带有弹簧钢（诸如以Phynox©KL为品牌在市场上销售的奥氏体钴铬合金级），并且通常通过切削技术获得。

在发生轴向震动的情况下，宝石轴承孔、托石和心轴基本上垂直于表的底盖移动，抵抗弹簧元件的弹性返回力，其使整个组件返回到休止位置。

在发生横向震动的情况下，心轴将被敲出对准状态，并且将与支持件的基部碰撞，这导致宝石轴承孔偏离中心移动，并且因此安装座和托石也偏离中心移动。在这种情况下，弹簧元件也使所有元件返回其平衡位置。

图1A和1B表示了这样的减震装置1，该减震装置1带有固定到支持件3的弹簧元件2。以弹簧环形式的弹簧元件2包括三个均匀间隔的臂4，该臂4将枢轴模块5压到支持件的容纳部中。弹簧环经由卡口附接安装在支持件上。为此目的，支持件3包括周向肩部6，该周向肩部6从支持件3的边缘部7朝向支持件3的中心延伸。为了与周向肩部6接合，弹簧环2在其外周边上提供有三个均匀间隔的凸耳8，该凸耳8远离弹簧环2的中心径向地延伸。这三个凸耳8为弹簧环2带来超过周向肩部6的内直径的外直径。由此，为了允许弹簧环2组装在支持件3上，在周向肩部6中提供有三个凹口9。因此，为了将弹簧环2安装在支持件3上，仅需简单地将所述弹簧环定位为使得三个凸耳8接合在对应的三个凹口9中，并且然后使弹簧环枢转以允许凸耳8在周向肩部6下方滑动。

如上所述，减震装置旨在通过在使心轴弹性地返回到其休止位置之前允许心轴在震动的作用下瞬时移动，允许微机械心轴，例如容纳在时计机芯中的心轴，吸收震动（特别是横向震动）的合力能量而不会断裂。根据震动的强度及其施加的方向，弹簧环仍然可能会自行枢转，并且对弹簧环来说很有可能出现自身处于三个凸耳插入在对应的三个凹口中的情况。在这种情况下，弹簧环可能会从支持件断开联接。然后，心轴不再由减震装置保持，这不可避免地导致机械装置的故障，该机械装置例如其中安装有该减震装置的时计装置。考虑到特别是在制表领域中，减震装置主要装配在属于高端市场的表中，这样的风险更加不可接受。

为了克服该问题，在欧洲专利EP3220211号中提出了在位于两个连续的凹口之间的区域中局部平整（spot-face）周向肩部。术语“局部平整（spot-face）”是指通过使用旋转刀片去除材料而调整周向肩部的下表面的动作。因此，在两个连续的凹口之间，形成了凸耳容纳于其中的间隙。

上述解决证明并不是完全令人满意的。首先，凸耳容纳于其中的间隙证明深度不足，并且在震动的情况下，特别是在横向震动的情况下，其周向边沿的高度不足以确保令人满意地防止弹簧环的角度枢转。此外，使用铣刀（通常为T型刀具）的加工间隙证明是非常耗时且繁琐的，并且结果无法预测。特别是，在加工操作期间，需注意不要切到周向肩部的内直径中。T型刀具的进给速度低，并且在铣削工具中发生振动。最后，尽管在铣削操作中加以注意，但在间隙中留有毛刺并不少见。

在欧洲专利EP3470934号中提出了另一解决方案。该解决方案在于不仅加工在周向肩部中的第一凹口，而且还加工凸耳接合于其中的第二凹口以确保环的角度固定化。该解决方案是令人满意的，但是仍然存在对避免随着弹簧在支持件中的旋转移动而意外拆解减震器的解决方案的需求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种减震装置，其中，在轴向或横向震动的情况下，多种部件断开联接的风险显著降低，甚至被消除。

更确切地说，本发明涉及减震装置，该减震装置包括弹簧环，该弹簧环能够相对于减震装置的支持件采取安装位置和附接位置。通过向弹簧环施加压力并向弹簧环施以旋转移动，弹簧环从其安装位置移动至其附接位置，反之亦然。该弹簧环在其外周边上包括突片，也称为凸耳，该突片与提供有凹部的减震装置的支持件的周向肩部接合，该凹部数量上多于突片。根据本发明，这些凹部旨在用于弹簧环在支持件上的安装和附接。优选地，凹部具有的形状和尺寸与突片的形状和尺寸相似。

本发明的特征在于，在附接位置中，仅突片中的一些设置在支持件的周向肩部下方，包括一个或多个突片的其余突片称为锁定突片，该锁定突片分别容纳在支持件的称为锁定凹部的额外的凹部或多个凹部中。在附接位置中，容纳在锁定凹部中的至少一个锁定突片由定位在周向肩部下方的突片围绕。这些定位在支持件的周向肩部下方的突片受到由所述周向肩部施加的力。该力的施加导致设置在力的两个施加点之间的弹簧环的部段的弯曲变形。随着该变形，布置在该部段上的锁定突片略微改变形状，这导致其在锁定凹部内部的固定化，并且因此防止了弹簧环相对于支持件的任何旋转。

在现有技术中，所有的突片均设置在支持件的周向肩部之下，导致当弹簧环处于附接位置中时（在没有震动的情况下）弹簧环保持在同一平面中。根据本发明，当处于附接位置中时，弹簧环在其某些部段上是弯曲的，这确保了弹簧环在其附接位置中的改进的锁定。

参考以下附图，在阅读以下详细说明的基础上，本发明的其他特征和优点将是显而易见的。

附图说明

根据现有技术，上述图1A在透视图中示意性地示出了减震装置，该减震装置提供有弹簧环，该弹簧环在震动的情况下能够进行角度移动。图1B表示该同一减震装置的直截面图。

图2A和2B是根据本发明的变型的带有三个锁定突片的减震装置的示意性平面图。图2A示出了在安装期间弹簧环在支持件上的定位，并且图2B示出了在附接期间弹簧环的定位。

图3表示带有三个锁定突片的变型的透视图。

图4A是带有三个锁定突片的变型的平面图，其与图2A和2B的图的不同之处在于，弹簧环的臂相对于锁定突片成角度地偏移。图4B表示沿着图4A的平面A-A的截面图。图4C是分别在安装期间由实线表示的和在锁定之后由虚线表示的弹簧环的锁定突片的平面图。

图5A和5B是根据本发明的变型的带有一个锁定突片的减震装置的示意性平面图。图5A示出了在安装期间弹簧环在支持件上的定位，并且图5B示出了在附接期间弹簧环的定位。

具体实施方式

本发明涉及减震装置。以已知的方式，如在图1A和1B中表示的，减震装置1特别是包括支持件3，该支持件3采取杯状元件10的形式，该杯状元件10的基部11没有底部并且在其周边处由第一边缘部7限定。支持件3具有周向肩部6，该周向肩部6从第一边缘部7朝向支持件的中心延伸。

边缘部7和杯10限定容纳部13，枢轴模块5插入到该容纳部13中。该枢轴模块5包括安装座15，即具有圆形中心孔口和由外侧壁18和内侧壁19限定的第二边缘部17的部件。宝石轴承孔20插入到圆形中心孔口16中，该宝石轴承孔20的直径对应于圆形中心孔口16的直径。安装座15的内侧壁19提供有肩部21，在该肩部21上放置有托石22。

枢轴模块5因此布置为放置在支持件3的容纳部13内部，然后由此获得的组件插入到，例如，时计底板的孔口中或在时计机芯的杆或桥板中的一个中。枢轴模块5布置为与心轴24的枢轴柄23配合。

减震装置1还包括弹性器件2，该弹性器件2布置为与枢轴模块5配合，以便减震并在由震动引起的力消失时使枢轴模块5返回其休止位置。这些弹性器件2通过卡口附接在支持件3上，并且优选地还与枢轴模块5接触。

根据本发明，如在图2A中表示的，弹性器件2有利地采取扁平型弹簧环的形式，即，切割为其宽度明显大于其厚度的条或带。该弹簧环是圆形形状的，以点C为中心。弹簧环优选地由晶态金属材料制成，特别是由钢制成。弹簧环也可由非晶态金属合金或塑料材料制成。

弹簧环2具有例如三个均匀间隔的臂4，该臂4径向地朝向弹簧环2的中心C延伸。该三个臂4使得弹簧环2能够将枢轴模块5压到支持件3的容纳部13中。还可设想制造带有至少两个臂的弹簧环。

根据本发明的弹簧环2在其外周边上提供有多个突片8，该突片8远离中心C径向地延伸。突片8为弹簧环2带来超过支持件3的周向肩部6的内直径的外直径。有利地，突片具有圆形耳的形状。也可设想其他形状：三角形、矩形等。突片的数量必须为至少三个。但是，该仅带有三个突片的配置在当弹簧环仅具有两个臂时较为合适。有利地，突片的数量为至少四个，如在图5A和5B的变型中那样。优选地，突片的数量为六个，如在图2A和2B的变型中那样。如就优选的变型在图2A和2B中图示的，这些突片优选以规则的间隔分布在弹簧环的外周边上。在附接到支持件后，突片8中的至少一个（称为锁定突片，在图中以8’指示）将用于将弹簧环锁定在其角度位置中。

如在图2A中图示的，臂4可布置为面向突片8，其中在带有六个突片的配置中，每隔一个突片面向突片布置一个臂。根据图5A的带有四个突片的变型，臂4或者布置在两个突片8之间，或者面向突片8。

根据本发明，支持件3的周向肩部6具有若干凹部25，该凹部25开口在接收枢轴模块的支持件的容纳部上。这些凹部具有的尺寸（宽度和深度）至少等于突片的尺寸，以便允许突片8在安装期间中接合在对应的凹部25中。优选地，这些凹部25每个的形状和尺寸与突片8的形状和尺寸相似，如在图2A和5A中表示的那样。在这些示例中，突片和凹部具有相似的形状和尺寸，并且带有圆形耳的形状。还可设想凹部具有的一个尺寸（宽度或深度）基本上等于突片的该尺寸，并且另一尺寸则具有较大的大小。

根据本发明，凹部的数量比突片的数量至少多一个。凹部的数量必须至少等于突片的数量，以使得弹簧环能够安装在支持件上。这些安装凹部具有的角度分布与突片的角度分布相似，以允许所述安装。其还必须包括至少一个额外的凹部，称为锁定凹部（在附图中指示为25’），在附接期间锁定突片8’容纳在该锁定凹部25’中。优选地，该锁定凹部25’邻近至少一个安装凹部25。根据表示在图2A和2B中的优选变型，突片8的数量为六个，并且凹部25的数量为九个。在这六个突片8中，三个是所称的锁定突片8’，该锁定突片8’在附接期间容纳在三个锁定凹部25’中。根据表示在图5A和5B中的变型，突片8的数量为四个，并且凹部25的数量为五个，其中在附接期间一个锁定突片8’容纳在一个锁定凹部25’中。

优选地，如在图2A和5A中示出的，在并排布置的三个凹部25的系列中，凹部25布置在周向肩部6的至少一个角度部分上。在该三个的系列中，在端部处的两个凹部25允许在安装期间分别接合一个突片8，并且中心凹部形成用于在附接期间容纳锁定突片8′的锁定凹部25′。优选地，支持件3包括三个以120°角彼此间隔开的三个凹部25的系列。

根据本发明，突片和凹部布置为使得在附接位置中，锁定突片由定位在周向肩部下方的突片围绕。周向肩部在定位于周向肩部下方的突片上施加力F。该力引起设置在定位于周向肩部下方的两个突片之间的弹簧环的部段变形。图4B表示了在力F的两个施加点之间的弹簧环2的弯曲的直截面图。该弯曲还可在图3中看到。如在图4C中表示的，该变形导致锁定突片8’的形状上的改变，这确保了在锁定凹部25’内部锁定突片8’的带有可能的轻微角度余隙的固定化。在变形的作用下，锁定突片稍微伸长并且不再自由地从锁定凹部断开接合，因此弹簧环角度地锁定。应当注意的是，根据突片的初始形状，在变形之后锁定突片和锁定凹部之间的接触可发生在突片的基部处、在横向侧上、或在突片的末端处。

对于所有变型，在突片上存在力F的三个施加点。对于图2A至4B的优选变型，在力的每个施加点之间存在一个锁定片8′。对于图5A至5B的变型，只有一个突片8’在施加的力的作用下自由变形，并且因此确保弹簧环的旋转锁定。在图5B中以双箭头表示弯曲的弹簧环的部段。应当注意，带有突片和凹部的对称分布的图2A-4B的变型是优选的，以确保弹簧环的优化减震特性。

根据未表示的其他变型，减震装置可具有两个、四个、五个或更多个锁定突片。

最后，可通过向弹簧环施加压力并旋转弹簧环以将每个突片定位在凹部前方而拆解弹簧环。

附图标记

1. 减震装置或防震系统

2. 弹性器件、弹簧元件或弹簧环

3. 支持件

4. 臂

5. 枢轴模块

6. 周向肩部

7. 边缘部或第一边缘部

8. 突片或凸耳，其中8’是锁定突片或锁定凸耳

9. 凹口

10. 杯状元件

11. 基部

13. 容纳部

15. 安装座

16. 圆形中心孔口

17. 第二边缘部

18. 外侧壁

19. 内侧壁

20. 宝石轴承孔

21. 肩部

22. 托石

23. 枢轴杆

24. 心轴

25. 凹部，其中25’是锁定凹部

F：力或压力

C：中心

Claims (11)

1.用于微机械装置特别是时计机芯的轮组的心轴（24）的减震装置（1），所述减震装置（1）包括：

- 枢轴模块（5），

- 支持件（3），所述支持件（3）提供有接收所述枢轴模块（5）的容纳部（13），所述支持件（3）由从所述容纳部（13）的边缘部（7）朝向所述支持件（3）的中心（C）延伸的周向肩部（6）覆盖安装，所述周向肩部（6）包括开口在所述容纳部（13）上的多个凹部（25），其中所述凹部（25）中的至少一个形成所称的锁定凹部（25’），

- 弹簧环（2），所述弹簧环（2）能够相对于所述支持件（3）分别采取所称的安装位置和所称的附接位置，所述弹簧环（2）布置在所述周向肩部（6）和所述枢轴模块（5）之间，以便当所述弹簧环（2）处于所述附接位置中时在所述枢轴模块（5）上施加弹性力，所述弹簧环（2）在所述弹簧环（2）的外周边上提供有多个突片（8），其中所述突片（8）中的至少一个形成所称的锁定突片（8’），所述多个突片（8）远离所述支持件（3）的所述中心（C）径向地延伸并为弹簧环（2）带来超过所述周向肩部（6）的内直径的外直径，在所述弹簧环（2）安装并卡口附接到所述支持件（3）期间，所述多个突片（8）与所述周向肩部（6）配合，所述支持件（3）的所述凹部（25）具有的尺寸至少等于所述突片（8）的尺寸，以允许在安装期间所述突片（8）在对应的所述凹部（25）中的接合，

所述减震装置（1）的特征在于：

- 所述凹部（25）的数量大于所述突片（8）的数量，其中至少一个额外的凹部（25）形成所述锁定凹部（25’），

- 在所述附接位置中，所述突片（8）的一部分定位在所述周向肩部（6）下方，并且至少包括所述锁定突片（8’）的另一部分定位在所述锁定凹部（25’）中，所述锁定凹部（8’）在每侧上由定位在所述周向肩部（6）下方的突片（8）围绕，每个定位在所述周向肩部（6）下方的突片（8）受到由所述周向肩部（6）施加的力（F），所述力（F）引起在定位在所述周向肩部（6）下方的突片（8）之间延伸的所述周向肩部（6）的部段的弯曲变形，设置在所述部段上的所述锁定突片（8’）的所述变形允许所述弹簧环（2）锁定在所述弹簧环（2）的附接位置中。

2.根据权利要求1所述的减震装置（1），其特征在于，所述凹部（25）以并排布置的三个凹部（25）的系列设置在所述周向肩部（6）的至少一个角度部分上，在所述安装位置中在所述角度部分的端部处的两个所述凹部（25）分别允许所述弹簧环（2）的两个突片（8）的接合，并且定位在所述三个凹部（25）的系列的中心处的所述凹部（25）形成用于当所述弹簧环（2）处于所述附接位置中时容纳所述锁定突片（8’）的所述锁定凹部（25’）。

3.根据权利要求1或2所述的减震装置（1），其特征在于，所述凹部（25）具有的形状和尺寸与所述突片（8）的形状和尺寸相似。

4.根据权利要求1或2所述的减震装置（1），其特征在于，选自宽度或深度的所述凹部（25）的所述尺寸中的一个基本上等于所述突片（8）的对应尺寸，并且选自所述宽度或所述深度的另一尺寸具有较大的大小。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的减震装置（1），其特征在于，所述突片（8）具有圆形耳的形状。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的减震装置（1），其特征在于，所有所述凹部（25）和所有所述突片（8）具有相同的形状和相同的尺寸。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的减震装置（1），其特征在于，所述弹簧环（2）具有1、2、3、4或5个锁定突片（8’）。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的减震装置（1），其特征在于，所述突片（8）的数量为四个，并且所述凹部（25）的数量为五个。

9.根据权利要求1至7中的任一项所述的减震装置（1），其特征在于，所述突片（8）的数量为六个，并且所述凹部（25）的数量为九个。

10.根据前一项权利要求所述的减震装置（1），其特征在于，所述支持件（3）包括三个以120°角彼此间隔开的三个凹部（25）的系列。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的减震装置（1），其特征在于，所述弹簧环（2）在所述弹簧环（2）的内周边上具有三个均匀间隔的臂（4），所述臂（4）旨在当所述弹簧环（2）处于所述附接位置中时在所述枢轴模块（5）上施加弹性力。

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