CN116266046A - 防水表壳 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防水表壳(1)，其包括安装在中间件(2)的上侧面上的至少一个表镜(3)，在中间件的上环形内壁(22)与表镜的上环形外壁(23)之间设有紧固垫圈(5)。该表镜包括在上环形外壁下方的环形外周表面(13)，该环形外周表面(13)相对于与表壳的平面垂直的轴线以小于90°的限定的倾斜角度倾斜，以直接接触中间件的环形内表面(12)，该环形内表面(12)以与环形外周表面的倾斜角度相似的角度倾斜并位于中间件的上环形内壁下方。中间件的环形外周表面和/或环形内表面包括用于在两个表面之间的环形接触线上接触的圆顶形接触部分。
Description
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
为了提供机械表或电子表在水下的使用，包括钟表机芯或基于时间的钟表模块的表壳必须密闭。为此，该表壳包括密封地固定到中间件的第一侧面上的后盖和紧固到中间件的相对的第二侧面上的表镜。提供了用于组装手表的后盖、中间件和表镜的密封圈/密封填料。用于控制或设置手表功能的机构也穿过表壳中间件密封地安装在休止位置。
鉴于表壳内的压力接近大气压力，通常表壳没有构造或组装成能承受例如潜水期间的高水压。传统手表的简单的密封圈不足以保证表壳在潜水到非常大的水下深度时良好的防水性。
可以提及描述了一种防水表壳的专利申请CH 690 870A5。该表壳由在上侧面紧固到中间件-表圈上的表镜和通过旋拧到中间件的内螺纹而紧固到中间件上的后盖组成。表镜通过超环面形状的环形密封圈紧固到中间件上并支承在中间件的边沿上。后盖外沿与超环面形状的中间件的下表面之间也设置有密封圈。由于螺纹可能在高水压下损坏，因此还设置了由耐腐蚀金属制成的圆顶，该圆顶抵靠后盖的内表面和中间件的内边缘。然而，即使采用这样的表壳布置结构，这也无法保证表壳在潜水非常大的水下深度、特别是低于4000米的深度(破裂区)时具有良好的防水性，这构成了缺点。
专利CH 372 606描述了一种防水表壳，该表壳具有围绕后盖并由表镜封闭的中心部分或中间件。螺纹环抵靠后盖的倾斜外表面以保持它，并旋拧到与中间件连接的紧固部分。对于所提出的这种布置结构，这无法保证表壳在潜水到非常大的水下深度、特别是低于4000m的深度(破裂区)时具有良好的防水性，这构成了一个缺点。
专利CH 378 792描述了一种防水表壳。表镜是由透明矿物材料(玻璃、水晶)构成的圆盘。软的或有延展性的金属(金、铂、银、铜、锡)密封圈抵靠上边缘被驱动到表镜的外周上。该表镜和密封圈组件被推动到支承件诸如中间件的的圆柱形内孔中。该圆柱形内孔的直径略小于软金属密封圈的外径，以确保在将密封圈组件推动到圆柱形内孔中时具有良好的防水性。该表镜包括位于内侧的圆锥形支承表面，以直接接触中间件的互补的圆锥形支承表面。表镜与中间件之间的这种接触的一个缺点是难以确保两个圆锥形支承表面之间的良好直接接触，因为存在几何形状不同的风险，因此可能会影响组件的机械强度。另外，即使软金属密封圈可以确保良好的防水性，其主要缺点是每次打开表壳时都必更换，原则上最好使用耐外部环境的材料。
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大的水下深度。
为此，本发明涉及一种防水表壳，其包括独立权利要求1至3的特征。
防水表壳的特定实施例在从属权利要求4至17中定义。
本发明的一个优点在于以下事实：在表镜的在中间件的顶部部分中的紧固垫圈下方的优选位于居中位置的环形接触线上在表镜与中间件之间产生直接接触，这是从表壳的中心朝向表镜的方向看去的。紧固垫圈设置在中间件的上环形内壁与表镜的上环形外壁之间。
有利地，表镜包括环形外周表面，该环形外周表面相对于与表壳的平面垂直的轴线以小于90°的倾斜角度倾斜。该环形外周表面包括具有凸形弯曲部的圆顶形接触表面部分，该凸形弯曲部具有第一半径以接触中间件的环形内表面，该环形内表面的倾斜度基本上等于环形外周表面的倾斜度。环形外周表面和环形内表面之间的接触限定了环形接触线。
优选地，该环形内表面是以与环形外周表面的倾斜角度相似的(同样的)角度倾斜的表面，但是具有恒定的斜率，该环形内表面的轮廓在朝向表壳的中心的方向上没有变化。因此，两个倾斜表面之间的直接接触很好地居中。
在手表上的压力升高期间，表镜承受指向手表内部的力。考虑到抵靠中间件的支承，结果是表镜的中心弯曲和表镜外壁(圆柱形和圆锥形)的轻微旋转。
由于上述圆顶形几何形状，随着压力升高，表镜-中间件接触区域在圆顶形接触表面部分处从大体圆锥形表面向下移动。压力升高还导致接触区域中的应力增大，从而由于材料的弹性变形而增加了表镜-中间件支承表面并因此减小了中间件和表镜中的局部应力。这有助于有利地降低因表镜受压而破裂的风险。
根据现有技术，设想在两个相同形状的精确加工表面——例如与互补圆锥形状的环形内表面接触的圆锥形状的环形外周表面——之间进行直接接触。对于这种圆锥形表面，直接接触可能位于每个表面的底部部分或顶部部分中，这可能会损坏表镜或中间件。
从防水的角度来看，首先是用于借助于垫圈将表镜组装在中间件上的系统，另一方面是表镜破裂时表镜产生的防水性。在由表镜提供防水的情况下，如果表镜破裂，则可以认为该系统不再防水，或者至少该手表不再可用。在表镜借助于聚合物垫圈连接到中间件的情况下，中间件-表镜支承件的几何形状直接影响与表镜在压力下的机械强度有关的防水性。
有利地，圆顶形接触表面部分可以位于中间件的环形内表面上，而表镜的环形外周表面在朝向表壳的中心的方向上具有恒定斜率的倾斜度。两个表面的接触也以良好居中的方式发生。另外，在另一变型中，每个表面包括其自身的圆顶形接触表面部分，以便在同样良好居中的接触线上建立与另一表面的直接接触。
有利地，表壳可以采用圆柱体、椭圆柱体、平行六面体的形状或者呈棱柱形式或适于被佩戴在人手腕上的手表的其它形式。
在平行六面体的情况下，提供了至少四个竖直的平坦壁并且这些壁依次地呈环形排列。这意味着表镜的环形外周表面以及中间件的环形内表面各自都包括在朝向表壳的中心的方向上倾斜并依次连接而形成环的一组壁。另外，在其中一个表面的壁上产生圆顶形部分，而另一表面由朝向表壳的中心的方向倾斜并具有恒定斜率的平板组成，因此倾斜表面的轮廓没有变化。可以在每个倾斜表面的每个壁连接处设置圆角。
另外，具有基本上互补的形状的两个表面的所有板都可以包括圆顶形部分，以沿着位于表面中间位置的环形接触线相互接触。
附图说明
在以下参考附图的非限制性描述中，防水表壳的目的、优点和特征将变得更加明显，在附图中：
-图1a至图1c以简化的方式示出了根据本发明的防水表壳的第一实施例的横截面，以及根据本发明将表镜安置和紧固到中间件上的局部放大截面图和根据本发明将表镜紧固到中间件上之前的局部放大截面图，
-图2a至图2c以简化的方式示出了根据本发明的防水表壳的第二实施例的横截面，该第二实施例是第一实施例的变型，以及根据本发明将表镜安置和紧固到中间件上的局部放大截面图和根据本发明将表镜紧固到中间件上之前的局部放大截面图，
-图3a至图3c以简化的方式示出了根据本发明的防水表壳的第三实施例的横截面，该第三实施例是第一和第二实施例的组合，以及根据本发明将表镜安置和紧固到中间件上的局部放大截面图和根据本发明将表镜紧固到中间件上之前的局部放大截面图，
-图4a至图4d以俯视图示出了根据本发明的用于在外周接纳圆形或正方形或矩形表镜的表壳中间件的四种形状，
-图5a和5b示出了根据本发明的表镜的环形外周表面、尤其是圆顶形接触表面部分在一方面以1巴的表镜抵靠中间件的压力以及另一方面以750巴的表镜抵靠中间件的压力与中间件的环形内表面接触时的机械接触应力状态，和
-图6a和6b示出了根据现有技术的表镜的圆锥形环形外周表面在在一方面以1巴的表镜抵靠中间件的压力以及另一方面以750巴的表镜抵靠中间件的压力与中间件的互补圆锥形状的环形内表面接触时的机械接触应力状态。
具体实施方式
在下面的描述中，尤其是潜水表的防水表壳的对于本技术领域的本领域技术人员而言众所周知的所有部件仅以简化的方式进行说明。表壳的元件的位置是沿从表壳的中心到表镜的方向给出的。
图1a至图1c示出了可用于潜水表的表壳1的第一实施例。表壳1主要包括由蓝宝石或矿物玻璃制成的表镜3，以及任选的安装在中间件2的下侧面上的后盖4，该表镜3借助于紧固垫圈5紧固在中间件2的上侧面上。钟表机芯或模块10可以设置在表壳1中用附图标记10指示的位置。至少一个控制机构9，例如心轴-表冠，可以在静止位置密封地安装在中间件2上或穿过中间件2，用于设置潜水表的时间、日期或其它功能。
为了将表镜3紧固在中间件2的上侧面上，环形紧固垫圈5设置在中间件2的环形内壁22与表镜3的环形外壁23之间。后盖4可以是借助于超环面形状的密封圈/填料6设置并密封地紧固在中间件2的底部部分上，该环形密封圈6优选地安置在中间件2的底部部分的凹槽16中以将其保持在适当位置。在将后盖4安装在中间件2上的过程中，后盖4的环形支承表面24与中间件2的、形状与环形支承表面24互补的环形内表面32相接触。支承表面24和内表面32相对于与表壳1所在的平面垂直的轴线以确定的角度倾斜。
在大体圆柱形状的中间件2的情况下，环形支承表面24、内表面32可以呈圆锥形状并且相对于表壳1的中心轴线以确定的角度从表壳1的外部向内部倾斜。这意味着每个圆锥形状的尖端都在朝向表壳1内部的方向上。对于由钛合金或特定类型的钢等材料制成的中间件2和后盖4而言，该角度可以相对于中心轴线为大约43°±5°。
通常，优选用于中间件2的材料必须是具有高机械强度或高弹性极限——也就是说高于500MPa——的材料。另外，由于与表镜3直接接触，因此如果可能，必须显著减小两个表面之间的摩擦。中间件2可以由例如具有高氮不锈钢或5级钛合金(Ti6Al4V)制成。相比之下，标准不锈钢的弹性极限在200MPa至250MPa之间，杨氏模量在180GPa至210GPa之间，而具有高氮不锈钢的弹性极限在500MPa至700MPa之间，杨氏模量在180MPa至210GPa。5级钛合金的弹性极限在800MPa至900MPa之间，杨氏模量在105GPa至115GPa之间。
对于任何形状的表壳，表镜3包括在上环形外壁23下方的环形外周表面13，该环形外周表面13构造成直接接触在中间件2的上环形内壁22下方的环形内表面12。表镜3的环形外周表面13相对于与表壳1所在的平面垂直的轴线以小于90°的限定角度倾斜。优选地，环形内表面12通常相对于中心轴线以与环形外周表面13相同的角度从表壳1的外部朝向内部倾斜。但中间件2的环形内表面12在朝向表壳中心的方向上以恒定的斜率倾斜。
如果中间件2大体上呈圆柱形状，则环形内表面12可以呈圆锥形状并以恒定的斜率从表壳1的外部朝向内部以限定的角度倾斜，而表面的轮廓不会发生变化。这意味着圆锥形状的尖端在朝向表壳1内部的方向上。表面12的限定的倾斜角度可以相对于中心轴线成大约43°±5°。可以具有与环形内表面12大致互补的形状的环形外周表面13可以包括具有第一半径R1的凸形弯曲部的圆顶形接触部分，该第一半径R1是针对抵靠中间件2的朝向表壳的中心的方向倾斜的大致圆锥形状的环形内表面12在圆环形接触线上的接触而限定的。该圆环形接触线优选地位于环形外周表面13的中间高度处，也就是说位于居中位置。第一半径R1可以选择为大约10.7mm±5mm。这在环形外周表面13上产生了厚度为大约0.03mm的圆顶形部分，这足以建立以良好居中的方式与另一表面12的接触。
在所提出的本例中，凸形弯曲部/曲率(convex curvature)是指环形外周表面13上必须与环形内表面12直接接触的圆顶形部分。圆顶形部分呈环形。对于凹弯曲部，则意味着环形外周表面13上的凹陷部分，其不能在圆环形接触线上与环形内表面12相接触。因此在环形外周表面13上选择凸形弯曲部，这正是所需的。
出于纯粹说明性的目的，在图4a至4d中呈现了在表盘侧从上方看去的中间件2的多种简化形状。中间件2的外部形状可以不同于中间件2的内部形状。
在图4a中，中间件2在外侧和内侧呈大致圆柱形状，环形内壁22呈圆柱形状，而倾斜的环形内表面12呈大致圆锥形状。
在图4b中，中间件2在外侧呈大致圆柱形状，在内侧设有至少四个竖直平壁22并且这四个壁依次呈环形排列，而环形内表面12包括四个大致平坦的板，它们依次连接并在朝向表壳的中心的方向上倾斜。
在图4c中，中间件2呈大致平行六面体形状，在外侧和内侧具有四个侧面，环形内壁22呈圆柱形状，而倾斜的环形内表面12呈大致圆锥形状。
在图4d中，中间件2呈大致平行六面体形状，在外侧和内侧有四个侧面，至少四个竖直平壁22依次呈环形设置和排列，而环形内表面12包括四个大致平坦的板，它们依次连接并在朝向表壳的中心的方向上倾斜。
应当注意，也可以设想与表壳1的圆柱形状不同的形状，例如大致椭圆圆柱或平行六面体形状或具有四个以上竖直壁的棱柱形式。中间件2也可以具有如上文针对表壳1指出的另一种形状，因为中间件2形成表壳1的大部分。在这种情况下，环形内表面12可以由至少三个或四个呈环形互相连接的大致平坦的壁组成。每个平坦壁都以一定斜率在朝向表壳1的中心的方向上以小于90°的限定角度从表壳1的外部朝向内部倾斜，该斜率可以是恒定的，表面的轮廓不会发生变化。对于环形外周表面13，在相互连接的至少三个或四个壁的所有壁上产生多个圆顶形接触部分，用于在环形接触线上抵靠环形内表面12进行接触。还可以通过将圆顶形部分均匀地保持在图中未示出的圆角中来在每个倾斜表面的每个壁连接处设置圆角。
通过比较的方式并且由于在如图1a至图1c、图2a至图2c和图3a至图3c所示的圆柱形状的表壳的情况下的制造公差，锥对锥支承很少是完美的。因此，两个圆锥形表面之间的接触点倾向于更靠近每个表面的底部部分或顶部部分。进行的FEM(有限元)模拟表明，在所有情况下，表镜3的表面13或中间件2的表面12分别具有半径为R1、R1’的弯曲部的圆顶形接触表面部分是有益的，尤其是与如附表所示的完美锥对锥支承相比。
还设想表镜3的环形外周表面13的顶部部分包括与表镜3的上环形外壁23相关的并且优选地在具有第一半径R1的凸形弯曲部之后的具有第二半径R2的凸形弯曲部。第二半径R2小于用于接触表面12和13的圆顶形部分的凸形弯曲部的第一半径R1。优选地，第二半径R2的值小于第一半径R1的十分之一，例如为0.75mm±0.2mm。表镜3的环形外周表面13的顶部部分的曲率半径R2使得可以借助于紧固垫圈5促进表镜3在中间件2上的安装。该紧固垫圈5可以由聚氨酯或甚至交联聚氨酯制成，并且呈环形，厚度例如为大约0.65mm±0.2mm，高度为大约2.5mm±0.5mm。
还应该注意的是，表镜3的环形外周表面13可以在底部部分侧包括具有第三半径R3的凸形弯曲部以避免具有太锐利的边缘，从而避免与中间件2的环形内表面12的底部部分的平坦部分的任何接触。平坦部分与表镜3的距离可以接近3mm。第三半径R3小于或优选地等于第二半径R2。优选在具有第一半径R1的凸形弯曲部之后的具有第三半径R3的弯曲部也可以避免表镜3碎裂的风险。
为了生产蓝宝石表镜3，可以使用称为提拉法(Czochralski)或导模法(EFG，限边馈膜生长)的方法。圆顶形部分可以通过机加工或中止法获得。用于中间件2的机加工方法是冲压，对内侧及圆顶形部分进行轮廓车削。摩擦系数主要根据所产生的圆顶形部分结合中间件2和表镜3的表面粗糙度来确定。可以根据表面状况、也就是说两个接触的部分的粗糙度降低摩擦系数。
下面的前三个表一方面涉及中心处的拉伸应力，另一方面涉及表镜侧的应力，并且中间件侧的应力以+0.5°和-0.5°的倾角变化，具体取决于表镜与中间件之间的摩擦系数：
在750巴下拉伸应力，中心(MPa)
在750巴下表镜侧应力(MPa)
在750巴下中间件侧应力(MPa)
上面通过表格确定应力计算取决于表镜3是否具有抵靠也具有圆锥形轴承的中间件2的圆锥形轴承，或者在表镜3侧具有第一半径R1的弯曲部或在中间件2侧具有互补的第一半径R1’的弯曲部，这取决于如上所述的摩擦系数。在任何情况下，都试图将应力最小化，理想情况下，对于表镜3的拉力，应力必须保持在380MPa以下，对于具有高弹性极限的钢类型中间件2，应力必须保持在560MPa以下。
在上面的表格中还考虑了表镜3侧与中间件2侧之间的差异-0.5°(支承在顶部部分中的锥体外侧)或+0.5°(支承在底部部分中的锥体内侧)。在这种情况下可以看出，关于表镜的拉伸应力，理想情况下圆锥形支承是好的，但在外部有偏置支承时会出现问题，而关于中间件的应力，这在任何情况下都会出现问题。
中间件2侧的辐射(Radiation)作用最好，而表镜3侧的辐射更简单，并且还可以吸收公差的影响。
在下面所示的接下来三个表中，偏离误差增加。因此，表镜3的角度误差提高到-3°，这可以表明在所有情况下，圆锥形支承对条件的影响最大。在750巴下拉伸应力，中心(MPa)
在750巴下表镜侧应力(MPa)
在750巴下中间件侧应力(MPa)
另外，下面示出了在表面12和13之间还使用由称为BMG(块状金属玻璃)的非晶金属制成的垫圈或环的情况下与在没有由非晶金属制成的垫圈或环的本发明的情况下的比较。它也被指定为中间件2的一种材料，而对于表镜3，这涉及蓝宝石或矿物玻璃。首先，下面给出的六个表格涉及将玻璃安装在中间件上的测试，取决于下面指出的所使用的材料以及有或没有中间垫圈。在该第一个测试中，前三个表格中对圆锥形支承或没有BMG环进行比较，在后三个表格中对轻微辐射的表镜进行比较。
在750巴下拉伸应力，中心(MPa)
在750巴下表镜接触压缩(MPa)
在750巴下中间件接触压缩(MPa)
M1：钢，无垫圈M2：金，无垫圈M3：陶瓷，无垫圈 M4：钢-BMG M5：金-BMG M6：陶瓷-BMG M7：金-钢
在750巴下拉伸应力，中心(MPa)
在750巴下表镜接触压缩(MPa)
在750巴下中间件接触压缩(MPa)
M2：金，无垫
M1：钢，无垫圈圈 M3：陶瓷，无垫圈M4：钢-BMG M5：金-BMG M6：陶瓷-BMG M7：金-钢
可以观察到，对于表镜3中心处的拉伸应力，重要的是表镜3被保持在什么位置。在低摩擦系数下，直接支承更好，因为它们之间可以滑动的界面较少，而在高摩擦系数下，重要的是表镜3搁置在具有高弹性模量的材料(钢或陶瓷，而不是金或BMG)上。从这个角度来看，即使对于辐射状(radiated)表镜3，摩擦系数也很可能足够低，以使直接支承类型更好。关于中间件2，另一方面，BMG垫圈可以限制锥对锥支承的高摩擦系数应力，但原则上，在表镜上具有一定半径以获得此结果也更有利与中间件的表面12直接接触，这是本发明所寻求的。
还应注意的是，在前面的表格中，可以添加压力极限，特别是指示最大可允许和可达到的压力。当达到三个极限(表镜拉伸应力最大380Mpa、表镜压缩最大2000Mpa或中间件压缩最大500Mpa至1200Mpa)之一时，必须停止。但仍观察到最不利的情况是锥对锥直接接触。另外，无垫圈或BMG环的类型始终具有优势。
图2a至图2c示出了防水表壳1的第二实施例。由于该第二实施例与第一实施例有很多相似之处，因此将仅说明观察到的与第一实施例的差别。
第二实施例的主要差别在于圆顶形接触表面部分不再位于表镜3的环形外周表面13上，而是位于中间件2的环形内表面12上。然而，表镜的环形外周表面13此时以恒定的斜率的倾斜，该表面的轮廓从表壳1的外部朝向内部没有发生变化。互补的弯曲部的第一半径R1’可以与弯曲部的第一半径R1具有相同的值，但配置相反。
具有第二半径R2和第三半径R3的弯曲部在与第一实施例相同的位置保持在表镜3的环形外周表面13上产生。
半径为R1或R1’的圆顶形部分的弯曲部通过自下而上定向而设置在表面12和13中的一者或另一者上，也就是说，设置在具有自下而上放置的圆弧的轴向区段中。具有半径R2和R3的弯曲部也自下而上定向。
图3a至3c示出了防水表壳1的第三实施例。由于该第三实施例与第一和第二实施例有很多相似之处，因此将仅说明观察到的与第一和第二实施例的差别。第三实施例主要重复以上在第一和第二实施例中所述的圆顶形部分。
表镜3的环形外周表面13包括具有第一半径R1的凸形弯曲部的圆顶形接触表面部分，并且环形内表面12也包括具有互补的第一半径R1’的凸形弯曲部的圆顶形接触表面部分。两个弯曲部是表面12和13，它们各自都实际上形成环形的圆顶形部分，以沿着环形接触线并在每个表面12和13的居中位置相互接触。两个半径R1和R1’优选是相似的，但也可以彼此略有不同。
表镜3的环形外周表面13也包括具有半径R2和R3的弯曲部。如上所述，具有第二半径R2和第三半径R3的弯曲部仍然在与第一和第二实施例相同的位置在表镜3的环形外周表面13上产生。半径R2和R3的值同样相同。
在本实施例中，环形的紧固垫圈5可以由聚氨酯制成，甚至可以由交联聚氨酯制成。对于大致圆柱形状的中间件2，紧固垫圈5呈圆筒形。一旦表镜3已经安装在中间件2上，紧固垫圈5就在环形外周表面13上方被紧固到中间件2的环形内壁22和表镜3的环形外壁23上。
作为非限制性示例，紧固垫圈5的高度可以大约2.5mm。垫圈的厚度可以是大约0.65mm。
还应当注意的是，在上述替代实施例的表镜3紧固在中间件2上并且具有凸曲率半径的表面与表镜3和中间件2之间的锥形表面之间进行接触的情况下，保证了表镜3与中间件2之间良好的防水性和良好的应力分布。考虑到手表是潜水表，该潜水表必须承受由于手表内部和大的水下深度下水压之间的压力差而产生的高应力，这一点是必要的。因为中间件2和表镜3之间的接触面由于这种圆锥形状而相当大，因此在较大的表面上可以更好地传递应力，这对于减少表镜中的应力集中并因此防止其在深水下潜期间破裂而言很重要。这也可以确保表壳的防水性。通过这种布置结构，表壳上的水压倾向于封闭接触表面之间的任何空隙。另外，这可以防止表镜与中间件内部之间的挤压。
图5A和5B示出了表镜与中间件之间借助于在本实施例中首先在1巴的压力下(图5A)并且其次在750巴的压力下(图5B)在表镜上产生的圆顶形接触表面部分的机械接触。圆顶形接触表面部分位于表镜的环形外周表面上，以与中间件的环形内表面相接触。
这些图5A和5B还在灰色部分上示出了沿着表镜与中间件之间的界面的接触压力。该灰色部分的厚度对应于取决于位置的接触压力的强度。在这种表镜的环形外周表面的圆顶形部分与中间件的圆锥形表面接触的构型中，可以注意到压力很好地集中在接触区域上。另外，由于在高压下表镜与中间件之间的接触表面较大，因此接触力的分布更好，并且表镜或中间件破裂的风险更小，这是有利的。
图6A和6B示出了根据现有技术的表镜和中间件的两个锥形表面之间首先在1巴的压力下(图6A)并且其次在750巴的压力下(图6B)的机械接触。
这些图6A和6B还在灰色部分上示出了沿着表镜与中间件之间的界面的接触压力。该灰色部分的厚度对应于取决于位置的接触压力的强度。在本实施例中，圆锥形支承不仅在外侧进行接触，而且压力的最大值完全偏离中心朝向初始接触区域的外侧，这构成了缺陷。
根据刚刚给出的描述，本领域技术人员在不背离通过权利要求限定的本发明范围的情况下可以设计表壳的多个替代实施例。表壳的中间件可以具有不同于圆柱体的大致形状。
Claims (17)
1.一种特别是用于潜水表的防水表壳(1)，该防水表壳(1)包括安装在中间件(2)的一部分上的至少一个表镜(3)，该表镜(3)的紧固垫圈(5)设置在所述中间件(2)的环形内壁(22)与所述表镜(3)的环形外壁(23)之间，
-其特征在于，在所述环形外壁(23)与所述防水表壳(1)的中心之间，所述表镜(3)包括环形外周表面(13)，该环形外周表面(13)相对于与所述表壳(1)的平面垂直的轴线以小于90°的限定的倾斜角度倾斜并与所述中间件(2)的环形内表面(12)直接接触，所述环形内表面(12)以与所述环形外周表面(13)的倾斜角度相似的角度倾斜并且设置在所述中间件(2)的该环形内壁(22)下方，并且
-所述环形外周表面(13)包括具有凸形弯曲部的圆顶形接触表面部分，所述凸形弯曲部具有限定抵靠所述中间件(2)的该环形内表面(12)的环形接触线的第一半径(R1)。
2.一种特别是用于潜水表的防水表壳(1)，该防水表壳(1)包括安装在中间件(2)的一部分上的至少一个表镜(3)，该表镜(3)的紧固垫圈(5)设置在所述中间件(2)的环形内壁(22)与所述表镜(3)的环形外壁(23)之间，
-其特征在于，在所述环形内壁(22)与所述表壳(1)的中心之间，所述中间件(2)包括环形内表面(12)，该环形内表面(12)相对于与所述表壳(1)的平面垂直的轴线以小于90°的限定的倾斜角度倾斜并与所述表镜(3)的环形外周表面(13)直接接触，所述环形外周表面(13)以与所述环形内表面(12)的倾斜角度相似的角度倾斜并且设置在所述表镜(3)的该环形外壁(23)下方，并且
-所述环形内表面(12)包括具有凸形弯曲部的圆顶形接触表面部分，所述凸形弯曲部具有限定抵靠所述表镜(3)的环形外周表面(12)的环形接触线的第一互补半径(R1’)。
3.一种特别是用于潜水表的防水表壳(1)，该表壳(1)包括安装在中间件(2)的一部分上的至少一个表镜(3)，该表镜(3)的紧固垫圈(5)设置在所述中间件(2)的环形内壁(22)与所述表镜(3)的环形外壁(23)之间，
-其特征在于，在所述环形外壁(23)与所述表壳(1)的中心之间，所述表镜(3)包括环形外周表面(13)，该环形外周表面(13)相对于与所述表壳(1)的平面垂直的轴线以小于90°的限定的倾斜角度倾斜，在所述环形内壁(22)与所述表壳(1)的中心之间，所述中间件(2)包括以与所述环形外周表面(13)的倾斜角度相似的角度倾斜并与所述表镜(3)的环形外周表面(13)直接接触的环形内表面(12)，并且
-所述环形外周表面(13)包括具有凸形弯曲部的圆顶形接触表面部分，该环形外周表面的所述凸形弯曲部具有第一半径(R1)，而所述环形内表面(12)包括具有凸形弯曲部的圆顶形接触表面部分，该环形内表面的所述凸形弯曲部具有限定抵靠所述表镜(3)的环形外周表面(12)的环形接触线的第一互补半径(R1’)。
4.根据权利要求1所述的防水表壳(1)，其特征在于，所述中间件(2)的该环形内表面(12)以恒定的斜率倾斜，所述环形内表面的轮廓在朝向所述表壳的中心的方向上不发生变化。
5.根据权利要求2所述的防水表壳(1)，其特征在于，所述表镜(3)的环形外周表面(13)以恒定的斜率倾斜，所述环形外周表面的轮廓在朝向所述表壳的中心的方向上不发生变化。
6.根据权利要求1至3之一所述的防水表壳(1)，其特征在于，所述紧固垫圈(5)由聚氨酯或交联聚氨酯制成。
7.根据权利要求1至3之一所述的防水表壳(1)，其特征在于，所述中间件(2)由弹性极限高于500MPa的材料制成，并且所述表镜(3)由蓝宝石制成。
8.根据权利要求7所述的防水表壳(1)，其特征在于，所述中间件(2)由具有高氮不锈钢或5级钛合金(Ti6Al4V)制成。
9.根据权利要求1至3之一所述的防水表壳(1)，其特征在于，所述第一半径(R1)和/或所述第一互补半径(R1’)选择为大约10.7mm±5mm。
10.根据权利要求1至3之一所述的防水表壳(1)，其特征在于，所述表镜(3)的该环形外周表面(13)的顶部部分包括与所述表镜(3)的上环形外壁(23)相连接的具有第二半径(R2)的弯曲部，其中所述第二半径(R2)小于所述圆顶形接触表面部分的弯曲部的第一半径(R1)，以有利于借助于所述紧固垫圈(5)将所述表镜(3)安装在所述中间件(2)上。
11.根据权利要求10所述的防水表壳(1)，其特征在于，所述表镜(3)的该环形外周表面(13)的底部部分包括具有第三半径(R3)的弯曲部，以避免具有太锐利的边缘，其中所述第三半径(R3)小于或等于所述第二半径(R2)。
12.根据权利要求10或11所述的防水表壳(1)，其特征在于，所述第二半径(R2)和/或所述第三半径(R3)的值小于所述第一半径(R1)的十分之一。
13.根据权利要求12所述的防水表壳(1)，其特征在于，所述第二半径(R2)和/或所述第三半径(R3)选择为大约0.75mm±0.2mm。
14.根据权利要求1至13之一所述的防水表壳(1)，其特征在于，所述表壳(1)大体呈圆柱形，其中所述中间件(2)的环形内壁(22)和所述表镜(3)的环形外壁(23)呈圆柱形，并且所述环形外周表面(13)和所述环形内表面(12)大体呈圆锥形，在所述环形外周表面和所述环形内表面中的一者或两者上具有圆顶形接触表面部分以在环形接触线上进行直接接触。
15.根据权利要求1至13之一所述的防水表壳(1)，其特征在于，所述表壳(1)的该中间件(2)在外部大体呈圆柱形，并且所述环形内壁(22)由四个竖直的平坦壁(22)组成，所述四个竖直的平坦壁(22)依次以环形设置和排列，而所述环形内表面(12)包括四个大体平坦的板，所述四个大体平坦的板依次连接并在朝向所述表壳的中心的方向上倾斜。
16.根据权利要求1至13之一所述的防水表壳(1)，其特征在于，所述表壳(1)的中间件(2)在外部呈具有四个侧面的大体平行六面体形状，并且在内部所述环形内壁(22)呈大体圆柱形，而倾斜的所述环形内表面(12)呈大体圆锥形。
17.根据权利要求1至13之一所述的防水表壳(1)，其特征在于，所述表壳(1)的中间件(2)在外部呈具有四个侧面的大体平行六面体形状，并且所述环形内壁(22)由四个竖直的平坦壁组成，所述四个竖直的平坦壁依次以环形设置和排列，而所述环形内表面(12)包括四个大体平坦的板，所述四个大体平坦的板依次连接并在朝向所述表壳的中心的方向上倾斜。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH220798A (fr) * | 1941-04-23 | 1942-04-30 | Tavannes Watch Co Sa | Boîte étanche essentiellement mais non exclusivement pour montre. |
| CH378792A (fr) * | 1962-06-14 | 1963-11-30 | Longines Montres Comp D | Boîte de montre étanche |
| JP2016070677A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | シチズンホールディングス株式会社 | 時計 |
| CN107850872A (zh) * | 2015-08-04 | 2018-03-27 | 卡达利国际有限公司 | 用于电子设备的防水壳体 |
| CN209343141U (zh) * | 2018-12-10 | 2019-09-03 | 东莞市尊洋五金精密科技有限公司 | 钟表用面壳组件 |
| CN111913385A (zh) * | 2019-05-08 | 2020-11-10 | 奥米加股份有限公司 | 防水表壳 |
| CN214474455U (zh) * | 2021-03-25 | 2021-10-22 | 锦发运通五金制品(深圳)有限公司 | 一种防尘防水型智能手表 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH217284A (fr) * | 1941-01-18 | 1941-10-15 | Schmitz Otto | Boîte de montre étanche. |
| CH251697A (fr) * | 1944-05-17 | 1947-11-15 | Colomb Henri | Boîte étanche pour montres et appareils de mesure. |
| CH250111A (fr) * | 1944-06-07 | 1947-08-15 | Vaurillon Emile | Boîte étanche. |
| CH249165A (fr) * | 1946-03-28 | 1947-06-15 | Brodbeck Otto | Boîte de montre étanche. |
| CH372606A (de) | 1961-09-19 | 1963-06-29 | Bloesch S A | Wasserdichtes Formuhrgehäuse |
| CH868063A4 (zh) * | 1963-07-11 | 1965-02-15 | ||
| CH399334A (fr) * | 1963-09-02 | 1965-05-31 | Stila S A | Boîte de montre |
| JPS5315339Y1 (zh) * | 1970-06-05 | 1978-04-22 | ||
| CH690870A5 (fr) | 1996-03-07 | 2001-02-15 | Breitling Montres Sa | Boîte de montre étanche. |
-
2021
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-
2022
- 2022-10-28 US US18/050,768 patent/US20230195041A1/en active Pending
- 2022-11-24 JP JP2022187197A patent/JP2023089941A/ja active Pending
- 2022-12-15 CN CN202211614932.6A patent/CN116266046A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH220798A (fr) * | 1941-04-23 | 1942-04-30 | Tavannes Watch Co Sa | Boîte étanche essentiellement mais non exclusivement pour montre. |
| CH378792A (fr) * | 1962-06-14 | 1963-11-30 | Longines Montres Comp D | Boîte de montre étanche |
| JP2016070677A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | シチズンホールディングス株式会社 | 時計 |
| CN107850872A (zh) * | 2015-08-04 | 2018-03-27 | 卡达利国际有限公司 | 用于电子设备的防水壳体 |
| CN209343141U (zh) * | 2018-12-10 | 2019-09-03 | 东莞市尊洋五金精密科技有限公司 | 钟表用面壳组件 |
| CN111913385A (zh) * | 2019-05-08 | 2020-11-10 | 奥米加股份有限公司 | 防水表壳 |
| CN214474455U (zh) * | 2021-03-25 | 2021-10-22 | 锦发运通五金制品(深圳)有限公司 | 一种防尘防水型智能手表 |
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