專利名稱：鐘表用潤滑軸承的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鐘表用潤滑軸承。本發明還涉及一種包括至少一個該類型潤滑軸承的鐘表機芯。本發明還涉及一種包括至少一個此類潤滑軸承的鐘表。本發明還涉及一種制造鐘表用潤滑軸承的方法。本發明涉及鐘表學領域，并且更具體地涉及引導元件和軸承領域。
背景技術：
基本上已知有兩種類型的鐘表用軸承:
-包括大量部件的滾珠軸承，在組裝期間必須調節其振動；
-因為所需精度而制造昂貴的潤滑軸承，它們在包括寶石時具有普通的耐沖擊性并且也必須要調節其振動。在兩種情況下，與這些軸承相關聯的部件都必須以高等級的精度制成。軸承的潤滑是一個在使用期間需要予以關注和維護的困難領域。P0RTESCAP名下的專利CH559383B5介紹了一種用于鐘表的減震軸承，具有為彈性部件的內芯，并且在該軸承內包括的不同的同心保持架之間沒有間隙。FRATELLI B0RLETTI名下的專利申請FR1579777A公開了一種鐘表擺輪樞軸，裝有用作托鉆的塑性圓盤供擺輪的回轉端使用。該圓盤被裝在帶有環形寶石的安置空腔內。這種托鉆圓盤可以注模成型。KURUCZ和MATTHEY名下的專利FR1587976公開了一種鐘表減震軸承，具有以類似于上述專利CH559383B5中的方式裝在中心凹口內的固塑性軸承。當塑性材料收縮時，材料圍繞擋邊合攏并無間隙地將軸承主體組裝在其支撐件內。DUBOIS (TISSOT)名下的專利申請US2956394A公開了一種用于鐘表的鑄造軸承。與前述專利申請FR1587976A中一樣，錐形的角部形狀在軸承冷卻時可靠地固定模制元件。P0RTESCAP名下的專利CH583934B5公開了一種用于鐘表輪組樞軸的軸承，其類似于以上的專利申請FR1587976A，但是具有改進的底部形狀。
發明內容
本發明通過提出更便宜、減少了部件數量、對振動不敏感而且在組裝期間不需要任何特別調節的軸承來克服現有技術中的這些問題。本發明因此涉及一種鐘表用潤滑軸承，特征在于其包括用注入外保持架內包含的回轉空腔中的塑性材料制成的內芯，并且所述內芯能夠相對于所述外保持架以固定剩余操作間隙移動且不能從所述外保持架移開。根據本發明的特征，所述潤滑軸承進一步包括至少一個包含在所述空腔內的內保持架，并且所述塑性內芯被注入所述內保持架和所述外保持架之間，而且所述內芯能夠相對于所述內保持架以固定的剩余操作間隙移動且不能從所述內保持架移開。
根據本發明的特征，所述內芯由所述內保持架的回轉外表面和所述外保持架的回轉內表面界定。根據本發明的特征，所述回轉外表面和所述回轉內表面圍繞同一條回轉軸線同軸。根據本發明的特征，所述回轉外表面和/或所述回轉內表面包括用于沿所述回轉外表面和所述回轉內表面所共用的回轉軸線的方向固定所述內芯的至少一個回轉凹槽或至少一個回轉臺肩。根據本發明的特征，構成所述內芯的塑性材料具有介于2.0%到3.0%之間的收縮率，該收縮率一方面確定了所述潤滑軸承在所述內保持架和所述內芯之間的操作間隙，另一方面也確定了所述潤滑軸承在所述外保持架和所述內芯之間的操作間隙。根據本發明的特征，所述潤滑軸承僅由所述內保持架、所述內芯和所述外保持架構成。根據本發明的特征，包括圍繞同一條回轉軸線彼此同軸且與所述空腔同軸的回轉接觸面的多個內保持架被設置在所述空腔內，在任何情況下都通過將塑性材料的內芯注入由最外側保持架的內部體積和最內側保持架的外部體積界定的腔室內，所述內保持架彼此套裝并且對于最外側保持架來說與所述空腔間隔開，而對于其他保持架來說則是成對的。本發明還涉及一種包括至少一個該類型潤滑軸承的鐘表機芯。本發明還涉及一種包括至少一個此類潤滑軸承的鐘表。本發明進一步涉及一種制造鐘表用潤滑軸承的方法，特征在于執行以下步驟:
-制備外保持架，所述外保持架計劃用于裝入所述潤滑軸承內并包括圍繞回轉軸線的回轉空腔，
-所述空腔被用作壓注室或澆鑄室；
-在所述室內壓注或澆鑄塑性材料以構成由所述空腔界定的內芯；
-確保用于所述塑性材料熱收縮或結晶收縮的條件以將所述收縮限定在2.0%到3.0%之間的范圍內；
-允許所述材料在使用所述潤滑軸承之前完全收縮；
根據本發明的特征，在執行所述壓注或澆鑄之前:
-通過增加連接至所述空腔的密封面圍繞所述回轉空腔界定出壓注室或澆鑄室；并且-在所述室內執行塑性材料的所述壓注或澆鑄以構成由所述空腔和所述密封面界定的內芯；
-在所述塑性材料已完全收縮后，移除所述密封面。根據本發明的特征，在執行所述壓注或澆鑄之前:
-將計劃用于裝入所述潤滑軸承內的內保持架以所述回轉軸線與所述外保持架同軸地插入所述回轉空腔內；
-所述壓注室或澆鑄室由所述內保持架的回轉外表面和所述外保持架的回轉內表面界定。根據本發明的特征，在執行所述壓注或所述澆鑄之前，所述壓注室或澆鑄室由所述內保持架的回轉外表面和所述外保持架的回轉內表面界定，并且通過分別在所述回轉內表面和所述回轉外表面的邊緣處增加連接至所述空腔和所述內保持架的密封面來界定； 并且在所述塑性材料已完全收縮后，移除所述密封面。
本發明的其他特征和優點將在參照附圖閱讀以下的詳細說明內容后得以體現，在附圖中:
-圖1示出了在穿過回轉軸線的平面內的根據本發明的潤滑軸承的示意性截面圖，在第一實施例中在壓注或澆鑄形成所述內芯的塑性材料期間在外保持架中裝有模制塑性部件。-圖2以類似于圖1的方式示出了壓注或澆鑄構成所述內芯的塑性材料期間在內保持架和外保持架之間裝有模制塑性內芯的本發明第二實施例。-圖3以類似于圖2的方式示出了在構成所述塑性內芯的塑性材料收縮之后的本發明第二實施例。-圖4以類似于圖3的方式示出了在構成所述塑性內芯的塑性材料收縮之后的本發明第二實施例的變形。-圖5示意性地示出了不用模具制成的根據本發明的潤滑軸承的類似于先前附圖的頂視圖和截面圖。-圖6示意性地示出了根據本發明用模具制成的潤滑軸承的類似于圖1至圖4的頂視圖和兩張截面圖，其中模具包括在頂視圖和兩張截面圖之一中可見的壓注或澆鑄通道。-圖7示出了包括機芯的鐘表的方塊圖，其中機芯包括根據本發明得到的潤滑軸承。-圖8示出了這種類型的軸承的一個示例，包括通過第一內芯與中間內保持架2A間隔開的外保持架，并且中間保持架通過第二內芯與軸向內保持架間隔開。-圖9示出了在這樣的軸承中操作間隙JP、軸向間隙JA1，JA2以及徑向間隙JR1，JR2的示例。
具體實施例方式本發明涉及鐘表學領域，并且更具體地涉及引導元件和軸承領域。本發明更具體地涉及潤滑軸承I。根據本發明，該潤滑軸承I包括用注入外保持架3內包含的回轉空腔4中的塑性材料制成的內芯5。該內芯5能夠相對于外保持架3以固定剩余操作間隙移動且不能從所述外保持架3移開。圖1中示出了該第一實施例。在完成聚合后，塑性材料略微收縮，這就足以確保潤滑軸承正常工作所必需的軸承操作間隙JP。由于內芯5具有與空腔4相似的幾何形狀，并且由于塑性材料的收縮是規則的，因此內芯5的幾何形狀與空腔4基本一致。因此為了實現最優操作，應該確保空腔4具有很好的圓度。但是相關尺寸并不重要，原因在于可以通過壓注或澆鑄方法優選地是通過壓注來進行調節。這種收縮也可以被用于獲得徑向間隙JR和/或末端間隙JA，由此控制其數值。根據圖2至圖6所示的優選實施例，在第二實施例中潤滑軸承I也包括包含在空腔4中的內保持架2。塑性內芯5由此被注入內保持架2和外保持架3之間。該內芯因此能夠相對于內保持架2以固定剩余操作間隙移動且不能從所述內保持架2移開。優選地，內芯5由內保持架2的回轉外表面20和外保持架3的回轉內表面30界定。優選地,該回轉外表面20和回轉內表面30圍繞同一條回轉軸線D同軸。因此，在優選實施例中，內芯5全部是回轉表面，也就是其與外保持架3的接觸面以及在存在所述內保持架時與內保持架2的接觸面全部是回轉表面。優選地并且特別有利地，回轉外表面20和/或回轉內表面30包括用于沿回轉外表面20和回轉內表面30所共用的回轉軸線D的方向固定內芯5的至少一個回轉凹槽6或回轉臺肩7。如果可行，回轉外表面20和回轉內表面30如圖中可見都包括用于沿回轉軸線D的方向固定內芯5的至少一個這樣的回轉凹槽6或回轉臺肩7。在圖4所不的特定實施例中，回轉外表面20和回轉內表面30之一包括至少一個凹槽且另一個包括至少一個臺肩，或者相反。所述至少一個凹槽和所述至少一個臺肩都屬于回轉體且用于沿回轉軸線D的方向固定內芯5。塑性材料的選擇是很重要的。優選地，構成內芯5的塑性材料具有介于2.0%到
3.0%之間的收縮率，其一方面確定了潤滑軸承I在內保持架2和內芯5之間的第一操作間隙J1，并且在另一方面確定了外保持架3和內芯5之間的第二操作間隙J2。軸承的操作間隙JP因此等于第一操作間隙Jl和第二操作間隙J2之和。對于圖3中的實施方式，其中收縮量R沿軸向和徑向相等，得到的末端間隙JA約為徑向間隙JR的兩倍。根據使用的材料，這種熱收縮或結晶收縮也調節了軸承間隙。圖3和圖4示出了完成塑性材料的聚合之后的收縮量R。軸承I的末端間隙和徑向間隙由收縮率和軸承的幾何形狀確定。例如，在圖3的情況下，0.4mm的壁部2.5%的收縮就對應于完全適合于常規鐘表應用的0.0lOmm的振動。這種振動源自加工自身并且因此能夠在不同部件之間得以保證。如果有的話，那么每一個操作間隙也就是一方面在內保持架2和內芯5之間的第一操作間隙Jl以及另一方面在外保持架3和內芯5之間的第二操作間隙J2都介于0.004mm到0.012mm之間。優選地，如果有的話，那么每一個徑向操作間隙也就是一方面在內保持架2和內芯5之間的第一徑向操作間隙JRl以及另一方面在外保持架3和內芯5之間的第二徑向操作間隙JR2都介于0.004mm到0.012mm之間。優選地,每一個操作間隙Jl, J2都介于0.006mm到0.0lOmm之間。優選地，每一個徑向操作間隙JR1，JR2都介于0.006mm到0.0lOmm之間。在一個優選實施例中，根據本發明的潤滑軸承I僅由內保持架2、內芯5和外保持架3構成。本發明還涉及一種包括至少一個此類潤滑軸承I的鐘表機芯10。本發明還涉及一種包括至少一個這種類型的潤滑軸承I和/或一個機芯10的鐘表機芯100。
本發明進一步涉及一種制造鐘表用潤滑軸承I的方法，特征在于執行以下步驟:
-制備外保持架3，所述外保持架3計劃用于裝入潤滑軸承I內并包括圍繞回轉軸線D的回轉空腔4 ;
-空腔4被用作壓注室或澆鑄室40 ；
-在室40內壓注或澆鑄塑性材料以構成由所述空腔4界定的內芯5 ；
-確保用于所述塑性材料熱收縮或結晶收縮的條件以將收縮限定在2.0%到3.0%之間的范圍內；
-允許塑性材料在使用潤滑軸承I之前完全收縮。根據一種特定的實施方式，如圖6中所示，在壓注或澆鑄之前，通過增加連接至空腔4的密封面11，12圍繞回轉空腔4界定出壓注室或澆鑄室40，由此構成模具。隨后在室40內壓注或澆鑄塑性材料以構成由空腔4和所述密封面11，12界定的內芯5。一旦塑性材料已完全收縮就移除這些密封面。根據一種特定的實施方式，為了獲得具有三個部件的潤滑軸承1，在執行壓注或澆鑄之前，將計劃用于裝入潤滑軸承I內的內保持架2沿回轉軸線D與外保持架3同軸地插入回轉空腔4內。壓注室或澆鑄室40由內保持架2的回轉外表面20和外保持架3的回轉內表面30界定。在一種特定的方式中，在執行壓注或澆鑄之前，壓注室或澆鑄室40通過分別在回轉內表面30和回轉外表面20的邊緣處增加連接至空腔4和內保持架2的密封面而由內保持架2的回轉外表面20和外保持架3的回轉內表面30界定。一旦塑性材料已完全收縮就移除這些密封面。通常，盡管在本文的優選應用中介紹了本發明，但是由于采用單個內芯最為經濟，因此顯而易見的是可以非常輕易地擴展至用內部彼此樞轉的輪組加工的嵌套類型，例如分針和小時分齒輪和容納所述分齒輪的引導路徑。對單個軸承的應用因此完全不是限制性的，而且必須理解本發明可應用于任何類型的軸向樞轉引導系統。通過使用凹槽或臺肩來限制軸向行程在加工無法拆卸的復雜輪組時非常有效。因此，本發明還涉及包括具有圍繞回轉軸線D的回轉空腔4的外保持架3的任何類型的潤滑軸承1，其中包括圍繞回轉軸線D的回轉接觸面的多個內保持架2被設置在所述空腔4內。這些回轉接觸面彼此同軸且與空腔4同軸，并且內保持架2彼此套裝。在任何情況下都通過將塑性材料的內芯5注入由最外側保持架的內部體積和最內側保持架的外部體積界定的腔室內，內保持架2對于最外側的保持架來說與空腔4間隔開，而對于其他的保持架來說則為成對的。優選地，注入塑性材料以構成內芯的腔室也可由例如基本垂直于軸線D的密封面界定。圖8示出了這種類型的軸承I的一個示例，包括通過第一內芯5A與中間內保持架2A間隔開的外保持架3。中間保持架2A通過第二內芯5B與軸向內保持架2B間隔開。內芯5A，5B的每一次收縮R都確保由相關內芯間隔開的保持架之間的基本操作間隙JE。圖9示出了在這樣的軸承中操作間隙JP、軸向間隙JA1，JA2以及徑向間隙JR1，JR2的示例。歸功于本發明，多種特征與現有技術中的軸承相比都有所改進。釘入、焊接、螺接、鉚接或類似的組裝都不再是必須的。
在內保持架或外保持架之一包括凹槽或臺肩的優選變形中，潤滑軸承可以整體操縱而不會損失任何部件。軸承因為內芯由塑性材料制成而沒有耐沖擊性方面的問題。間隙的調整是固有的，原因在于這源自塑性材料在其最終聚合期間的收縮。避免了取決于狹窄的制造公差的緊調整允差的問題并且因此可能會顯著減小操作間隙。實際上對于外保持架來說在直徑方向或沿軸向并不需要特別的精度，并且對內保持架也同樣適合，原因在于塑性材料在壓注或澆鑄時占據了所有的可用體積。壓注或澆鑄因此補償了所有公差并且振動得以完美地保持校準。部件數量的減少降低了成本。由于避免了對振動的繁瑣調整，因此也降低了質量風險。分度也就是外保持架相對于內保持架的高度被很好地控制和定中。控制和定中通過塑性收縮的對稱性提供，并且在使用模具和密封面的情況下由模具內的軸承面用于對準兩個保持架。如圖6所示，通過使用幾個壓注或澆鑄通道即可避免內芯有任何的不圓并由此避免任何失準。優選實施例通過壓注確保方法的良好控制和完美的可復制性。用壓注構建內芯，調節收縮期間的振動并組裝軸承，內芯在壓注后就不能移除，此時內保持架或外保持架之一具有限制沿軸向移動的凹槽或臺肩。具有摩擦品質的各種塑性材料均可很好地適用于本申請。更具體地,使用POM即可令人滿意。使用的塑性材料可以是復合材料以及改善滑動的集成組分例如潤滑劑泡沫、PTFE、“DelrirT’、“Rilsan ”、“Nylon ”等。優選地，選擇摩擦系數在0.07到0.15之間的塑性材料。可以使用具有低摩擦系數的材料,不過它們的成本較高。由于收縮是對稱地出現，因此本發明控制了由此成形的軸承輪和與之嚙合的輪組之間準確的齒輪分度。只要適當地選擇用于內芯的塑性材料即可免除對軸承進行潤滑。
權利要求
1.一種鐘表用潤滑軸承(I)，特征在于其包括用注入外保持架(3)內包含的回轉空腔(4)中的塑性材料制成的內芯(5)，并且所述內芯(5)能夠相對于所述外保持架(3)以固定剩余操作間隙移動且不能從所述外保持架(3)移開。
2.如權利要求1所述的潤滑軸承(I)，特征在于其進一步包括至少一個包含在所述空腔(4)內的內保持架(2)，并且所述塑性內芯(5)被注入所述內保持架(2)和所述外保持架(3)之間，而且所述內芯(5)能夠相對于所述內保持架(2)以固定剩余操作間隙移動且不能從所述內保持架(2)移開。
3.如權利要求2所述的潤滑軸承(I)，特征在于所述內芯(5)由所述內保持架(2)的回轉外表面(20)和所述外保持架(3)的回轉內表面(30)界定。
4.如權利要求3所述的潤滑軸承(I)，特征在于所述回轉外表面(20)和所述回轉內表面(30)圍繞同一條回轉軸線⑶同軸。
5.如權利要求1所述的潤滑軸承(I)，特征在于所述內芯(5)是回轉表面。
6.如權利要求3所述的潤滑軸承(I)，特征在于所述回轉外表面(20)和/或所述回轉內表面(30)包括用于沿所述回轉外表面(20)和所述回轉內表面(30)所共用的回轉軸線(D)的方向固定所述內芯(5)的至少一個回轉凹槽(6)或回轉臺肩(7)。
7.如權利要求6所述的潤滑軸承(I)，特征在于所述回轉外表面(20)和所述回轉內表面(30)均包括用于沿所述回轉軸線(D)的方向固定所述內芯(5)的至少一個回轉凹槽或回轉臺肩。
8.如權利要求6所述的潤滑軸承(I)，特征在于所述回轉外表面(20)和所述回轉內表面(30)之一包括至少一個凹槽且另 一個包括至少一個臺肩，或者相反,所述至少一個凹槽和所述至少一個臺肩是用于沿所述回轉軸線(D)的方向固定所述內芯(5)的回轉體。
9.如權利要求1所述的潤滑軸承(I)，特征在于構成所述內芯(5)的塑性材料的收縮率介于2.0%到3.0%之間，該收縮率確定了所述潤滑軸承(I)在所述外保持架(3)和所述內芯(5)之間的操作間隙。
10.如權利要求2所述的潤滑軸承(1)，特征在于構成所述內芯(5)的塑性材料的收縮率介于2.0%到3.0%之間，該收縮率確定了所述潤滑軸承(I)在所述內保持架(2)和所述內芯(5)之間的操作間隙。
11.如權利要求1所述的潤滑軸承(I)，特征在于在所述內芯(5)和由所述內芯圍繞的內保持架(2)之間或者在所述內芯(5)和圍繞所述內芯的外保持架(3)之間的每一處操作間隙都介于0.004mm到0.012mm之間。
12.如權利要求11所述的潤滑軸承(1)，特征在于在所述內芯(5)和由所述內芯圍繞的內保持架(2)之間或者在所述內芯(5)和圍繞所述內芯的外保持架(3)之間的每一處徑向操作間隙都介于0.004mm到0.012mm之間。
13.如權利要求2所述的潤滑軸承(I)，特征在于其僅由所述內保持架(2)、所述內芯(5)和所述外保持架(3)構成。
14.如權利要求2所述的潤滑軸承(I)，特征在于包括圍繞同一條回轉軸線(D)彼此同軸且與所述空腔(4)同軸的回轉接觸面的多個內保持架(2)設置在所述空腔(4)內，在任何情況下都通過將塑性材料的內芯(5)注入由最外側保持架的內部體積和最內側保持架的外部體積界定的腔室內，所述內保持架(2)彼此套裝并且對于最外側的保持架來說與所述空腔(4)間隔開，而對于其他的保持架則是成對的。
15.鐘表機芯(10)，包括如權利要求1所述的至少一個潤滑軸承(1)。
16.鐘表(100)，包括如權利要求1所述的至少一個潤滑軸承(1)。
17.制造鐘表用潤滑軸承(I)的方法，特征在于執行以下步驟: -制備外保持架(3)，所述外保持架(3)計劃用于裝入所述潤滑軸承(1)內并包括圍繞回轉軸線(D)的回轉空腔⑷； -所述空腔(4)被用作壓注室或澆鑄室(40)； -在所述室(40)內壓注或澆鑄塑性材料以構成由所述空腔(4)界定的內芯(5)； -確保用于所述塑性材料熱收縮或結晶收縮的條件以將所述收縮限定在2.0%到3.0%之間的范圍內； -允許所述塑性材料在使用所述潤滑軸承(I)之前完全收縮。
18.如權利要求17所述的制造潤滑軸承(I)的方法，特征在于在執行所述壓注或所述澆鑄之前: -通過增加連接至所述空腔(4)的密封面(11，12)圍繞所述回轉空腔(4)界定出壓注室或澆鑄室(40)； 并且還在于: -在所述室(40)內執行塑性材料的所述壓注或澆鑄以構成由所述空腔(4)和所述密封面界定的內芯(5)； -在所述塑性材料已完全收縮后，移除所述密封面。
19.如權利要求17所述的制造潤滑軸承(1)的方法，特征在于在執行所述壓注或所述澆鑄之前: -將計劃用于裝入所述潤滑軸承(1)內的內保持架(2)沿所述回轉軸線(D)與所述外保持架(3)同軸地插入所述回轉空腔(4)內； -所述壓注室或澆鑄室(40)由所述內保持架(2)的回轉外表面(20)和所述外保持架(3)的回轉內表面(30)界定。
20.如權利要求19所述的制造潤滑軸承(I)的方法，特征在于在執行所述壓注或所述澆鑄之前，所述壓注室或澆鑄室(40)通過分別在所述回轉內表面(30)和所述回轉外表面(20)的邊緣處增加連接至所述空腔(4)和所述內保持架(2)的密封面而由所述內保持架(2)的回轉外表面(20)和所述外保持架(3)的回轉內表面(30)界定，并且在所述塑性材料已完全收縮后，移除所述密封面。
全文摘要
公開了鐘表用潤滑軸承(1)。其包括用注入外保持架(3)的回轉空腔(4)中的塑性材料制成的內芯(5)。其還包括包含在所述空腔(4)內的內保持架(2)，并且所述內芯(5)被注入所述內保持架(2)和所述外保持架(3)之間。所述內芯(5)能夠相對于所述外保持架(3)以操作間隙移動且不能從所述外保持架(3)移開，并且能夠相對于所述內保持架(2)以操作間隙移動且不能從所述內保持架(2)移開。
文檔編號G04B31/016GK103163773SQ20121054083
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月14日 優先權日2011年12月16日
發明者L.凱林, J.莫林 申請人:伊塔瑞士鐘表制造股份有限公司