УЗЕЛ ПРУЖИННОГО БАРАБАНА ЧАСОВОГО МЕХАНИЗМА С СЕРДЕЧНИКОМ УМЕНЬШЕННОГО ДИАМЕТРА Российский патент 2015 года по МПК G04B1/16 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к узлу пружинного барабана часового механизма, содержащему вал барабана, вращающийся относительно оси вращения и проходящий от своего первого выступа с одной стороны, служащего для направления вращения вала барабана в мосту, до второго выступа с другой стороны, служащего для направления вращения вала барабана в плате; причем вал барабана содержит средний выступ, расположенный между первым и вторым выступами и служащий направляющей для сердечника; при этом узел пружинного барабана содержит, по меньшей мере, одну ходовую пружину, установленную между, на первом внешнем конце, пружинным барабаном, вращающимся относительно оси вращения, и установочной поверхностью сердечника на втором внутреннем конце.

Предметом настоящего изобретения является также часовой механизм, содержащий, по меньшей мере, одну плату, один мост и один узел пружинного барабана данного типа.

Предметом настоящего изобретения являются также часы, содержащие, по меньшей мере, один часовой механизм данного типа и/или, по меньшей мере, один узел пружинного барабана данного типа.

Настоящее изобретение относится к области часового дела, точнее, к области пружинных механизмов с аккумулированием энергии для приведения в действие часового механизма, механизма боя часов или выполнения других функций часового механизма.

Уровень техники

Один из способов увеличения запаса энергии путем увеличения числа оборотов ходовой пружины заключается в уменьшении диаметра вала барабана и соответственном уменьшении диаметра сердечника с целью увеличения располагаемого пространства для размещения пружины в барабане.

Отношение радиуса сердечника к толщине пружины составляет обычно от 10 до 20, и настоящее изобретение предлагает способ уменьшения данного отношения до величины менее 10, предпочтительно до величины от 5 до 10.

Уменьшение размеров не должно быть слишком большим; существует риск поломки, если диаметр сердечника будет слишком малым.

При обычной конфигурации пружинного барабана храповик установлен на оси вала барабана или на сердечнике с квадратом, причем данный храповик обычно закрепляется осевым винтом. Габариты винта и квадрата, таким образом, определяют минимальный диаметр сердечника. Уступ на выступе оси ограничивает осевой люфт вала или сердечника относительно нижней платы или моста, на котором установлен камень или аналогичный элемент.

Требуется еще больший диаметр выступа, чем диаметр уступа, чтобы выступ мог выполнять функцию осевой опоры для барабана на валу или на сердечнике, принимая во внимание также то, что уступ ограничивает осевой люфт барабана. Размерная цепь, требующаяся для соблюдения минимальных поперечных сечений материала, приводит к получению значительных размеров, которые трудно уменьшить. В частности, недостаточно просто уменьшить все размеры, поскольку поперечные сечения материала в этом случае не будут обеспечивать необходимую усталостную прочность.

Необходимым условием для минимизации диаметра сердечника, к которому крепится пружина, и диаметра вала барабана является ограничение любого люфта, насколько это возможно, с одной стороны, между барабаном и сердечником и, с другой стороны, люфта между сердечником (или валом) относительно моста. Разумеется, имеющийся люфт должен обеспечивать возможность любого расширения или сжатия, связанного с изменением температуры в температурном диапазоне использования данных часов. Таким образом, конфигурация пружинного барабана должна не только обеспечивать минимальные возможные люфты, но и предупреждать или, по меньшей мере, ограничивать вызываемое ими нежелательное трение, приводящее к затратам энергии.

Конструкция пружинного барабана, как правило, связана с крупномасштабным производством, и поэтому необходимо обеспечивать наименьший уровень производственных затрат при максимально возможном упрощении операций механической обработки. Естественно, в число требований, предъявляемых к послепродажному обслуживанию часов, входит требование по простоте разборки пружинного барабана, например с целью замены пружины.

В патенте FR 306103 на имя Etablissements Parrenin раскрывается полый сердечник, длина которого равна толщине пружинного барабана, в котором установлен более длинный съемный вал, вращающийся в плате и в мосте. Сердечник и вал содержат дополнительное средство привода с помощью квадрата, хотя между сердечником и валом допускается относительное осевое перемещение, причем на одном из торцов вала выполнен ступенчатый квадрат для привода храповика. Храповик установлен вне пружинного барабана, за мостом. Барабан вращается на ступенчатом выступе сердечника, а прикрепленная к барабану крышка вращается на другом ступенчатом выступе сердечника. Люфт барабана относительно сердечника ограничивается данными двумя ступенчатыми выступами в противоположных направлениях. Люфт сердечника относительно вала со стороны храповика ограничивается уступом вала, взаимодействующим с торцом сердечника, а с другой стороны второй торец сердечника опирается на плату. Ограничение люфта вала относительно платы и моста обеспечивается в одном направлении либо косвенно, с помощью сердечника, который упирается в уступ вала, либо с помощью храповика, опирающегося на мост, а в другом направлении за торцом вала, оборудованном квадратом привода храповика, необходимо вводить съемный упор, или дополнительный мост, недостаток которого заключается в увеличении требуемой толщины часового механизма.

В патенте CH 324249 на имя COMPAGNIE DES MONTRES LONGINES, FRANCILLON S.A. раскрывается храповик, выполненный заодно с валом барабана между выступами, для установки вала в плату и в мост. Вал барабана содержит приводное средство для вращения сердечника, на котором установлена пружина, с барабаном и соответствующей крышкой, которые вращаются на сердечнике и зажимают сердечник без осевого зазора. Люфт вала ограничивается с одной стороны храповиком, упирающимся в мост, и косвенно с другой стороны сердечником, который упирается своей первой торцевой поверхностью во внутреннюю поверхность храповика, и вторая торцевая поверхность которого упирается в плату. Недостатком данного механизма является необходимость снятия моста при любом ремонте.

В патенте DE 1872388 на имя EPPLE KG OTERO UHREN раскрывается механизм большой толщины, в котором люфт ограничивается ленточной пружиной, которая взаимодействует с проточкой на валу между мостом и барабаном.

В патенте US 1110061 на имя KIENZLE раскрывается вал барабана, закрытый сердечником, содержащий проточку, параллельную его оси, в которой продольный штифт выполняет функцию соединительного/разъединительного кулачка между сердечником и валом в соответствии с направлением вращения вала. Барабан вращается на сердечника, так же, как и крышка, прикрепленная к барабану. Длина сердечника равна расстоянию между платой и мостом, и вал можно вставлять в сердечник после вставки в боковом направлении узла, состоящего из сердечника, пружины, барабана и крышки. Люфт барабана ограничивается мостом с одной стороны и уступом сердечника с другой стороны. Здесь, снова, ограничение люфта вала относительно платы и моста требует введения фланца в конструкцию моста с целью ограничения хода храповика, что является нежелательным в плане толщины механизма.

В патенте CH 295135 на имя BRAC AG раскрывается гладкий вал, содержащий головку, удерживаемую уступом втулки платы, а противоположный гладкий конец вала вращается в мосте. Барабан и крышка удерживают сердечник, ось которого совпадает с осью вала, с осевым зазором и между двух выступов. На гладкой стороне вала на сердечнике установлен храповик. Осевой люфт сердечника ограничен со стороны, на которой головка вала поддерживается в центрирующей поверхности храповиком, опирающимся на поясок моста, и с противоположной стороны - торцом сердечника, опирающимся на центрирующую поверхность. Центрирующая поверхность увеличивает толщину пружинного барабана.

В патенте US 182629 на имя BARCLAY раскрывается надежный пружинный барабан более сложной конструкции, содержащий механизм защиты от повышенных нагрузок с радиально подвижными углами, поддерживаемыми дополнительной пружиной.

В патенте FR 1473744 на имя GHIELMETTI раскрывается особый пружинный барабан, содержащий крышку с пазами, взаимодействующую с приливами неметаллической полоски, вставленной между пружиной и дополнительной ленточной пружиной.

Все вышеупомянутые механизмы либо содержат сердечник большого диаметра, который оставляет мало места для размещения пружины, либо компоненты для ограничения люфта, которые добавляются к стопке компонентов, необходимых для работы пружинного барабана, и увеличивают его толщину.

Раскрытие изобретения

Физические ограничения, накладываемые на выбор размеров различных компонентов часовых механизмов, делают необходимым рассмотрение других конфигураций барабана, отличающихся от обычных, описанных выше конструкций.

Значительным ограничением является необходимость обеспечения возможности разборки с целью замены ходовой пружины или пружинного барабана целиком, если это необходимо.

Настоящее изобретение предлагает решение, позволяющее значительно уменьшить диаметр сердечника по сравнению с известным уровнем техники.

Предметом настоящего изобретения является узел пружинного барабана часового механизма, содержащий вал барабана, вращающийся относительно оси вращения и проходящий от первого уступа первого конца, вращающегося в мосте, до второго уступа второго торца, вращающегося в плате; причем вал барабана между своими первым уступом и вторым уступом содержит средний уступ, на котором установлен сердечник; при этом узел пружинного барабана содержит, по меньшей мере, одну ходовую пружину, прикрепленную своим первым внешним концом к пружинному барабану, вращающемуся относительно оси вращения, а своим вторым внутренним концом к установочной поверхности сердечника; при этом узел пружинного барабана отличается тем, что вал барабана содержит установленную между первым уступом и сердечником опору храповика, выполненную заодно с валом барабана и содержащую уступ для привода или поддержки храповика; при этом сердечник содержит со стороны опоры храповика и на расстоянии от нее первую верхнюю внешнюю часть, которая входит в отверстие барабана и на которой барабан вращается, при этом храповик закреплен на определенном расстоянии и в непосредственной близости от первой внешней части с той же стороны, что и указанная часть относительно первого уступа, причем опора хвостовика непосредственно или косвенно ограничивает люфт барабана относительно опорной поверхности сердечника на кромке установочной поверхности для пружины.

Согласно отличительному признаку изобретения, первый уступ ограничен со стороны опоры храповика выступом вала барабана, а вал барабана и сердечник ограничивают с функциональным зазором перемещение опорного кольца, которое может перемещаться по выступу от первого уступа вала барабана или от опоры храповика (с первой стороны кольца) до первой торцевой поверхности сердечника (со второй стороны кольца, противоположной первой стороне), причем данная вторая торцевая поверхность и выступ вала барабана определяют функциональное расстояние центров узла пружинного барабана между опорами моста и платы, в которых вращается вал барабана соответственно на первом уступе и на втором уступе.

Согласно отличительному признаку изобретения, узел пружинного барабана содержит средство извлечения, предназначенное для обеспечения возможности извлечения сердечника в направлении по оси вращения путем приложения к нему тянущего или толкающего усилия.

Согласно отличительному признаку изобретения, сердечник состоит из двух частей, а именно первой трубчатой части, взаимодействующей с валом барабана, и содержит расположенные на противоположных сторонах первый и второй торцы, а внешний диаметр трубчатой части образует первую внешнюю часть, служащую в качестве вала и входящую в отверстие барабана, и второй части, также имеющей практически трубчатую форму, в отверстие которой входит первая внешняя часть, причем вторая часть либо содержит установочную поверхность для установки ходовой пружины, либо образует внутренний край пружины.

Согласно отличительному признаку изобретения, пружинный барабан и сердечник совместно образуют цельный соединенный с помощью сварки подузел пружины сердечника.

Предметом настоящего изобретения является также часовой механизм, содержащий, по меньшей мере, плату, мост и узел пружинного барабана описанного выше типа, вращающийся на первом уступе и втором уступе соответственно в мосте и в плате, предназначенный для аккумулирования энергии, с одним входным устройством в виде либо храповика, предназначенного для совместного вращения с опорой храповика, либо зубчатого венца барабана, предназначенного для вращения совместно с барабаном, и с выходным устройством соответственно в виде либо зубчатого венца барабана, предназначенного для вращения совместно с барабаном, либо храповика, предназначенного для вращения совместно с опорой храповика.

Предметом настоящего изобретения являются также часы, содержащие, по меньшей мере, один часовой механизм данного типа и/или один узел пружинного барабана данного типа, предназначенный для аккумулирования энергии, с одним входным устройством в виде либо храповика, предназначенного для совместного вращения с указанной опорой храповика, либо зубчатого венца барабана, предназначенного для вращения совместно с барабаном, и с выходным устройством соответственно в виде либо зубчатого венца барабана, предназначенного для вращения совместно с указанным барабаном, либо храповика, предназначенного для вращения совместно с опорой храповика.

Краткое описание чертежей

Другие отличительные признаки и преимущества данного изобретения станут более ясными после ознакомления с приведенным ниже подробным описанием со ссылками на приложенные чертежи.

На фиг. 1 показан схематичный разрез по плоскости, проходящей через ось вращения пружинного барабана часового механизма согласно настоящему изобретению с сердечником, установленным на валу барабана;

на фиг. 2 - увеличенное изображение центральной части конструкции, показанной на фиг. 1;

на фиг. 3 - частичный вид в плане узла пружинного барабана, показанного на фиг. 1;

на фиг. 4 - вариант исполнения пружинного барабана, показанного на фиг. 1, с сердечником из двух коаксиальных частей, установленных на валу барабана;

на фиг. 5 - аналогично фиг. 2, другой вариант исполнения пружинного барабана, согласно настоящему изобретению, с опорой храповика, расположенной под мостом, и средством для извлечения сердечника;

на фиг. 6 - еще один вариант исполнения того же самого пружинного барабана со вставленной регулировочной шайбой между сердечником и валом барабана;

на фиг. 7 - блок-схемы часового механизма с узлом пружинного барабана согласно настоящему изобретению и часов, содержащих часовой механизм и узел пружинного барабана согласно настоящему изобретению.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение относится к области часового дела, точнее к области пружинных механизмов с аккумулированием энергии для приведения в действие часового механизма, механизма боя часов или выполнения других функций часового механизма.

Точнее, предметом изобретения является пружинный барабан для механических часов с уменьшенным диаметром сердечника.

Предметом настоящего изобретения является узел 1 пружинного барабана часового механизма, содержащий вал 18 барабана, вращающийся относительно оси D вращения и проходящий с одной стороны, на своем первом конце 86, от первого уступа 181, служащего в качестве направляющей для вращения вала барабана в мосте 10, в частности в камне 510, установленном в мосте 10, и, с другой стороны, на своем втором конце 87, до второго уступа 182, служащего в качестве направляющей для вращения вала барабана в плате 20, в частности в камне 520, установленном в указанной плате 20.

Вал 18 барабана содержит расположенный между первым уступом 181 и вторым уступом 182 средний уступ 84, на котором установлен сердечник 4.

Данный узел 1 пружинного барабана содержит, по меньшей мере, одну ходовую пружину 2, установленную между вращающимся относительно оси D вращения пружинным барабаном 3 на первом внешнем конце 21 и установочной поверхностью сердечника 4 на втором внутреннем конце 22.

Согласно настоящему изобретению, вал 18 барабана содержит, между первым уступом 181 и сердечником 4, опору 81 храповика, выполненную заодно с валом 18 барабана и включающую в себя уступ для привода или фиксации храповика 2.

В зависимости от варианта осуществления изобретения, вал 18 барабана и опора 81 храповика представляют собой либо цельную структуру, изготовленную, например непосредственно точением, либо два отдельных компонента, жестко соединенных друг с другом и установленных один на другой. Преимущество варианта осуществления изобретения с опорой 81 храповика, установленной сверху на валу 18, заключается в том, что ее можно снимать, даже если для ее установки на опоре храповика требуется значительное усилие.

Введение в конструкцию опоры 81 храповика устраняет обычное препятствие к использованию вала барабана малого диаметра, которое, как правило, бывает обусловлено наличием квадрата привода храповика на торце вала. На храповике посредством машинной обработки выполнено соответствующее охватывающее отверстие, и как охватываемый квадрат, так и охватывающий квадрат должны иметь определенный минимальный размер, чтобы их можно было изготовлять путем машинной обработки с приемлемыми производственными затратами, а также чтобы они обладали достаточной прочностью, чтобы выдерживать воздействие максимального крутящего момента и ударных нагрузок. Использование опоры 81 храповика означает, что данный квадрат уже не является необходимым и данные средства привода могут быть заменены другими, более простыми средствами, изготовление которых требует меньших производственных затрат, например плоскими приводными участками или несколькими винтами, установленными в форме звезды над фланцем опоры 81 храповика.

Далее, сердечник 4 содержит, на стороне опоры 81 храповика и на расстоянии от нее, первый верхний внешний участок 43 вала, который служит в качестве вала, входящего в отверстие 35 барабана 3 и на котором вращается барабан 3.

Кроме того, на определенном расстоянии и в непосредственной близости от первого верхнего внешнего участка 43 и на той же стороне, что указанный участок 43, относительно первого уступа 181, закреплен храповик 12. Опора 81 храповика прямым или косвенным образом ограничивает люфт барабана 3 относительно опорной поверхности 43A в сердечнике 4 на кромке установочной поверхности 5 для пружины 2.

Конфигурация часового механизма согласно настоящему изобретению дает возможность ограничивать максимальный радиус сердечника 4 относительно оси вращения, в частности, со стандартной ходовой пружиной, величиной, менее чем в 10 раз меньшей, чем максимальная толщина пружины 2.

В варианте, показанном на фиг. 1, вал 18 барабана проходит от первого конца 86, содержащего уступ 85, до второго конца 87, содержащего уступ 84, на который посажено с натягом отверстие 411 сердечника 4 в направлении по оси D вращения.

Первый уступ 181 вала 18 со стороны опоры храповика ограничен выступом 85 вала 18 барабана.

Предпочтительно, с целью ограничения потерь энергии на трение, максимальный диаметр выступа 85 должен быть меньше диаметра камня 510, в котором вращается уступ 181 первого конца вала 18.

Аналогичным образом, сердечник 4 содержит рядом со вторым уступом 182 вала 18, который вращается в камне 520, торцевую поверхность 49A, и максимальный диаметр данной торцевой поверхности 49A должен быть меньше диаметра камня 520.

Предпочтительно, как показано на чертежах, диаметр первого уступа 181 меньше, чем диаметр вала 18 на опоре 81 храповика, или, в зависимости от конфигурации, меньше диаметра выступа 88, на котором посажена опора 81 храповика.

Предпочтительно, диаметр первого уступа 181 платы 2 меньше диаметра среднего уступа 84 сердечника 4.

В предпочтительном варианте исполнения, показанном на фиг. 1-4 и 6, вал 18 барабана и сердечник 4 ограничивают перемещение опорного кольцо 19 функциональным зазором J. Кольцо 19 может перемещаться по уступу 84:

- от первого уступа 83 вала 18 барабана или от опоры 81 храповика (с первой стороны 191 кольца 19),

- до первой торцевой поверхности 49 сердечника 4 (со второй стороны 192 кольца 19, противоположной первой стороне 191). Сердечник 4 имеет вторую торцевую поверхность 49A, расположенную со стороны, противоположной первой торцевой поверхности 49.

Данная вторая торцевая поверхность 49A и выступ 85 вала 18 барабана определяют функциональное расстояние центров E узла 1 пружинного барабана между опорами моста 10 и платы 20, в которых вращается вал барабана соответственно на первом уступе 181 и на втором уступе 182.

Предпочтительно величина функционального зазора J составляет от 0,04 до 0,08 мм.

В качестве варианта, опора 81 храповика может иметь внутреннюю полость, в которую вставляется указанное опорное кольцо 19.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, упрощающем разборку механизма, узел 1 пружинного барабана настоящего изобретения содержит средство извлечения 190, предназначенное для извлечения сердечника 4 в направлении по оси D вращения путем приложения к нему тянущего или толкающего усилия.

Данное извлекающее средство образовано, по меньшей мере, одной проточкой 190A и/или уступом в сердечнике 4 вблизи второй торцевой поверхности 49A данного сердечника 4. Данная вторая торцевая поверхность 49A расположена на одном из концов сердечника со стороны, противоположной опорной поверхности 43A, за второй нижней внешней частью 44 сердечника 4.

Как показано на приведенных чертежах, ходовая пружина 2 предпочтительно, установлена в полости 32, образованной барабаном 3 и крышкой 7, прикрепленной к барабану 3.

Вышеуказанная вторая часть 44 входит с возможностью скольжения в отверстие 75 крышки 7, образующей совместно с барабаном полость 32, вмещающую, по меньшей мере, одну ходовую пружину 2.

Предпочтительно, для использования преимуществ конфигурации настоящего изобретения, в варианте, в котором опора 81 храповика устанавливается на выступ 88 вала 18 барабана, как показано на фиг. 1, диаметр выступа 88 должен быть меньше с одной стороны диаметра отверстия 35 барабана 3 и с другой стороны диаметра 75 отверстия крышки 7.

В предпочтительном варианте, показанном на фиг. 1-3, опора 81 храповика содержит, по меньшей мере, один вырез 82, находящийся в непосредственной близости от первого уступа 83 и частично перекрывающийся с опорным кольцом 19, чтобы можно было прикладывать тянущее усилие к опорному кольцу 19 с целью разборки с помощью инструмента, вставляемого через данный вырез 82; таким образом, указанный, по меньшей мере, один вырез и опорное кольцо 49 вместе образуют средство 190 для извлечения сердечника 4.

В варианте, показанном на фиг. 4, сердечник 4 состоит из двух частей, первая из которых, трубчатая часть 4A, также обозначаемая как A, взаимодействует с валом 18 барабана и включает в себя расположенные с противоположных сторон первую торцевую поверхность 49 и вторую торцевую поверхность 49A.

Внешний диаметр трубчатой части 4A образует первую внешнюю часть 43, которая входит в отверстие 35 барабана 3 и служит в качестве направляющей для крышки 7, если узел 1 пружинного барабана имеет данную крышку, как в вариантах исполнения, показанных на прилагаемых чертежах. Вторая часть 4B, также обозначаемая как B на прилагаемых чертежах, также имеет форму трубки и содержит отверстие, в которое входит первая внешняя часть 43.

Данная вторая часть 4B или B либо содержит установочную поверхность 5 для крепления ходовой пружины 2, либо представляет собой внутренний конец данной ходовой пружины 2 в конкретном предпочтительном варианте с приваренной пружиной или аналогичных вариантах, в которых пружина 2 и вторая часть 4B образуют единое целое.

Аналогично фиг. 2, на фиг. 5 показан еще один вариант исполнения пружинного барабана согласно настоящему изобретению, в котором опора 81 храповика расположена под мостом, а в качестве средства 190 для извлечения сердечника служит проточка 190A.

На фиг. 6 показан вариант исполнения того же самого пружинного барабана с регулировочной шайбой 193, вставленной между сердечником и валом барабана.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения опора 81 храповика имеет средство для приведения во вращение, например плоские участки, для храповика 12, который содержит дополнительные средства, например проточку; при этом храповик 12 установлен между опорой 81 и барабаном 3. Такая конфигурация обеспечивает дальнейшее упрощение производства храповика, обеспечиваемое использованием опоры 81 храповика согласно настоящему изобретению.

В предпочтительном варианте исполнения установочная поверхность 5 содержит практически спиральную опорную поверхность для пружины 2, с образующими, параллельными оси D вращения, с шагом, равным толщине пружины 2 или высоте в радиальном направлении выступа крюка для зацепления пружины 2, расположенной на установочной поверхности 5.

В качестве варианта, установочная поверхность 5 может представлять собой поверхность вращения относительно оси D вращения.

В варианте, который здесь не показан, крепление пружины 2 к сердечнику 4 может осуществляться за счет трения.

Предпочтительно пружина 2 образует с сердечником 4 единый неразделимый подузел пружины-сердечника, соединенный с помощью сварки или пайки, или аналогичным образом.

Предпочтительно пружина изготовлена из многофазного кобальт-никель-хромового сплава, содержащего от 44 до 46% кобальта, 20-22% никеля, 17-19% хрома, 4-6% железа, 3-5% вольфрама, 3-5% молибдена, 0-2% титана, и 0-1% бериллия, с модулем Юнга от 200 до 240 ГПа и модулем сдвига от 80 до 100 ГПа, причем отношение ширины к толщине пружины составляет от 3 до 23, в частности от 9 до 21, а отношение максимального радиуса (относительно оси вращения) выполненного из стали или нержавеющей стали сердечника к максимальной ширине пружины составляет не более 9.

Предметом настоящего изобретения является также часовой механизм 100 содержащий плату, мост и, по меньшей мере, один узел 1 пружинного барабана для аккумулирования энергии, установленный с возможностью вращения своими первым уступом 181 и вторым уступом 182 соответственно в мосте 10 и в плате 20, как показано на фиг. 5 и 6. Узел пружинного барабана 1 содержит одно входное устройство в виде либо храповика 12, предназначенного для совместного вращения с сердечником 81, либо зубчатого венца 13 барабана, предназначенного для вращения совместно с барабаном 3, и одно выходное устройство соответственно в виде либо зубчатого венца 13 барабана, предназначенного для вращения совместно с барабаном 3, либо храповика 12, предназначенного для вращения совместно с сердечником 81.

Предметом настоящего изобретения также являются часы 1000, содержащие, по меньшей мере, один часовой механизм 100 и/или, по меньшей мере, один узел пружинного барабана 1, предназначенный для аккумулирования энергии, с одним входным устройством в виде храповика 12, предназначенного для совместного вращения с опорой 81 храповика, или зубчатого венца 13 барабана, предназначенного для вращения совместно с барабаном 3, и выходным устройством соответственно в виде либо зубчатого венца 13 барабана, предназначенного для вращения совместно с барабаном 3, либо храповика 12, предназначенного для вращения совместно с опорой 81 храповика.

Частное устройство пружинного барабана согласно настоящему изобретению дает возможность ограничить радиальные габариты сердечника минимальным диаметром, без увеличения толщины пружинного барабана. Таким образом, достигается оптимальный полезный объем полости, образуемой барабаном и крышкой. Кроме того, обеспечивается возможность снятия пружинного барабана без удаления моста.

Предложенное изобретение относится к элементам часового механизма, а именно к узлам пружинного барабана часового механизма с сердечником уменьшенного диаметра. Предложенный узел пружинного барабана (1) часового механизма имеет вал (18) барабана, содержащий между первым (181) и вторым (182) направляющими выступами средний уступ (84), на котором установлен сердечник (4), и пружину (2), установленную между барабаном (3) и данным сердечником (4). Указанный вал (18) барабана содержит установленную между первым уступом (181) и сердечником (4) опору (81) храповика для закрепления храповика. Сердечник (4) содержит, с той же самой стороны и на расстоянии от опоры (81) храповика, первую часть (43), служащую в качестве направляющей для вращения барабана (3), в непосредственной близости от которого закреплен храповик (12) на расстоянии и с той же самой стороны, что и первый уступ (181). Опора (81) храповика ограничивает люфт барабана (3) относительно опорной поверхности (43A) сердечника (4) на кромке установочной поверхности (5) для пружины (2). Указанный узел пружинного барабана входит в состав часового механизма, который содержит плату (20) и мост (10), при этом узел пружинного барабана вращается на первом уступе и втором уступе, выполненном в упомянутых мосте и плате. Также указанный узел пружинного барабана входит в состав соответствующих часов. Данное изобретение позволяет значительно уменьшить диаметр сердечника по сравнению с аналогичными известными узлами пружинного барабана часового механизма. 3 н. и 12 з.п. ф-лы. 7 ил.

1. Узел (1) пружинного барабана часового механизма, содержащий вал (18) барабана, выполненный с возможностью вращения относительно оси (D) вращения и продолжающийся с одной стороны от первого уступа (181), расположенного на первом конце (86) и предназначенного для направления вращения вала барабана в мосте (10), до с другой стороны второго уступа (182), расположенного на втором конце (87) и предназначенного для направления вращения вала барабана в плате (20); причем между своими первым уступом (181) и вторым уступом (182) вал (18) барабана содержит средний уступ (84), на котором установлен сердечник (4); при этом узел (1) пружинного барабана содержит, по меньшей мере, одну ходовую пружину (2), прикрепленную своим первым внешним концом (21) к пружинному барабану (3), вращающемуся относительно оси (D) вращения, а своим вторым внутренним концом (22) к установочной поверхности (5) сердечника (4), отличающийся тем, что вал (18) барабана содержит расположенную между первым уступом (181) и сердечником (4) опору (81) храповика, выполненную заодно с валом (18) барабана и содержащую уступ для привода или поддержки храповика (12); при этом сердечник (4) содержит со стороны опоры (81) храповика и на расстоянии от нее первую верхнюю внешнюю часть (43), которая вставлена в отверстие (35) барабана (3) и на которой барабан (3) имеет возможность вращения, при этом храповик (12) закреплен на расстоянии и в непосредственной близости от первой внешней части (43) с той же стороны, что и часть (43) относительно первого уступа (181), причем опора (81) хвостовика непосредственно или косвенно ограничивает люфт барабана (3) относительно опорной поверхности (43A), расположенной на сердечнике (4) на кромке установочной поверхности (5) для пружины (2).

2. Узел (1) пружинного барабана по п.1, отличающийся тем, что первый уступ (181) ограничен со стороны опоры (81) храповика выступом (85) вала (18) барабана, а вал (18) барабана и сердечник (4) ограничивают с функциональным зазором (J) перемещение опорного кольца (19), которое имеет возможность перемещения по выступу (84) между, с первой стороны кольца (19), первым уступом (83) вала (18) барабана или опорой (81) храповика и, со второй стороны (192) опорного кольца (19), противоположной первой стороне (191), первой торцевой поверхностью (49) сердечника (4), расположенной на противоположной стороне от второй торцевой поверхности (49A) сердечника (4), причем вторая торцевая поверхность (49A) и выступ (85) вала (18) барабана определяют функциональное расстояние (Е) центров узла (1) пружинного барабана между опорами моста (10) и платы (20), в которых узел (1) пружинного барабана имеет возможность вращения на первом уступе (181) и на втором уступе (182).

3. Узел (1) пружинного барабана по п. 2, отличающийся тем, что величина функционального зазора (J) составляет от 0,04 до 0,08 мм.

4. Узел (1) пружинного барабана по п. 2, отличающийся тем, что опора (81) храповика имеет внутреннюю полость для вставки опорного кольца (19).

5. Узел (1) пружинного барабана по п. 2, отличающийся тем, что опора храповика (81) содержит, по меньшей мере, один вырез (82), расположенный в непосредственной близости от первого уступа (83) и частично перекрывающийся с опорным кольцом (19), чтобы обеспечить возможность приложения тянущего усилия к опорному кольцу (19) с целью разборки указанного кольца с помощью инструмента, вставляемого через вырез (82); причем, по меньшей мере, один вырез (82) и опорное кольцо (49) вместе образуют средство (190) для извлечения сердечника (4).

6. Узел (1) пружинного барабана по п. 1, отличающийся тем, что диаметр первого уступа (181) вала (18) барабана меньше диаметра среднего уступа (84) сердечника (4).

7. Узел (1) пружинного барабана по п. 1, отличающийся тем, что указанный узел содержит средство (190) извлечения, предназначенное для обеспечения возможности извлечения сердечника (4) в направлении по оси (D) вращения путем приложения к сердечнику (4) тянущего или толкающего усилия; причем извлекающее средство образовано, по меньшей мере, одной проточкой (190A) и/или уступом в сердечнике (4) вблизи второй торцевой поверхности (49A) сердечника (4); причем вторая торцевая поверхность (49A) расположена на одном из концов сердечника со стороны, противоположной опорной поверхности (43A), за второй нижней внешней частью (44) сердечника (4); при этом вторая часть (44) вставлена с возможностью скольжения в отверстие (75) крышки (7), образующей совместно с барабаном (3) полость (32), содержащую, по меньшей мере, одну ходовую пружину (2).

8. Узел (1) пружинного барабана по п. 1, отличающийся тем, что ходовая пружина (2) установлена в полости (32), образованной барабаном (3) и крышкой (7), прикрепленной к барабану (3), при этом сердечник (4) содержит вторую внешнюю нижнюю часть (44), вставленную с возможностью скольжения в отверстие (75) крышки (7).

9. Узел (1) пружинного барабана по п. 1, отличающийся тем, что сердечник (4) состоит из двух частей, первая из которых, трубчатая часть (4A), выполнена с возможностью взаимодействия с валом (18) барабана и включает в себя расположенные с противоположных сторон первую торцевую поверхность (49) и вторую торцевую поверхность (49A), причем внешний диаметр трубчатой части (4A) образует первую внешнюю часть (43), служащую в качестве опоры для отверстия (35) барабана (3), а вторая, по существу, трубчатая часть (4B) имеет отверстие, в которое вставлена первая внешняя часть (43), причем вторая часть (4B) либо содержит установочную поверхность (5) для установки ходовой пружины (2), либо образует внутренний конец пружины (2).

10. Узел (1) пружинного барабана по п. 1, отличающийся тем, что опора (81) храповика содержит средство для приведения во вращение храповика (12), расположенное между опорой (81) храповика и барабаном (3).

11. Узел (1) пружинного барабана по п. 1, отличающийся тем, что пружина (2) прикреплена к сердечнику (4) с помощью трения.

12. Узел (1) пружинного барабана по п. 1, отличающийся тем, что пружина (2) вместе с сердечником (4) образует соединенный посредством сварки или пайки цельный подузел пружина - сердечник.

13. Узел (1) пружинного барабана по п. 1, отличающийся тем, что пружина изготовлена из многофазного кобальт-никель-хромового сплава, содержащего 44-46% кобальта, 20-22% никеля, 17-19% хрома, 4-6% железа, 3-5% вольфрама, 3-5% молибдена, 0-2% титана и 0-1% бериллия, с модулем Юнга от 200 до 240 ГПа и модулем сдвига от 80 до 100 ГПа, причем отношение ширины к толщине пружины составляет от 9 до 21, а максимальный радиус сердечника (4), выполненного из стали или нержавеющей стали, относительно оси вращения составляет менее, чем девятикратная максимальная ширина пружины.

14. Часовой механизм (100), содержащий, по меньшей мере, плату (20), мост (10) и узел (1) пружинного барабана по п. 1, вращающийся на первом уступе (181) и втором уступе (182) соответственно в мосте (10) и в плате (20) и предназначенный для аккумулирования энергии, с одним входным устройством в виде либо храповика (12), предназначенного для совместного вращения с опорой (81) храповика, либо зубчатого венца (13) барабана, предназначенного для вращения совместно с барабаном (3), и с выходным устройством соответственно в виде либо зубчатого венца (13) барабана, предназначенного для вращения совместно с барабаном (3), либо храповика (12), предназначенного для вращения совместно с опорой (81) храповика.

15. Часы (1000), содержащие, по меньшей мере, один часовой механизм (100) по п. 14 и/или, по меньшей мере, один узел (1) пружинного барабана по п. 1, предназначенный для аккумулирования энергии, с одним входным устройством в виде либо храповика (12), предназначенного для совместного вращения с опорой (81) храповика, либо зубчатого венца (13) барабана, предназначенного для вращения совместно с барабаном (3), и с выходным устройством соответственно в виде либо зубчатого венца (13) барабана, предназначенного для вращения совместно с барабаном (3), либо храповика (12), предназначенного для вращения совместно с опорой (81) храповика.