ОБОЙМА ЧАСОВ Российский патент 2018 года по МПК G04B1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к обойме часов, предназначенной для поворотной установки между нижней платиной часов и мостом и включающей в себя по меньшей мере одну пружину, расположенную между вращающимся барабаном и крышкой и зацепляющуюся крюками между барабаном, на ее наружном конце, и валом, на ее внутреннем конце, причем вал может вращаться вместе с храповым колесом вокруг оси вращения, при этом обойма включает в себя неразъемный блок, расположенный коаксиально с валом и несущий на себе храповое колесо, а также включающий в себя на каждой стороне храпового колеса венец для поворотного направления обоймы в нижней платине, причем венец образует один конец вала.

Данное изобретение также относится к ходовому механизму часов, включающему в себя по меньшей мере одну нижнюю платину, мост и обойму указанного типа.

Данное изобретение также относится к часам, включающим в себя ходовой механизм указанного типа.

Данное изобретение относится к области механизмов часов, а более конкретно к механизмам запасания энергии, обоймам ходовой пружины, обоймам пружины боя часов или аналогичного типа обоймы.

Уровень техники

Чтобы увеличить запасаемую энергию путем увеличения числа витков ходовой пружины, прикрепленной, на ее внутреннем конце, к сердечнику, образованному либо валом, который является обычно цилиндрическим, либо более массивным венцом, одно техническое решение заключается в уменьшении диаметра вала и связанного с ним венца, с тем чтобы увеличить пространство, имеющееся для пружины внутри барабана.

Отношение радиуса сердечника к толщине пружины обычно составляет от 10 до 20, и в данном изобретении предлагается уменьшить это отношение до менее чем 10, предпочтительно в диапазоне от 5 до 10.

Этот размер не должен выбираться безосновательно, поскольку существует риск поломки, если диаметр сердечника слишком мал.

В традиционной конструкции обоймы храповое колесо аксиальным образом установлено на валу барабана или на сердечнике с помощью квадрата (квадратного бруска), причем храповое колесо крепится аксиальным винтом. Размер этого винта и размер квадрата таким образом определяют минимальный диаметр поворотного буртика. Выступ, присоединенный к этому поворотному буртику, ограничивает ход вала или сердечника относительно нижней платины или моста, содержащего камень часового механизма или аналогичный элемент.

В частности, недостаточно просто уменьшить все размеры, поскольку площади поперечного сечения материала тогда будут недостаточны для обеспечения стойкости к износу.

Проблема, таким образом, заключается в обеспечении наименьшего возможного диаметра, чтобы позволить обеспечить наибольший возможный запас энергии при достаточной прочности храпового привода.

В документе US 1561673 А, выданном на имя Улери (Ulery), опубликованном в 1925 г., описана обойма с валом, включающим в себя буртик, действующий в качестве опоры для зубчатого колеса, приводящего во вращение барабан. Этот вал включает в себя две втулки на его противоположных концах, в одну из которых вставляется штифт для направления вала в подшипнике, расположенном в нижней платине, и поддерживающий конец вала в подшипнике, а в другую из которых вставляется конический шплинт со штифтами, который имеет аналогичный буртик для верхнего направления в мосте, а на его дальнем конце имеется квадрат храпового механизма.

В документе CH 15286 A, выданном на имя Данасино (Danasino), опубликованном в 1898 г., описана обойма с гладким валом, которая поддерживает полый дополнительный барабан, включающий в себя храповое колесо. Этот полый дополнительный барабан имеет два буртика, в которые вставляются барабан и крышка. Площадь поперечного сечения ходовой пружины увеличивается постепенно от ее наружного конца к ее внутреннему концу.

В документе US 168581 A, выданном на имя Поттера (Potter), опубликованном в 1875 г., описана обойма с по существу гладким валом, поворачивающимся на его обоих концах между двумя пластинами на каждой стороне нижней платины, в которую встроена обойма и которая образует крышку для барабана. Этот вал поддерживает полый дополнительный барабан, поддерживающий колесо, и за который крючком зацепляется внутренний конец пружины. В месте соединения на дополнительном барабане вал поддерживает барабан, за который крючком зацепляется наружный конец пружины. Кроме того, вал поддерживает храповое колесо, которое находится в соединении с небольшим уступом вала и ограничен снизу одной из поперечных пластин.

Раскрытие изобретения

В данном изобретении предложено усовершенствовать конструкцию известных обойм, предназначенных для большого запаса энергии путем обеспечения большого уровня прочности, особенно в отношении храпового колеса, в то же время поддерживая уменьшенное число компонентов и приемлемую стоимость механической обработки или, предпочтительно, более низкие затраты, чем для известных обойм.

Данное изобретение также относится к обойме часов для поворотной установки между нижней платиной и мостом, включающей в себя по меньшей мере одну пружину, расположенную между вращающимся барабаном и храповым колесом и прикрепленную крючками между барабаном, на ее внешнем конце, и валом, на ее внутреннем конце, причем вал может вращаться вместе с храповым колесом вокруг оси вращения, при этом обойма часов характеризуется тем, что она включает в себя неразъемный блок, расположенный коаксиально с валом и соединяющий друг с другом, вокруг венца, вал и храповое колесо, которое расположено в непосредственной близости от нижней платины, причем обойма включает в себя неразъемный блок, расположенный коаксиально с валом и поддерживающий храповое колесо, а также включающий в себя, на каждой стороне храпового колеса, венец для поворотного направления барабана в нижней платине, причем венец образует один конец вала, при этом храповое колесо образует закрывающую крышку барабана и расположено между барабаном и нижней платиной, причем неразъемный блок поворачивается на верхнем буртике в отверстии, имеющемся в барабане на концевой трубке, внешний буртик которой вращается в отверстии в мосте или в камне часов, содержащемся в мосте.

Согласно аспекту данного изобретения барабан имеет верхнюю поверхность, перемещение которой ограничено нижней поверхностью моста или камня часов, расположенного в мосте, причем барабан вращается в содержащемся в ней отверстии на верхнем буртике вала неразъемного блока, причем храповое колесо расположено между, с одной стороны, нижней концевой поверхностью барабана, которая расположена на противоположной стороне относительно пружины, расположенной в барабане, и, с другой стороны, нижним уступом, содержащимся в неразъемном блоке на венце, причем нижняя ступенька ограничивает перемещение неразъемного блока относительно нижней платины или камня часов, содержащегося в нижней платине, а нижний буртик неразъемного блока вращается в отверстии.

Согласно другому аспекту данного изобретения неразъемный блок вращается на верхнем буртике в отверстии в мосте или в камне часов, содержащемся в перемычке.

Согласно еще одному аспекту данного изобретения неразъемный блок включает в себя на валу буртик для вставки в него пружины, который имеет больший диаметр, чем верхний концевой буртик, который удлиняет его на противоположной стороне относительно храпового колеса, и между приемным буртиком и верхним буртиком вал имеет уступ, предназначенный для взаимодействия в контакте с внутренней поверхностью барабана, причем внутренняя поверхность находится вблизи на противоположной стороне того же фланца барабана к верхней поверхности барабана, перемещение которой ограничивается нижней поверхностью моста или камня часов, содержащегося в мосте.

Согласно еще одному аспекту данного изобретения вал включает в себя буртик, который имеет меньший диаметр, чем диаметр венца, и поддерживает пружину либо на буртике, к которому пружина прикреплена плотной посадкой или приварена, либо на крюке, содержащемся в валу вокруг буртика, при этом венец включает в себя вблизи храпового колеса буртик, вращающийся в отверстии в нижней платине или в камне часов, содержащемся в нижней платине.

Согласно еще одному аспекту данного изобретения колебательное перемещение барабана ограничивается в нижнем месте соединения относительно моста верхней поверхностью барабана, которая ограничена нижней поверхностью моста или камня часов, содержащегося в мосте, причем колебательное перемещение барабана в верхнем месте соединения относительно храпового колеса ограничено нижней концевой поверхностью барабана, которая расположена на стороне, противоположной верхней поверхности относительно пружины, заключенной внутри барабана, нижней концевой поверхности, которая ограничена верхней поверхностью храпового колеса неразъемного блока, колебательное перемещение храпового колеса ограничено в верхнем месте соединения относительно нижней платины нижней поверхностью неразъемного блока, которая ограничена верхней поверхностью нижней платины или камня часов, содержащегося в нижней платине.

Согласно еще одному аспекту данного изобретения пружина изготавливается из многофазного сплава на основе кобальта-никеля-хрома, содержащего 44-46% кобальта, 20-22% никеля, 17-19% хрома, 4-6% железа, 3-5% вольфрама, 3-5% молибдена, 0-2% титана, 0-1% бериллия и имеющего модуль Юнга от 200 до 240 ГПа и модуль упругости при сдвиге от 80 до 100 ГПа, причем пружина имеет отношение ширины к толщине, составляющее от 3 до 23, и отношение максимального радиуса несущего буртика пружины вала к толщине пружины, составляющее от 3 до 9.

Данное изобретение также касается ходового механизма часов, включающего в себя по меньшей мере одну нижнюю платину, мост и обойму этого типа.

Данное изобретение также касается наручных часов, включающих в себя ходовой механизм этого типа.

Краткое описание чертежей

Прочие характерные особенности и преимущества данного изобретения станут очевидны после изучения последующего подробного описания со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 показан схематический вид в поперечном разрезе обоймы согласно первому варианту осуществления данного изобретения, выполненном через ее ось вращения;

на фиг.2 - схематический вид в поперечном разрезе обоймы согласно второму варианту осуществления данного изобретения, выполненном через ее ось вращения;

на фиг.3 - блок-схема часов, включающих в себя ходовой механизм, который включает в себя обойму, выполненную согласно данному изобретению.

Осуществление изобретения

Данное изобретение относится к области часовых механизмов, а более конкретно - механизмов запасания энергии обоймы ходовой пружины, обоймы боя часов или аналогичного типа обоймы.

Данное изобретение, таким образом, касается обоймы 1 часов, предназначенной для поворотного соединения между нижней платиной 9 и мостом 5 и включающей в себя по меньшей мере одну пружину 7. Эта пружина 7 расположена между поворотным барабаном 6 и храповым колесом 2 и зацепляется крючками между барабаном 6 на ее наружном конце и валом 3 на ее внутреннем конце. Вал 3 установлен таким образом, чтобы вращаться совместно с храповым колесом 2 вокруг оси D вращения.

Обойма 1 включает в себя неразъемный блок 10, расположенный коаксиально с валом 3 и объединяющий друг с другом вокруг венца 4 по меньшей мере храповое колесо 2 и вал 3. Этот неразъемный блок 10 поддерживает храповое колесо 2 и включает в себя на каждой стороне храпового колеса 2 венец 4, который поворотным образом направляет обойму 1 в нижней платине 9. Венец 4 образует один конец вала 3.

Согласно данному изобретению храповое колесо 2 образует закрывающую крышку для барабана 6 и расположено между барабаном 6 и нижней платиной 9; храповое колесо расположено в непосредственной близости к нижней платине 9 и закрывает камеру, ограниченную барабаном 6 вокруг пружины 7.

Этот неразъемный блок 10 вращается на верхнем буртике 13 в отверстии 51 моста 5 или камня 52 часов, содержащемся в мосте 5.

В первом варианте, изображенном на фиг.1, неразъемный блок 10 не имеет верхнего уступа.

Во втором варианте, изображенном на фиг.2, неразъемный блок 10 имеет верхний уступ 15, перемещение которого ограничено нижней поверхностью 65 барабана 6.

Храповое колесо 2 расположено между, с одной стороны, буртиком 31 вала 3, где пружина 7 прикреплена к валу 3, и, с другой стороны, нижним уступом 22, содержащимся в неразъемном блоке 10 на венце 4. Этот нижний уступ 22 ограничивает перемещение неразъемного блока 10 в месте контакта на верхней поверхности 93 нижней платины 9 или камня 92 часов, содержащегося в нижней платине 9.

Барабан 6 имеет верхнюю поверхность 61, перемещение которой ограничивается нижней поверхностью 53 моста 5 или камня 92 часов, содержащегося в нижней платине 9.

Барабан 6 вращается в имеющемся в нем отверстии 62 на верхнем буртике 13 вала 3 неразъемного блока 10.

Храповое колесо 2 расположено между, с одной стороны, нижней концевой поверхностью 63 барабана 6, которая расположена на противоположной стороне к верхней поверхности 61 относительно пружины 7, заключенной внутри барабана 6, и, с другой стороны, нижним уступом 22, содержащимся в неразъемном блоке 10 на венце 4.

Нижняя платина 9 или камень 92 часов, содержащийся в ней, включает в себя отверстие 91, в котором вращается нижний буртик 41 неразъемного блока 10.

Во втором варианте, изображенном на фиг.2, неразъемный блок 10 вращается в верхнем буртике 13 в отверстии 62, содержащемся в барабане 6 на концевой трубке, наружный буртик 63 которой вращается в отверстии 51 моста 5 или камня 52 часов, содержащегося в мосте 5.

Во втором варианте, изображенном на фиг.2, неразъемный блок 10 включает в себя на валу 3 буртик 31 для вставки пружины 7, который имеет больший диаметр, чем верхний концевой буртик 13, который удлиняет буртик 31 на стороне, противоположной храповому колесу 2. Этот вал 3 включает в себя, между приемным буртиком 31 и верхним буртиком 13, уступ 15, предназначенный для взаимодействия в контакте с внутренней поверхностью 65 барабана 6. Эта внутренняя поверхность 65 находится вблизи на противоположной стороне того же фланца 66 барабана 6 к верхней поверхности 61, перемещение которой ограничено нижней поверхностью 53 моста 5 или камня 52, содержащегося в мосте 5.

Вал 3 имеет буртик 31, диаметр которого предпочтительно меньше, чем диаметр венца 4, расположенного на нижнем буртике 41 неразъемного блока 10, и поддерживает пружину 7 либо на буртике 31, к которому пружина 7 прикреплена плотной посадкой или приварена, либо на крюке 32, расположенном на валу 3 вокруг буртика 31.

Венец 4 включает в себя вблизи храпового колеса 2 буртик 41, вращающийся в отверстии 91 нижней платины 9 или камня 92 часов, содержащемся в нижней платине 9.

Колебательное перемещение барабана 6 ограничено в верхнем месте контакта относительно моста 5 верхней поверхностью 61 барабана 6, которая ограничена нижней поверхностью 53 моста 5 или камня 52 часов, содержащегося в мосте 5.

Колебательное перемещение барабана 6 ограничено в верхнем месте контакта относительно храпового колеса 2 нижней концевой поверхностью 63 барабана 6, которая расположена на противоположной стороне к верхней поверхности 61 относительно пружины 7, заключенной внутри барабана 6. Эта нижняя концевая поверхность 63 ограничена верхней поверхностью храпового колеса 2 неразъемного блока 10.

Колебательное перемещение храпового колеса 2 ограничено в верхнем месте контакта относительно нижней платины 9 нижней поверхностью 22 неразъемного блока 10, которая ограничена верхней поверхностью 93 нижней платины 9 или камня 91 часов, содержащегося в нижней платине.

Короче говоря, первый вариант, изображенный на фиг.1, является преимущественным, поскольку неразъемный блок 10 сочетает в себе функции крышки, храпового колеса, вала и венца, без сложности механической обработки, за исключением зацепляющего крюка 32 пружины 7. Существуют три вида усовершенствования храпового механизма. Верхняя поверхность 21 храпового колеса 2, предназначенная для взаимодействия с нижней поверхностью 63 барабана 6, может быть преимущественно подвергнута покрытию тефлоном, «рилсаном» или аналогичным покрытием, чтобы уменьшить момент трения между барабаном 6 и храповым колесом 2. Преимущество этой конструкции заключается в том, что нет ограничения в диаметре венца. Во втором варианте, изображенном на фиг.2, диаметр венца ограничен диаметром поворотного буртика в мосте 5.

Ходовая пружина может быть изготовлена из различных материалов: углеродистой стали, нержавеющей стали, «Нивафлекса», кремния, алмазоподобного углерода, кварца, стекла или аналогичного материала. В конкретном применении пружина 7 изготовлена из многофазного сплава на основе кобальта-никеля-хрома, содержащего 44-46% кобальта, 20-22% никеля, 17-19% хрома, 4-6% железа, 3-5% вольфрама, 3-5% молибдена, 0-2% титана, 0-1% бериллия и имеющего модуль Юнга от 200 до 240 ГПа и модуль сдвига от 80 до 100 ГПа. Эта пружина 7 предпочтительно имеет отношение ширины к толщине, составляющее от 3 до 23, а более конкретно от 9 до 21.

Кроме того, максимальный радиус буртика 31 вала 3 (без учета какой-либо дополнительной толщины крюка 32), изготовленного из углеродистой стали или нержавеющей стали, например из упрочняемой стали марки 4С27А (также называемой сталью CRMoNiS 13 1 согласно различным стандартам 1.4197, ASTM 420F или DIN Х22), относительно оси D вращения составляет менее десятикратной максимальной толщины пружины 7. В частности, с помощью проиллюстрированных вариантов осуществления данного изобретения имеется возможность получить отношение максимального радиуса буртика 31 вала 3 к толщине пружины 7, составляющее от 3 до 9, и предпочтительно от 4 до 6, предпочтительно близкое к 5.

Данное изобретение также касается механизма хода 100 часов, включающего в себя по меньшей мере одну нижнюю платину 9 и мост 5 и обойму 1 этого типа.

Данное изобретение также касается наручных часов 200, включающих в себя ходовой механизм 100 этого типа.

Обойма (1) часов, предназначенная для поворотной установки между нижней платиной (9) и мостом (5) и включающая в себя по меньшей мере одну пружину (7), расположенную между вращающимся барабаном (6) и храповым колесом (7) и зацепляющуюся крюками между этим барабаном (6) на ее наружном конце и валом (3) на ее внутреннем конце, причем вал неразъемным образом вращается вместе с этим храповым колесом (2) вокруг оси (D) вращения. Обойма (1) включает в себя неразъемный блок (10), который расположен коаксиально с валом (3) и объединяет друг с другом вокруг венца (4) вал (3) и храповое колесо (2) в непосредственной близости к платине (10) и который вращается на верхнем буртике (13) в отверстии (62) барабана (6) на концевой трубе, наружный буртик (64) которой вращается в отверстии (51) моста (5) или камня (52) часов, содержащегося в мосте (5). 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Обойма (1) часов, предназначенная для поворотной установки между нижней платиной (9) и мостом (5) и включающая в себя по меньшей мере одну пружину (7), расположенную между вращающимся барабаном (6) и храповым колесом (2) и зацепленную крюками между барабаном (6), на ее наружном конце, и валом (3), на ее внутреннем конце, причем вал выполнен за одно целое с храповым колесом (2) и имеет возможность вращения вокруг оси (D) вращения, при этом обойма (1) включает в себя неразъемный блок (10), расположенный коаксиально с валом (3) и несущий на себе храповое колесо (2), а также включающий в себя, на каждой стороне храпового колеса (2), венец (4) для поворотного направления обоймы в нижней платине (9), причем венец образует один конец вала (3), отличающаяся тем, что храповое колесо (2) образует закрывающую крышку барабана (6) и расположено между барабаном (6) и нижней платиной (9), при этом неразъемный блок (10) имеет возможность вращения на верхнем буртике (13) в отверстии (62), имеющемся в барабане (6), на концевой трубке, внешний буртик (64) которой имеет возможность вращения в отверстии (51) моста (5) или камня (52) часов, содержащегося в мосте (5).

2. Обойма (1) по п.1, отличающаяся тем, что барабан (6) имеет верхнюю поверхность (61), перемещение которой ограничено нижней поверхностью (53) моста (5) или камня (52) часов, содержащегося в мосте (5), при этом барабан (6) имеет возможность вращения в отверстии (62), имеющемся в нем, на верхнем буртике (13) вала (3) неразъемного блока (10), причем храповое колесо (2) расположено между, с одной стороны, нижней концевой поверхностью (63) барабана (6), которая расположена на противоположной стороне к верхней поверхности относительно пружины (7), заключенной внутри барабана (6), и, с другой стороны, нижним уступом (22), содержащимся в неразъемном блоке (10) на венце (4), причем уступ (22) выполнен с возможностью ограничения перемещения неразъемного блока (10) относительно платины (9) или камня (92) часов, содержащегося в платине (9), и нижний буртик (41) неразъемного блока (10) имеет возможность вращения в отверстии (91).

3. Обойма (1) по п.1, отличающаяся тем, что неразъемный блок (10) имеет возможность вращения на верхнем буртике (13) в отверстии (51) моста (5) или камня (52) часов, содержащегося в мосте (5).

4. Обойма (1) по п.1, отличающаяся тем, что неразъемный блок (10) включает в себя на валу (3) буртик (31) для приема пружины (7), который имеет больший диаметр, чем верхний концевой буртик (13), являющийся продолжением буртика (31) на стороне, противоположной храповому колесу (2), при этом между приемным буртиком (31) и верхним буртиком (13) вал (3) имеет уступ (15), предназначенный для взаимодействия в контакте с внутренней поверхностью (65) барабана (6), причем внутренняя поверхность (65) находится на противоположной стороне того же самого фланца (66) барабана (6), вблизи верхней поверхности (61) барабана (6), перемещение которой ограничено нижней поверхностью (53) моста (5) или камня (52) часов, содержащегося в мосте (5).

5. Обойма (1) по п.1, отличающаяся тем, что вал (3) включает в себя буртик (31), который имеет меньший диаметр, чем диаметр венца (4), расположенного на нижнем буртике (41) неразъемного блока (10), и поддерживает пружину (7) либо на буртике (31), к которому она присоединена с помощью плотной посадки или приварена, либо на крюке (32), расположенном на валу (3) вокруг буртика (31), при этом венец (4) включает в себя, вблизи храпового колеса (2), буртик (41), вращающийся в отверстии (91), расположенном в нижней платине (9) или в камне (92) часов, содержащемся в нижней платине (9).

6. Обойма (1) по п.1, отличающаяся тем, что колебательное перемещение барабана (6) ограничено в нижнем месте контакта относительно моста (5) верхней поверхностью (61) барабана (6), которая ограничена нижней поверхностью (53) моста (5) или камня (52) часов, содержащегося в мосте (5), при этом колебательное перемещение барабана (6) ограничено в верхнем месте контакта относительно храпового колеса (2) нижней концевой поверхностью (63) барабана (6), которая расположена на противоположной стороне верхней поверхности (61) относительно пружины (7), заключенной внутри барабана (6), причем нижняя концевая поверхность (63) ограничена верхней поверхностью (21) храпового колеса (2) неразъемного блока (10), при этом колебательное перемещение храпового колеса (2) ограничено в верхнем месте контакта относительно нижней платины (9) нижней поверхностью (22) неразъемного блока (10), которая ограничена верхней поверхностью (93) нижней платины (9) или камня (91) часов, содержащегося в нижней платине.

7. Обойма (1) по п.1, отличающаяся тем, что пружина (7) изготовлена из многофазного сплава на основе кобальта-никеля-хрома, содержащего 44-46% кобальта, 20-22% никеля, 17-19% хрома, 4-6% железа, 3-5% вольфрама, 3-5% молибдена, 0-2% титана, 0-1% бериллия и имеющего модуль Юнга от 200 до 240 ГПа и модуль упругости при сдвиге от 80 до 100 ГПа, при этом пружина (7) имеет отношение ширины к толщине, составляющее от 3 до 23, причем отношение максимального радиуса несущего буртика (31) пружины вала (3) к толщине пружины (7) составляет от 3 до 9.

8. Ходовой механизм (100) часов, включающий в себя по меньше мере одну нижнюю платину (9), мост (5) и обойму (1) по п.1.

9. Часы (200), включающие в себя ходовой механизм (100) по п.8.