Средство для упругого удержания часового компонента на опорном элементе

Использование: изобретение относится к часам, содержащим часовой механизм со средством для упругого удержания часового компонента на опорном элементе. Сущность: упругое удерживающее средство (1) для фиксации часового компонента (2) на опорном элементе (3) включает в себя жесткую часть (7), имеющую внутреннюю поверхность (6), содержащую по меньшей мере три деформируемые спицы (4), свободные концы (9) которых образуют отверстие (12), в которое может быть вставлен указанный опорный элемент (3), причем спицы (4) выполнены с возможностью сжатия для соединения с опорным элементом (3) за счет упругого зажатия указанного опорного элемента (3) в отверстии (12). Технический результат: обеспечение упругого зажатия при сжатии, которое является значительным, без превышения предельного напряжения разрушения материала, из которого выполнено данное удерживающее средство. 5 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к средству для упругого удержания часового компонента на опорном элементе.

Изобретение относится также к системе упругое удерживающее средство – часовой компонент и к узлу, содержащему такую систему и указанный опорный элемент.

Наконец, изобретение относится также к часовому механизму, содержащему такой узел, а также к часам, содержащим такой часовой механизм.

Уровень техники

Из уровня техники известны упругие удерживающие средства, такие как часовые колодки, обычно изготовляемые из хрупких материалов, таких как кремний, которые участвуют установке спиралей балансов на осях регулирующих средств, таких как резонаторы часовых механизмов, посредством соединения упругого зажимного типа, создаваемого соединительной системой, содержащей деформируемые спицы в виде упругих пластинок, которые обычно испытывают напряжение при изгибе.

Однако один из главных недостатков этих удерживающих средств заключается в том, что реализуемая с их помощью соединительная система позволяет получить лишь небольшое усилие упругого зажатия для заданных размеров, так как часто быстро достигаются предельные напряжения разрушения материала, из которого изготавливаются эти удерживающие средства.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение альтернативы существующим удерживающим средствам.

Раскрытие сущности изобретения

Для решения указанной задачи настоящим изобретением предлагается упругое удерживающее средство для фиксации часового компонента на опорном элементе, включающее в себя жесткую часть, имеющую внутреннюю поверхность, содержащую по меньшей мере три деформируемые спицы, свободные концы которых образуют отверстие, в которое может быть вставлен указанный опорный элемент, причем спицы выполнены с возможностью сжатия для соединения с опорным элементом за счет упругого зажатия указанного опорного элемента в отверстии.

Таким образом, такие отличительные признаки обеспечивают получение удерживающего средства, способного осуществлять соединение посредством упругого зажатия при сжатии, которое является значительным, без превышения предельного напряжения разрушения материала, из которого выполнено данное удерживающее средство.

В других вариантах осуществления изобретения:

- каждая деформируемая спица состоит по существу из основной части, объем материала которой постепенно уменьшается в направлении от указанной внутренней поверхности к центральной оси указанного средства;

- жесткая часть содержит объем материала, который больше суммы объемов материала деформируемых спиц данного удерживающего средства;

- каждая спица имеет по существу трапециевидную форму;

- внутренняя поверхность ограничивает объем в указанном средстве, частично занятый деформируемыми спицами;

- средство содержит шесть деформируемых спиц;

- средство выполнено из хрупкого материала, в частности из микрообрабатываемого материала;

- средство представляет собой колодку.

Объектом изобретения является также система упругое удерживающее средство – часовой компонент для часового механизма часов, содержащая такое удерживающее средство.

Объектом изобретения является также узел для часового механизма часов, содержащий систему упругое удерживающее средство – часовой компонент и опорный элемент, причем указанная система соединена с опорным элементом посредством упругого зажатия при сжатии.

Объектом настоящего изобретения является также часовой механизм, содержащий по меньшей мере один такой узел.

Объектом изобретения являются также часы, содержащие такой часовой механизм.

Краткое описание чертежей

Ниже приведено подробное описание приводимых в качестве неограничивающих примеров вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 показан вид в разрезе первого варианта выполнения удерживающего средства согласно настоящему изобретению в состоянии покоя;

на фиг. 2 – вид в разрезе первого варианта выполнения удерживающего средства согласно настоящему изобретению, находящегося в состоянии напряжения и установленного на опорном элементе;

на фиг. 3 – вид в разрезе второго варианта выполнения удерживающего средства согласно настоящему изобретению в состоянии покоя;

на фиг. 4 – вид в разрезе третьего варианта выполнения удерживающего средства согласно настоящему изобретению в состоянии покоя; и

на фиг. 5 – блок-схема часов, содержащих узел, включающий в себя систему упругое удерживающее средство – часовой компонент, соединенную с опорным элементом, согласно возможному варианту осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

На фиг. 1–5 представлены различные варианты выполнения упругого удерживающего средства 1a, 1b, 1c для фиксации часового компонента 2 на опорном элементе 3. Например, упругое удерживающее средство 1a, 1b, 1c может представлять собой кольцо, или же колодку, или любую другую деталь, способную обеспечивать крепление часового компонента 2, такого как спираль или колесо, к опорному элементу 3, такому как ось. Это упругое удерживающее средство 1a, 1b, 1c выполнено из материала, называемого "хрупким", предпочтительно из материала, поддающегося микрообработке. В качестве такого материала может использоваться кремний, кварц, корунд, кремний и диоксид кремния, алмазоподобный углерод, металлическое стекло, керамика, другие по меньшей мере частично аморфные материалы и т. п.

В данном варианте осуществления изобретения удерживающее средство 1a, 1b, 1c может входить в состав системы 120 упругое удерживающее средство – часовой компонент. Такая система 120 предназначена для установки в часовом механизме 110 часов 100, показанных на фиг. 3, а также предназначена для установки на опорном элементе 3. Такая система 120 может быть выполнена в виде единой детали и из "хрупкого" материала, аналогичного тому, из которого выполнено удерживающее средство 1. Следует отметить, что в варианте выполнения данной системы 120 только упругое удерживающее средство 1a, 1b, 1c может быть выполнено из так называемого "хрупкого" материала, а часовой компонент 2 может быть выполнен из другого материала.

Данная система 120 может быть частью узла 130 часового механизма 110. Подразумевается, что узел 130 предназначен для применения в области часовой промышленности. Однако данный узел 130 может с успехом применяться и в других областях, например: в авиационной, ювелирной или автомобильной промышленности.

Предпочтительно, чтобы такое удерживающее средство 1a, 1b, 1c было выполнено в виде единой детали, содержащей плоские верхнюю и нижнюю поверхности, расположенные соответственно в первой и второй плоскостях P1 и P2. Данное средство 1a, 1b, 1c имеет толщину, измеряемую от верхней поверхности до нижней поверхности. Данное удерживающее средство 1a, 1b, 1c содержит также жесткую часть 7 с внутренней поверхностью 6. Данная жесткая часть 7 удерживающего средства 1a, 1b, 1c содержит наибольшее(ий) количество/объем материала. Иными словами, жесткая часть 7 содержит такое(ой) количество/объем материала, которое(ый) больше количества/объема материала набора деформируемых спиц 4 удерживающего средства 1a, 1b, 1c. Таким образом, следует иметь в виду, что жесткая часть 7 содержит объем материала, который больше суммы объемов материала деформируемых спиц 4 данного удерживающего средства 1a, 1b, 1c. Удерживающее средство 1a, 1b, 1c может также содержать внешнюю поверхность или внешнюю периферийную стенку, в частности, если это колодка, соединяемая, в частности, с часовым компонентом 2 в по меньшей мере одной точке крепления на данной внешней поверхности. В возможном варианте осуществления изобретения такая внешняя поверхность и, следовательно, удерживающее средство 1 могут быть выполнены за одно целое с часовым компонентом 2, если последний представляет собой колесо, показанное на фиг. 1 и 2.

В данном удерживающем средстве 1a, 1b, 1c внутренняя поверхность 6 ограничивает объем 5, в котором расположены по меньшей мере три деформируемые спицы 4 со свободными концами 9. В рассматриваемом варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 1 и 2, данное средство 1a, 1b, 1c содержит шесть спиц 4. Следует отметить, что данный объем 5 лишь частично занят указанными деформируемыми спицами 4. Данные спицы 4 расположены на внутренней поверхности 6 и отходят радиально от внутренней поверхности 6 к центральной оси A указанного удерживающего средства 1a, 1b, 1c. В первом варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 1 и 2, деформируемые спицы 4 по существу состоят из основной сплошной/не ажурной части 8, объем/количество материала которой постепенно уменьшается в направлении от внутренней поверхности 6 к центральной оси A. Во втором и третьем вариантах осуществления изобретения, показанных на фиг. 3 и 4, деформируемые спицы 4 по существу состоят из основной ажурной части 8, отверстие 14 которой в третьем варианте осуществления изобретения больше отверстия 13 второго варианта. В данных втором и третьем вариантах осуществления изобретения объем/количество материала спиц также постепенно уменьшается в направлении от внутренней поверхности 6 к центральной оси A. Кроме того, понятно, что количество/объем материала основной части 8 каждой спицы 4 в третьем варианте осуществления изобретения меньше, чем количество/объем материала основной части 8 каждой спицы 4 второго варианта и даже первого варианта.

Следует отметить, что предпочтительно, чтобы каждая из указанных спиц 4 имела трапециевидную или V-образную форму. Иными словами, каждая спица 4 имеет форму, расширяющуюся от свободного конца 9 к внутренней поверхности 6.

Каждая из этих деформируемых спиц 4 имеет два конца, а именно: первый конец, соединенный с внутренней поверхностью 6 удерживающего средства 1a, 1b, 1c, и второй конец, являющийся свободным концом 9, показанным на фиг. 1. Этот свободный конец 9 содержит контактную поверхность 10, форма которой соответствует форме установочной поверхности опорного элемента 3, предназначенной для взаимодействия с данной контактной поверхностью 10. В качестве примера для рассматриваемых вариантов осуществления изобретения, когда указанная установочная поверхность представляет собой цилиндрическую часть опорного элемента 3, контактная поверхность 10 имеет форму, соответствующую данной цилиндрической поверхности, например криволинейную форму. Свободные концы 9 указанных спиц 4 вместе образуют отверстие 12, в которое может вставляться указанный опорный элемент 3. Данное отверстие 12 определяет объем в удерживающем средстве 1a, 1b, 1c, который меньше, чем объем установочной поверхности, содержащейся на одном конце опорного элемента 3, который предназначен для размещения в нем.

В данном случае установочная поверхность опорного элемента 3 содержит все или часть контактных участков 13 данного опорного элемента 3, которые предназначены для контакта с удерживающим средством 1a, 1b, 1c и которые образованы на периферийной стенке данного опорного элемента 3, причем они, в частности, предназначены для взаимодействия со спицами 4 данного удерживающего средства 1a, 1b, 1c. Следует отметить, что данный опорный элемент 3 содержит по меньшей мере столько же участков 13, сколько спиц 4 содержит удерживающее средство 1a, 1b, 1c.

В данном удерживающем средстве 1 каждая спица 4 может деформироваться при сжатии, т. е. сжиматься в радиальном направлении относительно центральной оси A удерживающего средства, которая совпадает с осью отверстия 12. Иными словами, каждая из этих спиц 4, испытывающая напряжение при воздействии усилий со стороны опорного элемента 3, как будет показано ниже, может деформироваться, переходя из состояния покоя в состояние напряжения. В этом случае при переходе из состояния покоя в состояние напряжения вся спица 4 или часть данной спицы сжимается в радиальном направлении относительно центральной оси в направлении к внутренней поверхности 6 удерживающего средства 1. Такие спицы 4, выполненные с возможностью сжатия/деформирования в радиальном направлении относительно центральной оси A указанного отверстия 12, оказывают усилие на опорный элемент, обеспечивая тем самым упругую фиксацию за счет зажатия опорного элемента 3 в отверстии 12.

Следует отметить, что благодаря расположению деформируемых спиц 4 в удерживающем средстве 1a, 1b, 1c при вставке с зажатием деформация каждой спицы 4 позволяет деформации удерживающего средства 1a, 1b, 1c происходить в соответствии с геометрией установочной поверхности опорного элемента 3.

Таким образом, при установке данного удерживающего средства 1a, 1b, 1c на опорном элементе 3 один конец данного опорного элемента 3, содержащий установочную поверхность, вставляется в отверстие 12, образованное удерживающим средством 1. Следовательно, предпочтительно, чтобы данная установочная поверхность, содержащая контактные участки 13 данного опорного элемента 3, была расположена соосно с отверстием 12, вокруг центральной оси A, которая является общей осью для данной установочной поверхности и для данного отверстия 12 удерживающего средства 1. Такое расположение вокруг общей оси A способствует фиксации данной установочной поверхности относительно отверстия 12 в процессе вставки. Более конкретно, при вставке контактная поверхность 10 испытывает радиальную деформацию, а следовательно, спицы 4 также подвергаются упругой деформации в результате воздействия контактных участков 13 установочной поверхности опорного элемента 3 на контактные поверхности 10 спиц 4 с сжимающим усилием F, показанным на фиг. 2. Такое сжимающее усилие F приводит к упругой деформации сжатия каждой спицы 4 в радиальном направлении относительно центральной оси A, т.е. к первому концу спицы 4, соединенному с внутренней поверхностью 6 удерживающего средства 1a, 1b, 1c. Такая деформация, в частности, способствует тому, что удерживающее средство 1a, 1b, 1c накапливает большое количество упругой энергии, которая обеспечивает значительный удерживающий момент, обеспечивая, в частности, оптимальное удержание за счет упругого зажатия при сжатии. Кроме того, следует отметить, что такое упругое средство 1a, 1b, 1c позволяет значительно увеличить силу зажатия по сравнению с известными упругими средствами; фактически, зажимное усилие предлагаемого средства приблизительно в два раза больше, чем в аналогичных известных средствах для такой же конфигурации.

1. Упругое удерживающее средство (1) для фиксации часового компонента (2) на опорном элементе (3), включающее в себя жесткую часть (7), имеющую внутреннюю поверхность (6), содержащую по меньшей мере три деформируемые спицы (4), свободные концы (9) которых образуют отверстие (12), в которое может быть вставлен указанный опорный элемент (3), причем спицы (4) выполнены с возможностью сжатия для соединения с опорным элементом (3) за счет упругого зажатия указанного опорного элемента (3) в отверстии (12), при этом каждая деформируемая спица (4) состоит по существу из основной части (8), объем материала которой постепенно уменьшается в направлении от указанной внутренней поверхности (6) к центральной оси (A) указанного средства (1), причем объем материала жесткой части (7) больше суммы объемов материала деформируемых спиц (4) указанного удерживающего средства (1a, 1b, 1c).

2. Средство (1) по п. 1, отличающееся тем, что каждая спица (4) имеет по существу трапециевидную форму.

3. Средство (1) по п. 1 или 2, отличающееся тем, что внутренняя поверхность (6) ограничивает объем (5) в указанном средстве (1), частично занятый деформируемыми спицами (4).

4. Средство (1) по любому из пп. 1–3, отличающееся тем, что оно содержит шесть деформируемых спиц (4).

5. Средство (1) по любому из пп. 1–4, отличающееся тем, что оно выполнено из хрупкого материала, в частности из микрообрабатываемого материала.

6. Средство (1) по любому из пп. 1–5, отличающееся тем, что оно представляет собой колодку.

7. Система (120) упругое удерживающее средство – часовой компонент для часового механизма (110) часов (100), содержащий удерживающее средство (1) по любому из пп. 1–6.

8. Узел (130) для часового механизма (110) часов (100), содержащий систему (120) упругое удерживающее средство – часовой компонент по п. 7 и опорный элемент (3), причем указанная система (120) соединена с опорным элементом (3) посредством упругого зажатия при сжатии.

9. Часовой механизм (110), содержащий по меньшей мере один узел (130) по п. 8.

10. Часы (100), содержащие часовой механизм (110) по п. 9.