JP2016540217A - ２種材料の時計用耐衝撃システム - Google Patents

Abstract

本発明は時計用歯車のアーバ（１２０）のための衝撃吸収軸受に関し；前記アーバは軸シャンク（１２１）を含み、前記軸受は吊り回転手段（１２６、１２６’）を受け入れるように配置されたハウジングを備えた支持体（１２０、１３０）を含み、前記回転手段（１２６、１２６’）を時計用歯車が受けた衝撃を少なくとも一部吸収するように配置する。【選択図】図２

Description

本発明は時計の回転アーバのための衝撃吸収軸受に関する。アーバは支持体を含む軸シャンクを含み、前記支持体は軸シャンクを挿入する吊り回転システムを受け入れるためのハウジングを備える。

本発明の技術分野は微細機構の技術分野である。

本発明は時計のための軸受に関し、より詳細には衝撃を吸収する種類の軸受に関する。機械式時計の設計者は長く、アーバが通過するベースブロックの孔壁に対して、回転アーバが衝突することにより生じる衝撃エネルギーを吸収し、またバネの作動下でその静止位置に戻る前に、軸シャンクが一時的に変位することができる多くの装置を考案してきた。

図１は衝撃吸収装置、または支持体２を含む衝撃吸収軸受１を説明する。この支持体は、回転システム４が配置されたハウジング３を有し、その目的は、テン真５が受けた衝撃を、少なくとも一部吸収することである。

回転システム４は弾性手段４ａ及び回転モジュール４ｂを含む。弾性手段は、この例においては、膜の形状をとる。これらの弾性手段は下面及び上面を含み、中央開口を有するディスク型ベースの形状である。下面は支持体の底面、すなわち軸シャンク５ａの末端であるテン真が通る孔６と対向する。回転モジュールはこのディスクの中心に固定される。このディスクは周囲に、軸方向、すなわち上面から離れる方向に延伸する周囲リム４ｃを含む。好ましくは、このリムはリムの高さが増すほど、ディスクに水平である平面の表面が増すように延伸する。

図１に示すように、回転システム４は支持体の底面に置かれ、弾性手段のリムは、例えば支持体の突起部２ａに存在する。

射出成形技術を用いて製造することができるように、この回転システムはプラスチック材料で作製する。

しかしながら、このような衝撃吸収システムの欠点は、耐衝撃性でないことである。実際には、ピボットが壊れなければ、ピボットはプラスチックに傷をつける。回転システムを形成するプラスチックのマーキングは弾性部分に起因し、この弾性部分のヤング率は衝撃で高くなる。ヤング率は、弾性係数（一般にＧＰａで表す）としても知られ、材料の変形耐性の特性を示す。

このように、ヤング率が高くなるほど、変形に必要な応力が増す。結果、ピボットと対向する回転システムの弾性手段の抵抗が増し、ピボットと軸受間の力が増す。この極短期間の力の増加は、部分的な塑性変形を引き起こす場合がある。その後、この変形により衝撃吸収軸受の不良が起こり得る。

本発明の目的は、一定の減衰及び摩擦特性を有する時計のための耐衝撃システムを提供することを提案することで、先行技術の欠点を克服することである。

この目的に向けて、本発明は時計可動部のアーバのための衝撃吸収軸受であって、前記アーバは軸シャンクを含み、前記軸受は吊り回転手段を受け入れるように配置されたハウジングを備えた支持体を含み、前記回転手段を時計用歯車が受けた衝撃を少なくとも一部吸収するように配置する、衝撃吸収軸受であって、回転手段は金属材料で作製され、軸シャンクと共に作用する合成材料で作製したインサートを挿入する凹部を含むことを特徴とする衝撃吸収軸受に関する。

本発明の第１の有利な実施形態において、インサートはポリマー材料で作られる。

本発明の第２の有利な実施形態において、インサートの材料は充填された材料である。

本発明の第３の有利な実施形態において、インサートのポリマーは、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン及びポリフェニレンスルフィドを含む群から選択される。

本発明の第４の有利な実施形態において、回転手段は環状部分、中心部分及び環状部分に中心部分を接続する弾性アームを含むディスクであり、中心部分はピボットが共に作用することができるインサートが自由に回転することができるように凹部を含む。

本発明の別の有利な実施形態において、回転手段は１２０°の角度でずらされた３本の弾性アームを含む。

本発明の別の有利な実施形態において、インサートはピボットを挿入する孔を含み、この孔は最初の直線部分または長方形部分、続いて台形部分を有する開口部からなる。

また、本発明は有利には、アーバを含む時計可動部のための衝撃吸収軸受の製造方法であって、上記アーバは軸シャンク及びピボットを含み、上記軸受は吊り回転手段を受け入れるように配置されたハウジングを備えた支持体を含む、方法であって、以下の工程：
ａ）支持体、及び凹部を含む回転手段を得た後、支持体のハウジング内に回転手段を置くことと、
ｂ）アーバ、及び上記ピボットを挿入するための孔を含むインサートを得ることと、
ｃ）アーバピボットをインサートの孔内に挿入するように、アーバ上にインサートを置くことと、
ｄ）アーバに取り付けたインサートが凹部に入り込むように、アーバを操作することにより衝撃吸収軸受を取り付けることと、を含むことを特徴とする方法に関する。

本発明に係る変形体において、上記方法は以下の工程：
Ａ）支持体、及び凹部を含む回転手段を得た後、支持体のハウジング内に回転手段を置くことと、
Ｂ）アーバを得、インサートを形成する材料でピボットをオーバーモールドすることと、
Ｃ）アーバ上のインサートが凹部に入り込むように、アーバを操作することにより衝撃吸収軸受を取り付けることと、を含む。

本発明による耐衝撃システムの目的、利点及び特徴は、非限定な例の目的でのみ示され、付属の図面により説明される少なくとも１つの本発明の実施形態に関する以下の詳細な説明で、より明らかになるであろう。

図１は先行技術の時計用耐衝撃システムの概略図である。 図２は本発明による時計耐衝撃システムの概略図である。 図３は本発明による時計耐衝撃システムの概略図である。 図４は本発明の変形体による時計耐衝撃システムの概略図である。 図５は本発明の変形体による時計耐衝撃システムの概略図である。

本発明は、改善された位置調整を行う信頼性のより高い衝撃吸収システムまたは耐衝撃システムを提供することにある一般的発明概念に由来する。

衝撃吸収軸受または耐衝撃システム１００を図２に示す。図２は本発明による軸受を備えた時計の一部を例示する。

図２に示す衝撃吸収軸受１００は、下部軸受１０１及び上部軸受１０２を取り付ける支持体１０３を含むフレームを含む。これらの軸受１０１、１０２を上記支持体１０３に作製した孔に取り付ける。テンプであってよい可動部１０５を軸受で回転するように、アーバ１２０に取り付ける。このアーバ１２０は、ピボット１２２を有する軸シャンク１２１を両末端に備える。

上部軸受１０２は、周内壁１２８を有しディスクの形状をとる環状部分１２７を含む。また、この環状部分はディスクの表面に位置し、壁に隣接するリム１２９を含む。環状部分１２７を中心孔１３０が貫通する。軸受１０２はさらに、周壁１２８及びリム１２９で形成した凹部に配置された回転手段１２６’を含む。吊り下げるため、回転手段１２６’をリム１２９の周縁部に置く。この回転手段１２６’を、例えば圧入、ボンディング、スナップフィット、またはリングにより保持することで、環状部分１２７に取り付ける。したがって、回転手段１２６’と周壁１２８及びリム１２９で形成するハウジングの底面間に空間が存在する。したがって、回転手段は接続点で支持体１０１と接触するのみである。吊り下げることによって、衝撃に起因する変位後、回転手段１２６’を再度完全に中心に位置させる。

下部軸受１０１は上部軸受１０２と同一の設計であり、すなわち周壁を有するディスクの形状をとる環状部分１２４を含む。また、この環状部分はディスクの表面に位置し、壁に隣接するリムを含む。環状部分１２４を中心孔１２５が貫通する。軸受１０２はさらに、周壁及びリムで形成したハウジングに吊り下げるように配置された回転手段１２６を含む。この回転手段１２６を、例えば圧入、ボンディング、スナップフィット、またはリングにより保持することで、環状部分１２４に取り付ける。この例において、軸受の大きさが調節しやすく、小さくできることを説明するため、下部軸受１０１の寸法は上部軸受１０２よりも小さい。当然、上部軸受１０２及び下部軸受１０１の寸法は同一でもよい。

しかしながら、第一の変形体（図示せず）において、回転手段１２６、１２６’を圧入、またはボンディングもしくは溶接もしくははんだ付けにより、支持体１０３に直接固定するように、下部軸受１０１または上部軸受１０２を配置してもよい。上記軸受１０１、１０２は、回転手段１２６、１２６’を保持するのに用いられるリング形状の部品２００、及び周囲リムを有し、中心を孔が貫通するディスク形状の部品２０１を含んでもよい。この貫通したディスク型部品２０１を停止部材として機能するように用い、リムを吊りシステムを提供するために用る。このように、支持体に作製した孔壁により径方向に、環状部分及び貫通したディスク型部品により軸方向に回転手段１２６、１２６’を保持する。

図３に示された回転手段１２６、１２６’は、硬性環状部分１２６ａ、中心部分１２６ｂ及び弾性アーム１２６ｄを含むディスク形状をとる。アーム１２６ｄは、実質的にらせん状に巻かれ、中心部分１２６ｂを環状部分１２６ａに接続する。好ましくは、回転手段１２６、１２６’は、３本のアーム１２６ｄを有する。上部軸受１０２の回転手段１２６’を上記上部軸受１０２の環状部分１２７に取り付ける。下部軸受１０１の回転手段１２６を支持体１０３の孔に挿入された環状部分１２４に取り付ける。

本発明によれば、回転手段１２６、１２６’の中心部分は、インサート１２６０を挿入する凹部１２６ｅを有するのが有利である。アーバの軸シャンクを挿入する孔１２６１を備えるように、このインサート１２６０を用いる。この構造により、硬性環状部分１２６ａ、中心部分１２６ｂ、及び第一材料で作製した弾性アーム１２６ｄ、及び第二材料で作製したインサート１２６０を含むディスク形状の回転手段１２６、１２６’を得ることができる。このように、インサート１２６０の有底円筒孔１２６１におけるピボット１２２と、支持体１０３の孔における軸シャンク１２１とのかみ合いにより、ホイールを枢動可能に取り付ける。

この構造によって、回転手段１２６、１２６’のための特定の材料、すなわち減衰機能に適した材料、及びインサートのための特定の材料、すなわち低摩擦係数を有する回転機能に適当な材料を使用することができる。

本発明によれば、回転手段１２６、１２６’に用いる第一材料は金属材料であり、インサート１２６０に用いる第二材料はプラスチックなどの合成材料である。このプラスチック材料は、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン及びポリフェニレンスルフィドを含む群から選択されるポリマーでよい。

弾性手段、すなわち回転手段１２６、１２６’に金属材料を用いることにより、ヤング率が速度で変化しない弾性手段を得ることができる。その結果、ピボットと対向する回転システムの弾性手段の抵抗は増えず、ピボット及び軸受間の力が安定したままである。

さらに、金属はプラスチック材料よりも高いヤング率を有する（例えば、フィノックス（コバルトＣｏ＋クロムＣｒ＋ニッケルＮｉ＋モリブデンＭｏ）のヤング率は２０３ＧＰａ、チタン１１４ＧＰａ、プレキシグラス２．３８ＧＰａ、ポリアミド３〜５ＧＰａである）。このヤング率値の相違は、金属の変形にはより高い応力を加える必要があることを意味する。このように、ピボットに同じ応力をかけると、金属の回転手段１２６、１２６’はプラスチックの回転手段１２６、１２６’よりも移動しない。また、金属はポリマーには適合しない信頼性の高い組立方法、特に圧入（有意なクリープがない）、溶接、またははんだ付け（温度）を可能にする。

この材料選択の別の利点は、より有利な材料を回転機能に使用できるようにすることである。さらに、一金属部品の別の金属部品との摩擦は、ピボットの発熱と急速な摩耗を引き起こすため、発熱を低減する潤滑が必要である。

プラスチックのインサート１２６０を用いると、金属ピボットとの摩擦は少ない。さらに、自己潤滑性プラスチックがある。こうしたプラスチックは特に有利な摩擦関連特性を有することが知られており、油を用いた追加の潤滑が不要となる。

変形体において、インサート１２６０のプラスチック材料は充填されたポリマーである。「充填剤」という総称は、ポリマー基材に加えた場合に、その機械的、電気的または熱的性質、あるいはその外観を大幅に修飾することができる任意の不活性、鉱物または植物性物質を意味する。

軸方向の衝撃の場合には、ホイール１０５は受けた加速に比例した力を受け、ピボット１２２がこの力を軸受に伝達する。この力の効果は、軸シャンク１２１によって、ホイールのアーバ１２０が孔１２６１の壁に支えられるまで、回転手段１２６、１２６’の弾性アーム１２６ｄを変形させることである。このような場合、その後ホイールは、停止部材として作用する支持体１２７、１２４に接触するアーバ１２０により停止する。アーバ１２０の寸法がピボット１２２よりはるかに大きいため、停止部材に対する衝突で生成されたエネルギーがアーバ１２０に伝達され、ピボット１２２の損傷を防ぐ。

好ましくは、加速度５００ｇに達するとすぐに、軸シャンク１２１が環状部分に接触するように、弾性アーム１２６ｄの大きさを決める。

好ましくは、回転手段１２６、１２６’を３本のベントアーム１２６ｄで形成し、それぞれ環状部分１２６ａ及び中心部分１２６ｂへの接続点を１２０度の角度でずらす。異なる数のアーム、または異なる形状を用いて弾性機能を確保できることは明らかである。

軸シャンクの末端を挿入できるように、インサート１２６０が円錐孔１２６１を含むこともでき、時計の異なる位置間の振幅差を最小まで低減する。欧州特許第２１４２９６５号で知られる、この円錐孔１２６１は最初の直線部分または長方形部分（すなわち、直線または長方形の断面）、続いて台形部分（すなわち、台形の断面）を有する開口部からなる。ピボット１２２の丸先端の大きさは、その曲面が台形断面部分の傾斜端に接触できるように決める。

また、本発明は、図４及び図５に示す本発明の変形体において、このような衝撃吸収軸受１００を取り付ける方法に関する。本方法は、回転手段１２６、１２６’及びインサート１２６０を別々に作ることにある。

その後、ピボット１２２を有する２つの軸シャンク端１２１で、アーバ１２０上にインサート１２６０を置く。インサート１２６０をこのように配置することによりピボット１２２を保護し、ピボット１２２が衝撃力を受けないようにする。

最後に、このシステムを組み立てる。例えば、回転手段１２６、１２６’を支持体１０３に取り付ける。その後、アーバ１２０を下部軸受１０１及び上部軸受１０２間に取り付ける。これを達成するため、ピボットを受け入れることを意図した回転手段１２６、１２６’の凹部１２６ｅに、ピボット１２２に取り付けた各インサート１２６０を強制的に挿入するように、アーバ１２０を操作する。

要するに、本方法は：
ａ）支持体１０２、１０２、及び凹部１２６ｅを含む回転手段１２６、１２６’を得た後、支持体１０２、１０３のハウジング内に回転手段１２６、１２６’を置くことと、
ｂ）アーバ１２０、及び前記ピボット１２２を挿入するための孔１２６１を含むインサート１２６０を得ることと、
ｃ）アーバピボット１２２をインサート１２６０内に挿入するように、アーバ１２０上にインサート１２６０を置くことと、
ｄ）アーバ１２０上に取り付けたインサート１２６０が凹部１２６ｅに入り込むように、アーバ１２０を操作することにより衝撃吸収軸受を取り付けることと、にある。

変形体においては、インサート１２６０をアーバ１２０上に直接作製する。これを達成するため、アーバ１２０のピボット１２２をインサート１２６０を製造するために用いる金型に置く。その後、インサート１２６０に使用する合成材料を、インサート１２６０形成用金型に注入する。インサート１２６０及びアーバ１２０のピボット１２２間の完全な協働を確保するため、この変形体は有利である。したがって、本方法は：
Ａ）支持体１０２、１０３、及び凹部１２６ｅを含む回転手段１２６、１２６’を得た後、支持体１０２、１０３のハウジング内に回転手段１２６、１２６’を置くことと、
Ｂ）アーバ１２０を得、インサート１２６０を形成する材料でピボット１２２をオーバーモールドすることと、
Ｃ）アーバ１２０上のインサート１２６０が凹部１２６ｅに入り込むように、アーバ１２０を操作することにより衝撃吸収軸受を取り付けることと、にある。

付属の請求項により定義された本発明の範囲を逸脱しない限り、当業者に明らかな各種変更及び／または改良及び／または組み合わせを、上述した本発明の各種実施形態に対して行ってもよいことは明らかである。

Claims (10)

1. 時計可動部のアーバ（１２０）のための衝撃吸収軸受であって、前記アーバは軸シャンク（１２１）を含み、前記軸受は吊り回転手段（１２６、１２６’）を受け入れるように配置されたハウジングを備えた支持体（１０２、１０３）を含み、前記回転手段（１２６、１２６’）を時計用歯車が受けた衝撃を少なくとも一部吸収するように配置する、衝撃吸収軸受であって、
   前記回転手段（１２６、１２６０）は金属材料で作製され、合成材料で作製したインサート（１２６０）が挿入される前記軸シャンクと協働する凹部（１２６ｅ）を含むことを特徴とする、衝撃吸収軸受。
2. 前記インサートはポリマー材料で作製されることを特徴とする、請求項１に記載の衝撃吸収軸受。
3. 前記インサート材料は充填された材料であることを特徴とする、請求項２に記載の衝撃吸収軸受。
4. 前記インサートの前記ポリマーは、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン及びポリフェニレンスルフィドを含む群から選択されることを特徴とする、請求項２または３に記載の衝撃吸収軸受。
5. 前記回転手段（１２６、１２６’）は、環状部分（１２６ａ）、中心部分（１２６ｂ）及び前記環状部分に前記中心部分を接続する弾性アーム（１２６ｄ）を含むディスクであり、前記中心部分は、自由回転のために前記ピボットが共に作用することができるインサート（１２６０）を挿入するための凹部（１２６ｅ）を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の衝撃吸収軸受。
6. 前記回転手段（１２６、１２６’）は、１２０°の角度でずらされた３本の弾性アーム（１２６ｄ）を含むことを特徴とする、請求項５に記載の衝撃吸収軸受。
7. 前記インサートは前記ピボットを挿入するための孔（１２６１）を含み、前記孔は最初の直線部分または長方形部分、続いて台形部分を有する開口部からなることを特徴とする、請求項５に記載の衝撃吸収軸受。
8. 時計可動部のアーバのための衝撃吸収軸受の製造方法であって、前記アーバ（１２０）は軸シャンク（１２１）及びピボット（１２２）を含み、前記軸受は吊り回転手段（１２６、１２６’）受け入れるように配置されたハウジングを備えた支持体（１０２、１０３）を含む、製造方法であって、以下の工程：
   ａ）前記支持体（１０２、１０３）、及び凹部（１２６ｅ）を含む前記回転手段（１２６、１２６’）を得た後、前記支持体（１０２、１０３）の前記ハウジング内に前記回転手段（１２６、１２６’）を置くことと、
   ｂ）前記アーバ（１２０）、及び前記ピボット（１２２）を挿入するための孔（１２６１）を含む前記インサート（１２６０）を得ることと、
   ｃ）前記アーバピボット（１２２）を前記インサート（１２６０）の前記孔（１２６１）内に挿入するように、前記アーバ（１２０）上に前記インサート（１２６０）を置くことと、
   ｄ）前記アーバ（１２０）上に取り付けた前記インサート（１２６０）が前記凹部（１２６ｅ）に入り込むように、前記アーバ（１２０）を操作することにより前記衝撃吸収軸受を取り付けることと、を含むことを特徴とする方法。
9. 時計可動部のアーバのための衝撃吸収軸受の製造方法であって、前記アーバ（１２０）は軸シャンク（１２１）及びピボット（１２２）を含み、前記軸受は吊り回転手段（１２６、１２６’）を受け入れるように配置されたハウジングを備えた支持体（１０２、１０３）を含む、製造方法であって、以下の工程：
   Ａ）前記支持体（１０２、１０３）、及び凹部（１２６ｅ）を含む前記回転手段（１２６、１２６’）を得た後、前記支持体（１０２、１０３）の前記ハウジング内に前記回転手段（１２６、１２６’）を置くことと、
   Ｂ）前記アーバ（１２０）を得、インサート（１２６０）を形成する材料で前記ピボット（１２２）をオーバーモールドすることと、
   Ｃ）前記アーバ（１２０）上の前記インサート（１２６０）が前記凹部（１２６ｅ）に入り込むように、前記アーバ（１２０）を操作することにより前記衝撃吸収軸受を取り付けることと、を含むことを特徴とする方法。
10. 前記回転手段（１２６、１２６’）は金属材料で作製されること、前記インサート（１２６０）は合成材料で作製されることを特徴とする、請求項８または９に記載の衝撃吸収軸受の製造方法。

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