计时器的轴制造技术

本发明专利技术提供一种计时器的轴(1)，特别是摆轮轴(1)，其包括第一功能部分(2a；2b)，所述第一功能部分(2a；2b)包括枢轴柄(22a；22b)的至少一个部分(221a；221b)和/或枢轴(21a；21b；21’；21”；21*)的至少一个部分(211a；211b)，所述第一功能部分完全由陶瓷制成，并且第一功能部分的第一外径(D1)小于0.5mm或小于0.4mm或小于0.2mm或小于0.1mm。

【技术实现步骤摘要】
计时器的轴本申请是申请号为：2017104393624，专利技术名称为“计时器的轴”的中国专利技术专利的分案申请。
本专利技术涉及计时器的轴，特别是摆轮轴。本专利技术还涉及中包括这样的轴的振荡器或表的机芯或计时器。
技术介绍
摆轮轴是计时器调整单元的基本部件。摆轮轴在每个端部包括通过枢轴延长的枢轴柄。摆轮轴特别地携带螺旋弹簧并且在其位于轴承中的枢轴上振荡。在冲击时，轴的构成较小机械强度的区域的枢轴及枢轴柄被设计为承受作用力。然而，在某些情况下，特别是在高强度冲击下，枢轴可能会因它们的微小尺寸、特别是它们的微小直径而撞伤它们各自的轴承。因此，轴需要：-具有高的弹性极限，以免在大的冲击下塑性变形；-足够坚固，以免在大的冲击下破裂；并且-足够硬，特别是在枢轴区域足够硬，以免在常规冲击下磨损或损坏，并且优化以该轴作为一部分的计时器的品质因数和等时性，所述轴在不断运动中。计时器的轴通常从20AP钢切下，然后回火。然后，轧制枢轴以得到所需的表面状况和表面硬度。硬度通常达到至少700HV。20AP钢轴或由其他金属材料制成的轴不论是否已被硬化，它们都需要在枢轴区域中进行这种轧制操作以便确保它们的制造精度、随时间的耐磨损和耐冲击性能，以及以便通过控制摩擦学参数来确保运动的最佳运行。该操作，由对枢轴表面的抛光和表面硬化步骤组成，是复杂和棘手的，并且需要进行该处理的人有高技能。此外，20AP钢含有铅(0.2重量％)，并且不久之后就需要被另一无铅钢，例如FinemacTM(或20C1A)，替代。这些轴的制造是相同的：它们在回火之前从棒上切下，然后热处理并回火以增加硬度。应力消除退火使得可以消除内应力并且防止这些轴在冲击下像玻璃一样破裂。这种钢的主要缺陷在于其在枢轴区域缺乏硬度，因此需要轧制操作来达到所需的最终性能。这些20AP轴或Finemac钢轴还是铁磁性的，如果含有它们的机芯受到磁场的影响，由于剩余磁化强度，这些轴会在运行中引起扰动。这些20AP轴或Finemac钢轴存在替代物，其中奥氏体钢或基于钴或镍的奥氏体合金的轴通过碳或氮离子渗入而硬化。它们还被轧制以提高它们的性质。根据专利申请EP2757423，为了最小化对磁场的灵敏度，由316L型的奥氏体不锈钢制造轴，但是所得到的强度及硬度达不到确保耐磨性所需的特性。考虑了施加DLC(类金刚石)型的涂层的方案，但是发现了明显分层的风险。同样地，为了形成铬的碳化物或氮化物而通过氮化或碳化的表面处理可能在表面硬化方面具有预期的效果，但是其会引起耐腐蚀性的丧失，这对部件和产品的品质是有害的。专利申请EP2757423公开了借助于热化学处理而使奥氏体钢或奥氏体钴合金或奥氏体镍合金硬化的方案，其中热化学处理旨在将碳或氮原子结合到合金的晶格的间隙位置中，以在进行枢轴的轧制之前强化材料，同时限制轴被腐蚀的风险。如此实现的硬度接近1000HV，这在理论上将这种类型的零件置于由20AP钢制成的零件的水平之上。然而，这样的轴也需要在枢轴区域进行轧制以实现最后的尺寸，特别是获得能够在计时方面实现充分性能的表面状况。因此，这样的方案迄今为止不是最佳的，因为其针对轴需要至少两个处理步骤：表面硬化步骤以及其后的第二轧制步骤。专利申请EP2757424中描述的、能够不需要轧制的替代方式涉及到使轴的全部或部分(但在任何情况下为枢轴)由用硬质陶瓷颗粒硬化的金属材料(金属基体复合材料或MMC)制成。该材料是部分由硬度大于或等于1000HV、尺寸在0.1和5微米之间的颗粒组成的材料。作为示例给出的材料包括结合到镍基体中的92％的碳化钨(WC)颗粒，它们在被注入轴形状的模具中之前共混。在注入之后，烧结如此得到的粗坯，并且在金刚石膏的帮助下抛光轴，特别是在枢轴的区域中抛光。具有92％的WC和8％的镍的金属基体复合材料具有8MPa.m1/2的韧性和大于1300HV的硬度。鉴于枢轴的典型尺寸(60微米量级)以及同心性和表面状况的重要性，使用含有易脱落的颗粒的复合材料构成风险。事实上，对于这种类型的材料的磨损行为，在制表尺寸上只有一点余地。要担心的是，增强颗粒的脱落会影响枢轴的几何完整性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够弥补前述缺陷并且改进现有技术的已知计时器的轴的计时器的轴。特别地，本专利技术提出制造方法被简化的硬而坚固的计时器的轴。为此，根据本专利技术的计时器的轴由权利要求1限定。根据本专利技术的计时器的轴的不同实施方式由权利要求2至9限定。根据本专利技术的轴和引导件的组件由权利要求10限定。根据本专利技术的组件的不同实施方式由权利要求11和12限定。根据本专利技术的振荡器由权利要求13限定。根据本专利技术的表的机芯由权利要求14限定。根据本专利技术的计时器由权利要求15限定。附图说明附图作为示例表示根据本专利技术的计时器的轴的实施方式、根据本专利技术的系统的不同实施方式和根据本专利技术的计时器的实施方式。图1是根据本专利技术的计时器的第一实施方式的视图，该计时器包括根据本专利技术的轴的第一实施方式。图2是根据本专利技术的轴和引导件的组件的第一实施方式的第一变型的视图；图3是根据本专利技术的轴和引导件的组件的第一实施方式的第二变型的视图；图4是根据本专利技术的轴和引导件的组件的第二实施方式的视图；图5是根据本专利技术的轴的第二实施方式的视图；图6是游丝摆轮振荡器在不同钟点位置的品质因数的变化图，振荡器配备有经典的减震轴承；图7是游丝摆轮振荡器在不同钟点位置的品质因数的变化图，振荡器配备有滚珠轴承；图8是根据本专利技术的轴的第三实施方式的视图；图9是根据本专利技术的轴的第三实施方式的图8的平面A-A的剖面视图。具体实施方式下面参照图1描述计时器120的实施方式。计时器为表，例如特别是手表。计时器包括表的机芯110，特别是机械机芯。表的机芯包括振荡器100，特别是游丝摆轮8振荡器。摆轮例如安装到摆轮轴1上。摆轮轴1包括第一功能部分2a、2b，该第一功能部分包括：-枢轴柄22a、22b的至少一个部分221a、221b；和/或-枢轴21a、21b的至少一个部分211a、211b。第一功能部分由陶瓷制成，并且第一功能部分具有小于0.5mm或小于0.4mm或小于0.2mm或小于0.1mm的第一外径D1，例如最大外径。在图1中表示的第一实施方式中，轴1包括第一枢轴21a、第一枢轴柄22a、用于接收板9的部分33、用于接收摆轮8的座34、用于接收摆轮8的部分32、用于接收螺旋弹簧(未示出)的内桩的部分31、第二枢轴21b和第二枢轴柄22b。有利地，枢轴柄部分在至少一个方向或所有方向上都具有大于0.1mm或大于0.2mm或大于0.25mm的尺寸。有利地，枢轴部分在至少一个方向或所有方向都具有大于0.04mm或大于0.05mm或大于0.1mm的尺寸。优选地，第一枢轴柄部分包括长度为至少0.2mm的纵向的枢轴柄件(或至少枢轴柄件的外表面)。优选地，第一枢轴部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计时器的轴(1；1’；1”)，特别是摆轮轴(1)，其包括第一功能部分(2a；2b)，所述第一功能部分包括枢轴柄(22a；22b)的至少一个部分(221a；221b)和/或枢轴(21a；21b；21’；21”；21*)的至少一个部分(211a；211b)，所述第一功能部分完全由陶瓷制成，并且第一功能部分的第一外径(D1)小于0.5mm，或小于0.4mm，或小于0.2mm，或小于0.1mm。/n

【技术特征摘要】
20160613 EP 16174244.01.一种计时器的轴(1；1’；1”)，特别是摆轮轴(1)，其包括第一功能部分(2a；2b)，所述第一功能部分包括枢轴柄(22a；22b)的至少一个部分(221a；221b)和/或枢轴(21a；21b；21’；21”；21*)的至少一个部分(211a；211b)，所述第一功能部分完全由陶瓷制成，并且第一功能部分的第一外径(D1)小于0.5mm，或小于0.4mm，或小于0.2mm，或小于0.1mm。


2.根据前述权利要求所述的轴，其中，陶瓷的主要成分为：
-氧化锆；或
-氧化铝；或
-这两种氧化物的组合，
可选地添加一种或多种下述成分：
-碳纳米管；
-石墨烯；
-富勒烯；
-氧化钇；
-氧化铈；
-碳化锆；
-碳化硅；
-碳化钛；
-硼化锆；
-氮化硼；
-氮化钛；以及
-氮化硅。


3.根据权利要求1所述的轴，其中，陶瓷的主要成分为氮化硅，可选地添加一种或多种下述成分：
-碳纳米管；
-石墨烯；
-富勒烯；
-氧化锆；
-氧化铝；
-氧化钇；
-氧化铈；
-碳化锆；
-碳化硅；
-碳化钛；
-硼化锆；
-氮化硼；以及
-氮化钛。


4.根据前述权利要求中任一项所述的轴，其中，第一部分具有回转表面，特别是圆柱形表面，或锥形表面，或截头锥形表面，或曲线生成表面。


5.根据前述权利要求中任一项所述的轴，其中，轴或第一功能部分具有凸端部(212’)，或凹端部(212”)，或锥端部(212*)，或截头锥端部。


6.根据前述权利要求中任一项所述的轴，其中，所述轴包括第二功能部分(3)，特别是：
-用于接收计时器部件的第二功能部分(31,32,33；34；35；45)，所述计时器部件...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦尼娜·林克，
申请(专利权)人：劳力士有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH