RU2655874C2 - Деталь часового механизма - Google Patents
Деталь часового механизма Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655874C2 RU2655874C2 RU2014101335A RU2014101335A RU2655874C2 RU 2655874 C2 RU2655874 C2 RU 2655874C2 RU 2014101335 A RU2014101335 A RU 2014101335A RU 2014101335 A RU2014101335 A RU 2014101335A RU 2655874 C2 RU2655874 C2 RU 2655874C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axis
- composite material
- axis according
- trunnions
- clock mechanism
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 9
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 230000005292 diamagnetic effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000002885 antiferromagnetic material Substances 0.000 claims description 5
- 239000002889 diamagnetic material Substances 0.000 claims description 5
- 239000002907 paramagnetic material Substances 0.000 claims description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910016006 MoSi Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910017083 AlN Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910020968 MoSi2 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005290 antiferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N azanylidynechromium Chemical compound [Cr]#N CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000010437 gem Substances 0.000 description 1
- 229910001751 gemstone Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- VCTOKJRTAUILIH-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);sulfide Chemical class [S-2].[Mn+2] VCTOKJRTAUILIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000010979 ruby Substances 0.000 description 1
- 229910001750 ruby Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B15/00—Escapements
- G04B15/14—Component parts or constructional details, e.g. construction of the lever or the escape wheel
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B1/00—Driving mechanisms
- G04B1/02—Driving mechanisms with driving weight
- G04B1/04—Mechanisms in which the clockwork acts as the driving weight
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B1/00—Driving mechanisms
- G04B1/10—Driving mechanisms with mainspring
- G04B1/16—Barrels; Arbors; Barrel axles
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B13/00—Gearwork
- G04B13/02—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B13/00—Gearwork
- G04B13/02—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots
- G04B13/021—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots elastic fitting with a spindle, axis or shaft
- G04B13/022—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots elastic fitting with a spindle, axis or shaft with parts made of hard material, e.g. silicon, diamond, sapphire, quartz and the like
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
- G04B17/04—Oscillators acting by spring tension
- G04B17/06—Oscillators with hairsprings, e.g. balance
- G04B17/063—Balance construction
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
- G04B17/32—Component parts or constructional details, e.g. collet, stud, virole or piton
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B43/00—Protecting clockworks by shields or other means against external influences, e.g. magnetic fields
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B43/00—Protecting clockworks by shields or other means against external influences, e.g. magnetic fields
- G04B43/007—Antimagnetic alloys
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к деталям часовых механизмов. Ось часового механизма содержит по меньшей мере одну цапфу на по меньшей мере одном из своих концов. Указанная по меньшей мере одна цапфа выполнена из композиционного материала с металлической матрицей, содержащей по меньшей мере один металл из группы, включающей никель, титан, хром, цирконий, серебро, золото, платину, кремний, молибден, алюминий или сплав указанных металлов, и насыщенной по меньшей мере 75% твердых частиц, выбранных из группы, включающей WC, TiC, TaC, TiN, TiCN, Al2O3, ZrO2, Cr2O3, SiC, MoSi2, AlN или их смесь, с обеспечением снижения чувствительности оси к воздействию магнитных полей. Обеспечивается снижение чувствительности оси к воздействию магнитных полей при повышении твердости. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Предметом настоящего изобретения является деталь часового механизма, в частности немагнитная ось для часового механизма, и более конкретно немагнитный анкерный триб, ось баланса и ось анкера.
Уровень техники
Изготовление оси для часового механизма заключается в выполнении ряда операций обточки закаливаемого стального стержня с целью создания различных активных поверхностей (заплечика, буртика, цапф и т.п.) с последующим подверганием обточенной детали термообработке, включающей в себя по меньшей мере одну операцию закаливания с целью повышения твердости оси, а также одну или несколько операций отпуска с целью повышения вязкости разрушения. После операций термообработки проводится операция калибровки осей, заключающаяся в полировке цапф для получения требуемого размера. Операция калибровки также повышает твердость и вязкость разрушения осей. Следует отметить, что данная операция калибровки является очень трудновыполнимой и даже невозможной для материалов низкой твердости, т.е. менее 600 HV (единиц твердости по Виккерсу).
Оси, например оси баланса, используемые обычно для обеспечения движения в механических часах, выполняются из марок прутковой стали, которые, как правило, представляют собой мартенситные углеродистые стали, содержащие сульфиды свинца и марганца для улучшения их обрабатываемости. Обычно в качестве такого материала используется известная сталь данного типа, обозначаемая 20AP.
Преимущество материала данного типа заключается в простоте машинной обработки, в частности токарной обработки, прутка и в том, что после закаливания и отпускания данный материал имеет отличные механические свойства, которые являются очень выгодными для изготовления осей часов. Данные стали, в частности, имеют отличную износостойкость и твердость после термообработки. Как правило, твердость осей, выполненных из стали 20AP, после термообработки и прокатки составляет выше 700 HV.
Но, несмотря на то, что материал данного типа обладает отличными указанными выше механическими характеристиками для производства часов, он имеет недостаток, заключающийся в том, что он является магнитным и может нарушить работу часового механизма, если будет подвержен воздействию магнитного поля, в частности, когда данный материал используется для изготовления оси баланса, взаимодействующей со спиральной пружиной, изготовленной из ферромагнитного материала. Данное явление хорошо известно специалистам в данной области и описано, например, в бюллетене "Bulletin Annuel Suisse de Chronométrie", том I, стр. 52-74. Следует отметить также, что данные мартенситные стали подвержены коррозии.
Предпринимались попытки устранения данных недостатков путем применения аустенитных нержавеющих сталей, отличительной особенностью которых является то, что они являются немагнитными, а именно парамагнитными, или диамагнитными, или антиферромагнитными. Однако эти аустенитные стали имеют кристаллографическую структуру, что означает, что их невозможно закаливать, т.е. для них невозможно получить твердость и, следовательно, износостойкость, соответствующую требованиям, предъявляемым к характеристикам осей часовых механизмов. Одним из средств повышения твердости данных сталей является холодная обработка; однако это средство повышения твердости не в состоянии обеспечить твердость выше 500 HV. Следовательно, для деталей, требующих высокой износостойкости вследствие трения, и для осей, для которых существует очень малый риск или совсем не имеется риска поломки или деформации, возможность применения стали данного типа остается ограниченной.
Еще один подход к решению вышеупомянутых проблем, который пытались применять, заключался в нанесении на ось слоя твердого материала, например алмазоподобного углерода (DLC). Однако при этом наблюдался значительный риск отслоения данного жесткого слоя и, следовательно, образования обломков, которые могут перемещаться внутри часового механизма и нарушать работу часов, что является неприемлемым.
Еще один подход, который пытались применять для решения проблем, связанных с аустенитными нержавеющими сталями, заключался в поверхностном упрочнении осей посредством азотирования, поверхностного науглероживания или углеродоазотирования. Однако при данном типе обработки наблюдалось значительное снижение коррозионной устойчивости вследствие реагирования азота и/или углерода с содержащимся в стали хромом с образованием нитрида или карбида хрома, что приводило к локальному истощению хромовой матрицы, что является нежелательным для часового механизма.
Раскрытие изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в решении всех или части вышеуказанных проблем с помощью оси часового механизма, обладающей одновременно как ограниченной чувствительностью к воздействию магнитного поля, так и повышенной твердостью, отвечающей требованиям по износостойкости и ударной прочности, предъявляемым к деталям часовых механизмов в часовой промышленности.
Целью настоящего изобретения является также сознание немагнитной оси, обладающей повышенной коррозионной устойчивостью.
Еще одной целью настоящего изобретения является создание немагнитной оси, производство которой является технологически простым и экономичным.
Таким образом, предметом настоящего изобретения является ось часового механизма, содержащая по меньшей мере одну цапфу на по меньшей мере одном из своих концов, отличающаяся тем, что указанная по меньшей мере одна цапфа выполнена из композиционного материала с металлической матрицей, содержащей по меньшей мере один металл из группы, включающей в себя никель, титан, хром, цирконий, серебро, золото, платину, кремний, молибден, алюминий или сплав вышеуказанных металлов, и насыщенной твердыми частицами, выбираемыми из группы, в состав которой входят WC, TiC, TaC, TiN, TiCN, Al2O3, ZrO2, Cr2O3, SiC, MoSi2, AlN или их смесь, с целью снижения чувствительности цапфы к воздействию магнитных полей.
Таким образом, вся ось в целом или по меньшей мере цапфы обладают высокой твердостью и, таким образом, сочетают в себе преимущества, которые заключаются в низкой чувствительности к воздействию магнитного поля и, в областях действия главных напряжений, высокой коррозионной устойчивости и износостойкости, при сохранении высокой общей вязкости разрушения.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения вся ось выполнена из указанного выше композиционного материала, содержащего по меньшей мере 75% твердых частиц, и твердость данного композиционного материала больше или равна 1000 HV, предпочтительно выше 1200 HV.
Предпочтительно, размер зерна твердых частиц составляет от 0,1 мкм до 5 мкм.
Предпочтительно, вязкость разрушения данного композиционного материала составляет выше 8 МПа⋅м1/2.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения цапфа или цапфы выполнены из композиционного материала и установлены в отверстиях, выполненных на концах оси; ось выполнена из парамагнитного, диамагнитного или антиферромагнитного материала.
Согласно другому возможному варианту осуществления настоящего изобретения две цапфы выполнены в виде единой детали из композиционного материала, установленной в продольном отверстии оси, и выдаются с обеих сторон данной оси; при этом ось выполнена из парамагнитного, диамагнитного или антиферромагнитного материала.
Кроме того, предметом настоящего изобретения является часовой механизм, содержащий ось, выполненную в соответствии с любым из вышеуказанных вариантов, в частности ось баланса, ось анкера и/или анкерный триб, содержащие ось в соответствии с любым из данных вариантов.
Краткое описание чертежей
Все отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут более понятными после ознакомления с описанием, приведенным ниже в качестве неограничивающего примера исполнения, со ссылками на прилагаемые чертежи, а именно:
Фиг. 1 – схема оси, выполненной согласно настоящему изобретению.
Фиг. 2 – вид в разрезе первого варианта исполнения оси баланса согласно настоящему изобретению.
Фиг. 3 – вид в разрезе второго варианта исполнения оси баланса согласно настоящему изобретению.
Осуществление изобретения
Предметом настоящего изобретения является деталь часового механизма, в частности немагнитная ось механического часового механизма.
Ниже будет приведено описание настоящего изобретения на примере немагнитной оси 1 баланса. Разумеется, данное изобретение может быть применено для изготовления и других осей часовых механизмов, таких как анкерный триб или ось анкера.
На Фиг. 1 показана выполненная в соответствии с настоящим изобретением ось 1 баланса, содержащая несколько секций 2 различного диаметра, образующих обычно заплечики 2a и буртики 2b, расположенные между двумя концевыми элементами, образующими цапфы 3. Данные цапфы предназначены для вращения в подшипнике, как правило, в отверстии драгоценного камня или рубина.
Вследствие воздействия магнитных полей, обусловленного ежедневной работой с различными объектами, важно понизить чувствительность оси 1 баланса к воздействию магнитного поля во избежание влияния на работу часового механизма, в котором данная ось установлена.
Неожиданно оказалось, что данное изобретение способно одновременно решить обе вышеупомянутые проблемы без компромисса и обеспечивает дополнительные преимущества. Материал, из которого выполнена ось 1 баланса, представляет собой композиционный материал с металлической матрицей, содержащей по меньшей мере один металл, выбранный из группы, в состав которой входят никель, титан, хром, цирконий, серебро, золото, платина, кремний, молибден, алюминий или сплавы указанных металлов, и насыщенной твердыми частицами, выбранными из группы, в состав которой входят WC, TiC, TaC, TiN, TiCN, Al2O3, ZrO2, Cr2O3, SiC, MoSi2, AlN или комбинации этих материалов. Немагнетизм, то есть парамагнитная, диамагнитная или антиферромагнитная природа данного композиционного материала, выгодно уменьшает чувствительность этого материала к воздействию магнитных полей.
Кроме того, согласно настоящему изобретению вязкость разрушения оси 1 баланса составляет приблизительно около 8 МПа⋅м1/2 при твердости более 1300 HV. Указанные параметры были получены для композиционного материала, содержащего 92% WC и 8% никеля. Таким образом, была получена ось, обладающая высокой износостойкостью.
Ниже будет описан пример способа изготовления оси, например оси 1 баланса, из вышеупомянутого композиционного материала. Прежде всего, берут порошок, состоящий из частиц одного или нескольких твердых материалов, например карбида вольфрама. Средний гранулометрический размер частиц используемого порошка представляет собой величину микронного порядка, как правило, от 0,1 мкм до 5 мкм.
Затем порошок твердого материала перемешивается с матрицей, которая должна выполнять роль связующего между твердыми частицами, например с частицами никелевого сплава (как правило, никелево-титанового сплава, который в процессе обработки позволит титану соединиться с углеродом и образовать карбиды и освободить вольфрам, который образует никель-вольфрамовую (NiW) матрицу, как раскрыто в патенте США № 3918138, включенном в настоящее описание в виде ссылки). Полученная смесь гомогенизируется, например, в обычном атомизаторе. Полученные гранулы просеиваются на сите, как правило, с размером ячеек до 300 мкм. Затем просеянные гранулы инжектируются в пресс-форму, имеющую конфигурацию желаемой оси баланса, с целью формирования заготовки указанной оси баланса. Разумеется, размеры пресс-формы выбираются с учетом возможной усадки, которая может произойти на последующем этапе спекания. В связи с этим, следует отметить, что размеры пресс-формы больше конечных размеров оси баланса. После инжектирования ось баланса извлекают из пресс-формы. Затем ось баланса помещают в агломерационную печь, в которой она нагревается до температуры от 1300°C до 1600°C приблизительно в течение одного часа. После инжектирования ось баланса извлекают из агломерационной печи и охлаждают. Ось баланса, в частности цапфы, затем полируют, например, с помощью алмазной пасты, для получения заданных размеров.
Разумеется, могут быть использованы и другие композиционные материалы, при условии, что содержание твердых частиц в данном материале будет обеспечивать как твердость, равную или выше 1000 HV, так и парамагнитные или диамагнитные характеристики данного материала.
В качестве варианта, ось согласно настоящему изобретению можно изготовлять посредством машинной обработки круглого прутка из описанного выше композиционного материала.
Поскольку, согласно настоящему изобретению твердость цапф 3 непосредственно зависит от материала, из которого они изготовлены, это предотвращает любое последующее отслоение материала в процессе эксплуатации.
Разумеется, данное изобретение не ограничивается представленным способом осуществления, а возможны и другие различные варианты исполнения и изменения, которые будут очевидны специалистам в данной области.
В частности, из композиционного материала можно изготовлять только цапфы 3, а затем вставлять данные цапфы в отверстия на концах оси, как показано на Фиг. 2.
Согласно другому варианту осуществления цапфы 3 выполнены в виде единой детали, вставленной в продольное отверстие 5 оси 1, и выходят с обеих сторон из оси баланса, как это показано на Фиг. 3.
В двух последних вариантах ось предпочтительно выполнена из парамагнитного, диамагнитного или антиферромагнитного материала, такого как латунь, мельхиор, сплав CuBe или аустенитная сталь, и цапфы предпочтительно удерживаются за счет установки в углублениях 4 или в сквозном отверстии 5 соответственно.
Claims (10)
1. Ось часового механизма, содержащая по меньшей мере одну цапфу на по меньшей мере одном из своих концов, отличающаяся тем, что указанная по меньшей мере одна цапфа выполнена из композиционного материала с металлической матрицей, содержащей по меньшей мере один металл из группы, включающей никель, титан, хром, цирконий, серебро, золото, платину, кремний, молибден, алюминий или сплав указанных металлов, и насыщенной по меньшей мере 75% твердых частиц, выбранных из группы, включающей WC, TiC, TaC, TiN, TiCN, Al2O3, ZrO2, Cr2O3, SiC, MoSi2, AlN или их смесь, с обеспечением снижения чувствительности оси к воздействию магнитных полей.
2. Ось по п. 1, отличающаяся тем, что твердость указанного композиционного материала составляет 1000 HV или выше, предпочтительно выше 1200 HV.
3. Ось по п. 1, отличающаяся тем, что размер зерен твердых частиц составляет от 0,1 до 5,0 мкм.
4. Ось по п. 1, отличающаяся тем, что композиционный материал имеет вязкость разрушения выше 8 МПа⋅м1/2.
5. Ось по п. 1, отличающаяся тем, что она полностью выполнена из указанного композиционного материала.
6. Ось по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит две цапфы, выполненные из указанного композиционного материала.
7. Ось по п. 1, отличающаяся тем, что цапфы оси выполнены из композиционного материала и установлены в отверстиях, выполненных на концах оси, при этом ось выполнена из парамагнитного, диамагнитного или антиферромагнитного материала.
8. Ось по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит две цапфы, выполненные из композиционного материала, причем две цапфы выполнены в виде единой детали, установленной в сквозном отверстии, проходящем вдоль продольной оси указанной оси, и выступающей с обеих сторон оси, причем ось выполнена из парамагнитного, диамагнитного или антиферромагнитного материала.
9. Часовой механизм, содержащий ось с по меньшей мере одной цапфой на по меньшей мере одном из своих концов, отличающийся тем, что указанная ось выполнена в виде оси по п. 1.
10. Часовой механизм, содержащий ось, характеризующийся тем, что он содержит ось по п.1, выполненную в виде оси баланса, оси анкера и/или анкерного триба.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP13151671.8 | 2013-01-17 | ||
| EP13151671.8A EP2757424B1 (fr) | 2013-01-17 | 2013-01-17 | Pièce pour mouvement d'horlogerie |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014101335A RU2014101335A (ru) | 2015-07-27 |
| RU2655874C2 true RU2655874C2 (ru) | 2018-05-29 |
Family
ID=47713840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014101335A RU2655874C2 (ru) | 2013-01-17 | 2014-01-16 | Деталь часового механизма |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9377760B2 (ru) |
| EP (1) | EP2757424B1 (ru) |
| JP (2) | JP2014137377A (ru) |
| CN (2) | CN110275418B (ru) |
| CH (1) | CH707503A2 (ru) |
| HK (1) | HK1200222A1 (ru) |
| RU (1) | RU2655874C2 (ru) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH707791B1 (fr) * | 2013-03-26 | 2017-05-15 | Montres Breguet Sa | Arbre de mobile à géométrie configurée pour environnement magnétique. |
| EP2784601B1 (fr) * | 2013-03-26 | 2017-09-13 | Montres Breguet SA | Arbre de mobile pivotant d'horlogerie |
| CH710548A1 (fr) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | Officine Panerai Ag | Matériau composite, notamment pour l'horlogerie. |
| EP3106928A1 (fr) * | 2015-06-16 | 2016-12-21 | Nivarox-FAR S.A. | Procédé de fabrication comportant une étape de décolletage modifiée |
| EP3208664B1 (de) * | 2016-02-19 | 2023-08-16 | Omega SA | Uhrwerk oder uhr ohne magnetische signatur |
| EP3584640B1 (fr) * | 2016-06-13 | 2023-01-11 | Rolex Sa | Oscillateur horloger |
| FR3052881B1 (fr) * | 2016-06-21 | 2020-10-02 | Lvmh Swiss Mft Sa | Piece pour mouvement horloger, mouvement horloger, piece d'horlogerie et procede de fabrication d'une telle piece pour mouvement horloger |
| EP3273307A1 (fr) * | 2016-07-19 | 2018-01-24 | Nivarox-FAR S.A. | Pièce pour mouvement d'horlogerie |
| EP3273305B1 (fr) * | 2016-07-19 | 2023-07-19 | Nivarox-FAR S.A. | Pièce pour mouvement d'horlogerie |
| EP3273306A1 (fr) * | 2016-07-19 | 2018-01-24 | Nivarox-FAR S.A. | Pièce pour mouvement d'horlogerie |
| EP3273303A1 (fr) * | 2016-07-19 | 2018-01-24 | Nivarox-FAR S.A. | Pièce pour mouvement d'horlogerie |
| EP3339968A1 (fr) * | 2016-12-20 | 2018-06-27 | Nivarox-FAR S.A. | Pièce pour mouvement d'horlogerie |
| CH714594A1 (fr) | 2018-01-26 | 2019-07-31 | Richemont Int Sa | Axe de pivotement d'un organe réglant de mouvement mécanique horloger. |
| EP3594756B1 (fr) * | 2018-07-10 | 2021-05-12 | Blancpain SA | Composant d'horlogerie avec partie arbrée en alliage amagnétique |
| CH715613A1 (fr) * | 2018-12-06 | 2020-06-15 | Richemont Int Sa | Procédé de réalisation d'un axe de balancier et axe de balancier. |
| EP3666745A1 (fr) * | 2018-12-14 | 2020-06-17 | Comadur S.A. | Procede de brasage de composants en alliage de titane avec des composants en ceramique a base de zircone pour l'horlogerie ou la joaillerie |
| EP3956731A2 (fr) * | 2019-04-15 | 2022-02-23 | Rolex Sa | Composant horloger de type came |
| CN110144512B (zh) * | 2019-05-15 | 2020-07-24 | 株洲精工硬质合金有限公司 | 铁基无磁硬质合金材料及其制备方法、应用 |
| CN111020340A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-04-17 | 西安和光明宸科技有限公司 | 一种用于机械设备的合金材料及其制备方法 |
| WO2022223479A1 (fr) | 2021-04-20 | 2022-10-27 | Acrotec R&D Sa | Procede de fabrication d'un axe de pivotement de type horloger |
| EP4258064A1 (fr) * | 2022-04-08 | 2023-10-11 | Nivarox-FAR S.A. | Axe de pivotement amagnetique |
| WO2024132715A1 (fr) * | 2022-12-23 | 2024-06-27 | Nivarox-Far S.A. | Balancier pour mouvement d'horlogerie |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU455165A1 (ru) * | 1973-03-07 | 1974-12-30 | Уральский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Имени А.М.Горького | Прецизионный сплав на основе железа |
| JPS5881949A (ja) * | 1981-11-10 | 1983-05-17 | Seiko Epson Corp | 時計用外装部品 |
| US4574011A (en) * | 1983-03-15 | 1986-03-04 | Stellram S.A. | Sintered alloy based on carbides |
| EP1705533A1 (fr) * | 2005-03-22 | 2006-09-27 | Patek Philippe S.A. | Assemblage d'une pièce sur un axe |
| WO2010088891A2 (de) * | 2009-02-06 | 2010-08-12 | Konrad Damasko | Mechanisches schwingsystem für uhren sowie funktionselement für uhren |
| JP5881949B2 (ja) * | 2007-11-29 | 2016-03-09 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） | Ｉｍｓシステムにおけるエンド・ツー・エッジのメディア保護のための方法および装置 |
Family Cites Families (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH343303A (de) * | 1956-01-24 | 1959-12-15 | Straumann Inst Ag | Verfahren zur Herstellung einer Welle mit bruchfesten Lagerzapfen für Uhrwerke und feinmechanische Apparate und nach diesem Verfahren hergestellte Welle mit bruchfesten Lagerzapfen |
| US3099128A (en) * | 1960-09-10 | 1963-07-30 | Straumann Inst Ag | Watchwork mechanisms |
| FR2183549A1 (en) * | 1972-05-10 | 1973-12-21 | Ugine Carbone | Sintered metalcarbonitride material - for watch cases |
| US3918138A (en) * | 1973-06-20 | 1975-11-11 | Kennametal Inc | Metallurgical composition embodying hard metal carbides, and method of making |
| CH587510B5 (ru) * | 1973-11-29 | 1977-05-13 | Omega Brandt & Freres Sa Louis | |
| US5145506A (en) * | 1984-07-05 | 1992-09-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method of bonding metal carbides in non-magnetic alloy matrix |
| DE3511220A1 (de) * | 1985-03-28 | 1986-10-09 | Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen | Hartmetall und verfahren zu seiner herstellung |
| JPS62222041A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-09-30 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 携帯時計用ケ−ス部品 |
| CN2051750U (zh) * | 1989-06-03 | 1990-01-24 | 烟台木钟厂 | 一种石英整体摆钟的摆动装置 |
| CN2080186U (zh) * | 1990-12-14 | 1991-07-03 | 河南省新乡市钟表总厂 | 摆装置 |
| JPH0525513A (ja) * | 1991-06-21 | 1993-02-02 | Toshiba Corp | 複合金属粉末とその製造方法および耐摩耗部品 |
| CN2181702Y (zh) * | 1993-09-29 | 1994-11-02 | 鄞县天童仪表厂 | 自套螺纹摆轴承螺钉 |
| JPH08158001A (ja) * | 1994-11-30 | 1996-06-18 | Kyocera Corp | サーメット製摺動材料 |
| JPH08302441A (ja) * | 1995-05-02 | 1996-11-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 耐衝撃工具用超硬合金 |
| JPH10310832A (ja) * | 1997-05-09 | 1998-11-24 | Kubota Corp | 摺動性にすぐれた耐摩耗複合材料 |
| JP4188440B2 (ja) * | 1997-10-17 | 2008-11-26 | 大豊工業株式会社 | 摺動特性及び被削性に優れた銅系焼結摺動材料 |
| US6502982B1 (en) * | 1998-06-05 | 2003-01-07 | Montres Rado Sa | Structural component made of hard material for a wristwatch |
| US6723387B1 (en) * | 1999-08-16 | 2004-04-20 | Rutgers University | Multimodal structured hardcoatings made from micro-nanocomposite materials |
| US6521353B1 (en) * | 1999-08-23 | 2003-02-18 | Kennametal Pc Inc. | Low thermal conductivity hard metal |
| JP3655207B2 (ja) * | 2001-03-26 | 2005-06-02 | 株式会社豊田自動織機 | 電子機器用放熱部材およびその製造方法 |
| JP2003089831A (ja) * | 2001-07-12 | 2003-03-28 | Komatsu Ltd | 銅系焼結摺動材料および複層焼結摺動部材 |
| JP3757872B2 (ja) * | 2002-01-23 | 2006-03-22 | セイコーエプソン株式会社 | 動力伝達用歯車、およびこれを備えた機器 |
| US6911063B2 (en) * | 2003-01-13 | 2005-06-28 | Genius Metal, Inc. | Compositions and fabrication methods for hardmetals |
| GB0324439D0 (en) * | 2003-10-20 | 2003-11-19 | Levingston Gideon R | Minimal thermal variation and temperature compensating non-magnetic balance wheels and methods of production of these and their associated balance springs |
| ATE430953T1 (de) * | 2004-07-02 | 2009-05-15 | Nivarox Sa | Spiralfeder aus zwei materialen mit selbstkompensation |
| US7857188B2 (en) * | 2005-03-15 | 2010-12-28 | Worldwide Strategy Holding Limited | High-performance friction stir welding tools |
| US7776256B2 (en) * | 2005-11-10 | 2010-08-17 | Baker Huges Incorporated | Earth-boring rotary drill bits and methods of manufacturing earth-boring rotary drill bits having particle-matrix composite bit bodies |
| CN101273150B (zh) * | 2005-09-29 | 2010-10-06 | 京瓷株式会社 | 烧结体及使用该烧结体的热挤压成形用模 |
| US7504157B2 (en) * | 2005-11-02 | 2009-03-17 | H.C. Starck Gmbh | Strontium titanium oxides and abradable coatings made therefrom |
| US20090041609A1 (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-12 | Duz Volodymyr A | High-strength discontinuously-reinforced titanium matrix composites and method for manufacturing the same |
| JP5212602B2 (ja) * | 2007-09-14 | 2013-06-19 | セイコーエプソン株式会社 | 機器およびハウジング材の製造方法 |
| KR101655144B1 (ko) * | 2008-06-04 | 2016-09-07 | 지 파텔 | 금속의 에칭에 기초한 모니터링 시스템 |
| EP2141555B1 (fr) * | 2008-07-04 | 2011-04-06 | The Swatch Group Research and Development Ltd. | Résonateurs couplés pour pièce d'horlogerie |
| EP2287683B1 (fr) * | 2009-08-17 | 2012-10-31 | The Swatch Group Research and Development Ltd. | Protection magnétique d'un spiral de pièce d'horlogerie |
| JP5525986B2 (ja) * | 2009-12-21 | 2014-06-18 | 日立粉末冶金株式会社 | 焼結バルブガイドおよびその製造方法 |
| JP2011176502A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Seiko Instruments Inc | パッケージの製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計 |
| CN101813911B (zh) * | 2010-04-19 | 2011-11-16 | 福建上润精密仪器有限公司 | 一种多功能手表离合杆 |
| EP2400352A1 (fr) * | 2010-06-22 | 2011-12-28 | The Swatch Group Research and Development Ltd. | Système d'échappement pour pièce d'horlogerie |
| EP2469351A1 (fr) * | 2010-12-22 | 2012-06-27 | Nivarox-FAR S.A. | Assemblage d'une pièce ne comportant pas de domaine plastique |
| EP2469353A1 (fr) * | 2010-12-22 | 2012-06-27 | ETA SA Manufacture Horlogère Suisse | Assemblage d'une pièce ne comportant pas de domaine plastique |
| JP2012159380A (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Seiko Epson Corp | ソーラー時計用文字板およびソーラー時計 |
| CH705089A2 (fr) * | 2011-06-08 | 2012-12-14 | Omega Sa | Dispositif et procédé de fixation d'un élément de montre avec orientation angulaire réglable. |
-
2013
- 2013-01-17 CH CH00198/13A patent/CH707503A2/fr not_active Application Discontinuation
- 2013-01-17 EP EP13151671.8A patent/EP2757424B1/fr active Active
-
2014
- 2014-01-13 US US14/153,150 patent/US9377760B2/en active Active
- 2014-01-16 RU RU2014101335A patent/RU2655874C2/ru active
- 2014-01-17 CN CN201910430757.7A patent/CN110275418B/zh active Active
- 2014-01-17 CN CN201410022901.0A patent/CN103941571A/zh active Pending
- 2014-01-17 JP JP2014006506A patent/JP2014137377A/ja active Pending
-
2015
- 2015-01-21 HK HK15100661.1A patent/HK1200222A1/xx unknown
- 2015-12-09 JP JP2015239940A patent/JP6223408B2/ja active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU455165A1 (ru) * | 1973-03-07 | 1974-12-30 | Уральский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Имени А.М.Горького | Прецизионный сплав на основе железа |
| JPS5881949A (ja) * | 1981-11-10 | 1983-05-17 | Seiko Epson Corp | 時計用外装部品 |
| US4574011A (en) * | 1983-03-15 | 1986-03-04 | Stellram S.A. | Sintered alloy based on carbides |
| EP1705533A1 (fr) * | 2005-03-22 | 2006-09-27 | Patek Philippe S.A. | Assemblage d'une pièce sur un axe |
| JP5881949B2 (ja) * | 2007-11-29 | 2016-03-09 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） | Ｉｍｓシステムにおけるエンド・ツー・エッジのメディア保護のための方法および装置 |
| WO2010088891A2 (de) * | 2009-02-06 | 2010-08-12 | Konrad Damasko | Mechanisches schwingsystem für uhren sowie funktionselement für uhren |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110275418A (zh) | 2019-09-24 |
| US20140198624A1 (en) | 2014-07-17 |
| EP2757424A1 (fr) | 2014-07-23 |
| JP6223408B2 (ja) | 2017-11-01 |
| CN110275418B (zh) | 2021-11-16 |
| HK1200222A1 (en) | 2015-07-31 |
| US9377760B2 (en) | 2016-06-28 |
| JP2016053589A (ja) | 2016-04-14 |
| CH707503A2 (fr) | 2014-07-31 |
| RU2014101335A (ru) | 2015-07-27 |
| EP2757424B1 (fr) | 2018-05-16 |
| CN103941571A (zh) | 2014-07-23 |
| JP2014137377A (ja) | 2014-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2655874C2 (ru) | Деталь часового механизма | |
| JP2022173431A (ja) | 時計ムーブメントのための部品 | |
| JP7214335B2 (ja) | 時計軸 | |
| JP6762275B2 (ja) | 時計ムーブメント用コンポーネント | |
| CN107632510B (zh) | 用于钟表机芯的构件 | |
| JP2018013479A (ja) | 時計ムーブメント用の構成部品 | |
| US10761482B2 (en) | Component for a timepiece movement | |
| CN107632511B (zh) | 用于钟表机芯的构件 | |
| JP6963069B2 (ja) | 規制部材の枢軸アーバ |