[发明专利]计时器的轴

说明书

本发明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。

本申请是申请号为：2017104393624，发明名称为“计时器的轴”的中国发明专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及计时器的轴，特别是摆轮轴。

本发明还涉及中包括这样的轴的振荡器或表的机芯或计时器。

背景技术

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Finemac^TM(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。