ЗАВОДНАЯ ГОЛОВКА КОРПУСА ВОДОНЕПРОНИЦАЕМЫХ ЧАСОВ И КОРПУС ЧАСОВ, СОДЕРЖАЩИЙ ТАКУЮ ЗАВОДНУЮ ГОЛОВКУ
WATCH-WINDING STEM OF WATERPROOF WATCH CASE AND WATCHCASE CONTAINING SUCH WATCH-WINDING STEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к управляющему элементу, такому как заводная головка, корпуса водонепроницаемых часов, в частности часов для дайвинга.
Настоящее изобретение также относится к корпусу часов, содержащему управляющий элемент, такой как заводная головка, для настройки параметров времени или других функций часов для дайвинга.
Уровень техники
Для создания возможности использования механических или электронных часов под водой корпус часов, который содержит часовой механизм или часовой модуль, должен быть герметично закрыт. С этой целью корпус часов содержит заднюю крышку, герметично прикрепленную к первой стороне корпусного кольца, и стекло, прикрепленное ко второй, противоположной стороне корпусного кольца. Для соединения задней крышки, корпусного кольца и стекла часов предусмотрены уплотнения. В корпусном кольце корпуса в исходном положении также герметично установлен элемент для регулирования или настройки функций часов.
В целом конструкция и процесс сборки корпусов часов с элементом для управления или настройки не рассчитаны на высокое давление воды, например, во время погружения в воду, поскольку давление внутри корпуса часов близко к атмосферному давлению. Использование простых уплотнений традиционных часов является недостаточным для обеспечения надлежащей водонепроницаемости корпуса во время погружения в воду на очень большие глубины.
Можно упомянуть патентную заявку CH 690 870 A5, в которой описан корпус водонепроницаемых часов. Корпус часов состоит из стекла, прикрепленного на верхней стороне к кольцевому кольцу-ободку, и задней крышки, прикрепленной к корпусному кольцу посредством ее ввинчивания во внутреннюю резьбу корпусного кольца. Стекло прикреплено к корпусному кольцу с помощью кольцевого уплотнения тороидальной формы и опирается на буртик корпусного кольца. Между наружным буртиком задней крышки и нижней поверхностью корпусного кольца также предусмотрено уплотнение. Поскольку резьба может быть повреждена при высоком давлении воды, также предусмотрена внутренняя крышка, изготовленная из прочного металла, которая опирается на внутреннюю поверхность задней крышки и внутренний край корпусного кольца. Однако даже такая конструкция корпуса часов не гарантирует надлежащей водонепроницаемости корпуса во время погружения под воду на очень большие глубины, что является недостатком.
В патенте CH 372 606 приведено описание корпуса водонепроницаемых часов, который имеет центральную часть или корпусное кольцо, окружающее заднюю крышку и закрытое стеклом. Для удержания задней крышки в ее наклонную наружную поверхность упирается резьбовое кольцо, которое привинчено к крепежному участку, соединенному с корпусным кольцом. Такая конструкция не обеспечивает надлежащую водонепроницаемость корпуса во время погружения под воду на очень большую глубину, что является недостатком.
В патентной заявке EP 3 432 084 A1 приведено описание управляющего элемента, такого как заводная головка, установленного в корпусном кольце корпуса часов. Заводная головка содержит резьбовую часть для ввинчивания в резьбу, выполненную в сквозном отверстии корпусного кольца. Верхняя часть стержня, диаметр которой больше диаметра его резьбовой части, примыкает в исходном положении к углу нижней части углубления для приема верхней части стержня. В кольцевой канавке верхней части стержня расположено уплотнение, которое имеет тороидальную форму и контактирует с внутренней стенкой углубления для обеспечения водонепроницаемости. Однако такая компоновка не обеспечивает надлежащую водонепроницаемость корпуса с его регулирующим элементом во время погружения под воду на очень большие глубины, что является недостатком.
Раскрытие сущности изобретения
Следовательно, основная задача изобретения состоит в том, чтобы устранить вышеописанные недостатки существующего уровня техники с помощью, с одной стороны, управляющего элемента, такого как заводная головка, и, с другой стороны, корпуса водонепроницаемых часов, способного выдерживать давление во время погружения под воду на очень большие глубины.
С этой целью настоящее изобретение относится к управляющему элементу, такому как заводная головка, корпуса водонепроницаемых часов, который содержит признаки независимого пункта 1 формулы изобретения.
Частные варианты выполнения управляющего элемента определены в зависимых пунктах 2-7 формулы изобретения.
Преимущество управляющего элемента корпуса водонепроницаемых часов состоит в том, что он имеет форму заводной головки, прием головка имеет первый участок и второй, регулирующий участок. Первый участок имеет кольцевую контактную поверхность, которая наклонена под заданным углом меньше 90° относительно центральной продольной оси заводной головки и может входить в контакт с кольцевой приемной поверхностью корпусного кольца, которая имеет ответную форму. Таким образом, после установки заводной головки на корпусном кольце корпуса часов, перепад давления воды и давления внутри корпуса часов имеет тенденцию к закрыванию любых зазоров между контактными поверхностями, наклоненными внутрь корпуса часов.
С этой целью настоящее изобретение также относится к корпусу водонепроницаемых часов с по меньшей мере одним управляющим элементом, таким как заводная головка, который содержит признаки независимого пункта 8 формулы изобретения.
Варианты выполнения корпуса водонепроницаемых часов определены в зависимых пунктах 9-13 формулы изобретения.
Предпочтительно, чтобы головка имела кольцевую контактную поверхность, которая наклонена под заданным углом меньше 90° относительно центральной продольной оси заводной головки и могла входить в контакт с кольцевой приемной поверхностью корпусного кольца, которая имеет ответную форму, в исходном положении.
Краткое описание чертежей
Задачи, преимущества и признаки управляющего элемента, такого как заводная головка, корпуса водонепроницаемых часов и указанного корпуса водонепроницаемых часов станут более понятными из приведенного ниже неограничивающего описания со ссылкой на приложенные чертежи.
На фиг. 1 показан упрощенный вид в разрезе водонепроницаемого корпуса часов для дайвинга согласно изобретению;
фиг. 2a и 2b – детальные виды в разрезе корпуса водонепроницаемых часов с управляющим элементом в исходном положении согласно изобретению и корпуса водонепроницаемых часов с управляющим элементом в положении настройки согласно изобретению.
Осуществление изобретения
В нижеприведенном описании все компоненты корпуса водонепроницаемых часов, в частности часов для дайвинга, которые хорошо известны специалисту в данной области техники, описаны упрощенно.
На фиг. 1 показан корпус 1 часов, который можно использовать в часах для дайвинга. Корпус 1 часов в целом содержит стекло 3, которое может быть изготовлено из сапфирового или минерального стекла и которое закреплено на верхней стороне корпусного кольца 2, возможно, заднюю крышку 4, установленную на нижней стороне корпусного кольца 2, и по меньшей мере один управляющий элемент 9, такой как показанная заводная головка. Управляющий элемент 9 может быть установлен с обеспечением водонепроницаемости в исходном положении на корпусном кольце 2 или в нем или в положении настройки, как подробно описано ниже со ссылкой на фиг. 2a и 2b. Управляющий элемент 9 можно использовать для настройки времени, даты или других функций часов для дайвинга. На верхней стороне корпусного кольца 2 также может быть установлен ободок 7. В корпусе 1 часов во вставном кольце 8 установлен часовой механизм или модуль 10.
Управляющий элемент 9 выполнен в виде заводной головки 9. В целом он содержит стержень 11 и головку 13, пригодную для управления одной рукой снаружи корпуса 1 часов. В исходном положении, как показано на фиг. 1, стержень 11 проходит через цилиндрическое отверстие 12, выполненное в корпусном кольце 2. От стержня 11 продолжается другой, внутренний стержень для обеспечения доступа к внутренней части корпуса 1 часов с целью настройки параметров, относящихся ко времени или другим функциям часов для дайвинга. Стержень 11 может удерживаться с помощью удерживающего средства 23 в цилиндрическом отверстии 12 корпусного кольца 2 или на входе в него, в частности, в исходном положении, в котором нельзя выполнять операции настройки. Предпочтительно, чтобы стержень 11 имел на одном конце, направленном внутрь корпуса 1 часов, резьбовой участок 11' для привинчивания к внутренней резьбе 23, действующей в качестве удерживающего средства, внутри цилиндрического отверстия 12 корпусного кольца 2. Стержень 11 также имеет кольцевую канавку 18 с уплотнением 17, которое имеет тороидальную форму и контактирует с внутренней поверхностью цилиндрического отверстия 12, причем диаметр уплотнения немного больше диаметра стержня 11. Кольцевая канавка 18 расположена между резьбовым участком 11' и головкой 13, при этом предпочтительно, чтобы она располагалась ближе к резьбовому участку 11', чтобы в положении настройки уплотнение 17 оставалось в контакте с внутренней поверхностью цилиндрического отверстия 12.
Головка 13 имеет первый участок, непосредственно соединяющий стержень 11 со вторым, управляющим участком. Первый участок имеет кольцевую контактную поверхность 21, которая наклонена под заданным углом меньше 90° относительно центральной продольной оси заводной головки 9 и продолжается от перехода между стержнем 11 и первым участком головки 13 к наружной стороне второго участка головки 13 или корпуса 1 часов. Первый участок головки также имеет вторую кольцевую канавку 29, в которую помещено уплотнение 19 (бутадиен-нитрильный каучук), имеющее тороидальную форму, причем указанная канавка расположена рядом с переходом между первым участком и вторым, управляющим участком головки 13. Вторая кольцевая канавка 29 может иметь прямоугольное сечение для удержания второго уплотнения в канавке в положении настройки заводной головки 9.
Кольцевая контактная поверхность 21 первого участка головки 13 наклонена под заданным углом, чтобы она входила в контакт с кольцевой принимающей поверхностью 22 корпусного кольца 2 в исходном положении. Эта кольцевая принимающая поверхность 22 имеет форму, которая соответствует форме кольцевой контактной поверхности 21 и обычно имеет такой же угол наклона, как и кольцевая контактная поверхность 21. В случае, когда кольцевая контактная поверхность 21 первого участка головки 13 имеет коническую форму, сходную с кольцевой приемной поверхностью 22 корпусного кольца 2, угол α наклона поверхностей 21, 22 может составлять порядка 55° ± 10°, предпочтительно 55° или даже 65°.
Также следует отметить, что первый участок и второй участок головки 13 образуют один цельный элемент, изготовленный, например, из одного материала, такого как титан, так же как, например, корпусное кольцо 2. Стержень 11 также может быть непосредственно объединен с головкой с целью формирования единой детали.
Задняя крышка 4 содержит кольцевой бортик 14 с внутренней резьбой для привинчивания задней крышки к резьбе 15, расположенной на нижней стороне корпусного кольца 2. Кольцевая опорная поверхность задней крышки 4 входит в контакт с внутренней кольцевой поверхностью корпусного кольца 2, форма которой ответна форме опорной поверхности при установке задней крышки 4 на корпусное кольцо 2. Опорная и внутренняя поверхности наклонены под заданным углом относительно оси, перпендикулярной плоскости корпуса 1 часов. В случае, если корпусное кольцо имеет в целом цилиндрическую форму, опорная и внутренняя поверхности являются коническими по форме и наклонены внутрь корпуса 1 часов под заданным углом относительно центральной оси корпуса 1 часов. Нижняя сторона корпусного кольца 2 также содержит кольцевую канавку 16, в которую помещено уплотнение 6 (бутадиен-нитрильный каучук), имеющее тороидальную форму и контактирующее с опорной поверхностью, когда задняя крышка 4 установлена на корпусном кольце 2. Что касается корпусного кольца 2 и задней крышки 4, изготовленных из такого материала, как титан, угол относительно центральной оси может составлять порядка 60° ±5°. Это обеспечивает надлежащее распределение напряжений, возникающих из-за давления воды во время погружения под воду на большую глубину, между задней крышкой 4 и корпусным кольцом 2.
Крепление стекла 3 к корпусному кольцу 2 выполняют по такому же принципу, что и крепление задней крышки 4 к корпусному кольцу 2. С это целью стекло 3 имеет кольцевую периферийную поверхность, которая должна быть закреплена с помощью крепежной прокладки 5 на внутренней кольцевой поверхности, расположенной на верхней стороне корпусного кольца 2. Внутренняя кольцевая поверхность имеет форму, которая является ответной форме кольцевой периферийной поверхности. Кольцевая периферийная поверхность стекла 3 наклонена под заданным углом меньше 90° относительно оси, перпендикулярной плоскости корпуса 1 часов. Предпочтительно, чтобы внутренняя кольцевая поверхность была наклонена внутрь корпуса 1 часов по существу под тем же углом, что и кольцевая периферийная поверхность относительно центральной оси. Несмотря на то, что корпусное кольцо 2 имеет в целом цилиндрическую форму, внутренняя периферийная поверхность и внутренняя кольцевая поверхность имеют коническую форму. Заданный угол наклона этих поверхностей может составлять порядка 43° ±5° относительно центральной оси. Это обеспечивает надлежащее распределение напряжений, возникающих из-за давления воды во время погружения под воду на большую глубину, между стеклом 3 и корпусным кольцом 2. Разница в давлении воды по сравнению с давлением внутри корпуса 1 часов способствует закрыванию любого зазора, остающегося между поверхностями, контактирующими с крепежной прокладкой 5, благодаря наклону контактных поверхностей внутрь корпуса 1 часов. Это обеспечивает надлежащую водонепроницаемость и способность выдерживать высокие давления.
Используемая крепежная прокладка 5 может быть изготовлена из аморфного металла или аморфного металлического сплава. Крепежная прокладка 5 имеет кольцевую форму с целью герметичного смыкания стекла 3 и корпусного кольца 2. Для корпусного кольца 2, имеющего в целом цилиндрическую форму, крепежная прокладка 5 имеет конический участок, расположенный под цилиндрическим участком, прикрепленным к внутренней кольцевой стенке корпусного кольца 2 и наружной кольцевой стенке стекла 3. Стекло 3 крепят к корпусному кольцу 2 с помощью прокладки из аморфного металла посредством операции горячего крепления.
Для изготовления цельной металлической прокладки 5 могут быть использованы аморфные металлические сплавы нескольких типов. В наиболее частых случаях аморфный металлический сплав может в основном состоять из циркония, что позволяет изготавливать прокладку при температуре выше 350°C, другими словами, при температуре выше температуры стеклования сплава. Аморфный металлический сплав на основе циркония может содержать Zr (52,5%), Cu (17,6%), Ni (14,9%), Al (10%) и Ti (5%). Аморфный металлический сплав на основе циркония также может содержать Zr (58,5%), Cu (15,6%), Ni (12,8%), Al (10.3%) и Nb (2,8%). Аморфный металлический сплав на основе циркония может содержать Zr (44%), Ti (11%), Cu (9,8%), Ni (10,2%) и Be (25%) или, наконец, Zr (58%), Cu (22%), Fe (8%) и Al (12%). Предпочтительно, для облегчения изготовления такой прокладки аморфный металлический сплав может в основном состоять из платины (Pt), что позволяет изготавливать прокладку при температуре выше 230°C. Аморфный металлический сплав на основе платины может содержать Pt (57,5%), Cu (14,7%), Ni (5,3%) и P (22,5%). Для изготовления цельной металлической прокладки 5 также можно предложить аморфный металлический сплав главным образом на основе палладия (Pd), что позволяет изготавливать прокладку при температуре выше 300°C.
Также можно упомянуть другие сплавы аморфных металлов. Аморфный металлический сплав на основе титана может содержать Ti (41,5%), Zr (10%), Cu (35%), Pd (11%) и Sn (2,5%). Аморфный металлический сплав на основе палладия может содержать Pd (43%), Cu (27%), Ni (10%) и P(20%), или Pd (77%), Cu (6%) и Si (16,5%), или, наконец, Pd (79%), Cu (6%), Si (10%) и P (5%). Аморфный металлический сплав на основе никеля может содержать Ni (53%), Nb (20%), Ti (10%), Zr (8%), Co (6%) и Cu (3%), или Ni (67%), Cr (6%), Fe (4%), Si (7%), C (0,25%) и B (15,75%), или, наконец, Ni (60%), Pd (20%), P (17%) и B (3%). Аморфный металлический сплав на основе железа может содержать Fe (45%), Cr (20%), Mo (14%), C (15%) и B (6%) или Fe (56%), Co (7%), Ni (7%), Zr (8%), Nb (2%) и B (20%). Аморфный металлический сплав на основе золота может содержать Au (49%), Ag (5%), Pd (2,3%), Cu (26,9%) и Si (16,3%).
На фиг. 2a и 2b показаны детальные виды в разрезе корпуса часов с управляющим элементом 9 в исходном положении, при котором он находится в корпусном кольце (фиг. 2a), и корпуса часов с управляющим элементом 9 в положении настройки, при котором он находится частично снаружи отверстия 12 корпусного кольца (фиг. 2b). С целью упрощения приведено описание только элементов, относящихся к управляющему элементу 9 и корпусному кольцу 2, поскольку все элементы корпуса часов описаны выше со ссылкой на фиг. 1.
В этом варианте осуществления изобретения кольцевая контактная поверхность 21 первого участка головки 13 имеет коническую форму, при этом кольцевая принимающая поверхность 22 корпусного кольца 2 имеет форму, которая соответствует форме кольцевой контактной поверхности 21. На фиг. 2a первый участок головки 13 расположен таким образом, что он поддерживается в коническом углублении на кольцевой приемной поверхности 22 корпусного кольца 2 после ввинчивания резьбового участка 11' стержня 11 во внутреннюю резьбу 23 отверстия 12 корпусного кольца 2. Угол α наклона поверхностей 21, 22 может составлять порядка 55° ± 10°, предпочтительно 55° или даже 65°. В этом исходном положении второе уплотнение 19 плотно прилегает к кольцевой приемной поверхности 22 корпусного кольца 2. Благодаря этому сохраняется уплотнение, при этом, когда часы для дайвинга находятся на большой глубине, контакт конических поверхностей головки 13 и корпусного кольца 2 позволяет герметично уплотнять любые зазоры с улучшенным распределением напряжений.
Для настройки параметров времени или других функций часов для дайвинга, как показано на фиг. 2b, головку 13 поворачивают для вывинчивания резьбового участка 11' из резьбы 23 отверстия 12, и вытягивают головку 13 наружу из корпуса часов. Обычно стержень 11 соединяется с помощью другого, внутреннего стержня с расположенным внутри корпуса часов компонентом для настройки параметров времени или других функций часов для дайвинга, однако в настоящем документе приведено описание только заводной головки, образующей часть корпуса часов.
Кроме того, следует отметить, что сечение головки 13 также может быть квадратным, прямоугольным или многоугольным. Это означает, что кольцевая контактная поверхность 21 головки может быть образована из множества участков, имеющих наклонные плоскости, связанные друг с другом для формирования кольцевой опорной поверхности. При таких условиях удерживающее средство 23 в трубчатом отверстии 12 может быть не резьбой, а фиксатором, или крючком, или другим удерживающим средством.
Согласно вышеприведенному описанию специалист в этой области может спроектировать несколько других вариантов выполнения управляющего элемента, такого как заводная головка, и корпуса часов без отклонения от объема изобретения, установленного в формуле изобретения.