摩擦轮、中心轮组件及机芯结构

技术领域

本发明涉及手表机芯领域，具体是一种摩擦轮，以及应用有该摩擦轮的中心轮组件；还涉及应用有前述中心轮组件的机芯结构。

背景技术

摩擦轮，也称摩擦轮片或摩擦分轮，是手表机芯中的重要零件。摩擦轮和轮轴以弹性装配在一起，力传递的位置一般在条盒轮和时分轮之间。在没有外力作用下，摩擦轮和轮轴依靠两者之间的静摩擦力保持同步转动；在有外力作用下，则可以克服静摩擦力，强制实现两者的转动不同步；外力消失后，可以再次恢复两者之间的同步转动。由此，使用者可以实现自由调节时分轮的效果。中国专利文献CN203825378U于2014年9月10日公开了“手表头轮传出式的指针机构”，包括同轴安装于原动组件中条轴上的摩擦轮轴，条盒轮与摩擦轮轴固定为一体，摩擦轮片同轴安装在摩擦轮轴上；中心轴固定在主夹板上，中心轴上依序安装有分轮和时轮；跨轮桩固定在主夹板上，跨轮部件同轴安装在跨轮桩上；摩擦轮片与分轮啮合，分轮和时轮分别与跨轮部件啮合。有益效果是：头轮输出的摩擦轮片设在与条盒轮一体结构的摩擦轮轴上，直接与分轮啮合实现分轮的运转。摩擦轮片有足够大的外径，摩擦结构可依据成熟的摩擦机构来设计：通过摩擦轮片上的弹性筋与有一定锥度的摩擦轮轴的过盈配合控制摩擦力矩的大小。成熟的摩擦机构，良好的工艺性能大大提升了机芯功能的稳定性。在此现有技术中公开了目前典型的摩擦轮片与摩擦轮轴的配合关系：一，摩擦轮片内圈设有向内凸起的弹性筋，弹性筋的内径略小于摩擦轮轴的直径，因此摩擦轮片和摩擦轮轴可以过盈配合；三，摩擦轮轴设有一定锥度，以防摩擦轮片从安装端松脱；三，为了避免摩擦轮片安装后的倾斜，摩擦轮轴上应当设有一圈足够宽的定位环，同摩擦轮片内圈未设置弹性筋的部分匹配，形成限位。为了实现了上述过盈配合、防松脱和防倾斜的目的，摩擦轮和摩擦轮轴都必须具有足够的高度，否则会导致配合失效。

现代手表的设计，越来越趋向于多功能化，表盘范围内，除了要布置传统的时分轮，还需要腾出更多的空间来容纳新增加的功能性组件，因此，时分轮偏置成为了必然的选项。与之匹配，需要在表盘中心设置中心轮部件，而将中心轮轴作为摩擦轮轴与摩擦轮匹配安装。由此就带来一个问题：时分针需要暴露在表盘上方，而摩擦轮轴与摩擦轮是需要被掩盖在表盘下方的，如果摩擦轮轴与摩擦轮的高度较高，机芯的整体厚度就比较厚，这与目前追求轻薄型机芯的设计目标背道而驰。

发明内容

基于以上问题，本发明提供一种摩擦轮，采用全新的设计，在满足功能性要求外，可以显著降低自身的高度。配合此摩擦轮改进摩擦轮轴，使中心轮组件高度整体下降。应用此中心轮组件的机芯的厚度得以有效压缩。

为了实现发明目的一，本发明采用如下技术方案：一种摩擦轮，包括轮孔，轮孔外为环绕的轮侧壁，轮侧壁的外侧面设有轮齿，

轮孔为尺寸与中心轮轴适配对应的圆孔；

轮侧壁的上端面连接有向上向内延伸的摩擦悬臂；摩擦悬臂的数量不少于2个，在轮侧壁上端面所在圆周上等角度布置；各个摩擦悬臂的内侧面拼合形成的虚拟圆的直径小于轮孔的直径；或各个摩擦悬臂的自由端的连线组成的虚拟圆的直径小于轮孔的直径。

作为优选，轮侧壁的上端面向上连接有悬臂连接杆，摩擦悬臂的连接端连接在悬臂连接杆上，摩擦悬臂的延伸方向为沿着轮侧壁所在圆周的正、逆时针方向。

作为优选，摩擦悬臂的自由端设有平行于轮孔轴向的搭接棱。

作为优选，摩擦悬臂的高度为0.15~0.25mm。

作为优选，摩擦悬臂与轮侧壁上端面的间隙高度为0.05~0.15mm。

本方案设计的摩擦轮，在中心设置有轮孔，用于同中心轮轴套接，因此轮孔的孔径与中心轮轴匹配，套接后可保证摩擦轮不会倾斜。轮孔外为环绕的轮侧壁，轮齿设置在轮侧壁的外圈。在轮侧壁的上端面，设置有向上延伸的悬臂连接杆，悬臂连接杆上连接有摩擦悬臂。摩擦悬臂一端连接在悬臂连接杆上，主体部分沿轮侧壁所在圆周的方向延伸。摩擦悬臂的数量不少于2个，在圆周上等角度布置，且在圆周上的延伸方向都相同。悬臂连接杆的高度值可以很低，只需要保留摩擦悬臂与轮侧壁的上端面之间的间隙即可。

摩擦悬臂的具体形状可以有两种选择。其一，各个摩擦悬臂的内侧面拼合形成虚拟圆，此虚拟圆的直径略小于轮孔孔径即中心轮轴的直径，因此装配后各个摩擦悬臂的内侧面与中心轮轴的圆柱面实现面与面的紧贴，并通过摩擦悬臂的结构来实现弹性夹紧。此方案接触面较大，静摩擦力也较大。其二，各个摩擦悬臂的自由端的连线组成虚拟圆，此虚拟圆的直径略小于轮孔孔径即中心轮轴的直径，因此装配后各个摩擦悬臂的自由端与中心轮轴的圆柱面实现点与面或线与面的紧贴，并同样通过摩擦悬臂的结构来实现弹性夹紧。此方案接触面较小，静摩擦力也较小。具体如何选择，可以由本领域技术人员根据机芯的设计需要决定。

为了增加稳定性，在摩擦悬臂的自由端设有平行于轮孔轴向的搭接棱。在实际制造时，由于摩擦悬臂是从轮侧壁部分切割并略向内折弯而成，因此切割后形成的摩擦悬臂自由端的内侧边即可作为搭接棱，担负起与中心轮轴的圆柱面实现线与面配合的作用。

为了确保高度效果，本方案限定摩擦悬臂自身的高度为0.15~0.25mm，摩擦悬臂与轮侧壁上端面的间隙高度为0.05~0.15mm。

为了实现发明目的二，本发明采用如下技术方案：一种中心轮组件，包括中心轮轴，中心轮轴上安装有如前所述的摩擦轮。

作为优选，中心轮轴为从上到下逐级变大的二级阶梯杆，摩擦轮的下端面抵接阶梯杆的下阶梯面，轮孔适配套接在阶梯杆的中段杆体外；各个摩擦悬臂的内侧面或自由端弹性紧贴阶梯杆的上段杆体外。

作为优选，中心轮轴的安装端设有径向凸起的防脱凸缘，对应的，摩擦悬臂的上缘内侧也设有适配防脱凸缘的防脱倒角。

由于前述摩擦轮在高度尺寸上有明显的降低，因此本方案中的中心轮轴的配合尺寸也可以随之大幅降低。为了进一步优化稳定性，可以将中心轮轴设计为从上到下逐级变大的二级阶梯杆，最下最大的是中心轮轴的主体部分，中间部分用来装配摩擦轮的轮孔，以下方的阶梯面实现轴向正向定位，最上最小的部分用来与摩擦悬臂的弹性夹持匹配，最后再以防脱凸缘和防脱倒角的配合来实现轴向的反向定位，这样也保证了装配的可靠性。

为了实现发明目的三，本发明采用如下技术方案：一种机芯结构，包括如前所述的中心轮组件。机芯结构中使用了前述的中心轮组件，可以显著降低机芯厚度。

作为优选，中心轮组件位于机芯结构的中部，时分轮偏置于位于机芯结构的一侧，机芯结构的其他区域设有其他功能区。因为采用了中心轮组件中置、时分轮偏置的设计，因此机芯结构的其他位置可以有更多自由空间来布置其他功能区，满足更多样化的功能需求。

综上所述，本方案的有益效果是：摩擦轮，采用全新的设计，在满足功能性要求外，可以显著降低自身的高度。配合此摩擦轮改进摩擦轮轴，使中心轮组件高度整体下降。应用此中心轮组件的机芯的厚度得以有效压缩。

附图说明

图1是本发明摩擦轮的俯视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本发明摩擦轮的侧视图；

图4是本发明摩擦轮的立体图；

图5是本发明摩擦轮的另一结构的俯视图；

图6是本发明中心轮组件的立体图；

图7是图6的局部轴向剖视图；

图8是传统中心轮组件与本发明中心轮组件的对比图；

图9是本发明中心轮组件的实际装配应用结构图；

图10是传统中心轮组件的实际装配应用结构图；

图11是本发明机芯结构的表盘布局图。

其中：1摩擦轮，11轮孔，12轮侧壁，13轮齿，14摩擦悬臂，141搭接棱，142防脱倒角，15悬臂连接杆，

2中心轮轴，21防脱凸缘，

3盖片，4时分轮，5表盘，6其他功能区，9传统摩擦轮。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1

实施例1为一种摩擦轮。如图1、图2、图3、图4所示，本摩擦轮包括据中设置的轮孔11，轮孔11的外围是一圈圆形的轮侧壁12，轮侧壁12的外侧面的下部设置有一圈轮齿13。在轮侧壁12的上侧面上向上延伸的设有一对悬臂连接杆15，每个悬臂连接杆15的上端均连接有一个摩擦悬臂14，每个摩擦悬臂14的延伸方向均为沿轮侧壁12所在圆周的顺时针方向，两个摩擦悬臂14的顶面共面，且垂直于轮孔11的轴线。

两个摩擦悬臂14的自由端均向内收拢，合围形成虚拟圆的直径小于轮孔11的孔径。在摩擦悬臂14的自由端的最内侧设有搭接棱141，搭接棱141的棱线平行于轮孔11的轴线。

摩擦悬臂14的上端面与内侧面之间，设有防脱倒角142。

本例的摩擦轮中，摩擦悬臂14的自身高度为0.2mm，摩擦悬臂14与轮侧壁12的上侧面之间的间隙为0.1mm，整个摩擦轮的高度为0.56。

实施例2

实施例2为另一种摩擦轮，参见图5所示，本例的摩擦轮中，摩擦悬臂14的整个内侧面向内收拢，合围形成虚拟圆的直径小于轮孔11的孔径。两摩擦悬臂14在夹持中心轮轴2的时候，摩擦悬臂14的内侧面与中心轮轴2的外侧面整体搭接，因此本例中摩擦悬臂14的自由端无需设置搭接棱141。

余同实施例1。

实施例3

如图6所示的实施例3为一种中心轮组件，包括了摩擦轮1和中心轮轴2。摩擦轮1如实施例1所述，中心轮轴2为中心轮部件的组成零件。

如图7所示，本例的中心轮轴2的上端为安装端，结构为两级阶梯杆结构，上端最小，中部居中下端最大，下端最大的是中心轮轴2的本体部分。阶梯杆的中部与摩擦轮1的轮孔11适配套接，并以下阶梯面对摩擦轮1进行轴向正向定位；阶梯杆的上部与摩擦轮1的摩擦悬臂14实现过盈配合，使摩擦悬臂14自由端的搭接棱141可以通过弹性实现夹持。

中心轮轴2的最上端设有沿径向凸起的防脱凸缘21，可以配合摩擦轮1上的防脱倒角142实现卡接，并对摩擦轮1进行轴向反向定位，确保摩擦轮1平衡稳定不可松脱。

本例的中心轮轴2中，作为与摩擦轮1匹配的摩擦轮轴段高度为0.58mm。

如图8所示，左侧为传统的中心轮组件轴向配合示意图，其中与中心轮轴2匹配的是传统摩擦轮9；右侧为本例中心轮组件轴向配合示意图。可以看见本例比传统结构的高度显著降低。

实际应用中也是如此。图9为本例中心轮组件的实际装配应用结构图，图10为传统中心轮组件的实际装配应用结构图，两图中均包含了相同的其他零件：盖片3、时分轮4、表盘5等，可见在其他零件均相同的情况下，本例中心轮组件在实际装配应用结构中的整体高度要比传统中心轮组件低。

摩擦轮的具体结构参见实施例1的介绍。

实施例4

如图11所示的实施例4，为一种机芯结构，应用了实施例2中的中心轮组件。

本例的机芯结构，将中心轮组件置于机芯中间，因此可见摩擦轮位于中心，而将传统的时分轮4偏置在机芯的右侧方向，而将机芯的左侧空间留空，形成其他功能区6，用来布置其他需要的功能组件等。

中心轮组件的具体结构参见实施例3的介绍。