[发明专利]用于钟表的主发条

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于钟表的主发条，并尤其涉及一种意欲集成在发条盒中的主发条。

背景技术

使用Nivaflex45/5形成用于发条盒的主发条是已知的。这种材料提供了高弹性极限（典型地为3100MPa）和高弹性模量（典型地为220GPa）。

发明内容

本发明的目的是，通过提出一种既限制了对磁场的敏感性又提供了低弹性模量并同时在主应力区具有提高的弹性极限的可供选择的单件式主发条，来克服全部或部分上述缺陷。

因此，本发明涉及一种包括金属带的主发条，其中，金属是奥氏体钢，以便限制对磁场的敏感性；与所述带的其余部分相比，所述带的至少外表面被硬化到预定深度，以便在主应力区硬化所述带并同时保持奥氏体钢的低弹性模量。

因此，将表面区域或整个带进行硬化，即，带的芯部可几乎不改变或可不改变。带的这种选择性硬化意味着，除了良好的抗腐蚀性和抗疲劳性之外，主发条还可将以下优点结合起来：例如对磁场不敏感、低弹性模量和在主应力区具有高弹性极限。

根据本发明的其它有利特征：

-所述预定深度在所述带的总厚度e的5%和40%之间；

-硬化的外表面包括至少一种非金属——例如氮和/或碳——的扩散原子；

-硬化的外表面具有大于1100HV的硬度；

-硬化的外表面具有大于3500MPa的弹性极限。

此外，本发明涉及一种用于钟表的发条盒，其中，该发条盒包括根据前述变型方案中的任一个的主发条。

最后，本发明涉及一种制造主发条的方法，该方法包括以下步骤：

a）形成奥氏体钢基的（austenitic steel based）带，以限制对磁场的敏感性；

b）使原子扩散到带的外表面的预定深度处，以便在主应力区硬化所述带并同时保持低弹性模量。

因此，通过使钢中的原子扩散，可获得表面层，其中，整个带被硬化，而不必在带的表面沉积第二材料。实际上，硬化发生在带的材料内，根据本发明，这有利地防止了任何后续剥离。

根据本发明的其它有利特征：

-所述预定深度在带的总厚度e的5%和40%之间；

-所述原子包括至少一种非金属，例如氮和/或碳；

-步骤b）包含热化学扩散处理；

-步骤b）包含离子注入和扩散处理工艺；

-在步骤a）中或在步骤b）之后，对所述带进行卷绕。

附图说明

从下面参照附图经由非限制性示例给出的描述中，可以清楚地发现本发明的其它特征和优点，其中：

-图1是根据本发明的主发条的视图。

-图2是根据本发明的主发条的示意性截面图。

具体实施方式

本发明涉及一种例如用于钟表发条盒的主发条。显然，也可以设想需要主发条的其它应用，例如自动机器。

根据本发明的主发条1包括金属带3，该金属带3优选围绕自身卷绕。在设计和模拟过程中，发现这种类型的主发条承受应力，该应力主要施加在带3的外表面上，即，在长度l、高度h和厚度e上。因此，应力从带3的外表面向带3的中心减小，在带3的中心处应力为零。

因此，发现，虽然带3具有高弹性极限是重要的，但是该数值不需要是均匀的并且其可限制到外表面的预定深度处。

此外，由于每天遇到的物体感应的磁性，限制主发条1的敏感性以避免影响包括该主发条的钟表的工作是重要的。然而，具有高弹性极限的材料通常对磁场是非常敏感的。

令人惊讶地是，本发明毫不妥协地同时克服了这两个问题，并提供了附加的优点。因此，金属5是奥氏体的并优选是不锈的钢，以便有利地限制对磁场的敏感性。而且，与带的其余部分相比，将带的至少外表面7硬化到预定深度，以便根据本发明有利地在所述外表面上提供高弹性极限并同时保持奥氏体钢的低弹性模量。

实际上，根据本发明，对于大于1100HV且有利地在1200HV和2000HV之间的表面硬化，硬化的外表面7的弹性极限在3500MPa和4500MPa之间，而弹性模量保持基本等于或小于190GPa。上述数值获得自316L奥氏体铬镍不锈钢。当然，可以设想其它奥氏体钢。

实验证明，带3的总厚度e的5%和40%之间的硬化深度7对于应用于主发条是足够的。作为示例，如果一半厚度e/2是50μm，则硬化深度优选达到整个外周带3的截面的15μm左右。显然，根据本申请，可以提供在总厚度e的5%和80%之间的不同的硬化深度7。