JP2006267106A - 時計用緩衝軸受 - Google Patents

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Abstract

【課題】組み込み、取り外しの容易な緩衝ばねを有する時計用緩衝軸受を提供する。
【解決手段】緩衝軸受は、軸受ブロック1、孔のあいた宝石、受石4、及び軸受の旋回軸Xを含む平面に平行に4つの連結腕5a1、5a2、5a3、5a4によって軸受ブロック1に連結され、かつ2つの懸架エレメント5a1、5c1、5a2、及び5a3、5c2、5a4を形成している緩衝ばね5を含み、各懸架エレメントは、旋回軸X上に中心を置く円弧形状の分岐部5c1、5c2によって相互に連結された2つの該連結腕を有し、かつ該受石4の半径より大きい半径を有しており、これらの懸架エレメントは、中央支持エレメント5dの両側に配置された2つの直径方向腕5eによって相互に連結されている。該直径方向腕5eの外側端部は、該懸架エレメント5a1、5c1、5a2、及び5a3、5c2、5a4のそれぞれに属する2つの該連結腕5a2、5a4に連結されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、軸受ブロック、穴のあいた軸受宝石(pierced bearing jewel)、この軸受ブロック内にこの軸受宝石を位置決めするための座、受石(endstone)、この軸受ブロック内にこの受石を位置決めするための座、及び前記受石を前記位置決め座に対して保持するための緩衝ばねを含み、この緩衝ばねは、前記軸受の旋回軸を含む平面に平行な4つの連結腕によって前記軸受ブロックに連結されており、またこの平面の各側に、前記旋回軸上に中心を置き且つ前記受石の半径とは異なる半径を有する円弧部の形状をした分岐部によって前記連結腕のうちの2つを相互に連結されて成る懸架エレメントを形成しており、これらの懸架エレメントは、中央支持エレメントの両側に配置された2つの直径方向腕によって相互に連結されている、時計用緩衝軸受に関する。
特に、天秤用に設計された緩衝軸受は、1930年代の初めから1950年代の終わりにかけて盛んに行われた膨大な研究活動の主題であった。前述の期間中の250の特許を含め、この分野には、約400の特許がある。現在使われている解決策は、全体として申し分のないものであり、このことが本主題による開発が最近では事実上まったく見られない理由であることに疑いはない。
この種の軸受の必須要素の1つは、緩衝ばねである。留意しなければならないことは、このようなばねの大きさは、2mmより小さく、普通、1.5mmの範囲内にあるということである。これらの寸法によって、特にばねの固定時の弾性限界及び塑性変形、衝撃時のばねの保持、ばねの取り付け、並びに軸受の取り付け及び取り外しに関する設計問題が生じる。
殆どの緩衝ばねに関して、軸受支持部をブリッジ又はプレートの中に押し込む前に緩衝ばねを配置しなければならず、その結果、軸受を取り外すためには、軸受支持部を抜き取ることが必要になること、或いは、たとえ支持部の取り外しが必要ない場合でも、ばねを支持部から取り外すときに緩衝ばねの蝶番を所定の位置に残すことができず、2mmより小さい寸法のばねを見失う危険が生じること、が判っている。一端に蝶番を、また他端には固定手段を有するばねは、蝶番をそれが受け入れることができるように作られた支持部の一部内に置かない限り、支持部上に取り付けることができないこともまた付け加えておく必要がある。したがって、時計製造業者は、蝶番として作用するばねの側と、この蝶番を受け入れるために形作られた軸受支持部の位置とを識別しなければならない。このことは、寸法のせいで、ばねを失う危険が常にともない、取扱をいっそう複雑にしている。
本発明が関連する、特に緩衝ばねに関する前述の種類の緩衝軸受は、過去に、特許第3,306,028号で出願されている。この軸受の主な欠点は、緩衝ばねの中央支持エレメントが4つの腕によって軸受支持部に連結されており、4つの腕のそれぞれは、中央支持エレメントを軸受支持部に連結している2つの懸架エレメントのそれぞれの全寸法に比べて半分に減らされた長さを有するという事実から生じている。
このような緩衝ばねの非常に小さい寸法を考慮して、この中央支持エレメントを軸受支持部に連結している腕の長さを半分にすることは、弾性限界の必然的な低下に関する問題を引き起こし、そのため、緩衝ばねを軸受支持部に連結する腕を固定する際、この弾性限界は容易に突破される可能性がある。
衝撃を受けた場合、そのような緩衝ばねは、特に、緩衝ばねの固定時に塑性変形を受けたときには、比較的簡単に外れてしまう可能性がある。
本発明の目的は、前述の欠点を少なくとも部分的に克服することにある。
この目的のために、本発明は、請求項1で請求されているとおりの時計用緩衝軸受を提案する。
本発明による緩衝軸受の主要な利点は、中央支持エレメントの2つの直径方向腕を、軸受支持部に連結するための4つの腕の内の2つに固定することによって、中央支持エレメントを2つの懸架エレメントに連結している直径方向腕のいずれかの側に、弾性変形の範囲が著しく増大することに起因して、ばねの位置決めを容易にする2つの弾性エレメントを形成し、同時に、一方の側で中央支持エレメントに、また他方の側で2つの連結腕に取り付けられた直径方向腕によって、旋回中心を通過する、より剛性のあるエレメントを形成することができるという事実によるものである。このより大きな剛性によって、耐衝撃性を向上させることができる。本発明によって提案された軸受ばねはこのように形作られているので、ばねのさまざまな部分間で機能の配分を提供することができる。
連結腕の自由端は、固定エレメントで終端するようにし、相互に対向して配置されて対になった連結腕のそれぞれの固定エレメントは、各対になった連結腕の外側に向けて曲げられていることが望ましい。
2つの懸架エレメントの対向する連結腕によって形成されている懸架ばねの2対の連結腕は、軸受の旋回軸に対して中央対称性を有していることが、好都合である。
この特徴によって、ばねを、軸受の旋回軸の周りで相互に対して180度の2つの可能な位置のどちらに置いても軸受支持部に固定することができ、したがって、組立作業が相当に容易になるという利点を生じる。さらに、この特徴によって、2つの懸架エレメントの対向する連結腕によって形成されている懸架ばねの連結腕のいずれ側の対も、軸受の開放、又は支持部上でのばね蝶番としての役割について、同等に適切に用いることができる。したがって、緩衝ばねのさまざまな部分がさまざまな機能を有していても、このばねは、軸受支持部への組付けについて特定の方向性を有しておらず、このことによって、組立作業は著しく簡素化される。
緩衝ばねは、一定の厚さを有し、かつ未使用状態では平板であることが望ましい。この特徴によって、ばねのどちらの面も上又は下にして配置することができる。中央対称に関する特徴と組み合わせたときには、ばねは、どちらの面を上又は下に向けるか、或いはどちらの側を開放に使い、どちらの側を蝶番として用いるかという、前もっての選択をすることなく、軸受支持部に配置することができる。
緩衝ばねが平板であるという後者の有利な特徴によって、ばねの製造は、多くの方法によって簡単になり、その方法としては、以下の例、すなわち、略語LIGA(リガ、Lithographic Galvano-Abformung)で公知のリトグラフ法、打ち抜き加工、化学的切削加工、およびワイヤ放電加工を限定条件なしで挙げることができる。
本発明の好ましい実施形態においては、緩衝ばねの中央支持部分の輪郭は、軸受内の油量を計る油量計としての役割を果たすことができるように選択され、この目的のために、輪郭は、異なる半径を有する少なくとも2つの半径基準マーク、即ち、一方は最大油量の判断用、他方は最小油量の判断用、更に該旋回軸に対するこの油のセンタリングの判断用である。
この輪郭によって、油滴の存在を確認すること、この滴の位置をチェックすること、及び半径基準マークに関して油滴の大きさを測定することが可能になる。この検査操作は、精密な方法、特にカメラの助けを借りて実施することができる。
本発明の別の有利な変形例においては、2つの直径方向腕の外側端に連結されていない方の2つの連結腕の固定エレメントは、他の2つの連結腕の固定エレメントより長いものとされる。
したがって、これらの固定エレメントは、ばねの最も弾力のある部分と連結されており、その結果、衝撃の際に、ばねが外れる危険性が減る。
軸受支持部は、緩衝ばねの連結腕を受け入れることができるように、前記受石の座の両側に延在する直径方向通路を有しており、前記旋回軸を通過するあらゆる面に対して対称的に作られていることが望ましい。
その直径方向通路を備えた軸受は、2つの可能な位置のどちらを取っても、中央対称性のあるばねをこの直径方向通路内に受け入れることができるように設計されている。緩衝ばねの組付けを行うのに、どのような特別な手順も必要もない。したがって、この対称性によって、軸受支持部の製造は著しく簡素化され、その大きさのせいで常に製造が困難な壊れやすいエレメントであるようなブロックは、ばねを蝶番式に組み付けるためのものとして、もはや必要とされない。
また、旋回軸に対して平行な単純移動によって緩衝ばねを配置することができるように、軸受支持部の直径方向通路の縁端部に沿って面取りを形成することもできる。旋回軸に平行な圧力を緩衝ばねの連結腕に掛けると、面取りによって、2つの対向する連結腕を相互に向けて動かす力が生じる。
本発明によって提案された緩衝軸受上について実施された衝撃試験によれば、緩衝ばねは、軸受支持部から外れるようになることもなく、非常に過酷な衝撃にさえ耐えたことが判っている。極端な場合においては、異常な衝撃によって、緩衝ばねの塑性変形が引き起こされる可能性がある。しかしながら、この塑性変形によっても、時計のムーブメント上に面倒な影響はもたらされず、たとえ緩衝軸受の緩衝特性が低下しても、その緩衝軸受は緩衝軸受としての完全性を維持しているので、時計のムーブメントは、正常に動作を続けることができる。
添付の図面は、本発明によって提案された緩衝軸受の幾つかの実施例を、概略的且つ例示的に示している。
図1及び2に示された軸受は、孔の開いた宝石3が圧入され且つ受石4用の座2aを備えた筒状部分を有するシャトン(chaton)2を配置するための円錐台カップ形状の座1aを含む軸受ブロック1を備えている。緩衝ばね5は、シャトン2及び受石4をそれぞれの座1a、2a内に弾力性をもって保持することができるように、軸受ブロック1に固定されている。
軸受ブロック1は、軸受の旋回軸Xを含む全平面に対して完全に対称形であるという特徴を有している。直径方向に切削加工された部分1bは、本軸受ブロックの上部に形成されており、直径方向に切削加工された部分1bと直交する2つの平行な切削加工された部分1cが、軸受ブロック1の外側において、軸受ブロックの厚さ内で軸受ブロックの上面からある一定の距離のところに形成されている。
これら3つの切削加工された部分1b、1cは、緩衝ばね5の4つの連結腕5a、5a、5a、5aの固定用に設計されており、相互に対向して配置された2つの腕5a、5a、及び5a、5aのそれぞれは平行になっている。直径方向に切削加工された部分1bの幅は、相互に対向して配置された各対になった平行腕のそれぞれ5a、5a、及び5a、5aの幅と一致している。2つの平行な切削加工された部分1cは、4つの連結腕5a、5a、5a、5aの各対になった平行する腕から外側へ曲げられたそれぞれの固定端部5b、5b、5b、5bを受け入れることができるように設計されており、このようにして、緩衝ばね5を軸受ブロック1に固定することが可能になっている。明らかに、連結腕5a、5a、5a、5aは、平行な対になっているので、また、2つの対になった腕5a、5a、及び5a、5aそれぞれの間の間隙は等しいので、緩衝ばね5は、切削加工された部分1b内に固定するために、相互に180度離れた2つの対称位置のどちらであっても、配置することができる。
2つの連結腕5a、5a、及び5a、5aのそれぞれは、一方が他方の延長線上に配置され、それぞれ円弧部5c及び5cの形態を採る二つの分岐部によって相互に連結されており、2つの円弧部は、旋回軸Xに中心が置かれ、かつ円弧部の半径は受石4の半径より大きい。これら円弧部の形態を採る2つの分岐部は、連結腕5a、5a、及び5a、5aそれぞれと連結して、軸受の旋回軸Xを通りかつ直径方向に切削加工された部分1bの中央を通る平面について各側に1つずつ、合わせて2つの懸架エレメントを形成している。
緩衝ばね5は、また、本例においては、二つの腕5eをそれぞれ腕5aと円弧部5cの形態を採る分岐部との間及び腕5aと円弧部5cの形態を採る分岐部との間の連結点に連結し且つ直径方向に位置合わせすることによって、2つの懸架エレメント5a、5c、5a、及び5a、5c、5aのそれぞれに連結された中央支持エレメント5dを備えている。この特有の配置によって、2つの分岐部5a、5c、及び5a、5cはそれぞれ腕5a、5aの弾力性よりかなり大きい弾力性を有し、更に、ばねの配置を容易にし、特に、このばねの配置操作の間、腕の塑性変形の危険性を防ぐことができるように設計されている。直径方向腕5eと中央支持エレメント5dとに連結されている腕5a、5aは、衝撃に耐えることができるように設計された極めて剛性のある組立品を形成している。
また、明らかなように、緩衝ばね5は、非変形状態では平板であり、それによって、上面又は下面の定めは存在せず、したがって、緩衝ばねの固定に際しては、緩衝ばねのどちらの面も上又は下に向けて置くことができる。この特徴により、緩衝ばねの製造もまた簡単になり、緩衝ばねの製造は、例えば、LIGA法により、電鋳法により、打ち抜き加工により、化学的切削加工により、又はワイヤ放電加工により実施することができる。
ばねの支持エレメント5dは、都合のよいことに油量の測定及び穴の開いた宝石3と受石4との間の油滴のセンタリングを測定する油量計としての役割を果たしている。この目的のためには、油圧、油のセンタリング、及び油量を透明な受石4を通して観察することによって判断することができるように、中央支持エレメントに与えられる形状を選択することが望ましい。その第1条件は、受石4の中央部分を非係合とすることにある。
図2によれば、支持エレメント5dの形状は矩形に似ているが、その矩形の2つの短辺は軸受の旋回軸Xに中心を置いた円弧部の形状とされており、この形状によって、例えば、この近似矩形における2つの長辺間の間隙を油滴の最小直径に一致するように選択することができ、その一方で、近似矩形の円弧形状になっている2つの対向面によって油滴の最大直径の範囲を定めることができる。
図3の変形例においては、緩衝ばね15は、交互になった8つの凸状と凹状の円弧部によって中央開口が形成された中央支持エレメント15dを有し、4つの凸状円弧部は、軸受の旋回軸Xに対して同軸であって同じ半径を有しており、その一方で、4つの凹状円弧部は同じ半径を有し、それら凹状円弧部の中心は、軸受の旋回軸Xと同心の同じ円上であって且つ軸受の旋回軸Xの回りで相互に90度の間隔を置いて配置されている。2つの直径方向腕15eは、2つの対向する凹状円弧部によって中央支持エレメント15dに連結されている。中央支持エレメント15dの凹状輪郭を有する他の2つの部分は、凹状輪郭を有するこれら他の2つの部分と同心であるがより小さい半径を有する2つの円弧部によって外側に範囲が定められており、凹状輪郭を有する他の2つの部分は、前の例と同様に、油量の測定に使うことができる。
図3に破線で示されているとおり、連結腕15a、15a、15a、15aの固定端15b、15b、15b、15bは、図2に示す固定端に対して長くすることができる。また、端部15b、15bは、衝撃時、他の2つより外れやすそうなので、より弾力性のある連結腕の端部15b、15bだけを長くすることが可能であろう。
図4は、ばね25の支持エレメント25dの形状についての更に別の変形例を示しており、この変形例は、両直径方向腕25eの一側においては、軸受の旋回軸Xと同心の円弧形状の部分を有し、また、これら直径方向腕25eの他側においては、前記円弧形状の2つの部分がこれら直径方向の腕25eを越えて同じ角度量だけ延在し、かつそれら延在端部は、半径が旋回軸Xに中心を置く円弧部の形態を持つ部分の半径より著しく大きいとされる凹状円弧形状のセグメントによって、または直線セグメントによって、相互に連結されている。
図5に示されている変形例においては、中央支持エレメント35dは、リング状である。油滴が形成する半月の端部がリングの幅内に置かれると、油の有無を検出することができなくなるという欠点をこの形状は有しているので、リングは、半月を見ることができるようになる半径方向の切り口35fを有している。
再び図1及び2を参照すると、面取りが、特に、軸受ブロック1の直径方向切削部分1bの2側面上に形成されていることがわかる。これらの面取りは、緩衝ばねの連結腕5a、5a、5a、5a上にかかった圧力を2つの対向する平行腕5a、5a、及び5a、5aのそれぞれを互いに近づける方向の力に変換するために使われるので、4つの連結腕5a、5a、5a、5a上に圧力を同時にかけた状態で単純平行移動させることによって、緩衝ばねを配置することができる。
軸受ブロック1の上面内には、直径方向に切削加工された部分1bの平行端部がシャトン2の円錐台座1aの中に開いている区域に、くぼみ1eが形成されている。これらのくぼみ1eの内にピンセット又はピンの先端を差し込むことで、連結腕5a、5a、5a、5aの固定端5b、5b、5b、5bを軸受ブロック1から取り外すことが可能になる。留意すべき点は、1つの対になった対向する平行連結腕5a、5a、又は5a、5aのみが取り外し可能であり、他の対は受石4を外すために蝶番として使われるということである。
図6に示されている緩衝ばね45の変形例は、図2の場合のように、特に、直径方向腕45eが2つの連結腕5a、5aと円弧部5c、5cの形をした分岐部のそれぞれとの間の連結点に連結されておらず、例えば、これらの直径方向腕45eは、連結セグメント45f及び45fそれぞれによって、連結腕45a及び45aそれぞれの外側端に連結されているという点で、前述の他のばねと異なっている。連結腕45a及び45aそれぞれの外側端に連結されることによって、直径方向腕45eは、これら連結腕45a、45aのそれぞれの固定端部45b、45bに効果的に連結されている。この変形例においては、各変形例は、2つの懸架エレメント45a、45c、45a、又は45a、45c、45aそれぞれの組を有しているので、弾力のある枝部は一層延長されている。
本軸受の上からの図である。 図1の線II〜IIに沿って切った断面図である。 緩衝ばねの1変形体の平面図である。 緩衝ばねの1変形体の平面図である。 緩衝ばねの1変形体の平面図である。 緩衝ばねの1変形体の平面図である。
符号の説明
1 軸受ブロック 1a 座
1b 直径方向に切削加工された部分 1c 切削加工された部分
1e くぼみ
2 シャトン(chaton) 2a 座
3 孔の開いた宝石 4 受石
5、15、45 緩衝ばね
5a、5a、5a、5a、15a、15a、15a、15a、45a、45a 連結腕
5b、5b、5b、5b、15b、15b、15b、15b、45b、45b 固定端部
5c1、5c 円弧部
5d、15d、25d、35d 中央支持エレメント
5e、15e、25e、45e 直径方向腕
35f 切り口
45f、45f 連結セグメント
45a、45c、45a、又は45a、45c、45a 懸架エレメント
X 旋回軸

Claims (11)

  1. 時計用緩衝軸受であって、軸受ブロック(1)、穴の開いた軸受宝石(3)、前記軸受ブロック(1)内に前記軸受宝石(3)を位置決めするための座(1a)、受石(4)、前記軸受ブロック(1)内に前記受石(4)を位置決めするための座(2a)、及び該受石(4)を該位置決め座(2a)に対して保持するための緩衝ばね(5)を含み、前記緩衝ばね(5)は、該軸受の前記旋回軸(X)を含む平面に平行な4つの連結腕(5a、5a、5a、5a)によって該軸受ブロック(1)に連結されており、また該旋回軸(X)上に中心を置き且つ該受石(4)の半径より大きい半径を有する円弧部(5c、5c)の形状をした分岐部によって該連結腕(5a、5a、5a、5a)の内の2つを相互に連結させて成る懸架エレメントを前記平面の各側に形成しており、前記懸架エレメント(5a、5c、5a、及び5a、5c、5a)は中央支持エレメント(5d)の両側に配置された2つの直径方向腕(5e)によって相互に連結されている緩衝軸受において、該直径方向腕(5e)の外側端は、該懸架エレメント(5a、5c、5a、及び5a、5c、5a)のそれぞれに属する2つの該連結腕(5a、5a)に連結されていることを特徴とする緩衝軸受。
  2. 前記直径方向腕(5e)の前記外側端は、前記懸架エレメント(5a、5c、5a、及び5a、5c、5a)のそれぞれに、前記連結腕(5a、5a)と前記円弧部(5c、5c)の形状をしたそれぞれの前記分岐部との間の連結点において、連結されていることを特徴とする請求項1記載の前記軸受。
  3. 前記直径方向腕(45e)の前記外側端は、それぞれの前記懸架エレメント(5a、5c、5a、及び5a、5c、5a)の連結腕(45a、45a)を前記軸受支持部(1)に連結するための終端部(45b、45b)にそれぞれ連結されていることを特徴とする請求項1記載の前記軸受。
  4. 前記連結腕の自由端は固定エレメント(5b、5b、5b、5b)で終端しており、各対になった対向する連結腕(5a、5a、及び5a、5a)の前記固定エレメントは、連結腕のこれらそれぞれの対の外側へ向かって曲げられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の前記軸受。
  5. 前記緩衝ばね(5)について2つの前記懸架エレメントの対向する前記連結腕(5a、5a、及び5a、5a)によって形成された前記連結腕の2つの対は、前記旋回軸に対して中央対称性を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の前記軸受。
  6. 前記緩衝ばね(5)は、一定の厚さを有し、且つ未使用状態において平板であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の前記軸受。
  7. 前記緩衝ばね(5)の前記中央支持部分(5d)の輪郭は、前記輪郭の中央が切り抜かれ、前記軸受内の油量の計量器としての役割を果たすように選択されており、またこの目的のために異なる半径を有する少なくとも2つの半径基準マークを有し、一方の前記半径基準マークは油の最大量の判断用、他方の前記半径基準マークは最小量の判断用、及び前記旋回軸(X)に対する前記油のセンタリングの判断用であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の前記軸受。
  8. 前記軸受支持部(1)は、前記緩衝ばね(5)の前記連結腕(5a、5a、5a、5a)を受け入れることができるように前記軸受宝石(3)の前記座(1a)のいずれかの側に直径方向通路(1b)を有し、前記軸受の前記旋回軸(X)に対して中央対称的に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の前記軸受。
  9. 2つの直径方向腕(15e)の外側端に連結されていない2つの連結腕(15a、15a)の固定エレメント(15b、15b)は、他の連結腕の固定エレメントより長いことを特徴とする請求項4に記載の前記軸受。
  10. 前記緩衝ばね(5)の前記連結腕(5a、5a、5a、5a)の取り外しを容易にするために、前記軸受支持部(1)において、前記軸受宝石(3)の前記座(1a)のいずれかの側に配置された前記直径方向通路(1b)の外側縁端部上にくぼみ(1e)が形成されていることを特徴とする請求項8に記載の前記軸受。
  11. 前記軸受の前記旋回軸(X)に平行な単純移動によって前記緩衝ばねを据えつけることを可能にするために、前記直径方向通路(1b)の縁端部に沿って、前記直径方向通路(1b)の幅を、前記緩衝ばね(5)の各対向する対になった連結腕の前記固定エレメント(5b、5b、5b、5b)の幅に実質上等しい値にまで増大させる面取りが形成されていることを特徴とする請求項4又は8記載の前記軸受。
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