JP2009537813A - 時計ムーブメントのひげぜんまい−ひげ玉組立体 - Google Patents

Abstract

時計ムーブメントの螺旋／ひげ玉組立体は、ひげ玉（１）と、内端によってひげ玉（１）に取り付けられた螺旋（３）と、を含む。ひげ玉（１）は、軸（２）に取り付けられるのに適している。ひげ玉（１）の外周は、螺旋（３）の内巻きが、衝撃中、内巻きの弾性限度前に当たることができる停止部（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）を画成する。停止部（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）は、螺旋（３）がひげ玉（１）に接合する点（８）から、内側から外側に向かう螺旋（３）の方向（Ｄ）に増す、螺旋（２）の中心（Ｏ）からのそれぞれの距離（Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ）に位置している。

Description

本発明は、時計ムーブメントのひげぜんまい−ひげ玉（コレット）組立体に関し、より具体的には、ムーブメントの調速装置を形成するように、内端がてんぷの軸に打ち込まれたひげ玉に取り付けられたひげぜんまいに関する。

時計が衝撃を受けるとき、調速装置のひげぜんまいは、弾性限度を越えて変形し、かくして作動に有害な永久ひずみを受けたり、または、もしそれを構成する材料が、シリコンのようなもろい材料であれば、破壊することさえある。

スイス国特許第５００５２３号明細書は、ひげぜんまいの変形を制限するように、半径方向衝撃の場合に、ひげぜんまいの内巻きが当たることができる３つの当接部を周囲に有するひげ玉を記載する。これらの３つの当接部は、てんぷのの軸の中心から等距離である。したがって、これらの当接部の１つは、必然的に、他の２つよりも内巻きに近くなる。そのような構成は、最も近い当接部が、ムーブメントの正常動作中、特にもしてんぷの振動の大きさが大きいと、内巻きに接触し、その動作を混乱させる、及び／または最も遠い当接部が、衝撃の場合に、内巻きの弾性限度前に内巻きへの当たり面として役立つには遠すぎるという意味で問題である場合がある。

本発明は、従来技術の上述の欠点を軽減し、そのために、添付の請求項１によるひげぜんまい−ひげ玉組立体、即ち、ひげ玉と、ひげ玉の内端に取り付けられたひげぜんまいとを含み、ひげ玉は、軸に取り付けるようになっており、ひげ玉の外周は、衝撃中、内巻きの弾性限度前にひげぜんまいの内巻きが当たる当接部を画成し、当接部は、ひげぜんまいとひげ玉の間の接合点で始まって、内側から外側へのひげぜんまいの方向に増す、軸の中心からのそれぞれの距離に位置することを特徴とするひげぜんまい−ひげ玉組立体を提供する。

このひげぜんまい−ひげ玉組立体の特定の実施形態を、添付の従属項２から１３に記載する。

本発明は、また、このひげぜんまい−ひげ玉組立体を含む時計ムーブメントを提案する。

本発明の更なる特徴及び利点は、付属の図面を参照しながら与えられる次の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。

図１及び図２を参照すると、本発明の第１実施形態による時計ムーブメントのひげぜんまい−ひげ玉組立体は、てん真２に取り付けられるようになっているひげ玉１と、内端がひげ玉１に取り付けられたひげぜんまい３と、を含む。図では、ひげぜんまい３を部分的に示し、その内巻きのみが見える。

ひげ玉１は、三角構造の３つの弾性アーム４を含む。弾性アーム４は、中央正三角形開口５を画成し、その内接円は軸２の円筒形または僅かに円錐形の接触面６の直径よりも僅かに小さい直径を有し、それにより、軸２はひげ玉１に打ち込まれ、この打ち込みはアーム４を外方に弾性変形させる。開口５の周囲は、その三角形状により、軸２との３つのとびとびの接触点７を画成する。アーム４の各々の幅Ｌは、軸２によって所定のアーム４に働く応力のより均一な分配を生じさせるように、欧州特許第１，６３７，９４０号明細書のひげ玉の弾性アームの方法で、可変である。

ひげぜんまい３とひげ玉１との接合点８は、アーム４間の３つの接合帯域９ａ、９ｂ、９ｃのうちの１つ９ｃによって画成される。ひげ玉１は、軸２に打ち込まれているので、ひげぜんまい３の内端は、軸２と堅固に連結され、かくして、てんぷの振動運動に追従する。ひげぜんまい３の外端（図示せず）は、スタッドによって、ムーブメントの固定部品、典型的にはてんぷ受け（コック）に既知の方法で固定される。

ひげ玉１は、好ましくは、ひげぜんまい３と一体構造のものである。ひげぜんまい−ひげ玉組立体１，３は、典型的に、もろい材料、即ちシリコン、ガラス、石英、またはダイヤモンドに基づく材料のような、弾性変形を受けることができない材料で作られる。注目すべきことに、シリコンの場合には、ひげぜんまい−ひげ玉組立体１，３に適切な製造工程は、ＤＲＩＥ（深掘り反応性イオンエッチング、ｄｅｅｐ ｒｅａｃｔｉｖｅ−ｉｏｎ ｅｔｃｈｉｎｇ）工程である。しかしながら、変形例では、ひげぜんまい−ひげ玉組立体１，３は金属材料のような延性材料で作られてもよい。

本発明によれば、ひげ玉１の外周のとびとびのセグメント１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、ひげぜんまい３の内巻きが、ムーブメントによって受ける衝撃中、当たる当接部を構成する。これらの当接部１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、弾性アーム４の接合帯域９ａ、９ｂ、９ｃによって画成され、かくして実質的に等角度分布に配置される。これらの当接部１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、ひげ玉１の平面で軸２の中心Ｏから、それぞれ距離Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃの位置にあり、より正確には、中心Ｏ及び半径Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃをそれぞれ有する円弧形状を有する。距離または半径Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃは、ひげぜんまい３が、てんぷの正常な振動中、当接部１０ａ、１０ｂ、１０ｃによって邪魔されないほど十分小さいが、ムーブメントによって受ける衝撃中、ひげぜんまい３の内巻きが、接合点８を含むこの巻きの任意の点において内巻きの弾性限度前に、当接部１０ａ、１０ｂ、１０ｃの１つまたはいくつかに当たることができるほど十分大きく選択される（図２）。内巻きが、衝撃の作用で、当接部１０ａ、１０ｂ、１０ｃの１つまたはいくつかに当たっているとき、他の巻きのいずれもが、先にある巻きに当たるようになる。この方法で、ひげぜんまい３がもろい材料で作られているとき破断によって、または延性材料で作られているとき永久ひずみによって、損傷されるリスクを減ずる。

有利には、ひげぜんまい３とひげ玉１との接合点８から始めると、距離または半径Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃは、ひげぜんまい３の内巻きの半径が、他の全ての巻きの半径と同様に、方向Ｄに増大することを考慮に入れるように、ひげぜんまい３の巻き方向Ｄに内側から外側に増加する。かくして、方向Ｄに接合点８に最も近い当接部１０ａは、次の当接部１０ｂと中心Ｏとの間の距離Ｒｂよりも小さい、中心Ｏから距離Ｒａにあり、距離Ｒｂは、次の当接部１０ｃと中心Ｏとの間の距離Ｒｃよりも小さい。ひげぜんまい３とひげ玉１の間の、接合点８から中心Ｏまでの距離Ｒ８は、典型的に、距離Ｒａより大きい、又はそれと同じであるが、距離Ｒｂ、Ｒｃよりも小さい。

これらの距離Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃは、中心Ｏに向かう、ある数値の半径方向力Ｆを定義することによって、例えば有限要素法によって、内巻きが半径方向力Ｆの各々の作用の下で受ける最大弾性変形を計算することによって、距離Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃを、この最大弾性変形が得られない、または少なくともこれを越えないほど十分大きく、且つひげぜんまい３がその正常動作中当接部１０ａ、１０ｂ、１０ｃに接触しないほど十分小さく選択することによって決定される。

かくして、当接部１０ａ、１０ｂ、１０ｃにそれぞれ面する点３ａ、３ｂ、３ｃの各々におけるひげぜんまい３の内巻きの変形は、そのような点が、その点に及ぼされる半径方向力Ｆの作用で、対応する当接部１０ａ、１０ｂ、１０ｃにそれぞれ当たる形態では、内巻きがその点で受けることができる最大弾性変形の１００％より小さい、又はこれに等しい割合ある。これは、１またはそれ以上の安全率（最大弾性変形と、内巻きが当接部１０ａ、１０ｂ、１０ｃに当たっているときの弾性変形との率）を与える。前述の割合は、好ましくは、全ての当接部１０ａ、１０ｂ、１０ｃについて実質的に同じである。本発明の例示的な実施では、前述の割合は約５０％（安全率は約２）であり、約９３μｍのひげぜんまい３のピッチ、及び約３０μｍのひげぜんまい３の巻きの厚みまたは幅では、ひげぜんまいの正常動作中の内巻きの変形の、内巻きの最大弾性変形に対する割合は、約２５％である。

内巻きの変形の線形近似に基づく、この巻きの位置の関数としての単純化された実施の変形例では、距離Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃは、支持状態の内巻きの対応する半径ｒａ、ｒｂ、ｒｃ、即ち、点３ａ、３ｂ、３ｃと中心Ｏとの間の距離とそれぞれ同じ割合である。約９３μｍのひげぜんまい３のピッチ、及び約３０μｍのひげぜんまい３の巻きの厚さまたは幅では、前述の割合は、例えば約９０％である。

かくして、距離Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃが接合点８から始まって方向Ｄに増大することにより、当接部１０ａ、１０ｂ、１０ｃの安全率は、等しく、或いは少なくとも互いに近いことが分かる。したがって、ひげ玉１は、半径方向衝撃の場合に、信頼性のある方法で、衝撃の方向にかかわらず、てんぷの振動の大きさが大きくても、てんぷとひげぜんまいのによって形成される調速装置の正常動作を混乱させることなく、ひげぜんまい３を保護することができる。

図３は、本発明の他の実施形態を示し、ここで、ひげ玉１は、アーム４間の接合帯域９ａ、９ｂ、９ｃによって画成される当接部１０ａ、１０ｂ、１０ｃに加えて、軸２と接触するアーム４の中央領域に、アーム４の外側から半径方向に突出する要素１１によって画成される当接部１０ｄ、１０ｅ、１０ｆを含む。当接部１０ａ、１０ｂ、１０ｃと同様に、当接部１０ｄ、１０ｅ、１０ｆは、軸２の中心Ｏを中心とする円弧である。当接部１０ａ〜１０ｆと中心Ｏとの間のそれぞれの距離Ｒａ〜Ｒｆは、ひげぜんまい８とひげ玉１の接合点８から始まって内側から外側に、ひげぜんまいの方向Ｄに増大し、換言すれば、Ｒｄ＜Ｒａ＜Ｒｅ＜Ｒｂ＜Ｒｆ＜Ｒｃである。

本発明は、前述の実施形態に限定されない。請求された発明の範囲を逸脱することなく改造を行ってもよいことは明らかである。例えば、軸２が打ち込まれるひげ玉１の開口５は、他の規則的または不規則的な、３つ以上の多数の弾性アームによって定められる多角形状のような、三角形以外の形状であってもよい。他の変形例では、ひげ玉は、当接部を画成する半径方向突起を有する分割リングの形状を取ってもよい。さらに他の変形例では、当接部は、とびとびでなく連続的であってもよく、より具体的には、ひげ玉の外周の大きな連続的なセグメントが、当接部として役立ってもよい。そして、外周は、内巻きの外周と同様の形状、即ちひげぜんまいとひげ玉の間の接合点から始まって内側から外側へひげぜんまいの巻き方向Ｄに増大する半径を有する。この場合には、外周は、弾性アームを取り囲むフレームによって画成されてもよく、あるいは、弾力性の削減なしの「全」ひげ玉の外周であってもよい。

支持位置にある、本発明によるひげぜんまい−ひげ玉組立体を示す図である。 衝撃中の、図１のひげぜんまい−ひげ玉組立体を示す図である。 支持位置にある、本発明によるひげぜんまい−ひげ玉組立体の他の実施形態を示す図である。

Claims (14)

1. 時計ムーブメントのひげぜんまい−ひげ玉組立体であって、
   ひげ玉（１）と、内端がひげ玉（１）に取り付けられたひげぜんまい（３）と、を含み、ひげ玉（１）は、軸（２）に取り付けられるようになっており、ひげ玉（１）の外周は、衝撃中、内巻きの弾性限度前に、ひげぜんまい（３）の内巻きが当たることができる当接部（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）を画成し、前記当接部（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）は、ひげぜんまい（３）とひげ玉（１）の間の接合点（８）から始まって、内側から外側に、ひげぜんまい（３）の方向（Ｄ）に増す、軸（２）の中心（Ｏ）からのそれぞれの距離（Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ）に位置する、
   ことを特徴とするひげぜんまい−ひげ玉組立体。
2. 当接部（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）は、前記ばねの正常動作中、ひげぜんまい（３）が接触しないように、ひげぜんまい（３）から十分遠い、
   請求項１に記載のひげぜんまい−ひげ玉組立体。
3. 当接部（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）は、ひげ玉（１）の外周のとびとびのセグメントによって形成される、
   請求項１又は２に記載のひげぜんまい−ひげ玉組立体。
4. 前記当接部（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）の数は、少なくとも３つである、
   請求項３に記載のひげぜんまい−ひげ玉組立体。
5. 当接部（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）は、実質的に等角度分布に従って配置されている、
   請求項３又は４に記載のひげぜんまい−ひげ玉組立体。
6. 当接部（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）は、軸（２）の中心（Ｏ）を中心として有する実質的に円弧である、
   請求項３から５の何れか１項に記載のひげぜんまい−ひげ玉組立体。
7. ひげ玉（１）は、軸（２）が打ち込まれる、多角形として配置された弾性アーム（４）を含み、前記当接部（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）の少なくとも１つは、２つの前記弾性アーム（４）の間の接合帯域（９ａ、９ｂ、９ｃ）に位置する、
   請求項３から６の何れか１項に記載のひげぜんまい−ひげ玉組立体。
8. ひげ玉（１）は、軸（２）が打ち込まれる、多角形として配置された弾性アーム（４）を含み、、前記当接部（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）の少なくとも１つは、前記弾性アーム（４）の１つの外側から突出する要素（１１）によって画成される、
   請求項３から７の何れか１項に記載のひげぜんまい−ひげ玉組立体。
9. 前記距離（Ｒａ、Ｒｂ，Ｒｃ）の各々は、ひげぜんまい（３）の内巻きの点（３ａ、３ｂ、３ｃ）が、軸（２）の中心（Ｏ）に向けられ、且つ前記点（３ａ、３ｂ、３ｃ）に及ぼされる半径方向力（Ｆ）の作用で、対応する当接部（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）に当たる形態において、前記点（３ａ、３ｂ、３ｃ）におけるひげぜんまい（３）の内巻きの変形が、内巻きが前記点（３ａ、３ｂ、３ｃ）において受けることができる最大弾性変形の所定の割合であるように選択され、前記割合は、前記距離（Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ）の全てに関して実質的に同一である、
   請求項１から８の何れか１項に記載のひげぜんまい−ひげ玉組立体。
10. 前記距離（Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ）の各々は、対応する当接部（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）に面する前記内巻きの点（３ａ、３ｂ、３ｃ）において、支持状態のひげぜんまい（３）の内巻きの半径（ｒａ、ｒｂ、ｒｃ）の割合であり、前記割合は、前記距離（Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ）の全てに関して実質的に同一である、
    請求項１から８の何れか１項に記載のひげぜんまい−ひげ玉組立体。
11. ひげぜんまい−ひげ玉組立体は、一体構造である、
    請求項１から１０の何れか１項に記載のひげぜんまい−ひげ玉組立体。
12. ひげぜんまい−ひげ玉組立体は、弾性変形不可能な材料で作られている、
    請求項１から１１の何れか１項に記載のひげぜんまい−ひげ玉組立体。
13. ひげぜんまい−ひげ玉組立体は、シリコンを基礎とする材料で作られている、
    請求項１２に記載のひげぜんまい−ひげ玉組立体。
14. 請求項１から１３の何れか１項に記載のひげぜんまい−ひげ玉組立体を含む時計ムーブメント。

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