JP2012181156A - 時計用ぜんまい及びこれを備えた機械式時計 - Google Patents

Abstract

【課題】解け（巻戻し）に伴う出力トルクの変動を最低限に抑え得、且つ製造し易い時計用ぜんまい及びこれを備えた機械式時計を提供すること。
【解決手段】機械式時計の時計用ぜんまい１は、弾性材料製の細長い板状体３１からなるぜんまい本体３０を備える。外周側端部３２で香箱に係合され内周側端部３３で香箱真に係合される該ぜんまい本体３０が、少なくとも一部の長手方向領域Ｑｉにおいて、内周側端部３３に近づくほど折曲角θが大きくなるように、長手方向Ｊ延在する折曲線Ｂに沿って折曲げられている。長手方向領域Ｑｉは、ぜんまい本体３０のうち香箱真に係合される内周側端部３３に近い部分を含む。折曲角θの最大値は２５度以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は時計用ぜんまい及びこれを備えた機械式時計に係る。

時計用ぜんまいは、細長い板ばねすなわち弾性材料製の細長い板状体からなるぜんまい本体により構成され、この細長い板ばねないし板状体の横断面は、通常は、細長い（幅に比較して厚さが薄い）長方形であり、この長方形の断面形状は、ぜんまい本体のうち香箱に係合される外周側端部から香箱真に係合される内周側端部まで一定（同じ）である。

しかしながら、その場合、内周側端部と外周側端部とでぜんまいの曲がり状態が異なるので、ぜんまいからの出力トルクが異なる。

一方、ぜんまいの解け始めの２４時間は一定の出力トルクが得られるように、ぜんまいの「コイリング角度（巻き角度）」及び「厚さ」について、
（コイリング角度）・（厚さ）³＝一定 （式１）
になるようにすることは、提案されている（特許文献１）。

しかしながら、ばね材からなり且つサイズが小さい時計用ぜんまいについて、その厚さを長さ方向に沿って調整ないし制御すること、即ち、長手方向の厚さが上記「式１」になるように制御して時計用ぜんまいを妥当な範囲内の製造コストで製造することは、時計用ぜんまいが長期間大きな力の作用下で適切に動作すべきことを考慮すると、容易ではなく現実的ではない。また、厚さを厚くすると時計用ぜんまいが重くなり、時計が重くなる虞れもある。

なお、厚さ及び幅が一定の帯状ぜんまい本体をもちいた時計用ぜんまいでは、フル巻上げ状態（全巻状態）から完全な解け状態（巻戻し状態）へとぜんまいが解けるにつれて、ぜんまいの出力トルク（該ぜんまいを用いた香箱車の出力トルク）が低下すること、及び出力トルクの低下の程度はぜんまいの解け状態が進行するにつれて大きくなることは周知である（例えば、特許文献２）。

また、香箱車からの出力トルクが大きくなる（小さくなる）程てんぷの振り角が大きくなる（小さくなる）こと、及びてんぷの振り角がある範囲よりも大きくなったり小さくなったりすると歩度（「秒／日」単位で表した時計の進み又は遅れ）が遅れること、換言すれば、てんぷの振り角がある範囲内にあり香箱車の出力トルクが所定の範囲内にある場合は、歩度単位でみた時計の進みや遅れが小さく、香箱車の出力トルクが所定の範囲よりも小さくなっててんぷの振り角がある範囲よりも小さくなると、歩度単位でみた時計の遅れが大きくなることも知られている（例えば、特許文献３の図９〜図１１）。すなわち、ぜんまいの解けが進行してぜんまいのフル巻上げ状態（全巻状態）に近い場合の出力トルクと比較して出力トルクがある程度以上小さくなると、歩度の遅れが大きくなるのを無視し難くなる。

なお、時計用ぜんまいの出力トルクを高めることを目的として、時計用ぜんまいのぜんまい体を、横断面が凸状またな凹状になるように湾曲させることも提案されている（特許文献４）。

しかしながら、この提案の時計用ぜんまいは、実際上、その全長にわたって一定の断面形状になるように凸状（又は凹状）に湾曲させるものである。仮に、時計用ぜんまいの長手方向に沿って湾曲形状を変えようとすると、妥当な製造コストで正確な形状制御は実際上行い難い。

特開平７−２０９４３８号公報 特開２００２−７１８３６号公報 再表２００１−１２０３号公報（図９〜図１１等） スイス国特許出願公開第６９０６９６号明細書

本発明は、前記諸点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、解け（巻戻し）に伴う出力トルクの変動を最低限に抑え得、且つ製造し易い時計用ぜんまい及びこれを備えた機械式時計を提供することにある。

本発明の時計用ぜんまいは、前記目的を達成すべく、弾性材料製の細長い板状体からなるぜんまい本体を備えた時計用ぜんまいであって、外周側端部で香箱に係合され内周側端部で香箱真に係合される該ぜんまい本体が、少なくとも一部の長手方向領域において、前記内周側端部に近づくほど折曲角が大きくなるように、長手方向に延在する折曲線に沿って折曲げられている。

本発明の時計用ぜんまいでは、「外周側端部で香箱に係合され内周側端部で香箱真に係合される該ぜんまい本体が、少なくとも一部の長手方向領域において、前記内周側端部に近づくほど折曲角が大きくなるように、長手方向に延在する折曲線に沿って折曲げられている」ので、ぜんまいの解け（巻戻し）の際のぜんまいの出力トルクの大きさが折曲角を変えるだけで制御され得るから、ぜんまいの解けの際の出力トルク変動の制御が容易に行われ得る。その結果、本発明の時計用ぜんまいでは、ぜんまいの出力トルク変動の低減が容易に行われ得る。

ここで、折曲線に沿った折曲は、例えば、プレス加工によりなされ得る。但し、所望ならば、他の手段で折曲線を形成（折曲状態を実現）してもよい。なお、以上において、「ぜんまい本体の外周側端部と香箱との係合」は、香箱の内周面の凹凸部にぜんまい本体の外周側端部が引っかかることによる係合（手巻時計の場合）であっても、香箱の内周面にぜんまい本体の外周側端部が押付けられて両者の間に摩擦力が働くことによる係合すなわち摩擦係合（自動巻時計の場合）であってもよい。

本発明の時計用ぜんまいでは、典型的には、前記長手方向領域がぜんまい本体のうち香箱真に係合される内周側端部に近い部分を含んでいる。

その場合、ぜんまいの解けが進行してぜんまいが完全に解けてしまう状態に近づいても、ぜんまいのトルクがフル巻上げ（全巻）状態の場合のトルクと比較して大幅に低下するのを避け、ぜんまいの解けの進行に伴う歩度の遅れを最低限に抑えることが可能になる。

本発明の時計用ぜんまいにおいて、前記長手方向領域がぜんまい本体のうち香箱に係合される外周側端部に近い部分を含んでいてもよい。

その場合、ぜんまいのフル巻上げ（全巻）状態からぜんまいが実際上解けた状態に至るまでぜんまいの解けの程度にかかわらず、ぜんまいの出力トルクを、実際上又は概ね一定に保ち得、時計の歩度の変動を最低限に抑え得る。

本発明の時計用ぜんまいにおいて、前記長手方向領域が、
（１）ぜんまい本体の全長のうちの一部の部分であっても、
（２）ぜんまい本体の全長であってもよい。

前記の（１）の場合、前記一部の部分が解ける際に、該部分の解けの際の出力トルクの変動を最低限に抑え得、（２）の場合、ぜんまいが解け始めてから概ね解けきるまでの実際上全期間においてぜんまいの出力トルクの変動を最低限に抑えることが可能になり、それに応じて歩度の変動を最低限に抑え得る。

本発明の時計用ぜんまいにおいて、折曲角の最大値が
（１）２５度以下であっても、
（２）２０度以下であっても、
（３）１５度以下であってもよい。

折曲角の最大値が大きい程、大きなトルク変化を解消し得る。但し、折曲角が大きくなると、ぜんまいの巻上げに際して捻れなどを伴う変形が生じ易くなったり長期間の安定な動作が期待し難くなる虞れがあるので、折曲角の上限は、適切な巻上げが長期間安定に行われ得る範囲に設定される。また、折曲角が大きくなると、香箱内に収容されるぜんまい本体の長さが短くなるので、折曲角の上限は、ぜんまい本体の所望の長さ（換言すれば、全巻から完全巻戻しに至るまでのぜんまいの動作時間）が確保される範囲内に設定される。

本発明の時計用ぜんまいにおいて、典型的には、折曲線は一つである。但し、所望ならば、二つ以上の折曲線が平行にあってもよい。なお、折曲線近傍の折曲部分は、円弧で近似され得る。

本発明の機械式時計は、前記目的を達成すべく、上記のような時計用ぜんまいを有する。

本発明の好ましい一実施例の時計用ぜんまい（但し、長手方向両端の係合ないし取付部を除く）を示したもので、（ａ）は長手方向に真直ぐ展開した状態において（ｂ）のＩＡ方向に見た側面説明図、（ｂ）は（ａ）のＩＢ方向に見た平面説明図、（ｃ）は（ｂ）のＩＣ−ＩＣ線断面説明図（折曲角が２０度の場合）、（ｄ）は（ｂ）のＩＤ−ＩＤ線断面説明図（折曲角が１５度の場合）、（ｅ）は（ｂ）のＩＥ−ＩＥ線断面説明図（折曲角が１０度の場合）、（ｆ）は（ｂ）のＩＦ−ＩＦ線断面説明図（折曲角が５度の場合）、（ｇ）は（ｂ）のＩＧ−ＩＧ線断面説明図（折曲角が０度（折曲がない部分）の場合）。 図１の（ｃ）〜（ｇ）を拡大して詳細に示したもの及びより折曲角の大きい状態を同様に詳細に示したもので、（ａ）は図１の（ｃ）を拡大して示した断面説明図（折曲角が２０度の場合）、（ｂ）は図１の（ｄ）を拡大して示した断面説明図（折曲角が１５度の場合）、（ｃ）は図１の（ｅ）を拡大して示した断面説明図（折曲角が１０度の場合）、（ｄ）は図１の（ｆ）を拡大して示した断面説明図（折曲角が５度の場合）、（ｅ）は図１の（ｇ）を拡大して示した断面説明図（折曲角が０度の場合）、（ｆ）は折曲角が２５度の場合における（ａ）〜（ｅ）と同様な断面説明図。 機械式時計の香箱車におけるぜんまいの状態を示したもので、（ａ）はぜんまいがフル巻上げ（全巻）状態にある香箱車の説明図、（ｂ）はぜんまいが（ａ）のフル巻上げ状態から少しだけ解けた状態にある香箱車の説明図、（ｃ）はぜんまいが（ｄ）の完全に解けた状態よりも少し前の状態にある香箱車の説明図、（ｄ）はぜんまいが完全に解けた状態にある香箱車の説明図。 ぜんまい本体を構成する板状体の折曲角と断面二次モーメントとの関係を示したグラフ。 ぜんまいが解ける際における巻数と出力トルクとの関係を示した模式的なグラフであって、破線は幅及び厚さが一定の従来の帯状体からなるぜんまいにおける出力トルクの変化を示したものであり、実線は図１に示したぜんまいにおいて折曲線に沿った折曲が行われている長手方向領域の解けが生じる場合における出力トルクの変化を示したもの。 長手方向位置に応じた折曲角を決定すべく断面二次モーメントの折曲角依存性を演算で求める場合にぜんまいの横断面内の領域を演算に適した複数の区域に分割する分割の仕方の例を示した説明図。 本発明の別の一実施例の時計用ぜんまいを図１と同様に示したもので、（ａ）は長手方向に真直ぐ展開した状態において（ｂ）のＶＩＩＡ方向に見た側面説明図、（ｂ）は（ａ）のＶＩＩＢ方向に見た平面説明図、（ｃ）は（ｂ）のＶＩＩＣ−ＶＩＩＣ線断面説明図（折曲角が２５度の場合）、（ｄ）は（ｂ）のＶＩＩＤ−ＶＩＩＤ線断面説明図（折曲角が２０度の場合）、（ｅ）は（ｂ）のＶＩＩＥ−ＶＩＩＥ線断面説明図（折曲角が１５度の場合）、（ｆ）は（ｂ）のＶＩＩＦ−ＶＩＩＦ線断面説明図（折曲角が１０度の場合）、（ｇ）は（ｂ）のＶＩＩＧ−ＶＩＩＧ線断面説明図（折曲角が５度の場合）、（ｈ）は（ｂ）のＶＩＩＨ−ＶＩＩＨ線断面説明図（折曲角が０度（折曲がない部分）の場合）。 ぜんまいが解ける際における巻数と出力トルクとの関係を示した図６と同様な模式的なグラフであって、破線は幅及び厚さが一定の従来の帯状体からなるぜんまいにおけるトルクの変化を示したものであり、実線は図７に示したぜんまいにおいて折曲線に沿った折曲が行われている長手方向領域の解けが生じる場合におけるトルクの変化を示したもの。

本発明の好ましい一実施の形態を添付図面に示した好ましい一実施例に基づいて説明する。

本発明の好ましい実施例の時計用ぜんまい１の本体３０を展開して示した図１の（ａ）及び（ｂ）並びにその横断面を示した図１の（ｃ）〜（ｇ）に基づいて説明する前に、該時計ぜんまい１が組み込まれてなる香箱車２について、図３の（ａ）〜（ｄ）に基づいて、簡単に、説明する。

図３の（ａ）〜（ｄ）からわかるように、機械式時計５の香箱車２は、時計用ぜんまい１と、香箱１０と香箱真２０とを有する。なお、図３の（ａ）〜（ｄ）では、機械式時計５のうち香箱車２のみを示し、他の部分は省く。

香箱車２において渦巻状のぜんまい本体３０は、外周側端部３２の端に位置する折曲係合部Ｈｆにおいて香箱１０の内周壁１１の係合部１２に係合され、内周側端部３３の端に位置する取付部Ｈｅにおいて香箱真２０の取付部に取付けられている。

ぜんまい１は、図３の（ａ）に示したフル巻上げ（全巻）状態Ｓｆから図３の（ｂ）に示したような少しだけ解けた乃至巻戻された状態Ｓａを経て解けないし巻戻されていき、図３の（ｃ）に示したようなほとんど解けた状態Ｓｂを経た後、図３の（ｄ）に示したように完全に解けた状態(完全巻戻し状態）Ｓｅに達する。

ぜんまいのこのような解け過程（巻戻し過程）において、従来の典型的な幅及び厚さが一定の帯状体からなるぜんまいの場合、ぜんまいの出力トルクＴは、典型的には、図５において破線Ｔｐで示したように変化する。すなわち、巻数Ｎが小さくなると、トルクＴｐが大きく落ちていく。ここで、以下の説明の簡明化のために、出力トルクＴがトルクレベルＴｃ以下になると無視し難い程度の歩度の遅れが生じるものと想定する。また、このような従来のぜんまいの場合においては、図３の（ｃ）のような相当程度の巻戻し状態Ｓｂに達すると、このような出力トルクＴがレベルＴｃを下回り、歩度の顕著な遅れが生じるものと想定する。

本発明の好ましい一実施例の時計用ぜんまい１の本体３０は、図１の（ａ）及び（ｂ）の展開図において示したように、概ね細長い板状の形態を有する。また、ぜんまい本体３０は、図１の（ｃ）〜（ｇ）の断面図並びにその夫々に対応する断面拡大図である図２の（ａ）〜（ｅ）に示したように、板状体３１が折曲線Ｂに沿って折り曲げられた形態を有する。

ぜんまい本体３０を構成する板状体３１は、一定の幅Ｗと厚さｔとを有する直方体形状の横断面Ｄを有する。

すなわち、ぜんまい本体３０の板状体３１は、部位Ａ０よりも内周側端部３３に近い領域Ｑｉにおいて、折曲線Ｂに沿って折曲げられている（説明及び図示の簡明化のために、図１の（ａ）及び（ｂ）では、ぜんまい本体３０のうち香箱１０への折曲係合部Ｈｆ及び香箱真２０への取付部Ｈｅは省かれた状態で示されている）。

従って、折曲領域Ｑｉにおいては、ぜんまい本体３０の実効幅Ｗｅｆｆは、実際には、多少変動している。但し、折曲角θは典型的には２５〜３０度程度以下と比較的小さいので、幅Ｗｅｆｆ（図２の（ａ）参照）がぜんまい本体３０の全長にわたって実質的に一定（Ｗｅｆｆ〜Ｗ）であるとみなしてもよい。また、所望ならば、折曲状態において、ぜんまい本体３０の幅が全長にわたって一定になるように、当初の板状体３１の幅が領域Ｑｉにおいて変動していても（すなわち、折曲角θが大きくなる端部３３側ほど板状体３１の当初（折曲前）の幅が広くなっていても）よい。

より詳しくは、板状体３１は、図１の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）〜（ｆ）並びに図２の（ａ）〜（ｄ）からわかるように、ぜんまい本体３０の幅方向中央部３４において、部位Ａ０から内周側端部３３まで板状体３１の長手方向Ｊに延在する折曲線Ｂに沿って折曲げられている。折曲線Ｂに沿った折曲角θは、部位Ａ０においては０度で、内周側端部３３においては２０度であり、部位Ａ０から内周側端部３３に近づくほど大きくなっている。すなわち、例えば、図１の（ｂ）の部位Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４におけるＩＧ−ＩＧ線断面、ＩＦ−ＩＦ線断面、ＩＥ−ＩＥ線断面、ＩＤ−ＩＤ線断面、ＩＣ−ＩＣ線断面での断面形状は、夫々、図１の（ｇ），（ｆ），（ｅ），（ｄ），（ｃ）に示した通り、又はこれらの夫々を拡大して示した図２の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示した通りである。長手方向部位Ａ４は、実際上、端部３３に一致する。

図２の（ａ）〜（ｅ）の夫々において、「○」で示した部位Ｇは、ぜんまい本体３０の各長手方向部位Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４における横断面Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の重心位置Ｐｇ０，Ｐｇ１，Ｐｇ２，Ｐｇ３，Ｐｇ４である。図２の（ａ）〜（ｄ）において、折曲前の板状体３１の状態ないし折曲角θが０（折曲がない場合）のぜんまい本体３０の横断面（横断面Ｄ０に相当）の状態は想像線で示されている。

ぜんまい本体３０の部位Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４における断面二次モーメントＭは、該部位Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４において折曲角θの大きさが異なることから、図４に示したように変化する。すなわち、図４には、断面二次モーメントＭの折曲角θに対する依存性が示されており、折曲角θが０度から、５度、１０度、１５度、２０度と増していくにつれて、断面二次モーメントＭが急激に増大する。これは、定性的には、折曲線Ｂに沿った折曲角θの折曲に伴って、図２の紙面（図の面）で見て横断面の上下方向の実効厚さが増し、該実効厚さの３乗に依存して断面二次モーメントが増大することによる。

より詳しくは、図１に示したぜんまい１では、図４に示した通り、巻数Ｎの少ない領域程断面二次モーメントＭが大きくなるように、折曲角度θが増大し、例えば、部位Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４における折曲角度θが０度，５度，１０度，１５度，２０度となっているので、部位Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４においては、折曲角θの増大に応じて、断面二次モーメントＭが、
ΔＭ１＝Ｍ（５）−Ｍ（０）
ΔＭ２＝Ｍ（１０）−Ｍ（０）
ΔＭ３＝Ｍ（１５）−Ｍ（０）
ΔＭ４＝Ｍ（２０）−Ｍ（０）
だけ増大する。

すなわち、折曲線Ｂに沿って長手方向位置に応じて異なる大きさの折曲角θで折曲げられたぜんまい本体３０を備えたぜんまい１では、厚さ一定の従来のぜんまいと異なり、図２の（ａ）〜（ｅ）に示したように、長手方向位置に応じて重心位置Ｐｇ０，Ｐｇ１，Ｐｇ２，Ｐｇ３，Ｐｇ４に関し実効厚さの大きな変化があり、それにより、部位Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４における断面二次モーメントＭが、ΔＭ１，ΔＭ２，ΔＭ３，ΔＭ４だけ増大するので、相当程度の解け状態Ｓｂに近付いた状態よりもぜんまい１の解け（巻戻し）が進行する際に、図５に示したように出力トルクＴが巻数Ｎに対して破線Ｔｐの如く変化する厚さ一定の従来のぜんまいと異なり、断面二次モーメントＭの増大ΔＭ１，ΔＭ２，ΔＭ３，ΔＭ４に応じて出力トルクＴが高められ得る。

より詳しくは、ぜんまい１を備えた香箱車２を有する機械式時計５では、ぜんまい１が解け乃至巻戻されて、図３の（ｂ）のようにぜんまい１が少しだけ解けた（巻戻された）状態Ｓａから図３の（ｃ）のようにぜんまい１が相当程度又はほとんど解けた（巻戻された）状態Ｓｂに近づく前に、ぜんまい本体３０のうち、香箱真２０に巻かれていた部位Ａ１の領域が解け（巻戻され）始める。

なお、ぜんまい１を備えた香箱車２では、ぜんまい１は端部３３に近い長手方向領域Ｑｉにおいて端部３３から離れるほど折曲角θが小さくなるように折り曲げられているので、香箱真２０のまわりに巻かれるぜんまい１の領域Ｑｉは、外周側程折曲角θが小さいから、折曲線Ｂに沿った折曲は最下層（一巻き目）を除いて径方向に余分なスペースを要せず、ぜんまい自体の厚さを全幅に亘って厚くする特許文献１の場合と異なり、香箱１０内に収容可能なぜんまい１の長さが折曲線Ｂに沿った折曲によって大きく低下する虞れがない。

ぜんまい１の解け（巻戻し）において、部位Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が解ける際の出力トルクＴとして、断面二次モーメントの増大ΔＭ１，ΔＭ２，ΔＭ３，ΔＭ４に相当する分だけ余分の増分トルクΔＴ１，ΔＴ２，ΔＴ３，ΔＴ４が得られ、結果としてより大きい出力トルクＴ＝Ｔａ＝Ｔｐ＋ΔＴ（ここで、ΔＴ＝ΔＴ１，ΔＴ２，ΔＴ３，ΔＴ４等）が得られる。なお、出力トルクＴは実際上断面二次モーメントＭにリニアに依存するから、断面二次モーメントの増分ΔＭ１，ΔＭ２，ΔＭ３，ΔＭ４がそのまま出力トルクの増分ΔＴ１，ΔＴ２，ΔＴ３，ΔＴ４に寄与する。

その結果、図５において、実線Ｔａで示したように、巻数が小さい領域すなわちぜんまい１がほとんど解けた状態Ｓｂ近傍の状態Ｓであって従来のぜんまいではトルクＴが所望レベルＴｃよりも小さくなって、歩度の遅れが大きくなるような場合であっても、トルクＴａが広い範囲において該レベルＴｃよりも高く保たれ得るから、歩度の遅れが最低限に抑えられ、ぜんまい１がほとんど解けた状態を含めて広範囲で歩度の変動を最低限に抑え得るに十分な出力トルクを与え、機械式時計５が歩度の遅れの少ない状態で正確に時を刻み得る。

なお、曲げが大きくなると、断面二次モーメントの演算が複雑化するので、実際には、例えば、図６に示したように、複数の領域に分けて断面二次モーメントを求め、それを合算する。例えば、図６おいては、部位Ａ４における横断面Ｄ４（折曲角θ＝２０度）の状態が示されている。横断面Ｄ４は、例えば、領域ないし区分Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４に分けられる。ここで、領域ないし区分Ｋ１は横断面Ｄ４の角部（隅部）４１，４１を結ぶ線Ｕ１よりも下の領域、領域ないし区分Ｋ２は折曲部４２の内面が内周側円弧Ｒ１で近似される部位４３の両端４４，４４を結ぶ線Ｕ２と上記の線Ｕ１との間の領域、領域ないし区分Ｋ３は折曲部４２の外面が外周側円弧Ｒ２で近似される部位４５の端４６，４６の夫々と部位４３の端４４，４４の夫々とを結ぶ線Ｕ３，Ｕ３と線Ｕ２との間の領域、領域ないし区分Ｋ４は線Ｕ３，Ｕ３によって囲まれた円弧状折曲部４２の領域である。「○」は重心Ｇの位置Ｐｇ４である。

全体の断面二次モーメントＭは、
Ｍ＝２（ＭＫ１＋ＭＫ２＋ＭＫ３）＋ＭＫ４
である。ここで、ＭＫ１，ＭＫ２，ＭＫ３，ＭＫ４は、区分ないし領域Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４の断面二次モーメントである。部位Ａ４ないし横断面Ｄ４のように折曲角θが大きくなると、区分Ｋ１，Ｋ２の寄与が大きくなる。ここで、
ＭＫ１＝（ｔ⁴／２４）・（ｃｏｓ²θ）／（ｔａｎθ）
ＭＫ２＝〔ｔ／（１２・ｓｉｎθ）〕
・〔（ｈ・ｓｉｎθ−ｔ・ｃｏｓθ）²＋３ｈ²ｓｉｎ²θ〕
である。なお、「ｈ」は、図６からわかるように、折曲領域Ｋ４以外の領域の幅方向の長さ（の半分）である。断面二次モーメントＭは、ほかの手段乃至手順で演算してもよい。

以上のような形状に、ぜんまい１の領域を折曲線に沿って折り曲げるには、例えば、上下の金型間において折曲加工を行うプレス加工によって折り曲げればよい。なお、この場合、折曲領域４２において、実際上円弧Ｒ１，Ｒ２を形成する折曲が行われるので、特許文献２のような全体が湾曲面になる場合と異なり、正確な折曲制御が行われ得る。なお、ばね材による多少のスプリングバックは避け難いので、材料の種類や厚さや幅や各部の折曲角度に応じて且つプレス圧を考慮して該スプリングバックの量を見込んだ角度の金型にしておいてプレス加工を行えばよい。ただし、材料次第では、所望ならば、例えば、溶融状態のばね合金が凝固する際に所望の曲げ形状を備えるようにして鋳造しておいてもよい。

なお、従来の時計用ぜんまいの如く例えばＳ字状に湾曲するように癖付けされていてもよいけれども、少なくとも折曲がある部分では、湾曲状態の癖付けが予めされていなくてもよい。

以上においては、部位Ａ０よりも香箱真２０側端部３３に近い領域Ｑｉのみにおいて折曲線Ｂに沿った折曲が行われたぜんまい本体３０を備えたぜんまい１を具備する香箱車２の例について説明したけれども、図７の（ａ）〜（ｈ）に示したように、ぜんまい本体３０Ａが端部３２から端部３３までの実際上全長において、折曲線Ｂに沿って折り曲げられていてもよい。この場合、折曲角θ＝０度の部位Ａ０が図７の（ｂ）及び（ｈ）に示したように、実際上端部３２と一致する香箱１０側端部３２に位置し、反対側の端部３３は、折曲角θ＝２５度の部位Ａ５になっている。なお、部位Ａ０と部位Ａ５との間は、所望の間隔で部位Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が位置決めされている（実際には、断面二次モーメントＭが所望の巻数依存性を有するように部位Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４に相当する折曲角θ＝５度，１０度，１５度，２０度の部位が規定されている）。なお、図７の（ｃ）の断面図を拡大した詳細な図は、図２の（ｆ）に示した通りである。

このぜんまい１Ａでは、香箱１０側の端部３２から香箱真２０側の端部３３までの実際上その全長にわたって折曲角θが０度から２５度の範囲で単調に変動していて、断面二次モーメントＭが香箱１０側の端部３２から香箱真２０側の端部３３までの実際上その全長にわたって増加しているので、図８の破線で示したような従来のぜんまいにおける出力トルクＴｐの巻数Ｎに対する依存性に対して、出力トルクＴが香箱１０側の端部３２から香箱真２０側の端部３３までの実際上その全長にわたって且つ端部３３に近付くほど増分が大きくなるように調整され得る。

その結果、実際上全長において所定レベルＴｃを上回る出力トルクＴｂが得られるだけでなく、実際上全長にわたって、概ね一定Ｔｂ＝ＴｘのトルクＴを得ることが可能になる。

以上においては、説明の簡単化のために、図７の（ｄ）〜（ｇ）の断面が、夫々、図１の（ｃ）〜（ｆ）の断面と一致するとして説明したけれども、所望の特性Ｔｂ（Ｎ）を実現するためには、端部３２から端部３３に近付くほど折曲角θが大きくなるという定性的な条件が満たされる限り、その他の点、例えば具体的な角度の大きさ等は当然ながら異なっていてもよい。

また、以上においては、折曲線Ｂが一つである例について説明したけれども、折曲線が複数平行に又は部位Ａ０から端部３３に向かって広がるように形成されていてもよい。

１，１Ａ 時計用ぜんまい
２ 香箱車
５ 機械式時計
１０ 香箱
１１ 内壁
１２ 係合部
２０ 香箱真
３０，３０Ａ ぜんまい体
３１ 板状体
３２ 外周側（香箱側）端部
３３ 内周側（香箱真側）端部
３４ 幅方向中央部
４１ 角部（隅部）
４２ 折曲部
４３，４５ 円弧状部位
４４，４６ 端
Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５ 部位
Ｂ 折曲線
Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５ 横断面
Ｇ 重心
Ｈｅ 取付部
Ｈｆ 折曲係合端部
Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４ 区分（領域）
Ｍ 断面二次モーメント
Ｐｇ０、Ｐｇ１，Ｐｇ２，Ｐｇ３，Ｐｇ４ 重心位置
Ｑｉ 折曲領域（折曲線のある長手方向領域）
Ｒ１，Ｒ２ 円弧
Ｓａ 少しだけ解けた状態
Ｓｂ ほとんど解けた状態
Ｓｅ 完全に解けた(完全巻戻し）状態
Ｓｆ フル巻上げ（全巻）状態
Ｔ 出力トルク
Ｔｐ 従来のぜんまいの出力トルク
Ｔａ，Ｔｂ 改良されたぜんまいの出力トルク
Ｔｃ 時計の遅れを生じ易くなる出力トルクレベル
Ｗ 幅
Ｗｅｆｆ 実効幅
ｔ 厚さ
Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３ 境界線
ΔＭ１，ΔＭ２，ΔＭ３，ΔＭ４ 断面二次モーメントの増分
ΔＴ１，ΔＴ２，ΔＴ３，ΔＴ４ 出力トルクの増分
θ 折曲角

Claims (10)

1. 弾性材料製の細長い板状体からなるぜんまい本体を備えた時計用ぜんまいであって、
   外周側端部で香箱に係合され内周側端部で香箱真に係合される該ぜんまい本体が、少なくとも一部の長手方向領域において、前記内周側端部に近づくほど折曲角が大きくなるように、長手方向に延在する折曲線に沿って折曲げられている時計用ぜんまい。
2. 前記長手方向領域が、ぜんまい本体のうち香箱真に係合される内周側端部に近い部分を含む請求項１に記載の時計用ぜんまい。
3. 前記長手方向領域が、ぜんまい本体のうち香箱に係合される外周側端部に近い部分を含む請求項２に記載の時計用ぜんまい。
4. 前記長手方向領域がぜんまい本体の全長のうちの一部の部分である請求項１又は２に記載の時計用ぜんまい。
5. 前記長手方向領域がぜんまい本体の全長である請求項１から３までのいずれか一つの項に記載の時計用ぜんまい。
6. 折曲角の最大値が２５度以下である請求項１から５までのいずれか一つの項に記載の時計用ぜんまい。
7. 折曲角の最大値が２０度以下である請求項６に記載の時計用ぜんまい。
8. 折曲角の最大値が１５度以下である請求項７に記載の時計用ぜんまい。
9. 折曲線が一つである請求項１から８までのいずれか一つの項に記載の時計用ぜんまい。
10. 請求項１から９までのいずれか一つの項に記載の時計用ぜんまいを備えた機械式時計。

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