JP2018072329A - 等時性があり姿勢に依存しないロータリー共振器を備える機械式腕時計 - Google Patents
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Abstract
Description
− 共振器の往復運動を維持することと、
− このような往復運動をカウントすること
の2つの主要な機能を実行する。
− 共振器のピボットの摩擦による妨害をなくして、共振器のQを増加させることと、
− エスケープのジョルト運動をなくして、機構の効率、特に、エスケープ機構に慣習的に割り当てられた保持及びカウントする機能の効率、を向上させること
である。
− 等時性の条件:
ロータリー共振機構には、複数の可動な慣性要素があり、これらの慣性要素のそれぞれは、弾性戻し手段によって主回転軸の方に戻される。この弾性戻し手段の弾性戻し作力によって、この慣性要素の重心に、回転軸とこの重心との間の距離に強度が比例している中心力を与える。
− 姿勢の影響を受けない条件:
複数の可動な慣性要素を用いて、そのそれぞれが以下の組み合わせにしたがって回転軸から離れることができるようにガイドされる。すなわち、
○高い周波数であること、すなわち、腕時計の用途の場合には20Hzよりも高いことである。
○あるいは、接続機構が、全体の(すべての慣性要素の)重心が、振幅に関係なく、回転軸上に留まるように強いること、すなわち、運動学的リンクが、異なる慣性要素の重心が常に回転軸を中心とする同じ半径上にあることを強いることである。
− 衝撃及び妨害の影響を受けない条件:
半径方向の摩擦によって、軌道の妨害を追従する円形軌道を慣性要素の重心が描くことが可能になる。この半径方向の摩擦は、空気摩擦、ピボットの摩擦、スライドなどによって発生することがある。
− Vtotは、弾性エネルギーを表す弾性ポテンシャルであり、
− Σjは、括弧内の量の各jにわたっての和であり、
− ω0は、回転される回転速度であり、
− Rj(βi)は、自由度βiの値の関数としての慣性要素jの重心の位置であり、
− Mjは、慣性要素jの質量である。
− Vは、弾性ポテンシャルであり、
− Σjは、括弧内の量の和であり、
− (dα0/dt)は、回転される回転速度であり、
− Rjは、回転軸と慣性要素(2)の重心Gの間の距離であり、
− Mjは、前記慣性要素の質量である。
ここで、
V(β1)は、角度β1の関数としてのポテンシャルであり、
β1は、パンタグラフの開き角度、すなわち、回転軸とは反対側のパンタグラフの点を回転軸につなぐ直線と、関心事のセグメントとの間の角度であり、
ω0=dα0/dtは、ロータリー共振機構100の回転速度であり、
Σjは、括弧内の量の各jにわたっての和であり、
Mjは、行jの慣性要素2の質量であり、
Rj(β1)は、回転軸と、行jの慣性要素2の重心Gjとの距離であり、
R'j(β1)は、ピボット軸と行jの慣性要素2の重心との間の距離についてのβ1に対する導関数である。
− β1は、パンタグラフの開き角度であり、
− Lは、連接部の間の各セグメントの長さであり、
− M3は、メイン接合部70又は回転軸Dによって形成しているピボット軸とは反対側の2つの慣性要素のうちの1つを形成している第3のセグメント73の質量であり、これは、第1の側方接合部A13と、メイン接合部70を形成する軸接合部A12とは反対側のアペックス接合部A34との間にて含まれる。
− M4は、質量である前記ピボット軸とは反対側の2つの慣性要素のうちの他方を形成している第4のセグメント74の質量であり、これは、第2の側方接合部A24とアペックス接合部A34との間にて含まれている。
− R3は、第1の側方接合部A13と、第3のセグメント73の重心G3との間の距離であり、
− R4は、第2の側方接合部A24と、第4のセグメント74の重心G4との間の距離であり、
− dα0/dtは、ロータリー共振器の回転速度である。
− 伝統的なエスケープ機構をなくして、機構を単純化することができる。
− ばねバランスのピボットの摩擦作用をなくして、共振機構のクオリティーファクターQを向上させている。
− エスケープのジョルト運動をなくして、効率を向上させている。
− 現状の機械式腕時計と比べてパワーリザーブ及び/又は精度を向上させている。
2、20、21、22 慣性要素
3 共通構造
4 弾性戻し手段
5 ガイド手段
22 車列
30 中央車列
31、32、131、132、121、122、123、124 アーム
60 アイドルな車
61、62 ラック
70 メイン接合部
71、72、73、74 セグメント
80 弾性接続
90 半径方向の線形ガイド手段
91 半径方向のガイド棒
100 共振機構
101 上側構造
102 下側構造
103 上側ブレード
130 副次的中央車列
131、132 副次的アーム
200 計時器用ムーブメント
210 エネルギーを蓄積し格納する手段
211 バレル
300 腕時計
410、420 内側アタッチメント
411、421 側方アタッチメント
911,912 ボア
D 回転軸
Claims (24)
- 計時器用ムーブメント用の共振機構(100)であって、
回転軸(D)のまわりでピボット運動をするようにマウントされ駆動トルクを与えられる入力車列(1)を有し、
前記入力車列(1)に対して前記回転軸(D)のまわりを回転するように固定され連続的に折り返すように構成している中央車列(30)を有し、
当該共振機構(100)は、複数であるN個の慣性要素(2)を有しており、
前記慣性要素(2)はそれぞれ、前記中央車列(30)に対して動くことができ、当該共振機構(100)に属する弾性戻し手段(4)によって前記回転軸(D)の方に戻され、
前記弾性戻し手段(4)は、前記慣性要素(2)の重心に対して戻す作力を発生させるように構成しており、
当該共振機構(100)は、N次の回転対称性を有し、
当該共振機構(100)は、すべての前記慣性要素(2)との間に運動学的リンク手段を有し、
前記運動学的リンク手段は、前記慣性要素(2)の重心を前記回転軸(D)から同じ距離に常に維持するように構成しており、
回転し当該共振機構(100)によって支えられる前記弾性戻し手段(4)は、
Vは、弾性ポテンシャルであり、
Σjは、括弧内の量の和であり、
(dα0/dt)は、回転される回転速度であり、
Rjは、前記回転軸と前記慣性要素(2)の重心Gとの間の距離であり、
Mjは、前記慣性要素の質量である
ことを特徴とする共振機構(100)。 - 当該共振機構(100)は、パンタグラフ構造を有しており、前記パンタグラフ構造は、前記中央車列(30)のまわりにすべての前記慣性要素(2)を有しており、
前記パンタグラフ構造は、前記回転軸(D)のまわりで、直接又はアーム(31、32、131、132、121、122、123、124)によって間接的に、連接されており、
前記パンタグラフ構造は、副次的中央車列(130)を有しており、
前記副次的中央車列(130)は、前記回転軸(D)のまわりをピボット運動するように構成しており、前記中央車列(30)と共同で、交差した構造を構成している
ことを特徴とする請求項1に記載の共振機構(100)。 - 前記交差した構造は、前記中央車列(30)によって形成され、
前記副次的中央車列(130)の重心は、前記回転軸(D)上にある
ことを特徴とする請求項2に記載の共振機構(100)。 - 前記パンタグラフ構造のメンバーはそれぞれ、他のものと連接しておりメイン接合部(70)又は前記回転軸(D)によって形成されるピボット軸に対して動く4つのセグメント(71、72、73、74)を有しており、
前記中央車列(30)は、前記メイン接合部(70)を軸として展開したものにて2つの第1のセグメント(71)によって形成され、
前記副次的中央車列(130)は、前記メイン接合部(70)を軸として展開したものにて2つの第2のセグメント(72)によって形成され、
前記弾性戻し手段4は、
V(β1)は、角度β1の関数としてのポテンシャルであり、
β1は、パンタグラフの開き角度、すなわち、前記ピボット軸とは反対側の前記パンタグラフ構造の点と前記ピボット軸とをつなぐ直線と、関心事のセグメントとの間の角度であり、
dα0/dtは、当該共振機構(100)の回転速度であり、
Σjは、括弧内の量の各jにわたっての和であり、
Mjは、行jの慣性要素(2)の質量であり、
Rj(β1)は、前記回転軸から慣性要素(2)の重心Gjへの距離であり、
R'j(β1)は、前記ピボット軸と慣性要素(2)の重心との間の距離についてのβ1に対しての導関数である
ことを特徴とする請求項2に記載の共振機構(100)。 - 連接された前記パントグラフ構造は、パンタグラフを形成しており、前記パンタグラフは、前記回転軸(D)に対する対称性を有し、あるいは前記回転軸(D)のまわりの二次の回転対称性を有する
ことを特徴とする請求項2に記載の共振機構(100)。 - 前記慣性要素(2)はすべて、前記中央車列(30)及び前記副次的中央車列(130)に直接連接される
ことを特徴とする請求項2に記載の共振機構(100)。 - 2つの連接部の間に含まれる前記アーム(31、32、131、132、121、122、123、124)のそれぞれの重心は、関心事のアームの両側にて2つの連接部を連結する直線上に位置する
ことを特徴とする請求項2に記載の共振機構(100)。 - 前記パンタグラフのメンバーはそれぞれ、長さが等しい4つのセグメントを有しており、前記4つのセグメントは共同で正四角形であるひし形を形成している
ことを特徴とする請求項2に記載の共振機構(100)。 - 前記パンタグラフのメンバーはそれぞれ、長さが等しい4つのセグメントを有しており、前記4つのセグメントは共同で正四角形であるひし形を形成しており、
前記弾性戻し手段(4)のポテンシャルエネルギーVtotは、
β1は、前記ピボット軸と前記ピボット軸とは反対側にある前記パンタグラフにおける点とをつなぐ直線と、関心事のセグメントとの間の角度である、パンタグラフの開き角度であり、
Lは、連接部の間の各セグメントの長さであり、
M3は、2つの慣性要素のうちの、メイン接合部(70)又は前記回転軸(D)によって形成されるピボット軸の反対側であって前記メイン接合部(70)を形成している軸接合部(A12)の反対側の第1の側方接合部(A13)とアペックス接合部(A34)の間にて含まれる1つの慣性要素を形成する第3のセグメント(73)の質量であり、
M4は、2つの慣性要素のうち、前記ピボット軸の反対側であって第2の側方接合部(A24)とアペックス接合部(A34)の間にて含まれる他方の慣性要素を形成する第4のセグメント(74)の質量であり、
R3は、前記第1の側方接合部(A13)と前記第3のセグメント(73)の重心G3との間の距離であり、
R4は、前記第2の側方接合部(A24)と前記第4のセグメント(74)の重心G4との間の距離であり、
dα0/dtは、当該共振器の回転速度である
ことを特徴とする請求項7に記載の共振機構(100)。 - 前記中央車列(30)及び前記副次的中央車列(130)はそれぞれ、弾性接続(80)によって前記入力車列(1)に固定される
ことを特徴とする請求項2に記載の共振機構(100)。 - 前記弾性接続(80)は、2つの弾性ブレードを有するフレキシブルなロータリーガイド構成である
ことを特徴とする請求項10に記載の共振機構(100)。 - 前記慣性要素(20)はそれぞれ、アーム又は前記共通構造に対して副次的な連接システムを用いて、直接又は間接的に少なくとも1つのガイド手段(5)によってガイドされ、
前記ガイド要素(5)の少なくとも1つ及び前記弾性戻し手段(4)の少なくとも1つは、フレキシブルなガイド手段によって一緒に連結される
ことを特徴とする請求項2に記載の共振機構(100)。 - 前記回転軸(D)のレベルにおけるガイド構成を除いて、回転するすべてのガイド構成と、及び当該共振機構(100)に属する弾性戻し手段(4)とは、フレキシブルなガイド手段によって形成される
ことを特徴とする請求項12に記載の共振機構(100)。 - 前記フレキシブルなガイド手段の少なくとも1つは、フレキシブルなロータリーガイド構成の仮想回転軸を共同で定める平面内に含まれる少なくとも2つの弾性ブレードを有する
ことを特徴とする請求項12に記載の共振機構(100)。 - 前記パンタグラフタイプの構造の連接部の少なくとも4つは、請求項14に記載のフレキシブルなロータリーガイド構成によって形成される
ことを特徴とする請求項2に記載の共振機構(100)。 - 2つの構成要素の間の前記フレキシブルなロータリーガイド構成の少なくとも1つは、射影面上にて交差したブレードを備えるガイド構成であり、
前記射影面上にて前記ブレードの射影における交差軸Cと、前記構成要素の1つ上のブレードのアンカー点との間で読み取られる前記ロータリーガイド構成の開き角度θは、40°±4°の値であり、
前記ブレードどうしは、0.15±0.015の長さの割合で交差する
ことを特徴とする請求項14に記載の共振機構(100)。 - 前記フレキシブルなガイド手段は、酸化したケイ素によって作られており、これによって、熱効果を補正する
ことを特徴とする請求項12に記載の共振機構(100)。 - すべての前記慣性要素(2)の間の前記運動学的リンク手段は、前記回転軸(D)に同心的に緩くマウントされた少なくとも1つのアイドルな車(60)を有し、
このアイドルな車(60)は、前記慣性要素のそれぞれに属する歯付き区画又はラック(61、62)と連続的に連係する
ことを特徴とする請求項1に記載の共振機構(100)。 - 前記運動学的リンク手段は、前記慣性要素(2)にあるボア(911、912)内に滑り込む半径方向のガイド棒(91)を備える半径方向の線形ガイド手段(90)を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の共振機構(100)。 - 当該共振機構(100)の全体は、一体成形されている
ことを特徴とする請求項1に記載の共振機構(100)。 - 当該共振機構(100)は、異なるレベルにある交差したブレードを備えるフレキシブルなガイド手段を有し、重なり合った一緒に取り付けられた構成において、すべての上側ブレード(103)を有する一体成形された上側構造(101)と、及び
すべての下側ブレード(102)を有する一体成形された下側構造(102)とを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の共振機構(100)。 - 前記共振機構(100)の回転数は、20Hzよりも大きい
ことを特徴とする請求項1に記載の共振機構(100)。 - 請求項1に記載の共振機構(100)を有する計時器用ムーブメント(200)であって、
前記共振機構(100)の前記入力車列(1)を駆動するように構成している車列(22)を駆動するように構成しているエネルギーを蓄積し格納する手段(210)又は少なくとも1つのバレル(211)の支持プレートを有する
ことを特徴とする計時器用ムーブメント(200)。 - 請求項23に記載の計時器用ムーブメント(200)を少なくとも1つ有する
ことを特徴とする腕時計(300)。
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