JP2018124114A - 温度補償型てんぷ、ムーブメント及び時計 - Google Patents

Abstract

【課題】温度補償性能に優れた高品質な温度補償型てんぷ、ムーブメント及び時計を提供する。
【解決手段】第１軸線Ｏ１に沿って延びるてん真６１を有し、ひげぜんまい６３の動力によって第１軸線Ｏ１回りに回動するてんぷ本体と、てんぷ本体における第１軸線Ｏ１回りで回転対称となる位置からそれぞれ第２軸線Ｏ２に沿って延設されるとともに、第２軸線Ｏ２回りでの位置が調整可能に構成され、熱膨張率の異なる材料が第２軸線Ｏ２に交差する方向に積層されたバイメタル片１２１を有する調整部１００と、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、温度補償型てんぷ、ムーブメント及び時計に関する。

機械式時計の調速機として機能するてんぷは、軸線に沿って延びるてん真と、てん真に固定されたてん輪と、ひげぜんまいと、を備えている。てん真及びてん輪は、ひげぜんまいの伸縮に伴い、軸線回りに周期的に正逆回動（振動）する。

上述したてんぷでは、振動周期が予め決められた規定値内に設定されていることが重要とされている。仮に、振動周期が規定値からずれてしまうと、機械式時計の歩度（時計の遅れ、進みの度合い）が変化する。

てんぷの振動周期Ｔは、次式（１）で表される。式（１）において、Ｉはてんぷの「慣性モーメント」を示し、Ｋはひげぜんまいの「ばね定数」を示している。

式（１）に基づくと、温度変化等により、てんぷの慣性モーメントＩやひげぜんまいのばね定数Ｋが変化すると、てんぷの振動周期Ｔが変化する。具体的に、上述したてん輪は、熱膨張率が正の材料（温度上昇によって膨張する材料）により形成される場合がある。この場合、温度が上昇すると、てん輪が拡径し、慣性モーメントＩが増加する。一方、ひげぜんまいは、ヤング率が負の温度係数を有する材料（例えば、鋼材料）により形成される場合がある。この場合、温度が上昇すると、ばね定数Ｋが低下する。
そのため、温度上昇に伴い、慣性モーメントＩが増加したり、ばね定数Ｋが低下したりすることで、振動周期Ｔが長くなる。その結果、てんぷの振動周期Ｔが低温で短く、高温で長くなることで、時計の温度特性が低温で進み、高温で遅れることになる。

そこで、振動周期Ｔの温度依存性を改善するための対策として、ひげぜんまいの材料に恒弾性材料（例えば、コエリンバー等）を用いることが考えられる。恒弾性材料を用いることで、温度変化に伴うばね定数Ｋの変動を抑え、振動周期Ｔの温度依存性を抑えることができると考えられる。しかしながら、ヤング率の温度係数の変動を抑えるためには、厳密な製造管理を要し、ひげぜんまいの製造が難しいという課題があった。

一方、振動周期Ｔの温度依存性を改善するための対策として、てん輪における回転対称となる位置に、バイメタル片を設ける構成も考えられる。バイメタル片は、熱膨張率が異なる板材を積層して形成される。
この構成によれば、温度上昇時において、各板材の熱膨張率の差により、バイメタル片が例えば径方向の内側に向けて変形する。これにより、てん輪の平均径が縮径することで、慣性モーメントＩを低下させることができる。その結果、慣性モーメントＩの温度特性を補正でき、振動周期Ｔの温度依存性を抑えることができる。

さらに、例えば下記特許文献１には、各バイメタル片の有効長さ（てん輪からの突出量）を変更して、温度係数補正量（温度変化に対するバイメタル片の径方向への変化量）を変更できる構成が開示されている。この構成によれば、ヤング率の温度係数に応じて各バイメタル片の有効長さを調整することで、ヤング率の温度係数のばらつきを慣性モーメントＩの温度特性によってキャンセルし易くなると考えられる。

英国特許２５６９５３号明細書

しかしながら、上述した特許文献１の構成にあっては、各バイメタル片の有効長さを揃えることが難しいという課題がある。各バイメタル片の有効長さが異なっていると、てんぷの重心が回動軸に対してずれる。その結果、てんぷの片重りが発生し、てんぷの姿勢による振動周期Ｔの変動が大きくなる（いわゆる、姿勢差が生じる。）。

また、ひげぜんまいの材料に恒弾性材料を用いる場合、ひげぜんまいの製造過程（例えば、溶解や熱処理）での加工条件によっては、ヤング率の温度係数が正又は負に変動する可能性がある。
しかしながら、従来のバイメタル片を備えたてんぷでは、慣性モーメントＩの温度係数（温度特性の傾き）の調整が正及び負の何れか一方のみしかできなかった。

本発明は、上述した事情に考慮してなされたもので、温度補償性能に優れた高品質な温度補償型てんぷ、ムーブメント及び時計を提供することである。

上記課題を解決するために本発明の一態様に係る温度補償型てんぷは、第１軸線に沿って延びるてん真を有し、ひげぜんまいの動力によって前記第１軸線回りに回動するてんぷ本体と、前記てんぷ本体における前記第１軸線回りで回転対称となる位置からそれぞれ第２軸線に沿って延設されるとともに、前記第２軸線回りでの位置が調整可能に構成され、熱膨張率の異なる材料が前記第２軸線に交差する方向に積層されたバイメタル片を有する調整部と、を備えている。

本態様によれば、温度変化に伴いバイメタル片が変形することで、てんぷ本体の平均径が変化する。これにより、慣性モーメントの温度特性を補正することができる。
特に、本態様では、調整部が第２軸線回りで位置調整可能に構成されているため、ひげぜんまいにおけるヤング率の温度係数に応じてバイメタル片の向きを変更することができる。これにより、バイメタル片の温度係数補正量を正及び負の両方に変更でき、てんぷの慣性モーメントの温度係数を正及び負の両方に補正できる。すなわち、ヤング率の温度係数のばらつきを、てんぷの慣性モーメントの温度特性によりキャンセルし易くなる。その結果、てんぷの振動周期を一定に保つことができ、温度補償特性に優れたてんぷを提供できる。
しかも、本態様では、バイメタル片の向きを変更したとしても、調整部の第２軸線方向の長さが一定に維持される。そのため、従来のようにバイメタル片の有効長さを変更する場合と異なり、所定温度（常温（例えば、２３℃程度））においててんぷの重心がずれるのを抑制できる。その結果、片重りの発生を抑制し、姿勢差を低減できる。

上記態様において、前記てんぷ本体は、前記てん真と、前記第１軸線に直交する第１径方向の外側から前記てん真を囲繞するリム部を有し、前記てん真に取り付けられたてん輪と、を備え、前記調整部は、前記リム部から延設されていてもよい。
本態様によれば、調整部がてん輪のリム部に設けられているため、第１径方向において調整部を第１軸線から遠ざけることができる。これにより、調整部の半径変形量（第１径方向において、所定温度での調整部の先端部と第１軸線との距離と、温度変化時での調整部の先端部と第１軸線との距離の差）を大きくすることが可能になり、バイメタル片による温度係数補正量を大きくすることができる。

上記態様において、前記調整部は、第１軸線方向から見た平面視で、前記リム部の内側に配置されるとともに、前記リム部の接線方向に沿って延在していてもよい。
本態様によれば、調整部の追加に伴うてんぷの大型化を抑制した上で、温度変化に伴う半径変形量を確保できる。

上記態様において、前記バイメタル片は、第１軸線方向で前記リム部と異なる位置に配置されていてもよい。
本態様によれば、温度変化に伴う調整部の第１径方向への変形時に、リム部と調整部との干渉を抑制でき、調整部の半径変形量を確保できる。

上記態様において、前記調整部は、錘部を備えていてもよい。
本態様によれば、調整部の重量を増大させることができるため、バイメタル片による温度係数補正量を大きくすることができる。

上記態様において、前記てんぷ本体には、前記てんぷ本体を第２軸線方向に貫通する貫通孔が形成され、前記調整部は、前記バイメタル片に対して前記第２軸線方向の一方側に位置して前記貫通孔内に嵌合された固定部を備え、前記固定部において、前記第２軸線方向で前記一方側を向く端面には、工具が係止される係止部が形成されていてもよい。
本態様によれば、貫通孔を通じて固定部の係止部に工具を係止することができる。そのため、調整部の第２軸線回りの位置調整を簡単に行うことができる。しかも、固定部を介して調整部の回転角度を変更することで、先端部（バイメタル片や錘部）を介して調整部の回転角度を変更する場合に比べ、調整部の位置調整時における調整部の塑性変形を抑制できる。そのため、調整部の塑性変形によって所定温度での歩度のばらつきが生じるのを抑制できる。

上記態様において、前記調整部は、前記第２軸線に沿って片持ちで延在していてもよい。
本態様によれば、温度変化に伴う半径変形量を確保することができ、バイメタル片による温度係数補正量を大きくすることができる。

上記態様において、前記ひげぜんまいは、恒弾性材料により形成されていてもよい。
本態様によれば、温度変化に伴うヤング率の変化を小さくして、振動周期の温度依存性を抑えることができる。しかも、本態様では、ヤング率の温度係数のばらつきを調整部の回転角度によって補正できるので、ひげぜんまいの製造時での製造管理が容易になる。そのため、ひげぜんまいの製造効率を向上させるとともに、低コスト化を図ることができる。

上記態様において、前記調整部の重心は、前記第２軸線上に位置していてもよい。
本態様によれば、調整部の重心が第２軸線上に位置しているため、調整部の第２軸線回りの位置を調整した場合に、調整部の回転角度によって調整部の重心が第２軸線からずれるのを防止できる。その結果、調整部の回転角度に応じててんぷの重心がずれるのを抑制できるので、姿勢差を確実に低減できる。

本発明の一態様に係るムーブメントは、上記態様の温度補償型てんぷを備えていてもよい。
本発明の一態様に係る時計は、上記態様のムーブメントを備えていてもよい。
本態様によれば、上記本態様の温度補償型てんぷを備えているため、歩度のばらつきの少ない高品質なムーブメント及び時計を提供できる。

本発明によれば、温度補償性能に優れた高品質な温度補償型てんぷ、ムーブメント及び時計を提供することができる。

第１実施形態に係る時計の外観図である。 第１実施形態に係るムーブメントを表側から見た平面図である。 第１実施形態に係るてんぷを表側から見た平面図である。 第１実施形態に係るてんぷの側面図である。 図３のＶ−Ｖ線に相当する断面図である。 図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。 調整部の動作を説明するためのてんぷの部分平面図である。 調整部が基準位置にある状態において、調整部を拡大して示す断面図である。 調整部の回転角度θが４５（ｄｅｇ）にある状態において、調整部を拡大して示す断面図である。 調整部の回転角度θが９０（ｄｅｇ）にある状態において、調整部を拡大して示す断面図である。 調整部の回転角度θが−４５（ｄｅｇ）にある状態において、調整部を拡大して示す断面図である。 調整部の回転角度θが−９０（ｄｅｇ）にある状態において、調整部を拡大して示す断面図である。 調整部の回転角度θを−９０（ｄｅｇ）〜９０（ｄｅｇ）まで変化させた場合の、バイメタル片の向きと、バイメタル片の変形量と、の関係を示すグラフである。 調整部の回転角度θと、半径変化量ΔＲと、の関係を示すグラフである。 ひげぜんまいのヤング率の温度係数の違いによる、温度（℃）と歩度との関係を示すグラフである。 第２実施形態に係るてんぷの斜視図である。 変形例に係るてんぷを表側から見た平面図である。 変形例に係る図６に対応する断面図である。 変形例に係るてんぷの部分平面図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
［時計］
図１は、時計１の外観図である。なお、以下に示す各図では、図面を見やすくするため、時計用部品のうち一部の図示を省略しているとともに、各時計用部品を簡略化して図示している場合がある。
図１に示すように、本実施形態の時計１は、ムーブメント２や文字板３、各種指針４〜６等が時計ケース７内に組み込まれて構成されている。

時計ケース７は、ケース本体１１と、ケース蓋（不図示）と、カバーガラス１２と、を備えている。ケース本体１１の側面のうち、３時位置（図１の右側）にはりゅうず１５が設けられている。りゅうず１５は、ケース本体１１の外側からムーブメント２を操作するためのものである。りゅうず１５は、ケース本体１１内に挿通された巻真１９に固定されている。

［ムーブメント］
図２は、ムーブメント２を表側から見た平面図である。
図２に示すように、ムーブメント２は、ムーブメント２の基板を構成する地板２１に複数の歯車体等が回転可能に支持されて構成されている。なお、以下の説明では、地板２１に対して時計ケース７のカバーガラス１２側（文字板３側）をムーブメント２の「裏側」と称し、ケース蓋側（文字板３側とは反対側）をムーブメント２の「表側」と称する。また、以下で説明する各歯車体は、何れもムーブメント２の表裏面方向を軸方向として設けられている。

地板２１には、上述した巻真１９が組み込まれている。巻真１９は、日付や時刻の修正に用いられる。巻真１９は、その軸線周りに回転可能、かつ軸方向に移動可能とされている。巻真１９は、おしどり２３、かんぬき２４、かんぬきばね２５および裏押さえ２６を含む切換装置によって、軸線方向の位置が決められている。
巻真１９を回転させると、つづみ車（不図示）の回転を介してきち車３１が回転する。きち車３１の回転により丸穴車３２及び角穴車３３が順に回転し、香箱車３４に収容されたぜんまい（不図示）が巻き上げられる。

香箱車３４は、地板２１と香箱受３５との間で回転可能に支持されている。二番車４１、三番車４２、四番車４３は、地板２１と輪列受４５との間で回転可能に支持されている。
ぜんまいの復元力により香箱車３４が回転すると、香箱車３４の回転により二番車４１、三番車４２及び四番車４３が順に回転する。香箱車３４、二番車４１、三番車４２及び四番車４３は、表輪列を構成する。

上述した表輪列のうち、二番車４１には、分針５（図１参照）が取り付けられている。二番車４１の回転に伴って回転する筒車（不図示）には、上述した時針４が取り付けられている。また、秒針６（図１参照）は、四番車４３の回転に基づいて回転するように構成されている。

ムーブメント２には、調速脱進機５１が搭載されている。
調速脱進機５１は、がんぎ車５２、アンクル５３及びてんぷ（温度補償型てんぷ）５４を有している。

がんぎ車５２は、地板２１と輪列受４５との間で回転可能に支持されている。がんぎ車５２は、四番車４３の回転に伴い回転する。
アンクル５３は、地板２１とアンクル受５５との間で往復回動可能に支持されている。アンクル５３は、一対のつめ石５６ａ，５６ｂを備えている。つめ石５６ａ，５６ｂは、アンクル５３の往復回動に伴いがんぎ車５２のがんぎ歯車５２ａに交互に係合する。がんぎ車５２は、一対のつめ石５６ａ，５６ｂのうち、一方のつめ石ががんぎ歯車５２ａに係合しているとき、一時的に回転が停止する。また、がんぎ車５２は、一対のつめ石５６ａ，５６ｂががんぎ歯車５３ａから離脱しているとき、回転する。これらの動作が連続的に繰り返されることにより、がんぎ車５２が間欠的に回転する。そして、がんぎ車５２の間欠的な回転運動により、上述した輪列（表輪列）が間欠的に動作することで、表輪列の回転が制御される。

＜てんぷ＞
図３は、てんぷ５４を表側から見た平面図である。図４は、てんぷ５４の側面図である。
図３、図４に示すように、てんぷ５４は、がんぎ車５２を調速する（がんぎ車５２を一定速度で脱進させる。）。てんぷ５４は、てん真６１、てん輪６２及びひげぜんまい６３を主に有している。

図４に示すように、てん真６１は、地板２１とてんぷ受６５との間で、第１軸線Ｏ１回りに回動可能に支持されている。以下の説明では、第１軸線Ｏ１に沿う方向を第１軸線方向といい、第１軸線Ｏ１に直交する方向を第１径方向といい、第１軸線Ｏ１回りに周回する方向を第１周方向という場合がある。この場合、第１軸線方向は、表裏面方向に一致している。

てん真６１は、ひげぜんまい６３から伝えられた動力によって第１軸線Ｏ１回りに一定の振動周期で正逆回動する。てん真６１における第１軸線方向の表側端部は、軸受（不図示）を介しててんぷ受６５に支持されている。てん真６１における第１軸線方向の裏側端部は、地板２１に形成された軸受（不図示）に支持されている。

てん真６１における第１軸線方向の裏側端部には、振り座６７が外嵌されている。振り座６７は、第１軸線Ｏ１と同軸上に配置された筒状に形成されている。振り座６７における第１周方向の一部には、振り石６８が設けられている。振り石６８は、てんぷ５４の往復回動に同期してアンクル５３のアンクルハコとの係合及び離脱を繰り返す。これにより、アンクル５３が往復回動することで、つめ石５６ａ，５６ｂががんぎ車５２との係合及び離脱を繰り返す。

図５は、図３のＶ−Ｖ線に相当する断面図である。
図３、図５に示すように、てん輪６２は、てん真６１における振り座６７に対して第１軸線方向の表側に固定されている。てん輪６２は、ハブ部７１、あみだ部７２及びリム部７３を主に備えている。本実施形態において、ハブ部７１、あみだ部７２及びリム部７３は、金属材料（例えば、真鍮等）により一体形成されている。

ハブ部７１は、てん真６１に圧入等によって固定されている。
あみだ部７２は、ハブ部７１から第１径方向の外側に突設されている。本実施形態において、あみだ部７２は、ハブ部７１における第１軸線Ｏ１を間に挟んで第１径方向で対向する位置から突設されている。但し、あみだ部７２の突設位置や本数等は適宜変更が可能である。
リム部７３は、第１軸線Ｏ１と同軸上に配置された環状に形成されている。リム部７３は、ハブ部７１を第１径方向の外側から囲繞している。リム部７３の内周面には、あみだ部７２における第１径方向の外側端部が接続されている。

ひげぜんまい６３は、第１軸線方向から見た平面視で渦巻状の平ひげである。ひげぜんまい６３は、アルキメデス曲線に沿うように巻回されている。ひげぜんまい６３の内端部は、ひげ玉７５を介しててん真６１に連結されている。ひげぜんまい６３の外端部は、ひげ持（不図示）を介しててんぷ受６５に接続されている。ひげぜんまい６３は、四番車４３からがんぎ車５２に伝えられた動力を蓄え、てん真６１に伝える役割を果たしている。

本実施形態において、ひげぜんまい６３には、恒弾性材料（例えば、コエリンバー等）が好適に用いられる。ひげぜんまい６３は、使用温度範囲でのヤング率が正の温度特性になっている。この場合、ひげぜんまい６３のヤング率の温度係数は、温度変化に伴うてん輪６２の慣性モーメントの温度特性に対して、てんぷ５４の振動周期がなるべく一定になるように調整されている。但し、ひげぜんまい６３は、恒弾性材料以外の材料により形成しても構わない。この場合、ひげぜんまい６３としては、ヤング率が負の温度係数（温度上昇によってばね定数が低下する特性）を有する一般的な鋼材料を用いることが可能である。

ここで、本実施形態のてんぷ５４は、てん輪６２における第１軸線Ｏ１回りで回転対称となる位置（本実施形態では、２回対称）に、一対の調整部１００を有している。
なお、ここでいう回転対象とは、図形を特徴づけるための表現の一例であり、公知の概念である、具体的には、例えば、ｎを２以上の整数とし、ある中心（２次元図形の場合）または軸（３次元図形の場合）の周りを(３６０/ｎ)°回転させると自らと重なる性質を、ｎ回対称、またはｎ相対称、(３６０/n)度対称などという。例えば、ｎ＝２の場合、１８０°回転させると自らと重なる２回対称となる。各調整部１００は、リム部７３の接線に平行な第２軸線Ｏ２に沿って延びる棒状に形成されている。各調整部１００は、リム部７３に連設された一対の支持部１１０に各別に支持されている。各調整部１００同士及び支持部１１０同士は、互いに同等の構成であるため、以下の説明では、一方の調整部１００及び支持部１１０を例にして説明する。また、以下の説明では、第２軸線Ｏ２に沿う方向を第２軸線方向といい、第２軸線Ｏ２に直交する方向を第２径方向といい、第２軸線Ｏ２回りに周回する方向を第２周方向という場合がある。

図６は、図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
支持部１１０は、リム部７３の内周面から第１径方向の内側に膨出している。支持部１１０には、第２軸線方向に沿って支持部１１０を貫通する取付孔（貫通孔）１１５が形成されている。取付孔１１５は、第２軸線方向から見た正面視で円形状（真円形状）に形成されている。なお、取付孔１１５の形状は、円形状に限らず、矩形状や三角形状等であっても構わない。

支持部１１０における第１軸線方向の裏側に位置する部分には、取付孔１１５内に連通するスリット１１６が形成されている。スリット１１６は、支持部１１０における第２軸線方向の全体に亘って形成されている。
図４に示すように、リム部７３において、第２軸線方向から見て取付孔１１５と重なり合う部分には、リム部７３を第２軸線方向に貫通する作業孔（貫通孔）１１７が形成されている。作業孔１１７は、図示しない工具（例えば、マイナスドライバ等）を挿入可能に構成されている。

図３に示すように、調整部１００は、リム部７３の内側において、支持部１１０に片持ちで支持されている。具体的に、調整部１００は、第２軸線方向の基端側（固定端側）から先端側（自由端側）にかけて、固定部１２０、バイメタル片１２１及び錘部１２２が連なって形成されている。

図６に示すように、固定部１２０は、例えば金属材料により形成されている。固定部１２０は、上述した取付孔１１５に対応して、第２軸線方向から見た正面視で円形状に形成されている。固定部１２０は、上述した取付孔１１５内に圧入（弾性保持）されている。なお、固定部１２０は、取付孔１１５及び作業孔１１７に跨るように圧入されていてもよい。

本実施形態において、固定部１２０と取付孔１１５との間の締め代は、調整部１００に対して第２軸線Ｏ２回り（第２周方向）に所定のトルクを付与した場合に、調整部１００が第２軸線Ｏ２回りに回転可能な程度に設定されている。すなわち、本実施形態の調整部１００は、固定部１２０の外周面が取付孔１１５の内周面を摺動しながら、第２軸線Ｏ２回りに回転することで、第２軸線Ｏ２回りでの位置が調整可能に構成されている。

なお、固定部１２０の断面形状は、円形状に限らず、矩形状や三角形状等であっても構わない。また、本実施形態では、固定部１２０の断面形状が取付孔１１５に対応して形成されている場合について説明したが、固定部１２０が第２軸線Ｏ２回りに回転可能に構成されていれば、固定部１２０及び取付孔１１５は互いに異形であっても構わない。

図４に示すように、固定部１２０における第２軸線方向の基端面には、係止部１３５が形成されている。係止部１３５は、第２径方向に沿って直線状に延びる溝である。係止部には、作業孔１１７を通じて工具が挿し入れられる。なお、係止部１３５は、工具に係止可能な構成であれば、溝に限られない。

図３に示すように、バイメタル片１２１は、固定部１２０における第２軸線方向の先端面に接合（例えば、溶接や接着等）されている。バイメタル片１２１は、リム部７３に対して第１径方向の内側において、第２軸線方向に沿って直線状に延びる板状に形成されている。バイメタル片１２１は、熱膨張率の異なる２枚の板材（低膨張部材１３０及び高膨張部材１３１）が第２径方向に重ね合わされて構成されている。本実施形態において、低膨張部材１３０には、インバー（Ｎｉ−Ｆｅ合金）やシリコン、セラミックス等が好適に用いられる。高膨張部材１３１には、銅や銅合金、アルミニウム等が好適に用いられる。低膨張部材１３０及び高膨張部材１３１は、互いに同等の形状（第２軸線Ｏ２に直交する断面形状が矩形状）をなしている。図示の例において、低膨張部材１３０及び高膨張部材１３１の境界部分は、第２軸線Ｏ２上に位置している。なお、各調整部１００は、重心がそれぞれ第２軸線Ｏ２上に位置していることが好ましい。そのため、低膨張部材１３０及び高膨張部材１３１の板厚は互いに異なっていても構わない（板厚は適宜変更可能である）。低膨張部材１３０及び高膨張部材１３１の板厚が異なる場合、低膨張部材１３０及び高膨張部材１３１の境界部分は第２軸線Ｏ２と平行に延在する。

バイメタル片１２１（低膨張部材１３０及び高膨張部材１３１）は、調整部１００の第２軸線Ｏ回りの回転に伴い、第２径方向での向きが変更可能に構成されている。バイメタル片１２１は、低膨張部材１３０及び高膨張部材１３１の熱膨張率の差を利用して、温度変化に伴い第２径方向に変形可能に構成されている。なお、バイメタル片１２１の具体的な動作については後述する。

図３に示すように、錘部１２２は、バイメタル片１２１における第２軸線方向の先端面に接合（例えば、溶接や接着等）されている。錘部１２２は、例えば金属材料により形成されている。錘部１２２は、第２軸線Ｏ２に直交する断面形状が円形状に形成されている。第２軸線方向から見た正面視において、錘部１２２の外形はバイメタル片１２１よりも大きくなっている。なお、錘部１２２は、バイメタル片１２１に着脱可能に取り付けられる構成であっても構わない。

［温度補正方法］
次に、上述したてんぷ５４において、温度係数補正量の調整方法について説明する。図７は、調整部１００の動作を説明するためのてんぷ５４の部分平面図である。図７の状態において、バイメタル片１２１は、低膨張部材１３０が第１径方向の内側に位置した状態で、低膨張部材１３０及び高膨張部材１３１が第１径方向に並んでいる。
図７に示すように、本実施形態のてんぷ５４では、温度変化が生じると、低膨張部材１３０及び高膨張部材１３１の熱膨張率の差によってバイメタル片１２１が屈曲変形する。具体的に、所定温度Ｔ０（常温（例えば、２３℃程度））に対して温度上昇した場合には、高膨張部材１３１が低膨張部材１３０よりも膨張する。これにより、調整部１００が、低膨張部材１３０及び高膨張部材１３１の積層方向の一方側（図７における第１径方向の内側）に変形する。所定温度Ｔ０に対して温度低下した場合には、高膨張部材１３１が低膨張部材１３０よりも収縮する。これにより、調整部１００が、積層方向の他方側（図７における第１径方向の外側）に変形する。

調整部１００が変形することで、調整部１００の先端部と第１軸線Ｏ１との第１径方向での距離が変化する。具体的に、所定温度Ｔ０での調整部１００の先端部と第１軸線Ｏ１との第１径方向での距離Ｒ０とし、温度変化時での調整部１００の先端部と第１軸線Ｏ１との第１径方向での距離をＲ１とした場合、距離Ｒ０と距離Ｒ１との差分が第１径方向での半径変化量ΔＲとなる。そして、半径変化量ΔＲに応じててん輪６２の平均径を縮径又は拡径させることができ、てんぷ５４の第１軸線Ｏ１回りの慣性モーメントを変化させることができる。すなわち、温度上昇した場合には、てん輪６２の平均径を縮径させて慣性モーメントを小さくすることができる。温度低下した場合には、てん輪６２の平均径を拡径させて慣性モーメントを大きくすることができる。これにより、慣性モーメントの温度係数を補正することができる。

ところで、本実施形態のように、ひげぜんまい６３に恒弾性材料を用いる場合、ひげぜんまいの製造過程（例えば、溶解や熱処理）での加工条件によっては、ヤング率の温度係数が正又は負に変動する可能性がある。

これに対して、本実施形態では、ひげぜんまい６３のヤング率の温度係数に応じて、バイメタル片１２１の向き（第２軸線Ｏ２回りの回転角度θ）を変更できるようになっている。具体的には、図４に示す調整部１００の係止部１３５内に、作業孔１１７を通じて工具を係止する。そして、工具を第２軸線Ｏ２回りに回転させることで、固定部１２０の外周面が取付孔１１５の内周面を摺動しながら、調整部１００が第２軸線Ｏ２回りに回転する。これにより、回転角度θが変更される。

図８〜図１２は、調整部１００を拡大して示す断面図である。
図８に示す状態では、低膨張部材１３０及び高膨張部材１３１が第１軸線方向に並んだ状態で、低膨張部材１３０が第１軸線方向の表側に位置している。この状態を、調整部１００の基準位置（０（ｄｅｇ））として、第２軸線Ｏ２回りの回転角度θが調整される。例えば、図９では、基準位置から第２軸線Ｏ２回りの時計回り方向（＋方向）に調整部１００を４５（ｄｅｇ）回転させている。図１０では、基準位置から第２軸線Ｏ２回りの時計回り方向（＋方向）に調整部１００を９０（ｄｅｇ）回転させている。
図１１では、基準位置から第２軸線Ｏ２回りの反時計回り方向（−方向）に調整部１００を−４５（ｄｅｇ）回転させている。図１２では、基準位置から第２軸線Ｏ２回りの時計回り方向（−方向）に調整部１００を−９０（ｄｅｇ）回転させている。

図１３は、同一温度（高温時）において、調整部１００の回転角度θを−９０（ｄｅｇ）〜９０（ｄｅｇ）まで変化させた場合の、バイメタル片１２１の向きと、バイメタル片１２１の変形量と、の関係を示すグラフである。図１３において、Ｘ軸は、バイメタル片１２１の変形ベクトルのうち、第１径方向に沿う成分（以下、Ｘ成分という。）を示している。また、Ｙ軸は、バイメタル片１２１の変形ベクトルのうち、第１軸線方向に沿う成分（以下、Ｙ成分という。）を示している。この場合、図１３において、−Ｘ方向が第１径方向の内側に一致し、＋Ｘ方向が第１径方向の外側に一致している。また、図１３において、原点に位置するバイメタル片１２１は、所定温度Ｔ０（変形前）の状態を示している。

図１３に示すように、調整部１００が基準位置（０（ｄｅｇ））にある場合、バイメタル片１２１は第１軸線方向の表側のみに変形する（図１３におけるＡ１）。そのため、基準位置では、バイメタル片１２１の変形ベクトルのうち、Ｙ成分が最大となり、Ｘ成分が０となる。この場合には、半径変化量ΔＲは０であるため、慣性モーメントの温度係数は変化しない。

調整部１００を基準位置から＋方向に回転させると、バイメタル片１２１が第１径方向の外側にも変形することで、バイメタル片１２１の変形ベクトルのうち、＋Ｘ成分が生成される（図１３におけるＡ２，Ａ３）。そして、回転角度θを＋方向に大きくすることで、＋Ｘ成分が徐々に大きくなる。すなわち、調整部１００の回転角度θを基準位置から＋方向に位置させることで、温度上昇時におけるてんぷ５４の慣性モーメントの増加量を大きくすることができる。しかも、回転角度θが９０（ｄｅｇ）の場合（図１３におけるＡ３）、バイメタル片１２１が第１径方向の外側のみに変形する。そのため、回転角度θが９０（ｄｅｇ）の場合では、＋Ｘ成分が最大となり、Ｙ成分が０となる。このように、調整部１００を基準位置から＋方向に回転させることで、慣性モーメントの温度係数を大きくすることができる。

一方、調整部１００を基準位置から−方向に回転させると、バイメタル片１２１が第１径方向の内側にも変形することで、バイメタル片１２１の変形ベクトルのうち、−Ｘ成分が生成される（図１３におけるＡ４，Ａ５）。そして、回転角度θを−方向に大きくすることで、−Ｘ成分が大きくなる。すなわち、調整部１００の回転角度θを基準位置から−方向に位置させることで、温度上昇時におけるてんぷ５４の慣性モーメントの増大を抑制できる。しかも、回転角度θが９０（ｄｅｇ）の場合（図１３におけるＡ５）、バイメタル片１２１が第１径方向の内側のみに変形する。そのため、回転角度θが９０（ｄｅｇ）の場合では、−Ｘ成分が最大となり、Ｙ成分が０となる。このように、調整部１００を基準位置から−方向に回転させることで、慣性モーメントの温度係数を小さくすることができる。

図１４は、調整部１００の回転角度θと、半径変化量ΔＲと、の関係を示すグラフである。
図１４に示すように、上述した図１３での結果から、調整部１００を基準位置から＋方向に回転させると、調整部１００の半径変化量ΔＲが＋方向（第１径方向の外側）に大きくなる。一方、調整部１００を基準位置から−方向に回転させると、調整部１００の半径変化量ΔＲが−方向（第１径方向の内側）に大きくなる。

図１５は、ひげぜんまい６３のヤング率の温度係数の違いによる、温度（℃）と歩度との関係を示すグラフである。図１５において、破線Ｇ１は歩度（てんぷ５４の振動周期）が負の温度特性を有する場合、鎖線Ｇ２は歩度が正の温度特性を有する場合を示している。
図１５のＧ１に示すように、ひげぜんまい６３のヤング率とてんぷ５４の慣性モーメントとの関係により、歩度が負の温度特性を有する場合は、温度上昇に伴い歩度が遅れる傾向にある。この場合には、調整部１００を基準位置から−方向に回転させる。これにより、温度上昇に伴う第１径方向の内側への半径変化量ΔＲを確保して、慣性モーメントの温度係数を小さくすることができるので、温度上昇に伴うてんぷ５４の慣性モーメントの増大を抑制できる。その結果、てんぷ５４の振動周期の温度係数がゼロに近づく方向に調整され、温度変化に関わらず歩度が一定に維持される（図１５における実線Ｇ３参照）。
一方、図１５のＧ２に示すように、ひげぜんまい６３のヤング率とてんぷ５４の慣性モーメントとの関係により、歩度が正の温度特性を有している場合は、温度上昇に伴い歩度が進む傾向にある。この場合には、調整部１００を基準位置から＋方向に回転させる。これにより、温度上昇に伴う第１径方向の外側への半径変化量ΔＲを確保して、慣性モーメントの温度係数を大きくすることができるので、温度上昇に伴うてんぷ５４の慣性モーメントの増加量を大きくできる。その結果、てんぷ５４の振動周期の温度係数がゼロに近づく方向に調整され、温度変化に関わらず歩度が一定に維持される（図１５における実線Ｇ３参照）。

このように、歩度の温度特性に応じて、調整部１００の回転角度θを変更することで、てんぷ５４の慣性モーメントの温度係数を正及び負の両方に補正できる。これにより、ヤング率の温度係数のばらつきを、てんぷ５４の慣性モーメントの温度特性によりキャンセルし易くなる。

以上、本実施形態によれば、てん輪６２における回転対称となる位置にバイメタル片１２１が設けられている構成とした。
この構成によれば、温度変化に伴いバイメタル片１２１が変形することで、てん輪６２の平均径が変化する。これにより、慣性モーメントの温度特性を補正することができる。
特に、本実施形態では、調整部１００が第２軸線Ｏ２回りで位置調整可能に構成されている。そのため、ひげぜんまい６３におけるヤング率の温度係数に応じてバイメタル片１２１の向きを変更することができる。これにより、バイメタル片１２１の温度係数補正量を正及び負の両方に変更でき、てんぷ５４の慣性モーメントの温度係数を正及び負の両方に補正できる。すなわち、ヤング率の温度係数のばらつきを、てんぷ５４の慣性モーメントの温度特性によりキャンセルし易くなる。その結果、てんぷ５４の振動周期を一定に保つことができ、温度補償特性に優れたてんぷ５４を提供できる。
しかも、本実施形態では、バイメタル片１２１の向きを変更したとしても、調整部１００の第２軸線Ｏ２方向の長さが一定に維持される。そのため、従来のようにバイメタル片１２１の有効長さを変更する場合と異なり、所定温度Ｔ０においててんぷ５４の重心がずれるのを抑制できる。その結果、片重りの発生を抑制し、姿勢差を低減できる。

本実施形態では、調整部１００がてん輪６２のリム部７３に設けられているため、第１径方向において調整部１００を第１軸線Ｏ１から遠ざけることができる。これにより、半径変形量ΔＲを大きくすることが可能になり、バイメタル片１２１による温度係数補正量を大きくすることができる。

本実施形態では、調整部１００が、リム部７３に対して第１径方向内側に配置されるとともに、リム部７３の接線に沿って延在している構成とした。
この構成によれば、調整部１００の追加に伴うてんぷ５４の大型化を抑制した上で、温度変化に伴う半径変形量ΔＲを確保できる。

本実施形態では、調整部１００が先端部に錘部１２２を有しているため、調整部１００のうち最大変形部である先端部の重量を増大させることができる。そのため、バイメタル片１２１による温度係数補正量を大きくすることができる。

本実施形態では、調整部１００が片持ちで延在しているため、温度変化に伴う半径変形量ΔＲを確保することができ、バイメタル片１２１による温度係数補正量を大きくすることができる。

本実施形態では、リム部７３に作業孔１１７が形成されているため、作業孔１１７を通じて固定部１２０の係止部に工具を係止することができる。そのため、調整部１００の第２軸線Ｏ２回りでの位置調整を簡単に行うことができる。しかも、固定部１２０を介して調整部１００の回転角度θを変更することで、先端部（バイメタル片１２１や錘部１２２）を介して調整部１００の回転角度θを変更する場合に比べ、調整部１００の位置調整時における調整部１００の塑性変形を抑制できる。そのため、調整部１００の塑性変形によって所定温度Ｔ０での歩度のばらつきが生じるのを抑制できる。

本実施形態では、ひげぜんまい６３が恒弾性材料により形成されている構成とした。
この構成によれば、温度変化に伴うヤング率の変化を小さくして、振動周期の温度依存性を抑えることができる。しかも、本実施形態では、ヤング率の温度係数のばらつきを調整部１００の回転角度θによって補正できるので、ひげぜんまい６３の製造時での製造管理が容易になる。そのため、ひげぜんまい６３の製造効率を向上させるとともに、低コスト化を図ることができる。

本実施形態では、調整部１００の重心が第２軸線Ｏ２上に位置しているため、調整部１００の第２軸線Ｏ２回りの位置を調整した場合に、調整部１００の回転角度θによって調整部１００の重心が第２軸線Ｏ２からずれるのを防止できる。その結果、調整部１００の回転角度θに応じててんぷ５４の重心がずれるのを抑制できるので、姿勢差を確実に低減できる。

本実施形態のムーブメント２及び時計１は、上述したてんぷ５４を備えているため、歩度のばらつきの少ない高品質なムーブメント２及び時計１を提供できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１６は、第２実施形態に係るてんぷ２０１の斜視図である。本実施形態では、支持部２０２がリム部７３から第１軸線方向に突出している点で、上述した実施形態と相違している。以下の説明では、上述した実施形態と同等の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
図１６に示すてんぷ２０１において、リム部７３の回転対称となる位置には、支持部２０２が形成されている。支持部２０２は、リム部７３から第１軸線方向の裏側に突出するとともに、第１径方向の内側に張り出している。支持部２０２におけるリム部７３に対して第１径方向の内側に張り出した部分には、支持部２０２を第２軸線方向に貫通する取付孔２０５が形成されている。各取付孔２０５には、調整部１００の固定部１２０がそれぞれ圧入されている。

このように、本実施形態では、リム部７３と調整部１００とが第１軸線方向で異なる位置に配置されている。そのため、温度変化に伴う調整部１００の第１径方向への変形時に、リム部７３と調整部１００との干渉を抑制でき、調整部１００の半径変形量ΔＲを確保できる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態では、リム部７３の回転対称となる位置に調整部１００が２つ設けられている構成について説明したが、この構成のみに限られない。すなわち、各調整部１００が回転対称となる位置に設けられていれば、例えば図１７に示すように、調整部１００を３つ以上の複数設けても構わない。

上述した実施形態では、固定部１２０の外周面が取付孔１１５の内周面に摺動しながら、調整部１００が第２軸線Ｏ２回りに回転する構成について説明したが、この構成のみに限られない。すなわち、調整部１００が第２軸線Ｏ２回りで位置調整可能に構成されていれば構わない。この場合、例えば図１８に示すように、固定部１２０に形成された雄スプライン１２０ａが取付孔１１５に形成された雌スプライン１１５ａに係合する構成であっても構わない。この構成によれば、バイメタル片１２１の向きを合わせた上で固定部１２０を取付孔１１５内に嵌合させることで、第２軸線Ｏ２回りで調整部１００の位置を調整できる。

なお、調整部１００を位置調整した後、調整部１００を支持部１１０に対して回転不能に固定しても構わない。調整部１００の固定方法としては、溶接や接着等であってもよく、別途の締結部材（例えば、止めねじ等）を用いて固定しても構わない。

上述した実施形態では、固定部１２０が取付孔１１５内に嵌合された構成について説明したが、この構成のみに限らず、調整部１００の取付方法は適宜変更が可能である。例えば、リム部７３に形成された凸部を、調整部１００に形成された凹部に嵌合させても構わない。

上述した実施形態では、調整部１００の第２軸線Ｏ２がリム部７３の接線に沿って延在する構成について説明したが、この構成のみに限られない。すなわち、温度変化に伴うバイメタル片１２１の変形によって調整部１００の変形ベクトルにＸ成分が生成される構成であれば構わない。この場合、第２軸線Ｏ２は、第１軸線方向に交差する方向や、第１軸線方向に平行な方向等に設定することが可能である。

上述した実施形態では、調整部１００が支持部１１０を介してリム部７３に支持された構成について説明したが、この構成のみに限られない。すなわち、てんぷ５４のうち、ひげぜんまい６３の動力によって回転する部分（てんぷ本体）に調整部１００が設けられていれば構わない。この場合、てんぷ本体としては、てん真６１やてん輪６２（ハブ部７１やあみだ部７２等）、振り座６７等が挙げられる。

上述した実施形態では、低膨張部材１３０及び高膨張部材１３１が同形状の板材により形成された場合について説明したが、この構成のみに限られない。例えば、図１９に示すように、低膨張部材１３０及び高膨張部材１３１の厚さを互いに異ならせても構わない。また、低膨張部材１３０及び高膨張部材１３１の第２軸線Ｏ２に直交する断面形状は、矩形状に限らず、三角形状や半円形状等、適宜変更が可能である。

上述した実施形態では、低膨張部材１３０及び高膨張部材１３１が第２径方向で積層された構成について説明したが、この構成のみに限らず、第２軸線方向に対して交差する方向に積層されていれば構わない、この場合、例えば図１９に示すように、先端側に向かうに従い漸次厚くなる低膨張部材１３０と、先端側に向かうに従い漸次薄くなる高膨張部材１３１と、を積層しても構わない。
上述した実施形態では、調整部１００が直線状に延在する構成について説明したが、この構成のみに限られない。調整部１００は、第２軸線Ｏ２回りで位置調整可能に構成されていれば、第２軸線方向に交差して延在したり、波形に形成したりしても構わない。

上述した実施形態では、調整部１００が片持ちで延在する構成について説明したが、この構成のみに限らず、両持ちの構成であっても構わない。
上述した実施形態では、調整部１００において、支持部１１０と錘部１２２との間の全体に亘ってバイメタル片１２１とした場合について説明したが、この構成のみに限られない。調整部１００の少なくとも一部がバイメタル片１２１で構成されていれば構わない。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した各変形例を適宜組み合わせてもよい。

１…時計
２…ムーブメント
５４…てんぷ
６１…てん真
６２…てん輪
７３…リム部
１００…調整部
１１５…取付孔（貫通孔）
１１７…作業孔（貫通孔）
１２０…固定部
１２１…バイメタル片
１２２…錘部
１３５…係止部
２０２…支持部
２０５…取付孔（貫通孔）

Claims (11)

1. 第１軸線に沿って延びるてん真を有し、ひげぜんまいの動力によって前記第１軸線回りに回動するてんぷ本体と、
   前記てんぷ本体における前記第１軸線回りで回転対称となる位置からそれぞれ第２軸線に沿って延設されるとともに、前記第２軸線回りでの位置が調整可能に構成され、熱膨張率の異なる材料が前記第２軸線に交差する方向に積層されたバイメタル片を有する調整部と、を備えていることを特徴とする温度補償型てんぷ。
2. 前記てんぷ本体は、
   前記てん真と、
   前記第１軸線に直交する第１径方向の外側から前記てん真を囲繞するリム部を有し、前記てん真に取り付けられたてん輪と、を備え、
   前記調整部は、前記リム部から延設されていることを特徴とする請求項１に記載の温度補償型てんぷ。
3. 前記調整部は、第１軸線方向から見た平面視で、前記リム部の内側に配置されるとともに、前記リム部の接線方向に沿って延在していることを特徴とする請求項２に記載の温度補償型てんぷ。
4. 前記バイメタル片は、第１軸線方向で前記リム部と異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の温度補償型てんぷ。
5. 前記調整部は、錘部を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の温度補償型てんぷ。
6. 前記てんぷ本体には、前記てんぷ本体を第２軸線方向に貫通する貫通孔が形成され、
   前記調整部は、前記バイメタル片に対して前記第２軸線方向の一方側に位置して前記貫通孔内に嵌合された固定部を備え、
   前記固定部において、前記第２軸線方向で前記一方側を向く端面には、工具が係止される係止部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の温度補償型てんぷ。
7. 前記調整部は、前記第２軸線に沿って片持ちで延在していることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の温度補償型てんぷ。
8. 前記ひげぜんまいは、恒弾性材料により形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の温度補償型てんぷ。
9. 前記調整部の重心は、前記第２軸線上に位置していることを特徴とする請求項１から請求項８の何れか１項に記載の温度補償型てんぷ。
10. 請求項１から請求項９の何れか１項に記載の温度補償型てんぷを備えていることを特徴とするムーブメント。
11. 請求項１０記載のムーブメントを備えていることを特徴とする時計。

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