JP2019158844A - Temperature compensating balance, movement, and watch - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a temperature compensated balance, a movement, and a timepiece.
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。 A balance that functions as a speed governor of a mechanical timepiece includes a balance spring that extends along an axis, a balance wheel fixed to the balance, and a hairspring. The balance wheel and the balance wheel periodically rotate (vibrate) around the axis along with the expansion and contraction of the hairspring.
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。 In the above-described balance with hairspring, it is important that the vibration period is set within a predetermined value. If the vibration period deviates from the specified value, the rate of the mechanical timepiece (timepiece delay, degree of advance) changes.
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。 The vibration period T of the balance with hairspring is expressed by the following equation (1). In the formula (1), I indicates the “moment of inertia” of the balance, and K indicates the “spring constant” of the balance spring.
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。
Based on the formula (1), when the balance moment I of the balance or the spring constant K of the balance spring changes due to a temperature change or the like, the vibration period T of the balance changes. Specifically, the balance wheel described above may be formed of a material having a positive coefficient of thermal expansion (a material that expands as the temperature rises). In this case, when the temperature rises, the balance wheel expands and the moment of inertia I increases. On the other hand, the hairspring may be formed of a material having a negative temperature coefficient of Young's modulus (for example, a steel material). In this case, as the temperature increases, the spring constant K decreases.
Therefore, the vibration period T becomes longer as the moment of inertia I increases or the spring constant K decreases as the temperature rises. As a result, the vibration period T of the balance with hairspring is short at low temperatures and long at high temperatures, so that the temperature characteristics of the timepiece advance at low temperatures and are delayed at high temperatures.
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。 Therefore, as a measure for improving the temperature dependence of the vibration period T, it is conceivable to use a constant elastic material (for example, coelin bar) as the balance spring material. By using a constant elastic material, it is considered that the fluctuation of the spring constant K accompanying the temperature change can be suppressed, and the temperature dependence of the vibration period T can be suppressed. However, in order to suppress the variation of the temperature coefficient of Young's modulus, strict manufacturing management is required, and there is a problem that it is difficult to manufacture the hairspring.
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(例えば、下記特許文献1参照)。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と考えられる。
On the other hand, as a measure for improving the temperature dependency of the vibration period T, a configuration in which a bimetal piece is provided at a rotationally symmetric position in the balance wheel is also conceivable (for example, see Patent Document 1 below). The bimetal piece is formed by laminating plate materials having different coefficients of thermal expansion.
According to this configuration, when the temperature rises, the bimetal piece is deformed toward the inner side in the radial direction, for example, due to the difference in thermal expansion coefficient between the plate members. Thereby, the inertia moment I can be reduced because the average diameter of the balance wheel is reduced. As a result, it is considered that the temperature characteristic of the moment of inertia I can be corrected and the temperature dependence of the vibration period T can be suppressed.
しかしながら、上述した特許文献1の構成において、各バイメタル片の温度係数補正量(温度変化に対するバイメタル片の径方向への変化量)を調整する場合には、バイメタル片に対してチラネジ等を別途着脱する必要がある。そのため、温度係数補正量の調整が煩雑な上、高精度な調整が難しかった。
また、例えば製造ばらつき等によって各バイメタル片が所望の形状に形成されなかった場合、各バイメタル片の温度係数補正量が不安定になり易かった。各バイメタル片間で温度係数補正量が異なる場合には、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。)可能性があった。
However, in the configuration of Patent Document 1 described above, when adjusting the temperature coefficient correction amount of each bimetal piece (the amount of change in the radial direction of the bimetal piece with respect to temperature change), a separate screw or the like is attached to or detached from the bimetal piece. There is a need to. Therefore, the adjustment of the temperature coefficient correction amount is complicated and it is difficult to adjust with high accuracy.
In addition, for example, when each bimetal piece is not formed in a desired shape due to manufacturing variation or the like, the temperature coefficient correction amount of each bimetal piece tends to become unstable. When the temperature coefficient correction amount differs between the bimetal pieces, the balance of the balance with the balance is shifted from the rotation axis. As a result, there is a possibility that the balance of the balance with the balance is generated and the fluctuation of the vibration period T due to the balance of the balance is increased (so-called posture difference occurs).
本発明は、温度係数補正量の調整を簡単、かつ高精度に行うことができ、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。 The present invention provides a high-quality temperature-compensated balance, a movement, and a timepiece that can adjust the temperature coefficient correction amount easily and with high accuracy and has excellent temperature compensation performance.
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、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、前記第2軸線に沿う第2軸線方向に移動可能に前記バイメタル片に取り付けられた錘部を有する調整部と、を備えている。 In order to solve the above problems, a temperature-compensated balance according to an aspect of the present invention includes a balance main body having a balance extending along a first axis and rotating around the first axis by the power of a hairspring. A bimetal piece that extends along the second axis from a position that is rotationally symmetric about the first axis in the balance main body, and that is laminated in a direction intersecting the second axis with different materials of thermal expansion coefficient, And an adjusting portion having a weight portion attached to the bimetal piece so as to be movable in the second axis direction along the second axis.
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、バイメタル片に対する錘部の第2軸線方向の位置を調整することで、錘部の第2軸線方向での重心位置を変更することができる。これにより、てんぷの慣性モーメントの温度係数を連続的に調整することができる。これにより、従来のようにチラネジ等の別部品を着脱する構成に比べて、温度係数補正量の調整を簡単、かつ高精度に行うことができる。
According to this aspect, the average diameter of the balance with hairspring changes due to the deformation of the bimetal piece as the temperature changes. Thereby, the temperature characteristic of the moment of inertia can be corrected.
In particular, in this aspect, the center-of-gravity position of the weight portion in the second axis direction can be changed by adjusting the position of the weight portion in the second axis direction with respect to the bimetal piece. Thereby, the temperature coefficient of the moment of inertia of the balance can be continuously adjusted. Thereby, the adjustment of the temperature coefficient correction amount can be easily and highly accurately performed as compared with the conventional configuration in which another part such as a flicker screw is attached and detached.
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。
In the above aspect, the balance main body includes the balance and a balance wheel attached to the balance, the rim having a rim that surrounds the balance from the outside in the first radial direction orthogonal to the first axis. The adjustment portion may be extended from the rim portion.
According to this aspect, since the adjustment portion is provided on the rim portion of the balance wheel, the adjustment portion can be moved away from the first axis in the first radial direction. Thereby, the amount of radial deformation of the adjustment portion (in the first radial direction, the distance between the tip portion of the adjustment portion and the first axis at a predetermined temperature, and the distance between the tip portion of the adjustment portion and the first axis when the temperature changes) The distance difference) can be increased, and the temperature coefficient correction amount by the bimetal piece can be increased.
上記態様において、前記錘部は、前記バイメタル片に固定された固定部と、前記固定部に対して前記第2軸線方向に移動可能に取り付けられた可動部と、を備えていてもよい。
本態様によれば、錘部のうち、可動部のみが固定部及びバイメタル片に対して移動することで、可動部の移動に伴うバイメタル片の有効長さ(調整部のうちバイメタル片が露出している部分の長さ)の変化がない。すなわち、錘部の重心位置のみを変化させることができる(温度変化に対するバイメタル片の変形例が変化しない)ので、温度係数補正量の調整をより簡単に行うことができる。
In the above aspect, the weight portion may include a fixed portion fixed to the bimetal piece and a movable portion attached to the fixed portion so as to be movable in the second axis direction.
According to this aspect, only the movable part of the weight part moves relative to the fixed part and the bimetal piece, so that the effective length of the bimetal piece accompanying the movement of the movable part (the bimetal piece of the adjustment part is exposed). There is no change in the length). That is, since only the position of the center of gravity of the weight portion can be changed (the modified example of the bimetal piece with respect to the temperature change does not change), the temperature coefficient correction amount can be adjusted more easily.
上記態様において、前記バイメタル片は、前記てんぷ本体から片持ちで延設され、前記錘部は、前記バイメタル片の先端部に取り付けられていてもよい。
本態様によれば、調整部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。
しかも、バイメタル片の先端部に錘部が取り付けられているため、調整部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、バイメタル片による温度係数補正量を大きくすることができる。また、錘部をバイメタル片の先端部に取り付けることで、調整部の基端部をてんぷ本体で安定して保持することができる。これにより、錘部の調整に伴う調整部全体のがたつき等を抑制でき、温度係数補正量の調整をより高精度に行うことができる。
In the above aspect, the bimetal piece may be cantilevered from the balance balance main body, and the weight portion may be attached to a tip portion of the bimetal piece.
According to this aspect, since the adjustment unit extends in a cantilever manner, the amount of radial deformation accompanying a temperature change can be secured, and the temperature coefficient correction amount by the bimetal piece can be increased.
And since the weight part is attached to the front-end | tip part of a bimetal piece, the weight of the front-end | tip part which is the largest deformation | transformation part among adjustment parts can be increased. Therefore, the temperature coefficient correction amount by the bimetal piece can be increased. Further, by attaching the weight portion to the tip end portion of the bimetal piece, the base end portion of the adjusting portion can be stably held by the balance main body. Thereby, shakiness etc. of the whole adjustment part accompanying adjustment of a weight part can be suppressed, and adjustment of a temperature coefficient correction amount can be performed more highly accurately.
上記態様において、前記調整部は、前記第2軸線回りで位置調整可能に前記てんぷ本体に支持されていてもよい。
本態様によれば、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。特に、本態様のように、錘部の位置に加え、バイメタル片の向きでてんぷの慣性モーメントを調整することで、温度係数補正量をより高精度に調整できる。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。
The said aspect WHEREIN: The said adjustment part may be supported by the said balance main body so that position adjustment is possible around the said 2nd axis.
According to this aspect, since the adjustment unit is configured to be position-adjustable around the second axis, the direction of the bimetal piece can be changed according to the temperature coefficient of the Young's modulus in the hairspring. Thereby, the temperature coefficient correction amount of the bimetal piece can be changed to both positive and negative, and the temperature coefficient of the moment of inertia of the balance can be corrected to both positive and negative. That is, the variation in the temperature coefficient of the Young's modulus is easily canceled by the temperature characteristic of the balance moment of inertia. In particular, as in this embodiment, the temperature coefficient correction amount can be adjusted with higher accuracy by adjusting the moment of inertia of the balance with the orientation of the bimetal piece in addition to the position of the weight portion. As a result, it is possible to keep the vibration frequency of the balance with the balance and provide a balance with excellent temperature compensation characteristics.
And in this aspect, even if it changes the direction of a bimetal piece, the length of the 2nd axial direction of an adjustment part is maintained constant. Therefore, unlike the conventional case where the effective length of the bimetal piece is changed, it is possible to suppress the balance of the balance of the balance with a predetermined temperature (normal temperature (for example, about 23 ° C.)). As a result, the occurrence of one weight can be suppressed and the posture difference can be reduced.
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。
In the above aspect, the hairspring may be formed of a constant elastic material.
According to this aspect, the Young's modulus change accompanying the temperature change can be reduced, and the temperature dependence of the vibration period can be suppressed. In addition, in this aspect, since the variation in the temperature coefficient of the Young's modulus can be corrected by the rotation angle of the adjustment unit, manufacturing management at the time of manufacturing the hairspring is facilitated. Therefore, the manufacturing efficiency of the hairspring can be improved and the cost can be reduced.
上記態様において、前記バイメタル片の重心は、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、錘部の第2軸線方向での位置を調整した場合に、錘部の位置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。
In the above aspect, the center of gravity of the bimetal piece may be located on the second axis.
According to this aspect, since the center of gravity of the adjustment portion is located on the second axis, when the position of the weight portion in the second axis direction is adjusted, the center of gravity of the adjustment portion is second depending on the position of the weight portion. It is possible to prevent deviation from the axis. As a result, it is possible to suppress the balance of the balance of the balance with the rotation angle of the adjustment unit, so that the posture difference can be reliably reduced.
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。
The movement according to one aspect of the present invention may include the temperature-compensated balance with the above aspect.
The timepiece according to one aspect of the present invention may include the movement according to the above aspect.
According to this aspect, since the temperature-compensated balance with the above aspect is provided, it is possible to provide a high-quality movement and timepiece with little variation in rate.
本発明によれば、温度係数補正量の調整を簡単、かつ高精度に行うことができ、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。 According to the present invention, it is possible to provide a high-quality temperature-compensated balance, a movement, and a timepiece that can adjust the temperature coefficient correction amount easily and with high accuracy and is excellent in temperature compensation performance.
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。なお、以下で説明する各実施形態において、対応する構成には同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
(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。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment described below, corresponding components may be denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.
(First embodiment)
[clock]
FIG. 1 is an external view of the timepiece 1. In each of the drawings shown below, in order to make the drawing easier to see, some of the timepiece parts are not shown, and the timepiece parts may be simplified in some cases.
As shown in FIG. 1, the timepiece 1 of the present embodiment is configured by a
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。
The
[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に複数の回転体(歯車等)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、以下で説明する各回転体は、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。
[Movement]
FIG. 2 is a plan view of the
As shown in FIG. 2, the
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及び裏押さえ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。
The above-described winding
When the winding
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。
The barrel complete 34 is rotatably supported between the
When the
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。
The minute hand 5 (see FIG. 1) is attached to the center wheel &
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。
A
The
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。
The
The
<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。
<Tempe>
FIG. 3 is a plan view of the
As shown in FIGS. 3 and 4, the balance with
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。
As shown in FIG. 4, the
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。
The balance stem 61 rotates forward and backward with a constant vibration cycle around the first axis O <b> 1 by the power transmitted from the
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。
A
図3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。
As shown in FIG. 3, the
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、なお、第1周方向におけるあみだ部72の位置や、あみだ部72の本数等は適宜変更が可能である。
The
The
リム部73は、一対のリム片75における第1周方向の両端部同士が接続されることで、全体として第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。
The
各リム片75は、第1軸線O1回りで回転対称(本実施形態では、2回対称)に形成されている。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。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)又は軸(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、又はn相対称、(360/n)度対称等という。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。
Each
各リム片75は、円弧部76と、第1屈曲部77と、第2屈曲部78と、を有している。
各円弧部76は、第1軸線O1を中心とした同一の曲率半径を有する円弧状に形成されている。
第1屈曲部77は、円弧部76における第1周方向の第1端部に接続されている。第1屈曲部77は、リム部73の接線方向に沿って円弧部76から第1軸線O1に向けて屈曲されている。
第2屈曲部78は、円弧部76における第1周方向の第2端部に接続されている。第2屈曲部78は、リム部73の接線方向に沿って円弧部76から第1軸線O1に向けて屈曲されている。
Each
Each
The first
The second
各リム片75のうち、一方のリム片75の第1屈曲部77は、他方のリム片75の第2屈曲部78に接続されている。各リム片75のうち、一方のリム片75の第2屈曲部78は、他方のリム片75の第1屈曲部77に接続されている。これにより、リム部73が環状に一体形成されている。本実施形態において、一方のリム片75(又は他方のリム片75)の第1屈曲部77と、他方のリム片75(又は一方のリム片75)の第2屈曲部78と、は直交している。
Of each
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79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。
The
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。
In the present embodiment, a constant elastic material (for example, a coelin bar or the like) is preferably used for the
<調整部>
ここで、上述した各リム片75の第1屈曲部77には、調整部100がそれぞれ片持ちで支持されている。調整部100は、リム部73の内側において、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。なお、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。本実施形態において、各調整部100は、第1軸線O1回りで回転対称に形成されている。そのため、以下の説明では、一方の調整部100を例にして説明する。
<Adjustment unit>
Here, the
図5は、図3のV−V線に沿う断面図である。
図5に示すように、上述した第1屈曲部77には、第1屈曲部77を第2軸線方向に貫通する取付孔101が形成されている。取付孔101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101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。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
As shown in FIG. 5, the first
第1屈曲部77において、取付孔101に対して第2径方向の両側に位置する部分には、スリット102がそれぞれ形成されている。各スリット102は、第2径方向に延在するとともに、第2径方向の内側端部が取付孔101に連通している。各スリット102は、第1屈曲部77を第2軸線方向に貫通している。
In the first
図3に示すように、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、保持部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。
As shown in FIG. 3, the
図6は、調整部100の分解斜視図である。
図3、図6に示すように、保持部120は、例えば金属材料により形成されている。保持部120は、第2軸線方向において調整部100の先端側に向けて開口する有底筒状をなしている。保持部120は、上述した取付孔101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。保持部120は、取付孔101内に圧入(弾性保持)されている。
FIG. 6 is an exploded perspective view of the
As shown in FIGS. 3 and 6, the holding
図5に示すように、保持部120と取付孔101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、保持部120の外周面が取付孔101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、保持部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よい。また、本実施形態では、保持部120の断面形状が取付孔101に対応して形成されている場合について説明したが、保持部120が第2軸線O2回りに回転可能に構成されていれば、保持部120及び取付孔101は互いに異形であってもよい。
As shown in FIG. 5, the tightening allowance between the holding
図3に示すように、保持部120における第2軸線方向の基端部は、第1屈曲部77に対してリム部73の外側に突出している。具体的に、保持部120の基端部は、リム部73において、一方のリム片75の第1屈曲部77と、他方のリム片75の第2屈曲部78と、で画成された部分に収容されている。
As shown in FIG. 3, the proximal end portion of the holding
図4に示すように、保持部120の基端面には、係止部126が形成されている。係止部126は、第2径方向に沿って直線状に延びる溝である。係止部126には、工具が係止可能に構成されている。すなわち、調整部100は、係止部126に係止された工具を介して第2軸線O2回りに回転可能に構成されている。なお、係止部126は、工具に係止可能な構成であれば、溝に限られない。
As shown in FIG. 4, a locking
図3、図5に示すように、バイメタル片121は、保持部120内に固定されている。例えばバイメタル片121は、保持部120内に圧入又は挿入するとともに、接着剤等によって保持部120に固定されている。バイメタル片121は、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。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
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、調整部100の重心は、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。
The
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。
The bimetal piece 121 (the
図7は、図6のVII−VII線に沿う断面図である。図8は、図7に対応する断面図である。
図6〜図8に示すように、錘部122は、固定部140と、可動部141と、を備えている。なお、本実施形態において、固定部140及び可動部141は、何れも金属材料により形成されている。
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view corresponding to FIG.
As shown in FIGS. 6 to 8, the
固定部140は、第2軸線O2と同軸に配置された筒状に形成されている。固定部140の貫通孔143は、第2軸線方向の先端側にかけて段々と内径が縮小する段付き形状に形成されている。具体的に、貫通孔143は、第2軸線方向の基端側に位置する大径部143aと、第2軸線方向の先端側に位置する小径部143bと、大径部143a及び小径部143b同士を接続する段差面143cと、を有している。
The
大径部143a内には、バイメタル片121の先端部が固定されている。例えばバイメタル片121は、固定部140内に圧入又は挿入するとともに、接着剤等によって固定部140に固定されている。バイメタル片121の先端面は、大径部143a内において、段差面143cに第2軸線方向で近接又は当接している。これにより、バイメタル片121に対する固定部140の第2軸線方向の位置決めが行われている。
The tip of the
小径部143bの内周面には、雌ねじ部が形成されている。なお、貫通孔143の内径は、適宜変更が可能である。例えば、貫通孔143の内径は、第2軸線方向の全体に亘って一様であってもよい。
An internal thread portion is formed on the inner peripheral surface of the
可動部141は、ビス形状に形成されている。可動部141の軸部141aには、雄ねじ部が形成されている。軸部141aは、小径部143b内に螺着されている。
可動部141の頭部141bは、軸部141aにおける第2軸線方向の先端部から第2径方向の外側に張り出している。頭部141bは、第2軸線方向から見た正面視で多角形状に形成されている。本実施形態において、頭部141bの最大外径部は、固定部140の外径と同等になっている。但し、頭部141bの正面視形状や外径は適宜変更が可能である。
The
The
図8に示すように、可動部141は、固定部140に対して締め付け方向に回転させることで、固定部140及びバイメタル片121に対して第2軸線方向の基端側に移動する。これにより、錘部122の重心が第2軸線方向の基端側に移動する。一方、図7に示すように、可動部141は、固定部140に対して緩み方向に回転させることで、固定部140及びバイメタル片121に対して第2軸線方向の先端側に移動する。これにより、錘部122の重心が第2軸線方向の先端側に移動する。
このように、本実施形態の錘部122は、固定部140及びバイメタル片121に対する可動部141の第2軸線方向の移動に伴い、錘部122自体の第2軸線方向の重心を調整可能に構成されている。
As shown in FIG. 8, the
Thus, the
[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。まず、バイメタル片121の向きによる温度補正方法について説明する。図9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9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。
[Temperature correction method]
Next, a method for adjusting the temperature coefficient correction amount in the
In the state of FIG. 9, the
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9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9における第1径方向の外側)に変形する。
In the balance with
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。
As the
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。
By the way, when a constant elastic material is used for the
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126内に工具を係止する。そして、工具を第2軸線O2回りに回転させることで、保持部120の外周面が取付孔101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。
On the other hand, in the present embodiment, the direction of the bimetal piece 121 (the rotation angle θ around the second axis O2) can be changed according to the temperature coefficient of the Young's modulus of the
図10〜図14は、調整部100を拡大して示す断面図である。
図10に示す状態では、低膨張部材130が第1軸線方向の表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軸線方向に並んでいる。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11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14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。
10 to 14 are cross-sectional views showing the
In the state shown in FIG. 10, the
In FIG. 13, the
図15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15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15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15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。
FIG. 15 illustrates the orientation of the
図15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15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。
As shown in FIG. 15, when the
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15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15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。
When the
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15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15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。
On the other hand, when the
図16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16に示すように、上述した図15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。
FIG. 16 is a graph showing the relationship between the rotation angle θ of the
As shown in FIG. 16, from the result in FIG. 15 described above, when the
図17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17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17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17における実線G3参照)。
一方、図17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17における実線G3参照)。
FIG. 17 is a graph showing the relationship between the temperature (° C.) and the rate due to the difference in the temperature coefficient of the Young's modulus of the
As indicated by G1 in FIG. 17, when the rate has a negative temperature characteristic due to the relationship between the Young's modulus of the
On the other hand, as indicated by G2 in FIG. 17, when the rate has a positive temperature characteristic due to the relationship between the Young's modulus of the
次に、錘部122による温度補正方法について説明する。
本実施形態の錘部122は、可動部141が固定部140及びバイメタル片121に対して第2軸線方向に移動可能に構成されている。この場合、慣性モーメントの温度係数を小さくするには、図7に示すように、締め付け方向に可動部141を回転させる。すると、可動部141が、固定部140及びバイメタル片121に対して第2軸線方向の基端側に移動する。すなわち、錘部122における第2軸線方向の長さ(第1屈曲部77から突出した部分の長さ)が縮小することで、調整部100の重心が第2軸線方向の基端側に移動する。これにより、調整部100の慣性モーメントの温度係数を小さくできる。
Next, a temperature correction method using the
The
一方、慣性モーメントの温度係数を大きくするには、図8に示すように、緩み方向に可動部141を回転させる。すると、可動部141が、固定部140及びバイメタル片121に対して第2軸線方向の先端側に移動する。すなわち、錘部122における第2軸線方向の長さが拡大することで、調整部100の重心が第2軸線方向の先端側に移動する。これにより、調整部100の慣性モーメントの温度係数を大きくできる。
On the other hand, in order to increase the temperature coefficient of the moment of inertia, the
本実施形態では、歩度の温度特性に応じて、調整部100の回転角度θ(バイメタル片121の向き)や、錘部122の長さ(可動部141の位置)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。
In the present embodiment, the
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を有する調整部100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。
As mentioned above, according to this embodiment, it was set as the structure by which the
According to this configuration, the average diameter of the
ここで、本実施形態では、調整部100が、バイメタル片121と、第2軸線方向に移動可能にバイメタル片121に取り付けられた錘部122と、を有する構成とした。
この構成によれば、バイメタル片121に対する錘部122の第2軸線方向の位置を調整することで、錘部122の第2軸線方向での重心位置を変更することができる。これにより、てんぷ54の慣性モーメントの温度係数を連続的に調整することができる。これにより、従来のようにチラネジ等の別部品を着脱する構成に比べて、温度係数補正量の調整を簡単、かつ高精度に行うことができる。
Here, in the present embodiment, the
According to this configuration, the position of the center of gravity in the second axis direction of the
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。
In this embodiment, since the
本実施形態では、錘部122が、固定部140と、固定部140に対して第2軸線方向に移動可能に取り付けられた構成とした。
この構成によれば、錘部122のうち、可動部141のみが固定部140及びバイメタル片121に対して移動することで、可動部141の移動に伴うバイメタル片121の有効長さ(保持部120や錘部122から露出した部分の長さ)の変化がない。すなわち、錘部122の重心位置のみを変化させることができる(温度変化に対するバイメタル片121の変形量が変化しない)ので、温度係数補正量の調整をより簡単に行うことができる。
In the present embodiment, the
According to this configuration, only the
本実施形態では、バイメタル片121がリム部73から片持ちで延設され、バイメタル片121の先端部に錘部122が取り付けられた構成とした。
この構成によれば、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。
しかも、バイメタル片121の先端部に錘部122が取り付けられているため、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。また、錘部122をバイメタル片121の先端部に取り付けることで、調整部100の基端部をリム部73で安定して保持することができる。これにより、錘部122の調整に伴う調整部100全体のがたつき等を抑制でき、温度係数補正量の調整をより高精度に行うことができる。
In the present embodiment, the
According to this configuration, since the
In addition, since the
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した。
この構成によれば、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。特に、本実施形態のように、錘部122の位置に加え、調整部100の回転角度θでてんぷ54の慣性モーメントを調整することで、温度係数補正量をより高精度に調整できる。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。
In the present embodiment, the
According to this configuration, the orientation of the
Moreover, in this embodiment, even if the orientation of the
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。
In the present embodiment, the
According to this configuration, it is possible to secure the radial deformation amount ΔR accompanying the temperature change while suppressing the increase in the size of the balance with the addition of the adjusting
本実施形態では、調整部100の基端部(保持部120)に係止部126が形成されているため、保持部120を介して調整部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、保持部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。
In the present embodiment, since the locking
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。
In the present embodiment, the
According to this configuration, a change in Young's modulus accompanying a temperature change can be reduced, and the temperature dependence of the vibration period can be suppressed. In addition, in this embodiment, since the variation of the temperature coefficient of the Young's modulus can be corrected by the
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の回転角度θや錘部122における第2軸線方向の位置によって調整部100の重心が第2軸線O2からずれるのを抑制できる。その結果、温度係数補正量の調整をより高精度に行うことができる。
In the present embodiment, since the center of gravity of the
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。
Since the
(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18は、第2実施形態に係る調整部100の斜視図である。図19は、図18のXIX−XIX線に沿う断面図である。
図18、図19に示すように、本実施形態の調整部100は、錘部122がバイメタル片121に直接螺着されて構成されている点で、上述した第1実施形態と相違している。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 18 is a perspective view of the
As shown in FIGS. 18 and 19, the
バイメタル片121の先端部には、外周面に雄ねじ部が形成されている。
錘部122は、第2軸線O2と同軸に配置された筒状に形成されている。錘部122の内周面には、雌ねじ部が形成されている。これにより、錘部122は、バイメタル片121の先端部に螺着されている。
A male screw portion is formed on the outer peripheral surface of the tip end portion of the
The
本実施形態では、バイメタル片121に対して錘部122を締め付け方向に回転させることで、錘部122がバイメタル片121に対して第2軸線方向の基端側に移動する。これにより、調整部100の重心が第2軸線方向の基端側に移動する。一方、バイメタル片121に対して緩み方向に錘部122を回転させることで、錘部122がバイメタル片121に対して第2軸線方向の先端側に移動する。
In the present embodiment, by rotating the
本実施形態では、上述した実施形態と同様の作用効果を奏することに加え、例えば以下の作用効果を奏する。
すなわち、本実施形態によれば、錘部122の移動に伴い、バイメタル片121の有効長さが変化する。これにより、第2軸線方向における錘部122の調整量に対するてんぷ54の慣性モーメントの変化量を大きくすることができる。
In the present embodiment, in addition to the same operational effects as the above-described embodiments, for example, the following operational effects are exhibited.
That is, according to the present embodiment, the effective length of the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。図20は、第3実施形態に係る調整部100の斜視図である。図21は、図20のXXI−XXI線に沿う断面図である。
図20、図21に示すように、本実施形態において、錘部122は、筒部200と、錘本体201と、を備えている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 20 is a perspective view of the
As shown in FIGS. 20 and 21, in this embodiment, the
筒部200は、第2軸線O2と同軸に配置されている。筒部200には、第2軸線方向の基端面で開口するスリット202が形成されている。スリット202は、第2軸線方向に延在して、筒部200における中間部分で終端している。本実施形態において、スリット202は、筒部200のうち第2径方向で対向する部分に一対形成されている。筒部200のうち、第2周方向でスリット202間に位置する部分は、第2径方向に撓み変形可能に構成されている。なお、スリット202の位置や本数、寸法等は、適宜変更が可能である。
The
錘本体201は、筒部200内の先端部に固定されている。なお、錘本体201の大きさ等については適宜変更が可能である。
The weight
本実施形態において、バイメタル片121は、筒部200における基端側の開口部から圧入(弾性保持)されている。バイメタル片121と筒部200との間の締め代は、筒部200に対して第2軸線方向に外力を付与した場合に、錘部122が第2軸線方向に移動可能な程度に設定されている。
本実施形態では、バイメタル片121に対して錘部122を第2軸線方向にスライド移動させることで、錘部122の第2軸線方向での重心位置を変更させることができる。すなわち、バイメタル片121に対して錘部122を第2軸線方向の先端側に移動させることで、錘部122の重心が第2軸線方向の先端側に移動する。一方、バイメタル片121に対して錘部122を第2軸線方向の基端側に移動させることで、錘部122の重心が第2軸線方向の基端側に移動する。
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the gravity center position of the
本実施形態では、上述した第2実施形態と同様の作用効果を奏することに加え、例えば以下の作用効果を奏する。
すなわち、バイメタル片121に特別な加工を施すことなく、バイメタル片121に対して錘部122を第2軸線方向に移動可能に取り付けることができる。これにより、錘部122の追加に伴う製造効率の低下や製造コストの増加を抑制できる。
In the present embodiment, in addition to the same operational effects as those of the second embodiment described above, for example, the following operational effects are exhibited.
That is, the
(その他の変形例)
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。
(Other variations)
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
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22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。
For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the two
なお、調整部100は、第2軸線O2回りの位置を調整した後、調整部100を第1屈曲部77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。
The adjusting
上述した実施形態では、バイメタル片121の回転角度θと、錘部122の第2軸線方向の位置と、によっててんぷ54の慣性モーメントを調整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、少なくとも錘部122がバイメタル片121に対して第2軸線方向に移動可能に構成されていればよい。
上述した実施形態では、錘部122がバイメタル片121の先端部に取り付けられた構成について説明したが、バイメタル片121に対して第2軸線方向に移動可能な構成であれば、バイメタル片121における任意の位置に取り付けることが可能である。
In the above-described embodiment, the configuration in which the moment of inertia of the
In the above-described embodiment, the configuration in which the
上述した実施形態では、調整部100がリム部73と同一平面上に配置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、調整部100とリム部73とが第1軸線方向でずれた位置に配置されていてもよい。
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。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
In the above-described embodiment, the configuration in which the second axis O2 of the
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よい。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。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
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23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よい。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。
In the above-described embodiment, the case where the
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よい、この場合、例えば図23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、を積層してもよい。
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よい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
In the above-described embodiment, the configuration in which the
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よい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
In the above-described embodiment, the
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。 In addition, in the range which does not deviate from the meaning of this invention, it is possible to replace suitably the component in the above-mentioned embodiment with a well-known component, and you may combine each above-mentioned modification suitably.
1…時計
2…ムーブメント
54…てんぷ
61…てん真(てんぷ本体)
62…てん輪(てんぷ本体)
63…ひげぜんまい
73…リム部
100…調整部
121…バイメタル片
122…錘部
140…固定部
141…可動部
1 ...
62 ... balance wheel (main balance)
63 ...
Claims (9)
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、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、前記第2軸線に沿う第2軸線方向に移動可能に前記バイメタル片に取り付けられた錘部を有する調整部と、を備えている温度補償型てんぷ。 A balance with a balance spring extending along the first axis and rotating around the first axis by the power of the hairspring;
A bimetal piece that extends along the second axis from a position that is rotationally symmetric about the first axis in the balance main body, and that is laminated in a direction intersecting the second axis with different materials of thermal expansion coefficient, A temperature-compensated balance with an adjustment portion having a weight portion attached to the bimetal piece so as to be movable in the second axis direction along the second axis.
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請求項1に記載の温度補償型てんぷ。 The balance with the balance
With the truth
A balance wheel having a rim portion surrounding the balance spring from the outside in a first radial direction perpendicular to the first axis, and a balance wheel attached to the balance.
The temperature-compensated balance according to claim 1, wherein the adjustment portion extends from the rim portion.
前記バイメタル片に固定された固定部と、
前記固定部に対して前記第2軸線方向に移動可能に取り付けられた可動部と、を備えている請求項1又は請求項2に記載の温度補償型てんぷ。 The weight portion is
A fixed portion fixed to the bimetal piece;
The temperature-compensated balance according to claim 1 or 2, further comprising a movable part attached to the fixed part so as to be movable in the second axis direction.
前記錘部は、前記バイメタル片の先端部に取り付けられている請求項1から請求項3の何れか1項に記載の温度補償型てんぷ。 The bimetal piece is cantilevered from the balance main body,
The temperature compensation balance according to any one of claims 1 to 3, wherein the weight portion is attached to a tip portion of the bimetal piece.
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