JP2019508701A - 時計のための装置、このような装置を備える時計仕掛けムーブメントおよび時計 - Google Patents

時計のための装置、このような装置を備える時計仕掛けムーブメントおよび時計 Download PDF

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Abstract

時計のための装置は、支持体(15)と、弾性サスペンション(31; 36、155)によって支持体に連結される慣性調節部材(29、30)とを備えるモノリシック機構(13)を備える。弾性サスペンションは、支持体に対して調整可能な第1の端を有する弾性調整リンク(36、55)を備え、それによって弾性サスペンションの全体剛性と、ひいては慣性調節部材の振動数とを変更する。

Description

本発明は、時計のための装置に関し、このような装置を備える時計仕掛けムーブメントおよび時計にも関する。
モノリシック機構を備える時計のための装置が知られており、そのモノリシック機構は、
− 支持体と、
− 少なくとも1つの慣性調節部材と、
− 少なくとも1つの慣性調節部材を支持体につなげ、特定の全体厚さを有する弾性サスペンションと
を備え、
前記少なくとも1つの慣性調節部材は、支持体に対して周波数fで振動するのに適する。
米国特許出願公開第2013/176829(A1)号は、このような装置の例を説明している。
この種類の知られている装置は、製造誤差が振動周波数fにおけるバラツキを引き起こし、そのため装置の時間精度におけるバラツキを引き起こすという欠点を有する。
米国特許出願公開第2013/176829(A1)号 EP3,032,350
本発明の目的は、特にはこの欠点を是正することである。
この目的のために、本発明によれば、問題となっている種類の装置は、弾性サスペンションが、前記少なくとも1つの慣性調節部材につなげられる第1の端と、周波数調整装置によって支持体に連結される第2の端とを有する弾性調整リンクを備え、その周波数調整装置が、支持体に対して前記弾性調整リンクの第2の端の位置を修正し、それによって弾性サスペンションの全体剛性と、ひいては前記周波数fとを変更するのに適することを特徴とする。
これらの配置のため、振動周波数fは調整され、そのため、製造誤差によるバラツキが補償される。
本発明による機構の様々な実施形態では、以下の性質のうちの1つのものおよび/または他のものが、さらに使用され得る。
− 周波数調整装置は、前記弾性調整リンクの第2の端につなげられる周波数調整部材を備え、前記周波数調整部材は、前記弾性調整リンクを変形させることができるように支持体に対して位置が調整可能である。
− 前記周波数調整部材は、支持体に対して移動可能に搭載され、周波数調整部材を支持体に対して妨害するのに適する妨害装置を備える。
− 前記妨害装置はネジを備える。
− 前記周波数調整部材は、前記ネジによって妨害されるのに適する偏心リンクによって支持体に連結される。
− モノリシック機構は、歯が設けられ、エネルギー貯蔵装置によって付勢されるように意図されるエネルギー分配部材と係合するのに適するパレットを追加的に備え、前記パレットは、エネルギー分配部材を均一に交互に妨害および解放するために前記少なくとも1つの慣性調節部材によって制御され、そのため前記エネルギー分配部材は、繰り返しの移動サイクルに従って前記エネルギー貯蔵装置の付勢の下で段階的に移動し、前記パレットは、この繰り返しの移動サイクルの間に少なくとも1つの慣性調節部材に機械的エネルギーを伝えるのに適する。
− 装置は、対称的で反対の移動を常に行うように互いに連結される第1および第2の慣性調節部材を備え、
第1の慣性調節部材はパレットを制御し、
第2の慣性調節部材は、平衡部材を、パレットに対して対称的で反対の移動に従って前記平衡部材を移動するために制御し、
前記弾性調整リンクは、第1および第2の弾性部品の少なくとも一方を、第1の弾性部品が第2の慣性調節部材を平衡部材に連結する状態で、および、第2の弾性部品が前記平衡部材を前記周波数調整装置に連結する状態で、備える。
− 第1および第2の慣性調節部材は、第1の並進方向における並進で振動するために支持体に搭載され、
パレットおよび平衡部材は、第1の並進方向と実質的に垂直な第2の並進方向において並進で振動するために支持体に弾性的に搭載される。
周波数調整装置は、支持体に対する弾性調整リンクの第2の端の位置を、第2の並進方向と少なくとも平行に調整するのに適する。
− 第1および第2の慣性調節部材の各々は、第1の並進方向に対して実質的に垂直な2つの弾性サスペンション枝部によって支持体に搭載され、
パレットおよび平衡部材は、第2の並進方向と実質的に垂直な2つの弾性サスペンション枝部によって支持体にそれぞれ搭載される。
− 弾性調整リンクの前記第2の弾性部品は、第1の並進方向と実質的に平行で、周波数調整部材および平衡部材にそれぞれ連結される自由端を有する2つの枝部を備える少なくとも1つのU字形部品を備える。
− 第1および第2の慣性調節部材は枢動平衡レバーによって互いに連結される。
− パレットおよび平衡部材は、第1および第2の弾性駆動枝部によって第1および第2の調節部材にそれぞれつなげられる。
− 調整部材および支持体は、支持体に対する調整部材の位置を視覚的に評価するのに適する対向インデックスを備える。
− 機構は正中面に沿って延在し、慣性調節部材は、前記正中面に対して直角で支持体に対して固定される中心軸の周りに次数nの軸対称を実質的に有し、nは少なくとも2に等しい整数であり、前記慣性調節部材は、n個の弾性結合リンクによって互いと対で連結されるn個の剛性部分を備え、弾性サスペンションは、支持体の各々の剛性部分にそれぞれ連結するn個の弾性サスペンションリンクを備える。
− 周波数調整装置は、枢動軸の周りに枢動することで実質的に調整可能に搭載され、枢動軸の近くに位置付けられる第1の先端と位置において調整可能である第2の先端との間で延びる主本体を有する周波数調整部材を備え、周波数調整部材は、第1の先端から第2の先端153bの反対まで延びるレバーアームを追加的に備え、レバーアームは前記弾性調整リンクの第2の端につなげられ、前記レバーアームは周波数調整部材の主本体より短い。
さらに、本発明は、前述したものなどの装置と、前記エネルギー分配部材とを備える時計仕掛けムーブメントにも関する。
最後に、本発明は、上記で定めたものなどのムーブメントを備える時計にも関する。
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照しつつ、非限定的な例として与えられている本発明の実施形態のうちの2つの以下の記載の間に明らかとなる。
本発明の実施形態による機構を備え得る時計の概略図である。 図1の時計のムーブメントのブロック図である。 本発明の第1の実施形態による、レギュレータ、パレット、平衡部材、周波数調整部材、およびエネルギー分配部材を備える、図2のムーブメントの部品の平面図である。 図3の線A−Aに沿った断面における詳細図である。 機構の様々な位置を示す図3と同様の図である。 機構の様々な位置を示す図3と同様の図である。 周波数調整部材の別の部分における図3と同様の図である。 本発明の第2の実施形態における図3と同様の図である。 図7の詳細VII Aの拡大図である。
様々な図において、同じ符号は同一の項目または同様の項目を指示している。
図1は、
− ケース2と、
− ケース2に収められた時計仕掛けムーブメント3と、
− 大まかには、竜頭4と、
− 文字盤5と、
− 文字盤5を覆うガラス6と、
− ガラス6と文字盤5との間に配置され、時計仕掛けムーブメント3によって作動させられる、それぞれ時および分のための2つの針7a、7bを例えば備える時間指示器7と
を備える、腕時計などの時計1を示している。
図2において概略的に示しているように、時計仕掛けムーブメント3は、例えば、
− 概してバレルスプリングである機械的エネルギー貯蔵装置8と、
− 機械的エネルギー貯蔵装置8によって動かされる機械的伝達装置9と、
− 前述の時間指示器7と、
− エネルギー分配部材10(例えば、がんぎ車)と、
− エネルギー分配部材10を連続的に保持および解放するのに適するパレット11と、
− エネルギー分配部材が一定の時間間隔で段階的に移動されるようにパレット11を規則的に移動するためにパレット11を制御する振動調節部材を備える機構であるレギュレータ12と
を備え得る。
パレット11およびレギュレータ12は、後で説明しているように、モノリシック機構13を形成している。
時計仕掛けムーブメント3は、ここでは、図3を活用してより詳細に説明されることになり、図3は、機構13(以下に記載したネジ妨害機構の外側)が単一の板14(通常は平坦である)から形成されたモノリシック機構であり、移動可能な部品が、前記板14の正中面において本質的に移動するように設計されている特定の場合を描写している。
板14は、板14のための材料の種類に応じて、例えば約0.05mmから約1mmまでと、薄くできる。
板14は、板のXY平面において、約10mmから40mmの間に含まれる、横断する寸法(具体的には、長さおよび幅、または直径)を有し得る。XおよびYは板14の平面を定める2つの垂直な軸である。
板14は、良好な弾性と小さい振動数とを呈するために、好ましくは小さいヤング率を有する任意の適切な剛性の材料から作ることができる。板14を作るために使用され得る材料の例には、シリコン、ニッケル、鉄−ニッケル合金、鋼鉄、およびチタンがある。シリコンの場合、板14の厚さは、例えば、0.2mmから0.6mmの間に含まれ得る。
板14に形成された様々な部材が、マイクロ工学で使用される任意の製造方法によって、具体的には、MEMS製造のために使用される方法によって、得られる。
シリコンの板14の場合、板は、局所的に中空とでき、例えば、深掘り反応性イオンエッチング(DRIE)によって、または場合によっては、小さな製造運転のためのレーザー切断によって、局所的に中空にされて機械にかけられ得る。
鉄−ニッケルの板14の場合、板は、具体的には、LIGA方法によって、または、レーザー切断によって、作ることができる。
鋼鉄またはチタンの板14の場合、板14は、例えば、ワイヤ放電加工(WEDM)によって中空にされ得る。
ここで、機構の構成部品がより詳細に記載されることになる。これらの部品の一部は剛性であり、他のもの(具体的には、「弾性枝部」と呼ばれるもの)は、主には屈曲において、弾性的に変形可能である。剛性の部品と弾性の部品との間の違いは、板14のXY平面におけるそれ自体の剛性であり、これはそれらの形のためであり、具体的には、それらの細長さのためである。細長さは、具体的には、細長比(問題の部品の幅に対する長さの比率)であり得る。例えば、剛性の部品は、XY平面において、弾性の部品より少なくとも約100倍大きい剛性を有する。例えば以下に記載している弾性枝部といった弾性リンクについての典型的な寸法は、例えば5mm〜13mmの間に含まれる長さと、例えば0.01mm(10μm)〜0.04mm(40μm)の間に含まれる、具体的には約0.025mm(25μm)である幅とを含む。梁の幅と板14の厚さとを考えると、長手方向断面におけるこれらの梁の縦横比は5〜60の間に含まれる。最大限の可能な縦横比は、平面以外の振動モードを制限するために好ましいとされる。
板14は、例えばフレーム15の孔15aを貫くネジなど(図示せず)によって、支持板14aに留め付けられる固定外側フレーム15を形成している。支持板14aは、時計1のケース2にしっかりと結合される。フレーム15は、エネルギー分配部材10、パレット11、およびレギュレータ12を少なくとも部分的に包囲できる。
エネルギー分配部材10は、例えば支持板14aに回転可能に搭載されるがんぎ車とでき、そのため板14のXY平面と垂直な回転軸Z0の周りを回ることができる。エネルギー分配部材10は、エネルギー貯蔵装置8によって単一の回転の方向16で付勢される。
エネルギー分配部材10は外歯17を有する。
パレット11は、例えばX軸と平行に延びる剛性の本体18と、例えばエネルギー分配部材10の両方においてY軸と平行に延びる2つの平行な剛性の側方腕部19、20とを備え得る剛性の部品である。腕部19、20は、X軸方向において腕部19、20から互いに向かって突出する指のような形とされた2つの停止部材21、22をそれぞれ備えている。
パレット11は、並進方向O2においてX軸と平行に移動できるようにフレーム15に弾性的に連結されている。有利には、パレット11は、例えばY軸と実質的に平行な2つの弾性枝部23を備える弾性サスペンションによってフレーム15に連結され得る。場合によっては、弾性枝部23は、本体18に連結でき、側方腕部19、20を組み立てることでこれらの側方腕部の両側に配置できる。
パレット11は、腕部20と反対にレギュレータ12に向かってY軸に沿って延びる剛性の腕部24を追加で備え得る。
パレット11は、単安定の弾性の部材11aを追加で備えることができ、その部材11aは、エネルギー分配部材10の歯17に圧し掛かる自由端を有する弾性のタブの形を有し得る。単安定の弾性の部材11aは、パレット11の剛性の腕部19に、例えば、剛性の腕部19の自由端からY軸に沿って延び、剛性の腕部19の延長部において、単安定の弾性の部材11aを支える剛性の支持体11cまで延びる2つの平行な弾性の枝部11bを備える弾性サスペンションによって、連結できる。単安定の弾性の部材11aは、剛性の支持体11cから、レギュレータ12の方向においてY軸に沿って延び得る。単安定の弾性の部材11aは、欧州特許出願第14/197015号(EP3,032,350)において説明されているように、時計仕掛けムーブメント3の各々の動作サイクルにおいて、エネルギー分配部材10が正確に決定された機械的エネルギーをレギュレータへと伝えるように作用する。
機構13は、フレーム15との1つの部品から形成でき、並進方向O2においてX軸と平行に振動するためにフレーム15に担持される平衡部材25をさらに備えている。平衡部材25は、例えば、
− 前述のY軸と平行な対称軸Y0の周りでパレットの本体18と対称的にX軸と平行に延びる剛性の本体26と、
− 対称軸Y0の周りでパレットの腕部24と対称的にレギュレータ12に向かってY軸に沿って延びる剛性の腕部28と
を備え得る。
平衡部材25もフレーム15の内側にあり、例えば、Y軸と実質的に平行で、パレット11の弾性枝部23と対称的な2つの弾性の枝部27を備える弾性サスペンションによって、フレーム15に連結され得る。潜在的には、弾性枝部23は平衡部材25の本体26に連結され得る。
パレット11および平衡部材25は、並進方向O2における振動振幅と、第2の並進方向に対して垂直のゼロでない二次的な振動振幅とを伴う円形の並進で振動するために、フレーム15に各々搭載される。並進方向O2における前記振動振幅は、パレットおよび平衡部材の二次的な振動振幅より大きく、例えば、パレットおよび平衡部材の二次的な振動振幅より少なくとも10倍大きい。
平衡部材25は、例えば、パレット11の質量の90%から110%までの間に含まれる、パレット11の質量と実質的に同一の質量を有利に有することができる。平衡部材の質量は、パレットの質量に非常に近いが、これらの部材の一方または他方に加えられる応力が全体として対称でないという事実を許容するために、必ずしも同一ではない(例えば、パレットはエネルギー分配部材と接触しているが、平衡部材は接触していない)。
レギュレータ12は、第1および第2の調節部材29、30を備える機械的振動子であり、第1および第2の調節部材29、30は、剛性の慣性質量を各々形成しており、それらが並進方向O1においてY軸に沿って振動するように適切とされている弾性サスペンションによってフレーム15に各々連結されている。
弾性サスペンションは、第1および第2の調節部材29、30をフレーム15に(直接的または間接的に)連結する弾性のリンク31; 36、55のセットによって形成されている。この弾性サスペンションはいくらかの全体剛性を有し、第1および第2の調節部材29、30の第1および第2の調節部材29、30はその全体剛性に依存する。
第1および第2の調節部材29、30の弾性サスペンションは、例えば、実質的にX軸に沿って延び、フレーム15に連結される各々の調節部材29、30のために、2つの弾性枝部31を備え得る。
そのため、第1および第2の調節部材29、30の各々は、並進方向O1における第1の振動振幅と、並進方向O1に対して垂直なゼロではない二次的な振動振幅とを伴う円形の並進で振動するために、フレーム15に搭載されている。並進方向O1における前記振動振幅は、第1および第2の調節部材の二次的な振動振幅より大きく、例えば、二次的な振動振幅より少なくとも10倍大きい。
示した例では、第1および第2の調節部材29、30は、主本体32がフレーム15の内側に向かって延びる2つの側方腕部33の間でY軸に沿って延びる状態で、C字形を各々有することができる。前述の弾性枝部31は側方腕部33の自由端に有利に連結でき、側方腕部33は、長いため特に柔軟である弾性枝部31を有することを可能にする。
第1および第2の調節部材29、30は、同一の質量または実質的に同一の質量を伴う、前述した対称軸Y0の周りに対称な2つの部品とできる。第1および第2の調節部材29、30は、それらの間で、自由な中心空間34を画定することができる。
第1および第2の調節部材29、30は、例えば弾性の駆動枝部36によって、パレット11および平衡部材25にそれぞれ連結できる。したがって、第1の調節部材29はパレット11の移動を統制し、第2の調節部材30は平衡部材25の移動を統制する。
弾性の駆動枝部36は、例えば、X軸に実質的に沿って延びることができる。弾性の駆動枝部36は、具体的には、パレットの剛性の腕部24の自由端と、平衡部材の剛性の腕部28とにそれぞれ連結できる。
場合によっては、第1および第2の調節部材29、30の各々は、主本体32と、パレット11または平衡部材25に最も近い剛性の腕部33との間でX軸に沿って開く切り欠き35を備えてもよく、対応する弾性の駆動枝部36は、前記切り欠き35の底において主本体32に連結されてもよく、これは、弾性の駆動枝部36を長くすることができ、それによってその柔軟性を増加させることができる。
中央の回転中心Pの周りに枢動するように搭載された剛性の平衡レバー37が、自由な内側空間34に配置されている。平衡レバー37は、中央のV字形部分38が回転の中心Pおよび2つの側方腕部39から離れる状態で、実質的にM字の形を場合によっては有してもよい。
側方腕部39は、例えば実質的にY軸に沿って延びる2つの弾性の枝部40によって、第1および第2の調節部材29、30にそれぞれ連結され得る。
平衡レバー37は、フレーム15に固く連結された剛性の支持体40aに、弾性サスペンション43によって搭載され得る。剛性の支持体40aは、例えば、対称軸Y0に沿って、フレーム15から、例えばT字形を支持体40aに与えることでX軸に沿って延びることができるヘッド42まで延びる腕部41を、備え得る。
弾性サスペンション43は、例えば、
− 平衡レバー37の内側に配置され、例えば回転の中心Pの近くで中心コア45を備え、2つの拡大ヘッド46の間でX軸に沿って延びる剛性の枢動部材44と、
− 回転の中心Pの近くで中心コア45の両側に配置される2つの剛性の中間本体47、48と、
− 剛性の支持体41のヘッド42の自由端を剛性の中間本体47にそれぞれ連結する2つの弾性の枝部49と、
− 中間本体47を拡大ヘッド46の自由端のうちの1つにそれぞれ連結する2つの弾性の枝部50と、
− 剛性の中間本体48を拡大ヘッド46の自由端のうちの1つにそれぞれ連結する、弾性の枝部50と対称な2つの弾性の枝部51と、
− 平衡レバーの中心部分38の端に剛性の中間本体48をそれぞれ連結する2つの弾性の枝部52と
を備え得る。
平衡レバー37は、第1および第2の調節部材29、30を並進方向O1に沿って対称的に反対へと移動させ、これは、機構13の2つの範囲端位置を示す図4および図5に示しているように、弾性の駆動枝部36を介して、パレット11および平衡部材25を並進方向O2に沿って対称的に反対へと移動させる。
これらの反対の移動によって、機構13の動力学的な平衡が可能となり、この方法では、衝撃、重力、および、より一般的には加速に対する機構13の感度が低減され得る。
機構13は、周波数調整部材53を備える周波数調整装置をさらに備え、周波数調整部材53によって、具体的にはムーブメント3の搭載の間、レギュレータ12の振動数を精密に調整する。周波数調整部材53は、例えば、前述の機構13の他の部材と共に、板14における単一の部品から形成されてもよい。
周波数調整部材53は、調整として記載された弾性のリンク36、55によって、少なくとも1つの他の調節部材29、30に、直接的または間接的に連結される。周波数調整部材53はさらに、弾性調整リンク36、55を変形させることができ、したがって、調整可能な弾性応力を、問題となっている調節部材に加えることで、レギュレータ12の弾性サスペンションの全体剛性と、ひいては前述の周波数fとに影響を与えるように、支持板14aおよびフレーム15に対して位置において調整可能である。
周波数調整部材53は、例えば、Y軸に沿って延びる2つの弾性の枝部54によってフレーム15に連結され得る。
図3に示した例では、弾性調整リンク36、55は、2つの弾性部品、すなわち、
− 第2の調節部材30を平衡部材25に連結する弾性枝部36によって形成される第1の弾性部品と、
− 平衡部材25を周波数調整部材53に連結する第2の弾性部品55と
を備える。
第2の弾性部品55は、少なくとも1つのU字形部品を備えてもよい、または、U字形によって構成されてもよい。この場合、弾性リンク55は、フレーム15の近くの端において互いに連結され、それらの自由端が周波数調整部材53と平衡部材25とにそれぞれ連結される、Y軸と実質的に平行な2つの枝部を備えることができる。
周波数調整部材53は、例えば前述の弾性の枝部54を用いて、X軸に対して少なくとも平行に、フレーム15および支持板14aに対して移動可能に搭載されている。周波数調整部材53は、支持板14aに対して、ひいては、フレーム15に対して、周波数調整部材53を妨害するのに適する妨害装置56を備えている。妨害装置は、例えば、軸58の周りで支持板14aに捩じ込まれるネジ56を備え得る。
より明確には、検討している例では、図3および図3Aに示しているように、周波数調整部材53が、例えば円板形状の偏心カム56cを備え得る偏心リンクによって支持板14aに連結でき、その偏心カム56cを貫いてネジ56の軸部56bが通過し、ネジ56の頭部56aが前記偏心カム56cに圧し掛かって偏心カム56cを妨害する。偏心カム56cは、ネジ56の軸58からずれた軸57を中心としている。
有利には、調整部材53およびフレーム15(または、支持板14a)は、フレーム15に対する調整部材53の位置を視覚的に評価するのに適する対向インデックス60、61を備えている。示した例では、フレーム15は、周波数調整部材53を向くいくつかのインデックスが設けられた直線的な縁を備える突起59を備え、周波数調整部材53は、インデックス60を向く先端61などを備えている。
図3では、偏心カム56cは、周波数調整部材53がパレット11の最も近くにあり、平衡部材25に弾性的な予めの荷重を付与しない位置にある。そのためレギュレータ12の周波数fは最大である。
先に記載した機構は、前述の欧州特許出願第14/197015号(EP3,032,350)において説明された原理に従って動作する。この動作の以下の説明では、上/下、左/右の概念は、図3〜図5の図面の配向を踏まえて説明を明確にするために使用されているが、これらの指示は限定的ではない。
図3の状況では、パレット11は、弾性の伝達枝部36によって課される極端な「右」位置にあり、エネルギー分配部材10は、エネルギー貯蔵装置8の影響の下で枢動することになり、この移動の間、単安定の弾性の部材11aは、前述の欧州特許出願第14/197015号に説明されているように、撓むことでその機械的エネルギーをレギュレータ12へと伝達することで自由になる。図3において左に向かって位置付けられたエネルギー分配部材の歯17は、パレット11の左に位置付けられた停止部材21に当たって停止させられる。弾性枝部31は無負荷位置にある。
第1および第2の調節部材29、30は、図4および図5においてそれぞれ示した2つの極端な位置の間で並進方向O1において振動し、周波数fは、例えば20〜30Hzの間であり得る。
例えば、第1の調節部材29が、図4の極端な「上」位置から、図5の極端な「下」位置まで移動するときといった、移動の半サイクルにおいて、第2の調節部材30は、平衡レバー37のため、図4の極端な「下」位置から、図5の極端な「上」位置まで移動する。この間、パレット11は、第1および第2の調節部材が図3の中立位置まで移動したときに、図4の極端な「左」位置から、図3の極端な「右」位置まで移動し、次にパレット11は、図5の極端な「左」位置まで左に向かい続け、その極端な「左」位置において、エネルギー分配部材10は自由になり、エネルギー貯蔵装置8の付勢の下で1ステップ回る。この間に、平衡部材25は、パレット11に対して対称的で反対の移動に追従する。
そのため、パレット11および平衡部材25は、並進方向O2において周波数2fで振動する。
図5の位置から、図4の位置まで次に移動するとき、動作は同じである。前述のステップは無制限に繰り返される。
例えば、ムーブメント3の初期の搭載において、または、メンテナンスの後、レギュレータの周波数fの精密な調整を実施することが必要であり、技師は、ネジ56を緩め、手作業または自動化された手段を用いて、場合によってはインデックス60、61による案内によって、正確な所望の周波数(従来の手段によって測定され、特には光学的に測定される)を得るまで、周波数調整部材53の位置を調整することができる。図6の位置において、周波数調整部材53は、パレット11から最も遠いその極端な位置にあり(図6における右へと最も進んだ位置を意味する)、そのため第2の弾性部品55は、平衡部材25へと右に向かって応力を課し、それによってシステムの振動周波数fを修正する。
図7および図7Aに示した本発明の第2の実施形態では、図1および図2に関連する上記の説明は有効なままである。
パレット11およびレギュレータ12は、単一の板14(通常は平坦である)において形成され、移動可能な部品が前記板14の正中面において本質的に移動するように設計される有利にモノリシックな機構13を形成する。第1の実施形態に関連して提供された板14についての説明は、第2の実施形態においても有効なままである。
板14は、例えば支持体15の孔15aを貫くネジなど(図示せず)によって、支持板14aに固定されるフレーム15を備えている。支持板14aは、時計1のケース2にしっかりと結合される。
エネルギー分配部材10は、例えば支持板14aに回転可能に搭載されるがんぎ車とでき、そのため板14のXY平面と垂直な回転軸Z1の周りを回ることができる。エネルギー分配部材10は、エネルギー貯蔵装置8によって単一の回転の方向16で付勢される。
エネルギー分配部材10は外歯17を有する。
レギュレータ12の調節部材118は、前記調節部材を支持体に連結する弾性サスペンション119によって支持体15に連結されている。より具体的には、前記調節部材118は、XY平面に対して直角で支持体15に対して固定された中心軸Z’0の周りに次数nの軸対称を実質的に有し得る。「次数nの軸対称を実質的に有する」ことによって、調節部材118がこの対称に本質的に一致させられることと、しかし比較的無視できる質量の一部の部品(例えば、パレットを調節部材と結合するように作用する部品)はこの対称性を有していなくてもよいこととが、理解される。
前記調節部材118は、n個の弾性結合リンクによって互いと対で連結される剛性部分をn個備え、ここでnは少なくとも2に等しい整数である。
弾性サスペンション119は、調節部材の各々の剛性部分を支持体15にそれぞれ連結するn個の弾性サスペンションリンクを有する。
具体的には、弾性サスペンションは、調節部材118が中心軸Z’0の周りで回転において実質的に移動可能であるように提供できる。
有利には、数nは3に等しく、同様に、2に等しいまたは3より大きいものとすることができる。数nが3以上であるとき、調節部材118の各々の剛性部分は、2つの弾性結合リンクによってそれぞれ調節部材の2つの隣接する剛性部分へと連結される。
レギュレータ12の調節部材118は、中心軸Z’0を中心とする概して環状の形を有することができ、3つの弾性結合リンク121によってそれらの間において対で連結された3つの剛性部分120を備えている。
レギュレータ12の調節部材118を支持体15に連結する弾性サスペンション119は、各々の剛性部分120が中心軸Z’0の周りで少なくとも回転の移動で移動可能なように、各々の剛性部分120を支持体15にそれぞれつなぐ3つの弾性サスペンションリンク122を備え、調節部材118は中心軸Z’0の周りで実質的に回転の全体移動を行う。
各々の弾性サスペンションリンク122は、例えば1つの弾性枝部123といった、少なくとも1つの弾性枝部123を有利に備える。各々の弾性枝部123は、例えば前記弾性枝部123の中心に向かって、剛性部分123aを場合によっては備え得る。
弾性枝部123が調節部材の回転の間に撓むため、調節部材の剛性部分120は、中心軸Z’0の周りでの回転と径方向の並進との両方で移動可能である。
支持体15は、3つの枝部15bが軸Z’0の近くで中心部15cによって連結されている状態で、実質的に星の形を場合によっては有することができる。
調節部材118の剛性部分120は、中心軸Z’0を中心とした円弧形を伴う部品124を各々備え得る。円弧形部品124同士は、互いと隣接しており、中心軸Z’0を中心とする不連続な環体を一緒に形成している。
各々の弾性枝部123は、中心軸Z’0に対して実質的に径方向で延びることができ、剛性部分120のうちの1つの円弧形部品124を支持体15の前述の中心部15cに連結できる。
円弧形部品124は、角度方向において相互に重なる第1の端125と第2の端126との間において角度方向で各々延びている。例えば、各々の第1の端125は、隣接する剛性部分120に向かって延びる第1の指部125aを形成でき、各々の第2の端126は、隣接する剛性部分120に向かって延びる第2の指部126aを形成でき、各々の第1の指部125aは、外側に向かい、隣接する剛性部分120の第2の指部126aに重なる。
各々の円弧形部品124の第2の端126は、隣接する剛性部分120の方向において、第2の端を越えて角度方向で延びるくちばし状部分128によって途切れる剛性の腕部127によって、実質的に径方向で内側に向かって延ばされ得る。
各々の弾性結合リンク121は、中心軸Z’0に対して実質的に径方向で延び、各々の剛性部分120のくちばし状部分128を、隣接する剛性部分120の円弧形部品124の第1の端125に連結する少なくとも1つの弾性結合枝部121a(ここでは、2つの平行な弾性結合枝部121a)を備え得る。
調節部材の各々の剛性部分120の進行は、剛性部分120の具体的には角度方向での進行を制限するために、および、具体的には振動の場合、または、より一般的には大きな加速を被るときに、機構13を保護するために、支持体15に対する移動を制限するための手段によって制限され得る。
移動を制限するためのこれらの手段は、各々の円弧形部品124に設けられ、中心軸Z’0の周りで角度方向に延びているスリット129と、支持体15としっかり連結されており(実際には、支持板14aに固定されている)、スリット129に配置されているピン130とを備え得る。スリット129は、調節部材118の回転移動の間の剛性部分120の動力学に従って成形されている。スリット129は、中心軸Z’0を中心とする円の形を有していないが、ここでは代わりに螺旋の一部分の形を有している。
パレット11およびエネルギー分配部材10は調節部材118の内側に配置できる。
パレット11は、調節部材の剛性部分120のうちの1つの円弧部品124の近くで剛性の本体131を備え得る剛性の部品である。パレット11は、剛性の本体131としっかり連結され、前記剛性の本体131のうちの1つから支持体の枝部15bのうちの1つに向かって延びる剛性の駆動アーム132を追加的に備え得る。
パレット11は、支持体15に弾性的に連結されており、そのため、例えば、XY平面に対して垂直な軸Z2の周りでの実質的な回転移動に従って、振動することができる。パレット11の振動は、調節本体118によって統制される。
そのため、調節部材の剛性部分120のうちの1つの剛性の腕部127は、弾性の駆動枝部134によって剛性の駆動アーム132の自由端に連結されている自由端を有する追加の剛性の腕部133によって、内向きに延ばされ得る。
有利には、パレット11は、例えば、軸Z2に実質的に向かって収束するパレットサスペンションのための2つの弾性の枝部135を備える弾性サスペンションによって、フレーム15に連結され得る。場合によっては、弾性の枝部135は、剛性の本体131を、支持体の枝部15bのうちの1つの自由端15dに連結できる。
パレット11は、エネルギー分配部材10と係合するのに適する、実質的にZ1軸に向かって突出するタブのような形とされた2つの停止部材136、137を備えている。
したがって、パレット11は、停止部材136、137を用いてエネルギー分配部材10を均一に交互に妨害および解放するために前記調節部材118によって統制され、そのため、前記エネルギー分配部材10は、繰り返しの移動のサイクルにおいてエネルギー貯蔵装置8の付勢の下で方向16において段階的に移動し、前記パレット11はさらに、よく知られている方法で、この繰り返しの移動サイクルの間、機械的エネルギーを調節本体118へと伝えるのに適する。
見本の実施では、機構の振動する部品の全質量は約0.33gとでき、それらの慣性は約20.19×10−9kg・mとでき、調節部材118の振動周波数は約18Hzであり、機構の回転剛性は約2.58×10−4Nm/radである。このような機構は非常に優れた等時性を有し、これは非常に優れた時間精度をもたらす。
機構13は、前述の周波数fを調整するための周波数調整装置をさらに備える。この周波数調整装置は剛性の周波数調整部材153を備え、それによって、具体的にはムーブメント3の搭載の間、レギュレータ12の振動数を精密に調整する。周波数調整部材153は、例えば、前述の機構13の他の部材と共に、板14における単一の部品から形成されてもよい。
周波数調整部材153は、調整部155として言及される弾性のリンクによって、調節部材118の剛性部分120のうちの少なくとも1つに直接的または間接的に連結されている。周波数調整部材153はさらに、弾性調整リンク155を変形させることができ、したがって、調整可能な弾性応力を調節部材118に加えることで、レギュレータ12の弾性サスペンションの全体剛性と、ひいては前述の周波数fとに影響を与えるように、支持板14aおよび支持体15に対して位置において調整可能である。
周波数調整部材153は、第1の端153aと第2の端153bとの間で延びる細長い形を有し得る。周波数調整部材153は、例えば、支持体15の枝部15bと前述の剛性の腕部127のうちの1つとの間といった、調節部材118の内側に配置できる。第2の端153bは、フォークの形を場合によっては有することができる、または、調整ネジ156のための通路のための孔を備えることができる。第2の端153bは、支持体の隣接する枝部15bの切り欠き部15eを向いて場合によっては配置できる。
周波数調節部材153は、例えば、2つの弾性の枝部154によって支持体15の枝部15bのうちの1つに連結され得る。弾性の枝部154は第1の端153aに向かって収束でき、したがって第1の端153aは周波数調整部材153の枢動軸Z3(前述のXY平面に対して垂直である)を画定する。周波数調整部材153に隣接する枝部15bの切り欠き部15eは、実質的に円形で枢動軸Z3において中心とされる縁15fを有利に有することができ、縁15fは、場合によっては、周波数調整部材153の第2の端153bと実質的に接触でき、したがって、その位置が調整されるとき、周波数調整部材153を案内するように寄与できる。問題となっている枝部15bの切り欠き部15eは、第1の実施形態に記載されているようなインデックス60を場合によっては備え得る。
図7および図7Aに示した例では、周波数調整部材153は、第2の端153bと反対の第1の端153aを延ばしたレバーアーム153cを備える。このレバーアーム153cは、例えば約90°の角度で、周波数調整部材153の主本体(第1の端153aと第2の端153bとの間に含まれる部分を意味する)に対してある角度で延びることができる。レバーアーム153cは、レバーアーム153cの自由端の比較的より小さい移動を引き起こさせるために、第1の端153aの移動を許容する、例えば3分の1〜6分の1の短さといった、周波数調整部材153の主本体より有利に短い。
弾性調整リンク155は、レバーアーム153cの自由端を、例えば、周波数調整部材153に隣接する剛性の腕部127の自由端といった、調節部材118に連結できる。
図示した例では、弾性調整リンク155は3つの弾性の枝部155a、155b、155cを備えることができ、第1の弾性の枝部155aは、レバーアーム153cの自由端から離れ、第1の屈曲部へと延び、第2の弾性の枝部155bは第1の屈曲部から第2の屈曲部へと延び、第3の弾性の枝部155cは第3の屈曲部から前述の剛性の腕部127の自由端まで延びる。
周波数調整部材153は、その第2の端153bを枢動軸Z3の周りで枢動させることで調整でき、次に、前述の調整ネジ156によって位置が保持できる。調整ネジ156は、例えば、支持板14aに配置された円弧形のスロット161を通過できる。このスロットは、枢動軸Z3を中心とする実質的に円弧の形を有し得る。調整ネジ156は、例えば、支持板14aの下に置かれるナット(図示せず)へと捩じ込まれ得る。周波数調整部材153の調整および位置の保持は、偏心連結または他のものなどの任意の他の手段によって行うことができる。
例えば、ムーブメント3の初期の搭載において、または、メンテナンスの後、レギュレータの周波数fの精密な調整を実施することが必要であり、技師は、調整ネジ156を緩め、手作業または自動化された手段を用いて、正確な所望の周波数(従来の手段によって測定され、特には光学的に測定される)を得るまで、周波数調整部材153の位置を調整することができる。
1 時計
2 ケース
3 時計仕掛けムーブメント
4 竜頭
5 文字盤
6 ガラス
7 時間指示器
7a、7b 針
8 エネルギー貯蔵装置
9 伝達装置
10 エネルギー分配部材
11 パレット
11a 単安定の弾性の部材
11b 弾性の枝部
11c 剛性の支持体
12 レギュレータ
13 モノリシック機構
14 板
14a 支持板
15 固定外側フレーム、支持体
15a 孔
15b 枝部
15c 中心部
15d 自由端
15e 切り欠き部
15f 縁
16 回転の方向
17 外歯
18 剛性の本体
19、20 剛性の側方腕部
21、22 停止部材
23 弾性枝部
24 剛性の腕部
25 平衡部材
26 剛性の本体
27 弾性の枝部
28 剛性の腕部
29 第1の調節部材
30 第2の調節部材
31 弾性のリンク、弾性枝部
32 主本体
34 中心空間、内側空間
36 弾性のリンク、弾性の駆動枝部、弾性調整リンク、弾性の伝達枝部
37 平衡レバー
38 V字形部分
39 側方腕部
40a 剛性の支持体
41 剛性の支持体
42 ヘッド
43 弾性サスペンション
44 剛性の枢動部材
45 中心コア
46 拡大ヘッド
47、48 剛性の中間本体
49 弾性の枝部
50 弾性の枝部
51 弾性の枝部
52 弾性の枝部
53 周波数調整部材
54 弾性の枝部
55 弾性のリンク、弾性調整リンク、第2の弾性部品
56 妨害装置、ネジ
56a 頭部
56b 軸部
56c 偏心カム
57 軸
58 軸
59 突起
60 対向インデックス
61 対向インデックス、先端
118 調節部材、調節本体
119 弾性サスペンション
120 剛性部分
121 弾性結合リンク
121a 弾性結合枝部
122 弾性サスペンションリンク
123 弾性枝部
123a 剛性部分
124 円弧形部品
125 第1の端
125a 第1の指部
126 第2の端
126a 第2の指部
127 剛性の腕部
128 くちばし状部分
129 スリット
130 ピン
131 剛性の本体
132 剛性の駆動アーム
133 剛性の腕部
134 弾性の駆動枝部
135 弾性の枝部
136、137 停止部材
153 剛性の周波数調整部材
153a 第1の端
153b 第2の端
153c レバーアーム
155 調整部、弾性調整リンク
155a 第1の弾性の枝部
155b 第2の弾性の枝部
155c 第3の弾性の枝部
156 調整ネジ
161 円弧形のスロット
f 周波数
P 回転中心
X、Y、Z 軸
O1 並進方向
O2 並進方向
Y0 対称軸
Z0、Z1 回転軸
Z’0 中心軸
Z2 軸
Z3 枢動軸

Claims (17)

  1. モノリシック機構(13)を備える時計のための装置であって、前記モノリシック機構(13)は、
    − 支持体(15)と、
    − 少なくとも1つの慣性調節部材(29、30)と、
    − 前記少なくとも1つの慣性調節部材(29、30; 118)を前記支持体(15)につなげ、特定の全体厚さを有する弾性サスペンションと
    を備え、
    前記少なくとも1つの慣性調節部材(29、30; 118)は、前記支持体(15)に対して周波数fで振動するのに適する装置において、
    前記弾性サスペンションは、前記少なくとも1つの慣性調節部材(29、30; 118)につなげられる第1の端と、周波数調整装置(53; 153)によって前記支持体(15)に連結される第2の端とを有する弾性調整リンク(36、55; 155)を備え、前記周波数調整装置(53; 153)は、前記支持体(15)に対して前記弾性調整リンク(36、55; 155)の前記第2の端の位置を修正し、それによって前記弾性サスペンションの全体剛性と、ひいては前記周波数fとを変更するのに適することを特徴とする装置。
  2. 前記周波数調整装置は、前記弾性調整リンク(36、55; 155)の前記第2の端につなげられる周波数調整部材(53; 153)を備え、前記周波数調整部材(53; 153)は、前記弾性調整リンク(36、55; 155)を変形させることができるように前記支持体(15)に対して位置が調整可能である、請求項1に記載の装置。
  3. 前記周波数調整部材(53; 153)は、前記支持体(15)に対して移動可能に搭載され、前記周波数調整部材(53; 153)を前記支持体(15)に対して妨害するのに適する妨害装置(56; 156)を備える、請求項2に記載の装置。
  4. 前記妨害装置はネジ(56; 156)を備える、請求項3に記載の装置。
  5. 前記周波数調整部材(53)は、前記ネジ(56)によって妨害されるのに適する偏心リンク(53a、56c)によって前記支持体(15)に連結される、請求項4に記載の装置。
  6. 前記モノリシック機構(13)は、歯(17)が設けられ、エネルギー貯蔵装置(8)によって付勢されるように意図されるエネルギー分配部材(10)と係合するのに適するパレット(11)を追加的に備え、前記パレット(11)は、前記エネルギー分配部材(10)を均一に交互に妨害および解放するために前記少なくとも1つの慣性調節部材(29、30; 118)によって制御され、そのため前記エネルギー分配部材(10)は、繰り返しの移動サイクルに従って前記エネルギー貯蔵装置(8)の付勢の下で段階的に移動し、前記パレット(11)は、この繰り返しの移動サイクルの間に前記少なくとも1つの慣性調節部材(29、30; 118)に機械的エネルギーを伝えるのに適する、請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。
  7. 対称的で反対の移動を常に行うように互いに連結される第1および第2の慣性調節部材(29、30)を備え、
    前記第1の慣性調節部材(29)は前記パレット(11)を制御し、
    前記第2の慣性調節部材(30)は、平衡部材(25)を、前記パレット(11)に対して対称的で反対の移動に従って前記平衡部材(25)を移動するために制御し、
    前記弾性調整リンク(36、55)は、第1および第2の弾性部品(36、55)の少なくとも一方を、前記第1の弾性部品(36)が前記第2の慣性調節部材(30)を前記平衡部材(25)に連結する状態で、および、前記第2の弾性部品が前記平衡部材(25)を前記周波数調整装置(53)に連結する状態で、備える、請求項6に記載の装置。
  8. 前記第1および第2の慣性調節部材(29、30)は、第1の並進方向(O1)における並進で振動するために前記支持体(15)に搭載され、
    前記パレット(11)および前記平衡部材(25)は、前記第1の並進方向(O1)と実質的に垂直な第2の並進方向(O2)において並進で振動するために前記支持体(15)に弾性的に搭載され、
    前記周波数調整装置(53)は、前記支持体(15)に対する前記弾性調整リンク(36、55)の前記第2の端の位置を、前記第2の並進方向(O2)と少なくとも平行に調整するのに適する、請求項7に記載の装置。
  9. 前記第1および第2の慣性調節部材(29、30)の各々は、前記第1の並進方向(O1)に対して実質的に垂直な2つの弾性サスペンション枝部(31)によって前記支持体(15)に搭載され、
    前記パレット(11)および前記平衡部材(25)は、前記第2の並進方向(O2)と実質的に垂直な2つの弾性サスペンション枝部(23、27)によって前記支持体(15)にそれぞれ搭載される、請求項8に記載の装置。
  10. 前記弾性調整リンク(36、55)の前記第2の弾性部品(55)は、前記第1の並進方向(O1)と実質的に平行で、前記周波数調整部材(53)および前記平衡部材(25)にそれぞれ連結される自由端を有する2つの枝部を備える少なくとも1つのU字形部品を備える、請求項8または9に記載の装置。
  11. 前記第1および第2の慣性調節部材(29、30)は枢動平衡レバー(27)によって互いに連結される、請求項7から10のいずれか一項に記載の装置。
  12. 前記パレットおよび前記平衡部材(25)は、第1および第2の弾性駆動枝部(36)によって前記第1および第2の慣性調節部材(29、30)にそれぞれつなげられる、請求項7から11のいずれか一項に記載の装置。
  13. 前記調整部材(53)および前記支持体(15)は、前記支持体(15)に対する前記調整部材(53)の位置を視覚的に評価するのに適する対向インデックス(60、61)を備える、請求項2との組み合わせでの請求項1から12のいずれか一項に記載の装置。
  14. 前記モノリシック機構(13)は正中面(XY)に沿って延在し、前記慣性調節部材(118)は、前記正中面に対して直角で前記支持体(15)に対して固定される中心軸(Z’0)の周りに次数nの軸対称を実質的に有し、nは少なくとも2に等しい整数であり、前記慣性調節部材(118)は、n個の弾性結合リンク(121)によって互いと対で連結されるn個の剛性部分(120)を備え、前記弾性サスペンション(119)は、前記支持体(15)の各々の剛性部分(120)にそれぞれ連結するn個の弾性サスペンションリンク(122)を備える、請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。
  15. 前記周波数調整装置は、枢動軸(Z3)の周りに枢動することで実質的に調整可能に搭載され、前記枢動軸(Z3)の近くに位置付けられる第1の先端(153a)と位置において調整可能である第2の先端(153b)との間で延びる主本体を有する周波数調整部材(153)を備え、前記周波数調整部材(153)は、前記第1の先端(153a)から前記第2の先端(153b)の反対まで延びるレバーアーム(153c)を追加的に備え、前記レバーアーム(153c)は前記弾性調整リンク(155)の前記第2の端につなげられ、前記レバーアーム(153c)は前記周波数調整部材(153)の前記主本体より短い、請求項1から6のいずれか一項または請求項14に記載の装置。
  16. 請求項1から15のいずれか一項に記載の装置と、エネルギー分配部材(10)とを備える時計仕掛けムーブメント(3)。
  17. 請求項16に記載の時計仕掛けムーブメント(3)を備える時計(1)。
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