JP4763595B2 - 時計ムーブメント用てん輪及び平面状ひげぜんまい付き調節装置 - Google Patents
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Description
ひげぜんまいの重心は、ずれることにより気まぐれ的にてん輪の回転中心に戻ることは戻るが、このことにより問題が解決されるわけではない。というのは、ひげぜんまいの動作中、重心は、動き、したがってもはや当初の重心と一致していないからである。
・ブレゲーのひげぜんまいであって、外側曲線がひげぜんまいの平面の上に位置する第2の平面に移動するいわゆるフィリップス曲線を備えたもの。
・エミル氏及びガストンマイケル氏共著の論文“Spiraux plats concentriques sans coubes ”[Concentric flat hairsprings without curves],(Societe Suisse de Chronometrie発行)により1958年に発表されたアングルストリップ付きひげぜんまい。
本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照して行なわれる以下の詳細な説明を読むと明らかになろう。
実際には、安全マージンを保つために、外側ターン7の終端部分は、最後から2番目のターン9がてん輪の絶対最大回転角度、即ちノッキング角度に一致する振幅まで至るひげぜんまいの拡張中であっても上述の終端部分に到達することができないようにするよう最後から2番目のターン9から十分遠ざかって位置決めされるのがよい。
先ず最初に、アルキメデスの螺旋を次の公知の公式により基準系(O,x,y)で規定する。
この螺旋には、螺旋の平面内におけるストリップ厚さe0及び螺旋の平面に垂直なストリップ高さh0が与えられる。これらの値e0及びh0は、螺旋の全長にわたって一定である。
は、その絶対値として以下を有する。
がゼロになるように定められる。次に、外側ターンのこの部分をこれがその弾性を失って外側ターンの変形に参与しない「死域」となるよう補強する。
を無くすため、非活動状態に作られるべきターンの部分はそれ自体、不釣合い具合
に等しい不釣合い具合
を備えなければならない。このターン部分は、必然的に、点Gが点Oと上記ターン部分との間に位置し、点O,Gを通る軸線に関して対称で或る角度の範囲β2−β1=2α(図9を比較参照されたい)を有するようなものである。
しかる後、修正された補剛部分のかかる範囲δ2−δ1を計算する。この角度範囲δ2−δ1は、図10に示す補剛部分8″の角度範囲β2−β1を含み、換言すると、δ1<β1且つδ2>β2である(図9及び図10を比較参照されたい)。
一例を挙げると、修正された補剛部分の可変厚さに特に適した関数fは、以下のように与えられる。
・ひげぜんまいの外端部を通る半径方向軸線上に第1の点P1を定める。この点は、ひげぜんまいが最大拡張状態にあるとき、即ち、てん輪がその最大回転角度に達したときに最後から2番目のターンを越えて位置し(これを行なうためには、最後から2番目のターンが半径方向に妨げられず、したがって図13の例の場合のように最大拡張されるという理論的形態が仮定されている)且つ最後から2番目のターンから例えば螺旋の約1ピッチに等しい距離を置いて位置する(同様に、ひげぜんまいが最大拡張状態にあるとき)。図14では、ひげぜんまいの外端部の位置は、基準P0で示され、ひげぜんまいが最大拡張状態にあるときの最後から2番目のターンと上述の半径方向軸線との間の交点の位置は、基準P′で示されている(位置P′も又、図13に示されている)。
・ひげぜんまいの外端部から遠くに位置する補剛部分の端部のところで外側ターン上に位置する第2の点P2を定める。
・第1の点P1と第2の点P2を第2の点P2のところで外側ターンに接する円弧18により互いに結ぶ。この円弧18の中心は、図14においては基準O″で示されている。
・第3の点P3を第1の点P1と第2の点P2との間で円弧18上に定める。第3の点3は、第2の点P2及び第3の点P3により画定される円弧18の弧長が第2の点P2及びひげぜんまいの当初の外端部P0により画定される当初のターンセグメント19の長さに等しいようなものである。
・2つの角度T1,T2を中心O″の基準系で定め、これらの軸は、基準系(O,x,y)の軸に平行である。角度T2は、線分〔O″,P〕と中心O′の基準系の横軸のなす角度である。角度T1は、角度T1,T2により画定される円弧18の部分の長さが基準系(O,x,y)の角度δ1,δ2により画定される当初のターンセグメント19の部分の長さに等しいようなものである。
・第2の点P2と第3の点P3との間の円弧18に当初のターンセグメント19の厚さに等しい厚さを与える。したがって、この厚さは、角度T1,T2相互間で変化し、その他のところでは一定である。中心O″の上述の基準系における極角度θ″の関数として角度T1,T2相互間の上記漸変厚さを定める関数fc=e(θ″)は、パラメータβG,δ1,δ2をそれぞれ、角度δ1,δ2により画定される当初のターンセグメント19の部分の漸変厚さを定める関数f中のパラメータθ0″,T1,T2で置き換えることにより得られ、この場合、θ0″=(T1+T2)/2である。かくして、例えば、次の関数に関し、
・一点を補剛部分の外側ターン上に代表的にはその中央に定める。
・上記一点から延びるひげぜんまいの終端部分の内側部に中心Oの円弧の形状を与えると共に上記終端部分に対応の初期の終端部分の厚さと同じ厚さを与える形状を上記終端部分の外側部に与えることによりかかる終端部分を半径方向外方にずらす。かくして、この厚さは、上記一点と角度δ1との間で変化し、角度δ1とひげぜんまいの外端部との間では一定である。この終端部分と最後から2番目のターンとの間の半径方向間隔又は離隔距離は、ひげぜんまいが最大拡張状態にあるときでも最後から2番目のターンが上記終端部分に到達することができないようにするほど長く選択される。
・上述の終端部分を真っ直ぐな線部分によって補剛部分の残部に連結して二重曲がり部11を形成する。この真っ直ぐな線部分は、補剛部分の剛性の減少を回避するよう十分な厚さのものであり、例えば、その厚さは、補剛部分の外部に位置するひげぜんまいの厚さe0の3倍に等しい。
Claims (17)
- 時計ムーブメント用のてん輪及び平面状のひげぜんまいを備えた調節装置であって、平面状ひげぜんまいがその外側ターンに設けられた補剛部分を有し、補剛部分がターンの変形を実質的に同心状に生じさせるよう構成されている調節装置において、平面状ひげぜんまいの外側ターンの終端部分と最後から2番目のターンとの間の離隔距離は、前記最後から2番目のターンが平面状ひげぜんまいの拡張中、前記ムーブメント内におけるてん輪の最大回転角度に実質的に一致する振幅まで半径方向に自由なままであるようにするほど長く、補剛部分は、平面状ひげぜんまいの平面内において、平面状ひげぜんまいを形成するストリップの残部の厚さよりも大きな厚さのストリップの一部であり、平面状ひげぜんまいの平面内における補剛部分の厚さは、凸の連続関数として補剛部分の全長にわたって変化しており、補剛部分の2つの端部のところのストリップの残部の厚さに実質的に等しい最小値及び前記2つの端部相互間におけるストリップの残部の厚さよりも大きな最大値を備えていることを特徴とする調節装置。
- 請求項1記載の調節装置であって、前記ムーブメント内のてん輪の最大回転角度は、ノッキング角度よりも僅かに小さいことを特徴とする調節装置。
- 請求項1又は2記載の調節装置であって、前記ムーブメント内のてん輪の最大回転角度は、330°に実質的に等しいことを特徴とする調節装置。
- 請求項1〜3のうちいずれか一に記載の調節装置であって、平面状ひげぜんまいの外側ターンの終端部分と最後から2番目のターンとの間の離隔距離は、前記最後から2番目のターンが平面状ひげぜんまいの拡張中、前記ムーブメント内におけるてん輪のノッキング角度に実質的に一致する振幅まで半径方向に自由なままであるようにするほど長いことを特徴とする調節装置。
- 請求項1〜4のうちいずれか一に記載の調節装置であって、補剛部分は、調節装置の作動中実質的に変形しないほど十分に剛性であることを特徴とする調節装置。
- 請求項1〜5のうちいずれか一に記載の調節装置であって、ストリップの残部に対して補剛部分により定められた余分の厚さは、外側ターンの外側部にしか設けられていないことを特徴とする調節装置。
- 請求項1〜6のうちいずれか一に記載の調節装置であって、平面状ひげぜんまいの高さは、前記平面状ひげぜんまいの全長にわたり実質的に一定であることを特徴とする調節装置。
- 請求項1〜7のうちいずれか一に記載の調節装置であって、ひげぜんまいは、シリコンで作られていることを特徴とする調節装置。
- 請求項1〜8のうちいずれか一に記載の調節装置を有する時計ムーブメント。
- 請求項9記載のムーブメントを有する時計、例えば腕時計。
- 時計ムーブメント用のてん輪及び平面状ひげぜんまいを備えた調節装置の設計方法であって、補剛部分を平面状ひげぜんまいの外側ターンに設けてターンの変形を実質的に同心状に生じさせる方法において、平面状ひげぜんまいの外側ターンの終端部分と最後から2番目のターンとの間に離隔距離を設け、前記離隔距離は、前記最後から2番目のターンが平面状ひげぜんまいの拡張中、前記ムーブメント内におけるてん輪の最大回転角度に実質的に一致する振幅まで半径方向に自由なままであるようにするほど長く、補剛部分を備えた平面状ひげぜんまいを設計するために、以下の工程、即ち、
・一定のストリップ厚さの平面状ひげぜんまいを構成する工程、
・前記平面状ひげぜんまいの不釣合い具合を求める工程、
・平面状ひげぜんまいと同一の不釣合い具合を持つ前記平面状ひげぜんまいの外側ターンの部分を突き止める工程、
・平面状ひげぜんまいの平面内において、角度δ1と角度δ2との間で平面状ひげぜんまいを形成するストリップの厚さを、β2−β1が外側ターンの前記部分の角度範囲である場合、δ1<β1且つδ2>β2であるように変化させる工程を実施し、前記ストリップの厚さは、角度δ1,δ2のところのストリップの残部の厚さに実質的に等しい最小値を与える所定の関数fに従って変化するようにし、関数f及び角度δ1,δ2は、角度δ1,δ2により画定されるターン部分の変形量が、角度δ1,β1相互間及び角度β2,δ2相互間のストリップの厚さが平面状ひげぜんまいの残部の厚さと同じであり且つ角度β1,β2相互間において外側ターンの剛性がストリップの残部の剛性よりも大きな所定の値に等しい場合に生じる変形量と実質的に同一であるように選択され、所定の関数fは、凸であって連続であることを特徴とする方法。 - 請求項11記載の方法であって、前記所定値は、無限であることを特徴とする方法。
- 請求項11又は12記載の方法であって、外側ターンの終端部分と最後から2番目のターンの間において十分な離隔距離を決定するために、以下の工程、即ち、
・補剛部分を有する当初の平面状ひげぜんまいの外端部を通る半径方向軸線上に第1の点を定める工程、第1の点は、前記最後から2番目のターンがてん輪の最大回転角度に一致した振幅だけ拡張されると前記当初の平面状ひげぜんまいの最後から2番目のターンを越えて位置し、
・第2の点を外側ターン上に定める工程、
・第1点と第2の点を第2の点のところで外側ターンに接する円弧により相互に結ぶ工程、
・第3の点を第1及び第2の点相互間の円弧上に定める工程、第3の点は、第2及び第3の点により画定される円弧の弧長が第2の点及び平面状ひげぜんまいの当初の外端部により画定される当初のターンセグメントの長さに等しいようなものであり、
・第2及び第3の点相互間における円弧に、当初のターンセグメントの厚さと同一の平面状ひげぜんまいの平面内における厚さを与える工程、第2及び第3の点相互間の結果的に得られたターンセグメントは、外側ターンの修正された終端部分を構成する、
を実施することを特徴とする方法。 - 請求項13記載の方法であって、第2の点は、平面状ひげぜんまいの外端部から遠くに位置する補剛部分の端部に位置することを特徴とする方法。
- 請求項11又は12記載の方法であって、外側ターンの終端部分と最後から2番目のターンとの間で十分な離隔距離を定めるために、以下の工程、即ち
・一点を補剛部分の外側ターン上に定める工程、
・前記終端部分の内側部に、中心が平面状ひげぜんまいの幾何学的中心である円弧の形状を与えると共に前記終端部分の外側部に、前記終端部分に外側ターンの対応の当初の終端部分の厚さに等しい平面状ひげぜんまいの平面内における厚さを与える形状を付与することによって前記点から延びる平面状ひげぜんまいの終端部分を半径方向外方にずらす工程、
・二重曲がり部を形成する連結部分によって終端部分と補剛部分の残部を連結する工程を実施することを特徴とする方法。 - 時計ムーブメント用のてん輪及び平面状ひげぜんまいを有する調節装置を製造する方法であって、請求項11〜15のうちいずれか一に記載の方法により調節装置を設計する工程と、次に前記調節装置を製作する工程とを有することを特徴とする方法。
- 請求項16記載の方法であって、ひげぜんまいは、シリコンで作られることを特徴とする方法。
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