JP4976262B2 - 時計用の無緩急針型振動システム - Google Patents

Description

この発明は、時計用の、緩急針を具えない振動システムに関するものであり、かかるシステムは、コレット（いわゆる「ひげ玉」）によりバランススタッフ（いわゆる「天真」）に接続されている内側固定端と、バランススプリングスタッドの保持要素に接続される外側固定端とを有するバランススプリング（いわゆる「ひげぜんまい」）を具える。

時計用の振動システムは、如何なる振幅においても一定の振動間隔となり、等時性を有している。このとき、振幅は、バランススプリングの振動の範囲内にある。振幅は、巻かれ方の状態やその他の要素、特には時計内の摩擦に応じて異なる。例えば、水平配置したときのバランススプリングの振幅は、垂直配置したときのそれとは異なる。その結果、通常、時計は垂直配置よりも水平配置の方が高い振幅となる。

等時性エラーの無くす１つの方法として、緩急針の使用が挙げられる。調節ピンまでの距離に応じて、小さな振幅の振動を加速したり減速したりできる。しかし、このことは、時計が緩急針を具えない場合には、大きな振幅とはならずに、小さな振幅にて早く動くことを意味している。そのような状態は、適切な固定位置を選択することにより達成可能である。

緩急針の使用は高価である。また、緩急針を使用することは、その他の等時性エラーを招く虞がある。更に、調節ピンは徐々に劣化していくことから、時計を長期にわたり使用すると性能が低下することとなる。

従って、この発明の目的は、上述したような振動システムにおいて等時性エラーを減らすことができる単純な手段を提供することにある。

上記目的は、保持要素近傍にあるバランススプリングの端領域が、バランススタッフに対して垂直な平面内で調節可能に移動し得るよう組み付けられ、バランススプリングの端領域は、前記移動によってバランススプリングが偏心するように、バランススタッフの半径方向に調節され、またはバランススタッフに平行な軸周りに回転されるこの発明により達成される。

同時に、かかる端領域はバランススタッフに対して半径方向となるよう調節することができる、あるいは、バランススタッフに平行な軸の周りを回転可能に配置することができる。

かかる構成により、バランススプリングを正確に偏心させることが可能となることから、等時性エラーを、完全にではないが、相当に減らし得る。

この発明に従う構成は、緩急針を全面的に不使用とし得るものである。

その結果、緩急針に起因する新たな等時性エラーが除外されることとなる。

この発明に従う一実施形態では、バランススプリングの外側固定端が保持要素としてのバランススプリングスタッドに取り付けられており、かかる保持要素は、バランススタッフに対し半径方向に組み付けることができ、及び／又は、バランススタッフに平行な軸の周りを回転することにより調節することができる。

この発明に従うその他の構成では、保持要素としてのバランススプリングスタッドに当接するバランススプリングの外側固定端は、バランススタッフに対し半径方向に取り付け固定することができ、及び／又は、バランススタッフに平行な軸の周りを回転することにより調節することができる。

この発明に従うその他の構成は、保持要素としてのバランススプリングスタッドに取り付けられるバランススプリングの外側端に関するものであり、保持要素近傍にあるバランススプリングの端領域は、バランススプリングの長手方向に対し略直交する方向に調節し得る位置決め要素に、保持要素から離間し、かつ恒久的に付勢された状態で接触する。

保持要素近傍のバランススプリングの端領域を平面角にて半径方向外側に曲げることでバランススプリングに張力を発生させることができ、また、保持要素近傍のバランススプリングの端領域は、バランススタッフに対し垂直な平面にて張力の発生下で保持要素に取り付けることができる。

バランススプリングの外側端が回転可能に調節して組み付けられる、バランススタッフに平行な軸は、バランススプリングスタッド内にて、特にはバランススプリングスタッドの中心を延在する。

しかし、バランススタッフに平行な軸をバランススプリングスタッドから離間して延在させることもできる。

バランススプリングスタッドは、固定バランススプリングスタッドキャリアに取り付けて保持することができる。

バランススプリングの端領域の組み付け性を向上させるために、バランススプリングスタッドは、バランススプリングスタッドキャリアに取り付けられ、バランススタッフに平行な軸周りを回転可能に組み付けることができる。

組み付け性を更に向上させるために、半径方向に曲げられるバランススプリングの外側端は、固定された保持要素の半径方向ガイド内にて移動して、保持要素上の所定位置に固定することができる。

また、バランススプリングの外側端を、バランススタッフに対し垂直な平面内で、外向きに曲げることができる。

そのことから、バランススタッフに対し垂直な平面にて外向きに曲げられるバランススプリングの外側端は、固定された保持要素の半径方向ガイド内にて移動し、保持要素の所定位置に固定することができる。

バランススプリングの外側端が、バランススタッフに対し、略接線方向に延在し、また、バランススプリングの外側端は、ブレゲ（ブレゲ：登録商標）型の端末曲線となっている。

また、半径方向に曲げられる又は略接線方向に在するバランススプリングの外側端は、半径方向ガイド内にて移動し、所定位置にて固定させることができる。

更に、バランススプリングの外側端を半径方向に調節し、及び／又は、回転し得ることは、種々の断面を有するバランススプリングに採用することができる。

更にまた、バランススプリングは、その断面を矩形状や、円形状とすることができる。もちろん、その他の断面形状とすることもでき、例えば、矩形に類似した形状や円形に類似した形状とすることもできる。

この発明に従う実施形態を図示したものを参照しつつ、以下により詳細に説明する。

図示した時計用のバランスのバランススプリング１、１’、１’’、１’’’、１’’’’は、その内部固定端４にてコレットに取り付けられ、コレットの中心位置（図示していない）にてバランススタッフに固定されるように組み付けられている。

バランススタッフ及びコレット２は、回転軸３の周りを回転可能に組み付けられている。

バランススプリング１、１’、１’’、１’’’、１’’’’の半径方向外側端５は、バランススタッフに垂直な平面内にて外向きに曲げられ、バランススプリングスタッド６に取り付けられることで、外側固定端１４を構成する。

図１は、従来技術に従うバランススプリング１を示しており、バランススプリングスタッド６はバランススプリングスタッドキャリア（図示せず）上に固定されている。バランススプリング１は、バランススタッフの回転軸３の中心を通るような配置となっている。

図２において、バランススプリングスタッド６は、バランススプリングスタッドキャリア７（図示せず）上に固定された構成の半径方向ガイド７内にて、バランススタッフの半径方向に移動し得るよう組み付けられており、バランススプリング１’の外側端は半径方向内側に移動して、かかる位置にて固定され、バランススプリング’１がバランススタッフの回転軸３に向かって偏心する。

図３に示す構成は、図２に示す構成と同一の構成である。

しかし、かかる構成では、半径方向ガイド７内のバランススプリングスタッド６及びバランススプリング１’の外側端は、半径方向外側に移動し、バランススプリング１’がバランススタッフの回転軸３から離間した位置に偏心して、かかる偏心位置にて保持される。

図４及び図５に示す実施形態において、バランススプリングスタッド６は、バランススプリングスタッドキャリア（図示せず）上に固定されて組み付けられているが、バランススタッフの回転軸３に平行な中心軸８の周りを回転可能に組み付けられ、かかる回転可能な組み付け位置にて保持し得る。

図４において、バランススプリングスタッド６は中心軸８周りを時計方向に回転して、所定の位置にて保持されるので、バランススプリング１’’がバランススタッフの回転軸３に向かって巻かれることで、バランススプリング１’’がバランススタッフに対し偏心する。

図５に示す構成は、図４に示す構成と同一の構成である。

このとき、バランススプリングスタッド６は、中心軸８に対して反時計回りに回転し、所定の位置にて保持されるので、バランススプリング１’’の外側端５はバランススタッフの回転軸３から離間して巻かれ、バランススプリング１’’は、そのことに対応してバランススタッフに対し偏心することとなる。

図６にて記号的に示される２つの矢印９は、バランススプリングスタッド６及びバランススプリング１’’’の外側端５の移動を仮想的な円弧線にて示すものであり、バランススプリングスタッド６及びバランススプリング１’’’の外側端５の円弧線９に沿う回転の回転軸が、バランススタッフの回転軸３から離間して配置されている。このことから、バランススプリングスタッド６をバランススプリングスタッドキャリア（図示せず）に固定して、回転軸３に平行な軸の周りを回転させることが可能となる。

バランススプリングスタッド６は、バランススプリングスタッド６の円弧線９に沿う回転の回転軸がバランススプリングスタッド６から離間している距離に応じて、その移動性や回転性が異なる。

図７〜１１において、バランススプリング１’’’’の外側端５は、固定されたバランススプリングスタッド６に取り付けられる。バランススプリングスタッドは、バランススプリングスタッド６近傍のバランススプリング１’’’’の端領域１０側に延在するスタッドアーム１１を有し、かかるスタッドアームは、バランススプリング１’’’’の端領域１０の長手方向に対し略横断方向に延在する横滑り式のねじ孔を有する。

調節ねじ１２がねじ穴に螺合しており、調節ねじ１２の端領域１０から離間している側の端部は、調節ねじ１２を回転させるねじ頭１３を有する。

調節ねじ１２は、ねじ頭１３側の端部とは反対側の端面にて、バランススプリング１’
’’’の端領域１０の外側固定端１４と付勢状態で接触している。

図１１から明らかなように、バランススプリング１’’’’の外側固定端は、調節ねじ１２を移動させることにより、任意に屈折させることができる。エスケープメントカーブは、屈折角βに応じて異なる。

バランススプリング１’’’’は、端領域１０の初期位置から鋭角に外向きに曲げられ、端領域１０は、張力下にある調節ねじ１２とベアリング接触することにより、その外側端５がバランススプリングスタッド６にクランプして固定される。

アセンブリの駆動時には、調節ねじ１２は、図７に示すように、その大部分がスタッドアーム１１から突出しておらず、バランススプリング１’’’’に何ら影響しない。

また、バランススタッフが固定位置にあるということは、バランススプリングが大きく曲げられていることを意味している。

そのことから、調節ねじ１２により調節することで、図８に示すように、バランススプリング１’’’’をバランススタッフに対し中心位置に据えることができる。

図９及び図１０は、バランススプリング１’’’’が大きく偏心した配置を示しており、かかる構成により、等時性エラーを減少させることが可能となる。

バランススプリング１’’’’の張力は、例え、図９に示すようにバランススプリング１’’’’が小さく偏向していたとしても、また、バランススプリング１’’’’が「ブリージング（ｂｒｅａｔｈｉｎｇ）」していたとしても、端領域１０が調節ねじから離れることを防止するに充分でなければならない。

さもなければ、バランススプリングが振動する時間が延び、エスケープメント（いわゆる「脱進機」）に影響することとなる。

張力が負荷されていないバランスプリングを上から見た図である。 第一実施形態において、バランススプリングの外側固定端をバランススタッフに向かって移動させることで、偏心させたバランススプリングを上から見た図である。 図２に示すバランススプリングにおいて、バランススプリングの外側固定端をバランススタッフから離間して移動させることで、偏心させたバランススプリングを上から見た図である。 第二実施形態において、バランススプリングの外側固定端をバランススタッフに向かって回転移動させることで、偏心させたバランススプリングを上から見た図である。 図４に示すバランススプリングにおいて、バランススプリングの外側固定端をバランススタッフから離間するよう回転移動させることで、偏心させたバランススプリングを上から見た図である。 第三実施形態において、バランススプリングの外側固定端をバランススタッフに向かって移動させることで、偏心させたバランススプリングを上から見た図である。 第四実施形態において、張力が負荷されていない部分を有するバランススプリングを上から見た図である。 図７に示すバランススプリングが、中央位置にある状態を上から見た図である。 図７に示すバランススプリングが、大きく偏心した状態を上から見た図である。 図７に示すバランススプリングが、第二の大きく偏心した状態を上から見た図である。 図７に示すバランススプリングの端領域における調節範囲を上から見た図である。

符号の説明

１ バランススプリング
１’ バランススプリング
１’’ バランススプリング
１’’’ バランススプリング
１’’’’ バランススプリング
２ コレット
３ 回転軸
４ 内側固定端
５ 外側端
６ バランススプリングスタッド
７ 半径方向ガイド部
８ 軸
９ 矢印
１０ 端領域
１１ スタッドアーム
１２ 調節ねじ
１３ ねじ頭
１４ 外側固定端

Claims (20)

1. 時計用の無緩急針型振動システムであって、該システムは、コレットによりバランススタッフに接続される内側固定端と、バランススプリングスタッドにより保持要素に接続される外側固定端とを有するバランススプリングを具え、
   前記保持要素の近傍に位置する前記バランススプリング（１’、１’’、１’’’、１’’’’）の端領域（１０）は、前記バランススプリングの有効長さを変化させることなしに、前記端領域が前記バランススタッフに対し垂直な平面内で調節可能に移動し得るように、かつ、前記移動によって前記バランススプリングが偏心するように、前記バランススタッフの半径方向に調節可能に、または前記バランススタッフに平行な軸周りに回転可能に組み付けられることを特徴とする振動システム。
2. 請求項１に記載の振動システムであって、前記端領域（１０）は、前記バランススタッフの半径方向に調節可能に組み付けられてなることを特徴とする振動システム。
3. 請求項１又は２に記載の振動システムであって、前記端領域は、前記バランススタッフに平行な軸周りで回転可能に組み付けられてなることを特徴とする振動システム。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の振動システムであって、前記バランススプリング（１’、１’’、１’’’）の外側固定端（１４）は、前記保持要素としてのバランススプリングスタッド（６）に取り付けられ、該保持要素は、前記バランススタッフの半径方向に調節し得るよう組み付けられてなり、及び／又は、前記バランススタッフに平行な軸周りで回転可能に調節し得ることを特徴とする振動システム。
5. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の振動システムであって、前記保持要素としての前記バランススプリングスタッド（６）に取り付けられる、前記バランススプリング（１’、１’’、１’’’）の外側固定端（１４）は、バランススタッフに対し半径方向に取り付け固定することができ、及び／又は、前記バランススタッフに平行な軸周りで回転可能に調節し得ることを特徴とする振動システム。
6. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の振動システムであって、前記バランススプリング（１’、１’’、１’’’）の外側固定端（１４）は、前記保持要素としての前記バランススプリングスタッドに取り付けられ、該保持要素近傍にある該バランススプリング（１’’’’）の端領域（１０）は、該バランススプリング（１’’’’）の長手方向に対し直交する方向に調節し得る位置決め要素に、保持要素から離間し、かつ恒久的に付勢された状態で接触することを特徴とする振動システム。
7. 請求項５に記載の振動システムであって、前記保持要素近傍にある前記バランススプリング（１’’’’）の端領域（１０）は、前記バランススタッフの半径方向外側に鋭角に曲げられることを特徴とする振動システム。
8. 請求項５に記載の振動システムであって、前記バランススプリング（１’’’’）の外側端（５）は、前記保持要素近傍の該バランススプリング（１’’’’）の端領域（１０）上のバランススタッフに対し垂直な平面にて張力の発生下で保持要素に取り付けてなることを特徴とする振動システム。
9. 請求項３〜５のいずれか一項に記載の振動システムであって、前記バランススタッフに平行な前記軸（８）は、前記バランススプリングスタッド（６）内を延在してなることを特徴とする振動システム。
10. 請求項３〜５のいずれか一項に記載の振動システムであって、前記バランススタッフに平行な前記軸は、前記バランススプリングスタッドから離間して延在してなることを特徴とする振動システム。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の振動システムであって、前記バランススプリングスタッドは、バランススプリングスタッドキャリアに取り付けられてなることを特徴とする振動システム。
12. 請求項３に記載の振動システムであって、前記バランススプリングスタッドは、バランススプリングスタッドキャリアに取り付けられ、前記バランススプリングスタッフに平行な軸の周りを回転可能に組み付けられてなることを特徴とする振動システム。
13. 請求項１２に記載の振動システムであって、前記バランススプリングスタッドは、前記バランススプリングスタッドキャリアに取り付けられ、前記バランススタッフと平行に離間した更なる軸の周りを回転可能に組み付けられてなることを特徴とする振動システム。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載の振動システムであって、前記バランススプリング（１’、１’’、１’’’）の外側端（５）は、前記バランススタッフに対し垂直な平面内で外向きに曲げられてなることを特徴とする振動システム。
15. 請求項５又は１４のいずれか一項に記載の振動システムであって、前記バランススタッフに対し垂直な平面にて外向きに曲げられる前記バランススプリングの外側端は、固定された保持要素の半径方向ガイド内にて移動させることができ、かつ、該保持要素上の所定位置に固定し得ることを特徴とする振動システム。
16. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載の振動システムであって、前記バランススプリングの外側端は、バランススタッフの略接線方向に延在してなることを特徴とする振動システム。
17. 請求項１６に記載の振動システムであって、前記バランススプリングの外側端は、ブレゲー型の端末曲線となっていることを特徴とする振動システム。
18. 請求項４に記載の振動システムであって、前記バランススタッフの半径方向に曲げられ又は接線方向に延在している、前記バランススプリング（１’、１’’、１’’’、１’’’’）の外側端（５）は、前記保持要素に固定して取り付けられ、該保持要素は半径方向ガイド（７）内にて前記バランススタッフの半径方向に移動して、所定位置にて固定し得ることを特徴とする振動システム。
19. 請求項１〜１８のいずれか一項に記載の振動システムであって、前記バランススプリングは矩形断面形状を有することを特徴とする振動システム。
20. 請求項１〜１８のいずれか一項に記載の振動システムであって、前記バランススプリングは円形断面形状を有することを特徴とする振動システム。

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