JP5576320B2 - 高振動周波数の機械的ムーブメントを含む時計 - Google Patents

Description

本発明は、クロノメータ性能が改良された時計に関し、より詳細には、機械的ムーブメントが７２，０００回／時の振動数で、すなわち、１０Ｈｚの振動周波数で動作する時計に関する。

時計の精度を向上させるために５Ｈｚで動作するムーブメントを作製することが知られている。しかし、この振動周波数よりも高い振動周波数で振動することができる機構の開発は、発生するテンプの速度と、必要とされる大幅な変更とにより非常に困難になる。

ＥＰ２０７５６５１には、ガンギ車の歯数と振動周波数との（５に等しい）比率を守りながら５Ｈｚよりも高い振動周波数で動作するムーブメントを作製することを提示している。そし、この特許文献は、１０Ｈｚのムーブメントに関して、同一直径を維持したまま５０個の歯数を有するガンギ車を用いる必要性を開示している。同一直径のままで５０個の歯数のガンギ車を作製することにはかなりの制限があり、これが、従来の歯車列での実施及び開発を困難にしている。

ＥＰ ２ ０７５ ６５１

本発明の目的は、上記の欠点の全て又は一部を克服する時計を提示することにある。本発明の時計の脱進機システムが、テンプ輪（バランス）の振動周波数を、ムーブメントの限られた個数の部品に対する改変だけで増大させることを可能にし、そしてそれにより、ムーブメントのクロノメータ性能を向上させる。

従って、本発明は、テンプ輪及びテンプ輪スプリング型の共振子と、ガンギ車−スイスレバーの脱進機システムとを有するムーブメントを含む時計であって、テンプ輪が、３６,０００振動／時よりも高い振動数で振動し、脱進機システムは慣性の低減のために少なくとも部分的に穴が開けられ、且つ、脱進機システムは、２５個未満の歯数を持つガンギ車を含む、ことを特徴とする時計に関する。

このように、脱進機システムの慣性を低減することにより、テンプ輪が７２,０００振動／時で振動する場合でも、「従来の」ムーブメント機構（すなわち、例えば２０個の歯を有するガンギ車、及び／又は、一般的な個数の歯車セット）を維持したまま実現することが可能である。

本発明のその他の有利な特徴によれば、
−テンプ輪が、７２,０００振動／時で振動し、
−脱進機システムのガンギ車が、面密度が０．７ｍｇ・ｍｍ^-2未満である突出形状の主要面を含み、
−ガンギ車の歯及び／又はリム（輪縁）に穴が開けられており、
−穴を開けられたガンギ車が、歯を１つづつ担持するほぼ三角形のフレーム状部を形成しており、前記三角形の底辺が、リムの内径部により形成され、且つ、前記底辺に対応する歯に２つの辺によって連結しており、
−各フレーム状部が、隣接する他の２つのフレーム状部と瓦状に重ね合わされ、
−各フレーム状部の前記２つの辺の第１の辺が、先行するフレーム状部の第２の辺と交差し、且つ、第２の辺が、後続するフレーム状部の第１の辺と交差しており、
−当該フレーム状部の前記底辺のほぼ中央において、前記先行するフレーム状部の前記第２の辺が、前記後続するフレーム状部の前記第１の辺と、連結されており、
−各フレーム状部が、ほぼ四辺形の形状の凹部と、ほぼ三角形の２つの穴開き部とを囲み、
−脱進機システムのガンギ車が２０個の歯を含み、
−ガンギ車が、二酸化珪素でコーティングされた単結晶シリコンから形成され、
−脱進機システムのスイスレバーが、面密度が１ｍｇ・ｍｍ^-2未満である突出形状の主要面を含み、
−スイスレバーに、それの機械的抵抗を保持するようにハニカムタイプの構造を形成する穴が開けられ、
−スイスレバーのツメ石（パレットストーン）がルビーから形成され、
−スイスレバーが、二酸化珪素でコーティングされた単結晶シリコンから形成され、
−脱進機システムの少なくとも一部が、少なくとも一部のトライポロジ及び／又は機械的特徴を変えるために外側コーティングを含み、
−テンプ輪が可変慣性タイプのテンプ輪であり、
−ムーブメントの秒車が、ムーブメントの歯車列を簡略化するために、３０秒で１回転を完了するように取り付けられている。

その他の特徴及び利点は、限定的でない表示として添付図面を参照しつつ記載される以下の説明から明らかになるであろう。

本発明による時計の正面図である。 本発明による共振子及び脱進機システムの斜視図である。 図２の上面図である。 本発明による脱進機システムの斜視図である。 本発明によるガンギ車の上面図である。 本発明によるスイスレバーの上面図である。

図１に例示されているように、時計（全体を参照番号１で示す）が示されている。時計１は、後蓋（図示せず）と時計のガラス４とにより閉鎖された中間部２を含むケース３を含み、中間部２は、機械的ムーブメント５を時計１の前記後蓋と文字板６との間に受け入れることを意図されている。図１に見られる様に、時計１は幾つかの複雑な部分を含む。

こうして、腕時計ムーブメント５は現在の時刻を表示することができ（時間、分、及び、９時の位置に配置された、１回転を３０秒で完了するスモールセコンドと、このスモールセコンドが０秒と３０秒との間にあるか、或いは３０秒と６０秒との間にあるかを示す、１２時の位置に配置されたインジケータ）、そしてさらに、カレンダ（６時の位置に配置されている）、タイムゾーン（６時の位置に配置されている時間）、現在の時刻の２４時間表示（３時の位置に配置されている）、及び、クロノグラフ（文字板６の１回転を３０秒で完了するセンターセコンドと、文字板６の１回転を６０分で完了するセンターミニッツ）を含む。

有利には、クロノグラフ、及び、現在時刻の秒針は、クロノグラフの計測精度（１秒の１／１０）をもたらすために、文字板の１回転を３０秒で完了することにより表示される。この精度は、腕時計ムーブメント５の高振動周波数により可能にされる。

さらに、このタイプの秒表示（すなわち、ムーブメント５の秒車の完全な１回転が３０秒で達成される）により、歯車列も単純化される。実際、このようにして、秒車とガンギ車との比率が２で割られ、これにより、余分な歯車セットの追加が回避される。

有利には、本発明によれば、腕時計ムーブメント５は、５Ｈｚよりも大きい振動周波数、特には、１０Ｈｚの振動周波数に耐えることができる。本発明によれば、この結果を得るために、ムーブメント５は、好ましくは、脱進機システム７（この脱進機システムの慣性が、脱進機システムの質量を低減することにより減少される）を含む。

図２及び図３に示されている例において、ムーブメント５が、テンプ輪８及びテンプ輪スプリング１０を有するタイプの共振子９と、ガンギ車１１及びスイスレバー１３を有するタイプの脱進機システム７とを含むを含む様子が見られる。同じく、図２及び図３に、可変慣性タイプのテンプ輪８が示されている（すなわち、外縁の周囲に見られる４つの慣性ブロック４０は、個々に動かすことでテンプ輪の慣性の適合を実現し、それによりムーブメント５が調整できる）。テンプ輪８は、例えば、銅−ベリリウム合金から作製され得る。

テンプ輪スプリング１０は、好ましくは、天真（バランススタッフ）１２上に取り付けられたコレット４１を有する単一の部品である。図２及び図３に示されている例において、テンプ輪スプリング１０の外端コイル４２は、ムーブメント５の不動部（例えば、ブリッジ）上のスタッドまでピンで留められている。図３に見られるように、テンプ輪スプリング１０の内側コイル４３は、コレット４１を用いることを補償するためにグロスマンカーブを含む。テンプ輪スプリング１０は、例えば、単結晶シリコンから形成されて二酸化珪素によりコーティングされ得る。

通常の方法において、共振子９が、天真１２上に取り付けられたツバを介して脱進機システム７と協働する。脱進機システム７（図４〜図６に、より明確に示されている）は、突出した形状の主要面（図６に見られる）により形成されたスイスレバー１３を含む。スイスレバー１３は、主に、フォーク状部１５とパレットアーム１６，１７とを接続しているレバー１４により形成されている。フォーク状部１５は、互いに対向した２つのホーン（角状先端部）１８，１９を含み、これらのホーンの下に、ダート（剣先）２０が、天真１２の前記ツバに固定されたピン及び前記ツバの下部とそれぞれ協働するように取り付けられている。

レバー１４は、２つのパレットアーム１６，１７の間に、シャフト２１（スイスレバー１３をムーブメント５のブリッジと底部プレートとの間に回転可能に取り付けるためのもの）を受け入れる。最後に、ツメ石（パレットストーン）２２，２３（ガンギ車１１と接触することを意図されている）が、アーム１６，１７各々に取り付けられる。ツメ石２２，２３は、例えば、合成ルビーから形成され得る。

本発明によれば、好ましくは、レバー１４、及び、アーム１６，アーム１７は、脱進機システム７の慣性を低減するために穴が開けられている。好ましくは、前記突出形状面（図６に示す）に、面密度を１ｍｇ・ｍｍ^-2未満にするために穴が開けられる（用いられる材料により、面密度は０．１８ｍｇ・ｍｍ^-2に低減される）。０．１８ｍｇ・ｍｍ^-2の値を得るために、スイスレバー１３は、例えば、二酸化珪素でコーティングされた単結晶シリコンから形成され得る。

アーム１６，１７及び／又はレバーの厚さが０．１ｍｍ（シリコン製）である場合、ツメ石なしの未完成状態のスイスレバー１３の慣性は０．７５のｍｇ・ｍｍ²と低い値であり得るが、スイスレバー１３が完成状態にされる（すなわち、特には、ルビー製ツメ石２２，２３が取り付けられる）と、その慣性は２．８５ｍｇ・ｍｍ²まで増大することが明らかである。

さらなるコーティング（例えば、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）の形態の結晶化炭素）を、少なくともフォーク状部１５に、フォーク状部１５のトライポロジ及び／又は機械的特徴を変えるために施すことも考えられ得る。

最後に、図４〜図６に示されている例において、レバー１４及びアーム１６，１７に穴を開けることにより、好ましくは、ハニカムタイプの構造が、スイスレバー１３の機械的抵抗を保持しながら、質量は非常に著しく低減するように形成される。

脱進機システム７は、さらにガンギ車１１を含む。ガンギ車１１もまた、突出した形状の主要面（図５に示す）により形成されている。ガンギ車１１はプレート２５として形成され、このプレート２５に、ピニオン２７がアーバ２４を介して加えられている。アーバ２４とピニオン２７とは互いに一体的であり得る。図４及び図５に示されているように、ピニオン２７は、対称に配置された８つの葉状部４４を含み、これらの葉状部４４は、ピニオン２７がガンギ車１１上に突立することを容易にするように、プレート２５に近づくに従って徐々に拡がる形状である。ピニオン２７及びアーバ２４は、例えば、金属又は金属合金、例えばスチールから形成され得る。

プレート２５は、ハブ２６と、このハブ２６に５本のアーム２８により連結されたリム（輪縁）２９とを含む。リム２９は２０個のインパルス歯３０を含む。もちろん、アーム２８及び／又は歯３０の個数を変更することが可能である。しかし、本発明によれば、有利には、腕時計ムーブメント５は２０個の歯３０を含むガンギ車により、高振動周波数での（すなわち、例えば１０Ｈｚでの）動作を完全に行うことができる。

本発明によれば、リム２９及び／又は歯３０は、脱進機システム７の慣性を低減するために穴が開けられている。好ましくは、前記突出形状の主要面（図５に示す）に穴を開けることにより、面密度を０．７ｍｇ・ｍｍ^-2未満にすることができ、また、用いられる材料により、面密度は０．１６ｍｇ・ｍｍ^-2にまで低減される。０．１６ｍｇ・ｍｍ^-2の値を得るために、ボード２５を、例えば、単結晶シリコンから形成して二酸化珪素でコーティングすることが可能である。

従って、ボード２５の厚さが０．１２ｍｍである場合、ガンギ車１１の慣性が１．５９ｍｇ・ｍｍ²まで低減され得ることが明らかである。

さらなるコーティング（例えば、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）の形態の結晶化炭素）を、少なくとも歯３０に、歯３０のトライポロジ及び／又は機械的特徴を変えるために施すことも考えられ得る。

歯３０の凹部３１は、図５に示されている例においてほぼ三角形であるが、もちろん、この凹部が異なる形状を有することも可能である。

リム２９は、歯３０の間の空間３２により穴が開けられた状態であり、空間３２は、鋭角αを形成するように展開されている。さらに、リム２９は、歯３０の各々からハブ２６に向って四辺形の形状の凹部３３を含み、また、凹部３３各々の間に、ほぼ三角形の穴開き部３４を含む。

従って、図５に点線で示されているように、歯３０を１つづつ担持する各フレーム状部３５は三角形であり、三角形の底辺３６がリム２９の内径部（内周に沿った部分）により形成され、底辺３６は、対応する歯３０に、三角形のほぼ直線状の辺３７，３８によって連結している。

こうして、図５に示された例において、各フレーム状部３５が、凹部３３及び２つの穴開き部３４を含む。さらに、各フレーム状部３５は、左右に隣接する他の２つのフレーム状部３５と瓦状に重ね合わされている。かくして、各フレーム状部３５が、先行するフレーム状部の辺３８と交差している辺３７と、後続するフレーム状部の辺３７と交差している辺３８とを含む。最後に、当該フレーム状部３５の底辺３６のほぼ中央において、その先行するフレーム状部の辺３８が、その後続するフレーム状部の辺３７に結合されている。ボード２５のこの機構は、ボード２５の機械的特性を維持したまま、ボード２５の質量を著しく低減させる。

従って、本発明によれば、有利には、本発明の脱進機システム７を上記の様に適合させることで、腕時計ムーブメント５が、５Ｈｚよりも高い振動周波数、特には、１０Ｈｚの振動周波数に耐えることができる。

もちろん、本発明が、示された例に限定されることはなく、様々な変型及び変更が当業者により考案されることが可能である。詳細には、プレート２５又はスイスレバー１３に形成される穴開き部３１，３２，３３，３４が、異なる形状に形成されることができ、且つ／又は、異なる様に分布されることができ、且つ／又は、貫通穴でなくてもよく、且つ／又は、用途に応じては、形成されなくてもよい。

明らかに、少なくとも１つの要素、例えば、要素１１，１３の基本的面が同一でない厚さで突出することが可能であり、例えば、ボード２５、アーム１６，１７の各々、又は、レバー１４の厚さが可変であってよく、又は、互いに同一でなくてよい。

さらに、各要素の、例として記載された材料を、用途に従って適合させ、且つ／又は、新規の若しくは他の材料が特に非常に適しているならば、それらを用いることも可能である。

７ 脱進機システム； ８ テンプ輪； １０ テンプ輪スプリング；
１１ ガンギ車； １３ スイスレバー； ２６ ハブ； ２８ アーム；
２９ リム； ３０ 歯； ３１，３２，３３，３４ 穴； ３５ フレーム状部；
３６ 底辺； ３７，３８ 辺。

Claims (16)

1. テンプ輪（８）及びテンプ輪スプリング（１０）を有するタイプの共振子（９）と、ガンギ車（１１）及びスイスレバー（１３）を有するタイプの脱進機システム（７）とを有するムーブメント（５）を含む時計（１）において、前記テンプ輪（８）が、３６,０００振動／時よりも大きい振動数で振動し、前記脱進機システム（７）が、前記脱進機システム（７）の慣性を低減するために少なくとも部分的に穴が開けられており、且つ、２５個の歯数よりも少ない歯数のガンギ車を含み、
   前記ガンギ車（１１）のリム（２９）に穴が開けられており（３２，３３，３４）、
   前記穴が開けられたガンギ車（１１）が、歯（３０）を担持しているほぼ三角形のフレーム状部（３５）を形成し、三角形の底辺（３６）が、前記リム（２９）の内径部により形成され、且つ、前記底辺（３６）に対応する歯（３０）に、２つの辺（３７，３８）により連結し、
   前記各フレーム状部（３５）のが、ほぼ四辺形の形状の凹部（３３）と、ほぼ三角形の２つの穴開き部（３４）とを囲んでいること
   ことを特徴とする時計。
2. 前記フレーム状部（３５）の各々が、隣接する他の２つのフレーム状部（３５）と瓦状に重ね合わされていることを特徴とする請求項１に記載の時計。
3. 前記各フレーム状部（３５）の前記２つの辺の第１の辺（３７）が、その先行するフレーム状部の第２の辺と交差し、且つ、当該フレーム状部（３５）の第２の辺（３８）が、その後続するフレーム状部の第１の辺と交差していることを特徴とする請求項２に記載の時計。
4. 当該フレーム状部（３５）の前記底辺（３６）のほぼ中央において、前記先行するフレーム状部の前記第２の辺が、前記後続するフレーム状部の前記第１の辺と、連結されていることを特徴とする請求項３に記載の時計。
5. テンプ輪（８）及びテンプ輪スプリング（１０）を有するタイプの共振子（９）と、ガンギ車（１１）及びスイスレバー（１３）を有するタイプの脱進機システム（７）とを有するムーブメント（５）を含む時計（１）において、前記テンプ輪（８）が、３６,０００振動／時よりも大きい振動数で振動し、前記脱進機システム（７）が、前記脱進機システム（７）の慣性を低減するために少なくとも部分的に穴が開けられており、且つ、２５個の歯数よりも少ない歯数のガンギ車を含み、
   前記スイスレバー（１３）に、前記スイスレバー（１３）の機械的抵抗を保持するようにハニカムタイプの構造を形成する穴が開けられていることを特徴とする時計。
6. 前記テンプ輪（８）が７２,０００振動／時の振動数で振動することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の時計。
7. 前記脱進機システム（７）の前記ガンギ車（１１）が、面密度が０．７ｍｇ・ｍｍ^-2である突出形状の主要面を含むことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の時計。
8. 前記ガンギ車（１１）の歯（３０）に穴が開けられている（３１）ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の時計。
9. 前記ガンギ車（１１）のリム（２９）に穴が開けられている（３２，３３，３４）ことを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の時計。
10. 前記脱進機システム（７）の前記ガンギ車（１１）が２０個の歯（３０）を含むこと特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の時計。
11. 前記ガンギ車（１１）が、二酸化珪素でコーティングされた単結晶シリコンから形成されること特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の時計。
12. 前記脱進機システム（７）の前記スイスレバー（１３）が、表面質量が１ｍｇ・ｍｍ^-2未満である突出形状の主要面を含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の時計。
13. 前記スイスレバー（１３）が、二酸化珪素でコーティングされた単結晶シリコンから形成されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の時計。
14. 前記脱進機システム（７）の少なくとも一部（１５，３０）が、前記少なくとも一部（１５，３０）のトライポロジ及び／又は機械的特徴を変えるために外側コーティングを含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の時計。
15. 前記テンプ輪（８）が可変慣性タイプのテンプ輪であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の時計。
16. 前記ムーブメント（５）の秒車が、前記ムーブメントの歯車列を簡略化するために３０秒で１回転を完了するように取り付けられていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の時計。

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