JP5820543B2 - ホイールセットの旋回を改善する方法 - Google Patents

Description

本発明は、科学的機器又は計時機器用のホイールセット又はホイールセット装備体の旋回（ピボット）を改善する方法に関し、これは、当該アーバーの軸によって形成されホイールセット軸に芯合わせ（アライメント合わせ）される振動軸を中心に旋回ないし振動するように構成する少なくとも１つのアーバー（arbor）を有する。

本発明は、さらに科学的機器又は計時機器用のホイールセットに関し、これは、当該アーバーの軸によって形成されホイールセット軸に芯合わせされた振動軸を中心に旋回ないし振動するように構成された少なくとも１つのアーバーを有し、前記ホイールセット軸は、前記ホイールセットアーバーに接続され、かつ、前記アーバーを中心として放射状に突き出る少なくとも１つのフランジを有し、前記フランジは、前記ホイールセット軸に実質的に垂直である。

本発明は、さらに、本発明に係るホイールセットを含む科学的機器又は計時機器用のホイールセット装備体に関する。

本発明は、さらに、本発明に係るホイールセット装備体及び／又は本発明に係るホイールセットを有する科学的機器又は計時機器用の機構に関する。

本発明は、さらに、本発明に係る機構及び／又は本発明に係るホイールセット装備体及び／又は本発明に係るホイールセットを有する科学的機器に関する。

本発明は、精密機械、特に、機械的な科学的機器の分野に関する。具体的には、軸を中心に旋回ないし振動する部品を含む、流量、消費量又は時間を測定、表示、比較する機構を含むカウンター及び精密機器の分野に関する。

精密機器の分野では、軸を中心として旋回ないし振動する、特定の部品のガイドメンバーの品質は、測定される時間や生成される信号についての再現性のために非常に重要である。一方で、機構の旋回軸と、他方で、部品のアーバーに設けられた肩部との間のガイドメンバーに欠陥があれば、並の精度しか得られず、時間が経過するに従って摩耗し、劣化してしまう。機械加工の動作の幾何学的な品質は、精密な動作のために必要な条件であるが、この条件は不十分なことが多い。実際に、特にアンバランスな状態において、振動のふるまいは、ベアリングに加わる圧力に直接影響を与え、よって、摩耗した後にガイドメンバーの品質を元に戻すためにベアリング及び／又は旋回軸を交換したり再度機械加工する場合に特に、潤滑のための要求事項やメンテナンスのための要求事項に直接影響を与える。

部品の静的バランス合わせによって、部品の重心を旋回ないし振動の軸に戻すことができ、これによって、状況が改善し、摩耗を遅らすことが可能になる。しかし、慣性上の欠陥によって引き起こされる影響によって、機構の動作、そして、耐用年数に多大な損害をもたらす。

本発明は、これらの精密機構の回転部品のガイドメンバーにおいて摩擦の軽減を確実にし、そのような機構の動作上の精度を改善するような解決策を提案する。また、当該部品の回転速度及び／又は振動周波数を増加させることを可能にすることを意図している。

高い精度を求めることは、ホイールセットの調整を改善することを意味し、これは、具体的には、高品質な動的バランス合わせ動作によって行われる。

このように、本発明は、ホイールセットを動的バランス合わせすることを提案する。すなわち、これは、ホイールセットの慣性主軸を回転軸上に戻すことである。

このため、本発明は、科学的機器又は計時機器用のホイールセット又はホイールセット装備体の旋回を改善する方法に関し、これは、当該アーバーの軸によって形成されホイールセット軸に芯合わせされる振動軸を中心に旋回ないし振動するように構成する少なくとも１つのアーバーを有し、
●前記ホイールセットの静的バランス合わせは、重心を前記ホイールセット軸上にするように行われ、
●前記ホイールセット軸を中心とする前記ホイールセットの結果としてもたらされるアンバランスモーメントに対して所望の値が決定され、
●この所望の値は、前記ホイールセットの第１の縦方向の慣性主軸と、前記ホイールセット軸との間の所定の所望の逸脱に対応し、前記ホイールセットは、前記ホイールセット軸を中心とする所定速度の回転にセットされ、結果としてもたらされるアンバランスモーメントが、前記ホイールセット軸に対して測定され、
●前記所望の値に対して所定の許容差内の前記ホイールセット軸を中心とする前記ホイールセットの結果としてもたらされるアンバランスモーメントの値に対して、前記所望の値の所定の許容範囲内になるように調整が行われる。
●前記ホイールセットの２つの第２の慣性軸を含む正中面の両側を機械加工することによって当該調整が行われる。

本発明の別の特徴によれば、前記ホイールセット又はホイールセット装備体の他の２つの慣性主軸によって定められる平面に対して、非対称な材料の付加及び／又は変位及び／又は除去によって、当該調整が行われる。

本発明は、さらに、科学的機器又は計時機器用のホイールセットに関し、これは、当該アーバーの軸によって形成されホイールセット軸に芯合わせされた振動軸を中心に旋回ないし振動するように構成された少なくとも１つのアーバーを有し、前記ホイールセット軸は、前記ホイールセットアーバーに接続され、かつ、前記アーバーを中心として放射状に突き出る少なくとも１つのフランジを有し、前記フランジは、前記ホイールセット軸に実質的に垂直である。

本発明の特徴の１つによれば、前記正中面は、前記フランジの厚みの範囲内にある。

本発明は、さらに、科学的機器又は計時機器用のホイールセット装備体に関し、これは、本発明に係るホイールセットを有し、駆動手段、及び／又は戻り又は反発のための弾性的手段、及び／又は戻り又は反発のための磁気的手段、及び／又は戻り又は反発のための静電的手段をも有する。

本発明は、さらに、本発明に係るホイールセット装備体及び／又は本発明に係るホイールセットを有する科学的機器又は計時機器用の機構に関する。

本発明は、さらに、本発明に係る機構及び／又は本発明に係るホイールセット装備体及び／又は本発明に係るホイールセットを有する科学的機器に関する。

添付図面と以下の詳細な説明から、本発明の他の特徴や利点が明らかになる。

本発明に係るホイールセット装備体の一例の概略的な縦方向の断面図である。 ホイールセットの軸を通る平面に沿った概略的な断面図であり、図２Ａ〜２Ｆは、本発明に係る静的及び動的バランス合わせ方法を実装するために行うことができるいくつかの異なる機械加工過程である。 図３〜１１は、本発明に係るホイールセットの他の変形例の部分的かつ概略的な図であり、図３は、ホイールセット軸を通る平面に沿った断面図（図３Ｂ）にて示されているように、ホイールセットのフランジの正中面の両側に分布する、切断及び／又は折ることができる慣性ブロックを示した斜視図（図３Ａ）である。 ホイールセットフランジにおける開口に組み入れられたレールの上又は下の可動質量を示した上面図（図４Ａ）と断面図（図４Ｂ）である。 ホイールセットの軸方向における部品を備えた変形可能な片を示す断面図であり、各片の変形は調整ネジによってもたらされる。 ホイールセットフランジに設けられた開口に対して角度上に方向変更可能な質量を示し、この開口の第１の縁の上及び第２の縁の下で支持された弧も示している。 ホイールセットの軸方向に平行に取り付けられるホイールセットのフランジにおける調整ネジを示す。 ホイールセットのフランジの上及び下に交互に配置された図７とのものと同様なネジを示す。 ホイールセットのフランジの厚みの範囲内の調整ネジを示す。これは、ホイールセット軸を中心とする放射状の方向において正中面に取り付けられ、これらのネジは、公転回転しないがねじ込み軸に対して対称的なネジ頭を有する。 ネジ頭がねじ込み軸に対して非対称である、図９と同様な図である。 取り付け部分によって軸芯にリンクされた周辺部分を含むフランジの図である。この周辺部分には溝があり、周辺部分に設けられた異なる区分において変形可能であり、これらの区分それぞれは取り付け片の１つによって形成される。 ホイールセット軸を通る平面に沿った概略的な断面図であって、ハウジングにおいて軸位置を調整可能な滑らかな質量を示す。 フルート状の質量（fluted mass）を同様に示す。 ホイールセットのフランジによって所定位置に保持された質量を同様に示す。 本発明に係るホイールセット装備体を備えた機構を含む科学的機器の概略的なブロック図を示す。 結果としてもたらされるアンバランスモーメントを負わされ又は強いられた、具体化前のホイールセットの端図（図１６Ａ）及び側面図（図１６Ｂ）を示す。

本発明は、機械的な科学的機器の分野に関し、より詳細には、軸を中心に旋回ないし振動することができる可動部品を有する、時間を測定又は比較する機構を有するカウンター及び精密機器の分野に関する。

具体的には、本発明は、ホイールセット１又はホイールセット装備体４０の最適なバランス合わせに関する。

以下の説明では、「ホイールセット」は、軸部分の軸に対応する、ホイールセット軸Ｄを中心に旋回ないし振動することができるいずれの軸を有する部品（arbored component）をも意味する。このホイールセットは、適当であれば、しかし必ずしも必要でないが、トゥーシング（toothing）、ピニオン、溝や肩部のような他の駆動手段、及び駆動手段に取り付けたり協力してはたらくための要素、及び／又は戻り又は反発の弾性的手段、及び／又は戻り又は反発の磁気的手段、及び／又は戻り又は反発の静電的手段等を有する。ここで、「ホイールセット装備体」４０は、本発明に係るホイールセット１の少なくとも１つ及び駆動手段のすべて又は一部、及び／又は戻り又は反発の弾性的手段、及び／又は戻り又は反発の磁気的手段、及び／又は戻り又は反発の静電的手段を有する機械的なサブアセンブリ又はアセンブリを意味する。図１は、本発明に係るホイールセット装備体４０の一例（これに限定されない）を示しており、これは、一方で、ホイールセット１上に形成され、他方で、反発の磁気的手段４１上に形成される。ホイールセット１は、軸Ｄを有するアーバー１０を有し、この例においては、歯車４２及びピニオン４３を有し、調整手段４を保持しているフランジ２を有する。これは、軸Ｄを中心とする放射状の方向Ｒにおける放射状の構成で示されており、また、正中面（median plane）Ｐは、第２の理論的な慣性軸に対応し、理論的な慣性主軸は、軸Ｂと一致する。このように、このホイールセット装備体は、フランジ２を有する。

「フランジ」は、実質的に放射状に突き出る部分であって、その直径がアーバーの直径より大きいものを意味し、ホイールセットの軸を中心に回転することが好ましい。このホイールセットには、本発明に係るフランジをいくつか有していても当然よく、そのフランジの一部は、歯車、プーリー等の特定の機能を有していてもよい。

本発明は、ホイールセット１又はホイールセット装備体４０の動的バランス合わせをすることを提案する。これは、すなわち、慣性主軸を回転軸に戻すことである。いくつかの異なる実施形態（これらに限定されない）及び図は、露出したホイールセット１に対しての本発明の適用を示しており、これはもちろん、ホイールセット装備体４０に適用することができる。

完全なバランス合わせを目指すのではなく、制御されたアンバランスを作ることもできる。つまり、以下の事項に対して特定の方向の特定の角度に、ホイールセットの慣性主軸を傾けることができる。
●ホイールセットの軸
●このホイールセット軸を通り抜け、かつ、機能的なガイドマーク − 具体的にはホイールセットの角度についてのガイドマーク、によって具体化される平面

この目的のために、以下の２つのステップが必要である。
●動的アンバランスを測定するステップ
●アンバランスをなくすことか、又はよく定められた値に戻すことかのいずれかによって、このアンバランスを修正するステップ

本発明は、この目的のために、科学的機器又は計時機器用のホイールセット１又はホイールセット装備体４０の旋回を改善する方法に関する。このホイールセット１は、アーバー１０の軸によって形成されホイールセット軸Ｄに芯合わせされた振動軸を中心に旋回ないし振動するように構成する少なくとも１つのアーバー１０を有し、好ましくは、射影直径がアーバー１０のものよりも大きい少なくとも１つのフランジ２を有する。ホイールセットがアーバー１０だけになって単純になった場合でも、本発明に係るアーバーに適用可能な、本発明の特定の実装上の変形例を用いて、動的バランス合わせを行うことができる。細いフランジの両側に支持される部品を必要とし、かつ、実質的に円柱状のアーバー形状の部分に対して実装することが難しいような、下で説明する変形例のみにおいて、実質的に平坦であり、かつ、ホイールセット軸に実質的に垂直であるフランジを有するホイールセットに、より限定される。

このホイールセット１又はホイールセット装備体４０は、ホイールセット軸Ｄに芯合わせされた振動軸を中心に振動するように構成する。

本発明に従って以下が行われる。
●このホイールセット又はホイールセット装備体の静的バランス合わせが行われ、重心がホイールセット軸Ｄ上に移される。
●結果としてもたらされるアンバランスモーメントに対して所望の値が決められ、これは、所望の逸脱に対応するホイールセット軸を中心とするホイールセット又はホイールセット装備体に対する動的アンバランスを定めるものであり、これは、具体的には、一部のアプリケーションにおいて、ホイールセットの縦方向の第１の慣性主軸と、ホイールセット軸Ｄとの間の所定の所望の逸脱である。
●このホイールセット又はホイールセット装備体は、ホイールセット軸Ｄを中心とする所定の回転速度にセットされ、結果としてもたらされるアンバランスモーメントは、少なくとも一回の測定によって、ホイールセット軸Ｄに対して測定される。
●所望の値に対して所定の許容範囲内で、ホイールセット軸を中心とするホイールセットの結果としてもたらされるアンバランスモーメントの値に対して調整が行われる。当該調整の効果は、縦方向の第１の慣性主軸を、所定の所望の逸脱よりも小さく、ホイールセット軸の近くにすることである。

特定の実装例において、ホイールセットの２つの第２の慣性軸を含む正中面Ｐの両側を機械加工することによって当該調整が行われる。

特定の実装例において、所定の許容範囲には、所望の値に対応する上限値が含まれている。他のアプリケーションにおいて、当該許容範囲は、この所望の値の近傍である。

好ましくは、結果としてもたらされるアンバランスモーメントの当該所望の値は、ホイールセット軸を中心とするホイールセット又はホイールセット装備体の結果としてもたらされるアンバランスモーメントの最大に容認される値の形態で決定される。この最大値は、ホイールセット又はホイールセット装備体の縦方向の第１の慣性主軸と、ホイールセット軸との間の所定の最大の角度逸脱に対応する。したがって、ホイールセット又はホイールセット装備体の動的バランスモーメントの値の調整は、縦方向の第１の慣性主軸を、所定の最大の角度逸脱よりも小さく、ホイールセット軸の近くにする効果を有する。

本発明の特定の実装例において、当該調整は、ホイールセット又はホイールセット装備体の他の２つの慣性主軸によって定められる平面に対して材料を、非対称的な付加及び／又は変位及び／又は除去をすることによって行われる。

特定の実施形態において、材料の付加及び／又は変位及び／又は除去が、ホイールセットに含まれる少なくとも１つのフランジに対して行われ、ホイールセットがアーバーに対して放射状に突き出る。

特定の実施形態において、材料の付加及び／又は変位及び／又は除去が、ホイールセット１又はホイールセット装備体４０のアーバーに対して行われる。

特定の実施形態において、材料の付加及び／又は変位及び／又は除去は、当該アーバーと、当該ホイールセットの別の中心からずれた部分との間のホイールセット１又はホイールセット装備体４０にて設けられる少なくとも１つのアームに対して行われる。

本発明の特定の実装例において、動的バランスモーメントの値の調整の前に、静的バランス合わせが行われる。

本発明の別の特定の実装例において、動的バランスモーメントの値の調整と同時に静的バランス合わせが行われる。

本発明の特定の実装例において、ホイールセット軸を中心とするホイールセット又はホイールセットの結果としてもたらされるアンバランスモーメントの最大許容範囲の値は、ゼロにセットされる。これによって、ホイールセット又はホイールセット装備体の縦方向の第１の慣性主軸を、ホイールセットの軸と一致させるようにされる。

振動するホイールセットについての本発明の特定の実装例において、この所定の回転速度は、使用される際の自身の振動を考慮して、ホイールセット又はホイールセット装備体に対して計算される最大の角速度にセットされる。

本発明の特定の実装例において、フランジ２（ホイールセットがフランジ２を有する場合）に対する静的バランス合わせ及び動的バランス合わせの前に、可動な円柱状又はフルート状の質量を受けるように構成された円柱状又はフルート状のハウジングが、ホイールセット軸に平行な軸方向に機械加工される。次に、当該調整のすべて又は一部が、ホイールセット又はホイールセット装備体の２つの他の慣性主軸によって定められる平面に対して、ハウジングの一部に挿入された可動質量を動かすことよって行われる。フランジが存在しない場合、ホイールセットアーバー１０を機械加工してハウジングが設けられる。

本発明の特定の実装例において、静的バランス合わせ又は動的バランス合わせの前に、可動質量が、フランジに閉じ込められ、フランジと分離することができなくされる。これは、ホイールセット又はホイールセット装備体を可動質量とともに単一の部品で作るか、又は各可動質量の少なくとも１つの端を延ばしてその延ばした領域が可動質量の対応するハウジングを通り抜けることを防ぐことによってである。

本発明の特定の実装例に従うと、ホイールセット又はホイールセット装備体の他の２つの慣性主軸によって定められる平面に対して非対称的な形態で、ホイールセット又はホイールセット装備体に備えられるフランジを変形させることによって、当該調整のすべて又は一部が行われる。

本発明の特定の実装例において、静的バランス合わせ及び動的バランス合わせの前に、ホイールセット又はホイールセット装備体に備えられるフランジ２が、ホイールセット軸に対して放射状の方向に動くことができる非対称的なネジ頭を有するネジを受けるように構成された雌ネジ加工された放射状のハウジングを有するように機械加工される。フランジが存在しない場合は、ホイールセットアーバー１０にて本発明に係る雌ネジ加工されたハウジングを機械加工して設けられる。

本発明の特定の実装例において、ホイールセット又はホイールセット装備体の結果としてもたらされるアンバランスモーメントは、ホイールセット軸に対して測定される。このアンバランスは、ピン、切り欠き、穴開け、付加的部品、マーク等のようなホイールセット又はホイールセット装備体上の角度的ガイドマークに対する角度的位置において認識されるものである。

本発明の特定の実装例において、静的バランス合わせ及び動的バランス合わせの前に、ホイールセット又はホイールセット装備体において備えられるフランジが、所定の値の分平坦でないように機械加工される。具体的には、特定の実施形態において、アンバランス及び／又は結果としてもたらされるアンバランスモーメントは、特定の角度的方向にて、及び正中面Ｐに対してオフセット状況を作るような手法で意図的に作られる。図１６Ａ及び１６Ｂは、平面Ｐの両側の余剰な厚み３１及び３２の部分を示す。これらは、ホイールセット軸Ｄを通る平面ＰＳを実質的に共に定める。このようにして、大きく制御されたアンバランスが作られ、これによって、静的バランス合わせ及び動的バランス合わせのためにアンバランスを精密に修正することを容易にする。このように、軸Ｄを通る平面ＰＳ周辺の特定の領域において修正が行われる。

アンバランスを修正するために、以下の手法（これらに限定されない）を有効に利用することができる。これらはお互い組み合わせることもでき、フランジ２又はホイールセットアーバー１０に対して適用可能であり、あるいはアーバーと周辺部の質量との間の接続アームや本発明に係る周辺部の質量に対しても適用可能である。
●材料の除去：ミル摩耗（milling）、旋盤加工（turning）、摩耗等の機械加工、レーザー、マイクロレーザー、ナノレーザー、ピコレーザー、フェムトレーザーによる溶発（ablation）、脆弱なアタッチメント片によって保持される分割可能な要素の分離
●材料の付加：固体化する液体をホイールセットに投与すること − 具体的には、インクジェット等によって行われたり、固定位置に固体物が付加される。
●材料の変位：位置を調整可能な付加物、フランジ、ホイールセット又はアームの少なくとも一部の変位、可撓性を有するストリップの変位、ネジ、又は平滑化又はフルート状若しくはファセット状のネジ又は付加物の変位 − これらのネジや付加物は、付加又はねじ込みの方向に対して非対称とすることが有利である。

図面には、ホイールセットのフランジに対して行われる調整を示す（これらに限定されない）。なぜなら、ホイールセットの最も大きい直径の近くにて慣性の修正を行うことがより容易だからである。このことは、最小限の質量の修正のみが必要であることを意味している。図面を単純化するために、フランジのみを示し、ホイールセットのアーバーは完全には示していない。当然、説明に用いる構成は、他のホイールセットの形態に対しても適用可能であり、調整可能な機械加工された部分又は部品は、それらのアクセス容易性に従って、ホイールセットの他の部分に位置であってもよい。

材料の除去についてより詳細に説明する。図２Ａ〜２Ｆは、ホイールセット１のフランジにおいて機械加工されたバランス合わせ要素の異なるいくつかの変形例を示しており、図２Ｆは、具体的には、美観上の理由のために溝のベースにて隠された機械加工されたバランス合わせ要素を示す。

さらに、理論上の慣性主軸がホイールセット軸Ｄによって形成され、正中面Ｐが２つの第２の慣性軸を含むように計算されれば、当該機械加工された要素を平面Ｐの両側に作ることができる。図面には、正中面の両側（図２Ａ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ）にあるもの、フランジに対して内側／外側の機械加工された要素（図２Ｃ、２Ｄ）、ホイールセット軸に対して異なる体積や放射状の方向上の位置を有するもの（図２Ｂ）、軸に対してフランジの同じ側から作られた機械加工された要素（図２Ｂ、２Ｅ）、反対側からのもの（図２Ａ）についての異なる可能性ある例を示している（これらに限定されない）。

このようにして、これらの変形例においては、特に、以下のことが可能である。
●前記ホイールセット軸Ｄに対して異なる体積を有し正中面Ｐの両側上の機械加工された部分を形成することができる。
●前記ホイールセット軸Ｄに対して異なる放射方向の位置にあり正中面Ｐの両側上の機械加工された部分を形成することができる。
●フランジ２の同じ側から前記ホイールセット軸Ｄに対して平行な軸方向に正中面Ｐの両側上にて機械加工された部分を形成することができる。
●フランジ２の反対の側にて、前記ホイールセット軸Ｄに対して平行な軸方向に正中面Ｐの両側上にて機械加工された部分を形成することができる。

もちろん、これらの機械加工の変形例をお互い組み合わせることができる。

当然、分布の確率は、材料の付加又は変位と同様である。

有用な実装例において、ホイールセット１又はホイールセット装備体４０の静的バランス合わせの前に、フランジ２が、所定の値の分平坦でないように機械加工され、結果としてもたらされるアンバランスモーメントは、特定の角度方向にあり、所定の値を有し、正中面Ｐに対して中心からずれている。

フランジ２は、平面Ｐの両側の余剰な厚み３１及び３２の部分を有するように作られ、これらは、ホイールセット軸Ｄを通る平面ＰＳを実質的に共に定め、この余剰な厚み３１、３２の部分は、制御されたアンバランスをともに形成し、この平面ＰＳあたりの特定の領域において修正を行うことができる。

図３Ａ、３Ｂには、フランジ２の正中面Ｐの両側に配置された、慣性ブロック６Ａ及び６Ｂ（これらは切断されたり及び／又は折られることがある）を有するホイールセット１を示す。精密なアタッチメント片６Ｃを割ることで、軸Ｄに対する慣性上の差を発生させることを可能にし、図の例において同じ高さに約３０個ある多数の慣性ブロック６によって、測定した結果としてもたらされるアンバランスモーメントの方向に対する調整を可能にする。

図１１は、アタッチメント片２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄによって軸芯２Ａにつながった周辺部２Ｂを含むフランジ２を示しており、この周辺部２Ｂは、溝２０によって分割され、周辺部２Ｂに設けられ、かつ、アタッチメント片の１つによって形成される異なる区分１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄによって調整可能である。好ましくは、アタッチメント片２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄのすべて又は一部は、真っ直ぐに延ばすため、又はフランジ２における振動を逆に発生させるために可塑的に変形される。このようにして、例えば、アタッチメント片２３Ａは扇形の区分１９Ａを形成し、その端２１Ａ及び２２Ａは、当該アタッチメント片（ここでは、２３Ａ）の放射状の方向Ｒに対して可動であり、その２つの末端は横たわるフランジの正中面の両側で離間される。各アタッチメント片２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄは、他のアタッチメント片とは独立に変形してもよい。別の実施形態において、アタッチメント片は剛性体であってもよく、フランジの扇状部分は変形可能であってもよい。更なる別の実施形態において、特に逆方向の調整の場合において、測定はより難しくなるが、アタッチメント片と、フランジの扇状部分は、両方とも変形可能であってもよい。

図１、４〜１０及び１２〜１４は、付加された部品を有するホイールセットの変形例を示している。

図１２には、ホイールセット軸Ｄに平行な方向Ａのスムースな質量２６を示しており、その軸方向の位置をハウジング２５内で調整することができる。図１３には、一時的（アドホック）なハウジングにおいて動くことができるフルート状の質量２７を示す。図１４には、ホイールセット１のフランジ２に対して保持された質量を同様に示しており、その頭２８はフランジ２の一方にあり、リベット可能なリップ２９又は頭形状を有する延長材がフランジ２の別の側にある。方向Ａにおける変位によって、動的バランス合わせの調整が可能になり、スムースな質量２６又はフルート状の質量２７に対して、動的バランス合わせを制御する手段によって行われる計算に従って、調整を容易にするために方向Ａにおいて段付けしたり又は切り込み（ｎｏｔｃｈ）を入れてもよい。

図７には、ホイールセット１の軸方向Ｄに対して方向Ａにおいて平行なように取り付けられたフランジ２のハウジング１５における調整ネジ１４を示す。図８には、図７におけるものと同様な調整ネジ１４が含まれるが、これらは、対応するハウジング１５Ａ及び１５Ｂにおける、ホイールセット１のフランジ２に対して上（ネジ１４Ａ）、及び下（ネジ１４Ｂ）に互い違いに構成している。当然に、雄ネジ加工されたアーバーにはまったナットを緩める（逆マウント）することも適切である。両方の場合において、雄部品と雌部品とで若干異なるピッチを用いて整備性を改善させることが好ましい。

ホイールセット構造に対して、付加的な部品を可動なように取り付けることができる。このために、ホイールセット１は、スライド可能な可動部品を有し、これは、回転方向と軸方向のいずれかにて、遊びを有するように、動かしたりクリップされたり取り付けられる。切り込み等を用いて少なくとも１つのガイド面を設けることで、付加的部品が離散的位置を有することが可能になる。

付加的部品の可動性も、ねじ込み／ねじ緩めによって実現することができる。

このようにして、付加的部品は、遊びを有するように取り付けられ、ネジによって締め付けることができ、例えば、スライドさせることによって実現する。このように、図４Ａ及び４Ｂには、ホイールセット１のフランジ２における開口に取り入れられたレール３の上又は下の可動質量を示している。これらの可動質量は、それぞれが固定ネジ７を有するスライディングクランプストラップ８によって具体的には形成され、これは、ここにおいては、ホイールセット１の軸Ｄに平行な軸方向Ａに従って示される。このネジ７、そしてとりわけこのネジ７の頭は、ホイールセット１の一方側又は他方の側に配置されてもよい。あるいは、ネジ７が装着されたクランプストラップ８全体は、ネジ７の頭がホイールセット１の一方の側又は他方の側に存在するような方法でレール３上に配置される。

当該調整部品は、アーム３、又はホイールセット１のフランジ２上でクリップされていてもよい。例えば、当該調整部品は、剛性がある部分上にクリップされた可撓性体で構成していてもよく、例えば、アーバー上の慣性ブロックであってもよい。あるいは、可撓性を有する部分上にクリップされた剛性体であってもよく、例えば、溝に入ったアーバーであってもよい。

また調整可能な部品は、ホイールセットの構造に単に接合したり、溶接されたり、又は固定された付加的な部品であってもよい。

実施形態の変形例において、可撓性を有する付加物が曲げられるように作られている。

図５は、第１の変形例において、ホイールセット軸Ｄに平行な軸方向Ａに従う部品を有する少なくとも１つの調整可能なストリップ９を有するホイールセット１を示している。各ストリップ９の変形は、調整ネジ７によってもたらされ、これは、ここにおいて、レール３の雌ネジ加工されたハウジング７Ａに固定されるものとして示されている。図示しない変形例において、本発明に係るネジは、フランジ２によって作られていてもよい。ホイールセット１の両側に少なくとも１つの可撓性を有するストリップ９を有することができる。方向Ａにおける各調整ネジ７の変位によって、及び対応する可撓性を有するストリップ９の変形の両方によって、慣性上の差の調整が行われる。好ましくは、図に示すように、可撓性を有するストリップ９は、その一端９Ｅのみにて保持され、これは、ホイールセット１の軸に近く、その他端は自由端になっており、この他端においては付加的質量９Ａを有していることが有利である。なお、変形可能なストリップ９は、ホイールセットの単一の調整の場合において、弾性変形の領域内で用いられるように適合させてもよく、これは、次の調整を視野に入れたり、あるいは可塑的変形の領域内で用いるようにしてもよいことが理解される。図に示した例は、ネジによって変形された可撓性を有するストリップを示しているが、ナットや他の可動ないし調整可能な部品によって変形を制御することも想定できることは当然である。

この曲げることによる調整の第２の変形例は、可撓性を有する部分の固定物の変位を用いる。これは、切り込みによって提供してもよく、カム又は固定領域に可撓性を有する部分が支持されていてもよい。

このようにして、図６は、ホイールセット１のフランジ２において備えられる開口２Ｆに対して角度的に方向変更可能な質量１３０を示しており、第１の縁２Ｈ上に、及びこの開口２Ｆの第２の縁２Ｇの下で支持される弧１３を有する。質量１３０は、フランジ３に対して中央角αに角度的に方向変更することができる。この方向変更可能な質量１３０は、ホイールセット１の肩部に隣接する支持ワッシャー１１を有しており、これは、具体的には、アーバー１０の肩部に隣接している。この支持ワッシャー１１は、アーム１２に固定されており、これは可撓性を有することが好ましく、これは次に弧１３に固定されており、この弧１３はアーム１２よりもねじれ剛性（tortional rigidity）が大きいことが好ましい。この弧１３は、その一端１３Ａが第１の縁２Ｈ上にて、及びその第２の端１３Ｂが開口２Ｆの第２の縁２Ｇの下にて支持される。方向変更可能な質量１３０にもたらされる旋回によって、質量１３０が特定のねじれを受け、これによって、ホイールセット１の動的バランス合わせを変更することができる。別の実施形態において、アーム１２は剛性体であり、弧１３は変形可能である。更なる別の実施形態において、特に逆方向の調整の場合において、測定はより難しくなるが、アタッチメント片と、フランジの扇状部分は、両方とも変形可能であってもよい。

アンバランスを発生させることを避けるために、正中面Ｐに射影された場合に固定位置を有する付加的部品を用いることができ、これは、ホイールセット１の軸Ｄに平行な軸方向Ａに沿って動くことができる。このことは、各調整部品又はネジ１４の慣性中心の平面Ｐにおける射影が、当該調整部品が動いた際に不動のままでいるような、図７及び８における実施形態の場合に特にあてはまる。

特定の構成において、調整部品は、ホイールセット１の軸Ｄに対して対称的に対で配列される。したがって、本発明に係る対の部品の対称的な調整は、ホイールセットの静的バランス合わせを害さない。

必要ならば、調整部品はそれぞれ、他と独立に移動させることができる。

図９及び１０は、２つの可能性のあるアプリケーションを示す。

第１の場合では、調整部品の慣性中心は当該部品の回転軸上にあり、及び／又は当該部品は軸に沿って平行移動を行っている。例えば、ねじ込み時において、慣性中心が軸に沿って移動される場合、かつ、当該部品の慣性中心の正中面Ｐへの射影もまた移動する場合、反対の物は対称的に移動しなければならない。別の場合において、調整部品はそれぞれ独立して移動することができる。

図９は、この構成を示しており、ここにおいて、ホイールセット１は、フランジ２におけるハウジング１７に取り付けられた調整ネジ１６を有し、この調整ネジ１６は、ホイールセット軸Ｄを中心とする放射状の方向Ｒにフランジ２の正中面Ｐにおいて取り付けられることが好ましい。これらの調整ネジ１２は、公転回転しないがねじ込み軸Ｒを中心に対称的である頭を有し、ウィング１６Ａ及び１６Ｂの角度位置によって、動的バランス合わせの変更が可能になる。この構成のための図９の好ましい実施形態では、ネジ頭は棒の形態をとる。フランジ２に接した平面におけるこの棒の射影は、ねじれ角と同様に角βで生じる。したがって、ウィング１６Ａ及び１６Ｂは、β＝０であれば両方とも単一の角度位置における同じ平面Ｐ内にあり、あるいは角βが他の値であれば、平面Ｐの両側上にある。

第２の場合では、調整部品の慣性中心は当該部品の回転軸の外に位置している。したがって、対における相手の部品に対して対称的な回転を行う必要がある。

これは図１０の場合であり、ここで、ホイールセット１は、ねじ込み軸に対して頭が非対称である非対称の調整ネジ１８を有し、かつ、放射状のねじ込み軸Ｒに対して慣性モーメントが他方のウィング１８Ａよりも高い慣性モーメントを有するウィング１８Ｂを有する。前の場合でのように、ネジ頭は棒状である。フランジ２に接する平面におけるこの棒の射影が、ねじれ角と同様な角γで生じる。また、図で見られるように、当該部品は、それらの対応する放射状の軸Ｒを中心に対称的に対で方向変更している。

また、本発明は、科学的機器又は計時機器用のホイールセット１に関し、これは、ホイールセット軸Ｄに芯合わせされたホイールセットアーバー１０に直接的又はアームによって接続している少なくとも１つのフランジ２を有している。このフランジ２は、ホイールセット軸Ｄと実質的に垂直である。ホイールセット１は、ホイールセット軸Ｄに芯合わせされた振動軸を中心に振動するように構成する。

本発明によれば、このホイールセット１は、ホイールセット軸Ｄに近いか又は一致する縦方向の慣性主軸を有するように製造され、他の２つの慣性主軸は、正中面Ｐをともに定める。特定の実施形態において、この正中面Ｐは、フランジ２の厚みの範囲内にある。

フランジ２は、複数のハウジングを有する。そのそれぞれは、可動質量を受け、これは、ホイールセット軸と平行な方向Ａのみ、又はホイールセット軸Ｄを中心とする放射状の線Ｒに垂直な平面においてのみのいずれかにて、当該ハウジングにおいて調整可能な位置にある。

本発明の特定の実装例において、本発明に係るハウジングそれぞれ、及び／又は対応する可動質量それぞれは、重力が正中面Ｐから離れたいくつかの別個の位置に前記可動質量が保持されることを可能にする捕捉手段を有する。

本発明の特定の実装例において、本発明に係るハウジングそれぞれ及び／又は可動質量のそれぞれは、ハウジングにおける位置に可動質量を保持するための弾性的戻り手段を有する。

本発明は、科学的機器又は計時機器用のホイールセット装備体４０にさらに関し、これは、本発明に係るホイールセット１を有し、少なくとも１つの駆動手段、及び／又は戻り又は反発のための弾性的手段、及び／又は戻り又は反発のための磁気的手段、及び／又は戻り又は反発のための静電的手段をも有し、これには少なくとも１つのホイールセットが取り付けられる。

本発明は、本発明に係るホイールセット装備体４０及び／又は本発明に係るホイールセット１を有する科学的機器又は計時機器用の機構５０も対象とする。

本発明は、本発明に係る機構５０、本発明に係るホイールセット装備体４０、及び／又は本発明に係るホイールセット１を有する科学的機器６０に関する。

特定のアプリケーションにおいて、科学的機器６０は腕時計であり、ホイールセット１がバランスであり、フランジ２はディスク又は外縁によって形成され、ホイールセット装備体４０はバネ仕掛けバランス（sprung balance）である。

本発明は、旋回に対する応力の大幅な減少を可能にし、潤滑を促進し、そして、機構の耐用年数、特に、有用な耐用年数を延ばす。これは、すなわち、機構がエネルギー源から、信号から、別の機構又はセンサーからの同一の呼びかけに対して再現可能な応答を機構が与える期間である。本発明は、このようにして動的にバランス合わせされたホイールセットの動作の安定性を改善することができる。

Claims (13)

1. 科学的機器又は計時機器用のホイールセット（１）であって、これは、アーバー（１０）の軸によって形成されホイールセット軸（Ｄ）に芯合わせされた回転軸を中心に旋回ないし揺動するように構成された少なくとも１つのアーバーを有し、前記ホイールセット軸は、前記ホイールセットアーバーに接続され、かつ、前記アーバーを中心として放射状に突き出る少なくとも１つのフランジを有し、
   前記少なくとも１つのフランジ（２）は、前記ホイールセット軸（Ｄ）に実質的に垂直であり、
   前記ホイールセット（１）は、前記ホイールセット軸（Ｄ）の近傍又はこれに一致する第１の縦方向の慣性主軸を有するように製造され、他の２つの慣性主軸は、正中面（Ｐ）を定め、前記フランジの厚みの範囲内に前記正中面（Ｐ）があり、
   前記フランジ（２）は、前記ホイールセット軸（Ｄ）に平行な面についてのみ角度位置が調整可能な少なくとも複数の可動質量（１６；１３０；１９Ａ；１９Ｂ；１９Ｃ；１９Ｄ）有する
   ことを特徴とするホイールセット。
2. 請求項１に記載のホイールセット（１）であって、
   前記移動可能質量（１３０）は、フランジ２において備えられる開口（２Ｆ）に対して角度的に方向変更可能であり、第１の縁（２Ｈ）上に、及びこの開口（２Ｆ）の第２の縁（２Ｇ）の下で支持される弧（１３）を有し、前記移動可能質量（１３０）は、フランジ（３）に対して中央角（α）に角度的に方向変更することができる
   ことを特徴とするホイールセット（１）。
3. 請求項２に記載のホイールセット（１）であって、
   前記移動可能質量（１３０）は、ホイールセット（１）の肩部に隣接する支持ワッシャー（１１）を有しているか、または、アーバー（１０）の肩部に隣接しており、前記支持ワッシャー（１１）は、可撓性アーム（１２）に固定されており、弧（１３）にも固定されており、前記弧（１３）はアーム（１２）よりもねじれ剛性が大きい
   こと特徴とするホイールセット（１）。
4. 請求項２に記載のホイールセット（１）であって、
   前記移動可能質量（１３０）は、ホイールセット（１）の肩部に隣接する支持ワッシャー（１１）を有しているか、または、アーバー（１０）の肩部に隣接しており、前記支持ワッシャー（１１）は、硬いアーム（１２）に固定されており、弧（１３）にも固定されており、前記弧（１３）はアーム（１２）よりもねじれ剛性が小さく変形可能である
   こと特徴とするホイールセット（１）。
5. 請求項１に記載のホイールセット（１）であって、
   前記移動可能質量は、ホイールセット軸（Ｄ）を中心とする放射状の方向に、フランジ（２）の正中面（Ｐ）に取り付けられたフランジ（２）の厚み範囲内の調整ネジ（１６）であり、この調整ネジ（１６は、公転しないがねじ込みの径方向軸（Ｒ）に対称な頭を有する
   こと特徴とするホイールセット（１）。
6. 請求項１に記載のホイールセット（１）であって、
   前記移動可能質量は、真っ直ぐに延ばすため又はフランジ２における振動を逆に発生させるために可塑的に変形されるアタッチメント片２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄによって前記フランジ（２）の軸芯（２Ａ）につながった異なる区分１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄを含む周辺部２Ｂである
   こと特徴とするホイールセット（１）。
7. 請求項１に記載のホイールセット（１）であって、
   前記フランジ（１）は、前記移動可能質量を受ける複数のハウジングを含み、前記移動可能質量の位置を、前記ホイールセット軸Ｄに平行な軸方向（Ａ）のみに関して調整可能であり、
   それが前記ホイールセット軸（Ｄ）を含む面内で、可撓性を有するストリップ押す調整ネジ（７）の形式であるか、または
   前記フランジ（２）に対して保持された質量で、その頭２８は前記フランジ２の一方にあり、そしてリベット可能なリップ２９又は頭形状を有する延長材がフランジ２の別の側にある質量の形式である
   こと特徴とするホイールセット（１）。
8. 前記ハウジングのそれぞれ及び／又は前記対応する可動質量のそれぞれは、いくつかの別個の位置に前記可動質量が保持されることを可能にする捕捉手段を有し、前記可動質量の重心は、前記正中面（Ｐ）から離れている
   ことを特徴とする請求項１に記載のホイールセット（１）。
9. 前記ハウジングのそれぞれ及び／又は前記対応する可動質量のそれぞれは、前記可動質量を前記ハウジングにおける位置に保持する弾性的戻し手段を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のホイールセット（１）。
10. 前記ホイールセット装備体は、駆動手段、及び／又は戻り又は反発のための弾性的手段、及び／又は戻り又は反発のための磁気的手段、及び／又は戻り又は反発のための静電的手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のホイールセット（１）を有する科学的機器又は計時機器用のホイールセット装備体（４０）。
11. 請求項１に記載のホイールセット装備体（４０）を有する科学的機器又は計時機器用の機構（５０）。
12. 請求項１１に記載の機構（５０）を有する科学的機器（６０）。
13. 当該科学的機器は、腕時計であり、前記ホイールセット（１）はバランスホイールである
    ことを特徴とする請求項１２に記載の科学的機器（６０）。

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