JP5970051B2 - バランスばねスタッドをバランスブリッジに固定する機構及び当該機構を有するばね仕掛けバランス規制デバイス - Google Patents

Description

本発明は、計時器に回転可能に取り付けられるように構成するバランススタッフを有する慣性バランスを有する計時器用の規制デバイスと、バランススタッフの一端を保持するように構成するベアリングを支えるバランスブリッジと、バランスと一体的な内側端及びバランスばねスタッド（以下、「スタッド」）と一体的な外側端を有するバランスばねと、そして最後に、バランスブリッジによって支えられ、かつ、スタッドの位置を縦方向に調整することを可能にしつつスタッドを受けるように構成するハウジングを有し、かつ、ハウジングの壁に対してスタッドが不動となるように横方向からスタッドを支えるように構成する弾性アームをさらに有するスタッドを固定する機構とに関する。

バランス及びバランスばねを有する規制メンバーであって、バランスばねの内側端がバランススタッフに駆動されるコレットに堅く固定されており、バランスばねの外側端がスタッドホルダーによって支えられるスタッドに堅く固定されており、スタッドホルダーがバランススタッフに対して軸方向に動くことができバランススタッフと同心的であるものが知られている。

スタッドにバランスばねの外側端を取り付けるいくつかの既知の方法がある。まず、バランスばねの端が、スタッドにおける切り込み又は穴に挿入される。次に、バランスばねが、接着結合によって切り込み又は穴に固定される。次に、スタッドが、スタッドホルダーに設けられたハウジング内に挿入される。その後、ハウジング内の高さを調整した後に、スタッドを動けなくするために小ねじが設けられる。

スタッドホルダーは、バランススタッフと同心であるバランスコック（又はバランスブリッジ）の１つの部分において堅くはめられた状態で回転する。この特性の結果、腕時計の製造業者は、単にバランスに関してスタッドホルダーを回転することによって、スタッドと、バランスばねの外側端との角度的位置を調整することができる。この操作は重要である。なぜなら、バランスばねの外側端の角度的位置は、バランスがその平衡位置にあるときに、インパルスピンがパレットレバー−バランスの軸において整列するようになっていなければならないからである。

このようなバランススタッフに対するバランスばねの位置の調整は正確でなければならない。実際に、バランスばねがバランススタッフに対して偏心していたり一致していなかったりする場合は、クロノメーター上の大きな問題が発生する。特に、規制メンバーの等時性についてである。したがって、スタッドは、バランスばねの平面と垂直であって、バランスばねが同心であることを確実にするように正確に位置していなければならない。実際上、スタッドの位置を調整するのは難しい。なぜなら、アクセスが制限され、関連する部品の大きさが非常に小さいからである。金属性合金で作られた従来のバランスばねでは、バランスばねの外側端がスタッド及びスタッドホルダーによってバランスブリッジに取り付けられた後では、バランスばねの理想的な三次元的な形状からのいずれの残余の偏差も、バランスばねの端を塑性変形させることによって修正することができる。

バランスばねがケイ素、ダイヤモンド又は石英のようなもろい材料で作られている場合、このような塑性変形による調整を行うことはできない。これらの条件において、スタッドを使用するには、非常にきつい製造上の許容誤差及び堅牢なスタッド−バランスばねのアセンブリが必要となる。これによって、スタッドの軸とバランスばねの平面との間で可能性のある最も完璧な垂直性を得ることができる。ねじを締めることによってハウジングにおけるスタッドを動けなくすることがスタッドの向きを狂わせるのに十分であるという単純な事実を考えると、上記要求が工業規模の場合に大きな困難を与えることを理解することは容易であろう。また、締めねじは、調整動作時に頻繁に落としたり紛失したりすることがある。

上述を鑑みて、本発明は、バランスブリッジに対するスタッドの位置を調整し、ねじを使用せずにスタッドを容易に動けなくするようなスタッドを固定する機構を提供することを目的とする。スイス特許ＣＨ７６３３６は、スタッドを固定する機構を有し、かつ、上記における定義に合致するような、ばね仕掛けバランス規制デバイスを開示している。この文献によると、バランスブリッジは、スタッド用のハウジングとして機能する横方向の切り込みを備える突起を有するトップバランス端片を支える。スタッドがハウジングに挿入されると、バランスブリッジに取り付けられたばねによってスタッドが適所に保持される。切り込みの面に対してスタッドを押すようにばねが作用して、スタッドを動けなくする。また、スタッドからばねを離して解放するために偏心的なねじ頭が設けられる。この既知の手法には、いくつかの特定の課題がある。具体的には、トップバランス端片がバランスブリッジに堅く取り付けられるので、その突起の向きを変更することができない。したがって、スタッドを受けるために設けられるハウジングの位置が永久に固定される。したがって、本発明は、スタッドが収容されるハウジングの位置の調整も可能にするようなばね仕掛けバランス規制デバイスを提供することを別の目的とする。

本発明は、請求項１に係る計時器用規制デバイスを提供することによって、上記目的を達成する。

これらの特性の結果、腕時計の製造業者は、スタッドがねじで取り付けられる場合のように単純に、ねじを使用せずにスタッドをスタッドホルダーに容易に固定することができ、また、単にバランスに対してスタッドホルダーを回転することによって、スタッド及びバランスばねの外側端の角度的位置を調整することができるようになる。実際に、本発明によると、バランスブリッジ及びスタッドホルダーに対して弾性アームを回転することができる。このようにして、具体的には、弾性アーム及びスタッドホルダーをともに回転することができる。

添付図面を参照して以下の説明（限定されない例としてのみ示した）を読むことで、本発明の他の特徴及び利点を思いつくことができるであろう。

図１は、本発明の特定の実施形態によるばね仕掛けバランス規制メンバーの平面図である。 図２は、図１の線Ａ−Ａに沿った拡大断面図である。 図３Ａは、図１の規制メンバーの一部の平面図であり、スタッド、スタッドホルダー及び弾性アームの第２の変形実施形態を詳細に示している。 図３Ｂは、図３Ａと同様であるが、弾性アームの第２の変形実施形態を示している部分的な平面図である。

以下の説明において、「トップ」及び「底」の用語は、図２の断面図におけるものである。「底」はバランスばね側である。また、「外側に向く」の用語は、バランススタッフの中心とは反対側に向くことを意味するものとして理解すべきである。

図面は、本発明の特定の実施形態に対応する計時器用のばね仕掛けバランス規制メンバーを示す。図１は、バランス７を示しており、バランス７のスタッフが２つのベアリングの間で回転する。従来の方法で、これらのベアリング（符号：１１）の一方がトップバランス端片１３を介してバランスブリッジ（又はコック）９によって支えられ、他方のベアリングが主板（図示せず）に取り付けられる。さらに、従来の方法で、バランスは、内側端がバランススタッフに取り付けられているバランスばね１に関連づけられている。

また、コック９は、スタッド３、スタッドホルダー５及び弾性アーム１５によって形成されるアセンブリの支持体としても機能する。このアセンブリは、バランスばね１の外側端１ａを位置決めしようとするものである。本例において、まず、端１ａが接着結合によってスタッドに堅く固定されている。これを達成するために、まず、バランスばねの端が、スタッドにおける切り込み（符号を付けていないが図２に示してある）に挿入される。その後、バランスばねは、接着結合によって切り込みに固定される。なお、本発明は、バランスばねの端１ａをスタッドに固定する特定の方法に限定されない。端１ａは、例えば、ピンを使用して従来のスタッドに固定することも同様にできる。あるいは、別の変形実施形態によれば、スタッド３及びバランスばね１を単一片で一体的に形成することができる。

本例において、スタッドホルダー５は、本質的に、バランススタッフと同心の環状部分と、及びスタッド３によって支えられ、かつ、バランススタッフに対して放射方向にバランスばねの外側コイルの方へと延在するアームの形態の延在片（以下、「突起」）とを有するように作られる。従来の方法で、スタッドホルダー５の突起は、バランススタッフに平行に向いているハウジング１７を有し、このハウジング１７内にスタッド３が縦方向に挿入される。また、スタッドホルダー５は、バランス７と同心であるトップバランス端片１３に接触するように、環状部分によってきつくはめられた状態で回転する。この特性の結果、腕時計の製造業者は、単にスタッドホルダー５をコック及びバランス７に対して回転することによって、スタッド３の位置を変更することができる。なお、スタッドホルダーをケイ素で作ることが好ましいが、別の材料で作ることもできる。例えば、スタッドホルダーを金属又は複合材料で作ることができる。スタッドが金属で作られている場合、スタッドホルダーをＬＩＧＡ技術を用いた直流電気によるめっきによって形成することが好ましい。

図１を再び参照すると、スタッドホルダー５の突起内に設けられた貫通穴によってハウジング１７が形成されていることを理解することができる。図示した例において、この貫通穴は二等辺三角形の断面を有し、この二等辺三角形の頂点の１つがバランススタッフの中心を向いている。図２を参照すると、ハウジング１７がバランススタッフと平行に向いていることを理解することができる。また、スタッドホルダー５は、突起の下側面の下で突き出ているリム１９を有する。図を参照すると、リム１９は、ハウジング１７の内壁の延長部分に設けられる溝を形成することが明らかである。このように、リム１９は溝の形態でハウジング１７を延長している。この溝の底は、バランススタッフの方を向いている。したがって、この延長部分を含むハウジング１７の全長は、スタッドホルダーの突起の厚みよりも大きい。しかし、このハウジングの延長部分の断面は三角形ではなく、Ｖ字形である。この溝の開口は、バランス７の外側を向いている。

図１を再び参照すると、スタッド３が丸い形であることによって、スタッド３が三角形の頂点に当接することを防ぐことができること（溝の底に当接させるともいえる）を理解することができる。図示した例において、スタッドは、三角形のハウジング１７の内壁の２つの面に対して同時に当接するように構成している。内壁のこれらの２つの面は、バランススタッフに平行に延在する溝をともに定め、その溝の底はバランススタッフの方を向いている。図示した例において、スタッド３に接する２つの面は、お互い６０度の角をなす。しかし、本発明は、三角形の２つの面の間のこの特定の角の値に限定されないことを理解できるであろう。また、図１及び２に示す例において、スタッド３の形が実質的に円柱状であることに注目すべきである。円柱形に固有な回転対称性の１つの利点は、スタッドホルダー５に対するスタッドの位置を縦方向のみではなく回転方向にも調整することができるということがある。この付加的な可能性が、バランスばねがもろい材料で作られている場合に有利であることがわかるであろう。実際に、ばねがこのような材料で作られている場合、その端を可塑変形することによってばねの何らかの偏差を修正することは、原則としてはできない。しかし、回転調整の可能性が不必要な場合には、ハウジング１３の内壁と連係するように構成する平坦部分（図３及び４において示されている）を有するスタッド１０３を使用して、スタッドを角度的にロックすることが有利となる。

既に説明したように、図１及び２は、さらに、スタッド３を横方向から支えるように構成する弾性アーム１５を示す。これによって、スタッドをハウジング１７の壁に当接させて動けなくすることができる。本例の主題である実施形態によると、弾性アーム１５は、弾性アーム１５と一体的な図１において点線で示した環状部分１５ａによってスタッドホルダー５の下部表面に接するように回転する。しかし、一変形実施形態によると、弾性アーム１５は、コック９又はトップバランス端片１３に直接接するように回転しても同様によい。図１及び２を再び参照すると、弾性アーム１５が第１の角度的位置にある状態が示されており、この第１の角度的位置では、スタッド３に対してリム１９で横方向から直接当接することによって、弾性アーム１５がスタッド３を動けなくしている。この当接位置において、ハウジング１７が開放溝の形態で延長されている。

図示した例において、図１に示すように、弾性アーム１５は、概してフックの形となるように曲がっている。また、弾性アーム１５の端には、２つの略まっすぐな区画を有するジャンパーばねプロファイルを有する。この２つの略まっすぐな区画は、それらの交点において、頂点１５ｂを定める。頂点１５ｂは、弾性アーム１５のとがっている端１５ｃの近傍に位置する。静止位置（弾性アームに応力がかかっていない位置）において、点１５ｃがバランススタッフの中心から離れている距離は、スタッド３の軸がバランススタッフの中心から離れている距離よりも通常大きい。反対に、頂点１５ｂがバランススタッフの中心から離れている距離は、スタッド３の軸とバランススタッフの中心の距離よりも小さい。

図１を参照すると、弾性アーム１５は第１の位置にあり、この第１の位置では、弾性アーム１５がスタッドホルダー５の突起の下を通り、とがった端１５ｃ及び頂点１５ｂを有する弾性アーム１５の遠位部分がスタッド３の反対側にあるようにスタッド３を迂回している。弾性アーム１５がその第１の位置にある場合、スタッド３がバランススタッフの中心の方に戻されるように、弾性アーム１５がスタッド３の外側を支えていることを理解できるであろう。また、弾性アーム１５に対するスタッド３の反力は、接線方向の成分を有し、これは、図１に示す位置に弾性アーム１５を保持する効果があることを理解できるであろう。

本発明によれば、弾性アーム１５はスタッドホルダー５に対して回転することができるように構成している。腕時計の製造業者が弾性アーム１５をスタッドホルダー５に対して反時計回りに回転することを強いれば、弾性アーム１５の端がスタッド３上を滑り、弾性アーム１５が外側に押される。頂点１５ｂがスタッド３上を滑る時点において、スタッド３によって弾性アーム１５に対して与えられる反力の接線方向の成分は、完全にスタッド３から離れるまで、方向を変え、弾性アーム１５を素早く回転する。したがって、弾性アーム１５を単に反時計回りに回転させることによって、図１に示す第１の角度的位置からスタッド３から離れた第２の角度的位置へと弾性アーム１５を単に動かして、スタッド３を非常に容易に解放することができる。

反対に、弾性アーム１５を時計回りに回転させることによって第２の角度的位置から第１の角度的位置へと弾性アーム１５を移動させることができる。とがった端１５ｃがバランススタッフから離れる距離が、スタッド３の軸がバランススタッフから離れている距離よりも大きいので、とがった端１５ｃがスタッド３に遭遇すると、とがった端１５ｃがスタッド３の表面上を滑り、徐々に外側に離れる。頂点１５ｂがスタッド３上で滑る時点において、スタッドに対して弾性アーム１５に与えられる力の接線方向の成分が、第１の角度的位置へと弾性アーム１５の方向が変わり素早く回転する。その後、スタッド３はハウジング１７の内壁によって動けなくされる。

図３及び４は、詳細な説明の主題である実施形態に対する２つの変形実施形態を示す。図３Ａに示す変形実施形態は、図１及び２に示す実施形態と実際上は同一である。図３Ａに示した要素は、図１及び２のものと同一であり、同じ符号で示した。図１及び３Ａを比較することによって、円柱状であるスタッド３とは異なり、図３Ａに示すスタッド１０３が平坦な部分を有することがわかるであろう。上述のように、平坦な部分を有するスタッドを使用する利点は、ハウジング１７の内壁のうちの１つに対してスタッド１０３を角度的にロックすることができるということである。

図３Ｂは、図３Ａに似ている部分図であり、第２の変形実施形態に対応する弾性アーム１１５を示している。この変形実施形態によって、弾性アーム１１５の内側フランクは、さらに、頂点１１５ｂの近傍に、２つの略まっすぐな区画の交点に形成されたＶ字形の着座部分を形成している。図３Ｂを参照することで理解できるように、Ｖ字形の着座部分によって、スタッド１１５がより堅固にロックされる。添付の請求の範囲によって定められる本発明の範囲から逸脱せずに、ここで説明した実施形態に対して当業者にとって明白な様々な変更及び／又は改善を行うことができることは明らかであろう。具体的には、スタッドホルダーにおいて設けられるハウジングは、三角形でなくてもよくいずれの形であってもよい。具体的には、特にその全長にわたって開いている溝によって形成することができる。

１ バランスばね
１ａ 外側端
３、１０３ スタッド
５ スタッドホルダー
７ バランス
９ バランスブリッジ
１１ ベアリング
１３ トップバランス端片
１５ａ 環状部分
１７ ハウジング
１９ リム
１５、１１５ 弾性アーム

Claims (13)

1. 計時器内で回転可能に取り付けられるように構成するバランススタッフを有する慣性バランス（７）と、
   前記バランススタッフによって支えられ、かつ、前記バランススタッフの一端を保持するように構成するバランスブリッジ（９）及びベアリング（１１）と、
   内側端が前記慣性バランス（７）と一体的となっており、外側端（１ａ）がスタッド（３、１０３）と一体的となっているバランスばね（１）と、
   前記スタッド（３、１０３）を固定する機構と
   を有する計時器用規制デバイスであって、
   前記スタッドを固定するための機構は、前記バランススタッフによって支えられ、かつ、前記スタッドの縦方向の位置の調整を可能にしつつ前記スタッドを受けるように構成するハウジング（１７）を有し、
   前記スタッドを固定するための機構は、前記ハウジング（１７）の壁に対して前記スタッドを動けなくするように前記スタッドを横方向から支えるように構成する弾性アーム（１５、１１５）をさらに有し、
   前記ハウジング（１７）は、前記バランスブリッジ（９）上で前記バランススタッフと同心に回転するスタッドホルダー（５）において形成され、
   前記弾性アーム（１５、１１５）は、前記スタッドが前記ハウジング内に挿入され又は前記ハウジングから取り除かれることを可能にしつつ、前記弾性アーム（１５、１１５）が前記スタッドを動けなくする第１の位置と前記弾性アームが前記スタッドから離れた第２の位置との間で、前記バランスブリッジ（９）及び前記スタッドホルダー（５）に対して前記バランススタッフと同心に回転するように構成した
   ことを特徴とする規制デバイス。
2. 前記弾性アーム（１５、１１５）は、前記スタッドホルダー（５）に接触するように回転する
   ことを特徴とする請求項１に記載の規制デバイス。
3. 前記弾性アーム（１５、１１５）は、前記スタッドホルダー（５）の下側面に接触するように回転する
   ことを特徴とする請求項２に記載の規制デバイス。
4. 前記スタッドホルダー（５）は、前記バランススタッフと同心である環状部分と、この環状部分と一体的であって前記スタッド（３、１０３）用の前記ハウジング（１７）が形成される突起とを有し、
   前記ハウジングは、前記バランススタッフと平行に向いている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の規制デバイス。
5. 前記弾性アーム（１５、１１５）は、当該弾性アームと一体的な環状部分（１５ａ）を介して前記スタッドホルダー（５）に接するように回転する
   ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の規制デバイス。
6. 前記スタッド（３、１０３）は、前記スタッドが動けなくされた時に、前記ハウジング（１７）の内壁の２つの別個の領域に対して同時に当接するように構成し、
   この２つの領域は、前記バランススタッフと平行に延在し、溝の形態の壁をともに定め、
   この溝の底は、前記バランススタッフの方を向いている
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の規制デバイス。
7. 前記ハウジング（１７）の長さは、前記スタッドホルダー（５）の厚みよりも大きく、
   前記ハウジングの溝を形成する壁の１つの部分が、前記突起の下側面から突き出るリム（１９）によって形成されている
   ことを特徴とする請求項４又は６に記載の規制デバイス。
8. 前記ハウジングは、前記突起の下側面から突き出る溝状の前記リム（１９）において、前記リムの溝の開口が前記バランスの外側を向いている
   ことを特徴とする請求項７に記載の規制デバイス。
9. 前記弾性アーム（１５、１１５）は、前記ハウジング（１７）の、開口が前記バランスの外側を向いている溝状のリムで前記スタッド（３、１０３）を横方向から支えるように構成した
   ことを特徴とする請求項３又は８に記載の規制デバイス。
10. 前記溝は実質的に直線状であって前記バランススタッフと実質的に平行に向いていることを特徴とする請求項６に記載の規制デバイス。
11. 前記ベアリング（１１）は、前記バランスブリッジ（９）と一体的なトップバランス端片（１３）に取り付けられ、
    前記スタッドホルダー（５）の前記環状部分は、前記スタッドホルダーが前記トップバランス端片にきつくはまった状態で回転するように、前記トップバランス端片をつかむことを特徴とする請求項４に記載の規制デバイス。
12. 前記スタッドホルダー（５）は、ケイ素で作られている
    ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の規制デバイス。
13. 前記スタッドホルダー（５）は、金属で作られている
    ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の規制デバイス。

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