JP6026576B2 - 弾性ワッシャでクランプ留めされるように構成されたヒゲゼンマイ - Google Patents

弾性ワッシャでクランプ留めされるように構成されたヒゲゼンマイ Download PDF

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Description

本発明は、特許文献1、2に開示された組立体システムに適合されたヒゲゼンマイに関し、詳細には、ワッシャによって真の上に弾性的にロックされたヒゲゼンマイに関する。
シリコン系ヒゲゼンマイを備える現行の組立体は一般に、接着によって固定される。従って、例えば特許文献3に開示されたもの等の、ヒゲゼンマイと一体構成のヒゲ玉は、真に嵌合され、その後接触点において接着される。このタイプの操作は極めて繊細な塗布を必要とし、コストがかかる。
欧州特許出願第13187833号 欧州特許出願第13187836号 欧州特許第2184653号
本発明の目的は、一体構成のヒゲ玉が、特許文献1、2に開示された組立体システムの助けによって設置されるよう適合されているヒゲゼンマイを提案することによって、上述の欠点の全て又は一部を克服することである。
この目的のために、本発明は、複数のコイルになるように巻かれたストリップを備えるヒゲゼンマイに関し、内側コイルは、略多角形状に延在するバンドを備えるヒゲ玉と一体である。このヒゲゼンマイは:バンドが上記多角形の各頂点に、内側コイルに向かって径方向に延在する張出し部分を備え、内側コイルとヒゲ玉との間の取り付け点が、ヒゲ玉の中心及び上記取り付け点を通過する軸に関して対称なヒゲ玉の張出し部分のうちの1つの上に配置されること;並びにヒゲ玉の中心と各張出し部分の端部との間の距離を略一定とすることにより、互いに対して及びヒゲ玉の中心と上記張出し部分の端部との間に形成されるセグメントに対して略平行な、軸方向に延在する2つの壁部を備える外形を、各張出し部分に与えることを特徴とする。
つまり上記外形は、弾性ワッシャが主にヒゲゼンマイをそのヒゲ玉のバンドの頂点上にクランプ留め又は締結するよう、最適化されていることが明らかである。実際、ワッシャが張出し部分をクランプ留め又は締結していない場合でさえ、張出し部分の2つの略平行な壁部は、ワッシャの周縁壁部に対して略垂直に配向され、欠けの形成を有利に防止できる。
本発明の他の有利な特徴によると:
−バンドは、上記多角形の各頂点間においてヒゲ玉の中心に向かって屈曲しており、これにより真に嵌合するよう配設されたクランプ留め点が形成され;
−各張出し部分の上記2つの頂点間の距離は略一定であり;
−バンドは、取り付け点を備える上記多角形の頂点において、バンドの内壁からヒゲ玉の中心へと径方向に延在する肉厚部分を含み、これにより、バンドの変形中に上記取り付け点が変位するのを防止でき;
−バンドは、略三角形、四角形、五角形又は六角形状に延在し;
−バンドは略三角形状に延在し、またこのバンドは、ヒゲ玉の中心に関して上記取り付け点とは反対側の上記三角形の2つの頂点間の部分に、第4の張出し部分を含み、この第4の張出し部分は、内側コイルに向かって径方向に延在して、ヒゲ玉の中心においてヒゲ玉の重心を位置決めでき;
−ヒゲゼンマイは、グロスマン型湾曲の内側コイルと、部分的に肉厚となった外側コイルとを含み;
−ヒゲゼンマイはシリコン系材料製であり;
−ヒゲゼンマイは、ヒゲゼンマイの気候変動に対する感受性を弱めるための、抵抗性かつ防湿性の層を更に含む。
更に本発明は、時計用の共振器に関し、この共振器は、テンプと、上述の変形例のいずれによるヒゲゼンマイが嵌合された真とを含むことを特徴とする。
本発明の他の有利な特徴によると:
−ヒゲゼンマイは、弾性ワッシャと真の肩部との間において真に嵌合され;
−ヒゲゼンマイは、弾性ワッシャとテンプとの間において真に嵌合され;
−弾性ワッシャは主に、ヒゲゼンマイをそのヒゲ玉バンドの頂点においてクランプ留めする。
その他の特徴及び利点は、添付の図面を参照して、非限定的な例示として記載される以下の説明から明らかになるであろう。
図1は、本発明によるヒゲゼンマイの斜視図である。 図2は、ヒゲ玉が弾性変形した、図1の部分図である。 図3は、本発明の第1の実施形態によるヒゲ玉の上面図である。 図4は、本発明によるヒゲゼンマイを真に嵌合するためのワッシャの例である。 図5は、本発明によるヒゲゼンマイを真に嵌合するためのワッシャの例である。 図6は、本発明による共振器の例である。 図7は、本発明による共振器の例である。 図8は、本発明の第2の実施形態によるヒゲ玉の上面図である。 図9は、本発明の第3の実施形態によるヒゲ玉の上面図である。 図10は、本発明の第4の実施形態によるヒゲ玉の上面図である。
上述したように、本発明は、一体構成のヒゲ玉が特許文献1、2に開示された組立体システムに適合されているヒゲゼンマイに関する。この組立体システムは、利用可能な可塑性領域を有しない、即ち極めて限定された可塑性領域を有する材料からなる、異なる種類の材料を含む部材を備えた部品を対象とする。
時計学の分野では、ドープ若しくは非ドープ単結晶(若しくは多結晶)シリコン様石英若しくはシリカ、単結晶若しくは多結晶コランダム、又はより一般にはアルミナ、窒化シリコン、シリコンカーバイドといったシリコン系材料等の脆性材料が果たす役割が増大しているため、上記組立体が必要とされている。
しかしながら、通常の鋼鉄製アーバ又は真(その製造方法は確立されている)を常に使用しなければならないことは、可塑性領域を有さない部品の使用と両立させるのが困難な制約である。実際に試験を実施すると、鋼鉄製アーバ又は真を圧入するのは不可能であり、これによって脆性部品、即ち利用可能な可塑性領域を有さないか又は極めて限定された可塑性領域を有する部品は端から順に破壊された。例えば、金属製アーバ又は真がシリコン部品の孔に入ることによって生成される剪断力により、この部品は端から順に破壊されることが分かった。
よってヒゲゼンマイ1は、複数のコイルになるように巻かれたストリップ3を備え、内側コイルPIは、略多角形状に延在するバンド7、27、47、67を備えるヒゲ玉5、25、45、65と一体である。図3、8、9、10に示す実施例から分かるように、バンド7、27、47、67は、略一定の三角形又は菱型L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8の形状の多角形を備える。
しかしながら、本発明によると好ましくは、バンド7、27、47、67は上記多角形の各頂点に、内側コイルPIに向かって径方向に延在する、幅がそれぞれL’2、L’4、L’6、L’8の張出し部分2、4、8、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68を備え、これにより、ヒゲ玉5、25、45、65の外形の、ヒゲ玉5、25、45、65の中心Cから最も離れた部分S1、S2、S3、S4が形成される。中心Cは、ヒゲ玉5、25、45、65の孔に刻まれた円の中心によって形成される。
本発明をより簡単に説明するために、以下の説明は図3、図8、図9の実施形態に焦点を当てる。しかしながら以下の教示は、図10の実施形態にも適用され、より一般には、本発明の範囲から逸脱することなく、菱形若しくは正方形等の四角形、五角形又は六角形のような、4つ以上の辺を有する多角形にも適用される。
よって、図3、図8、図9から分かるように、内側コイルPIとヒゲ玉5、45、65との間の取り付け点S1は、ヒゲ玉5、45、65の張出し部分2、4、8、42、44、48、62、64、68のうちの1つ2、52、72の上に配置される。ヒゲ玉5、45、65は、ヒゲ玉5、45、65の中心C及び上記取り付け点S1を通過する軸に関して対称となることに留意されたい。
更に本発明によると、ヒゲ玉5、45、65の中心Cと各張出し部分2、4、8、42、44、48、62、64、68の端部S1、S2、S3との間の距離を略一定とすることにより、互いに対して略平行でありながらヒゲ玉の中心Cと関連する張出し部分2、4、8、42、44、48、62、64、68それぞれの端部S1、S2、S3との間に形成されるセグメントに対しても略平行である、軸方向に延在する2つの壁部21−22、41−42、81−82、421−422、441−442、481−482、621−622、641−642、681−682を含む外形を、各張出し部分2、4、8、42、44、48、62、64、68に与える。
図3において、張出し部分2の2つの壁部21−22の間の距離は、張出し部分4、8それぞれの壁部41−42、81−82の間の距離よりも小さいことが分かるが、図8、図9では、張出し部分42、44、48、62、64、68それぞれの2つの壁部421−422、441−442、481−482、621−622、641−642、681−682の間の距離は略一定である。
従って、ワッシャ10は張出し部分2、4、8、42、44、48、62、64、68をクランプ留め又は締結していないが、これら張出し部分の2つの略平行な壁部21−22、41−42、81−82、421−422、441−442、481−482、621−622、641−642、681−682は、ワッシャ10の周縁壁部に対して略垂直に配向され、ヒゲ玉5、45、65に欠けが形成されるのを有利に防止できる。実際、図3において点線で示すように、バンド7、47、67がこれら張出し部分2、4、8、42、44、48、62、64、68を有していなければ、ワッシャ10の縁部はバンド7、47、67の縁部に接することになり、即ち互いに対して垂直となり、これによって過大な局所的応力が生成される危険があることが明らかである。
好ましくは本発明によると、バンド7、27、47、67は上記多角形の各頂点間においてヒゲ玉5、25、45、65の中心Cに向かって屈曲しており、これにより、真11、11’に嵌合するよう配設された、少なくとも3つのクランプ留め点又は締結点Q1、Q2、Q3、Q4が形成される。図8において、バンド47は図3、図9、図10それぞれのバンド7、27、67よりも大きく屈曲していることが分かる。
更に、好ましくは本発明によると、バンド7、27は取り付け点S1を備える三角形の頂点において、バンド7、27の内壁からヒゲ玉5、25の中心Cへと径方向に延在する、幅L’’2の肉厚部分2’、22’を含み、これにより、真11、11’(これらの断面積は、クランプ留め点又は締結点Q1、Q2、Q3、Q4の間の開口より大きい)の受承によって引き起こされるバンド7、27の変形F1中に取り付け点S1が変位するのを防止できる。しかしながら図8、図9では、バンド47、67はこの肉厚部分を有していないことが分かる。従ってこの肉厚部分は本発明の必須の特徴を構成するものではないことが明らかである。
最後に図3、図8、図9において、張出し部分4−8、44−48、64−68を含み、かつヒゲ玉5、45、65の中心Cに関して取り付け点S1とは反対側にある、三角形の2つの頂点間の部分12、52、72において、バンド7、47、67は幅L’6の第4の張出し部分6、46、66を含み、この第4の張出し部分6、46、66は内側コイルPIに向かって径方向に延在して、ヒゲ玉5、45、65の開口の中心Cにおいてヒゲ玉5、45、65の重心を位置決めできることも分かる。
肉厚部分2’、22’の代替案によると、バンド7、27、47、67の変形F1中に取り付け点S1が変位するのを防止するために、バンド7、27、47、67の幅を多角形の頂点間で変動させること、即ち異なる幅又は一定でない幅を有することも可能である。
図9は、一定でない幅の例を示す。つまりヒゲ玉65は、幅L1、L3において、即ちクランプ留め点又は締結点Q1、Q2、Q3において、バンド67の残りの部分と比較して、即ち幅L2、L4、L5、L6、L7、L8と比較して約10%大きい局所的厚さを有する。
例として図3の場合、肉厚部分2’を使用しなければ、ヒゲ玉5は移動して6時方向に中心がずれる。しかしながら、図8は、この肉厚部分を有さないバンド47が同様の中心ずれ変位を受けないことを、図3と同様の幾何学的寸法で示している。バンド7の変形F1中に取り付け点S1が変位するのを防止するための肉厚部分2’、22’の代替解決策は、L1、L3においてバンド7を拡大すること若しくはL5、L7においてにおいてバンド7を薄くすること、及び/又は第4の張出し部分6の体積を減少させること、及び/又はバンド7を(ヒゲ玉45に関して)屈曲させることからなってもよい。
より一般には、ヒゲ玉5、25、45、65に設けられる多角形の形状に応じて、ヒゲゼンマイ1の中心をその真11と同軸に保つためのヒゲ玉の剛性の修正を、バンド7、27、47、67の厚さを修正することによって、及び/又は多角形の頂点間のバンド7、27、47、67の長さを修正することによって、及び/又は張出し部分2、4、6、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68の幅若しくはバンド7、27、47、67の肉厚部分2’22’の幅に作用を及ぼすことによって、及び/又はバンド7、27、47、67に穿孔することによって、達成できる。
図3では、距離C−I1−L’’2は距離C−I2、C−I3と略等しいこと、及び距離L2−L’2、L4−L’4、L8−L’8は略等しいことも分かる。図3において距離C−S1、C−S2、C−S3が略等しいのはこのためであり、これらが等しいことは図8および図9においてより容易に視認できる。
従って上で説明したように、ヒゲゼンマイ1は、これらに限定されないが、ドープ若しくは非ドープ単結晶シリコン、ドープ若しくは非ドープ多結晶シリコン、酸化シリコンでコーティングされたドープ若しくは非ドープ単結晶シリコン、酸化シリコンでコーティングされたドープ若しくは非ドープ多結晶シリコン、酸化シリコン、石英、シリカ、酸化シリコンでコーティングされた窒化シリコン、シリコンカーバイド、又は酸化シリコンでコーティングされたシリコンカーバイドから形成でき、これらの材料は弾性クランプ留め中にワッシャ10、10’によって破壊される危険がない。あるいはヒゲゼンマイ1は、これらに限定されないが、単結晶コランダム、多結晶コランダム又はアルミナからも形成できる。
このようなワッシャ10、10’を図4、図5に示す。第1の代替例では、ワッシャ10は真円であり、即ち、ヒゲゼンマイ1をクランプ留めするために使用できる上面19及び底面16を備えた、孔18を有するディスクである。更にワッシャ10の縁部は、製造中に欠け及び粗雑な縁部が形成されるのを防止することを意図した面取り15の作業を含んでよい。
第2の代替例では、ワッシャ10’はリングであり、即ち、上面19’及び底面16’を備えた、孔18’を有するディスクである。上面19’は、円錐形表面17’の助けを借りて孔18’と協働し、ヒゲゼンマイ1をクランプ留めするために使用される。更にワッシャ10’の縁部は欠けが形成されるのを防止することを意図した面取り15’を行なってもよい。
好ましくは、ヒゲゼンマイ1はグロスマン型湾曲の内側コイルPIと、部分的に肉厚となった外側コイルPEとを含み、これにより、収縮及び膨張中のこのゼンマイの同心性が改善される。
ヒゲゼンマイ1が、このゼンマイの気候変動に対する感受性を弱めるための、抵抗性かつ防湿性の層を含むことも好ましい。
図6、図7から分かるように、本発明は時計用の共振器21、21’にも関し、この共振器21、21’は、テンプ13、13’と、上述の変形例のいずれによるヒゲゼンマイ1が嵌合された真11、11’とを備える。
よって、図6に示す第1の実施形態では、共振器21は、弾性ワッシャ10とテンプ13との間において真11に嵌合されたヒゲゼンマイ1を含む。一方、図7に示す第2の実施形態では、共振器21’は、弾性ワッシャ10と真11’の肩部14’との間において真11’に嵌合されたヒゲゼンマイ1を含む。
弾性ワッシャの2つの選択肢10、10’を、これらの実施形態両方に使用できる。従ってワッシャ10、10’は主に、ヒゲゼンマイ1をそのヒゲ玉5、25、45、65のバンド7、27、47、67の頂点F2において、更に第4の張出し部分6、26、46、66上においても、クランプ留め又は締結する。
当然のことながら、本発明はここに例示した実施例に限定されるものではなく、当業者に明らかであろう様々な変形例及び修正例が可能である。特にヒゲゼンマイ1の形状及び寸法は、図1〜図10の実施例に限定されない。実際には用途に応じて、ヒゲゼンマイ1の形状及び寸法は、特に張出し部分2、4、6、8、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68及び/又はバンド7、27、47、67及び/又は肉厚部分2’、22’及び/又はバンド7、27、47、67の屈曲に関して、異なってよい。
1 ヒゲゼンマイ
2、4、8、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68 張出し部分
2’、22’ 肉厚部分
1−22、41−42、81−82、421−422、441−442、481−482、621−622、641−642、681−682 壁部
3 ストリップ
5、25、45、65 ヒゲ玉
6、46、66 第4の張出し部分
7、27、47、67 バンド
10、10’ 弾性ワッシャ
11、11’ 真
12、52、72 三角形の2つの頂点の間の部分
13、13’ テンプ
14、14’ 弾性ワッシャの肩部
21、21’ 時計用共振器
C ヒゲ玉の中心
I 内側コイル
E 外側コイル
1、Q2、Q3、Q4 クランプ留め点
1 取り付け点、端部
2、S3、S4 端部

Claims (13)

  1. 複数のコイル(PI、PE)になるように巻かれたストリップ(3)を備えるヒゲゼンマイ(1)であって、
    内側コイル(PI)は、略多角形状に延在するバンド(7、27、47、67)を備えるヒゲ玉(5、25、45、65)と一体である、ヒゲゼンマイ(1)において、
    前記ヒゲゼンマイ(1)は:
    前記バンド(7、27、47、67)は前記多角形の各頂点に、前記内側コイル(PI)に向かって径方向に延在する張出し部分(2、4、8、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68)を備え、前記内側コイル(PI)と前記ヒゲ玉(5、25、45、65)との間の取り付け点(S1)は、前記ヒゲ玉(5、25、45、65)の中心(C)及び前記取り付け点を通過する軸に関して対称な前記ヒゲ玉(5、25、45、65)の前記張出し部分(2、4、8、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68)のうちの1つの上に配置されること;並びに
    前記ヒゲ玉(5、25、45、65)の前記中心(C)と各前記張出し部分(2、4、8、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68)の端部(S1、S2、S3、S4)との間の距離を略一定とすることにより、互いに対して略平行でありながら前記ヒゲ玉(5、25、45、65)の前記中心(C)と前記張出し部分(2、4、8、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68)の前記端部(S1、S2、S3、S4)との間に形成されるセグメントに対しても略平行である、軸方向に延在する2つの壁部(21−22、41−42、81−82、421−422、441−442、481−482、621−622、641−642、681−682)を含む外形を、各前記張出し部分(2、4、8、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68)に与えること
    を特徴とする、ヒゲゼンマイ(1)。
  2. 前記バンド(7、27、47、67)は前記多角形の各前記頂点間において前記ヒゲ玉(5、25、45、65)の前記中心(C)に向かって屈曲しており、これにより、真(11、11’)に嵌合するよう配設された、少なくとも3つのクランプ留め点(Q1、Q2、Q3、Q4)が形成されることを特徴とする、請求項1に記載のヒゲゼンマイ(1)。
  3. 各前記張出し部分(2、4、8、22、24、26、28、42、44、48、62、64、68)の前記2つの壁部(21−22、41−42、81−82、421−422、441−442、481−482、621−622、641−642、681−682)の間の距離は略一定であることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載のヒゲゼンマイ(1)。
  4. 前記バンドは前記取り付け点(S1)を備える前記多角形の前記頂点において、前記バンド(7、27、47、67)の内壁から前記ヒゲ玉(5、25、45、65)の前記中心(C)へと径方向に延在する肉厚部分(2’、22’)を含み、これにより、前記バンド(7、27、47、67)の変形中に前記取り付け点(S1)が変位するのを防止できることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のヒゲゼンマイ(1)。
  5. 前記バンド(7、27、47、67)は、略三角形、四角形、五角形又は六角形の形状に延在することを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のヒゲゼンマイ(1)。
  6. 前記バンド(7、47、67)は、略三角形状に延在し、
    前記ヒゲ玉(5、45、65)の前記中心(C)に関して前記取り付け点とは反対側にある、前記三角形の2つの頂点(4、8、44、48、64、68)間の部分(12、52、72)において、前記バンド(7、47、67)は第4の張出し部分(6、46、66)を備え、
    前記第4の張出し部分(6、46、66)は、前記内側コイル(PI)に向かって径方向に延在して、前記ヒゲ玉(5、45、65)の前記中心(C)において前記ヒゲ玉(5、45、65)の重心を位置決めできる
    ことを特徴とする、請求項5に記載のヒゲゼンマイ(1)。
  7. 前記ヒゲゼンマイ(1)は、グロスマン型湾曲の前記内側コイル(PI)と、部分的に肉厚となった外側コイル(PE)とを含むことを特徴とする、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のヒゲゼンマイ(1)。
  8. 前記ヒゲゼンマイはシリコン系材料から形成されることを特徴とする、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のヒゲゼンマイ(1)。
  9. 前記ヒゲゼンマイは、前記ヒゲゼンマイ(1)の気候変動に対する感受性を弱めるための、抵抗性かつ防湿性の層を更に含むことを特徴とする、請求項8に記載のヒゲゼンマイ(1)。
  10. テンプ(13、13’)と、請求項1〜9のいずれか1項に記載のヒゲゼンマイ(1)が嵌合された真(11、11’)とを含む、時計用共振器(21、21’)。
  11. 前記ヒゲゼンマイ(1)は、弾性ワッシャ(10、10’)と前記真(11’)の肩部(14’)との間において前記真に嵌合されていることを特徴とする、請求項10に記載の時計用共振器(21’)。
  12. 前記ヒゲゼンマイ(1)は、前記弾性ワッシャ(10、10’)と前記テンプ(13)との間において前記真(11)に嵌合されていることを特徴とする、請求項10に記載の時計用共振器(21’)。
  13. 前記弾性ワッシャ(10、10’)、前記ヒゲゼンマイ(1)を、ヒゲ玉(5、25)のバンド(7、27)の頂点において固定していることを特徴とする、請求項11又は請求項12に記載の時計用共振器(21、21’)。
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