JP6154864B2

JP6154864B2 - 等時性の近軸の計時器用共振器

Info

Publication number: JP6154864B2
Application number: JP2015183560A
Authority: JP
Inventors: ジャン−ジャック・ボルン; ジャン−リュック・エルフェ
Original assignee: ウーテーアー・エス・アー・マニファクチュール・オロロジェール・スイス
Priority date: 2014-09-26
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2017-06-28
Anticipated expiration: 2035-09-17
Also published as: RU2015140956A3; RU2695518C2; RU2015140956A; US9429916B2; EP3001257A1; US20160091862A1; HK1223163A1; EP3001257B1; CH710188A2; CN105467810B; JP2016070928A; CN105467810A

Description

本発明は、腕時計用ムーブメントのための装備された計時器用共振器に関し、これは、複数の可撓性細長片を介して固定構造の取り付け点に接続される１つの重量体を有し、前記固定構造は、前記ムーブメントのプレートによって形成されているか又はこのようなプレートに固定されるように構成し、前記重量体は、トルク及び／又は応力を与えられるように構成する。

本発明は、さらに、少なくとも１つのこのような共振器を固定構造によって直接又は間接的に支持するプレートを有する計時器用ムーブメントに関する。

本発明は、さらに、この種のムーブメントを有する腕時計に関する。

本発明は、計時器用発振器の分野に関し、より詳細には、仮想ピボット回転のまわりの可撓性ガイドを備えた発振器に関する。

部品を正確に位置合わせするように適合している可撓性ガイドメンバーが知られている。これらのガイドメンバーの復原力が非線形性であることが知られており、その非線形性の欠陥は１％のオーダーであることが知られている。これは、１日当たり数百秒に相当する。この設計には、大きな利点がある一方、前記のような等時性についての課題がある。

ＯＭＥＧＡＬｏｕｉｓＢｒａｎｔ＆Ｆｒeｒｅｓ名義のスイス特許ＣＨ５０９６１７及びＣＨ５０９６１８は、穴の開いた２枚の平行なプレートを有し、複数の長い曲がった弾性細長片を備えた共振器を開示している。これらの細長片は、それらの周上の正反対の方向の２点において、互いに及びフレームに接続されており、各プレートは、いくつかのリング又はいくつかのジグザグ状のアームで形成されており、それらそれぞれの接続点の１つは、中央にある重量体に接続されている。これらのプレートは、それらの平面に垂直に位相対立して振動し、それぞれは概して円形である。場合に応じて、プレートはそれぞれ、９０°オフセットしている複数のアタッチメントメンバーによって接続されている一連のコンセントリックリングで作られ、あるいはジグザグ状のアームはそれぞれ一連の同心の円弧要素で作られる。

ＭＯＶＡＤＯ名義のスイス特許ＣＨ４８１４１１は、重量体のネットワークを接続している長いループ状の可撓性細長片を備えた共振器について記載している。

また、ＣｅｎｔｒｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｑｕｅＨｏｒｌｏｇｅｒ名義のフランス特許ＦＲ１４４２０４１及びＦＲ１４２１１２３は、上記のシステムと同様なシステムについて記載している。

本発明は、線形方向及び直交方向の２つの自由度を有するように運動可能な１つの重量体を有する共振器、特に、近軸の共振器、を提案することを目的とし、これは、可撓性ガイドメンバーを備えた前記共振器よりも当然に等時性が優れる。

この目的を達成するために、本発明は、請求項１に記載の装備された計時器用共振器に関する。

添付図面を参照しながら下記の詳細な説明を読むことで、本発明の他の特徴及び利点を理解することができるであろう。

本発明に係る近軸平面共振器を支える腕時計用ムーブメントの固定構造についての概略部分平面図を示す。これは、仮想ピボットのまわりに長いらせん状のアームを形成する４つの可撓性細長片によって懸架されている重量体を有する。このような近軸平面共振器が１つ組み込まれたムーブメントを有する腕時計のブロック図を示す。図１と同様な形態で、一方が他方の中に入っている２つの同心の重量体を備えた変種を示しており、これにおいて、最も外側の重量体の両側においては、長いアームが反対方向に向かってらせん状に巻かれている。図３と同様な形態で、一方が他方の中に入っている２つの同心の重量体を備えた変種を示しており、これにおいて、最も外側の重量体の両側においては、長いアームが同じ方向に向かってらせん状に巻かれている。図１と同様な形態で、本発明に近い近軸平面共振器を支える腕時計用ムーブメントの固定構造を示しており、これは、仮想ピボットのまわりに放射状にひろがる線の両側で曲がった輪郭を備えた長いアームを形成する４つの可撓性細長片によって懸架されている重量体を有する。

本発明は、非常に長いらせん状のアームを可撓性ガイドメンバーとして利用して、第１の軸Ｘに直交する第２の軸Ｙに対する復原力に摂動を与える第１の軸Ｘ上の運動を防ぎ、また逆に、促進する。

角剛性が低すぎると、共振器の一又は複数の重量体の寄生回転を引き起こす可能性が高くなり、このことを避けるために、中心に可能な限り近くに重量体を集中化させて慣性を減らし、これによって、回転の固有周波数を増加させる。このことによって、いずれの有害な励起をも防ぐ。

様々な既知のバランスばねの形態と類似している複数の変種によって、このような共振器の等時性を改善することができる。

このようにして、下記のものを変化させることができる（これらに制限されない）。
−小数部分の巻数を含むらせんの巻数
−非定値であってらせんに沿って変化していることがありうるらせんのピッチ
−共振器に可能な限り等時性を与えるためにらせんに沿って変化していることがある、らせんの厚み（ｘとｙに対して完全な二次のポテンシャルエネルギーであって、したがって、ｘ²＋ｙ²に比例する）
−らせん状のアームの数

図面には、本発明の例示的実施形態（これに制限されない）を示している。

本発明は、腕時計用ムーブメント１００用の装備された計時器用共振器１に関し、これは、複数の可撓性細長片３、４、５、６を介して固定構造１１のアタッチメント７、８、９、１０の点に接続している少なくとも１つの重量体２を有する。この固定構造１１は、ムーブメント１００のプレートによって形成されているか又はこのようなプレートに固定されるように構成しており、その少なくとも１つの重量体２は、トルク及び／又は応力を与えられるように構成する。共振器１は、ここでは近軸のタイプである。すなわち、重量体２は、少なくとも２つの移動自由度で振動するように構成する。

好ましくは、この少なくとも１つの重量体２は、１つの重量体２のみである。

好ましくは、可撓性細長片３、４、５、６は、仮想ピボットωのまわりの前記少なくとも１つの重量体２の振動を維持するように構成する。

特定の変種において、これらの可撓性細長片３、４、５、６は、長いアームを有し、これらのそれぞれは、重量体２と取り付け点７、８、９、１０の間の最短距離よりも少なくとも２倍大きな長さを有する。

本発明によると、少なくとも１つの重量体２のそれぞれは、少なくとも２つの移動自由度で振動するように構成する。

より詳細には、これらの長いアームはすべて、同一平面上にあり、それらの展開長は、アームによって占められた平面における重量体２の周よりも大きい。

図１、３及び４に示す特定の実施形態において、これらの長いアームのそれぞれは、前記少なくとも１つの重量体２のまわりにらせん状に巻かれる。

より詳細には、共振器１は、近軸（パラキシャル）のタイプであり、一方では、第１の方向Ｘにおける仮想ピボットωのまわりの前記少なくとも１つの重量体２の振動を維持するように構成する第１の可撓性細長片４、６を有し、他方では、第１の方向Ｘと直交する第２の方向Ｙにおける仮想ピボットωのまわりの前記少なくとも１つの重量体２の振動を維持するように構成する第２の可撓性細長片３、７を有する。

特定の好ましい変種において、長いアームはそれぞれ、１よりも多くの巻数のらせんを形成する。

特定の変種において、長いアームはそれぞれ、整数の巻数に半回転分が加えられた巻数のらせんを形成する。

特定の変種において、長いアームはそれぞれ、重量体２の仮想ピボットωから始まる放射状にひろがる線の両側に曲がった輪郭を有し、戻る箇所はない。

特定の変種において、長いアームはそれぞれ、重量体２の最大の周よりも大きな展開長を有する。

特定の変種において、第１の可撓性細長片４、６は、共振器１が励起していない状態において、互いに同一であって仮想ピボットωに対して対称的であり、第２の可撓性細長片３、７は、共振器１が励起していない状態において、互いに同一であって仮想ピボットωに対して対称的である。

特定の変種において、第１の可撓性細長片４、６と第２の可撓性細長片３、７の可撓性細長片はすべて同一である。

特定の変種において、第１の可撓性細長片４、６が偶数あり、第２の可撓性細長片３、７が偶数ある。

特定の変種において、第１の可撓性細長片４、６の数と第２の可撓性細長片３、７の数は等しい。

特定の変種において、第１の可撓性細長片４、６は互いに同一平面内にあり、第２の可撓性細長片３、７は互いに同一平面内にある。

特定の変種において、共振器１は平坦であり、第１の可撓性細長片４、６と第２の可撓性細長片３、７の可撓性細長片はすべて、互いに同一平面内にある。

特定の変種において、らせんのピッチは、第１の可撓性細長片４、６と第２の可撓性細長片３、７のそれぞれにおいて、らせんに沿って変化している。

特定の変種において、らせんの厚みは、第１の可撓性細長片４、６と第２の可撓性細長片３、７のそれぞれにおいて、らせんに沿って変化している。

特定の変種において、重量体２は１つのみある。

より詳細には、重量体２の慣性中心は、共振器１が励起していない状態において、仮想ピボットωと一致している。

特定の変種において、図３に示すように、共振器１は、仮想ピボットωを中心に互いに同心である複数の重量体２、２０を有し、内側の重量体のそれぞれは、第１の可撓性細長片４、６と第２の可撓性細長片３、７によって次の重量体から懸架されており、最も外側の重量体は、第１の可撓性細長片４０、６０と第２の可撓性細長片３０、７０によって構造１１から懸架されている。

より詳細には、図３に示すように、前記少なくとも１つのこのような重量体２、２０の両側において、長いアームが反対方向に向かってらせん状に巻かれている。

より詳細には、図３に示すように、前記少なくとも１つのこのような重量体２、２０の両側において、長いアームが同じ方向に向かってらせん状に巻かれている。

本発明に近い近軸平面共振器１の図５に示す特定の実施形態においては、長いアームを形成する４つの可撓性細長片３、４、５、６によって懸架されている重量体２を有し、これらの長いアームはそれぞれ、重量体２の仮想ピボットωから放射状にひろがる線Ｙ＋、Ｘ＋、Ｙ−、Ｘ−の両側において、曲がったＳ字形の輪郭を有し、これには戻る箇所はない。

特定の好ましい変種において、共振器１は、構造１１、重量体２又は複数の重量体２、２０、第１の可撓性細長片４、６と第２の可撓性細長片３、７を有する一体化された部品を形成する。

更なる別の変種においては、共振器１は、いくつかの平面、特に、いくつかの平行な平面にて、重なり合うように構成する可撓性細長片を有する。特定の実施形態において、第１の平面における上側可撓性細長片は、第１の方向における回復トルクを与える傾向があり、第２の平面において同じ重量体に取り付けられた下側可撓性細長片は、前記第１の方向とは反対方向の第２の方向における回復トルクを与える傾向がある。

より高度に発展した変種において、共振器１は、さらに、緩衝デバイス及びトルク制限手段を有し、これは、特に、様々なアームの互いに対する相対的な支持に基づいているか又は同じアームを形成する異なるねじれや回転に基づいている。

より詳細には、共振器１は、マイクロ機械加工可能な材料又はケイ素又は酸化ケイ素又は同様な材料で作られている。酸化物層によって、熱の補正の課題を克服することができる。

同様に、共振器は、石英又は同様な材料で作ることができる。

本発明は、さらに、この種の少なくとも１つの共振器１を固定構造１１によって直接又は間接的に支持するプレートを有する計時器用ムーブメント１００に関する。

本発明は、さらに、この種のムーブメント１００を有する腕時計２００に関する。

本発明に係る共振器１によって、内部に備える重量体２が、曲線移動の軌道を描くこと、特に、楕円移動の軌道を描くことが可能になる。

１計時器用共振器
２重量体
１１固定構造
１００ムーブメント
２００腕時計
２、２０重量体
４、６、４０、６０第１の可撓性細長片
３、５、３０、７０第２の可撓性細長片
７、８、９、１０取り付け点
Ｘ第１の方向
Ｙ第２の方向
ω 仮想ピボット

Claims

腕時計用ムーブメント（１００）のための装備された計時器用共振器（１）であって、
複数の可撓性細長片（３、４、５、６）を介して固定構造（１１）の複数の取り付け点（７、８、９、１０）に接続される１つの重量体（２）を有し、
前記固定構造（１１）は、前記ムーブメント（１００）のプレートによって形成されているか又は前記プレートに固定され、
トルク及び／又は応力を与える前記重量体（２）は、少なくとも２つの移動自由度で振動し、
前記可撓性細長片（３、４、５、６）は、仮想ピボット（ω）のまわりの前記少なくとも１つの重量体（２）の振動を維持するように構成することを特徴とする装備された計時器用共振器（１）。
前記可撓性細長片（３、４、５、６）は、長いアームを有し、
この長いアームのそれぞれの長さは、前記重量体（２）と前記取り付け点（７、８、９、１０）の間の最短距離よりも少なくとも２倍大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記共振器（１）は、第１の方向（Ｘ）における移動とこの第１の方向（Ｘ）と直交する第２の方向（Ｙ）の移動との少なくとも２つの移動自由度を有するような近軸のタイプであり、
前記可撓性細長片（３、４、５、６）は、
前記第１の方向（Ｘ）における前記仮想ピボット（ω）のまわりの前記重量体（２）の振動を可能にするように構成する複数の第１の可撓性細長片（４、６）と、及び
前記第２の方向（Ｙ）における前記仮想ピボット（ω）のまわりの前記重量体（２）の振動を可能にするように構成する複数の第２の可撓性細長片（３、５）とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の装備された計時器用共振器（１）。
複数の前記第１の可撓性細長片（４、６）は、互いに同一であり、前記共振器（１）が励起していない状態で、前記仮想ピボット（ω）に対して対称的であり、
複数の前記第２の可撓性細長片（３、５）は、互いに同一であり、前記共振器（１）が励起していない状態で、前記仮想ピボット（ω）に対して対称的である
ことを特徴とする請求項３に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記第１の可撓性細長片（４、６）及び前記第２の可撓性細長片（３、５）はすべて、同一である
ことを特徴とする請求項３に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記第１の可撓性細長片（４、６）は、偶数あり、
前記第２の可撓性細長片（３、５）は、偶数ある
ことを特徴とする請求項３に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記第１の可撓性細長片（４、６）及び前記第２の可撓性細長片（３、５）の数は等しい
ことを特徴とする請求項６に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記第１の可撓性細長片（４、６）は、互いに同一平面内にあり、前記第２の可撓性細長片（３、５）は、互いに同一平面内にある
ことを特徴とする請求項３に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記共振器（１）は、平坦であり、
前記第１の可撓性細長片（４、６）及び前記第２の可撓性細長片（３、５）はすべて、互いに同一平面内にある
ことを特徴とする請求項３に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記共振器（１）が有する前記可撓性細長片（３、４、５、６）は、いくつかの平行な平面上にあって重なり合うように構成する
ことを特徴とする請求項１に記載の装備された計時器用共振器（１）。
第１の平面における前記可撓性細長片は、第１の方向における回復トルクを与える傾向があり、
第２の平面において同じ重量体に取り付けられた前記可撓性細長片は、前記第１の方向とは反対の第２の方向における回復トルクを与える傾向がある
ことを特徴とする請求項１０に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記長いアームのそれぞれは、前記少なくとも１つの重量体（２）のまわりをらせん状に巻かれ、１回転よりも多くのらせんを形成する
ことを特徴とする請求項２に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記長いアームのそれぞれは、整数の巻数に半回転分が加えられた巻数のらせんを形成する
ことを特徴とする請求項２に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記長いアームはそれぞれ、前記重量体（２）の最大の周よりも大きな展開長を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記らせんのピッチは、前記第１の可撓性細長片（４、６）及び前記第２の可撓性細長片（３、５）のそれぞれのらせんに沿って変化している
ことを特徴とする請求項３又は１２に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記らせんの厚みは、前記第１の可撓性細長片（４、６）及び前記第２の可撓性細長片（３、５）のそれぞれに対して、らせんに沿って変化している
ことを特徴とする請求項３及び請求項１２に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記重量体（２）は１つのみある
ことを特徴とする請求項１に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記重量体（２）の慣性中心は、前記共振器（１）が励起していない状態では、前記仮想ピボット（ω）と一致する
ことを特徴とする請求項１７に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記共振器は、前記仮想ピボット（ω）のまわりで互いに同心の複数の重量体（２、２０）を有し、
前記重量体の最も内側の重量体のそれぞれは、前記第１の可撓性細長片（４、６）及び前記第２の可撓性細長片（３、５）によって次のものから懸架されており、
前記重量体の最も外側の重量体は、前記第１の可撓性細長片（４０、６０）及び前記第２の可撓性細長片（３０、７０）によって前記構造（１１）から懸架されている
ことを特徴とする請求項３に記載の装備された計時器用共振器（１）。
少なくとも１つの前記重量体（２、２０）の両側において、前記長いアームが反対方向に向かってらせん状に巻かれている
ことを特徴とする請求項１９に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記共振器は、前記構造（１１）、前記重量体（２）、前記第１の可撓性細長片（４、６）及び前記第２の可撓性細長片（３、５）を有する一体化された部品を形成し、
前記重量体（２）は１つのみある
ことを特徴とする請求項３に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記共振器は、前記構造（１１）、重量体（２、２０）、前記第１の可撓性細長片（４、６）及び前記第２の可撓性細長片（３、５）を有する一体化された部品を形成する
ことを特徴とする請求項１９に記載の装備された計時器用共振器（１）。
前記共振器は、マイクロ機械加工可能な材料又はケイ素又は酸化ケイ素で作られている
ことを特徴とする請求項２１又は２２に記載の装備された計時器用共振器（１）。
請求項１に記載の装備された計時器用共振器（１）の少なくとも１つを固定構造（１１）によって直接又は間接的に支持するプレートを有する
ことを特徴とする計時器用ムーブメント（１００）。
請求項２４に記載の計時器用ムーブメント（１００）を有する
ことを特徴とする腕時計（２００）。