JP6275102B2 - 可撓性ヒゲ玉 - Google Patents

Description

本発明は軸に固定される弾性ヒゲ玉に関する。また、本発明はヒゲゼンマイ／弾性ヒゲ玉一体型アセンブリ、および当該一体型アセンブリの製造方法に関する。

一般に、ヒゲゼンマイはヒゲ玉により天真に位置し、ヒゲ玉は天真を押さえ、ヒゲゼンマイの内端を受けるよう側面が貫通した環状形状をとる。また、天真をヒゲ玉に溶接しても、はんだづけしてもよい。シリコンＤＲＩＥ法などの微細加工技術の開発は、新規の外形および幾何学的形状を有するヒゲ玉の製造を可能にしてきた。特に、ヒゲゼンマイと一体型のヒゲ玉を作成することができる。

シリコンはヒゲゼンマイ製造に多数の利点を示す原料であり、微細加工技術はヒゲゼンマイ／ヒゲ玉一体型アセンブリの形成を可能にする。シリコンの主な欠点は、塑性変形を有さないことである。このようにヒゲ玉は、応力が弾性限界を超えると簡単に破損することがある。したがって、振動子の動作時、ヒゲゼンマイを天真に保持するように（最小締め付けトルク）、また天真の径およびヒゲ玉の幾何学的変化が所定の許容差範囲内であれば、ヒゲ玉を破損すること（または塑性変形を経ること）なく軸に取り付けられるように、ヒゲ玉の寸法を合わせなければならない。

欧州特許第１５１３０２９号および欧州特許第２００３５２３号は、三角形の開口を有するヒゲ玉を提案している。三角形の頂点の１つに位置する取付点で、ヒゲゼンマイを固定する。ヒゲ玉は、天真を収容するように変形する可撓性アームが付属した外部補剛構造で形成される。

国際公開第２０１１０２６７２５号により、ヒゲゼンマイ−ヒゲ玉アセンブリも知られており、ヒゲ玉は天真を受ける４つの円形支持部を備えた孔を有する。この支持部はヒゲ玉の孔に作成された長手方向の溝により画定される。

これらの文献に記載された幾何学的形状は完全に満足のいくものではないため、ムーブメントに据え付ける（シリコン、ダイアモンド、クオーツ…で作られた）ヒゲゼンマイの多くに、天真に接着するヒゲ玉接着剤が用いられる。

欧州特許第１５１３０２９号 欧州特許第２００３５２３号 国際公開第２０１１０２６７２５号

本発明の目的は、上記欠点のすべてまたは一部を克服することである。

この目的を達成するために、本発明はヒゲゼンマイと天真を受ける通路または開口部との取付点を含む時計ヒゲ玉に関する。

本発明によれば、通路は実質的に円筒形状であり、通路の軸線に垂直な平面で弾性的に変形し、天真を通路に嵌入するとき、通路の内壁高に広がる少なくとも２本の接触線により天真を弾性的に締め付けるように形成される。

したがって、当該ヒゲ玉は天真にヒゲ玉を締め付ける、定格保持トルクを超える変形力で、圧入力および保持トルクを最適化することができると理解される。

本発明の１つの利点は、ヒゲ玉全体が変形し、背景技術のヒゲ玉と違って、ヒゲ玉が突出部または他の剛部を有さないことである。本発明の場合、ヒゲ玉の取付点を除いて、事実上ヒゲ玉全体が変形する。

本発明の他の有益な変形体に一致して：
− 通路は卵形である；
− ３本の接触線は開口角度α、β、θを有し、接触線のうちの１本がヒゲゼンマイへの取付点の正反対に位置する；
− 開口角度α、β、θは９０°より大きい；
− 開口角度α、β、θは１２０°に等しい；
− 凹部における天真とヒゲ玉間の距離は、０から天真径の４分の１、より好ましくは０〜５０μｍである；
− ヒゲ玉は可変部分のものである。

また、本発明は本発明によるヒゲ玉を含むヒゲ玉／ヒゲゼンマイ一体型アセンブリに関する。

本発明の他の有益な変形体に一致して：
− ヒゲ玉およびヒゲゼンマイはシリコンで作られる；
− ヒゲ玉およびヒゲゼンマイは塑性変形のない原料で作られる。

また、本発明は本発明によるヒゲ玉／ヒゲゼンマイアセンブリを含む時計ムーブメントまたは時計に関する。

他の特徴および利点は、付図を参照しつつ、非限定的な例として挙げた以下の記述から明らかになるであろう。
図１はヒゲ玉が弾性的に変形する図である。 図２は本発明によるヒゲ玉／ヒゲゼンマイアセンブリの上面図である。

以上説明したように、本発明は有効塑性域を有さない、すなわち非常に限定された塑性域を有する原料で作られたヒゲ玉に関する。

図２に示すヒゲ玉／ヒゲゼンマイアセンブリは、単一の一体型部品に作られ、通常はシリコンで作られる。これはヒゲ玉１、およびヒゲゼンマイ内端２０によってヒゲ玉１の外周の取付点Ｓ１に取り付けられたヒゲゼンマイ２を含む。天真４にヒゲ玉１を押し込むことにより、ヒゲ玉／ヒゲゼンマイアセンブリを円形部分の天真４に保持する。

ヒゲ玉１は実質的に円筒形状の通路１０を含み、通路１０の軸線に垂直な平面Ｐで弾性的に変形し、こうして天真４を受け、弾性的に締め付けるように形成される。可撓性通路１０は卵形、より好ましくは「三角−楕円形」であり、天真４との少なくとも２本の接触線を含む。

図に示す好ましい実施形態によれば、可撓性通路１０は三角−楕円形であり、天真４との３本の接触線１１ａ、１１ｂおよび１１ｃを有し、３本の接触線は例えば正三角形を形成する。天真４との３本の接触線１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、その間に角度α、βおよびθを形成する。

接触線１１ａ、１１ｂおよび１１ｃは、ヒゲ玉１と天真４間の凹部１０ａ、１０ｂおよび１０ｃを画定し、これらの凹部１０ａ、１０ｂおよび１０ｃは非接触領域である。

図１で認められるように、接触線の１本はヒゲゼンマイ２への取付点の正反対に位置するため、ヒゲ玉１は取付点で変形を受けず、ヒゲ玉１が所定の位置に置かれたとき、ヒゲゼンマイ２の取付点の位置は変わらない。

本発明によれば、３本の接触線１１ａ、１１ｂおよび１１ｃはその間に角度を形成し、好ましくは９０°より大きく、より好ましくは１５０°未満であり、ここでは実質的に１２０°に等しい。

弾性変形の影響下、通路１０は接触線１１ａ、１１ｂ、１１ｃで、天真と接触した通路の内壁を戻す弾性回復力を発揮する。

本発明によれば、凹部１０ａ、１０ｂおよび１０ｃにおける、天真４とヒゲ玉１間の距離は０より大きい。したがって、３本の接触線１１ａ、１１ｂおよび１１ｃでは締付力があるが、凹部１０ａ、１０ｂおよび１０ｃでは締付力はない。

凹部１０ａ、１０ｂおよび１０ｃでの天真４とヒゲ玉１間の距離は、０から天真４径の４分の１であることがが好ましい。凹部１０ａ、１０ｂおよび１０ｃでの天真４とヒゲ玉１間の距離は、０〜５０μｍであることが、さらにより好ましい。

締付力を接触線１１ａ、１１ｂおよび１１ｃに付与するとき、天真４とヒゲ玉１間の距離は、少量のあそびを確保するのが都合がよい。

この配置は、天真４に対するヒゲ玉１の通路１０の支持範囲を最大にする特有の利点を有する一方、原料の最大許容応力より低い応力レベルで、天真４で十分な保持トルクを確保する。有利なことに、支持範囲が大きいほど、保持トルクは高くなる。

通路１０への天真４による最大応力が、ヒゲ玉１を形成する原料の弾性限界より低くなるように、ヒゲ玉１が天真４の製作公差に適合するように、また天真４に対するヒゲ玉１の保持（回転トルク、圧入力）が適切であるように、厚みを決定する。

図２に示すように、ヒゲゼンマイ２はストリップ３を含み、ストリップ３はコイル状にそれ自体に巻き付き、ヒゲゼンマイ内端２０はヒゲ玉１と一体である。

図２からわかるように、ヒゲゼンマイ内端２０とヒゲ玉１間の取付点Ｓ１は、ヒゲ玉１に位置する。なお、ヒゲ玉１はヒゲ玉１の中心Ｃと取付点Ｓ１を通過する軸Ａに対して対称である。

本発明の好ましい実施形態によれば、ヒゲ玉１およびヒゲゼンマイ２はシリコンで作られる。

本発明の別の実施形態によれば、ヒゲ玉１およびヒゲゼンマイ２は、単結晶シリコン、多結晶シリコン、多孔質シリコン、アモルファスシリコン、ドープ単結晶シリコン、ドープ多結晶シリコン、ドープもしくは非ドープシリコンカーバイド、ドープもしくは非ドープ窒化ケイ素、ドープもしくは非ドープの石英もしくはシリカなどの酸化ケイ素、またはセラミックなど、塑性変形のない原料で形成する。

ヒゲ玉１およびヒゲゼンマイ２を、アモルファス金属などの原料で作ってもよい。

当然、本発明は図示した例に限定されないが、当業者に明らかな様々な変形や変更を行うことができる。

１ ヒゲ玉
１０ 通路
１０ａ 凹部
１０ｂ 凹部
１０ｃ 凹部
１１ａ 接触線
１１ｂ 接触線
１１ｃ 接触線
２ ヒゲゼンマイ
３ ヒゲゼンマイストリップ
４ 天真
α 角度
β 角度
θ 角度
Ｓ１ 取付点
Ｃ ヒゲ玉の中心
Ｄａ 天真径

Claims (10)

1. ヒゲゼンマイ（２）と天真（４）を支えるための通路（１０）との取付点（Ｓ１）を含む等しい幅のシリコンで形成される時計ヒゲ玉（１）であって、
   前記通路（１０）は卵形であり、前記通路（１０）の軸線に垂直な平面（９）で弾性的に変形し、前記天真（４）を前記通路（１０）に嵌入するとき、前記通路（１０）の内壁高に広がる少なくとも２本の接触線（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）により前記天真（４）を弾性的に締め付けるように形成され、
   前記天真（４）と前記ヒゲ玉（１）間の凹部（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）における距離は、０〜５０μｍである、
   ことを特徴とする時計ヒゲ玉（１）。
2. 前記接触線（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）は３本であり、該３本の接触線は開口角度α、β、θを有し、前記接触線の１本は前記ヒゲゼンマイへの前記取付点（Ｓ１）の正反対に位置する、請求項１に記載のヒゲ玉（１）。
3. 前記開口角度α、β、θは９０°より大きい、請求項２に記載のヒゲ玉（１）。
4. 前記開口角度α、β、θは１２０°に等しい、請求項２に記載のヒゲ玉（１）。
5. 前記天真（４）と前記ヒゲ玉（１）間の凹部（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）における距離は、０から前記天真（４）径の４分の１である、請求項１に記載のヒゲ玉（１）。
6. ヒゲ玉が可変部分を含む請求項１に記載のヒゲ玉（１）。
7. 請求項１に記載のヒゲ玉（１）を含むヒゲ玉／ヒゲゼンマイ一体型アセンブリ。
8. 前記ヒゲ玉（１）および前記ヒゲゼンマイ（２）はシリコンで作られる、請求項７に記載のヒゲ玉／ヒゲゼンマイ一体型アセンブリ。
9. 前記ヒゲ玉（１）および前記ヒゲゼンマイ（２）は塑性変形のない原料で作られる、請求項７に記載のヒゲ玉／ヒゲゼンマイ一体型アセンブリ。
10. 請求項７に記載のヒゲ玉／ヒゲゼンマイ一体型アセンブリを含む、時計ムーブメントまたは時計。

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